CN102501421B - 一种模内装饰用磨砂硬化膜 - Google Patents

Abstract

一种模内装饰用磨砂硬化膜，它包括支持体和透明硬化层，它通过压印和二次紫外固化，在透明硬化层上压印凹凸花纹；所述透明硬化层厚度为10～20微米；按重量份计，所述透明硬化层包括：35～50份的聚氨酯丙烯酸预聚物，1～10份的接枝改性的丙烯酸单体，0.5～7份的光引发剂，0.05～2份的流平剂；30～60份的溶剂。本发明提供的产品既产生了磨砂效果，解决了现有产品存在的印刷图案色彩不正、不透问题，又满足IMD的成型拉伸性能的要求。可广泛应用于产品的表面装饰。

Description

一种模内装饰用磨砂硬化膜

技术领域

本发明属于模内装饰（IMD）技术领域，特别涉及一种模内装饰用磨砂硬化膜。

背景技术

模内装饰（IMD）是指产品在模具内射出成型时，其产品表面同时形成具有装饰图案的工艺技术，一般是预先形成一具有装饰图案的薄膜，然后对该形成有装饰图案的薄膜进行热压成型以形成预定的形状，将该薄膜进行裁切后再置于射出成型模具的模穴内，最好将熔融材料注入模穴内，薄膜与熔融材料相结合并形成具有装饰图案的产品。采用模内装饰所制得的产品，其外观较射出成型后再采用涂装而形成图案的产品具有更强的实体感，并且，图案不存在褪色、脱落等不良现象发生，其广泛用于制造各类产品的外壳。

通常，室内家电装饰的IMD产品以高光泽、透明型硬化膜为主，但这种产品在有些场所，如户外或有灯光的环境下使用时常常遇到由于板材表面反光而造成“眩光”污染，“眩光”污染严重影响IMD产品图案可视性和产品的应用领域。另外，随着人们消费审美观念多元化，人们越来越倾向于用哑光面板材料进行室内家电装饰。这样一来，哑光、防眩光或磨砂效果的IMD硬化膜逐渐进入人们的视线。

目前，对硬化进行哑光或防眩光处理，其通常采用的技术手段是在硬化涂层中添加防眩粒子，通过防眩粒子对表面光的漫反射作用达到硬化膜表面呈哑光或磨砂视觉效果。但是，由于所添加的防眩粒子与涂层树脂材料不同属一类物质，其折光系数存在一定差异，防眩粒子会对透射光造成一定程度的折射、大角度散射和吸收，使硬化膜的透光性能会受影响，直接造成IMD印刷图案的清晰度不佳，简单的说就是印刷图案色彩不正、不透，比如黑底不黑、出现灰黑等。

另外，IMD产品在成型时须经过冲压、成型、注塑等过程，如何更好地平衡膜的成型性（柔软性）和表面硬度这一对相互矛盾的性能也已成为IMD业内技术关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述技术存在的缺点，提供一种模内装饰用磨砂硬化膜。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种模内装饰用磨砂硬化膜，包括支持体和透明硬化层，它通过压印和二次紫外固化，在透明硬化层上压印凹凸花纹；所述透明硬化层厚度为10～20微米；按重量份计，所述透明硬化层包括：35～50份的聚氨酯丙烯酸预聚物，1～10份的接枝改性的丙烯酸单体，0.5～7份的光引发剂，0.05～2份的流平剂；30～60份的溶剂。

所述压印和一次紫外固化同时进行。

所述二次紫外固化的紫外照度为300～500mj/cm2。

所述聚氨酯丙烯酸预聚物为含3官能度以上脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂或芳香族聚氨酯丙烯酸树脂。

所述接枝改性的丙烯酸单体为为乙氧基、甲氧基或己内基等改性且具有3官能度以上的丙烯酸单体。

所述流平剂为有机硅氧烷或有机硅改性的丙烯酸流平剂。

所述溶剂可以是丁酮、乙醇、异丙醇、甲苯、二甲苯、甲基异丁基酮、乙基溶纤素或它们的组合物。

与现有技术相比，本发明通过压印和二次紫外固化工艺在透明硬化层上压印凹凸花纹、控制硬化层厚度和透明硬化层涂覆配方的组合使用，使本发明提供的产品既产生了磨砂效果，解决了现有产品存在的印刷图案色彩不正、不透问题，又满足IMD的成型拉伸性能的要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不限于此。

