CN100566997C - 一种多层涂层制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种多层涂层制品包括基体材料和基体材料表面上的多层涂层，该多层涂层从内层到外层依次包括底涂层和面涂层，底涂层和面涂层具有耐醇性，底涂层和面涂层的颜色不同，其中，该多层涂层还包括中间涂层，该中间涂层位于底涂层和面涂层之间并且没有耐醇性。本发明还提供了所述多层涂层制品的制备方法。本发明提供的多层涂层制品的中间涂层没有耐醇性，在进行镭雕去除需要透光部分的中间涂层和面涂层时，只要使激光强度在大于面涂层完全被雕透所需的激光强度和小于影响到底涂层的范围内即可，可以缩短调试激光强度和擦洗所需的时间，从而提高多层涂层制品的生产效率。

Description

一种多层涂层制品及其制备方法
技术领域
本发明是关于一种多层涂层制品及其制备方法。
背景技术
目前，随着电子产品的发展，按键或键盘作为电子产品的功能操作部件也受到了越来越多的关注。电子产品的按键或键盘，如手机、电子词典、掌上电脑的按键一般使用塑料作为基体材料，在基体材料的表面喷涂两层涂层，即底涂层和面涂层，得到多层涂层制品；然后将按键或键盘的背光部分即字迹或图案部分的面涂层去除掉，暴露出该部分的底涂层，因此底涂层可以显示背光颜色，面涂层显示壳体颜色。
一般使用镭雕的方法将背光部分的面涂层去除掉，镭雕所使用的激光强度应当满足使面涂层刚好被激光雕透，而底涂层完全不受影响，需要较长的调试时间来确定合适的激光强度，而且同一按键或键盘的不同部位的面涂层的厚度可能会有差异，使用相同的激光强度可能满足不了上述要求，从而影响生产效率。
此外，为了使底涂层完全不受影响，一般情况下，镭雕所使用的激光强度略小于面涂层完全被雕透所需的激光强度，即背光部分可能会残留有面涂层，需要使用酒精擦洗来除去残留的面涂层，为了使底涂层和其它部分的面涂层不被酒精擦拭掉，底涂层和面涂层均具有耐醇性，因此需要长时间的酒精擦拭才能将残留的面涂层去除掉，从而影响生产效率。
综上所述，现有的多层涂层制品存在生产效率低的缺点。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的多层涂层制品的生产效率低的缺点，提供一种生产效率高的多层涂层制品及其制备方法。
本发明提供了一种多层涂层制品，该制品包括基体材料和基体材料表面上的多层涂层，该多层涂层从内层到外层依次包括底涂层和面涂层，底涂层和面涂层具有耐醇性，底涂层和面涂层的颜色不同，其中，该多层涂层还包括中间涂层，该中间涂层位于底涂层和面涂层之间并且没有耐醇性。
本发明提供了所述多层涂层制品的制备方法，该方法包括在基体材料表面上依次形成底涂层和面涂层，底涂层和面涂层具有耐醇性，底涂层和面涂层的颜色不同，其中，该方法还包括在底涂层和面涂层之间形成中间涂层，该中间涂层没有耐醇性。
本发明提供的多层涂层制品包括基体材料和基体材料表面上的多层涂层，该多层涂层从内层到外层依次包括底涂层、中间涂层和面涂层，底涂层和面涂层具有耐醇性，中间涂层没有耐醇性，在进行镭雕去除需要透光部分的中间涂层和面涂层时，只要使激光强度在大于面涂层完全被雕透所需的激光强度和小于影响到底涂层的范围内即可，因为即使所使用的激光强度小于中间涂层和面涂层完全被雕透所需的激光强度，可以使用醇或醇的水溶液很方便、快速地去除掉透光部分残留的没有耐醇性的中间涂层，而具有耐醇性的面涂层和间涂层则不会被醇或醇的水溶液擦洗掉。因此，可以缩短调试激光强度和擦洗所需的时间，从而提高多层涂层制品的生产效率。
具体实施方式
本发明提供的多层涂层制品包括基体材料和基体材料表面上的多层涂层，该多层涂层从内层到外层依次包括底涂层和面涂层，底涂层和面涂层具有耐醇性，底涂层和面涂层的颜色不同，其中，该多层涂层还包括中间涂层，该中间涂层位于底涂层和面涂层之间并且没有耐醇性。
所述底涂层和面涂层可以与现有的电子产品的按键或键盘表面的底涂层和面涂层相同。
底涂层、面涂层和中间涂层的厚度可以各自独立地为3-15微米，优选为5-9微米。
