CN108541285A - 具有硬质颗粒的组合的耐刮涂层组合物 - Google Patents
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Abstract
一种由具有粘合剂和金刚石颗粒的UV可固化涂层组合物形成的耐磨地板覆盖物,所述耐磨地板覆盖物用于覆盖地板产品的表面或各种磨损严重的表面,从而保护这种产品或表面免于磨损或刮伤。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是2015年4月3日提交的美国专利申请第14/678,183号的PCT国际申请。上述申请的公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明的实施例涉及一种用于地板砖以及镶板的耐磨涂料、用于制备以及施用该耐磨涂料的方法以及包含该耐磨涂料的地板系统。
背景技术
迄今为止,可固化涂层组合物一直以来是被用作为覆盖材料,用以覆盖地板产品的表面或各种磨损严重的表面,从而保护这种产品或表面免于磨损或刮伤。然而,以前在制造耐磨涂料的尝试需要的是大量的耐磨颗粒(即,仅仅是氧化铝),而未能意识到硬质颗粒的组合以及耐磨颗粒的粒径分布,从而导致涂料中的耐磨填料的使用效率较低。
发明内容
本发明的一些实施例涉及一种地板覆盖物,其包含基底以及涂层。涂层可以包含涂层基质以及耐磨颗粒混合物。涂层基质可以由包含粘合剂的可固化涂层组合物形成。涂层基质具有平均涂层基质厚度。耐磨颗粒混合物可以包含第一耐磨颗粒以及第二耐磨颗粒。第一耐磨颗粒具有第一平均粒径以及窄的第一粒径分布。根据一些实施例,所述窄的第一粒径分布具有小于第一平均粒径的35%的标准偏差。第一耐磨颗粒是金刚石颗粒。根据一些实施例,第二耐磨颗粒不同于金刚石颗粒,并且具有至少(等于或大于)6的莫氏硬度值。第二耐磨颗粒可相对于第一耐磨颗粒以1:1至8:1的重量比存在。根据一些实施例,平均涂层基质厚度与第一平均粒径的比例可为0.6:1至2:1。
根据一些实施例,本发明涉及一种地板覆盖物,其包含基底以及涂层。涂层可以包含涂层基质以及耐磨颗粒。涂层基质可以由包含粘合剂的可固化涂层组合物形成。涂层基质包含平均涂层基质厚度。耐磨颗粒混合物可以包含第一耐磨颗粒以及第二耐磨颗粒。第一耐磨颗粒可以具有2μm至50μm的平均粒径范围,并且可以为金刚石颗粒。第二耐磨颗粒可以具有至少6的莫氏硬度值。两个相邻放置的第一耐磨颗粒间的平均距离范围可以从20μm至75μm,其是在相邻颗粒的中心之间测量的。
根据一些实施例,本发明涉及一种形成多层地板覆盖物的方法。该方法首先包括提供第一涂层组合物以及第二涂层组合物。第一涂层组合物包含第一可固化粘合剂以及第一固化引发剂,而第二涂层组合物则包含第二可固化粘合剂以及第二固化引发剂。该方法还可以包括在基底上施用第一层第一涂层组合物。第一层的施用可以使得第一涂层组合物展现出第一平均涂层厚度。之后可以将第一涂层组合物部分地或完全地固化。该方法还包括在第一层的顶表面上施用第二层第二涂层组合物。第二层的施用可以使得第二涂层组合物展现出第二平均涂层厚度。之后可以将第二涂层组合物部分地或完全地固化。
根据本发明的一些实施例,该方法可以另外提供第一涂层组合物和第二涂层组合物中的至少一者包含耐磨颗粒。耐磨颗粒包括金刚石颗粒以及莫氏硬度值为至少6的第二耐磨颗粒。根据一些实施例,金刚石颗粒具有平均粒径,并且以相对于第二耐磨颗粒约1:1至约1:8的重量比存在。
根据一些实施例,对于含有耐磨颗粒的第一涂层组合物和第二涂层组合物中的每一个,第一平均涂层厚度以及第二平均涂层厚度中的每一个与金刚石颗粒的平均粒径的比例为0.6:1至2:1。根据其它实施例,对于含有耐磨颗粒的第一涂层组合物和第二涂层组合物中的每一个,第一涂层组合物和第二涂层组合物的固化导致金刚石颗粒从第一涂层组合物和第二涂层组合物的相应底表面中的至少一个垂直地偏移大于零的长度。
附图说明
将参考以下附图来描述本发明的示例性实施例的特征,其中相同的元件被类似地标记,并且其中:
图1是根据本发明的一个实施例的地板覆盖物的横截面视图;
图2是根据本发明的另一个实施例的地板覆盖物的横截面视图;
图3是根据本发明的另一个实施例的地板覆盖物的横截面视图;
所有的附图均是示意性的,并不一定按照比例进行绘制。在一幅附图中指定参考附图标记的部件,当在其它附图中出现但出于简便目的无指定的附图标记时可视为相同的部件,除非在本文用不同的部件编号特别地标记且说明。
具体实施方式
本发明涉及一种地板覆盖物,其包含基底以及耐磨涂层。耐磨涂层可以包含涂层基质以及耐磨颗粒。涂层基质可以为包含粘合剂的可固化涂层组合物。根据一些实施例,粘合剂可以包含丙烯酸类官能化的化合物,而耐磨颗粒则包含金刚石颗粒与第二耐磨颗粒的混合物。
