CN204640967U

CN204640967U - 一种家电用铁塑复合材料

Info

Publication number: CN204640967U
Application number: CN201520109753.6U
Authority: CN
Inventors: 钟玉; 董子尧; 王慧荣
Original assignee: BEIJING KANGDEXIN FUNCTION MATERIAL Co Ltd
Current assignee: ZHANGJIAGANG FREE TRADE ZONE KANGDE FILM INDUSTRY CO., LTD.
Priority date: 2015-02-15
Filing date: 2015-02-15
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2025-02-15

Abstract

本实用新型涉及一种家电用铁塑复合材料，所述复合材料结构从上到下依次为：硬化耐磨层、BOPET薄膜基材层、化学改性层、印刷层、UV结构拉丝层、镀铝层、底涂层、改性PE层、增粘层、聚酯层、铁板基材；所述各层相互紧密结合。所述铁塑复合材料经过表面硬化、印刷、拉丝、镀铝，形成炫目艳丽，仿金属拉丝程度精细，硬度高，实用耐磨的外观，且仅经过热熔型改性树脂与铁板热压贴合，制备方法环保、操作简单、节省成本。

Description

一种家电用铁塑复合材料

技术领域

本实用新型涉及一种铁塑复合材料，特别涉及到一种家用电器表面使用的铁塑复合材料。

背景技术

家电不仅仅是一个被罩着金属壳的机器，它更是我们生活、家，甚至记忆的一部分。我们在乎家电对生活质量带来的改变，更在乎它外观形态下对我们生活以及记忆的影响。有时候，我们甚至愿意为了一款自己中意的金属拉丝质感双开门冰箱而改变自己家中的装修布局。在多数人心中，家电丰富多彩的外观成了自己独特性格与品位的物化表现。目前市场上厂家对于家电功能的宣传很多，但其实并没有什么太大的差异，现在对家电的选择标准主要集中在是否能够更好地搭配家居的外观。LG“盛唐纹”、美的“中国风”等艺术性白色家电产品的出现，满足了消费者对整体家电构建和谐家居的潜在需求，仍将引领艺术家电的发展。

人们追求高品质的生活理念已渗透到家电行业，以往黑色粗犷、白色单调的家电外观已不能满足人们的需求，色彩艳丽、功能实用的覆膜钢板家电应运而生。家电覆膜钢板是将经过印刷、镀金、拉丝、镭射、硬化后的有机高分子薄膜贴覆于钢材表面，它具有外表美观、色彩艳丽、强度高、耐蚀性好、加工成型方便等优点。

但是现有覆膜铁板所采用的粘结层多为溶剂型热活化型胶黏剂，包括PVC胶，单组份的聚氨酯，双组份的聚氨酯等，在粘合过程需要添加溶剂稀释剂、固化剂、着色剂等，然后经过高温烘烤，产生大量的有害气体。而且经过这种方式覆膜的铁板，在初始剥离强度很低，需要50度恒温进行固化，大量消耗能源。除次之外，因为胶粘剂为液态，覆膜过程很容易产生气泡，且会有溶剂残留在复合材料中影响家电的环保性。

另外，现有的覆膜铁板的膜层非常简单，膜层的硬度较低，不能满足现在家电产品对外观材料的需求。基于上述缺陷，本发明提供了一种硬度高，仿金属拉丝程度精细，无需粘接，仅需要热压就能够成型的家电用铁塑复合材料。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种家电用铁塑复合材料及其制备方法。

所述铁塑复合材料经过表面硬化、印刷、拉丝、镀铝，形成炫目艳丽，仿金属拉丝程度精细，硬度高，实用耐磨的外观，且仅经过热熔型改性树脂与铁板热压贴合，制备方法环保、操作简单、节省成本。

所述的家电用热压成型铁塑复合材料，该复合材料结构从上到下依次为：硬化耐磨层、BOPET薄膜基材层、化学改性层、印刷层、UV树脂拉丝层、镀铝层、底涂层、改性PE层、增粘层、聚酯层、铁板基材；所述各层相互紧密结合。

