CN103627288B - 用于温室的涂料组合物和使用该涂料组合物形成涂膜的方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于温室的涂料组合物和使用所述涂料组合物制造涂膜的方法。所述涂料组合物可包括约30-70%重量的颜料,约3%至25%重量由淀粉乳液聚合制备的水溶性粘合剂的固体含量,约0.1-0.7%重量的分散剂,约0.01-0.3%重量的消泡剂,0.01-0.3%重量的润湿剂,约0.1-1.0%重量的触变剂,约0.1-2.0%重量的pH调节剂,约0.01-约1.0%重量的硅烷衍生物,及余量为水。涂膜是环保型的产品,可保证温室具有充足的遮光效果,从而适当地控制温室的内部温度。
Description
相关申请交叉引用
本申请要求于2012年2月27日在韩国知识产权局(KIPO)递交的、申请号为No.2012-0019874的韩国专利申请的优先权,其全部内容通过引用的方式并入本申请中。
技术领域
本发明的示例性实施例涉及一种用于温室的涂料组合物及使用所述涂料组合物制造涂膜的方法。特别是,本发明的示例性实施例涉及一种有效地遮蔽太阳的热能以为乙烯基塑料温室内部提供适宜的温度,以及使用这种涂料组合物制造涂膜的方法。
背景技术
除了适宜的湿度和适当的温度,充足的光照通常是植物健康生长发育所需要的,以使得植物充分地进行光合作用和吸收二氧化碳,因为植物在预定的温度范围内易于发生光合作用,从而提供高品质的新鲜农产品。
为了给植物的生长发育人为地提供一个最佳的环境,已经进行了多种尝试。一般来说,由各种塑料、乙烯基塑料和/或玻璃所制成的温室是为植物提供最佳环境最普遍使用的方法之一。尽管温室对植物的生长有许多优势,在利用温室促进植物的生长方面仍存在一些尚待解决的问题。例如,温室的盖主要使用一种能传导阳光(即光能)的透明材料制成,光从中穿过为植物的光合作用提供充足的阳光。当阳光穿过该温室盖的时候这种光能可被转换为热能,使得温室内部的温度在冬天或夏天严峻气候的情况下可能不太容易控制。
尤其是,随着阳光强度从春季到夏季的增强,热能流入温室会产生对植物的热应力和日灼伤。当植物在高温下进行了过分的蒸腾作用时,植物的生长会很差,由此植物的质量可能会恶化,也会因此减产。
考虑到上述问题,温室的内部温度已经以多种方式控制。例如,在温室里使用屏风或帘子来遮挡阳光,在温室的墙上或顶部使用通风孔,或在温室里安装喷雾器和风扇来分散微小的水分粒子。
同时,为了阻挡过多的阳光入射进温室已经在温室盖上涂覆遮光涂膜。这种遮光涂膜通常是通过在诸如玻璃,乙烯基塑料或塑料的温室盖上涂覆遮光涂料组合物而形成的。所述遮光涂料组合物通常由无机颜料和粘合剂混合制备而成。但是,使用这种涂料组合物形成的传统遮光膜可能很难从温室盖上分离,而传统的遮光涂膜只要暴露于一场略大的雨就能轻易地从温室上脱落。例如,尽管为了保证植物进行光合作用所需的充足的阳光,所述遮光涂膜在冬季应当去除,传统遮光涂膜却不能从温室盖上轻易地去除。此外,传统遮光涂膜可能在夏季期略有大雨的情况下会太轻易地脱落,因而不能获得想要的阻挡光线的效果。
当涂料组合物另外还包括一种白色颜料,如二氧化钛或塑料聚合物颜料,以增强遮光效果,则可能生成对环境有不良影响的材料,并且使用这种涂料组合物形成的涂膜在雨天仍不理想地遮挡阳光。此外,即便涂料组合物能轻易地涂覆于温室的硬表面上,却不能适当地形成在柔韧或柔软的温室表面上。此外,当通过在柔韧的温室表面上涂覆该涂料组合物形成涂膜时,该涂膜无法确保足够的耐用性。
传统的涂料组合物和常规的水溶性涂料由于乙烯基的表面张力或柔韧性,不能适当地涂覆在乙烯基塑料的表面上,而且它们会轻易地从乙烯基塑料表面脱落。
发明内容
实施例提供了涂覆于温室的表面材料上的涂料组合物,用于通过遮蔽入射的太阳光来阻挡热能以维持温室内部所需要的温度。
