专利名称：：一种具有全息图案的材料的制备方法一种具有全息图案的材料的制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种具有全息图案的材料的制备方法。
背景技术：
：随着全息技术的飞速发展，模压全息技术也应运而生，它是一种将光学、电子机械、表面化学、工艺美术及浮雕印刷等多学科集于一体的综合性现代高新技术。传统的全息转移薄膜由基底膜、离型层、信息层、介质镀层和热熔胶层组成，在发生转移时，膜连带离型层与信息层分离，从而使信息层暴露在转移样品表面，由于信息层表面无任何保护，在长时间使用后，容易产生图案磨损或侵蚀的现象，与底材结合后影响材料的品质。因此，改进后的全息转移薄膜在离型层和信息层之间加入了保护层，以此减小磨擦和其他物质的腐蚀对信息层造成的损害。通常，该保护层一般是由固化后具有一定耐磨性能的涂料形成。为形成具有一定耐磨性能的涂层，一般采用的是热固化涂料或光固化涂料。然而，当用于如手机外壳、按键、汽车外壳、家电的面板外壳等品质要求较高的表面装饰材料时，普通热固化涂料的耐磨性和耐腐蚀性不够；相比于普通的热固化涂料，光固化涂料的耐磨性及耐腐蚀性优异。但光固化涂料在光照完全固化后会产生较大的体积变化，使全息转移薄膜与底材结合后得到的具有全息图案的材料的品质难以得到保证。
发明内容为了克服上述问题，本发明提供了一种具有全息图案的材料的制备方法，通过该方法制备的具有全息图案的材料的耐磨层具有较高的耐磨性及耐腐蚀性，可有效地保护全息图案不被磨损侵蚀，同时制备工艺简单，与底材结合后的良品率高。本发明公开了一种具有全息图案的材料的制备方法，包括在基底膜上依次形成离型层、耐磨层、信息层和介质层，得到全息转移薄膜，再将全息转移薄膜在介质层一侧与底材结合，其中，形成耐磨层的方法为在离型层表面涂覆耐磨层涂料，然后将耐磨层涂料半固化；在全息转移薄膜与底材结合后将耐磨层完全固化，得到具有全息图案的材料。通过本发明公开的方法制备的具有全息图案的材料中，所述离型层厚度为0.1-2um，所述耐磨层厚度为l-10um，所述信息层厚度为0.5-5um，所述介质层厚度为O.Ol-lum。本发明公开的制备方法还包括在形成介质层之后，全息转移薄膜与底材结合之前在介质层上形成一粘结层，所述粘结层厚度为0.5-5um。与现有技术中的具有全息图案的材料相比，通过本发明公开的方法制备的具有全息图案的材料在保证了材料耐磨性及耐腐蚀性的前提下，避免了耐磨层涂料在固化过程中的变形，提高了产品质量。图1为通过本发明公开的全息转移薄膜的结构示意图；图2为本发明公开的制备方法的流程图。附图1中，1为基底膜、2为离型层、3为耐磨层、4为信息层、5为介质层、6为粘结层。具体实施方式本发明公开了一种具有全息图案的材料的制备方法，包括在基底膜上依次形成离型层、耐磨层、信息层和介质层，得到全息转移薄膜，再将全息转移薄膜在介质层一侧与底材结合，其中，形成耐磨层的方法为在离型层表面涂覆耐磨层涂料，然后将耐磨层涂料半固化；在全息转移薄膜与底材结合后将耐磨层完全固化，得到具有全息图案的材料。所述基底膜可以为本领域常用的各种透明薄膜，如优选为聚酯薄膜，其厚度为12-50mn;所述基底膜可通过商购得到，如佛山杜邦鸿基薄膜有限公司生产的PET基底膜。.所述在基底膜上形成离型层的方法为本领域公知的方法，如将醋酸丁酯纤维素与丙酮按重量比25-50:50-75混合得到离型层浆料，将该浆料涂覆到基底膜上，然后在70-12(TC下烘12-30s得到离型层；以所需涂覆的耐磨层涂料总重量为基准，所述离型层浆料重量为30-50wt%，形成的离型层厚度为0.1-2um。所述涂覆方法可为本领域公知的凹版印刷，如走膜速度为50-80m/min，辊压为0.15-0.2MPa。从制备的耐磨层的耐磨性能考虑，本发明公开的方法中采用的耐磨层涂料为光固化涂料或者可光固化也可热固化的双重固化涂料。所述光固化涂料可以为本领域常用的光固化涂料，如东莞邦固化工有限公司生产的UV-955。