CN101724328A - 一种水性塑料玩具漆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种水性塑料玩具漆的制备方法，漆的组成为：50-70重量％丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈共聚物乳液A、10-15重量％甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和N-羟甲基丙烯酰胺共聚乳液B、2-5重量％丙二醇丁基醚成膜助剂、5～7重量％单异丁酸三甲基戊二醇酯成膜助剂、0.1-0.4重量％聚硅氧烷-聚酯共聚物流平剂、0.1-0.4重量％聚硅氧烷混合物消泡剂、0.1-0.4重量％缔合型聚氨酯增稠剂、0.1-0.4重量％2-氨基-2-甲基-1-丙醇有机胺中和剂、2-6重量％硬聚乙烯蜡乳液、0-15重量％去离子水和0-25重量％色浆。把全部丙烯酸乳液、去离子水、有机胺中和剂、流平剂、消泡剂、成膜助剂、蜡乳液加入到以60-120rpm转速搅拌着的调漆釜后，以200-300rpm转速搅拌10-20min，然后在60-120rpm转速下加入色浆，以200-300rpm转速搅拌10-20min，加入增稠剂，至粘度达到70-110s指标(涂-1杯)，喷板漆膜附着力达1级(ABS板上划格法)后过滤包装。

Description

一种水性塑料玩具漆的制备方法
一、技术领域
本发明涉及一种水性塑料玩具漆的制备方法，更确切地说涉及一种涂布塑料玩具用水性丙烯酸酯共聚物组成物漆的制备方法。
二.背景技术
我国是世界最大的玩具出口国，约占国际玩具市场销售量的70％。随着人们环保意识的加强，玩具安全标准更加严格，因而水性塑料玩具漆有着广阔的发展空间。水性塑料漆是环保涂料，但目前市售的水性塑料漆存在可溶性重金属含量超标，不适合玩具涂装，附着力差，光泽低，硬度低的缺点，存在的这些问题有待于解决。
三.发明内容
本发明者们经过多年的专门研究提出了水性塑料玩具漆制备的完整方案，所制备的水性塑料玩具漆符合欧洲玩具测试指令EN-71part3玩具安全标准和美国测试及材料协会ASTM F963玩具安全标准，不含重金属和其他有毒物质，还有光泽高，硬度高，在ABS、PC等常用塑料玩具底材上附着力好的优点。
水性塑料玩具漆的组成包括：50-70重量％丙烯酸乳液A、10-15重量％丙烯酸乳液B、2-5重量％丙二醇丁基醚成膜助剂、5-7重量％单异丁酸三甲基戊二醇酯成膜助剂、0.1-0.4重量％聚硅氧烷-聚酯共聚物流平剂、0.1-0.4重量％聚硅氧烷混合物消泡剂、0.1-0.4重量％缔合型聚氨酯增稠剂、0.1-0.4重量％2-氨基-2-甲基-1-丙醇有机胺中和剂、2-6重量％硬聚乙烯蜡乳液、0-15重量％去离子水和0-25重量％色浆。调漆过程包括：调漆釜在搅拌的情况下，按比例依次加入丙烯酸乳液、去离子水、有机胺中和剂、流平剂、消泡剂、两种成膜助剂和蜡乳液以200-300rpm转速搅拌10-20min，然后在60-120rpm转速下加入色浆，全部色浆加入后以200-300rpm转速搅拌10-20min，后计量加入增稠剂，以200-300rpm转速搅拌10-20min，至粘度达到70-110s指标(涂-1杯)，喷板漆膜附着力达1级(ABS板上划格法)后过滤包装。
色浆组成包括：70-80重量％金红石钛白粉或30-50重量％的有机颜料，7-35重量％润湿分散剂，0.1-0.4重量％消泡剂和10-50重量％去离子水；色浆制备步骤是：将润湿分散剂，水，消泡剂和颜料搅拌预分散，直至无生粉为止，然后高速搅拌分散30-60分钟直至均匀，接着在篮式砂磨机中进行砂磨，直至细度达到20μm以下出料备用。
