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WO2022189211A1 - Transferfolie, ein verfahren zur herstellung einer transferfolie und ein verfahren zur herstellung eines mit einer transferfolie dekorierten kunststoffartikels - Google Patents

Transferfolie, ein verfahren zur herstellung einer transferfolie und ein verfahren zur herstellung eines mit einer transferfolie dekorierten kunststoffartikels Download PDF

Info

Publication number
WO2022189211A1
WO2022189211A1 PCT/EP2022/055140 EP2022055140W WO2022189211A1 WO 2022189211 A1 WO2022189211 A1 WO 2022189211A1 EP 2022055140 W EP2022055140 W EP 2022055140W WO 2022189211 A1 WO2022189211 A1 WO 2022189211A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
transfer
film
transfer film
top coat
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/055140
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Kratzer
Original Assignee
Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg filed Critical Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg
Priority to MX2023010582A priority Critical patent/MX2023010582A/es
Priority to EP22709708.6A priority patent/EP4304873A1/de
Priority to KR1020237034883A priority patent/KR20230153491A/ko
Priority to US18/281,015 priority patent/US20240294031A1/en
Priority to CN202280020428.5A priority patent/CN117042980A/zh
Publication of WO2022189211A1 publication Critical patent/WO2022189211A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/16—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like
    • B44C1/165—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like for decalcomanias; sheet material therefor
    • B44C1/17—Dry transfer
    • B44C1/1712—Decalcomanias applied under heat and pressure, e.g. provided with a heat activable adhesive
    • B44C1/1716—Decalcomanias provided with a particular decorative layer, e.g. specially adapted to allow the formation of a metallic or dyestuff layer on a substrate unsuitable for direct deposition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
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    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
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    • B44C1/1712—Decalcomanias applied under heat and pressure, e.g. provided with a heat activable adhesive
    • B44C1/172—Decalcomanias provided with a layer being specially adapted to facilitate their release from a temporary carrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44F—SPECIAL DESIGNS OR PICTURES
    • B44F1/00—Designs or pictures characterised by special or unusual light effects
    • B44F1/02—Designs or pictures characterised by special or unusual light effects produced by reflected light, e.g. matt surfaces, lustrous surfaces

Definitions

  • Transfer film a method of manufacturing a transfer film, and a method of manufacturing one decorated with a transfer film
  • IMD in-mold decoration
  • hot embossing method hot embossing method
  • laminating method laminating method
  • IML In-Mold Labelling
  • Plastic foils are used for the surface decoration of plastic parts.
  • Plastic parts decorated in this way are used, for example, in automotive construction for automotive interior parts such as door strips, strips in instrument panels and center console covers, in the consumer electronics sector for decorative strips on televisions or in the electronics and telecommunications sector for housing shells of portable devices such as mobile phones or laptops.
  • the surface decoration of plastic parts is a combined process of hot embossing, vacuum forming and injection molding, whereby a transfer film is first applied to a plastic substrate by means of hot embossing, this plastic substrate is three-dimensional after the carrier film of the transfer film has been pulled off or is deformed 2.5-dimensionally, in particular deep-drawn, and then the plastic substrate is back-injected with a plastic injection molding compound.
  • a plastic film is placed in an injection molding tool and then back-injected with a plastic injection compound.
  • a transfer film in particular according to one of claims 1 to 24, which has a carrier film comprising a master structure coating and a transfer layer arranged on the carrier film and detachable from the carrier film and comprising a top coat, the master structure coating on the carrier film on its transfer layer facing side is arranged and has a master structure and wherein the top coat comprises a structure which has a structure which is complementary to the master structure.
  • the object is further achieved with a method for producing a transfer film, in particular for use in an insert molding method, an IMD method, a hot embossing method, a laminating method and/or an IML method, in particular according to one of claims 25 to 34, wherein the one carrier film comprising a master structure lacquer and a transfer layer arranged on the carrier film and detachable from the carrier film comprising a top coat, and wherein a master structure, in particular a master relief structure, is introduced or produced in the master structure lacquer and the top coat is applied to the master structure , wherein a structure complementary to the master structure of the carrier film is molded into the top coat.
  • the transfer film according to the invention in particular according to one of claims 1 to 24 or the transfer film produced by a method according to any one of claims 25 to 34, can in an insert molding process, an IMD process, a hot stamping process, a laminating process and / or a IML methods are used.
  • the transfer film according to the invention in particular according to one of claims 1 to 24 or the transfer film produced by a method according to one of claims 25 to 34, can be used as a transfer film for insert molding, as an IMD film, as a hot stamping film, as a laminating film and/or or used as an IML film.
  • the object is further achieved with a method, preferably according to one of claims 36 to 43, in particular with an insert molding process, an IMD process, a hot embossing process, a lamination process and / or an IML process, for producing a with a Transfer layer of a transfer film decorated plastic article or film article, with one or several of the following steps, which are preferably carried out in the following order:
  • a transfer film in particular a transfer film according to any one of claims 1 to 34, in particular comprising a carrier film comprising a master structure coating and a transfer layer arranged on the carrier film and detachable from the carrier film and comprising a top coat
  • the master structure coating on the carrier film on its side facing the transfer layer is arranged and has a master structure and wherein the top coat comprises a structure that has a structure complementary to the master structure, peeling off the carrier film together with the master structure from the transfer layer of the transfer film, optionally arranging the transfer film in an injection molding tool, optionally back-injecting the transfer film with a plastic injection molding compound ,
  • a film article which comprises a transfer film according to the invention, preferably a transfer film according to any one of claims 1 to 24, wherein the transfer layer of the transfer film is arranged on a substrate.
  • plastic article which comprises a transfer film according to the invention, preferably a transfer film according to one of claims 1 to 24.
  • the invention makes it possible to obtain a transfer film or a transfer layer of a transfer film with a surface structure, with the decoration of the film being freely selectable, ie the structure can be introduced in a targeted manner locally and with non-random properties, and for example not on Structures of particles, i.e. random structures and/or arrangements. Areas with preferably different optical properties or optical effects such as reflection, color, absorption, refractive index and/or gloss are possible.
  • the individual properties can be adapted to the respective application. For example, geometric, organic, holographic and/or technical structures are possible.
  • the structures introduced can also have functional properties such as, for example, insensitivity to fingerprints, dirt-repellent and/or liquid-repellent functions, for example the lotus effect.
  • functional properties and functional properties can be realized alternatively or in combination with one another.
  • the film can be used well in application methods with thermal energy input and/or mechanical stress, in particular in an insert molding method, an IMD method, a diligent embossing method, a laminating method and/or an IML method.
  • the structures that are preferably introduced are only slightly influenced, for example deformed, by the thermal and/or mechanical stress, for example during a deformation and/or back-injection process. As a result, they can also bring about the intended optical and/or haptic effect after the process.
  • the advantageous optical and/or haptic effect is achieved in particular by the selected structuring of the surface of the top coat by means of a master structure.
  • the selected structuring by means of a master structure.
  • the tactile or haptic properties of the surface Through a targeted selection of the structuring, the tactile or haptic properties of the surface, the fingerprint insensitivity, dirt-repellent and / or liquid and/or oil repellent functions and/or control the optical properties of the surface.
  • the invention also makes it possible for the top coat to have a structure without particles having to be present. This is achieved in particular in that the master structure is molded into the top coat. This means in particular that the master structure forms negatively and leaves corresponding depressions in the top coat.
  • special optical and/or functional, in particular haptic, properties can be provided with the film according to the invention.
  • no further layer of protective lacquer needs to be applied to the top coat, since the materials used formulate a particularly durable top coat.
  • the top coat is particularly resistant to chemical and/or mechanical loads. In other words, even after prolonged exposure to chemical and/or mechanical loads, the topcoat shows only minimal optical and/or haptic changes, such as gloss, color, structure, and/or detachment of the topcoat from the transfer layer, etc.
  • the carrier film preferably has a carrier layer, the carrier layer being arranged on that side of the carrier film which is remote from the transfer layer.
  • the carrier layer is preferably formed from ABS, ABS/PC, PET, PC, PMMA, PE and/or PP.
  • the layer thickness of the carrier layer is advantageously selected from a range from 5 ⁇ m to 100 ⁇ m, in particular from 20 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • the master structure paint has the replicated master structure. It is preferred here that the replicated master structure lacquer has a raised and/or recessed structure or surface.
  • the master structure preferably has a relief structure, preferably a master relief structure.
  • the replicated master structure lacquer is preferably arranged over the whole area or partially on the plane spanned by the carrier layer.
  • the master structure paint is preferably applied in a single layer.
  • the master structure paint is only partially applied, then in the areas on the carrier layer in which no master structure paint is arranged, there is preferably at least some areas of another paint, in particular a paint with a surface that is not raised and/or depressed, preferably with a smooth and/or non-structured surface arranged.
  • the master structure paint preferably has components that can be cured by UV radiation and/or a thermoplastic paint.
  • the UV-curable master structure coating can be built up, for example, from components selected individually or in combination from: monomeric or oligomeric polyester acrylates, polyether acrylates, urethane acrylates, epoxy acrylates, amine-modified polyester acrylates, amine-modified polyether acrylates, amine-modified urethane acrylates.
  • thermoplastic paint is to be understood as meaning a paint system which preferably comprises thermoplastic polymers dissolved in solvents, which form a polymer film as a result of the removal of the solvent, preferably without the molar mass of the polymers changing, preferably increasing, as a result of chemical reactions.
  • a thermoplastic paint that is suitable as a master structure paint can be a paint with the following composition:
  • methyl ethyl ketone 200 to 600 preferably 300 to 500 ethyl acetate 100 to 400, preferably 200 to 300 butyl acetate 50 to 300, preferably 100 to 200
  • Cellulose nitrate 50 to 250, preferably 100 to 200
  • the replicated master structure lacquer preferably has a layer thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m, in particular from 0.5 ⁇ m to 50 ⁇ m, preferably from 1.0 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the master structure lacquer has a structure depth in a range from 0.2 ⁇ m to 30 ⁇ m, preferably from 3 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • a particularly good haptic and/or a particularly good optically variable effect, that is to say a visual impression dependent on the viewing angle, of the master structure paint can be achieved by such a structure depth.
  • the master structure paint preferably has an extensibility of at least 50%, preferably at least 100%.
  • the sufficient extensibility of the master structure paint is advantageous in particular when it is necessary to deform the master structure paint in a production process and/or application process.
  • the carrier film with the master structure paint can be removed before the transfer film is deformed. If this is the case, the flexibility of the master structure paint plays only a minor role for this application.
  • the carrier film of the transfer film absorbs most of the tensile forces.
  • the expansion properties of the master structure paint ensure in particular that the master structure paint is not damaged, particularly in the form of cracks or micro-cracks, when the transfer film is back-injected.
  • the extensibility values were determined in a tensile test using the Zwick Z005 testing device from Zwick GmbH & Co. KG, Ulm.
  • tensile test standardized test specimens are measured with regard to their specimen cross-section. They were then clamped into a tensile testing machine (Zwick Z005 testing device from Zwick GmbH & Co. KG, Ulm) and stretched at a constant feed rate until tearing.
  • the tensile testing machine records the relationship between stress and strain of the specimen in a stress-strain diagram by measuring the required force, taking into account the measured cross-section of the specimen and measuring the displacement. During this process, the course of the required force and the elongation is recorded. Important individual parameters are tear strength and elongation at break.
  • the tear strength is the value of the applied tensile stress determined by a tensile test at the moment of fracture and/or tearing of a tested test specimen.
  • the elongation is given as a percentage and corresponds to the length of the specimen based on the original length.
  • the elongation at break is the value of the elongation of a tested specimen determined by a tensile test at the moment the specimen tears.
  • the ductility of the specimen is the elongation before permanent damage occurs to the specimen.
  • the top coat is preferably arranged in the transfer film in such a way that it forms the uppermost layer of the transfer layer on the side of the transfer layer facing the carrier film. In other words, the top coat preferably forms the outermost layer on the decorated plastic object. No further protective lacquer layer is preferably applied to the top coat.
  • the top coat preferably has a layer thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 60 ⁇ m, preferably from 0.5 ⁇ m to 40 ⁇ m, preferably from 1.0 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the top coat is preferably transparent and/or has a transmission, in particular in the wavelength range from 380 nm to 780 nm, of at least 25%, preferably at least 35%, more preferably at least 85%.
  • the top coat is colored, in particular that the top coat is colored by means of dyes and/or color pigments, and/or that the degree of pigmentation of the top coat is less than 15%, preferably less than 10%, more preferably less than 5%. amounts to. It is also possible that the top coat is colorless and/or that the degree of pigmentation of the top coat is 0%. It is thus possible for the topcoat to be and/or form a clearcoat layer, in particular an unpigmented one.
  • the topcoat can have a gloss value in a range from 1 to 98, preferably in a range from 10 to 90.
  • gloss values can be set in a very wide range.
  • very matt surfaces are also possible because of correspondingly designed structures, which are not possible with other lacquers, in particular known structured protective lacquers.
  • the gloss values are measured at a measuring angle of 60° using the “micro-gloss” measuring device from Byk-Gardener GmbH, Geretsried.
  • a precisely defined beam of light is directed at a 60° angle, for example onto a paint surface and/or the transfer film and/or the top coat, and a reflectometer on the opposite side measures how much light is reflected at a 60° angle (gloss angle).
  • the highest achievable gloss value is therefore preferably 100 GU.
  • the gloss value is advantageously given in percent (%). Therefore, it is convenient if the unit of the gloss value is percent (%) in this case.
  • the measured gloss value is therefore preferably a value from a range from 0% to 100%.
  • the glossunits are in particular percentage values and the glossunits represent in particular percentage values.
  • the gloss value of the formed transfer film is in a range from 90% to 110%, preferably from 95% to 105%, of the gloss value of the non-formed transfer film, particularly in surface areas with comparatively high expansion of the top coat and/or the transfer layer of the transfer foil, in particular when the top coat is stretched in a range from approx. 50% to approx. 200%, in particular from 50% to 200%.
  • the top coat preferably has an extensibility of at least 50%, preferably at least 150%, particularly preferably at least 200%.
  • top coat This enables a formable top coat.
  • Such an expansion behavior of the top coat makes the transfer film having the top coat particularly suitable, for example, for use in the insert molding method, in the IMD method, in the hot embossing method and/or in the IML method.
  • the stretching properties of the top coat ensure in particular that no cracks and/or microcracks form when the transfer layer is stretched.
  • the elongation values were determined in a tensile test using the Zwick Z005 testing device from Zwick GmbH & Co. KG, Ulm. With regard to the implementation of the tensile test, reference is made to the statements relating to the master structure paint.
  • the top coat has a temperature resistance of up to 250° C., preferably of up to 200° C.
  • the top coat withstands the thermal loads, for example from hot injection molding material, in particular in the insert molding process, in the IMD process and/or in the IML process, or from a hot embossing tool in the hot embossing process, and in particular only slightly , ideally there is no change in the structure and/or the surface of the top coat.
  • the top coat is advantageously formed from long-chain polymers.
  • the polymers can be crosslinked. Crosslinking and/or curing is preferably based on exposure to thermal energy and/or UV radiation.
  • the top coat is preferably formed from polymers, selected individually or in combination from: polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride, copolymers of polymethyl acrylate and polyvinylidene fluoride, copolymers of polymethyl methacrylate and polyvinylidene fluoride.
  • PVDF Polyvinylidene fluoride
  • a fluoroplastic preferably made from hydrogen fluoride and methyl chloroform, polyvinylidene fluoride having particularly good thermal and mechanical strength combined with high elasticity.
  • polyvinylidene fluoride is also chemically inert and has a steam and moisture-repellent effect and therefore has a particularly high chemical resistance.
  • the top coat can be formed from aqueous polymer dispersions, preferably from aqueous polyurethane dispersions, based on components selected individually or in combination or as hybrid dispersions from: polyether, polyester, polycarbonate, natural castor oil polyols, natural linseed oil polyols , acrylate dispersions, styrene/acrylate dispersions, vinyl acetate dispersions.
  • the aqueous polymer dispersions can be formulated as a one-component (1K) binder system, with thermal drying being carried out to produce a dry layer, but no chemical crosslinking of the molecular groups taking place.
  • the aqueous polymer dispersions can be formulated as a one-component (1K) binder system, with chemical crosslinking of the molecular groups taking place by UV radiation initiating reactive molecular groups of the polymers to crosslink with one another.
  • the aqueous polymer dispersions can be formulated as a two-component system (2K), with a second component for crosslinking the reactive groups of the polymers being present as one component in addition to the polymer or polymers, with the second component being selected in particular individually or in combination from polyisocyanates , isocyanates, carbodiimides, aziridines.
  • 2K two-component system
  • further chemical crosslinking of the polymers can also take place by means of UV radiation.
  • the top coat can be formed from polymers, selected individually or in combination from: polyol, polyurethane (PU), copolymers of polyurethane (PU) and polyol, copolymers of polyurethane (PU) and polyacrylate.
  • the polyurethanes (PU) are preferably formulated into a top coat via a cobinder, for example via polyols and/or via melamine resins, or with an isocyanate binder.
  • top coat and/or individual components of the top coat can be dried both thermally and/or by means of chemical crosslinking, in particular by means of polyisocyanate crosslinking and/or by means of aziridine crosslinking and/or by means of carbodiimide crosslinking and/or by UV curing or UV Networking can be cured.
  • Polyisocyanates preferably comprise components which comprise at least two isocyanate groups, in particular where the isocyanate groups are at least one group selected from diisocyanate monomer, diisocyanate oligomer, diisocyanate-terminated prepolymer, diisocyanate-terminated polymer, polyisocyanate monomer, polyisocyanate oligomer, polyisocyanate-terminated prepolymer, and/or polyisocyanate-terminated polymer, and/or mixtures thereof.
  • the isocyanate groups are at least one group selected from diisocyanate monomer, diisocyanate oligomer, diisocyanate-terminated prepolymer, diisocyanate-terminated polymer, polyisocyanate monomer, polyisocyanate oligomer, polyisocyanate-terminated prepolymer, and/or polyisocyanate-terminated polymer, and/or mixtures thereof.
  • the diisocyanate-comprising component comprises at least one component, selected individually or in combination from: polyurethane oligomer, polyurea oligomer, polyurethane prepolymer, polyurea prepolymer, polyurethane polymer, polyurea polymer.
  • polyisocyanate is preferably used to designate essentially components with more than two isocyanate groups, including triisocyanates and more highly functionalized isocyanates.
  • the components comprising at least two isocyanate groups include at least one group selected individually or in combination from: hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), methylene diphenyl diisocyanate (MDI), toluene diisocyanate (TDI), phenylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate (NDI), diphenylsulfone diisocyanate , ethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, dimers of these diisocyanates, trimers of these diisocyanates,
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • MDI methylene diphenyl diisocyanate
  • TDI toluene diisocyanate
  • NDI naphthalene diisocyanate
  • diphenylsulfone diisocyanate ethylene diiso
  • Triphenylmethane triisocyanate polyphenylmethane polyisocyanate (polymerized MDI).
  • the components containing hydroxyl groups used in particular for polyisocyanate crosslinking are preferably selected individually or in combination from: hydroxy monoacrylate, hydroxy diacrylate, hydroxy polyacrylate, hydroxyl-functional aliphatic polyether urethane monoacrylate, hydroxyl-functional aliphatic polyester urethane monoacrylate, hydroxy-functional aromatic polyether urethane monoacrylate, hydroxy-functional aromatic polyester urethane monoacrylate, hydroxylfunktionelles Polyestermonoacrylat, hydroxylfunktionelles Polyethermonoacrylat, hydroxylfunktionelles Epoxymonoacrylat, hydroxylfunktionelles acryltechnischtechnischlius acrylischens Monoacrylat, hydroxylfunktionelles aliphaticians Polyetherurethandiacrylat, hydroxylfunktionelles aliphaticians Polyesterurethandiacrylat, hydroxylfunktionelles aromaticians Polyetherurethandiacrylat, hydroxylfunktionelles aromaticians Polyetherurethandiacrylat, hydroxylfunktionelles aromaticians Polyesterurethandiacrylat,
  • Melamine resins preferably include resins obtained by reacting melamine with aldehydes, in particular formaldehyde, acetaldehyde, isobutyraldehyde and glyoxal.
  • melamine resins are those which can be obtained by reacting melamine with aldehydes and can optionally be partially or completely modified.
  • Formaldehyde, acetaldehyde, isobutyraldehyde and glyoxal are particularly suitable as aldehydes.
  • the methylol groups obtained are preferably modified by etherification with monohydric or polyhydric alcohols.
  • the top coat of UV-curable monomers and/or oligomers is selected from the group consisting of polyurethanes, polyacrylates, polyurethane acrylates, polymethacrylates, polyester resins, polycarbonates, phenolic resins, epoxy resins, polyureas, and/or or melamine resins, particularly preferably selected from the group consisting of polymethyl methacrylate (PMMA), polyester, polycarbonate (PC), polyvinylidene fluoride (PVDF).
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the top coat is particularly resistant to chemical and/or mechanical loads due to the aforementioned polymers, in particular due to the polyvinylidene fluoride.
  • this offers the advantage that a further protective lacquer layer can be dispensed with in the transfer layer, in particular which would additionally be applied to the top coat, so that the top coat preferably forms the exposed visible side of the decorated plastic article.
  • the top coat preferably has a high chemical resistance of its surface, preferably a substantially chemically inert surface.
  • the top coat is preferably designed to be particularly resistant to solvents such as isopropanol and methyl ethyl ketone (MEK), to aggressive substances such as sunscreen, hand cream, fuel, insect repellent (diethyltoluamide (DEET), e.g. Autan ® ), engine oil, brake fluid , coolant, polish, bitumen and tar remover, bird droppings, tree sap and/or nitro thinner, to weathering such as sunlight, rain and/or dew, to food such as for example coffee, to cleaning agents and/or to mechanical stress and to high thermal stress.
  • solvents such as isopropanol and methyl ethyl ketone (MEK)
  • DEET diethyltoluamide
  • the top coat is also structured in such a way that it has a very high resistance to insect repellents (e.g. according to the Ford FLTM Bl 113-08 test standard).
  • insect repellent is applied to a test panel, encompassing the top coat, to test the resistance.
  • the test panel can include additional layers of paint, with the top coat forming the exposed visible side.
  • the test plate is placed in a drying cabinet at 23°C and at 74°C. The test panel is stored horizontally.
  • test panel After 24 hours, the test panel is removed from the drying cabinet and evaluated. The surface of the test plate must not show any defects. Furthermore, there must be no loss of adhesion or delamination of the individual layers within the layer structure of the test panel.
  • the top coat is also constructed in particular in such a way that it has a very high resistance to sunscreen components (e.g. according to Ford FLTM Bl 113-08).
  • the sunscreen is applied to a gauze bandage and applied together with the gauze bandage to a test panel comprising the top coat.
  • the test panel can include additional layers of paint, with the top coat forming the visible side and being in contact with the gauze bandage.
  • the test plate is placed in the drying cabinet at 23°C and at 74°C. The test panel is stored horizontally. After 24 hours, the test panel is removed from the drying cabinet and evaluated. The surface of the test plate must not show any defects. Furthermore, there must be no loss of adhesion or delamination of the individual paint layers of the test plate.
  • the top coat is constructed in such a way that it has a very high resistance to hand cream ingredients, for example determined by a method according to the Volkswagen test standard PV 3964 type B.
  • the hand cream is applied to a gauze bandage and applied to a test plate together with the gauze bandage.
  • This test panel can include additional layers of paint, with the top coat forming the visible side and being in contact with the gauze bandage.
  • the test panel is placed in the drying cabinet at 80°C. The test panel is stored horizontally. After 24 hours, the test panel is removed from the drying cabinet and evaluated.
  • the top coat must not show any change in color or feel.
  • the solid topcoat has, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF) and polymethyl methacrylate (PMMA) with a weight fraction in the solid of at least 50% PVDF and at least 10% PMMA as the main components.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the top coat preferably has a weight fraction of at least 60% PVDF and at least 20% PMMA in the solid body.
  • the top coat particularly preferably has a weight fraction of about 70% PVDF and about 30% PMMA, preferably 70% PVDF and 30% PMMA, in the solid body.
  • the transfer film has a good adhesive strength between the layers. This is verified by a cross-cut test according to test method B according to DIN EN ISO 2409:2013-06 ("Coating materials - cross-cut test (ISO 2409:2013), German version of EN ISO 2409:2013", issue date: 2013-06) and/ or according to ASTM D3359-09 ("Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test", Issue Date: 2009).
  • the transfer film when the top coat forms the exposed visible side, points after a visual evaluation according to the test method
  • the good adhesion of the layers of the transfer film is achieved in particular by good chemical matching of the interactions between the layers in contact. This can be promoted, for example, by mediator layers, preferably adhesion promoter layers.
  • a friction fabric is used as a friction fabric, also known as a friction fastness fabric or cracking cloth Cotton batiste used to assess the rub fastness of dyeings. A white rubbing fabric is rubbed against the printed test specimen in a straight line under controlled conditions. If possible, the friction tests against dry and wet friction fabric should be carried out in an air-conditioned room.
  • a friction fabric with approx. 100% absorbed moisture is referred to as “wet” if it has been stored in water for 1 minute and then quenched between filter paper and two glass plates for 1 minute under a load of 10 N.
  • Moist samples and wet friction fabric are dried before assessment at room temperature in accordance with VW 50554-2 (climate with an air temperature of 18 °C to 28 °C, without taking into account the relative humidity and the air pressure).
  • the visual assessment of the abrasion resistance of the surfaces is carried out according to the following rating system:
  • Grade 1 no visible change, e.g. B. no traces of rubbing
  • Grade 2 minor change, e.g. B. faint traces of rubbing
  • a gray scale according to ISO 105-A03:2019-10 (“Textiles - Color fastness tests - Part A03: Gray scale for evaluating staining", issue date: 2019-10) is used to evaluate staining.
  • Nine pairs of matte gray and white platelets with different levels of contrast are located on the gray scale for assessing staining.
  • An undyed, untreated rubbing fabric before and after the authenticity test is compared with the gray scale.
  • Bleeding i.e. the change in color of the rubbing fabric due to absorption of the dye released by the sample during the test, is assessed visually.
  • the grades are divided into 1 to 5 (with four half steps). A grade of 1 indicates severe bleeding, while a grade of 5 shows no visible bleeding.
  • each abrasion test being performed on a separate sample.
  • the authenticity grade of the gray scale (It. DIN EN 20105-A03) is also evaluated according to the grading system mentioned above. All abrasion tests are passed according to the requirements.
  • the relief structure replicated in the master structure paint and/or the complementary relief structure of the top coat is preferably a non-random relief structure.
  • a non-random relief structure is preferably understood to mean a relief structure that is formed in a targeted manner and does not occur due to random surface roughness of material surfaces.
  • non-random relief structures can be recognized in particular by the fact that they can be specifically reproduced and can be present identically in a number of end products. If, for example, a relief structure with a desired profile shape, For example, produced on an industrial scale in an endless carrier foil, a correspondingly structured stamp or cylinder, which has a finite length, is usually used for this purpose. Due to the continuous use of the structured tool on the endless carrier film, the molded relief structures are repeated at regular intervals on the carrier film and are therefore recognizable as non-random relief structures, even if a random relief structure appears to be present locally at first glance.
  • a non-random relief structure can also be identified, for example, by the fact that certain profile shapes that usually do not occur or occur only very rarely occur frequently, periodically or quasi-periodically. While a rather undefined and rounded profile shape is to be expected from a random relief structure, such as surface roughness and/or introduced particles, non-random relief structures show, for example, exact and geometrically designed profile shapes such as rectangular profiles, sinusoidal profiles, sawtooth profiles, hemispherical profiles or blazed structures. Furthermore, non-random relief structures can also include or consist of a design, in particular technical designs, such as carbon fibers, waves, polygons, etc., and/or organic designs, such as wood grains.
  • non-random relief structures show, for example, binary profiles or profiles with a stepped profile depth, in particular with a constant profile depth, such as in particular the binary profiles described in DE 10054503 B4.
  • a special case for a stair-like profile is, for example, a rectangular profile, where the local profile depths can only assume discrete levels.
  • the distances between two adjacent depressions are preferably in a range from 0.25 ⁇ m to 100 ⁇ m, preferably from 0.5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the profile depth, based on an average level is preferably less than 15 ⁇ m, preferably less than 10 ⁇ m, particularly preferably less than 7 ⁇ m and particularly preferably values from FIG DE 102012105571 A1.
  • Microscopically fine, non-random relief structures with locally varying structure depth are disclosed, for example, in EP 0992020 B1.
  • the non-random relief structure can also be an achromatic, directionally diffractive microstructure, as is described, for example, in DE 102018123482 A1.
  • this offers the advantage that the incident radiation can be imaged, diffracted and/or scattered in a targeted manner in one or more solid angles.
  • the master relief structure is designed in such a way that the complementary relief structure comprises a microstructure, in particular a microstructure whose dimensions are below the resolution limit of the naked human eye.
  • the resolution limit of the naked human eye is preferably structures with dimensions of at least 300 ⁇ m.
  • the master relief structure can be designed in such a way that the complementary relief structure comprises a macrostructure, in particular a macrostructure whose dimensions are above the resolution limit of the naked human eye.
  • the complementary relief structure can be designed as a microstructure, the dimensions of which are below the resolution limit of the naked human eye, and additionally as a macrostructure, which is visible to the naked human eye.
  • a macrostructure can be present next to a microstructure and/or be overlaid by a microstructure.
  • a microstructure can advantageously have an optical effect that simulates the presence of a macrostructure.
  • the complementary relief structure can be designed as a matt structure, as a diffractive structure and/or as a refractive structure and/or as a macrostructure. Furthermore, several of the aforementioned structures can also be present next to one another and/or be superimposed on one another.
  • the matte structure is a diffractive structure with a stochastic progression, so that incident light is randomly scattered.
  • matt structures On a microscopic scale, matt structures have fine relief structure elements that determine the throwing power and can be described with statistical parameters. Examples of these parameters are the mean distance between the relief structure elements in the x and/or y direction of the plane spanned by the transfer film, the mean roughness value, Ra, and the correlation length, lc .
  • Preferred matte structures have an average distance in the range from 300 nm to 5000 nm, a mean roughness value, Ra, in the range from 20 nm to 2000 nm, preferably from 50 nm to 500 nm.
  • the correlation length, l c is preferably in the range from 200 nm to 50000 nm, in particular from 500 nm to 10000 nm.
  • Diffractive structures are structures that form optical effects based on light diffraction, for example diffraction gratings or holograms. These can be classic 2D/3D or 3D holograms, which allow three-dimensional information to be displayed based on a surface structure.
  • the profile of a holographically generated hologram such as a Fourier hologram, can be considered to be approximately periodic, with typical line numbers im range from 300 lines/mm to 2000 lines/mm and typical structure depths in the range from 50 nm to 800 nm.
