D1486低光泽的用于混凝土地板的可辐射固化涂料

申请号 CN201180032954.5 申请日 2011-06-30 公开(公告)号 CN102971385A 公开(公告)日 2013-03-13
申请人 帝斯曼知识产权资产管理有限公司; 发明人 曹惠民; 李文广; 李泰彦;
摘要 本 发明 涉及并要求保护用于诸如 混凝土 地板的表面的可 辐射 固化 涂料组合物,其包含:至少一种多官能的 单体 或低聚物;至少一种光引发剂、至少一种有光带平光剂、以及至少一种无光带平光剂。这些低光泽涂料组合物允许将所述涂料组合物涂覆到比UV辐射源大的区域,同时使光泽带或光泽线的形成最小化,所述光泽带或光泽线即与经受高辐射强度的区域相比,在其中产生非常弱的辐射强度的来自UV辐射源侧面的漏光区域显示出不同的光泽度。这些低光泽涂料组合物可选地是透明的。此外,本发明还涉及并要求保护用所述可辐射固化涂料组合物涂布表面的方法,从而在通过UV辐射源固化之后所产生的固化表面显示出最小的光泽度差;以及用本发明的可辐射固化涂料组合物涂布的表面。
权利要求

1.一种用于地板的可辐射固化涂料组合物,其包含:
-至少一种多官能的单体或低聚物;
-至少一种光引发剂和至少两种平光剂,其中
-至少一种被称为有光带平光剂的平光剂,当其包含在固化的可辐射固化涂料组合物中作为唯一的平光剂时在各固化扫描的肩区处提供有光带;并且
-至少一种被称为无光带平光剂的平光剂,当其包含在固化的可辐射固化涂料组合物中作为唯一的平光剂时在各固化扫描的肩区处提供无光带。
2.一种用于地板的可辐射固化涂料组合物,其包含:至少一种多官能的单体或低聚物、至少一种光引发剂、至少一种有光带平光剂以及至少一种无光带平光剂;
其中当所述有光带平光剂作为唯一的平光剂包含在可UV固化涂料组合物时,其被涂覆在表面上;并使UV辐射源扫过所述表面的预定区域的第一部分以固化所述第一部分上的所述涂料组合物,所述第一部分包括主体区以及与所述主体区直接相邻的肩区,所述肩区具有从UV辐射源的遮光罩边缘漏出的弱强度杂散光;并且使UV辐射源扫过所述表面的预定区域的第二部分以固化所述第二部分上的涂料组合物,所述第二部分与所述第一部分的肩区重叠;
其中所述UV辐射源扫过所述第二部分之后,在所述第一部分的肩区测量的60°光泽度高于所述主体区;并且
其中当所述无光带平光剂作为唯一的平光剂包含在可UV固化涂料组合物时,其被涂覆在表面上;并使UV辐射源扫过所述表面的预定区域的第一部分以固化所述第一部分上的所述涂料组合物,所述第一部分包括主体区以及与所述主体区直接相邻的肩区,所述肩区具有从UV辐射源的遮光罩边缘漏出的弱强度杂散光;并且使UV辐射源扫过所述表面的预定区域的第二部分以固化所述第二部分上的涂料组合物,所述第二部分与所述第一部分的肩区重叠;
其中UV辐射源扫过所述第二部分之后,在所述第一部分的肩区测量的60°光泽度低于主体区。
3.如权利要求1或2所述的涂料组合物,其中当所述涂料组合物被涂覆到表面上时;
当UV辐射源扫过所述表面的预定区域的第一部分以固化所述涂料组合物时,其中所述第一部分包括主体区以及与所述主体区直接相邻的肩区;并且
当所述UV辐射源扫过所述表面的预定区域的第二部分以固化所述涂料组合物时,所述第二部分与所述第一部分的肩区重叠;所述UV辐射源扫过所述第二部分之后,所述第一部分的肩区与所述主体区之间经测量的60°光泽度差小于约10。
4.如权利要求3所述的涂料组合物,其中所述辐射通过如下源发出,所述源选自由至少一个UV灯、至少一个LED及其组合组成的组;并且其中所述主体区的所述经测量的60°光泽度小于约60。
5.如权利要求3所述的涂料组合物,其中所述肩区和所述主体区之间所述经测量的
60°光泽度差小于约8,优选小于约6,更优选小于约5,例如小于约4。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的涂料组合物,其中,相对于所述涂料组合物的总重量,所述有光带平光剂以约1重量%到约20重量%的量存在;相对于所述涂料组合物的总重量,所述无光带平光剂以约1重量%到约20重量%的量存在。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的涂料组合物,其中所述有光带平光剂选自由聚丙烯蜡粉末、聚酰胺蜡粉末、交联的聚甲基丙烯酸甲酯粉末、及其组合组成的组;并且其中所述无光带平光剂选自由聚乙烯蜡粉末、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡粉末、及其组合组成的组;优选地,所述有光带平光剂包括聚酰胺蜡粉末而所述无光带平光剂包括聚乙烯蜡粉末,并且其中更优选所述聚酰胺蜡粉末和所述聚乙烯蜡粉末以介于约2:1和约8:1之间的聚酰胺蜡粉末与聚乙烯蜡粉末的重量比存在。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的涂料组合物,其中所述涂料组合物是透明的面漆涂料组合物或有色的面漆涂料组合物。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的涂料组合物,其中所述有光带平光剂和所述无光带平光剂以介于约1:1和约10:1之间的重量比存在,或者所述有光带平光剂和所述无光带平光剂以介于约1:10和约1:1之间的重量比存在。
10.一种用于涂布混凝土地板的方法,其包括:
-将根据权利要求1-9中任意一项所述的低光泽涂料组合物涂覆在混凝土地板的表面的预定区域;并且
-使UV辐射源扫过所述表面的预定区域的第一部分以固化所述涂料组合物,所述第一部分包括主体区以及与所述主体区直接相邻的肩区;并且
-使所述UV辐射源扫过所述表面的预定区域的第二部分以固化所述涂料组合物,所述第二部分与所述第一部分的肩区重叠;
其中所述UV辐射源扫过所述第二部分之后,所述第一部分的肩区和所述主体区之间经测量的60°光泽度差小于约10,优选小于约5。
11.如权利要求10所述的方法,其中所述UV辐射源提供的辐射波长介于约100nm和约
700nm之间,并且优选地所述UV辐射通过如下源发出,所述源选自由至少一个灯、至少一个灯管、至少一个LED及其组合组成的组。
12.一种经涂布的混凝土地板,其包含:
-包括表面的地板;和
-涂覆在所述表面的根据权利要求1-9中任意一项所述的低光泽可辐射固化涂料组合物。
13.如权利要求12所述的经涂布的混凝土地板,其中当所述表面上的所述涂料组合物经受UV辐射源的多个固化扫描时,所述肩区和所述主体区之间经测量的60°光泽度差小于约10,所述UV辐射通过辐射通过如下源发出,所述源选自由至少一个灯、至少一个灯管、至少一个LED及其组合组成的组,并且其中所述UV辐射源提供的辐射波长介于约100nm和约700nm之间。
14.如权利要求12或13所述的经涂布的混凝土地板,其中所述涂料组合物是透明的或有色的。
15.如权利要求1-9中任意一项所述的可辐射固化组合物用于涂布混凝土地板的用途。

说明书全文

D1486低光泽的用于混凝土地板的可辐射固化涂料

技术领域

[0001] 本发明涉及可辐射固化涂料领域。更具体地,本发明涉及用于混凝土地板的可辐射固化涂料。

背景技术

[0002] 数十年来,可辐射固化涂料已应用于各种工业的表面。可辐射固化涂料还应用在诸如混凝土地板、乙烯基树脂、木材等表面。顾名思义,可辐射固化涂料通过暴露于辐射(例如UV光、可见光和电子束)而固化。
[0003] 可辐射固化涂料的子集是紫外可固化涂料(在下文中缩写为可UV固化涂料)。可UV固化涂料通过暴露于至少UV辐射(例如包括辐射波长为约100-400纳米(nm)的电磁波谱的UV部分)而固化。除了UV辐射之外,还可以包括更高波长的辐射。
[0004] 可UV固化涂料包含被称为“光引发剂”的组分,其能吸收UV辐射并因此跃迁至激发态。随后,光引发剂光解或降解为阳离子或自由基(反应性非常大的物质)。阳离子或自由基在几乎瞬间内(例如几秒内)与同样存在于可UV固化涂料中的低聚物和/或单体反应并聚合以形成固化的涂层。
