[发明专利]应用于模内装饰射出成型的硬化膜制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种模内装饰射出成型【In-mold decoration(IMD)】的工艺，特别系指一种应用于模内装饰射出成型(IMD)的外层表面具有硬化层的硬化膜制造方法。

背景技术

传统的塑料加工技术已渐渐无法满足现代化产品的轻、薄、短小消费性电子产品的要求，以及符合环保意识。由于模内装饰射出成型【In-mold decoration(IMD)】的优点适合于3C、家电、LOGO铭板及汽车零件的塑料产品，特别是目前流行的手机外壳及各式仪表面板。模内装饰射出成型(IMD)可以取代许多传统的制程，如热转印、喷涂、印刷、电镀等外观装饰方法。尤其是需要多种色彩图像、背光、相关产品。模内装饰射出成型(IMD)是一种相对新的自动化生产工艺，与其它工艺相比，模内装饰射出成型(IMD)能减化生产步骤和减少拆件组成部件，因此能快速生产节省时间和成本，同时还具有提高质量，增加图像的复杂性和提高产品耐久性优点，应用在产品外观上，模内装饰射出成型(IMD)是一种最有效率的方法，它是在薄膜表面上施以印刷、热压成型、冲切，最后与塑料结合成型，免除二次作业程序及其人力工时，尤其一般在需背光、多曲面、肋骨干涉等印刷喷漆制程无法处理的时候，更是使用模内装饰射出成型(IMD)制程的时机。以已获中国台湾专利的公告第00462914号「可隔绝电磁干扰的模内薄膜装饰射出成型方法」专利为例【2001年11月11日专利公告资料参照】，该发明包含下列步骤：步骤一：装饰薄膜：于一透明胶片状薄膜一面印刷所须图样；步骤二：涂覆遮蔽层：于该印刷装饰完成的薄膜上再涂覆一可隔绝电磁干扰的金属遮蔽层；步骤三：薄膜预成型：将涂覆遮蔽层完成的薄膜置入模具，依配件设计以热成型为所需外观；步骤四：切割、修剪及定位在射出成型模内：将预成型完成的薄膜切割、修剪至射出成型模穴的大小，再将其置入并固定在射出成型模穴内；步骤五：射出成型：以射出成型机将热融树酯在已成型薄膜印刷一侧射出，使热融树酯固化后与薄膜成一体，最后将成品自射出成型模穴内取出，即完成本发明的步骤。中国台湾公告第00532059号「兼具EMI遮蔽及表面装饰的外壳成型制造方法」专利【2003年05月11日公告资料参照】，其主要系透过A.成型塑料薄膜步骤、B.成型EMI遮蔽层步骤、C.涂覆接着层步骤及D.成型外层步骤等步骤程序，而可将EMI遮蔽层一体成型于塑料薄膜外层与塑料内层之间，据此，可成型一EMI遮蔽较果佳、EMI遮蔽层不会磨损、耐候性、耐药品性、外型美观的成品；再者，其中，该塑料薄膜可直接成型有预定的装饰面，而EMI遮蔽层系得与塑料薄膜的装饰面(于塑料薄膜上成型预定图纹或色彩)一次成形结合，据此可有效降低成本与提高制造效率，以符合产业界的实际需求。

如前所述，在可携带式电子产品上，表面的最外层必需要有硬化层以防止表面刮伤而破坏产品的外观或价值感，传统上有一种方式是在对象外形制造完成后再使用喷涂方法将硬化层涂布上去，但此方法制程繁琐、良率低且会产生溶剂空气的污染，这是一种具环保污染且昂贵花钱的制程。

在模内装饰射出成型(IMD)制程使用热可塑薄膜将可以取代传统贴模喷漆、热压烫金及电镀，此种制程在今日更广泛运用在包括汽车内外零件及携带式电子产品上如手机、计算机、游戏机等。模内装饰射出成型(IMD)制程使用热可塑薄膜经印刷、涂布、染色等方式以达成装饰美观及彩色化的效果，再经过模具裁切、热压成型、修边、置入射出模穴中射出成型，底层是可兼容的塑料基材，此热可塑薄膜的内层表面可以处理成有颜色、金属面、木纹、等各式图案，由于图案色料放置于热可塑薄膜的内层，具有不被破坏的功效。另有一种更有利的方法是使用热可塑薄膜，先在薄膜外层表面上涂布硬化层，然而此硬化层必须在热压成型作拉伸时，不会发生龟裂，但是，以这种方法所制成硬化层最大硬度将会受到拉伸比(如1.2或1.3倍)限制，目前在市面上尚未具有良好功能的硬化膜供应。Autotype International公司为较大拉伸比(深度成型)，提供一种材料，它是以涂布及热干燥方式生产可运用于平板模内装饰射出成型(IMD)制程上(B stage)，这种涂布薄膜也可以进行深度成型；成型后用紫外线光(UV)去制造出抗刮伤的表面(C stage)，但此材料的表面硬度未能通过铅笔硬度F/500g的检测(HB/500g，通过测试无刮痕)，且此种技术，在热干燥方法上，生产速度常会受到限制，同时涂料干燥时的热量也可能对温度敏感的基材薄膜或感光起始剂造成损害为其缺失。以上即为现行技术最大的缺失，实为业界亟待克服的难题。

发明内容