  • very coarse grid structures with line counts in the range from 10 lines/mm to 300 lines/mm and structure depths in the range from 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m can also be used.
  • a computer-generated hologram such as the so-called kinoform
  • a typical structure depth is half or a multiple of the wavelength of the incident light and depends on whether the kinoform is to develop its effect in transmission or reflection. Further parameters for computer-generated holograms can be found in WO 2019048499 A1, the content of which is hereby incorporated.
  • Refractive structures are structures that form optical effects based on light refraction and/or light reflection, for example microlenses or micromirrors.
  • microlenses or micromirrors are in particular not used individually, but preferably arranged next to one another in a regular or also pseudo-random grid or pixel array.
  • Micromirrors are described, for example, in EP 2686172 B1, the content of which is hereby incorporated.
  • Optically variable effects based on the structures mentioned above can be realized, for example, by varying one or more structure parameters, for example by varying the grating period, the average spacing, the angle of inclination of the micromirrors, the structure depth and/or the azimuth angle.
  • the top coat and the surface structures introduced into these paints transfer defined and reproducible images, motifs and/or structures to plastic articles to be decorated.
  • this offers the advantage over so-called soft-touch paints, which only have a partial or full-area undefined, non-reproducible surface roughness.
  • the master structure includes particles that are not added for this purpose, for example mineral particles and/or polymer particles and/or silicone particles.
  • the transfer film according to the invention already has a large variety of designs.
  • the transfer film in particular the transfer layer, can have at least one decorative layer, in particular at least one color layer and/or at least one metallization and/or at least one adhesive layer or primer and/or at least one replication layer.
  • the aforementioned layers can each be arranged individually or in any combination with one another in the transfer layer.
  • the layers can cover the entire surface or only partially, i. H. in areas, be upset. In this way, the variety of designs of the transfer film is advantageously increased even further.
  • the layer thickness of the at least one decorative layer is preferably in a range from 0.1 ⁇ m to 30 ⁇ m, in particular from 0.5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the at least one decorative layer can have at least one partial or full-area color layer for generating a pattern and/or a motif.
  • the at least one color layer can also be in register with the structure of the top coat, in particular in the case of partial application, in particular with regard to reflection, absorption and/or refractive index of the top coat.
  • Register or register, or register accuracy or register accuracy is to be understood as meaning a positional accuracy of two or more elements and/or layers relative to one another.
  • the register accuracy should improve move within a specified tolerance and be as small as possible.
  • the register accuracy of several elements and/or layers to one another is an important feature in order to increase process reliability.
  • the positionally accurate positioning can take place in particular by means of sensory, preferably optically detectable fiducial marks or register marks. These registration marks or register marks can either represent special separate elements or areas or layers or themselves be part of the elements or areas or layers to be positioned.
  • the at least one decorative layer can also have at least one replication layer, into which microstructures or macrostructures having a diffractive and/or refractive effect are formed.
  • the at least one reflection layer can be opaque, semi-transparent or transparent.
  • One or more of the following structures can be formed in at least one replication layer: a diffractive structure, a zero-order diffraction structure, a blaze grating, a macrostructure, in particular a lens structure or microprism structure, a mirror surface, a matte structure, in particular an anisotropic or isotropic matte structure.
  • the structures in at least one replication structure can represent a pattern and/or a motif which, in particular, is also arranged in register with the color layers of the decorative layer and/or in register with the structure of the master structure paint.
  • the at least one decorative layer can also have at least one metallization.
  • the at least one metallization is preferably done by means vaporization made. Cr, In, Sn, Cu and/or Al are particularly suitable as the metal.
  • a metal layer for example, a microembossing film with a metal look is obtained.
  • the at least one vapour-deposited metallization can be applied over the entire surface and optionally remain over the entire surface, or it can be structured using known demetallization methods such as etching, lift-off or photolithography and are therefore only partially present.
  • the at least one metallization can also consist of a printed layer of metal pigments in a binder.
  • the printed metal pigments can be applied over the entire surface or partially and have different colorings in different surface areas.
  • the at least one metallization can represent a pattern and/or motif, which in particular can also be arranged in register with the at least one color layer of at least one decorative layer and/or with the structures of the at least one replication layer.
  • the at least one decorative layer can also have at least one adhesive layer or primer.
  • the at least one adhesive layer or primer faces the plastic body, substrate or plastic injection molding compound to be decorated. In other words, viewed from the carrier film, it is the bottom layer of the transfer layer.
  • the at least one layer of adhesive or primer ensures, in particular, that there is good adhesion between the transfer layer of the transfer film and a plastic injection molding compound, a substrate or a plastic body.
  • the at least one adhesive layer or primer preferably has a layer thickness in a range from 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m, in particular from 0.1 ⁇ m to 3 ⁇ m, and can also have several partial layers. It is possible for a release layer to be arranged between the top coat and the master structure paint. This detachment layer can support a secure detachment of the transfer layer from the carrier film, with the parting plane being between the top coat and the master structure paint.
  • the master structure paint and/or the top coat can have additives, such as silicones and/or aliphatic hydrocarbons, in order to prevent excessive adhesion between the top coat and the master structure.
  • the additives reduce the release force required to separate the master structure paint from the topcoat.
  • the separating force or detachment force between topcoat and master structure is preferably in a range from 3 N/m to 40 N/m, preferably from 10 N/m to 30 N/m.
  • the release force is determined using the following procedure.
  • the transfer layer is embossed with a width of 35 mm and a length of 150 mm onto an ABS plate at 180° C. and a speed of 13 m/min.
  • the detachment force is preferably measured on a Zwick/Roell Z 1.0 tensile testing machine at room temperature (approx. 20° C.).
  • the transfer layer is pulled off the ABS plate, in particular at an angle of 90° and over a measuring distance of 150 mm, with the detachment force being determined.
  • this enables easy and reliable detachment of the transfer layer during use, for example during an insert molding process, an IMD process, a hot embossing process, a laminating process and/or an IML process. on the other hand is also achieved that no unintentional detachment, for example during production of the film, storage or transport occurs.
  • the detachment layer preferably has a layer thickness in the range from 0.001 ⁇ m to 2 ⁇ m, in particular from 0.05 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • the release layer can include and/or consist of a wax.
  • a wax can be, for example, a carnauba wax, a montanic acid ester, a polyethylene wax, a polyamide wax or a PTFE wax, or mixtures thereof.
  • surface-active substances such as silicones or thin layers of lacquers crosslinked with melamine-formaldehyde resin are also suitable as a release layer.
  • an intermediary layer in particular an adhesion promoter layer, is arranged on the side of the top coat facing away from the carrier film.
  • the mediator layer ensures in particular that very good adhesion is produced between the top coat and the other layers of the transfer layer.
  • the carrier film has an intermediary layer, in particular an adhesion-promoting layer. This is arranged in particular between the master structure paint and the carrier layer.
  • Components are preferably applied as the intermediary layer of the carrier film and/or the transfer film, selected individually or in combination from: crosslinkable acrylates, in particular polyacrylates, polyester resins, alkyd resins and their modifications, amino resins, amido resins, phenolic resins.
  • the intermediary layer of the carrier film and/or the transfer film thus has the above components and/or consists of them.
  • Any crosslinking agent known in the prior art can be used to crosslink the above components. Suitable crosslinkers include, for example, isocyanates, melamines, alcohols and/or aziridines, or mixtures thereof.
  • Crosslinking can be initiated in particular by UV radiation and/or by exposure to thermal energy and/or by a chemical reaction.
  • a first crosslinking step preferably takes place by means of thermal energy and/or chemical reaction.
  • further and additional crosslinking can take place by means of UV radiation.
  • crosslinking by means of thermal energy and/or chemical reaction takes place before the deformation of the transfer film and optional additional crosslinking by means of UV radiation after the deformation of the transfer film, preferably as one of the last process steps.
  • the intermediary layer of the transfer film has a layer thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m, preferably from 0.3 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably from 0.5 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • the intermediate layer of the carrier film preferably has a layer thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably from 0.3 ⁇ m to 3 ⁇ m, particularly preferably from 0.5 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • the layers of the transfer layer arranged on the side of the topcoat facing away from the carrier film must each at least 80% of the extensibility of the top coat.
  • the respective layer has an extensibility of at least 40%, preferably at least 120%, preferably at least 160%.
  • the master relief structure is produced by applying the master structure lacquer to the carrier layer, in particular made of ABS, ABS/PC, PET, PC, PMMA, PE and/or PP.
  • the master structure lacquer is preferably applied to the carrier layer in an additional process step.
  • the master structure paint is preferably applied by a printing process.
  • This intermediate layer has a layer thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably from 0.3 ⁇ m to 3 ⁇ m, particularly preferably from 0.5 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • the master structure paint is applied with a layer thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m, in particular from 0.5 ⁇ m to 50 ⁇ m, preferably from 1.0 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • a lacquer that can be cured by UV radiation can preferably be used as the master structure lacquer.
  • the UV-curable master structure coating can be built up, for example, from components selected individually or in combination from: monomers or oligomers polyester acrylates, polyether acrylates, urethane acrylates, epoxy acrylates, amine-modified polyester acrylates, amine-modified polyether acrylates, amine-modified urethane acrylates.
  • the UV-curable master structure coating can be made particularly flowable, so that it can completely fill even the narrowest cavities of the printing roller.
  • the UV-curable master structure coating preferably has a dynamic viscosity during application in a range from 10 mPas to 500 mPas, preferably from 50 mPas to 200 mPas, preferably measured using a rotational viscometer at room temperature.
  • the UV-curable master structure paint can be cured by inert curing.
  • Inert curing is preferably understood to mean that UV radiation with a wavelength in a range from 300 nm to 600 nm is passed through the carrier film, preferably when the paint is applied and/or immediately thereafter.
  • mercury and/or iron-doped mercury emitters are preferably used.
  • Post-curing of the UV-curable master structure paint is carried out by irradiating the master structure paint with a mercury lamp with a wavelength in a range from 300 nm to 600 nm.
  • thermoplastic paint is used as the master structure paint, which is preferably replicated under the action of pressure and temperature.
  • the pressure is in a range from 10 bar to 110 bar, preferably from 15 bar to 60 bar, and/or the temperature is in a range from 100°C to 210°C, preferably from 120°C to 190°C.
  • the master structure paint can be applied to the carrier layer over the entire surface or partially, in particular partially in register with a decoration. It is also conceivable that the master structure paint is applied to the carrier layer over the entire surface in a first step and in a further step by means of a washing process or other known processes that give structure partially removed again. If the master structure paint is only applied to regions of the carrier layer, it is advantageous if, in regions on the carrier layer where no master structure paint is arranged, another paint, in particular a paint with a non-raised surface, preferably with a smooth and/or or non-structured surface, is applied.
  • the carrier layer can be pretreated. This ensures that the master structure paint together with the carrier layer can be completely removed again from the transferred transfer layer, in particular after use in an insert molding process, an IMD process, a hot embossing process and/or an IML process. This can be achieved in particular by pretreating the carrier layer. Processes such as corona treatment, plasma treatment and/or flame treatment are suitable for this. Alternatively and/or additionally, an intermediary layer can be applied to the carrier layer before the master structure lacquer is arranged.
  • the properties of the master relief structure can be influenced within wide limits in the method according to the invention. Process steps suitable for mass production can be used here.
  • the top coat is applied as a paint, in particular as a thermoplastic paint or as a UV-curable paint or as a hybrid paint with a combination of thermoplastic and UV-curable components.
  • the top coat is applied by means of a pressure roller or a slit nozzle and after application, preferably during the Production of the transfer film crosslinked and/or cured, in particular by applying thermal energy and/or by UV radiation.
  • the viscosity of the top coat can be adjusted to the structure to be achieved and can be adjusted from a wide range from very liquid to pasty.
  • the viscosity of the top coat during application can be and/or be selected from a dynamic viscosity in a range from 15 mPas to 600 mPas, preferably from 25 mPas to 250 mPas.
  • the replicated master structure paint acts as a mold for molding the relief structure into the top coat.
  • the impression quality can be improved by pressure and/or temperature when applying the top coat.
  • a very thin-bodied paint can also be provided, which is particularly good at filling even the finest cavities of the master structure paint.
  • the paint applied is cured by applying thermal energy, for example by thermal radiation or by contact with a heated body, for example a rotating roller.
  • a drying roller can be provided in order to form the top coat with a particularly smooth reverse side.
  • the top coat can be cured particularly easily with a transparent roller or from the front of the carrier film.
  • the other layers of the transfer layer in particular the at least one mediator layer, the at least one decorative layer, preferably the at least one color layer, the at least one replication layer and/or the at least one adhesive layer or primer are advantageously applied to the top coat by printing.
  • Intaglio printing, screen printing, flexographic printing or inkjet printing can be used as the printing process.
  • Metallized as well as pigmented systems could be used.
  • At least one metallization is applied in particular by means of vapor deposition and/or by means of printing.
  • An intermediary layer preferably an adhesion promoter layer, can preferably be applied to the carrier film by means of printing.
  • the method according to the invention is particularly well suited for a continuous process, preferably a roll-to-roll process, in which the layers of the transfer film are applied in layers to the carrier film or carrier film and structured.
  • Such transfer films are preferably used for decorating plastic articles, for example in an insert molding process, an IMD process, a hot embossing process, a laminating process and/or an IML process.
  • Such transfer films can also be used in displays without being back-injected, for example as film articles, to suppress reflections and/or increase transmission.
  • the use of the transfer film as a decorative film has proven to be particularly good.
  • the use of the transfer film according to the invention in an insert molding process has turned out to be particularly good.
  • the transfer film can also be used excellently in an IMD process, a hot embossing process, a laminating process and/or an IML process.
  • the transfer film according to the invention for producing a plastic article or film article which is decorated with the transfer layer and has a structured area with special optical and/or haptic properties in the area of the transfer layer is also excellent.
  • the transfer film can be used as an insert molding film, as an IMD film, as a hot stamping film, as a laminating film and/or as an IML film.
  • the transfer film with the structured surface can be applied to a substrate, preferably with a thickness in the range from 50 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably from 100 ⁇ m to 350 ⁇ m, preferably with a film article being obtained.
  • the transfer layer is applied in such a way that the side of the transfer layer facing away from the topcoat is in contact with the substrate.
  • the substrate can be single-layer or multi-layer and can be selected, for example, from PC, ABS/PC, PP, TPU and/or PMMA, or blends and/or coextrudates thereof.
  • the substrate can have a self-supporting layer, in particular further layers being or being arranged on the self-supporting layer, selected individually or in combination from adhesion promoter layer, release layer, metal layer, color layer, functional layer, replication layer, decorative layer and protective layer.
  • the release layer is preferably arranged on the side of the self-supporting layer facing the protective layer of the substrate and can remain on the self-supporting layer or remain on the protective layer of the substrate when the self-supporting layer is peeled off.
  • an additional layer of adhesive or primer preferably on the side facing away from the transfer layer, is or will be applied to the substrate.
  • the substrate preferably at least one layer of the substrate, more preferably the protective layer of the substrate, is transparent, in particular in the wavelength range from 380 nm to 780 nm, preferably with a transmission of at least 25%, preferably with a transmission of at least 35%, more preferably with a transmission of at least 85%.
  • the protective layer preferably has a layer thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 60 ⁇ m, preferably from 0.5 ⁇ m to 40 ⁇ m, preferably from 1.0 ⁇ m to 30 ⁇ m, and preferably has a temperature resistance of up to 250° C. preferably of up to 200°C.
  • the protective layer of the substrate is preferably formed from polymers, selected individually or in combination from: polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride, copolymers of polymethyl acrylate and polyvinylidene fluoride, copolymers of polymethyl methacrylate and polyvinylidene fluoride.
  • the protective layer of the substrate can be and/or be formed from aqueous polymer dispersions, preferably from aqueous polyurethane dispersions, based on components selected individually or in combination or as hybrid dispersions from: polyether, polyester, polycarbonate, natural castor oil Polyols, natural linseed oil polyols, acrylate dispersions, styrene/acrylate dispersions, vinyl acetate dispersions.
  • aqueous polymer dispersions can be formulated as a one-component (1K) binder system, with thermal drying is carried out to produce a dry layer, but no chemical crosslinking of the molecular groups takes place.
  • aqueous polymer dispersions can be formulated as a one-component (1K) binder system, with chemical crosslinking of the molecular groups taking place by UV radiation initiating reactive molecular groups of the polymers to crosslink with one another.
  • these aqueous polymer dispersions can be formulated as a two-component system (2K), in which, in addition to the polymer or polymers, a second component for crosslinking the reactive groups of the polymers is present as one component, the second component being selected in particular individually or in combination from isocyanates , carbodiimides, aziridines.
  • 2K two-component system
  • further chemical crosslinking of the polymers can also take place by means of UV radiation.
  • the protective layer of the substrate can be made of polymers, individually or in combination, selected from: polyol, polyurethane (PU), copolymers of polyurethane (PU) and polyol, copolymers of polyurethane (PU) and polyacrylate.
  • the polyurethanes (PU) are preferably formulated into a top coat via a cobinder, for example via polyols and/or via melamine resins, or with an isocyanate binder.
  • the protective layer of the substrate and/or individual components of the protective layer of the substrate can be dried both thermally and/or by means of chemical crosslinking, in particular by means of polyisocyanate crosslinking and/or by means of aziridine crosslinking and/or by means of carbodiimide crosslinking and/or by UV curing or UV crosslinking. It is possible that after the transfer film has been applied to the substrate, it is temporarily stored and/or rolled up before the next method step.
  • the transfer film can be heated in particular in the injection molding tool before the back injection molding and/or the transfer film can be fixed in the injection molding tool, in particular by means of a vacuum. This improves and simplifies the handling of the transfer film and/or avoids rejects.
  • the transfer film can be deformed, in particular deep-drawn, during the process.
  • the shaping can be carried out in the injection mold and/or in a separate device.
  • the carrier film with the master structure paint can preferably be removed before (for example insert molding process) and/or after (for example IMD process) back-injection molding. Furthermore, the transfer film can also be punched before (e.g. insert molding process) and/or after (e.g. IMD process) the back injection molding.
  • the transfer film can be shaped three-dimensionally or 2.5-dimensionally in an insert molding process after application to a substrate and removal of the carrier film from the applied transfer layer of the transfer film, for example deep-drawn using a vacuum and/or deep-drawing tools.
  • the insert or label obtained in this way can then be trimmed or punched at the outer edges and then arranged in an injection molding tool.
  • the substrate with the transfer layer of the transfer film is arranged in such a way that the transfer layer of the Transfer film is aligned opposite side of the substrate in the direction of the cavity cavity of the injection mold.
  • the transfer film can be arranged in an injection molding tool, in particular in an IMD process, and then back-injected with a plastic injection molding compound to obtain a decorated plastic article.
  • the transfer film is aligned in such a way that the side of the transfer layer facing away from the top coat is aligned in the direction of the cavity of the injection molding tool.
  • the structures introduced into the top coat are largely retained during the process, in particular during the shaping and/or during the back injection molding.
  • the structure shape and/or the structure cross section and/or the structure depth is essentially retained; the structure depth is preferably reduced by a maximum of 30%, preferably by a maximum of 20%.
  • the structural depth is only reduced locally, in particular in surface areas with comparatively high expansion of the top coat and/or the transfer layer of the transfer film, in particular in the case of expansion of the top coat between approx. 50% and approx.
  • the top coat now forming the visible side of the transfer layer can be provided with a metallization.
  • the top coat is preferably provided with a metallization with a layer thickness in the range from 5 nm to 200 nm, in particular from 10 nm to 100 nm.
  • the metallization can be applied by vapor deposition. Furthermore, the metallization can be applied homogeneously or with a gradient. In other words, the layer thickness of the metallization can remain constant in the x and/or y direction in a plan view of the plane formed by the top coat and/or increase or decrease.
  • a transfer layer comprising a structured top coat with a metal look is obtained here.
  • a decorative layer in particular a partial or full-surface color layer, and/or an intermediary layer, in particular a flattening agent layer, can be applied to the layer forming the visible side.
  • the decorative layer and/or the mediator layer are applied after the application of a metallization.
  • An additional visual depth effect can be obtained through flier. In particular, this effect appears to a greater extent in the combination of a metallization and a decorative layer on the visible side of the transfer layer.
  • a method for producing a plastic article decorated with a transfer layer of a transfer film, can have one or more of the following steps, which are preferably carried out in the following order:
  • a transfer film comprising a carrier film comprising a master structure paint and a transfer layer arranged on the carrier film and detachable from the carrier film and comprising a top coat
  • the master structure paint being arranged on the carrier film on its side facing the transfer layer and having a master structure and the top coat comprising a structure , which has a structure complementary to the master structure
  • Another exemplary method in particular IMD method, can be used to produce a plastic article decorated with a transfer layer of a transfer film, with one or more of the following steps, which are preferably carried out in the following order:
  • a transfer film comprising a carrier film comprising a master structure paint and a transfer layer arranged on the carrier film and detachable from the carrier film and comprising a top coat
  • the master structure paint being arranged on the carrier film on its side facing the transfer layer and having a master structure and the top coat comprising a structure , which has a structure complementary to the master structure
  • Plastic articles decorated in this way are preferably used as decorative components for motor vehicles, for ships, for airplanes or also in telecommunications devices or household appliances.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of a transfer film.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional illustration of a film article.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional illustration of a plastic article decorated with a transfer layer.
  • FIG. 5 shows a schematic sectional illustration of a plastic article decorated with a transfer layer.
  • FIG. 6 shows a schematic sectional view of a transfer film.
  • 7 shows a schematic sectional view of a transfer film.
  • FIG. 8 shows a schematic sectional illustration of a film article.
  • FIG. 9 shows a schematic sectional illustration of a film article.
  • FIG. 10 shows a schematic sectional representation of a plastic article.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a transfer film 10.
  • the transfer film 10 in particular insert molding film, IMD film, embossing film, laminating film and/or as an IML film, has a carrier film 12 and a carrier film 12 and a carrier film arranged on the carrier film 12 and the carrier film 12 detachable transfer layer 14 on.
  • the transfer layer 14 comprises a top coat 16.
  • a master structure is formed on the carrier film 12 on its side facing the transfer layer 14, the top coat 16 comprising a structure which has a structure which is complementary to the master structure.
  • the master structure lacquer 18 in FIG. 1 advantageously has the master structure.
  • the carrier film 12 shown in FIG. 1 preferably has a carrier layer 20 and the master structure lacquer 18 arranged on the carrier layer 20 in the direction of the transfer layer 14 .
  • the carrier layer 20 is preferably formed from ABS, ABS/PC, PET, PC, PMMA, PE and/or PP and its layer thickness is advantageously in a range from 5 ⁇ m to 100 ⁇ m, in particular from 20 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • the replicated master structure lacquer 18 is arranged over the entire surface and in a single layer on the plane spanned by the carrier layer 20 .
  • the master structure paint 18 in FIG. 1 preferably comprises components that can be cured by UV radiation and/or a thermoplastic paint.
  • the UV-curable master structure paint 18 can be composed of the following components, selected individually or in combination from: monomeric or oligomeric polyester acrylates, polyether acrylates, urethane acrylates, epoxy acrylates, amine-modified polyester acrylates, amine-modified polyether acrylates, amine-modified urethane acrylates.
  • thermoplastic paint that is suitable as a master structure paint 18 can be a paint with the following composition:
  • methyl ethyl ketone 200 to 600 preferably 300 to 500 ethyl acetate 100 to 400, preferably 200 to 300 butyl acetate 50 to 300, preferably 100 to 200
  • Cellulose nitrate 50 to 250, preferably 100 to 200
  • the replicated master structure lacquer preferably has a layer thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m, in particular from 0.5 ⁇ m to 50 ⁇ m, preferably from 1.0 to 30 ⁇ m.
  • the master structure lacquer 18 in FIG. 1 advantageously has a structure depth in a range from 0.2 ⁇ m to 30 ⁇ m, preferably from 3 ⁇ m to 20 ⁇ m. This is because a particularly good haptic and/or good optically variable effect of the master structure lacquer 18 can be achieved by such a structure depth.
  • the master structure paint 18 in FIG. 1 preferably has an extensibility of at least 50%, preferably at least 100%.
  • the sufficient extensibility of the master structure paint is advantageous in particular when it is necessary to deform the master structure paint in a finishing process and/or application process. In the insert molding process in particular, the carrier film with the master structure paint is removed before the transfer film is deformed, so that the flexibility of the master structure paint plays only a minor role for this application.
  • the top coat 16 in FIG. 1 is preferably arranged on the transfer film 10 in such a way that it forms the uppermost layer of the transfer layer 14 on the side of the transfer layer 14 facing the carrier film 12 .
  • the top coat 16 can form the outermost layer on the decorated plastic article and, in particular, no further protective lacquer layer has to be arranged on the top coat 16 .
  • the top coat 16 in FIG. 1 preferably has a layer thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 60 ⁇ m, preferably from 0.5 ⁇ m to 40 ⁇ m, preferably from 1.0 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the top coat 16 is preferably transparent and/or has a transmission, in particular in the wavelength range from 380 nm to 780 nm, of at least 25%, preferably at least 35%, more preferably at least 85%.
  • the top coat 16 is colored, in particular that the top coat 16 is colored by means of dye pigments, and/or that the degree of pigmentation of the top coat 16 is less than 15%, preferably less than 10%, more preferably less than 5%. It is also possible that the top coat 16 is colorless and/or that the degree of pigmentation of the top coat is 160%. It is thus possible for the top coat 16 to be and/or form a clear lacquer layer, in particular an unpigmented one.
  • the top coat 16 in FIG. 1 can be designed in such a way that it has a gloss value in a range from 1 to 98, preferably in a range from 10 to 90.
  • the gloss value of the formed transfer film 10 is in a range from 90% to 110%, preferably from 95% to 105%, of the gloss value of the non-formed transfer film 10, particularly in surface areas with comparatively high expansion of the top coat and /or the transfer layer of the transfer film, in particular when the top coat is stretched between approximately 50% and approximately 200%, preferably between 50% and 200%.
  • the top coat 16 preferably has an extensibility of at least 50%, preferably at least 150%, particularly preferably at least 200%.
  • the top coat 16 has a temperature resistance of up to 250° C., preferably of up to 200° C.
  • the top coat 16 in FIG. 1 is formed from long-chain polymers.
  • the polymers can be crosslinked.
  • the Crosslinking and/or curing is preferably based on exposure to thermal energy and/or UV radiation.
  • the top coat 16 is preferably formed from polymers, selected individually or in combination from: polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride, copolymers of polymethyl acrylate and polyvinylidene fluoride, copolymers of polymethyl methacrylate and polyvinylidene fluoride.
  • the top coat 16 can be and/or be formed from aqueous polymer dispersions, preferably from aqueous polyurethane dispersions, based on components selected individually or in combination or as hybrid dispersions from: polyether, polyester, polycarbonate, natural castor oil polyols , natural linseed oil polyols, acrylate dispersions, styrene/acrylate dispersions, vinyl acetate dispersions.
  • the top coat 16 can be made of polymers, selected individually or in combination from: made of polyol, made of polyurethane (PU), made of copolymers made of polyurethane (PU) and polyol, and/or made of copolymers made of polyurethane (PU) and polyacrylates be.
  • the polyurethanes (PU) are preferably formulated into a top coat 16 via a cobinder, for example via polyols and/or via melamine resins, or with an isocyanate binder.
  • the top coat 16 and/or individual components of the top coat 16 can be thermally dried and/or curable by means of chemical crosslinking, in particular by means of polyisocyanate crosslinking and/or by means of aziridine crosslinking and/or by UV curing or UV crosslinking.
  • Polyisocyanates preferably comprise components which comprise at least two isocyanate groups, in particular where the isocyanate groups at least one group selected from diisocyanate monomer, diisocyanate oligomer, diisocyanate-terminated prepolymer, diisocyanate-terminated polymer, polyisocyanate monomer, polyisocyanate oligomer, polyisocyanate-terminated prepolymer, and/or polyisocyanate-terminated polymer, and/or mixtures thereof, are.
  • the diisocyanate-comprising component comprises at least one component, selected individually or in combination from: polyurethane oligomer or polyurea oligomer, polyurethane prepolymer, polyurea prepolymer, polyurethane polymer, polyurea polymer-polymer .
  • the components comprising at least two isocyanate groups include at least one group selected individually or in combination from: hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), methylene diphenyl diisocyanate (MDI), toluene diisocyanate (TDI), phenylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate (NDI), diphenyl sulfone diisocyanate, ethylene diisocyanate , propylene diisocyanate, dimers of these diisocyanates, trimers of these diisocyanates,
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • MDI methylene diphenyl diisocyanate
  • TDI toluene diisocyanate
  • NDI naphthalene diisocyanate
  • diphenyl sulfone diisocyanate dimers of
  • Triphenylmethane triisocyanate polyphenylmethane polyisocyanate (polymerized MDI).
  • the components containing hydroxyl groups used in particular for the polyisocyanate crosslinking are preferably selected individually or in combination from: hydroxy monoacrylate, hydroxy diacrylate, hydroxy polyacrylate, hydroxyl-functional aliphatic polyether urethane monoacrylate, hydroxyl-functional aliphatic polyester urethane monoacrylate, hydroxyl-functional aromatic polyether urethane monoacrylate, hydroxyl-functional aromatic polyester urethane monoacrylate, hydroxyl-functional Polyester monoacrylate, hydroxyl functional Polyether Monoacrylate, Hydroxyl Functional Epoxy Monoacrylate, Hydroxyl Functional Acrylated Acrylic Monoacrylate, Hydroxyl Functional Aliphatic Polyetherurethane Diacrylate, Hydroxyl Functional Aliphatic Polyester Urethane Diacrylate, Hydroxyl Functional Aromatic Polyetherurethane Diacrylate, Hydroxyl Functional Aromatic Polyester Urethane Diacrylate, Hydroxyl Functional Polyether Diacrylate, Hydroxyl Functional Polyether Diacrylate, Hydroxyl Functional
  • Melamine resins preferably include resins obtained by reacting melamine with aldehydes, in particular formaldehyde, acetaldehyde, isobutyraldehyde and glyoxal.
  • melamine resins are those which can be obtained by reacting melamine with aldehydes and can optionally be partially or completely modified.
  • Formaldehyde, acetaldehyde, isobutyraldehyde and glyoxal are particularly suitable as aldehydes.
  • melamine-formaldehyde resins Preference is given to melamine-formaldehyde resins, reaction products of the reaction of melamine with aldehydes, e.g. B. the above aldehydes, especially formaldehyde.
  • aldehydes e.g. B. the above aldehydes, especially formaldehyde.
  • the methylol groups obtained are preferably modified by etherification with monohydric or polyhydric alcohols.
  • the top coat 16 is selected from UV-curable monomers and/or oligomers, individually or in combination, from the group of polyurethanes, polyacrylates, polymethacrylates, polyester resins, polycarbonates, phenolic resins, epoxy resins, polyureas and/or melamine resins , Particularly further preferably selected from the group of polymethyl methacrylate (PMMA), polyester, polycarbonate (PC), polyvinylidene fluoride (PVDF).
