阅读说明：本技术 局部磨砂材料及制备方法、局部磨砂壳体、电子设备 (Local frosted material, preparation method, local frosted shell and electronic equipment ) 是由 刘桥生 贾瑞 罗勇 于 2020-03-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及塑胶技术领域,具体涉及一种局部磨砂塑材料。本发明公开的局部磨砂材料包括基材和设置于所述基材上的硬化层,所述硬化层的表面存在磨砂区域和光面区域,所述基材的表面是塑胶表面,所述硬化层设置于所述塑胶表面上。上述材料局部区域磨砂、局部区域光亮,外观炫酷。且该局部磨砂材料能够进一步和功能化涂层结合稳固,使其具有较好的握持性能。(The invention relates to the technical field of plastics, in particular to a local frosted plastic material. The local frosted material disclosed by the invention comprises a base material and a hardened layer arranged on the base material, wherein a frosted area and a smooth area are arranged on the surface of the hardened layer, the surface of the base material is a plastic surface, and the hardened layer is arranged on the plastic surface. The material has frosted local area, bright local area and cool appearance. And the local abrasive material can be further firmly combined with the functional coating, so that the local abrasive material has better holding performance.)

局部磨砂材料及制备方法、局部磨砂壳体、电子设备

技术领域

本发明涉及塑胶技术领域，具体涉及一种局部磨砂材料及制备方法、局部磨砂壳体、电子设备。

背景技术

塑胶具有低成本、易加工、耐碰撞的优点，但是一般其成品外观不够丰富，手感也为大多数人不喜，不适于在日常生活中的接触使用。具有局部磨砂效果的塑胶外观较为炫酷，但传统技术制备的具有局部磨砂效果的塑胶材料的表面往往难以与其他改善使用体验的功能化涂层稳定结合，因而局部磨砂的塑胶往往难以具有理想的使用性能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种局部磨砂材料及该局部磨砂材料的制备方法，该局部磨砂材料能够与功能化涂层稳定结合，以使其具备较佳的使用性能。

本发明的技术方案如下。

一种局部磨砂材料，所述局部磨砂材料包括基材和设置于所述基材上的硬化层，所述硬化层的表面存在磨砂区域和光面区域，所述基材的表面是塑胶表面，所述硬化层设置于所述塑胶表面上。

