CN103468197B

CN103468197B - 一种pvc覆膜胶水及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN103468197B
Application number: CN201310452063.6A
Authority: CN
Inventors: 冯志德; 张勇; 梁攀; 冀伟强; 周静
Original assignee: GUANGZHOU HUMAN ENGINEERING MATERIAL Co Ltd
Current assignee: QINGYUAN HUIGU NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: CN103468197A

Abstract

本发明属于化学胶黏剂技术领域，公开了一种PVC覆膜胶水及其制备方法与应用。该PVC覆膜胶水包含以下质量百分比计的组分：饱和聚酯树脂25～35%；固化剂1～10%；催化剂0.1～0.5%；附着力促进剂0.3～1%；有机溶剂60～70%。本发明的PVC覆膜胶水不含苯、甲苯、二甲苯等芳烃类有害物质，环境友好、具有较好的耐水煮性能、耐侯性。将本发明的PVC覆膜胶水应用于覆合PVC膜与金属板材中，利用催化剂使聚酯中的羟基与固化剂发生固化反应，生成的聚氨酯在附着力促进剂的作用下，使得PVC覆膜胶水层对金属基材和PVC膜均有较强的附着力。

Description

一种PVC覆膜胶水及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于化学胶黏剂技术领域，特别涉及一种PVC覆膜胶水及其制备方法与应用。

背景技术

PVC覆膜胶水用于各种PVC（聚氯乙烯）膜与镀锌板、冷轧板等金属板材的覆合，能广泛应用于冰箱、空调、洗衣机等电器的外壳及包装制品。覆膜又称“过塑”、“贴膜’，它指的是以塑料薄膜通过热压覆贴到金属或印刷品表面，从而起到保护及表面装饰作用。相对于传统的涂料涂布在金属表面的工艺，覆膜工艺不仅防潮、防锈、防污和防腐的作用更久、更有效，而且具有靓丽的外观、表面装饰性、耐刮伤性和图案多样性，使其在冰箱、空调、洗衣机等家用电器以及多种行业的装饰应用极为广泛。

在现有技术中，PVC覆膜胶水一般是溶剂型的丙烯酸类的单组份胶黏剂，使用的溶剂多为苯类溶剂，气味很臭，不仅给现场施工的工人的人身造成危害，而且容易造成环境污染。目前国内尚无企业掌握生产PVC覆膜胶水的成熟技术，国内市场上的PVC覆膜胶水都是从日本、韩国、英国等几个国家进口的，从而限制了PVC覆膜产品在国内的使用和推广。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种PVC覆膜胶水。

本发明另一目的在于提供一种上述PVC覆膜胶水的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述PVC覆膜胶水在覆合PVC膜与金属板材中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种PVC覆膜胶水，包含以下质量百分比计的组分：

所述饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度低于60℃。玻璃化温度太高则树脂较硬，会导致胶层的柔韧性较低、耐水煮性能较差。

优选地，所述饱和聚酯树脂的羟值为5～20mg KOH/g，玻璃化转变温度为35～60℃、酸值＜3mg KOH/g。

优选地，所述的饱和聚酯树脂指ES160、ES210、ES215、ES240、ES403、ES410、ES420、ES450、ES460M、ES510、ES601、ES710、ES850、ES900、ES955、ES960、ES980、L490、L651、L658和L850中的至少两种。

更优选地，所述的饱和聚酯树脂指ES403、ES410、ES850、ES955、ES960、L490和L658中的至少两种。

其中，ES160、ES210、ES215、ES240、ES403、ES410、ES420、ES450、ES460M、ES510、ES601、ES710、ES850、ES900、ES955、ES960、ES980产自韩国SK。L490、L651、L658和L850产自德国德固赛。

所述的固化剂为异氰酸酯类固化剂。

优选地，所述的固化剂指BL3475、BL3175、VPLS2253、VPLS2352、T1890E、B1530、B1400、BasonatHI100、Basonat HI190B/S、17B-60PX、TPA-B80X、MF-B60X、MF-K60X、SBN-70D、E402-B80T、HDT-90和D2中的至少一种。

