CN102555372A

CN102555372A - 装饰薄膜及注塑成形品

Info

Publication number: CN102555372A
Application number: CN2011104002873A
Authority: CN
Inventors: 执行雅夫
Original assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Current assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2012-07-11
Also published as: JP2012116167A

Abstract

本发明鉴于裂纹的产生原因而提供在硬涂层上不产生裂纹的装饰薄膜及固定有该装饰薄膜的注塑成形品。一种装饰薄膜(10)，其是使用具有紫外线固化性的UV墨而利用喷墨打印机印刷在基材(11)上而成，其中，基材(11)包括具有紫外线固化性的半固化状态的保护层(12)、利用喷墨打印机印刷的固化状态的UV墨层(16)、夹设在UV墨层(16)与上述保护层(12)之间的紫外线吸收层(14)。

Description

装饰薄膜及注塑成形品

技术领域

本发明涉及在基材上进行印刷而成的装饰薄膜及使用了该装饰薄膜的注塑成形品。

背景技术

在注塑成形品中，作为基材例如使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等热塑性注入树脂材料。但是，对于该热塑性树脂材料暴露于表面的状态下的注塑成形品而言，由于表面硬度较低，因此容易被划伤等。

因此，开发有将形成有硬涂层的薄膜固定在表面上的注塑成形品(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1中，公开有作为硬涂薄膜的基材层使用聚碳酸酯及聚酯，基材层的一面或两面由含有丙烯酸类聚合物、多官能低聚物、单体成分、光聚合引发剂的紫外线固化型树脂组合物的固化物构成。

专利文献1：日本特开2008-260202号公报

作为将薄膜固定在注塑成形品的表面上的技术，开发有在将薄膜配置在用于注塑成形的模具的模腔内的状态下、向模腔内注入注入树脂材料，从而在模具内使薄膜与注入树脂材料紧密接触、将薄膜一体固定在注塑成形品的主体壁部上的、被称作模内装饰(IMD：In Mold Decoration)的方法。

另外，在被称作IMD的技术中，也有时是作为在模具内将印刷在薄膜上的文字、图案热转印在成形品上的技术，但是在本发明中，作为在模具内一体成形成形品与薄膜的技术进行说明。

但是，当欲利用上述IMD将具有硬涂层的薄膜固定在注塑成形品上时，存在有在硬涂层上产生了裂纹这样的问题。因此，本发明人为了彻底查明在硬涂层上产生裂纹的原因，做了各种设想并尝试了验证，终于成功地彻底查明了该原因。

以下，说明本发明人所彻底查明的裂纹的原因。

首先，作为固定在注塑成形品上的薄膜通常使用装饰薄膜。装饰薄膜是指实施了印刷的薄膜。

装饰薄膜的印刷是通过使用喷墨打印机使具有利用紫外线而固化的感光性树脂的UV墨着落在薄膜上来进行的。

近年来，喷墨打印机的印刷速度不断高速化。伴随着印刷速度的高速化，为了使着落在薄膜上的UV墨可靠地固化，在喷墨打印机中，增大来自载置在滑架上的紫外线照射部件的紫外线照射强度而扫描滑架。

这样，在喷墨打印机内用于使UV墨固化的紫外线照射强度增大，从而在装饰时使UV墨固化的紫外线透过薄膜而促进了薄膜的硬涂层的固化而使其变脆。而且，在硬涂层变脆的状态下，当欲利用IMD将薄膜固定在注塑成形品上时，伴随着对薄膜的负载较大，薄膜延伸，导致在硬涂层上出现裂纹。

发明内容

因此，本发明人鉴于上述裂纹的产生原因并为了解决该问题，认真地进行了研究并终于想到了本发明。

即，本发明就是鉴于裂纹的产生原因并为了解决问题而做成的，其目的在于提供在硬涂层上不产生裂纹的装饰薄膜及固定有该装饰薄膜的注塑成形品。

根据本发明的装饰薄膜，其使用具有紫外线固化性的UV墨而利用喷墨打印机印刷在基材上，其特征在于，在上述基材上形成有具有紫外线固化性的半固化状态的保护层、利用上述喷墨打印机印刷的固化状态的UV墨层、介于该UV墨层与上述保护层之间的紫外线吸收层。

通过采用该结构，由于在装饰薄膜上设有紫外线吸收层，因此在利用喷墨打印机印刷时，抑制了使着落的UV墨固化时的紫外线使保护层固化的情况。因此，当将装饰薄膜固定在注塑成形品上时，即使在利用IMD进行成形的情况下，也能够防止保护层变脆而产生裂纹的情况。

