Bauteil aufweisend einen Schichtaufbau, Verfahren zur Herstellung des Bauteils und SpritzgusswerkzeuQ zur Herstellung des Bauteils

Die Erfindung betrifft ein Bauteil aufweisend einen Schichtaufbau, ein Verfahren zur Herstellung des Bauteils und ein Spritzgusswerkzeug zur Herstellung des Bauteils und/oder ein Spritzgusswerkzeug zum Durchführen des Verfahrens zum Herstellen des Bauteils.

Einen Schichtaufbau aufweisende Bauteile sind als Spritzgussartikel im Stand der Technik bekannt.

So offenbart die DE 10221482 C1 eine Vorrichtung zum Herstellen eines Formteils aus einem aushärtenden Spritzgussmaterial, das beim Spritzgießen durch das IMD-Verfahren (IMD = Inmold Decoration) mit einer eine Trägerfolie und eine von der Trägerlage ablösbare Dekorlage aufweisenden Prägefolie dekoriert wird. Die Prägefolie wird dabei in eine geöffnete Spritzgussform eingelegt, wobei die Dekorlage der Prägefolie einem Formoberteil zugewandt wird. Die Spritzgussform wird geschlossen und flüssiges Spritzgussmaterial durch einen Einspritzkanal in den Hohlraum der Spritzgussform gespritzt, wobei sich die Prägefolie an die Sichtseite des gespritzten Formteils anschmiegt. Die Prägefolie verbindet sich dabei mit ihrer Dekorlage mit dem Spritzgussmaterial, das nach dem Aushärten aus der Spritzgussform entnommen wird. Nach Abziehen der Trägerfolie von der Dekorlage ist das dekorierte Formteil fertiggestellt. Derartig dekorierte Spritzgussartikel werden insbesondere bei Automobil-Innenteilen wie Türleisten, Leisten in Instrumententafeln, Ganghebelblenden und Mittelkonsolenblenden, bei Automobil-Außenteilen wie Türrammschutzleisten und Abdeckungen an A-, B- und C-Säulen, im Audio- und Video-Bereich bei Dekorleisten an Gehäusen von Radio- und Fernsehgeräten, sowie im Telekommunikationsbereich bei Gehäuseschalen mobiler Geräte wie Handys oder Navigationsgeräte verwendet.

Beim Insert-Molding (Insert Molding = IM) handelt es sich um ein kombiniertes Verfahren aus Heißprägen, Vakuumformung bzw. Tiefziehen und Guss, insbesondere Spritzguss. Insert-Molding bietet gegenüber dem IMD-Verfahren die Möglichkeit, die Folie stärker zu deformieren. Dies ist von Vorteil, wenn z. B. stark profilierte und geformte Teile benötigt werden. Zunächst wird eine vakuumformbare, dünne Prägefolie auf einem Träger, z.B. einer ABS-Folie (Dicke etwa zwischen 200 pm und 750 pm, ABS = Acrylnitril-Butadien-Styrol), heißgeprägt oder kaltgeprägt. Dieser mit der Dekorlage der Prägefolie beschichtete Träger wird unter Hitze vakuumgeformt. Die derart vakuumgeformten Lagen von Prägefolie und Träger bilden das sogenannte „Insert“ und werden konturgenau ausgeschnitten bzw. -gestanzt. Das „Insert“ wird in einer Spritzgussform positioniert, die Form wird mit Kunststoff gefüllt (das „Insert“ wird hinterspritzt), dann wird der dekorierte Spritzgussartikel aus der Spritzgussform entnommen.

Aus dem Stand der Technik ist weiterhin das Überfluten von Gegenständen, beispielsweise Spritzgussartikeln, mittels Polyurethan (PU) bekannt. Dafür wird beispielsweise ein zu beschichtender Gegenstand in einem Werkzeug positioniert, das zwei Werkzeughälften aufweist. Eine erste Werkzeughälfte nimmt den zu beschichtenden Gegenstand auf und eine zweite Werkzeughälfte bildet eine etwas größere Kavität als der zu beschichtende Gegenstand. In diesen Zwischenraum wird PU eingebracht und der zu beschichtende Gegenstand wird mit PU überflutet. Bekannt sind ebenfalls Zweikomponenten- PU-Systeme (2K-PU), die innerhalb kurzer Zeit, insbesondere einiger Sekunden, nach dem Mischen der Komponenten und/oder unmittelbar während dem und/oder nach dem Überfluten (bei noch geschlossenen Werkzeughälften) aushärten. Öffnet sich das Werkzeug, ist das PU bereits ausreichend hart.

Die internationale Patentanmeldung WO 2019/034361 A2 offenbart ein mittels Spritzguss mit einem thermoplastischen Material hergestelltes Bauteil, bei dem zusätzlich ein Oberflächenschutz auf die Folienbeschichtung mittels Überflutens mit Polyurethan aufgetragen ist.

Bei der Herstellung des bekannten Bauteils sind zwei separate Fertigungseinheiten erforderlich. Dadurch ist die Herstellung relativ aufwendig, zeitintensiv und teuer.

Weiterhin ist nach dem Stand der Technik die Folie und damit auch die Dekorschicht und/oder die Dekorlage zwischen Spritzgussmatenal und Überflutungsmaterial das heißt zwischen dem Thermoplast und Polyurethan, eingekapselt. Durch eine derartige Anordnung werden die Möglichkeiten einer Durchleuchtung sowie einer nachträglichen Bearbeitung der Dekorschicht stark eingeschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen. Insbesondere soll ein vielseitig einsetzbares und anpassbares Bauteil, ein einfaches und günstiges Verfahren zur Herstellung eines Bauteils sowie eine Vorrichtung zur Herstellung des Bauteils bzw. eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Herstellen des Bauteils bereitgestellt werden. Vorzugsweise soll das Bauteil mit wenigstens einer Polyurethan-Schicht hergestellt werden. Vorzugsweise soll das Bauteil auf einfache Weise mittels Spritzgussverfahren herstellbar sein. Dafür soll insbesondere ein Spritzgusswerkzeug bereitgestellt werden. Insbesondere soll eine Serienfertigung des Bauteils mit hohen Stückzahlen ermöglicht werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Bauteil gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 1 , durch ein Verfahren gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 13 und durch ein Spritzgusswerkzeug gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 23 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind dazu jeweils in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Nach Maßgabe der Erfindung wird ein Bauteil geschaffen, welches einen Schichtaufbau, insbesondere einen Schichtaufbau mit wenigstens drei Schichten, aufweist. Der Schichtaufbau bzw. das Bauteil umfasst zumindest eine Dekorlage, wobei die Dekorlage zumindest eine Dekorschicht umfasst. Auf der Dekorlage ist eine erste Schicht aus einem ersten Material angeordnet. Die erste Schicht ist vorzugsweise unmittelbar auf der Dekorlage angeordnet.

Die Dekorlage oder die Dekorschicht kann bevorzugt mehrere Schichten aufweisen, einzeln, mehrfach oder in Kombination ausgewählt aus: Grundierungsschicht, Kleberschicht, Haftvermittlerschicht, Farbschicht, Farblackschicht, Maskierungsschicht, Abstandsschicht, Lichtleiterschicht, Funktionsschicht, insbesondere optische Funktionsschicht, Metallschicht, Reflexionsschicht, HRI-Schicht (HRI = High Refractive Index), Replikationsschicht mit optisch aktiven und/oder optisch variablen Strukturen, insbesondere optisch aktiven Reliefstrukturen, vorzugsweise diffraktiven Strukturen und/oder Hologramme und/oder refraktiven Strukturen und/oder Mattstrukturen. Die ein oder mehreren Schichten der Dekorschicht sind oder werden bevorzugt bei dem Verfahren zur Herstellung der Dekorlage aufgebracht. Die ein oder mehreren Schichten der Dekorschicht können jeweils vollflächig oder jeweils partiell vorliegen. Die ein oder mehreren Schichten der Dekorschicht können sich jeweils flächenbereichsweise überlappen und/oder flächenbereichsweise benachbart zueinander vorliegen. Die zueinander benachbarte Anordnung kann mit Abstand relativ zueinander oder direkt aneinander angrenzend ohne Abstand relativ zueinander vorliegen.

Insbesondere kann die Dekorlage eine Grundierungsschicht und/oder eine Kleberschicht aufweisen. Die Grundierungsschicht und/oder Kleberschicht ist vorzugsweise unmittelbar auf einer der zumindest einen Dekorschicht angeordnet. Vorzugsweise ist die Grundierungsschicht und/oder die

Kleberschicht mit der ersten Schicht verbunden. Die erste Schicht ist in diesem Fall unmittelbar auf der Grundierungsschicht und/oder Kleberschicht angeordnet. Die erste Schicht ist vorzugsweise aus zumindest einem Thermoplast gebildet.

Auf der ersten Schicht ist eine zweite Schicht aus einem zweiten Material angeordnet. Die zweite Schicht kann unmittelbar auf der ersten Schicht angeordnet sein. Alternativ dazu kann zumindest eine weitere Schicht, insbesondere eine weitere Dekorschicht und/oder eine eine weitere Dekorschicht aufweisende weitere Dekorlage zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet sein. Die zweite Schicht ist vorzugsweise aus Polyurethan gebildet. Die zweite Schicht kann auch als Schutzschicht bezeichnet werden.

Die weitere Dekorlage oder die weitere Dekorschicht kann bevorzugt mehrere Schichten aufweisen, einzeln, mehrfach oder in Kombination ausgewählt aus: Grundierungsschicht, Kleberschicht, Haftvermittlerschicht, Farbschicht, Farblackschicht, Funktionsschicht, insbesondere optische Funktionsschicht, Metallschicht, Reflexionsschicht, HRI-Schicht (HRI = High Refractive Index), Replikationsschicht mit optisch aktiven und/oder optisch variablen Strukturen, insbesondere optisch aktiven Reliefstrukturen, vorzugsweise diffraktiven Strukturen und/oder Hologramme und/oder refraktiven Strukturen und/oder Mattstrukturen. Die ein oder mehreren Schichten der weiteren Dekorschicht sind oder werden bevorzugt bei dem Verfahren zur Herstellung der weiteren Dekorlage aufgebracht. Die ein oder mehreren Schichten der weiteren Dekorschicht können jeweils vollflächig oder jeweils partiell vorliegen. Die ein oder mehreren Schichten der weiteren Dekorschicht können sich jeweils flächenbereichsweise überlappen und/oder flächenbereichsweise benachbart zueinander vorliegen. Die zueinander benachbarte Anordnung kann mit Abstand relativ zueinander oder direkt aneinander angrenzend ohne Abstand relativ zueinander vorliegen.

Die erste Schicht weist eine um laufende Kante auf, vorzugsweise eine geschlossen um laufende Kante. Die erste Schicht umfasst zumindest ein Halteelement oder ist mit zumindest einem Halteelement verbunden, insbesondere einstückig verbunden. Das Halteelement ist vorzugsweise aus dem ersten Material gebildet. Das Halteelement erstreckt sich entlang der Kante der ersten Schicht. Das Halteelement kann sich dabei teilweise entlang der Kante der ersten Schicht erstrecken. Alternativ kann sich das Halteelement vollständig entlang der Kante der ersten Schicht erstrecken. Aufgrund des Ausbildens des Halteelements kann die erste Schicht auch als eine Trägerschicht bezeichnet werden. Die erste Schicht kann in ihrer Wandstärke oder Dicke so bemessen sein, und/oder das erste Material kann so gewählt sein, dass das Bauteil eine vorgegebene mechanische Stabilität erreicht. Die mechanische Stabilität kann dabei eine Biegesteifigkeit oder Torsionsfestigkeit aufweisen.

Vorzugsweise erstreckt sich das Halteelement zumindest in einer zum Schichtaufbau senkrecht verlaufenden Richtung. Das Halteelement erstreckt sich also vorzugsweise im Wesentlichen in einer Ebene, in der auch die flächenmäßige Erstreckung der ersten Schicht liegt. Besonders bevorzugt erstreckt sich das Halteelement im Wesentlichen in einer zum Schichtaufbau senkrecht verlaufenden Richtung. Besonders bevorzugt erstreckt sich das Halteelement ausschließlich in Ebenen, in denen auch die flächenmäßige Erstreckung der ersten Schicht liegt. Alternativ dazu kann sich das Halteelement teilweise auch in Richtung des Schichtaufbaus erstrecken. Es ist daher auch möglich, dass das Halteelement teilweise die Ebene verlässt, in der auch die flächenmäßige Erstreckung der ersten Schicht liegt.

Das Halteelement ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass das Bauteil durch eine Wechselwirkung des Halteelements mit zumindest einem Haltearm einer Haltevorrichtung fest gehalten und/oder fixiert wird. Das Halteelement ist insbesondere derart ausgestaltet, dass das Bauteil durch ein Eingreifen zumindest eines Haltearms einer Haltevorrichtung in das Halteelement fest gehalten und/oder fixiert wird. Das Eingreifen des Haltearms kann dabei unmittelbar an der umlaufenden Kante der ersten Schicht erfolgen. In diesem Fall ist es insbesondere möglich, dass der Haltearm in einen bezüglich der umlaufenden Kante innen liegenden Bereich der ersten Schicht eingreift. Ein solcher Bereich kann insbesondere durch eine Einbuchtung gebildet sein. Darauf wird weiter unten näher eingegangen.

Alternativ dazu kann das Halteelement eine Anformung ausgehend von der um laufenden Kante der ersten Schicht und/oder einen Vorsprung an der umlaufenden Kante der ersten Schicht umfassen. In diesem Fall findet die Wechselwirkung mit dem Haltearm also in einem bezüglich der umlaufenden Kante außen liegenden Bereich der ersten Schicht statt. Die Wechselwirkung kann durch ein Eingreifen des Haltearms in das Halteelement und/oder durch ein Eingreifen des Halteelements in den Haltearm realisiert sein. Die Anformung und/oder der Vorsprung kann selbst also auch wieder eine Einbuchtung aufweisen. Eine solche Anformung bzw. ein solcher Vorsprung kann insbesondere durch eine Lasche gebildet sein. Darauf wird weiter unten näher eingegangen.

Vorteilhafterweise wird das Bauteil durch das Halteelement in zwei entgegengesetzten Richtungen festgehalten oder fixiert, insbesondere auf Zug und Druck fixiert. In einer Ausgestaltung kann das Haltelement das Bauteil in einem Spritzgusswerkzeug fixieren. Insbesondere um auch bei einem Wechsel von Kavitätshälften oder Werkzeugteilen eine einfache Fertigung zu ermöglichen. Durch die vorteilhafte Fixierung des Bauteils auf Druck und Zug durch das Halteelement können dabei auf beiden Seiten des Bauteils Kavitätshälften oder Werkzeugteile gewechselt werden, ohne dass dadurch negative Einflüsse auf die Fertigung entstehen.

Das Halteelement kann verwendet werden, um das fertige Bauteil an einem anderen Teil zu fixieren, beispielsweise ver sten oder verkleben. Alternativ kann das Haltelement nach Herstellung des Bauteils auch entfernt werden. Beispielsweise durch Abtrennen, vorzugsweise durch Abschneiden und/oder durch Abbrechen. Vorzugsweise kann das Halteelement entsprechende Sollbruchstellen aufweisen. Alternativ dazu oder zusätzlich kann das Halteelement durch Fräsen entfernt werden.

Auch wenn in den Erläuterungen zu Halteelement und/oder Haltearm diese Begriffe im Singular verwendet werden, versteht der Fachmann, dass die genannten Merkmale beim Vorhandensein mehrerer Halteelemente und/oder mehrerer Haltearme gleichfalls für alle Halteelemente und/oder Haltearme gelten können. In entsprechender Weise versteht der Fachmann bei Erläuterungen zu Halteelement und/oder Haltearm im Plural, dass die genannten Merkmale beim Vorhandensein nur eines Halteelements und/oder nur eines Haltearms gleichfalls gelten können.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage, die erste Schicht und ggf. weitere Dekorschichten und/oder weitere Applikationsschichten durch die darüberliegende, außenliegende und vorzugsweise aus Polyurethan gebildete zweite und/oder dritte Schicht als Schutzschicht geschützt sind. Dadurch werden zusätzliche Effekte ermöglicht, wie beispielsweise die Erzeugung einer verstärkten optischen Tiefenwirkung. Vorteilhafterweise ist die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage nur an einer Seite mit dem weiteren Schichtaufbau beschichtet. Insbesondere ist die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage nicht beidseitig eingekapselt. Daher ist die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage vorteilhafterweise für eine weitere Bearbeitung zugänglich. Insbesondere ist durch den erfindungsgemäßen Schichtaufbau eine direkte Laserbearbeitung der Dekorlage bzw. Dekorschicht möglich, ohne dass dabei durch ein Spritzgussmaterial gelasert werden müsste. Durch die Laserbearbeitung können insbesondere eine oder mehrere Schichten der Dekorschicht gezielt entfernt, insbesondere ablatiert werden und/oder eine oder mehrere Schichten der Dekorschicht gezielt modifiziert werden. Eine solche Modifikation ist beispielsweise ein Bleichen und/oder ein Farbumschlag einer oder mehrere Schichten der Dekorschicht.

Weiterhin ergeben sich vielseitige Möglichkeiten der Strukturintegrationen. Dabei können Strukturen, insbesondere Reliefstrukturen, beispielsweise in einer Kavitätshälfte des Spritzgusswerkzeugs vorgesehen sein. Eine solche Struktur kann beispielsweise auf die zweite und/oder dritte Schicht, das heißt insbesondere auf die aus Polyurethan gebildete Schutzschicht, insbesondere als der Reliefstruktur des Spritzgusswerkzeugs entsprechende Reliefstruktur, abgebildet bzw. abgeformt werden, so dass die Struktur im fertigen Bauteil vorderseitig sichtbar ist. Weiterhin kann eine solche Struktur auf die erste Schicht abgebildet bzw. abgeformt werden, so dass die Struktur im fertigen Bauteil rückseitig sichtbar ist. Dabei ist hervorzuheben, dass bei einer rückseitigen Einbringung der Struktur die Dekorlage bzw. Dekorschicht auch sehr gut die Struktur mit abbildet bzw. abformt. Insbesondere als Reliefstrukturen können beispielsweise ein oder mehrere Mikrostrukturen und/oder Nanostrukturen vorgesehen sein, vorzugsweise ein oder mehrere diffraktive Strukturen und/oder Hologramme und/oder refraktive Strukturen und/oder Mattstrukturen. Weiterhin sind rückseitige Strukturen, welche sich durch die Dekorlage bzw. Dekorschicht bzw. eine diese umfassende IMD-Folie mit abbilden, hervorragend als Designelement sichtbar. Das Vorsehen von rückseitigen Strukturen kann auch mittels Laser erfolgen. Durch die Laserbearbeitung können insbesondere eine oder mehrere Schichten der Dekorschicht gezielt entfernt, insbesondere ablatiert werden und dadurch insbesondere eine optisch sichtbare flächige Strukturierung und/oder ein Oberflächenrelief erzeugt werden. Weiterhin kann eine weitere Applikation mittels Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Digitaldruck und/oder Functional Foil Bonding (FFB) vorgenommen werden.

