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Dokumentenidentifikation DE4421554C1 19.10.1995
Titel Verfahren zum Beschichten thermoplastischer Kunststoffe und Verfahren zum Herstellen geformter Gegenstände aus diesen Kunststoffen
Anmelder Osmetric Entwicklungs- und Produktions-GmbH & Co, 86871 Rammingen, DE;
Zeller + Gmelin GmbH & Co, 73054 Eislingen, DE
Erfinder Zaher, Maximilian, 87662 Osterzell, DE;
Walter, Thomas, Dr., 73035 Göppingen, DE
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Wuesthoff & Wuesthoff, 81541 München
DE-Anmeldedatum 20.06.1994
DE-Aktenzeichen 4421554
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.10.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.10.1995
IPC-Hauptklasse B05D 7/02
IPC-Nebenklasse B05D 1/38   B05D 3/06   B41M 5/26   B05D 5/06   B29C 51/08   B29C 51/16   B44C 1/165   B44C 1/17   
IPC additional class // (B29K 69:00)  
Zusammenfassung Ein Verfahren zum Beschichten thermoplastischer Kunststoffe umfaßt ein Lackieren einer Oberfläche eines Substrats aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einer strahlungsvernetzbaren Zusammensetzung, ein Vollvernetzen der strahlungsvernetzbaren Zusammensetzung der Lackierung mittels Strahlung und ein Erwärmen des einseitig lackierten, vollvernetzten Substrats unter der Maßgabe, daß eine nicht lackierte Oberfläche des Substrats auf eine Temperatur nahe der Erweichungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs, die lackierte Oberfläche jedoch nur auf eine um 50 bis 70°C niedrigere Temperatur erwärmt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten thermoplastischer Kunststoffe und ein Verfahren zum Herstellen geformter Gegenstände aus den mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens beschichteten thermoplastischen Kunststoffen.

Thermoplastische Kunststoffe bieten dem Verwender eine Reihe von Vorteilen, wie Verformbarkeit oder in einigen Fällen, wie beispielsweise bei Polycarbonaten, auch Schlagzähigkeit, die dazu geführt haben, daß solche Kunststoffe einen breiten Anwendungsbereich gefunden haben.

Diesen Vorteilen stehen jedoch Nachteile, wie eine ungenügende mechanische und chemische Oberflächenbeständigkeit sowie mangelhafte Lichtbeständigkeit der Oberfläche, gegenüber.

Aus diesem Grunde wurde versucht, thermoplastische Kunststoffe mit Beschichtungen aus harten Lacken zu versehen, um die Oberflächeneigenschaften der fertigen Produkte zu verbessern. Dies führte beispielsweise im Falle von Polycarbonat-Scheiben zu mechanisch hochbeständigen, d. h. insbesondere kratzfesten Erzeugnissen, die jedoch in der Herstellung teuer waren. Darüberhinaus sind die dafür benötigten harten Lacke stark lösemittelhaltig, wodurch bei industrieller Massenfertigung Probleme hinsichtlich des Umweltschutzes auftreten. Der jedoch schwerwiegendste Nachteil dieser Oberflächenversiegelung besteht darin, daß die fertigen Erzeugnisse nicht verformbar sind, so daß ein entscheidender Vorteil thermoplastischer Kunststoffe verloren geht.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 29 28 512 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung auf einem Formkörper aus thermoplastischem Kunststoff, auf den eine strahlungshärtbare Beschichtung aufgebracht und diese bei einer Temperatur zwischen 70°C und der Glastemperatur des Kunststoffs mittels UV-Strahlen ausgehärtet wird.