实施例提供了使用所述涂料组合物所形成的涂膜的制造方法,所述涂料组合物易于涂覆在柔韧基底基材上,并在所需的时间内维持优秀的遮光效果和良好性能。
本发明一方面提供了一种涂料组合物,可包括约30%至约70%重量的颜料,约3%至约25%重量由淀粉的乳液聚合制备的水溶性粘合剂的固体含量,约0.1%至约0.7%重量的分散剂,约0.01%至约0.3%重量的消沫剂,约0.01%至约0.3%重量的润湿剂,约0.1%至约1.0%重量的触变剂,约0.1%至约2%重量的pH调节剂,约0.01%至约1.0%重量的硅烷衍生物及余量为水。
在实施例中,所述颜料可包括一种平均粒径为约0.5μm至5.0μm的无机颜料。例如,所述颜料可包括碳酸钙(CaCO3)。
在实施例中,所述水溶性粘合剂可由淀粉和丙烯酸单体通过共聚制备而成,所述丙烯酸单体包括丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,丙烯酸丁酯和/或甲基丙烯酸甲酯。
在实施例中,所述水溶性粘合剂可具有约-40℃至约-10℃的玻璃化温度。
在实施例中,所述分散剂可包括聚丙烯酸酯和/或铵盐。
在实施例中,所述消泡剂可包括改性硅、脂肪酸、高级醇、矿物类、高级脂肪酸甘油酯、二甲基聚硅氧烷、聚丙二醇和/或疏水性二氧化硅。
在实施例中,所述润湿剂可包括聚醚改性的硅氧烷。
在实施例中,所述触变剂可包括纤维素衍生物,所述纤维素衍生物包括羟乙基纤维素,羧甲基纤维素和/或甲基纤维素。
本发明另一方面提供了一种形成涂膜的方法。在这种形成涂膜的方法中,涂料组合物可通过混合以下物质制得,约30%至约70%重量的颜料,约3%至约25%重量由淀粉的乳液聚合制备的水溶性粘合剂的固体含量,约0.1%至约0.7%重量的分散剂,约0.01%至约0.3%重量的消沫剂,约0.01%至约0.3%重量的润湿剂,约0.1%至约1.0%重量的触变剂,约0.1%至约2%重量的pH调节剂,以及约0.01%至约1.0%重量的硅烷衍生物。所述涂料组合物可涂覆在包含聚乙烯膜和聚乙烯基膜的弹性基材上。具有所述涂料组合物的基底基材可被干燥。
在实施例中,所述弹性基底基材(elasticbasesubstrate)可包含用于温室的乙烯基。
在实施例中,所述水溶性粘合剂可由淀粉和丙烯酸单体通过共聚制备而成,所述丙烯酸单体包括丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,丙烯酸丁酯和/或甲基丙烯酸甲酯。
在实施例中,所述水溶性粘合剂的玻璃化温度可在-40℃至-10℃的范围内。
在实施例中,所述淀粉可包含糊化改性淀粉,其通过在将淀粉中含有的羟基与含有乙酸,脂肪酸,琥珀酸、乙二酸和其盐的化合物之间的酯化反应形成酯化改性淀粉之后,通过使用α-淀粉酶,β-淀粉酶和葡糖淀粉酶中的至少一种分解酯化改性淀粉制备而成。
根据实施例,涂料组合物可方便地提供一种涂膜,覆盖于温室的柔韧装饰材料上,如一个柔性层上,所述涂膜通过遮蔽阳光可有效地防止温室温度升高。因此,所述涂膜可为温室中的植物生长提供最佳的温度条件。此外,所述涂料组合物可不包含诸如二氧化钛和塑料颜料的塑化剂,以便在日照不充足的情况下,如阴雨天,通过打湿涂膜,涂膜会具有一个降低的折射率,从而为温室内的植物提供合理的光照。
具体实施方式
本发明的具体实施例将在下文中更详尽地说明。然而,本发明可以体现在多种不同的形式中,不应理解为对此处陈述的实施例的限制。相反,这些实施例将使本说明书更加全面和完整,并向本领域技术人员充分地展示出本发明的保护范围。为清晰起见,涂层和区域的尺寸和相对尺寸可被放大。
