TW201821168A - 裝飾建築板的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於提供一種設計性高的裝飾建築板的製造方法,其中於對金屬壁板材使用活性光線硬化型印墨進行噴墨印刷之情形時,可確認到該印墨之均勻潤濕擴散。
為了達成上述目的,本發明提供一種裝飾建築板的製造方法,包括:將金屬壁板材於特定條件下進行火焰處理後,使用活性光線硬化型印墨進行噴墨印刷。

Description

裝飾建築板的製造方法
本發明係關於一種裝飾建築板的製造方法,在對建材之技術領域中所使用之金屬壁板材的金屬系基材的表面藉由噴墨印刷而印刷花紋之前,於特定條件下進行火焰處理。
近年來,藉由噴墨印刷可簡便、廉價地於基材形成多種多樣的花紋,因此噴墨被用於多種領域。
例如,專利文獻1及專利文獻2中揭示有一種塗裝鋼板,具有金屬系基材、含有聚酯之印墨(ink)接受層及印墨層。製造該等塗裝鋼板時,對形成於金屬基材上之印墨接受層的表面噴墨印刷溶劑系印墨,藉此形成印墨層。此時,溶劑系印墨中所含之有機溶媒使印墨接受層表面的一部分溶解而表面變得粗糙,因此溶劑系印墨可印墨潤濕擴散且密接於印墨接受層。
另外,專利文獻3、專利文獻4中記載有一種用於建築 板之塗裝鋼板,具有金屬系基材、塗佈收縮塗料並硬化而成之印墨接受層、及印墨層。製造該等塗裝鋼板時,對形成於基材上之印墨接受層的表面噴墨印刷溶劑系或水系印墨,藉此形成印墨層。此時,印墨藉由毛細管現象而於印墨接受層表面的溝槽中擴散,因此可充分地潤濕擴散。
關於噴墨印刷,除上述溶劑系印墨以外,專利文獻5中揭示有一種圖像形成方法,使用可於多種記錄材料穩定地再現高精細圖像之活性光線硬化型印墨。並且,引用文獻6中揭示有一種裝飾建築板的製造方法,對金屬系壁板材使用活性光線硬化型印墨進行噴墨印刷。
另一方面,專利文獻7中還揭示一種外裝材等裝飾建築板的製造方法,具體而言,藉由火焰處理而於設置於基材之水性漆包塗膜表面導入極性基,而提高水系噴墨印墨與水性塗膜之潤濕性。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2000-107683號公報。
專利文獻2:日本專利特開2008-272953號公報。
專利文獻3:日本專利特開2008-036549號公報。
專利文獻4:日本專利特開2008-068453號公報。
專利文獻5:日本專利第4539104號公報。
專利文獻6:日本專利第5597296號公報。
專利文獻7:日本專利特開2009-107298號公報。
如圖1所示,本發明之金屬壁板材1由具有0.5mm以上之高低差d之凹凸花紋之金屬系基材11、芯材12及背面材13所構成。進而,於金屬系基材11上形成有印墨接受層14。再者,亦可於金屬系基材11上設置化成處理皮膜或底塗塗膜,再於該化成處理皮膜或底塗塗膜上形成印墨接受層14。
印墨接受層14係藉由下述方式而形成:將含有樹脂及顏料之樹脂組成物作為塗料塗佈於金屬系基材並進行乾燥(或硬化)。之後,對該金屬系基材進行壓紋加工或深拉成形(drawing forming)加工等,而實施瓷磚風格、磚塊風格、木紋風格等凹凸加工。進而,以提高隔熱性或隔音性為目的,使用合成樹脂發泡體等作為芯材12,以鋁層壓牛皮紙(kraft paper)等背面材13被覆金屬系基材的背面。
於對如此形成之金屬壁板材1使用溶劑系印墨進行噴墨印刷之情形時,於設計性方面未確認到問題。然而,於使用活性光線硬化型印墨進行噴墨印刷之情形時,無法確認該印墨之均勻的潤濕擴散,而於印刷圖像之設計性方面 產生問題。
本發明者等人對上述問題進行努力研究,結果獲知,妨礙活性光線硬化型印墨之均勻潤濕擴散之原因在於:製造金屬壁板材1時之污垢(異物)附著於印墨接受層14。金屬壁板1之金屬系基材11係在塗裝印墨接受層14後進行成形加工,並由芯材12之合成樹脂發泡體等進行背面被覆。該等多個加工步驟中,製造機器與金屬壁板材1接觸,來自於印墨接受層及芯材之樹脂及添加劑附著於製造、加工機器,該樹脂及添加劑附著於後續批次之印墨接受層14而成為印墨接受層14之污垢。
