一種水性可剝離涂料組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種水性可剝離涂料組合物，該涂料組合物含有脂肪族聚氨酯分散體、脂肪族聚酯分散體、成膜助劑及水，相對于100重量份的脂肪族聚氨酯分散體，所述脂肪族聚酯分散體的含量為10-40重量份，所述成膜助劑的含量為10-25重量份，所述水的含量為5-10重量份。制備的膜層具有良好的耐水、耐酸堿及耐候性能，剝離性能良好，可大面積整體剝離，可以用于產(chǎn)品及零部件的臨時防護(hù)，且涂膜的柔韌性能好，進(jìn)一步加工（如CNC、拋光、水洗等）時漆膜性能良好無影響，同時本發(fā)明的涂料組合物制備的涂料可以應(yīng)用在塑膠、金屬、玻璃等基材上，涂料可通過浸涂、刷涂和噴涂等簡單工藝附著在基材上，工藝簡單易于實現(xiàn)，且環(huán)境友好。
【專利說明】一種水性可剝離涂料組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水性可剝離涂料組合物。
【背景技術(shù)】
[0002]可剝離防護(hù)涂料作為一種臨時保護(hù)性涂料可以避免設(shè)備、部件等在運輸、貯存及組裝過程中被擦傷、碰傷、磨損、污染或受到微生物、油污、鹽霧、潮氣等的侵蝕作用而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕，使裝備表面破損，性能下降，甚至失效報廢等，從而延長裝備使用壽命或提高產(chǎn)品良率?？蓜冸x涂料由于其優(yōu)良的性能有優(yōu)良性能而廣泛應(yīng)用在電子、汽車、機(jī)械、建筑、醫(yī)療等領(lǐng)域。但隨著技術(shù)的發(fā)展，對可剝離保護(hù)涂料的性能也越來越高，特別是在電子領(lǐng)域，為避免對零部件的進(jìn)一步加工(比如CNC、拋光、水洗等)而導(dǎo)致產(chǎn)品劃傷，需要一種柔韌性及粘附性能適當(dāng)?shù)目蓜冸x保護(hù)涂料。
[0003]現(xiàn)有公開的有如專利CN02822399，一種用作可剝離涂料的含水涂層劑，包含48-88重量％的至少一種含水乳液聚合物，2-20重量％的一種或多種用作研磨介質(zhì)的聚合物分散體，10-50重量％至少一種顏料，以及選擇性含有的中和劑、助劑、添加劑等，其中，公開了一種或多種用作研磨介質(zhì)的聚合物分散體為含水的二次分散體，優(yōu)選不含溶劑，實例可以是丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂和聚氨酯樹脂，具體公開的有無溶劑聚氨酯-聚丙烯酸酯混合分散體、無溶劑的聚氨酯分散體(特別優(yōu)選相對較硬和相對較軟的聚氨酯的組合)，但該方法制得的涂膜的柔韌性及剝離性能并不適宜進(jìn)一步加工。也有如專利CN201010592499 —種可剝涂層保護(hù)膜的水性涂料組合物，包括合成樹脂乳液(60-90份)、附著力調(diào)節(jié)劑(1-3份)、顏填料(5-10份)、消泡劑(0.5-1.5份)、分散劑(0.3-1.2份)、增稠劑(1.0-3.0份)、防腐劑(0.02-0.1份)、乙醇(7-15份)、去離子水(7_15份)，合成樹脂乳液采用硬乳液和軟乳液的復(fù)配，但該組合物制備的膜層耐水性及耐溶劑性能不理想，且上述涂料組合物制備的涂層的柔韌性及粘附性并未達(dá)到理想要求，不適合進(jìn)一步加工，如在CNC過程中存在起毛絲，拋光時卷邊、不耐水洗等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的水性可剝離涂料組合物制備的膜層的柔韌性及粘附性不理想的技術(shù)問題，提供一種能制備柔韌性及粘附性好，耐酸、耐堿、耐水、耐熱及耐老化性能優(yōu)異同時易剝離的膜層的水性可剝離涂料組合物。
[0005]本發(fā)明的目的是為了提供一種水性可剝離涂料組合物，該涂料組合物含有脂肪族聚氨酯分散體、脂肪族聚酯分散體、成膜助劑及水，相對于100重量份的脂肪族聚氨酯分散體，所述脂肪族聚酯分散體的含量為10-40重量份，所述成膜助劑的含量為10-25重量份，所述水的含量為5-10重量份。
