保護膜製劑和形成保護膜的方法
2023-07-25 06:13:26 2
專利名稱：保護膜製劑和形成保護膜的方法
技術領域：
本發明涉及保護膜製劑和形成保護層的方法，所述保護層防止諸如鍛造或鑄造模具製品在保存期間遭到鏽蝕、腐蝕和損壞。
背景技術：
日本公開專利申請號2000-289036公開了為保護用於鑄造合成材料、橡膠和金屬材料的鑄造模具而設計的一種防鏽劑和方法。該防鏽劑是橡膠材料(例如，天然橡膠、異戊二烯橡膠)和烴溶液(有機溶劑)的混合物。所述橡膠材料用作基礎成分，所述防鏽劑在鑄造模具保存期間塗布於模具的所有表面作為防鏽層。
由於防鏽劑流入鑄造模具上接受鑄造材料的腔中，模具在使用時需要剝去鑄造模具的外表面中腔的防鏽層。
鑑於在進行模型鑄造過程中，每次當鑄造產物從腔中拔出時，防鏽層與鑄造模具部分粘合，發現重複的模型鑄造過程提供了最終將防鏽層從鑄造模具剝去的轉變。
然而，以上日本公開專利申請號2000-289036製備的防鏽劑具有許多成分從而搞複雜了確定基礎成分和有機溶劑混合比例所需的方法。這使得通過混合其成分來製備防鏽劑麻煩、費時且昂貴，從而難於滿足用戶的需求。
因此，本發明的目的之一是克服以上缺陷，提供一種保護膜製劑和形成保護層的方法，所述保護層能保證以適當的強度緊緊覆蓋待保護製品的外表面，從而有效地防止製品遭到鏽蝕、腐蝕和損壞。
本發明的另一目的是提供保護膜製劑和形成保護層的方法，所述保護層能用簡化的成分加以製備，從而有利於方便且節省成本地混合所需成分。
發明內容
(1)本發明提供了一種塗布到待保護製品的外表面，或塗布到製品的局部外表面以期保護該製品的特定部分，從而形成保護層的保護膜製劑。
所述保護膜製劑含有混合了用作固化增速劑的聚氨酯系固化劑的聚氨酯液體。
其結構是所述保護膜製劑緊緊覆蓋製品的外表面，用作保護層以防止製品在倉庫保存期間遭到鏽蝕、腐蝕或損壞。這使得保護層的外表面足夠光滑從而可很快擦去沉積在上面的外來物質等。
保護膜製劑可耐受約100攝氏度的溫度，這足以確保模煅過程中保護層要經受的70-80攝氏度的操作溫度。
由於保護層可經受衝擊力，這也提高了耐剝落性能和耐破裂性能，從而在制品與其它物品碰撞時可有效地防止保護層出現裂縫或缺口。
這改善了保護層的耐候性(weather resistance)，未觀察到老化現象所致的裂縫。調整聚氨酯系固化劑的混合比例可確定70-80重量範圍的肖氏硬度。
由於重複塗布方法可使保護層厚度達1.0-1.5mm，通過在制品上外塗保護膜製劑可能修復保護層，即使所述保護層遭到損壞、破壞、磨損或剝落。
(2)由於可通過簡化的聚氨酯和聚氨酯系固化劑的成分製備保護膜製劑，故可以較低成本方便地混合併調整保護膜製劑。
(2)根據本發明的其它方面，所述保護膜製劑從混合了固化增速劑的液體混合物製備。所述液體混合物通過聚氨酯、甲基-乙基酮和乙酸乙酯製備，而固化增速劑通過異氰酸酯型化合物和乙酸乙酯製備。使用通過液體混合物和固化增速劑製備的保護膜製劑可以保證上述相同的優點。
(3)根據本發明的其它方面，液體混合物具有10-30重量％的聚氨酯、35-45重量％的甲基-乙基酮和34-45重量％的乙酸乙酯。固化增速劑具有2-30重量％的異氰酸酯型化合物和70-98重量％的乙酸乙酯。使用以這些成分按特定比例製備的保護膜製劑可以確保上述相同的優點。
(4)根據本發明的其它方面，保護層厚度測量為0.1-3.0mm。通過在制品上外塗保護膜可能調整保護層的厚度。
(5)根據本發明的其它方面，異氰酸酯型化合物是2-4-甲苯-二-異氰酸酯。選擇2-4-甲苯-二-異氰酸酯作為異氰酸酯型化合物可能因是易於獲得且現成的物質。