In dem in dem Dokument EP 551 693 A1 beschriebenen Verfahren wird eine strahlungshärtbare Beschichtung vor dem Aushärten zusammen mit dem thermoplastischen Substrat erwärmt, wobei ein Teil der Beschichtung in den Kunststoff diffundiert. Danach wird die Beschichtung mittels UV-Strahlen gehärtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Oberflächenbeschichtungen für thermoplastische Kunststoffe bereitzustellen, welche eine Verbesserung der Oberflächeneigenschaften dieser Kunststoffe hinsichtlich mechanischer, chemischer sowie Lichtbeständigkeit bewirken und nach einem Aufbringen auf thermoplastische Kunststoffe zu Erzeugnissen führen, die ohne Beschädigung der Beschichtung verformbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen beschriebenen Verfahren gelöst.

Die vorliegende Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Beschichten thermoplastischer Kunststoffe, umfassend

  • - ein Lackieren einer Oberfläche eines Substrats aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einer strahlungsvernetzbaren Zusammensetzung,
  • - ein Vollvernetzen der strahlungsvernetzbaren Zusammensetzung der Lackierung mittels Strahlung und
  • - ein Erwärmen des einseitig lackierten Substrats unter der Maßgabe, daß die nicht lackierte Oberfläche des Substrats auf eine Temperatur nahe der Erweichungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs, die lackierte Oberfläche des Substrats jedoch nur auf eine um 50 bis 70°C niedrigere Temperatur erwärmt wird.


Der Begriff Substrat soll insbesondere Filme, Folien oder Platten aus thermoplastischem Kunststoff umfassen, wobei die Filme oder Folien Stärken von 6 bis 1000 µm und die Platten Stärken von 1 bis 10 mm oder auch mehr aufweisen können. Die Filme, Folien oder Platten können aus einem Kunststoffgranulat, Granulatmischungen sowie aus mehreren Kunststoffarten oder Mischungen extrudiert sein. Auch können anorganische Teilchen (Puder, Mehl) zugemischt sein, wobei der Anteil an Kunststoffen an der Oberfläche des Substrates bevorzugt mehr als 50% betragen soll. In Betracht für die Anwendung der Erfindung kommen thermoplastische Kunststoffe im weitesten Sinne, insbesondere folgende Kunststoffe: PC (Polycarbonate), ABS, PMMA (Polymethylmethacrylat) und PET (Polyethylenterephthalat). In Abhängigkeit vom verwendeten Material werden die Verfahrensparameter eingestellt.

Ferner können die Kunststoffilme, -platten oder -folien auch aus mehreren Kunststoffarten und -schichten zusammengesetzt sein. So betrifft die vorliegende Erfindung beispielsweise auch thermoplastische Coextrudate aus verschiedenen Kunststoffen, wie ABS/PMMA-, ABS/PA-, ABS/PVC-Coextrudat, usw.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur für Substrat-Oberflächen geeignet, die glatt sind, sondern auch für strukturierte, poröse, matte oder rauhe Oberflächen. Das Substrat-Material kann klar oder gefärbt sein.

Die Lackschicht umfaßt einen strahlungsvernetzbaren Lack, welcher dem Fachmann als solcher bekannt ist. Zur Anwendung kommende Systeme umfassen bekannte strahlenvernetzbare acrylische Präpolymere, wie Polyurethan-, Polyester-, Polyether, Epoxi- oder Vollacrylate oder Mischungen davon. Diese können zusätzlich mit ebenfalls bekannten, niedrigviskosen Reaktivverdünnern vermischt verwendet werden.

Ferner können nach einem kationischen Härtungsmechanismus vernetzbare Lacksysteme verwendet werden, wie beispielsweise Epoxide oder Vinylether, Mischungen derselben oder Mischungen von Epoxiden und/oder Vinylethern mit vorstehend genannten Acrylaten.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der vorstehend genannte, durch Strahlen vernetzbare Lack mit einem oder mehreren, als solchen bekannten Photoinitiatoren versetzt verwendet werden, welche eine Vernetzbarkeit mittels UV-Strahlen vermitteln. Zur Anwendung kommen hierbei sämtliche bekannte Photoinitiatoren und Photoinitiatorgemische, gegebenenfalls mit gleichfalls bekannten Coinitiatoren und Sensibilisatoren gemischt.