使用溶劑系印墨之噴墨印刷中,溶劑系印墨中所含之有機溶媒使印墨接受層表面的一部分溶解而表面變得粗糙,因此即便有些許的污垢附著於印墨接受層亦無大影響。然而,於活性光線硬化型印墨之情形時,由於對於印墨接受層而言為非滲透性,故而因污垢而導致印墨潤濕性大幅降低。再者,印墨接受層對於印墨而言為非滲透性可藉由下述方式而確認:對印墨接受層及印墨層的剖面以100倍至200倍之倍率進行顯微鏡觀察。
因而,本發明者等人藉由將金屬壁板材1於特定條件下進行火焰處理,將附著於印墨接受層14之污垢燒掉去除, 而實現活性光線硬化型印墨之均勻潤濕擴散。
具體而言,本發明係一種裝飾建築板的製造方法,包括:金屬壁板材,包含形成高低差為0.5mm以上之凹凸花紋之金屬系的基材、芯材及背面材,且於該基材上配置有由樹脂組成物形成之印墨接受層,針對該金屬壁板材以燃燒器的火焰口的寬度每10mm為250kJ/小時至12000kJ/小時之輸出照射火焰,以該基材之表面溫度不超過300℃之方式進行火焰處理後,利用活性光線硬化型印墨進行噴墨印刷。
本發明中,將金屬壁板材的表面在噴墨印刷前進行火焰處理而去除污垢,藉此獲得活性光線硬化型印墨之均質潤濕擴散,獲得設計性高的裝飾建築板。進而,調整火焰處理之條件,使金屬壁板材之金屬系基材之火焰處理時之溫度成為300℃以下,藉此可防止由芯材與金屬系基材之界面之熱應變所致之剝離。
1‧‧‧金屬壁板材
1-1‧‧‧印刷面
2‧‧‧燃燒器
3‧‧‧火焰
4‧‧‧搬送機
4-1‧‧‧搬送面
5‧‧‧噴墨式塗裝機
8‧‧‧控制部
9‧‧‧活性光線照射機
11‧‧‧金屬系基材
12‧‧‧芯材
13‧‧‧背面材
14‧‧‧印墨接受層
21‧‧‧火焰口
22‧‧‧燃燒器頭
61‧‧‧噴墨記錄頭(黃色)
62‧‧‧噴墨記錄頭(青色)
63‧‧‧噴墨記錄頭(洋紅色)
64‧‧‧噴墨記錄頭(黑色)
71‧‧‧印墨供給槽(黃色)
72‧‧‧印墨供給槽(青色)
73‧‧‧印墨供給槽(洋紅色)
74‧‧‧印墨供給槽(黑色)
101‧‧‧熱熔接著劑
102‧‧‧木片
103‧‧‧拉伸用夾具
d‧‧‧(金屬系基材之凹凸之)高低差
H‧‧‧(燃燒器與印刷面之間的最短的)距離
L‧‧‧(燃燒器的火焰口中的與搬送方向平行之方向之)長度
M‧‧‧線式噴墨記錄裝置
W‧‧‧(燃燒器的火焰口的)寬度
W'‧‧‧(10mm的燃燒器的火焰口的)寬度
圖1係表示對本發明中所使用之金屬壁板材1進行火焰處理之一態樣之圖。
圖2係表示本發明中所使用之金屬壁板材1的剖面之圖。
圖3係表示用於實施本發明之線型噴墨記錄裝置之一 例。
圖4係表示用於實施本發明之燃燒器的燃燒器頭之概略的前視圖。
圖5係實施例中金屬系基材與芯材(合成樹脂發泡體)之接著強度測定方法之概略圖。
藉由本發明所製造之裝飾建築板係藉由下述方式而獲得:將圖1所示之金屬壁板材1的表面於特定條件下進行火焰處理後,利用活性光線硬化型印墨進行噴墨印刷。
此處,如圖2所示,金屬壁板材1包含金屬系基材11、芯材12、背面材13及印墨接受層14。
作為金屬系基材11,可使用一般用作金屬壁板材之金屬板。作為具體之金屬板,可列舉:熔融鋅(Zn)-55%鋁(Al)合金鍍覆鋼板等鍍覆鋼板、普通鋼板或不銹鋼鋼板等鋼板、鋁板及銅板。對於該等金屬板,進行該技術領域中通用之壓紋加工或深拉成型加工等,而實施瓷磚風格、磚塊風格、木紋風格等凹凸加工。
再者,亦可於不阻礙發明之效果之範圍內,於本發明中所使用之金屬系基材的表面形成化成處理皮膜或底塗塗膜等。
另外,金屬系基材11的厚度並無特別限定,通常為0.15mm至0.5mm。
另外,如圖1所示,本發明之金屬系基材11形成高低差為0.5mm以上之凹凸花紋。此處,所謂「高低差為0.5mm以上之凹凸花紋」,意指金屬系基材1形成至少一個以上高低差d為0.5mm以上之凹凸,該凹凸構成花紋。因此,可存在高低差未達0.5mm之凹凸,亦可組合該等凹凸而使金屬系基材形成瓷磚風格或木紋風格等花紋。
再者,即便僅以高低差d未達0.5mm之凹凸形成花紋亦難以形成設計性高的花紋。另外,關於高低差d,亦應考慮印墨接受層14的厚度,但如下所述,由於印墨接受層14的厚度通常為3μm至30μm之範圍內,故而亦可不考慮印墨接受層14的厚度。
