專利名稱：轉(zhuǎn)移膜、其用途和生產(chǎn)裝飾塑料制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)移膜及其用途，所述轉(zhuǎn)移膜包括具有第一側(cè)面和第二側(cè)面的支持膜，在支持膜的第一側(cè)面上設(shè)置的剝離層，和在遠離支持膜的剝離層一側(cè)上設(shè)置的轉(zhuǎn)移層。本發(fā)明還涉及使用這種轉(zhuǎn)移膜生產(chǎn)塑料制品的兩種方法，所述塑料制品用轉(zhuǎn)移膜的轉(zhuǎn)移層裝飾，并在轉(zhuǎn)移層區(qū)域內(nèi)具有三維結(jié)構(gòu)。
以上提及類型的轉(zhuǎn)移膜和采用轉(zhuǎn)移層裝飾塑料制品的合適方法，在轉(zhuǎn)移層區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)的三維結(jié)構(gòu)是已知的。
例如，JP 2002264268A公開了生產(chǎn)注塑制品的所謂模具內(nèi)方法，所述注塑制品用裝飾膜裝飾，在裝飾膜區(qū)域內(nèi)具有三維結(jié)構(gòu)。在這一情況下，在其表面結(jié)構(gòu)化的注塑模內(nèi)設(shè)置未結(jié)構(gòu)化的裝飾膜。在閉合注塑模之后，根據(jù)JP 2002264268A中的圖2，裝飾膜具有在其后面注射的塑性注塑化合物，裝飾膜在注塑模的結(jié)構(gòu)化壁上受力。在該方法中，發(fā)生面向壁且具有熱塑性性能和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于或等于130℃的裝飾膜層的結(jié)構(gòu)化。熱注塑化合物和裝飾膜之間接觸的結(jié)果是，熱塑性層軟化，且根據(jù)注塑模的結(jié)構(gòu)而成型。
采用JP2002264268A中公開的方法，僅僅若提供內(nèi)壁結(jié)構(gòu)變化的進一步的注塑模，才可實現(xiàn)注塑制品的不同構(gòu)造的結(jié)構(gòu)化。另外，不可能通過使用結(jié)構(gòu)化的注塑模來生產(chǎn)未結(jié)構(gòu)化的注塑制品。由于生產(chǎn)注塑工具及其結(jié)構(gòu)化通常成本高且費時，因此，根據(jù)JP2002264268A的方法，最終在裝飾結(jié)構(gòu)變化的情況下，即使若打算維持注塑制品的通用形狀，則也發(fā)生非所需的高成本和規(guī)則的機器停工。
因此，本發(fā)明的目的是提供裝飾塑料制品用的轉(zhuǎn)移膜，所述轉(zhuǎn)移膜在轉(zhuǎn)移層內(nèi)具有三維結(jié)構(gòu)，使得三維結(jié)構(gòu)更快速和更劃算地變化。此外，提供兩種成本有效的方法裝飾具有轉(zhuǎn)移層的塑料制品，所述塑料制品在轉(zhuǎn)移層的區(qū)域內(nèi)具有三維結(jié)構(gòu)，通過使用本發(fā)明的轉(zhuǎn)移膜，該方法使得三維結(jié)構(gòu)更快速和更劃算地變化。
對于轉(zhuǎn)移膜來說，所述轉(zhuǎn)移膜包括具有第一側(cè)面和第二側(cè)面的支持膜，在支持膜的第一側(cè)面上設(shè)置的剝離層，和在遠離支持膜的剝離層一側(cè)上設(shè)置的轉(zhuǎn)移層。本發(fā)明的目標得以實現(xiàn)在于或者在載體的第二側(cè)面上或者在與支持膜的第二側(cè)面相對的轉(zhuǎn)移膜一側(cè)上部分設(shè)置層厚為至少約9微米結(jié)構(gòu)清漆的結(jié)構(gòu)層，所述結(jié)構(gòu)清漆的壓縮強度在至少達200℃的溫度下基本上恒定。
若這一轉(zhuǎn)移膜用于模具內(nèi)注塑工藝中或者熱壓過程中，則結(jié)構(gòu)層沒有變形或者僅僅輕微地變形，這是因為注塑化合物通常在低于200-300℃的溫度下注射到溫度為約30-70℃的模具內(nèi)，并同樣僅僅在低于270℃下進行熱熱壓。對于模具內(nèi)注射或者熱壓來說，使用本發(fā)明的轉(zhuǎn)移膜允許在用一種這樣的轉(zhuǎn)移層裝飾的塑料制品上的轉(zhuǎn)移層的區(qū)域內(nèi)形成三維結(jié)構(gòu)，可在塑料制品上和在與其相連的轉(zhuǎn)移層上產(chǎn)生結(jié)構(gòu)層中的三維正或負圖像，這取決于結(jié)構(gòu)層的設(shè)置。
在這一情況下，可通過印刷工藝，例如照相凹版印刷、壓印或篩網(wǎng)印刷，以簡單和成本有效的方式，在支持膜上生產(chǎn)所要求厚度的結(jié)構(gòu)層。在此情況下，優(yōu)選借助篩網(wǎng)印刷形成結(jié)構(gòu)層，這是因為可采用它形成尤其高的層厚。此處可使用扁平篩子或者旋轉(zhuǎn)篩子。篩子材料應(yīng)當允許最大地施加所需印刷圖像的結(jié)構(gòu)層。為此，優(yōu)選使用細度為例如110根線/cm的不銹鋼織物。取決于所需的印刷分辨率，可進一步降低這一數(shù)值，這將導(dǎo)致進一步增加可以實現(xiàn)的層厚。
