CN110126409B - 具有金属拉丝效果层的多层膜 - Google Patents
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Abstract
本公开了一种多层膜，所述多层膜由依次叠合制备在一起的丙烯酸树脂膜、锚固吸墨层、拉丝色层、衬色层、银色层、黑色背景层、胶层和ABS膜组成。由于该多层膜具有金属拉丝效果，并且耐性和成型性优良，可应用于汽车内饰，家电和3C产品外壳等高档塑料件的表面装饰。
Description
技术领域
本公开涉及一种多层膜，特别涉及一种具有金属拉丝效果层的多层膜。
背景技术
随着社会的发展，家用电器、汽车、手机等部件都大量采用了塑料件，在塑料件表面采用金属拉丝效果的成型膜片装饰，能表现出高质感的装饰效果，满足高档装饰的需求，尤其是具有三维拉伸成型的汽车内饰件的需求。
目前公知的具有金属效果的拉丝膜都是在PET上做物理拉丝、印刷拉丝或UV树脂层模压拉丝，或与PVC膜等复合成拉丝复合膜，用于装饰板、塑料表面装饰等。采用这些技术的拉丝膜拉伸成型性有限，表面保护性有限，耐久性不足，不能满足汽车内饰具有深度拉伸成型和耐久性应用等领域的要求。
因此，需要一种拉伸成型样式多样、表面保护性强、耐磨损的拉丝膜。
发明内容
本公开要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足之处，提供一种具有金属拉丝效果的多层膜，可用于汽车内饰等耐久性成型部件的表面装饰。
为解决上述技术问题，根据本公开的一个实施例，提供了一种具有金属拉丝效果层的多层膜，其特征在于，所述多层膜由依次叠合制备在一起的丙烯酸树脂膜1、锚固吸墨层2、拉丝色层3、衬色层4、银色层5、黑色背景层6、胶层7和ABS膜8组成，所述锚固吸墨层厚度为0.5-2微米。
根据本公开的一个实施例，所述锚固吸墨层由含有下述重量份数的物质组成的涂布液通过凹版印刷涂布在丙烯酸树脂膜上经过干燥形成：丙烯酸树脂20～30份；苯乙烯-马来酸酐树脂10～15份、聚乙烯醇缩丁醛树脂10～15份；异佛尔酮异氰酸酯4-8份；气相二氧化硅2～5份；溶剂40～54份。
根据本公开的一个实施例，所述丙烯酸树酯膜的厚度在60-125微米。
根据本公开的一个实施例，所述拉丝色层是采用凹版印刷工艺，印刷的淡黑色油墨拉丝层，厚度0.5-2微米。
根据本公开的一个实施例，所述衬色层是凹版印刷的淡棕色膜层，厚度0.5-2微米。
根据本公开的一个实施例，所述银色层是凹版印刷的银色金属膜层，厚度3-5微米。
根据本公开的一个实施例，所述黑色背景层是凹版印刷的黑色膜层，厚度3-6微米，黑色背景层也可印刷成局部图案镂空效果。
根据本公开的一个实施例，所述丙烯酸树脂是Tg在80-120℃的高酸值丙烯酸树脂。
根据本公开的一个实施例，所述苯乙烯-马来酸酐树脂是Tg在60-120℃，酸值在100-300的苯乙烯-马来酸酐树脂。
根据本公开的一个实施例，所述ABS膜的厚度是200-500微米。
根据本公开的一个实施例，所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯的混合溶剂。
