專利名稱：一種金屬圖案的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬圖案的制作方法。
背景技術：
目前在基材表面制作具有金屬光澤的圖案(LOGO)的方法一般采用在 透明基材背面印刷鏡面銀的方法。但是，該印刷鏡面銀的方法形成的圖案容 易脫落，尤其是對于塑膠基材，使用壽命較短，且不耐高溫。另外，印刷鏡 面銀的成本相對較高，且鏡面銀只能在透明鏡面的背面印刷，應用范圍有限。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術中的形成金屬圖案的制作方法成本 高、只能在透明基材的背面印刷鏡面銀來形成金屬圖案的缺點，提供一種成 本低、能夠在各種基材的表面形成金屬圖案的金屬圖案的制作方法。
本發明提供了一種金屬圖案的制作方法，其中，該方法包括依次在基材 的表面形成保護層、底漆層以及金屬層，所述保護層覆蓋在基材的部分表面， 所述底漆層和金屬層覆蓋所述保護層以及未被所述保護層覆蓋的基材的表 面，且所述保護層與基材的附著力小于所述底漆層與基材的附著力，并小于 所述底漆層與金屬層的附著力；除去保護層以及該保護層上的底漆層和金屬 層，未被保護層覆蓋的基材表面上的底漆層和金屬層形成金屬圖案。
本發明的方法與以往的只能在透明基材的表面進行印刷鏡面銀來形成 金屬圖案的方法不同，可以直接在透明或不透明的各種基材上形成金屬圖 案。通過本發明的方法能夠在基材上形成附著力強的金屬圖案，而且形成的 金屬圖案邊緣光滑，沒有毛刺，觀賞性更好。另外，本發明的方法成本低，本發明的金屬圖案的制作方法包括依次在基材的表面形成保護層、底漆 層以及金屬層，所述保護層覆蓋在基材的部分表面，所述底漆層和金屬層覆 蓋所述保護層以及未被所述保護層覆蓋的基材的表面，且所述保護層與基材 的附著力小于所述底漆層與基材的附著力，并小于所述底漆層與金屬層的附
著力；除去保護層以及該保護層上的底漆層和金屬層，未被保護層覆蓋的基 材表面上的底漆層和金屬層形成金屬圖案。
本發明所述保護層與基材的附著力只要小于所述底漆層與基材的附著 力，并小于所述底漆層與金屬層的附著力，使得能夠粘貼除去所述保護層以 及該保護層上的底漆層和金屬層，而能夠保留未被保護層覆蓋的基材表面上 的底漆層和金屬層即可。由此，可以在基材表面形成金屬圖案。本領域技術 人員根據本發明的教導可以選擇適當的保護層的材料及底漆層的材料來實 現本發明的目的。優選情況下，以百格法測定的附著力表示，所述保護層與 基材的附著力為4-5級，所述底漆層與基材的附著力以及所述底漆層與金屬 層的附著力均為0-3級。
本發明所述的附著力的測試方法為百格測試法。所述底漆層與基材的附 著力以及所述底漆層與金屬層的附著力具體按照如下方法測試
按照本發明的制作金屬圖案的方法在基材表面不形成保護層，而是依次 形成底漆層和金屬層，用百格刀(Erichsen Cross Hatch Cutter Model 295)在 金屬層表面劃格形成柵格，劃痕深入至基材，用軟刷除去樣品表面由上述劃 格形成的粉末，然后將3M600膠帶粘合到金屬層表面，放置5分鐘后，以 60度的角度在0.5-1秒的時間內揭起。然后按照如下描述判斷所述底漆層與 基材的附著力以及所述底漆層與金屬層的附著力的級別。0級沒有柵格脫落。
l級柵格脫落的面積小于5%。
2級柵格脫落的面積大于等于5%，但小于15%。 3級柵格脫落的面積大于等于15%，但小于35%。
4級柵格脫落面積大于等于35%，但小于65%。 5級柵格脫落面積大于等于65%。
按照如下方法測試保護層與基材的附著力按照本發明的制作金屬圖案
的方法在基材表面依次形成保護層、底漆層和金屬層，用百格刀(Erichsen Cross Hatch Cutter Model 295 )在金屬層表面劃格形成柵格，劃痕深入至基材， 用軟刷除去樣品表面由上述劃格形成的粉末，然后將3M600膠帶粘合到金 屬層表面，放置5分鐘后，以60度的角度在0.5-1秒的時間內揭起。然后按 照上述的關于附著力的級別的描述來判斷保護層與基材的附著力級別。
