DE60129155T2 - Tinten zum dekorieren in einer form - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue Druckfarbenzusammensetzung zur Verwendung bei Folienhinterspritzen und auf ein Verfahren des Folienhinterspritzens unter Einsatz dieser Druckfarbe.
  • Im weitesten Sinne bedeutet Folienhinterspritzen (IMD, In-Mould-Decoration) lediglich das Aufbringen einer Dekoration im Zuge des Hinterspritzens des dekorierten Teils. Ein besonderer, als Umspritzen oder Insert-Technik bezeichneter IMD-Vorgang war über viele Jahre hinweg bekannt, wurde jedoch bis vor kurzem und mit Ausnahme der Automobilindustrie in der Praxis wenig verwendet. Bei Vorgängen der Insert-Technik wird eine Trägerfolie mit der gewünschten Dekoration bedruckt. Bevorzugt handelt es sich hierbei um einen Second Surface-Druckvorgang, bei dem die Dekoration umgekehrt auf die Rückseite einer transparenten oder transluzenten (oder teilweise transparenten oder transluzenten) Trägerfolie gedruckt wird, sodass sie durchscheint und von dem Träger geschützt wird. Dann wird der Träger im Zuge eines oder mehr als eines Schrittes, falls notwendig, in die Form verformt und weiteres Harz- oder Kunststoffmaterial wird spritzgegossen, um das Endprodukt herzustellen.
  • Es ist leicht ersichtlich, dass sich aus diesem Vorgang mehrere Schwierigkeiten ergeben können. Zunächst, wenn der bedruckte Träger nach dem Bedrucken hinterspritzt werden soll, so muss die Druckfarbe die notwendigen mechanischen Eigenschaften aufweisen, um den Dehnungen beim Verformen standhalten zu können. Somit muss sie elastisch sein und bevorzugt zumindest eine dem Träger ähnliche Elastizität aufweisen, sodass es beim Hinterspritzen des Trägers mit dem Träger gestreckt werden kann. Sie muss ebenso ausreichende Haftung auf dem Träger und ausreichende Abriebbeständigkeit aufweisen, um jeglicher Abriebaktion im Zuge des Hinterspritzens standhalten zu können.
  • In dem abschließenden Schritt, bei dem ein Weichharz oder ein Weichharzvorläufer auf den verformten, dekorierten Träger eingespritzt wird, muss die Druckfarbe gegenüber der durch die Harzeinspritzung erzeugten Wärme, dem Druck und der Scherung beständig sein oder mittels einer zusätzlichen Schicht geschützt werden. Ansonsten löst sich die Druckfarbe ab oder sie wird von ihrer bedruckten Stelle durch den Einspritzvorgang verschmiert, was zu der sogenannten „Auswaschung" führt.
  • Schließlich muss die Druckfarbe mit dem eingespritzten Harz kompatibel sein und insbesondere zwecks Vermeidung von Delaminierung des bedruckten Trägers von der Harz-Auffüllung eine gute Haftung an dem eingespritzten Harz bereitstellen.
  • Eine Möglichkeit, wie das Problem, wie Auswaschung der Druckfarbe unter Sicherstellung guter, adhäsiver Haftfestigkeit an die Harz-Auffüllung vermieden werden kann, bestand darin, den bedruckten Träger mit einer zusätzlichen Beschichtung über der Druckfarbe zu versehen, wobei es sich bei der zusätzlichen Beschichtung üblicherweise um einen wässerigen Laminierkleber handelt, der über den graphischen Druckfarben aufgebracht wird. Diese Beschichtung dient dann zur Bindung oder zum Kaschieren einer zusätzlichen Trägerplatte, sodass die Druckfarbe sandwich-artig zwischen dem Träger und der zusätzlichen Trägerplatte vorhanden ist. Bei diesem 2-Lagen-Aufbau dient der kaschierte Träger dem Schutz der Druckfarbe gegen Auswaschung durch die Einspritzung der Auffüllung und liefert gute Haftung an das eingespritzte Harz. Allerdings erfordert dieses Aufbauverfahren zusätzliche Verarbeitungsschritte und Materialkosten.
  • DE-A-19832570 offenbart ein Druckfarbensystem auf Lösungsmittel-Basis, das eine Mischung eines Polycarbonats und eines thermoplastischen Polyesterurethans umfasst. US-A-5,648,414 offenbart eine für die Insert-Technik geeignete Druckfarbe auf Lösungsmittel-Basis, die ein auf geminal disubstituierten Dihydroxydiphenyl-Cycloalkanen als Bindemittel basierendes Polycarbonat enthält. Eine solche Druckfarbe ist im Handel als NoriphanTM erhältlich (von Proll unter Lizenz der Bayer AG). Obgleich diese Druckfarbe auf Lösungsmittel-Basis die Verwendung eines Einschicht-Aufbaus für einen bedruckten Träger in IMD-Vorgängen ermöglicht, bringt sie gewisse Nachteile mit sich. Beispielsweise ist ein Siebdruck aufgrund der schlechten Pressstabilität und Schwierigkeiten bei der Wäsche relativ schwer oder von Nachteil, da es sich um eine Druckfarbe auf Lösungsmittel-Basis handelt. Ebenso wurde gefunden, dass der bedruckte Träger eine Rollneigung aufweist, und somit ist es oftmals schwierig, den bedruckten Träger zwecks Anpassung in dem Formwerkzeug vor dem Hinterspritzen mit der Harz-Auffüllung zu platzieren. Darüber hinaus ist die Sicherstellung der vollständigen Entfernung aller Lösungsmittel vor dem Verformen und Spritzgießen des bedruckten Trägers von größter Wichtigkeit, um Auswaschung und Bildung von Blasen und Luftpolstern, was zur Delaminierung führt, zu vermeiden. Ein weiterer Nachteil besteht in der Einschränkung der Palette an erhältlichen verfügbaren Farben aufgrund der Tatsache, dass gewisse Pigmente beim Polymerharz Rissbildung verursachen können. Schließlich hat der Bedarf an einem Lösungsmittel in der Druckfarbe eindeutige, schädliche Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit.
  • Diese mit dem System auf Lösungsmittel-Basis assoziierten Nachteile bedingten die Entwicklung von photochemisch aushärtbaren Druckfarbensystemen, beispielsweise durch UV-Licht aushärtbare, bei IMD-Vorgängen verwendbare Druckfarben, die weniger oder gar kein Lösungsmittel erforderlich machen. Die derzeitigen UV-aushärtbaren Druckfarben sind allerdings nicht vollkommen zufriedenstellend, insbesondere in Bezug auf Formbarkeit, Beständigkeit gegenüber Auswaschung und Haftung an eingespritzte Harz-Auffüllung. Die für IMD geeigneten Druckfarben sollten sehr gute Haftung an dem Träger, gute Elastizität und Dehnung zwecks Verformung mit dem Träger, gute Beständigkeit gegenüber durch die Formwerkzeuge verursachtem Abrieb, gute Auswaschbeständigkeit beim Schritt der Harz-Einspritzung und gute, adhäsive Bindung an die eingespritzte Harz-Auffüllung aufweisen. Aufgrund der Vernetzung von UV-aushärtbaren Druckfarben ist es weitaus schwieriger, diese Kombination an Eigenschaften in einer UV-aushärtbaren Druckfarbe zu erzielen als dies bei einer Druckfarbe auf Lösungsmittel-Basis der Fall ist.
