TWI730723B - 塗料組合物及塗佈製品 - Google Patents

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Abstract

一種塗料組合物，包括主接著劑、改質劑、平滑劑、填充劑、副接著劑、以及顏料。主接著劑佔塗料組合物總重量之含量為約65.0~85.0wt%。改質劑佔塗料組合物總重量之含量為約5.0~15.0wt%。平滑劑佔塗料組合物總重量之含量為約5.0~15.0wt%。填充劑佔塗料組合物總重量之含量為約1.0~3.0wt%。副接著劑佔塗料組合物總重量之含量為約0.5~10.0wt%。顏料佔塗料組合物總重量之含量為約1.0~10.0wt%。

Description

塗料組合物及塗佈製品
本發明是有關於一種塗料組合物及塗佈製品。
一般常見添加有機溶劑的油性漆塗料，如硝基漆等，在乾燥時由於有機溶劑的揮發，不僅造成環境汙染問題，也會損害人體健康。此外，油性漆塗料通常需多次塗佈才能達到理想的品質。在多次塗佈的過程中，油性漆塗料塗佈於基材後，需等待其乾燥才可進行下次塗佈。因此，使用油性漆塗料的塗佈效率低，進而影響產能。
另外，一般常見水性漆雖然沒有揮發溶劑的問題，但不易乾燥。因此，通常需設置乾燥設備(如乾燥機、輸送帶等)以加速乾燥，故需要額外的空間容納乾燥設備。此外，水性漆容易吸收環境中的水氣，導致塗層品質不穩定。
根據本發明之一些實施方式，提供一種塗料組合物，包括主接著劑、改質劑、平滑劑、填充劑、副接著劑、以及顏料。主接著劑佔塗料組合物總重量之含量為約65.0~85.0wt%。改質劑佔塗料組合物總重量之含量為約 5.0~15.0wt%。平滑劑佔塗料組合物總重量之含量為約5.0~15.0wt%。填充劑佔塗料組合物總重量之含量為約1.0~3.0wt%。副接著劑佔塗料組合物總重量之含量為約0.5~10.0wt%。顏料佔塗料組合物總重量之含量為約1.0~10.0wt%。
根據本發明之一些實施方式，主接著劑包括聚酯(Polyester)、聚氨酯(Polyurethane，PU)、聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，PVC)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene-vinyl acetate copolymer，EVA)或其組合。
根據本發明之一些實施方式，主接著劑為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，具有熔點為約70℃~100℃。
根據本發明之一些實施方式，在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，醋酸乙烯酯佔乙烯-醋酸乙烯酯共聚物總重量之含量為約5.0~40.0wt%。
根據本發明之一些實施方式，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有熔融指數為約20~90g/10min。
根據本發明之一些實施方式，主接著劑為聚氨酯，具有熔點為約110℃~140℃。
根據本發明之一些實施方式，聚氨酯具有熔融指數為約15~30g/10min。
根據本發明之一些實施方式，改質劑包括低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene，LDPE)、高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)、線性 低密度聚乙烯(Linear Low Density Polyethylene，LLDPE)或其組合。
根據本發明之一些實施方式，平滑劑包括蜜蠟(Beeswax)、白蠟(Paraffin Wax)、微晶蠟(Microcrystalline Wax)、聚乙烯蠟(Polyethylene Wax，PE Wax)或其組合。
根據本發明之一些實施方式，填充劑包括滑石粉(talcum powder)、硬脂酸鋅(zinc stearate)、硬脂酸鈣(Calcium stearate)、碳酸鈣(Calcium carbonate)或其組合。
根據本發明之一些實施方式，副接著劑包括馬林酸樹脂(Maleic acid resin)、烷基酚樹脂(Alkyl phenolic resin)、松香季戊四醇酯(Rosin pentaerythritol ester)、氫化石油樹脂(Hydrogenated hydrocarbon resin)或其組合。
根據本發明之一些實施方式，塗料組合物的熔點為約100~180℃。
