CN105567058B - 一种粘合pvc薄膜的卷材涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种粘合PVC薄膜的卷材涂料，由以下重量份的原料制成：聚酯树脂45～60份、环氧树脂10～20份、封闭型异氰酸酯4～6份、氨基树脂2～3.5份、颜料0～20份、硅醇化合物0.5～1.7份、助剂0.4～2.5份和溶剂10～25份。本发明的粘合PVC薄膜的卷材涂料具有优异的防腐蚀性能和优异的耐水煮性能。本发明适用于卷材(彩色涂层钢板)工艺，可直接粘合PVC薄膜，机械性能和附着力优异。本发明的粘合PVC薄膜的卷材涂料可以根据需要添加入不同颜料后可展现更多更丰富的色彩效果。

Description

一种粘合PVC薄膜的卷材涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料的技术领域。更具体地，涉及一种粘合PVC薄膜的卷材涂料及其制备方法。

背景技术

预涂卷材涂料由于其多变的色彩、易加工成型和优异的机械性能，在建筑领域和家电领域都得到了大量应用。目前家电行业，ECM板使用的薄膜主要是PET类。家电需要高柔韧性，选择的卷材涂料一般使用聚酯体系，聚酯体系涂料在粘合PET薄膜(PET是饱和聚酯的一种)时，会和PET薄膜中的羟基形成氢键，提高附着力，增强与PET膜的粘合效果。而PVC膜的结构中没有可与聚酯涂料形成氢键或化学键的基团，在粘合时会更有难度。薄膜需要经过电晕处理，改变表面能，使表面有足够的附着力，以和涂料及胶粘剂等有良好的粘合效果，表面能的测量单位是达因，PVC经过电晕处理所能达到的达因明显低于PET的，导致PVC薄膜的附着力明显低于PET薄膜，与涂料及胶粘剂等粘合时粘结效果要明显差于PET薄膜。

随着工业发展，家用电器对外观、色彩和图案有更高的要求，通过工艺覆上聚氯乙烯(PVC)薄膜可以使得ECM板在有优异机械性能的同时达到更丰富的外观效果。现有技术中通过以下步骤实现:在预钝化处理的钢板上辊涂一定膜厚的涂料，快速强制高温烘烤固化(一般板温范围180～224℃)，然后迅速层压PVC薄膜。目前还没有合适的直接可粘合PVC薄膜的家电卷材涂料；因此对直接可粘合PVC薄膜的家电卷材涂料需求越来越强烈。

ECM板的性能与PVC薄膜的质量有很大影响，同时也与粘合PVC薄膜的涂料的质量有很大关系，因为涂料与底材的附着力、涂料与PVC薄膜的附着力对PVC薄膜对家用电器的保护效果至关重要，此外家用电器对耐水煮性能、耐盐雾性能、杯突性能和柔韧性都有较高的要求，现有的卷材涂料直接作为粘合PVC薄膜的卷材涂料还达不到要求。

因此，需要提供一种直接可粘合PVC薄膜的卷材涂料及其制备方法。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种粘合PVC薄膜的卷材涂料，该涂料具有优异的防腐蚀性能和耐水煮性能。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种粘合PVC薄膜的卷材涂料的制备方法，该方法制备工艺简单，适宜工业化。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种粘合PVC薄膜的卷材涂料，由以下重量份的原料制成：

优选地，所述聚酯树脂数均分子量为6000～20000，所述聚酯树脂羟值为3～25。

优选地，所述环氧树脂为环氧当量为150～600的双酚A环氧树脂。

环氧树脂对钢板有良好的附着力，环氧当量为150～600的环氧树脂与PVC膜有更优异的粘合力。配方中仍以聚酯树脂为主料，因此，涂料柔韧性好，添加的环氧树脂同时兼顾了涂料柔韧性和涂料与钢板及PVC膜的粘合效果。

