CN106232319A - 热固性树脂成型品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可以同时进行热固性树脂组合物成型以及压花与图案的装饰的热固性树脂成型品的制造方法。在本发明中，在成型模表面的至少设计面所形成的区域中配置具有基膜和装饰层的装饰膜，使所述装饰层朝向内侧,向所述成型模的腔体内注射热固性树脂组合物，加热固化所述热固性树脂组合物。所述基膜为：(1)热固性树脂组合物的热固化温度中拉伸断裂伸长率超过500％、100％拉伸应力为0.1MPa以上且2.5MPa以下的膜；或者(2)由非交联型烯烃类热塑性树脂形成的且所述热固性树脂组合物的热固化温度中拉伸断裂伸长率为500％以上且100％拉伸应力为0.1MPa以上的膜。

Description

热固性树脂成型品的制造方法
技术领域
本发明涉及热固性树脂成型品的制造方法。更具体地，本发明涉及使用装饰膜、可以同时进行热固性树脂组合物的成型和压花与图案的装饰的热固性树脂成型品的制造方法。
背景技术
热塑性树脂成型品(塑料)的装饰方法的主流方法为：可以缩短成型后的生产时间和控制总体工艺的成品率的模内成型法。模内成型法中，在预先被设计的装饰膜夹在注射成型机的模具内的状态下，通过注射成型热塑性树脂，将装饰膜的设计转移到热塑性树脂上。此时，有将装饰膜整体留到成型品上的模内层压法、和仅将装饰膜的装饰面转印到成型品上后将基膜剥离的模内转印法。模内转印法中的装饰面通过凹版印刷等的印刷和涂装而形成。
另外，注射成型热塑性树脂时通过装饰膜来装饰表面的情况下，需要承受注射成型用的高成型压力(约300～700kg/cm2)和高树脂温度(150～350℃)。为此，作为成为装饰膜基材的基膜树脂，通常使用聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或者交联处理的烯烃类热塑性橡胶(TPO)。而且，装饰膜的结构一般由基膜、离型层、保护层、装饰层、粘合层构成。
专利文献1中记载了一种装饰成型用层压膜，为具有保护层、着色层和粘合层被顺序配置且在每个层间或者与保护层的着色层相反的面上配置有成型用膜的层压结构的装饰成型用层压膜，其特征在于：所述保护层含有聚氨基甲酸乙酯树脂(U)，聚氨基甲酸乙酯树脂(U)至少由活泼氢成分(A)和有机异氰酸酯成分(B)形成并且具有含脂环烃基的聚碳酸酯骨架的聚氨基甲酸乙酯树脂(U)，至少满足条件(1)[聚氨基甲酸乙酯树脂(U)为分子内具有烷氧基甲硅烷基和/或硅烷醇基的聚氨基甲酸乙酯树脂(U1)]和条件(2)[所述保护层含有具有缩水甘油醚基以及烷氧基甲硅烷基和/或硅烷醇基的化合物(X)，聚氨基甲酸乙酯树脂(U)为具有氨基或者羧基和/或该盐的聚氨基甲酸乙酯树脂(U2)]的任一个。
一方面，在反应注射成型(RIM成型)热固性树脂时表面进行装饰的情况下，通常，通过模具表面上涂装的模内涂布、和成型后在热固性树脂成型品上进行涂装、印刷和转印等工艺方法来进行装饰。模内涂布法仅限于颜色为单色，虽能进行压花但是模具的取出角度受到限制。而且，在成型后的装饰中，需要去除成型品表面的离型剂，不能进行压花。进一步地，在成型后的生产时间和2次加工时的品质缺陷可能使成品率降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2013/99829A1
发明内容
发明所要解决的技术问题
