CN104908380B - 一种转移型装饰膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转移型装饰膜，该装饰膜由载体膜、脱离层、触感功能层、着色层、金属层和粘接层组成。采用本发明所述的装饰膜装饰后，工件表面具有天鹅绒般柔软触感效果,表面产生划痕后有良好的自修复功能，提高了该舒适效果的使用持久性。本发明应用于室内装饰材料，如汽车内饰、家电、化妆品容器、盖、包、服装、家具木制品、塑料加工制品、模内成形制品、工艺品、手机、笔记本等电子产品的表面装饰。
Description
技术领域
本发明涉及一种装饰膜，特别涉及一种转移型装饰膜。
背景技术
随着现代人们生活水平逐步提高，手机、平板电脑、笔记本电脑、家用电器等电子产品以及汽车产品已经开始普及，人们对这些产品的外观个性化品质追求日益多样化。另外，室内装饰材料如家具、门墙、门把手局部的个性化装饰也越来越丰富。这些产品的外部表面通常具有个性化的2D、3D图案或特殊的颜色效果，如高档汽车内饰、家具的仿木纹、柔软触感、金属化等特殊效果的外观。要实现这些个性化的外观，通常需要通过特种涂料喷涂技术、热烫印技术、IMD/IMR等工艺技术来实现，热转印、IMR技术已经越来越多地被应用在电子产品及汽车内饰的加工装饰领域，所采用的耗材包括转移型和非转移型装饰膜。装饰膜可以实现的外观有许多，例如，金属效果、木纹效果、磨砂效果、珠光效果、柔软触感效果等，均是通过涂层印刷组合技术实现的。
具有柔软触感的转移型装饰膜在业内还没有广泛应用，传统柔软触感效果主要是通过具有柔软触感的涂料喷涂在电子产品外壳表面来实现触感效果，这些涂料中均采用了天然蛋白质纤维(球状胶原)材料。经过长期的应用，喷涂此类产品能够具有柔软触感的效果,随时间推移，涂层弹性降低，逐渐老化，柔软触感消失或转变为粘着感，严重时出现发黏现象，即柔软触感效果寿命短，影响使用舒适度和持久性。
在热转印或IMD转印加工过程中，需要耐高温冲击和一定压力的装饰膜产品作为配套耗材，传统材料在经受高温及压力时，球状胶原极易被损坏，变性，失去应有的柔软特点，不能较好地适用于热烫印、IMD等热转移领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有使用舒适感和长久性柔软触感的转移型装饰膜，该装饰膜通过层间结构设置，达到触觉感柔软舒适、视觉感柔和的效果，且有良好的耐划伤、耐热、耐老化和抗压性。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：
一种转移型装饰膜，依次设置载体膜、脱离层、触感功能层、着色层和粘接层，所述装饰膜的表面光泽度为100-300Gs；伸长率为300-500％，装饰层形变恢复率为95-100％。
上述转移型装饰膜，在着色层和粘接层之间设置金属镀层。
上述转移型装饰膜，所述触感功能层由触感功能层涂布液经涂布干燥而成，涂布液的配方组成及相应的质量份数为：
上述转移型装饰膜，所述弹性UV树脂是伸长率≥200％的UV固化型聚氨酯树脂，所述有机无机杂化UV树脂是聚氨酯丙烯酸酯齐聚物，其中无机杂化材料是二氧化硅，所述饱和聚酯树脂是伸长率≥800％的弹性热塑性饱和聚酯树脂。
上述转移型装饰膜，所述球形有机硅树脂是具有三维空间网状结构的球状有机硅树脂颗粒，其粒径为1-20μm。
上述转移型装饰膜，脱离层由脱离层涂布液经涂布干燥而成，脱离层涂布液的组成及质量份数为：
