本发明涉及一种涂料以及使用所述涂料的涂层的形成方法，尤其涉及一种具有拨水易洁特性的涂料以及使用所述涂料的涂层的形成方法。
背景技术：
现有拨水拨油的技术中，大多使用氟树脂或硅树脂做表面处理，但这类的氟树脂或硅树脂由于分子量小、成膜特性不佳，故当将上述氟树脂或硅树脂涂布在多孔性基材表面时，其本身容易渗入孔隙中，因此无法完全覆盖基材表面来形成连续的涂布面。此外，由于小分子氟树脂或硅树脂的化学反应性较差，不容易与被涂布的基材表面产生良好的键结，因此耐久性较差，在经过数次擦拭后，其拨水易洁的特性会因氟树脂或硅树脂涂层被破坏而逐渐消失。因此，在清除油性笔所造成的痕迹时，油性笔的墨水会由被破坏的涂层渗入基材中，而造成不可移除的痕迹。另外，使用上述氟树脂或硅树脂涂布在多孔性基材表面时，其会改变表面的触感，而不利于商品销售。如此一来，提供一种具有拨水易洁特性及耐久性佳的涂料，以及将此涂料加工于多孔性基材表面以形成具耐久性的拨水易洁涂层的方法将成为未来重要的一门课题。
技术实现要素：
本发明提供一种具有拨水易洁特性的涂料以及使用所述涂料的涂层的形成方法，其具有较佳的耐久性以及拨水易洁的特性。
本发明提供一种具有拨水易洁特性的涂料，包括：全水解型(full-hydrolysis)的聚乙烯醇(polyvinylalcohol，pva)以及含氢硅树脂(hydrogensilicone)。所述全水解型的聚乙烯醇的聚合度介于300～2600之间。所述全水解型聚乙烯醇与含氢硅树脂的重量比例为0.5～4倍。所述含氢硅树脂与所述全水解型聚乙烯醇反应键结，使得所述全水解型聚乙烯醇由亲水特性转变成拨水易洁特性。
在本发明的一实施例中，所述具有拨水易洁特性的涂料，还包括：交联剂以及流平助剂。交联剂的含量为所述涂料的0.1～30重量百分比。流平助剂的含量为所述涂料的0.1～30重量百分比。
在本发明的一实施例中，所述交联剂包括乙二醛水溶液、戊二醛水溶液、硼酸水溶液、硼砂水溶液、水性异氰酸酯或其组合。
在本发明的一实施例中，所述全水解型聚乙烯醇的聚合度介于1400～2600之间。
本发明提供一种具有拨水易洁特性的涂层的形成方法，其步骤包括：
(一)提供基材。
(二)选择性地于所述基材上涂布填缝剂，接着进行第一干燥处理。
(三)于所述填缝剂上涂布具有拨水易洁特性的涂料，接着进行第二干燥处理，以形成所述具有拨水易洁特性的涂层。所述具有拨水易洁特性的涂料包括：全水解型的聚乙烯醇以及含氢硅树脂。所述全水解型的聚乙烯醇的聚合度介于300～2600之间。所述全水解型聚乙烯醇与含氢硅树脂的重量比例为0.5～4倍。所述含氢硅树脂与所述全水解型聚乙烯醇反应键结，使得所述全水解型聚乙烯醇由亲水特性转变成拨水易洁特性。
在本发明的一实施例中，所述基材包括壁纸、织品、玻璃、墙壁或其组合。
在本发明的一实施例中，所述填缝剂包括水溶性高分子、水性乳液、所述具有拨水易洁特性的涂料或其组合。
在本发明的一实施例中，所述水溶性高分子包括聚乙烯醇(pva)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)或其组合。所述水性乳液包括聚醋酸乙烯酯(pvac)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、丙烯酸树脂(acrylicresin)乳液、聚氨酯(pu)乳液或其组合。
在本发明的一实施例中，在所述基材上涂布所述填缝剂的步骤包括涂布一层或多层所述填缝剂。
