CN112661994A - 替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜和包含有它的金属板材 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜，其包括离型PET膜层和覆盖于离型PET膜层上的防护层，防护层是通过将液态的PVDF涂布液涂布到离型PET膜层的离型面上，经烘道脱去溶剂得到厚度为10‑50μm的干膜，即在离型PET膜层上形成防护层而得到本发明的防护膜。本发明还公开了一种耐候型金属板材，其包括本发明的防护膜，防护膜通过胶黏剂层设置于金属基材的外侧，防护膜的防护层位于靠近金属基材一侧。本发明的防护膜的表面光滑、均匀，能起到稳定的防护效果；将本发明的防护膜黏合于金属基材表面制备得到金属板材的工序相对简单，不良率低，且其性能稳定，耐候性高。

Description

替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜和包含有它的金属板材

技术领域

本发明涉及一种替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜和包含有它的金属板材。

背景技术

金属板材在工业和生活中的应用比较广泛，汽车，家电以及建筑行业都在大量使用；一般金属板材都需要在金属基材的表面涂布或者复合防护层和装饰层才能长久使用。然而，在金属基材上直接喷涂防护层后，若防护层的材质选择不当将会对金属基材的表面造成腐蚀，对金属板材的性能造成影响。

氟碳漆是指以氟树脂为主要成膜物质的涂料，其具有良好的耐候性、耐热性、耐低温性和耐腐蚀性，因而近年兴起了在金属基材表面喷涂高温烘烤型氟碳漆以提高金属基材的使用寿命。聚偏氟乙烯(PVDF)涂料是近年来开发的一种新型氟碳漆涂料。PVDF涂料经高温烘烤后能形成性能优良的保护涂层，其被广泛应用于建筑外墙装饰，地铁、隧道、化工生产区等恶劣环境下金属基材的涂装。但由于PVDF涂料需要在200℃以上的高温下才能在金属基材表面成型，且对烘烤环境和烘烤条件要求较高，否则极易影响金属基材表面的光滑度，对其外观造成负面影响，因而使得喷涂PVDF涂料后的金属板材良品率不高，并使耐候型金属板材的生产加工成本较高。

发明内容

为克服上述缺点，本发明提供了一种替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜和包含有它的金属基材，本发明的防护膜具有与氟碳漆类似的防护效果，其易于与金属基材复合。

本发明的目的之一在于，提供一种替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜，其包括离型PET膜层和覆盖于所述离型PET膜层上的防护层，所述防护层是通过将液态的PVDF涂布液涂布于所述离型PET膜层后经烘干成型后得到。

进一步的，所述PVDF涂布液由下列原料及重量份配比组成：12-16份PVDF树脂，6-15份颜料，4-8份丙烯酸树脂，65-75份混合溶剂，0.3-0.5份流平剂，0.3-0.5份消泡剂，0.3-0.5份分散剂和0.5-1份紫外吸收剂。

更进一步的，所述PVDF树脂为均聚型PVDF树脂，分子量为50万-80万；所述丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂和羟基丙烯酸树脂中的一种或两种，所述热塑性丙烯酸树脂为均聚型或者共聚型；所述颜料选自铝银浆、钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、滑石粉、炭黑、钴蓝、钼铋黄、氧化铁红中的至少一种；所述混合溶剂由真溶剂和稀释溶剂组成，所述真溶剂占所述混合溶剂的50％以上。

更进一步的，所述真溶剂包含PVDF树脂的真溶剂，所述真溶剂选自N-甲基吡咯烷酮，N,N-二甲基甲酰胺等中的一种或几种；所述稀释溶剂选自甲苯、二甲苯、异丁基甲酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲乙酮，甲基异丁酮中的一种或几种。

进一步的，所述离型PET膜层的离型体系为有机硅体系，三聚氰胺体系或离型蜡中的任意一种，所述离型PET膜层的离型面为高光面或者哑光面。

本发明的目的之二在于，提供一种本发明的目的之一所述的替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将丙烯酸树脂和铝银浆加入到混合溶剂中充分溶解，再加入PVDF树脂、流平剂、消泡剂、分散剂和紫外吸收剂，充分溶解，即得到PVDF涂布液：