可以理解的是,当一个元件或膜层被称作在另一个原件或膜层“之上”、“连接至”或“耦合至”另一个原件或膜层时,所述元件或膜层可直接在另一个原件或膜层或可能会出现的中间元件之上,或连接至或耦合至另一个原件或膜层或可能会出现的中间元件。相反,当一个元件被称作“直接在另一个元件或膜层之上”、“直接连接至”或“直接耦合至”另一个元件或膜层,则不存在所述中间元件或膜层。在全文中相同的数字代表相同的元件。如此处所使用的术语“和/或”包括一个或多个所列出的相关项目的任一和所有组合。
可以理解的是,尽管术语第一、第二、第三等可在此处使用,来描述不同的元件、组件、区域、膜层和/或部分,这些元件、组件、区域、膜层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分元件、组件、区域、膜层或部分。因此,下面讨论的第一元件、组件、区域、膜层或部分也能被称之为第二元件,组件、区域、膜层或部分,这并不背离本发明的内容。
和空间相关的术语,如“在下方”、“在……之下”、“低于”、“在……之上”、“上部的”等等,可用于此处以便于描述一个元件或特征与另一个元件或特征之间的关系。因此,示范性术语“低于”可以涵盖上和下两个方向。该设备可以是别的定向(旋转90度或朝向其他方向)且此处所使用的关于空间的叙述语应相应地解释。
此处所使用的术语仅用于描述特定的实施例,并不对本发明构成限制。如此处所使用的单数形式“一个”,“一个的”和“那个”也是意在包括多种形式,除非上下文另有明确说明。可以进一步得知,术语“包括”和/或“包含有”在本说明书中使用时,详细说明了阐述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但并不排除在其中存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或组。
因此,实施例不应理解为对此处所述的区域其特定形状的限制,而是包括如在制造中所产生的形状上的偏差。例如,描述为矩形的注入区,通常会,在它的边缘有圆形或弧形的特征和/或一个的梯形的注入浓度,而不是从注入区到非注入区呈二元变化。同样,由注入而形成的隐埋区会导致在隐埋区和表面之间的区域的一些注入,通过这个区域,注入得以进行。
除非另有定义,这里所使用的所有术语(包括技术和科学术语)与本发明所属领域技术人员通常理解的含义相同。可以进一步得知,那些术语,正如这些在常用词典中所定义的一样,应解释为与它们在相关领域的语境中所具有的含义一致的含义,而不应在一个理想化的或过于形式的意义中被解释,除非其中另有明确定义。
根据本发明的实施例,涂料组合物可提供一种涂膜,所述涂膜在由乙烯基构成的温室表面会具有预定的柔韧性。即使暴露在大雨中,涂膜也可以在预定的时间内被有效地维持而不损失。此外,涂膜可在需要的时间内为温室保证充分的遮光效果,而在雨天或阴天的情况下,涂膜会降低对阳光的遮光系数。
传统的涂膜需要使用强碱性去除剂强制性地从温室表面去除,然而根据本发明实施例的涂膜可在预定时间后在雨中轻易地自行去除。进一步地,去除的涂膜成分是环境友好型的,不会对环境产生任何不良影响。
在实施例中,所述涂料组合物可包含约30%至约70%重量的颜料,约3%至约25%重量由淀粉的乳液聚合制备的水溶性粘合剂的固体含量,约0.1%至约0.7%重量的分散剂,约0.01%至约0.3%重量的消泡剂,约0.01%至约0.3%重量的润湿剂,约0.1%至约1.0%重量的触变剂,约0.1%至约2.0%重量的pH调节剂,约0.01%至约1.0%重量的硅烷衍生物,和剩余量的水。
所述颜料可包括多种颜料,这些颜料中含有通常为涂料组合物提供遮光效果的成分。在实施例中,所述颜料可包括无机颜料。无机颜料的例子可包括二氧化钛(TiO2)、滑石、高岭土、碳酸钙(CaCO3)等。在一个实施例中,所述颜料可包括碳酸钙。在这种情况下,所述碳酸钙可具有约3μm至约20μm的粒径。
