一種水性兒童玩具清漆及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水性兒童玩具清漆及其制備方法，包括以下原料組分，各組分的重量份數(shù)為：水性聚氨酯樹脂70?90％；水性潤濕劑0.2?0.5％；水性消泡劑0.2?0.5％；附著力促進(jìn)劑2?4％；耐磨助劑1?2％；成膜助劑1?3％；水性增稠劑0.5?1％；水余量；所述水性聚氨酯樹脂包括高光水性聚氨酯樹脂A和彈性水性聚氨酯樹脂B，高光水性聚氨酯樹脂A與彈性水性聚氨酯樹脂B的重量比例為(1?3)：(5?7)。本發(fā)明獲得的水性兒童玩具清漆，主要應(yīng)用于玩具球的表面，環(huán)保性能好，不會對兒童的身心健康造成影響，且清漆具有極好的拉伸強(qiáng)度和附著力，可隨著玩具球的變形而隨之發(fā)生變化，不會出現(xiàn)脫層現(xiàn)象；光澤度高；在PVC、PU等玩具球上具有極好的附著力，耐磨性能優(yōu)異。
【專利說明】
-種水性兒童玩具清漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及水性涂料領(lǐng)域，具體公開了一種水性兒童玩具清漆及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 兒童抵抗力差，對于兒童玩具漆的安全要求也高，兒童在玩玩具的過程中，不斷的 觸摸玩具，甚至還會放進(jìn)嘴里，因此，如果表面涂的漆不安全環(huán)保，直接會對兒童產(chǎn)生危害， 目前兒童玩具漆多W溶劑型漆為主，運種漆容易產(chǎn)生揮發(fā)性有害物質(zhì)，嚴(yán)重威脅著兒童的 安全?，F(xiàn)有一些水性兒童玩具清漆來代替溶劑型漆，減少了對兒童的身體傷害，但是大多數(shù) 水性漆在氣球上噴涂后會出現(xiàn)附著力低、耐磨性差和耐水性差的問題。因此，亟需一種新的 水性兒童玩具清漆解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種水性兒童玩具清漆及其制備方 法，該水性兒童玩具清漆具有無毒、環(huán)保的優(yōu)點，對PVC、PU等玩具球上具有極好的附著力， 并且具有良好的彈性及耐磨性。
[0004] 為了實現(xiàn)W上目的及其他目的，本發(fā)明是通過包括W下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種水 性兒童玩具清漆，包括W下原料組分，各組分的重量份數(shù)為： 水性聚氨醋樹脂 70-90%; 水性潤濕劑 0.2-0.5%; 水性消泡劑 0.2-0.5%; 附著力促進(jìn)劑 2-4%;
[0005] 耐磨助劑 1-2%; 成膜助劑 1-3%; 水性增稠劑 0.5-1%; 求 余量；
[0006] 其中，所述水性聚氨醋樹脂包括高光水性聚氨醋樹脂A和彈性水性聚氨醋樹脂B， 所述高光水性聚氨醋樹脂A的光澤大于95%所述彈性水性聚氨醋樹脂B的涂膜伸長率為 300-700%，所述高光水性聚氨醋樹脂A與所述彈性水性聚氨醋樹脂B的重量比例為（1-3): (5-7)。
[0007] 本發(fā)明技術(shù)方案中采用由兩種芳香族樹脂混合的水性樹脂，使得漆膜光澤、拉伸 性能有明顯提高。優(yōu)選地，所述高光水性聚氨醋樹脂A為型號KT300A的水性聚氨醋樹脂，所 述彈性水性聚氨醋樹脂B為型號KT706的水性聚氨醋樹脂。其中，KT300A水性聚氨醋樹脂為 水性芳香族陰離子聚氨醋樹脂，光澤大于95°，分子量30000-50000,固含量34-36%，粘度不 大于60s;KT706水性聚氨醋樹脂為水性芳香族陰離子聚氨醋樹脂，具有很好的拉伸強(qiáng)度，耐 水性好，對PVC、PU塑料具有很好的附著力，分子量30000-50000，固含量34-36 %，粘度不大 于 60s。
[0008] 優(yōu)選地，所述水性潤濕劑為有機(jī)娃改性潤濕劑。
[0009] 更優(yōu)選地，所述水性潤濕劑型號選自SP-994、TEG0270和0T-75。
[0010] 優(yōu)選地，所述水性消泡劑為聚酸改性有機(jī)娃消泡劑或礦物油消泡劑。
[0011] 更優(yōu)選地，所述聚酸有機(jī)娃改性消泡劑的型號選自TEG0902W、QX-600和Y-14865， 所述礦物油消泡劑的型號為NXZ。
[0012] 優(yōu)選地，所述附著力促進(jìn)劑為有機(jī)娃促進(jìn)劑。
[0013] 更優(yōu)選地，所述附著力促進(jìn)劑的型號為silok-628。
