TWI433768B

TWI433768B - 插板及其製法

Info

Publication number: TWI433768B
Application number: TW098132106A
Authority: TW
Inventors: Min Ho Lee; Jin-Woo Kim; Hyung Gon Kim
Original assignee: Lg Hausys Ltd
Priority date: 2008-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2014-04-11
Also published as: TW201028276A; KR20100034158A; US20110171433A1; US8808841B2; WO2010036015A3; CN102164746A; WO2010036015A2; JP2012502828A; KR101068277B1

Description

插板及其製法

本發明係關於插板及其製法。

插板或插膜係可施用至藉插入模塑法或射出模塑法等製備的模塑產物之表面，以提供各種裝飾效果的膜或板。插板的一個例子係模具內裝飾板，其於產物模塑時，在產物表面提供裝飾層。插板可用於汽車的各種表面或電器外殼。例如，汽車內部的中央儀錶板、車窗開關或操控台殼；汽車鏡框、側鑄物或保險桿帽；各種電子物件的外框，如，行動電話、筆記型電腦或家用電器等。

通常，藉各種方法(如凹版印刷)而將裝飾層形成於插板上，裝飾層可具有許多圖案並賦予金屬質感。但是，當藉該慣用方法形成裝飾層時，存在著其效果相較於真實金屬(如鉻和不鏽鋼)明顯較低且製造出不自然印象的問題。

因此，最近，嚐試藉由金屬沉積技巧(如真空沉積)而使在膜上產生各種金屬質地之方法。但是，在藉真空沉積法形成金屬沉積層的情況中，存在著層和被黏附層(如，合成樹脂基材)之間的黏著強度降低並因此而損及板的耐久性的問題。此外，在慣用方法的情況中，當插板用至模塑法時，一問題在於物理性質(如板的表面耐久性和模塑性及金屬沉積層的均勻度)降低，及在沉積層上產生裂紋。

本發明的目的係提供插板及其製法。

本發明提供一種插板，作為解決該問題的一種方式，該插板包含：透光膜，於其一面上形成細線層；金屬沉積層，形成於透光膜的細線層上；和載板，形成於金屬沉積層上。

本發明提供插板之製法，作為另一種解決該問題的方式，該製法包含：在透光膜的一面上形成細線層的第一步驟；在第一步驟所形成的細線層之表面上形成金屬沉積層的第二步驟；和在第二步驟所形成的金屬沉積層上形成載板的第三步驟。

本發明中，提供一種插板，該插板包含透光膜，且在其背面上形成細線層，且在該細線層上形成金屬沉積層，及彼之製法。由於細線層形成於透光膜的背面上，所以，本插板具有極佳的表面物理性質、耐久性和模塑性。此外，可藉噴濺法形成金屬沉積層，因此，該金屬沉積層可以無原料限制的方式包括各種金屬。此外，根據本發明，形成的金屬沉積層(其可以均勻方式形成且製成薄膜)具有與透光膜之極佳的黏著強度且不會在模塑期間內破裂。因此，此膜可以應用至各種插入模塑產物或射出模塑產物，使得產物的外觀具有極佳的金屬質地並維持或改良所欲物理性質，如表面物理性、模塑性、耐刮性、耐衝擊性、耐熱性、耐磨性、抗化學腐蝕性和耐光性。

進行本發明之詳細說明

本發明係關於一種插板，其包含透光膜，於其一面上形成細線層；金屬沉積層，形成於透光膜的細線層上；和載板，形成於金屬沉積層上。

將於下文中更詳細地描述本插板。

本插板可在藉插入模塑、射出模塑等製備的各種模塑產物的表面上提供優良的裝飾效果。此外，本插板可以作為模具內裝飾膜，其能夠在產物模塑時，在產物表面上提供裝飾層。

一體系中，插板可具有，例如，文中所附圖1的構造。即，本插板1可包含載板14、金屬沉積層13、細線層12和透光膜11，這些自底部依序形成。如圖1所示者，本插板中，可展現裝飾效果的細線層(下文中有時稱為“內側細線層”)係形成於透光膜的背面。文中所謂“透光膜的背面”是指在插板已施用至模塑產物時，與透光膜朝向模塑產品外側的表面相反的表面。藉由在透光膜的背面上形成細線層，該插板能夠展現極佳的金屬質地並具有極佳的表面物理性、表面耐久性、耐刮性、耐磨性、抗化學腐蝕性和耐光性。

