专利名称：一种塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料表面处理方法，尤其是涉及一种塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法。
背景技术：
现有的塑料电镀的拉丝常规工艺流程为除油除蜡，粗化，活化，敏化，还原，化学镍，电镀焦铜，电镀酸铜，电镀镍，然后进行拉丝，除油，活化，电镀铬或者最后PVD，其缺点是会产生大量的废水和重金属污染物。中国专利200910135647. 4公开了一种仿铜效果好、铜金属质感强、保光保色时间长且易规模化生产的金属材表面仿铜拉丝工艺。其步骤如下，I)金属材表面常规化学预处理，使金属表面洁净和光滑平整；2)静电喷涂含颜料的透明红户外粉末涂料或纯透明户外 粉末涂料；3)以仿铜底色深灰蓝色或黑色直纹的热敏转印纸进行热转印，获得仿铜拉丝效
果O中国专利201110080260. O公开一种在工程塑胶表面实施仿金属拉丝镀膜的方法，其步骤包括在塑胶母粒中加入颜料，进行染色处理；将塑胶坯件进行干法清洁与活化；将塑胶坯件喷涂有色涂层；将工件进行拉丝，获得拉丝纹路的表面；将工件进行干法清洁与活化；将拉丝纹路的工件喷涂罩光面漆，即完成在工程塑胶表面实施仿金属拉丝镀膜。中国专利201010183049. 5公开了一种壳体的制作方法，包括以下步骤提供一公模及一母模；利用化学药剂对母模的表面进行咬花处理以使所述母模的表面形成咬花结构；对所述母模的表面进行拉丝处理以使所述母模的表面形成拉丝纹理；及利用所述公模及母模制作出具有咬花及拉丝效果的外壳。该发明壳体的制作方法可制作出具有咬花及拉丝效果的外壳，制作流程简单，且制作出的外壳上的图案不易脱落。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的塑胶电镀拉丝工艺中存在的缺点与不足，提供一种可以实现塑胶材料的镀膜拉丝处理，没有废水排放，适应性较广的塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法。本发明包括以下步骤I)对塑料基材进行手工擦拭除油处理；2)在经过步骤I)处理的塑料基材进行物理气相沉积等离子体改性后，再进行大功率溅射沉积金属层；3)对经过步骤2)处理的塑料基材进行拉丝处理；4)对经过步骤3)处理的塑料基材进行手工擦拭除尘除油处理；5)对经过步骤4)处理的塑料基材进行喷涂底漆层和面漆层，实现塑料基材大功率
真空镀膜拉丝。
在步骤2)中，所述物理气相沉积等离子体改性的工艺条件可为离子源电流O. 3 O. 6A,偏压20 80V，占空比40% 80%，氩气流速10 100SCCM，氧气流速O 150SCCM，乙炔流速O 150SCCM，时间3 5min，以达到清洁及化活化基体表面之目的；所述大功率溅射沉积金属层的工艺条件可为采用大功率中频脉冲或者大功率直流电源，电源电流50 200A,电压400 600V，沉积时间15 35min，偏压20 80V，占空比40% 80%，氩气流速60 200SCCM ;所述金属层可采用铝、铜、镍铬合金、铬等中的一种。在步骤3)中，所述拉丝处理，可采用自动或者人工的方式进行拉丝，拉丝机的转速为300 800r/min ;拉丝轮可为尼龙轮,飞翼轮等中的一种。在步骤5)中，所述喷涂底漆层和面漆层可以为紫外光固化(UV)漆、聚氨酯漆(PU)漆中的至少一种；喷涂方式为本领域技术人员所公知的方法，底漆层的厚度可为10 30 μ m ;面漆层的厚度可为10 30 μ m ;所述面漆中可进行调色处理，调试出所需的颜色，所述颜色可选自 拉丝镍(BN)颜色:L*=72.7 75. 7，Α*=0· 2 O. 8，Β*=6· 2 8. O ;拉丝不锈钢(SS)颜色:L*=72 76，Α*=0· 2 O. 8，Β*=4· 2 6 ;拉丝深镍色(SL)颜色L*=72 76, Α*=0· 2 O. 8, Β*=8· 5 11。其中，L*表示黑白，O为黑色，100为白色，O 100之间为黑色；Α* :正值表示红色，负值表示绿色；Β* :正
值表示黄色，负值表示蓝色。与现有的塑胶电镀拉丝相比，本发明具有以下优点I)对塑料基材实施手工擦拭除油除污，取代现有的超声波除油等方式，可减少废水的排放；2)采用物理气相沉积(PVD)大功率溅射技术，并依次实施PVD等离子体改性、溅射金属层；取代传统的电镀的高浓度的铬酸粗化、中和、敏化、还原、化学镍、电镀铜和电镀镍等工序，能够满足没有废水的排放的要求，以及这些有害物质对环境和人类的危害。
