專利名稱：一種陶瓷白薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于塑膠材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鍍覆于塑膠材表面的陶瓷白薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著電子消費(fèi)水平的不斷提高，個(gè)性化、時(shí)尚化的追求，陶瓷外觀材料開始出現(xiàn)在手機(jī)等電子消費(fèi)領(lǐng)域，但是由于陶瓷本身的碎性，直接使用陶瓷作為外觀結(jié)構(gòu)件容易摔壞。因此，在塑膠等表面制備特殊薄膜，使其既能滿足其陶瓷外觀的裝飾效果，又具有堅(jiān)固性， 不易摔壞的優(yōu)良特性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述所指的現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)單可靠、操作方便、品質(zhì)優(yōu)異的陶瓷白薄膜的制備方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種陶瓷白薄膜的制備方法，包括步驟步驟1，在白色塑膠基材表面噴涂由UV底漆形成的UV底層，將白色塑膠基材放到涂裝機(jī)的自動(dòng)線上進(jìn)行自動(dòng)化噴涂；步驟2，烘烤及固化，將完成噴涂的白色塑膠基材放入烤箱烘烤，再將完成烘烤的產(chǎn)品過(guò)UV爐固化；步驟3，將UV固化后的白色塑膠基材進(jìn)行離子轟擊處理；步驟4，在UV底層外鍍由二氧化硅形成的硬化層，開啟硅靶電源，打開硅靶電源的同時(shí)通入氧氣和!!氣；步驟5，在硬化層外鍍由硅鈦或硅鋯等混合氧化物形成的過(guò)渡層，其中，硅鈦或硅鋯質(zhì)量比為8 2，打開靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣；步驟6，在過(guò)渡層外鍍由氧化鈦、氧化鋯、五氧化二鉭或五氧化二鈮形成的裝飾層，打開靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣。所述步驟I中噴涂室溫為10°C-35°C，濕度為30%-80%，UV漆粘度為7. 8-8. 2秒，噴槍氣壓為2. 0-3. 5公斤/平方厘米。所述步驟2中的烤箱溫度為40_50°C，烤箱時(shí)間5-10分鐘。所述步驟3中真空室的真空度為I. 5-2. 5帕，離子轟擊電源系統(tǒng)電流為5安，脈沖方波的占空比為50% -75%，在頻率40Hz的條件下進(jìn)行等離子處理時(shí)間為10-20分鐘。所述步驟4中硅靶電源電流為15-25安，氧氣流量為250-400標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為250-350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，硬化層鍍膜時(shí)間分別為5-10分鐘，膜層厚度為90-110納米。所述步驟5中硅靶電源電流為20-30安，鈦靶或鋯靶電流為15-20安，所述氧氣流量為250-400標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為250-350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，過(guò)渡層鍍膜時(shí)間分別為15-30分鐘，膜層厚度為400-600納米。所述步驟6中靶電源電流為15-25安，氧氣流量為200-350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為250-350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，裝飾層的鍍膜時(shí)間為20-35分鐘，膜層厚度為400-600納米。所述白色塑膠基材是指PC、PMMA或PET。該陶瓷白薄膜的制備方法基于以下條件UV爐能量為800-1000mj/cm2，配置有離子轟擊電源系統(tǒng)、濺射電源系統(tǒng)、靶材和接入真空室的供氣系統(tǒng)的真空磁控濺射鍍膜機(jī)，白色塑膠基材置于真空度為大于I. 0X10—2帕的真空室。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的陶瓷白薄膜是通過(guò)噴涂及真空磁控濺射鍍膜的方法制備，通過(guò)對(duì)白色塑膠基材進(jìn)行離子轟擊處理以增強(qiáng)白色塑膠基材的表面活性，依次沉積各層薄膜，在薄膜沉積過(guò)程中，通過(guò)鍍膜參數(shù)的控制，獲得成分均勻的、從里到外成分連續(xù)變 化的梯度薄膜或者成分交替變化的多層復(fù)合薄膜。本發(fā)明的復(fù)合薄膜及制備方法，對(duì)白色塑膠處理以后，可以得到陶瓷白的外觀效果，既堅(jiān)固又不易摔壞，美觀耐用，極好地滿足了電子消費(fèi)產(chǎn)品的外觀需求。