如果是热固性树脂组合物的反应注射成型(RIM成型)，可以适用模内转印法那样的装饰方法。但是，在RIM成型中，注射热固性树脂组合物的压力一般为1～10kg/cm2，成型温度一般为40～85℃，二者都较低，所以在基材上使用PC、PMMA、PET或交联处理的TPO的装饰膜中存在形状追随性差的问题。另一方面，虽然可以在高温下真空成型装饰膜来改善形状追随性，但是在形成三维压花的情况下，存在压花被破坏的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种可以同时进行热固性树脂组合物的成型和压花与图案的装饰的热固性树脂成型品的制造方法。
解决技术问题的手段
在本发明中，一种热固性树脂成型品的制造方法，包括：
在成型模表面的至少设计面所形成的区域中配置具有基膜和装饰层的装饰膜，使所述装饰层朝向内侧；以及
向所述成型模的腔体内注射热固性树脂组合物，加热固化所述热固性树脂组合物，从而得到在所述热固性树脂组合物的固化物的表面上设有所述装饰膜的热固性树脂成型品，
其中，使用所述热固性树脂组合物的热固化温度中拉伸断裂伸长率超过500％、100％拉伸应力为0.1MPa以上且2.5MPa以下的膜作为所述基膜。
而且，在本发明中，一种热固性树脂成型品的制造方法，包括：
在成型模表面的至少设计面所形成的区域中配置具有基膜和装饰层的装饰膜，使所述装饰层朝向内侧；以及
向所述成型模的腔体内注射热固性树脂组合物，加热固化所述热固性树脂组合物，从而得到在所述热固性树脂组合物的固化物的表面上设有所述装饰膜的热固性树脂成型品，
其中，使用由非交联型烯烃类热塑性树脂形成的且所述热固性树脂组合物的热固化温度中拉伸断裂伸长率为500％以上且100％拉伸应力为0.1MPa以上的膜，来作为所述基膜。。
技术效果
根据本发明，可以提供可以同时进行热固性树脂组合物的成型和压花与图案的装饰的热固性树脂成型品的制造方法。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的热固性树脂成型品的制造流程的示意截面图，(a)示出了在成型模上配置装饰膜的状态，(b)示出了将成型模闭模，注入热固性树脂组合物的状态，(c)示出了热固化热固性树脂组合物，将成型模开模的状态，(d)示出了取出热固性树脂成型品，剥离基膜的状态。
图2是示出本发明中使用的装饰膜的一个示例的结构的示意截面图。
具体实施方式
图1中示出本发明的一个实施方式的热固性树脂成型品的制造流程的一个示例。在本发明中，将热固性树脂组合物注射到成型模的腔体中，加热固化热固性树脂组合物，即进行反应注射成型(RIM成型)。此时，在根据RIM成型得到的热固性树脂成型品的表面上，可以不直接进行压花加工，而是进行压花和图案的装饰。
在本发明中，首先，如图1(a)所示，在成型模表面的至少设计面所形成的区域中，配置装饰膜10。在图1(a)中，成型模由下面具有凸部的阳模(上模)1、和上面具有凹部的阴模(下模)2构成。阳模(上模)1和阴模(下模)2可以由铝那样的金属制成，也可以由树脂制成。
如图2中所示的结构示例中，装饰膜10包括基膜11和装饰层12，装饰层12朝向内侧地配置在成型模表面上。这样，根据RIM成型得到的热固性树脂成型品的表面上配置了装饰层12。基膜11用作装饰层12的基材，之后被剥离也没有关系，基膜11也可以与装饰层12一起配置在热固性树脂成型品的表面上，整体进行装饰。
优选地，在基膜11的装饰层12被设置的一侧的表面上，形成皮革图案、木纹图案等的三维压花。这样，该压花转印到装饰层12上，可以获得在热固性树脂组合物21的固化物22的表面上设置有具有三维压花的装饰层12的热固性树脂成型品。例如，可以在基膜11的表面上通过压花辊进行压花转印，来使形成有压花的基膜11形成。