(6)使用脫模劑(包括蠟層)並將其提前塗布到待保護製品的局部外表面可能便於通過將製品加熱至一定溫度以熔化脫模劑從而自製品上除去保護層。除製品的特定部位以外，將脫模劑塗布到製品的局部外表面均是正確的。
(7)根據本發明的其它方面，在制品特定部位處的保護層上貼上粘合帶。
在使用該鑄造模具時，除去粘合帶使得用戶可快速地自製品特定部位的外表面分離保護層，因為粘合帶緊緊粘住保護層。
(8)根據形成保護層的方法，塗布到待保護製品的外表面或塗布到該製品除特定部位以外的局部外表面以形成保護層的保護膜製劑以混合了聚氨酯系固化劑的聚氨酯液體提供，所述固化劑用作固化增速劑。由於所述保護膜製劑按上述製備使用，可能實現與項(1)所述相同作用。
(9)根據形成保護層的方法，其塗布到待保護製品的外表面或塗布到該製品除特定部位以外的局部外表面的保護膜製劑以混合了固化增速劑的液體混合物提供，所述液體混合物以聚氨酯、甲基-乙基酮和乙酸乙酯製備，所述固化增速劑以異氰酸酯型化合物和乙酸乙酯製備。
保護膜製劑能實現與項(2)所述相同作用。
(10)根據形成保護層的方法，其中液體混合物包含10-30重量％的聚氨酯、35-45重量％的甲基-乙基酮和34-45重量％的乙酸乙酯；固化增速劑包含2-30重量％的異氰酸酯型化合物和70-98重量％的乙酸乙酯。
(11)根據形成保護層的方法，利用噴槍在鑄造模具的外表面形成0.1-3.0mm厚的保護層。使用噴槍，可能通過簡單的操作快速外塗保護膜製劑。
(12)根據形成保護層的方法，保護膜製劑保存在密封罐中，所述密封罐與保存有稀釋液體的容器相連，當電磁閥通電時，所述稀釋液體經容器加入罐中的保護膜製劑中以調節保護膜製劑的粘性。這樣可能適當地調節保護膜製劑粘性以維持保護層處於良好狀態。
(13)根據形成保護層的方法，粘度較高的保護膜製劑保存於密閉型的容器中，粘度較低的保護膜製劑選擇性地保存於開放型容器中。當將保護膜製劑從密閉型容器塗布到製品上時，通過壓縮機給密閉型容器加壓。
該方法如下視觀察到的保護膜製劑的粘度選擇性地使用兩種類型的容器，從而賦予保護層以高品質。
附圖簡述以下附圖描述了本發明的優選形式
圖1是本發明第一實施方案的噴塗設備的透視圖；圖2是顯示鑄造模具和噴槍的透視圖；圖3是顯示本發明第五實施方案的鑄造模具和噴槍的透視圖；圖4是本發明第六實施方案的噴塗設備的透視圖；圖5和6是顯示本發明第七實施方案的噴塗設備的示意圖。
本發明最佳實施方式本發明第一實施方案參考顯示本發明第一實施方案的噴塗設備1的圖1，噴槍2用於噴射液體狀態的保護膜製劑M。密閉容器3保存液體狀態的保護膜製劑M並經抽吸膠管4與噴槍2的入口5相連。
在噴槍2的攝入小罐6與容器3之間有氣壓泵7。在氣壓泵7與容器3之間有連接二者的壓力膠管8。在氣壓泵7與噴槍2的攝入小罐6之間有有連接二者的氣壓膠管7a。
在待保護製品上塗布保護膜製劑M的方法為開動氣壓泵7後，經壓力膠管8給容器3中的保護膜製劑M加壓，外部空氣經氣壓膠管7a進入攝入小罐6。壓縮空氣壓縮容器3中的保護膜製劑M使之經吸入膠管4和入口5加入噴槍2。
如圖2所示，在該情況中，推動扳機2a使保護膜製劑M與壓縮空氣一起噴出。當進行模型鑄造或模型鍛造操作時，如此噴出的保護膜製劑M塗布到作為待保護製品的鐵質鑄造模具9上。保護膜製劑M覆蓋在鑄造模具9上形成0.1-3.0mm厚的保護層，從而防止鑄造模具9在其保存期間遭到鏽蝕、腐蝕和損壞。
保護膜製劑M完全塗布到鑄造模具9的外表面上，包括腔10；或者保護膜製劑M塗布到鑄造模具9上除腔10所處平面以外的外表面上。
當鑄造模具9被運輸，或者鑄造模具9未用於生產而處於保存期間時，保護膜製劑M完全塗布到鑄造模具9的外表面上，包括腔10。
當將鑄造模具9用於模型鑄造或模型鍛造機器(未顯示)時，僅從腔10所處平面除去保護層11。
