CN1307008C - 金属装饰板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑用金属装饰板领域，特别涉及表面通过涂装光固化涂料生产金属装饰板的制备方法。本发明采用淋涂、喷涂或辊涂的方式在喷涂有粉末涂料的金属板上涂装光固化涂料，然后进行红外流平和光固化。本发明方法具有所需生产场地小，设备投资低，生产效率高，能耗少，低污染的优点。通过该方法制备的金属装饰板，由于表面采用光固化涂料以淋涂、喷涂或辊涂的工艺制作而成，既具有美观的镜面效果，又具有抗划伤、耐老化，易清洗、不易燃的特点。
Description
技术领域
本发明属于建筑用金属装饰板领域，特别涉及表面通过涂装光固化涂料生产金属装饰板的制备方法。
背景技术
目前，用于建筑行业装饰用的金属板分为二种类型，一类是以厚度为0.2～0.7cm的铝板、薄铁板或薄钢板等金属板为基材，在其表面喷涂粉末涂料，或喷涂硝基、氨基、丙烯酸、聚酯、聚胺酯卷钢涂料，经80～180℃温度烘烤后的金属材料装饰板；这类金属材料装饰板颜色单一，光泽低，缺乏美感，同时采用涂料喷涂给环境造成一定污染。另一类也采用上一类同样的基材，在基材的表面用印刷有装饰图案的装饰膜(PVC底材上印图案，以PET为表面)经专用设备压制而成，称为复膜板，如CN2351271Y，CN1094356A所公开的，这类金属材料装饰板图案颜色丰富，光泽高，装饰性好，但制作设备昂贵，制作成本高，只适于少数人消费。因此，开发一种工艺简单、价格低廉且具有覆膜效果的金属装饰板的制备方法极其重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备金属装饰板的制备方法，制备出的金属装饰板具有覆膜效果，金属板表面的光固化涂料不但对基材和印刷层本身起保护作用，同时能够提高金属装饰板的美观和使用寿命。
本发明的金属装饰板的制备方法包括以下步骤：
1.基材制作
按产品的规格要求裁剪并冲压成符合要求的基材。
2.基材表面处理
在制备本发明的金属材料装饰板时，其前处理的方法为本领域中常用方法，针对不同金属板材，可依据现有技术，分别按不同的方法清洁金属板。
如铝板、钢板前处理：
将金属表面处理剂或除油剂与水配制成溶液，将铝板或钢板在该溶液中浸渍5～20分钟后，再用自来水漂洗干净，自然晾干或烘干后待用。
因生产金属处理剂、除油剂厂家不同，配制浓度、水的温度及浸渍时间须按生产厂家的说明要求进行操作。
也可以从铝板生产厂家购置已经高温除油的铝板，不需要前处理，可直接进入涂装工序。
马口铁板、锡铁片、镀锌板表面平整光滑，有镀锡层，可直接进入涂装工序。
3.在金属板面层喷涂粉末涂料
将所需颜色的粉末涂料喷涂在处理干净的金属板面层，涂层厚度50～150μm，160～220℃烘烤10～20分钟，使粉末涂料固化。检验表面无明显缺陷，附着力小于一级，进入下一道工序。
4.打磨并清除表面灰尘
用400～600目砂纸将金属板粉末涂层表面的颗粒打磨平整，但不能将粉末涂层打磨穿而露底。用抹布擦拭后再通过吸尘器将金属板表面的灰尘处理干净。
5.在金属板面层涂装光固化涂料
涂装方式采用淋涂、喷涂或辊涂的方式。
A.采用淋涂的工艺进行涂装：将光固化涂料放置在淋涂机的料槽中，将温度升至40～80℃，开启循环泵，让光固化涂料恒温2～4小时，调节淋涂层的厚度为50～120μm，观察淋涂机的淋幕稳定时，将淋涂机速度开至50～100米/分钟，将金属板或已经印制好设计图案的金属板的面层通过淋幕，然后进入红外线流平。
B.采用喷涂的工艺进行涂装：将光固化涂料(光固化涂料的粘度可采用加热的方式，或用甲苯等稀释剂稀释进行调整)放置在喷枪(喷枪安装在一雾化室内)的装料装置中，开启雾化室的喷枪，将通过雾化室的皮带输送机的速度开至5～50米/分钟，将金属板或已经印制好设计图案的金属板的面层通过雾化室，使涂层的厚度为20～50μm，然后进入红外线流平。