根据本发明的一些实施例,粘合剂可以包含选自下列的树脂:丙烯酸类官能化的聚合物、丙烯酸类官能化的寡聚物、丙烯酸类官能化的单体及其组合。丙烯酸类官能化的聚合物可以包括聚酯丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚硅氧烷丙烯酸酯、聚烯烃丙烯酸酯及其组合。
在一些实施例中,根据本发明的聚酯丙烯酸酯可以为具有至少一个丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸酯官能团的直链或支链聚合物。在一些实施例中,本发明的聚酯丙烯酸酯具有至少1至10个游离丙烯酸酯基团、(甲基)丙烯酸酯基团及其组合。
在一些实施例中,聚酯丙烯酸酯具有丙烯酸酯官能度聚酯丙烯酸酯可以为聚酯多元醇与羧酸官能化的丙烯酸类化合物(例如丙烯酸、(甲基)丙烯酸或其组合)在OH:COOH的比例为约1:1的情况下的反应产物。聚酯多元醇可以为在该聚酯链末端存在两个羟基基团的聚酯二醇。在一些实施例中,聚酯多元醇具有3至9的羟基官能度,其中游离羟基基团出现在聚酯链的末端或沿着聚酯链的骨架存在。
在非限制性实施例中,聚酯多元醇可以为羟基官能化的化合物与羧酸官能化的化合物的反应产物。羟基官能化的化合物的存在在化学计量上超过羧酸化合物。在一些实施例中,羟基官能化的化合物是多元醇,例如二元醇或三官能化的或更高级的多元醇(如三元醇、四元醇等)。在一些实施例中,多元醇可以为芳族的、环脂族的、脂族的或其组合。在一些实施例中,羧酸官能化的化合物是二羧酸、聚羧酸或其组合。在一些实施例中,二羧酸和聚羧酸可以为脂族的、环脂族的、芳族的。
在一些实施例中,二元醇可以选自烷二醇类,例如乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇以及新戊二醇;氢化双酚A;环己二醇;丙二醇类,包括1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丁基乙基丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇以及2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇;丁二醇类,包括1,4-丁二醇、1,3-丁二醇以及2-乙基-1,4-丁二醇;戊二醇类,包括三甲基戊二醇以及2-甲基戊二醇;环己烷二甲醇;己二醇类,包括1,6-己二醇;己内酯二醇(例如ε-己内酯与乙二醇的反应产物);羟基烷基化的双酚类;聚醚乙二醇类,例如,聚(四氢呋喃)二醇。在一些实施例中,三官能化的或更高级多元醇可以选自三羟甲基丙烷、新戊四醇、二-新戊四醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丁烷、二羟甲基环己烷、甘油等等。
在一些实施例中,二羧酸可以选自己二酸、壬二酸、1,8-辛烷二酸、丁二酸、戊二酸、癸二酸、十二院二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、5-叔丁基间苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、对苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、甲基六氢邻苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、2,5-呋喃二甲酸、2,3-呋喃二甲酸、2,4-呋喃二甲酸、3,4-呋喃二甲酸、2,3,5-呋喃三甲酸、2,3,4,5-呋喃四甲酸、环己二甲酸、氯桥酐、1,3-环己二甲酸、1,4-环己二甲酸以及其酸酐以及其混合物。在一些实施例中,聚羧酸可以选自苯三甲酸以及其酸酐。
在一些实施例中,根据本发明的丙烯酸类官能化的聚氨基甲酸酯可以为具有至少一个选自丙烯酸酯基团或(甲基)丙烯酸酯基团的官能团的直链或支链的聚合物。在一些实施例中,丙烯酸类官能化的聚氨基甲酸酯可以具有至少2至9个选自丙烯酸酯基团、(甲基)丙烯酸酯基团或其组合的官能团。在一些实施例中,丙烯酸类官能化的聚氨基甲酸酯具有介于2与4个之间的选自丙烯酸酯基团、(甲基)丙烯酸酯基团或其组合的官能团。
在一些实施例中,丙烯酸类官能化的聚氨基甲酸酯可以为高分子量多元醇与二异氰酸酯、聚异氰酸酯或其组合的反应产物。高分子量多元醇可以选自聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烃多元醇及其组合-所述高分子量多元醇具有3至9的羟基官能度。