为了用较低的成本使得涂料组合物的遮光效果最大化,减少颜料的尺寸很重要。根据实施例,所述颜料可具有的平均粒度为约0.5μm至约5.0μm,更优选为约0.5μm至约1.5μm。因此,由于颜料可能具有增加了的表面积,所述涂料组合物可提供显著提高的遮光效果。
所述涂料组合物可包括基于涂料组合物的总重量约30%的至约70%重量的颜料。当颜料的含量低于约30%重量,所述涂料组合物不能保证合适的遮光效果。当颜料的含量高于约70%重量,所述涂料组合物尽管具有充分的遮光效果,但附着强度却变差。
用于温室的所述涂料组合物可包括约3%至约25%重量由淀粉的乳液聚合制备的水溶性粘合剂的固体含量。所述水溶性粘合剂可包括一种环境友好型的功能性涂料,可在所需时间内具备预定的附着强度并且然后能被水,例如雨所去除。例如,由于淀粉具有相对较好的生物降解性和环保性能,并不具毒性,所述水溶性粘合剂可通过淀粉的乳液聚合作用所获得。
淀粉是由葡萄糖所组成的多糖,通常由植物合成。淀粉通常以颗粒状存在于植物的细胞中。根据不同的植物类型,淀粉的颗粒也有不同的形状和大小。淀粉的颗粒通常由多糖组成,它是一种含有约70%至约80%重量的支链淀粉的淀粉酶。
当所述涂料组合物包括使用淀粉形成的粘合剂,使用这种涂料组合物而不用任何塑化剂即可获得涂膜。此外,涂膜可以确保适当的柔韧性,使得该涂膜可被容易地涂覆在诸如乙烯基的柔韧性物体的表面,同时防止该涂膜从柔韧物体的表面上脱离。在这种情况下,粘合剂可具有的玻璃化温度(Tg)在约-40℃至-10℃的范围内。
传统的涂料组合物或常规的遮光涂膜有必要包含一种塑化剂作为成膜添加剂,其具有的玻璃化温度为约10℃至约30℃。然而,当涂膜暴露在周期性的环境变化中包括风向变化,湿度变化,温度差异等,传统涂膜中的塑化性能会由于在涂膜中的塑化剂含量的减少而降低。结果,涂膜会由于损失塑化剂而变硬,使得该涂膜可以轻易地从物体上,例如基底基材上脱离。
当粘合剂具有较小的分子重量和较低的玻璃化温度时,遮光涂膜可具有对物体表面增加的附着强度。尽管当粘合剂具有小分子量时,涂膜可具有相对大的初始附着强度,在粘合剂具有过小的分子量的情况下,所述涂膜的附着强度会不理想地降低。
在实施例中,改性淀粉可通过对淀粉分子进行氧化减小其粘度而获得,然后对淀粉的羟基进行酯化以提高淀粉的表面耐久度和保水性。水溶性粘合剂可由改性淀粉与自由基聚合的不饱和单体的共聚作用制备。这种水溶性粘合剂可为涂膜提供一个相对较低的成膜温度而不使用任何塑化剂。
依据实施例的水溶性粘合剂可包含改性淀粉。此处,具有不同官能团的改性淀粉可以通过将淀粉与磷酸盐在约120℃至约175℃的温度下反应,以降低淀粉的粘度,并用有机酸、无机酸或其盐酯化淀粉中的羟基。有机酸的例子可包括乙酸、脂肪酸、丁二酸、己二酸等。
改性淀粉与自由基聚合的不饱和单体的共聚作用可以在分解改性淀粉之后进行。例如,改性淀粉可以用酶分解。用于分解改性淀粉的酶的例子可包括α-淀粉酶,β-淀粉酶,葡糖淀粉酶等。这些酶可以单独或组合起来使用。
用于水溶性粘合剂的自由基聚合的不饱和单体可包括用于乳液聚合作用的任何单体。自由基聚合的不饱和单体可包括含有羧基的单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸等。这些可单独或组合使用。在实施例中,自由基聚合的不饱和单体可包括软单体(如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯等。这些可单独或组合起来使用。或者,自由基聚合的不饱和单体可包括硬单体如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等,这些可单独或组合起来使用。
