CN110358417A - 一种不锈钢pcm板及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢PCM板及其生产工艺，涉及家电外壳用金属板技术领域，其技术方案要点是一种不锈钢PCM板，包括金属基板，在金属基板的一侧依次设有化学处理层、底漆层、面漆层以及PE膜层，在金属基板的另一侧设有背漆层；所述面漆包括如下重量份的组分：水性聚酯树脂40‑50份、氨基树脂20‑30份、三乙醇胺3‑5份、醋酸丁酯25‑35份、醋酸丁酸纤维素6‑10份、二乙二醇丁醚10‑15份、流平剂1‑2份、有机硅类手感剂2‑3份以及哑光剂1‑2份。本发明通过添加手感剂以及哑光剂的面漆涂覆与金属基板上，可以降低金属基板的冰冷感以及金属感，提高PCM板触感更加温和，改善其美观度。

Description

一种不锈钢PCM板及其生产工艺
技术领域
本发明涉及家电外壳用金属板技术领域，更具体的说，它涉及一种不锈钢PCM板及其生产工艺。
背景技术
不锈钢PCM板又称PCM彩钢板，是一种带有有机涂层的钢板，可用于家电中的冰箱门板、侧板、后背板、洗衣机箱体、热水器外桶和微波炉外壳等家用电器的装饰。现有技术中，申请号为201810904754.8的专利申请文件，公开了一种水性PCM钢板及其制造工艺。本发明的水性PCM钢板包括金属基板，所述金属基板的表面涂覆有水性涂料层。本发明的水性PCM钢板制造工艺包括如下步骤：S1，设置水性涂料，在金属基板表面喷涂或辊涂水性涂料，以在金属基板表面形成水性涂料层；S2，进行烘烤处理，使水性涂料层固化；S3，进行冷却处理。但是传统的不锈钢PCM板金属感以及冰冷感较强，PCM板的外观不够柔和，触感较差，美观度较低。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种不锈钢PCM板，其通过添加手感剂以及哑光剂的面漆涂覆与金属基板上，可以降低金属基板的冰冷感以及金属感，提高PCM板触感更加温和，改善其美观度。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种PCM板，包括金属基板，在金属基板的一侧依次设有化学处理层、底漆层、面漆层以及PE膜层，在金属基板的另一侧设有背漆层；所述面漆包括如下重量份的组分：水性聚酯树脂40-50份、氨基树脂20-30份、三乙醇胺3-5份、醋酸丁酯25-35份、醋酸丁酸纤维素6-10份、二乙二醇丁醚10-15份、流平剂1-2份、有机硅类手感剂2-3份以及哑光剂1-2份。
通过采用上述技术方案，通过添加手感剂以及哑光剂的面漆涂覆与金属基板上，可以降低金属基板的冰冷感以及金属感，提高PCM板触感更加温和，改善其美观度。
进一步地，所述面漆采用如下重量份的原料制成：取水性聚酯树脂40-50份、甲醚化水性氨基树脂20-30份、三乙醇胺3-5份、醋酸丁酯25-35份、醋酸丁酸纤维素6-10份，将其在300-500r/min的速度下，搅拌10-15min，然后加入二乙二醇丁醚10-15份、流平剂1-2份、有机硅类手感剂2-3份以及哑光剂1-2份，在1000-1500r/min的速度下，搅拌30-40min，得到面漆。
通过采用上述技术方案，采用上述原料制得的面漆对金属基板的覆盖性强，可以降低金属基板的冰冷感以及金属感，使得外观更加柔和；并且面漆具有很好的柔韧性，将其作为家电外壳板使用时，在冷热变化的环境下，对漆膜的影响小，漆膜不易发生开裂、翘边的问题，可以延长其使用寿命。
进一步地，所述哑光剂由滑石粉、硅微粉、沸石粉以及硅烷偶联剂研磨而成。
通过采用上述技术方案，采用滑石粉、硅微粉、沸石粉以及硅烷偶联剂制得的哑光剂可以减少面漆的光泽度，具有较好的消光效果，可以使PCM板呈现哑光感；并且添加硅烷偶联剂的哑光剂对树脂具有良好的浸润性，可以提高其与面漆原料的相容剂，可以增加面漆的扩张能力，减少出现裂纹的现象。
进一步地，所述哑光剂采用如下重量份的原料制成：取40-60份滑石粉、20-30份硅微粉以及10-20份沸石粉，将研磨并混合后得到细度为2000-3000目的混合料；向混合料中加入1-2份硅烷偶联剂，在80-90℃的温度下，以200-600r/min的速度搅拌1-2h，冷却后得到哑光剂。
进一步地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH792中的一种或它们的复合。