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the top coat 16 in FIG. 1 is particularly resistant to chemical and/or mechanical loads due to the aforementioned polymers, in particular due to the polyvinylidene fluoride.
  • this offers the advantage that a further protective lacquer layer can be dispensed with in the transfer layer 14 , in particular which would additionally be applied to the top coat 16 , so that the top coat 16 preferably forms the exposed visible side of the decorated plastic article 50 .
  • the top coat 16 preferably has a high chemical resistance of its surface, preferably an essentially chemically inert surface.
  • the top coat 16 is preferably designed to be particularly resistant to solvents such as isopropanol and methyl ethyl ketone (MEK), to aggressive substances such as sunscreen, hand cream, fuel, insect repellent (diethyltoluamide (DEET), e.g. Autan® ), engine oil, brake fluid, coolant, polish, bitumen and tar remover, bird droppings, tree sap and/or nitro thinner, to weathering such as sunlight, rain and/or dew, to food such as coffee, to detergents and/or against mechanical stresses and against high thermal loads.
  • solvents such as isopropanol and methyl ethyl ketone (MEK)
  • DEET diethyltoluamide
  • e.g. Autan® engine oil
  • brake fluid coolant
  • polish bitumen and tar remover
  • bird droppings tree sap and/or nitro thinner
  • weathering such as sunlight, rain and/or dew
  • food such as coffee
  • the transfer layer 14, with the top coat 16 forming the visible side has good adhesion in the cross-hatch test.
  • FIG 2 shows a schematic sectional view of another transfer film 10.
  • the transfer film 10 in Figure 2 is based on the structure of the transfer film 10 in Figure 1.
  • the transfer film 10 also has a carrier film 12 and a transfer layer which is arranged on the carrier film 12 and can be detached from the carrier film 12 14 on.
  • the transfer layer 14 comprises a top coat 16.
  • a master structure is formed on the carrier film 12 on its side facing the transfer layer 14, the top coat 16 comprising a structure which has a structure which is complementary to the master structure.
  • the transfer film 10 in FIG. 2 has additional layers.
  • the transfer film 10, in particular the transfer layer 14, can have at least one decorative layer 28, in particular at least one color layer and/or at least one metallization 30 and/or at least one adhesive layer or
  • Primer 32 and/or at least one replication layer are preferably printed on.
  • the transfer layer 14 can have an intermediary layer 24, in particular an adhesion-promoting layer.
  • the at least one decorative layer 28 is arranged on the top coat 16 on the side facing away from the master structure paint 18 .
  • the mediator layer of the transfer layer 24 is preferably arranged between the at least one decorative layer 28 and the top coat 16 in the transfer layer 14 .
  • the carrier film 12 can also have an intermediary layer 26 , in particular an adhesion promoter layer, which is arranged between the master structure lacquer 18 and the carrier layer 20 .
  • the intermediary layers of the transfer layer 24 or the carrier film 26 ensure in particular that very good adhesion is produced between the top coat 16 and the other layers of the transfer layer 14 or between the carrier layer 20 and the master structure lacquer 26 .
  • Components are preferably applied in FIG. 2 as an intermediary layer of the transfer layer 24 and/or the carrier film 26, selected individually or in combination from: crosslinkable acrylates, in particular polyacrylates, polyester resins, alkyd resins and their modifications, amino resins, amido resins, phenolic resins.
  • the mediator layer of the transfer layer 24 and/or the carrier film 26 thus has the above components and/or consists of them.
  • Any crosslinking agent known in the prior art can be used to crosslink the above components. Suitable crosslinkers include, for example, isocyanates, melamines, alcohols and/or aziridines, or mixtures thereof.
  • Crosslinking of the mediator layer of the transfer layer 24 and/or the carrier film 26 can be initiated in particular by UV radiation and/or by the application of thermal energy and/or by a chemical reaction.
  • a first crosslinking step preferably takes place by means of thermal energy and/or chemical reaction.
  • further and additional crosslinking can take place by means of UV radiation.
  • crosslinking takes place by applying thermal energy and/or chemical reaction before the deformation of the transfer film and optional additional crosslinking by means of UV radiation after the deformation of the transfer film 10, preferably as one of the last process steps.
  • the mediator layer of the transfer layer 24 in FIG. 2 has a layer thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m, preferably in the range from 0.3 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably from 0.5 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • the mediator layer of the carrier film 26 preferably has a layer thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably from 0.3 ⁇ m to 3 ⁇ m, particularly preferably from 0.5 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • the layer thickness of the at least one decorative layer 28 is preferably between 0.1 ⁇ m and 30 ⁇ m, in particular between 0.5 ⁇ m and 15 ⁇ m.
  • the at least one decorative layer 28 in FIG. 2 can have at least a partial or full-area color layer to produce a pattern and/or a motif.
  • the at least one color layer can also be in register with the structure of the top coat 16, in particular in the case of partial application, in particular with regard to the reflection, absorption and/or refractive index of the top coat 16.
  • the at least one decorative layer 28 can also have at least one replication layer into which microstructures or macrostructures having a diffractive and/or refractive effect are formed.
  • the at least one reflection layer can be opaque, semi-transparent or transparent.
  • One or more of the following structures can be formed in at least one replication layer: a diffractive structure, a zero-order diffraction structure, a blaze grating, a macrostructure, in particular a lens structure or microprism structure, a mirror surface, a matte structure, in particular an anisotropic or isotropic matte structure.
  • the structures in at least one replication structure can represent a pattern and/or a motif which, in particular, can also be arranged in register with the color layers of the decorative layer 28 and/or in register with the structure of the master structure paint 18 .
  • the at least one decorative layer 28 can also have at least one metallization 30 .
  • the at least one metallization 30 is preferably produced by means of vapor deposition. Cr, In, Sn, Cu and/or Al are particularly suitable as the metal. By using a metal layer, for example, a microembossing film with a metal look is obtained.
  • the at least one vapour-deposited metallization 30 can be applied over the entire surface and optionally remain over the entire surface or can be structured using known demetallization methods such as etching, lift-off or photolithography and are therefore only partially present.
  • the at least one metallization 30 can also consist of a printed layer of metal pigments in a binder.
  • the printed metal pigments can be applied over the entire surface or partially and have different colorings in different surface areas.
  • the at least one metallization 30 can represent a pattern and/or motif, which in particular can also be arranged in register with the at least one color layer of at least one decorative layer 28 and/or with the structures of the at least one replication layer.
  • the at least one decorative layer 28 can also have at least one adhesive layer or primer 32 .
  • the at least one adhesive layer or primer 32 faces the plastic body to be decorated or the plastic injection molding compound 51 . In other words, viewed from the carrier film 12, it is the bottom layer of the transfer layer 14.
  • the at least one adhesive layer or primer 32 preferably has a layer thickness in a range from 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m, in particular from 0.1 ⁇ m to 3 ⁇ m, and can also have several partial layers.
  • the layers of transfer layer 14 arranged on the side of topcoat 16 facing away from carrier film 12, in particular the at least one decorative layer 28, the at least one replication layer, the mediator layer 24, the at least one adhesive layer or primer 32, the at least one metallization 30 and/or the at least one color layer must each have at least 80% of the extensibility of the top coat 16.
  • the respective layer has an extensibility of at least 40%, preferably at least 120%, preferably at least 160%.
  • a release layer 22 is arranged between the top coat 16 and the master structure paint 18 .
  • This detachment layer 22 can support a reliable detachment of the transfer layer 14 from the carrier film, the parting plane being between the top coat 16 and the master structure lacquer 18 .
  • the separating force between the top coat 16 and the master structure is preferably in a range from 3 N/m to 40 N/m, preferably from 10 N/m to 30 N/m.
  • the release layer 22 preferably has a layer thickness in a range from 0.001 gm to 2 gm, in particular from 0.05 gm to 1 gm.
  • the release layer 22 can include and/or consist of a wax.
  • Such a wax can be, for example, a carnauba wax, a montanic acid ester, a polyethylene wax, a polyamide wax or a PTFE wax, or mixtures thereof.
  • surface-active substances such as silicones, for example, or thin layers of lacquers crosslinked with melamine-formaldehyde resin are also suitable as the release layer 22 .
  • the structure of the master structure layer 18 and/or the complementary structure in FIG. 2 can be formed as a relief structure, preferably as a non-random relief structure.
  • a non-random relief structure is preferably understood to mean a relief structure that is formed in a targeted manner and does not occur due to random surface roughness of material surfaces.
  • non-random relief structures can be recognized in particular by the fact that they can be specifically reproduced and can be present identically in a number of end products. If, for example, a relief structure with a desired profile shape is produced in an endless carrier foil, for example on an industrial scale, a correspondingly structured stamp or cylinder, which has a finite length, is usually used for this purpose. Due to the continuous use of the structured tool on the endless carrier film, the molded relief structures are repeated at regular intervals on the carrier film and are therefore recognizable as non-random relief structures, even if a random relief structure appears to be present locally at first glance.
  • a non-random relief structure can also be identified, for example, by the fact that specific ones that usually do not occur or occur only very rarely Profile forms occur frequently, periodically or quasi-periodically. While a rather undefined and rounded profile shape is to be expected from a random relief structure, such as surface roughness and/or introduced particles, non-random relief structures can have functional surfaces such as exact and geometrically designed profile shapes such as rectangular profiles, sine profiles, sawtooth profiles,
  • non-random relief structures can also include or consist of a design, in particular technical designs, such as carbon fibers, waves, polygons, etc., and/or organic designs, such as wood grains.
  • non-random relief structures show, for example, binary profiles or profiles with a stepped profile depth, in particular with a constant profile depth, such as in particular the binary profiles described in DE 10054503 B4.
  • a special case for a stair-like profile is, for example, a rectangular profile, where the local profile depths can only assume discrete levels.
  • the distances between two adjacent depressions are preferably in a range from 0.25 ⁇ m to 100 ⁇ m, preferably from 0.5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the profile depth is preferably less than 15 ⁇ m, preferably less than 10 ⁇ m, particularly preferably less than 7 ⁇ m and particularly preferably values from DE 102012105571 A1.
  • Microscopically fine, non-random relief structures with locally varying structure depth are disclosed, for example, in EP 0992020 B1.
  • the non-random relief structure can also be an achromatic, directionally diffractive microstructure as described in DE 102018123482 A1.
  • the master relief structure is designed in such a way that the complementary relief structure comprises a microstructure, in particular a microstructure whose dimensions are below the resolution limit of the naked human eye. Furthermore, the master relief structure can be designed in such a way that the complementary relief structure comprises a macrostructure, in particular a macrostructure whose dimensions are above the resolution limit of the naked human eye.
  • a microstructure can advantageously have an optical effect that simulates the presence of a macrostructure.
  • the complementary relief structure can be designed as a matt structure, as a diffractive structure and/or as a refractive structure and/or as a macrostructure. Furthermore, several of the aforementioned structures can also be present next to one another and/or be superimposed on one another.
  • Preferred matt structures have an average distance in the range from 300 nm to 5000 nm, an average roughness value, Ra, in the range from 20 nm to 2000 nm, preferably in the range from 50 nm to 500 nm.
  • the correlation length, l c is preferably in the range from 200 nm to 50000 nm, in particular in the range from 500 nm to 10000 nm.
  • Preferred diffractive structures have typical line counts in the range from 300 lines/mm to 2000 lines/mm and typical structure depths in the range from 50 nm to 800 nm. For achromatic effects, however, very coarse grid structures with line counts in the range from 10 lines/mm to 300 lines/mm and structure depths in the range from 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m can also be used.
  • Optically variable effects based on the aforementioned structures can be realized, for example, by varying one or more structural parameters. For example, by varying the grating period, the mean distance, the angle of inclination of the micromirrors, the structure depth and/or the azimuth angle.
  • the aforementioned properties of the master structure paint 18, the top coat 16 and the surface structures introduced into these paints allow defined and reproducible images, motifs and/or structures to be transferred to the plastic articles to be decorated. In particular, this offers the advantage over so-called soft-touch paints, which only have a partial or full-area undefined, non-reproducible surface roughness.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional illustration of a film article 40 decorated with the transfer film 10.
  • the film article 40 was obtained by applying the transfer layer 14 to a substrate 33.
  • the structure of the transfer film 10 is essentially the same as the transfer film 10 in FIG.
  • the transfer layer 14 comprises a top coat 16.
  • a master structure is formed on the carrier film 12 on its side facing the transfer layer 14, the top coat 16 comprising a structure which has a structure which is complementary to the master structure.
  • the transfer layer 14 also has an intermediary layer 24, preferably an adhesion-promoting layer, at least one decorative layer 28 and an adhesive layer or primer 32.
  • the carrier film 12 also has a release layer 22 on the master structure paint 18 and an intermediary layer 26 , in particular an adhesion promoter layer, arranged between the master structure paint 18 and the carrier film 20 .
  • the substrate 33 can, for example, be selected from PC, ABS/PC, PP, TPU and/or PMMA, or blends and/or coextrudates thereof, and preferably has a thickness in the range from 50 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably from 100 ⁇ m to 350 ⁇ m , exhibit.
  • Next is the carrier layer 20 from the transfer layer 14 been deducted so that the top coat 16 is the exposed visible side.
  • the film article 40 shown in FIG. 3 can also be temporarily stored and/or rolled up prior to further processing steps.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional representation of a plastic article 50 decorated with a transfer layer 10.
  • the plastic article 50 is preferably produced by means of an insert molding process.
  • a transfer film 10 as described in FIG. 2 can be used to produce the plastic article 50 .
  • the transfer film 10 used has a carrier film 12 and a transfer layer 14 which is arranged on the carrier film 12 and can be detached from the carrier film 12 .
  • the transfer layer 14 also includes a structured top coat 16.
  • the transfer layer 14 also has an intermediary layer 24, preferably an adhesion promoter layer, at least one decorative layer 28 and an adhesive layer or primer 32.
  • the transfer film 10 is applied to a substrate 33, for example a substrate 33 as described in FIG. 3, with a film body 40 being obtained.
  • the carrier foil 12 with the master structure paint 18 is preferably pulled off before the back-injection.
  • the transfer film 12 can also be punched and/or cut by means of a laser prior to the back-injection molding.
  • the transfer film 10 can be deformed, in particular deep-drawn, during the process.
  • the shaping can be carried out in an injection molding tool and/or in a separate device using a deep-drawing tool.
  • the foil article 40 is, after punching and/or cutting by means of a laser, in an injection molding tool arranged and then back-injected with a plastic injection molding compound 51 to obtain a decorated plastic article 50 .
  • the foil article 40 is aligned with the transfer layer 14 of the transfer foil 10 in such a way that the side of the foil article 40 facing away from the transfer layer 14 of the transfer foil 10 faces the cavity of the injection molding tool.
  • the structures introduced into the top coat 16 remain largely intact during the process, in particular during the shaping and/or during the back injection molding.
  • the structure shape and/or the structure cross section and/or the structure depth is essentially retained; the structure depth is preferably reduced by a maximum of 30%, preferably by a maximum of 20%.
  • the structural depth is only reduced locally, in particular in surface areas with comparatively high expansion of the top coat 16 and/or the transfer layer 14 of the transfer film 10, in particular when the top coat 16 is expanded by between approximately 50% and approximately 200%, in particular between 50%. and 200%.
  • a plastic article 50 is obtained, the top coat 16 representing the outer layer and the surface having the structure complementary to the master structure layer 18 .
  • Plastic articles 50 decorated in this way are preferably used as decorative components for motor vehicles, for ships, for airplanes or also in telecommunications devices or household appliances.
  • FIG. 5 shows a schematic sectional illustration of a plastic article 50 which is decorated with a transfer layer 10 and is preferably produced by means of an IMD process.
  • the transfer film 10 used to produce the plastic article 50 is essentially the same as the transfer film 10 in FIG. the Transfer layer 14 includes a structured top coat 16.
  • the transfer layer 14 also has an intermediary layer 24, preferably an adhesion promoter layer, at least one decorative layer 28 and an adhesive layer or primer 32.
  • the transfer film 10 comprising the carrier film 12 and the transfer layer 14 is arranged in an injection molding tool.
  • the transfer film 12 is aligned such that the side of the transfer layer 14 facing away from the top coat 16 is aligned in the direction of the cavity of the injection molding tool.
  • the transfer film 10 is preferably heated in the injection molding tool and, in particular, fixed by means of a vacuum, so that it rests against the wall of the injection molding tool.
  • the transfer film 10 is then back-injected with a plastic injection molding compound 51 . After demoulding, the carrier film 12 can be pulled off to obtain a decorated plastic article 50.
  • Figures 6 and 7 show a schematic sectional view of another transfer film 10.
  • the structure is similar to the structure of the transfer film 12 in Figure 2.
  • the transfer film 10 has a carrier film 12 and a transfer layer 14 which is arranged on the carrier film 12 and can be detached from the carrier film 12 .
  • the transfer layer 14 comprises a top coat 16.
  • a master structure is formed on the carrier film 12 on its side facing the transfer layer 14, the top coat 16 comprising a structure which has a structure which is complementary to the master structure.
  • the transfer layer 14 also has an intermediary layer 24, preferably an adhesion-promoting layer, at least one decorative layer 28 and an adhesive layer or primer 32.
  • the carrier film 12 has an intermediary layer 26 , in particular an adhesion promoter layer, arranged between the master structure lacquer 18 and the carrier layer 20 .
  • No detachment layer 22 is arranged between the master structure lacquer 18 and the top coat 16 in the schematic transfer film 10 shown in FIGS.
  • the master structure ie the master structure paint 18, and/or the top coat 16 has additives, such as silicones, aliphatic hydrocarbons, which prevent excessive adhesion between the top coat 16 and the master structure.
  • the additives reduce the release force required to detach the master structure paint 18 from the topcoat 16 .
  • the adhesive layer or primer 32 is also in contact with a metallization 30 arranged on the side facing the carrier layer.
  • the separating force between the top coat 16 and the master structure is preferably in a range from 3 N/m and 40 N/m, preferably from 10 N/m to 30 N/m.
  • the transfer foils 10 of FIGS. 6 and 7 differ in that the master structure varnish 18 in FIG. 7 is arranged over the entire surface on the carrier layer 20, while the master structure varnish 18 in FIG. 6 is only partially arranged on the carrier layer 20.
  • a further paint 19, in particular a paint 19 with a non-raised surface, preferably with a smooth and/or non-structured surface is preferably applied at least in regions.
  • the top coat 16 of the transfer layer 14 includes in particular only structuring in the areas in which the master structure paint 18 is applied. In the areas in which the further lacquer 19 is arranged, the top coat 16 is preferably smooth and/or not structured.
  • FIG. 8 A schematic sectional illustration of a film article 40 is shown in FIG.
  • the structure of the transfer layer 14 shown in FIG. 8 is the same Essentially the transfer layer 14 shown in Figure 7.
  • the transfer layer 14 thus comprises a structured top coat 16, an intermediary layer 24, preferably an adhesion promoter layer, and an adhesive layer or primer 32.
  • the transfer layer 14 has no between an adhesive layer or primer 32 and the mediator layer 24 arranged decorative layer 28, in particular no metallization 30 on.
  • the transfer layer 14 in FIG. 8 appears transparent due to its configuration, in particular in the wavelength range from 380 nm to 780 nm.
  • the transfer film 14 shown in FIG. 8 is arranged on a substrate 33 and the carrier film 12 has already been removed in the illustration shown.
  • the substrate 33 preferably has a thickness in the range from 50 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably from 100 ⁇ m to 350 ⁇ m.
  • the transfer layer 14 is applied in such a way that the side of the transfer layer 14 facing away from the top coat 16 is in contact with the substrate 33 .
  • the substrate 33 can, for example, be selected from PC, ABS/PC, PP, TPU and/or PMMA, or blends and/or coextrudates thereof.
  • the substrate 33 in FIG. 8 is advantageously transparent, in particular in the wavelength range from 380 nm to 780 nm, preferably with a transmission of at least 25%, preferably with a transmission of at least 35%, more preferably with a transmission of at least 85%.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 8 of the transfer layer 14 arranged on the substrate 33 and with the carrier film 12 peeled off can already represent a film article 40 in its final state.
  • a film article 40 can be used for display applications, for example.
  • the complementary structures of the top coat 16 are preferably antireflection structures in order to suppress the reflection of surfaces and/or to increase their transmission.
  • the introduced structures are not arranged on the side of the display with the operator is in contact, but arranged on the side facing away from the operator. The structures are thus protected by the substrate 33 against, in particular, mechanical loads.
  • FIG. 9 A schematic sectional illustration of a film article 40 is shown in FIG.
  • the structure of the transfer layer 14 shown in Figure 9 essentially corresponds to the transfer layer 14 shown in Figure 7.
  • the transfer layer 14 comprises a structured top coat 16, an intermediary layer 24, preferably a flafter intermediary layer, and an adhesive layer or primer 32 between the top coat 16 and the intermediary layer 24 attached layer of adhesive or primer 32.
  • the transfer layer 14 shown in FIG. 9 was first applied to a substrate 33, for example a substrate 33 as described in FIG.
  • the carrier film 12 of the transfer film 10 was then removed, so that the transfer layer 14 of the top coat 16 remains on the transparent substrate 33 and the structure of the top coat 16 of the transfer layer 14 forms the visible side.
  • the top coat 16 can be provided with a metallization 30 .
  • Cr, In, Sn, Cu and/or Al are particularly suitable as the metal.
  • the top coat 16 is preferably provided with a metallization 30 with a layer thickness in the range from 5 nm to 200 nm, in particular from 10 nm to 100 nm.
  • the metallization 30 can be applied by vapor deposition. Furthermore, the metallization 30 can be applied homogeneously or with a gradient. In other words, the layer thickness of the metallization 30 can remain constant and/or decrease or increase in the x and/or y direction in a plan view of the plane formed by the top coat 16 .
  • a transfer layer 14 comprising a structured top coat 16 with a metal look is obtained here.
  • further layers such as a decorative layer 28, in particular a partial or full-surface color layer, and/or an intermediary layer 24, in particular a flattening agent layer, can be applied to the Visible side forming layer are applied.
  • the application of the decorative layer 28 and/or the mediator layer 24 takes place after the application of a metallization 30.
  • An adhesive layer or primer 32a can then be applied to the decorative layer 28 .
  • the adhesive layer or primer 32a is selected in such a way that it is suitable for the plastic injection molding compound 51 of a subsequent injection molding process and thus connects in particular to the plastic injection molding compound 51 .
  • the film article 40 obtained, in particular from substrate 33, transfer layer 14, metallization 30, decorative layer 28, mediator layer 24 and/or adhesive layer or primer 32a, can then be shaped, in particular deep-drawn and/or punched and/or back-injected.
  • the film article 40 is arranged in the injection molding tool in such a way that the substrate 33 rests against the wall of the injection molding tool.
  • the plastic injection molding compound 51 not shown in detail in FIG. 9, is applied to the outer free side of the film article 40, ie to the side facing away from the wall, in particular to the primer 32a.
  • the structuring of the top coat 16 is thus embedded between the substrate 33 and the plastic injection molding compound 51. The structuring is thus protected from external influences by the substrate 33.
  • the structure of the film article 40 shown in FIG. 9 also gives an additional visual depth effect.
  • Further layers can then be applied to the free side of the substrate 33 facing away from the plastic injection molding compound 51 .
  • These protective layers can be wet-painted and/or applied by means of transfer processes and/or by means of laminating processes.
  • the substrate 33 can be monolayer or multilayer and in particular can have a self-supporting layer 33a consisting of materials selected individually or in combination from ABS, ABS/PC, PET, PC, PMMA, PE, PP. Likewise, the substrate made of PET.
  • the substrate 33 can have further layers on the self-supporting layer 33a, selected individually or in combination from adhesion promoter layer, metal layer, colored layer, functional layer, replication layer, decorative layer, protective layer.
  • the substrate 33 has a self-supporting layer 33a on which a protective layer 33b is applied.
  • a detachment layer 33c is preferably arranged between the self-supporting layer 33a and the protective layer 33b, which allows detachment of the protective layer 33b from the self-supporting layer 33a.
  • an adhesion promoter layer 33d is arranged on the side of the protective layer 33b facing away from the self-supporting layer 33a in order to improve adhesion of a layer applied thereto or of a layer package applied thereto.
  • FIG. 10 now shows that the transfer layer 14 is applied to the protective layer 33b or to the adhesion promoter layer 33d. Similar to FIG. 9, further layers 34 can now be applied to the free outer side of the transfer layer 14, in particular a decorative layer 28, in particular a partial or full-area color layer, and/or an intermediary layer 24, in particular an adhesion promoter layer. Specifically done the application of the decorative layer 28 and/or the mediator layer 24 after the application of a metallization 30.
  • the film article 40 obtained in particular from the self-supporting layer 33a, protective layer 33b, optional adhesion promoter layer 33c, optional release layer 33d, transfer layer 14, metallization 30, decorative layer 28, promoter layer 24 and/or adhesive layer or primer 32, can be deformed, in particular deep-drawn and/or or stamped and/or back-injected.
  • the film article 40 is arranged in the injection molding tool in such a way that the substrate 33 rests against the wall of the injection molding tool.
  • the plastic injection molding compound 51 not shown in detail in FIG. 10 is applied to the outer free side of the film article 40 .
  • a plastic article 50 is obtained.
  • the self-supporting layer 33a can be pulled off the protective layer 33b.
  • the optionally present release layer 33d can remain on the self-supporting layer 33a or remain on the protective layer 33b.
  • the protective layer 33b preferably has a layer thickness in the range from 0.1 ⁇ m to 60 ⁇ m, preferably from 0.5 ⁇ m to 40 ⁇ m, preferably from 1.0 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the protective layer 33b is preferably transparent and/or has a transmission, in particular in the wavelength range from 380 nm to 780 nm, of at least 25%, preferably at least 35%, more preferably at least 85%.
  • the protective layer 33b has a temperature resistance of up to 250° C., preferably of up to 200° C.
  • the protective layer 33b is preferably formed from polymers, selected individually or in combination from: polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride, copolymers of polymethyl acrylate and polyvinylidene fluoride, copolymers of polymethyl methacrylate and polyvinylidene fluoride.
  • the protective layer 33b can be and/or be formed from aqueous polymer dispersions, preferably from aqueous polyurethane dispersions, based on components selected individually or in combination or as hybrid dispersions from: polyether,
  • Polyester polycarbonate, natural castor oil polyols, natural linseed oil polyols, acrylate dispersions, styrene/acrylate dispersions, vinyl acetate dispersions.
  • aqueous polymer dispersions can be formulated as a one-component (1K) binder system, with thermal drying being carried out to produce a dry layer, but no chemical crosslinking of the molecular groups taking place.
  • aqueous polymer dispersions can be formulated as a one-component (1K) binder system, with chemical crosslinking of the molecular groups taking place by UV radiation initiating reactive molecular groups of the polymers to crosslink with one another.
  • these aqueous polymer dispersions can be formulated as a two-component system (2K), in which, in addition to the polymer or polymers, a second component for crosslinking the reactive groups of the polymers is present as one component, the second component being selected in particular individually or in combination from isocyanates , carbodiimides, aziridines.
  • a two-component system further chemical crosslinking of the polymers can also take place by means of UV radiation.
  • the protective layer 33b can be formed from polymers, individually or in combination, selected from: polyol, polyurethane (PU), copolymers of polyurethane (PU) and polyol, copolymers of polyurethane (PU) and polyacrylate.
  • the polyurethanes (PU) are preferably formulated into a top coat via a cobinder, for example via polyols and/or via melamine resins, or with an isocyanate binder.
  • the protective layer 33b and/or individual components of the protective layer 33b can be dried both thermally and/or by means of chemical crosslinking, in particular by means of polyisocyanate crosslinking and/or by means of aziridine crosslinking and/or by means of carbodiimide crosslinking and/or by UV curing or Be curable UV crosslinking.

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Decoration By Transfer Pictures (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Transferfolie (10), die eine Trägerfolie (12) umfassend einen Masterstrukturlack (18) und eine auf der Trägerfolie (12) angeordnete und von der Trägerfolie (12) ablösbare Transferlage (14) umfassend einen Topcoat (16) aufweist, wobei der Masterstrukturlack (18) auf der Trägerfolie (12) auf ihrer der Transferlage (14) zugewandten Seite angeordnet ist und eine Masterstruktur aufweist und wobei auf der Trägerfolie (12) auf ihrer der Transferlage (14) zugewandten Seite eine Masterstruktur abgeformt ist und wobei der Topcoat (16) eine Strukturierung umfasst, die eine zur Masterstruktur komplementäre Struktur aufweist.

Description

LEONHARD KURZ Stiftung & Co. KG. Schwabacher Str. 482 90763 Fürth
Transferfolie, ein Verfahren zur Herstellung einer Transferfolie und ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Transferfolie dekorierten
Kunststoffartikels
Die Erfindung betrifft eine Transferfolie, ein Verfahren zur Herstellung einer Transferfolie und ein Verfahren, insbesondere ein Insert-Molding-Verfahren, ein IMD-Verfahren (IMD = In-Mold-Decoration), ein Heißprägeverfahren, ein Laminierverfahren und/oder ein IML-Verfahren (IML = In-Mold Labeling), zur Herstellung eines mit einer Transferfolie dekorierten Kunststoffartikels.
Zur Oberflächendekoration von Kunststoffteilen werden Kunststofffolien eingesetzt. Derartig dekorierte Kunststoffteile werden beispielsweise im Automobilbau für Automobil-Innenteile wie Türleisten, Leisten in Instrumententafeln und Mittelkonsolblenden, im Unterhaltungselektronik- Bereich für Dekorleisten an Fernsehgeräten oder im Elektronik- und Telekommunikationsbereich für Gehäuseschalen tragbarer Geräte wie Mobiltelefone oder Laptops eingesetzt. Bei der Oberflächendekoration von Kunststoffteilen beispielsweise mittels Insert-Molding-Technologie handelt es sich um ein kombiniertes Verfahren aus Heißprägen, Vakuum-Formung und Spritzguss, wobei zuerst mittels Heißprägen eine Transferfolie auf ein Kunststoffsubstrat appliziert wird, dieses Kunststoffsubstrat nach dem Abziehen der Trägerfolie der Transferfolie dreidimensional oder 2,5-dimensional verformt wird, insbesondere tiefgezogen wird und anschließend das Kunststoffsubstrat mit einer Kunststoffspritzmasse hinterspritzt wird. Bei der Oberflächendekoration von Kunststoffteilen wird beispielsweise beim Einsatz der IMD-Technologie oder der IML-Technologie eine Kunststofffolie in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und sodann mit einer Kunststoffspritzmasse hinterspritzt.