其中，BL3475、BL3175、VPLS2253、VPLS2352产自德国拜耳。T1890E、B1530、B1400产自德国德固赛。Basonat HI100、Basonat HI190B/S产自德国巴斯夫。17B-60PX、TPA-B80X、MF-B60X、MF-K60X、SBN-70D、E402-B80T产自日本旭化成。HDT-90和D2产自法国罗地亚。

所述的催化剂指有机锡类催化剂。

优选地，所述的催化剂指二月桂酸二丁基酸锡（DBTDL）。

催化剂是用于催化聚酯上的羟基与固化剂的反应，一般选用有机锡类试剂。当催化剂用量太少的时候，反应不充分；用量太多，反应过度，都会导致胶水对PVC膜和金属板的贴合性能降低，杯突高度、耐水煮性能等下降。因此催化剂的用量范围对胶水的性能影响较大。

所述的附着力促进剂指金属附着力促进剂和附着力促进树脂中的至少一种。

所述的金属附着力促进剂指 ADP、ADK和ADW中的至少一种。

所述的附着力促进树脂指AddBond LTW、AddBondLTW-B、AddBond LTH、D.E.R.331、D.E.R.332、D.E.R.337、D.E.R.383、D.E.R.732、D.E.R.736和D.E.R.755中的至少一种。

优选地，所述的附着力促进剂指ADP、ADW、AddBond LTW、D.E.R.331、D.E.R.337和D.E.R.736中的至少一种。

其中，产自金团。ADP、ADK和ADW产自海明斯。AddBond LTW、AddBondLTW-B、AddBond LTH产自德国德固赛。D.E.R.331、D.E.R.332、D.E.R.337、D.E.R.383、D.E.R.732、D.E.R.736和D.E.R.755产自陶氏化学。

所述的有机溶剂指酯和酮中的至少一种。

优选地，所述的有机溶剂指醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸正丁酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、甲基丁酮、甲基异丁酮和环己酮中的至少一种。

上述PVC覆膜胶水的制备方法，包含以下具体步骤：将饱和聚酯树脂溶解于有机溶剂中，然后依次加入固化剂、附着力促进剂、催化剂，搅拌均匀，得到PVC覆膜胶水。

其中，各组分按质量百分比计如下：

优选地，所述搅拌的速度为500～1000r/min。

所述的PVC覆膜胶水可用于各种PVC膜与金属板材的覆合。

本发明的PVC覆膜胶水为单液型，存放和使用方便，无浪费，粘合力强，加工性、耐冲击性优异，耐热和耐沸水性优异，耐侯性较强，不含苯类溶剂较为环保，广泛用于冰箱、空调、洗衣机等家用电器以及多种行业的包装、装饰制品。

所述的覆合由以下方法实现：

（1）用碱液清洗金属板材30～200秒；

（2）用清水喷淋碱洗后的金属板材，烘干；

（3）在金属板材上涂一层钝化液，自然晾干，涂布上述PVC覆膜胶水，得到PVC覆膜胶水层，烘烤；

（4）把氯乙烯薄膜置于PVC覆膜胶水层上，用橡胶滚轮压板，冷却即可。

步骤（2）所述的清水喷淋时间为10～60秒，优选为20～40秒。

步骤（3）所述PVC覆膜胶水层的厚度（干膜重）为2～10g/m²，优选为2～6g/m²。

所述的烘烤指将金属板材在200～350℃烘箱中烘烤20～100秒，使金属板的板温达到200～300℃。

优选地，所述的烘烤指将金属板材在250～300℃烘箱中烘烤30～60秒，使金属板的板温达到210～250℃。

步骤（1）中所述的金属板材指镀锌板、冷轧板或马口铁，优选为镀锌板或冷轧板。

本发明的机理为：

本发明利用在一定的温度和催化剂条件下，聚酯中的羟基与异氰酸酯类固化剂发生固化反应，生成的聚氨酯在附着力促进剂的作用下，使得胶层对金属基材和PVC膜均有较强的附着力。然后在一定的压力和温度下，将金属基材和PVC膜紧密的贴合在一起，从而使最终的覆膜板有较高的杯突高度和耐水煮强度。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