在一些实施例中,用于制造丙烯酸类官能化的聚氨基甲酸酯的聚酯多元醇与用于制造丙烯酸类官能化的聚酯的相同。在一些实施例中,聚醚多元醇可以选自聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚四氢呋喃以及其混合物和共聚物。
高分子量多元醇可以与聚异氰酸酯(例如二异氰酸酯、三官能化的异氰酸酯(如异氰脲酸酯)、更高官能化的聚异氰酸酯或其组合)在NCO:OH的比例为约2:1至4:1的情况下进行反应。所述聚异氰酸酯可以选自异氟尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷-二异氰酸酯以及三甲基-六亚甲基-二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、十八烯二异氰酸酯以及1,4-亚环己基二异氰酸酯;甲苯二异氰酸酯;亚甲基联苯基二异氰酸酯;四甲基二甲苯二异氰酸酯以及异氰脲酸酯、缩二脲、其脲基甲酸酯,以及其混合物。所产生的反应产物是异氰酸酯封端的预聚物。
之后,将异氰酸酯封端的预聚物与羟基官能化的丙烯酸酯化合物在NCO:OH的比例为约1:1的情况下进行反应,从而产生丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸类官能化的聚氨基甲酸酯。羟基官能化的丙烯酸酯化合物可以包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟戊酯、甲基丙烯酸羟戊酯、丙烯酸羟己酯、甲基丙烯酸羟己酯、丙烯酸氨乙酯以及甲基丙烯酸氨乙酯及其组合。
根据本发明的一些实施例,粘合剂可以包含丙烯酸类官能化的寡聚物,其包括单官能化的寡聚物、二官能化的寡聚物、三官能化的寡聚物、四官能化的寡聚物、五官能化的寡聚物及其组合。
在一些非限制性实施例中,单官能化的寡聚物可以选自烷氧基化的丙烯酸四氢糠基酯;烷氧基化的甲基丙烯酸四氢糠基酯;烷氧基化的乙基丙烯酸四氢糠基酯;烷氧基化的丙烯酸苯酚酯;烷氧基化的甲基丙烯酸苯酚酯;烷氧基化的乙基丙烯酸苯酚酯;烷氧基化的丙烯酸壬基苯酚酯;烷氧基化的甲基丙烯酸壬基苯酚酯;烷氧基化的乙基丙烯酸壬基苯酚酯及其混合物。烷氧基化反应可以使用环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或其混合物进行。在一些实施例中,烷氧基化度为约2至10。在一些实施例中,烷氧基化度为约4至6。
在一些非限制性实施例中,二官能化的寡聚物可以选自乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化的双酚A二丙烯酸酯、双酚A缩水甘油醚二丙烯酸酯、间苯二酚缩水甘油醚二丙烯酸酯、1,3-丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,5-戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、辛戊二醇二丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、乙氧基化的辛戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化的辛戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化的环己烷二甲醇二丙烯酸酯、丙氧基化的环己烷二甲醇二丙烯酸酯及其混合物。
在一些非限制性实施例中,三官能化的寡聚物可以选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、异氰脲酸三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、乙氧基化的甘油三丙烯酸酯、丙氧基化的甘油三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三聚氰胺三丙烯酸酯及其混合物。
在一些非限制性实施例中,丙烯酸类官能化的单体可以选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸2-苯氧基乙酯;甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯;乙基丙烯酸2-苯氧基乙酯;丙烯酸十三烷酯;甲基丙烯酸十三烷酯;乙基丙烯酸十三烷酯及其混合物。