  • Obwohl diese UV-aushärtbaren Druckfarbensysteme das Lösungsmittel und somit auch die mit der Verwendung von Lösungsmittel in einem Druckfarbensystem auf Lösungsmittel-Basis assoziierten Probleme eliminiert oder reduziert haben, bedeutete der Bedarf an Elastizität und Dehnung, dass die Druckfarben zu weich waren, als dass sie dem mechanischen Einfluss der Vorgänge des Verformens und Einspritzens standhalten könnten. Zusätzlich war die Haftung an die Harz-Auffüllung oftmals nicht zufriedenstellend. Dadurch wurde allgemein gefunden, dass es weiterhin notwendig sei, den bedruckten Träger mit einer Schutz- oder Bindeschicht zu versehen, um angemessene Beständigkeit gegenüber dem Vorgang der Harzeinspritzung zu gewährleisten und um gute Bindung an die Harz-Auffüllung zu liefern, um entweder Auswaschung oder Delaminierung oder beides zu vermeiden. Zusätzlich, um die Haftung auf dem Träger zu steigern und Delaminierung an der Schnittstelle zwischen Druckfarbe und Träger zu vermeiden, war es weiterhin notwendig, aggressive Monomere wie etwa N-Vinyl-2-Pyrrolidon (NVP) in die Druckfarbe einzuschließen, die wiederum mit Nachteilen assoziiert sind, beispielsweise können sie aufgrund von nicht umgesetztem Material zu Delaminierung oder zu Risiken in Sachen Gesundheit und Sicherheit führen.
  • Wir haben nun überraschenderweise die Möglichkeit gefunden, eine durch Energiezufuhr aushärtbare Zusammensetzung bereitzustellen, bevorzugt eine UV-aushärtbare, für die Verwendung in IMD-Vorgängen geeignete Druckfarbe, die auf einen Träger gedruckt werden kann, die unter Verwendung herkömmlicher Verformungstechniken das Verformen des bedruckten Trägers und Auffüllung mit einer Harz-Einspritzung ohne Auswaschung, sogar bei Fehlen einer schützenden Beschichtung, ermöglicht. Darüber hinaus kann die Druckfarbe exzellente Haftung an die Harz-Auffüllung bereitstellen, ohne dass eine Bindeschicht notwendig ist.
  • Da die durch Energiezufuhr aushärtbare Harzzusammensetzung verbesserte Haftung liefert, reduziert oder eliminiert sich der Bedarf an NVP. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Lösungsmittel in dem IMD-Vorgang wesentlich reduziert oder sogar eliminiert werden können. Abgesehen von der Reduzierung von offensichtlichen Risiken für Umwelt und Gesundheit kann das Reduzieren oder Entfernen von Lösungsmittel oder NVP oder von beiden zu weiteren Vorteilen führen, wie etwa speziell bei Umweltprüfungen zu reduzierter Delaminierung des Endprodukts aufgrund schlechter Entfernung oder schlechter vollständiger Reaktion von potentiell flüchtigen Materialien.
  • Zusätzlich haben wir gefunden, dass wie in den Ansprüchen definierte Druckfarbenzusammensetzungen, nach Aushärtung eine härtere, zähere Oberfläche liefern können als herkömmliche Druckfarben für Insert-IMD, die Urethanacrlyatharze mit hohem Molekulargewicht enthalten, obgleich sie ausgezeichnete Elastizitäts- und Verformungscharakteristika an den Tag legen. Härte und Zähigkeit in einer Druckfarbe für Insert-IMD sollten erwünscht sein, um versehentliche, durch Verformung oder Formwerkzeuge verursachte Kennzeichnung oder Schäden zu vermeiden.
  • Allgemein gesprochen wurde dies durch Verwendung eines neuen Urethanacrylatharzes mit einem Polycarbonat-Backbone als Träger für das Pigment oder den Farbstoff erreicht.
  • Dementsprechend sieht ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren des Folienhinterspritzens unter Einsatz einer durch Energiezufuhr aushärtbaren Druckfarben- oder Lackzusammensetzung, die ein durch Energiezufuhr aushärtbares Harz, zusätzliche reaktive Monomere und/oder Oligomere und optional ein Lösungsmittel in einer 10 Gew.-% der Zusammensetzung nicht übersteigenden Menge umfasst, vor, wobei das durch Energiezufuhr aushärtbare Harz ein Urethanacrylatoligomer mit einem aromatischen oder aliphatischen Polycarbonat-Backbone umfasst.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung sieht einen mittels Folienhinterspritzen dekorierten Träger vor, der eine Dekoration auf einem hinterspritzten Träger umfasst, wobei diese Dekoration im Zuge des Hinterspritzens des Trägers aufgebracht wurde, wobei die Dekoration eine ausgehärtete Druckfarbe oder ein Lack ist, die/der durch Härten eines durch Energiezufuhr aushärtbaren Harzes gebildet wird, und das ferner einen auf der dekorierten Oberfläche des dekorierten Trägers haftende Auffüllung von Polycarbonat oder Polycarbonat/Polyester-Mischung umfasst, vor.
  • Wie hierin verwendet, bedeutet „durch Energiezufuhr aushärtbares Harz" oder „durch Energiezufuhr gehärtete Zusammensetzung" ein Harz oder eine Zusammensetzung, das/die durch Aussetzen gegenüber einer Strahlungsquelle von angemessener Wellenlänge oder Intensität ausgehärtet wird, d. h. es/sie ist durch Aussetzen einer Quelle an elektromagnetischer Strahlung von geeigneter Wellenlänge wie etwa Ultravioletter (UV)-Strahlung photochemisch aushärtbar oder es/sie kann durch Aussetzen gegenüber einem Elektronenstrahl von angemessener Intensität mittels Elektronenstrahl (EB) aushärtbar sein. Bevorzugt sind die durch Energiezufuhr ausgehärteten Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung zumindest, UV-aushärtbar.
  • Die erfindungsgemäßen, durch Energiezufuhr aushärtbaren Zusammensetzungen enthalten ein durch Energiezufuhr aushärtbares Harz, zusätzliche reaktive Monomere und/oder Oligomere, Additive und im Falle einer Druckfarbenzusammensetzung Pigmente oder Farbstoffe. Im Falle von photochemisch ausgehärteten Zusammensetzungen wie etwa UV-aushärtenden Zusammensetzungen schließt die Zusammensetzung ebenso einen Photoinitiator ein.
