CN107107100B - 透明图案印刷钢板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种透明图案印刷钢板的制造方法，包括：印刷镀膜层形成步骤，在钢板的至少一个面上喷射透明油墨来形成印刷镀膜层；以及固化步骤，对所述印刷镀膜层进行紫外线固化来形成固化的印刷镀膜层。并且，本发明提供一种透明图案印刷钢板的制造方法，包括：准备钢板的步骤，准备至少在一面上形成彩色镀膜层的钢板；印刷镀膜层形成步骤，在所述彩色镀膜层的上部喷射透明油墨来形成印刷镀膜层；以及固化步骤，对所述印刷镀膜层进行固化来形成固化的印刷镀膜层。因此，简化现有的图案蚀刻工艺，降低工艺运行成本，而且具有提供镀膜硬度高、加工性优异的透明图案印刷钢板的效果。

Description

透明图案印刷钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种透明图案印刷钢板的制造方法。
背景技术
利用酸蚀刻在钢板上进行设计时，在钢板上用高分子树脂印刷图案后，通过酸蚀刻将没有印刷图案的部分用酸融化来形成材料的蚀刻图案。并且，对材料进行蚀刻后，需再融化高分子图案印刷部分，使得材料露出。因此，必须依次经过高分图案印刷、干燥、酸蚀刻、洗涤、高分子图案去除以及洗涤的步骤才能生成产品，因此工艺复杂，而且运行成本高。
另外，当通过利用溶液在钢板上进行设计的方法制造印刷钢板时，为了用溶液显示蚀刻的感觉，在所述溶液中配合作为消光剂的二氧化硅粒子。由此，降低溶液的光泽，实现蚀刻的感觉。但是，在溶液中添加过量的二氧化硅时，存在镀膜的硬度变高、加工性脆弱及分辨率下降的问题。并且，利用喷墨印刷的印刷工艺中存在发生几微米的二氧化硅堵住油墨喷嘴的现象的问题。
彩色涂装钢板，尤其，就黑色彩色涂装钢板而言，对于材料本身并没有利用图案设计，因此，为了实现产品的高级化和差异化，需要一种制造高显影的彩色印刷钢板的技术。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种透明图案印刷钢板的制造方法，其简化现有的图案蚀刻工艺，降低工艺运行成本，而且使用不包含消光剂的溶液，从而镀膜硬度高、加工性优异。
(二)技术方案
根据本发明的一个实施例，提供一种透明图案印刷钢板的制造方法，包括：印刷镀膜层形成步骤，在钢板的至少一个面上喷射透明油墨来形成印刷镀膜层；以及固化步骤，对所述印刷镀膜层进行紫外线固化来形成固化的印刷镀膜层。
在所述印刷镀膜层形成步骤之后，还可以包括在常温下干燥所述印刷镀膜层的步骤。
所述干燥可以执行超过0秒且2秒以下的时间。
在所述印刷镀膜层形成步骤之前，还可以包括用等离子体对所述钢板的表面进行处理的预处理步骤。
所述喷射可以通过喷墨印刷或者激光印刷来进行。
所述喷射的速度可以为1kHz至20kHz。
固化的所述印刷镀膜层的厚度可以为1μm至20μm，以60°为基准的光泽度可以为3至50。
固化的所述印刷镀膜层可以包含平均直径为0.5μm至3μm的气泡。
所述钢板可以是不锈钢板；镀铝钢板；镀锌钢板；合金化镀锌钢板；镀覆层中包含钴、钼、钨、镍、钛、铝、锰、铁、镁、锡、铜或作为它们的混合物的杂质或者异种金属的镀覆钢板；添加硅、铜、镁、铁、锰、钛、锌或它们的混合物的铝合金板；冷轧钢板或热轧钢板。
根据本发明的另一实施例，提供一种透明图案印刷钢板的制造方法，包括：准备钢板的步骤，准备至少在一面上形成彩色镀膜层的钢板；印刷镀膜层形成步骤，在所述彩色镀膜层的上部喷射透明油墨来形成印刷镀膜层；以及固化步骤，对所述印刷镀膜层进行固化来形成固化的印刷镀膜层。
