專利名稱:用于混凝土地板的有色可輻射固化涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及可輻射固化涂料領(lǐng)域。更具體地,本發(fā)明涉及可輻射固化的地板涂料領(lǐng)域,例如混凝土地板涂料。
背景技術(shù):
數(shù)十年來,可輻射固化涂料已應(yīng)用于各種工業(yè)的表面??奢椛涔袒苛线€應(yīng)用在諸如混凝土地板(樓板)、乙烯基樹脂、木材等表面。如其名字所暗示,可輻射固化涂料通過暴露于輻射(例如紫外光、可見光和電子束)而固化。 可輻射固化涂料的子集是可紫外(UV)固化涂料。可UV固化涂料通過暴露于至少UV輻射(例如包括輻射波長為約100-400納米(nm)的電磁波譜的UV部分)而固化。除了UV輻射,還可以包括更高波長的輻射??蒛V固化涂料包含被稱為“光引發(fā)劑”的組分,其能吸收UV輻射并因此躍遷至激發(fā)態(tài)。隨后,光引發(fā)劑光解或降解為陽離子或自由基(活性非常大的活性物質(zhì))。陽離子或自由基在幾乎瞬間內(nèi)(例如幾秒內(nèi))與同樣存在于可UV固化涂料中的低聚物和/或單體反應(yīng)并聚合以形成固化的涂層。在地板表面使用可UV固化涂料的一個好處是涂料能快速固化。這種快速固化能使地板恢復(fù)正常使用而不像其他可選涂料那樣需要長時間延誤,所述其他可選涂料例為如含有必須蒸發(fā)的溶劑的涂料,或在幾小時到幾天的時間間隔內(nèi)才基本上完全固化的涂層。許多可UV固化涂料能提供的另一個好處是其物理抗性和耐化學(xué)性強。例如,在UV固化后幾分鐘內(nèi),某些涂覆到地板表面的可UV固化涂料便能承受開到經(jīng)固化、涂布的表面上的叉車的重量和摩擦。某些可輻射固化涂料的另一個好處它們包含100%固體,因而在涂料配方中不含有揮發(fā)性有機組分,允許員工在該區(qū)域工作而不會因吸入揮發(fā)性有機組分產(chǎn)生顯著的呼吸道健康問題??蒛V固化涂料的另一個好處為聚合反應(yīng)是通過使用UV輻射而引發(fā),這表示涂料配方?jīng)]有“使用期限”,“使用期限”指的是由于已經(jīng)與反應(yīng)性組分混合,所以涂料需要在涂料在其自身的容器內(nèi)聚合之前的一定的時間段內(nèi)使用。作為單組分配方有助于消除單項工程的浪費,因為未使用的涂料可以存儲以供將來使用。美國專利申請No. 2002/0164434公開了一種可輻射固化涂料,其包含用于確定可固化涂料何時已交聯(lián)或固化的指示劑,從而使使用者知道地板的哪些部分可以使用而不會影響表面以及哪些部分仍處于固化過程。該出版物公開了將染料或顏料混入液體材料中,其中,當(dāng)涂料是液態(tài)時該染料或顏料是肉眼可見的,而涂料固化之后該染料或顏料明顯不太可見。此外,在Jo Ann Arceneaux 的文章“UV Curable Concrete Coatings”(在 2OO9年 I 月 /2 月 /3 月的 RADTECH Report ( “RADTECH 2009”)中發(fā)表),在 Peter T. Weissman的文章“Field-Applied,UV-Curable Coatings for Concrete Flooring”(在 2009 年 I 月/2 月 /3 月 2009 的 RADTECH Report 中發(fā)表)和 Peter T. Weissman 的報告“Field AppliedUV Coatings for Concrete”(2009 年 10 月在 UV/EB East 所作)中還公開了可 UV 固化的混凝土涂料。用于大型表面的可UV輻射固化涂料的缺點涉及在至少一個方向上(例如寬度)小于要固化的表面的UV輻射源的使用。例如,典型的UV固化儀是固化寬度在約O. 66米(26英寸)和O. 86米(34英寸)之間的便攜式機器。為了固化大型表面,該機器必須經(jīng)過(掃描過)地板,來固化寬度僅為O. 66-0. 86米(26-34英寸)乘以地板長度的區(qū)域(面積),隨后固化另一個區(qū)域,機器的寬度與之前區(qū)域直接相鄰。固定在UV固化儀上的一個或更多個燈、燈管和/或發(fā)光二極管(LED)在地板表面上以例如約4000-20000瓦/米(100-500瓦/英寸)的功率發(fā)出輻射來固化涂料。盡管這種便攜式UV輻射源的設(shè)計在向前發(fā)展,固化裝置的邊緣仍存在雜散光區(qū),其中來自機器側(cè)面屏蔽罩的低強度漏光足以引發(fā)表面附近某一厚度的涂料發(fā)生聚合,并使其部分固化為表層,但不足以將涂料的聚合推進到整個厚度,因此在涂層的底部留有液體層。在使UV固化儀經(jīng)過涂層的幾秒內(nèi),這種UV輻射源的遮光罩側(cè)面附近的漏光通常導(dǎo)致在部分固化的涂料表層中形成皺紋。皺紋也被稱為“褶皺”,通常顯示出因位于涂層表 面上部的本應(yīng)是涂層平面固化部分的皺折而形成的非平面波紋圖案,其中未固化的濕涂料保留在固化部分和其上涂覆了涂料的基材之間。即使通過下一個固化掃描(curing pass)完成整個厚度內(nèi)的固化,皺紋或褶皺在固化的表面上仍是可見的。隨后,每一個沿著地板長度的掃描都可以被觀察為一條可見的線,其位于固化區(qū)域邊緣或在固化區(qū)域邊緣附近,這是由皺紋或褶皺所賦予的。皺紋或褶皺具有一定的寬度,所以起皺或皺折的區(qū)域構(gòu)成與完全固化的主體區(qū)相鄰的肩區(qū)的一部分。輻射源前方存在的輻射梯度很少有問題,因為當(dāng)輻射源前進時,發(fā)出的全強度輻射使聚合反應(yīng)快速完成。類似地,輻射源后方存在的輻射梯度也不是問題,因為這種弱強度光指向的涂層已經(jīng)完全固化。通常,對于以小于0.07mm(3密耳)的厚度涂覆的著色(即,有色)涂層來說,皺紋不是一個很嚴重的問題,因為雜散光通??梢允勾蟛糠趾穸鹊耐繉庸袒聊骋还袒?,或者所形成的皺紋非常淺并且可以通過透明的面漆隱藏,然而許多可輻射固化的著色涂料以約O. 07_(3密耳)或更大的厚度涂覆,所以形成的皺紋不能通過透明的面漆隱藏。皺紋的形成對于用于涂覆地板應(yīng)用領(lǐng)域的UV涂料來說已成為歷史性問題,其中要固化的表面比UV輻射源大,沒有有關(guān)針對皺紋形成問題的解決方案的報道。事實上,在RADTECH 2009會議文集中報道了皺紋的形成問題,在第15頁中公開了皺紋是“由膜內(nèi)頂部到底部的有差別的固化造成并且在橫向上位于主視線之外”。RADTECH 2009在第16頁進一步指出皺紋“在有色、不光滑和高厚度(> 8密耳)的涂層中尤其有問題”。通常,使皺紋的外形最小化的現(xiàn)有方法是降低底漆涂層的皺紋的振幅,然后使用面漆試圖掩蓋任何可見的皺紋。在Weissman的Radtech 2009文章中也可以找到有關(guān)皺紋的討論,其在第28頁公開了 “在部分固化材料的區(qū)域,涂層未玻璃化時發(fā)生收縮,涂層可能扭曲。這有時表現(xiàn)為像拉鏈的有形符號并且在工業(yè)上被恰當(dāng)?shù)胤Q為“拉鏈痕”。這些拉鏈痕難以完全消除,但配方的開發(fā)當(dāng)然能使收縮最小化并使該現(xiàn)象最小化”。提供這樣一種可輻射固化的涂料配方將很有利其能允許將涂料涂覆在比輻射源大的區(qū)域,而沿著或在輻射源的每一掃描的邊緣的肩區(qū)沒有皺紋的形成,其中所述肩區(qū)是來自輻射源側(cè)面的弱強度光僅能使表面附近的一部分涂層厚度部分固化的區(qū)域。此外,提供這樣一種方法很有利用能提供不含有因來自輻射源的雜散光的部分固化而形成皺紋的固化表面的可輻射固化涂料來涂布表面(例如混凝土地板)。發(fā)明概沭本發(fā)明可以具體化為各種示例性且非限制的形式。特別地,本概述僅意欲描述本發(fā)明的各種實施方式,并不想限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的第一方面是用于混凝土地板的可輻射固化涂料組合物,其包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物;至少一種光引發(fā)劑; 約10重量%到約50重量%的至少一種填料;以及至少O. 5重量%的至少一種顏料或染料;其中當(dāng)該組合物以至少O. IOmm的厚度被涂覆到混凝土地板表面的預(yù)定區(qū)域,并使輻射源經(jīng)過(掃描過)表面預(yù)定區(qū)域的第一部分以固化涂料組合物時,完成使UV輻射源經(jīng)過第一部分后O. 5分鐘,預(yù)定區(qū)域中包含部分固化涂料、與第一部分直接相鄰并且沒有UV輻射源直接經(jīng)過的肩區(qū)沒有皺紋。本發(fā)明的第二方面是一種用于涂布混凝土地板的方法,其包括將涂料組合物涂布在混凝土地板表面的預(yù)定區(qū)域,該涂料組合物包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、約10重量%到約50重量%的至少一種填料、以及至少O. 5重量%的至少一種顏料或染料,表面上所述涂料組合物的厚度為至少O. IOmm ;并且使輻射源經(jīng)過表面預(yù)定區(qū)域的第一部分以固化涂料組合物;其中,完成使UV輻射源經(jīng)過第一部分后O. 