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IMD工艺材料分析
- 2019-04-01 -

IMD工艺的薄膜层材料要有优异的综合性能,如抗冲性能、耐化学腐蚀性能、耐磨损性、易成型性和高透明性。

通常IMD 工艺所用到的薄膜层材料一般为PET,但是PET 的成型性差,延展率低,其薄膜没有办法做成大拉伸的制件。同时,由于PET 为冷结晶性材料,在成型过程中,其物料状态要么是固态,要么是像流水一样,其热成型属于强迫成型,并且PET 薄膜在成型之后变形非常严重,因此PET薄膜只能做IMD 的浅成型制品,这些问题从材料的本身讲是不可克服的。

PMMA作为薄膜层材料则因脆性大而难以成型大曲率半径和复杂结构特征的薄膜。

具有优异综合性能的PC(均衡的刚性和韧性、吸水率低、尺寸稳定性好、耐热性、耐低温性)而成为这一领域很有应用潜力的材料。但PC 存在着易应力开裂、不耐磨损、阻燃性差等缺点,现有的聚碳酸酯共混合金改性虽能使力学性能得到了提升,但是却不透明。满足上述目的透明度高、耐热性高、拉伸性能好、延展率高、阻燃性好的改性PC 合金已成为片层的研究热点。

【油墨】

为印刷的原料,要求耐磨、耐高温、调配、丝印作业方便。分为溶剂型油墨和光固化油墨两种。

溶剂型油墨:采用溶剂型油墨网印IMD的PC片后,需在遂道式且具有良好通风的三级干燥机中烘干。三级的最后一级干燥,建议在90℃恒温下烘干3-5h。因此,溶剂型油墨的生产周期长,且一旦油墨的干燥程度掌握不好或不佳,就会给最后的注塑成品率带来非常大的影响。因为溶剂型油墨印后干燥不完全、不彻底,在油墨中残留溶剂,此溶剂在注塑模内受热的条件下,溶剂无法跑掉,就会向油墨内外散发,在溶剂蒸气压力大的情况下,油墨就会向四周扩散而造成“飞油”现象,使图文周边模糊,严重者印刷的图文全部扩散、飞溅形成向四周散射性的“花纹”。

光固化油墨在IMD技术上的应用特点:

1)可实行自动化印刷,生产效率高;

2)UV油墨光固化只需几秒或十几秒,固化速度非常快;

3)可网印更精细的线条,分辨率高,且墨层较薄,印刷面积大;

4)注塑前,UV墨印迹上若不覆膜,也不会产生印迹油墨“飞油”现象;

5)整个操作系统容易控制,UV油墨因溶剂量较少,故不需长时间蒸发或烘干溶剂过程,因而,注塑时,油墨受热就不会产生“飞油”现象。

【注塑材料】

IMD 工艺中由于用于图案的载体(薄膜层材料)和油墨图案本身不能经受高温,所以一般选择较低注塑温度的热塑性塑料作为其基材层。

目前,通常使用PC 树脂、PC 合金、透明ABS、PMMA 作为基材层。聚碳酸酯由于其具有良好透明性、抗冲击性好、吸水率低、尺寸稳定性好、耐热性、耐低温性及电绝缘性能优异,而成为IMD 工艺基材层的首选材料,但聚碳酸酯存在着加工流动性差与成型温度高(290-310℃)的缺点,不易制备出薄壁制品,并且其成型温度过高,容易导致薄膜层由于注塑热熔体而发生油墨的冲蚀和薄膜的翘曲。新型的聚碳酸酯/共聚聚酯合金被认为是IMD 工艺的理想的注塑材料,其既保留了PC 的强度与透明性,又降低了注塑温度(240-260℃)和提高了流动性。