TWI586766B - 水可稀釋型聚氟乙烯塗料與塗層及其形成方法 - Google Patents
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Description
本揭露關於聚氟乙烯塗料,特別關於水可稀釋型聚氟乙烯塗料。
聚氟乙烯(PVF)塗料具有優異的物化性能,如耐酸鹼性、抗衝擊性、無毒性、耐撓性、與耐磨性等特性。同時聚氟乙烯塗料也具有耐水性、及卓越的耐候性。與其他含氟塗料如聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)和聚偏氟乙烯(PVDF))相較,烘烤的溫度相較低。
目前油性PVF塗料主要由PVF樹脂、潛溶劑、顏料、和熱穩定劑等組成。潛溶劑需搭配其他溶劑來穩定塗料體系,導致PVF塗料體系的揮發性有機化合物(VOC)含量較高。適用於PVF之潛溶劑種類可參考美國專利號2953818與3139470。美國專利號4786546揭露了底漆由20-40 wt%具有特定結構的丙烯酸酯共聚物及80-60wt%PVF所組成,面漆是PVF,可以噴完底漆後直接噴面漆,達到濕對濕,二塗一烤的效果,但是屬於油性系統。油性塗料在製造、施工、乾燥、固化、和成膜過程中,向空氣揮發的VOC是主要的環境污染物之一,對人體健康和環境構成了嚴重的污染和威脅。為此,世界各國都制定了相應的環保法規,限制塗料中
VOC的排放。因此,如何降低PVF塗料中的VOC是當前亟需解決的問題。
本揭露一實施例提供之水可稀釋型聚氟乙烯塗料,包括:100重量份之聚氟乙烯、30-70重量份之輔助樹脂、5-30重量份之固化劑、100-120重量份之潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、與水,其中潛溶劑:3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇:水之重量比為60:10-20:40-60。
本揭露一實施例提供之水可稀釋型聚氟乙烯塗料,包括:100重量份之第二聚氟乙烯、100-120重量份之潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、與水,其中潛溶劑:3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇:水的重量比為50:10-20:30-60。
本揭露一實施例提供之塗層,包括:底塗層,包括100重量份之第一聚氟乙烯以及30-70重量份之輔助樹脂與5-30重量份之固化劑反應形成的產物;以及面塗層位於底塗層上,且面塗層包括100重量份之第二聚氟乙烯。
本揭露一實施例提供之塗層的形成方法,包括:將底漆施加至基材上,其中底漆包括100重量份之第一聚氟乙烯、30-70重量份之輔助樹脂、5-30重量份之固化劑、100-120重量份之第一潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、與水,其中第一潛溶劑:3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇:水之重量比為60:10-20:40-60;將面漆施加至底漆上,其中面漆包括:100重量份之第二聚氟乙烯、100-120重量份之第二潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、與水,其中第二潛溶劑:3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇:水的重量比為50:
10-20:30-60;以及烘乾面漆與底漆以形成塗層。
本揭露一實施例提供之塗層的形成方法,包括將底漆施加至基材上。上述基材可為經由噴砂或鉻酸皮膜處理的鋁金屬或是鋁合金;經由鉻酸皮膜處理的鍍鋅鐵、鍍鋁鋅鐵材,或不銹鋼材。底漆包括100重量份之聚氟乙烯(PVF)、30-70重量份之輔助樹脂、5-30重量份之固化劑、100-120重量份之潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、與水,其中潛溶劑:3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇:水之重量比為60:10-20:40-60。在一實施例中,底漆的製備方法如下。將PVF、輔助樹脂、固化劑、潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、水、顏料(非必要)、防腐蝕劑(非必要)、熱穩定劑(非必要)、與助劑(非必要)混合攪拌並研磨,最後以適當目數的濾網(如300目)過濾即得底漆。值得注意的是,若上述輔助樹脂之型態為液態時,其重量比例僅考慮其固成份,而非含水或其他溶劑之總重。
在一實施例中,聚氟乙烯可為美國杜邦的Tedlar TPVF 116粉末。上述輔助樹脂可為水性聚酯樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性苯氧基樹脂、水性環氧樹脂、水性環氧-聚酯樹脂、或上述之組合。在一實施例中,水性丙烯酸樹脂包括水溶性丙烯酸多元醇樹脂、乳液型丙烯酸多元醇樹脂、水溶性苯乙烯與丙烯酸共聚物多元醇樹脂(如長興材料工業股份有限公司的ETERWAT
