CN102732136A

CN102732136A - 用于建筑内饰材料的环保涂料组合物

Info

Publication number: CN102732136A
Application number: CN2011101305817A
Authority: CN
Inventors: 张哲暖
Original assignee: SEOUL WALLPAPER CO Ltd
Current assignee: SEOUL WALLPAPER CO Ltd
Priority date: 2011-04-04
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2031-05-19
Also published as: CN102732136B; KR101314722B1; KR20120112949A

Abstract

本发明涉及一种用于建筑内饰材料的环保涂料组合物。所述环保涂料组合物包括粘合剂、填充剂、增塑剂、水及其它添加剂。所述环保涂料组合物是将聚酯作为粘合剂、改性淀粉作为有机填充剂、环氧树脂乳化物作为增塑剂来使用。本发明涉及的环保涂料组合物使用生物分解性聚酯作为粘合剂，从而提高了生物降解率，使用环氧树脂乳化物作为增塑剂，从而不会产生挥发性有机化合物(volatile organiccompound；VOC)，并且能够避免有机溶剂的使用，由于添加疏水性改性淀粉作为有机填充剂，减少了被涂布组合物不易干(tacky)的情况，提高了干燥速度，从而提高了作业效率，使用水作为溶剂，从而能够提供一种水性涂料组合物。

Description

用于建筑内饰材料的环保涂料组合物

技术领域

本发明涉及一种用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，更具体地，涉及一种含有粘合剂、填充剂、增塑剂、水及其它添加剂的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，尤其是，所述环保涂料组合物是将生物降解性聚酯作为粘合剂、疏水性改性淀粉作为有机填充剂、环氧树脂乳化物作为增塑剂来使用。

背景技术

最近，随着关注健康的高潮兴起，人们对用于建筑内饰材料的要求也提高了，要求其环保、并且对人体无害。用于建筑的内饰材料例如有壁纸、垂直百叶窗、百叶窗、窗帘、石膏板、模塑、中纤板、欧松板、隔架、嵌板、天花板、灯罩、楼梯材料、实材等。

为了在壁纸上雕琢花纹，最近使用较多的是将壁纸表面发泡了的发泡壁纸(丝绸壁纸)。发泡壁纸是通过在原纸上涂布溶胶(sol)状的发泡源来制备得到。所述溶胶状发泡源以合成树脂作为主要原料。现在使用的大部分发泡源为聚氯乙烯(polyvinylchloride；PVC)和邻苯二甲酸二辛酯(dioctyl phthalate；DOP)，以及化学发泡剂。

上述现有技术中，为了防止PVC的热分解，并为了赋予壁纸弹性，必须要使用作为增塑剂的DOP。即，通过使用DOP能够使PVC液化，提高流动性，从而降低二次转移温度，使得PVC分子能够在低温下分段进行微布朗运动，能够得到在常温下具有柔软弹性的溶胶状。

但是，在该技术中所使用的化学发泡剂的发泡温度在150-205℃下时，会产生对人体有害的DOP气体，因此存在作业环境差、需要其它的集尘装置的问题。由于DOP对人体有害，在美国及日本等地，DOP被作为有毒物质，已被严格限制使用。并且，由该技术制备得到的最终产品的表面残留有DOP，由于残留的DOP在常温下会慢慢挥发，因此将其作为壁纸使用时，数周乃至数月室内的DOP含量会超过允许值范围，这样不仅给人体带来不利影响，在火灾时还会产生氯气等有毒烟雾，这成为窒息死亡的主要原因。