C.采用辊涂的工艺进行涂装：辊涂先通过正辊和逆辊，再通过精密辊，经过三道辊涂后漆膜丰满，无滚痕，表面效果好。操作时，将光固化涂料放置在每道辊涂的料槽中，将温度升至40～80℃，开启循环泵，让光固化涂料恒温1～3小时，调节通过第一道正辊后的涂层厚度为5～20μm，调节通过第二道逆辊后的涂层厚度为15～50μm，调节通过第三道精密辊后的涂层厚度为20～60μm，观察各道辊涂的涂层厚度稳定时，将辊涂机速度开至20～100米/分钟，将金属板或已经印制好设计图案的金属板的面层通过辊涂机，然后进入红外线流平。
所述的在基材金属板上制备装饰图案，其制备方法可以是：根据设计图案制备金属胶印版，用彩色快干性溶剂型油墨，将图案直接胶印在已经涂有粉末涂料并处理干净的金属板的正面上，在50～80℃热风下干燥1～2分钟；检验图案合格后，进入下一道工序。
6.红外流平
将红外线流平机温度调至20～80℃，时间10～120秒进行流平，使基材涂层表面平整光亮。
7.光固化
光固化可采用紫外光固化或可见光固化，或可见光固化与紫外光固化两者相结合的固化方式。
采用紫外光进行固化：表面涂装有光固化涂料的金属板，经红外流平后进入装有2～5支3～8kw的紫外光灯管(高压汞灯、中压汞灯或氙灯)的光固化机进行紫外光照射，使光固化涂料固化，速度10～100米/分钟。
采用可见光进行固化：表面涂装有光固化涂料的金属板，经红外流平后进入装有2～8支0.5～5kw铟灯或镝灯的可见光固化机中通过可见光照射，使光固化涂料固化，速度5～50米/分钟。
可见光固化与紫外光固化两者相结合的固化方式，表面涂装有光固化涂料的金属板，经红外流平后进入前段装有2～8支0.5～5kw铟灯或镝灯，后段装有1～5支3～8kw的紫外光灯管(高压汞灯、中压汞灯或氙灯)的光固化机，先进行可见光照射，后进行紫外光照射，速度10～100米/分钟。
8.检验
检验以上每道工序制作是否合格。
9.贴保护膜
表面贴聚丙烯或聚乙烯等实用于保护物体表面，避免划伤，擦伤的薄膜，对金属装饰板的表面光固化涂层加以保护。
10.包装
按照产品的规格以及要求对成品包装。
本发明中所使用的粉末涂料为本领域中常用涂料，包括环氧粉末涂料、聚酯粉末涂料、聚氨酯粉末涂料或PVC(聚氯乙烯)粉末涂料。
本发明中所使用的光固化涂料为本领域中常用涂料，包括光固化清漆或光固化金属闪光涂料。
所述的光固化金属闪光涂料是在光固化清漆中加有0.1wt％～20wt％的金属颜料(如铝粉、珠光粉、闪光镭射片或它们的任意混合物等)，使金属装饰板具有更强的装饰效果。
所述的金属材料是铝板、薄铁板(如马口铁板、镀锌板)、锡铁片或薄钢板。
本发明的金属装饰板，由于该金属装饰板的表面保护层是用光固化涂料以淋涂、喷涂或辊涂的工艺制作而成，漆膜丰满，具有立体感的镜面效果，可与金属覆膜板的表面效果相媲美，而且具有抗划伤、耐磨、耐腐蚀，耐老化、不易燃的优点。
本发明方法具有所需生产场地小，设备投资低，生产效率高，能耗少，低污染的优点。
附图说明
图1.本发明金属装饰板的制备工艺流程示意图。
图2.本发明金属装饰板的结构示意图。
图3.本发明金属装饰板的制备工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例1：采用淋涂光固化清漆制备金属装饰板
金属基材：铝板，厚度0.4mm
先裁剪并冲压成长×宽＝300×300mm的直角方形金属板，在10wt％的金属表面处理剂水溶液中浸渍15分钟，再用自来水(常温)漂洗10分钟，在温度为150℃的烘道中烘3分钟，将水烘干。在金属板面层喷涂白色环氧粉末涂料，涂层厚度80～100μm，200℃烘烤10分钟使粉末涂料固化，将粉末涂层表面的颗粒用400目砂纸打磨平整，用抹布擦除表面灰尘，并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。经过表面处理的金属板通过皮带输送机在淋涂机上淋涂光固化清漆，淋涂机上料槽温度55℃，传输速度80米/分钟，金属板表面的光固化涂层厚度60～80μm。在温度60℃的红外线下流平40秒钟，进入装有3支5kw紫外灯(高压汞灯)，传输速度为30米/分钟的光固化机，固化后，经检验指标达到合格标准，贴聚丙烯保护膜，即得金属装饰板成品。
