DE19923175A1

DE19923175A1 - Verfahren zum Beschichten einer Kunststoffträgerplatte und diese umfassendes Displayelement

Info

Publication number: DE19923175A1
Application number: DE19923175A
Authority: DE
Inventors: Florian Kall; Joerg Schuhmann
Original assignee: Borsi Fritz KG
Current assignee: Borsi Fritz KG
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2000-11-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einer Kunststoffträgerplatte mit folgenden Verfahrensschritten: Aufbringen einer Prägefolie zumindest auf die einem Betrachter zugewandte Seitenfläche der Kunststoffträgerplatte, wobei die Prägefolie eine Klebeschicht, eine Oberflächenschicht und eine Deckfolie umfaßt, Verbinden der Prägefolie mit der Kunststoffträgerplatte unter Einwirkung von Druck und Wärme in einem Prägeverfahren und Ablösen der Deckfolie, so daß die beschichtete Oberfläche der Kunststoffträgerplatte durch die Oberflächenschicht gebildet wird, wobei die Oberflächenschicht mit aus hydrophobem und/oder hydrophobiertem Material bestehenden Strukturelementen in einer Höhe von bis zu 100 mum und einem Abstand von bis zu 200 mum zueinander ausgebildet wird. Zudem liefert die Erfindung ein Displayelement, umfassend eine erfindungsgemäß beschichtete Trägerplatte, wobei die Oberflächenschicht eine selbstreinigende Oberfläche darstellt, die vorzugsweise zusätzlich kratzfest ist und/oder Antireflexionseigenschaften aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einer Kunststoffträgerplatte mit folgenden Verfahrensschritten:
Aufbringen einer Prägefolie zumindest auf die einem Betrachter zugewandte Seitenfläche der Kunststoffträgerplatte, wobei die Prägefolie eine Klebeschicht, eine Oberflächenschicht und eine Deckfolie umfaßt,
Verbinden der Prägefolie mit der Kunststoffträgerplatte unter Einwirkung von Druck und Wärme in einem Prägeverfahren, und
Ablösen der Deckfolie, so daß die beschichtete Oberfläche der Kunststoffträgerplatte durch die Oberflächenschicht gebildet wird; und
ein solch eine beschichtete Trägerplatte umfassendes Displayelement.

Das gattungsgemäße Verfahren ist aus der DE 43 11 250 C2 bekannt und dazu geeignet, einer Oberfläche insbesondere Kratzfestigkeit zu verleihen. Zu diesem Zweck wird die Oberflä chenschicht aus im Vergleich zum Material der Trägerplatte hartem Kunststoffmaterial auf einer Kunststoffolie ausgebildet. Dabei ist es von besonderem Vorteil, daß die Trägerplatte nicht unmittelbar mit einer Oberflächenbeschichtung versehen wird, sondern daß die Oberflä chenschicht zunächst auf die Kunststoffolie aufgebracht und dann der aus der mit der Ober flächenschicht versehenen Kunststoffolie bestehende Vorverbund endgültig mit der Träger platte in einem Prägeverfahren verbunden wird. Im Prägeverfahren, z. B. nach einer Vorge hensweise, wie sie in der DE 38 08 689 C1 beschrieben ist, dient die Kunststoffolie vorzugs weise selbst als Klebeschicht, welche die Verbindung zwischen der Oberflächenschicht und der Trägerplatte herstellt, während in bekannter Weise die beim Prägen zusätzlich vorgesehe ne Deckfolie nach dem Prägen abgezogen wird. Dies ist aufgrund der besseren Haftung des aus der Klebeschicht und der Oberflächenschicht bestehenden Vorverbundes an der Träger platte als zwischen der Oberflächenschicht und der Deckfolie möglich. Insgesamt ist die Haftung der Oberflächenschicht auf der Trägerplatte durch das Aufprägen so gut, daß selbst spätere Verformungen der beschichteten Trägerplatte problemlos durchführbar sind.

Ein Mattierungseffekt ist bekanntlich durch eine geeignete Strukturierung einer Oberfläche erhaltbar. Strukturierte Oberflächen können eine Vielzahl von weiteren positiven Effekten bewirken. So ist, beispielsweise, aus der DE 44 25 111 A1 ein Werbeelement bekannt, das eine transparente Trägerplatte aufweist, auf deren einem Betrachter abgewandten Rückseite eine Reflexionsschicht und auf deren dem Betrachter zugewandten Vorderseite eine Antire flexionsschicht vorgesehen ist, um die Reflexionswirkung der Reflexionsschicht in ge wünschtem Ausmaß herabzusetzen, wobei die Antireflexionsschicht mikroskopisch uneben ausgebildet ist.

