TWI637792B - High weathering customized fluorocarbon baking varnish process construction method - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種高耐候之客製化氟碳烤漆層製程施工法，特別是指一種可客製化並具高耐候的氟碳烤漆層，能延長建材、建築、金屬、車輛、塑鋼…等建造物的使用壽命，而為極理想的烤漆塗層運用技術。其主要係於基材上進行塗層施工，依序為前處理表清潔作業、架橋作業、烤漆作業、噴塗作業、保護層作業，可於基材上形成有客製化圖案，尤其位於最外層採用產生各種視觸覺效果之氟碳粉液體塗料，能使各種材質之建造物具有立體的視覺效果。

Description

高耐候之客製化氟碳烤漆層製程施工法

本發明係有關於一種高耐候之客製化氟碳烤漆層製程施工法，其係能於各種材質之建造物上，噴塗出各種彩繪圖案，且最外層採用具有高耐候的氟碳烤漆層，使建造物之外層為保護層，能抵禦外在的風雨侵蝕、艷陽曝曬…等各種氣候。

按，舉凡房屋建造時所需的外觀配件有：門、窗、欄杆、採光罩…等，為了達到每一建築物的獨特性，不僅材質上的使用相當講究，其花紋特色、圖案造型…等都是經過使用者精心挑選，以保有其獨特性及耐用性。

其次，這些建築物之配件的材質相當多，包括：金屬、木質、石製或玻璃…等，其中，請參閱第1圖及第2圖所示，放置於室外的門7、欄杆70或者窗、採光罩…等，大多採用金屬材質，主要原因在於，金屬材質耐候性佳，可承受風雨的侵襲，且強度夠不易損壞。然而，該僅金屬管材的顏色單一無變化，當將其組裝成門、窗或欄杆，甚為單調，導致整排建築物看似相同而無特色。此外，有些特別的花樣或時尚造型門(窗)，則必須另外訂做鍛造門、木紋門或石製門…等，相對來說，成本亦較高。

發明人有感於門、窗、欄杆、採光罩…等建築物配件過於單調，而無獨特性，若使用特殊材質來製作，不僅具有一定難度，且圖案的變化過於狹隘，加上耐候度或強度不足，仍舊無法符合使用者所需要的時尚風格，於是乃極力苦思改革之道，並憑藉本身之專業及多年來的工作經驗，終於在歷經多次的試驗改良後研發出本發明，可在各種材質的建造物上，依據客戶的需求進行客製化的氟碳烤漆作業，而能製成獨具風格的門、窗、欄杆、採光罩…等建造物，且成本低、變化豐富，實為一具進步性的 獨創技術。

本發明係有關於一種高耐候之客製化氟碳烤漆層製程施工法，特別是指一種可客製化並具高耐候的氟碳烤漆層，能延長建材、建築、金屬、車輛、塑鋼…等建造物的使用壽命，而為極理想的烤漆塗層運用技術。其主要係於基材上進行塗層施工，依序為前處理清潔作業、架橋作業、烤漆作業、噴塗作業、保護層作業，可於基材上形成有客製化圖案，尤其位於最外層採用產生各種視觸覺效果之氟碳粉液體塗料，能使各種材質之建造物具有立體的視覺效果。

其中，該基材為建築上使用的各種材質，包括：金屬、不鏽鋼材質、鋁合金材質、鋅錏鐵材質、木質類材質、塑膠類材質、玻璃類材質，這些材質都普遍運用在建造物上，並依據選用的材質，也會影響建造物整體的耐候性，而本發明特別針對基材表面進行多層的噴塗作業，不僅可以噴塗出客製化的圖案，且藉由該多層的噴塗作業，使基材表面形成一保護層，可達到耐酸鹼、抗紫外線、節能隔熱、抗菌防霉、重防腐蝕、防水披覆等作用。

其次，本發明多層噴塗之塗層依序為，基材表面先清潔有一前處理表層，然後依序塗佈有架橋層、烤漆層、噴塗層及保護層，藉由多層塗佈的工序，主要能將特殊塗料的油墨塗料噴塗在基材上，使其具有預先選定的客製化影像圖案，該技術為目前業界首創，而具極佳之進步性。