优选地，所述多功能添加剂选自环化硅醇化合物、德谦ADP和路博润Lubrizol2063(是种以聚酯为主链的磷酸酯)中的一种或多种；

所述德谦ADP为市售商品，销售厂家例如有广州易通高分子材料有限公司、深圳市奥威玛化工有限公司等。

所述路博润Lubrizol 2063为市售商品，销售厂家例如有深圳海能化工有限公司等。

所述环化硅醇化合物对钢板和PVC膜具有良好的附着效果，又有一定交联催化作用。硅醇是硅原子与羟基相键合的有机硅化合物的总称。优选地，所述环化硅醇化合物为诺彻特PAE206。所述诺彻特PAE206为市售商品，销售厂家例如有宜兴市方铭化工有限公司等。

优选地，所述封闭型异氰酸酯选自封闭型异佛尔酮二异氰酸酯和/或封闭型六亚甲基二异氰酸酯。

优选地，所述氨基树脂选自高度甲醚化三聚氰胺树脂、甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂、部分甲醚化三聚氰胺树脂、部分丁醚化三聚氰胺树脂或完全丁醚化三聚氰胺树脂的一种或几种的混合物。醚化程度与产品型号有关，本领域的技术人员可根据经验选择。

优选地，所述氨基树脂选自氨基:六甲氧基甲基三聚氰胺树脂、甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂或丁醇醚化三聚氰胺树脂。

优选地，所述颜料是着色颜料和/或防腐蚀颜料。

优选地，所述助剂包括分散剂、流平剂或消泡剂中的一种或几种。

更优选地，所述分散剂、流平剂和消泡剂的重量比为0.2～1.2：0.1～0.8：0.1～0.5。

优选地，所述分散剂选自低分子量不饱和多元羧酸聚合物；所述流平剂选自丙烯酸酯流平剂；所述消泡剂选自丙烯酸酯消泡剂。

优选地，所述溶剂选自环己酮、高沸点芳烃溶剂、乙酸丁酯或二元酸酯中的一种或几种的混合。

优选地，所述溶剂按重量百分比由以下组分组成：环己酮35～55％，高沸点芳烃溶剂25～45％，乙酸丁酯0～20％，二元酸酯0～20％。

更优选地，所述高沸点芳烃溶剂是S-100芳烃溶剂、S-150芳烃溶剂、S-200芳烃溶剂的一种或几种的混合物；所述二元酸酯是由丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯以重量比1：1：1组成。

为解决上述第二个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种粘合PVC薄膜的卷材涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

a)将聚酯树脂30～45份、颜料0～20份、分散剂0.2～1.2份、溶剂5～20份加入搅拌槽，搅拌，混合均匀后进行研磨，直至漆浆细度小于15μm，得到色浆；

b)将聚酯树脂15份、环氧树脂10～20份、氨基树脂2～3.5份、封闭型异氰酸酯4～6份、硅醇化合物0.5～1.7份、流平剂0.1～0.8份、消泡剂0.1～0.5份、溶剂5份加入容器中，搅拌；

c)将步骤a)得到的色浆加入步骤b)中的容器中，即得到用于粘合PVC薄膜的卷材涂料。

本发明的有益效果如下：

1、本发明的粘合PVC薄膜的卷材涂料具有优异的防腐蚀性能和优异的耐水煮性能。

2、本发明适用于卷材(彩色涂层钢板)工艺，可直接粘合PVC薄膜，机械性能和附着力优异。

3、本发明的粘合PVC薄膜的卷材涂料可以根据需要添加入不同颜料后可展现更多更丰富的色彩效果。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1

a)称取300克聚酯树脂，70克金红石型钛白粉，7克氧化铁红粉。16克氧化铁黄粉、0.1克碳黑粉、9克钙离子交换二氧化硅型防锈颜料，45克环己酮，35克S-150芳烃溶剂，10克乙酸丁酯，5.6克低分子量不饱和多元羧酸聚合物分散剂市售的BYK，搅拌均匀，然后研磨至细度15μm以下成色浆，备用。

b)称取聚酯树脂210克，双酚A环氧树脂130克，封闭型亚甲基二异氰酸酯42克，高度甲醚化三聚氰胺树脂25克，诺彻特PAE20612克，丙烯酸酯流平剂3克，丙烯酸酯消泡剂2克，环己酮15克，S-150芳烃溶剂15克，乙酸丁酯15克，二元酸酯5克混合均匀。

c)在搅拌下将研磨好的色浆慢慢加入b)步混好料的容器中，即得卷材涂料溶液。

在经过预处理的钢板上，用18#线棒刮涂实施例1制备的本发明预涂卷材涂料后，烘干(炉温：280℃；烘烤时间：60～62s；板温：210℃)，从烘箱中取出后，趁热迅速层压PVC薄膜，性能测试(性能结果见表1)合格后进行过滤包装。

