水性涂料组合物以及涂覆膜制造技术

本发明专利技术提供了一种水性涂料组合物，所述水性涂料组合物包括核‑壳型有机‑无机复合共聚物乳液树脂，所述核‑壳型有机‑无机复合共聚物乳液树脂包括：核，所述核由丙烯酸乳液树脂组成，并且具有‑30℃至‑10℃的玻璃转化温度(Tg)；以及，壳，所述壳由含烷氧基甲硅烷基或环氧基甲硅烷基的丙烯酸乳液树脂组成，并且具有30℃至100℃的玻璃转化温度(Tg)。本发明专利技术还涉及由该涂料组合物所得到的涂覆膜。

Water-borne coatings composition and coating film

The present invention provides a water-borne coating composition, which comprises a core shell organic inorganic composite copolymer emulsion resin, a core, a core, a core consisting of acrylic emulsion resin, and a glass transition from 30 to 10 degrees Celsius. The temperature (Tg); and the shell, the shell is composed of acrylic emulsion resin containing alkoxy methoxy alkyl or epoxy methoxy alkyl alkyl, and has a glass transition temperature (Tg) from 30 to 100. The invention also relates to a coating film obtained from the coating composition.

【技术实现步骤摘要】
水性涂料组合物以及涂覆膜
本专利技术涉及一种水性涂料组合物。
技术介绍
近来，对环境友好且具有优异可加工性的水性涂料组合物的兴趣日益增加。水性涂料组合物通常包括丙烯酸乳液树脂，并且丙烯酸乳液树脂在室温下干燥时显示出相对令人满意的耐久性。然而，用丙烯酸乳液树脂涂覆的膜会受到污染物，诸如沙子、灰尘、尾气和废气等的污染，因此使得涂覆膜不能保持令人满意的外观。此外，雨、露水或热等可能导致涂覆膜的变白或弱化，因此使涂覆膜不能保持令人满意的外观。为了防止涂覆膜的这种污染，可使用具有相对高Tg的丙烯酸乳液树脂。然而，丙烯酸乳液树脂具有差的柔性，因此在形成涂覆膜之后或当膜经受长期暴露时，涂覆膜可能会直接破裂。如上所述，常规丙烯酸乳液树脂在满足耐候性的同时，可能无法满足两种相反的特性，即，即耐污性和柔性。因此，需要一种水性涂料组合物，该水性涂料组合物包括具有改善的物理性质的丙烯酸乳液树脂。[现有技术文件][专利文件](专利文件1)韩国专利申请公开No.10-2005-0071167。
技术实现思路
本专利技术提供了一种水性涂料组合物，所述水性涂料组合物能够形成这样的涂覆膜：所述涂覆膜具有优异耐候性的同时，兼具耐污性和柔性。同时，本专利技术提供了一种水性涂料组合物，所述水性涂料组合物包括核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂，该核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂包括：核，所述核由丙烯酸乳液树脂组成，并且具有-30℃至-10℃的玻璃转化温度(Tg)；以及，壳，所述壳由含烷氧基甲硅烷基或环氧基甲硅烷基的丙烯酸乳液树脂组成，并且具有30℃至100℃的玻璃转化温度(Tg)。在本专利技术的实施方式中，所述水性涂料组合物进一步包括：相对于100wt％的总水性涂料组合物，40wt％至60wt％的所述核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂，5wt％至20wt％的体质颜料，1wt％至20wt％的着色颜料，以及5wt％至40wt％的水。在本专利技术的实施方式中，在所述核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂中，所述核的含量可为30wt％至80wt％，并且所述壳的含量可为20wt％至70wt％。在本专利技术的实施方式中，所述水性涂料组合物可进一步包括：至少一种类型的添加剂，所述至少一种类型的添加剂选自由成膜剂、分散剂、表面活性剂、触变改性剂以及消泡剂所组成的组。同时，本专利技术还涉及一种涂覆膜，所述涂覆膜利用所述水性涂料组合物来形成。通过使用包括具有-30℃至-10℃的玻璃转化温度的核以及具有30℃至100℃的玻璃转化温度的壳的核-壳型丙烯酸有机-无机复合共聚物乳液树脂作为粘合剂，根据本专利技术的水性涂料组合物，可形成具有耐候性且同时兼具耐污性和柔性的涂覆膜。此外，通过使用乳液树脂作为粘合剂，根据本专利技术的水性涂料组合物与现有油剂涂料相比，可最大限度地降低挥发性有机化合物的使用，因此，是环境友好的。具体实施方式以下，将更详细地描述本专利技术。本专利技术的实施方式涉及一种水性涂料组合物，所述水性涂料组合物包括核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂，所述核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂包括：核，所述核由丙烯酸乳液树脂组成，并且具有-30℃至-10℃的玻璃转化温度(Tg)；以及，壳，所述壳由含烷氧基甲硅烷基或环氧基甲硅烷基的丙烯酸乳液树脂组成，并且具有30℃至100℃的玻璃转化温度(Tg)。水性涂料组合物可为单组分室温干燥的涂料组合物，并且可用在面漆中。该核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂为这样的树脂：通过多步乳液聚合来调节该树脂，从而使得核和壳的玻璃转化温度(Tg)分别为-30℃至-10℃和30℃至100℃。例如，核的Tg可为-20℃至-10℃，并且壳的Tg可为30℃至80℃。该核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂在根据本专利技术的水性涂料组合物中可用作粘合剂。当核的玻璃转化温度(Tg)低于-30℃时，会需要长时间进行干燥；而当Tg超过-10℃时，涂覆膜的柔性会较差。