接著，針對本發明之施工法，係一種創新的塗佈技術，為了能將影像圖案或彩繪圖案噴塗在各種材質的建造物上，需經過多道的工序：a、專業前處理程序：依據各種材料素質之基材進行專業脫脂除污及鈍化拋磨的前處理清潔作業，其中，視材料屬性選擇其前處理方式後，再開始進行表面脫脂除污銹，並檢視素材表面完整性是否有不當之處及無法施工之虞，進行排除或拋磨鈍化修復，且確實清潔可能殘留之處理劑，再進行高溫烘烤排除多餘水份以達到最佳表面附著係數，使基材表面形成一前處理表層；b、基材面架橋程序：針對各種素材表面進行各材質間專屬皮膜封孔及 架橋劑反應作業，此部份主要將各類屬性材料處理塗上一層能與素材間緊密結合的防護皮膜架橋，防止素材於塗裝前產生其他不良變化而導致品質變異，並於處理後排除表面可能產生之氣孔瑕疵或顆粒形成，以上程序於前處理表層上形成一架橋層；c、底塗層烤漆程序：可塗佈於素材表面上並視材質種類選用各類型高性能耐酸鹼塗料，本程序係於架橋層表面塗佈有烤漆層，該烤漆層主要在於能高度附著於素材，藉以產生對往後環境酸鹼性腐蝕及氣溫熱漲冷縮的保護，並能有效與噴塗層產生緊密鏈結效應，以及提高膜厚效益，而能視種類塗佈後使其自然乾燥塗層成膜，或以高溫乾燥塗層成膜；d、中塗層塗佈程序：其係透過投影設備將圖案樣式之油墨塗料直接噴塗於物件之反應鏈結，可將特定影像圖案樣式以氟碳高耐候油墨樹脂塗料直接噴塗於物件進行反應鍵結，且能配合電腦繪圖軟體、程式或特殊工具加工客製化，達到各類影像圖案之專屬樣式，以直接噴塗於物件進行反應設備初階固化，同時可確認樣式塗層表面狀態有無異常，或需要檢測修復校正，再視塗料種類進行自然乾燥塗層成膜或完全反應設備乾燥固化處理，而能令烤漆層上塗佈有依據設定之圖案的噴塗層；e、面塗層塗佈程序：塗面以特殊配方產生各種視觸覺效果之超高耐候氟碳粉液體塗料，其中，本程序進行面漆超高耐候防護塗裝，所產生的各種表面視覺及觸覺效果，並作為基材最外層的保護層，其係依據選用的塗料種類以噴塗方式進行，可獲得較佳的表面平坦性；若採用刷塗方式，則能藉由塗膜厚度來刷出特殊紋理效果，使其自然乾燥塗層成膜或以高溫乾燥塗層成膜的效果更佳。

經由上述施工法，噴塗後的基材具有抵抗紫外線及耐酸鹼的保護層，且其表面之圖案能依據影像、彩繪…等電腦繪製的設計圖，再以噴塗的方式輸出，並採用高耐候之氟碳粉液體塗料，使建造物達到圖案創新獨特及使用壽命極長之特色。

因此，本發明之多道塗層可達到高耐候的效果外，更能依據選定的圖案進行噴塗的客製化建造物，且本發明之施工法能適用於各種材質之建造物上，而能配合建造物之需求進行施工，本發明歷經發明人多年 苦心研發，其中，不斷地進行改良、修正，並嘗試各種塗料、樹脂及溶劑…等，才研發出本發明之無溶劑釋出的氟碳烤漆層的塗佈技術。