在其中一个实施例中，所述硬化层由无氟涂料涂覆于所述基材表面经固化后形成。

在其中一个实施例中，所述无氟涂料是无氟光固化涂料。

在其中一个实施例中，所述磨砂区域由所述硬化层经过物理磨砂处理形成，所述磨砂区域和所述硬化层为一体式结构。

在其中一个实施例中，所述磨砂区域由所述硬化层经过局部磨砂处理形成，所述磨砂区域为独立的一层磨砂层。

在其中一个实施例中，所述磨砂区域由所述硬化层经过化学磨砂处理形成，所述磨砂区域为设于所述硬化层表面上的独立磨砂层。

在其中一个实施例中，所述磨砂区域和所述光面区域上还设有抗指纹涂层。

在其中一个实施例中，所述抗指纹涂层由AF抗指纹表面处理剂涂覆于所述硬化层表面形成。

一种局部磨砂材料的制备方法，包括以下步骤：

提供基材，所述基材的表面是塑胶表面；

对基材表面进行加硬处理；

对加硬处理后的塑胶表面进行局部磨砂处理。

在其中一个实施例中，所述加硬处理的方式为淋涂无氟涂料并使其固化。

在其中一个实施例中，所述无氟涂料是无氟光固化涂料。

在其中一个实施例中，所述加硬处理形成的硬化层的厚度可以是1μm～100μm。

在其中一个实施例中，所述局部磨砂处理包括：

对非磨砂区域进行局部保护处理；

对局部保护处理后的基材表面进行磨砂处理；以及

对磨砂处理后的基材进行退保护处理。

在其中一个实施例中，所述局部保护处理的方式为在加硬处理后的基材表面非磨砂区域涂覆一层局部保护层。

在其中一个实施例中，所述局部保护处理的方法为丝网印刷形成局部保护层。

在其中一个实施例中，所述局部保护层的材料选自保护膜、可剥胶、油墨或油漆。

在其中一个实施例中，所述局部保护层的厚度是1μm～100μm。

在其中一个实施例中，所述局部保护层的厚度为5μm～20μm。

在其中一个实施例中，所述磨砂处理的方法选自化学磨砂处理或物理磨砂处理。

在其中一个实施例中，所述化学磨砂的方法为喷涂AG喷涂液。

在其中一个实施例中，所述物理磨砂的方法为激光蚀刻或喷砂处理。

在其中一个实施例中，所述局部磨砂材料的制备方法还包括形成抗指纹涂层这一步骤。

在其中一个实施例中，所述形成抗指纹涂层的方式为将AF抗指纹表面处理剂涂覆于所述塑胶表面。

在其中一个实施例中，所述涂覆的方式选自喷涂、淋涂或物理气相沉积法。

本发明另一目的在于提供一种由上述局部磨砂材料制备而成的塑胶壳体。

一种局部磨砂壳体，由上述任一实施例所述的局部磨砂材料制备形成，或由上述任一实施例所述的局部磨砂材料的制备方法制备形成。

本发明再一目的在于提供一种包括上述壳体的个人电子设备。

一种个人电子设备，其特征在于，其壳体或保护套为上述局部磨砂壳体。

本发明提供的局部磨砂材料表面具有磨砂区域和光面区域，外观效果炫酷。通过在表面形成硬化层，进而能够增强功能化涂层与该局部磨砂材料结合的稳定性，提升其可加工型及使用性能。

该局部磨砂材料的制备方法流程不复杂，对基材种类或表面状态等无限制，加工难度低，原材料成本低，易于批量生产。

附图说明

图1为本发明提供的局部磨砂材料的截面结构示意图。

图2为本发明提供的局部磨砂材料的制备方法制备所得的局部磨砂材料俯视结构示意图。

图3为本发明提供的局部磨砂塑胶的制备方法制备所得的局部磨砂塑胶产品实物图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合附图和具体实施例对本发明进行更全面的描述。下面所给的实施例只是本发明的较佳实施例，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置”在另一个元件，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

具有局部磨砂效果的塑胶外观较为炫酷，但传统技术形成的局部磨砂塑胶存在光面区域与磨砂区域存在台阶位的问题，或磨砂区域往往难以与其他改善使用体验的功能化涂层，例如抗指纹涂层稳定结合的问题，从而导致局部磨砂效果的抗指纹塑胶产品使用手感差。本发明的目的在于解决该问题。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种局部磨砂材料。根据本发明的一个实施例，参照图1，该局部磨砂材料包括基材，该基材表面是塑胶表面110；硬化层120设置于塑胶表面110上。硬化层120表面存在磨砂区域121和光面区域122。该局部磨砂材料表面还可以包括功能化涂层130。优选地，该功能化涂层130是抗指纹涂层。由此，于硬化层120上形成局部磨砂区域，该磨砂区域可与功能化涂层130稳定结合。

如图1所示，该硬化层120是覆盖基材表面，或者说，该硬化层120的正投影覆盖基材110的正投影。该硬化层120可通过涂料固化后形成，优选地，该硬化层120可由无氟涂料涂覆于基材表面经固化后形成。更优选地，该无氟涂料是无氟光固化涂料。

预先设计硬化层120表面的光面区域122和磨砂区域121。光面区域指的是未进行磨砂处理，或者说磨砂处理过程未处理该区域。使光面区域未进行处理的方法可以是预先对光面区域表面进行局部包覆保护，例如使用油墨、油漆、可剥胶和保护膜进行保护，使硬化层120的光面区域122免受磨砂处理。形成磨砂区域121的方式可以是物理磨砂区域，形成和硬化层120为一体式的结构；形成磨砂区域121的方式还可以是化学磨砂处理，可形成和硬化层120为一体式的结构，或是形成一层独立的磨砂层。