以下是為何將保護層11塗布到除腔10所處特定部位以外的鑄造模具9外表面的原因近年來，在進行車輛零部件的模型鍛造或模型鑄造的車間中，在進行模型鑄造或模型鍛造之前對腔10所處平面進行表面處理(例如，作為修理方法的電鍍或拋光)。表面處理無需將保護膜製劑M塗布到腔10所處表面。
總之，加載於模型鑄造機器或模型鍛造機器上的鑄造模具9為保護層11所覆蓋。
製備保護膜製劑M後，合適量的聚氨酯(100重量％)與用作固化增速劑的聚氨酯系固化劑混合。從分類上講，聚氨酯是氨基甲酸和一類醇(酚)所產生酯的通用術語，從狹義上講表示氨基甲酸乙酯。
保護層11與空氣中的水性組分反應並充分固化以具有耐熱性能，其中保護層11可耐受約100攝氏度的溫度。這意味著保護層11可令人滿意地耐受模型鍛造時要經受的70-80攝氏度的操作溫度。
雖然保護層11固化所需時間隨空氣中的水性組分而不同，但在常溫下是40-72小時(2-3天)。由於老化現象，保護層11隨著時間的增加在一個月時逐漸發黃。
儘管保護層11的分子量和拉伸強度較低，它可以維持鑄造模具9的可著色的條件，良好的耐磨損性能和良好的氣密性。
鑑於保護膜製劑M的的成分，可以在保護層受到無意撞擊的場合提高耐剝落性能和耐破裂性能，從而在鑄造模具9與靜止部件意外碰撞時可有效地防止保護層出現裂縫或缺口。
這改善了保護層11的耐候性，未觀察到老化現象所致的裂縫。調整聚氨酯系固化劑的混合比例可確定70-80範圍的肖氏硬度。
由於重複塗布方法可使保護層11達1.0-1.5mm厚，即使保護層11遭到未曾預想到的損壞、破壞、磨損或剝落，也可通過在鑄造模具9上外塗保護膜製劑M以修復保護層11。
為確保容器3中的保護膜製劑M的粘度合適，可向保護膜製劑M中加入稀釋液體甲基-乙基酮或乙酸乙酯，從而使粘度可調節。
除了鑄造模具9以外，保護膜製劑M可塗布於作為存貨保存的機器零部件的外表面。從分類上講，待保護的製品可以包括車間中的裝置和零件，其中保護層11用於防止裝置和零件遭到鏽蝕、腐蝕和損壞。
在每種情況中，裝置和零件使用前要從機械零部件的整個外表面上去除保護層11。提前外塗下文本發明的第四實施方案所述脫模劑(例如，蠟層)是非常有利的。
本發明的第二實施方案本發明的第二實施方案的保護膜製劑M提供了混合有固化增速劑的液體混合物。所述液體混合物通過聚氨酯、甲基-乙基酮和乙酸乙酯製備，所述固化增速劑通過異氰酸酯型化合物和乙酸乙酯製備。
「異氰酸酯型化合物」是提供異氰酸酯基團並以2-4-甲苯-二-異氰酸酯表示的物質的通用術語。異氰酸酯型化合物通常以R-N＝C＝O(化學式)表示，其中R代表烷基或芳基。
在該情況中，通過調節異氰酸酯型化合物與乙酸乙酯的混合比例可以控制保護層11的固化速度。
本發明的第三實施方案在本發明的第三實施方案的保護膜製劑M中，液體混合物具有10-30重量％的聚氨酯、35-45重量％的甲基-乙基酮和34-45重量％的乙酸乙酯。固化增速劑具有2-30重量％的異氰酸酯型化合物和70-98重量％的乙酸乙酯。
在本發明的第三實施方案中，液體混合物的混合比例與固化增速劑的混合比例以具體數值(concrete terms)表示。這些混合比例可視保護膜製劑M的使用和塗布條件而改變。
出於說明的目的，液體混合物具有20-26重量％的聚氨酯、37-40重量％的甲基-乙基酮和37-40重量％的乙酸乙酯。固化增速劑具有2-50重量％的異氰酸酯型化合物和50-98重量％的乙酸乙酯。
與本發明的第一實施方案相比，(保護層的)耐熱性、固化時間、氣密性、可著色條件、耐摩性和常溫下的老化現象等性能一般無差異。與本發明的第一實施方案相比，(保護層的)分子量和拉伸強度變大。
