專利名稱:塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法及其成品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是涉及一種塑料與金屬?gòu)?fù)合體,特別是指一種塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法及其成品。
背景技術(shù):
一般具有外殼及表面裝飾物的產(chǎn)品,例如手機(jī)、電器用品、計(jì)算機(jī)、運(yùn)輸交通工具外觀件及玩具等,都會(huì)在其外殼表面涂布一層保護(hù)層或印刷圖案及花紋來增加美感,使消費(fèi)者提高購(gòu)買意愿。該外殼多由金屬、玻璃,或塑料材質(zhì)所制成。若單獨(dú)采用金屬來制成該外殼,需要額外加工黏合一個(gè)塑料零件才能為一個(gè)成品的制程,會(huì)有成本高及生產(chǎn)工時(shí)長(zhǎng) 的問題,而單獨(dú)使用塑料來當(dāng)外殼則會(huì)有強(qiáng)度不足的問題及缺乏金屬質(zhì)感的缺點(diǎn)。 現(xiàn)有塑料與金屬相結(jié)合時(shí),一般以黏著、熱焊接,及超音波接著等方法為主。使用黏著方法來結(jié)合該塑料與該金屬時(shí),需先將一種黏著膠涂布在一片金屬或一個(gè)塑料上,再通過一個(gè)加溫加壓設(shè)備及一個(gè)定位冶具定位后,加熱該黏著膠并將該塑料與該金屬結(jié)合,最后通過人工進(jìn)行黏著后的加工作業(yè),此法不僅會(huì)有定位準(zhǔn)確度的問題,而且方法復(fù)雜,制造也較費(fèi)時(shí)。而熱焊接會(huì)將塑料部分熔融來做結(jié)合,作業(yè)過程中會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,影響到操作者的健康,還有焊接部位會(huì)有強(qiáng)度不足易斷裂的問題。而超音波接著雖能改善熱焊接的問題,但接著時(shí)不容易控制結(jié)合厚度,熔接面會(huì)有紋路影響外觀,且使用上有其限制,對(duì)于太軟或富有彈性的塑料以及面積大于150_乘以100_的塑料均無法使用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠全面接著塑料與金屬的成型方法,可以提高結(jié)合強(qiáng)度、減少加工時(shí)間、節(jié)省加工成本、一次就加工到位無需人工進(jìn)行后加工黏合作業(yè),且符合綠色環(huán)保的自動(dòng)化作業(yè)。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種以所述的成型方法所制造的塑料與金屬?gòu)?fù)合體,該塑料與金屬?gòu)?fù)合體具有金屬高強(qiáng)度以及塑料輕質(zhì)量的雙重特質(zhì)。本發(fā)明塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,包含下列步驟步驟A :在一片金屬板的其中一個(gè)板面上形成一層內(nèi)活化層。步驟B :在該內(nèi)活化層上形成一層黏著層。步驟C :將步驟B的金屬板放入一個(gè)模具內(nèi),使一種塑料通過射出成型方法與該金屬板的黏著層結(jié)合為一體,并在該黏著層上形成一層塑料層。本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,該黏著層是脲-甲醛樹脂、丙烯酸酯、熱熔膠、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、酚醛樹脂、UV樹脂、乙烯基酯樹脂、聚醋酸乙烯、聚氨酯或者三聚氰胺甲醛樹脂。本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,在步驟A前還包含下列步驟步驟a :在該金屬板的另一個(gè)板面上形成一層外活化層。步驟b :在該外活化層上形成一層接合層。
步驟c :在該接合層上形成一層具有圖文的圖案層。步驟d :在該圖案層上形成一層表面層。本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,該表面層通過噴涂方式涂布在該圖案層上。本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,該接合層包括一層形成在該外活化層上的底漆層區(qū),及一層形成在該底漆層區(qū)與該圖案層間的涂布層區(qū)。本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,該底漆層區(qū)是脲-甲醛樹脂、丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、UV樹脂、聚氨酯或者三聚氰胺甲醛樹脂。