该局部磨砂塑胶通过设置一硬化层，在硬化层上形成局部磨砂区域，进而该局部磨砂区域能够和功能化涂层稳定结合。优选地，该硬化层是由无氟涂料形成的。该无氟涂料和功能化涂层，例如抗指纹涂层具有较强的结合力。由此，通过该硬化层可形成能够和功能化涂层稳定结合的局部磨砂材料。

另一方面，本发明提供了上述磨砂材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

步骤S1，提供基材，所述基材的表面是塑胶表面；

该塑胶基材可选自常用的便携式电子设备如手机的壳体材料，或是其保护套的材料。进一步，可选用一些材质较硬的塑胶材料，例如，塑胶材料是但不限于聚碳酸酯塑料、聚甲基丙烯酸甲酯和ABS塑料中的至少一种。

塑胶基材可以根据实际需求预加工为所制备器件的形状，也可以是成品未经加工的塑胶板材。预加工为器件形状的塑胶基材可直接经过本发明提供的制备方法制备得到所需磨砂塑胶产品。

在实际制备过程之前，应当确保塑胶基材已经清洗干净，防止油污、灰尘等杂质对塑胶基材的后续处理过程产生影响。

作为一个具体示例，步骤S1可以是，获得清洗干净、表面平整的塑胶基材，或是具有塑胶表面的基材。

步骤S2，对基材表面进行加硬处理。

其中，加硬处理的方法具体可以是在塑胶表面淋涂无氟涂料并使其固化。涂料固化后可在塑胶基材表面迅速形成一层固化膜，使得塑胶基材表面更为平整，利于进行下一步处理。

优选地，加硬处理过程中，所述涂料是紫外光固化涂料。更具体地，所述光固化涂料可以是高硬光固化涂料。更具体地，可以是无氟高硬光固化涂料。无氟光固化涂料能够和后续形成的功能化涂层结合更为稳定。

所述加硬层的厚度可以是1μm～100μm，优选地，所述加硬层的厚度可以是1μm～50μm；更具体地，所述加硬层的厚度是5μm～20μm；例如，其厚度是5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm。

作为一个具体示例，该步骤S2可以是，在其待处理的表面淋涂高硬光固化涂料，并使其固化，从而在其表面形成一层加硬层。优选地，该高硬光固化涂料是无氟光固化涂料。

步骤S3，对固化后的塑胶表面无需磨砂处理的部分进行局部保护处理。

局部保护处理的方法可以是在塑胶表面设计为光面的区域上形成一层局部保护层。因为在制备局部磨砂塑胶的过程中，后续的磨砂处理会对整个塑胶表面均进行磨砂处理，因此若想获得局部磨砂局部光亮的塑胶表面，必须首先在设计为光亮表面的区域形成局部保护层。

该保护层厚度不宜过厚，否则将会造成磨砂区域与光面区域存在明显的台阶位且难以消除。优选地，该保护层的厚度为1μm～50μm。更优选地，该保护层的厚度为5μm～20μm；更具体地，该保护层的厚度为5μm～10μm。例如，该保护层的厚度为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm。

其中，该保护层材料或其前驱体应当具备可剥离性和一定的可塑性，例如，该保护层材料可以选自保护膜、可剥胶、油墨和油漆中的其中一种。形成该保护层的方式可以对应于所选取的保护层材料进行选择，例如喷涂、转印或丝网印刷。

优选地，形成该保护层的方式是丝网印刷。丝网印刷是一种较为常用的技术，其可以按照预制的形状或图案将油墨等涂覆于基材上，操作方法简单易行，成本低。

将上述材料或其前驱体丝网印刷于塑胶基材设计为光面区域的表面后，一般还应进一步将其烘干。烘干的条件可以是100℃～150℃低温烘干，烘干的气氛可以是空气，也可以是真空，或是保护性气体。