Unter Functional Foil Bonding (FFB) ist ein Verfahren zu verstehen, bei dem ein flexibles, im Wesentlichen selbsttragendes Label auf ein flaches und/oder 2,5D- verformtes Bauteil aufgebracht. Das Label kann funktionale Eigenschaften, beispielsweise elektrische und/oder elektronische Funktionsschichten aufweisen, beispielsweise für eine berührungssensitive Sensorfunktion oder für eine Antennenfunktion oder für eine Heizfunktion. Das Label kann beispielsweise auch optische Funktionsschichten aufweisen, beispielsweise Antireflexionsschichten, Reflexionsschichten, Diffusionsschichten, Polarisationsschichten. Alternativ oder zusätzlich kann das Label dekorative Schichten aufweisen. Zur Aufbringung des Labels wird insbesondere ein strahlenhärtender Kleber auf die Bauteiloberfläche und/oder auf das Label aufgebracht und diese anschließend beispielsweise mittels UV-Strahlung gehärtet oder alternativ wird das Label und/oder die Bauteiloberfläche mit einem heißschmelzenden Klebstoff versehen, der bei der Applikation des Labels mittels erhöhter Temperatur aktiviert wird. Nach der Applikation, die optional mit einem Pressdruck einhergeht, kühlt der Klebstoff wieder ab und verklebt das Label so mit der Bauteiloberfläche. Das übertragene Label verbleibt bevorzugt vollständig auf dem Bauteil. Das Bauteil kann vorteilhafterweise im Automobilbau als ein Karosserieteil im Exterieur, oder als ein Funktionsteil und/oder Dekorteil im Interieur verwendet werden. Insbesondere kann eine Verwendung bei Automobil-Innenteilen wie Türleisten, Leisten in Instrumententafeln, Ganghebelblenden und Mittelkonsolenblenden, bei Automobil-Außenteilen wie Türrammschutzleisten und Abdeckungen an A-, B- und C-Säulen, im Audio- und Video-Bereich bei Dekorleisten an Gehäusen von Radio- und Fernsehgeräten, sowie im Telekommunikationsbereich bei Gehäuseschalen mobiler Geräte wie Handys oder Navigationsgeräten vorgesehen sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das erste Material durch ein Spritzgussmaterial gebildet, insbesondere durch zumindest einen Thermoplast, oder durch Polyurethan.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Material ein Überflutungsmaterial, insbesondere Polyurethan.

Polyurethan ist nicht thermoplastisch, sondern ein Reaktionsprodukt mit einer anfänglich sehr niedrigen Viskosität. Daher kann Polyurethan Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, abformen. Das erfindungsgemäße Bauteil, insbesondere die zweite Schicht des erfindungsgemäßen Bauteils, kann daher Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, aufweisen. Diese Geometrien und/oder Strukturen können beispielsweise abrupte oder kontinuierliche Querschnittsveränderungen, insbesondere Verjüngungen, Ecken, Kanten, Spitzen und/oder Bögen umfassen. Bevorzugt kann das Bauteil, insbesondere die zweite Schicht des Bauteils, besonders dicke Wandstärken und/oder abrupte Wandstärkensprünge aufweisen. Im Vergleich zum Spritzgießverfahren mit thermoplastischen Materialien entstehen beim Überfluten mit Polyurethan sehr geringe und/oder sehr wenige geometrische Verzüge und/oder Einfallstellen und/oder Lunker. Die erfindungsgemäßen Bauteile weisen daher vorteilhafterweise eine hohe optische Qualität auf.

Das erste Material ist vorzugsweise transparent, also insbesondere ein transparenter Thermoplast oder transparentes Polyurethan.

Das zweite Material ist vorzugsweise transparent, also insbesondere transparentes Polyurethan.

Es ist auch denkbar, dass das erste Material und/oder das zweite Material transluzent oder opak ausgeführt ist und/oder eingefärbt ist. Das erste Material und das zweite Material können dabei unterschiedliche Transmissionsgrade aufweisen.

In der vorliegenden Anmeldung wird eine Folie, Schicht oder Lage oder ein Material bei einer Transmission größer als 70% vorzugsweise als transparent bezeichnet. Bei einer Transmission zwischen 50% und 70% wird die Folie, Schicht oder Lage oder das Material vorzugsweise als transluzent bezeichnet. Bei einer Transmission von weniger als 50% wird die Folie, Schicht oder Lage oder das Material vorzugsweise als opak bezeichnet. Die genannten Prozent- Werte (%-Werte) beziehen sich insbesondere auf eine Transmission im vom menschlichen Auge wahrnehmbaren Wellenlängenbereich. Der vom menschlichen Auge wahrnehmbare Wellenlängenbereich wird vorzugsweise als der Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm angenommen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf der zweiten Schicht eine dritte Schicht aus einem dritten Material angeordnet. Vorzugsweise ist die dritte Schicht unmittelbar auf der zweiten Schicht angeordnet. Das dritte Material ist vorzugsweise ein Überflutungsmaterial, insbesondere Polyurethan. Das dritte Material ist vorzugsweise transparent, insbesondere transparentes Polyurethan.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die zweite Schicht und die dritte Schicht jeweils aus einem Überflutungsmaterial, insbesondere aus Polyurethan gebildet. Das zweite und das dritte Material sind in dieser Ausgestaltung also jeweils ein Überflutungsmaterial, insbesondere Polyurethan. Vorzugsweise ist dabei das zweite Material transluzent oder opak ausgeführt und/oder eingefärbt. Vorzugsweise ist dabei das dritte Material transparent ausgeführt. Vorzugsweise bildet die zweite Schicht dabei Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, aus. Diese Geometrien und/oder Strukturen können beispielsweise abrupte oder kontinuierliche Querschnittsveränderungen, insbesondere Verjüngungen, Ecken, Kanten, Spitzen und/oder Bögen umfassen. Insbesondere kann die zweite Schicht besonders dicke Wandstärken und/oder abrupte Wandstärkensprünge aufweisen. Die dritte Schicht ist dabei vorzugsweise unmittelbar auf der zweiten Schicht angeordnet. Die dritte Schicht überdeckt dabei vorzugsweise die von der zweiten Schicht ausgeformten Geometrien und/oder Strukturen. Die dritte Schicht weist vorzugsweise eine glatte freie Oberfläche oder eine in anderer Weise als die zweite Schicht strukturierte freie Oberfläche auf. Vorzugsweise bildet die dritte Schicht also eine Schutzschicht auf der zweiten Schicht aus. Vorteilhafterweise sind die von der zweiten Schicht ausgeformten Geometrien und/oder Strukturen durch die dritte Schicht vor Verschmutzung und/oder Beschädigung geschützt und bleiben durch diese sichtbar. Es kann vorgesehen sein, dass zur Glättung der Strukturen der zweiten Schicht, mehrere Lagen der dritten Schicht vorgesehen sind. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Halteelement zum Halten des Bauteils in einem Spritzgusswerkzeug ausgebildet. Das Bauteil kann dadurch im Spritzgusswerkzeug fixiert werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Halteelement als eine nach außen hervorstehende Lasche ausgebildet. In diesem Fall ist das Halteelement aus dem ersten Material gebildet. Alternativ oder zusätzlich ist das Halteelement als eine Einbuchtung im ersten Material ausgebildet. Die Einbuchtung kann in einem bezüglich der umlaufenden Kante der ersten Schicht innen liegenden Bereich vorgesehen sein. Insbesondere kann das Halteelement als eine Lasche ausgebildet sein, welche eine Einbuchtung aufweist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Einbuchtung zum Eingreifen einer Haltevorrichtung eines Spritzgusswerkzeugs ausgebildet. Die Haltevorrichtung kann dazu einen beweglichen Haltearm umfassen. Die Einbuchtung kann zur Aufnahme eines Endes des beweglichen Haltearms ausgebildet sein. Insbesondere ist die Einbuchtung zum formschlüssigen Eingreifen der Haltevorrichtung eines Spritzgusswerkzeugs ausgebildet. Dabei wird vorzugsweise das Ende des Haltearms formschlüssig gehalten. Insbesondere ist die Einbuchtung komplementär zu der Kontur der Spitze des Haltearmes ausgebildet.

Das Halteelement und die Haltevorrichtung bleiben insbesondere beim Wirken einer äußeren Kraft fest miteinander verbunden, die in eine Richtung senkrecht zur ersten Schicht wirkt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Dekorlage eine zu transferierende Lage einer IMD-Folie oder eines Labels. Alternativ dazu ist die Dekorlage Bestandteil einer Insert-Folie. Die IMD-Folie weist vorzugsweise eine Dekorlage und eine Trägerlage auf, wobei die Dekorlage mehrere Dekorschichten umfassen kann. Die Trägerlage wird vorzugsweise am Ende des Verfahrens zur Herstellung des Bauteils abgezogen. Daher umfasst das fertige Bauteil vorzugsweise nicht die Trägerlage der IMD-Folie.

Alternativ zu einer IMD-Folie kann eine Insert-Folie verwendet werden, wobei eine Insert-Folie eine Dekorlage und eine Trägerlage aufweist. Im Gegensatz zur IMD-Folie verbleibt bei der Insert-Folie die Trägerlage im Schichtaufbau. Daher umfasst das fertige Bauteil bei einer Herstellung mit einer Insert-Folie vorzugsweise auch die Trägerlage.

Die Trägerlage einer IMD-Folie und/oder Insert-Folie kann mindestens eine Trägerschicht umfassen. Die Trägerschicht kann bevorzugt mehrere Schichten aufweisen, einzeln, mehrfach oder in Kombination ausgewählt aus: PET-Träger und/oder Ablöseschicht und/oder thermoplastischer Träger.

Die ein oder mehreren Schichten der Trägerschicht können jeweils vollflächig oder jeweils partiell vorliegen. Die ein oder mehreren Schichten der Trägerschicht können sich jeweils flächenbereichsweise überlappen und/oder flächenbereichsweise benachbart zueinander vorliegen. Die zueinander benachbarte Anordnung kann mit Abstand relativ zueinander oder direkt aneinander angrenzend ohne Abstand relativ zueinander vorliegen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht eine weitere Dekorschicht und/oder eine weitere zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende Dekorlage angeordnet. Die weitere Dekorschicht und/oder die weitere Dekorlage kann dabei durch Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Digitaldruck und/oder Functional Foil Bonding (FFB) auf der ersten Schicht aufgebracht sein. Die weitere Dekorschicht und/oder die weitere Dekorlage ist also vorzugsweise zwischen der aus Thermoplast ausgebildeten ersten Schicht und der aus Polyurethan ausgebildeten zweiten Schicht angeordnet.

Die weitere Dekorlage oder die weitere Dekorschicht kann bevorzugt mehrere Schichten aufweisen, einzeln, mehrfach oder in Kombination ausgewählt aus: Grundierungsschicht, Kleberschicht, Haftvermittlerschicht, Farbschicht, Farblackschicht, Funktionsschicht, insbesondere optische Funktionsschicht, Metallschicht, Reflexionsschicht, HRI-Schicht (HRI = High Refractive Index), Replikationsschicht mit optisch aktiven und/oder optisch variablen Strukturen, insbesondere optisch aktiven Reliefstrukturen, vorzugsweise diffraktiven Strukturen und/oder Hologramme und/oder refraktiven Strukturen und/oder Mattstrukturen. Die ein oder mehreren Schichten der weiteren Dekorschicht sind oder werden bevorzugt bei dem Verfahren zur Herstellung der weiteren Dekorlage aufgebracht. Die ein oder mehreren Schichten der weiteren Dekorschicht können jeweils vollflächig oder jeweils partiell vorliegen. Die ein oder mehreren Schichten der weiteren Dekorlage oder der weiteren Dekorschicht können sich jeweils flächenbereichsweise überlappen und/oder flächenbereichsweise benachbart zueinander vorliegen. Die zueinander benachbarte Anordnung kann mit Abstand relativ zueinander oder direkt aneinander angrenzend ohne Abstand relativ zueinander vorliegen.

Vorteilhafterweise ergänzen sich die Dekorlage und die weitere Dekorschicht bzw. die weitere Dekorlage in der Ausbildung eines Designs, insbesondere in Verbindung mit Durchleuchtungstechnologien. Die ein oder mehreren Schichten der Dekorschicht und/oder der Dekorlage und/oder der weiteren Dekorschicht können sich jeweils flächenbereichsweise überlappen und/oder flächenbereichsweise benachbart zueinander vorliegen. Die zueinander benachbarte Anordnung kann mit Abstand relativ zueinander oder direkt aneinander angrenzend ohne Abstand relativ zueinander vorliegen. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die erste Schicht genau ein Halteelement. Das Halteelement ist vorzugsweise umlaufend um das Bauteil ausgestaltet. Besonders bevorzugt ist das Halteelement vollständig um laufend um das Bauteil ausgestaltet. In diesem Fall erstreckt sich das Halteelement vollumfänglich entlang der die die erste Schicht umlaufenden Kante.

Alternativ dazu kann die erste Schicht mehrere Halteelemente umfassen. Insbesondere kann eine gerade oder ungerade Anzahl an Halteelementen vorgesehen sein. Bevorzugt sind zwischen 2 und 20 Halteelemente, besonders bevorzugt zwischen 2 und 16 Halteelemente, weiter bevorzugt zwischen 2 und 12 Halteelemente, vorgesehen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die erste Schicht zwei, drei, vier, fünf, sechs, acht, zehn oder zwölf Halteelemente. Die Halteelemente sind dabei vorzugsweise zueinander beabstandet entlang der Kante der ersten Schicht angeordnet. Die Halteelemente bilden dabei vorzugsweise gleiche Abstände zueinander aus. Die Abstände der Halteelemente können jedoch auch variieren. Die Halteelemente sind vorzugsweise symmetrisch zueinander angeordnet. Die Halteelemente können vorzugsweise jeweils paarweise angeordnet sein. Ein Paar kann dabei einander gegenüberliegend, insbesondere einander symmetrisch und/oder diametral gegenüberliegend, angeordnet sein.

Beispielsweise bildet die Kante der ersten Schicht ein Rechteck, insbesondere ein Quadrat, aus. In diesem Fall kann die erste Schicht zwei Halteelemente umfassen, welche an zwei gegenüberliegenden Abschnitten der Kante, das heißt an zwei gegenüberliegenden Seiten des Rechtecks bzw. Quadrats, angeordnet sind. Als weiteres Beispiel kann in diesem Fall die erste Schicht vier Halteelemente umfassen. Dabei kann an jedem Abschnitt der Kante, das heißt an jeder Seite des Rechtecks bzw. Quadrats, ein Halteelement angeordnet sein, so dass jeweils zwei Halteelemente paarweise gegenüberliegend angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Halteelemente dabei jeweils in der Mitte der jeweiligen Seite des Rechtecks bzw. Quadrats angeordnet.

In einem weiteren Beispiel bildet die Kante der ersten Schicht ein Dreieck, insbesondere ein gleichseitiges Dreieck, aus. In diesem Fall kann die erste Schicht drei Halteelemente umfassen. Dabei kann an jedem Abschnitt der Kante, das heißt an jeder Seite des Dreiecks bzw. des gleichseitigen Dreiecks, ein Halteelement angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Halteelemente dabei jeweils in der Mitte der jeweiligen Seite des Dreiecks bzw. des gleichseitigen Dreiecks angeordnet.

In einem weiteren Beispiel bildet die Kante der ersten Schicht ein Sechseck, insbesondere ein gleichseitiges Sechseck, aus. In diesem Fall kann die erste Schicht sechs Halteelemente umfassen. Dabei kann an jedem Abschnitt der Kante, das heißt an jeder Seite des Sechsecks bzw. des gleichseitigen Sechsecks, ein Halteelement angeordnet sein, so dass jeweils zwei Halteelemente paarweise gegenüberliegend angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Halteelemente dabei jeweils in der Mitte der jeweiligen Seite des Sechsecks bzw. des gleichseitigen Sechsecks angeordnet.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Schicht eine Wandstärke von 0,5 mm bis 10 mm auf. Vorzugsweise weist die erste Schicht eine Wandstärke von 1 mm bis 5 mm auf. Besonders bevorzugt weist die erste Schicht eine Wandstärke von 1 ,5 mm bis 3 mm auf. Die erste Schicht weist vorzugsweise eine ebene und/oder glatte der zweiten Schicht zugewandte Oberfläche auf.

Die Wandstärke einer Schicht kann im Sinn der vorliegenden Anmeldung auch mit dem Begriff „Schichtstärke“ der Schicht oder mit dem Begriff „Schichtdicke“ oder „Dicke“ der Schicht bezeichnet werden. Die Wandstärke erstreckt sich dabei in Richtung des Schichtaufbaus des Bauteils.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die zweite Schicht eine Wandstärke von 0,2 mm bis 50 mm auf. Insbesondere weist die zweite Schicht eine Wandstärke von 0,2 mm bis 30 mm auf. Vorzugsweise weist die zweite Schicht eine Wandstärke von 0,3 mm bis 15 mm auf. Bevorzugt weist die zweite Schicht eine Wandstärke von 0,5 mm bis 5 mm auf. Besonders bevorzugt weist die zweite Schicht eine Wandstärke von 0,8 mm bis 3 mm auf. Vorzugsweise weisen dabei nur einzelne Strukturen die volle Wandstärke auf.

Vorzugsweise bildet die zweite Schicht dabei Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, aus. Diese Geometrien und/oder Strukturen können beispielsweise abrupte oder kontinuierliche Querschnittsveränderungen, insbesondere Verjüngungen, Ecken, Kanten, Spitzen und/oder Bögen umfassen. Insbesondere kann die zweite Schicht besonders dicke Wandstärken und/oder abrupte Wandstärkensprünge aufweisen.

Insbesondere mittels Laserbearbeitung und/oder mittels mechanischen Bearbeitens und/oder mittels Verwendung von Werkzeugstrukturen ist es möglich, offen liegende Reliefstrukturen in der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht zu erzeugen mit einer minimalen Linienstärke und/oder einem minimal laserbaren Punktdurchmesser von 5 pm bis 150 pm, bevorzugt von 10 pm bis 100 pm. Damit sind feinste Details, insbesondere für Motive und/oder alphanumerische Informationen herstellbar. Es ist auch möglich, derartige feine Strukturen mit gröberen, makroskopischen Strukturen zu kombinieren, entweder in einer lateral benachbarten Kombination oder als Überlagerung einer groben Struktur mit einer feinen Struktur. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, indem mehrere Bearbeitungsschritte kombiniert werden, beispielsweise zur Erzeugung von groben Strukturen mit Abmessungen der einzelnen Strukturelemente von 0,5 mm bis 50 mm in Kombination mit einer Laserbearbeitung und/oder mechanischen Bearbeitung benachbart dazu und/oder überlagert dazu mit einer minimalen Linienstärke und/oder einem minimal laserbaren Punktdurchmesser von 5 pm bis 150 pm, bevorzugt von 10 pm bis 100 pm. Es ist aber ebenso möglich, dass grobe Strukturen und feine Strukturen gemeinsam als Werkzeugstruktur vorliegen und so in der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht abgeformt werden. Die Tiefe der Reliefstrukturen kann zwischen 0,001 mm und der maximalen Wandstärke der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht liegen, insbesondere zwischen 0,001 mm und 50 mm, vorzugsweise zwischen 0,001 mm und 30 mm, bevorzugt zwischen 0,001 mm und 15 mm.