Es ist jedoch nicht bekannt, dass bei der Oberflächendekoration von Kunststoffartikeln gezielt feine bzw. hochaufgelöste Oberflächenstrukturen, beispielsweise geometrische, organische, oder technische Oberflächenstrukturen eingebracht werden können. Einerseits weisen extrudierte Oberflächenstrukturen nicht den benötigten Detailgrad auf. Andererseits sind bekannte Kunststofffolien, die die gewünschten Oberflächenstrukturen aufweisen, in ihrem Anwendungsbereich eingeschränkt und nicht für Verfahren geeignet in denen die Folie verformt, tiefgezogen und/oder hinterspritzt wird. Ein derartiges Verfahren mit den entsprechenden thermischen und/oder mechanischen Belastungen würde bei den vorgenannten Kunststofffolien zu einem Verlust des gewünschten Detailgrads der Oberflächenstrukturen führen.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Transferfolie bereitzustellen, die in einem breiten Anwendungsbereich, insbesondere auch im Bereich eines Insert-Molding-Verfahrens, eines IMD-Verfahren, eines Heißprägeverfahren, eines Laminierverfahren und/oder eines IML-Verfahren, zum Einsatz kommen kann, ohne dass sich dabei die Eigenschaften der Transferfolie während der Verarbeitung im Hinblick auf Optik und/oder Haptik verschlechtern.
Die Aufgabe wird mit einer Transferfolie gelöst, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 24, die eine Trägerfolie umfassend einen Masterstrukturlack und eine auf der Trägerfolie angeordnete und von der Trägerfolie ablösbare Transferlage umfassend einen Topcoat aufweist, wobei der Masterstrukturlack auf der Trägerfolie auf ihrer der Transferlage zugewandten Seite angeordnet ist und eine Masterstruktur aufweist und wobei der Topcoat eine Strukturierung umfasst, die eine zur Masterstruktur komplementäre Struktur aufweist.
Die Aufgabe wird weiter mit einem Verfahren zur Herstellung einer Transferfolie, insbesondere zur Verwendung in einem Insert-Molding-Verfahren, einem IMD-Verfahren, einem Heißprägeverfahren, einem Laminierverfahren und/oder einem IML-Verfahren, gelöst, insbesondere nach einem der Ansprüche 25 bis 34, wobei die eine Trägerfolie umfassend einen Masterstrukturlack und eine auf der Trägerfolie angeordnete und von der Trägerfolie ablösbare Transferlage umfassend einen Topcoat aufweist, und wobei in den Masterstrukturlack eine Masterstruktur, insbesondere Masterreliefstruktur, eingebracht oder erzeugt wird und dass auf die Masterstruktur der Topcoat aufgebracht wird, wobei in den Topcoat eine zur Masterstruktur der Trägerfolie komplementäre Struktur abgeformt wird.
Die erfindungsgemäße Transferfolie, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 24 oder die Transferfolie hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 34, kann in einem Insert-Molding-Verfahren, einem IMD-Verfahren, einem Heißprägeverfahren, einem Laminierverfahren und/oder einem IML-Verfahren verwendet werden. Mit anderen Worten kann die erfindungsgemäße Transferfolie, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 24 oder die Transferfolie hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 34, als Transferfolie für Insert-Molding, als IMD-Folie, als Heißprägefolie, als Laminierfolie und/oder als IML-Folie verwendet werden.
Die Aufgabe wird weiter mit einem Verfahren gelöst, bevorzugt nach einem der Ansprüche 36 bis 43, insbesondere mit einem Insert-Molding-Verfahren, einem IMD-Verfahren, einem Heißprägeverfahren, einem Laminierverfahren und/oder einem IML-Verfahren, zur Herstellung eines mit einer Transferlage einer Transferfolie dekorierten Kunststoffartikels oder Folienartikels, mit ein oder mehreren der folgenden Schritte, welche bevorzugt in der nachfolgenden Reihenfolge durchgeführt werden:
Bereitstellen einer Transferfolie, insbesondere einer Transferfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 34, insbesondere umfassend eine Trägerfolie umfassend einen Masterstrukturlack und eine auf der Trägerfolie angeordnete und von der Trägerfolie ablösbare Transferlage umfassend einen Topcoat, wobei der Masterstrukturlack auf der Trägerfolie auf ihrer der Transferlage zugewandten Seite angeordnet ist und eine Masterstruktur aufweist und wobei der Topcoat eine Strukturierung umfasst, die eine zur Masterstruktur komplementäre Struktur aufweist, Abziehen der Trägerfolie zusammen mit der Masterstruktur von der Transferlage der Transferfolie, optional Anordnen der Transferfolie in einem Spritzgusswerkzeug, optional Hinterspritzen der Transferfolie mit einer Kunststoffspritzmasse,
Erhalt eines dekorierten Kunststoffartikels oder eines Folienartikels.
Es ist weiter möglich, einen Folienartikel bereitzustellen, der eine erfindungsgemäße Transferfolie, bevorzugt eine Transferfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 24, umfasst, wobei die Transferlage der Transferfolie auf einem Substrat angeordnet ist.
Weiter ist es auch denkbar, einen Kunststoffartikel bereitzustellen, der eine erfindungsgemäße Transferfolie, bevorzugt eine Transferfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 24, umfasst.
Durch die Erfindung wird es ermöglicht, eine Transferfolie oder eine Transferlage einer Transferfolie mit einer Oberflächenstruktur zu erhalten, wobei das Dekor der Folie frei wählbar ist, d. h., dass die Struktur gezielt lokal und mit nicht-zufälligen Eigenschaften eingebracht werden kann, und beispielsweise nicht auf Strukturen von Partikeln, also zufälligen Strukturen und/oder Anordnungen, beschränkt ist. Es sind Bereiche mit vorzugsweise unterschiedlichen optischen Eigenschaften oder optischen Effekten, wie beispielsweise Reflexion, Farbe, Absorption, Brechungsindex und/oder Glanz, möglich. Die einzelnen Eigenschaften lassen sich an den jeweiligen Einsatzzweck entsprechend anpassen. Es sind damit beispielsweise geometrische, organische, holographische und/oder technische Strukturen möglich.
Des Weiteren können die eingebrachten Strukturen neben den vorgenannten Eigenschaften auch funktionale Eigenschaften, wie beispielsweise Fingerprintunempfindlichkeit, schmutzabweisende und/oder flüssigkeitsabweisende Funktionen, beispielsweise Lotus-Effekt, aufweisen. Optische Eigenschaften und funktionale Eigenschaften können alternativ oder auch in Kombination miteinander verwirklicht werden.
Des Weiteren lässt sich die Folie gut in Applikationsverfahren mit thermischen Energieeintrag und/oder mechanischer Beanspruchung, insbesondere in einem Insert-Molding-Verfahren, einem IMD-Verfahren, einem Fleißprägeverfahren, einem Laminierverfahren und/oder einem IML-Verfahren, einsetzen. Hierbei werden die vorzugsweise eingebrachten Strukturen durch die thermische und/oder mechanische Beanspruchung, beispielsweise bei einem Verformungs und/oder Hinterspritzprozess, nur geringfügig beeinflusst, beispielsweise verformt. Dadurch können diese auch nach dem Prozess den beabsichtigten optischen und/oder haptischen Effekt bewirken.
Der vorteilhafte optische und/oder haptische Effekt wird vorliegend insbesondere durch die gewählte Strukturierung der Oberfläche des Topcoats mittels einer Masterstruktur erreicht. Durch eine gezielte Auswahl der Strukturierung lassen sich die taktil oder haptisch fühlbaren Eigenschaften der Oberfläche, die Fingerprintunempfindlichkeit, schmutzabweisende und/oder flüssigkeits- und/oder ölabweisende Funktionen und/oder die optischen Eigenschaften der Oberfläche steuern.
Durch die Erfindung wird ferner ermöglicht, dass der Topcoat eine Strukturierung aufweist, ohne dass Partikel, enthalten sein müssen. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Masterstruktur in den Topcoat eingeformt ist. Dies bedeutet insbesondere, dass sich die Masterstruktur negativ abformt und in dem Topcoat entsprechende Vertiefungen hinterlässt. Insgesamt lassen sich dadurch mit der erfindungsgemäßen Folie besondere optische und/oder funktionale, insbesondere haptische Eigenschaften bereitstellen. Insbesondere muss auf den Topcoat keine weitere Schutzlackschicht aufgebracht werden, da durch die verwendeten Materialien ein besonders beständiger Topcoat formuliert wird. Insbesondere ist der Topcoat besonders beständig gegenüber chemischen und/oder mechanischen Belastungen. Mit anderen Worten zeigt der Topcoat auch nach einer längeren Exposition von chemischen und/oder mechanischen Belastungen nur minimale optische und/oder haptische Veränderungen, wie beispielsweise Glanz, Farbe, Struktur, und/oder ein Ablösen des Topcoats von der Transferlage, etc.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.
Die Trägerfolie weist bevorzugt eine Trägerschicht auf, wobei die Trägerschicht auf der der Transferlage abgewandten Seite der Trägerfolie angeordnet ist.
Die Trägerschicht ist bevorzugt aus ABS, ABS/PC, PET, PC, PMMA, PE und/oder PP ausgebildet. Die Schichtdicke der Trägerschicht ist vorteilhafterweise aus einem Bereich von 5 pm bis 100 pm, insbesondere von 20 pm bis 80 pm, ausgewählt. Der Masterstrukturlack weist die replizierte Masterstruktur auf. Hierbei ist bevorzugt, dass der replizierte Masterstrukturlack eine erhabene und/oder vertiefte Struktur oder Oberfläche aufweist. Vorzugsweise weist die Masterstruktur eine Reliefstruktur, vorzugsweise Masterreliefstruktur, auf.
Der replizierte Masterstrukturlack ist vorzugsweise vollflächig oder partiell auf der von der Trägerschicht aufgespannten Ebene angeordnet. Vorzugsweise ist der Masterstrukturlack einschichtig aufgebracht.
Wird der Masterstrukturlack nur partiell aufgebracht, so ist in den Bereichen auf der Trägerschicht, in denen kein Masterstrukturlack angeordnet ist, vorzugweise wenigstens bereichsweise ein weiterer Lack, insbesondere ein Lack mit einer nicht erhabenen und/oder vertieften Oberfläche, bevorzugt mit einer glatten und/oder nicht strukturierten Oberfläche, angeordnet.
Vorzugsweise weist der Masterstrukturlack durch UV-Strahlung härtbare Komponenten und/oder einen thermoplastischen Lack auf.
Der UV-härtbare Masterstrukturlack kann beispielsweise aus Komponenten aufgebaut sein, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Monomere oder oligomere Polyesteracrylate, Polyetheracrylate, Urethanacrylate, Epoxyacrylate, aminmodifizierte Polyesteracrylate, aminmodifizierte Polyetheracrylate, aminmodifizierte Urethanacrylate.
Unter einem thermoplastischen Lack ist ein Lacksystem zu verstehen, das vorzugsweise in Lösemitteln gelöste, bevorzugt thermoplastische Polymere umfasst, welche durch den Entzug des Lösemittels einen Polymerfilm ausbilden, bevorzugt ohne dass sich aufgrund chemischer Reaktionen die Molmasse der Polymere verändert, bevorzugt erhöht. Beispielsweise kann es sich bei einem thermoplastischen Lack der als Masterstrukturlack geeignet ist, um einen Lack mit folgender Zusammensetzung handeln:
Bestandteil: Gewichtsanteil:
Methylethylketon 200 bis 600, vorzugsweise 300 bis 500 Ethylacetat 100 bis 400, vorzugsweise 200 bis 300 Butylacetat 50 bis 300, vorzugsweise 100 bis 200
Polymethylmethacrylat 50 bis 250, vorzugsweise 100 bis 200 (Erweichungspunkt ca. 170 °C)
Cellulosenitrat 50 bis 250, vorzugsweise 100 bis 200
Bevorzugt weist der replizierte Masterstrukturlack eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 100 pm, insbesondere von 0,5 pm bis 50 pm, bevorzugt von 1 ,0 pm bis 30 pm auf.
Von Vorteil ist es, wenn der Masterstrukturlack eine Strukturtiefe aus einem Bereich von 0,2 pm bis 30 pm, bevorzugt von 3 pm bis 20 pm, aufweist.
Durch eine derartige Strukturtiefe kann ein besonders guter haptischer und/oder ein besonders guter optisch variabler Effekt, also ein vom Betrachtungswinkel abhängiger optischer Eindruck, des Masterstrukturlacks erreicht werden.
Der Masterstrukturlack verfügt bevorzugt über eine Dehnbarkeit von mindestens 50 %, bevorzugt von mindestens 100 %. Insbesondere bei einer nötigen Verformung des Masterstrukturlacks in einem Herstellungsverfahren und/oder Applikationsverfahren ist die ausreichende Dehnbarkeit des Masterstrukturlacks vorteilhaft.
Hierdurch wird ein umformfähiger Masterstrukturlack ermöglicht. Durch ein derartiges Dehnungsverhalten des Masterstrukturlackes weist dieser eine besonders gute Umformfähigkeit auf, so dass sich die den Masterstrukturlack umfassende Trägerfolie und damit die Transferfolie besonders gut zur Anwendung in IMD-Verfahren, Heißprägeverfahren und/oder IML-Verfahren eignet.
Alternativ kann, beispielsweise bei einem Insert-Molding-Verfahren, die Trägerfolie mit dem Masterstrukturlack vor der Verformung der Transferfolie entfernt werden. Ist dies der Fall, so spielt für diese Anwendung eine Dehnbarkeit des Masterstrukturlacks nur eine untergeordnete Rolle.
Während der Umformung einer Transferfolie umfassend eine Trägerfolie, beispielsweise im IMD-Verfahren, nimmt die Trägerfolie der Transferfolie den Großteil der Zugkräfte auf. Durch die Dehnungseigenschaften des Masterstrukturlacks wird insbesondere sichergestellt, dass beim Hinterspritzen der Transferfolie der Masterstrukturlack keinen Schaden, insbesondere in Form von Rissen oder Mikrorissen, nimmt. Die Werte der Dehnbarkeit sind in einem Zugversuch mit dem Prüfgerät Zwick Z005 der Firma Zwick GmbH & Co. KG, Ulm, ermittelt worden.
Bei diesem Zugversuch werden genormte Prüfkörper hinsichtlich ihres Probenquerschnitts vermessen. Anschließend wurden sie in eine Zugprüfmaschine (Prüfgerät Zwick Z005 der Firma Zwick GmbH & Co. KG, Ulm) eingespannt und mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit bis zum Zerreißen gedehnt. Die Zugprüfmaschine erfasst über die Messung der benötigten Kraft unter Berücksichtigung des gemessenen Probenquerschnittes und der Messung des Weges den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung der Probe in einem Spannungs-Dehnungs-Diagramm. Bei diesem Vorgang wird der Verlauf der benötigten Kraft und der Dehnung aufgezeichnet. Wichtige Einzelkennwerte sind die Reißfestigkeit und Reißdehnung. Die Reißfestigkeit ist der durch einen Zugversuch ermittelte Wert der angelegten Zugspannung im Augenblick des Bruchs und/oder Reißens eines untersuchten Prüfkörpers. Die Dehnung wird in Prozent angegeben und entspricht der Länge des Probenkörpers bezogen auf die Ausgangslänge. Die Reißdehnung ist der durch einen Zugversuch ermittelte Wert der Dehnung eines untersuchten Prüfkörpers im Augenblick des Reißens des Prüfkörpers. In anderen Worten entspricht die Dehnbarkeit des Prüfkörpers der Dehnung bevor dauerhafte Schäden am Prüfkörper auftreten.
Der Topcoat ist in der Transferfolie bevorzugt so angeordnet, dass er auf der der Trägerfolie zugwandten Seite der Transferlage die oberste Schicht der Transferlage bildet. In anderen Worten bildet der Topcoat auf dem dekorierten Kunststoffgegenstand bevorzugt die äußerste Schicht. Vorzugsweise ist auf dem Topcoat keine weitere Schutzlackschicht angebracht.
Der Topcoat weist bevorzugt eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 60 pm, vorzugsweise von 0,5 pm bis 40 pm, bevorzugt von 1 ,0 pm bis 30 pm, auf.
Bevorzugt ist der Topcoat transparent ausgebildet und/oder weist eine Transmission, insbesondere im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm, von mindestens 25 %, bevorzugt von mindestens 35 %, weiter bevorzugt von mindestens 85 %, auf.
Ferner ist es möglich, dass der Topcoat eingefärbt ist, insbesondere dass der Topcoat mittels Farbstoffen und/oder Farbpigmenten eingefärbt ist, und/oder dass der Pigmentierungsgrad des Topcoats weniger als 15 %, bevorzugt weniger als 10 %, weiter bevorzugt weniger als 5 %, beträgt. Auch ist es möglich, dass der Topcoat farblos ist und/oder dass der Pigmentierungsgrad des Topcoats 0 % beträgt. So ist es möglich, dass der Topcoat eine, insbesondere unpigmentierte, Klarlackschicht ist und/oder ausbildet. Der Topcoat kann einen Glanz-Wert in einem Bereich von 1 bis 98, bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 90, aufweisen.
Somit sind vorteilhafterweise Glanz-Werte in einem sehr breiten Bereich einstellbar. Insbesondere sind damit auch sehr matte Oberflächen aufgrund von entsprechend ausgelegten Strukturen möglich, welche durch andere Lacke, insbesondere bekannte strukturierte Schutzlacke, nicht möglich sind.
Die Glanz-Werte werden bei einem Messwinkel von 60° mit dem Messgerät „micro-gloss“ der Firma Byk-Gardener GmbH, Geretsried, gemessen. Bei der Glanzmessung wird insbesondere in einem 60° Winkel ein genau definierter gerichteter Lichtstrahl beispielsweise auf eine Lackoberfläche und/oder die Transferfolie und/oder den Topcoat gerichtet und ein gegenüberliegendes Reflektometer misst, wieviel Licht in einem 60° Winkel (Glanzwinkel) reflektiert wird. Der Glanz wird durch einen Standard vorteilhafterweise auf 100 GU (Glossunits) (= 100 %) kalibriert. Der höchste erzielbare Glanz-Wert sind damit vorzugsweise 100 GU. Der Glanz-Wert wird vorteilhafterweise in Prozent (%) angeben. Daher ist es zweckmäßig, wenn die Einheit des Glanz-Werts in diesem Fall Prozent (%) ist. Der gemessene Glanz-Wert beträgt daher bevorzugt einen Wert aus einem Bereich von 0 % bis 100 %. So handelt es sich bei den Glossunits insbesondere um Prozentwerte und die Glossunits stellen insbesondere Prozentwerte dar.
Vorteilhafterweise kommt es bei der Verwendung der Transferfolie, beispielsweise beim Umformen, insbesondere beim Tiefziehen, zu keinem oder nur zu einem unwesentlichen Aufglänzen. In anderen Worten liegt der Glanz- Wert der umgeformten Transferfolie in einem Bereich von 90 % bis 110 %, vorzugsweise von 95 % bis 105 %, des Glanz-Wert der nicht umgeformten Transferfolie, insbesondere in Flächenbereichen mit vergleichsweise hohen Verdehnungen des Topcoats und/oder der Transferlage der Transferfolie, insbesondere bei Verdehnungen des Topcoats in einem Bereich von ca. 50 % bis ca. 200 %, insbesondere von 50 % bis 200 %.
Vorzugsweise verfügt der Topcoat über eine Dehnbarkeit von mindestens 50 %, bevorzugt von mindestens 150 %, insbesondere bevorzugt von mindestens 200 %.
Hierdurch wird ein umformfähiger Topcoat ermöglicht. Durch ein derartiges Dehnungsverhalten des Topcoats eignet sich die den Topcoat aufweisende Transferfolie besonders gut beispielsweise zur Anwendung im Insert-Molding- Verfahren, im IMD-Verfahren, im Heißprägeverfahren und/oder im IML- Verfahren.
Durch die Dehnungseigenschaften des Topcoats wird insbesondere sichergestellt, dass es zu keiner Bildung von Rissen und/oder Mikrorissen beim Verdehnen der Transferlage kommt. Die Werte der Dehnung sind in einem Zugversuch mit dem Prüfgerät Zwick Z005 der Firma Zwick GmbH & Co. KG, Ulm, ermittelt worden. Bezüglich der Durchführung des Zugversuchs sei auf die Ausführungen betreffend den Masterstrukturlack verwiesen.
Von Vorteil ist es, wenn der Topcoat eine Temperaturbeständigkeit von bis zu 250 °C, vorzugsweise von bis zu 200 °C, aufweist.
Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der Topcoat den thermischen Belastungen, beispielsweise durch heißes Spritzgussmaterial, insbesondere im Insert-Molding-Verfahren, im IMD-Verfahren und/oder im IML-Verfahren, oder durch ein heißes Prägewerkzeug im Heißprägeverfahren standhält und es insbesondere nur geringfügig, idealerweise zu keiner Veränderung der Strukturierung und/oder der Oberfläche des Topcoats kommt. Vorteilhafterweise ist der Topcoat aus langkettigen Polymeren ausgebildet. Die Polymere können vernetzt ausgebildet sein. Die Vernetzung und/oder Aushärtung basiert bevorzugt auf einer Beaufschlagung mit thermischer Energie und/oder UV-Strahlung.
Der Topcoat ist bevorzugt aus Polymeren ausgebildet, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Polymethylacrylate, Polymethylmethacrylate, Polyvinylidenflourid, Copolymere aus Polymethylacrylaten und Polyvinylidenfluorid, Copolymere aus Polymethylmethacrylat und Polyvinylidenflourid.
Bei Polyvinylidenfluorid (PVDF) handelt es sich insbesondere um einen Fluorkunststoff, bevorzugt hergestellt aus Fluorwasserstoff und Methylchloroform, wobei Polyvinylidenfluorid besonders gute thermische und mechanische Festigkeit bei gleichzeitig hoher Elastizität aufweist. Vorteilhafterweise ist Polyvinylidenfluorid außerdem chemisch inert und wirkt dampf- und feuchtigkeitsabwesend und weist daher eine besonders hohe chemische Beständigkeit auf.
Des Weiteren kann der Topcoat aus wässrigen Polymer-Dispersionen, vorzugsweise aus wässrigen Polyurethan-Dispersionen ausgebildet sein, basierend auf Komponenten einzeln oder in Kombination oder als Hybrid- Dispersionen ausgewählt aus: Polyether, Polyester, Polycarbonat, natürliche Rizinusöl-Polyole, natürliche Leinöl-Polyole, Acrylat-Dispersionen, Styrol/Acrylat-Dispersionen, Vinylacetat-Dispersionen.
Die wässrigen Polymer-Dispersionen können als einkomponentiges (1K) Bindemittel-System formuliert werden, wobei eine thermische Trocknung durchgeführt wird, um eine trockene Schicht zu erzeugen, dabei jedoch keine chemische Vernetzung der molekularen Gruppen stattfindet. Die wässrigen Polymer-Dispersionen können als einkomponentiges (1K) Bindemittel-System formuliert werden, wobei eine chemische Vernetzung der molekularen Gruppen stattfindet, indem mittels UV-Strahlung initiiert, reaktive molekulare Gruppen der Polymere miteinander vernetzen.
Alternativ können die wässrigen Polymer-Dispersionen als Zweikomponentensystem (2K) formuliert werden, wobei neben dem oder den Polymeren als eine Komponente eine zweite Komponente zur Vernetzung der reaktiven Gruppen der Polymere vorhanden ist, wobei die zweite Komponente insbesondere einzeln oder in Kombination ausgewählt ist aus Polyisocyanaten, Isocyanaten, Carbodiimiden, Aziridinen. Bei einem Zweikomponentensystem kann eine weitere chemische Vernetzung der Polymere zusätzlich mittels UV- Strahlung stattfinden.
Des Weiteren kann der Topcoat aus Polymeren ausgebildet sein, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Polyol, Polyurethan (PU), Copolymere aus Polyurethan (PU) und Polyol, Copolymere aus Polyurethan (PU) und Polyacrylat. Bevorzugt sind die Polyurethane (PU) über einen Cobinder, beispielsweise über Polyole und/oder über Melaminharze, oder mit einem Isocyanat-Binder zu einem Topcoat formuliert.
Der Topcoat und/oder einzelne Komponenten des Topcoat können sowohl thermisch getrocknet und/oder mittels chemischer Vernetzung, insbesondere mittels Polyisocyanat-Vernetzung und/oder mittels Aziridin-Vernetzung und/oder mittels Carbodiimid-Vernetzung und/oder durch UV-Härtung bzw. UV- Vernetzung aushärtbar sein.
Bevorzugt umfassen Polyisocyanate Komponenten, die zumindest zwei Isocyanatgruppen umfassen, insbesondere wobei die Isocyanatgruppen zumindest eine Gruppe ausgewählt aus Diisocyanat-Monomer, Diisocyanat- Oligomer, Diisocyanat-terminiertes Präpolymer, Diisocyanat-terminiertes Polymer, Polyisocyanat-Monomer, Polyisocyanat-Oligomer, Polyisocyanat- terminiertes Präpolymer, und/oder Polyisocyanat-terminiertes Polymer, und/oder Mischungen daraus, sind.
Weiter ist es hierbei möglich, dass die Diisocyanat-umfassende Komponente zumindest eine Komponente umfasst, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Polyurethan-Oligomer, Polyharnstoff-Oligomer, Polyurethan-Präpolymer, Polyharnstoff-Präpolymer, Polyurethan-Polymer, Polyharnstoff-Polymer.
Der Begriff „Polyisocyanat“ wird bevorzugt verwendet um im Wesentlichen Komponenten mit mehr als zwei Isocyanat-Gruppen, einschließlich Triisocyanate und höher funktionalisierte Isocyanate, zu bezeichnen.
Weiter bevorzugt umfassen die Komponenten, die zumindest zwei Isocyanatgruppen umfassen, zumindest eine Gruppe einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Toluoldiisocyanat (TDI), Phenylendiisocyanat, Naphthalendiisocyanat (NDI), Diphenylsulfondiisocyanat, Ethylendiisocyanat, Propylendiisocyanat, Dimere dieser Diisocyanate, Trimere dieser Diisocyanate,
Triphenylmethanetriisocyanat, Polyphenylmethanpolyisocyanat (polymerisiertes MDI).
Bevorzugt sind die insbesondere für eine Polyisocyanat-Vernetzung herangezogenen Hydroxylgruppen aufweisenden Komponenten, insbesondere hydroxylfunktionelle Acrylkomponenten, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Hydroxymonoacrylat, Hydroxydiacrylat, Hydroxypolyacrylat, hydroxylfunktionelles aliphatisches Polyetherurethanmonoacrylat, hydroxylfunktionelles aliphatisches Polyesterurethanmonoacrylat, hydroxylfunktionelles aromatisches Polyetherurethanmonoacrylat, hydroxylfunktionelles aromatisches Polyesterurethanmonoacrylat, hydroxylfunktionelles Polyestermonoacrylat, hydroxylfunktionelles Polyethermonoacrylat, hydroxylfunktionelles Epoxymonoacrylat, hydroxylfunktionelles acryliertes acrylisches Monoacrylat, hydroxylfunktionelles aliphatisches Polyetherurethandiacrylat, hydroxylfunktionelles aliphatisches Polyesterurethandiacrylat, hydroxylfunktionelles aromatisches Polyetherurethandiacrylat, hydroxylfunktionelles aromatisches Polyesterurethandiacrylat, hydroxylfunktionelles Polyesterdiacrylat, hydroxylfunktionelles Polyetherdiacrylat, hydroxylfunktionelles Epoxydiacrylat, acrylysiertes Acryldiacrylat, hydroxylfunktionelles aliphatisches Polyetherurethan-Polyacrylat, hydroxylfunktionelles aliphatisches Polyesterurethan-Polyacrylate, hydroxylfunktionelles aromatisches Polyetherurethan-Polyacrylat, hydroxylfunktionelles aromatisches Polyesterurethan-Polyacrylat, hydroxylfunktionelles Polyester-Polyacrylat, hydroxylfunktionelles Polyether-Polyacrylat, hydroxylfunktionelles Epoxy- Polyacrylat, hydroxylfunktionelles acrylisiertes Acryl-Polyacrylat.
Bevorzugt umfassen Melaminharze Harze, die durch Umsetzung von Melamin mit Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, Acetaldehyd, Iso-Butyraldehyd und Glyoxal, erhalten werden.
Weiter ist es möglich, dass derartige Harze teilweise oder vollständig modifiziert sind, beispielsweise durch Veretherung der erhaltenen Methylol-Gruppen mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen. In anderen Worten sind als Melaminharze insbesondere solche geeignet, die durch Umsetzung von Melamin mit Aldehyden erhältlich sind und gegebenenfalls teilweise oder vollständig modifiziert werden können.
Als Aldehyde sind insbesondere Formaldehyd, Acetaldehyd, Iso-Butyraldehyd und Glyoxal geeignet. Bevorzugt sind Melamin-Formaldehyd-Harze Reaktionsprodukte der Umsetzung von Melamin mit Aldehyden, z. B. den oben genannten Aldehyden, insbesondere Formaldehyd. Gegebenenfalls werden die erhaltenen Methylol- Gruppen bevorzugt durch Veretherung mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen modifiziert.
Weiter ist es auch von Vorteil, dass der Topcoat aus UV-härtbaren Monomeren und/oder Oligomeren, einzeln oder in Kombination, ausgewählt ist aus der Gruppe Polyurethane, Polyacrylate, Polyurethanacrylate, Polymethacrylate, Polyesterharze, Polycarbonate, Phenolharze, Epoxidharze, Polyharnstoffe, und/oder Melaminharze, insbesondere weiter bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyester, Polycarbonat (PC), Polyvinylidenfluorid (PVDF).
Der Topcoat ist durch die vorgenannten Polymere, insbesondere durch das Polyvinylidenfluorid, besonders beständig gegenüber chemischen und/oder mechanischen Belastungen. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass bei der Transferlage auf eine weitere Schutzlackschicht verzichtet werden kann, insbesondere welche zusätzlich auf den Topcoat aufgebracht werden würden, so dass der Topcoat bevorzugt die offenliegende Sichtseite des dekorierten Kunststoffartikels ausbildet. Mit anderen Worten weist der Topcoat vorzugsweise eine hohe chemische Beständigkeit seiner Oberfläche, bevorzugt eine im Wesentlichen chemisch inerte Oberfläche, auf.
So ist der Topcoat vorzugsweise besonders beständig ausgebildet gegenüber Lösungsmittel, wie beispielsweise Isopropanol und Methylethylketon (MEK), gegenüber aggressiven Stoffen, wie beispielsweise Sonnencreme, Handcreme, Kraftstoff, Insektenschutzmittel (Diethyltoluamid (DEET), z. B. Autan®), Motorenöl, Bremsflüssigkeit, Kühlmittel, Politur, Bitumen- und Teerentferner, Vogelkot, Baumharz und/oder Nitroverdünnung, gegenüber Bewitterung, wie beispielsweise Sonnenlicht, Regen und/oder Tau, gegenüber Lebensmittel, wie beispielsweise Kaffee, gegenüber Reinigungsmittel und/oder gegenüber mechanische Beanspruchungen sowie gegenüber hohen thermischen Belastungen.
