CN101856857A - 模内装饰成型方法及模制品 - Google Patents

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张浚元
刘力夫
曾仲祺
施玉唐
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Kangzhun Electronic Technology Kunshan Co Ltd
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Abstract

一种模内装饰成型方法，包括以下步骤：提供一具有硬膜层的贴附薄膜；将贴附薄膜送入模内装饰成型模具，使贴附薄膜的一选定区域贴靠于模穴内；进行第一次合模，公模的分模面与母模的分模面之间未接触；对模穴进行射胶；进行第二次合模，使公模的分模面与母模的分模面接触，并使所述贴附薄膜的一选定区域自贴附薄膜上切下；充填完成，停止射胶；开模取出成型的模制品。

Description

模内装饰成型方法及模制品
技术领域
本发明涉及一种模内装饰成型方法及以所述方法制成的模制品。
背景技术
一般物品、汽车、家电、消费型电子产品等的外观表面涂装方式分有液体涂装、粉体涂装、静电涂装以及电泳涂装几种，以涂装方式进行表面加工完全无法处理图样，并且在涂覆具有平面与侧边的大片基板时，由于基板的侧边尺寸与平面尺寸相较下甚为悬殊，故当喷漆进行到涂覆基板的侧边时，相当多的喷漆将会累积于侧边。经由时间演变，一种改良式旋涂机应用于基材的涂覆，此种旋涂机利用离心力将液态涂剂滴落于欲涂覆的水平基板表面中部，再将基板水平面经由高速旋转进行涂覆层的涂布。
随着外观设计的进步与消费者对于外观的要求标准提高，用于各种产品的壳体亦讲求具有高光泽的表面以及多变的彩色图案，习知用以形成高光泽表面壳体的作法为对其做习称钢琴烤漆的表面喷漆，但其过程必须将成品放于无尘室中进行数道喷漆程序，再静置数天以干燥，如此一来不仅拉长制造时间，且由于进行多道喷漆后，会造成产品上烤漆的膜厚不平均或者过厚造成龟裂，另外经过多道喷漆工序，其最终成品的总体良率降低，造成成本的大幅提高。另一种达到高光泽度表面的制造方法为将成型的模具内表面进行镜面抛光，使其模具内表面高度光亮，再将原料射出成型。由此法所制成的产品表面硬度无法达到一般业界的耐磨耗标准，很容易造成刮痕及表面亮度降低。
为达到表面的高光泽度、多变的彩色图案以及表面的耐磨损要求，现有技术以模内装饰成型转印具有高光泽彩色图案来达成上述要求。且对于前述涂装及图案的耐磨性及耐化学性亦相当讲究。其中系采用装饰薄膜，所述装饰薄膜主要包括载体层、离型层、硬质保护层(硬化层)、油墨层以及粘着层。其中所述载体层用于承载油墨以及转印高光泽彩色图案的作用，用来将上述其它各层转印到位在成型模具内的成型塑件上，待成型完成后，载体层藉由离型层的作用从成型塑件上剥离。在载体层剥离后，硬质保护层以及具有彩色图案的油墨层被粘着层粘着在塑件表面。硬质保护层通常还需经过热烘烤或紫外线照射硬化成为透明材料后，造成高光泽效果并起到保护塑件及油墨层不被磨损及刮损的作用。然而，以热固化树脂作为耐磨性及耐化学性的硬质保护层时，常会于外壳的弯曲部形成裂缝，其耐磨性及耐化学性能低劣。关于此种技术的前案可参见日本专利第3546034号，第3895896号，第8-130726号、第8-130727号，台湾专利第350820号，美国专利第5993588号，欧盟专利第0852187号，韩国专利第100263007号。所述技术揭露的装饰薄膜具有载体层及离型层，在成型开模时，载体层与离型层从粘着在塑件表面的硬质保护层上剥离，使得硬质保护层的结构受到离型层的破坏而影响了反防射的性能。又硬质保护层的厚度较薄，通常经不起比较严重的外力刮伤。经长时间的使用后，硬质保护层会被磨耗，造成光泽度降低，甚至彩色图案亦会受到磨损。且离型层与载体层经剥离后无法再利用，制作成本偏高。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种加工步骤简单、成品的质量稳定的模内装饰成型方法及以所述方法制成的模制品。
一种模内装饰成型方法，包括以下步骤：提供一具有硬膜层的贴附薄膜；将贴附薄膜送入模内装饰成型模具，使贴附薄膜的一选定区域贴靠于模穴内；进行第一次合模，公模的分模面与母模的分模面之间未接触；对模穴进行射胶；进行第二次合模，使公模的分模面与母模的分模面接触，并使所述贴附薄膜的一选定区域自贴附薄膜上切下；充填完成，停止射胶；开模取出成型的模制品。
一种模制品，系运用上述的模内装饰成型方法所制成，所述模制品包括一基材及一贴附薄膜，所述贴附薄膜包括一黏着层、一基体层及一硬膜层，所述黏着层结合于基材的一侧，所述基体层结合于所述黏着层相对于基材的另一侧，所述硬膜层结合于所述基体层相对于黏着层的另一侧。