1611)、乳液型苯乙烯與丙烯酸共聚物多元醇樹脂、或上述之組合。在一實施例中,水性聚酯樹脂包括水溶型聚酯多元醇樹脂(如上海鈞勝貿易公司的WP-536、長興材料工業股份有限公司的5050-B-75、DSM的Uradil SZ-250-M1-40、或Uradil SZ-251-G3Z-70)、乳液型聚酯多元醇樹脂(如上海鈞勝貿易公司的WP-850)、水性丙烯酸酯改性聚酯樹脂(如DSM的Uradil SZ-260-G3-65)、或上述之組合。在一實施例中,上述水性苯氧基(Phenoxy)樹脂可為美國Inchem公司的PKHW-34、PKHW-35、或PKHW-38。在一實施例中,水性環氧樹脂可為日本AKEKA EM-0434AN或美國氰特BECKOPOX EP386W/5WA。在一實施例中,水性環氧-聚酯樹脂可為美國氰特DUROXYN VAX6127W/42WA、VEF2406W/45WA、VEF4380W/35WA,或上述之組合。若輔助樹脂之比例過高,則影響底漆與面漆的層間附著力,同時由於輔助樹脂與PVF的相對較低相容性,輔助樹脂之比例過高,會使得成膜後塗層的物化性能降低,當輔助樹脂增多,硬化劑相對也會增加,造成交聯連密度過高時,也會使得塗層的耐折(T-bend)性能下降。若輔助樹脂之比例過低,則底漆與基材的附著力下降,也使塗層的沸水附著力下降。
上述固化劑可為水性胺基樹脂、水性異氰酸酯樹脂、或上述之組合。在一實施例中,水性胺基樹脂可為完全甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂(如Allnex的CYMEL 303LF、長春化工的MR-603LF)、部分甲基醚化三聚氰胺甲醛樹脂(如長興材料工業股份的ETERMINO 9603-80)、高NH型三聚氰胺甲醛樹脂(如長春化工的M-40WT或M-50WT)、混合醚化三聚氰胺甲醛樹脂如甲基醚
化與正丁醇醚化的混合醚化三聚氰胺甲醛樹脂(如長春化工的MR-2130,其中甲基醚化與正丁醇醚化的比例為3比1;MR-2131,其中甲基醚化與正丁醇醚化的比例為2比1)、甲基醚化與異丁醇醚化的混合醚化三聚氰胺甲醛樹脂(如長春化工的MR-2161,其中甲基醚化與異丁醇醚化的比例為3比1)、水性高度烷基醚化的苯代三聚氰胺樹脂(如Allnex公司所販售的CYMEL 1123、MYCOAT 137、或其組合)、或上述之組合。在一實施例中,水性胺基樹脂為部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂、水性高度烷基醚化苯代三聚氰胺樹脂、或上述之組合。在一實施例中,採用封閉型水性異氰酸酯樹脂。上述水性異氰酸酯樹脂可為耐候性的不黃變水性異氰酸酯樹脂,比如Perstorp公司的RhodocatTM WT-1000,Baxenden Chemical的BI 200、BI 201、或BI 220、或上述之組合。若固化劑之比例過高,則會使塗層的的耐折(T-bend)性能下降。若固化劑之比例過低,則底漆與基材的附著力下降,也使塗層的沸水附著力下降。
上述潛溶劑是指在室溫下對聚氟乙烯不具有任何溶解能力,但在100℃以上高溫下能完全溶解聚氟乙烯之溶劑,幫助PVF成膜。在一實施例中,潛溶劑可為N-甲基吡咯酮、N-乙基吡咯酮、二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、γ-丁內酯、環丁碸、或上述之組合。在一實施例中,潛溶劑包含碳酸丙烯酯、環丁碸、或上述之組合。在一實施例中,潛溶劑為環丁碸。值得注意的是當潛溶劑為碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、或碳酸丁烯酯時,則需低溫儲存塗料。否則在高溫時,碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、或碳酸丁烯酯在有金屬氧化物的存在下,
會跟水產生反應,產生二氧化碳,造成塗料儲存安定性不好的問題。若潛溶劑之比例過高,則VOC的含量升高,且乾燥固化塗層時,需要更高的溫度或更長的時間,造成能量消耗高,同時對於噴塗系統而言,會造成易於塗層流掛這種弊病,此外亦可能會造成與配方中的水性輔助樹脂的相容性變差問題,即亦會影響底漆的成膜性。若潛溶劑之比例過低,則塗層的成膜性能降低,進而影響塗層整體的物理化學耐性,耐候性等。其原因是PVF在烘烤的過程中,隨著溫度增加,潛溶劑會溶解PVF,同時也會部份開始揮發,當潛溶劑不足時,則無法完全溶解PVF,有效幫助PVF成膜,造成部份PVF皮膜成膜性不好,產生龜裂現象,嚴重時,PVF無法成膜,皮膜直接產生粉化現象。
本揭露中所使用的3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇(3-methoxy-3-methyl-1-butanol,MMB)的醇醚溶劑,親水親油且環保,溶於大部分溶劑,且與水能完全互溶。3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇/水體系可形成簇狀結構,其具有作用力很強的氫鍵,所以在本揭露的PVF塗料底漆及面漆配方內加入3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇,不需要添加任何的防流掛劑助劑,就可以防止塗料流掛,此外本揭露也發現,在PVF塗料配方中加入適量的3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇,還可以增加PVF塗層的成膜性,成膜時不易縮邊。3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇在本揭露的組成配方中,主要的作用是防流掛及作為PVF的成膜助溶劑。若3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇用量過少,則塗層容易流掛。若3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇用量過多,則塗料組成的潛溶劑相對變少,也會影響PVF的成膜性。若上述塗料中的水比例過高,則塗層會容易流掛,成膜性能降低,進而影響塗層
整體的物理化學耐性。若上述塗料中的水比例過低,則VOC的含量高。
