CN110846619A - 一种塑料汽车标牌表面着色工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种塑料汽车标牌表面着色工艺，涉及汽车饰件技术领域，其技术方案要点是一种塑料汽车标牌表面着色工艺，包括如下步骤：S1、选择注塑成型的透明或半透明汽车标牌基材，并且在基材背面一体成型有图案凹槽；S2、将基材预热后，对预热后的基材的背面进行丝网印刷，使基材背面无图案凹槽的区域涂覆有底色，然后对基材进行烘烤处理，得到底色层；S3、对涂覆有底色的基材背面全区域进行真空镀膜处理，得到金属层；S4、对经S3处理后的基材进行喷涂保护处理即可。本发明通过丝网印刷与真空镀膜加工结合的工艺，使基材正面的指定区域可以呈现出金属质感，简化了工艺流程，提高了生产效率。

Description

一种塑料汽车标牌表面着色工艺
技术领域
本发明涉及汽车饰件技术领域，更具体的说，它涉及一种塑料汽车标牌表面着色工艺。
背景技术
随着经济与科技的发展，塑料制品的应用越来越广泛，在汽车内饰与外饰上塑料材料则占据了很大的比重；为了提高这些塑料制品的美观性以及装饰效果，通常要对塑料制品进行印刷或者镀膜处理。
现有技术中，申请号为200810153564.3的专利申请文件，公开了一种真空镀膜镀层基片局部蚀刻工艺，包括按如下工艺步骤：(1)将整张基片(金属板/塑料板/透明、半透明、有色胶片)表面进行真空镀膜；(2)在已镀膜基片表面采用丝网印刷的方法，印刷出产品图案；(3)对已镀膜、且膜层表面已印刷出产品图案的基片压贴保护膜；(4)在已压贴保护膜的基片表面，沿产品图案即需要蚀刻镀层区域边界分切保护膜；(5)手工揭去需要蚀刻镀层区域的保护膜；(6)进行蚀刻；(7)揭去所有保护膜，水洗烘干。
现有的汽车标牌一般有不同的颜色以及图案的，在对这类带有图案的汽车标牌进行加工时，需要根据具体产品的外观或功能在其指定区域进行镀膜；现有技术中，申请公布号为CN107719264A的专利申请文件，公开了一种汽车标牌的制造方法，包括如下步骤：注塑：通过注塑形成各种造型的标牌基材；基材前处理：将所得基材进行除尘、除静电处理；真空镀：通过真空镀的方法在基材表面形成两层真空镀层，铟合金镀层和氧化物保护镀层，总厚度小于1um，铟合金镀层厚度控制在10～60nm；退镀：将真空镀层按照不同汽车标牌的需求涂覆阻镀漆再进行退镀处理；色漆层；保护漆层；与基座粘合；检验包装。
目前对塑料板材的表面镀膜的方法一般有以下两种类型：一是先将背面一体成型有图案的塑料基材全区域镀膜，然后去除部分金属以形成图案镀层；二是只对塑料基材有图案的区域进行镀膜，在基材进行丝网印刷；但是这两种镀膜方法仅限于图案比较简单的情况，当图案比较复杂时，上述两种方法不仅费时费力，而且电镀后产品的瑕疵较多，图案边界处不显著，影响产品的美观度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种塑料汽车标牌表面着色工艺，其通过丝网印刷与真空镀膜加工结合的工艺，使基材正面的指定区域可以呈现出金属质感，简化了工艺流程，提高了生产效率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种塑料汽车标牌表面着色工艺，包括如下步骤：
S1、选择注塑成型的透明或半透明汽车标牌基材，并且在基材背面一体成型有图案凹槽；
S2、将基材预热后，对预热后的基材的背面进行丝网印刷，使基材背面无图案凹槽的区域涂覆有底色，然后对基材进行烘烤处理，得到底色层；
S3、对涂覆有底色的基材背面全区域进行真空镀膜处理，得到金属层；
S4、对经S3处理后的基材进行喷涂保护处理即可。
通过采用上述技术方案，将塑料板材的背面经过印刷后，油墨可以附着在没有图案凹槽的区域，再进行真空镀膜时，一部分金属离子填充至图案凹槽处，另一部分金属离子则覆盖在没有图案凹槽处，使基材的背面全区域均能形成金属层，由于没有图案凹槽的区域在经过丝网印刷已经涂覆有油墨，从基材的正面观察时，没有图案凹槽的区域的油墨可以将金属层遮挡，此时该区域只能看到油墨的颜色，而有图案凹槽的区域的金属层则可以透过透明或半透明的基材，使基材的正面呈现出金属质感；通过上述操作，大大简化了工艺流程，提高了生产效率，降低了生产成本。
进一步地，S2中基材的预热温度为40-50℃，预热时间为20-30min；S2中的烘烤温度为50-60℃，烘烤时间为2-4h。
通过采用上述技术方案，将基材进行预热处理，有利于进行丝网印刷，提高油墨与基材的结合力。
进一步地，S2中底色层的厚度为10-50μm。
通过采用上述技术方案，通过丝网印刷，只能使无图案凹槽的区域形成底色层，在对基材背面整个区域真空镀膜后，有一定后的底色层可以将金属层遮挡，从基材的正面观察，只在有图案凹槽处可以呈现金属感，从而简化工艺。
进一步地，S3中真空镀膜处理具体操作如下：将S2处理后的基材置于真空镀膜机中，靶材为铝，靶材与基材之间的距离为100-200mm；抽真空至5.0×10-3pa，通入氩气，将真空度控制在0.4-0.6Pa；采用磁控溅射镀膜，在基材的背面全区域镀上金属层。