从工艺的精确控制及大规模应用方面考虑，本发明优选可光固化也可热固化的双重固化涂料。所述双重固化涂料含有主体树脂、活性剂、稀释剂、光引发剂、异氰酸酯固化剂。所述耐磨层涂料各组分含量可以在很大范围内变动，优选情况下，以所述双重固化涂料的总重量为基准，所述主体树脂的含量为10-40wt%，进一步优选为15-25wt^;稀释剂的含量为10-40wt%，进一步优选为20-30wt%;光引发剂的含量为l-10wt^，进--步优选为3-5wt^;活性剂的含量为5-30wt^，进一步优选为10-20wt%;异氰酸酯固化剂的含量为10-40wt%，进一步优选为20-30wt%。本发明可通过控制上述耐磨层涂料组成及含量来精确控制耐磨层涂料在光固化过程中的固化程度，避免由于光照能量过大及光照不均匀产生的涂层问题。并且当耐磨层涂料组成和含量在上述范围内时，耐磨性更好。所述主体树脂可以采用本领域常用的主体树脂，如含不饱和双键的环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂或丙烯酸酯树脂中的一种或几种；优选为聚氨酯丙烯酸酯树脂。所述聚氨酯丙烯酸酯树脂可以选自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、脂环族聚氨酯丙烯酸酯树脂和芳香族聚氨酯丙烯酸酯树脂中的一种或几种，优选脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂，它可以商购得到，如萨多玛(sartomer)公司生产的聚氨酯丙烯酸酯。本发明对稀释剂的种类没有特别的限定，可以为现有的紫外光固化涂料中使用的各种稀释剂。例如，所述稀释剂可以选自甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、环已酮、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、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。本发明对光引发剂的种类没有特别的限定，可以为现有的紫外光固化涂料中使用的各种光引发剂。例如，所述光引发剂可以为芳香酮类或垸基芳香酮类光引发剂，可选自中国国内商品IHT-PI185或IHT-PI907，其牌号为本领域技术人员所公知。所述活性剂可以是本领域常用的活性剂，如可以为含羟基的聚酯、环氧树脂或丙烯酸树脂中的一种或几种；优选为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。所述活性剂可采用sartomer公司生产的SR351。所述异氰酸酯可以选自脂肪族异氰酸酯单体、异氰酸酯三聚体或异氰酸酯预聚物中的一种或几种，优选为脂肪族异氰酸酯三聚体。脂肪族异氰酸酯三聚体的例子包括异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)三聚体、二环已基甲垸二异氰酸酯(HMDI)三聚体、己二异氰酸酯(HDI)三聚体、六氢甲苯二异氰酸酯(HTDI)三聚体中的一种或几种。所述异氰酸酯可以商购得到，例如，盖斯塔夫(galstaff)、旭化成(Asahikasei)、拜耳(Bayer)等公司生产的产品。本发明公开的耐磨层涂料中还可以含有本领域技术人员所公知的流平剂、消泡剂和分散剂中的一种或几种。以上述耐磨层涂料重量为基准，所述流平剂的含量为0.1-0.3wt%;所述消泡剂的含量为0.1-0.5wt。％;所述分散剂的含量为0.4-0.8wt%。