接著將面漆施加至底漆上,其中面漆包括100重量份之聚氟乙烯、100-120重量份之潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、與水。在本揭露的PVF面漆塗料配方內加入3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇,不需要添加任何的防流掛劑助劑,就可以防止塗料流掛。若單獨使用乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、或二丙二醇甲醚等兩性溶劑或混合使用來取代3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇,則塗層會流掛,造成塗層表面有缺陷。上述面漆中的潛溶劑:3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇:水的重量比為50:10-20:30-60。接著烘乾面漆與底漆以形成塗層。在一實施例中,面漆的製備方法如下。將PVF、潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、水、顏料(非必要)、與助劑(非必要)混合攪拌並研磨,最後以適當目數的濾網(如300目)過濾即得面漆。面漆中的聚氟乙烯、潛溶劑、以及3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇與底漆類似,在此不贅述。在一實施例中,面漆與底漆中的聚氟乙烯與潛溶劑相同。在面漆中,若潛溶劑之比例過高,則VOC的含量升高,且乾燥固化時需要更高的溫度或更長的時間,造成能量消耗高,同時對於噴塗系統而言,會造成塗層易於流掛這種弊病。若潛溶劑之比例過低,則塗層的成膜性能降低,進而影響塗層整體的物理化學耐性,耐候性等。其原因是PVF在烘烤的過程中,隨著溫度增加,潛溶劑會溶解PVF,同時也會部份開始揮發。當潛溶劑不足時,則無法完全溶解PVF以有效幫助PVF成膜,造成部份PVF皮膜成膜性不好,產生龜裂現象,嚴重時,PVF無法成膜,皮膜直接產生粉化現象。若3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇用量過
少,則塗層容易流掛。若3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇之比例過高,則塗料組成的潛溶劑相對變少,且塗層的成膜性能降低,進而影響塗層整體的物理化學耐性。若水之比例過高,則塗層會容易流掛,則塗層的成膜性能降低,進而影響塗層整體的物理化學耐性。若水之比例過低,則VOC的含量高。
接著在基材上施加底漆,然後在底漆上施加面漆。上述施加底漆與面漆的方法可為常見之塗佈方法如噴塗、淋塗、刮刀塗佈、旋轉塗佈、滾塗,或其他塗佈法。接著將基材置入關閉鼓風的烘箱中以215至235℃烘烤2至5分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以180至205℃烘烤8至15分鐘,或在有微風迴圈的烘箱中以280至350℃烘烤2至5分鐘(根據基材的厚度調整爐溫,基材越厚,爐溫越高,烘烤時間亦需延長),再於開啟鼓風的烘箱中以240℃烘烤5分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以180至200℃烘烤10至15分鐘,最後冷卻至室溫。上述烘烤步驟將去除底漆中的潛溶劑、溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、與水,並使其輔助樹脂與固化劑反應以形成底塗層。此外,上述烘烤步驟亦去除面漆中的潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、與水以形成面塗層於底塗層上,達到溼對濕兩次噴塗,一次烘烤的加工程式。
在一實施例中,烘烤後之塗層總厚度介於25至35μm之間。若塗層之厚度過厚,則需要濕膜的厚度較大,極易在固化乾燥時塗層產生流掛現象。若塗層之厚度過薄,則可能會使塗層的物化性能降低。在一實施例中,烘烤後之底漆厚度介於10至15μm之間,且面漆厚度介於15至20μm之間。由於塗層之厚度有一定的範圍要求,過厚的面漆等同過薄的底漆,這將降低塗層於基
材上的附著力。另一方面,過厚的底漆等同過薄的面漆,這將降低雙層塗層之耐化學性、耐溶劑性、與耐候性。
上述底漆和面漆可進一步添加顏料如各種顏色的無機色粉,包含但不限於白色粉如鈦白粉、珠光粉、或硫化鋅;黑色粉如鈷銅錳氧化物、炭黑、銅錳氧化物、銅錳鐵氧化物、或氧化鐵;黃色粉如鈦黃或鉍黃;綠色粉如鈷綠、或氧化鉻綠;或藍色粉如鈷鉻鋁氧化物等及水性鋁漿。色粉可單獨使用或混合使用。底漆和面漆優先選擇相同顏色的色粉,或是底漆選擇白色,灰色或是淡黃色,面漆選擇比較深的顏色,原則只要可以蓋住底漆的顏色即可。
在本揭露一實施例中,底漆和面漆中可添加助劑。助劑沒有具體限制,只要不影響本揭露目的即可。助劑可為防腐蝕劑、分散劑、潤濕劑、消泡劑、或上述之組合。
為了讓本揭露之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉數實施例,作詳細說明如下:
實施例
實施例所用的藥品名稱及來源列舉如下,但不限於下述藥品:PVF:購自美國杜邦的Tedlar TPVF 116粉末,固成份100%。
水性丙烯酸樹脂:購自長興材料工業股份有限公司的ETERWAT 1611,固成份51%,含水量28%,乙二醇丁醚(BCS)含量18%,二甲基乙醇胺含量3%。
水性聚酯樹脂:購自上海鈞勝貿易公司之WP-850,
固成份30%,含水量30%,乙二醇丁醚(BCS)含量40%、或購自長興材料股份有限公司的ETERKYD 5050-B-75固成份75%,乙二醇丁醚(BCS)含量25%。
水性苯氧基樹脂:購自美國Inchem公司之PKHW-34,固成份34%,含水量為52%,正丁醇含量4%,二甲基乙醇胺含量3%,丙二醇丙醚含量7%。
