專利名稱：紫外線硬化涂料的組成物及其涂裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉 及一種紫外線硬化涂料，特別涉及一種紫外線硬化涂料的組成物及其 涂裝方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)水平的大幅提升，現(xiàn)今消費(fèi)大眾在進(jìn)行電子產(chǎn)品的選購(gòu) 上除了對(duì)產(chǎn)品的實(shí)用性與功能性加以考慮外，同時(shí)也會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的外觀質(zhì)感與美觀設(shè) 計(jì)一并地納入產(chǎn)品選購(gòu)時(shí)的考慮范圍中。市面上的電子產(chǎn)品，例如移動(dòng)電話(mobile phone)、筆記型計(jì)算機(jī)(notebook)、 個(gè)人數(shù)字助理(personal digital assistant, PDA)或游戲機(jī)等電子產(chǎn)品的外殼大致由塑料、
鋁鎂合金、碳纖維或鈦合金等材質(zhì)所制成，并在外殼上制作有相當(dāng)精美的圖樣或刻紋， 借以增加產(chǎn)品的美觀、質(zhì)感以及產(chǎn)品的辨識(shí)度。舉例來(lái)說(shuō)，以金屬類(lèi)的鋁、鋁鎂合金或鎂合金所加工成形的外殼，若要在金屬 外殼表面制作圖樣，通常會(huì)以蝕刻、激光雕刻或陽(yáng)極處理方式，在金屬外殼上形成各種 高低起伏的圖樣紋路變化，例如在金屬外殼上形成金屬發(fā)絲紋路、金屬拋光霧感或金屬 咬花等紋理，使得金屬外殼除了冷冽觸感外，還增添圖樣裝飾效果。然而，在上述制造 金屬外殼的圖樣處理程序中，分別應(yīng)用了物理結(jié)構(gòu)破壞或是電化學(xué)表面處理方式，使得 金屬外殼具備各種圖樣紋路。相對(duì)的，也提高金屬外殼的制作加工成本，且電化學(xué)表面 處理需使用極大量的溶劑，因此容易產(chǎn)生具高度污染性的廢棄物。若以塑化類(lèi)的PC 塑料(Polycarbonate)或 ABS 塑料(Acrylonitrile-butadiencestyren e plastics)等材質(zhì)進(jìn)行熱壓或射出成型的外殼，其塑料殼體的表面通常是借由噴涂油墨的 方式，在塑料外殼表面形成各種二維(two dimensional，2D)的圖樣紋路，而此種塑料外 殼通常僅具有顏色的變化，并無(wú)法在塑料殼體的表面形成有各種高低起伏的紋路變化， 對(duì)消費(fèi)者而言，塑料外殼無(wú)法呈現(xiàn)出金屬紋路的觸摸手感。再者，塑料外殼通常是以噴涂(spray coating)方式，在塑料外殼表面噴涂有油墨 以形成各種圖樣紋路，惟，由于噴涂油墨與塑料外殼表面之間具有密著性與耐磨性不佳 等問(wèn)題，使得噴涂油墨極容易在塑料外殼的使用過(guò)程中受到磨損，而導(dǎo)致油墨從塑料外 殼表面上剝落，進(jìn)而影響塑料外殼的美觀與降低消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)意愿。所以，便有一種金屬不導(dǎo)電真空鍍膜的技術(shù)(Non-Conductive VacuumMetallization, NCVM)，在塑料外殼表面鍍上一層不導(dǎo)電的金屬薄膜，并搭配印 刷或漆染色方式，可在塑料外殼的表面呈現(xiàn)各種豐富色彩，進(jìn)而使得塑料外殼具有金屬 質(zhì)感，以提高產(chǎn)品的科技感增加產(chǎn)品的附加價(jià)值。然而，此種金屬不導(dǎo)電真空鍍膜仍具 有制作費(fèi)用昂貴等問(wèn)題，無(wú)形之中，會(huì)提高塑料外殼的整體制作成本。綜上所述，不論是金屬外殼以蝕刻、激光雕刻或陽(yáng)極處理等技術(shù)，或是塑料外 殼以金屬不導(dǎo)電真空鍍膜等技術(shù)，在表面形成有各種立體圖樣紋路，其加工流程均相當(dāng) 的繁雜、耗時(shí)，使得整體的加工成本相對(duì)的提高不少，并且上述的加工工藝對(duì)于刻紋深度的拿捏不易掌控，更有可能使外殼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到損害。所以要如何提供一種可以適 用于各種板材(如金屬、塑料等板材)的涂料，并且通過(guò)涂料的特性在板材上形成各種圖 樣紋路，如各種金屬刻紋、皮革觸感或是金屬彩紋等，即為從事此行業(yè)者所亟欲研究改 善的方向所在。