CN112045933A - 一种仿玻璃复合材料及制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仿玻璃复合材料及其制造工艺，涉及复合材料技术领域。本发明提供的仿玻璃复合材料的制造工艺，在注塑前先完成纹理的转印，利用材料的相似性，将含有相同PC成分的材料通过注塑工艺熔融成型，使得材料内部结合紧密，避免了普通复合材料的分层问题，再通过淋涂加硬的工序，对材料进行加硬，使得制成品的表面硬度可达到1000GF*4H无明显划痕，可与玻璃的硬度相媲美，且外观上具有良好的玻璃质感。本发明提供的仿玻璃复合材料的制造工艺，与玻璃工艺相比，极大地降低了生产成本。

Description

一种仿玻璃复合材料及制造工艺
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种仿玻璃复合材料及制造工艺。
背景技术
玻璃因其良好的透视和透光性能而被广泛应用于显示屏面板、仪表盘面板等。然而，玻璃是典型的脆性材料，抗拉强度远小于抗压强度，抗冲击性能差，加上玻璃的加工复杂，原料成本和加工成本高，脆性问题也限制了玻璃在其他领域的应用。
鉴于，玻璃抗冲击能力差，容易碎；3D曲面玻璃的加工难度高，成本高的问题，亟需研发出一种仿玻璃的材料，具备玻璃的抗冲击强度，且具有一定的弯折度，同时可降低加工成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是背景技术中提到的不足，提供一种仿玻璃复合材料及其制造工艺。
为了解决上述问题，本发明提出以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种仿玻璃复合材料的制造工艺，包括以下步骤：
S1，对第一材料进行纹理印刷；
S2，由下至上按“第一材料-基材-第二材料”的叠构进行压缩注塑，得到注塑层；
S3，对所述注塑层的表面进行淋涂处理，得到淋涂层，经淋涂处理达到预设硬度后，即得到仿玻璃复合材料；
所述第一材料为PC/PMMA复合材料或PC材料；
所述基材为PC；
所述第二材料为PC/PMMA复合材料。
其进一步地技术方案为，所述PC/PMMA复合材料为共挤复合制得。
其进一步地技术方案为，所述步骤S2中，将第一材料的PC面与基材相贴，将第二材料的PC面与基材相贴，再进行压缩注塑。
其进一步地技术方案为，所述步骤S3之后，还包括将得到的仿玻璃复合材料进行CNC加工。
其进一步地技术方案为，所述第一材料为PC材料；
所述对第一材料进行纹理印刷，得到纹理层；注塑时，所述纹理层位于远离基材的一面；所述纹理层为UV光学纹理。
其进一步地技术方案为，步骤S2和S3之间，还包括对注塑层的底面进行盖底处理的步骤。
其进一步地技术方案为，所述盖底处理的具体操作为，对所述注塑层的底面进行OPVM、镭雕或喷涂盖底，得到盖底层；
所述盖底层的厚度为0.03-0.05mm。
其进一步地技术方案为，所述第一材料为PC/PMMA复合材料；
所述步骤S1为在PMMA面进行边框印刷。
其进一步地技术方案为，所述步骤S3用UV固化纳米材料进行淋涂。
第二方面，本发明提供一种仿玻璃复合材料，由第一方面所述的仿玻璃复合材料的制造工艺制得。
本发明提供的所述的仿玻璃复合材料在手机前盖、手机后壳、汽车导航板、显示屏中的应用。
本发明还提供一种3D手机前盖，由第一方面所述的仿玻璃复合材料的制造工艺制得，其中，第一材料为PC/PMMA复合材料；注塑层的厚度为0.70-1.0mm。
本发明还提供一种Unibody手机后壳，由第一方面所述的仿玻璃复合材料的制造工艺制得，其中，第一材料为PC材料；注塑层的厚度为0.85-1.2mm。