所述BOPET薄膜的厚度为25～75微米。

所述硬化耐磨层的厚度为5～8微米。

所述化学改性层的涂布克重为0.01～0.1g/m²，主要原料可选用本领域常用的改性聚氨酯。

所述UV树脂拉丝层的厚度为10～18微米。

所述镀铝层是铝原子沉积层；厚度为

所述铁板基材为镀锡、镀锌、镀铬、素铁中的一种，且表面预制了白色聚酯层，厚度在0.25～0.8mm。

优选的，所述BOPET薄膜的厚度为25～30微米。

所述印刷层油墨选用透明黄、透明红、透明绿等颜色。

上述各层均可选用本领域常用的各种原材料和配方。

特别的，上述铁塑复合材料可选用本领域常见的方法，优选涂布的方法来制备薄膜，具体的说，本实用新型所述的铁塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将透明BOPET薄膜双向拉伸，得到厚度为25～30微米为预制得BOPET基材层；

2)将聚碳酸酯类聚氨酯、聚醚类聚氨酯、聚碳二亚胺交联剂、丙烯酸酯流平剂、聚醚硅氧烷类润湿剂、水混合而成乳液，在BOPET基材层的上表面采用凹版满幅涂布，然后高温干燥，厚度为5～8微米，得到硬化耐磨层；

3)将丙烯酸溶液配置成化学改性液，添加到凹版印刷机的第一胶槽，开前电晕机强度设定为5.0KVA，速度设定120m/min，烘箱采用蒸汽干燥温度为100℃，采用光辊涂布于上述基材的PET面形成化学改性层；凹版印刷机后面均采用凹版版辊，胶槽使用双组份高温油墨印刷后，在改性层表面形成印刷层，得到复合薄膜；

4)将上述复合薄膜送入流延复合设备，采用光辊涂布底涂剂于镀铝面；经干燥后送至复合部位，挤出机吸收收丙烯酸接枝改性PE粒子进入腔体，在260℃加热融化经过模头挤出涂布于底涂层，模头装有3～10层过滤网，孔径为30～100目，通过20～30℃的冷却辊与挤压辊，形成改性PE层，其挤出速度为30～200MPM；经电晕后使用光辊方式将增粘层材料涂布于PE面形成增粘层，经收卷后备用；

5)将预制了聚酯层的铁板通过热压覆膜设备与上述多层薄膜进行复合，其关键复合部位采用三根钢辊预热铁板，加热方式采用导热油循环加热，将塑料复合膜与钢板同时送入两根上下可调节压力的复合辊中间，经压合、急冷后形成铁塑复合材料。

步骤2)如下进行：将10-30％聚碳酸酯类聚氨酯、10-30％聚醚类聚氨酯按比例混合，在搅拌器中以200-500转(最好为300转)的速度搅拌1-10min(最好为5min)，加入水稀释后添加流平剂、基材润湿剂，继续搅拌1-10min(最好为3min)，最后加入聚碳二亚胺交联剂。将上述乳液导入凹版满幅涂布机胶槽，开前电晕机强度设定为2-8KVA(最好为5.5KVA)，速度设定20-40m/min(最好为30m/min)，烘箱采用蒸汽干燥温度为100-150℃(最好为120℃)，形成硬化层；

步骤3)中，所述化学改性液选用Tg为50～70℃和10～-20℃两种丙烯酸乳液与乙醇、水混合，然后涂布于BOPET基材的下表面，涂布克重为0.01～0.1g/m²，形成化学改性层；

特别的，高Tg丙烯酸乳液(Tg为50～70℃)占总体系的重量比为0.8％～1.8％，低Tg丙烯酸乳液(Tg为10～-20℃)占0.3％～1.0％，乙醇占25％％～34％；

步骤3)所述化学改性液的配置方法为：将高低两种Tg的丙烯酸乳液混合搅拌，首先添加乙醇溶剂，添加速率大约为20g/s，边搅拌边添加，搅拌速率为300转，待乙醇添加完毕后加水，条件如前述。

印刷层油墨为双组份聚氨酯类耐高温染料油墨，选用透明黄、透明红、透明绿等颜色，厚度一般在0.5～1微米；

步骤4)中，所述底涂层使用EAA水溶液，其中固含约占0.04％～0.5％，涂布干重0.002～0.008g/m²，干燥温度为90℃；所述改性PE为丙烯酸接枝改性聚乙烯树脂，其中丙烯酸含量为8％～12％，整体为长链型高分子。所述改性PE的软化点在100℃以上，MI＝4.5～15g/10min(190℃)，一般厚度设置为15～30微米；