  • Durch Energiezufuhr aushärtbares Harz:
  • Das durch Energiezufuhr aushärtbare Harz umfasst zumindest ein mono-, di- oder trifunktionelles Urethanacrylatoligomer mit einem Polycarbonat-Backbone und kann durch Reaktion eines Diisocyanats, eines funktionellen, ungesättigten Hydroxy(Meth)-Acrylatmonomers und eines Polycarbonatpolyols erhalten werden. Bevorzugt umfasst das Harz zumindest ein mono- oder difunktionelles Urethanacrylatoligomer, wie dies durch die allgemeine Formel (I) oder (II) dargestellt wird:
    Figure 00060001
    wobei:
    R2 und R3 dergestalt sind, dass OCN-R-NCO (wobei R = R2 oder R3) das in der Synthese verwendete Diisocyanat darstellt;
    Y ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt;
    R1 und R4 gemeinsam mit ihrer gebundenen (Meth)Acrylatgruppe den Rest eines in der Synthese verwendeten funktionellen, ungesättigten Hydroxy(Meth)-Acrylatmonomers darstellen.
  • Beispiele der Diisocyanat-Verbindungen schließen Hexamethylendiisocyanat (HMDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), 4,4-Dicyclohexylmethandiisocyanat (H12MDI), 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat, 2,4-Tolylendiisocyanat (TDI), 2,6-Tolylendiisocyanat (TDI). Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMDI), Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Tetramethylxylendiisocyanat (TMXDI) und Xylendiisocyanat (XDI) ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Aufgrund verbesserten Beständigkeit und selektiver Reaktivitäten der Isocyanatgruppe, die die Herstellung eines ethylenartig ungesättigten Monoisocyanats ermöglicht, ist Isophorondiisocyanat (IPDI) ein bevorzugtes Isocyanat. Die obigen Diisocyanat-Verbindungen können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
  • Beispiele der funktionellen, ungesättigten Hydroxy(Meth)-Acrylatmonomere schließen 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 1,4-Butandiolmonoacrylat und Glyceryldiacrylat, Trimethylolethan-di(meth)Acrylat ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Geeignete Polycarbonatpolyole werden durch die allgemeine Formel (III) dargestellt:
    Figure 00070001
    wobei:
    R5 und R6 identische oder unterschiedliche aliphatische oder aromatische Gruppen darstellen;
    und n eine ganze Zahl von 1 bis 60 ist.
  • Die Polycarbonatpolyole können beispielweise mittels einer Ester-Austausch-Reaktion oder Alkoholyse von Diethylcarbonat oder Diphenylcarbonat mit einem Polyol, bevorzugt einem Diol wie etwa einem Alkylendiol, z. B. 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, oder einem Alkylenetherdiol, z. B. Triethylenglycol, Tripropylenglycol, hergestellt werden. Weitere geeignete Diole schließen 2,2-Bis-[4-(2-hydroxypropoxy)phenyl]propan und 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan ein.
  • Polyole mit drei oder mehr als drei Hydroxylgruppen, wie etwa Trimethylolpropan, Glycerin und Pentaerythritol, können zwecks Herstellung von für die Synthese trifunktioneller Polycarbonaturethanacrylate geeigneten Polycarbonatpolyolen inkorporiert werden.
  • Mischungen aus den Polycarbonatpolyolen können ebenso bei der Synthese verwendet werden. Weitere Polyole wie etwa Polyether- oder Polyester-Polyole können ebenso eingeschlossen werden, obgleich der Backbone der Art nach im Wesentlichen Polycarbonat sein sollte, um die erwünschten IMD-Eigenschaften zu erzielen.
  • Der Polycarbonat-Backbone kann aliphatisch oder aromatisch sein, ist aber bevorzugt aliphatischer Art. Er kann linear oder verzweigt sein und ist bevorzugt linear.
  • Geeignete Urethanacrylate mit Polycarbonat-Backbone sind als NTX 4711 und NTX 4867 (von Sartomer), RD2/105, RD2/106, RD3/101, RD3/102, RD4/103 und RD4/104 (von UCB Chemicals SA) und RXX 01-344 (von Rahn) erhältlich.
  • Bevorzugt weist das Polycarbonaturethanacrylat(PCUA)-Oligomer ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 1 000 bis 30 000, bevorzugter von 3 000 bis 15 000, noch bevorzugter von 4 000 bis 10 000 und insbesondere von 6 500 bis 10 000 auf. Für den Zweck der Bereitstellung verbesserter Elastizität und Dehnung waren Polycarbonat-Backbones mit höherem Molekulargewicht erwünscht. Höhere Molekulargewichte können jedoch eine gegenteilige Wirkung auf die Viskosität und Druckbarkeit der Druckfarbe haben. Darüber hinaus neigen höhere Molekulargewichte zur Produktion von zu weichen Druckfarbenbeschichtungen, die für durch Formteile verursachte Druckstellen oder während der Handhabung anfälliger sind. Das jeweilige ausgewählte Molekulargewicht sollte daher einen Mittelweg zwischen diesen Konfliktfaktoren darstellen, wodurch einerseits, annehmbare Elastizität und Dehnung und andererseits zugleich zufriedenstellende Viskosität, Druckbarkeit und Härte bereitgestellt werden.
  • Falls erwünscht, können die Elastizitäts-, Dehnungs- und Härteeigenschaften der Druckfarbe durch Mischungen von monofunktionellen, difunktionellen oder trifunktionellen PCUA-Oligomeren erzielt werden. Die höheren Vernetzungs-Grade aufgrund des Einschlusses von di- und trifunktionellen Oligomeren sollten zur Reduktion der Gesamtelastizität und -dehnung der Druckfarbe und zur Steigerung ihrer Härte neigen.
  • Somit kann das durch Energiezufuhr aushärtbare Harz ein mono-, di- oder trifunktionelles Polycarbonaturethanacrylatoligomer oder eine Mischung aus zwei oder mehr als zwei mono-, di- oder trifunktionellen Polycarbonaturethanacrylatoligomeren umfassen. Bevorzugt umfasst das durch Energiezufuhr aushärtbare Harz zumindest ein mono- oder difunktionelles Polycarbonaturethanacrylatoligomer oder eine Mischung daraus. Hierin bevorzugt beträgt die durchschnittliche Funktionalität des durch Energiezufuhr aushärtbaren Harzes weniger als 2,5, bevorzugter weniger als 2,2 und am bevorzugtesten weniger als 2,1.
  • Die Zusammensetzung kann das monofunktionelle Polycarbonaturethanacrylat in einer Menge von 0 bis 70 Gew.-% enthalten. Die Zusammensetzung kann das difunktionelle Polycarbonaturethanacrylat in einer Menge von 0 bis 50 Gew.-% einschließen. Die Zusammensetzung kann das trifunktionelle Polycarbonaturethanacrylat in einer Menge von 0 bis 5 Gew.-% einschließen.