(2)将PVDF涂布液涂布到离型PET膜层的离型面，经烘道脱去溶剂，控制干膜厚度为10-50μm，即在离型PET膜层上形成防护层而得到本发明的防护膜。

本发明的目的之三在于，提供一种耐候型金属板材，其包括本发明的目的之一所述的替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜，所述防护膜通过胶黏剂层设置于所述金属基材的外侧，所述防护膜的防护层位于靠近所述金属基材一侧。

进一步的，所述胶黏剂层的材质为双组份聚氨酯粘合剂，所述胶黏剂层的干胶厚度为6-8μm。

本发明的目的之四在于，提供一种本发明的目的之三所述的耐候型金属板材的制备方法，包括如下步骤：

(1)对防护层进行电晕处理，确保达因值大于52；

(2)在金属基材的表面涂布胶黏剂，通过烘道去除溶剂，在金属基材的表面形成胶黏剂层；

(3)通过复合辊对防护层和胶黏剂层进行复合；

(4)将步骤(3)中的金属基材进行熟化处理。

进一步的，步骤(2)中的烘道的温度为40℃-100℃；步骤(3)中的复合辊的温度为80℃-90℃；步骤(4)的熟化温度为40℃-50℃，熟化时间为4d-5d。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明的替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜的防护层与高温烘烤型PVDF涂料不同，高温烘烤型PVDF涂料中PVDF主要是以粒径很小的有机溶胶形式存在，而本发明使用PVDF的真溶剂得到均一稳定的PVDF涂布液，再将PVDF涂布液涂布于离型PET膜层上而形成均匀的防护层，因而使得防护膜的表面光滑、均匀，并能起到稳定的防护效果；

2、通过利用胶黏剂层将本发明的防护膜的防护层与金属基材复合而得到耐候型金属板材，防护层可与金属基材快速而牢固的连接，且金属板材的外表面平整度高，赋予金属板材极佳的外观效果以及使用寿命；

3、本发明的防护膜可通过胶黏剂层快速的设置于金属基材表面，并在金属基材上形成氟碳保护层，有效保护了金属基材，并提高了耐候型金属板材的加工效率，有效的解决了传统喷涂高温烘烤型氟碳漆工序复杂和良率低的问题。

附图说明

图1为本发明的替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜的剖视结构示意图；

图2为本发明的耐候型金属板材的剖视结构示意图。

图中，

1-防护膜、11-离型PET膜层、12-防护层、2-金属基材、3-胶黏剂层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1所示，本发明的替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜1包括离型PET膜层11和覆盖于离型PET膜层上的防护层12，防护层12是通过将液态的PVDF涂布液涂布到离型PET膜层的离型面上，经40-100℃的烘道脱去溶剂，控制干膜厚度为10-50μm，即在离型PET膜层上形成防护层而得到本发明的防护膜。

本发明的PVDF涂布液由下列原料及重量份配比组成：12-16份PVDF树脂，6-15份颜料，4-8份丙烯酸树脂，65-75份混合溶剂，0.3-0.5份流平剂，0.3-0.5份消泡剂，0.3-0.5份分散剂和0.5-1份紫外吸收剂。

本发明的PVDF涂布液按照如下方法进行制备：将丙烯酸树脂和铝银浆加入到混合溶剂中充分溶解，再加入PVDF树脂、流平剂、消泡剂、分散剂和紫外吸收剂，充分溶解，即得PVDF涂布液。

PVDF树脂为均聚型PVDF树脂，分子量为50万-80万；丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂和羟基丙烯酸树脂中的一种或两种，热塑性丙烯酸树脂为均聚型或者共聚型；混合溶剂由真溶剂和稀释溶剂组成，真溶剂占混合溶剂的50％以上。