〔本發明〕

1‧‧‧基材

10‧‧‧板材

11‧‧‧花樣欄杆

12‧‧‧彩繪門

13‧‧‧鍛花門

14‧‧‧景色門

15‧‧‧圍欄

2‧‧‧前處理表層

3‧‧‧架橋層

4‧‧‧烤漆層

5‧‧‧噴塗層

6‧‧‧保護層

7‧‧‧門

70‧‧‧欄杆

a‧‧‧專業前處理程序

b‧‧‧基材面架橋程序

c‧‧‧底塗層烤漆程序

d‧‧‧中塗層塗佈程序

e‧‧‧面塗層塗佈程序

第1圖係習知門之示意圖。

第2圖係習知欄杆之立體圖。

第3圖係本發明基材塗佈之剖面示意圖。

第4圖係本發明之施工流程圖。

第5圖係本發明之第一實施例圖。

第6圖係本發明之第二實施例圖。

第7圖係本發明之第三實施例圖。

第8圖係本發明之第四實施例圖。

第9圖係本發明之第五實施例圖。

第10圖係本發明噴塗層之示意圖。

第11圖係本發明噴塗於板材之示意圖。

第12圖係本發明噴塗於管材之示意圖。

第13圖係本發明運用於圍欄之示意圖。

首先，本發明主要係於基材上進行塗層施工，依序為前處理清潔作業、架橋作業、烤漆作業、噴塗作業、保護層作業，可於基材上形成有客製化圖案，尤其位於最外層採用產生各種視觸覺效果之氟碳粉液體塗料，能使各種材質之建造物具有立體的視覺效果，其中，該基材為建築上使用的各種材質，包括：金屬、不鏽鋼材質、鋁合金材質、鋅錏鐵材質、木質類材質、塑膠類材質、玻璃類材質，這些材質都普遍運用在建造物上，並依據選用的材質，也會影響建造物整體的耐候性，而本發明特別針對基材表面進行多層的噴塗作業，不僅可以噴塗出客製化的圖案，且藉由該多層的噴塗作業，使基材表面形成一保護層，可達到耐酸鹼、抗紫外線、節能隔熱、抗菌防霉、重防腐蝕、防水披覆等作用。

其次，請參閱第3圖所示，係本發明基材塗佈之剖面示意圖，本發明多層噴塗之塗層依序為，該基材1表面先清潔有一前處理表層 2，然後依序塗佈有架橋層3、烤漆層4、噴塗層5及保護層6，藉由多層塗佈的工序，主要能將特殊塗料的油墨塗料噴塗在基材1上，使其具有預先選定的客製化影像圖案，該技術為目前業界首創，而具極佳之進步性。

接著，針對本發明之施工法，請繼續參閱第3圖並配合第4圖所示，係一種創新的塗佈技術，為了能將影像圖案或彩繪圖案噴塗在各種材質的建造物上，需經過多道的工序：a、專業前處理程序：依據各種材料素質之基材1進行專業脫脂除污及鈍化拋磨的前處理清潔作業，其中，視材料屬性選擇其前處理方式後，再開始進行表面脫脂除污銹，並檢視素材表面完整性是否有不當之處及無法施工之虞，進行排除或拋磨鈍化修復，且確實清潔可能殘留之處理劑，再進行高溫烘烤排除多餘水份以達到最佳表面附著係數，使基材1表面形成一前處理表層2；b、基材面架橋程序：針對各種素材表面進行各材質間專屬皮膜封孔及架橋劑反應作業，此部份主要將各類屬性材料處理塗上一層能與素材間緊密結合的防護皮膜架橋，防止素材於塗裝前產生其他不良變化而導致品質變異，並於處理後排除表面可能產生之氣孔瑕疵或顆粒形成，以上程序於前處理表層2上形成一架橋層3；c、底塗層烤漆程序：可塗佈於素材表面上並視材質種類選用各類型高性能耐酸鹼塗料，本程序係於架橋層3表面塗佈有烤漆層4，該烤漆層4主要在於能高度附著於素材，藉以產生對往後環境酸鹼性腐蝕及氣溫熱漲冷縮的保護，並能有效與噴塗層5產生緊密鏈結效應，以及提高膜厚效益，而能視種類塗佈後使其自然乾燥塗層成膜，或以高溫乾燥塗層成膜；d、中塗層塗佈程序：其係透過投影設備將圖案樣式之油墨塗料直接噴塗於物件之反應鏈結，可將特定影像圖案樣式以氟碳高耐候油墨樹脂塗料直接噴塗於物件進行反應鍵結，且能配合電腦繪圖軟體、程式或特殊工具加工客製化，達到各類影像圖案之專屬樣式，以直接噴塗於物件進行反應設備初階固化，同時可確認樣式塗層表面狀態有無異常，或需要檢測修復校正，再視塗料種類進行自然乾燥塗層成膜或完全反應設備乾燥固化處理，而能令烤漆層4上塗佈有依據設定之圖案的噴塗層5； e、面塗層塗佈程序：塗面以特殊配方產生各種視觸覺效果之超高耐候氟碳粉液體塗料，其中，本程序進行面漆超高耐候防護塗裝，所產生的各種表面視覺及觸覺效果，並作為基材1最外層的保護層6，其係依據選用的塗料種類以噴塗方式進行，可獲得較佳的表面平坦性；若採用刷塗方式，則能藉由塗膜厚度來刷出特殊紋理效果，使其自然乾燥塗層成膜或以高溫乾燥塗層成膜的效果更佳。