根據本發明之一些實施方式，提供一種塗佈製品，包括基材及塗層。塗層覆蓋基材的表面，且塗層包括上述之塗料組合物。
根據本發明之一些實施方式，基材包括木材。
100:塗佈製品
110:塗層
112:基材表面
120:基材
H1:厚度
當讀到隨附的圖式時，從以下詳細的敘述可充分瞭 解本揭露的各方面。值得注意的是，根據工業上的標準實務，各種特徵不是按比例繪製。事實上，為了清楚的討論，各種特徵的尺寸可任意增加或減少。
第1圖為根據本發明之某些實施方式繪示的塗佈製品的示意圖。
本發明之一態樣，提供一種塗料組合物，包括主接著劑、改質劑、平滑劑、填充劑、副接著劑以及顏料。在一些實施方式中，塗料組合物的熔點為100℃~180℃。塗料組合物中各組分的細節詳述如下。
主接著劑佔塗料組合物總重量之含量為65.0~85.0wt%。例如為約66、68、70、72、75、80、82或84wt%。在上述含量範圍內的主接著劑可使塗料組合物具有良好的附著性。若主接著劑的含量小於65wt%，塗佈附著性差；若大於85wt%，則塗料組合物黏度高，成型困難。在一些實施方式中，主接著劑包括聚酯(Polyester)、聚氨酯(Polyurethane，PU)、聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，PVC)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene-vinyl acetate copolymer，EVA)或其組合。
在一些實施例中，主接著劑可以為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其具有熔點為約70℃~100℃。此熔點範圍的主接著劑與塗料組合物中其他組分的熔點接近，適用於塗 料組合物的調配作業。此外，主接著劑的熔點將影響塗料組成物的熔點。在一些實施例中，醋酸乙烯酯佔乙烯-醋酸乙烯酯共聚物總重量之含量為約5.0~40.0wt%，例如為約7、10、15、20、23、25、30、35、37、39wt%。具有上述醋酸乙烯酯含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有良好的黏合性，適合應用於塗料。在一些實施例中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有熔融指數為約20~90g/10min，例如為約25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85g/10min。包含此熔融指數範圍的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的塗料組合物對木桿具有最佳的附著性，適合用於塗佈木桿。
在其他實施例中，主接著劑可以為聚氨酯，具有熔點為約110℃~140℃。以上述熔點範圍的聚氨酯作為主接著劑搭配其他添加劑形成的塗料組合物，對塗佈於木桿具有最適合的流動性及黏度。在一些實施例中，聚氨酯具有熔融指數為約15~30g/10min，例如為約17、20、22、25、28、29g/10min。包含此熔融指數範圍的聚氨酯的塗料組合物對塗佈於木桿具有最佳的附著性。
改質劑佔塗料組合物總重量之含量為5.0~15.0wt%。例如為約7、10、11、13或14wt%。改質劑具有良好的化學穩定性，可以耐酸、鹼及鹽類水溶液。因此，添加上述含量範圍的改質劑可以加強塗料組合物的穩定性。在一些實施方式中，改質劑包括低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene，LDPE)、高密度聚 乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)、線性低密度聚乙烯(Linear Low Density Polyethylene，LLDPE)或其組合。
平滑劑佔塗料組合物總重量之含量為5.0~15.0wt%。例如為約6、8、10、13或14wt%。若平滑劑的含量小於5wt%，塗料組合物固化後形成的塗層表面粗糙；若平滑劑的含量大於15wt%，則會使得塗料組合物的塗佈附著性差。在一些實施方式中，平滑劑包括蜜蠟(Beeswax)、白蠟(Paraffin Wax)、微晶蠟(Microcrystalline Wax)、聚乙烯蠟(Polyethylene Wax，PE Wax)或其組合。
