涂料组合物及涂布制品的制作方法

1.本发明是有关于一种涂料组合物及涂布制品。


背景技术：

2.一般常见添加有机溶剂的油性漆涂料，如硝基漆等，在干燥时由于有机溶剂的挥发，不仅造成环境污染问题，也会损害人体健康。此外，油性漆涂料通常需多次涂布才能达到理想的品质。在多次涂布的过程中，油性漆涂料涂布于基材后，需等待其干燥才可进行下次涂布。因此，使用油性漆涂料的涂布效率低，进而影响产能。
3.另外，一般常见水性漆虽然没有挥发溶剂的问题，但不易干燥。因此，通常需设置干燥设备(如干燥机、输送带等)以加速干燥，故需要额外的空间容纳干燥设备。此外，水性漆容易吸收环境中的水气，导致涂层品质不稳定。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种不含有机溶剂但能兼顾涂层品质的涂料组合物，及涂布制品。
5.根据本发明的一些实施方式，提供一种涂料组合物，包括主接着剂、改质剂、平滑剂、填充剂、副接着剂、以及颜料。主接着剂占涂料组合物总重量的含量为约65.0～85.0wt％。改质剂占涂料组合物总重量的含量为约5.0～15.0wt％。平滑剂占涂料组合物总重量的含量为约5.0～15.0wt％。填充剂占涂料组合物总重量的含量为约1.0～3.0wt％。副接着剂占涂料组合物总重量的含量为约0.5～10.0wt％。颜料占涂料组合物总重量的含量为约1.0～10.0wt％。
6.根据本发明的一些实施方式，主接着剂包括聚酯(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)或其组合。
7.根据本发明的一些实施方式，主接着剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，具有熔点为约70℃～100℃。
8.根据本发明的一些实施方式，在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，醋酸乙烯酯占乙烯-醋酸乙烯酯共聚物总重量的含量为约5.0～40.0wt％。
9.根据本发明的一些实施方式，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有熔融指数为约20～90g/10min。
10.根据本发明的一些实施方式，主接着剂为聚氨酯，具有熔点为约110℃～140℃。
11.根据本发明的一些实施方式，聚氨酯具有熔融指数为约15～30g/10min。
12.根据本发明的一些实施方式，改质剂包括低密度聚乙烯(low density polyethylene，ldpe)、高密度聚乙烯(high density polyethylene，hdpe)、线性低密度聚乙烯(linear low density polyethylene，lldpe)或其组合。
13.根据本发明的一些实施方式，平滑剂包括蜜蜡(beeswax)、白蜡(paraffin wax)、
微晶蜡(microcrystalline wax)、聚乙烯蜡(polyethylene wax，pe wax)或其组合。
14.根据本发明的一些实施方式，填充剂包括滑石粉(talcum powder)、硬脂酸锌(zinc stearate)、硬脂酸钙(calcium stearate)、碳酸钙(calcium carbonate)或其组合。
15.根据本发明的一些实施方式，副接着剂包括马林酸树脂(maleic acid resin)、烷基酚树脂(alkyl phenolic resin)、松香季戊四醇酯(rosin pentaerythritol ester)、氢化石油树脂(hydrogenated hydrocarbon resin)或其组合。
16.根据本发明的一些实施方式，涂料组合物的熔点为约100～180℃。
17.根据本发明的一些实施方式，提供一种涂布制品，包括基材及涂层。涂层覆盖基材的表面，且涂层包括上述的涂料组合物。
18.根据本发明的一些实施方式，基材包括木材。
19.与现有技术的硝基漆等需使用有机溶剂的涂料相比，本发明提供的涂料组合物的优点在于：此涂料组合物不含有机溶剂，因此不会产生有机溶剂挥发的问题，较为环保；此涂料组合物涂布于基材时，可快速固化形成涂层附着于基材表面而不沾粘，提高涂布效率；若需重复涂布时，也可大幅缩短等待成型的时间；不需额外设置干燥设备，可节省空间。
附图说明
20.当读到随附的附图时，从以下详细的叙述可充分了解本揭露的各方面。值得注意的是，根据工业上的标准实务，各种特征不是按比例绘制。事实上，为了清楚的讨论，各种特征的尺寸可任意增加或减少。
21.图1为根据本发明的某些实施方式绘示的涂布制品的示意图；
22.其中，符号说明：