为解决上述问题，最近正在开始开发一种利用人工或天然材料制造的壁纸来代替PVC壁纸。韩国第2001-0087057号公开专利公开了一种壁纸的制造方法。所述壁纸将由乙酸乙酯丙烯酸酯乙烯共聚物、聚乙烯醇、表面活性剂以及水等组成的水溶性涂布组合物在原纸或叠纸上进行全面涂布而制造得到。此外，韩国第2002-0080054号公开专利公开了一种涂布剂组合物，其是将丙烯酸树脂等合成树脂与木粉、米糠粉、软木粉、干草粉等天然材料混合制备得到。并且，韩国第10-0280334号授权专利公开了一种生物降解性壁纸，其是在白纸上涂布抗菌剂和含有陶瓷的粘合剂，然后在上面层积一种生物降解性涂布材料，然后再在上面涂布含有远红外线放射物质和抗菌剂的顶层涂布层来制得，所述生物降解性涂布材料是在木粉、米糠、落叶、干草粉、原豆咖啡渣等中添加经过热膨胀处理的蛭石制备得到。

但是，上述文献公开的涂布制合成树脂组合物，以印刷性能为代表的诸多性能要比PVC壁纸差，在使用木粉等天然材料的情况，如果不再进行一次层压涂布(顶层涂布)，会使得性能变差，以至于不能够使用，存在制备工序复杂、经济效益降低的问题。并且使用上述文献记载的由木粉制造的壁纸的情况时，几乎没有发泡性，存在不能够作为发泡壁纸来使用的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够提高生物降解性，并且具有优异性能的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物。

解决技术问题的技术手段

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于建筑内饰材料的环保涂料组合物。所述环保涂料组合物包括粘合剂、无机填充剂、有机填充剂、增塑剂以及溶剂；所述粘合剂为生物降解性聚酯、乙烯醋酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate；EVA)或丙烯酸共聚物；所述有机填充剂为疏水性改性淀粉；所述增塑剂为环氧树脂乳化物；所述溶剂为水。

所述生物降解性聚酯选自聚己二酸丁二醇酯(polybutyleneadipate；PBA)、聚琥珀酸丁二醇酯(polybutylene succinate)、聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇三元共聚酯共聚物(polybutylene adipate co butyleneterephthalate；PBAT)、聚己二酸丁二醇酯-共-琥珀酸丁二醇酯共聚物(polybutylene adipate cobutylene succinate；PBAS)、聚乳酸(polylacticacid；PLA)，以及聚己内酰胺(polycaprolactam；PCL)。

所述疏水性改性淀粉优选为将淀粉表面用硅进行涂布处理或将淀粉与辛烯基琥珀酸酐(Octenyl Succinic Anhydride；OSA)反应，然后再与Al³⁺进行二次反应，从而去除淀粉亲水性的改性淀粉。

所述环氧树脂乳化物优选为含有30％以上的环氧当量(epoxyequivalent weight；EEW)在170-550之间的双酚或改性双酚环氧树脂。

所述用于建筑内饰材料的环保涂料组合物还可以包括一种以上的湿润剂、发泡剂、着色剂以及消泡剂。

所述无机填充剂选自一种以上的碳酸钙、氢氧化铝、氧化镁以及二氧化钛；所述发泡剂选自异戊烷或异丁烷；所述着色剂选自二氧化钛或碳；所述消泡剂选自改性硅或硅聚合物。

所述环保涂料组合物优选为包括：10-50重量％的由生物降解性聚酯、乙烯醋酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate；EVA)或丙烯酸共聚物制得的粘合剂；10-60重量％的所述无机填充剂；2-15重量％的所述有机填充剂；1-20重量％的所述增塑剂；3-10重量％的湿润剂；1-10重量％的所述发泡剂；5-10重量％的所述着色剂；10-40重量％的所述水；以及0.1-1重量％的所述消泡剂。

此外，所述用于建筑内饰材料的环保涂料组合物还包括选自一种以上的大米淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉以及小麦淀粉。

所述无机填充剂和改性淀粉的合计重量占组合物总重量的20-70％。

本发明还提供一种使用所述用于建筑内饰材料的环保涂料组合物的建筑内饰材料。这样的建筑内饰材料可以是窗帘、壁纸、垂直百叶窗或百叶窗。

所述壁纸包括原纸层、涂布层以及印刷层；所述涂布层形成于所述原纸层上，所述涂布层含有所述用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，所述印刷层形成于所述涂布层上。