[0005] 与已存在的涂料相比,使用可UV固化涂料享有多个好处。在地板表面上使用可UV固化涂料的一个好处是涂料能快速固化。这种快速固化能使地板恢复正常使用而不像其他可选的涂料那样需要长时间延误,所述其他可选的涂料例如为含有必须蒸发溶剂的涂料,或在几小时到几天的时间间隔内才基本上完全固化的涂料。许多可UV固化涂料能提供的另一个好处是其物理抗性和耐化学性强。例如,在UV固化后几分钟内,某些涂覆到地板表面的可UV固化涂料便能承受开到经固化、涂布的表面上的叉车的重量和摩擦。某些可辐射固化涂料的另一个好处它们包含100%固体,因而在涂料配方中不含有挥发性有机组分,允许员工在该区域工作而不会因吸入挥发性有机组分产生显著的呼吸道健康问题。可UV固化涂料的另一个好处为聚合反应是通过使用UV辐射而引发,这表示涂料配方没有“使用期限”,“使用期限”指的是由于已经与反应性组分混合,所以需要涂料在其自身的容器内聚合之前一定的时间段内使用该涂料。作为单组分配方有助于消除单项工程的浪费,因为未使用的涂料可以储存以供将来使用。
[0006] 在Jo Ann Arceneaux的文章“UV Curable Concrete Coatings”(在2009年1月/2月/3月的RADTECH Report(“RADTECH2009”)中发表),在Peter T.Weissman的文章“Field-Applied,UV-Curable Coatings for Concrete Flooring”(在2009年1月/2月/3月2009的RADTECH Report中发表)和Peter T.Weissman的发表“Field Applied UV Coatings for Concrete”(2009年10月在UV/EB East所作)中进一步讨论了可UV固化的混凝土涂料。
[0007] 专利公布No.WO01/04217描述了蜡包覆的石平光剂及其在使可固化固体系的消光方面的应用。
[0008] PCT专利申请PCT/US2010/60647,“D1446BT LED Curing of Radiation Curable Floor Coatings”描述并要求保护用于地板的可辐射固化涂料,其可以通过施加来自发光二极管(缩写为LED)的光来固化。
[0009] 用于大型表面的可UV固化涂料的缺点涉及UV辐射源的使用,这些UV辐射源在至少一个方向(例如宽度)上小于待固化表面。例如,典型的UV固化仪是固化宽度在约0.66米(26英寸)和0.86米(34英寸)之间的便携式机器。为了固化大型地板表面,那么该机器必须扫过地板,每次扫过地板的长度固化宽度仅为0.66-0.86米(26-34英寸)的区域,随后扫描并固化另一个区域,机器的宽度与之前的区域直接相邻。固定在UV固化仪上的一个或更多个灯、灯管和/或发光二极管(LED)在地板表面上以例如约4000-20000瓦/米(100-500瓦/英寸)的功率发出辐射来固化涂料。尽管这种便携式UV辐射源的设计在向前发展,但是固化装置的边缘仍存在杂散光区,其中来自机器侧面遮光罩屏蔽罩的低强度漏光足以引发表面附近某一厚度的涂料发生聚合,但不足以将涂料的聚合推进到整个厚度。
[0010] 光泽与表面在某些方向上比在其他方向上反射更多光的能有关。高光泽表面将射向它们的光的大部分反射,而低光泽表面将射向它们的光的小部分反射。与镜子(或镜面)反射相关的方向通常具有最高的反射率。通过这种测试方法(如例如在ASTM D523-8中所描述的)的测量结果与在大致相应的度上所进行的表面闪亮视觉观察相关联。产生更少图像缺陷的低光泽涂层常常在美学上更赏心愉悦。在本文中使用时,术语“低光泽”指的是使用ASTM Standard D523-08在60°下测定时,所测的光泽度小于约80。
[0011] 低光泽的可辐射固化涂料组合物已用于可辐射固化涂料领域,并且可以提供多个好处。对涂料组合物的光泽度的选择通常是个人爱好的问题,或者甚至是时尚问题。低光泽的可辐射固化涂料组合物的一些优点包括例如但不限于:低强光、遮盖表面缺陷、改善表面纹理、并且提供表面是干的外观。固化涂层中的低光泽通过向可辐射固化涂料组合物中添加至少一种平光剂(matting agent)来获得。用于低光泽涂层的几种标准平光剂包括硅石(例如无定形化硅)、硅藻土、重金属皂类、滑石和白垩。
[0012] 尽管已经在多种应用中成功获得低光泽的可UV固化涂层,但是在场地涂装(field application)的整个表面中得到均匀的低光泽度仍存在问题,所述场地涂装的表面大于固化通道并且固化整个表面要施加多次固化扫描。当溶剂型或性低光泽涂料被涂覆到诸如地板的表面时,一旦溶剂或水从涂料中闪蒸便可以很容易地实现均匀的光泽度。这是因为体积收缩导致平光剂颗粒在涂层表面均匀分布。然而,对于100%固体的可UV固化涂料来说,其中仅有的体积收缩来自辐射固化收缩,光泽度直接与涂层固化程度有关,特别是与表面的固化程度有关。对于高固含量(约90重量%或更高的固体)的可UV固化涂料来说,固化涂层最终的光泽度受到固化度、特别是表面固化度的较大影响。当高固含量的可UV固化的低光泽涂料通过地板固化装置固化时,与UV辐射源的遮光罩的侧面相邻的漏光通常导致,与完全固化的区域相比,在含有平光剂的涂料组合物的部分固化涂层区域中形成包括不同光泽度的光泽带或光泽线。即使通过下一个固化扫描完成固化之后,光泽带(或线)在固化表面上仍保持可见。随后,每一个沿着地板长度的扫描都可以被观察为一条可见的光泽带,其位于固化区域边缘或在固化区域边缘附近,这是由该带和剩余的固化表面区域的光泽度的差异所赋予。光泽带或线的宽度位于与完全固化的主体区相邻的肩区内或接近与完全固化的主体区相邻的肩区。
[0013] UV辐射源前方存在的辐射梯度很少有问题,因为当UV辐射源前进时,发出的全强度辐射使聚合反应快速完成。类似地,辐射源后方存在的辐射梯度也不是问题,因为这种弱强度光指向的涂层已经完全固化。此外,对于使用ASTM Standard D523-08在60°下测定时,所测的光泽度为至少约80的涂层来说,可见的光泽带或线通常也不是问题。
[0014] 有利的是提供这样一种低光泽的可UV固化的涂料配方,其能允许将涂料涂覆在比UV辐射源大的区域,而限制可见光泽带(或线)沿着或接近UV辐射源的每一个扫描的边缘在肩区中形成,所述肩区中来自UV辐射源侧面的弱强度光能使涂层部分固化。此外,有利的时提供这样一种用低光泽的可UV固化涂料来涂布表面(例如混凝土地板)的方法,该低光泽的可UV固化涂料能提供基本上没有因来自UV辐射源的杂散光部分固化而形成光泽度差的固化表面。
[0015] 在本文中使用时,术语“基本上没有光泽带”表示固化涂层的光泽在UV辐射源的单独扫描固化的多个部分上看起来是连续的,并且固化表面的所有不同部分之间(例如肩区和主体区之间)经测量的光泽度差小于预定测量值,如使用ASTM Standard D523-08在60°下测定。在某些实施方式中,预定的测量值是10或更小的差异。
[0016] 发明概述
[0017] 本发明的第一方面是一种用于地板的可辐射固化涂料组合物,其包含:至少一种多官能的单体或低聚物、至少一种光引发剂和至少两种平光剂,其中所述平光剂中的至少一种被称为有光带平光剂,当其包含在固化的可辐射固化涂料组合物中作为唯一的平光剂时在各固化扫描的肩区处提供有光带(glossy band);所述平光剂的至少一种被称为无光带平光剂,当其包含在固化的可辐射固化涂料组合物中作为唯一的平光剂时在各固化扫描的肩区处提供无光带(matte band)。
[0018] 本发明的第二方面是一种用于地板的可辐射固化涂料组合物,其包含:至少一种多官能的单体或低聚物、至少一种光引发剂、至少一种有光带平光剂以及至少一种无光带平光剂;