另外,由於形成設計性更高的花紋,故而較佳為於金屬壁板材1形成高低差d為1.0mm以上之凹凸,進而較佳為1.5mm以上。
另外,只要可發揮本發明之效果,則金屬系基材之高低差之上限並無特別規定,通常金屬系基材之凹凸之高低差d為7mm以下,較佳為5mm以下。原因在於,若金屬系基材之凹凸之高低差為最大7mm,則可形成就作為金屬壁板材而言具有充分之設計性的花紋。另外,若金屬系基材之凹凸之高低差超過7mm,則有無法對存在於凹部之異物照射火焰而難以將異物去除的情形。
另一方面,即便凹凸之高低差d為最大1.5mm亦可形成 花紋,因此高低差d之最大值亦可為1.5mm以下。
芯材12係由合成樹脂發泡體所形成。作為合成樹脂發泡體,例如可例示:聚胺基甲酸酯泡沫體、聚異氰尿酸酯泡沫體、酚樹脂泡沫體、氯乙烯樹脂泡沫體、聚乙烯泡沫體、聚苯乙烯泡沫體、脲樹脂泡沫體等。另外,芯材12亦可利用岩絨、玻璃絨、陶瓷絨等無機質材。
背面材13亦可利用:將下述中的一種或兩種以上層壓而成者,即,鋁蒸鍍紙、牛皮紙、瀝青氈、金屬箔(鋁、鐵(Fe)、鉛(Pb)、銅(Cu)等之箔)、合成樹脂片、橡膠片、布片、石膏紙、氫氧化鋁紙、玻璃纖維布、玻璃纖維不織布等;或者由經防水處理、阻燃處理之片狀物所構成者。
再者,於金屬壁板存在用於相互連接之嵌合部,通常將金屬系基材的寬度方向兩端部以形成公、母結構之方式彎折而製成。
本發明中所使用之印墨接受層14可為使樹脂組成物硬化而形成之塗膜。此處,可使用一般用作可於上述基材形成塗膜之塗料之高分子化合物之樹脂。例如可列舉:聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚偏二氟乙烯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂、聚乙烯醇樹脂、酚樹脂等高分子化合物。其中,作為本發明中所使用之高分子化合物,就高耐候 性且與印墨之密接性優異而言,較佳為聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂。
再者,較佳為不使用形成用作先前之水性印墨之印墨接受層之多孔質印墨接受層之塗料。此種多孔質印墨接受層有時於耐水性、耐候性方面存在問題,有時不適於建築材使用。
上述之高分子化合物之樹脂中可使用硬化劑,以調整樹脂的性狀或物性。於使用聚酯樹脂之情形時,較佳為使用三聚氰胺系硬化劑(三聚氰胺樹脂硬化劑)。例如可列舉:甲基化三聚氰胺(羥甲基三聚氰胺甲醚)、正丁基化三聚氰胺(羥甲基三聚氰胺丁醚)、及甲基與正丁基之混合醚化三聚氰胺等。對於如此使用硬化劑而提高了交聯密度之印墨接受層,非水性印墨不滲透,故而耐水性及耐候性優異,因此尤佳。印墨接受層對於活性光線硬化型印墨而言為非滲透性可藉由下述方式而確認:對印墨接受層及印墨層的剖面以100倍至200倍之倍率進行顯微鏡觀察。於印墨接受層為非滲透性之情形時,可明確地識別出印墨接受層與印墨層之界面,但於印墨接受層為滲透性之情形時,界面變得不明確而難以識別。
於使用聚酯樹脂作為上述高分子化合物之情形時,上述聚酯樹脂的分子量較佳為利用GPC(gel permeation chromatography;凝膠滲透層析法)測定之情形時之數量平 均分子量為2,000至8,000。若分子量小於2,000,則有時加工性降低而容易產生塗膜破裂。另外,若分子量大於8,000,則有時因交聯密度降低而耐候性降低。就加工性與耐候性之平衡而言,數量平均分子量尤佳為3,000至6,000。
本發明之印墨接受層14亦可包含有機之固形粒子或無機之固形粒子。該粒子之平均粒徑為4μm至80μm,較佳為10μm至60μm。