本发明中公开的双重固化涂料可通过常规方法制得，如所述主体树脂、稀释剂、光引发剂、活性剂、异氰酸酯的混合可以同时进行也可以分步进行，优选情况下，将光引发剂与部分稀释剂混合，使光引发剂充分溶解，得到含有光引发剂的溶液；将主体树脂与部分稀释剂混合均匀，得到含有主体树脂的浆液；将活性剂与部分稀释剂混合均匀，得到含有活性剂的浆液；将异氰酸酯固化剂与部分稀释剂混合均匀，得到含有异氰酸酯固化剂的浆液；再将含有光引发剂的溶液、含有主体树脂的浆液、含有活性剂的浆液、含有异氰酸酯固化剂的浆液混合均匀，最后加入剩余的稀释剂并混合均匀。如果所述耐磨层涂料中还含有流平剂、消泡剂、分散剂，可在加入剩余的稀释剂之前加入流平剂、消泡剂和分散剂，并混合均匀。所述流平剂、消泡剂、分散剂可以同时加入也可以分步加入，加入的顺序对耐磨层涂料的性能没有显著的影响。所述形成耐磨层的方法为本领域公知的方法，如将上述耐磨层涂料涂覆到离型层上，涂层厚度在l-10um，优选为4-7um。所述涂覆方法可为本领域公知的方法，如凹版印刷。所述将耐磨层涂料半固化方法可以为光固化，也可以为热固化。当采用热固化时，固化方法可以是本领域常用的，如在汕头远东机械有限公司生产的组合式烘道中，在50-100。C下固化l-10min;若采用光固化，可以在FUSION公司生产的F300紫外固化灯系统中进行，固化条件为紫外光波长365nm，固化能量500-700mj/cm2。半固化时需尽量避免涂层在固化过程中的体积变化，故在半固化方式优选为热固化。本发明中，耐磨层涂料半固化指涂层达到本领域公知的指触干状态即可。所述在耐磨层上形成信息层的方法为本领域公知的方法，如将热固性丙烯酸树脂与丁酮按重量比50-65:35-50混合得到信息层浆料，将该浆料涂覆到半固化后的耐磨层上，然后在100-15(TC下烘12-60s得到信息层；以所需涂覆的耐磨层涂料总重量为基准，所述信息层浆料重量为50-80wt%，形成的信息层厚度为0.5-5um。所述涂覆方法可为本领域公知的各种涂覆方法，在此不再赘述。将形成了信息层的薄膜置于温州辉煌机械公司生产的镭射模压机中，于110-150°C，压力为0.3-0.5MPa，速度为20-50m/min下模压，在所述信息层上形成全息图案。所述形成介质层的方法为通过真空镀在具有全息图案的信息层上形成铝、二氧化硅或硫化锌膜，所述介质层厚度为O.Ol-lum。所述真空镀条件为采用无锡宏瑞公司生产的真空巻绕镀膜机，条件为压强0.025-0.033Pa，巻绕速度200-300m/min。为提高全息转移薄膜与底材的结合力，本发明公开的方法还可以在上述介质层上形成一粘结层。所述形成粘结层的方法可以为将乙烯-醋酸乙烯酯与甲苯按重量比55-70:30-45混合得到粘结层浆料，将该浆料涂覆到介质层上，然后在110-15(TC下烘18-60s得到粘结层；以所需涂覆的耐磨层涂料总重量为基准，所述粘结层浆料重量为60-80wt°/。，形成的粘结层厚度为0.5-5um。所述涂覆方法可为本领域公知的各种涂覆方法，在此不再赘述。以粘结层为结合面，将全息转移薄膜与底材结合的方法为本领域常用的方法，如烫印。所述烫印条件为烫印温度100-150°C，烫印压力0.15-0.25MPa，烫印时间0.5-5s。所述底材可以为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。全息转移薄膜与底材结合后，将结合后的材料前体进行完全固化，所述完全固化方法可以为热固化或光固化，优选为光固化；所述光固化可以在FUSION公司生产的F300紫外固化灯系统中进行，固化条件为波长365nm，固化能量600-1200mj/cm2。固化后将基底膜连同离型层一同揭掉即可得到具有全息图案的材料。下面通过实施例对本发明作进一步的说明。实施例1本实施例用于说明本发明提供的方法。通过凹版印刷在宽度为800mm的基底膜(佛山杜邦鸿基薄膜有限公司生产的PET基底膜，厚度为18um)上涂覆离型层桨料(醋酸丁酯纤维素与丙酮重量比40:60)，以所需涂覆的耐磨层涂料总重量为基准，所述离型层浆料重量为30wt%;然后在8(TC下烘15s得到厚度为0.5um离型层。