TWI663226B - 水性被覆塗料 - Google Patents

Abstract

一種水性被覆塗料，該水性被覆塗料的組成係將至少一種占比約10~35%的主劑、至少一種占比約2~5%的助劑、至少一種占比約40~50%的調和劑及至少一種占比約5~10%的主作用材料混合而成為一塗料，而混合成的塗料係為一種單層或複層的多功能性塗料，此塗料之主劑是一種具有卜作嵐反應之無機材料，而該主作用材料係能夠為防水材料、防鏽材料、反射材料或是隔熱保溫材料，此混合而成的塗料若能夠刷塗、噴塗或滾塗於建築物或鋼材表面，可以作為防水、防鏽或保溫的塗層。

Description

水性被覆塗料

本發明係關於一種水性被覆塗料，特別是一種能夠用以做為防水、防鏽或保溫的塗層使用之塗料。

現今全球暖化問題日益嚴重，年年夏日氣溫不斷創新高，而氣溫飆升也直接影響全世界物種的生存，全球均溫也不斷的加速上升，對人類而言，居民面對酷暑難耐的氣溫皆不免使用空調或是冷氣，使室內溫度降低，提高舒適性。

但建築物於白天吸收並儲存熱量於建築壁體內部，至夜晚建築壁體釋放出儲存之熱量，這便是夏日夜晚仍感到室內氣溫悶熱之主因。若需將室內溫度降低，則無法避免必須耗費相當可觀之能源。

因此目前常見的隔熱方式有綠牆與隔熱塗料，但由研究可知，這一類的綠牆與建築壁體之間會有一定的距離，而當熱能由外照射至該綠牆上時，其熱能則會於該段距離所形成的空間內形成對流、並蓄積熱量於其中，而所蓄積的熱量會進一步穿透該建築壁體進入室內，因此這一類的綠牆所能達到的隔熱效果將是非常有限的；

而目前的隔熱塗料會釋放出揮發性有機溶劑（VOC），因此這一類的隔熱塗料將會對人體有害，故這一類的隔熱塗料雖然能夠提高隔熱效果，但所釋放出的揮發性有機溶劑，將使用途受到侷限。

因此，若能夠以具有卜作嵐反應之無機材料、並添加防水材料、防鏽材料、反射材料或是隔熱保溫材料進行混合，將能夠使塗料具有顯著之防水、防鏽或保溫性能，並能夠明顯降低揮發性有機溶劑的釋出，如此應為一最佳解決方案。

一種水性被覆塗料，該水性被覆塗料的組成係將至少一種占比約10~35%的主劑、至少一種占比約2~5%的助劑、至少一種占比約40~50%的調和劑及至少一種占比約5~10%的主作用材料混合而成為一塗料，其中該主劑係為具有卜作嵐反應之無機材料，而該助劑用以增加工作性並調整黏稠度，調和劑則是用以將所有成分均勻混合後能夠產生反應使之硬化成膜，另外該主作用材料係能夠為防水材料、防鏽材料、反射材料或是隔熱保溫材料。

於一較佳實施例中，其中主劑係為水泥、矽酸鈣、鋁酸鈣、爐石粉或是飛灰。

於一較佳實施例中，其中助劑係為丙烯酸樹脂、卡波樹脂、乙烯-醋酸乙烯樹脂、矽酸鈉或是羧甲基纖維素。

於一較佳實施例中，其中調和劑係為純水、氫氧化鈉溶液或是矽酸鈉溶液。

於一較佳實施例中，其中防水材料係為矽酸鹽、丙烯酸樹脂、乙烯-醋酸乙烯樹脂、硬脂酸或是碳酸鈣。

於一較佳實施例中，其中防鏽材料係為磷酸鹽、矽酸鹽、鋅或金屬氧化物。

於一較佳實施例中，其中反射材料係為雲母粉、鈦白粉或是碳酸鈣。

於一較佳實施例中，其中隔熱保溫材料係為珍珠岩、蛭石、矽酸鈣或是陶瓷粉之輕質中空材料。

於一較佳實施例中，其中水性被覆塗料更能夠添加占比約5~10%的填充劑，其中該填充劑用以增加量體，並有潤滑、耐候和改善成膜後之觸摸質感等功能，而該填充劑係為二氧化矽、石英粉、雲母粉、高嶺土、氫氧化鈣、滑石粉或是石膏粉。

