Die Entwicklungsgeschichte hochtransparenter Mehrschichtfolien

Die Entwicklungsgeschichte hochtransparenter Mehrschichtfolien

Auf der Suche nach Alternativen zu Glasfolien

Die Entwicklung von hochtransparenten Mehrschichtfolien begann mit der Gründung der hundertprozentigen Tochtergesellschaft Shine Techno Co., Ltd. durch die Wavelock Holdings Co., Ltd. im April 2006. Durch das Laminieren von Polycarbonatharz, das sich durch seine Schlagfestigkeit auszeichnet, mit kratzfestem Acrylharz gelang es, ein Produkt zu entwickeln, das sich durch seine Leichtigkeit, Bruchsicherheit und Größe sowie Wetterbeständigkeit auszeichnete. Daraufhin gab Jun Kinebuchi, der damalige Präsident von Wavelock HD, grünes Licht für das neue Produkt.

Alles begann mit dem Handydisplay

Im Jahr 2006, als Touch-Panels aufkamen, befand sich das Pre-Smartphone-Mobiltelefon, heute auch als Galápagos-Handy bekannt, in der Verbreitungsphase. Shine Techno, spezialisiert auf die Fertigung der Frontplatten dieser Mobiltelefone, verzeichnete eine rege Nachfrage von zahlreichen in- und ausländischen Kunden, darunter Sony aus Japan, Samsung und LG aus Südkorea sowie Nokia aus Finnland.

Aus dem Display-Geschäft auf Grund der Überlegenheit von Glas verdrängt

Dieser Boom hielt jedoch nicht lange an. Der Anteil der Smartphones an den Mobiltelefonen ist von noch rund 4 % im Jahr 2010 rasant gestiegen, und die Glashersteller reagierten darauf mit der Entwicklung von bruchfesten Produkten, die bei einem Bruch nicht zersplittern. Glas zeichnet sich grundsätzlich durch hervorragende elektrische Eigenschaften und eine gute Reaktionsfähigkeit aus. Es ist auch in der Hinsicht überlegen, dass es keine Fremdstoffe im Herstellungsprozess zulässt. Dies hatte zur Folge, dass der Harzanteil in Smartphones durch Glas ersetzt wurde und die Nachfrage nach Harz zurückging.

Shine Techno konzentrierte sich daraufhin auf das Gehäuse hinter den LCD-Bildschirmen von Smartphones. Die ersten hochtransparenten Mehrschichtfolien waren noch 1 bis 1,2 mm dick und ähnelten eher Platten als Folien. Für Smartphone-Gehäuse wurden sie auf 0,5 bis 0,64 mm verdünnt und vermarktet. Im Gegensatz zu den Metalldekorfolien gab es bei den hochtransparenten Mehrschichtfolien jedoch viele große Unternehmen als Wettbewerber. Hinzu kamen immer konkurrenzfähigere chinesische Unternehmen, so dass die hochtransparenten Mehrschichtfolien von Shine Techno zunehmend verdrängt wurden und die Aufträge allmählich zurückgingen.

Trial und Error auf dem Weg zur Fahrzeuganwendung

Im April 2010 wurde Shine Techno in das neu gegründete Unternehmen Wavelock Advanced Technology Inc. integriert. Um den Umsatzrückgang im Smartphone-Bereich in den 2010er Jahren auszugleichen, versuchte Shine Techno, Produkte für Automobilanwendungen zu entwickeln, bei denen Synergien mit Wavelock Advanced Technology erzielt werden konnten. So wurde aufgrund von Problemen mit der Witterungsbeständigkeit von Polycarbonatharz, die beispielsweise bei vergilbenden Scheinwerferabdeckungen auftraten, 2010 eine Version mit verbesserter Witterungsbeständigkeit entwickelt. Im Jahr 2018 folgte ein verbessertes Produkt, das durch ausgeklügelte Form- und Druckverfahren die bisherigen Probleme der Verformung durch Feuchtigkeitsaufnahme stabilisierte. Dieses wurde im Touchpanel des Navigationssystems des italienischen Luxussportwagenherstellers Maserati eingesetzt. Das neue Produkt aus einem teuren Spezialpolycarbonatharz konnte sich jedoch außerhalb von Maserati nicht durchsetzen, unter anderem wegen des verschärften Preiswettbewerbs für dicke Platten von etwa 1 mm Dicke. Dies führte zur Entwicklung einer dünnen Folie mit einer Dicke von weniger als 0,3 mm, witterungsbeständigen Spezifikationen und einer reduzierten Phasendifferenz (“Retardierung”) an beiden Enden aufgrund der Doppelbrechung des Lichts. In der zweiten Hälfte der 2010er Jahre wurde die Geschäftsentwicklung zunehmend schwieriger, da die Nachfrage nach Smartphones nachließ und Automobilanwendungen noch ausstanden.