Wird für bevorzugte, im Folgenden beschriebene Ausführungsformen vor dem Vollvernetzen zunächst lediglich eine Teilvernetzung des strahlungsvernetzbaren Lacks mittels UV-Strahlung angestrebt, können der bzw. die Photoinitiatoren in einer Menge zugesetzt werden, die geringer ist als die Menge an Photoinitiator, die bei einer vorgegebenen UV-Lampenleistung und einer vorgegebenen Bahn- oder Substratgeschwindigkeit notwendig ist, um eine volle Vernetzung zu erzielen. Der Begriff "teilvernetzt" bedeutet hierbei, daß der Lack noch nicht vollständig einer Vernetzung unterzogen wird, sondern nur teilweise, so daß später noch eine vollständige Vernetzung möglich ist. Die in diesem Zusammenhang erforderlichen Verfahrensparameter sind dem Fachmann als solche bekannt. Typischerweise beträgt die Menge an Photoinitiator oder Photoinitiatormischung in diesem Falle, gegebenenfalls zusammen mit sogenannten Coinitiatoren und Sensibilisatoren, 0,1 bis 3 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 1,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtformulierung des Lacks.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die vorstehend genannten, durch Strahlen vernetzbaren Lacke mit Anteilen thermisch vernetzbarer Harze bzw. Lacksysteme, die eine Verfestigung der strahlungsvernetzten Beschichtung unter Wärmeeinfluß ermöglichen, gemischt verwendet werden.

Der strahlungsvernetzbare Lack kann desweiteren anorganische, organische oder metallische Füllstoffe, Mattierungsmittel, rheologische Additive oder Wachse umfassen. Um bestimmte Eigenschaftsprofile zu erreichen, können dem Lack ferner Additive, wie Verlaufsmittel, Gleitmittel, Entlüfter, Entschäumer, Haftverbesserer, Dispergierhilfsmittel, Benetzungsmittel, Antiabsetzmittel, Antistatika, Stabilisatoren, Lichtschutzmittel, Korrosionsschutzmittel und weitere, dem Fachmann bekannte Stoffe, einzeln oder in Mischung zugesetzt werden.

Darüber hinaus kann dem strahlungsvernetzbaren Lack eine oder mehrere thermisch wirkende Vernetzerkomponenten zugesetzt werden. Umfaßt der strahlungsvernetzbare Lack Präpolymere, die reaktive Gruppen enthalten, die mit der thermischen Vernetzerkomponente unter Temperatureinfluß reagieren, kann so eine über die strahlungsinduzierte Vernetzung hinausgehende, weitere Vernetzung des Systems erfolgen.

Bevorzugt wird die strahlungsvernetzbare Lackschicht in einer Dicke von 5 bis 120 g/m² auf das Substrat aufgetragen. Die Lackschicht kann mittels als solcher bekannter Verfahren, wie beispielsweise Spritz-, Walz-, Gießauftrag oder Auftrag im Tauchverfahren, bei größeren Schichtstärken im bevorzugt im Lack-Gießverfahren auf das Substrat aufgebracht werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Lackschicht auch nach dem in der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 0 570 607 offenbarten Verfahren zum Auftragen von Lack (und Farbe) auf ein Substrat mittels eines Trägers mit "release"-Eigenschaften (vgl. europäische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 0 573 676 aufgetragen werden.

Hierzu wird die Lackschicht zuvor auf den Träger mit "release"-Eigenschaften aufgebracht, auf diesem bevorzugt mittels Strahlung teilvernetzt und dann unter Druck und/oder erhöhter Temperatur vom Träger auf das Substrat übertragen. Vorzugsweise kann die Übertragung der Lackschicht vom Träger auf das Substrat mittels eines Kalanders ausgeführt werden, der insbesondere mindestens eine Walze aus elastischem Material aufweist.

