CN100377892C - 数字喷墨印刷加工处理方法 - Google Patents

Abstract

一种数字喷墨印刷加工处理方法，主要包括下列步骤：1、选定基材；2、依所选的基材进行前处理程序；3、将影像直接输出在基材上；以及4、于基材表面进行后处理程序，由后处理程序保护基材上的影像；依上述步骤，令基材本身可得多变的图样，同时图样色彩不受限制且更饱和、更耐刮磨，并具有防水功效，使图样可长期固着在基材上，具备高度的耐候期(weatherfastness)及附着力(gradeindepositstandard)。

Description

数字喷墨印刷加工处理方法

技术领域

本发明旨在提供一种高附着力、具保护层、耐刮磨与防水性佳的数字喷墨印刷加工处理法，尤适于应用在基材上如瓷砖、金属或广告使用的PVC板或类似结构。

背景技术

建材的种类繁多，以最常见的磁砖而言，大致上可分为二大类，即无彩色图样的单色具纹路磁砖，或由多块磁砖拼组成具有简单图样的彩色磁砖。

然此种彩色磁砖的制作，传统上将磁砖所需大小尺寸设定完成，再于其上制作所需图样，并以釉料将图样颜色填满，经过高温烧烤，以完成彩色磁砖的制作，传统以窑烧制出的磁砖虽可表现色彩及图样，但其色彩变化较少，并且无法制作出数字式全彩的图案。

在现今忙碌的社会中，为了增加消费者对产品的印象，或者企业的形象，除了最传统的招牌、看板外，目前新式作法是将图案全幅整体印制在构造物的外观，例如建筑物、车辆、捷运车体等，如果图案底稿为彩色照片或绘画等，则以现有技术无法将该等全彩图案印制在建筑物外墙的磁砖，或车辆外壳的金属板上，乃为其最主要缺点。

目前打印机的印制效果已相当不错，但其局限于印在纸张上，更先进的数字打印机同样必须印制在柔性物料上，故有特定专用的耗材，除了增加成本外，更规限了设计及创意空间，因此，瑞士公司开发出平台式喷墨打印机(Uvjet215-C)，采用最新研制的紫外线烘干墨水(UV curable ink)，即墨水在紫外线照射下可立刻干涸，故可以打印在卷装及平面耗材上，而不受物料材质限制；然而，其虽可直接打印在任何物质上，但印制在陶瓷或金属上的影像图案，其附着力极低，只能观赏而不可触摸，一触碰便会损坏影像图案造成剥落，为其最主要的缺点。

因此本发明提出一种制作简便、附着力高、耐候期长、防水且耐刮磨的数字喷墨印刷加工处理方法，可解决建材如磁砖的色彩表现、金属材料的色彩附着力，以及广告看板更耐久、耐刮磨的方法，实为本发明的用意。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种低成本，且制作快速的数字喷墨印刷加工处理方法。

本发明的次要目的在提供一种无论何种图案、影像均可设置于基材上的数字喷墨印刷加工处理方法。

本发明的再一目的在提供一种使基材具有全彩的数字喷墨印刷加工处理方法。

本发明的目的是这样实现的：一种数字喷墨印刷加工处理方法，包括下列步骤：a、选定基材，选定以无机物类为基材，如磁砖、石材等；b、对基材进行前处理程序，该前处理程序包括：清洁、干燥、上处理剂、提供一温度令处理剂反应、冷却、喷涂保护涂料、静置、烘烤、冷却、表面粗化、清洁、干燥；c、以UV打印机将影像输出，直接印制在基材上；以及d、于基材表面影像输出部位进行后处理程序，该后处理程序包括：喷涂保护涂料、静置、烘烤、冷却，由后处理程序保护基材上的影像。