Vorteilhafterweise können erfindungsgemäße Bauteile ein großes Spektrum an Wandstärken aufweisen. Insbesondere können erfindungsgemäße Bauteile besonders dünne und/oder besonders dicke Wandstärken aufweisen. Vorteilhafterweise können erfindungsgemäße Bauteile zugleich besonders dünne und besonders dicke Wandstärken auf. Derartige Wandstärken sind alleine mittels eines Spritzgießverfahrens mit thermoplastischen Materialien sehr schwierig oder nicht zu erreichen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die dritte Schicht eine Wandstärke von 0,2 mm bis 50 mm auf. Insbesondere weist die dritte Schicht eine Wandstärke von 0,2 mm bis 30 mm auf. Vorzugsweise weist die dritte Schicht eine Wandstärke von 0,3 mm bis 15 mm auf. Bevorzugt weist die dritte Schicht eine Wandstärke von 0,5 mm bis 5 mm auf. Besonders bevorzugt weist die dritte Schicht eine Wandstärke von 0,8 mm bis 3 mm auf. Dabei ist die dritte Schicht insbesondere komplementär zur zweiten Schicht angeordnet. Das heißt die in der zweiten Schicht ausgebildeten Strukturen werden durch die dritte Schicht vorzugsweise ausgeglichen. Vorzugsweise weist die dritte Schicht eine ebene und/oder glatte der zweiten Schicht abgewandte Oberfläche auf.

Nach Maßgabe der Erfindung umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aufweisend einen Schichtaufbau, insbesondere einen Schichtaufbau mit wenigstens zwei Schichten, vorzugsweise zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauteils, die folgenden Schritte, insbesondere in der nachstehenden Reihenfolge: a) Bereitstellen eines eine Haltevorrichtung sowie eine erste und zweite Kavitätshälfte umfassenden Spritzgusswerkzeugs, b) Einbringen einer eine Dekorlage mit zumindest einer Dekorschicht umfassenden Folie in die erste Kavitätshälfte, c) Schließen des Spritzgusswerkzeugs durch Einsetzen der zweiten Kavitätshälfte in die erste Kavitätshälfte, so dass ein an der Folie anliegender erster Hohlraum entsteht, d) Beschichten der Folie mit einem ersten Material unter Ausbildung einer ersten Schicht durch Einbringen des ersten Materials in den ersten Hohlraum, wobei die erste Schicht mit zumindest einem Halteelement derart ausbildet wird, dass die Haltevorrichtung formschlüssig zum Halteelement angeordnet ist, e) Entfernen der zweiten Kavitätshälfte, wobei die mit der ersten Schicht beschichtete Folie in der ersten Kavitätshälfte verbleibt, indem das Halteelement durch die Haltevorrichtung gehalten wird.

Die Haltevorrichtung ist dabei vorzugsweise beweglich und/oder umfasst beweglich Bestandteile, insbesondere einen beweglichen Klemmrahmen und/oder zumindest einen beweglichen Haltearm.

Nach dem Einbringen der Folie in die erste Kavitätshälfte im Schritt b) und/oder vor dem Schließen des Spritzgusswerkzeugs im Schritt c) wird vorzugsweise die Haltevorrichtung, insbesondere der Klemmrahmen, gegen die Folie bewegt. Die Bewegung erfolgt vorzugsweise in eine Richtung senkrecht zu einer durch die Folie ausgebildeten Ebene. Die Folie wird dadurch vorzugsweise gegen die erste Kavitätshälfte gedrückt. Vorzugsweise wird die Folie zwischen der Haltevorrichtung, insbesondere zwischen dem Klemmrahmen, und der ersten Kavitätshälfte fixiert. Siehe auch Schritt I) weiter unten.

Im Schritt d) wird das erste Material vorzugsweise durch zumindest einen Thermoplast gebildet. Das Beschichten der Folie kann also auch als Hinterspritzen der Folie bezeichnet werden. Alternativ dazu kann das erste Material Polyurethan sein.

Das Beschichten bzw. Hinterspritzen der Folie im Schritt d) erfolgt vorzugsweise auf der Rückseite der Folie, insbesondere auf einer von der Folie gebildeten Grundierungsschicht. Die Grundierungsschicht ist vorzugsweise als eine Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Thermoplast der ersten Schicht ausgeführt. Die Folie ist dabei vorzugsweise eine IMD-Folie oder Insert-Folie.

Das Beschichten bzw. Hinterspritzen der Folie mit dem ersten Material unter Ausbildung der ersten Schicht erfolgt im Schritt d) vorzugsweise unmittelbar auf der Folie.

Beim Beschichten bzw. Hinterspritzen der Folie im Schritt d) wird die erste Schicht mit dem zumindest einen Halteelement vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Haltevorrichtung formschlüssig mit dem Halteelement verbunden ist. Vorzugsweise ist dabei ein durch die Haltevorrichtung ausgebildeter Haltearm formschlüssig zum Halteelement angeordnet und/oder formschlüssig mit dem Halteelement verbunden. Insbesondere kann die erste Schicht als eine Trägerschicht ausgebildet sein. Die erste Schicht kann in ihrer Wandstärke oder Dicke so bemessen sein, und/oder das erste Material kann so gewählt sein, dass das Bauteil eine vorgegebene mechanische Stabilität erreicht. Die mechanische Stabilität kann dabei eine Biegesteifigkeit oder Torsionsfestigkeit aufweisen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Spritzgusswerkzeug eine dritte Kavitätshälfte. Das Verfahren umfasst zusätzlich die folgenden Schritte, die vorzugsweise nach Schritt e) durchgeführt werden, insbesondere in der nachstehenden Reihenfolge: f) Schließen des Spritzgusswerkzeugs durch Einsetzen der dritten Kavitätshälfte in die erste Kavitätshälfte, so dass ein zweiter Hohlraum entsteht, g) Beschichten der mit der ersten Schicht beschichteten Folie mit einem zweiten Material unter Ausbildung einer zweiten Schicht durch Einbringen, insbesondere Injizieren, des zweiten Materials in den zweiten Hohlraum.

Das Wechseln der Kavitätshälfte von der zweiten zur dritten Kavitätshälfte kann beispielsweise mittels Drehteller-, Schiebetisch-, und/oder Wendeplattentechnologie erfolgen. Der Wechsel auf die dritte Kavitätshälfte kann auch manuell umgesetzt werden.

Der im Schritt f) entstehende zweite Hohlraum liegt vorzugsweise unmittelbar an der ersten Schicht an. Alternativ dazu kann eine weitere Dekorschicht und/oder eine weitere zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende Dekorlage auf der der Folie abgewandten Seite der ersten Schicht appliziert werden (siehe Schritt k) weiter unten). In diesem Fall liegt der zweite Hohlraum vorzugsweise unmittelbar an der weiteren Dekorschicht und/oder an der weiteren Dekorlage an.

Das Beschichten bzw. Überfluten mit dem zweiten Material unter Ausbildung der zweiten Schicht erfolgt im Schritt g) vorzugsweise auf der von der Folie abgewandten Oberfläche der ersten Schicht, vorzugsweise unmittelbar auf der ersten Schicht.

Alternativ dazu kann eine weitere Dekorschicht und/oder eine weitere zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende Dekorlage auf der der Folie abgewandten Seite der ersten Schicht appliziert werden (siehe Schritt k) weiter unten). In diesem Fall erfolgt das Beschichten bzw. Überfluten mit dem zweiten Material unter Ausbildung der zweiten Schicht im Schritt g) vorzugsweise unmittelbar auf der der ersten Schicht abgewandten Oberfläche der weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage. Die der ersten Schicht abgewandten Oberfläche der weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage bildet vorzugsweise eine Grundierungsschicht aus. Die Grundierungsschicht ist vorzugsweise als eine Kleberschicht und/oder Haftvermittlerschicht für eine Verbindung mit dem Polyurethan der zweiten Schicht ausgeführt.

Weiterhin ist es möglich, dass die weitere Dekorschicht und/oder die weitere zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende Dekorlage nur bereichsweise auf der der Folie abgewandten Seite der ersten Schicht appliziert werden. In diesem Fall erfolgt das Beschichten bzw. Überfluten mit dem zweiten Material unter Ausbildung der zweiten Schicht im Schritt g) vorzugsweise bereichsweise unmittelbar auf der ersten Schicht und bereichsweise unmittelbar auf der der ersten Schicht abgewandten Oberfläche der weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage.

Unter dem Begriff „Bereich“ wird in der vorliegenden Anmeldung insbesondere jeweils eine definierte Fläche einer Schicht oder Folie oder Lage in der durch die jeweilige Schicht und/oder Folie und/oder Lage ausgebildeten Ebene verstanden. So kann beispielsweise die erste Schicht zumindest einen ersten Bereich und zumindest einen zweiten Bereich aufweisen, wobei jeder der zwei oder mehreren Bereiche jeweils eine definierte Fläche in der durch die erste Schicht ausgebildeten Ebene einnimmt. Vorzugsweise erstrecken sich die jeweiligen Schichten, Folien oder Lagen parallel zueinander. Insbesondere erstreckt sich vorzugsweise die erste Schicht parallel zur weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage.

Der Begriff „bereichsweise“ wird in der vorliegenden Anmeldung vorzugsweise entsprechend der oben für den Begriff „Bereich“ genannten Weise verstanden.

Durch Vollenden des Schritts g) ist vorzugsweise das Herstellen des Bauteils erreicht.

Im Schritt g) ist das zweite Material vorzugsweise Polyurethan. Das Beschichten der mit der ersten Schicht beschichteten Folie kann also auch als Überfluten mit der ersten Schicht mit Polyurethan bezeichnet werden.

Besonders bevorzugt ist das zweite Material im Schritt g) ein Gemisch, insbesondere ein Polyurethan bildendes Gemisch. Vorzugsweise wird also das Gemisch in den zweiten Hohlraum eingebracht, insbesondere injiziert.

Vorzugsweise wird die mit der ersten Schicht beschichteten Folie im Schritt g) mit dem Gemisch beschichtet. Dabei kann die erste Schicht unmittelbar vom Gemisch überflutet und/oder übergossen werden. Alternativ dazu kann die der ersten Schicht abgewandte Oberfläche der weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage unmittelbar vom Gemisch überflutet und/oder übergossen werden. Weiterhin ist es möglich, dass die erste Schicht bereichsweise unmittelbar vom Gemisch überflutet und/oder übergossen wird und/oder die der ersten Schicht abgewandten Oberfläche der weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage bereichsweise unmittelbar vom Gemisch überflutet und/oder übergossen wird.

Vorzugsweise wird die erste Schicht im Schritt g) unmittelbar oder mittelbar vom Gemisch vollflächig überflutet und/oder übergossen. Der Begriff „Überfluten“ kann im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein Überfluten, ein Unterfluten, ein Anfluten und/oder ein Umfluten sein. Es sind also unterschiedliche Orientierungen des entstehenden Bauteils in den geschlossenen Formhälften möglich. Dabei wird die erste Schicht und/oder die weitere Dekorschicht und/oder die weitere Dekorlage jeweils an ihrer von der Folie abgewandten Oberfläche vom Gemisch zumindest bereichsweise bedeckt. Zur sprachlichen Vereinfachung wird in dieser Anmeldung insbesondere der Begriff „Überfluten“ verwendet. Dabei können die oben genannten Bedeutungen mitgelesen werden.

In dieser Anmeldung wird die aus Polyurethan gebildete zweite Schicht auch als Polyurethanschicht bezeichnet.

Das Aufbringen der Polyurethanschicht auf die erste Schicht und/oder die weitere Dekorschicht und/oder die weitere Dekorlage erfolgt vorzugsweise in Schritt g) durch zumindest bereichsweises Überfluten und/oder Übergießen der ersten Schicht und/oder der weiteren Dekorschicht und/oder der weiteren Dekorlage jeweils an ihrer von der Folie abgewandten Oberfläche vom mit wenigstens einer lösungsmittelhaltigen, vorzugsweise fließfähigen, polyurethanhaltigen Zusammensetzung und nachfolgendem Härten.

Vorzugsweise wird unter dem Begriff „fließfähige polyurethanhaltigen Zusammensetzung“ eine polyurethanhaltige Zusammensetzung verstanden, die vorzugsweise bei einer Temperatur von 25°C eine dynamische Viskosität aus einem Bereich von 2 mPas bis 1500 mPas, vorzugsweise von 10 mPas bis 1000 mPas, weiter bevorzugt von 10 mPas bis 500 mPas, aufweist, vorzugsweise bestimmt gemäß des in DIN EN ISO 3219:1994-10 beschriebenen Verfahrens, beispielsweise unter Verwendung eines HAAKE Viscotester® VT550, weiter bevorzugt unter Verwendung einer Zylinder- Messeinrichtung NV und eines Messbechers NV. Die wenigstens eine lösungsmittelhaltige, vorzugsweise fließfähige, polyurethanhaltige Zusammensetzung weist vorzugsweise freie, reaktive Gruppen, vorzugsweise freie Isocyanat-Gruppen oder freie gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen, und/oder jeweils entsprechende verkappte, reaktive Gruppen, die bei einer Temperatur aus einem Bereich von 30°C bis 180°C die entsprechende reaktive Gruppe wieder freisetzen, auf.

Wie bereits oben erläutert kann auf der ersten Schicht eine weitere Dekorschicht und/oder weitere Dekorlage applizierten sein. Die weitere Dekorschicht und/oder weitere Dekorlage weist vorzugsweise eine Grundierungsschicht an der der ersten Schicht abgewandten Oberfläche für eine Verbindung mit dem Polyurethan der zweiten Schicht auf. Die Grundierungsschicht ist vorzugsweise eine zumindest bereichsweise noch nicht vollständig ausgehärtete Grundierungsschicht, insbesondere Haftvermittlerschicht. Bei der Aushärtung, vorzugsweise vollständigen Aushärtung, der zumindest bereichsweise noch nicht vollständig ausgehärteten Grundierungsschicht und/oder der darauf aufgebrachten Polyurethanschicht können beispielsweise freie Isocyanat-Gruppen, die in der Grundierungsschicht enthalten sind, mit freien, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen der zur Herstellung der Polyurethanschicht verwendeten lösungsmittelhaltigen, vorzugsweise fließfähigen, polyurethanhaltigen Zusammensetzung reagieren.

Dadurch wird jeweils vorzugsweise die Haftung der Polyurethanschicht auf der Grundierungsschicht nach dem Aushärten gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, vorzugsweise gemäß Schritt q) (siehe weiter unten), signifikant verbessert.

Weiter bevorzugt wird die wenigstens eine lösungsmittelhaltige, vorzugsweise fließfähige, polyurethanhaltige Zusammensetzung aus der Gruppe, die aus Polyurethan-haltigen Dispersionen, Polyurethan-haltigen Harzen, Polyurethan- Lösungen, Zusammensetzungen aus Polyurethan-Vorläufern (2K-PLIR Systemen) und Mischungen davon besteht, ausgewählt, die vorzugsweise ebenfalls freie, reaktive Gruppen, vorzugsweise Isocyanat-Gruppen oder gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen und/oder jeweils entsprechende verkappte, reaktive Gruppen, die bei einer Temperatur aus einem Bereich von 30°C bis 180°C die entsprechende reaktive Gruppe wieder freisetzen, aufweisen.

Beispielsweise kann die wenigstens eine lösungsmittelhaltige, vorzugsweise fließfähige, polyurethanhaltige Zusammensetzung wie vorstehend beschrieben, als Zusammensetzungen aus Polyurethan-Vorläufern (2K-PLIR Systemen), insbesondere als Mischung wenigstens einer, der vorgenannten Verbindungen mit zwei oder mehr Isocyanat-Gruppen und wenigstens einer, der vorgenannten Verbindungen, die zwei oder mehr gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähige Gruppen aufweist, auf die Grundierungsschicht aufgebracht werden, wobei vorzugsweise entweder die wenigstens eine Verbindung mit zwei oder mehr Isocyanat-Gruppen oder die wenigstens eine Verbindung, die zwei oder mehr gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen aufweist, im molaren Überschuss eingesetzt wird.

Beispielsweise weisen Polyurethan-haltige Dispersionen, Polyurethan-haltige Harze und/oder Polyurethan-Lösungen, vorgenannte Prepolymere mit freien, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen, die vernetzt oder unvernetzt sein können, vorgenannte Prepolymere mit verkappten, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen, die vernetzt oder unvernetzt sein können, oder Mischungen davon und/oder vorgenannte Isocyanatprepolymere, die vernetzt oder unvernetzt sein können, vorgenannte verkappte Isocyanatprepolymere, die vernetzt oder unvernetzt sein können, oder Mischungen davon auf. Weiter bevorzugt weist die zur Herstellung der Polyurethanschicht verwendete wenigstens eine lösungsmittelhaltige, vorzugsweise fließfähige, polyurethanhaltige Zusammensetzung wenigstens ein organisches Lösungsmittel, beispielsweise Ethylacetat, 2-Butanon, Aceton, Toluol, Xylole oder Mischungen davon, auf.

Weiter bevorzugt ist eine zur Herstellung der Polyurethanschicht verwendete wenigstens eine lösungsmittelhaltige, vorzugsweise fließfähige, polyurethanhaltige Zusammensetzung, die vorgenannte Isocyanatprepolymere umfasst, wasserfrei. Vorgenannte verkappte Isocyanatprepolymere können dagegen als wässrige Dispersion vorliegen.

Weiter bevorzugt weist eine zur Herstellung Polyurethanschicht verwendete wenigstens eine lösungsmittelhaltige, vorzugsweise fließfähige, polyurethanhaltige Zusammensetzung, die vorgenannte Prepolymere mit freien, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen, die vernetzt oder unvernetzt sein können, vorgenannte Prepolymere mit verkappten, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen, die vernetzt oder unvernetzt sein können, oder Mischungen davon umfasst, Wasser und/oder wenigstens ein organisches Lösungsmittel, beispielsweise Ethylacetat, 2-Butanon, Aceton, Toluol, Xylole oder Mischungen davon, auf.

Bei Verwendung von 2K-PUR Systemen werden die Polyurethan-Vorläufer, beispielsweise Polyol-haltige und Isocyanat-haltige Komponente, vorzugsweise getrennt gelagert und erst bei der Anforderung im Mischkopf zusammengebracht. Durch die bei der Reaktion der Polyurethan-Vorläufer gebildete Reaktionswärme kommt es vorzugsweise zu einer Erwärmung auf eine Temperatur von 60°C bis 180°C, vorzugsweise von 80°C bis 120°C. Auch die Oberflächen bzw. Wandungen der Kavitätshälften können vorzugsweise eine Temperatur aus einem Bereich von 40°C bis 160°C, vorzugsweise aus einem Bereich von 80°C bis 120°C, aufweisen.

Das Einbringen, insbesondere Injizieren, der zur Herstellung der Polyurethanschicht verwendeten wenigstens einen lösungsmittelhaltigen, vorzugsweise fließfähigen, polyurethanhaltigen Zusammensetzung erfolgt vorzugsweise über einen Mischkopf, vorzugsweise bei einem Druck von weniger als 10 bar.

Eine erste Aushärtungsphase kann über eine Beaufschlagung des Spritzgusswerkzeugs mit Wärme, beispielsweise bei einer Temperatur von 60°C bis 160°C, vorzugsweise für eine Zeitspanne von 60 s bis 600 s, eingeleitet werden.

Nach dem Entfernen aus dem Spritzgusswerkzeug wird das Bauteil vorzugsweise noch ca. 24 h vor der weiteren Verwendung für eine Restaushärtung gelagert.

