TW201226483A - Aqueous emulsion composition, emulsion resin prepared from the same and use of the same - Google Patents

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201226483 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種水性乳液組成物,由此乳 形成的乳液樹脂具有-50至-5 °C的玻璃轉換溫度 提供的彈性乳液樹脂由於具有良好的拉伸強度 性、良好的抗回黏性及良好的耐髒汙性能之間 ,適合用於彈性外牆塗料、彈性補土、防水塗 築膠黏劑等技術領域。 【先前技術】 建築物的外牆面經常暴露在大氣中,表面 水、日光以及溫差交替變化影響下,會產生粉 裂紋。尤其是目前建築物外牆大多爲混凝土、 、水泥砂漿抹面,框架結構中以砌塊、輕質隔 板等新型牆體材料作爲塡充、隔離材料時的牆 出現各種裂紋。這種裂紋寬度一般爲1〜3 mm 的外牆塗料不能遏止牆體表面的微小裂紋,即 現1〜2 mm的裂紋,塗膜也會隨之開裂。同時 牆面在C02氣體侵蝕後會加速炭化速度,引起 不但影響裝飾效果,還會引起牆面滲水,易造 面局部的破壞,影響施工品質。 眾所周知,建築外牆塗料的主要功能是裝 築物外牆面,目前建築外牆塗料產品以裝飾爲 輔,對於牆面產生裂縫、滲水等問題卻無能爲 液組成物所 ,本發明所 、良好的彈 的均衡表現 膜材料和建 砂漿層在雨 化、開裂或 水泥預製板 牆板、石膏 面,往往會 。由於普通 使基層僅出 鋼筋混凝土 鋼筋銹飩, 成建築物牆 飾和保護建 主,保護爲 力。解決這 -5- 201226483 種弊病的最有效的方法就是使用彈性塗料來對外牆進行塗 裝。這種材料可以在較寬的使用溫度範圍內保持良好的彈 性,從而能彌蓋牆壁表面細裂縫。根據熱塑型聚合物的特 性,僅當其玻璃轉換溫度(Tg)低於使用環境溫度時,聚合 物才表現出彈性,因此,設計彈性塗料時往往採用Tg較低 的聚合物乳液。然而,夏季的高溫常常會造成此等低Tg聚 合物軟化回黏,因此易於沾灰,耐髒汙性非常差。 中國發明專利申請號爲98 1 1 1 639.6的專利申請案公開 —種丙烯酸彈性乳液,利用多種烯類官能基單體對乳液聚 合物進行改性,使得乳液聚合物的耐水性和黏合性以及與 水泥的配伍性獲得一定程度的提高,但乾膜的彈性及低溫 柔韌性仍不夠,不能完全解決塗膜開裂以及耐髒汙的問題 〇 本發明涉及一種具有多重交聯的乳液樹脂,藉由多重 交聯的設計大幅提升拉伸強度、彈性、抗回黏性及耐髒汙 性能,克服了傳統樹脂熱黏冷脆的不足,非常適合作爲彈 性外牆塗料使用,亦可用於彈性補土、防水塗膜材料、建 築膠黏劑等技術領域。 【發明內容】 所以’本發明的主要目的爲提供一種水性乳液組成物 ,其包含: (a) (甲基)丙烯酸C1〜C10烷基酯; (b) 丙烯腈; ⑤ -6- 201226483 (C)含乙烯基羧酸; (d) 至少一種多官能基丙烯酸酯單體: (e) 交聯單體; (f) 表面活性劑; (g) 光起始劑;及 (h) 水性介質。 本發明的又一目的爲提供由上述水性乳液組成物所形 成的乳液樹脂以及所述水性乳液組成物於彈性外牆塗料、 彈性補土、防水塗膜材料和建築膠黏劑等技術領域的用途 【實施方式】 本發明水性乳液組成物中所使用的組份(a)是(甲基)丙 烯酸C1〜C10烷基酯,爲具有較低的Tg的軟單體,可使最 終乳液產品表現出較佳的彈性。較佳的(甲基)丙烯酸C 1〜 C10烷基酯是選自由丙烯酸甲酯、丙烯酸之酯、丙烯酸丁 酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯 、丙烯酸壬酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-丁酯、丙烯酸三 級丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸異癸酯 、丙烯酸苯酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸異冰片酯、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 烯酸異丁酯、甲基丙烯酸2-丁酯、甲基丙烯酸三級丁酯、 甲基丙烯酸異癸酯、及其混合物所組成之群組,較佳是選 自由丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯 201226483 、丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯及其混合物所組成之群組,更 佳爲丙烯酸丁酯。