所述前处理程序中的处理剂为neopentyl(diallyl)oxy，tri(dioctyl)pyro-phosphato titanate(新戊基(二烯丙基)氧基三(二辛基)焦磷酸酯合钛酸酯)、cyclo[dineopentyl(diallyl)]pyrophosphato dineopentyl(diallyl)zirconate(环[二新戊基(二烯丙基)]焦磷酸酯合二新戊基(二烯丙基)锆酸酯)、neopentyl(diallyl)oxy，triacryl zirconate(新戊基(二烯丙基)氧基三丙烯酰基锆酸酯)、gamma-aminopropyltriethoxysilane(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)、3-methacryloxypropy1-trimethoxysilane(3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷)、Glycidoxypropyl trimethoxysilane(缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷，GPTS)、Hydrolyzed aminoethyl-aminopropylsilane(水解氨乙基氨丙基硅烷)其中之一。

所述前处理程序中供处理剂反应的温度与时间分别为70℃～90℃、20～30分钟。

本发明提供的另一种数字喷墨印刷加工处理方法，包括下列步骤：

1、选定基材，选定有机物类如PVC，或选定金属类为基材；2、对基材进行前处理程序，该前处理程序包括：清洁、干燥、喷涂保护涂料、静置、烘烤、冷却、表面粗化、清洁、干燥；3、以UV打印机将影像输出，直接印制在基材上；以及4、于基材表面影像输出部位进行后处理程序，该后处理程序包括：喷涂保护涂料、静置、烘烤、冷却，由后处理程序保护基材上的影像。

本发明的数字喷墨印刷加工处理方法中，所述前处理程序中烘烤的温度及时间分别为70℃～160℃、20～60分钟。所述后处理程序中烘烤的温度与时间分别为70℃～160℃、20～60分钟。

依上述方法，选定所需适当基材，令基材本身可得多变的图样，该图样色彩不受限制，且色彩更加饱和、更耐刮磨，并具有防水功效，使图样可长期固着在基材上，具备高度的耐候期(weather fastness)及附着力(grade in deposit standard)。

附图说明

图1为本发明的制造流程图。

图2为本发明另一制造流程图。

具体实施方式

适用于本发明的基材，依性质区分概略可分为三大类，即无机物类、有机物类及金属类，本发明是依基材的不同，而有不同的处理方法，请参阅图1，本发明包括以下步骤：

1、选定基材，选定以无机物类为基材，如磁砖、石材等；

2、对基材进行前处理程序，该前处理程序包括：清洁、干燥、上处理剂、提供一温度令处理剂反应、冷却、喷涂保护涂料、静置、烘烤、冷却、表面粗化、清洁、干燥；

3、以UV打印机将影像输出，直接印制在基材上；以及

4、于基材表面进行后处理程序，该后处理程序包括：喷涂保护涂料、静置、烘烤、冷却，由后处理程序保护基材上的影像。

无机物类实际制造时，以磁砖为例，首先清洁磁砖，再将清洁后的磁砖干燥，待其干燥后，于磁砖表面喷上处理剂，再将磁砖以80℃的温度烘烤20分钟，以提供处理剂所需的反应温度，然后将烘烤后的磁砖冷却，待其冷却后，喷涂保护涂料25～50μm的厚度，静置10分钟，再以160℃的温度烘烤20分钟，待其冷却后，进行表面粗化(砂磨或喷砂)，再将粗化后的磁砖清洁及干燥，到此完成前处理程序。

而前处理程序所覆设的处理剂可增进基材与图样之间的附着力；其所喷涂的保护涂料为热固性树脂，该热固性树脂为酚树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂、乙烯基树脂、丙烯酸的密胺树脂或矿物充满的硅树脂其中之一，并由保护涂料的热固性树脂以增进磁砖的抗刮耐候度；再者，表面粗化同时增加磁砖的表面积，可增加材料之间的附着表面积。

接着，将完成上述前处理的磁砖置于UV打印机上，该UV打印机采用紫外线烘干墨水(UV curable ink)，由于墨水在紫外线照射下可立即干涸，故不受物料限制，可直接打印在任何物料上，由UV打印机将影像直接输出于磁砖表面。