  • Die gesamte Polycarbonaturethanacrylat-Komponente ist in einer Menge von 5 bis 70 Gew.-%, bevorzugt von 20 bis 60 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden.
  • Photoinitiatoren:
  • Bevorzugt sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zumindest photochemisch aushärtbar und am bevorzugtesten UV-aushärtbar und enthalten dementsprechend einen Photoinitiator. EB-ausgehärtete Zusammensetzungen sollten erfindungsgemäß allerdings ohne die Notwendigkeit eines Photoinitiators formuliert werden können.
  • Bei photochemisch aushärtbaren Zusammensetzungen wie etwa UV-aushärtbaren Zusammensetzungen kann eine breite Palette an im Handel erhältlichen Photoinitiatoren zwecks Initiierens des Mechanismus der photochemischen Aushärtung inkorporiert werden. Bevorzugt weisen diese Photoinitiatoren geringes Migrationspotential und geringe Flüchtigkeit auf, um Probleme wie Delaminierung des Spritzgussteils zu vermeiden. Die Photoinitiator-Verpackung sollte ebenso wenig Vergilbung durch UV-Licht aufweisen, um den üblicherweise bei dem IMD-Endprodukt verwendeten Wärme- und Umweltzyklusprüfungen zu entsprechen. Die Photoinitiator-Verpackung ist üblicherweise in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-%, z. B. von 1 bis 14 Gew.-%, der Zusammensetzung, vorhanden.
  • Geeignete Photoinitiatoren schließen beispielsweise 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid (LucerinTM TPO, von BASF), Bis-(2,4,6,-trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxid (Irgacure 819, von Ciba Geigy), Bis-(2,6-d imethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid, Ethyl-2,4,6-trimethylbenzoylphenyl-phosphinat (LucerinTM TPO-L, von BASF), 2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinphenyl)butan-1-on (IrgacureTM 369, von Ciba Geigy), 1-Hydroxycyclohexylacetophenon (IrgacureTM 184, von Ciba Geigy), Iso-propylthioxanthon (QuantacureTM ITX, von IBIS oder SpeedcureTM ITX, von Lambson), 2-Chlorthioxanthon (KayacureTM CTX, von Nippon Kayaku), Oligo[2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(1-methylvinyl)phenyl]propanon und 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanon (Esacure KIP100F von Lamberti), Methylbenzoylformat (Genocure MBF von Rahn), Benzophenon, 2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-on (IrgacureTM 907, von Ciba Geigy) ein. Davon sind 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid (LucerinTM TPO, von BASF), Bis(2,4,6,-trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxid (Irgacure 819, von Ciba Geigy) und Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid bevorzugte Photoinitiatoren.
  • Zusätzliche reaktive Monomere und/oder Oligomere:
  • Zusätzliche reaktive, durch Energiezufuhr aushärtbare Monomere und/oder Oligomere können in einer Menge von 0 bis 80 Gew.-%, bevorzugt von 0 bis 60 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden sein. Diese reaktiven Monomere und/oder Oligomere sind bevorzugt monofunktionell.
  • Geeignete Acrylatmonomere oder -oligomere schließen Isobornylacrylat (IBOA), 2-Phenoxyethylacrylat (2PEA), 2-(2-ethoxyethoxy)ethylacrylat (EOEOEA), CTF-Acrylat, 4-t-Butylcyclohexylacrylat, THF-Acrylat, alkoxylierte Acrylate, Diethylenglycoldiacrylat, Dipropylenglycoldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, niedermolekulare monofunktionelle Urethanacrylate, Polyetheracrylate, Polyesteracrylate und niedermolekulare Epoxyacrylate ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Nicht-acrylierte, reaktive Verdünner, die inkorporiert sein können, schließen Acryloylmorpholin (ACMO), N-Vinylformamid (NVF), N-Vinylformamidderivate und N-Vinylcaprolactam (NVC) ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können verbesserte Haftung an dem Träger und der Auffüllung bereitstellen, wodurch vorteilhaft das Inkorporieren von N-Vinyl-2-Pyrrolidon (NVP) entscheidend reduziert oder sogar eliminiert werden kann. Üblicherweise wird NVP zur Steigerung der Haftung an dem Träger verwendet, doch aufgrund von Überlegungen bezüglich Gesundheit und Sicherheit und seiner Wirkung aufgrund der Flüchtigkeit des nicht-reagierten Materials auf Delaminierung wäre es von Vorteil, NVP zu eliminieren oder zumindest zu reduzieren. Nichtsdestotrotz kann es in gewissen Fällen auch weiterhin wünschenswert sein, dass die Druckfarben- und Lackzusammensetzungen Monomere wie etwa NVP einschließen, um den „Schlüssel" zum Träger zu verbessern. Falls verwendet, kann NVP in einer 30 Gew.-%, bevorzugt 15 Gew.-%, bevorzugter 10 Gew.-% und insbesondere 5 Gew.-% der Zusammensetzung nicht übersteigenden Menge inkorporiert sein. Am bevorzugtesten ist die Zusammensetzung NVP-frei.
  • Additive:
  • Falls erwünscht kann die Druckfarbe inerte oder inaktive Harze wie etwa Acryle, Styrolacrylate, Polyester, Polycarbonate oder Zellulosen in kleinen Mengen einschließen, um die Haftung der Druckfarbenbeschichtung zu verbessern. Diese inerten oder inaktiven Harze neigen allerdings dazu, die Druckfarbenbeständigkeit gegenüber dem Einspritzen von Harz-Auffüllung nachteilig zu beeinflussen und somit die Wahrscheinlichkeit für Auswaschung zu erhöhen. Falls eingeschlossen, wird daher bevorzugt lediglich eine kleine Menge, beispielsweise eine 10 Gew.-% und, bevorzugt 7 Gew.-% der Zusammensetzung nicht übersteigende Menge, verwendet.
  • Additive wie etwa Benetzungsmittel, Silikon- und Nicht-Silikon-Antischaummittel können inkorporiert werden, um Druckeigenschaften wie etwa Trägerbenetzung und Ausfluss zu verbessern und in einer Menge von 0 bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0 bis 2 Gew.-%, der Zusammensetzung eingeschlossen sein. Es sei zu beachten, dass einige Additive, üblicherweise mit niedrigem Molekulargewicht, eine Tendenz zur Migration zu der Druckoberfläche in der ausgehärteten Beschichtung aufweisen. Dies kann sich auf die IMD-Eigenschaften auswirken und daher sollte der Gesamt-Anteil an Additiven auf ein Minimum beschränkt werden und Additive mit einem hohen Migrationspotential sollten vermieden werden.
  • Ist die Zusammensetzung für die Verwendung als eine Druckfarbe anstatt eines Lacks vorgesehen, so schließt die Zusammensetzung ein Pigment oder einen Farbstoff ein. Organische und/oder anorganische Pigmente oder Farbstoffe können in einer Menge von 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 0 bis 40 Gew.-% der Zusammensetzung inkorporiert sein. Die Pigmente oder Farbstoffe sollen so ausgewählt werden, dass sie gegenüber Thermolyse und Wärmeänderung und gegenüber Sublimation beständig sind.
