專利名稱：應用于模內裝飾射出成型的硬化膜結構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬模內裝飾射出成型In-mold decoration(IMD)技術領域，特別系指一種應用于模內裝飾射出成型(IMD)的外層表面具有硬化層的硬化膜結構改良。
背景技術：
按，傳統的塑料加工技術已漸漸無法滿足現代化產品的輕、薄、短小消費性電子產品的要求，以及符合環保意識。由于模內裝飾射出成型In-mold decoration(IMD)的優點適合于3C、家電、LOGO銘板及汽車零件的塑料產品，特別是目前流行的手機外殼及各式儀表面板。模內裝飾射出成型(IMD)可以取代許多傳統的制程，如熱轉印、噴涂、印刷、電鍍等外觀裝飾方法。尤其是需要多種色彩圖像、背光、相關產品。模內裝飾射出成型(IMD)是一種相對新的自動化生產工藝，與其它工藝相比，模內裝飾射出成型(IMD)能減化生產步驟和減少拆件組成部件，因此能快速生產節省時間和成本，同時還具有提高質量，增加圖像的復雜性和提高產品耐久性優點，應用在產品外觀上，模內裝飾射出成型(IMD)是一種最有效率的方法，它是在薄膜表面上施以印刷、熱壓成型、沖切，最后與塑料結合成型，免除二次作業程序及其人力工時，尤其一般在需背光、多曲面、肋骨干涉...等印刷噴漆制程無法處理的時候，更是使用模內裝飾射出成型(IMD)制程的時機。以已獲中國臺灣專利的公告第00462914號「可隔絕電磁干擾的模內薄膜裝飾射出成型方法」專利為例2001年11月11日專利公告資料參照，該實用新型系包含下列步驟步驟一裝飾薄膜于一透明膠片狀薄膜一面印刷所須圖樣；步驟二涂復遮蔽層于該印刷裝飾完成的薄膜上再涂覆一可隔絕電磁干擾的金屬遮蔽層；步驟三薄膜預成型將涂覆遮蔽層完成的薄膜置入模具，依配件設計以熱成型為所需外觀；步驟四切割、修剪及定位在射出成型模內將預成型完成的薄膜切割、修剪至射出成型模穴的大小，再將其置入并固定在射出成型模穴內；步驟五射出成型以射出成型機將熱融樹酯在已成型薄膜印刷一側射出，使熱融樹酯固化后與薄膜成一體，最后將成品自射出成型模穴內取出，即完成本實用新型的步驟。中國臺灣專利公告第00532059號「兼具EMI遮蔽及表面裝飾的外殼成型制造方法」專利2003年05月11日公告資料參照，其主要系透過A.成型塑料薄膜步驟、B.成型EMI遮蔽層步驟、C.涂覆接著層步驟及D.成型外層步驟等步驟程序，而可將EMI遮蔽層一體成型于塑料薄膜外層與塑料內層之間，據此，可成型一EMI遮蔽較果佳、EMI遮蔽層不會磨損、耐候性、耐藥品性、外型美觀的成品；再者，其中，該塑料薄膜可直接成型有預定的裝飾面，而EMI遮蔽層系得與塑料薄膜的裝飾面(于塑料薄膜上成型預定圖紋或色彩)一次成形結合，據此可有效降低成本與提高制造效率，以符合產業界的實際需求。
如前所述，在可攜帶式電子產品上，表面的最外層必需要有硬化層以防止表面刮傷而破壞產品的外觀或價值感，傳統上有一種方式是在對象外形制造完成后再使用噴涂方法將硬化層涂布上去，但此方法制程繁瑣、良率低且會產生溶劑空氣的污染，這是一種具環保污染且昂貴花錢的制程。
運用模內裝飾射出成型(IMD)制程，使用熱可塑薄膜將可以取代傳統貼模噴潻、熱壓燙金及電鍍，此種制程在今日更廣泛運用在包括汽車內外零件及攜帶式電子產品上如手機、計算機、游戲機......等。模內裝飾射出成型(IMD)制程使用熱可塑薄膜經印刷、涂布、染色等方式以達成裝飾美觀及彩色化的效果，再經過模具裁切、熱壓成型、修邊、置入射出模穴中射出成型，底層是可兼容的塑料基材，此熱可塑薄膜的內層表面可以處理成有顏色、金屬面、木紋、等各式圖案，由于圖案色料放置于熱可塑薄膜的內層，具有不被破壞的功效。另有一種更有利的方法是使用熱可塑薄膜，先在薄膜外層表面上涂布硬化層，然而此硬化層必須在熱壓成型作拉伸時，不會發生龜裂，但是，以這種方法所制成硬化層最大硬度將會受到拉伸比(如1.2或1.3倍)限制，然目前在市面上并沒有良好功能的硬化膜材料供應為其缺失，為業界亟待克服的難題。
