一种非胶粘型一体板型材的制作方法

本实用新型涉及高分子材料领域，具体地，涉及一种非胶粘型一体板和覆于一体板主表面的非胶粘型保护膜。所述的保护膜可广泛应用于建筑用内外墙一体板面层以及其它领域中各种材料面板的保护。

背景技术：

住宅产业化是建筑市场的发展方向，保温装饰一体化板也叫建筑节能保温装饰一体板(简称一体板))，就是顺应建筑建设发展的工业化产品，它是由装饰面板、粘结层、保温层、锚固件、密封材料、保护膜层等组成。其中一体板保护膜主要对一体板成品涂层表面起到保护、防尘作用，应具备的功能为：抗紫外线、抗氧化、黄化、老化性能；稳定的持粘力；良好的耐穿刺性能；施工完成后易撕性。

而目前行业使用的保护膜均为涂胶膜，胶水类型分为油性胶、水性胶。油性胶一般为单组分SIS油性胶和双组分AB胶油性粘合剂。是以油性溶剂(甲苯、DMF、丁酮等)作为溶剂，将丙烯酸或聚氨酯溶解而成。其优点是持粘性好，成膜性较好。其主要缺点为初粘性一般。如剥离力不符合需求，须提高粘度，而长期贴覆后，因日晒和其持粘性好的特点，易使产品的剥离难度增加，甚至出现脱胶现象。水性胶一般为以水作为溶剂将丙烯酸或聚氨酯树脂通过专门的乳化设备，乳化而成。其优点表现在：初粘性佳、价格低廉、环保、品种多。但缺点主要为水洗牢度差，因其水溶性的特点，如产品贴覆时表面潮湿或贴覆后经受雨淋，易造成脱胶；持粘性差，水溶性胶带适合短期(1-2个月)使用，长期贴覆会出现脱落。贴覆时温度不宜过高(<80℃)，因其原材料的水溶性特点，贴覆后脱胶温度在空气湿度不同的地区表现不一。

以上保护膜存在的众多缺点制约着其发展，引发众多由此而造成的一体板质量投诉，给生产厂家和商家造成重大的损失。因此，本领域急迫需要一种具有初粘性能好、粘合力适中、不易脱胶的新的一体板保护膜。本实用新型提供了一种可实现突破性改善的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的第一方面提供了一种非胶粘型一体板型材，所述的一体板型材包括：

