专利名称：一种图纹转移方法及表面具有图纹的模具的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种图纹转移方法及表面具有图纹的模具的制备方法，尤其是一种皮纹图纹的转移方法及表面具有皮纹图纹的模具的制备方法。
背景技术：
目前，随着经济的发展，消费者对产品除了功能上的需求之外，对其外观的要求越来越高，各种具有良好装饰性的材料也越来越受消费者的青睐。其中，作为装饰技术的一种，皮纹印制技术也得到了飞速的发展。通常，皮纹印制技术是通过在材料表面形成皮纹状的图纹，产生皮纹的美感，对材料起到装饰作用。而现有技术中，制备具有装饰性皮纹的材料均通过注塑得到，即采用原料在具有相应图纹的模具中进行注塑。所以，模具上图纹对材料表面装饰性图纹的质量好坏起到相当大的影响。具有图纹的模具通常采用如下方法制备在模具表面涂布感光涂料，然后将设计好的菲林贴在感光涂料表面，再采用紫外线从菲林一侧照射感光涂料，使表面未覆盖菲林的感光涂料固化，而表面覆盖有菲林的感光涂料未得到固化。然后采用溶液将未固化的感光涂料清洗掉，并对模具进行蚀刻处理，即可在模具表面形成相应的图纹。但是，通常需要制备的带有装饰性图纹的材料为立体结构，故需要在模具的三维方向上均制备图纹。而通过上述方法制备模具时，在曲面上菲林与感光涂料难以紧密结合， 从而导致图纹的变形；并且，在三维模具表面的涂料难以得到均勻的照射，导致不同区域的感光涂料的固化速度不同，导致模具表面的图纹失真。
发明内容
为了克服现有技术中的图纹转移方法制备模具时容易导致图纹变形和失真的问题，本发明提供了一种图纹转移方法，该方法能避免图纹变形和失真，极大的提高了产品的品质。本发明公开的图纹转移方法包括
a、在平板基材上制作图纹，所述图纹为凹陷型图纹或突出型图纹；
b、在平板基材的图纹上涂覆油墨，使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域；
C、在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨附着于薄膜上；
d、将薄膜与平板基材分离，得到表面附着有油墨图纹的薄膜；
e、将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，使油墨图纹与待转移物接触， 并将油墨图纹干燥，然后剥离薄膜。同时，本发明还公开了一种表面具有图纹的模具的制备方法，包括将油墨图纹转移到待加工模具表面，然后对待加工模具进行腐蚀，再除去油墨即可，其中，所述将油墨图纹转移到待加工模具表面的方法为上述图纹转移方法。
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通过本发明公开的方法制备模具能避免在曲面上菲林与感光涂料难以紧密结合从而导致图纹的变形的问题，同时，涂覆与平板基材上的感光涂料在固化时能得到均勻的光照，可在很大程度上放置图纹失真。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明公开的图纹转移方法包括
a、在平板基材上制作图纹，所述图纹为凹陷型图纹或突出型图纹；
b、在平板基材的图纹上涂覆油墨，使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域；
C、在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨附着于薄膜上；
d、将薄膜与平板基材分离，得到表面附着有油墨图纹的薄膜；
