專(zhuān)利名稱(chēng)：一種凹版膠輪直接轉(zhuǎn)印花紋的金屬板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于家用電器外殼、建筑內(nèi)外裝飾等用的彩色印花金屬板領(lǐng)域，特別涉及采用凹版膠輥間接印花后適合各種折彎、沖擊、拉伸等鈑金加工的鋼板及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上用家用電器外殼、建筑內(nèi)外裝飾的彩色金屬板，如電冰箱外殼、電冰箱側(cè)板、微波爐外殼、空調(diào)器外殼、洗衣機(jī)外殼等一般采用彩色預(yù)涂鋼板及彩色層壓鋼板。
彩色預(yù)涂鋼板采用下述結(jié)構(gòu)基材，由冷軋板、電鍍鋅板、熱鍍鋅板、鍍鋁鋅板等鋼板制成，在其兩個(gè)面上有化學(xué)處理層，化學(xué)處理層的外層有正面涂料保護(hù)層和背面涂料保護(hù)層。這種彩色預(yù)涂鋼板作為家用電器外殼，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染，但表面一般不能印刷花紋圖案，作為家電外殼檔次不高。而且，現(xiàn)有的彩色預(yù)涂鋼板表面由于生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及表面涂層特點(diǎn)，表面涂裝后無(wú)合適的印花工藝實(shí)現(xiàn)花紋/圖案效果，并且現(xiàn)有涂料與油墨不具備親合力。
彩色層壓鋼板采用下述結(jié)構(gòu)基材，由冷軋板、電鍍鋅板、熱鍍鋅板、鍍鋁鋅板等鋼板制成，在其兩個(gè)面上有化學(xué)處理層，正面化學(xué)處理層的外層涂裝丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂，其上還有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯復(fù)合膜，此復(fù)合膜聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯層背面進(jìn)行各種各樣的印刷處理以實(shí)現(xiàn)表面花紋，但是聚氯乙烯層后繼作為垃圾處理熔融時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯及二氧化物氣體，對(duì)環(huán)境造成污染，而且因其加工材料及工藝比較復(fù)雜，成本很高。
對(duì)鋼板表面實(shí)現(xiàn)印花效果，通常可以通過(guò)以下兩種方式進(jìn)行絲網(wǎng)印刷對(duì)涂裝過(guò)的鋼板進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，但是由于只能對(duì)單張鋼板印花，印刷速度慢，不能滿(mǎn)足工業(yè)化批量生產(chǎn)要求。
轉(zhuǎn)印紙轉(zhuǎn)印可以先在表面處理過(guò)的轉(zhuǎn)印介質(zhì)如薄膜、紙張上印刷指定的花紋，然后在高溫和高壓下進(jìn)行轉(zhuǎn)印，轉(zhuǎn)印之后薄膜或紙張表面的花紋消失或變淡，但是本工藝由于轉(zhuǎn)印之后薄膜或紙張的浪費(fèi)，成本仍然很高，成為推廣的阻力。
以下是二個(gè)轉(zhuǎn)印紙轉(zhuǎn)印的例子CN00801213公開(kāi)了一種使用凹版印刷轉(zhuǎn)印紙制造轉(zhuǎn)印涂飾鋼板的方法，其特點(diǎn)是采用特定的轉(zhuǎn)印涂料，形成預(yù)想花紋的凹版轉(zhuǎn)印紙，然后將其熱壓于底漆涂膜層上，剝離凹版轉(zhuǎn)印紙的帶基，在后涂布熱硬化樹(shù)脂形成面飾層涂料，該文獻(xiàn)所述的方法可以較快速度連續(xù)生產(chǎn)，與原有彩色涂飾鋼板相比，可制造加工性、耐紫外線(xiàn)性、耐劃痕性、耐溶劑性等物理性能良好的轉(zhuǎn)印涂飾鋼板。