(a)一体板；

(b)位于所述的一体板的至少一个主表面上的非胶粘型保护膜，所述的保护膜为层状结构，并且从外向内包括层叠的以下各层：

(1)表层，所述的表层为第一聚乙烯层，所述第一聚乙烯层的密度为d1；

(2)支撑层,所述的支撑层为第二聚乙烯层，所述第二聚乙烯层的密度为d2，其中d1≠d2；

(3)非胶粘结合层，所述的非胶粘结合层为第三聚乙烯层，所述第三聚乙烯层含有改性聚乙烯，且密度为d3，并且所述非胶粘结合层直接结合于所述的一体板的至少一个主表面；

其中，所述的非胶粘型保护膜不含胶粘剂，且所述非胶粘型保护膜与所述一体板的所述至少一个主表面之间的剥离力按GBT 2792-2014方法测定为4～5N。

在另一优选例中，所述的d1＞d2＞d3。

在另一优选例中，所述的一体板的两个主表面都设有所述非胶粘型保护膜。

在另一优选例中，所述的一体板包括：金属漆面一体板、平涂岩彩一体板、太空板木纹一体板、太空板-氟碳一体板、或其组合。

在另一优选例中，所述的涂料包括：油性涂料、水性涂料、或其组合。

在另一优选例中，所述的一体板的至少一个主表面含有涂层，所述涂层包括用选自下组的涂料形成：氟碳树脂、聚氨酯、或其组合。

在另一优选例中，所述的一体板的至少一个主表面含有涂层，所述涂层包括用选自下组的涂料形成：油性氟碳树脂、水性氟碳树脂、水性聚氨酯、或其组合。

在另一优选例中，所述的一体板的基材包括金属基材、塑料基材、或木质基材。

在另一优选例中，所述的第三聚乙烯层为低结晶度的聚乙烯层。

在另一优选例中，所述的结晶度用DSC法进行测定。

在另一优选例中，所述第一聚乙烯层的结晶度C1为75％-90％。

在另一优选例中，所述第二聚乙烯层的结晶度C2为65％-85％。

在另一优选例中，所述第三聚乙烯层的结晶度C3为50％-65％，结晶度50％-60％。

在另一优选例中，C1＞C2＞C3。

在另一优选例中，所述的第三聚乙烯层是含有碳酸钙填充剂的聚乙烯均聚物或共聚物。

在另一优选例中，所述的第三聚乙烯层是含有碳酸钙填充剂的、接枝的聚乙烯。

在另一优选例中，所述的接枝的聚乙烯包括马来酸酐接枝的聚乙烯。

在另一优选例中，所述的聚乙烯共聚物包括乙烯-酰胺共聚物。

在另一优选例中，所述的保护膜厚度H0为40～100μm，较佳地，为50～60μm。

在另一优选例中，所述的表层厚度H1为10-50μm，较佳地，为10-15μm。

在另一优选例中，所述的支撑层厚度H2为20-80μm，较佳地，为20-50μm。

在另一优选例中，所述的改性聚乙烯包含低密度聚乙烯、表面经活化的碳酸钙粉末和分散剂。

在另一优选例中，所述的碳酸钙粉末粒径为10nm～5μm，较佳地，为100nm～1μm。

在另一优选例中，所述的碳酸钙粉末含量为0.5～5wt％，按第三聚乙烯层的总重量计。

在另一优选例中，所述的分散剂选自乙烯－丙烯酸共聚物、乙烯－醋酸乙烯共聚物、或其组合。

在另一优选例中，所述的非胶粘结合层厚度H3为5～30μm，较佳地，为10～15μm。

在另一优选例中，所述的表层包含高密度聚乙烯和低密度聚乙烯。

在另一优选例中，所述的表层中还包括助剂。

在另一优选例中，所述的支撑层包含高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯。

在另一优选例中，所述的保护膜还包括印刷层，所述的印刷层位于表层和支撑层之间。

在另一优选例中，所述的印刷层的一个主表面设有印刷油墨。

在另一优选例中，所述的印刷层厚度为10-15μm。

在另一优选例中，所述的保护膜断裂伸长率≥300％，按GB/T 30776-2014测试标准测定。

在另一优选例中，所述的保护膜包括：透明膜、乳白膜、和/或黑白膜。

在另一优选例中，所述的保护膜还包括涂胶层。

本实用新型的第二方面提供了一种制备如本实用新型第一方面所述的非胶粘型一体板型材的方法，所述方法包括步骤：

(i)提供一体板和非胶粘型保护膜，

其中所述的保护膜为层状结构，并且从外向内包括层叠的以下各层：

(1)表层，所述的表层为第一聚乙烯层，所述第一聚乙烯层的密度为d1；

(2)支撑层,所述的支撑层为第二聚乙烯层，所述第二聚乙烯层的密度为d2，其中d1≠d2；

(3)非胶粘结合层，所述的非胶粘结合层为第三聚乙烯层，所述第三聚乙烯层含有改性聚乙烯，且密度为d3，并且所述非胶粘结合层直接结合于所述的一体板的至少一个主表面；

其中，所述的非胶粘型保护膜不含胶粘剂；

(ii)将所述非胶粘型保护膜压合于所述的一体板的至少一个主表面上，从而形成本实用新型第一方面所述的非胶粘型一体板型材。

本实用新型的第三方面提供了一种用于制备非胶粘型一体板型材的非胶粘型保护膜，所述的保护膜为层状结构，并且包括层叠的以下各层：

(1)表层，所述的表层为第一聚乙烯层，所述第一聚乙烯层的密度为d1；