具體實(shí)施例方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。一種陶瓷白薄膜的制備方法，包括步驟步驟1，在白色塑膠基材表面噴涂由UV底漆形成的UV底層，在室溫為10°C_35°C、濕度為30% -80%的環(huán)境下，將白色塑膠基材放到涂裝機(jī)的自動(dòng)線上進(jìn)行自動(dòng)化噴涂；步驟2，烘烤及固化，將完成噴涂的白色塑膠基材放入烤箱烘烤，烤箱溫度為40-50°C，烤箱時(shí)間5-10分鐘，再將完成烘烤的產(chǎn)品過(guò)UV爐固化；步驟3，將UV固化后的白色塑膠基材進(jìn)行離子轟擊處理；步驟4，在UV底層外鍍由二氧化硅形成的硬化層，開啟硅靶電源，硅靶電源電流為
15-25安,打開娃祀電源的同時(shí)通入氧氣和気氣,氧氣流量為250-400標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘,U1氣流量為250-350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘；步驟5，在硬化層外鍍由硅鈦或硅鋯等混合氧化物形成的過(guò)渡層，其中，硅鈦或硅鋯質(zhì)量比為8 2，硅靶電源電流為20-30安，鈦靶或鋯靶電流為15-20安，打開靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣，氧氣流量為250-400標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為250-350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘；步驟6，在過(guò)渡層外鍍由氧化鈦、氧化鋯、五氧化二鉭或五氧化二鈮形成的裝飾層，靶電源電流為15-25安，打開靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣，氧氣流量為200到350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，気氣流量為250-350標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘。所述步驟I中UV漆粘度為7. 8-8. 2秒，噴槍氣壓為2. 0-3. 5公斤/平方厘米。所述步驟3中真空室的真空度為I. 5-2. 5帕，離子轟擊電源系統(tǒng)電流為5安，脈沖方波的占空比為50% -75%，在頻率40Hz的條件下進(jìn)行等離子處理時(shí)間為10-20分鐘。所述步驟4中硬化層鍍膜時(shí)間分別為5-10分鐘，膜層厚度為90-110納米。所述步驟5中的過(guò)渡層鍍膜時(shí)間分別為15-30分鐘，膜層厚度為400-600納米。所述所述步驟6中裝飾層的鍍膜時(shí)間為20到35分鐘，膜層厚度為400-600納米。
所述白色塑膠基材是指PC(聚碳酸酯，Polycarbonate的縮寫)、PMMA(即聚甲基丙烯酸甲酯，俗稱有機(jī)玻璃)或PET(即聚對(duì)苯二甲酸類塑料，英文Polyethyleneterephthalate 的縮寫)。所述陶瓷白薄膜的制備方法基于以下條件:UV爐能量為800-1000mj/cm2，配置有離子轟擊電源系統(tǒng)、濺射電源系統(tǒng)、靶材和接入真空室的供氣系統(tǒng)的真空磁控濺射鍍膜機(jī)，白色塑膠基材置于真空度大于I. 0X10—2帕的真空室。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的陶瓷白薄膜是通過(guò)噴涂及真空磁控濺射鍍膜的方法制備，通過(guò)對(duì)白色塑膠基材進(jìn)行離子轟擊處理以增強(qiáng)白色塑膠基材的表面活性，依次沉積各層薄膜，在薄膜沉積過(guò)程中，通過(guò)鍍膜參數(shù)的控制，獲得成分均勻的、從里到外成分連續(xù)變化的梯度薄膜或者成分交替變化的多層復(fù)合薄膜。為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。