最終在用本發(fā)明的轉(zhuǎn)移膜中的轉(zhuǎn)移層裝飾塑料制品的三維結(jié)構(gòu)的裝飾變化時，必需的步驟因此受限于提供用于結(jié)構(gòu)層的可變印刷原件。若不再希望三維結(jié)構(gòu)，則可省去施加結(jié)構(gòu)層，且可在前面使用的注塑模具內(nèi)立即制造具有光滑表面的裝飾塑料制品。不需要變化迄今為止所使用的轉(zhuǎn)移層或者所使用的裝置，例如注塑模或者熱壓輥。最終在裝飾變化的情況下，這將最小化成本和隨時間流逝的變化。以下將就本發(fā)明的方法詳細地解釋通過使用本發(fā)明的轉(zhuǎn)移膜如何進行形成三維結(jié)構(gòu)的方法。
對于生產(chǎn)用轉(zhuǎn)移層或者轉(zhuǎn)移膜裝飾的注塑制品(其在轉(zhuǎn)移層的區(qū)域內(nèi)具有三維結(jié)構(gòu))的第一種方法來說，通過下述步驟實現(xiàn)本發(fā)明的目的-在注塑模內(nèi)，以轉(zhuǎn)移膜靠在注塑模的內(nèi)壁上的方式設(shè)置本發(fā)明的轉(zhuǎn)移膜，-在轉(zhuǎn)移膜后面注射塑性注塑化合物，-固化塑性注塑化合物，形成第一塑料材料，-從注塑模中取出第一塑料材料，其中包括與其牢固相連的轉(zhuǎn)移膜，和-從轉(zhuǎn)移膜的轉(zhuǎn)移層上脫除支持膜。
作為在其內(nèi)壁上不具有任何種類結(jié)構(gòu)的注塑模，用塑性注塑化合物填充，在此情況下，結(jié)構(gòu)層直接設(shè)置在轉(zhuǎn)移膜上，結(jié)構(gòu)層，和與此同時，不具有結(jié)構(gòu)層的支持膜的區(qū)域在注塑模的通常剛性的內(nèi)壁上受力。在不具有結(jié)構(gòu)層的區(qū)域內(nèi)，支持膜沿著注塑模的內(nèi)壁延伸，和在其中存在結(jié)構(gòu)層的區(qū)域內(nèi)，支持膜導(dǎo)引離開注塑模的內(nèi)壁或者通過結(jié)構(gòu)層與注塑模的內(nèi)壁隔開。所形成的裝飾性注塑制品在轉(zhuǎn)移層區(qū)域內(nèi)具有可通過觸摸檢測的三維結(jié)構(gòu)。
若使用其結(jié)構(gòu)層設(shè)置在與支持膜相對的轉(zhuǎn)移層一側(cè)上的轉(zhuǎn)移膜，則結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生或者僅僅可視，但不可能通過結(jié)構(gòu)清漆本身，也就是說，在遠離觀察者并通過注塑化合物填充的轉(zhuǎn)移層側(cè)面上，通過觸摸檢測的三維結(jié)構(gòu)，或者可通過觸摸檢測的轉(zhuǎn)移層區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
若以例如通過彈性里層(它可在注塑條件下變形)的方式形成注塑模的內(nèi)壁，則產(chǎn)生可通過觸摸檢測的結(jié)構(gòu)，這是因為具有結(jié)構(gòu)清漆的區(qū)域比具有結(jié)構(gòu)清漆的區(qū)域產(chǎn)生注塑模內(nèi)壁更強烈的變形。在此情況下，彈性里層可由例如硅氧烷形成。另一方面，若以在注塑條件下不可能使之變形的方式形成注塑模的內(nèi)壁，則產(chǎn)生僅僅可視的結(jié)構(gòu)，這是因為沒有發(fā)生注塑模內(nèi)部的變形，因此在該方法中轉(zhuǎn)移層沒有變形的情況下，僅僅填充在結(jié)構(gòu)清漆區(qū)域之間的區(qū)域。轉(zhuǎn)移層和用它裝飾的注塑制品的表面在此情況下仍保持光滑。
已證明，有利的是塑性注塑化合物由ABS、ABS/PC混合物、PC、PA、SAN、ASA、TPO、PMMA、PP或至少兩種這些材料的混合物形成，這些彼此相容，這類塑性材料可以在注塑機上可靠地加工。
對于借助熱壓生產(chǎn)用轉(zhuǎn)移層或者轉(zhuǎn)移膜裝飾的注塑制品(其在轉(zhuǎn)移層的區(qū)域內(nèi)具有三維結(jié)構(gòu))的第二種方法來說，通過下述步驟實現(xiàn)本發(fā)明的目的-在塑料制品上設(shè)置本發(fā)明的轉(zhuǎn)移膜，其方式使得轉(zhuǎn)移膜遠離塑料制品，-在塑料制品上熱壓轉(zhuǎn)移膜，和-從轉(zhuǎn)移膜的轉(zhuǎn)移層上脫除支持膜。
對于熱壓工具和在熱壓過程中轉(zhuǎn)移膜和熱塑性制品在其間導(dǎo)引的相對的壓力表面來說，取決于應(yīng)用，可使用不同的材料。例如，一方面，熱壓工具，例如熱壓輥，可以是剛性的，和與熱壓工具相對的壓力表面，例如同樣地輥，可以是彈性，或者另外相對的壓力表面可以是剛性的，和熱壓工具是彈性的，或者熱壓工具與相對的壓力表面二者可以是剛性或者彈性的。
在此情況下，應(yīng)當通過實驗設(shè)計彈性，使之與應(yīng)用特異的壓力條件相匹配。此處，熱壓工具或者相對的壓力表面二者均不具有表面結(jié)構(gòu)；相反，二者被設(shè)計為相對于轉(zhuǎn)移膜和相對于熱塑性制品，它們的接觸表面是光滑的。然而，必需選擇材料，以便確保在熱壓過程中熱量充分地轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移膜和塑料制品上。下述例舉的實施方案認為，在熱壓過程中，熱壓工具與轉(zhuǎn)移膜接觸，而相對的壓力表面與熱塑性制品接觸。然而，這不是絕對必需的，且此處打算僅僅闡述可實現(xiàn)的效果。