[0019] 其中当所述有光带平光剂作为唯一的平光剂包含在可UV固化涂料组合物时,其被涂覆在表面上;并使UV辐射源扫过表面的预定区域的第一部分以固化第一部分上的涂料组合物,所述第一部分包括主体区以及与所述主体区直接相邻的肩区,所述肩区具有从UV辐射源的遮光罩边缘漏出的弱强度杂散光;并且
[0020] 使UV辐射源扫过表面的预定区域的第二部分以固化第二部分上的涂料组合物,所述第二部分与所述第一部分的肩区重叠;
[0021] 其中UV辐射源扫过第二部分之后,在所述第一部分的肩区测量的60°光泽度高于主体区;
[0022] 其中当所述无光带平光剂作为唯一的平光剂包含在可UV固化涂料组合物时,其被涂覆在表面上;使UV辐射源扫过表面的预定区域的第一部分以固化第一部分上的涂料组合物,所述第一部分包括主体区以及与所述主体区直接相邻的肩区,所述肩区具有从UV辐射源的遮光罩边缘漏出的弱强度杂散光;并且
[0023] 使UV辐射源扫过表面的预定区域的第二部分以固化第二部分上的涂料组合物,所述第二部分与所述第一部分的肩区重叠;
[0024] 其中UV辐射源扫过第二部分之后,在所述第一部分的肩区测量的60°光泽度低于主体区。
[0025] 本发明的第三方面是一种用于涂布混凝土地板的方法,该方法包括:
[0026] 将低光泽涂料组合物涂布在混凝土地板的表面的预定区域,该涂料组合物包含:至少一种多官能的单体或低聚物、至少一种光引发剂、至少一种有光带平光剂以及至少一种无光带平光剂;并且
[0027] 使UV辐射源扫过表面的预定区域的第一部分以固化涂料组合物;其中,所述第一部分包括主体区以及与主体区直接相邻的肩区;
[0028] 使UV辐射源扫过表面的预定区域的第二部分以固化涂料组合物,所述第二部分与所述第一部分的肩区重叠;
[0029] 其中UV辐射源扫过第二部分之后,所述第一部分的肩区与所述主体区的测量的60°光泽度差小于约10。
[0030] 本发明的第四方面是一种经涂布的混凝土地板,其包含:
[0031] 包括表面的地板;和
[0032] 涂覆在所述表面的低光泽可辐射固化涂料组合物,该涂料组合物包含:至少一种多官能的单体或低聚物、至少一种光引发剂、至少一种有光带平光剂以及至少一种无光带平光剂。
[0033] 本发明的第五方面是一种通过下列方法涂布的经涂布的混凝土地板,该方法包括:
[0034] 将低光泽可辐射固化的涂料组合物涂布在混凝土地板的表面的预定区域,该涂料组合物包含:至少一种多官能的单体或低聚物、至少一种光引发剂、至少一种有光带平光剂以及至少一种无光带平光剂;
[0035] 使UV辐射源扫过表面的预定区域的第一部分以固化第一部分上的涂料组合物;所述第一部分包括主体区以及与主体区直接相邻的肩区;
[0036] 使UV辐射源扫过表面的预定区域的第二部分以固化第二部分上的涂料组合物,所述第二部分与所述第一部分的肩区重叠;
[0037] 其中UV辐射源扫过第二部分之后,所述第一部分的肩区与所述主体区的测量的60°光泽度差小于约10。
[0038] 本发明可以具体化为各种示例性和非限制的形式。特别地,本概述仅意欲描述本发明的各种实施方式,并不想限制本发明的范围。看过下面详细的说明、权利要求附图之后,本发明的其他特征和优点对于本领域技术人员来说将变得很明显。

附图说明

[0039] 图1是通过UV辐射固化的现有技术涂层的照片,描绘了光泽带的形成。
[0040] 图2是可商购的UV地板固化机的立体图。
[0041] 图3是所测的峰值辐照度vs.与UV地板固化机的遮光罩边缘的距离。
[0042] 图4是UV辐射源的灯管和遮光罩局部图。
[0043] 图5a是用可辐射固化涂料涂布的大型表面的局部图,其上使用UV辐射源的一次扫描。
[0044] 图5b是图5a表面的局部图,其上使用第二次UV辐射源扫描。
[0045] 图6是根据本发明的一个实施方式的经涂布的地板的照片。
[0046] 发明详述
[0047] 定义
[0048] 术语“光泽”或“光泽度”定义为通过ASTM D523-08提供且在60°下测量的镜面光泽。
[0049] 术语“低光泽”定义为使用ASTM Standard D523-08在60°下测量时所测的光泽度小于约80。
[0050] 术语“平光剂”定义为涂料中能导致含有平光剂的固化涂层与不含平光剂的固化涂层相比具有可测的较低光泽度的试剂
[0051] 术语“杂散辐射”或“杂散光”定义为从辐射源的遮光罩侧面漏出的辐射,其辐照2
度小于约10mW/cm。
[0052] 术语“肩区”被定义为包含正好与UV辐射源直接扫过的涂层区相邻的第一纵向边缘。肩区包含经过从UV辐射源的侧边漏出的弱强度UV辐射而部分固化的涂层。肩区还被定义为包含位于部分固化的涂料和未固化涂料的边界处的第二纵向边缘。
[0053] 肩区可以具有固化到底部的涂层,但该涂层仅是部分固化的。术语“部分固化”表示双键转化率低。因此,预计在肩区涂层是部分固化到底部的,但这种部分固化没有达到使大部分区域全部固化的程度。类似地,术语“部分固化度”指的是经过聚合但聚合的双键转化不完全的可辐射固化涂料。
[0054] 术语“光泽带”定义为位于各固化扫描的肩区且其光泽度可测量地高于或低于相邻的固化涂层主体区的固化涂层区域。
[0055] 术语“有光带”定义为在固化涂层中在各固化扫描的肩区显示出高于相邻的固化涂层主体区的光泽度的条带。
[0056] 术语“无光带”定义为在固化涂层中在各固化扫描的肩区显示出低于相邻的固化涂层主体区的光泽度的条带。
[0057] 术语“有光带平光剂”定义为涂料中当包含在固化的可辐射固化涂料组合物中作为唯一的平光剂时,在各固化扫描的肩区提供有光带的平光剂。
[0058] 术语“无光带平光剂”定义为涂料中当包含在固化的可辐射固化涂料组合物中作为唯一的平光剂时,在各固化扫描的肩区提供无光带的平光剂。
[0059] 在本文中使用时,术语“约”表示规定值的±10%。

具体实施方式

[0060] 本发明涉及用于表面(例如混凝土地板)的低光泽可UV固化涂料、将低光泽可UV固化涂料涂布到表面的方法以及用固化的低光泽可UV固化涂层涂布的表面。
[0061] 如上所述,有利的是提供这样的低光泽可UV固化涂料配方,该低光泽的可UV固化涂料配方能允许将涂料涂覆在比UV辐射源大的区域,而限制可见光泽带(或线)沿着或接近UV辐射源的每一个扫描的边缘在肩区中形成,所述肩区中来自UV辐射源侧面的弱强度光能使涂层部分固化。此外,有利的是提供这样一种采用低光泽的可UV固化涂料涂布表面(例如混凝土地板)的方法该低光泽的可UV固化涂料能提供基本上没有因来自UV辐射源的杂散光部分固化而形成光泽度差的固化表面。
[0062] 参考附图,其中相同标号表示表示相同特征。图1示出了涂覆到玻璃板的0.08mm(3密)厚的透明的现有技术低光泽面漆涂料组合物10的照片,其描绘了当涂层在两次固化扫描中使用辐射固化时形成光泽带14。UV辐射源扫过湿的涂布区域的第一部分,以形成包含干的固化涂层的主体区12,与主体区直接相邻、包含含有光泽带14的部分固化涂层的肩区。随后,使UV辐射源扫过湿的涂布区域的第二部分并重复扫过第一部分的肩区,以形成包含干的固化涂层的主体区16。在辐射源扫过涂层的整个表面之后拍摄所述照片。
[0063] 除了术语“光泽带”,由于在部分固化区域vs.完全固化区域的光泽外观的差异,包含显示出不止一个可区分光泽度的表面的固化涂层组合物的分区的现象也被称为“光泽线”。在本文中,术语“光泽带”和“光泽线”是同义的并且可互换使用。在一般情况下,如图1所示,光泽带或光泽线包括分区14,其位于涂层组合物的肩区附近或在涂层组合物的肩区内,并且根据ASTM D523-08在60°下测量,其光泽度可测地不同于涂层组合物主体区的光泽度,如涂1所示。在某些实施方式中,光泽带或光泽线与固化表面的主体区之间的光泽度差为至少约4、或至少约5、或至少约6、或至少约7、或至少约8、或至少约9、或至少约10、或至少约15、或至少约20、或至少约25。各条单独的光泽带或光泽线提供了与剩余的固化区域相比所测光泽度较高的分区14或与剩余的固化区域相比所测光泽度较低的分区