本发明的一些实施例还可以包括选自以下的丙烯酸类官能化的单体:选自在烷基部分具有高达约12个碳原子的丙烯酸烷基酯,例如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸正月桂酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯等;丙烯酸烷氧基烷基酯,例如丙烯酸甲氧基丁酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸乙氧基丙酯等;丙烯酸羟烷基酯,例如丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丁酯等;丙烯酸烯基酯,例如丙烯酸三甲氧基烯丙基氧基甲基酯、烯丙基丙烯酸酯等;丙烯酸芳烷基酯,例如丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸苄酯等;丙烯酸环烷基酯,例如丙烯酸环己酯、丙烯酸环戊酯、丙烯酸异冰片酯等;丙烯酸氨基烷基酯,例如丙烯酸二乙氨基乙酯;丙烯酸氰烷基酯,例如丙烯酸氰乙酯、丙烯酸氰丙酯等;丙烯酸氨基甲酰氧基烷基酯,例如丙烯酸2-氨基甲酰氧基乙酯、丙烯酸2-氨基甲酰氧基丙酯、丙烯酸N-甲基氨基甲酰氧基乙酯、丙烯酸N-乙基氨基甲酰氧基甲酯、丙烯酸2-(N-甲基氨基甲酰氧基)-乙酯、丙烯酸2-(N-乙基氨基甲酰氧基)乙酯等;以及相应的甲基丙烯酸酯。在一些实施例中,在烷基部分具有高达约12个碳原子的丙烯酸烷基酯可以用作耐磨涂层中的反应溶剂/稀释剂。
丙烯酸类官能化的单体可以包括粘合剂,该粘合剂可以包含选自下列的树脂:丙烯酸类官能化的聚合物、丙烯酸类官能化的寡聚物、丙烯酸类官能化的单体。
在一些非限制性实施例中,丙烯酸类官能化的单体可以选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸2-苯氧基乙酯;甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯;乙基丙烯酸2-苯氧基乙酯;丙烯酸十三烷酯;甲基丙烯酸十三烷酯;乙基丙烯酸十三烷酯及其混合物。
在一些实施例中,丙烯酸类官能化的单体或寡聚物是硅丙烯酸酯。可固化硅丙烯酸酯是已知的,并且适合的硅丙烯酸酯揭示于例如美国专利第4,528,081号以及第4,348,454号中。适合的硅丙烯酸酯包括具有单、二和三丙烯酸酯部分的硅丙烯酸酯。适合的硅丙烯酸酯包括例如可得自中国BlueStar Co.Ltd的UV RCA 170以及UV Poly110;以及可得自Siltech的Silmer ACRD2、Silmer ACR Di-10、Silmer ACR Di-50和SilmerACR Di-100。
涂层基质还可以包含光引发剂,用以帮助可固化涂层组合物的UV固化。在一些非限制性实施例中,光引发剂可以包括安息香化合物、苯乙酮化合物、酰基膦氧化物化合物、二茂钛化合物、噻吨酮化合物或过氧化物化合物、或像胺或醌这样的光敏剂。具体的示例性光引发剂包括1-羟基环己基苯基酮、安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、苯甲基二苯硫醚、四甲基秋兰姆一硫化物、偶氮二异丁腈、二苄基、二乙酰基以及β-氯蒽醌。在一些实施例中,光引发剂是水溶性苯烷基酮光引发剂。
涂层基质还可以包含胺增效剂。在一些实施例中,胺增效剂可以包括甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、N-N-双(2-羟乙基)-对-甲苯胺、乙基-4-二甲氨基苯甲酸酯、4-二甲胺基苯甲酸2-乙基己酯,以及市面上可购得的胺增效剂,包括SartomerCN371、CN373、CN383、CN384和CN386;Allnex Ebecry P104和Ebecry PI 15。在辐射可固化涂层组合物中,胺增效剂存在的量可为约1wt.%至约5wt.%,优选约3wt.%。
本发明的涂层包括耐磨颗粒,其帮助给整个涂层赋予耐磨性以及耐刮性。改善的耐磨性与耐刮性会延长地板覆盖物的使用寿命。之前尝试使用耐磨颗粒来改善地板产品的耐磨性与耐刮性的实例包括仅使用氧化铝颗粒。根据本发明,耐磨颗粒包括耐磨颗粒的组合,其中每一种颗粒展现出依照矿物硬度的莫氏等级测量为6至10的莫氏硬度值-包括其间的所有整数。在一些实施例中,耐磨颗粒可以选自金刚石(莫氏值为10)、氧化铝(莫氏值为9)、黄玉(莫氏值为8)、石英(莫氏值为7)、霞石正长岩或长石(莫氏值为6)及其组合。耐磨颗粒可以为由金刚石颗粒构成的第一耐磨颗粒与莫氏值小于10的第二耐磨颗粒的组合。在一些实施例中,本发明的涂层可包含以涂层的总重量计为约6wt.%至约25wt.%的耐磨颗粒。在一些实施例中,本发明的涂层可包含以涂层的总重量计为约6wt.%至约12wt.%的耐磨颗粒。