較佳地,組份(a)的含量以水性乳液組 成物總重量計爲30至65重量%,更佳爲35至50重量%。 本發明水性乳液組成物中所使用的組份(b)是丙烯腈 ,可以提高最終乳液產品對基材的黏結力、塗膜的彈性、 耐水性及耐髒汙性。較佳地,組份(b)的含量以水性乳液 組成物總重量計爲5至14重量%。 本發明水性乳液組成物中所使用的組份(〇是含乙烯 基羧酸,可以提高最終乳液產品對基材的黏結力、塗膜的 透濕性及耐髒汙性。合適的含乙烯基羧酸包括,但不限於 ,丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸或其組合》較佳 地,組份(c)的含量以水性乳液組成物總重量計爲0.01至2 重量%,更佳爲0.1至1重量°/〇。 本發明水性乳液組成物中所使用的組份(d)是至少一 種多官能基丙烯酸酯單體。根據本發明的一實施態樣,所 述組份(d)較佳選自由二丙二醇二丙嫌酸醋(dipropylene glycol diacrylate)、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯 (Tricyclodecane dimethanol diacrylate)、1,4-丁二醇二丙 嫌酸酯(l,4-butane diol diacrylate)、1,3-丁 二醇二丙嫌酸 酯(l,3-butylene glycol diacrylate)、乙二醇二丙嫌酸醋 (ethylene glycol diacrylate)、三乙二醇二丙嫌酸醋 (triethylene glycol diacrylate)、1,6-己二醇二丙嫌酸酯 (l,6-hexanediol diacrylate)、三丙二醇二丙嫌酸醒 (tripropylene glycol diacrylate)、三經甲基丙院三丙稀酸 -8- ⑧ 201226483 酯(trihydroxymethylpropane triacrylate)、新戊二醇二丙 稀酸醋(neopentyl glycol diacrylate)、 2-甲基-1,3-丙二醇 二丙稀酸酯(2-methyl-l,3-propanediol diacrylate)、2· 丁 基-2 -乙基-1,3 -丙—醇 一丙稀酸醋(2-butyl-2-ethyl-l ,3-propanediol diacrylate) 、 乙 二醇二 甲基丙 嫌酸醋 (ethylene glycol dimethacrylate)、二乙二醇二甲基丙稀酸醋 (diethylene glycol dimethacrylate)、季戊四醇三丙嫌酸醒 (pentaerythritol triacrylate)、乙氧化三經甲基丙垸三丙嫌 酸_(。111〇\丫13{6£1 trimethylolpropane triacrylate)、丙氧化 三經甲基丙院三丙稀酸醋 (propoxy lated trimethylolpropane triacrylate)、三徑甲基丙院三甲基丙 燃酸酯(trimethylolpropane trimethacrylate)、季戊四醇四 丙稀酸酯(pentaerythritol tetraacrylate)、乙氧化季戊四醇 四丙’烯酸醋(ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、 雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯(ditrimethylolpropane t e t r a a c r y 1 a t e)、季戊四醇四丙稀酸酯(p e n t a e r y t h r i t ο 1 tetraacrylate)、二季戊四醇六丙嫌酸醋(di pentaerythritol hexaacrylate)、三丙二醇二甲基丙燃酸醋(tripropylene glycol dimethacrylate)、1,4-丁 二醇二甲基丙嫌酸醋(1,4-butanediol dimethacrylate)、1,6-己二醇二甲基丙稀酸醋 (1,6-hexanediol dimethacrylate)、三經甲基丙院三甲基丙 嫌酸醋(trimethylolpropane trimethacrylate)及其混合物所 組成之群組;更佳的是選自乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇 二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸 -9- 201226483 酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯及其組合所組成的群組之雙官 能基丙嫌酸酯單體,可以使得最終乳液樹脂產品於成膜初 期具有很好的回彈性能》較佳地,組份(d)的含量以水性 乳液組成物總重量計爲〇 . 