所述底涂层和面涂层可以各自独立地含有成膜物质、氯醋树脂和调色剂，还可以选择性地含有调节剂和常规的助剂如流平剂和防沉剂中的一种或几种。在底涂层中，以100重量份的成膜物质为基准，氯醋树脂的含量可以为2-50重量份，优选为5-40重量份，更优选为10-30重量份；调色剂的含量可以为3-80重量份，优选为10-70重量份，更优选为20-60重量份；调节剂的含量可以为0-20重量份，优选为2-15重量份，更优选为5-12重量份；助剂的含量可以为0-20重量份，优选为2-15重量份，更优选为5-12重量份。
所述中间涂层可以含有成膜物质，还可以选择性地含有调色剂、调节剂和常规的助剂如流平剂和防沉剂中的一种或几种。在中间涂层中，以100重量份的成膜物质为基准，调色剂的含量可以为0-80重量份，优选为10-70重量份，更优选为20-60重量份；调节剂的含量可以为0-20重量份，优选为2-15重量份，更优选为5-12重量份；助剂的含量可以为0-20重量份，优选为2-15重量份，更优选为5-12重量份。
所述成膜物质可以为现有的涂层中常规的成膜物质，例如，所述底涂层、中间涂层和面涂层中所含的成膜物质可以各自独立地选自热塑性丙烯酸酯树脂、羟基丙烯酸树脂、自干型醇酸树脂、醛酮树脂中的一种或几种，优选为热塑性丙烯酸酯树脂。所述热塑性丙烯酸酯树脂的种类已为本领域技术人员所公知，可以商购得到，或者根据已知的方法由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯以及其它烯属单体共聚而制备得到。所述热塑性丙烯酸酯树脂的例子包括但不限于ICI2103、ICI2106、罗门哈斯A-11、罗门哈斯A-12、罗门哈斯B60、罗门哈斯B66、罗门哈斯A-21、日本三菱BR-113、日本三菱BR-116、日本三菱MB-2952、日本三菱MB2660、日本三井101、日本三井102。上述牌号为本领域技术人员所公知。
所述底涂层和面涂层中所含的氯醋树脂可以各自独立地选自氯乙烯-乙酸乙烯酯、氯乙烯-乙酸乙烯-羟基丙烯酸酯、氯乙烯-乙酸乙烯-马来酸酯或氯乙烯-乙酸乙烯-乙烯醇酯中的一种或多种。以氯醋树脂的总量为基准，氯醋树脂中氯乙烯的含量可以为50-95重量％，优选为70-90重量％；醋酸乙烯的含量可以为5-40重量％，优选为8-25重量％；羟基丙烯酸酯的含量可以为0-20重量％，优选为0.5-10重量％；乙烯醇的含量可以为0-20重量％，优选为0.5-10重量％；马来酸的含量可以为0-10重量％，优选为0.5-5重量％。氯醋树脂的数均分子量可以为10000-50000，优选为13000-42000。所述氯醋树脂可以商购得到，例如Eastman公司的E15/45M，德国WACKER的VINNOL LL4320，美国联合碳化的UCAR VAGH、UCAR VAGK和VMCH，加拿大BSK公司的T-33，日本立信的SOBINA。
所述氯醋树脂不易溶于醇溶剂中，例如氯乙烯-乙酸乙烯酯极不易溶于乙醇，具有较强的耐醇性。由于面涂层和底涂层中含有氯醋树脂，因此面涂层和底涂层也具有耐醇性，在用醇或醇的水溶液进行擦洗的过程中，面涂层和底涂层不会受到影响。同时，由于中间涂层不含所述氯醋树脂，因此中间涂层没有耐醇性，在用醇或醇的水溶液进行擦洗的过程中，背光部分残留的中间涂层容易被除去。
所述调色剂可以为现有的涂层中常规的调色剂，例如，所述底涂层、中间涂层和面涂层中所含的调色剂可以各自独立地选自色浆、珠光粉、荧光粉、染料、有机颜料和无机颜料中的一种或几种。所述无机颜料的例子包括但不限于炭黑和钛白粉，所述有机颜料的例子包括但不限于偶氮类三芳甲烷类、蒽醌类、酞菁类、硫靛类、异吲哚酮类、喹丫啶酮类、三苯二嗪类、甲亚胺类等。所述调色剂都可以商购得到，例如白色色浆可以使用希比斯的德玛色浆钛白TC21或DEGUSSA公司的油性色浆844-0061。
底涂层中所含的调色剂的种类可以根据所需的背光颜色来选择，面涂层中所含的调色剂的种类可以根据所述多层涂层制品的外观颜色来确定，只要使底涂层的颜色与面涂层的颜色不同就可以。所述中间涂层可以含有调色剂，也可以不含调色剂，而且中间涂层所含的调色剂可以为上述调色剂中的任意一种或几种的混合物。优选情况下，中间涂层为黑色，黑色的中间涂层具有较强的吸光性，可将照射到的激光较大程度的吸收促进该黑色中间涂层及其上的面涂层迅速燃烧，形成清晰的雕刻图案。更优选情况下，中间涂层含有碳黑，形成黑色的中间涂层。由于碳黑容易受热燃烧，因此含有碳黑的中间涂层容易被镭雕去除掉。