Das Vollvernetzen der Lackschicht kann insbesondere mittels Elektronenstrahlen unter Verwendung von Strahlendosen, die zur vollständigen Vernetzung des Lacksystems führen, erfolgen. Typischerweise werden hierzu Strahlendosen von 10 bis 100 kGy bevorzugt 10 bis 50 kGy eingesetzt.

Erfolgt in einer bevorzugten, im Folgenden beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor dem Vollvernetzen ein Teilvernetzen der Lackschicht, so kann dies mittels Elektronenstrahlen vorgenommen werden. Hierzu wird in der Regel eine Strahlendosis eingesetzt, die geringer ist als die Dosis, die zur vollständigen Vernetzung notwendig ist. Typischerweise kommen hierfür Strahlendosen von 0,5 bis 10 kGy, bevorzugt 1 bis 5 kGy zur Anwendung.

Das Ausmaß einer Vernetzung mittels UV-Strahlen wird im allgemeinen bei vorgegebener UV-Lampenleistung und vorgegebener Bahn- oder Substratgeschwindigkeit über die Menge an Photoinitiator(en) geregelt, welche dem strahlungsvernetzbaren Lack zugesetzt wird.

Wurden der strahlungsvernetzbaren Lackschicht Anteile thermisch vernetzbarer Harze oder Lacksystem zugesetzt, kann das Teilvernetzen auch durch Wärmeeinwirkung erfolgen. Die hierfür erforderliche Energiemenge und Behandlungsdauer ergibt sich für den Fachmann aus der Verwendung der im Einzelfall eingesetzten thermisch vernetzbaren Systeme aufgrund deren bekannten Eigenschaften.

Das Erwärmen des einseitig lackierten Substrats nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann insbesondere mittels Infrarot-Strahlen, jedoch beispielsweise auch durch Konvektion oder Heißluft vorgenommen werden. Es dient zum einen einer zusätzlichen Härtung des strahlungsvernetzbaren Lacks, insbesondere von dessen Oberfläche, durch noch weitergehende Vernetzung. Zusätzlich führt die Erwärmung zu einer Erweichung des Substrats aus thermoplastischem Kunststoff, welche eine teilweise Diffusion des thermoplastischen Kunststoffs in die Lackschicht zur Folge hat. Als Ergebnis wird ein Coextrudat-ähnlicher Werkstoff erhalten, in welchem keine Schichtstruktur mehr nachgewiesen werden kann.

Die vorliegende Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zum Herstellen geformter Gegenstände aus einem erfindungsgemäß hergestellten thermoplastischen Kunststoff, welches den zusätzlichen Verfahrensschritt eines Verformens nach dem Erwärmen des einseitig lackierten, vollvernetzten Substrats umfaßt.

Insbesondere vorteilhafte Ergebnisse werden mittels einer Vorrichtung zum Thermoverformen von Kunststoff aufweisenden Substraten entsprechend der Lehre der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 0 529 106 erhalten, deren Offenbarung in vollem Umfang in der vorliegenden Anmeldung enthalten ist. Insbesondere die dort enthaltenen Ansprüche beinhalten Lehren, mit denen die vorliegende Erfindung bevorzugt ausgeführt wird. Auf diese Weise kann ein im Stand der Technik bekanntes Brechen der Lackschicht sicher vermieden werden.

Durch das beschriebene ungleichmäßige Erwärmen des einseitig lackierten Substrats unter der Maßgabe, daß die nicht lackierte Oberfläche des Substrats auf eine Temperatur nahe der Erweichungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs, die lackierte Oberfläche des Substrats jedoch nur auf eine um 50 bis 70°C niedrigere Temperatur erwärmt wird, diffundiert der thermoplastische Kunststoff in die Elektronenstrahl-gehärtete Lackschicht und beseitigt so die ursprüngliche diskrete Zwei- Schichten-Struktur. Dies trägt entscheidend zur Verformbarkeit des erzeugten Werkstoffs bei.