所述二氧化硅是粒径为0.5-3μm的气相二氧化硅；
所述二氧化钛粒径为0.05-0.2μm。
上述转移型装饰膜，所述的触感功能层厚度为5-30μm。
上述转移型装饰膜，所述着色层厚度为0.5-1.0μm。
上述转移型装饰膜，所述着色层由着色层涂布液经涂布干燥形成，着色层配比如下：
所述异氰酸酯是TDI或HDI；
所述聚甲基丙烯酸甲酯Tg≥90℃；
所述饱和聚酯树脂软化点不低于120℃的耐温性树脂。
上述转移型装饰膜，所述金属层是厚度为30-50nm的真空蒸镀或溅射镀铝、铜、银、铬、锡层。
有益效果：
1.本发明通过依次载体膜、脱离层、触感功能层、着色层和粘接层的层间设置得到装饰膜，使用时剥离载体膜，脱离层为最外层，由于触感功能层的光泽度为100-300Gs，伸长率为300％-500％，形变恢复率为95％-100％，使得装饰膜具有触觉感柔软舒适、视觉感柔和的效果，如天鹅绒般触感；表面产生划痕后有良好的自修复功能，提高了该舒适效果的使用持久性。加工后使用的物品表面依次裸露脱离层2、触感功能层3，脱离层可提供良好的耐老化、划伤等特性。
2.本发明提供的装饰膜设置着色层，可提供丰富的色彩效果；本发明可在着色层和粘接层之间设置金属层，提供具有金属效果的装饰膜；
3.本发明中的触感功能层涂布液配方中添加适量的弹性UV树脂、饱和聚酯树脂，从而使得装饰膜的触感功能层具有柔软的触感；涂布液配方中的弹性UV树脂能够为涂层提供自修复功能，弹性UV树脂和弹性热塑性饱和聚酯树脂的组合使用使得涂层具有较高的伸长率。本发明触感功能层涂布液中添加球形有机硅树脂，使得到的涂层能长时间保持柔软触感，同时提高涂层的耐性、形变恢复率。另外，在受到外力后，对涂层在拉伸和收缩过程中起润滑作用。
4.本发明提供的装饰膜可应用于干式表面热转印型装饰技术，如热转印、热烫印、薄膜热复合、IMR等工艺制程，这些工艺过程属于干式加工过程，由于其具有高效、简单、生产过程清洁的特点，在表面装饰领域越来越多得被应用，传统喷涂技术将逐步被取代。
附图说明
图1是本发明的层间结构示意图；
图2是触感功能层结构示意图；
图3是球形有机硅树脂结构示意图。
图中各标号表示为：1—载体膜，2—脱离层，3—触感功能层，4—着色层，5—金属镀层，6—粘接层，7—转移装饰层，8—球形有机硅树脂，9—高分子树脂，10—交联网络示意，11—球形有机硅树脂结构示意。
具体实施方式
本发明提供的转移型装饰膜，依次设置载体膜1、脱离层2、触感功能层3、着色层4和粘接层6，使用加工时，剥去载体膜1，将脱离层2、触感功能层3暴露于外，所述的装饰膜的触感功能层的表面光泽度为100-300Gs；触感功能层伸长率为300-500％，形变恢复率为95-100％。
装饰膜的触感功能层的表面光泽度为100-300Gs之间，通过该装饰膜装饰后的工件表面对光线产生漫反射，不产生强反射光线，能够提供较为柔和的视觉感受，具有良好视觉舒适度，比如在汽车内饰件表面上，光泽度高于300Gs，装饰面积较大时，将产生较多的反射光线，司机或乘客的视觉舒适度感下降，即产生室内光污染，甚至影响视野。因此在室内环境中控制良好的视觉舒适度是必要的。
触感功能层伸长率为300-500％能够提供触感柔软的效果，若大于500％，则柔性树脂添加量会增加，影响涂层整体耐热性、耐化学品性、耐老化性能，若小于300％，触感效果、形变恢复率、后期加工特性等会变差。