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問(wèn) 題，本發(fā)明提供一種紫外線硬化涂料的組成物(UVlacquer)及其 涂裝方法，借以改進(jìn)現(xiàn)有加工工件表面上所形成的圖樣或花紋，因所使用的涂料與工件 (加工工件)表面之間的密著性和耐磨性不足，而容易于工件表面發(fā)生磨損與剝離的問(wèn) 題，以及所形成的圖樣或花紋無(wú)法提供足夠的防滑性，使工件在使用上容易因滑脫而損 壞的問(wèn)題。同時(shí)，改進(jìn)現(xiàn)有于工件表面在形成三維立體圖樣時(shí)，所使用的加工方法過(guò)于 繁雜、耗時(shí)，且容易造成工件毀壞而使生產(chǎn)制造成本增加的問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明揭露一種紫外線硬化涂料的組成物，其包含有一 55至75重量 百分比(wt.% )的紫外線硬化樹(shù)脂、一 2至10重量百分比的二丙烯酸三丙二醇脂 (tripropylene glycol diacrylate, TPGDA)、一 2至10重量百分比的三羥甲基丙烷三丙烯酸 (trimethylolpropane triacrylate, TMPTA)、一 2 至 20 重量百分比的甲苯(toluene)、一 2 至 15重量百分比的醋酸丁酯(butyl acetate)以及一 2至25重量百分比的甲基異丁酮(methyl isobutyl ketone)。根據(jù)本發(fā)明揭露一種涂裝紫外線硬化涂料的涂裝方法，其包括提供一工件； 涂布一架橋劑(crosslinker)附著在工件表面；涂布一紫外線硬化涂料附著在架橋劑表 面；提供至少一圖樣轉(zhuǎn)印至紫外線硬化涂料上，令紫外線硬化涂料的表面形成有至少一 圖樣紋路；提供一紫外線，紫外線于圖樣轉(zhuǎn)印時(shí)照射紫外線硬化涂料，以固化圖樣紋路。本發(fā)明所揭露的紫外線硬化涂料的組成物及其涂裝方法，是應(yīng)用于工件表面的 加工處理上，并于工件表面上形成一紫外線硬化涂料組成物涂層。并可直接以壓印的方 式，使紫外線硬化涂料組成物涂層在工件表面上形成立體圖樣與紋路，借以簡(jiǎn)化工件表 面形成立體圖樣與紋路的加工工藝，以及節(jié)省制造成本的目的。同時(shí)此紫外線硬化涂 料組成物在工件表面所形成的涂層具有良好的耐磨和抗刮特性以及足夠的硬度，因此在 工件的使用過(guò)程中，此紫外線硬化涂料組成物涂層不會(huì)因?yàn)槭艿侥p而從工件表面上脫 離，并借由立體圖樣與紋路的設(shè)置使工件表面的防滑性增加，且提升工件外觀的美感與 質(zhì)感。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的紫外線硬化涂料組成物應(yīng)用于工件表面的加工處理流程 示意圖。
具體實(shí)施例方式下面 結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述本發(fā)明實(shí)施例所揭露的紫外線硬化涂料的組成物及其涂裝方法，是應(yīng)用于一工 件表面的加工程序上，此紫外線硬化涂料組成物可借由壓印的方式在工件表面形成立體 的圖樣或紋路，借以使工件的外觀美化并增加工件的質(zhì)感。在此所稱的工件可為塑料、 金屬、皮革或紙類(lèi)等材質(zhì)所組成的板材或片狀物，然并非以此為限。本發(fā)明實(shí)施例所揭露的紫外線硬化涂料的組成物，在制備上是提供一紫外線硬 化樹(shù)脂，然后添加二丙烯酸三丙二醇脂(TPGDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸(TMPTA)、 甲苯、醋酸丁酯及甲基異丁酮等物質(zhì)與紫外線硬化樹(shù)脂攪拌混合，而形成紫外線硬化涂 料組成物。并且，所獲得的紫外線硬化涂料組成物中含有55至75重量百分比(wt.% )的紫 外線硬化樹(shù)脂、2至10重量百分比的二丙烯酸三丙二醇脂(TPGDA)、2至10重量百分比 的三羥甲基丙烷三丙烯酸(TMPTA)、2至20重量百分比的甲苯、2至15重量百分比的醋 酸丁酯以及2至25重量百分比的甲基異丁酮。其中，紫外線硬化樹(shù)脂、二丙烯酸三丙二 醇脂(TPGDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸(TMPTA)、甲苯、醋酸丁酯及甲基異丁酮在紫 外線硬化涂料組成物中的含量，是可視紫外線硬化涂料組成物所欲形成圖樣或紋路的工 件的材質(zhì)而進(jìn)行調(diào)整。