IML材料选用介绍课件

1、IML 製程基本介紹IML一般選用材料IML薄膜結構分析Polycarbonate (PC)Acrylic (PMMA)Polyester (PET)Polyester/Polycarbonate blend (PET/PC)Other films for IMLIML一般選用材料PCABSPC/ABSPMMAPETPVC第1页，共23页。IML 製程基本介紹選擇塑膠薄膜與射出料 IML 模具設計與開模網版印刷/平版印刷於空白塑膠薄膜3D 熱壓成型2D/3D 軋型將薄膜崁入射出模內射出成型取出射出成品成品檢驗與包裝第2页，共23页。 IML 薄膜結構分析第 1 層: 空白塑膠薄膜第 2 層:印

2、刷油墨第 3 層:防沖墨與強化黏著油墨第 4 層:射出料選擇性塗層: 硬化處理第3页，共23页。一般通用 IML 塑膠材質PC 是非常普遍的 IML 製程的塑膠用料，且被使用在各式各樣的 IML 產品。主要的原因之一是 PC 容易加工處理。從印刷、經熱壓、軋型到射出形成，PC 具有比其他材料較優的加工性。同時製造費用也較低。對 IML 產品有文案精確度與3D熱壓要求，PC 是首選材料。GE (T2F) 與 Bayer (DP5001) 亮面薄膜皆提供較低殘餘應力特性。這使3D熱壓形成時能保持文案位置的穩定性，並且現有成熟的 IML 油墨可應用。顏色與咬花: 許多不同程度咬花、透明、金屬效果或珍

3、珠顏料可提供選用。非常細紋的咬花效果像 GE 8A13 但容易刮傷，通常不適合應用於有耐刮要求的產品. 除非有經過表面硬化處理。更粗糙的咬花， 譬如 GE 8B35F 不須表面硬化處理亦可應用。熱壓性: 熱壓性佳。低溫熱壓製程可熱壓達約 2mm，高溫高壓可製程可熱壓達約 1225mm。吸真空熱壓製程可達更深的高度。Polycarbonate (PC)第4页，共23页。軋型性: PC 軋型性佳。運用一般的鋼刀模具製作理論。PC不適合雷射切割因為在切割邊緣處會產生氧化和焦黃現象。但如果成品組裝時邊緣能完全地被掩藏，也許是可接受的。軋 PC 薄膜經常會殘留“毛邊”，就算最鋒利刀模軋也會有微許毛邊產生

4、。這些毛邊需要控制在一定接受範圍內，不能殘留在表面而造成二次汙染。用刀鋒型刀模軋2D薄膜時毛邊有明顯改善，但是刀鋒在10K車週期以後將逐漸鈍化且失去尺寸精確度。表面耐刮度: 表面未硬化處理的 PC 一般多應用在非視窗鏡面的產品。除非有特別細紋咬花的需求。Tekra Marnot hard-coated PC 可應用在熱壓高度約1mm且平滑的R角半徑。Autotype有提供表面硬化處理的可熱壓 PC 薄膜，但相對之下價格非常昂貴。耐衝擊性與硬度: 良好抗化性: 一般 抗UV性: 一般缺點 : 不適合應用在 Keypad 產品，因生命週期沒有 PET 或 PC/PET 佳。表面未硬化處理 PC 抗

5、UV性比較差不適合應用在戶外產品。且抗化性也比 PET 差。Polycarbonate (PC)第5页，共23页。 性質塑材總類印刷性熱壓性3D 文案穩定性軋型性表面耐刮度抗化性GE Lexan T2F and T2FOQ(.18-.64mm)優優 (適用於3D成型較深)良良一般一般Bayer Makrofol DPF 5001(.13-.75mm) DPF 5037(0.5mm, 亮面)優優良良一般一般GE Lexan 8XXX, FR and Visualfx series(.13-.75mm)優2.5D:良3D:一般一般良亮面:一般細緻霧面: 差霧面:良一般Bayer Makrofol

