[发明专利]用于制备可剥离和耐化学涂层的涂覆剂组合物

说明书

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。

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。