[0014] 優(yōu)選地，所述耐磨助劑為硅氧烷類耐磨劑。
[0015] 更優(yōu)選地，所述耐磨助劑的型號為道康寧51。
[0016] 優(yōu)選地，所述成膜助劑為醇酸類助劑。所述成膜助劑為增加水性樹脂的溶解性。
[0017] 更優(yōu)選地，所述成膜助劑選自二丙二醇甲酸(DMP)、二丙二醇乙酸、醇醋12、丙二醇 下酸中任意一種或者多種。
[0018] 優(yōu)選地，所述水性增稠劑為聚氨醋締合型增稠劑。
[0019] 更優(yōu)選地，所述締合型聚氨醋類增稠劑的型號選自M2020和UH-752。
[0020] 本發(fā)明公開一種制備如上述所述的水性兒童玩具清漆的方法，包括W下步驟：1) 將所述水性聚氨醋樹脂加入攬拌機(jī)中，開啟攬拌，攬拌速度為300-500轉(zhuǎn)/分鐘;2)依次添加 所述潤濕劑、所述消泡劑、所述附著力促進(jìn)劑、所述耐磨助劑、所述成膜助劑、所述增稠劑和 所述水，充分?jǐn)埌杈鶆颍全@得水性玩具清漆。
[0021] 優(yōu)選地，常溫下，所述水性玩具清漆的粘度范圍控制在45-60S，適合噴涂工藝。
[0022] 綜上所述，本發(fā)明提供一種水性兒童玩具清漆及其制備方法，本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明獲得的水性兒童玩具清漆，環(huán)保性能好，不含有甲醒、苯系物、重金屬等，不會對兒童 的身屯、健康造成影響。水性兒童玩具清漆具有極好的拉伸強(qiáng)度，可W隨著玩具球的變形而 隨之發(fā)生變化，將玩具球充滿氣體，玩具球表面的漆膜都不會發(fā)生變化;水性兒童玩具清漆 光澤度高，可達(dá)到85° W上;水性兒童玩具清漆在PVC、PU等玩具球上具有極好的附著力，耐 磨性能優(yōu)異;水性兒童玩具清漆耐水性好，將噴涂水性兒童玩具清漆的氣球放在常溫水中1 個月，氣球表面的漆膜沒有發(fā)生變化，依舊完好。
[0023] 與市場所用的油性漆相比，本發(fā)明獲得的水性兒童玩具清漆為無毒，無味的水性 漆，大大減少環(huán)境污染，避免了對兒童身體的傷害。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合實施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，實施例僅用于說明本發(fā)明，而非限制 本發(fā)明的范圍。
[0025] 本發(fā)明提供了一種水性兒童玩具清漆，其采用水性聚氨醋樹脂是由兩種水性芳香 族聚氨醋樹脂復(fù)配而成，既具有光澤高，還具有良好的拉伸性能W及優(yōu)異的附著力。優(yōu)選 地，兩種水性芳香族聚氨醋樹脂分別為合肥科天公司型號KT300A和KT706水性聚氨醋樹脂， 無毒純環(huán)保，不含甲醒、苯等有害溶劑，對人體無傷害，V0C含量符合國際環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。型號 KT300A水性聚氨醋的光澤大于95°，一般應(yīng)用于高光涂料領(lǐng)域;而KT706水性聚氨醋樹脂，其 涂膜的彈性較好，一般應(yīng)用皮革表面處理領(lǐng)域，兩種水性聚氨醋樹脂復(fù)配后使獲得的水性 兒童玩具清漆既具有良好的拉伸性能，又具有很高的光澤。
[0026] 為提高水性漆在玩具球表面的成膜性能，常加入一些親水性的助溶劑。親水助溶 劑為醇酸類溶劑，比如:二丙二醇甲酸(DMP )、二丙二醇乙酸、醇醋12、丙二醇下酸等。
[0027] 在涂布過程中要求水性兒童玩具清漆在玩具球表面充分流平的條件為二者之間 的接觸角為零，即玩具球的表面能和兒童玩具清漆的表面能近似相等。對于水性涂料體系 而言，在某些具有低表面能的玩具球上極有可能出現(xiàn)潤濕的問題。而通過添加少量的水性 潤濕劑，便可達(dá)到降低漆涂膜表面張力的目的，使清漆變得易于涂布。潤濕劑的種類和用量 根據(jù)水性樹脂的表面張力、基材的界面張力進(jìn)行選擇，本發(fā)明優(yōu)選地水性潤濕劑為有機(jī)娃 潤濕劑，可達(dá)到降低體系表面張力，促進(jìn)脫泡的效果。水性潤濕劑的加入量一定要適中，過 多的水性潤濕劑會形成膠束。
[00%]本發(fā)明選用型號silok-628附著力促進(jìn)劑，大大提高水性兒童玩具清漆和玩具球 之間的層間附著力，并且采用極小的附著力促進(jìn)劑用量，即可獲得高強(qiáng)的附著力與鍵結(jié)力， 避免了氣球采用水性兒童玩具清漆后沒過多長時間就會出現(xiàn)漆膜脫落問題。
