专利名称：涂装膜及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涂装膜及其涂装工艺。
背景技术：
为赋予金属、陶瓷、玻璃、塑料等基材防腐性、美观性、耐久性、耐侯性、耐擦伤等功能，常根据基材性质于基材上形成一涂装膜。
传统涂装膜一般包括底漆及面漆，底漆直接附着于基底表面，通常用于提供颜色、封固基底、增强面漆与基底的附着力等。面漆一般为透明本色漆或清漆，其通常有较好的装饰、防护功能，户外使用时，应具有较好的耐候性能，其通常与底漆互相搭配使得整个涂装膜呈现出较佳的功能性表现。
构成涂装膜的面漆与底漆应具有良好的附着力，传统技术通过向该两者之间设置一黏结层或加入特种树脂来解决附着力问题。如2002年4月10日公开的申请号为第01136469.6号的中国专利申请，该专利申请公开了一种改性高氯化聚乙烯特种涂装膜，其通过添加高效树脂来改善涂料附着力、耐候性等各种性能，具体为底漆中添加特种芳香族改性醛类树脂，面漆中添加一种高玻璃化温度的丙烯酸树脂。
但是，该面漆与底漆所用加入不同类特种树脂，对于底漆与面漆的融合性势必存在一定影响。故，要获得综合功能优良的涂装膜，除考虑其附着力、耐候性、抗污性之外，选择融合性优良的面漆与底漆是一涂装技术的另一关键所在。
因此，有必要提供一种面漆层与底漆层融合性好且抗污能力强的涂装膜。
发明内容以下将以实施例说明一种涂装膜及其制作方法。
一种涂装膜，其包括一底漆层及一面漆层，以质量计，该底漆层包括含量为20～40％的含氟素侧链的压克力树脂、0.1～30％的颜料粒子及余量溶剂；该面漆层包括含量为30～60％的含氟素侧链的压克力树脂及余量溶剂。
一种涂装膜的制作方法，其包括以下步骤将质量含量为20～40％的含氟素侧链的压克力树脂、0.1～30％的颜料粒子及余量溶剂混合后形成一底漆；将质量含量为30～60％的含氟素侧链的压克力树脂及余量溶剂混合后形成一面漆；提供一基底，于该基底上形成一厚度为5～8微米的底漆层；于上述底漆层上形成一厚度为6～12微米的面漆层；将上述形成有底漆层及面漆层的基底进行预热处理；对预热后的基底进行热固化处理，从而可得形成于基底上的涂装膜。
与现有技术相比，本实施例的涂装膜的优点在于底漆层与面漆层采用相同系统的含氟素侧链的压克力树脂材料，首先，可使底漆层与面漆层之间达到较佳融合性；其次，可防止不同树脂系统兼容性差而损坏涂装膜的针状结构，从而影响到“莲花效应”的效果。
图1是本发明第一实施例所得底漆层的原子力显微镜照片。
图2是本发明第二实施例所得底漆层的原子力显微镜照片。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对上述涂装膜及其制作方法进一步详细说明。
本技术方案提供一种涂装膜，其具有一底漆层及一面漆层，以质量计，该底漆层包括含量为20～40％的含氟素侧链的压克力树脂、0.1～30％的颜料粒子及适量溶剂；该面漆层包括含量为30～60％的含氟素侧链的压克力树脂及适量溶剂。
底漆层的厚度约为5～8微米，面漆层的厚度约为6～12微米。
底漆层与面漆层中均含有含氟素侧链的压克力树脂，其目的在于使底漆层与面漆层具有优良的兼容性。含氟素侧链的压克力树脂之结构式为 其中，R、R2均含碳原子数为1～4的烷基链，x值为1～3，m值为83～277。R、R2可为相同的烷基链如均为甲基链，且底漆层中的R、R2、x值、m值与面漆层中对应的R、R2、x值、m值可相同，也可不同。另外，含氟素侧链的压克力树脂于底漆层及面漆层中的含量可以相同，也可以不同。
该颜料粒子是由碳黑经高速球磨机研磨所得的纳米粉体，底漆层中所用纳米颜料的粒径小于或等于191.4纳米，且于底漆层中的质量含量最好为0.1～5％。
为了使底漆层与面漆层更好结合，底漆层与面漆层所用溶剂相同，如使用二甲苯(Xylene)、甲苯(Toluene)、1-丁醇(1-Butanol)、丁基醋酸盐(ButylAcetate)、2-乙氧基醋酸盐(2-Ethoxyethyl Acetate)等的任一种或几种的组合，优选采用二甲苯/甲苯/1-丁醇/丁基醋酸盐/2-乙氧基醋酸盐之体积比为6∶9∶1∶2∶2的混合溶剂。
