CN105856946A - 一种超精细纹理装饰金属板的制备方法及金属板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超精细纹理装饰金属板的制备方法，其工艺流程如下：基板开卷→基板前处理→背漆和底漆涂布→中涂涂布→第一成型层→第二成型层→覆保护膜→收卷，第二成型层采用模具薄膜进行压印成型。本发明还提供一种超精细纹理装饰金属板，包括基板，在基板的下表面依次设置化学处理层、背漆层，基板的上表面由下至上依次设置化学处理层、底涂层、中涂层、第一成型层和第二成型层。本发明采用压印成型的方法制备出了5um-1000um范围内超精细纹理装饰的金属板，具有精细纹理和凹凸触感的同时又具有多变的图案效果，而且成本相对低廉，生产效率高，所用原料均为无毒无污染的环保型原料。

Description

一种超精细纹理装饰金属板的制备方法及金属板

技术领域

本发明属于家电外观用彩色金属板、居家装饰用彩板以及高档电梯等建筑装饰用彩色金属板生产制造技术领域，具体地说，涉及一种超精细纹理装饰金属板的制备方法及金属板。

背景技术

现有的纹理装饰金属板一般采用印刷的工艺进行生产，包括丝网印刷及凹版转印印刷，无论是哪种印刷工艺都不能在金属板表面上实现超精细纹理的制备。

利用覆膜工艺实现纹理装饰金属板的制备，其主要方法是将PET+PVC彩膜利用特殊的胶水贴覆在基板上层压而成。PET+PVC覆合类彩膜的一般结构为：PET膜上面压有花纹图案层，向下依次为颜色层/蒸镀层、胶黏剂层和PVC层。在金属板上贴覆彩膜虽然可以实现精细纹理装饰金属板的制备，但是也存在着以下缺点：首先所用彩膜一般需要进口，成本较高，其次彩膜一般是由PET+PVC覆合得到的，那么彩膜层间附着力就存在风险，其次产品中包含PVC材料，报废热处理时会污染环境，产品不环保。

专利（CN 104085245A）一种巴洛克复古风格的立体雕饰纹彩涂金属板及其涂装方法报道了一种将现有的涂装工艺进行改造和调整，得到功能性立体花纹涂装版棍。使用专用的功能性涂料就可以在普通的金属板基材上生产出具有明显触感的立体纹理装饰的巴洛克复古风格的彩涂金属板。该技术可以在生产线上实现连续化的生产。但是该技术的局限性在于只能在铝等表面较软的金属基材上生产，热镀锌板等其它较硬基材上的生产情况专利中却未见报道。而且所制备的花纹的精细度比较低，花纹质量也无法保证。

由于钢板表面属于硬质表面，不能直接使用花纹版辊在其表面印制图案，一般采用胶辊转印的方式进行。然而胶辊在转印过程当中油墨会发生扩散、粘连使花纹图案失真，不能实现超精细纹理（60um以内的条纹）的印刷。而且所印制的花纹强度较低，表面需要涂覆一层保护性清漆，所以得到的产品外观一般为平面效果，无法实现立体触感。

发明内容

本发明提供了一种超精细纹理装饰金属板的制备方法及金属板，解决了超精细纹理装饰同时具有凹凸触感花纹的制备问题，而且制备的金属板成本低，还具有多变的图案效果，观赏价值高。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一方面，本发明提供一种超精细纹理装饰金属板的制备方法，其工艺流程如下：基板开卷→基板前处理→背漆和底漆涂布→中涂涂布→第一成型层→第二成型层→覆保护膜→收卷，所述第二成型层采用模具薄膜进行压印成型。即基板经前处理、底涂、中涂后进入到第一成型区间，结束后进入到第二成型区间，经两次成型后得到超精细纹理装饰的金属板。

