專利名稱：一種免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種模內裝飾(MD)技術，特別是一種具有涂裝效果的模內裝飾用磨砂硬化膜。
背景技術：
模內裝飾(IMD)是指產品在模具內射出成型時，其產品表面同時形成具有裝飾圖案的工藝技術，一般是預先形成具有裝飾圖案的薄膜，然后對該裝飾圖案的薄膜進行熱壓成型以形成預定的形狀，將該薄膜進行裁切后再置于射出成型模具的模穴內，最好將熔融材料注入模穴內，薄膜與熔融材料相結合并形成具有裝飾圖案的產品。
模內裝飾是目前國際風行的表面裝飾技術，主要應用于家電產品的表面裝飾及功能性面板，常用在手機視窗鏡片及外殼、洗衣機控制面板、冰箱控制面板、空調控制面板、汽車儀表盤、電飯煲控制面板等 多種領域的面板、標志等外觀件上。
通常，室內家電裝飾的MD產品以高光澤、透明型硬化膜為主，但這種產品在有些場所，如戶外或有燈光的環境下使用時常常遇到由于板材表面反光而造成“眩光”污染，“眩光”污染嚴重影響IMD產品圖案可視性和產品的應用領域。另外，隨著人們消費審美觀念多兀化，越來越多人們傾向于用啞光面板材料進行室內家電裝飾。這樣一來，啞光、防眩光或磨砂效果的IMD硬化膜逐漸進入人們的視線。
IMD硬化膜在做成塑件前會經過油墨印刷，預先印刷好各種圖案或logo，而對于有些面板塑件產品則是整版印刷一個色調，或黑、或白、或藍色等，如手機保護殼、某些筆記本殼等。盡管用IMD方式替代傳統涂裝方式，在圖案色澤鮮艷度和耐久性方面有長足提升， 但其制作過程還會涉及有機溶劑等非環保因素，如油墨印刷過程，常常會伴有各種有機溶劑的存在，既不環保、又費時費力。對于單色塑件產品、尤其是單色磨砂塑件產品來說，其對印刷色澤鮮艷度或色彩飽和度要求相對較低，如何采用更為環保的技術替代油墨印刷是業內追求的目標。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，該硬化膜可實現單色涂裝效果、減少后期印刷油墨和干燥工藝，既環保又提高生產效率，且可滿足 MD成型拉伸要求。
為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案為一種免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，它通過紫外固化技術，在基材表面涂覆形成含有球形或接近球形的單色調的有機微球的磨砂硬化層，所述磨砂硬化層的組分及其重量份數為聚氨酯丙烯酸預聚物20 45份;接枝改性的丙烯酸單體5 20份;有機微球15 40份；光引發劑流平劑溶劑O. 5 7份； O. 05 2份; 20 60份。
上述免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，所述磨砂硬化層的組分及其重量份數為
上述免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，所述聚氨酯丙烯酸預聚物為含3官能度以上脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂或芳香族聚氨酯丙烯酸樹脂。
上述免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，所述接枝改性的丙烯酸單體為乙氧基、甲氧基或己內基等改性且具有3官能度以上的丙烯酸單體。
上述免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，所述流平劑為有機硅氧烷或有機硅改性的丙烯酸流平劑。
上述免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，所述溶劑可以是丁酮、乙醇、異丙醇、甲苯、 二甲苯、甲基異丁基酮、乙基溶纖素或它們的組合物。
上述免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，所述有機微球的平均粒為5 15 μ m。
上述免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，所述有機微球是黑色、白色或藍色的聚氨酯或丙烯酸樹脂微球。
上述免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，所述磨砂硬化層的厚度為8 15 μ m。
上述免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，所述磨砂硬化層的鉛筆硬度為I 2H。
與現有技術相比，本發明專利具有如下優點(I)本發明因其硬化層含有有機微球，在表面形成凹凸的微結構，對表面反射光和透射光起到“漫反射”和“散射”作用，起到磨砂視覺的裝飾效果。
(2)本發明因含有帶色的有機微球，并通過控制有機微球在磨砂硬化層中的添加量，保證了磨砂硬化層具有一定的色密度和具有較高的遮蓋力，可替代油墨印刷效果，可免除了后期的油墨印刷過程，對環境更為友好，同時可以減少一道印刷、干燥工序，提高了生產效率。
(3)本發明較好地解決了膜的成型性和表面硬度這一對相互矛盾，可廣泛應用于模內裝飾領域。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行具體說明，但本發明并不限于此。
