Mehrschichtverbundfolie aus Kunststoff

Die Erfindung betrifft eine Mehrschichtverbundfolie aus Kunststoff als

Oberflächenbeschichtung eines Gegenstands, wobei die Verbundfolie mindestens partiell, d.h. in Teilbereichen ihrer Oberfläche lichtdurchlässig ist und mindestens eine äußere, ggf. mit einer lichtdurchlässigen Lackierung versehene lichtdurchlässige Deckschicht und rückseitig der Deckschicht eine oder mehrere weitere lichtdurchlässige Kunststoffschichten sowie eine lichtdurchlässige Trägerschicht aufweist, wobei innerhalb des Schichtverbunds eine opake, d.h. lichtundurchlässige Schicht angeordnet ist, die als flächige und mit

Öffnungen versehene Maskierung oder Blende ausgebildet und lediglich in den Öffnungen der Maskierung oder Blende lichtdurchlässig ist. Ebenfalls betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Folie sowie eine besondere Verwendung. Folien in Form von mehrschichtige Verbundfolien zur Beschichtung bzw. als Oberflächen von jedweden Gegenständen sind im Stand der Technik umfassend bekannt, so auch bei der Oberflächengestaltung von Möbeln und bei Innenverkleidungsteilen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen. Bei letzteren werden genarbte, gemusterte, oder fein strukturiert Kunststoffhäute als Oberflächen für die Innenverkleidung eingesetzt, hier oft als relativ weiche unterschäumte Folien mit angenehmer Haptik etwa für die Verkleidung von Armaturenbrettern oder die Innenschalen von Türen etc. In entsprechender Anpassung von Festigkeit und Design werden solche Folien natürlich auch für andere hochwertig beschichtete Waren genutzt. Folien für die Innenverkleidung von Kraftfahrzeugen, für Möbel, Taschen etc., landläufig auch als Kunstleder bezeichnet, besitzen oft einen mehrschichtigen Aufbau, sind oft unterschäumt und zeigen auf ihrer Oberseite dreidimensional strukturierte Oberflächen in verschiedensten Formen und Ausführungen. Der mehrschichtige Aufbau besteht in aller Regel aus einer oberen Deck- oder Dekorschicht, die mit der geprägten oder eingeformten Oberfläche versehen ist, und aus einer oder mehreren Unterschichten. Die Deckschicht ist in der Regel mit einer Lackschicht versehen und kann auch eingefärbt werden. Durch entsprechendes Einstellen der Schichten, auch durch angepasste Weichheit oder durch die bereits genannten geschäumten Schichten entsteht eine ansprechende Haptik, d.h. eine angenehm„weiche“ Griffigkeit der Kunststofffolie sowie auch ein bestimmter Glanz Im Stand der Technik sind zur Herstellung solcher Kunststoffhäute verschiedene Verfahren bekannt, zum Beispiel Walz- und/oder Prägeverfahren zur Herstellung von„endlosen“ Folienbahnen aus thermoplastischem Kunststoff, oder Verfahren zur Herstellung von werkzeugfallenden einzelnen Formhäuten, also von Kunststoff-Formteilen. Der zum Beispiel im Bereich der Fahrzeugausrüstungen immer mehr zunehmende Bedarf an Komforteinrichtungen führt nicht nur in diesen Bereichen dazu, dass der Wunsch nach immer stärkerer Individualisierung von Gegenständen besteht und auch die Einbindung von Funktionen in Gebrauchsgegenstände bzw. deren Oberflächen heute in den Fokus der Kunden rückt.

Bleibt man bei den Fahrzeugen, so richtet sich der Blick neuerdings auf Bezugsmaterialien bzw. flexible Flächenmaterialien mit integrierten Funktions- oder Sensor- oder

Signalelementen, insbesondere auch auf die Integration von Beleuchtungen oder

Signalleuchten in die zur Beschichtung oder Verkleidung von Bauteilen verwendeten Folien. So wurde auch bereits vorgeschlagen, elektrolumineszente Elemente oder

Schichten in oder auf Bauteile bzw. Verkleidungsteilen für den Innenraum von

Kraftfahrzeugen anzubringen. Diesbezüglich offenbart die CA 2 454 911 Al einen Fahrzeughimmel als Formteil, welcher mit streifenförmigen elektrolumineszenten