在本发明的一实施例中，所述第二干燥处理的温度介于130℃至170℃之间，且所述第二干燥处理的时间介于3分至10分之间。
基于上述，本发明提供一种涂料，其利用全水解型的聚乙烯醇与含氢硅树脂反应键结，使得所述全水解型聚乙烯醇由亲水特性转变成拨水易洁特性。由于所述全水解型聚乙烯醇与含氢硅树脂之间具有化学键结，因此，其所属的涂料的耐久性较佳，且也具有拨水易洁的特性。此外，聚乙烯醇本身具有抗油性溶剂的特性，且与大多数基材表面具有较佳的附着力，因此可提供额外的耐久性及易洁特性。此外，本发明也提供一种使用所述涂料的涂层的形成方法。所述形成方法先于基材上涂布填缝剂，之后，再于填缝剂上涂布所述涂料。由于填缝剂可填充基材中的孔隙，其使得后续涂布的涂料形成一连续的表面。如此一来，本发明便可避免现有技术中油性笔的墨水渗入基材中的孔隙，藉此可提升所述涂层的拨水易洁能力。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例之涂层的剖面示意图。
附图标记：
100：基材；
102：填缝剂；
104：涂层。
具体实施方式
本发明的一实施例提供一种具有拨水易洁特性的涂料，其包括全水解型的聚乙烯醇以及含氢硅树脂。由于聚乙烯醇富含羟基(即oh官能基)，故其与含氢硅树脂可进行脱水反应，且键结至含氢硅树脂的主链上。所谓全水解型的聚乙烯醇是指聚乙烯醇醋酸酯中疏水性的醋酸基被水解成亲水性的羟基，从而形成聚乙烯醇，而聚乙烯醇醋酸酯水解的程度大于或等于95％摩尔比。由于全水解型的聚乙烯醇中的羟基为亲水性，其本身具有抗油性溶剂的特性，且与大多数基材表面具有较佳的附着力，因此，油性墨水(可例如是油性笔或其他油性污渍)不会渗入由全水解型的聚乙烯醇所构成的涂料中。如此一来，其可提升所述涂料的耐久性及易洁特性。此外，由于所述全水解型聚乙烯醇与含氢硅树脂反应键结，其使得所述全水解型聚乙烯醇由亲水特性转变成拨水易洁特性。因此，相较于现有技术中的小分子氟树脂或硅树脂，本实施例的涂料的耐久性较佳，且也具有拨水易洁的特性。所谓耐久性是指所述涂料不会因为擦拭而降低其拨水易洁的特性。有关本实施例的涂料所包括的各项成分的说明如下，其中各项成分所列举的实例以及含量等仅作为说明用途，而非用以限定本发明。
本实施例的全水解型聚乙烯醇与含氢硅树脂的重量比例为0.5～4倍。所述全水解型聚乙烯醇指水解度大于或等于95％的聚乙烯醇，其聚合度可例如是300～2600。在一实施例中，所述全水解型聚乙烯醇的聚合度可例如是1400～2600。
本实施例的具有拨水易洁特性的涂料的整体固含量可例如是1％～30％。在一实施例中，拨水易洁涂料的整体固含量可例如是10％～20％。所述含氢硅树脂指在硅树脂结构中具有si-h化学键的硅树脂。si-h化学键在含氢硅树脂中的位置可为端基、侧基、或者两者兼有，但本发明不以此为限。所述端基指si-h化学键位于含氢硅树脂高分子链的最末端；而所述侧基则指si-h化学键位于含氢硅树脂高分子链的侧边。在一实施例中，所述含氢硅树脂可例如是甲基氢硅树脂(methylhydrogensilicone)、乙基氢硅树脂(ethylhydrogensilicone)或其组合。