Aus der EP 0 772 514 B1 sind selbstreinigende Oberflächen von Gegenständen mit einer künstlichen Oberflächenstruktur aus Erhebungen und Vertiefungen bekannt, wobei die Erhe bungen aus hydrophobem oder haltbar hydrophobiertem Material ausgebildet sind und eine Höhe von 5 bis 100 µm sowie einen Abstand zueinander von 5 bis 200 µm aufweisen. Diese Erhebungen werden gemäß dem Stand der Technik entweder bei der Herstellung eines Ge genstandes oder durch nachträgliches Prägen, Ätzen oder Aufkleben eines Pulvers geschaffen, wobei das nachträgliche Prägen unter Einsatz eines Siebes, eines Prägestücks oder einer Wal ze durchgeführt wird, was zu einer hohen Belastung des Trägermaterials führt und mit einem großem Verfahrensaufwand verbunden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren derart weiterzu entwickeln, daß die beschichtete Trägerplatte selbstreinigend wird. Ferner soll ein Display element mit einer selbstreinigenden Oberfläche geliefert werden.

Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Oberflä chenschicht mit aus hydrophobem und/oder haltbar hydrophobiertem Material bestehenden Strukturelementen in einer Höhe von bis zu 100 µm und einem Abstand von bis zu 200 µm zueinander ausgebildet wird.

Dabei ist eine Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturele mente der Oberflächenschicht auf einer Kunststofffläche ausgebildet werden.

Bevorzugt ist erfindungsgemäß dabei, daß die Kunststofffläche von der Klebeschicht dargebo ten wird.

Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Kunststofffläche von einer Kunststoffolie aus Polymethylmethacrylat dargeboten wird.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente über holographische Belichtung hergestellt werden.

Alternativerweise wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Strukturelemente in einem Prägeprozeß oder einem Spritzguß hergestellt werden.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Strukturelemente periodisch oder stocha stisch hergestellt werden.

Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß das Material der Oberflächenschicht verhält nismäßig härter als das Kunststoffmaterial der Trägerplatte ausgebildet wird.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Oberflächenschicht und/oder die Strukturele mente aus organischem Material, vorzugsweise aus SiO₂, hergestellt wird beziehungsweise werden.

Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Oberflächenschicht und/oder die Strukturelemente aus porösem Material, vorzugsweise umfassend eine Keramik und/oder Sol- Gel-Schichten, hergestellt wird bzw. werden.

Auch wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Kunststoffträgerplatte aus Polymethyl methacrylat zumindest teiltransparent hergestellt wird.

Bevorzugt ist erfindungsgemäß, daß die Deckfolie aus elastischem Material, vorzugsweise aus Silicon, ausgebildet wird.

Erfindungsgemäß wird bevorzugt vorgesehen, daß die Deckfolie aus einem Trägerfilm und einer Trennschicht aufgebaut wird.

Dabei wird vorgeschlagen, daß der Trägerfilm mit eine Höhe von bis zu 100 µm, vorzugswei se aus Polyester, ausgebildet wird.

Ferner kann nach der Erfindung auch vorgesehen sein, daß die Trennschicht aus Toluol, Etha nol und/oder Esterwachs ausgebildet wird.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die dem Betrach ter abgewandten Seiten der Kunststoffträgerplatte zumindest bereichsweise mit einer weite ren Prägefolie beschichtet wird, die eine metallische Wirkschicht umfaßt.

Dabei kann vorgesehen sein, daß auf die Seite der metallischen Wirkschicht der Kunststoffträ gerplatte zumindest eine Farbschicht aufgebracht wird.

Ferner wird mit der Erfindung ein Displayelement mit einer erfindungsgemäß beschichteten Kunststoffträgerplatte geliefert, bei dem die Oberflächenschicht eine selbstreinigende Oberflä che darstellt, die vorzugsweise zusätzlich kratzfest ist und/oder Antireflektionseigenschaften aufweist.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die metallische Wirkschicht und/oder die zumindest eine Farbschicht zum Darbieten einer Botschaft, insbesondere einer Werbebotschaft, dient bzw. dienen.

Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß Prägefolien derart zur Oberflächenkonditionierung verwendet werden können, daß Trägerplatten aus herkömmli chem Kunststoff auf einfache, haltbare und kostengünstige Weise selbstreinigend werden. Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren weist zudem folgende Vorteile auf:
Es können beliebig geformte Kunststoffoberflächen mit selbstreinigende Eigen schaften versehen werden;
eine Prägefolie kann blasenfrei und glasklar transparent aufgebracht werden, so daß insbesondere auch transparenten Gegenständen selbstreinigende Eigenschaften verlie hen werden können; und
aufgeprägte Folien weisen eine höhere Haftung als kaltverklebte Folien auf, wobei aufgrund der erhöhten Haftung zur Trägerplatte beispielsweise eine nachträgliches Verformen der beschichteten Trägerplatte möglich ist und die Haltbarkeit der Be schichtung gewährleistet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei bung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von schematischen Zeich nungen im einzelnen beispielhaft beschrieben werden. Dabei zeigt:

Fig. 1a eine Teilschnittansicht einer erfindungsgemäß beschichteten Trägerplatte, ohne abgezogene Deckfolie;

Fig. 1b eine Teilschnittansicht einer weiteren erfindungsgemäß beschichteten Trägerplatte, ohne abgezogene Deckfolie;

Fig. 2 eine Ansicht wie in Fig. 1a oder 1b, mit abgezogener Deckfolie; und

Fig. 3 eine Teilschnittansicht einer anderen erfindungsgemäß beschichteten Trägerplatte, mit zusätzlicher rückseitiger Beschichtung.

Wie den Fig. 1a und 1b zu entnehmen ist, wird erfindungsgemäß auf eine Trägerplatte 10, vorzugsweise aus Polymethylmethacrylat, eine Prägefolie aufgebracht, die eine Klebeschicht 12, eine Oberflächenschicht 14 und eine Deckfolie 16 aufweist. Die Oberflächenschicht 14 weist dabei aus hydrophobem oder haltbar hydrophobiertem Material, umfassend z. B. SiO₂, bestehende Strukturelemente 15 in einer Höhe von im Schnitt ca. 10 µm und einem Abstand von im Schnitt 20 µm zueinander auf, wobei die Strukturelemente 15 vorzugsweise direkt auf der Klebeschicht 12 ausgebildet sind. Die Deckfolie 16 besteht beispielsweise aus elastischem Material, siehe Fig. 1a, oder aus einem Trägerfilm 16a, wie aus Polyester, und einer Trenn schicht 16b, wie aus Toluol, Ethanol und Esterwachs, die innig mit dem Trägerfilm 16a ver bunden ist und sich beim Heißprägen völlig auflöst, siehe Fig. 1b. Solch eine Deckfolie 16, 16a, 16b sorgt dafür, daß beim Aufprägen der Prägefolie die Strukturelemente 15 nicht zer stört bzw. unbrauchbar gemacht werden und wird nach dem Prägevorgang abgezogen, so daß die Strukturelemente 15 die Oberflächenstrukturen der beschichteten Trägerplatte 10 bestim men, wie in Fig. 2 dargestellt.

Außerdem kann durch geeignete Härte des Materials der Strukturelemente 15 dafür Sorge getragen werden, daß die Oberflächenschicht 14 nicht nur selbstreinigend, sondern zudem kratzfest ist. Durch Auswahl der Geometrie der Strukturelemente 15 kann ferner ein ge wünschter Mattierungseffekt sowie Antireflexionseigenschaften erzielt werden.

Erfindungsgemäß beschichtete Trägerplatten eignen sich insbesondere zur Verwendung in Displayelementen zur Darbietung einer Werbebotschaft. Zu diesem Zweck wird auf eine transparente Kunststoffträgerplatte 10' erfindungsgemäß eine Prägefolie aus einer Klebe schicht 12', einer Oberflächenschicht 14', mit Strukturelementen 15' und einer Deckfolie auf der einem Betrachter zugewandten Vorderseite aufgebracht, während zudem auf die dem Be trachter abgewandte Rückseite der Trägerplatte 10' eine weitere Prägefolie aufgebracht wird, die eine Klebeschicht 18, eine metallische Wirkschicht 20 und eine Farbschicht 22 aufweist. Dabei ist zumindest die metallische Wirkschicht 20 lediglich bereichsweise aufgebracht, wie, beispielsweise, in der DE 38 08 689 C1 offenbart, um eine Werbebotschaft darzubieten. Auch kann die Farbschicht 22 den an sich durch die metallische Wirkschicht 20 bewirkten Farbton in einen anderen Farbton umwandeln, wie in der DE 42 24 463 C 1 offenbart.

