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用于制备可剥离和耐化学涂层的涂覆剂组合物

摘要

本发明涉及金属和塑料基材的可剥离和耐化学涂层,以及涉及制备所述涂层所需的涂覆剂组合物。本发明还涉及一种制备该涂层的方法,以及所述涂覆剂组合物在飞机制造领域中用于保护性涂覆金属和塑料基材的用途。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-06-05

    授权

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  • 2018-03-20

    实质审查的生效 IPC(主分类):C08G18/48 申请日:20160608

    实质审查的生效

  • 2018-02-23

    公开

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说明书

发明领域

本发明涉及金属和塑料基材的可剥离和耐化学涂层及其制备所需的涂覆剂组合物。本发明进一步涉及一种制备该涂层的方法以及所述涂覆剂组合物在飞机制造领域中用于保护性涂覆金属和塑料基材的用途。

现有技术

在飞机制造领域中,使用各种金属和金属合金作为制造飞机外壳的基础材料。由这些基础材料制得的各部件必须可根据其承载能力和飞机整体结构而调节至不同的厚度。此外,飞机的最终重量对随后的飞机经济可行性起着决定性的作用。因此,甚至在飞机的制造阶段就做出了相当大的努力来使单个部件的重量降低,同时保持其质量和稳定性。计算表明,在许多部件中,存在减小部件特定段的厚度,而不会对承载能力或结构产生不利影响的潜力。因此,通过选择性地减薄部件的特定段来降低飞机整体重量是非常有潜力的。

由于其优异的性能,例如高强度和高耐腐蚀性,同时具有柔韧性,并且其重量相对较低,因此在飞机制造中优选使用铝部件或由铝合金制成的部件。

由于技术限制,机械铣削不用于调节部件的不同段的厚度。相反,使用化学铣削浴。这些化学铣削浴可为碱性或酸性的。主要使用碱性铣削浴。其含有5-35%浓度的NaOH溶液,且温度为60-100℃。碱性铣削浴中的铣削过程通常持续4-6小时。具有酸性pH的铣削浴通常含有32%浓度的硝酸,且常规铣削时间约为30分钟。

铣削通过将待加工的组分完全浸入铣削浴中进行。由于整个部件浸入铣削浴中且由此完全被化学物质覆盖,因此必须保护不需要铣削的区域。这主要借助在铣削工艺之前施加至部件上的涂层进行。由此,首先完全涂覆部件,然后将待铣削的部件的段去掩蔽。

迄今为止已知的用于制备用于化学铣削浴中的涂层的涂覆剂组合物主要是常规的涂覆剂组合物,例如如US3,661,840或US3,544,400中所公开。这些涂覆剂组合物包含OH或SH改性的聚丁二烯,具有约20-40%的较低非挥发分的多异氰酸酯或二胺。基于非挥发分,它们具有高比例的易挥发溶剂以及非常高的填料含量。此外,可将酚醛或环氧树脂用于所述涂覆剂组合物中以改善涂层的粘合性。

这些涂覆剂组合物的缺点是非常高的有机溶剂分数,由于溶剂的高挥发性,这导致相当大的排放,取决于组成,排放物可能是有毒的和/或导致着火风险增大。此外,为了在基材上获得必要的涂层膜厚,通常需要包括多个干燥时间的多步涂覆方法,其结果是制备涂层的整个方法非常耗时且是成本密集型的。此外,得到的涂层具有呈针孔、爆孔和/或起泡形式的主要质量缺陷,由此不能确保对下方基材的充分保护。

具有低溶剂分数和高固含量的涂覆剂组合物已在文献中描述了。例如,WO97/35932公开了一种“用于金属表面的无溶剂双组分可剥离漆”以及借助该可剥离漆对金属零件,特别是铝零件进行表面涂覆的方法。然而,这些“无溶剂”涂覆剂组合物同样具有较高的填料含量,其结果是其储存稳定性大大受损。现有技术已知的涂层也具有明显的表面下迁移倾向,这可能导致在铣削过程中涂层与基材不受控制地分离。现有技术的涂层具有不均匀的表面下迁移侵入,通常为2-5mm。现有技术已知的涂层的另一问题是刀片切口的能见度差,这使得难以有目的地使切割边缘保持在一起。