本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,該涂布層區(qū)是聚醋酸乙烯、丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、UV樹脂、聚氨酯、三聚氰胺甲醛樹脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、不飽和聚酯或者醇酸。 本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,該內(nèi)活化層、該外活化層是通過化學(xué)藥劑浸泡對(duì)該金屬板進(jìn)行表面改質(zhì)所形成。本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,該圖案層通過數(shù)碼噴印方式形成。本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,該圖案層通過熱升華轉(zhuǎn)印方式形成。本發(fā)明塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法所制造的塑料與金屬?gòu)?fù)合體包含一片金屬板、一層內(nèi)活化層、一層黏著層,及一層塑料層。該內(nèi)活化層形成在該金屬板的其中一個(gè)板面上。該黏著層形成在該內(nèi)活化層上,該內(nèi)活化層能使該黏著層與該金屬板有較佳的結(jié)合性。該塑料層為一種塑料材料并形成在該黏著層上,該黏著層能使該塑料層與該金屬板有較好的結(jié)合性。本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體包含一片金屬板、一層內(nèi)活化層、一外活化層、一層黏著層、一層接合層、一層圖案層,及一層塑料層。該內(nèi)活化層、外活化層分別形成在該金屬板的兩個(gè)相反板面上。該黏著層形成在該內(nèi)活化層上,該內(nèi)活化層能使該黏著層與該金屬板有較佳的結(jié)合性。該接合層形成在該外活化層上。該圖案層形成在該接合層上。該塑料層為一種塑料材料并形成在該黏著層上。本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體,該塑料與金屬?gòu)?fù)合體還包含一層形成在該圖案層上的表面層。本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體,該接合層包括一層形成在該外活化層上的底漆層區(qū),及一層形成在該底漆層區(qū)與該圖案層間的涂布層區(qū)。本發(fā)明的有益效果在于通過射出成型方法將該塑料與具有該內(nèi)活化層及該黏著層的金屬板結(jié)合為一個(gè)塑料與金屬?gòu)?fù)合體,達(dá)到全面接著,而不需人工進(jìn)行后加工的自動(dòng)化作業(yè),因本發(fā)明沒有使用后加工的加熱黏著膠的人工操作流程,因此能夠提高該塑料與金屬?gòu)?fù)合體的結(jié)合強(qiáng)度。
圖I是一剖面圖,說明本發(fā)明塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法的一較佳實(shí)施例;圖2是一流程圖,說明該較佳實(shí)施例的每一步驟;圖3是一局部剖面圖,說明該較佳實(shí)施例的一外活化層上形成一接合層;
圖4是一局部剖面圖,說明該較佳實(shí)施例的接合層上形成一圖案層;圖5是一局部剖面圖,說明該較佳實(shí)施例的圖案層上形成一表面層;圖6是一局部剖面圖,說明該較佳實(shí)施例中的金屬板的另一板面上形成一內(nèi)活化
層及一黏著層;圖7是一剖面圖,說明由該較佳實(shí)施例制造出的一平面狀塑料與金屬?gòu)?fù)合體結(jié)構(gòu);圖8是一剖面圖,說明該較佳實(shí)施例的一金屬曲面件在一模具內(nèi)的狀態(tài);圖9是一剖面圖,說明由該較佳實(shí)施例制造出的一曲面狀塑料與金屬?gòu)?fù)合體結(jié) 構(gòu)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。參閱圖1,本發(fā)明塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法是通過一個(gè)模具7,將一種塑料8以射出成型方法與一片金屬板I結(jié)合為一體,形成本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體。本發(fā)明所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法包含步驟91至步驟993。步驟91 :參閱圖2及圖3,在該金屬板I的其中一個(gè)板面上進(jìn)行表面改質(zhì),并形成一層外活化層11。