图I为本发明产品的载面示意图。
具体实施例方式实施例I改性PP塑料基材镀膜拉丝处理( I)对改性PP塑料基材手工擦拭除油处理；(2)大功率溅射沉积金属层；对经过步骤(I)处理的塑料基材进行物理气相沉积(PVD)金属层，并依次进行物理气相沉积等离子体改性，大功率溅射沉积金属层；物理气相沉积等离子体改性的工艺条件为离子源电流O. 3Α，偏压20V，占空比80%，氩气流速10SCCM，乙炔流速150SCCM;时间3min,以达到清洁及化活化基体表面之目的；大功率溅射沉积金属层的工艺条件可为采用大功率直流电源，电源电流为200A，电压为600V，沉积时间为15min，偏压20V，占空比40%，氩气流速60SCCM ;沉积的金属层为铝。(3)拉丝处理对经过步骤(2)处理的塑料基材进行拉丝处理，采用人工的方式进行拉丝，拉丝机的转速为300r/min ;拉丝轮为尼龙轮。(4)对经过步骤(3)处理的塑料基材的进行手工擦拭除尘除油处理；(5)喷涂底漆和面漆对经过步骤4)处理的塑料基材的进行喷涂紫外光固化(UV)底漆和UV面漆，采用自动喷枪进行喷涂，底漆喷涂的具体方法可为喷镀一层UV漆后(漆层厚10 μ m)，送入红外线烘干段，进行流平、烘干(70°C X 5min)，流平、烘干后送入紫外线光固化段进行UV照射固化交联(时间10s)，UV照射固化的能量为lOOOmJ/cm2，并在底漆中加入高耐蚀剂以提升PVD金属层的耐蚀性。面漆喷涂的具体方法可为喷镀一层UV漆后(漆层厚30 μ m)，送入红外线烘干段，进行流平、烘干(70°C X8min)，流平、烘干后送入紫外线光固化段进行UV照射固化交联(时间10s)，UV照射固化的能量为1500mJ/cm2。并在面漆中进行调色，调出拉丝镍(BN)颜色。·参照卫浴的标准，对镀膜拉丝产品进行以下测试标准进行测试I. CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----4h2. AASS (盐雾测试 ASTM G85-9)--------24h3.冷热循环测试(ASME Al 12. 18. 1-2005/CSAB125. I-05)—4cycles ；4.落砂测试(ASTM D968-09, Method A)-----121iter;5.水浸测试(ASTM D870-02)--------38±2°C X24h6.耐化学性测试(ASTM D1308-02)--------Na OH 6mol/L;7.铅笔硬度(ASTM D3363-05)——中华铅笔2H;8.百割测试(ASTM D3359-09)------3B 以上。结果如下1.CASS4h OK ；2. AASS24h OK ；3.冷热循环测试 OK ；4.落砂测试 OK ；/jC浸测试0K，没有颜色变化；6.耐化学性测试OK ；7.铅笔硬度中华铅笔2H ；8.百割测试5B。产品的颜色采用美能达分光色差仪I色差计CM_2600d来测量LAB值，测量结果如下:L*=74. 2, Α*=0· 35, Β*=7· 2。实施例2ABS塑料基材镀膜拉丝处理(I)ABS塑料基材手工擦拭除油处理；(2)大功率溅射沉积金属层；对经过步骤(I)处理的塑料基材进行物理气相沉积(PVD)金属层，并依次进行物理气相沉积等离子体改性，大功率溅射沉积金属层；物理气相沉积等离子体改性的工艺条件为离子源电流O. 6Α，偏压80V，占空比40%，氩气流速10SCCM，氧气流速150SCCM;时间5min,以达到清洁及化活化基体表面之目的；大功率溅射沉积金属层的工艺条件可为采用大功率中频脉冲电源，电源电流为50A，电压为400V，沉积时间为35min，偏压80V，占空比80%，氩气流速200SCCM，沉积的金属层为镍铬合金。(3)拉丝处理对经过步骤(2)处理的塑料基材进行拉丝处理，采用人工的方式进行拉丝，拉丝机的转速为800r/min ;拉丝轮为飞翼轮。(4)对经过步骤(3)处理的塑料基材的进行手工擦拭除尘除油处理；(5)喷涂底漆和面漆对经过步骤4)处理的塑料基材的进行喷涂聚氨酯漆(PU)底漆和聚氨酯漆(PU)面漆，采用自动喷枪进行喷涂，底漆喷涂的具体方法可为喷镀一层聚氨酯漆(PU)漆后(漆层厚30 μ m)，送入红外线烘干段，进行流平、烘干(60°C X120min)，并在底漆中加入高耐蚀剂以提升PVD金属层的耐蚀性。