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1、(10)申请公布号 CN 102416815 A(43)申请公布日 2012.04.18CN102416815A*CN102416815A*(21)申请号 201010294724.3(22)申请日 2010.09.28B44C 5/04(2006.01)B44F 1/10(2006.01)C09D 175/04(2006.01)C09D 183/04(2006.01)C09D 201/00(2006.01)C09D 7/12(2006.01)(71)申请人比亚迪股份有限公司地址 518118 广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号(72)发明人曾北青 李梅(54) 发明名称一种具有渐变色花纹。
2、表面的产品及其制备方法(57) 摘要本发明公开了一种具有渐变色花纹表面的产品，包括：产品本体以及形成于所述产品本体表面的涂层，其中，所述涂层中含有填料，所述填料中包含棉纤维；所述棉纤维上吸附有染料。本发明还公开了其制备方法，包括下述步骤：在产品的待处理表面喷涂有机涂料，使所述有机涂料干燥后在产品表面形成涂层，所述有机涂料中包含填料，所述填料中含有棉纤维；将上述表面形成有涂层的产品浸入盛有染料溶液的容器中，使所述棉纤维吸附上染料。本发明的制备方法能够在多种材质和形状的产品表面形成多种色彩渐变的花纹，应用范围广且工艺简单。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申。
3、请权利要求书 1 页 说明书 6 页CN 102416825 A 1/1页21.一种具有渐变色花纹表面的产品，包括：产品本体以及形成于所述产品本体表面的涂层，其特征在于，所述涂层中含有填料，所述填料包含棉纤维；所述棉纤维上吸附有染料。2.根据权利要求1所述的产品，其特征在于，所述涂层的厚度为15-25微米；形成所述涂层的有机涂料的主体树脂为聚氨酯树脂、有机硅树脂及其改性树脂中的至少一种。3.根据权利要求2所述的产品，其特征在于，所述填料还包含主体填料，所述主体填料选自碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硫酸钡、高岭土、云母粉、碳酸镁中的一种或几种，所述主体填料上吸附有染料；以100重量份的有机涂料为基准。
4、，所述填料的含量为5-50重量份。4.根据权利要求1-3任意一项所述的产品，其特征在于，以100重量份的填料为基准，所述棉纤维的含量为0.1-1重量份。5.一种制备如权利要求1-4任意一项所述的具有渐变色花纹表面的产品的方法，其特征在于，包括下述步骤：涂料：在产品的待处理表面涂覆有机涂料，所述有机涂料中含有填料，所述填料包含棉纤维；然后使所述有机涂料干燥后在产品表面形成涂层；浸染：将上述表面形成有涂层的产品浸入盛有染料溶液的容器中，使所述棉纤维吸附上染料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述填料还包含主体填料，所述主体填料选自碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硫酸钡、高岭土、云母粉、碳酸。
5、镁中的一种或几种，所述主体填料上吸附有染料；以100重量份的有机涂料为基准，所述填料的含量为5-50重量份。7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，以100重量份的填料为基准，所述棉纤维的含量为0.1-1重量份。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述浸染步骤中，所述染料溶液的液面高度为所述产品高度的1%-85%。9.根据权利要求5或8所述的制备方法，其特征在于，在所述浸染步骤中，所述染料为直接染料；所述染料溶液中染料的浓度为0.1-10g/L，染料溶液的PH值为7-8；所述产品在所述染料溶液中放置1-3分钟。10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述涂料步骤。
