具有石材纹理涂层的建筑装饰材料及其制造方法与流程

本发明涉及一种具有石材纹理涂层的建筑装饰材料及其制造方法，具体涉及一种如下的建筑装饰材料及其制造方法。该建筑装饰材料以环保方式形成有具有与实际石材同等的质感及纹理的涂层。

背景技术：

酒店、共管公寓(condo)、公寓(apartment)、别墅、写字楼、公共建筑、住宅等建筑的装饰材料经常在周边环境中暴露，因此要求具有优异的耐候性及耐腐蚀性，大理石及花岗石等石材不仅具有优异的耐候性及耐腐蚀性，而且外观优异，被广泛用作建筑装饰材料。

用作建筑装饰材料的石材一般被初步加工成板状后运送至施工现场，并在施工现场中被切割及加工成多种形状来附着施工到建筑壁面。石材虽然具有优异的耐候性及耐腐蚀性，但不耐受冲击破损，因此通常将其切割成约30mm以上厚度来施工。即，用作建筑装饰材料的石材必须具有规定水平以上的厚度，难免导致装饰材料的高重量。因此，在处理或施工高重量装饰材料时，存在着消耗过多的施工费用及时间的问题。

此外，随着最近发生的国内外大规模地震，在建筑设计及施工中要求严格的抗震特性，而高重量石材不仅导致建筑重量增加，在确保建筑装饰材料抗震特性方面并不可取。

因此，亟需开发一种具有优异的外观性、耐候性及耐腐蚀性的同时具有轻量性，可作为建筑装饰材料替代石材的材料。

现有技术文献

专利文献1：韩国公开专利公报第10-1998-049986号(1998年9月15日公开)

技术实现要素：

技术问题

根据本发明的一方面，可提供一种具有石材纹理涂层的建筑装饰材料及其制造方法。

本发明的课题并不局限于上述内容。本领域技术人员根据本说明书的整体内容不难理解本发明的其他课题。

技术方案

本发明一方面的具有石材纹理涂层的建筑装饰材料可包括：钢板；及形成于所述钢板的至少一面的涂层，其中所述涂层包括：形成于所述钢板的表面上的化学转化处理皮膜；包括丙烯酸树脂及无机填料且设置在所述化学转化处理皮膜上的底涂层；及包括丙烯酸树脂及颜料且设置在所述底涂层上的上涂层。

所述化学转化处理皮膜可为选自锆皮膜、铬酸盐皮膜、三价铬酸盐皮膜、有机类皮膜、有机-无机类皮膜及无机类皮膜中的一种。

所述化学转化处理皮膜的厚度可为1μm以下且不包括0μm。

所述底涂层的厚度可为20～100μm。

所述无机填料可为选自caco3及tio2中的一种以上。

所述上涂层的厚度可为10～50μm。

所述涂层可进一步包括设置在所述上涂层和所述底涂层之间的中间涂层，所述中间涂层可包括丙烯酸树脂及碳酸钙。

所述中间涂层的厚度可为200～350μm。

所述钢板可为包括镀层的镀覆钢板，所述镀层可为选自：以重量％计包括mg：5～30％、si：5～15％、余量的al及不可避免的杂质的al类镀层；以重量％计包括mg：5～30％、余量的zn及不可避免的杂质的zn类镀层；以重量％计包括al：1～25％、mg：1～25％、余量的zn及不可避免的杂质的zn类镀层中的一种。

本发明一方面的具有石材纹理涂层的建筑装饰材料的制造方法可包括：准备钢板的步骤；及在所述钢板的至少一侧表面形成涂层的步骤，其中所述形成涂层的步骤可包括以下步骤：通过化学转化处理在所述钢板的表面形成化学转化处理皮膜；在形成有所述化学转化处理皮膜的钢板涂覆包括丙烯酸粘合剂、无机填料及水的水溶性底涂液来形成底涂层；及在形成有所述底涂层的钢板涂覆包括丙烯酸粘合剂、水及有色颜料的水溶性上涂液来形成上涂层。

相对于所述水溶性底涂液的重量，所述水溶性底涂液可以以重量％计包括丙烯酸粘合剂：30～40％、无机填料：30～35％、水：10～20％及其他添加剂，所述水溶性底涂液的黏度可为7,500～9,000cps。

