近日，日本写真印刷(Nissha Printing)推出了自然材料的模内装饰工艺 - Material Insert。
将皮革、布、木头、金属等材料和薄膜结合，再注塑成型，这样可以使难以加工成型的自然材料应用于产品表面，结合设计，加入无线、触控、电子、传感等功能，成为自然材质触感表面的科技产品。
在即将举办的2017表面装饰创新技术论坛（4月13-14日，上海）上，日本MTO技术研究所所长桝井捷平先生将有针对此工艺的详细解说。
塑胶产品从最初的喷涂，到如今与自然材质和高科技结合，成为触动人心的高级感产品，经历了哪些变化？
注塑产品没有经过后处理加工的外观是这样的
喷涂，使产品外观更美观
水转印可以模仿桃木、大理石、碳纤、迷彩纹等
水转印优点在于不需额外的模具，单件成本低。但致命缺点在于成型过程中遇到有拉伸形状时，花纹变形非常大，所以只适合做不规则的大花纹，如而实务上，水转印适用于大型工件，譬如：汽车中控饰板…对于小型对象，对精密度、定位要求高的产品则较不合适。
当水转印的仿桃木铺天盖地的在各型各档车上应用以后，导致了仿桃木应用的泛滥。消费者也产生的审美疲劳，期望能有些与众不同的东西出现，比如规则纹、小花纹等。而传统的水转印又满足不了这样的要求，于是催生了新的工艺，IMD（模内装饰/模内注塑）应运而生。
模内装饰/模内注塑工艺(IMD)的在HP笔记本上的应用一经推出，掀起了塑胶外观的革命。
图(a)为HP Pavilion dv2610黑潮机II ，外观采用IMD 技术；(b) HP EliteBook 2530p 则为传统表面涂装。对比可以看出IMD工艺改变了过去单一的外观色调，展现其多样化图案的优势。
IMD工艺在2008年笔记本电脑外观件(A 、C 件)部分的应用渗透率达46%，2009年更提升至60%左右。
IMD(In Mould Decoration)工艺其实是个统称，简单地可以分成两类：转印IMR、包覆IMF/IML。
IMR：其承载体PET膜在塑料件射出成型后即剥离，仅留下墨水转印在标的塑料件表面，前述HP 黑潮机即属于此类。
IML/IMF：其承载体PET膜或PC 膜在塑料件射出成型后仍保留在标的塑料件外层，担任部份保护角色。
IMR
IMR设计概念类似转印贴纸，即将标的塑料件所需涂装的颜色或图样，事先印刷在塑料膜(PET)上，然后将印刷有色彩或图样的PET膜，置入射出成型模具内侧，再借由射出成型的过程，将色彩及图样自PET 膜转印至塑料件表面，使该塑料件在射出成型的同时，外观涂装也一并完成，省去后续涂装加工的制程，而PET空白膜则在成型脱膜时剥离，如下图
IMR薄膜，即转印膜，是此工艺的技术关键，结构如下图所示：
由于在后续射出制程时需经「转印」过程，因此IMR 转印膜的生产流程，由上而下依序从离型膜的涂布开始。
顾名思义，离型膜的功能在于射出成型时，使墨水得以顺利剥离PET 膜而不致造成伤害；而在离型膜之后，接着涂上Hard Coating 层，该层在射出完成后，担负成品最外层的防刮保护作用，其结构与配方随各生产厂商而异， Hard Coating 涂布的层数也有所不同，一般IMR 在射出成型后，硬度约可达H 等级。
保护区涂布完成后，则进入功能区的制程，本区结构以印刷制程为主，亦可搭配客户需求，列入蒸镀制程，甚至是溅镀制程。目前厂商所采用的印刷技术，包括网版印刷及凹版印刷等，而印刷层数、色彩、样式及区块配置，则视客户需求而定。
整个IMR生产流程包含两段式固化，第一段为热固化，第二段为UV固化。因为整个IMR 膜的成型，是在塑料件射出时同时完成，因此IMR 膜在射出阶段需同时具备可塑型及耐冲击两种特性，惟此两种型在材料本质上几乎相冲突。
为达同时具备可塑型及耐冲击两种特性， IMR 的膜层被设计成半固化状态「B Stage」，两段式固化膜层应运而生；所谓两段式固化，业界常用的方法即是在膜层中包含热胶及UV 胶两种固化剂，第一段制程先让热胶固化，以提高IMR 膜在射出时的耐冲击性及机械强度；而此时未被固化的UV 胶部分，则提供膜层的可塑性。
但为符合两段式固化的配方设计，在实际操作上较一段式固化复杂许多，首先是UV 胶的选择，尤其须考虑对原先膜层结构的兼容性；其次，UV 胶在本质上属较软性材料（其固化后的表面硬度仍无法达到一般热胶的硬度），搭配使用在硬化层之后，可能会使整体塑料件的表面硬度不如单纯使用热胶固化。