在本實(shí)施例中是通過化學(xué)藥劑浸泡對(duì)該金屬板I進(jìn)行表面改質(zhì),但也可通過蝕刻、電漿,或UV等方法進(jìn)行表面改質(zhì),同樣也能形成該外活化層11。若通過蝕刻或電漿等方式,會(huì)使該金屬板I厚度減少,因此該外活化層11的厚度就會(huì)為負(fù)值。步驟92 :在該外活化層11上形成一層接合層2。在本實(shí)施例中該接合層2包括一層形成在該外活化層11上的底漆層區(qū)21,及一層形成在該底漆層區(qū)21上的涂布層區(qū)22。先將一種底漆涂布劑通過噴涂方式涂布在該外活化層11上,形成該底漆層區(qū)21,再通過噴涂方式將一種表面涂布劑涂布在該底漆層區(qū)21上,形成該涂布層區(qū)22。但也可將該底漆涂布劑與該表面涂布劑混合后一起涂布在該外活化層11上形成該接合層2。除了噴涂方式,也可通過數(shù)碼噴印、網(wǎng)版印刷、浸泡,或涂布器等方式進(jìn)行涂布,同樣也能形成該接合層2。步驟93:參閱圖2及圖4,在該接合層2上形成一層具有圖文的圖案層4。在本實(shí)施例中通過數(shù)碼噴印方式將一種油墨印刷在該接合層2的涂布層區(qū)22上,并形成該圖案層4。也可通過網(wǎng)版印刷方式將該油墨印刷在該涂布層22上,同樣也能形成該圖案層4。也可通過熱升華(sublimation)轉(zhuǎn)印方式將該油墨滲透到該涂布層區(qū)22里,若該圖案層4的油墨完全滲入到該涂布層區(qū)22里,該圖案層4厚度就會(huì)為Oum。步驟94 :參閱圖2及圖5,在該圖案層4上涂布一種環(huán)保性保護(hù)油墨,并形成一層表面層5。在本實(shí)施例中通過噴涂方式涂布該油墨,但也可通過數(shù)碼噴印、網(wǎng)版印刷,或涂布器等方式將該油墨涂布在該圖案層4上,同樣也能形成該表面層5。為了增加質(zhì)感及有不同的觸感,可在該油墨中加入淺顏色、金粉、銀粉或珍珠粉等不同材料來增添表面效果,但也可將此種表面效果加在步驟92中的接合層2。步驟95 :參閱圖2及圖6,在該金屬板I的另一個(gè)板面上進(jìn)行表面改質(zhì),并形成一層內(nèi)活化層12。在本實(shí)施例中通過化學(xué)藥劑浸泡進(jìn)行表面改質(zhì),但也可通過蝕刻、電漿,或UV等方法進(jìn)行表面改質(zhì),同樣也能形成該內(nèi)活化層12。步驟96 :在該內(nèi)活化層12上形成一層黏著層3。在本實(shí)施例中通過噴涂方式將一種黏著劑涂布在該內(nèi)活化層12上形成該黏著層3。但也可通過數(shù)碼噴印、網(wǎng)版印刷、浸泡,或涂布器等方式進(jìn)行涂布,同樣也能形成該黏著層3。步驟97 :參閱圖I及圖2,在該表面層5上貼附一片耐熱膜51,在本實(shí)施例中該耐熱膜51為娃膠材質(zhì)(silicon rubber)并具有耐高溫隔熱與能夠被拉伸的特性。但該耐熱膜51也可使用聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯(PET)或者聚氯乙烯(PVC)等耐高溫隔熱的拉伸膜材質(zhì)。步驟981 :將步驟97的金屬板I放入該模具7中,將該塑料8通過射出成型方法與該金屬板I結(jié)合為一體,并在該黏著層3上形成一層塑料層6。該塑料層6的厚度及形狀根據(jù)產(chǎn)品需求能夠有不同的變化。該模具7熱壓溫度為60°C至300°C,處理時(shí)間為I秒鐘至600秒鐘。步驟982 :自該模具7中取出該金屬板1,去除該耐熱膜51后就形成如圖7的一個(gè)平板狀的塑料與金屬?gòu)?fù)合體。 若要形成一個(gè)曲面狀的塑料與金屬?gòu)?fù)合體,該步驟91至步驟97同前所述,不在此贅述,接續(xù)步驟97后說明如下步驟991 :參閱圖2及圖8,通過一種金屬?zèng)_壓設(shè)備(圖未示)將該金屬板I沖壓成一個(gè)金屬曲面件I ’。步驟992 :將步驟991的金屬曲面件I’放入該模具7中,將該塑料8通過射出成型方法與該金屬曲面件I’結(jié)合為一體,并在該黏著層3上形成該塑料層6。該塑料層6的厚度及形狀根據(jù)產(chǎn)品需求能夠有不同的變化。該模具7熱壓溫度為60°C至300°C,處理時(shí)間為I秒鐘至600秒鐘。步驟993 :自該模具I中取出該金屬曲面件I’,去除該耐熱膜51后就形成如圖9的一個(gè)曲面狀的塑料與金屬?gòu)?fù)合體。參閱圖7,通過本發(fā)明塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法所制造的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的較佳實(shí)施例包含一片金屬板I、一層外活化層11、一層內(nèi)活化層12、一層接合層2、一層黏著層3、一層圖案層4、一層表面層5,及一層塑料層6。該金屬板I在本實(shí)施例中為一片鋁板。