水性環氧樹脂:購自日本ADEKA EM-043AN,固成份30%,丙二醇丙醚含量10%,含水量為60%。
水性環氧-聚酯樹脂:購自美國氰特DUROXYN VAX6127W/42WA,固成份42%,含水量為58%。
水性胺基樹脂:購自Allnex的CYMEL 1123,固成份100%、或購自長興材料工業股份有限公司的ETERMINO 9603-80,固成份80%,甲醇/異丁醇含量為20%。
水性異氰酸酯樹脂:購自瑞士Perstorp公司的RhodocatTM WT-1000,固成份63%,含水量為35%,乙酸丁酯含量為2%。
碳酸丙烯酯:購自山東石大勝華集團之碳酸丙烯酯。
環丁碸:購自中國光華化工(營口)有限公司。
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇:購自日本KURARAY之MMB。
乙二醇丁醚:購自DOW CHEMICAL之BCS。
鈦白粉:購自HUNTSMAN之TIOXIDE TR-81。
分散劑:購自德國BYK之DISPERBYK-190。
潤濕劑:購自美國Momentive的CoatOSil 1211。
熱穩定劑:購自PERSTORP之甲酸鈉,購自日本DAICEL公司之Celloxide 2021P環氧樹脂。
防腐蝕劑:購自美國HALOX之Z-Plex 111。
測試板:購自美國Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm。
測試板:台灣長耕國際有限公司所提供經過鉻酸鹽皮膜處理的鋁板,厚度為3.5mm。
實施例1
製備底漆:將100g之TPVF 116粉末、135g之ETERWAT 1611水性丙烯酸樹脂、100g之碳酸丙烯酯潛溶劑、33.3g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、67g之水、30.5g之ETERMINO 9603-80水性胺基樹脂、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、100g之碳酸丙烯酯潛溶劑、20g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、60g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)、與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上先塗佈底漆,再於底漆上塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫
即得塗層。
實施例2
製備底漆:將100g之TPVF 116粉末、225g之水性聚酯樹脂WP-850、100g環丁碸潛溶劑、33.3g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、100g之水、24.5g之水性胺基樹脂(CYMEL 1123)、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、110g之環丁碸潛溶劑、22g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、110g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)、與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在鉻酸鹽皮膜處理的鋁板,厚度為3.5mm的測試板上先塗佈底漆,再於底漆上塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以350℃烘烤2分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
實施例3
製備底漆:將100g之TPVF 116粉末、205g之PKHW-34水性苯氧基樹脂、110g之碳酸丙烯酯潛溶劑、36g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、74g之水、47.6g之WT-1000水性異氰酸酯樹脂、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉
混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、120g之碳酸丙烯酯潛溶劑、48g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、96g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上先塗佈底漆,再於底漆上塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
實施例4
製備底漆:將100g之TPVF 116粉末、80g之ETERKYD 5050-B-75水性聚酯樹脂、110g之環丁碸潛溶劑、18.5g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、110g之水、20g之CYMEL 1123水性胺基樹脂、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、100g之環丁碸潛溶劑、40g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、120g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定散劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)、與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在鉻酸鹽皮膜處理的鋁板,厚度為3.5mm的測試板上先塗佈底漆,再於底漆上塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以340℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