Elementen versehen ist. Der Fahrzeughimmel besteht dabei aus einem geformten Träger, der mit einer Beschichtungsfolie zu einem Bauteil verpresst wird. Dabei werden zunächst elektrolumineszente Elemente in dem Träger positioniert, mit ihren Anschlusskabeln durch den Träger geführt und dann mit der aufgelegten Beschichtungsfolie überdeckt, fixiert und verpresst. Erforderlich ist dazu allerdings eine relativ komplizierte Konstruktion. Zudem können auch bei dieser Ausführung die elektrolumineszenten Elemente hinter die

Dekoroberfläche/Beschichtungsfolie als Wölbungen sichtbar werden.

Die DE 10 2005 038 680 Al offenbart ein Bauteil eines Kraftfahrzeuges mit einer dreidimensionalen Oberfläche, die eine elektroluminiszierende Schicht aufweist und zur Fixierung der Bauteilform mit thermoplastischem Kunststoff hinterspritzt ist. Damit werden im Wesentlichen kleinere nicht-flexible Leuchtkörper, wie z. B. beleuchtete Tastschalter oder Leuchtmittel hergestellt. Die Herstellung größerer Teile gestaltet sich mit dieser Ausbildung eher schwierig.

Die DE 10 2015 101 331 Al offenbart ein auf einem textilen Trägermaterial angeordnetes Kunstleder in Form einer Verbundfolie, die eine lichtdurchlässige Schichtstruktur aufweist und eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht in einem Bereich von 0,4-60 % aufweist. Innerhalb der Oberflächenlackierung dieser Verbundfolie oder auch innerhalb der

Schichtstruktur ist eine so genannte Farbstruktur angeordnet, die dort, wo sie angeordnet ist, eine Verringerung der Lichtdurchlässigkeit bewirkt. Je nach Anordnung der

Farbstruktur ist diese immer zu sehen oder nur bei Durchleuchtung des Kunstleders.

Die DE 10 2010 051 166 Al offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Materials mit einer opaken Oberfläche mit einer bei rückwärtiger Beleuchtung an der Oberfläche sichtbaren Graphik, einem Logo oder einer Animation. Hierbei wird auf einer Folie die Grafik als solche lichtdurchlässig und die Zwischenräume opak gehalten bzw. gestaltet und danach eine lichtdurchlässige Schicht aufgebracht.

Die Problematik, die sich insbesondere immer dann ergibt, wenn durch Blenden oder Maskierungen dargestellte alphanumerische Zeichen oder Logos bei Hinterleuchtung einer Folie auf deren Oberfläche erscheinen sollen, besteht darin, dass diese Zeichen in gewisser Weise verschwommen erscheinen. Dies kommt z.B. daher, dass etwa das auf seinem Durchtrittsweg weitere transluzente Folien passierende Licht beim Durchtritt einer diffusen Verteilung unterliegt auch oder zusätzlich eine Beugung an den Kanten der Blenden oder Maskierung auftritt. Ein Betrachter, der die Außenseite einer hinterleuchteten Folie betrachtet, sieht also oft nur ein unscharfes Zeichen oder Logo. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn beispielsweise eine Blende oder Maskierung hinter eine Folie und direkt vor das Leuchtmittel gelegt wird. Eine solche unscharfe Darstellung ist im Sinne der heutigen hohen Qualitätsanforderungen im Automobil ungewünscht.

Für die Erfindung bestand daher die Aufgabe, eine Folie für die Oberflächenbeschichtung von Gegenständen bereitzustellen, welche eine Funktionalisierung in Form einer

Beleuchtung oder der Abgabe von Lichtsignalen beinhaltet und bei der es möglich ist, in bzw. auf der Oberfläche eine deutliche und scharf abgebildete Zeichen-, Logo- oder Lichtmusterdarstellung zu erreichen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.