在所述形成底涂层的步骤中，可通过以10～50mg/秒的喷射速度喷洒所述水溶性底涂液来形成所述底涂层。

相对于所述水溶性上涂液的重量，所述水溶性上涂液可以以重量％计包括丙烯酸粘合剂：15～25％、水：65～75％、有色颜料：6～18％及其他添加剂，所述水溶性上涂液的黏度可为300～500cps。

在所述形成上涂层的步骤中，可通过以2～5mg/秒的喷射速度喷洒所述水溶性上涂液来形成所述上涂层。

所述化学转化处理皮膜的厚度可为1μm以下且不包括0μm，所述底涂层的厚度可为20～100μm，所述上涂层的厚度可为10～50μm。

所述形成涂层的步骤可进一步包括在形成有所述底涂层的钢板涂覆包括丙烯酸粘合剂、碳酸钙、水、tio2及其他添加剂的水溶性中间涂液来形成中间涂层的步骤，所述上涂层可通过在形成有所述中间涂层的钢板涂覆所述水溶性上涂液来形成。

相对于所述水溶性中间涂液的重量，所述水溶性中间涂液可以以重量％计包括丙烯酸粘合剂：10～20％、碳酸钙：60～70％、水：10～20％、tio2：1～5％及其他添加剂，所述水溶性中间涂液的黏度可为60,000～70,000cps。

在所述形成中间涂层的步骤中，可通过以100～500mg/秒的喷射速度喷洒所述水溶性中间涂液来形成所述中间涂层。

所述中间涂层的厚度可为200～350μm。

所述准备钢板的步骤可包括在所述钢板的表面形成镀层的步骤，所述镀层可为选自al类镀层及zn类镀层中的一种。

上述课题的解决方案并未列举本发明的所有特征，参照下列具体实施例，能更加详细了解本发明的多种特征及其优点和效果。

发明效果

根据本发明的一方面，可提供一种建筑装饰材料及其制造方法，该建筑装饰材料以环保方式形成有具备与实际石材同等的质感及纹理的涂层。

根据本发明的一方面，可提供一种外观性、耐候性、耐腐蚀性、经济性及轻量性优异的建筑装饰材料及其制造方法。

本发明的效果并不局限于以上列举的内容，本发明的效果可以解释为包括本发明所属技术领域的技术人员可从以下内容推导的内容的概念。

附图说明

图1为示意地图示本发明一方面的具有石材纹理涂层的建筑装饰材料的剖面的图。

图2及图3为拍摄本发明一方面的建筑装饰材料的表面侧的照片。

具体实施方式

本发明涉及一种具有石材纹理涂层的建筑装饰材料及其制造方法，下面将说明本发明的优选实施例。本发明的实施例可变形为多种形式，本发明的范围不应解释为局限于下列实施例。本实施例为了使本发明所属技术领域的技术人员更加详细了解本发明而提供。

下面，对本发明的制造方法进行更加具体的说明。

本发明一方面的具有石材纹理涂层的建筑装饰材料的制造方法可包括：准备钢板的步骤；及在所述钢板的至少一侧表面形成涂层的步骤，其中，所述形成涂层的步骤可包括以下步骤：通过化学转化处理在所述钢板的表面形成化学转化处理皮膜；在形成有所述化学转化处理皮膜的钢板涂覆包括丙烯酸粘合剂、无机填料及水的水溶性底涂液来形成底涂层；及在形成有所述底涂层的钢板涂覆包括丙烯酸粘合剂、水及有色颜料的水溶性上涂液来形成上涂层。此外，所述形成涂层的步骤可进一步包括：在形成有所述底涂层的钢板涂覆包括丙烯酸粘合剂、碳酸钙、水、tio2及其他添加剂的水溶性中间涂液来形成中间涂层的步骤，所述上涂层可通过在形成有所述中间涂层的钢板涂覆所述水溶性上涂液来形成。