若剛性，例如金屬的熱壓工具對著轉(zhuǎn)移膜，塑料制品和剛性，例如同樣地金屬的相對壓力表面壓制，則在轉(zhuǎn)移膜上直接設(shè)置結(jié)構(gòu)層的情況下，結(jié)構(gòu)層，和與此同時不具有結(jié)構(gòu)層的支持膜的區(qū)域?qū)χ鵁釅汗ぞ叩墓饣砻鏀D壓。因此，在不具有結(jié)構(gòu)層的區(qū)域內(nèi)，支持膜沿著熱壓工具的表面行進，和在其中存在結(jié)構(gòu)層的區(qū)域內(nèi)，支持膜導(dǎo)引離開熱壓工具的表面或者通過結(jié)構(gòu)層與熱壓工具的表面隔開。所形成的裝飾塑料制品在轉(zhuǎn)移層區(qū)域內(nèi)具有可通過觸摸檢測的三維結(jié)構(gòu)。
若剛性，例如金屬的熱壓工具對著轉(zhuǎn)移膜，塑料制品和彈性的相對壓力表面，例如硅氧烷壓制，則在轉(zhuǎn)移膜上直接設(shè)置結(jié)構(gòu)層的情況下，結(jié)構(gòu)層，和與此同時不具有結(jié)構(gòu)層的支持膜的區(qū)域?qū)χ鵁釅汗ぞ叩墓饣砻鏀D壓。因此，在不具有結(jié)構(gòu)層的區(qū)域內(nèi)，支持膜沿著熱壓工具的表面行進，和在其中存在結(jié)構(gòu)層的區(qū)域內(nèi)，支持膜導(dǎo)引離開熱壓工具的表面或者通過結(jié)構(gòu)層與熱壓工具的表面隔開塑料制品的相鄰區(qū)域被壓制到彈性的相對壓力表面內(nèi)且后者變形。所形成的裝飾的塑料制品在與轉(zhuǎn)移層相對的塑料制品的未裝飾表面的區(qū)域內(nèi)和在轉(zhuǎn)移層的區(qū)域內(nèi)具有可通過觸摸檢測的三維結(jié)構(gòu)。
若使用在與支持膜相對的轉(zhuǎn)移膜一側(cè)上設(shè)置結(jié)構(gòu)層的轉(zhuǎn)移膜，則結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生或者僅僅可視，但不可能通過觸摸檢測的三維結(jié)構(gòu)，或者可通過觸摸檢測的三維結(jié)構(gòu)。
若剛性熱壓工具對著轉(zhuǎn)移膜、塑料制品和剛性的相對壓力表面壓制，則直接在轉(zhuǎn)移層上設(shè)置的結(jié)構(gòu)層被壓制到熱塑性制品內(nèi)。所形成的裝飾的塑料制品具有下述結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)層區(qū)域內(nèi)僅僅可視并在毗鄰轉(zhuǎn)移層的熱塑性制品表面上導(dǎo)致波狀。這一表面因此必需從或者轉(zhuǎn)移層處或者從與轉(zhuǎn)移層相對的塑料制品表面處可視。
若剛性熱壓工具對著轉(zhuǎn)移膜、塑料制品和彈性的相對壓力表面、直接在轉(zhuǎn)移層上設(shè)置的結(jié)構(gòu)層壓制，則在彈性的相對壓力表面方向上壓制結(jié)構(gòu)層并使后者變形。所形成的裝飾的塑料制品在與轉(zhuǎn)移層相對的塑料制品的自由表面的區(qū)域內(nèi)具有可通過觸摸檢測的三維結(jié)構(gòu)。
若彈性熱壓工具對著轉(zhuǎn)移膜、塑料制品和剛性的相對壓力表面、直接在轉(zhuǎn)移層上設(shè)置的結(jié)構(gòu)層壓制，則在彈性的熱壓工具方向上壓制結(jié)構(gòu)層并使后者變形。所形成的裝飾的塑料制品在被轉(zhuǎn)移層覆蓋的塑料制品的表面區(qū)域內(nèi)具有可通過觸摸檢測的三維結(jié)構(gòu)。
若彈性熱壓工具對著轉(zhuǎn)移膜、塑料制品和彈性的相對壓力表面、直接在轉(zhuǎn)移層上設(shè)置的結(jié)構(gòu)層壓制，則結(jié)構(gòu)層既導(dǎo)致彈性熱壓工具變形，又導(dǎo)致彈性的相對壓力表面變形。在此情況下，對于熱壓工具和/或相對的壓力表面來說，應(yīng)當使用能將熱壓所要求的熱量轉(zhuǎn)移到熱塑性制品和轉(zhuǎn)移膜上的彈性材料。裝飾的塑料制品在每一情況下在被轉(zhuǎn)移層覆蓋的塑料制品的表面區(qū)域內(nèi)和在與轉(zhuǎn)移層相對的表面上具有可通過觸摸檢測的三維結(jié)構(gòu)，但結(jié)構(gòu)深度相對于前述工序自然地下降至少一半。
對于可產(chǎn)生的三維結(jié)構(gòu)的深度來說，一般地，結(jié)構(gòu)層的層厚對于本發(fā)明方法來說是關(guān)鍵的。為了實現(xiàn)可通過觸摸檢測的三維結(jié)構(gòu)，要求厚度為至少20微米的結(jié)構(gòu)層，所述厚度在轉(zhuǎn)移膜的加工條件下不可能變形或者可以僅僅很少地變形。當然，在此情況下，可不同地形成在支持膜上的結(jié)構(gòu)層的厚度，以便可同時產(chǎn)生不同深度的三維結(jié)構(gòu)。