根据本公开的一个实施例，提供了一种制备具有金属拉丝效果层的多层膜的方法，所述多层膜由依次叠合制备在一起的丙烯酸树脂膜、锚固吸墨层、拉丝色层、衬色层、银色层、黑色背景层、胶层和ABS膜组成，所述方法包括以下步骤：配制锚固吸墨层涂布液、拉丝色层油墨、衬色层油墨、银色层油墨和黑色背景层油墨；在丙烯酸树脂膜上通过凹版印刷机依次印刷锚固吸墨层、拉丝色层、衬色层、银色层、黑色背景层；在涂布复机上涂布胶层并在线复合ABS膜；并且将以上制备的拉丝多层膜通过高压成型机压制成成型膜片，再放到注塑模具中注塑成型。
根据本公开的一个实施例，提供了一种测试和评价拉丝多层膜的方法，所述多层膜由依次叠合制备在一起的丙烯酸树脂膜、锚固吸墨层、拉丝色层、衬色层、银色层、黑色背景层、胶层和ABS膜组成，所述方法包括以下步骤：观察印刷拉丝多层膜的拉丝线条饱满和清晰程度；对拉丝多层膜进行耐高低温循环特性测试；对拉丝多层膜进行耐热老化性测试；对拉丝多层膜进行耐光照老化性测试；对拉丝多层膜进行耐磨耗性测试；并且根据对拉丝多层膜的观察和测试，分别和评价拉丝多层膜的表观、附着力和耐磨耗性能。
因此，本公开通过对锚固吸墨层中各种组分的选择、用量的调整和各种组分之间的相互作用,在保证具有层间锚固作用的同时，一方面提高了拉丝印刷油墨的转移性，保证了拉丝形貌与印刷版一致；另一方面可降低拉丝印刷层转移后的流平晕色，保证拉丝印刷线条的清晰美观，清晰饱满的拉丝线条与衬色层、金属层组合，形成高质感的金属拉丝效果。
附图说明
下面将结合本公开的有利实施例，参考附图更详细地解释本公开的各方面，在附图中：
图1是根据本公开的一个实施例的一种具有金属拉丝效果层的多层膜的结构示意图；
图2是根据本公开的一个实施例的制备具有金属拉丝效果层的多层膜的方法的流程图；
图3分别是对比例(A)和实施例(B)的具有金属拉丝效果的多层膜测试结果图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开，附图中示出了本公开的示例性实施例。然而，本公开可以以其他不同的形式实施，并且不应该被解释为限于这里所阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并且向本领域技术人员充分传达本公开的范围。
图1是本公开的一个实施例的一种具有金属拉丝效果的多层膜的结构示意图。如图所示，根据本公开的一个实施例，具有金属拉丝效果的多层膜包括依次叠合制备在一起的丙烯酸树脂膜1、锚固吸墨层2、拉丝色层3、衬色层4、银色层5、黑色背景层6、胶层7和ABS膜8。该拉丝色层3、衬色层4、银色层5和黑色背景层6构成拉丝效果层9。
所述丙烯酸树酯膜1的厚度为60-125微米，丙烯酸树脂膜1是以聚甲基丙烯酸甲酯为主成分的薄膜，它具有优异的耐候性和耐磨性，在多层膜的表面具有优异的保护特性，并可根据需要表面压纹处理，实现触感效果，压纹处理采用热辊压工艺，丙烯酸树脂膜1的厚度小于60微米，在印刷过程中极易断片，工艺控制难度大，很难实现规模生产，厚度大于125微米，则成本较高，成型时需要的温度和压力大，也导致复合膜在应用时难展平。
所述锚固吸墨层2设置在丙烯酸树脂膜1与拉丝色层3中间，主要作用是给拉丝色层3的印刷提供优异的基底，确保拉丝色层3印刷过程的转移形貌，并防止拉丝色膜晕色造成的拉丝线条边界的模糊。
锚固吸墨层2的厚度在0.5-2微米，低于0.5微米，吸墨作用不显著，对拉丝形貌的保持作用不明显，厚度大于2微米，透光率下降，拉丝形貌饱满度降低。所述锚固吸墨层2的厚度为0.5-2微米，由含有下述重量份数的物质组成的涂布液涂布在丙烯酸树脂膜1上经过干燥形成：丙烯酸树脂20～30份；苯乙烯-马来酸酐树脂10-15份、聚乙烯醇缩丁醛树脂10-15份；异佛尔酮异氰酸酯4-8份；气相二氧化硅2～5份；溶剂40～54份。
