CN215397493U - 多层膜及其应用于汽车内饰中的材料面饰 - Google Patents

Abstract

多层膜及其应用于汽车内饰中的材料面饰，所述多层膜，其特征在于，其自上而下是第三基材膜、第一粘贴层、油墨层、锚固层、第二粘贴层、第二基材膜。模内转印用多层膜在使用过程中与现有技术形成的膜片相比，由于加入粘贴层50，使得油墨层和第二基材膜之间附着牢度更佳，保证了在后续注塑成型过程中不会发生开裂、分层等问题。

Description

多层膜及其应用于汽车内饰中的材料面饰

技术领域

本实用新型涉及一种多层膜及其应用，特别涉及一种多层膜及其应用于汽车内饰中的材料面饰。

背景技术

随着社会的发展，汽车内外饰、家用电器、手机，化妆品的外包装等部件都大量采用了塑料包材或者纸质包材，其表面装饰的要求越来越高。目前，汽车内饰领域中在塑料工件上的表面加饰可以使用特殊多层膜材料通过模内装饰工艺进行加饰。模内装饰当中的嵌片注塑工艺（INS），因为具有自动化的优点，同时可以拥有表面质感多样化、高耐磨性同时成型加工过程中低VOC排放等特性，适用于目前的制造生产环境。模内装饰技术中最重要的原件即为多层膜。

然而，现有技术中，虽然存在各种结构的多层膜应用于上述领域，但是，经过长期实践发现，虽然现有技术采用的多层膜结构包括诸如基材膜、粘贴层、油墨层、锚固层等层状结构，但是由于采用上述层状结构材质不同、层状结构位置不同以及厚度不同，都将导致使用者后续存在诸多开裂、分层、表面不均匀出现复合气泡、压不实、粘牢度降低、基材容易出现变形和断裂等情况或当表面温度较低出现复合粘牢度下降甚至粘不住的情况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有的模内转印用的多层膜，提供一种多层膜及其应用于汽车内饰中的材料面饰，其可以满足目前汽车领域中对多层膜材料面饰加饰的要求。

本实用新型采用的技术方案是：

一种多层膜，其特征在于，其自上而下是第三基材膜31、第一粘贴层20、油墨层30、锚固层40、第二粘贴层50、第二基材膜21。

优选为：所述第三基材膜选自聚碳酸酯、聚丙烯及ABS 中的一种材质形成，并且所述第三基材膜的厚度控制在250-500μm；所述第二基材膜选自聚碳酸酯、聚丙烯及丙烯酸中的一种材质形成，并且，所述第二基材膜的厚度控制在50-150μm。

优选为：所述第一粘贴层厚度为3.0-10.0μm；所述油墨层厚度为5.0-15.0μm，遮盖率大于88%，所述油墨层可以是单一颜色、两种颜色或多色形成的图案。

优选为：所述锚固层厚度为0.3-0.8μm。

优选为：第二粘贴层厚度为3.0-5.0μm。

优选为：第三基材膜厚度为250-500μm。

一种制造模内转印用多层膜，包括上述多层膜。

应用于汽车内饰中的材料面饰，包括上述所述多层膜。

有益效果

与目前现有技术相比，本实用新型使用了第一预先成型膜101和第二预先成型膜201，这样使得第二基材膜21不直接进行涂布和印刷，保证第二基材膜21不会在涂布烘干过程中发生软化变形，同时可以将涂布复合工艺进行拆解，保证复合成型质量。模内转印用多层膜在使用过程中与现有技术形成的膜片相比，由于加入粘贴层50，使得油墨层和第二基材膜21之间附着牢度更佳，保证了在后续注塑成型过程中不会发生开裂、分层等问题。解决了表面不均匀出现复合气泡、压不实、粘牢度降低、基材容易出现变形和断裂等缺陷或当表面温度较低出现复合粘牢度下降甚至粘不住的缺陷。