Bei der Aushärtung, vorzugsweise vollständigen Aushärtung, der zumindest bereichsweise noch nicht vollständig ausgehärteten Grundierungsschicht und der darauf aufgebrachten Polyurethanschicht können beispielsweise freie Isocyanat-Gruppen, die in der Grundierungsschicht enthalten sind, mit freien, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen Gruppen der zur Herstellung der Polyurethanschicht verwendeten lösungsmittelhaltigen, vorzugsweise fließfähigen, polyurethanhaltigen Zusammensetzung reagieren.

Vorzugsweise wird eine Schicht als „ausgehärtet“ im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet, wenn die zu einer Vernetzung fähigen Polymerbestandteile, vorzugsweise Bindemittel, beispielsweise freie Isocyanat- Gruppen und/oder freie, gegenüber Isocyanat-Gruppen reaktionsfähigen

Gruppen, der jeweiligen Schicht zu mehr als 95 % eine Vernetzung aufweisen.

Vorzugsweise kann vor und/oder während und/oder nach dem Aufbringen der Polyurethanschicht im Schritt g) und/oder im Schritt o) die Polyurethanschicht modifiziert und/oder strukturiert werden, vorzugsweise durch Einlegen/Auflegen von Partikeln auf die Grundierungsschicht und/oder durch Verwendung von Werkzeugstrukturen während des Aufbringens im Schritt g) und/oder im Schritt o) und/oder durch nachträgliches Bearbeiten der Polyurethanschicht mittels Prozessschritten einzeln oder in Kombination ausgewählt aus Laserbearbeitung, Überdrucken, Heißprägen, Kaltprägen, Blindprägen, mechanisches Bearbeiten.

Insbesondere mittels Laserbearbeitung und/oder mittels mechanischen Bearbeitens und/oder mittels Verwendung von Werkzeugstrukturen ist es möglich, offen liegende Reliefstrukturen in der Polyurethanschicht zu erzeugen mit einer minimalen Linienstärke und/oder einem minimal laserbaren Punktdurchmesser von 5 pm bis 150 pm, bevorzugt von 10 pm bis 100 pm. Damit sind feinste Details, insbesondere für Motive und/oder alphanumerische Informationen herstellbar. Es ist auch möglich, derartige feine Strukturen mit gröberen, makroskopischen Strukturen zu kombinieren, entweder in einer lateral benachbarten Kombination oder als Überlagerung einer groben Struktur mit einer feinen Struktur. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, indem mehrere der oben genannten Prozessschritte kombiniert werden, beispielsweise zur Erzeugung von groben Strukturen mit Abmessungen der einzelnen Strukturelemente von 0,5 mm bis 50 mm in Kombination mit einer Laserbearbeitung und/oder mechanischen Bearbeitung benachbart dazu und/oder überlagert dazu mit einer minimalen Linienstärke und/oder einem minimal laserbaren Punktdurchmesser von 5 pm bis 150 pm, bevorzugt von 10 pm bis 100 pm. Es ist aber ebenso möglich, dass grobe Strukturen und feine Strukturen gemeinsam als Werkzeugstruktur vorliegen und so in der Polyurethanschicht abgeformt werden. Die Tiefe der Reliefstrukturen kann zwischen 1 pm und der maximalen Wandstärke der Polyurethanschicht liegen, insbesondere zwischen 0,001 mm und 50 mm, vorzugsweise zwischen 0,001 mm und 30 mm, bevorzugt zwischen 0,001 mm und 15 mm.

Vorzugsweise kann eine Modifikation der Polyurethanschicht und/oder der Grundierungsschicht im Register zu in der Dekorlage und/oder in der Dekorschicht und/oder zu in der weiteren Dekorlage und/oder in der weiteren Dekorschicht bereits vorhandenen Designmerkmalen und/oder Motiven stattfinden. Beispielsweise kann eine Oberflächenstruktur im Register zu einer Holzmaserung insbesondere der Dekorlage und/oder Dekorschicht und/oder weiteren Dekorlage und/oder weiteren Dekorschicht angeordnet sein, und/oder es kann eine taktil und/oder optisch wahrnehmbare Struktur im Register zu einem Motiv insbesondere der Dekorlage und/oder Dekorschicht und/oder weiteren Dekorlage und/oder weiteren Dekorschicht angeordnet sein. Die genannten Strukturen können beispielsweise hergestellt sein durch Verfahrensschritte einzeln oder mehrfach oder in Kombination ausgewählt aus Verwendung von Werkzeugstrukturen während des Aufbringens in Schritt g) und/oder o), Laserbearbeitung, Überdrucken, Überprägen, mechanisches Bearbeiten.

Unter registergenau ist eine Lagegenauigkeit zweier oder mehrerer Lagen, Elemente, Bereiche 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 Lagen, Elementen, Bereichen und/oder Schichten zueinander ein wichtiges Merkmal, um die Prozesssicherheit und/oder die Produktqualität, aber auch die Fälschungssicherheit zu erhöhen. Die lagegenaue Positionierung kann dabei insbesondere mittels sensorisch, vorzugsweise optisch detektierbarer Registermarken erfolgen. Diese Registermarken können dabei entweder spezielle separate Lagen, Elementen, Bereichen und/oder Schichten darstellen oder selbst Teil der zu positionierenden Lagen, Elemente, Bereiche und/oder Schichten sein.

Eine durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Polyurethanschicht weist vorzugsweise transparente oder reduziert lichtdurchlässige Eigenschaften auf.

Beim Schritt g) und/oder in einem dem Schritt g) vorangehenden zusätzlichen Schritt wird vorzugsweise ein Polyurethan bildendes Gemisch an einem Mischkopf des Spritzgusswerkzeugs bereitgestellt. Dazu werden vorzugsweise Komponenten des Polyurethan bildenden Gemischs am Mischkopf miteinander vermischt. Das dadurch bereitgestellte Gemisch ist vorzugsweise fließfähig. Das Gemisch kann eine lösungsmittelhaltige und polyurethanhaltige Zusammensetzung sein. Die Komponenten umfassen vorzugsweise zumindest ein Polyol und ein Isocyanat.

Das bereitgestellte Gemisch ist insbesondere aus einem Polyol und einem Isocyanat gebildet und beinhaltet vorzugsweise weitere chemische Additive.

Anders ausgedrückt kann das Polyurethan bildende Gemisch eine lösungsmittelhaltige und polyurethanhaltige Zusammensetzung sein und insbesondere mehrere Komponenten aufweisen, einzeln oder in Kombination ausgewählt aus Polyol, Isocyanat, Katalysator, Trennmittel, Additiv.

Vorzugsweise startet beim Bereitstellen des Gemischs eine chemische Reaktion. Die chemische Reaktion ist vorzugsweise eine exotherme Reaktion. Weiterhin ist die chemische Reaktion vorzugsweise eine Vernetzungsreaktion, bei der sich vorzugsweise molekulare Polymerketten ausbilden. Vorzugsweise bilden sich Quervernetzungen zwischen den Polymerketten aus. Vorzugsweise wird bei der Vernetzungsreaktion Polyurethan gebildet. Vorzugsweise findet der zusätzliche Schritt unmittelbar vor dem Schritt g) statt, das heißt die das Gemisch bildenden Komponenten werden unmittelbar vor dem Injizieren in die geschlossenen Kavitätshälften miteinander vermischt.

Insbesondere startet die chemische Reaktion durch das Mischen der beiden Polyurethan bildenden Komponenten Polyol und Isocyanat. Vorzugsweise erfolgt dabei eine Vernetzungsreaktion unter Bildung der molekularen Polymerketten. Die Vernetzungsreaktion ist vorzugsweise exotherm. Vorzugsweise bleiben die Komponenten Polyol und Isocyanat vor dem Mischprozess separiert und werden erst unmittelbar vor dem Injizieren in die geschlossenen Kavitätshälften gemäß Schritt g) zusammengeführt. Dadurch kann eine vorzeitige chemische Reaktion vermieden werden. Dadurch können vorteilhafterweise die rheologischen Fließeigenschaften des Gemischs für das Injizieren in die geschlossenen Kavitätshälften im Schritt g) aufrechterhalten werden.

Vorzugsweise ist das Gemisch beim Injizieren in die geschlossenen Kavitätshälften im Schritt g) dünnflüssig. Vorzugsweise liegt die Viskosität zu Beginn des Injizierens in die geschlossenen Kavitätshälften in einem Bereich zwischen 100 mPas bis 300 mPas, vorzugsweise 120 mPas bis 200 mPas, bei einer Temperatur des Gemischs von 40°C bis 100°C, vorzugsweise bei einer Temperatur des Gemischs von 50°C bis 75°C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur des Gemischs von 60°C bis 70°C.

Vorzugsweise steigt die Viskosität des Gemischs und/oder der sich bildenden Polyurethanschicht mit Fortschreiten der chemischen Vernetzungsreaktion bis zum Ende der chemischen Reaktion. Vorzugsweise härtet das Gemisch und/oder die sich bildende Polyurethanschicht mit Fortschreiten der chemischen Vernetzungsreaktion aus. Vorzugsweise ist am Ende der chemischen Reaktion eine vollständig ausgehärtete Polyurethanschicht gebildet. Das bereitgestellte Gemisch weist vorzugsweise reaktive Gruppen auf. Besonders bevorzugt weist das bereitgestellte Gemisch zumindest zwei reaktive Gruppen, vorzugsweise drei oder mehr reaktive Gruppen auf.

Vorzugsweise weisen die jeweiligen Komponenten des Gemischs jeweils zumindest zwei reaktive Gruppen, vorzugsweise drei oder mehr reaktive Gruppen auf. Insbesondere weist vorzugsweise das Polyol zumindest zwei reaktive Gruppen, vorzugsweise drei oder mehr reaktive Gruppen auf.

Weiterhin weist vorzugsweise das Isocyanat zumindest zwei reaktive Gruppen, vorzugsweise drei oder mehr reaktive Gruppen auf.

Die reaktiven Gruppen können vorzugsweise freie reaktive Gruppen und/oder verkappte reaktive Gruppen sein, die bei einer Temperatur aus einem Bereich von 30°C bis 180°C die entsprechende reaktive Gruppe wieder freisetzen.

Das Vorhandensein von drei oder mehr reaktiven Gruppen ermöglicht vorzugsweise die Ausbildung von Quervernetzungen zur Bildung der Polyurethanschicht.

Unter dem Begriff „Aushärten“ bzw. „Härten“ wird vorzugsweise der Übergang von einem flüssigen oder plastisch verformbaren Zustand in einen bei Standardbedingungen (Temperatur: 25°C, Druck: 1013 mbar) festen Zustand eines Stoffes oder Stoffgemisches verstanden.

Der Prozess des Aushärtens bzw. Härtens kann vorzugsweise durch Abkühlen, d.h. durch Reduzieren der Temperatur unter den Gefrierpunkt und/oder unter die Glasübergangstemperatur eines Stoffes oder Stoffgemisches und/oder durch physikalische Trocknung, d.h. durch Entfernung wenigstens eines flüssigen Bestandteils, beispielsweise Lösungsmittels, und/oder durch chemische Reaktion, beispielsweise durch Kettenpolymerisation, Polyaddition und/oder Polykondensation, erfolgen. Unter dem Begriff „polymere Komponente und/oder Vorläufer davon“ wird vorzugsweise ein Stoff oder Stoffgemisch verstanden, welches wenigstens ein, vorzugsweise organisches, Polymer und/oder wenigstens ein Vorläufer davon aufweist.

Unter dem Begriff „Polymer“ wird vorzugsweise ein Stoff verstanden, der aus vorzugsweise wenigstens 10 Struktureinheiten, sogenannten konstitutionellen Repetiereinheiten, aufgebaut ist, die gleich oder voneinander verschieden sein können und durch chemische Reaktion, vorzugsweise Kettenpolymerisation, Polyaddition und/oder Polykondensation, das wenigstens eine organische Polymer bilden. Vorzugsweise ist eine konstitutionelle Repetiereinheit (KRE) die kleinste sich wiederholende Gruppe von Atomen innerhalb eines Polymers.

Ein Polymer im Sinne der Erfindung kann unverzweigt oder verzweigt sein.

Unter dem Begriff „Vorläufer einer polymeren Komponente“ werden vorzugsweise Monomere oder Monomergemische sowie Oligomere und Mischungen davon verstanden, die sich jeweils zu dem entsprechenden unverzweigten oder verzweigten Polymer zusammenschließen können, vorzugsweise durch chemische Reaktion, weiter bevorzugt Kettenpolymerisation, Polyaddition und/oder Polykondensation.

Unter dem Begriff „reaktive funktionelle Gruppe“ wird vorzugsweise eine funktionelle Gruppe verstanden, die sich durch chemische Reaktion, weiter bevorzugt Kettenpolymerisation, Polyaddition und/oder Polykondensation, an der Bildung des entsprechenden unverzweigten oder verzweigten Polymers beteiligen kann.

Monomere oder Monomergemische im Sinne der Erfindung sind vorzugsweise niedermolekulare, reaktionsfähige Moleküle oder Gemische von reaktionsfähigen Molekülen, die sich jeweils zu dem entsprechenden unverzweigten oder verzweigten Polymer durch chemische Reaktion, weiter bevorzugt Kettenpolymerisation, Polyaddition und/oder Polykondensation, zusammenschließen können und dadurch konstitutionelle Repetiereinheit des Polymers bilden. Vorzugsweise weist ein reaktionsfähiges Molekül, beispielsweise Monomer, Oligomer und optional Polymer wenigstens eine reaktive funktionelle Gruppe auf.

Unter dem Begriff „Oligomer“ wird vorzugsweise ein Stoff verstanden, der aus vorzugsweise 2 bis 9 konstitutionellen Repetiereinheiten aufgebaut ist, die gleich oder voneinander verschieden sein können und sich vorzugsweise durch chemische Reaktion, weiter bevorzugt Kettenpolymerisation, Polyaddition und/oder Polykondensation, zu einem unverzweigten oder verzweigten Polymer zusammenschließen können.

Unter dem Begriff „ausgehärtete polymere Komponente“ wird vorzugsweise ein polymerer Stoff oder ein Gemisch polymerer Stoffe verstanden, der bzw. das bei Standardbedingungen (Temperatur: 25°C, Druck: 1013 mbar) einen festen Zustand aufweist und vorzugsweise nicht plastisch verformbar ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet die dritte Kavitätshälfte ein Negativ für die vorzugsweise aus Polyurethan zu bildende zweite Schicht aus. Dabei weist die Kavitätshälfte vorzugsweise unterschiedlich dicke Formkavitätsbereiche zur Ausbildung von unterschiedlichen Wandstärken der zweiten Schicht auf.

Vorzugsweise weist die Kavitätshälfte zumindest einen ersten Formkavitätsbereich zur Erzeugung der ersten Wandstärke der zweiten Schicht und zumindest einen zweiten Formkavitätsbereich zur Erzeugung der zweiten Wandstärke der zweiten Schicht auf. Dabei kann sich die erste Wandstärke von der zweiten Wandstärke insbesondere um 5% bis 75%, bevorzugt um 10% bis 50% unterscheiden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich die folgenden Schritte, die vorzugsweise nach Schritt g) durchgeführt werden, insbesondere in der nachstehenden Reihenfolge: h) Entfernen der dritten Kavitätshälfte oder Entfernen der ersten Kavitätshälfte, wobei das Bauteil in der Haltevorrichtung verbleibt, indem das Halteelement durch die Haltevorrichtung gehalten wird, i) Freigeben des Halteelements durch die Haltevorrichtung, j) Entformen des Bauteils.

Die mit der ersten und zweiten Schicht beschichtete Folie wird hier bereits als Bauteil bezeichnet.

Vorzugsweise verbleibt beim Entfernen der dritten Kavitätshälfte im Schritt h) das Bauteil in der ersten Kavitätshälfte.

Vorzugsweise ist eine Haftkraft des Polyurethans (PUR) der zweiten Schicht zur dritten Kavitätshälfte kleiner ist als eine Haftkraft des Thermoplast der ersten Schicht zur ersten Kavitätshälfte.

Fhaftung PUR zu dritten Kavitätshälfte < Fhaftung Thermoplast zu ersten Kavitätshälfte

Besonders bevorzugt ist eine Haftkraft des Halteelements und/oder der Halteelemente am Haltearm und/oder an den Haltearmen größer als eine Haftkraft der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht an der dritten Kavitätshälfte. Dadurch verbleibt das Bauteil vorzugsweise mit der Haltevorrichtung in der ersten Kavitätshälfte. Vorzugsweise bleibt dabei die Folie weiter durch die Haltevorrichtung, insbesondere durch den Klemmrahmen, gegen die erste Kavitätshälfte gedrückt.

Wird im Schritt h) die ersten Kavitätshälfte entfernt, verbleibt das Bauteil vorzugsweise in der dritten Kavitätshälfte.

Vorzugsweise erfolgt das Freigeben des Halteelements im Schritt i) durch ein Zurückfahren des beweglichen Haltearms aus dem Halteelement. Der bewegliche Haltearm ist vorzugsweise als Kolben ausgestaltet. Vorzugsweise umfasst die Haltevorrichtung mehrere Haltearme. Das Bauteil kann dabei ein Halteelement oder mehrere Halteelemente aufweisen. Die Haltearme werden vorzugsweise jeweils aus dem Halteelement herausbewegt oder jeweils aus dem korrespondierenden Halteelement herausbewegt.

Die vorzugsweise als Kolben ausgestalteten Haltearme können entlang ihrer Achse in der Haltevorrichtung zurückgefahren werden. Die Bewegungsrichtung der Haltearme bildet dabei jeweils vorzugsweise einen Entformungswinkel zu einer Schichtungsebene des Schichtaufbaus. Der Entformungswinkel beträgt vorzugsweise 1 ° bis 89°, besonders bevorzugt 1 ° bis 60°. Durch das Zurückfahren der Haltearme wird der Formschluss zwischen dem jeweiligen Haltearm und dem Halteelement und/oder dem korrespondierenden Halteelement überwunden.

Nach dem Zurückfahren der Haltearme wird der Klemmrahmen vorzugsweise von der Folie gelöst. Dazu wird der Klemmrahmen vorzugsweise bewegt. Vorzugsweise wird der Klemmrahmen in Richtung des Schichtaufbaus bewegt.

Ein gegebenenfalls bestehendes Vakuum zwischen der Folie und der ersten Kavitätshälfte wird vorzugsweise mit Umgebungsluft geflutet. Somit kann das Bauteil aus dem Spritzgusswerkzeug entnommen werden. Weiterhin ist es durch Einsatz der Drehtellertechnik, Würfeltechnik und/oder Wendeplattentechnik mehrere Bauteile parallel zueinander herzustellen.

Polyurethan ist nicht thermoplastisch, sondern ein Reaktionsprodukt mit einer anfänglich sehr niedrigen Viskosität. Daher kann Polyurethan Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, abformen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher vorteilhafterweise besonders flexibel einsetzbar im Hinblick auf spezielle Geometrievorgaben. Es können Bauteile mit Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, hergestellt werden. Diese Geometrien und/oder Strukturen können beispielsweise abrupte oder kontinuierliche Querschnittsveränderungen, insbesondere Verjüngungen, Ecken, Kanten, Spitzen und/oder Bögen umfassen. Insbesondere können die Bauteile besonders dicke Wandstärken und/oder abrupte Wandstärkensprünge aufweisen. Im Vergleich zum Spritzgießverfahren mit thermoplastischen Materialien entstehen sehr geringe und/oder sehr wenige geometrische Verzüge und/oder Einfallstellen und/oder Lunker. Die erfindungsgemäßen Bauteile weisen daher vorteilhafterweise eine hohe optische Qualität auf.