Um komplexer ausgestaltete dreidimensionale Formkörper herzustellen, kann nach der vorstehend beschriebenen Thermoverformung eine zusätzliche Verformung nach einem weiteren im Stand der Technik bekannten Verfahren ausgeführt werden.

Je nach Ausmaß der gewünschten Verformung werden Schichtdicken der Elektronenstrahl-vernetzbaren Lackschicht zwischen 5 und 120 g/m² erforderlich.

Durch die erfindungsgemäßen Verfahren können Beschichtungen auf thermoplastischen Kunststoffen und beschichtete geformte Gegenstände aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellt werden, die selbst nach einer Verformung mechanisch und chemisch hochbeständig sind und insbesondere eine hervorragende Abrieb- und Kratzbeständigkeit und eine hohe Härte aufweisen.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die strahlungsvernetzbare Zusammensetzung mit Färbemitteln gemischt verwendet werden. Als farbgebende Stoffe können die Färbemittel lösliche Farbstoffe ebenso wie organische oder anorganische Pigmente enthalten. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfassen die Färbemittel bevorzugt diffundierbare Farbstoffe, sogenannte sublimierbare Dispersionsfarben, deren Farbwirkung sich erst im Zuge der abschließenden Erwärmung "entwickelt". Dies erfolgt aufgrund der Erwärmung durch Sublimation, darauffolgende Migration und daraus resultierende gleichförmige Verteilung der Farbstoffmoleküle in der strahlungsgehärteten Lackschicht. Dadurch gewinnen die Farben eine überraschende Tiefenwirkung und Brillanz. Sublimierbare Dispersionsfarbstoffe können beispielsweise in einer Menge von 3 bis 5 g in 1 Liter strahlungsvernetzbarem Klarlack eingesetzt werden.

Besondere Effekte können hierbei erzielt werden, wenn eine mit einem oder mehreren sublimierbaren Dispersionsfarbstoff(en) gemischte strahlungsvernetzbare Lackierung auf einem farbigen Kunststoff-Substrat aufgebracht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer weiteren Ausgestaltung ferner die zusätzlichen Schritte umfassen,

  • - das Substrat vor dem Aufbringen der strahlungsvernetzbaren Zusammensetzung mit einem Dekor zu versehen und
  • - das mit dem Dekor versehene Substrat vor dem Aufbringen der strahlungsvernetzbaren Zusammensetzung zu erwärmen.


Das Dekor kann hierzu beispielsweise mittels an sich bekannter Druckverfahren als Bild, Muster, Einzelfarbe oder Motiv direkt auf das Substrat gedruckt werden. Das Dekor kann jedoch auch von einem Trägermaterial in an sich bekannter Weise in Form eines "Abziehbildes" bzw. mittels eines Transferdruckverfahrens auf das Substrat übertragen werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfaßt das Dekor bevorzugt sublimierbare Dispersionsfarbstoffe als farbgebende Substanzen.

Das Aufbringen des Farbdekors kann insbesondere nach dem im europäischen Patent Nr. 0 455 849 offenbarten Verfahren zum Auftragen eines Farbdekors auf ein Kunststoff-Substrat erfolgen.

Das Dekor wird hierzu unter Verwendung von Drucktinten, welche neben den sublimierbaren Dispersionsfarbstoffen herkömmlicher Art Bindemittel und gegebenenfalls Oxidationsadditive umfassen, mittels Offset-, Rotations-, Tief-, Flexo- oder Siebdruckverfahren als Bild, Muster, Einzelfarbe oder Motiv auf ein Trägermaterial gedruckt. Als Trägermaterial dienen vorzugsweise Papierbögen mit Papiergewichten von 30 bis 120 g/m² und ausreichender Luftdurchlässigkeit, damit während des allgemein bekannten Sublimations-Umdruckes Luft durch den Farbträger gesaugt werden kann.

