专利名称：模内半硬化转录薄膜的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种模内半硬化转录薄膜的制造方法。
背景技术：
最近，制造洗衣机或者空调等各种家电产品的前面板或者电脑、手机等的液晶显 示窗口时，广泛使用着模内(Inmold)注塑法。众所周知，模内注塑法是指在注塑模具的固 定架和移动架之间安装印刷给定图案的转录薄膜的状态下注塑熔融树脂的方法。这种模内 注塑法解决了以往的热转录法没能解决的360度环绕转录及凹凸部分转录问题，而且，将 注塑、真空沉积、粘附及粘贴铝板等组成的4个步骤工序简化成注塑及转录一个步骤工序， 从而大幅降低了注塑铸件产品的制造成本和废品率。在实施现有模具注塑工序的过程中，对于铸件产品的质量产生最主要的影响的材 料是转录薄膜。通常情况下，转录薄膜由具备异形性的底模(或者基片)和依次层叠于其 上的保护层、印刷层、沉积层及粘附层组成。在注塑模具内部安装转录薄膜的状态下，注塑 熔融树脂而铸造出铸件产品之后，转录薄膜的保护层和印刷层及沉积层通过粘附层转录到 铸件产品，而底模由于异形层在保护层得到分离。此时，保护层中只有覆盖印刷层的部分粘 附到铸件产品上，而其余部分与底模一起被切割和去除。因此，保护层不仅需要具备可以保 护印刷层的机械强度，还需要具备优秀的切割性来防止切割面出现毛边(Burr)。现有技术中，热硬化性树脂或者紫外线硬化性树脂成了保护层的主要材料。可是， 通常情况下，使用热硬化性树脂的保护层的耐药性和耐磨性低，特别是，使用紫外线硬化性 树脂的保护层很容易在弯曲部位出现微细龟裂。例如，日本专利公告昭60-239278号(公告日期1985年11月28日)公开了底 膜上依次层叠异形层、保护层、真空沉积层及粘附层的烫金箔(Hot stampingfoil)，该烫金 箔的保护层只是由醇酸树脂或者聚酯树脂等紫外线硬化性树脂组成。因此，针对刮痕等的 耐机械性优秀，可在弯曲部出现龟裂。另外，韩国专利公告第1999-28385号(公告日期1999年4月15日)公开了由 基底和保护层、印刷层及粘附层组成的转录材料中由紫外线硬化性树脂和多功能异氰酸酯 组成的保护层的形成技术。此时，在制造所述保护层的过程中，加热一次实现半硬化，将完 成的转录材料转录到铸件产品之后，重新用紫外线照射而实现完全的硬化。该转录材料虽 然大幅改善了弯曲部位的耐龟裂性，可仍然没有解决铸造之后去除基片时保护层的切割面 出现毛边(Burr)的弊端。特别严重的是，在制造过程中，未反应的异氰酸酯的残留物产生 对人体有害的毒性物质甲醛(HCH0)。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供一种模内半硬化转录薄膜的制造方法，制造由具 备异形性的底膜和保护层、印刷层、沉积层及粘附层组成的用于模内注塑的转录薄膜的过 程中，由于所述保护层的切割性、耐龟裂性及透明度优秀导致转录所述转录薄膜的铸件产
3品的光泽性、耐磨性及耐药性也优秀，且转录薄膜不产生甲醛等毒性物质，从而大幅改善了 整体性操作环境。本发明的技术方案在于本发明在底模上依次层叠异性层、保护层、印刷层、沉积层及粘附层，而制造用于 模内注塑的转录薄膜的过程中，对于由丙烯酸系单体或者环氧系或氨基甲酸酯系低聚物中 某一种或者两种以上组成的紫外线硬化性树脂100重量份数制备由过氧化氢热硬化引发 剂1 10重量份数和光聚合引发剂3 8重量份数组成的保护层涂液，且将所述涂液以 1 ~ 20 u m厚度涂在所述异性层之后，在80 180°C温度环境下热硬化10 30秒而形成 保护层。本发明的技术效果在于本发明的模内注塑用半硬化转录薄膜的制造方法采用的热硬化引发剂不是多功 能异氰酸酯，而是过氧化氢。因此，在制造过程中，不产生甲醛(HCH0)等毒性物质且大幅改 善了整体性工作环境。而且，由于在半硬化保护层的状态下，即，在去除(Tacky free)粘附性的状态下涂 布印刷层，保护层和印刷层之间的层间紧贴力优秀且保护层的切割性和耐龟裂性及透明度 优秀，致使转录所述转录薄膜的铸件产品的光泽性和耐磨性及耐药性也优秀。