[0006]本發(fā)明的水性可剝離涂料組合物各物質(zhì)間相互作用，含有本發(fā)明特定比例特定物質(zhì)種類的涂料組合物制備的膜層具有良好的耐水、耐酸堿及耐候性能，剝離性能良好，可大面積整體剝離，可以用于產(chǎn)品及零部件的臨時防護(hù)，且涂膜的柔韌性能好，進(jìn)一步加工(如CNC、拋光、水洗等)時漆膜性能良好無影響，同時本發(fā)明的涂料組合物制備的涂料可以應(yīng)用在塑膠、金屬、玻璃等基材上，涂料可通過浸涂、刷涂和噴涂等簡單工藝附著在基材上，工藝簡單易于實現(xiàn)，且環(huán)境友好。
【具體實施方式】
[0007]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0008]本發(fā)明提供一種水性可剝離涂料組合物，該涂料組合物含有脂肪族聚氨酯分散體、脂肪族聚酯分散體、成膜助劑及水，相對于100重量份的脂肪族聚氨酯分散體，所述脂肪族聚酯分散體的含量為10-40重量份，所述成膜助劑的含量為10-25重量份，所述水的含量為5-10重量份，制備的膜層柔韌性及粘附性好，耐酸、耐堿、耐水、耐熱及耐老化性能優(yōu)異同時易剝離。
[0009]優(yōu)選，相對于100重量份的脂肪族聚氨酯分散體，所述脂肪族聚酯分散體的含量為15-30重量份,所述成膜助劑的含量為10-25重量份,所述水的含量為5-10重量份。
[0010]其中，脂肪族聚氨酯分散體指脂肪族聚氨酯乳液，是由脂肪族聚氨酯顆粒與水組成的均勻的顆粒懸浮液，一般固含量為34wt%_45wt%。優(yōu)選，脂肪族聚氨酯分散體為含有剛性結(jié)構(gòu)的脂肪族陰離子脂肪酸改性聚氨酯分散體，其與涂料組合物中的其他物質(zhì)相互作用，提高了膜層的硬度。其中，剛性結(jié)構(gòu)一般指不能彎曲旋轉(zhuǎn)的基團(tuán)，例如環(huán)狀結(jié)構(gòu)、炔基等，本發(fā)明優(yōu)選剛性結(jié)構(gòu)選自含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的基團(tuán)和/或炔基，即脂肪族聚氨酯含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)和/或炔基，環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以是三元環(huán)、四元環(huán)、五元環(huán)或六元環(huán)等，進(jìn)一步優(yōu)選，脂肪族聚氨酯結(jié)構(gòu)中含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的基團(tuán)。
[0011]優(yōu)選，肪族聚氨 酯分散體中脂肪族聚氨酯的數(shù)均分子量大于50000，脂肪族聚氨酯的玻璃化溫度低于50°C，進(jìn)一步優(yōu)選為20-45°C。優(yōu)選，脂肪族聚氨酯分散體中脂肪族聚氨酯的顆粒平均粒徑為50-200nm。脂肪族聚氨酯分散體本發(fā)明也可以通過商購得到，例如拜耳的 UH2593/1，煙臺萬華 Lacper 4110，Lacper 4210 等。
[0012]其中，脂肪族聚酯分散體指脂肪族聚酯乳液，是由脂肪族聚酯顆粒與水組成的均勻的顆粒懸浮液，一般固含量為35wt%-45wt%。優(yōu)選，脂肪族聚酯分散體為含有長鏈結(jié)構(gòu)的脂肪族陰離子聚酯分散體，其與涂料組合物中的其他物質(zhì)相互作用，提高了膜層的柔韌性。其中，長鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)選-(C-C)n-，即脂肪族聚酯含有-(C-C)n-長鏈線性高分子結(jié)構(gòu)，其中，η為大于10的整數(shù)。優(yōu)選，脂肪族聚酯分散體中的脂肪族聚酯的數(shù)均分子量大于30000，脂肪族聚酯的玻璃化溫度低于50°C，進(jìn)一步優(yōu)選為10-30°C，優(yōu)選，脂肪族聚酯為氣干成膜型脂肪族聚酯。脂肪族聚酯分散體本發(fā)明可以通過商購得到，例如拜耳的UH240，煙臺萬華Tekspro 7350 等。
[0013]成膜助劑本發(fā)明沒有限制，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種成膜助劑，本發(fā)明優(yōu)選成膜助劑選自乙二醇丁醚、丙二醇甲醚或二丙二醇甲醚中的一種或幾種。