6、中，所述干燥为表面干燥，温度为6010，时间为52分钟。11.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述涂料步骤之前还包括前处理步骤，所述产品为金属件，所述前处理步骤包括打砂、清洗和烘干；或者所述产品为塑料件，所述前处理步骤包括清洗、除尘、烘干。12.根据权利要求5或11所述的制备方法，其特征在于，在所述浸染步骤之后还包括喷涂面漆步骤，所述面漆为透明或者半透明的清漆。权 利 要 求 书CN 102416815 ACN 102416825 A 1/6页3一种具有渐变色花纹表面的产品及其制备方法技术领域0001 本发明涉及产品的表面处理领域，具体来说，涉及一种具有渐变色花纹表面的产品及其制备。
7、方法。背景技术0002 目前产品的表面装饰技术多种多样，使用较成熟的技术，例如：喷涂，印刷，喷绘；较新颖的技术有IMD（模内装饰技术），IML（模内镶件注塑），数码打印等。但是，对于在产品表面形成时尚的渐变色花纹效果，能够实现的工艺途径并不多，本领域已提出的方法包括：1、通过印刷（如胶印，凹版印刷，丝印等）方法控制；2、通过材料厚度递减的方法控制；3、通过双枪喷涂的方法控制。0003 前两种方法对于产品的待装饰面的材质，形状都有限制。具体来说，对于通过印刷方法所得的渐变色花纹效果，其特点在于：能控制较精确的色变区域，所得图案效果细腻，但是工艺复杂，单色或双色的渐变效果的实现一般需要开6次版以上。
8、才能达到，制造周期长、工艺成本高、且良率低。0004 对于通过材料厚度递减的方法得到的色彩渐变效果，如中国发明专利授权公告说明书CN200820100628，其公开了一种多彩渐变色陶瓷酒瓶，包括坯体，所述坯体表面设置有底釉层，坯体上部或下部的底釉层表面还设有喷釉层；喷釉层与底釉层为至少两种不同色层，所述的喷釉层从上至下或从下至上为从厚到薄或从薄到厚的渐变分布结构，使瓶体表面形成不同色彩的渐变分布结构。然而，这种通过材料厚度递减的方法受材质和形状的影响很大，材质必须是透明可染色，其形状必须在厚度方向有个渐变的趋势，应用领域十分有限。0005 通过双枪喷涂的方法适合做两种颜色的渐变，变色效果细腻，。
9、但是需要设置专门的夹具，且涂层的薄厚的渐变不易控制。 0006 另外，发明专利申请公开说明书CN95112825公开了一种颜料随非饱和水运动染色的方法。将被染物分为染液上升段和染液下降段，被染物染液下降段垂直高度大于染液上升段垂直高度，控制被染物内水分始终处于非饱和状态，被染物的染液上升段底部浸于染液中，染液中颜料随染液沿被染物运动过程中被被染物吸附。该方法染出的颜色为渐变色（包括单色渐变和多色渐变），然而，这种浸染取得渐变色的工艺仅限于布料的处理，难以适用于其它材质的产品。0007 中国发明专利申请公开说明书CN200810236081提供了一种有具有立体花纹和晕染效果的合成革，包括基布层、。
10、涂敷在基布层上的聚氨酯发泡树脂层、依次涂敷在聚氨酯发泡树脂层上的有机硅改性聚氨酯树脂层、水性聚氨酯发泡树脂层。由于有机硅改性聚氨酯树脂层和水性聚氨酯发泡树脂层的极性差别较大，当水性聚氨酯发泡树脂层涂敷上去时，树脂会发生收缩，导致某些地方隆起，某些地方凹陷，形成自然的立体花纹；树脂收缩运动的同时也会带动颜色迁移，形成了很多过渡颜色，该立体花纹和晕染效果的实现是利用两种聚氨酯树脂的极性不同，在其干燥的过程中因树脂收缩而出现颜色的渐变的效果，但这说 明 书CN 102416815 ACN 102416825 A 2/6页4种方法只适宜在合成革之类的片状物上实现，难以适用于具有不规则异型面的产品。发明。