通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂KH550、KH792可以提高滑石粉、硅微粉、沸石粉和树脂的相容性，提高原料间混合的均匀性。
进一步地，所述流平剂为有机硅流平剂。
通过采用上述技术方案，有机硅流平剂可以降低面漆加工过程中的表面张力，一直泡沫的产生，提高面漆表面的平整性。
进一步地，所述底漆包括如下重量份的组分：甲醚化水性氨基树脂20-30份、环氧丙烯酸酯10-20份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1-2份、有机硅流平剂0.2-1份以及异丙醇5-10份。
通过采用上述技术方案，底漆同时对金属基板以及面漆具有良好的粘结力，可以提高面漆对金属基板的附着力，防止漆膜脱落，提高其使用寿命。
进一步地，所述底漆采用如下方法制备：以重量份数计，取甲醚化水性氨基树脂20-30份、环氧丙烯酸酯10-20份、三乙醇胺2-4份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1-2份，在400-600r/min的速度下搅拌10-15min，然后将加入有机硅流平剂0.2-1份以及异丙醇5-10份，在1000-1500r/min的速度下，搅拌30-40min，得到底漆。
本发明的目的之二在于提供一种不锈钢PCM板的生产工艺。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种不锈钢PCM板的生产工艺，包括如下步骤：
S1、准备金属基板，对其一侧涂覆均匀涂覆背漆，得到背漆层；
S2、向金属基板另一侧的进行脱脂处理以及无铬钝化处理后，得到化学处理层；
S3、向金属基板设有化学处理层的一侧均匀涂覆底漆，在120-130℃的温度下，烘烤10-15min，得到底漆层；
S4、向金属基板的底漆层上均匀涂覆面漆，在130-140℃的温度下，烘烤30-40min后，得到面漆层；
S5、在面漆层覆上PE膜，得到PE膜层。
综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：
1.通过添加手感剂以及哑光剂的面漆涂覆与金属基板上，可以降低金属基板的冰冷感以及金属感，提高PCM板触感更加温和，改善其美观度；并且面漆具有很好的柔韧性，将其作为家电外壳板使用时，在冷热变化的环境下，对漆膜的影响小，漆膜不易发生开裂、翘边的问题，可以延长其使用寿命；
2.采用滑石粉、硅微粉、沸石粉以及硅烷偶联剂制得的哑光剂可以减少面漆的光泽度，具有较好的消光效果，可以使PCM板呈现哑光感；并且添加硅烷偶联剂的哑光剂对树脂具有良好的浸润性，可以提高其与面漆原料的相容剂，可以增加面漆的扩张能力，减少出现裂纹的现象；
3.底漆同时对金属基板以及面漆具有良好的粘结力，可以提高面漆对金属基板的附着力，防止漆膜脱落，提高其使用寿命。
附图说明
图1是实施例1的不锈钢PCM板的层结构剖面示意图。
图中，1、金属基板；2、化学处理层；3、底漆层；4、面漆层；5、PE膜层；6、背漆层。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
一、底漆的制备例
以下制备例中的甲醚化水性氨基树脂选自济南华特化工有限公司提供的型号为5717的甲醚化水性氨基树脂；环氧丙烯酸酯选自山东瑞奇欧型号为RJ313双酚A环氧丙烯酸酯；有机硅流平剂选自德国毕克提供的BYK310有机硅流平剂。
底漆的制备例1：取甲醚化水性氨基树脂20kg、环氧丙烯酸酯10kg、三乙醇胺2kg、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1kg，在400r/min的速度下搅拌10min，然后将加入有机硅流平剂0.2kg以及异丙醇5kg，在1000r/min的速度下，搅拌30min，得到底漆。
底漆的制备例2：取甲醚化水性氨基树脂25kg、环氧丙烯酸酯15kg、三乙醇胺3kg、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1.5kg，在500r/min的速度下搅拌13min，然后将加入有机硅流平剂0.6kg以及异丙醇7.5kg，在1300r/min的速度下，搅拌35min，得到底漆。