Erfolge in den 2020er Jahren

In den 2020er Jahren zeigten sich die Erfolge der Entwicklungsbemühungen. Wavelock begann mit der Lieferung von Mehrschichtfolien für das Head-up-Display der Elektrofahrzeuge von Volkswagen (VW). Das Head-up-Display ist ein Gerät, das Geschwindigkeit, Navigationsinformationen, Tankmarkierungen und andere Informationen im Sichtfeld des Fahrers anzeigt. Der Verzögerungswert wurde auf weniger als 40 Nanometer (ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter) reduziert, was etwa 30 % unter dem Normalwert liegt, und es wurden Verbesserungen vorgenommen, damit die Bilder der Lichtquelle direkt auf die Windschutzscheibe projiziert werden können. Darüber hinaus wurde durch eine Verdickung der Acrylharzschicht der Oberfläche eine ausreichende Härte auch ohne Hartbeschichtung erreicht, wodurch der Preis gesenkt werden konnte.

Die Entwicklung härterer, verformbarer und witterungsbeständiger Folien

Im Jahr 2022 wurde die hochtransparente Mehrschichtfolie Shinetech® HW-10SU auf den Markt gebracht. Sie ist härter als herkömmliche Produkte, verfügt über eine bessere Formbarkeit und Witterungsbeständigkeit und eignet sich damit ideal für den Einsatz auf immer größeren Displays und Touchscreens in der Automobilindustrie. Die Folie weist eine Dicke von 0,25 mm auf. Im Bleistifthärtetest erreichte das Produkt, das zuvor eine Härte von H aufwies, im Zustand ohne Hartbeschichtung eine Härte von 3H. Dies bedeutet eine deutliche Verbesserung der Oberflächenhärte. Darüber hinaus wurde die Vergilbungsgeschwindigkeit unter Sonneneinstrahlung auf ein Zehntel der Geschwindigkeit herkömmlicher Produkte reduziert, was eine erhebliche Verbesserung der Witterungsbeständigkeit darstellt. Die hochtransparente Mehrschichtfolie weist zudem hervorragende optische Eigenschaften auf. Damit ist ein Produkt entstanden, das Glas ersetzen kann, das in gebogenen Formen schwer herzustellen ist.

Grafik = Vergleich der Leistung der neu entwickelten transparenten Mehrschichtfolie mit herkömmlichen Produkten.

Das Werk Ichinoseki wird verlagert, um neue Materialien für das Prototypen-Geschäft aufzunehmen.

Im April 2023 hat Wavelock Advanced Technology sein Ichinoseki-Werk (Ichinoseki, Präfektur Iwate), das hochtransparente Mehrschichtfolien entwickelt und herstellt, an einen neuen Standort in der Stadt Ichinoseki verlegt. Im neuen Werk, dessen Gesamtfläche um etwa das 2,5-Fache vergrößert wurde, wurde ein Prototyp-Geschäft gestartet. Durch die kostenpflichtige Bereitstellung einer Extrusionsformmaschine, die verschiedene Mehrschichten, darunter drei Typen und fünf Schichten, mit einer maximalen Breite von etwa 800 mm herstellen kann, wird eine gegenseitige Förderung der Forschung und Entwicklung von Rohstoffherstellern und Herstellern von Funktionsplatten ermöglicht. Im Rahmen der Produktentwicklung werden neue Harzmaterialien wie Biopolycarbonat auf pflanzlicher Basis und technische Superkunststoffe mit hoher Wärmebeständigkeit und mechanischer Festigkeit für Mehrschichtfolien eingesetzt. Die Einrichtung und der Betrieb dieser Prototyp-Geschäftslinie dienen dazu, die neuesten Bedürfnisse und Markttrends zu ermitteln und mit Industrieunternehmen und Kunden auszutauschen. Ziel ist es, ein neues Geschäftsfeld für Kunststofffolien zu schaffen. Damit ist Wavelock nun auch zusätzlich zu seiner Mehrschichttechnologie bestens aufgestellt, die im Laufe der Jahre entwickelte Produktions- und Massenproduktionstechnologie zu unterstützen.

Nach einer Phase der strategischen Produktentwicklung, einer bewährten Erfolgsbilanz bei Automobilanwendungen und dem Prototypen-Geschäft, das nun in die nächste Phase eintritt, verzeichnet das hochtransparente Mehrschichtfolien-Geschäft endlich einen Aufschwung.