6、(All series other than DPF5001, .13-.75mm)優2.5D:良3D:一般良良亮面:一般細緻霧面: 差霧面:良一般非表面硬化處理 PC 材質特性簡表第6页，共23页。 性質塑材總類印刷性熱壓性3D 文案穩定性軋型性表面耐刮度抗化性GE Lexan HPXX (.13-.75mm, 亮面, 3 種咬花)優差優良優良Bayer/Tekra Marnot XL (.13-.75mm, 亮面, 5種咬花)優深度小於1mm 優良優良Autotype Autoflex Autoform (.18-.75mm, 亮面)優深度小於1mm優良優良Autotype Autofle

7、x HiForm (.18-.75,亮面)優依R角不同, 可熱壓 6-10mm一般良良 (有自行回覆性質)一般Autotype Autoflex XtraForm (.18-.75mm,亮面)優 (非 UV油墨, 是經 UV照射硬化)不可有銳角且依R角不同可熱壓 1215 mm一般良優 (射出前須經 UV照射硬化)良表面硬化處理 PC 材質特性簡表第7页，共23页。 性質塑材總類印刷性熱壓性3D 文案穩定性軋型性表面耐刮度抗化性GE Lexan HP FAF(0.18 to 0.75mm)優依R角不同, 可熱壓 5mm良 (不能熱壓超過 5mm)良優良GE Lexan GS 135(0.18

8、to 0.75mm, 霧面)優可熱壓,但未測試可熱壓,尚未知可熱壓多深良優良Bayer Makrofol EPC ETE(0.25-0.75mm, 亮面, 霧面, 絲咬花)優尚無資料尚無資料尚無資料尚無資料良PC with Co-Extruded (壓擠) Top Layer 材質特性簡表第8页，共23页。壓克力薄膜主要應用在耐刮性須求高的鏡面視窗或為室外抗紫外線的產品。其抗化性也比 PC 佳但油墨較難附著。最近市場有開發適合的油墨系列能克服這個問題. 壓克力材料廠商像 Rohm-Degussa (99524) 和 Autotype Autoflex Autoform PMG，有提供一些可熱壓

9、可軋型的壓克力薄膜等級材料。顏色與咬花: 一般適用於鏡面視窗，也有提供細微咬花紋理作選用。熱壓性: 必須以高溫熱壓成型否則會有白化現象產生. 目前高溫高壓成型方式可達12mm。軋型性: PMMA軋2D沒問題，但軋3D會非常困難因為它的易碎性容易在 R角附近造成龜裂。故在設計刀模時需特別留意應該提供適當刀模間距並且增加 R角半徑和角落尺寸。 PMMA 是可雷射切割的。表面耐刮度: 防刮性比PC好。Degussa IML films 鉛筆硬度可達2H，Autotype hard-coated PMMA 鉛筆硬度可達3H。Acrylic (PMMA)第9页，共23页。耐衝擊性與硬度: 較差，但配合

10、PC or MMBS (Zytel) 射出料將有很大改善。抗化性: 良好抗UV性: 優缺點 : 在熱壓成形後極具易碎性，但比 PC 堅硬。熱壓形成的深度被限制於其易碎物性。故對於結構較複雜的成品軋型難度相當高，高溫高壓成形可達約10mm。Acrylic (PMMA)第10页，共23页。 性質塑材總類印刷性熱壓性3D 文案穩定性軋型性表面耐刮度抗化性Degussa 99524 (.18-.5mm, hardcoat on request)良(油墨與射出貼合性較差)高溫高壓可成型至 12mm. 但易有白化和龜裂現象良 (印刷前須先烘烤)一般 (軋型易有龜裂現象. 建議預熱)優 (2H)良且俱有防

11、UVAutotype Autoflex Autoform PMG(0.18 and 0.25mm, hardcoated)良(油墨與射出貼合性較差)深度小於1mm優 (印刷前須先烘烤)一般 (軋型易有龜裂現象. 建議預熱)優 (3H)優且俱有防 UVSumitomo Technolly尚無資料尚無資料尚無資料尚無資料尚無資料良且俱有防 UVAcrylic PMMA 材質特性簡表第11页，共23页。PET 是 IML 普遍應用在 Keypads 軟鍵或按鈕需要高週期反覆使用特性的產品。它有比 PC 較優的抗化性。顏色與咬花: 有透明塑材可供選擇，有亮面與咬花兩種。熱壓性: 只能壓凸，熱壓深度約達

