CN116209724A - 涂覆的建筑板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括用于水基墨的颜色成像层的涂覆的建筑板以及制备所述涂覆的建筑板的方法。本发明特别涉及涂覆的建筑板，其中所述颜色成像层包含分子筛，特别是微孔沸石。

Description

涂覆的建筑板
技术领域
本发明涉及一种包含用于水基墨的颜色成像层的涂覆的建筑板及制造所述涂覆的建筑板的方法。本发明特别地涉及一种涂覆的建筑板，其中所述颜色成像层包含分子筛。
背景技术
可以通过例如喷墨印刷将彩色图案施加在各种类型的装饰建筑板上，其允许高效生产和个性化设计。与溶剂基墨和UV墨相比，水基墨更受关注，因为可以应用耐候性较高的颜料，适合外墙应用。另一个重要的优势是水基墨更加环保。
另一方面，执行水性喷墨印刷具有挑战性，因为与溶剂墨或UV墨相比，水基墨难以固化。因此，水基墨倾向于渗透到基础材料中(特别是如果基础材料是多孔的)，或者在表面上扩散(如果基础材料是无孔的)。这会导致图像品质低下。
为了提高装饰性建筑板上采用水基墨印刷的图像的颜色强度，JP2007154433提出了固定在建筑板表面上的墨接收层。墨接收层为含有惰性颜料和吸湿性树脂的水基涂料。JP 2007167826描述了使用这种涂料组合物来减少喷墨印刷的墨消耗。为了抑制墨渗透到墨接收层中并稳定地固定墨，在JP 2015051549中提出了包含聚硅氧烷的墨接收层。
JP 2008273055公开了一种用于墨接收层的涂料组合物，其包含占涂料组合物固体含量的20至80重量％的云母填料以增强涂层的耐久性。
JP 2008063832提供了一种装饰性建筑板，其增强墨对墨接收层的固着性并防止该层的强度下降。为实现所需效果，墨接收层包含具有3至70的高纵横比的填料，其可在层的表面上精细分开。
本发明所要解决的问题是提供一种建筑板，它可以用作用于采用水基墨印刷高品质图像的基础材料。特别是印刷图像的分辨率、颜色强度和图像的稳定性将得到改善。为实现本发明的目标，应减少水基墨渗透到建筑板中以避免颜色强度低，并且应避免渗色以实现印刷图案的改进分辨率。
发明内容
所述问题通过包含分子筛的颜色成像层(墨接收层)得以解决。
分子筛是一种孔隙大小相对均匀的多孔材料。分子筛的孔径与小分子的大小相似，因此与小分子如水相反，大分子不能被吸附。分子筛的直径以埃
Figure BDA0004113419040000021
或纳米(nm)为单位测量。分子筛分为孔径小于2nm/>
Figure BDA0004113419040000024
的微孔材料、孔径在2-50nm/>
Figure BDA0004113419040000025
之间的介孔材料、和孔径大于50nm/>
Figure BDA0004113419040000022
的大孔材料。孔径大于200nm/>
Figure BDA0004113419040000023
的大孔材料不被视为本发明意义上的分子筛。
本发明的涂覆的建筑板由包含丙烯酸乳液和分子筛的水性涂料组合物获得，所述水性涂料组合物可在建筑板的表面固化。
因此，本发明的一个实施方案是一种制备包含颜色成像层的涂覆的建筑板的方法，其中所述方法包括：
a)在建筑板的至少一部分表面上施加水性涂料组合物，所述涂料组合物包含：
i)占涂料组合物的20重量％至80重量％的丙烯酸聚合物乳液，和
i i)占涂料组合物的0.2重量％至20重量％的分子筛，和
b)固化所述涂料组合物。
为实现本发明的预期效果，优选使用微孔分子筛。优选的分子筛具有窄的孔尺寸分布，其中分子筛的至少90％的孔具有0.1nm至2nm之间的孔径，更优选0.2nm至0.8nm之间的孔径。
微孔分子筛可选自例如铝硅酸盐矿物(沸石)、磷改性的小孔沸石、多孔玻璃、活性炭和小孔粘土如蒙脱石。
优选的分子筛能够吸附有效直径为0.5nm或更小的分子，例如水。与分子筛的重量相比，有用的分子筛能够在20℃下吸附至少5重量％的水，更有利地大于10重量％的水。
优选的微孔分子筛选自沸石组。特别优选的是
Figure BDA0004113419040000031
或/>
Figure BDA0004113419040000032