未特別限制此處可用的透光膜的種類，只要它們係廣泛用於此領域的透光膜即可。例如，聚對酞酸乙二酯膜、聚對酞酸丁二酯膜、聚碳酸酯膜或聚(甲基丙烯酸甲酯)膜可作為透光膜。該透光膜可藉，例如，相對應的熱塑性樹脂..等與添加劑摻合以得到原料，然後將其施用至擠壓、壓製或鑄造法，而製備。

該透光膜的厚度可為，例如，約5微米至500微米。若該透光膜太薄，則該細線層係硬質形式或機械強度降低，或可能，當如下文所述地形成表面處理層時，造成膜的熱變形。此外，如果透光膜太厚，則模塑性或纏繞加工性等會降低。但是，透光膜的該厚度僅為本發明的一個例子。即，考慮該插板的用途或欲產生的細線圖案等，可控制該厚度。

該插膜包括形成於該透光膜的一面上的細線層。文中所謂的“細線”是指形成在透光膜上且具有預定深度和寬度的極細線(刮痕)。文中所謂的“細線層”是指藉至少一細線形成的各種圖案。考慮將形成的圖案，可適當控制細線的深度、寬度、數目等，無特別限制。例如，該細線可形成為深度在0.1微米至1.0微米的範圍內，且平均寬度在大於0微米且不大於5微米的範圍內。

該細線層形成於與透光膜表面相反的表面上，即，最終插板的背面。文中所謂“透光膜的表面”是指在插板已施用至模塑產物時，與透光膜朝向外側的表面；而文中所謂 “與透光膜的表面相反的表面”是指上述表面的反面，即，模塑產物施用面的反面。

藉由在透光膜背面上形成細線層，該膜具有極佳的物理性質，此因施用至模塑產物時，不會有不規則觸感之故，並因此而改良特性，如表面耐久性、耐刮性、耐磨性、抗化學腐蝕性和耐光性。

該細線層可製成至少一種選自毛髮圖案、羽毛圖案、繩狀雲圖案、梳齒圖案、波圖案和樹枝圖案之圖案。但是，該細線圖案僅為例子，且可取決於目的而進行各種修飾。

未特別限制用以在透光膜上形成細線層的方法之類型，且其可藉此領域中常使用的任何方法形成。例如，考慮所欲圖案，此細線層可藉由以拋光材料(如其上有細拋光組件形成的織物)在透光膜表面上形成刮痕而形成。

該插板包括金屬沉積層形成於該細線層上。該金屬沉積層可藉各種沉積法形成，如真空沉積法或噴濺法。此真空沉積法係用以藉由在真空條件下加熱材料(如金屬)以使其蒸發及然後將蒸發的材料引至待沉積的材料表面上而形成沉積層的方法。此外，噴濺係在基材上形成標靶材料的沉積層之方法。噴濺法中，在真空條件下，將電壓施加於標靶材料(如金屬)和基材之間，同時將惰性氣體(如氬氣)餵入真空槽中。此惰性氣體藉電壓加以離子化，並被迫與標靶材料碰撞，藉此，原子自標靶材料射出並沉積在基材上。特定言之，在噴濺法中，惰性氣體注入真空槽中，產生電漿，然後自標靶材料噴濺出的原子或分子到達基材以形成沉積層。較佳地，在該各種方法中，藉由使用噴濺法形成金屬沉積層。即，本發明中，該金屬沉積層可為噴濺金屬沉積層。此噴濺法的優點在於可以使用各種標靶材料，而相較於真空沉積法，後者可施用的材料限於具有低熔點者(如鋁)。此外，噴濺法可形成整體均勻的金屬沉積層，並形成非常薄的沉積層。此外，當施用噴濺法時，沉積層與待沉積的主體可形成極佳的黏著強度，即使未在細線層上進行個別的表面處理(如，預先處理)亦然。此外，甚至於插板施用至插入模塑、射出模塑等的方法中，其可防止形成缺陷，如在沉積層上的裂紋。

該金屬沉積層可包括選自不鏽鋼、鋁、鉻、鎳、錫和銅中之一或多者。此外，該金屬沉積層的厚度可以取決於所欲效果，無特別限制。例如，該金屬沉積層的厚度可控制在50埃至500埃，100埃至500埃或200埃至500埃的範圍內。

本插板中含括的載板未限於任何種類。即，可使用任何種類的載板，只要其具有良好的熱流動性且不會造成進模口燃燒現象(gate burn phenomenon)即可。文中所謂的“進模口燃燒”是指一種在插入或射出模塑法期間或之後，底部樹脂曝於高熱並燒黑之現象。

