热转印的聚合物手机外壳嵌件制造技术

技术编号:16705576 阅读:21 留言:0更新日期:2017-12-02 19:44
本发明专利技术是生产适合于在手机或平板电脑上使用的装饰性外壳嵌件的方法,它在热稳定的挤出聚合物基底上采用合成有机聚合物涂层,和将图像形式的一组分散染料扩散到通过施加热与压力而施加的聚合物涂层内。然后切割该装饰性嵌件,以匹配制造制品,例如手机或平板电脑的外壳,并固定到该外壳上,形成装饰性外壳。

Thermal transfer printing of polymer cell phone shell

The invention is suitable for the production of decorative shell in the use of mobile phone or tablet computer on the insert method, it uses synthetic organic polymer coating on the thermal stability of the polymer substrate, and the image form a group of disperse dyes to diffusion by applying heat and pressure applied in polymer coating. The decorative insert is then cut to match the manufacturing products, such as the shell of a cell phone or tablet computer, and fixed to the shell to form an ornamental shell.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热转印的聚合物手机外壳嵌件
本专利技术一般地涉及在合成有机聚合物和聚合物制品上染料的升华转印。更特别地,本专利技术涉及用于手机和平板电脑外壳的染料升华接收型聚合物嵌件的生产方法。
技术介绍
在使用染料升华,于制造制品上压印设计的领域中,使用热与压力,从载体介质中转移图像,以活化印刷的染料,从而引起它们通过升华从其固态转变为气态,和随后在热与压力的影响下,扩散到软化的聚合物基质内。例如,在授予Devries的美国专利No.4,021,591中呈现了公开染料升华转移的早期专利。如授予Kramer的美国专利No.4,943,684中所公开的,在使陶瓷杯成像的方法中示出了另一升华实例。某些纤维材料,例如聚酯织物和某些合成有机聚合物,例如醋酸纤维素,聚碳酸酯和尼龙可接受可升华或分散染料的直接扩散,且在接收图像之前不需要涂布。然而,它们接收染料扩散的自然的能力不会确保这些染料的长期持久性且图像随着时间流逝常常模糊或褪色。由于这一原因,和为了在永久、长期的主体上提供适合于染料升华装饰的制品,典型地配制合成有机涂料并用于在转移图像之前预涂布待装饰的基底。公开了在陶瓷砖上升华图像之前所使用的这种涂料的另一专利是授予Durand的美国专利No.4,174,250。在手机外壳领域中,设计铝板以供引入到手机和平板电脑外壳中,且备用于通过染料升华工艺,接收转移的图像。这些外壳既保护手机防止掉落并引起屏幕和手机外壳的损坏,还允许连接面板或者将面板适配到具有在其上施加的定制图像的外壳内。在一些应用中,顾客可设计并定制具有选择照片或它们选择的图像的手机。染料升华是使这些面板成像的优选方法,因为它提供保护图像避免划伤,磨损和化学进攻的亚表面装饰。备选的直接印刷方法,例如利用在成像工艺之后施加的印刷后涂层或者层压体的紫外印刷没有提供水平相当的耐久性,和因此不是手机或平板电脑外壳使用的候选物。因此,迄今为止,选择铝作为涂布的面板用优选基底是由于容易涂布施加,容易用CNC(计算机数字控制的)或者模切设备切割金属,介质的刚性,和它耐受成像工艺温度(典型地350-400华氏度(0F)1-2分钟)的能力的组合导致的。然而,使用铝作为基底具有局限性。铝板要求弯曲成形或者弯曲,以便将它们插入到手机外壳内,且金属常常弯曲到超过它回弹性且不会恢复到其起始平坦形状的点。进一步地,这种铝嵌件通常仅仅0.040-0.050英寸厚和因此可容易变形。另外,铝嵌件易于划伤且在使用下容易玷污,进而减损浸渍(infused)的图像。金属嵌件必须首先用白色涂料涂布,然后用无色涂料涂布,因为染料升华图像要求基本上无色染料接收型涂层,以接收图像,和在无色层下方的基本上白色且光反射层。