、實(shí)施例I本實(shí)施例在制備陶瓷白薄膜時(shí)，該制備方法基于以下條件，UV底漆涂裝機(jī)、烤箱、UV爐以及真空磁控濺射鍍膜機(jī)，UV爐能量為800mj/cm2，鍍膜機(jī)配置有離子轟擊電源系統(tǒng)、濺射電源系統(tǒng)、靶材和接入真空室的濺射氣體和反應(yīng)氣體的供氣系統(tǒng)，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氧氣，塑膠基材置于真空室，且真空室的真空度為大于1.0X10_2帕，包括步驟步驟1，在白色塑膠基材表面噴涂由UV底漆形成的UV底層，在室溫為10°C、濕度為30%的環(huán)境下，將白色塑膠基材放到涂裝機(jī)的自動(dòng)線上進(jìn)行自動(dòng)化噴涂；步驟2，烘烤及固化，將完成噴涂的白色塑膠基材放入烤箱烘烤，烤箱溫度為40°C，烤箱時(shí)間5分鐘，再將完成烘烤的產(chǎn)品過(guò)UV爐固化；步驟3，將UV固化后的白色塑膠基材進(jìn)行離子轟擊處理；、步驟4，在UV底層外鍍由二氧化硅形成的硬化層，開啟硅靶電源，硅靶電源電流調(diào)在15安，打開硅靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣，氧氣流量控制在250標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為250標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘；步驟5，在硬化層外鍍由硅鈦或硅鋯等混合氧化物形成的過(guò)渡層，其中，硅鈦或硅鋯質(zhì)量比為8 2，硅靶電源電流為20安，鈦靶或鋯靶電流為15安，打開靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣，氧氣流量控制在250標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為250標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘；步驟6，在過(guò)渡層外鍍由氧化鈦、氧化鋯、五氧化二鉭或五氧化二鈮形成的裝飾層，靶電源電流為15安，打開靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣，氧氣流量控制在200標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，IS氣流量為250標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘。所述步驟I中UV漆粘度為7. 8秒，噴槍氣壓為2. 0公斤/平方厘米。所述步驟3中真空室的真空度為I. 5帕，離子轟擊電源系統(tǒng)電流為5安，脈沖方波的占空比為50%，在頻率40Hz的條件下進(jìn)行等離子處理時(shí)間為10分鐘。所述步驟4中硬化層鍍膜時(shí)間分別為5分鐘，膜層厚度均為90納米；步驟5中的過(guò)渡層鍍膜時(shí)間分別為15分鐘，膜層厚度均為400納米；所述步驟6中裝飾層的鍍膜時(shí)間為20分鐘，膜層厚度均為400納米。所述白色塑膠基材是指PC(聚碳酸酯，Polycarbonate的縮寫)。實(shí)施例2本實(shí)施例在制備陶瓷白薄膜時(shí)，該制備方法基于以下條件，UV底漆涂裝機(jī)、烤箱、UV爐以及真空磁控濺射鍍膜機(jī)，UV爐能量為900mj/cm2，鍍膜機(jī)配置有離子轟擊電源系統(tǒng)、濺射電源系統(tǒng)、靶材和接入真空室的濺射氣體和反應(yīng)氣體的供氣系統(tǒng)，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氧氣，塑膠基材置于真空室，且真空室的真空度為大于1.0X10_2帕，包括步驟步驟1，在白色塑膠基材表面噴涂由UV底漆形成的UV底層，在室溫為25°C、濕度為60%的環(huán)境下，將白色塑膠基材放到涂裝機(jī)的自動(dòng)線上進(jìn)行自動(dòng)化噴涂；步驟2，烘烤及固化，將完成噴涂的白色塑膠基材放入烤箱烘烤，烤箱溫度為450C，烤箱時(shí)間7分鐘，再將完成烘烤的產(chǎn)品過(guò)UV爐固化；步驟3，將UV固化后的白色塑膠基材進(jìn)行離子轟擊處理；步驟4，在UV底層外鍍由二氧化硅形成的硬化層，開啟硅靶電源，硅靶電源電流調(diào)在20安，打開硅靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣，氧氣流量控制在350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為300標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘；