Insbesondere ist der Topcoat auch so aufgebaut, dass er gegenüber Insektenschutzmittel eine sehr hohe Beständigkeit aufweist (z. B. gemäß Prüfnorm Ford FLTM Bl 113-08). Hierbei wird Insektenschutzmittel zur Prüfung der Beständigkeit auf eine Testplatte umfassend den Topcoat aufgebracht. Die Testplatte kann weitere Lackschichten umfassen, wobei der Topcoat die offenliegende Sichtseite bildet. Die Testplatte wird bei 23 °C und bei 74 °C in einen Trockenschrank gegeben. Die Testplatte wird dabei liegend gelagert.
Nach 24 Stunden wird die Testplatte aus dem Trockenschrank entnommen und bewertet. Hierbei darf die Oberfläche der Testplatte keinerlei Defekte aufweisen. Des Weiteren darf es zu keinerlei Haftungsverlust oder Delamination der einzelnen Schichten innerhalb des Schichtaufbaus der Testplatte kommen.
Weiter ist der Topcoat insbesondere auch so aufgebaut, dass er gegenüber Sonnencremebestandteilen eine sehr hohe Beständigkeit aufweist (z. B. gemäß Ford FLTM Bl 113-08). Die Sonnencreme wird auf eine Mullbinde aufgetragen und gemeinsam mit der Mullbinde auf eine Testplatte umfassend den Topcoat aufgebracht. Die Testplatte kann weitere Lackschichten umfassen, wobei der Topcoat die Sichtseite bildet und mit der Mullbinde in Kontakt steht. Die Testplatte wird bei 23 °C und bei 74 °C in den Trockenschrank gegeben. Die Testplatte wird liegend gelagert. Nach 24 Stunden wird die Testplatte aus dem Trockenschrank entnommen und bewertet. Hierbei darf die Oberfläche der Testplatte keinerlei Defekte aufweisen. Des Weiteren darf es zu keinerlei Haftungsverlust oder Delamination der einzelnen Lackschichten der Testplatte kommen.
Insbesondere ist der Topcoat so aufgebaut, dass er gegenüber Handcremebestandteilen eine sehr hohe Beständigkeit aufweist, beispielsweise bestimmt durch eine Methode gemäß der Volkswagen Prüfnorm PV 3964 Typ B. Die Handcreme wird auf eine Mullbinde aufgetragen und gemeinsam mit der Mullbinde auf eine Testplatte aufgebracht. Diese Testplatte kann weitere Lackschichten umfassen, wobei der Topcoat die Sichtseite bildet und mit der Mullbinde in Kontakt steht. Die Testplatte wird bei 80 °C in den Trockenschrank gegeben. Die Testplatte wir liegend gelagert. Nach 24 Stunden wird die Testplatte aus dem Trockenschrank entnommen und bewertet. Hierbei darf der Topcoat keinerlei Veränderung von Farbe und Haptik aufweisen. Die Echtheitsnote des Graumaßstabes, bestimmt durch die Methode nach DIN EN 20105-A02 („ Textilien - Farbechtheitsprüfungen - Teil A02: Graumaßstab zur Bewertung der Änderung der Farbe (ISO 105-A02.1993); Deutsche Fassung EN 20105-A02: 1994“, Ausgabedatum: 1994-10), muss mit einem Wert von >4 bewertet werden können.
Um die vorstehend beschriebenen Beständigkeiten zu erreichen ist es vorteilhaft, wenn der Topcoat im Festkörper beispielsweise als Hauptkomponenten Polyvinylidenfluorid (PVDF) und Polymethylmethacrylat (PMMA) mit einem Gewichtsanteil im Festkörper von mindestens 50 % PVDF und mindestens 10 % PMMA aufweist. Bevorzugt weist der Topcoat im Festkörper einen Gewichtsanteil von mindestens 60 % PVDF und mindestens 20 % PMMA auf. Besonders bevorzugt weist der Topcoat im Festkörper einen Gewichtsanteil von ca. 70 % PVDF und ca. 30 % PMMA auf, bevorzugt 70 % PVDF und 30 % PMMA.
Weiter weist die Transferfolie eine gute Haftfestigkeit zwischen den Schichten auf. Diese wird durch eine Gitterschnittprüfung nach der Test-Methode B nach DIN EN ISO 2409:2013-06 („Beschichtungsstoffe - Gitterschnittprüfung (ISO 2409:2013), Deutsche Fassung der EN ISO 2409:2013“, Ausgabedatum: 2013-06) und/oder nach ASTM D3359-09 („ Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test“, Ausgabedatum: 2009) bestimmt. Die Transferfolie, wenn der Topcoat die offenliegende Sichtseite ausbildet, weist nach einer visuellen Bewertung nach der Test-Methode nach
DIN EN ISO 2409:2013-06 zumindest einen Gitterschnitt-Kennwert (GT) von 1 oder 0 und/oder nach ASTM D3359-09 einen Wert von 4B oder 5B auf. Die Kriterien für eine Einteilung der Gitterschnitt-Werte nach
DIN EN ISO 2409:2013-06 oder nach ASTM D3359-09 sind in nachfolgender Tabelle zusammengefasst:
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Die gute Haftfestigkeit der Schichten der Transferfolie wird insbesondere durch eine gute chemische Abstimmung der Wechselwirkungen zwischen den in Kontakt stehenden Schichten erreicht. Dies kann beispielsweise durch Vermittlerschichten, bevorzugt Haftvermittlerschichten, gefördert werden.
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Prüfung der Abriebbeständigkeit und/oder Reibechtheit von Kunststoffteilen und bedruckten Folien beschrieben. Dieses Verfahren entspricht der Prüfnorm PV 3906 der Volkswagen AG. Es wird die aus der Reibung resultierende, auf der Probe erkennbare Veränderung durch Abrieb visuell beurteilt (Crockmeter oder ein gleichwertiges Gerät nach DIN EN ISO 105-X12 („ Textilien - Farbechtheitsprüfungen - Teil X12: Farbechtheit gegen Reiben (ISO 105-X12.2016); Deutsche Fassung EN ISO 105-X12:2016“, Ausgabedatum: 2016-11)). Die Proben werden in Anlehnung an DIN EN ISO 105-X12 wie folgt vorbereitet bzw. hergestellt. Die Proben werden vor dem Test mindestens 48 Stunden im Normalklima nach VW 50554 - 23/50- 2 (Normalklima mit einer Lufttemperatur von (23 ± 2) °C, einer relativen Luftfeuchte von (50 ± 6) %, einem Luftdruck von 86 kPa bis 106 kPa und der Grenzabweichung 2) gelagert. Als Reibgewebe, auch Reibechtheitsgewebe oder Cracking Cloth genannt, wird nach ISO 105-X12 ein Reibgewebe aus Baumwollbatist zur Beurteilung der Reibechtheit von Färbungen eingesetzt. Ein weißes Reibgewebe wird dabei unter kontrollierten Bedingungen in einer geraden Bewegung gegen den bedruckten Prüfling gerieben. Die Reibversuche gegen trockenes und nasses Reibgewebe sollen möglichst in einem klimatisierten Raum durchgeführt werden. Sämtliche Proben sind vorher sorgfältig abzubürsten und/oder abzusaugen. Als „nass“ wird ein Reibgewebe mit ca. 100 % aufgenommener Feuchtigkeit bezeichnet, wenn es 1 Minute in Wasser gelagert und anschließend zwischen Filtrierpapier und zwei Glasplatten 1 Minute unter einer Belastung von 10 N abgelöscht wurde. Feuchte Proben und nasses Reibgewebe werden vor der Beurteilung bei Raumtemperatur nach VW 50554-2 (Klima mit einer Lufttemperatur von 18 °C bis 28 °C, ohne Berücksichtigung der relativen Luftfeuchte und des Luftdrucks) getrocknet.
Die visuelle Beurteilung der Abriebbeständigkeit der Oberflächen wird nach folgenden Notensystem bzw. Bewertungssystem vorgenommen:
Note 1 = keine sichtbare Veränderung, z. B. keine Reibspuren;
Note 2 = geringe Veränderung, z. B. schwach erkennbare Reibspuren;
Note 3 = deutliche Veränderung, z. B. Farbänderung, Oberflächenverletzung; Note 4 = starke Veränderung, z. B. Sichtbarwerden des Grundmaterials.
Zur Bewertung des Reibgewebes wird ein Graumaßstab nach ISO 105- A03:2019-10 („ Textilien - Farbechtheitsprüfungen - Teil A03: Graumaßstab zur Bewertung des Anblutens“, Ausgabedatum: 2019-10) zur Bewertung des Anblutens herangezogen. Auf dem Graumaßstab zur Bewertung des Anblutens befinden sich neun matte, grau- und weißfarbene Plättchen-Paare mit unterschiedlichen Kontraststufen. Verglichen werden mit dem Graumaßstab ein ungefärbtes, unbehandeltes Reibgewebe vor und nach dem Echtheitstest. Es wird visuell das Anbluten, also die Farbänderung des Reibgewebes durch Farbstoffaufnahme des von der Probe während des Tests abgegebenen Farbstoffs, bewertet. Man unterteilt mit Hilfe des Graumaßstabes in die Noten 1 bis 5 (mit vier Halbstufen). Die Note 1 weist auf ein starkes Anbluten hin, bei Note 5 findet kein sichtbares Anbluten statt.
Es können folgende Abriebtests durchgeführt werden, wobei jeder Abriebtest auf einer separaten Probe erfolgt. Bewertet wird neben der Abriebbeständigkeit nach dem vorstehend genannten Notensystem noch die Echtheitsnote des Graumaßstabes (It. DIN EN 20105-A03). Alle Abriebtests werden den Anforderungen entsprechend bestanden.
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Bei der in den Masterstrukturlack replizierten Reliefstruktur und/oder der komplementären Reliefstruktur des Topcoats handelt es sich vorzugsweise um eine nicht-zufällige Reliefstruktur. Unter einer nicht-zufälligen Reliefstruktur wird vorzugsweise eine Reliefstruktur verstanden, die gezielt gebildet wird und nicht aufgrund zufälliger Oberflächenrauigkeiten von Materialoberflächen auftritt. So sind nicht-zufällige Reliefstrukturen insbesondere daran erkennbar, dass diese gezielt reproduzierbar sind und in mehreren Endprodukten identisch vorliegen können. Wird beispielsweise eine Reliefstruktur mit einer gewünschten Profilform, beispielsweise im industriellen Maßstab in einer Endlosträgerfolie erzeugt, so dient dazu üblicherweise ein entsprechend strukturierter Stempel oder Zylinder, welcher eine endliche Länge aufweist. Aufgrund des kontinuierlichen Einsatzes des strukturierten Werkzeugs auf der Endlosträgerfolie wiederholen sich die abgeformten Reliefstrukturen in regelmäßigen Abständen auf der Trägerfolie und sind somit erkennbar nicht-zufällige Reliefstrukturen, auch wenn auf den ersten Blick lokal eine zufällige Reliefstruktur vorzuliegen scheint.
Eine nicht-zufällige Reliefstruktur ist weiterhin beispielsweise daran erkennbar, dass bestimmte, üblicherweise nicht oder nur sehr selten vorkommende Profilformen gehäuft, periodisch oder quasiperiodisch auftreten. Während von einer zufälligen Reliefstruktur, wie beispielsweise von einer Oberflächenrauigkeit und/oder von eingebrachten Partikel, eine eher Undefinierte und abgerundete Profilform zu erwarten ist, zeigen nicht-zufällige Reliefstrukturen beispielsweise exakte und geometrisch ausgebildete Profilformen wie Rechteckprofile, Sinusprofile, Sägezahnprofile, Halbkugelprofile oder Blazestrukturen. Weiter können nicht-zufällige Reliefstrukturen auch ein Design umfassen oder draus bestehen, insbesondere technische Designs, wie beispielsweise Carbonfasern, Wellen, Vielecke etc., und/oder organische Designs, wie beispielsweise Holzmaserungen. Weiterhin zeigen nicht-zufällige Reliefstrukturen beispielsweise binäre Profile oder Profile mit treppenartig gestaffelter Profiltiefe, insbesondere mit konstanter Profiltiefe, wie insbesondere die in DE 10054503 B4 beschriebenen binären Profile. Ein Spezialfall für ein treppenartiges Profil ist beispielsweise ein rechteckförmiges Profil, wobei die lokalen Profiltiefen lediglich diskrete Niveaus annehmen können. Die Abstände zwischen zwei benachbarten Vertiefungen liegen dabei bevorzugt in einem Bereich von 0,25 pm bis 100 pm, vorzugsweise von 0,5 pm bis 50 pm. Die Profiltiefe beträgt, bezogen auf ein mittleres Niveau, vorzugsweise weniger als 15 pm, vorzugsweise weniger als 10 pm, besonders bevorzugt weniger als 7 pm und insbesondere bevorzugt Werte aus der DE 102012105571 A1. Mikroskopisch feine, nicht-zufällige Reliefstrukturen mit lokal variierender Strukturtiefe sind beispielsweise in EP 0992020 B1 offenbart.
Die nicht-zufällige Reliefstruktur kann auch eine achromatisch, gerichtet beugende Mikrostruktur sein, wie sie beispielsweise in der DE 102018123482 A1 beschrieben ist. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass die einfallende Strahlung gezielt in ein oder mehrere Raumwinkel abgebildet, gebeugt und/oder gestreut werden kann.
Der Inhalt der in den vorangegangenen Absätzen genannten Patentanmeldungen ist hiermit als aufgenommen zu betrachten.
Vorteilhaft ist es, wenn die Masterreliefstruktur so gestaltet ist, dass die komplementäre Reliefstruktur eine Mikrostruktur, insbesondere eine Mikrostruktur deren Abmessungen unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen unbewaffneten Auges liegen, umfasst.
Die Auflösungsgrenze des menschlichen unbewaffneten Auges liegt vorzugsweise bei Strukturen mit Abmessungen von wenigstens 300 pm.
Weiter kann die Masterreliefstruktur so gestaltet sein, dass die komplementäre Reliefstruktur eine Makrostruktur, insbesondere eine Makrostruktur, deren Abmessungen oberhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen unbewaffneten Auges liegen, umfasst.
Weiter kann die komplementäre Reliefstruktur als Mikrostruktur, deren Abmessungen unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen unbewaffneten Auges liegen, und zusätzlich als Makrostruktur, welche für das menschliche unbewaffnete Auge sichtbar ist, ausgebildet sein. Dabei kann eine Makrostruktur neben einer Mikrostruktur vorliegen und/oder von einer Mikrostruktur überlagert sein. Vorteilhafterweise kann dabei eine Mikrostruktur einen optischen Effekt aufweisen, der das Vorhandensein einer Makrostruktur simuliert.
Die komplementäre Reliefstruktur kann als Mattstruktur, als diffraktive Struktur und/oder als refraktive Struktur und/oder als Makrostruktur ausgebildet sein. Weiter können auch mehrere der vorgenannten Strukturen nebeneinander vorliegen und/oder miteinander überlagert sein.
Bei der Mattstruktur handelt es sich um eine diffraktive Struktur mit stochastischem Verlauf, so dass einfallendes Licht in zufälliger Weise zerstreut wird. Mattstrukturen besitzen im mikroskopischen Maßstab feine Reliefstrukturelemente, die das Streuvermögen bestimmen und mit statistischen Kenngrößen beschrieben werden können. Beispielhaft für diese Kenngrößen ist der mittlere Abstand der Reliefstrukturelemente in x- und/oder in y-Richtung der von der Transferfolie aufgespannten Ebene, der Mittenrauwert, Ra, und die Korrelationslänge, lc.
Bevorzugte Mattstrukturen weisen einen mittleren Abstand im Bereich von 300 nm bis 5000 nm, einen Mittenrauwert, Ra, im Bereich von 20 nm bis 2000 nm, vorzugsweise von 50 nm bis 500 nm, auf. Die Korrelationslänge, lc, liegt vorzugsweise im Bereich von 200 nm bis 50000 nm, insbesondere von 500 nm bis 10000 nm.
Diffraktive Strukturen sind Strukturen, die auf Lichtbeugung beruhende optische Effekte ausbilden, beispielsweise Beugungsgitter oder Hologramme. Dabei kann es sich um klassische 2D/3D- oder 3D-Hologramme handeln, welche basierend auf einer Oberflächenstruktur die Darstellung dreidimensionaler Informationen erlauben. Lokal betrachtet kann das Profil eines holographisch generierten Hologramms, wie beispielsweise eines Fourier-Hologramms, als näherungsweise periodisch betrachtet werden, wobei typische Linienzahlen im Bereich von 300 Linien/mm bis 2000 Linien/mm und typische Strukturtiefen im Bereich von 50 nm bis 800 nm liegen. Für achromatische Effekte können aber auch sehr grobe Gitterstrukturen mit Linienzahlen im Bereich von 10 Linien/mm bis 300 Linien/mm und Strukturtiefen im Bereich von 0,5 pm bis 10 pm zum Einsatz kommen.
Ein computergeneriertes Hologramm, wie beispielsweise das sogenannte Kinoform, kann den Eindruck eines stochastischen Oberflächenreliefs erwecken und eine asymmetrische Beugungswirkung aufweisen. Eine typische Strukturtiefe beträgt die Hälfte oder ein Vielfaches der Wellenlänge des einfallenden Lichts und richtet sich danach, ob das Kinoform seine Wirkung in Transmission oder Reflexion entfalten soll. Weitere Parameter zu computergenerierten Hologrammen sind in der WO 2019048499 A1 zu finden, deren Inhalt hiermit als aufgenommen gilt.
Bei refraktiven Strukturen handelt es sich um Strukturen, die auf Lichtbrechung und/oder Lichtreflexion beruhende optische Effekte ausbilden, beispielsweise Mikrolinsen oder Mikrospiegel. Derartige Mikrolinsen oder Mikrospiegel werden insbesondere nicht einzeln, sondern bevorzugt in einem regelmäßigen oder auch pseudozufälligen Raster oder Pixelarray nebeneinander angeordnet, verwendet. Mikrospiegel sind beispielsweise in der EP 2686172 B1 beschrieben, deren Inhalt hiermit aufgenommen wird.
Optisch variable Effekte auf Basis der voran genannten Strukturen lassen sich beispielsweise durch eine Variation von einem oder mehrerer Strukturparametern realisieren, beispielsweise durch Variation der Gitterperiode, des mittleren Abstands, des Neigungswinkels der Mikrospiegel, der Strukturtiefe und/oder des Azimutwinkels.
Durch die vorgenannten Eigenschaften des Masterstrukturlacks, des Topcoats sowie die in diese Lacke eingebrachten Oberflächenstrukturen, lassen sich definierte und reproduzierbare Bilder, Motive und/oder Strukturen auf zu dekorierende Kunststoffartikel übertragen. Dies bietet insbesondere den Vorteil gegenüber sogenannten Softtouch-Lacken, welche nur eine partielle oder vollflächige Undefinierte, nicht-reproduzierbare Oberflächenrauigkeit aufweisen. Mit anderen Worten umfasst die Masterstruktur insbesondere nicht für diesen Zweck zugegebene Partikel, beispielsweise mineralische Partikel und/oder polymere Partikel und/oder Silikonpartikel.
Die erfindungsgemäße Transferfolie weist durch die große Auswahl an Oberflächenstrukturen bereits eine große Designvielfalt auf. Ferner kann die Transferfolie, insbesondere die Transferlage, zumindest eine Dekorschicht, insbesondere zumindest eine Farbschicht und/oder zumindest eine Metallisierung und/oder zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung und/oder zumindest eine Replikationsschicht, aufweisen. Die vorgenannten Schichten können jeweils einzeln oder auch in beliebiger Kombination miteinander in der Transferlage angeordnet sein. Die Schichten können dabei vollflächig wie auch nur partiell, d. h. bereichsweise, aufgebracht sein. Hierbei erhöht sich die Designvielfalt der Transferfolie vorteilhafterweise noch weiter.
Die Schichtdicke der zumindest einen Dekorschicht liegt bevorzugt in einem Bereich von 0,1 pm bis 30 pm, insbesondere von 0,5 pm bis 15 pm.
Die zumindest eine Dekorschicht kann zumindest eine partielle oder vollflächige Farbschicht zur Erzeugung eines Musters und/oder eines Motivs aufweisen. Die zumindest eine Farbschicht kann insbesondere bei partieller Aufbringung auch im Register zu der Struktur des Topcoats, insbesondere hinsichtlich Reflexion, Absorption und/oder Brechungsindex des Topcoats, stehen.
Unter Register oder Passer, bzw. Registergenauigkeit oder Passergenauigkeit ist eine Lagegenauigkeit zweier oder mehrerer Elemente und/oder Schichten relativ zueinander zu verstehen. Dabei soll sich die Registergenauigkeit innerhalb einer vorgegebenen Toleranz bewegen und dabei möglichst gering sein. Gleichzeitig ist die Registergenauigkeit von mehreren Elementen und/oder Schichten zueinander ein wichtiges Merkmal, um die Prozesssicherheit zu erhöhen. Die lagegenaue Positionierung kann dabei insbesondere mittels sensorischer, vorzugsweise optisch detektierbarer Passermarken oder Registermarken erfolgen. Diese Passermarken oder Registermarken können dabei entweder spezielle separate Elemente oder Bereiche oder Schichten darstellen oder selbst Teil der zu positionierenden Elemente oder Bereiche oder Schichten sein.
Die zumindest eine Dekorschicht kann weiter zumindest eine Replikationsschicht aufweisen, in die diffraktiv und/oder refraktiv wirkende Mikro- oder Makrostrukturen eingeformt sind. Bevorzugt ist die zumindest eine Replikationsschicht mit einer Reflexionsschicht versehen, die aus einer Metallisierung und/oder einer HRI-Schicht mit hohem Brechungsindex (HRI = High Refractive Index) bestehen kann. Die zumindest eine Reflexionsschicht kann dabei opak, semitransparent oder transparent sein.
In zumindest einer Replikationsschicht können ein oder mehrere der folgenden Strukturen eingeformt sein: eine diffraktive Struktur, eine Beugungsstruktur Nullter Ordnung, ein Blaze-Gitter, eine Makrostruktur, insbesondere eine Linsenstruktur oder Mikroprismenstruktur, eine Spiegelfläche, eine Mattstruktur, insbesondere eine anisotrope oder isotrope Mattsruktur.
Die Strukturen in zumindest einer Replikationsstruktur können ein Muster und/oder ein Motiv darstellen, welches inbesondere auch im Register zu den Farbschichten der Dekorschicht und/oder im Register zu der Struktur des Masterstrukturlackes angeordnet sind.
Die zumindest eine Dekorschicht kann weiter zumindest eine Metallisierung aufweisen. Die zumindest eine Metallisierung wird bevorzugt mittels Bedampfung hergestellt. Als Metall eignen sich besonders Cr, In, Sn, Cu und/oder AI. Durch die Verwendung einer Schicht aus Metall wird beispielsweise eine Microembossing-Folie mit Metalloptik erhalten.
Die zumindest eine aufgedampfte Metallisierung kann vollflächig aufgebracht sein und wahlweise vollflächig erhalten bleiben oder aber mit bekannten Demetallisierungsverfahren wie Ätzen, Lift-Off oder Photolithografie strukturiert werden und dadurch nur partiell vorliegen. Die zumindest eine Metallisierung kann aber auch aus einer gedruckten Schicht aus Metallpigmenten in einem Bindemittel bestehen. Die gedruckten Metallpigmente können vollflächig oder partiell aufgebracht sein und in unterschiedlichen Flächenbereichen unterschiedliche Einfärbungen aufweisen. Die zumindest eine Metallisierung kann ein Muster und/oder Motiv darstellen, welches insbesondere auch im Register zu der zumindest einen Farbschicht zumindest einer Dekorschicht und/oder zu den Strukturen der zumindest einen Replikationsschicht angeordnet sein.
Die zumindest eine Dekorschicht kann weiter zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung aufweisen. Die zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung ist dem zu dekorierenden Kunststoffkörper, Substrat oder Kunststoffspritzmasse zugewandt. Mit anderen Worten ist sie von der Trägerfolie aus betrachtet die unterste Schicht der Transferlage.
Die zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung sorgt insbesondere dafür, dass zwischen der Transferlage der Transferfolie und einer Kunststoffspritzmasse, einem Substrat oder einem Kunststoffkörper gute Haftung besteht.
Die zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung weist bevorzugt eine Schichtdicke aus einem Bereich von 0,1 pm bis 10 pm, inbesondere von 0,1 pm bis 3 pm, auf und kann auch mehrere Teilschichten aufweisen. Es ist möglich, dass zwischen dem Topcoat und dem Masterstrukturlack eine Ablöseschicht angeordnet ist. Diese Ablöseschicht kann ein sicheres Ablösen der Transferlage von der Trägerfolie unterstützen, wobei sich die Trennebene zwischen Topcoat und Masterstrukturlack befindet.
Alternativ oder zusätzlich können der Masterstrukturlack und/oder der Topcoat Additive, wie beispielsweise Silikone und/oder aliphatische Kohlenwasserstoffe, aufweisen, um eine zu starke Anhaftung zwischen dem Topcoat und der Masterstruktur zu verhindern. Mit anderen Worten reduzieren die Additive die Trennkraft, die nötig ist, um den Masterstrukturlack vom Topcoat abzulösen.
Um eine saubere Ablösung des Topcoats von der Masterstruktur zu ermöglichen, liegt die Trennkraft bzw. Ablösekraft zwischen Topcoat und Masterstruktur bevorzugt in einem Bereich von 3 N/m bis 40 N/m, bevorzugt von 10 N/m bis 30 N/m. Die Trennkraft wird mit dem folgenden Vorgehen bestimmt.
Zur Bestimmung der Trennkraft wird die Transferlage mit einer Breite von 35 mm und einer Länge von 150 mm auf eine ABS-Platte bei 180 °C und einer Geschwindigkeit von 13 m/min abgeprägt. Die Ablösekraftmessung findet dabei bevorzugt auf einer Zugprüfmaschine Zwick/Roell Z 1.0 bei Raumtemperatur (ca. 20 °C) statt. Hierzu wird die Transferlage insbesondere in einem Winkel von 90° und einem Messweg von 150 mm von der ABS-Platte abgezogen, wobei die Ablösekraft ermittelt wird.
Hierdurch ist einerseits ein leichtes und sicheres Ablösen der Transferlage während der Verwendung, beispielsweise während eines Insert-Molding- Verfahrens, eines IMD-Verfahrens, eines Heißprägeverfahrens, eines Laminierverfahrens, und/oder eines IML-Verfahren, ermöglicht. Andererseits wird auch erreicht, dass keine unbeabsichtigte Ablösung, beispielsweise bei der Produktion der Folie, der Lagerung oder dem Transport, auftritt.
Die Ablöseschicht weist bevorzugt eine Schichtdicke im Bereich von 0,001 pm bis 2 pm, insbesondere von 0,05 pm bis 1 pm, auf. Dadurch kann die Funktion der Ablöseschicht gewährleistet werden, ohne dass die Abbildungsschärfe der replizierten Masterstruktur vom Topcoat im Wesentlichen negativ beeinflusst wird, beispielsweise durch Verlust von Details und/oder Strukturtiefe.
Die Ablöseschicht kann ein Wachs aufweisen und/oder daraus bestehen. Ein derartiges Wachs kann beispielswiese ein Karnaubawachs, ein Montansäurester, ein Polyethylenwachs, ein Polyamidwachs oder ein PTFE- Wachs, oder Mischungen davon, sein. Insbesondere sind auch oberflächenaktive Substanzen, wie beispielsweise Silikone, oder dünne Schichten aus Melaminformaldehydharz-vernetzten Lacken, als Ablöseschicht geeignet.
Vorteilhafterweise ist auf der Trägerfolie abgewandten Seite des Topcoats eine Vermittlerschicht, insbesondere eine Haftvermittlerschicht, angeordnet. Die Verm itterschicht sorgt insbesondere dafür, dass zwischen dem Topcoat und den anderen Schichten der Transferlage eine sehr gute Haftung hergestellt wird.
Weiter kann es von Vorteil sein, wenn die Trägerfolie eine Vermittlerschicht, insbesondere eine Haftvermittlerschicht, aufweist. Diese ist insbesondere zwischen dem Masterstrukturlack und der Trägerschicht angeordnet.
Bevorzugt werden als Vermittlerschicht der Trägerfolie und/oder der Transferfolie Komponenten aufgebracht, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: vernetzbare Acrylate, insbesondere Polyacrylate, Polyesterharze, Alkydharze sowie deren Modifikationen, Aminoharze, Amidoharze, Phenolharze. Die Vermittlerschicht der Trägerfolie und/oder der Transferfolie weist somit die vorstehenden Komponenten auf und/oder besteht aus ihnen. Zur Vernetzung der vorstehenden Komponenten können alle im Stand der Technik bekannten Vernetzer zum Einsatz kommen. Geeignete Vernetzer umfassen beispielsweise Isocyanate, Melamine, Alkohole und/oder Aziridine, oder Mischungen davon.
Eine Vernetzung kann insbesondere durch UV-Strahlung und/oder durch Beaufschlagung mit thermischer Energie und/oder durch chemische Reaktion initiert werden. Bevorzugt erfolgt ein erster Vernetzungsschritt mittels thermischer Energie und/oder chemischer Reaktion. In einem optionalen weiteren Prozessschritt, der auch zeitlich verzögert stattfinden kann, kann eine weitere und zusätzliche Vernetzung mittels UV-Strahlung erfolgen.
Insbesondere erfolgt eine Vernetzung mittels thermischer Energie und/oder chemischer Reaktion vor der Verformung der Transferfolie und eine optionale zusätzliche Vernetzung mittels UV-Strahlung nach der Verformung der Transferfolie, bevorzugt als einer der letzten Prozessschritte.
Idealerweise weist die Vermittlerschicht der Transferfolie eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 10 pm, bevorzugt von 0,3 pm bis 5 pm, bevorzugt von 0,5 pm bis 4 pm, auf.
Die Vermittlerschicht der Trägerfolie weist bevorzugt eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 5 pm, bevorzugt von 0,3 pm bis 3 pm, besonders bevorzugt von 0,5 pm bis 2 pm, auf.
Die auf der der Trägerfolie abgewandten Seite des Topcoats angeordneten Schichten der Transferlage, insbesondere die zumindest eine Dekorschicht, die Vermittlerschicht, die zumindest eine Replikationsschicht, die zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung, die zumindest eine Metallisierung und/oder die zumindest eine Farbschicht, müssen jeweils zumindest 80 % der Dehnbarkeit des Topcoats aufweisen. Mit anderen Worten verfügt die jeweilige Schicht über eine Dehnbarkeit von wenigstens 40 %, bevorzugt von wenigstens 120 %, bevorzugt von wenigstens 160 %.