为了提供装饰膜的金属质感，本发明提供了另一种转移型装饰膜，依次设置载体膜1、脱离层2、触感功能层3、着色层4、金属镀层5和粘接层6，所述的装饰膜的表面光泽度为100-300Gs；触感功能层伸长率为300-500％，形变恢复率为95-100％，金属镀层5的厚度为20-60nm，更优选30-50nm。
触感功能层
本发明的触感功能层由涂布液经涂布干燥、UV固化而成，涂布液的配方组成及质量份数为
其中，弹性UV树脂是指伸长率≥200％的UV固化树脂，优选伸长率≥300％的UV固化树脂。弹性UV树脂能够为涂层提供自修复功能。伸长率≥200％弹性UV树脂可选自湖南岁丰新材料科技发展有限公司的弹性UV固化树脂SF1232、SF1233、SF1234；伸长率≥300％的弹性UV树脂可选自中国涂料株式会社的可UV固化型聚氨酯树脂NO.130M、NO.915M、NO.521C、NO.940C。
有机无机杂化UV树脂是聚氨酯丙烯酸酯齐聚物，其中无机杂化材料为二氧化硅，且不限于二氧化硅，Tg为120℃，挠性、耐热、耐水性能优良不易龟裂，如长兴化学的601X-35等；
弹性热塑性饱和聚酯树脂优选伸长率≥800％的弹性热塑性饱和聚酯树脂，由于伸长率较高，成膜后具有自修复功能。优选宝利邦德实业有限公司生产的热塑型芳香族线性饱和聚酯树脂PE-307、PE-320。
为了实现良好的柔软触感效果，弹性UV树脂是主要组成树脂，其份数为150-170份，搭配伸长率更大的弹性热塑性饱和聚酯树脂15-30份，使得涂层固化后体系具有足够的弹性形变量，若弹性UV树脂组分少于150份，则涂层形变量和自修复功能将受到影响，多于170份，配方中其他UV固化树脂、活性稀释剂等树脂比例相应降低，涂层耐化学品性等性能将减弱；热塑性聚酯树脂含量少于15份，不能有效提高涂层伸长率，多于30份，涂层耐性将下降。
所述的球形有机硅树脂粒径为1-20μm的球状颗粒；球形有机硅树脂是空间网络结构体，搭配上述树脂体系，形成“多层次空间网络结合体”的特殊结构，球形有机硅树脂在拉伸、承压、受热等过程中具有润滑、定型、微弹性的作用，使整个体系在适度范围内产生弹性变形，撤去外界压力、高温等条件后，涂层可恢复原貌。如迈图公司MOMENTIVE,Tospearl120E、TSR9002、DSA-6，产品粒径有1-20μm不同规格，本发明优选5-10μm粒径分布产品作为主体应用，成膜后耐化学品性能最佳，形变恢复率高，手触柔软特性效果最佳，该球形有机硅树脂在各种酮类溶剂、醇类溶剂、石油类溶剂、芳香类溶剂、活性稀释剂中不溶解、不膨胀，极好的抗水性、抗粘连、热稳定性和滑爽性；球形有机硅树脂颗粒在体系中填充在空间网络点中，添加份数过少，不能很好的支撑涂层，包括耐温性、耐化学品性也将降低，对涂层变形过程的润滑作用降低，添加量过多则会导致涂层脆性提升，影响涂层形变量和伸长率，最终影响柔软触感体验。
所述活性稀释剂是TPGDA和PET3A的混合物；季戊四醇三丙烯酸酯(PET3A)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)为活性稀释剂，在体系中起到降低粘度、提高印刷涂布适应性、促进固化的作用，TPGDA具有良好柔韧性，PET3A可以加快反应速率，并提供较多活性交联点；
光引发剂
184、TPO、369、819中的几种组成，构成200-400nm范围波段均有吸收的引发体系，可在涂层较厚时实现良好的引发效率和深层固化效果。
