CN102199393B - 托盘用表面涂覆混合物及涂覆方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种物品搬运装载用EPS、聚氨酯发泡体、PP、PE托盘用表面涂覆组合物和涂覆方法。其为了防止在使用一般由木材或钢材构成的物品搬运装载用托盘而装卸物品时，由于负重而发生裂痕及处理时的污点等损伤，并防止托盘本身的腐蚀等，将托盘浸渍在混合液态高分子树脂(聚氨酯、聚脲、聚氨酯-聚脲)和溶剂的混合液中后将其固化而确保耐久性。

Description

托盘用表面涂覆混合物及涂覆方法

技术领域

本发明涉及由具有化学组成的EPS(Expanded Polystyrene，发泡聚苯乙烯)、聚氨酯发泡体、PP(polypropylene，聚丙烯)、PE(polyethylene，聚乙烯)等物质构成的托盘或由木材、钢材等构成的托盘的表面涂覆混合物的组成及涂覆方法，尤其涉及在由具有高密度物性的EPS、聚氨酯发泡体、PP、PE制作的托盘表面为了防止在装卸物品时的负重引起的裂痕及处理时产生的缺陷等损伤，在上述托盘表面涂覆液态高分子树脂后固化而使用或将其沉浸在使用上述高分子树脂和溶剂的溶液中后使其固化而确保耐久性的物品搬运用托盘表面涂覆混合物及涂覆方法。

背景技术

由高密度EPS、聚氨酯发泡体、PP、PE制作的托盘在装卸物品时，存在由于负重而发生裂痕的隐患，并且由木材构成的托盘不耐水，其由于吸收水分而导致的腐蚀等原因不可能长时间使用。并且，目前我国的木材产量绝对不足而从外国进口原木使用，为了本国的环境保护和防止病原菌的传染根据进口国和相对国对进入物品检查规定，对出口物品中所使用的木材叠层用托盘是否进行高温的热处理或规定苛刻的卫生和消毒检查。因此为了避免上述的严格规定不得不以具有新的化学组成的其它物质来代替。即使是铁质托盘由于腐蚀等原因而耐久寿命降低，而且高价制造的原因，因此其使用受到限制。

目前使用的搬运及叠层用托盘其材质主要使用木材，但其使用是短期的，长期使用的限制因素主要有由于含有水分而导致的腐蚀和装载物品时的破损。另外，在进出口通关时由于在木材中寄生的生物体的流入导致的破坏环境等的危险因素而受到诸多限制。

并且，上述的木材托盘在叠层对湿气敏感的产品时，由于木材的含水率(最大约30％)根据周围环境而改变，从而导致产品的损坏。

作为上述木材的代替材质所选择的就是塑料叠层用托盘及钢材用托盘，但是其弊端为体积大、重量重且其制造费用高，实际上以航空货物运输时，托盘重量部分在实际物品运输中所占的费用高。

与此相关，在现有技术中的PCT公开WO2007/056821中公开了一种由EPS构成托盘本体，但并没有公开如本发明为了提高EPS托盘的耐久性和强度的涂覆组合物。

发明内容

本发明为了解决上述的现有技术的弊端，其目的在于，提供一种用于由木材、钢材、EPS、聚氨酯发泡体、PP、PE构成的物品搬运装载用托盘的表面涂覆混合物和涂覆方法，从而防止在由木材或钢材构成的托盘或由具有高密度、高强度的EPS、聚氨酯发泡体、PP、PE制造的托盘表面上装卸物品时由于负重而发生裂痕及处理时发生污点等损伤并防止托盘本身的腐蚀等而涂覆液态高分子树脂(聚氨酯、聚脲、聚氨酯-聚脲)而使其固化或将托盘沉浸在混合上述高分子树脂和溶剂的混合液中而使其固化，从而确保耐久性。