本发明中的有机颜料是从铜酞菁、色酚AS类偶氮、异吲哚啉酮、苯并咪唑酮、喹吖啶酮、蒽醌、二嗪、吡咯并吡咯二酮和炭黑中任选一种或几种。
丙烯酸乳液A是丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈共聚物乳液，其数均分子量Mn＝5-10万，Tg＝60-70℃，固体含量为41.5％，PH＝7.6，最低成膜温度52℃。
丙烯酸乳液B是甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、N-羟甲基丙稀酰胺共聚乳液，其数均分子量Mn＝1-5万，Tg＝70-90℃，固体含量为42％，PH＝8.5-9.5，最低成膜温度90±5℃。
润湿分散剂是含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液。该分散剂由毕克公司生产，商品牌号为disperBYK-190。
本发明中的聚硅氧烷-聚酯共聚物流平剂为德固赛公司出品的TEGO Wet KL245。
本发明中的聚硅氧烷混合物消泡剂为毕克公司出品的BYK-022。
按照本发明实施制备的水性塑料玩具漆-水晶系列水性塑料玩具漆是环境友好型涂料。符合欧洲玩具测试指令EN-71part3玩具安全标准和美国测试及材料协会ASTM F963玩具安全标准，不含重金属和其他有毒物质。对人体不会产生任何有毒危害。特别适用于儿童玩具上，对儿童的身体健康不会产生危害。
具体性能指标：
  项目   指标
外观   漆膜平整，无气泡，无缩孔，无颗粒，符合标准样板及色差范围
  固体量   ＞30％
  粘度(涂-1)   90±20s
  PH值   7～9
  表干时间   0.5h
  可压叠时间   6h
  漆膜柔韧性   1mm
  ABS上附着力   1级(划格法)
  光泽   ＞80(60度角)
  Konig单摆硬度   ＞90s
  耐水性(24小时)   无异常
  可溶性重金属及总铅含量   符合欧盟EN-71标准和美国ASTM F963标准
四、具体实施方式
为了更好地实施本发明特举例说明之，但不是对本发明的限制。
实施例1：
把25g润湿分散剂BYK-190、34.9g水、0.1g消泡剂BYK-022和40g吡咯并吡咯二酮含色颜料进行搅拌预分散，直到无生粉为止，高速分散40分钟后，在篮式砂磨机中进行砂磨，至达到细度20μm以下得到色浆，取色浆8g加到预先搅拌了15分钟的丙烯酸乳液A57g，丙烯酸乳液B11g，去离子水11.4g，2-氨基-2-甲基-1-丙醇有机胺中和剂0.3g，TEGO Wet KL245流平剂0.2g，BYK-022消泡剂0.2g，丙二醇丁醚2g，单异丁酸三甲基戊二醇酯6.5g，蜡乳液3g混合溶液中，200-300rpm搅拌20min，加入缔合型聚氨酯增稠剂0.4g，200-300rpm搅拌20min，至粘度达到100s得到水性塑料玩具漆，漆膜在ABS上附着力1级，光泽84，硬度102.2s。
实施例2：
把75g金红石钛白粉加入到7.5g润湿分散剂BYK-190、17.4g水、0.1g消泡剂BYK-022的混合液里，慢速搅拌预分散，直到无生粉为止，然后高速分散30分钟。在篮式砂磨机中进行砂磨至细度20μm以下得到色浆。将丙烯酸乳液A52.7g，丙烯酸乳液B10.8g，有机胺中和剂0.3g，TEGO Wet KL245流平剂0.2g，BYK-022消泡剂0.1g，丙二醇丁醚5g，单异丁酸三甲基戊二醇酯7g，蜡乳液3g在慢速搅拌条件下混合均匀，然后加入色浆20.5g，200-300rpm搅拌25min，加入缔合型聚氨酯增稠剂0.4g，200-300rpm搅拌20min，至粘度达到110s得到水性塑料玩具漆，漆膜在ABS上附着力1级，光泽82，硬度112s。