例如，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)板、聚氯乙烯(PVC)板或乙烯乙酸乙烯酯(EVA)樹脂板可作為載板，且有需要時，可以使用其中至少兩種膜的層合膜。

文中的該載板之厚度為100微米至10,000微米。如果載板的厚度低於100微米，則插板的模塑性降低且並在模塑法中造成進模口燃燒現象。若其高於10,000微米，則纏繞加工性降低。但是，該載板的厚度僅為本發明的一個例子且有需要時，其可經各種調整。

一體系中，載板14可藉黏著層A而黏附至金屬沉積層13，此如圖2所示者。

此情況中，未特別限制可用於此處的黏著層，可以使用常用於此領域的聚酯黏著劑、聚胺甲酸酯黏著劑、聚醯胺黏著劑、乙烯-乙酸乙烯酯黏著劑或丙烯酸酯黏著劑。

本發明中，溶劑型黏著劑，如，浸有溶劑的黏著劑或黏著膜可用以黏附該載板和金屬沉積層。

使用溶劑型黏著劑時，此方法可為將前述的每一黏著性樹脂浸在適當溶劑中以製備黏著劑，藉凹版印刷塗覆法等，將其塗覆在金屬沉積層上，然後將載層層合在塗覆層上。

此外，使用黏著膜時，可施用於彼之方法包含將包括各黏著性樹脂的黏著劑施用至擠壓法等，以製備黏著膜及將其層合在金屬沉積層或載板上。

當插板包括黏著層時，該黏著層的厚度可為0.1微米至500微米。如果厚度低於0.1微米，則當額外的膜(如彩色膜)形成於插膜中時，介於載膜和金屬沉積層之間的黏著強度降低。若其大於500微米，則因為阻塞現象而使得纏繞加工性降低。

如圖3所示者，插板可進一步包括表面處理層，而其係形成於該透光膜上，即，透光膜中的細線層反面。表面處理層可改良膜模塑性和表面物理性質。此外，該表面處理層亦用以改良插板的耐久性和伸長性。

可以使用此領域一般已知的表面處理材料形成此表面處理層。例如，該表面處理層可包括丙烯酸酯樹脂、胺甲酸酯樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂和氟樹脂中之一或多者，且以丙烯酸酯樹脂為佳，但不在此限。該樹脂中之每一者未特別限於任何特定種類，且可視本發明之目的而定，適當地選自此領域一般知道的表面處理材料。

未特別限制使用前述材料形成表面處理層之方法。例如，形成表面處理層的方法可以包含使該樹脂組份和其他添加劑溶解和/或分散於適當溶劑中以製備塗覆溶液，及藉裝置(如棍塗覆機)將其塗覆在透明膜上及之後將其乾燥。

除了前述樹脂組份以外，該塗覆溶液可進一步包括硬化劑，且適當時，包括消光劑..等。此處可用的硬化劑未特別限於任何類型，且可適當地視所用的樹脂種類和其中含括的可交聯官能基而選擇。特定言之，可以使用各種異氰酸酯硬化劑或胺硬化劑。此外，該消光劑係能夠提供表面處理層耐光性的組份，且此領域已知的一般組份可作為消光劑，無特別限制。

一體系中，該塗覆溶液可包括，例如，80至130重量份的該樹脂組份和0.01至80重量份的硬化劑，且若含括消光劑，則消光劑的含量係相對於樹脂組份或硬化劑為約0.01至15重量份。此外，該塗覆溶液可調配成固體含量係以樹脂組份計為約10至80重量%。特別地，當使用丙烯酸酯樹脂形成表面處理層時，該塗覆溶液可包含100重量份的丙烯酸酯樹脂和0.5至5重量份的硬化劑，如異氰酸酯硬化劑。有需要時，該消光劑的量可以進一步為相對於丙烯酸酯樹脂或硬化劑重量為0.5至10重量份。以丙烯酸酯樹脂為基礎之塗覆溶液的固體含量可在約30至50重量%的範圍內。但是，此處的該塗覆溶液之組成僅為一個例子且可視所欲物理性質而控制。

如果本發明插板包括表面處理層，則其厚度可以在約0.5微米至30微米的範圍內。如果表面處理層的厚度低於0.5微米，則形成表面處理層的效果不明顯。若其高於30微米，則模塑性或拉長性降低。

本發明亦係關於製造插板之方法，其包含：在透光膜的一面上形成細線層的第一步驟；在第一步驟所形成的細線層之表面上形成金屬沉積層的第二步驟；和在第二步驟所形成的金屬沉積層上形成載板的第三步驟。