面漆层与底漆层可进一步包括光引发剂，其作用在于，于后续面漆层与底漆层的成膜过程，其可加快成膜速度，如在涂装膜紫外光照热固化处理制程中，其可吸收光能分解产生自由基，从而引发漆层体系中不饱和键聚合、交联固化为一体。本技术方案中光引发剂可为二苯甲酮(Benzophenone，BP)、二苯基乙二酮(Diphenylglyoxal)或安息香醚等光引发剂，面漆层与底漆层中，光引发剂的质量含量均为0.1～5％，优选为0.5～4.5％。
上述涂装膜，可通过调整面漆、底漆、颜料的质量含量，并配合适当溶剂，使该涂装膜具有综合防护效果，并可解决金属、塑料、玻璃、木材等各种基材的内、外表面防护问题。
以下说明一种形成上述涂装膜的工艺，其包括以下步骤首先，提供一基底，于该基底上形成一厚度为5～8微米的底漆层。
将质量含量为20～40％的含氟素侧链的压克力树脂、0.1～30％的颜料粒子及适量溶剂进行混合，充分混匀后形成所用底漆，将该底漆采用喷涂、浸涂、刷涂等可采用的方法形成于基底上，如采用喷涂法于基底上形成一厚度为5～8微米的底漆层。
其次，于上述底漆层上形成一厚度为6～12微米的面漆层。
将含量为30～60％的含氟素侧链的压克力树脂及适量溶剂进行混合，充分混匀后形成所用面漆。形成面漆层之前，最好将形成的底漆层稍静置一段时间，约10秒钟即可。于底漆层上形成面漆层可采用喷涂、浸涂、刷涂等其它适当方法。如采用喷涂法于底漆层上形成一厚度为6～12微米的面漆层。
再次，对上述形成有底漆层及面漆层的基底进行预热处理。
上述涂覆有底漆层及面漆层的基底需进一步进行预热处理，如将其送进红外线烘箱中进行预热，预热温度约为60～80℃，最好为60℃左右，预热时间约为5～10分钟，最好为5分钟左右。
最后，对预热后的基底进行热固化处理，从而得到形成于基底上的涂装膜。
经预热后的涂覆有底漆层及面漆层的基底要进行热固化处理，如进行紫外光照处理，将基底经传送带送进紫外曝光机进行光照，其传送带速度为2～4.5米/分钟，曝光机照射能量为0.4焦耳/平方厘米，在紫外光作用下，底漆层、面漆层中的含氟素侧链的压克力树脂会发生交联反应，从而其黏度快速增大而固化为一层膜，即，最终得到的涂装膜。该热固化时间较短，如本实施例的紫外光照射条件所需时间仅为1秒钟左右。
为使面漆层与底漆层于该热固化处理过程中能够快速成膜，面漆与底漆制备时最好加入光引发剂，其可吸收光能分解产生自由基，从而引发漆层体系中不饱和键聚合、交联固化为一体。本技术方案中光引发剂可为二苯甲酮(Benzophenone，BP)、二苯基乙二酮(Diphenylglyoxal)或安息香醚等光引发剂，面漆层与底漆层中，光引发剂的质量含量均为0.1～5％，优选为0.5～4.5％。
本技术方案第一实施例制作涂装膜的工艺首先，制得底漆。以质量计，将含量为25％的含氟素侧链的压克力树脂、2％粒径为191.4nm的碳黑粒子、3％安息香醚及余量为二甲苯/甲苯/1-丁醇/丁基醋酸盐/2-乙氧基醋酸盐的体积比为6∶9∶1∶2∶2之混合溶剂三者混合，充分搅拌后形成底漆。
其次，制得面漆。以质量计，将含量为40％的含氟素侧链的压克力树脂、2％安息香醚及余量为二甲苯/甲苯/1-丁醇/丁基醋酸盐/2-乙氧基醋酸盐的体积比为6∶9∶1∶2∶2的混合溶剂三者混合，充分搅拌后形成面漆。
将上述制得的底漆以喷涂法形成于基底上，形成厚度为5微米的底漆层，静置10秒钟后，于底漆层上喷涂面漆，形成厚度为10微米的面漆层；随后将该基底送进红外线烘箱中进行预热，预热温度约为60℃，预热时间约为5分钟左右；最后于能量密度为0.4焦耳/平方厘米的紫外曝光机中进行热固化处理，得到一涂装膜A。将涂装膜A放入原子力显微镜下观察其表面形态，得到如图1所示的原子力显微镜照片。
本技术方案第二实施例制作涂装膜的工艺选用粒径137.0nm的碳黑粒子作为底漆层中颜料粒子，其余工艺参数与第一实施例相同，经过与第一实施例相同的工艺制得一涂装膜B。将涂装膜B放入原子力显微镜下观察其表面形态，得到如图2所示的原子力显微镜照片。
观察图1与图2的原子力显微镜照片，由于氟素侧链与压克力树脂兼容性不佳，且氟素侧链比重较低的特性，使得氟素侧链从压克力树脂表面浮出，形成一低表面张力的氟素层，而纳米级颜料粒子的加入，使得该氟素层呈现出针状结构，且针状结构之间形成有多个凹陷部分，该凹陷部分充满着空气，从而于涂装膜表面形成一极薄的空气层，雨水、灰尘等污物落于涂装膜表面后被空气层隔离而只能与针状结构顶部接触，由于该针状结构顶部表面积远小于雨水、灰尘等污物的表面积，且该针状结构系脂类物质具有疏水性质，故，到达涂装膜表面的雨水、灰尘等污物只能与针状结构形成点接触而从涂装膜表面滚落，该滚落过程可带走灰、尘污垢等以达到清洁作用，即所谓的“莲花效应”。该针状结构愈明显，“莲花效应”效果愈好，则抗污、清洁作用愈好。