在部分实施例中,所述水溶性粘合剂可使用起始剂进行制备,该起始剂用于改性淀粉与自由基共聚的不饱和单体的共聚。起始剂的例子可包括过硫酸钾,过硫酸铵,连二亚硫酸钠,过硫酸钠,过氧化苯甲酰等。这些可单独或组合使用。
在部分实施例中,自由基聚合的不饱和单体可包括丙烯酸单体,其包括丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯等。
在实施例中,所述水溶性粘合剂可包括通常作为乳化剂的用于乳液聚合作用的常用材料。在水溶性粘合剂中使用的乳化剂可包括阴离子乳化剂,阳离子乳化剂或非离子乳化剂。
下文中,使用上述成分形成水溶性粘合剂乳液的过程将被叙述,尽管不局限于此。
淀粉的糊化,淀粉、酶和离子交换水可以在化学反应器里混合,以形成第一混合物。将第一混合物在所述化学反应器中在约80℃至100℃的温度加热,同时搅动混合物约一小时。由此可获得淀粉的糊化溶液。自由基聚合的不饱和单体可被添加至溶解有乳化剂的离子交换水中以获得该单体的乳化溶液。同时将具有淀粉糊化溶液的化学反应器维持在大约80℃的温度,包括单体的乳化溶液和聚合引发剂的第二混合物可滴入到淀粉的糊化溶液中约2至4小时,然后装有反应溶液的化学反应器可维持30至90分钟用于第二混合物和淀粉的糊化溶液之间的反应。聚合引发剂可额外地滴入到反应溶液中约10至90分钟,以去除未反应的单体。搅动反应溶液约1至2小时,然后冷却,从而获得水溶性粘合剂的乳液。
水溶性粘合剂的含量相比于涂料组合物的总重量,可在约3.0%至约25%的重量范围内。如果水溶性粘合剂的含量低于3.0%重量,所述涂料组合物对如基底基材的物体表面不具有足够的附着强度。当水溶性粘合剂的含量高于25%重量,所述涂料组合物会有过度的附着强度使得使用该涂料组合物形成的涂膜由于其非常粘的表面,会很容易被污染。
在实施例中,所述涂料组合物可包括分散剂。所述分散剂可优化所述涂料组合物中如碳酸钙的颜料的分散。进一步地,所述分散剂会使所述涂料组合物具有遮光效果和储存稳定性。分散剂的例子可包括聚丙烯酸酯、铵盐等。
包含在所述涂料组合物中的分散剂相对于所述涂料组合物的总重量而言,含量在约0.1%至约0.75%的范围内。在分散剂的含量低于0.1%重量的情况下,所述涂料组合物的成分可能无法适当地分散。如果分散剂的重量含量高于0.7%,在形成涂料组合物和/或分散颜料时,可能会产生不合需要的气泡,涂膜的防水也可能会恶化。
本发明实施例的涂料组合物可包括消泡剂。消泡剂可抑制在形成涂膜,分散颜料和/或涂覆遮光剂时生成气泡。此外,所述消泡剂可使得由气泡点所引起的遮光效果的损失最小化。所述消泡剂的例子可包括改性硅、脂肪酸、高级醇、矿物类、高级脂肪酸甘油酯、去甲基聚硅氧烷、聚丙二醇,疏水性二氧化硅等。
基于涂料组合物的总重量,所述消泡剂可以约0.01%至0.3%的重量含量被包含在所述涂料组合物中。当消泡剂的含量低于0.01%重量时,涂料组合物不能保证适当的消泡作用,使得在涂料组合物中可能会产生泡沫。如果消泡剂的含量高于0.3%重量,可能增加制造涂料组合物的成本。
在实施例中,所述涂料组合物可包括润湿剂。包含相对多的水分的涂料组合物不能适当地涂覆在一个具有相对较低的表面张力的塑料主体上,当主体长期曝露在外以及曝露于各种污染物如油,灰尘和/或其他杂质的时候。在这种情况下,所述润湿剂可减少主体的表面张力和涂料组合物相对较高的表面张力之间的差异,使得涂料组合物可以理想地涂覆在主体上,如基底基材上。例如,所述润湿剂可包括聚醚改性的硅氧烷。
所述润湿剂的含量基于涂料组合物的总重量,可在约0.01%-约0.3%的重量范围内。如果润湿剂的含量低于0.01%重量,则对涂料组合物的润湿效果可能会不足。当湿润剂的含量超过0.3%重量,在使用涂料组合物形成涂膜的过程中可能会产生过多的气泡。