〇 1至2重量%,更佳爲0.1至0.5重 量% 0 適合用於本發明水性乳液組成物中作爲組份(e)使用 的交聯單體較佳選自由丙烯酸2-羥乙酯(2-Hydroxyethyl acrylate, HEA)、丙嫌酸 2-經丙醋(2-Hydroxypropyl acrylate, ΗΡΑ)、丙嫌酸 2-經丁醋(2-Hydroxybutyl Acrylate)、甲基丙嫌酸 2-經乙醋(2-Hydroxyethyl methacrylate, HEMA)、 甲基丙烯酸2-羥丙酯(2-Hydroxypropyl methacrylate)、甲基丙嫌酸 4-羥丁酯(4-Hydroxybutyl methacrylate)、甲基丙嫌酸縮水甘油醋 (Glycidyl methacrylate)、丙稀酸稀丙醋(Allyl acrylate)、 甲基丙烯酸烯丙酯(Allyl methacrylate)、甲基丙烯酸乙醯 乙醋、雙丙酮丙嫌醯胺(Diacetoneacrylamide)、己二酸二 醯肼(Adipic acid dihydrazide)、N-羥甲基丙烯醯胺(N-Methylolacrylamide)、2-(二甲胺基)丙嫌酸乙醋(2-(Dimethylamino)ethyl acrylate)、2-(二甲胺基)甲基丙嫌酸 乙醋(2-(Dimethylamino)ethyl methacrylate)、三經甲基丙 院三甲基丙嫌酸醋(Trimethylolpropane trimethacrylate)、 二乙二醇二丙稀酸酯(Diethylene glycol diacrylate)、二乙 二醇二甲基丙嫌酸醋(Diethylene glycol dimethacrylate)、 1,4-丁二醇二丙嫌酸醋(1,4-Butanediol diacrylate)、1,6-己 201226483 二醇二丙烯酸酯(1,6-hex an ediol diacrylate)及其組合所組 成的群組。更佳的組份(d)是選自雙丙酮丙烯醯胺、N-羥 甲基丙烯醯胺、己二酸二醯肼及其混合物所組成的群組之 自交聯單體(self-crosslinking monomer),可以使最終乳液 產品在乾燥成膜後,進一步進行失逸性脫水自交聯,提高 塗膜強度。較佳地,組份(e)的含量以水性乳液組成物總 重量計爲〇 · 〇 1至2重量%,更佳爲〇. 1至2重量%。 適合用於本發明水性乳液組成物中作爲組份(f)使用 的表面活性劑並無特殊限制,例如,但不限於,非聚合型 表面活性劑、聚合型表面活性劑及其組合。較佳地,組份 (f)的含量以水性乳液組成物總重量計爲1至3重量%。根據 本發明的一實施態樣,本發明水性乳液組成物中所使用的 組份(f)係選自由烷基硫酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基聚氧 乙烯醚、烯丙基烷基聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烯 丙基烷基酚聚氧乙烯醚、烯丙基烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽、 烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽、烯丙基烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽 、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀 酸鹽、脂肪醇琥珀酸鹽及其組合所組成的群組。較佳的是 選自由十二烷基聚氧乙烯醚、十三烷基聚氧乙烯醚、十四 烷基聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、 辛基酚聚氧乙烯醚、烯丙基烷基聚氧乙烯醚、烯丙基壬基 酚聚氧乙烯醚、烯丙基烷基聚氧乙烯醚硫酸銨、烯丙基壬 基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、十二 烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鈉 -11 - 201226483 、脂肪醇琥珀酸鈉及其混合物所組成之群組。 