所述工艺流程具体如下：

1）基板开卷：整体线速：20-80m/min；

2）基板前处理：包括脱脂和钝化两个环节，基板经过脱脂槽一和脱脂槽二两道脱脂工序，每道工序结束后都进行水洗，然后经钝化工序在表面形成化学处理层；

3）背漆和底漆涂布：经前处理后的基板先进入涂布室涂覆底漆和背漆，之后进入烘箱烘干，固化；

4) 中涂涂布：底漆和背漆涂层经热固化后板温比较高，需要水冷降温之后进入到中涂涂布室，中涂结束后基板进入到烘箱烘烤固化；

5）第一成型区间（印刷平面花纹）：第一成型区间采用凹板转印印刷系统，生产时，将特殊成分油墨填充于金属版辊上雕刻的花纹中，由于钢板属于硬质材料，金属版辊不能与钢板直接接触，因此使用胶辊作为介质转移凹版版辊表面的油墨，为保证印刷花纹图案的清晰度，在胶辊转印印刷过程中不断向金属版辊雕刻的花纹中补加新鲜油墨，同时在每次印刷前彻底清洗胶辊，保证胶辊与涂布过底漆和中涂的钢板接触时胶辊表面油墨花纹清晰、均匀；

6) 第二成型区间（压印立体花纹）：第二成型层采用压印成型系统，压印成型系统包括模具薄膜开卷、涂布机、固化设备、层压辊、加压辊、固化设备及薄膜收卷，生产时，按照下面的步骤进行：

首先，模具薄膜开卷，涂布机在薄膜下表面涂布油墨，油墨快速地扩散并填充于薄膜下表面的花纹纹理中，油墨层的厚度在3-60um；

其次，模具薄膜进入到固化机，对下表面的油墨进行固化，结束之后进入到层压辊，由于所用油墨与钢板表面的第一成型层高度匹配，在层压辊的作用下薄膜上的涂层与钢板第一成型层表面紧密贴合，在加压辊的作用下涂层界面结合的更加紧密；

最后在固化设备的固化灯照射下，油墨充分固化，模具薄膜下表面的花纹被精确地压印到了油墨层的表面，模具薄膜与油墨层经离型后进入到收卷机，要求油墨固化后与模具薄膜易于离型。

而带有花纹表面的油墨层由于与基板的充分结合便留在了基板表面，这样就得到了带有超精细纹理的金属板表面。

这种纹理装饰的金属板不但表面的花纹宽度可实现超精细化5um，而且还具有立体的触感，加之第一成型区间赋予的图案变化使其具有很高的艺术欣赏价值。

7）覆保护膜，收卷。

本发明实现超精细纹理的制备， 5um-1000um宽度范围内的花纹均可以实现制备。

进一步地，所述模具薄膜为下表面带有定制花纹的薄膜，所用模具薄膜的厚度在20-200um，所述薄膜采用PET、PVC、PMMA或PP制成。

进一步地，所述步骤6）中的涂布机选择刮刀涂布、帘式涂布、微凹版涂布中的一种；

所述步骤6）中的固化设备选择热固化、UV固化或混合固化中的一种；

所述步骤6）中的模具薄膜经收卷机收卷后重复使用。

进一步地，所述步骤6）中的油墨在钢板表面进行涂布，涂布方式采用刮刀涂布、帘式涂布、或微凹版涂布中的一种。即油墨可以选择性地涂布于模具薄膜表面或者金属基板表面。

或者，还可以采用以下工艺流程：基板开卷→基板前处理→背漆涂布→复合底漆涂布→第一成型区间→第二成型区间→覆保护膜→收卷，所述第二成型层采用模具薄膜进行压印成型。其中的复合底漆涂布，起到底漆和中涂的作用和效果，即第一种工艺步骤中的底漆和中涂合二为一，但该复合底漆的成分不同于底漆涂布中的底漆成分。

另一方面，本发明还提供一种超精细纹理装饰金属板，包括基板，在基板的下表面依次设置化学处理层、背漆层，所述基板的上表面由下至上依次设置化学处理层、底涂层、中涂层、第一成型层和第二成型层。

其中，所述第一成型层为印刷花纹层，印刷的是平面花纹，所述第二成型层为压印成型层，压印的是立体花纹。

进一步地，所述第二成型层的上面设置保护膜。

其中，所述基板采用不锈钢板、电镀锌板、热镀锌板、镀铝锌板、镀锡板中的一种。基板选择范围宽，不限于铝等表面较软的金属基材。

本发明采用压印成型的方法制备出了超精细纹理装饰的金属板，解决了丝网印刷和凹版转印技术都不能实现的超精细纹理同时具有凹凸触感花纹的制备问题，相比于利用彩膜实现精细纹理制备的方法，本发明不但成本相对低廉，而且所用原料均为无毒无污染的环保型原料。