  • Geeignete Pigmente schließen Titandioxid-Weiß, Zinksulfid, Carbon Black, Azo-Diarylid-Gelb, Isoindolin-Gelb, Diarylid-Orange, Quinacridon Magenta, Diketo-pyrrolopyrrol-Rot, Kupferphthalocyanin-Blau, Kupferphthalocyanin-Grün, Dioxazin-Violett, Diketometalloxide ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Pigmente mit Spezialeffekten, wie etwa metalloxidbeschichtete Glimmer-Pigmente und metallische Aluminium-Pigmente, können ebenso eingeschlossen sein.
  • Zwecks Kontrolle der Viskosität und Rheologie der Zusammensetzung verwendete Füllstoffe verbessern üblicherweise die Druckcharakteristika und können in einer Menge von 0 bis 40 Gew.-%, bevorzugt von 0 bis 30 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden sein.
  • Geeignete Füllstoffe schließen Kalziumcarbonat, Kaolin, Aluminiumhydrat, Talk, Bariumsulfat, Aluminiumsilikat und Siliziumdioxid ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sollen im Wesentlichen frei von organischem Lösungsmittel sein. Allerdings können gegebenenfalls kleine Mengen organischer Lösungsmittel in 10 Gew.-% und bevorzugt 5 Gew.-% der Zusammensetzung nicht übersteigenden Mengen eingeschlossen werden. Die von organischem Lösungsmittel freie Zusammensetzung ist am bevorzugtesten.
  • Vorgang des Folienhinterspritzens (IMD):
  • Die erfindungsgemäßen, durch Energiezufuhr aushärtbaren Zusammensetzungen sind besonders für die Verwendung in IMD-Vorgängen geeignet, im Speziellen für Vorgänge der Insert-Technik oder des Umspritzens. Die Zusammensetzungen können unter Verwendung herkömmlicher Drucktechniken auf dem Träger aufgebracht werden. Bevorzugte Techniken schließen Flexodruck-, Lithographie-, Siebdruck- und Digitaldruckvorgänge ein, aber weitere, geeignete Verfahren können verwendet werden. Besonders bevorzugt ist das Aufbringen durch Siebdruck.
  • Geeignete Trägermaterialien, auf die die Druckfarbe gedruckt oder auf denen gegebenenfalls der Lack aufgebracht werden kann, schließen bedruckbare Polyester, Polycarbonat, ABS, PMMA, Polycarbonat/Polyester-Mischungen, Polycarbonat/ABS-Mischungen, Materialien wie etwa jene, die von Bayer AG (Bayfol®, Makrolon®, Makrofol®, Bayblend®), GE Structured Products (Lexan®) und Autotype (Autoflex HiFormTM, Autoflex XtraFormTM) geliefert werden, ein. Bevorzugt besteht der Träger aus einem Harzmaterial aus Polycarbonat oder Polycarbonat/Polyester-Mischung.
  • Gleichermaßen schließen geeignete, in den Träger einspritzbare Auffüll-Materialien die folgenden Materialien oder Mischungen aus den folgenden Materialien ein: Polyester, Polycarbonat, Styrol, ABS- und PMMA-Harzmaterialen. Bevorzugt besteht die eingespritzte Auffüllung aus Polycarbonat oder einem Harzmaterial aus Polycarbonat/Polyester-Mischung.
  • Die Erfindung wird durch Bezugnahme auf die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele weiter veranschaulicht:
  • BEISPIELE
  • A) Formulierungen:
  • Beispiel 1 (vergleichend)
  • IMD-Technologie auf Lösungsmittel-Basis
  • Zwecks Vergleichs mit der IMD-Technologie mit UV-Druckfarben wurde eine Probe von NoriphanTM Schwarz HTR952 bezogen (von Proll).
  • Gemäß dem von Proll gelieferten NoriphanTM-Produktdatenblatt wurden NoriphanTM Drucke hergestellt. Die Drucke wurden auf Haftung, Oberflächenhärte, Rollneigung der Drucke, Verformen und IMD-Eigenschaften hin untersucht.
  • Beispiel 2 (vergleichend)
  • Standardmäßige Technologie mit flexiblem Urethanacrylat
  • Die folgende Siebdruckfarbenzusammensetzung wurde zunächst durch Vormischen der Materialien und dann durch Mahlen der resultierenden Mischung auf einem Dreiwalzenstuhl bis zum Erreichen einer Korngöße von < 12 Mikron (μm) erhalten.
    Urethanacrylat, ActilanTM 290 24,0
    IBOA, SR506 von Sartomer 31,8
    NVP von BASF oder ISP 12,0
    Silikon-Antischaummittel 0,7
    UV-Stabilisator, GenoradTM 16 von Rahn 0,5
    LucerinTM TPO von BASF 4,0
    IrgacureTM 184 von Ciba 3,0
    Füllstoff 20,0
    Carbon Black 4,0
    Gesamtgewicht (%) 100,0
  • Ein- und mehrschichtige Drucke der obigen Siebdruckfarbenzusammensetzung wurden durch ein 150-34 Siebgewebe auf einen Polycarbonatträger gedruckt und unter Verwendung einer Mitteldruck-Quecksilberlampe (80 Wcm-1) ausgehärtet. Die Drucke wurden auf Haftung, Oberflächenhärte, Verformen und IMD-Eigenschaften hin untersucht.
  • Beispiel 3 (Erfindung)
  • Polycarbonaturethanacrylat-Technologie
  • Die folgende Siebdruckfarbenzusammensetzung wurde zunächst durch Vormischen der Materialien und dann durch Mahlen der resultierenden Mischung auf einem Dreiwalzenstuhl bis zum Erreichen einer Korngröße von < 12 Mikron (μm) erhalten.
    PCUA, NTX 4867 34,3
    IBOA, SR506 von Sartomer 23,5
    UV-Stabilisator, GenoradTM 16 von Rahn 0,5
    Silikon-Antischaummittel 0,7
    LucerinTM TPO von BASF 4,0
    QuantacureTM ITX von IBIS 1,0
    NVP von BASF 12,0
    Füllstoff 20,0
    Carbon Black 4,0
    Gesamtgewicht (%) 100,0
  • Ein- und mehrschichtige Drucke der obigen Siebdruckfarbenzusammensetzung wurden durch ein 150-34 Siebgewebe auf einen Polycarbonatträger gedruckt und unter Verwendung einer Mitteldruck-Quecksilberlampe (80 Wcm-1) ausgehärtet. Die Drucke wurden auf Haftung, Oberflächenhärte, Rollneigung der Drucke, Verformen und IMD-Eigenschaften hin untersucht.