5分鐘,預(yù)定區(qū)域中包含部分固化涂料、與第一部分直接相鄰并且沒有UV輻射源直接經(jīng)過的的肩區(qū)沒有皺紋。本發(fā)明第三方面是經(jīng)涂布的混凝土地板,其包含包括表面的地板;和直接涂覆在所述表面的涂料組合物,該涂料組合物包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、約10重量%到約50重量%的至少一種填料、以及至少O. 5重量%的至少一種顏料或染料,其中該涂料組合物的厚度為至少O. 10_。本發(fā)明第四方面是通過下列方法涂布的經(jīng)涂布的混凝土地板,該方法包括將涂料組合物涂布在混凝土地板表面的預(yù)定區(qū)域,該涂料組合物包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、約10重量%到約50重量%的至少一種填料、以及至少O. 5重量%的至少一種顏料或染料,其中固化的涂料組合物的厚度為至少O. IOmm ;并且使輻射源經(jīng)過表面預(yù)定區(qū)域的第一部分以固化所述涂料組合物;其中,完成使UV輻射源經(jīng)過第一部分后O. 5分鐘,預(yù)定區(qū)域中包含部分固化涂料、與第一部分直接相鄰并且沒有UV輻射源直接經(jīng)過的肩區(qū)沒有皺紋。根據(jù)本發(fā)明各方面的討論,提供了一種用于混凝土地板的可輻射固化涂料組合物。該涂料包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、約10重量%到約50重量%的至少一種填料、以及至少O. 5重量%的至少一種顏料或染料。當(dāng)該組合物以至少約O. IOmm的厚度被涂覆到混凝土地板表面的預(yù)定區(qū)域,并使輻射源經(jīng)過表面預(yù)定區(qū)域的第一部分以固化涂料組合物時,完成使UV輻射源經(jīng)過第一部分后約O. 5分鐘,預(yù)定區(qū)域中包含部分固化涂料、與第一部分直接相鄰并且沒有UV輻射源直接經(jīng)過的肩區(qū)沒有皺紋。根據(jù)本發(fā)明各方面的討論,提供了一種用于涂布混凝土地板的方法。該方法包括將涂料組合物涂覆在混凝土地板表面的預(yù)定區(qū)域,該涂料組合物包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、約10重量%到約50重量%的至少一種填料、以及至少O. 5重量%的至少一種顏料或染料,所述表面上涂料組合物的厚度為至少約O. IOmm ;并且使輻射源經(jīng)過表面預(yù)定區(qū)域的第一部分以固化涂料組合 物,其中,完成使UV輻射源經(jīng)過第一部分后O. 5分鐘,預(yù)定區(qū)域中包含部分固化涂料、與第一部分直接相鄰并且沒有UV輻射源直接經(jīng)過的肩區(qū)沒有皺紋。根據(jù)本發(fā)明各方面的討論,提供了一種經(jīng)涂布的混凝土地板。所述經(jīng)涂布的混凝土地板包含表面和直接涂覆在所述表面的涂料組合物,該涂料組合物包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、約10重量%到約50重量%的至少一種填料、以及至少O. 5重量%的至少一種顏料或染料,其中該涂料組合物的厚度為至少約O. 10mm。根據(jù)本發(fā)明各方面的討論,提供了一種通過下列方法涂布的經(jīng)涂布的混凝土地板,該方法包括將涂料組合物涂布在混凝土地板表面的預(yù)定區(qū)域,該涂料組合物包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、約10重量%到約50重量%的至少一種填料、以及至少O. 5重量%的至少一種顏料或染料,其中固化的涂料組合物的厚度為至少約O. IOmm(4密耳);并且使輻射源經(jīng)過表面預(yù)定區(qū)域的第一部分以固化所述涂料組合物,其中,完成使UV輻射源經(jīng)過第一部分后約O. 5分鐘,預(yù)定區(qū)域中包含部分固化涂料、與第一部分直接相鄰并且沒有UV輻射源直接經(jīng)過的肩區(qū)沒有皺紋??催^下面詳細的說明、權(quán)利要求和附圖之后,本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得很明顯。
圖I是通過輻射在一側(cè)固化的現(xiàn)有技術(shù)涂層的照片,說明在與完全固化的區(qū)域相鄰處形成皺紋。圖2被細分成兩個圖。圖2a是使用UV輻射源的兩個掃描來固化的現(xiàn)有技術(shù)涂層的照片,其中兩個掃描之間的間隔為約5秒。圖2b是使用UV輻射源的兩個掃描來固化的現(xiàn)有技術(shù)涂層的照片,其中兩個掃描之間的間隔為約30秒。圖3被細分成兩個3a是以4密耳的厚度來涂覆的現(xiàn)有技術(shù)涂層的照片。圖3b是以6密耳的厚度來涂覆的現(xiàn)有技術(shù)涂層的照片。圖4a是在圖3b的現(xiàn)有技術(shù)涂層的皺紋區(qū)域的橫截面照片,在20倍放大倍數(shù)的顯微鏡下顯示皺紋的角度。圖4b是與圖4a相同的照片,標記以顯示涂層中皺紋的波峰和波谷的厚度。
圖5是在20倍放大倍數(shù)的顯微鏡下以6密耳厚度涂覆的根據(jù)本發(fā)明的涂層肩區(qū)的橫截面照片。圖6是可商購的UV地板固化機的立體圖。圖7是所測的峰值輻照度vs.與UV地板固化機的遮光罩邊緣的距離。圖8是燈管和UV輻射源的局部圖。圖9a是用可輻射固化涂料涂布的大型表面的局部圖,其上使用UV輻射源的一個掃描。 圖9b是圖9a表面的局部圖,其上使用第二次UV輻射源掃描。圖10是現(xiàn)有技術(shù)的著色涂層、現(xiàn)有技術(shù)的著色涂層的另一層和現(xiàn)有技術(shù)透明面漆的立體截面圖。圖11是包含根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的著色固化涂料組合物的地板表面的照片。圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的著色涂層、著色涂層的另一層和透明面漆的立體截面圖。圖13是包含根據(jù)本發(fā)明的著色固化涂料組合物的地板表面的照片。圖14是使用兩次UV輻射源掃描的本發(fā)明涂料的照片。發(fā)明詳沭術(shù)語“皺紋”表示可見的波紋圖案,其中波谷的厚度小于平膜區(qū)的厚度,而波峰的厚度大于平膜區(qū)的厚度。波峰區(qū)的厚度與波谷區(qū)的厚度的差值為至少10 μ m。術(shù)語“起皺(wrinkling) ”、“皺折(buckling) ”和“拉拉鏈(zippering) ”是同義的,在本文中可以互換使用,術(shù)語“皺紋”、“褶皺”和“拉鏈痕”也可以互換使用。術(shù)語“平膜區(qū)”表示其中膜表面是平面的固化膜的區(qū)域。術(shù)語“平面的”表示通常僅在一個平面上延伸并且不包含平面外波狀變形圖案的表面。不含有皺紋或褶皺的涂層是平面的,而含有皺紋或褶皺的涂層是非平面的。術(shù)語“肩區(qū)”被定義為包含正好與UV輻射源直接經(jīng)過的涂層區(qū)相鄰處的第一縱向邊緣。肩區(qū)包含經(jīng)過從UV輻射源的側(cè)邊漏出的弱強度UV輻射而部分固化的涂料。肩區(qū)還被定義為包含位于部分固化的涂料和未固化涂料的邊界處的第二縱向邊緣。肩區(qū)可以具有固化到底部的涂層,但該涂層僅是部分固化的。術(shù)語“部分固化”表示雙鍵轉(zhuǎn)化率低。因此,預(yù)計在肩區(qū)涂層是部分固化到底部的,但這種部分固化沒有達到如大部分區(qū)域的全部固化的程度。類似地,術(shù)語“部分固化度”指的是經(jīng)過聚合但聚合的雙鍵轉(zhuǎn)化未完全的可輻射固化涂料。在本文中使用時,術(shù)語“約”表示規(guī)定值的±10%。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于表面(例如混凝土地板)的可輻射固化涂料、將可輻射固化涂料涂布到表面的方法以及用固化的可輻射固化涂層涂布的表面。如上所述,提供這樣的可輻射固化涂料配方很有利,該可輻射固化涂料配方能允許以至少約O. 08mm(3密耳)或至少約O. 10mm(4密耳)的厚度將涂料涂覆到比福射源大的區(qū)域,而不會在沿著或接近UV輻射源邊緣每一個掃描的肩區(qū)形成皺紋,在所述肩區(qū)來自UV輻射源側(cè)邊的弱強度光輻射能使接近表面的僅僅一部分涂層厚度部分固化。如上所述的肩區(qū)是被定義為包含正好與UV輻射源直接經(jīng)過的涂層區(qū)相鄰處的第一縱向邊緣的涂層區(qū)。肩區(qū)包含經(jīng)過從UV輻射源的側(cè)邊漏出的弱強度UV輻射而部分固化的涂料。肩區(qū)還被定義為包含位于部分固化的涂料和未固化涂料的邊界處的第二縱向邊緣。任何肩區(qū)的寬度都將取決于具體涂料和UV輻射源的各種特性,例如涂層厚度、涂料組合物和UV輻射強度。在一些方面,肩區(qū)的寬度為約O. I到約10cm。在一些方面,肩區(qū)的寬度為約O. 2cm到約5. 0cm。在一些方面,肩區(qū)的寬度為至少約O. 5cm。