根据一些实施例,第二耐磨颗粒可相对于金刚石颗粒以约1:1至约10:1的重量比存在。在一些非限制性实施例中,第二耐磨颗粒相对于金刚石颗粒以约1:1的重量比存在。在一些非限制性实施例中,第二耐磨颗粒相对于金刚石颗粒以约2:1的重量比存在。在一些非限制性实施例中,第二耐磨颗粒相对于金刚石颗粒以约4:1的重量比存在。在一些非限制性实施例中,第二耐磨颗粒相对于金刚石颗粒以约8:1的重量比存在。已发现,相较于仅包含氧化铝的耐磨颗粒的涂层,包含本发明的金刚石颗粒和第二耐磨颗粒(例如氧化铝颗粒)的混合物的涂层在低得多的耐磨颗粒总加载水平下展现出相似的耐磨性。
根据一些实施例,耐磨颗粒是金刚石颗粒和氧化铝颗粒的组合。根据一些实施例,氧化铝颗粒可以具有各种粒径,包括不同尺寸的金刚石颗粒的混合物。在一些非限制性实施例中,本发明的氧化铝颗粒可以具有选自约2μm至约30μm的范围的平均粒径。在一些非限制性实施例中,本发明的金刚石颗粒可以具有选自约6μm至约25μm的范围的平均粒径。术语“约”意指+/-5%的百分比变化。在一些实施例中,可以选择粒径在50%粒径分布下的氧化铝粉末1的混合物:
样本 | 50%下的粒径(μm) |
1 | 1.77-2.25 |
2 | 2.09-2.77 |
3 | 2.97-3.85 |
4 | 3.72-4.74 |
5 | 5.6-6.75 |
6 | 7.05-8.5 |
7 | 9.06-11.13 |
8 | 12.4-14.66 |
9 | 16.92-20.6 |
10 | 23.6-27.45 |
在一些实施例中,可以选择粒径在50%粒径分布下的氧化铝粉末2的混合物:
在一些实施例中,耐磨颗粒是金刚石颗粒和长石颗粒的组合。长石颗粒可相对于金刚石颗粒以约2:1至约5:1的重量比存在。在一些非限制性实施例中,长石颗粒相对于金刚石颗粒以约4:1的重量比存在。在一些非限制性实施例中,长石颗粒相对于金刚石颗粒以约2:1的重量比存在。在一些非限制性实施例中,本发明的长石颗粒可以具有选自约2μm至约30μm的范围的平均粒径-包括其间所有的整数。已发现,相较于仅包含长石的耐磨颗粒的涂层,包含金刚石颗粒和长石颗粒的混合物的涂层在低得多的耐磨颗粒总加载水平下展现出相似的耐磨性。
根据一些实施例,选择用于涂层的金刚石颗粒可以具有各种粒径,包括不同粒径的金刚石颗粒的混合物。然而,根据一些实施例,金刚石颗粒具有窄的粒径分布。根据本发明,术语窄的粒径分布意指给定的金刚石颗粒掺合物或混合物的平均粒径的标准偏差不超过35%,优选小于35%。在一些实施例中,标准偏差以给定的金刚石颗粒掺合物或混合物的平均粒径计小于25%。在一些实施例中,标准偏差以给定的金刚石颗粒掺合物或混合物的平均粒径计小于15%。
在一些非限制性实施例中,本发明的金刚石颗粒可以具有选自约2μm至约50μm的范围的平均粒径,优选约4μm至35μm。在一些非限制性实施例中,本发明的金刚石颗粒可以具有选自约6μm至约25μm的范围的平均粒径。术语“约”意指+/-5%的百分比变化。
在本发明的一些非限制性实施例中,金刚石颗粒可以是粒径范围为约6μm至约11μm、优选地约6μm至约10μm(包括其间所有的整数及其混合)的第一金刚石颗粒混合物。根据一些实施例,第一金刚石颗粒混合物可以包括平均粒径为约6μm、约7μm、约8μm、约9μm、约10μm或11μm的金刚石颗粒。
在一些实施例中,第一金刚石颗粒混合物可以具有下列粒径分布:
分布% | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
粒径(μm) | 6.04 | 6.61 | 7.03 | 7.43 | 7.83 | 8.27 | 8.77 | 9.4 | 10.45 | 11.46 |
其中,平均粒径在50%分布点(即约8μm)表示,并且标准偏差为约1.7,使得标准偏差为该平均粒径的约21%。
第一混合物含有粒径落在6μm至约10μm范围外的金刚石颗粒是可能的,只要该第一混合物的标准偏差不大于35%,优选地小于35%即可。在一些实施例中,第一混合物含有粒径落在约6μm至约10μm范围外的金刚石颗粒是可能的,只要该第一混合物的标准偏差小于25%,优选小于15%即可。在一些实施例中,第一混合物可以含有高达4wt.%的具有小于6μm的粒径的金刚石颗粒。在一些非限制性实施例中,第一混合物可以含有高达4wt.%的粒径小于6μm的金刚石颗粒。在一些实施例中,第一混合物可以含有高达6.54wt.%的粒径大于11μm的金刚石颗粒。