  • Beispiel 4 (Erfindung)
  • Polycarbonaturethanacrylat-Technologie (NVP-frei)
  • Die folgende Siebdruckfarbenzusammensetzung wurde zunächst durch Vormischen der Materialien und dann durch Mahlen der resultierenden Mischung auf einem Dreiwalzenstuhl bis Erreichen einer Korngröße von < 12 Mikron (μm) erhalten.
    PCUA, NTX 4867 von Sartomer 36,4
    EOEOEA, S256 von Sartomer 8,7
    IBOA, SR506 von Sartomer 11,9
    NVC von BASF oder ISP 18,1
    Polyestherurethanacrylat von Rahn 3,8
    UV-Stabilisator, GenoradTM 16 von Rahn 0,4
    LucerinTM TPO von BASF 4,7
    IrgacureTM 184 von Ciba 2,6
    Silikon-Antischaummittel 0,7
    Carbon Black 3,6
    Füllstoff 9,1
    Gesamtgewicht (%) 100,0
  • Ein- und mehrschichtige Drucke der obigen Siebdruckfarbenzusammensetzung wurden durch ein 150-34 Siebgewebe auf einen Polycarbonatträger gedruckt und unter Verwendung einer Mitteldruck-Quecksilberlampe (80 Wcm-1) ausgehärtet. Die Drucke wurden auf Haftung, Oberflächenhärte, Verformen und IMD-Eigenschaften hin untersucht.
  • Beispiel 5 (Erfindung)
  • Polycarbonaturethanacrylat-Technologie (NVP-frei)
  • Die folgende Siebdruckfarbenzusammensetzung wurde zunächst durch Vormischen der Materialien und dann durch Mahlen der resultierenden Mischung auf einem Dreiwalzenstuhl bis Erreichen einer Korngröße von < 12 Mikron (μm) erhalten.
    PCUA, NTX 4867 40,0
    IBOA, SR506 von Sartomer 11,8
    UV-Stabilisator, GenoradTM 16 von Rahn 0,5
    Silikon-Antischaummittel 0,7
    LucerinTM TPO von BASF 4,0
    IrgacureTM 184 von Ciba Geigy 1,0
    ACMO von Rahn 18,0
    EOEOEA, S256 von Sartomer 8,0
    Füllstoff 10,0
    Rot 6,0
    Gesamtgewicht (%) 100,0
  • Ein- und mehrschichtige Drucke der obigen Siebdruckfarbenzusammensetzung wurden durch ein 150-34 Siebgewebe auf einen Polycarbonatträger gedruckt und unter Verwendung einer Mitteldruck-Quecksilberlampe (80 Wcm-1) ausgehärtet. Die Drucke wurden auf Haftung, Oberflächenhärte, Verformen und IMD-Eigenschaften hin untersucht.
  • Beispiel 6 (Erfindung)
  • Polycarbonaturethanacrylat-Technologie (NVP-frei)
  • Die folgende Siebdruckfarbenzusammensetzung wurde zunächst durch Vormischen der Materialien und dann durch Mahlen der resultierenden Mischung auf einem Dreiwalzenstuhl bis Erreichen einer Korngröße von < 12 Mikron (μm) erhalten.
    PCUA, RD2/105 von UCB 25,8
    EOEOEA, S256 von Sartomer 6,0
    IBOA, SR506 von Sartomer 37,2
    ACMO von Rahn 7,0
    UV-Stabilisator, GenoradTM 16 von Rahn 0,3
    LucerinTM TPO von BASF 4,0
    GenocureTM MBF von Rahn 2,0
    SpeedcureTM ITX von Lambson 1,0
    Silikon-Antischaummittel 0,7
    Phthalocyanin-Blau 6,0
    Füllstoff 10,0
    Gesamtgewicht (%) 100,0
  • Ein- und mehrschichtige Drucke der obigen Siebdruckfarbenzusammensetzung wurden durch ein 150-34 Siebgewebe auf einen Polycarbonatträger gedruckt und unter Verwendung einer Mitteldruck-Quecksilberlampe (80 Wcm-1) ausgehärtet. Die Drucke wurden auf Haftung, Oberflächenhärte, Verformen und IMD-Eigenschaften hin untersucht.
  • Beispiel 7 (Erfindung)
  • Polycarbonaturethanacrylat-Technologie
  • Die folgende Siebdruckfarbenzusammensetzung wurde zunächst durch Vormischen der Materialien und dann durch Mahlen der resultierenden Mischung auf Dreiwalzenstuhl bis Erreichen einer Korngröße von < 12 Mikron (μm) erhalten.
    PCUA, RXX01 344 von Rahn 26,0
    IBOA, SR506 von Sartomer 27,0
    NVP von BASF oder ISP 12,0
    UV-Stabilisator, GenoradTM 16 von Rahn 0,3
    LucerinTM TPO von BASF 4,0
    Silikon-Antischaummittel 0,7
    Titandioxid-Weißpigment 30,0
    Gesamtgewicht (%) 100,0
  • Ein- und mehrschichtige Drucke der obigen Siebdruckfarbenzusammensetzung wurden durch ein 150-34 Siebgewebe auf einen Polycarbonatträger gedruckt und unter Verwendung einer Mitteldruck-Quecksilberlampe (80 Wcm-1) ausgehärtet. Die Drucke wurden auf Haftung, Oberflächenhärte, Verformen und IMD-Eigenschaften hin untersucht.
  • Beispiel 8 (Erfindung)
  • Polycarbonaturethanacrylat-Technologie (NVP-frei)
  • Die folgende Siebdruckfarbenzusammensetzung wurde zunächst durch Vormischen der Materialien und dann durch Mahlen der resultierenden Mischung auf einem Dreiwalzenstuhl bis Erreichen einer Korngröße von < 12 Mikron (μm) erhalten.
    PCUA, RD3/101 von UCB 40,0
    EOEOEA, S256 von Sartomer 6,0
    IBOA, SR506 von Sartomer 15,0
    ACMO von Rahn 7,0
    UV-Stabilisator, GenoradTM 16 von Rahn 0,3
    LucerinTM TPO von BASF 4,0
    GenocureTM MBF von Rahn 2,0
    SpeedcureTM ITX von Lambson 1,0
    Silikon-Antischaummittel 0,7
    Rot 6,0
    Füllstoff 18,0
    Gesamtgewicht (%) 100,00
  • Ein- und mehrschichtige Drucke der obigen Siebdruckfarbenzusammensetzung wurden durch ein 150-34 Siebgewebe auf einen Polycarbonatträger gedruckt und unter Verwendung einer Mitteldruck-Quecksilberlampe (80 Wcm-1) ausgehärtet. Die Drucke wurden auf Haftung, Oberflächenhärte, Verformen und IMD-Eigenschaften hin untersucht.