本发明的离型PET膜层的离型体系为有机硅体系，三聚氰胺体系或离型蜡中的任意一种，离型PET膜层离型面为高光面或者哑光面。

参见附图2所示，本发明的耐候型金属板材包括本发明的替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜1和金属基材2，防护膜1与金属基材2中间设置有胶黏剂层3，防护膜1的防护层12位于靠近金属基材2一侧。本发明的金属基材2为不锈钢板材，附图2中列举的防护膜1位于金属基材2的一侧，其也可根据需要设置在金属基材2的两侧。本发明的防护膜1的离型PET膜层可被剥落。

本发明的耐候型金属板材按如下步骤制备：

(1)对防护层12进行电晕处理，确保达因值大于52；

(2)在金属基材2的表面涂布胶黏剂层3，通过烘道去除溶剂，在金属基材2的表面形成胶黏剂层3，确保干胶厚度为6-8μm，本发明的胶黏剂层3为双组份聚氨酯粘合剂；

(3)通过复合辊对防护层12和胶黏剂层3进行复合，复合辊的温度控制为80℃-90℃；

(4)将步骤(3)中的复合金属板材置于40℃-50℃的烘房内熟化4-5d。

下面结合具体实施例对本发明做出详细说明：

实施例一：

本实施例的PVDF涂布液的配方组成如下：

PVDF树脂12份、热塑性丙烯酸树脂8份、铝银浆7.5份、混合溶剂70份(其中N,N-二甲基甲酰胺50份，乙酸乙酯20份)、流平剂0.5份、消泡剂0.5份、分散剂0.5份、紫外吸收剂1份。

将PVDF涂布液按照上述方法涂布于离型PET膜层11的离型面上，经烘道脱去溶剂，控制干膜厚度为45μm，即在离型PET膜层11上形成防护层12而得到本发明的防护膜1。按上述方法将防护膜1黏合于金属基材2表面而制得本发明的耐候型金属板材。

对本实施例的耐候型金属板材的性能进行检测，主要包括外观检测(采用肉眼观察)、耐冲压弯折性检测(采用肉眼观察)、耐溶剂性(MEK)测试(参照NCCAⅡ-12)、氙灯耐候老化测试(参照SAEJ 2527 2500Kj)、耐盐雾性测试(参照ASTMB117-2003)、杯突测试(参照GB4156-1984)，性能检测结果见表1所示。

实施例二：

本实施例的PVDF涂布液的配方组成如下：

PVDF树脂14份、羟基丙烯酸树脂6份、黑色色浆6份、混合溶剂72份(其中N,N-二甲基甲酰胺52份，乙酸乙酯10份，甲基异丁酮10份)、流平剂0.3份、消泡剂0.3份、分散剂0.3份、紫外吸收剂0.5份。按照实施例一的方法制备得到PVDF涂布液后，将PVDF涂布液按照实施例一的方法涂布于离型PET膜层11的离型面上，经烘道脱去溶剂，控制干膜厚度为30μm，即在离型PET膜层11上形成防护层12而得到本发明的防护膜1。按照实施例一的方法将防护膜1黏合于金属基材2表面而制得本实施例的耐候型金属板材。

对本实施例的耐候型金属板材的性能进行检测，检测指标和方法参照实施例一进行，性能检测结果见表1所示。

实施例三：

本实施例的PVDF涂布液的配方组成如下：

PVDF树脂16份、热塑性丙烯酸树脂4份、铝银浆7.5份、混合溶剂70份(其中N-甲基甲基吡咯烷酮50份，乙酸乙酯10份，甲基异丁酮10份)、流平剂0.5份、消泡剂0.5份、分散剂0.5份、紫外吸收剂1份。按照实施例一的方法制备得到PVDF涂布液后，将PVDF涂布液按照实施例一的方法涂布于离型PET膜层11的离型面上，经烘道脱去溶剂，控制干膜厚度为45μm，即在离型PET膜层11上形成防护层12而得到本发明的防护膜1。按照实施例一的方法将防护膜1黏合于金属基材2表面而制得本实施例的耐候型金属板材。