所述调节剂可以为现有的涂层中常规的调节剂，例如，所述底涂层、中间涂层和面涂层中所含的调节剂可以各自独立地选自CAB(醋酸丁酸纤维素)和硝化棉。调节剂可以调节调色剂的排列以及由各涂层的表面性质。其中，中间涂层优选含有CAB作为调节剂，CAB可以进一步降低中间涂层的耐醇性，使残留的中间涂层容易用醇或醇的水溶液除去。
所述流平剂的种类和用量为本领域技术人员所公知，例如，所述底涂层、中间涂层和面涂层中所含的流平剂可以各自独立地选自EFKA3883、EFKA3886、EFKA3600、EFKA3777、BYK366，BYK333，BYK307、DEGO410中一种或几种。其中EFKA系列是荷兰爱夫卡公司产品，BYK系列是BYK公司产品，DEGO系列是德国迪高公司产品，以上其牌号为本领域技术人员所公知。
所述防沉剂在树脂组合物中的作用是形成强大的网络结构，使体系具有优异的触变性能，能有效防止涂料中的颜填料的沉降和结硬块。所述防沉剂的种类和用量为本领域技术人员所公知，例如，可以选用台湾德谦的201P、229，美国TAVY的DS6500/6800-20X、DS5000-10X，日本楠本化成的6900-20X、4200-10，以上牌号为本领域技术人员所公知。
本发明所提供的多层涂层制品可以用作任何需要背光图案的部件，尤其适合用作电子产品的键盘或按键。可以根据需要，将背光图案部分的中间涂层和面涂层去除掉，使该部分的底涂层暴露出来，从而显示背光图案。所述基体材料可以为常规的适用于形成需要背光图案的部件的基体材料，优选为塑料。
本发明提供的多层涂层制品的制备方法包括在基体材料表面上依次形成底涂层和面涂层，底涂层和面涂层具有耐醇性，底涂层和面涂层的颜色不同，其中，该方法还包括在底涂层和面涂层之间形成中间涂层，该中间涂层没有耐醇性。
其中，形成底涂层、面涂层和中间涂层的方法可以分别采用现有的常规涂层制备方法。例如，可以将涂料组合物与稀释剂混合后涂在基体材料上，然后干燥。涂料组合物与稀释剂的混合重量比可以为1∶0.5-2。所述干燥的方法可以为现有的各种方法，优选在50-60℃下烘干5-15分钟。所述稀释剂可以使用本领域的常规稀释剂，例如可以为甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、乙醇、正丁醇、环己酮、二甲苯、甲基异丁基甲酮、丙酮、甲乙酮、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或几种。
底涂层可以由底涂层涂料组合物形成，面涂层可以由面涂层涂料组合物形成，中间涂层可以由中间涂层涂料组合物形成。底涂层涂料组合物、面涂层涂料组合物和中间涂层涂料组合物的组分分别与底涂层、面涂层和中间涂层中所含的组分相同，唯一的区别是，用于形成各涂层的涂料组合物还含有稀释剂。其中，稀释剂的种类和用量已为本领域技术人员所公知。以100重量份的成膜物质为基准，稀释溶剂的含量优选为5-150重量份，更优选为10-120重量份。
由于底涂层涂料组合物和面涂层涂料组合物中含有耐醇性组分氯醋树脂，因此底涂层涂料组合物和面涂层涂料组合物中的稀释剂不能为单独的醇。底涂层涂料组合物和面涂层涂料组合物中，所述稀释剂可以各自独立地为甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、环己酮、二甲苯、甲基异丁基甲酮、丙酮、甲乙酮、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或几种，或者为甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、环己酮、二甲苯、甲基异丁基甲酮、丙酮、甲乙酮、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或几种与乙醇和/或正丁醇的混合物。中间涂层涂料组合物中，所述稀释剂可以为甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、乙醇、正丁醇、环己酮、二甲苯、甲基异丁基甲酮、丙酮、甲乙酮、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或几种。
