專利名稱：：一種具有全息圖案的材料的制備方法一種具有全息圖案的材料的制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種具有全息圖案的材料的制備方法。
背景技術：
：隨著全息技術的飛速發展，模壓全息技術也應運而生，它是一種將光學、電子機械、表面化學、工藝美術及浮雕印刷等多學科集于一體的綜合性現代高新技術。傳統的全息轉移薄膜由基底膜、離型層、信息層、介質鍍層和熱熔膠層組成，在發生轉移時，膜連帶離型層與信息層分離，從而使信息層暴露在轉移樣品表面，由于信息層表面無任何保護，在長時間使用后，容易產生圖案磨損或侵蝕的現象，與底材結合后影響材料的品質。因此，改進后的全息轉移薄膜在離型層和信息層之間加入了保護層，以此減小磨擦和其他物質的腐蝕對信息層造成的損害。通常，該保護層一般是由固化后具有一定耐磨性能的涂料形成。為形成具有一定耐磨性能的涂層，一般采用的是熱固化涂料或光固化涂料。然而，當用于如手機外殼、按鍵、汽車外殼、家電的面板外殼等品質要求較高的表面裝飾材料時，普通熱固化涂料的耐磨性和耐腐蝕性不夠；相比于普通的熱固化涂料，光固化涂料的耐磨性及耐腐蝕性優異。但光固化涂料在光照完全固化后會產生較大的體積變化，使全息轉移薄膜與底材結合后得到的具有全息圖案的材料的品質難以得到保證。
發明內容為了克服上述問題，本發明提供了一種具有全息圖案的材料的制備方法，通過該方法制備的具有全息圖案的材料的耐磨層具有較高的耐磨性及耐腐蝕性，可有效地保護全息圖案不被磨損侵蝕，同時制備工藝簡單，與底材結合后的良品率高。本發明公開了一種具有全息圖案的材料的制備方法，包括在基底膜上依次形成離型層、耐磨層、信息層和介質層，得到全息轉移薄膜，再將全息轉移薄膜在介質層一側與底材結合，其中，形成耐磨層的方法為在離型層表面涂覆耐磨層涂料，然后將耐磨層涂料半固化；在全息轉移薄膜與底材結合后將耐磨層完全固化，得到具有全息圖案的材料。通過本發明公開的方法制備的具有全息圖案的材料中，所述離型層厚度為0.1-2um，所述耐磨層厚度為l-10um，所述信息層厚度為0.5-5um，所述介質層厚度為O.Ol-lum。本發明公開的制備方法還包括在形成介質層之后，全息轉移薄膜與底材結合之前在介質層上形成一粘結層，所述粘結層厚度為0.5-5um。與現有技術中的具有全息圖案的材料相比，通過本發明公開的方法制備的具有全息圖案的材料在保證了材料耐磨性及耐腐蝕性的前提下，避免了耐磨層涂料在固化過程中的變形，提高了產品質量。圖1為通過本發明公開的全息轉移薄膜的結構示意圖；圖2為本發明公開的制備方法的流程圖。附圖1中，1為基底膜、2為離型層、3為耐磨層、4為信息層、5為介質層、6為粘結層。具體實施方式本發明公開了一種具有全息圖案的材料的制備方法，包括在基底膜上依次形成離型層、耐磨層、信息層和介質層，得到全息轉移薄膜，再將全息轉移薄膜在介質層一側與底材結合，其中，形成耐磨層的方法為在離型層表面涂覆耐磨層涂料，然后將耐磨層涂料半固化；在全息轉移薄膜與底材結合后將耐磨層完全固化，得到具有全息圖案的材料。所述基底膜可以為本領域常用的各種透明薄膜，如優選為聚酯薄膜，其厚度為12-50mn;所述基底膜可通過商購得到，如佛山杜邦鴻基薄膜有限公司生產的PET基底膜。.所述在基底膜上形成離型層的方法為本領域公知的方法，如將醋酸丁酯纖維素與丙酮按重量比25-50:50-75混合得到離型層漿料，將該漿料涂覆到基底膜上，然后在70-12(TC下烘12-30s得到離型層；以所需涂覆的耐磨層涂料總重量為基準，所述離型層漿料重量為30-50wt%，形成的離型層厚度為0.1-2um。所述涂覆方法可為本領域公知的凹版印刷，如走膜速度為50-80m/min，輥壓為0.15-0.2MPa。從制備的耐磨層的耐磨性能考慮，本發明公開的方法中采用的耐磨層涂料為光固化涂料或者可光固化也可熱固化的雙重固化涂料。