对本实施例的耐候型金属板材的性能进行检测，检测指标和方法参照实施例一进行，性能检测结果见表1所示。

表1实施例1-3的耐候型金属板材的性能检测结果

检测项目	实施例1	实施例2	实施例3
				外观	平滑银色	平滑黑色	平滑银色
耐冲压弯折性	PVDF膜无开裂	PVDF膜无开裂	PVDF膜无开裂
				耐溶剂性(MEK)	500次	500次	500次
氙灯耐候老化测试	无外观变化	无外观变化	无外观变化
				耐盐雾性	3000h	3000h	3000h
杯突测试	附着力5B	附着力5B	附着力5B

由表1的结果可看出，通过将本发明的防护膜1粘附于金属基材2上后得到的金属板材的表面平滑度高，且金属板材的性能稳定，防护膜1与金属基材2连接牢固，不易脱落，本发明的金属板材具有较长的使用寿命。本发明的防护膜1能快速与金属基材相粘结，因而简化了耐候型金属板材的加工程序并有效降低了产品不良率，降低了加工成本。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜，其特征在于，包括离型PET膜层和覆盖于所述离型PET膜层上的防护层，所述防护层是通过将液态的PVDF涂布液涂布于所述离型PET膜层后经烘干成型后得到。

2.根据权利要求1所述的替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜，其特征在于，所述PVDF涂布液由下列原料及重量份配比组成：12-16份PVDF树脂，6-15份颜料，4-8份丙烯酸树脂，65-75份混合溶剂，0.3-0.5份流平剂，0.3-0.5份消泡剂，0.3-0.5份分散剂和0.5-1份紫外吸收剂。

3.根据权利要求2所述的替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜，其特征在于，所述PVDF树脂为均聚型PVDF树脂，分子量为50万-80万；所述丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂和羟基丙烯酸树脂中的一种或两种，所述热塑性丙烯酸树脂为均聚型或者共聚型；所述颜料选自铝银浆、钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、滑石粉、炭黑、钴蓝、钼铋黄和氧化铁红中的至少一种；所述混合溶剂由真溶剂和稀释溶剂组成，所述真溶剂占所述混合溶剂的50％以上。

4.根据权利要求3所述的替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜，其特征在于，所述真溶剂包含PVDF树脂的真溶剂，所述真溶剂选自N-甲基吡咯烷酮，N,N-二甲基甲酰胺等中的一种或几种；所述稀释溶剂选自甲苯、二甲苯、异丁基甲酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲乙酮，甲基异丁酮中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜，其特征在于，所述离型PET膜层的离型体系为有机硅体系，三聚氰胺体系或离型蜡中的任意一种，所述离型PET膜层的离型面为高光面或者哑光面。

6.权利要求1-5中任一项所述的替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将丙烯酸树脂和铝银浆加入到混合溶剂中充分溶解，再加入PVDF树脂、流平剂、消泡剂、分散剂和紫外吸收剂，充分溶解，即得到PVDF涂布液：

(2)将PVDF涂布液涂布到离型PET膜层的离型面，经烘道脱去溶剂，控制干膜厚度为10-50μm，即在离型PET膜层上形成防护层而得到本发明的防护膜。

7.一种耐候型金属板材，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的替代高温烘烤型氟碳漆的防护膜，所述防护膜通过胶黏剂层设置于所述金属基材的外侧，所述防护膜的防护层位于靠近所述金属基材一侧。

8.根据权利要求7所述的耐候型金属板材，其特征在于，所述胶黏剂层的材质为双组份聚氨酯粘合剂，所述胶黏剂层的干胶厚度为6-8μm。

9.权利要求7所述的耐候型金属板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对防护层进行电晕处理，确保达因值大于52；

(2)在金属基材的表面涂布胶黏剂，通过烘道去除溶剂，在金属基材的表面形成胶黏剂层；

(3)通过复合辊对防护层和胶黏剂层进行复合；

(4)将步骤(3)中的金属基材进行熟化处理。

10.根据权利要求9所述的耐候型金属板材的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的烘道的温度为40℃-100℃；步骤(3)中的复合辊的温度为80℃-90℃；步骤(4)的熟化温度为40℃-50℃，熟化时间为4d-5d。

Images