在本發(fā)明的一個方面,肩區(qū)的寬度為約2. Ocm到3. Ocm0在本發(fā)明中,將通過所用UV輻射源的類型以及所用方法來部分地控制肩區(qū)的寬度。此外,提供用可UV輻射固化涂料來涂布表面(例如混凝土地板)的方法很有利,其中所述可UV輻射固化涂料能提供通過來自輻射源的雜散光部分UV固化而沒有形成皺紋的固化表面。參考附圖,其中相同數(shù)字指的是相同要素。圖I顯示了涂覆到混凝土地板的O. 13mm(5密耳)厚的染成灰色的現(xiàn)有技術(shù)涂料組合物的照片,表明僅僅當(dāng)涂布區(qū)域10的一部分固化時便形成皺紋。UV輻射源經(jīng)過濕的涂布區(qū)域10的一部分,以形成包含干的固化涂層的分區(qū)11,包含濕的未固化涂料的分區(qū)12,以及包含部分固化的起皺涂層的分區(qū)13。在 輻射源經(jīng)過涂層的左邊部分11后約I分鐘拍攝該照片。如之前定義部分所述,除了術(shù)語“起皺”,表面上涂料組合物固化而未固化的涂料保持在下面的現(xiàn)象因部分固化區(qū)域的外觀也被稱為“皺折”或“拉拉鏈”。術(shù)語“起皺”、“皺折”或“拉拉鏈”是同義的,在本文中可以互換使用,術(shù)語“皺紋”、“褶皺”和“拉鏈痕”也是同義的。如圖I所示,通常起皺分區(qū)13包含大約與起皺分區(qū)13的長度垂直布置的折疊的、部分固化涂料表面段的圖案。通常,各條皺紋具有用某一波長明確限定的波形而不是隨機定位的皺紋。不含皺紋或褶皺的涂層是平面的,而含有皺紋或褶皺的涂層是非平面的。每一個皺紋或褶皺的振幅或高度通常隨時間增大,直到部分固化的涂料組合物經(jīng)受強度足以使聚合反應(yīng)進行完全的下一次UV輻射掃描,與此同時皺紋或褶皺的高度變成固定的。參考圖2,提供了固化的現(xiàn)有技術(shù)染成灰色的涂層的照片。圖2a顯示了以O(shè). IOmm(4密耳)的厚度涂覆到混凝土地板的現(xiàn)有技術(shù)組合物。UV輻射源經(jīng)過部分濕的涂布區(qū)域,以形成包含干的固化涂層的分區(qū),包含濕的未固化涂層的分區(qū),以及包含部分固化的起皺涂層的分區(qū)。接著,在輻射源經(jīng)過涂料組合物的第一部分之后僅約5秒使UV輻射源經(jīng)過涂層中仍未固化的分區(qū)。在兩次UV輻射源掃描之間僅約5秒的時間間隔之后,在涂層22上形成可見的皺紋23。相比之下,圖2b顯示了以O(shè). IOmm(4密耳)的厚度涂覆到混凝土地板的現(xiàn)有技術(shù)組合物。圖2b的固化涂層24和圖2a的固化涂層22的唯一差異在于第二次UV輻射源掃描在第一次UV輻射源掃描之后約30秒進行。在第一和第二次UV輻射源掃描之間約30秒的延遲之后,在涂層24上形成的可見皺紋25明顯大于在第一和第二次UV輻射源掃描之間約5秒的延遲之后在涂層22上形成的可見皺紋23。例如,各個褶皺或皺紋的振幅和長度在第一和第二次UV輻射源掃描之間約5秒的延遲和約30秒的延遲之間顯示出明顯的增大。此外,各個皺紋或褶皺的振幅通常與所涂覆的涂層的厚度成比例。例如,圖3顯示了固化的具有不同厚度的現(xiàn)有技術(shù)染成灰色的涂層的照片。圖3a顯示了以O(shè). 10mm(4密耳)的厚度涂覆到混凝土地板的現(xiàn)有技術(shù)組合物。UV輻射源經(jīng)過部分濕的涂布區(qū)域,以形成包含干的固化涂層的分區(qū),包含濕的未固化涂層的分區(qū),以及與干的固化涂層分區(qū)相鄰的包含部分固化的起皺涂層的分區(qū)。接著,在輻射源經(jīng)過涂料組合物的第一部分之后約30秒使UV輻射源經(jīng)過涂層中仍未固化的分區(qū)以及部分固化的分區(qū)。在兩次UV輻射源掃描之間約30秒的時間間隔之后,在涂層32上形成可見的皺紋33。相比之下,圖3b顯示了以O(shè). 15mm(6密耳)的厚度涂覆到混凝土地板的現(xiàn)有技術(shù)組合物。圖3b的固化涂層34和圖3a的固化涂層32的唯一差異在于圖3b的涂料組合物以比圖3a的涂料組合物的厚度大O. 05mm(2密耳)的厚度涂覆。圖3b的涂覆涂層通過與圖3a的涂覆涂層相同的方法來固化,兩次UV輻射源掃描之間的時間間隔為約30秒。在以O(shè). 15mm(6密耳)的厚度涂覆的涂層34上形成的可見皺紋35明顯大于在以O(shè). 10mm(4密耳)的厚度涂覆的涂層32上形成的可見皺紋33。例如,各個褶皺或皺紋的振幅和長度在O. 15_(6密耳)的厚度涂覆的涂層和以O(shè). IOmm(4密耳)的厚度涂覆的涂層之間顯示出明顯的增大。因此,UV固化掃描之間的時間間隔和涂層厚度都與涂層上形成的皺紋或褶皺的 尺寸成比例。圖4a提供了在20倍放大倍數(shù)下圖3b肩區(qū)上固化涂層34的橫截面照片。固化涂層橫截面40的顯微鏡照片描繪了皺紋像波浪一樣的形狀。在平面無皺折的涂層區(qū)的固化涂層34的厚度經(jīng)測定為約130 μ m(0. 13mm)(約5. 12密耳)厚。橫截面40的波谷42的厚度范圍為約60 μ m (約2. 36密耳)到約100 μ m (約3. 94密耳),這比平面區(qū)的一般區(qū)域薄。相比之下,橫截面40的波峰谷44的厚度范圍為約180 μ m(約7. 09密耳)厚,這比平面區(qū)的一般區(qū)域厚。圖4中皺紋的角度46與平面成17度。該角度是從波谷48開始沿著波峰區(qū)處皺紋厚度的增大來測定。圖4b是與圖4a相同的照片。圖4b被標記以顯示波峰處皺紋的厚度為180 μ m而波谷處皺紋的厚度為80 μ m。與圖4a和圖4b相比,圖5提供了在20倍放大倍數(shù)下肩區(qū)處的本發(fā)明的固化涂層的橫截面照片。固化涂層橫截面50的顯微鏡照片表明,不同于在有皺折的現(xiàn)有技術(shù)涂層中形成的波峰和波谷,在整個涂料組合物中得到約130 μ m(0. 13mm)(約5. 12密耳)的均勻厚度。涂層以O(shè). 15_(6密耳)的厚度涂覆并且用不止一次UV輻射源掃描(掃描之間的時間間隔為約I分鐘)固化。所得到的涂層是平面的并且無皺紋。參考圖6,顯示了示例性的可商購的輻射源機器60。機器60是型號為26-8000A的 Hammerhead UV Floor Curing Equipment (HID Ultraviolet, Sparta, NJ)。在操作中,UV輻射源60將輻射指向待固化的經(jīng)涂布表面,由固定在UV輻射源60較低區(qū)62的水銀蒸汽燈和/或燈管提供輻射。如圖所示,Hammerhead儀器60包括手柄61,因而操作者能在所配置的機器后面走。圖6中所示的Hammerhead機器60包括O. 66m(26英寸)的固化通道63 ;因此對于大多數(shù)地板表面應(yīng)用來說,需要多次掃描來完全固化整個經(jīng)涂布的區(qū)域。輻射源儀器可以經(jīng)過表面的速度由使聚合反應(yīng)進行完全所需的光的量來限制。因此,速度將取決于具體涂料配方的特性。UV輻射源儀器的速度范圍通常為每分鐘約4. 57m(15英尺)到每分鐘約15. 24m(50英尺),例如為每分鐘約6. IOm(20英尺)到每分鐘約12. 19m(40英尺),例如每分鐘約7. 62m(25英尺)。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的UV輻射源發(fā)出例如但不限于范圍為約IOOnm到約700nm、或約IOOnm到約500nm、或約IOOnm到約400nm的福射。一種可選的輻射源是包括發(fā)光二極管(LED)的機器。在要求于2009年12月17日遞交的美國臨時專利申請No. 61/287,600的優(yōu)先權(quán)的PCT專利申請PCT/US2010/60647,“D1446 BT LED Curing of Radiation Curable Floor Coatings” 中公開了 LED 福射源。PCT專利申請PCT/US2010/60647和美國 臨時專利申請No. 61/287,600都通過弓I用全部結(jié)合在本文中。輻射強度可以在相對于所選輻射源不同的位置處測量。例如,參考圖7,所提供的圖顯示了水銀蒸汽燈的UV-A(320-390nm)峰值輻照度,作為與遮光罩距離的函數(shù)。使用MicroCure MC-2片(EIT, Inc, Sterling, VA)測量福照度。按下列方法進行每一次測量首先將小片放置在地板上,直接位于燈管發(fā)出輻射的通道中;隨后,將小片放置在更接近燈管的縱向側(cè)端0. 5英寸的位置處并測量輻照度。對于每一個隨后測量來說,將小片放置于更接近燈管的縱向側(cè)端的另外的0. 5英寸處。然后越過燈管的縱向側(cè)端,經(jīng)過機器的遮光罩,到達裝置的外部。圖7說明了 UV-A峰值輻照度相對于與遮光罩邊緣的距離而降低。由這種燈管從燈管的縱向中心提供的典型UV-A輻射高強度為約1700mW/cm2。在燈管的末端和遮光罩的邊緣之間,峰值福照度從673mW/cm2降至53mW/cm2。有趣的是,即使低至53mW/cm2的福射也足以固化厚度為約0.07_(3密耳)的有色可輻射固化涂層的整個厚度。在裝置遮光罩外僅0. 5英寸或更大處,福照度便低于約5-10mW/cm2的最小可檢測水平,僅表層能通過漏光發(fā)生部分固化。