Vorzugsweise kann vor und/oder während und/oder nach dem Aufbringen der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht in Schritt g) die zweite Schicht modifiziert und/oder strukturiert werden, vorzugsweise durch Einlegen/Auflegen von Partikeln auf die erste Schicht und/oder durch Verwendung von Werkzeugstrukturen an der im Schritt f) eingesetzten dritten Kavitätshälfte und/oder durch nachträgliches Bearbeiten der zweiten Schicht mittels Prozessschritten einzeln oder in Kombination ausgewählt aus Laserbearbeitung, Überdrucken, Heißprägen, Kaltprägen, Blindprägen, mechanisches Bearbeiten.

Insbesondere mittels Laserbearbeitung und/oder mittels mechanischen

Bearbeitens und/oder mittels Verwendung von Werkzeugstrukturen ist es möglich, offen liegende Reliefstrukturen in der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht zu erzeugen mit einer minimalen Linienstärke und/oder einem minimal laserbaren Punktdurchmesser von 5 pm bis 150 pm, bevorzugt von 10 pm bis 100 pm. Damit sind feinste Details, insbesondere für Motive und/oder alphanumerische Informationen herstellbar. Es ist auch möglich, derartige feine Strukturen mit gröberen, makroskopischen Strukturen zu kombinieren, entweder in einer lateral benachbarten Kombination oder als Überlagerung einer groben Struktur mit einer feinen Struktur. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, indem mehrere der oben genannten Prozessschritte kombiniert werden, beispielsweise zur Erzeugung von groben Strukturen mit Abmessungen der einzelnen Strukturelemente von 0,5 mm bis 50 mm in Kombination mit einer Laserbearbeitung und/oder mechanischen Bearbeitung benachbart dazu und/oder überlagert dazu mit einer minimalen Linienstärke und/oder einem minimal laserbaren Punktdurchmesser von 5 pm bis 150 pm, bevorzugt von 10 pm bis 100 pm. Es ist aber ebenso möglich, dass grobe Strukturen und feine Strukturen gemeinsam als Werkzeugstruktur vorliegen und so in der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht abgeformt werden. Die Tiefe der Reliefstrukturen kann zwischen 1 pm und der maximalen Wandstärke der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht liegen, insbesondere zwischen 0,001 mm und 50 mm, bevorzugt zwischen 0,001 mm und 30 mm, vorzugsweise zwischen 0,001 mm und 15 mm.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt, der vorzugsweise zwischen Schritt e) und Schritt f) durchgeführt wird: k) Applizieren einer weiteren Dekorschicht und/oder einer weiteren zumindest eine weitere Dekorschicht umfassenden Dekorlage auf der der Folie abgewandten Seite der ersten Schicht. Die weitere Dekorschicht und/oder die weitere Dekorlage kann dabei durch Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Digitaldruck und/oder Functional Foil Bonding (FFB) auf der ersten Schicht aufgebracht werden. Die weitere Dekorschicht und/oder die weitere Dekorlage wird vorzugsweise auf der aus Thermoplast ausgebildeten ersten Schicht appliziert und im Schritt g) mit Polyurethan zur Ausbildung der zweiten Schicht überflutet.

Weiterhin ist es möglich, dass die weitere Dekorschicht und/oder die weitere zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende Dekorlage nur bereichsweise auf der der Folie abgewandten Seite der ersten Schicht appliziert wird.

Vorteilhafterweise ergänzen sich die Dekorlage und die weitere Dekorschicht bzw. die weitere Dekorlage in der Ausbildung eines Designs, insbesondere in Verbindung mit Durchleuchtungstechnologien.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Folie im Schritt b) mit ihrer Trägerseite an die erste Kavitätshälfte anliegend eingebracht.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Folie eine IMD-Folie. Die IMD-Folie wird im Schritt b) als Folienrollenmatenal in die erste Kavitätshälfte zugeführt oder als Label in die erste Kavitätshälfte eingesetzt. Alternativ dazu kann die Folie eine Insert-Folie sein. In diesem Fall wird die Insert-Folie im Schritt b) in die erste Kavitätshälfte eingesetzt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt, der vorzugsweise nach Schritt b) durchgeführt wird:

I) Andrücken der die Dekorlage umfassenden Folie an die erste Kavitätshälfte durch die Haltevorrichtung, insbesondere durch einen durch die Haltevorrichtung ausgebildeten Klemmrahmen. Der Schritt I) wird vorzugsweise vor dem Schließen des Spritzgusswerkzeugs aus dem Schritt c) durchgeführt. Vorzugsweise wird die Haltevorrichtung, insbesondere der Klemmrahmen, gegen die Folie bewegt. Die Bewegung erfolgt vorzugsweise in eine Richtung senkrecht zu einer durch die Folie ausgebildeten Ebene. Die Folie wird dadurch vorzugsweise gegen die erste Kavitätshälfte gedrückt. Vorzugsweise wird die Folie durch die Haltevorrichtung, insbesondere durch den Klemmrahmen, fixiert.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt umfasst, der vorzugsweise nach Schritt b) und/oder nach Schritt I) durchgeführt wird: m) Evakuieren der ersten Kavitätshälfte, so dass ein Vakuum zwischen der die Dekorlage umfassenden Folie und der ersten Kavitätshälfte hergestellt wird.

Vorzugsweise wird der Schritt m) unmittelbar nach Schritt b) und/oder unmittelbar nach Schritt I) durchgeführt. Alternativ dazu kann der Schritt m) während des Schritts c) oder unmittelbar nach Schritt c) durchgeführt werden.

Vorzugsweise wird das Vakuum zwischen der die Dekorlage umfassenden Folie und der ersten Kavitätshälfte auch während der Schritte c) bis g) aufrechterhalten. Im Fall des Entfernens der dritten Kavitätshälfte im Schritt h) wird das Vakuum zwischen der die Dekorlage umfassenden Folie und der ersten Kavitätshälfte vorzugsweise auch während des Schritts h) aufrechterhalten.

Durch das Evakuieren der ersten Kavitätshälfte wird die Folie und/oder das entstehende Bauteil vorteilhafterweise stabil in der ersten Kavitätshälfte gehalten. Weiterhin werden durch das Evakuieren der ersten Kavitätshälfte vorteilhafterweise Lufteinschlüsse oder Lunker in der ersten Schicht im Schritt d) und/oder in der zweiten Schicht im Schritt g) verhindert. Somit wird eine gute Qualität des Bauteils gewährleistet.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das erste Material durch ein Spritzgussmaterial gebildet, insbesondere durch zumindest einen Thermoplast, oder durch Polyurethan.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Material ein Überflutungsmaterial, insbesondere Polyurethan.

Polyurethan ist nicht thermoplastisch, sondern ein Reaktionsprodukt mit einer anfänglich sehr niedrigen Viskosität. Daher kann Polyurethan Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, abformen. Das erfindungsgemäße Bauteil, insbesondere die zweite Schicht des erfindungsgemäßen Bauteils, kann daher Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, aufweisen. Diese Geometrien und/oder Strukturen können beispielsweise abrupte oder kontinuierliche Querschnittsveränderungen, insbesondere Verjüngungen, Ecken, Kanten, Spitzen und/oder Bögen umfassen.

Insbesondere kann das Bauteil, insbesondere die zweite Schicht des Bauteils, besonders dicke Wandstärken und/oder abrupte Wandstärkensprünge aufweisen. Im Vergleich zum Spritzgießverfahren mit thermoplastischen Materialien entstehen sehr geringe und/oder sehr wenige geometrische Verzüge und/oder Einfallstellen und/oder Lunker. Die erfindungsgemäßen Bauteile weisen daher vorteilhafterweise eine hohe optische Qualität auf.

Das erste Material ist vorzugsweise transparent, also insbesondere ein transparenter Thermoplast oder transparentes Polyurethan. Das zweite Material ist vorzugsweise transparent, also insbesondere transparentes Polyurethan.

Es ist auch denkbar, dass das erste Material und/oder das zweite Material transluzent oder opak ausgeführt ist und/oder eingefärbt ist. Das erste Material und das zweite Material können dabei unterschiedliche Transmissionsgrade aufweisen.

In der vorliegenden Anmeldung wird eine Folie, Schicht oder Lage bei einer Transmission größer als 70% vorzugsweise als transparent bezeichnet. Bei einer Transmission zwischen 50% und 70% wird die Folie, Schicht oder Lage vorzugsweise als transluzent bezeichnet. Bei einer Transmission von weniger als 50% wird die Folie, Schicht oder Lage vorzugsweise als opak bezeichnet. Die genannten Prozent-Werte (%-Werte) beziehen sich insbesondere auf eine Transmission im vom menschlichen Auge wahrnehmbaren Wellenlängenbereich. Der vom menschlichen Auge wahrnehmbare Wellenlängenbereich wird vorzugsweise als der Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm angenommen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Spritzgusswerkzeug eine vierte Kavitätshälfte. Das Verfahren umfasst zusätzlich die folgenden Schritte, die vorzugsweise zwischen dem Entfernen der dritten Kavitätshälfte im Schritt h) und Schritt i) durchgeführt werden, insbesondere in der nachstehenden Reihenfolge: n) Schließen des Spritzgusswerkzeugs durch Einsetzen der vierten Kavitätshälfte in die erste Kavitätshälfte, so dass ein dritter Hohlraum entsteht, o) Beschichten der zweiten Schicht mit einem dritten Material unter Ausbildung einer dritten Schicht durch Einbringen, insbesondere Injizieren, des dritten Materials in den dritten Hohlraum, p) Entfernen der vierten Kavitätshälfte oder Entfernen der ersten Kavitätshälfte, wobei das Bauteil in der Haltevorrichtung verbleibt, indem das Halteelement durch die Haltevorrichtung gehalten wird.

Das dritte Material ist vorzugsweise ein Überflutungsmaterial, insbesondere Polyurethan. Das Beschichten der zweiten Schicht kann also auch als Überfluten mit der ersten Schicht mit Polyurethan bezeichnet werden. Das dritte Material ist vorzugsweise transparent, insbesondere transparentes Polyurethan.

Das Wechseln der Kavitätshälfte von der dritten zur vierten Kavitätshälfte kann beispielsweise mittels Drehteller-, Schiebetisch-, und/oder Wendeplattentechnologie erfolgen. Der Wechsel auf die vierte Kavitätshälfte kann auch manuell umgesetzt werden.

Der im Schritt n) entstehende dritte Hohlraum liegt vorzugsweise unmittelbar an der zweiten Schicht an.

Das Beschichten bzw. Überfluten mit dem dritten Material unter Ausbildung der dritten Schicht erfolgt im Schritt o) vorzugsweise auf der von der Folie abgewandten Oberfläche der zweiten Schicht, vorzugsweise unmittelbar auf der zweiten Schicht.

Durch Vollenden des Schritts o) ist vorzugsweise das Herstellen des Bauteils erreicht.

Die mit der ersten, zweiten und dritten Schicht beschichtete Folie wird hier bereits als Bauteil bezeichnet.

Vorzugsweise verbleibt beim Entfernen der vierten Kavitätshälfte im Schritt p) das Bauteil mit der Haltevorrichtung in der ersten Kavitätshälfte. Vorzugsweise ist eine Haftkraft des Polyurethans (PUR) der dritten Schicht zur vierten Kavitätshälfte kleiner ist als eine Haftkraft des Thermoplast der ersten Schicht zur ersten Kavitätshälfte.

Fhaftung PUR zu vierten Kavitätshälfte < Fhaftung Thermoplast zu ersten Kavitätshälfte

Besonders bevorzugt ist eine Haftkraft des Halteelements und/oder der Halteelemente am Haltearm und/oder an den Haltearmen größer als eine Haftkraft der vorzugsweise aus Polyurethan gebildeten dritten Schicht an der vierten Kavitätshälfte. Dadurch verbleibt das Bauteil vorzugsweise mit der Haltevorrichtung in der ersten Kavitätshälfte. Vorzugsweise bleibt dabei die Folie weiter durch die Haltevorrichtung, insbesondere durch den Klemmrahmen, gegen die erste Kavitätshälfte gedrückt.

Wird im Schritt p) die ersten Kavitätshälfte entfernt, verbleibt das Bauteil vorzugsweise in der vierten Kavitätshälfte.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die zweite Schicht und die dritte Schicht jeweils aus einem Überflutungsmaterial, insbesondere aus Polyurethan gebildet. Das zweite und das dritte Material sind in dieser Ausgestaltung also jeweils ein Überflutungsmaterial, insbesondere Polyurethan. Vorzugsweise ist dabei das zweite Material transluzent oder opak ausgeführt und/oder eingefärbt. Vorzugsweise ist dabei das dritte Material transparent ausgeführt. Vorzugsweise bildet die zweite Schicht dabei Geometrien und/oder Strukturen, insbesondere komplizierte Geometrien und/oder Strukturen, aus. Diese Geometrien und/oder Strukturen können beispielsweise abrupte oder kontinuierliche Querschnittsveränderungen, insbesondere Verjüngungen, Ecken, Kanten, Spitzen und/oder Bögen umfassen. Insbesondere kann die zweite Schicht besonders dicke Wandstärken und/oder abrupte Wandstärkensprünge aufweisen. Die dritte Schicht ist dabei vorzugsweise unmittelbar auf der zweiten Schicht angeordnet. Die dritte Schicht überdeckt dabei vorzugsweise die von der zweiten Schicht ausgeformten Geometrien und/oder Strukturen. Die dritte Schicht weist vorzugsweise eine glatte freie Oberfläche oder eine in anderer Weise als die zweite Schicht strukturierte freie Oberfläche auf. Vorzugsweise bildet die dritte Schicht also eine Schutzschicht auf der zweiten Schicht aus. Vorteilhafterweise sind die von der zweiten Schicht ausgeformten Geometrien und/oder Strukturen durch die dritte Schicht vor Verschmutzung und/oder Beschädigung geschützt und bleiben durch diese sichtbar.

Vorzugsweise wird das Vakuum zwischen der die Dekorlage umfassenden Folie und der ersten Kavitätshälfte auch während der Schritte n) und o) aufrechterhalten. Im Fall des Entfernens der vierten Kavitätshälfte im Schritt p) wird das Vakuum zwischen der die Dekorlage umfassenden Folie und der ersten Kavitätshälfte vorzugsweise auch während des Schritts p) aufrechterhalten.

Besonders bevorzugt ist das dritte Material im Schritt o) ein Gemisch, insbesondere ein Polyurethan bildendes Gemisch. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Ausführungen zu dem das zweite Material im Schritt g) bildende Gemisch verwiesen. Diese Ausführungen gelten für das dritte Material im Schritt o) entsprechend. Insbesondere kann dabei die Bezeichnung „Polyurethanschicht“ auch für die dritte Schicht gelten.

Nachfolgend werden vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung erläutert, die sich auf den Schritt g) und/oder den Schritt o) beziehen können. Zur Vereinfachung der Sprache werden dabei einheitliche Begriffe verwendet. Der Begriff „geschlossene Kavitätshälften“ kann dabei als der zweite Hohlraum in Bezug auf den Schritt g) und/oder als der dritte Hohlraum in Bezug auf den Schritt o) verstanden werden. Der Begriff „Polyurethanschicht“ kann als zweite Schicht in Bezug auf den Schritt g) und/oder als dritte Schicht in Bezug auf den Schritt o) verstanden werden. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Gemisch im Schritt g) und/oder im Schritt o) in die geschlossenen Kavitätshälften mit einem Fülldruck ausgewählt aus einem Bereich von 70 bar bis 140 bar, vorzugsweise von 80 bar bis 100 bar eingebracht, insbesondere injiziert. Im Schritt g) wird das Gemisch dabei vorzugsweise in den zweiten Hohlraum eingebracht, insbesondere injiziert. Im Schritt o) wird das Gemisch dabei vorzugsweise in den dritten Hohlraum eingebracht, insbesondere injiziert.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet sich die Polyurethanschicht in den geschlossenen Kavitätshälften infolge des Einbringens, insbesondere Injizierens, des Gemischs im Schritt g) und/oder im Schritt o) bei einer Temperatur ausgewählt aus einem Bereich von 40°C bis 160°C, vorzugsweise von 60°C bis 140°C, besonders bevorzugt von 80°C bis 120°C, und/oder bei einem Druck ausgewählt aus einem Bereich von 3 bar bis 100 bar, vorzugsweise von 5 bar bis 50 bar, besonders bevorzugt von 8 bar bis 30 bar, aus.

Vorteilhafterweise sind zur Bildung der Polyurethanschicht geringere Temperaturen als beim Einsatz von thermoplastischen Materialien im Spritzgießverfahren erforderlich.

Vorzugsweise startet mit der Bereitstellung des Polyurethan bildenden Gemischs am Mischkopf eine exotherme Reaktion im Gemisch. Durch diese exotherme Reaktion erwärmt sich vorzugsweise das im Schritt g) und/oder im Schritt o) in die geschlossenen Kavitätshälften eingebrachte Gemisch. Je nach der gerade vorliegenden zeitlichen Phase der exothermen Reaktion ist es vorteilhaft, das Gemisch jeweils so zu temperieren, insbesondere aufzuheizen oder abzukühlen, so dass die exotherme Reaktion bei einer in etwa gleich bleibenden Prozesstemperatur abläuft. Zu Beginn der exothermen Reaktion wird daher das Gemisch durch die dann vorherrschende gegenüber der Gemisch-Temperatur höhere Werkzeugtemperatur aufgeheizt bzw. erwärmt und im weiteren zeitlichen Verlauf der exothermen Reaktion mit zunehmend frei werdender thermischer Energie führt die weitgehend konstant gehaltene Werkzeugtemperatur dann zu einem Abkühlen des sich durch die Reaktion aufheizenden Gemisches, weil dann die Werkzeugtemperatur zeitweise unterhalb der Gemisch-Temperatur liegt, die durch die exotherme Reaktion beeinflusst wird. Die Werkzeugtemperatur ist während der exothermen Reaktion weitgehend konstant.

Die Kavitätshälften werden vorzugsweise vor dem Einbringen, insbesondere Injizieren, des Gemischs gemäß Schritt g) und/oder gemäß Schritt o) auf eine Temperatur ausgewählt aus einem Bereich von 40°C bis 160°C, vorzugsweise von 60°C bis 140°C, besonders bevorzugt von 80°C bis 120°, vortemperiert. Vorzugsweise ist die Temperatur des Gemischs zu Beginn der chemischen Reaktion und/oder unmittelbar nach dem Vermischen des Gemischs und/oder unmittelbar beim Injizieren in die geschlossenen Kavitätshälften niedriger als die Temperatur der Kavitätshälften (Werkzeugtemperatur). Vorzugsweise nimmt das Gemisch und/oder die sich bildende Polyurethanschicht aufgrund der niedrigen Wärmeleitfähigkeit des Polyurethans von ca. 0,020 W/Km bis 0,040 W/Km mit Fortschreiten der zeit und/oder mit Fortschreiten der Reaktion die voreingestellte Temperatur der Kavitätshälften (Werkzeugtemperatur) an.