本发明还提供一种汽车导航面板，由第一方面所述的仿玻璃复合材料的制造工艺制得，其中，第一材料为PC/PMMA复合材料；注塑层的厚度为0.90-2.5mm。
本发明还提供一种显示屏，由第一方面所述的仿玻璃复合材料的制造工艺制得，其中，第一材料为PC/PMMA复合材料；注塑层的厚度为0.80-2.5mm。
与现有技术相比，本发明所能达到的技术效果包括：
本发明提供的仿玻璃复合材料的制造工艺，在注塑前先完成纹理的转印，利用材料的相似性，将含有相同PC成分的材料通过注塑工艺熔融成型，使得材料内部结合紧密，避免了普通复合材料的分层问题，再通过淋涂加硬的工序，对材料进行加硬，使得制成品的表面硬度可达到1000GF*4H无明显划痕，可与玻璃的硬度相媲美，且外观上具有良好的玻璃质感。
本发明提供的仿玻璃复合材料的制造工艺，与玻璃相比，由于原料成本低，极大地降低了生产成本。
本发明提供的仿玻璃复合材料，成品的抗冲击性能良好，可通过500g*50cm落球测试，且具有良好的抗弯折性能，可实现多曲率的产品结构，应用范围更加广泛。
附图说明
图1为本发明实施例提供的仿玻璃复合材料的注塑层示意图。
附图标记
基材1，第一材料2，第二材料3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明实施例。如在本发明实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
实施例1
参见图1，本发明实施例提供一种仿玻璃复合材料的制造工艺，包括以下步骤：
S1，对第一材料2进行纹理印刷；
具体实施中，纹理印刷可按客户需求进行印刷、电镀等，例如UV纹理转印、印刷边框、图案或LOGO；
在一些实施例中，对于透明要求高的材料，例如手机前盖或显示屏，S1的纹理印刷指的是按客户需求进行边框印刷或LOGO图案印刷。
S2，由下至上按“第一材料2-基材1-第二材料3”的叠构进行压缩注塑，得到注塑层；
具体实施中，所述第一材料为PC/PMMA复合材料或PC材料；所述基材为PC；所述第二材料为PC/PMMA复合材料。
可以理解地，第一材料-基材-第二材料均含有相同的成分——PC，因此，利用材料的相似相融原理进行压缩注塑，由于各材料同质性，使得注塑层得以结合紧密，提高硬度，注塑层表面的PMMA也有利于提高注塑层整体的硬度。
具体实施中，通过压缩成型技术可实现0.40～0.55mm的超薄注塑层。
本领域技术人员可根据不同的胶料和膜片厚度来调整注塑参数。
S3，对所述注塑层的表面进行淋涂处理，得到淋涂层，经淋涂处理达到预设硬度后，即得到仿玻璃复合材料。
在其他实施例中，步骤S2和S3之间还包括对所述注塑层的底面进行盖底处理的步骤。
具体实施中，根据产品的不同，对注塑层盖底处理的方式也不同。
例如，对于手机后盖的盖底处理为，按客户需求对产品内侧进行OPVM、镭雕或喷涂盖底等工艺，可形成较厚的盖底层。
对于透明的手机前盖、显示屏等透明产品，则不用盖底。
需要说明的是，注塑层的底面为图1中的第一材料2外露的面；注塑层的表面为图1中的第二材料3外露的面。
具体实施中，本领域技术人员可根据产品需要达到的硬度来调整淋涂液的参数。
具体实施例中，可使用UV固化纳米涂层材料进行淋涂处理，或进行抗脏污、增透处理，例如，UV固化纳米涂层材料可选AF涂层、AR涂层。
本发明提供的仿玻璃复合材料的制造工艺，在注塑前先完成纹理的转印，利用材料的相似性，将含有相同PC成分的材料通过注塑工艺熔融成型，使得材料内部结合紧密，避免了普通复合材料的分层问题，再通过淋涂加硬的工序，对材料进行加硬，使得制成品的表面硬度可达到1000GF*4H以上且无明显划痕，可与玻璃的硬度相媲美，且外观上具有良好的玻璃质感。