所述光固化涂料可以為本領域常用的光固化涂料，如東莞邦固化工有限公司生產的UV-955。從工藝的精確控制及大規模應用方面考慮，本發明優選可光固化也可熱固化的雙重固化涂料。所述雙重固化涂料含有主體樹脂、活性劑、稀釋劑、光引發劑、異氰酸酯固化劑。所述耐磨層涂料各組分含量可以在很大范圍內變動，優選情況下，以所述雙重固化涂料的總重量為基準，所述主體樹脂的含量為10-40wt%，進一步優選為15-25wt^;稀釋劑的含量為10-40wt%，進一步優選為20-30wt%;光引發劑的含量為l-10wt^，進--步優選為3-5wt^;活性劑的含量為5-30wt^，進一步優選為10-20wt%;異氰酸酯固化劑的含量為10-40wt%，進一步優選為20-30wt%。本發明可通過控制上述耐磨層涂料組成及含量來精確控制耐磨層涂料在光固化過程中的固化程度，避免由于光照能量過大及光照不均勻產生的涂層問題。并且當耐磨層涂料組成和含量在上述范圍內時，耐磨性更好。所述主體樹脂可以采用本領域常用的主體樹脂，如含不飽和雙鍵的環氧丙烯酸酯樹脂、聚氨酯丙烯酸酯樹脂或丙烯酸酯樹脂中的一種或幾種；優選為聚氨酯丙烯酸酯樹脂。所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂可以選自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯樹脂、脂環族聚氨酯丙烯酸酯樹脂和芳香族聚氨酯丙烯酸酯樹脂中的一種或幾種，優選脂肪族聚氨酯丙烯酸酯樹脂，它可以商購得到，如薩多瑪(sartomer)公司生產的聚氨酯丙烯酸酯。本發明對稀釋劑的種類沒有特別的限定，可以為現有的紫外光固化涂料中使用的各種稀釋劑。例如，所述稀釋劑可以選自甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸丙酯、環已酮、二甲苯、甲基異丁基甲酮、丙酮、甲乙酮、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一種或幾種。本發明對光引發劑的種類沒有特別的限定，可以為現有的紫外光固化涂料中使用的各種光引發劑。例如，所述光引發劑可以為芳香酮類或垸基芳香酮類光引發劑，可選自中國國內商品IHT-PI185或IHT-PI907，其牌號為本領域技術人員所公知。所述活性劑可以是本領域常用的活性劑，如可以為含羥基的聚酯、環氧樹脂或丙烯酸樹脂中的一種或幾種；優選為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。所述活性劑可采用sartomer公司生產的SR351。所述異氰酸酯可以選自脂肪族異氰酸酯單體、異氰酸酯三聚體或異氰酸酯預聚物中的一種或幾種，優選為脂肪族異氰酸酯三聚體。脂肪族異氰酸酯三聚體的例子包括異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)三聚體、二環已基甲垸二異氰酸酯(HMDI)三聚體、己二異氰酸酯(HDI)三聚體、六氫甲苯二異氰酸酯(HTDI)三聚體中的一種或幾種。所述異氰酸酯可以商購得到，例如，蓋斯塔夫(galstaff)、旭化成(Asahikasei)、拜耳(Bayer)等公司生產的產品。本發明公開的耐磨層涂料中還可以含有本領域技術人員所公知的流平劑、消泡劑和分散劑中的一種或幾種。以上述耐磨層涂料重量為基準，所述流平劑的含量為0.1-0.3wt%;所述消泡劑的含量為0.1-0.5wt。％;所述分散劑的含量為0.4-0.8wt%。