进一步地，S3中的镀膜电流为70-80A，镀膜时间为1-3min，炉内温度为60-70℃。
进一步地，S4中的喷涂保护是指：对经S3处理后的基材的表面喷涂色漆，在60-65℃的温度下，烘烤3-5min，经总吸收能量值为800-1000毫焦/平方厘米的紫外线照射后，得到厚度为20-40μm的底漆层；然后向底漆层喷涂清漆，在60-70℃的温度下，烘烤30-40min，得到厚度为10-20μm的清漆层。
通过采用上述技术方案，基材经过真空镀膜得到金属层后，经过喷涂保护，可以提高金属层与基材的附着力，防止金属层脱落，提高产品寿命。
进一步地，所述色漆采用如下重量份的原料制成：聚氨基丙烯酸酯40-50份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20-25份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯25-30份、醋酸异丁酯3-5份、丙酮3-5份、甲基丙烯酸异冰片酯3-5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份以及1-羟基-环己基-苯基甲酮1-2份。
通过采用上述技术方案，采用本发明中的色漆形成的对基材上的金属层具有保护的作用，可以提高金属层其与基材的附着力；并且本发明中的色漆还具有流平性高、丰满度高以及抗刮性的优点，可以大幅度提高产品寿命。
进一步地，所述色漆采用如下方法制备：以重量份数计，聚氨基丙烯酸酯40-50份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20-25份，搅拌分散10-15min；然后加入二缩三丙二醇二丙烯酸酯25-30份、醋酸异丁酯3-5份、丙酮3-5份、甲基丙烯酸异冰片酯3-5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份，高速搅拌5-10min，加入1-羟基-环己基-苯基甲酮1-2份后，高速搅拌30-40min，得到色漆。
综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：
将塑料板材的背面经过印刷后，油墨可以附着在没有图案凹槽的区域，再进行真空镀膜时，一部分金属离子填充至图案凹槽处，另一部分金属离子则覆盖在没有图案凹槽处，使基材的背面全区域均能形成金属层，由于没有图案凹槽的区域在经过丝网印刷已经涂覆有油墨，从基材的正面观察时，没有图案凹槽的区域的油墨可以将金属层遮挡，此时该区域只能看到油墨的颜色，而有图案凹槽的区域的金属层则可以透过透明或半透明的基材，使基材的正面呈现出金属质感；通过上述操作，大大简化了工艺流程，提高了生产效率。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
一、色漆的制备例：
以下制备例中的聚氨酯丙烯酸酯选自东莞市澳斯高分子材料有限公司提供的型号为3320的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。
制备例1：聚氨基丙烯酸酯40kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20kg，以300/r/min的速度搅拌分散10min；然后加入二缩三丙二醇二丙烯酸酯25kg、醋酸异丁酯3kg、丙酮3kg、甲基丙烯酸异冰片酯3kg、甲基丙烯酸异辛酯3kg、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1kg，以2000r/min的速度搅拌5min，加入1-羟基-环己基-苯基甲酮1kg后，以2000r/min的搅拌30min，得到色漆。
制备例2：聚氨基丙烯酸酯45kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯22.5kg，以300/r/min的速度搅拌分散12min；然后加入二缩三丙二醇二丙烯酸酯27.5kg、醋酸异丁酯4kg、丙酮4kg、甲基丙烯酸异冰片酯4kg、甲基丙烯酸异辛酯4kg、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5kg，以2000r/min的速度搅拌8min，加入1-羟基-环己基-苯基甲酮1.5kg后，以2000r/min的搅拌35min，得到色漆。
制备例3：聚氨基丙烯酸酯50kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯25kg，以300/r/min的速度搅拌分散15min；然后加入二缩三丙二醇二丙烯酸酯30kg、醋酸异丁酯5kg、丙酮5kg、甲基丙烯酸异冰片酯5kg、甲基丙烯酸异辛酯5kg、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2kg，以2000r/min的速度搅拌10min，加入1-羟基-环己基-苯基甲酮2kg后，以2000r/min的搅拌40min，得到色漆。