沸石。
合适的沸石具有通式(I)：
Mn+ x/n·[(AlO2)- x·(SiO2)y]·z H2O (I)
其中
n为1、2、3或4，优选n为1或2；
M选自一价、二价、三价或四价金属或其混合物，优选M选自碱金属、碱土金属及其混合物，其中金属钾、钠、镁和钙是最优选的；
x在1和10之间，优选在1和3之间，并且
式(I)的沸石的x/y比率在1和5之间，更优选在1和3之间并且最优选该比率为约2，即介于1.8和2.2之间。
沸石的水含量可以在宽的范围内变化。例如，可以在不破坏沸石结构的情况下通过加热从沸石中除去水。反之亦然，沸石可以吸收水，直到化合物的容量耗尽。优选的沸石类型(x和x/y在1至3的范围内)的干燥沸石例如能够吸附与沸石重量相比至多30重量％的水。式(I)的沸石的水含量z典型地在0至50的范围内，优选在1至30之间。对于优选的沸石，其中x在1到3的范围内并且x/y比率在1到3的范围内，z典型地小于10。
最优选的沸石型分子筛是
Figure BDA0004113419040000033
或/>
Figure BDA0004113419040000034
沸石筛。
典型的
Figure BDA0004113419040000035
筛具有化学式：
x’K2O·x”Na2O·Al2O3·y SiO2·z H2O
其中
x'和x"在0.3至0.7的范围内，且x'+x"为1；
y在1.8至2.2的范围内，优选y为2，且
z小于8，z优选在3至6的范围内，典型地为4.5。
典型的
Figure BDA0004113419040000041
筛具有化学式：
Na2O·Al2O3·y SiO2·z H2O
其中
y在1.8至2.2的范围内，优选y为2，并且
z小于8，z优选在3至6的范围内，典型地为4.5。
典型的
Figure BDA0004113419040000042
筛具有化学式：
x’CaO·x”Na2O·Al2O3·y SiO2·z H2O
其中
x'在0.6至0.8的范围内，
x"在0.2至0.4的范围内，并且
x'+x"为1；
y在1.8至2.2的范围内，优选y为2，且
z小于8，z优选在3至6的范围内，典型地为4.5。
包括
Figure BDA0004113419040000043
和/>
Figure BDA0004113419040000044
沸石在内的广泛的各种微孔分子筛均可在市场上买到。但是，可以如下来制备/>
Figure BDA0004113419040000045
筛：在80℃下混合硅酸钠和铝酸钠的水溶液。然后通过在400℃下烘烤来活化所述筛。/>
Figure BDA0004113419040000046
筛和/>
Figure BDA0004113419040000047
筛可以从/>
Figure BDA0004113419040000048
筛开始，通过将钠阳离子交换为钾(对于/>
Figure BDA0004113419040000049
筛)或将钠阳离子交换为钙(对于/>
Figure BDA00041134190400000410
筛)来制备。
中孔分子筛是例如二氧化硅。大孔分子筛的例子是孔径为200-
Figure BDA00041134190400000411
的多孔二氧化硅化合物。
分子筛的孔尺寸取决于材料本身晶格的尺寸，主要由阳离子的尺寸决定。“Atlasof Zeolite Framework Types”(Baerlocher等，Elsevier，第六修订版，2007)中总结了广泛的各种沸石的结构，包括通道(孔)的尺寸。
优选的分子筛能够吸附有效直径为0.5nm或更小的分子，例如水。与分子筛的重量相比，有用的分子筛能够吸附至少5重量％的水，更有利地是吸附大于10重量％的水。
分子筛优选以粉末形式施加到水性涂料组合物。优选的粉末具有在0.1μm至250μm范围内的平均颗粒直径，优选平均直径在1μm至50μm之间。至少80％，特别是至少90％的颗粒的平均直径应落在该范围内。