根據本發明的一實施態樣,水性乳液組成物中 份(g)光起始劑。此處的光起始劑是指經光照射後 自由基,而透過自由基之傳遞引發聚合反應者,藉 光照射可以促進塗膜乾燥表面交聯,進一步提升塗 期耐髒汙性能及強度。適合用於本發明的光起始劑 殊限制,其例如,但不限於,苯乙酮系光起始劑、 酮系光引發劑或硫咕噸酮系光起始劑。較佳的光起 二苯甲酮系光起始劑,例如,但不限於,二苯甲酮 基二苯甲酮、4-羥基二苯甲酮、4-胺基二苯甲酮、 醇酮、二苯乙二酮、2,2-二甲氧基·1,2-二苯基乙-1· 組合,更佳爲二苯甲酮。較佳地,組份(g)光起始 量以水性乳液組成物總重釐計爲0. 〇 1至1重量%, 0.1至0.5重量%。根據本發明的一實施態樣,爲增 始活性,以增快固化速度,可進一步任選地將反應 胺助起始劑和光起始劑一起使用,在激發態時發生 作用,產生活性自由基。合適的反應型有機胺助起 含三級胺基團的丙烯酸酯。市售此類助起始劑的例 ,但不限於:641、6410、6411、6420、6422、 6424、 6425、 6430、 645、 6450、 647及6470(以上 化工製);LR-8956 (巴斯夫製);CN371、CN373、 、CN3 8 3、CN3 84及CN3 86 (以上由沙多瑪製); 7100 (以上由氰特製);4771及4967 (以上由科寧 M8300及M8400 (以上由石梅製),其用量以水性 包含組 會產生 由太陽 膜的長 並無特 二苯甲 始劑是 、4_甲 二苯乙 酮或其 劑的含 更佳爲 加光起 型有機 雙分子 始劑爲 子包括 6423、 由長興 CN3 8 1 P1 15 及 製); 乳液組 ⑤ -12- 201226483 成物總重量計爲0.0 1至2重量%,更佳爲0 . 1至1重量%。 本發明的水性乳液組成物除了前述構成組份外,其餘 是組份(h)水性介質,較佳爲水、純水或去離子水,爲兼 顧乾燥速率與操作性,水性乳液組成物之固體含量(非揮 發性內容物含量)較佳爲10至90重量%,更佳爲40至65重量 %。 除了前述的主要構成組份外,本發明的水性乳液組成 物可任選地含有此技術領域中具有通常知識者所熟知的其 他額外添加劑。合適的添加劑包括,但不限於,起始劑、 無機塡充劑、顏料/染料、紫外線吸收劑、穩定劑、溶劑 、塑形劑、增稠劑、分散劑、濕潤劑、消泡劑、防腐劑/ 防黴劑、抗腐蝕劑、乳化劑、pH調整劑、聚結劑或其組 合。 雖然不加入起始劑亦可進行聚合反應,但加入自由基 起始劑可進一步誘發聚合反應達到更好的效果。適合用於 本發明的習知起始劑包含無機鹽(例如:過硫酸鹽類、過 碳酸鹽類及過膦酸鹽類)或有機化合物(例如:過氧苯甲 醯及2,2-偶氮基-雙-異丁醯基)。本發明的一實施例中, 使用過硫酸鹽作爲起始劑’較佳的是過硫酸銨、過硫酸鉀 或過硫酸鈉,其用量佔水性乳液組成物之固體含量的 0.05-2.0 wt%。 本發明的水性乳液組成物經加熱進行聚合反應,從而 製得乳液樹脂,以用於塗覆基材表面。合適之基材包括建 築物、塑膠、木材、玻璃、金屬和其混合物所構成的群組 -13- 201226483 。本發明的水性乳液樹脂具有-5〇至-5 °C玻璃轉換溫度’ 由於具有良好的彈性及良好的耐髒汙性能’特別適用於彈 性外牆塗料、彈性乳膠漆、彈性補土、防水塗膜材料和建 築膠黏劑等領域。 根據本發明的一實施態樣,上述乳液樹脂利用加熱和 紫外線雙固化(dual curing)方式達到多重交聯,因具有多 重交聯特性,故大幅提升乳膠樹脂的拉伸強度、彈性、抗 回黏性及耐髒汙性能,克服了傳統塗料樹脂熱黏冷脆的不 足。再者,根據本發明的另一實施態樣,亦可使用核-殼 聚合技術,藉由控制聚合粒子的核殼結構,使彈性乳液樹 脂的耐髒汙性進一步獲得提高。 以下實施例是用於對本發明作進一步說明,惟非用以 限制本發明的範圍。任何此技術技藝中具有通常知識者可 輕易達成的修飾及改變均包括於本案說明書揭示內容及所 附申請專利範圍的範圍內。 實施例 實例1 水性乳液組成物:485公克丙烯酸丁酯,95公克丙烯 腈,5公克N -羥甲基丙烯醯胺,2.9公克乙二醇二丙烯酸酯 ’ 6.8公克丙烯酸’ 1公克碳酸氫鈉,5公克壬基酚聚氧乙 烯醚硫酸銨’ 9公克十二〜十四烷基聚氧乙烯醚,4.5公克 脂肪醇琥珀酸鈉,1.5公克過硫酸銨,415公克水,4公克 氣水,4.5公克二苯甲酮’ 9公克含三級胺基團的丙烯酸酯 ⑤ -14- 201226483 (6410 (長興化工製))。 