IMR 制程成功的关键之一，在于Nissha 成功开发了卷对卷射出制程，大幅降低了生产成本。卷对卷进料概念如下图所示
IML/IMF
IML/IMF在结构及配方组成上均较IMR 强固且可塑性更高，搭配机械手臂送料射出，在技术上亦可连续自动化生产。其优点在于产品涂装的多样性，使得外观件较传统涂装方式更具变化及美观，且在表面硬度及机械强度增强后，可被广泛应用到3D 立体结构的塑料件上，其可应用产品范围较IMR更广。
相较于IMR类似转印贴纸的设计，IML/IMF则像是一般贴纸；意即将印有标的塑料件所需涂装的色彩、图样PET（或PC）膜，经过高压成型、热固化、冲切后，再置入射出成型模具内侧，藉由射出成型的过程，将色彩、图样及PET 膜，直接贴附在塑料件表面（PET 膜一并保留不剥离），使得该塑料件在射出成型的同时，外观涂装也一并完成，省去后续涂装加工的制程。
采用IML/IMF工艺，成型后PET膜仍保留在标的塑料件上，因此在成型膜的设计，可将保护区与功能区分开在PET 膜上下两侧，如此一来，即可避免Hard Coating 及墨水配方两者在接触接口的相互干扰；此外，亦不需要离型膜。
有时为了特殊需求，IML/IMF膜亦会采用下图结构，将Hard Coating 层及墨水层均位于PET / PC 同侧。
IMF 生产流程相较IMR 单纯许多，由于IMF 膜在置入射出模具前已完全成型固化完毕，在射出过程中不需保留「可塑性」，因此在配方上可完全使用热胶且一次完全固化，而固化后的膜层，在射出时具高耐冲击性。另外，由于PET/PC 膜最终将保留在成品表面，因此其成品的表面硬度、机械强度及可立体化程度均优于IMR 。
IML/IMF 制程上需先经过冲切， 且PET/PC 膜最终将保留在标的塑料件上，且IMF 膜有时具备立体结构，因此在塑料件射出成模时，无法像IMR 一样采卷对卷连续送膜。机壳厂商在导入IMF 技术时，为节省送膜时间及减少对位失误，大多数厂商均采用机械手臂自动送膜；而机械手臂送膜的设计，并不侵犯Nissha 专利，拥有较宽广的空间。这也是国内厂商较愿意投入IML/IMF 技术的原因之一。
随着消费者需求的变化和厂家的技术提升，IMD除了满足视觉上多花样之色彩享受，如3D立体、发丝、高光、雾面等；也开发了适合触觉感受的激光镭雕立体纹路和纹理，包括软触感（soft touch），柔滑触感（silky touch）等。
IML/IMF在纹理、咬花加工后，置于模内注塑时，会发生纹理变浅的问题。这时，模外装饰技术(OMD, Out Mold Decoration)进入了业届。TOM所要求的温度只需要将薄膜软化，比IMD低了100－200度；注塑过程中的压力可以达到每平方公分几百公斤，TOM则不需要这么高的压力，所以触感可以被更好地保存，摸起来更有真实感。
目前模外装饰OMD中的TOM（Three dimension Overlay Method，三次元表面加饰）工艺已广泛应用。
TOM工法直接解决了IMD恼人的冲墨问题，可以提供给消费者不一样的视觉、触觉感受，可运用在各种材质，不再局限于塑胶。
TOM工艺有2种方式：
一种是需要裁切的方式，也是目前做得最多的一种，运用无真空孔之真空成形（NGF成形）技术， 透过大气压或真空压，将涂有黏着剂之薄膜与加工对象紧密贴附。
另一种是热转印的方式，把油墨层渗入或者通过背胶粘接到塑胶内，达到装饰的效果。步骤为：真空成型－UV光照－Film剥离成品。
在即将举办的2017表面装饰创新技术论坛（4月13-14日，上海）上，布施真空株式会社社长三浦高行先生将针对TOM工法的最新开发和应用，进行分享和展示。
同时，随着材料科技的发展，受消费者审美偏好影响，不论是建筑、汽车、消费电子，更大的透明度、更舒服的视觉体验、更开放的人机互动成为趋势。
IMD与印刷电子结合，将触控、光电、无线、传感等功能整合在一起，即智能表面，进一步扩大设计自由度，节省了装配时间、成本，使产品更小、更轻薄。
一件产品上集合了表面装饰和多种功能
1、挥手激活传感器
2、控制器、按键、滑块
3、灯带
4、印刷天线（在装饰层下）
5、LED背光指示和集成在塑料中的灯带
6、集成在3D塑料件内的控制器
除了物理化学特性、成本与制程良率等等考虑之外，设计师更关注的往往是材料在使用者心中所引发的情感与经验。
在自然材料的外表下，配合LED光源所创造的光线与色彩情境，以及高科技的功能性，给消费者带来独特的体验。