CN01135216公開(kāi)了一種個(gè)性化彩色鋼板制造方法，將彩色鋼板裁切成定尺料，剝掉正面最外層的保護(hù)膜，并將個(gè)性化圖案、像片、文字、符號(hào)等信息在電腦中設(shè)計(jì)處理后，輸出并用打印機(jī)打印到轉(zhuǎn)移印花紙或膜上，然后將轉(zhuǎn)移印花紙或膜上印有油墨的一面與彩板正面最外層結(jié)構(gòu)密合，通過(guò)熱和壓力的作用，將原來(lái)印在轉(zhuǎn)移印花紙或膜上的染料升華成氣相，轉(zhuǎn)移到彩板正表面結(jié)構(gòu)中，然后再在彩板表面貼覆可剝離的保護(hù)膜。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于家電及建筑裝飾用普通彩色涂層鋼板表面無(wú)法實(shí)現(xiàn)花紋印刷的問(wèn)題，尤其是凹版印花，有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種凹版膠輪轉(zhuǎn)印花紋的金屬板。
本發(fā)明可以通過(guò)以下方式得以實(shí)現(xiàn)，在上述彩色預(yù)涂鋼板的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有的正面涂料保護(hù)層的表面張力及添加物進(jìn)行改進(jìn)，當(dāng)然，一切現(xiàn)有技術(shù)中可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述目的的技術(shù)方案均可被引入作為本發(fā)明的補(bǔ)充，并采用凹版膠輪轉(zhuǎn)印工藝，使用與鋼板表面涂層匹配的油墨直接在涂層鋼板表面印刷花紋，之后在花紋表面輥涂高溫?zé)峁袒苛匣蛘遀V光固化涂料保護(hù)。
具體地，本發(fā)明提供在金屬板上使用高分子線(xiàn)性無(wú)油聚酯樹(shù)脂系列涂料涂裝在鋼板上的工藝，用熱風(fēng)干燥烘箱加熱固化形成底漆涂層，然后使用與鋼板表面涂層匹配的油墨直接在涂層鋼板表面印刷花紋，之后在花紋表面輥涂高溫?zé)峁袒苛匣蛘遀V光固化涂料保護(hù)一系列連續(xù)生產(chǎn)工藝為特征的制造印花金屬板的方法。
本發(fā)明所述的制造印花金屬板的方法如下鋼板表面清洗→表面干燥→鋼板表面化學(xué)處理→鋼板表面烘烤→鋼板表面涂布底漆(同時(shí)背面涂布背面保護(hù)漆)→底漆高溫固化→表面印花→表面罩光→表面貼保護(hù)膜本發(fā)明所述用于印花的鋼板基板，所述的基板可以是冷軋鋼板、熱鍍鋅鋼板、電鍍鋅鋼板、鍍鋁鋅鋼板及其它類(lèi)合金鋼板。
所述鋼板的基板的化學(xué)處理層可選擇鉻酸鹽鈍化、磷化或有機(jī)涂層的化學(xué)處理，此類(lèi)技術(shù)可以現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開(kāi)的任何一種，它們被引入本發(fā)明作為背景技術(shù)。
環(huán)氧底漆是最經(jīng)典的底漆類(lèi)型，具有最好的膜下防腐性能，與預(yù)處理層和大部分面漆咬合力強(qiáng)；聚胺脂及聚脂底漆是近年開(kāi)發(fā)的新型底漆，其耐蝕性與環(huán)氧底漆不相上下；另外，水基丙烯酸底漆是另一種新型底漆，屬于環(huán)保型產(chǎn)品。
在本發(fā)明中，所述的底漆涂層具有三個(gè)功能，首先為保證基材表面與印花油墨之間的附著力，其次提供基材良好的耐腐蝕性與耐候性能，第三提供印花層基礎(chǔ)色彩的功能。
