CN112026391B

CN112026391B - 一种保护层具有多种特性区域的模内注塑转印膜及制备方法

Info

Publication number: CN112026391B
Application number: CN202010945747.XA
Authority: CN
Inventors: 李漫洵
Original assignee: Guangdong Dongtian Transfer New Material Co ltd
Current assignee: Guangdong Dongtian Transfer New Material Co ltd
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2040-09-10
Also published as: CN112026391A

Abstract

本发明涉及保护层具有多种特性区域的转印膜及制备方法。本发明转印膜包括载体膜和转移层二大部分,所述的转移层设置载体膜上，且依次由离型层、保护层、图纹层、粘着层叠成，保护层采用UV材料和/或热固性材料，其UV材料和/或热固性材料至少有二种不相同特性，通过印刷或打印机打印形成至少二个不相同特性区域。本发明转印膜在塑料模具模腔中转移复盖于塑料制品表面上，达到品质保证与成形保护的效果目的。其制备方法简单易行，成本低。

Description

一种保护层具有多种特性区域的模内注塑转印膜及制备方法

技术领域

本发明属印刷领域，特别涉及模内注塑的保护层具有多种特性区域的转印膜。

本发明涉及保护层具有多种特性区域的模内注塑转印膜的制备生产方法。

技术背景

模内注塑成形转移(IMR)工艺是将一种印有图案的薄膜放在模具中注塑形成的注塑转移的工艺。其工艺形式是在塑料注塑成型时，将该膜放置于模具内，利用熔融塑料注塑进模具时的热量和注塑的压力，把预先印刷在该膜上的图文转移到成型的塑料制品表面上。它是一种同步完成产品注塑和表面装饰的模内装饰技术，是一种省工省料节能环保的先进工艺。

当前的模内转移膜的保护层，都是单一材料所构成，并且采用涂布形式形成保护层，这样形成的保护层必定是同一性能材料，这样的保护层很难达到既具有高耐磨的保护性能，又能满足曲率半径小的塑料制品的成型难度的要求。这是很多模内转移膜出现质量问题关键之痛点。因此本发明提出一种利用不同特性的UV树脂材料和/或热固性材料形成若干特性区域作为保护层的方法，该保护层的不同特性区域配合不同性能UV树脂材料和/或热固性材料的应用，使得模内转移膜得到了新的发展与应用。本发明还提出采用以打印机或凹版印刷机替代涂布机生产保护层的工艺形式。

发明内容

本发明创造涉及一种保护层具有多种特性区域的模内注塑转印膜。

本发明还涉及保护层具有多种特性区域的模内注塑转印膜的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种保护层具有不同特性区域的模内注塑转印膜，该转印膜包括载体膜和转移层二部分,所述的转移层设置载体膜上，且依次由离型层、保护层、图纹层、粘着层叠成，保护层采用UV材料和/或热固性材料，其特征在于：UV材料和/或热固性材料至少有二种不相同性能，通过印刷或打印机打印形成至少二个不相同特性区域，连接而成为同一整体平面的保护层。

本发明转印膜，其不同特性区域的保护层是指根据设计需要，UV材料和/或热固性材料由不同的硬性和柔性材料组成，通过印刷或打印形成不同特性区域的保护层。所述的载体膜为透明PET载体膜。

本发明转印膜，其不同性能的UV保护层的配方各组分及其质量百分比含量为：脂肪族聚氨酯丙烯酸酯1-15％，改性聚酯丙烯酸酯1-10％,异冰片基丙烯酸酯1-25％，聚乙二醇(600)二丙烯酸酯0-20％，二丙二醇二丙烯酸酯1-25％，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1-25％，二季戊四醇六丙酸酸酯0-20％，光引发剂184 2-4％，光引发剂907 1-2％，流平剂0.5-1％，有机改性聚硅氧烷0.1-1％，乙酯1-10％。

本发明转印膜，其不同性能的热固性材料保护层的配方各组分及其质量百分比含量为：羟基丙烯酸树脂1-20％，硝化棉树脂1-10％，脂肪族异氰酸酯三聚体1-15％，催化剂0.1-1％，改性热塑性丙烯酸树脂1-5％，羟基氯醋树脂1-20％，溶剂30-60％。