作為上述無機粒子,可列舉:二氧化矽、硫酸鋇、滑石、碳酸鈣、雲母、玻璃珠粒、玻璃薄片。另外,作為有機粒子,可列舉:丙烯酸系樹脂珠粒、聚丙烯腈樹脂珠粒。該等樹脂珠粒可使用公知的方法製造亦可利用市售品。市售之丙烯酸系樹脂珠粒之示例包括:東洋紡股份有限公司之「TAFTIC AR650S(平均粒徑18μm)」、「TAFTIC AR650M(平均粒徑30μm)」、「TAFTIC AR650MX(平均粒徑40μm)」、「TAFTIC AR650MZ(平均粒徑60μm)」、「TAFTIC AR650ML(平均粒徑80μm)」、「TAFTIC AR650L(平均粒徑100μm)」及「TAFTIC AR650LL(平均粒徑150μm)」。另外,市售之聚丙烯腈珠粒之示例包括:東洋紡股份有限公司之「TAFTIC A-20(平均粒徑24μm)」、「TAFTIC YK-30(平均粒徑33μm)」、「TAFTIC YK-50(平均粒徑50μm)」及「TAFTIC YK-80(平均粒徑80μm)」。
此時之有機粒子、無機粒子之含量通常為塗膜質量之2 質量%至40質量%,較佳為10質量%至30質量%。
上述固形粒子或著色顏料之平均粒徑係藉由庫爾特計數器法而求出。
進而,前述印墨接受層14亦可包含著色顏料。此時之著色顏料之平均粒徑通常為0.2μm至2.0μm。作為此種著色顏料,可列舉:氧化鈦、氧化鐵、黃色氧化鐵、酞菁藍、碳黑、鈷藍等。於添加著色顏料之情形時,通常以成為塗膜質量之40質量%至60質量%之方式添加至塗料中。
印墨接受層14的膜厚並無特別限定,通常為3μm至30μm之範圍內。於塗膜過薄之情形時,有塗膜之耐久性及隱蔽性不充分之虞。另一方面,於塗膜過厚之情形時,有製造成本增大,並且於烘烤時容易產生膨脹之虞。
本發明之活性光線硬化型印墨係使用該技術領域中一般使用之印墨,該技術領域中存有自由基聚合型印墨及陽離子聚合型印墨而使用任一種均可。
活性光線硬化型印墨通常包含單體或低聚物、光聚合起始劑、有色材料、分散劑、界面活性劑、其他添加劑。本發明中,使用該技術領域中一般使用之材料。陽離子聚合型印墨與自由基聚合型印墨相比,體積收縮率少,對於提高交聯密度之非滲透性之印墨接受層亦可獲得高密接性,故而尤佳。
參照圖3說明本發明之一實施形態。該實施形態中,對金屬壁板材1使用燃燒器2進行火焰處理。另外,所使用之噴墨記錄裝置為可進行4色印墨(黃色、青色、洋紅色、黑色(black))之4色噴墨印刷之線式噴墨記錄裝置M。並且,所使用之印墨為活性光線硬化型印墨。
圖3中,線式噴墨記錄裝置M具備噴墨式塗裝機5及搬送機4,前述噴墨式塗裝機5具備噴墨記錄頭6(61至64)、與該記錄頭連接之印墨供給槽7(71至74)及印刷控制系統8。進而,於該線式噴墨記錄裝置M設置有用於進行火焰處理之燃燒器2、活性光線照射機9。再者,金屬壁板材1沿圖3之虛線箭頭之方向搬送。
金屬壁板材1之印刷面(印墨接受面)1-1為與和搬送機4的搬送面4-1接觸之面為相反側之面。利用自噴墨記錄頭噴出之活性光線硬化型印墨在該印刷面上進行著色,可於印墨接受層14上形成所需之圖像。
如圖3所示,對於金屬壁板材1的印刷面1-1,在噴墨印刷之前藉由自燃燒器2噴出之火焰進行火焰處理。
圖1表示該火焰處理之具體態樣。燃燒器2具備噴出火焰之火焰口21、燃燒器頭22。再者,可沿與圖1中之搬送方向(虛線箭頭)平行之方向變更前述火焰口21的長度L。通常 ,L為3mm至40mm。再者,若金屬壁板材1之搬送速度變大,則會伴隨金屬壁板材1之移動而產生氣流。L之值越小,則燃燒器的火焰3越容易受該氣流之影響,因此有時火焰3無法均勻地照射。因此,較佳為考慮最佳條件並且調整L及搬送速度。
燃燒器2係設定於距金屬壁板材1的印刷面1-1距離H之位置。H意指燃燒器2距印刷面1-1的最短的距離。亦即,H通常表示燃燒器頭5與印刷面1-1之距離,但於火焰口21自燃燒器頭22突出之結構下焰口21與印刷面1-1之距離較燃燒器頭22與印刷面1-1之距離近之情形時,H表示火焰口21與印刷面1-1之距離。
通常,距離H以成為10mm至120mm、較佳為25mm至100mm、進而較佳為30mm至90mm、最佳為40mm至80mm之範圍之方式設定。金屬壁板材1之金屬系基材11經過壓紋加工或深拉成形加工等成形加工。因此,有時於金屬系基材11產生翹曲。若前述距離H未達10mm,則有時會因金屬系基材之翹曲而導致燃燒器2與金屬壁板材1接觸。再者,由於金屬壁板材1用作建築板,故而有時金屬系基材11之長度波及數米(3m至4m),此時金屬系基材11可能產生10mm至20mm之翹曲。因此,關於距離H,必須根據金屬系基材11之長度亦即金屬壁板材1之長度而調整距離H。
