CN1977011A - 干膜润滑剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及使用以下物质的组合物和方法:第一共聚物,其是重均分子量(Mw)约为8,000-约14,000的丙烯酸系共聚物或苯乙烯/丙烯酸系共聚物;第二共聚物,其是Mw约为90,000-约130,000的丙烯酸系共聚物;蜡乳液或分散液;和颗粒添加剂。任选地,该组合物进一步包含流变添加剂、氢氧化铵或消泡化合物的至少一种。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求了于2004年7月2日提交的美国临时申请序列号60/585,058的优先权,该临时申请的整个内容在此引入作为参考。
发明领域
本发明总的涉及干膜润滑剂、涂层、涂覆基材和与其相关的方法。
发明背景
金属板或其他类似材料通常被用于通过冲压而形成多种应用,包括汽车、器具和通用工业应用的部件。在冲压之前,通常将板或者更概括地说是基材储存。在储存期间,基材可能暴露于能够造成部件的腐蚀和/或粘连的条件下。粘连是一种其中两个基材通常由于热或压力而彼此粘附的表面现象。
为了防止腐蚀和粘连,本领域那些技术人员公知的是在冲压之前将涂料涂覆在基材上。例如,对于在基材例如不锈钢、镀锌钢-包括热浸的镀锌钢和电镀锌钢、镀锌层退火合金、GALVALUME合金(55%铝、43.5%锌、1.5%硅合金钢)、冷轧钢、热轧钢或铝之间防止腐蚀或者减少粘连而言,碾磨油、预润滑油、拉拔用的乳剂和干膜润滑剂是有价值的。
然而,尽管目标是将基材之间的腐蚀和粘连最小化同时提供均匀的涂层,但该涂层必须在随后的步骤例如冲压之前或期间可容易地除去。
美国专利No.6,187,849披露了一种暂时性的润滑涂层,该涂层包含:蜡、由包含酸官能团的烯属不饱和单体和至少一种不同的可聚合烯属不饱和单体的聚合得到的酸中和的聚合物,和某些胺。
对暂时性润滑剂的现有方法有缺陷。一些组合物提供了充足的腐蚀保护但可能造成粘连。另一些组合物提供了光滑的涂层和优良的耐刮擦性但仍然能腐蚀。因此,在本领域中需要一种具有改进的防粘连和防腐蚀性能、但仍然能够例如通过施加碱性清洁剂而容易地除去的干膜润滑剂。
发明概述
本发明提供了一种提供优良的防粘连和优良的防腐蚀性能同时能够借助于碱性清洁剂而除去的产品。在一个实施方案中,本发明旨在使用以下物质的组合物和方法:重均分子量(Mw)约为8,000-约14,000的丙烯酸系共聚物或苯乙烯/丙烯酸系共聚物、Mw约为90,000-约130,000的热塑性丙烯酸系共聚物、水、蜡乳液或蜡分散液,和颗粒添加剂。在一些实施方案中,可以使用流变添加剂。任选地,该组合物进一步包含氢氧化铵或消泡化合物的至少一种。
说明性实施方案的详述
根据一个实施方案,本发明提供了一种组合物,其包含:第一共聚物,其是重均分子量(Mw)约为8,000-约14,000的丙烯酸系共聚物或苯乙烯/丙烯酸系共聚物;第二共聚物,其是Mw约为90,000-约130,000的丙烯酸系共聚物;水;蜡乳液或分散液;和颗粒添加剂。
在一个实施方案中,第一共聚物的酸值(AN)至少为110。在一些实施方案中,该酸值约为160-约220。在一个实施方案中,AN约为200。
在一些实施方案中,第二共聚物的酸值约为90-约130。在一个优选实施方案中,该酸值约为116。
贯穿本申请理解的是,无论在何种情况下引述了一个范围,其均将范围值和特定值的所有组合和再组合包括在其中。本发明还考虑了可以使用在所述用于第一和第二共聚物的范围之下或之上的酸值,只要它们生成了保持相对容易地借助于碱性清洁剂除去并且具有合适的防腐蚀性能的组合物。