23.100:涂布制品
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110:基材
24.112:基材表面
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120:涂层
25.h1:厚度。
具体实施方式
26.本发明的一态样，提供一种涂料组合物，包括主接着剂、改质剂、平滑剂、填充剂、副接着剂以及颜料。在一些实施方式中，涂料组合物的熔点为100℃～180℃。涂料组合物中各组分的细节详述如下。
27.主接着剂占涂料组合物总重量的含量为65.0～85.0wt％。例如为约66、68、70、72、75、80、82或84wt％。在上述含量范围内的主接着剂可使涂料组合物具有良好的附着性。若主接着剂的含量小于65wt％，涂布附着性差；若大于85wt％，则涂料组合物粘度高，成型困难。在一些实施方式中，主接着剂包括聚酯(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)或其组合。
28.在一些实施例中，主接着剂可以为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其具有熔点为约70℃～100℃。此熔点范围的主接着剂与涂料组合物中其他组分的熔点接近，适用于涂料组合物的调配作业。此外，主接着剂的熔点将影响涂料组成物的熔点。在一些实施例中，醋酸乙烯酯占乙烯-醋酸乙烯酯共聚物总重量的含量为约5.0～40.0wt％，例如为约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粘合性，适合应用于涂料。在一些实施例中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有熔融指数为约20～90g/10min，例如为约25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85g/10min。包含此熔融指数范围的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的涂料组合物对木杆具有最佳的附着性，适合用于涂布木杆。
29.在其他实施例中，主接着剂可以为聚氨酯，具有熔点为约110℃～140℃。以上述熔点范围的聚氨酯作为主接着剂搭配其他添加剂形成的涂料组合物，对涂布于木杆具有最适合的流动性及粘度。在一些实施例中，聚氨酯具有熔融指数为约15～30g/10min，例如为约17、20、22、25、28、29g/10min。包含此熔融指数范围的聚氨酯的涂料组合物对涂布于木杆具有最佳的附着性。
30.改质剂占涂料组合物总重量的含量为5.0～15.0wt％。例如为约7、10、11、13或14wt％。改质剂具有良好的化学稳定性，可以耐酸、碱及盐类水溶液。因此，添加上述含量范围的改质剂可以加强涂料组合物的稳定性。在一些实施方式中，改质剂包括低密度聚乙烯(low density polyethylene，ldpe)、高密度聚乙烯(high density polyethylene，hdpe)、线性低密度聚乙烯(linear low density polyethylene，lldpe)或其组合。
31.平滑剂占涂料组合物总重量的含量为5.0～15.0wt％。例如为约6、8、10、13或14wt％。若平滑剂的含量小于5wt％，涂料组合物固化后形成的涂层表面粗糙；若平滑剂的含量大于15wt％，则会使得涂料组合物的涂布附着性差。在一些实施方式中，平滑剂包括蜜蜡(beeswax)、白蜡(paraffin wax)、微晶蜡(microcrystalline wax)、聚乙烯蜡(polyethylene wax，pe wax)或其组合。
32.填充剂占涂料组合物总重量的含量为1.0～3.0wt％。例如为约1.2、1.5、2、2.3、2.5或2.7wt％。在一些实施方式中，填充剂包括滑石粉(talcum powder)、硬脂酸锌(zinc stearate)、硬脂酸钙(calcium stearate)、碳酸钙(calcium carbonate)或其组合。
33.副接着剂占涂料组合物总重量的含量为0.5～10.0wt％。例如为约0.8、1、1.5、3、5、7、8或9。添加上述含量范围的副接着剂可使涂料组合物具有良好的附着性。若副接着剂的含量小于0.5wt％，涂布附着性差；若大于10.0wt％，则会使得涂料组合物粘度过高，使得成型困难。在一些实施方式中，副接着剂包括马林酸树脂(maleic acid resin)、烷基酚树脂(alkyl phenolic resin)、松香季戊四醇酯(rosin pentaerythritol ester)、氢化石油树脂(hydrogenated hydrocarbon resin)或其组合。