实施例2：采用淋涂光固化金属闪光涂料制备金属装饰板
金属基材：铝板，厚度0.5mm
先裁剪并冲压成长×宽＝6000×100mm的直角长形金属板，在10wt％的金属表面处理剂水溶液中浸渍15分钟，再用自来水(常温)漂洗10分钟，自然晾干。在金属板面层喷涂深蓝色聚氨酯粉末涂料，涂层厚度80～100μm，180℃烘烤15分钟使粉末涂料固化，将粉末涂层表面的颗粒用600目砂纸打磨平整，用抹布擦除表面灰尘，并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。经过表面处理的金属板通过皮带输送机进入淋涂机，淋涂在光固化清漆中掺有0.2wt％铝粉的光固化金属闪光涂料，淋涂机上料槽温度50℃，传输速度80米/分钟，金属板表面的光固化涂层厚度80～100μm。在温度80℃的红外线下流平30秒钟，进入装有3支5.6kw紫外灯(高压汞灯)，传输速度为40米/分钟的光固化机，固化后经检验指标达到合格标准，贴聚丙烯保护膜，即得金属装饰板成品。
实施例3：采用淋涂光固化金属闪光涂料制备印花金属装饰板
金属基材：马口铁板，厚度0.4mm
先裁剪并冲压成长×宽＝600×600mm的直角方形金属板。在金属板面层喷涂米黄色聚酯粉末涂料，涂层厚度100～120μm，180℃烘烤10分钟使粉末涂料固化，将粉末涂层表面的颗粒用400目砂纸打磨平整，用抹布擦除表面灰尘，并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。用浅褐色自干性溶剂型油墨，在金属板表面胶印1mm宽单色条纹，印好图案的金属板通过80℃热风干燥1分钟。印有花纹图案的金属板通过皮带输送机进入淋涂机，淋涂在光固化清漆中掺有0.2wt％铝粉的光固化金属闪光涂料，淋涂机上料槽温度50℃，传输速度90米/分钟，金属板表面的光固化涂层厚度60～80μm。在温度60℃的红外线下流平50秒钟，进入装有4支1kw铟灯的可见光固化灯，装有2支5kw紫外灯(中压汞灯)，传输速度为40米/分钟的光固化机，固化后经检验指标达到合格标准，贴聚乙烯保护膜，即得金属装饰板成品。
实施例4：采用喷涂光固化清漆制备金属装饰板
金属基材：薄钢板，厚度0.3mm
先裁剪并冲压成长×宽＝4000×150mm的直角长形金属板，在10wt％的金属表面处理剂水溶液中浸渍15分钟，再用自来水(常温)漂洗10分钟，在温度为160℃的烘道中烘3分钟，将水烘干。在金属板面层喷涂黄色PVC粉末涂料，涂层厚度80～100μm，200℃烘烤10分钟使粉末涂料固化，将粉末涂层表面的颗粒用400目砂纸打磨平整，用抹布擦除表面灰尘，并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。经过表面处理的金属板通过雾化室喷涂光固化清漆，光固化清漆用甲苯稀释成80wt％浓度，以达到适用于喷涂的粘度，传输速度40米/分钟，金属板表面的光固化涂层厚度20～30μm。在温度60℃的红外线下流平40秒钟，进入装有3支5kw紫外灯(高压汞灯)，传输速度为30米/分钟的光固化机，固化后经检验指标达到合格标准，贴聚乙烯保护膜，即得金属装饰板成品。
实施例5：采用喷涂光固化金属闪光涂料制备金属装饰板
金属基材：铝板，厚度0.3mm
