CN102026739A - 形成带图案的涂膜的方法 - Google Patents

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Abstract

形成带图案的涂膜的本发明方法包括：将含磁性颗粒的片材磁化成感兴趣图案或其互补图案，或者从磁体片切割出对应于感兴趣图案的切片；将非磁性片材放在由此磁化的片材上或从所述磁体片切割出的所述切片上，和将包含细碎的磁性材料薄片的透明或半透明液体涂料施涂于所述非磁性片材表面，使得干燥状态下所述施涂的涂料的厚度调节至8-50μm；和将所述施涂的液体涂料干燥或固化，使得在施涂后1分钟测得的所述涂料的不挥发份含量调节至60-80质量％，由此在由所述液体涂料形成的涂膜中形成对应于所述磁性图案的图案，和将所述涂膜完全干燥或固化。

Description

形成带图案的涂膜的方法
技术领域
本发明涉及形成带图案或图形(下文中简称为图案)的涂膜的方法，和更特别地涉及形成带图案的涂膜的方法，该方法包括通过使用含磁性颗粒的片材或通过使用磁体片形成感兴趣的磁性图案；和通过使用包含细碎的磁性材料薄片的透明或半透明液体涂料形成带感兴趣图案的涂膜。
背景技术
已知几种方法通过使用磁性涂料形成带图案的涂膜。在一种已知方法中，从基膜切割出具有特定尺寸的切片，将具有与基膜的所述切片相同形状的磁体固定在基膜的所述切片的背面，将包含磁性材料的液体涂料施涂于基膜的所述切片的上表面，将所述涂料干燥和固化，和随后将所述磁体从所述基膜的所述切片上取下(参见例如专利文献1-4)。
专利文献1：日本专利申请公开(特开平)No.4-244268
专利文献2：日本专利申请公开(特开平)No.4-244269
专利文献3：日本专利申请公开(特开平)No.5-329436
专利文献4：日本专利申请公开(特开平)No.5-345165
发明公开
本发明将解决的问题
然而，就图案可再现性、广泛范围图案的适用性、图案的清晰度等而言，上述方法不一定令人满意。另外，带图案的涂膜的生产率并不完全充足。
为了克服上述缺陷完成了本发明，本发明的目的是提供一种形成带图案的涂膜的方法，该方法实现了优良的图案可再现性、广泛范围图案的适用性、图案的清晰度等，和这类涂膜的高生产率。
解决问题的方式
为了实现上述目的，本发明人进行了广泛的研究并且发现，在包括通过使用含磁性颗粒的片材或通过使用磁体片形成感兴趣的磁性图案，和通过使用包含细碎的磁性材料薄片的透明或半透明液体涂料形成带图案的涂膜的方法中，所述液体涂料被施涂为在干燥状态下具有8-50μm的膜厚，和将所述施涂的液体涂料干燥或固化使得在施涂后1分钟测得的所述液体涂料的不挥发份含量调节至60-80质量％，由此在由所述液体涂料形成的涂膜中形成对应于所述磁性图案的图案，由此使得能够可靠地形成带图案的涂膜，该膜的图案可再现性、广泛范围图案的适用性、图案的清晰度等优良。基于该发现完成了本发明。
因此，本发明提供一种形成带图案的涂膜的方法，特征在于包括：
将含磁性颗粒的片材按感兴趣图案或其互补图案磁化；
将非磁性片材放在由此磁化的片材上，和将包含细碎的磁性材料薄片的透明或半透明液体涂料施涂于所述非磁性片材表面，使得干燥状态下所述施涂的涂料的厚度调节至8-50μm；和
将所述施涂的液体涂料干燥或固化，使得在施涂后1分钟测得的所述涂料的不挥发份含量调节至60-80质量％，由此在由所述液体涂料形成的涂膜中形成对应于所述磁性图案的图案，和将所述涂膜完全干燥或固化。
本发明还提供一种形成带图案的涂膜的方法，特征在于包括：
从磁体片切割出对应于感兴趣图案的切片；
将非磁性片材放在从所述磁体片切割出的所述切片上或者放在所述磁体片的剩余部分上，和将包含细碎的磁性材料薄片的透明或半透明液体涂料施涂于所述非磁性片材表面，使得干燥状态下所述施涂的涂料的厚度调节至8-50μm；和
将所述施涂的液体涂料干燥或固化，使得在施涂后1分钟测得的所述涂料的不挥发份含量调节至60-80质量％，由此在由所述液体涂料形成的涂膜中形成对应于所述感兴趣图案的图案，和将所述涂膜完全干燥或固化。
本发明还提供一种形成带图案的涂膜的方法，特征在于包括：
