專利名稱：水固性水性涂料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水固性水性涂料組合物。
現(xiàn)有技術(shù)在本說(shuō)明書(shū)中，水固性是指在水中其自身固化的性質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，涂料中，將稀釋劑由水構(gòu)成的稱作水性涂料(water soluble paint)，將稀釋劑由有機(jī)溶劑構(gòu)成的稱作油性涂料(oil paint)。
作為水性涂料的展色劑，使用醋酸乙烯系、苯乙烯丁二烯系或丙烯酸系樹(shù)脂，向其中加入體質(zhì)顏料和分散劑或穩(wěn)定劑、消泡劑等各種添加劑，可制成水性涂料。該涂料多作為建筑物內(nèi)外部涂裝用涂料使用。
在組成涂料時(shí)，將與著色顏料一起提高遮蔽力和著色力并且用于使涂膜厚度的調(diào)節(jié)更容易的無(wú)彩色顏料稱作體質(zhì)顏料(extenderpigment)，體質(zhì)顏料以往主要使用硅砂、高嶺土、石灰石(CaCO3)、滑石、重晶石(BaSO4)等。
現(xiàn)在，作為建筑物內(nèi)外部的涂裝用涂料，使用滿足KSM5310、KSM5320規(guī)格的各種水性涂料和水性防水涂料，但其形態(tài)大體上是在丙烯酸乳液樹(shù)脂中混合碳酸鈣或滑石等體質(zhì)顏料和各種添加劑，由于被設(shè)計(jì)成干燥的涂膜以物理力附著到水泥沙漿面上，因此，缺點(diǎn)是耐候性和粘合性等各種物性比油性涂料差。
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明的目的在于提供一種與混凝土面的粘合性和耐酸性皆優(yōu)良的水固性水性涂料組合物。
本發(fā)明者將主要力量?jī)A注在成本低且物性優(yōu)于原有制品的水性涂料的開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，如果將在一定條件下顯示出水固性的爐渣(slag)微粉末、二氧化硅煙塵(silica fume)、粉煤灰(fly ash)、火山灰等來(lái)自制鐵所或發(fā)電廠等的產(chǎn)業(yè)廢棄物用作水性涂料的體質(zhì)顏料，則它們與混凝土面的游離氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而獲得附著強(qiáng)度和耐久性優(yōu)良的水固性水性涂料，至此完成本發(fā)明。
解決課題的手段為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種水固性水性涂料組合物，它是在水性樹(shù)脂中，作為體質(zhì)顏料使用在一定條件下顯示出水固性的爐渣微粉末、粉煤灰、二氧化硅煙塵、火山灰等，并向其中混合著色顏料和添加劑而構(gòu)成。
實(shí)施發(fā)明的方案一般地，水性涂料中，作為展色劑使用丙烯酸乳液或乙烯基乳液等水性乳液，其中除了加入作為體質(zhì)顏料的碳酸鈣或滑石等以外，還混合有各種添加劑和著色顏料。制造水性涂料時(shí)所使用的原料中，對(duì)干燥涂膜的物性影響很大的是用量多的樹(shù)脂和體質(zhì)顏料。
水性乳液涂料的干燥方式為自然干燥，與強(qiáng)制固化型油性涂料或自然干燥型油性涂料相比，缺點(diǎn)是耐久性和附著強(qiáng)度等物性差，完全改善這種缺點(diǎn)的市售固化型水性涂料存在著制造成本高的問(wèn)題。
本發(fā)明通過(guò)使用水固性的體質(zhì)顏料(以下稱為水固性體質(zhì)顏料)代替以往的體質(zhì)顏料來(lái)構(gòu)成水性乳液涂料組合物，由此提供一種與混凝土面的粘合性優(yōu)良、耐酸性和耐候性也優(yōu)良的水性涂料組合物。
如火山灰、粉煤灰(fly ash)、二氧化硅煙塵等在高溫下被處理的硅化合物中含有活性二氧化硅(也稱為可溶性二氧化硅(SolubleSiO2))，該活性二氧化硅具有在水中與氫氧化鈣結(jié)合形成高強(qiáng)度硅酸鈣的特性。