根据本发明特点，触感功能层厚度为5-30μm，其中弹性UV树脂有部分活性点可通过活性稀释剂交联反应与有机无机杂化树脂连接，形成三维网络结构，该网络结构搭配伸长率更大的聚酯树脂成膜后伸长率为300-500％，由于弹性UV树脂本身具有可自修复性，该功能层具有一定的自修复功能，在被钢丝绒或指甲划过后产生的划痕在一定时间内可以自修复恢复原貌。
柔软触感的转移型装饰膜，经过加工后，装饰的工件表面具有如天鹅绒般触感或橡胶表面的柔软触感，表面产生划痕后有良好的自修复功能；提高了该舒适效果的使用持久性。视觉柔和效果是指通过该装饰膜装饰后的工件表面对光线产生漫反射，没有强反射部分，不产生强反射光线，整个装饰层表面光泽度为100-300Gs，具有良好视觉舒适度。
脱离层
为了在加工过程中装饰层能实现转移，在触感功能层和载体膜PET之间设置脱离层2，其组成及质量份数为：
脱离层中添加聚氨酯、硅酮树脂使得涂层具有一定的柔软度，在热压加工过程中具有较好的脱离性；添加纤维素树酯使得涂层有一定的耐热特性，易于从载体膜上脱离；添加气相二氧化硅、二氧化钛，得到较好的抗划伤性和消光性；添加紫外吸收剂可提高涂层的耐老化性能。
脱离层厚度为0.5-1.0μm，提供良好的柔软触感体验，厚度低于0.5μm，则易出现脱离不完整的情况，涂层的耐划性、抗老化性、视觉柔和效果体验将不能很好地体现。厚度高于1.0μm，将削弱触感功能层的柔软触感体验。
其中聚氨酯树脂伸长率不低于100％，如拜耳材料科技的540/1、540/3、540/4，帝斯曼的U-475、U-431、U-395等；纤维素树脂优选Tg在150℃左右的树脂，主要是由于Tg在150℃左右的纤维素树脂成膜后耐热变形性好，如伊士曼的CAP504等；硅酮树脂成膜后硬度不高于3B，软化点≥90℃，如道康宁的RSN-0409HS resin，铅笔硬度≤3B；二氧化硅为具有消光作用的气相法二氧化硅，经过研磨制成涂布液后，其粒径为0.5-3μm；添加后涂层具有哑光效果，使装饰层表面光泽度降低；二氧化钛为具有遮盖性及紫外吸收功能的白色填料，经过研磨制成涂布液后，其粒径为0.05-0.2μm。
着色层
本发明通过设置着色层4可以实现多种所需要的色彩效果，所述着色层由聚甲基丙烯酸甲脂、饱和聚酯树脂、异氰酸酯固化剂、染料、氧化铁颜料、炭黑、二氧化钛、气相二氧化硅等组成，也可通过其他成熟技术来实现多种色彩效果。如在配方体系中添加炭黑，制成涂层后，形成黑色质感效果；添加染料形成红色、黄色、蓝色、绿色等光亮色彩效果；添加氧化铁颜料形成红、黄、蓝等效果。
着色层配比如下：
所述异氰酸酯是TDI或HDI；
所述聚甲基丙烯酸甲酯Tg≥90℃，如德固赛的LP 50/01等，帝斯曼的B-842等；
所述饱和聚酯树脂软化点不低于120℃的耐温性树脂，如台精化学的E-368、E-370等；
着色层厚度为0.5-1.0μm。
金属镀层
本发明金属镀层是真空蒸镀或溅射镀铝、铜、银、铬、锡、金或其合金等，本发明也可以不包含此金属层。金属镀层厚度为20-60nm，更优选30-50nm。
粘接层
本发明粘接层是由苯乙烯丙烯酸共聚树脂、EVA、氯醋树脂、氯化橡胶、气相二氧化硅、二氧化钛、纳米碳酸钙中的几种组成。主要由热熔胶体系和无机填料组成。热熔胶体系由热熔树脂组成，如EVA、苯乙烯丙烯酸共聚树脂(苯丙树脂)、氯醋树脂、萜烯树脂中的一种或几种组分作为粘结热熔胶层。