在本发明中，其特征在于，使用RIM成型的热固性树脂组合物的热固化温度中拉伸断裂伸长率为500％以上、热固性树脂组合物的热固化温度中100％拉伸应力为0.1MPa以上的膜，来作为基膜。拉伸断裂伸长率为500％以上时，形状追随性良好，可以不改变热固性树脂成型品的形状来进行装饰。而且，100％拉伸应力为0.1MPa以上时，在基膜的装饰层被设置的一侧的表面上形成三维压花，根据该压花被转印的装饰层来进行装饰的情况下，也不会破坏该三维压花。优选地，上述拉伸断裂伸长率超过500％(拉伸伸长率500％时不断裂)。
上述100％拉伸应力优选为0.5MPa以上，更优选为1.0MPa以上，进一步优选为2.0MPa以上。而且，上述100％拉伸应力优选为5.0MPa以下，更优选为3.5MPa以下，进一步优选为2.5MPa以下。
另外，在初期的夹具间距为60mm、拉伸速度为200mm/min的条件下进行拉伸试验，来测量基膜的拉伸断裂伸长率和100％拉伸应力。
优选地，通过非交联型烯烃类热塑性树脂来形成基膜11。作为烯烃类热塑性树脂，可以列举：聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烃；乙烯-α烯烃共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯-α烯烃共聚物等的烯烃类共聚物等。而且，也可以使用烯烃类热塑性橡胶(TPO)。
另外，优选地，这些为非交联型(未交联处理的树脂)。非交联型情况下，很容易形成RIM成型的热固性树脂组合物的热固化温度中拉伸断裂伸长率为500％以上且热固性树脂组合物的热固化温度温度中100％拉伸应力为0.1MPa以上的基膜。
尤其是，在本发明中，作为基膜，优选地选择：(1)热固性树脂组合物的热固化温度中拉伸断裂伸长率超过500％、100％拉伸应力为0.1MPa以上且2.5MPa以下的膜；或者(2)通过非交联型烯烃类热塑性树脂形成的、所述热固性树脂组合物的热固化温度中拉伸断裂伸长率为500％以上且100％拉伸应力为0.1MPa以上的膜。
在注射成型热塑性树脂时，通过装饰膜来装饰表面的情况下，需要承受注射成型用的高成型压力(约300～700kg/cm2)和高树脂温度(150～350℃)。为此，作为成为装饰膜基材的基膜树脂，通常使用聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或者交联处理的烯烃类热塑性橡胶(TPO)。但是，如后所述，与注射成型相比，RIM成型热固性树脂组合物时的压力较低，所以优选使用非交联型烯烃类热塑性橡胶(TOP)，据此，形状追随性良好，可以不改变热固性树脂成型品的形状来进行装饰。
可以通过在树脂上添加颜料或染料等的涂料组合物，来形成装饰层12。更具体地，可以在基膜11的表面上，根据需要形成三维压花之后，通过涂布上述涂料组合物，来形成装饰层12。从与RIM成型的热固性树脂组合物的粘合性的观点来看，形成装饰层12的涂料组合物的基料树脂优选为热固性树脂，更优选为丙烯酸氨基甲酸酯树脂。另外，在基膜11的装饰层12设置的一侧的表面上形成了三维压花的情况下，与装饰层12的基膜11相反一侧的表面，如图2所示可以是平坦的，根据基膜11上形成的三维压花的凹凸也可以被形成。
装饰膜10的厚度优选为0.025～0.8mm，更优选为0.3～0.5mm。基膜11的厚度优选为0.02～0.7mm，更优选为0.03～0.5mm。装饰层12的厚度优选为0.005～0.1mm，更优选为0.02～0.06mm。另外，在基膜11的装饰层12所设置的一侧的表面上形成了三维压花的情况下，基膜11和装饰层12的厚度是指其平均值。