例如，紫外線硬化涂料組成物中含有55重量百分比的紫外線硬化 樹(shù)脂、5重量百分比的二丙烯酸三丙二醇脂(TPGDA)、5重量百分比的三羥甲基丙烷三丙 烯酸(TMPTA)、10重量百分比的甲苯、8重量百分比的醋酸丁酯，以及17重量百分比的 甲基異丁酮。當(dāng)本發(fā)明所揭露的紫外線硬化涂料的涂裝方法應(yīng)用于工件表面的加工處理時(shí)。 請(qǐng)參閱圖1所示，首先提供一工件(SlOl)，此工件可為金屬、塑料或紙類(lèi)等材質(zhì)所組 成的板材或片狀物，在本實(shí)施例中以工件為一鋁合金板材作為舉例說(shuō)明，但并不以此 為限。此鋁合金板材事先經(jīng)過(guò)清洗及干燥等前處理，以去除原先附著于鋁合金板材表 面的雜質(zhì)，如棉絮及其它離子等。然后，涂布一架橋劑(crosslinker)附著在工件表面 (S102),此一步驟在印刷紫外線硬化涂料組成物之前，可選擇性地以網(wǎng)板印刷方式(如 網(wǎng)板機(jī))在鋁合金板材的表面上涂布一架橋劑(crosslinker)，并以紫外線(UVlight)照射 或熱風(fēng)烘烤方式，使架橋劑干燥固著于工件(如鋁合金板材)的表面。網(wǎng)板印刷方式為 一較佳實(shí)施例的說(shuō)明，但并不以此為限，其亦可使用一刮刀涂布方式或一滾輪涂布方式 將架橋劑涂布在工件的表面。然后，涂布一紫外線硬化涂料附著在架橋劑表面(S103)，可選擇性地以網(wǎng)板印 刷方式(如網(wǎng)板機(jī))在架橋劑的表面上涂布一紫外線硬化涂料，借由架橋劑提升鋁合金板 材與紫外線硬化涂料之間的結(jié)合能力。另外，紫外線硬化涂料及架橋劑涂布在鋁合金板 材的表面上的厚度，主要是依照網(wǎng)板機(jī)的不同網(wǎng)目數(shù)而定。當(dāng)網(wǎng)目數(shù)越低時(shí)，厚度會(huì)越 高，而紫外線的照射的功率及時(shí)間即依照此所涂布的厚度進(jìn)行微調(diào)。提供至少一圖樣轉(zhuǎn)印至紫外線硬化涂料上，令紫外線硬化涂料的表面形成有至 少一圖樣紋路(S104)，例如一光學(xué)壓延機(jī)，此紫外線壓印設(shè)備具有一母版，母版提供至 少一圖樣，借由將母版設(shè)置有圖樣的一側(cè)壓合于紫外線硬化涂料上，使母版上的圖樣移 轉(zhuǎn)到紫外線硬化涂料組成物上，使得紫外線硬化涂料的表面形成有至少一圖樣紋路。
最后，提供一紫外線，紫外線于圖樣轉(zhuǎn)印時(shí)照射紫外線硬化涂料，以固化圖樣 紋路(S105)，使具有圖樣紋路的紫外線硬化涂料硬化并緊密地固著于工件(如鋁合金板 材)的表面，而完成在工件(如鋁合金板材)表面設(shè)置立體圖樣的加工處理程序。此外，為了使紫外線硬化涂料組成物于鋁合金板的表面形成不同的色彩搭配， 可選擇性的在紫外線硬化涂料組成物或架橋劑中添加色料(或調(diào)色劑)，并且，當(dāng)所形成 的顏色愈深時(shí)(如黑色、暗紅色、暗紫色等)，后續(xù)的紫外線照射、固化步驟中，所使用 的紫外線照射功率及時(shí)間則需拉高及拉長(zhǎng)，反之，當(dāng)所形成的顏色愈淺時(shí)(如白色，淡 紅色、淺綠色等)，則所使用的紫外線照射功率及時(shí)間則需降低及縮短。 在此加工處理程序完成之后，進(jìn)一步的檢視紫外線硬化涂料組成物在鋁合金板 材表面上的固著情形，以及立體圖樣的轉(zhuǎn)移完整性。并且以美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM) D3363所規(guī)范的方法，對(duì)此表面具有立體圖樣的鋁合金板材進(jìn)行硬度試驗(yàn)(hardness test)。其是先將一鉛筆芯(MITSUBISHI UNI,三菱公司制造)露出約0.5至0.6公分。 使鉛筆芯與400號(hào)砂紙呈90度角，借由400號(hào)砂紙將鉛筆的筆芯頭磨耗至平整且邊緣無(wú) 缺口的狀態(tài)。然后將鉛筆裝置于45°角的硬度試驗(yàn)儀器中，在試驗(yàn)荷重500克的條件下 以鉛筆頭于工件表面的紫外線硬化涂料組成物涂層上刮行。在此硬度試驗(yàn)中，筆芯硬度 規(guī)格為H及2H的鉛筆無(wú)法劃破形成于工件表面上的紫外線硬化涂料組成物涂層。因此， 本發(fā)明所揭露的紫外線硬化涂料組成物于工件表面上所形成的紫外線硬化涂料組成物涂 層的硬度至少可達(dá)到硬度H至2H的標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明所揭露的紫外線硬化涂料的組成物包含有55至75重量百分比的紫外線硬 化樹(shù)脂、2至10重量百分比的二丙烯酸三丙二醇脂(TPGDA)、2至10重量百分比的三羥 甲基丙烷三丙烯酸(TMPTA)、2至20重量百分比的甲苯、2至15重量百分比的醋酸丁 酯以及2至25重量百分比的甲基異丁酮。