Vorteilhaft ist es, wenn die Masterreliefstruktur durch das Aufbringen des Masterstrukturlacks auf die Trägerschicht, insbesondere aus ABS, ABS/PC, PET, PC, PMMA, PE und/oder PP, erzeugt wird. Das Aufbringen des Masterstrukturlacks auf die Trägerschicht erfolgt bevorzugt in einem zusätzlichen Prozessschritt. Vorzugsweise wird der Masterstrukturlack durch ein Druckverfahren aufgebracht.
Es ist vorteilhaft, vor Aufbringen des Masterstrukturlacks auf die Trägerschicht eine Vermittlerschicht, vorzugsweise Haftvermittlerschicht, aufzubringen, insbesondere aufzudrucken. Diese Vermittlerschicht weist eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 5 pm, bevorzugt von 0,3 pm bis 3 pm, besonders bevorzugt von 0,5 pm bis 2 pm, auf.
Von Vorteil ist, wenn der Masterstrukturlack mit einer Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 100 pm, insbesondere von 0,5 pm bis 50 pm, bevorzugt von 1 ,0 pm bis 30 pm, aufgebracht wird.
Vorzugsweise kann als Masterstrukturlack ein durch UV-Strahlung härtbarer Lack verwendet werden. Der UV-härtbare Masterstrukturlack kann beispielsweise aus Komponenten aufgebaut sein, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Monomere oder Oligomere Polyesteracrylate, Polyetheracrylate, Urethanacrylate, Epoxyacrylate, aminmodifizierte Polyesteracrylate, aminmodifizierte Polyetheracrylate, aminmodifizierte Urethanacrylate. Der UV-härtbare Masterstrukturlack kann besonders fließfähig eingestellt werden, so dass er auch engste Kavitäten der Druckwalze vollständig auszufüllen vermag.
Vorzugsweise weist der UV-härtbare Masterstrukturlack eine dynamische Viskosität beim Aufträgen in einem Bereich von 10 mPas bis 500 mPas, vorzugsweise von 50 mPas bis 200 mPas, auf, vorzugweise gemessen mit einem Rotationsviskosimeter bei Raumtemperatur.
Der UV-härtbare Masterstrukturlack kann durch inerte Aushärtung gehärtet werden. Unter inerter Aushärtung wird bevorzugt verstanden, dass UV- Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 300 nm bis 600 nm, durch die Trägerfolie geleitet wird, vorzugsweise beim Aufträgen des Lackes und/oder unmittelbar danach. Hierbei werden vorzugsweise Quecksilber- und/oder eisendotierte Quecksilber-Strahler verwendet. Ein Nachhärten des UV-härtbaren Masterstrukturlacks erfolgt durch eine Bestrahlung des Masterstrukturlacks mit einem Quecksilber-Strahler mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 300 nm bis 600 nm.
Alternativ kann aber es auch vorgesehen sein, dass als Masterstrukturlack ein thermoplastischer Lack verwendet wird, der, vorzugsweise unter Einwirken von Druck und Temperatur, repliziert wird. Insbesondere liegt der Druck in einem Bereich von 10 bar bis 110 bar, vorzugsweise von 15 bar bis 60 bar, und/oder die Temperatur in einem Bereich von 100 °C bis 210 °C vorzugsweise von 120 °C bis190 °C.
Der Masterstrukturlack kann vollflächig oder partiell, insbesondere partiell im Register zu einem Dekor auf die Trägerschicht aufgebracht werden. So ist es auch denkbar, dass der Masterstrukturlack in einem ersten Schritt vollflächig auf die Trägerschicht aufgebracht wird und in einem weiteren Schritt mittels Waschverfahren oder andere strukturgebender bekannter Prozesse bereichsweise wieder entfernt wird. Wird der Masterstrukturlack nur bereichsweise auf der Trägerschicht aufgebracht, dann ist es von Vorteil, wenn in Bereichen auf der Trägerschicht, wo kein Masterstrukturlack angeordnet wird, wenigstens bereichsweise ein weiterer Lack, insbesondere ein Lack mit einer nicht erhabenen Oberfläche, bevorzugt mit einer glatten und/oder nicht strukturierten Oberfläche, aufgebracht wird.
Um die Haftung zwischen Trägerschicht und Masterstrukturlack zu verbessern, kann die Trägerschicht vorbehandelt werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Masterstrukturlack zusammen mit der Trägerschicht, insbesondere nach der Verwendung in einem Insert-Molding-Verfahren, einem IMD- Verfahren, einem Heißprägeverfahren und/oder einem IML-Verfahren, von der übertragenen Transferlage vollständig wieder entfernt werden kann. Dies kann insbesondere durch die Vorbehandlung der Trägerschicht erreicht werden. Hierzu eignen sich Verfahren wie die Coronabehandlung, Plasmabehandlung und/oder Beflammung. Alternativ und/oder zusätzlich kann eine Vermittlerschicht auf die Trägerschicht aufgebracht werden, bevor der Masterstrukturlack angeordnet wird.
Wie die vorstehend beschriebenen Beispiele des Masterstrukturlacks verdeutlichen, können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Eigenschaften der Master-Reliefstruktur in weiten Grenzen beeinflusst werden. Hierbei sind für die Massenproduktion geeignete Prozessschritte anwendbar.
Der Topcoat wird als ein Lack, insbesondere als thermoplastischer Lack oder als UV-härtbarer Lack oder als ein Hybridlack mit einer Kombination aus thermoplastischen und UV-härtbaren Komponenten, aufgebracht.
Vorzugsweise wird der Topcoat mittels einer Druckwalze oder einer Schlitzdüse aufgetragen und nach dem Auftrag, vorzugsweise noch während der Herstellung der Transferfolie vernetzt und/oder ausgehärtet, insbesondere durch Beaufschlagung von thermischer Energie und/oder durch UV-Strahlung.
Die Viskosität des Topcoats kann an die zu erzielende Struktur angepasst werden und kann aus einem breiten Spektrum von sehr flüssig bis pastös eingestellt werden. In anderen Worten kann die Viskosität des Topcoats während des Aufbringens eine dynamische Viskosität aus einem Bereich von 15 mPas bis 600 mPas, vorzugweise von 25 mPas bis 250 mPas, betragen und/oder daraus ausgewählt werden.
Dies hat den Vorteil, dass der Topcoat beispielsweise auch in kleinste Kavitäten, welche unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen unbewaffneten Auges liegen, fließt und diese abbilden kann. Dies ist besonders vorteilhaft im Vergleich zu extrudierten, strukturierten Materialien, da diese in der Auswahl ihrer Viskosität aufgrund der Prozessbedingungen beschränkt sind.
Es ist auch möglich, den Lack durch Aufsprühen, Aufrakeln oder Aufgießen auf die einen replizierten Masterstrukturlack umfassende Trägerfolie aufzubringen.
Der replizierte Masterstrukturlack wirkt dabei als Form für die Abformung der Reliefstruktur in den Topcoat. Dabei kann die Abformungsqualität durch Druck und/oder Temperatur beim Aufbringen des Topcoats verbessert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann auch ein sehr dünnflüssiger Lack vorgesehen sein, der besonders gut auch feinste Kavitäten des Masterstrukturlacks auszufüllen vermag. Im Allgemeinen kann vorgesehen sein, den aufgebrachten Lack durch Beaufschlagung mit thermischer Energie auszuhärten, beispielsweise durch thermische Strahlung oder durch Kontakt mit einem beheizten Körper, beispielsweise einer rotierenden Walze. Eine Trockenwalze kann vorgesehen sein, um den Topcoat mit einer besonders glatten Rückseite auszubilden. Bei Verwendung eines UV-härtbaren Lacks kann die Härtung des Topcoats besonders einfach mit einer transparenten Walze oder von der Vorderseite der Trägerfolie her durchgeführt werden.
Die weiteren Schichten der Transferlage, insbesondere die zumindest eine Vermittlerschicht, die zumindest eine Dekorschicht, bevorzugt die zumindest eine Farbschicht, die zumindest eine Replikationsschicht und/oder die zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung werden vorteilhafterweise mittels Drucken auf den Topcoat aufgebracht. Als Druckverfahren können Tiefdruck, Siebdruck, Flexodruck oder Tintenstrahldruck zum Einsatz kommen. Es könnten metallisierte als auch pigmentierte Systeme zum Einsatz kommen. Das Aufbringen zumindest einer Metallisierung erfolgt insbesondere mittels Bedampfung und/oder mittels Bedrucken. Vorzugsweise kann eine Vermittlerschicht, vorzugsweise Haftvermittlerschicht, auf die Trägerfolie mittels Drucken aufgebracht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders gut für einen kontinuierlichen Prozess, bevorzugt einen Rolle-zu-Rolle Prozess, geeignet, bei dem die Schichten der Transferfolie schichtweise auf die Trägerfolie oder Trägerfolie aufgetragen und strukturiert werden.
Derartige Transferfolien werden bevorzugt zur Dekoration von Kunststoffartikeln verwendet, beispielsweise in einem Insert-Molding-Verfahren, einem IMD- Verfahren, einem Heißprägeverfahren, einem Laminierverfahren und/oder einem IML-Verfahren. Weiter können derartige Transferfolien, auch ohne dass sie hinterspritzt werden, in Displays verwendet werden, beispielsweise als Folienartikel, zur Unterdrückung von Reflexionen und/oder Erhöhung der Transmission. Die Verwendung der Transferfolie als Dekorfolie hat sich als besonders gut herausgestellt. Ferner hat sich die Verwendung der erfindungsgemäßen Transferfolie in einem Insert-Molding-Verfahren als besonders gut herausgestellt. Weiter kann die Transferfolie auch in einem IMD-Verfahren, einem Heißprägeverfahren, einem Laminierverfahren und/oder einem IML- Verfahren hervorragend verwendet werden. Auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Transferfolie zur Herstellung eines mit der Transferlage dekorierten Kunststoffartikels oder Folienartikels, der im Bereich der Übertragungslage einen strukturierten Bereich mit besonderen optischen und/oder haptischen Eigenschaften aufweist, ist ausgezeichnet. Mit anderen Worten kann die Transferfolie als Insert-Molding-Folie, als IMD-Folie, als Heißprägefolie, als Laminierfolie und/oder als IML-Folie verwendet werden.
Die Transferfolie mit der strukturierten Oberfläche kann auf ein Substrat, bevorzugt mit einer Dicke im Bereich von 50 pm bis 500 pm, bevorzugt von 100 pm bis 350 pm, aufgebracht werden, bevorzugt unter Erhalt eines Folienartikels. Insbesondere wird die Transferlage derart aufgebracht, dass die Transferlage mit der dem Topcoat abgewandten Seite mit dem Substrat in Kontakt steht.
Das Substrat kann einschichtig oder mehrschichtig sein und beispielsweise aus PC, ABS/PC, PP, TPU und/oder PMMA, oder Blends und/oder Coextrudaten davon, ausgewählt werden. Das Substrat kann eine selbstragende Schicht aufweisen, insbesondere wobei auf der selbsttragenden Schicht weitere Schichten angeordnet sind oder werden, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus Haftvermittlerschicht, Ablöseschicht Metallschicht, Farbschicht, Funktionsschicht, Replikationsschicht, Dekorschicht und Schutzschicht. Die Ablöseschicht ist bevorzugt auf der der Schutzschicht des Substrats zugewandten Seite der selbstragenden Schicht angeordnet und kann beim Abziehen der selbstragenden Schicht auf der selbsttragenden Schicht verbleiben oder auf der Schutzschicht des Substrats verbleiben. Weiter kann auf das Substrat eine zusätzliche Kleberschicht bzw. Grundierung, vorzugsweise auf der der Transferlage abgewandten Seite aufgebracht sein oder werden.
Es kann von Vorteil sein, wenn das Substrat, vorzugsweise zumindest eine Schicht des Substrats, weiter bevorzugt die Schutzschicht des Substrats, transparent, insbesondere im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm, bevorzugt mit einer Transmission von mindestens 25 %, bevorzugt mit einer Transmission von mindestens 35 %, weiter bevorzugt mit einer Transmission von mindestens 85 %, ausgestaltet ist.
Die Schutzschicht weist bevorzugt eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 60 pm, vorzugsweise von 0,5 pm bis 40 pm, bevorzugt von 1 ,0 pm bis 30 pm, auf und weist vorzugsweise eine Temperaturbeständigkeit von bis zu 250 °C, vorzugsweise von bis zu 200 °C, auf.
Die Schutzschicht des Substrats ist bevorzugt aus Polymeren ausgebildet, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Polymethylacrylate, Polymethylmethacrylate, Polyvinylidenflourid, Copolymere aus Polymethylacrylaten und Polyvinylidenfluorid, Copolymere aus Polymethylmethacrylat und Polyvinylidenflourid.
Des Weiteren kann die Schutzschicht des Substrats aus wässrigen Polymer- Dispersionen, vorzugsweise aus wässrigen Polyurethan-Dispersionen ausgebildet sein und/oder werden, basierend auf Komponenten einzeln oder in Kombination oder als Hybrid-Dispersionen ausgewählt aus: Polyether, Polyester, Polycarbonat, natürliche Rizinusöl-Polyole, natürliche Leinöl-Polyole, Acrylat-Dispersionen, Styrol/Acrylat-Dispersionen, Vinylacetat-Dispersionen. Diese wässrigen Polymer-Dispersionen können als einkomponentiges (1K) Bindemittel-System formuliert werden, wobei eine thermische Trocknung durchgeführt wird, um eine trockene Schicht zu erzeugen, dabei jedoch keine chemische Vernetzung der molekularen Gruppen stattfindet.
Diese wässrigen Polymer-Dispersionen können als einkomponentiges (1K) Bindemittel-System formuliert werden, wobei eine chemische Vernetzung der molekularen Gruppen stattfindet, indem mittels UV-Strahlung initiiert, reaktive molekulare Gruppen der Polymere miteinander vernetzen.
Alternativ können diese wässrigen Polymer-Dispersionen als Zweikomponentensystem (2K) formuliert werden, wobei neben dem oder den Polymeren als eine Komponente eine zweite Komponente zur Vernetzung der reaktiven Gruppen der Polymere vorhanden ist, wobei die zweite Komponente insbesondere einzeln oder in Kombination ausgewählt ist aus Isocyanaten, Carbodiimiden, Aziridinen. Bei einem Zweikomponentensystem kann eine weitere chemische Vernetzung der Polymere zusätzlich mittels UV-Strahlung stattfinden.
Des Weiteren kann die Schutzschicht des Substrats aus Polymeren ausgebildet sein, einzeln oder in Kombination, ausgewählt aus: Polyol, Polyurethan (PU), Copolymere aus Polyurethan (PU) und Polyol, Copolymere aus Polyurethan (PU) und Polyacrylat. Bevorzugt sind die Polyurethane (PU) über einen Cobinder, beispielsweise über Polyole und/oder über Melaminharze, oder mit einem Isocyanat-Binder zu einem Topcoat formuliert.
Die Schutzschicht des Substrats und/oder einzelne Komponenten der Schutzschicht des Substrats können sowohl thermisch getrocknet und/oder mittels chemischer Vernetzung, insbesondere mittels Polyisocyanat-Vernetzung und/oder mittels Aziridin-Vernetzung und/oder mittels Carbodiimid-Vernetzung und/oder durch UV-Härtung bzw. UV-Vernetzung aushärtbar sein. Es ist möglich, dass nachdem die Transferfolie auf das Substrat aufgebracht ist, diese vor dem nächsten Verfahrensschritt zwischengelagert wird und/oder zusammengerollt wird.
Die Transferfolie kann insbesondere in dem Spritzgusswerkzeug, vor dem Hinterspritzen aufgeheizt werden, und/oder die Transferfolie kann in dem Spritzgusswerkzeug, insbesondere mittels Vakuum, fixiert werden. Dies verbessert und vereinfacht die Handhabung der Transferfolie und/oder vermeidet Ausschuss.
Weiter kann während des Verfahrens die Transferfolie verformt, insbesondere tiefgezogen werden. Insbesondere kann das Verformen in dem Spritzgusswerkzeug und/oder in einer separaten Vorrichtung durchgeführt werden.
Bevorzugt kann die Trägerfolie mit dem Masterstrukturlack vor (bspw. Insert- Molding-Verfahren) und/oder nach (bspw. IMD-Verfahren) einem Hinterspritzen abgezogen werden. Weiter kann auch die Transferfolie vor (bspw. Insert- Molding-Verfahren) und/oder nach (bspw. IMD-Verfahren) dem Hinterspritzen gestanzt werden.
Die Transferfolie kann insbesondere in einem Insert-Molding-Verfahren nach Applikation auf ein Substrat und dem Abziehen der Trägerfolie von der applizierten Transferlage der Transferfolie dreidimensional oder 2,5- dimensional verformt werden, beispielsweise mittels Vakuum und/oder Tiefziehwerkzeuge tiefgezogen werden. Anschließend kann das so erhaltene Insert oder Label an den Außenkanten beschnitten oder gestanzt werden und anschließend in einem Spritzgusswerkzeug angeordnet werden. Unter Erhalt eines dekorierten Kunststoffartikels, wird es danach mit einer Kunststoffspritzmasse hinterspritzt. Hierbei ist insbesondere das Substrat mit der Transferlage der Transferfolie so angeordnet, dass die der Transferlage der Transferfolie abgewandte Seite des Substrats in Richtung des Kavitätshohlraums des Spritzgusswerkzeugs ausgerichtet ist.
Die Transferfolie kann, insbesondere in einem IMD-Verfahren, in einem Spritzgusswerkzeug angeordnet werden und dann, unter Erhalt eines dekorierten Kunststoffartikels, mit einer Kunststoffspritzmasse hinterspritzt werden. Hierbei ist insbesondere die Transferfolie so ausgerichtet, dass die dem Topcoat abgewandte Seite der Transferlage in Richtung des Kavitätshohlraums des Spritzgusswerkzeugs ausgerichtet ist.
Die in den Topcoat eingebrachten Strukturen bleiben während des Verfahrens, insbesondere während des Verformens und/oder während des Hinterspritzens, größtenteils erhalten. Mit anderen Worten bleibt die Strukturform und/oder der Strukturquerschnitt und/oder die Strukturtiefe im Wesentlichen erhalten, vorzugsweise wird die Strukturtiefe um maximal 30 %, bevorzugt um maximal 20 % verringert. Insbesondere erfolgt die Verringerung der Strukturtiefe lediglich lokal, insbesondere in Flächenbereichen mit vergleichsweise hohen Verdehnungen des Topcoats und/oder der Transferlage der Transferfolie, insbesondere bei Verdehnungen des Topcoats zwischen ca. 50 % und ca.
200 %, bevorzugt zwischen 50 % und 200 %.
Ferner kann, bevorzugt nachdem die Trägerläge der Folie mit der Masterstruktur von der Transferlange entfernt wurde, der nun die Sichtseite der Transferlage ausbildende Topcoat mit einer Metallisierung versehen werden.
Als Metall eignen sich besonders Cr, In, Sn, Cu und/oder AI. Vorzugsweise wird der Topcoat mit einer Metallisierung mit einer Schichtdicke im Bereich von 5 nm bis 200 nm, inbesondere von 10 nm bis 100 nm, versehen. Das Aufbringen der Metallisierung kann mittels Bedampfung erfolgen. Weiter kann die Metallisierung homogen oder mit einem Gradienten aufgebracht werden. Mit anderen Worten kann die Schichtdicke der Metallisierung in Draufsicht auf die vom Topcoat ausgebildete Ebene in x- und/oder y-Richtung konstant bleiben und/oder ab- bzw. zunehmen. Insbesondere wird hierbei eine Transferlage umfassend einen strukturierten Topcoat mit Metalloptik erhalten.
Des Weiteren kann auch, nachdem die Trägerläge der Folie mit der Masterstruktur von der Transferlange entfernt wurde, eine Dekorschicht, inbesondere eine partielle oder vollflächige Farbschicht, und/oder eine Vermittlerschicht, insbesondere Flaftvermittlerschicht, auf die die Sichtseite ausbildende Schicht aufgebracht werden. Insbesondere erfolgt das Aufbringen der Dekorschicht und/oder der Vermittlerschicht nach dem Aufbringen einer Metallisierung. Flierdurch kann ein zusätzlicher optischer Tiefeneffekt erhalten werden. Insbesondere tritt dieser Effekt verstärkt bei der Kombination einer Metalliserung und einer Dekorschicht der Sichtseite der Transferlage in Erscheinung.
Beispielsweise kann ein Verfahren, insbesondere ein Insert-Molding-Verfahren, zur Herstellung eines mit einer Transferlage einer Transferfolie dekorierten Kunststoffartikels, mit ein oder mehreren der folgenden Schritte, welche bevorzugt in der nachfolgenden Reihenfolge durchgeführt werden:
Bereitstellen einer Transferfolie umfassend eine Trägerfolie umfassend einen Masterstrukturlack und eine auf der Trägerfolie angeordnete und von der Trägerfolie ablösbare Transferlage umfassend einen Topcoat, wobei der Masterstrukturlack auf der Trägerfolie auf ihrer der Transferlage zugewandten Seite angeordnet ist und eine Masterstruktur aufweist und wobei der Topcoat eine Strukturierung umfasst, die eine zur Masterstruktur komplementäre Struktur aufweist,
Aufbringen, insbesondere Heißprägen, der Transferfolie auf ein Substrat, Abziehen der Trägerfolie zusammen mit der Masterstruktur von der Transferlage der Transferfolie, optional Zwischenlagern und/oder Aufrollen der Transferfolie umfassend das Substrat, Verformen der Transferfolie, insbesondere der Transferlage der Transferfolie und des Substrats, insbesondere durch Tiefziehen,
Stanzen oder Beschneiden mittels Laser der Transferlage der Transferfolie, insbesondere der Transferlage und des Substrats, Hinterspritzen der Transferfolie, insbesondere der auf das Substrat angeordneten Transferlage der Transferfolie, mit einer Kunststoffspritzmasse,
Erhalt eines dekorierten Kunststoffartikels.
Ein weiteres beispielhaftes Verfahren, insbesondere IMD-Verfahren, kann zur Herstellung eines mit einer Transferlage einer Transferfolie dekorierten Kunststoffartikels, mit ein oder mehreren der folgenden Schritte, welche bevorzugt in der nachfolgenden Reihenfolge durchgeführt werden:
Bereitstellen einer Transferfolie umfassend eine Trägerfolie umfassend einen Masterstrukturlack und eine auf der Trägerfolie angeordnete und von der Trägerfolie ablösbare Transferlage umfassend einen Topcoat, wobei der Masterstrukturlack auf der Trägerfolie auf ihrer der Transferlage zugewandten Seite angeordnet ist und eine Masterstruktur aufweist und wobei der Topcoat eine Strukturierung umfasst, die eine zur Masterstruktur komplementäre Struktur aufweist,
Anordnen der Transferfolie in einem Spritzgusswerkzeug, optionales Aufheizen der Transferfolie, insbesondere in dem Spritzgusswerkzeug, optionales Fixieren der Transferfolie, insbesondere mittels Vakuum, in dem Spritzgusswerkzeug,
Hinterspritzen der Transferfolie mit einer Kunststoffspritzmasse,
Abziehen der Trägerfolie zusammen mit der Masterstruktur von der Transferlage der Transferfolie,
Erhalt eines dekorierten Kunststoffartikels. Derartig dekorierte Kunststoffartikel werden bevorzugt als Dekorbauelemente für Kraftfahrzeuge, für Schiffe, für Flugzeuge oder auch in Telekommunikationsgeräten oder Flaushaltsgeräten verwendet.
Selbstverständlich können auch obig angeführte Sachmerkmale äquivalent in einem Verfahren oder angeführte Verfahrensmerkmale im Produkt angewendet werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind daher nicht einschränkend zu verstehen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer
Transferfolie.
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Transferfolie.
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Folienartikels.
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines mit einer Transferlage dekorierten Kunststoffartikels.
Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines mit einer Transferlage dekorierten Kunststoffartikels.
Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Transferfolie. Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Transferfolie.
Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Folienartikels.
Fig. 9 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Folienartikels.
Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Kunststoffartikels.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Transferfolie 10. Die Transferfolie 10, insbesondere Insert-Molding-Folie, IMD-Folie, Fleißprägefolie, Laminierfolie und/oder als IML-Folie, weist eine Trägerfolie 12 und eine auf der Trägerfolie 12 angeordnete und von der Trägerfolie 12 ablösbare Transferlage 14 auf. Die Transferlage 14 umfasst einen Topcoat 16. Auf der Trägerfolie 12 ist auf ihrer der Transferlage 14 zugewandten Seite eine Masterstruktur abgeformt, wobei der Topcoat 16 eine Strukturierung umfasst, die eine zur Masterstruktur komplementäre Struktur aufweist.
Vorteilhafterweise weist der Masterstrukturlack 18 in Figur 1 die Masterstruktur auf.
Weiter weist die in Figur 1 gezeigte Trägerfolie 12 bevorzugt eine Trägerschicht 20 und den auf der Trägerschicht 20 in Richtung der Transferlage 14 angeordneten Masterstrukturlacks 18 auf. Die Trägerschicht 20 ist bevorzugt aus ABS, ABS/PC, PET, PC, PMMA, PE und/oder PP ausgebildet und ihre Schichtdicke liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von 5 pm bis 100 pm, insbesondere von 20 pm bis 80 pm. Der replizierte Masterstrukturlack 18 ist vollflächig und einschichtig auf der von der Trägerschicht 20 aufgespannten Ebene angeordnet.
Vorzugsweise umfasst der Masterstrukturlack 18 in Figur 1 durch UV-Strahlung härtbare Komponenten und/oder einen thermoplastischen Lack.
Der UV-härtbare Masterstrukturlack 18 kann aus folgenden Komponenten aufgebaut sein, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Monomere oder oligomere Polyesteracrylate, Polyetheracrylate, Urethanacrylate, Epoxyacrylate, aminmodifizierte Polyesteracrylate, aminmodifizierte Polyetheracrylate, aminmodifizierte Urethanacrylate.
Beispielsweise kann es sich in Figur 1 bei einem thermoplastischen Lack der als Masterstrukturlack 18 geeignet ist um einen Lack mit folgender Zusammensetzung handeln:
Bestandteil: Gewichtsanteil:
Methylethylketon 200 bis 600, vorzugsweise 300 bis 500 Ethylacetat 100 bis 400, vorzugsweise 200 bis 300 Butylacetat 50 bis 300, vorzugsweise 100 bis 200
Polymethylmethacrylat 50 bis 250, vorzugsweise 100 bis 200 (Erweichungspunkt ca. 170 °C)
Cellulosenitrat 50 bis 250, vorzugsweise 100 bis 200
Bevorzugt weist der replizierte Masterstrukturlack eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 100 pm, insbesondere von 0,5 pm bis 50 pm, bevorzugt von 1,0 bis 30 pm, auf.
Vorteilhafterweise weist der Masterstrukturlack 18 in Figur 1 eine Strukturtiefe aus einem Bereich von 0,2 pm bis 30 pm, bevorzugt von 3 pm bis 20 pm, auf. Dies, da durch eine derartige Strukturtiefe ein besonders guter haptischer und/oder guter optisch variabler Effekt des Masterstrukturlacks 18 erreicht werden kann.
Der Masterstrukturlack 18 in Figur 1 verfügt bevorzugt über eine Dehnbarkeit von mindestens 50 %, bevorzugt von mindestens 100 %. Insbesondere bei einer nötigen Verformung des Masterstrukturlacks in einem Fierstellungsverfahren und/oder Applikationsverfahren ist die ausreichende Dehnbarkeit des Masterstrukturlacks vorteilhaft. Insbesondere im Insert- Molding-Verfahren wird die Trägerfolie mit dem Masterstrukturlack vor der Verformung der Transferfolie entfernt, sodass für diese Anwendung eine Dehnbarkeit des Masterstrukturlacks nur eine untergeordnete Rolle spielt.
Der Topcoat 16 in Figur 1 ist an der Transferfolie 10 bevorzugt so angeordnet, dass er auf der Trägerfolie 12 zugwandten Seite der Transferlage 14 die oberste Schicht der Transferlage 14 bildet. In anderen Worten kann der Topcoat 16 auf dem dekorierten Kunststoffartikel die äußerste Schicht bilden und insbesondere muss auf dem Topcoat 16 keine weitere Schutzlackschicht angeordnet sein.
Der Topcoat 16 in Figur 1 weist bevorzugt eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 60 pm, vorzugsweise von 0,5 pm pm bis 40 pm, bevorzugt von 1 ,0 pm bis 30 pm, auf.
Weiter ist der Topcoat 16 bevorzugt transparent ausgebildet und/oder weist eine Transmission, insbesondere im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm, von mindestens 25 %, bevorzugt von mindestens 35 %, weiter bevorzugt von mindestens 85 %, auf.
Ferner ist es möglich, dass in Figur 1 der Topcoat 16 eingefärbt ist, insbesondere dass der Topcoat 16 mittels Farbstoffpigmenten eingefärbt ist, und/oder dass der Pigmentierungsgrad des Topcoats 16 weniger als 15 %, bevorzugt weniger als 10 %, weiter bevorzugt weniger als 5 %, beträgt. Auch ist es möglich, dass der Topcoat 16 farblos ist und/oder dass der Pigmentierungsgrad des Topcoats 160 % beträgt. So ist es möglich, dass der Topcoat 16 eine, insbesondere unpigmentierte, Klarlackschicht ist und/oder ausbildet.
Der Topcoat 16 in Figur 1 kann so gestaltet sein, dass er einen Glanz-Wert in einem Bereich von 1 bis 98, bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 90, aufweist.
Vorteilhafterweise kommt es bei der Verwendung der Transferfolie 10, beispielsweise beim Umformen, insbesondere Tiefziehen, zu keinem Aufglänzen. In anderen Worten liegt der Glanz-Wert der umgeformten Transferfolie 10 in einem Bereich von 90 % bis 110 %, vorzugsweise von 95 % bis 105 %, des Glanz-Wert der nicht umgeformten Transferfolie 10, insbesondere in Flächenbereichen mit vergleichsweise hohen Verdehnungen des Topcoats und/oder der Transferlage der Transferfolie, insbesondere bei Verdehnungen des Topcoats zwischen ca. 50 % und ca. 200 %, bevorzugt zwischen 50 % und 200 %.
Vorzugsweise verfügt der Topcoat 16 über eine Dehnbarkeit von mindestens 50 %, bevorzugt von mindestens 150 %, insbesondere bevorzugt von mindestens 200 %.
Von Vorteil ist es, wenn der Topcoat 16 eine Temperaturbeständigkeit von bis zu 250 °C, vorzugsweise von bis zu 200 °C, aufweist.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der Topcoat 16 in Figur 1 aus langkettigen Polymeren ausgebildet ist. Die Polymere können vernetzt ausgebildet sein. Die Vernetzung und/oder Aushärtung basiert bevorzugt auf einer Beaufschlagung mit thermischer Energie und/oder UV-Strahlung.