於一較佳實施例中，其中水性被覆塗料更能夠添加占比約1~5%的強塑劑，其中該強塑劑用以增加卜作嵐反應，並使塗層物理性增加，而該強塑劑係為甲酸鈣或是氯化鈣。

於一較佳實施例中，其中水性被覆塗料更能夠添加占比約1~5%的緩凝減水劑，其中該緩凝減水劑用以延長乾燥時間、減少用水量與增強塗料滲透性，而該緩凝減水劑係為木質素磺酸鈉或是硫酸鎂。

於一較佳實施例中，其中水性被覆塗料更能夠添加占比約1~5%的增色劑，其中該增色劑用以進行增色與添加美觀，而該增色劑係為金屬氧化物。

於一較佳實施例中，其中添加至少一種或兩種以上的主作用材料，能夠以不同層進行相疊，而每一層具有不同或相同的主作用材料，且每一層厚度約為200至500μm，其總厚度約為1至3 mm。

有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1圖，其製備方法如下：(1)將至少一種具有卜作嵐反應之無機材料為主劑，並選擇至少一種防水材料、防鏽材料、反射材料或是隔熱保溫材料做為主作用材料101；(2)再將主劑、主作用材料與水和少量聚合物混合而成為一塗料102。

本發明之水性被覆塗料的組成係將至少一種占比約10~35%的主劑、至少一種占比約2~5%的助劑、至少一種占比約40~50%的調和劑及至少一種占比約5~10%的主作用材料混合而成為一塗料，其中該主劑係為具有卜作嵐反應之無機材料，而該助劑用以增加工作性並調整黏稠度，調和劑則是用以將所有成分均勻混合後能夠產生反應使之硬化成膜，另外該主作用材料係能夠為防水材料、防鏽材料、反射材料或是隔熱保溫材料。

其中該主劑係為水泥、矽酸鈣、鋁酸鈣、爐石粉或是飛灰，而助劑係為丙烯酸樹脂、卡波樹脂、乙烯-醋酸乙烯樹脂、矽酸鈉或是羧甲基纖維素，且調和劑係為純水、氫氧化鈉溶液或是矽酸鈉溶液，另外該調和劑係為純水、氫氧化鈉溶液或是矽酸鈉溶液。

其中該水性被覆塗料更能夠添加占比約5~10%的填充劑，其中該填充劑用以增加量體，並有潤滑、耐候和改善成膜後之觸摸質感等功能，而該填充劑係為二氧化矽、石英粉、雲母粉、高嶺土、氫氧化鈣、滑石粉或是石膏粉。

其中該水性被覆塗料更能夠添加占比約1~5%的強塑劑，其中該強塑劑用以增加卜作嵐反應，並使塗層物理性增加，而該強塑劑係為甲酸鈣或是氯化鈣。其中該水性被覆塗料更能夠添加占比約1~5%的緩凝減水劑，其中該緩凝減水劑用以延長乾燥時間、減少用水量與增強塗料滲透性，而該緩凝減水劑係為木質素磺酸鈉或是硫酸鎂。

其中水性被覆塗料更能夠添加占比約1~5%的增色劑，其中該增色劑用以進行增色與添加美觀，而該增色劑係為金屬氧化物。

另外，本發明使用沒有或低含量的有機溶劑、水性、80%以上的無機成分及不燃特性，而混合後當要使用時，則能夠均勻與飲用水混合後進行噴塗、刷塗、滾塗或灌注方法施作於建築物或鋼材表面，作為防水、防鏽或保溫的塗層，而不同主作用材料說明如下： (1) 其中防水材料係為矽酸鹽、丙烯酸樹脂、乙烯-醋酸乙烯樹脂、硬脂酸或是碳酸鈣，而添加上述的矽酸質材料，將能夠填充卜作嵐材料水化後之孔隙，而成為一種適合水泥陶質建築物外牆的防水塗料。 (2) 其中防鏽材料係為磷酸鹽、矽酸鹽、鋅或金屬氧化物。 (3) 其中反射材料係為雲母粉、鈦白粉或是碳酸鈣，以上材料能夠成為一種面層的塗料，除可提高複合塗層系統的耐候性，白色顏料可反射70%太陽輻射，而達到遮熱效果。 (4) 其中隔熱保溫材料係為珍珠岩、蛭石、矽酸鈣或是陶瓷粉之輕質中空材料，以上添加磷酸鹽可成為具有將鋼材磷化的防蝕層塗料，而添加珍珠岩、蛭石或中空輕質材料可成為一種隔熱及保溫的塗料。

