本發(fā)明涉及金屬鐵板覆膜技術(shù)，尤其是一種覆膜鐵用預(yù)涂膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

應(yīng)用于制罐行業(yè)的覆膜板，俗稱為覆膜鐵(laminatedsteel)，是采用pet，pvc，vcm或pp薄膜與金屬板材(鍍鋅板，冷軋板，鋁板，不銹鋼板)進(jìn)行覆合而成，可代替內(nèi)涂、外涂技術(shù)。具體是塑料薄膜覆蓋在鐵板上面，中間使用粘合劑，通過加熱加壓處理后，使塑料薄膜和鐵板兩種不同性質(zhì)的物質(zhì)粘合在一起，形成鐵/塑合一的表面裝飾加工技術(shù)。它對(duì)金屬鐵板起保護(hù)和裝飾作用，可廣泛應(yīng)用于金屬包裝領(lǐng)域，如化工桶、食品罐、雜物罐等，也可應(yīng)用于裝飾領(lǐng)域，如家電面板、門板等。

現(xiàn)在普遍采用干式覆膜技術(shù)來對(duì)金屬板覆膜，該工藝采用干式復(fù)合生產(chǎn)線，將溶劑型膠水涂布于金屬板上，經(jīng)烘箱烘干后與薄膜粘接。然而該技術(shù)在烘干過程中會(huì)有溶劑揮發(fā)，覆膜后的鐵板有溶劑殘留，烘干不全還會(huì)產(chǎn)生氣泡和粘接力不足的問題。溶劑的揮發(fā)會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害，且覆膜后需要對(duì)覆膜鐵進(jìn)行高溫熟化才能保證粘結(jié)力，該工藝既耗能，生產(chǎn)效率又低。

預(yù)涂膜覆鐵技術(shù)可稱為環(huán)境友好的新型覆膜鐵技術(shù)，只需對(duì)膜/鐵進(jìn)行加熱加壓即可實(shí)現(xiàn)高速覆膜，全程無溶劑揮發(fā)，覆膜鐵無化學(xué)殘留，可實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、安全生產(chǎn)、安全使用，并達(dá)到高效生產(chǎn)，因此越來越受到金屬板覆膜市場的青睞，如化工桶、食品罐、雜物罐，或是裝飾領(lǐng)域，如家電面板、門板等。

然而，一些覆膜鐵對(duì)膜品要求較高，不僅需要具備薄膜與金屬板之間的高強(qiáng)度粘接性能，還要求覆膜板具有耐高溫蒸煮、高溫印刷的性能。常規(guī)預(yù)涂膜的熱熔膠層熔點(diǎn)較低，在高溫蒸煮時(shí)容易起膜、脫層，而一些高熔點(diǎn)的 樹脂由于熔融指數(shù)低，流延穩(wěn)定性差，不能通過擠出機(jī)擠出復(fù)合，只能采用流延機(jī)流延擠出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種覆膜鐵用預(yù)涂膜及其制備方法，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提高預(yù)涂膜的耐高溫蒸煮性能和與金屬板之間的粘接性能。

本發(fā)明提供一種覆膜鐵用預(yù)涂膜，包括基材層、中間層和熱熔膠層；

所述基材層包括底材層和印刷在所述基材層其中一面上的印刷層；所述底材層為雙向拉伸聚酯層或是經(jīng)過模壓、硬化、化學(xué)涂布、金屬化鍍層處理的雙向拉伸聚酯層；所述印刷層材質(zhì)為耐溫在250攝氏度以內(nèi)的塑料復(fù)合油墨；

所述中間層涂布于所述印刷層上，所述中間層含有聚氨酯、異氰酸酯類固化劑和稀釋劑，或含有丙烯酸酯乳液、異氰酸酯類固化劑和稀釋劑；其中所述聚氨酯或丙烯酸酯乳液的重量百分比為30％～60％，所述異氰酸酯類固化劑的重量百分比為10％以下，所述中間層的涂布干重為0.2～3g/m²；

所述熱熔膠層復(fù)合在所述中間層上，由馬來酸酐接枝改性pp混合物形成。

本發(fā)明還提供一種覆膜鐵用預(yù)涂膜制備方法，包括以下步驟：

步驟1，提供雙向拉伸聚酯層，或是經(jīng)過模壓、硬化、化學(xué)涂布、金屬化鍍層處理的雙向拉伸聚酯層作為底材層；

步驟2，在所述底材層其中一面上印刷耐溫在250攝氏度以上的塑料復(fù)合油墨以形成帶顏色的印刷層；所述底材層和所述印刷層構(gòu)成基材層；

步驟3，在所述印刷層的表面上涂布包含聚氨酯、異氰酸酯類固化劑和稀釋劑形成的混合液或包含丙烯酸酯、異氰酸酯類固化劑和稀釋劑形成的混合液并烘干，以在所述印刷層的表面上形成中間層；