本發明中公開的雙重固化涂料可通過常規方法制得，如所述主體樹脂、稀釋劑、光引發劑、活性劑、異氰酸酯的混合可以同時進行也可以分步進行，優選情況下，將光引發劑與部分稀釋劑混合，使光引發劑充分溶解，得到含有光引發劑的溶液；將主體樹脂與部分稀釋劑混合均勻，得到含有主體樹脂的漿液；將活性劑與部分稀釋劑混合均勻，得到含有活性劑的漿液；將異氰酸酯固化劑與部分稀釋劑混合均勻，得到含有異氰酸酯固化劑的漿液；再將含有光引發劑的溶液、含有主體樹脂的漿液、含有活性劑的漿液、含有異氰酸酯固化劑的漿液混合均勻，最后加入剩余的稀釋劑并混合均勻。如果所述耐磨層涂料中還含有流平劑、消泡劑、分散劑，可在加入剩余的稀釋劑之前加入流平劑、消泡劑和分散劑，并混合均勻。所述流平劑、消泡劑、分散劑可以同時加入也可以分步加入，加入的順序對耐磨層涂料的性能沒有顯著的影響。所述形成耐磨層的方法為本領域公知的方法，如將上述耐磨層涂料涂覆到離型層上，涂層厚度在l-10um，優選為4-7um。所述涂覆方法可為本領域公知的方法，如凹版印刷。所述將耐磨層涂料半固化方法可以為光固化，也可以為熱固化。當采用熱固化時，固化方法可以是本領域常用的，如在汕頭遠東機械有限公司生產的組合式烘道中，在50-100。C下固化l-10min;若采用光固化，可以在FUSION公司生產的F300紫外固化燈系統中進行，固化條件為紫外光波長365nm，固化能量500-700mj/cm2。半固化時需盡量避免涂層在固化過程中的體積變化，故在半固化方式優選為熱固化。本發明中，耐磨層涂料半固化指涂層達到本領域公知的指觸干狀態即可。所述在耐磨層上形成信息層的方法為本領域公知的方法，如將熱固性丙烯酸樹脂與丁酮按重量比50-65:35-50混合得到信息層漿料，將該漿料涂覆到半固化后的耐磨層上，然后在100-15(TC下烘12-60s得到信息層；以所需涂覆的耐磨層涂料總重量為基準，所述信息層漿料重量為50-80wt%，形成的信息層厚度為0.5-5um。所述涂覆方法可為本領域公知的各種涂覆方法，在此不再贅述。將形成了信息層的薄膜置于溫州輝煌機械公司生產的鐳射模壓機中，于110-150°C，壓力為0.3-0.5MPa，速度為20-50m/min下模壓，在所述信息層上形成全息圖案。所述形成介質層的方法為通過真空鍍在具有全息圖案的信息層上形成鋁、二氧化硅或硫化鋅膜，所述介質層厚度為O.Ol-lum。所述真空鍍條件為采用無錫宏瑞公司生產的真空巻繞鍍膜機，條件為壓強0.025-0.033Pa，巻繞速度200-300m/min。為提高全息轉移薄膜與底材的結合力，本發明公開的方法還可以在上述介質層上形成一粘結層。所述形成粘結層的方法可以為將乙烯-醋酸乙烯酯與甲苯按重量比55-70:30-45混合得到粘結層漿料，將該漿料涂覆到介質層上，然后在110-15(TC下烘18-60s得到粘結層；以所需涂覆的耐磨層涂料總重量為基準，所述粘結層漿料重量為60-80wt°/。，形成的粘結層厚度為0.5-5um。所述涂覆方法可為本領域公知的各種涂覆方法，在此不再贅述。以粘結層為結合面，將全息轉移薄膜與底材結合的方法為本領域常用的方法，如燙印。所述燙印條件為燙印溫度100-150°C，燙印壓力0.15-0.25MPa，燙印時間0.5-5s。所述底材可以為任意表面平整的塑料，如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)等。全息轉移薄膜與底材結合后，將結合后的材料前體進行完全固化，所述完全固化方法可以為熱固化或光固化，優選為光固化；所述光固化可以在FUSION公司生產的F300紫外固化燈系統中進行，固化條件為波長365nm，固化能量600-1200mj/cm2。固化后將基底膜連同離型層一同揭掉即可得到具有全息圖案的材料。下面通過實施例對本發明作進一步的說明。實施例1本實施例用于說明本發明提供的方法。通過凹版印刷在寬度為800mm的基底膜(佛山杜邦鴻基薄膜有限公司生產的PET基底膜，厚度為18um)上涂覆離型層槳料(醋酸丁酯纖維素與丙酮重量比40:60)，以所需涂覆的耐磨層涂料總重量為基準，所述離型層漿料重量為30wt%;然后在8(TC下烘15s得到厚度為0.5um離型層。