从磁体片切割出对应于感兴趣图案的切片；
将非磁性片材放在通过将从所述磁体片切割出的所述切片和具有与所述磁体片的剩余部分相同形状的非磁性片材切片象锁眼和钥匙一样装配在一起而产生的复合片材(即由形状相互互补的切片组成的一片片材)上，或者放在通过将所述磁体片的剩余部分和具有与从所述磁体片切割出的所述切片相同形状的非磁性片材切片象锁眼和钥匙一样装配在一起而产生的复合片材上，和将包含细碎的磁性材料薄片的透明或半透明液体涂料施涂于所述非磁性片材表面，使得干燥状态下所述施涂的涂料的厚度调节至8-50μm；和
将所述施涂的液体涂料干燥或固化，使得在施涂后1分钟测得的所述涂料的不挥发份含量调节至60-80质量％，由此在由所述液体涂料形成的涂膜中形成对应于所述感兴趣图案的图案，和将所述涂膜完全干燥或固化。
发明效果
形成带图案的涂膜的本发明方法就图案可再现性、广泛范围图案的适用性、图案的清晰度等而言优良，和实现了这类涂膜的高生产率。
附图简述
[图1]解释实施例1中使用的图案的显影性的示意图。
[图2]实施例1中获得的图案照片。
参考数字的说明
1：其下不存在磁体片的区域
2：三角形磁体片切片底边稍内的图案部分
3：三角形磁体片切片侧边稍内的图案部分
4：三角形磁体片切片底边稍外的图案部分
5：最强烈施加磁力的图案边缘
实施本发明的最好方式
在形成带图案的涂膜的本发明方法中，使用包含磁性颗粒的片材或磁体片作为起始材料。当使用包含磁性颗粒的片材时，必须将所述片材磁化成感兴趣图案(在该情形下形成对应于所述感兴趣图案的磁性图案)。或者，必须将所述片材磁化成其互补图案(在该情形下形成对应于所述感兴趣图案的非磁性图案)。可以用双面磁化或用多极磁化进行磁化。当用多极磁化将片材磁化时，在其内部形成包括条纹图案的图案。
当在形成带图案的涂膜的本发明方法中使用磁体片时，必须切割所述磁体片以提供对应于感兴趣图案的切片(或部分)。在本发明中，可以使用所述磁体片的所述切片(在该情形下形成对应于所述感兴趣图案的磁性图案)或者切割后所述磁体片的剩余部分(在该情形下形成对应于所述感兴趣图案的非磁性图案)，不需要任何进一步加工。然而，在放在所述切片或所述剩余部分上的非磁性片材需要牢固保持的情形下，也可以使用通过将从所述磁体片切割出的所述切片和具有与所述磁体片的所述剩余部分相同形状的非磁性片材切片装配在一起产生的复合片材(在该情形下形成对应于所述感兴趣图案的磁性图案)，或者使用通过将所述磁体片的所述剩余部分和具有与从所述磁体片切割出的所述切片相同形状的非磁性片材切片装配在一起产生的复合片材(在该情形下形成对应于所述感兴趣图案的非磁性图案)。在形成带图案的涂膜的本发明方法中，所述磁体片可以是双面磁化片或者多极磁化片。当使用多极磁化片时，在其内部形成包括条纹图案的图案。
在本发明中，术语“具有非磁性图案的片材”是指具有非磁性图案、剩余部分由磁性材料形成的片材，或者其中图案被除去而剩余部分由磁性材料形成的片材。
用于本发明的所述非磁性片材是由非磁性材料形成的基膜。对非磁性材料没有特别限制，和具体例子包括聚(氯乙烯)、聚酯、聚乙烯、尼龙、聚氨酯、聚酰亚胺、丙烯酸材料、苯乙烯树脂、ABS、酚醛树脂、环氧树脂、纤维素和橡胶。
所述非磁性片材本身可以着色或透明，和可以具有光滑表面或压花表面。在所述非磁性片材表面上，可以通过使用主要包含着色颜料和载体和不含磁性材料的着色底涂形成底涂层，以将显影的图案着色成感兴趣的色调。对所述非磁性片材的厚度没有特别限制，只要厚度不会阻碍设置在所述非磁性片材下面的磁体片的磁力或者施加在含于所述液体涂料中的细碎磁性材料薄片上的磁化片材的磁力，所述液体涂料施涂于所述非磁性片材的表面。厚度基于具有带图案的涂膜的所述非磁性片材的使用来决定。
用于本发明的包含细碎的磁性材料薄片的透明或半透明液体涂料是主要包含磁性材料薄片、载体和溶剂，以及根据需要，任选的添加剂例如玻璃薄片、珠光颜料、云母、铝粉、着色颜料和染料的液体组合物。所述液体涂料可以适宜地包含通常用于涂料的添加剂、表面调节剂、体质颜料等。