附图说明
下面参考附图结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
图1为本发明模内装饰成型方法所使用的模具的剖面示意图。
图2为本发明模内装饰成型方法所使用的另一模具的剖面示意图。
图3为图1的模具第一次合模，公模与母模之间没有接触，准备进行射胶。
图4为图3的模具第二次合模，完成射胶，且公模的切割部将贴附薄膜切下。
图5为本发明模内装饰成型方法的第一实施方式的流程图。
图6为本发明模内装饰成型方法的第二实施方式的流程图。
图7为本发明模内装饰成型方法所使用的第一种贴附薄膜的剖视图。
图8为本发明模内装饰成型方法所使用的第二种贴附薄膜的剖视图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明是使用一种模内装饰成型模具进行模内装饰成型，所述模内装饰成型模具包括一送膜装置15、一母模25及一公模30。
所述送膜装置15包括一对薄膜传送轮及一对导向轮。薄膜传送轮分设于模具上下游，用于牵引薄膜。所述导向轮用于对薄膜的传送方向进行引导。
母模25于一面开设模穴22。母模25自具模穴22的一面至相对另一面贯穿开设若干排气槽，用于与抽真空装置相连以将由送膜装置15送入的薄膜吸附于模穴22的内壁。
公模30的分模面上开设一凹槽24，在所述公模30的分模面上设有一切割部26。所述公模30包括与母模25的模穴22相对应的配合部。配合部大致在其中央位置开设有贯穿公模30的射胶口用于将熔融状态的塑料注入母模25的模穴22内。请参阅图2，可以理解的是，亦可在所述母模25的分模面上沿所述模穴22周围开设一凹槽24’，进而在所述模穴22的周围形成一切割部26’。
请参阅图5，本发明模内装饰成型方法的第一实施方式包括以下步骤：
步骤S102，提供一贴附薄膜100；
步骤S104，使用送膜装置15牵引贴附薄膜100并使贴附薄膜100沿着母模25的分模面送到母模25与公模30之间并将其压制定位于母模25的分模面上。使贴附薄膜100的一选定区域贴合在母模25的模穴22的内壁，如图3所示。本较佳实施方式是通过对母模25的模穴22进行抽真空的方法将贴附薄膜100吸附于母模25的模穴22。
步骤S106，进行第一次合模，但此时公模30的分模面与母模25的分模面之间尚未接触。
步骤S108，进行射胶，由公模30侧进行射胶至成型树脂充填总量的90％-99.5％，优选方案为99.5％，形成模制品基材；贴附在模穴22内的贴附薄膜100粘着在模制品基材的表面，如图4所示。
步骤S110，进行第二次合模，使公模30的分模面与母模25的分模面之间接触，在第二次合模的同时将剩余的充填量进行射胶充填，同时，在公模30的分模面的挤压下，公模30的切割部26将粘着在模制品基材表面的贴附薄膜100的一选定区域自贴附薄膜100上切下，使其与送膜装置15上的贴附薄膜100脱离。
步骤S112，充填完成，停止射胶。
步骤S114，冷却。
步骤S116，开模，将模制品顶出，即可得到表面附着有贴附薄膜100的模制品；同时，送膜装置15将贴附薄膜100位于所述成型周期内的部分自公、母模30、20之间移出，并开始下一成型周期。
请参阅图6，本发明模内装饰成型方法的第二实施方式包括以下步骤：
步骤S202，提供一连续的贴附薄膜100；
步骤S204，使用送膜装置15牵引贴附薄膜100并使贴附薄膜100沿着母模25的分模面送到母模25与公模30之间并将其压制定位于母模25的分模面上。并使贴附薄膜100的选定区域贴合在母模25的模穴22的内，如图3所示。模具设有一切割部26或26’。
步骤S206，进行合模。
步骤S208，进行射胶，将模制品基材成形于模穴22内的贴附薄膜100之上，如图4所示。
步骤S210，利用所述模具的切割部26或26’将粘着在模制品基材表面的贴附薄膜100自连续的贴附薄膜100上切下，使其与连续的贴附薄膜100脱离。
步骤S212，充填完成，停止射胶。
步骤S214，冷却。
步骤S216，开模，将模制品基材顶出，即可得到表面附着有贴附薄膜100的模制品。
上述模内装饰成型方法将贴附薄膜利用送膜装置进行自动送膜，进而实现贴附薄膜的连续送膜，并直接在模内进行裁切，不仅可以得到着色牢固，不易磨损的塑料件，而且可以实现连续自动化生产，生产效率提高，使成品的质量提高，并增加美观的效果。
图7显示上述模内装饰成型方法所使用的第一种贴附薄膜100，其包括一黏着层102、一基体层104及一硬膜层106。
所述黏着层102具有将所述贴附薄膜100与一由成型树脂所制成的基材200结合的效果，所述黏着层102最好使用丙烯酸树酯、硝化纤维素树酯、聚胺基甲酸酯树脂、氯化橡胶树酯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚合物树酯、聚酰胺树酯、聚酯树酯、环氧树脂、聚碳酸树酯、烯烃树酯及丙烯腈-丁烯-苯乙烯树酯的一种或两种以上的材料所制成，使所述黏着层102以便在黏着性及印刷后干燥方面取得较好的综合效果。形成所述黏着层102的方法可使用例如凹版印刷、网版印刷及胶版印刷等任一种一般性印刷方法，或者例如喷涂、刷涂等方法。