准备钢板的步骤

本发明的钢板表示由具有适于作为建筑装饰材料的物理性质的钢组成来形成的钢板，可为0.4～2.0mm厚度的碳钢。

此外，本发明的钢板可为包括镀层的镀覆钢板，可由具有适于作为镀层组成建筑装饰材料的物理性质的镀覆组成来形成。例如，本发明的镀层可为选自：以重量％计包括mg：5～30％、si：5～15％、余量的al及不可避免的杂质的al类镀层；以重量％计包括mg：5～30％、余量的zn及不可避免的杂质的zn类镀层；以重量％计包括al：1～25％、mg：1～25％、余量的zn及不可避免的杂质的zn类镀层中的一种镀层。本发明的建筑装饰材料可使用包括镀层的镀覆钢板来制造，由此能够有效地确保建筑装饰材料的耐腐蚀性及耐候性。

形成涂层的步骤

在前述钢板的表面可形成具有与石材相似的质感及纹理的涂层。本发明不仅包括在钢板的两侧表面形成涂层的情况，还包括在钢板的一侧表面形成涂层的情况。若仅在钢板的一侧表面形成涂层，则在经济性及施工性方面更加可取。

形成涂层的步骤可包括形成化学转化处理皮膜的步骤、形成底涂层的步骤、形成中间涂层的步骤及形成上涂层的步骤，下面对形成各个涂层的步骤进行更为详细的说明。

形成化学转化处理皮膜的步骤

为了增加与底涂层的附着力，可在钢板表面上形成化学转化处理皮膜。本发明的化学转化处理皮膜可通过常规的化学转化处理皮膜形成方法形成，可通过反应性处理法或涂覆式处理法等皮膜形成方法来形成化学转化处理皮膜。通过反应性处理法形成的化学转化处理皮膜的非限制性示例具有锆皮膜、铬酸盐皮膜、三价铬酸盐皮膜等，通过涂覆式处理法形成的化学转化处理皮膜的非限制性示例具有有机类皮膜、有机-无机类皮膜及无机类皮膜，但本发明的化学转化处理皮膜并不一定局限于这些方法来形成。

化学转化处理皮膜可形成为具有1μm以下(0μm除外)的厚度。这是因为，当化学转化处理皮膜的厚度超过1μm时，在经济性及生产率方面并不可取。

形成底涂层的步骤

为了遮蔽钢板或镀层的表面缺陷，并且增加钢板和中间涂层或上涂层之间的附着力，可在形成有化学转化处理皮膜的钢板的表面涂覆水溶性底涂液来形成底涂层。

相对于底涂液的总重量，水溶性底涂液可以以重量％计包括丙烯酸粘合剂：30～40％、无机填料：30～35％、水：10～20％及其他添加剂。丙烯酸粘合剂可为了增加钢板和中间涂层之间的附着力而添加，无机填料可为了获得石材的压花(纹理)质感并为了构成牢固的涂层而添加。无机填料可包括选自caco3及tio2中的一种以上。为了通过调节底涂液的黏度来确保涂覆性，可以添加水。作为其他添加剂可进一步添加增粘剂等。

水溶性底涂液的黏度可调节为7,500～9,000cps水平。这是因为，当水溶性底涂液的黏度低于7,500cps时，底涂层的形成消耗过多的时间，而且可能会从钢板表面流下底涂层的问题，当水溶性底涂液的黏度超过9,000cps时，因过大的黏度，可能难以进行顺利喷洒，且可能发生涂层凝聚现象。此外，考虑到水溶性底涂液的黏度，水溶性底涂液可以以10～50mg/秒的喷射速度喷射。

此外，水溶性底涂液可被涂覆为使得底涂层具有20～100μm的厚度。这是因为，当底涂层的厚度小于20μm时，不仅不足以遮蔽钢板或镀层表面缺陷，而且不能在钢板和中间涂层或上涂层之间提供充分的附着力，可能会导致整体涂层物理性质变差。此外，当底涂层过厚时，可能会因底涂层的内应力，反而降低附着性，因此底涂层的厚度上限可限制为100μm。

在涂覆水溶性底涂液后，可进一步执行干燥底涂层的步骤，随着水溶性底涂液中所含的水分蒸发，丙烯酸树脂及无机填料可作为底涂层的主要成分残留。

形成中间涂层的步骤

为了实现石材表面的压花(纹理)质感，可在形成有底涂层的钢板表面涂覆水溶性中间涂液来形成中间涂层。本发明不仅包括在形成底涂层后涂覆中间涂层并形成上涂层的情况，还可以包括在形成底涂层后直接形成上涂层的情况。即，可以仅在需要实现石材表面压花(纹理)质感的情况下选择性地形成中间涂层。