依据本发明实施例的涂料组合物可包括触变剂。所述触变剂可增加涂料组合物的粘度,以改善作为乳化剂的分散的树脂颗粒的稳定性。此外,触变剂可以防止涂料组合物储存过程中的颜料沉淀,也可以防止在涂覆遮光剂的过程涂料组合物流淌。所述触变剂的例子可包括如羟基乙基纤维素、羧基甲基纤维、甲基纤维素等纤维素衍生物。
基于所述涂料组合物的总重量,所述触变剂可具有的含量范围在约0.1%至约1.0%重量之间。当所述触变剂的含量低于0.1%重量,则该涂料组合物的增稠能力可能会不足。在触变剂的含量高于1%重量的情况下,由于所述涂料组合物过于黏稠会具有较高粘度,使用该涂料组合物无法形成涂膜。
在实施例中,所述涂料组合物可包括pH调节剂。所述pH调节剂可适当地调节遮光剂的pH值,以改善该涂料组合物的储存稳定性和分散稳定性。例如,所述pH调节剂可包括氨水、氢氧化钙、氢氧化钠、2-氨基-2-甲基-1-丙醇等。
pH调节剂可具有适当的含量,用于将整个涂料组合物的pH值调节在约7.0至9.0的范围内。例如,pH调节剂的含量可以是,但不局限于,基于所述涂料组合物的总重量,在约0.1%至约2.0%的重量范围内。
在实施例中,所述涂料组合物可包括硅烷衍生物。所述硅烷衍生物可增强所述涂料组合物的附着强度和防水性能,也能改善该涂料组合物的耐用性。所述硅烷衍生物的含量相比于所述涂料组合物的总重量,可在约0.01%至约1.0%的重量范围内。当硅烷衍生物的含量低于0.01%重量,则所述涂料组合物的防水性能和附着强度不能充分地提高。如果硅烷衍生物的含量高于1.0%重量,制造所述涂料组合物的成本则会增加。
本发明实施例所述的涂料还进一步包括除了上述成分余量的水。因此,所述涂料组合物是水溶性的。
下文中,将叙述发明中的例子和比较例。本发明中的所述涂料组合物和涂膜将更易于理解通过结合下面的例子和比较例,这些例子仅为了说明,而不是限制本发明的范围。
实施例1
涂料组合物通过混合作为颜料的50%重量的OMYA-N(OMYADEVAG),作为水溶性淀粉粘合剂的15%重量的SE-57(NOROOCHEMICALCO.),作为分散剂的0.5%重量的NOPCO-44(SANNOPCOKOREALTD.),作为消泡剂的0.2%重量的NOPCO-8034(SANNOPCOKOREALTD.),作为润湿剂的0.2%重量BYK-346(BYKCHEMICALCO.),作为触变剂的0.7%重量的ER-4400(DOWCHEMICALCO.),作为pH调节剂的0.3%重量的氨水(东光化工有限公司),作为硅烷衍生物的0.1%重量的XIAMETEROFS-6040(道康宁公司),以及33%重量的水制备而成。所述涂料组合物的玻璃化温度为13℃。
实施例2
涂料组合物通过混合作为颜料的50%重量的OMYA-N(OMYADEVAG),作为水溶性淀粉粘合剂的18%重量的SE-57(NOROOCHEMICALCO.),作为分散剂的0.5%重量的NOPCO-44(SANNOPCOKOREALTD.),作为消泡剂的0.2%重量的NOPCO-8034(SANNOPCOKOREALTD.),作为润湿剂的0.2%重量BYK-346(BYKCHEMICALCO.),作为触变剂的0.7%重量的ER-4400(DOWCHEMICALCO.),作为pH调节剂的0.3%重量的氨水(东光化工有限公司),作为硅烷衍生物的0.1%重量的XIAMETEROFS-6040(道康宁公司),30%重量的水制备而成。所述涂料组合物的玻璃化温度为13℃。
比较例
