CN102698949A - 垂纹肌理彩板的制备方法及采用该制备方法制作的彩板 - Google Patents

垂纹肌理彩板的制备方法及采用该制备方法制作的彩板 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种垂纹肌理彩板的制备方法及采用该制备方法制作的彩板，可以解决现有的彩涂钢板的表面抗划伤能力较差、外观效果单一的问题。技术方案：一种垂纹肌理彩板的制备方法，包括如下工艺流程：基板→脱脂→水洗→钢板表面化学处理→钢板表面烘烤→钢板表面涂布底漆→底漆高温固化→钢板表面涂布面漆，同时背面涂布背漆→面漆高温干燥→正面贴保护膜。本发明还提供了采用上述制备方法制作的彩板，所述垂纹肌理彩板表面硬度高抗划伤、抗抓伤性能高，可以用于冰箱、空调等高抗划伤、抗抓伤性产品；提高了耐指纹性，形成的3D垂纹肌理效果，满足了市场用户的多样化需求。

Description

垂纹肌理彩板的制备方法及采用该制备方法制作的彩板
技术领域
本发明属于家用电器外壳、建筑内外装饰等用的金属板领域，具体的说，涉及一种垂纹肌理彩板的制备方法及采用该制备方法制作的彩板。
背景技术
目前彩板（即彩涂钢板）主要用于电冰箱外壳、电冰箱侧板、微波炉外壳、空调器外壳、洗衣机外壳等产品上，传统的PCM彩板采用传统的面漆涂料主要是通过在钢板上涂覆各种不同颜色的涂料以符合消费者对产品外观、质量的要求。制备方法是采用传统两辊涂覆工艺，在基板表面通过涂覆底漆、背漆和面漆生产而成的，但传统PCM彩板表面平整光滑，存在表面抗划伤能力较差、外观效果单一，表面硬度低，抗划伤和抗抓伤性能低，不能满足市场用户的多样化需求。
发明内容
本发明提供了一种垂纹肌理彩板的制备方法及采用该制备方法制作的彩板，可以解决现有的彩涂钢板的表面抗划伤能力较差、外观效果单一的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种垂纹肌理彩板的制备方法，包括如下工艺流程：基板→脱脂→水洗→钢板表面化学处理→钢板表面烘烤→钢板表面涂布底漆→底漆高温固化→钢板表面涂布面漆，同时背面涂布背漆→面漆高温干燥→正面贴保护膜。
进一步地，所述工艺流程具体包括如下步骤：
（1）将基板移至开卷设备处，控制开卷设备的气压为5-7kg/cm3，油压在65-75kg/cm3，整体线速：38-42m/min；
（2）基板前处理：基板经过两道脱脂工序，然后经过水洗工序和钝化工序；
脱脂工序参数如下：
第一道脱脂工序，脱脂液浓度15-17pt,温度55-60℃；
第二道脱脂工序，脱脂液浓度15-17pt,温度55-60℃；
蒸气压力0.6-0.7MPa，喷淋压力1.5-2.0kgf/cm2；
水洗工序，参数设置：喷淋压力1.5-2.0kgf/cm2，刷洗水水温：常温，水洗槽水温：55-65℃；纯水PH值5.8-6.8，导电率<10us/cm2；
钝化工序，即在钢板表面化学处理剂处理:钝化剂浓度8.0-10.0pt，钝化前板温30-45℃，钝化烘干板温PMT（烘箱）:60-70℃，压力：1.6-2.1kgf/cm2；这里的压力是指辊压，就是钢板所受的压力。钝化剂是在一定条件下，能通过其作用在金属表面形成一层致密氧化膜(钝化膜)，以增强金属的防腐能力的化学药剂。
（3）进入涂料涂布工序，钝化后的基板先经过二层涂布室涂覆底漆和背漆，之后进入烘箱烘干，涂布室参数设置如下，
底漆（98301白底）：原漆粘度100s，上机粘度65s，转速比涂覆辊16：提料辊63，湿膜厚45um，干膜厚7um，PMT 224-232℃，烘箱温度：275℃；
背漆（R-90灰白）：原漆粘度110s，上机粘度40s，转速比提料辊62：涂覆辊15，湿膜厚40um，干膜厚6um，PMT 216，烘箱温度：350℃；
烘干底漆和背漆的板材进入一层涂布室涂覆面漆（水晶红），采用三辊逆向涂覆工艺涂覆面漆，三辊包括涂覆辊，提料辊和支撑辊，将面漆涂覆在底漆上面后，再经烘箱烘干，其参数设置为：原漆粘度147s，上机粘度75s，转速比5：70：48，湿膜厚65um，干膜厚38um，PMT 232-240℃，烘箱温度360℃；
（4）覆膜收卷，压力：0.6kgf/cm2，膜厚0.05mm。