所述丙烯酸树脂是Tg在80-120℃的高酸值丙烯酸树脂。高酸值丙烯酸树脂的主要作用是提供锚固吸墨层2的主体树脂，对气相二氧化硅具有优异的分散效果，并可与异氰酸酯交联，制备耐溶的涂层，在印刷拉丝色层时，溶剂破坏锚固吸墨层2的主体结构，同时具有优良的耐热性能，有利于拉丝形貌在成型注塑过程中保持不变。
苯乙烯-马来酸酐树脂是Tg在60-120℃，酸值在100-300的苯乙烯-马来酸酐树脂，该树脂在锚固吸墨层2中的主要作用是提供优异附着的表面，提高拉丝色层3油墨印刷的转移率，从而提高拉丝形貌的饱满度。
聚乙烯醇缩丁醛是常用的树脂，在锚固吸墨层2中的主要作用是提供柔韧性和层间附着力。而异氟尔酮异氰酸酯是HDI三聚体。气相二氧化硅的主要作用是为锚固吸墨层2提供凸凹表面，同时具备吸附作用，降低拉丝色层3的油墨流平和晕色。锚固吸墨层2使用的溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯的混合溶剂。
拉丝色层3是采用凹版印刷工艺印刷的淡黑色油墨拉丝层，厚度0.5-2微米。印刷凹版辊为拉丝形貌，拉丝线条由粗细线条混合，连续间断结合组成。拉丝色层3是实现拉丝效果的主要涂层，线条的清晰度对拉丝表面形貌有明显的影响。淡黑色油墨拉丝层3的主要成分是耐高温油墨树脂调墨油和黑油墨，印刷拉丝层的油墨粘度一般调整在25-35s之间，确保油墨的转移形貌。拉丝色层3厚度小于0.5微米，拉丝线条饱满度不足，高于2微米，易流平晕色，拉丝线条的清细度下降。
衬色层4是凹版印刷的淡棕色膜层，厚度0.5-2微米。衬色层4的主要作用是给拉丝色层提供组合背景衬色，形成拉丝纹理颜色深浅的分布。衬色层4厚度小于0.5微米，衬色效果下降，衬色层4厚度大于2微米，会造成拉丝线条清晰度的下降。淡棕色油墨衬色层4的主要成分是耐高温油墨树脂调墨油和黑、黄、红油墨，印刷衬色层4的油墨粘度一般调整在15-25s之间。
银色层5是凹版印刷的银色金属膜层，厚度3-5微米，银色层5通过银色油墨印刷，银色中颜料是直径6-12微米的铝银浆，金属层厚度大于5微米，会导致多层膜的层间附着下降，尤其是耐性测试后附着下降明显，金属层厚度小于3微米，遮盖不足，金属效果不显著，影响金属拉丝质感。
黑色背景层6是凹版印刷的黑色背景层，厚度3-6微米，黑色背景层6也可印刷成局部图案镂空效果。黑色背景层6的作用是提高金属拉丝效果的质感,降低注塑材料的影响，通过设置镂空效果，可实现局部透光效果。黑色背景层6厚度小于3微米，遮盖不足，厚度大于6微米印刷表观条道多，影响涂胶复合后的表观。
胶层7是凹版涂布的复合胶层，厚度3-5微米，厚度小于3微米，多层膜的层间附着不足，厚度大于5微米，胶层7表观条道明显，影响复合后的表观。复合胶层7是双组份材料，主要成分有聚酯多元醇、聚酯聚氨酯等，交联剂是多官能异氰酸酯，溶剂为乙酸乙酯。
ABS膜8的厚度是200-500微米。ABS膜8的作用是提供优良的拉伸成形性，在注塑成型时与注塑料结合为一体。图2是根据本公开的一个实施例的制备具有金属拉丝效果层的多层膜的方法的流程图。如图2所示，在步骤S21中，配制锚固吸墨层2涂布液，用4号伏特杯，调整粘度至20-30s。在该步骤中，还配制好印刷需要的拉丝色层3油墨、衬色层4油墨、银色层5油墨和黑色背景层6油墨。
在步骤S22中，在丙烯酸树脂膜上通过凹版印刷机依次印刷锚固吸墨层2、拉丝色层3、衬色层4、银色层5、黑色背景层6。凹版印刷干燥温度在60-85℃，印刷车速30-50m/min。