所述垂直百叶窗包括织物层、涂布层以及印刷层，所述涂布层形成于所述织物层上，所述涂布层含有所述用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，所述印刷层形成于所述涂布层上。

有益效果

综上所述，本发明涉及的环保涂料组合物使用环氧树脂乳化物作为增塑剂，从而不会产生挥发性有机化合物(volatile organiccompound；VOC)，并且能够避免有机溶剂的使用，由于添加改性淀粉作为有机填充剂，减少了被涂布组合物不易干(tacky)的情况，提高了干燥速度，从而提高了作业效率，使用水作为溶剂，从而能够提供一种水性涂料组合物。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明。

本发明涉及一种能够代替现有的发泡壁纸中所使用的PVC溶胶的涂料组合物，当利用本发明的组合物来制备发泡壁纸时，其发泡壁纸主要的性能，如发泡性、成型性、印刷性、耐擦伤性等诸多性能与现有的利用PVC溶胶制备得到的发泡壁纸相比，整体上类似或更加优异，所述涂料组合物采用的是能够生物降解的水溶性材质，并且是不会排放出有害物质的环保材质，其具有原料费用低廉、加工条件简单、能够降低原料费用的优点。

本发明的环保涂布组合物包括粘合剂、无机填充剂、有机填充剂、增塑剂以及溶剂；所述粘合剂为生物降解性聚酯、乙烯醋酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate；EVA)或丙烯酸共聚物；所述有机填充剂为疏水性改性淀粉；所述增塑剂为环氧树脂乳化物；所述溶剂为水。

特别地，本发明的环保涂料组合物将生物降解性聚酯的水溶液作为粘合剂，这与现有技术相比，能够使涂布溶胶的生物降解率提高60-90％以上；将改性淀粉作为有机填充剂使用，由于疏水性淀粉的表面张力与其它物质相比要低，因此在对基材进行涂布时，淀粉会最先附着到表面上，这样能够减少组合物不易干(tacky)的情况，提高了干燥速度。另外，使用环氧树脂乳化物作为增塑剂，从而改善了柔软性，强化了现有水性涂料组合物的操作性、成型性、印刷性、耐擦伤性以及施工性等，表现出了与现有PVC优于现有PVC的性能。

本发明的环保涂料组合物包括生物降解性聚酯、EVA或丙烯酸共聚物，所述生物降解性聚酯、EVA或丙烯酸共聚物适合以水溶性聚合物的形态用于本发明的涂料组合物。此外，由于上述生物降解性聚酯、EVA或丙烯酸共聚物与本发明组合物的主要成分无机填充剂以及改性淀粉的结合性优异，因此适合用作粘合剂。所述生物降解性聚酯、EVA或丙烯酸共聚物能够以水溶液的形态进行添加，优选为占组合物总重量的10-50重量％。如果上述生物降解性聚酯、EVA或丙烯酸共聚物水溶液的含量不到组合物总重的10重量％，相对地会使无机填充剂及改性淀粉的比率过高，会产生过分发泡；相反地，在超过50％的情况下，会使得发泡不均匀，结果会使印刷性及成型性降低。从使用的方便性及商业销售形态方面考虑，上述EVA或丙烯酸共聚物一般使用较多的是50％的水溶液形态，因此可以这样使用。

本发明的环保涂料组合物包括无机填充剂，所述无机填充剂优选为选自碳酸钙、氢氧化钠、氧化镁，以及二氧化钛中的一种以上。所述无机填充剂的含量优选为占组合物总重量的10-60％。如果上述无机填充剂的含量不到组合物总重的10重量％，会使得发泡不均匀，降低印刷性和成型性，相反，如果超过60重量％的情况，会发泡过度。