本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解,輻射弱到僅導(dǎo)致表層部分固化處與輻射源末端的縱向距離將取決于特定輻射源的特性,例如燈管、燈或LED強度、裝置的遮光罩結(jié)構(gòu)和位置、輻射源與經(jīng)涂布的表面的距離等。圖8提供了 UV輻射源燈82和遮光罩84相互之間的配置以及要固化的涂布表面80的基本示意圖。箭頭描寫了由燈82提供的輻射的方向,在一次固化掃描中,燈82在涂布表面80上移動。直接位于燈82下的涂布表面80的主體區(qū)85接收直接的高強度光輻射,而涂布表面80的肩區(qū)在燈82的外側(cè),不是直接位于燈82下,其接收間接的光輻射。如圖7所示的測量表明,位于遮光罩84外的涂布表面80上的肩區(qū)86接收從遮光罩84下面和穿過遮光罩84漏出的弱強度光輻射。通常,經(jīng)受僅能使涂層的表層部分固化的輻射后,在該肩區(qū)86中形成褶皺或皺紋。如圖9a和9b所示的示意圖所描繪,在使用過程中,用于固化經(jīng)可輻射固化組合物涂布的大型表面的UV輻射源通常掃過表面。參考圖9a,所示的矩形表面90是將可輻射固化涂料涂覆到表面90上。所選的UV輻射源(未示出)掃過涂布表面90,在第一次掃描中從圖9a所示區(qū)域的左下角開始,向前移動到左上角來固化經(jīng)涂布的主體區(qū)91。所提供的與高強度輻射相鄰的弱強度輻射使經(jīng)涂布的肩區(qū)92的表層部分固化,盡管UV輻射源沒有經(jīng)過肩區(qū)92。UV輻射源以適宜的預(yù)定速度經(jīng)過涂布表面,例如每分鐘約I. 52m(5英尺)到約18. 29m(60英尺)。因此,如果為了固化該區(qū)域的整個寬度,需要不止一次UV輻射源掃描經(jīng)過涂布表面90,所以第一次掃描的開始和第二次掃描的開始之間存在時間間隔。例如,在一個實施方式中,如果涂布區(qū)域90的寬度為3. 05m(10英尺)且長度為3. 05m (10英尺),UV輻射源的固化寬度為0. 86m (34英寸)且固化速度為每分鐘約3. 05m (10英寸),那么位于涂布表面90上約0.90m (35英寸)寬和0. 15m (6英寸)長處(在肩區(qū)92內(nèi))的第一個點93將在UV輻射源的第一次掃描涂布表面90后約3秒被來自UV輻射源的弱強度雜散福射而部分固化。位于涂布表面90上約0. 90m(35英寸)寬和2. 90m(6英寸)長處(同樣在肩區(qū)92內(nèi))的第二個點94將在約57秒時被來自UV輻射源的弱強度雜散輻射而部分固化?,F(xiàn)在參考圖%,如果UV輻射源隨后立即轉(zhuǎn)身并經(jīng)過正好與第一固化主體區(qū)91相鄰的第二主體區(qū)95,使部分固化的肩區(qū)92重疊,UV輻射源將經(jīng)過第二個點94,并在第二次固化開始后約3秒使其經(jīng)受高強度輻射。因此,第二個點94被部分固化和完全固化之間的時間間隔為至少約6秒。相比之下,UV輻射源將經(jīng)過第一個點93并在第二次固化掃描開始后至少約57秒使其經(jīng)受來自UV輻射源的高強度輻射。沿著肩區(qū)92的點被部分固化和完全固化之間的時間間隔為至少約幾秒到超過一分鐘。如圖%所示,第二次掃描將產(chǎn)生完全固化的第二主體區(qū)95和第二肩區(qū)96,盡管UV輻射源沒有經(jīng)過肩區(qū)96。因此,涂布表面的尺寸和UV輻射源經(jīng)過涂布表面的速度將影響肩區(qū)通過第一次固化掃描的弱強度輻射部分固化和通過第二次固化掃描的高強度輻射完全固化之間的時間間隔。對于大型表面來說,在例如小于約30秒(O. 5分鐘)的時間內(nèi)完成表面上整個涂料組合物的兩個直接相鄰的固化掃描不切實際。因此,根據(jù)本發(fā)明的涂料組合物在防止位于與主體區(qū)相鄰的肩區(qū)上的經(jīng)部分固化的涂層起皺或皺折方面很有利,所述主體區(qū)通過至少約30秒的UV輻射源的第一掃描便已完全固化或者可以用UV輻射源的第二掃描使肩區(qū)完全固化。在某些實施方式中,本發(fā)明的涂料組合物在通過經(jīng)受來自UV輻射源的高強度輻射完全固化之前,經(jīng)受至少約O. 5分鐘、或至少約I分鐘、或至少約2分鐘、或至少約5分鐘、 或至少約10分鐘、或至少約20分鐘、或至少約30分鐘的弱強度輻射之后無皺紋??梢赃M行實驗來確定肩區(qū)上形成皺紋的時間量。再次參考圖9a,可以將可UV輻射的涂料組合物涂覆到小的表面區(qū)域90上,例如在4英寸X6英寸的金屬板上。由于涂層面積小,可以將測試板放在固化通道的一邊,以便當(dāng)固化機經(jīng)過部分測試板時,測試板上的第一主體區(qū)91正好在固化機下。隨后,可以觀察皺紋何時開始在肩區(qū)92上形成作為時間量(盡管固化機沒有經(jīng)過肩區(qū)92)。雖然實驗可以用金屬板上的涂層進行,但是在本發(fā)明中涂層是涂覆在混凝土地板或其他基材上。盡管有各種設(shè)計變化,但認為不存在任何能提供從高強度光到零光的輻射切斷(即,在輻射源的一個或更多個燈、燈管和/或LED的遮光罩的邊緣沒有弱輻射漏出)的可用輻射源。然而,本發(fā)明的內(nèi)容通過提供著色的可輻射固化涂料配方的特定組合物而克服了由低強度漏光引起的皺紋形成問題。因此,根據(jù)本發(fā)明的實施方式,輻射源的具體類型或儀器型號對于得到無皺紋的UV固化涂層來說不是重要的因素,任何常見的輻射源都可以用在本發(fā)明中。參考圖10,顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的有色涂層體系的橫截面。著色的涂層可以多層涂覆以實現(xiàn)期望的隱藏水平。著色涂層102的第一層直接涂覆在表面(未示出),額外的著色涂層103和透明的面漆層104涂覆在著色涂層103的頂部?;蛘撸该鞯牡灼峥梢灾苯油扛苍谥繉酉旅娴牡匕迳?。通常,設(shè)置直接涂覆到基材上的涂層以提供可輻射固化涂層對表面(例如混凝土表面)的粘附性。通常,當(dāng)著色涂層102沒有為下面的表面外觀提供足夠的隱藏時,一個或更多個額外的著色涂層103可選地包含在第一著色涂層102和面漆層
104之間。面漆通常被配制用于提供下列性能,諸如機械抗性和耐化學(xué)性以及期望的光澤度水平。由于皺紋形成問題,許多現(xiàn)有技術(shù)的著色涂料組合物僅能以O(shè). 05_到O. 08_(2-3密耳)或O. 08mm到O. IOmm(3-4密耳)的最大厚度涂覆到大型區(qū)域。甚至在這些厚度水平,現(xiàn)有技術(shù)的著色涂層也通常沿著固化掃描顯示出皺紋線。典型的方法是降低著色涂層的皺紋的振幅,并且涂覆O. 08mm-0. 13mm(3-5密耳)的透明面漆以試圖掩蓋最終飾面中任何可見的皺紋。該方法的局限為,當(dāng)皺紋振幅過大時,即使當(dāng)面漆可以物理覆蓋在經(jīng)染色涂層的皺紋上時,皺紋仍能通過面漆露出,在最終的飾面上可以看到可見的皺紋線。圖11提供了現(xiàn)有技術(shù)的雙層著色涂層的照片,混凝土上兩層的厚度都為約O. 10mm(4密耳),此外還包含透明的面漆層。該照片顯示出在著色的固化涂層上可見的皺紋線 112、114 和 116。如上所述,本發(fā)明提供了對著色的可輻射固化涂層上形成皺紋的問題的解決方案,從而使O. 10_(4密耳)或更厚的涂層可以被涂覆到大型區(qū)域并通過輻射固化而沒有可見皺紋的形成。皺紋的形成通常被認為與經(jīng)部分固化的涂料的固化收縮有關(guān),如Weissman在UV/EB East 2009的報告和Radtech 2009中的文章所討論。在Radtech 2009文章中,其堅定認為“這些拉鏈狀痕跡難以全部消除,但確定的是配方的開發(fā)能減少收縮并減少該現(xiàn)象”。意外地發(fā)現(xiàn),向某些著色的涂料組合物中添加一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物能防止固化期間皺紋的形成,或可以延緩皺紋的形成足夠長至允許時間間隔(通常在由下一個固化掃描固化之前約半分鐘或更多)。這至少是出人意料的,因為通常存在的可交聯(lián)雙鍵數(shù)量越大,聚合的涂層越易于固化收縮。具有一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物的有色涂料組合物的最終飾面看起來是平面,并且橫跨多個在輻射源的單獨掃描中固化的部分是連續(xù)的。該發(fā)現(xiàn)直接與之前現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo)相反。在Arceneaux的Radtech 2009文章的第37頁,作者同樣指出“三-或更高官能度的單體通常粘度較高并且不能有效降低低聚物的粘度。它們增大了涂層的固化速度,但同時賦予涂層脆性。增大的交聯(lián)密度通常改善硬度、耐磨和耐劃傷性、以及耐化學(xué)和溶劑性?!钡?,所有這些表面性能都是為面漆設(shè)計的。在本發(fā)明中,這些高官能度單體/低聚物在有色涂料中的使用出人意料地產(chǎn)生了在除去皺紋方面的明顯改善。含有至少4個可交聯(lián)雙鍵的單體和低聚物作為部分可聚合組合物用在可輻射固化組合物中,以便增加固化涂料組合物的硬度和耐化學(xué)性。但是,據(jù)信沒有任何針對在非常低的輻射強度下單體和低聚物的高官能度對組合物聚合的影響的研究。