在一些实施方案中,第一共聚物的玻璃转化温度(Tg)约为60-约80℃。在一个实施方案中,第一共聚物的Tg约为70℃。在某些实施方案中,第二共聚物的Tg约为35-约70℃。在一个优选实施方案中,第二共聚物的Tg约为47℃。
在这些实施方案的某一些中,第一共聚物是苯乙烯/丙烯酸系共聚物。在一些实施方案中,第一共聚物具有低的挥发性有机物质含量(VOC)。在本发明的一个实施方案中,该苯乙烯/丙烯酸系共聚物是分子量约11,000并且AN约200的固体。
苯乙烯/丙烯酸系聚合物组合物可商购获得。这些中的某些是可在商标“CARBOSET GA”下从Noveon,Inc.,Cleveland,Ohio,USA商购获得的共聚物。一种该产品是CARBOSET GA-2299共聚物,其是具有可由公众获知的来源确定的以下特征的苯乙烯系/丙烯酸系共聚物:总固体量:99%;Tg:70℃;AN:200;分子量(Mw):11000;和VOC:<0.1%。
在本发明的一些实施方案中,该苯乙烯/丙烯酸系共聚物是胶体分散液。在某些实施方案中,该苯乙烯/丙烯酸系共聚物胶体分散液的总固体量约为22%-约35%。优选地,总固体量约为27.5%-约30%。一些苯乙烯/丙烯酸系共聚物胶体分散液的布鲁克菲尔德粘度约为1000cps-约4000cps。某些苯乙烯/丙烯酸系共聚物胶体分散液处于氨水(氢氧化铵)中。在一些实施方案中,苯乙烯/丙烯酸系共聚物胶体分散液的pH约为8.4-约9.2。
在一个实施方案中,苯乙烯/丙烯酸系共聚物胶体分散液以组合物的约2-约30wt%的范围存在。在其他实施方案中,苯乙烯/丙烯酸系共聚物胶体分散液优选以组合物的约10-约23wt%的量存在。在一个优选实施方案中,苯乙烯/丙烯酸系共聚物胶体分散液约为组合物的16.7wt%。
在一个实施方案中,苯乙烯/丙烯酸系共聚物胶体分散液是可在商标“CARBOSET GA2300”下从Noveon,Inc.,Cleveland,Ohio,USA商购获得的产品。CARBOSET GA-2300是一种低分子量苯乙烯/丙烯酸系共聚物(CARBOSET GA-2299)和氨水的高固体量溶液。CARBOSETGA-2300苯乙烯/丙烯酸系共聚物胶体分散液具有从公众获知的来源确定的以下特征:每加仑的重量:8.9磅;AN:约190;VOC:<0.1%,以及优良的冷冻/融化稳定性、热稳定性和机械稳定性。
第二共聚物包含丙烯酸系单体和至少一种附加单体。合适的丙烯酸系单体包括甲基丙烯酸、丙烯酸和它们的酯类似物。合适的酯包括C1-C12烷基酯。在一些实施方案中,优选甲基、乙基、丁基或2-乙基己基酯。
可用于制备丙烯酸系组合物的“至少一种附加单体”用的合适单体是本领域那些技术人员非常公知的。该附加单体可以是另外的甲基丙烯酸、丙烯酸或它们的酯类似物。其他合适的单体包括:烯属不饱和材料例如苯乙烯、乙烯基甲苯和腈例如丙烯腈和甲基丙烯腈,以及乙烯基卤化物。仍然另一些合适的单体包括巴豆酸、衣康酸和马来酸。
在一些实施方案中,作为丙烯酸系共聚物的第二共聚物具有低的VOC。在某些实施方案中,该丙烯酸系共聚物的AN大于约80。在一些实施方案中,AN约为110-约122。在一个实施方案中,第二共聚物的AN约为116。在一些优选实施方案中,该丙烯酸系共聚物的Tg约为47℃。
在一个实施方案中,用碱将第二共聚物部分中和。在某些实施方案中,该碱优选是挥发性碱例如氨、NH4OH,或者伯或仲胺。