14。此外,作为替代,分区14可以包含与剩余的固化区域相比所测光泽度较高和所测光泽度较低的多个光泽带。在该具体的实施例中,与剩余的固化区域相比,分区14上的光泽度具有较高的光泽度。
[0064] 参考图2,示出了示例性的可商购的辐射源机器20。机器20是型号为26-8000A的Hammerhead UV Floor Curing Equipment(HID Ultraviolet,Sparta,NJ)。在操作中,UV辐射源20将辐射指向待固化的经涂布表面,由固定在UV辐射源机器20较低区22的水蒸汽灯和/或灯管提供辐射。如图所示,Hammerhead仪器20包括手柄21,因而操作者能在所配置的机器后面行走。图2中所示的Hammerhead机器20包括约58.42cm到约66.04cm(23到26英寸)的固化通道;结果,对于大多数地板表面应用来说,需要多次扫描来完全固化整个经涂布的区域。辐射源仪器可以扫过表面的速度由使聚合反应进行完全所需的光的量来限制。因此,速度将取决于具体涂料配方的特性。UV辐射源仪器的速度范围通常为每分钟约4.57m(15英尺)到每分钟约15.24m(50英尺),例如为每分钟约6.10m(20英尺)到每分钟约12.20m(40英尺),如每分钟约7.62m(25英尺)。根据本发明实施方式的UV辐射源发出例如但不限于范围为约100nm到约700nm、或约100nm到约500nm的辐射。
[0065] 一种可选的辐射源是包含发光二极管(LED)的机器。在要求于2009年12月17日递交的美国临时专利申请No.61/287,600的优先权的PCT专利申请PCT/US2010/60647,“D1446BT LED Curing of Radiation Curable Floor Coatings”中公开了LED辐射源。PCT专利申请PCT/US2010/60647和美国临时专利申请No.61/287,600都通过引用全部结合在本文中。
[0066] 相对于所选辐射源,辐射强度可以在不同的位置处测量。例如,参考图3,所提供的图示出了水银蒸汽灯管辐射源的UV-A(320-390nm)峰值辐照度与距遮光罩距离的函数关系。使用MicroCure MC-2片(EIT,Inc,Sterling,VA)测量辐照度。按下列方法进行每一次测量:首先将小片放置在地板上,直接位于灯管发出辐射的通道中;随后,将小片放置在更接近灯管的纵向侧端0.5英寸的位置处并测量辐照度。对于每一个随后测量来说,将小片放置于更接近灯管的纵向侧端的又0.5英寸处,然后越过灯管的纵向侧端,经过机器的遮光罩,到达装置的外部。
[0067] 图3说明了UV-A峰值辐照度相对于与遮光罩边缘的距离而降低。由这种灯管从2
灯管的纵向中心提供的典型UV-A辐射高强度为约1700mW/cm。在灯管的末端和遮光罩的
2 2 2
边缘之间,峰值辐照度从673mW/cm 降至53mW/cm。有趣的是,即使低至53mW/cm 的辐射也足以固化涂层实现与主体区类似的光泽度。仅仅在装置遮光罩外0.5英寸或更远处(辐照
2
度低于约5-10mW/cm 的最小可检测水平),具有低双键转化的部分固化会导致可见的光泽差异。本领域技术人员能理解,在辐射弱到仅导致部分固化处与辐射源末端的纵向距离将取决于特定辐射源的特性,例如灯管、灯或LED强度、装置的遮光罩结构和位置、辐射源与经涂布的表面的距离等。
[0068] 图4提供了UV辐射源灯482和遮光罩44相互之间的配置以及要固化的涂布表面40的基本示意图。箭头描绘了由灯42提供的辐射的方向,其在固化扫描期间在在涂布表面40上移动。直接位于灯42下的涂布表面40的主体区45接收直接的高强度光辐射,而涂布表面40的肩区在灯42的外侧,接收间接的光辐射。如图3所示的测量结果表明,位于遮光罩44外的涂布表面40上的肩区46接收从遮光罩44下面和穿过遮光罩44漏出的弱强度光辐射。通常,该肩区46是其中经受仅能部分固化至低双键转化率的辐射后形成光泽带的位置。
[0069] 如图5a和5b所示的示意图所描绘,在使用过程中,用于固化经可辐射固化组合物涂布的大型表面的UV辐射源通常扫过表面。参考图5a,所示的矩形表面50具有涂覆到表面50上的可辐射固化涂料。所选的UV辐射源(未示出)扫过涂布表面50,在第一次扫描中从图5a所示区域的左下角开始,向前移动到左上角来固化经涂布的主体区51。所提供的与高强度辐射相邻的弱强度辐射使经涂布的肩区52的部分固化。如图5b所示,辐射源的第二次扫描将与第一次固化扫描重叠并产生第二主体区(完全固化的区域53)和第二部分固化的肩区54。通过第二次固化扫描完全固化之后,第一次固化扫描的肩区52的光泽带将保留。
[0070] 因此,根据本发明的涂料组合物的优点是:在位于与通过第一次UV辐射源扫描完全固化的主体区相邻的肩区处的部分固化的低光泽涂层上防止、最小化或限制光泽带或线的形成。
[0071] 尽管有各种设计变化,但我们认为不存在任何能提供从高强度光到零光的辐射截止(即,在UV辐射源的一个或更多个灯、灯管和/或LED的遮光罩的边缘没有弱辐射漏出)的可用辐射源。然而,通过提供低光泽的可辐射固化涂料配方的特定组合物而克服了由低强度漏光引起的光泽带形成问题。因此,根据本发明的实施方式,辐射源的具体类型或仪器型号对于实现基本上没有光泽带的UV固化的低光泽涂层来说不是重要的因素,任何常见的辐射源都可以用在本发明中。
[0072] 可辐射固化涂层可以由不止一种单独的涂层组成,例如直接涂覆在表面底漆涂层和涂覆在底漆顶部的面漆。通常,设置底漆层以提供可UV固化涂层对表面(例如混凝土表面)的粘附性。通常,面漆通常被配制用于提供下列性能,诸如机械抗性和耐化学性以及期望的光泽度水平。由于光泽带的形成问题,高固含量(约90重量%或更高的固含量)可UV固化组合物的现有技术的透明面漆涂层无法以根据ASTM D523-08在60°下测量的低于约80的光泽度涂覆到大型区域,并在湿涂层多个分区的固化期间使光泽带形成最小化。本发明提供了对低光泽可UV固化涂料组合物中光泽带形成问题的解决方案,从而可以将该涂料涂覆到大型区域并通过UV辐射固化,同时限制可见的光泽带的产生。
[0073] 意外地发现,向高固含量的低光泽组合物添加至少两种不同的平光剂(例如聚合物蜡粉末)在固化期间使光泽带的形成最小化。此外,光泽度在通过UV辐射源的分离扫描固化的多个部分看起来是连续的。在至少两种平光剂中,当其包含在固化的可辐射固化涂2
料组合物中作为唯一的平光剂并且经受辐照度小于约10mW/cm 的杂散光时,至少一种平光剂提供有光带;当其包含在固化的可辐射固化涂料组合物中作为唯一的平光剂并且经受辐
2
照度小于约10mW/cm 的杂散光时,至少一种平光剂提供无光带。当使用ASTM D523-08在
60°下测量固化涂层的肩区的光泽带所提供的光泽度大于固化涂层主体区的光泽度时,便形成了有光带。类似地,当使用ASTM D523-08在60°下测量固化涂层的肩区的光泽带所提供的光泽度小于固化涂层主体区的光泽度时,便提供了无光带。如在下面的实施例1中进一步讨论,在固化涂层的肩区提供有光带的平光剂给出“有光带”的光泽标示,而在固化涂层的肩区提供无光带的平光剂给出“无光带”的光泽标示。
[0074] 本发明的第一方面是一种用于地板的可辐射固化涂料组合物,其包含:至少一种多官能的单体或低聚物、至少一种光引发剂和至少两种平光剂,其中所述平光剂中的至少一种被称为光泽带平光剂,当其包含在固化的可辐射固化涂料组合物中作为唯一的平光剂时在各固化扫描的肩区处提供有光带(glossy band);所述平光剂的至少一种被称为无光带平光剂,当其包含在固化的可辐射固化涂料组合物中作为唯一的平光剂时在各固化扫描的肩区处提供无光带(matte band)。
[0075] 在本专利整个申请中,短语“至少两种平光剂”与短语“两种或更多种平光剂”是同义的。
