热反射性、仿石效果涂层体系的制作方法_3

文档序号:9366699阅读:来源:国知局
的乳液聚合方法制备。或者,作为水性乳液的实例,可以使用任意适当的可商购产品,诸如 纯丙烯酸酯水性乳液,例如汉高公司的GD56。
[0119] 优选地,所述水性胶乳在本发明的第二涂料组合物中的含量,相对于第二涂料组 合物的总重,在约30至78重量%的范围内。优选地,水性胶乳在第二涂料组合物中的含量, 基于所述第二涂料组合物的总重,为至少约35重量%、更优选至少约40重量%、甚至更优 选至少约45重量%或最佳地至少约50重量%。而且优选地,水性胶乳在第二涂料组合物 中的含量,基于所述第二涂料组合物的总重,为至多约75重量%、更优选至多约70重量%、 甚至更优选至多约65重量%或最佳地至多约60重量%。此外,如果在涂料组合物的制备 期间添加额外的水,那么额外的水的量与水性胶乳中原来存在的水一起应当计入所述水性 乳液的总重。
[0120] 进一步地,为了使底色层具有期望的色彩效应,可选向第二涂料组合物中添加色 浆。该色浆具有与多彩色点中涉及的色浆相同或类似的组成,可以通过将本领域公知的颜 料或染料添加到常规载体或媒介中来获得。根据需求,所述底色层中的色浆可以具有与所 述多彩色点中的色浆相同的或不同的颜色,优选具有不同的颜色。在本发明的实施方式中, 底色用色浆的用量可以根据需要进行调节。作为色浆的具体实例,可以使用任何适当的可 商购产品,诸如CCA公司的各种色浆,如8800N、8813N、8814N、8821N。
[0121] 如果需要,本发明的第二涂料组合物可选包含附加添加剂,这些添加剂不会不利 地影响涂料组合物或由其得到的固化涂层。适当的添加剂包括例如会改善组合物的加工性 能或制造性能、增强组合物的美感、或改善涂料组合物或由其得到的固化组合物的特定官 能性质或特性(诸如对基材的粘附性)的那些试剂。可以包含的添加剂是载剂、乳化剂、颜 料、金属粉末或膏体、填料、抗迁移助剂、抗菌剂、扩链剂、固化剂、润滑剂、凝结剂、润滑剂、 生物杀灭剂、增塑剂、交联剂、消泡剂、着色剂、蜡、抗氧化剂、防腐蚀剂、流动控制剂、触变 剂、分散剂、粘着促进剂、UV稳定剂、清除剂、增稠剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剂、或 其组合。各个可选成分的含量足以起到其意欲达到目的,但优选地,这样的含量不会不利地 影响涂料组合物或由其得到的固化涂层。在优选的实施方式中,本发明的第二涂料组合物 可以包含附加填料、增稠剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剂、杀菌剂、防霉剂或 其任意组合作为附加添加剂。所述附加添加剂中除附加填料之外的添加剂的种类与上述疏 水性底涂层中使用的附加添加剂类似。此外,这些添加剂的用量可由本领域技术人员根据 需要确定。
[0122] 在本发明的实施方式中,所述第二涂料组合物包含,基于所述第二涂料组合物的 总重,
[0123] 30至80重量%的水性胶乳;
[0124] 20至40重量%的热反射填料;
[0125] 0至10重量%的色浆
[0126] 0至40重量%的附加添加剂,其中所述附加添加剂包括附加填料、增稠剂、分散 剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剂、杀菌剂、防霉剂、偶联剂或其任意组合。
[0127] 在本发明的一个【具体实施方式】中,所述第二涂料组合物包含,基于所述第二涂料 组合物的总重,
[0128] 30至78重量%的纯丙烯酸酯水性胶乳;
[0129] 20至40重量%的所述热反射填料,所述热反射性填料包括实心陶瓷微珠、空心陶 瓷微珠、二氧化钛或其组合;和
[0130] 0. 01至10重量%的色浆。
[0131] 0. 1至40重量%的所述附加添加剂,所述附加添加剂包括附加填料、增稠剂、分散 剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剂、杀菌剂、防霉剂、偶联剂或其任意组合。
[0132] 在本发明的一个特别【具体实施方式】中,所述第二涂料组合物包含,相对于所述第 二涂料组合物的总重,