步驟5，在硬化層外鍍由硅鈦或硅鋯等混合氧化物形成的過(guò)渡層，其中，硅鈦或硅鋯質(zhì)量比為8 2，硅靶電源電流為25安，鈦靶或鋯靶電流為18安，打開靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣，氧氣流量控制在350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為300標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘；步驟6，在過(guò)渡層外鍍由氧化鈦、氧化鋯、五氧化二鉭或五氧化二鈮形成的裝飾層，靶電源電流為20安，打開靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣，氧氣流量控制在350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，IS氣流量為300標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘。所述步驟I中UV漆粘度為8. 0秒，噴槍氣壓為3. 0公斤/平方厘米。所述步驟3中真空室的真空度為2. 0帕，離子轟擊電源系統(tǒng)電流為5安，脈沖方波的占空比為60%，在頻率40Hz的條件下進(jìn)行等離子處理時(shí)間為15分鐘。所述步驟4中硬化層鍍膜時(shí)間分別為8分鐘，膜層厚度均為100納米；步驟5中的過(guò)渡層鍍膜時(shí)間分別為20分鐘，膜層厚度均為500納米；所述步驟6中裝飾層的鍍膜時(shí)間為30分鐘，膜層厚度均為500納米。所述白色塑膠基材是指PET (即聚對(duì)苯二甲酸類塑料，英文Polyethyleneterephthalate 的縮寫)。實(shí)施例3本實(shí)施例在制備陶瓷白薄膜時(shí)，該制備方法基于以下條件，UV底漆涂裝機(jī)、烤箱、UV爐以及真空磁控濺射鍍膜機(jī)，UV爐能量為1000mj/cm2，鍍膜機(jī)配置有離子轟擊電源系統(tǒng)、濺射電源系統(tǒng)、靶材和接入真空室的濺射氣體和反應(yīng)氣體的供氣系統(tǒng)，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氧氣，塑膠基材置于真空室，且真空室的真空度為大于I. OX 10_2帕，其步驟包括步驟1，在白色塑膠基材表面噴涂由UV底漆形成的UV底層，在室溫為35°C、濕度為80%的環(huán)境下，將白色塑膠基材放到涂裝機(jī)的自動(dòng)線上進(jìn)行自動(dòng)化噴涂；步驟2，烘烤及固化，將完成噴涂的白色塑膠基材放入烤箱烘烤，烤箱溫度為500C，烤箱時(shí)間10分鐘，再將完成烘烤的產(chǎn)品過(guò)UV爐固化；步驟3，將UV固化后的白色塑膠基材進(jìn)行離子轟擊處理；步驟4，在UV底層外鍍由二氧化硅形成的硬化層，開啟硅靶電源，硅靶電源電流調(diào)在25安，打開硅靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣，氧氣流量控制在400標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為350標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘；
步驟5，在硬化層外鍍由硅鈦或硅鋯等混合氧化物形成的過(guò)渡層，其中，硅鈦或硅鋯質(zhì)量比為8 2，硅靶電源電流為30安，鈦靶或鋯靶電流為20安，打開靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣，氧氣流量控制在400標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘；步驟6，在過(guò)渡層外鍍由氧化鈦、氧化鋯、五氧化二鉭或五氧化二鈮形成的裝飾層，靶電源電流為25安，打開靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣，氧氣流量控制在350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，IS氣流量為350標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘。所述步驟I中UV漆粘度為8. 2秒，噴槍氣壓為3. 5公斤/平方厘米。所述步驟3中真空室的真空度為2. 5帕，離子轟擊電源系統(tǒng)電流為5安，脈沖方波的占空比為75%，在頻率40Hz的條件下進(jìn)行等離子處理時(shí)間為20分鐘。所述步驟4中硬化層鍍膜時(shí)間分別為10分鐘，膜層厚度均為110納米；步驟5中的過(guò)渡層鍍膜時(shí)間分別為30分鐘，膜層厚度均為600納米；所述步驟6中裝飾層的鍍膜時(shí)間為35分鐘，膜層厚度均為600納米。所述白色塑膠基材是指PMMA(即聚甲基丙烯酸甲酯，俗稱有機(jī)玻璃)。