在某些实施方案中,第二共聚物是于水中的乳液。在一个实施方案中,该丙烯酸系共聚物是胶体分散液。一些共聚物胶体分散液具有约8,600的分子量(Mw)和约116的AN。在一个实施方案中,该丙烯酸系共聚物胶体分散液的总固体量约为26%-约28%。在一些实施方案中,总固体量优选约27%。
在一个实施方案中,第二共聚物是布鲁克菲尔德粘度约10cps-约200cps的丙烯酸系共聚物胶体分散液。在一些实施方案中,该热塑性丙烯酸系共聚物胶体分散液的pH约为7.0-约8.0。在一些实施方案中,pH约为7.6。
本发明的一些实施方案包含作为丙烯酸系共聚物胶体分散液以组合物的约30-约70wt%的范围存在的第二共聚物。在某些优选实施方案中,该丙烯酸系共聚物胶体分散液约为组合物的51.8wt%。
在一个实施方案中,第二共聚物是一种丙烯酸系共聚物胶体分散液,它是可在商标“CARBOSET”下从Noveon,Inc.,Cleveland,Ohio,USA商购获得的产品。在一个实施方案中,该产品优选为CARBOSET 560丙烯酸系胶体分散液。CARBOSET 560丙烯酸系胶体分散液是具有从公众可得的来源确定的以下特征的热塑性丙烯酸系共聚物:总固体量(%):26.0-28.0,Tg:47℃,AN:116,以体积计的总固体量:24.5%,pH7.0-8.0,布鲁克菲尔德粘度10-200cps,蒸汽压(20℃):2.34kPa,以重量计的挥发性物质%:73,VOC:磅/每加仑:0.16/g/升:20,沸点(℃):100℃,每加仑的重量:8.6,密度:1.0-1.2kg/m3,MFFT:17℃,并且可混溶于水中。尽管不需要受理论的束缚,但认为当水加入时表面胺提供了分散稳定性,并且当水含量增加时聚合物变得更加不可溶。该聚合物含有羧酸官能团。
即使当这些组分处于水溶液中时,也可以将水加入。如果被加入,则这些加入的水(不包括其他组分中的水)可以至多约为组合物的30wt%的量存在。在一些实施方案中,加入的水以组合物的约5-约30wt%的范围存在。在一个优选实施方案中,水约为组合物的18.3wt%。与此相比,存在的得自于组合物中全部来源的总水量可以为组合物的约50-约80wt%,优选为组合物的约70-约75wt%。
在一个优选实施方案中,该水是去离子水。
流变添加剂可以选自本领域那些技术人员非常公知的许多常规组合物。在商业中这些添加剂还被公知为抗沉降剂。在一个优选实施方案中,流变添加剂是用于含水涂料的液态流变添加剂。
尽管不需要受理论的束缚,但认为流变添加剂提供了抗沉降的优点。任何数量的防止沉降(即保持稳定性)但不会使得组合物过于粘稠而不能涂覆的该添加剂是可接受的。
在一个实施方案中,流变添加剂以组合物的约0.1-约1wt%的范围存在。在某些优选实施方案中,流变添加剂为组合物的约0.5wt%。
在某些优选实施方案中,流变添加剂是于N-甲基吡咯烷酮中的改性的脲,并且可在商标“BYK 420”下从BYK-Chemie USAInc.,Wallingford,Conn.,USA商购获得。BYK-420是一种其中在掺入后被认为产生了三维网状结构的液态流变添加剂。相应的触变流动性能防止了沉降并且提高了耐下垂性。BYK-420流变添加剂具有从公众可得的来源确定的以下特征:每加仑的重量:9.33磅;20℃下的密度:1.12g/mL。
其他的流变添加剂包括可从Cray Vally获得的CrayvallacLA-100和从BYK-Chemie获得的BYK-425。