所述保護層的材料可以根據本發明的要求來進行選擇，為了能夠容易地 形成圖案并獲得精美的圖案，優選情況下所述保護層的材料為油墨。所述油 墨可以商購得到。例如，可以使用鑫華達公司產的型號為477-18的油墨。 所述保護層可以通過印刷油墨，然后將油墨烘千即可。所述印刷的方法例如 可以是常規的絲網印刷。所述保護層的厚度可以在較大的范圍內變動，所述 保護層的厚度優選為20-50 nm。在保護層的厚度過大時，保護層與基材存 在的臺階，在后續形成底漆層和金屬層之后，可能會在最終形成的金屬圖案 的邊緣會出現變色，在上述優選情況下，形成的金屬圖案邊緣的顏色不會出 現變色的現象。
另外，所述圖案的形狀可以由所述保護層來控制。
本發明所述底漆層可以根據基材的性質來進行適當的選擇，只要能使得 金屬層牢固地附著在基材上即可。所述底漆層優選由紫外光固化涂料形成。 另外，為了容易除去保護層上的底漆層，所述底漆層的厚度優選為10-30微米。在優選情況下，能提高底漆層與基材的附著力。所述紫外光固化涂料可 以制備得到，也可以商購得到。例如可以是科秀化工涂料(天津)有限公司
的型號為VM8000的紫外光固化涂料。
將紫外光固化涂料負載到塑膠基材的表面上形成底漆層的方法可以是
本領域技術人員公知的方法。本發明優選按照如下步驟形成所述底漆層噴
涂一流平一IR烘烤一UV固化。
所述噴涂是將基材在噴涂車間在1萬級以上的潔凈度下進行噴涂，所述
涂料粘度可以是8〃 75-8〃 85，該粘度通過鹽田2號杯測定得到，所述鹽田 2號杯可以商購得到。噴涂濕度可以是40-70%RH，噴涂溫度可以是15-25 °C。
所述流平是使塑膠基材表面的涂料分布均勻一致即可。
所述IR烘烤是在40-6(TC ，烘烤25-35分鐘即可。
所述UV固化是指使用高壓水銀燈，在380-420納米的燈光波長下，以 10-20厘米的照射距離，以800-1200毫焦/平方厘米的紫外光能量固化1-3分 鐘。
本發明可以通過各種方法來形成所述金屬層，優選通過物理氣相沉積的 方法來形成所述金屬層，所述物理氣相沉積的方法為本領域技術人員所公 知， 一般包括真空蒸鍍法、真空濺射法以及離子鍍法。本發明更優選通過真 空濺射鍍法來形成所述金屬層。所述真空濺射鍍可以通過真空濺射鍍膜機來 實施。所述真空濺射鍍膜機可以商購得到。所述真空濺射鍍法優選包括以惰 性氣體為工作氣體，將作為靶材的金屬材料濺射并沉積在底漆層上，所述真 空濺射的功率為8.5-9.5千瓦，所述靶材與塑膠基材的距離為10-20厘米，真 空濺射的時間為4-10分鐘。
具體地說，優選按照如下條件進行真空濺射鍍將形成有底漆層的基材 置于真空度為1X10義8X1(^帕的真空室內，用氧氣進行射頻清洗，所述射頻的功率為600-900瓦，所述清洗的時間為1-3分鐘；然后在2X10久5X1(T3 帕的真空度下，通入作為工作氣體的惰性氣體，該惰性氣體被離子化后在電 場作用下對作為靶材的金屬材料進行真空濺射，所述真空濺射的功率為 8.5-9.5千瓦，所述靶材與塑膠基材的距離為10-20厘米，真空濺射的時間為 4-10分鐘。所述惰性氣體為零族元素氣體，優選為氬氣。所述惰性氣體的用 量為本領域技術人員所公知，只要能實現真空濺射即可。本發明優選通過所 述真空濺射鍍的方法形成厚度為4'0-100nm的金屬層。在該厚度范圍內，能 夠容易地除去保護層上的金屬層，且由保留在基材上的金屬層形成的圖案的 邊緣光滑，沒有毛刺。所述金屬材料優選為錫、銦、錫銦合金、不銹鋼、鋁 中的一種或幾種。
本發明的基材可以是各種材質，本發明的方法特別適用于塑膠基材。所 述塑膠基材可以商購得到，也可以由塑膠基材的原料通過注塑成型得到。該 塑膠基材的原料包括熱塑性塑料和熱固性塑料，所述熱塑性塑料例如可以是 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚丙烯(PP)、尼龍(PA)、聚四氟乙烯(PTFE)、
聚甲醛(POM)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PST)、聚砜 (PSF)、聚苯醚(PPO)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)和 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一種或幾種；所述熱固性塑料例如可以是 酚醛塑料和/或環氧塑料。另外，所述塑膠基材還可以包括常規用于塑膠基材 的各種添加劑以提高塑膠基材的性能，例如可以加入玻璃纖維來提高塑膠基 材的強度。所述注塑成型機可以商購得到，所述注塑成型的方法為本領域技 術人員所公知。