分子筛颗粒的尺寸分布可以通过激光衍射分析来确定。平均直径可以通过激光散射来确定，例如通过使用来自Malvern的Horiba LA940或Mas ters izer 3000使用“Mie散射理论”评估来确定。在颗粒具有不同长度的轴的情况下，例如具有椭圆形或圆盘形的颗粒，最大的轴决定平均直径。本发明的颗粒优选具有高斯形状的窄颗粒尺寸分布。优选颗粒尺寸分布的标准偏差在平均直径的10％和120％之间。更优选地，标准偏差在20％和90％之间。
所述涂料组合物还包含丙烯酸乳液。丙烯酸乳液包含通过丙烯酸单体组合物的自由基聚合获得的丙烯酸聚合物，其中丙烯酸单体选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸羟烷基酯、甲基丙烯酸羟烷基酯、丙烯酸环氧烷基酯、甲基丙烯酸环氧烷基酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸及其混合物和任选的烯键式不饱和共聚单体。
优选的丙烯酸聚合物衍生自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸(C1-C4)-烷基酯、甲基丙烯酸(C1-C4)-烷基酯、丙烯酸及其混合物和任选的烯键式不饱和共聚单体。
优选的共聚单体选自(C1-C6)-烯，特别是乙烯、丙烯和丁烯，以及苯乙烯。
丙烯酸聚合物乳液还包括丙烯酸硅树脂的乳液。
丙烯酸单体组合物优选包含至少50重量％的丙烯酸单体和小于50重量％的烯键式不饱和共聚单体。
丙烯酸乳液中丙烯酸聚合物的含量为5-75重量％，优选10-70重量％，特别优选20-60重量％。
丙烯酸聚合物乳液的水含量为25-75重量％，优选30-60重量％。
包含丙烯酸聚合物乳液和分子筛的水性涂料组合物特别地包含1重量％至10重量％的分子筛。基于水性涂料组合物的总重量，丙烯酸聚合物乳液的量优选在25重量％至60重量％的范围内，特别是在30至55重量％的范围内。
水性涂料组合物中微孔筛与丙烯酸聚合物的重量比优选为1:1至1:100。更优选的比例为1:1.5至1:20，最优选的比例在1:2至1:10的范围内。
水性涂料组合物可包含任选的添加剂。有用的添加剂的例子是分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂、填料、成膜剂、消光剂、中和剂或杀生物剂。可以将添加剂施加到丙烯酸聚合物乳液或包含该乳液的水性涂料组合物。
常用的添加剂包括润湿剂或分散剂，例如聚磷酸钠、钾或铵，聚丙烯酸和聚马来酸的碱金属盐或铵盐，苯乙烯马来酸酐共聚物，聚膦酸酯，氨基醇例如2-氨基-2-甲基丙醇。基于水性涂料组合物的总重量，分散剂或润湿剂的用量优选至多2重量％。
通常丙烯酸聚合物乳液的丙烯酸聚合物是可自乳化的。因此，额外分散剂的量可以是低的。基于水性涂料组合物的总重量，分散剂在水性涂料组合物中的含量低于5重量％，优选在0至1重量％的范围内。
消泡添加剂例如是脂肪酸烷基酯烷氧基化物、硅油、有机聚硅氧烷如聚二甲基硅氧烷、聚醚改性的聚硅氧烷、硅烷化二氧化硅、石蜡(包括石蜡油)、蜡、聚醚(如聚乙二醇、聚丙二醇或EO/PO共聚物)，及其混合物。
基于水性涂料组合物的总量，消泡剂的用量典型地小于5重量％，特别是在0至2重量％的范围内。
基于涂料组合物的总重量，消光剂可以0至15重量％的量存在于水性涂料组合物中。优选的消光剂含量为1至10重量％。合适的消光剂是二氧化硅和蜡。
可用于水性涂料组合物中的增稠剂例如是纤维素衍生物，例如甲基纤维素、羟乙基纤维素和羧甲基纤维素，此外还有酪蛋白、阿拉伯树胶、淀粉、海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯/马来酸酐聚合物、聚醚型聚氨酯(其可经亲水改性)、疏水改性的丙烯酸共聚物(HASE)、聚丙烯酸钠、有机硅和聚醚多元醇。
基于丙烯酸和(甲基)丙烯酸的水溶性共聚物，例如丙烯酸/丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸/丙烯酸酯共聚物也具有增稠性能。
也可以使用无机增稠剂，例如膨润土。
特别有利地使用丙烯酸聚合物和聚氨酯的组的增稠剂。
基于涂料组合物的总重量，增稠剂的量小于10重量％，优选小于5重量％。