實施例I脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物UXE100045. O份，丙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯EM24215. O份，黑色的聚氨酯微球C-800 B15. O份，聚氨酯丙烯酸預聚物接枝改性的丙烯酸單體有機微球光引發劑流平劑溶劑O.1 1. 5 份； 25 50份。份份份 ；5 5 5 份 3 13 ^1I 二5 O 5 (212 2光引發劑1842. O份，Levaslip 4322. O 份，丁酮15. 5份，乙基溶纖劑15. 5份，向45份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物(化藥化工(無錫)有限公司制造，商品名 UXE1000)和5. O份的丙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯單體(長興化學工業股份有限公司制造，商品名EM2421)中，加入15份黑色的聚氨酯微球(根上工業，產品型號C_800 B，粒徑 7 μ m)進行分散，而后加入2. O份的具有聚二甲基硅氧烷骨架結構的流平劑(由德謙(上海) 化學有限公司制造；商品名=Levaslip 432)，并添加2. O份的光引發劑(由天津天驕化工有限公司制造；商品名184)，用31. O份的包含相對重量用量為1:1的丁酮和乙基溶纖劑的混合溶劑稀釋，得到涂布物料。
將上述涂布物料涂覆到厚度為125 μ m光學級的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的一個面上，在80°C對形成的涂層干燥2min之后，再繼續用紫外照度為350mJ/cm2的紫外光進行 UV固化，得到硬化層厚度為10 μ m的模內裝飾用磨砂硬化膜。評估結果列于表I中。
實施例2 32. O 份，8. O 份，25. O 份， 6. O 份，1. O 份，聚酯丙烯酸酯預聚物6311-100 乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯單體EM2411 黑色的丙烯酸微球C-400 B 光引發劑1173 BYK 307丁酮14. O份，甲基異丁基酮14. O份，向32. O份的聚酯丙烯酸酯預聚物(長興化學工業股份有限公司制造，商品名 6311-100)和8. O份的乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯單體(長興化學工業股份有限公司制造， 商品名EM2411)中，加入25份黑色的丙烯酸微球(根上工業，產品型號C_400 B，粒徑 15 μ m)進行分散，而后加入1. O份的具有聚醚改性聚二甲基硅氧烷骨架結構的流平劑(由畢克化學有限公司制造；商品名=BYK 307)，并添加6. O份的光引發劑(由天津天驕化工有限公司制造；商品名1173)，用28份的包含相對重量用量為1:1的丁酮和甲基異丁基酮的混合溶劑稀釋，得到涂布物料。
將上述涂布物料涂覆在厚度為125 μ m光學級的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的一個面上，在85°C對形成的涂層干燥1. 5min之后，再繼續用紫外照度為450mJ/cm2的紫外光進行UV固化，得到硬化層厚度為14 μ m的模內裝飾用磨砂硬化膜。評估結果列于表I中。
實施例3脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯預聚物6145-10020. O份，已內基改性的雙季戊四醇6丙烯酸樹脂DPCA-60 19. 5份，光引發劑1847. O份，藍色的聚氨酯微球H)40-1530. O份，BYK 3331. 5 份，丁酮11.0份，甲苯11. O份，向20. O份的脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯預聚物(長興化學工業股份有限公司制造，商品名6145-100)和19. 5份已內基改性的雙季戊四醇6丙烯酸樹脂(化藥化工(無錫)有限公司制造，商品名DPCA-60)中，加入30份藍色的聚氨酯微球(根上工業，產品型號R)40-15， 粒徑7 μ m)進行分散，而后加入1. 5份具有聚二甲基硅氧烷骨架結構的流平劑(畢克化學制造；商品名BYK 333)，并添加7. O份的光引發劑(由天津天驕化工有限公司制造；商品名 184)，22重量份包含相對重量用量為1:1的丁酮和甲苯的混合溶劑稀釋，得到涂布物料。
將上述涂布物料涂覆在厚度為125 μ m光學級的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的一個面上，在80°C對形成的涂層干燥1. 5min之后，再繼續用紫外照度為400mJ/cm2的紫外光進行UV固化，得到硬 化層厚度為15 μ m的模內裝飾用磨砂硬化膜。評估結果列于表I中。