细碎的磁性材料薄片是薄片状颗粒，其当含于液体涂膜中时通过磁场的施加改变取向。优选地，细碎的薄片由例如粒状镍、具有高铁含量的不锈钢、钴、铬、铁或氧化铁制成；或者是涂覆有或含有这些金属或金属氧化物的材料。细碎的磁性材料薄片可以为鳞片、薄板等的形状。从实现本发明目的的观点出发，对细碎的磁性材料薄片的单位尺寸没有特别限制，可以考虑所述涂膜将施涂的对象和生产设备的限制来适宜地选择尺寸。例如，考虑到带图案的所述涂膜的厚度(干燥状态)，平均最大粒径通常为约1-约40μm，优选约2-约25μm。
作为载体组分，可以使用通常用于涂料中的树脂。树脂的例子包括在环境温度下干燥或固化的树脂、通过加热固化或熔融的树脂，和通过光化能量射线固化的树脂。优选树脂的具体例子包括醇酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂、氨基树脂、环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂、氟树脂和其的改性产品。
溶剂的例子包括有机溶剂和水。用于本发明的包含细碎磁性材料薄片的液体涂料的形式的例子包括有机溶剂型、非含水分散体、水溶液和乳液。
在用于本发明的包含细碎的磁性材料薄片的所述液体涂料中，可以根据所述涂膜将施涂的产品的目标外观而适宜地选择所述涂料中细碎的磁性材料薄片的量。考虑到与所述涂膜的其他性能的平衡，细碎的磁性材料薄片的量优选为1-50质量份，特别优选5-25质量份，相对于100质量份所述涂料。调节溶剂的量使得所述涂料干燥或固化以实现以下条件。具体地，当将包含细碎的磁性材料薄片的液体涂料施涂于非磁性片材表面以实现干燥状态下8-50μm的膜厚时，在施涂后1分钟测得的所述涂料的不挥发份含量调节至60-80质量％。
在形成带图案的涂膜的本发明方法中，包含细碎的磁性材料薄片的所述液体涂料可以通过涂覆设备例如喷涂机、刀涂机、凹版涂覆机、辊子或丝网印刷机施涂。
在形成带图案的涂膜的本发明方法中，将包含细碎的磁性材料薄片的液体涂料施涂于所述非磁性片材表面，使得干燥状态下所述施涂的涂料的厚度调节至8-50μm，优选10-40μm。当干燥状态下的厚度小于8μm时，阻碍所希望的细碎磁性材料薄片通过磁力的排列(取向变化)，和可能削弱图案可再现性。当干燥状态下的厚度超过50μm时，所得的图案将产生差的立体效果。
可以根据涂料的种类适宜地选择将包含细碎的磁性材料薄片的所述液体涂料干燥或固化的方法。方法的例子包括在环境温度下干燥、固化反应、通过热固化、通过热熔融和随后冷却固化，和通过光化能量射线固化。在通过热的工艺中，可以使用干燥机，在辐射固化中可以使用光化能量辐射装置。
在形成带图案的涂膜的本发明方法中，必须将所述施涂的液体涂料干燥和固化，使得在施涂后1分钟测得的所述涂料的不挥发份含量调节至60-80质量％，优选60-75质量％，由此在由所述液体涂料形成的涂膜中形成对应于所述磁性图案的图案，和将所述涂膜完全干燥或固化。当在施涂后1分钟测得的所述涂料的不挥发份含量超过80质量％时，在完成排列过程之前阻碍所希望的细碎磁性材料薄片通过磁力的排列(取向变化)，和可能削弱图案可再现性。当在施涂后1分钟测得的所述涂料的不挥发份含量小于60质量％时，使所希望的细碎磁性材料薄片的排列固定需要较长的时间，降低了生产率。
在通过形成带图案的涂膜的本发明方法制得的带图案的所述非磁性片材的表面上，可以形成任选的透明膜。所述透明膜可以通过例如施涂透明涂料或者通过使用粘结剂(包括粘合剂)层压透明膜而形成。透明膜可以包含玻璃薄片、珠光颜料或着色颜料。
通过本发明方法制得的带图案的所述非磁性片材可以不需要任何进一步加工而使用。或者，可以在所述非磁性片材的背面形成粘合剂层或磁体片，并可以将所述产品附着在另一个对象上。后者对于使用而言有较高价值。
实施例1
将黑色ABS树脂片材(厚度：3mm)用IPA擦拭，将导电剂施涂于由此处理的表面。从所述ABS树脂片材上切割出矩形切片(3.5cmx6cm)，由此提供多个非磁性片材。另外从磁体片(厚度：2mm)上切割出多个等腰三角形形状的切片(顶角：120°，底边：4cm)。通过以下方式制备包含磁性材料薄片的透明液体涂料：将不锈钢薄片RFA 4000(Toyo Aluminium K.K.的产品)分散在聚氨酯涂料V-TOP HNV(Dai Nippon Toryo Co.，Ltd.的产品)中以将其的浓度调节至8质量％，和将固化剂(10质量份)和稀释剂(30质量份)加入所述含不锈钢薄片的聚氨酯涂料(100质量份)。