於一較佳實施例中，其中添加至少一種或兩種以上的主作用材料，能夠以不同層進行相疊，而每一層具有不同或相同的主作用材料，且每一層厚度約為200至500μm，其總厚度約為1至3 mm。

而以下提供四個實施例的調配比例，但本發明並不限於以下舉例，舉例如下： (1) 防水被覆塗料：

種類	名稱	比例
主劑	水泥	20
鋁酸鈣	5
助劑	卡波樹脂	2
丙烯酸樹脂	3
防水劑	硬脂酸鋁	2
矽酸鈉	1
卜作嵐材料(爐石粉)	4
碳酸鈣	5
填充劑	石英粉	3
高嶺土	1
強塑劑	滑石粉	3
石膏粉	1
氯化鈣	1
甲酸鈣	1
緩凝減水劑	木質素磺酸鈉	1
增色劑	黃色氧化鐵	2
調和劑	去離子水或飲用水	45
合計(100%)	100

表1 第一實施例的調配比例 (2) 反射被覆塗料：

種類	名稱	比例
主劑	水泥	25
鋁酸鈣	5
助劑	乙烯-醋酸乙烯	2
卡波樹脂	1
防水劑	硬脂酸鋁	1
矽酸鈉	1
卜作嵐材料(爐石粉)	5
碳酸鈣	1
反射材料	雲母粉	4
鈦白粉	5
填充劑	石英粉	2
高嶺土	2
滑石粉	3
氫氧化鈣	1
強塑劑	氯化鈣	1
緩凝減水劑	木質素磺酸鈉	1
調和劑	去離子水或飲用水	40
合計(100%)	100

表2 第二實施例的調配比例 (3) 隔熱及保溫被覆塗料：

種類	名稱	比例
主劑	水泥	25
助劑	乙烯-醋酸乙烯	2
卡波樹脂	3
防水劑	硬脂酸鋁	1
矽酸鈉	1
卜作嵐材料(爐石粉)	5
碳酸鈣	1
隔熱材料	珍珠岩	8
蛭石粉	2
填充劑	石英粉	2
強塑劑	甲酸鈣	1
氯化鈣	2
緩凝減水劑	木質素磺酸鈉	2
調和劑	去離子水或飲用水	45
合計(100%)	100

表3 第三實施例的調配比例 (4) 防鏽被覆塗料：

種類	名稱	比例
主劑	水泥	30
助劑	乙烯-醋酸乙烯	3
卡波樹脂	2
防水劑	硬脂酸鋁	1
卜作嵐材料(爐石粉)	4
碳酸鈣	1
防鏽劑	鋅	6
氧化鐵	2
三聚磷酸二氫鋁	2
填充劑	石英粉	2
滑石粉	3
氫氧化鈣	1
強塑劑	甲酸鈣	1
氯化鈣	1
緩凝減水劑	木質素磺酸鈉	1
調和劑	去離子水或飲用水	40
合計(100%)	100

表4 第四實施例的調配比例

而除了上述實施例之外，更能夠以具有反射材料之塗料進行測試，如附件一及附件二所示，其所測得的揮發性有機物(VOC)可以說是沒有或是很少，而不同波長測試的平均反射率係是高達72.1%以上，因此能夠達到反射陽光，並遮斷輻射熱之效果；

而除了上述實施例之外，更能夠以具有防鏽材料之塗料進行測試，如附件三所示，於氯化鈉的環境下測試時，並無任何異狀產生，另外再以具有防水材料之塗料進行測試時，如附件四所示，其防水性非常好；

而除了上述實施例之外，更能夠以具有隔熱及保溫材料之塗料進行測試，如附件五所示，其熱傳導率非常低，而更進一步進行實地量測，將具有隔熱及保溫材料之塗料進行噴塗於貨櫃外殼上，如第2圖所示，能夠進行量測未噴塗前的貨櫃內溫度、噴塗後的貨櫃內溫度及噴塗後的室外溫度，明顯能夠發現，噴塗能夠使室內溫度相差15℃，而噴塗後的室內外溫度差是非常低的。