此外，本发明的环保涂料组合物包括作为有机填充剂的改性淀粉。所述改性淀粉作为可替代现有的PVC使用的材料，现有的亲水性合成树脂或木粉等几乎没有上浆效果或光滑性，这样不仅使得顶层涂布等后续加工处理不可缺少，而且发泡性能差，从而几乎不能够用于制造发泡壁纸。与此相比，本发明的所述改性淀粉附着到壁纸表面，这样能够赋予光滑性，从而提高了壁纸的耐擦伤性，因此不仅不需要顶层涂布处理，而且还能够提高发泡性，能够很好地应用于发泡壁纸的制造上。

本发明的改性淀粉优选使用将淀粉表面用硅进行涂布处理或将淀粉与辛烯基琥珀酸酐(Octenyl Succinic Anhydride；OSA)反应，然后再与Al³⁺进行二次反应，从而去除淀粉亲水性的改性淀粉。所述改性淀粉的优选例为：将选自大米淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉以及小麦淀粉中的一种以上的粮食进行粉碎而得到。所述粮食价格低廉、加工容易且在应用于本发明的环保涂料组合物中时可以表现出优秀的性能。

所述改性淀粉的含量优选为占组合物总重量的2-15重量％。如果上述改性淀粉的含量不到组合物总重的2重量％，会使得不易干的改善效果微乎其微，相反，如果超过15重量％时，会使粘度过高，从而不能够维持组合物的溶胶(sol)形态。

所述无机填充剂和改性淀粉的总重优选为占组合物总重量的20-70％。所述无机填充剂和改性淀粉的含量如果不到组合物总重量的20重量％，会使得发泡不均匀，降低印刷性和成型性，使得生物降解性的效果微乎其微，相反，如果超过70重量％的情况，会发生过度发泡以及难以维持溶胶形态的问题。

本发明使用的增塑剂包括环氧树脂乳化物，所述环氧树脂乳化物优选为含有30％以上的环氧当量(epoxy equivalent weight；EEW)在170-550之间的双酚或改性双酚环氧树脂。双酚或改性双酚环氧树脂的环氧当量都在170以上，如果环氧当量超过550，会使得分子量过大，变成固态，难以乳化。

此外，所述环氧树脂乳化物除了上述环氧树脂和水之外，还可以包括例如0.5-1重量％的乳化剂。这种乳化剂可以使用能够将上述环氧树脂、水及其混合物乳化的任意一种公知的物质，对其没有限制。

本发明的环保涂料组合物优选为还包括1-20重量％的作为增塑剂的环氧树脂乳化物。此时，所述环氧树脂乳化物的含量范围只是指除水之外的环氧树脂和乳化剂等的固体含量。如果上述环氧树脂乳化物的含量不到1重量％，会使得增塑剂的效果微乎其微，如果超过20重量％时，会使得涂布膜上的粘着物过多，会在成型时，沾到滚轴(roll)上，对机器造成损伤，还会有使制造得到的产品耐擦伤性差、物理性能降低的问题。

特别地，本发明作为增塑剂的环氧树脂乳化物与作为有机填充剂的改性淀粉的量的比值适合为1∶1至1∶2左右。如果过量投放改性淀粉，会使粘度升高超过所需粘度，从而有可能也会发生操作性降低的问题。

此外，本发明的环保涂料组合物还可以包括选自湿润剂、发泡剂、着色剂以及消泡剂中的一种以上的物质。在此，可以使用3-10重量％的甘油作为湿润剂，使用1-10重量％的异丁烷或异戊烷作为发泡剂，使用5-10重量％的二氧化碳或碳作为着色剂。