先裁剪并冲压成长×宽＝600×600mm的直角方形金属板，在10wt％的金属表面处理剂水溶液中浸渍10分钟，再用自来水(常温)漂洗10分钟，在温度为180℃的烘道中烘2分钟，将水烘干。在金属板面层喷涂深蓝色环氧粉末涂料，涂层厚度100～120μm，180℃烘烤15分钟使粉末涂料固化，将粉末涂层表面的颗粒用600目砂纸打磨平整，用抹布擦除表面灰尘，并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。经过表面处理的金属板通过雾化室喷涂在光固化清漆中掺有10wt％珠光粉的光固化金属闪光涂料，光固化金属闪光涂料用乙酸丁酯稀释成60wt％浓度，以达到适用于喷涂的粘度，传输速度50米/分钟，金属板表面的光固化涂层厚度20～30μm。在温度60℃的红外线下流平1分钟，进入装有3支5.6kw紫外灯(高压汞灯)，传输速度为50米/分钟的光固化机，固化后经检验指标达到合格标准，贴聚丙烯保护膜，即得金属装饰板成品。
实施例6：采用喷涂光固化金属闪光涂料制备印花金属装饰板
金属基材：铝板，厚度0.5mm
先裁剪并冲压成长×宽＝300×300mm的直角方形金属板，在10wt％的金属表面处理剂水溶液中浸渍10分钟，再用自来水(常温)漂洗10分钟，自然晾干。在金属板面层喷涂浅蓝色聚氨酯粉末涂料，涂层厚度80～100μm，180℃烘烤10分钟使粉末涂料固化，将粉末涂层表面的颗粒用600目砂纸打磨平整，用抹布擦除表面灰尘，并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。用白色自干性溶剂型油墨，在金属板表面胶印白色云彩图案，印好图案的金属板通过80℃热风干燥1分钟。印有花纹图案的金属板通过皮带输送机进入雾化室，喷涂在光固化清漆中掺有0.5wt％铝粉的光固化金属闪光涂料，光固化金属闪光涂料用乙酸丁酯稀释成80wt％浓度，以达到适用于喷涂的粘度，传输速度50米/分钟，金属板表面的光固化涂层厚度20～30μm。在温度80℃的红外线下流平30秒钟，进入装有6支3kw铟灯，传输速度为40米/分钟的光固化机，固化后经检验指标达到合格标准，贴聚乙烯保护膜，即得金属装饰板成品。
实施例7：采用辊涂光固化清漆制备金属装饰板
金属基材：薄钢板，厚度0.4mm
先裁剪并冲压成长×宽＝4000×100mm的直角长形金属板，在10wt％的金属表面处理剂水溶液中浸渍10分钟，再用自来水(常温)漂洗10分钟，在温度为180℃的烘道中烘2分钟，将水烘干。在金属板面层喷涂军绿色环氧粉末涂料，涂层厚度80～100μm，200℃烘烤10分钟使粉末涂料固化，将粉末涂层表面的颗粒用400目砂纸打磨平整，用抹布擦除表面灰尘，并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。经过表面处理的金属板通过皮带输送机在辊涂机上按顺序通过正辊、逆辊和精密辊，辊涂光固化清漆，辊涂机上料槽温度50℃，传输速度40米/分钟，金属板表面的光固化涂层厚度20～60μm。然后进入装有3支3kw紫外灯(高压汞灯)，传输速度为30米/分钟的光固化机，固化后，经检验指标达到合格标准，贴聚乙烯保护膜，即得金属装饰板成品。
实施例8：采用辊涂光固化金属闪光涂料制备金属装饰板
金属基材：镀锌板，厚度0.5mm
先裁剪并冲压成长×宽＝6000×300mm的直角长形金属板。在金属板面层喷涂红色聚酯粉末涂料，涂层厚度80～100μm，180℃烘烤10分钟使粉末涂料固化，将粉末涂层表面的颗粒用400目砂纸打磨平整，用抹布擦除表面灰尘，并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。经过表面处理的金属板通过皮带输送机在辊涂机上按顺序通过正辊、逆辊和精密辊，辊涂在光固化清漆中掺有8wt％铝粉的光固化金属闪光涂料，辊涂机上料槽温度60℃，传输速度30米/分钟，金属板表面的光固化涂层厚度20～60μm。在温度60℃的红外线下流平30秒钟，进入装有3支5kw紫外灯(高压汞灯)，传输速度为30米/分钟的光固化机，固化后，经检验指标达到合格标准，贴聚乙烯保护膜，即得金属装饰板成品。
实施例9：采用辊涂光固化金属闪光涂料制备印花金属装饰板
金属基材：马口铁板，厚度0.5mm