本发明的目的

本发明的目的是消除上述现有技术的缺点。特别是提供涂覆剂组合物,其允许为金属和塑料基材制备可剥离和耐化学性的涂层。这些涂覆剂组合物应具有尽可能低的溶剂分数,以便从生态学角度保持溶剂排放尽可能低。此外,所述涂覆剂组合物允许通过单步涂覆方法制得必要膜厚的涂层,从而不需要时间和成本密集型的多步涂覆方法。此外,所述涂覆剂组合物具有改善的储存稳定性。

由所述涂覆剂组合物制得的涂层就针孔、爆孔和/或起泡的发生而言具有改善的质量,从而确保对下方基材的保护改善。此外,涂层在化学铣削浴中具有降低的表面下迁移倾向,从而在铣削过程中不发生涂层与基材的不受控分离。本发明的另一目的是改善刀片切口的能见度,从而便于使切割边缘保持在一起。

目的的实现

令人惊讶的是,本发明的目的可通过提供一种包含至少一种基料组分A和至少一种固化剂组分B的涂覆剂组合物实现,

基料组分A包含:

A1至少一种聚氧亚烷基二醇的聚醚多元醇组分,

A2至少一种芳族二胺,

A3聚硅氧烷弹性体颗粒,和

A4至少一种聚氨酯脲,

固化剂组分B包含:

B1至少一种含有未封闭异氰酸酯基的含氨基甲酸酯基的组分,和

B2至少一种亚甲基二(苯基异氰酸酯)的芳族二异氰酸酯,

其中固化剂组分B具有10-30重量%的未封闭异氰酸酯基含量,且

所述涂覆剂组合物的固含量大于95重量%。

本发明的涂覆剂组合物包含至少一种基料组分A和至少一种固化剂组分B。尽管选择了表述“基料组分A”和“固化剂组分B”,然而通用术语“基料”在本发明的含义范围内表示不含颜料和填料的涂料的非挥发分(=固体)。因此,基料还包括例如交联剂(其例如包含在固化剂组分B中)和添加剂,例如润湿剂和/或分散剂、消泡剂、流动添加剂、流变添加剂或催化剂,条件是它们在测定基料含量的条件下不挥发。涂覆剂的基料含量通过索格利特提取法(ISO13944:2012;2012年11月)测定。

所述涂覆剂组合物的固含量根据ISO 3251:2008通过将1g涂覆剂组合物在105℃下干燥60分钟而测定。将干燥后残留的非挥发分相对于初始称量的量设定,得到涂覆剂组合物的固含量百分比。

根据本发明,所述涂覆剂组合物的固含量大于95重量%。优选地,固含量大于97重量%,特别优选大于98重量%,最特别优选大于99重量%。

本发明涂覆剂组合物的固含量中的基料分数优选为80-98重量%,特别优选为85-95重量%。如果固含量中的基料分数为100重量%,则这意味着固含量既不包含颜料也不包含填料。

所用聚合物的羟值(OH值)根据DIN EN ISO 4629测定。

所用多异氰酸酯的异氰酸酯基含量根据DIN EN ISO 11909测定。

所示的聚合物分子量为重均分子量Mw。重均分子量根据DIN 55672-1:2007-08测定。

除非本文另有说明,否则所有提及的标准均涉及在本发明的提交日有效的标准。

除非另外明确指出,否则与所述组分A和B以及其中所含的组分的物质参数有关的所有百分比和数据与常规一样涉及不包括有机溶剂分数的所述具体组分。如果例如本发明的涂覆剂组合物包含10重量%的聚醚多元醇的市售配制剂且所述配制剂包含呈处于溶剂中的50重量%溶液形式的聚醚多元醇,则这意味着本发明的涂覆剂组合物包含5重量%的聚醚多元醇(即10重量%的50重量%)。因此,经由市售配制剂引入的溶剂不是聚醚多元醇的百分比成分,而是包括在溶剂级分中。