已證明，尤其值得注意的是，結(jié)構(gòu)清漆具有熱固性塑料或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高于200℃的熱塑性塑料。然而，使用由用填料填充的非交聯(lián)的清漆體系制造的結(jié)構(gòu)清漆證明是值得的，所述填料優(yōu)選由無機填料，例如二氧化鈦形成。這類結(jié)構(gòu)清漆在尺寸上是穩(wěn)定的，且一直到高溫下抗壓，以便在注塑條件下沒有發(fā)生結(jié)構(gòu)層的變形或者僅僅在極低的程度上發(fā)生。
此處已證明，尤其值得注意的是，結(jié)構(gòu)清漆為可輻射固化、ESH-可固化、環(huán)氧可固化、異氰酸酯可固化或者酸可固化的清漆。這種交聯(lián)清漆在高的加工溫度下顯示出所要求的尺寸和壓力穩(wěn)定性，且也可在高固體含量下容易地加工。
在此情況下，尤其優(yōu)選結(jié)構(gòu)清漆的固體含量為至少40％，優(yōu)選100％。高的固體含量增加結(jié)構(gòu)層可實現(xiàn)的層厚，并改進結(jié)構(gòu)層的轉(zhuǎn)錄(transcription)能力。因此，三維結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)的深度增加。
若在支持膜的第二側(cè)面上設(shè)置結(jié)構(gòu)層，則證明有利的是結(jié)構(gòu)清漆被著成與支持膜不同的顏色。這允許例如弱眼檢測結(jié)構(gòu)層的完整性(completeness)，并在所選的加工方法中更簡單和更加精確地，以及自動地放置轉(zhuǎn)移膜。
若在與支持膜的第二側(cè)面相對設(shè)置的轉(zhuǎn)移膜的一側(cè)上設(shè)置結(jié)構(gòu)層，則結(jié)構(gòu)清漆可以是無色或者被著色。顏色是否所需當然還取決于所使用的轉(zhuǎn)移層是否能在塑料制品和轉(zhuǎn)移層之間殘留的全部結(jié)構(gòu)層處具有視野。
優(yōu)選在支持膜上以規(guī)則或不規(guī)則圖案形式和/或以字母特征形式和/或以插示形式形成結(jié)構(gòu)層。結(jié)構(gòu)層所選的設(shè)計對于該圖案、字母特征或者插示來說是正或者負的，這取決于結(jié)構(gòu)層和轉(zhuǎn)移膜的設(shè)置。若除去包括結(jié)構(gòu)層的支持膜，則以三維結(jié)構(gòu)形式保留結(jié)構(gòu)層的負性圖像，這意味著支持膜在其內(nèi)不具有結(jié)構(gòu)層的轉(zhuǎn)移層區(qū)域代表隆起的區(qū)域，而在其內(nèi)提供結(jié)構(gòu)層的轉(zhuǎn)移層區(qū)域代表可能不同的下凹的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)移膜中支持膜的厚度范圍為12-100微米證明是值得的。在熱壓過程中，通常使用范圍為約19-23微米的薄的支持膜。支持膜的合適材料是例如PET，但也可以是其它塑料材料。
裝飾塑料制品的三維結(jié)構(gòu)是支持膜的厚度比結(jié)構(gòu)層的寬度寬約2倍，所述結(jié)構(gòu)層與印刷結(jié)構(gòu)層的最大印刷分辨率一起限制了該方法的分辨力。采用厚度為約75微米的PET支持膜1的情況下，可采用在篩網(wǎng)印刷工藝中施加到其上的結(jié)構(gòu)層9，和約25微米的三維結(jié)構(gòu)的所需深度，約350微米的最小線寬。在最后的裝飾的塑料制品內(nèi)，在兩個三維結(jié)構(gòu)之間的間隔應(yīng)當同樣為這一數(shù)量級大小。若使用較薄的支持膜或者無定形膜、未拉伸膜或BOPP膜(雙軸取向的聚丙烯)，則可進一步降低這一數(shù)值，以便增加分辨率。
為了用作裝飾元件，根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)移膜中的轉(zhuǎn)移膜包括至少一層保護層和/或具有裝飾效果的裝飾層。尤其可通過至少部分設(shè)置、可能鏡面反射的金屬層，和/或至少部分設(shè)置的界面層，和/或具有浮雕結(jié)構(gòu)，例如宏觀浮雕結(jié)構(gòu)、衍射結(jié)構(gòu)或全息圖的至少部分設(shè)置的復(fù)制層，和/或至少部分設(shè)置的著色層，和/或具有熒光、磷光、熱致變色或光致變色的顏料或者取決于視角，具有顏色變化效果的顏料的至少部分設(shè)置的染色層，從而產(chǎn)生這種裝飾效果。
若選擇可與轉(zhuǎn)移層容易地分離的合適材料用于轉(zhuǎn)移膜，則可省去額外的剝離層，這是因為支持膜的一個表面已經(jīng)形成剝離層。
優(yōu)選通過在轉(zhuǎn)移膜上，輥壓熱輥，或者在往復(fù)工藝中，借助加熱的表面或者成型模頭，從而進行根據(jù)本發(fā)明第二方面的熱壓。
若在熱壓中使用的塑料制品形成膜幅，則證明值得的是，借助熱成形或者穿孔，進一步加工用轉(zhuǎn)移層裝飾的膜幅，形成半成品。半成品可最終插入到注塑模內(nèi)，并至少在它的兩個側(cè)面之一上用塑性注塑化合物噴灑。這類方法通常表示為鑲嵌模塑法。
一般地，證明值得的是，在隨后的注塑工藝中，至少根據(jù)本發(fā)明方法生產(chǎn)的三維結(jié)構(gòu)在其上具有噴灑的注塑化合物，以便導(dǎo)致特定的制品深度效果。