填充劑佔塗料組合物總重量之含量為1.0~3.0wt%。例如為約1.2、1.5、2、2.3、2.5或2.7wt%。在一些實施方式中，填充劑包括滑石粉(talcum powder)、硬脂酸鋅(zinc stearate)、硬脂酸鈣(Calcium stearate)、碳酸鈣(Calcium carbonate)或其組合。
副接著劑佔塗料組合物總重量之含量為0.5~10.0wt%。例如為約0.8、1、1.5、3、5、7、8或9。添加上述含量範圍的副接著劑可使塗料組合物具有良好的附著性。若副接著劑的含量小於0.5wt%，塗佈附著性差；若大於10.0wt%，則會使得塗料組合物黏度過高，使得成型困難。在一些實施方式中，副接著劑包括馬林酸樹脂(Maleic acid resin)、烷基酚樹脂(Alkyl phenolic resin)、松香季戊四醇酯(Rosin pentaerythritol ester)、氫化石油樹脂(Hydrogenated hydrocarbon resin)或其組合。
顏料佔塗料組合物總重量之含量為1.0~10.0wt%。例如為約2、3、5、7、8或9。在一些實施方式中，顏料包括有機顏料、無機顏料或其組合。在一些實施方式中，顏料具有良好的耐溫性，使得顏料在塗料組合物為熔融狀態時，仍具有良好的穩定性。舉例而言，顏料可以為C.I.Pigment White 6、C.I.Pigment Red 101、170、185、C.I.Pigment Orange 13、34、C.I.Pigment Yellow 1、3、42、55、C.I.Pigment Blue 15：1、15：3、C.I.Pigment Geen 7、C.I.Pigment Black 7、C.I.Pigment Violet 23、鋁(Aluminum)、雲母(mica)或氧化鐵(Ferric oxide)，但不限於此。
本發明之另一態樣提供一種塗佈製品。第1圖為根據本發明之某些實施方式繪示的塗佈製品100的立體示意圖。請參考第1圖，塗佈製品100包括基材120以及覆蓋基材表面112的塗層110。在一些實施方式中，基材120可以包括木材，但不限於此。例如，基材120可以為木桿鉛筆。應了解到，基材120的形狀並不限於第1圖所示，可依需要選擇合適的基材120。
塗層110可以包括前述之任一塗料組合物。在一些實施方式中，塗層110為霧面塗層。在其他實施方式中， 塗層110為光澤塗層。具體而言，可以藉由控制塗料組合物中平滑劑與填充劑的比例來控制塗層110表面所呈現的光澤效果。在一些實施例中，塗層110可以保護基材120，且具有止滑效果。具體而言，可以藉由控制塗料組合物中平滑劑與副接著劑的比例來控制塗層110的表面平滑程度。在一些實施方式中，塗層110的厚度H1為約250~350μm，但不限於此。具體而言，隨著溫度升高，塗料的流動性增加，當此塗料塗佈於基材120時，可以形成厚度較薄的塗層110。反之，當溫度下降，塗料的流動性減低，此塗料塗佈於基材120時，可以形成厚度較厚的塗層110。因此，可以藉由溫度控制塗料的流動性，進而調整所形成之塗層110的厚度。在一些實施方式中，藉由調整塗料的流動性，僅需一次塗佈即可獲得所需的塗層110厚度。在其他方式中，也可以將塗料重複塗佈於基材120之上，而獲得多層的塗層110。
在一些實施方式中，形成塗佈製品100的方法可以包含以下步驟。首先，將前述之任一塗料組合物混和均勻後，加熱至約110℃~230℃，形成完全熔融的塗料。之後，將上述塗料降溫至約110℃~200℃，並置於塗料斗中。接著，維持固定塗料溫度，並使基材120以固定速度經過塗料斗，而將塗料均勻塗佈於基材120表面112。最後，塗料冷卻固化形成塗層110附著於基材120的表面112，以形成塗佈製品100。
以下的實施例係用以詳述本發明之特定態樣，並使 本發明所屬技術領域中具有通常知識者得以實施本發明。然而，以下的實施例不應該用來限制本發明。
實施例1：製備塗料。
將100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、10g低密度聚乙烯、11g白蠟、3g硬脂酸鈣、2g松香季戊四醇酯以及3.5g顏料置入加熱攪拌槽中。在不加熱的狀態下，將上述混和物攪拌10分鐘，使其均勻混合。之後，開啟加熱攪拌槽溫度至160℃，邊攪拌邊加熱，使上述混和物完全熔融，形成塗料。
實驗例2：形成塗佈製品。
將實驗例1熔融均勻的塗料降溫至130℃，經15分鐘熱穩定後，使塗料流至塗料斗中。將塗料斗四周加熱，使塗料的溫度維持在130℃。之後，以固定速度輸送原木筆桿，使其經過塗料斗而完成一次塗佈。藉此，在原木筆桿表面形成厚度為約300μm的塗層，獲得塗佈製品。
實施例3：製備塗料。