實施例5
製備底漆:將100g之TPVF 116粉末、100g之ETERWAT 1611水性丙烯酸樹脂、50g之PKHW-34水性苯氧基樹脂、120g之碳酸丙烯酯潛溶劑、40g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、120g之水、6.5g之ETERMINO 9603-80水性胺基樹脂、19.5g之CYMEL 1123水性胺基樹脂、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、110g之環丁碸潛溶劑、44g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、77g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上先塗佈底漆,再於底漆上塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
實施例6
製備底漆:將100g之TPVF 116粉末、75g之ETERWAT 1611水性丙烯酸樹脂、40g之ETERKYD 5050-B-75水性聚酯樹脂、55g之碳酸丙烯酯和55g之環丁碸潛溶劑、36g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、74g之水、14.5g之CYMEL 1123水性胺基樹脂、16g之WT-1000水性異氰酸酯樹脂、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、60g之碳酸丙烯酯和60g之環丁碸潛溶劑、36g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、108g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)、與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上先塗佈底漆,再於底漆上塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
實施例7
製備底漆:將100g之TPVF 116粉末、75g之ETERWAT 1611水性丙烯酸樹脂、100g之WP-850水性聚酯樹脂、120g之環丁碸潛溶劑、20g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、80g之水、12.5g之ETERMINO 9603-80水性胺基樹脂、10g之CYMEL 1123水性胺基樹脂、7.5g之
WT-1000水性異氰酸酯樹脂、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、120g之環丁碸潛溶劑、24g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、96g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上先塗佈底漆,再於底漆上塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
實施例8
製備底漆:將100g之TPVF 116粉末、73.8g之VAX6127W/42WA水性環氧-聚酯樹脂、110g之環丁碸潛溶劑、20g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、87g之水、5g之CYMEL 1123水性胺基樹脂、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、120g之環丁碸潛溶劑、24g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、96g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及
0.06g的甲酸鈉所組成)、與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上先塗佈底漆,再於底漆上塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
實施例9
製備底漆:將100g之TPVF 116粉末、110g之EM-043AN水性環氧樹脂、110g之環丁碸潛溶劑、20g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、87g之水、5g之CYMEL 1123水性胺基樹脂、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、120g之環丁碸潛溶劑、24g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、96g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)、與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上先塗佈底漆,再於底漆上塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