实施例1

DH-408                   35.0份，

EM2411                   1.0份，

184                       2.0份，

Levaslip 410              2.0份，

丁酮                      30.0份，

乙基溶纤剂                30.0份，

向35份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物（深圳鼎好光化科技有限公司制造，商品名：DH-408）和1.0份的乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯单体（长兴化学工业股份有限公司制造，商品名：EM2411）中,加入2.0份的具有聚二甲基硅氧烷骨架结构的流平剂（由德谦（上海）化学有限公司制造；商品名：Levaslip 410），并添加2.0份的光引发剂（由天津天骄化工有限公司制造；商品名：184），用60份的包含相对重量用量为1:1的丁酮和乙基溶纤剂的混合溶剂稀释，得到涂布物料。

将制得的涂布物料施加至作为底材薄膜，厚度为125微米光学级的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜的一个面上，在70℃对形成的涂层干燥2min之后，用压花辊进行压花成型同时用紫外光照度为300mJ/cm2的紫外光从薄膜的背面进行1次UV固化，剥离后再继续用紫外照度为350mJ/cm2的紫外光进行2次UV固化，得到硬化层厚度为16微米的模内装饰用磨砂硬化膜。评估结果列于表1中。

实施例2

UXE1000                   40.0 份，

EM2411                    8.0份，

1173                       6.0份，

Levaslip 410               1.0份，

丁酮                       22.5份，

乙基溶纤剂                 22.5份，

向40.0份的聚氨酯丙烯酸酯预聚物（化药化工（无锡）有限公司制造，商品名：UXE1000）和8.0份的乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯单体（长兴化学工业股份有限公司制造，商品名：EM2411）中,加入1.0份的具有聚二甲基硅氧烷骨架结构的流平剂（由德谦（上海）化学有限公司制造；商品名：Levaslip 410），并添加6.0份的光引发剂（由天津天骄化工有限公司制造；商品名：1173），用45份的包含相对重量用量为1:1的丁酮和乙基溶纤剂的混合溶剂稀释，得到涂布物料。

将制得的涂布物料施加至作为底材薄膜，厚度为125微米光学级的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜的一个面上，在90℃对形成的涂层干燥1.5min之后，用压花辊进行压花成型同时用紫外光照度为400mJ/cm2的紫外光从薄膜的背面进行1次UV固化，剥离后再继续用紫外照度为500mJ/cm2的紫外光进行2次UV固化，得到硬化层厚度为12微米的模内装饰用磨砂硬化膜。评估结果列于表1中。

实施例3

UX-5000                   50.0份，

DPCA-60                   10.0份，

184                       7.0份，

BYK 307                   1.5份，

丁酮                      15份，

甲基异丁基酮              15份，

向50.0份的聚氨酯丙烯酸酯预聚物（化药化工（无锡）有限公司制造，商品名：UX-5000）和10.0份已内基改性的双季戊四醇6丙烯酸树脂（化药化工（无锡）有限公司制造，商品名：DPCA-60）中,加入1.5份具有聚二甲基硅氧烷骨架结构的流平剂（毕克化学制造；商品名：BYK 307），并添加7.0份的光引发剂（由天津天骄化工有限公司制造；商品名：184），30重量份包含相对重量用量为1:1的丁酮和甲基异丁基酮的混合溶剂稀释，得到涂布物料。

将制得的涂布物料施加至作为底材薄膜，厚度为125微米光学级的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜的一个面上，在80℃对形成的涂层干燥1.5min之后，用压花辊进行压花成型同时用紫外光照度为350mJ/cm2的紫外光从薄膜的背面进行1次UV固化，剥离后再继续用紫外照度为400mJ/cm2的紫外光进行2次UV固化，得到硬化层厚度为20微米的模内装饰用磨砂硬化膜。评估结果列于表1中。

实施例4

DH-328                   45.0份，

DPCA-60                  5.0份，

184                       0.5份，

BYK 354                   1.0份，

丁酮                      25份，

甲基异丁基酮              25份，

向45份的聚氨酯丙烯酸酯预聚物（深圳鼎好光化科技有限公司制造，商品名：DH-328 0）和5.0份已内基改性的双季戊四醇6丙烯酸树脂（化药化工（无锡）有限公司制造，商品名：DPCA-60）中,加入1.0份具有聚二甲基硅氧烷骨架结构的流平剂（毕克化学制造；商品名：BYK 354），并添加0.5份的光引发剂（由天津天骄化工有限公司制造；商品名：184），50份包含相对重量用量为1:1的丁酮和甲基异丁基酮的混合溶剂稀释，得到涂布物料。