e、将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，使油墨图纹与待转移物接触， 并将油墨图纹干燥，然后剥离薄膜。根据本发明，上述在平板基材上制作图纹的方法为本领域公知的，例如可以采用激光雕刻、化学蚀刻等方法，只需使平板基材上形成图纹即可。优选情况下，在本发明中，可以采用化学蚀刻的方法在平板基材上制作图纹，如在平板基材表面涂覆感光涂料，形成涂料层；然后在涂料层表面贴合菲林，再从菲林一侧对涂料层进行光照固化；然后进行显影、 蚀刻即可。上述平板基材没有太大限制，可以为本领域公知的各种基材，例如所述平板基材选自锌板、不锈钢板、铝板中的一种。本发明中采用的感光涂料为本领域公知的感光涂料，即可通过光照固化的涂料， 该感光涂料的选择为本领域公知的，例如所述感光涂料可以是市售的各种紫外光曝光型感光涂料，如台湾太阳牌涂料。将感光涂料通过喷涂或刮涂的方式涂覆于平板基材表面后，即形成涂料层。所述涂料层的厚度没有太大限制，优选情况下，可以为15-25um，更优选为18-22um，进一步优选为 20umo形成涂料层后即可在其表面贴合菲林。根据本发明提供的方法，所述菲林由透明部分和不透明部分组成，透明部分或不透明部分所形成的图纹相应于所需要的图纹。所述菲林可以通过商购得到，也可以根据现有技术制备得到。菲林的制备方法为本领域技术人员所公知的，例如菲林的制备过程如下 先在塑性透明的平面基料上印刷出用三维制图软件先进行仿真设计的图案，接着通过有定位的模具在热压或高压冲模机上将基料做成与曲面金属表面相吻合的形状。这样制备的菲林厚度一般0.01-0. 015微米。在本发明中，所述菲林的透明部分由载体组成，不透明部分包括载体和位于载体上的图纹。所述载体一般为塑性透明的材料，例如有机玻璃、聚对苯二甲酸类塑料(PET)、聚碳酸酯(PC)等中的一种。所述“透明材料”是指透光度大于80%的材料；所述“塑性材料”是指具有良好的延伸率，如延伸率大于5%的材料。
当需要制备皮纹图案时，具体的制备方法为在带有皮纹纹理的皮革表面上均勻的撒上300-500目的与皮纹颜色对比分明的粉末，将粉末填入皮纹表面凹陷纹理处，将凹陷纹理填平，去除多余的粉末，用像素大于1000万的相机进行拍照，最后采用Coreldraw软件进行图像处理，将其转换成黑白的矢量图片后输出菲林。当所用的皮革是黑色时，为了使皮纹表面与填充的粉末的界限分明，更优选地，所述粉末为滑石粉。然后，对涂料层进行曝光处理，即从菲林一侧对涂料层进行光照固化。该曝光处理的方法为本领域技术人员所公知的，例如紫外光照射曝光法，具体为将涂料层置于 900-1200W，优选1000W的紫外线下15-30cm处照射15_20s。所述曝光处理可以在平面曝光机中进行。经过曝光处理后，即可对固化后的涂料层进行显影处理。所述显影的方法为也为本领域技术人员所公知的，例如，将温度为20-40°C的显影液喷射在涂料层上，喷射压力为 196-294千帕，喷射时间为30-90秒。所述显影的方法可以包括显影后未曝光的涂料被冲洗掉，而曝光的涂料留在金属表面。所需要的图纹可以是由曝光的涂料组成的部分组成，也可以是由没有涂料的部分组成。所述显影液为常规显影液，如浓度为1-5%重量的碳酸钠。显影后，需要对平板基材进行蚀刻，所述蚀刻的方法同样为现有技术中的蚀刻方法，所述蚀刻为采用蚀刻液与平板基材进行接触。本发明中对于蚀刻的速率没有要求，为便于工业生产，优选情况下，所述蚀刻的温度为20-30°C，蚀刻时间为2-5min。具体的，根据不同的平板基材所采用的蚀刻液不同，对应不同基材选用的蚀刻液也是本领域技术人员所知晓的，例如当上述平板基材为不锈钢板时，蚀刻液的组成为氯化铁(FeCl3)、盐酸(HC1， 38%)、磷酸(H3PO4)、水，质量比为3:1:0. 5:6 ；当平板基材为锌板时，蚀刻液的组成为硝酸 (HN03)、盐酸(HC1)、水，质量比为1:1:3。