(2)支撑层,所述的支撑层为第二聚乙烯层，所述第二聚乙烯层的密度为d2，其中d1≠d2；

(3)非胶粘结合层，所述的非胶粘结合层为第三聚乙烯层，所述第三聚乙烯层含有改性聚乙烯，且密度为d3，并且所述非胶粘结合层直接结合于所述的一体板的至少一个主表面；

其中，所述的非胶粘型保护膜不含胶粘剂。

本实用新型的第四方面一种如本实用新型第三方面所述的非胶粘型保护膜的用途，用于保护一体板型材的表层。

应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1.现有技术的涂胶膜的结构示意图。

1-1.表层

1-2.印刷层，以及位于印刷层之上的印刷油墨

1-3.支撑层

1-4.涂胶层

1-5.胶水

图2.本实用新型的一种优选的非胶粘型保护膜的结构示意图。

2-1.表层

2-2.印刷层，以及位于印刷层之上的印刷油墨

2-3.支撑层

2-4.非胶粘结合层

具体实施方式

本实用新型涉及一种表面覆有非胶粘型保护膜的非胶粘型一体板型材，所述的非胶粘型保护膜为采用低密度聚乙烯为主要原料，采用多层共挤工艺制备得到具有不同物理化学性能的聚乙烯层复合而成的保护膜。所述的保护膜具有自粘功能，适用于多种粗糙度表面的粘贴要求。特别是在金属漆面一体板、平涂岩彩一体板上贴附效果最佳，覆膜生产工艺与涂胶膜相同，设备无需调整。通过在线压辊持续施压将保护膜平整压合在待覆膜产品表面，覆膜后产品表面平整无气泡。

术语

如本文所用，术语“聚乙烯(PE)”依聚合方法、分子量高低、链结构之不同，分高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯。

低密度聚乙烯(LOW DENSITY POLYETHYLENE，LDPE)俗称高压聚乙烯，因密度较低，材质最软，主要用在塑胶袋、农业用膜等。高密度聚乙烯(HIGH DENSITY POLYETHYLENE，HDPE)俗称低压聚乙烯，与LDPE及LLDPE相较，有较高之耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性，此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好，主要应用于吹塑、注塑等领域。线型低密度聚乙烯(LINEAR LOW DENSITY POLYETHYLENE，LLDPE)，则是乙烯与少量高级-烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物。LLDPE外观与LDPE相似，透明性较差些，惟表面光泽好，具有低温韧性、高模量、抗弯曲和耐应力开裂性，低温下抗冲击强度较佳等优点。

如本文所用，术语“改性聚乙烯”是指主要以聚乙烯为载体，并配以多次表面活化的碳酸钙、分散剂等多种助剂，多次混合制成的混合型树脂。该改性PE密度远低于普通PE树脂，因此该改性PE结晶度低且含有大量非晶区，故在制成薄膜后会使表面存在非常多外露分子链，这些分子链更容易填充至被粘贴物表面空隙中，通过分子间范德华作用力使两者之间相互粘合，可以提供很好的粘性。由于这种粘性是材料本身决定的因此不会随温度湿度等环境因素变化而变化，可长时间保持，并且可通过对助剂的调整改变保护膜与产品之间的粘力大小。

如本文所用，术语“支撑层”是指主要以高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性聚乙烯等按一定比例混合后并增加一定的助剂，获得适当强度、韧性的PE膜，对整体产品的强度、韧性提供支撑作用。

如本文所用，术语“表层”是指主要以高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)按一定比例混合后并增加一定的助剂，得到适合于印刷性能的PE膜。

非胶粘型保护膜性能测试方法

剥离力：参考GBT 2792-2014胶粘带剥离强度的试验方法。

耐温性：取特定饰面层的基板，尺寸约200mm*200mm，板表面清洁干净，将保护膜粘贴在特定饰面层的基板上，用自重为2.5kg的包胶压辊以均匀速度在试样上来回滚压三次，保证保护膜与试验板之间粘合平整无气泡存在，置于60℃的烘箱中保持48h，取出后冷却至室温观察试样变化，剥离记录试验结果。

耐低温：取特定饰面层的基板，尺寸约200mm*200mm，板表面清洁干净，将保护膜粘贴在特定饰面层的基板上，用自重为2.5kg的包胶压辊以均匀速度在试样上来回滚压三次，保证保护膜与试验板之间粘合平整无气泡存在，置于-18℃低温箱中保持48h，取出后恢复至室温观察试样变化，剥离记录试验结果。

耐水性：将保护膜与保护膜(标样)的上胶面互贴，尺寸约200mm*200mm，膜之间粘合平整，尽量保证表面贴合面气泡较少，将互粘的保护膜置于清水中浸泡48h，取出室内晾干后观察试样变化，剥离记录试验结果