本发明的金属板产品增加印刷花纹层，使金属板在具有精细纹理和凹凸触感的同时又具有多变的图案效果，使其更有观赏价值。

本发明具有以下优点：

（1）精细度高：本发明实现超精细纹理的制备，5um-1000um范围内均可以实现制备。

（2）本发明所制备的图案还具有立体触感效果。

（3）生产效率提高：本发明可以采用单板进行生产，也可以使用卷材连续化生产，生产效率高，成本低。

（4）环保：与覆彩膜工艺相比，本发明不使用含有PVC的彩膜，其中的模具薄膜仅作为模具使用，用完后取下，最终产品不含PVC更加环保。

附图说明

图1是本发明所述超精细纹理装饰金属板的横截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提出了一种采用软模具在金属板上直接压印得到超精细纹理装饰金属板的制造方法，本方法可以实现具有立体触感的超精细纹理的制造，而且所用原材料无毒无污染，解决了现有技术存在的诸多问题。具体来讲，

参考图1所示，该实施例是一种超精细纹理装饰金属板，包括基板1，在基板1的下表面依次设置化学处理层2、背漆层3，基板1的上表面由下至上依次设置化学处理层4、底涂层5、中涂层6、印刷花纹层7、压印成型层8、保护膜9。

其中，印刷花纹层7印刷的是平面花纹，压印成型层8压印的是立体花纹。

其中，基板1采用不锈钢板、电镀锌板、热镀锌板、镀铝锌板、镀锡板中的一种。基板选择范围宽，不限于铝等表面较软的金属基材。

上述超精细纹理装饰金属板的制备方法，其工艺流程是基板1经前处理、底涂、中涂后进入到第一成型区间，结束后进入到第二成型区间，经两次成型后得到超精细纹理装饰的金属板，第一成型区间采用凹板转印印刷系统，第二成型层采用模具薄膜进行压印成型。

具体工艺流程如下：

1）基板开卷：整体线速：20-80m/min；

2）基板前处理：包括脱脂和钝化两个环节，基板经过脱脂槽一和脱脂槽二两道脱脂工序，每道工序结束后都进行水洗，然后经钝化工序在表面形成化学处理层；脱脂是为了除去基板表面的油污、有机污染物等。钝化处理是利用钝化剂在基板表面形成一层化学处理层，起到防止基板腐蚀同时增加漆膜附着力的作用。

3）背漆和底漆涂布：经前处理后的基板先进入涂布室涂覆底漆和背漆，之后进入烘箱烘干，固化；基板在经过前处理后要进行底漆涂布，在底漆涂布的同时还要进行背漆涂布。底漆和背漆的作用大致相同，都是为了提高基板的耐腐蚀能力，只是在涂布底漆的时候还要考虑底漆涂层与中涂层的结合力问题。

4) 中涂涂布：底漆和背漆涂层经热固化后板温比较高，需要水冷降温之后进入到中涂涂布室，中涂结束后基板进入到烘箱烘烤固化；中涂层位于底漆涂层上面，与底漆紧密结合。中涂层的一个重要作用在于为第一成型区间的图案提供底色，而且要和第一图案层的油墨有着良好的结合。

5）印刷图案区间（印刷平面花纹）：印刷图案区间采用凹板转印印刷系统，生产时，将特殊成分油墨填充于金属版辊上雕刻的花纹中，由于钢板属于硬质材料，金属版辊不能与钢板直接接触，因此使用胶辊作为介质转移凹版版辊表面的油墨，为保证印刷花纹图案的清晰度，在胶辊转印印刷过程中不断向金属版辊雕刻的花纹中补加新鲜油墨，同时在每次印刷前彻底清洗胶辊，保证胶辊与涂布过底漆和中涂的钢板接触时胶辊表面油墨花纹清晰、均匀；

在中涂层6上增加印刷花纹层7，选取合适的印刷油墨，利用凹版转印工艺在中涂层上面印刷平面的花纹图案。

6) 压印成型区间（压印立体花纹）：第二成型层采用压印成型系统，压印成型系统包括模具薄膜开卷、涂布机、固化设备、层压辊、加压辊、固化设备及薄膜收卷， 其中，模具薄膜为下表面带有定制花纹的薄膜，所用模具薄膜的厚度在100um，薄膜采用PET制成。