接下来，在步骤S23中，在涂布复机上涂布胶层7，并在线复合ABS膜8。涂布干燥温度60-80℃，复合温度80-120℃，车速20-50m/min。
在步骤S24中，将以上方法制备得到的拉丝多层膜通过高压成型机压制成成型膜片，再放到注塑模具中注塑成型。
本公开通过对锚固吸墨层2中各种组分的选择、用量的调整和各种组分之间的相互作用,在保证具有层间锚固作用的同时，一方面提高了拉丝印刷油墨的转移性，保证了拉丝形貌与印刷版一致；另一方面可降低拉丝印刷层转移后的流平晕色，保证拉丝印刷线条的清晰美观，清晰饱满的拉丝线条与衬色层、金属层组合，形成高质感的金属拉丝效果。
下面结合实施例对本公开做进一步说明。
对比例
在丙烯酸树脂膜上印刷拉丝色层3及其他层，制备拉丝多层膜。
配制好印刷需要的拉丝色层3油墨、衬色层4油墨、银色层5油墨和黑色背景层6油墨，待用。
在75微米厚丙烯酸树脂膜上通过多色组凹版印刷机依次印刷0.8微米的拉丝色层、0.8微米的衬色层、3微米的银色层、3微米的黑色背景层，凹版印刷干燥温度在75℃，印刷车速30m/min，印刷得到具有金属拉丝效果的丙烯酸树脂膜，然后在涂布复机上涂布胶层，厚度3微米，在线复合425微米的ABS膜，涂布干燥温度60℃，复合温度80℃，车速20m/min，得到多层膜。
将得到的拉丝多层膜通过高压成型机压制成成型膜片，再放到注塑模具中注塑成型，测试各项性能。
实施例1
锚固吸墨层涂布液的配制：
在容器中，首先加入乙酸乙酯、乙酸丁酯，再依次加入上述其它各组分，经高速搅拌，充分溶解分散得到印刷浆料，待用。
配制好印刷需要的拉丝色层油墨、衬色层油墨、银色层油墨和黑色背景层油墨，待用。
在60微米厚丙烯酸树脂膜上通过多色组凹版印刷机依次印刷0.5微米的锚固吸墨层、0.8微米的拉丝色层、0.8微米的衬色层、3微米的银色层、3微米的黑色背景层，凹版印刷干燥温度在75℃，印刷车速30m/min，印刷得到具有金属拉丝效果的丙烯酸树脂膜，然后在涂布复机上涂布胶层，厚度3微米，在线复合425微米的ABS膜，涂布干燥温度60℃，复合温度80℃，车速20m/min，得到多层膜。
将得到的拉丝多层膜通过高压成型机压制成成型膜片，再放到注塑模具中注塑成型，测试各项性能。
实施例2
锚固吸墨层涂布液的配制：
在容器中，首先加入乙酸乙酯、乙酸丁酯，再依次加入上述其它各组分，经高速搅拌，充分溶解分散得到印刷浆料，待用。
配制好印刷需要的拉丝色层油墨、衬色层油墨、银色层油墨和黑色背景层油墨，待用。
在75微米厚丙烯酸树脂膜上通过多色组凹版印刷机依次印刷2微米的锚固吸墨层、2微米的拉丝色层、2微米的衬色层、5微米的银色层、3微米的黑色背景层，凹版印刷干燥温度在75℃，印刷车速30m/min，印刷得到具有金属拉丝效果的丙烯酸树脂膜，然后在涂布复机上涂布胶层，厚度4微米，在线复合425微米的ABS膜，涂布干燥温度60℃，复合温度80℃，车速20m/min，得到多层膜。
将得到的拉丝多层膜通过高压成型机压制成成型膜片，再放到注塑模具中注塑成型，测试各项性能。
实施例3
锚固吸墨层涂布液的配制：
在容器中，首先加入乙酸乙酯、乙酸丁酯，再依次加入上述其它各组分，经高速搅拌，充分溶解分散得到印刷浆料，待用。
配制好印刷需要的拉丝色层油墨、衬色层油墨、银色层油墨和黑色背景层油墨，待用。