經由上述施工法，噴塗後的基材1具有抵抗紫外線及耐酸鹼的保護層6，且其表面之圖案能依據影像、彩繪…等電腦繪製的設計圖，再以噴塗的方式輸出，並採用高耐候之氟碳粉液體塗料，使建造物達到圖案創新獨特及使用壽命極長之特色。

針對a、專業前處理程序之處理，需視各種材料素質來區分，並選用適當的表面處理溶劑，包括有：酒精、甲苯溶劑、脫脂劑、清潔劑、除銹劑、非鉻鈍化劑、磷酸鋅…等各類材質適合之表面前處理，藉以進行專業屬性材質之脫脂除污及鈍化拋磨前處理表面基礎清潔作業。

而a、專業前處理程序步驟之重點在於將加工物質本身作徹底的清潔及排除不良的氧化物雜質吸附，能避免後續加工塗層時產生附著性不佳或材質溶劑釋出油質，產生假性附著情形，使材質表面粗糙乾燥及鈍化乾淨，而具有最佳的被附著效果：

1、不鏽鋼材質：脫脂劑除油膜→粗番砂輪拋磨→甲苯溶劑清潔→高溫烘乾→粗糙乾燥。

2、鋁合金材質：脫脂劑除油膜→水洗→鹼洗→水洗→酸洗→水洗→鈍化乾淨。

3、鋅錏鐵材質：脫脂劑除油膜→水洗→硫酸清洗→噴砂除銹→水洗→鈍化乾淨。

4、木質類材質：細番砂輪拋磨→表面補土整平→人工乾燥處理→粗糙乾燥。

5、塑膠類材質：細番砂輪拋磨→表面補土整平→人工乾燥處理→粗糙乾燥。

6、玻璃類材質：脫脂劑除油膜→細粒噴砂處理→人工乾燥處理→粗糙乾燥。

其次，關於b、基材面架橋程序則需視各種材料素質來區分，適當的處理程序，可選用的方式有電解處理、陽極處理、鍍鋅處理、磷酸鹽皮膜、鉻系或無鉻皮膜、封孔處理、架橋劑…等方式，來進行各材質間專屬的皮膜封孔及架橋劑反應作業。所以不同材質需有不同的皮膜化成專用劑以及架橋封孔劑，故列舉幾種材質處理上之說明：1、不鏽鋼材質採用電解處理。2、鋁合金材質使用鉻系、非鉻皮膜或陽極處理封孔。3、 鋅錏鐵材質採用磷酸皮膜或熱浸鍍鋅。4、木質類材質使用木器架橋劑。5、塑膠類材質採用架橋黏著劑。6、玻璃類材質使用架橋黏著劑。

至於c、底塗層烤漆程序的運用，主要差異在於材質本身是否能夠承受高溫烘烤或是僅限於低溫反應或是自然乾燥，其中，該金屬類為不鏽鋼、鋁合金、鋅錏鐵類材質，則使用熱固型粉體塗料，並採用靜電塗裝集塵設備噴塗高溫160℃烘烤反應塗層，而木質、玻璃及塑膠類不耐高溫，故使用合金底漆及環氧樹脂或水性樹脂塗料，並採用液體噴塗設備噴塗低溫70℃烘烤反應或自然乾燥塗層。