本發明的第一步驟中，未特別限制形成細線層之方法，且該層可藉使用一般拋光劑對透光膜拋光的方法製備，此如前述者。

使用拋光劑(如砂紙)形成該細線層時，該拋光劑的網目(拋光元件的尺寸(淨))在約200至2,000網目的範圍內。藉由將拋光劑的網目控制在該範圍內，細線圖案的數目和深度可展現極佳的質地。但是，該網目範圍僅為例子，且可視所欲效果而控制該網目範圍。

除了前述方法以外，可藉無任何限制地施用在此領域中已知用以形成細線層的各種方法而形成該細線層。

第二個步驟係金屬沉積在之前形成的細線層上以形成金屬沉積層之步驟。該金屬沉積層可藉由真空沉積或噴濺法形成，此如前述者。這些方法中，以使用噴濺法為佳。但是，如果使用熔點相當低的金屬(如鋁或銅)形成金屬沉積層，則亦可使用真空沉積法。

未特別限制用於真空沉積或噴濺法的特定條件，且它們可以視所用材料..等而以適當方式選擇。

第三個步驟係將載板黏附在前述形成的金屬沉積層上。此時，未特別限制黏附該載板之方法，且該載板可以使用此領域中已知的慣用方法(如熱層合法)黏附。此外，有需要時，載板可藉包括在金屬沉積層的表面上形成適當的溶劑型黏著層(或浸有溶劑的黏著層)或黏著膜，將載板層合於其上及藉由加熱等使它們黏附之方法黏附。

本方法可以進一步包含在透光膜上形成表面處理層的步驟。該表面處理層形成於透光膜之已形成或將形成細線層的表面之背面表面上。未特別限制此形成表面處理層的方法，且此層可藉施用前述塗覆溶液及然後乾燥而製備。此外，未特別限制用以調配塗覆溶液、施用和乾燥方法的特定方法或條件，且可視目的而適當控制。此外，可於適當時間進行形成表面處理層的步驟，例如，在透光膜上形成細線層之前或之後，或形成金屬金屬沉積層之前或之後，或形成載板之前或之後，且未特別限制時機。例如，形成此處的該表面處理層的步驟可以在黏附載板的步驟之前，在透光膜上依序形成細線層和金屬沉積層之後。

以下列根據本發明之實例更詳細地解釋本發明，但本發明之範圍不限於實例。

實例1

使用砂紙，在聚對酞酸丁二酯透光膜背面上形成具有毛髮圖案的細線層。然後，藉噴濺法，在細線層表面上形成銅沉積層。然後，藉由將藉由使異氰酸酯型硬化劑和丙烯酸酯樹脂溶於甲基乙基酮中製得的黏著塗覆溶液塗覆在沉積層上，而在沉積層上形成黏著層。然後，藉由將100重量份的丙烯酸酯樹脂和2重量份的異氰酸酯型硬化劑溶解於甲基乙基酮中而得到的塗覆溶液(固體含量：35重量%)施用在與已有細線層形成之透光膜的表面相反的表面上，並乾燥以形成表面處理層。然後，EVA樹脂膜層合在形成於該金屬沉積層上的黏著層上，並加熱和結合以製造插板。

實例2

使用砂紙(600網目)，在聚對酞酸乙二酯(厚度：50微米，SL80C，SKC製造)透光膜的一面上形成具有毛髮圖案的細線層。此處，層中的平均細線數是120，且深度約0.2微米。然後，不鏽鋼304噴濺在細線層的上側以形成厚度為0.85OD(光學密度)的金屬薄膜。然後，藉由使100重量份的聚酯樹脂和0.6重量份的異氰酸酯型硬化劑溶於甲基乙基酮中得到的黏著塗覆溶液(固體含量：35重量%)施用在金屬沉積層的上側以形成厚度為0.2微米的黏著層。然後，藉由使100重量份的丙烯酸酯樹脂和2重量份的異氰酸酯型硬化劑溶於甲基乙基酮中得到的塗覆溶液(固體含量：35重量%)施用在與已有細線層形成之透光膜的表面相反的表面上，乾燥及藉乾燥而硬化以形成厚度約10微米的表面處理層。然後，將厚度500微米的ABS膜(MA221,LG CHEM Ltd.製造)層合於該黏著層上，並加熱和結合以製造插板。