此时，磁砖上所印设的影像与颜色相当完整，为了强化影像的耐磨及耐候性能，故再进行后处理程序，其中包括喷涂保护涂料25～50μm的厚度，静置10分钟，再以保护涂料的反应温度160℃烘烤20分钟，待其冷却后即完成成品。

该后处理程序中的保护涂料为丙烯酸的密胺树脂或丙烯酸-苯乙烯(stryene)的环氧树脂混合物树脂或改质PTFE(聚四氟乙烯)溶剂型清漆或改质PVDF/PMMA(聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯)溶剂型清漆或改质PVDF/PMMA水性清漆其中之一；再者，由于表面粗化所增加的表面积，可更增进保护涂料结合于磁砖的结合强度。

有机物类及金属类基材的处理程序相同，请参看图2，包括以下步骤：

1、选定基材，选定有机物类如PVC，或选定金属类为基材；

2、对基材进行前处理程序，该前处理程序包括：清洁、干燥、喷涂保护涂料、静置、烘烤、冷却、表面粗化、清洁、干燥；

3、以UV打印机将影像输出，直接印制在基材上；以及

4、于基材表面进行后处理程序，该后处理程序包括：喷涂保护涂料、静置、烘烤、冷却，由后处理程序保护基材上的影像。

实际制造时，以金属类的塑铝板为例，首先清洁塑铝板，并将其干燥，干燥后喷涂保护涂料25～50μm的厚度，静置10分钟，以保护涂料的反应温度80℃烘烤20分钟，该保护涂料为热固性树脂，该热固性树脂为酚树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂、乙烯基树脂、丙烯酸的密胺树脂或矿物充满的硅树脂其中之一，烘烤完后加再以冷却，并由保护涂料增进塑铝板的抗刮耐候度，尔后再将塑铝板表面粗化(砂磨或喷砂)，以增加塑铝板的表面积，可更增进保护涂料结合于塑铝板的结合强度，粗化完成再加以清洁及干燥，完成前处理程序。

接着，将完成上述前处理的塑铝板置于UV打印机上，该UV打印机采用紫外线烘干墨水(UV curable ink)，由于墨水在紫外线照射下可立即干涸，故不受物料限制，可直接打印在任何物料上，由UV打印机将影像直接输出在塑铝板面。

此时，塑铝板上所印设的影像与颜色相当完整，为了强化影像的耐磨及耐候性能，故再进行后理程序，其中包括喷涂保护涂料25～50μm的厚度，该保护涂料为改质PTFE溶剂型清漆或改质PVDF/PMMA溶剂型清漆或改质PVDF/PMMA水性清漆其中之一，静置10分钟，再以保护涂料的反应温度70℃烘烤20分钟，待其冷却后即完成成品。

依本发明步骤制出的成品测试结果如下：

1、油墨及保护涂料附着力测试(cross-cut test ASTM D 3002 D3359)CLASS：5B。

2、保护涂料铅笔硬度测试(Pencil Hardness test ASTM D 3363)-3H。

3、保护涂料耐磨耗试验(落砂法CNS 10784)磨耗量0.01g以下。

以上制程所制出的成品，可将成品直接与建筑物之内、外墙结合，将影像直接制作于PVC板及磁砖上，将磁砖或PVC板贴合于建筑物内、外墙，可达到美化市容及建筑物本身，而PVC板亦可与车辆壳体(公车、捷运等大众交通工具)结合，更进一步包装企业产品的形象，有效加深消费者对该项产品或企业的印象，且活动的车辆较固定不动的招牌更容易吸引人群的目光，再者，艺术创作结合于建筑物上，不仅可展示本发明，替创作人打开知名度，亦可美化市容，为该城镇树立知名地标。