本发明转移膜，其保护层的配方中可加入含量为质量百分比的下列组分：1-20％的染料或颜料，1-20％二氧化硅，以调节不同区域的不同色彩效果和光泽度。

本发明转移膜，其保护层上的图纹层可省去，转移膜中转移层只剩下离型层、保护层和粘着层。

一种模内注塑转印膜的制备方法，包含以下次序步骤：

(1)在载体膜上涂布上一层离型层；

(2)按设计要求在离型层上印刷或打印上不同特性区域的保护层，该保护层至少有二个不相同特性区域，连接而成为同一整体平面；

(3)在保护层上依设计要求，利用印刷或打印机打印上图纹层；

(4)涂布上粘着层。

本发明的有益效果：

本发明的转印膜具有多种特性区域，依据塑料制品所设计的品质、成形需求，由至少二种不相同性能的UV材料和/或热固性材料相对应而形成至少二个特性区域，并组合为同一整体平面的保护层，保护层连同转移层在塑料模具模腔中转移复盖于塑料制品表面上，达到品质保证与成形保护的效果目的。

本发明转印膜的制备方法简单易行，成本低。

附图说明

图1.多种功能区域的模内注塑转印膜截面图

图2.依设计需求，转移膜转移后的注塑成形制品的相对应保护层功能区域示意图。

图3.依设计需求，模内转移膜转移后的注塑成形制品的不相同外观和品质需求的保护层功能区域示意图。

图4.转移膜模内注塑示意图。

图5.依设计需求，模内转移膜转移后的注塑成形制品的不相同外观和品质需求的保护层功能区域示意图。

图6.依设计需求，模内转移膜转移后的注塑成形制品的不相同外观和品质需求的保护层功能区域示意图。

图7.依设计需求，模内转移膜转移后的注塑成形制品的不相同外观和品质需求的保护层功能区域示意图。

图中标号说明：101为透明PET膜，102为离型层，103、104为保护层，105图纹层，106为粘着层，201、501、601、701分别为套位定位标志，202、502、602、702分别套位定位线，203高耐磨性区域，204为高柔软性区域，301为透光效果区域，302为亮光黑色效果区域，303为透明颜色效果区域，304为哑光灰色效果效果区域，401为送膜机装置，402为模内转印膜，403为注塑机模腔内，404为转印层脱离开载体膜并转移粘附在承印物表面上，503为按键键耐磨区域，504采用满足柔韧性好配方的区域， 505为灯光屏幕显示区域，603为珠光色彩不透光区域，604为白色文字透光区域，605 为哑光黑色不透光区域，703为亮光科技纹区域，704为亮光科技纹区域，705为哑光科技纹区域。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明

本发明制备的模内注塑转移膜包括载体膜和转移层二大部分,如图1所示。所述的载体膜101为透明PET膜；所述的转移层设置在透明PET膜上，依次有离型层102、保护层103,104、图纹层105、粘着层106叠成。

以上制备生产的转移层制造的重点在于按产品结构、外观和功能设计要求在离型层上印刷或打印上不同特性区域的保护层，该保护层至少有二个不相同区域，连接而成为同一整体平面。

图2为设计的注塑塑料制品采用模内转移膜及其转移后的塑料制品示意图。依产品设计要求，顶盖上面区域位置203需符合产品品质所设计的高性能要求。但采用这样的品质需求的保护层膜所进行的模内注塑转移工艺，特别是产品性能要求有RCA≥50次时，受204区域位置转弯断面曲率半径R＜0.5影响，将出现产品PL面包覆不完整，R角出现裂纹的不良现象。日本写真印刷株式会社所申请的《注射成形用模具和注射成形品的制造方法》，专利公开号为CN1642712A的专利，就塑料制品成形的注塑生产工艺技术问题，提出了很多结构造型与保护层的相关配合问题。故此，本发明生产的模内注塑转移膜的关键是针对以上出现“R角”的不足问题，而采用至少二种不相同性能UV材料和/或热固性材料所构成的具有对应功能区域位置保护层，即新的保护层具备了至少二个特性区域，适应不同结构的塑料制品的模内注塑转移；同时，保护层的工艺也采用了打印机打印和印刷形式，不再采用全涂布形式。因而本发明所制备的转印膜可以很好的兼顾到性能和产品结构。

区域位置性能和成型应用示表1：

打印机打印或印刷保护层的同时，应同步印上有颜色的定位标识，如图所示的201,202，符合后面印刷工艺的套位准确要求，也符合模内注塑时模具型腔内的位置对应，保证转移膜的每一功能区域对应转移的产品位置。

由至少二种不相同特性UV材料和/或热固性材料通过打印或印刷方式，形成二个或二个以上的特性区域位置，组合为同一整体平面的保护层，保护层是透明UV材料和/或热固性材料，依设计要求，当塑料制品的保护层表面中的某部分区域位置需要装饰时，可在不同特性需求区域位置所使用的透明UV材料配比中，添加上1-20％的染料或颜料，1-20％二氧化硅，达到保证品质需求与成型需求的同时，得到美观装饰。当装饰效果符合设计要求时，保护层上的印刷层可省去，模内转移膜中转移层只剩下保护层与粘着层。如图3所示。301为透光效果，302为亮光黑色效果，303为透明颜色效果，304为哑光灰色效果效果。