[0076] 在本文中使用时,术语“平光剂”包含如下列的任意材料,当在可辐射固化组合物中使用时能导致含有该材料的固化涂层与不含该材料的固化涂层相比具有可测的光泽度降低。除了本领域已知能充当平光剂的材料之外,术语“平光剂”还包括通常一种用于其它用途的材料,例如纹理改进剂、填料等。包括但不限于聚合物蜡粉末的平光剂已被用于为各种表面涂层提供光泽度的降低、耐磨性、质感、改善的润滑性及其组合。然而,我们认为不存在任何针对不止一种平光剂(例如聚合物蜡粉末)在非常低的辐射强度下(例如在本说明书中公开的杂散光条件下)对光泽度的影响的研究。事实上,由UV辐射源的漏光所提供的辐2
射量甚至不在典型剂量仪的最小可检测水平(其为约5-10mW/cm)之上。即使杂散光区的涂层之后通过下一个固化扫描完全固化,通过来自第一次固化扫描的杂散光形成的部分固化表面的影响仍将使该区域与主体区相比具有光泽度差。
[0077] 不想束缚于理论,我们假设在这种低水平的辐射强度下,组合物中单体和/或低聚物的聚合不能提供足够的收缩力,从而无法将涂层中的平光剂颗粒推到涂层的表面,也就无法在提供与经受高辐射强度的完全固化涂层表面所展示出的相同的光泽度。包含单个平光剂的组合物所产生的固化涂层表面通常包含至少一个位于或接近肩区的有光带。令人惊讶地,我们发现一些其他平光剂在肩区给出无光带。
[0078] 用于为可辐射固化组合物提供低光泽的合适的平光剂包括所有聚合物的、有机或无机颗粒,例如但不限于:聚合物粉末(通常为聚合物蜡粉末)、合成的无定形硅胶粉末、微粒化的硅石粉末、沉淀的硅石粉末及其组合。合适的聚合物粉末包括但不限于:聚乙烯蜡粉末、聚丙烯蜡粉末、聚酰胺蜡粉末、交联的聚甲基丙烯酸甲酯粉末、氟化的聚烯蜡粉末、氯化的聚烯烃蜡粉末、聚甲基脲树脂粉末、脲低聚物粉末、蜂蜡粉末、巴西棕榈蜡粉末、石蜡粉末、及其组合。可用作合适的平光剂的典型填料为例如但不限于,选自由下列材料组成的组中的填料:陶瓷颗粒、粘土颗粒、颗粒、氧化颗粒、氢氧化铝颗粒、三水合铝颗粒、硫酸钙颗粒、硫酸钡颗粒、空心玻璃珠、实心玻璃珠、玻璃纤维、玻璃片、及其组合。例如,陶瓷微球可商购自3M(St.Paul,MN), 中空玻璃球可商购自Potters Industries Inc.(Valley Forge,PA)。在某些方面,填料的平均粒径为在至少一个维度上300微米或更小。两种或更多种平光剂能使肩区处光泽带的形成最小化的准确机理还未完全了解。根据本发明的实施方式,已发现,在固化的涂层组合物中,两种或更多种粉末的重量比影响光泽带形成的限制程度。
[0079] 合适的聚合物粉末和硅石平光剂包括一些可商购的化合物和混合物,例如但不限于:Uniflat675A聚乙烯蜡粉末、SPP-25聚丙烯蜡粉末、以及Tex Matte6010交联的聚甲基丙烯酸甲酯,它们均得自Shamrock Technologies(Newark,NJ)。此外,还有MPP-25聚乙烯蜡粉末、Propyltex325S聚丙烯蜡粉末、Propyimatte31聚丙烯蜡粉末、Nylotex140聚酰胺蜡粉末、以及Nylotex200聚酰胺蜡粉末,它们均得自Micro Powders(Tanytown,NY)。此外,还有Orgasol2002ES4NAT聚酰胺蜡粉末、Orgasol2001EXC NAT聚酰胺蜡粉末、以及Orgasol3502D NAT聚酰胺蜡粉末,它们均得自Arkema(Philadelphia,PA)。此外,还有得自Albemarle(Baton Rouge,LA)的Pergopak聚甲基脲树脂粉末和得自SKW Stickstoffwerke Psesteritz GmbH(Wittenberg,Germany) 的 Piafine 脲 低 聚物粉末。此外,还有得自W.R.Grace&Co.-Conn.(Columbia,MD)的 硅胶、得自Fuji Silysia Chemical,Ltd,(Research Triangle Park,NC)的 Sylysia硅 胶、得 自PQ Corporation(Joliet,IL)的Gasil UV55C无定形硅石、以及得自Evonik Degussa Corporation(Parsippany,NJ)的Acematt沉淀硅石。
[0080] 有光带平光剂的实例包括SPP-25(聚丙烯蜡粉末)、Nylotex140(聚酰胺蜡粉末)、Nylotex200(聚酰胺蜡粉末)和Tex Matte6010(交联的聚甲基丙烯酸甲酯)。无光带平光剂的实例包括Uniflat675A(聚乙烯蜡粉末),MPP-635(聚乙烯蜡粉末)、和Propyltex325S(聚丙烯蜡粉末)。
[0081] 在本发明的实施方式中,两种或更多种平光剂(例如聚合物蜡粉末)以约1重量%到约50重量%,或约1重量%到约40重量%,或约1重量%到约30重量%,或约1重量%到约20重量%、或约1重量%到约10重量%,或约2重量%到约8重量%、或约3重量%到约7重量%的量存在于本发明的可辐射固化组合物中。两种或更多种平光剂的量还将取决于可UV固化组合物存在的其他组分。要指出的是,在某些实施方式中,两种或更多种平光剂的仅仅一些比例将产生基本上没有光泽带的固化涂层组合物。在某些实施方式中,平光剂的比例为约2:1、或约3:1、或约4:1、或约5:1。对于任何特定的两种或更多种平光剂来说,存在能给出肩区和主体区之间最小光泽度差的理想比例。
[0082] 根据本发明的实施方式,可辐射固化涂料组合物中包含两种或更多种平光剂,从而当该涂料组合物使用辐射源的多次固化扫描固化时,UV辐射源扫过第二部分之后,第一部分的肩区与第一部分的主体区之间根据ASTM D523-08在60°下测量的光泽度差小于约10。根据本发明,所测的60°光泽度差可以小于约9、或小于约8、或小于约7、或小于约6、或小于约5、或小于约4。肩区和主体区之间的小差异将产生基本上没有可见光泽带的固化涂层组合物。
[0083] 在某些实施方式中,向任何合适的面漆涂料组合物(例如任何可商购的面漆涂料组合物)中添加两种或更多种平光剂,从而提供基本上没有光泽度差的低光泽面漆涂层。在可选的实施方式中,在开发部分或所有配方期间,将所述两种或更多种平光剂添加到涂料组合物中。
[0084] 根据本发明某些实施方式的可UV固化组合物包含至少一种光引发剂,用于在吸收UV辐射之后引发聚合反应。在上面所列举的参考文献MODERN COATING TECHNOLOGY第29-34页中描述了光引发剂和稳定剂。通常,自由基光引发剂是可辐射固化涂层领域所熟知的。参见Steven R.Schmid和Anthony F.Toussaint的名为“Optical Fiber Coatings”(DSM Desotech,Elgin,Illinois) 的 第 105页 和Specialty Optical Fibers Handbook(由Alexis Mendez和T.F.编辑,Morse, by Elsevier Inc.)的第四章对这些光引发剂的简洁概括。
[0085] 通常,将自由基光引发剂分为:被称为“Norrish I型”的通过裂解形成自由基的那些,以及被称为“Norrish II型”的通过夺氢形成自由基的那些。如上面所讨论,已知叔胺化合物被用作与Norrish II型光引发剂结合的协同剂。尽管本发明的某些实施方式在可UV固化组合物配方中包含Norrish II型光引发剂,但Norrish II型光引发剂和叔胺化合物之间的协同作用对本发明来说不是必需的。事实上,本发明的可UV固化涂料组合物的多个实施方式包含Norrish I型光引发剂,其通过碎裂过程(例如通过裂解)产生自由基。任何合适的Norrish I型光引发剂均可以使用,例如但不限于选自由下列物质组成的组中的光引发剂:酰基氧化膦、安息香醚、2,2-二乙氧基苯乙、苄基二甲缩酮(benzyl dimethylketal)、1-羟基环己基苯基甲酮、1-羟基环己基二苯甲酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-乙氧基-2-异丁氧基苯乙酮、2,2-二甲基-2-羟基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2,2-三氯-4-叔丁基苯乙酮、2,2-二甲基-2-羟基-4-叔丁基苯乙酮、1-苯基-1,2-丙二酮-2-O-乙氧基羰基酯、1-苯基-1,2-丙二酮-2-O-苯甲酰基肟及其组合。