底漆的制备例3：取甲醚化水性氨基树脂30kg、环氧丙烯酸酯20kg、三乙醇胺4kg、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2kg，在600r/min的速度下搅拌15min，然后将加入有机硅流平剂1kg以及异丙醇10kg，在1500r/min的速度下，搅拌40min，得到底漆。
二、哑光剂的制备例
哑光剂的制备例1：取40kg滑石粉、20kg硅微粉以及10kg沸石粉，将研磨并混合后得到细度为2000目的混合料；向混合料中加入1kg硅烷偶联剂KH550，在80℃的温度下，以200r/min的速度搅拌1h，冷却后得到哑光剂。
哑光剂的制备例2：取50kg滑石粉、25kg硅微粉以及15kg沸石粉，将研磨并混合后得到细度为2500目的混合料；向混合料中加入1.5kg硅烷偶联剂KH792，在85℃的温度下，以400r/min的速度搅拌1.5h，冷却后得到哑光剂。
哑光剂的制备例3：取60kg滑石粉、30kg硅微粉以及20kg沸石粉，将研磨并混合后得到细度为3000目的混合料；向混合料中加入2kg硅烷偶联剂KH550，在90℃的温度下，以600r/min的速度搅拌2h，冷却后得到哑光剂。
三、面漆的制备例
以下制备例中的水性聚酯树脂选自广东拓普合成科技股份有限公司提供的固含量为65wt％的水性聚酯树脂；有机硅类手感剂选自广州沛尚环保科技有限公司提供的型号为P-7290的有机硅类手感剂。
面漆的制备例1：取水性聚酯树脂40kg、甲醚化水性氨基树脂20kg、三乙醇胺3kg、醋酸丁酯25kg、醋酸丁酸纤维素6kg，将其在300r/min的速度下，搅拌10min，然后加入二乙二醇丁醚10kg、有机硅流平剂1kg、有机硅类手感剂2kg以及哑光剂1kg(选自哑光剂的制备例1)，在1000r/min的速度下，搅拌30min，得到面漆。
面漆的制备例2：取水性聚酯树脂45kg、甲醚化水性氨基树脂25kg、三乙醇胺4kg、醋酸丁酯30kg、醋酸丁酸纤维素8kg，将其在400r/min的速度下，搅拌13min，然后加入二乙二醇丁醚12.5kg、有机硅流平剂1.5kg、有机硅类手感剂2.5kg以及哑光剂1.5kg(选自哑光剂的制备例2)，在1300r/min的速度下，搅拌35min，得到面漆。
面漆的制备例3：取水性聚酯树脂50kg、甲醚化水性氨基树脂30kg、三乙醇胺5kg、醋酸丁酯35kg、醋酸丁酸纤维素10kg，将其在500r/min的速度下，搅拌15min，然后加入二乙二醇丁醚15kg、有机硅流平剂2kg、有机硅类手感剂3kg以及哑光剂2kg(选自哑光剂的制备例3)，在1500r/min的速度下，搅拌40min，得到面漆。
面漆的制备例4：本制备例与面漆的制备例1的不同之处在于，原料中不包括有机硅类手感剂以及哑光剂。
面漆的制备例5：本制备例与面漆的制备例1的不同之处在于，原料中不包括哑光剂。
四、实施例
以下实施例中的脱脂剂采用的广州市贻顺化工有限公司生产的锌合金脱脂剂；无铬钝化剂采用宁波印华表面工程材料科技有限公司生产的WG-01无铬钝化剂；背漆为丙烯酸乳液R-90。
实施例1：一种不锈钢VCM板，参见图1，包括金属基板1，在金属基板1的一侧依次设有化学处理层2、底漆层3、面漆层4以及PE膜层5，在金属基板的另一侧设有背漆层6。
一种不锈钢PCM板采用如下工艺生产而得：
S1、准备不锈钢金属基板，对其一侧涂覆均匀涂覆背漆，得到背漆层，P.M.T为204℃，背漆层厚度为5μm；
S2、向金属基板另一侧的进行脱脂处理以及无铬钝化处理后，得到化学处理层；
脱脂处理是指，将脱脂剂与水按照重量比为1:5的比例混合后形成脱脂液，将金属基板浸泡在脱脂剂中，在60℃的温度下浸泡1min，然后取出金属基板后，对其表面用去离子水清洗3次后即可；
无铬钝化处理是指，将无铬钝化剂与水按照重量比为1:20的比例混合后形成无铬钝化液，然后将金属基板的一侧浸泡在无铬钝化液中，在室温下浸泡25s即可；
S3、向金属基板设有化学处理层的一侧均匀涂覆底漆(选自底漆的制备例1)，在120℃的温度下，烘烤10min，得到底漆层，底漆层的厚度为8μm；
S4、向金属基板的底漆层上均匀涂覆面漆(选择面漆的制备例1)，在130℃的温度下，烘烤30min后，得到面漆层，面漆层的厚度为20μm；
S5、在面漆层覆上PE膜，得到PE膜层。
实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于，不锈钢PCM板采用如下工艺生产：S1、准备不锈钢金属基板，对其一侧涂覆均匀涂覆背漆，得到背漆层，P.M.T为204℃，背漆层厚度为5μm；
