技术领域
本发明涉及一种水性树脂组成物,尤其涉及用于任何合适的基材 表面,例如建筑物墙、金属、木材或石材等表面起保护作用的一种水 性树脂组成物所调配成的涂料。
背景技术
过去一般建筑物墙对于形成保护层的涂料的要求,往往仅要求外 观美丽、色彩鲜艳。对于涂料的抗污性却未予严格要求。但是在我们 日常生活中充斥着许多污染源,如空气中漂浮的尘埃、带有油性的烟 雾、带电的不良导体与工业性酸雨等,常常对建筑物墙表面形成污染, 而损害其外观和保护性能。
再者对于建筑物墙体的应用而言,由于大部份的有机化合物当暴 露于高热能、含紫外线的阳光中时会起光化学分解(photochemical degradation),如果涂层的耐候性不佳,就会产生涂层劣化及脱落。
在涂料的发展历史中,起初都以有机溶剂为分散介质,但是有机 溶剂常具毒性,且会污染环境,因此目前市场主流已为水性涂料。
涂料是多相多组成的物质,通常包含溶剂、树脂等。众所皆知, 树脂是涂料的主要物质,是影响涂料性能好坏的首要因素,关系到涂 膜的硬度、耐水性、抗污性、耐候性等。
本发明经广泛研究发现,水性有机氟树脂,因具有特殊的化学结 构,可提高涂料耐候性,还能增加抗污性,又以水为介质,无毒、不 燃、对环境无污染、所以能有效解决上述涂料所面临的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种水性树脂组成物,其可调配成涂料以涂 覆于基材上,可使基材表面具有抗污效果。本发明的水性树脂组成物 中氟树脂用量大大减少,在仍能保持甚至提高此类组成物优良性能的 前提下,极大地降低了水性树脂组成物的制造成本。
本发明的水性树脂组成物,其包含聚合物和水性介质,所述聚合 物由氟树脂与含双键的单体共聚合制得,其中氟树脂为二氟乙烯/四氟 乙烯/六氟丙烯共聚合物或四氟乙烯/六氟丙烯共聚合物,以组成物总重 量计,氟树脂含量为4-50重量%,含双键的单体含量为50-95重量%。
本发明所使用的氟树脂,以组成物总重为基准,其含量为4-50重 量%,较佳为10-30重量%。
本发明水性树脂组成物中所使用的含双键单体选自于(甲基)丙烯 酸单体、叔碳酸乙烯酯单体(如购自shell公司的Veova单体)、醋酸乙 烯单体及苯乙烯单体及其混合物所构成群组。适用于本发明中的(甲基) 丙烯酸单体可为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟 基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯或2-乙基丙烯酸己酯或其混合物。
本发明水性树脂组成物中,含双键的单体含量,以组成物总重量 计,为50-95重量%,较佳为70-90重量%。
本发明所使用的水性介质对熟悉此项技术者而言,是显而易知的, 其例如可为水,较佳的是使用去离子水。
使用于本发明水性树脂组成物中的聚合物,其玻璃转换温度为 10-70℃,较佳为30-60℃。高的玻璃转换温度,可以抵抗因高温而导致 树脂软化,于使用作为涂料时,可有效降低造成所得涂层被沾污的机 会。
本发明所使用的聚合物,可通过熟习此项技术人士所熟知的任何 一种方式制备。例如,先将本发明用于聚合作用以制备聚合物的各种 单体,与适合的溶剂及视需要适当的催化剂加以混合,于适当的温度 及反应时间条件下进行聚合作用,以制得本发明聚合物。
本发明组成物视需要可通过熟悉此项技术的人士所熟知方法制成 漆或涂料,而施用于任何合适的基材表面,例如建筑物墙、金属、木 材或石材等,其可与基材结合牢固、耐水,并具有抗污性,使基材方 便清洗,还有好的耐候性,施工成膜温度低等优点。
附图说明
图1A为清洗前污迹粘附与物体表面状态示意图
图1B为清洗后树脂组成物的抗污性测试结果。
图2代表树脂组成物的耐候性测试结果。
具体实施方式
以下实施例将对本发明做进一步说明,实例中,所使用的缩写定 义如下:
2-EHA:丙烯酸异辛酯(2-Ethylhexyl Acrylate)
MMA:甲基丙烯酸甲酯
BA:丙烯酸丁酯
n-BMA:甲基丙烯酸正丁酯
HEMA:甲基丙烯酸2-羟基乙酯
Veova:叔碳酸乙烯酯
实例1-2
取不同比例的单体和溶剂制备成树脂组成物,制备条件如下所 示:
注一:购自上海三爱富新材料股份有限公司的二氟乙烯/四氟乙烯 /六氟丙烯共聚合物乳液。
树脂组成物的抗污性测试
1.以Degusa FW200碳黑加水分散配成2%黑色试液。
2.将乳液树脂依22 PVC白漆参考配方注二配成白色漆,于水泥板 涂刷,室温置放7天。
3.将黑色试液涂刷于白色漆试片上,常温水平置放4至5小时, 以清水洗净,目视其清洁与否。
4.以市售的不同乳液树脂依相同配漆方式及测试方式,同时做比 较(如图1B所示)。
注二:22PVC白漆为熟悉此项技术的人士所熟知,其成份为:
基本粉末(钛白粉)125重量份树脂组成物151重量份成膜助剂3重量份消泡剂0.3重量份增粘剂24重量份
所得测试结果如所示附图1B所示。
树脂组成物的耐候性测试
1.将乳液树脂依22PVC白色漆参考配方配成白色漆,涂布于耐 候试验机(Q-Panel,UVB313灯管)专用试板,25μm干膜厚;常温下置 放7天干燥。
2.将不同乳液树脂所配的白漆试片,放入耐候试验机(Q- Panel,UVB313灯管)测试,取一定时间测其光泽保持率(gloss retention),以测定其耐候性优劣。
所得测试结果如图2所示。
由测试结果得知,使用由氟树脂与含双键的单体共聚合而成的聚 合物,可使树脂组成物具有良好的抗污性及耐候性。
以上实施例并非用以限制本发明的范围,任何熟悉本发明技术领 域者,在不违背本发明的精神下所得以达成的修饰及变化,均属于本 发明权利要求的范围。