Bei der Erfindungsgemäßen Verbundfolie schließt sich dazu die opake Schicht in Richtung der Trägerschicht unmittelbar an die Deckschicht rückseitig an, wobei das Grundmaterial der opaken Schicht dasselbe ist wie das der Deckschicht, also dem Grundmaterial der Deckschicht entspricht. Als Grundmaterial ist hier das im Wesentlichen und zu großen Anteilen vorhandene Kunststoffmaterial der Schichten bezeichnet, welches natürlich verschiedene Zusätze zur Einstellung der weiteren Materialeigenschaften enthalten kann.

Die opake Schicht, die als flächige und mit Öffnungen versehene Maskierung oder Blende ausgebildet ist, grenzt also direkt an die Deckschicht an, wodurch bei einer

Hinterleuchtung von der Rückseite der opaken Schicht eine ausreichend klare und scharfe Wiedergabe der durch die Maskierung dargestellten Öffnungen in Form von Logos oder Zeichen etc. möglich ist, vorteilhafterweise natürlich in Form von Symbolen,

Kennzeichnungen oder alphanumerischen Zeichen mit entsprechenden Bedeutungsinhalt. Bei einer entsprechend dünn ausgebildeten lichtdurchlässigen Deckschicht entsteht bei einer rückseitigen Durchleuchtung der gesamten Folie eine wenig diffuse Lichtverteilung des durch die Blende hindurchtretenden Lichts und auch eine Beugung an den Kanten der Öffnungen der opaken Schicht ist weitgehend reduziert. Der Weg, den das Licht nach dem Durchtritt durch die Maskierung oder Blende bis zum Abbild auf der Oberfläche der

Deckschicht, respektive der Lackierung, zurücklegt ist so gering, dass keine nennenswerte Diffusion entsteht. Das durch die Blende oder Maskierung erzeugte Abbild auf der Oberfläche der Deckschicht ist also sehr klar und scharf abgegrenzt. Unterstützt wird dieser vorteilhafte Effekt dadurch, dass die Deckschicht und die als

Maskierung oder Blende ausgebildete opake Schicht dasselbe Grundmaterial aufweisen. Dadurch ergibt sich ein gleiches Verhalten der beiden Schichten beispielsweise bei mechanischen Beanspruchungen oder bei Temperatureinfluss. Eine Mehrschichtverbundfolie, bei der diese beiden Schichten aus demselben

Grundmaterial bestehen, kann daher leicht auf Formteile aufgespannt oder aufgezogen werden, ohne dass die Klarheit der Darstellungen der durch die Blende oder Maskierung erzeugten Abbilder leidet. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die rückseitige Trägerschicht eine textile Trägerschicht ist. Durch eine solche textile Trägerschicht wird die der Schichtverbund Folie zu einem Kunstleder, welches sich ohne Probleme vernähen lässt, nämlich wie ein natürliches Leder.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die opake Schicht eine Pigmentierung und Viskosität aufweist, die sich von der Pigmentierung und Viskosität der Deckschicht unterscheidet. Gemeint ist hier eine Unterscheidung sowohl in der Anzahl als auch in der Art oder Farbe der Pigmente.

Damit lässt sich auf relativ einfache Weise sowohl der Lichtdurchtritt durch die mit Öffnungen der Maskierung oder Blende als auch der Lichtdurchtritt durch die

darüberliegende Deckschicht anpassen, so dass auch dadurch das Erscheinungsbild auf der Oberfläche der Deckschicht optimiert werden kann. Die Anpassung kann dabei so ausgeführt werden, dass sowohl die Intensität des durchtretenden Lichts als auch dessen Farbe beeinflusst werden können, beispielsweise durch Zugabe unterschiedlicher und ggf. farblich zusammenwirkende Farbpigmente.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die lichtdurchlässige Deckschicht, die lichtdurchlässigen Kunststoffschichten, die Trägerschicht und die opake Schicht eine solche Pigmentierung aufweisen, dass bei Auflicht auf die Verbundfolie ein einheitlicher und undurchsichtiger Farbeindruck von der Oberfläche der Verbundfolie entsteht, d.h., dass die Muster oder Öffnungen der Maskierung oder Blende auf der Oberfläche nicht sichtbar sind. Erst bei einem Hinterleuchten, also bei Durchleuchtung sind die Umrisse der Öffnungen der opaken Schicht auf der Oberfläche der Verbundfolie erkennbar. Auch dies lässt sich durch die Zugabe von in Anzahl und Art unterschiedlicher Pigmente oder von diesbezüglich farblich zusammenwirkende Pigmente (Farbpigmente) in das Material der jeweiligen Schichten erreichen.

