專利名稱：用于插入注射成型的膜及使用該膜的插入注射成型方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例涉及一種用于插入注射成型(insert injection molding)的膜 及一種使用該膜的插入注射成型方法。
背景技術：
近年來，以新材料和表面處理技術來實現有區(qū)別的外觀質量的重要性在增加。具 體來說，消費者對于金屬的優(yōu)異質地的需求逐漸增加。為順應這種需求，產品設計者積極嘗 試來實現在產品外部上有著優(yōu)異質地的成型金屬制品。然而，成型的金屬制品有著低形成靈活性和低設計靈活性的局限性。此外，成型的 金屬制品具有這樣的缺點，即，由于金屬固有重量而難以實現輕質以及由于增加的原材料 成本而難以以低成本實現優(yōu)異的金屬質地。因此，提出以這樣的產品來解決與成型金屬制品的應用相關的問題，S卩，其中，對 樹脂成型的制品執(zhí)行諸如沉積的表面處理。這樣的產品以低成本實現金屬質地，但是卻非 真正由金屬制成。為此原因，這樣的產品不能實現設計者和消費者所要求的優(yōu)異質地，具體 來說，其缺點涉及不穩(wěn)定的沉積工藝，因而存在與成型制品的粘合性和可靠性有關的問題。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一方面在于提供一種能夠在注射制品的外部上實現優(yōu)異質地的用 于插入注射成型的膜以及一種使用該膜的插入注射成型方法。本發(fā)明的另一方面在于提供一種能夠避免在插入注射成型時彎曲變形的用于插 入注射成型的膜以及一種使用該膜的插入注射成型方法。本發(fā)明的另外方面將部分地在后面的描述中提出，部分地通過描述而顯而易見， 或者通過本發(fā)明的實踐而被知曉。根據本發(fā)明的一方面，一種用于插入注射成型的膜包括由金屬制成的基膜；在 基膜一側層壓的第一樹脂膜層；在基膜另一側層壓的第二樹脂膜層。該膜還可以包括將基膜粘合到第一樹脂膜層的第一粘合層；將基膜粘合到第二 樹脂膜層的第二粘合層。用于插入注射成型的膜可以具有以基膜為中心的對稱結構。該膜還可以包括布置在第一樹脂膜層上的硬質涂層，從而防止對第一樹脂膜層的 劃痕和磨損。該膜還可以包括布置在第二樹脂膜層下方的樹脂粘合層，從而將膜粘合到注射樹 月旨，其中，樹脂粘合層由與硬質涂層的材料相同的材料制成。第一樹脂膜層和第二樹脂膜層可以由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)制成。該膜還可以包括布置在第一樹脂膜層下方的印刷層。基膜可以由鋁制成，第一樹脂膜層和第二樹脂膜層可以由PET制成，硬質涂層可 以由紫外(UV)固化樹脂或熱固性樹脂制成，樹脂粘合層可以由UV固化粘合劑或熱固性粘合劑制成。根據本發(fā)明的另一方面，用于插入注射成型的膜包括由金屬薄膜制成的基膜； 使用粘合劑層壓的并由相同材料制成的第一樹脂膜層和第二樹脂膜層，使得第一樹脂膜層 和第二樹脂膜層在基膜的相對兩側彼此對稱。用于插入注射成型的膜可以設置有通過UV固化或熱固化涂層形成的硬質涂層作 為該膜的最上層，并且可以設置有UV固化樹脂粘合層或熱固性樹脂粘合層作為該膜的最 下層而將該膜粘合到注射樹脂。該膜還可以包括布置在第一樹脂膜層下方的印刷層，使得印刷層與第一粘合層接 觸。根據本發(fā)明的另一方面，一種插入注射成型方法包括以下步驟準備設置有第一 樹脂模層和第二樹脂膜層的用于插入注射成型的膜，其中，第一樹脂膜層和第二樹脂膜層 布置在由金屬薄膜制成的基膜的相對兩側并由相同的材料制成；將膜放置到模具中、將注 射樹脂注射到模具中并執(zhí)行注射成型來獲得形成為一體的注射制品。該方法還可以包括將用于插入注射成型的膜成型為期望的形狀的步驟以及修剪 膜的多余區(qū)域的步驟。用于插入注射成型的膜的準備步驟可以包括通過UV固化或熱固性涂覆形成硬 質涂層作為用于插入注射成型的膜的最上層；形成樹脂粘合層作為用于插入注射成型的膜 的最下層而將用于插入注射成型的膜粘合到注射制品。可以執(zhí)行注射成型使得用于插入注射成型的膜的側壁端與注射的制品接觸。