4)在所述中間層上涂覆馬來酸酐接枝改性pp共混物以形成熱熔膠層；

5)對(duì)所述熱熔膠層做電暈處理，最后收卷得到覆膜鐵用預(yù)涂膜。

本發(fā)明提供的覆膜鐵用預(yù)涂膜及其制備方法，可以采用各種色彩圖案的pet印刷膜為基材，也可以在pet表面做更多的裝飾化處理，如模壓、硬化等；另外，中間層作為基材層和熱熔膠層的連結(jié)層，不僅可極大地提高兩層之間的附著力，還可滿足薄膜耐135攝氏度高溫蒸煮的要求；采用兩種以上熱塑樹脂復(fù)配作為可適合擠出的熱熔膠層，生產(chǎn)出耐高溫水煮特性的覆鐵預(yù)涂膜產(chǎn)品，這是一種全新的覆膜鐵技術(shù)產(chǎn)品，它打破了傳統(tǒng)預(yù)涂膜低溫覆膜使用的技術(shù)限制，是預(yù)涂膜領(lǐng)域也是覆膜鐵領(lǐng)域升級(jí)換代下的新型產(chǎn)品；有效降低了預(yù)涂膜制備的成本，且相比干式覆鐵薄膜制品而言，顯著降低了覆鐵薄膜和覆鐵工藝的成本，能耗低又環(huán)保；另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)涂膜制備方法制備的預(yù)涂膜不僅具有與金屬鐵板之間較強(qiáng)的粘附力，而且可以滿足后處理中耐135攝氏度高溫蒸煮、耐彎折的要求，達(dá)到后續(xù)加工工序?qū)Ω材よF測試的要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的覆膜鐵用預(yù)涂膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是發(fā)明實(shí)施例提供的覆膜鐵用預(yù)涂膜中基材層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的覆膜鐵用預(yù)涂膜的制備方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

參見圖1～3，本發(fā)明實(shí)施例提供一種覆膜鐵用預(yù)涂膜，預(yù)涂膜包括基材層1、中間層2和熱熔膠層3；具體而言，基材層1包括底材層11和印刷在底材層其中一面111上的印刷層12；中間層2涂敷在印刷層12上，熱熔膠層3復(fù)合在中間層2上；下面結(jié)合預(yù)涂膜的制備方法對(duì)預(yù)涂膜進(jìn)行詳細(xì)說明：

步驟s，制備基材層1，具體包括以下步驟：

步驟s1，提供底材層11，底材層11為雙向拉伸聚酯(bopet)層，也可以是經(jīng)過模壓、硬化、化學(xué)涂布、金屬化鍍層(如鍍鋁)處理的雙向拉伸聚酯層；底材層11的厚度可以為8～50μm，厚度優(yōu)選為9～15μm；

步驟s2，提供印刷層12，在底材層11的其中一個(gè)面111上用印刷機(jī)涂布塑料復(fù)合油墨，形成印刷層12，最終獲得基材層1；油墨可耐250℃高溫 烘烤，在高溫加熱覆膜過程中可保持色澤鮮艷如初不變色；可以從東洋公司或從dic公司購買獲得凹版塑料復(fù)合油墨；印刷層12厚度為1～4μm，優(yōu)選為2～3μm；

步驟p，制備中間層2，具體包括以下步驟：

步驟p1，對(duì)基材層的印刷層12表面進(jìn)行電暈處理，以獲得一定量的如羰基類的極性基團(tuán)，電暈處理后使印刷層12的表面達(dá)因值達(dá)到36以上；

步驟p2，制備聚氨酯、固化劑和稀釋劑的混合液(可以用丙烯酸酯、固化劑和稀釋劑的混合液代替)，其中上述混合液中聚氨酯的重量百分比為30％～60％，丙烯酸酯乳液的重量百分比為30％～60％，固化劑的重量百分比為10％以下，其余是稀釋劑；固化劑為異氰酸酯類，稀釋劑為乙酸乙酯或丁酮類有機(jī)溶劑；

步驟p3，對(duì)上述混合液中的混合物進(jìn)行低速分散處理；低速分散處理的時(shí)間為6～15分鐘；

步驟p4，在經(jīng)過電暈處理的印刷層12表面上涂布上述經(jīng)過低速分散處理的混合液，并利用烘干設(shè)備進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為65～95℃，烘干溫度設(shè)置75℃/80℃/75℃，烘干速度70～150米/分鐘，使聚氨酯固化在在印刷層12上形成中間層2；中間層2的涂布干重為0.2～3g/m2，優(yōu)選為1.0～3g/m2；本實(shí)施例中烘干溫度可設(shè)在85℃，烘干后的中間層2的厚度為2μm；