作为一个具体示例，步骤S2可以是，采用丝网印刷的方式在经过加硬处理的塑胶表面形成一层厚度为5μm～10μm的可剥胶，在低温烘箱中烘干。

步骤S4，对局部保护处理后的塑胶的表面进行磨砂处理。

磨砂处理通常是在使基材表面形成极细微颗粒或凹槽，对光产生漫反射，磨砂处理后的材料表面手感显著优于未磨砂处理的材料。

具体地，磨砂处理的方式可以选自化学磨砂处理或物理磨砂处理。

更具体地，例如，化学磨砂处理的方式为在塑胶表面喷涂或淋涂AG(Anti-Glare)喷涂液。AG喷涂液是一种常用的表面处理剂，通常包含纳米级二氧化硅微粒，其可在基材表面形成一层均匀的膜层。该膜层表面存在的大量纳米级颗粒使塑胶基材表面具备磨砂感，握持手感较好。

更具体地，例如，物理磨砂处理的方式通常是对基材原有表面进行打磨或刻蚀，从而使其表面产生细小的凹槽与凸起，形成具有磨砂质感的区域。所述物理磨砂处理的具体方式可以选自激光蚀刻和喷砂处理中的至少一种。

激光蚀刻，即采用激光在基材表面刻蚀出许多细小凹槽，从而在塑胶表面形成细微的凹凸不平的形貌，形成具有磨砂质感的区域。光线在凹凸不平的塑胶表面上漫反射，从而使塑胶具有磨砂质感。

喷砂处理通常是采用压缩空气作为动力，喷出高速的、粒度极细的纳米颗粒状材料。这些纳米颗粒冲击塑胶表面，进而在塑胶表面形成纳米尺寸的凹凸不平的形貌，形成具有磨砂质感的区域。喷砂处理的工艺难度通常较低，所使用的材料成本不高，易于大规模生产。

作为一个具体示例，步骤S4可以是，对局部保护后的塑胶的表面进行物理磨砂处理，所述物理磨砂处理的方式为喷砂处理。

上述制备方法获得的局部磨砂材料俯视示意图如图2。

步骤S5，对磨砂处理后的塑胶表面进行退保护处理。

退保护处理的目的在于剥离步骤S3中局部保护处理形成的局部保护层。因而其具体方式应当根据步骤S3中局部保护处理形成的局部保护层的材料而对应选用，本发明并未对此加以限制。当局部保护层离型能力较强，或者成膜能力较强时，通过物理方法机械剥离即可，例如使用刮刀将其刮除；也可以直接将其撕除。对于某些难以通过机械方式去除的，也可以选取适当的溶剂或物质将其溶解或反应掉以使其剥离。

作为一个具体示例，步骤S5可以是，将可剥胶刮除，使其与塑胶基材剥离，暴露出未经磨砂处理的塑胶的光面区域。

经过上述步骤后，可形成具有局部磨砂质感的材料。该局部磨砂材料可和进一步形成的功能化涂层结合稳定。塑胶表面极易积聚指纹、灰尘和油污，对使用过程的手感和体验产生不良影响，因此，对于可握持的设备，其表面通常要具备抗指纹涂层。因此，可于该局部磨砂材料表面进一步形成抗指纹涂层，以获得使用性能较佳的兼具较好抗指纹性能的局部磨砂材料。

其中，形成抗指纹涂层的方式为将AF(Anti-Finger)抗指纹表面处理剂涂覆于所述塑胶表面，使其固化成型。

涂覆的具体方式可以是喷涂、淋涂或物理气相沉积。

全面磨砂塑胶外观单调，色彩不丰富。同时具有磨砂区域和光面区域的局部磨砂塑胶中，光面区域可以反射出丰富的色彩，外观炫酷，磨砂区域的握持手感好，因此受到追捧。

然而全面磨砂塑胶的方法并不适用于局部磨砂塑胶的制备。倘若照搬全面磨砂塑胶的制备方法，会存在物理磨砂区域与AF防指纹表面处理剂形成的功能化涂层(如抗指纹涂层)结合力差的情况，导致塑胶不具备该抗指纹效果。还有可能导致光面区域和磨砂区域在制备过程中会形成明显的锐利的台阶位。该台阶位不仅影响观感，还容易割手划伤，极大地降低使用体验。也就是说，传统的全面磨砂塑胶的方法并不适用于局部磨砂塑胶的制备方法。