本发明的另一目的在于，提供一种轻便且具备缓冲性的托盘，其与木材及钢材、塑料托盘相比只有约1/10-1/2左右的重量。

本发明的另一目的在于，提供一种在环境方面和费用方面都优异的托盘，其不存在腐蚀性，且不需要对害虫或霉菌等的预防作业。

本发明的另一目的在于，提供一种托盘，其为了防止产品受损被赋予了防滑效果。

为了解决上述课题，本发明提供一种托盘用表面涂覆组合物，其特征在于：

作为托盘用表面涂覆组合物，包括30-70重量％的聚氨酯预聚物和70-30重量％的选自多元胺、多元醇及扩链剂中的一种以上的混合物。

并且，作为托盘用表面涂覆组合物，以1∶1的比例混合包括含有70-99重量％的聚氨酯预聚物和1-30重量％的溶剂的物质(A)；

和含有70-99重量％的选自多元胺、多元醇及扩链剂中的一种以上和1-30重量％的溶剂的混合物的物质(B)。

上述聚氨酯预聚物可以使用包括可以是脂肪族或芳香族的一种以上的聚异氰酸酯系，所述脂肪族聚异氰酸酯系优选使用选自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、四烷基二甲苯二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、1，12-十二烷二异氰酸酯、1，4-四亚甲基二异氰酸酯、1，3-及1，4-环己烷二异氰酸酯、1-异氰酸酯-3，3，5-三甲基-5-异氰酸酯甲基-环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯)、4，4’-、2，2’-及2，4’-二环己基-甲烷二异氰酸酯中的一种以上。

并且，所述芳香族聚异氰酸酯系可以使用选自2，4-或者2，6-甲苯二异氰酸酯、2，4-或者4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯及多亚甲基多苯基二异氰酸酯中的一种以上，所述多元胺优选聚氧化亚烷基多元胺。

并且，所述多元醇使用选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇及聚己内酯多元醇中的一种以上，所述扩链剂可以使用选自1-甲基-3，5-二乙基-2，4-或者2，6-二氨基苯(也称作二乙基甲苯二胺或者DETDA：美国阿尔伯马尔、瑞士龙扎)；1，3，5三乙基-2，6-二氨基苯；3，5，3’，5’-四乙基-4，4’-二氨基二苯基甲烷；包括3，5-二(甲硫基)-2，4-及2，6-甲苯二胺的二(甲硫基)-甲苯二胺；N，N’-二(t-丁基)乙二胺；4，4’-亚甲基双(2-异丙基-6-甲基苯胺)；4，4’亚甲基双(2，6-二异丙基苯胺)、Clearlink1000(Clearlink1000，UOP)；Polyclear 136(Polyclear 136，巴斯夫)中的一种以上。

在本发明中所述涂覆组合物还可以包括催化剂，此时所述催化剂可以使用选自二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二乙酸二乙基锡、二乙酸二己基锡、氧化二-2-乙基己基锡、二氧化二辛基锡、辛酸亚锡、油酸亚锡、三烷基胺(三甲胺、三乙胺)；N-烷基吗啉(N-甲基吗啉、N-乙基吗啉)、2，2’-二吗啉代二乙基醚、二甲基哌嗪、N，N，N’，N’-四甲基-1，3-丁二胺、二甲基二氨基***、三乙烯二胺中的一种以上。

并且所述的溶剂可以使用选自DMA(N，N-二甲基乙酰胺)、DMF(二甲基甲酰胺)、THF(四氢呋喃)、DMSO(二甲基亚砜)及碳酸异丙烯酯中的一种以上。

根据本发明，涂覆本发明的涂覆组合物的托盘具有在物品的搬运、装卸时对托盘所要求的拉伸强度、硬度等并防止发生裂痕，能够提供重量轻且经济的托盘，特别是能够解决木材托盘或钢材托盘的腐蚀性，从而能够提高这些托盘的耐久性并抑制害虫或霉菌等的发生而不需要防疫作业，从而能够提供环境上或经济性上优异的托盘。