基料组分A

本发明的涂覆剂组合物包含至少一种基料组分A,其中基料组分A包含至少一种聚氧亚烷基二醇的聚醚多元醇组分A1、至少一种芳族二胺A2、聚硅氧烷弹性体颗粒A3和至少一种聚氨酯脲A4。

聚醚多元醇组分A1

本发明的涂覆剂组合物在基料组分A中包含至少一种聚氧亚烷基二醇的聚醚多元醇组分A1。优选使用氧化乙烯和/或氧化丙烯的聚氧亚烷基二醇。聚氧亚烷基二醇的聚醚多元醇组分A1优选包含至少一种氧化乙烯和/或氧化丙烯的聚氧亚烷基二醇。

在特别优选的实施方案中,聚醚多元醇组分A1包含至少一种丙氧基化聚乙二醇A1.1、至少一种聚丙二醇A1.2和至少一种丙氧基化三羟甲基丙烷A1.3。在该特别优选的实施方案中,丙氧基化聚乙二醇A1.1具有6,000-7,000g/mol的重均分子量Mw,并且聚丙二醇A1.2的OH值为25-35mgKOH/g。

聚醚多元醇组分A1优选以8-76重量%,特别优选20-70重量%的量存在于本发明的涂覆剂组合物中,基于涂覆剂组合物的总重量。

芳族二胺A2

本发明的涂覆剂组合物在基料组分A中包含至少一种芳族二胺A2。

芳族二胺A2优选为单核芳族化合物。芳族二胺A2的两个胺基优选各自直接与所述芳族化合物键接。优选单核芳族化合物的其余取代位置中的1、2、3或4个,特别优选正好3个其余取代位置带有烷基。在一个特别优选的实施方案中,烷基为甲基和/或乙基,在最特别优选的实施方案中,芳族二胺A2为3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺和/或3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺。例如,合适的芳族二胺A2由Aldrich提供。

芳族二胺A2优选以基于本发明涂覆剂组合物的总重量为1-8重量%,特别优选3-5重量%的量存在于所述涂覆剂组合物中。

所述至少一种芳族二胺A2在本发明涂覆剂组合物中用作交联剂。芳族二胺A2占涂覆剂组合物总重量的重量百分比分数的降低将导致所得涂层的抗撕裂扩展性受到损害。芳族二胺A2占涂覆剂组合物总重量的重量百分比分数的增大将导致所得涂层的耐化学性降低,并且还导致涂覆剂组合物的加工性受损。

聚硅氧烷弹性体颗粒A3

本发明涂覆剂组合物进一步包含处于基料组分A中的聚硅氧烷弹性体颗粒A3。在本发明的范围内,聚硅氧烷弹性体颗粒包含在基料中。本发明所用的聚硅氧烷弹性体颗粒A3优选为核壳颗粒。根据IUPAC的定义,核壳颗粒由至少两个相组成。核壳体系由内部部分(所谓的核)和外部部分(所谓的壳)组成。

聚硅氧烷弹性体颗粒A3优选具有含交联聚硅氧烷的核和具有反应性基团的壳。所述核优选为含二烷基硅氧烷重复单元的交联聚有机硅氧烷,术语“烷基”表示C1-C18基团。所述核优选含有二甲基硅氧烷重复单元。壳的反应性基团优选含有环氧基、烯属不饱和基团和/或羟基。特别优选地,壳的反应性基团包含羟基。

聚硅氧烷弹性体颗粒A3优选以基于本发明涂覆剂组合物为0.2-9重量%,特别优选3-7重量%的量存在于所述涂覆剂组合物中。

聚硅氧烷弹性体颗粒A3占涂覆剂组合物总重量的重量百分比分数的降低将导致所得涂层的耐化学性受损。涂层耐化学性的降低本身表现为表面下迁移倾向增大,这可通过化学铣削过程中涂层的剥离而观察到。

聚硅氧烷弹性体颗粒A3优选具有0.05-5μm,优选0.1-3μm的D50值体积粒度。聚硅氧烷弹性体颗粒的粒度通常可根据ISO>

聚硅氧烷弹性体颗粒A3特别优选分散在聚氧亚烷基二醇的聚醚多元醇组分A1中。最特别优选使用丙氧基化三羟甲基丙烷A1.3作为分散介质。在该最特别优选的实施方案中,所述分散体包含20-60重量%,优选35-45重量%的分散聚硅氧烷弹性体颗粒,基于分散体的总重量。