另外，所述除去保護層以及該保護層上的底漆層和金屬層的方法可以進 行適當選擇，例如可以用有粘性的工具進行粘貼除去，所述有粘性的工具例 如可以是膠布、膠條、膠帶等。
優選情況下，本發明的方法還包括在金屬層上形成透明的面漆層，所述透明的面漆層由紫外光固化涂料形成。所述紫外光固化涂料可以商購得到。
例如可以選用科秀的UV面漆VM7302。所述紫外光固化涂料形成面漆層的
方法可以與上面的用于形成底漆層的紫外光固化涂料的方法相同。 下面通過實施例來進一步說明本發明的方法。
實施例1
本實施例說明本發明的金屬圖案的制作方法。
在塑膠基材(GE Cycoloy-C1200HF-76701)上用絲網印刷機印刷油墨(鑫 華達公司產的型號為477-18)，然后烘干形成厚度為25um的保護層(與基 材的附著力為5級)，該保護層顯示為字母"LOGO",即塑膠基材的表面在 字母部分未被該保護層覆蓋。
將上述形成了保護層的塑膠基材在噴涂車間在1萬級的潔凈度下噴涂紫 外光固化涂料(科秀化工涂料(天津)有限公司生產，型號VM8000)，所 述涂料的粘度為8〃 85 (通過鹽田2號杯測定得到)，噴涂時環境濕度為 60%RH，噴涂溫度為15°C。然后流平20分鐘。將流平后的塑膠基材在50 。C的烘箱中烘烤25分鐘。然后使用高壓水銀燈，在400納米的燈光波長下， 以15厘米的照射距離，以1000毫焦/平方厘米的紫外光能量固化2分鐘，得 到厚度為IO微米的底漆層。
然后將該形成了底漆層的塑膠基材置于真空濺射鍍膜機(友威公司生產 的DS0704DS6筒式磁控濺射鍍膜機)的真空室中進行真空濺射。所述真空 濺射的條件為真空室的真空度為2X10'z帕，用氧氣進行射頻清洗，所述 射頻的功率為700瓦，所述清洗的時間為2分鐘。然后在2X10—s帕的真空 度下，通入工作氣體氬氣，該氬氣被離子化后在電場作用下對作為靶材的錫 進行真空濺射，所述真空濺射的功率為9千瓦，所述靶材與基材的距離為15 厘米，真空濺射的時間為5分鐘。最終形成的錫層的厚度為40nm (按照本發明所述的百格法測定得到所述底漆層與基材的附著力以及所述底漆層與 金屬層的附著力均為0級)。
將膠帶(3M公司的tl079358)粘貼到塑膠基材的錫層上，并撕去，從 而除去保護層以及保護層上的底漆層部分和金屬層部分，保留在塑膠基材上 的金屬層部分顯示為字母"LOGO"。用放大鏡放大5倍觀察該圖案的邊緣， 邊緣光滑，看不到毛刺。
實施例2
本實施例說明本發明的金屬圖案的制作方法。
在塑膠基材(GE Cycoloy-C 1200HF-76701)上用絲網印刷機印刷油墨(鑫 華達公司產的型號為477-18)，然后烘干形成厚度為45um的保護層(與基 材的附著力為5級)，該保護層顯示為字母"LOGO",即塑膠基材的表面在 字母部分未被該保護層覆蓋。
將上述形成了保護層的塑膠基材在噴涂車間在1萬級的潔凈度下進行噴 涂紫外光固化涂料(科秀化工涂料(天津)有限公司生產的型號VM8000)， 所述涂料的粘度為8〃 75 (通過鹽田2號杯測定得到)，噴涂時環境濕度為 40%RH，噴涂溫度為25°C。然后流平10分鐘。將流平后的塑膠基材在40 。C的烘箱中烘烤35分鐘。然后使用高壓水銀燈，在400納米的燈光波長下， 以10厘米的照射距離，以1200毫焦/平方厘米的紫外光能量固化1.5分鐘， 得到厚度為20微米的底漆層。
然后將該形成了底漆層的塑膠基材置于真空濺射鍍膜機(友威公司生產 的DS0704DS6筒式磁控濺射鍍膜機)的真空室中進行真空濺射。所述真空 濺射的條件為真空室的真空度為6X10々帕，用氧氣進行射頻清洗，所述 射頻的功率為900瓦，所述清洗的時間為2分鐘。然后在3X1(^帕的真空 度下，通入工作氣體氬氣，該氬氣被離子化后在電場作用下對作為靶材的硅進行真空濺射，所述真空濺射的功率為8.5千瓦，所述靶材與基材的距離為