[0086] 本发明的可UV固化涂料组合物的实施方式包含Norrish II型光引发剂,其通过夺氢过程产生自由基。可以使用任何合适的Norrish II型光引发剂,例如但不限于选自由下列组成的组中的光引发剂:二苯甲酮、具有甲基二苯甲酮的三甲基二苯甲酮、双(4,4'-二甲基)二苯甲酮、苯偶酰、呫吨酮、噻吨酮、异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、9,10-菲醌、9,10-蒽醌、及其组合。光引发剂以任何合适的量包含在可UV固化组合物的实施方式中,例如但不限于,基于组合物的总重量,介于约0.1重量%和约5重量%之间,介于约1重量%和约4重量%之间,或为约3重量%。
[0087] 根据本发明的某些实施方式,可UV固化组合物包含至少一种多官能的单体或低聚物。在本文中使用时,术语“多官能的”指的是具有两个或更多个可交联双键的单体或低聚物。在本发明的实施方式中,用于可辐射固化组合物的合适的多官能的单体或低聚物包括例如但不限于,通常用于可辐射固化组合物领域且本领域技术人员已知的多官能的单体或低聚物。在本发明的实施方式中,基于可UV固化组合物的总重量,所含一种或更多种单体的量介于约5重量%和约90重量%之间、或介于约10重量%和约80重量%之间、或介于约20重量%和约70重量%之间、或介于约30重量%和约60重量%之间、或介于约40重量%和约50重量%之间。
[0088] 根据本发明某些实施方式的可UV固化组合物在高固含量(介于约90重量和100重量%的固体)组成中包含至少一种单体。在某些方面,所述至少一种单体是反应性稀释剂单体。反应性稀释剂单体是光纤用可辐射固化涂层领域熟知的,并且光纤用可辐射固化涂层中存在的多种反应性稀释剂单体也可以用在混凝土地板和木地板用的可辐射固化涂层中。参见Steven R.Schmid和Anthony F.Toussaint的名为“Optical Fiber Coatings”(DSM Desotech,Elgin,Illinois)的 第 105页 和Specialty Optical Fibers Handbook( 由Alexis Mendez和T.F.编辑,Morse, by Elsevier Inc.)的第四章对这些反应性稀释剂单体的简洁概括。
[0089] 适用于本发明组合物的低聚物包括已知可辐射固化的任何低聚物。适用于可辐射固化组合物的低聚物包括例如但不限于:聚氨酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、以及聚酯丙烯酸酯低聚物。
[0090] 在本发明的实施方式中,可UV固化组合物用的合适单体包括例如但不限于通常用在可辐射固化组合物领域并且是本领域技术人员已知的单体。在本发明的实施方式中,基于可UV固化组合物的总重量,所含一种或更多种单体的量介于约5重量%和约90重量%之间,或介于约10重量%和约80重量%之间,或介于约20重量%和约70重量%之间,或介于约30重量%和约60重量%之间,或介于约40重量%和约50重量%之间。由于本发明的可UV固化涂料组合物配方的优点,根据本发明某些方面的透明的低光泽面漆涂料组合物可以涂覆到大型区域,且在固化期间光泽带的形成最小。在可选的实施方式中,有色或着色的低光泽面漆涂料组合物可以涂覆到大型区域,且在固化期间光泽带的形成最小。
[0091] 在某些实施方式中,可UV固化组合物包括用于涂覆在底漆涂料组合物(例如用于混凝土的底漆涂料组合物)上的面漆组合物。这种底漆涂料组合物直接涂覆到清洁的表面以提供涂层对特定表面(例如混凝土)的良好粘附性。表面可以根据表面涂布领域常用的方法来清洁,其中所述清洁包括除去粘附在表面的碎屑和任意的涂层。底漆涂料组合物还可以直接涂覆到基材(例如木材、乙烯基树脂、复合材料等)上。
[0092] 在本发明的实施方式中,所提供的可UV固化涂料组合物包含至少一种多官能的单体或低聚物、至少一种光引发剂、具有如上面所定义的“有光带”光泽标示的第一平光剂、以及具有如上面所定义的“无光带”光泽标示的第二平光剂。在本发明的某些实施方式中,第一和第二平光剂中的每一种都以基于可UV固化组合的总量约1重量%到约20重量%、或约2重量%到约10重量%的量单独提供。
[0093] 在本发明的一个实施方式中,提供了一种用于涂布混凝土地板的方法,该方法包括:将涂料组合物涂布在混凝土地板的表面的预定区域,该涂料组合物包含:至少一种多官能的单体或低聚物、至少一种光引发剂、具有如上面所定义的“有光带”光泽标示的第一平光剂、以及具有如上面所定义的“无光带”光泽标示的第二平光剂。该方法进一步包括使UV辐射源扫过表面的预定区域的第一部分以固化涂料组合物,所述第一部分包括主体区。肩区与主体区直接相邻。该方法进一步包括使UV辐射源扫过表面的预定区域的第二部分以固化涂料组合物,其中所述第二部分与来自所述第一扫描的肩区重叠。UV辐射源扫过第二部分之后,所述肩区不可见,例如UV辐射源扫过第二部分之后,所述肩区基本上没有光泽带。
[0094] 在本发明的一个实施方式中,提供了一种包含客体(例如地板)的经涂布的混凝土地板,其包含:表面和涂覆在所述表面的涂料组合物,该涂料组合物包含:至少一种多官能的单体或低聚物、至少一种光引发剂、具有如上面所定义的“有光带”光泽标示的第一平光剂、以及具有如上面所定义的“无光带”光泽标示的第二平光剂。在一个实施方式中,当涂料组合物通过UV辐射源的多次扫描来固化时,根据ASTM D523-08在60°下测量,固化扫描的主体区的光泽度小于约80,或小于约70,或小于约60,或小于约50,或小于约40,或小于约30,或小于约20。
[0095] 在本发明的一个实施方式中,提供了一种通过下列方法涂布的经涂布的混凝土地板,该方法包括:将涂料组合物涂布在混凝土地板的表面的预定区域,该涂料组合物包含:至少一种多官能的单体或低聚物、至少一种光引发剂、具有如上面所定义的“有光带”光泽标示的第一平光剂、以及具有如上面所定义的“无光带”光泽标示的第二平光剂。该方法进一步包括使UV辐射源扫过表面的预定区域的第一部分以固化涂料组合物,所述第一部分包括主体区。肩区与主体区直接相邻。该方法进一步包括使UV辐射源扫过表面的预定区域的第二部分以固化涂料组合物,其中所述第二部分与来自所述第一扫描的肩区重叠。
[0096] 实施例
[0097] 如上所述,下列实施例用于描述如上所述的本发明的实施方式,而不想以任何方式限制本发明。
[0098] 实施例1
[0099] 测试多种材料是否适合作为根据本发明的平光剂。该测试包括使5重量%的具体测试材料与95重量%的已知的透明高光泽面漆组合物组合。现有技术的面漆组合物是起始点为基于Cytec Technical Data Sheet for 891所提供的透明的可辐射固化配方的样品。透明的面漆组合物列在表1中。测试材料列在下面的表2中。
[0100] 表1.现有技术中高光泽的透明面漆组合物配方
[0101]
[0102] 制备可UV固化的涂层,包括将一种测试平光剂与透明面漆组合物(如表1所示)组合,然后涂覆到洁净的金属板表面至厚度为0.10mm(4密耳)。接着,使用型号为26-8000的HID Hammerhead UV Floor Curing Equipment(如图2所示)作为UV辐射源通过两次扫描来固化涂层。由于涂覆区域小,对于第一次扫描来说,测试板位于固化通道的一侧,从而使固化机仅仅扫过部分测试板;第二次扫描完成对整个板的固化。HID Hammerhead机器提供的功率为8000瓦,在208/240伏、60赫兹、45安的条件下操作,自动推进固化速度为每分钟约7.62m(25英尺)。