该特别优选的实施方案的合适的可商购获得的产品可由Evonik以产品系列获得。

聚氨酯脲A4

作为另一成分,本发明涂覆剂组合物在基料组分A中包含至少一种聚氨酯脲A4。

聚氨酯脲A4优选以基于本发明涂覆剂组合物的总重量为0.5-11重量%,特别优选3-8重量%的量包含在所述涂覆剂组合物中。

在本发明涂覆剂组合物中使用聚氨酯脲A4对所得涂层的耐化学性是必不可少的。聚氨酯脲占涂覆剂组合物的重量百分比含量的降低将导致本发明涂层在化学铣削浴中的耐化学性降低,结果是涂层可能与涂覆的基材脱离。

在最特别优选的实施方案中,使用其中聚氨酯脲A4存在于聚氧亚烷基二醇的聚醚多元醇组分A1中的配制剂。最特别优选聚氨酯脲A4存在于聚丙二醇A1.2中。在该最特别优选的实施方案中,聚丙二醇A1.2和聚氨酯脲A4的混合物包含20-40重量%,优选18-22重量%的聚氨酯脲A4,基于该配制剂的总重量。

A4的该最特别优选的实施方案的合适的可商购获得的产品可由Bayer MaterialScience以产品系列获得。

固化剂组分B

本发明涂覆剂组合物包含至少一种固化剂组分B,其中固化剂组分B具有至少一种含未封闭异氰酸酯基的含氨基甲酸酯基的组分B1和至少一种亚甲基二(苯基异氰酸酯)的芳族二异氰酸酯B2。根据本发明,固化剂组分B具有10-30重量%,优选15-30重量%的未封闭异氰酸酯基含量。

固化剂组分B优选以基于本发明涂覆剂组合物的总重量为20-40重量%,特别优选24-32重量%的量存在于所述涂覆剂组合物中。

固化剂混合物B的含氨基甲酸酯基的组分B1优选通过使含羟基的组分B1.1与异氰酸酯组分B1.2反应而制备。含羟基的组分B1.1优选为聚氧亚烷基二醇的聚醚多元醇组分。优选使用氧化乙烯和/或氧化丙烯的聚氧亚烷基二醇。组分B1.1特别优选为乙氧基化聚丙二醇。合适的可商购获得的产品可由Bayer Material Science以产品系列获得。

用于制备含氨基甲酸酯基的化合物B1的异氰酸酯组分B1.2优选为芳族二异氰酸酯,优选亚甲基二(苯基异氰酸酯)的芳族二异氰酸酯。

在制备含游离异氰酸酯基的含氨基甲酸酯基的化合物B1时,优选选择组分B1.1的OH基与组分B1.2的NCO基的比例,从而使得对于OH:NCO之比,适用OH<NCO。OH:NCO之比优选为1:1.05-1:2.05。OH:NCO之比特别优选为1:2。相对于OH基过量的NCO基将导致含氨基甲酸酯基的组分B1带有未封闭的NCO基,其可用于随后与基料组分A的交联反应。特别优选组分B1.1的所有OH基与组分B1.2的异氰酸酯基反应形成氨基甲酸酯基,从而使得含氨基甲酸酯基的组分B1不具有OH基。

优选地,含氨基甲酸酯基的化合物B1具有4,000-6,000g/mol,特别优选2,000-3,000g/mol的重均分子量Mw。

对制备含氨基甲酸酯基的组分B1而言,最特别优选作为异氰酸酯组分B1.2是使用亚甲基二(苯基异氰酸酯)的芳族二异氰酸酯B2,其根据本发明包含在固化剂组分B中。

根据本发明,固化剂组分B除了组分B1之外还含有至少一种亚甲基二(苯基异氰酸酯)的芳族二异氰酸酯B2。芳族二异氰酸酯B2优选为2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯或2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯或其组合。