上述實(shí)施例中提到的內(nèi)容并非是對(duì)本發(fā)明的限定，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷白薄膜的制備方法，其特征在于包括步驟 步驟1，在白色塑膠基材表面噴涂由UV底漆形成的UV底層，將白色塑膠基材放到涂裝機(jī)的自動(dòng)線上進(jìn)行自動(dòng)化噴涂； 步驟2，烘烤及固化，將完成噴涂的白色塑膠基材放入烤箱烘烤，再將完成烘烤的產(chǎn)品過(guò)UV爐固化； 步驟3，將UV固化后的白色塑膠基材進(jìn)行離子轟擊處理； 步驟4，在UV底層外鍍由二氧化硅形成的硬化層，開啟硅靶電源，打開硅靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣； 步驟5，在硬化層外鍍由硅鈦或硅鋯等混合氧化物形成的過(guò)渡層，其中，硅鈦或硅鋯質(zhì)量比為8 2，打開靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣； 步驟6，在過(guò)渡層外鍍由氧化鈦、氧化鋯、五氧化二鉭或五氧化二鈮形成的裝飾層，打開靶電源的同時(shí)通入氧氣和氬氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷白薄膜的制備方法，其特征在于所述步驟I中噴涂室溫為10°C -35°C，濕度為30% -80%, UV漆粘度為7. 8-8. 2秒，噴槍氣壓為2. 0-3. 5公斤/平方厘米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陶瓷白薄膜的制備方法，其特征在于步驟2中的烤箱溫度為40-50°C，烤箱時(shí)間5-10分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陶瓷白薄膜的制備方法，其特征在于所述步驟3中真空室的真空度為I. 5-2. 5帕，離子轟擊電源系統(tǒng)電流為5安，脈沖方波的占空比為50% -75%,在頻率40Hz的條件下進(jìn)行等離子處理時(shí)間為10-20分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陶瓷白薄膜的制備方法，其特征在于所述步驟4中硅靶電源電流為15-25安，氧氣流量為250-400標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為250-350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，硬化層鍍膜時(shí)間分別為5-10分鐘，膜層厚度為90-110納米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陶瓷白薄膜的制備方法，其特征在于所述步驟5中硅靶電源電流為20-30安，鈦靶或鋯靶電流為15-20安，所述氧氣流量為250-400標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為250-350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，過(guò)渡層鍍膜時(shí)間分別為15-30分鐘，膜層厚度為400-600 納米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陶瓷白薄膜的制備方法，其特征在于所述步驟6中靶電源電流為15-25安，氧氣流量為200-350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氬氣流量為250-350標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，裝飾層的鍍膜時(shí)間為20-35分鐘，膜層厚度為400-600納米。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的陶瓷白薄膜的制備方法，其特征在于所述白色塑膠基材是指PC、PMMA或PET。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陶瓷白薄膜的制備方法，其特征在于該陶瓷白薄膜的制備方法基于以下條件UV爐能量為800-1000mj/cm2，配置有離子轟擊電源系統(tǒng)、濺射電源系統(tǒng)、靶材和接入真空室的供氣系統(tǒng)的真空磁控濺射鍍膜機(jī)，白色塑膠基材置于真空度為大于·1.0X10-2帕的真空室。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陶瓷白薄膜的制備方法，其步驟包括將白色塑膠基材噴涂UV漆；烘烤及固化；將白色塑膠基材進(jìn)行離子轟擊處理以增強(qiáng)塑膠基材的表面活性；在UV底層表面通過(guò)真空磁控濺射鍍膜方式依次鍍硬化層、過(guò)渡層、裝飾層。本發(fā)明的陶瓷白薄膜的制備方法，對(duì)白色塑膠處理以后，可以得到陶瓷白的外觀效果，既堅(jiān)固又不易摔壞，美觀耐用，極好地滿足了電子消費(fèi)產(chǎn)品的外觀需。
文檔編號(hào)B05D3/02GK102703861SQ201210217360
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者張錫濤, 畢英慧, 王長(zhǎng)明 申請(qǐng)人:東莞勁勝精密組件股份有限公司, 東莞華清光學(xué)科技有限公司