具体实施方式

适用于本发明的聚脲体系的A成分的氨酯预聚物包括可以是脂肪族或者芳香族的一种以上的聚氨酯预聚物。

所述芳香族聚异氰酸酯系包括但不限于2，4-或者2，6-甲苯二异氰酸酯、2，4-或者二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯及多亚甲基多苯基二异氰酸酯或者是以上的混合物。

上述脂肪族聚异氰酸酯系包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、四烷基二甲苯二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、1，12-十二烷二异氰酸酯、1，4-四亚甲基二异氰酸酯、1，3-及1，4-环己烷二异氰酸酯、1-异氰酸酯-3，3，5-三甲基-5-异氰酸酯甲基-环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯)、4，4’-、2，2’-及2，4’-二环己基-甲烷二异氰酸酯及与其相应的异构体混合物等。

在此，脂肪族/芳香族二异氰酸酯可以混用或者单独或者组合而使用。合适的多元醇的例子包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇及其它多元醇。这些多元醇可以独立地或者以2种以上的组合使用。

对应要求物性的优选的芳香族及脂肪族异氰酸酯NCO(％)说明书具有18至25％的异氰酸酯含量。

并且，本发明的B成分可以使用选自多元胺、多元醇及胺系扩链剂中的一种以上。

多元胺优选聚氧化亚烷基多元胺。聚醚多元胺一般具有约200至约5000的重量平均分子量；2至6，优选2至3的官能团。

本发明的整个聚脲体系中的多元胺的全部量是约50至约90wt％，优选约70至约90wt％范围。

上述含量的理由是在上述范围中伸长率是150％以上，邵氏(shore)D硬度是50以上并不生成裂痕等不良品。一般地，如果邵氏D硬度是70以上，伸长率大且不发生裂痕等问题就能够以少量的材料涂覆更大的面积。

通常使用的扩链剂的例子包括1-甲基-3，5-二乙基-2，4-或者2，6-二氨基苯(也称作二乙基甲苯二胺或者DETDA：美国阿尔伯马尔、瑞士龙扎)；1，3，5-三乙基-2，6-二氨基苯；3，5，3’，5’-四乙基-4，4’-二氨基二苯基甲烷；包括3，5-二(甲硫基)-2，4及2，6甲苯二胺的二(甲硫基)-甲苯二胺；N，N’-二(t-丁基)乙二胺；4，4’-亚甲基双(2-异丙基-6-甲基苯胺)；4，4’亚甲基双(2，6-二异丙基苯胺)、Clearlink1000(Clearlink 1000，UOP)；Polyclear 136(polyclear 136，巴斯夫)。

本发明的整个聚脲体系中的扩链剂的整个量是约20至约40wt％，优选约25至约35wt％范围。

其理由是如上述说明，是不产生裂痕等不良，并维持伸长率且能够维持邵氏D硬度的最适合的含量范围。

纯聚脲体系中没有使用催化剂。

为了生成作为本发明的混合物的聚氨酯-聚脲(又称混合物)体系，优选地，制作含有包括任意一种以上的多元醇和混匀的一种以上的多元胺及扩链剂的一部聚氨酯基的聚氨酯-聚脲体系。在此使用的多元胺及扩链剂记载在上述的纯聚脲中。

一般地，多元醇的量基于整个多官能性异氰酸酯-反应性化合物，小于50wt％，优选10至30wt％。这种添加多元醇的优点是根据调节固化速度的表面润滑及经济性。

上述含量的理由是上述混合体系不仅具有经济上的效果，而且还能够相互补充聚合物的优点。在混合聚脲时，虽然会略微减少伸长率，但能够容易地调节邵氏D硬度或凝胶时间。基于这种理由可以以上述的范围使用多元醇。

为了生成本发明的混合物的聚氨酯体系，优选使用任意一种以上的多元醇，制作包含所述多元醇和部分多元胺及作为扩链剂的一种以上胺的包括70％以上聚氨酯基的体系。在此使用的多元胺及扩链剂记载在上述纯聚脲。