将每一片非磁性片材放在每一个磁体片上，和将以上制备的液体涂料施涂于所述非磁性片材的表面。借助于metabell(杯：70φ)在以下条件下通过旋转雾化静电涂覆施涂所述涂料：静电电压-60kV、成型(shaving)空气2.0kg/cm2、旋杯旋转30,000rpm、喷枪距离20cm、线速度50m/min，和传送速度1.65m/min。所述涂料进料量如表1中所示那样变化。随后，将所述涂料在空气中干燥，和研究使图案显影所需的时间(图案显影时间)、施涂后1和3分钟的不挥发份含量(质量％)、完全干燥和固化的涂料的厚度(干燥状态的厚度)，和图案显影性。表1示出了结果。
在图1中所述的5个点处根据图案的亮度差值和边缘宽度评价图案显影性。点1表示其下不存在磁体片的区域；点2表示三角形磁体片切片底边稍内的图案部分；点3表示三角形磁体片切片侧边稍内的图案部分；点4表示三角形磁体片切片底边稍外的图案部分；和点5表示最强烈施加磁力的图案边缘。点1与5、2与5、2与3，和4与5之间的亮度差值以及图案边缘宽度示于表1中。
图2表示在50mL/min、100mL/min、150mL/min、200mL/min、250mL/min和300mL/min的涂料进料量下，在每一个非磁性片材中形成的图案的摄影照片。
表1

Claims (7)

1.一种形成带图案的涂膜的方法，特征在于包括：
将含磁性颗粒的片材按感兴趣图案或其互补图案磁化；
将非磁性片材放在所述磁化片材上，和将包含细碎的磁性材料薄片的透明或半透明液体涂料施涂于所述非磁性片材表面，使得干燥状态下所述施涂的涂料的厚度调节至8-50μm；和
将所述施涂的液体涂料干燥或固化，使得在施涂后1分钟测得的所述涂料的不挥发份含量调节至60-80质量％，由此在由所述液体涂料形成的涂膜中形成对应于所述磁性图案的图案，和将所述涂膜完全干燥或固化。
2.一种形成带图案的涂膜的方法，特征在于包括：
从磁体片切割出对应于感兴趣图案的切片；
将非磁性片材放在从所述磁体片切割出的所述切片上或者放在所述磁体片的剩余部分上，和将包含细碎的磁性材料薄片的透明或半透明液体涂料施涂于所述非磁性片材表面，使得干燥状态下所述施涂的涂料的厚度调节至8-50μm；和
将所述施涂的液体涂料干燥或固化，使得在施涂后1分钟测得的所述涂料的不挥发份含量调节至60-80质量％，由此在由所述液体涂料形成的涂膜中形成对应于所述磁性图案的图案，和将所述涂膜完全干燥或固化。
3.一种形成带图案的涂膜的方法，特征在于包括：
从磁体片切割出对应于感兴趣图案的切片；
将非磁性片材放在通过将从所述磁体片切割出的所述切片和具有与所述磁体片的剩余部分相同形状的非磁性片材切片装配在一起产生的复合片材上，或者放在通过将所述磁体片的剩余部分和具有与从所述磁体片切割出的所述切片相同形状的非磁性片材切片装配在一起而产生的复合片材上，和将包含细碎的磁性材料薄片的透明或半透明液体涂料施涂于所述非磁性片材表面，使得干燥状态下所述施涂的涂料的厚度调节至8-50μm；和
将所述施涂的液体涂料干燥或固化，使得在施涂后1分钟测得的所述涂料的不挥发份含量调节至60-80质量％，由此在由所述液体涂料形成的涂膜中形成对应于所述磁性图案的图案，和将所述涂膜完全干燥或固化。
4.根据权利要求1-3任一项的形成带图案的涂膜的方法，其中所述细碎的磁性材料薄片由不锈钢制成。
5.根据权利要求1-4任一项的形成带图案的涂膜的方法，其中所述包含细碎的磁性材料薄片的透明或半透明液体涂料进一步包含玻璃薄片、珠光颜料或着色颜料。
6.根据权利要求1-5任一项的形成带图案的涂膜的方法，其中将所述得自包含细碎的磁性材料薄片的所述液体涂料的透明或半透明涂膜进一步用透明涂料涂覆，随后干燥或固化。
7.根据权利要求6的形成带图案的涂膜的方法，其中所述透明涂料进一步包含玻璃薄片、珠光颜料或着色颜料。
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