Özel Pürüzsüz Yüzeyli Dekoratif Film: Malzemeler ve Süreç

A özel pürüzsüz yüzey dekoratif film üst katı görsel olarak kusursuz, yüksek parlaklıkta veya mat bir yüzey sunarken taban katı bir alt tabakaya özel bir bağlanma yöntemi için formüle edilmiş, mühendislik ürünü çok katmanlı bir polimer levhadır. Tanımlayıcı özellik, kasıtlı bir doku olmamasıdır: filmin yüzey pürüzlülüğü Ra tipik olarak aşağıda ölçülür 0,05 mikron yüksek parlaklık dereceleri için, aynayla parlatılmış bir krom ruloya döküm yoluyla veya çapraz bağlamadan önce cam benzeri bir yüzeye akan, UV ile kürlenebilen hassas bir son kaplama yoluyla elde edilir. Bu düzlük yalnızca estetik değildir; filmin temizlenebilirliğini, parçacık sıkışmasına karşı direncini ve vantuzların güvenilir alma ve yerleştirme işlemi için mükemmel düzlemsel bir yüzeye ihtiyaç duyduğu yüksek hızlı otomatik laminasyon hatlarıyla uyumluluğunu belirler.

Yüzey seçimi ve performans hiyerarşisi

Pürüzsüz yüzeyli dekoratif filmin temel polimeri, onun oluşma davranışını, sıcaklık direncini ve uzun vadeli boyutsal stabilitesini belirler. Özel film pazarına üç polimer ailesi hakimdir ve her biri maliyet-performans matrisinde ayrı bir konuma sahiptir.

PET (polietilen tereftalat), iki eksenli olarak yönlendirilmiş formunda (BOPET), aşağıdaki sıcaklık aralığında en yüksek sertliği ve en iyi boyutsal stabiliteyi sağlar. -40°C ila 150°C . 125 mikronluk bir BOPET filmi, 30 dakika sonra 150°C'de %0,5'ten daha az bir termal büzülme sergiler; bu da onu, filmin basılı grafiği bozmadan enjeksiyon kalıplama sıcaklıklarına dayanması gereken kalıp içi dekorasyon (IMD) için tercih edilen alt tabaka haline getirir. PET filmler hem solvent bazlı hem de UV ile kürlenebilen sert kaplamaları kabul eder ve korona işleminden sonraki yüzey enerjileri 52 ila 56 din/cm , çoğu mürekkep sisteminin astar olmadan yapışması için yeterlidir. PET'in sınırlaması, derin çekmeler halinde ısıyla şekillendirilememesidir; PET dekoratif film için önerilen maksimum çekme derinliği Parçanın öngörülen alanının %25'i Filmin köşeleri kabul edilemez derecede incelmeden önce.

Perdahlanmış veya dökülmüş PVC (polivinil klorür) film, ısıyla şekillendirme için en geniş işleme penceresini ve en düşük malzeme maliyetini sunar. 80 ila 300 mikron kalınlıktaki perdahlanmış PVC film, tam mattan 60°'ye kadar bir parlaklık için 10 GU (parlaklık birimi) parlaklık aralığında tedarik edilir. Islak görünümlü yüksek parlaklık için 90 GU . Film, 120°C ila 140°C arasındaki optimum şekillendirme sıcaklığına ısıtıldığında parçanın öngörülen alanının %100'ünü aşan derinliklere çekilebilir. Ancak PVC'nin termal kararlılığı sınırlıdır; 70°C'nin üzerinde uzun süreli maruz kalma, plastikleştirici migrasyonuna neden olur ve bu da gevrekleşmeye ve renk değişimine yol açar. Ön camdan gelen güneş yükünün ön panel yüzey sıcaklıklarını 100°C'nin üzerine çıkarabildiği otomotiv iç mekan uygulamalarında, PVC dekoratif filmlerin buharlaşmaya dirençli yüksek molekül ağırlıklı polimerik plastikleştiricilerle birleştirilmesi gerekir; bu da ham madde maliyetini artırır. Genel amaçlı formülasyonlara göre %30 ila %50 .

Tipik olarak alifatik polyester veya polieter dereceli TPU (termoplastik poliüretan) filmler, yüksek uzamayı mükemmel aşınma direnci ve cilt yağlarına ve terlemeye karşı dirençle birleştirir. Bu filmler, yüzeyin yumuşak dokunuş hissinin görsel görünüm kadar önemli olduğu giyilebilir elektronikler, tıbbi cihaz muhafazaları ve ileri teknoloji tüketici elektroniği için özel olarak tasarlanmıştır. Alifatik TPU filmler UV ışınlarına maruz kaldığında sararmaz ve Delta E renk kaymasını 500 saatlik QUV hızlandırılmış hava koşullarına maruz kalma sonrasında 1,5 Aynı testte 8 ila 12 Delta E birimi değişen aromatik TPU ile karşılaştırıldığında. TPU'nun -40°C ila -20°C arasındaki cam geçiş sıcaklığı, filmin düşük sıcaklıklarda esnek kalması anlamına gelir, ancak %400 ila %600'lük yüksek uzaması, çok renkli baskı sırasında kayıt zorlukları yaratır; filmin baskı ve laminasyon süreci boyunca boyutsal olarak stabil bir PET taşıyıcı astarla desteklenmesi gerekir.