当平板基材为铝板时，蚀刻液的组成为氯化铜 (CuCl2)、氯化钠(NaCl)、盐酸(HCl)、水，质量比为2:2:1:8。优选情况下，为了消除残留的感光涂料对后续图纹制备的影响，根据本发明，还包括除去残留的感光涂料，所述除去残留感光涂料的方法可以是各种常规方法，如用5 %-10%重量的氢氧化钠溶液洗涤。优选在用5重量的氢氧化钠溶液洗涤后再阴极电解除油液电解除去残留的感光涂料，所述的电解除油液可以采用商购的电解除油粉配制， 如采用吉和昌公司的电解除油粉，除油液浓度为30-40克/升。通过上述处理后，即可在平板基材表面形成相应的图纹。根据不同的需要，所述图纹可以为凹陷型图纹或突出型图纹。优选情况下，所述图纹为凹陷型图纹。上述在平板基材的图纹上涂覆油墨，使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域。在实际操作过程中，为了达到上述目的，可在平板基材的凹陷区域涂覆满油墨，然后沿平板基材的表面进行平面刮除处理，从而除去多余的油墨，使凹陷区域的油墨表面与平板基材的表面共面，并且将残留在平板基材表面的油墨除去。根据本发明，上述在平板基材上涂覆的油墨为本领域公知的抗腐蚀转印油墨，例如PS-0041、PS-1000。上述油墨可通过商购得到，例如青岛中华模具公司生产的PS-0041。在平板基材上涂覆油墨后，还需在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨能附着于薄膜上。为了加强油墨与平板基材之间的附着力，使油墨能在薄膜上形成良好的附着，优选情况下，所述步骤c中，在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜后，还包括将薄膜与平板基材压合。在本发明中，采用的薄膜没有特殊的要求，可以为本领域常用的薄膜，例如所述薄膜为聚乙烯膜中的一种，所述薄膜的厚度为20-40um。在将薄膜贴合于图纹表面后，将薄膜从平板基材表面分离，平板基材表面的油墨随薄膜一同从平板基材表面分离，在薄膜表面形成油墨图纹。上述分离的方法比较简单，可以直接将薄膜从平板基材表面剥离。根据本发明公开的图纹转移方法，将上述表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，使油墨图纹与待转移物接触，并将油墨图纹干燥，然后剥离薄膜。其中，所述步骤e中，油墨图纹干燥的方法为将油墨图纹在20-30°C下保存 l-^iiin。待油墨干燥后，油墨图纹即附着于待转移物表面，将薄膜剥离后，油墨图纹即固定于待转移物表面。以上方法能极大的避免由于曲面上菲林与感光涂料难以紧密结合，从而导致图纹变形的问题，并且，在曝光处理过程中，感光涂料受到的光照均勻，避免了图纹的失真。基于上述的图纹转移方法，本发明还公开了一种表面具有图纹的模具的制备方法，包括将油墨图纹转移到待加工模具表面，然后对待加工模具进行腐蚀，再除去油墨即可，其中，所述将油墨图纹转移到待加工模具表面的方法为上述的图纹转移方法。此时，上述方法中的待转移物即为待加工模具。在待加工模具表面形成图纹后，还需对待加工模具进行腐蚀处理，从而在待加工模具上形成相应的图纹。在本发明中，所述对待加工模具进行腐蚀的方法为酸腐蚀法，具体为将待加工模具浸泡于腐蚀液中。腐蚀液的组成为硝酸(HN03)、磷酸(H3P04)、水，质量比为3:3:4。上述腐蚀的温度为20°C -30°C，腐蚀2-5min。同时，附着在模具表面的油墨图纹也需除去，避免由于该图纹造成的产品缺陷。上述除去油墨的方法为用溶剂清洗或喷沙。上述除去油墨的方法也是本领域技术人员所公知的，例如可以采用异丙酮作为溶剂擦拭油墨或对油墨所在的区域进行喷沙。下面通过实施例对本发明进行进一步的说明。实施例1