涂料组合物通过混合作为颜料的50%重量的OMYA-N(OMYADEVAG),作为丙烯酸乳液粘合剂的15%重量的DC-324(DONGCRYLCO.),作为分散剂的0.5%重量的NOPCO-44(SANNOPCOKOREALTD.),作为消泡剂的0.2%重量的NOPCO-8034(SANNOPCOKOREALTD.),作为润湿剂的0.2%重量BYK-346(BYKCHEMICALCO.),作为触变剂的0.7%重量的ER-4400(DOWCHEMICALCO.),作为pH调节剂的0.3%重量的氨水(东光化工有限公司),作为硅烷衍生物的0.1%重量的XIAMETEROFS-6040(道康宁公司),33%重量的水制备而成。所述涂料组合物的玻璃化温度为21℃。
表1列出了实施例1,实施例2和比较例中的成分和成分含量。
表1
成分[%重量] | 实施例1 | 实施例2 | 比较例 |
水 | 33 | 30 | 33 |
颜料 | 50 | 50 | 50 |
水溶性淀粉粘合剂 | 15 | 18 | - |
丙烯酸乳液粘合剂 | - | - | 15 |
分散剂 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
消泡剂 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
润湿剂 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
触变剂 | 0.7 | 0.7 | 0.7 |
pH调节剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
硅烷衍生物 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
总量 | 100 | 100 | 100 |
测定了实施例1,实施例2和比较例中涂料组合物的属性。比较结果在表2中示出。实施例1,实施例2和比较例的样本通过在农用聚乙烯薄膜上喷涂涂料组合物,然后干燥在上面形成了涂膜的聚乙烯薄膜而制成。
将样本浸泡在水厂提供的水中24小时,然后干燥3小时之后,用肉眼观察涂膜的变化或脱落,由此来测试样本的防水性。样本的抗腐蚀性通过将样本浸入到饱和的氢氧化钙(Ca(OH)2)溶液中来检查。涂膜的耐用性是通过将样本暴露于外界自然环境下,用肉眼观察涂膜脱落情况而获得的。
表2
实施例1 | 实施例2 | 比较例 | |
干燥后涂膜的外观 | 优 | 优 | 不均匀 |
防水性 | 优 | 优 | 优 |
抗腐蚀性 | 优 | 优 | 优 |
用于遮阳的涂膜的耐用性 | 优 | 优 | 涂膜脱落 |
喷洒可行性 | 优 | 优 | 优 |
从实施例1,实施例2和比较例中的涂料组合物的属性比较结果可见,当形成涂膜所使用了涂料组合物,该涂料组合物能确保各种所需的性能如防水性,腐蚀抗性,喷洒的可行性等,实施例1和2的涂料组合物具有良好的耐用性和外观。
依据本发明的实施例,所述涂料组合物不包括作为成膜剂的任何塑化剂,使得涂膜较长时间内不能从柔性膜的表面上脱落从而提供良好的外观。尽管依据涂膜的厚度涂膜的耐用性略有不同,大约50天后,涂膜可以从柔性膜上自然地去除。去除的涂膜中的成分不会对环境造成不良影响,因为这些成分都是环保材料。因此,在去除涂膜的时候,不需要任何成本和努力,就可以减少由涂膜所产生的环境污染。
以上是对实施例的说明,而非对其限制。尽管描述了一些实施例,本领域的普通技术人员应当容易理解:其依然可以对这些实施例进行很多修改,而这些修改并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。相应地,所有这些修改都将包含在如权利要求书中所定义的本发明的范围内。在权利要求书中,含义加功能的从句意于在执行所叙述功能的时候,涵盖的结构不只是结构上的等同物,还有等同的结构。因此,可以理解的是,上述是对各个实施例进行的说明,不应视为对所公开的特定实施例的限制,而且对所公开的实施例的修改及其他实施例,均应被纳入从属权利要求的保护范围。