在一个优选实施方案中,蜡处于蜡乳液的形式。该蜡乳液通常包含蜡、乳化剂和水的稳定混合物。蜡包括:天然蜡,包括动物蜡例如蜂蜡和羊毛脂,植物蜡例如巴西棕榈蜡和蜡大戟,矿物和石油蜡例如褐煤蜡、石蜡、疏松石蜡、粗石蜡和微晶蜡,以及类似合成蜡的物质例如聚乙烯、聚丙烯、Fischer-Tropsch化合物,和树脂例如乙烯-丙烯酸。在一些实施方案中,蜡乳液包含尺寸小于1微米(1)的颗粒。
在一个实施方案中,蜡乳液以组合物的约3-约18wt%的范围存在。在一个优选实施方案中,蜡乳液为组合物的约10.3wt%。在一些实施方案中,蜡的熔点为50-160℃。在某些实施方案中,该熔点为55-110℃。在一个实施方案中,蜡乳液的熔点(Mp)约为60℃。
在一个优选实施方案中,蜡乳液含有石蜡和聚乙烯。一种这类蜡乳液可在商标“MICHEM EMULSION”下从Michelman,Inc.,Cincinnati,Ohio,USA商购获得,并且在一个实施方案中优选为MICHEM EMULSION 62330。其他的蜡乳液包括在商标MICHEM Lube和MICHEM Shield下从Michelman,Inc.出售的那些和得自于Lawter International的Aquatec 4111。
作为选择,可以使用蜡分散液。蜡分散液包含分散在水中的微粉化的蜡。可以使用任何合适的蜡乳液或分散液,只要其提供给组合物充足的排水性和成形性。在一些实施方案中,蜡分散液的颗粒的大小大于1微米。
在一个实施方案中,颗粒添加剂以组合物的约0.01-约4wt%的范围存在。在某些优选实施方案中,颗粒添加剂优选以组合物的约2.0wt%的量存在。认为对于防粘连性和防腐蚀性而言该颗粒添加剂是所希望的并且可以使用较大的量,只要对组合物的稳定性没有负面影响。
在一个实施方案中,颗粒添加剂是粘土或硅酸盐。在一些组合物中,硅酸盐包括Mg或Al的至少一种。在一个实施方案中,颗粒添加剂是硅酸镁。
在另一个实施方案中,颗粒添加剂是滑石。滑石可以例如为含水硅酸镁,并且可从Reade Advanced Materials,Providence,RhodeIsland,USA商购获得。滑石还公知为:滑石粉、化妆品滑石、French滑石、Montana滑石、Texas滑石、Vermont滑石、工业滑石、透闪石滑石、块滑石、纤维质的非-透闪石滑石、不含石棉的滑石、硅酸镁滑石、滑石(talcum)、滑石粉(French chalk)、滑石(Mg3H2(SiO3)4)。
商业产品包括Nytal 300-一种由Lansco Colors市售的滑石,并且被报导具有6.9微米的中值直径。其他的Nytal滑石被报导具有4.5、7.0、8.7和12.6微米的平均直径。Nytal滑石被认为是板状和针状颗粒的混合物。另一种商业产品是Artic Mist-可从Luzenac America获得的、平均直径为2.2微米的板状滑石。可从Luzenac America获得的Nicron 402是一种平均直径为10微米的板状滑石。可从Luzenac America获得的Vertal 92是一种具有板状结构的更大直径的滑石。这些颗粒的平均直径为17.5微米。
在一些实施方案中,颗粒为板状。在另一些实施方案中,颗粒为针状。在某些优选实施方案中,颗粒是两种形状体的混合物。
一些优选的颗粒的平均粒径约为0.5-约3微米。这些优选的颗粒可以具有约2微米的平均粒径。其他颗粒的平均粒径约5-约25微米。这些颗粒的一个例子具有约6.9微米的平均直径,另一个具有约17微米的平均直径。在一些优选实施方案中,希望有较小和较大的上述颗粒的混合物。与任一种颗粒本身相比,这类混合物被观察到提供了更好的对手指甲刮擦测试的抗性和防粘连特性。