实施例3：
将丙烯酸乳液A66.2g加入调漆釜，然后慢速搅拌下缓慢加入丙烯酸乳液B13.5g，去离子水4.1g，有机胺中和剂0.4g，TEGO WetKL245流平剂0.2g，BYK-022消泡剂0.2g，丙二醇丁醚3g，单异丁酸三甲基戊二醇酯7g，蜡乳液5g，200-300rpm搅拌20min，搅拌下加入缔合型聚氨酯增稠剂0.4g，200-300rpm搅拌20min，至粘度达到100s得到水性塑料玩具漆，漆膜在ABS上附着力1级，光泽89，硬度117.6s。

Claims (8)

1.一种水性塑料玩具漆的制备方法，特征在于其组成包括：50-70重量％丙烯酸乳液A、10-15重量％丙烯酸乳液B、2-5重量％丙二醇丁基醚成膜助剂、5-7重量％单异丁酸三甲基戊二醇酯成膜助剂、0.1-0.4重量％聚硅氧烷-聚酯共聚物流平剂、0.1-0.4重量％聚硅氧烷混合物消泡剂、0.1-0.4重量％缔合型聚氨酯增稠剂、0.1-0.4重量％2-氨基-2-甲基-1-丙醇有机胺中和剂、2-6重量％硬聚乙烯蜡乳液、0-15重量％去离子水和0-25重量％色浆；调漆过程包括：调漆釜在搅拌的情况下，按比例依次加入丙烯酸乳液、去离子水、有机胺中和剂、流平剂、消泡剂、两种成膜助剂和蜡乳液以200-300rpm转速搅拌10-20min，然后在60-120rpm转速下加入色浆，全部色浆加入后以200-300rpm转速搅拌10-20min，后计量加入增稠剂，以200-300rpm转速搅拌10-20min，至粘度达到70-110s指标(涂-1杯)，喷板漆膜附着力达1级(ABS板上划格法)后过滤包装。
2.根据权利要求1所述的一种水性塑料玩具漆的制备方法，其特征在于所述的色浆组成包括：70-80重量％金红石钛白粉或30-50重量％的有机颜料、7-35重量％润湿分散剂、0.1-0.4重量％消泡剂和10-50重量％去离子水；色浆制备步骤是：将润湿分散剂、水、消泡剂和颜料搅拌预分散，直至无生粉为止，然后高速搅拌分散30-60分钟直至均匀，接着在篮式砂磨机中进行砂磨，直至细度达到2μm以下出料备用。
3.根据权利要求1所述的一种水性塑料玩具漆的制备方法，其特征在于所述的丙烯酸乳液A是丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈共聚物乳液，其数均分子量Mn＝5-10万，Tg＝60-70℃，固体含量为41.5％，PH＝7.6，最低成膜温度52℃。
4.根据权利要求1所述的一种水性塑料玩具漆的制备方法，其特征在于所述的丙烯酸乳液B是甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、N-羟甲基丙稀酰胺共聚乳液，其数均分子量Mn＝1-5万，Tg＝70-90℃，固体含量为42％，PH＝8.5-9.5，最低成膜温度90±5℃。
5.根据权利要求1所述的一种水性塑料玩具漆的制备方法，其特征在于所述的聚硅氧烷-聚酯共聚物流平剂为德固赛公司出品的TEGO WetKL245。
6.根据权利要求2所述的一种水性塑料玩具漆的制备方法，其特征在于所述的有机颜料是从铜酞菁、色酚AS类偶氮、异吲哚啉酮、苯并咪唑酮、喹吖啶酮、蒽醌、二嗪、吡咯并吡咯二酮或炭黑中任选一种或几种。
7.根据权利要求1或2所述的一种水性塑料玩具漆的制备方法，其特征在于所述的聚硅氧烷混合物消泡剂为毕克公司出品的BYK-022。
8.根据权利要求2所述的一种水性塑料玩具漆的制备方法，其特征在于所述的润湿分散剂为毕克公司出品的BYK-190。
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