一种金属表面用预涂膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及金属表面覆膜技术领域，特别是涉及一种金属表面用预涂膜。
【背景技术】
[0002] 应用于制罐行业的覆膜板，俗称为覆膜铁（Laminated Steel)，是采用PET，PVC， VCM或PP薄膜与金属板材（镀锌板，冷乳板，铝板，不锈钢板）进行覆合而成，可代替内涂、 外涂技术。具体制备方法是将塑料薄膜覆盖在铁板上面，中间使用粘合剂，通过加热加压处 理后，使塑料薄膜和铁板两种不同性质的物质粘合在一起，形成铁/塑合一的表面装饰加 工技术。它对金属铁板起保护和装饰作用，可广泛应用于金属包装领域，如化工桶、食品罐、 杂物罐等，也可应用于装饰领域，如家电面板、门板等。
[0003] 传统的金属罐/桶保护技术主要是采用内壁喷涂环氧树脂的方法来加工，但该涂 料里含有双酚A类（Bis-phenol A)的有害物质，是一种国际公认的环境激素，对人体损害 极大。
[0004] 现在普遍采用干式覆膜技术来对金属板覆膜，该工艺采用干式复合生产线，将溶 剂型胶水涂布于金属板上，经烘箱烘干后与薄膜粘接。然而该技术的应用中，烘干过程中会 有溶剂挥发，溶剂的挥发会对环境造成危害，覆膜后的铁板也容易有溶剂残留，烘干不全还 会产生气泡和粘接力不足的问题；且覆膜后需要对覆膜铁进行高温熟化才能保证粘结力， 该工艺既耗能，生产效率又低。
[0005]另外，随着技术的发展，金属覆膜板对膜品的要求越来越高，不仅需要薄膜具备与 金属板之间的高强度粘接性能，还要求覆膜板表面耐磨、不易划伤，此外，有些还要求覆膜 板具有耐水煮的性能。
[0006] 基于上述缺陷和需求，本实用新型提供了一种能够直接通过热压覆盖在金属表 面的预涂膜，并提供了覆膜的方法，该方法全程无溶剂挥发，覆膜金属无化学残留，生产过 程节能、环保、安全、高效，可同时实现保护环境、安全生产、安全使用目的。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型的目的在于提出一种金属板用预涂膜。所述预涂膜具有耐磨性能且具 备耐水煮性能，其与金属铁板之间具有良好的粘接力。
[0008] 本实用新型所述的金属板用预涂膜，从下至上依次包括：基材层、中间层和热熔胶 层，所述基材层、中间层和热熔胶层相互紧密结合；
[0009] 其中，所述中间层由包括聚氨酯或丙烯酸酯乳液和固化剂的混合物形成；中间 层作为基材层和热熔胶层的连结层，不仅可极大地提高两层之间的附着力（附着力可达 3N/15mm)，而且采用该中间层形成的预涂膜还可满足耐KKTC水煮30min以上的要求。
[0010] 其中所述聚氨酯为本领域常用的聚氨酯乳液，聚氨酯乳液一般是指以低聚物多元 醇、扩链剂、二异氰酸酯为原料，以通常方法制备的聚氨酯分散于水所形成的乳液。市售的 配方有很多种，基本都能满足本实用新型中间层的需要。
[0011] 所述丙烯酸酯乳液可选用本领域常用的丙烯酸酯乳液，一般可选用丙烯酸甲酯 等。
[0012] 所述热熔胶层由改性EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物）、PE (聚乙烯）、EEA (乙烯-丙 烯酸乙酯树脂）、EAA (乙烯丙烯酸共聚物）或EMA (乙烯-丙烯酸甲酯共聚物）形成；改性 热熔胶层作为本实用新型的预涂膜与金属表面热压复合的表面，能够增强预涂膜与铁板之 间的粘结力，同时也能够满足后续加工工序的要求。
[0013] 热熔胶层中，所述改性EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物）、PE(聚乙烯）、EEA (乙烯-丙 烯酸乙酯树脂）、EAA(乙烯丙烯酸共聚物）或EMA(乙烯-丙烯酸甲酯共聚物）都可以选用 本领域常用的适宜成膜的类型。
