[发明专利]经装饰的热塑性薄膜及其制备方法

说明书

本申请要求在2011年3月8日递交的美国临时申请61/450,312的优先权，其内容在此通过援引整体并入。

技术领域

本发明涉及将色散着色图形绘制入薄膜结构的表面内，而后在注射模塑过程中将其用于模内装饰操作。更具体地，本发明涉及基本上透明的接受染色的(dye-receptive)薄膜，其被层压在不透明的基材或覆有涂层的基材上，从而获得对支撑染色绘制的图形而言理想的薄膜结构。在印刷后，该薄膜可利用热和压力进行预成型，而后被置于注射模具中来用经装饰的表面进行产品模塑而不影响该图形的质量。

背景技术

装饰性热塑性塑料已广泛用作从地板材料乃至电子器件的保护性覆盖物。热塑性塑料可被熔解和模塑，使得它们适合用于几乎任何需要保护性覆盖物的应用。

存在各种常用来将装饰镶嵌于热塑性塑料上的方法。这些方法，例如模内标记(IML)、薄膜插入模塑(FIM)和模内装饰(IMD)，包括：用装饰性图形印刷薄膜；将该薄膜插入注塑模具中；以及将热塑性模塑料注射在该薄膜后。当将该薄膜从注塑模具取出时，被印刷的薄膜理论上已粘附于该模塑料并用作装饰性第一表面。该印刷过程本身典型地包括诸如丝网印刷法、旋转网印法(rotary screening)、柔性版(flexographic)印刷技术和平版印刷等之类的方法。

在实践中，上述印刷方法和镶嵌方法的组合可产生不耐久的图形，并且该图形可容易地被损坏、磨损或从该经装饰的薄膜的印刷表面以化学方法除去。为了避免这样的潜在性损坏，标准惯例是印刷透明薄膜的背面，而后将该薄膜置于模具中以该图形面向该模具的内部。然后，将模塑料靠着该经图形印刷和涂布的表面注射。这产生受第一表面上的透明塑料薄膜层保护的图形。

然而，印有的图形在注塑模具内部可高达12,000psi和600f的条件下不能容易地保存下来。当热树脂经过注射口流入时，图形被烧毁并从面向模具内部的薄膜表面剥离。针对专用性选通(specialized gating)已开发了方法，只要保持专用的和特定的处理参数，该方法可使模具内的特定区域支撑薄膜插入模塑而不损坏图形。

解决模具内部图形保存问题的另一种尝试是用高温涂层涂覆图形，该涂层可保护图形免受被注射于模具内以及已被涂覆的印有图形的表面上的热模塑料损坏。然而，用来保护图形的涂层不能产生与由热塑性树脂制成的热流动性模塑料可混合的粘合。实际上，这些保护性涂层通常干扰并妨碍经装饰的薄膜与热模塑料之间的优质层压粘合。因此，已开发了专用性粘合促进剂，其有助于改进模内装饰性薄膜上的保护性涂层与热流动性树脂之间的粘合。已开发了对在模塑产品时所用的每种热塑性树脂和保护性涂层特定的一系列粘合促进剂。然而，装饰性薄膜与模塑部件之间的脱层仍然是个挑战。

对已印刷的热塑性塑料而言，另一个障碍在于，经印刷和涂覆的薄膜在被插入注塑模具内之前，通常被热成型从而与该模具的形状一致。因此，薄膜印刷也必须能够在热成型期间承受通过根据曲线图和复杂曲线薄膜的加热和拉伸。已开发了可经受真空形成过程的油墨，“可成型油墨”(Formable inks)。然而，因为这些可成型油墨系统是基于颜料的油墨并被印刷于薄膜的表面，它们在所印的图形变薄和减退之前仅仅可以经受小于半英寸的薄膜拉伸。此缺陷严重限制了可利用目前实践中的传统模内装饰方法进行装饰的形状系数(form factor)的范围。

在本领域中，存在对经可变地装饰的热塑性薄膜的需要，该薄膜在整个模塑过程中保留它的图形，并且在具有该图形的薄膜的整个使用过程中保留它的图形。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种经可变地装饰的具有耐久的压印图形的热塑性薄膜及其制备方法。

在某些实施方式中，本发明涉及一种经装饰的热塑性薄膜，其包含：(i)具有第一表面以及位于该第一表面的对面的第二表面的基材，该第一表面具有浸入该基材内的图形；和(ii)与该基材的第二表面接触的热塑性组合物，其中该热塑性组合物不与该基材的第一表面接触。

在某些实施方式中，本发明涉及一种经装饰的热塑性薄膜，其包含：(i)具有第一表面以及位于该第一表面的对面的第二表面的覆有涂层的基材，该第一表面具有浸入该基材内的图形；和(ii)与该覆有涂层的基材的第二表面接触的热塑性组合物，其中该热塑性组合物不与该覆有涂层的基材的第一表面接触。