  • B) Versuchsergebnisse:
  • 1) Physikalische Eigenschaften
  • Tabelle 1
    Bleistifthärte
    Druckfarbensystem Härte* Anmerkungen
    Beispiel 1 H Neigung zu Druckstellen, aber gute Kratzfestigkeit
    Beispiel 2 HB Moderater Kratzer, hohe Neigung zu Druckstellen
    Beispiel 3 2H Schwer kratzbar, ausgezeichnete Haftung
    Beispiel 4 H-2H Schwer kratzbar, ausgezeichnete Haftung
    Beispiel 5 H-2H Schwer kratzbar, ausgezeichnete Haftung
    Beispiel 6 H Schwer kratzbar, ausgezeichnete Haftung
    Beispiel 7 H Schwer kratzbar, ausgezeichnete Haftung
    Beispiel 8 H Schwer kratzbar, ausgezeichnete Haftung
    • * gemäß ASTM D3363, BS 3900-E19, ISO 15184
    Tabelle 2
    Gitterschnitt-Test
    Druckfarbensystem Wertung** Anmerkungen
    Beispiel 1 4–5 Keine Ablösung
    Beispiel 2 4 Leichte/Keine Ablösung
    Beispiel 3 5 Keine Ablösung
    Beispiel 4 5 Keine Ablösung
    Beispiel 5 5 Keine Ablösung
    Beispiel 6 5 Keine Ablösung
    Beispiel 7 5 Keine Ablösung
    Beispiel 8 5 Keine Ablösung
    • ** 1 = schlecht (Druckfarbe vollständig abgelöst), 5 = ausgezeichnet (Druckfarbe nicht abgelöst) gemäß BS 3900-E6, ISO 2409
  • 2) Verformungs-Eigenschaften
  • Die bedruckten Träger wurden unter Verwendung der am häufigsten verwendeten Techniken (Vakuumthermoformen, Niebling-HDV, Innenhochdruckumformen, Formpressen mit zweiteiligen Metallformen) auf Verformungs-Eigenschaften hin untersucht: Tabelle 3
    Vakuumthermoformen
    Druckfarbensystem Wertung*** Anmerkungen
    Beispiel 1 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 2 3–4 Durch die Form verursachte Druckstellen möglicherweise problematisch, geringer bei hohen Temperaturen/lange Zykluszeiten
    Beispiel 3 4 Geeignet als Medium für Tiefziehen, verbesserte Beständigkeit gegenüber durch die Form verursachte Druckstellen
    Beispiel 4 4 Geeignet als Medium für Tiefziehen, verbesserte Beständigkeit gegenüber durch die Form verursachte Druckstellen
    Beispiel 5 4 Geeignet als Medium für Tiefziehen, verbesserte Beständigkeit gegenüber durch die Form verursachte Druckstellen
    Beispiel 6 4 Geeignet als Medium für Tiefziehen, verbesserte Beständigkeit gegenüber durch die Form verursachte Druckstellen
    Beispiel 7 4 Geeignet als Medium für Tiefziehen, verbesserte Beständigkeit gegenüber – durch die Form verursachte Druckstellen
    Beispiel 8 4 Geeignet als Medium für Tiefziehen, verbesserte Beständigkeit gegenüber Formkennzeichnung
    Tabelle 4
    Niebling-HDV
    Druckfarbensystem Wertung*** Anmerkungen
    Beispiel 1 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 2 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 3 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 4 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 5 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 6 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 7 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 8 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Tabelle 5
    Innenhochdruckumformen
    Druckfarbensystem Wertung*** Anmerkungen
    Beispiel 1 3–4 Moderate Verformung, geeignet für Ziehen mit Medium
    Beispiel 2 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 3 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 4 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 5 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 6 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 7 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Beispiel 8 4 Gute Verformung, geeignet als Medium für Tiefziehen
    Tabelle 6
    Formpressen mit zweiteiligen Metallformen
    Druckfarbensystem Wertung*** Anmerkungen
    Beispiel 1 5 Beständiger gegenüber Druckstellen durch Formwerkzeug
    Beispiel 2 2 Zu weiche Zusammensetzung, durch Formwerkzeug gekennzeichnet
    Beispiel 3 5 Beständiger gegenüber Druckstellen durch Formwerkzeug
    Beispiel 4 5 Etwas weicher als Beispiel 3
    Beispiel 5 5 Beständiger gegenüber Druckstellen durch Formwerkzeug
    Beispiel 6 5 Beständiger gegenüber Druckstellen durch Formwerkzeug
    Beispiel 7 5 Beständiger gegenüber Druckstellen durch Formwerkzeug
    Beispiel 8 5 Beständiger gegenüber Druckstellen durch Formwerkzeug
    • *** 1 = schlecht (nicht verformbar), 5 = ausgezeichnet (Tiefziehen innerhalb der Grenzen der Verformungstechniken möglich)
  • 3) Beständigkeit gegenüber Auswaschung
  • Die bedruckten Träger wurden direktem Einspritzen mit einem Kegelanguss einer Polycarbonat-Auffüllung unterworfen. Der Grad der Druckfarbbewegung (Auswaschung) wurde visuell untersucht und gewertet: Tabelle 7
    Beständigkeit gegenüber PC-Einspritzung
    Druckfarbensystem Wertung**** Anmerkungen
    Beispiel 1 5 Keine Auswaschung, aber vollständiges Entfernen des Lösungsmittels kritisch
    Beispiel 2 2 Auswaschung, kann durch Verwendung von Binde/Schutzschicht z. B. AqualamTM (von Coates) verbessert werden
    Beispiel 3 5 Keine Auswaschung
    Beispiel 4 5 Keine Auswaschung
    Beispiel 5 5 Keine Auswaschung
    Beispiel 6 5 Keine Auswaschung
    Beispiel 7 5 Keine Auswaschung
    Beispiel 8 4–5 Leichte Auswaschung direkt um den Einspritzpunkt herum
    • **** 1 = schlecht (Auswaschung der Druckfarbe), 5 = ausgezeichnet (keine Auswaschung der Druckfarbe)
  • 4) Haftung oder Bindung der eingespritzten Harz-Auffüllung
  • Die bedruckten Träger wurden unter Verwendung eines Plattendruck-Werkzeugs mit einer breiten Fächeranguss-Einspritzöffnung der Einspritzung von Polycarbonat-Harz unterworfen. Die Bindungsfestigkeit zwischen der Harz-Auffüllung und dem bedruckten Träger wurden durch Analyse der Schälfestigkeit untersucht: Tabelle 8
    Schälfestigkeit
    Druckfarbensystem Typischer Wert (N) Bereich (N)
    Beispiel 1 50 50,0–58,0
    Beispiel 2 6,7 0,0–8,8
    Beispiel 3 51,1 37,8–64,4
    Beispiel 4 52,3 34,2–68,0
    Beispiel 5 53 33,8–69,2
    Beispiel 6 48,8 30,0–60,2
  • 5) Beständigkeit gegenüber Wärmealterung und Umweltzyklus
  • Wärmealterung und Umweltzyklusprüfungen wurden bei IMD-Endprodukten vorgenommen, um sicherzustellen, dass nach den Wärme/Umweltzyklen keine Veränderungen z. B. bezüglich Laminatstärke, Farbeigenschaften, vorliegen: Tabelle 9
    Wärmealterung/Umweltzyklus