上述形成各涂层的涂料组合物可以采用常规的涂料组合物的制备方法来制备，例如，可以将上述涂层的各种组分如成膜物质、以及选择性含有的氯醋树脂、调色剂、调节剂、助剂与稀释溶剂混合均匀。
下面通过实施例来更详细地描述本发明。
实施例1-5
实施例1-5用于制备形成涂层所用的涂料组合物。
将如表1所示的各组分混合并搅拌均匀，过滤得到的浆液，除去其中的残渣，得到涂料组合物A1、A2、A3、B1和B2。下表1中各组分的用量均用重量份来表示。
表1
Figure C20061015311800121
实施例6
实施例6用于说明本发明提供的多层涂层制品及其制备方法。
将实施例1得到的涂料组合物A1与乙酸乙酯以1∶0.8的重量比混合后喷涂在透明的塑胶键盘表面上，60℃烘烤10分钟后形成底涂层。然后，按照相同的方法，分别使用实施例4得到的涂料组合物B1和实施例2得到的涂料组合物A2依次形成中间涂层和面涂层，得到多层涂层制品D1。
实施例7-11
实施例7-11用于说明本发明提供的多层涂层制品及其制备方法。
按照实施例6相同的方法，在透明的塑胶键盘表面上依次形成底涂层、中间涂层和面涂层，分别得到多层涂层制品D2-D6，用于形成底涂层、中间涂层和面涂层的涂料组合物分别如表2所示。
对比例1-3
对比例1-3用于说明现有的多层涂层制品。
按照实施例6相同的方法，在透明的塑胶键盘表面上依次形成底涂层和面涂层，分别得到多层涂层制品CD1、CD2和CD3，用于形成底涂层和面涂层的涂料组合物分别如表2所示。
实施例12-17
实施例12-17用于说明实施例6-11提供的多层涂层制品D1-D6对镭雕方法的影响。
使用镭雕机在实施例6-11提供的多层涂层制品D1-D6上镭雕出字母“A”。该激光雕刻过程包括前期调试过程和雕刻后用酒精擦洗的过程，前期调试要求所雕刻出的图案呈现底涂层的颜色，尽量避免中间涂层或面涂层残留并避免底涂层被激光雕透；酒精擦拭过程要求能将镭雕后的粉尘擦去并将残留的中间涂层或面涂层擦净以呈现底涂层的颜色。记录前期调试过程所需的时间、酒精擦洗过程所需的时间，以及前期调试过程所需的时间和酒精擦洗过程所需的时间之和，即总时间，结果如表2所示。
对比例4-6
对比例4-6用于说明对比例1-3提供的多层涂层制品CD1、CD2和CD3对镭雕方法的影响。
按照与实施例12-17相同的方法在对比例1-3提供的多层涂层制品CD1、CD2和CD3镭雕出字母“A”。记录前期调试过程所需的时间、酒精擦洗过程所需的时间和总时间，结果如表2所示。
表2
实施例编号 多层涂层制品编号 所使用的涂料组合物   前期调试过程所需的时间(分钟)   酒精擦洗过程所需的时间(分钟) 总时间(分钟)
  实施例12   D1   A1+B1+A2   2   0.5   2.5
  实施例13   D2   A1+B2+A2   2   0.5   2.5
  对比例4   CD1   A1+A2   8   5   13
  实施例14   D3   A1+B1+A3   1.5   0.5   2
  实施例15   D4   A1+B2+A3   2   0.5   2.5
  对比例5   CD2   A1+A3   10   6   16
  实施例16   D5   A2+B1+A3   2   0.5   2.5
  实施例17   D6   A2+B2+A3   1.5   0.5   2
  对比例6   CD3   A2+A3   9   8   17
从表2所示的结果可以看出，与对比例1-3制得的多层涂层制品CD1、CD2和CD3相比，本发明实施例6-11提供的多层涂层制品D1-D6在镭雕图案时，前期调试过程所需的时间和酒精擦洗过程所需的时间均大大缩短，说明本发明提供的多层涂层制品的生产效率得到了极大的提高。

Claims (14)

1、一种多层涂层制品，该制品包括基体材料和基体材料表面上的多层涂层，该多层涂层从内层到外层依次包括底涂层和面涂层，底涂层和面涂层具有耐醇性，底涂层和面涂层的颜色不同，其特征在于，该多层涂层还包括中间涂层，该中间涂层位于底涂层和面涂层之间并且没有耐醇性。