再者，有關d、中塗層塗佈程序，特別選用能抵抗紫外線暴露侵害的氟碳高耐候油墨樹脂塗料，並配合塗層技術進行圖案的噴塗，本步驟能無限延伸客製化的想像及創意，尤其在塗裝技術上，突破以往設計上的瓶頸，且完全材質上的限制。主要在於當客戶需求樣式較為細膩之構圖，可透過電腦繪圖預先繪製出所需樣式，並與本步驟之電腦色控噴塗設備進行噴塗作業；若該樣式之構圖較為簡易時，能以特製工具設備刷塗或特製模具遮噴進行噴塗作業，使塗層間產生各類型影像漸層及圖騰紋理效果呈現，再以低溫光固化反應設備或自然乾燥塗層。以往塗裝表面處理技術，只能有些許塗層效果，所以色彩變化相當單調，而本發明之創新技術可滿足各類型的客製主題是造型，且可拼接延續效果，供應用於建築大樓外觀的牆板，特別是能產生石紋類、木紋類、編織類或主題類的仿飾效果，不僅仿飾效果佳且成本低，其本身的材質非常高耐候，而具極長的使用壽命。

接著，該e、面塗層塗佈程序，同樣需視材料素材來選用適當的塗料，包括有：合金底漆、環氧樹脂、水性樹脂、粉體EPOXY塗料…等適合各類材質的底漆，用以進行適合材質間氧化防護性能的塗佈，使其塗佈於素材表面上並具有高性能耐酸鹼的保護塗層。所以金屬類之不鏽鋼、鋁合金及鋅錏鐵材質係使用熱固型粉體塗料，並採用靜電塗裝集塵設備噴塗高溫250℃烘烤反應塗層，而木質、玻璃及塑膠類之材質不耐高溫，故使用合金底漆及環氧樹脂或水性樹脂塗料，並採用液體噴塗設備噴塗低溫70℃烘烤反應或自然乾燥塗層。本面塗層之塗佈可配合使用需求，選用其他特殊功能型塗料，用以強調性能性的效果呈現，以加強在視覺或觸覺上之顯著性，特別在面塗層塗佈程序上，主要係採用能抵抗紫外線暴露侵 害之氟碳高耐候樹脂粉體及液體防護塗料，或是使用具功能型的塗料，例如：節能隔熱、抗菌防霉、無毒耐燃、重防腐蝕、防水披覆…等，可依據實際上的需求，添加所需的塗料。

因此，本發明之客製化的氟碳烤漆層的多層塗佈，對於塗佈業為一前所未有的發明，其中所運用的範圍包括有各式建造物以及各種材質，不僅如此，本發明具有以下之優點：

1、符合環保性：本技術完全無溶劑釋出，完全無毒，不會造成環境負擔，並通過歐盟ROHS(IEC 62321)及CNS 4794-2未檢驗出重金屬。

2、隔熱效果佳：能有效降低、阻絕高熱能之陽光穿透量，減少陽光曝曬之吸收量，具備極高反射率及低傳導率。

3、超高耐污性：使用油性麥克筆塗鴨後24小時，使用酒精擦拭後，在同一位置塗鴨、擦拭相同動作連續100次，表面光澤顏色無變化。

4、極超耐候性：耐紫外線極優，長時間於室外曝曬仍具優越的抗粉化、抗褪色性、極光澤保持性，符合AAMA2605之規範。

5、耐腐蝕性強：使用稀硝酸、稀鹽酸清理，不破壞原物性，適合靠近海邊之金屬材質，符合AAMA2605之規範。

關於本發明之第一實施例，請參閱第5圖所示，該基材1表面經過多道塗佈，於最外層形成有仿木紋的保護層6，當將其設置於建築物之陽台時，使建築物具有日式風格的建造物，且該基材1為金屬材質並具有極高之耐候性；其次，請再參閱第6圖所示，該塗怖技術亦可運用於板材10上，同樣進行前處理表層2、架橋層3、烤漆層4、噴塗層5、保護層6的噴塗工序(請回顧第3圖所示)，而能配合基材1，即能組成新潮風格的花樣欄杆11，由外觀之，整體相當有時尚感，且顏色亮麗鮮明，明顯具有其獨特性。