与饰面涂层匹配和可粘结性：根据保护膜所对应应用的饰面涂层类型，选用该饰面涂层的一体板为测试板，粘结紧密后四周修边整齐，于6h后以及12h后分别观察评判，要求无粘结失效、分离、翘边、起鼓、起泡等粘结不良现象。

实效粘结切割保持性：根据保护膜所对应应用的饰面涂层类型，选用该饰面涂层的一体板为测试板，粘结紧密后四周修边整齐，12h后实际上裁板锯切割，切割后观察切割边部，要求边部无异常保护膜撕裂性破损以及严重翘边分离(有脱落倾向)等异常现象。

粘结持效可剥离性：取特定饰面层的基板，板表面清洁干净，实效覆膜粘结后后按0.1kg/cm²重量加压(可选标准20cm*20cm一体板，上再铺设20cm*20cm平板，后再覆压40kg的重物)，24h后卸下压力并于一体板上撕揭保护膜，要求撕揭顺利，饰面上无粘连、脱胶等异常现象。

性能检测结果

非胶粘型保护膜通过以下测试，其性能达到要求：

非胶粘型保护膜其主要优点包括如下：

(1)非胶粘型保护膜和板材的粘合力适中，贴附、切割时无翘边；剥离力稳定，(25±5℃，湿度60-70％室温条件下，以50mm宽样品测试，不同粘度的剥离力范围是4/4.5/5±0.5N，)剥离过程流畅不费力；能在生产和使用过程中有效起到保护作用。

(2)无涂胶，是通过自身的粘性吸附在板材表面的，所以不会存在胶体残留问题，且材料自身的粘度稳定，耐温性好，不会因为季节和温度的变化受到影响。根据耐温实验，即使在80℃的温度下，非胶粘型保护膜的粘性仍然可以保持稳定。

(3)非胶粘型保护膜纵向和横向的断裂伸长率均在300％以上，远高于传统涂胶保护膜；特殊的抗深冲保护膜断裂伸长率达到了500％以上，比涂胶膜有更好的柔韧性。

(4)更好的断裂伸长率和柔韧性保证了非胶粘型保护膜在深拉加工、弯曲加工时薄膜也会紧贴粘附体，防止板材表面受到损伤。同时，在揭膜过程中也不会发生断裂现象，且具备优异耐温性，在100℃烘烤40分钟后，没有鼓起和气泡产生。

(5)非胶粘型保护膜较目前使用涂胶膜厚度可由总厚度70-100μm下降至50-60μm，具备成本精进的可行性。在一体板行业的引入，解决了长久施工结束撕除易残胶脱胶的风险，提升了耐候性，且更加环保绿色，是未来产业发展的重要方向。

相比之下，目前一体板行业传统涂胶保护膜存在以下不足：

(1)传统涂胶保护膜的晶点控制不达标。晶点为由于生产设备、工艺及催化剂等助剂的残留问题，在PE膜表面形成的细小又硬的小珠点，晶点影响薄膜外观，且复合其它基材后会形成凸点。

(3)传统涂胶保护膜耐候性较差。同样的涂胶保护膜，冬季和夏季的粘性有很大区别，需要根据季节更改涂胶量。

(4)传统涂胶保护膜涂胶量多少难于控制。涂胶量偏高，则后期保护膜难于揭下；涂胶量偏少，难于保证足够的粘力。加上季节和温度的因素，使得涂胶量更加难于把握。

(5)传统涂胶保护膜断裂伸长率较差。在揭膜过程中，时常出现薄膜断裂现象，增加了工人的劳动强度。

本实用新型的非胶粘型保护膜的应用实例

丹东市一项目为木纹表面一体板产品6000平方，前期生产使用为带胶膜约700平方，生产覆膜及检测均无异常，经由廊坊运至丹东市项目工地存放几天后，施工前撕除保护膜检查发现，产品表层罩面涂料出现不同程度的撕除破坏、残胶，此批次一体板产品无法正常使用，需采取补救措施；后期更改为本实用新型涉及的非胶粘型保护膜后，无残胶问题，非胶粘型保护膜粘力适当且无罩面撕除问题，生产、施工使用便利，一体板生产及项目施工方均表示满意。

在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。