一般地，多元醇的量相对于整个多官能性异氰酸酯-反应性化合物为40wt％，优选为40至50wt％。这种添加多元醇的优点是具有经济性和涂膜的柔韧性。

合适的多元醇的例子包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇及其它多元醇。这些多元醇可以独立地或者以2种以上的组合使用。

聚氨酯体系使用催化剂，此时使用的催化剂类有Pb系、钴系、铋系及三级胺或者是有机锡化合物，有机部分的有机基可以含有1至8个碳原子的碳氢基。

例如包括二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基、二乙酸二乙基锡、二乙酸二己基锡、氧化二-2-乙基己基锡、二氧化二辛基、辛酸亚锡、油酸亚锡、三烷基胺(三甲胺、三乙胺)；N-烷基吗啉(N-甲基吗啉、N-乙基吗啉)、2，2’-二吗啉代二乙基醚、二甲基哌嗪、N，N，N’，N’-四甲基-1，3-丁二胺、二甲基二氨基二乙基醚、三亚乙基二胺。

为了加速化学反应而使用的量在配方中不到5％，优选3wt％以下。

为了制造本发明的聚氨酯、聚脲、聚氨酯-聚脲弹性体体系所需的成分(A)’聚异氰酸酯及作为(B)’成分的混合物(多元胺/多元醇及扩链剂)的一般地比率为约30-70wt％的成分(A)’及约70-30wt％的成分(B)’，优选地，作为成分(A)’及成分(B)’的50-50％混合物时显示出最为良好的物性。

为了容易地适用聚脲、聚氨酯-聚脲弹性体体系需要机械设备，装备的条件是作为双组分喷涂设备具备静态混合器或双组分高压直喷设备。在此使用的设备的最小压力是500psi以上，优选可以在约1500至约3500psi的高压下进行作业。并且可以根据需要设置对产品加热而使用的装置。

[实施例1]纯聚脲体系

表1

[实施例2]聚氨酯-聚脲体系，混合

表2

[实施例3]聚氨酯体系

表3

在上述表中D2000及T5000是聚乙基胺是一种商品名称。

*作业方法

涂覆：0.7mm

机械设备名称：GUSMER H-3500 tkdyd

喷枪：GX-7100枪

软管加热器温度：A成分、B成分都是70℃

静压力：2400psi

根据本发明的浸渍方法涂覆时，A剂和B剂固化后的固体成份含量可以达到70-99％，而溶剂可以用到1-30％。但是在调制A剂和B剂时，应当分别添加溶剂混合后再将其混合使用。因为对A剂或B剂中的任一物质添加溶剂混合时部分地进行反应而导致无法进行均匀的表面涂覆。

本发明中使用的溶剂以1-30％的重量比使用选自DMA、DMF、THF、DMSO及碳酸异丙烯酯中的一种以上。

在此，如果溶剂低于1％就会导致其它物质无法溶解，而超过30％则涂覆后难以固化，因此采取上述范围。

利用没有使用上述本发明的溶剂的A剂及B剂的喷涂法涂覆材料在A剂及B剂喷涂混合固化的时间即用手指触摸时不会沾染的时间-指触干燥时间只有10-20秒，因此无法将托盘浸渍涂覆。但是在A成分添加10％的溶剂，在B成分也混合10％溶剂使用时，干燥时间为2小时左右，以20重量％使用时为4小时左右，以30重量％使用时为8小时左右，指触干燥时间不断增加，因此比起逐一对托盘喷涂更容易浸渍涂覆。

[实施例4]下述表4是A成分及B成分都含有溶剂时的情况，其以10％的重量比使用溶剂。

表4

编号	溶剂	使用量	实施例	干燥(时间)
					1	N，N′-二甲基乙酰胺(DMA)	1～30％	使用10％时	2
2	二甲基甲酰胺(MDF)	1～30％	使用10％时	2
					3	四氢呋喃(THF)	1～30％	使用10％时	2
4	二甲基亚砜(DMSO)	1～30％	使用10％时	2
					5	碳酸异丙烯酯	1～30％	使用10％时	2