另外，本發明之塗佈技術使用範圍廣泛，可運用在建築、金屬、車輛、塑鋼…等建造物上，請配合參閱第7圖所示，係本發明之第三實施例圖，該基材1組裝成門時，可依據使用者之喜好，選擇其材質(金屬、木質、塑膠)，而能將門製成彩繪門12，該彩繪門12最外層為具設計圖樣之保護層6，其係已經多層噴塗基材1上，並形成華麗的門面，製作上甚為簡易且成本低；亦可採用鍛花的噴塗層5，將門製成鍛花門13(如第8圖所示)，能提升門整體的質感；另外，請再參閱第9圖所示，該 圖案之變化能選擇風景圖片，將門面製成景色門14，其係保留門的基本外觀，並添加風景圖的噴塗層5於門面上，即可製成獨一無二的景色門14，因此，該噴塗層5能依據使用者的需求進行客製化，絕對能深受消費者之喜愛。

除此之外，關於噴塗層5的實施方式，請繼續參閱第10圖所示，該噴塗層5能以電腦繪製其圖案，再利用噴塗將圖案印刷於板材10上，接著，可對板材10進行鑽孔加工(如第11圖所示)，則該板材10能使用在各種建造物之門、窗或牆…等之運用，並具極高之耐候性；有關噴塗層5的運用，請配合參閱第12圖所示，其變化相當豐富，將其設置在基材1上，能使基材1各面上都有連結性的圖案，並將基材1組裝成圍欄15(如第13圖所示)，可使整體花紋形成一圖幅畫，非常具有特色，而成為一獨無二的建造物。

綜上所述，本發明之多道塗層可達到高耐候的效果外，更能依據選定的圖案進行噴塗的客製化建造物，且本發明之施工法能適用於各種材質之建造物上，而能配合建造物之需求進行施工，本發明歷經發明人多年苦心研發，其中，不斷地進行改良、修正，並嘗試各種塗料、樹脂及溶劑…等的搭配使用，才研發出本發明之無溶劑釋出的氟碳烤漆層的製程及施工法，完全突破目前的塗佈技術，具極佳之進步性，爰依法提出專利申請。

Claims (3)

1. 一種高耐候之客製化氟碳烤漆層製程施工法，其施工程序如下步驟：a、專業前處理程序：依據各種材料素質進行專業脫脂除污及鈍化拋磨的前處理清潔作業，使基材表面形成一前處理表層；b、基材面架橋程序：針對各種素材表面進行各材質間專屬皮膜封孔及架橋劑反應作業，而於前處理表層上形成一架橋層；c、底塗層烤漆程序：可塗佈於素材表面上並視材質種類選用各類型高性能耐酸鹼塗料，使架橋層表面塗佈有烤漆層，而該底塗層烤漆程序，主要為高溫烘烤、低溫烘烤或自然乾燥，其中，該金屬類為不鏽鋼、鋅錏鐵類材質，使用熱固型粉體塗料，並採用靜電塗裝集塵設備噴塗高溫160℃烘烤反應塗層；而木質、玻璃及塑膠類使用合金底漆及環氧樹脂或水性樹脂塗料，並採用液體噴塗設備噴塗低溫70℃烘烤反應或自然乾燥塗層。 d、中塗層塗佈程序：透過投影設備將圖案樣式之油墨塗料直接噴塗於物件反應鏈結，而能令烤漆層上塗佈有依據設定之圖案的噴塗層；e、面塗層塗佈程序：塗面以特殊配方產生各種視觸覺效果之超高耐候氟碳粉液體塗料。
2. 如請求項1所述高耐候之客製化氟碳烤漆層製程施工法，其中，該中塗層塗佈程序，係為能抵抗紫外線暴露侵害的氟碳高耐候油墨樹脂塗料，並配合塗層技術進行圖案的噴塗，該圖案能透 過電腦繪圖預先繪製出所需樣式，或以特製工具設備刷塗或特製模具遮噴進行噴塗作業。
3. 如請求項1所述高耐候之客製化氟碳烤漆層製程施工法，其中，該面塗層塗佈程序，需視基材素材來選用適當的塗料，包括有：合金底漆、環氧樹脂、水性樹脂或粉體EPOXY塗料，用以進行適合材質間氧化防護性能的塗佈，使其塗佈於素材表面上並具有高性能耐酸鹼的保護塗層。