通過凹版印刷在上述離型層上涂覆雙重固化涂料，然后在訕頭遠東機械有限公司生產的組合式烘道中，在7(TC下固化5min，得到4um厚的半固化耐磨層。上述雙重固化涂料組成為以所述雙重固化涂料的總重量為基準，包括30wt%的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯樹脂，38wtX的二甲苯，6wtX的二苯酮，8wtX的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，18wtX的異佛爾酮二異氰酸酯三聚體。通過凹版印刷在上述耐磨層上涂覆信息層漿料(熱固性丙烯酸樹脂與丁酮重量比50:50)，以所需涂覆的耐磨層涂料總重量為基準，所述信息層漿料重量為55wt%;然后在IO(TC下烘30s得到厚度為2um的信息層。采用溫州輝煌機械公司生產的鐳射模壓機，于12(TC，0.3MPa壓力下，以25m/min速度模壓信息層表面，在信息層上形成全息圖案。采用無錫宏瑞公司生產的真空巻繞鍍膜機，在條件為壓強0.025-0.033Pa，巻繞速度200-300m/min下在具有全息圖案的信息層表面鍍上厚度為0.2um厚的鋁介質層。通過凹版印刷在上述鋁介質層表面涂覆粘結層衆料(乙烯-醋酸乙烯酯與甲苯重量比為60:40)，以所需涂覆的耐磨層涂料總重量為基準，所述粘結層漿料重量為60wt%;然后在120。C下烘30s得到厚度為lum的粘結層，形成全息轉移薄膜。將全息轉移薄膜裁切成與轉移底材匹配的寬度，以粘結層為結合面，通過燙印將形成全息轉移薄膜結合到PC底材上，得到全息圖案材料前體。所述燙印方法為燙印溫度13(TC，燙印壓力0.2MPa，燙印時間ls。采用FUSION公司生產的F300紫外固化燈系統對前體進行固化，固化條件為波長365nm，固化能量800mj/cm2。揭掉基底膜和離型層，得到具有全息圖案的材料A1。實施例2本實施例用于說明本發明提供的方法。具有全息圖案的材料的制備方法同實施例1，不同的是所述離型層漿料重量為50wt%，得到的離型層厚度為1.5um。雙重固化涂料組成為以所述雙重固化涂料的總重量為基準，包括20wtX的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯樹脂，32wtX的二甲苯，4wtX的二苯酮，18wtX的三羥甲基丙垸三丙烯酸酯，25wtX的異佛爾酮二異氰酸酯三聚體，0.3wtX的BYK366(BYK公司生產的流平劑)，0.2wtX的BYK354(BYK公司生產的消泡劑)，0.5wtX的Kerper-602(Kerper公司生產的分散劑)。耐磨層厚度為6um。所述信息層漿料重量為70wt%，得到的信息層厚度為3um。介質層為0.5um厚的二氧化硅介質層。所述粘結層漿料重量為80wt%，得到的粘結層厚度為3um。揭掉基底膜和離型層，得到具有全息圖案的材料A2。本實施例用于說明本發明提供的方法。具有全息圖案的材料的制備方法同實施例2，不同的是所述半固化的方法為采用FUSION公司生產的F300紫外固化燈系統對耐磨層進行半固化，固化條件為波長365nm，固化能量500mj/cm2。得到具有全息圖案的材料A3。實施例4本實施例用于說明本發明提供的方法。具有全息圖案的材料的制備方法同實施例3，不同的是所述耐磨層涂料為東莞邦固化工有限公司生產的UV-955光固化涂料。揭掉基底膜和離型層，得到具有全息圖案的材料A4。對比例1本對比例用于說明現有技術中制備具有全息圖案的材料的方法。具有全息圖案的材料的制備方法同實施例4，不同的是只在實施例4中半固化時進行一次性固化。耐磨層涂料固化方法為采用FUSION公司生產的F300紫外固化燈系統對耐磨層進行固化，固化條件為波長365nm，固化能量1200mj/cm2。