[0103] 整个区域固化完成之后,使用ASTM D523-08在60°下分别测量肩区处透明面漆的光泽度和主体区处透明面漆的光泽度。对于包含具体测试材料的组合物来说,当肩区处所测的光泽度小于主体区处所测的光泽度时,表明所测材料平光剂当组合物通过经受辐照2
度小于约10mW/cm 的辐射来固化时提供无光带。与之相比,对于包含特定测试的组合物来说,当肩区处所测的光泽度大于主体区处所测的光泽度时,表明所测材料平光剂当组合物
2
通过经受辐照度小于约10mW/cm 的辐射来聚合时提供有光带。当测试材料提供不止一个相邻的带时,测量各条带的测量光泽度并分配各自的光泽标示。提供有光带、无光带、或二者皆有的各测试材料的标示列在下面的表2中。
[0104] 因此,如本发明所定义,当组合物仅包含一种类型的平光剂并且通过经受辐照度2
小于约10mW/cm 的辐射来聚合时,经测量,在固化涂层的肩区处或其附近提供光泽度高于主体区表面的光泽度的表面光泽带的平光剂具有“有光带”光泽标示。根据本发明的实施方式,有光带平光剂当包含在固化的可辐射固化涂料组合物中作为唯一的平光剂并且经受
2
辐照度小于约10mW/cm 的杂散辐射时,使用ASTM D523-08在60°下测量,固化涂层肩区处的光泽带的光泽度值比固化涂层的主体区的光泽度值大至少1、或大至少5、或大至少10、或大至少20。
[0105] 当组合物仅包含一种类型的平光剂并且通过经受辐照度小于约10mW/cm2的辐射来聚合时,经测量,在固化涂层的肩区处或其附近提供光泽度低于主体区表面的光泽度的表面光泽带的平光剂具有“无光带”光泽标示。根据本发明的实施方式,无光带平光剂当包2
含在固化的可辐射固化涂料组合物中作为唯一的平光剂并且经受辐照度小于约10mW/cm的杂散辐射时,使用ASTM D523-08在60°下测量,固化涂层肩区处的光泽带的光泽度值比固化涂层的主体区的光泽度值小至少1、或小至少5、或小至少10、或小至少20。
[0106] 尽管确定特定平光剂的光泽标示时可以使用任何合适的可辐射固化组合物,但表1的面漆可辐射固化组合物可以适宜地用作向其中添加平光剂的标准组合物。
[0107] 表2.平光剂光泽标示的确定
[0108]平光剂测试材料 材料类型 光泽标示
Uniflat675A 聚乙烯蜡粉末 无光带
MPP-635 聚乙烯蜡粉末 无光带
SPP-25 聚丙烯蜡粉末 有光带
Propyltex325S 聚丙烯蜡粉末 无光带
Propylmatte31 聚丙烯蜡粉末 无光带
Nylotex140 聚酰胺蜡丙烯酸酯 有光带
Nylotex200 聚酰胺蜡丙烯酸酯 有光带
Orgasol2002ES4NAT 聚酰胺蜡丙烯酸酯 无光/有光带
Orgasol2001ES4NAT 聚酰胺蜡丙烯酸酯 无光/有光带
Orgasol3502D NAT 聚酰胺蜡丙烯酸酯 无光/有光带
Gasil UV55C 无定形硅石 有光/无光带
Tex Matte6010 交联的聚甲基丙烯酸甲酯 有光带
[0109] 实施例2
[0110] 可辐射固化组合物包含在肩区提供有光带的有光带平光剂(即,具有“有光带”标示)和在肩区提供无光带的无光带平光剂(即,具有“无光带”标示)的组合,将该组合添加到表1的透明面漆组合物时,提供了这样一种可UV固化的组合物,该组合物在使经涂布表面的不止一个重叠分区固化之后,具有如表3所述的光泽特性。可UV固化涂料包含下面表3所提供的材料。
[0111] 用包含表3所列的材料来制备可UV固化涂料,然后涂覆到洁净的金属板表面至厚度为0.10mm(4密耳)。接着,根据实施例1所描述的方法来固化涂层。第一次扫描固化之后,并且全部区域的固化之后,对肩区(即,来自第一次扫描固化的固化边缘)处的透明面漆涂层的观察显示出极少可见的光泽带。
[0112] 表3
[0113]产品 化学类型 含量(wt%)
表1的面漆 透明的可辐射固化面漆组合物 92%
Nylotex200 聚酰胺蜡丙烯酸酯(有光带) 6%
Uniflat675A 聚乙烯蜡粉末(无光带) 2%
总计: 100%
主体区60°下的光泽度 60
肩区60°下的光泽度 62
[0114] 如上面的表3所示,使用ASTM D523-08测量主体区和肩区在60°下的光泽度。经测定,主体区60°下的光泽度为60,而肩区60°下的光泽度为62。因此,固化涂层的主体区和暴露于低辐照度的肩区的光泽度差仅为2。
[0115] 实施例3
[0116] 可辐射固化组合物包含一种在肩区提供有光带的有光带平光剂和一种在肩区提供无光带的无光带平光剂的组合,将该组合添加到表1的透明面漆组合物时,提供了这样一种可UV固化的组合物,该组合物在使经涂布表面的不止一个重叠分区固化之后,具有如表4所述的光泽特性。可UV固化涂料包含下面表4所提供的材料。
[0117] 用包含表4所列的材料来制备可UV固化涂料,然后涂覆到洁净的金属板表面至厚度为0.10mm(4密耳)。接着,根据实施例1所描述的方法来固化涂层。第一次扫描固化之后,并且全部区域固化之后,对肩区(即,来自第一次扫描固化的固化边缘)处的透明面漆涂层的观察显示出极少可见的光泽带。
[0118] 表4
[0119]产品 化学类型 含量(wt%)
表1的面漆 透明的可辐射固化面漆组合物 82.5%
Nylotex140 聚酰胺蜡丙烯酸酯(有光平光剂)15%
Uniflat675A 聚乙烯蜡粉末(无光平光剂) 2.5%
总计: 100%
主体区60°下的光泽度 20
肩区60°下的光泽度 20
[0120]
[0121] 如上面的表4所示,使用ASTM D523-08测量主体区和肩区在60°下的光泽度。经测定,主体区60°下的光泽度为20,而肩区60°下的光泽度为20。因此,固化涂层的主体区和暴露于低辐照度的肩区的光泽度差为0。
[0122] 实施例4
[0123] 测试在肩区提供有光带的有光带平光剂(即,具有“有光带”标示)和在肩区提供无光带的无光带平光剂(即,具有“无光带”标示)的组合的不同比例,以确定以何种比例添加到的透明面漆组合物时,该特定的组合能成功提供了一种在使经涂布表面的不止一个重叠分区固化之后具有有限的光泽带的可UV固化的组合物。可UV固化涂料包含下面表5所提供的材料。
[0124] 针对表5中所列平光剂的各种比例,分别制备包含所述材料的可UV固化涂料,然后分别涂覆到洁净的金属板表面至厚度为0.10mm(4密耳)。接着,根据实施例1所描述的方法来固化涂层。第一次扫描固化之后,并且全部区域固化之后,对肩区(即,来自第一次扫描固化的固化边缘)处的透明面漆涂层的进行观察,与包含单一平光剂的面漆组合物相比,各组合物显示出不同程度的可见的光泽带的最小化。因此,两种平光剂的比例可能影响特定的可UV固化组合物配方提供具有有限的光泽带的固化涂层的能力。通过实验确定两种所选平光剂的最佳比例,从而在固化涂层的肩区和主体区之间提供最小的光泽度差。
[0125] 特别地,当比例为1:1和1.5:1的Nylotex200聚酰胺蜡粉末(其提供有光带)和Uniflat675A聚乙烯蜡粉末(其提供无光带)包含于透明的面漆组合物时,将产生与含有其中一种平光剂的面漆组合物相比具有较少可见光泽带(特别是无光光泽带)的固化涂层。对于具有比例为1:1的有光带平光剂:无光带平光剂的组合物来说,固化涂层的主体区和肩区之间的所测光泽度差为11;而对于具有比例为1.5:1的有光带平光剂:无光带平光剂的组合物来说,固化涂层的主体区和肩区之间的所测光泽度差为5。因此,与比例为1:1的有光带平光剂:无光带平光剂相比,比例为1.5:1的有光带平光剂:无光带平光剂将产生最小化的光泽带。