所述基体层104结合于所述黏着层102相对于基材200的另一侧，所述基体层104一般由聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、定向聚丙烯(OPP)及聚氯乙烯(PVC)中等一种或两种以上的高分子材料制成的单层膜，或者由选自于前述材料中两种或两种以上制成的积层膜或共聚合物膜。所述基体层104的厚度最好是0.01毫米至0.125毫米。
所述硬膜层106结合于所述基体层104相对于黏着层102的另一侧，所述硬膜层106用于保护基体层104、黏着层102及基材200，使基体层104、黏着层102及基材200不接触化学品及不被磨损、刮花。所述硬膜层106形成为0.5至35μm厚度，若硬膜层106厚度低于0.5μm时耐磨性或耐化学品性变差；而当超过35μm时成本变高且硬膜层106耐切割能力变差。所述硬膜层106可使用诸如热硬化型树脂或紫外线及电子射线等电离放射线硬化型树脂等。而，较常用者为丙烯胺甲酸酯系等的紫外线硬化性树脂。
紫外线硬化性树脂有诸如紫外线硬化型丙烯胺甲酸酯系树脂、紫外线硬化型聚酯丙烯酸酯系树脂或紫外线硬化型环氧丙烯酸酯系树脂等，且可与光聚合引发剂一同使用。举例而言，紫外线硬化型丙烯胺甲酸酯系树脂可藉使异氰酸酯单体或预聚物与聚酯多元醇内反应后，使具有氢氧基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯系的单体与先前得到的生成物反应后而获得。光聚合引发剂可单独或合并使用诸如二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物或蒽醌衍生物等。为了使皮膜形成更加良化，亦可于紫外线硬化型树脂中适当选择配合诸如热可塑丙烯酸系树脂等。
所述硬膜层106的形成方法有诸如凹版式涂敷法、滚筒涂敷法或点涂法等涂敷法，或是凹版印刷法或网版印刷法等印刷法。
图8显示上述模内装饰成型方法所使用的第二种贴附薄膜100a包括一黏着层102a、一装饰层108a、一基体层104a及一硬膜层106a。第二种贴附薄膜100a与第一种贴附薄膜100大致相同，其差异在于第二种贴附薄膜100a于基体层104a与黏着层102a间增设了一装饰层108a。
所述装饰层108a以显示图案及色彩等，所述装饰层108a是用油墨涂覆于基体层104a上所形成。此外，亦可利用真空蒸镀法、真空溅镀法等提供一由铝、铬、铜、镍、铟及锡中一种或一种以上制成的金属膜层作为所述装饰层108a，这种装饰层108a可使成型品表面呈现金属色泽。
前述具体实施方式仅为本发明众多实施方式的有限列举，因此，由本发明的设计思想延伸出的其他实施方式，尤其是形状、尺寸以及元件排列布置方面的不脱离本发明设计思想的变化，均应认为是本发明权利要求所保护内容。

Claims (45)

1.一种模内装饰成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一具有硬膜层的贴附薄膜；
将贴附薄膜送入模内装饰成型模具，使贴附薄膜的一选定区域贴靠于模穴内；
进行第一次合模，公模的分模面与母模的分模面之间未接触；
对模穴进行射胶；
进行第二次合模，使公模的分模面与母模的分模面接触，并使所述贴附薄膜的一选定区域自贴附薄膜上切下；
充填完成，停止射胶；
开模取出成型的模制品。
2.如权利要求1所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述第二次合模是在射胶充填到需充填量的90％-99.5％时进行的。
3.如权利要求1所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述贴附薄膜包括一黏着层、一基体层及一硬膜层，所述基体层结合于所述黏着层的一侧，所述硬膜层结合于所述基体层相对于黏着层的另一侧。
4.如权利要求3所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述硬膜层由硬化型树脂制成，其厚度介于0.5～35μm之间。
5.如权利要求3所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述黏着层由丙烯酸树酯、硝化纤维素树酯、聚胺基甲酸酯树脂、氯化橡胶树酯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚合物树酯、聚酰胺树酯、聚酯树脂、环氧树脂、聚碳酸树酯、烯烃树酯及丙烯腈-丁烯-苯乙烯树酯中的一种或两种以上的材料制成。