製法:將4 8 5公克丙烯酸丁酯、95公克丙烯腈、5公克 N-羥甲基丙烯醯胺、2·9公克乙二醇二丙烯酸酯、6.8公克 丙烯酸、5公克壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、9公克十二〜十 四烷基聚氧乙烯醚、3.5公克脂肪醇琥珀酸鈉及195公克水 混合’並高速攪拌以製備單體預乳化液。將1 .5公克過硫 酸銨加入40公克水中以製備起始劑水溶液。於2公升反應 器中加入1公克脂肪醇琥珀酸鈉、1公克碳酸氫鈉及180公 克水’攪拌加熱至80 °C後投入12公克起始劑水溶液,接 著在4小時內均勻加入單體預乳化液和剩餘的起始劑水溶 液。加料完成後繼續將溫度保持在80 °C並熟成1.5小時, 接著降溫到40 °C以內,加入4公克氨水,繼續加入4.5公克 二苯甲酮及9公克含三級胺基團的丙烯酸酯,從而獲得彈 性乳液。 實例2 水性乳液組成物:490公克丙烯酸丁酯,88公克丙烯 腈,9公克N-羥甲基丙烯醯胺,1 .9公克乙二醇二丙烯酸酯 ,5.8公克甲基丙烯酸,1公克碳酸氫鈉,5公克烯丙基烷 基聚氧乙烯醚硫酸銨,9公克辛基酚聚氧乙烯醚,4.5公克 十二烷基苯磺酸鈉,1.5公克過硫酸銨,415公克水,4公 克氨水,2.2公克二苯甲酮,4.5公克含三級胺基團的丙烯 酸酯(6410 (長興化工製))。 製法:將490公克丙烯酸丁酯、88公克丙烯腈、9公克 -15· 201226483 N-羥甲基丙烯醯胺、1.9公克乙二醇二丙烯酸酯、5.8公克 甲基丙烯酸、5公克烯丙基烷基聚氧乙烯醚硫酸銨、9公克 辛基酚聚氧乙烯醚、3.5公克十二烷基苯磺酸鈉及195公克 水混合,並高速攪拌以製備單體預乳化液。將1.5公克過 硫酸銨加入40公克水中以製備起始劑水溶液。於2公升反 應器中加入1公克十二烷基苯磺酸鈉' 1公克碳酸氫鈉及 180公克水,攪拌加熱至80 °C後投入12公克起始劑水溶液 ,接著在4小時內均勻加入單體預乳化液和剩餘的起始劑 水溶液。加料完成後繼續將溫度保持在80 °C並熟成1.5小 時,接著降溫到40 °C以內,加入4公克氨水,繼續加入2.2 公克二苯甲酮及4.5公克含三級胺基團的丙烯酸酯,從而 獲得彈性乳液。 實例3 水性乳液組成物:350公克丙烯酸丁酯,133.3公克丙 烯腈,5_8公克N-羥甲基丙烯醯胺,2.1公克乙二醇二丙烯 酸酯’ 4.8公克丙烯酸,0.8公克碳酸氫鈉,3.5公克烯丙基 壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨,7.1公克十二〜十四烷基聚氧乙 烯醚’ 8.5公克脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鈉,1.5公克 過硫酸銨,472公克水,4公克氨水,2.2公克二苯甲酮, 4.5公克含三級胺基團的丙烯酸酯(6410 (長興化工製))。 製法:將3 50公克丙烯酸丁酯、133.3公克丙烯腈、 5.8公克N -羥甲基丙烯醯胺、2.1公克乙二醇二丙烯酸酯、 4.8公克丙烯酸、3.5公克烯丙基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨 -16- ⑧ 201226483 、7.1公克十二〜十四烷基聚氧乙烯醚、7.5公克脂肪醇聚 氧乙烯醚磺基琥珀酸鈉及252公克水混合,並高速攪拌以 製備單體預乳化液。將1.5公克過硫酸銨加入40公克水中 以製備起始劑水溶液。於2公升反應器中加入1公克脂肪醇 聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鈉、0.8公克碳酸氫鈉及180公克水 ,攪拌加熱至8 0 °C後投入1 2公克起始劑水溶液,接著在4 小時內均勻加入單體預乳化液和剩餘的起始劑水溶液。加 料完成後繼續將溫度保持在8 0 °C並熟成1 · 5小時,接著降 溫到40 °C以內,加入4公克氨水,繼續加入2.2公克二苯甲 酮及4.5公克含三級胺基團的丙烯酸酯,從而獲得彈性乳 液。 實例4 水性乳液組成物:3 8 7公克丙烯酸丁酯,93公克丙烯 腈’ 7公克N-羥甲基丙烯醯胺,2公克乙二醇二丙烯酸酯, 5公克丙烯酸,1公克碳酸氫鈉,3.5公克烯丙基烷基聚氧 乙烯醚硫酸銨,7公克十二~十四烷基聚氧乙烯醚,8.6公 克脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鈉,1.3公克過硫酸銨, 48 5公克水’ 3.5公克4-胺基二苯甲酮,7公克含三級胺基 團的丙烯酸酯(6410 (長興化工製))。 