区域位置添加的颜色效果表应用示表2：

序号	表面装饰效果	染料/颜料	炭黑	二氧化硅
					1	透明效果	—	—	—
2	透明颜色效果	1-10％
					3	不透明颜色效果	15-20％
4	不透光效果		15-20％
					5	哑光效果			1-20％

本发明的利用打印或印刷技术制备的具有多种特性区域保护层的模内注塑转印膜，图4所示，通过送膜机装置401将模内转印膜402送入注塑机模腔内403，在注塑机模腔内的热熔融塑料成型过程的热力和压力作用下，其转印层脱离开载体膜并转移粘附在承印物表面上404，使承印物在成型过程中一次性获得了装饰与保护。

实施例

例1：

依产品设计要求，如图2所示，注塑成型塑料制品顶盖上面区域位置203，铅笔硬度要求750g/1H，RCA≥100次，204区域，R＜0.2。经实验室测试，保护层使用两种 UV材料配方，形成两个特性区域。203区域采用满足性能要求的UV耐磨的配方；204 区域采用满足成型要求的UV柔韧性好的配方。利用打印机在已经涂好离型层的PET 膜上连续打印保护层，然后印刷图文和粘着层，制备包含两个不同特性区域的UV保护层的模内转印膜。

203区域配方(UV耐磨保护层)：

204区域配方(UV柔韧保护层)：

按照配方称取350g光引发剂184、100g光引发剂907、450g乙酯，搅拌均匀待用，称取1kg6官能度聚氨酯丙烯酸酯、0.2kg改性聚酯丙烯酸酯、2kg二季戊四醇六丙酸酸酯、2kg三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1.75kg异冰片基丙烯酸酯、1.5kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.55kg乙酯搅拌均匀，搅拌状态下加入已溶解好的光引发剂、50g流平剂、50g有机改性聚硅氧烷。全部材料加完后搅拌20分钟，过滤待用。

按照配方称取400g光引发剂184、100g光引发剂907、450g乙酯，搅拌均匀待用，称取1kg3官能度聚氨酯丙烯酸酯、1kg改性聚酯丙烯酸酯、2kg聚乙二醇(600)二丙烯酸酯、2kg异冰片基丙烯酸酯、2.4kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.5kg乙酯搅拌均匀，搅拌状态下加入已溶解好的光引发剂、50g流平剂、50g有机改性聚硅氧烷。全部材料加完后搅拌20分钟，过滤待用。

在50微米的PET膜上采用凹版涂布机涂布一层离型层，然后采用打印机在离层膜上卷对卷同时打印上203和204区域，开两支灯，输出90％，收卷后放置48小时，凹版印刷上图纹和胶水，熟化40℃48小时。

例2：

依产品设计要求，如图5所示，具有三个特性区域的小电器面板，其中的505区域为灯光屏幕显示位置，铅笔硬度要求750g/1H，RCA≥100次，503区域为按键键位置，铅笔硬度要求750g/2H，RCA≥150次，504区域为曲率半径R＝0.2位置。经实验室测试，保护层使用三种UV材料配方，形成三个特性区域。505区域采用满足性能要求的耐磨的配方，同例1中203区域的配方；503区域采用满足性能要求的高耐磨高硬度的配方；504区域采用满足成型要求的柔韧性好的配方同例1中204区域的配方。利用打印机在已经涂好离型层的PET膜上连续打印保护层，然后印刷图文和粘着层，制备包含三个不同特性区域的UV保护层的模内转印膜。

505区域配方(UV高硬度高耐磨保护层)：

例3：

依产品设计要求，如图3所示，产品表面性能要求铅笔硬度要求750g/1H，RCA ≥50次。R＞5。301区域为透光区域，配方同例1的201区域配方。302区域为亮光黑色效果，203区域基础配方中添加20％的经研磨好的纳米黑色色浆，303区域为透明紫蓝色效果，203区域基础配方中添加10％的经研磨好的纳米紫蓝色色浆。304区域为哑光灰色效果，203区域基础配方中添加10％的研磨好的纳米气相二氧化硅，8％的经研磨好的纳米炭黑色浆。利用打印机生产方式按设计的文件打印后涂布粘着层，制备包含三个不同外观效果保护层的模内转印膜。