（1）本发明的PVC覆膜胶水开创了国内在此技术领域的先河，目前国内尚无企业掌握生产PVC覆膜胶水的成熟技术，也没有能够生产PVC覆膜胶水的厂家，国内市场上的PVC覆膜胶水都是从日本、韩国、英国等几个国家进口的。

（2）本发明提供的PVC覆膜胶水不含苯、甲苯、二甲苯等芳烃类有害物质，属于环境友好型胶黏剂。

（3）本发明提供的PVC覆膜胶水耐水煮性能好，贴膜并杯突后，在100℃下水煮2h后PVC膜完好。

（4）本发明提供的PVC覆膜胶水耐侯性优异，贴膜后做QUV老化试验21天后仍未剥离。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

（1）制备PVC覆膜胶水，各组分质量百分比含量如下：

（2）PVC覆膜胶水的制备方法如下：首先将醋酸正丁酯和环己酮混合，得到混合溶剂，用分散机（800r/min）边搅拌边依次加入饱和聚酯树脂ES960和L490，待分散均匀后再依次加入固化剂（德国拜耳Desmodur和日本旭化成MF-B60X）、附着力促进剂（海明斯的ADP和陶氏化学D.E.R.331），最后加入催化剂（BDTBL），用分散机（800r/min）搅拌成透明均一的溶液即可。

将0.2g本实施例制备的PVC覆膜胶水均匀的涂布在表面已经钝化过的镀锌板上（10cm×10cm）在260℃烘箱中烘烤50秒，然后取出此镀锌板，迅速用橡胶滚轮将氯乙烯薄膜与镀锌板贴合，自然冷却即可。

实施例2

（1）制备PVC覆膜胶水，各组分质量百分比含量如下：

（2）PVC覆膜胶水的制备方法如下：首先将醋酸正丁酯和丁二酸二甲酯混合，得到混合溶剂，用分散机（1000r/min）边搅拌边依次加入饱和聚酯树脂ES601、ES410和L658，待分散均匀后再依次加入固化剂（德国拜耳BL3475和日本旭化成MF-K60X）、附着力促进剂（金团的和陶氏化学D.E.R.736），最后加入催化剂（BDTBL），用分散机（1000r/min）搅拌成透明均一的溶液即可。

将0.1g本实施例制备的PVC覆膜胶水均匀的涂布在表面已经钝化过的冷轧板上（10cm×10cm）在300℃烘箱中烘烤30秒，然后取出此冷轧板，迅速用层压滚筒将氯乙烯薄膜与镀锌板贴合，自然冷却即可。

实施例3

（1）制备PVC覆膜胶水，各组分质量百分比含量如下：

（2）PVC覆膜胶水的制备方法如下：首先将醋酸正丁酯和丁二酸二甲酯混合，得到混合溶剂，用分散机（500r/min）边搅拌边依次加入饱和聚酯树脂ES210、ES450和L658，待分散均匀后再依次加入固化剂（德国巴斯夫BasonatHI100和日本旭化成TPA-B80X）、附着力促进剂（海明斯的ADW和AddBond LTW），最后加入催化剂（BDTBL），用分散机（500r/min）搅拌成透明均一的溶液即可。

将0.15g本实施例制备的PVC覆膜胶水均匀的涂布在表面已经钝化过的镀锌板上（10cm×10cm）在270℃烘箱中烘烤40秒，然后取出此镀锌板，迅速用层压滚筒将氯乙烯薄膜与镀锌板贴合，自然冷却即可。

