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带掩模薄膜的漆膜组件及其制造方法

带掩模薄膜的漆膜组件及其制造方法

一种漆膜组件(20),包括高光泽和DOI的可热成形的漆膜(22)和可热成形的掩蔽薄膜(24),掩蔽薄膜可除去地粘附在漆膜(22)上,以便在例如运输和搬运中和随后将漆膜(22)成形和加工(如热成形和/或嵌件模塑)在制品或部件上时更好地保护漆膜(22),同时基本保留漆膜(22)的表面光洁度,尤其是光泽和DOI。掩蔽薄膜(24)包括层压或用其它方法粘附在漆膜(22)上的聚氨酯层(28),形成掩蔽漆膜(32)。掩蔽薄膜(24)可与漆膜(22)一起热成形和/或模塑,以便形成可热成形和/或模塑的掩蔽漆膜(32)。当掩蔽漆膜(32)热成形和/或模塑后,掩蔽薄膜(24)仍能容易地从漆膜(22)上除去。聚氨酯层(28)在操作上是合适的,以便热成形和/或模塑所述掩蔽漆膜(32)并且从所述漆膜(22)上除去所述掩蔽薄膜(24)后,至少基本保留所述漆膜(22)的高光泽和DOI。

附图简述图1是根据本发明原理的漆膜组件的剖面图;图2是固定在衬里上的本发明掩蔽薄膜的剖面图;图3是固定在衬里上的本发明漆膜的剖面图;图4是将漆膜和掩蔽薄膜层压在一起形成掩蔽漆膜的方法的示意图;图5A-5F在热成形法的各个阶段,本发明热成形阳模和掩蔽漆膜片的剖面图;图6A-6E是嵌件模塑的各阶段本发明嵌件模具和掩蔽漆膜或漆膜预制片的剖面图;图6F是具有半球形部分的本发明热成形和嵌件模塑的漆膜组件的剖面图;图7A-7G是嵌件模塑的各阶段本发明嵌件模具和掩蔽漆膜片的剖面图,其中掩蔽漆膜是嵌件模塑形成的。

本发明方法可包括将掩蔽漆膜热成形成所需形状并从漆膜上除去掩蔽薄膜的步骤。本发明方法还可包括将掩蔽漆膜热成形成所需形状,将掩蔽漆膜粘合在基片上,并除去掩蔽薄膜的步骤。另外,本发明方法可包括将掩蔽漆膜热成形成所需的形状,将掩蔽漆膜嵌件模塑成模塑塑料部件,并从漆膜上除去掩蔽薄膜的步骤。

汽车制造商常要求其汽车的油漆表面具有很高的光泽和DOI(即镜像清晰度或似镜面反射),尤其要求具有金属般的油漆光洁度。将装饰层流延在具有高光泽的载体层上使得漆膜具有高的光泽和DOI。但是,一些现有的载体层的热成形性非常有限,从而限制了将漆膜用于平面或轻微凹凸的部件上。带具有改进的热成形性的载体层的漆膜可参见例如Shimanski等的美国专利5,215,826。但是,这些载体层的热成形性仍有局限。此外,即使现有的载体层表现出足够的热成形性用于具体的用途,但是漆膜和载体层热成形后通常观察到漆膜的光泽和DOI明显下降。

可使用无论哪一类型的模具74或80来热成形掩蔽漆膜32,漆膜32相对模具74或80放置,使得除去掩蔽薄膜24后,漆膜22的高光泽/DOI表面26构成要制造的制品或部件的外表面或露出表面。通常,当用图5A-5F的阳模热成形掩蔽漆膜32时,并且漆膜32用于覆盖制品或部件总体上凸起的部分时,掩蔽薄膜24位于掩蔽漆膜32与真空成形模具74不接触的那一侧。当使用阴模成形模具80热成形掩蔽漆膜32时,并且漆膜32用于覆盖制品或部件总体上凸起的部分时,放置掩蔽漆膜32,使掩蔽薄膜24位于与模具80接触的那一侧。当将掩蔽漆膜32热成形用于制品或部件的凹形部分时,则掩蔽薄膜24的放置方向与上述对于各种模具74和80时的放置方向相反。当随后的加工包括嵌件模塑时,则通常将带有或不带有掩蔽薄膜24(即薄膜24留在原位或被除去)的预制掩蔽漆膜32修整成其最终的形状(如人工修整和/或用切割模头78修整(见图5F和8F)),使之适配在模具84中(见图6A-6E)。

一种例举的漆膜22包括透明涂层40,它是通过将PVDF在PMMA或PEMA中的分散液液态流延在PET载体48的高光泽表面46上,随后将湿涂覆的层40干燥至约48.26μm(1.9mil)的干厚度而制得的。接着将着色涂层42流延在干的透明涂层40上。该着色层是将带着色剂的PVDF在PMMA中的分散液流延在透明涂层40的背面(即与表面26相反的一面)而制得的。着色的涂层42应如此施涂,即干燥后其厚度约为38.1μm(1.5mil)。对由TPO或ABS制得的厚约431.8μm(17mil)的挤出的增强层44的表面进行电晕处理,并用厚度约7.64μm(0.3mil)的PUR粘合剂层50将其粘结在着色涂层42经电晕处理的背面上。