根據(jù)實(shí)際用途和需要，底漆涂層可選擇單涂單烘或者兩涂?jī)珊?，其中兩涂?jī)珊娴念伾梢韵嗤蛘咄耆煌?br> 底漆的固化溫度要求在烘箱內(nèi)最高金屬板溫為180-250℃加熱40-100秒，優(yōu)選的溫度約在224-249℃。
對(duì)底漆涂料來(lái)講，為保證后續(xù)印花金屬板加工成型性，要求底漆涂膜必須有足夠的柔軟度及延伸性。
通常的凹版印花，是將花紋圖案使用電子雕刻或激光雕刻方式刻在指定的花紋雕刻金屬版輥上；生產(chǎn)時(shí)，將特定成份的氧化結(jié)膜干燥型油墨填充于雕刻的花紋中。
但由于鋼板屬于硬質(zhì)材料，金屬版輥不能直接與承印物鋼板直接接觸，因此必須使用膠輪作為中間體轉(zhuǎn)移凹版版輥表面的油墨。
為保證印刷花紋圖案的清晰，在輪轉(zhuǎn)印刷過(guò)程中應(yīng)不斷向金屬版輥雕刻的花紋中補(bǔ)加新鮮油墨，同時(shí)在每次印刷前徹底清洗膠輪，保證膠輪與涂布過(guò)底漆的鋼板接觸時(shí)膠輪表面油墨花紋清晰、均勻。
為保證指定花紋的效果，可以根據(jù)需要選擇一色印刷、兩色印刷或者多色印刷工藝，印刷機(jī)組后可增加紅外燈管促進(jìn)油墨中溶劑的揮發(fā)。
花紋印刷完畢并干燥后，選擇合適的清漆或者光油對(duì)表面罩光，以達(dá)到印花鋼板設(shè)計(jì)的表面光澤、表面硬度、表面鮮映度、表面柔韌性、表面耐化學(xué)藥品性等要求。
在本發(fā)明中，表面罩光可選擇高溫?zé)峁袒迤?，表面狀態(tài)可以是高光、亞光、半光或者閃珠光效果，一般要求固化溫度為最高金屬板溫為180-250℃加熱40-100秒；另外為追求更好的鮮映度，可選擇UV光油，但應(yīng)特別注意UV光油本身的折彎性能、耐沖擊性能以及與涂料、油墨的匹配性，避免在后續(xù)加工過(guò)程中出現(xiàn)光油開(kāi)裂、脫落等不良。
完成表面罩光后，為避免后續(xù)運(yùn)輸、加工過(guò)程中發(fā)生劃傷、擦傷缺陷，一般在表面貼覆透明保護(hù)膜。根據(jù)實(shí)際情況也可以不貼覆保護(hù)膜。
以上工藝在卷鋼或者單張鋼板均可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)涂布、印花、罩光及貼覆透明保護(hù)膜。
可以用于本發(fā)明所述的有機(jī)覆膜包括聚乙烯薄膜(PE)、乙烯基覆膜(PVC)、氟基樹(shù)脂覆膜(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酯基覆膜(PET)、丙烯基樹(shù)脂覆膜(PMMA)等，其中PE、PET膜應(yīng)用最廣泛。
利用所述工藝得到的印花鋼板，其結(jié)構(gòu)特征如下

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下1.本發(fā)明所述的印花鋼板，和現(xiàn)有技術(shù)中的彩色預(yù)涂鋼板比較，使其具有了更好的裝飾效果，提升了產(chǎn)品檔次；與原有的彩色層壓鋼板比較，在實(shí)現(xiàn)了同種花紋圖案的同時(shí)，摒除了PVC材料，對(duì)環(huán)境保護(hù)更有利，而且減少了如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜和聚氯乙烯薄膜化工原材料的使用，降低了產(chǎn)品成本。
2.本發(fā)明說(shuō)述的產(chǎn)品不僅具有金屬材料本身的強(qiáng)度及加工性能，還由于表面進(jìn)行的一系列涂裝印花，提高了鋼板的耐腐蝕性、耐化學(xué)藥品性(如酸、堿及有機(jī)溶劑)、耐污染性能，能滿(mǎn)足作為家電外殼、建筑內(nèi)外裝飾用材料的加工成型要求及防護(hù)作用。


以下是本發(fā)明的

，通過(guò)