理想的是使用本發(fā)明的轉(zhuǎn)移膜生產(chǎn)用轉(zhuǎn)移層裝飾并在轉(zhuǎn)移層的區(qū)域內(nèi)具有三維結(jié)構(gòu)的塑料制品。這種裝飾塑料制品優(yōu)選用作機動車的內(nèi)部和外部、家庭應(yīng)用、收音機、電視、監(jiān)控器、PC或(移動式無線)電話的裝飾組件。無數(shù)進一步可能的應(yīng)用是可以想象的。


圖1-4打算以實施例的方式說明本發(fā)明。因此圖1a示出了可商購的轉(zhuǎn)移膜的截面，圖1b示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)移膜的截面，圖2a-2c示出了設(shè)計本發(fā)明第一方面的示意性流程圖，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第一方面裝飾的注塑制品，和圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第二方面裝飾的進一步的注塑制品。
圖1a示出了可商購的能IMD(IMD＝模具內(nèi)裝飾)的轉(zhuǎn)移膜的截面，它常用于模具內(nèi)注塑工藝。轉(zhuǎn)移膜具有支持膜1、剝離層2、透明的保護清漆層3、至少一層裝飾層4、支持層5和底漆或粘合層6。可借助印刷或涂布工藝，將剝離層2、透明的保護層3、至少一層裝飾層4、支持層5和底漆或粘合層6施加到支持膜1上。支持膜1和剝離層2形成第一層體系8，在通過施加由透明的保護清漆層3、至少一層裝飾層4、支持層5和底漆或粘合層6到待裝飾的基礎(chǔ)元件上形成的轉(zhuǎn)移層7之后，從轉(zhuǎn)移層7上脫除所述第一層體系8。這僅僅進行一次，這是因為底漆或粘合層6已經(jīng)機械地與基礎(chǔ)元件相連。
圖1b示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)移膜10的截面。轉(zhuǎn)移膜10除了具有圖1a所示的可商購的轉(zhuǎn)移膜以外，還具有至少在層厚為至少20微米的支持膜1上設(shè)置的結(jié)構(gòu)層9。由高固體含量、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高于200℃的結(jié)構(gòu)清漆形成結(jié)構(gòu)層9。
此處，下述三聚氰胺交聯(lián)的組合物在照相凹版印刷技術(shù)中用作形成結(jié)構(gòu)層9的結(jié)構(gòu)清漆8份乙醇8份異丙醇10份甲苯3份甲乙酮26份六甲氧基甲基三聚氰胺30份羥基官能化聚甲基丙烯酸甲酯(60％)在二甲苯內(nèi)的溶液7份顏料碳黑2份高分子量分散劑添加劑6份對甲苯磺酸或者，下述UV固化組合物在篩網(wǎng)印刷工藝中可用作用作形成結(jié)構(gòu)層9的結(jié)構(gòu)清漆25份己二醇二丙烯酸酯HDDA35份脂族聚氨酯丙烯酸酯的低聚物30份丙烯酸酯化的低聚胺樹脂4份1類光引發(fā)劑(例如獲自Ciba Geigy的Irgacure1000)6份顏料紅122另外，可使用下述交聯(lián)結(jié)構(gòu)清漆10份乙醇8份異丙醇5份甲乙酮8份甲苯20份六甲基甲基三聚氰胺27份羥基官能化聚甲基丙烯酸甲酯(60％)在二甲苯內(nèi)的溶液
15份熱解硅酸7份對甲苯磺酸此外，可使用用無機填料高度填充的下述非交聯(lián)的結(jié)構(gòu)清漆30份甲乙酮10份乙酸丁酯10份環(huán)己烷8份聚甲基丙烯酸甲酯(MW60000g/mol)4份氯乙烯含量為80-95％的聚氯乙烯混合聚合物(polymerate)3份高分子量的分散劑添加劑35份二氧化鈦根據(jù)上述組合物的結(jié)構(gòu)清漆顯示出對PET的支持膜1良好的粘合性，且如此具有柔性，以致于在沒有剝落或撕裂的情況下耐受在加工轉(zhuǎn)移膜過程中可能發(fā)生的支持膜1的變形。進行本發(fā)明方法尤其合適的支持膜具有范圍為約110-135％的撕裂伸長率，范圍為約27-31kpsi的拉伸強度和范圍為約500kpsi的彈性模量。
部分地以圖案形式形成結(jié)構(gòu)清漆，其中產(chǎn)生層厚范圍為9-35微米的固化結(jié)構(gòu)層。
剝離層2也可以是轉(zhuǎn)移層7的功能層，所述功能層允許從支持膜1上剝離轉(zhuǎn)移層7。例如，保護清漆層3可同時提供剝離層的功能并用作剝離層。然而，對于合適的支持膜1來說，同樣可在表面處提供剝離層的功能，因此在支持膜1和轉(zhuǎn)移層7之間不要求獨立的剝離層。
圖2a以圖示形式示出了在模具內(nèi)注塑工藝中如何使用轉(zhuǎn)移膜10。它圖示了注塑模20的細節(jié)，貼著所述注塑模10的剛性內(nèi)壁放置轉(zhuǎn)移膜10，其中結(jié)構(gòu)層9和/或支持膜1與注塑模20接觸。在閉合注塑模20之后，用箭頭符號標記的塑性注塑化合物被注射到注塑模20內(nèi)，于是填充注塑模20。在這一方法中，轉(zhuǎn)移膜10對著注塑模20壓制。