製法:將3 10公克丙烯酸丁酯、50公克丙烯腈、7公克 N-羥甲基丙烯醯胺、2公克乙二醇二丙烯酸酯、5公克丙烯 酸、3.5公克烯丙基烷基聚氧乙烯醚硫酸銨、7公克十二〜 十四烷基聚氧乙烯醚、4.8公克脂肪醇聚氧乙烯醚擴基號 -17- 201226483 珀酸鈉及1 70公克水混合並高速攪拌以製備單體預乳化液 。將1.3公克過硫酸銨加入40公克水中以製備起始劑水溶 液。於2公升反應器中加入3.8公克脂肪醇聚氧乙烯醚磺基 琥珀酸鈉、1公克碳酸氫鈉及2 75公克水並攪拌加熱至80 t。 核部分之製備:於反應器中投入1 2公克起始劑水给液 及55公克預乳化液,持溫0.5小時,之後再於3小時內均勻 加入剩餘的預乳化液和剩餘的起始劑水溶液。 殼部分之製備:在核部分基礎上繼續滴加77公克丙烯 酸丁酯及4 3公克丙烯腈的混合物,於1小時內均勻滴完。 保持溫度在80 °C並熟成1.5小時,接著降溫到40 °C以內, 加入3.5公克4-胺基二苯甲酮3.5公克及7公克含三級胺基團 的丙烯酸酯,從而獲得彈性乳液。 比較例1 水性乳液組成物:493公克丙烯酸丁酯,90公克丙烯 腈,4公克N-羥甲基丙烯醯胺,1.9公克乙二醇二丙烯酸酯 ,5.8公克甲基丙烯酸,1公克碳酸氫鈉,5公克烯丙基烷 基聚氧乙烯醚硫酸銨,9公克十二〜十四烷基聚氧乙烯醚, 4.5公克脂肪醇琥珀酸鈉,1.5公克過硫酸銨,415公克水 ,4公克氨水。 製法:將493公克丙烯酸丁酯、90公克丙烯腈、4公克 N·羥甲基丙烯醯胺、1.9公克乙二醇二丙烯酸酯、5.8公克 甲基丙烯酸、5公克烯丙基烷基聚氧乙烯醚硫酸銨、9公克 -18- ⑤ 201226483 十二~十四烷基聚氧乙烯醚、3.5公克脂肪醇琥珀酸鈉及 1 95公克水混合,並高速攪拌以製備單體預乳化液。將1 .5 公克過硫酸銨加入40公克水中以製備起始劑水溶液。於2 公升反應器中加入1公克脂肪醇琥珀酸鈉、1公克碳酸氫鈉 及180公克水,攪拌加熱至8〇 °C後投入12公克起始劑水溶 液’接著在4小時內均勻加入單體預乳化液和剩餘的起始 劑水溶液。加料完成後繼續將溫度保持在80 t並熟成1 .5 小時’接著降溫到40 °C以內,加入4公克氨水,從而獲得 彈性乳液。 比較例2 市售乳液樹脂:型號4700,國民澱粉公司。 比較例3 市售乳液樹脂:型號5086,昭合高分子公司。 表1 :實例1-10之彈性乳液的固含量 固含量(wt%) 實例1 58.3 實例2 58.1 實例3 49.3 .實例4 47.9 比較例1 58.0 比較例2 48.5-51.5 比較例3 50 -19- 201226483 表2 :用於外牆塗料的測試調合物: 原料名稱 加入量 水 110 胺基甲基丙醇 1.0 聚丙烯酸鈉鹽分散劑 2.8 聚羥基烷基醚潤濕劑 1.5 礦物油消泡劑 1.0 苯並異噻唑啉酮殺菌劑 1.0 丙二醇 20.0 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯 15.0 二氧化駄 230.0 重質碳酸鈣(800目) 150 高嶺土 50.0 高速分散後加入 礦物油消泡劑 3.0 聚丙烯酸類鹼增稠劑 4.0 聚胺酯類締合增稠劑 4.0 樹月旨(來自實例1至10的彈性乳液) 400 合計 1000.0 樹脂以50%固含量換算後加入 按照JG/T 1 72-2005彈性建築塗料標準測定表2所得外 牆塗料的拉伸強度、伸長率及耐髒汙性,結果如下表3中 所示: -20 ⑧ 201226483 表3 :根據實例1-4與比較例1 -3調配的塗料迄t|_P. 拉伸強度 (MPa) 伸長率(%) 耐髒汙性 標準溫度 -10 °C 熱處理 實例1 1.1 559 252 378 20.5% 實例2 1.1 706 294 360 22% 實例3 1.4 560 142 260 20.1% 實例4 1.2 710 122 181 17.3% 比較例1 0.9 524 215 350 33% 比較例2 1.5 320 98 145 35% 比較例3 2.0 75 20 27 15% 測試標準:JG/T172-2005 比較例1爲未添加光起始劑,由資料顯示,未添加光 起始劑會使彈性乳液變軟,拉伸強度減低並且表面易沾黏 ,耐髒汙性能降低:比較例2數値顯示雖然具有良好的拉 伸強度、良好的彈性,但是耐髒汙性也不佳;比較例3數 値顯示雖然有良好的耐髒汙性,但是彈性不佳。由實施1 〜3資料顯示由本發明乳液調合物所形成的彈性乳液塗料 相較於比較例2與3具有良好的拉伸強度、良好的彈性、良 好的抗回黏性及良好的耐髒汙性能之間的均衡表現。實施 例4爲使用核-殻聚合技術,由資料顯示,聚合粒子的核殼 結構可提高彈性乳液樹脂的耐髒汙性。 雖然已就各種特定實例和實施例描述本發明,但應瞭 解本發明不受其限制且其可在隨附的申請專利範圍的範疇 內以不同方式實施。此外,每個本文所述的特徵和兩種或 兩種以上所述特徵的每個組合均包括在本發明的範疇內, 只要所述組合中所包括的特徵不相互矛盾。 -21 -