該內(nèi)活化層11、該外活化層12分別形成在該金屬板I的兩個(gè)相反板面,且其厚度范圍分別從-20um到20um。該接合層2形成在該外活化層11上,在本實(shí)施例中該接合層2包括一層形成在該外活化層11上的底漆層區(qū)21,及一層形成在該底漆層區(qū)21上的涂布層區(qū)22。該底漆層區(qū)21的厚度范圍從Ium到lOOum,該涂布層區(qū)22的厚度范圍從5um到50um。該底漆層區(qū)21是脲-甲醛樹脂(UF)、丙烯酸酯(Acrylate)、環(huán)氧樹脂(Epoxy)、UV樹脂、聚氨酯(TO),或者三聚氰胺甲醛樹脂(MF)等工業(yè)底漆涂布劑,在本實(shí)施例中以脲-甲醛樹脂為例進(jìn)行說明。該涂布層區(qū)22是聚醋酸乙烯(polyvinyl acetate)、丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、UV樹脂、聚氨酯、三聚氰胺甲醒樹脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、不飽和聚酯(unsaturated polyester),或者醇酸(Alkyd)等工業(yè)表面涂布劑,在本實(shí)施例中以聚醋酸乙烯為例進(jìn)行說明。或者也可將所述的工業(yè)底漆涂布劑與工業(yè)表面涂布劑混合后再涂布在該外活化層11上直接形成該接合層2。該黏著層3形成在該內(nèi)活化層12上,該黏著層3的厚度范圍從Ium到100um。該黏著層3是脲-甲醛樹脂、丙烯酸酯、熱熔膠(HMA)、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂(Amino)、酚醛樹脂(PF)、UV樹脂、乙烯基酯樹脂(Vinyl ester)、聚醋酸乙烯(PVA)、聚氨酯,或者三聚氰胺甲醛樹脂等工業(yè)用粘著劑,在本實(shí)施例中以脲-甲醛樹脂為例進(jìn)行說明。該圖案層4可具有圖案、花紋,或文字,且形成在該接合層2的涂布層區(qū)22上,該圖案層4的厚度范圍從Oum到300um。在本實(shí)施例中,該圖案層為溶劑型油墨(solvent),但也可為紫外光凝固型油墨(UV)或者顏料油墨(Pigment)。該表面層5為一種透明材質(zhì),且形成在該圖案層4上,能夠保護(hù)該圖案層4。該表面層5的厚度范圍從Ium到50um。該表面層5及該接合層2能夠具有亮面、霧面、皮膚觸感,及立體觸感等表面效果。該塑料層6是聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯組合物(PC/ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對(duì)苯二甲酸丁酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚縮醛(POM)、聚亞苯基硫醚(PPS),或者尼龍 66 (Nylon 66)等泛用塑料材料和工程用塑料材料,在本實(shí)施例中以聚碳酸酯為例進(jìn)行說明。該塑料層6形成在該黏著層3上,該塑料層6能夠當(dāng)成與其他零件接合的機(jī)構(gòu)件,其厚度及形狀能夠根據(jù)產(chǎn)品需求而有不同的變化。綜上所述,通過射出成型方法能將該塑料8與該金屬板I 一次加工就能全面結(jié)合,并經(jīng)由該內(nèi)活化層11、該外活化層12,及該黏著層3來提高其結(jié)合強(qiáng)度,方法簡(jiǎn)單并能夠減少工時(shí),節(jié)省加工成本,故確實(shí)能達(dá)成本發(fā)明的目的。而通過此法所制造出具有圖案、花紋,或文字的塑料與金屬?gòu)?fù)合體,具有金屬外觀裝飾以及塑料的結(jié)合機(jī)構(gòu),也保有金屬高強(qiáng)度以及塑料輕質(zhì)量的特質(zhì)。同時(shí),該表面層5耐摩擦且能夠有亮面、霧面、顏色等多種不同的視覺效果,使該成品呈現(xiàn)精致美觀的色彩及質(zhì)感,也能增加其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,其特征在于包含下列步驟 步驟A :在一片金屬板的其中一個(gè)板面上形成一層內(nèi)活化層; 步驟B :在該內(nèi)活化層上形成一層黏著層;及 步驟C :將步驟B的金屬板放入一個(gè)模具內(nèi),使一種塑料通過射出成型方法與該金屬板的黏著層結(jié)合為一體,并在該黏著層上形成一層塑料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,其特征在于該黏著層是脲-甲醛樹脂、丙烯酸酯、熱熔膠、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、酚醛樹脂、UV樹脂、乙烯基酯樹脂、聚醋酸乙烯、聚氨酯或者三聚氰胺甲醛樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,其特征在于在步驟A前還包含下列步驟, 