制备例4：本制备例与制备例1的不同之处在于，原料中不包含甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异辛酯以及γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
制备例5：本制备例与制备例1的不同之处在于，原料中不包含甲基丙烯酸异冰片酯以及甲基丙烯酸异辛酯。
二、实施例以下实施例的丝网印刷的油墨选自东莞市荣彩油墨涂料科技有限公司提供的型号为HC的黑色油墨；清漆选自美国PPG公司提供的型号为PPG660的清漆。
实施例1：一种塑料汽车标牌表面着色工艺：包括如下步骤：
S1、选择注塑成型的透明或半透明的亚克力板作为汽车标牌基材，并且在基材背面一体成型有图案凹槽；将基材在110℃的温度下，烘烤2h以去应力，然后将基材进行除尘、除静电处理后备用；
S2、将基材在40℃的温度下，预热20min，对预热后的基材的背面进行丝网印刷，使基材背面无图案凹槽的区域涂覆有底色，然后使基材在50℃的温度下，烘烤2h，得到厚度为10μm的底色层；
S3、将S2处理后的基材置于真空镀膜机中，靶材为铝，靶材与基材之间的距离为100mm；抽真空至5.0×10-3pa，通入氩气，将真空度控制在0.4Pa；采用磁控溅射镀膜，镀膜电流为70A，镀膜时间为1min，炉内温度为60℃，在基材的背面全区域镀上金属层；
S4、对经S3处理后的基材的表面喷涂色漆(选自色漆的制备例1)，在60℃的温度下，烘烤3min，经总吸收能量值为800毫焦/平方厘米的紫外线照射后，得到厚度为20μm的底漆层；然后向底漆层喷涂清漆，在60℃的温度下，烘烤30min，得到厚度为10μm的清漆层，经过抛光后，检验合格即可。
实施例2：一种塑料汽车标牌表面着色工艺：包括如下步骤：
S1、选择注塑成型的透明或半透明的亚克力板作为汽车标牌基材，并且在基材背面一体成型有图案凹槽；将基材在110℃的温度下，烘烤2h以去应力，然后将基材进行除尘、除静电处理后备用；
S2、将基材在45℃的温度下，预热25min，对预热后的基材的背面进行丝网印刷，使基材背面无图案凹槽的区域涂覆有底色，然后使基材在55℃的温度下，烘烤3h，得到厚度为30μm的底色层；
S3、将S2处理后的基材置于真空镀膜机中，靶材为铝，靶材与基材之间的距离为150mm；抽真空至5.0×10-3pa，通入氩气，将真空度控制在0.5Pa；采用磁控溅射镀膜，镀膜电流为75A，镀膜时间为2min，炉内温度为65℃，在基材的背面全区域镀上金属层；
S4、对经S3处理后的基材的表面喷涂色漆(选自色漆的制备例2)，在63℃的温度下，烘烤4min，经总吸收能量值为900毫焦/平方厘米的紫外线照射后，得到厚度为30μm的底漆层；然后向底漆层喷涂清漆，在65℃的温度下，烘烤35min，得到厚度为15μm的清漆层，经过抛光后，检验合格即可。
实施例3：一种塑料汽车标牌表面着色工艺：包括如下步骤：
S1、选择注塑成型的透明或半透明的亚克力板作为汽车标牌基材，并且在基材背面一体成型有图案凹槽；将基材在110℃的温度下，烘烤2h以去应力，然后将基材进行除尘、除静电处理后备用；
S2、将基材在50℃的温度下，预热30min，对预热后的基材的背面进行丝网印刷，使基材背面无图案凹槽的区域涂覆有底色，然后使基材在60℃的温度下，烘烤4h，得到厚度为50μm的底色层；
S3、将S2处理后的基材置于真空镀膜机中，靶材为铝，靶材与基材之间的距离为200mm；抽真空至5.0×10-3pa，通入氩气，将真空度控制在0.6Pa；采用磁控溅射镀膜，镀膜电流为80A，镀膜时间为3min，炉内温度为70℃，在基材的背面全区域镀上金属层；
S4、对经S3处理后的基材的表面喷涂色漆(选自色漆的制备例3)，在65℃的温度下，烘烤5min，经总吸收能量值为1000毫焦/平方厘米的紫外线照射后，得到厚度为40μm的底漆层；然后向底漆层喷涂清漆，在70℃的温度下，烘烤40min，得到厚度为20μm的清漆层，经过抛光后，检验合格即可。
二、对比例
对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于，色漆选自制备例4制备而得，该原料中不包含甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异辛酯以及γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于，色漆选自制备例5制备而得，该原料中不包含甲基丙烯酸异冰片酯以及甲基丙烯酸异辛酯。
三、性能测试
按照实施例1-3以及对比例1-2的工艺制得的塑料板材作为样品，采用如下方法，对样品的性能进行测试，将测试结果示于表1。