表1实施例1的性能测试结果

检验项目	检验指标
		最高金属板温度(PMT)	210℃
漆膜厚度，	7μm
		杯突，8mm	通过
耐水煮，1小时	通过

耐盐雾，240小时	≤1mm
		T弯，0T	通过

注1：杯突检验方法：样板用美工刀划5×5mm方格，用杯突仪检验至冲压深度8mm，用胶带纸粘，无涂膜剥离即为通过，表明附着力和柔韧性均优异；

注2：耐水煮检验方法：样板在沸水中煮1h，用肉眼观察外观变化。

注3：耐盐雾检验方法：样板尺寸75mm*150mm,试验前在沿样板对角线方向划两条交叉直线，划线必须划透涂层，划线离边不得小于30mm。放置于盐雾试验箱240小时，测量划线处起泡和锈蚀的最大腐蚀蔓延距离。

注4：本产品也适用于粘合PET薄膜，杯突性能可以通过8mm测试要求。

实施例2

一种粘合PVC薄膜的卷材涂料，包括以下步骤：

称取300克聚酯树脂，140克金红石型钛白粉，、9克钙离子交换二氧化硅型防锈颜料，45克环己酮，35克S-150芳烃溶剂，10克乙酸丁酯，3克低分子量不饱和多元羧酸聚合物分散剂市售的P-104S，搅拌均匀，然后研磨至细度15μm以下成色浆，备用。

将余下的聚酯树脂210克，双酚A环氧树脂130克，封闭型亚甲基二异氰酸酯42克，高度甲醚化三聚氰胺树脂25克，诺彻特PAE20612克，丙烯酸酯流平剂3克，丙烯酸酯消泡剂2克，环己酮15克，S-150芳烃溶剂15克，乙酸丁酯15克，二元酸酯5克混合均匀，在搅拌下将研磨好的色浆慢慢加入上述预混好的料的容器中，即得卷材涂料溶液。

取样在金属样板表面进行涂装后快速烘干成膜后层压PVC薄膜，性能测试(性能结果见表2)合格后进行过滤包装。

表2实施例2的性能测试结果

检验项目	检验指标
		最高金属板温度(PMT)	210℃
漆膜厚度，	7μm
		杯突，8mm	通过
耐水煮，1小时	通过
		耐盐雾，240小时	≤1mm
T弯，0T	通过

实施例3

一种粘合PVC薄膜的卷材涂料，包括以下步骤：

称取300克聚酯树脂，20克金红石型钛白粉、2克碳黑粉、9克钙离子交换二氧化硅型防锈颜料，35克环己酮，35克S-150芳烃溶剂，15克乙酸丁酯，8克低分子量不饱和多元羧酸聚合物分散剂，搅拌均匀，然后研磨至细度15μm以下成色浆，备用。

将余下的聚酯树脂150克，双酚A环氧树脂160克，封闭型亚甲基二异氰酸酯42克，高度甲醚化三聚氰胺树脂15克，诺彻特PAE2069.5克，丙烯酸酯流平剂3克，丙烯酸酯消泡剂2克，环己酮15克，S-150芳烃溶剂15克，乙酸丁酯15克混合均匀，在搅拌下将研磨好的色浆慢慢加入上述预混好的料的容器中，即得卷材涂料溶液。

取样在金属样板表面进行涂装后快速烘干成膜后层压PVC薄膜，性能测试(性能结果见表3)合格后进行过滤包装。

表3实施例3的性能测试结果

检验项目	检验指标
		最高金属板温度(PMT)	210℃
漆膜厚度，	7μm
		杯突，8mm	通过
耐水煮，1小时	通过
		耐盐雾，240小时	≤1mm
T弯，0T	通过