IO厘米，真空濺射的時間為IO分鐘。最終形成的錫層的厚度為100 nm (按 照本發明所述的百格法測定得到所述底漆層與基材的附著力以及所述底漆 層與金屬層的附著力均為O級)。
將上述形成了錫層的塑膠基材在噴涂車間在1萬級的潔凈度下進行噴涂 紫外光固化涂料(科秀公司的VM7302)，所述涂料的粘度為8" 75 (通過鹽 田2號杯測定得到)，噴涂時環境濕度為40%RH，噴涂溫度為25'C。然后在 五抓轉速為5轉/分鐘下，流平10分鐘。將流平后的塑膠基材在4(TC的烘箱 中烘烤35分鐘。然后使用高壓水銀燈，在400納米的燈光波長下，以10厘 米的照射距離，以1200毫焦/平方厘米的紫外光能量固化1.5分鐘，得到厚 度為20微米的透明的面漆層。
將膠帶(3M公司的tl079358)粘貼到塑膠基材的面漆層上，并撕去， 從而除去保護層以及保護層上的底漆層部分、金屬層部分以及面漆層部分， 保留在塑膠基材上的金屬層部分顯示為字母"LOGO"。用放大鏡放大5倍觀
察該圖案的邊緣，邊緣光滑，看不到毛刺。
權利要求
1、一種金屬圖案的制作方法，其特征在于，該方法包括依次在基材的表面形成保護層、底漆層以及金屬層，所述保護層覆蓋在基材的部分表面，所述底漆層和金屬層覆蓋所述保護層以及未被所述保護層覆蓋的基材的表面，且所述保護層與基材的附著力小于所述底漆層與基材的附著力，并小于所述底漆層與金屬層的附著力；除去保護層以及該保護層上的底漆層和金屬層，未被保護層覆蓋的基材表面上的底漆層和金屬層形成金屬圖案。
2、 根據權利要求1所述的方法，其中，以百格法測定的附著力表示， 所述保護層與基材的附著力為4-5級，所述底漆層與基材的附著力以及所述 底漆層與金屬層的附著力均為0-3級。
3、 根據權利要求2所述的方法，其中，所述保護層的材料為油墨，所 述保護層通過印刷油墨形成。
4、 根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述保護層的厚 度為20-50 um。
5、 根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述底漆層由紫外光固化 涂料形成，所述底漆層的厚度為10-30微米。
6、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述金屬層的厚度為40-100nm。
7、 根據權利要求1或6所述的方法，其中，形成所述金屬層的方法為 真空濺射鍍法，所述真空濺射鍍法包括以惰性氣體為工作氣體，將作為靶材 的金屬材料濺射并沉積在底漆層上，所述真空濺射的功率為8.5-9.5千瓦， 所述靶材與塑膠基材的距離為10-20厘米，真空濺射的時間為4-10分鐘。
8、 根據權利要求7所述的方法，其中，所述金屬材料為錫、銦、錫銦 合金、不銹鋼、鋁中的一種或幾種。
9、 根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述基材為塑膠基材。
10、 根據權利要求1所述的方法，其中，該方法還包括在金屬層上形成 透明的面漆層，所述透明的面漆層由紫外光固化涂料形成。
11、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述除去保護層以及該保護層 上的底漆層和金屬層的方法為用膠帶進行粘貼除去。
全文摘要
本發明涉及一種金屬圖案的制作方法，其中，該方法包括依次在基材的表面形成保護層、底漆層以及金屬層，所述保護層覆蓋在基材的部分表面，所述底漆層和金屬層覆蓋所述保護層以及未被所述保護層覆蓋的基材的表面，且所述保護層與基材的附著力小于所述底漆層與基材的附著力，并小于所述底漆層與金屬層的附著力；除去保護層以及該保護層上的底漆層和金屬層，未被保護層覆蓋的基材表面上的底漆層和金屬層形成金屬圖案。本發明的方法可以直接在透明或不透明的各種基材上形成金屬圖案，在基材上形成金屬圖案的附著力強，而且形成的金屬圖案邊緣光滑，沒有毛刺，觀賞性好。
文檔編號B44C1/00GK101659173SQ200810146428
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月28日 優先權日2008年8月28日
發明者焱 方, 王懷正 申請人:比亞迪股份有限公司