合适的成膜剂例如是聚乙烯吡咯烷酮、二醇醚或二醇酯或其组合。二醇醚的实例是乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单苯醚、乙二醇单己醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇乙二醇单正丁基醚、二乙二醇单正己基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇单己醚、聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、和乙二醇二丁醚。二醇酯例如是乙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯和丙二醇甲醚乙酸酯。
基于水性涂料组合物的总量，成膜添加剂的含量通常小于10重量％。优选0.5至5重量％的范围内的量。
可以使用的填料是本领域技术人员已知的。优选的填料是硅酸盐，例如高岭土、滑石、云母、菱镁矿、碱土金属碳酸盐(例如方解石、白垩、白云石)、碱土金属硫酸盐例如硫酸钙、和二氧化硅。填料可以作为单独的组分或作为填料混合物使用。一般来说，细碎的填料是优选的。
水性涂料组合物任选包含一种或多种助溶剂。助溶剂可以是添加剂组合物的一部分。可加入少量助溶剂以提高水性涂料组合物的组分的溶解度。基于涂料组合物的总重量，助溶剂的量应小于10重量％。优选助溶剂含量小于5重量％。
合适的是水混溶性助溶剂，例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、苯甲醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、甘油、聚乙二醇、聚丙二醇、和乙二醇或丙二醇的单甲醚或二甲醚。
对于一些应用，需要调节水性涂料组合物的pH值。为了调节pH值，可以使用常见的中和剂。中和剂的例子有氢氧化钠、氢氧化钾或胺衍生物。对于大多数应用，需要7到11范围内的pH值。将中和剂添加到涂料组合物中，直到达到所需的pH值。
水性涂料组合物还可包含颜料。颜料可以选自无机颜料或有机颜料。可以使用的颜料是本领域技术人员已知的用于乳液漆的所有颜料。优选的颜料例如是二氧化钛(优选金红石形式)、硫酸钡、氧化锌、硫化锌、碱式碳酸铅、三氧化锑和锌钡白(硫化锌和硫酸钡)。然而，水性制剂也可包含有色颜料，例如氧化铁、炭黑、石墨、发光颜料、锌黄、锌绿、群青、锰黑、锑黑或锰紫。有机颜料例如为偶氮染料、喹吖啶酮、酞菁、异吲哚啉酮、乌贼墨颜料、藤黄、靛蓝、蒽醌和靛蓝染料和二恶嗪，以及金属络合颜料。
最优选的颜料是二氧化钛、氧化锌、硫酸钡和锌钡白。
基于水性涂料组合物的总重量，颜料可以至多30重量％的量添加到水性涂料组合物中。浅色颜料典型地可以大量添加，而深色颜料典型地以最多15重量％的较低量添加。
优选地，浅色颜料，例如二氧化钛、氧化锌、硫酸钡和锌钡白，以5至25重量％的量添加到涂料组合物中。
颜料可以与惰性颜料混合。惰性颜料例如有二氧化硅、碳酸钡、碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、硅藻土等。
除了丙烯酸聚合物之外，涂料组合物可以任选地包含另外的聚合物。合适的任选聚合物可以选自吸湿性聚合物。例如，可任选加入聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇和聚氨酯。
基于水性涂料组合物的总重量，任选的聚合物可以以至多50重量％的量加入。涂料组合物中所述任选的聚合物的含量优选为0至30重量％，特别是5至25重量％。特别优选的是不包含任选的聚合物或任选的聚合物的含量低于5重量％的涂料组合物。
可以将分子筛添加到丙烯酸聚合物乳液中以获得水性涂料组合物。通过搅拌直至分子筛完全分散，可以将分子筛简单地掺入丙烯酸聚合物乳液中。可以在搅拌下添加添加剂和颜料，通常是逐步添加。
除了已经存在于丙烯酸聚合物乳液中的水之外，如果合适的话，可以将额外的水添加到水性涂料组合物中。然而，涂料组合物中水的总含量应小于80重量％。优选总水含量在25至65重量％的范围内。
水性涂料组合物可以通过喷涂装置例如喷枪施加到建筑板的表面。或者，可以将涂料组合物刷在表面上或用刮刀施加。