11、内容0008 本发明的旨在解决上述现有技术中的表面装饰技术的应用领域有限，难以在不同材质、形状的产品表面形成渐变色花纹的缺点。0009 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有渐变色花纹表面的产品，包括：产品本体以及形成于所述产品本体表面的涂层，其中，所述涂层中含有填料，所述填料包含棉纤维；所述棉纤维上吸附有染料。0010 优选地，所述涂层的厚度为15-25微米；形成所述涂层的有机涂料的主体树脂为聚氨酯树脂、有机硅树脂及其改性树脂中的至少一种。0011 优选地，所述填料还包含主体填料，所述主体填料选自碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硫酸钡、高岭土、云母粉、碳酸镁中的一种或几种，所述主体填料上吸附有。
12、染料；以100重量份的有机涂料为基准，所述填料的含量为5-50重量份。0012 优选地，以100重量份的填料为基准，所述棉纤维的含量为0.1-1重量份。0013 本发明还提供了一种具有渐变色花纹表面的产品的制备方法，包括下述步骤：涂料：在产品的待处理表面涂覆有机涂料，所述有机涂料中含有填料，所述填料包含棉纤维；然后使所述有机涂料干燥后在产品表面形成涂层；浸染：将上述表面形成有涂层的产品浸入盛有染料溶液的容器中，使所述棉纤维吸附上染料。0014 优选地，所述填料还包含主体填料，所述主体填料选自碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硫酸钡、高岭土、云母粉、碳酸镁中的一种或几种，所述主体填料上吸附有染料；以10。
13、0重量份的有机涂料为基准，所述填料的含量为5-50重量份。0015 优选地，以100重量份的填料为基准，所述棉纤维的含量为0.1-1重量份。0016 优选地，在所述浸染步骤中，所述染料溶液的液面高度为所述产品高度的1%-85%。 0017 优选地，在所述浸染步骤中，所述染料为直接染料；所述染料溶液中染料的浓度为0.1-10g/L，染料溶液的PH值为7-8；所述产品在所述染料溶液中放置1-3分钟。0018 优选地，所述干燥为表面干燥，温度为6010，时间为52分钟。0019 优选地，在所述涂料步骤之前还包括前处理步骤，所述产品为金属件，所述前处理步骤包括打砂、清洗和烘干；或者所述产品为塑料件，所。
14、述前处理步骤包括清洗、除尘、烘干。0020 优选地，在所述浸染步骤之后还包括喷涂面漆步骤，所述面漆为透明或者半透明的清漆。0021 本发明的制备方法能够在多种材质的产品表面形成多种色彩渐变的花纹，产品可以为金属件、塑料件等，并且产品的表面形状不受限制，例如：产品的表面可为圆弧面或异型面，应用领域广；其次、制备工艺简单，无需另外增加设备，能够有效节约成本。具体实施方式0022 下面采用具体实施例的方式对本发明进行进一步详细描述。0023 本发明的具有渐变色花纹表面的产品的制备方法，包括下述步骤：步骤1、前处理：对产品表面进行前处理；本发明适用于各种材质的产品，例如：所述说 明 书CN 10241。
15、6815 ACN 102416825 A 3/6页5产品可以为金属类、塑料类、陶瓷类物品；并且，所述产品的表面可以为任何形状的表面，例如：平面、圆弧面、异形面等；其中，金属类物品的前处理工艺包括打砂、清洗、烘干，塑料制品的前处理工艺包括清洗、除尘、烘干；这些前处理工艺为本领域技术人员所公知，作用在于得到清洁、适合喷涂的产品表面。 0024 步骤2、涂料：在产品的待处理表面涂覆有机涂料，使所述有机涂料表干后在产品表面形成涂层。0025 本发明的主要改进之一在于所述有机涂料中含有填料，所述填料包含棉纤维。具体来说，所述有机涂料包含主体树脂和填料；所述主体树脂的种类和用量已为本领域技术人员所公知，可。