Vorzugsweise beträgt eine Temperaturdifferenz für das Abkühlen des in den geschlossenen Kavitätshälften gebildeten Bauteils OK bis 100K, vorzugsweise OK bis 50K, besonders bevorzugt OK bis 30K. Die Temperaturdifferenz für das Abkühlen des in den geschlossenen Kavitätshälften gebildeten Bauteils ist damit vorteilhafterweise sehr viel niedriger als beim Spritzgießen von thermoplastischen Materialien. Vorteilhafterweise sind zur Bildung der Polyurethanschicht geringere Drücke erforderlich als beim Einsatz von thermoplastischen Materialien im Spritzgießverfahren.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt, der vorzugsweise nach Schritt g) und/oder nach Schritt o) durchgeführt wird: q) Härten des Gemischs innerhalb und/oder außerhalb der geschlossenen Kavitätshälften unter Ausbildung der Polyurethanschicht.

Die Dauer des Härtungsvorgangs innerhalb der geschlossenen Kavitätshälften beträgt vorzugsweise 10 Sekunden bis 120 Sekunden, besonders bevorzugt 20 Sekunden bis 90 Sekunden, weiter bevorzugt 30 Sekunden bis 70 Sekunden.

Das sind insbesondere das 2-fache bis 10-fache der Topfzeit des Gemisches, bevorzugt das 3-fache bis 7-fache der Topfzeit des Gemisches. Die Topfzeit ist dabei die Verarbeitbarkeitsdauer oder Gebrauchsdauer des reaktiven Gemisches.

Vorzugsweise wird das Bauteil während des Härtungsvorgangs in den geschlossenen Kavitätshälften abgekühlt. Die Dauer des Härtungsvorgangs innerhalb der geschlossenen Kavitätshälften kann auch als Kühlzeit bezeichnet werden. Nach Beendigung der Kühlzeit wird vorzugsweise unmittelbar der Schritt h) durchgeführt. Dabei werden die Kavitätshälften geöffnet. Die Kühlzeit richtet sich nach dem Aushärtegrad des Polyurethans und kann wie oben beschrieben variieren. Das anfangs liquide Polyurethan muss dabei in den festen Zustand übergegangen sein, so dass eine Verformung nach dem Öffnen der Kavitätshälften unterbleibt. Vorzugsweise übersteigt hierzu die Temperatur der Werkzeugkavität, das heißt insbesondere der Kavitätshälften, die Umgebungstemperatur um zumindest 5 K, vorzugsweise um 10 K.

Twerkzeugkavität ^> Tumgebung + 5 K

Die Dauer des Härtungsvorgangs außerhalb der geschlossenen Kavitätshälften, insbesondere auf einer Haltevorrichtung mit der Form des Bauteils, beträgt vorzugsweise 5 Minuten bis 90 Minuten, besonders bevorzugt 5 Minuten bis 45 Minuten.

Vorzugsweise steigt die Viskosität des Gemischs und/oder der sich bildenden Polyurethanschicht mit Fortschreiten der chemischen Vernetzungsreaktion.

Vorzugsweise härtet das Gemisch und/oder die sich bildende Polyurethanschicht mit Fortschreiten der chemischen Vernetzungsreaktion aus. Vorzugsweise ist am Ende der chemischen Vernetzungsreaktion eine vollständig ausgehärtete Polyurethanschicht gebildet.

Vorzugsweise wird das Gemisch im Schritt q) vollständig unter Ausbildung der Polyurethanschicht ausgehärtet.

Das Härten gemäß Schritt q) erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur ausgewählt aus einem Bereich von 20°C bis 160°C, vorzugsweise von 20°C bis 120°C.

Im Fall der Ausgestaltung mit einer auf der ersten Schicht applizierten weiteren Dekorschicht und/oder weiteren Dekorlage weist die weitere Dekorschicht und/oder weitere Dekorlage eine Grundierungsschicht, vorzugsweise eine zumindest bereichsweise noch nicht vollständig ausgehärtete Grundierungsschicht, insbesondere Haftvermittlerschicht, an der der ersten Schicht abgewandten Oberfläche für eine Verbindung mit dem Polyurethan der zweiten Schicht auf. Die zumindest bereichsweise noch nicht vollständig ausgehärteten Grundierungsschicht wird vorzugsweise zusammen mit dem darauf aufgebrachten Gemisch und/oder mit der darauf aufgebrachten Polyurethanschicht ausgehärtet, vorzugsweise vollständig ausgehärtet. Dabei bilden sich vorzugsweise Quervernetzungen zwischen Polyurethanschicht und Grundierungsschicht aus. Dabei wird die Polyurethanschicht vorzugsweise stoffschlüssig mit der Grundierungsschicht verbunden.

Der Verbund aus der ersten Schicht und/oder der weiteren Dekorschicht und/oder weiteren Dekorlage mit der Polyurethanschicht ist vorzugsweise formstabil. Vorzugsweise kann die Polyurethanschicht nicht zerstörungsfrei von der ersten Schicht und/oder der weiteren Dekorschicht und/oder weiteren Dekorlage entfernt werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt, der vorzugsweise nach Schritt i) und/oder Schritt j) durchgeführt wird: r) Entfernen der Trägerlage der Folie.

Diese vorteilhafte Ausgestaltung bezieht sich also vorzugsweise auf die Ausgestaltung der Folie als IMD-Folie.

Nach dem Durchführen des Schritts r) bleibt von der IMD-Folie vorzugsweise nur die Dekorlage auf dem Bauteil vorhanden.

Eine Ablöseschicht der IMD-Folie kann nach einem Entfernen der Trägerlage von der Folie vollständig oder teilweise auf der Dekorlage angeordnet sein und/oder vollständig oder teilweise auf der Trägerlage angeordnet sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Folie im Schritt b) als Rollenware und/oder als Endlosfolie und/oder als Bogen bereitgestellt und/oder mittels Folienvorschubgerätetechnik in die Kavitätshälfte eingebracht. Insbesondere kann eine IMD-Folie bevorzugt als Rollenware und/oder als Endlosfolie bereitgestellt werden. Eine IMD-Folie kann auch als Bogen bereitgestellt werden. Insbesondere kann eine Insert-Folie bevorzugt als Bogen bereitgestellt werden. Eine Insert-Folie kann auch als Rollenware und/oder als Endlosfolie bereitgestellt werden.

Vorzugsweise wird das Verfahren als ein IMD-Verfahren (IMD = In-Mold Decoration) durchgeführt. Dabei wird die die Dekorschicht umfassende Folie als Transferfolie mit einer Trägerschicht und einer die Dekorschicht aufweisenden Dekorlage insbesondere als Rollenware gefördert und dabei insbesondere gemäß Schritt b) in die erste Kavitätshälfte eingebracht.

Das Dekorationsverfahren über Lacktransfertechnologie ermöglicht im Vergleich zu anderen Dekorationsverfahren wie beispielsweise Lackieren mittels Nasslacken vorteilhafterweise eine deutlich höhere Designvielfalt. Dadurch können vorteilhafterweise Einzelbilder, technische Designs, haptische Oberflächen und viele andere Designvarianten erzeugt werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren den weiteren folgenden Schritt auf oder umfasst der Schritt b), e), h), i), j) und/oder Schritt p) den weiteren folgenden Teilschritt: s) Reinigen der Folie und/oder des Bauteils, vorzugsweise der ersten, zweiten und/oder dritten Schicht, insbesondere durch zumindest eine Bürste und/oder ein Gebläse und/oder eine Absaugeinrichtung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren den weiteren folgenden Schritt auf oder umfasst der Schritt j) den weiteren folgenden Teilschritt: t) Bedrucken des Bauteils, vorzugsweise der zweiten und/oder dritten Schicht, insbesondere in zumindest einem ersten und/oder zweiten Bereich, vorzugsweise allein oder in Kombination ausgewählt aus Inkjetdruck, Tiefdruck, Siebdruck, Flachdruck, Hochdruck, Flexodruck, Tampondruck.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren den weiteren folgenden Schritt auf oder umfasst der Schritt b) den weiteren folgenden Teilschritt: u) Vorbehandlung der Folie, vorzugsweise der Grundierungsschicht, insbesondere mittels eines Verfahrens allein oder in Kombination ausgewählt aus Coronabehandlung, Flammbehandlung, Plasmabehandlung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren den weiteren folgenden Schritt auf oder umfasst der Schritt j) den weiteren folgenden Teilschritt: v) Zuschneiden des Bauteils mittels Stanzen oder Wasserstrahlschneiden oder Laserschneiden.

Das Zuschneiden bezieht sich vorzugsweise auf ein außenseitiges Zuschneiden.

Vorzugsweise kann das Verfahren den weiteren folgenden Schritt aufweisen oder der Schritt j) kann den weiteren folgenden Teilschritt umfassen: w) Zerteilen des Bauteils in einzelne Nutzen, insbesondere bei Vorliegen von mehrere Nutzen aufweisender Rollenware oder bei Vorliegen eines mehrere Nutzen aufweisenden Bogens.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das in Schritt j) erhaltene Bauteil ausgewählt aus der Gruppe Display, Touchfeld, Panel, Blende, Funktionselement, insbesondere aus den folgenden Bereichen: Weiße Ware, Kraftfahrzeuge, Luftfahrt, Schiffe, Haushaltsgeräte, Telekommunikationsgeräte, Konsumgüter, Dokumente, Sicherheitselemente, Etiketten und/oder Elektronikartikel. Die genannten Verfahrensschritte und Unterschritte sind seriell (hintereinander ablaufend) beschrieben. Die genannten Verfahrensschritte und Unterschritte können, insbesondere zur Herstellung mehrerer erfindungsgemäßer Bauteile, auch zumindest teilweise parallel zueinander ablaufen. Dazu wird vorzugsweise die Drehtellertechnik und/oder Würfeltechnik und/oder Wendeplattentechnik verwendet.

Es ist weiter möglich, dass die Verfahrensschritte und Unterschritte einmal oder mehrmals durchgeführt werden. Insbesondere können sich Verfahrensschritte und Unterschritte wiederholen. Die bevorzugte Abfolge der Verfahrensschritte weist zumindest die Reihenfolge von Schritt a) - Schritt b) - Schritt c) - Schritt d) - Schritt e) - Schritt f) - Schritt g) - Schritt h) - Schritt i) - Schritt j) auf, wobei insbesondere zwischen diesen Schritten weitere Schritte oder Unterschritte eingefügt sein können.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage, die erste Schicht und ggf. weitere Dekorschichten und/oder weitere Applikationsschichten durch die darüberliegende, außenliegende und vorzugsweise aus Polyurethan gebildete zweite und/oder dritte Schicht als Schutzschicht geschützt sind. Dadurch werden vorteilhafte Effekte ermöglicht, wie beispielsweise die Erzeugung einer verstärkten optischen Tiefenwirkung.

Vorteilhafterweise ist die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage nur an einer Seite mit dem weiteren Schichtaufbau beschichtet. Insbesondere ist die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage nicht beidseitig eingekapselt. Daher ist die zumindest eine Dekorschicht umfassende Dekorlage vorteilhafterweise für eine weitere Bearbeitung zugänglich. Insbesondere ist durch den erfindungsgemäßen Schichtaufbau eine direkte Laserbearbeitung der Dekorlage bzw. Dekorschicht möglich, ohne dass dabei durch ein Spritzgussmaterial gelasert werden müsste.

Weiterhin ergeben sich vielseitige Möglichkeiten der Strukturintegrationen. Dabei können Strukturen beispielsweise in einer Kavitätshälfte des Spritzgusswerkzeugs vorgesehen sein. Eine solche Struktur kann beispielsweise auf die zweite und/oder dritte Schicht, das heißt insbesondere auf die aus Polyurethan gebildete Schutzschicht, abgebildet werden, so dass die Struktur im fertigen Bauteil vorderseitig sichtbar ist. Weiterhin kann eine solche Struktur auf die erste Schicht abgebildet werden, so dass die Struktur im fertigen Bauteil rückseitig sichtbar ist. Dabei ist hervorzuheben, dass bei einer rückseitigen Einbringung der Struktur die Dekorlage bzw. Dekorschicht auch sehr gut die Struktur mitabbildet. Als Strukturen können beispielsweise Mikrooder Nanostrukturen vorgesehen sein.

Weiterhin sind rückseitige Strukturen, welche sich durch die Dekorlage bzw. Dekorschicht bzw. eine diese umfassende IMD-Folie mit abbilden, hervorragend als Designelement sichtbar. Das Vorsehen von rückseitigen Strukturen kann auch mittels Laser erfolgen. Weiterhin kann eine weitere Applikation mittels Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Digitaldruck und/oder Functional Foil Bonding (FFB) vorgenommen werden.

Das Dekorationsverfahren über eine Transferfolie, wie beispielsweise eine IMD- Folie, das heißt über eine Lacktransfertechnologie, ermöglicht im Vergleich zu anderen Dekorationsverfahren wie Nasslackieren eine deutlich höhere Designvielfalt, so dass Einzelbilder, technische Designs, haptische Oberflächen und viele andere Designvarianten erzeugt werden können. Durch Dekoration mittels Transferfolie ist es möglich, auf einen oder mehrere sich der Dekoration anschließenden Prozess-Folgeschritte zu verzichten, wie z.B. ein separates Überdrucken oder Auslasern von Schriftzügen, Symbolen etc.. Somit können vorteilhafterweise wiederum Kosten bei der Dekoration eingespart werden. Eine Transferfolie könnte alle diese Dekorationselemente wie Dekordruck, Negativdekore wie Schriftzüge oder Symbole etc. bereits im Schichtaufbau der Übertragungslage aufweisen.

Weiter ist es auch möglich mehrere Dekorlagen und/oder Dekorschichten vorzusehen, sodass vorderseitige und rückseitige Strukturen vorgesehen sind. Das Vorsehen von den vorderseitigen und rückseitigen Strukturen kann auch mittels Laser erfolgen. Weiterhin kann eine Applikation mittels Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Digitaldruck und/oder Functional Foil Bonding (FFB) vorgenommen werden.

Bei einer Verwendung von transparenten und/oder transluzenten Kunststoffen kann ein Bauteil durchleuchtet werden. Somit ist eine Lichtintegration für ein entsprechend aufgebautes Bauteil möglich.

Nach Maßgabe der Erfindung wird ein Spritzgusswerkzeug beansprucht, welches eine Haltevorrichtung sowie eine erste, zweite und dritte Kavitätshälfte umfasst. Das Spritzgusswerkzeug wird zum Durchführen eines Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils aufweisend einen Schichtaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 12, und/oder zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 13 bis 22, beansprucht. Die Haltevorrichtung ist zum Halten des zumindest einen an der ersten Schicht ausgebildeten Halteelements ausgestaltet.

Die Haltevorrichtung ist dabei vorzugsweise beweglich und/oder umfasst beweglich Bestandteile, insbesondere einen beweglichen Klemmrahmen und/oder zumindest einen beweglichen Haltearm.

Vorzugsweise umfasst das Spritzgusswerkzeug zusätzlich eine vierte Kavitätshälfte. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Haltevorrichtung einen Klemmrahmen. Der Klemmrahmen ist zum Herstellen einer dichten Verbindung der ersten Kavitätshälfte mit der die Dekorlage umfassenden Folie ausgestaltet, so dass ein Vakuum zwischen der die Dekorlage umfassenden Folie und der ersten Kavitätshälfte herstellbar ist.

Der Klemmrahmen ist vorzugsweise hydraulisch, mechanisch, elektromechanisch und/oder pneumatisch ansteuerbar. Der Klemmrahmen drückt vorzugsweise die die Dekorlage umfassenden Folie gegen die ersten Kavitätshälfte. Vorzugsweise drückt der Klemmrahmen dabei die Folie entlang einer geschlossenen um laufenden Linie gegen die ersten Kavitätshälfte. Der Klemmrahmen weist dazu vorzugsweise eine ringförmige Gestalt auf. Die Ringform kann vorzugsweise rechteckig ausgestaltet sein. Der Klemmrahmen drückt sich dabei vorzugsweise an eine als Kleberschicht für eine Verbindung mit der ersten Schicht ausgestaltete Grundierungsschicht der Folie.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Klemmrahmen einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgeführt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Haltevorrichtung zumindest einen beweglichen Haltearm. Der Haltearm ist hydraulisch, mechanisch, elektromechanisch und/oder pneumatisch ansteuerbar, um den Haltearm vom Halteelement und/oder von der ersten Schicht weg zu bewegen.

Der bewegliche Haltearm ist vorzugsweise als Kolben ausgestaltet. Vorzugsweise umfasst die Haltevorrichtung mehrere Haltearme. Die vorzugsweise als Kolben ausgestaltete Haltearme können entlang ihrer Achse in der Haltevorrichtung bewegt werden. Insbesondere kann der Haltearm bzw. können die Haltearme vom Halteelement und/oder von der ersten Schicht weg bewegt werden. Insbesondere kann der bewegliche Haltearm bzw. können die beweglichen Haltearme mit dem Klemmrahmen verbunden sein. Vorzugsweise kann der bewegliche Haltearm bzw. können die beweglichen Haltearme in dem oder an dem Klemmrahmen beweglich gelagert sein. Insbesondere kann der bewegliche Haltearm bzw. können die beweglichen Haltearme aus dem Klemmrahmen heraus in Richtung auf das Halteelement oder in den Klemmrahmen hinein, also von dem Halteelement weg angetrieben beweglich sein.

Die Anzahl der Haltearme der Haltevorrichtung und die Anzahl der an der ersten Schicht vorgesehenen Halteelemente kann übereinstimmen. Es können im Gegensatz dazu aber auch mehrere Haltearme zu einem Halteelement korrespondieren. Die Anzahl, Anordnung und Orientierung der Haltearme ist dabei insbesondere abhängig von der Geometrie und Größe des Bauteils.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet die Bewegungsrichtung des Haltearms zu einer Schichtungsebene des Schichtaufbaus einen Entformungswinkel von 1 ° bis 89°, vorzugsweise einen Entformungswinkel von 1 ° bis 60°.

Das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren kann mit einem Spritzgusswerkzeug durchgeführt werden, das ein oder mehrere Merkmale des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs aufweist. Vorzugsweise wird das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren mit dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug durchgeführt.

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 schematische Ansichten zu einem ersten erfindungsgemäßen Bauteil.

Fig. 2 zeigt schematische Ansichten zu einem zweiten erfindungsgemäßen Bauteil.

Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm zu einem beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahren.

Fig. 4 zeigt Ansichten zu den einzelnen Schritten des in Fig. 3 dargestellten beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung des ersten erfindungsgemäßen Bauteils.

Fig. 5 zeigt Ansichten zu den einzelnen Schritten des in Fig. 3 dargestellten beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung des zweiten erfindungsgemäßen Bauteils.

Fig. 6 zeigt verschiedene Beispiele für eine Strukturierung einzelner Schichten eines erfindungsgemäßen Bauteils sowie für eine Applikation einer oder mehrerer weiterer Schichten eines erfindungsgemäßen Bauteils.

Fig. 7 zeigt einen schematischen Aufbau einer (a) IMD-Folie und einen schematischen Aufbau einer (b) Insert-Folie jeweils zum Bereitstellen einer zwischen einer ersten Schicht (Thermoplast) und einer zweiten Schicht (PUR) angeordneten weiteren Dekorlage.

Fig. 8 zeigt einen schematischen Aufbau einer (a) IMD-Folie und einen schematischen Aufbau einer (b) Insert-Folie jeweils zum Bereitstellen einer Dekorlage zum Beschichten mit einer ersten Schicht (Thermoplast).