Der Topcoat 16 ist bevorzugt aus Polymeren ausgebildet, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Polymethylacrylate, Polymethylmethacrylate, Polyvinylidenflourid, Copolymere aus Polymethylacrylaten und Polyvinylidenfluorid, Copolymere aus Polymethylmethacrylat und Polyvinylidenflourid.
Des Weiteren kann der Topcoat 16 aus wässrigen Polymer-Dispersionen ausgebildet sein und/oder werden, vorzugsweise aus wässrigen Polyurethan- Dispersionen, basierend auf Komponenten einzeln oder in Kombination oder als Hybrid-Dispersionen ausgewählt aus: Polyether, Polyester, Polycarbonat, natürliche Rizinusöl-Polyole, natürliche Leinöl-Polyole, Acrylat-Dispersionen, Styrol/Acrylat-Dispersionen, Vinylacetat-Dispersionen.
Des Weiteren kann der Topcoat 16 aus Polymeren ausgebildet sein, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: aus Polyol, aus Polyurethan (PU), aus Copolymeren aus Polyurethan (PU) und Polyol, und/oder aus Copolymeren aus Polyurethan (PU) und Polyacrylate ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Polyurethane (PU) über einen Cobinder, beispielsweise über Polyole und/oder über Melaminharze, oder mit einem Isocyanat-Binder zu einem Topcoat 16 formuliert.
Der Topcoat 16 und/oder einzelne Komponenten des Topcoat 16 können sowohl thermisch getrocknet und/oder mittels chemischer Vernetzung, insbesondere mittels Polyisocyanat-Vernetzung und/oder mittels Aziridin- Vernetzung und/oder durch UV-Härtung bzw. UV-Vernetzung aushärtbar sein.
Bevorzugt umfassen Polyisocyanate Komponenten die zumindest zwei Isocyanatgruppen umfassen, insbesondere wobei die Isocyanatgruppen zumindest eine Gruppe ausgewählt aus Diisocyanat-Monomer, Diisocyanat- Oligomer, Diisocyanat-terminiertes Präpolymer, Diisocyanat-terminiertes Polymer, Polyisocyanat-Monomer, Polyisocyanat-Oligomer, Polyisocyanat- terminiertes Präpolymer, und/oder Polyisocyanat-terminiertes Polymer, und/oder Mischungen daraus, sind.
Weiter ist es hierbei möglich, dass die Diisocyanat-umfassende Komponente zumindest eine Komponente umfasst, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Polyurethan-Oligomer, oder Polyharnstoff-Oligomer, Polyurethan- Präpolymer, Polyharnstoff-Präpolymer, Polyurethan-Polymer, Polyharnstoff- Polymer-Polymer.
Weiter bevorzugt umfassen die Komponenten die zumindest zwei Isocyanatgruppen umfassen zumindest eine Gruppe einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Toluoldiisocyanat (TDI), Phenylendiisocyanat, Naphthalendiisocyanat (NDI), Diphenylsulfondiisocyanat, Ethylendiisocyanat, Propylendiisocyanat, Dimeres dieser Diisocyanate, Trimeres dieser Diisocyanate,
T riphenylmethanetriisocyanat, Polyphenylmethanpolyisocyanat (polymerisiertes MDI).
Bevorzugt sind die, insbesondere für die Polyisocyanat-Vernetzung herangezogenen, Hydroxylgruppen aufweisenden Komponenten, insbesondere hydroxylfunktionelle Acrylkomponenten, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Hydroxymonoacrylat, Hydroxydiacrylat, Hydroxypolyacrylat, hydroxylfunktionelles aliphatisches Polyetherurethanmonoacrylat, hydroxylfunktionelles aliphatisches Polyesterurethanmonoacrylat, hydroxylfunktionelles aromatisches Polyetherurethanmonoacrylat, hydroxylfunktionelles aromatisches Polyesterurethanmonoacrylat, hydroxylfunktionelles Polyestermonoacrylat, hydroxylfunktionelles Polyethermonoacrylat, hydroxylfunktionelles Epoxymonoacrylat, hydroxylfunktionelles acryliertes acrylisches Monoacrylat, hydroxylfunktionelles aliphatisches Polyetherurethandiacrylat, hydroxylfunktionelles aliphatisches Polyesterurethandiacrylat, hydroxylfunktionelles aromatisches Polyetherurethandiacrylat, hydroxylfunktionelles aromatisches Polyesterurethandiacrylat, hydroxylfunktionelles Polyesterdiacrylat, hydroxylfunktionelles Polyetherdiacrylat, hydroxylfunktionelles Epoxydiacrylat, acrylysiertes Acryldiacrylat, hydroxylfunktionelles aliphatisches Polyetherurethan-Polyacrylat, hydroxylfunktionelles aliphatisches Polyesterurethan-Polyacrylate, hydroxylfunktionelles aromatisches Polyetherurethan-Polyacrylat, hydroxylfunktionelles aromatisches Polyesterurethan-Polyacrylat, hydroxylfunktionelles Polyester-Polyacrylat, hydroxylfunktionelles Polyether-Polyacrylat, hydroxylfunktionelles Epoxy- Polyacrylat, hydroxylfunktionelles acrylisiertes Acryl-Polyacrylat.
Bevorzugt umfassen Melaminharze Harze, die durch Umsetzung von Melamin mit Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, Acetaldehyd, Iso-Butyraldehyd und Glyoxal, erhalten werden.
Weiter ist es möglich, dass derartige Harze teilweise oder vollständig modifiziert sind, beispielsweise durch Veretherung der erhaltenen Methylol-Gruppen mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen. In anderen Worten sind als Melaminharze insbesondere solche geeignet, die durch Umsetzung von Melamin mit Aldehyden erhältlich sind und gegebenenfalls teilweise oder vollständig modifiziert werden können.
Als Aldehyde sind insbesondere Formaldehyd, Acetaldehyd, Iso-Butyraldehyd und Glyoxal geeignet.
Bevorzugt sind Melamin-Formaldehyd-Harze Reaktionsprodukte der Umsetzung von Melamin mit Aldehyden, z. B. den oben genannten Aldehyden, insbesondere Formaldehyd. Gegebenenfalls werden die erhaltenen Methylol- Gruppen bevorzugt durch Veretherung mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen modifiziert.
Weiter ist es auch von Vorteil, dass der Topcoat 16 aus UV-härtbaren Monomeren und/oder Oligomeren, einzeln oder in Kombination ausgewählt ist aus der Gruppe Polyurethane, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyesterharze, Polycarbonate, Phenolharze, Epoxidharze, Polyharnstoffe, und/oder Melaminharze, insbesondere weiter bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyester, Polycarbonat (PC), Polyvinylidenfluorid (PVDF).
Der Topcoat 16 in Figur 1 ist durch die vorgenannten Polymere, insbesondere durch das Polyvinylidenfluorid, besonders beständig gegenüber chemischen und/oder mechanischen Belastungen. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass bei der Transferlage 14 auf eine weitere Schutzlackschicht verzichtet werden kann, insbesondere welche zusätzlich auf den Topcoat 16 aufgebracht werden würde, so dass der Topcoat 16 bevorzugt die offenliegende Sichtseite des dekorierten Kunststoffartikels 50 ausbildet. Mit anderen Worten weist der Topcoat 16 vorzugsweise eine hohe chemische Beständigkeit seiner Oberfläche, bevorzugt eine im Wesentlichen chemisch inerte Oberfläche, auf.
So ist der Topcoat 16 vorzugsweise besonders beständig ausgebildet gegenüber Lösungsmittel, wie beispielsweise Isopropanol und Methylethylketon (MEK), gegenüber aggressiven Stoffen, wie beispielsweise Sonnencreme, Handcreme, Kraftstoff, Insektenschutzmittel (Diethyltoluamid (DEET), z. B. Autan®), Motorenöl, Bremsflüssigkeit, Kühlmittel, Politur, Bitumen- und Teerentferner, Vogelkot, Baumharz und/oder Nitroverdünnung, gegenüber Bewitterung, wie beispielsweise Sonnenlicht, Regen und/oder Tau, gegenüber Lebensmittel, wie beispielsweise Kaffee, gegenüber Reinigungsmittel und/oder gegenüber mechanische Beanspruchungen sowie gegenüber hohen thermischen Belastungen.
Weiter weist die Transferlage 14, wobei der Topcoat 16 die Sichtseite ausbildet, eine gute Haftfestigkeit im Gitterschnitttest auf.
Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einerweiteren Transferfolie 10. Die Transferfolie 10 in Figur 2 basiert auf den Aufbau der Transferfolie 10 in Figur 1. So weist die Transferfolie 10 ebenso eine Trägerfolie 12 und eine auf der Trägerfolie 12 angeordnete und von der Trägerfolie 12 ablösbare Transferlage 14 auf. Die Transferlage 14 umfasst einen Topcoat 16. Auf der Trägerfolie 12 ist auf ihrer der Transferlage 14 zugewandten Seite eine Masterstruktur abgeformt, wobei der Topcoat 16 eine Strukturierung umfasst, die eine zur Masterstruktur komplementäre Struktur aufweist.
Die Transferfolie 10 in Figur 2 weist jedoch noch weitere Schichten auf. So kann die Transferfolie 10, insbesondere die Transferlage 14, zumindest eine Dekorschicht 28, insbesondere zumindest eine Farbschicht und/oder zumindest eine Metallisierung 30 und/oder zumindest eine Kleberschicht bzw.
Grundierung 32 und/oder zumindest eine Replikationsschicht, aufweisen. Die zumindest eine Dekorschicht 28, insbesondere zumindest eine Farbschicht und/oder zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung 32 und/oder zumindest eine Replikationsschicht, werden vorzugsweise aufgedruckt.
Weiter kann die Transferlage 14 eine Vermittlerschicht 24, insbesondere eine Haftvermittlerschicht, aufweisen. Die zumindest eine Dekorschicht 28 ist auf der dem Masterstrukturlack 18 abgewandten Seite auf dem Topcoat 16 angeordnet. Die Vermittlerschicht der Transferlage 24 ist vorzugsweise zwischen der zumindest einen Dekorschicht 28 und dem Topcoat 16 in der Transferlage 14 angeordnet.
Die Trägerfolie 12 kann weiter eine Vermittlerschicht 26, insbesondere eine Haftvermittlerschicht, aufweisen, die zwischen Masterstrukturlack 18 und Trägerschicht 20 angeordnet ist.
Die Verm itterschichten der Transferlage 24 oder der Trägerfolie 26 sorgen insbesondere dafür, dass zwischen dem Topcoat 16 und den anderen Schichten der Transferlage 14, bzw. zwischen der Trägerschicht 20 und dem Masterstrukturlack 26 eine sehr gute Haftungen hergestellt werden.
Bevorzugt werden in Figur 2 als Vermittlerschicht der Transferlage 24 und/oder der Trägerfolie 26 Komponenten aufgebracht, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: vernetzbare Acrylate, insbesondere Polyacrylate, Polyesterharze, Alkydharze sowie deren Modifikationen, Aminoharze, Amidoharze, Phenolharze. Die Vermittlerschicht der Transferlage 24 und/oder der Trägerfolie 26 weist somit vorstehende Komponenten auf und/oder besteht aus ihnen. Zur Vernetzung der vorstehenden Komponenten können alle im Stand der Technik bekannten Vernetzer zum Einsatz kommen. Geeignete Vernetzer umfassen beispielsweise Isocyanate, Melamine, Alkohole und/oder Aziridine, oder Mischungen davon.
Eine Vernetzung der Vermittlerschicht der Transferlage 24 und/oder der Trägerfolie 26 kann insbesondere durch UV-Strahlung und/oder durch Beaufschlagung mit thermischer Energie und/oder durch chemische Reaktion initiert werden. Bevorzugt erfolgt ein erster Vernetzungsschritt mittels thermischer Energie und/oder chemischer Reaktion. In einem optionalen weiteren Prozessschritt, der auch zeitlich verzögert stattfinden kann, kann eine weitere und zusätzliche Vernetzung mittels UV-Strahlung erfolgen. Insbesondere erfolgt eine Vernetzung mittels Beaufschlagung mit thermischer Energie und/oder chemischer Reaktion vor der Verformung der Transferfolie und eine optionale zusätzliche Vernetzung mittels UV-Strahlung nach der Verformung der Transferfolie 10, bevorzugt als einer der letzten Prozessschritte.
Idealerweise weist die Vermittlerschicht der Transferlage 24 in Figur 2 eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 10 pm, bevorzugt im Bereich 0,3 pm bis 5 pm, bevorzugt von 0,5 pm bis 4 pm, auf. Die Vermittlerschicht der Trägerfolie 26 weist bevorzugt eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 5 pm, bevorzugt von 0,3 pm bis 3 pm, besonders bevorzugt von 0,5 pm bis 2 pm, auf.
Die Schichtdicke der zumindest einen Dekorschicht 28 beträgt bevorzugt zwischen 0,1 pm und 30 pm, insbesondere zwischen 0,5 pm und 15 pm.
Die zumindest eine Dekorschicht 28 in Figur 2 kann zumindest eine partielle oder vollflächige Farbschicht zur Erzeugung eines Musters und/oder eines Motivs aufweisen. Die zumindest eine Farbschicht kann insbesondere bei partieller Aufbringung auch im Register zu der Struktur des Topcoats 16, insbesondere hinsichtlich Reflexion, Absorption und/oder Brechungsindex des Topcoats 16, stehen.
Die zumindest eine Dekorschicht 28 kann weiter zumindest eine Replikationsschicht aufweisen, in die diffraktiv und/oder refraktiv wirkende Mikro- oder Makrostrukturen eingeformt sind. Bevorzugt ist die zumindest eine Replikationsschicht mit einer Reflexionsschicht versehen, die aus einer Metallisierung und/oder einer HRI-Schicht mit hohem Brechungsindex (HRI = High Refractive Index) bestehen kann. Die zumindest eine Reflexionsschicht kann dabei opak, semitransparent oder transparent sein. In zumindest einer Replikationsschicht können ein oder mehrere der folgenden Strukturen eingeformt sein: eine diffraktive Struktur, eine Beugungsstruktur Nullter Ordnung, ein Blaze-Gitter, eine Makrostruktur, insbesondere eine Linsenstruktur oder Mikroprismenstruktur, eine Spiegelfläche, eine Mattstruktur, insbesondere eine anisotrope oder isotrope Mattsruktur.
Die Strukturen in zumindest einer Replikationsstruktur können ein Muster und/oder ein Motiv darstellen, welches inbesondere auch im Register zu den Farbschichten der Dekorschicht 28 und/oder im Register zu der Struktur des Masterstrukturlackes 18 angeordnet sein.
Die zumindest eine Dekorschicht 28 kann weiter zumindest eine Metallisierung 30 aufweisen. Die zumindest eine Metallisierung 30 wird bevorzugt mittels Bedampfung hergestellt. Als Metall eignen sich besonders Cr, In, Sn, Cu und/oder AI. Durch die Verwendung einer Schicht aus Metall wird beispieslweise eine Microembossing-Folie mit Metalloptik erhalten.
Die zumindest eine aufgedampfte Metallisierung 30 kann vollflächig aufgebracht sein und wahlweise vollflächig erhalten bleiben oder aber mit bekannten Demetallisierungsverfahren wie Ätzen, Lift-Off oder Photolithografie strukturiert werden und dadurch nur partiell vorliegen. Die zumindest eine Metallisierung 30 kann aber auch aus einer gedruckten Schicht aus Metallpigmenten in einem Bindemittel bestehen. Die gedruckten Metallpigmente können vollflächig oder partiell aufgebracht sein und in unterschiedlichen Flächenbereichen unterschiedliche Einfärbungen aufweisen. Die zumindest eine Metallisierung 30 kann ein Muster und/oder Motiv darstellen, welches insbesondere auch im Register zu der zumindest einen Farbschicht zumindest einer Dekorschicht 28 und/oder zu den Strukturen der zumindest einen Replikationsschicht angeordnet sein. Die zumindest eine Dekorschicht 28 kann weiter zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung 32 aufweisen. Die zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung 32 ist dem zu dekorierenden Kunststoffkörper oder der Kunststoffspritzmasse 51 zugewandt. Mit anderen Worten ist sie von der Trägerfolie 12 aus betrachtet die unterste Schicht der Transferlage 14.
Die zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung 32 weist bevorzugt eine Schichtdicke aus einem Bereich von 0,1 pm bis 10 pm, inbesondere von 0,1 pm bis 3 pm, auf und kann auch mehrere Teilschichten aufweisen.
Die auf der der Trägerfolie 12 abgewandten Seite des Topcoats 16 angeordneten Schichten der Transferlage 14, insbesondere die zumindest eine Dekorschicht 28, die zumindest eine Replikationsschicht, die Vermittlerschicht 24, die zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung 32, die zumindest eine Metallisierung 30 und/oder die zumindest eine Farbschicht, müssen jeweils zumindest 80 % der Dehnbarkeit des Topcoats 16 aufweisen. Mit anderen Worten verfügt die jeweilige Schicht über eine Dehnbarkeit von wenigstens 40 %, bevorzugt von wenigstens 120 %, bevorzugt von wenigstens 160 %.
In der in Figur 2 gezeigten Ausführung ist zwischen dem Topcoat 16 und dem Masterstrukturlack 18 eine Ablöseschicht 22 angeordnet. Diese Ablöseschicht 22 kann ein sicheres Ablösen der Transferlage 14 von der Trägerfolie unterstützen, wobei sich die Trennebene zwischen Topcoat 16 und Masterstrukturlack 18 befindet.
Um eine saubere Ablösung des Topcoats 16 zur Masterstruktur zu gewährleisten, liegt die Trennkraft zwischen Topcoat 16 und Masterstruktur bevorzugt in einem Bereich von 3 N/m bis 40 N/m, bevorzugt von 10 N/m bis 30 N/m. Die Ablöseschicht 22 weist bevorzugt eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,001 gm bis 2 gm, insbesondere von 0,05 gm bis 1 gm, auf.
Die Ablöseschicht 22 kann ein Wachs aufweisen und/oder daraus bestehen.
Ein derartiges Wachs kann beispielswiese ein Karnaubawachs, ein Montansäurester, ein Polyethylenwachs, ein Polyamidwachs oder ein PTFE- Wachs, oder Mischungen davon, sein. Insbesondere sind auch oberflächenaktive Substanzen, wie beispielsweise Silikone, oder dünne Schichten aus Melaminformaldehydharz-vernetzten Lacken als Ablöseschicht 22 geeignet.
Weiter können die Struktur der Masterstrukturschicht 18 und/oder die komplementäre Struktur in Figur 2 als eine Reliefstruktur ausgebildet sein, vorzugsweise als eine nicht-zufällige Reliefstruktur.
Unter einer nicht-zufälligen Reliefstruktur wird vorzugsweise eine Reliefstruktur verstanden, die gezielt gebildet wird und nicht aufgrund zufälliger Oberflächenrauigkeiten von Materialoberflächen auftritt. So sind nicht-zufällige Reliefstrukturen insbesondere daran erkennbar, dass diese gezielt reproduzierbar sind und in mehreren Endprodukten identisch vorliegen können. Wird beispielsweise eine Reliefstruktur mit einer gewünschten Profilform beispielsweise im industriellen Maßstab in einer Endlosträgerfolie erzeugt, so dient dazu üblicherweise ein entsprechend strukturierter Stempel oder Zylinder, welcher eine endliche Länge aufweist. Aufgrund des kontinuierlichen Einsatzes des strukturierten Werkzeugs auf der Endlosträgerfolie wiederholen sich die abgeformten Reliefstrukturen in regelmäßigen Abständen auf der Trägerfolie und sind somit erkennbar nicht-zufällige Reliefstrukturen, auch wenn auf den ersten Blick lokal eine zufällige Reliefstruktur vorzuliegen scheint.
Eine nicht-zufällige Reliefstruktur ist weiterhin beispielsweise daran erkennbar, dass bestimmte, üblicherweise nicht oder nur sehr selten vorkommende Profilformen gehäuft, periodisch oder quasiperiodisch auftreten. Während von einer zufälligen Reliefstruktur, wie beispielsweise einer Oberflächenrauigkeit und/oder eingebrachte Partikel, eine eher Undefinierte und abgerundete Profilform zu erwarten ist, so können nicht-zufällige Reliefstrukturen funktionelle Oberflächen wie beispielsweise exakte und geometrisch ausgebildete Profilformen wie Rechteckprofile, Sinusprofile, Sägezahnprofile,
Halbkugelprofile oder Blazestrukturen umfassen oder daraus bestehen. Weiter können nicht-zufällige Reliefstrukturen auch ein Design umfassen oder draus bestehen, insbesondere technische Designs, wie beispielsweise Carbonfasern, Wellen, Vielecke etc., und/oder organische Designs, wie beispielsweise Holzmaserungen. Weiterhin zeigen nicht-zufällige Reliefstrukturen beispielsweise binäre Profile oder Profile mit treppenartig gestaffelter Profiltiefe, insbesondere mit konstanter Profiltiefe, wie insbesondere die in DE 10054503 B4 beschriebenen binären Profile. Ein Spezialfall für ein treppenartiges Profil ist beispielsweise ein rechteckförmiges Profil, wobei die lokalen Profiltiefen lediglich diskrete Niveaus annehmen können. Die Abstände zwischen zwei benachbarten Vertiefungen liegen dabei bevorzugt in einem Bereich von 0,25 pm bis 100 pm, vorzugsweise von 0,5 pm bis 50 pm. Die Profiltiefe beträgt, bezogen auf ein mittleres Niveau, vorzugsweise weniger als 15 pm, vorzugsweise weniger als 10 pm, besonders bevorzugt weniger als 7 pm und insbesondere bevorzugt Werte aus der DE 102012105571 A1. Mikroskopisch feine, nicht-zufällige Reliefstrukturen mit lokal variierender Strukturtiefe sind beispielsweise in EP 0992020 B1 offenbart. Die nicht-zufällige Reliefstruktur kann auch eine achromatisch, gerichtet beugende Mikrostruktur sein wie sie in der DE 102018123482 A1 beschrieben ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Masterreliefstruktur so gestaltet ist, dass die komplementäre Reliefstruktur eine Mikrostruktur, insbesondere eine Mikrostruktur deren Abmessungen unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen unbewaffneten Auges liegen, umfasst. Weiter kann die Masterreliefstruktur so gestaltet sein, dass die komplementäre Reliefstruktur eine Makrostruktur, insbesondere eine Makrostruktur, deren Abmessungen oberhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen unbewaffneten Auges liegen, umfasst.
Vorteilhafterweise kann dabei eine Mikrostruktur einen optischen Effekt aufweisen, der das Vorhandensein einer Makrostruktur simuliert.
Die komplementäre Reliefstruktur kann als Mattstruktur, als diffraktive Struktur und/oder als refraktive Struktur und/oder als Makrostruktur ausgebildet sein. Weiter können auch mehrere der vorgenannten Strukturen nebeneinander vorliegen und/oder miteinander überlagert sein.
Bevorzugte Mattstrukturen weisen einen mittleren Abstand im Bereich von 300 nm bis 5000 nm, einen Mittenrauwert, Ra, im Bereich von 20 nm bis 2000 nm, vorzugsweise im Bereich von 50 nm bis 500 nm auf. Die Korrelationslänge, lc, liegt vorzugsweise im Bereich von 200 nm bis 50000 nm, insbesondere im Bereich von 500 nm bis 10000 nm.
Bevorzugte diffraktive Strukturen weisen typische Linienzahlen im Bereich von 300 Linien/mm bis 2000 Linien/mm und typische Strukturtiefen im Bereich von 50 nm bis 800 nm auf. Für achromatische Effekte können aber auch sehr grobe Gitterstrukturen mit Linienzahlen im Bereich von 10 Linien/mm bis 300 Linien/mm und Strukturtiefen im Bereich von 0,5 pm bis 10 pm zum Einsatz kommen.
Optisch variable Effekte auf Basis der voran genannten Strukturen lassen sich beispielsweise durch eine Variation von einem oder mehrerer Strukturparametern realisieren. Beispielsweise durch Variation der Gitterperiode, dem mittleren Abstand, dem Neigungswinkel der Mikrospiegel, der Strukturtiefe und/oder dem Azimutwinkel. Durch die vorgenannten Eigenschaften des Masterstrukturlacks 18, des Topcoats 16 sowie die in diese Lacke eingebrachte Oberflächenstrukturen, lassen sich definierte und reproduzierbare Bilder, Motive und/oder Strukturen auf zu dekorierte Kunststoffartikel übertragen. Dies bietet insbesondere den Vorteil gegenüber sogenannten Softtouch-Lacken, welche nur eine partielle oder vollflächige Undefinierte, nicht-reproduzierbare Oberflächenrauigkeit aufweisen.
Figur 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines mit der Transferfolie 10 dekorierten Folienartikels 40. Der Folienartikel 40 wurde durch ein Aufbringen der Transferlage 14 auf ein Substrat 33 erhalten. Der Aufbau der Transferfolie 10 gleicht im Wesentlichen der Transferfolie 10 in Figur 2. So weist die Transferfolie 10 eine Trägerfolie 12 und eine auf der Trägerfolie 12 angeordnete und von der Trägerfolie 12 ablösbare Transferlage 14 auf. Die Transferlage 14 umfasst einen Topcoat 16. Auf der Trägerfolie 12 ist auf ihrer der Transferlage 14 zugewandten Seite eine Masterstruktur abgeformt, wobei der Topcoat 16 eine Strukturierung umfasst, die eine zur Masterstruktur komplementäre Struktur aufweist. Auch weist die Transferlage 14 eine Vermittlerschicht 24, vorzugsweise Haftvermittlerschicht, zumindest eine Dekorschicht 28 und eine Kleberschicht bzw. Grundierung 32 auf. Die Trägerfolie 12 weist außerdem eine Ablöseschicht 22 auf dem Masterstrukturlack 18 sowie eine zwischen Masterstrukturlack 18 und Trägerfolie 20 angeordnete Vermittlerschicht 26, insbesondere Haftvermittlerschicht, auf.
Das Substrat 33 kann beispielsweise aus PC, ABS/PC, PP, TPU und/oder PMMA, oder Blends und/oder Coextrudaten davon, ausgewählt werden und bevorzugt eine Dicke im Bereich von 50 pm bis 500 pm, bevorzugt von 100 pm bis 350 pm, aufweisen. Weiter ist die Trägerschicht 20 von der Transferlage 14 abgezogen worden, so dass der Topcoat 16 die offenliegende Sichtseite darstellt.
Der in Figur 3 gezeigte Folienartikel 40 kann auch vor weiteren Verarbeitungsschritten zwischengelagert werden und/oder aufgerollt werden.
Figur 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines mit einer Transferlage 10 dekorierten Kunststoffartikels 50. Der Kunststoffartikel 50 wird bevorzugt mittels eines Insert-Molding-Verfahrens hergestellt. Zur Herstellung des Kunststoffartikels 50 kann beispielsweise eine Transferfolie 10 wie in Figur 2 beschrieben verwendet werden. So weist die verwendete Transferfolie 10 eine Trägerfolie 12 und eine auf der Trägerfolie 12 angeordnete und von der Trägerfolie 12 ablösbare Transferlage 14 auf. Auch umfasst die Transferlage 14 einen strukturierten Topcoat 16. Weiter weist die Transferlage 14 eine Vermittlerschicht 24, vorzugsweise Haftvermittlerschicht, zumindest eine Dekorschicht 28 und eine Kleberschicht bzw. Grundierung 32 auf.
Zur Herstellung des in Figur 4 gezeigten Kunststoffartikels 50 wird die Transferfolie 10 auf ein Substrat 33, beispielsweise ein Substrat 33 wie in Figur 3 beschrieben, unter Erhalt eines Folienkörpers 40 aufgebracht.
Bevorzugt wird die Trägerfolie 12 mit dem Masterstrukturlack 18 vor dem Hinterspritzen abgezogen. Weiter kann auch die Transferfolie 12 vor dem Hinterspritzen gestanzt und/oder mittels Laser beschnitten werden. Weiter kann während des Verfahrens die Transferfolie 10 verformt, insbesondere tiefgezogen, werden. Insbesondere kann das Verformen in einem Spritzgusswerkzeug und/oder in einer separaten Vorrichtung mittels Tiefziehwerkzeug durchgeführt werden.
Zur Herstellung des Kunststoffartikels 50 wird der Folienartikel 40 nach dem Stanzen und/oder Beschneiden mittels Laser in einem Spritzgusswerkzeug angeordnet und dann, unter Erhalt eines dekorierten Kunststoffartikels 50, mit einer Kunststoffspritzmasse 51 hinterspritzt. Hierbei ist insbesondere der Folienartikel 40 mit der Transferlage 14 der Transferfolie 10 so ausgerichtet, dass die der Transferlage 14 der Transferfolie 10 abgewandte Seite des Folienartikels 40 dem Kavitätshohlraum des Spritzgusswerkzeugs zugewandt ist.
Die in den Topcoat 16 eingebrachten Strukturen bleiben während des Verfahrens, insbesondere während des Verformens und/oder während des Hinterspritzens, größtenteils erhalten. Mit anderen Worten bleibt die Strukturform und/oder der Strukturquerschnitt und/oder die Strukturtiefe im Wesentlichen erhalten, vorzugsweise wird die Strukturtiefe um maximal 30 %, bevorzugt um maximal 20 % verringert. Insbesondere erfolgt die Verringerung der Strukturtiefe lediglich lokal, insbesondere in Flächenbereichen mit vergleichsweise hohen Verdehnungen des Topcoats 16 und/oder der Transferlage 14 der Transferfolie 10, insbesondere bei Verdehnungen des Topcoats 16 zwischen ca. 50 % und ca. 200 %, insbesondere zwischen 50 % und 200 %.
Erhalten wird ein Kunststoffartikel 50, wobei der Topcoat 16 die äußere Schicht darstellt und die Oberfläche die zur Masterstrukturschicht 18 komplementäre Struktur aufweist. Derartig dekorierte Kunststoffartikel 50 werden bevorzugt als Dekorbauelemente für Kraftfahrzeuge, für Schiffe, für Flugzeuge oder auch in Telekommunikationsgeräten oder Haushaltsgeräten verwendet.
Figur 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines mit einer Transferlage 10 dekorierten Kunststoffartikels 50, der bevorzugt mittels IMD- Verfahrens hergestellt wird. Die zur Herstellung des Kunststoffartikels 50 verwendete Transferfolie 10 gleicht im Wesentlichen der Transferfolie 10 in Figur 2 und weist eine T rägerfolie 12 und eine auf der T rägerfolie 12 angeordnete und von der Trägerfolie 12 ablösbare Transferlage 14 auf. Die Transferlage 14 umfasst einen strukturierten Topcoat 16. Weiter weist die Transferlage 14 eine Vermittlerschicht 24, vorzugsweise Haftvermittlerschicht, zumindest eine Dekorschicht 28 und eine Kleberschicht bzw. Grundierung 32 auf.