實施例4聚氨酯丙烯酸酯預聚物DH-32835. O 份，已內基改性的雙季戊四醇6. O丙烯酸樹脂DPCA-605. O 份，白色的聚氨酯微球H)20-1525. 5 份，光引發劑184O. 5 份，BYK 3541. 5 份，丁酮16. 5 份，乙基溶纖劑16. 5 份，向35. O份的聚氨酯丙烯酸酯預聚物(深圳鼎好光化科技有限公司制造，商品名 DH-328 O)和5. O份已內基改性的雙季戊四醇6. O丙烯酸樹脂(化藥化工(無錫)有限公司制造，商品名DPCA-60)中，加入25. O份白色的聚氨酯微球(根上工業，產品型號F020-15, 粒徑7 μ m)進行分散，而后加入1. 5份具有聚二甲基硅氧烷骨架結構的流平劑(畢克化學制造；商品名BYK 354)，并添加O. 5份的光引發劑(由天津天驕化工有限公司制造；商品名 184)，33. O份包含相對重量用量為1:1的丁酮和乙基溶纖劑的混合溶劑稀釋，得到涂布物料。
將上述涂布物料涂覆在厚度為125 μ m光學級的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的一個面上，在70°C對形成的涂層干燥2min之后，繼續用紫外照度為420mJ/cm2的紫外光進行UV 固化，得到硬化層厚度為10 μ m的模內裝飾用磨砂硬化膜。評估結果列于表I中。
實施例5芳香族聚氨酯丙烯酸酯預聚物PU25. O份，已內基改性的雙季戊四醇6. O丙烯酸樹脂DPCA-6010. O份，黑色的聚氨酯微球C-400B35. O份，光引發劑1841.0份，BYK 37001. O 份，丁酮14. O份，乙基溶纖劑14. O份，向25. O份的六官能度的芳香族聚氨酯丙烯酸酯預聚物(天津天驕化工有限公司制造， 商品名PU)和10. O份已內基改性的雙季戊四醇六丙烯酸樹脂(化藥化工(無錫)有限公司制造，商品名DPCA-60)中，加入35. O份黑色的聚氨酯微球(根上工業，產品型號C_400B，粒徑6 μ m)進行分散，而后加入1. O份具有聚二甲基硅氧烷骨架結構的流平劑(畢克化學制造；商品名BYK 3700)，并添加1. O份的光引發劑(由天津天驕化工有限公司制造；商品名 184)，28. O份包含相對重量用量為1:1的丁酮和乙基溶纖劑的混合溶劑稀釋，得到涂布物料。
將上述涂布物料涂覆在厚度為125 μ m光學級的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的一個面上，在75°C對形成的涂層干燥2min之后，繼續用紫外照度為450mJ/cm2的紫外光進行UV 固化，得到硬化層厚度為10 μ m的模內裝飾用磨砂硬化膜。評估結果列于表I中。
實施例6脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物I3U40. O份，丙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯EM242115. O份，白色的聚氨酯微球C-800 w20. O份，光引發劑1841. 95份，Levaslip 307O. 05 份，丁酮11. 5份，乙基溶纖劑11. 5份，向40份的六官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物(天津天驕化工有限公司制造，商品名PU)和15.0份的丙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯EM2421 (長興化學工業股份有限公司制造，商品名EM2411)中，加入20份白色的聚氨酯微球(根上工業，產品型號C-800 W，粒徑12 μ m)進行分散，而后加入O. 05份的具有聚二甲基硅氧烷骨架結構的流平劑(由畢克化學制造；商品名=BYK 307)，并添加1. 95份的光引發劑(由天津天驕化 工有限公司制造；商品名184)，用23. O份的包含相對重量用量為1:1的丁酮和乙基溶纖劑的混合溶劑稀釋，得到涂布物料。
將上述涂布物料涂覆到厚度為125 μ m光學級的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的一個面上，在82°C對形成的涂層干燥2min之后，再繼續用紫外照度為380mJ/cm2的紫外光進行 UV固化，得到硬化層厚度為15 μ m的模內裝飾用磨砂硬化膜。評估結果列于表I中。
對比例I脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物DH-40820. O份，乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯單體EM-241139. O份，1843. 2 份，Levaslip 410O. 8 份，丁酮18. 5份，乙基溶纖劑18. 5份，向20. O份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物(深圳鼎好光化科技有限公司制造，商品名DH-408)和39. O份的乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯單體(長興化學工業股份有限公司制造，商品名EM-2411)中，加入O. 8份的具有聚二甲基硅氧烷骨架結構的流平劑(由德謙(上海)化學有限公司制造；商品名=Levaslip 410)，和3. 2份的光引發劑(由天津天驕化工有限公司制造；商品名184)，用37. O份的包含相對重量用量為1:1的丁酮和乙基溶纖劑的混合溶劑稀釋，得到涂布物料。