實施例1-9之組成如第1表所示。
比較例1(無輔助樹脂)
製備底漆:將100g之TPVF 116粉末、100g之碳酸丙烯酯潛溶劑、33.3g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、67g之水、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉混合攪
拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、100g之碳酸丙烯酯潛溶劑、20g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、60g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)、與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上先塗佈底漆,再於底漆上塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
比較例2(MMB少)
製備底漆:將100g之TPVF 116粉末、135g之ETERWAT 1611水性丙烯酸樹脂、100g之碳酸丙烯酯潛溶劑、15g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、67g之水、24.5g之CYMEL 1123水性胺基樹脂、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、100g之碳酸丙烯酯潛溶劑、18g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、60g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)、與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上先塗佈底漆,再於底漆上塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
比較例3(MMB多)
製備底漆:將100g之TPVF 116粉末、135g之ETERWAT 1611水性丙烯酸樹脂、100g之碳酸丙烯酯潛溶劑、40g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、67g之水、24.5g之水性胺基樹脂(CYMEL 1123)、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、100g之碳酸丙烯酯潛溶劑、50g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、60g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)、與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上先塗佈底漆,再於底漆上塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
比較例4(只有底漆)
將100g之TPVF 116粉末、135g之ETERWAT 1611水性丙烯酸樹脂、110g之環丁碸潛溶劑、27.5g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、74g之水、24.5g之水性胺基樹脂(CYMEL 1123)、2g之分散劑、2g之潤濕劑、0.5g之熱穩定劑(0.47g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.03g的甲酸鈉所組成)、10g之防腐蝕劑、與60g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上塗佈底漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
比較例5(只有面漆)
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、100g之環丁碸潛溶劑、40g之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、60g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)、與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上先塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
比較例6(只有面漆,乙二醇丁醚取代3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇)
製備面漆:將100g之TPVF 116粉末、100g之環丁碸潛溶劑、40g之乙二醇丁醚、60g之水、1g之分散劑、3g之潤濕劑、1g之熱
穩定劑(0.94g的Celloxide 2021P環氧樹脂及0.06g的甲酸鈉所組成)、與45g之鈦白粉混合攪拌並研磨至粒徑小於10微米,最後以300目的濾網過濾。
製備塗層:在Q-Panel的化鉻表面鋁板(AL型),厚度0.64mm測試板上先塗佈面漆,然後將測試板在有微循環風的烘箱中以280℃烘烤3分鐘,再於240℃烘烤3分鐘,再於開啟鼓風的烘箱中以200℃烘烤15分鐘,最後冷卻至室溫即得塗層。
比較例1-6之組成如第2表所示。