装饰膜10可以具有基膜11和装饰层12之外的其它层。作为其它层，列举出离型层、保护层和粘合层等。一般的装饰膜的结构由基膜、离型层、保护层、装饰层、粘合层构成，但是本发明使用的装饰膜可以仅有基膜、装饰层。
装饰膜10，可以在成型模表面的至少设计面所形成的区域的形状上预先成形的状态下来被配置，但是也可以在被配置在图1(a)的阴模(下模)2上之后，通过在阴模(下模)2的表面上设置的吸引口(图中未示出)的吸引来进行成形。而且，如前所述，本发明中使用的装饰膜具有良好的形状追随性，所以不对装饰膜10进行成形的情况下进行之后的工艺(RIM成型工艺)也没有关系。
接着，在本发明中，如图1(b)所示，成型模闭模后，向成型模的腔体内注射液状热固性树脂组合物21。然后，如图1(c)所示，加热固化成型模的腔体内的热固性树脂组合物21，开模成型模，从成型模中取出热固性树脂成型品，从而得到在热固性树脂组合物21的固化物22的表面上设有装饰膜10的热固性树脂成型品。之后，根据需要，去除毛刺。
在图1(b)中，从阳模(上模)1上设置的注入口20注入热固性树脂组合物21。作为液状的热固性树脂组合物，可以列举聚氨酯树脂组合物、环氧树脂组合物、聚酯树脂组合物、酚醛树脂组合物等，但是优选为聚氨酯树脂组合物。根据RIM成型，向成型模的腔体内注射热固性树脂组合物的压力一般为1～10kg/cm2。
热固性树脂组合物的热固化温度优选为30～110℃，更优选为40～85℃，例如可以为65℃。例如，可以通过图中未示出的加热方式一直加热阳模(上模)2和阴模(下模)4，来进行加热。成型模1的温度可以为热固性树脂组合物的热固化温度，优选为30～110℃，更优选为40～85℃，例如可以保持为65℃左右。另外，使用聚氨酯树脂组合物作为热固性树脂组合物的情况下，通过聚氨酯反应来固化热固性树脂组合物，但是聚氨酯脲反应来进行固化可以使反应时间更短并且使耐热性更高。
进一步，可以从得到的热固性树脂成型品剥离基膜11(图1(d))。这样，可以得到在热固性树脂组合物21的固化物22的表面上设有装饰层12的热固性树脂成型品。基膜的装饰层所设置的一侧的表面上形成了三维压花的情况下，该压花转印到装饰层12上，可以得到在热固性树脂组合物21的固化物22的表面上设有具有三维压花的装饰层12的热固性树脂成型品。从热固性树脂成型品剥离的基膜11，不会破坏表面上形成的三维压花，通过再次涂装等来设置装饰层，可以多次作为装饰膜来进行使用。
如上，根据本发明的方法，通过进行热固性树脂组合物的RIM成型，可以使热固性树脂组合物的成型且同时使压花和图案的装饰变得容易，尤其是可以得到通过压花和图案来装饰的热固性树脂成型品。另外，因为并非在成型模自身上附上压花，所以可以使用不进行一般装饰成型的成型模这一点也是优点。
[实施例]
＜实施例1＞
首先，在成型模的阴模(下模)2上配置由基膜11和装饰层12构成的装饰膜10，使装饰层12朝向上方。然后，从阴模(下模)2的表面上设置的吸引口(图中未示出)进行吸引，如图1(a)所示，成形为成型模表面的外观面所形成的区域的形状。
另外，作为基膜11，使用非交联型烯烃类热塑性橡胶(TPO)，预先通过压花辊来进行压花转印，在表面上形成皮革图案，在其上形成根据丙烯酸氨基甲酸酯树脂的装饰层12(装饰膜10的厚度为0.38mm，基膜11的厚度为0.35mm，装饰层12的厚度为0.03mm)。基膜11的65℃时拉伸断裂伸长率超过500％(拉伸伸长率500％时不断裂)，65℃时100％拉伸应力为2.4MPa。