揭掉基底膜和離型層，得到具有全息圖案的材料D1。性能測試對上述具有全息圖案的材料Al-A4及Dl進行耐磨性能測試，并觀察其變形程度。耐磨性能采用ASTMF2357-04標準進行測試，負荷175g;變形程度通過肉眼觀察，耐磨層無褶皺視為無變形；有細微褶皺，手摸無凹凸感視為輕微變形；有褶皺，手摸有凹凸感視為嚴重變形。測試結果見表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>從表1中的測試結果可以看出，通過本發明公開的方法制備的具有全息圖案的材料A1-A4與現有技術相比，耐磨性能相近；但是A1-A4在固化過程中的變形相比于D1，降低很多。尤其的，通過采用雙重固化涂料制備耐磨層，在固化后，全息轉移薄膜及具有全息圖案的材料均未出現變形的現象，產品質量更高；當采用先熱固化后光固化的方法制備所述材料時，材料耐磨性能更好。權利要求1、一種具有全息圖案的材料的制備方法，包括在基底膜上依次形成離型層、耐磨層、信息層和介質層，得到全息轉移薄膜，再將全息轉移薄膜在介質層一側與底材結合，其中，形成耐磨層的方法為在離型層表面涂覆耐磨層涂料，然后將耐磨層涂料半固化；在全息轉移薄膜與底材結合后將耐磨層完全固化，得到具有全息圖案的材料。2、根據權利要求1所述的制備方法，其中，所述耐磨層涂料為可光固化也可熱固化的雙重固化涂料。3、根據權利要求2所述的制備方法，其中，所述雙重固化涂料含有主體樹脂、活性劑、稀釋劑、光引發劑、異氰酸酯固化劑。4、根據權利要求3所述的制備方法，其中，以所述雙重固化涂料的總重量為基準，所述主體樹脂的含量為10-40wt。％，稀釋劑的含量為10-40wt。X，光引發劑的含量為l-10wt%，活性劑的含量為5-30wt%，異氰酸酯固化劑的含量為10-40wt%。5、根據權利要求2、3或4中任意一項所述的制備方法，其中，所述半固化方法為在50-10(TC下固化l-10min;所述完全固化方法為采用波長為365nm，固化能量為600-1200mj/cn^的紫外光照射。6、根據權利要求1所述的制備方法，其中，所述離型層厚度為0.1-2um，所述耐磨層厚度為l-10um，所述信息層厚度為0.5-5um，所述介質層厚度為O.Ol-lum。7、根據權利要求1所述的制備方法，其中，所述形成信息層的方法為在已半固化的耐磨層表面涂覆信息層漿料，在100-150'C下干燥0.2-lmin;然后模壓已干燥的信息層槳料表面，形成具有全息圖案的信息層；所述模壓溫度為110-150°C，壓力為0.3-0.5MPa，模壓速度為20-50m/min。8、根據權利要求1所述的制備方法，其中，所述形成介質層的方法為通過真空鍍在具有全息圖案的信息層表面上形成介質層。9、根據權利要求1所述的制備方法，其中，還包括在形成介質層之后，全息轉移薄膜與底材結合之前在介質層上形成一粘結層，所述粘結層厚度為0.5-5um。10、根據權利要求1所述的制備方法，其中，全息轉移薄膜與底材結合的方法為燙印或模內轉印。全文摘要本發明公開了一種具有全息圖案的材料的制備方法，包括在基底膜上依次形成離型層、耐磨層、信息層和介質層，得到全息轉移薄膜，再將全息轉移薄膜在介質層一側與底材結合，其中，形成耐磨層的方法為在離型層表面涂覆耐磨層涂料，然后將耐磨層涂料半固化；在全息轉移薄膜與底材結合后將耐磨層完全固化，得到具有全息圖案的材料。通過本發明公開的方法制備的具有全息圖案的材料在保證了材料耐磨性及耐腐蝕性的前提下，避免了耐磨層涂料在固化過程中的變形，提高了產品質量。文檔編號G03F7/00GK101614954SQ20081006815公開日2009年12月30日申請日期2008年6月26日優先權日2008年6月26日發明者健劉,波吳申請人:比亞迪股份有限公司