生产时，按照下面的步骤进行：

首先，模具薄膜开卷，涂布机在薄膜下表面刮刀涂布油墨，油墨快速地扩散并填充于薄膜下表面的花纹纹理中，油墨层的厚度在40um；

其次，模具薄膜进入到固化机，对下表面的油墨进行UV固化，结束之后进入到层压辊，由于所用油墨与钢板表面的第一成型层高度匹配，在层压辊的作用下薄膜上的涂层与钢板第一成型层表面紧密贴合，在加压辊的作用下涂层界面结合的更加紧密；

最后在固化设备的固化灯照射下，油墨充分固化，模具薄膜下表面的花纹被精确地压印到了油墨层的表面，模具薄膜与油墨层经离型后进入到收卷机，要求油墨固化后与模具薄膜易于离型，模具薄膜经收卷机收卷后重复使用。

而带有花纹表面的油墨层由于与基板的充分结合便留在了基板表面，这样就得到了带有超精细纹理的金属板表面。

这种纹理装饰的金属板不但表面的花纹宽度可实现超精细化5um，而且还具有立体的触感，加之第一成型区间赋予的图案变化使其具有很高的艺术欣赏价值。

该步骤中所采用的油墨参考专利号200610081047.0，发明名称为一种凹版胶轮直接转印花纹的金属板，在其说明书实施例3中，提到的油墨具体指标即是本发明所采用的特殊油墨，该油墨可以实现转印花纹。

7）覆保护膜，收卷。

本实施例中的压印成型区间是利用压印成型系统来实现超精细纹理制备的。本成型系统包括以下内容：薄膜开卷（薄膜可以为PET、PVC、PMMA、PP等）、涂布机（可以选择刮刀涂布、帘式涂布、微凹版涂布等多种涂布方式）、固化设备（可以选择热固化、UV固化也可以混合固化）、层压辊、加压辊、固化设备及薄膜收卷。

所述薄膜厚度在20-200um范围内可选，为表面带有定制花纹的薄膜，且花纹位于薄膜的下表面，在压印成型过程中起到了模板的作用，所用薄膜表面均经过离型处理。

利用涂布机在薄膜下表面均匀涂布一层油墨，并进行固化可以为UV固化，也可以为热固化，或者混合固化方式。

固化结束后的薄膜与第一成型层图案的基板在层压辊的作用下贴合在一起，经加压辊加压二者结合更加紧密。

在固化设备的进一步作用下，油墨实现完全固化，与基板结合更加牢固。

离型后，薄膜与油墨层分开，油墨层继续与基板保持紧密贴合，薄膜上的图案精准地转移到了油墨层表面，从而在金属基板表面形成了超精细的纹理花纹图案，且图案具有凹凸的触感。

模具薄膜经收卷后可以重复使用。

所用模具薄膜也可以选择光滑的表面。

所述油墨可以在薄膜表面涂布，也可以选择在钢板表面进行涂布，涂布方式均可以选用刮刀涂布、帘式涂布、微凹版涂布等。

上述实施例中，步骤6）中的油墨还可以在钢板表面进行涂布，涂布方式采用刮刀涂布、帘式涂布、或微凹版涂布中的一种，即油墨可以选择性地涂布于模具薄膜表面或者金属基板表面。

本发明使用软模板在中涂后的基板表面直接压印得到超精细纹理装饰的金属板。此新型金属装饰板同时具备超精细纹理、凹凸触感和印刷花纹的全新产品，为了实现本产品的制备所用的压印技术属于全新的生产制备技术。

或者，本发明的金属板还可以采用以下工艺流程：基板开卷→基板前处理→背漆涂布→复合底漆涂布→第一成型区间→第二成型区间→覆保护膜→收卷，所述第二成型层采用模具薄膜进行压印成型。其中的复合底漆涂布，起到底漆和中涂综合的作用和效果，即第一种工艺步骤中的底漆和中涂合二为一，但该复合底漆的成分不同于底漆涂布中的底漆成分，其作用既要提高基板的耐腐蚀能力，为第一成型层的图案提供底色，而且要和第一图案层的油墨有着良好的结合。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种超精细纹理装饰金属板的制备方法，其特征在于：其工艺流程如下：基板开卷→基板前处理→背漆和底漆涂布→中涂涂布→第一成型层→第二成型层→覆保护膜→收卷，所述第二成型层采用模具薄膜进行压印成型。