实施例4

称取300克聚酯树脂，9克钙离子交换二氧化硅型防锈颜料，30克环己酮，20克S-150芳烃溶剂，10克乙酸丁酯，2克低分子量不饱和多元羧酸聚合物分散剂，搅拌均匀，然后研磨至细度15μm以下成色浆，备用。

将余下的聚酯树脂250克，双酚A环氧树脂180克，封闭型亚甲基二异氰酸酯51克，高度甲醚化三聚氰胺树脂20克，诺彻特PAE2067克，丙烯酸酯流平剂6克，丙烯酸酯消泡剂2克，环己酮20克，S-150芳烃溶剂20克，二元酸酯20克混合均匀，在搅拌下将研磨好的色浆慢慢加入上述预混好的料的容器中，即得卷材涂料溶液。

取样在金属样板表面进行涂装后快速烘干成膜后层压PVC薄膜，性能测试(性能结果见表4)合格后进行过滤包装。

表4实施例4的性能测试结果

检验项目	检验指标
		最高金属板温度(PMT)	210℃
漆膜厚度，	7μm
		杯突，8mm	通过
耐水煮，1小时	通过
		耐盐雾，240小时	≤1mm
T弯，0T	通过

实施例5

同实施例1，其不同之处仅在于：所述氨基树脂是高度甲醚化三聚氰胺树脂和部分甲醚化三聚氰胺树脂的混合物(质量比1：1)。结果与实施例1类似。

实施例6

同实施例1，其不同之处仅在于：所述封闭型异氰酸酯是封闭型异佛尔酮二异氰酸酯,封闭型六亚甲基二异氰酸酯的的混合物(质量比1：1)。结果与实施例1类似。

对比例1

同实施例1，其不同之处仅在于：步骤b)的双酚A环氧树脂用聚酯树脂代替，性能结果见表5。

表5对比例1的性能测试结果

检验项目	检验指标
		最高金属板温度(PMT)	210℃
漆膜厚度，	7μm
		杯突，8mm	不通过
杯突，4mm	通过
		耐水煮，1小时	通过
耐盐雾，240小时	≤1mm
		T弯，0T	通过

对比例2

同实施例1，其不同之处仅在于：环化硅醇化合物型附着力促进剂用固化催化剂代替。

固化催化剂的加入，让漆膜交联更致密，对钢板的附着有提高，但同时交联致密的漆膜导致与PVC薄膜的附着力大大降低，粘合效果下降；甚至无法粘合。

对比例3-5同实施例1，其不同之处仅在于：对比例3的配方中不加环氧树脂，对比例4的配方中不加封闭型异氰酸酯，对比例5的配方中不加氨基树脂，所得性能测试结果见表6。

对比例3-6性能测试结果

	杯突，8mm	耐水煮	T弯，0T
				对比例3	不通过	不通过	通过
对比例4	不通过	通过	不通过
				对比例5	不通过	不通过	不通过

实施例7

a)将聚酯树脂30份、分散剂0.2份、溶剂5份加入搅拌槽，搅拌，混合均匀后进行研磨，直至漆浆细度小于15μm，得到色浆；所述聚酯树脂数均分子量为6000，羟值为3；所述溶剂由环己酮55％和高沸点芳烃溶剂45％组成；

b)将聚酯树脂15份、环氧当量为150的双酚A环氧树脂10份、甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂2份、封闭型六亚甲基二异氰酸酯4份、德谦ADP 0.5份、流平剂0.1份、消泡剂0.1份、溶剂5份加入容器中，搅拌；

c)将步骤a)得到的色浆加入步骤b)中的容器中，即得到用于粘合PET薄膜的卷材涂料。

实施例8

a)将聚酯树脂45份、颜料10份、分散剂1.2份、溶剂20份加入搅拌槽，搅拌，混合均匀后进行研磨，直至漆浆细度小于15μm，得到色浆；所述聚酯树脂数均分子量为20000，羟值为25；所述溶剂由35％环己酮、25％高沸点芳烃溶剂、20％乙酸丁酯和20％二元酸酯组成；所述二元酸酯是由丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯以重量比1：1：1组成；