另外,若距離H超過120mm,則為了發揮火焰處理之效果而必須照射高能量之火焰,效率不良而欠佳,另外, 將有即使燃燒器的輸出為燃燒器的火焰口的寬度每10mm為12000kJ/小時亦無法將異物充分去除的情形。
燃燒器的輸出為燃燒器的火焰口的寬度每10mm為250kJ/小時至12000kJ/小時、較佳為400kJ/小時至7500kJ/小時、進而較佳為600kJ/小時至5000kJ/小時、進而更佳為1200kJ/小時至5000kJ/小時之輸出。若燃燒器的火焰口的寬度每10mm未達250kJ/小時,則火焰弱,因此無法將存在於金屬壁板材1的表面之污垢(異物)充分燒掉,污垢之去除變得不充分。結果,無法獲得活性光線硬化型印墨於印墨接受層中之均質潤濕擴散。另外,若燃燒器的火焰口的寬度每10mm超過12000kJ/小時,則將導致金屬系基材11之表面溫度迅速超過300℃,因此於芯材12與金屬系基材11之界面產生熱應變而使芯材12與金屬系基材11產生剝離。另外,若考慮金屬系基材11之蓄熱性,則較佳為250℃以下。
再者,金屬系基材11之表面溫度係將熱電偶溫度計(K型)之熱電偶前端焊接於金屬壁板材1之印墨接受層14的一部分利用銼刀等去除之部位,於金屬壁板材1之印刷面之任意位置進行測定。
另外,圖4係圖2或圖3之燃燒器2之前視圖。以W表示燃燒器2的火焰口21的寬度。該W係考慮金屬壁板材1的寬度的大小而選擇,通常為40cm至50cm。另外,關於火焰口 之態樣,並無特別限定,通常可使用帶形狀或圓孔形狀的燃燒器。
具有此種結構之燃燒器頭之燃燒器有市售,例如存在Flynn Burner公司(美國)之製品名F-3000、Finecom I&T公司(韓國)之製品名FFP250等。
另外,前述之「燃燒器的火焰口的寬度每10mm」之記載意指圖4之W'為10mm。
關於利用搬送機4之金屬壁板材1之搬送速度,只要發揮本發明之效果,則並無特別限定,相對於固定之燃燒器2,通常為5m/分鐘至70m/分鐘。較佳為10m/分鐘至40m/分鐘,進而較佳為15m/分鐘至30m/分鐘。若搬送速度未達5m/分鐘,則有時即便縮小燃燒器的輸出而金屬系基材1之表面溫度亦超過300℃。另外,若超過70m/分鐘,則有燃燒器2之火焰會受到因金屬壁板材1之移動而產生之氣流影響而無法對金屬壁板材1的印刷面1-1均勻地照射火焰,無法將污垢(異物)充分去除的情形。
作為燃燒器2之燃料氣體,並無特別限制,通常使用氫氣、液化石油氣(LPG;Liquefied Petroleum Gas)、液化天然氣(LNG;Liqueed Natural Gas)、乙炔氣體、丙烷氣體、或丁烷等,另外,作為該燃料氣體之助燃氣體可使用空氣或氧氣。若考慮燃燒能量,則較佳為使用LPG或LNG。
對於經火焰處理之金屬壁板材1,利用噴墨式塗裝機5進行噴墨印刷。印墨使用4色,自噴墨記錄頭61噴出黃色印墨,自噴墨記錄頭62噴出青色印墨,自噴墨記錄頭63噴出洋紅色印墨,自噴墨記錄頭64噴出黑色(black)印墨。於該等噴墨記錄頭上分別連接有印墨供給槽(71至74)。上述印墨可使用市售之活性光線硬化型印墨。
自各色之噴墨記錄頭噴出之印墨滴朝向印刷面1-1沿鉛直方向飛行。印墨滴之初始速度通常設定為3m/sec至9m/sec、較佳為4m/sec至7m/sec。印墨滴之初始速度係指自記錄頭噴出時之印墨滴之速度。例如,由自噴墨記錄頭噴出之印墨滴距印墨噴出部在鉛直方向上為1mm之距離與行進該1mm之距離所需之時間算出(預定之距離/時間)。
若印墨滴之初始速度未達3m/sec,則液滴之速度過慢,因此有印墨滴之噴附精度大幅降低的情形。另外,於超過9m/sec之情形時,噴附精度良好,但有時會產生如下問題:產生印墨之衛星點(satellite)而使畫質降低之問題。
自噴墨記錄頭之噴嘴噴出至印刷面1-1之一滴印墨滴之體積並無特別限定,通常設定為未達60pl(picoliter;10-12公升)、較佳為10pl以上且未達45pl。
活性光線照射機9設置於相對於噴墨式塗裝機5為搬送方向下游側之預定位置。此處,本發明中之「活性光線」 可列舉:電子束、紫外線、α射線、γ射線、X射線等。本發明中,若考慮安全性或操作性,則較佳為使用電子束、紫外線,最佳為使用紫外線。