相对于水溶性中间涂液的总重量，水溶性中间涂液可以以重量％计包括丙烯酸粘合剂：10～20％、碳酸钙：60～70％、水：10～20％、tio2：1～5％及其他添加剂。丙烯酸粘合剂可为了确保中间涂层的附着力而添加，碳酸钙可为了获得希望的石材压花(纹理)质感并实现牢固的涂层而添加。此外，为了通过调节中间涂液的黏度来确保涂覆性，可以添加水。作为其他添加剂可进一步添加增粘剂等。

水溶性中间涂液的黏度可调节为60,000～70,000cps水平。这是因为，当水溶性中间涂液的黏度低于60,000cps时，难以实现希望的石材压花(纹理)质感，当水溶性中间涂液的黏度超过70,000cps时，因过大的黏度，可能难以进行顺利喷洒。此外，为了实现石材压花(纹理)质感，水溶性中间涂液可以以100～500mg/秒的喷射速度喷射。这是因为，当水溶性中间涂液的喷射速度低于100mg/秒时，中间涂层被形成为具有光滑的表面，不能实现希望的石材压花(纹理)质感，当水溶性中间涂液的喷射速度超过500mg/秒时，因过大的喷射压力，实现粗糙的表面质感。

此外，水溶性中间涂液可被涂覆为使得中间涂层具有200～350μm的厚度。这是因为，当中间涂层的厚度小于200μm时，不能形成充分的凹凸表面，可能无法实现希望的三维石材压花(纹理)质感，当中间涂层过厚时，因过大的厚度，不仅涂膜剥离可能性变高，而且在经济性方面不可取，因此可将中间涂层厚度的上限限制为350μm。

在涂覆水溶性中间涂液后，可进一步执行干燥中间涂层的步骤，随着水溶性中间涂液中所含的水分蒸发，丙烯酸树脂及碳酸钙可作为中间涂层的主要成分残留。

形成上涂层的步骤

为了实现石材的多种纹理及色感，可在形成有中间涂层或底涂层的钢板表面涂覆水溶性上涂液来形成上涂层。

相对于水溶性上涂液的总重量，水溶性上涂液可以以重量％计包括丙烯酸粘合剂：15～25％、水：65～75％、有色颜料：6～18％及其他添加剂。丙烯酸粘合剂可为了确保上涂层的附着力而添加，有色颜料可为了实现石材纹理及色感而添加。根据所要表现的石材种类，可按多种条件混合添加有色颜料。为了通过调节上涂液的黏度来确保涂覆性，可以添加水。根据希望的表面纹理或色感，可进一步添加其他添加剂。

水溶性上涂液的黏度可调节为300～500cps水平。这是因为，当水溶性上涂液的黏度低于300cps时，涂液过稀，可能在涂覆面上发生流动或渗开，由此可能无法实现希望的石材纹理或色感。此外，当水溶性上涂液的黏度超过500cps时，因过大的黏度，可能难以进行顺利喷洒，而且因凝聚等现象，可能难以表现美丽的石材质感。为了表现精细的石材纹理，水溶性上涂液可以以2～5mg/秒的喷射速度喷射。

此外，水溶性上涂液可被涂覆为使得上涂层具有10～50μm的厚度。当上涂层的厚度小于10μm时，可能向外暴露中间涂层的颜色，无法实现希望的石材纹理或色感，当上涂层的厚度过厚时，不仅所实现的石材纹理图案不自然，在经济方面上也不可取，因此可将上涂层的厚度上限限制为50μm。

