CN111278622A - 具有颜色渐变的注射模塑制品及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的注射模塑制品包括：第一颜色树脂部分，该第一颜色树脂部分的一端具有第一厚度，并且另一端具有其厚度变得更薄的楔形芯层；和第二颜色树脂部分，该第二颜色树脂部分的一端具有第二厚度，并且另一端具有围绕芯层的表面层，其中围绕芯层的表面层的上表面和下表面由于其内部的芯层而具有渐变。根据具有颜色渐变的注射模塑制品，可以调节颜色渐变区段的大小和位置，并且容易调节厚度。

Description

具有颜色渐变的注射模塑制品及其生产方法
技术领域
本发明涉及具有颜色渐变的注射模塑制品及制造其的方法。更特别地，本发明涉及具有颜色渐变的注射模塑制品及制造其的方法，该注射模塑制品允许调节颜色渐变区段的尺寸和起始位置并且容易调节厚度。
背景技术
具有颜色渐变(即色调或颜色明暗的逐渐变化)的模塑制品通常通过双注射模塑工艺来制造，该双注射模塑工艺适于通过两个层来实现这种颜色渐变，因此模塑制品必然是厚的。另外，由于基于模具来实现这样的颜色渐变，所以难以调节渐变区段的宽度。
在制造具有颜色渐变的模塑制品时，与双注射模塑相比，单独的印刷膜的夹物模塑或涂装(喷涂)可显著减小模塑制品的厚度。然而，这些方法还需要额外的工艺或成本，而不是通过单个注射模塑工艺完成，并且还存在模塑制品的可回收性低和生态友好性低的问题。
因此，需要具有颜色渐变的注射模塑制品，其允许调节颜色渐变区段的尺寸和起始位置，厚度可自由调节并且由可回收的树脂组合物形成。
发明内容
【技术问题】
本发明的一个方面是提供一种注射模塑制品及制造其的方法，该注射模塑制品允许调节其中不同颜色彼此重叠以形成颜色渐变的渐变区段的尺寸和起始位置。
本发明的另一个方面是提供一种具有颜色渐变、厚度容易调节且可回收的注射模塑制品及制造其的方法。
从以下实施方式的详细描述，本发明的上述和其他方面将变得明显。
【技术方案】
本发明的一个方面涉及一种注射模塑制品。该注射模塑制品包括：第一颜色树脂部分，该第一颜色树脂部分在一端处具有第一厚度，并且在另一端处形成有楔形芯层；和第二颜色树脂部分，该第二颜色树脂部分在一端处具有第二厚度，并且在另一端处形成有围绕芯层的壳层，其中，当从围绕芯层的壳层的上表面和下表面观察时，围绕芯层的壳层由于其中的芯层而具有颜色渐变。
在一个实施方式中，第一颜色树脂部分和第二颜色树脂部分可以彼此一体地形成。
在一个实施方式中，当从所述芯层和壳层的侧表面观察芯层和壳层时，第一颜色和第二颜色可以是彼此可区分的。
在一个实施方式中，形成第一颜色树脂部分的第一颜色树脂和形成第二颜色树脂部分的第二颜色树脂中的每个可以由热塑性树脂组合物形成，当根据ASTM D1003在2.5mm厚的样品上测量时，该热塑性树脂组合物的透射率为约20％至约99％。
在一个实施方式中，当根据ASTM D1003在2.5mm厚的样品上测量时，第一颜色树脂和第二颜色树脂之间的透射率差可以小于或等于约30％。
在一个实施方式中，第一厚度可以与第二厚度相同。
在一个实施方式中，第一厚度可以与第二厚度不同。
在一个实施方式中，注射模塑制品可以具有约0.05cm至约10cm的厚度。
本发明的另一方面涉及一种制造注射模塑制品的方法。该方法包括同时将第一颜色树脂和第二颜色树脂分别从模具的相对侧注射到模具中，其中施加到第一颜色树脂的填充压力低于施加到第二颜色树脂的填充压力。
在一个实施方式中，施加到第一颜色树脂的填充压力可以在约0MPa至约130MPa的范围内，施加到第二颜色树脂的填充压力可以在约10MPa至约140MPa的范围内，并且第一颜色树脂和第二颜色树脂之间的填充压力的差可以在约10MPa至约130MPa的范围内。
在一个实施方式中，可以以约10cc/sec至约150cc/sec的速率注射第一颜色树脂和第二颜色树脂。
在一个实施方式中，可以在约180℃至约350℃的温度下注射第一颜色树脂和第二颜色树脂。
【有益效果】
本发明提供一种具有颜色渐变的注射模塑制品，其允许调节渐变区段的尺寸和起始位置，其中不同的颜色彼此重叠以形成颜色渐变，同时易于调节厚度并且是可回收的。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式的注射模塑制品的透视图。
图2是根据本发明的一个实施方式的模具的截面图。
具体实施方式