Pt是浓度单位品脱；PMT是烘箱。
三辊逆向涂覆工艺中的支撑辊，又称调节辊，通过支撑辊在涂覆面漆涂料的过程中改善涂装效果，使得基板表面的涂料涂覆平整度大大提升，优于两辊涂覆工艺；支撑辊使得垂纹涂料更加均匀的涂装在基板表面，使得涂膜厚度均匀；而且支撑辊的设置可以减少涂层表面流平性差的问题；支撑辊可以控制涂膜的厚度。
一种垂纹肌理彩板，包括基板，所述基板的正反两面上涂有化学处理层，在上面的化学处理层的上面涂覆底漆层，下面的化学处理层的下面涂覆背漆层，在所述底漆层的上面涂覆面漆层。
所述面漆层采用聚酯树脂体系，所述聚酯树脂体系的配方及重量份如下：聚酯树脂55-65份；氨基树脂12-18份；酸催化剂6-10份；不含硅的聚合物7-9份；溶剂8-12份。
通过使用改良后的涂料，主要成分是聚酯树脂，同时含有氨基树脂和聚氨酯树脂，改良后的涂料分子经高温烘烤，分子结构收缩链接产生特殊纹路，所述垂纹效果是指根据涂料分子结构在高温烘烤环境下实现收缩链接方式产生的相应效果的纹路。
进一步地，所述基板采用冷轧板、热镀锌板、电镀锌板、锌铁合金板或铝合金板。
进一步地，所述面漆层的上面设有PE保护膜。
本发明所述工艺制备方法可使在实际生产过程中更加方便操作和控制涂层厚度，从而在涂覆板材进入烘箱烘烤时，涂料分子结构通过收缩链接，达到并实现理想的3D垂纹肌理效果，涂层颜色更加均匀，生产出的板材在测试和加工时涂层各项的机械和化学性能更加稳定，尤其是表面硬度和表面的抗划伤能力的提升，产品寿命延长，适用面广，满足了市场用户的多样化需求。
3D垂纹肌理彩涂钢板是通过使用改良的聚酯树脂体系材料作为介质并通过三辊逆向涂覆工艺经高温烘干后，涂料分子结构通过收缩链接形成带有纹理的特殊效果，强化彩板的抗划伤性能和抗抓伤性能并且使外观效果更加多样化，特别在降低环境污染方面的发展，满足未来的环保需求。
通过在基板上进行三辊涂覆，涂层经过高温烘干后，涂料分子结构通过收缩链接，增加涂层表面的抗划伤能力，同时实现在传统平整光滑的PCM产品带有3D垂纹肌理的特殊效果外观，满足了市场用户的多样化需求，外观性能更稳定。
a.采用改良的聚酯树脂体系材料作为介质，涂层经过高温烘干后，涂料分子结构通过收缩链接，增加涂层表面的抗划伤能力和抗刮伤性能。
b．采用面漆（水晶红垂纹面漆）+底漆（白色）+正面化学处理层+基板+背面化学处理层+背漆层的结构，通过三辊逆向涂覆工艺实现制作出带有3D垂纹肌理的特殊效果。
C．比传统PCM彩板抗划伤性能力更好，表面硬度高，性能更稳定，外观更美观。
d．实现带有3D垂纹肌理的特殊外观效果，较传统的PCM彩板外观性能和表面效果多样性更具优势和选择性。
涂布生产工艺：使用镀锌基板，除去保护膜或保护纸，连续通过彩板线的脱脂和水洗工序段，涂布钝化化学处理层，干燥后，采用逆向涂布的方式均匀涂布高温固化（216℃﹤PMT﹤224℃）的底漆，固化冷却后保证干膜厚度在6-8um，而后采用逆向涂布的方式均匀涂布高温固化（232℃≥PMT≥216℃）改良的聚酯树脂面漆，固化冷却后保证干膜厚度在25-30um。
使用三辊涂覆将改良的聚酯树脂体系材料作为介质，其主要成分是聚酯，同时含有氨基树脂和聚氨酯树脂，从而使得涂层经过高温烘干后，涂料分子结构通过收缩链接，实现制作出带有3D垂纹肌理的特殊效果，而后经过贴保护膜或保护纸、收卷。
基板通过三辊涂覆改良后的聚酯树脂体系涂料，涂料分子结构通过收缩链接实现带有3D垂纹肌理的特殊效果的外观。
本发明的产品颜色可以根据不同的需求进行设计；
3D垂纹肌理彩板具有优异的耐划伤、抓伤、耐化学药品性、耐腐蚀性能及良好的硬度，能满足作为家电外壳用材料的加工成型要求及防护作用。
本发明所述的垂纹肌理彩涂钢板与普通PCM彩板的性能对比：
Figure BDA00001623156800041
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
本发明所述垂纹机理彩涂钢板，在保持板材常规性能以外，通过使用改良的聚酯树脂体系材料作为介质，涂层经过高温烘干后，涂料分子结构通过收缩链接，增加涂层表面的抗划伤能力，同时在传统平整光滑的PCM表面实现3D垂纹肌理效果，满足了市场用户的多样化需求。