所述增粘层由热活化型聚氨酯分散体、附着力促进剂、乙醇、水混合而成，其中热活化型聚氨酯分散体占总体系的5％～35％；附着力促进剂为羟基高分子材料，分子量为1000～10000，占比为1％～10％；乙醇为助溶剂，使用量为5％～20％；一般涂布干重为0.3～2.0g/m²。

步骤5)中，所述复合辊配置有电磁恒温系统，保证铁板的温度不会因速度的快慢发生变化，采用的温度为220-250℃。

本实用新型与现有技术家电用复合材料的显著效果在于：

聚碳酸酯类聚氨酯与聚醚类聚氨酯形成的硬化层可以达到3H以上的硬度，同时保持较好的柔韧性利于薄膜的加工性能，对薄膜基材厚度选择提供更大的空间。

UV结构拉丝层采用光学级版辊压制，其仿金属拉丝程度远远高于机械拉丝，其精密程度几乎无法肉眼区别，精细程度高。

采用改性PE树脂，使用熔融热压技术覆膜，将多层薄膜与铁板制成铁塑复合材料，避免使用溶剂胶水，环保安全，提高成品率，由于不像胶水那样需要48-72小时的熟化，故生产效率也提高了很多，覆完膜就可立即进行使用。同时也节省了一部分人工费用与能耗，采用特殊增粘层材料使两者的附着牢度大大增强。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例家电用铁塑复合材料结构示意图，图中1硬化耐磨层、2BOPET薄膜基材层、3化学改性层、4印刷层、5UV结构拉丝层、6镀铝层、7底涂层、8改性PE层、9增粘层、10聚酯层、11铁板基材。

图2是根据本实用新型实施例关键复合部位示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，进一步说明本实用新型，旨在用于解释本实用新型，而非用以限制本实用新型的范围。如没有特别指出，本实施例采用的方法是本领域常用的方法，采用的设备是本领域常用的设备。

实施例1

预先制得25微米1400mm宽6000m长透明聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，即BOPET薄膜基材层2。

将20％聚碳酸酯类聚氨酯、15％聚醚类聚氨酯按比例混合，在搅拌器中以300转的速度搅拌5min，加入水稀释后添加0.1％流平剂、0.5％基材润湿剂，继续搅拌3min，最后加入7％聚碳二亚胺交联剂。将上述乳液导入凹版满幅涂布机胶槽，开前电晕机强度设定为5.5KVA，速度设定30m/min，烘箱采用蒸汽干燥温度为120℃，形成硬化耐磨层1，厚度6微米。

将0.8％Tg＝65℃、0.5％Tg＝-10℃的两种丙烯酸乳液混合搅拌，首先添加30％乙醇溶剂，添加速率大约为20g/s且需要边搅拌边添加，搅拌速率为300转，待乙醇添加完毕后加水，条件如前述。将配置好的化学改性液添加到凹版印刷机的第一胶槽，开前电晕机强度设定为5.0KVA，速度设定120m/min，烘箱采用蒸汽干燥温度为100℃，采用光棍涂布于上述基材的PET面形成化学改性层3。凹版印刷机后面均采用凹版版辊，胶槽使用双组份高温透明黄油墨印刷，形成印刷层4。

将7％的2官能环氧二丙烯酸酯预聚物、25％的4官能脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯预聚物、5％的甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯，配合7％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体、0.5％的2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦引发剂、0.2％的聚醚有机硅类流、以及乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯按合适比例混合，添加到UV成型机胶槽，将上述复合膜采用凹版上胶方式，经过烘箱干燥，第一级UV固化后经过一个刻有拉丝纹路的钢辊挤压，最后进入第二级UV固化成型形成UV结构拉丝层5，将收卷后的复合膜送入真空镀铝机进行镀铝，在拉丝结构层吸附后形成镀铝层6，可使光线折射、反射角度不同，形成拉丝金属质感，一般厚度在