[0126] 当比例为2.3:1和4:1的Nylotex200聚酰胺蜡粉末(其提供有光带)和Uniflat675A聚乙烯蜡粉末(其提供无光带)包含于透明的面漆组合物时,将产生使用ASTM D523-08在60°下测量具有最小化光泽带(特别是有光光泽带)的固化涂层;此外,包含2.3:1比例的面漆也将产生与窄的有光带直接相邻的无光带(即,有光带位于主体区和无光带之间)。对于具有比例为2.3:1的有光带平光剂:无光带平光剂的组合物来说,固化涂层的主体区和肩区之间的所测光泽度差为4(在有光带处)和3(在无光带处)。对于具有比例为4:1的有光带平光剂:无光带平光剂的组合物来说,固化涂层的主体区和肩区之间的所测光泽度差为5。因此,与1:1、1.5:1、2.3:1和4:1其他比例的有光带平光剂:无光带平光剂相比,上面实施例2中比例为3:1的有光带平光剂:无光带平光剂将产生最小化的光泽带。
[0127] 表5
[0128]
[0129]
[0130] 对比例5-不是要求保护的本发明的实施例
[0131] 可辐射固化组合物包含在肩区提供有光带的有光带平光剂(即,具有“有光带”标示),将其添加到透明面漆组合物时,提供了这样一种可UV固化的组合物,该组合物在使经涂布表面的不止一个重叠分区固化之后,具有如表6所述的光泽特性。可UV固化涂料包含下面表6所提供的材料。
[0132] 用包含表6所列的材料来制备可UV固化涂料,然后涂覆到洁净的金属板表面至厚度为0.10mm(4密耳)。接着,根据实施例1所描述的方法来固化涂层。第一次扫描固化之后,并且全部区域固化之后,对肩区(即,来自第一次扫描固化的固化边缘)处的透明面漆涂层的观察开始显示出可见的光泽带。
[0133] 表6.对比例-不是要求保护的本发明的实施例
[0134]产品 化学类型 含量(wt%)
表1的面漆 透明的可辐射固化面漆组合物 90%
Nylotex200 聚酰胺蜡丙烯酸酯(有光带) 10%
总计: 100%
主体区60°下的光泽度 57
肩区60°下的光泽度 79
[0135] 如上面的表6所示,使用ASTM D523-08测量主体区和肩区在60°下的光泽度。经测定,主体区60°下的光泽度为57,而肩区60°下的光泽度为79。因此,固化涂层的主体区和暴露于低辐照度的肩区的光泽度差为22,在肩区处的固化涂层的表面存在可见的有光带。
[0136] 对比例6-不是要求保护的本发明的实施例
[0137] 可辐射固化组合物包含在肩区提供无光带的无光带平光剂(即,具有“无光带”标示),将其添加到透明面漆组合物时,提供了这样一种可UV固化的组合物,该组合物在使经涂布表面的不止一个重叠分区固化之后,具有如表7所述的光泽特性。可UV固化涂料包含下面表7所提供的材料。
[0138] 用包含表7所列的材料来制备可UV固化涂料,然后涂覆到洁净的金属板表面至厚度为0.10mm(4密耳)。接着,根据实施例1所描述的方法来固化涂层。第一次扫描固化之后,并且全部区域固化之后,对肩区(即,来自第一次扫描固化的固化边缘)处的透明面漆涂层的观察开始显示出可见的光泽带。
[0139] 表7.对比例-不是要求保护的本发明的实施例
[0140]产品 化学类型 含量(wt%)
表1的面漆 透明的可辐射固化面漆组合物 90%
Uniflat675A 聚乙烯蜡粉末(无光带) 10%
总计: 100%
主体区60°下的光泽度 64
肩区60°下的光泽度 45
[0141] 如上面的表7所示,使用ASTM D523-08测量主体区和肩区在60°下的光泽度。经测定,主体区60°下的光泽度为64,而肩区60°下的光泽度为45。因此,固化涂层的主体区和暴露于低辐照度的肩区的光泽度差为19,在肩区处的固化涂层表面存在可见的无光带。
[0142] 对比例7-不是要求保护的本发明的实施例
[0143] 可辐射固化组合物包含在肩区既提供有光带又提供相邻无光带的平光剂(即,既有“有光带”又有“无光带”标示),将其添加到透明面漆组合物时,提供了这样一种可UV固化的组合物,该组合物在使经涂布表面的不止一个重叠分区固化之后,具有如表8所述的光泽特性。可UV固化涂料包含下面表8所提供的材料。
[0144] 用包含表8所列的材料来制备可UV固化涂料,然后涂覆到洁净的金属板表面至厚度为0.10mm(4密耳)。接着,根据实施例1所描述的方法来固化涂层。第一次扫描固化之后,并且全部区域固化之后,对肩区(即,来自第一次扫描固化的固化边缘)处的透明面漆涂层的观察开始显示出两个相邻的可见光泽带。
[0145] 表8.对比例-不是要求保护的本发明的实施例
[0146]
[0147] 如上面的表8所示,使用ASTM D523-08测量主体区和肩区在60°下的光泽度。经测定,主体区60°下的光泽度为32,而肩区的两个相邻光泽带60°下的光泽度为45和23。因此,固化涂层的主体区和暴露于低辐照度的肩区的光泽度差分别为13和7,在肩区处的固化涂层表面存在可见的有光带和可见的无光带。
[0148] 对比例8-不是要求保护的本发明的实施例
[0149] 可辐射固化组合物包含在肩区既提供无光带又提供相邻有光带的平光剂(即,既有“有光带”又有“无光带”标示),将其添加到透明面漆组合物时,提供了这样一种可UV固化的组合物,该组合物在使经涂布表面的不止一个重叠分区固化之后,具有如表9所述的光泽特性。可UV固化涂料包含下面表9所提供的材料。
[0150] 用包含表9所列的材料来制备可UV固化涂料,然后涂覆到洁净的金属板表面至厚度为0.10mm(4密耳)。接着,根据实施例1所描述的方法来固化涂层。第一次扫描固化之后,并且全部区域固化之后,对肩区(即,来自第一次扫描固化的固化边缘)处的透明面漆涂层的观察开始显示出两个相邻的光泽带。
[0151] 表9.对比例-不是要求保护的本发明的实施例
[0152]
[0153] 如上面的表9所示,使用ASTM D523-08测量主体区和肩区在60°下的光泽度。经测定,主体区60°下的光泽度为75,而肩区中两个相邻光泽带60°下的光泽度为55和80。因此,固化涂层的主体区和暴露于低辐照度的肩区的光泽度差分别为20和5,在肩区处的固化涂层表面存在可见的无光带和轻微的有光带。
[0154] 本发明中提到的所有参考文献(包括出版物、专利申请和专利)通过引用插入本文,就像每篇参考文献单独地并具体地通过引用插入本文以及以整体方式并入本文一样。
[0155] 除非本文另有指明,或与上下文明显矛盾,描述本发明的上下文中(尤其在权利要求书的上下文中)使用的术语“一个”、“一种”和“所述”以及类似提法应当被理解为既包括单数又包括复数。除非另有声明,术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”被理解为开放术语(即意指“包括,但不限于”)。除非本文另有指明,本文中数值范围的叙述仅仅用作该范围内每个单独的值的速记方法,并且每个单独的值被包括进说明书,就像它们被单独列在说明书中一样。本文所述的所有方法都可以以任何合适的顺序来进行,除非本文另有指明,或与上下文明显矛盾。除非另有指明,本文提供的任何及所有例子,或者示例性的语言(例如,“诸如”)仅用来更好地阐述本发明,而非对发明范围加以限制。说明书中任何语句都不应被解释为:表示对本发明的实施来说必要的、不要求保护的要素。
[0156] 本文中描述了本发明的优选实施方式,其包括发明人已知用来实施本发明的最佳方式。当然,在阅读前述说明书的基础上,对这些优选实施方式中的改动对于本领域普通技术人员来说将是明显的。本发明的发明人预见了本领域技术人员合适地采用此类改动,并且发明人预期本发明可以以除了本文具体描述的方式之外的方式被实现。因此,只要适用法律允许,本发明包括对所附权利要求中提到的主题进行的所有改动和等同物。此外,所有可能的变化中,上面提到的要素的任何组合都被包括进本发明,除非本文另有指明,或与上下文明显矛盾。
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