通過下面結合附圖對實施例進行的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面將會變得 明顯且更易于理解，附圖中圖1是示出根據本發(fā)明一個實施例的用于插入注射成型的膜的剖視圖；圖2是示出根據本發(fā)明另一實施例的用于插入注射成型的膜的剖視圖；圖3是示出用于插入注射成型的膜的制造方法的工藝示圖；圖4是示出用于插入注射成型的膜的制造方法的流程圖；圖5是示出根據本發(fā)明另一實施例的用于插入注射成型的膜的制造方法的流程 圖；圖6是示出使用根據本發(fā)明一個實施例的用于插入注射成型的膜的插入注射成 型方法的工藝示圖；圖7是示出通過根據本發(fā)明一個實施例的插入注射成型方法制造的成型制品的 一部分的剖視圖。
具體實施例方式現在將詳細參照本發(fā)明的實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中，相同的標號 始終表示相同的元件。圖1是示出根據本發(fā)明實施例的用于插入注射成型的膜的剖視圖。插入注射成型是這樣的工藝，S卩，通過使設置有印刷層等的膜或片經真空成型(vacuum molding)而成型為三維形狀、將多余的膜或片去除、將剩余的膜或片注射到注射 模具中并且使樹脂注射成型到模具(mold)中作為基材來獲得一體成型的制品的工藝。用于插入注射成型的膜被插入到注射模具中、與注射樹脂一起注射成型，并且粘 合到注射的制品的外表面，從而將優(yōu)異的質地提供給制品的表面。例如，在蜂窩電話和計算機等的殼上或者洗衣機和顯示裝置等的面板上設置膜， 從而以多種顏色和圖案產生裝飾效果。在該實施例中，如圖1所示，用于插入注射成型的膜100包括按照由下至上順序層 壓的由金屬制成的基膜110、第一粘合層120和第一樹脂膜層130，以及從基膜110按照由 上之下順序層壓的第二粘合層150和第二樹脂膜層160。也就是說，由相同材料制成的第一粘合層120和第二粘合層150以及第一樹脂膜 層130和第二樹脂膜層160分別設置在基膜110 (即金屬薄膜)的兩側，以防止注射成型時 由熱引起基膜110與樹脂膜層130和160之間的收縮百分比之間的差異導致用于插入注射 成型的膜100彎曲。樹脂膜層130和160用作支撐由金屬薄膜制成的基膜110的材料，從而重現金屬 的固有質地并形成圖案。此外，在第一樹脂膜層130(即，上樹脂膜層)上層壓用來防止劃痕和磨損的硬質 涂層140，在第二樹脂膜層160 (即，下樹脂膜層)下方設置用來將膜100粘合到注射制品上 的樹脂粘合層170。 樹脂粘合層170可由與硬質涂層140的材料相同的材料制成。結果，用于插入注 射成型的膜100具有以基膜110( S卩，金屬薄膜)為基準的對稱結構，從而防止膜100變形。也就是說，在該實施例中，用于插入注射成型的膜100具有這樣的結構，S卩，金屬 薄膜(即，基膜110)設置在用于插入注射成型的膜100的中部，由相同材料制成的粘合層 120和150以及由相同材料制成的樹脂膜層130和160層壓在基膜110的相對兩側，由與最 上層(即，硬質涂層140)的材料相同的材料制成的樹脂粘合層170被布置為最下層。基于 該結構，可以防止在注射成型時由金屬和樹脂之間的收縮率差異引起的用于插入注射成型 的膜100的彎曲變形。此外，在該實施例中，用于插入注射成型的膜100實現了這樣的金屬薄膜，S卩，使 天然材料的原始質地重現、使產品重量減輕并防止在沉積或油墨印刷過程中金屬質地的劣 化，從而實現優(yōu)異的質地。圖2是示出根據本發(fā)明另一實施例的用于插入注射成型的膜的剖視圖。下文中， 用相同的標號表示功能相同的元件。在該實施例中，用于插入注射成型的膜IOOa還可以包括印刷層180，多種形狀、圖 案和顏色實現在印刷層180中以呈現金屬感。