在涂覆水溶性上涂液后，可进一步执行干燥上涂层的步骤，随着在水溶性上涂液中所含的水分蒸发，丙烯酸树脂及有色颜料可作为上涂层的主要成分残留。

因此，根据本发明的一方面，可提供一种建筑装饰材料的制造方法，该建筑装饰材料能够以环保方式形成有具有与实际石材同等质感及纹理的涂层。

实施发明的方式

下面，对采用前述制造方法制造的本发明的建筑装饰材料进行更加详细的说明。

图1为示意地表示本发明一方面的具有石材纹理涂层的建筑装饰材料的剖面的图。

如图1的(a)所示，本发明一方面的建筑装饰材料1a可包括钢板10及形成于钢板10的至少一面的涂层20。

如前所述，钢板10可由具有适于作为建筑外装材料的物理性质的钢组成来形成，钢板10的厚度可为0.4～2.0mm。此外，钢板10可为包括镀层12a、12b的镀覆钢板。为了确保建筑装饰材料1a的耐腐蚀性及耐候性，优选在钢板的两侧表面均形成镀层12a、12b。镀层12a、12b可由具有适于作为镀层的组成建筑装饰材料的物理性质的镀覆组成来形成。例如，本发明的镀层可以是选自：以重量％计包括mg：5～30％、si：5～15％、余量的al及不可避免的杂质的al类镀层；以重量％计包括mg：5～30％、余量的zn及不可避免的杂质的zn类镀层；以重量％计包括al：1～25％、mg：1～25％、余量的zn及不可避免的杂质的zn类镀层中的一种。

涂层20可包括依次形成于钢板10上的化学转化处理皮膜22、底涂层24、中间涂层26及上涂层28。此外，如图1的(b)所示，本发明的建筑装饰材料1b也可以不包括中间涂层26。即，根据所要实现的石材纹理质感，可以选择性地具备中间涂层26。

化学转化处理皮膜22可以仅在钢板10的一侧表面侧上形成，在钢板10的两侧表面侧上均形成化学转化处理皮膜22a、22b的情况也可以同样属于本发明的范围。化学转化处理皮膜22为了增加钢板和涂层的附着性而提供，化学转化处理皮膜22可以是选自锆皮膜、铬酸盐皮膜、三价铬酸盐皮膜、有机类皮膜、有机-无机类皮膜及无机类皮膜中的一种。此外，化学转化处理皮膜的厚度可为10μm以下(0μm除外)。

为了遮蔽钢板10的表面缺陷等来提高外观性，或者为了增加与中间涂层26或上涂层28的附着性，可在化学转化处理皮膜22上提供底涂层24。底涂层24可包括丙烯酸树脂及无机填料，其厚度可为20～100μm。

为了实现石材压花(纹理)质感，并且增加底涂层24和上涂层28的附着性，可在底涂层24上选择性地提供中间涂层26。中间涂层26可包括丙烯酸树脂及碳酸钙，其厚度可为200～350μm。

为了实现石材色感及纹理，可在底涂层24或中间涂层26上提供上涂层28。上涂层28可包括丙烯酸树脂及颜料，其厚度可为10～50μm。

图2及图3为拍摄本发明一方面的建筑装饰材料的表面侧的照片。从图2及图3可以确认，满足本发明条件的建筑装饰材料有效地实现与实际石材相似的外观。

此外，本发明的发明人对本发明一方面的建筑装饰材料实施耐冲击性、耐碱性、耐酸性及耐热性评价，可以确认该建筑装饰材料具有适于作为建筑装饰材料的物理性质。

耐冲击性评价可根据ksd3520(2016)的规定实施。即在500mm高度上，使500g钢球落在本发明一方面的建筑装饰材料后进行肉眼观察的结果，可以确认未产生裂纹及涂膜剥离。耐碱性评价根据astmd1308-02的规定实施。即在23±1℃温度范围中，将本发明一方面的建筑装饰材料试片在5％的naoh水溶液中浸渍24小时后进行肉眼观察的结果，可以确认未产生变色及涂膜剥离。耐酸性评价根据astmd1308-02的规定实施。即在23±1℃温度范围中，将本发明一方面的建筑装饰材料试片在5％的醋酸水溶液中浸渍24小时后进行肉眼观察的结果，可以确认未产生变色及涂膜剥离。耐热性评价根据ksa0066(2015)的规定实施。即在170±1℃温度范围中，将本发明一方面的建筑装饰材料试片加热三小时之后比较色差的结果，可以确认色差为3以上的范围。

因此，可以确认本发明的建筑装饰材料不仅具有与实际石材相似的外观，而且具有尤其适于作为建筑外装材料的物理性质。

以上通过实施例详细说明了本发明，但也可以采用与此不同的实施例。因此，所附权利要求的技术思想及范围并不局限于实施例。