此外，本实施例的拨水易洁涂料中，可选择性地包括交联剂以及流平助剂。所述交联剂的含量为所述涂料的0.1～30重量百分比。交联剂可混合所述全水解型聚乙烯醇水溶液，其在烘干后可与所述全水解型聚乙烯醇交联，以提高所述涂料的耐水性以及强度。另外，在未交联时，部分交联剂也可当作抗菌剂来使用。在一实施例中，交联剂可例如是乙二醛水溶液、戊二醛水溶液、硼酸水溶液、硼砂水溶液、水性异氰酸酯或其组合，只要可交联聚乙烯醇的交联剂皆可使用。所述交联剂可单独使用或混合使用，本发明不以此为限。所述流平助剂的含量为所述涂料的0.1～30重量百分比。流平助剂可用以使涂料涂布在基材上后能自行均匀地流平而覆盖基材表面。在一实施例中，流平助剂可例如是异丙醇、乙二醇、丁二醇、二丙二醇单甲醚、改性硅树脂(例如是byk-333)、丙烯酸共聚物(例如是byk-3440)或其他的适合材料，只要可帮助涂料流平的流平助剂皆可使用。所述流平助剂可单独使用或混合使用，本发明不以此为限。
图1为本发明一实施例的涂层的制造流程的剖面示意图。
本发明提供一种使用所述涂料的涂层104的形成方法，其步骤如下。首先，提供基材100。在一实施例中，基材100可例如是壁纸、织品、玻璃、墙壁或其组合。但本发明不限于此，只要是能涂布所述涂料于其上，基材100的种类可依需求来选择。
接着，可选择性地于基材100上涂布填缝剂102，并进行第一干燥处理。填缝剂102的作用在于填充基材100中的孔隙，以避免后续涂料在涂布时因孔隙渗漏而无法在基材100表面形成连续性的涂层104。在一实施例中，在基材100上涂布填缝剂102的步骤可例如是涂布一层或是多层填缝剂102。填缝剂102可例如是水溶性高分子、水性乳液、所述具有拨水易洁特性的涂料或其组合。在一实施例中，水溶性高分子可例如是聚乙烯醇(pva)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)或其组合。水性乳液可例如聚醋酸乙烯酯(pvac)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、丙烯酸树脂(acrylicresin)乳液、聚氨酯(pu)乳液或其组合。所述填缝剂102可视不同的基材特性决定是否使用，其可单独使用一种或组合使用多种填缝剂102，只要填缝剂102中的各成分的相容性许可即可，本发明不以此为限。在其他实施例中，填缝剂102也可例如是非水溶性分子、非水性乳液或其组合。在一实施例中，第一干燥处理的温度介于130℃至170℃之间。第一干燥处理的时间介于3分至10分之间。
另外，在填缝剂102中也可选择性地加入添加剂来调整填缝剂102的表面张力，进而使得填缝剂102具有平滑表面。在一实施例中，添加剂可包括硅树脂类的材料。硅树脂类的材料可例如是聚醚改性二甲基硅树脂、聚醚改性苯基甲基硅树脂、聚醚改性聚硅氧烷或其组合。但本发明不限于此，只要是能调整填缝剂102的表面张力，添加剂的种类可依需求来选择。
之后，于填缝剂102上涂布所述涂料。在一实施例中，在填缝剂102上涂布所述涂料的步骤可例如是涂布一层或是多层涂料。所述涂料包括全水解型的聚乙烯醇以及含氢硅树脂。本实施例的全水解型的聚乙烯醇的聚合度介于300～2600之间。在一实施例中，所述全水解型聚乙烯醇的聚合度介于1400～2600之间。所述全水解型聚乙烯醇与含氢硅树脂的重量比例为0.5～4倍。在一实施例中，所述含氢硅树脂可例如是甲基氢硅树脂、乙基氢硅树脂或其组合。
此外，本实施例的涂料可选择性地包括交联剂以及流平助剂。所述交联剂的含量为所述涂料的0.1～30重量百分比。在一实施例中，交联剂可例如是乙二醛水溶液、戊二醛水溶液、硼酸水溶液、硼砂水溶液、水性异氰酸酯或其组合。所述流平助剂的含量为所述涂料的0.1～30重量百分比。在一实施例中，流平助剂可例如是异丙醇、乙二醇、丁二醇、二丙二醇单甲醚、改性硅树脂(例如是byk-333)、丙烯酸共聚物(例如是byk-3440)或其他的适合材料。