根据本发明的注塑成形品，其特征在于，该注塑成形品是以下述方式形成的，即，在将技术方案1所述的装饰薄膜配置在用于注塑成形的模具的模腔内的状态下，向模腔内注入注入树脂材料，从而使装饰薄膜在模具内一体固定在该注塑成型品的壁部上。

通过采用该结构，即使在像IMD那样使用对薄膜施加较大的负载的方法将装饰薄膜固定在注塑成形品上的情况下，也能够防止在装饰薄膜的保护层上产生裂纹的情况。

另外，其特征也可以为，上述UV墨层形成在上述装饰薄膜的壁部侧，上述紫外线吸收层形成在比UV墨层靠外侧的位置。

采用该结构，在从装饰薄膜的外侧照射紫外线而使保护层完全固化时，由于透过了保护层的紫外线被紫外线吸收层吸收，因此能够抑制紫外线给已经固化完成的UV墨层带来的褪色等不良影响。

而且，其特征也可以为，上述装饰薄膜的基材是塑料，该装饰薄膜是在该塑料的一个面上形成保护层、在该塑料的另一个面上形成紫外线吸收层而成的，该紫外线吸收层具有粘合功能，该粘合功能具有相对于UV墨及塑料的粘合力。

采用该结构，也可以在紫外线吸收层与UV墨层之间不设置粘合层等。

而且，其特征也可以为，上述装饰薄膜的厚度为16μm～500μm。

即，装饰薄膜的基材越厚，紫外线吸收能力越高。因而，只要是较厚的装饰薄膜，就能够减少紫外线照射时对硬涂层的影响。但是，在利用IMD将装饰薄膜固定在注塑成形品上的情况下，当装饰薄膜过厚时，也有可能导致成形不良。

因此，通过将装饰薄膜的厚度设为16μm～500μm，能够获得利用IMD使其良好地固定在壁部上的注塑成形品，并且也能够期待借助于装饰薄膜自身的厚度发挥紫外线吸收功能。

采用本发明的装饰薄膜及注塑成形品，即使是在下述情况下，即，将装饰薄膜配置在用于注塑成形的模具的模腔内的状态下，向模腔内注入注入树脂材料，从而使装饰薄膜与注入树脂材料在模具内紧密接触，使装饰薄膜一体固定在注塑成形品的主体壁部上的情况下，也能够使装饰薄膜的保护层不产生裂纹。

附图说明

图1是表示本发明的装饰薄膜的剖面图。

图2是表示本发明的注塑成形品的剖面图。

图3是说明制造注塑成形品的结构的流程图。

图4是说明用于成形注塑成形品的装置的说明图。

图5的(a)是表示在图4的装置中在模具内配置了薄膜时的说明图。

图5的(b)是表示在配置了薄膜后闭合图4的装置并注入注入树脂材料时的说明图。

图5的(c)是在注入注入树脂材料后打开图4的装置并取出成形的注塑成形品时的说明图。

具体实施方式

装饰薄膜

基于附图说明本发明的优选实施方式。

图1中示出了本实施方式的装饰薄膜的剖面图。

装饰薄膜10是具有由塑料构成的基材11的薄膜。在基材11的一个面侧形成有硬涂层(权利要求书中所说的保护层)12，在基材11的另一个面侧形成有紫外线吸收层14与UV墨层16。

作为基材11的原料，能够采用PP(聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙酯)、PC(聚碳酸酯)、丙烯酸类树脂等树脂。另外，作为丙烯酸类树脂，存在有PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯树脂)等。

硬涂层12是为了保护成为固定上述基材11或该装饰薄膜10的对象的注塑成形品的表面不受划伤而形成的。硬涂层12使用具有借助紫外线而固化的紫外线固化性的固化涂料即可。另外，硬涂层12必须是无色透明的，以能够从表面看到装饰薄膜10的UV墨层16的装饰层。另外，本实施方式使用如下所述的固化涂料，该固化涂料使硬涂层12固化完成后的铅笔硬度为2H～3H左右。

作为紫外线吸收层14存在有各种材质，例如能够使用苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂。

这些紫外线吸收剂为粉末状或液状。当紫外线吸收剂为液状时，通过原样涂布在基材11的另一面侧，能够形成紫外线吸收层14。当紫外线吸收剂为粉末状时，通过使粉末的紫外线吸收剂混合于粘合剂中，能够涂布在基材11的另一面侧。