Karşılaştırmalı alt tabaka performansı verileri

Yüzey bitirme mühendisliği ve kaplama teknolojisi

Bu dekoratif film kategorisini tanımlayan pürüzsüz yüzey, baz polimerin doğal bir özelliği değildir ancak ayrı bir imalat adımında uygulanan bir kaplama tabakası tarafından yaratılır. Kaplama, parlaklık seviyesini, çizilme direncini, yaygın ev temizleyicilerine karşı kimyasal direncini ve bitmiş parçanın dokunma hissini belirler. Özel pürüzsüz yüzey filmlerinin çoğunluğunu iki kaplama teknolojisi oluşturur.

UV ile kürlenebilen sert kaplamalar, kalem sertliği gerektiren uygulamalar için standarttır. 2 saat veya daha sert . Tipik olarak çok işlevli bir monomer seyrelticiye sahip bir üretan akrilat oligomeri olan sıvı kaplama, film ağına gravür veya yarık kalıplı kaplama yoluyla 5 ila 15 mikronluk bir ıslak film kalınlığında uygulanır. Kaplanmış ağ, orta basınçlı cıva buharlı UV lambaları kümesinin altından geçer ve en yüksek ışınımı UVA bandında 200 ila 400 mW/cm² 300 ila 600 mJ/cm² arasında toplam enerji dozu sağlar. Serbest radikal polimerizasyonu bir saniyeden daha kısa bir sürede tamamlanır ve 10 çift sürtünme için 500 gramlık bir yük altında çelik yünü aşınma testinden kaynaklanan bozulmalara dirençli, oldukça çapraz bağlı bir yüzey üretilir. Parlaklık seviyesi, kaplama alt katmanının düzlüğü ve silika matlaştırma maddelerinin eklenmesiyle kontrol edilir; bir yükleme Ağırlıkça %2 ila %5 füme silika 7 ila 12 nm birincil parçacık boyutuna sahip olan bu ürün, algılanabilir bir doku oluşturmadan 60° parlaklığını 90 GU'dan 30 GU'ya düşürür.

Solvent bazlı termoplastik veya iki bileşenli poliüretan kaplamalar, filmin yüksek düzeyde çapraz bağlı UV kaplamayı kırabilecek sonradan şekillendirme işlemlerine tabi tutulması gereken durumlarda belirtilir. Kuru film kalınlığında uygulanan termoplastik akrilik vernik 8 ila 12 mikron , stresli beyazlatma olmadan ısıl şekillendirme sırasında film substratı ile birlikte gerilir. Uzlaşma kimyasal dirençtir; termoplastik kaplama izopropil alkolle silindiğinde yumuşar, UV ile kürlenen kaplama ise aynı solventle 50 çift sürtünmeden sonra görünür bir etki göstermez. Hidroksil fonksiyonlu akriliğin alifatik izosiyanat sertleştiriciyle reaksiyonuyla sertleşen iki bileşenli poliüretan kaplamalar, esneklik ve kimyasal direnç arasında bir denge sağlar, ancak 2000 m2'lik bir kürlenme süresi gerektirir. 25°C'de 24 ila 48 saat tam sertliğe ulaşmak için üretim sürecine bekleme süresi eklenir.

Özel renk eşleştirme ve baskı teknolojisi

Özel bir pürüzsüz yüzeyli dekoratif filmin rengi, ya baz film bileşiğinin pigmentlenmesiyle ya da filmin ikinci yüzeyine bir renk katmanının basılmasıyla elde edilir; bu yüzey daha sonra şeffaf film ve son kat aracılığıyla izlenir. İkinci yüzey baskı, temel filmde ekonomik olarak birleştirilemeyen metalik, sedefli ve yüksek kromalı katı renkler elde etmek için baskın yöntemdir.

Gravür baskı, serigrafi ile İnç başına 150 ila 200 satır , 5.000 lineer metrenin üzerindeki sipariş miktarlarında üretilen düz renkli ve ahşap damarlı dekoratif filmler için güçlü bir teknolojidir. Değişken derinlikteki hücrelerle lazerle kazınan gravür silindiri, film üzerine hassas miktarda mürekkep bırakarak, Delta E 1,0'dan az Onaylanmış ana standarda göre ölçüldüğünde tüm üretim süreci boyunca. Metalik yüzeyler için, taban katmanı olarak gümüş veya alüminyum pigment mürekkep basılıyor ve şeffaf, renkli lake üst baskı son rengi oluşturuyor. Çözücü buharlaşma hızı ve gravür hücre geometrisi tarafından kontrol edilen metalik pulların yönelimi, metalik etkinin parlaklığını ve flop açısını belirler.