12、1mm。PET 材質熱壓後不能保有原良好成形度。軋型性: 使用標準軋型鋼模設計，但邊緣有時可能發生龜裂現象。表面耐刮度: 無硬化處理的 PET 耐刮度比一般 PC 好。有硬化處理的 PET 有良好的耐刮度。耐衝擊性與硬度: 優抗化性: 良好抗UV性: 較差. 不建議使用於室外產品。缺點 : 只能壓凸，熱壓深度僅達約1mm。因 PET 材質熱壓後不能保有原良好成形度。Polyester (PET) 第12页，共23页。 性質塑材總類印刷性熱壓性3D 文案穩定性軋型性表面耐刮度抗化性Autotype Autoflex EB (0.13, 0.18, 0.25mm, 亮面,1面有硬化處理)優 (不能

13、使用 UV 乾燥)深度小於1mm優良優(3H)優Marnot XL Polyester(0.13, 0.18, 0.25mm, 亮面, 5 種咬花選擇,1面有硬化處理)尚無資料深度小於1mm優良優優Polyester (PET) 材質特性簡表第13页，共23页。PC/PET 複合材料的物性是介於 PC 與 PET 之間. 應用在高週期反覆使用的特性產品，譬如 Keypads 軟鍵或按鈕。顏色與咬花: 有透明塑材，有亮面與多種咬花可供選擇。熱壓性: 低溫熱壓可達1mm，高溫高壓可達1mm 1225mm。吸真空熱壓可達更深高度。軋型性: 使用標準軋型鋼模設計。雷射切割邊緣可能會有輕微焦黃現象。表面

14、耐刮度: 與一般未硬化處理 PC 差不多。目前尚無硬化處理的PC/PET 複合材料。耐衝擊性與硬度: 優抗化性: 良好抗UV性: 良好缺點 : 材料成本較 PC 與 PET貴 。熱壓製程中文案偏移不易控制。PC/PET 複合材料 第14页，共23页。 性質塑材總類印刷性熱壓性3D 文案穩定性軋型性表面耐刮度抗化性Bayfol CR 1-4(0.18-0.5mm, 亮面/細咬花)良深度小於1mm優良一般優Xylex (0.18-0.5mm,亮面, 絲咬花, 霧面)良可熱壓一般良一般5010:優7010:良PC/PET 複合材質特性簡表第15页，共23页。塑材供應市場上還有許多薄膜也可適當的應用在

15、IML產品上。下面簡要地說明:GE 在過去幾年銷售了幾種新IML薄膜。Lexan HP FAF 防霧化 PC 依不同熱壓製程與R角，可熱壓深達 25mm。Lexan Visualfx 薄膜能提供金屬片和其它併合的視覺效果。同時配合不同顏色的射出料能呈現多種不同組合效果。而且在圖文或商標上面也能保有薄膜效果。GE Lexan SLX 是將已印色薄膜經貼合擠壓加工以提高其耐候性質。SLX 目前有 6 種顏色可供選用。可在第2 表面印刷的SLX 薄膜已在開發測試中。 GE 與 Fiberlok 共同開發的 Lextra 薄膜，是在 PC上貼一層長毛絨纖維。Lextra 纖維是尼龍與高耐用性。可在纖維

16、上使用不同的顏色創造樣式，文本和圖案。從測試發現，Lextra 纖維若使用高溫的 PC 射出料射出，將失去原長毛絨效果。若使用較低熔點的 ABS 射出，會保有較好長毛絨效果。其他薄膜材料 第16页，共23页。 GE 並且推出幾種有金屬效果的 Dorrie 薄膜。Dorris 薄膜依塑材表面性質及熱壓製程的選擇，有趨向於不易成形與貼合不佳的問題. 在這敘述此材質特性之時, 關於這些技術資訊問題尚無資料。因此，材料選用者應在使用此材質之前，當先行測試。 Avery-Dennison 提供亮面印色花紋樣式的薄膜，譬如木紋和觸感佳的裝飾薄膜。這些薄膜製造過程是經擠壓加工完成且最小厚度為 0.5mm。這