步驟a :在該金屬板的另一個(gè)板面上形成一層外活化層; 步驟b :在該外活化層上形成一層接合層;及 步驟c :在該接合層上形成一層具有圖文的圖案層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,其特征在于步驟c后還包含步驟d :在該圖案層上形成一層表面層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,其特征在于該表面層通過噴涂方式涂布在該圖案層上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,其特征在于該接合層包括一層形成在該外活化層上的底漆層區(qū),及一層形成在該底漆層區(qū)與該圖案層間的涂布層區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,其特征在于該底漆層區(qū)是脲-甲醛樹脂、丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、UV樹脂、聚氨酯或者三聚氰胺甲醛樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,其特征在于該涂布層區(qū)是聚醋酸乙烯、丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、UV樹脂、聚氨酯、三聚氰胺甲醛樹脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、不飽和聚酯或者醇酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,其特征在于該內(nèi)活化層及該外活化層是通過化學(xué)藥劑浸泡對(duì)該金屬板進(jìn)行表面改質(zhì)所形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,其特征在于該圖案層通過數(shù)碼噴印方式形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法,其特征在于該圖案層通過熱升華轉(zhuǎn)印方式形成。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法所制成的塑料與金屬?gòu)?fù)合體,其特征在于該塑料與金屬?gòu)?fù)合體包含 一片金屬板; 一層內(nèi)活化層,形成在該金屬板的其中一個(gè)板面上; 一層黏著層,形成在該內(nèi)活化層上 '及 一層塑料層,形成在該黏著層上。
13.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法所制成的塑料與金屬?gòu)?fù)合體,其特征在于該塑料與金屬?gòu)?fù)合體包含一片金屬板; 一層內(nèi)活化層及一層外活化層,該內(nèi)活化層、外活化層分別形 成在該金屬板的兩個(gè)相反板面; 一層接合層,形成在該外活化層上; 一層圖案層,形成在該接合層上; 一層黏著層,形成在該內(nèi)活化層上 '及 一層塑料層,形成在該黏著層上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體,其特征在于該塑料與金屬?gòu)?fù)合體還包含一層形成在該圖案層上的表面層。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的塑料與金屬?gòu)?fù)合體,其特征在于該接合層包括一層形成在該外活化層上的底漆層區(qū),及一層形成在該底漆層區(qū)與該圖案層間的涂布層區(qū)。
全文摘要
一種塑料與金屬?gòu)?fù)合體的成型方法及其成品,包含下列步驟先備置一片金屬板,并在其中一個(gè)板面上形成一層外活化層,然后依序在該外活化層上形成一層接合層、一層具有圖文的圖案層,及一層表面層。接著在該金屬板的另一個(gè)板面上依序形成一層內(nèi)活化層,及一層黏著層。最后通過一個(gè)模具將一種塑料以射出成型方法在該金屬板的黏著層上形成一層塑料層,而形成該塑料與金屬?gòu)?fù)合體。借此,通過該內(nèi)活化層、該外活化層,及射出成型方法達(dá)到同時(shí)全面接合塑料與金屬,能夠減少制造生產(chǎn)工時(shí),及可提高結(jié)合強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B32B7/12GK102794948SQ201110140048
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者趙光正 申請(qǐng)人:洋盟國(guó)際股份有限公司