将制得的涂布物料施加至作为底材薄膜，厚度为125微米光学级的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜的一个面上，在70℃对形成的涂层干燥2min之后，用压花辊进行压花成型同时用紫外光照度为400mJ/cm2的紫外光从薄膜的背面进行1次UV固化，剥离后再继续用紫外照度为450mJ/cm2的紫外光进行2次UV固化，得到硬化层厚度为10微米的模内装饰用磨砂硬化膜。评估结果列于表1中。

实施例5

DH-328                     40.0份，

EM2421                    7.0份，

184                        5.0份，

BYK 354                    0.5份，

丁酮                       20.0份，

二甲苯                     27.5份，

向40.0份的聚氨酯丙烯酸酯预聚物（深圳鼎好光化科技有限公司制造，商品名：DH-328 0）和7.0份的丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯单体（长兴化学工业股份有限公司制造，商品名：EM2421）中,加入0.5份具有聚二甲基硅氧烷骨架结构的流平剂（毕克化学制造；商品名：BYK 354），并添加5.0份的光引发剂（由天津天骄化工有限公司制造；商品名：184），并用20.0重量份的丁酮和27.5重量份的二甲苯混合溶剂进行稀释得到涂布物料。

将制得的涂布物料施加至作为底材薄膜，厚度为125微米光学级的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜一个面上，在70℃对形成的涂层干燥2min之后，用压花辊进行压花成型同时用紫外光照度为400mJ/cm2的紫外光从薄膜的背面进行1次UV固化，剥离后再继续用紫外照度为450mJ/cm2的紫外光进行2次UV固化，得到硬化层厚度为15微米的模内装饰用磨砂硬化膜。评估结果列于表1中。

对比例1

DH-408                   5.0份，

EM-2411                  39.0份，

二氧化硅（100 P）         8.0份，

184                       3.2份，

Levaslip 410              0.8份，

丁酮                      22.0份，

乙基溶纤剂                22.0份，

向5份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物（深圳鼎好光化科技有限公司制造，商品名：DH-408）和40份的乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯单体（长兴化学工业股份有限公司制造，商品名：EM-2411）中,加入8.0份二氧化硅粒子（天津化工研究院制造，粒径大小为2-3微米，商品名：100P）和0.8份的具有聚二甲基硅氧烷骨架结构的流平剂（由德谦（上海）化学有限公司制造；商品名：Levaslip 410），并添加3.2份的光引发剂（由天津天骄化工有限公司制造；商品名：184），用44份的包含相对重量用量为1:1的丁酮和乙基溶纤剂的混合溶剂稀释，得到涂布物料。

将制得的涂布物料施加至作为底材薄膜，厚度为125微米光学级的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜（中国乐凯胶片集团公司制造，商品名；PG12-125）的一个面上。在70～90℃对形成的涂层干燥2min之后，以250mJ/cm2的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化形成防眩硬涂层，防眩硬涂层的厚度为3.5微米。所获得的防眩光膜的评估结果列于表1中。

对比例2

SM6101                   20.0份，

EM-2411                  25.0份，

184                       3.2份，

BYK333                   1.0份，

丁酮                      21.4份，

乙基溶纤剂                21.4份，

根据与实施例1相同的步骤制备防眩光膜，所不同的是，用20重量份另一双酚A环氧树脂预聚物[江苏三木化工有限公司，商品名：SM6101]替代DH-408；将0.8份的流平剂Levaslip 410更换为1.0重量份的BYK-333。

向20份的双酚A环氧树脂预聚物（江苏三木化工有限公司，商品名：SM6101）和40份的乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯单体（长兴化学工业股份有限公司制造，商品名：EM-2411）中,加入1.0重量份的流平剂BYK-333，并添加3.2份的光引发剂（由天津天骄化工有限公司制造；商品名：184），用42.8份的包含相对重量用量为1:1的丁酮和乙基溶纤剂的混合溶剂稀释，得到涂布物料。