Claims (1)

  1. 201226483 七、申請專利範圍: 1.一種水性乳液組成物,其包含: (a) (甲基)丙烯酸C1〜C10烷基酯; (b) 丙烯腈; (c) 含乙烯基羧酸; (d) 至少一種多官能性丙烯酸酯單體; (e) 交聯單體; (f) 表面活性劑; (g) 光起始劑:及 (h) 水性介質。 2 .如申請專利範圍第1項之水性乳液組成物,其中以 水性乳液組成物總重量計,該組份(a)的含量爲30至65重 量% ;該組份(b)的含量爲5至Η重量% ;該組份(c)的含量 爲0.01至2重量%;該組份(d)的含量爲0.01至2重量%;該 組份(e)的含量爲0.01至2重量% ;該組份(f)的含量爲1至3 重量% :及該組份(g)的含量爲〇.〇1至1重量%。 3 .如申請專利範圍第1項之水性乳液組成物,其中該 組份(a)是選自由丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯 、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、 丙烯酸壬酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-丁酯、丙烯酸三級 丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸異癸酯、 丙烯酸苯酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸異冰片酯、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 酸異丁酯、甲基丙烯酸2-丁酯、甲基丙烯酸三級丁酯、甲 201226483 基丙烯酸異癸酯、及其混合物所組成之群組。 4.如申請專利範圍第1項之水性乳液組成物,其中該 組份(c)是選自由丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸 及其混合物所組成之群組。 5 .如申請專利範圍第1項之水性乳液組成物,其中該 組份(d)是選自由二丙二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇 二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯 酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己 二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三 丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、2-甲基-1,3-丙二醇二丙 烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇 二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三 丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羥 甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季 戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、雙-三 羥甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四 醇六丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二 甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙 烷三甲基丙烯酸酯及其混合物所組成之群組。 6 .