Çözünürlükte UV ile kürlenebilen veya lateks mürekkepler kullanan dijital mürekkep püskürtmeli baskı 1.200 x 1.200 dpi , kısa süreli üretim, örnekleme ve değişken veri uygulamaları için özel dekoratif film pazarına girdi. Pürüzsüz yüzeyli filmler için dijital baskının birincil sınırlaması mürekkep katmanı kalınlığıdır: 8 ila 10 mikronluk UV mürekkep püskürtmeli mürekkep birikintisi, şeffaf bir filmle aşırı lamine edilmediği takdirde film yüzeyinde algılanabilir bir topografi oluşturur. Pürüzsüz yüzey uygulamaları için dijital baskının, mürekkep kabartmasını düzlemsel hale getiren ve düzgün yüzey yansımasını geri kazandıran parlak döküm PET kaplamanın altına gömülmesi gerekir. Laminat üstü kalınlığı, tipik olarak 50 ila 75 mikron , ince ölçülü uygulamalarda sakıncalı olabilecek maliyet ve sertliği artırır.

Hedef alt tabaka için yapışkan özelleştirmesi

Dekoratif film yalnızca görünen yüzeydir; karşı yüzdeki yapışkan ise parçanın alt katmanına yapışmanın güvenilirliğini belirleyen gizli katmandır. Yapıştırıcının özelleştirilmesi, özel bir film spesifikasyonunun teknik açıdan en zorlu yönüdür çünkü yapıştırıcının alt tabakanın yüzey enerjisine, termal genleşme katsayısına ve son kullanım konumunun çevresel streslerine uygun olması gerekir.

Solvent akrilik veya UV ile kürlenebilen sıcakta eriyen tipte basınca duyarlı yapıştırıcılar (PSA'lar) 200 gramlık bir kat ağırlığında uygulanır. Metrekare başına 20 ila 50 gram (kuru) ve film uygulanana kadar silikon kaplı bir ayırıcı astar ile korunur. PSA'nın ASTM D3330'a göre 180° soyulma açısında ve 300 mm/dakika çekme hızında ölçülen soyulma yapışması aşılmalıdır. Paslanmaz çelikte 15 N/25 mm genel dekoratif uygulamalar için ve Otomotiv dış uygulamaları için 25 N/25 mm araba yıkama fırçalarına maruz kalın. PSA'nın ayrıca 70°C'de ve %95 bağıl nemde, kenar kaldırma olmadan 72 saatlik bir bekleme testini geçmesi gerekir; bu, bağlanma hattında nem nüfuzunu gösterir.

EVA, kopolyester ve poliüretan filmler de dahil olmak üzere ısıyla etkinleşen yapıştırıcılar (HAA'lar), dekoratif filmin arkasında birlikte ekstrüde edilmiş bir katman olarak veya film ile alt tabaka arasına serpiştirilmiş ayrı bir ağ olarak sağlanır. Yapışkan bir sıcaklıkta etkinleşir 90°C ila 130°C bir membran preste veya düz yataklı bir laminatörde 1 ila 3 bar basınç altında. HAA'lar, dekoratif filmin, filmin yangın koşullarında bile katmanlara ayrılamadığı, uçak iç mekanlarına yönelik alüminyum petekli sandviç panel gibi bir kompozit panelin ayrılmaz bir parçası olması gerektiğinde belirtilir. Yapıştırıcının, maksimum yanma uzunluğu ile ilgili yanıcılık standardına (tipik olarak uçak kabin malzemeleri için FAR 25.853(a)) göre sertifikalandırılması gerekir. 152 mm (6 inç) ve ortalama alev süresi 15 saniyeden kısa Ateşleme kaynağının uzaklaştırılmasından sonra.

Uygulamaya özel performans testi

Bir tüketici cihazı, bir otomotiv iç mekanı veya bir mimari kaplama paneli için tasarlanan özel, pürüzsüz yüzeyli bir dekoratif film, kullanım ortamının stresini simüle eden bir dizi testten geçmelidir. Spesifikasyon aşamasında film üreticisi ile marka sahibi arasında test protokolü müzakere edilir ve başarılı/başarısız kriterleri tedarik sözleşmesine yazılır.