[0014]為了提聞涂料的黏度，調(diào)節(jié)涂料的流動性能，提聞涂料的可涂覆性能，優(yōu)選涂料組合物還含有增稠劑，增稠劑本發(fā)明沒有限制，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種增稠劑，優(yōu)選增稠劑選自聚氨酯增稠劑、羧基纖維素、聚乙烯醇類或丙烯酸類中的一種或幾種，增稠劑本發(fā)明可以通過商購得到，例如TEGO公司生產(chǎn)的ViscoPlus 3030、TEGO公司生產(chǎn)的ViscoPlus 3060等。相對于100重量份的脂肪族聚氨酯分散體，所述增稠劑的含量為0.1-1重量份，進(jìn)一步優(yōu)選為0.2-0.8重量份。
[0015]為了提高涂料組合物的涂裝效果和產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)選，涂料組合物還含有消泡劑，優(yōu)選，消泡劑選自聚醚硅氧烷共聚乳液和/或聚甲基硅氧烷共聚乳液，消泡劑本發(fā)明可以通過商購得到，例如TEGO公司生產(chǎn)的Foamex 800、TEGO公司生產(chǎn)的Foamex 825、TEGO公司生產(chǎn)的Foamex 855等。相對于100重量份的脂肪族聚氨酯分散體，所述消泡劑的含量為
0.2-1重量份，進(jìn)一步優(yōu)選為0.2-0.8重量份。
[0016]涂料組合物中還可根據(jù)實際情況添加各種助劑，例如顏料、流平劑等，優(yōu)選含有顏料，顏料選自炭黑、鈦白粉、珠光粉、珍珠粉、鋁漿、銀漿、偶氮顏料或酞菁顏料中的一種或幾種。顏料本發(fā)明可以通過商購得到，例如科萊恩公司生產(chǎn)的1533、1541、7005s和1441 ;德固薩的炭黑；韓國CQV公司生產(chǎn)的各類珠光粉和變色龍粉，德國默克公司生產(chǎn)的各類珠光粉和變色龍粉等。相對于100重量份的脂肪族聚氨酯分散體，所述顏料的含量為0.1-5重量份，進(jìn)一步優(yōu)選為0.5-1.5重量份。
[0017]上述涂料組合物混合得涂料，本發(fā)明的涂料的制備方法可以將脂肪族聚氨酯分散體、脂肪族聚酯分散體、成膜助劑及水同時進(jìn)行混合也可以分步進(jìn)行混合。在優(yōu)選情況下，可以將脂肪族聚氨酯分散體、脂肪族聚酯分散體混合，使用球磨機(jī)、高速分散機(jī)或三輥研磨機(jī)進(jìn)行分散，在600r/min的攪拌速度下，逐滴加入成膜助劑，再加入水，選擇性加入消泡劑、增稠劑等，混合均勻。上述混合通常在常溫下進(jìn)行，必要時，可以稍微加熱以加速混合。
[0018]本發(fā)明 提供的涂料組合物制備的膜層具有良好的耐水、耐酸堿及耐候性能，剝離性能良好，可大面積整體剝離，可以用于產(chǎn)品及零部件的臨時防護(hù)，且涂膜的柔韌性能好，進(jìn)一步加工(如CNC、拋光、水洗等)時漆膜性能良好無影響，同時本發(fā)明的涂料組合物制備的涂料可以應(yīng)用在塑膠、金屬、玻璃等基材上，涂料可通過浸涂、刷涂和噴涂等簡單工藝附著在基材上，工藝簡單易于實現(xiàn)，且環(huán)境友好。
[0019]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳述。
[0020]實施例1
(1)涂料組合物 UH2593/1 20g UH240 3.5g 乙二醇丁醚3g 去離子水 1.5g TEGO Foamex 825 0.2g TEGO ViscoPlus 3060 0.2g
(2)混合
將20g UH2593/1和3.5g UH240混合，在600r/min的攪拌速度下，逐滴加入3g的乙二醇丁醚；待乙二醇丁醚滴加完畢，再加入1.5g去離子水、0.2g TEGO Foamex 825,0.2g TEGOViscoPlus 3060，混合均勻得涂料樣品SI。
[0021]實施例2
采用與實施例1相同的方法混合涂料組合物，不同的是涂料組合物，具體如下:Lacper 4110 20g Tekspro 7350 3.5g 乙二醇丁醚3g 去離子水 1.5g TEGO Foamex 825 0.2g TEGO ViscoPlus 3060 0.2g 制得涂料樣品S2。
[0022]實施例3
采用與實施例1相同的方法混合涂料組合物，不同的是涂料組合物，具體如下:
Lacper 4210 20g
Tekspro 7350 3.5g
乙二醇丁醚3g
去離子水 1.5g
TEGO Foamex 825 0.2g
