一種金屬表面用預(yù)涂膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及金屬表面覆膜技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種金屬表面用預(yù)涂膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 應(yīng)用于制罐行業(yè)的覆膜板，俗稱為覆膜鐵（Laminated Steel)，是采用PET，PVC， VCM或PP薄膜與金屬板材（鍍鋅板，冷乳板，鋁板，不銹鋼板）進(jìn)行覆合而成，可代替內(nèi)涂、 外涂技術(shù)。具體制備方法是將塑料薄膜覆蓋在鐵板上面，中間使用粘合劑，通過加熱加壓處 理后，使塑料薄膜和鐵板兩種不同性質(zhì)的物質(zhì)粘合在一起，形成鐵/塑合一的表面裝飾加 工技術(shù)。它對金屬鐵板起保護(hù)和裝飾作用，可廣泛應(yīng)用于金屬包裝領(lǐng)域，如化工桶、食品罐、 雜物罐等，也可應(yīng)用于裝飾領(lǐng)域，如家電面板、門板等。
[0003] 傳統(tǒng)的金屬罐/桶保護(hù)技術(shù)主要是采用內(nèi)壁噴涂環(huán)氧樹脂的方法來加工，但該涂 料里含有雙酚A類（Bis-phenol A)的有害物質(zhì)，是一種國際公認(rèn)的環(huán)境激素，對人體損害 極大。
[0004] 現(xiàn)在普遍采用干式覆膜技術(shù)來對金屬板覆膜，該工藝采用干式復(fù)合生產(chǎn)線，將溶 劑型膠水涂布于金屬板上，經(jīng)烘箱烘干后與薄膜粘接。然而該技術(shù)的應(yīng)用中，烘干過程中會 有溶劑揮發(fā)，溶劑的揮發(fā)會對環(huán)境造成危害，覆膜后的鐵板也容易有溶劑殘留，烘干不全還 會產(chǎn)生氣泡和粘接力不足的問題；且覆膜后需要對覆膜鐵進(jìn)行高溫熟化才能保證粘結(jié)力， 該工藝既耗能，生產(chǎn)效率又低。
[0005]另外，隨著技術(shù)的發(fā)展，金屬覆膜板對膜品的要求越來越高，不僅需要薄膜具備與 金屬板之間的高強(qiáng)度粘接性能，還要求覆膜板表面耐磨、不易劃傷，此外，有些還要求覆膜 板具有耐水煮的性能。
[0006] 基于上述缺陷和需求，本實(shí)用新型提供了一種能夠直接通過熱壓覆蓋在金屬表 面的預(yù)涂膜，并提供了覆膜的方法，該方法全程無溶劑揮發(fā)，覆膜金屬無化學(xué)殘留，生產(chǎn)過 程節(jié)能、環(huán)保、安全、高效，可同時實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、安全生產(chǎn)、安全使用目的。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 本實(shí)用新型的目的在于提出一種金屬板用預(yù)涂膜。所述預(yù)涂膜具有耐磨性能且具 備耐水煮性能，其與金屬鐵板之間具有良好的粘接力。
[0008] 本實(shí)用新型所述的金屬板用預(yù)涂膜，從下至上依次包括：基材層、中間層和熱熔膠 層，所述基材層、中間層和熱熔膠層相互緊密結(jié)合；
[0009] 其中，所述中間層由包括聚氨酯或丙烯酸酯乳液和固化劑的混合物形成；中間 層作為基材層和熱熔膠層的連結(jié)層，不僅可極大地提高兩層之間的附著力（附著力可達(dá) 3N/15mm)，而且采用該中間層形成的預(yù)涂膜還可滿足耐KKTC水煮30min以上的要求。
[0010] 其中所述聚氨酯為本領(lǐng)域常用的聚氨酯乳液，聚氨酯乳液一般是指以低聚物多元 醇、擴(kuò)鏈劑、二異氰酸酯為原料，以通常方法制備的聚氨酯分散于水所形成的乳液。市售的 配方有很多種，基本都能滿足本實(shí)用新型中間層的需要。
[0011] 所述丙烯酸酯乳液可選用本領(lǐng)域常用的丙烯酸酯乳液，一般可選用丙烯酸甲酯 等。
[0012] 所述熱熔膠層由改性EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物）、PE (聚乙烯）、EEA (乙烯-丙 烯酸乙酯樹脂）、EAA (乙烯丙烯酸共聚物）或EMA (乙烯-丙烯酸甲酯共聚物）形成；改性 熱熔膠層作為本實(shí)用新型的預(yù)涂膜與金屬表面熱壓復(fù)合的表面，能夠增強(qiáng)預(yù)涂膜與鐵板之 間的粘結(jié)力，同時也能夠滿足后續(xù)加工工序的要求。