固化剂组分B优选包含30-80重量%,特别优选40-70重量%的亚甲基二(苯基异氰酸酯)的芳族二异氰酸酯B2。

固化剂组分B可通过首先合成含氨基甲酸酯基的组分B1而制备。在下一步骤中,添加组分B1的亚甲基二(苯基异氰酸酯)的芳族二异氰酸酯B2,由此制备固化剂组分B。

在其中组分B1.2与组分B2相同的最特别优选的实施方案中,固化剂组分B的制备通过将含羟基的化合物B1.1与亚甲基二(苯基异氰酸酯)的芳族二异氰酸酯B2直接混合而进行。在混合这些成分时,OH基与NCO基反应,从而形成含未封闭异氰酸酯基的含氨基甲酸酯基的组分B1。在该最特别优选的实施方案中,组分B1.1的OH基与组分B2的NCO基的初始比例为0.5:4-1.5:4,优选为0.8:4-1.2:4。

基于本发明的涂覆剂组合物,进一步优选基料组分A的所有组分的羟基与固化剂组分B的异氰酸酯基之比OH:NCO为1:0.9-1:1.4,该比例特别优选为1:1.1。

如果与异氰酸酯基相比在所述涂覆剂组合物中存在过量的OH基,则所得涂层的表面下迁移倾向增大。过量的异氰酸酯基将导致涂层的表面下迁移倾向降低。然而,如果异氰酸酯基的过量超过上述比例,则由于对基材的粘合性增大而导致所得涂层的可移除性降低。

涂覆剂组合物的其他成分

颜料和填料

根据DIN EN ISO 4618,颜料是由不溶于涂料液相的细颗粒组成的染料,并且由于其光学、保护和/或装饰性质而使用。此处,术语“染料”包括黑色或白色染料。优选的颜料为赋色颜料和/或效应颜料和防腐颜料。效应颜料应理解为产生特别是基于光反射的光学效应的颜料。本申请含义范围内的典型效应颜料是具有高耐化学性和耐热性的颜料。

另一方面,根据DIN EN ISO 4618,填料是颗粒或粉末形式的材料,其不溶于涂料液相且用于获得或影响特定的物理性质。由于颜料和填料在其预期用途方面可能重叠,因此经常使用折射率来区分它们。在填料的情况下,折射率低于1.7,因此该产品类别不能获得可观的散射和遮盖能力。然而,在本发明的范围内并非绝对必须加以区分。

在本发明的涂覆剂组合物中优选使用颜料,以便将基料组分A和固化剂组分B染色,从而在施加期间具有可视化混合物控制。当选择颜料时,优选考虑它们对化学铣削浴的化学品的耐化学性。

优选的颜料基于(单)偶氮基团(-N=N-),且优选具有黄色。例如,颜料C.I.颜料黄74可用于该目的。特别优选的颜料具有黑色并且基于有机炭黑。例如,颜料C.I.颜料黑7可用于该目的。可用于本发明涂覆剂组合物中的其他典型颜料为白色颜料,例如金红石形式的二氧化钛或基于铜酞菁的蓝色颜料。

优选使用中空微球形式的低碱硼硅酸盐玻璃作为填料。中空微球在本发明涂料组合物中的优选应用有助于改善刀片切口的能见度。滑石、云母、硫酸钡、硅酸盐基组分以及烷基季铵粘土可进一步用作本发明涂覆剂组合物中的填料。

其他成分

除了已存在的基料之外,本发明涂覆剂组合物还可包含其他基料。这些其他基料包括例如典型的涂料添加剂,例如聚硅氧烷脱气剂,缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷增粘剂,流变添加剂如触变剂,以及胺、锡、二氮杂双环辛烷和/或锌、锆和铝化合物的催化剂。本发明的涂覆剂组合物还可包含沸石的分子筛,其包括在填料中。