TEGO ViscoPlus 3060 0.2g
制得涂料樣品S3。
[0023]實施例4`
采用與實施例1相同的方法混合涂料組合物，不同的是涂料組合物，具體如下:
UH2593/1 20g
Tekspro 7350 3.5g
乙二醇丁醚3g
去離子水 1.5g
TEGO Foamex 825 0.2g
TEGO ViscoPlus 3060 0.2g
制得涂料樣品S4。
[0024]實施例5
采用與實施例1相同的方法混合涂料組合物，不同的是涂料組合物，具體如下:
UH2593/1 20g
UH240 4g
乙二醇丁醚3.2g
去離子水 1.8g
TEGO Foamex 825 0.2g
TEGO ViscoPlus 3060 0.2g
制得涂料樣品S5。
[0025]實施例6
采用與實施例1相同的方法混合涂料組合物，不同的是涂料組合物，具體如下: UH2593/1 20g UH240 5g 乙二醇丁醚3.5g去離子水 2g TEGO Foamex 825 0.2g TEGO ViscoPlus 3060 0.2g 制得涂料樣品S6。
[0026]實施例7
采用與實施例1相同的方法混合涂料組合物，不同的是涂料組合物，具體如下:
UH2593/1 20g
UH240 2.5g
乙二醇丁醚2.5g
去離子水 1.2g
TEGO Foamex 825 0.2g
TEGO ViscoPlus 3060 0.2g
制得涂料樣品S7。
[0027]對比例I
按專利CN02822399的實施例中的C)本發(fā)明的涂料的制備(實施例1制備的含水乳液聚合物，實施例7制備的聚 氨酯分散體UA和實施例8制備的聚氨酯分散體UB混合的聚合物分散體)步驟制備涂料樣品DSl。
[0028]對比例2
按照專利CN201010592499的實施例4制備涂料樣品DS2。
[0029]實施例3
按照專利CN201010291366的實施例3制備涂料樣品DS3。
[0030]性能測試:
將上述制備的涂料樣品S1-S7及DS1-DS3分別采用噴涂的方式涂覆在6cmX 9cmX 1.5cm的PC板上,50 °C條件下烘烤30min干燥,膜層為30_45nm,得測試樣品S11-S77 及 DS11-DS33。
[0031](I)剝離性能:將上述制備的測試樣品S11-S77及DS11-DS33分別于環(huán)境溫度為(TC、20°C、40°C的條件下，采用膠帶粘起測試膜層是否易剝離。
[0032]其中，◎易剝離；〇剝離性能良好；▽剝離困難，不能完整剝離；X不能剝離。
[0033](2) CNC (數(shù)控機(jī)床加工)試驗:對測試樣品S11-S77及DS11-DS33的表面膜層進(jìn)行CNC切割，觀察邊沿有無翹起、毛絲、膜層有無斷裂現(xiàn)象。
[0034]◎邊緣無翹起、無毛絲、保護(hù)膜無斷裂現(xiàn)象；X邊緣有翹起或毛絲、或保護(hù)膜有斷裂現(xiàn)象。
[0035](3)耐酸性能:將40wt%的硫酸滴2ml在樣品S11-S77及DS11-DS33的表面膜層上，于25°C條件下保持24小時，觀察膜層表面有起泡腐蝕現(xiàn)象。
[0036]◎表面無起泡腐蝕現(xiàn)象；X有起泡腐蝕現(xiàn)象。
[0037](4)耐堿性能:將0.1標(biāo)準(zhǔn)濃度的氫氧化鈉滴在樣品S11-S77及DS11-DS33的表面膜層上，在25°C條件下保持24小時，觀察膜層表面有起泡腐蝕現(xiàn)象。
[0038]◎表面無起泡腐蝕現(xiàn)象；X有起泡腐蝕現(xiàn)象。
[0039](5)耐水性能:水淋樣品S11-S77及DS11-DS33的表面膜層3天，水流量4.5L/min,觀察膜層是否起泡、開裂，是否可以完整剝離。
[0040]◎不起泡、不斷裂、可以完整剝離，X起泡或開裂或不能剝離。
[0041](6)耐熱性能:將樣品S11-S77及DS11-DS33放在80°C烘箱內(nèi)，烘烤7天，觀察膜層是否變色、開裂，膜層是否可以完整剝離。
[0042]◎不變色、不斷裂、可以完整剝離，X變色或開裂或不能剝離。
[0043](7)1000h 加速老化性能:將樣品 S11-S77 及 DS11-DS33 在按照 GB/T 1865—1997《色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射暴露》進(jìn)行人工氣候加速老化試驗1000h。觀察膜層是否開裂，是否變色、是否完整剝離，膜層有無不良影響。