典型地，水性涂料组合物的施用量为10g/m2至300g/m2，优选在20g/m2至200g/m2的范围内。
然后使施加到建筑板上的水性涂料组合物固化以在建筑板的表面上获得颜色成像层。固化可以通过使涂层在80℃和300℃之间的温度下干燥1分钟到1小时来实现。如果产生的颜色成像层能够捕获水基墨，则涂层足够干燥。可以将涂覆的建筑板在烘箱中干燥。优选在150℃和250℃之间的温度下干燥2至150分钟。
建筑板上的颜色成像层的厚度通常在5μm和500μm之间，优选在10μm和200μm之间。
可以使用多种建筑材料作为建筑板，只要能够在表面充分固定颜色成像层即可。例如，水泥板、石膏板、陶瓷板、金属板、木板或聚合物树脂板是合适的建筑板。优选地，使用由水泥或石膏制成的建筑板。颜色成像层在这些板上的粘附性极佳。合适的还有纤维增强建筑板，特别是包含玻璃纤维或聚合物纤维的水泥板。
涂覆的建筑板优选包含密封层或底漆层。密封层或底漆层可以施加在建筑板的表面上。因此，由这样的层形成在其上施加水性涂料组合物的建筑板的表面。更优选地，施加底漆层以提供背景颜色，特别是如果之后施加不含颜料的颜色成像层。例如，包含密封层和白色底漆层的建筑板特别有用。特别用于水泥或石膏板的密封组合物和底漆组合物在本领域中是已知的。
常规的底漆组合物包括例如聚乙酸乙烯酯的水性乳液、乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物、丙烯酸酯和苯乙烯的共聚物等以及聚乙烯醇的水溶液。典型的密封剂是水基或溶剂基丙烯酸树脂、环氧树脂/聚氨酯系统、硅烷、硅酸盐(silicate)、硅酸酯(siliconate)、硅氧烷等。
本发明的另一个实施方案是包含如上所述的固化的涂料组合物的颜色成像层的涂覆的建筑板。
施加到本发明的涂覆的建筑板的至少一部分表面的颜色成像层优选在固化后包含30重量％至95重量％的丙烯酸聚合物和0.5重量％至50重量％的分子筛层。
与水性涂料组合物的水含量相比，颜色成像层的水含量显著降低。颜色成像层的水含量通常低于分子筛重量的10重量％，优选低于5重量％，特别优选低于3重量％。典型地，水含量在0.1至2重量％的范围内。
涂覆的建筑板的颜色成像层中分子筛与丙烯酸聚合物的重量比率优选为1:1至1:100。更优选的比率为1:1.5至1:20，最优选地比率在1:2至1:10的范围内。
本发明优选的涂覆的建筑板包含颜色成像层，其包含
a)30至80重量％的丙烯酸聚合物，
b)5至40重量％的分子筛，
c)任选的0.2至2重量％的消泡剂，
d)任选的0.2至4重量％的分散剂，
e)任选的0至15重量％的消光剂，
f)任选的3至10重量％的成膜剂，
g)任选的0.5至8重量％的增稠剂，
h)任选的至多0.5重量％的杀生物剂(biozide)，和
i)任选的至多0.5重量％的中和剂。
涂覆的建筑板的另一个优选实施方案包括颜色成像层，其包含
a)30至75重量％的丙烯酸聚合物，
b)5至35重量％的分子筛，
c)任选的0.2至2重量％的消泡剂，
d)任选的0.2至4重量％的分散剂，
e)任选的0至15重量％的消光剂，
f)任选的3至10重量％的成膜剂，
g)任选的0.5至8重量％的增稠剂，
h)任选的至多0.5重量％的杀生物剂，
i)任选的至多0.5重量％的中和剂，和
j)5至30重量％的颜料。
优选的消泡剂、分散剂、消光剂、成膜剂、增稠剂和中和剂如上所述。
所述涂覆的建筑板特别适用于采用水基墨在颜色成像层上印刷着色图案或图像。水基墨可以例如通过喷墨印刷直接印刷到颜色成像层上。印刷的图案可以容易地个性化。涂覆的建筑板适合DIY(自己动手)印刷。
如果将水基墨应用于颜色成像层，墨快速被固定，渗色会显著减少。所印刷的图案或图像的分辨率得到改善。此外，避免了水基墨快速渗透到颜色成像层中，有助于提高颜色强度。
不受任何理论的束缚，通过分子筛从水基墨中加速吸水且同时显著延迟作为水基墨组分提供的着色剂和颜料渗透到颜色成像层中来实现所期望的效果。这导致低渗色和高颜色强度。
颜色成像层特别适用于应用含水量为40-70重量％且颜料含量为3-20重量％的水基墨。典型的水基墨还包含最多40重量％的保湿剂例如甘油、丙二醇等，最多2重量％的表面活性剂例如聚氧乙烯烷基醚，以及pH调节剂。任选地，水基墨可包含至多10重量％的丙烯酸树脂。