本发明提供的仿玻璃复合材料的制造工艺，与玻璃相比，由于原料成本低，极大地降低了生产成本。
具体实施中，所述PC/PMMA复合材料为共挤复合制得。
共挤复合是采用数台挤出机将不同种类的树脂同时挤入到一个复合模头中，各层树脂在模头内或外汇合形成一体，挤出复合后经冷却定型即成为复合薄膜。
PC/PMMA复合材料为二层复合材料，一面为PC面，另一面为PMMA面。
具体实施中，第二材料的PMMA层厚度为0.04-0.08mm，第二材料的厚度为0.125-0.25mm。
具体实施中，所述步骤S2中，将第一材料的PC面与基材相贴，将第二材料的PC面与基材相贴，再进行压缩注塑。
具体实施中，所述步骤S3之后，还包括将得到的仿玻璃复合材料进行CNC加工。
CNC加工是指用数控机进行精密加工，切割成品，去除边料、裙边、完成摄像孔、指纹孔、侧键孔等。
在一实施例中，所述第一材料为PC材料；
所述对第一材料进行纹理印刷，得到纹理层；注塑时，所述纹理层位于远离基材的一面；所述纹理层为UV光学纹理；步骤S2和S3之间，还包括抛光侧面合模线、对注塑层的底面进行盖底处理的步骤。
盖底处理的具体操作为，对所述注塑层的底面进行OPVM、镭雕或喷涂盖底，得到盖底层。
所述盖底层的厚度为0.03-0.05mm。
本实施例中，可制备仿玻璃的手机后壳，通过进行柯式印刷或UV纹理转印的工艺，得到纹理层，使得后壳可实现不同的外观效果，例如，3D效果。
在一实施例中，所述第一材料为PC/PMMA复合材料；所述步骤S1为在PMMA面进行边框印刷和图案印刷。
本实施例中，可制备仿玻璃的手机前盖、显示屏或汽车导航面板，由于这些领域对材料的透明度高，所以，第一材料选用PC/PMMA复合材料。
纹理印刷具体为边框印刷和/或图案印刷。通过使用不同的油墨颜色进行边框印刷，可以匹配不同的设备外壳，使得设备更加美观。图案或者边框的印刷还可以有效防止前盖、显示屏等漏光。
在一实施例中，所述步骤S3用UV固化纳米材料进行淋涂。
本发明实施例还提供一种仿玻璃复合材料，由以上所述的仿玻璃复合材料的制造工艺制得；所述的仿玻璃复合材料在手机前盖、手机后壳、汽车导航板、显示屏中的应用。
本发明提供的仿玻璃复合材料可应用于手机3D前盖(屏幕)、3D后盖板、Unibody后壳、汽车导航板、电子显示屏等领域，且具有如下性能：
(1)成品表面硬度达到1000克力，大于5H无明显划痕。
(2)成品抗冲击可通过500G*50CM落球测试。
(3)成品可通过严苛的双85测试(85℃*85％RH*240H)。
(4)成品具有良好玻璃质感。
(5)成品外观无彩虹纹。
(6)成品的抗指纹(水滴角110°)、低反射率(最低至2％)、手机制成手机前盖的透光率90％，性能良好，适合应用于显示面板、显示屏领域。
(7)成品可实现多曲率的产品结构。
(8)注塑层厚度可低至0.40～0.55mm，成品的总厚度可低至0.70-0.90mm。
实施例2
本实施例提供一种3D手机前盖，制备方法如下：
S1，第一材料为PC/PMMA复合材料，对第一材料的PMMA面进行边框或logo印刷；
S2，由下至上按“第一材料-基材-第二材料”的叠构进行压缩注塑，得到注塑层，其中，注塑层的厚度为0.70-1.0mm；
S3，对所述注塑层的表面用UV固化纳米材料进行淋涂处理，得到淋涂层，经淋涂处理达到预设硬度后，再经过精密CNC加工，去除边料，即得到仿玻璃的3D手机前盖。
所述的3D手机前盖的总厚度为0.75-1.2mm，其中，淋涂层厚度为0.008-0.015mm，基材的厚度为0.3-0.7mm，第一材料的厚度为0.05-0.3mm。
实施例3