本发明别出心裁地提出了一种抗指纹磨砂塑胶的制备方法，提前使用涂料进行加硬处理，形成一层硬化层，该硬化层可以有效解决局部磨砂塑胶制备过程中存在的上述问题。

该制备方法过程相较于传统方法不复杂，且对设备要求不高，易于大规模生产。由该制备方法制备所得的抗指纹局部磨砂塑胶兼具手感好的磨砂区域和绚丽的光面区域，并且该塑胶还兼具抗指纹效果，因此具有极佳的使用体验。该塑胶可以进一步加工成应用于便携式电子产品的塑胶盖板，还具备原材料成本低、成品耐碰撞不碎的优点，具有极为广阔的应用前景。

根据上述制备方法中的各步骤，可制备获得抗指纹的局部磨砂塑胶。

进一步，根据上述方法制备所得的抗指纹局部磨砂塑胶可被进一步加工成塑胶壳体，该塑胶壳体可以应用于以智能手机为例的各种便携式电子产品的壳体或保护壳中，具备极佳的观感和使用体验，应用前景非常广阔。

更进一步，上述塑胶后盖可被应用于便携式电子设备的壳体中，以取代传统的玻璃或陶瓷壳体。相比起玻璃或陶瓷壳体，以该塑胶后盖作为壳体的电子设备更耐碰撞，不易碎。

为了使本发明的目的以及优点更加清楚，以下结合几个实施例对本发明的局部磨砂塑胶的制备方法及其效果作进一步详细的说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不得用以限定本发明。

实施例中所用的具体材料或者设备如无特殊说明，皆可以从市场上常规购得。

实施例1

局部区域磨砂效果的塑胶盖板

(1)加硬处理：准备提前成型的、清洗干净的塑胶盖板，在塑胶盖板表面淋涂一层高硬的无氟光固化涂料并施加紫外光照射5min，使其完全固化，从而在其表面形成一层加硬层。