附图说明

图1 是本实用新型的一种多层膜中，第一预先成型膜101的结构示意图。

图2 是本实用新型的一种多层膜中，第二预先成型膜201的结构示意图。

图3是本实用新型的一种多层膜中，最终的多层膜301的结构示意图。

图4是本实用新型的一种多层膜中，多层膜301成型加工后的结构示意图。

图中各标号分别表示为：

10为离型层；11为第一基材膜；20为第一粘贴层；21为第二基材膜；30为油墨层；31为第三基材膜；40为锚固层；50为第二粘贴层；80为注塑工件；90为最终成型件；101为第一预先成型膜；201为第二预先成型膜；301为多层膜。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1，本实用新型中实施例中的第一预先成型膜101，其特征是自上而下的图层包括：第一基材膜11，离型层10、第一粘贴层20、油墨层30、锚固层40以及第二粘贴层50。

所述第一预先成型膜101中，第一基材膜11可以由选自聚对苯二甲酸乙二酯(PET，polyethyleneterephthalate)、 聚碳酸酯(PC，polycarbonate)、聚丙烯(PP，polypropylene)及丙烯酸(acrylic) 中的一种或者两种以上的材质形成。并且，在本实用新型中，本领域技术人员经过无数次实验发现：上述第一基材膜11的其厚度需控制在36-75μm，若厚度如果小于36μm，由于基材在后续印刷涂布中的收缩和变形会影响膜之间的复合效果，出现褶皱、变形等复合问题；厚度大于75μm后，由于膜材料厚度较大，膜本身的形变较小，膜整体挺度较大，在后续印刷过程中会出现部分漏印、图案缺失等印问题。

所述第一预先成型膜101中，由于离型层10的性能要求是在复合过程中涂层表面不发生开裂、脱落和变形等情况，同时可以在复合剥离过程中提供一个易于剥离的表面，因此，离型层10的组分由选自不饱和酯树脂、环氧树脂、环氧-三聚氰胺树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂、有机氟树脂、纤维素树脂、脲醛树脂、聚烯烃及石蜡中的一种以上的材质形成，但并非局限于此，只要满足离型层10的性能要求即可。

离型层10形成于第一基材膜11的表面，其目的在于，在制备预先成型膜201中，在线剥离第一基材膜11过程中使得第一基材膜11与第一粘贴层20可以在高速状态下顺利剥离，从而在成型膜201中没有第一基材膜11的存在，为进一步的复合工艺提供准备。

在本实用新型中离型层10厚度可以控制在0.5-2.5μm，最好选用厚度为0.8-1.5μm。离型层厚度小于0.5μm，涂层表面会出现不均匀，在复合剥离过程中会出现局部剥离不顺畅的情况；当离型层厚度大于2.5μm时，离型层厚度过高会导致基材收缩比较明显，后续涂层涂布或者印刷会出现褶皱或者漏涂等缺陷。

所述第一预先成型膜101中，第一粘贴层20的组分由聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸以及丙烯酸改性树脂、聚酰胺、氯醋树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA，ethylene co-vinylacetate)、聚醋酸乙烯(PVAc，polyvinyl acetate)和聚氯乙烯(PVC，polyvinyl chloride)等中的一种或以上的材质形成，但并非局限于此，只要满足离型层10的性能要求即可。

第一粘贴层20的主要作用是在复合过程中，与第三基材膜31在热压复合过程中发生热压粘接效果，使得第二预先成膜201与第三基材膜31在复合过程后完全复合粘接成为一体。

在本实用新型中，第一粘贴层20厚度可以控制在2.0-12.0μm，最好选用厚度为3.0-10.0μm。若第一粘贴层厚度小于2.0μm，在后续复合过程中由于ABS表面不均匀会出现复合气泡、压不实、粘牢度降低等情况。若第一粘贴层厚度大于12μm，会出现复合过程中由于粘贴层厚度过高，表面温度较低出现复合粘牢度下降甚至粘不住的情况。