实施例4

（1）制备PVC覆膜胶水，各组分质量百分比含量如下：

（2）PVC覆膜胶水的制备方法如下：首先将醋酸正丁酯和丁二酸二甲酯混合，得到混合溶剂，用分散机（700r/min）边搅拌边依次加入饱和聚酯树脂ES410和L658，待分散均匀后再依次加入固化剂（日本旭化成E402-B80T和TPA-B80X）、附着力促进剂（金团），最后加入催化剂（BDTBL），用分散机（700r/min）搅拌成透明均一的溶液即可。

将0.1g本实施例制备的PVC覆膜胶水均匀的涂布在表面已经钝化过的冷轧板上（10cm×10cm）在270℃烘箱中烘烤40秒，然后取出此冷轧板，迅速用层压滚筒将氯乙烯薄膜与镀锌板贴合，自然冷却即可。

实施例5

（1）制备PVC覆膜胶水，各组分质量百分比含量如下：

（2）PVC覆膜胶水的制备方法如下：首先将醋酸正丁酯和环己酮混合，得到混合溶剂，用分散机（800r/min）边搅拌边依次加入饱和聚酯树脂ES960和ES410，待分散均匀后再依次加入固化剂（德国拜耳Desmodur和日本旭化成MF-B60X）、附着力促进剂（海明斯的ADP和陶氏化学D.E.R.331），最后加入催化剂（BDTBL），用分散机（800r/min）搅拌成透明均一的溶液即可。

将0.12g本实施例制备的PVC覆膜胶水均匀的涂布在表面已经钝化过的镀锌板上（10cm×10cm）在260℃烘箱中烘烤50秒，然后取出此镀锌板，迅速用层压滚筒将氯乙烯薄膜与镀锌板贴合，自然冷却即可。

实施例6：对比例1

（1）制备PVC覆膜胶水，各组分质量百分比含量如下：

将0.2g本实施例制备的PVC覆膜胶水均匀的涂布在表面已经钝化过的镀锌板上（10cm×10cm）在260℃烘箱中烘烤50秒，然后取出此镀锌板，迅速用层压滚筒将氯乙烯薄膜与镀锌板贴合，自然冷却即可。

实施例7：对比例2

（1）制备PVC覆膜胶水，各组分质量百分比含量如下：

（2）PVC覆膜胶水的制备方法如下：首先将醋酸正丁酯和丁二酸二甲酯混合，得到混合溶剂，用分散机（700r/min）边搅拌边依次加入饱和聚酯树脂ES410和L658，待分散均匀后再依次加入固化剂（日本旭化成E402-B80T和TPA-B80X）、附着力促进剂（陶氏化学D.E.R.736），最后加入催化剂（BDTBL），用分散机（700r/min）搅拌成透明均一的溶液即可。

实施例8：PVC覆膜胶水的性能指标

对实施例1～7制备得到的PVC覆膜胶水进行检测，具体检测内容如下：

1、检测内容：杯突高度、耐水煮性、耐冲击性、耐候性。

2、检测标准：

（1）杯突高度

JISK6774：镀锌板或冷轧板贴膜自然冷却后，划“井”字杯突，杯突到有一个角翘起，停止杯突，此时的杯突高度，杯突高度大于或等于8mm则为合格。

（2）耐水煮性

JISK6774：镀锌板或冷轧板贴膜自然冷却后，直接杯突到8mm，放在100℃的沸水中煮2h，检查PVC膜有无和镀锌板或冷轧板脱落，若无脱落，则无异常；若有脱落，则异常。