(2)形成局部保护层：通过丝网印刷的方式，在上述表面形成加硬层的塑胶盖板的设计为光面的区域上印刷一层可剥胶，形成局部保护层，所述保护层的厚度为7μm。

(3)磨砂处理：采用喷砂的方法，对表面形成局部保护层的塑胶盖板进行磨砂处理，使得表面整体具备磨砂质感。

(4)退保护：将经过磨砂处理的塑胶后盖表面的可剥胶使用刮刀剥离，暴露出原有的塑胶表面，该塑胶表面仍为光面。

(5)抗指纹处理：对上述退保护处理后的塑胶后盖表面整体喷涂AF抗指纹表面处理剂，待其固化成型后，即得具有抗指纹效果的局部磨砂塑胶后盖。

实施例2

局部区域磨砂效果的塑胶盖板

(1)加硬处理：准备提前成型的、清洗干净的塑胶盖板，在塑胶盖板表面淋涂一层高硬的光固化涂料并施加紫外光照射3min，使其完全固化，从而在其表面形成一层加硬层。

(2)形成局部保护层：通过丝网印刷的方式，在上述表面形成加硬层的塑胶盖板的设计为光面的区域上印刷一层可剥胶，形成局部保护层，所述保护层的厚度为9μm。

(3)磨砂处理：采用激光刻蚀的方法，对表面形成局部保护层的塑胶盖板进行磨砂处理，使得表面整体具备磨砂质感。

(4)退保护：将经过磨砂处理的塑胶后盖表面的可剥胶使用刮刀剥离，暴露出原有的塑胶表面，该塑胶表面仍为光面。

(5)抗指纹处理：对上述退保护处理后的塑胶后盖表面整体喷涂AF抗指纹表面处理剂，待其固化成型后，即得具有抗指纹效果的局部磨砂塑胶后盖。

实施例3

局部区域磨砂效果的塑胶盖板

(1)加硬处理：准备提前成型的、清洗干净的塑胶盖板，在塑胶盖板表面淋涂一层高硬的光固化涂料并施加紫外光照射5min，使其完全固化，从而在其表面形成一层加硬层。

(2)形成局部保护层：通过丝网印刷的方式，在上述表面形成加硬层的塑胶盖板的设计为光面的区域上印刷一层油漆，形成局部保护层，所述保护层的厚度为5μm。

(3)磨砂处理：采用喷涂AG喷涂液的方法，对表面形成局部保护层的塑胶盖板进行磨砂处理，使得表面整体具备磨砂质感。

(4)退保护：将经过磨砂处理的塑胶后盖表面的油漆形成的膜使用刮刀剥离，暴露出原有的塑胶表面，该塑胶表面仍为光面。

(5)抗指纹处理：对上述退保护处理后的塑胶后盖表面整体喷涂AF抗指纹表面处理剂，待其固化成型后，即得具有抗指纹效果的局部磨砂塑胶后盖。

对比例1

(1)形成局部保护层：通过丝网印刷的方式，在上述表面形成加硬层的塑胶盖板的设计为光面的区域上印刷一层可剥胶，形成局部保护层，所述保护层的厚度为7μm。

(2)磨砂处理：采用喷砂的方法，对表面形成局部保护层的塑胶盖板进行磨砂处理，使得表面整体具备磨砂质感。

(3)退保护：将经过磨砂处理的塑胶后盖表面的可剥胶使用刮刀剥离，暴露出原有的塑胶表面，该塑胶表面仍为光面。

(4)抗指纹处理：对上述退保护处理后的塑胶后盖表面整体喷涂AF抗指纹表面处理剂，待其固化成型后，即得具有抗指纹效果的局部磨砂塑胶后盖。

对比例2

局部区域磨砂效果的塑胶盖板

(1)形成局部保护层：通过丝网印刷的方式，在上述表面形成加硬层的塑胶盖板的设计为光面的区域上印刷一层油漆，形成局部保护层，所述保护层的厚度为5μm。

(2)磨砂处理：采用喷涂AG喷涂液的方法，对表面形成局部保护层的塑胶盖板进行磨砂处理，使得表面整体具备磨砂质感。

(3)退保护：将经过磨砂处理的塑胶后盖表面的油漆形成的膜使用刮刀剥离，暴露出原有的塑胶表面，该塑胶表面仍为光面。

(4)抗指纹处理：对上述退保护处理后的塑胶后盖表面整体喷涂AF抗指纹表面处理剂，待其固化成型后，即得具有抗指纹效果的局部磨砂塑胶后盖。

对上述各实施例和对比例所得局部区域磨砂塑胶盖板，就光面与磨砂区域是否存在台阶位以及抗指纹涂层结合效果是否稳固进行评估，上述评估结果可见于表1。

表1

由表1可知，如实施例1～实施例3，本申请提供的局部磨砂塑胶的制备方法制备所得局部磨砂效果的塑胶后盖采用加硬处理的方式，既消除了光面区域与磨砂区域之间存在的台阶位，又使抗指纹涂层和塑胶基体稳定结合在一起，有效克服了如对比例1和对比例2所示的传统技术中存在的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例中采用了可适用于手机的塑胶后壳作为实施对象，其仅作为示意一个较为实用的场景，但是并不能因此而认为手机塑胶后壳是对本发明专利范围的限制。应当理解，本发明的重点在于在局部磨砂塑胶上形成结合稳固的抗指纹涂层。

应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。