所述第一预先成型膜101中，油墨层30的组分由聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸以及丙烯酸改性树脂、聚酰胺和氯醋树脂中的一种或以上的材质形成。可以使用热塑性树脂，也可以使用热固性体系。在上述树脂体系中加入颜料或者染料形成有色油墨。同时油墨中还可以包含异氰酸酯固化剂、均染剂、分散剂、稀释剂和防沉剂等的添加剂。油墨层30通过印刷等涂布方式形成油墨图案层，形成预先设计好的油墨图案。油墨层30的树脂主要要求在涂布印刷过程、热压复合过程以及注塑成型过程中不发生变色掉色，同时在之后工件的使用过程中不发生开裂、变色褪色等问题。

油墨层30的主要作用是在最终成品工件中起装饰美观的作用，同时对后面的注塑品有一个遮盖作用。油墨层30可以是单一颜色、两种颜色也可以是多色彩形成的图案层。

在本实用新型中，油墨层30厚度为3-20μm。最优控制在5.0-15.0μm之间。油墨层厚度小于5.0μm会影响油墨层的遮盖，影响整个产品色彩的呈现。油墨层厚度大于15.0μm，会导致在油墨层中存在一定量的溶剂，在后续复合过程中会出现起泡，甚至分层等缺陷。

所述第一预先成型膜101中，锚固层40的组分可以由聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸以及丙烯酸改性树脂、聚酰胺、氯醋树脂、醛酮树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA，ethylene co-vinylacetate)、聚醋酸乙烯(PVAc，polyvinyl acetate)和聚氯乙烯(PVC，polyvinyl chloride)等中的一种或以上的材质形成。可以使用热塑性树脂，也可以使用热固性体系。锚固层40的树脂主要要求在涂布印刷过程、热压复合过程以及注塑成型过程中不发生开裂变形、分层以及起泡等问题。

锚固层40的主要作用是在涂层间起到一个增强整体涂层附着牢度的效果，尤其是增强油墨层30与第二粘贴层50之间的附着牢度，同时可以提高第二粘贴层50在涂布印刷过程中的再涂性。

在本实用新型中，其中锚固层40厚度为0.2-1.5μm。最优控制在0.3-0.8μm之间。锚固层厚度小于0.2μm，其表面存在不均匀性会影响后续涂层的附着牢度；锚固层厚度大于1.5μm，在实际使用中并没有很大的意义，同时锚固层存在一定收缩会导致整个膜的变形。

所述第一预先成型膜101中，第二粘贴层50的组分由聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸以及丙烯酸改性树脂、聚酰胺和氯醋树脂中的一种或以上的材质形成。并且在上述的第二粘贴层50中还可以包括异氰酸酯固化剂。

上述异氰酸酯类固化剂，例如，可以使用选自包含六亚甲基二异氰酸酯(HMDI，HexamethyleneDiisocyanate)、甲苯二异氰酸酯(TDI，Toluene Diisocyanate)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI，Diphenylmethane Diisocyanate)以及异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，Isophorone Diisocyanate)组成的组中的一种以上。如上所述的异氰酸酯固化剂，相对于100重量份的整体上述粘贴层涂布液中可以包含0重量份～30重量份的范围，优选地限制成20重量份以下的上述异氰酸酯固化剂的含量，以提高可成形性，更加优选为包含15重量份～20重量份的上述异氰酸酯固化剂。

第二粘贴层50的主要作用是在复合过程中，与第二基材膜21在热压复合过程中发生热压粘接效果，使得第一预先成膜101与第二基材膜21在复合过程后完全复合粘接成为一体。

在本实用新型中，其中第二粘贴层50厚度为2.0-8.0μm。最优控制在3.0-5.0μm之间。第二粘贴层的厚度小于2.0μm，在后续复合过程中，厚度过低会造成与第二基材膜部分区域压不实，出现点状起泡等现象。厚度大于8.0μm，由于本身印刷问题，厚度均匀性较差，会出现粘贴层表观发花、橘皮等涂布缺陷，导致成品表观变差。