将上述复合薄膜送入流延复合设备，采用光辊涂EAA水溶液，其中固含约占0.04％～0.5％，涂布干重0.002～0.008g/m²，干燥温度为90℃后形成底涂层7；送至复合部位，挤出机吸收PE粒子进入腔体，在260℃加热融化经过模头挤出涂布于底涂层7，改性PE为丙烯酸接枝改性聚乙烯树脂，其中丙烯酸含量为8％，整体为长链型高分子，其软化点为108℃，MI＝4.5g/10min(190℃)，厚度设置为20微米，得到改性PE层8。把10％的热活化型聚氨酯分散体、1％的羟基高分子材料、15％的乙醇、水混合均匀作为增粘料使用光辊方式涂布于PE面，得到增粘层9，经收卷后备用。

如图2所示，将厚度为0.3mm预制了白色聚酯层10的铁板11通过热压覆膜设备与上述多层薄膜进行复合，其关键复合部位采用三根钢辊预热铁板，加热方式采用导热油循环加热，将塑料复合膜与钢板同时送入两根上下可调节压力的复合辊中间，经压合、急冷后形成铁塑复合材料。

实施例2

将1.5％Tg＝74℃、0.4％Tg＝-15℃的丙烯酸乳液混合搅拌，首先添加24％乙醇溶剂，添加速率大约为20g/s且需要边搅拌边添加，搅拌速率为300转，待乙醇添加完毕后加水，条件如前述。将配置好的化学改性液添加到凹版印刷机的第一胶槽，开前电晕机强度设定为5.0KVA，速度设定120m/min，烘箱采用蒸汽干燥温度为100℃，采用光棍涂布于上述基材的PET面形成化学改性层3。凹版印刷机后面均采用凹版版辊，胶槽使用双组份高温透明红油墨印刷，形成印刷层4。

将7％的2官能环氧二丙烯酸酯预聚物、25％的4官能脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯预聚物、5％的甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯，配合7％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体、0.5％的2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦引发剂、0.2％的聚醚有机硅类流、以及乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯按合适比例混合，添加到UV成型机胶槽，将上述复合膜采用凹版上胶方式，经过烘箱干燥，第一级UV固化后经过一个刻有拉丝纹路的钢辊挤压，最后进入第二级UV固化成型形成UV结构拉丝层5，将收卷后的复合膜送入真空镀铝机进行镀铝，在拉丝结构层吸附后形成镀铝层6，可使光线折射、反射角度不同，形成拉丝金属质感，厚度在

将上述复合薄膜送入流延复合设备，采用光辊涂EAA水溶液，其中固含约占0.04％～0.5％，涂布干重0.002～0.008g/m2，干燥温度为90℃后形成底涂层7；送至复合部位，挤出机吸收PE粒子进入腔体，在260℃加热融化经过模头挤出涂布于底涂层7，改性PE为丙烯酸接枝改性聚乙烯树脂，其中丙烯酸含量为8％，整体为长链型高分子，其软化点为108℃，MI＝4.5g/10min(190℃)，厚度设置为20微米，得到改性PE层8。把10％的热活化型聚氨酯分散体、1％的羟基高分子材料、15％的乙醇、水混合均匀作为增粘料使用光辊方式涂布于PE面，得到增粘层9，经收卷后备用。

本实用新型聚碳酸酯类聚氨酯与聚醚类聚氨酯形成的硬化层可以达到3H以上的硬度，同时保持较好的柔韧性利于薄膜的加工性能，对薄膜基材厚度选择提供更大的空间。

UV结构拉丝层5采用光学级版辊压制，其仿金属拉丝程度远远高于机械拉丝，其精密程度几乎无法肉眼区别，精细程度高。

Claims

1.一种家电用铁塑复合材料，其特征在于，所述复合材料结构从上到下依次为：硬化耐磨层(1)、BOPET薄膜基材层(2)、改性聚氨酯层(3)、印刷层、UV树脂拉丝层(5)、镀铝层(6)、底涂层(7)、改性PE层(8)、增粘层(9)、聚酯层(10)、铁板基材(11)；所述各层相互紧密结合。

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述BOPET薄膜基材层(2)的厚度为25～30微米。

3.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述硬化耐磨层(1)的厚度为5～8微米。

4.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述改性聚氨酯层(3)的涂布克重为0.01～0.1g/m²。

5.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述UV树脂拉丝层(5)的厚度为10～18微米。

6.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述镀铝层(6)是铝原子沉积层；厚度为

7.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述铁板基材(11)为镀锡、镀锌、镀铬、素铁中的一种，且表面预制了聚酯层(10)，厚度在0.25～0.8mm。