此外，当壳的玻璃转化温度(Tg)低于30℃时，耐污性会较差；而当Tg超过100℃时，在涂覆膜中有产生裂纹的风险，并且因此会需要大量的成膜剂来解决该风险。在本专利技术的实施方式中，通常可通过调节用在核和/或壳中的单体类型、所述单体的重量比来对核和壳的玻璃转化温度(Tg)进行调节。核的丙烯酸乳液树脂可由包括一种或多种丙烯酸单体的混合物来形成，所述一种或多种丙烯酸单体选自由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯以及甲基丙烯酸所组成的组。壳的含烷氧基甲硅烷或环氧基甲硅烷基的丙烯酸乳液树脂可由包括一种或多种丙烯酸单体以及一种或多种含烷氧基甲硅烷基或环氧基甲硅烷基的单体的混合物来形成，所述一种或多种丙烯酸单体选自由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯以及甲基丙烯酸所组成的组，所述一种或多种含烷氧基甲硅烷基或环氧基甲硅烷基的单体选自由环氧硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷以及甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷所组成的组。在所述核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂中，相对于100wt％的单体含量，所述核的含量可为30wt％至80wt％，并且所述壳的含量可为20wt％至70wt％。当核和壳的含量在上述范围之外时，聚合稳定性会较差。核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂的Tg可为0℃至40℃。当核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂的Tg低于0℃时，无法在室温下形成涂覆膜，而当Tg超过40℃时，耐冲击性会较差。根据本专利技术的实施方式，相对于100wt％的总水性涂料组合物，使用的核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂的范围可为40wt％至60wt％。当核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂的含量低于40wt％时，涂覆膜的粘附性和耐久性会较差，而当含量超过60wt％时，涂覆膜会过度柔性化或剥落。在本专利技术的实施方式中，核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂的固体含量可为40wt％至50wt％。当核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂的固体含量低于40wt％时，会限制涂料混合物的设计；而当固体含量超过50wt％时，会不利于乳液本身的稳定性。如上所述，可通过多步乳液聚合来制备核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂。在本专利技术的实施方式中，核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂可如下制备。首先，通过制备包括丙烯酸单体、水和乳化剂第一预乳液，并且随后将聚合引发剂加入到例如对应于1wt％至30wt％的量的第一预乳液的部分进行预乳液聚合，来形成种子乳液树脂。通过将剩余的第一预乳液加入到种子乳液树脂中进行第一乳液聚合，来形成核的乳液树脂。最后，通过制备包括丙烯酸单体、含烷氧基甲硅烷基或环氧基甲硅烷基的单体、水、乳化剂以及聚合引发剂的第二预乳液，并且随后将第二预乳液加入到核的乳液树脂中进行第二乳液聚合，来制备核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂。反应性乳化剂可用作乳化剂。具体地，α-磺基-ω-(1-烷氧基)甲基-2-(2-烯丙氧基)乙氧基)-聚(氧-1,2-乙烷-二-基)(SR1025，Adeka)的铵盐等可用作乳化剂。用于乳液聚合的典型聚合引发剂可用作聚合引发剂。具体地，过硫酸盐，例如过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠等可用作聚合引发剂。在用于形成核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂的壳的第二乳液聚合期间，形成含甲硅烷基的丙烯酸主链，并且在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性涂料组合物，所述水性涂料组合物包括核‑壳型有机‑无机复合共聚物乳液树脂，所述核‑壳型有机‑无机复合共聚物乳液树脂包括：核，所述核由丙烯酸乳液树脂组成，并且具有‑30℃至‑10℃的玻璃转化温度(Tg)；以及，壳，所述壳由含烷氧基甲硅烷基或环氧基甲硅烷基的丙烯酸乳液树脂组成，并且具有30℃至100℃的玻璃转化温度(Tg)。

【技术特征摘要】
2016.08.12 KR 10-2016-01030111.一种水性涂料组合物，所述水性涂料组合物包括核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂，所述核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂包括：核，所述核由丙烯酸乳液树脂组成，并且具有-30℃至-10℃的玻璃转化温度(Tg)；以及，壳，所述壳由含烷氧基甲硅烷基或环氧基甲硅烷基的丙烯酸乳液树脂组成，并且具有30℃至100℃的玻璃转化温度(Tg)。2.根据权利要求1所述的水性涂料组合物，其中，所述水性涂料组合物进一步包括：相对于100wt％的总水性涂料组合物，40wt％至60wt％的所述核-壳型有机-无机复合共聚物乳液树脂，5wt％至20wt％的体质颜料，1wt％至20wt％的着色颜料，以及5wt％至40wt％的水。3.根据权利要求1所述的水性涂料组合物，其中，所述核的丙烯酸乳液树脂由包括一种或多种丙烯酸单体的混合物来形成，所述一种或多种丙烯酸单体选自由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹洙英，洪承民，金成晙，赵晟元，黄柄镇，
申请(专利权)人：株式会社KCC，
类型：发明
国别省市：韩国,KR