现在将详细参考各种实施方式，其示例在附图中示出。应理解，本发明不限于以下实施方式，并且可以以不同的方式实施。另外，应理解，提供实施方式是为了完整公开和透彻地理解本发明，以便将本发明的精神充分传达给本发明所属领域的技术人员。应注意，附图不是精确的比例，并且可能仅出于描述方便和清楚的目的而夸大了线的粗细或组件的尺寸。另外，在附图中，为了清楚起见，将省略与描述无关或对本领域技术人员显而易见的部分。应理解，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改、改变、变更和等同实施方式。在整个说明书中，将从观察者的角度描述附图。如本文所使用的，如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”的术语是参照附图来定义的。因此，将理解，术语“上表面”可以与术语“下表面”互换使用。应理解，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改、改变、变更和等同实施方式。在整个说明书中，相同的组件将由相同的附图标记表示。
进一步，本文使用的术语应解释如下：尽管术语“第一”、“第二”等在本文中可用于描述各种元件、组件、区域、层和/或区段，但是这些元件、组件、区域、层和/或区段不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件、组件、区域、层或区段与另一元件、组件、区域、层或区段。
如本文所使用的，单数形式的“一(a)”、“一(an)”和“所述”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将进一步理解，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”当在本说明书中使用时，指定了所陈述特征、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件和/或组。
另外，在实施方法或制造方法时，除非上下文清楚地指示特定顺序，否则可以以不同于所陈述的顺序进行构成该方法的步骤。即，步骤可以以与所描述的相同的顺序进行、基本上同时地进行或以相反的顺序进行。
图1是根据本发明的一个实施方式的注射模塑制品的透视图。参考图1，根据本发明的注射模塑制品包括：第一颜色树脂部分10，该第一颜色树脂部分10在一端处具有第一厚度，并且在另一端处形成有楔形芯层32；和第二颜色树脂部分20，该第二颜色树脂部分20在一端处具有第二厚度，并且在另一端处形成有围绕芯层的壳层34，其中，芯层和围绕芯层的壳层形成渐变区段30，其中当从壳层的上表面和下表面观察时，不同的颜色(第一颜色和第二颜色)彼此重叠以创建颜色渐变。
在一些实施方式中，其中芯层32被壳层34围绕的区段，即渐变区段30，当从其侧表面观察时(当从其前表面和后表面观察时)，可以具有这样的形状，其中第一颜色树脂形成从第一颜色树脂部分10朝第二颜色树脂部分20厚度逐渐减小的楔形芯层32，并且第二颜色树脂形成覆盖芯层32的上表面和下表面的壳层34。另外，当从壳层的侧表面观察渐变区段时，第一颜色和第二颜色是彼此可区分的。进一步，当从壳层的上表面和下表面观察围绕芯层32的壳层34时，第一颜色和第二颜色彼此重叠以创建相同的颜色渐变。
在一些实施方式中，第一颜色树脂部分10和第二颜色树脂部分20可以分别由具有不同颜色的第一颜色树脂和第二颜色树脂形成。另外，第一颜色树脂部分10和第二颜色树脂部分20可以彼此一体地形成。在本文中，表述“一体地形成”意为第一颜色树脂部分和第二颜色树脂部分形成为一整块，而不是通过粘合剂、装配或插入而联接在一起。
在一些实施方式中，第一颜色树脂和第二颜色树脂中的每个可以由包括热塑性树脂和着色剂的热塑性树脂组合物形成。即，根据本发明的注射模塑制品由热塑性树脂组合物形成，因此是可回收的。
在一些实施方式中，热塑性树脂可以包括任何典型的透明热塑性树脂，而没有限制。例如，热塑性树脂可以包括聚碳酸酯树脂、橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂、芳族乙烯基树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚烯烃树脂以及其组合。
在一些实施方式中，当通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量时，热塑性树脂可以具有约10,000g/mol至约300,000g/mol，例如约10,000g/mol至约100,000g/mol的重均分子量。具体地，热塑性树脂可以包括重均分子量为约10,000g/mol至约300,000g/mol的橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂、重均分子量为约10,000g/mol至约50,000g/mol的聚碳酸酯树脂等。在重均分子量的该范围内，可以在注射模塑制品中形成颜色渐变区段，并且注射模塑制品可以具有良好的可加工性和机械性能。