發明內容
本實用新型研創人鑒于習用技術的缺失，積其多年實際從事膠膜產品的設計制造專業知識，經不斷研究、改良后，終有本實用新型的研創成功，公諸于世。
本實用新型的目的在于提供一種硬化膜在模內裝飾射出成型(IMD)制程深度成型時，可以避免硬化膜面拉伸時的龜裂現象，促使模內裝飾射出成型(IMD)制程可以被工業界大量使用，并達到提高生產良率、效率、彩色化及減少環境污染的功效的應用于模內裝飾射出成型的硬化膜結構。
一種應用于模內裝飾射出成型的硬化膜結構，其特征在于所述結構包括用于模內裝飾射出成型的可熱壓成型塑料薄膜1，及設于可熱壓成型塑料薄膜1表面呈表面半硬化的硬化層2。
本實用新型的有益效果在于主要包括有用于模內裝飾射出成型之可熱壓成型塑料薄膜，及設于前述可熱壓成型塑料薄膜表面上之表面半硬化的硬化層所構成，當本創作被應用于模內裝飾射出成型制程作深度拉伸成型時，不會產生表面硬化層的龜裂現象，本創作可在完成深度拉伸成型后，再將此硬化層予以全硬化，如此將可促使模內裝飾射出成型(IMD)制程可以被工業界大量使用，并達到提高生產良率、效率、彩色化及減少環境污染之功效。
圖1為本實用新型實施例正面圖。
圖2為本實用新型實施例斷面圖。
主要組件符號說明(1)可熱壓成型塑料薄膜(2)表面半硬化的硬化層具體實施方式
為達成本實用新型前述目的的技術手段，茲列舉一實施例，并配合圖式說明如后，貴審查委員可由之對本實用新型的結構特征及所達成的功效，獲致更佳的了解。
請參閱圖1及圖2的本實用新型實施例正、斷面圖，由圖可知本實用新型包括有用于模內裝飾射出成型的可熱壓成型塑料薄膜(1)，及設于前述可熱壓成型塑料薄膜(1)表面呈表面半硬化的硬化層(2)所構成，當本實用新型被應用于模內裝飾射出成型制程作深度拉伸成型時，不會產生表面硬化層的龜裂現象。本實用新型可在完成深度拉伸成型后，再將此硬化層予以全硬化，以達到預期的硬度。如此將可促使模內裝飾射出成型(IMD)制程能被工業界大量使用，以達到提高生產良率、效率、彩色化及減少環境污染的功效。
如前所述的本實用新型，其主要在模內裝飾射出成型用的可熱壓成型塑料薄膜表面上先制造出表面半硬化的硬化層如涂布一層硬化層涂料，再以紫外線光(UV)使該硬化層涂料成為半硬化(B stage)的表面硬化層，該硬化層涂料厚度介于5-15um間，使該表面硬化層為使用于深度成型時不會發生龜裂的表面硬化薄膜，在完成深度拉伸成型后再將此半硬化的表面硬化層予以全硬化如待完成深度成型時，再使用紫外線光(UV)或電子束(EB)充分照射，以達到完全硬化的狀況。在本實用新型中，可采用紫外線光(UV)或電子束(EB)照射可硬化的涂布涂料，該可硬化的涂布涂料內含單體、聚合物、稀釋劑、添加劑，必要時則加入感光起始劑。這涂料可以涂布在薄膜基材上(即可熱壓成型塑料薄膜)，如果需要，則予適當干燥；爾后，呈現液體狀涂料經由UV或EB光照射適當能量與光譜形成半硬化的狀態。
再者，本實用新型要量測或判別硬化層涂料是否進入到可使用于模內裝飾射出成型(IMD)制程的的半硬化(B stage)狀態，可經由下列方法迅速判別1.耐溶劑測試，在室溫狀態下將溶劑(例如醋酸乙酯)1cc滴在室溫狀態下的硬化層涂料表面上，待溶劑完全揮發后用干燥的棉木擦拭，檢測硬化層涂料表面上是否有輕微的腐蝕或霧化狀況產生。如果有腐蝕或霧化狀況產生則為半硬化狀態。如果完全沒有腐蝕或霧化狀況產生則為全硬化狀態。
2.將半硬化層面向上再用手將薄膜往下對折180度，用100倍的顯微鏡檢測對折線的龜裂狀態，如果對折線位置沒有龜裂線產生則為半硬化狀態。如果對折線位置有龜裂線產生則為全硬化狀態。