在75微米厚丙烯酸树脂膜上通过多色组凹版印刷机依次印刷1微米的锚固吸墨层、0.5微米的拉丝色层、0.5微米的衬色层、3微米的银色层、4微米的黑色背景层，凹版印刷干燥温度在75℃，印刷车速30m/min，印刷得到具有金属拉丝效果的丙烯酸树脂膜，然后在涂布复机上涂布胶层，厚度5微米，在线复合425微米的ABS膜，涂布干燥温度60℃，复合温度80℃，车速20m/min，得到多层膜。
将得到的拉丝多层膜通过高压成型机压制成成型膜片，再放到注塑模具中注塑成型，测试各项性能。
实施例4
锚固吸墨层涂布液的配制：
在容器中，首先加入乙酸乙酯、乙酸丁酯，再依次加入上述其它各组分，经高速搅拌，充分溶解分散得到印刷浆料，待用。
配制好印刷需要的拉丝色层油墨、衬色层油墨、银色层油墨和黑色背景层油墨，待用。
在75微米厚丙烯酸树脂膜上通过多色组凹版印刷机依次印刷1.2微米的锚固吸墨层、0.8微米的拉丝色层、0.8微米的衬色层、4微米的银色层、5微米的黑色背景层，凹版印刷干燥温度在75℃，印刷车速30m/min，印刷得到具有金属拉丝效果的丙烯酸树脂膜，然后在涂布复机上涂布胶层，厚度3微米，在线复合425微米的ABS膜，涂布干燥温度60℃，复合温度80℃，车速20m/min，得到多层膜。
将得到的拉丝多层膜通过高压成型机压制成成型膜片，再放到注塑模具中注塑成型，测试各项性能。
实施例5
锚固吸墨层涂布液的配制：
在容器中，首先加入乙酸乙酯、乙酸丁酯，再依次加入上述其它各组分，经高速搅拌，充分溶解分散得到印刷浆料，待用。
配制好印刷需要的拉丝色层油墨、衬色层油墨、银色层油墨和黑色背景层油墨，待用。
在125微米厚丙烯酸树脂膜上通过多色组凹版印刷机依次印刷0.8微米的锚固吸墨层、0.8微米的拉丝色层、0.8微米的衬色层、3微米的银色层、6微米的黑色背景层，凹版印刷干燥温度在75℃，印刷车速30m/min，印刷得到具有金属拉丝效果的丙烯酸树脂膜，然后在涂布复机上涂布胶层，厚度4微米，在线复合375微米的ABS膜，涂布干燥温度60℃，复合温度80℃，车速20m/min，得到多层膜。
将得到的拉丝多层膜通过高压成型机压制成成型膜片，再放到注塑模具中注塑成型，测试各项性能。
表1是对比例和实施例的具有金属拉丝效果的多层膜测试结果，从测试结果看，本公开的具有金属拉丝效果的多层膜拉丝形貌饱满清晰，而没有锚固吸墨层的拉丝形貌不连续，线条不清晰。且增加锚固吸墨层的多层膜，耐高低温循环后的附着优于直接在丙烯酸树脂膜上印刷的产品。
本公开可用于汽车内饰成型件的表面装饰，也可用于家电、手机等外壳装饰，具有优异的耐久性和高质感的金属拉丝效果。
表1对比例和实施例的具有金属拉丝效果的多层膜测试结果
评价方法如下：
拉丝形貌：拉丝形貌通过电子显微观察，主要观察印刷拉丝线条饱满和清晰程度。
○：拉丝线条饱满，线条过渡连续，边缘清晰，如图3B；
×：拉丝线条不饱满，线条不连续，边缘不清晰，如图3A。
耐高低温循环特性测试方法：成型件采用以下温度循环，-35℃±2℃，5h→23℃±2℃，(50±3)％RH，0.5h→高温条件(90℃)，5h→23℃±2℃，(50±3)％RH，0.5h→50℃±2℃，(95±3)％RH，2h→23℃±2，(50±3)％RH，0.5h后再按顺序重复一遍前四个步骤即可结束。
耐热老化性测试方法：将成型件在90℃高温烘箱中放置168h，在常温放置2h，然后对外观及颜色变化进行评价。
耐光照老化性测试方法：按SAE J2412进行试验,辐照量1240kJ/㎡进行测试。
以上测试结束后，分别评价表观和附着力，表观通过目测评价，附着力用百格法测试。评判标准如下：