因此，將本發(fā)明的涂料組合物涂裝到混凝土面上時(shí)，混凝土中的氫氧化鈣與本發(fā)明中使用的體質(zhì)顏料發(fā)生化學(xué)結(jié)合，形成硅酸鈣并固化，因此，本發(fā)明的涂料組合物可以改善與混凝土面的粘合性，同時(shí)，體質(zhì)顏料自身具有水固性的特性，由此可以推斷能夠改善耐久性和耐候性。
二氧化硅煙塵是將在制造硅或硅鐵合金等硅合金時(shí)產(chǎn)生的廢氣集塵而得到的一種副產(chǎn)物，是以非晶質(zhì)二氧化硅(SiO2)為主要成分的粒徑在1μm以下的超微粒子。
以下，用實(shí)施例具體地說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限定。涂料制造將涂料中所使用的顏料與分散劑和消泡劑混合，高速攪拌(2000rpm，1小時(shí))使其分散后，混合各種添加劑和樹(shù)脂，然后低速攪拌(500rpm，1小時(shí))，制造如下組成的涂料。(實(shí)施例1)1)TiO2(顏料) 28wt％2)水12wt％3)QP 52000(增粘劑-聯(lián)碳公司制) 0.15wt％4)Orotan 1288(分散劑-Rohm & Hass公司制) 0.6wt％5)乙二醇1.5wt％6)EDW(消泡劑-美國(guó)HS.Chem公司制) 0.2wt％7)爐渣微粉末15.8wt％8)Texanol(增塑劑-Eastman Chemical公司產(chǎn)品) 0.5wt％9)NH4OH0.25wt％10)石膏 1wt％11)丙烯酸乳液 40wt％將上述1)～10)的混合物高速攪拌(2000rpm，1小時(shí))使其分散后，向其中加入丙烯酸乳液，低速攪拌(500rpm，1小時(shí))使其均勻混合，制得本發(fā)明的涂料組合物。(比較例1)1)TiO2(顏料) 28wt％2)水12wt％3)QP 52000(增粘劑-聯(lián)碳公司制) 0.15wt％4)Orotan 1288(分散劑-Rohm & Hass公司制) 0.6wt％5)乙二醇1.5wt％6)EDW(消泡劑-美國(guó)HS.Chem公司制) 0.2wt％7)碳酸鈣16.8wt％
8)Texanol(增塑劑-Eastman Chemical公司產(chǎn)品) 0.5wt％9)NH4OH 0.25wt％10)丙烯酸乳液 40wt％將上述1)～9)的混合物高速攪拌(2000rpm，1小時(shí))使其分散后，向其中加入丙烯酸乳液，低速攪拌使其均勻混合，制得本發(fā)明的涂料組合物。(實(shí)施例2)1)TiO2(顏料) 5wt％2)水20wt％3)QP 52000(增粘劑-聯(lián)碳公司制) 0.15wt％4)Orotan 1288(分散劑-Rohm & Hass公司制) 0.6wt％5)乙二醇1.5wt％6)EDW(消泡劑-美國(guó)HS.Chem公司制) 0.2wt％7)爐渣微粉末37.8wt％8)滑石 18wt％9)Texanol(增塑劑-Eastman Chemical公司產(chǎn)品) 0.5wt％10)NH4OH 0.25wt％11)石膏 1wt％12)丙烯酸乳液 15wt％將上述1)～11)的混合物高速攪拌(2000rpm，1小時(shí))使其分散后，向其中加入丙烯酸乳液，低速攪拌使其均勻混合，制得涂料組合物。(比較例2)1)TiO2(顏料) 5wt％2)水20wt％3)QP 52000(增粘劑-聯(lián)碳公司制) 0.15wt％4)Orotan 1288(分散劑-Rohm & Hass公司制) 0.6wt％5)乙二醇1.5wt％