本發明的第四實施方案在本發明的第四實施方案中，在塗布保護膜製劑M之前提前在鑄造模具9的整個外表面上塗布0.01-0.05mm厚的脫模劑(例如，蠟層)。
在該情況中，通過將鑄造模具9加熱至使脫模劑熔化的溫度從而可從鑄造模具9上容易地除去保護層11。
除了腔10所處平面外，將脫模劑塗布到鑄造模具9的外表面是正確的。除了蠟層以外，可以使用潤滑油或固體油脂。
本發明的第五實施方案在本發明的第五實施方案中，如圖3所示，將粘合帶N(例如，導管膠帶)貼在腔10所處平面的保護層11上。
在使用鑄造模具9時，除去粘合帶N使得用戶可快速自腔10所處平面剝離保護層11，因為粘合帶緊緊粘住保護層11。
粘合帶N可從塑料膜、織物、紙張、鋁箔(金屬箔片)製備。除了粘合帶N之外，可用簡單的條帶包裹鑄造模具9中腔10所處部分並用導管膠帶將該條帶臨時固定於鑄造模具9。
本發明的第六實施方案在本發明的第六實施方案中，如圖4所示在噴塗設備1上附加了容器12。提供容器12是為適當調節密閉容器3中保護膜製劑M的粘度。容器12具有諸如甲基乙基酮和乙酸乙酯等稀釋液體，並經連接膠管13和電磁閥14與壓力膠管8相連。
操作設備1時，視觀察到噴槍2所噴出的保護膜製劑M的粘度啟動面板15上的按鍵16。一旦啟動按鍵16，電磁閥14通電打開其葉片閥門(blade valve)，同時驅動容器3中的攪拌器17轉動。
通電的電磁閥14使稀釋液體從連接膠管13經壓力膠管8流入容器3。流入容器3的稀釋液體與保護膜製劑M混合併由攪拌器17攪拌以使保護膜製劑M具有合適的粘度。
本發明的第七實施方案在本發明的第七實施方案中，如圖5和6所示，噴塗設備20中具有開口型容器21和密閉型容器22。容器21、22視觀察到的保護膜製劑M的粘度而選擇性使用。
如圖5所示，使用粘度較低的保護膜製劑M時，該保護膜製劑M保存於開放型容器21中，壓縮機23將壓縮空氣經氣壓管24加入噴槍25。在加入空氣的過程中，噴管26通過負壓將保護膜製劑M抽入噴槍25。
然後噴槍25將保護膜製劑M與壓縮空氣一起向待保護的製品27噴出，從而在制品27的表面形成保護層28。
如圖6所示，使用粘度較高的保護膜製劑M時，該保護膜製劑M保存於密閉型容器22中。在密閉型容器22與壓縮機23之間有連接二者的壓力管29。壓縮機23啟動後，容器22受壓從而將保護膜製劑M經噴管26加入噴槍25。
在本發明的第七實施方案中，容器21、22視觀察到的保護膜製劑M的粘度而選擇性使用，從而賦予保護層28以高品質。
改進形式鑄造模具9可用低碳鋼或不鏽鋼製備，而不限於鐵質材料。
對鑄造模具9進行表面處理後，可以將表面塗布了保護層11的鑄造模具9直接浸入電鍍槽中。
稀釋保護膜製劑M可以降低其粘度，從而簡化噴塗工作並且完成質量良好。
這意味著可依照待保護的製品來調節保護膜製劑的粘度。
將保護膜製劑M塗布到鑄造模具9後，可對鑄造模具9施加紅外線以縮短工作時間，同時易於在鑄造模具9上外塗保護膜製劑M。
保護膜製劑M不僅應用於家用電器和各種器具，還應用於自行車、摩託車和客車。保護膜製劑M還可用於在保存期間需要保護以免遭鏽蝕、腐蝕和損壞的各種其它產品。
工業適用性保護膜製劑塗布於待保護製品的外表面，或塗布於除該製品特定部分以外的外表面。保護膜製劑具有混合了固化增速劑的液體混合物。所述液體混合物通過聚氨酯、甲基-乙基酮和乙酸乙酯製備，所述固化增速劑通過異氰酸酯型化合物和乙酸乙酯製備。保護膜製劑緊緊覆蓋在制品的外表面，從而在保存期間保護它們免遭鏽蝕、腐蝕和損壞。使用聚氨酯和聚氨酯系固化劑的簡化組合可以低成本製備保護膜製劑，從而有利於保護膜製劑通過零部件的銷售而應用於製造業。
權利要求
1.一種塗布於待保護製品的外表面，或塗布於所述製品除特定部分以外的局部外表面以形成保護層的保護膜製劑，所述保護膜製劑包含混合有作為固化增速劑的聚氨酯系固化劑的聚氨酯液體。