[0029] 本發(fā)明選用型號道康寧51耐磨助劑作為耐磨助劑，提高水性兒童玩具清漆的防粘 連、抗回粘的性能，還可W降低摩擦系數(shù)，提高抗磨損性能，提供非常好的手感。并且道康寧 51耐磨助劑添加量小，道康寧51耐磨助劑添加的重量占整個水性兒童玩具清漆重量的1 % 至2%。
[0030] 下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明。
[0031] 表1中為實施例1~7中各原料組分的配比，表中各原料組分的含量為重量份。
[0032] 表1實施例1~7中各原料組分的重量配比
[0033]
[0034] 實施例1
[0035] 將10kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天公司KT300A)、70kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天 公司KT706)加入攬拌機(jī)中，開啟攬拌，攬拌速度為400轉(zhuǎn)/分鐘；依次添加0.3kg水性潤濕劑 巧660245)、0.31^水性消泡劑巧660902胖）、31^附著力促進(jìn)劑(311〇4-628)、11^耐磨助劑(道 康寧51)、1kg成膜助劑(DPM)、0.化g水性增稠劑(RM2020)和13.9kg水，充分?jǐn)埌杈鶆?，既獲 得水性玩具清漆。
[0036] 實施例2
[0037] 將15kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天公司KT300A)、65kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天 公司KT706)加入攬拌機(jī)中，開啟攬拌，攬拌速度為400轉(zhuǎn)/分鐘；依次添加0.3kg水性潤濕劑 巧660245)、0.31^水性消泡劑巧660902胖）、31^附著力促進(jìn)劑(311〇4-628)、11^耐磨助劑(道 康寧51)、1kg成膜助劑(DPM)、0.化g水性增稠劑(RM2020)和13.9kg水，充分?jǐn)埌杈鶆?，既獲 得水性玩具清漆。
[003引實施例3
[0039] 將20kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天公司KT300A)、60kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天 公司KT706)加入攬拌機(jī)中，開啟攬拌，攬拌速度為400轉(zhuǎn)/分鐘；依次添加0.3kg水性潤濕劑 巧660245)、0.31^水性消泡劑巧660902胖）、31^附著力促進(jìn)劑(311〇4-628)、11^耐磨助劑(道 康寧51)、1kg成膜助劑(DPM)、0.化g水性增稠劑(RM2020)和13.9kg水，充分?jǐn)埌杈鶆颍全@ 得水性玩具清漆。
[0040] 實施例4
[0041] 將25kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天公司KT300A)、55kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天 公司KT706)加入攬拌機(jī)中，開啟攬拌，攬拌速度為400轉(zhuǎn)/分鐘；依次添加0.3kg水性潤濕劑 巧660245)、0.31^水性消泡劑巧660902胖）、31^附著力促進(jìn)劑(311〇4-628)、11^耐磨助劑(道 康寧51)、1kg成膜助劑(DPM)、0.化g水性增稠劑(RM2020)和13.9kg水，充分?jǐn)埌杈鶆?，既獲 得水性玩具清漆。
[0042] 實施例5
[0043] 將30kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天公司KT300A)、50kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天 公司KT706)加入攬拌機(jī)中，開啟攬拌，攬拌速度為400轉(zhuǎn)/分鐘；依次添加0.3kg水性潤濕劑 巧660245)、0.31^水性消泡劑巧660902胖）、31^附著力促進(jìn)劑(311〇4-628)、11^耐磨助劑(道 康寧51)、1kg成膜助劑(DPM)、0.化g水性增稠劑(RM2020)和13.9kg水，充分?jǐn)埌杈鶆颍全@ 得水性玩具清漆。
[0044] 實施例6