根据本发明的另一个实施方案,该组合物进一步包含增粘剂。在一个实施方案中,该增粘剂是碱。所需的碱的量在于足以将共聚物上的酸官能团中和,其可由本领域技术人员容易地算出。一种合适的增粘剂是氢氧化铵。氢氧化铵的一个商业来源被公知为得自于UnivarUSA,Kirkland,WA,USA 98003的产品名“氢氧化铵26Be”。氢氧化铵26Be也被公知为“含水的氨水”,并且在稀释之前通常含有28%-30%的氨。氢氧化铵的另一个来源是Sigma-Aldrich。
在一些实施方案中,氢氧化铵以组合物的约0.01-约0.8wt%的范围存在。在一个优选实施方案中,氢氧化铵为组合物的约0.4wt%。
在本发明的一个选择性实施方案中,可以用碱性基质或胺例如2-氨甲基丙醇(AMP)、吗啉、二甲基乙醇胺(DMEA)代替氢氧化铵。
根据本发明的其他实施方案,该组合物进一步包含消泡化合物。许多消泡剂是本领域那些技术人员公知的并且可以被使用,只要它们的使用不会负面地影响其他的产品性能。合适的消泡化合物包括包含直链石油馏出物、二氧化硅、表面活性剂和/或蜡的组合物。在一个实施方案中,消泡化合物包含约80%-约90%的直链石油馏出物、约1%-约10%的二氧化硅、约1%-约10%的表面活性剂,和约1%-约10%的蜡。
一种优选的消泡化合物是可在商标“HYDRO SPEC DO-101”下从Henkel Surface Technologies,Madison Heights,MI,USA商购获得的产品,其pH为6.5-7.5(浓缩物)、在25℃下的粘度:800cps-2000cps,比重:0.85-0.90。其他的油-基消泡剂包括在商标Hi-Mar下由Thornley Company出售的那些和可从Fritz Chem Corporation获得的FOAMASTER SA-3。
可以将一种或多种聚结剂加入本组合物。合适的试剂包括低分子量乙氧基化醇和脂肪酸的丙二醇酯。一种优选的试剂是芳族烷基化酯,例如乙氧基化的苄醇。合适的商业产品包括得自于ADM的ArcherRC,CAS#515152-38-2。该产品得自于向日葵油或玉米油脂肪酸与丙二醇。另一种试剂是可从Clariant获得的Genapol BA 040,一种苄醇乙氧基化物,CAS#26403-74-7。在一个优选实施方案中,使用乙氧基化醇和脂肪酸的丙二醇酯的混合物。
在仍然另一个实施方案中,本发明提供一种包含任一种上述组合物的涂料,其中该组合物被就地干燥以除去存在的水和任何其他挥发物。优选地,通过本领域公知的任何常规方式将组合物涂覆并且然后干燥。在一个实施方案中,该涂料不与基材反应也不会氧化,而保持了其原有的涂覆特性。
在另一个实施方案中,可以用水将本发明的组合物稀释以在大多数储存条件下提供用于保护所需的任何所希望的涂层重量。可以通过本领域公知的任何常规涂覆方式例如喷涂、刷涂、浸涂、辊涂、帘涂等将本发明的暂时性保护涂层涂覆在金属基材上。通常以100-600,优选150-500,更优选200-350mg/平方英尺的膜重量而涂覆涂层。涂层重量通常约为150mg/ft2-300mg/ft2。
可以将涂覆的暂时性保护涂层空气干燥或强制干燥。一般而言,在50℃-250℃,优选70℃-200℃,更优选90℃-150℃的温度下将涂覆的涂层强制干燥。在仍然另一个实施方案中,一旦被涂覆,则可以通过获得小于200,并且在一个目前优选的实施方案中低至170的表面温度而将本发明的涂层干燥。
在一个优选实施方案中,可以通过碱洗将该涂层除去,但有利的是该涂层不溶于水。一旦被除去,则表面可用于进一步加工。通过例如借助于喷射、溢流、浸渍等将涂覆的基材与含水碱性溶液接触来进行涂覆的涂层的除去。