[0013] 熱熔膠層中，所述改性EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物）、PE(聚乙烯）、EEA (乙烯-丙 烯酸乙酯樹脂）、EAA(乙烯丙烯酸共聚物）或EMA(乙烯-丙烯酸甲酯共聚物）都可以選用 本領(lǐng)域常用的適宜成膜的類型。
[0014] 所述基材層從下至上依次包括：硬化涂層、底材層以及印刷層，所述底材層、硬化 涂層以及印刷層相互緊密結(jié)合；所述硬化涂層由包括水性聚氨酯分散體和固化劑的混合 物形成。其中所述水性聚氨酯為本領(lǐng)域常用的水性聚氨酯乳液，為本領(lǐng)域常用的聚氨酯乳 液，聚氨酯乳液一般是指以低聚物多元醇、擴(kuò)鏈劑、二異氰酸酯為原料，以通常方法制備的 聚氨酯分散于水所形成的乳液。
[0015] 本實(shí)用新型中所述的金屬預(yù)涂膜的各組成層的厚度可根據(jù)本領(lǐng)域所需要的各種 產(chǎn)品的厚度來選擇，特別的，本實(shí)用新型提出所述底材層的厚度為8-50 μ m，所述硬化涂層 的厚度為2-10 μ m，印刷層的厚度為1-4 μ m，中間層的厚度為0. 5-3 μ m，熱熔膠層的厚度為 8-30 μ m〇
[0016] 底材層的厚度優(yōu)選為9~15 μ m。
[0017] 硬化涂層的厚度優(yōu)選為2· 5-4 μ m。
[0018] 印刷層的厚度優(yōu)選為2-3 μ m。
[0019] 熱熔膠層的厚度優(yōu)選為12-19 μ m。
[0020] 所述硬化涂層中水性聚氨酯分散體的重量百分比為15% -50% ;且所述固化劑的 重量百分比為15%以下，其余成分包括流平劑、成膜劑、增稠劑和去離子水稀釋劑。
[0021] 所述流平劑為有機(jī)硅類流平劑，所述成膜劑為乙二醇醚類、乙二醇醚酯類或酯醇 類，所述增稠劑包括丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯共聚物，所述稀釋劑為去離子水。
[0022] 其中，所述硬化涂層中的固化劑為脂肪族異氰酸酯類，如六亞甲基二異氰酸酯或 者異佛爾酮二異氰酸酯等，通過設(shè)置硬化涂層，使得預(yù)涂膜的表面具有耐磨性能（硬度可 達(dá)H以上）。
[0023] 另外，所述中間層中聚氨酯或丙烯酸酯乳液的重量百分比為30% -60%，所述固 化劑的重量百分比為10%以下，其余成分包括消泡劑、流平劑和稀釋劑；所述消泡劑為有 機(jī)硅乳液消泡劑，所述流平劑為有機(jī)硅類流平劑；所述稀釋劑為去離子水。
[0024] 其中，所述中間層中的固化劑為異氰酸酯類，如六亞甲基二異氰酸酯或者異佛爾 酮二異氰酸酯等。
[0025] 所述中間層的涂布干重為0· 2_3g/m2。
[0026] 中間層的涂布干重優(yōu)選為I. 0-2. 5g/m2。
[0027] 所述底材層為雙向拉伸聚酯層；
[0028] 所述印刷層就是將圖案采用本領(lǐng)域常用的方法印刷在硬化涂層上表面，基于硬化 涂層的物理性質(zhì)，本實(shí)用新型所述印刷層的印刷油墨優(yōu)選為東洋（天津東洋油墨有限公 司）或DIC(上海DIC油墨有限公司）凹版塑料復(fù)合油墨；通過設(shè)置印刷層，可滿足市場對 不同顏色覆膜品的需求。
[0029] 優(yōu)選的，所述熱熔膠層由EVA形成時，其中熱熔膠層中的VA重量百分比為 10 % -30 %且熔融指數(shù)為10-25g/10min ;優(yōu)選地，熱熔膠樹脂中的VA重量百分比為 15% -20%，并且熔融指數(shù)為10-20g/10min。
[0030] 當(dāng)所述熱熔膠由LDPE構(gòu)成時，熔融指數(shù)為5-25g/10min，優(yōu)選地，熔融指數(shù)為 6-20g/10min〇
[0031] 當(dāng)所述熱熔膠層由PE形成時，其熔融指數(shù)為5-25g/10min。
[0032] 本實(shí)用新型還提供上述金屬預(yù)涂膜的制備方法。
[0033] 本實(shí)用新型所述的金屬預(yù)涂膜的制備方法，包括以下步驟：
[0034] (1)將包括聚氨酯分散體和固化劑的混合物的涂布在所述底材層的下表面，形成 硬化涂層；
[0035] (2)采用印刷油墨在底材層上表面印刷，形成印刷層，由所述底材層、所述硬化層 和所述印刷層構(gòu)成基材層；
[0036] (3)在所述印刷層的上表面涂布由聚氨酯或丙烯酸酯乳液和固化劑形成的混合物 并烘干，形成中間層；
[0037] (4)在所述中間層上表面涂覆改性EVA、PE、EEA、EAA或EMA以形成熱熔膠層，從而 得到預(yù)涂膜。
[0038] 進(jìn)一步的，所述制備方法