當(dāng)本發(fā)明所揭露的紫外線硬化涂料組成物應(yīng)用 于工件表面的涂裝作業(yè)時(shí)，可借由壓印的方式于工件表面上形成具有立體圖樣或紋路的 立體涂層，并使形成于工件表面上的圖樣或紋路具有立體感與真實(shí)的觸摸質(zhì)感，且可依 據(jù)不同的需求改變工件表面上的圖樣或紋路，以達(dá)到客制化的需求。同時(shí)，本發(fā)明所揭 露的紫外線硬化涂料組成物于工件表面上所形成的立體涂層具有良好的密著性，而不易 于工件表面上剝離，并增加工件表面的防滑性，且由于紫外線硬化涂料組成物具有環(huán)保 性、固化快、耐磨擦性、耐化學(xué)性與硬度高等優(yōu)點(diǎn)，因此使本發(fā)明所揭露的紫外線硬化 涂料組成物在工件表面處理的應(yīng)用上具有相當(dāng)高的實(shí)用價(jià)值。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況 下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的 改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1 一種紫外線硬化涂料的組成物，其特征在于，包含有 55至75重量百分比的紫外線硬化樹(shù)脂；2至10重量百分比的二丙烯酸三丙二醇脂； 2至10重量百分比的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯； 2至20重量百分比的甲苯； 2至15重量百分比的醋酸丁酯；以及 2至25重量百分比的甲基異丁酮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外線硬化涂料的組成物，其特征在于，還包括有一色料。
3.—種涂裝紫外線硬化涂料的涂裝方法，其特征在于，包括步驟 提供一工件；涂布一架橋劑附著在該工件表面；涂布一紫外線硬化涂料附著在該架橋劑表面，該紫外線硬化涂料含有如權(quán)利要求1 所述的紫外線硬化涂料組成物；提供至少一圖樣轉(zhuǎn)印至該紫外線硬化涂料上，令該紫外線硬化涂料的表面形成有至 少一圖樣紋路；以及提供一紫外線，該紫外線于該圖樣轉(zhuǎn)印時(shí)照射該紫外線硬化涂料，以固化該圖樣紋路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂裝紫外線硬化涂料的涂裝方法，其特征在于，涂布該架橋 劑附著在該工件表面的步驟還包括以一網(wǎng)板印刷方式、一刮刀涂布方式及一滾輪涂布 方式等其中之一的施工方式予以涂裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂裝紫外線硬化涂料的涂裝方法，其特征在于，涂布該架橋 劑附著在該工件表面的步驟后，還包括烘干該架橋劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的涂裝紫外線硬化涂料的涂裝方法，其特征在于，烘干該架橋 劑的方式是為紫外線照射或熱風(fēng)烘烤。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂裝紫外線硬化涂料的涂裝方法，其特征在于，涂布該紫外 線硬化涂料附著在該架橋劑表面的步驟還包括以一網(wǎng)板印刷方式、一刮刀涂布方式及 一滾輪涂布方式等其中之一的施工方式予以涂裝。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂裝紫外線硬化涂料的涂裝方法，其特征在于，該紫外線硬 化涂料還包括有一色料。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂裝紫外線硬化涂料的涂裝方法，其特征在于，該工件為一 金屬基板。
全文摘要
一種紫外線硬化涂料的組成物及其涂裝方法，包含有55至75重量百分比的紫外線硬化樹(shù)脂、2至10重量百分比的二丙烯酸三丙二醇脂、2至10重量百分比的三羥甲基丙烷三丙烯酸、2至20重量百分比的甲苯、2至15重量百分比的醋酸丁酯以及2至25重量百分比的甲基異丁酮。此紫外線硬化涂料組成物可借由壓印的方式，直接于一工件的表面上形成立體紋路或圖樣，可簡(jiǎn)化工件表面的圖紋加工程序。
文檔編號(hào)C09D4/02GK102020881SQ20091017620
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月16日
發(fā)明者陳駿鵬 申請(qǐng)人:正美企業(yè)股份有限公司