通过凹版印刷在上述离型层上涂覆双重固化涂料，然后在讪头远东机械有限公司生产的组合式烘道中，在7(TC下固化5min，得到4um厚的半固化耐磨层。上述双重固化涂料组成为以所述双重固化涂料的总重量为基准，包括30wt%的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂，38wtX的二甲苯，6wtX的二苯酮，8wtX的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，18wtX的异佛尔酮二异氰酸酯三聚体。通过凹版印刷在上述耐磨层上涂覆信息层浆料(热固性丙烯酸树脂与丁酮重量比50:50)，以所需涂覆的耐磨层涂料总重量为基准，所述信息层浆料重量为55wt%;然后在IO(TC下烘30s得到厚度为2um的信息层。采用温州辉煌机械公司生产的镭射模压机，于12(TC，0.3MPa压力下，以25m/min速度模压信息层表面，在信息层上形成全息图案。采用无锡宏瑞公司生产的真空巻绕镀膜机，在条件为压强0.025-0.033Pa，巻绕速度200-300m/min下在具有全息图案的信息层表面镀上厚度为0.2um厚的铝介质层。通过凹版印刷在上述铝介质层表面涂覆粘结层衆料(乙烯-醋酸乙烯酯与甲苯重量比为60:40)，以所需涂覆的耐磨层涂料总重量为基准，所述粘结层浆料重量为60wt%;然后在120。C下烘30s得到厚度为lum的粘结层，形成全息转移薄膜。将全息转移薄膜裁切成与转移底材匹配的宽度，以粘结层为结合面，通过烫印将形成全息转移薄膜结合到PC底材上，得到全息图案材料前体。所述烫印方法为烫印温度13(TC，烫印压力0.2MPa，烫印时间ls。采用FUSION公司生产的F300紫外固化灯系统对前体进行固化，固化条件为波长365nm，固化能量800mj/cm2。揭掉基底膜和离型层，得到具有全息图案的材料A1。实施例2本实施例用于说明本发明提供的方法。具有全息图案的材料的制备方法同实施例1，不同的是所述离型层浆料重量为50wt%，得到的离型层厚度为1.5um。双重固化涂料组成为以所述双重固化涂料的总重量为基准，包括20wtX的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂，32wtX的二甲苯，4wtX的二苯酮，18wtX的三羟甲基丙垸三丙烯酸酯，25wtX的异佛尔酮二异氰酸酯三聚体，0.3wtX的BYK366(BYK公司生产的流平剂)，0.2wtX的BYK354(BYK公司生产的消泡剂)，0.5wtX的Kerper-602(Kerper公司生产的分散剂)。耐磨层厚度为6um。所述信息层浆料重量为70wt%，得到的信息层厚度为3um。介质层为0.5um厚的二氧化硅介质层。所述粘结层浆料重量为80wt%，得到的粘结层厚度为3um。揭掉基底膜和离型层，得到具有全息图案的材料A2。本实施例用于说明本发明提供的方法。具有全息图案的材料的制备方法同实施例2，不同的是所述半固化的方法为采用FUSION公司生产的F300紫外固化灯系统对耐磨层进行半固化，固化条件为波长365nm，固化能量500mj/cm2。得到具有全息图案的材料A3。实施例4本实施例用于说明本发明提供的方法。具有全息图案的材料的制备方法同实施例3，不同的是所述耐磨层涂料为东莞邦固化工有限公司生产的UV-955光固化涂料。揭掉基底膜和离型层，得到具有全息图案的材料A4。对比例1本对比例用于说明现有技术中制备具有全息图案的材料的方法。具有全息图案的材料的制备方法同实施例4，不同的是只在实施例4中半固化时进行一次性固化。耐磨层涂料固化方法为采用FUSION公司生产的F300紫外固化灯系统对耐磨层进行固化，固化条件为波长365nm，固化能量1200mj/cm2。揭掉基底膜和离型层，得到具有全息图案的材料D1。性能测试对上述具有全息图案的材料Al-A4及Dl进行耐磨性能测试，并观察其变形程度。