活性光線照射機9具備朝向搬送機4的搬送面4-1設置之照射活性光線之燈,對搬送面4-1之方向照射活性光線。
利用來自活性光線照射機9之活性光線使噴附至印刷面1-1之印墨滴硬化。通常,以在印墨滴噴附後經過1.0秒以上、較佳為2.0秒以上、進而較佳為2.2秒以上後照射活性光線之方式,調整搬送機4之搬送速度及噴墨式塗裝機至活性光線照射機9之距離。另外,有時空氣中之水分阻礙印墨之聚合,因此在印墨噴附後30秒以內照射活性光線。
控制部8控制包括下述之各種處理:基於噴墨記錄裝置M中所形成之圖像之記錄之花紋賦予或噴墨記錄頭之溫度調節。控制部8包含搭載有電子零件之電路基板及電氣配線等。如圖3所示,控制部8中所包含之至少一部分之構成設置於噴墨記錄頭之上部。
線式噴墨記錄裝置M具備網絡介面等預定介面(未圖示)。噴墨記錄裝置M經由介面與個人電腦等外部裝置可通訊地連接。外部裝置對噴墨記錄裝置M輸入對印刷面1-1之圖像之記錄指令及表示所記錄之圖像之資料等。輸入有記錄指令之噴墨記錄裝置M中實行預定之處理,上述之印墨自噴墨記錄頭噴出於印刷面1-1形成所需之圖像,實行本發 明之裝飾建築板的製造方法。
[實施例]
以下,列舉實施例及試驗例,更具體地說明本發明,但本發明並不限定於此。
1.金屬壁板材之製造
(1-1)金屬系基材之製造
使用板厚0.27mm且A4尺寸之每單面之鍍覆附著量90g/m2之熔融鋅-55%鋁合金鍍覆鋼板作為基材。對該鍍覆鋼板進行鹼性脫脂。然後,將塗佈型鉻酸鹽(NRC300NS:日本油漆(Nippon Paint)股份有限公司製造以鉻(Cr)計為50mg/m2之附著量)及作為底塗層之市售之環氧樹脂系底塗塗料(日本精細塗料(Nippon Fine Coatings)股份有限公司製造之700P)以乾燥膜厚成為5μm之方式利用輥式塗佈機進行塗裝。然後,以最高極限板溫成為215℃之方式進行烘烤。
(1-2)印墨接受層之製造
作為用以形成印墨接受層之樹脂組成物之塗料的組成如下所述。樹脂使用數量平均分子量5,000、玻璃轉移溫度30℃、羥值28mgKOH/g之高分子聚酯樹脂(DIC股份有限公司製造)。作為交聯劑之三聚氰胺樹脂使用甲氧基90莫耳%之甲基化三聚氰胺樹脂(三井氰特(Mitsui Cytec)製造之CYMEL 303)。聚酯樹脂與三聚氰胺樹脂之調配比為70/30 ,作為著色顏料添加平均粒徑0.28μm之氧化鈦(Tayca製造之JR-603)49質量%、平均粒徑10μm之雲母(山口雲母股份有限公司製造之SJ-010)13質量%、平均粒徑5.5μm之疏水性二氧化矽(Sylysia 456;富士Silysia股份有限公司)6質量%、平均粒徑12μm之疏水性二氧化矽(富士Silysia化學股份有限公司製造之Sylysia 476)2質量%。觸媒係相對於樹脂固形物成分添加1質量%之十二烷基苯磺酸。另外,添加相對於十二烷基苯磺酸之酸當量以胺當量計為1.25倍之量之作為胺之二甲胺基乙醇。利用輥式塗佈機以塗料之乾燥膜厚成為18μm之方式進行塗裝後,以最高極限板溫成為225℃之方式進行烘烤。
再者,上述雲母、疏水性二氧化矽及氧化鈦之平均粒徑係藉由庫爾特計數器法而求出。
具體而言,以下述方式測定。作為測定裝置,使用庫爾特計數器(美國庫爾特電子公司製造)TA-II型。稱取試樣約0.5g置於200ml之燒杯中,添加純水約150ml,利用超音波(ULTRASONIC CLEANER B-220)使試樣分散60秒至90秒。利用點滴器向附帶之電解液(ISOTON II:0.7%高純度氯化鈉(NaCl)水溶液)150ml中加入數滴上述分散液,使用上述裝置求出粒度分佈。
其中,上述JR-603(氧化鈦)及Sylysia 456(疏水性二氧化矽)使用30μm之口管(aperture tube)。另外,SJ-010(雲母)使用50μm之口管。平均粒徑係讀取累積粒度分佈圖之50% 直徑而求出。
(1-3)金屬系基材之凹凸形成
對上述之具有印墨接受層之金屬系基材進行利用壓紋加工之表面加工。