接着，进行第二干燥处理，使得所述全水解型的聚乙烯醇与所述含氢硅树脂反应键结，以于填缝剂102上形成具有拨水易洁特性的涂层104。在一实施例中，第二干燥处理的温度介于130℃至170℃之间。第二干燥处理的时间介于3分至10分之间。在一实施例中，第二干燥处理的温度可介于150℃至170℃之间。
为了具体说明本发明的涂料以及使用所述涂料的涂层104，以下列举实验例以及比较例以说明本发明的涂料的制备方法以及使用所述涂料的涂层104的形成方法及其特性，其中各成分含量以及制作步骤等仅为举例说明，而不应用以限定本发明。
《实验例1～4》
材料说明
1、pva1：10％重量百分比的全水解树脂，聚合度1700。
2、pva2：20％重量百分比的全水解树脂，聚合度300。
3、pva3：10％重量百分比的部分水解树脂，聚合度500。
4、丙烯酸乳液：表1中选用的为苯乙烯-丙烯酸共聚合树脂乳液，固成分为47±1％。
5、水性pu树脂：固成分35±1％的水性pu树脂。
6、含氢硅树脂：有效成分为50％的硅树脂乳液。
7、氟树脂：为c6氟烷共聚合物，固成分为20±1％。
实施方式
以线棒涂覆法将实验例1～4以及比较例1～4中的组成物以#14线棒涂布在50mm×150mm的素玻璃上，再使用热风干燥箱在150℃×5分钟的条件下烘干，即为测试用样片。
评价方式
a.水滴角：使用水滴接触角量测仪量测样片涂膜的水滴角。
b.耐水性：以湿布擦拭样片涂膜表面，观察涂膜表面是否产生缺陷，如表面呈粘稠状、表面失光、表面缺料等，合格品应与测试前一致。
c.易擦拭性：样片表面以油性笔划过，待干燥后再以70％酒精擦拭表面，合格品为表面不可残留油性笔墨水痕迹。
d.易擦拭耐久性：重复施作易擦拭性测试三次，施作前须等候酒精干燥。
由上表1可知，实验例1～4的耐水性、易擦拭性以及易擦拭耐久性皆优于比较例1～4。
《实验例5～7》
实施方式
以线棒涂覆法将实验例1的组成物以#14线棒涂布在130mm×160mm的壁纸上，再使用热风干燥箱在150℃×5分钟的条件下烘干，即完成施作层数一层(即实验例5)。之后，可依据需求层数重复制作二层(即实验例6)以及三层(即实验例7)。
评价方式
以油性笔在壁纸样品上涂鸦，待干燥后再喷以70％酒精，使用卫生纸擦拭清除油性笔痕迹，观察油性笔墨水渗漏的情形(即渗漏性)及油性笔墨水痕迹残留的程度(即易洁性)予以评价。
表2
由上表2可知，施作层数较多层(如实验例7)的渗漏性以及易洁性优于施作层数较少层(如实验例5)。
综上所述，本发明提供一种涂料，其利用全水解型的聚乙烯醇与含氢硅树脂反应键结，使得所述全水解型聚乙烯醇由亲水特性转变成拨水易洁特性。由于所述全水解型聚乙烯醇与含氢硅树脂之间具有化学键结，因此，其所属的涂料的耐久性较佳，且也具有拨水易洁的特性。此外，本发明也提供一种使用所述涂料的涂层的形成方法。所述形成方法先于基材上涂布填缝剂，之后，再于填缝剂上涂布所述涂料。由于填缝剂可填充基材中的孔隙，其使得后续涂布的涂料形成一连续的表面。如此一来，本发明便可避免现有技术中油性笔的墨水渗入基材中的孔隙，藉此可提升所述涂层的拨水易洁能力。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，均在本发明范围内。