不想束縛于理論,我們假設(shè)至少約10重量%的含有高反應(yīng)性的至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物在從表面向下的涂層厚度充分固化期間有助于在至少I分鐘或更長時間內(nèi)防止涂層的部分固化表層起皺。在某些方面,能防止起皺而不論等待時間如何。在本發(fā)明的某些實施方式中,著色的可輻射固化組合物中存在單體或低聚物。用于著色的可輻射固化組合物的具有至少四個可交聯(lián)雙鍵的合適單體例如包括但不限于雙季戍四醇五丙烯酸酯(如Sartomer SR 399)、二(三輕甲基丙燒)四丙烯酸酯(如SartomerSR 355)及其組合。用于著色的可輻射固化組合物的合適低聚物包括例如但不限于聚氨酯丙烯酸酯低聚物、環(huán)氧丙烯酸酯低聚物和聚酯丙烯酸酯低聚物。諸如Neorad U_10的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物可購自DSM,而諸如CN131B的芳族單丙烯酸酯低聚物可購自Sartomer0 在某些方面,基于組合物的總重量,可輻射固化組合物配方中所含低聚物的量在約5重量%到約40重量%之間,或者在約10重量%到約30重量%之間,或至少為約5重 量%,或至少為約10重量%,或約20重量%。還意外地發(fā)現(xiàn),涂料組合物中填料的使用有助于防止、減少或延緩皺紋的形成。根據(jù)本發(fā)明某些實施方式的可輻射固化組合物包含至少一種填料組分以增強組合物固化而不形成可見皺紋的能力,其在總組合物中的含量例如為5-25重量%,或10-20重量% ;在一些實施方式中,其在總組合物中的含量為至少約5重量%,至少約10重量%,或至少約20重量%。合適的填料包括對可見光(即,波長不超過約400nm)和至少部分紫外光輻射(即,波長在約250nm和400nm之間)無明顯吸收的材料。根據(jù)本發(fā)明的合適的填料為例如但不限于,選自由下列材料組成的組中的填料氧化硅顆粒、硅酸鹽顆粒、陶瓷球、粘土顆粒、碳酸鈣顆粒、氧化鋁顆粒、氫氧化鋁顆粒、三水合鋁顆粒、硫酸鈣顆粒、硫酸鋇顆粒、實心玻璃珠、空心玻璃珠、玻璃纖維、玻璃鱗片、丙烯酸顆粒(acrylic particle)、聚烯烴顆粒、娃顆粒及其組合。例如,陶瓷微球可商購自3M(St. Paul, MN), Sphericel 中空玻璃球可商購自 Potters Industries Inc. (Valley Forge, PA),而玻璃纖維可商購自 Owens Corning。在某些方面,填料的平均粒徑為在至少一個維度上300微米或更小。
在某些方面,填料的平均粒徑為在至少一個維度上300微米或更小。不想束縛于理論,我們假設(shè)uv透明填料顆粒能傳導(dǎo)光,從而有助于將聚合反應(yīng)推進到更大的深度。相對于可輻射固化組合物的總重量,一種或更多種填料以約I重量%到約70重量%,或約5重量%到約60重量% ,或約10重量%到約50重量% ,或約15重量%到約40重量%、或約20重量%到約30重量%,或約10重量%到約20重量%的量存在于可輻射固化組合物中。在本發(fā)明的某些實施方式中,著色的可輻射固化組合物中包含叔胺化合物和填料,以提供對組合物的協(xié)同增強的固化并且無可見的皺紋形成。如下面的實施例10-12所示,所用填料的種類可以影響輻射源經(jīng)過與肩區(qū)相鄰的部分涂層后,在涂層的肩區(qū)中形成皺紋的時間量。涂料配方相同而填料種類不同時,包含硫酸鋇作為填料的涂層的肩區(qū)中,在輻射源經(jīng)過與肩區(qū)相鄰的部分涂層后6分鐘形成皺紋;包含玻璃纖維作為填料的涂層的肩區(qū)中,在輻射源經(jīng)過與肩區(qū)相鄰的部分涂層后5分鐘形成皺紋;包含三水合鋁作為填料的涂層的肩區(qū)中,在輻射源經(jīng)過與肩區(qū)相鄰的部分涂層后3分鐘形成皺紋。相比之下,在實施例2中使用中空玻璃球作為填料而組合物的其他部分與實施例10-12相同時,在至少10分鐘內(nèi)沒有形成皺紋并且不管等待時間多久可能都不會形成。還意外地發(fā)現(xiàn),叔胺的加入還有助于防止、限制或延緩皺紋的形成。在某些實施方式中,叔胺化合物被包含在可輻射固化組合物中以增強組合物固化卻不形成可見皺紋的能力,例如所提供的胺值為在涂料組合物中每克的總可輻射固化樹脂至少7. 5毫克KOH的量。叔胺化合物已被用作過氧化物清除劑,用于克服在可UV固化涂料的涂層表面聚合的氧阻聚問題,還被用作Norrish II型光引發(fā)劑(即,通過奪氫過程形成活性種的光引發(fā)劑)的協(xié)效劑。叔胺通常用在表面固化非常重要的表面涂層中。在本發(fā)明中,叔胺化合物意外地用在有色涂層中。不想束縛于理論,我們假設(shè)叔胺對防止皺紋形成的作用與其在具有非常低的輻射強度的區(qū)域的作用有關(guān)。據(jù)信不存在任何針對叔胺在非常低的輻射強度下(例如在本說明書中公開的雜散光條件下)對聚合反應(yīng)的影響的研究。事實上,由UV輻射源的漏光所提供的輻射量甚至不在典型劑量儀的最小可檢測水平上,其為約5-lOmW/cm2。不想束縛于理論,我們假設(shè)在這種低水平的輻射強度下,遍及涂層的少量溶解的氧抑制了光引發(fā)的聚合反應(yīng),因而鏈轉(zhuǎn)移劑的內(nèi)含物(具體是一種或更多種叔胺化合物)有助于使從表面向下的涂層厚度充分地部分固化,從而在至多約20分鐘內(nèi)防止厚的表層起皺。在某些方面,起皺被徹底阻止而不管等待時間如何。優(yōu)選的叔胺化合物包括含有O個或I個可交聯(lián)雙鍵(例如丙烯酸酯雙鍵,也被稱為“丙烯酸酯官能團”)的叔胺化合物。合適的叔胺化合物還包括所述化合物的鹽。與非丙烯酸酯化的胺相比,丙烯酸酯化的胺通常是優(yōu)選的,因為它們與非丙烯酸酯化的胺相比具有下列優(yōu)勢低氣味、低萃取物以及改善的黃變。使用非丙烯酸酯化的胺時,通常用量很低,例如小于足以提供在每克可輻射固化組合物的總可輻射固化樹脂至少7. 5毫克KOH的胺值的量。令人驚訝地,具有高丙烯酸酯官能度(即,包含兩個或更多個可交聯(lián)雙鍵)的叔胺化合物在UV輻射源的掃描之間的約I分鐘到約20分鐘內(nèi)不能有效阻止皺紋的形成。這是出人意料的,因為通常認為丙烯酸酯官能度不會影響聚合期間具體的叔胺化合物對氧阻聚的作用。 合適的叔胺化合物包括幾種可商購的化合物及混合物,例如但不限于每一種都購自 Sartomer Company, Inc. (Exton, PA)的 CN 386、CN 383 和 CN 384,和購自 CytecIndustries Inc. (Woodland Park, NJ)的 Ebecryl P115。CN 386、CN 384 和 CN 383 是由Sartomer Company出售的叔胺,作為用于與光敏劑(例如二苯甲酮)結(jié)合以在福射下促進快速固化的雙官能胺共引發(fā)劑。CN 383是具有O個可交聯(lián)雙鍵的叔胺化合物。CN 384是具有一個可交聯(lián)雙鍵的叔胺化合物。CN 386是具有O個可交聯(lián)雙鍵的叔胺化合物。Ebecryl P115是由Cytec Industries Inc.出售的可共聚的胺,在可福射固化涂層中作為氫供體 或光活化劑,或者與光敏劑組合。本發(fā)明某些實施方式用的其他合適的叔胺化合物包括例如但不限于選自由下列物質(zhì)組成的組中的叔胺化合物三乙胺、三乙醇胺、N, N-二甲基對甲苯胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、2-正丁氧基乙基-4-二甲氨基苯甲酸酯、2-乙基-對-(N,N- 二甲氨基)苯甲酸酯、2-乙基己基-對-二甲氨基苯甲酸酯。在本發(fā)明的實施方式中,具有O個或I個可交聯(lián)雙鍵的一種或更多種叔胺可以下列用量使用,足以提供可輻射固化組合物的每克可輻射固化樹脂總量至少7. 5毫克KOH的胺值。具體叔胺樣品的胺值表示為,與Ig樣品中胺的堿值相當(dāng)?shù)臍溲趸浀暮量藬?shù)。在某些方面,所含的一種或更多種叔胺化合物的量為足以提供相對于可輻射固化組合物的每克樹脂總量至少9毫克、或至少12毫克、或至少15毫克、或至少20毫克、或至少40毫克KOH的胺值的量,并且不包括諸如無機填料的組分。一種或更多種叔胺化合物的量還將取決于可輻射固化組合物中存在的其余組分。在本發(fā)明的實施方式中,一種或更多種叔胺化合物占可輻射固化組合物總量的至少5重量%。在某些方面,所含一種或更多種叔胺化合物的量占可輻射固化組合物總量的至少10重量%、至少13重量%、至少15重量%或至少20重量%。如之前所討論,所述叔胺化合物包括其鹽。根據(jù)本發(fā)明的可輻射固化組合物包含至少一種光引發(fā)劑,用于在吸收輻射之后引發(fā)聚合反應(yīng)。在上面所列舉的參考文獻MODERN C0ATINGTECHN0L0GY第29-34頁中描述了光引發(fā)劑和穩(wěn)定劑。通常,自由基光引發(fā)劑是可輻射固化涂層領(lǐng)域所熟知的。參見StevenR.Schmic^PAnthony F. Toussaint 的名為 “Optical Fiber Coatings”(DSM Desotech,Elgin, Illinois)的第 105 頁和 Specialty Optical Fibers Handbook(由 Alexis Mendez和T.F. Morse編輯, 2007 by Elsevier Inc.)的第四章對這些光引發(fā)劑的簡潔概括。