[0045] 將30kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天公司KT300A)、50kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天 公司KT706)加入攬拌機(jī)中，開啟攬拌，攬拌速度為400轉(zhuǎn)/分鐘；依次添加0.3kg水性潤濕劑 (TEG0245)、0.3kg水性消泡劑(TEG0902W)、3kg附著力促進(jìn)劑（silok-628)、l.化g耐磨助劑 (道康寧51)、1kg成膜助劑化PM)、0.化g水性增稠劑(RM2020)和13.4kg水，充分?jǐn)埌杈鶆?，?獲得水性玩具清漆。
[0046] 實施例7
[0047] 將30kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天公司KT300A)、50kg水性聚氨醋樹脂(合肥科天 公司KT706)加入攬拌機(jī)中，開啟攬拌，攬拌速度為400轉(zhuǎn)/分鐘；依次添加0.3kg水性潤濕劑 (TEG0245)、0.3kg水性消泡劑(TEG0902W)、3kg附著力促進(jìn)劑（silok-628)、2.0kg耐磨助劑 (道康寧51)、1kg成膜助劑化PM)、0.化g水性增稠劑(RM2020)和12.9kg水，充分?jǐn)埌杈鶆颍?獲得水性玩具清漆。
[004引性能測試：
[0049] 將實施例1-7的水性兒童玩具清漆分別噴涂到相同材質(zhì)的玩具球表面，干燥后，具 體測試W下性能：
[0050] (1)耐水性:常溫下，將各個玩具球浸泡在水中1個月，觀察玩具球表面漆膜是有無 異常變化，比如，玩具球表面是否存在明顯地稱色、變色、異色，表面漆膜是否出現(xiàn)起泡、起 皺。
[0051 ] (2)耐磨性:通過taber法進(jìn)行測試，將各個玩具球與H18砂輪通過lOOOg的荷重W 72轉(zhuǎn)/分鐘的速度進(jìn)行摩擦1000次，觀察玩具球表面漆膜是否出現(xiàn)損傷。
[0052] (3)耐折性:常溫下，將各個玩具球置于耐折機(jī)中測試5000次，觀察漆膜表面是否 開裂。
[0053] (4)彈性:將各個玩具球充入氣體，氣體的體積是玩具球原體積的Ξ倍，觀察玩具 球的表面漆膜是否出現(xiàn)開裂、起皺現(xiàn)象。
[0054] (5)耐汗水性：
[0055] ①汗水浸泡測試:在室溫23 ± 2 °C下，將被測試涂漆層的50 %浸入人工汗水中，48 小時后取出靜置24小時，進(jìn)行外觀檢視和附著性檢測。表面是否有異常變化，異常變化包括 出現(xiàn)凹痕、起泡、龜裂、剝離、破裂、脫落、露底材料等缺陷，W及在自然光源下，是否有明顯 目視可見稱色、變色、異色。
[0056] ②汗水摩擦測試:在室溫23 ± 2 °C下，人工汗液浸濕的脫脂棉折疊4層，500g的力， 距離6cm，來回擦拭被測漆膜，一個來回計為1循環(huán)，速度為60循環(huán)/分鐘，500循環(huán)后觀察漆 膜是否有氣泡、起皺、破裂現(xiàn)象，是否有明顯異色。
[0057] 其中，人工汗液配方為：1)氯化鋼20g/l;2)氯化錠17.5g/l;3)尿素5g/L;4)醋酸 2.5g/l; 5)乳酸15g/l;氨氧化鋼適量(調(diào)節(jié)溶液抑值達(dá)到6.5)。
[0058] 表2實施例1至7水性兒童玩具清漆產(chǎn)品的技術(shù)性能檢測結(jié)果
[0化9]
[0060] 實施例1~7中的水性兒童玩具清漆的術(shù)性能結(jié)果如表2所示，從表2可W看出，實 施例1~7獲得水性兒童玩具清漆的耐水性、耐磨性均符合要求;實施例1~7獲得水性兒童 玩具清漆具有很好的耐折性和彈性，實施例1~7獲得水性兒童玩具清漆光澤度高，均達(dá)到 85° W上，水性兒童玩具清漆的甲醒釋放量為ND(Not detected簡寫，翻譯為未檢出），減少 對兒童身體的傷害。經(jīng)過對實施例1~7獲得水性兒童玩具清漆進(jìn)行耐汗水浸泡測試和耐汗 水摩擦測試，均未發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)異常，說明實施例1~7獲得水性兒童玩具清漆的耐汗水性強(qiáng)。