如圖2所示，可以通過凹版印刷或絲網印刷在第一樹脂層膜130下方設置印刷層 180。印刷層180可以受到硬質涂層140和第一樹脂膜層130的保護，因而可以避免耐 沸水測試中的顏色變化或者由膜IOOa的磨損引起的變形。下文中，將描述根據本發(fā)明實施例的用于插入注射成型的膜的制造方法。圖3和 圖4分別是示出用于插入注射成型的膜的制造方法的工藝示圖和流程圖。圖5是示出根據本發(fā)明另一實施例的用于插入注射成型的膜的制造方法的流程圖。如圖3和圖4所示，在該實施例中，用于插入注射成型的膜的制造方法包括以下步驟在基膜110上涂覆第一粘合層(Si)；涂覆第一樹脂膜層(S2)；硬化涂層(S3)；涂覆第二 粘合層(S4)；涂覆第二樹脂膜層(S5)；涂敷粘合劑(S6)。基膜110可以是由選自于Ti、Al、Au、Ni、Cr和Cu中的金屬制成的薄膜。基膜110可以具有取決于曲表面的半徑值R的適當厚度，來防止用于插入注射成 型的膜100在使膜成型為接近適于插入注射成型件的三維形狀的預成型工藝中與曲表面 分離。通過在基膜110上涂覆粘合劑來執(zhí)行涂覆第一粘合層的工藝(Si)，以使基膜110 粘合到第一樹脂膜層130。粘合劑可以選自于熱反應粘合劑(諸如具有與合成樹脂和金屬優(yōu)異的粘合強度 的熱熔粘合劑)、合成樹脂類粘合劑、丙烯酸樹脂類粘合劑和橡膠類粘合劑以及快干粘合劑 的底膠。通過在第一粘合劑層120上涂覆第一樹脂膜層130來執(zhí)行涂覆第一樹脂膜層的工 藝(S2)。第一樹脂膜層130可以是由選自多種合成樹脂的材料制成的膜，所述多種合成樹 脂包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)和聚氨基甲酸酯(PU) 及它們的混合物。具體來說，通常將具有優(yōu)異的硬度和耐熱性的PET膜用于第一樹脂膜層 130。同時，可以將第一樹脂膜層130用作用于印刷層180的形成的基底(base)。如圖 2示出的設置有印刷層180的用于插入注射成型的膜IOOa的制造方法還可以包括用于在第 一樹脂膜層130下方形成印刷層180的印刷工藝(圖5中的S2')。通過諸如絲網印刷或凹版印刷的傳統的印刷方法，印刷工藝(S2')使多種顏色 的設計形成在第一樹脂膜層130下方。在硬化涂層的工藝(S3)中，將硬質涂料組合物涂覆在第一樹脂膜層130上來形成 硬質涂層140，從而防止對第一樹脂膜層130的劃痕和磨損。組成硬質涂層140的硬質涂料組合物可以利用具有優(yōu)異強度和可涂覆性的樹脂， 并且可以是例如熱固性樹脂、熱塑性樹脂或紫外(UV)固化樹脂。優(yōu)選地，可以使用顯示出 優(yōu)異的焊接性和抗溶劑性并以簡單的方式形成硬質涂層140的UV固化樹脂。也就是說，將包括UV固化樹脂、光引發(fā)劑和有機溶劑的硬質涂料組合物涂敷到第 一樹脂膜層130上，然后通過紫外輻照將硬質涂料組合物固化，從而經由UV涂覆形成硬質 涂層140。涂覆第二粘合層的工藝(S4)旨在將基膜110粘合到第二樹脂膜層160，并且通過 在基膜110下方涂覆用于第一粘合層120的成形的粘合劑來執(zhí)行涂覆第二粘合層的工藝 (S4)。除了將第二粘合層應用到基膜110下方之外，涂覆第二粘合層的工藝(S4)與涂覆第 一粘合層的工藝(Si)相同。通過使用與第一樹脂膜層130的涂敷中相同的材料將第二樹脂膜層涂覆到第二 粘合層150下方來執(zhí)行涂覆第二樹脂膜層的涂覆工藝(S5)，并且涂覆第二樹脂膜層的工藝 與涂覆第一樹脂膜層的工藝(S2)相同。在涂覆粘合劑的工藝(S6)中，將粘合劑涂敷到第二樹脂膜層160下方來形成樹脂粘合層170，以提高用于插入注射成型的膜100與注射成型制品之間的粘合力。可以用于樹脂粘合層170的成形的粘合劑的示例包括熱塑性合成樹脂類粘合劑、 熱固性丙烯酸樹脂類粘合劑和UV固化粘合劑。此外，組成樹脂粘合層170的粘合劑可以由與硬質涂層140的組分相同的組分制 成。