6.如权利要求3所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述基体层由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、定向聚丙烯及聚氯乙烯中的一种或两种以上的高分子材料制成。
7.如权利要求3所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述硬膜层由热硬化型树脂或紫外线及电子射线等电离放射线硬化型树脂制成。
8.如权利要求7所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述紫外线硬化性树脂可使用紫外线硬化型丙烯胺甲酸酯系树脂、紫外线硬化型聚酯丙烯酸酯系树脂或紫外线硬化型环氧丙烯酸酯系树脂，且可与光聚合引发剂一同使用。
9.如权利要求8所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述光聚合引发剂由二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物或蒽醌衍生物中的一种或两种以上的材料制成。
10.如权利要求3所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述贴附薄膜还包括一装饰层，所述装饰层位于所述基体层与黏着层之间。
11.如权利要求10所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述装饰层为金属及油墨的一种或两种所构成。
12.如权利要求11所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述金属包含铝、铬、铜、镍、铟及锡中的一种或一种以上的金属。
13.一种模内装饰成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一连续且具有硬膜层的贴附薄膜；
将所述连续的贴附薄膜送入模内装饰成型模具，使贴附薄膜的一选定区域贴靠于模穴内，其中所述模具设有一切割部；
进行合模；
对模穴进行射胶；
利用所述模具的切割部将所述贴附薄膜的一选定区域自所述连续的贴附薄膜上切下；
开模取出成型的模制品。
14.如权利要求13所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述贴附薄膜包括一黏着层、一基体层及一硬膜层，所述基体层结合于所述黏着层的一侧，所述硬膜层结合于所述基体层相对于黏着层的另一侧。
15.如权利要求14所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述硬膜层由硬化型树脂制成，其厚度介于0.5～35μm之间。
16.如权利要求14所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述黏着层由丙烯酸树酯、硝化纤维素树酯、聚胺基甲酸酯树脂、氯化橡胶树酯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚合物树酯、聚酰胺树酯、聚酯树脂、环氧树脂、聚碳酸树酯、烯烃树酯及丙烯腈-丁烯-苯乙烯树酯中的一种或两种以上的材料制成。
17.如权利要求14所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述基体层由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、定向聚丙烯及聚氯乙烯中的一种或两种以上的高分子材料制成。
18.如权利要求14所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述硬膜层由热硬化型树脂或紫外线及电子射线等电离放射线硬化型树脂制成。
19.如权利要求18所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述紫外线硬化性树脂可使用紫外线硬化型丙烯胺甲酸酯系树脂、紫外线硬化型聚酯丙烯酸酯系树脂或紫外线硬化型环氧丙烯酸酯系树脂，且可与光聚合引发剂一同使用。
20.如权利要求19所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述光聚合引发剂由二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物或蒽醌衍生物中的一种或两种以上的材料制成。
21.如权利要求14所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述贴附薄膜还包括一装饰层，所述装饰层位于所述基体层与黏着层之间。