本发明还包括10-40重量％的作为稀释剂使用的水。此时，所述水的含量范围为包括来自环氧树脂乳化物等其它成分的水的本发明环保涂料组合物的水的总量。本发明的环保涂料组合物由水溶性材料组成，水起到溶剂的作用。所述水的重量如果不到组合物总重量的10重量％，会使得组合物的粘度过高，难于涂布，并且使得粘弹性下降，难于进行操作，相反，如果超过40重量％，会使得粘度降低，使得涂布组合物的沉降性变大，从而不能够正常表现出性能，因此所述水的含量范围应是组合物总重量的10-40重量％。

本发明的环保涂料组合物还包括0.1-1重量％的包含硅的添加剂。所述作为添加剂投入的硅可以是改性硅或硅聚合物，可以起到消泡剂的作用。所述消泡剂的作用为抑制不必要气泡的产生，适当地调节发泡剂的效果，从而提高发泡壁纸的品质。所述改性硅或硅聚合物作为消泡剂所起到的作用及加入量等是本领域技术人员公知的知识，因此在这里就不多说明了。

并且，本发明的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物还可以包括选自大米淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉以及小麦淀粉中的一种以上的淀粉来进行实施。

此外，本发明的环保涂料组合物当然还可以包括本领域公知的其他添加剂、少量的增粘剂以及pH调节剂。

上述本发明的环保涂料组合物能够用于建筑内饰材料，例如可以用于窗帘、壁纸、垂直百叶窗或百叶窗等。

所述壁纸可以包括原纸层、涂布层以及印刷层；所述涂布层形成于所述原纸层上，所述涂布层含有所述用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，所述印刷层形成于所述涂布层上。所述垂直百叶窗可以包括织物层、涂布层以及印刷层，所述涂布层形成于所述织物层上，所述涂布层含有所述用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，所述印刷层形成于所述涂布层上。此时，所述垂直百叶窗的织物层可以是聚乙烯织物层或聚酯和棉的混纺织物层，除了上述涂布层之外的其余组成为通常壁纸或垂直百叶窗的组成。

下面，为了便于理解本发明，将通过具体的实施例及比较例来对本发明的组成及效果更加详细地进行说明。但是，下述实施例仅是为了更加明确地理解本发明，本发明并不仅限于下列实施例。

实施例及比较例

实施例

将35重量％的作为粘合剂的EVA50％水溶液；20重量％的作为无机填充剂的碳酸钙；10重量％的作为有机填充剂的改性淀粉，所述改性淀粉是采用将玉米粉与辛烯基琥珀酸酐(Octenyl SuccinicAnhydride；OSA)反应，然后再与Al³⁺进行二次反应，从而去除淀粉的亲水性的方法制备得到；8重量％的作为增塑剂的双酚环氧树脂乳化物，所述双酚环氧树脂乳化物为70％的水溶液，环氧当量为300；5重量％的作为湿润剂的甘油；4重量％的作为发泡剂的胶囊形态的异丁烷；5重量％的作为着色剂的氧化钛；12重量％的作为稀释剂的水；0.5重量％的作为其它添加剂的硅消泡剂；以及作为0.5重量％的尿烷缔合型增粘剂等放入混合器中，在常温下搅拌制备得到环保涂料组合物。

在原纸上涂布所述环保涂料组合物，于150-160℃下进行发泡。通过印刷工序在180-200℃下成型后，将包装好的产品作为样品。对该样本的性能采用KSM 7305：2002以及EN 71 PART3：1994/A1：2000所公知的方法进行测定，测定结果如表1及表2所示。

表1

表2

＊上述结果值为韩国生活环境试验研究院的结果资料。

参照上述表1及表2，可以确认即使不使用PVC或邻苯二甲酸酯类增塑剂，也能够得到很好地应用于发泡壁纸的优异性能。

比较例

购买市售的PVC壁纸来作为比较例。对于在比较例的产品及实施例的样品中，是否使用了众所周知对人体有害并扰乱环境激素的物质-邻苯二甲酸酯类增塑剂，以及对所使用的邻苯二甲酸酯类增塑剂的含量作了比较测定，测定结果如下表3所示。