也就是說，當用于插入注射成型的膜100的硬質涂層140由UV固化粘合劑制成時，可 以使用UV固化粘合劑作為粘合劑來形成樹脂粘合層170。在一個實施例中，將UV固化丙烯酸粘合劑用作粘合劑，該UV固化丙烯酸粘合劑 通過自由基聚合實現粘合。利用高純環(huán)氧丙烯酸酯作為反應低聚物的底膠由安息香醚 (benzoinether)輔助(supplement)作為光聚合引發(fā)劑，并且底膠具有93%的透明度，應用 所述底膠并且通過經由200至400nm附近紫外線波長輻射的光聚合來固化。下文中，將描述根據本發(fā)明實施例的使用用于插入注射成型的膜的插入注射方 法。圖6是示出使用根據本發(fā)明一個實施例的用于插入注射成型的膜的插入注射方 法的工藝示圖。如圖6所示，在該實施例中，插入注射方法包括以下步驟準備用于插入注射成型 的膜100(a)、使用于插入注射成型的膜100成形(b)、修剪膜100的邊緣(c)、將膜100插入 到模具中并將注射樹脂注射到所得模具中(d)，以執(zhí)行注射成型。根據如在圖3中示出的用于插入注射成型的膜的制造方法，通過準備具有在基膜 110(即，金屬薄膜)的相對兩側對稱的結構的用于插入注射成型的膜100來執(zhí)行用于插入 注射成型的膜的準備(a)步驟。在這種情況下，可以在形成注射制品的曲表面時根據角度的半徑值R來適當地確 定基膜110和用于插入注射成型的膜100的厚度，從而防止將膜100成型為三維形狀的成 形(b)工藝中的延長率的差異引起基膜110斷裂。在該實施例中，在基膜110是鋁金屬薄膜的情況下，基膜110的厚度是40μπι或 小于 40ym(R 彡 2. 5mm)、30μπι 或小于 30μπι(2· 5 < R < 4mm)，20 μ m 或小于 20μπι(4 彡 R < 5mm)以及 10 μ m 或小于 10 μ m(R 彡 5mm)。此外，用于插入注射成型的膜100具有取決于產品尺寸的適合的厚度。更具體地 講，當將膜應用于小型移動產品時，膜具有大約150 μ m或小于150 μ m的厚度，當將膜應用 于中/大型產品時，膜具有大約120 μ m或大于120 μ m的厚度。在成形(b)工藝中，通過諸如壓制成型或真空成形的熱成形來形成膜100，從而提 供用于插入注射成型的膜100所需的三維(3D)形狀。當使用壓制模具或真空時，可以提供額外的加熱器來將用于插入注射成型的膜 100加熱到適應于基膜110的厚度的溫度。在該實施例中，在基膜110是鋁薄膜的情況下，當基膜110具有40 μ m或小于 40 μ m的厚度時，則在120°C或低于120°C時使膜100成形；當基膜110具有30 μ m或小于 30 μ m的厚度時，則在100°C至130°C時使膜100成形；當基膜110具有20 μ m或小于20 μ m 的厚度時，則在90°C至110°C時使膜100成形；當基膜110具有10 μ m或小于10 μ m的厚度 時，則在70°C至100°C時使膜100成型。在修剪(c)工藝中，通過壓制工藝或激光工藝將通過成形工藝預成型的用于插入注射成型的膜100的多余邊緣101去除。在注射成型(d)工藝中，將由此獲得的用于插入注射成型的膜100放到注射模具 10中，并且將注射樹脂注射到模具10中來獲得成型制品，在成型的制品中膜100和注射制 品成為一體。如圖7所示，可以制造注射模具而使膜100的側壁端103與注射制品接觸，從而防 止在用于插入注射成型的膜100的插入注射成型之后注射制品20和膜100之間的粘合強 度劣化所引起的膜的脫落。在這種情況下，當注射制品20的底部21和用于插入注射成型的膜100之間的高 度(h)大時，會發(fā)生產品外觀質量的劣化。為此原因，可以將高度(h)適當地確定在Imm之 內或更小的厚度之內。如前所顯而易見的，根據示例性實施例的用于插入注射成型的膜利用天然金屬薄 膜因而重現金屬的原始質地，從而獲得了具有優(yōu)異外觀的成型的制品并以低成本實現了輕