本实施例用于说明本发明公开的图纹转移方法及表面具有图纹的模具的制备方法。
1、制作菲林
选取黑色皮纹，在皮纹表面均勻的撒上400目的滑石粉，将滑石粉填入皮纹表面凹陷纹理处，将凹陷纹理填平，去除多余的滑石粉，用像素为1200万的相机进行拍照，最后采用 Coreldraw软件进行图像处理，将纹理深度较深的部分转换成黑白的矢量图片后输出菲林。
2、转移图纹
在锌板上喷涂感光涂料，形成15um厚的涂料层，用可控风机控制在80°C将涂料层烘干。在涂料层表面贴合上述菲林。再采用曝光机(深圳市光辉机械设备有限公司生产的型号为GHUV001的曝光机)对涂料层进行光照固化，光照固化的条件为在距离紫外线曝光灯 20cm处，采用900W紫外线曝光20s。然后取出锌板，用温度为35°C的、浓度为5重量％的碳酸钠溶液喷洗30秒，喷洗压力为290千帕。将上述显影后的锌板涂料层用清水清洗干净， 除去残余的感光涂料。
将上述锌板置于蚀刻液(蚀刻液的组成为硝酸(HN03)、盐酸(HC1)、水，质量比为1:1:3)中进行蚀刻，温度为20°C，时间为5min。然后采用40°C的NaOH溶液退除表面的感光涂料，控制时间为50秒，清洗并干燥处理。
在锌板表面的图纹上涂覆油墨(青岛中华模具公司生产的PS-0041)，用刀片沿着腐蚀出纹路的基材表面45度角左右稍用力均勻水平刮过，锌板表面图纹凸点的地方油墨就会刮走，凹点的地方油墨就会留下来而呈现出图纹。
将厚度为20um聚乙烯薄膜平铺在图纹表面，用硅胶轮在薄膜上均勻的压过使薄膜与锌板接触良好，无气泡滞留，后将薄膜从基材表面撕下，在薄膜上形成油墨图纹。
将薄膜贴到待加工模具表面，并用毛刷由内到外轻刷薄膜表面，将薄膜内的空气排出， 使油墨图纹同待加工模具表面贴合。将油墨图纹在20°C下保存:3min。然后将薄膜剥离，在待加工模具表面形成油墨图纹。
3、制备模具
将表面具有油墨图纹的待加工模具置于腐蚀液(组成为硝酸(HN03)、磷酸(H3P04)、 水，质量比为3:3:4)中，在25°C下腐蚀:3min。然后采用异丙酮擦拭除去油墨，得到模具Si。
4、产品注塑
采用模具Sl对材料进行注塑处理，得到皮纹产品Al。肉眼观察Al表面皮纹未发生变形和失真。
实施例2
本实施例用于说明本发明公开的图纹转移方法及表面具有图纹的模具的制备方法。
1、制作菲林
菲林的制备方法与实施例1相同。
2、转移图纹
在不锈钢板上喷涂感光涂料，形成25um厚的涂料层，用可控风机控制在80°C将涂料层烘干。在涂料层表面贴合上述菲林。再采用曝光机(深圳市光辉机械设备有限公司生产的型号为GHUV001的曝光机)对涂料层进行光照固化，光照固化的条件为在距离紫外线曝光灯15cm处，采用1000W紫外线曝光18s。然后取出不锈钢板，用温度为25°C的、浓度为3重量％的碳酸钠溶液喷洗90秒，喷洗压力为196千帕。将上述显影后的不锈钢板涂料层用清水清洗干净，除去残余的感光涂料。
将上述不锈钢板置于蚀刻液(蚀刻液的组成为氯化铁(FeCl3)、盐酸(HC1，38% )、磷酸(H3PO4)、水，质量比为3 1 0. 5 6)中进行蚀刻，温度为30°C，时间为2min。然后采用40V 的NaOH溶液退除表面的感光涂料，控制时间为50秒，清洗并干燥处理。
在不锈钢板表面的图纹上涂覆油墨(中华模具公司生产的PS-0041)，用刀片沿着腐蚀出纹路的基材表面45度角左右稍用力均勻水平刮过，不锈钢板表面图纹凸点的地方油墨就会刮走，凹点的地方油墨就会留下来而呈现出图纹。
将厚度为40um聚乙烯薄膜平铺在图纹表面，用硅胶轮在薄膜上均勻的压过使薄膜与不锈钢板接触良好，无气泡滞留，后将薄膜从基材表面撕下，在薄膜上形成油墨图纹。
将薄膜贴到待加工模具表面，并用毛刷由内到外轻刷薄膜表面，将薄膜内的空气排出， 使油墨图纹同待加工模具表面贴合。将油墨图纹在30°C下保存lmin。然后将薄膜剥离，在待加工模具表面形成油墨图纹。