2、根据权利要求1所述的制品，其中，底涂层、面涂层和中间涂层的厚度各自独立地为3-15微米。
3、根据权利要求1所述的制品，其中，所述底涂层和面涂层各自独立地含有成膜物质、氯醋树脂和调色剂，以及选择性含有的调节剂和/或助剂，以100重量份的成膜物质为基准，氯醋树脂的含量为2-50重量份，调色剂的含量为3-80重量份，调节剂的含量为0-20重量份，助剂的含量为0-20重量份；所述中间涂层含有成膜物质，以及选择性含有的调色剂、调节剂和助剂中的一种或几种，以100重量份的成膜物质为基准，调色剂的含量为0-80重量份，调节剂的含量为0-20重量份，助剂的含量为0-20重量份。
4、根据权利要求3所述的制品，其中，所述底涂层、中间涂层和面涂层中所含的成膜物质各自独立地选自热塑性丙烯酸酯树脂、羟基丙烯酸树脂、自干型醇酸树脂、醛酮树脂中的一种或几种。
5、根据权利要求3所述的制品，其中，所述底涂层和面涂层中所含的氯醋树脂各自独立地选自氯乙烯-乙酸乙烯酯、氯乙烯-乙酸乙烯-羟基丙烯酸酯、氯乙烯-乙酸乙烯-马来酸酯或氯乙烯-乙酸乙烯-乙烯醇酯中的一种或多种；以氯醋树脂的总量为基准，氯醋树脂中氯乙烯的含量为50-95重量％，乙酸乙烯的含量为5-40重量％，羟基丙烯酸酯的含量为0-20重量％，乙烯醇的含量为0-20重量％，马来酸的含量为0-10重量％；氯醋树脂的数均分子量为10000-50000。
6、根据权利要求3所述的制品，其中，所述底涂层、中间涂层和面涂层中所含的调色剂各自独立地选自有机颜料和/或无机颜料。
7、根据权利要求6所述的制品，其中，所述无机颜料为珠光粉和/或荧光粉。
8、根据权利要求3所述的制品，其中，所述底涂层、中间涂层和面涂层中所含的调色剂各自独立地选自色浆和染料中的一种或几种。
9、根据权利要求6所述的制品，其中，所述中间涂层中所含的调色剂为碳黑。
10、根据权利要求3所述的制品，其中，所述底涂层、中间涂层和面涂层中所含的调节剂各自独立地选自醋酸丁酸纤维素和硝化棉；所述底涂层、中间涂层和面涂层中所含的助剂各自独立地选自防沉剂和流平剂。
11、一种多层涂层制品的制备方法，该方法包括在基体材料表面上依次形成底涂层和面涂层，底涂层和面涂层具有耐醇性，底涂层和面涂层的颜色不同，其特征在于，该方法还包括在底涂层和面涂层之间形成中间涂层，该中间涂层没有耐醇性。
12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述底涂层由底涂层涂料组合物形成，面涂层由面涂层涂料组合物形成，中间涂层由中间涂层涂料组合物形成；所述底涂层涂料组合物和面涂层涂料组合物各自独立地含有成膜物质、氯醋树脂、调色剂和稀释剂，以及选择性含有的调节剂和/或助剂，以100重量份的成膜物质为基准，氯醋树脂的含量为2-50重量份，调色剂的含量为3-80重量份，稀释剂的含量为5-150重量份，调节剂的含量为0-20重量份，助剂的含量为0-20重量份；所述中间涂层涂料组合物含有成膜物质和稀释剂，以及选择性含有的调色剂、调节剂和助剂中的一种或几种，以100重量份的成膜物质为基准，稀释剂的含量为5-150重量份，调色剂的含量为0-80重量份，调节剂的含量为0-20重量份，助剂的含量为0-20重量份。
13、根据权利要求12所述的方法，其中，所述底涂层涂料组合物、中间涂层涂料组合物和面涂层涂料组合物中所含的成膜物质各自独立地选自热塑性丙烯酸酯树脂、羟基丙烯酸树脂、自干型醇酸树脂、醛酮树脂中的一种或几种。
14、根据权利要求12所述的方法，其中，所述底涂层涂料组合物和面涂层涂料组合物中所含的氯醋树脂各自独立地选自氯乙烯-乙酸乙烯酯、氯乙烯-乙酸乙烯-羟基丙烯酸酯、氯乙烯-乙酸乙烯-马来酸酯或氯乙烯-乙酸乙烯-乙烯醇酯中的一种或多种；以氯醋树脂的总量为基准，氯醋树脂中氯乙烯的含量为50-95重量％，乙酸乙烯的含量为5-40重量％，羟基丙烯酸酯的含量为0-20重量％，乙烯醇的含量为0-20重量％，马来酸的含量为0-10重量％；氯醋树脂的数均分子量为10000-50000。
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