另外，通过使粉末状的紫外线吸收剂混合于粘合剂中，作为紫外线吸收层14，与基材11的粘合性和与UV墨的粘合性提高，因此能够提供更牢固的装饰薄膜10。

另外，即使在紫外线吸收剂为液状的情况下，也可以将液状的紫外线吸收剂混合于粘合剂中而涂布在基材11上。

UV墨层16是利用喷墨打印机(未图示)从打印头着落的UV墨固化而形成的层。

UV墨是通过照射紫外线来引起聚合反应而固化的类型的墨。如进一步详细说明，则构成墨的低分子的单体通过接收紫外线而进行结合(聚合反应)，变为高分子的聚合物而成为树脂状，以印刷状态定影在对象物上。

另外，作为装饰薄膜10的厚度，考虑优选为16μm～500μm的范围。

顺便说一下，若装饰薄膜10的厚度不满16μm，则作为现实的薄膜会过薄且不能够维持强度。另外，当装饰薄膜10的厚度大于500μm时，还能产生由于基材11的厚度增大而能够由基材11良好地吸收紫外线这样的优点。然而，当装饰薄膜10过厚时，也产生了在利用IMD成形时容易产生变形等不良情况这样的缺点。

因此，在考虑到能够利用IMD良好地成形的范围与紫外线吸收功能的平衡的情况下，得到了作为装饰薄膜10的厚度优选为16μm～500μm的结论。

注塑成形品

接着，基于图2说明将上述形成的装饰薄膜固定在壁部上的注塑成形品的优选实施方式。另外，在图2中，描绘为在成形品主体21与装饰薄膜10之间隔开了间隔，但这是为了在附图上易于理解而描绘的，实际上彼此完全紧密接触。

本实施方式的注塑成形品20是在由注入树脂材料形成的容器状的成形品主体21的壁部上固定有具有硬涂层12的装饰薄膜10而成的注塑成形品。

作为注塑成形品20的成形品主体21的原料(注入树脂材料)，能够采用PP(聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙酯)、PC(聚碳酸酯)、丙烯酸类树脂等树脂。作为丙烯酸类树脂，存在有PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯树脂)等。

另外，作为固定在成形品主体21壁部上的装饰薄膜10，设为与在第1实施方式中所述的装饰薄膜10相同的装饰薄膜。在此，对于装饰薄膜10的结构标记相同的附图标记，省略说明。

注塑成形品20利用模内装饰(IMD：In Mold Decoration)成形而成。如后所述，IDM与所谓的嵌入成形一样，是在注塑成形用模具内配置装饰薄膜10，挤出注入树脂材料，使薄膜与注入树脂材料同时紧密接触而成形为规定形状的成形方法。

接着，基于图3说明注塑成形品的制造工序。

首先，在装饰薄膜10的基材11的一个面侧形成硬涂层12(步骤S1)。由薄膜制造商进行硬涂层12的形成。硬涂层12在半固化的状态下从薄膜制造商处出厂。

接着，在硬涂层12半固化的状态下的基材11的另一个面侧涂布紫外线吸收剂(步骤S2)。在此，通过在紫外线吸收剂中混入粘合剂，与基材11的粘合性以及后述的UV墨的粘合性良好。

然后，利用喷墨打印机在涂布有紫外线吸收剂的一侧进行规定的印刷。利用喷墨打印机进行的印刷是如下进行的，即，在从喷墨头喷出的UV墨着落在基材11上之后(步骤S3)，利用搭载在滑架上的紫外线照射部件照射紫外线并使UV墨固化(步骤S4)。

由于此时的紫外线的照射是从UV墨层16的上方进行的，因此使UV墨固化时照射的紫外线被紫外线吸收层14吸收，抑制了照向硬涂层12的紫外线照射量。因此，喷墨打印机内的半固化状态的硬涂层12未被UV墨固化用的紫外线固化。因此，对之后的IMD产生抑制硬涂层12产生裂纹的作用。

当喷墨打印机对薄膜的印刷结束时，将所印刷的装饰薄膜10配置在注塑成形用的模具的模腔内(步骤S5)。

然后，向模具内注射注入树脂材料，形成在成形品主体的壁部上固定有装饰薄膜的注塑成形品(步骤S6)。

向成形的注塑成形品照射用于使硬涂层12固化的紫外线(步骤S7)。此时的紫外线照射是从硬涂层12的上方进行的。另外，此时照射的紫外线在透过了硬涂层12与基材11之后被紫外线吸收层14吸收。因此，能够减小由进一步向已经固化的UV墨照射紫外线导致的褪色等影响。