面漆喷涂的具体方法可为喷镀一层聚氨酯漆(PU)漆后(漆层厚10 μ m)，送入红外线烘干段，进行流平、烘干(60°C X60min)。并在面漆中进行调色，调出拉丝不锈钢(SS)颜色。参照卫浴的标准，对镀膜拉丝产品进行以下测试标准进行测试I. CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----8h2. AASS (盐雾测试 ASTM G85-9)--------48h3.冷热循环测试(ASMEA112. 18. 1-2005/CSAB125. 1-05)—4cycles ；4.落砂测试(ASTM D968-09, Method A)-----121iter; 5.水浸测试(ASTM D870-02)--------38±2°C X24h6.耐化学性测试(ASTM D1308-02)--------Na 0H6mol/L;7.铅笔硬度(ASTM D3363-05)——中华铅笔2H;8.百割测试(ASTM D3359-09)------3B 以上。结果如下1.CASS8h OK ；2. AASS48h OK ；3.冷热循环测试 OK ；4.落砂测试 OK ；/jC浸测试0K，没有颜色变化；6.耐化学性测试OK ；7.铅笔硬度中华铅笔3H ；8.百割测试5B。产品的颜色采用美能达分光色差仪I色差计CM_2600d来测量LAB值，测量结果如下:L*=75. 6, Α*=0· 25, Β*=5· 3。实施例3改性尼龙塑料基材镀膜拉丝处理( I)改性尼龙塑料基材手工擦拭除油处理；(2)大功率溅射沉积金属层；对经过步骤(I)处理的塑料基材进行物理气相沉积(PVD)金属层，并依次进行物理气相沉积等离子体改性，大功率溅射沉积金属层；物理气相沉积等离子体改性的工艺条件为离子源电流O. 4Α，偏压60V，占空比60%，氩气流速50SCCM，氧气流速50SCCM ;时间5min,以达到清洁及化活化基体表面之目的；大功率溅射沉积金属层的工艺条件可为采用大功率中频脉冲电源，电源电流为100A，电压为500V，沉积时间为25min，偏压40V，占空比60%，氩气流速100SCCM，沉积的金属层为铜。(3)拉丝处理对经过步骤(2)处理的塑料基材进行拉丝处理，采用人工的方式进行拉丝，拉丝机的转速为600r/min ;拉丝轮为飞翼轮。(4)对经过步骤(3)处理的塑料基材的进行手工擦拭除尘除油处理；(5)喷涂底漆和面漆对经过步骤4)处理的塑料基材的进行喷涂聚氨酯漆(PU)底漆和UV面漆，采用自动喷枪进行喷涂，底漆喷涂的具体方法可为喷镀一层聚氨酯漆(PU)漆后(漆层厚20 μ m)，送入红外线烘干段，进行流平、烘干(70°C X90min)，并在底漆中加入高耐蚀剂以提升PVD金属层的耐蚀性。面漆喷涂的具体方法可为喷镀一层UV漆后(漆层厚20μπι)，送入红外线烘干段，进行流平、烘干(70°C X8min)，流平、烘干后送入紫外线光固化段进行UV照射固化交联(时间10s)，UV照射固化的能量为1200mJ/cm2。并在面漆中进行调色，调出拉丝深镍色(SL)颜色。
参照卫浴的标准，对镀膜拉丝产品进行以下测试标准进行测试I. CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----8h2. AASS (盐雾测试 ASTM G85-9)--------48h3.冷热循环测试(ASMEA112. 18. 1-2005/CSAB125. 1-05)4cycles ；4.落砂测试(ASTM D968-09, Method A)-----121iter;5.水浸测试(ASTM D870-02)--------38±2°C X24h
6.耐化学性测试(ASTM D1308-02)--------Na 0H6mol/L;7.铅笔硬度(ASTM D3363-05)------中华铅笔 2H ；8.百割测试(ASTM D3359-09)------3B 以上。结果如下1.CASS8h OK ；2. AASS48h OK ；3.冷热循环测试 OK ；4.落砂测试 OK ；/jC浸测试0K，没有颜色变化；6.耐化学性测试OK ；7.铅笔硬度中华铅笔3H ；8.百割测试5B。产品的颜色采用美能达分光色差仪I色差计CM_2600d来测量LAB值，测量结果如下:L*=74. 6, Α*=0· 45, Β*=9· 8。图I给出本发明广品的载面不意图，在图I中，各标记为I为塑料基材层，2为PVD金属拉丝层，3为底漆层，4为面漆层。