如申請專利範圍第1項之水性乳液組成物,其中該 組份(Ο是選自由丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸2-羥丙酯、丙烯 酸2-羥丁酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸2-羥丙酯 、甲基丙烯酸4-羥丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸 烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸乙醯乙酯、雙丙 -23- 201226483 酮丙烯醯胺、己二酸二醯肼、N-羥甲基丙烯醯胺、2-(二 甲胺基)丙烯酸乙酯、2-(二甲胺基)甲基丙烯酸乙酯、三羥 甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二 醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇 二丙烯酸酯及其混合物所組成之群組。 7 ·如申請專利範圍第1項之水性乳液組成物,其中該 組份(f)是選自由非聚合型表面活性劑、聚合型表面活性 劑及其混合物所組成之群組。 8. 如申請專利範圍第1項之水性乳液組成物,其中該 組份(f)是選自由烷基硫酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基聚氧 乙烯醚、烯丙基烷基聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烯 丙基烷基酚聚氧乙烯醚、烯丙基烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽、 烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽、烯丙基烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽 、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀 酸鹽、脂肪醇琥珀酸鹽及其混合物所組成之群組。 9. 如申請專利範圍第8項之水性乳液組成物,其中該 組份(f)是選自由十二烷基聚氧乙烯醚、十三烷基聚氧乙 烯醚、十四烷基聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉、十二烷基 苯磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚、烯丙基烷基聚氧乙烯醚、 烧丙基壬基酚聚氧乙烯醚、烯丙基烷基聚氧乙烯醚硫酸銨 、嫌丙基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、壬基酚聚氧乙烯醚硫 酸錢、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺 基號ΪΘ酸鈉、脂肪醇琥珀酸鈉及其混合物所組成之群組。 1〇_如申請專利範圍第1項之水性乳液組成物,其中該 -24 - ⑧ 201226483 組份(g)是苯乙酮系光起始劑、二苯甲酮系光起始劑或硫 咕噸酮系光起始劑。 1 1.如申請專利範圍第1 0項之水性乳液組成物,其進 一步包含以水性乳液組成物總重量計,0.01至2重量%的反 應型有機胺助起始劑。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之水性乳液組成物,其中 所述反應型有機胺助起始劑爲含三級胺基團的丙烯酸酯。 1 3 .如申請專利範圍第1項之水性乳液組成物,其進一 步包含添加劑。 1 4 . 一種由申請專利範圍第1至1 3項中任一項之水性乳 液組成物所製得的乳液樹脂,其中所述乳液樹脂具有-50 至-5 °C的玻璃轉換溫度。 1 5 · —種如申請專利範圍第1 2項之水性乳液組成物的 用途,其係用於彈性外牆塗料、彈性補土、防水塗膜材料 或建築膠黏劑領域。 -25- 201226483 四 指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:無 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明:無 201226483 五 本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式:無
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