所述第二预先成型膜201中，第二基材膜21可以选自聚碳酸酯(PC，polycarbonate)、聚丙烯(PP，polypropylene)及丙烯酸(acrylic) 中的一种或者两种以上的材质形成。并且，在本实用新型中，上述第二基材膜21的厚度可以控制在50-150μm。第二基材膜厚度大于150μm，在后续加工过程中会出现成型注塑压不实的情况；厚度小于50μm在复合过程中基材容易出现变形和断裂等情况，影响复合成品率。

第二基材膜21的主要作用是：其在成品工件的最上层，对整个工件起一个耐候保护的作用，同时在复合过程中起到一个支撑体的作用。

所述模内转印多层膜301中，第三基材膜31可以选自聚碳酸酯(PC，polycarbonate)、聚丙烯(PP，polypropylene)及ABS 中的一种或者两种以上的材质形成。并且，在本实用新型中，上述第三基材膜31的厚度可以控制在250-500μm。第三基材膜31厚度小于250μm，在成型加工过程中，会出现膜片过薄导致拉伸位置过度拉伸破裂的情况，第三基材膜31厚度大于500μm，其基材挺度和硬度过大，极大的提高了复合以及后续收卷、加工的难度。

第三基材膜31的主要作用是：其在成品工件的最低层，在工件复合过程以及注塑过程中对整个工件起一个耐候保护的作用，同时在复合过程中起到一个支撑体的作用。

本实用新型提供多层膜请参照图1至图4，是以截面视图示意地绘示本实用新型的一种较好实施例的制造模内转印用多层膜的方法。

本实用新型的制造方法是：步骤1，先在第一基材膜11上制造一个离型层10，所述离型层的制造方法可以使用三辊、五辊、丝棒、凹版、网纹辊以及胶板等公知的涂布方式制造。

在本实用新型中，第一基材膜11可以使用聚酯薄膜（PET，聚对苯二甲酸乙二醇酯），PEN薄膜（聚萘二甲酸乙二醇酯），聚碳酸酯薄膜（PC）等其他商用树脂膜所形成，厚度可以使用36-75μm的基膜。

在本实用新型中离型层10，其厚度为0.8-1.5μm。就在第一基材膜11的上部形成离型层的树脂而言，主要组分可以使用有机硅氧烷、有机氟碳树脂，有机硅改性聚酯树脂等一系列树脂，其要求在复合过程中涂层表面不发生开裂、脱落和变形等情况。

步骤2，在离型层10表面形成第一粘贴层20。所述第一粘贴层的制造方法可以使用三辊、五辊、丝棒、凹版、网纹辊以及胶板等公知的涂布方式制造。

所述多层膜中，其中第一粘贴层20厚度为2.0-12.0μm。最好控制在3.0-10.0μm之间。其主要组分可以使用丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂。

步骤3，如图1所示，在第一粘贴层20表面形成一个油墨层30。所述油墨层30的制造方法可以使用三辊、五辊、丝棒、凹版、网纹辊以及胶板等公知的涂布方式制造。

所述多层膜中，其中油墨层30厚度为3-20μm。最好控制在5.0-15.0μm之间。

步骤4，如图1所示，在油墨层30表面形成一个锚固层40。所述锚固层40的制造方法可以使用三辊、五辊、丝棒、凹版、网纹辊以及胶板等公知的涂布方式制造。

所述多层膜中，其中锚固层40厚度为0.2-1.5μm。最好控制在0.3-0.8μm之间。

步骤5，如图2和图3所示，在锚固层40表面形成一个第二粘贴层50，形成第一预先成型膜101，所述第二粘贴层50的制造方法可以使用三辊、五辊、丝棒、凹版、网纹辊以及胶板等公知的涂布方式制造。同时使用在线复合机，将第一预先成型膜101与第二基材膜21在线热压复合到一起，复合后将第一基材膜11和离型层10在线剥离，形成第二预先成型膜201。