，并結(jié)合以下的實(shí)施例，可以更加清楚地理解本發(fā)明，具體的圖1是本發(fā)明所述的印花方式實(shí)施例一的示意圖；圖2是本發(fā)明所述的印花方式實(shí)施例二的示意圖；在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)附圖中，各部件標(biāo)注和部件名稱(chēng)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下凹版版輥1，刮刀2，印刷膠輥3，支撐輥4，平面支撐傳輸帶5，印花油墨儲(chǔ)槽6，鋼板7，洗滌槽8，清洗輥9；具體實(shí)施方式

實(shí)施例1在本實(shí)施例中，采用的是印花工藝過(guò)程如下，一凹版版輥1，所述的凹版版輥1浸漬在印花油墨儲(chǔ)槽6中以不斷地涂覆油墨，浸漬油墨后的凹版版輥1用刮刀2刮除多余的油墨，凹版版輥1上的油墨花紋轉(zhuǎn)移到了印刷膠輥3的表面上，印刷膠輥3將其表面的油墨花紋印在了鋼板7上，鋼板的另一面設(shè)置一支撐輥4。
實(shí)施例2在本實(shí)施例中，采用的是印花工藝過(guò)程如下，一凹版版輥1，所述的凹版版輥1浸漬在印花油墨儲(chǔ)槽6中以不斷地涂覆油墨，浸漬油墨后的凹版版輥1用刮刀2刮除多余的油墨，凹版版輥1上的油墨花紋轉(zhuǎn)移到了印刷膠輥3的表面上，印刷膠輥3將其表面的油墨花紋印在了鋼板7上，鋼板7的支撐在平面支撐傳輸帶5上，在印刷膠輥3的另一側(cè)，設(shè)置一個(gè)清洗輥9，所述的清洗輥9浸漬在了洗滌槽8中，并不斷地被清洗。在印刷膠輥3上設(shè)置另一個(gè)刮刀2。
本發(fā)明所述的鋼板印花過(guò)程中，如果遇到油墨印刷紋路不清晰問(wèn)題，可以在印刷膠輥位置增加一個(gè)清洗輥。
研究表明，在本發(fā)明所述的方案中印花方法中，轉(zhuǎn)印輥的硬度為20-60Shore范圍內(nèi)；如果采用清洗輥，則清洗輥的硬度越硬越好。
通常，凹版版輥1中的油墨只有40-50％可轉(zhuǎn)印到印刷膠輥3表面，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，油墨轉(zhuǎn)移率會(huì)降低到20％。
另外，被印刷的鋼板表面粗糙度越大，可選擇軟一點(diǎn)的印刷膠輥3；一般鋼板選擇60度；轉(zhuǎn)印輥過(guò)軟，會(huì)造成圖案變形，而且輥?zhàn)颖旧硪资苋軇B透損傷；油墨與涂料的表面張力差異小，有利于表面清漆的浸潤(rùn)。
實(shí)施例3本實(shí)施例是本發(fā)明說(shuō)明書(shū)的印花方法中油墨具體指標(biāo)和使用工藝。

所述的樹(shù)脂和油墨以如下比例混合后，即，樹(shù)脂Medium∶黑墨＝3∶1，它們的混合物在5#杯下的粘度為18秒。
將所述樹(shù)脂和黑墨配置成的油墨和溶劑混合，它們的比例為，油墨∶溶劑＝100/20、40、60、80、100，在這樣的條件下測(cè)定的溶劑稀釋后油墨溶液的粘度如下

通過(guò)研究，本發(fā)明的研究人員方向，優(yōu)選的溶劑配比，采用的是通常型溶劑∶慢干溶劑＝1∶1的比例。
在本發(fā)明所述的所述油墨已經(jīng)配比的條件下，優(yōu)選的印刷條件如下(1)干燥溫度180度；(2)SP值(表面張力)13以上；(3)對(duì)鋼卷的連續(xù)涂裝印花工藝速度可達(dá)到15-40米/分，對(duì)單張鋼板的印花工藝速度可達(dá)5-20米/分。
實(shí)驗(yàn)例一本實(shí)驗(yàn)例是利用上述印花的鋼板進(jìn)行鈑金加工的實(shí)驗(yàn)例，具體的測(cè)試指標(biāo)如下

權(quán)利要求