附着力：根据ASTMD3359测试方法，采用百格测试法，先用百格到在样品的表面分别画出100个1mm×1mm的小方格，划痕深度至基材暴露出来为止，然后用24mm的3M600胶带贴在样品表面，2min后以垂直于样品表面方向的力迅速将胶带拉起，以样品表面镀层的受损脱脱落情况评估其附着力。分别对基材无图案凹槽和有图案凹槽的区域进行测试，在同一位置进行两次测试，按照以下标准确定附着力等级。
5B：划线边缘光滑，在划线的边缘以及交叉点处均无镀层脱落；
4B：在划线的边缘以及交叉处点处有小片的镀层脱落，且脱落总面积在5-15％之间；
3B：在划线的边缘以及交叉处点处有成片的镀层脱落，且脱落总面积在5-35％之间；
2B：在划线的边缘以及交叉处点处有成片的镀层脱落，且脱落总面积在35-65％之间；
1B：在划线的边缘以及交叉处点处有成片的镀层脱落，且脱落总面积大于65％。
表1
Figure BDA0002251643280000061
由表1数据可以看出，采用本发明的方法对塑料板材的表面进行处理，金属层与塑料基材之间具有优异的结合力。
对比例1的色漆选自制备例4制备而得，该原料中不包含甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异辛酯以及γ-氨丙基三乙氧基硅烷；对比例2中是色漆选自制备例5制备而得，相较于实施例1，对比例1中金属层与塑料基材以及对比例2中金属层与塑料基材的结合力稍差，说明甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异辛酯以及γ-氨丙基三乙氧基硅烷的加入可以提高金属层与塑料基材的结合力。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种塑料汽车标牌表面着色工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、选择注塑成型的透明或半透明汽车标牌基材，并且在基材背面一体成型有图案凹槽；
S2、将基材预热后，对预热后的基材的背面进行丝网印刷，使基材背面无图案凹槽的区域涂覆有底色，然后对基材进行烘烤处理，得到底色层；
S3、对涂覆有底色的基材背面全区域进行真空镀膜处理，得到金属层；
S4、对经S3处理后的基材进行喷涂保护处理即可。
2.根据权利要求1所述的一种塑料汽车标牌表面着色工艺，其特征在于：S2中基材的预热温度为40-50℃，预热时间为20-30min；S2中的烘烤温度为50-60℃，烘烤时间为2-4h。
3.根据权利要求1所述的一种塑料汽车标牌表面着色工艺，其特征在于：S2中底色层的厚度为10-50μm。
4.根据权利要求1所述的一种塑料汽车标牌表面着色工艺，其特征在于：S3中真空镀膜处理具体操作如下：将S2处理后的基材置于真空镀膜机中，靶材为铝，靶材与基材之间的距离为100-200mm；抽真空至5.0×10-3pa，通入氩气，将真空度控制在0.4-0.6Pa；采用磁控溅射镀膜，在基材的背面全区域镀上金属层。
5.根据权利要求4所述的一种塑料汽车标牌表面着色工艺，其特征在于：S3中的镀膜电流为70-80A，镀膜时间为1-3min，炉内温度为60-70℃。
6.根据权利要求1所述的一种塑料汽车标牌表面着色工艺，其特征在于：S4中的喷涂保护是指：对经S3处理后的基材的表面喷涂色漆，在60-65℃的温度下，烘烤3-5min，经总吸收能量值为800-1000毫焦/平方厘米的紫外线照射后，得到厚度为20-40μm的底漆层；然后向底漆层喷涂清漆，在60-70℃的温度下，烘烤30-40min，得到厚度为10-20μm的清漆层。
7.根据权利要求6所述的一种塑料汽车标牌表面着色工艺，其特征在于：所述色漆采用如下重量份的原料制成：聚氨基丙烯酸酯40-50份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20-25份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯25-30份、醋酸异丁酯3-5份、丙酮3-5份、甲基丙烯酸异冰片酯3-5份、甲基丙烯酸异辛酯3-5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份以及1-羟基-环己基-苯基甲酮1-2份。
8.根据权利要求7所述的一种塑料汽车标牌表面着色工艺，其特征在于：所述色漆采用如下方法制备：以重量份数计，聚氨基丙烯酸酯40-50份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20-25份，搅拌分散10-15min；然后加入二缩三丙二醇二丙烯酸酯25-30份、醋酸异丁酯3-5份、丙酮3-5份、甲基丙烯酸异冰片酯3-5份、甲基丙烯酸异辛酯3-5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份，高速速度搅拌5-10min，加入1-羟基-环己基-苯基甲酮1-2份后，高速搅拌30-40min，得到色漆。
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