通常,將自由基光引發(fā)劑分為被稱為“Norrish I型”的通過裂解形成自由基的那些,以及被稱為“Norrish II型”的通過奪氫形成自由基的那些。如上面所討論,已知叔胺化合物被用作與Norrish II型光引發(fā)劑結(jié)合的協(xié)效劑。盡管本發(fā)明的某些實施方式在可UV福射固化組合物配方中包含Norrish II型光引發(fā)劑,但Norrish II型光引發(fā)劑和叔胺化合物之間的協(xié)同作用對本發(fā)明來說不是必需的。事實上,本發(fā)明的可輻射固化涂料組合物的多個實施方式包含Norrish I型光引發(fā)劑,其通過碎裂過程(例如通過裂解)產(chǎn)生自由基。任何合適的Norrish I型光引發(fā)劑均可以使用,例如但不限于選自由下列物質(zhì)組成的組中的光引發(fā)劑?;趸ⅰ蚕⑾忝?、2,2_ 二乙氧基苯乙酮、芐基二甲縮酮(benzyl dimethylketal)、1_輕基環(huán)己基苯基甲麗、I-輕基環(huán)己基二苯甲麗、2_輕基-2-甲基苯丙麗、2-乙氧基_2_異丁氧基苯乙麗、2, 2- _■甲基_2_輕基苯乙麗、2, 2- _■甲氧基-2-苯基苯乙麗、2, 2, 2- 二氣-4-叔丁基苯乙麗、2, 2- _■甲基-2-輕基-4-叔丁基苯乙麗、I-苯基_1,2-丙二酮-2-0-乙氧基羰基酯、I-苯基-I,2-丙二酮-2-0-苯甲?;考捌浣M合。對于包含Norrish II型光引發(fā)劑的實施方式來說,本領(lǐng)域通常已知的任何合適的Norrish II型光引發(fā)劑都可以用在本發(fā)明的可UV固化組合物中。光引發(fā)劑以任何合適的量包含在可輻射固化組合物的實施方式中,例如但不限于,基于組合物的總重量在約O. I重量%到約5重量%之間,在約I重量%到約4重量%之間,或約3重量%。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的可UV輻射固化組合物包含至少一種顏料或染料以提供顏色、隱藏經(jīng)涂布的地板表面或其組合。合適的顏料包括本領(lǐng)域通常已知的任何顏料,例如但不限于炭黑、金紅石二氧化鈦、銅酞菁綠或藍以及立索爾紅(lithol red)。合適的染料包括例如但不限于有色涂料組合物領(lǐng)域常用的染料。至少一種顏料或染料以任何合適的量包含在可輻射固化組合物的實施方式中,例如但不限于,基于總的可輻射固化組合物的重量在約O. 5重量%到約10重量%之間,或在約O. 5重量%到約5重量%之間,或在約O. 5重量%到約3重量%之間,或至少約O. 5重量%。已知顏料和染料能吸收紫外光和可見光,從而降低可輻射固化組合物的聚合速率或程度。因此,為了提供不含皺紋的固化的涂料組合物,與透明涂層相比,著色或染色的可輻射固化涂層通常以更薄的涂層涂覆。各種顏料或染料能以較寬范圍的重量百分比包含在涂料中并賦予可輻射固化涂層以寬范圍的光密度(例如隱藏),根據(jù)本發(fā)明的實施方式確定著色組合物中所含顏料或染料的量的一種方法是,顏料或染料將在與本發(fā)明的著色涂層相同但不含一種或更多種含有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物的涂層中產(chǎn)生含有可見皺紋的固化涂層的量。例如,顏料或染料以這樣的量存在當(dāng)涂料組合物以某一厚度(例如至少O. IOmm (4密耳)的厚度)涂覆到表面上,并且該涂料組合物包含至少一種光引發(fā)劑、至少一種顏料、至少10重量%的單體和/或低聚物時,其中該涂料組合物包含一種或更多種具有小于4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物來代替一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體和/或低聚物,當(dāng)該涂層使用不止一個輻射源掃描固化時,固化的涂層包含可見的皺紋。因此,顏料或染料的量是當(dāng)其包含在著色的現(xiàn)有技術(shù)涂料組合物時,在不止一部分涂層固化之后形成可見的皺紋。與之相比,根據(jù)本發(fā)明并且包含相同量的顏料或染料的組合物在不止一部分涂層通過輻射固化之后無皺紋。在本發(fā)明的某些實施方式中,O. 5% 二氧化鈦的測試表明對于特定的基礎(chǔ)可UV固化涂料組合物(例如,在添加一種或更多種顏料和/或染料之前),當(dāng)涂料以至少O. 10mm(4密耳)的厚度涂覆并使用不止一個UV輻射源掃描固化時,是否會形成皺紋。這種O. 5%二氧化鈦測試是一種使可UV固化組合物的皺紋形成標準化的有效方法,而不管可UV固化涂料組合物中所含的顏料的具體的量和/或種類。具體地,O. 5%二氧化鈦測試包括將O. 5重量%的二氧化鈦作為唯一的顏料添加到基礎(chǔ)可UV固化涂料組合物中,將所產(chǎn)生的著色的可UV固化涂料組合物涂覆到清潔的表面以形成厚度為O. IOmm(4密耳)的涂層,使UV輻射源經(jīng)過涂布表面的至少兩個直接相鄰的部分。如果在第一次掃描后約半分鐘內(nèi)在兩個相鄰部分的邊緣處形成皺紋,那么可UV固化涂料組合物未通過O. 5%二氧化鈦測試。與之相反,如果在第一次掃描后約半分鐘內(nèi)在兩個相鄰部分的邊緣處未形成皺紋,那么可UV固化涂料組合物通過了 O. 5%二氧化鈦測試。為了得到使用該測試最一致的結(jié)果,相同的UV輻射源和設(shè)置優(yōu)選用于基礎(chǔ)可UV固化涂料組合物的每一個測試中,例如型號為 26-8000A 的 HID Hammerhead UV Floor Curing Equipment (如圖 2 所不)。該 HIDHammerhead機器包含水銀蒸汽燈,提供8000瓦的功率,在208/240伏、60赫茲、45安的條件下操作,并設(shè)置為一系列自動推進固化速度中的一個,例如每分鐘約7. 62m(25英尺)。根據(jù)本發(fā)明某些實施方式的可輻射固化組合物在100%固體組合物中包含至少一種單體。在某些方面,所述至少一種單體是反應(yīng)性稀釋劑單體。反應(yīng)性稀釋劑單體是光纖用 可輻射固化涂料領(lǐng)域熟知的,并且光纖用可輻射固化涂料中存在的多種反應(yīng)性稀釋劑單體也可以用在混凝土地板和木地板用的可福射固化涂料中。參見Steven R. Schmid和AnthonyF. Toussaint 的名為 “Optical Fiber Coatings”(DSM Desotech, Elgin, Illinois)的第
105頁和 Specialty Optical Fibers Handbook (由 Alexis Mendez 和 T. F. Morse 編輯, 2007 by Elsevier Inc.)的第四章對這些反應(yīng)性稀釋劑單體的簡潔概括。在本發(fā)明的實施方式中,可輻射固化組合物用的合適單體包括例如但不限于通常用在可輻射固化組合物領(lǐng)域并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的單體。在本發(fā)明的實施方式中,基于可輻射固化組合物的總重量,所含一種或更多種單體的量在約5重量%和約90重量%之間,或約10重量%和約80重量%之間,或約20重量%和約70重量%之間,或約30重量%和約60重量%之間,或約40重量%和約50重量%之間。在某些實施方式中,著色的可輻射固化涂層體系還包含面漆組合物,例如混凝土用的透明面漆涂層。這種面漆涂層涂覆在著色涂層的上部。參見圖12,描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的著色涂層120的截面圖。著色涂層120可以由不止一個單獨的涂層組成,例如直接涂覆到表面(未示出)的第一層122,涂覆到第一層122上的附加著色涂層123,以及涂覆到著色涂層123上的透明面漆涂層124。通常,直接涂覆到混凝土上的涂層被設(shè)置用來提供可輻射固化涂料對表面(例如混凝土表面)的粘附性。面漆通常被配制用于提供下列性能,諸如機械抗性和耐化學(xué)性以及期望的光澤度水平。鑒于本發(fā)明的可輻射固化涂料組合物配方的優(yōu)點,根據(jù)本發(fā)明某些方面的著色涂料組合物可以以至少0. 10_(4密耳)的厚度(對于著色涂料來說)涂覆到大型區(qū)域,或至少0. 13mm(5密耳)厚,或至少0. 15mm(6密耳)厚。根據(jù)本發(fā)明的涂料組合物的一個優(yōu)點為,與之前可行技術(shù)的相比可以涂覆更厚且無皺紋的涂層。因此,為一種或更多種著色的可輻射固化涂層下面的表面提供充分隱藏所需的涂層數(shù)較少。此外,根據(jù)本發(fā)明的著色的可輻射固化涂層的另一個優(yōu)點為,與現(xiàn)有技術(shù)相比以更薄的涂層提供更大的隱藏性。例如,3密耳厚的著色的現(xiàn)有技術(shù)涂層可以提供80. 7%隱藏性,而6密耳厚的著色的現(xiàn)有技術(shù)涂層可以提供97. 2%隱藏性;而3密耳厚的本發(fā)明的含填料著色涂層可以提供88 %隱藏性,6密耳厚的本發(fā)明的著色涂層能提供對下面表面99. 5%的隱藏性。在某些實施方式中,可輻射固化組合物包含底漆涂料組合物,例如混凝土用的著色的底漆涂料組合物。這種底漆涂料組合物直接涂覆到清潔的表面以提供涂層對特定表面(例如混凝土)的良好粘附性。表面可以根據(jù)表面涂布領(lǐng)域常用的方法來清潔,其中所述清潔包括除去粘附在表面的碎屑和可能的涂層。在可選的實施方式中,底漆直接涂覆到基材(例如木材、乙稀基樹脂、復(fù)合材料等)上。