具体实施例方式本发明的模内半硬化转录薄膜是在底模上依次层叠异形层和保护层、印刷层、沉 积层及粘附层而成。此时，形成所述底模和异性层、印刷层及粘附层的方法与通常的方法相 同，本发明的技术特征限定在形成所述保护层的方法中。为了帮助本领域技术人员更好地 理解本发明，以下举例详细说明所述底模和异形层、印刷层、沉积层及粘附层。本发明中底模在整体上起到保持转录薄膜形态的功能。例如，由聚酯系或者聚丙 烯系、聚酰胺系、聚乙烯系或者三醋酸酯系树脂中一种或者两种以上混合树脂组成，其厚度 为，优选地，20 50iim。层叠在所述底模上的异形层起到在注塑成型之后将所述底模从铸件产品分离的 功能。例如，由蜡或者硅胶、聚四氟乙烯、三聚氰胺、不饱和氨基甲酸酯等组成。所述异形层 的厚度为，优选地，0.5 liim左右。保护层作为本发明的技术特征层叠在所述异形层上，起到分离底模之后保护粘附 在铸件产品的印刷层和粘附层的作用。该保护层是首先对于紫外线硬化性树脂100重量份 数制备由过氧化氢热硬化引发剂1 10重量份数及光聚合引发剂3 8重量份数组成的 保护层涂液，将该保护层涂液以1 20 P m的厚度涂在所述异形层上之后，在80 180°C温 度环境下热硬化10 30秒而成。通过上述过程，所述保护层成为半硬化且去除粘附性的 状态。此时，所述紫外线硬化性树脂可以采用普通的紫外线硬化性树脂，例如，可以采用 丙烯酸系单体或者环氧系或氨基甲酸酯系低聚物中某一种或者两种以上。所述热硬化引发剂可以采用甲基乙基酮过氧化氢、氢过氧化枯烯氢、过苯甲酸叔 丁酯、1，1_ 二叔丁基过氧化物-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化双月桂酰、过氧化二苯甲酰中 某一种或者两种以上。所述过氧化氢很容易被热分解与所述紫外线硬化性树脂的丙烯酸基反应而发生热硬化。而且，所述光聚合引发剂可以采用苯甲酮、苄基酮、2-氯噻吨酮、2，4_ 二乙基噻 吨酮、苯偶姻乙醚、二乙氧基苯乙酮、苄基甲基酮、2_羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、 1-羟基环己基苯基甲酮中一种或者两种以上。所述光聚合引发剂通过紫外线得到激发 (Excitation)而发生根基反应，从而促进紫外线硬化性树脂的连锁反应。本发明中，所述过氧化氢的含量为1重量份数以下时，由于热硬化程度不够，保护 层会保留一些粘附性，这会降低产品性能。与此相反，所述过氧化氢的含量达到10重量份 数以上时，由于热硬化程度过高，保护层表面会出现龟裂。而且，加热所述涂层的温度达不 到80°c时热硬化程度不够。与此相反，加热所述涂层的温度达到180°C以上时，底模也许因 受热变形。本发明中，所述保护层涂液除了紫外线硬化性树脂和热硬化引发剂及光聚合引发 剂之外，还可以包括作为光增强剂的胺类或者尿素系化合物。所述光增强剂可以促进光聚 合引发剂的根基反应。涂布所述保护层的涂液的方法可以采用凹版涂布机、微凹版涂布机、T模开槽涂布 机、喷涂涂布机、缺脚轮涂布机等。通过上述方法将保护层涂液涂布到异形层上时，该涂层 在厌氧性硬化，即，缺氧状态下，硬化过程更顺利。即，缺氧的涂层内部硬化速度快，可是接 触氧气的涂层表面硬化速度慢。因此，本发明的保护层涂层工序，优选地，在氮环境下进行。 如此，氮与氧气结合后成为氧化氮而起到清除剂(Scavenger)的作用，从而在涂层表面也 进行迅速的厌氧性硬化。而且，在保护层的表面去除粘附性的添加剂可以采用内含芳基的单体，优选地，采 用羟基丙烯酸甲酯及其类似物。此时，羟基与氧气结合后同样起到清除剂作用帮助实施厌 氧性硬化。另外，层叠在所述保护层上的印刷层与现有转录薄膜相同，由丙烯酸树脂或者聚 氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂及聚酰胺树脂组成，且包含各种颜色的颜料或者染料。所述 印刷层，优选地，部分形成给定图案及颜色且厚度为1 2i!m。本发明中，所述印刷层涂布 在半硬化状态的保护层上，具备强大的层间紧贴力。层叠在所述印刷层上的沉积层与现有 转录薄膜相同，由铝或者铬、镍、银等组成，且起到提供金属性光泽的作用。沉积层的厚度为 0. 02iim 左右。最后，粘附层由丙烯酸系或者乙烯系粘附剂组成，且起到将本发明中转录薄膜粘 贴到注塑铸件产品的作用。粘附层的厚度为，优选地，1 2i!m。如上所述，本发明中，构成所述保护层的紫外线硬化性树脂里不添加作为热硬化 引发剂的多功能异氰酸酯而添加过氧化氢，从而组成保护层涂液的同时，将所述保护层涂 液涂在异形层上之后进行加热首次实施半硬化之后，在半硬化状态的保护层上形成印刷层 和沉积层及粘附层而制造出转录薄膜。而且，利用所述转录薄膜注塑铸件产品之后，向转录 到铸件产品的保护层重新照射紫外线而完全硬化保护层。以下参考实施例及对比例详细说明本发明。实施例1将聚酯树脂模(T0RAY公司产品XM80)用于底模，且在其底模上以0. 5 y m厚度凹 版涂层不饱和氨基甲酸酯系异形层。