34.颜料占涂料组合物总重量的含量为1.0～10.0wt％。例如为约2、3、5、7、8或9。在一些实施方式中，颜料包括有机颜料、无机颜料或其组合。在一些实施方式中，颜料具有良好的耐温性，使得颜料在涂料组合物为熔融状态时，仍具有良好的稳定性。举例而言，颜料可以为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、铝(aluminum)、云母(mica)或氧化铁(ferric oxide)，但不限于此。
35.本发明的另一态样提供一种涂布制品。图1为根据本发明的某些实施方式绘示的涂布制品100的立体示意图。请参考图1，涂布制品100包括基材110以及覆盖基材表面112的涂层120。在一些实施方式中，基材110可以包括木材，但不限于此。例如，基材110可以为木
杆铅笔。应了解到，基材110的形状并不限于图1所示，可依需要选择合适的基材110。
36.涂层120可以包括前述的任一涂料组合物。在一些实施方式中，涂层120为雾面涂层。在其他实施方式中，涂层120为光泽涂层。具体而言，可以藉由控制涂料组合物中平滑剂与填充剂的比例来控制涂层120表面所呈现的光泽效果。在一些实施例中，涂层120可以保护基材110，且具有止滑效果。具体而言，可以藉由控制涂料组合物中平滑剂与副接着剂的比例来控制涂层120的表面平滑程度。在一些实施方式中，涂层120的厚度h1为约250～350μm，但不限于此。具体而言，随着温度升高，涂料的流动性增加，当此涂料涂布于基材110时，可以形成厚度较薄的涂层120。反之，当温度下降，涂料的流动性减低，此涂料涂布于基材110时，可以形成厚度较厚的涂层120。因此，可以藉由温度控制涂料的流动性，进而调整所形成的涂层120的厚度。在一些实施方式中，藉由调整涂料的流动性，仅需一次涂布即可获得所需的涂层120厚度。在其他方式中，也可以将涂料重复涂布于基材110之上，而获得多层的涂层120。
37.在一些实施方式中，形成涂布制品100的方法可以包含以下步骤。首先，将前述的任一涂料组合物混和均匀后，加热至约110℃～230℃，形成完全熔融的涂料。之后，将上述涂料降温至约110℃～200℃，并置于涂料斗中。接着，维持固定涂料温度，并使基材110以固定速度经过涂料斗，而将涂料均匀涂布于基材110表面112。最后，涂料冷却固化形成涂层120附着于基材110的表面112，以形成涂布制品100。
38.以下的实施例是用以详述本发明的特定态样，并使本发明所属技术领域中具有通常知识者得以实施本发明。然而，以下的实施例不应该用来限制本发明。
39.实施例1：制备涂料。
40.将100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、10g低密度聚乙烯、11g白蜡、3g硬脂酸钙、2g松香季戊四醇酯以及3.5g颜料置入加热搅拌槽中。在不加热的状态下，将上述混和物搅拌10分钟，使其均匀混合。之后，开启加热搅拌槽温度至160℃，边搅拌边加热，使上述混和物完全熔融，形成涂料。
41.实施例2：形成涂布制品。
42.将实施例1熔融均匀的涂料降温至130℃，经15分钟热稳定后，使涂料流至涂料斗中。将涂料斗四周加热，使涂料的温度维持在130℃。之后，以固定速度输送原木笔杆，使其经过涂料斗而完成一次涂布。藉此，在原木笔杆表面形成厚度为约300μm的涂层，获得涂布制品。
43.实施例3：制备涂料。
44.将80g聚氯乙烯、13g低密度聚乙烯、15g白蜡、2g硬脂酸钙、1g松香季戊四醇酯及4.5g颜料置入加热搅拌槽中。在不加热的状态下，将上述混和物搅拌10分钟，使其均匀混合。之后，开启加热搅拌槽温度至160℃，边搅拌边加热，使上述混和物完全熔融，形成涂料。
45.实施例4：形成涂布制品。
46.将实施例3熔融均匀的涂料降温至120℃，经15分钟热稳定后，使涂料流至涂料斗中。将涂料斗四周加热，使涂料的温度维持在120℃。之后，以固定速度输送原木笔杆，使其经过涂料斗而完成一次涂布。藉此，在原木笔杆表面形成厚度为约300μm的涂层，获得涂布制品。
47.如上所述，根据本发明的实施方式，提供一种涂料组合物以及一种涂料制品。此涂
料组合物不含有机溶剂，因此，与硝基漆等需使用有机溶剂的涂料相比，不会产生有机溶剂挥发的问题，较为环保。此外，此涂料组合物涂布于基材时，可快速固化形成涂层附着于基材表面而不沾粘，提高涂布效率。若需重复涂布时，也可大幅缩短等待成型的时间。因此，不需额外设置干燥设备，可节省空间。