在所述印刷镀膜层形成步骤之后，还可以包括在常温下干燥所述印刷镀膜层的步骤。
所述干燥可以执行5秒以上的时间。
在所述印刷镀膜层形成步骤之前，还可以包括用等离子体对所述彩色镀膜层的表面进行处理的预处理步骤。
所述喷射可以通过喷墨印刷或者激光印刷来进行。
所述喷射的速度可以为1kHz至20kHz。
所述彩色镀膜层的干燥镀膜厚度可以为1μm至30μm，以60°为基准的光泽度可以为5至90。
固化的所述镀膜层的厚度可以为0.5μm至30μm，以60°为基准的光泽度可以为60至110。
所述钢板可以是不锈钢板；镀铝钢板；镀锌钢板；合金化镀锌钢板；镀覆层中包含钴、钼、钨、镍、钛、铝、锰、铁、镁、锡、铜或作为它们的混合物的杂质或者异种金属的镀覆钢板；添加硅、铜、镁、铁、锰、钛、锌或它们的混合物的铝合金板；冷轧钢板或热轧钢板。(三)有益效果
本发明的透明图案印刷钢板的制造方法简化了现有的图案蚀刻工艺，降低工艺运行成本，而且具有提供镀膜硬度高、加工性优异的透明图案印刷钢板的效果。
附图说明
图1是示出包括印刷镀膜层的不锈钢板的剖面的图。
图2是示出包括印刷镀膜层的彩色涂装钢板的剖面的图。
最佳实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
但是，本发明的实施方式可以变形为其他各种实施方式，本发明的范围并不限定于下面说明的实施方式。
根据本发明的透明图案印刷钢板的制造方法，可以利用透明油墨在钢板上实现蚀刻效果，并且在彩色涂装钢板上可以实现高显影图案的效果。
用于在钢板上实现蚀刻效果的透明图案印刷钢板的制造方法可以包括：印刷镀膜层形成步骤，在钢板的至少一个面上喷射透明油墨来形成印刷镀膜层；以及固化步骤，对所述印刷镀膜层进行紫外线固化来形成固化的印刷镀膜层。
另外，用于在彩色涂装钢板上实现高显影图案的效果的透明图案印刷钢板的制造方法可以包括：准备钢板的步骤，准备至少在一面上形成彩色镀膜层的钢板；印刷镀膜层形成步骤，在所述彩色镀膜层的上部喷射透明油墨来形成印刷镀膜层；以及固化步骤，对所述印刷镀膜层进行固化来形成固化的印刷镀膜层。
以往，通过利用酸溶液对钢板直接进行蚀刻或者对钢板上部使用包含消光剂的溶液来表现蚀刻效果。但是，利用酸溶液的直接蚀刻方法存在工艺复杂且工艺运行成本高的问题。并且，利用包含消光剂的溶液的方法存在因消光剂和钢板的副反应而导致镀膜的硬度低且钢板的加工性差的问题。
但是，根据本发明的透明图案印刷钢板的制造方法，通过印刷技术将透明油墨喷射到钢板的至少一面上，产生微尺寸的气泡，因此能够表现具有蚀刻效果的透明图案。当所述气泡中产生光的漫反射时，钢板的光泽降低，从而能够在喷射透明油墨的部分使蚀刻效果最大化。
在钢板上形成的所述气泡的平均直径优选为0.5μm至3μm。当所述平均直径小于0.5μm时，由于气泡的尺寸过小而降低光的漫反射效果，当气泡的尺寸超过3μm时，虽然光的漫反射效果优异，但是因气泡的空气层过度增加而可能导致镀膜的物理性质变差。
一般情况下，喷墨印刷方法适用于容易吸收油墨的纸或者布等材料上，在喷射油墨时产生的气泡被材料吸收而消失。但是，如本发明的一个实施例所示，当在钢板表面上喷射油墨时，微气泡并不会被材料吸收，而是残留在材料上，为了保持所述气泡，优选在2秒以内的短时间内固化油墨。
为了使通过喷墨的高速喷射而在钢板上产生的气泡的消失最小化，优选地，在附着体上喷射所述透明油墨后的2秒以内快速进行固化。即，为了使气泡的消失最小化，优选在喷墨高速喷射后的2秒内对油墨进行紫外线固化。