S2、向金属基板另一侧的进行脱脂处理以及无铬钝化处理后，得到化学处理层；
脱脂处理是指，将脱脂剂与水按照重量比为1:5的比例混合后形成脱脂液，将金属基板浸泡在脱脂剂中，在60℃的温度下浸泡1min，然后取出金属基板后，对其表面用去离子水清洗3次后即可；
无铬钝化处理是指，将无铬钝化剂与水按照重量比为1:20的比例混合后形成无铬钝化液，然后将金属基板的一侧浸泡在无铬钝化液中，在室温下浸泡25s即可；
S3、向金属基板设有化学处理层的一侧均匀涂覆底漆(选自底漆的制备例2)，在125℃的温度下，烘烤13min，得到底漆层，底漆层的厚度为8μm；
S4、向金属基板的底漆层上均匀涂覆面漆(选择面漆的制备例2)，在135℃的温度下，烘烤35min后，得到面漆层，面漆层的厚度为20μm；
S5、在面漆层覆上PE膜，得到PE膜层。
实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于，不锈钢PCM板采用如下工艺生产：
S1、准备不锈钢金属基板，对其一侧涂覆均匀涂覆背漆，得到背漆层，P.M.T为204℃，背漆层厚度为5μm；
S2、向金属基板另一侧的进行脱脂处理以及无铬钝化处理后，得到化学处理层；
脱脂处理是指，将脱脂剂与水按照重量比为1:5的比例混合后形成脱脂液，将金属基板浸泡在脱脂剂中，在60℃的温度下浸泡1min，然后取出金属基板后，对其表面用去离子水清洗3次后即可；
无铬钝化处理是指，将无铬钝化剂与水按照重量比为1:20的比例混合后形成无铬钝化液，然后将金属基板的一侧浸泡在无铬钝化液中，在室温下浸泡25s即可；
S3、向金属基板设有化学处理层的一侧均匀涂覆底漆(选自底漆的制备例3)，在130℃的温度下，烘烤15min，得到底漆层，底漆层的厚度为8μm；
S4、向金属基板的底漆层上均匀涂覆面漆(选择面漆的制备例3)，在140℃的温度下，烘烤40min后，得到面漆层，面漆层的厚度为20μm；
S5、在面漆层覆上PE膜，得到PE膜层。
五、对比例
对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于，不锈钢PCM板不包含底漆层。
对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于，面漆选自面漆的制备例4制得，该制备的原料中不包括有机硅类手感剂以及哑光剂。
对比例3：本对比例与实施例1的不同之处在于，面漆选自面漆的制备例5制得，该制备的原料中不包括哑光剂。
六、性能测试
采用如下方法对实施例1-3以及对比例1-3制备的不锈钢PCM板的性能进行测试，将测试结果示于表1。
附着力：根据GB/T1720-1989《漆膜附着力测定法》中附着力分为七级，附着力最佳定为一级，附着力最差定为七级。
弯曲性能：GB/T232-2010《金属材料弯曲试验方法》，弯曲180°角，观察试样横向、纵向是否出现剥离、裂纹现象。
柔韧性：根据GB/T1731-1993《漆膜柔韧性测定法》，通双手将试板漆膜朝上，紧压于规定直径的轴棒上，利用两大拇指的力量在2-3s内，绕轴棒弯曲试板，弯曲后两大拇指应对称于轴棒中心线，弯曲后，用放大镜观察漆膜，检查漆膜是否产生网纹、裂纹及剥落等破坏现象，以不引起漆膜破坏的最小轴棒直径表示漆膜的柔韧性。
冲击性能：GB/T1732-1993《漆膜耐冲击性能测定方法》，采用500g直径为50cm的铁球自500cm处落下，观察试样表面是否有裂纹、皱纹以及剥落现象。
触感：随机选择100名年龄为18-50岁的志愿者，对试样表面的触感进行评价，对漆膜的柔润、平滑的程度进行打分，满分为10分，取结果的平均值。
光泽：采用林上颗粒的通用型60度光泽度测量仪LS192，对面漆的光泽进行测试。
表1
由表1数据可以看出，由本发明制备的不锈钢PCM板上的漆膜具有很好的附着力、弯曲性能、柔韧性以及冲击性能，将其作为家电外壳板使用时，在冷热变化的环境下，对漆膜的影响小，漆膜不易发生开裂、翘边的问题，可以延长其使用寿命。此外，本发明的漆膜具有柔润、平滑的手感，配合哑光的效果，可以降低不锈钢的金属感以及冰冷感以及金属感，提高PCM板触感更加温和，改善其美观度。
对比例1的不锈钢PCM板不包含底漆层；相较于实施例1，对比例1中漆膜的附着力明显下降，说明涂覆底漆后，可以明显提高面漆与金属基板的粘结强度。