本发明另一方面是提供一种制造漆膜组件的方法。该方法包括下列步骤:形成具有高光泽和DOI的漆膜;形成含聚氨酯层的掩蔽薄膜;将掩蔽薄膜粘附在漆膜上,形成可热成形和/或可模塑的掩蔽漆膜,其中掩蔽薄膜容易从漆膜上除去。聚氨酯层在操作上是合适的,使得在热成形和/或模塑掩蔽漆膜并除去掩蔽薄膜后,漆膜至少基本保持其原来的高光泽和DOI。在粘附步骤前,本发明方法可包括单独形成漆膜和掩蔽薄膜的步骤。

在下面参照图6A-6E的描述中,除非另有说明,否则所有涉及掩蔽漆膜32的描述均适用于带有或不带有掩蔽薄膜24的漆膜32。典型的嵌件模塑装置84包括两个半模86和88,在两者的中间形成模腔90。当半模86和88分开时,将预成形的漆膜32置于两个半模86和88之间。宜将预制的漆膜32贴住两个半模86(如图所示)或88中的一个放置。随后闭合模具84,在预制漆膜32后面的模腔90部分通过注射孔92填充入所需的塑料材料。注射的塑料材料粘附在漆膜32上。固化后,塑料材料形成漆膜22的基片94。形成的漆膜组件20可构成要制造的制品或部件的一部分或全部。冷却基片94和漆膜32后,开启模具84,取出漆膜组件20。

第二种例举的聚氨酯层28是根据上述制备第一种例举的层28的方法制得的,但是使用2,790.0gNeoRez R 9679、6.0g Triton GR-7M、9.0g BYK 301、3.0g BYK 307、3.0g Leucophor B-302和189.0g溶剂丁基卡必醇。当混合在一起时,聚氨酯材料、乙酸丁酯和丁基卡必醇的任何一种组分应分别以非常慢的速度加入,以防止混合物震动而聚结。

参见图2,掩蔽薄膜24宜包括粘附于聚氨酯层28背面(即粘附在与表面30相反的一面)的增强层34,为的是到时候能更容易地从漆膜22上除去掩模层24。没有增强层34,聚氨酯层28会被撕裂并呈片状从热成形和/或模塑的漆膜22上被撕下。使用增强层34可使掩蔽薄膜24更容易被整片除去。使用流延在剥离衬里或载体38的高光泽表面36上的聚氨酯分散液可获得满意的结果。令人满意的可流延聚氨酯混合物及其组成的例子将在下面详细描述。衬里38的表面36宜具有可能的最高光洁度,使得聚氨酯层28的表面30具有这样高的光泽。发现聚氨酯层28的厚度宜约为15.24-40.64μm(0.6-1.6mil)。为了降低起泡的可能性,发现聚氨酯层28的厚度更好不超过约30.48μm(1.2mil)。

参见图1,本发明漆膜组件20包括可热成形的漆膜22和掩蔽薄膜24。漆膜的上表面26具有高的光泽和DOI(即镜像清晰度)。表面26在20°的光泽度宜至少约为60并宜至少约60 DOI。掩蔽薄膜24包括具有高光泽表面30的聚氨酯层28。聚氨酯层28的高光泽表面30粘附在漆膜22的高光泽/DOI表面26上,并能容易地从该表面上除去,以形成可热成形的掩蔽漆膜32。掩蔽薄膜24的表面30在20°光泽度宜至少约为60。

第三种例举的有些交联的聚氨酯层28可如下制得:将90.79重量%聚氨酯树脂NeoRez R 9676与0.18重量%表面活性剂Triton GR-7M预混在一起。接着,用高剪力混合机将9.03重量%的溶剂丁基卡必醇缓慢地加入聚氨酯树脂预混物中。全部物料加入后,使混合机再运转一段时间。就在形成聚氨酯层之前,混入1.20重量%交联剂NeoCryl CX-100。将该组合物静置适当的时间以除去空气。使一片高光泽光滑的聚酯载膜通过刮刀涂覆机,将聚氨酯材料刮刀涂覆在聚酯载膜的高光泽表面上,形成合适的湿涂层厚度,以获得所需的干涂层厚度。随后在烘箱中干燥该湿涂层。

从上面本发明原理的描述和详细描述的方法,本领域的普通技术人员可容易地领会本发明的各种变化。因此,本发明的范围仅受所附的权利要求书及其等同内容的限制。

可使用增强层44以使漆膜22具有额外的强度。使用热塑性烯烃(TPO)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)制得的挤出增强层44可获得令人满意的结果。发现宜用例如由聚氨酯粘合剂(PUR)(如湿固化的PUR粘合剂)制成的粘合剂层50将增强层44粘结在着色涂层42的背面上。粘合剂层50可以例如逆辊涂覆或刮刀涂覆在着色涂层42上。为提高粘合剂层50的粘结强度,可对着色涂层42和增强层44的表面52和54分别进行电晕处理。

对于下面描述的例举的聚氨酯层28,使用聚酯材料制造衬里38可获得令人满意的结果。具有高光泽表面的可接受的聚酯衬里38可例如通过流延在镀铬辊上并进行双轴取向以获得高的拉伸强度而制得。衬里38也能容易地从聚氨酯层28上除去,使得分离表面30和36不会造成聚氨酯表面30的光泽度明显下降。

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