3D垂纹肌理彩板在基板上采用三辊涂覆底漆和改良后的聚酯面涂料，达到3D垂纹肌理效果，产品表面硬度高，性能更稳定，耐指纹性，抗划伤和抗抓伤性能更好，方便大批量推广，可以用于冰箱、空调等高抗划伤、抗抓伤性产品。
采用面漆涂层+底漆涂层+化学处理层+基板的结构。通过开发特殊的聚酯涂层，进而开发质量稳定，附着力优良的面涂层，突破传统PCM平滑表面，质量更容易控制，表面耐划伤和抓伤性能、便于市场用户选择和产品批量推广使用。
采用三辊涂覆处理技术，突破了传统PCM的表面限制，实现纹路效果，而且可以通过不同的颜色达到不同颜色的垂纹彩板，而且环保。此新型彩板属于彩板生产行业中革新性的产品，在材料的选择和工艺实现上都有重大创新，属于全新产品。
附图说明
图1是本发明所述垂纹肌理彩板的截面示意图；
图2是本发明所述的三辊逆向涂覆工艺示意图；
图中的符号及其说明：
1、基板；2、化学处理层；3、白色底漆层；4、背漆层；5、面漆层；6、涂覆辊；7、提料辊；8、支撑辊；9、涂料托盘；10、钢棍；
图中各个辊的旋转方向如图中箭头所示。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，一种垂纹肌理彩板，包括基板1，基板1的正面上，由下至上依次为化学处理层2，白色底漆层3，面漆层5，基板1的背面上，由上至下依次为化学处理层2、背漆层4，所述面漆层5是水晶红垂纹面漆，采用聚酯树脂体系。
所述面漆层采用聚酯树脂体系，所述聚酯树脂体系的配方及重量份如下：聚酯树脂60份；氨基树脂15份；酸催化剂8份；不含硅的聚合物8份；溶剂9份。
该彩涂钢板具有表面硬度高，抗划伤和抗抓伤性能稳定。
基板1采用冷轧板、热镀锌板、电镀锌板、锌铁合金板或铝合金板。
在面漆层5的上面还可设有PE保护膜。
一种垂纹肌理彩板的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将基板1移至开卷设备处，控制开卷设备的气压为5-7kg/cm3，油压在70kg/cm3，整体线速：40m/min；
（2）基板前处理：基板经过两道脱脂工序，然后经过水洗工序和钝化工序；
脱脂工序参数如下：
第一道脱脂工序，脱脂液浓度15-17pt,温度55-60℃；
第二道脱脂工序，脱脂液浓度15-17pt,温度55-60℃；
蒸气压力0.6-0.7MPa，喷淋压力1.5-2.0kgf/cm2；
水洗工序，参数设置：喷淋压力1.5-2.0kgf/cm2，刷洗水水温：常温，水洗槽水温：55-65℃；纯水PH值5.8-6.8，导电率<10us/cm2；
钝化工序，即在钢板表面化学处理剂处理:钝化剂浓度8.0-10.0pt，钝化前板温>30℃，钝化烘干板温PMT:65℃，压力：1.6-2.1kgf/cm2；
（3）进入涂料涂布工序，钝化后的基板先经过二层涂布室涂覆底漆和背漆，之后进入烘箱烘干，涂布室参数设置如下，
底漆（98301白底）：原漆粘度100s，上机粘度65s，转速比16：63，湿膜厚45um，干膜厚7um，PMT 224-232℃，烘箱温度：275℃；
背漆（R-90灰白）：原漆粘度110s，上机粘度40s，转速比62：15，湿膜厚40um，干膜厚6um，PMT 216℃，烘箱温度：350℃；
烘干底漆和背漆的板材进入一层涂布室涂覆面漆（水晶红），采用三辊逆向涂覆工艺涂覆面漆，三辊包括涂覆辊6，提料辊7和支撑辊8，9是涂料托盘，10是钢棍，将面漆涂覆在底漆上面后，再经烘箱烘干，其参数设置为：原漆粘度147s，上机粘度75s，转速比5：70：48，湿膜厚65um，干膜厚38um，PMT 232-240℃，烘箱温度360℃；
（4）覆膜收卷，压力：0.6kgf/cm2，膜厚0.05mm。
通过此水晶红涂料，涂膜表面在从液态变化到真正意义上的固态膜状态的过程中，通过三辊逆向涂覆、烘箱温度具体设置，使得此聚酯涂料中引入的氨基分子通过涂覆、热固化从而形成一种不溶融聚合物链，固化瞬间使涂膜本身形成网状裂纹效果，得到3D肌理彩板。
如图2所示，三辊逆向涂覆工艺示意图中，从图2上可以看出基板运动方向是向上，但涂覆辊6的涂覆方向与基板1方向是相反的，所以，称为逆向涂覆；而生产其他产品采用的都是顺时针方向涂覆。