所述多层膜中，其中第二粘贴层50厚度为2.0-8.0μm。最好控制在3.0-5.0μm之间。

所述多层膜中，在线复合工艺可以使用低温复合技术也可称为在线复合工艺，温度控制在80-100℃，车速可以控制在10-40m/min；低温复合工艺由于复合配套的粘合剂表面有一定黏性需要80-100℃使得涂层表面溶剂挥发，温度过高会使得粘贴层表面失去黏性无法复合，温度过低，溶剂无法挥发，导致后续复合中出现起泡，压不实，分层等情况出现。车速过快也会导致溶剂无法挥发，复合压不实的情况出现，车速过低会出现复合基材在热压的情况下严重变形的情况出现。

同时也可以使用高温复合技术也可称为离线复合工艺，其温度控制在220-280℃，车速可以控制在40-100m/min。高温复合一般使用热塑性粘合剂。由于温度较高，车速相应会提高，车速过低或者温度过高，都会出现基材受热变形严重的问题。温度过低或者车速过快，粘合剂表面无法充分软化导致复合粘牢度较低的情况。

步骤6，使用在线复合机，同时将第二预先成型膜201与第三基材膜31在线热压复合到一起，形成最终的模内转印多层膜301。

所述多层膜中，在线复合方法可以使用高温复合技术，温度控制在220-280℃，车速可以控制在40-100m/min。

步骤7，使用注塑设备将最终的多层膜301放置在注塑机中，注塑加工成型形成最终的工件，工件的结构如图4。

下面，通过本实用新型的优选实施例，对本实用新型的结构及作用进行更详细的说明。但是，这是作为本实用新型的优选示例而提出的，不能以任何意思解释为本实用新型局限于此。未记载于此的内容，只要是本技术领域的普通技术人员都充分能够进行技术性地类推，因此省略对其进行说明。

实施例1

在厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜的上使用凹版印刷方式涂敷2μm的三聚氰胺类的离型剂组合物来形成离型层。

在上述离型层上使用凹版印刷方式涂布厚度为3.0μm的热塑性丙烯酸树脂组合物来形成第一粘贴层。

在上述第一粘贴层上使用凹版印刷方式通过多次印刷涂布厚度为12.0μm的聚氨酯树脂组合物来形成油墨层。

在上述油墨层上使用凹版印刷方式涂布厚度为0.6μm的丙烯酸聚氨酯树脂组合物来形成锚固层。

在上述锚固层上使用凹版印刷方式涂布厚度为5.0μm的丙烯酸树脂和聚酯树脂组合物来形成第二粘贴层。同时使用在线复合技术，使用80℃温度，40m/min车速将PET组合物转印到75μm的PMMA膜片上。

最后使用在线复合工艺，在复合机上，使用80℃温度，40m/min复合速度，将PMMA膜片与250μm的PC膜片复合到一起，形成最终成型的多层膜。

使用注塑设备将上述最终的模内转印多层膜放置在注塑机中，注塑加工成型形成最终的工件。

实施例2

在厚度为36μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜的上使用凹版印刷方式涂敷2.5μm的聚酯-三聚氰胺树脂的离型剂组合物来形成离型层。

在上述离型层上使用凹版印刷方式涂布厚度为6.0μm的热塑性聚氨酯树脂组合物来形成第一粘贴层。

在上述第一粘贴层上使用凹版印刷方式通过多次印刷涂布厚度为20.0μm的丙烯酸树脂组合物来形成油墨层。

在上述油墨层上使用凹版印刷方式涂布厚度为1.0μm的聚酯树脂和醛酮树脂组合物来形成锚固层。

在上述锚固层上使用凹版印刷方式涂布厚度为4.0μm的丙烯酸树脂和聚酯树脂组合物来形成第二粘贴层。同时使用在线复合技术，使用80℃温度，40m/min车速将PET组合物转印到75μm的PMMA膜片上。