在铝情况下,金属的自然的颜色和外观要求首先施加白色层,并在其上沉积无色层。通过在涂层内干扰反射光的所需的散射,对这些层的任何磨损使置于其上的图像失真变形。使用铝作为这些手机外壳嵌件用基底的另一缺点是重量。当成批运输到消费者处时,嵌件盒的重量大于若它们由其他比较轻质的基底,例如塑料制造的重量。这一额外的重量也增加制造嵌件的成本。最后,使用金属基底(包括铝)用于手机和消费电子外壳嵌件的最大缺点是金属导电且干扰手机信号。在能扫描条形码且用于在销售注册的零售店处支付物品的比较新的智能手机情况下,金属手机嵌件完全防止手机以打算的方式操作。因此,需要经济地生产可包括在手机外壳内且还促进染料升华转印到基底上的非金属塑料嵌件的制造方法。专利技术公开本专利技术是生产适合于在手机或平板电脑上使用的装饰外壳嵌件的方法,合成的有机聚合物涂料施加到热稳定的挤出聚合物基底上,并将图像形式的一组分散染料扩散到通过热加压而施加的聚合物内。然后切割该装饰嵌件,以匹配制造的制品,例如手机或平板电脑外壳,并固定到该外壳上,形成装饰性外壳。附图简述在附图中描述了引入本专利技术特征的专利技术,所述附图形成公开内容的一部分,和其中:图1是涂布的膜基底的截面示意图;图2是手机外壳和装饰性嵌件的大概视图,其被切割和尺寸大小与手机外壳匹配且还位于手机外壳内;图3是为在聚合物施加涂层上热转移染料升华图像而准备的位于热压机内的涂布的手机外壳嵌件的截面视图;图4是显示染料扩散到涂层内的装饰性基底介质的截面视图;图5是显示在其上形成了染料升华图像的转移介质产生的工艺示意图;和图6是显示在嵌件基底上施加转移介质的图像和在手机外壳上固定的工艺示意图。**申请人指出本文中专利技术描绘部分中的所有截面视图在水平方向上并没有按比例画出。实施本专利技术的最佳模式为了更好地理解本专利技术的功能和结构,参考附图,图1示出了基础膜基底10的截面示意图,它由0.020"热稳定的白色聚酯11,和0.005"丙烯酸类聚氨酯12的施加涂层组成。聚氨酯涂层包括平均粒度为125纳米且固体对其主体聚合物之重量比为5%的氧化铝纳米粒子13。该粒子任选地半透明和至少部分透明,且在其主体聚合物介质内能衰减可见光。这通常通过具有比任选地无色的主体聚合物的折射指数高的粒子来实现。主体聚合物12应当是部分透明的聚合物,该合成有机聚合物通常由一种或多种下述化学组组成:丙烯酸类树脂,聚氨酯,聚酯,氟化聚合物,环氧树脂,和前述命名的化学组的混合物,例如丙烯酸-聚氨酯聚酯-聚氨酯。涂布的基底的厚度对于本专利技术来说是关键的。专利技术人确定小于0.005"的基底厚度不具有供处理所需的机械和物理回弹性。然而,确定大于0.040"的厚度也是不满意的,因为基底会太厚,以致于无法在手机外壳内定位冲洗。因此,理想的总的嵌件厚度确定为0.025",它由0.020"的挤出塑料基底结合0.005"的涂层组成。白色聚酯基底的选择也是重要的。对于管理染料升华的苛刻工艺参数的手机外壳嵌件来说,它必须或者是无机的或者从有限数量的聚合物中选择,在小于0.030"的厚度下,它收缩将没有超过2%,且必须能耐受升华转移工艺的热/时间循环,正如将描述的。任何较大的收缩率可严重地干扰外壳嵌件的对齐,尤其绕照相机透镜、麦克风和其他外部手机特征切割的窗口。合适的聚合物候选物包括聚酯,聚氨酯,丙烯酸树脂,尼龙,聚酰胺,聚乙烯和其他工程聚合物。然而,适合于本文描述工艺的两种最好的聚合物或者是聚酯或者是聚碳酸酯基底,二者均具有预收缩的能力且能在收缩之后涂布。这些也以白色基层(base)获得,它避免了施加白色基础涂层的需要,而白色基础涂层是金属外壳需要的。使用聚酯或聚碳酸酯基底实现若干目的。第一,在插入或施加嵌件到手机外壳的过程中,嵌件保持足够的弯曲灵活性。第二,基底能使用常规的低瓦数CO2激光器进行激光切割,而不要求与切割金属片材一样的重载激光器切割设备或相对缓慢的CNC切割工艺。第三,聚酯或聚碳酸酯基底的重量远小于金属嵌件,且在本文描述的工艺之前和之后均招致远远较低的运输成本。最后,这些聚合物比金属更加容易回收,这产生更好的持续模式。如图2所示,嵌件16可使用低成本和低瓦数的CO2激光器切割桌切割,以贴合手机外壳17。可使用手机外壳作为图案产生模板,并用于在适应于手机外壳特征的形状内形成嵌件16,和正如所示的,容易地插入并固定到外壳内。现参考图3,可看出,排列具有若干要件的转移工艺配置(arrangement),以实现染料升华图像合适地转移到图1中公开的涂布基底内。具有涂层1本文档来自技高网...
热转印的聚合物手机外壳嵌件