在圖2b中，可看出塑性注塑化合物對著注塑模20壓制轉(zhuǎn)移膜10，其方式使得在注塑模20的方向上壓制不具有結(jié)構(gòu)層9的轉(zhuǎn)移膜10的區(qū)域，以便這些區(qū)域與注塑模20直接接觸。另一方面，提供有結(jié)構(gòu)層9的轉(zhuǎn)移膜10的區(qū)域基本上保持在其位置上。在結(jié)構(gòu)層9耐受注射壓力和注射溫度(這意味著結(jié)構(gòu)層9沒有經(jīng)歷變形或者僅僅非常輕微的變形)之后，結(jié)構(gòu)層9充當注塑模20的剛性內(nèi)壁和轉(zhuǎn)移膜10之間的隔片(spacer)。轉(zhuǎn)移膜10具有波形軌跡，這取決于結(jié)構(gòu)層9的形成。緊跟在固化塑性注塑化合物形成第一塑性材料11或者冷卻塑性注塑化合物之后，打開注塑模20，并且取出注塑制品13，所述注塑制品13牢固連接到以裝飾元件形式形成的轉(zhuǎn)移膜10的轉(zhuǎn)移層7上。
圖2c示出了脫模步驟，其中由支持膜1和剝離層2組成，其中包括結(jié)構(gòu)層9的第一層體系8同時從轉(zhuǎn)移層7中脫除。用以裝飾元件形式形成的轉(zhuǎn)移層7裝飾的注塑制品13在裝飾元件的區(qū)域內(nèi)具有三維結(jié)構(gòu)12，在其中不存在結(jié)構(gòu)層9的區(qū)域內(nèi)形成隆起，和在其內(nèi)設(shè)置有結(jié)構(gòu)層9的區(qū)域內(nèi)形成凹地。若使用厚度為75微米的PET的支持膜1和35微米的結(jié)構(gòu)層9，則此處所產(chǎn)生的在裝飾的注塑制品13上三維結(jié)構(gòu)12的型材深度為約25微米。根據(jù)圖2c可看出，裝飾的注塑制品13中的三維結(jié)構(gòu)12是，支持膜1的寬度比結(jié)構(gòu)層9的寬度寬2倍，所述結(jié)構(gòu)層與轉(zhuǎn)移膜的最大撕裂伸長率和印刷分辨率一起限制該方法的所得能力。采用厚度為約75微米的PET支持膜1的情況下，可采用在篩網(wǎng)印刷工藝中施加到其上的結(jié)構(gòu)層9，和約25微米的三維結(jié)構(gòu)的所需深度，約350微米的最小線寬。在最后的裝飾的塑料制品內(nèi)，兩個三維結(jié)構(gòu)之間的間隔應(yīng)當同樣為這一數(shù)量級大小。若使用較薄的支持膜，則可進一步降低這一數(shù)值。
圖3示出了用以裝飾元件形式形成的轉(zhuǎn)移層7裝飾的進一步的塑料制品14的截面，所述制品具有以膜幅形式形成的塑料元件11′。裝飾的塑料制品14的可視表面具有三維結(jié)構(gòu)12′。通過在膜幅上與其底漆或者粘合層6一起放置圖1b的轉(zhuǎn)移膜10并熱壓，從而形成三維結(jié)構(gòu)12′。借助具有剛性、光滑表面的加熱的壓輥，在膜幅上并對著剛性的相對的壓力表面壓制轉(zhuǎn)移膜10，在以裝飾元件形式構(gòu)造的轉(zhuǎn)移膜10的轉(zhuǎn)移層7和膜幅之間形成堅固的粘結(jié)。轉(zhuǎn)移膜10中的結(jié)構(gòu)層9在熱壓過程中的效果為形成三維結(jié)構(gòu)12′，其原理與在圖2a-2c中所示的注塑一樣。此處僅僅在裝飾元件和/或轉(zhuǎn)移層7內(nèi)存在三維結(jié)構(gòu)12′；取決于以上已經(jīng)描述過的熱壓工具所選的材料和相對的壓力表面，它也可繼續(xù)進入膜幅內(nèi)或者僅僅影響膜幅。在例如隨后的注塑工藝中，可用透明的注塑材料進一步覆蓋所實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，以便實現(xiàn)特定的深度效果。若使用透明的膜幅，則如果在裝飾元件和膜幅之間的界面處產(chǎn)生結(jié)構(gòu)，則與裝飾元件相對的膜幅一側(cè)，也就是說，面對觀察者的一側(cè)也可用作可視表面。
圖4示出了用以裝飾元件形式形成的轉(zhuǎn)移層7″裝飾的進一步的注塑制品15的截面，所述制品具有PMMA的透明的塑料元件11″。裝飾的塑料制品15的可視表面是光滑的，同時在注塑制品15內(nèi)存在三維結(jié)構(gòu)12″。通過在其底漆或者粘合層6上用部分設(shè)置的結(jié)構(gòu)層9′印刷的圖1a的可商購的轉(zhuǎn)移膜，形成三維結(jié)構(gòu)12″。在類似于圖2a-2c的模具內(nèi)注塑工藝中使用按照這一方式改性的轉(zhuǎn)移膜。然而，此處轉(zhuǎn)移膜1在注塑模內(nèi)平穩(wěn)地停留，和結(jié)構(gòu)層9′指向(point toward)注塑化合物。在閉合注塑模之后，將塑性注塑化合物注射到注塑模內(nèi)，并因此填充注塑模。在該方法中，對著注塑模壓制轉(zhuǎn)移膜。含結(jié)構(gòu)層9′的轉(zhuǎn)移膜基本上保持在其位置上，而塑料注塑化合物繞底漆或粘合層和結(jié)構(gòu)層9′流動。取決于結(jié)構(gòu)層9′的形成，結(jié)構(gòu)層9′影響與轉(zhuǎn)移層7″和結(jié)構(gòu)層9′接觸的塑料元件11″表面的波浪軌跡狀。緊跟著在固化或冷卻塑性注塑化合物11″之后，打開注塑模，并除去借助以裝飾元件形式形成的轉(zhuǎn)移膜，牢固連接到轉(zhuǎn)移層7″上的注塑制品15上。從轉(zhuǎn)移層7″上脫除由支持膜和剝離層組成的第一層體系。用以裝飾元件形式形成的轉(zhuǎn)移層7″裝飾的注塑制品15具有僅僅可視，但在裝飾元件和/或轉(zhuǎn)移層7″的區(qū)域內(nèi)通過觸摸不可能檢測的三維結(jié)構(gòu)12″。結(jié)構(gòu)層9′保持在裝飾的注塑制品15內(nèi)，在轉(zhuǎn)移層7″下閉合。為了確保在轉(zhuǎn)移層上的底漆或粘合層和塑性注塑化合物11″之間充足的粘合性，必需關(guān)注底漆或粘合層的充足大的面積，所述底漆或粘合層沒有通過結(jié)構(gòu)層9′覆蓋并與塑性注塑化合物11″直接接觸。