1.一種凹版膠輪轉(zhuǎn)印花紋的金屬板，其特征是表面能夠?qū)崿F(xiàn)指定花紋圖案效果，采用鋼板作為基材，在其兩個(gè)面上有化學(xué)處理層，在正面化學(xué)處理層的外面有底漆涂層，在正面底漆涂層的外面有印花層，在印花層的外面有罩光層，其中，T彎、杯突、沖擊指標(biāo)如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板，其特征在于所述金屬板的光澤度、鉛筆硬度如下
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板，其特征在于所述的金屬板中，還包括一透明保護(hù)膜，其厚度約為30-80um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板，其特征在于所述的表面罩光層，采用高溫清漆時(shí)其厚度約為2-20um，采用UV光油時(shí)約為4-100um；印花層的厚度約為6-20um，底漆涂層的厚度約為4-30um；化學(xué)處理層的厚度小于1um，鋼板的厚度約為0.2-1.5mm，背面保護(hù)層的厚度約為3-16um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的金屬板，其特征在于所說(shuō)的基材可以是選自如下基材的一種，冷軋板、熱鍍鋅板、電鍍鋅板、鋅鐵合金板、鋁合金板等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板，其特征在于所述的印花層為凹版膠輪轉(zhuǎn)印印花層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板，其特征在于所述的金屬板設(shè)置磷化和/或鉻酸鹽封閉的化學(xué)處理層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板，其特征在于所述所述的底漆層為聚胺酯底漆層、環(huán)氧底漆層、聚脂底漆層或水基丙烯酸底漆層。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬板，其特征在于所述的保護(hù)膜可選自于如下的一種，聚乙烯薄膜(PE)、乙烯基膜(PVC)、氟基樹(shù)脂膜(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酯基覆膜(PET)、丙烯基樹(shù)脂膜(PMMA)。
全文摘要
一種凹版膠輪直接轉(zhuǎn)印花紋的金屬板，包括在鋼板的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有的正面涂料保護(hù)層的表面張力及添加物做特殊改進(jìn)，并采用凹版膠輪轉(zhuǎn)印工藝，使用與鋼板表面涂層匹配的油墨直接在涂層鋼板表面印刷花紋，之后在花紋表面輥涂高溫?zé)峁袒苛匣蛘遀V光固化涂料保護(hù)，本發(fā)明所述的印花鋼板，和現(xiàn)有技術(shù)中的彩色預(yù)涂鋼板比較，使其具有了更好的裝飾效果，提升了產(chǎn)品檔次；與原有的彩色層壓鋼板比較，在實(shí)現(xiàn)了同種花紋圖案的同時(shí)，摒除了PVC材料，對(duì)環(huán)境保護(hù)更有利，而且減少了如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜和聚氯乙烯薄膜化工原材料的使用，降低了產(chǎn)品成本。
文檔編號(hào)B32B15/08GK101077677SQ2006100810
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2006年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月23日
發(fā)明者趙秀娟, 郭長(zhǎng)秋, 付強(qiáng), 李留軍, 齊思潮, 王鵬 申請(qǐng)人:海爾集團(tuán)公司, 青島海爾特種鋼板研制開(kāi)發(fā)有限公司