对比图1与图2的原子力显微镜照片可发现，由于第二实施例的颜料粒子粒径较第一实施例更小，针状结构更为突出，“莲花效应”效果更好。因此可得出以下结论颜料粒子粒径越小，越有利于发生“莲花效应”，涂装膜则更能体现其优良的抗污性、高光泽度等性能。
与现有技术相比，本实施例的涂装膜，底漆层与面漆层采用相同系统的含氟素侧链的压克力树脂材料，首先，可使底漆层与面漆层之间达到较佳融合性；其次，可防止不同树脂系统兼容性差而损坏针状结构，从而影响到“莲花效应”的效果。
权利要求
1.一种涂装膜，其包括一底漆层及一面漆层，以质量计，该底漆层包括含量为20～40％的含氟素侧链的压克力树脂、0.1～30％的颜料粒子及余量溶剂；该面漆层包括含量为30～60％的含氟素侧链的压克力树脂及余量溶剂。
2.如权利要求1所述的涂装膜，其特征在于，该颜料的材质为碳黑。
3.如权利要求1所述的涂装膜，其特征在于，该颜料粒子的粒径小于或等于191.4纳米。
4.如权利要求1所述的涂装膜，其特征在于，该含氟素侧链的压克力树脂的结构式为 其中，R、R2均含碳原子数为1～4之烷链，x值为1～3，m值为83～277。
5.如权利要求1所述的涂装膜，其特征在于，所述底漆层的厚度为5～8微米。
6.如权利要求1所述的涂装膜，其特征在于，所述面漆层的厚度为6～12微米。
7.如权利要求1所述的涂装膜，其特征在于，所述面漆层及底漆层所用溶剂均选自二甲苯、甲苯、1-丁醇、丁基醋酸盐、2-乙氧基醋酸盐之一种或几种的组合。
8.一种形成如权利要求1所述的涂装膜的制作方法，其包括以下步骤将质量含量为20～40％的含氟素侧链的压克力树脂、0.1～30％的颜料粒子及余量溶剂混合后形成一底漆；将质量含量为30～60％的含氟素侧链的压克力树脂及余量溶剂混合后形成一面漆；提供一基底，于该基底上形成一厚度为5～8微米的底漆层；于上述底漆层上形成一厚度为6～12微米的面漆层；将上述形成有底漆及面漆的基底进行预热处理；对预热后的基底进行热固化处理，从而可得形成于基底上的涂装膜。
9.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述预热处理是采用红外线烘烤法。
10.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述预热处理温度为60～80摄氏度。
11.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述预热处理时间为5～10分钟。
12.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述热固化处理是采用紫外光照固化法。
13.如权利要求12所述的制作方法，其特征在于，所述热固化处理所用紫外光的能量密度为0.4焦耳/平方厘米。
14.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，于基底上形成底漆层的方法为喷涂、浸涂或刷涂法。
15.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，于底漆层上形成面漆层的方法为喷涂、浸涂或刷涂法。
全文摘要
本发明涉及一种涂装膜，其包括一底漆层及一面漆层，以质量计，该底漆层包括含量为20～ 40％的含氟素侧链的压克力树脂、0.1～30％的颜料粒子及余量溶剂；该面漆层包括含量为30～60％的含氟素侧链的压克力树脂及余量溶剂。另外，本发明还提供一种涂装膜的制作方法。该涂装膜可用于解决金属、塑料、玻璃、木材等各种基材的内、外表面防护问题。
文档编号B05D5/00GK1962778SQ20051010119
公开日2007年5月16日 申请日期2005年11月10日 优先权日2005年11月10日
发明者何纪壮 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司