接着，如图1(b)所示，成型模闭模后，向成型模的腔体内注射聚氨酯树脂组合物，加热固化聚氨酯树脂组合物。在65℃×6分的情况下进行聚氨酯树脂组合物的加热固化。之后，如图1(c)所示，进行成型模的开模，取出聚氨酯树脂成型品，去除毛刺。进一步地，如图1(d)所示，通过剥离基膜11，得到在表面上设有装饰层12的聚氨酯树脂成型品。在聚氨酯树脂成型品的表面上，在皮革图案不变形的情况下来形成装饰层12。
＜实施例2＞
除了在基膜11的表面上预先通过压花辊进行压花转印来形成木纹图案之外，与实施例1相同。在得到的聚氨酯树脂成型品的表面上，在木纹图案不变形的情况下来形成装饰层12。
＜比较例1＞
除了使用交联处理的烯烃类热塑性橡胶(TPO)作为基膜11之外，与实施例1相同。基膜11 65℃时拉伸断裂伸长率为485％，65℃时100％拉伸应力为4.0MPa。得到的聚氨酯树脂成型品的装饰层12浮现，基膜11不紧密联系到成型模上，不会出现凹R的成型。
＜比较例2＞
使用真空成型装置在140℃情况下来成型实施例1中使用的装饰膜10时，基膜11的表面形成的皮革图案变形。另外，基膜11 140℃时拉伸断裂伸长率超过500％，140℃时100％拉伸应力为0.06MPa。
符号说明
1 阳模(上模)
2 阴模(下模)
10 装饰膜
11 基膜
12 装饰层
20 注入口
21 热固性树脂组合物
22 固化物

Claims (8)

1.一种热固性树脂成型品的制造方法，包括：
在成型模表面的至少设计面所形成的区域中配置具有基膜和装饰层的装饰膜，使所述装饰层朝向内侧；以及
向所述成型模的腔体内注射热固性树脂组合物，加热固化所述热固性树脂组合物，从而得到在所述热固性树脂组合物的固化物的表面上设有所述装饰膜的热固性树脂成型品，
其中，使用所述热固性树脂组合物的热固化温度中拉伸断裂伸长率超过500％、100％拉伸应力为0.1MPa以上且2.5MPa以下的膜作为所述基膜。
2.如权利要求1所述的热固性树脂成型品的制造方法，其中，所述基膜由非交联型烯烃类热塑性树脂形成。
3.一种热固性树脂成型品的制造方法，包括：
在成型模表面的至少设计面所形成的区域中配置具有基膜和装饰层的装饰膜，使所述装饰层朝向内侧；以及
向所述成型模的腔体内注射热固性树脂组合物，加热固化所述热固性树脂组合物，从而得到在所述热固性树脂组合物的固化物的表面上设有所述装饰膜的热固性树脂成型品，
其中，使用由非交联型烯烃类热塑性树脂形成的且所述热固性树脂组合物的热固化温度中拉伸断裂伸长率为500％以上且100％拉伸应力为0.1MPa以上的膜，来作为所述基膜。
4.如权利要求1至3中任一项所述的热固性树脂成型品的制造方法，其中，向所述成型模的腔体内注射所述热固性树脂组合物的压力为1～10kg/cm2。
5.如权利要求1至4中任一项所述的热固性树脂成型品的制造方法，其中，所述热固性树脂组合物的热固化温度为30～110℃。
6.如权利要求1至5中任一项所述的热固性树脂成型品的制造方法，其中，所述热固性树脂组合物为热固性聚氨酯树脂组合物。
7.如权利要求1至6中任一项所述的热固性树脂成型品的制造方法，还包括：从所述热固性树脂成型品剥离所述基膜。
8.如权利要求7所述的热固性树脂成型品的制造方法，其中，在所述基膜的装饰层所设置的一侧的表面上形成三维压花。
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