步驟v，制備熱熔膠層3，具體通過擠出復(fù)合設(shè)備將改性pp擠出，經(jīng)臭氧處理后熱壓復(fù)合到中間層2上，形成熱溶膠層3。

改性pp為是兩種馬來酸酐接枝改性聚丙烯的混合物，包含(a)和(b)的共混物。

(a)烯烴聚合物，接枝率為0.1～1％之間，單體為70～80％的丙烯，10～19％的乙烯，改性聚丙烯的熔融指數(shù)在4～8g/10min之間。

(b)烯烴聚合物，接枝率為0.1～1％之間，單體為60～70％的丙烯，10～30％的乙烯，丁烯約10％～20％，改性聚丙烯的熔融指數(shù)在6～20g/10min之間。

熱熔膠層復(fù)配比例(a)：(b)為1:9或1:10；熱熔膠層3的厚度為8～30μm，優(yōu)選為12～15μm。

具體而言，將載有固化的中間層2的基材層1通過擠出復(fù)合生產(chǎn)線的導(dǎo)輥被送至復(fù)合位置，同時(shí)擠出機(jī)擠出改性pp；在鄰近擠出復(fù)合生產(chǎn)線的復(fù)合 位置處設(shè)有臭氧發(fā)生器，由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧噴吹到擠出機(jī)擠出的流延膜上，臭氧的濃度為40％，功率800w，氣體流量為3.5scxfm，臭氧使樹脂的流延表面產(chǎn)生一些極性基團(tuán)，然后中間層2與流延通過擠出復(fù)合生產(chǎn)線復(fù)合位置的嚙合輥的擠壓相結(jié)合，形成復(fù)合膜。

再經(jīng)過拉伸、冷卻、修邊后熱熔膠層的厚度為15μm。從而獲得預(yù)備膜。

另外，考慮到熱熔膠層3的極性較弱，為了使產(chǎn)品在應(yīng)用中(即本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)涂膜與印刷品復(fù)合過程中)具有良好的粘結(jié)力，優(yōu)選地，對(duì)熱熔膠層3的表面進(jìn)行電暈處理，以獲得一定量的極性基團(tuán)。以潤濕張力(即達(dá)因值)表示電暈處理程度，則電暈處理后熱熔膠層3的表面達(dá)因值在38～48之間。

由此，通過設(shè)置印刷層，可滿足市場對(duì)不同顏色覆膜品的需求，另外，中間層2作為基材層和熱熔膠層的連結(jié)層，不僅可極大地提高兩層之間的附著力，還可滿足薄膜耐135攝氏度高溫蒸煮的要求。改性熱熔膠層3作為本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)涂膜與鐵板熱壓復(fù)合的表面，不僅能夠增強(qiáng)預(yù)涂膜與鐵板之間的粘結(jié)力，而且可以滿足后處理中耐135攝氏度高溫蒸煮、耐彎折的要求。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)涂膜制備方法不僅操作簡單，且因?yàn)槌浞掷矛F(xiàn)有的預(yù)涂膜生產(chǎn)線，因此有效降低了預(yù)涂膜制備的成本。另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)涂膜制備方法制備的預(yù)涂膜在180～220℃熱貼于0.2～1mm厚的鍍鉻、鍍錫、鍍鋅等金屬板上，采用埃里克森試驗(yàn)法進(jìn)行杯突劃格實(shí)驗(yàn)，劃格處用3m膠帶粘粘不掉膜，杯突處薄膜與金屬板不脫粘，不分離；將雙面復(fù)合該預(yù)涂膜的金屬板裁成若干個(gè)100mm×25mm的樣條，反復(fù)折疊成間距3mm的方塊，分別置于121℃蒸餾水、3％乙酸溶液、3％鹽水溶液中蒸煮30min，薄膜不起皺，無脫落起泡，無腐蝕斑。該預(yù)涂膜不僅具有與金屬鐵板之間的高粘附力，而且可耐135度高溫蒸煮、酸煮和鹽煮等。

本發(fā)明的預(yù)涂膜與其他技術(shù)樣品對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

可以采用印刷了各種色彩圖案的pet印刷膜作為基材曾，也可以在pet 表面做更多的裝飾化處理，如模壓、硬化等；通過設(shè)置印刷層，可滿足市場對(duì)不同顏色覆膜品的需求，另外，中間層作為基材層和熱熔膠層的連結(jié)層，不僅可極大地提高兩層之間的附著力，還可滿足薄膜耐135攝氏度高溫蒸煮的要求。一些高熔點(diǎn)的樹脂由于熔融指數(shù)低，流延穩(wěn)定性差，不能通過擠出機(jī)擠出復(fù)合，只能采用流延機(jī)流延擠出或是吹膜擠出，但本發(fā)明通過2種或2種以上熱塑性樹脂的復(fù)配來調(diào)整樹脂物性，借用現(xiàn)有的eva/pe擠出復(fù)合生產(chǎn)設(shè)備即可成功生產(chǎn)出厚度均勻性好，加工性優(yōu)良的高金屬粘接力預(yù)涂膜，產(chǎn)品可耐135攝氏度高溫水煮、酸煮及鹽煮，這拓展了預(yù)涂膜的應(yīng)用范圍。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。