在本发明的一些非限制性实施例中,金刚石颗粒可以是粒径为约15μm至约30μm、优选地约15μm至约25μm(包括其间所有的整数以及其混合)的第二金刚石颗粒混合物。根据一些实施例,第二金刚石颗粒混合物可以具有约15μm、约16μm、约17μm、约18μm、约19μm、约20μm、约21μm、约22μm、约23μm、约24μm或约25μm的平均粒径。
在一些实施例中,第二金刚石颗粒混合物可以具有下列粒径分布:
分布% | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
粒径(μm) | 15.88 | 17.25 | 18.38 | 19.4 | 20.42 | 21.52 | 22.84 | 24.64 | 27.59 | 30.83 |
其中,平均粒径在50%分布点(即约20μm)表示,并且标准偏差为约4.4,使得标准偏差为平均粒径的约22%。
第二混合物可以含有粒径落在约15μm至约25μm范围外的金刚石颗粒是可能的,只要该第二混合物的标准偏差小于35%,优选小于35%即可。在一些非限制性实施例中,第二混合物可以含有粒径落在约15μm至约25μm范围外的金刚石颗粒是可能的,只要该第二混合物的标准偏差小于25%,优选小于15%即可。在一些非限制性实施例中,第二混合物可以含有高达3.25wt.%的粒径小于15μm的金刚石颗粒。在一些非限制性实施例中,第二混合物可以含有高达8wt.%的粒径大于30μm的金刚石颗粒。
本发明的涂层可以包含以涂层的总重计其量为约1wt.%至约5wt.%、优选地2wt.%至约4wt.%的第一耐磨金刚石颗粒。在一些实施例中,涂层可以包含约1.75wt.%至约3.7wt.%的金刚石颗粒。已发现,当使用仅由以上所述量的金刚石颗粒构成的耐磨颗粒时,本发明的涂层即可展现出所期望的耐刮性以及光泽保留性。还发现,金刚石颗粒超过5.5wt.%的加载量对涂层的外观特性可能会产生不利的影响。
如图1至图3所示,本发明的地板覆盖物1包括涂层3以及基底2。涂层3包含耐磨颗粒20以及涂层基质10。涂层的厚度可以基于位于涂层基质10内的耐磨颗粒20所限定出的表面形貌而在涂层的顶表面上变化。涂层基质具有顶表面11以及底表面12。涂层基质10的底表面12抵住基底2的上表面4,或在多层地板覆盖物的情况下,抵住下面的涂层的顶表面(未示出)。涂层基质10的顶表面11是向上露出面,其在位于涂层基质10中的突出的耐磨颗粒20之间是不间断的。
平均涂层基质厚度TCM是在涂层基质10的顶表面11与底表面12之间测量的垂直距离。根据一些实施例,平均基质涂层厚度TCM可以为约4μm至约40μm-包括其间所有的整数。根据一些实施例,平均基质涂层厚度TCM可以为约6μm至约20μm-包括其间所有的整数。根据一些实施例,平均基质涂层厚度TCM为6μm。根据一些实施例,平均基质涂层厚度TCM为18μm。
根据本发明的一些实施例,金刚石颗粒以及涂层基质的尺寸可以选择成使得平均涂层基质厚度TCM与金刚石颗粒20的平均粒径DAP的比例(TD比)为约0.6:1至约2:1。在一些实施例中,平均基质涂层厚度TCM与金刚石颗粒20的平均粒径DAP的TD比为约0.9:1至2:1。
在本发明的一些实施例中,金刚石颗粒20的平均粒径DAP以及平均涂层基质厚度TCM可以落在之前所述的大小范围之外,只要平均涂层基质厚度TCM与金刚石颗粒20的平均粒径DAP—同满足TD比为0.6:1至2:1,优选0.9:1至2:1即可。
0.6:1至2:1的TD比提供的是,当涂层基质厚度TCM与金刚石颗粒20的平均粒径DAP的TD比为0.6:1至0.99:1时,至少一些金刚石颗粒20可以从涂层基质10的顶表面11突出第一长度L1。根据一些实施例,第一长度L1是等于平均涂层基质厚度TCM的约1%至约43%的距离-包括其间所有的整数。
第一长度L1的具体距离将取决于金刚石颗粒20的具体大小以及平均涂层基质厚度TCM。然而,在一些实施例中,第一长度L1可以为约0.2μm至约6μm(基于平均粒径DAP为约20μm的金刚石颗粒20)。在替代实施例中,第一长度L1可以为约0.08μm至约2.5μm(基于平均粒径DAP为约8μm的金刚石颗粒20)。
虽然附图中并未描绘出,但在一些实施例中,0.9:1至1.1:1的TD比将提供至少一些具有约等于平均涂层基质厚度的粒径的金刚石颗粒。在这些实施例中,金刚石颗粒位于紧靠涂层基质的顶表面的附近处。
如图2所示,使用约1:1至2:1的TD比将提供至少一些完全被涂层基质10包住的金刚石颗粒20。所产生的涂层3具有埋在涂层基质10的顶表面11下方第二长度L2的金刚石颗粒20-从金刚石颗粒20的顶部测量至涂层基质10的顶表面11。根据一些实施例,第二长度L2是等于平均涂层基质厚度TCM的约1%至约50%的距离-包括其间所有的整数。