3D垂纹肌理彩板采用三辊逆向涂覆工艺和使用改良的聚酯树脂体系材料作为介质，涂层经过高温烘干后，涂料分子结构通过收缩链接形成带有纹理的特殊效果，垂纹肌理彩板具有优异的耐划伤、抓伤、耐化学药品性、耐腐蚀性能及良好的硬度。
因此，此工艺制备方法可使在实际生产过程中更加方便操作和控制涂层厚度，从而在涂覆板材进入烘箱烘烤时，涂料分子结构通过收缩链接，达到并实现理想的3D垂纹肌理效果，涂层颜色更加均匀，生产出的板材在测试和加工时涂层各项的机械和化学性能更加稳定，尤其是表面硬度和表面的抗划伤能力的提升，产品寿命延长，适用面广，满足了市场用户的多样化需求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种垂纹肌理彩板的制备方法，其特征在于包括如下工艺流程：基板→脱脂→水洗→钢板表面化学处理→钢板表面烘烤→钢板表面涂布底漆→底漆高温固化→钢板表面涂布面漆，同时背面涂布背漆→面漆高温干燥→正面贴保护膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述工艺流程具体包括如下步骤： 
（1）将基板移至开卷设备处，控制开卷设备的气压为5-7kg/cm3，油压在65-75kg/cm3，整体线速：38-42m/min；
（2）基板前处理：基板经过两道脱脂工序，然后经过水洗工序和钝化工序；钝化工序，即在钢板表面化学处理剂处理:钝化剂浓度8.0-10.0pt，钝化前板温30-45℃，钝化烘干板温PMT:60-70℃，压力：1.6-2.1kgf/cm2；
（3）进入涂料涂布工序，钝化后的基板先经过二层涂布室涂覆底漆和背漆，之后进入烘箱烘干，烘干底漆和背漆的板材进入一层涂布室涂覆面漆，采用三辊逆向涂覆工艺涂覆面漆，三辊包括涂覆辊，提料辊和支撑辊，将面漆涂覆在底漆上面后，再经烘箱烘干；
（4）覆膜收卷，压力：0.5-0.7kgf/cm2，膜厚0.03-0.05mm。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中涂覆面漆的参数设置为：原漆粘度142-152s，上机粘度70-80s，转速比支撑辊5：提料辊70：涂覆辊48，湿膜厚60-70um，干膜厚25-30um，PMT 232-240℃，烘箱温度355-365℃。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的脱脂工序和水洗工序参数如下：
第一道脱脂工序，脱脂液浓度15-17pt,温度55-60℃；
第二道脱脂工序，脱脂液浓度15-17pt,温度55-60℃；
蒸气压力0.6-0.7MPa，喷淋压力1.5-2.0 kgf/cm2；
水洗工序，参数设置：喷淋压力1.5-2.0 kgf/cm2，刷洗水水温：常温，水洗槽水温：55-65℃；纯水PH值5.8-6.8，导电率<10us/cm2。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中涂覆底漆和背漆时，涂布室参数设置如下，
底漆：原漆粘度95-105s，上机粘度60-70s，转速比涂覆辊16：提料63，湿膜厚42-48um，干膜厚6-8um，PMT 224-232℃，烘箱温度：270-280℃；
背漆：原漆粘度105-115s，上机粘度35-45s，转速比提料辊63：涂覆辊16，湿膜厚38-42um，干膜厚6-8um，PMT 214-218℃，烘箱温度：340-360℃。
6.一种垂纹肌理彩板，包括基板，其特征在于：所述基板的正反两面上涂有化学处理层，在上面的化学处理层的上面涂覆底漆层，下面的化学处理层的下面涂覆背漆层，在所述底漆层的上面涂覆面漆层。
7.根据权利要求6所述彩板，其特征在于：所述面漆层采用聚酯树脂体系，所述聚酯树脂体系的配方及重量份如下：聚酯树脂 55-65份；氨基树脂12-18份；酸催化剂6-10份；不含硅的聚合物7-9份；溶剂8-12份。
8.据权利要求6所述彩板，其特征在于：所述基板采用冷轧板、热镀锌板、电镀锌板、锌铁合金板或铝合金板。
9.根据权利要求6所述彩板，其特征在于：所述面漆层的上面设有PE保护膜。
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