Die Übertragung des Dekors vom Trägermaterial auf das Substrat erfolgt durch Sublimationstransfer, indem der Farbträger auf seiner vom Substrat abgekehrten Seite in Abhängigkeit vom Kunststoff des Substrates insbesondere mittels Infrarot-Strahlung erwärmt wird und der Farbträger durch Luftsaugung derart an das Substrat angelegt wird, daß zwischen dem Farbträger und dem Substrat ein Unterdruck entsteht. Dabei wird die Infrarot-Strahlung in Abhängigkeit von der Farbverteilung des Dekors inhomogen auf den Farbträger gerichtet.

Die Erwärmung führt dabei zu einem Eindringen der sublimierbaren Farbstoffmoleküle in das Substrat bis in eine Tiefe von 100 bis 300 µm. Dies führt überraschenderweise zu einer Verbesserung der Bildqualität ohne Einbußen hinsichtlich der Schärfe des Motivs; das Bild erscheint intensiver und räumlicher.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Lackschicht und das Dekor gemeinsam nach dem in der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 0 570 607 offenbarten Verfahren zum Auftragen von Lack und Farbe auf ein Substrat mittels eines Trägers mit "release"-Eigenschaften (vgl. europäische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 05 73 676) aufgetragen werden.

Das bereits vorstehend kurz beschriebene Verfahren wird dahingehend abgewandelt, daß auf die teilvernetzte Lackschicht ein Dekor aufgebracht wird und dann der teilvernetzte Lack mitsamt dem Dekor unter Druck und/oder erhöhter Temperatur vom Träger auf das Substrat übertragen wird, so daß das Dekor direkt dem Substrat aufliegt.

In einer abgewandelten Form des vorstehend beschriebenen Verfahrens kann das Dekor auch auf die strahlungsvernetzbare Lackschicht aufgebracht werden. Dazu wird die Lackschicht zunächst mittels Strahlung, insbesondere UV- und/oder Elektronenstrahlung, oder thermisch teilvernetzt und daraufhin das Dekor nach einem der vorstehend beschriebenen Verfahren aufgebracht.

Die vorstehend beschriebenen Verfahren zum zusätzlichen Einfärben und Dekorieren von thermoplastischen Kunststoffen können selbstverständlich auch miteinander kombiniert verwendet werden.

In einer weiteren Ausführungsform umfaßt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen strukturierter, insbesondere mit einer Textur oder Maserung versehener Beschichtungen auf thermoplastischen Kunststoffen, welches die zusätzlichen Schritte umfaßt, vor dem Vollvernetzen

  • - die strahlungsvernetzbare Zusammensetzung teilzuvernetzen und
  • - eine Struktur, insbesondere Textur oder Maserung auf die teilvernetzte Zusammensetzung aufzubringen.


Die Teilvernetzung kann, wie bereits beschrieben, mittels Strahlen, insbesondere Elektronenstrahlen und/oder UV-Strahlen, oder thermisch erfolgen.

Die Struktur, Textur oder Maserung kann unter Verwendung von nur geringem Druck mittels eines Prägezylinders oder -bleches oder eines strukturierten bzw. geprägten Papieres oder einer entsprechenden Folie in an sich bekannter Weise auf die teilvernetzte strahlungsvernetzbare Zusammensetzung aufgebracht werden. Die Prägung des Papieres oder der Folie kann hierbei durch eine geprägte Lack- oder Kunststoffschicht erzielt werden.

Hierbei kann es besonders vorteilhaft sein, die teilvernetzte Lackschicht vor dem Aufbringen der Struktur, Textur oder Maserung zu erwärmen, um sie elastischer zu machen und so das Einprägen des Musters zu vereinfachen. Hierzu können beispielsweise Infrarot-Strahlen oder Heißluft verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung umfaßt ferner eine Ausführungsform vorstehend beschriebener Verfahren, in welcher das Aufbringen des Dekors und das Aufbringen der Struktur, Textur oder Maserung hinsichtlich einer Positionierung derselben auf einer Oberfläche des Substrats koordiniert erfolgt. Auf diese Weise können beispielsweise Kunststoffplatten mit Holz-Dekor und -Maserung erhalten werden, in welchen das Muster des Holz nachahmenden Dekors und die holzartige Maserung der Oberfläche übereinstimmen.