In Fig. 1 zeigt schematische Ansichten zu einem ersten erfindungsgemäßen Bauteil. Fig. 1 (a) zeigt dazu eine schematische Schnittansicht des ersten erfindungsgemäßen Bauteils. Fig. 1 (b) zeigt eine schematische Draufsicht auf das erste erfindungsgemäße Bauteil. Das erste erfindungsgemäße Bauteil weist einen Schichtaufbau auf. Der Schichtaufbau ist in dieser Reihenfolge durch eine Dekorlage 1 , eine erste Schicht 3, eine weitere Dekorlage 2 und eine zweite Schicht 4 gebildet. Die erste Schicht 3 ist dabei durch einen Thermoplast gebildet. Die erste Schicht 3 wird daher auch als Thermoplastschicht bezeichnet. Die erste Schicht 3 weist beispielsweise eine Schichtdicke von 2 mm auf. Die zweite Schicht 4 ist durch Polyurethan gebildet. Die zweite Schicht 4 wird daher auch als Polyurethanschicht bezeichnet. Die zweite Schicht 4 weist beispielsweise eine Schichtdicke von 1 mm auf. Die Dekorlage 1 ist im vorliegenden Beispiel eine zu transferierende Lage einer IMD-Folie. Die Dekorlage 1 umfasst in dieser Reihenfolge eine Schutzschicht, eine Dekorschicht und eine Grundierungsschicht. Die Grundierungsschicht ist im vorliegenden Beispiel als Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Thermoplast der ersten Schicht 3 ausgestaltet.

In einer Abwandlung des ersten erfindungsgemäßen Bauteils wird auf die weitere Dekorlage 2 verzichtet. In diesem Fall ist der Schichtaufbau in dieser Reihenfolge durch eine Dekorlage 1 , eine erste Schicht 3 und eine zweite Schicht 4 gebildet. Die weiteren hier besprochen Merkmale gelten in gleicher Weise auch für diese Abwandlung des ersten erfindungsgemäßen Bauteils. Die erste Schicht 3 bildet im vorliegenden Beispiel zwei Halteelemente aus. Die beiden Halteelemente sind zueinander symmetrisch an zwei gegenüberliegenden Seiten des Bauteils angeordnet. Die Halteelemente sind beim ersten erfindungsgemäßen Bauteil jeweils als nach außen hervorstehende Laschen 5 ausgebildet. Die erste Schicht 3 und die beiden Laschen 5 sind einstückig ausgebildet. Die Laschen 5 sind ebenso wie erste Schicht 3 aus Thermoplast gebildet. Im vorliegenden Beispiel weisen die Laschen 5 an ihrem nach außen hervorstehenden Ende jeweils eine Einbuchtung 6 auf. Diese Einbuchtungen 6 ermöglichen jeweils das Eingreifen eines beweglichen Haltearms 11 einer an einem Spritzgusswerkzeug vorgesehenen Haltevorrichtung.

Fig. 1 (c) zeigt dazu eine Detailansicht als schematische Schnittansicht. Die Haltevorrichtung umfasst außer dem Haltearm 11 einen Klemmrahmen 10, welcher die die Dekorlage 1 aufweisende Folie, im vorliegenden Beispiel IMD- Folie, an die erste Kavitätshälfte 7 andrückt. Die Haltevorrichtung kann zusätzlich noch weitere Haltearme 11 aufweisen, im vorliegenden Beispiel einen weiteren Haltearm 11 (nicht dargestellt in der Detailansicht). Jeder Haltearm 11 ist beweglich entlang seiner Achse in einer Bohrung im Klemmrahmen 10 aufgenommen. Das äußere Ende des Haltearms 11 bildet dabei einen Vorsprung, welcher formschlüssig in die an der Lasche 5 vorgesehene Einbuchtung 6 eingreift. Auf diese Weise blockiert die Haltevorrichtung eine Bewegung des Bauteils sowohl in eine Richtung nach oben, als auch in eine Richtung nach unten. Das heißt die Haltevorrichtung blockiert eine Bewegung des Bauteils in beiden Richtungen senkrecht zur ersten Schicht 3. Weiterhin sind die beiden Haltearme 11 der Haltevorrichtung korrespondierend zu den Halteelementen des Bauteils zueinander symmetrisch und einander gegenüberliegend angeordnet. Daher wird auch eine seitliche Bewegung des Bauteils, das heißt eine Bewegung in der Schichtungsebene, durch die beiden gegenüberliegenden Haltearme 11 gehindert. Dadurch ist vorteilhafterweise ein sicheres Halten des Bauteils in der Haltevorrichtung ermöglicht. Der Haltearm 11 ist im vorliegenden Beispiel als Kolben ausgestaltet, welcher entlang seiner Achse beweglich ist. Der Haltearm 11 ermöglicht somit durch ein Zurückfahren aus der Einbuchtung 6 ein Freigeben des Halteelements und damit des Bauteils. Dazu kann der Haltearm 11 elektromechanisch angesteuert werden.

Fig. 2 zeigt schematische Ansichten zu einem zweiten erfindungsgemäßen Bauteil. Fig. 2 (a) zeigt dazu eine schematische Schnittansicht des zweiten erfindungsgemäßen Bauteils. Fig. 2 (b) zeigt eine schematische Draufsicht auf das zweite erfindungsgemäße Bauteil. Das zweite erfindungsgemäße Bauteil weist einen Schichtaufbau auf. Der Schichtaufbau hat die gleiche Abfolge wie beim ersten erfindungsgemäßen Bauteil. Ebenso kann in einer Abwandlung des zweiten erfindungsgemäßen Bauteils auf die weitere Dekorlage 2 verzichtet werden. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Erläuterungen zum ersten erfindungsgemäßen Bauteil verwiesen, die hier identisch gelten.

Die erste Schicht 3 bildet auch beim zweiten erfindungsgemäßen Bauteil zwei Halteelemente aus. Die beiden Halteelemente sind auch zueinander symmetrisch an zwei gegenüberliegenden Seiten des Bauteils vorgesehen. Im Unterschied zum ersten erfindungsgemäßen Bauteil sind die Halteelemente beim zweiten erfindungsgemäßen Bauteil ohne die nach außen hervorstehenden Laschen ausgebildet. Die Halteelemente sind jeweils als eine Einbuchtung 6 in der ersten Schicht ausgebildet. Dabei erstrecken sich die Einbuchtungen jeweils über einen Flächenbereich, über den sich auch die darunterliegende Dekorlage 1 erstreckt. Im vorliegenden Beispiel erstreckt sich auch die darüberliegende weitere Dekorlage 2 über diese Flächenbereiche. Die zweite Schicht 4 ist im vorliegenden Beispiel im Vergleich zu den darunterliegenden Schichten zurückversetzt, so dass diese die darunterliegenden Schichten in einem um laufenden Randbereich nicht bedeckt. Die zweite Schicht 4 erstreckt sich im vorliegenden Beispiel entsprechend auch nicht über den von den Einbuchtungen aufgespannten Flächenbereichen. Der von der zweiten Schicht 4 aufgespannte Flächenbereich kann auch bündig mit dem Flächenbereich der ersten Schicht 2 abschließen.

Die Einbuchtungen 6 ermöglichen wiederum jeweils das Eingreifen eines beweglichen Haltearms 11 einer an einem Spritzgusswerkzeug vorgesehenen Haltevorrichtung. Fig. 2 (c) zeigt dazu eine Detailansicht als schematische Schnittansicht. Die Haltevorrichtung umfasst außer dem Haltearm 11 einen Klemmrahmen 10, welcher die die Dekorlage 1 aufweisende Folie, im vorliegenden Beispiel IMD-Folie, an die erste Kavitätshälfte 7 andrückt. Die Haltevorrichtung kann zusätzlich noch weitere Haltearme 11 aufweisen, im vorliegenden Beispiel einen weiteren Haltearm 11 (nicht dargestellt in der Detailansicht). Jeder Haltearm 11 ist beweglich entlang seiner Achse in einer Bohrung im Klemmrahmen 10 aufgenommen. Das äußere Ende des Haltearms 11 bildet dabei einen Vorsprung, welcher formschlüssig in die in der ersten Schicht 3 vorgesehene Einbuchtung 6 eingreift. Auf diese Weise blockiert die Haltevorrichtung eine Bewegung des Bauteils sowohl in eine Richtung nach oben, als auch in eine Richtung nach unten. Das heißt die Haltevorrichtung blockiert eine Bewegung des Bauteils in beiden Richtungen senkrecht zur ersten Schicht 3. Weiterhin sind die beiden Haltearme 11 der Haltevorrichtung korrespondierend zu den Halteelementen des Bauteils zueinander symmetrisch und einander gegenüberliegend angeordnet. Daher wird auch eine seitliche Bewegung des Bauteils, das heißt eine Bewegung in der Schichtungsebene, durch die beiden gegenüberliegenden Haltearme 11 gehindert. Dadurch ist vorteilhafterweise ein sicheres Halten des Bauteils in der Haltevorrichtung ermöglicht. Der Haltearm 11 ist im vorliegenden Beispiel als Kolben ausgestaltet, welcher entlang seiner Achse beweglich ist. Der Haltearm 11 ermöglicht somit durch ein Zurückfahren aus der Einbuchtung 6 ein Freigeben des Halteelements und damit des Bauteils. Dazu kann der Haltearm 11 elektromechanisch angesteuert werden. Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm zu einem beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahren.

Fig. 4 zeigt Ansichten zu den einzelnen Schritten des in Fig. 3 dargestellten beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung des ersten erfindungsgemäßen Bauteils. In diesem Fall werden Laschen 5 mit Einbuchtungen 6 an der ersten Schicht 3 ausgebildet.

Fig. 5 zeigt Ansichten zu den einzelnen Schritten des in Fig. 3 dargestellten beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung des zweiten erfindungsgemäßen Bauteils. In diesem Fall werden Einbuchtungen 6 in der ersten Schicht 3 ohne das Vorsehen von Laschen ausgebildet.

Die Schritte des beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens werden gemeinsam für die Figuren 3 bis 5 erläutert. Das Verfahren wird mit einem Spritzgusswerkzeug durchgeführt. Das Spritzgusswerkzeug umfasst die Haltevorrichtung sowie eine erste 7, zweite 8 und dritte Kavitätshälfte 9. Die Haltevorrichtung weist einen Klemmrahmen 10 sowie korrespondierend zu den zwei herzustellenden Einbuchtungen 6 zwei symmetrisch gegenüberliegende Haltearme 11 auf.

Die folgenden Schritte erfolgen vorzugsweise nacheinander.

In einem Schritt S01 wird eine IMD-Folie in die erste Kavitätshälfte 7 eingelegt. Die IMD-Folie wird so in die erste Kavitätshälfte 7 eingelegt, dass die Trägerseite der IMD-Folie an der ersten Kavitätshälfte 7 anliegt. Die die Dekorlage 1 aufweisende Rückseite der IMD-Folie ist folglich später dem Spritzgussmaterial zugewandt. Nach dem Einlegen wird die IMD-Folie von einem Klemmrahmen 10 fest an die erste Kavitätshälfte 7 angedrückt. Der Klemmrahmen 10 weist in Draufsicht eine ringförmige Gestalt auf. Die Ringform ist dabei rechteckig ausgestaltet. Der Klemmrahmen 10 drückt die IMD-Folie entlang einer geschlossenen um laufenden Linie fest an die erste Kavitätshälfte 7. Zusätzlich zum Andrücken der IMD-Folie an die erste Kavitätshälfte 7 durch den Klemmrahmen 10 wird ein Vakuum zwischen der IMD-Folie und der ersten Kavitätshälfte 7 hergestellt, so dass die IMD-Folie gegen die erste Kavitätshälfte

7 angesaugt wird.

In einem Schritt S02 wird das Spritzgusswerkzeug durch Einsetzen der zweiten Kavitätshälfte 8 in die erste Kavitätshälfte 7 geschlossen. Dabei entsteht ein erster Hohlraum an der die Dekorlage 1 aufweisenden Rückseite der IMD-Folie. Der erste Hohlraum wird durch die Dekorlage 1 , durch die zweite Kavitätshälfte

8 und durch die im Klemmrahmen 10 vorgesehenen Haltearme 11 begrenzt.

Der Klemmrahmen 10 und die Haltearme 11 bilden zusammen die Haltevorrichtung. Außerdem kann der erste Hohlraum teilweise durch die erste Kavitätshälfte 7 begrenzt sein. Der erste Hohlraum entspricht dem Volumen der mittels Hinterspritzen herzustellenden ersten Schicht 3. Im Fall des ersten erfindungsgemäßen Bauteils umfasst der erste Hohlraum daher auch das Volumen der zusammen mit der ersten Schicht 3 herzustellenden Laschen 5 (siehe Figur 4, Schritt 2). Außerdem weist der erste Hohlraum in diesem Fall jeweils eine Einbuchtung am äußeren Ende des Volumens der Laschen auf. Die Einbuchtungen werden dabei jeweils durch das Hineinragen eines am Ende des Haltearms 11 vorgesehenen Vorsprungs in den ersten Hohlraum gebildet. Im Fall des zweiten erfindungsgemäßen Bauteils weist der erste Hohlraum die in der ersten Schicht 3 herzustellenden Einbuchtungen auf (siehe Figur 5, Schritt 2). Auch in diesem Fall werden die Einbuchtungen jeweils durch das Hineinragen eines am Ende des Haltearms 11 vorgesehenen Vorsprungs in den ersten Hohlraum gebildet.

In einem Schritt S03 wird die IMD-Folie an ihrer die die Dekorlage 1 aufweisenden Rückseite unmittelbar mit einem Thermoplast hinterspritzt. Dabei wird der erste Hohlraum mit dem Thermoplast gefüllt. Dabei wird die erste Schicht 3 ausgebildet. Im Fall des ersten erfindungsgemäßen Bauteils werden zusammen mit der ersten Schicht 3 auch die beiden Laschen 5 ausgebildet (siehe Figur 4, Schritt 3). Die Laschen 5 weisen in diesem Fall entsprechend den zuvor am ersten Hohlraum abgeformten Einbuchtungen jeweils eine Einbuchtung 6 an ihrem äußeren Ende auf. Der jeweils am Ende des jeweiligen Haltearms 11 vorgesehene Vorsprung greift daher jeweils formschlüssig in die entsprechende Einbuchtung 6 ein. Im Fall des zweiten erfindungsgemäßen Bauteils werden in der ersten Schicht 3 die beiden Einbuchtungen 6 entsprechend den zuvor am ersten Hohlraum durch die am Ende der Haltearme 11 vorgesehenen Vorsprünge abgeformten Einbuchtungen ausgebildet (siehe Figur 5, Schritt 3). Auch in diesem Fall greift jeweils der am Ende des jeweiligen Haltearms 11 vorgesehene Vorsprung daher formschlüssig in die entsprechende Einbuchtung 6 ein.

In einem Schritt S04 wird das Spritzgusswerkzeug nach Ablauf einer Kühlzeit von beispielsweise 60 Sekunden geöffnet. Dazu wird die zweite Kavitätshälfte 8 entfernt. Dabei werden die Halteelemente durch die Haltearme 11 der Haltevorrichtung gehalten. Ebenso drückt der Klemmrahmen 10 weiter die IMD- Folie an die ersten Kavitätshälfte 7 und das Vakuum zwischen IMD-Folie und erster Kavitätshälfte 7 wird aufrechterhalten. Daher verbleibt die mit der ersten Schicht 3 beschichtete IMD-Folie beim Öffnen des Spritzgusswerkzeugs sicher und formstabil in der ersten Kavitätshälfte 7.

In einem Schritt S05 wird das Spritzgusswerkzeug durch Einsetzen der dritten Kavitätshälfte 9 in die erste Kavitätshälfte 7 geschlossen. Dabei entsteht ein an der an der ersten Schicht 3 anliegender zweiter Hohlraum. Der zweite Hohlraum wird außerdem durch die dritte Kavitätshälfte 9 begrenzt. Der zweite Hohlraum entspricht dem Volumen der mittels Überflutens mit Polyurethan herzustellenden zweiten Schicht 4.

Alternativ dazu kann in weiteren Ausgestaltungen zunächst eine weitere

Dekorschicht und/oder eine weitere zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende Dekorlage 2 auf der ersten Schicht 3 angeordnet werden. Beim Schließen des Spritzgusswerkzeugs durch Einsetzen der dritten Kavitätshälfte 9 in die erste Kavitätshälfte 7 (Schritt S05) entsteht somit ein an der an der ersten Schicht 3, an der weiteren Dekorschicht und/oder an der weiteren Dekorlage anliegender zweiter Hohlraum. Der zweite Hohlraum wird außerdem wieder durch die dritte Kavitätshälfte 9 begrenzt. Der zweite Hohlraum entspricht ebenfalls dem Volumen der mittels Überflutens mit Polyurethan herzustellenden zweiten Schicht 4.

Das Wechseln der Kavitätshälfte von der zweiten 8 zur dritten Kavitätshälfte 9 kann beispielsweise mittels Drehteller-, Schiebetisch- und/oder Wendeplattentechnologie erfolgen.

In einem Schritt S06 wird die der IMD-Folie abgewandte Oberfläche der ersten Schicht 3 mit Polyurethan überflutet. Dabei wird der zweite Hohlraum mit dem Polyurethan gefüllt. Dabei wird die zweite Schicht 4 aus Polyurethan ausgebildet. Mit dem Fertigstellen der zweiten Schicht 4 ist die IMD-Folie mit der ersten 3 und der zweiten Schicht 4 beschichtet. Die erste Schicht 3 weist dabei die oben beschriebenen Halteelemente auf. Damit ist bereits ein erfindungsgemäßes Bauteil realisiert.

Im vorliegenden Beispiel wird die ersten Schicht 3 unmittelbar mit Polyurethan überflutet. In den weiteren Ausgestaltungen, bei denen eine weitere Dekorschicht und/oder eine zumindest eine weitere Dekorschicht umfassende weitere Dekorlage auf der ersten Schicht 3 angeordnet werden (siehe Alternative im Schritt S05), werden die weitere Dekorschicht, die weitere Dekorlage und/oder die erste Schicht 3 im Schritt S06 mit Polyurethan überflutet.

In einem Schritt S07 wird das Spritzgusswerkzeug nach Ablauf einer Kühlzeit von beispielsweise 60 Sekunden geöffnet. Dazu wird die dritte Kavitätshälfte 9 entfernt. Dabei werden die Halteelemente weiterhin durch die Haltearme 11 der Haltevorrichtung gehalten. Insbesondere ist eine Haftkraft der Halteelemente an den Haltearmen 11 größer als eine Haftkraft der aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht 4 an der dritte Kavitätshälfte 9. Außerdem drückt der Klemmrahmen 10 weiter die IMD-Folie an die ersten Kavitätshälfte 7 und das Vakuum zwischen IMD-Folie und erster Kavitätshälfte 7 wird aufrechterhalten. Daher verbleibt das Bauteil beim Öffnen des Spritzgusswerkzeugs sicher und formstabil in der ersten Kavitätshälfte 7.