粘接层在热和压力作用下可以对有机玻璃PMMA、ABS、AS、PC、PP、PS、PVC等工程塑料件及塑料薄膜、木制品、金属制品表面具有良好的附着性能。无机填料由气相二氧化硅、二氧化钛、纳米碳酸钙中的一种或几种混合填料组成，添加在热熔胶树脂中提供粘接层对金属层的遮盖性，使粘接层具有一定的挺度、硬度，提高涂层的断裂强度，结合金属层或着色层起到支撑膜体的作用。
下面结合实施例对本发明做进一步说明
实施例1
采用厚度为70μm的PET载体膜，在该载体膜的一面上依次涂布厚度为0.5μm的脱离层，厚度为30μm的触感功能层，厚度为0.5μm的着色层。
①脱离层中各组分及其重量份数如下：
②触感功能层采用UV固化型体系，各组分及其重量份数如下：
③着色层各组分及其重量份数如下
④在着色层上采用真空蒸镀工艺，蒸镀铝层，厚度为40nm。
⑤粘接层按照常规方法配置成涂布液，涂布于镀铝层上；
对按照上述方案制备的装饰膜进行应用加工，并进行性能测试，测试数据见表1。
实施例2
采用厚度为50μm的PET载体膜，在该载体膜的一面上依次涂布厚度为0.8μm的脱离层，厚度为25μm的触感功能层，厚度为0.8μm的着色层。
①脱离层中各组分及其重量份数如下：
②触感功能层采用UV固化型体系，各组分及其重量份数如下：
③着色层各组分及其重量份数如下：
④在着色层上采用真空蒸镀工艺，蒸镀银层，镀银厚度为45nm。
⑤粘接层按照常规方法配置成涂布液，涂布于镀银层上；
对按照上述方案制备的装饰膜进行应用加工，并进行性能测试，测试数据见表1。
实施例3
采用厚度为35μm的PET载体膜，在该载体膜的一面上依次涂布厚度为1.0μm的脱离层，厚度为20μm的触感功能层，厚度为0.5μm的着色层。
①脱离层中各组分及其重量份数如下：
②触感功能层采用UV固化型体系，各组分及其重量份数如下：
③着色层各组分及其重量份数如下
④在着色层上采用真空蒸镀工艺，蒸镀铜层，镀铜厚度为30nm。
⑤粘接层按照常规方法配置成涂布液，涂布于镀铜层上；
对按照上述方案制备的装饰膜进行应用加工，并进行性能测试，测试数据见表1。实施例4
采用厚度为25μm的PET载体膜，在该载体膜的一面上依次涂布厚度为1.0μm的脱离层，厚度为10μm的触感功能层，厚度为1.0μm的着色层。
①脱离层中各组分及其重量份数如下：
②触感功能层采用UV固化型体系，各组分及其重量份数如下：
③着色层各组分及其重量份数如下
④在着色层上采用真空蒸镀工艺，蒸镀铝层，镀铝厚度为50nm。
⑤粘接层按照常规方法配置成涂布液，涂布于镀铝层上；
对按照上述方案制备的装饰膜进行应用加工，并进行性能测试，测试数据见表1。实施例5
采用20μmPET载体膜，在该载体膜的一面上依次涂布厚度为0.5μm的脱离层，厚度为5μm的触感功能层，厚度为1.0μm的着色层。
①脱离层中各组分及其重量份数如下：
②触感功能层采用UV固化型体系，各组分及其重量份数如下：
③着色层各组分及其重量份数如下
④粘接层按照常规方法配置成涂布液，涂布于着色层上；
对按照上述方案制备的装饰膜进行应用加工，并进行性能测试，测试数据见表1。
对比例
采用传统技术，在塑料工件表面喷涂柔软触感涂料，经烘干固化后制成样本。
本发明实施方式为先制备脱离层、触感功能层、着色层油墨，然后依次通过印刷或涂布方式，采用辊对辊方式施加在选定的PET载体膜上，先在PET载体膜上涂布脱离层，在脱离层上涂布触感功能层，在触感功能层上印刷着色层、采用真空蒸镀方式在着色层上蒸镀金属层，在金属镀层涂布粘接层，即制备成本发明所述装饰膜成品；或不采用镀金属层在着色层上直接涂布粘接层。