接着，基于图4～图5说明本实施方式中的注塑成形品的利用IMD进行的制造工序。

如图4所示，在IMD中使用注塑成形用的模具30。模具30由相互能够接触离开地移动的分离模具32、34构成。在模具30上形成有在组装了一个分离模具32与另一个分离模具34的状态下与成形品的形状相匹配的形状的模腔36。在另一个分离模具34上形成有用于向模腔36内注入注入树脂材料的浇口38。另外，在该分离模具34的浇口38上连接有具有注射螺杆、加热筒的注射装置(未图示)。

图5的(a)中示出了在模腔36的一个分离模具32侧内部配置了装饰薄膜10的情况。装饰薄膜10的UV墨层16配置为朝向注入树脂材料侧(另一个分离模具34侧)。

在模腔36的一个分离模具32侧内部配置了装饰薄膜10之后，闭合一个分离模具32与另一个分离模具34。

图5的(b)中示出了闭合了一个分离模具32与另一个分离模具34的情况。

在闭模后，从另一个分离模具34的浇口38注入注入树脂材料，在模腔36内一体成形注入树脂材料与装饰薄膜10。

图5的(c)中示出了在成形后打开一个分离模具32与另一个分离模具34而取出注塑成形品20的情况。之后，为了使取出的注塑成形品20的硬涂层12最终固化，从硬涂层12侧进行紫外线照射。如上所述，作为本实施方式的硬涂层12的硬度，为铅笔硬度2H～3H左右。

这样，利用IMD，能够与成形品主体21的外侧紧密接触地固定具有硬涂层12的装饰薄膜10。另外，由于在将装饰薄膜10固定在成形品主体21上时不需要粘合剂等，因此能够以低成本提供一种容器状的注塑成形品20。

其他实施方式

另外，除了使紫外线吸收层配置在UV墨层与硬涂层之间的结构以外，为了减少紫外线对喷墨打印机内的硬涂层12的影响，也可以使硬涂层12固化的紫外线的波长区域与UV墨固化的紫外线的波长区域不同。

通过如此设置，即使为了使UV墨在喷墨打印机内固化而照射紫外线，也能够减少对硬涂层12的影响。另外，由于在IMD后使硬涂层12固化，因此即使照射紫外线也能够减少UV墨的褪色等影响。

而且，除了使紫外线吸收层配置在UV墨层与硬涂层之间的结构以外，为了减少紫外线对喷墨打印机内的硬涂层12的影响，也可以减弱喷墨打印机内的紫外线的照射强度，减小对硬涂层12的影响。

通过如此设置，即使为了使UV墨在喷墨打印机内固化而照射紫外线，也能够减少对硬涂层12的影响。

附图标记说明

10、装饰薄膜；11、基材；12、硬涂层(保护层)；14、紫外线吸收层；16、UV墨层；20、注塑成形品；21、成形品主体；30、模具；32、34、分离模具；36、模腔；38、浇口。

Claims

1.一种装饰薄膜，其是使用具有紫外线固化性的UV墨而利用喷墨打印机印刷在基材上而成的，其特征在于，

在上述基材上形成有具有紫外线固化性的半固化状态的保护层、利用上述喷墨打印机印刷的固化状态的UV墨层、介于该UV墨层与上述保护层之间的紫外线吸收层。

2.一种注塑成形品，其特征在于，

该注塑成形品是以如下方式形成的，即，在将权利要求1所述的装饰薄膜配置在用于注塑成形的模具的模腔内的状态下，向模腔内注入注入树脂材料，从而使装饰薄膜在模具内一体固定在该注塑成型品的壁部上。

3.根据权利要求2所述的注塑成形品，其特征在于，

上述UV墨层形成在上述装饰薄膜的壁部侧，上述紫外线吸收层形成在比UV墨层靠外侧的位置。

4.根据权利要求2或3中所述的注塑成形品，其特征在于，

上述装饰薄膜的基材是塑料，该装饰薄膜是在该塑料的一个面上形成保护层，在该塑料的另一个面上形成紫外线吸收层而成的，

该紫外线吸收层具有粘合功能，该粘合功能具有相对于UV墨及塑料的粘合力。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的注塑成形品，其特征在于，

装饰薄膜的厚度为16μm～500μm。