將捲繞於開卷機之具有印墨接受層之金屬系基材連續地送出,藉由輥式壓紋成形機,以磚花紋使金屬系基材連續地成形為高度0.5mm至1.5mm之壓紋形狀,形成施加有花崗岩模擬花紋之外觀之金屬系基材。
(1-4)芯材及背面材之形成
於所形成之金屬系基材的背面,將作為成為芯材之聚異氰尿酸酯原料之Soflan R-HIP與Toyo Soflan R746-19D(均為Soflan Wiz股份有限公司製造),藉由發泡機以質量比10比7混合並且藉由混合擠出機噴出。另外,將鋁牛皮紙(背面材)送出至發泡之聚異氰尿酸酯原料層上。然後,於經壓紋加工之金屬系基材與鋁牛皮紙之間夾有聚異氰尿酸酯原料層之狀態下進行加熱、加壓、發泡成形,藉此製造依序包含具有印墨接受層之金屬系基材、芯材及鋁牛皮紙之金屬壁板材。再者,芯材的厚度係設為17mm。芯材的厚度藉由上述加熱、加壓時將金屬壁板原板沿該金屬壁板原板之積層方向夾持之雙輸送帶間之距離而調整。
聚異氰尿酸酯原料之詳細之發泡條件如下所述。
線速度40m/min。
流量6kg/min。
液溫30℃。
具有印墨接受層之金屬系基材之預熱溫度35℃。
烘箱處理溫度50℃。
發泡機 低壓型攪拌混合發泡機。
2.用於火焰處理之燃燒器
作為用以進行火焰處理之燃燒器,使用FFP200(Finecom I&T(韓國)公司製造)。使用LP(Liquefied Petroleum;液化石油)氣體作為燃燒氣體,將燃燒器的火焰口的寬度每10mm為0.04L/分鐘至2.00L/分鐘之LP氣體、1L/分鐘至50L/分鐘之潔淨乾燥空氣利用氣體混合器混合後,利用燃燒器使該混合氣體燃燒而進行火焰處理。另外,使用的燃燒器的火焰口中的與搬送方向平行之方向之長度(圖1中之L)為5mm、20mm、30mm、40mm。
再者,於火焰處理時之搬送速度為5m/分鐘至70m/分鐘下進行。
3.利用活性光線硬化型印墨之噴墨印刷
(3-1)
作為活性光線硬化型印墨,使用自由基聚合型紫外線硬化性黑色印墨及陽離子聚合型紫外線硬化性黑色印墨。各印墨之具體組成如下所述。
(i)自由基聚合型紫外線硬化性黑色印墨
藉由混合以下之成分而製備自由基聚合型紫外線硬化性黑色印墨。具體組成如下所述。
1)顏料:NIPex 35,碳Degussa Japan(股份有限公司)製造,分散介質:SR9003,PO(Propoxylated;丙氧基化)改質新戊二醇二丙烯酸酯Sartomer Japan(股份有限公司)製造。
2)CN985B88,2官能脂肪族丙烯酸胺基甲酸酯88質量%、1,6-己二醇二丙烯酸酯12質量%之混合物Sartomer Japan(股份有限公司)製造。
3)1,6-己二醇二丙烯酸酯。
4)Irgacure 184,羥基酮類Ciba Japan(股份有限公司)製造。
5)Irgacure 819,醯基氧化膦類Ciba Japan(股份有限公司)製造。
(ii)陽離子聚合型紫外線硬化性印墨
於高分子分散劑(味之素Fine-Techno公司製造之PB821)9質量份及氧雜環丁烷化合物(東亞合成公司製造之OXT211)71質量份中添加20質量份顏料黑:Pigment Black 7,與直徑1mm之氧化鋯珠粒200g一起放入玻璃瓶中並栓緊,利用塗料振盪器進行4小時分散處理後,去除氧化鋯珠粒而調整黑色之顏料分散體。
於上述分散體14質量份中混合以下之光聚合性化合物、鹼性化合物、界面活性劑、相容劑、光酸產生劑,製作陽離子聚合型紫外線硬化性噴墨印墨。
將印墨液滴之體積設為42pl,使用噴墨印刷機(Tritek股份有限公司製造,Patterning JET)以黑色印墨進行點印刷 。此時之印刷條件如下所述。以點彼此不重合之方式將點間之距離設為500μm對金屬壁板材整體進行利用黑色印墨之點印刷。點徑係使用Olympus股份有限公司製造之掃描型共焦點雷射顯微鏡LEXT OLS3000而測定。放大至僅可見1點之範圍(200倍),測定8個點之點徑,表示該8個點之點徑之平均值。於點之擴散接近橢圓之情形時,將長徑與短徑之平均值設為點徑。火焰處理前之金屬系壁板之點徑根據污垢之附著程度而變化,污垢附著多之部位之點徑為約130μm,相對於此,幾乎無污垢附著之部位為約180μm,而有約50μm之差。
自由基聚合型紫外線硬化印墨之噴墨印刷條件。