本發(fā)明的可輻射固化組合物與之前可能的技術(shù)相比,允許更厚的著色涂料組合物,例如可以將厚度為至少O. IOmm(4密耳),或至少O. 13mm(5密耳),或至少O. 15mm(6密耳),或至少O. 18mm(7密耳),或至少O. 20mm(8密耳),或至少O. 23mm(9密耳),或至少0.25mm(10密耳)的著色涂料組合物涂覆到表面上。區(qū)域的至少一個維度大于輻射源寬度的表面上這種高厚度的著色涂層能使用不止一個輻射源掃描來固化同時無皺紋形成,其中掃描之間的時間間隔為約半分鐘到約20分鐘。圖13描繪了根據(jù)本發(fā)明的實施方式涂覆到面積大于8. 58平方米(200平方英寸)的每一層厚度均為O. 13mm (5密耳)的雙層著色涂層。使用寬度為O. 66m (26英寸)的輻射源來固化著色的底漆涂料組合物。圖13中固化涂層的照片表明,盡管在未固化的涂料組合物上使用多個輻射源掃描,但可輻射固化涂層是無皺紋的。此外,固化涂層上唯一可見的痕跡包括模糊的光澤線132,涂覆透明的面漆涂層之后其不再可見。使用如圖6所示的型號為 26-8000A 的 HID Hammerhead UV Floor Curing Equipment 來固化著色的底漆涂層,其功率為8000瓦,在208/240伏、60赫茲、45安的條件下操作,自動推進固化速度為每分鐘約7.62m(25英尺)。圖14中固化涂層的照片同樣表明,盡管在未固化的涂料組合物上使用多個輻射源掃描,但可UV固化涂層仍是無皺紋的。涂料組合物140以4密耳的濕厚涂覆,在第一次固化掃描后10分鐘進行第二次固化掃描。箭頭位置142指示第一次掃描之后肩區(qū)所在處。很明顯,在固化涂料組合物的特寫照片中,沒有可見的皺紋存在。在本發(fā)明的某些實施方式中,所提供的著色的可輻射固化涂料組合物包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、一種或更多種填料和至少一種顏料或染料,表面上的涂料組合物的厚度為至少4密耳。在其他實施方式中,該組合物還包含含有O個或I個可交聯(lián)雙鍵的一種或更多種叔胺,其量為足以提供相對于涂料組合物的每克可輻射固化樹脂總量至少7. 5毫克氫氧化鉀(KOH)的胺值,從而提供涂料組合物的協(xié)同增強聚合。在本發(fā)明的一個實施方式中,提供了一種用于涂布混凝土地板的方法,其包括將著色的涂料組合物涂覆到混凝土地板表面的預(yù)定區(qū)域,其中所述涂料組合物包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、一種或更多種填料和至少一種顏料或染料,表面上的涂料組合物的厚度為至少O. IOmm(4密耳)。在其他實施方式中,該組合物還包含一種或更多種叔胺,其量例如為能提供相對于涂料組合物的每克可輻射固化樹脂總量至少7. 5毫克KOH的胺值。該方法還包括,使輻射源經(jīng)過表面預(yù)定區(qū)域的第一部分來固化涂料組合物,在初始掃描中第一部分包含主體區(qū)。肩區(qū)直接與主體區(qū)相鄰,輻射源在初始掃描中未經(jīng)過其,但其中一部分通過從遮光罩邊緣漏出的雜散光而部分固化。隨后,輻射源經(jīng)過表面預(yù)定區(qū)域的第二部分來固化涂料組合物,其中第二部分包括直接與第一部分相鄰的肩區(qū)。在一些實施方式中肩區(qū)的寬度為至少O. 5厘米,至少5厘米,或至少10厘米。輻射源經(jīng)過第一部分之后約O. 5分鐘到30分鐘,例如至少約I分鐘,或至少2分鐘,或至少5分鐘,或至少10分鐘,或至少20分鐘,或至少30分鐘,輻射源經(jīng)過第二部分。輻射源經(jīng)過第二部分之后,肩區(qū)不再可見,例如輻射源經(jīng)過第二部分之后,直接與第一部分相鄰的肩區(qū)是平面的和/或無皺紋和/或褶皺。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式,輻射源的經(jīng)過是以每分鐘約4. 57m(15英尺)到每分鐘約15. 25m (50英尺)的速度進行,例如每分鐘約6. IOm (20英尺)到每分鐘約12. 20m (40英尺),例如每分鐘約7. 62m (25英尺)。對于長度為30. 48m (100英尺)的涂布表面來說,為了使涂布表面的兩個直接相鄰的部分固化,以每分鐘約7. 62m(25英尺)的經(jīng)過速度沿著表面長度往復(fù),完成全部2個輻射源掃描將需要至少8分鐘。類似地,對于長度為60. IOm (200英尺)的涂布表面來說,為了使涂布表面的兩個直接相鄰的部分固化,以每分鐘約12.20m(40英尺)的經(jīng)過速度沿著表面長度往復(fù),完成全部2個輻射源掃描將需要至少10分鐘。因此,本發(fā)明的實施方式容許長度為至少約15. 24m(50英尺)且至多約137. 16m(450英尺)的表面區(qū)域以大于O. 07_(3密耳)的厚度涂覆,并在經(jīng)過速度為每分鐘約4. 57m(15英尺)到每分鐘約15.24m(50英尺)的輻射源下固化,在涂層中沒有形成可見的皺紋。在本發(fā)明的一個實施方式中,所提供的經(jīng)涂布混凝土地板包含表面和涂覆到表面上的著色涂料組合物。所述涂料組合物包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、一種或更多種填料和至少一種顏料或染料,表面上的涂料組合物的厚度為至少O. IOmm(4密耳)。在其他實施方式中,該組合物還包含一種或更多種叔胺,其量為能提供相對于每克涂料組合物總的可輻射固化樹脂至少7. 5毫克氫氧化鉀KOH的胺值。在本發(fā)明的一個實施方式中,提供了一種通過下列方法涂布的混凝土地板,該方法包括將著色的涂料組合物涂覆到混凝土地板表面的預(yù)定區(qū)域,其中所述涂料組合物包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、一種或更多種填料和至少一種顏料或染料,表面上的涂料組合物的厚度為至少O. IOmm(4密耳)。在其他實施方式中,還提供了一種或更多種叔胺,其量為相對于每克涂料組合物中總的可輻射固化樹脂至少7. 5毫克KOH的胺值。該方法還包括,使輻射源經(jīng)過表面預(yù)定區(qū)域的第一部分來固化涂料組合物,在初始掃描中包含主體區(qū)的第一部分。輻射源在初始掃描期間未經(jīng)過與主體區(qū)直接相鄰的肩區(qū),但從遮光罩邊緣漏出的雜散光使肩區(qū)的一部分部分固化。隨后,輻射源經(jīng)過表面預(yù)定區(qū)域的第二部分來固化涂料組合物,其中第二部分包括直接與第一部分相鄰的肩區(qū)。在某些實施方式中肩區(qū)的寬度為至少O. 5英寸,至少I. 5英寸,或至少2英寸。輻射源經(jīng)過第一部分之后至少約O. 5分鐘,使輻射源經(jīng)過第二部分,輻射源經(jīng)過第二部分之后,與第一部分直接相鄰的肩區(qū)是平面的和/或無皺紋和/或褶皺。
實施例除非另行指出,下列實施例用于描述如上所述的本發(fā)明的實施方式,而不想以任何方式限制本發(fā)明。實施例I
如上所述,實施例I詳述了一種根據(jù)本發(fā)明的實施方式的組合物,其中20重量%的Sartomer SR 399 (丙烯酸酯官能度為5)與Sartomer SR 349 (乙氧基化3的雙酹A 二丙烯酸酯單體)、填料(Potters Industries Inc.的110P8中空玻璃球)、顏料(V818和V823是來自DSM Desotech的顏料分散體)以及光引發(fā)劑的組合成功提供了在涂布表面的不止一個相鄰分區(qū)固化之后無皺紋的4密耳厚的可輻射固化組合物。著色的可UV輻射固化涂層包含下面表I所提供的材料。用包含表I所列的材料來制備可UV福射固化涂料,隨后涂覆在10. 16cmX 15. 24cm(4英寸X6英寸)的金屬基材上至厚度為O. 10mm(4密耳)。接著,使用型號為 26-8000 的 HID Hammerhead UV Floor Curing Equipment (如圖 6 所不)作為福射源來固化部分涂層。HID Hammerhead機器包含水銀蒸汽燈,所提供的功率為8000瓦,在208/240伏、60赫茲、45安的條件下操作,自動推進固化速度為每分鐘約7. 62m(25英尺)。第一次掃描固化之后,觀察到在約I. 5分鐘肩區(qū)經(jīng)固化的有色底漆涂層開始顯示皺紋。表I
權(quán)利要求