2.一種塗布於待保護製品的外表面，或塗布於所述製品除特定部分以外的局部外表面的保護膜製劑，一種混合了固化增速劑的液體混合物；所述液體混合物通過聚氨酯、甲基-乙基酮和乙酸乙酯製備，所述固化增速劑通過異氰酸酯型化合物和乙酸乙酯製備。
3.如權利要求2所述的保護膜製劑，其特徵在於，所述液體混合物包含10-30重量％的所述聚氨酯、35-45重量％的所述甲基-乙基酮和34-45重量％的所述乙酸乙酯；固化增速劑包含2-30重量％的所述異氰酸酯型化合物和70-98重量％的所述乙酸乙酯。
4.如權利要求1所述的保護膜製劑，其特徵在於，在所述保護層厚度為0.1-3.0mm。
5.如權利要求3所述的保護膜製劑，其特徵在於，所述異氰酸酯型化合物是2-4-甲苯-二-異氰酸酯。
6.如權利要求1或2所述的保護膜製劑，其特徵在於，將蠟等脫模劑提前塗布到所述待保護製品的所述外表面上或塗布於所述製品除所述特定部分以外的局部外表面上。
7.如權利要求1或2所述的保護膜製劑，其特徵在於，在所述製品的所述特定部位上預先貼付可剝離的粘合帶。
8.一種保護膜形成方法，其特徵在於，具備將保護膜製劑塗布到待保護製品的外表面或塗布到所述製品除特定部位以外的局部外表面以形成保護膜的工序，所述保護膜製劑通過在聚氨酯液體中混合作為固化增速劑的聚氨酯系固化劑而形成。
9.一種保護膜形成方法，其特徵在於，具備將保護膜製劑塗布到待保護製品的外表面或塗布到所述製品除特定部位以外的局部外表面以形成保護膜的工序，所述保護膜製劑通過在液體混合物中混合固化增速劑而形成，所述液體混合物通過聚氨酯、甲基-乙基酮和乙酸乙酯製備，所述固化增速劑通過異氰酸酯型化合物和乙酸乙酯製備。
10.如權利要求9所述的保護膜形成方法，其特徵在於，所述液體混合物包含10-30重量％的所述聚氨酯、35-45重量％的所述甲基-乙基酮和34-45重量％的所述乙酸乙酯；所述固化增速劑包含2-30重量％的所述異氰酸酯型化合物和70-98重量％的所述乙酸乙酯。
11.如權利要求8或9所述保護膜形成方法，其特徵在於，利用噴槍在模具的外表面形成0.1-3.0mm厚的所述保護膜。
12.如權利要求8或9所述保護膜形成方法，其特徵在於，所述保護膜製劑被保存於密封罐中，所述罐與保存了稀釋液體的容器相連，當電磁閥通電時所述稀釋液體經所述容器混入所述保護膜製劑中以調節所述保護膜製劑的粘度。
13.如權利要求8或9所述保護膜形成方法，其特徵在於，所述保護膜製劑在粘度較高時被保存於密閉型容器中，在粘度較低時被選擇性保存於開放型容器中，當通過使用所述密閉型容器塗布所述保護膜製劑時，通過壓縮機給密閉型容器加壓。
全文摘要
本發明提供了一種保護膜製劑(M)和形成保護膜的方法，其中所述保護膜製劑(M)含有聚氨酯型化合物、甲基乙基酮和乙酸乙酯的液體混合物與含有異氰酸酯型化合物和乙酸乙酯的固化增速劑；所述形成保護膜的方法包括將保護膜製劑塗布於模具(9)的外表面或塗布於模具(9)的外表面除了作為待塗布製品的特定部分以外的區域。保護膜製劑(M)覆蓋模具(9)應使其粘附於待塗布製品(27)的外表面並且不易從那裡剝落，從而作為保護層(11)來防止模具(9)在其保存期間遭到鏽蝕、腐蝕、損壞等。保護層(11)可耐熱約100℃，從而可令人滿意地經受模塑期間70－80℃的溫度，並顯示可抵抗衝擊所致的剝落和切割作用，當模具(9)與另一物品碰撞時保護層(11)不會出現裂縫和碎片。
文檔編號B05D7/24GK1926262SQ20048004192
公開日2007年3月7日 申請日期2004年3月17日 優先權日2004年2月20日
發明者天野繁久 申請人:天野繁久