22.如权利要求21所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述装饰层为金属及油墨的一种或两种所构成。
23.如权利要求22所述的模内装饰成型方法，其特征在于：所述金属包含铝、铬、铜、镍、铟及锡中的一种或一种以上的金属。
24.一种模制品，系运用如权利要求1所述的模内装饰成型方法所制成。
25.如权利要求24所述的模制品，其特征在于：所述模制品包括一基材及一贴附薄膜，所述贴附薄膜包括一黏着层、一基体层及一硬膜层，所述黏着层结合于基材的一侧，所述基体层结合于所述黏着层相对于基材的另一侧，所述硬膜层结合于所述基体层相对于黏着层的另一侧。
26.如权利要求25所述的模制品，其特征在于：所述硬膜层由硬化型树脂制成，其厚度介于0.5～35μm之间。
27.如权利要求25所述的模制品，其特征在于：所述黏着层由丙烯酸树酯、硝化纤维素树酯、聚胺基甲酸酯树脂、氯化橡胶树酯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚合物树酯、聚酰胺树酯、聚酯树脂、环氧树脂、聚碳酸树酯、烯烃树酯及丙烯腈-丁烯-苯乙烯树酯中的一种或两种以上的材料制成。
28.如权利要求25所述的模制品，其特征在于：所述基体层由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、定向聚丙烯及聚氯乙烯中的一种或两种以上的高分子材料制成。
29.如权利要求25所述的模制品，其特征在于：所述硬膜层由热硬化型树脂或紫外线及电子射线等电离放射线硬化型树脂制成。
30.如权利要求29所述的模制品，其特征在于：所述紫外线硬化性树脂可使用紫外线硬化型丙烯胺甲酸酯系树脂、紫外线硬化型聚酯丙烯酸酯系树脂或紫外线硬化型环氧丙烯酸酯系树脂，且可与光聚合引发剂一同使用。
31.如权利要求30所述的模制品，其特征在于：所述光聚合引发剂由二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物或蒽醌衍生物中的一种或两种以上的材料制成。
32.如权利要求25所述的模制品，其特征在于：所述贴附薄膜还包括一装饰层，所述装饰层位于所述基体层与黏着层之间。
33.如权利要求25所述的模制品，其特征在于：所述装饰层为金属及油墨的一种或两种所构成。
34.如权利要求33所述的模制品，其特征在于：所述金属包含铝、铬、铜、镍、铟及锡中的一种或一种以上的金属。
35.一种模制品，系运用如权利要求13所述的模内装饰成型方法所制成。
36.如权利要求35所述的模制品，其特征在于：所述模制品包括一基材及一贴附薄膜，所述贴附薄膜包括一黏着层、一基体层及一硬膜层，所述黏着层结合于基材的一侧，所述基体层结合于所述黏着层相对于基材的另一侧，所述硬膜层结合于所述基体层相对于黏着层的另一侧。
37.如权利要求36所述的模制品，其特征在于：所述硬膜层由硬化型树脂制成，其厚度介于0.5～35μm之间。
38.如权利要求36所述的模制品，其特征在于：所述黏着层由丙烯酸树酯、硝化纤维素树酯、聚胺基甲酸酯树脂、氯化橡胶树酯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚合物树酯、聚酰胺树酯、聚酯树脂、环氧树脂、聚碳酸树酯、烯烃树酯及丙烯腈-丁烯-苯乙烯树酯中的一种或两种以上的材料制成。
39.如权利要求36所述的模制品，其特征在于：所述基体层由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、定向聚丙烯及聚氯乙烯中的一种或两种以上的高分子材料制成。
40.如权利要求36所述的模制品，其特征在于：所述硬膜层由热硬化型树脂或紫外线及电子射线等电离放射线硬化型树脂制成。
41.如权利要求40所述的模制品，其特征在于：所述紫外线硬化性树脂可使用紫外线硬化型丙烯胺甲酸酯系树脂、紫外线硬化型聚酯丙烯酸酯系树脂或紫外线硬化型环氧丙烯酸酯系树脂，且可与光聚合引发剂一同使用。
42.如权利要求41所述的模制品，其特征在于：所述光聚合引发剂由二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物或蒽醌衍生物中的一种或两种以上的材料制成。
43.如权利要求36所述的模制品，其特征在于：所述贴附薄膜还包括一装饰层，所述装饰层位于所述基体层与黏着层之间。
44.如权利要求43所述的模制品，其特征在于：所述装饰层为金属及油墨的一种或两种所构成。
45.如权利要求44所述的模制品，其特征在于：所述金属包含铝、铬、铜、镍、铟及锡中的一种或一种以上的金属。
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