特别优选地,本发明的涂覆剂组合物包含能催化羟基和异氰酸酯基之间的反应的锆、锡和/或锌配合物和/或铋盐和/或铝化合物的催化剂。

在另一特别优选的实施方案中,本发明的涂覆剂组合物包含0.05-0.15重量%,优选0.08-0.10重量%的脱气剂,0.10-1.00重量%,优选0.20-0.50重量%的增粘剂,0.01-0.40重量%,优选0.04-0.23重量%的流变添加剂,0.01-5.00重量%,优选1.50-2.50重量%的分子筛和0.10-1.00重量%,优选0.35-0.45重量%的催化剂,基于涂覆剂组合物的总质量。

本发明的制备可剥离涂膜的方法

本发明进一步提供了一种制备可剥离涂膜的方法,其可通过将本发明的涂覆剂组合物施加至金属基材或塑料基材上而获得。

基材优选为金属基材,特别优选为铝和/或铝合金的基材。

根据EN ISO 4618:2006(截至2007年4月),可剥离涂层定义为可通过从作为临时保护施加至其上的基材剥离而再次移除的涂料。因此,可剥离涂膜是可通过剥离再次从基材上移除的涂层。本上下文中的术语“剥离”描述了通过机械拉力的作用从基材上无残留地移除涂层。优选地,在剥离时,涂层的无残留移除在一片中发生。

为了制备本发明的可剥离涂膜,在单道喷涂操作中将本发明的涂覆剂组合物以100-600μm,优选150-450μm的湿膜厚度施加至金属基材或塑料基材上。所述涂覆剂组合物优选借助双组分单元施加,其中将基料组分A和固化剂组分B分别供应到施加单元中。两种组分A和B优选直至其处于施加单元中时才混合。例如,具有集成静态混合器单元的无空气喷枪可用于该目的。本发明的涂覆剂组合物优选在20-80℃的温度下施加。高于环境温度的施加温度通过加热施加单元并且任选通过加热储存容器来实现。

在将本发明的涂覆剂组合物施加至基材上之后,基料组分A与固化剂组分B发生化学交联。化学交联在15-60℃,优选15-25℃的温度下进行。

由于本发明涂覆剂组合物的高固含量,所述涂覆剂组合物固化时的体积收缩率可认为是忽略不计的。体积收缩率处于相应膜厚的测定误差范围内。固化涂覆剂组合物的膜厚测定借助获自8500的模块化膜厚测量系统进行。

本发明进一步提供了本发明的涂覆剂组合物用于制备金属基材和/或塑料基材,优选金属基材,特别优选铝和/或铝合金基材的可剥离和耐化学涂层的用途。铝合金优选为锻造合金。所述涂层优选用于在飞机制造中在用于减薄部件的化学铣削浴中保护基材。

本发明进一步提供了一种由一种或多种金属和/或塑料材料制成的基材,所述基材涂覆有化学交联的本发明涂覆剂组合物,或者通过本发明的制备可剥离涂层的方法获得。

本发明进一步提供了一种化学铣削金属基材的方法,其中首先根据本发明制备部分涂覆金属基材的可剥离涂膜,然后将部分涂覆有可剥离涂膜的基材浸入化学铣削浴中。优选的基材为铝和/或铝合金的基材。基材特别优选为用于飞机制造的部件。化学铣削浴可为碱性或酸性铣削浴。金属基材的部分涂覆可通过覆盖未被涂覆的区域或通过施加初始完全覆盖金属基材的可剥离涂膜,然后部分除去该可剥离涂膜而实现。

下文将通过实施例更详细地阐述本发明。

除非另有说明,否则以份计的数据为重量份,以百分比计的数据为重量百分比。

本发明基料组分A的实施例BM1-BM6的制备

表1:实施方案BM1-BM3的组成

表2:实施方案BM4-BM6的组成

本发明的基料组分A通过首先将表1和2中在“装料”下列出的组分以上述顺序混合而制备。然后分散至55℃的温度。当达到该温度时,在搅拌下加入所有其他组分。当添加完成时,再继续搅拌15分钟。在至少12小时的熟化时间之后,基料组分即可使用。

本发明固化剂组分B的实施例H1-H3的制备:

表3:固化剂组分B的组成:H1-H3

固化剂组分BH1H2H3亚甲基二(苯基异氰酸酯)异构体混合物B1.2和B270.6262.6281.62氧化乙烯/氧化丙烯的聚氧亚烷基二醇B1.128.436.418.4γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷0.51.00.8黑色颜料浆0.40.4黄色颜料浆0.6含聚硅氧烷的消泡剂0.080.10.08总固化剂组分B100.00100.00100.00

为了制备固化剂组分B,提供亚甲基二(苯基异氰酸酯)异构体混合物,并且在搅拌下以所示顺序加入剩余组分。随后的反应时间为1-12小时。

制备本发明的涂料组合物C1-C4

本发明的涂覆剂组合物通过将100重量份的基料组分A与40重量份的固化剂组分B混合而制备。制备如下涂覆剂组合物:BM1与H1(C1),BM1与H3(C2),BM2与H1(C3),以及BM6与H1(C4)。

制备涂覆剂组合物(对比)VC1

类似于WO97/35932的配制剂1制备涂覆剂组合物以作为对比实施例。

制备可剥离涂膜

为了制备可剥离涂膜SC1-SC4和SVC1,借助双组分高压喷涂单元将上述涂覆剂组合物施加至未镀覆的合金2024的铝测试板材的两面上,储存容器和软管系统的温度可调。干膜厚度为250-450μm。这在施加后30分钟测定。

结果

通过下述方法进行耐化学性和表面下迁移倾向的测试。

在2小时的干燥时间之后,在各测试板上测定第一个所谓的“拉伸粘合值”,以便测定从基材移除1cm宽的涂层条所需的拉伸粘合力(以克计)。这些值表示使部件去掩蔽所需的力的水平。由此也获得了切口,并且稍后在浸渍操作之后使用这些切口来评价涂层的抗表面下迁移性。拉伸粘合力的测定总共进行4次,并且借助下文的实例描述:

用锋利的刀片切割测量为10×1cm的涂层条。移除该区域。这用于确保实际测试区域在随后的粘合性测试中的确不会由于任何未深深侵入的切割线而产生测量误差。借助用于切割的刀片将剩余涂层条的第一个10mm撬起,从而产生稍后用于连接的弹簧秤固定点。然后,在该固定点处,为了防止弹簧秤滑落,在表面宽度上横向地施加保持夹。然后,借助齿形夹将事先校准的弹簧秤与该保持夹相连。随后,使弹簧秤与基材成45°角取向。一旦弹簧秤具有正确的角度,则使用弹簧秤在3秒内将涂层条从基材上剥离下来。与此平行地,从弹簧秤的刻度读出所需的力。

在各测试板上测定第一拉伸粘合值之后,将测试板转移至事先加热至70℃的氢氧化钠浴(处于84%软化水中的16重量%氢氧化钠)中,并在其中化学铣削10分钟。然后将测试板转移至水浴中以洗去碱液残留物。在水浴中的停留时间为2分钟。

在第一铣削步骤10分钟后,再在各测试板上测定拉伸粘合值。然后实施第二浸渍步骤。

对于第二浸渍步骤,再次将测试板转移至已描述的氢氧化钠浴中并在该浴中保持25-30分钟。此后,再次在水浴中漂洗2分钟。在漂洗之后,将样品从水中取出30秒。这模拟了随后应用中的排水过程,并确保没有或只有非常少量的水被引入到随后的硝酸浴中。

在提升步骤之后,将测试板在硝酸浴中中和。中和步骤正好为70秒,然后再次终止于30秒的提升步骤。该提升之后是再次在水浴中的2分钟停留时间。在离开水浴4分钟后,如所述的那样测定第三拉伸粘合值。在测定第三拉伸粘合值18小时后,测定第四拉伸粘合值。这模拟了去掩蔽过程之前已铣削部件的过夜储存。在该停留时间期间,可评价以去掩蔽状态暴露于氢氧化钠铣削浴的窗口区域的铝的铣削边缘。

表3:拉伸粘合性测试的结果

由本发明涂覆剂组合物制得的可剥离涂膜的表面下迁移倾向小于2mm。在由非本发明涂覆剂组合物制得的可剥离涂膜的情况下,发现2-5mm的非连续的表面下迁移侵入。

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