权利要求
1.一种塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法，其特征在于包括以下步骤 1)对塑料基材进行手工擦拭除油处理； 2)在经过步骤I)处理的塑料基材进行物理气相沉积等离子体改性后，再进行大功率溅射沉积金属层； 3)对经过步骤2)处理的塑料基材进行拉丝处理； 4)对经过步骤3)处理的塑料基材进行手工擦拭除尘除油处理； 5)对经过步骤4)处理的塑料基材进行喷涂底漆层和面漆层，实现塑料基材大功率真空镀膜拉丝。
2.如权利要求I所述的一种塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法，其特征在于在步骤2)中，所述物理气相沉积等离子体改性的工艺条件为离子源电流0. 3 0. 6A，偏压20 80V,占空比40% 80%，氩气流速10 100SCCM，氧气流速0 150SCCM，乙炔流速0 150SCCM，时间 3 5min。
3.如权利要求I所述的一种塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法，其特征在于在步骤2)中，所述大功率溅射沉积金属层的工艺条件为采用大功率中频脉冲或者大功率直流电源，电源电流50 200A，电压400 600V，沉积时间15 35min，偏压20 80V，占空比40% 80%，氩气流速60 200SCCM。
4.如权利要求I所述的一种塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法，其特征在于在步骤2)中，所述金属层采用铝、铜、镍铬合金、铬中的一种。
5.如权利要求I所述的一种塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法，其特征在于在步骤3)中，所述拉丝处理，是采用自动或者人工的方式进行拉丝，拉丝机的转速为300 800r/min ;拉丝轮为尼龙轮，飞翼轮中的一种。
6.如权利要求I所述的一种塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法，其特征在于在步骤5)中，所述喷涂底漆层和面漆层为紫外光固化漆、聚氨酯漆漆中的至少一种。
7.如权利要求I所述的一种塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法，其特征在于在步骤5)中，所述喷涂方式为底漆层的厚度为10 30 iim;面漆层的厚度为10 30iim。
8.如权利要求I所述的一种塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法，其特征在于在步骤5)中，所述面漆中进行调色处理，调试出所需的颜色，所述颜色选自拉丝镍颜色:L*=72. 7 75. 7，A*=0. 2 0. 8，B*=6. 2 8. 0 ; 拉丝不锈钢颜色L*=72 76，A*=0. 2 0. 8，B*=4. 2 6 ; 拉丝深镍色颜色L*=72 76, A*=0. 2 0. 8, B*=8. 5 11 ; 其中，L*表示黑白，0为黑色，100为白色，0 100之间为黑色；A* :正值表示红色，负值表示绿色；B* :正值表示黄色,负值表示蓝色。
全文摘要
一种塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法，涉及一种塑料表面处理方法。提供一种可以实现塑胶材料的镀膜拉丝处理，没有废水排放，适应性较广的塑料基材大功率真空镀膜拉丝的方法。对塑料基材进行手工擦拭除油处理；在塑料基材进行物理气相沉积等离子体改性后，再进行大功率溅射沉积金属层；对处理的塑料基材进行拉丝处理；对塑料基材进行手工擦拭除尘除油处理；对塑料基材进行喷涂底漆层和面漆层，实现塑料基材大功率真空镀膜拉丝。
文档编号C23C14/34GK102758178SQ201210270290
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者余水, 吴子豹, 李明仁, 柯学标 申请人:厦门建霖工业有限公司