在一些实施方式中，着色剂可以包括在典型的热塑性树脂组合物中使用的各种颜色的颜料和/或染料。例如，着色剂可以包括红棕色颜料，如氧化铁；黄色颜料，如氢氧化铁；绿色颜料，如氧化铬；深蓝色颜料，如硅酸铝钠；白色颜料，如氧化钛；黑色颜料，如炭黑；粉红色颜料，以及它们的组合，对此没有限制。相对于约100重量份的热塑性树脂，着色剂的存在量可以为约0.001重量份至约10重量份，例如，约0.01重量份至约5重量份，特别是约0.1重量份至约3重量份。在该范围内，可以在注射模塑制品中形成颜色渐变区段。
在一些实施方式中，在不改变本发明的期望效果的情况下，热塑性树脂组合物可以进一步包含任何典型的添加剂，如抗冲改性剂、阻燃剂、填料、抗氧化剂、润滑剂、脱模剂、成核剂、抗静电剂、稳定剂及其组合。在热塑性树脂组合物中，相对于约100重量份的热塑性树脂，添加剂的存在量可以为约0.0001重量份至约50重量份，例如，约0.001重量份至约10重量份。
在一些实施方式中，当根据ASTM D1003在2.5mm厚的样品上测量时，热塑性树脂组合物可以具有约20％至约99％，例如约20％至约90％，特别是约50％至约85％的透射率。在该范围内，可以在注射模塑制品中形成颜色渐变区段。
在一些实施方式中，当根据ASTM D1003在2.5mm厚的样品上测量时，第一颜色树脂和第二颜色树脂之间的透射率差可以小于或等于约30％。在该范围内，可以在注射模塑制品中形成颜色渐变区段。
在一些实施方式中，第一厚度可以与第二厚度相同。
在一些实施方式中，第一厚度可以与第二厚度不同。
在一些实施方式中，注射模塑制品的厚度可以为约0.05cm或更大，例如约0.05cm至约10cm，特别是约0.08cm至约8cm。在此，可以容易地将注射模塑制品的厚度调节为落入该范围内。
根据本发明的注射模塑制品可以通过分别从模具的相对侧将第一颜色树脂和第二颜色树脂同时注射到模具中来制造。在此，需要使施加到第一颜色树脂的填充压力保持低于施加到第二颜色树脂的填充压力。以这种方式，当从其侧面观察图1的注射模塑制品时，第一颜色树脂可以形成从第一颜色树脂部分10朝第二颜色树脂部分20厚度逐渐减小的楔形芯层32，并且第二颜色树脂可以形成覆盖芯层32的壳层34。
图2是根据本发明的一个实施方式的模具的截面图。具体地，可以通过分别通过模具40的第一颜色树脂入口42和第二颜色树脂入口44同时注射第一颜色树脂和第二颜色树脂来制造注射模塑制品。在此，入口可以位于模具的上表面、下表面和侧表面中的任一个上。
在一些实施方式中，施加到第一颜色树脂的填充压力可以在约0MPa至约130MPa的范围内，例如，约0MPa至约80MPa，并且施加到第二颜色树脂的填充压力可以在约10MPa至约140MPa的范围内，例如约30MPa至约110MPa。另外，施加到第一颜色树脂的填充压力可以保持低于施加到第二颜色树脂的填充压力，并且第一颜色树脂和第二颜色树脂之间的填充压力的差可以在约10MPa至约130MPa的范围内，例如，约30MPa至约120MPa。当满足这些要求时，可以形成由(由第一颜色树脂形成的)芯层32和(由第二颜色树脂形成的)壳层34组成的颜色渐变区段。另外，第一颜色树脂部分和第二颜色树脂部分之间的渐变区段30的长度(宽度)取决于填充压力的差。具体地，随着第一颜色树脂和第二颜色树脂之间的填充压力的差增加，第一颜色树脂和第二颜色树脂之间的重叠区段，即渐变区段30，可以变宽。
在一些实施方式中，可以以约10cc/sec至约150cc/sec，例如约40cc/sec至约100cc/sec的速率注射第一颜色树脂和第二颜色树脂。在该范围内，可以形成在一端处具有第一厚度的第一颜色树脂部分和在一端处具有第二厚度的第二颜色树脂部分。当第一颜色树脂和第二颜色树脂之间的注射速率存在差异时，注射速率的差可以在约5cc/sec至约90cc/sec，例如，约10cc/sec至约80cc/sec的范围内。在该范围内，可以首先在其中注射速率相对低的一侧形成渐变区段(可以定位渐变区段的起始点)。
在一些实施方式中，可以在约180℃至约350℃，例如约200℃至约300℃的温度下注射第一颜色树脂和第二颜色树脂，但是可以取决于热塑性树脂的分子量和熔体流动指数而改变注射温度。在该范围内，可以以受控的方式形成注射模塑制品的颜色渐变区段。
根据本发明的注射模塑制品可以通过其中将第一颜色树脂和第二颜色树脂同时注射到模具中的一步法来制造。因此，可以通过调节模具的尺寸容易地调节注射模塑制品的厚度。
在一些实施方式中，注射模塑制品的厚度可以为约0.05cm或更大，例如约0.05cm至约10cm，特别是约0.08cm至约8cm。在此，可以容易地将注射模塑制品的厚度调节为落入该范围内。