在仍然另一个实施方案中,本发明提供一种被任一种上述组合物接触的基材。在一个实施方案中,基材可以是:不锈钢、镀锌钢、热浸的镀锌钢、电镀锌钢、镀锌层退火合金、GALVALUME合金(55%铝、43.5%锌、1.5%硅合金钢)、冷轧钢、热轧钢、或铝。
根据仍然另一个实施方案,本发明提供一种防止基材上的腐蚀的方法,其包括将基材与任一种上述组合物接触。在另一个实施方案中,本发明提供一种减少基材间的粘连的方法,其包括将基材与任一种上述组合物接触。
在一个实施方案中,本发明提供一种组合物,该组合物包含:包含苯乙烯/丙烯酸系或丙烯酸系的至少一种的共聚物、热塑性丙烯酸系共聚物、水、流变添加剂、蜡乳液、颗粒添加剂和增粘剂。
在仍然另一个实施方案中,本发明提供一种组合物,该组合物包含:苯乙烯/丙烯酸系共聚物胶体分散液、热塑性丙烯酸系共聚物胶体分散液、水、含脲的流变添加剂、蜡乳液、包含Mg或Al的至少一种的硅酸盐,和氢氧化铵。
本发明还提供了一种包含以下物质的组合物:CARBOSET GA-2300共聚物、水、流变添加剂、颗粒添加剂、增粘剂、蜡乳液和CARBOSET560共聚物。
实施例
实施例1
制备包含列于表1中的组分的干膜润滑剂。
表1
组分 | 百分比(以组合物的重量计) |
CARBOSET GA-2300共聚物 | 16.7 |
滑石(约10微米平均直径) | 2.0 |
去离子水 | 18.3 |
BYK 420流变添加剂 | 0.5 |
MICHEM EMULSION 62330蜡 | 10.3 |
CARBOSET 560聚合物 | 51.8 |
氢氧化铵 | 0.4 |
尽管不希望受任何工作理论的束缚,但不包含滑石和氢氧化铵的组合物起到了作用,因此这些组分是任选的。组合物的pH应为7或更大。
实施例2
采用常规方法将得自于表1的组合物表征。
液态
在#2赞恩杯中测量的组合物的粘度为32-34秒。在100下将组合物放置在密封容器中一段预定的时间之后观察到自由流动的液体,从而表现出优良的储存稳定性。
涂覆的面板
通过使用降落棒用得自于表1的组合物涂覆冷轧钢基材板。采用甲乙酮(MEK)通过Weigh Strip Weigh方法测量的涂层重量为220-260mg/sqft。
通过将水滴置于涂覆的面板上并且观察污点来测试水斑。在30分钟水滴测试期间,在涂覆的面板上没有观察到污点。
采用ASTM D4145进行1T弯曲试验。该试验使用手工操作的模具。然后在弯曲的位置将面板卷上Scotch带,将带除去并且用硫酸铜擦拭弯曲半径以观察涂层是否被带除去。在除去带之后,观察到非常轻微的硫酸铜污点。
如同ASTM D2794中那样进行反面冲击试验。在80英寸/磅下将所有面板经受球的冲击。在冲击之后,将面板在弯曲或凹痕处卷上带子,将带除去并且然后用硫酸铜擦拭弯曲半径以观察涂层是否被带除去。在卷上带子之后观察到非常轻微的硫酸铜污点。
可按照TPB 232070(PCL 75LC于水中的2%的溶液@11060秒)用PCL 75LC将组合物清洗。为了确定面板上是否有任何的干燥润滑剂残余物,将基材面板清理,然后用去离子水清洗并且干燥。将约3wt%五水合硫酸铜溶液的液滴滴在面板上。在全部面板上观察到100%的反应,这由在几秒钟接触之内接触液滴的面板区域变黑所证实,这表明面板完全被清理并且没有水。
当成形时,组合物令人满意地完成了任务,这由例如采用MTS金属模板866LDH机器测量极限圆顶高度(LDH)的成形性试验所证实。通过将面板与模具接触来进行该试验,以观察在不使涂层断裂的情况下表面能变形到何种程度。