16、以使用任何已知的用于底层涂料的树脂，优选具有良好耐高温性能的树脂，例如：聚氨酯树脂、有机硅树脂及其改性树脂（如：有机硅改性环氧树脂、有机硅改性聚酯树脂）中的至少一种。这些树脂可以通过商购得到，以100重量份的有机涂料为基准，所述主体树脂的含量优选为25-75重量份，更优选为30-50重量份。0026 以100重量份的有机涂料为基准，所述填料的含量为5-50重量份，更优选的含量为20-40重量份。所述填料包含棉纤维，所述棉纤维具有对染料较高的吸附能力，以100重量份的填料为基准，所述棉纤维的含量为0.1-1重量份，更优选的含量为0.3-0.6重量份。0027 所述填料中除棉纤维外还含有主体填料，。
17、所述主体填料为本领域常用的填料组分，在本发明中，需要选择白色粉末，并且要求主体填料具有一定的吸附染料的能力，可以选自滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、二氧化硅、高岭土、云母粉和碳酸镁中的一种或几种。0028 将上述主体树脂和填料溶解于溶剂中形成有机涂料，然后采用喷涂设备将所述有机涂料涂覆于产品表面。在本发明中，所述溶剂可以为本领域常用的任何有机溶剂，例如，可以为甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、乙醇、正丁醇、环已酮、二甲苯、甲基异丁基甲酮、丙酮、甲乙酮、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或几种，溶剂的用量能够使所述主体树脂、填料均匀分散为适合浓度的溶液，能够喷涂到产品的表面即可。另外，根据具体。
18、需要，在所述有机涂料内还可加入助剂，所述助剂指有机涂料组合物中常用的流平剂、消泡剂、分散剂中的一种或几种。这些助剂的种类和用量为本领域技术人员所公知。一般来说，以100重量份的有机涂料为基准，助剂的含量优选为0-10重量份，更优选为0-6重量份，在此不做赘述。0029 所述喷涂设备可采用现有技术中的任何一种能够将有机涂料涂覆于产品表面的设备，例如：可以采用喷枪进行喷射，甚至于可以采用毛刷手工涂布的形式进行涂覆，优选采用喷枪进行喷射，喷枪压力为0.30.1Mpa。0030 值得一提的是，由于需要进行浸染工艺，对所述有机涂层的干燥最好为表干，而不是完全干燥，表干为本领域技术人员所公知，即表面干燥，。
19、指在涂装工程中将涂料涂覆在基材表面后经过一定的时间未彻底干透而表面初步干燥的状态。干燥的温度优选6010，时间优选为52分钟，经喷涂和表干后，在产品的表面形成厚度为15-25微米的有机涂层。0031 步骤3、浸染：将上述表面形成有涂层的产品浸入盛有染料溶液的容器中，使所述棉纤维和主体填料上吸附上染料。0032 在所述浸染工艺中，所述染料溶液为染料的水溶液，所述染料溶液可根据需要由各种颜色的染料配制而成，所述染料可以是本领域常用的各种染料，优选直接染料。直接染说 明 书CN 102416815 ACN 102416825 A 4/6页6料是指能直接溶解于水，对纤维有较高的直接性，无需使用有关化学。
20、方法使纤维着色的染料；本领域的技术人员知道由于直接染料含有-SO3H、-COOH等水溶性基团，分子结构排列成直线型，芳环结构处于同一平面，因此直接染料对纤维素纤维具有较大的亲和力，在中性介质中直接染色，只要把染料溶解于水，便可进行染色。在本发明中，染料在溶液中可以被棉纤维吸附到表面，然后不断向棉纤维的无定形区扩散，与棉纤维大分子形成氢键和范德华力的结合，吸附于棉纤维上。所述直接染料的种类已为本领域的技术人员所公知，例如：所述直接染料可以为直接红4BE、C.I.直接黄106（直接混纺黄D-3RLL）、C.I.直接蓝70（直接混纺蓝D-RGL）、C.I.直接紫66（直接混纺紫D-5BL）、C.I.。