耐磨性能采用ASTMF2357-04标准进行测试，负荷175g;变形程度通过肉眼观察，耐磨层无褶皱视为无变形；有细微褶皱，手摸无凹凸感视为轻微变形；有褶皱，手摸有凹凸感视为严重变形。测试结果见表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>从表1中的测试结果可以看出，通过本发明公开的方法制备的具有全息图案的材料A1-A4与现有技术相比，耐磨性能相近；但是A1-A4在固化过程中的变形相比于D1，降低很多。尤其的，通过采用双重固化涂料制备耐磨层，在固化后，全息转移薄膜及具有全息图案的材料均未出现变形的现象，产品质量更高；当采用先热固化后光固化的方法制备所述材料时，材料耐磨性能更好。权利要求1、一种具有全息图案的材料的制备方法，包括在基底膜上依次形成离型层、耐磨层、信息层和介质层，得到全息转移薄膜，再将全息转移薄膜在介质层一侧与底材结合，其中，形成耐磨层的方法为在离型层表面涂覆耐磨层涂料，然后将耐磨层涂料半固化；在全息转移薄膜与底材结合后将耐磨层完全固化，得到具有全息图案的材料。2、根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述耐磨层涂料为可光固化也可热固化的双重固化涂料。3、根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述双重固化涂料含有主体树脂、活性剂、稀释剂、光引发剂、异氰酸酯固化剂。4、根据权利要求3所述的制备方法，其中，以所述双重固化涂料的总重量为基准，所述主体树脂的含量为10-40wt。％，稀释剂的含量为10-40wt。X，光引发剂的含量为l-10wt%，活性剂的含量为5-30wt%，异氰酸酯固化剂的含量为10-40wt%。5、根据权利要求2、3或4中任意一项所述的制备方法，其中，所述半固化方法为在50-10(TC下固化l-10min;所述完全固化方法为采用波长为365nm，固化能量为600-1200mj/cn^的紫外光照射。6、根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述离型层厚度为0.1-2um，所述耐磨层厚度为l-10um，所述信息层厚度为0.5-5um，所述介质层厚度为O.Ol-lum。7、根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述形成信息层的方法为在已半固化的耐磨层表面涂覆信息层浆料，在100-150'C下干燥0.2-lmin;然后模压已干燥的信息层桨料表面，形成具有全息图案的信息层；所述模压温度为110-150°C，压力为0.3-0.5MPa，模压速度为20-50m/min。8、根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述形成介质层的方法为通过真空镀在具有全息图案的信息层表面上形成介质层。9、根据权利要求1所述的制备方法，其中，还包括在形成介质层之后，全息转移薄膜与底材结合之前在介质层上形成一粘结层，所述粘结层厚度为0.5-5um。10、根据权利要求1所述的制备方法，其中，全息转移薄膜与底材结合的方法为烫印或模内转印。全文摘要本发明公开了一种具有全息图案的材料的制备方法，包括在基底膜上依次形成离型层、耐磨层、信息层和介质层，得到全息转移薄膜，再将全息转移薄膜在介质层一侧与底材结合，其中，形成耐磨层的方法为在离型层表面涂覆耐磨层涂料，然后将耐磨层涂料半固化；在全息转移薄膜与底材结合后将耐磨层完全固化，得到具有全息图案的材料。通过本发明公开的方法制备的具有全息图案的材料在保证了材料耐磨性及耐腐蚀性的前提下，避免了耐磨层涂料在固化过程中的变形，提高了产品质量。文档编号G03F7/00GK101614954SQ20081006815公开日2009年12月30日申请日期2008年6月26日优先权日2008年6月26日发明者健刘,波吴申请人:比亚迪股份有限公司