2.根据权利要求1所述超精细纹理装饰金属板的制备方法，其特征在于：所述工艺流程具体如下：

1）基板开卷：整体线速：20-80m/min；

2）基板前处理：包括脱脂和钝化两个环节，基板经过脱脂槽一和脱脂槽二两道脱脂工序，每道工序结束后都进行水洗，然后经钝化工序在表面形成化学处理层；

3）背漆和底漆涂布：经前处理后的基板先进入涂布室涂覆底漆和背漆，之后进入烘箱烘干，固化；

4) 中涂涂布：底漆和背漆涂层经热固化后板温比较高，需要水冷降温之后进入到中涂涂布室，中涂结束后基板进入到烘箱烘烤固化；

5）第一成型区间：第一成型区间采用凹板转印印刷系统，生产时，将油墨填充于金属版辊上雕刻的花纹中，使用胶辊作为介质转移凹版版辊表面的油墨，在胶辊转印印刷过程中不断向金属版辊雕刻的花纹中补加新鲜油墨，同时在每次印刷前彻底清洗胶辊，保证胶辊与涂布过底漆和中涂的钢板接触时胶辊表面油墨花纹清晰、均匀；

6) 第二成型区间：第二成型层采用压印成型系统，压印成型系统包括模具薄膜开卷、涂布机、固化设备、层压辊、加压辊、固化设备及薄膜收卷，生产时，按照下面的步骤进行：

首先，模具薄膜开卷，涂布机在薄膜下表面涂布油墨，油墨快速地扩散并填充于薄膜下表面的花纹纹理中，油墨层的厚度在3-60um；

其次，模具薄膜进入到固化机，对下表面的油墨进行固化，结束之后进入到层压辊，在层压辊的作用下薄膜上的涂层与钢板第一成型层表面紧密贴合，在加压辊的作用下涂层界面结合的更加紧密；

最后在固化设备的固化灯照射下，油墨充分固化，模具薄膜下表面的花纹被压印到了油墨层的表面，模具薄膜与油墨层经离型后进入到收卷机，而带有花纹表面的油墨层由于与基板的充分结合便留在了基板表面，即得到了带有超精细纹理的金属板表面；

7）覆保护膜，收卷。

3.根据权利要求2所述超精细纹理装饰金属板的制备方法，其特征在于：所述模具薄膜为下表面带有定制花纹的薄膜，所用模具薄膜的厚度在20-200um，所述薄膜采用PET、PVC、PMMA或PP制成。

4.根据权利要求2所述超精细纹理装饰金属板的制备方法，其特征在于：所述步骤6）中的涂布机选择刮刀涂布、帘式涂布、微凹版涂布中的一种；

所述步骤6）中的固化设备选择热固化、UV固化或混合固化中的一种；

所述步骤6）中的模具薄膜经收卷机收卷后重复使用。

5.根据权利要求2所述超精细纹理装饰金属板的制备方法，其特征在于：所述步骤6）中的油墨在钢板表面进行涂布，涂布方式采用刮刀涂布、帘式涂布、或微凹版涂布中的一种。

6.根据权利要求1所述超精细纹理装饰金属板的制备方法，其特征在于：其工艺流程如下：基板开卷→基板前处理→背漆涂布→复合底漆涂布→第一成型区间→第二成型区间→覆保护膜→收卷，所述第二成型层采用模具薄膜进行压印成型。

7.一种超精细纹理装饰金属板，包括基板，在基板的下表面依次设置化学处理层、背漆层，其特征在于：所述基板的上表面由下至上依次设置化学处理层、底涂层、中涂层、第一成型层和第二成型层。

8.根据权利要求7所述超精细纹理装饰金属板，其特征在于：所述第一成型层为印刷花纹层，所述第二成型层为压印成型层。

9.根据权利要求7所述超精细纹理装饰金属板，其特征在于：所述第二成型层的上面设置保护膜。

10.根据权利要求8所述超精细纹理装饰金属板，其特征在于：所述基板采用不锈钢板、电镀锌板、热镀锌板、镀铝锌板、镀锡板中的一种。