[0014] 所述基材层从下至上依次包括：硬化涂层、底材层以及印刷层，所述底材层、硬化 涂层以及印刷层相互紧密结合；所述硬化涂层由包括水性聚氨酯分散体和固化剂的混合 物形成。其中所述水性聚氨酯为本领域常用的水性聚氨酯乳液，为本领域常用的聚氨酯乳 液，聚氨酯乳液一般是指以低聚物多元醇、扩链剂、二异氰酸酯为原料，以通常方法制备的 聚氨酯分散于水所形成的乳液。
[0015] 本实用新型中所述的金属预涂膜的各组成层的厚度可根据本领域所需要的各种 产品的厚度来选择，特别的，本实用新型提出所述底材层的厚度为8-50 μ m，所述硬化涂层 的厚度为2-10 μ m，印刷层的厚度为1-4 μ m，中间层的厚度为0. 5-3 μ m，热熔胶层的厚度为 8-30 μ m〇
[0016] 底材层的厚度优选为9~15 μ m。
[0017] 硬化涂层的厚度优选为2· 5-4 μ m。
[0018] 印刷层的厚度优选为2-3 μ m。
[0019] 热熔胶层的厚度优选为12-19 μ m。
[0020] 所述硬化涂层中水性聚氨酯分散体的重量百分比为15% -50% ;且所述固化剂的 重量百分比为15%以下，其余成分包括流平剂、成膜剂、增稠剂和去离子水稀释剂。
[0021] 所述流平剂为有机硅类流平剂，所述成膜剂为乙二醇醚类、乙二醇醚酯类或酯醇 类，所述增稠剂包括丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯共聚物，所述稀释剂为去离子水。
[0022] 其中，所述硬化涂层中的固化剂为脂肪族异氰酸酯类，如六亚甲基二异氰酸酯或 者异佛尔酮二异氰酸酯等，通过设置硬化涂层，使得预涂膜的表面具有耐磨性能（硬度可 达H以上）。
[0023] 另外，所述中间层中聚氨酯或丙烯酸酯乳液的重量百分比为30% -60%，所述固 化剂的重量百分比为10%以下，其余成分包括消泡剂、流平剂和稀释剂；所述消泡剂为有 机硅乳液消泡剂，所述流平剂为有机硅类流平剂；所述稀释剂为去离子水。
[0024] 其中，所述中间层中的固化剂为异氰酸酯类，如六亚甲基二异氰酸酯或者异佛尔 酮二异氰酸酯等。
[0025] 所述中间层的涂布干重为0· 2_3g/m2。
[0026] 中间层的涂布干重优选为I. 0-2. 5g/m2。
[0027] 所述底材层为双向拉伸聚酯层；
[0028] 所述印刷层就是将图案采用本领域常用的方法印刷在硬化涂层上表面，基于硬化 涂层的物理性质，本实用新型所述印刷层的印刷油墨优选为东洋（天津东洋油墨有限公 司）或DIC(上海DIC油墨有限公司）凹版塑料复合油墨；通过设置印刷层，可满足市场对 不同颜色覆膜品的需求。
[0029] 优选的，所述热熔胶层由EVA形成时，其中热熔胶层中的VA重量百分比为 10 % -30 %且熔融指数为10-25g/10min ;优选地，热熔胶树脂中的VA重量百分比为 15% -20%，并且熔融指数为10-20g/10min。
[0030] 当所述热熔胶由LDPE构成时，熔融指数为5-25g/10min，优选地，熔融指数为 6-20g/10min〇
[0031] 当所述热熔胶层由PE形成时，其熔融指数为5-25g/10min。
[0032] 本实用新型还提供上述金属预涂膜的制备方法。
[0033] 本实用新型所述的金属预涂膜的制备方法，包括以下步骤：
[0034] (1)将包括聚氨酯分散体和固化剂的混合物的涂布在所述底材层的下表面，形成 硬化涂层；
[0035] (2)采用印刷油墨在底材层上表面印刷，形成印刷层，由所述底材层、所述硬化层 和所述印刷层构成基材层；
[0036] (3)在所述印刷层的上表面涂布由聚氨酯或丙烯酸酯乳液和固化剂形成的混合物 并烘干，形成中间层；
[0037] (4)在所述中间层上表面涂覆改性EVA、PE、EEA、EAA或EMA以形成热熔胶层，从而 得到预涂膜。
[0038] 进一步的，所述制备方法