Anhand der vorliegenden Erfindung können mechanisch und chemisch hochbeständige Beschichtungen auf thermoplastischen Kunststoffen erzeugt werden, welche eine Verformung der erzeugten Werkstoffe zulassen, eine überaus ansprechende Farbgebung und/ oder Dekoration und zusätzlich eine auch aufwendig strukturierte Oberfläche aufweisen können. Die erhaltenen Werkstoffe und Erzeugnisse können aufgrund dieser vorteilhaften Eigenschaften in breitem Rahmen für eine große Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Beschichten thermoplastischer Kunststoffe, umfassend
    1. - ein Lackieren einer Oberfläche eines Substrats aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einer strahlungsvernetzbaren Zusammensetzung,
    2. - ein Vollvernetzen der strahlungsvernetzbaren Zusammensetzung der Lackierung mittels Strahlung und
    3. - ein Erwärmen des einseitig lackierten Substrats unter der Maßgabe, daß eine nicht lackierte Oberfläche des Substrats auf eine Temperatur nahe der Erweichungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs, die lackierte Oberfläche jedoch nur auf eine um 50 bis 70°C niedrigere Temperatur erwärmt wird.
  2. 2. Verfahren zum Herstellen geformter Gegenstände aus einem mittels des Verfahrens nach Anspruch 1 beschichteten thermoplastischen Kunststoff, welches den zusätzlichen Verfahrensschritt
    1. - eines Verformens nach dem Erwärmen des einseitig lackierten Substrats umfaßt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Vollvernetzen mittels Elektronenstrahlen vorgenommen wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Erwärmen des einseitig lackierten Substrats mittels Infrarot-Strahlen erfolgt.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die strahlungsvernetzbare Zusammensetzung in einer Dicke von 5 bis 120 g/m² auf das Substrat aufgetragen wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die strahlungsvernetzbare Zusammensetzung mit einem Färbemittel gemischt verwendet wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Färbemittel einen oder mehrere sublimierbare(n) Dispersionsfarbstoff(e) umfaßt.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welches die zusätzlichen Schritte umfaßt,
    1. - das Substrat vor dem Aufbringen der strahlungs-vernetzbaren Zusammensetzung mit einem Dekor zu versehen und
    2. - das mit dem Dekor versehene Substrat vor dem Aufbringen der strahlungsvernetzbaren Zusammensetzung zu erwärmen.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Dekor einen oder mehrere sublimierbare(n) Dispersionsfarbstoff(e) als farbgebende Substanz(en) umfaßt.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Dekor unter Verwendung eines Farbträgers mittels eines Transferdruckverfahrens auf das Substrat aufgebracht wird.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welches die zusätzlichen Schritte umfaßt, vor dem Vollvernetzen
    1. - die strahlungsvernetzbare Zusammensetzung teilzuvernetzen und
    2. - eine Struktur, insbesondere eine Textur oder Maserung in die Oberfläche der teilvernetzten Zusammensetzung einzuprägen.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Teilvernetzen mittels Elektronen- und/oder UV-Strahlen erfolgt.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die teilvernetzte Lackierung vor dem Aufbringen der Struktur erwärmt wird.
  14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei für das Erwärmen der vollvernetzten Lackierung zuerst die Temperaturen auf der Oberfläche der Lackierung gemessen werden und anschließend in Abhängigkeit von den erhaltenen Meßergebnissen die Bedingungen für das Erwärmen der Oberflächenbereiche mit unterschiedlicher Temperatur gewählt werden.
  15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das Dekor und die Struktur, insbesondere Textur oder Maserung, auf der Oberfläche des Substrats so aufgebracht werden, daß sich bildliche Konturen des Dekors und Konturen der Struktur auf vorab festgelegte Weise überlagern.






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