質廣品。此外，根據示例性實施例的用于插入注射成型的膜具有以金屬薄膜為基準的在相 對兩側對稱的結構，從而使在插入注射成型時膜的彎曲變形最小化。此外，根據示例性實施例的使用用于插入注射成型的膜的插入注射成型方法通過 成形、修剪和插入注射成型的一系列步驟獲得成型制品，從而因模具成本降低而提高了生
產效率。雖然示出并描述了本發(fā)明的一些實施例，但是本領域的技術人員應該知曉，在不 脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對這些實施例作出改變，本發(fā)明的范圍由權利要 求及其等同物來限定。
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權利要求
一種用于插入注射成型的膜，所述膜包括由金屬制成的基膜；在基膜一側層壓的第一樹脂膜層；在基膜另一側層壓的第二樹脂膜層。
2.如權利要求1所述的膜，其中，所述膜還包括 將基膜粘合到第一樹脂膜層的第一粘合層；將基膜粘合到第二樹脂膜層的第二粘合層。
3.如權利要求2所述的膜，其中，所述用于插入注射成型的膜具有以基膜為中心的對 稱結構。
4.如權利要求3所述的膜，其中，所述膜還包括布置在第一樹脂膜層上的硬質涂層，從 而防止對第一樹脂膜層的劃痕和磨損。
5.如權利要求4所述的膜，其中，所述膜還包括布置在第二樹脂膜層下方的樹脂粘合 層，從而將所述膜粘合到注射樹脂，其中，樹脂粘合層由與硬質涂層的材料相同的材料制 成。
6.如權利要求3所述的膜，其中，所述第一樹脂膜層和第二樹脂膜層由聚對苯二甲酸 乙二酯制成。
7.如權利要求5所述的膜，其中，所述膜還包括布置在第一樹脂膜層下方的印刷層。
8.如權利要求5所述的膜，其中，所述基膜由鋁制成，所述第一樹脂膜層和第二樹脂膜 層由聚對苯二甲酸乙二酯制成，所述硬質涂層可以由紫外固化樹脂或熱固性樹脂制成，所 述樹脂粘合層由紫外固化粘合劑或熱固性粘合劑制成。
9.一種用于插入注射成型的膜，所述膜包括 由金屬薄膜制成的基膜；使用粘合劑層壓的并由相同材料制成的第一樹脂膜層和第二樹脂膜層，使得第一樹脂 膜層和第二樹脂膜層在基膜的相對兩側彼此對稱。
10.如權利要求9所述的膜，其中，所述用于插入注射成型的膜設置有通過紫外固化或 熱固化涂層形成的硬質涂層作為該膜的最上層，并且設置有紫外固化樹脂粘合層或熱固性 樹脂粘合層作為該膜的最下層而將該膜粘合到注射樹脂。
11.如權利要求10所述的膜，其中，所述膜還包括布置在第一樹脂膜層下方的印刷層， 使得印刷層與第一粘合層接觸。
12.—種插入注射成型方法，所述方法包括以下步驟準備設置有第一樹脂模層和第二樹脂膜層的用于插入注射成型的膜，其中，第一樹脂 膜層和第二樹脂膜層布置在由金屬薄膜制成的基膜的相對兩側并由相同的材料制成；將膜放置到模具中、將注射樹脂注射到模具中并執(zhí)行注射成型來獲得成為一體的注射 制品。
13.如權利要求12所述的方法，所述方法還包括將用于插入注射成型的膜成型為期望 的形狀的步驟以及修剪膜的多余區(qū)域的步驟。
14.如權利要求11所述的方法，其中，準備用于插入注射成型的膜的步驟包括 通過UV固化或熱固化涂層形成硬質涂層作為用于插入注射成型的膜的最上層； 形成樹脂粘合層作為用于插入注射成型的膜的最下層而將用于插入注射成型的膜粘合到注射制品。
15.如權利要求12所述的方法，其中，執(zhí)行注射成型使得用于插入注射成型的膜的側 壁端與注射制品接觸。
全文摘要
在此公開了一種用于插入注射成型的膜以及使用該膜的插入注射成型方法。該膜具有這樣的結構，即，其中第一樹脂膜層和第二樹脂膜層在由金屬薄膜制成的基膜的相對兩側上彼此對稱，從而實現優(yōu)異的外觀和可靠性。
文檔編號B32B15/09GK101885252SQ2010101749
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月7日 優(yōu)先權日2009年5月15日
發(fā)明者任基烈, 李根豪, 裴娥賢, 辛龍承, 金瑛民 申請人:三星電子株式會社