一種具有全息圖紋的製品及其製作方法

2023-11-07 11:39:37 1

專利名稱：一種具有全息圖紋的製品及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有全息圖紋的製品及其製作方法。
背景技術：
全息攝影技術具有三維立體效果好、色彩斑斕絢麗以及動態周視等別具 一格的特色，因此自問世以來引起了廣泛關注。隨著全息技術的飛速發展， 模壓全息技術也應運而生，它是一種集光學、電子機械、表面化學、工藝美 術及浮雕印刷等多學科於一體的綜合性現代高新技術。模壓全息產品具有功 能獨特、價格低廉、可自動化大批量生產、應用領域十分廣泛的優點，主要 用於防偽、裝飾及其包裝方面，其種類有雷射全息膜、雷射全息紙等。全息 圖紋通過雷射全息膜或雷射全息紙轉移或粘接到工件表面，實現其防偽和裝
飾功能。如在CN 2180490Y中使用膠粘劑粘接雷射全息膜和塑料板來實 現鐳射裝飾塑料板；在CN 1084448A中，先將全息圖紋轉移到特定的高分 子材料(例如矽橡膠)的二級母體上，然後將二級母體作為軟模具將全息信 息層複製到塗覆在物體(包括塑料材料、金屬材料)等上的樹脂薄膜上來形 成鐳射裝飾材料。
熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)是一種在低溫下顯示橡膠彈性，升高溫度 時又能塑化成型的高分子合成材料，具有高模量、高強度、高伸長率、高彈 性以及優良的耐磨、耐油、耐低溫、耐老化等性能，可以方便地和基材熱壓 結合，並且其硬度在較大範圍內可調，可在內外飾件和手機表面形成良好的 手感。目前有用鐳射轉移膜或鐳射轉移紙壓合到TPU材料上，使TPU表面 具有全息圖紋的方法，如CN 2645909Y中通過將鐳射轉移紙壓合到TPU薄 膜上後，再將其撕除，然後將TPU薄膜與布熱壓結合。目前使TPU材料上具有全息圖紋的方法有兩個缺點其一是需要預先
製作鐳射轉移膜或鐳射轉移紙，然後在熱壓離型轉移到TPU材料上，工藝 繁瑣，成本較高；其二是鐳射轉移膜或鐳射轉移紙包括基材層、離型層、信 息層、金屬層、背膠層，鐳射圖紋是記錄在信息層上，熱壓離型轉移後TPU 材料上有背膠層、信息層和金屬層，它們使TPU材料的手感優勢無法發揮。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的具有全息圖紋的TPU製品的表面由 於具有其它材料而無法發揮手感優勢並且成本較高的缺點，提供一種表面不 具有其它材料的有全息圖紋的TPU製品及其製作方法。
本發明提供了一種具有全息圖紋的製品，該製品包括基體和全息圖紋 層，其中，所述基體和所述全息圖紋層為由相同材料構成的一體結構。
本發明還提供了一種具有全息圖紋的製品的製作方法，該方法包括將 需要的圖紋通過雷射全息術記錄到感光板上，製得具有全息圖紋的光學掩模 板；將所述光學掩模板上的全息圖紋翻錄，形成具有全息圖紋的金屬板，該 金屬板上的全息圖紋為光學掩模板上的全息圖紋的負像；通過模壓的方法將 金屬板上的全息圖紋轉移到待形成全息圖紋的材料的表面上，形成由基體和 全息圖紋層的一體結構構成的具有全息圖紋的製品。
本發明提供的具有全息圖紋的製品及其製作方法，與現有的具有全息圖 紋的TPU製品相比，本發明提供的材料手感更好。與現有的具有全息圖紋 的TPU製品的製作方法相比，本發明提供的製作方法減少了鐳射離型紙或 鐳射離型膜的製作和熱壓離型轉移工序，簡化了製作過程，從而降低了成本。
具體實施例方式
本發明提供的具有全息圖紋的製品包括基體和全息圖紋層，其中，所述
5基體和所述全息圖紋層為由相同材料構成的一體結構。