將80g聚氯乙烯、13g低密度聚乙烯、15g白蠟、2g硬脂酸鈣、1g松香季戊四醇酯及4.5g顏料置入加熱攪拌槽中。在不加熱的狀態下，將上述混和物攪拌10分鐘，使其均勻混合。之後，開啟加熱攪拌槽溫度至160℃，邊攪拌邊加熱，使上述混和物完全熔融，形成塗料。
實驗例4：形成塗佈製品。
將實驗例3熔融均勻的塗料降溫至120℃，經15分鐘熱穩定後，使塗料流至塗料斗中。將塗料斗四周加熱， 使塗料的溫度維持在120℃。之後，以固定速度輸送原木筆桿，使其經過塗料斗而完成一次塗佈。藉此，在原木筆桿表面形成厚度為約300μm的塗層，獲得塗佈製品。
如上所述，根據本發明的實施方式，提供一種塗料組合物以及一種塗料製品。此塗料組合物不含有機溶劑，因此，與硝基漆等需使用有機溶劑的塗料相比，不會產生有機溶劑揮發的問題，較為環保。此外，此塗料組合物塗佈於基材時，可快速固化形成塗層附著於基材表面而不沾黏，提高塗佈效率。若需重複塗佈時，也可大幅縮短等待成型的時間。因此，不需額外設置乾燥設備，可節省空間。
100:塗佈製品
110:塗層
112:基材表面
120:基材
H1:厚度

Claims (9)

  1. 一種塗料組合物，適用於塗佈木材，包括：一主接著劑，其佔該塗料組合物總重量之含量為約65.0~85.0wt%，其中該主接著劑包括聚酯(Polyester)、聚氨酯(Polyurethane，PU)、聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，PVC)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene-vinyl acetate copolymer，EVA)或其組合；一改質劑，其佔該塗料組合物總重量之含量為約5.0~15.0wt%，其中該改質劑包括低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene，LDPE)、高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)、線性低密度聚乙烯(Linear Low Density Polyethylene，LLDPE)或其組合；一平滑劑，其佔該塗料組合物總重量之含量為約5.0~15.0wt%，其中該平滑劑包括蜜蠟(Beeswax)、白蠟(Paraffin Wax)、微晶蠟(Microcrystalline Wax)、聚乙烯蠟(Polyethylene Wax，PE Wax)或其組合；一填充劑，其佔該塗料組合物總重量之含量為約1.0~3.0wt%，其中該填充劑包括滑石粉(talcum powder)、硬脂酸鋅(zinc stearate)、硬脂酸鈣(Calcium stearate)、碳酸鈣(Calcium carbonate)或其組合；一副接著劑，其佔該塗料組合物總重量之含量為約 0.5~10.0wt%，其中該副接著劑包括馬林酸樹脂(Maleic acid resin)、烷基酚樹脂(Alkyl phenolic resin)、松香季戊四醇酯(Rosin pentaerythritol ester)、氫化石油樹脂(Hydrogenated hydrocarbon resin)或其組合；以及一顏料，其佔該塗料組合物總重量之含量為約1.0~10.0wt%。
  2. 如請求項1所述之塗料組合物，其中該主接著劑為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，具有熔點為約70℃~100℃。
  3. 如請求項2所述之塗料組合物，其中在該乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，醋酸乙烯酯佔該乙烯-醋酸乙烯酯共聚物總重量之含量為約5.0~40.0wt%。
  4. 如請求項2所述之塗料組合物，其中該乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有熔融指數為約20~90g/10min。
  5. 如請求項1所述之塗料組合物，其中該主接著劑為聚氨酯，具有熔點為約110℃~140℃。
  6. 如請求項5所述之塗料組合物，其中該聚氨酯具有熔融指數為約15~30g/10min。
  7. 如請求項1所述之塗料組合物，其中該塗料組合物的熔點為約100℃~180℃。
  8. 一種塗佈製品，包括：一基材，具有一表面；以及一塗層，覆蓋該基材的該表面，且該塗層包括請求項1所述之塗料組合物。
  9. 如請求項8所述之塗佈製品，其中該基材包括木材。
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