表3

DEHP：双(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯，检测极限：5mg/kg

DINP：邻苯二甲酸二异壬酯，检测极限：25mg/kg

*上述结果值为韩国生活环境试验研究院的结果资料。

参照上述表3，确认为市售的比较例产品中高含量的含有作为扰乱环境激素的物质-邻苯二甲酸酯类增塑剂。与此相比较，实施例样品中则不含有这种邻苯二甲酸酯类增塑剂。

Claims

1.一种用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，其特征在于，所述环保涂料组合物包括粘合剂、无机填充剂、有机填充剂、增塑剂以及溶剂，所述粘合剂为生物降解性聚酯、乙烯醋酸乙烯酯(ethylenevinyl acetate；EVA)或丙烯酸共聚物；所述有机填充剂为疏水性改性淀粉；所述增塑剂为环氧树脂乳化物；所述溶剂为水。

2.根据权利要求1所述的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，其特征在于，所述生物降解性聚酯选自聚己二酸丁二醇酯(polybutylene adipate；PBA)、聚丁二酸丁二醇酯(polybutylene succinate)、聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇三元共聚酯(polybutylene adipate cobutylene terephthalate；PBAT)、聚对苯二甲酸-丁二酸-丁二醇三元共聚酯(polybutylene adipate co butylene succinate；PBAS)、聚乳酸(polylactic acid；PLA)以及聚己内酰胺(polycaprolactam；PCL)。

3.根据权利要求1所述的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，其特征在于，所述疏水性改性淀粉是将淀粉表面用硅进行涂布处理或将淀粉与辛烯基琥珀酸酐(Octenyl Succinic Anhydride；OSA)反应，然后再与Al³⁺进行二次反应，去除了淀粉的亲水性的改性淀粉。

4.根据权利要求1所述的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，其特征在于，所述环氧树脂乳化物含有30％以上的环氧当量(epoxyequivalent weight；EEW)在170-550之间的双酚或改性双酚环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，其特征在于，所述用于建筑内饰材料的环保涂料组合物还包括一种以上的湿润剂、发泡剂、着色剂以及消泡剂。

6.根据权利要求1所述的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，其特征在于，所述无机填充剂选自一种以上的碳酸钙、氢氧化铝、氧化镁以及二氧化钛；所述发泡剂选自异戊烷或异丁烷；所述着色剂选自二氧化钛或碳；所述消泡剂选自改性硅或硅聚合物。

7.根据权利要求1所述的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，其特征在于，所述环保涂料组合物包括：10-50重量％的由生物降解性聚酯、乙烯醋酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate；EVA)或丙烯酸共聚物制得的粘合剂；

10-60重量％的所述无机填充剂；

2-15重量％的所述有机填充剂；

1-20重量％的所述增塑剂；

3-10重量％的所述湿润剂；

1-10重量％的所述发泡剂；

5-10重量％的所述着色剂；

10-40重量％的所述水；

以及0.1-1重量％的所述消泡剂。

8.根据权利要求1所述的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，其特征在于，所述用于建筑内饰材料的环保涂料组合物还包括选自大米淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉以及小麦淀粉中的一种以上。

9.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于所述无机填充剂和改性淀粉的合计重量占组合物总重量的20-70％。

10.根据权利要求1所述的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，其特征在于，所述建筑内饰材料为窗帘、壁纸、垂直百叶窗、百叶窗。

11.一种壁纸，其特征在于，所述壁纸包括原纸层、涂布层以及印刷层；所述涂布层形成于所述原纸层上，所述涂布层含有权利要求1所述的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，所述印刷层形成于所述涂布层上。

12.一种百叶窗，其特征在于，所述百叶窗包括原材料层、涂布层以及印刷层，所述涂布层形成于所述原材料层上，所述涂布层含有权利要求1所述的用于建筑内饰材料的环保涂料组合物，所述印刷层形成于所述涂布层上。