最后使用在线复合机，使用80℃温度，40m/min复合速度，将PMMA膜片与250μm的ABS膜片复合到一起，形成最终成型的多层膜。

使用注塑设备将上述最终的模内转印多层膜放置在注塑机中，注塑加工成型形成最终的工件。

实施例3

在厚度为48μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜的上使用凹版印刷方式涂敷1.5μm的有机氟类的离型剂组合物来形成离型层。

在上述离型层上使用凹版印刷方式涂布厚度为10.0μm的热塑性聚酯树脂和聚氨酯组合物来形成第一粘贴层。

在上述第一粘贴层上使用凹版印刷方式通过多次印刷涂布厚度为12.0μm的丙烯酸树脂组合物来形成油墨层。

在上述油墨层上使用凹版印刷方式涂布厚度为1.5μm的聚酰胺和环氧树脂组合物来形成锚固层。

在上述锚固层上使用凹版印刷方式涂布厚度为5.0μm的丙烯酸树脂和聚酯树脂组合物来形成第二粘贴层。同时使用在线复合技术，使用80℃温度，40m/min车速将PET组合物转印到125μm的PMMA膜片上。

最后使用离线复合工艺，使用复合机，使用280℃温度，60m/min复合速度，将PMMA膜片与400μm的ABS膜片复合到一起，形成最终成型的多层膜。

使用注塑设备将上述最终的模内转印多层膜放置在注塑机中，注塑加工成型形成最终的工件。

比较例1

使用一般的75μm的PMMA基材涂布印刷品与360μm的ABS膜片复合成型后，制成模内转印用多层膜。将其放置在注塑机中，注塑加工成型形成最终的工件。

比较例2

使用400μm的ABS膜片，在上面依此印刷图案层、粘贴层，最后与PMMA膜片复合成型后，制成模内转印用多层膜。将其放置在注塑机中，注塑加工成型形成最终的工件。

比较例3

在PET薄膜上依此印刷离型层、图案层和粘贴层，将PET薄膜与ABS薄膜符合成型后，剥离PET薄膜和离型层，制成模内转印用多层膜。将其放置在注塑机中，注塑加工成型形成最终的工件。

评价物性主要技术指标

性能测试对比

本实用新型的实施例在附着牢度、可靠性、转印特性以及注塑特性方面优于对比例，因此本实用新型在改进制造方法的同时满足了目前客户的加工要求，达到了良好的装饰效果。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.多层膜，其特征在于，其自上而下是第三基材膜、第一粘贴层、油墨层、锚固层、第二粘贴层、第二基材膜；所述第三基材膜选自聚碳酸酯、聚丙烯及ABS 中的一种材质形成；所述第二基材膜选自聚碳酸酯、聚丙烯及丙烯酸中的一种材质形成；所述锚固层选自聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸以及丙烯酸改性树脂、聚酰胺、氯醋树脂、醛酮树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯和聚氯乙烯中的一种材质形成。

2.根据权利要求1所述的多层膜，其特征为：所述第三基材膜的厚度控制在250-500μm；所述第二基材膜的厚度控制在50-150μm。

3.根据权利要求1所述的多层膜，其特征为：所述第一粘贴层厚度为3.0-10.0μm。

4.根据权利要求1所述的多层膜，其特征为：所述锚固层厚度为0.3-0.8μm。

5.根据权利要求1所述的多层膜，其特征为：所述第二粘贴层厚度为3.0-5.0μm。

6.根据权利要求1所述的多层膜，其特征为：所述油墨层厚度为5.0-15.0μm，遮盖率大于88%。

7.一种制造模内转印用多层膜，其特征为：包括权利要求1-6任一所述多层膜。

8.应用于汽车内饰中的材料面饰，其特征为：包括权利要求1-6任一所述多层膜。

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