（3）耐冲击性

JISK5400：采用杜邦冲击试验机，重为1kg的锤子从50cm的高度落下，检查PVC膜有无和镀锌板或冷轧板脱落，若无脱落，则无异常；若有脱落，则异常。

（4）耐候性

JISZ9117：镀锌板或冷轧板贴膜自然冷后，放到QUV老化机中21天后取出，检查PVC膜有无和镀锌板或冷轧板能否剥离，发生剥离则为异常。

3.检测结果：见表1。

表1PVC覆膜胶水的性能指标

	杯突高度	耐水煮性	耐冲击性	耐候性
					实施例1	≥8mm	无脱落	无脱落	无异常
实施例2	≥8mm	无脱落	无脱落	无异常
					实施例3	≥8mm	无脱落	无脱落	无异常
实施例4	≥8mm	无脱落	无脱落	无异常
					实施例5	≥8mm	无脱落	无脱落	无异常
实施例6	＜8mm	脱落	脱落	剥离
					实施例7	＜8mm	脱落	脱落	剥离

由表1可见，本发明提供的PVC覆膜胶水对金属基材和PVC膜都有较好的贴合强度，所以用此胶水贴合得到的覆膜板都具有优异的耐水煮、耐冲击和耐侯性，但催化剂、固化剂、附着力促进剂等组分的用量超过本发明的数值范围都会导致胶水的性能变差。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种PVC覆膜胶水，其特征在于包含以下质量百分比计的组分：

所述的固化剂为异氰酸酯类固化剂；

所述的催化剂指有机锡类催化剂。

2.根据权利要求1所述的PVC覆膜胶水，其特征在于：所述饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度低于60℃；所述的附着力促进剂指金属附着力促进剂和附着力促进树脂中的至少一种；所述的有机溶剂指酯和酮中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的PVC覆膜胶水，其特征在于：所述的饱和聚酯树脂指ES160、ES210、ES215、ES240、ES403、ES410、ES420、ES450、ES460M、ES510、ES601、ES710、ES850、ES900、ES955、ES960、ES980、L490、L651、L658和L850中的至少两种；所述的固化剂指BL3475、BL3175、VPLS2253、VPLS2352、T1890E、B1530、B1400、Basonat HI 100、Basonat HI 190 B/S、17B-60PX、TPA-B80X、MF-B60X、MF-K60X、SBN-70D、E402-B80T、HDT-90和D2中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的PVC覆膜胶水，其特征在于：所述的催化剂指二月桂酸二丁基酸锡；所述的有机溶剂指醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸正丁酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、甲基丁酮、甲基异丁酮和环己酮中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的PVC覆膜胶水，其特征在于：所述的金属附着力促进剂指 ADP、ADK和ADW中的至少一种；所述的附着力促进树脂指AddBondLTW、AddBond LTW-B、AddBond LTH、D.E.R.331、D.E.R.332、D.E.R.337、D.E.R.383、D.E.R.732、D.E.R.736和D.E.R.755中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的PVC覆膜胶水，其特征在于：所述的饱和聚酯树脂指ES403、ES410、ES850、ES955、ES960、L490和L658中的至少两种；所述的附着力促进剂指ADP、ADW、AddBondLTW、D.E.R.331、D.E.R.337和D.E.R.736中的至少一种。

7.一种根据权利要求1～6任一项所述的PVC覆膜胶水的制备方法，其特征在于包含以下具体步骤：将饱和聚酯树脂溶解于有机溶剂中，依次加入固化剂、附着力促进剂、催化剂，搅拌均匀，得到PVC覆膜胶水；

其中，各组分按质量百分比计如下：

8.根据权利要求1～6任一项所述的PVC覆膜胶水在覆合PVC膜与金属板材中的应用。

9.根据权利要求8所述的PVC覆膜胶水在覆合PVC膜与金属板材中的应用，其特征在于由以下方法实现：

(1)用碱液清洗金属板材30～200秒；

(2)用清水喷淋碱洗后的金属板材，烘干；

(3)在金属板材上涂一层钝化液，自然晾干，涂布上述PVC覆膜胶水，得到PVC覆膜胶水层，烘烤；

(4)把氯乙烯薄膜置于PVC覆膜胶水层上，用橡胶滚轮压板，冷却即可。