17、比GE 生產的 0.3mm 厚度還厚。所以，Avery 薄膜適用於汽車內裝飾板，較不適用於薄壁設計的流行家電產品。Soliant LLCMayco Plastics其他薄膜材料第17页，共23页。一般通用 IML 射出料材質PC 是一種非晶體工程材料， 具有特別好的抗衝擊強度、熱穩定性、光澤度及抑制細菌特性、阻燃特性以及抗污染性。收縮率很低，一般爲 0.1%0.2%。PC 有很好的機械特性，但流動特性較差。因此，PC 材料的注塑過程較困難，在選用何種品質的 PC 材料時，要以産品的功能需求爲基準。如果塑件要求較高的抗衝擊性，就使用低流動率的 PC 材料。反之，使用高流動率的 PC 以優化注塑過

18、程。PC 一般廣泛應用於手機類，面板類，電腦周邊設備等相關產品。乾燥處理: PC 材料具有吸濕性，加工前的乾燥很重要。建議乾燥條件爲100C 到200C，34小時。加工前的濕度必須小於 0.02%。熔化溫度: 260340C模具溫度: 70120C注射壓力: 盡可能地使用高注射壓力。注射速度: 對於較小的澆口使用低速注射，對其他類型的澆口使用高速注射。PC 聚碳酸酯 第18页，共23页。ABS 的特性主要取決於三種單體的比率以及兩相中的分子結構，可以在産品設計上具有很大的靈活性，由此産生了市場上百種不同品質的 ABS 材料，這些不同品質的材料提供了不同的特性。例如從中等到高等的抗衝擊性，從低到

19、高的光潔度和高溫扭曲特性等。ABS 材料具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優異的尺寸穩定性以及很高的抗衝擊強度。材料較廣泛應用於汽車儀錶板，機殼類產品。乾燥處理: ABS 材料具有吸濕性，要求在加工之前進行乾燥處理。建議乾燥條件爲 8090C下最少乾燥 2小時。材料溫度應保證小於 0.1%。熔化溫度: 210280C 建議溫度: 245C模具溫度: 2570C 模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導致光潔度較低。注射壓力: 5001000 bar 注射速度: 中高速度ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物第19页，共23页。PC/ABS 具有 PC 和 ABS 兩者的綜合特性。例如 ABS

20、 的易加工特性和 PC 的優良機械特性和熱穩定性。二者的比率將影響 PC/ABS 材料的熱穩定性。PC/ABS 這種混合材料還顯示了優異的流動特性。乾燥處理: 加工前的乾燥處理是必須的。濕度應小於 0.04%，建議乾燥條件爲90110C， 24小時。熔化溫度: 230300C 模具溫度: 50100C注射壓力: 取決於塑件。注射速度: 盡可能地高。PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物 第20页，共23页。PMMA 具有優良的光學特性及耐氣侯變化特性. 白光的穿透性高達92%。PMMA製品具有很低的雙折射，特別適合製作影碟等產品。PMMA 具有室溫蠕變特性。 隨著負荷加大，時間增長，可導致應力開裂現象。PMMA 具有較好的抗衝擊特性。一般應用於手機 Lens，汽車工業零件與室外具抗UV相關產品。乾燥處理: PMMA 具有吸濕性。因此，加工前的乾燥處理是必須的。建議乾燥條件爲90C， 24小時。熔化溫度: 240270C 模具溫度: 3570C注射速度: 中等 PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 第21页，共23页。PET 的玻璃化轉化溫度在165C 左右，材料結晶溫度範圍是120220C。PET在高溫下有很強的吸濕性。對於玻璃纖維增強型的 PET 材料來說，在高溫下還非常容易發生彎曲變