6)EDW(消泡劑-美國(guó)HS.Chem公司制) 0.2wt％7)碳酸鈣38.8wt％8)滑石 18wt％9)Texanol(增塑劑-Eastman Chemical公司產(chǎn)品) 0.5wt％10)NH4OH 0.25wt％11)丙烯酸乳液 15wt％將上述1)～10)的混合物高速攪拌(2000rpm，1小時(shí))使其分散后，向其中加入丙烯酸乳液，低速攪拌使其均勻混合，制得涂料組合物。(實(shí)施例3)1)TiO2(顏料) 1wt％2)水12wt％3)QP 52000(增粘劑-聯(lián)碳公司制) 0.15wt％4)Orotan 1288(分散劑-Rohm & Hass公司制) 0.6wt％5)乙二醇1wt％6)EDW(消泡劑-美國(guó)HS.Chem公司制) 0.5wt％7)爐渣微粉末23wt％8)粉煤灰11wt％9)花青綠(顏料) 0.4wt％10)氧化鐵黃(顏料) 0.24wt％11)DE黃(顏料) 0.36wt％12)NH4OH 0.25wt％13)石膏 1wt％14)丙烯酸乳液 48.5wt％將上述1)～13)的混合物高速攪拌(2000rpm，1小時(shí))使其分散后，向其中加入丙烯酸乳液，低速攪拌使其均勻混合，制得涂料組合物。(比較例3)1)TiO2(顏料) 1wt％
2)水12wt％3)QP 52000(增粘劑-聯(lián)碳公司制) 0.15wt％4)Orotan 1288(分散劑-Rohm & Hass公司制) 0.6wt％5)乙二醇1wt％6)EDW(消泡劑-美國(guó)HS.Chem公司制) 0.5wt％7)碳酸鈣35wt％8)花青綠(顏料) 0.4wt％9)氧化鐵黃(顏料)0.24wt％10)DE黃(顏料) 0.36wt％11)NH4OH 0.25wt％12)丙烯酸乳液 48.5wt％將上述1)～11)的混合物高速攪拌(2000rpm，1小時(shí))使其分散后，向其中加入丙烯酸乳液，低速攪拌使其均勻混合，制得涂料組合物。
上述實(shí)施例和比較例中使用的丙烯酸乳液是使下述成分共聚而獲得的丙烯酸樹(shù)脂共聚物分散于水50重量％中制得的。
-甲基丙烯酸甲酯 12重量％-丙烯腈 5重量％-丙烯酸丁酯單體 27重量％-六丙烯酸乙酯ethyl hexaacrylate
5重量％-丙烯酸 0.5重量％上述實(shí)施例中制作的水固性水性涂料，使用水固性體質(zhì)顏料代替原有的體質(zhì)顏料，向其中加入作為水固化促進(jìn)劑的石膏(CaSO4·2H2O)，由此不會(huì)在涂料的貯存過(guò)程中引起反應(yīng)而在與水泥沙漿等強(qiáng)堿性成分的底子接觸時(shí)發(fā)生固化反應(yīng)，從而產(chǎn)生對(duì)底面牢固的附著力。其結(jié)果，就會(huì)獲得長(zhǎng)期耐久性優(yōu)良的涂膜。
從表1的結(jié)果可以確認(rèn)，水固性體質(zhì)顏料的使用使涂膜的附著力和耐酸性變得良好。
表1
發(fā)明的效果本發(fā)明的效果是，通過(guò)將爐渣微粉末、粉煤灰、二氧化硅煙灰等產(chǎn)業(yè)廢棄物用作水性涂料的體質(zhì)顏料，可以制造粘合性和耐候性皆優(yōu)良的水性涂料。
權(quán)利要求
1.一種水固性水性涂料組合物，該水性涂料組合物由合成樹(shù)脂10～60重量份、水固性體質(zhì)顏料20～50重量份、著色顏料1～15重量份、消泡劑、分散劑和增塑劑等添加劑1～15重量份以及水5～20重量份構(gòu)成。
2.權(quán)利要求1中所述的水固性水性涂料組合物，其中，水固性體質(zhì)顏料為爐渣微粉末、粉煤灰、二氧化硅煙灰或火山灰。
3.權(quán)利要求1中所述的水固性水性涂料組合物，其中，合成樹(shù)脂為醋酸乙烯系乳液、苯乙烯丁二烯系乳液、丙烯酸系乳液或水溶性尿烷。
全文摘要
提供一種與混凝土面的粘合性和耐酸性皆優(yōu)良的水固性水性涂料組合物。該水性涂料組合物由合成樹(shù)脂10～60重量份、水固性體質(zhì)顏料20～50重量份、著色顏料1～15重量份、消泡劑、分散劑和增塑劑等添加劑1～15重量份以及水5～20重量份構(gòu)成。
文檔編號(hào)C09D5/02GK1427049SQ0210356
公開(kāi)日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月18日
發(fā)明者李范煥 申請(qǐng)人:韓國(guó)白羊油漆(防水)有限公司