【技术保护点】
一种制造装饰外壳嵌件的方法,该方法包括下述步骤:a.在热稳定的挤出聚合物基底上施加有机聚合物涂层;b.在所述聚合物涂层上定位具有可分散染料层的转移介质,其中所述染料与所述涂层接触;c.通过加热加压,使所述染料扩散到所述聚合物涂层内围绕所述聚合物基底;d.使扩散的基底冷却;和e.将所述聚合物基底切割成适合于个人电子器件用外壳嵌件的形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.04 US 62/112,114;2015.02.04 US 62/112,1191.一种制造装饰外壳嵌件的方法,该方法包括下述步骤:a.在热稳定的挤出聚合物基底上施加有机聚合物涂层;b.在所述聚合物涂层上定位具有可分散染料层的转移介质,其中所述染料与所述涂层接触;c.通过加热加压,使所述染料扩散到所述聚合物涂层内围绕所述聚合物基底;d.使扩散的基底冷却;和e.将所述聚合物基底切割成适合于个人电子器件用外壳嵌件的形状。2.权利要求1的制造装饰外壳嵌件的方法,进一步包括在所述聚合物涂层上定位转移介质的所述步骤之前的下述额外的步骤:a.借助所述转移介质,选择用于转移的图像;b.优化用于染料升华转移的所述图像的外观;c.一旦随后在转移工艺中加热,在所述转移介质上用适合于从所述转移介质中升华转移的染料,印刷所述优化的图像;和d.干燥在所述转移介质上的所述染料。3.权利要求2的制造装饰外壳嵌件的方法,其中在所述涂布步骤中所述稳定的挤出聚合物基底包括至少0.020英寸的厚度。4.权利要求3的制造装饰外壳嵌件的方法,其中在热稳定的挤出聚合物基底上施加有机聚合物涂层的所述步骤包括施加选自氧化铝,二氧化钛,氧化锆和氧化铈中的纳米尺寸的粒子。5.权利要求4的制造装饰外壳嵌件的方法,其中施加有机聚合物涂层的所述步骤包括使用选自丙烯酸树脂、聚氨酯、聚酯、氟化聚合物和环氧树脂中的基础聚合物混合物。6.权利要求1的制造装饰外壳嵌件的方法,其中施加有机聚合物涂层的所述步骤导致至少0.005英寸的涂层厚度。7.权利要求6的制造装饰外壳嵌件的方法,其中在所述聚合物涂层内扩散所述染料的所述步骤包括施加30至70PSI的压力和施加热量,以升高涂层温度到350至400华氏度。8.权利要求7的制造装饰外壳嵌件的方法,其中所述外壳嵌件被应用到手机外壳。9.权利要求8的制造装饰外壳嵌件的方法,其中切割所述装饰基底以适配个人电子器件外壳的所述步骤包括使用低功率的CO2激光器用于所述切割。10.一种适合于插入到手机外壳内的装饰塑料片材的制造方法,该方法包括下述步骤:a.以重量计,以至少5%固体的比例混合化学催化的聚氨酯聚合物与平均粒度为50至150纳米的白色金属氧化物粒子的颗粒;b.施加所述金属氧化物混合物到预收缩的热稳定的聚酯基底膜上,形成染料接收型涂层;c.在所述膜上固化所述混合物,形...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·A·拉姆斯登
申请(专利权)人:康德系统股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

相关技术
    暂无相关专利
网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1