Eine vorteilhaft einfache Ausbildung einer erfindungsgemäßen lichtdurchlässigen

Mehrschichtverbundfolie entsteht dadurch, dass unterhalb der opaken Schicht in Richtung der Trägerschicht eine Licht emittierende oder leitende Schicht ausgebildet ist,

vorzugsweise eine über Elektroden aktivierbare elektrolumineszente Schicht. Damit erspart man sich separate unterhalb des gesamten Schichtverbunds angeordnete Leuchtmittel.

Eine solche eine Licht emittierende Schicht kann auch so ausgebildet werden, dass innerhalb des Schichtverbunds eine Schicht angeordnet ist, beispielsweise eine optische Schicht aus PET -oder PET-Fasem, die seitlich angestrahlt wird und das eingestrahlte Licht diffus über einen Flächenbereich des Schichtverbunds verteilt.

Ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen

Mehrschichtverbundfolie besteht darin, dass die Herstellung in einem

Umkehrstreichverfahren mit folgenden Schritten erfolgt: • Aufbringen eines die Deckschicht bildenden Deckstrichs aus einem vorzugsweise pastösen Kunststoffmaterial auf eine Trägerfolie,

• Aufbringen eines die opake Schicht bildenden Maskenstrichs auf die Deckschicht, wobei das Material des Maskenstrichs bis auf Pigmentierung und Viskosität dem Material des Deckstrichs entspricht,

• Aufbringen weiterer lichtdurchlässige Schichten bildende Kunststoffstriche

und/oder Kunststoffschaumstriche sowie ggf. lichtdurchlässige Kaschier- oder Kleberstriche,

• Aufbringen einer Trägerschicht, vorzugsweise einer textilen Trägerschicht auf den bestehenden Schichtverbund,

wobei nach ausreichender Trocknung bzw. Gelierung des Schichtverbundes die Trägerfolie abgezogen und die darunterliegende Oberfläche der Deckschicht des Schichtverbundes ggf. lackiert wird. Eine Oberflächenstruktur des Folienverbunds kann dann entweder durch ein eine genarbte Trägerfolie ausgebildet werden, die das Negativ der Narbung enthält und auf die die Deckschicht aufgetragen wird, oder nach Herstellung der Folie durch eine Prägung.

Durch ein solcherart ausgelegtes Umkehrstreichverfahren kann insbesondere die opake Schicht formtreu, d.h. hier insbesondere in Bezug auf die Maskierung oder Blende mit ihren Öffnungen längentreu und flächentreu aufgebracht werden, da der Auftrag auf die mit einer Trägerfolie stabil unterstützte Deckschicht erfolgt, ggf. aufliegend auf einer Unterlage, einem Streichtisch oder auch auf der gespannten Trägerfolie. Damit muss die Maskierung nicht etwa auf einen weichen Schichtverbund aufgetragen werden, der sich eventuell verformen und dann einen instabilen Untergrund darstellen könnte.

Unterstützt werden die Längentreue und Flächentreue der Maskierung durch eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens, bei dem der die opake Schicht bildende Maskenstrich in einem Druckverfahren auf die Deckschicht aufgebracht wird,

vorzugsweise im Siebdruckverfahren. Im Zusammenspiel mit einer entsprechend eingestellten Viskosität der opaken Schicht ergibt sich hier eine besonders einfache, präzise und scharfkantige Aufbringung der Maskierung oder Blende.

Durch eine unterschiedliche Einstellung der Viskosität von opaker Schicht und

Deckschicht während des Aufbringens durch das erfindungsgemäße

Umkehrstreichverfahren kann das Aufbringen der opaken Schicht auf die Deckschicht wesentlich erleichtert werden, insbesondere dann, wenn man es mit einem Druckverfahren aufbringt. Die Viskosität der opaken Schicht wird dann so eingestellt, dass sie für das angewandte Druckverfahren richtig eingestellt ist. Die Viskosität der Deckschicht kann dabei höher oder niedriger als die Viskosität der opaken Schicht eingestellt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens besteht darin, dass sowohl Deckstrich als auch Maskenstrich in Form einer Masse aus pastöses Polyvinylchlorid aufgetragen werden (Plastisol). Eine solche Paste lässt sich mit den bekannten Verfahren leicht streichen und handhaben und in die üblichen Fertigungsprozesse eingliedem.