通過熟練地選擇待裝飾的塑料制品的透明度和顏色并結(jié)合用轉(zhuǎn)移層中的至少一層裝飾層提供的裝飾，可實現(xiàn)視覺上強烈的效果。例如，可通過轉(zhuǎn)移層內(nèi)的透明區(qū)域來檢測塑料制品的顏色。在至少一層裝飾層內(nèi)具有浮雕結(jié)構(gòu)，例如衍射結(jié)構(gòu)或者全息圖的區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)的三維結(jié)構(gòu)的疊加可實現(xiàn)進一步的視覺效果。在具有裝飾層的至少一種裝飾的register內(nèi)設(shè)置的三維結(jié)構(gòu)看起來尤其明顯。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易發(fā)現(xiàn)以非創(chuàng)造性的方式改變被本發(fā)明的目的所覆蓋的進一步可能的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.轉(zhuǎn)移膜(10)，所述轉(zhuǎn)移膜包括具有第一側(cè)面和第二側(cè)面的支持膜(1)，在支持膜(1)的第一側(cè)面上設(shè)置的剝離層(2)，和在遠離支持膜(1)的剝離層(2)的一側(cè)上設(shè)置的轉(zhuǎn)移層(7)，其特征在于，或者在支持膜(1)的第二側(cè)面上或者在與支持膜(1)的第二側(cè)面相對的轉(zhuǎn)移膜(10)的一側(cè)上部分設(shè)置層厚為至少約9微米的結(jié)構(gòu)清漆的結(jié)構(gòu)層(9，9′)，所述結(jié)構(gòu)清漆的壓縮強度在至少達200℃的溫度下基本上恒定。
2.權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于結(jié)構(gòu)清漆具有熱固性塑料或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高于200℃的熱塑性塑料。
3.權(quán)利要求1或2的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于用填料填充了的清漆體系形成結(jié)構(gòu)層。
4.權(quán)利要求1-3之一的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于結(jié)構(gòu)清漆是可輻射固化、可ESH固化、可環(huán)氧固化、可異氰酸酯固化或者可酸固化的清漆。
5.權(quán)利要求1-4之一的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于結(jié)構(gòu)清漆的固體含量為至少40％，優(yōu)選100％。
6.權(quán)利要求1-5之一的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于，在支持膜(1)的第二側(cè)面上設(shè)置結(jié)構(gòu)層(9)，且結(jié)構(gòu)清漆被著色成與支持膜(1)不同的顏色。
7.權(quán)利要求1-5之一的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于，在與載體膜(10)的第二側(cè)面相對設(shè)置的轉(zhuǎn)移膜(1)的一側(cè)上設(shè)置結(jié)構(gòu)層(9′)，且結(jié)構(gòu)清漆為無色或者被著色。
8.權(quán)利要求1-7之一的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于，在支持膜(1)上以規(guī)則或不規(guī)則圖案形式，和/或以字母特征形式，和/或以插示形式形成結(jié)構(gòu)層(9，9′)。
9.權(quán)利要求1-8之一的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于，對于圖案，字母特征或插示來說，結(jié)構(gòu)層(9，9′)形成正或負的圖案。
10.權(quán)利要求1-9之一的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于，支持膜(1)的厚度范圍為12-100微米。
11.權(quán)利要求1-8之一的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于，以裝飾層形式形成轉(zhuǎn)移層(7)，且轉(zhuǎn)移層(7)包括至少一層保護層(3)和/或具有裝飾效果的裝飾層(4)。