在钢板上喷射透明油墨后到开始进行紫外线固化之前的时间优选为超过0秒且2秒以下，当所述时间超过2秒时，在钢板上产生的气泡会消失，从而不会产生光的漫反射效果，因此，印刷镀膜层所带来的蚀刻效果变差。
另外，在钢板上直接形成印刷镀膜层时，有可能会产生镀膜的剥落。因此，可以通过等离子体预处理来进行预处理。通过在形成印刷镀膜层之前进行等离子体处理，使得钢板的表面特性得以改善，从而能够提高印刷镀膜层与钢板表面的粘着力。并且，通过等离子体处理去除钢板表面的异物，从而可以提高印刷镀膜层与钢板表面的粘着力。
所述透明油墨可以是混合选自聚酯、改性聚酯、高分子(high polymer)聚酯等聚合物系树脂、环氧系树脂、氨基甲酸乙酯(urethane)系树脂以及酯系的丙烯酸酯低聚物中的一种以上的树脂成分的油墨，但是所述油墨并不限定于此。
对于所述透明油墨的喷射，只要是通常的油墨喷射装置，则并不特别限制，例如，可以通过喷墨印刷或者激光印刷来进行。
在钢板上部喷射透明油墨时，喷射速度优选为1kHz至20kHz。当喷射速度小于1kHz时，钢板的表面上未能产生充分的气泡，因此在印刷镀膜层上不会出现蚀刻效果，当喷射速度超过20kHz时，喷射的量过多而可能无法呈现所需的设计。
另外，固化的所述印刷镀膜层的厚度优选为1μm至20μm。当所述厚度小于1μm时，消光效果降低，从而没有作为蚀刻钢板的效果，当所述厚度超过20μm时，虽然因印刷镀膜的气泡而使消光效果优异，但可能会发生镀膜的剥落。
固化的所述印刷镀膜层的以60°为基准的表面光泽优选为3至50。当表面光泽小于3时，虽然蚀刻效果优异，但是由于气泡的数量增多而导致印刷镀膜的物理性质相对变差，当表面光泽超过50时，印刷镀膜层上不会出现蚀刻效果。
所述钢板可以是不锈钢板；镀铝钢板；镀锌钢板；合金化镀锌钢板；镀覆层中包含钴、钼、钨、镍、钛、铝、锰、铁、镁、锡、铜或作为它们的混合物的杂质或者异种金属的镀覆钢板；添加硅、铜、镁、铁、锰、钛、锌或它们的混合物的铝合金板；冷轧钢板或热轧钢板。
图1是示出包括印刷镀膜层的不锈钢板的剖面的图。如所述图1所示，包含在印刷镀膜层的气泡中产生光的漫反射，从而印刷镀膜层可以具有蚀刻效果。
如果将根据本发明的一个实施方式的透明图案印刷钢板的制造方法适用于彩色涂装钢板，则可以制造具有高显影和高光泽效果的彩色涂装钢板。具体而言，可以通过包括以下步骤的制造方法来制造具有高显影和高光泽效果的彩色涂装钢板，所述步骤为：准备钢板的步骤，准备至少在一面上形成彩色镀膜层的钢板；印刷镀膜层形成步骤，在所述彩色镀膜层的上部喷射透明油墨来形成印刷镀膜层；以及固化步骤，对所述印刷镀膜层进行固化来形成固化的印刷镀膜层。
对于通过本发明的一个实施例制造的彩色涂装钢板来说，可以在由普通的黑色等单色构成的涂装钢板上，利用透明油墨来引入高显影和高光泽的图案，以实现产品的高级化和差异化。并且，可以提供成型加工时几乎不会产生印刷图案的破损和变形的透明图案印刷钢板。
可以在钢板的至少一面上涂覆无铬(chrome-free)系预处理涂覆液来形成无铬层，然后在所述无铬层的上部形成彩色镀膜层。或者，可以不形成所述无铬层，而是可以在钢板的至少一面上直接形成所述彩色镀膜层。
所述彩色镀膜层中所包含的树脂可以是聚酯系高分子树脂，所述高分子树脂的分子量可以是10000至25000。包含所述树脂的彩色镀膜层可以呈黑色。
另外，所述彩色镀膜层的干燥镀膜厚度优选为1μm至30μm。当所述厚度小于1μm时，由于镀膜厚度过薄而难以确保物理性质，当所述厚度超过30μm时，虽然具有稳定的物理性质，但是可能在经济性方面出现问题。并且，所述彩色镀膜层的以60°为基准的表面光泽优选为5至90。