Die erfindungsgemäße Mehrschichtverbundfolie lässt sich, wie bereits oben angedeutet, insbesondere als Beschichtung eines Innenverkleidungsteils für ein Kraftfahrzeug verwenden. Viele dortige Innenverkleidungsteile werden nämlich erheblichen Dehnungen unterworfen, wenn sie auf entsprechende Trägerkonstruktionen aufgezogen werden. Dies ist beispielsweise bei einem vielfach gewölbten Armaturenbrett der Fall. Die

erfindungsgemäße Mehrschichtverbundfolie ist hierzu bestens geeignet und weist auch nach dem Aufbringen auf ein geformtes Konstruktionsteil keine Mängel in der Klarheit der Darstellungen oder bei den durch die Blende oder Maskierung erzeugten Abbildern auf. Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die einzige Fig. 1 zeigt schematisch im oberen Teil eine vergrößerte Aufsicht auf einen Teilbereich einer erfindungsgemäßen Mehrschichtverbundfolie 1 für ein

Innenverkleidungsteil einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs bei Durchleuchtung und im unteren Teil einen Schnitt A -A durch diesen Teilbereich. Das Innenverkleidungsteil weist dabei eine mit einer äußeren transparenten Lackschicht 2 versehene Deckschicht 3 aus einem Polyvinylchlorid (PVC) auf. Bei dieser Ausführung ist die Deckschicht 3 ihrerseits ebenfalls lichtdurchlässig, nämlich zu nur etwa 30 % mit Pigmenten eingefärbt und lässt damit einen bestimmten Prozentteil des auf ihrer Rückseite auftreffenden Lichts durch.

Innerhalb des gesamten Schichtverbunds ist eine opake, d.h. lichtundurchlässige Schicht 4 angeordnet ist, die als flächige und mit Öffnungen versehene Maskierung oder Blende ausgebildet und lediglich in den Öffnungen 8 der Maskierung oder Blende lichtdurchlässig ist. Die opake Schicht 4 schließt sich in Richtung der Trägerschicht 7 direkt an die

Deckschicht 3 rückseitig an. Das Grundmaterial der opaken Schicht 4 besteht aus PVC und ist dasselbe wie das der Deckschicht 3.

Unterhalb der opaken Schicht 4 sind mehrere weitere lichtdurchlässige Kunststoffschichten angeordnet, nämlich eine lichtdurchlässige/transluzente Kunststoffschaumschicht 5 sowie eine lichtdurchlässige Kleberschicht 6.

Letztlich schließt sich nach unten eine lichtdurchlässige textile Trägerschicht 7 an, so dass sich die Mehrschichtverbundfolie wie ein Kunstleder leicht bearbeiten und vernähen lässt.

Bei einer Hinterleuchtung von der Rückseite der Verbundfolie aus, hier dargestellt durch die Pfeile 9, entsteht ein klares und scharf geschnittenes Abbild 8‘ der in der Maskierung Blende enthaltenen Öffnungen 8 auf der Außenoberfläche der Deckschicht 3, respektive der Lackschicht 2, hier beispielsweise in Form eines Symbols für eine Batterieladung, wie durch den im oberen Teil der Fig.1 dargestellten Ausschnitts einer Aufsicht auf die erfindungsgemäße Mehrschichtverbundfolie gezeigt. Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

1 Mehrschichtverbundfo lie

2 Lackschicht

3 Deckschicht/Deckstrich

4 Opake Schicht /Maskierung oder Blende

5 Kunststoffschaumschicht/Zwischenstrich

6 Kleberschicht/Kaschierstrich

7 Textile Trägerschicht

8 Öffnung in der Maskierung oder Blende 8 Abbild der Maskierung

9 Hinterleuchtung (prinzipiell)