由上可知，以本发明的制法及制出的结构具有如下实用优点：

1、选择性高，可依条件及环境来选择最恰当的基材。

2、因数字输出不需制版，故任何图样、影像均可实施，且图样的颜色种类亦不受限制，可将色彩完全展现于基材上，有效缩减制程，提高效率。

3、经本发明前、后处理程序，使输出的图案、影像更持久、具备极长的耐候期(weather fastness)，足可提供建材及外板所需的高度耐候期。

4、经本发明之前、后处理程序，使输出的图案、影像更耐刮磨，具备图样与基材之间的高度结合，足可提供建材及外板所需的高度附着力(gradein deposit standard)。

5、经本发明之前、后处理程序，输出在基材上的图样具备防水性。

6、由本发明制出的成品，不但可包装产品或企业形象，且可美化市容与环境，更可为地方树立抢眼的地标或活动看板。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，举凡依本发明权利要求所做的均等设计变化，均应为本案的技术所涵盖。

综上所述，本发明揭示一创新的数字喷墨印刷加工处理方法，其改进现有用窑烧建材颜色变换不易，制作费时，以及看板固定的缺点，而提供一种制作方便、具备长耐候期、高附着力、更耐刮磨及防水的数字喷墨印刷加工处理方法，具有新颖性、进步性，以及产业上的利用价值，爰依法提出发明专利申请。

Claims (9)

1.一种数字喷墨印刷加工处理方法，其特征在于，包括下列步骤：

a、选定以无机物类为基材；

b、对基材进行前处理程序，该前处理程序包括：清洁、干燥、上处理剂、提供一温度令处理剂反应、冷却、喷涂保护涂料、静置、烘烤、冷却、表面粗化、清洁、干燥；

c、以UV打印机将影像输出，直接印制在基材上；以及

d、于基材表面影像输出部位进行后处理程序，该后处理程序包括：喷涂保护涂料、静置、烘烤、冷却，由后处理程序保护基材上的影像。

2.如权利要求1所述的数字喷墨印刷加工处理方法，其特征在于，前处理程序中的处理剂为新戊基(二烯丙基)氧基三(二辛基)焦磷酸酯合钛酸酯、环[二新戊基(二烯丙基)]焦磷酸酯合二新戊基(二烯丙基)锆酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基三丙烯酰基锆酸酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、水解氨乙基氨丙基硅烷其中之一。

3.一种数字喷墨印刷加工处理方法，其特征在于，包括下列步骤：

a′、选定有机物类，或选定金属类为基材；

b′、对基材进行前处理程序，该前处理程序包括：清洁、干燥、喷涂保护涂料、静置、烘烤、冷却、表面粗化、清洁、干燥；

c′、以UV打印机将影像输出，直接印制在基材上；以及

d′、于基材表面影像输出部位进行后处理程序，该后处理程序包括：喷涂保护涂料、静置、烘烤、冷却，由后处理程序保护基材上的影像。

4.如权利要求1或3所述的数字喷墨印刷加工处理方法，其特征在于，前处理程序中的保护涂料为热固性树脂，该热固性树脂为酚树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂、乙烯基树脂、丙烯酸的密胺树脂或矿物充满的硅树脂其中之一。

5.如权利要求1或3所述的数字喷墨印刷加工处理方法，其特征在于，前处理程序的保护涂料层的厚度为25～50μm。

6.如权利要求1或3所述的数字喷墨印刷加工处理方法，其特征在于，后处理程序中的保护涂料为丙烯酸的密胺树脂或丙烯酸-苯乙烯的环氧树脂混合物树脂或改质聚四氟乙烯溶剂型清漆或改质聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯溶剂型清漆或改质聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯水性清漆其中之一。

7.如权利要求6所述的数字喷墨印刷加工处理方法，其特征在于，该后处理程序中的保护涂料的厚度为25～50μm。

8.如权利要求1或3所述的数字喷墨印刷加工处理方法，其特征在于，前处理程序中表面粗化以砂磨达成。

9.如权利要求1或3所述的数字喷墨印刷加工处理方法，其特征在于，前处理程序中表面粗化以喷砂达成。