将制得的涂布物料施加至作为底材薄膜，厚度为125微米光学级的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜（中国乐凯胶片集团公司制造，商品名；PG12-125）的一个面上。在70～90℃对形成的涂层干燥2min之后，样片进入压花辊进行压花成型同时以200mJ/cm2的光量，从背面对样片进行1次UV固化剥离，成型好的样片再继续通过紫外线250mJ/cm2的光量，对样片进行2次UV固化形成防眩硬涂层，防眩硬涂层的厚度为15微米。所获得的防眩光膜的评估结果列于表1中。

表1：性能数据表

表中各相关性能测试方法如下：

1.透光率、雾度测试：

利用雾度计[由日立公司 制造；型号：“U3000”]，测量总的透光率（Tt）和雾度（H）。

2.铅笔硬度测试：

根据标准GB/T6739－1996的方法，利用通过铅笔刮擦的涂膜硬度测试仪[由上海普申化工机械有限公司；型号：“BY”]测量铅笔硬度。。

3.涂层附着力测试：

硬涂膜的硬化层表面用切割器切成100个断面线，其中每个断面线的尺寸是1mm×1mm，随后以2.0Kg力将3M-610型专业测试胶带（3M公司）粘附到划格防眩硬涂层表面上。3min后以180°角将3M胶带从该表面剥离。涂层附着力根据数出留在基材上的硬化层的断面线的数目进行评估，计为“m/100”。

4.RCA耐磨性测试：

防眩硬涂层的表面用RCA纸带耐磨机进行测试，其负重为100g/cm2。观察被摩擦过防眩光膜表面的被磨损情况进行评估，以不被磨损见底的最多摩擦次数进行计量评估，如涂膜面被磨损到30次未出现涂膜见底，而31次开始出现见底，则该磨砂硬化膜的RCA耐磨性计为“30次”。

5.耐卷曲性测试：

将样片裁成：长10cm×宽2cm形状的长条，以防眩光膜向外，于直径分别为2.0mm的钢棒上缠绕，后依次展开，观察硬化表面的细裂纹情况，并根据以下标准进行评估：

未见裂纹、开裂及涂层脱落                 计为“◎”，

仅出现极轻微的裂纹                       计为“○”，

出现轻微的裂纹、未见开裂和涂层脱落       计为“△”，

出现明显的裂纹、开裂和涂层脱落           计为“×”。

6.拉伸成形性测试：

将不同防眩光膜样片按照7-8mm高度和90°角进行成型拉伸，观察拉伸后不同弯曲面下硬化面是否有裂纹、开裂及涂层脱落弊病，并根据以下标准进行评估：

未见裂纹、开裂及涂层脱落                 计为“◎”，

仅出现极轻微的裂纹                       计为“○”，

出现轻微的裂纹、未见开裂和涂层脱落       计为“△”，

出现明显的裂纹、开裂和涂层脱落           计为“×”。

7.黑密度测试：

    表征硬化膜通透性的一种方法，具体是将样品背面用帝国ITX热固型黑墨刷10微米厚度，再用X-Rite光密度计从硬化面测试反射密度，通过反射密度大小评价硬化膜透光性和通透性。

Claims (3)

1.一种模内装饰用磨砂硬化膜，包括支持体和透明硬化层，其特征在于，通过压印和二次紫外固化，在透明硬化层上压印凹凸花纹；所述透明硬化层厚度为10～20微米；所述透明硬化层采用如下重量份的物质制成：35～50份的聚氨酯丙烯酸预聚物，1～10份的接枝改性的丙烯酸单体，0.5～7份的光引发剂，0.05～2份的流平剂；30～60份的溶剂；

所述压印和一次紫外固化同时进行；

所述二次紫外固化的紫外照度为300～500mj/cm²；

所述聚氨酯丙烯酸预聚物为含3官能度以上脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂或含3官能度以上芳香族聚氨酯丙烯酸树脂；

所述接枝改性的丙烯酸单体为乙氧基、甲氧基或己内基改性、且具有3官能度以上的丙烯酸单体。

2.根据权利要求1所述模内装饰用磨砂硬化膜，其特征在于，所述流平剂为有机硅氧烷或有机硅改性的丙烯酸流平剂。

3.根据权利要求2所述模内装饰用磨砂硬化膜，其特征在于，所述溶剂是丁酮、乙醇、异丙醇、甲苯、二甲苯、甲基异丁基酮、乙基溶纤素中的一种或其组合物。