本实施例提供一种Unibody手机后壳，制备方法如下：
S1，第一材料为PC材料，对第一材料进行UV纹理转印，得到纹理层，使纹理层达到光学纳米精细效果；
S2，由下至上按“第一材料-基材-第二材料”的叠构进行压缩注塑，得到注塑层，其中，纹理层位于远离基材的一面；注塑层的厚度为0.85-1.2mm；
S3，对所述注塑层的底面进行OPVM、镭雕或喷涂盖底，得到盖底层；所述盖底层的厚度为0.03-0.05mm；
S4，对所述注塑层的表面用UV固化纳米材料进行淋涂处理，得到淋涂层，经淋涂处理达到预设硬度后，再经过精密CNC加工，去除边料、裙边、完成摄像孔、指纹孔、侧键孔等，即得到具有仿玻璃材质的Unibody手机后壳。
所述的Unibody手机后壳的总厚度为0.9-1.2mm，其中，淋涂层厚度为0.008-0.015mm，基材的厚度为0.5-0.8mm，第一材料的厚度为0.05-0.3mm。
实施例4
本实施例提供一种仿玻璃的汽车导航面板，制备方法如下：
S1，第一材料为PC/PMMA复合材料，对第一材料的PMMA面进行边框或logo印刷；
S2，由下至上按“第一材料-基材-第二材料”的叠构进行压缩注塑，得到注塑层，其中，注塑层的厚度为0.9-2.5mm；
S3，对所述注塑层的底面进行光学镀和油墨盖底；
S4，对所述注塑层的表面用UV固化纳米材料进行淋涂处理，得到淋涂层，经淋涂处理达到预设硬度后，再经过精密CNC加工，去除边料，即得到仿玻璃的汽车导航面板。
所述的汽车导航面板的总厚度为1.0-2.5mm，其中，淋涂层厚度为0.008-0.015mm，基材的厚度为1.2-1.75mm，第一材料的厚度为0.05-0.3mm。
实施例5
本实施例提供一种仿玻璃的显示屏，制备方法如下：
S1，第一材料为PC/PMMA复合材料，对第一材料的PMMA面进行边框或logo印刷；
S2，由下至上按“第一材料-基材-第二材料”的叠构进行压缩注塑，得到注塑层，其中，注塑层的厚度为0.8-2.5mm；
S3，对所述注塑层的表面用UV固化纳米材料进行淋涂处理，得到淋涂层，经淋涂处理达到预设硬度后，再经过精密CNC加工，去除边料，即得到仿玻璃的显示屏。
所述的显示屏的总厚度为0.85-2.5mm，其中，淋涂层厚度为0.008-0.015mm，基材的厚度为1.2-1.5mm，第一材料的厚度为0.125-0.3mm。
将本发明提供的工艺、玻璃工艺、板材工艺、单膜片注塑工艺，根据工艺加工复杂程度、产品性能等不同角度进行对比，结果见表1。
表1不同生产工艺的优劣对比
Figure BDA0002643947430000081
Figure BDA0002643947430000091
将本发明提供的仿玻璃工艺、单膜片注塑工艺和复合板工艺制得的产品，进行性能对比，结果见表2。
表2不同工艺的产品性能对比
产品性能 仿玻璃工艺 PC注塑+贴膜工艺 PC+PMMA复合板工艺
硬度 ≥3H/750g ≤2H/750g ≥3H/750g
耐冲击 ≥500g/50cm ≤500g/50cm ≤200g/30cm
折弯度 ≤D60mm ≤D65mm ≤D60mm
贴合 免贴合 需贴合 免贴合
用实施例5制得的仿玻璃的显示屏，具体应用为对讲机显示屏，按照厂商要求进行性能测试，测试项目、测试方法以及测试结果如表3。
表3对讲机显示屏的性能测试数据
Figure BDA0002643947430000092
Figure BDA0002643947430000101