先裁剪并冲压成长×宽＝600×600mm的直角方形金属板。在金属板面层喷涂浅灰色PVC粉末涂料，涂层厚度100～120μm，180℃烘烤10分钟使粉末涂料固化，将粉末涂层表面的颗粒用400目砂纸打磨平整，用抹布擦除表面灰尘，并用吸尘器将金属板表面的灰尘清除干净。用蓝色自干性溶剂型油墨，在金属板表面胶印单色条纹，印有花纹图案的金属板通过皮带输送机在辊涂机上按顺序通过正辊、逆辊和精密辊，辊涂在光固化清漆中掺有0.6wt％铝粉的光固化金属闪光涂料，辊涂机上料槽温度50℃，传输速度40米/分钟，金属板表面的光固化涂层厚度20～60μm。在温度50℃的红外线下流平40秒钟，进入装有4支1kw镝灯的可见光固化灯，装有2支3kw紫外灯(氙灯)，传输速度为40米/分钟的光固化机，固化后经检验指标达到合格标准，贴聚丙烯保护膜，即得金属装饰板成品。
实施例效果
采用淋涂、喷涂或辊涂光固化涂料生产的金属装饰板效果如下：
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 测试方法 |
| 涂膜厚度(μm) | 70 | 75 | 65 | 25 | 20 | GB/T 1764-1979(1989) |
| 铅笔硬度(H) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | GB/T 6739-1996 |
| 光泽(60度，％) | 95 | 90 | 95 | 90 | 60 | GB/T 1743-1979(1989) |
| 划格试验(级) | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | GB/T 9286-1998 |
| 耐水性(240小时) | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | GB/T 1733-1993 |
| 耐酸性(72小时) | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | GB/T 1763-1979(1989) |
| 耐碱性(72小时) | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | GB/T 1763-1979(1989) |
| 检测项目 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 测试方法 |
| 涂膜厚度(μm) | 25 | 35 | 20 | 40 | GB/T 1764-1979(1989) |
| 铅笔硬度(H) | 3 | 2 | 2 | 1 | GB/T 6739-1996 |
| 光泽(60度，％) | 95 | 95 | 70 | 90 | GB/T 1743-1979(1989) |
| 划格试验(级) | 0 | 0 | 0 | 0 | GB/T 9286-1998 |
| 耐水性(240小时) | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | GB/T 1733-1993 |
| 耐酸性(72小时) | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | GB/T 1763-1979(1989) |
| 耐碱性(72小时) | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | GB/T 1763-1979(1989) |
Claims (10)
1.一种金属材料装饰板的制备方法，包括基材制作、基材表面处理、在金属板上涂装粉末涂料并烘烤固化、打磨并清除表面灰尘、在金属板上涂装光固化涂料、红外流平或自然流平、光固化步骤，其特征是：采用淋涂、喷涂或辊涂的方式在涂装有粉末涂料的金属板上涂装光固化涂料，然后进行红外流平和光固化；
其中：