因此，本发明的另一个实施方案是包含如本文所述的颜色成像层的建筑板作为用于采用水基墨喷墨印刷的基础材料的用途。
具体实施方式
实施例1(E1)：
将40重量份的去离子水、45重量份的丙烯酸乳液(Mowilith DN 7070，ArchromaCo.Ltd.)、0.3重量份的消泡剂(BYK-022，BYK Additives&Instruments)、0.15重量份的分散剂(BYK-190，BYK Additives&Instruments)、3.5重量份的二氧化硅(SYLOID W 300，W.R.Grace&Co.)、2.7重量份的蜡粉(Ceridust 8090TP，Clariant Chemicals Ltd)用分散器以1000rpm的剪切速率混合30分钟，然后共混3重量份的成膜剂(DOWANOLTMDPnB，DowChemical)、0.5重量份的增稠剂(Mowiplus TK-582，Archroma Co.Ltd)、0.075重量份的杀生物剂(Acticide LA 0614，Thor Chemie)，并逐渐加入约0.075重量份的中和剂2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP 95，Dow Chemical)以调节pH至8-10。通过分散器以1500rpm的剪切速率将混合物分散60分钟。最后，将4.7重量份分子筛(SYLOSIV A 3，W.R.Grace&Co.)以1500rpm的剪切速率共混到混合物中30分钟，直至完全分散以生成涂料组合物。
将涂料组合物以80g/m3的量喷涂到水泥纤维板上，并在烘箱中在200℃的温度下固化3分钟以形成颜色成像层。水泥纤维板用密封涂层和白色底漆涂层进行了预处理。
实施例2(E2)：
将30重量份的去离子水，40重量份的丙烯酸乳液(Neocryl XK-87，DSMNeoResin)、0.25重量份的消泡剂(BYK-028，BYK Additives&Ins truments)、0.13重量份的分散剂(BYK-190，BYK Additives&Instruments)、3重量份的SYLOID W 300(W.R.Grace&Co.)和2.2重量份的ACEMATT TS100(Evonik)通过分散器在1000rpm剪切速率下混合30分钟，然后共混15重量份的二氧化钛(Colanyl White TQ-CN，Clariant Chemicals Ltd)、2.5重量份的成膜剂(DOWANOLTMDPnB，Dow Chemical)、0.4重量份的混合增稠剂(Mowiplus TK-582，Archroma Co.Ltd)、0.06重量份的杀生物剂(Acticide LA 0614，Thor Chemie)，并逐渐加入约0.06重量份的中和剂2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP 95，Dow Chemical)以将pH调节至8-10。通过分散器以1500rpm的剪切速率将混合物分散60分钟。最后，将6.4重量份的分子筛(SYLOSIV A3，W.R.Grace&Co.)以1500rpm的剪切速率共混到混合物中30分钟，直至完全分散以生成涂料组合物。
将涂料组合物以140g/m3的量喷涂到水泥纤维板上，并在烘箱中在200℃的温度下固化3分钟以形成颜色成像层。水泥纤维板用密封涂层进行了预处理。
实施例3(E3)：