[0133] 30至70重量%的纯丙烯酸酯水性胶乳;
[0134] 20至40重量%的所述热反射填料,所述热反射性填料包括实心陶瓷微珠、空心陶 瓷微珠、二氧化钛或其组合;
[0135] 0. 1至30重量%的附加填料;
[0136] 0. 4至2. 0重量%的增稠剂;
[0137] 0.2至1.0重量%的分散剂;
[0138] 0.2至2.0重量%的消泡剂;
[0139] 0. 1至0.3重量%的pH调节剂;
[0140] 0至2. 0重量%的成膜助剂;
[0141]0至2. 0重量%的溶剂;
[0142] 0. 1至0. 3重量%的杀菌剂;
[0143] 0. 1至0. 5重量%的防霉剂;
[0M4] 0.1至0.5重量%的偶联剂;和
[0145] 0. 1至2重量%的色浆。
[0146] 在本发明的实施方式中,底色涂层,当为白色时,具有至少85%的太阳反射比,和 /或至少85%的半球发射比;优选地,这种涂层的太阳反射比为至少88%,和/或半球发射 比为至少87%。根据行业标准JG/T235-2008进行上述测试。
[0147] 热反射件仿石效果涂层
[0148] 根据本发明,所述仿石效果涂层由第三涂料组合物形成并且具有多彩色点,其中 所述第三涂料组合物包含热反射性填料。
[0149] 在本发明中,热反射性填料掺入被亲水性粘土胶体保护的色母料粒子中。本文中 使用的术语"被亲水性粘土胶体保护的色母料粒子"是指,为仿石效果涂层提供颜色效果、 呈颗粒形式的色母料。这种色母料粒子的表面被亲水性粘土胶体包覆,可以稳定地分散在 而不是溶解在第三涂料组合物中。在本发明的第三涂料组合物中,可以根据需要包含单一 颜色的色母料粒子或者两种或更多种颜色的色母料粒子的混合物。具体地,可以包含白色、 黑色、灰色、红色、黄色、蓝色、绿色的色母料粒子及其组合。在一个实施方式中,被亲水性 粘土胶体保护的色母料粒子在第三涂料组合物中的含量,相对于所述第三涂料组合物的总 重,在约45重量%至约75重量%的范围内,优选在约55重量%至约70重量%的范围内。
[0150] 在本发明中,被亲水性粘土胶体保护的色母料粒子可以通过本领域技术人员已知 的混合、造粒工艺进行制备。具体地,所述色母料粒子的制备工艺通常包括如下步骤:将保 护性亲水性粘土与去离子水充分混合形成亲水性粘土胶体,然后将含有热反射性填料的彩 色胶乳漆加入所形成的胶体中并均匀混合,接着根据所需要的粒子尺寸使所得混合物通过 孔板,从而形成具有所需粒径的被亲水性粘土胶体保护的色母料粒子,其中保护性亲水性 粘土、去离子水与彩色胶乳漆以1 : 5~15 : 5~17的质量比存在,并且其中所述彩色胶 乳漆包含,相对于所述彩色乳胶漆的总重,在1至10重量%范围内的所述热反射性填料。
[0151] 在以上色母料粒子的制备中特别有用的是保护性亲水性粘土,其不溶于水中但可 在水中水合膨胀,形成胶体。本发明中使用的术语"保护性亲水性粘土"是指通过吸收水到 相邻晶层间而膨胀、并且剥离成能形成溶胶的带电薄片的水合硅酸盐矿物。这种粘土可以 包括绿土、膨润土或蒙脱石。
[0152] 在一个实施方式中,亲水性粘土包括作为合成绿土的具有层状结构的水合硅酸钠 锂镁盐,其主要成分是:310 2、1%0、1^20、~&20。该粘土的晶体结构单元是厚度以纳米计的微 小薄片,在与水混合并吸附水分子后,形成三维空间的稳定胶体结构。作为具有层状结构的 水合娃酸钠锂镁盐的例子,可以使用可商购自R0CKW00D的LaponiteRD。在另一个实施方 式中,使用有机改性的粘土,以减少胶体形式的粘土的再聚集。优选地,使用有机改性的膨 润土,例如可商购自上海网格的GTS。
[0153] 在以上色母料粒子的制备中另一种必需的组分是彩色胶乳漆,其为色母料粒子提 供期望的颜色以及热反射性。所述彩色胶乳漆被上述保护性亲水性粘土形成的胶体包裹, 从而形成可稳定分散的色母料粒子。