第二长度L2的具体距离将取决于金刚石颗粒20的具体大小以及平均涂层基质厚度TCM。然而,在一些实施例中,第二长度L2可以为约0.2μm至约20μm(基于平均粒径DAP为约20μm的金刚石颗粒20)。在替代实施例中,第二长度L2可以为约0.08μm至约8μm(基于平均粒径DAP为约8μm的金刚石颗粒20)。
如图3所示,本发明的一些实施例提供了,UV可固化涂层基质10可以在施用涂层3期间或紧随其后部分固化。这种部分固化可以在金刚石颗粒20能够完全地落到涂层基质10的底表面12上之前,将金刚石颗粒20固定在涂层基质10内适当的位置。根据一些实施例,部分固化涂层基质可产生第三长度L3以及第四长度L4-第三长度L3是从涂层基质10的顶表面11测量至金刚石颗粒20的顶部,而第四长度L4是从金刚石颗粒20的底表面测量至涂层基质10的底表面12。
第三长度L3可以等于第二长度L2的5%至95%-包括其间所有的整数。在一些实施例中,第三长度L3等于第二长度L2的约50%。第三长度L3可以在不必改变金刚石颗粒20的平均粒径DAP或平均涂层基质厚度TCM的情况下产生。通过部分固化涂层基质10,可停止因重力拉力所引起的金刚石颗粒20的向下移动,并且在金刚石颗粒20完全落到涂层基质10的底表面12上之前,将其保持在其垂直位置。因此,在金刚石颗粒20的底部与涂层基质10的底表面12之间产生相应的间隔-该间隔以第四长度L4表示。对于给定的平均粒径DAP以及平均涂层基质厚度TCM而言,第三长度L3与第四长度L4的总和等于第二长度L2。
在一些实施例中,涂层基质还可以包含其它添加剂以及填料,例如表面活性剂、颜料、增黏剂、表面活性剂、消光剂、诸如玻璃或聚合泡或珠(其可以为发泡的或未发泡的)之类的填料、疏水性或亲水性二氧化硅、碳酸钙、玻璃或合成纤维、起泡剂、增韧剂、强化剂、阻燃剂、抗氧化剂以及稳定剂。添加剂的添加量足以获得所期望的最终特性。本发明的适合的表面活性剂包括但不限于氟化烷基酯、聚醚改性的聚二甲基硅氧烷以及具有下式的含氟表面活性剂:RfCH2CH2O(CH2CH2O)xH,其中Rf=F(CF2CF2)y,x=0至约15,并且y=1至约7。表面活性剂在辐射可固化黏合组合物中的存在的量可以为约0.5wt.%至约2wt.%,优选约0.8wt.%。
在一些非限制性实施例中,涂层可以依照下列母炼胶(master batch)方法产生。涂层基质由粘合剂、分散剂、光引发剂以及消化剂构成。耐磨颗粒包含金刚石颗粒。首先在室温下,利用高速搅拌将组成粘合剂的组份相结合并混合在一起。就本申请的目的而言,术语高速搅拌意指用旋转速度至少2000RPM的叶片进行搅拌。分散剂可以与粘合剂组份同时添加,或者在粘合剂组份已经混合在一起之后添加。分散剂可以选自丙烯酸嵌段共聚物,例如市售的BYK Disperbyk 2008、Disperbyk 2155、Disperbyk 145和Disperbyk 185、Lubrizol Solsperse 41000以及Solsperse 71000,并且可以0.1wt.%至1wt.%的量存在于涂层中。
其次,在室温下慢慢地加入光引发剂。在一些替代实施例中,光引发剂可以在45℃下在高速搅拌下加入。一旦光引发剂完全溶于母炼胶混合物中,即可加入消光剂以及耐磨颗粒。消光剂和耐磨颗粒可以作为涂层基质和金刚石颗粒的掺合物的最后成分加入到母炼胶中。消光剂和耐磨颗粒应慢慢地加入,以避免形成一层粉末浮在涂层基质的顶部上。一旦加入,即通过高速搅拌将粘合剂、分散剂、光引发剂、消光剂和耐磨颗粒混合约5至约15分钟、优选约10分钟的一段时间。搅拌期间,可以上下移动叶片以确保母炼胶中的成份适当的混合。在搅拌期间,母炼胶的温度可能会增加,因此为了防止粘合剂的过早热固化,可以在搅拌期间对母炼胶进行冷却。
完全掺合的涂层基质和金刚石颗粒在室温下(74℉)具有约600cPs至约1300cPs的粘度,其通过布氏粘度计使用转子#6在100RPM下测量。在本发明的一些实施例中,该粘度使得涂层基质和金刚石颗粒的掺合物能够在室温下利用辊式涂布法施用于基底上。基底可以选自油地毡块、瓷砖、天然木板、人造木板、乙烯基砖(例如豪华乙烯基砖(“LVT”)),以及弹性板(例如均质或非均质市售弹性板以及住宅用弹性板)。在将涂层基质和金刚石颗粒的掺合物施用至基底后,将该掺合物在空气中或氮气环境下曝露于UV射线。