(a)噴嘴直徑:35μm。
(b)外加電壓:11.5V。
(c)脈衝寬度:10.0μs。
(d)驅動頻率:3,483Hz。
(e)解析度:360dpi。
(f)印墨液滴之體積:42pl。
(g)頭加熱溫度:45℃。
(h)印墨塗佈量:8.4g/m2
(i)頭與記錄面之距離:5.0mm。
(j)印墨滴之初始速度:5.9m/sec。
陽離子聚合型紫外線硬化印墨之噴墨印刷條件。
(a)噴嘴直徑:35μm。
(b)外加電壓:13.2V。
(c)脈衝寬度:10.0μs。
(d)驅動頻率:3,483Hz。
(e)解析度:360dpi。
(f)印墨液滴之體積:42pl。
(g)頭加熱溫度:45℃。
(h)印墨塗佈量:8.4g/m2
(i)頭與記錄面之距離:5.0mm。
(j)印墨滴之初始速度:6.1m/sec。
本實施例中,使用紫外線作為活性光線。於噴墨印刷後之以下條件下進行印墨之紫外線硬化。紫外線照射係於印墨滴噴附5秒後進行。
(1)燈之種類:高壓水銀燈(Fusion UV System Japan股份有限公司製造H閥)。
(2)燈之輸出:200W/cm。
(3)累計光量:600mJ/cm2(使用ORC製作所製造之紫外線光量計UV-351-25進行測定)。
藉由不管金屬壁板材表面之污垢附著多少皆於特定條件下進行火焰處理,故可見均質且充分之印墨之潤濕擴散。本實施例中,將藉由火焰處理而自由基聚合型紫外線硬化性印墨之點徑成為190μm至210μm者評價為○。另外,關 於陽離子聚合型紫外線硬化性印墨,將印墨點徑成為200μm至220μm者評價為○。
4.金屬系基材之溫度之測定
將熱電偶溫度計(K型)(日置電機股份有限公司之溫度記錄器LR5021)及感測器(安立計器股份有限公司之帶型多功能溫度感測器)安裝於金屬壁板材之金屬系基材表面進行測定。
5.金屬系基材與芯材(合成樹脂發泡體)之接著強度測定方法
如圖5所示進行金屬系基材與芯材之接著強度測定方法。首先,於去除背面材之50mm×50mm之金屬壁板材之表背利用熱熔接著劑101(商品名:熱熔棒多用途白色HSW-01K,Henkel Japan股份有限公司製造)貼附木片102(9mm×65mm×70mm)。其次,使用拉伸用夾具103,沿上下之箭頭方向以拉伸速度5mm/分鐘拉伸,測定最大剝離強度(kg/cm2)。將壁板公側嵌合部、中央部、母側嵌合部之3個部位之最大剝離強度平均而設為金屬系基材與合成樹脂發泡體之接著強度。若接著強度為0.3g/cm2以上則設為合格。
使用上述之燃燒器對上述壁板材進行火焰處理,於上述印刷條件下進行印刷。測定該樣品之黑色印墨之點徑及 金屬系基材與芯材之接著強度。將試驗之結果示於以下。
再者,燃燒器輸出表示相對於火焰口的寬度10mm之輸出。因此,即便火焰口之行進方向之長度不同,自燃燒器放射之火焰之能量亦相同。例如,實施例7及8中,燃燒器輸出相同,火焰口之行進方向長度不同,但金屬壁板材之金屬系基材受自燃燒器放出之火焰之能量相同。

Claims (6)

  1. 一種裝飾建築板的製造方法,包括:金屬壁板材,包含形成高低差為0.5mm以上之凹凸花紋之金屬系的基材、芯材及背面材,且於該基材上配置有由樹脂組成物形成之印墨接受層,針對該金屬壁板材以燃燒器的火焰口的寬度每10mm為250kJ/小時至12000kJ/小時之輸出照射火焰,以該基材之表面溫度不超過300℃之方式進行火焰處理後,利用活性光線硬化型印墨進行噴墨印刷。
  2. 如請求項1所記載之裝飾建築板的製造方法,其中前述印墨接受層對於活性光線硬化型印墨而言為非滲透性。
  3. 如請求項1或2所記載之裝飾建築板的製造方法,其中前述活性光線硬化型印墨為活性光線硬化型陽離子聚合性印墨。
  4. 如請求項1或2所記載之裝飾建築板的製造方法,其中前述凹凸花紋之高低差為7.0mm以下。
  5. 如請求項1或2所記載之裝飾建築板的製造方法,其中前述金屬壁板材之搬送速度為5.0m/分鐘至70m/分鐘。
  6. 如請求項1或2所記載之裝飾建築板的製造方法,其中前述芯材為聚異氰尿酸酯泡沫體。
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