1.一種用于混凝土地板的可輻射固化涂料組合物,其包含 -一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物; -至少一種光引發(fā)劑; -相對于所述涂料組合物的總重量,約10重量%到約50重量%的至少一種填料;以及 -相對于所述涂料組合物的總重量,至少0. 5重量%的至少一種顏料或染料; 其中當(dāng)所述組合物以至少0. IOmm的厚度被涂覆到混凝土地板表面的預(yù)定區(qū)域,并使輻射源經(jīng)過所述表面預(yù)定區(qū)域的第一部分以固化所述涂料組合物時,在完成使所述UV輻射源經(jīng)過所述第一部分后至少0. 5分鐘、優(yōu)選至少I分鐘、更優(yōu)選至少2分鐘,預(yù)定區(qū)域中包含經(jīng)部分固化的涂料、與所述第一部分直接相鄰并且沒有所述UV輻射源直接經(jīng)過的肩區(qū)沒有皺紋。
2.如權(quán)利要求I所述的涂料組合物,其中,所述涂料組合物包含相對于所述涂料組合物的總重量的至少5重量%、優(yōu)選至少10重量%的所述一種或更多種具有4個或更多個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物,優(yōu)選地,所述一種或更多種具有4個或更多個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物選自由二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯單體、雙季戊四醇五丙烯酸酯及其組合組成的組。
3.如權(quán)利要求I或2所述的涂料組合物,其還包含至少一種含有0個或I個可交聯(lián)雙鍵的叔胺化合物,其中所述至少一種叔胺化合物的胺值優(yōu)選為相對于涂料組合物的每克可輻射固化樹脂總量至少7. 5mg KOH,所述至少一種叔胺選自由三乙胺、三乙醇胺、N,N- 二甲基對甲苯胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、2-正丁氧基乙基-4-二甲氨基苯甲酸酯、2-乙基-對-(N,N-二甲氨基)苯甲酸酯、2-乙基己基-對-二甲氨基苯甲酸酯組成的組。
4.如權(quán)利要求1-3中任意一項所述的涂料組合物,其中所述輻射源提供的輻射波長介于約IOOnm和約700nm之間,并且/或者其中所述輻射通過選自由下列光源組成的組中的源發(fā)出至少一個燈、至少一個燈管、至少一個LED及其組合。
5.如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的涂料組合物,其中所述至少一種光引發(fā)劑包括Norrish I型光引發(fā)劑,優(yōu)選地其選自由下列物質(zhì)組成的組?;趸?、安息香醚、2,2-二乙氧基苯乙酮、芐基二甲縮酮、I-羥基環(huán)己基苯基甲酮、I-羥基環(huán)己基二苯甲酮、2-羥基_2_甲基苯丙麗、2_乙氧基-2-異丁氧基苯乙麗、2, 2- _■甲基-2-輕基苯乙麗、2, 2- _■甲氧基-2-苯基苯乙麗、2, 2, 2- 二氣-4-叔丁基苯乙麗、2, 2- _■甲基-2-輕基-4-叔丁基苯乙酮、I-苯基-I,2-丙二酮-2-0-乙氧基羰基酯、I-苯基-I,2-丙二酮-2-0-苯甲?;考捌浣M合。
6.如權(quán)利要求I所述的涂料組合物,其中所述至少一種填料選自由下列材料組成的組氧化硅顆粒、硅酸鹽顆粒、陶瓷球、粘土顆粒、碳酸鈣顆粒、氧化鋁顆粒、氫氧化鋁顆粒、三水合鋁顆粒、硫酸鈣顆粒、硫酸鋇顆粒、實心玻璃珠、空心玻璃珠、玻璃纖維、玻璃鱗片、丙烯酸顆粒、聚烯烴顆粒、硅顆粒及其組合。
7.如權(quán)利要求1-6中任意一項所述的涂料組合物,其中所述涂料組合物以至少0.13mm、至少0. 15mm、至少0. 18mm、至少0. 20mm、至少0. 23mm或至少0. 25mm的厚度涂覆到表面。
8.如權(quán)利要求1-7中任意一項所述的涂料組合物,其中所述顏料以這樣的量存在,當(dāng)所述涂料組合物包含一種或更多種具有小于4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物來代替所述一種或更多種具有4個或更多個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體和/或低聚物時,所述固化涂層包含可見的皺紋。
9.如權(quán)利要求1-8中任意一項所述的涂料組合物,其中所述涂料組合物通過了0. 5%二氧化鈦測試,所述0. 5%二氧化鈦測試是當(dāng)所述涂料組合物包含相對于所述涂料組合物的總重量0.5重量%的二氧化鈦作為所述組合物中唯一的顏料時,將所述涂料組合物以0.IOmm的厚度涂覆到表面,并且使所述表面上的所述涂料組合物經(jīng)受UV輻射源的多個固化掃描時,所述多個固化掃描中任意一個的起始與下一個直接相鄰的固化掃描的結(jié)束之間的時間間隔為約0. 5分鐘時,固化后的所述組合物是平面的并且無皺紋。
10.一種用于涂布混凝土地板的方法,其包括 -將涂料組合物、優(yōu)選是根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項所述的涂料組合物涂覆在混凝土地板表面的預(yù)定區(qū)域,所述涂料組合物包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、相對于所述涂料組合物的總重量約10重量%到約50重量%的至少一種填料、以及相對于所述涂料組合物的總重量至少0. 5重量%的至少一種顏料或染料,所述表面上涂料組合物的厚度為至少0. IOmm ;并且 -使輻射源經(jīng)過所述表面的所述預(yù)定區(qū)域的第一部分以固化所述涂料組合物; 其中,完成使UV輻射源經(jīng)過所述第一部分后至少0. 5分鐘、優(yōu)選至少I分鐘、更優(yōu)選至少2分鐘,所述預(yù)定區(qū)域中包含經(jīng)部分固化的涂料、與第一部分直接相鄰并且沒有使所述UV輻射源直接經(jīng)過的肩區(qū)沒有皺紋。
11.如權(quán)利要求10所述的方法,其中所述所述輻射源提供的輻射波長介于約IOOnm和約700nm之間,和/或其中所述輻射通過選自由下列光源組成的組中的源發(fā)出至少一個燈、至少一個燈管、至少一個LED及其組合。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法,其中所述輻射源以介于每分鐘約6.IOm和每分鐘約18. 3m之間的速度經(jīng)過所述混凝土表面的預(yù)定區(qū)域,并且/或者所述肩區(qū)的寬度為至少0.5厘米。
13.一種經(jīng)涂布的混凝土地板,其包含 -包括表面的地板;和 -直接涂覆在所述表面的涂料組合物,所述涂料組合物包含一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、相對于所述涂料組合物的總重量約10重量%到約50重量%的至少一種填料、以及相對于所述涂料組合物的總重量至少0. 5重量%的至少一種顏料或染料,所述涂料組合物優(yōu)選地為權(quán)利要求1-9中任意一項所述的涂料組合物, 其中所述涂料組合物的厚度為至少0. 10_。
14.如權(quán)利要求13所述的經(jīng)涂布的混凝土地板,其中所述表面上的涂料組合物經(jīng)受UV輻射源的多個固化掃描,所述多個固化掃描中任意一個的起始與下一個直接相鄰的固化掃描的結(jié)束之間的時間間隔為至少約0. 5分鐘、優(yōu)選至少I分鐘、更優(yōu)選至少2分鐘時,固化后的所述組合物是平面的并且無皺紋。
15.如權(quán)利要求13或14所述的經(jīng)涂布的混凝土地板,其中所述涂料組合物通過了、0.5%二氧化鈦測試,所述0. 5%二氧化鈦測試是當(dāng)所述涂料組合物包含相對于所述涂料組合物的總重量0. 5重量%的二氧化鈦作為所述組合物中唯一的顏料時,將所述涂料組合物以0. IOmm的厚度涂覆到表面,并且使所述表面上的涂料組合物經(jīng)受UV輻射源的多個固化掃描時,所述多個固化掃描中任意一個的起始與下一個直接相鄰的固化掃描的結(jié)束之間的 時間間隔為約0. 5分鐘時,固化后的所述組合物是平面的并且無皺紋。
全文摘要
本發(fā)明涉及并要求保護用于諸如混凝土地板的表面的可輻射固化涂料組合物,其包括一種或更多種具有至少4個可交聯(lián)雙鍵的丙烯酸酯單體或低聚物、至少一種光引發(fā)劑、一種或更多種填料以及至少一種顏料或染料。這些涂料組合物能允許將所述涂料組合物以至少0.10mm(4密耳)的厚度涂覆到比輻射源大的區(qū)域,而沿著輻射源的每一次掃描的肩區(qū)沒有皺紋的形成,其中所述肩區(qū)是來自輻射源側(cè)面的弱強度光僅能使一部分涂料組合物厚度部分固化的區(qū)域。該涂料組合物可選地進一步包含一種或更多種含有0個或1個可交聯(lián)雙鍵的叔胺化合物,所述一種或更多種叔胺化合物提供的胺值為相對于每克涂料組合物中的可輻射固化樹脂為至少7.5mgKOH。此外,本發(fā)明還涉及用于涂布表面的方法以及用可輻射固化涂料組合物涂布的表面。
文檔編號C09D133/06GK102639466SQ201180003366
公開日2012年8月15日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者曹惠民, 李文廣, 李泰彥 申請人:帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司