【发明方式】
接下来，将参考实施例更详细地描述本发明。然而，应注意，提供这些实施例仅用于说明，而不应以任何方式解释为限制本发明。
实施例
实施例和比较例中使用的每种组分的细节如下：
(A)第一颜色树脂组合物
通过将0.5重量份的绿色颜料(第一着色剂)与100重量份的ABS树脂(重均分子量：110,000g/mol)混合来制备第一颜色树脂组合物。当根据ASTM D1003在2.5mm厚的样品上测量时，所制备的第一颜色树脂组合物的透射率为75％。
(B)第二颜色树脂组合物
通过将0.6重量份的粉红色颜料(第二着色剂)与100重量份的ABS树脂(重均分子量：110,000g/mol)混合来制备第二颜色树脂组合物。当根据ASTM D1003在2.5mm厚的样品上测量时，所制备的第二颜色树脂组合物的透射率为80％。
实施例1至4和比较例1至2：制造具有颜色渐变的注射模塑制品
将第一颜色树脂组合物和第二颜色树脂组合物在如表1所示的注射条件下分别通过模具的(纵向)相对端同时注射到尺寸为20cm×28cm×0.25cm的模具中，随后干燥，从而制造具有颜色渐变的注射模塑制品。使用游标卡尺测量所制造的注射模塑制品的第一颜色树脂部分、第二颜色树脂部分和渐变区段中的每个的水平长度和厚度。结果示于表1。
表1
Figure BDA0002445515930000071
从表1所示的结果可以看出，根据本发明的注射模塑制品可以通过调节模具的厚度而容易地调节厚度，并且可以允许形成渐变区段，以及通过在同时注射第一颜色树脂(组合物)和第二颜色树脂(组合物)时调节填充压力和注射条件来调节渐变区段以及第一树脂部分和第二树脂部分的长度。
相反，其中第一颜色树脂(组合物)和第二颜色树脂(组合物)之间的填充压力没有差异的比较例1和比较例2的注射模塑制品，未能具有渐变区段。
应理解，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改、改变、变更和等同实施方式。

Claims (12)

1.一种注射模塑制品，所述注射模塑制品包括：
第一颜色树脂部分，所述第一颜色树脂部分在一端处具有第一厚度，并且在另一端处形成有楔形芯层；和
第二颜色树脂部分，所述第二颜色树脂部分在一端处具有第二厚度，并且在另一端处形成有围绕所述芯层的壳层，
其中，当从围绕所述芯层的所述壳层的上表面和下表面观察时，围绕所述芯层的所述壳层由于其中的所述芯层而具有颜色渐变。
2.根据权利要求1所述的注射模塑制品，其中，所述第一颜色树脂部分和所述第二颜色树脂部分彼此一体地形成。
3.根据权利要求1所述的注射模塑制品，其中，当从所述芯层和所述壳层的侧表面观察所述芯层和所述壳层时，所述第一颜色和所述第二颜色是彼此可区分的。
4.根据权利要求1所述的注射模塑制品，其中，形成所述第一颜色树脂部分的第一颜色树脂和形成所述第二颜色树脂部分的第二颜色树脂中的每个由热塑性树脂组合物形成，当根据ASTM D1003在2.5mm厚的样品上测量时，所述热塑性树脂组合物的透射率为约20％至约99％。
5.根据权利要求1所述的注射模塑制品，其中，当根据ASTM D1003在2.5mm厚的样品上测量时，所述第一颜色树脂和所述第二颜色树脂之间的透射率差小于或等于约30％。
6.根据权利要求1所述的注射模塑制品，其中，所述第一厚度与所述第二厚度相同。
7.根据权利要求1所述的注射模塑制品，其中，所述第一厚度与所述第二厚度不同。
8.根据权利要求1所述的注射模塑制品，其中，所述注射模塑制品的厚度为约0.05cm至约10cm。
9.一种制造注射模塑制品的方法，所述方法包括：
同时将第一颜色树脂和第二颜色树脂分别从模具的相对侧注射到所述模具中，
其中，施加到所述第一颜色树脂的填充压力低于施加到所述第二颜色树脂的填充压力。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，施加到所述第一颜色树脂的所述填充压力在约0MPa至约130MPa的范围内，施加到所述第二颜色树脂的所述填充压力在约10MPa至约140MPa的范围内，并且所述第一颜色树脂和所述第二颜色树脂之间的填充压力的差在约10MPa至约130MPa的范围内。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，以约10cc/sec至约150cc/sec的速率注射所述第一颜色树脂和所述第二颜色树脂。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，在约180℃至约350℃的温度下注射所述第一颜色树脂和所述第二颜色树脂。
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