[0154] 在本发明中,所述彩色胶乳漆包含,相对于所述彩色胶乳漆的总重,在1至10重 量%范围内、优选在1至9重量%范围内、更优选在1至8重量%范围内的所述热反射性填 料。热反射性填料可以具有与前述第二涂料组合物中涉及的热反射性填料相同或类似的组 成。优选地,热反射性填料包括二氧化钛,优选金红石型二氧化钛。热反射性填料可以构成 所述彩色胶乳漆中的一部分或全部填料。考虑到成本,热反射性填料的含量相对于彩色胶 乳漆中填料的总量在40-60%的范围内,这样获得了最大的经济收益。
[0155] 在本发明中,所述彩色乳胶漆包含,为其提供颜色的颜料或染料。这些颜料或染料 通常以色浆(也被称为着色剂)形式掺入。在本发明中,术语"色浆"或"着色剂"是指通 过将本领域公知的颜料或染料添加到常规载体或媒介中而获得的颜色浓缩体。在本发明的 实施例中,着色剂是水基的,优选具有低V0C。所述着色剂通常包含一种或更多种颜料或染 料,其中出于成本原因,颜料通常优于染料。
[0156] 下表列出了 10种本领域常用色浆(着色剂)的构成。

[0159] 作为色浆的具体实例,可以使用任何适当的可商购产品,诸如CCA公司(Color CorporationofAmerica)的色楽 8800N。
[0160] 在本发明的彩色胶乳漆中,色浆的种类和用量可以根据所需要的色调和色彩进行 调节。在一个实施方式中,色浆在彩色胶乳漆中的量,相对于彩色胶乳漆的总重,在0. 01至 10重量%的范围内。
[0161] 根据本发明,彩色胶乳漆的制备可以采用本领域普通技术人员所熟知的任何适当 方法来实现。例如彩色胶乳漆可以通过如下制成:将水性胶乳、热反射性填料、仿石效果涂 层用色浆以及涂料领域常用的附加添加剂混合,并搅拌至均匀。
[0162] 除了上述色母料粒子以外,本发明的第三涂料组合物进一步包含水性胶乳。所述 水性胶乳可以具有与前述第一涂料组合物中涉及的水性胶乳相同或类似的组成,但也可以 是不同的水性胶乳。优选地,第三涂料组合物中的水性胶乳与第一涂料组合物中的水性胶 乳相同或类似,以利于涂层间的粘附。
[0163] 在本发明的实施方式中,所述第三涂料组合物中的水性胶乳包括有机硅水性胶 乳、苯乙烯-丙烯酸酯水性胶乳、纯丙烯酸酯水性胶乳、有机硅改性的丙烯酸酯水性胶乳、 醋酸乙烯酯水性胶乳、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯水性胶乳、醋酸乙烯酯-乙烯水性胶乳、乙 烯-醋酸乙烯酯水性胶乳、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯-叔碳酸酯(例如叔碳酸乙烯酯VeoVa) 水性胶乳或其组合。
[0164] 如上所述,所述第三涂料组合物所用的水性胶乳也可以采用本领域普通技术人员 所熟知的适当的乳液聚合方法制备。或者,作为水性胶乳的具体实例,可以使用任何适当的 可商购产品,诸如纯丙烯酸酯水性胶乳,例如BATF公司的2709,或DOW公司的4690。
[0165] 如本领域技术人员可以容易理解的,第三涂料组合物包含成膜量的水性胶乳。优 选地,所述水性胶乳在本发明的第三涂料组合物中的含量可以根据需要进行适当选择。在 本发明的一个实施方式中,所述水性胶乳的含量,相对于第三涂料组合物的总重,在约25 至55重量%的范围内,优选在约30至55重量%的范围内。此外,如果在第三涂料组合物 的制备期间添加额外的水,那么额外的水的量与水性胶乳中原来存在的水一起应当计入所 述水性乳液的总重。
[0166] 如果需要,本发明的第三涂料组合物可选包含附加添加剂。所述附加添加剂在第 三涂料组合物中的作用与在前述第一涂料组合物中所起作用类似。在优选的实施方式中, 本发明的第三涂料组合物可以包含增稠剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、有机溶剂 (例如醇类溶剂)、杀菌剂、防霉剂或其任意组合作为附加添加剂。此外,这些添加剂的用量 可由本领域技术人员根据需要确定。优选地,附加添加剂的含量,相对于第三涂料组合物的 总重,在约0. 1至10重量%的范围内,优选在约1至5重量%的范围内。
[0167] 本发明的实施方式中,所述第三涂料组合物包含,基于所述第三涂料组合物的总 重,
[0168] 25至55重量%的水性胶乳;
[0169] 45至75重量%的被亲水性粘土胶体保护的色母料粒子;和