302区域配方(UV耐磨亮光黑色保护层)：

303区域配方(UV耐磨透明紫蓝色保护层)：

304区域配方(UV耐磨哑光灰色保护层)

例4：

依产品设计要求，如图6所示，注塑成型塑料制品产品品质要求：铅笔硬度要求750g/1H，耐酒精擦拭≥500次，R＜0.2。经实验室测试，保护层使用热固性材料配方，形成同一保护功能不同外观区域。依据产品设计，601，602为套位定位标志，603区域为珠光色彩不透光，604区域为白色文字透光，605区域为哑光黑色不透光区域。采用满足性能和成型要求的热固性材料配方，利用凹版印刷工艺，在已经涂好离型层的PET膜上套印印刷同时满足性能要求和装饰效果的装饰保护层，然后丝网套印遮光黑色，涂布粘着层，制备包含同不同装饰效果的保护层的模内转印膜。

603区域配方(热固性珠光效果保护层)：

603区域配方(热固性白色文字保护层)：

604区域配方(哑光黑色保护层)：

例5：

依产品设计要求，如图7所示，注塑成型塑料制品产品品质要求：铅笔硬度要求750g/1H，RCA≥50次，外观要求：703区域为亮光科技纹，703区域配方同203区域配方，705区域为哑光科技纹，配方为在203配方中加入15％的纳米气相二氧化硅，704 为亮光科技纹，R＜0.2，采用热固性配方。利用凹版印刷工艺，在已经涂好离型层的 PET膜上按设计印刷上保护层并同时印刷科技纹理，涂布粘着层，制备不同保护性能和不同装饰效果的模内转印膜。

705区域配方(UV耐磨哑光保护层)：

704区域配方(热固性保护层)：

。

Claims

1.一种保护层具有不同特性区域的模内注塑转印膜，该转印膜包括载体膜和转移层二部分, 所述的转移层设置于载体膜上，且该转移层依次由离型层、保护层、图纹层、粘着层叠成，保护层采用UV材料和/或热固性材料，其特征在于：保护层UV材料和/或热固性材料至少有二种不同特性，且UV材料和/或热固性材料由不同的硬性和柔性材料组成，通过印刷或打印机打印形成至少二个不同特性区域，连接而成为同一整体平面的保护层，保护层连同转移层其他部分在塑料模具模腔中转移覆盖于塑料制品表面上，达到品质保护与成形保护的效果。

2.根据权利要求1所述的转印膜，其特征在于：不同特性区域的保护层是指根据设计需要，由不同特性配方的UV材料和/或热固性材料组成，通过印刷或打印机打印形成不同特性区域的保护层。

3.根据权利要求1或2 所述的转印膜，其特征在于：所述的载体膜为透明PET载体膜。

4.根据权利要求3所述的转印膜，其特征在于：保护层的不同特性UV材料的配方中各组分及其质量百分比含量为：脂肪族聚氨酯丙烯酸酯1-15%，改性聚酯丙烯酸酯1-10%，异冰片基丙烯酸酯1-25%，聚乙二醇（600）二丙烯酸酯0-20%，二丙二醇二丙烯酸酯1-25%，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1-25%，二季戊四醇六丙酸酸酯0-20%，光引发剂184 2-4%，光引发剂907 1-2%,流平剂0.5-1%，有机改性聚硅氧烷0.1-1%，乙酯1-10%。

5.根据权利要求3所述的转印膜，其特征在于：保护层的不同特性热固性材料的配方中各组分及其质量百分比含量为：羟基丙烯酸树脂1-20%，硝化棉树脂1-10%，脂肪族异氰酸酯三聚体1-15%，催化剂0.1-1%，改性热塑性丙烯酸树脂1-5%，羟基氯醋树脂1-20%，溶剂30-60%。

6.根据权利要求4或5所述的转印膜，其特征为，其保护层的配方中可加入含量为质量百分比的下列组分：1-20%的染料或颜料或珠光粉，1-20%二氧化硅，以调节不同区域的不同色彩效果和光泽度。

7.根据权利要求6所述的转印膜，其特征为，保护层上的图纹层可省去，转移膜中转移层只剩下离型层、保护层和粘着层。

8.如权利要求1-7任一所述的一种保护层具有不同特性区域的模内注塑转印膜的制备方法，包含以下次序步骤：

（1）在载体膜上涂布上一层离型层；

（2）按设计要求在离型层上印刷或打印上不同特性区域的保护层，该保护层至少有二个不同特性区域，连接而成为同一整体平面；

（3）在保护层上依设计要求，利用印刷或打印机打印上图纹层；

（4）涂布上粘着层。