其中，所述全息圖紋層的厚度可以為0.01-100微米，優選為0.1-10微米。
所述基體和所述全息圖紋層的材料可以為常規的可受熱發生形變的有 機材料，例如，可以為各種熱塑性彈性體材料，優選為熱塑性聚氨酯彈性體。
所述基體和所述全息圖紋層為由相同材料構成的一體結構是指全息圖 紋是由基體材料表面的凹凸結構所形成的。
為了使所述全息圖紋層不易發生磨損，本發明提供的製品還可以包括位 於該全息圖紋層表面的保護層，該保護層可以為由丙烯酸系和/或不飽和聚酯
系紫外光固化塗料固化後形成的層，所述保護層的厚度可以為0.01pm至 100,
本發明還提供的具有全息圖紋的製品的製作方法包括將需要的圖紋通 過雷射全息術記錄到感光板上，製得具有全息圖紋的光學掩模板；將所述光 學掩模板上的全息圖紋翻錄，形成具有全息圖紋的金屬板，該金屬板上的全 息圖紋為光學掩模板上的全息圖紋的負像；通過模壓的方法將金屬板上的全 息圖紋轉移到待形成全息圖紋的材料的表面上，形成由基體和全息圖紋層的 一體結構構成的具有全息圖紋的製品。
本發明還提供了一種具有全息圖紋的製品的製作方法，該方法由如下步 驟組成將需要的圖紋通過雷射全息術記錄到感光板上，製得具有全息圖紋 的光學掩模板；將所述光學掩模板上的全息圖紋翻錄，形成具有全息圖紋的 金屬板，該金屬板上的全息圖紋為光學掩模板上的全息圖紋的負像；通過模 壓的方法將金屬板上的全息圖紋轉移到待形成全息圖紋的材料的表面上，形 成全息圖紋層；在表面的全息圖紋層上形成保護層，形成由基體和全息圖紋 層的一體結構以及保護層構成的具有全息圖紋的製品。
所述感光板可以為商購，也可以將光刻膠附著在玻璃板上製備得到。本 發明對感光板和/或光刻膠沒有特別的限定，只要其中感光層的厚度為0.2-5微米即可。所述將需要的圖紋通過雷射全息術記錄到感光板上的過程可以為 使用光刻機使感光層有選擇地曝光，然後進行顯影，所述光刻機可以為任何
常規的光刻機，例如，美國ABM公司生產的光刻機。所述曝光和顯影過程 為本領域技術人員所公知，此處不再贅述。
所述製作具有全息圖紋的金屬板的方法可以包括將所述光學掩模板表
面金屬化和在金屬化的光學掩模板表面進行電鑄。
所述將光學掩模表面金屬化的目的是為了使具有全息圖紋的光學掩的 表面能夠導電。所述金屬化的方法可以為任何常規用於使不導電的表面金屬 化的方法，例如，可以為在該光學掩膜表面噴銀。
所述電鑄的方法可以包括將金屬化的光學掩膜板放入電鑄液中作為陰 極，將電鑄的金屬放入電鑄液中作為陽極，接通直流電源。電鑄之後，即可 以光學掩膜板的表面得到具有全息圖紋的金屬板。
所述電鑄液可以為含有硼酸、氯化鎳和氨基磺酸鎳的水溶液，其中，硼
酸的含量可以為0.1-60克/升，氯化鎳的含量可以為0.1-100克/升，氨基磺酸
鎳的含量可以為10-600克/升；所述電鑄的金屬為鎳；電鑄的條件使得到的
具有全息圖紋的金屬板的厚度為30-150微米，例如，電流可以為1-120安， 電鑄時間可以為60-900分鐘。在電鑄之前，還可以用10-30克/升的NaOH 溶液清洗，並用5-20克/升的重鉻酸鉀水溶液鈍化。
根據本發明提供的製作方法，其中，所述模壓的方法包括在模壓機上將 金屬板上的雷射全息圖紋轉移到待形成全息圖紋的材料的表面上，形成具有 全息圖紋的材料，在形成全息圖紋後，該材料可以分為兩個部分， 一個部分 為基體，另一個部分為全息圖紋層。所述模壓的溫度可以為40-20(TC，優選 為100-160。C，模壓的壓力可以為50-400MPa，優選為200-300MPa，模壓的 速度可以為10-100米/分鐘，優選為20-50米/分鐘。
根據本發明提供的製作方法，其中，所述材料可以為常規的可受熱發生