Claims (13)
1.一种用于弹性膜的涂料组合物,包括:
30%至70%重量的颜料;
3%至25%重量由淀粉的乳化聚合制得的水溶性粘合剂的固体含量,所述淀粉包括糊化改性淀粉,在淀粉中含有的羟基与含有乙酸、脂肪酸、琥珀酸、乙二酸和其盐的化合物之间的酯化反应形成酯化改性淀粉之后,通过使用α-淀粉酶,β-淀粉酶和葡糖淀粉酶中的至少一种分解酯化改性淀粉制备而成,所述水溶性粘合剂由改性淀粉与自由基聚合的不饱和单体的共聚作用制备;
0.1%至0.7%重量的分散剂;
0.01%至0.3%重量的消泡剂;
0.01%至0.3%重量的润湿剂;
0.1%至1.0%重量的触变剂;
0.1%至2.0%重量的pH调节剂;
0.01%至1.0%重量的硅烷衍生物;以及
剩余量的水。
2.根据权利要求1所述的用于弹性膜的涂料组合物,其中所述颜料包含平均粒径为0.5μm至5.0μm的无机颜料。
3.根据权利要求2所述的用于弹性膜的涂料组合物,其中所述颜料包括碳酸钙(CaCO3)。
4.根据权利要求1所述的用于弹性膜的涂料组合物,其中所述水溶性粘合剂由所述淀粉与丙烯酸单体共聚制得,所述丙烯酸单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯中至少一种。
5.根据权利要求1所述的用于弹性膜的涂料组合物,其中所述水溶性粘合剂具有的玻璃化温度为-40℃至-10℃。
6.根据权利要求1所述的用于弹性膜的涂料组合物,其中所述分散剂包括聚丙烯酸酯和铵盐中至少一种。
7.根据权利要求1所述的用于弹性膜的涂料组合物,其中所述消泡剂选自由改性硅、脂肪酸、高级醇、矿物、高级脂肪酸甘油酯、聚丙二醇和疏水性二氧化硅组成的组中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的用于弹性膜的涂料组合物,其中所述润湿剂包括聚醚改性的硅氧烷。
9.根据权利要求1所述的用于弹性膜的涂料组合物,其中所述触变剂包括含有羟乙基纤维素,羧甲基纤维素和/或甲基纤维素的纤维素衍生物。
10.一种形成涂膜的方法,包括:
制备根据权利要求1所述的用于弹性膜的涂料组合物,所述涂料组合物包括30%至70%重量的颜料;3%至25%重量由淀粉的乳液聚合制得的水溶性粘合剂的固体含量;0.1%至0.7%重量的分散剂;0.01%至0.3%重量的消泡剂;0.01%至0.3%重量的润湿剂;0.1%至1.0%重量的触变剂;0.1%至2.0%重量的pH调节剂;和0.01%至1.0%重量的硅烷衍生物,所述淀粉包括糊化改性淀粉,通过使用α-淀粉酶,β-淀粉酶和葡糖淀粉酶中的至少一种分解酯化改性淀粉制备而成,在淀粉中含有的羟基与含有乙酸、脂肪酸、琥珀酸、乙二酸和其盐的化合物之间的酯化反应形成酯化改性淀粉之后,所述水溶性粘合剂由改性淀粉与自由基聚合的不饱和单体的共聚作用制备;
将所述涂料组合物涂覆在弹性基底基材上,所述弹性基底基材包括聚乙烯膜和聚乙烯基膜;及
干燥具有所述涂料组合物的基底基材。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述弹性基底基材包括用于温室的乙烯基。
12.根据权利要求10所述的方法,其中所述水溶性粘合剂由所述淀粉和丙烯酸单体的共聚作用制得,所述丙烯酸单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯中至少一种。
13.根据权利要求10所述的方法,其中所述水溶性粘合剂的玻璃化温度在-40℃至-10℃的范围内。
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