[0044]X漆膜開裂或變色或不能完整剝離。◎不變色、不開裂、完整易于剝離，無不良影響。
[0045]測試結(jié)果如表1 表1
【權(quán)利要求】
1.一種水性可剝離涂料組合物，其特征在于，所述涂料組合物含有脂肪族聚氨酯分散體、脂肪族聚酯分散體、成膜助劑及水，相對于100重量份的脂肪族聚氨酯分散體，所述脂肪族聚酯分散體的含量為10-40重量份，所述成膜助劑的含量為10-25重量份，所述水的含量為5 -10重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可剝離涂料組合物，其特征在于，相對于100重量份的脂肪族聚氨酯分散體，所述脂肪族聚酯分散體的含量為15-30重量份，所述成膜助劑的含量為10-25重量份，所述水的含量為5-10重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可剝離涂料組合物，其特征在于，所述脂肪族聚氨酯分散體為含有剛性結(jié)構(gòu)的脂肪族陰離子脂肪酸改性聚氨酯分散體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可剝離涂料組合物，其特征在于，所述剛性結(jié)構(gòu)選自含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的基團(tuán)和/或炔基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可剝離涂料組合物，其特征在于，所述脂肪族聚氨酯分散體中脂肪族聚氨酯的數(shù)均分子量大于50000，脂肪族聚氨酯的玻璃化溫度低于50°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可剝離涂料組合物，其特征在于，所述脂肪族聚氨酯分散體中脂肪族聚氨酯的顆粒平均粒徑為30-100nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可剝離涂料組合物，其特征在于，所述脂肪族聚酯分散體為含有長鏈結(jié)構(gòu)的脂肪族陰離子聚酯分散體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可剝離涂料組合物，其特征在于，所述脂肪族聚酯分散體中的脂肪族聚酯含有-(C-C)n-長鏈線性高分子結(jié)構(gòu)，其中，η為大于10的整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可剝離涂料組合物，其特征在于，所述脂肪族聚酯分散體中的脂肪族聚酯的數(shù)均分子量大于30000，脂肪族聚酯的玻璃化溫度低于50°C，脂肪族聚酯為氣干成膜型脂肪族聚酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可剝離涂料組合物，其特征在于，所述成膜助劑選自乙二醇丁醚、丙二醇甲醚或二丙二醇甲醚中的一種或幾種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可剝離涂料組合物，其特征在于，所述涂料組合物還含有增稠劑，所述增稠劑選自聚氨酯增稠劑、羧基纖維素、聚乙烯醇類或丙烯酸類中的一種或幾種，相對于100重量份的脂肪族聚氨酯分散體，所述增稠劑的含量為0.1-1重量份。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可剝離涂料組合物，其特征在于，所述涂料組合物還含有消泡劑，所述消泡劑選自聚醚硅氧烷共聚乳液和/或聚甲基硅氧烷共聚乳液，相對于100重量份的脂肪族聚氨酯分散體，所述消泡劑的含量為0.2-1重量份。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可剝離涂料組合物，其特征在于，所述涂料組合物還含有助齊?，所述助劑包括顏料，所述顏料選自炭黑、鈦白粉、珠光粉、珍珠粉、鋁漿、銀漿、偶氮顏料或酞菁顏料中的一種或幾種，相對于100重量份的脂肪族聚氨酯分散體，所述顏料的含量為0.1-5重量份。
【文檔編號】C09D167/00GK103694872SQ201210373391
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月27日
【發(fā)明者】于典, 崔靜娜, 羅文海 申請人:比亞迪股份有限公司