[0170] 0至10重量%的附加添加剂,其中所述附加添加剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂、 pH调节剂、成膜助剂、有机溶剂、杀菌剂、防霉剂或其任意组合。
[0171 ] 在本发明的一个【具体实施方式】中,所述第三涂料组合物包含,相对于所述第三涂 料组合物的总重,
[0172] 25至45重量%的纯丙烯酸酯水性胶乳;
[0173] 45至75重量%的被亲水性粘土胶体保护的色母料粒子;和
[0174] 0. 1至10重量%的所述附加添加剂,所述附加添加剂包括增稠剂、消泡剂、成膜助 剂、有机溶剂、杀菌剂、防霉剂或其任意组合。
[0175] 在本发明的一个特别具体的实施方式中,所述第三涂料组合物包含,相对于所述 第三涂料组合物的总重,
[0176] 30至40重量%的纯丙烯酸酯水性胶乳;
[0177] 50至70重量%的被亲水性粘土胶体保护的色母料粒子;
[0178] 0. 5至3重量%的增稠剂;
[0179] 0. 1至0.5重量%的消泡剂;
[0180]0.2至0.5重量%的成膜助剂;
[0181]1至2重量%的有机溶剂;
[0182]0. 1至0.3重量%的杀菌剂;和
[0183] 0. 1至0. 5重量%的防霉剂。
[0184] 耐污件罩面层
[0185] 本发明的耐污性罩面层由第四涂料组合物形成,并且可选被设置在本发明的热反 射性涂层之上。可选的耐污性罩面层,当根据耐污性试验方法GB/T9780测定时,具有10% 或更小的平均反射率下降,或者具有1级耐沾污性。
[0186] 在本发明中,所述第四涂料组合物可以包含纳米二氧化钛和水性溶剂。
[0187] 本文中使用的术语"纳米二氧化钛"是指,具有纳米尺寸的二氧化钛,例如粒径Dm 在1至500nm范围内、优选5至200nm范围内、更优选10至150nm范围内的二氧化钛。
[0188] 本文中使用的术语"水性溶剂"是指,水和与水能够混溶的各种溶剂,包括,但不 限于,水、醇类溶剂、酮类溶剂、酰胺类溶剂等等,例如可以为水;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇;丙 酮、丁酮、甲基乙基甲酮;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺及其组合。优选地,水性溶剂为水。 为了加快涂料组合物的干燥速度,可以使用水和与水能够混溶的溶剂的混合物,诸如水和 乙醇的组合、水和丙酮的组合,等等。本领域技术人员可以通过简单实验确定以上混合溶剂 的组成以及比例,从而获得适当的涂料组合物的干燥速度。
[0189] 在本发明中,纳米二氧化钛可以在水性溶剂(例如水)中形成溶胶,诸如形成在室 温下具有I. 〇至50.OmPa.s粘度的溶胶,即第四涂料组合物可以以溶胶形式施用。
[0190] 在本发明中,含有纳米二氧化钛的罩面层不仅具有优异的亲水性,而且具有优异 的光(例如UV光)催化活性。此外,在本发明中,含有纳米尺度的二氧化钛颗粒的罩面层 具有0. 2至2微米的理论计算的干膜厚度,基本上是透明的,因而对其下方的热反射性底色 涂层的表面性能不会造成任何影响。
[0191] 尽管并不希望受缚于任何理论,但是我们相信,包含在本发明罩面层中的纳米二 氧化钛在UV光的辐射之后能够形成表面氧空穴,并且这些表面氧空穴通过化学或物理吸 附作用吸附空气中的水分,从而形成亲水性表面,因而,其表面不易被污染物(包括无机污 染物和有机污染物)附着。在本发明中,该罩面层,当根据耐污性试验方法GB/T9780测定 时,具有10%或更小、优选5%或更小的平均反射率下降。
[0192] 进一步地,即使该罩面层的表面附着了有机污染物(诸如油酸),该污染物也会通 过纳米二氧化钛的光催化作用而发生分解,从而实现罩面层的表面自清洁。在本发明中,该 罩面层,当根据耐污性试验方法GB/T9780测定时,在被油酸涂覆,并且在强度为2.OmW/cm2、 波长340nm的UV光下辐照24小时之后具有15度或更小、优选10度或更小的静态水接触 角。
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1