将30重量份的去离子水、53.1重量份的丙烯酸乳液(Neocryl XK-87，DSMNeoResin)、0.34重量份的消泡剂(BYK-022，BYK Additives&Instruments)、0.17重量份的分散剂(Dispersogen LFH，Clariant Chemicals Ltd)、3重量份的得自W.R.Grace&Co.的SYLOID W 300、1.3重量份的ACEMATT TS100(Evonik)和2.7重量份的Ceridust 8090TP(Clariant Chemicals Ltd)通过分散器以1000rpm的剪切速率混合30分钟，然后共混4重量份的成膜剂(Texanol，Eastman Chemical)、0.6重量份的增稠剂(Acrysol ASE-60，DowChemical)、0.24重量份的杀生物剂(Acticide LA 0614，Thor Chemie)，并逐渐加入约0.15重量份的中和剂三乙醇胺至以将pH调节至8-10。通过分散器以1500rpm的剪切速率将混合物分散60分钟。最后，将4.4重量份的分子筛(SYLOSIV A 3，W.R.Grace&Co.)以1500rpm的剪切速率共混到混合物中30分钟，直至完全分散以生成涂料组合物。
将涂料组合物以100g/m3的量喷涂到石膏泡沫板上，并在烘箱中在200℃的温度下固化3分钟以形成颜色成像层。水泥纤维板用密封涂层和白色底漆进行了预处理。
实施例4(E4)：
将35重量份的去离子水、47重量份的丙烯酸乳液(Mowilith DN 7070，ArchromaCo.Ltd.)、0.3重量份的消泡剂(BYK-022，BYK Additives&Instruments)、0.15重量份的分散剂(BYK-190，BYK Additives&Instruments)、5.5重量份的二氧化硅(SYLOID W 300，W.R.Grace&Co.)通过分散器以1000rpm的剪切速率混合30分钟，然后共混3重量份的成膜剂(DOWANOLTMDPnB，Dow Chemical)、0.5重量份的增稠剂(Mowiplus TK-582，ArchromaCo.Ltd)、0.075重量份的杀生物剂(Acticide LA 0614，来自Thor Chemie)，并逐渐加入约0.075重量份的中和剂2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP 95，Dow Chemical)以调节pH至8-10。通过分散器以1500rpm的剪切速率将混合物分散60分钟。最后，将8.4重量份的分子筛(SYLOSIV A 3，W.R.Grace&Co.)以1500rpm的剪切速率共混到混合物中30分钟，直至完全分散以生成涂料组合物。
将涂料组合物以20g/m3的量喷涂到铝复合板上，并在烘箱中在150℃的温度下固化10分钟以形成颜色成像层。水泥纤维板用密封涂层和白色底漆进行了预处理。
比较例1(CE1)：
水泥纤维板用密封涂层和白色底漆进行了预处理，但未施加颜色成像层。
比较例2(CE2)：
在不存在分子筛的情况下重复实施例1以产生不含分子筛的涂料组合物。将得到的涂料组合物以80g/m3的量喷涂到水泥纤维板上，并在烘箱中在200℃的温度下固化3分钟以形成颜色成像层。如CE1中所述，用密封涂层和白色底漆对水泥纤维板进行了预处理。
比较例3(CE3)：
通过用相同量的膨润土代替分子筛来重复实施例1。
比较例4(CE4)：
将市售的装饰性丙烯酸涂料以80g/m3的量喷涂到水泥纤维板上，并在烘箱中在200℃的温度下固化3分钟以形成颜色成像层。水泥纤维板用密封涂层和白色底漆进行了预处理。
性能评价：
将获得的建筑板布置在配备有四种颜色的水基墨(即青色、品红色、黄色和黑色)的喷墨设备下。由控制单元分别控制四种墨从喷嘴的喷射和悬浮。通过直接在建筑板上印刷预先设计的图像来进行喷墨印刷。然后将建筑板在烘箱中在200℃的温度下干燥3分钟以固化成像层。优选地，在固化的成像层上喷涂透明顶涂层以进行保护。目视评价获得的图像。评价标准如下：
*颜色强度，从1(很低)到5(高)
*分辨率，从1(非常模糊和暗淡，图像难以识别)到5(图像干净清晰)
*图像稳定性，从1(可能因手指摩擦而变得模糊)到5(图像对于摩擦或刮擦是稳定的)
颜色强度 分辨率 图像稳定性
E1 4 5 5
E2 4 5 4
E3 3 5 5
E4 5 4 2
CE1 1 2 5
CE2 4 2 3
CE3 4 3 3
CE4 3 1 2
通过将图像放大60倍，可以评估墨点的外观。
