[发明专利]用于插入模制装饰的涂覆薄膜、其使用方法、及由其制造的制品

说明书

技术领域

本公开涉及一种可用于模内装饰的包括UV固化组合物的涂膜。

背景技术

通过模内装饰(IMD)或者插入模制装饰来装饰三维制品包括在注塑周期中与熔融的基础聚合物(base polymer)结合以将装饰薄膜嵌入模制工具中。然后，在注塑周期结束之后，该装饰薄膜与熔融的基础聚合物结合或者被其封装，从而获得具有期望的装饰的注塑制品或成品部件。该成品部件的装饰可作为“第一表面装饰”暴露于周围环境或者作为“第二表面装饰”封装在装饰薄膜的基底(substrate)与注入的材料之间。因此，该装饰薄膜成为成品部件的永久性附着物。该薄膜可充当美学效果载体和/或基础聚合物、油墨、或二者的保护层。这里，术语“装饰性”或“装饰”是指在装饰薄膜上印刷的美学、功能和/或信息特性的表面印刷或标记，包括如符号、徽标、设计、着色区域和/或字母数字字符。

该装饰薄膜可用油墨、特别是可成型的高温油墨印刷。然后，该薄膜可以在工具上成型为对应注塑制品所期望的三维形状的三维形状。

Laurin等人在美国专利第6,117,384号中公开了此方法，其描述了其中着色装饰的薄膜并入注入薄膜之后的熔融树脂以产生永久性结合式三维工件的方法。Honigfort在美国专利第6,458,913号并且Lilly在美国专利第6,682,805号也描述了插入模制装饰薄膜及制品。Lilly描述了包括热塑性薄膜基底的多层热塑性可印刷的薄膜，该基底具有层压至一个表面上的氟聚合物，以改善薄膜的双折射及其他性能，包括耐化学性。

装饰薄膜的暴露表面耐刮擦、磨损和化学侵蚀逐渐受到期待。改善薄膜表面特性的成本有效的方法是用提供所期望的性能特性的涂层涂覆薄膜。例如，SABIC Innovative Plastic的LEXAN^TM HP92S聚碳酸酯用适当的硬质涂层涂覆，该涂层特别地用于改善表面对刮擦和磨损的耐久性。该硬质涂层一般在薄膜表面上形成3-18微米的结合层。然而，该涂层比期望的更易碎，因而会限制该硬质涂覆薄膜成型或压花的能力。

在一种方法中，在薄膜生产的初始阶段期间仅仅部分地固化涂覆的聚碳酸酯薄膜。部分固化该薄膜允许硬质涂层在热成型期间保持柔软和顺从以使薄膜成型。然后，在该薄膜已经热成型并且完成IMD处理之后，将所得制品暴露于紫外(UV)光进行后固化从而达到期望的表面硬度。此方法具有许多缺点。部分固化的薄膜只能暴露于特定的光照。普通的光照具有会造成该部分固化的薄膜过早固化的UV成分。在通过印刷、热成型和模内装饰注射步骤进行加工时，该部分固化的薄膜的柔软表面容易损坏，导致高水平的收率损失。因此，期望具有一种拥有已经固化的硬质涂层的薄膜使得涂覆薄膜耐处理且不需要特殊的光照要求。

在—种可替换的方法中，也可以使IMD三维制品经受生产后的涂覆和后续的固化。然而，制造过程中这一增加的步骤可能昂贵、耗时且无法提供能与预涂覆薄膜相提并论的涂覆控制水平、均匀性和品质。生产后的涂覆及后续固化也可能需要针对特定制品是特定的，而且一些制品由于它们的尺寸或几何形状可能需要特殊的处理要求。预涂覆薄膜将消除这些缺点或问题。

发明内容

本文在各实施方式中公开的是涂覆的热塑性薄膜。

在实施方式中，一种涂覆热塑性薄膜，包括：聚合物薄膜基底；以及由涂层组合物形成的涂层，该涂层组合物包括具有2.0至6.0个丙烯酸酯官能团的官能度的聚氨酯丙烯酸酯、具有官能团的丙烯酸酯单体、和环氧丙烯酸酯低聚物；以及添加剂，该添加剂包括硅酮类添加剂、棕榈酸、和包含上述至少一种的组合的至少一种。