在形成所述彩色镀膜层后，可以在所述彩色镀膜层上部喷射透明油墨来形成印刷镀膜层。所述透明油墨可以是自然干燥性油墨、热固性油墨及紫外线固化性油墨之一，因此，根据透明油墨的种类，可以将印刷镀膜层通过自然干燥、热或者紫外线的方法进行固化。并且，所述透明油墨可以是混合选自聚酯、改性聚酯、高分子聚酯等聚合物系树脂、环氧系树脂、氨基甲酸乙酯系树脂以及酯系的丙烯酸酯低聚物中的一种以上的树脂成分的油墨。
对于所述透明油墨的喷射，只要是通常的油墨喷射装置，则并不特别限制，例如，可以通过喷墨印刷或者激光印刷来进行。
并且，在彩色镀膜层上部喷射透明油墨时，喷射速度优选为1kHz至20kHz。当喷射速度小于1kHz时，喷射的油墨的速度慢，从而可能会导致印刷镀膜的分辨率降低，当喷射速度超过20kHz时，在彩色涂装钢板上产生过多的气泡，从而产生所述气泡所引起的光的漫反射，因此，不会出现高光泽和高显影效果。
在彩色涂装钢板上喷射透明油墨后，为了使印刷镀膜层内不会残留气泡，优选地，在常温下干燥5秒以上的时间，经过去除气泡的流平(levelling)时间后进行固化。
即，优选地，在所述印刷镀膜层形成步骤之后，还包括在常温下干燥所述印刷镀膜层的步骤，更优选地，所述干燥执行5秒以上的时间。当气泡去除时间少于5秒时，因所述气泡而产生光的漫反射，因此不能实现高光泽和高显影的透明图案印刷效果，当气泡去除时间为5秒以上时，气泡被去除，并自动实现印刷镀膜的流平，从而能够获得高显影和高光泽效果。
若在经过所述数值范围的流平时间后固化所述印刷镀膜层，则可以形成固化的印刷镀膜层，固化的所述印刷镀膜层的厚度优选为0.5μm至30μm。当所述厚度小于0.5μm时，不会出现高光泽和高显影效果，当所述厚度超过30μm时，镀膜容易碎裂，而且附着力变差。
另外，固化的所述印刷镀膜层的以60°为基准的表面光泽优选为60至110。当表面光泽小于60时，不会出现高光泽和高显影效果，当表面光泽超过110时，虽然在实现高光泽和高显影的方面没有问题，但是具有污物或灰尘等表面缺陷的暴露太明显的缺点。
在所述印刷镀膜层形成步骤之前，还可以包括用等离子体对所述彩色镀膜层的表面进行处理的预处理步骤。通过对彩色镀膜层进行预处理，能够清洗彩色镀膜层表面，并可以提高彩色镀膜层与印刷镀膜层的结合力。
所述钢板可以是不锈钢板；镀铝钢板；镀锌钢板；合金化镀锌钢板；镀覆层中包含钴、钼、钨、镍、钛、铝、锰、铁、镁、锡、铜或作为它们的混合物的杂质或者异种金属的镀覆钢板；添加硅、铜、镁、铁、锰、钛、锌或它们的混合物的铝合金板；冷轧钢板或热轧钢板。
图2是示出包括印刷镀膜层的彩色涂装钢板的剖面的图。所述印刷镀膜层与图1的不锈钢板上形成的印刷镀膜层不同，不包含气泡，因此不会发生光的漫反射效果，从而可以具有高显影和高光泽效果。
具体实施方式
下面，通过具体的实施例对本发明进行更详细的说明。下面的实施例仅仅是为了便于理解本发明而例示的，本发明的范围并不限定于下面的实施例。
实施例
1.不锈钢板上形成的印刷镀膜层
在空气中，向厚度为0.4mm至0.5mm的不锈钢板上照射800W强度的等离子体10秒中，然后利用喷墨印刷将不包含颜料的透明的紫外线固化型油墨进行图案印刷。
此时，油墨的喷射速度为12kHz，并实施了连续的工艺，以使喷射油墨后到开始进行紫外线固化是在2秒以内完成。表1中示出基于镀膜厚度变化的光泽度和印刷粘附性的结果。
[表1]
区分 镀膜厚度(μm) 光泽度 印刷粘附性
实施例1 1 40～45 优异
实施例2 5 3～25 优异
实施例3 10 10～35 优异
实施例4 15 15～40 优异
实施例5 20 25～50 优异
比较例1 30 55～60 不良