由表2数据可知，应用本发明实施例提供的仿玻璃复合材料的制造工艺制得的仿玻璃材料，具体为具有仿玻璃性能的显示屏(对讲机显示屏)，其附着力测试、铅笔硬度、高低温老化测试、表面能测试、落球测试、静压力测试、透光率测试均符合要求，可应用于对讲机显示屏。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述，为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种仿玻璃复合材料的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，对第一材料进行纹理印刷；
S2，由下至上按“第一材料-基材-第二材料”的叠构进行压缩注塑，得到注塑层；
S3，对所述注塑层的表面进行淋涂处理，得到淋涂层，经淋涂处理达到预设硬度后，即得到仿玻璃复合材料；
所述第一材料为PC/PMMA复合材料或PC材料；
所述基材为PC；
所述第二材料为PC/PMMA复合材料。
2.如权利要求1所述的仿玻璃复合材料的制造工艺，其特征在于，所述PC/PMMA复合材料为共挤复合制得。
3.如权利要求2所述的仿玻璃复合材料的制造工艺，其特征在于，所述步骤S2中，将第一材料的PC面与基材相贴，将第二材料的PC面与基材相贴，再进行压缩注塑。
4.如权利要求3所述的仿玻璃复合材料的制造工艺，其特征在于，所述步骤S3之后，还包括将得到的仿玻璃复合材料进行CNC加工。
5.如权利要求4所述的仿玻璃复合材料的制造工艺，其特征在于，所述第一材料为PC材料；
所述对第一材料进行纹理印刷，得到纹理层；注塑时，所述纹理层位于远离基材的一面；
所述纹理层为UV光学纹理。
6.如权利要求5所述的仿玻璃复合材料的制造工艺，其特征在于，步骤S2和S3之间，还包括对注塑层的底面进行盖底处理的步骤。
7.如权利要求6所述的仿玻璃复合材料的制造工艺，其特征在于，所述盖底处理的具体操作为，对所述注塑层的底面进行OPVM、镭雕或喷涂盖底，得到盖底层；
所述盖底层的厚度为0.03-0.05mm。
8.如权利要求4所述的仿玻璃复合材料的制造工艺，其特征在于，所述第一材料为PC/PMMA复合材料；
所述步骤S1为在PMMA面进行边框印刷。
9.如权利要求1所述的仿玻璃复合材料的制造工艺，其特征在于，所述步骤S3用UV固化纳米材料进行淋涂。
10.一种仿玻璃复合材料，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的仿玻璃复合材料的制造工艺制得。
11.如权利要求10所述的仿玻璃复合材料在手机前盖、手机后壳、汽车导航板、显示屏中的应用。
12.一种3D手机前盖，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的仿玻璃复合材料的制造工艺制得，其中，第一材料为PC/PMMA复合材料；注塑层的厚度为0.70-1.0mm。
13.一种Unibody手机后壳，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的仿玻璃复合材料的制造工艺制得，其中，第一材料为PC材料；注塑层的厚度为0.85-1.2mm。
14.一种汽车导航面板，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的仿玻璃复合材料的制造工艺制得，其中，第一材料为PC/PMMA复合材料；注塑层的厚度为0.90-2.5mm。
15.一种显示屏，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的仿玻璃复合材料的制造工艺制得，其中，第一材料为PC/PMMA复合材料；注塑层的厚度为0.80-2.5mm。
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