將制得的涂布物料施加至厚度為125 μ m光學級的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的一個面上。在70 90°C對形成的涂層干燥2min之后，以250mJ/cm2的光量，通過紫外線照射對干燥的涂層進行固化形成磨砂硬涂層，其厚度為12 μ m。所獲得的磨砂硬化膜的評估結果列于表I中。
對比例2脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物UXE100045. O份，雙季戊四醇五、六丙烯酸酯單體DPHA5. O份，ED 8015. O 份，1842. O 份，BYK 3331. O 份，丁酮16. O份，乙基溶纖劑16. O份，根據與實施例I相同的步驟制備磨砂硬化膜，所不同的是，用15. O量份粒徑為8-11 μ m 的二氧化硅[美國格雷斯公司制造，商品名ED 80，R=L O]替代P-800 B ;將O. 8份的流平劑Levaslip 410更換為1. O重量份的BYK-333。
將制得的涂布物料施加至厚度為125 μ m光學級的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的一個面上。在70 90°C對形成的涂層干燥2min之后，再繼續通過紫外線320mJ/cm2的光量， 對樣片進行UV固化形成防眩硬涂層，防眩硬涂層的厚度為15μπι。同時將背面用帝國黑色油墨刷IOym厚度，分別為對比例2，再用X-Rite光密度計從硬化面測試反射密度，通過反射密度大小評價硬化膜透光性和通透性，所獲得的防眩光膜的評估結果列于表I中。
表1:性能數據表
權利要求
1.一種免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，其特征在于，它通過紫外固化技術，在基材表面涂覆形成含有球形或接近球形的單色調的有機微球的磨砂硬化層，所述磨砂硬化層的的組分及其重量份數為 聚氨酯丙烯酸預聚物20 45份； 接枝改性的丙烯酸單體5 20份； 有機微球15 40份； 光引發劑O. 5 7份； 流平劑O. 05 2份；溶劑20 60份。
2.根據權利要求I所述的免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，其特征在于，所述磨砂硬化層的組分及其重量份數為 聚氨酯丙烯酸預聚物25 35份； 接枝改性的丙烯酸單體10 15份； 有機微球25 35份；光引發劑2 5份； 流平劑O. I I. 5份；溶劑30 50份。
3.根據權利要求I或2所述的免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸預聚物為含3官能度以上脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂或芳香族聚氨酯丙烯酸樹脂。
4.根據權利要求3所述的免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，其特征在于，所述接枝改性的丙烯酸單體為乙氧基、甲氧基或己內基等改性且具有3官能度以上的丙烯酸單體。
5.根據權利要求4所述的免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，其特征在于，所述流平劑為有機硅氧烷或有機硅改性的丙烯酸流平劑。
6.根據權利要求5所述的免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，其特征在于，所述溶劑可以是丁酮、乙醇、異丙醇、甲苯、二甲苯、甲基異丁基酮、乙基溶纖素或它們的組合物。
7.根據權利要求6所述的免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，其特征在于，所述有機微球的平均粒為5 15 μ m。
8.根據權利要求7所述的免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，其特征在于，所述有機微球是黑色、白色或藍色的聚氨酯或丙烯酸樹脂微球。
9.根據權利要求8所述的免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，其特征在于，所述磨砂硬化層的厚度為8 15 μ m。
10.根據權利要求9所述的免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，其特征在于，所述磨砂硬化層的鉛筆硬度為I 2H。
全文摘要
一種免印刷的模內裝飾用磨砂硬化膜，它通過紫外固化技術，在基材表面涂覆形成含有球形或接近球形的單色調的有機微球的磨砂硬化層，并且磨砂硬化層的組分及其重量份數為聚氨酯丙烯酸預聚物20～45份；接枝改性的丙烯酸單體5～20份；有機微球15～40份；光引發劑0.5～7份；流平劑0.05～2份；溶劑20～60份。該硬化膜可免除了后期的油墨印刷工序，對環境更為友好，工藝簡單，提高了生產效率，同時具有磨砂視覺的裝飾效果，并且較好地解決了膜的成型性和表面硬度這一對相互矛盾，可廣泛應用于模內裝飾領域。
文檔編號C09D7/12GK102975559SQ20121043006
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月1日 優先權日2012年11月1日
發明者王志堅, 于佩強, 劉玉磊, 宋朝輝, 侯峰 申請人:合肥樂凱科技產業有限公司, 保定樂凱薄膜有限責任公司, 天津樂凱薄膜有限公司