上述實施例1-9與比較例1-6之塗層性質的量測方法如下,且塗層性質如第3表所示。
光澤:按照美國材料標準ASTM D523所述方法測定。
膜厚:按美國材料標準ASTM D7091所述方法測定。
硬度:按照日本工業標準JIS K 5400所述方法測定。
成膜性:以眼睛觀察。
耐酸性:按照日本工業標準JIS K 5400所述方法測試。
耐鹼性:按照日本工業標準JIS K 5400所述方法測試。
耐MEK性:按照美國材料標準ASTM D5402所述方法測定。
耐折(T-Bend)加工試驗:按照美國材料標準ASTM D4145所述方法測定。
抗衝擊性:按照美國建築製造商協會規範AAMA_2605-05所述方法測試。
附著力:按照美國材料標準ASTM D3359所述方法測定。乾態及煮沸水2小鐘後的附著力是依照美國建築製造商協會規範AAMA_2605-05所述方法測試,唯不同處是本揭露進一步煮沸水2小時後來測附著力。
雖然本揭露已以數個實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭露,任何本技術領域中具有通常知識者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作任意之更動與潤飾,因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為准。
Claims (13)
- 一種水可稀釋型聚氟乙烯塗料,包括:100重量份之聚氟乙烯、30-70重量份之輔助樹脂、5-30重量份之固化劑、100-120重量份之潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、與水,其中潛溶劑:3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇:水之重量比為60:10-20:40-60。
- 如申請專利範圍第1項所述之水可稀釋型聚氟乙烯塗料,其中該輔助樹脂為水性聚酯樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性苯氧基樹脂、水性環氧樹脂、水性環氧-聚酯樹脂、或上述之組合。
- 如申請專利範圍第1項所述之水可稀釋型聚氟乙烯塗料,其中該固化劑為水性胺基樹脂、水性異氰酸酯樹脂、或上述之組合。
- 如申請專利範圍第1項所述之水可稀釋型聚氟乙烯塗料,其中該潛溶劑係N-甲基吡咯酮、N-乙基吡咯酮、二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、γ-丁內酯、環丁碸、或上述之組合。
- 一種水可稀釋型聚氟乙烯塗料,包括:100重量份之第二聚氟乙烯、100-120重量份之潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、與水,其中潛溶劑:3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇:水的重量比為50:10-20:30-60。
- 如申請專利範圍第5項所述之水可稀釋型聚氟乙烯塗料,其中該潛溶劑係N-甲基吡咯酮、N-乙基吡咯酮、二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、γ-丁內酯、環丁碸、或上述之組合。
- 一種塗層,包括:一底塗層,包括100重量份之第一聚氟乙烯,以及30-70重量份之輔助樹脂與5-30重量份之固化劑反應形成的產物;以及一面塗層位於該底塗層上,且該面塗層包括100重量份之第二聚氟乙烯。
- 如申請專利範圍第7項所述之塗層,其中該輔助樹脂為水性聚酯樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性苯氧基樹脂、水性環氧樹脂、水性環氧-聚酯樹脂、或上述之組合。
- 如申請專利範圍第7項所述之塗層,其中該固化劑為水性胺基樹脂、水性異氰酸酯樹脂、或上述之組合。
- 一種塗層的形成方法,包括:將一底漆施加至一基材上,其中該底漆包括100重量份之第一聚氟乙烯、30-70重量份之輔助樹脂、5-30重量份之固化劑、100-120重量份之第一潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、與水,其中第一潛溶劑:3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇:水之重量比為60:10-20:40-60;將一面漆施加至該底漆上,其中該面漆包括:100重量份 之第二聚氟乙烯、100-120重量份之第二潛溶劑、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、與水,其中第二潛溶劑:3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇:水的重量比為50:10-20:30-60;以及烘乾該面漆與該底漆以形成一塗層。
- 如申請專利範圍第10項所述之塗層的形成方法,其中該輔助樹脂為水性聚酯樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性苯氧基樹脂、水性環氧樹脂、水性環氧-聚酯樹脂、或上述之組合。
- 如申請專利範圍第10項所述之塗層的形成方法,其中該固化劑為水性胺基樹脂、水性異氰酸酯樹脂、或上述之組合。
- 如申請專利範圍第10項所述之塗層的形成方法,其中該第一潛溶劑與該第二潛溶劑各自為N-甲基吡咯酮、N-乙基吡咯酮、二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、γ-丁內酯、環丁碸、或上述之組合。
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