在CE1中，当不施加成像层时，得到的墨点很小很轻，空隙大。墨点被多孔基础材料吸附，导致颜色强度低以及分辨率低。在CE2和CE4中，应用了不含分子筛的固化涂层。避免了墨点渗透到涂层中，因此显著提高了颜色强度。然而，由于水基墨难以固化，墨点彼此融合，变得不规则，导致图像模糊。E1-E4中得到的墨点呈清晰、致密的颗粒状，没有观察到渗色。包含根据本发明的颜色成像层的建筑板上的图像(E1-E4)比对比例CE1-CE4的建筑板上的图像清晰得多。分子筛进一步增加了墨点的固着性，以及图像抗摩擦和刮擦的稳定性。

Claims (15)

1.一种制备包含颜色成像层的涂覆的建筑板的方法，所述方法至少包括
a)在建筑板的至少一部分表面上施加水性涂料组合物，该组合物包含
i)占涂料组合物重量的20％至80％的丙烯酸聚合物乳液，和
ii)占涂料组合物重量的0.2％至20％的分子筛，和
b)固化所述涂料组合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述分子筛是微孔分子筛，优选选自沸石。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述分子筛的至少90％的孔具有在0.1nm至2nm之间的孔径，优选所述分子筛是
Figure FDA0004113419030000011
或/>
Figure FDA0004113419030000012
沸石。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述丙烯酸聚合物乳液包含可通过丙烯酸单体组合物的自由基聚合获得的丙烯酸聚合物，其中所述丙烯酸单体选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸羟烷基酯、甲基丙烯酸羟烷基酯、丙烯酸环氧烷基酯、甲基丙烯酸环氧烷基酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸及其混合物和任选的烯键式不饱和共聚单体。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述丙烯酸单体组合物包含至少50重量％的丙烯酸单体和小于50重量％的烯键式不饱和共聚单体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述丙烯酸聚合物乳液的含水量为25重量％至75重量％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述水性涂料组合物包含选自二醇醚或二醇酯或其组合的成膜剂。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述水性涂料组合物包含至多50重量％的选自聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇和聚氨酯的额外聚合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述水性涂料组合物包含分散剂、增稠剂、填料、消泡剂、中和剂、杀生物剂、消光剂和/或颜料。
10.一种涂覆的建筑板，其在建筑板的至少一部分表面上包含权利要求1至9中之一的固化涂料组合物的颜色成像层。
11.一种涂覆的建筑板，在其至少一部分表面上包含颜色成像层，其中所述颜色成像层包含占该层重量的30％至95％的丙烯酸聚合物和占该层重量的0.5％至50％的分子筛。
12.根据权利要求11所述的涂覆的建筑板，其中所述颜色成像层中的所述分子筛与所述丙烯酸聚合物的重量比为1:1至1:20。
13.根据权利要求11或12所述的涂覆的建筑板，其中所述分子筛是微孔筛，优选沸石，最优选
Figure FDA0004113419030000021
沸石或其混合物。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的涂覆的建筑板，其中所述建筑板为水泥板、石膏板、陶瓷板、金属板、木板或聚合物树脂板。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的建筑板作为用于采用水基墨喷墨印刷的基础材料的用途。
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