    Druckfarbensystem Delaminierungsprüfung Anmerkungen
    Beispiel 1 Positiv Vollständiges Trocknen kritisch
    Beispiel 2 Negativ Schlechte Bindungsfestigkeit vor der Prüfung
    Beispiel 3 Positiv Kein nennenswerter Verlust von Eigenschaften
    Beispiel 4 Positiv Kein nennenswerter Verlust von Eigenschaften
    Beispiel 5 Positiv Kein nennenswerter Verlust von Eigenschaften
    Beispiel 6 Positiv Kein nennenswerter Verlust von Eigenschaften
    Tabelle 10
    Wärmealterung/Umweltzyklus
    Druckfarbensystem Farbprüfung Anmerkungen
    Beispiel 1 Positiv –
    Beispiel 2 Negativ –
    Beispiel 3 Positiv Kein nennenswerter Verlust von Eigenschaften
    Beispiel 4 Positiv Kein nennenswerter Verlust von Eigenschaften
    Beispiel 5 Positiv Kein nennenswerter Verlust von Eigenschaften
    Beispiel 6 Positiv Kein nennenswerter Verlust von Eigenschaften
  • 6) Rollneigung der Drucke
  • Ein- und mehrschichtige Drucke aus Beispiel 1 und Beispiel 3 wurden auf 125 Mikron (μm) Bayfol® hergestellt und nach 24 Stunden auf ihren Grad an Trägerrollneigung oder -verzerrung hin untersucht. Tabelle 11
    Druckfarbensystem Anzahl an Druckschichten Dicke der Druckfarbenfolie (μm)***** Untersuchung der Rollneigung (mm) Anmerkung
    Beispiel 1 1 5 > 45 Sehr schlecht
    2 12 > 47 Sehr schlecht
    3 17 > 47 Sehr schlecht
    4 22 49 Sehr schlecht
    Beispiel 3 1 10 2 –
    2 16 2–3 –
    3 22 3 –
    4 29 3–6 Sehr geringe Rollneigung
    • ***** Die Dicke der Druckfarbenfolie wird unter Verwendung eines digitalen Mikrometers und durch Vergleich der bedruckten (unterschiedliche Anzahl an Druckfarbenablagerungen) und unbedruckten Bereiche des Trägers bestimmt.

Claims (18)

  1. Ein Verfahren des Folienhinterspritzens unter Einsatz einer durch Energiezufuhr aushärtbaren Druckfarben- oder Lackzusammensetzung, die ein durch Energiezufuhr aushärtbares Harz, zusätzliche reaktive Monomere und/oder Oligomere und optional ein Lösungsmittel in einer 10 Gew.-% der Zusammensetzung nicht übersteigenden Menge umfasst, wobei das durch Energiezufuhr aushärtbare Harz ein Urethanacrylatoligomer mit einem aromatischen oder aliphatischen Polycarbonat-Backbone umfasst.
  2. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung eine Druckfarbe ist und ferner ein Pigment oder einen Farbstoff umfasst.
  3. Ein Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Pigment oder der Farbstoff in einer Menge von 1 bis 40°Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden ist.
  4. Ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung eine photochemisch aushärtbare Zusammensetzung ist und ferner einen Fotoinitiator umfasst.
  5. Ein Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei der Fotoinitiator in einer Menge von 1 bis 14°Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden ist.
  6. Ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Polycarbonat-Backbone aliphatisch ist.
  7. Ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Polycarbonat-Backbone linear ist.
  8. Ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Urethanacrylatoligomer mit Polycarbonat-Backbone ein Molekulargewicht von 1 000 bis 30 000, bevorzugt von 3 000 bis 15 000 und bevorzugter von 6 500 bis 10 000 aufweist.
  9. Ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Urethanacrylat-Komponente mit Polycarbonat-Backbone in einer Menge von 5 bis 70°Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden ist.
  10. Ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Urethanacrylatoligomer mit Polycarbonat-Backbone der allgemeinen Formel (I) oder (II) entspricht:
    Figure 00300001
    wobei: R2 und R3 dergestalt sind, dass OCN-R-NCO (wobei R = R2 oder R3) ein Diisocyanat darstellt; Y ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt; R1 und R4 gemeinsam mit ihrer gebundenen (Meth)Acrylatgruppe den Rest eines funktionellen, ungesättigten Hydroxy(Meth)Acrylatmonomers darstellt.
  11. Ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung zusätzliches Acrylatmonomer und/oder -oligomer umfasst und das Acrylatmonomer und/oder -oligomer in einer Menge von 0 bis 80 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden sind/ist.
  12. Ein Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Acrylatmonomer und/oder -oligomer monofunktionell ist.
  13. Ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung das reaktive Monomer N-Vinyl-2-Pyrrolidon (NVP) in einer 10 Gew.-%, bevorzugt 5 Gew.-% der Zusammensetzung nicht übersteigenden Menge umfasst.
  14. Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Zusammensetzung ein organisches Lösungsmittel in einer 5 Gew.-% der Zusammensetzung nicht übersteigenden Menge umfasst.
  15. Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Zusammensetzung frei von organischem Lösungsmittel ist.
  16. Ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Druckfarbe auf einen Polycarbonat- oder Polycarbonat/Polyesterträger gedruckt wird.
  17. Ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Druckfarbe auf einen Träger gedruckt wird und die Druckfarbe auf dem Träger einer Einspritzung von Harz aus Polycarbonat oder Polycarbonat/Polyester-Mischung unterworfen wird, um eine auf dem bedruckten Träger haftende Auffüllung von Polycarbonat oder Polycarbonat/Polyester-Mischung bereitzustellen.
  18. Ein mittels Folienhinterspritzen dekorierter Träger, der eine Dekoration auf einem hinterspritzten Träger umfasst, wobei diese Dekoration im Zuge des Hinterspritzens des Trägers aufgebracht wurde, wobei die Dekoration eine ausgehärtete Druckfarbe oder ein ausgehärteter Lack ist, die/der durch Härten einer ein durch Energiezufuhr aushärtbares Harz, zusätzliche reaktive Monomere und/oder Oligomere und optional ein Lösungsmittel in einer 10 Gew.-% der Zusammensetzung nicht übersteigenden Menge umfassenden Zusammensetzung gebildet wird, wobei das durch Energiezufuhr ausgehärtete Harz ein Urethanacrylatoligomer umfasst, das einen aromatischen oder aliphatischen Polycarbonat-Backbone aufweist, und das ferner eine auf der dekorierten Oberfläche des dekorierten Trägers haftende Auffüllung von Polycarbonat oder Polycarbonat/Polyester-Mischung umfasst.
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