A.采用淋涂的工艺进行涂装：将光固化涂料放置在淋涂机的料槽中，将温度升至40～80℃，开启循环泵，让光固化涂料恒温，调节淋涂层的厚度为50～120μm，将淋涂机速度开至50～100米/分钟，将金属板或已经印制好设计图案的金属板的面层通过淋幕，然后进入红外线流平和光固化；或
B.采用喷涂的工艺进行涂装：将光固化涂料放置在带有喷枪的装料装置中，开启喷枪，将通过喷枪雾化室的皮带输送机的速度开至5～50米/分钟，将金属板或已经印制好设计图案的金属板的面层通过喷枪雾化区，使涂层的厚度为20～50μm，然后进入红外线流平和光固化；或
C.采用辊涂的工艺进行涂装：将光固化涂料放置在辊涂机的正辊、逆辊和精密辊辊涂的料槽中，将温度升至40～80℃，开启循环泵，让光固化涂料恒温，调节通过第一道正辊后的涂层厚度为5～20μm，调节通过第二道逆辊后的涂层厚度为15～50μm，调节通过第三道精密辊后的涂层厚度为20～60μm，将辊涂机速度开至20～100米/分钟，将金属板或已经印制好设计图案的金属板的面层通过辊涂机，然后进入红外线流平和光固化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的涂装粉末涂料是将粉末涂料喷涂在基材金属板上，并通过在160～220℃烘烤10～20分钟进行固化。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的打磨并清除表面灰尘是用400～600目砂纸将金属板上粉末涂层表面的颗粒打磨平整再将灰尘清除干净。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的红外流平是将红外线流平机温度调至20～80℃，时间10～120秒进行流平。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的光固化是采用紫外光固化或可见光固化，或可见光固化与紫外光固化两者相结合的固化方式；
采用紫外光进行固化：表面涂装有光固化涂料的金属板，经红外流平后进入装有2～5支3～8kw的紫外光灯管的光固化机进行紫外光照射，使光固化涂料固化，速度10～100米/分钟；
采用可见光进行固化：表面涂装有光固化涂料的金属板，经红外流平后进入装有2～8支0.5～5kw铟灯或镝灯的可见光固化机中通过可见光照射，使光固化涂料固化，速度5～50米/分钟；
可见光固化与紫外光固化两者相结合的固化方式，表面涂装有光固化涂料的金属板，经红外流平后进入前段装有2～8支0.5～5kw铟灯或镝灯，后段装有1～5支3～8kw的紫外光灯管的光固化机，先进行可见光照射，后进行紫外光照射，速度10～100米/分钟。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是：所述的粉末涂料包括环氧粉末涂料、聚酯粉末涂料、聚氨酯粉末涂料或聚氯乙烯粉末涂料。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的光固化涂料包括光固化清漆或光固化金属闪光涂料。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征是：所述的光固化金属闪光涂料是在光固化清漆中加有0.1wt％～20wt％的金属颜料。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征是：所述的金属颜料是铝粉、珠光粉、闪光镭射片或它们的任意混合物。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的金属板是铝板、薄马口铁板、锡铁片、镀锌版或薄钢板。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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