3.用硬物(如指甲)在半硬化層表面用力刮過一條線，如果有溝痕出現而且有粉狀物被刮出則表示為半硬化狀態。如果沒有溝痕出現而且沒有粉狀物被刮出則表示為全硬化狀態。
又，本實用新型表面半硬化的硬化層薄膜經由模內裝飾射出成型(IMD)制程的高溫高壓成型后，可以不同紫外線光(UV)光照度能量來照射，使硬化層由半硬化(B stage)狀態進入到完全硬化(C stage)狀態。
在下面的實施例中，我們運用單種或多種感光起始劑可在不同光譜下使硬化層涂料不被完全的鍵結。以厚度178μm PC(Polycarbonatefilm)薄膜涂布壓克力系硬化涂料，使用紫外線光(UV)燈能量800mj/cm2照射，當涂布厚度為5-15μm完全硬化時可達1H/500g標準硬度。如使用水銀紫外線光(UV)燈(200mj/cm2)作部份硬化(Bstage)，在室溫狀態下將溶劑(醋酸乙酯)1cc滴在室溫狀態下的硬化層涂料表面上，待溶劑完全揮發后用干燥的棉木擦拭，檢測硬化層涂料表面上是否有輕微的腐蝕或霧化狀況產生。此能保證此硬化程度是可被接受運用在特殊模內裝飾射出成型(IMD)用途上。當半硬化(B stage)薄膜被折疊，將半硬化層面向上再用手將薄膜往下對折180度，用100倍的顯微鏡檢測對折線的龜裂狀態，如果對折線沒有龜裂線產生則為半硬化狀態。則在特殊IMD運用中是可以被接受的。該半硬化(B stage)薄膜經由模內裝飾射出成型(IMD)制程的熱成型后，使用其它水銀式紫外線光(UV)燈完全照射，硬度可增加到F/500g以上，并且在深度成型區沒有龜裂線產生，如此而達本實用新型設計目的。
綜上所述，本實用新型所揭露的一種「應用于模內裝飾射出成型的硬化膜結構」為昔所無，亦未曾見于國內外公開的刊物上，理已具新穎性的專利要件，又本實用新型確可摒除習用技術缺失，并達成設計目的，亦已充份符合新型專利的「可供產業上利用的新型」專利要件，爰依法提出申請，謹請貴審查委員惠予審查，并賜予本案專利，實感德便。
惟以上所述者，僅為本實用新型的一較佳可行實施例而已，并非用以拘限本實用新型的范圍，舉凡熟悉此項技藝人士，運用本實用新型說明書及申請專利范圍所作的等效結構變化，理應包括于本實用新型的專利范圍內。
權利要求1.一種應用于模內裝飾射出成型的硬化膜結構，其特征在于所述結構包括用于模內裝飾射出成型的可熱壓成型塑料薄膜(1)，及設于可熱壓成型塑料薄膜(1)表面呈表面半硬化的硬化層(2)。
2.如權利要求1所述的應用于模內裝飾射出成型的硬化膜結構，其特征在于該硬化層(2)的厚度介于5-15um間。
3.如權利要求1所述的應用于模內裝飾射出成型的硬化膜結構，其特征在于該模內裝飾射出成型用的可熱壓成型塑料薄膜(1)另外一側表面上也具有呈表面半硬化的硬化層(2)。
專利摘要本實用新型屬模內裝飾射出成型[In－mold decoration(IMD)]技術領域，特別系指一種應用于模內裝飾射出成型(IMD)的外層表面具有硬化層的硬化膜結構改良。本實用新型的目的在于提供一種硬化膜在模內裝飾射出成型(IMD)制程深度成型時，可以避免硬化膜面拉伸時的龜裂現象，促使模內裝飾射出成型(IMD)制程可以被工業界大量使用，并達到提高生產良率、效率、彩色化及減少環境污染的功效的應用于模內裝飾射出成型的硬化膜結構。一種應用于模內裝飾射出成型的硬化膜結構，其特征在于所述結構包括用于模內裝飾射出成型的可熱壓成型塑料薄膜1，及設于可熱壓成型塑料薄膜1表面呈表面半硬化的硬化層2。
文檔編號B32B5/00GK2936728SQ20062012056
公開日2007年8月22日 申請日期2006年6月22日 優先權日2006年6月22日
發明者李俊欣, 徐通墀, 劉家佑, 龍行, 張晏卿 申請人:玉山精密涂布股份有限公司