A剂和B剂中都包含10％。

在上述实施例中也能够确认，使用根据本发明的混合物就能够延长干燥时间而能够充分浸渍托盘，比起喷涂法在节约时间的同时能够提供更具经济性的托盘。

Claims (11)

1.一种托盘用表面涂覆组合物，其特征在于，由物质A和物质B以1:1的比例混合而成，其中物质A含有70-99重量％的聚氨酯预聚物和1-30重量％的选自DMA、DMF、THF、DMSO及碳酸异丙烯酯中一种以上的溶剂；物质B含有70-99重量％的选自多元胺、多元醇及扩链剂中一种以上的混合物和1-30重量％的选自DMA、DMF、THF、DMSO及碳酸异丙烯酯中一种以上的溶剂，并且在所述混合物中含有10-30重量％的所述多元醇，所述托盘由EPS构成。

2.根据权利要求1所述的托盘用表面涂覆组合物，其特征在于，所述聚氨酯预聚物包含脂肪族或者芳香族的一种以上的聚异氰酸酯系。

3.根据权利要求2所述的托盘用表面涂覆组合物，其特征在于，所述脂肪族聚异氰酸酯系是选自六亚甲基二异氰酸酯、四烷基二甲苯二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、1,12-十二烷二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,3-及1,4-环己烷二异氰酸酯、1-异氰酸酯-3,3,5-三甲基-5-异氰酸酯甲基-环己烷、4,4’-、2,2’-及2,4’-二环己基-甲烷二异氰酸酯中的一种以上物质。

4.根据权利要求2所述的托盘用表面涂覆组合物，其特征在于，所述芳香族聚异氰酸酯系是选自2,4-或者2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-或者4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯及多亚甲基多苯基异氰酸酯中的一种以上物质。

5.根据权利要求1所述的托盘用表面涂覆组合物，其特征在于，所述多元胺是聚氧化亚烷基多元胺。

6.根据权利要求5所述的托盘用表面涂覆组合物，其特征在于，在所述混合物中含有70-90重量％的所述多元胺。

7.根据权利要求1所述的托盘用表面涂覆组合物，其特征在于，所述多元醇是选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇及聚己内酯多元醇中的一种以上。

8.根据权利要求1所述的托盘用表面涂覆组合物，其特征在于，所述扩链剂是选自1-甲基-3,5-二乙基-2,4-或者2,6-二氨基苯；1,3,5-三乙基-2,6-二氨基苯；3,5,3’,5’-四乙基-4,4’-二氨基二苯基甲烷；二(甲硫基)-甲苯二胺；N,N’-二(t-丁基)乙二胺；4,4’-亚甲基双(2-异丙基-6-甲基苯胺)；4,4’-亚甲基双(2,6-二异丙基苯胺)、Clearlink1000；Polyclear136中的一种以上物质。

9.根据权利要求1所述的托盘用表面涂覆组合物，其特征在于，在所述混合物中含有25-35重量％的所述扩链剂。

10.根据权利要求1所述的托盘用表面涂覆组合物，其特征在于，所述涂覆组合物还包括催化剂。

11.根据权利要求10所述的托盘用表面涂覆组合物，其特征在于，上述催化剂是选自二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二乙酸二乙基锡、二己基二乙酸锡、氧化二-2-乙基己基锡、二氧化二辛基锡、辛酸亚锡、油酸亚锡、三烷基胺；N-烷基吗啉、2,2’-二吗啉代二乙基醚、1,4-二甲基哌嗪、N,N,N’,N’-四甲基-1,3-丁二胺、二甲基二氨基二乙基醚、三亚乙基二胺中的一种以上物质。