试验表明,组合物具有可接受的用于干膜润滑剂的性能,并且至少在以上试验中如同可在从PPG Industries,Inc.Pittsburg,PA,USA获得的商标“CHEMFORM”下出售的可商购获得的干膜润滑剂那样好地完成了任务。特别地,该竞争性产品在1T弯曲试验和反面冲击试验中表现出非常轻微的硫酸铜污点。该竞争性产品在水斑试验中没有表现出污点。
实施例3
在24小时的堆叠试验中各自测试得自于表1的组合物和比较的干膜润滑剂。
使用得自于表1的组合物或者比较的干膜润滑剂将冷轧钢基材面板涂覆。用纸夹将类似涂覆的面板面对面地夹住并且放置在烧杯中的水面上,但是不搁置在水中。将烧杯用塑料盖住并且用带子封闭,然后置于100下的烘箱中24小时。
用得自于表1的组合物涂覆的面板没有表现出混浊、腐蚀或粘连。
用比较的干膜润滑剂涂覆的面板非常难以分开,并且表现出80-90%的浊度。不希望面板表现出任何的腐蚀或粘连,因为在搁置于热和潮湿的气氛中之后其将是难以使得线卷解开。
实施例4
在5000-6000psi下在140下采用Carver液压装置的粘连试验中各自测试得自于表1的组合物和比较的干膜润滑剂。该试验的目的是测定和比较被不同涂料涂覆的面板的粘连性(面板粘连在一起形成表现出盘绕的块)。
对于该粘连性试验而言,从两侧涂覆有有机钝化剂的面板上切下2”×4”的条。为了测试粘连性,将用于T-弯曲的Carver液压机装配上与变体相连的恒温加热块。当需要时调节变体以保持恒温,这通过VWR双路输出的J-型热电偶测量。将面板面对面地成对测试,在任何一个时间下在液压机上有三对。将液压机设置在约5000lbs30分钟。在粘连性试验期间,观察到压力停留在5000-6000lbs之间。在110-140之间的不同恒定温度下测试面板。在30分钟之后,将面板从液压机中取出、使其冷却并且观察粘连性。在该温度下如果面板容易分开并且当分开面板时没有声音,则面板通过了该粘连性试验。
使用得自于表1的组合物或者比较的干膜润滑剂将冷轧钢基材面板涂覆。用得自于表1的组合物涂覆的面板在140下没有表现出粘连。用比较的干膜润滑剂涂覆的面板在130下表现出一些粘连。
实施例5
制备实施例1的组合物,其中将滑石(17.5微米平均直径)用各自为1%的Artic Mist和Nytal 300代替。另外,将各自为1%的BA040和Archer RC加入组合物。
实施例6
通过多种下述试验测试实施例5的组合物的性能。采用降落棒将涂料涂覆在冷轧钢面板上。结果示于表2中。标为“性能标准”的栏表示对于将该干膜润滑剂用于商业应用例如汽车、器具和通用工业应用而言所希望的性能。
表2
试验方法 | 试验描述 | 性能标准 | 试验结果 |
涂层重量 | 如实施例2中描述的那样使用MEK通过Weigh StripWeigh的涂层重量 | 180-260mg/sqft | 220-260mg/sqft |
PMT | 热带 | 180-220 | 200 |
30分钟水污点试验 | 将水滴置于基材上,在30分钟内观察污点 | 没有污点 | 通过 |
48小时堆叠试验 | 用纸夹将涂覆的面板面对面地夹住并且放置在装有水的烧杯中。将面板置于塑料块上以使得它们不位于水中。将烧杯用塑料袋盖住并且用带子封闭。将烧杯置于100下的烘箱中48小时。 | 没有混浊、腐蚀和粘连 | 通过 |
1T弯曲 | 如实施例2中描述的那样采用手工操作的模具的1T弯曲。然后将面板卷上带子,然后用硫酸铜擦拭弯曲半径。 | 在将1-T弯曲卷上带子之后非常轻微的硫酸铜污点 | 通过 |