12.權(quán)利要求11的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于，通過至少部分設(shè)置的可能鏡面反射的金屬層，和/或至少部分設(shè)置的界面層，和/或具有浮雕結(jié)構(gòu)，例如宏觀浮雕結(jié)構(gòu)、衍射結(jié)構(gòu)或全息圖的至少部分設(shè)置的復(fù)制層，和/或至少部分設(shè)置的著色層，和/或具有熒光、磷光、熱致變色或光致變色的顏料或者取決于視角，具有顏色變化效果的顏料的至少部分設(shè)置的染色層，從而產(chǎn)生裝飾效果。
13.權(quán)利要求11或12的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于結(jié)構(gòu)層(9，9′)定位設(shè)置具有至少一層裝飾層(4)的至少一種裝飾。
14.權(quán)利要求1-13之一的轉(zhuǎn)移膜，其特征在于，支持膜(1)的一個表面形成剝離層(2)。
15.生產(chǎn)注塑制品(13，15)的方法，所述注塑制品(13，15)用轉(zhuǎn)移膜(10)中的轉(zhuǎn)移層(7，7″)裝飾，并在轉(zhuǎn)移層(7，7″)的區(qū)域內(nèi)具有三維結(jié)構(gòu)(12，12″)，該方法包括-在注塑模(20)內(nèi)設(shè)置權(quán)利要求1-14之一的轉(zhuǎn)移膜(10)，其方式使得支持膜(1)靠在注塑模(20)的內(nèi)壁上，-在轉(zhuǎn)移膜(10)后面注射塑性注塑化合物，-固化塑性注塑化合物，形成第一塑料材料(11)，-從注塑模(20)中取出第一塑料材料(11)，其中包括與其牢固相連的轉(zhuǎn)移膜(10)，和-從轉(zhuǎn)移膜(10)的轉(zhuǎn)移層(7)上脫除支持膜(1)。
16.生產(chǎn)熱塑性制品(14)的方法，所述熱塑性制品(14)借助熱壓用轉(zhuǎn)移膜(10)中的轉(zhuǎn)移層(7)裝飾，并在轉(zhuǎn)移層(7)的區(qū)域內(nèi)具有三維結(jié)構(gòu)(12′)，其特征在于下述步驟-在塑料制品(14)上，以轉(zhuǎn)移膜(1)遠離塑料制品(14)的方式設(shè)置權(quán)利要求1-14之一的轉(zhuǎn)移膜(10)，-在塑料制品(14)上熱壓轉(zhuǎn)移膜(10)，和-從轉(zhuǎn)移膜(10)的轉(zhuǎn)移層(7)上脫除支持膜(1)。
17.權(quán)利要求16的方法，其特征在于通過在轉(zhuǎn)移膜(10)上，輥壓熱輥，或者在往復(fù)工藝中，借助加熱的表面或者成型模頭，進行熱壓。
18.權(quán)利要求16和17之一的方法，其特征在于以膜幅形式形成塑料制品(14)，和借助熱成形或者穿孔，進一步加工用轉(zhuǎn)移層(7)裝飾的膜幅，形成半成品。
19.權(quán)利要求18的方法，其特征在于半成品被插入到注塑模內(nèi)，并至少在它的兩個側(cè)面之一上用塑性注塑化合物噴涂。
20.權(quán)利要求15-17之一的方法，其特征在于在隨后的注塑工藝中，至少三維結(jié)構(gòu)(12，12″)具有在其上噴涂的注塑化合物。
21.權(quán)利要求1-14之一的轉(zhuǎn)移膜的用途，其用于生產(chǎn)注塑制品(13，15)或塑料制品(14)，所述注塑制品(13，15)或塑料制品(14)用轉(zhuǎn)移層(7，7′)裝飾，并在轉(zhuǎn)移層(7，7′)的區(qū)域內(nèi)具有三維結(jié)構(gòu)(12，12′，12″)。
22.權(quán)利要求21的用途，其特征在于裝飾的注塑制品(13，15)或塑料制品(14)是用于機動車的內(nèi)部和外部、家庭應(yīng)用、收音機、電視、監(jiān)控器、PC或電話的裝飾組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)移膜，所述轉(zhuǎn)移膜包括具有第一側(cè)面和第二側(cè)面的支持膜，在支持膜的第一側(cè)面上設(shè)置的剝離層，和在遠離支持膜的剝離層一側(cè)上設(shè)置的轉(zhuǎn)移層，或者在支持膜的第二側(cè)面上或者在與支持膜的第二側(cè)面相對的轉(zhuǎn)移膜的一側(cè)上，部分設(shè)置層厚為至少約20微米的結(jié)構(gòu)清漆的結(jié)構(gòu)層，所述結(jié)構(gòu)清漆的壓縮強度在至少達200℃的溫度下基本上恒定；和涉及這一轉(zhuǎn)移膜的用途。本發(fā)明還涉及用轉(zhuǎn)移膜中的轉(zhuǎn)移層裝飾且在轉(zhuǎn)移層的區(qū)域內(nèi)具有三維結(jié)構(gòu)的塑料制品的兩種生產(chǎn)方法。
文檔編號B29C45/14GK1993219SQ200580025807
公開日2007年7月4日 申請日期2005年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日
發(fā)明者A·希施費爾德, U·羅伊特 申請人:雷恩哈德庫茲兩合公司