21、直接黑166（直接混纺黑D-ANBA）等染料中的一种或几种。在本发明中，所述染料溶液中染料的浓度优选为0.1-10g/L，染料溶液的PH值为7-8，所述染料溶液的温度可以为室温，而不需要对染料溶液进行加温。浸染时，将染料溶液倒入容器中，然后将产品直接放置于所述盛有染料溶液的容器中。0033 根据具体需要，所述染料溶液的液面高度优选为所述产品高度的1%-85%。这是由于所述棉纤维具有较强的吸附染料溶液的作用，为了更好的达到颜色渐变的效果，所述染料溶液的液面高度应低于所述产品的高度，将所述形成有涂层的产品放入盛有染料溶液的容器中，涂层中的棉纤维组分吸附染料，在产品的表面形成显露出棉纤维排布的彩色纹。
22、理，并且此纹理的颜色从产品的底部到顶部显示出逐渐变浅的趋向；并且，因为主体填料也有一定的吸附染料溶液的作用，即使填充于涂层中棉纤维没有连接到一起，也可以通过主体填料的桥接作用使颜料能吸附到高出染料溶液液面的位置，同时由于棉纤维对染料溶液的吸附能力远强于主体填料部分，所以在主体填料的附近也出现颜色逐渐变浅的效果；所述产品只要在染液中浸渍，使产品涂层中的主体填料和棉纤维吸附染料到所需的纹理效果即可，浸染时间为1-3分钟，之后取出产品自然晾干。0034 值得一提的是，若只需要所述产品具有一种色彩的渐变色，则可只浸入一种颜色的染料溶液中，并可以根据产品表面需要呈现渐变色花纹的高度，确定染料溶液的液面高。
23、度。如果需要产品具有多种色彩的渐变色，可以分别将产品浸入不同颜色的染料溶液中，浸染顺序遵从由浅至深的原则，即后一种颜色的染料溶液的液面高度高于前一种颜色的染料溶液的液面高度，例如：将产品先放置于蓝色染料溶液中，蓝色染料溶液的液面高度为所述产品高度的5%，通过棉纤维及主体填料的吸附作用，将蓝色染料吸附到产品的1/5左右的表面；然后再将产品放置于黄色染料溶液中，黄色染料溶液的液面高度为所述产品高度的50%，通过棉纤维及主体填料的吸附作用，将黄色染料吸附到产品的3/5左右的表面，同时吸附蓝色染料和黄色染料的部分呈现出绿色渐变色花纹，而产品上部2/5左右的表面则呈现出黄色渐变色花纹。0035 步骤4、。
24、喷面漆：所述面漆为透明或者半透明的清漆，通过所述喷面漆工艺在所述产品的表面形成一层保护膜，能够有效的保护产品表面形成的涂层，所述清漆需要呈透明或半透明，以显示有机涂层的渐变色花纹的效果。0036 通过上述制备方法制得具有渐变色花纹表面的产品，所述产品包括：产品本体以及形成于所述产品本体表面的涂层，所述涂层中含有填料，所述填料中包含有棉纤维，所述棉纤维上吸附有染料。0037 其中，所述涂层厚度为15-25微米；所述填料还包含主体填料，所述主体填料选自碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硫酸钡、高岭土、云母粉、碳酸镁中的一种或几种，所述主体填料说 明 书CN 102416815 ACN 102416825 。
25、A 5/6页7上也吸附有染料；以100重量份的填料为基准，所述棉纤维的含量为0.1-1重量份。0038 综上所述，本发明的制备方法不需要使用特别的夹具和设备来控制产品在染液中的浸入深度，不需要对染液加温，常温下利用棉纤维的吸附染料的能力，并用填料的主体成分（例如：碳酸钙或二氧化硅）的吸湿能力解决部分棉纤维没有连接的缺陷，使染料能顺利上升到远离染料溶液液面的部位，从而实现颜色渐变的效果，工艺简单，因为除需要采用传统喷涂设备外无需增加额外设备，能够有效节约成本；并且，产品的应用领域广，能够在多种产品上实现同时具有渐变色和花纹的效果，产品的材质不受限制，例如：产品可为金属件、塑料件等，并且产品的表面。