b)将聚酯树脂15份、环氧当量为600的双酚A环氧树脂20份、部分甲醚化三聚氰胺树脂3.5份、封闭型六亚甲基二异氰酸酯6份、路博润Lubrizol 20630.5份、流平剂0.1份、消泡剂0.1份、溶剂5份加入容器中，搅拌；

c)将步骤a)得到的色浆加入步骤b)中的容器中，即得到用于粘合PVC薄膜的卷材涂料。

实施例9

a)将聚酯树脂40份、颜料20份、分散剂1.0份、溶剂10份加入搅拌槽，搅拌，混合均匀后进行研磨，直至漆浆细度小于15μm，得到色浆；所述聚酯树脂数均分子量为10000，羟值为20；所述溶剂由45％环己酮、35％高沸点芳烃溶剂、10％乙酸丁酯和10％二元酸酯组成；所述二元酸酯是由丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯以重量比1：1：1组成；

b)将聚酯树脂15份、环氧当量为400的双酚A环氧树脂15份、部分甲醚化三聚氰胺树脂3.0份、封闭型六亚甲基二异氰酸酯5份、路博润Lubrizol 20630.5份、流平剂0.1份、消泡剂0.1份、溶剂5份加入容器中，搅拌；

c)将步骤a)得到的色浆加入步骤b)中的容器中，即得到用于粘合PVC薄膜的卷材涂料。

实施例10

同实施例1，其中，氨基树脂用氨基六甲氧基甲基三聚氰胺树脂，所得结果与实施例1相同。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (11)

1.一种粘合PVC薄膜的卷材涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：

所述多功能添加剂选自环化硅醇化合物、德谦ADP和路博润Lubrizol2063中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的粘合PVC薄膜的卷材涂料，其特征在于：所述聚酯树脂数均分子量为6000～20000，所述聚酯树脂羟值为3～25。

3.根据权利要求1所述的粘合PVC薄膜的卷材涂料，其特征在于：所述环氧树脂为环氧当量为150～600的双酚A环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的粘合PVC薄膜的卷材涂料，其特征在于：所述环化硅醇化合物为诺彻特PAE206。

5.根据权利要求1所述的粘合PVC薄膜的卷材涂料，其特征在于：所述封闭型异氰酸酯选自封闭型异佛尔酮二异氰酸酯和/或封闭型六亚甲基二异氰酸酯。

6.根据权利要求1所述的粘合PVC薄膜的卷材涂料，其特征在于：所述氨基树脂选自氨基六甲氧基甲基三聚氰胺树脂、甲醚化高亚氨基三聚氰胺树脂或丁醇醚化三聚氰胺树脂。

7.根据权利要求1所述的粘合PVC薄膜的卷材涂料，其特征在于：所述颜料是着色颜料和/或防腐蚀颜料。

8.根据权利要求1所述的粘合PVC薄膜的卷材涂料，其特征在于：所述溶剂选自环己酮、高沸点芳烃溶剂、乙酸丁酯或二元酸酯中的一种或几种的混合。

9.根据权利要求1所述的粘合PVC薄膜的卷材涂料，其特征在于：所述助剂包括分散剂、流平剂或消泡剂中的一种或几种。

10.根据权利要求9所述的粘合PVC薄膜的卷材涂料，其特征在于：所述分散剂、流平剂和消泡剂的重量比为0.2～1.2：0.1～0.8：0.1～0.5。

11.根据权利要求1-10任一项所述的粘合PVC薄膜的卷材涂料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

a)将聚酯树脂30～45份、颜料0～20份、分散剂0.2～1.2份、溶剂5～20份加入搅拌槽，搅拌，混合均匀后进行研磨，直至漆浆细度小于15μm，得到色浆；

b)将聚酯树脂15份、环氧树脂10～20份、氨基树脂2～3.5份、封闭型异氰酸酯4～6份、多功能添加剂0.5～1.7份、流平剂0.1～0.8份、消泡剂0.1～0.5份、溶剂5份加入容器中，搅拌；

c)将步骤a)得到的色浆加入步骤b)中的容器中，即得到用于粘合PVC薄膜的卷材涂料。