7形變的有機材料，例如，可以為各種熱塑性彈性體材料，優選為熱塑性聚氨 酯彈性體。
根據本發明提供的製作方法，所述形成保護層的步驟可以包括將丙烯酸 系和/或不飽和聚酯系紫外光固化塗料噴塗在基材表面並固化，保護層的厚度
可以為0.01pm至100pm。
下面，將通過實施例對全發明進行更詳細的描述。
實施例1
本實施例用於說明本發明提供的具有全息圖紋的材料及其製作方法。
1、 製作光學掩模板
將光刻膠(蘇州瑞紅公司，RZJ-396PG)均勻地塗布在厚度為2毫米的 玻璃板上，千燥後形成感光層厚度為2微米的感光板。
用光刻機(美國ABM公司)使上述感光板以全息圖紋的形式曝光，曝 光能量為300毫焦/平方釐米，並在顯影液(0.7重量％的氫氧化鈉水溶液) 中顯影，顯影液的溫度為2(TC，顯影時間為30秒，即可製得光學掩模板。
2、 製作金屬板
對步驟1製得的光學掩模板的具有全息圖紋的表面進行噴銀。然後用20 克/升的NaOH溶液清洗；用10克/升的重鉻酸鉀水溶液鈍化。將該光學掩模 板作為陰極，鎳塊作為陽極，在電鑄液中進行電鑄。所述電鑄液為含有100 克/升的硼酸、100克/升的氯化鎳和200克/升的氨基磺酸鎳的水溶液，電鑄 的電流為10安，時間為180分鐘。得到的鎳電鑄板的厚度為50微米。
3、 模壓
在模壓機(東進鐳射有限公司，800型)將步驟2製得的金屬板壓在厚 度為0.2毫米的熱塑性聚氨酯彈性體(3F化工，3F-S0585)上，模壓的溫度 為14(TC，壓力為250MPa，模壓的速度為30米/分鐘。然後除去金屬板，即 可製得本發明的具有全息圖案的材料。實施例2
本實施例用於說明本發明提供的具有全息圖紋的材料及其製作方法。 按照與實施例1同樣的方法製作具有全息圖紋的材料，不同的是，步驟 2中電鑄的電流為5安，時間為900分鐘，得到的鎳電鑄板的厚度為80微 米；步驟3中模壓的溫度為IO(TC，模壓的速度為50米/分鐘。
實施例3
本實施例用於說明本發明提供的具有全息圖紋的材料及其製作方法。
1、 按照與實施例1同樣的方法製作具有全息圖紋的材料，不同的是， 步驟2中電鑄的電流為100安，時間為60分鐘，得到的鎳電鑄板的厚度為 120微米；步驟3中模壓的溫度為130°C，模壓的速度為20米/分鐘。
2、 按照如下方法配製紫外光固化塗料
將4克光引發劑(darocur1173)與5克稀釋劑(甲苯乙酸丁酯=1:1) 混合，攪拌至充分溶解，得到含有光引發劑的溶液；
將40克10官能度聚氨酯丙烯酸酯樹脂(日本合成化學株氏會社，型號 為1700B， 6(TC時的粘度為1500cP，官能度為10，硬度為8H)和20克活 性稀釋劑(DPHA)與30克稀釋劑(甲苯乙酸丁酯=1: 1)混合均勻，得 到含有上述主體樹脂和活性稀釋劑的漿液；
將上述含有光引發劑的溶液、含有上述主體樹脂和活性稀釋劑的漿液混 合，得到混合物；在所得到的混合物中繼續添加2.0克的流平劑(BYK333)， 2.0克的消泡劑(BYK354)、 5.0克的偶聯劑(道康寧，Z-6040)禾口 2.0克氟 表面活性劑(Zonyl， 8857A)，混合均勻，接著過濾以除去殘渣，將剩餘的 5克稀釋劑(甲苯乙酸丁酯=1:1)全部加入，攪拌均勻得到紫外光固化塗 料。
3、 將步驟2製得的紫外光固化塗料噴塗於步驟1製得的具有全息圖紋 的材料上，6(TC烘乾10分鐘，並經紫外光照射25秒，得到厚度為10微米的固化膜層。
通過實施例的描述可以看出，與現有的具有全息圖紋的TPU製品相比, 本發明提供的制表面不具有其它材料層，因此能夠充分發揮TPU的手感優 勢。與現有的具有全息圖紋的TPU製品的製作方法相比，本發明提供的制 作方法減少了鐳射離型紙或鐳射離型膜的製作和熱壓離型轉移工序，簡化了 製作過程，從而降低了成本。