26、形状不受限制，例如：产品的表面可为圆弧面或异型面，尤其适用于需要多彩外观而表面结构不规则的电子、电器产品。0039 下列实施例会更有助于说明本发明，应理解，这些实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。0040 实施例1取一个圆柱形塑胶花瓶的样品，清洗、除尘、干燥后，调节喷枪压力为0.3MPa，在所述样品的表面喷涂填料含量为20重量%的聚氨酯涂料，其中棉纤维的含量为填料总重量的0.5重量%，然后将样品放置于烘箱中，在60的条件下干燥5分钟，在所述样品的表面形成厚度为20微米左右的有机涂层；在染缸中放入C.I.直接紫66（直接混纺紫D-5BL），调节染料溶液的颜色为紫色，染料溶。
27、液中染料的浓度为3g/L，染料溶液的PH值为7，液面高度为样品高度的一半，将喷好有机涂层的样品放入染缸中，使有机涂层中的棉纤维组分吸附染料，在产品表面形成显露出沿棉纤维分布的紫色纹理，因为填料也有一定的吸附功能，即使部分棉纤维没有连接到一起，也可以通过填料部分的连接作用使颜料能吸附到高出液面高度的位置；因此，此花纹的颜色从产品的浸入染料溶液的部分到产品的顶部显示出逐渐变浅的趋向，同时由于棉纤维对染料的吸附能力远强于填料部分，所以在填料附近也出现颜色逐渐变浅的效果，浸染2分钟后取出晾干，然后喷涂透明清漆，烘干，得到整个表面具有渐变紫色花纹的圆柱形塑胶花瓶。0041 实施例2取一个铝合金电热水壶样。
28、品，打砂、清洗、除油，干燥后，调节喷枪压力为0.4MPa，在所述样品的表面喷涂填料含量为35重量%的有机硅涂料，其中棉纤维的含量为填料总重量的0.3重量%，然后将样品放置于烘箱中，在50的条件下干燥7分钟，在所述样品的表面形成厚度为15微米的有机涂层；在染缸中放入C.I.直接蓝70（直接混纺蓝D-RGL），调节染料溶液的颜色为蓝色，染料溶液中染料的浓度为3g/L，染料溶液的PH值为8，液面高度为壶身高度的1/4，将喷好有机涂层的样品放入染缸中，使有机涂层中的棉纤维和主体填料吸附染料，在样品3/5左右的表面显露出沿棉纤维分布的蓝色纹理，浸染3分钟后，取出晾干，然后喷涂透明清漆、烘干，得到部分表面。
29、具有渐变蓝色花纹的铝合金电热水壶。0042 实施例3取一个椭圆形陶瓷花瓶的样品，清洗、除尘、干燥后，调节喷枪压力为0.3MPa，在所述样品的表面喷涂填料含量为40重量%的有机硅涂料，其中棉纤维的含量为填料总重量的0.6重量%，然后将样品放置于烘箱中，在70的条件下干燥5分钟，在所述样品的表面形成厚说 明 书CN 102416815 ACN 102416825 A 6/6页8度为25微米的有机涂层；在一个染缸中放入C.I.直接蓝70（直接混纺蓝D-RGL），调节染料溶液的颜色为蓝色，染料溶液中染料的浓度为3g/L，染料溶液的PH值为8，液面高度为花瓶样品高度的10%，将喷好有机涂层的花瓶样品放入。
30、染缸中，使有机涂层中的棉纤维和主体填料吸附染料，在花瓶样品从底部到中部的1/2左右面积的表面显露出沿棉纤维分布的蓝色花纹，浸染3分钟后，取出晾干；然后在另外一个染缸中放入C.I.直接黄106（直接混纺黄D-3RLL），调节染料溶液的颜色为黄色，染料溶液中染料的浓度为5g/L，染料溶液的PH值为8，液面高度为花瓶样品高度的60%，将形成有蓝色渐变花纹的花瓶样品放入染缸中，使有机涂层中的棉纤维和主体填料吸附蓝色染料，浸染3分钟后取出，此时，在花瓶样品从底部到中部的表面，由于有机涂层中的棉纤维和主体填料同时吸附蓝色染料和黄色染料，呈现出绿色渐变色花纹；而花瓶样品从中部到顶部的表面则呈现出黄色渐变色花纹；将花瓶样品晾干；喷涂透明清漆、烘干，得到表面具有两种色彩渐变花纹的椭圆形陶瓷花瓶。0043 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，可以理解的是，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。说 明 书CN 102416815 A。