3、制备模具
7将表面具有油墨图纹的待加工模具置于腐蚀液(组成为硝酸(HN03)、磷酸(H3P04)、 水，质量比为3:3:4)中，在30°C下腐蚀aiiin。然后喷沙除去油墨，得到模具S2。
4、产品注塑
采用模具S2对材料进行注塑处理，得到皮纹产品A2。肉眼观察A2表面皮纹未发生变形和失真。实施例3
本实施例用于说明本发明公开的图纹转移方法及表面具有图纹的模具的制备方法。
1、制作菲林
菲林的制备方法与实施例1相同。
2、转移图纹
在铝板上喷涂感光涂料，形成20um厚的涂料层，用可控风机控制在80°C将涂料层烘干。在涂料层表面贴合上述菲林。再采用曝光机(深圳市光辉机械设备有限公司生产的型号为GHUV001的曝光机)对涂料层进行光照固化，光照固化的条件为在距离紫外线曝光灯 30cm处，采用1200W紫外线曝光15s。然后取出不锈钢板，用温度为40°C的、浓度为1重量％ 的碳酸钠溶液喷洗60秒，喷洗压力为260千帕。将上述显影后的不锈钢板涂料层用清水清洗干净，除去残余的感光涂料。
将上述铝板置于蚀刻液(蚀刻液的组成为氯化铜(CuCl2)、氯化钠(NaCl，38% )、盐酸 (HC1)、水，质量比为2:2:1:8)中进行蚀刻，温度为25°C，时间为:3min。然后采用40°C的 NaOH溶液退除表面的感光涂料，控制时间为50秒，清洗并干燥处理。
在不锈钢板表面的图纹上涂覆油墨(中华模具公司生产的PS-0041)，用刀片沿着腐蚀出纹路的基材表面45度角左右稍用力均勻水平刮过，不锈钢板表面图纹凸点的地方油墨就会刮走，凹点的地方油墨就会留下来而呈现出图纹。
将厚度为30um聚乙烯薄膜平铺在图纹表面，用硅胶轮在薄膜上均勻的压过使薄膜与不锈钢板接触良好，无气泡滞留，后将薄膜从基材表面撕下，在薄膜上形成油墨图纹。
将薄膜贴到待加工模具表面，并用毛刷由内到外轻刷薄膜表面，将薄膜内的空气排出， 使油墨图纹同待加工模具表面贴合。将油墨图纹在25°C下保存aiiin。然后将薄膜剥离，在待加工模具表面形成油墨图纹。
3、制备模具
将表面具有油墨图纹的待加工模具置于腐蚀液(组成为硝酸(HN03)、磷酸(H3P04)、 水，质量比为3:3:4)中，在20°C下腐蚀5min。然后喷沙除去油墨，得到模具S3。
4、产品注塑
采用模具S3对材料进行注塑处理，得到皮纹产品A3。肉眼观察A3表面皮纹未发生变形和失真。对比例1
本对比例用于说明现有技术中表面具有图纹的模具的制备方法。
1、制作菲林
菲林的制备方法与实施例1相同。
2、制作模具
在待加工模具表面喷涂感光涂料，形成20um厚的涂料层，用可控风机控制在80°C将涂料层烘干。在涂料层表面贴合上述菲林。再采用曝光机(深圳市光辉机械设备有限公司生产的型号为GHUV001的曝光机)对涂料层进行光照固化，光照固化的条件为在距离紫外线曝光灯20cm处，采用1000W紫外线曝光20s。然后取出待加工模具，用温度为25°C的、浓度为3重量％的碳酸钠溶液喷洗90秒，喷洗压力为196千帕。将上述显影后的涂料层用清水清洗干净，除去残余的感光涂料。
将上述待加工模具置于蚀刻液中进行蚀刻，温度为30°C，时间为lmin。然后采用40°C 的NaOH溶液退除表面的感光涂料，控制时间为50秒，清洗并干燥处理。得到模具Dl。 3、产品注塑