如表1所示，可知镀膜厚度为1μm至20μm的实施例1至实施例5中，印刷镀膜层与不锈钢板的粘附性优异，但是比较例1中粘附性不良。
2.彩色涂装钢板上形成的印刷镀膜层
在厚度为0.4mm至0.5mm的镀锌钢板上以10μm的厚度涂覆呈黑色的聚酯系高分子树脂，然后进行干燥和固化。之后，在黑色高分子树脂层的干燥镀膜上，利用喷墨印刷将透明高显影紫外线固化油墨进行图案印刷。
实施用于去除气泡的流平，以使气泡不会残留，然后固化印刷镀膜层。下表2中示出基于流平时间的镀膜光泽度的结果。
[表2]
区分 喷射后油墨流平时间(秒) 光泽度
比较例2 1 30
比较例3 3 55
实施例6 5 85
实施例7 7 93
实施例8 9 95
如表2所示，可知流平时间为5秒以上的实施例6至实施例8中光泽度为85以上，与比较例2和比较例3相比，显示出高光泽和高显影的效果。
工业实用性
本发明中简化现有的图案蚀刻工艺，降低工艺运行成本，而且提供镀膜硬度高、加工性优异的透明图案印刷钢板，因此，在工业方面具有显著的可应用性。

Claims (10)

1.一种透明图案印刷钢板的制造方法，包括：
印刷镀膜层形成步骤，在钢板的至少一个面上以1kHz至20kHz的速度喷射透明油墨来形成印刷镀膜层；
在常温下对所述印刷镀膜层执行超过0秒且2秒以下的时间的干燥；以及
固化步骤，对所述印刷镀膜层进行紫外线固化来形成固化的印刷镀膜层，
其中，固化的所述印刷镀膜层的厚度为1μm至20μm，以60°为基准的光泽度为3至50。
2.根据权利要求1所述的透明图案印刷钢板的制造方法，其中，
在所述印刷镀膜层形成步骤之前，还包括用等离子体对所述钢板的表面进行处理的预处理步骤。
3.根据权利要求1所述的透明图案印刷钢板的制造方法，其中，
所述喷射是通过喷墨印刷或者激光印刷来进行。
4.根据权利要求1所述的透明图案印刷钢板的制造方法，其中，
固化的所述印刷镀膜层包含平均直径为0.5μm至3μm的气泡。
5.根据权利要求1所述的透明图案印刷钢板的制造方法，其中，
所述钢板是不锈钢板；镀铝钢板；镀锌钢板；合金化镀锌钢板；镀覆层中包含钴、钼、钨、镍、钛、铝、锰、铁、镁、锡或铜的镀覆钢板；添加硅、铜、镁、铁、锰、钛、锌或它们的混合物的铝合金板；冷轧钢板或热轧钢板。
6.一种透明图案印刷钢板的制造方法，包括：
准备钢板的步骤，准备至少在一面上形成彩色镀膜层的钢板；
印刷镀膜层形成步骤，在所述彩色镀膜层的上部以1kHz至20kHz的速度喷射透明油墨来形成印刷镀膜层；
在常温下对所述印刷镀膜层执行5秒以上的时间的干燥；以及
固化步骤，对所述印刷镀膜层进行固化来形成固化的印刷镀膜层，
其中，固化的所述印刷镀膜层的厚度为0.5μm至30μm，以60°为基准的光泽度为60至110。
7.根据权利要求6所述的透明图案印刷钢板的制造方法，其中，在所述印刷镀膜层形成步骤之前，还包括用等离子体对所述彩色镀膜层的表面进行处理的预处理步骤。
8.根据权利要求6所述的透明图案印刷钢板的制造方法，其中，所述喷射是通过喷墨印刷或者激光印刷来进行。
9.根据权利要求6所述的透明图案印刷钢板的制造方法，其中，所述彩色镀膜层的干燥镀膜厚度为1μm至30μm，以60°为基准的光泽度为5至90。
10.根据权利要求6所述的透明图案印刷钢板的制造方法，其中，所述钢板是不锈钢板；镀铝钢板；镀锌钢板；合金化镀锌钢板；镀覆层中包含钴、钼、钨、镍、钛、铝、锰、铁、镁、锡或铜的镀覆钢板；添加硅、铜、镁、铁、锰、钛、锌或它们的混合物的铝合金板；冷轧钢板或热轧钢板。
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