Solche Displayelemente eignen sich insbesondere für die Außenwerbung, beispielsweise in Form von Ampelschalen, die in ihrem Inneren zusätzlich eine nicht dargestellte Lichtquelle aufweisen, um unterschiedlichste Licht- und Farbeffekte hervorrufen zu können, was die Aufmerksamkeit eines Betrachters lockt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offen barten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination zur Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

10

,

10

' Trägerplatte

12

,

12

' Klebeschicht

14

,

14

' Oberflächenschicht

15

,

15

' Strukturelement

16

Deckfolie

16

a Trägerflim

16

b Trennschicht

18

Klebeschicht

20

metallische Wirkschicht

22

Farbschicht

Claims

1. Verfahren zum Beschichten einer Kunststoffträgerplatte mit folgenden Verfahrensschrit ten:
Aufbringen einer Prägefolie zumindest auf die einem Betrachter zugewandte Seitenfläche der Kunststoffträgerplatte (10, 10'), wobei die Prägefolie eine Klebeschicht (12, 12'), eine Oberflächenschicht (14, 14') und eine Deckfolie (16) umfaßt,
Verbinden der Prägefolie mit der Kunststoffträgerplatte (10, 10') unter Einwirkung von Druck und Wärme in einem Prägeverfahren, und
Ablösen der Deckfolie (16), so daß die beschichtete Oberfläche der Kunststoffträgerplatte (10, 10') durch die Oberflächenschicht (14, 14') gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberflächenschicht (14, 14') mit aus hydrophobem und/oder haltbar hydrophobiertem Material bestehenden Strukturelementen (15, 15') in einer Höhe von bis zu 100 µm und einem Abstand von bis zu 200 µm zueinander ausgebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (15, 15') der Oberflächenschicht (14, 14') auf einer Kunststofffläche ausgebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststofffläche von der Klebeschicht (12, 12') dargeboten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststofffläche von einer Kunststoffolie aus Polymethylmethacrylat dargeboten wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (15, 15') über holographische Belichtung hergestellt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (15, 15') in einem Prägeprozeß oder einem Spritzguß hergestellt wer den.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (15, 15') periodisch oder stochastisch hergestellt werden.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Oberflächenschicht (14, 14') verhältnismäßig härter als das Kunststoff material der Trägerplatte (10, 10') ausgewählt wird.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht (14, 14') und/oder die Strukturelemente (15, 15') aus organischem Material, vorzugsweise aus SiO₂, hergestellt wird beziehungsweise werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht (14, 14') und/oder die Strukturelemente (15, 15') aus porösem Mate rial, vorzugsweise umfassend eine Keramik und/oder Sol-Gel-Schichten, hergestellt wird bzw. werden.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffträgerplatte (10, 10') aus Polymethylmethacrylat zumindest teiltransparent hergestellt wird.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (16) aus elastischem Material, vorzugsweise aus Silicon, ausgebildet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (16) aus einem Trägerfilm (16a) und einer Trennschicht (16b) aufgebaut wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerfilm (16a) mit eine Höhe von bis zu 100 µm, vorzugsweise aus Polyester, aus gebildet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschicht (16b) aus Toluol, Ethanol und/oder Esterwachs ausgebildet wird.

16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Betrachter abgewandte Seitenfläche der Kunststoffträgerplatte (10') zumindest bereichsweise mit einer weiteren Prägefolie beschichtet wird, die eine metallische Wirk schicht (20) umfaßt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Seite der metallischen Wirkschicht (20) der Kunststoffträgerplatte (10) zumindest eine Farbschicht (22') aufgebracht wird.

18. Displayelement, umfassend eine nach einem der vorangehenden Ansprüche beschichtete Kunststoffträgerplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht (14, 14') eine selbstreinigende Oberfläche darstellt, die vorzugs weise zusätzlich kratzfest ist und/oder Antireflexionseigenschaften aufweist.

19. Displayelement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Wirkschicht (20) und/oder die zumindest eine Farbschicht (22) zum Dar bieten einer Botschaft, insbesondere einer Werbebotschaft, dient bzw. dienen.