表1：各实施例的性能数据表
表中，各项性能的测试方法如下：
1.形变恢复率：
通过手触按压或圆形硬物按压转印加工后的工件或薄膜表面，与传统涂料制成品同步比较，撤去外力，5分钟后测试变形后的涂层恢复到原来厚度尺寸的百分比，不低于95％，即可认为该装饰膜形变恢复率达到应用要求。
2.视觉柔和效果
采用60°角光泽度仪测试装饰后的工件表面光泽度。
3.耐划伤性
用钢丝绒或指甲划过装饰层表面后产生细划痕，表面划痕消失恢复原状需要的时间。
4.耐酒精性
负重750g棉布蘸酒精擦拭，擦破表面涂层或形变恢复率发生明显下降的次数。
5.耐人工汗液浸泡
将加工后的工件浸泡在人工汗液中，表面失去柔软触感效果或颜色发生变化的时间。
6.耐老化性能
将加工后的工件放置在温度为50℃，湿度为90％的老化箱中，配合氙灯老化箱放置，观察表面失去柔软触感效果或颜色发生变化的时间。
Claims (8)
1.一种转移型装饰膜，依次设置载体膜（1）、脱离层（2）、触感功能层（3）、着色层（4）和粘接层（6），其特征在于，所述的装饰膜的表面光泽度为100-300Gs；伸长率为300-500%，装饰层形变恢复率为95-100%；
在着色层（4）和粘接层（6）之间设置金属镀层（5）；
所述的触感功能层由触感功能层涂布液经涂布干燥而成，涂布液的配方组成及相应的质量份数为：
弹性UV树脂 150-170份
有机无机杂化UV树脂 50-60份
饱和聚酯树脂 15-30份
活性稀释剂 75-85份
光引发剂 20-30份
球形有机硅树脂 35-40份
丁酮 600-620份。
2.根据权利要求1所述的转移型装饰膜，其特征在于，所述弹性UV树脂是伸长率≥200%的UV固化型聚氨酯树脂，所述有机无机杂化UV树脂是聚氨酯丙烯酸酯齐聚物，其中无机杂化材料是二氧化硅，所述饱和聚酯树脂是伸长率≥800%的弹性热塑性饱和聚酯树脂。
3.根据权利要求2所述的转移型装饰膜，其特征在于，所述球形有机硅树脂是具有三维空间网状结构的球状有机硅树脂颗粒，其粒径为1-20μm。
4.根据权利要求3所述的转移型装饰膜，其特征在于，脱离层由脱离层涂布液经涂布干燥而成，脱离层涂布液的组成及质量份数为：
聚氨酯树脂 30-50份
纤维素树脂 20-30份
硅酮树脂 10-20份
二氧化硅 10-15份
二氧化钛 4-9份
紫外线吸收剂 1-1.5份
丁酮 280-420份
环己酮 500-640份
所述二氧化硅是粒径为0.5-3μm的气相二氧化硅；
所述二氧化钛粒径为0.05-0.2μm。
5.根据权利要求4所述的转移型装饰膜，其特征在于，所述触感功能层厚度为5-30μm。
6.根据权利要求5所述的转移型装饰膜，其特征在于，所述着色层厚度为0.5-1.0μm。
7.根据权利要求6所述的转移型装饰膜，其特征在于，所述着色层由着色层涂布液经涂布干燥形成，着色层配比如下：
聚甲基丙烯酸甲酯 55-70份
饱和聚酯树脂 110-125份
异氰酸酯 20-25份
颜料 35-40份
溶剂 660-760份
所述异氰酸酯是TDI或HDI；
所述聚甲基丙烯酸甲酯Tg≥90℃；
所述饱和聚酯树脂软化点不低于120℃的耐温性树脂。
8.根据权利要求7所述的转移型装饰膜，其特征在于，所述金属镀层是厚度为30-50nm的真空蒸镀或溅射镀铝、铜、银、铬、锡层。
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