在下文所示的條件下測定製得的板之外觀、耐刮性、耐衝擊性、耐熱性、耐磨性、抗化學腐蝕性和耐光性，其結果述於下面的表1。

1.外觀評估

以肉眼觀察以評估板的外觀，其中溶脹、剝離或有氣泡的情況評定為×，而未具此等情況者評定為○。

2.耐刮性評估

藉JIS K 6718指定的藍寶石實驗測定片的耐刮性(可接受的標準：等級3.5或較高)。

3.耐衝擊性評估

藉由使紡錘(12.7毫米，0.5公斤力)自高度20公分處掉落在插板上而評估耐衝擊性。掉落之後，板有剝離或破裂情況評定為×，而未具此情況者評定為○。

4.耐熱性評估

使製得的插板在溫度為80℃下留置300小時之後，評估板的耐熱性。此時之後，維持初黏著性者評定為○，非此情況者評定為×。

5.耐磨性評估

使用1.0公斤力負載的摩擦構件及於摩擦速率為60rpm進行乾或濕摩擦，以評估耐磨性。通過乾摩擦10,000次或更多次且通過濕摩擦10,000次或更多次者評定為○，而未通過乾摩擦10,000次或更多次或未通過濕摩擦10,000次或更多次者評定為×。

6.抗化學腐蝕性評估

汽油、機油、蠟、油脂、玻璃清潔劑和乙醇施用至插板時，未造成變色、褪色、溶脹和破裂者評定為○，造成其中的一或多種現象者評定為×。

7.耐光性評估

插板有刮痕時，0.2克的防晒劑施於其上並使其於溫度為80℃留置1小時，未因刮痕而造成剝離者評定為○，造成此情況者評定為×。

由表1的結果證實，根據本發明之插板極佳地維持插板所須的所有物理性質，如外觀、耐刮性、耐衝擊性、耐熱性、耐磨性、抗化學腐蝕性和耐光性。

1，2，3‧‧‧插板

11‧‧‧透光膜

12‧‧‧細線層

13‧‧‧金屬沉積層

14‧‧‧載板

A‧‧‧黏著層

15‧‧‧表面處理層

圖1至3係根據本發明之各種體系的截面圖。

1‧‧‧插板

11‧‧‧透光膜

12‧‧‧細線層

13‧‧‧金屬澱積層

14‧‧‧載板

Claims

一種插板，其包含：透光膜，於其一面上形成細線層；表面處理層，其係形成於該透光膜上之與細線層相反的表面上，且具有0.5微米至30微米的厚度；金屬沉積層，形成於透光膜的細線層上；和載板，其係形成於金屬沉積層上。
如申請專利範圍第1項之插板，其中該透光膜係聚對酞酸乙二酯膜、聚對酞酸丁二酯膜、聚碳酸酯膜或聚(甲基丙烯酸甲酯)膜。
如申請專利範圍第1項之插板，其中該透光膜厚度為5微米至500微米。
如申請專利範圍第1項之插板，其中該細線層具有至少一種選自毛髮圖案、羽毛圖案、繩狀雲圖案、梳齒圖案、波浪圖案和樹枝圖案之圖案。
如申請專利範圍第1項之插板，其中該細線的深度為0.1至1.0微米且平均寬度大於0微米且不大於5微米。
如申請專利範圍第1項之插板，其中該金屬沉積層係噴濺的金屬沉積層。
如申請專利範圍第1項之插板，其中該金屬沉積層包含選自不鏽鋼、鋁、鉻、鎳、錫和銅中之至少一者。
如申請專利範圍第1項之插板，其中該金屬沉積層的厚度為50埃至500埃。
如申請專利範圍第1項之插板，其中該載板係丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物板、聚氯乙烯板或乙烯-乙酸乙烯酯樹脂板。
如申請專利範圍第1項之插板，其中該載板的厚度為100微米至10,000微米。
如申請專利範圍第1項之插板，其中該載板經由黏著層而黏附於該金屬沉積層。
如申請專利範圍第11項之插板，其中該黏著層包含聚酯黏著劑、聚胺甲酸酯黏著劑、聚醯胺黏著劑、乙烯-乙酸乙烯酯黏著劑或丙烯酸酯黏著劑。
如申請專利範圍第1項之插板，其中該表面處理層包含選自丙烯酸酯樹脂、胺甲酸酯樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂和氟樹脂中之至少一者。
一種製造插板之方法，其包含：在透光膜的一面上形成細線層的第一步驟；在第一步驟所形成的細線層之表面上形成金屬沉積層的第二步驟；和在第二步驟所形成的金屬沉積層上形成載板的第三步驟。
如申請專利範圍第14項之製造插板之方法，其中該金屬沉積層藉噴濺法形成。
如申請專利範圍第14項之製造插板之方法，其進一步進行在透光膜上形成表面處理層的步驟。