采用模具Dl对材料进行注塑处理，得到皮纹产品DA1。肉眼观察DAl表面皮纹发生明显变形，图纹失真严重。从以上的实施例与对比例的结果可以看出，通过本发明公开的方法制备的模具用于产品制备时，可保证皮纹的质量，不会出现变形和失真，大大提高了产品的质量。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种图纹转移方法，包括a、在平板基材上制作图纹，所述图纹为凹陷型图纹或突出型图纹；b、在平板基材的图纹上涂覆油墨，使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域；C、在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨附着于薄膜上；d、将薄膜与平板基材分离，得到表面附着有油墨图纹的薄膜；e、将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，使油墨图纹与待转移物接触， 并将油墨图纹干燥，然后剥离薄膜。
2.根据权利要求1所述的图纹转移方法，其特征在于，所述步骤a中，在平板基材上制作图纹的方法为在平板基材表面涂覆感光涂料，形成涂料层；然后在涂料层表面贴合菲林，再从菲林一侧对涂料层进行光照固化；然后进行显影、蚀刻即可。
3.根据权利要求2所述的图纹转移方法，其特征在于，所述涂料层的厚度为15-25um， 所述光照固化的方法为将涂料层置于900-1200W的紫外线下15-30cm处照射15_20s ；所述显影的方法为将温度为20-40°C的显影液喷射在涂料层上，喷射压力为196494千帕，喷射时间为30-90秒；所述蚀刻为采用蚀刻液与平板基材进行接触。
4.根据权利要求1所述的图纹转移方法，其特征在于，所述步骤b中，在平板基材的图纹上涂覆油墨后，沿平板基材的表面进行平面刮除处理。
5.根据权利要求1、2、3中任意一项所述的图纹转移方法，其特征在于，图纹为凹陷型图纹。
6.根据权利要求1所述的图纹转移方法，其特征在于，所述步骤c中，在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜后，还包括将薄膜与平板基材压合。
7.根据权利要求1所述的图纹转移方法，其特征在于，所述步骤e中，油墨图纹干燥的方法为将油墨图纹在20-30°C下保存l-anin。
8.根据权利要求1、2、3、4、6、7中任意一项所述的图纹转移方法，其特征在于，所述平板基材选自锌板、不锈钢板、铝板中的一种；所述薄膜为聚乙烯膜，所述薄膜的厚度为 20-40um。
9.一种表面具有图纹的模具的制备方法，包括将油墨图纹转移到待加工模具表面，然后对待加工模具进行腐蚀，再除去油墨即可，其中，所述将油墨图纹转移到待加工模具表面的方法为权利要求1-8中任意一项所述的图纹转移方法。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述对待加工模具进行腐蚀的方法为酸腐蚀法，除去油墨的方法是用溶剂清洗或喷沙。
全文摘要
本发明提供了一种图纹转移方法及表面具有图纹的模具的制备方法。所述图纹转移方法包括a、在平板基材上制作图纹，所述图纹为凹陷型图纹或突出型图纹；b、在平板基材的图纹上涂覆油墨，使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域；c、在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨附着于薄膜上；d、将薄膜与平板基材分离，得到表面附着有油墨图纹的薄膜；e、将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，使油墨图纹与待转移物接触，并将油墨图纹干燥，然后剥离薄膜。将该方法用于制备模具时能避免图纹变形和失真，极大的提高了产品的品质。
文档编号B41F16/00GK102398437SQ201010284778
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者张璐璐, 李海滨, 薛进营 申请人:比亚迪股份有限公司