In einem Schritt S08 werden die Halteelemente durch die Haltevorrichtung freigegeben. Dazu werden die Haltearme 11 der Haltevorrichtung jeweils aus dem korrespondierenden Halteelement herausbewegt. Im vorliegenden Beispiel werden die als Kolben ausgestaltete Haltearme 11 dazu entlang ihrer Achse in der Haltevorrichtung zurückgefahren. Die Bewegungsrichtung der Haltearme bildet dabei jeweils einen Entformungswinkel 12 von 30° bezüglich der Ebene der ersten Schicht 3. Durch das Zurückfahren der Haltearme 11 wird der Formschluss zwischen dem jeweiligen Haltearm 11 und dem korrespondierenden Halteelement überwunden. Nach dem Zurückfahren der Haltearme 11 wird der Klemmrahmen 10 von IMD-Folie gelöst. Außerdem wird das Evakuieren zwischen der IMD-Folie und der ersten Kavitätshälfte 7 beendet. Somit kann das Bauteil aus dem Spritzgusswerkzeug entnommen werden.

Nach dem Schritt S08 können in einem weiteren, nicht in den Figuren gezeigten Schritt eine Trägerschicht und eine Ablöseschicht der IMD-Folie vom Bauteil abgelöst werden. Weitere Erläuterungen dazu ergeben sich aus Fig. 8 (a) und der zugehörigen Beschreibung.

In einem weiteren Schritt (nicht dargestellt) können die beiden als Laschen 5 ausgestalteten Halteelemente entfernt werden. Das Entfernen der Laschen 5 kann durch Schneiden (beispielsweise mit einem Messer) und/oder durch Laserschneiden erfolgen.

Fig. 6 zeigt verschiedene Beispiele für eine Strukturierung einzelner Schichten eines erfindungsgemäßen Bauteils. Fig. 6 zeigt außerdem Beispiele für eine Applikation einer oder mehrerer Schichten zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils.

In einem ersten Beispiel (Fig. 6 (a)) weist die Dekorlage 1 eine Oberflächenstruktur auf. Die Oberflächenstruktur kann Designelemente umfassen oder verstärken. Weiterhin kann die Oberflächenstruktur haptische und/oder optische Effekte bewirken. Die Oberflächenstruktur kann beispielsweise Mikro- oder Nanostrukturen umfassen.

Die Oberflächenstruktur kann bereits vor dem Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens an der Dekorlage 1 der in das Spritzgusswerkzeug einzulegenden IMD-Folie vorgesehen sein. Die Oberflächenstruktur kann durch die erste Kavitätshälfte 7 auf die Dekorlage 1 aufgebracht, insbesondere abgeformt werden. Weiterhin kann die Oberflächenstruktur an der Dekorlage 1 in einem weiteren Schritt nach dem Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder nach dem Aufbringen der zweiten Schicht 4 auf die erste Schicht 3 vorgesehen werden. Dazu kann beispielsweise eine Nachbearbeitung mittels Laser, Prägen und/oder Fräsen erfolgen. Weiterhin kann eine erste Applikation 1 ‘ mittels Digitaldruck und/oder Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Functional Foil Bonding (FFB) vorgenommen werden. Vorzugsweise wird die erste Applikation 1‘ mittels Digitaldruck und/oder Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Functional Foil Bonding (FFB) auf der Dekorlage 1 aufgebracht (siehe dazu auch Fig. 6 (f), 6 (g) und 6 (i)). Die Oberflächenstruktur und/oder die erste Applikation 1 ‘ kann an der Dekorlage 1 durch eine Nachbearbeitung der Rückseite des Bauteils nach dem Aufbringen der zweiten Schicht 4 und dem Entnehmen des Bauteils aus der ersten Kavitätshälfte 7 vorgesehen werden. Weiterhin ist es möglich, dass die Oberflächenstruktur und/oder erste Applikation 1 ‘ an der Dekorlage 1 nach dem Aufbringen der ersten Schicht 3 und vor dem Aufbringen der zweiten Schicht 4 vorgesehen wird.

In einem zweiten Beispiel (Fig. 6 (b)) weist die Dekorlage 1 eine Oberflächenstruktur auf, die durch zwei Bearbeitungsschritte erzeugt wurde. Beispielsweise kann die Dekorlage 1 bereits vor dem Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine eigene Oberflächenstruktur aufweisen. Zusätzlich kann eine Oberflächenstruktur durch die erste Kavitätshälfte 7 auf die Dekorlage 1 abgeformt werden.

In einem dritten Beispiel (Fig. 6 (c)) weist die aus Polyurethan gebildete zweite Schicht 4 eine Oberflächenstruktur auf. Diese Oberflächenstruktur kann auch Designelemente umfassen oder verstärken. Weiterhin kann diese Oberflächenstruktur haptische und/oder optische Effekte bewirken. Die Oberflächenstruktur kann beispielsweise Mikro- oder Nanostrukturen umfassen.

Diese Oberflächenstruktur kann durch die dritte Kavitätshälfte 9 auf die zweite Schicht 4 abgeformt werden. Weiterhin kann diese Oberflächenstruktur in einem weiteren Schritt nach dem Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens an der zweiten Schicht 4 hergestellt werden. Dazu kann beispielsweise eine Nachbearbeitung mittels Laser, Prägen und/oder Fräsen erfolgen.

In einem vierten Beispiel (Fig. 6 (d)) weisen sowohl die Dekorlage 1 als auch die aus Polyurethan gebildete zweite Schicht 4 eine Oberflächenstruktur auf. Für die jeweilige Oberflächenstruktur ergeben sich wiederum die zu dem ersten bis dritten Beispiel aufgezeigten Möglichkeiten. Insbesondere kann die Oberflächenstruktur auf die Dekorlage 1 durch die erste Kavitätshälfte 7 abgeformt werden und die Oberflächenstruktur auf die zweite Schicht 4 durch die dritte Kavitätshälfte 9 abgeformt werden.

In einem fünften Beispiel (Fig. 6 (e)) ist eine weitere Dekorlage 2 zwischen der ersten Schicht 3 und der zweiten Schicht 4 vorgesehen. Die weitere Dekorlage 2 kann eine Oberflächenstruktur und/oder eine zweite Applikation 2‘ aufweisen und/oder durch eine zweite Applikation 2‘ gebildet sein.

Die Oberflächenstruktur kann Designelemente umfassen oder verstärken. Weiterhin kann die Oberflächenstruktur optische Effekte bewirken. Die Oberflächenstruktur kann beispielsweise Mikro- oder Nanostrukturen umfassen.

Die Oberflächenstruktur an der weiteren Dekorlage 2 und/oder die zweite Applikation 2‘ wird vorzugsweise nach dem Aufbringen der ersten Schicht 3 und vor dem Aufbringen der zweiten Schicht 4 vorgesehen. Dabei kann beispielsweise eine Bearbeitung mittels Laser, Prägen und/oder Fräsen erfolgen. Die zweite Applikation 2‘ kann insbesondere mittels Digitaldruck und/oder Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Functional Foil Bonding (FFB) aufgebracht werden.

In einem sechsten Beispiel weisen sowohl die Dekorlage 1 als auch die weitere Dekorlage 2 eine Oberflächenstruktur und/oder eine erste 1 ‘ bzw. zweite Applikation 2‘ auf. Die weitere Dekorlage 2 kann dabei auch durch die zweite Applikation 2‘ gebildet sein. Fig. 6 (f) veranschaulicht dabei das Vorhandensein einer ersten Applikation 1 ‘. Der Fall, dass die Dekorlage 1 eine Oberflächenstruktur aufweist, könnte ausgehend von der Fig. 6 (f) durch ein Ersetzen der Schichten 1 und 1 ‘ durch die in der Fig. 6 (a) gezeigte Dekorlage 1 veranschaulicht werden. Für die jeweilige Oberflächenstruktur bzw. Applikation ergeben sich wiederum die zu dem ersten, zweiten und fünften Beispiel aufgezeigten Möglichkeiten. Beispielsweise kann die Oberflächenstruktur auf die Dekorlage 1 durch die erste Kavitätshälfte 7 abgeformt werden.

Die erste Applikation 1 ‘ wird vorzugsweise mittels Digitaldruck und/oder Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Functional Foil Bonding (FFB) auf der Dekorlage 1 aufgebracht. Die zweite Applikation 2‘ bildet vorzugsweise die weitere Dekorlage 2 und wird vorzugsweise mittels Digitaldruck und/oder Heißprägen und/oder Kaltprägen und/oder Functional Foil Bonding (FFB) aufgebracht. Beispielsweise wird sowohl die erste Applikation 1 ‘ als auch die zweite Applikation 2‘ mittels Digitaldruck aufgebracht.

Die Figuren 6 (g) bis 6 (i) zeigen den Aufbau der entsprechenden erfindungsgemäßen Bauteile detaillierter als die bisherigen Figuren 6 (a) bis 6 (f). Dabei stellen die Figuren 6 (g) bis 6 (i) keine vollkommen neuen Beispiele dar. Die Figur 6 (g) bezieht sich auf das erste Beispiel (Fig. 6 (a)) bzw. auf das zweite Beispiel (Fig. 6 (b)). Die Figur 6 (h) bezieht sich auf das fünfte Beispiel (Fig. 6 (e)). Die Figur 6 (i) bezieht sich auf das sechste Beispiel (Fig. 6 (f)). Bei den Figuren 6 (g) bis 6 (i) soll die Darstellung verdeutlichen, dass die Dekorlage 1 , die erste Applikation 1 ', die weitere Dekorlage 2 und/oder die zweite Applikation 2‘ vollflächig oder nur bereichsweise vorliegen können. Eine nur bereichsweise vorliegende Dekorlage 1 , erste Applikation 1‘, weitere Dekorlage 2 und/oder zweite Applikation 2‘ kann beispielsweise durch Prägung, Digitaldruck und/oder Laserbearbeitung hergestellt werden. Die Figuren 6 (g) und 6 (i) zeigen jeweils Beispiele, in denen eine vollflächig vorliegende Dekorlage 1 eine bereichsweise vorliegende erste Applikation 1 ‘ aufweist. Im Beispiel der Figur 6 (i) wird die weitere Dekorlage 2 außerdem durch eine bereichsweise vorliegende zweite Applikation 2‘ gebildet. Dabei ist beispielsweise die bereichsweise vorliegende zweite Applikation 2‘ durch eine Prägung hergestellt und die bereichsweise vorliegende erste Applikation 1 ‘ durch eine Laserbearbeitung hergestellt. In einem weiteren Beispiel können sowohl die bereichsweise vorliegende zweite Applikation 2‘ als auch die bereichsweise vorliegende erste Applikation T durch Digitaldruck hergestellt sein. Auch bei Fig. 6 (h) wird die weitere Dekorlage 2 durch eine bereichsweise vorliegende zweite Applikation 2‘ gebildet, wohingegen bei Fig. 6 (h) nur eine vollflächig vorliegende Dekorlage 1 vorhanden ist. Es versteht sich auch für die Figuren 6 (a) bis 6 (f) von selbst, dass die gezeigte Dekorlage 1 bzw. die gezeigte erste Applikation T bzw. die gezeigte weitere Dekorlage 2 bzw. die gezeigte zweite Applikation 2‘ jeweils vollflächig oder nur bereichsweise vorgesehen sein können. Hinzukommt, dass die Dekorlage 1 bzw. die weitere Dekorlage 2 jeweils aus einer oder mehreren Dekorschichten aufgebaut sein können.

Fig. 7 zeigt einen schematischen Aufbau einer (a) IMD-Folie 20 und einen schematischen Aufbau einer (b) Insert-Folie 30 jeweils zum Bereitstellen einer zwischen einer aus einem Thermoplast gebildeten ersten Schicht 3 und einer aus Polyurethan gebildeten zweiten Schicht 4 angeordneten weiteren Dekorlage 2. Die weitere Dekorlage 2 ist im fertigen Bauteil von vorne, das heißt von einer ersten Oberfläche aus zu sehen. Daher wird in Bezug auf die weitere Dekorlage 2 auch von einer Erstoberflächendekoration („First Surface Decoration“) gesprochen.

Nachfolgend wird der Schichtaufbau einer für die weitere Dekorlage 2 eingebrachten IMD-Folie 20 bzw. Insert-Folie 30 beschrieben. Dabei entspricht die Abfolge der Schichten der Abfolge im Schichtaufbau des entstehenden bzw. fertigen Bauteils.

Die IMD-Folie 20 weist eine erste Grundierungsschicht 21 auf. Die erste Grundierungsschicht 21 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Thermoplast der ersten Schicht 3 des Bauteils gebildet. Die erste Grundierungsschicht 21 liegt im fertigen Bauteil unmittelbar an die aus einem Thermoplast gebildete erste Schicht 3 an. Auf die erste Grundierungsschicht 21 folgt unmittelbar eine Dekorschicht 22. Auf die Dekorschicht 22 folgt unmittelbar eine zweite Grundierungsschicht 23. Die zweite Grundierungsschicht 23 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Polyurethan der zweiten Schicht 4 des Bauteils gebildet. Die zweite Grundierungsschicht 23 liegt im fertigen Bauteil unmittelbar an die aus Polyurethan gebildete zweite Schicht 4 an. Die erste Grundierungsschicht 21 , die Dekorschicht 22 und die zweite Grundierungsschicht 23 bilden zusammen die zu transferierende Lage der IMD- Folie 20, die im fertigen Bauteil die Dekorlage 2 bildet. Im Aufbau der IMD- Folie 20 folgt unmittelbar auf die zweite Grundierungsschicht 23 eine Ablöseschicht 24. Auf die Ablöseschicht 24 folgt unmittelbar eine Trägerschicht 25. Die Trägerschicht 25 wird durch eine PET-Folie gebildet. Die Ablöseschicht 24 und die Trägerschicht 25 werden vor dem Überfluten mit Polyurethan (Schritt S06) von der IMD-Folie 20 abgelöst.

Die Insert-Folie 30 weist eine Trägerschicht 31 auf. Die Trägerschicht 31 ist eine thermoplastische Folie. Die Trägerschicht 31 liegt im fertigen Bauteil unmittelbar an die aus einem Thermoplast gebildete erste Schicht 3 an. Auf die Trägerschicht 31 folgt unmittelbar eine dritte Grundierungsschicht 32. Die dritte Grundierungsschicht 32 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit der als thermoplastische Folie ausgestalteten Trägerschicht 31 gebildet. Auf die dritte Grundierungsschicht 32 folgt unmittelbar eine Dekorschicht 33. Auf die Dekorschicht 33 folgt unmittelbar eine vierte Grundierungsschicht 34. Die vierte Grundierungsschicht 34 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Polyurethan der zweiten Schicht 4 des Bauteils gebildet. Die vierte Grundierungsschicht 34 liegt im fertigen Bauteil unmittelbar an die aus Polyurethan gebildete zweite Schicht 4 an.

Fig. 8 zeigt einen schematischen Aufbau einer (a) IMD-Folie 40 und einen schematischen Aufbau einer (b) Insert-Folie 50 jeweils zum Bereitstellen einer Dekorlage 1 zum Beschichten mit einer aus einem Thermoplast gebildeten ersten Schicht 3. Die Dekorlage 1 liegt im fertigen Bauteil hinten, das heißt an einer zweiten Oberfläche. Daher wird in Bezug auf die Dekorlage 1 auch von einer Zweitoberflächendekoration („Second Surface Decoration“) gesprochen.

Nachfolgend wird der Schichtaufbau einer für die Dekorlage 1 eingebrachten IMD-Folie 40 bzw. Insert-Folie 50 beschrieben. Dabei entspricht die Abfolge der Schichten der Abfolge im Schichtaufbau des entstehenden bzw. fertigen Bauteils.

Die IMD-Folie 40 weist eine Trägerschicht 41 auf. Die Trägerschicht 41 wird durch eine PET-Folie gebildet. Die IMD-Folie 40 wird beim Schritt S01 so in die erste Kavitätshälfte 7 eingelegt, dass die Trägerschicht 41 der IMD-Folie 40 an der ersten Kavitätshälfte 7 anliegt. Auf die Trägerschicht 41 folgt unmittelbar eine die Ablöseschicht 42. Die Trägerschicht 41 und die Ablöseschicht 42 können nach dem Durchführen der Schritte S01 bis S08, das heißt nach dem Fertigstellen des Bauteils, von der IMD-Folie 40 abgelöst werden. Im Aufbau der IMD-Folie 20 folgt unmittelbar auf die Ablöseschicht 42 eine Schutzschicht 43. Nach einem Ablösen von Trägerschicht 41 und Ablöseschicht 42 kann die Schutzschicht 43 eine Oberfläche des fertigen Bauteils ausbilden. Auf die Schutzschicht 43 folgt unmittelbar eine Dekorschicht 44. Auf die Dekorschicht 44 folgt unmittelbar eine fünfte Grundierungsschicht 45. Die fünfte Grundierungsschicht 45 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Thermoplast der ersten Schicht 3 des Bauteils gebildet. Die fünfte Grundierungsschicht 45 wird im erfindungsgemäßen Verfahren mit Thermoplast hinterspritzt und liegt im fertigen Bauteil unmittelbar an die aus dem Thermoplast gebildete erste Schicht 3 an. Die Schutzschicht 43, die Dekorschicht 44 und die fünfte Grundierungsschicht 45 bilden zusammen die zu transferierende Lage der IMD-Folie 40, die im fertigen Bauteil die Dekorlage 1 bildet. Die Insert-Folie 50 weist eine Trägerschicht 51 auf. Die Trägerschicht 51 ist eine thermoplastische Folie. Die Insert-Folie 50 wird entsprechend dem Schritt S01 so in die erste Kavitätshälfte 7 eingelegt, dass die Trägerschicht 51 an der ersten Kavitätshälfte 7 anliegt. Auf die Trägerschicht 31 folgt unmittelbar eine sechste Grundierungsschicht 52. Die sechste Grundierungsschicht 52 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit der als thermoplastische Folie ausgestalteten Trägerschicht 51 gebildet. Auf die sechste Grundierungsschicht 52 folgt unmittelbar eine Dekorschicht 53. Auf die Dekorschicht 53 folgt unmittelbar eine siebte Grundierungsschicht 54. Die siebte Grundierungsschicht 54 wird durch eine Kleberschicht für eine Verbindung mit dem Thermoplast der zweiten Schicht 3 des Bauteils gebildet. Die siebte Grundierungsschicht 54 wird im erfindungsgemäßen Verfahren mit Thermoplast hinterspritzt und liegt im fertigen Bauteil unmittelbar an die aus dem Thermoplast gebildete erste Schicht 3 an.

Für den Fachmann ist es klar, dass die vorstehend aufgeführten Ausführungsvananten der Vorrichtungen, Einrichtungen, Verfahren oder Verfahrensschritte, beliebig miteinander kombiniert werden können und keine Limitierung, insbesondere in ihrer Formgebung und Kombination, darstellen.

Bezugszeichenliste

1 Dekorlage

1‘ erste Applikation

2 weitere Dekorlage

2‘ zweite Applikation

3 erste Schicht

4 zweite Schicht

5 Lasche

6 Einbuchtung

7 erste Kavitätshälfte

8 zweite Kavitätshälfte

9 dritte Kavitätshälfte

10 Klemmrahmen

11 Haltearm

12 Entformungswinkel

20 IMD-Folie

21 erste Grundierungsschicht

22 Dekorschicht

23 zweite Grundierungsschicht

24 Ablöseschicht

25 Trägerschicht

30 Insert-Folie

31 Trägerschicht

32 dritte Grundierungsschicht

33 Dekorschicht

34 vierte Grundierungsschicht 40 IMD-Folie

41 Trägerschicht 42 Ablöseschicht

43 Schutzschicht

44 Dekorschicht

45 fünfte Grundierungsschicht 50 Insert-Folie

51 Trägerschicht

52 sechste Grundierungsschicht

53 Dekorschicht

54 siebte Grundierungsschicht