80英寸#反面冲击试验 | 如实施例2中那样将所有面板经受80磅的球。然后将面板卷上带子并且用硫酸铜擦拭弯曲半径。 | 在将1-T弯曲卷上带子之后非常轻微的硫酸铜污点 | 通过 |
成形试验 | 如实施例2中那样进行极限圆顶高度测试 | 与竞争性产品相当 | 通过 |
可清理性 | 如实施例2中那样按照TPB 232070用PCL 75LC清理(2%@11060秒)。 | 可用碱性清洁剂清理-没有水 | 通过 |
粘连性试验 | 如实施例4中那样采用Carver液压装置@5000-6000psi@140测试粘连性 | 没有粘连@140 | 通过 |
因此,认为与公知的化合物相比,本发明的组合物令人惊奇的是更好的抗腐蚀和抗粘连的组合物。
本文献中引用或描述的每一专利、专利申请和公开物的披露内容以它们的整体在此引入作为参考。
除了本文中描述的那些之外,本领域那些技术人员将从前述描述中明显看出本发明的各种变型。这些变型同样旨在落入附属的权利要求书的范围内。
Claims (20)
1.一种组合物,其包含:
-第一共聚物,其是重均分子量(Mw)约为8,000-约14,000的丙烯酸系共聚物或苯乙烯/丙烯酸系共聚物;
-第二共聚物,其是Mw约为90,000-约130,000的丙烯酸系共聚物;
-水;
-蜡乳液和/或蜡分散液;和
-颗粒添加剂。
2.权利要求1的组合物,其中所述第一共聚物以该组合物的约10-约23wt%的范围存在。
3.权利要求1的组合物,其中所述第二共聚物以该组合物的约30-约70wt%的范围存在。
4.权利要求1的组合物,其中所述水以该组合物的约5-约30wt%的范围存在。
5.权利要求1的组合物,其进一步包含流变添加剂。
6.权利要求1的组合物,其中所述流变添加剂是于N-甲基吡咯烷酮中的改性的脲,并且以该组合物的约0.1-约1wt%的范围存在。
7.权利要求1的组合物,其包含包括石蜡和聚乙烯的蜡乳液。
8.权利要求7的组合物,其中所述蜡乳液以该组合物的约3-约18wt%的范围存在。
9.权利要求1的组合物,其中所述颗粒添加剂是硅酸盐。
10.权利要求1的组合物,其中所述颗粒添加剂是包含Al或Mg的至少一种的硅酸盐。
11.权利要求1的组合物,其中所述颗粒添加剂是滑石。
12.权利要求11的组合物,其中所述滑石以该组合物的约0.01-约4wt%的范围存在。
13.一种包含权利要求1的组合物的涂料。
14.一种被权利要求1的组合物接触的基材,其中该基材是不锈钢、镀锌钢、热浸的镀锌钢、电镀锌钢、镀锌层退火合金、包含55%铝、43.5%锌和1.5%硅的合金钢、冷轧钢、热轧钢、或者铝。
15.一种减少基材间的粘连的方法,其包括将所述基材与权利要求1的组合物接触。
16.权利要求15的方法,其中采用低于约200并且低至约170的表面温度将涂料干燥。
17.一种组合物,其包含:
-第一共聚物,其是重均分子量(Mw)约为8,000-约14,000的丙烯酸系共聚物或苯乙烯/丙烯酸系共聚物;
-第二共聚物,其是Mw约为90,000-约130,000的丙烯酸系共聚物;
-水;
-蜡乳液;
-颗粒添加剂;和
-增粘剂。
18.一种组合物,其包含:
-苯乙烯/丙烯酸系共聚物胶体分散液;
-热塑性丙烯酸系共聚物胶体分散液;
-水;
-含脲的流变添加剂;
-蜡乳液;
-包含Mg或Al的至少一种的硅酸盐;和
-氢氧化铵。
19.权利要求18的组合物,其进一步包含消泡化合物。
20.权利要求18的组合物,其中所述硅酸盐是滑石。
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