Aşağıdaki testler birinci sınıf bir cihaz dekoratif filmi için tipik bir yeterlilik testi planını oluşturur:

• ISO 2409'a göre çapraz tarama yapışması, 0 veya 1 (%5'ten fazla kaplama çıkarma işlemi yapılmamalıdır) 25°C'de 24 saat suya batırıldıktan sonra.
• CS-10 tekerlekler ve 500 gramlık yük kullanılarak ASTM D4060'a göre taber aşınması. Film gösterilmeli 500 döngüden sonra alt tabakada ilerleme yok ve bulanıklık artışı %10'u geçmemelidir.
• Hardal, ketçap, kahve, kırmızı şarap ve %10'luk sodyum hidroksit çözeltisi dahil 10 ev eşyasından oluşan bir panele karşı kimyasal direnç. Her ajan 16 saat boyunca saat camı altında uygulanır ve film gösterilmelidir. 2 GU'dan büyük lekelenme, yumuşama veya parlaklık değişimi yok .
• Toplam radyant maruziyeti ile ISO 4892-2'ye göre Xenon ark hızlandırılmış hava koşulları 340 nm'de 3.000 kJ/m² . Filmin Delta E renk değişimi 3,0'dan az olmalı ve parlaklık tutma özelliği en az %80 olmalıdır.
• Isı yaşlanması 500 saat boyunca 80°C Bundan sonra filmde herhangi bir yönde %1'i aşan kabarcıklanma, katmanlara ayrılma veya boyut değişikliği görülmemelidir.
• Nem direnci 240 saat boyunca 40°C ve %95 bağıl nem Bundan sonra yapışma ve görünüm herhangi bir bozulmaya izin verilmeden yeniden değerlendirilir.

Özel takımlar ve minimum sipariş miktarı engeli

Özel pürüzsüz yüzeyli dekoratif filmin ekonomik uygulanabilirliği, üretim hacmi üzerinden tek seferlik takımlama ve kurulum ücretlerinin amortismanına bağlıdır. Özel takımlar, renk katmanı için gravür baskı silindirini, yüzey kaplamasını ayarlayan kabartma veya döküm rulosunu ve ana ruloyu belirtilen yarık genişliklerine dönüştüren dilme takımını içerir. Tek bir özel film tasarımı için toplam kalıplama maliyeti, 5.000 ila 25.000 ABD Doları baskı istasyonlarının sayısına, silindir çevresine ve kaplama kaydının karmaşıklığına bağlı olarak.

Özel bir film için minimum sipariş miktarı (MOQ), kaplama ve laminasyon hattının üretim verimliliğine göre belirlenir. Özel gravür baskılı PET dekoratif film için tipik bir Minimum Sipariş Adedi: SKU başına 3.000 ila 5.000 doğrusal metre MOQ'un altındaki miktarlar için kurulum ücreti uygulanır. Dijital mürekkep püskürtmeli baskılı filmlerin MOQ'u daha düşüktür 100 ila 500 doğrusal metre çünkü dijital baskının kurulum maliyeti göz ardı edilebilir, ancak birim maliyet, hacimli gravür baskıya kıyasla üç ila beş kat daha yüksektir. Marka sahibi, benzersiz bir dekoratif kaplama ihtiyacını, düşük hacimli bir niş ürün için iki ila üç yıllık bir tedariki temsil edebilecek minimum sipariş miktarının stok taşıma maliyetiyle dengelemelidir.

Sürdürülebilirlik ve kullanım ömrü sonu hususları

Pürüzsüz yüzeyli dekoratif filmin çevresel etkisi, tasarım aşamasında baz polimer seçimi ve kullanım ömrü sonunda filmi alt tabakadan ayırma stratejisi ile belirlenir. PET uyumlu bir yapıştırıcıyla bir PET parça alt katmanına lamine edilen bir PET dekoratif filmi, ayrılmadan PET şişe pul akışında mekanik olarak geri dönüştürülebilen tek malzemeli bir düzenek oluşturur. Aksine, ABS substratı üzerindeki bir PVC film, eğer malzemeler öğütülmeden önce ayrılmazsa her iki geri dönüşüm akışını da kirletir.

Polilaktik asit (PLA) veya selüloz asetat gibi hammaddelerden türetilen biyo bazlı polimer filmler, marka sahibinin yayınlanmış bir sürdürülebilirlik hedefine sahip olduğu uygulamalar için petrol bazlı filmlere alternatif olarak pazara girmiştir. Mevcut nesil biyo bazlı dekoratif filmler, biyokütle karbon içeriğine ulaşıyor %50 ila %80 ASTM D6866 radyokarbon testiyle ölçüldüğü üzere, ancak termal dirençleri ve kimyasal dirençleri PET'ten daha düşüktür. PLA filminin servis sıcaklığı sınırı yaklaşık 55°C'dir ve alkalin temizleme solüsyonlarıyla temas ettiğinde yumuşar, bu da kullanımını satın alma noktası vitrinleri ve kozmetik ambalajlar gibi düşük sıcaklıktaki iç mekan uygulamalarıyla sınırlandırır.