文 | 皮阳雪 盘卫星
丝印IMD镜面油墨应用技术
文 | 皮阳雪 盘卫星
IMD(In Mold Decoration)技术,即注塑成型表面装饰技术,又称模内装饰技术,是集丝网印刷、成型和注塑相结合的目前流行的表面装饰技术,主要用在手机及一些电器面板、保护显示屏的透明镜片、汽车仪器仪表的表盘、洗衣机面板整饰等,并已发展到装饰大型机壳,如汽车的外壳装潢等方面。
IMD技术采用丝印方式将专用油墨印刷在PC(聚碳酸脂)、PET和PVC胶片的背面,然后将印有图案的胶片放到塑胶模具里进行注塑,当注塑完成后,胶片和塑胶融为一体,形成独特的胶片——图案——塑胶三层结构,胶片在最外面,塑胶材料多为PC, PMMA(压克力或有机玻璃)、PBT等,它主要有耐磨和耐刮伤的作用,常见的手机显示屏镜片多采用IMD工艺制造而成。
图1 采用IMD技术制作的手机镜面
IMD技术具有明显优势:一是油墨在中间,图案不会因摩擦或时间长久而消失,防划伤、划痕;二是对于不规整的工件,以前只能用移印的,现在可用丝印的方法印刷。由于采用IMD技术,不仅装饰效果美观,而且与其他制造方法相比,使用寿命长,且防尘防潮性好,得到了越来越广泛的应用。
IMD油墨属于专用油墨,有着特定的印刷适性要求。
1、在PC、PET等透明片材背面丝印时,油墨须与片材具有良好的附着力;
2、油墨必须具有耐高温(注塑温度)的特性,注塑时,油墨不会产生扩散、流散现象;
3、具有优良的耐磨性能;
4、具有一定的可成型性和柔韧性;
5、光泽稳定性好,同时不受注塑温度的影响;
6、颜色种类齐全,能满足不同的设计需要。
常用的IMD油墨主要有标准色油墨、金银色等专色油墨、镜面油墨等。由于镜面油墨在IMD技术中应用非常广泛,有着更为特殊的工艺要求,在此重点介绍。
图2 IMD油墨
所谓“镜面油墨”,又称镜面银,是以塑料树脂混合特殊金属色粉制成的溶剂型单组份油墨,可通过反面丝印于各种透明塑料片(PET、PC、PVC、PMMA等)及玻璃面板的背面从而在正面获得镜面效果,就好像一般的镜子或烫金表面的效果一样。镜面油墨具有反射度好、光亮度好、附着力佳的特点,广泛应用于各种高档装饰件,工业产品特别是电子产品的控制面板及工艺礼品的表面装饰。
镜面油墨在IMD技术中的应用及印刷工艺流程有着有自己的特点和要求。
印刷步骤由两个阶段完成,即先在片材的背面印上镜面油墨,彻底干燥后,再在镜面油墨上印上IMD专用油墨,彻底干燥,完成印刷工序。两个阶段的具体印刷工艺如下:
(一)镜面油墨的印刷
1、印刷参数选择:
丝网:选用300~350目/inch的聚酯丝网;
刮刀硬度:80°~85°;
干燥:在80℃下,10~15min或60℃,15~20min加热干燥;在室温下干燥约需20~30min,但自然干的镜面效果不及加热干燥。
2、印刷时注意:
①由于色粉、树脂及助剂、添加剂的比重不同,存放时油墨中各成份会分层,所以使用前一定要彻底搅拌均匀;
②因油墨的粘度较低,印刷时要注意选用网目较高的网版,且选用硬度较高的刮刀,通常用80°~85°,印刷时适当减少刮刀的印刷压力。网距应小一些,网版的张力应略低;
图3 不同承印材质使用的IMD镜面油墨
③为了避免漏网及堵网,印刷时务必快速连续,同时注意不能让流动的空气使网版干燥;
④油墨尽量印得均匀且薄一点,那样就可增加油墨的附着力,但不能重复印刷。若采用机器印刷,应将金属回墨刮刀改用橡胶回墨刮刀,使油墨均匀地涂在网版上,以使镜面效果更为美观。
(二)IMD油墨的印刷
镜面油墨彻底干燥后,再在镜面油墨的上面均匀地覆印一层IMD专用油墨(溶剂型或光固化型)。一般用光油或白色油墨,以保护镜面油墨,防止高温注塑液对镜面油墨的冲洗,因为镜面油墨不耐高温。这一层要有一定的厚度,若印得太薄,不能均匀地覆盖镜面油墨,可以印两次。这一层IMD专用油墨既可用溶剂型也可用UV油墨。以美国诺固IMD专用UV油墨为例,采用印刷工艺参数如下:
丝网:120-180目/cm pw聚酯丝网;
网版:张力为20N/cm左右的耐溶剂型网版;
助剂:073促固剂,100增稠剂,060网点光油;
干燥:2支120W/cm UV固化中压汞灯,固化速度20m左右;
履印:Autotype SC(水性粘合剂),在80℃下干燥5min。原因是光固化的墨层与注塑料的附着性欠佳。因此,用光固化油墨进行图文印刷后,必须在其上面网印胶黏层,以增强油墨和注塑料的黏合力。
经过上述两个阶段后,就完成了镜面油墨的印刷工作。接下来通过剪切成型(获得所需规格形状)、注塑(片材+镜面油墨+注塑料三者之间的结合)等环节的处理,就得到了精美的装饰产品。由于我国在IMD技术的应用方面起步较晚,所以镜面油墨的研发水平尚不够高,产品质量还有较大的的提升空间,目前国内常用的镜面油墨品牌有德国的宝龙、美国的诺固等,国产的有东莞新宇、深圳科虹等。随着IMD技术逐步被更多企业采用并具有一定的规模,从镜面油墨目前在国内和国外IMD技术中的应用现状看,在未来的数年里会有非常广阔的发展前景!