对比例2的面漆选自面漆的制备例4制得，该制备的原料中不包括有机硅类手感剂以及哑光剂；相较于实施例1，对比例2中漆膜的触感明显下降，并且光泽度明显增加，说明有机硅类手感剂的加入可以改善不锈钢PCM板的手感，将其配合与哑光剂使用时，可以呈现哑光的效果，使得其触感更加温和。
对比例3的面漆选自面漆的制备例5制得，该制备的原料中不包括哑光剂；相较于实施例1，对比例3中漆膜的触感有所下降，光泽度明显增加，说明哑光剂的加入可以降低漆膜的光泽度，与手感剂配合还可以提高漆膜的触感。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种不锈钢PCM板，包括金属基板，其特征在于：在金属基板的一侧依次设有化学处理层、底漆层、面漆层以及PE膜层，在金属基板的另一侧设有背漆层；
所述面漆包括如下重量份的组分：水性聚酯树脂40-50份、氨基树脂20-30份、三乙醇胺3-5份、醋酸丁酯25-35份、醋酸丁酸纤维素6-10份、二乙二醇丁醚10-15份、流平剂1-2份、有机硅类手感剂2-3份以及哑光剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢PCM板，其特征在于：所述面漆采用如下重量份的原料制成：取水性聚酯树脂40-50份、甲醚化水性氨基树脂20-30份、三乙醇胺3-5份、醋酸丁酯25-35份、醋酸丁酸纤维素6-10份，将其在300-500r/min的速度下，搅拌10-15min，然后加入二乙二醇丁醚10-15份、流平剂1-2份、有机硅类手感剂2-3份以及哑光剂1-2份，在1000-1500r/min的速度下，搅拌30-40min，得到面漆。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢PCM板，其特征在于：所述哑光剂由滑石粉、硅微粉、沸石粉以及硅烷偶联剂研磨而成。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢PCM板，其特征在于：所述哑光剂采用如下重量份的原料制成：取40-60份滑石粉、20-30份硅微粉以及10-20份沸石粉，将研磨并混合后得到细度为2000-3000目的混合料；向混合料中加入1-2份硅烷偶联剂，在80-90℃的温度下，以200-600r/min的速度搅拌1-2h，冷却后得到哑光剂。
5.根据权利要求4所述的一种不锈钢PCM板，其特征在于：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH792中的一种或它们的复合。
6.根据权利要求1所述的一种不锈钢PCM板，其特征在于：所述流平剂为有机硅流平剂。
7.根据权利要求1所述的一种不锈钢PCM板，其特征在于：所述底漆包括如下重量份的组分：甲醚化水性氨基树脂20-30份、环氧丙烯酸酯10-20份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1-2份、有机硅流平剂0.2-1份以及异丙醇5-10份。
8.根据权利要求7所述的一种不锈钢PCM板，其特征在于：所述底漆采用如下方法制备：以重量份数计，取甲醚化水性氨基树脂20-30份、环氧丙烯酸酯10-20份、三乙醇胺2-4份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1-2份，在400-600r/min的速度下搅拌10-15min，然后将加入有机硅流平剂0.2-1份以及异丙醇5-10份，在1000-1500r/min的速度下，搅拌30-40min，得到底漆。
9.一种不锈钢PCM板的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、准备金属基板，对其一侧涂覆均匀涂覆背漆，得到背漆层；
S2、向金属基板另一侧的进行脱脂处理以及无铬钝化处理后，得到化学处理层；
S3、向金属基板设有化学处理层的一侧均匀涂覆底漆，在120-130℃的温度下，烘烤10-15min，得到底漆层；
S4、向金属基板的底漆层上均匀涂覆面漆，在130-140℃的温度下，烘烤30-40min后，得到面漆层；
S5、在面漆层覆上PE膜，得到PE膜层。
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