表观评价标准：
○：试验后，膜片表面无皱纹；外观无裂纹、断裂、变白、剥离、膨胀；颜色无褪色、光泽变化；表面状态无模糊、变粘、擦拭褪色，有效面无污点等缺陷；
×：试验后，膜片表面出现皱纹或外观有裂纹、断裂、变白、剥离、膨胀；颜色有褪色褪色、光泽变化；表面状态模糊、变粘、擦拭褪色，有效面出现污点等缺陷。
附着力评价标准：
○：百格法，3M610胶带，使胶纸无气泡地紧贴在样板表面，然后沿零部件表面45度方向快速撕下胶纸，无脱落；
×：百格法，3M610胶带，使胶纸无气泡地紧贴在样板表面，然后沿零部件表面45度方向快速撕下胶纸，有1个及以上的小格脱落。
耐磨耗性测试方法：式样在Taber磨耗仪上,采用CS10砂轮,以60±2rpm的速度,5N的负荷摩擦600次，评价标准如下：
○：基材无磨穿，拉丝形貌保持良好；
×：基材磨穿，拉丝形貌被破坏。
综上对比，本公开在塑料件表面采用金属拉丝效果的成型膜片装饰，能表现出高质感的装饰效果，满足高档装饰的需求，尤其是具有三维拉伸成型的汽车内饰件的需求。采用这种技术的拉丝膜拉伸成型样式多样，表面保护性好，且耐磨损，因而能满足诸如汽车内饰这种对深度拉伸成型和耐久性有特殊要求的领域需求。
本发明不限于附图中所示并在说明书中描述的实施例。上述描述仅仅是说明性的，而不限制本发明的范围。从上述说明出发，落入本发明的构思和范围内的许多变型将是显而易见的。
Claims (8)
1.一种多层膜，其特征在于，所述多层膜由依次叠合制备在一起的丙烯酸树脂膜、锚固吸墨层、拉丝色层、衬色层、银色层、黑色背景层、胶层和ABS膜组成，所述锚固吸墨层厚度为0.5-2微米；所述锚固吸墨层由含有下述重量份数的物质组成的涂布液涂布在丙烯酸树脂膜上经过干燥形成：丙烯酸树脂20～30份；苯乙烯-马来酸酐树脂10-15份、聚乙烯醇缩丁醛树脂10-15份；异佛尔酮异氰酸酯4-8份；气相二氧化硅2～5份；溶剂40～54份；所述丙烯酸树脂是Tg在80-120℃的高酸值丙烯酸树脂；其中，所述苯乙烯-马来酸酐树脂是Tg在60-120℃，酸值在100-300的苯乙烯-马来酸酐树脂；所述黑色背景层印刷成具有局部图案镂空效果。
2.根据权利要求1所述的多层膜，其特征在于，所述丙烯酸树脂膜的厚度在60-125微米。
3.根据权利要求1所述的多层膜，其特征在于，所述拉丝色层是采用凹版印刷工艺印刷的淡黑色油墨拉丝层，厚度0.5-2微米。
4.根据权利要求1所述的多层膜，其特征在于，所述衬色层是凹版印刷的淡棕色膜层，厚度0.5-2微米。
5.根据权利要求1所述的多层膜，其特征在于，所述银色层是凹版印刷的银色金属膜层，厚度3-5微米。
6.根据权利要求1所述的多层膜，其特征在于，所述黑色背景层是凹版印刷的黑色背景层，厚度3-6微米。
7.根据权利要求1所述的多层膜，其特征在于，所述ABS膜的厚度在200-500微米。
8.一种制备多层膜的方法，包括权利要求1-7任一所述的多层膜，所述方法包括以下步骤：
配制锚固吸墨层涂布液、拉丝色层油墨、衬色层油墨、银色层油墨和黑色背景层油墨；
在丙烯酸树脂膜上通过凹版印刷机依次印刷锚固吸墨层、拉丝色层、衬色层、银色层、黑色背景层；
在涂布复合机上涂布胶层并在线复合ABS膜；并且
将以上制备的拉丝多层膜通过高压成型机压制成成型膜片，再放到注塑模具中注塑成型。
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