接續前例，如第3圖所示，能夠進行量測未噴塗前的室外鋼板溫度、噴塗後的室外鋼板溫度及噴塗後的室外溫度，明顯能夠發現，噴塗與否將能夠使外層鋼板溫度相差24℃，而噴塗後的室外鋼板與室外溫度差是非常低的；

接續前例，如第4圖所示，能夠進行量測未噴塗前的室內鋼板溫度、噴塗後的室內鋼板溫度及噴塗後的室外溫度，明顯能夠發現，噴塗與否將能夠使室內鋼板溫度相差8℃，而噴塗後的室內鋼板與室外溫度差是非常低的。

本發明所提供之水性被覆塗料，與其他習用技術相互比較時，其優點如下： 1. 本發明能夠以具有卜作嵐反應之無機材料、並添加防水材料、防鏽材料、反射材料或是隔熱保溫材料進行混合，將能夠使塗料具有顯著之防水、防鏽或保溫性能，並能夠明顯降低揮發性有機溶劑的釋出。 2. 本發明本創作應用於混擬土或是金屬材質之建築物時，將能夠使建築物具有顯著之防水、防鏽或隔熱保溫性能，因此能夠減少調節溫度所需之電量及電費，除此之外，無機礦物成分的成分將能夠明顯降低揮發性有機溶劑的釋出。

本發明已透過上述之實施例揭露，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

無

[第1圖]係本發明水性被覆塗料之製備流程示意圖。

[第2圖]係本發明水性被覆塗料之噴塗前後之貨櫃內溫度的貨櫃內溫度與室外溫度變化示意圖。

[第3圖]係本發明水性被覆塗料之噴塗前後的室外鋼板溫度與室外溫度變化示意圖。

[第4圖]係本發明水性被覆塗料之噴塗前後的室內鋼板溫度與室外溫度變化示意圖。

Claims (6)

1. 一種水性被覆塗料，該水性被覆塗料的組成係將至少一種占比約10~35%的主劑、至少一種占比約2~5%的助劑、至少一種占比約40~50%的調和劑及至少一種占比約5~10%的主作用材料混合而成為一塗料，其中該主劑係為具有卜作嵐反應之無機材料，而該助劑用以增加工作性並調整黏稠度，調和劑則是用以將所有成分均勻混合後能夠產生反應使之硬化成膜，另外該主作用材料係能夠為防水材料、防鏽材料、反射材料或是隔熱保溫材料；其中該主劑係為水泥、矽酸鈣、鋁酸鈣或是飛灰，該助劑係為丙烯酸樹脂、乙烯-醋酸乙烯樹脂，該調和劑係為純水、氫氧化鈉溶液或是矽酸鈉溶液，該防水材料係為矽酸鹽、丙烯酸樹脂、乙烯-醋酸乙烯樹脂或是硬脂酸，該防鏽材料係為磷酸鹽、矽酸鹽、鋅或金屬氧化物，該反射材料係為雲母粉或是鈦白粉，該隔熱保溫材料係為珍珠岩、矽酸鈣或是之輕質中空材料。
2. 如請求項1所述之水性被覆塗料，其中該水性被覆塗料更能夠添加占比約5~10%的填充劑，其中該填充劑用以增加量體，並有潤滑、耐候和改善成膜後之觸摸質感，而該填充劑係為二氧化矽、石英粉、雲母粉、高嶺土、氫氧化鈣、滑石粉或是石膏粉。
3. 如請求項1所述之水性被覆塗料，其中該水性被覆塗料更能夠添加占比約1~5%的強塑劑，其中該強塑劑用以增加卜作嵐反應，並使塗層物理性增加，而該強塑劑係為甲酸鈣或是氯化鈣。
4. 如請求項1所述之水性被覆塗料，其中該水性被覆塗料更能夠添加占比約1~5%的緩凝減水劑，其中該緩凝減水劑用以延長乾燥時間、減少用水量與增強塗料滲透性，而該緩凝減水劑係為木質素磺酸鈉或是硫酸鎂。
5. 如請求項1所述之水性被覆塗料，其中該水性被覆塗料更能夠添加占比約1~5%的增色劑，其中該增色劑用以進行增色與添加美觀，而該增色劑係為金屬氧化物。
6. 如請求項1所述之水性被覆塗料，其中添加至少一種或兩種以上的主作用材料，能夠以不同層進行相疊，而每一層具有不同或相同的主作用材料，且每一層厚度約為200至500μm，其總厚度約為1至3mm。