權利要求
1、一種具有全息圖紋的製品，該製品包括基體和全息圖紋層，其特徵在於，所述基體和所述全息圖紋層為由相同材料構成的一體結構。
2、 根據權利要求1所述的製品，其中，所述全息圖紋層的厚度為0.01-100 微米。
3、 根據權利要求1所述的製品，其中，所述基體和所述全息圖紋層的 材料為熱塑性聚氨酯彈性體。
4、 根據權利要求1所述的製品，其中，該製品還包括位於全息圖紋層 表面的保護層，該保護層為由丙烯酸系和/或不飽和聚酯系紫外光固化塗料固 化形成的層，保護層的厚度為0.01pm至100pm。
5、 一種具有全息圖紋的製品的製作方法，該方法由如下步驟組成將 需要的圖紋通過雷射全息術記錄到感光板上，製得具有全息圖紋的光學掩模 板；將所述光學掩模板上的全息圖紋翻錄，形成具有全息圖紋的金屬板，該 金屬板上的全息圖紋為光學掩模板上的全息圖紋的負像；通過模壓的方法將 金屬板上的全息圖紋轉移到待形成全息圖紋的材料的表面上，形成由基體和 全息圖紋層的一體結構構成的具有全息圖紋的製品。
6、 一種具有全息圖紋的製品的製作方法，該方法由如下步驟組成將 需要的圖紋通過雷射全息術記錄到感光板上，製得具有全息圖紋的光學掩模 板；將所述光學掩模板上的全息圖紋翻錄，形成具有全息圖紋的金屬板，該 金屬板上的全息圖紋為光學掩模板上的全息圖紋的負像；通過模壓的方法將 金屬板上的全息圖紋轉移到待形成全息圖紋的材料的表面上，形成全息圖紋 層；在表面的全息圖紋層上形成保護層，形成由基體和全息圖紋層的一體結構以及保護層構成的具有全息圖紋的製品。
7、 根據權利要求5或6所述的方法，其中，所述將所述光學掩模板上的全息圖紋翻錄的方法包括將所述光學掩模板表面金屬化和在金屬化的光學掩模板表面進行電鑄。
8、 根據權利要求7所述的方法，其中，所述將光學掩模表面金屬化的 方法為在該光學掩膜表面噴銀。
9、 根據權利要求7所述的方法，其中，所述電鑄的方法包括將金屬化 的光學掩膜板放入電鑄液中作為陰極，將電鑄的金屬放入電鑄液中作為陽 極，接通直流電源。
10、 根據權利要求9所述的方法，其中，所述電鑄液為含有硼酸、氯化 鎳和氨基磺酸鎳的水溶液；所述電鑄的金屬為鎳；電鑄的條件使得到的具有 全息圖紋的金屬板的厚度為30-150微米。
11、 根據權利要求5或6所述的方法，其中，所述模壓的溫度為40-200 。C，壓力為50-400MPa，速度為10-100米/分鐘。
12、 根據權利要求5或6所述的方法，其中，所述待形成全息圖紋的材 料為熱塑性聚氨酯彈性體。
13、 根據權利要求6所述的方法，其中，所述形成保護層的步驟包括將 丙烯酸系和/或不飽和聚酯系紫外光固化塗料噴塗在基材表面並固化，保護層 的厚度為O.Olnm至100pm。
全文摘要
一種具有全息圖紋的製品及其製作方法，該製品包括基體和全息圖紋層，其中，所述基體和所述全息圖紋層為由相同材料構成的一體結構。該方法包括將需要的圖紋通過雷射全息術記錄到感光板上，製得具有全息圖紋的光學掩模板；將所述光學掩模板上的全息圖紋翻錄，形成具有全息圖紋的金屬板；通過模壓的方法將金屬板上的全息圖紋轉移到基體表面上，形成全息圖紋層。本發明提供的具有全息圖紋的製品及其製作方法，與現有的具有全息圖紋的TPU製品相比，本發明提供的材料手感更好。與現有的具有全息圖紋的TPU製品的製作方法相比，本發明提供的製作方法減少了鐳射離型紙或鐳射離型膜的製作和熱壓離型轉移工序，簡化了製作過程。
文檔編號B44C5/00GK101633288SQ20081013425
公開日2010年1月27日 申請日期2008年7月23日 優先權日2008年7月23日
發明者波 吳, 金啟明 申請人:比亞迪股份有限公司