然后，将丙烯酸氨基甲酸酯树脂(SART0MER公司产品CN953) 48重量份数、丁基乙 烯丙烯酸酯25重量份数、甲基丙烯酸十八烷醇酯(SART0MER公司产品SR324) 22重量份数 及甲基丙烯酸烯丙酯(SART0MER公司产品SR201) 5重量份数用于紫外线硬化性树脂，将氢 过氧化枯烯4重量份数用于热硬化引发剂，将2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(汽巴精 化公司产品Dar0CUr-1173)4重量份数用于光聚合引发剂，且使用其它分散剂(BYK公司产 品ANTI-TERA-Y0U)2重量份数制备保护层涂液。在氮环境下利用凹版涂布机将所述保护 层涂液以5 u m厚度涂在所述异形层上之后，在160°C温度环境下热硬化20秒而形成保护 层。在所述保护层上以通常方法实施彩色涂层而形成印刷层，且在该印刷层上涂布沉 积处理剂并真空沉积铝而形成沉积层之后，在其沉积层上以lym的厚度涂布丙烯酸树脂 溶剂B82溶液而形成粘附层，从而制造出用于模内注塑的转录薄膜(A)。实施例2所述实施例1中，热硬化引发剂不使用氢过氧化枯烯而使用过氧化二苯甲酰4重 量份数，从而制备保护层涂液。除此之外，采用与所述实施例1相同的方法制造出用于模内 注塑的转录薄膜(B)。对比例1所述实施例1中，制备去除氢过氧化枯烯的保护层涂液，且以与所述实施例1相同 的方法将该涂液涂在异形层上形成保护层。然后，向所述保护层直接照射紫外线灯(高压 汞灯120W/cm)用紫外线实现硬化之后，以与所述实施例1相同的方法形成印刷层和沉积 层及粘附层而制造出用于模内注塑的转录薄膜(C)。对比例2所述实施例2中，制备去除过氧化二苯甲酰的保护层涂液，且以与所述实施例2相 同的方法将该涂液涂在异形层上形成保护层。然后，向所述保护层直接照射紫外线灯(高 压汞灯120W/cm)用紫外线实现硬化之后，以与所述实施例2相同的方法形成印刷层和沉 积层及粘附层而制作出用于模内注塑的转录薄膜(D)。测试物理特性检测通过所述实施例及对比例取得的转录薄膜A D的各个层间紧贴力和表面强 度、龟裂程度及是否存在毛边等物理特性，其结果可参考下表1。此时，用肉眼观察将3M透 明胶粘贴到保护层的表面后马上揭开时保护层和印刷层是否分离来检测紧贴力，用铅笔硬 度计检测表面硬度，用肉眼观察弯曲部位的状态来观察龟裂程度，且用扩大镜观察注塑成 型之后形成于保护层切割面的毛边(Burr)来观察是否存在毛边。〈表1>
权利要求
一种模内半硬化转录薄膜的制造方法，其特征在于，在底模上依次层叠异形层、保护层、印刷层、沉积层和粘附层，而制造模内转录薄膜的过程包括，制备由丙烯酸系单体或者环氧系或氨基甲酸酯系低聚物中某一种或者两种以上组成的紫外线硬化性树脂100重量份数、和过氧化氢热硬化引发剂1～10重量份数及光聚合引发剂3～8重量份数组成的保护层涂液，且将保护层涂液以1～20μm的厚度涂在所述异形层上之后，在80～180℃温度环境下热硬化10～30秒而形成保护层的步骤。
2.根据权利要求1所述的模内半硬化转录薄膜的制造方法，其特征在于，所述过氧化 氢热硬化引发剂采用甲基乙基酮过氧化氢、氢过氧化枯烯、过苯甲酸叔丁酯、1，1_ 二叔丁基 过氧化物-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化双月桂酰、过氧化二苯甲酰中某一种或者两种以 上。
3.根据权利要求1或者2所述的模内半硬化转录薄膜的制造方法，其特征在于，所述光 聚合引发剂采用苯甲酮、苄基酮、2-氯噻吨酮、2，4_ 二乙基噻吨酮、苯偶姻乙醚、二乙氧基 苯乙酮、苄基甲基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮中某一种 或者两种以上。
4.根据权利要求1或者2所述的模内半硬化转录薄膜的制造方法，其特征在于，在氮环 境下实施形成所述保护层的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种模内半硬化转录薄膜的制造方法，具体涉及一种以如下内容为特征的模内半硬化转录薄膜的制造方法，在底模上形成依次层叠异形层、保护层、印刷层、沉积层和粘附层的结构且在所述异形层上涂层由紫外线硬化性树脂和过氧化氢组成的涂液并进行加热而形成半硬化的保护层。该制造过程不产生甲醛(HCHO)等有害物质，而且，使用所述转录薄膜注塑铸件产品时，其物理特性也非常优秀。
文档编号C08J5/18GK101952353SQ200980103221
公开日2011年1月19日 申请日期2009年1月22日 优先权日2008年1月28日
发明者李昌根 申请人:李昌根