[0061] 綜上所述，本發(fā)明獲得的水性兒童玩具清漆，環(huán)保性能好，不含有甲醒、苯系物、重 金屬等，不會對兒童的身屯、健康造成影響。水性兒童玩具清漆具有極好的拉伸強(qiáng)度，可W隨 著氣球的變形而隨之發(fā)生變化，將氣球充滿氣體，氣球表面的漆膜都不會發(fā)生變化;水性兒 童玩具清漆光澤度高；水性兒童玩具清漆在PVC、PU等玩具球上具有極好的附著力，耐磨性 能優(yōu)異;水性兒童玩具清漆耐水性好。本發(fā)明獲得的水性兒童玩具清漆符合安全、環(huán)保、節(jié) 能要求且有利于人身健康，原料成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。所W，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技 術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0062] W上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明任何形式上和實質(zhì)上的限制， 應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還將可W做出 若干改進(jìn)和補(bǔ)充，運些改進(jìn)和補(bǔ)充也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員， 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，當(dāng)可利用W上所掲示的技術(shù)內(nèi)容而做出的些許更 動、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實施例；同時，凡依據(jù)本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)對 上述實施例所作的任何等同變化的更動、修飾與演變，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍 內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種水性兒童玩具清漆，其特征在于:包括以下原料組分，各組分的重量份數(shù)為： 水性聚氨酯樹脂 70-90%; 水性潤濕劑 0.2-0.5%； 水性消泡劑 0.2-0.5%； 附著力促進(jìn)劑 2-4%; 耐磨助劑 1-2%; 成膜助劑 1-3°/〇; 水性增稠劑 0.5..1%; 水 余量； 其中，所述水性聚氨酯樹脂包括高光水性聚氨酯樹脂A和彈性水性聚氨酯樹脂B，所述 高光水性聚氨酯樹脂A的光澤大于95°，所述彈性水性聚氨酯樹脂B的涂膜伸長率為300-700%，所述高光水性聚氨酯樹脂A與所述彈性水性聚氨酯樹脂B的重量比例為（1-3): (5-7)。2. 如權(quán)利要求1所述的水性兒童玩具清漆，其特征在于:所述高光水性聚氨酯樹脂A為 型號KT300A的水性聚氨酯樹脂，所述彈性水性聚氨酯樹脂B為型號KT706的水性聚氨酯樹 脂。3. 如權(quán)利要求1所述的水性兒童玩具清漆，其特征在于:所述水性潤濕劑為有機(jī)硅改性 潤濕劑。4. 如權(quán)利要求1所述的水性兒童玩具清漆，其特征在于:所述水性消泡劑為聚醚改性有 機(jī)硅消泡劑或礦物油消泡劑。5. 如權(quán)利要求1所述的水性兒童玩具清漆，其特征在于:所述附著力促進(jìn)劑為有機(jī)硅促 進(jìn)劑。6. 如權(quán)利要求1所述的水性兒童玩具清漆，其特征在于:所述耐磨助劑為硅氧烷類耐磨 劑。7. 如權(quán)利要求1所述的水性兒童玩具清漆，其特征在于:所述成膜助劑為醇醚類助劑。8. 如權(quán)利要求1所述的水性兒童玩具清漆，其特征在于:所述水性增稠劑為聚氨酯締合 型增稠劑。9. 一種制備如權(quán)利要求1至8任一所述的水性兒童玩具清漆的方法，其特征在于:包括 以下步驟： 1) 將所述水性聚氨酯樹脂加入攪拌機(jī)中，開啟攪拌，攪拌速度為300-500轉(zhuǎn)/分鐘； 2) 依次添加所述水性潤濕劑、所述水性消泡劑、所述附著力促進(jìn)劑、所述耐磨助劑、所 述成膜助劑、所述水性增稠劑和所述水，充分?jǐn)嚢杈鶆?，既獲得水性玩具清漆。
【文檔編號】C09D7/12GK106010198SQ201610605316
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月28日
【發(fā)明人】榮光, 程世友, 葉朋朋, 王潔, 宋杰, 趙曦, 戴家兵, 李維虎
【申請人】合肥科天水性科技有限責(zé)任公司, 蘭州科天環(huán)保節(jié)能科技有限公司, 蘭州科天水性科技有限公司