Zur Herstellung des Kunststoffartikels 50 wird die Transferfolie 10 umfassend Trägerfolie 12 und Transferlage 14 in einem Spritzgusswerkzeug angeordnet. Hierbei ist insbesondere die Transferfolie 12 so ausgerichtet, dass die dem Topcoat 16 abgewandte Seite der Transferlage 14 in Richtung des Kavitätshohlraums des Spritzgusswerkzeugs ausgerichtet ist. Bevorzugt wird die Transferfolie 10 im Spritzgusswerkzeug aufgeheizt und insbesondere mittels Vakuum fixiert, so dass sie sich an der Wandung des Spritzgusswerkzeugs anliegt. Anschließend wird die Transferfolie 10 wird mit einer Kunststoffspritzmasse 51 hinterspritzt. Nach dem Entformen kann die Trägerfolie 12 unter Erhalt eines dekorierten Kunststoffartikels 50 abgezogen werden.
Figur 6 und 7 zeigen eine schematische Schnittdarstellung einerweiteren Transferfolie 10. Der Aufbau ist ähnlich zu dem Aufbau der Transferfolie 12 in Figur 2. So weist die Transferfolie 10 eine Trägerfolie 12 und eine auf der Trägerfolie 12 angeordnete und von der Trägerfolie 12 ablösbare Transferlage 14 auf. Die Transferlage 14 umfasst einen Topcoat 16. Auf der Trägerfolie 12 ist auf ihrer der Transferlage 14 zugewandten Seite eine Masterstruktur abgeformt, wobei der Topcoat 16 eine Strukturierung umfasst, die eine zur Masterstruktur komplementäre Struktur aufweist. Auch weist die Transferlage 14 eine Vermittlerschicht 24, vorzugsweise Haftvermittlerschicht, zumindest eine Dekorschicht 28 und eine Kleberschicht bzw. Grundierung 32 auf. Die Trägerfolie 12 weist eine zwischen Masterstrukturlack 18 und Trägerschicht 20 angeordnete Vermittlerschicht 26, insbesondere Haftvermittlerschicht, auf. Zwischen dem Masterstrukturlack 18 und dem Topcoat 16 ist in der in Figur 6 und 7 gezeigten schematischen Transferfolie 10 keine Ablöseschicht 22 angeordnet. Stattdessen weist die Masterstruktur, also der Masterstrukturlack 18, und/oder der Topcoat 16 Additive auf, wie beispielsweise Silikone, aliphatische Kohlenwasserstoffe, welche eine zu starke Anhaftung zwischen dem Topcoat 16 und der Masterstruktur verhindern. Mit anderen Worten reduzieren die Additive die benötigte Trennkraft, die nötig ist, um den Masterstrukturlack 18 vom Topcoat 16 abzulösen. Weiter steht die Kleberschicht bzw. Grundierung 32 in Kontakt mit einer auf der Trägerschicht zugewandten Seite angeordneten Metallisierung 30.
Um eine saubere Ablösung des Topcoats 16 zur Masterstruktur zu gewährleisten, liegt die Trennkraft zwischen Topcoat 16 und Masterstruktur bevorzugt in einem Bereich von 3 N/m und 40 N/m, bevorzugt von 10 N/m bis 30 N/m.
Die Transferfolien 10 von Figur 6 und 7 unterscheiden sich dahingehend, dass der Masterstrukturlack 18 in Figur 7 vollflächig auf der Trägerschicht 20 angeordnet ist, während der Masterstrukturlack 18 in Figur 6 nur partiell auf der Trägerschicht 20 angeordnet ist. In den Bereichen der Trägerschicht 20, wo kein Masterstrukturlack 18 angeordnet ist, ist vorzugweise wenigstens bereichsweise ein weiterer Lack 19, insbesondere ein Lack 19 mit einer nicht erhabenen Oberfläche, bevorzugt mit einer glatten und/oder nicht strukturierten Oberfläche, aufgebracht. Der Topcoat 16 der Transferlage 14 umfasst insbesondere lediglich Strukturierungen in den Bereichen in denen der Masterstrukturlack 18 aufgebracht ist. In den Bereichen in denen der weitere Lack 19 angeordnet ist, ist der Topcoat 16 vorzugsweise glatt und/oder nicht strukturiert.
In Figur 8 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Folienartikels 40 gezeigt. Der Aufbau der in Figur 8 gezeigten Transferlage 14 gleicht im Wesentlichen der in Figur 7 gezeigten Transferlage 14. So umfasst die Transferlage 14 einen strukturierten Topcoat 16, eine Vermittlerschicht 24, vorzugsweise Haftermittlerschicht, und eine Kleberschicht bzw. Grundierung 32. Die Transferlage 14 weist in diesem Ausführungsbeispiel jedoch keine zwischen Kleberschicht bzw. Grundierung 32 und der Vermittlerschicht 24 angeordnete Dekorschicht 28, insbesondere keine Metallisierung 30, auf. Die Transferlage 14 in Figur 8 erscheint durch ihre Ausgestaltung transparent, insbesondere im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm.
Die in Figur 8 gezeigte Transferfolie 14 ist auf einem Substrat 33 angeordnet und die Trägerfolie 12 in der gezeigten Darstellung bereits abgezogen.
Das Substrat 33 weist bevorzugt eine Dicke im Bereich von 50 pm bis 500 pm, bevorzugt von 100 pm bis 350 pm, auf. Insbesondere wird die Transferlage 14 derart aufgebracht, dass die Transferlage 14 mit der dem Topcoat 16 abgewandten Seite mit dem Substrat 33 in Kontakt steht. Das Substrat 33 kann beispielsweise aus PC, ABS/PC, PP, TPU und/oder PMMA, oder Blends und/oder Coextrudaten davon, ausgewählt werden. Vorteilhafterweise ist das Substrat 33 in Figur 8 transparent, insbesondere im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm bevorzugt mit einer Transmission von mindestens 25 %, bevorzugt mit einer Transmission von mindestens 35 %, weiter bevorzugt mit einer Transmission von mindestens 85 % ausgestaltet.
Das in Figur 8 gezeigte Ausführungsbeispiel der auf dem Substrat 33 angeordneten Transferlage 14 und bei abgezogener Trägerfolie 12, kann bereits einen Folienartikel 40 in seinem Endzustand darstellen. Ein derartiger Folienartikel 40 kann beispielsweise für Displayanwendungem zum Einsatz kommen. Die komplementären Strukturen des Topcoats 16 sind hierbei bevorzugt Antireflex-Strukturen, um die Reflexion von Oberflächen zu unterdrücken und/oder deren Transmission zu erhöhen. Insbesondere sind die eingebrachten Strukturen nicht auf der Seite des Displays angeordnet, die mit dem Bediener in Kontakt steht, sondern auf der dem Bediener abgewandten Seite angeordnet. Damit sind die Strukturen durch das Substrat 33 vor insbesondere mechanischen Belastungen geschützt.
In Figur 9 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Folienartikels 40 gezeigt. Der Aufbau der in Figur 9 gezeigten Transferlage 14 entspricht im Wesentlichen der in Figur 7 gezeigten Transferlage 14. So umfasst die Transferlage 14 einen strukturierten Topcoat 16, eine Vermittlerschicht 24, vorzugsweise Flaftermittlerschicht, und eine Kleberschicht bzw. Grundierung 32 zwischen Topcoat 16 und Vermittlerschicht 24 angebrachte Kleberschicht bzw. Grundierung 32.
Die in Figur 9 gezeigte Transferlage 14 wurde zuerst auf ein Substrat 33 aufgebracht, beispielsweise ein Substrat 33 wie in Figur 8 beschrieben. Anschließend wurde die Trägerfolie 12 der Transferfolie 10 entfernt, so dass die Transferlage 14 des Topcoats 16 auf dem transparenten Substrat 33 verbleibt und die Struktur des Topcoats 16 der Transferlage 14 die Sichtseite ausbildet.
So kann der Topcoat 16 mit einer Metallisierung 30 versehen werden. Als Metall eignen sich besonders Cr, In, Sn, Cu und/oder AI. Vorzugsweise wird der Topcoat 16 mit einer Metallisierung 30 mit einer Schichtdicke im Bereich von 5 nm bis 200 nm, inbesondere von 10 nm bis 100 nm, versehen. Das Aufbringen der Metallisierung 30 kann mittels Bedampfung erfolgen. Weiter kann die Metallisierung 30 homogen oder mit einem Gradienten aufgebracht werden. Mit anderen Worten kann die Schichtdicke der Metallisierung 30 in Draufsicht auf die vom Topcoat 16 ausgebildete Ebene in x- und/oder y- Richtung konstant bleiben und/oder ab bzw. zunehmen. Insbesondere wird hierbei eine Transferlage 14 umfassend einen strukturierten Topcoat 16 mit Metalloptik erhalten. Des Weiteren kann auch, nach dem die Trägerfolie 12 der Folie mit der Masterstruktur von der Transferlage 14 entfernt wurde, weitere Schichten wie beispielsweise eine Dekorschicht 28, inbesondere eine partielle oder vollflächige Farbschicht, und/oder eine Vermittlerschicht 24, insbesondere Flaftvermittlerschicht, auf die die Sichtseite ausbildende Schicht aufgebracht werden. Insbesondere erfolgt das Aufbringen der Dekorschicht 28 und/oder der Vermittlerschicht 24 nach dem Aufbringen einer Metallisierung 30.
Im Anschluss kann eine Kleberschicht bzw. Grundierung 32a auf die Dekorschicht 28 aufgebracht werden. Die Klebeschicht bzw. Grundierung 32a ist so ausgewählt, dass sie sich für die Kunststoffspritzmasse 51 eines nachvollgenden Spritzgussprozesses eignet und sich somit insbesondere mit der Kunststoffspritzmasse 51 verbindet.
Danach kann der erhaltene Folienartikel 40, insbesondere aus Substrat 33, Transferlage 14, der Metallisierung 30, Dekorschicht 28, Vermittlerschicht 24 und/oder Kleberschicht bzw. Grundierung 32a, verformt, insbesondere tiefgezogen und/oder gestanzt und/oder hinterspritzt werden. Hierbei wird der Folienartikel 40 in dem Spritzgusswerkzeug so angeordnet, dass das Substrat 33 an der Wandung des Spritzgusswerkzeugs anliegt. Die in Fig. 9 nicht näher dargestellte Kunststoffspritzmasse 51 wird dabei auf die äußere freie Seite des Folienartikels 40, also auf die der Wandung abgewandten Seite, insbesondere auf die Grundierung 32a, aufgebracht. Die Strukturierung des Topcoats 16 ist somit eingebettet zwischen dem Substrat 33 und der Kunststoffspritzmasse 51. Damit ist die Strukturierung vor äußeren Einflüssen durch das Substrat 33 geschützt. Durch den in Figur 9 gezeigten Aufbau des Folienartikel 40 wird des Weiteren ein zusätzlicher optischer Tiefeneffekt erhalten.
Auf die der Kunststoffspritzmasse 51 abgewandten freien Seite des Substrats 33 können anschließend noch weitere Schichten aufgebracht werden. Insbesondere können dies Schutzschichten sein, die die mechanische und/oder chemische Beständigkeit des Substrats 33 verbessern. Diese Schutzschichten können nasslackiert werden und/oder mittels Transferverfahren und/oder mittels Laminierverfahren aufgebracht werden.
Das Substrat 33 kann einschichtig oder mehrschichtig sein und insbesondere eine selbsttragende Schicht 33a aufweisen, die aus Materialien besteht, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus ABS, ABS/PC, PET, PC, PMMA, PE, PP. Ebenso kann das Substrat aus PET.
Das Substrat 33 kann auf der selbsttragenden Schicht 33a weitere Schichten aufweisen, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus Haftvermittlerschicht, Metallschicht, Farbschicht, Funktionsschicht, Replikationsschicht, Dekorschicht, Schutzschicht.
In der in Fig. 10 gezeigten Ausführung weist das Substrat 33 eine selbsttragende Schicht 33a auf, auf welche einer Schutzschicht 33b aufgebracht ist. Zwischen der selbsttragenden Schicht 33a und der Schutzschicht 33b ist bevorzugt eine Ablöseschicht 33c angeordnet, die eine Ablösung der Schutzschicht 33b von der selbsttragenden Schicht 33a erlaubt. Insbesondere ist auf der der selbsttragenden Schicht 33a abgewandten Seite der Schutzschicht 33b eine Haftvermittlerschicht 33d angeordnet, um eine Haftung einer darauf applizierten Schicht oder eines darauf applizierten Schichtpakets zu verbessern.
Fig. 10 zeigt nun, dass auf die Schutzschicht 33b oder auf die Haftvermittlerschicht 33d die Transferlage 14 appliziert wird. Ähnlich wie in Fig. 9 können nun auf die freie äußere Seite der Transferlage 14 noch weitere Schichten 34 aufgebracht werden, insbesondere eine Dekorschicht 28, inbesondere eine partielle oder vollflächige Farbschicht, und/oder eine Vermittlerschicht 24, insbesondere Haftvermittlerschicht. Insbesondere erfolgt das Aufbringen der Dekorschicht 28 und/oder der Vermittlerschicht 24 nach dem Aufbringen einer Metallisierung 30.
Danach kann der erhaltene Folienartikel 40, insbesondere aus selbsttragender Schicht 33a, Schutzschicht 33b, optional Haftvermittlerschicht 33c, optional Ablöseschicht 33d, Transferlage 14, Metallisierung 30, Dekorschicht 28, Vermittlerschicht 24 und/oder Kleberschicht bzw. Grundierung 32, verformt, insbesondere tiefgezogen und/oder gestanzt und/oder hinterspritzt werden. Hierbei wird der Folienartikel 40 in dem Spritzgusswerkzeug so angeordnet, dass das Substrat 33 an der Wandung des Spritzgusswerkzeugs anliegt. Die in Fig. 10 nicht näher dargestellte Kunststoffspritzmasse 51 wird dabei auf die äußere freie Seite des Folienartikels 40 aufgebracht. Es wird ein Kunststoffartikel 50 erhalten.
Nach dem Tiefziehen und/oder Stanzen und/oder Hinterspritzen kann die selbsttragende Schicht 33a von der Schutzschicht 33b abgezogen werden. Die optional vorhandene Ablöseschicht 33d kann dabei auf der selbsttragenden Schicht 33a verbleiben oder auf der Schutzschicht 33b verbleiben.
Die Schutzschicht 33b weist bevorzugt eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 60 pm, vorzugsweise von 0,5 pm bis 40 pm, bevorzugt von 1,0 pm bis 30 pm, auf.
Bevorzugt ist die Schutzschicht 33b transparent ausgebildet und/oder weist eine Transmission, insbesondere im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm, von mindestens 25 %, bevorzugt von mindestens 35 %, weiter bevorzugt von mindestens 85 %, auf.
Von Vorteil ist es, wenn die Schutzschicht 33b eine Temperaturbeständigkeit von bis zu 250 °C, vorzugsweise von bis zu 200 °C, aufweist. Die Schutzschicht 33b ist bevorzugt aus Polymeren ausgebildet, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Polymethylacrylate, Polymethylmethacrylate, Polyvinylidenflourid, Copolymere aus Polymethylacrylaten und Polyvinylidenfluorid, Copolymere aus Polymethylmethacrylat und Polyvinylidenflourid.
Des Weiteren kann die Schutzschicht 33b aus wässrigen Polymer- Dispersionen, vorzugsweise aus wässrigen Polyurethan-Dispersionen ausgebildet sein und/oder werden, basierend auf Komponenten einzeln oder in Kombination oder als Hybrid-Dispersionen ausgewählt aus: Polyether,
Polyester, Polycarbonat, natürliche Rizinusöl-Polyole, natürliche Leinöl-Polyole, Acrylat-Dispersionen, Styrol/Acrylat-Dispersionen, Vinylacetat-Dispersionen. Diese wässrigen Polymer-Dispersionen können als einkomponentiges (1K) Bindemittel-System formuliert werden, wobei eine thermische Trocknung durchgeführt wird, um eine trockene Schicht zu erzeugen, dabei jedoch keine chemische Vernetzung der molekularen Gruppen stattfindet.
Diese wässrigen Polymer-Dispersionen können als einkomponentiges (1K) Bindemittel-System formuliert werden, wobei eine chemische Vernetzung der molekularen Gruppen stattfindet, indem mittels UV-Strahlung initiiert, reaktive molekulare Gruppen der Polymere miteinander vernetzen.
Alternativ können diese wässrigen Polymer-Dispersionen als Zweikomponentensystem (2K) formuliert werden, wobei neben dem oder den Polymeren als eine Komponente eine zweite Komponente zur Vernetzung der reaktiven Gruppen der Polymere vorhanden ist, wobei die zweite Komponente insbesondere einzeln oder in Kombination ausgewählt ist aus Isocyanaten, Carbodiimiden, Aziridinen. Bei einem Zweikomponentensystem kann eine weitere chemische Vernetzung der Polymere zusätzlich mittels UV-Strahlung stattfinden. Des Weiteren kann die Schutzschicht 33b aus Polymeren ausgebildet sein, einzeln oder in Kombination, ausgewählt aus: Polyol, Polyurethan (PU), Copolymere aus Polyurethan (PU) und Polyol, Copolymere aus Polyurethan (PU) und Polyacrylat. Bevorzugt sind die Polyurethane (PU) über einen Cobinder, beispielsweise über Polyole und/oder über Melaminharze, oder mit einem Isocyanat-Binder zu einem Topcoat formuliert.
Die Schutzschicht 33b und/oder einzelne Komponenten der Schutzschicht 33b können sowohl thermisch getrocknet und/oder mittels chemischer Vernetzung, insbesondere mittels Polyisocyanat-Vernetzung und/oder mittels Aziridin- Vernetzung und/oder mittels Carbodiimid-Vernetzung und/oder durch UV- Härtung bzw. UV-Vernetzung aushärtbar sein.
Selbstverständlich können die aufgeführten Ausführungsvarianten, insbesondere hinsichtlich des Schichtaufbaus oder Anordnung der Transferfolie 10, beliebig miteinander kombiniert werden und stellen keine Limitierung dar.
Bezuqszeichenliste
10 Transferfolie
12 Trägerfolie
14 Transferlage
16 Topcoat
18 Masterstrukturlack
19 Lack
20 Trägerschicht
22 Ablöseschicht
24 Vermittlerschicht
26 Vermittlerschicht
28 Dekorschicht
30 Metallisierung
32 Kleberschicht bzw. Grundierung
32a Kleberschicht bzw. Grundierung
33 Substrat
33a selbsttragende Schicht
33b Schutzschicht
33c Haftvermittlerschicht
33d Ablöseschicht
34 weitere Schichten
40 Folienartikel
50 Kunststoffartikel
51 Kunststoffspritzmasse

Claims

61491 WO/NZ/TH LEONHARD KURZ Stiftung & Co. KG. Schwabacher Str. 482 DE - 90763 Fürth Patentansprüche
1. Transferfolie (10), die eine Trägerfolie (12) umfassend einen Masterstrukturlack (18) und eine auf der Trägerfolie (12) angeordnete und von der Trägerfolie (12) ablösbare Transferlage (14) umfassend einen Topcoat (16) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass der Masterstrukturlack (18) auf der Trägerfolie (12) auf ihrer der Transferlage (14) zugewandten Seite angeordnet ist und eine Masterstruktur aufweist und dass der Topcoat (16) eine Strukturierung umfasst, die eine zur Masterstruktur komplementäre Struktur aufweist.
2. Transferfolie (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Masterstrukturlack (18) und/oder der Topcoat (16) wenigstens bereichsweise eine Reliefstruktur, vorzugsweise eine nicht-zufällige Reliefstruktur, aufweist.
3. Transferfolie (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstruktur ein Design und/oder eines oder mehrere der folgenden Profilformen aufweist: Rechteckprofile, Sinusprofile, Sägezahnprofile, Halbkugelprofile oder Blazestrukturen.
4. Transferfolie (10) nach Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstruktur als Mattstruktur, als diffraktive Struktur, als refraktive Struktur und/oder als Makrostruktur ausgebildet ist oder umfasst.
5. Transferfolie (10) nach Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstruktur eine Mikrostruktur umfasst, insbesondere eine Mikrostruktur, deren Abmessungen unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen unbewaffneten Auges liegen, insbesondere deren Abmessungen unterhalb von 300 pm liegen.
6. Transferfolie (10) nach einem Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstruktur eine Makrostruktur umfasst, insbesondere eine Makrostruktur, deren Abmessungen oberhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen unbewaffneten Auges liegen, insbesondere deren Abmessungen oberhalb von 300 pm liegen.
7. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie (12) eine Trägerschicht (20) aufweist, wobei die Trägerschicht (20) auf der der Transferlage (14) abgewandten Seite der Trägerfolie (12) angeordnet ist.
8. Transferfolie (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (20) aus ABS, ABS/PC, PET, PC, PMMA, PE und/oder PP ausgebildet ist und/oder dass die Schichtdicke der Trägerschicht (20) aus einem Bereich von 5 gm bis 100 gm, insbesondere von 20 gm bis 80 gm, ausgewählt ist.
9. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Masterstrukturlack (18) eine Strukturtiefe aus einem Bereich von 0,2 gm bis 30 gm, insbesondere von 3 gm bis 20 gm.
10. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Masterstrukturlack (18) durch UV-Strahlung härtbare Komponenten und/oder einen thermoplastischen Lack aufweist.
11. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Topcoat (16) aus langkettigen, vorzugsweise vernetzten, Polymeren ausgebildet ist, und/oder aus Polymeren ausgebildet ist, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: Polymethylacrylate, Polymethylmethacrylate, Polyvinylidenflourid, Copolymere aus Polymethylacrylaten und Polyvinylidenfluorid, Copolymere aus Polymethylmethacrylat und Polyvinylidenflourid.
12. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Topcoat (16) eine hohe chemische Beständigkeit seiner Oberfläche, bevorzugt eine im Wesentlichen chemisch inerte Oberfläche, aufweist.
13. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Topcoat (16) einen Glanz-Wert in einem Bereich von 1 bis 98, bevorzugt von 10 bis 90, aufweist.
14. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Topcoat (16) transparent ausgebildet ist und/oder eine Transmission, insbesondere im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm, von mindestens 25 %, bevorzugt von mindestens 35 %, weiter bevorzugt von mindestens 85 %, aufweist.
15. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Topcoat (16) über eine Dehnbarkeit von mindestens 50 %, bevorzugt von mindestens 150 %, insbesondere bevorzugt von mindestens 200 %, verfügt.
16. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Topcoat (16) eine Temperaturbeständigkeit von bis zu 250 °C aufweist.
17. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Topcoat (16) und dem Masterstrukturstrukturlack (18) eine Ablöseschicht (22) angeordnet ist und/oder dass der Topcoat (16) und/oder der Masterstrukturstrukturlack (18) Additive aufweisen, welche die Trennkraft, die nötig ist um den Masterstrukturlack (18) vom Topcoat (16) abzulösen, reduzieren.
18. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkraft zwischen Topcoat (16) und Masterstruktur bevorzugt in einem Bereich von 3 N/m bis 40 N/m, insbesondere von 10 N/m bis 30 N/m, liegt.
19. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferlage (14) eine Vermittlerschicht (24), insbesondere eine Haftvermittlerschicht, aufweist, wobei die Vermittlerschicht (24) auf der der Trägerfolie (12) abgewandten Seite des Topcoats (16) angeordnet ist.
20. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Masterstrukturlack (18) und der Trägerschicht (20) eine Vermittlerschicht (26), insbesondere eine Haftvermittlerschicht, in der Trägerfolie (12) angeordnet ist.
21. Transferfolie (10) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Vermittlerschicht der Transferlage (24) und/oder die Vermittlerschicht der Trägerfolie (26) Komponenten aufweisen, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus: vernetzbare Acrylate, insbesondere Polyacrylate, Polyesterharze, Alkydharze sowie deren Modifikationen, Aminoharze, Amidoharze, Phenolharze.
22. Transferfolie (10) nach einem Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vermittlerschicht der Transferlage (24) eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 pm bis 10 pm, bevorzugt von 0,3 pm bis 5 pm, bevorzugt von 0,5 pm bis 4 pm, aufweist.
23. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferfolie (10), insbesondere die Transferlage (14), zumindest eine Dekorschicht (28), insbesondere zumindest eine Farbschicht, zumindest eine Metallisierung (30), zumindest eine Replikationsschicht und/oder zumindest eine Kleberschicht oder Grundierung (32), aufweist.
24. Transferfolie (10) nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der der Trägerfolie (12) abgewandten Seite des Topcoats (16) angeordneten Schichten der Transferlage (14), vorzugsweise die zumindest eine Dekorschicht (28), die Vermittlerschicht (24), die zumindest eine Kleberschicht oder Grundierung (32), die zumindest eine Replikationsschicht, die zumindest eine Metallisierung (30) und/oder die zumindest eine Farbschicht, mindestens 80 % der Dehnbarkeit des Topcoats (16) aufweisen.
25. Verfahren zur Fierstellung einer Transferfolie (10), insbesondere einer Transferfolie (10) zur Verwendung in einem Insert-Molding-Verfahren, einem IMD-Verfahren, einem Fleißprägeverfahren, einem Laminierverfahren und/oder einem IML-Verfahren, die eine Trägerfolie (12) umfassend einen Masterstrukturlack (18) und eine auf der Trägerfolie (12) angeordnete und von der Trägerfolie (12) ablösbare Transferlage (14) umfassend einen Topcoat (16) aufweist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass in den Masterstrukturlack (18) eine Masterstruktur, insbesondere Masterreliefstruktur, eingebracht oder erzeugt wird und dass auf die Masterstruktur der Topcoat (16) aufgebracht wird, wobei in den Topcoat (16) eine zur Masterstruktur der Trägerfolie (12) komplementäre Struktur abgeformt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Masterstrukturlack (18) auf eine Trägerschicht (20), insbesondere aus ABS, ABS/PC, PET, PC, PMMA, PE und/oder PP, aufgebracht wird.
27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Masterstrukturlack (18) gedruckt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Masterstrukturlack (18) vollflächig oder partiell auf die Trägerschicht (20) aufgebracht wird.
29. Verfahren nach Anspruch 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass in Bereichen auf der Trägerschicht (20), wo kein Masterstrukturlack (18) aufgebracht wird, wenigstens bereichsweise ein weiterer Lack (19) aufgebracht wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (20) zur Verbesserung der Haftung zwischen Trägerschicht (20) und Masterstrukturlack (18) vorbehandelt wird, vorzugsweise durch Coronabehandlung, Plasmabehandlung und/oder Beflammung.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Masterstrukturlack (18) während der Herstellung der Transferfolie (10) vernetzt und/oder ausgehärtet wird, insbesondere durch UV- Strahlung und/oder durch Beaufschlagung von thermischer Energie.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass auf den Topcoat (16) weitere Schichten, insbesondere eine Vermittlerschicht (24), zumindest eine Dekorschicht (28), bevorzugt zumindest eine Farbschicht, zumindest eine Replikationsschicht, und/oder zumindest eine Kleberschicht bzw. Grundierung (32), aufgebracht, bevorzugt aufgedruckt, werden und/oder dass auf die Trägerschicht (20) eine Vermittlerschicht (26) aufgedruckt wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Metallisierung (30), insbesondere mittels Bedampfen und/oder mittels Bedrucken, auf die Transferlage (14) aufgebracht wird.
34. Verfahren nach Anspruch 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Topcoat (16) während der Herstellung der Transferfolie (10) vernetzt und/oder ausgehärtet, insbesondere durch Beaufschlagung von thermischer Energie und/oder durch UV-Strahlung.
35. Verwendung der Transferfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, oder der Transferfolie hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 34, in einem Insert-Molding-Verfahren, einem IMD- Verfahren, einem Heißprägeverfahren, einem Laminierverfahren und/oder einem IML-Verfahren.
36. Verfahren, insbesondere ein Insert-Molding-Verfahren, ein IMD-Verfahren, ein Heißprägeverfahren, ein Laminierverfahren und/oder ein IML- Verfahren, zur Herstellung eines mit einer Transferlage (14) einer Transferfolie (10) dekorierten Kunststoffartikels (50) oder Folienartikels (40), mit ein oder mehreren der folgenden Schritte, welche bevorzugt in der nachfolgenden Reihenfolge durchgeführt werden:
Bereitstellen einer Transferfolie (10), insbesondere einer Transferfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, insbesondere umfassend eine Trägerfolie (12) umfassend einen Masterstrukturlack (18) und eine auf der Trägerfolie (12) angeordnete und von der Trägerfolie (12) ablösbare Transferlage (14) umfassend einen Topcoat (16) aufweist, wobei der Masterstrukturlack (18) auf der Trägerfolie auf ihrer der Transferlage (14) zugewandten Seite angeordnet ist und eine Masterstruktur aufweist und wobei der Topcoat (16) eine Strukturierung umfasst, die eine zur Masterstruktur komplementäre Struktur aufweist,
Abziehen der Trägerfolie (12) zusammen mit der Masterstruktur von der Transferlage (14) der Transferfolie (10), optional Anordnen der T ransferfolie (10) in einem Spritzgusswerkzeug, optional Hinterspritzen der Transferfolie (10) mit einer Kunststoffspritzmasse (51),
Erhalt eines dekorierten Kunststoffartikels (50) oder eines Folienartikels (40).
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den weiteren Schritt umfasst:
Aufbringen, insbesondere Heißprägen, der Transferfolie (10) auf ein Substrat (33), insbesondere aus PC, ABS/PC, PP, TPU und/oder PMMA, oder Blends und/oder Coextrudaten davon.
38. Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturtiefe der Transferfolie (10), insbesondere lediglich lokal, um maximal 30 %, bevorzugt um maximal 20 % verringert wird, insbesondere in in Flächenbereichen mit vergleichsweise hohen Verdehnungen des Topcoats (16) und/oder der Transferlage (14) der Transferfolie (10), insbesondere bei Verdehnungen des Topcoats (16) zwischen ca. 50 % und ca. 200 %.
39. Verfahren nach Anspruch 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den weiteren Schritt umfasst:
Stanzen oder Beschneiden mittels Laser der Transferlage (14) der Transferfolie (10).
40. Verfahren nach Anspruch 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den weiteren Schritt umfasst:
Aufheizen der Transferfolie (10), insbesondere in dem Spritzgusswerkzeug.
41. Verfahren nach Anspruch 36 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den weiteren Schritt umfasst:
Fixieren der Transferfolie (10), insbesondere mittels Vakuum, in dem Spritzgusswerkzeug.
42. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den weiteren Schritt umfasst: Zwischenlagern und/oder Aufrollen der Transferfolie (10) umfassend das Substrat (33).
43. Verfahren nach Anspruch 36 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den weiteren Schritt umfasst:
Verformen der T ransferfolie (10), insbesondere der T ransferlage (14) der Transferfolie (10) und des Substrats (33), insbesondere durch Tiefziehen.
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