UV辐射包括UVA、UVB、UVC和UVV光源。UV部分固化辐射的非限制性实例包括0.189J/cm2的UVA辐射;0.163J/cm2的UVB辐射;0.01J/cm2的UVC辐射;并且UVV辐射可以为0.092J/cm2。预固化温度可以为30℃-40℃,并且可以将涂层组合物曝露于线速为约25至75FPM的UV辐射。UV全固化的非限制性实例包括1.006J/cm2的UVA辐射;0.886J/cm2的UVB辐射;0.126J/cm2的UVC辐射;并且UVV辐射可以为0.504J/cm2。为了进行完全固化,可以将涂层组合物曝露于线速为约25至75FPM的UV辐射。预固化/部分固化与完全固化之间的延迟为约3秒至约10秒。含有金刚石颗粒的完全固化的涂层基质形成地板覆盖物的涂层。
如之前所述,UV可固化涂层基质在一些实施例中可部分固化,以防止耐磨颗粒完全沉淀在涂层基质内。在一些实施例中,地板覆盖物可以含有两个或三个涂层,每个附加的涂层位于之前施用的涂层之上。根据此实施例,附加的涂层各自可以在施用随后的涂层之前先部分地或完全地固化,从而防止各涂层的金刚石颗粒全部沉淀。
在一些实施例中,完全固化的涂层可以具有约4μm至约40μm的平均涂层厚度。在一些实施例中,完全固化的涂层可以具有约6μm至约20μm的平均涂层厚度。如之前所述,涂层的具体厚度将取决于耐磨颗粒的平均粒径。
如图1至图3所示,一些实施例提供的是,在将涂层3施用于基底2且固化之后,分散于整个涂层基质10的金刚石颗粒20以约20μm至约75μm(包括其间所有的整数)的平均分开距离Ds间隔开。在一些实施例中,平均分开距离Ds为约30μm至约65μm。在一些实施例中,平均分开距离Ds为约32nm至约62μm。在相邻颗粒的中心之间测量平均分开距离Ds。
根据本发明,平均涂层基质厚度与平均金刚石粒径的TD比与金刚石粒径的各种低标准偏差相结合所产生的涂层不仅具有优秀的耐磨性,而且在完成的涂层表面上还具有优秀的保留性,即光泽度。具体地,从涂层基质的顶表面突出的金刚石颗粒的第一长度的变化很小。在如此规律性的条件下,突出的量变得非常好掌控,故可排除掉从涂层基质突出太多的金刚石颗粒。由于从涂层基质突出太多的金刚石颗粒很少,因此,当在使用期间有剪切力施加至涂层上时(即与鞋子接触),仅有很少的金刚石颗粒会不经易地脱离涂层基质,从而限制了耐磨颗粒可能脱离涂层基质的可能性。耐磨颗粒脱离涂层基质不仅可能在完成的涂层上产生不均匀的表面,而且释出的耐磨颗粒将会发生游离而磨损涂层基质的顶表面,从而使地板覆盖物的涂层上的耐磨性变差。耐磨颗粒过早“剥离”的程度最终会决定涂层的磨损率,以及因此的地板覆盖物的磨损率。将耐磨颗粒紧紧地固定在位置上可制造出比耐磨颗粒在低剪切力下相对容易剥离的地板覆盖物更耐磨的地板覆盖物。
还发现,粒径分布在涂层基质内的颗粒之间提供更出色的均一度,从而提高涂层内的涂层基质的结构完整性。因此,当在使用期间有剪切力施加至涂层上时(即与鞋子接触),整个涂层不那么可能发生变形,并且能够更好地抵抗磨损以及维持所期望的的光泽度。还意外发现,使用TD比等于或大于1且小于或等于2的涂层会改善涂层表面的耐磨性,这与耐磨颗粒需要在涂层基质表面上突出以提供耐磨性的现有技术理解不同。
仅出于说明的目的结合UV可固化涂层组合物公开了本发明,但也可使用其他可固化涂层组合物,例如潮气可固化组合物、2K氨基甲酸酯涂层组合物、环氧化物涂层组合物以及丙烯酸类涂层组合物。
依照本发明制备了以下实例。但本发明不限于在此所述的实例。
实例
实验1
进行了第一组测试,将仅以氧化铝作为耐磨颗粒所构成的耐磨涂层与包括包含氧化铝和金刚石的混合物的耐磨颗粒的涂层进行比较。该耐磨涂层由具有包含下列的粘合剂1的涂层基质形成:
i.25克Eternal EC6360-聚酯丙烯酸酯;
ii.25克Allnex,EB8602-氨基甲酸酯丙烯酸酯;
iii.20克三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯;
iv.7克三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;
v.10克丙烯酸异冰片酯;
vi.9克丙烯酸2-苯氧基乙酯;
vii.9克己二醇二丙烯酸酯;以及
viii.4克BlueStar Silicon,Scla UV RCA 170-硅丙烯酸酯。
在室温(74℉)下,在高速搅拌下将树脂与加入的0.5736克分散剂混合。分散剂为BYK Disperbyk 2008-一种丙烯酸嵌段共聚物。接着在高速搅拌下加入4.54克胺增效剂(Sartomer CN 371)以及5.91克光引发剂直到完全溶解于混合物中。光引发剂包括4.73克联苯基酮以及1.18克1-羟基-环己基苯基酮。
接着,向实例0至5的每种混合物中加入21.41克消光剂以及各种不同量的耐磨颗粒。消光剂包括下列:
i.10.39克Arkema,Orgasol 3501 EX D NAT1-聚酰胺6/12;
ii.3.37克MicroPowder Fluo HT,其粒径范围为2μm至4μm;以及
iii.7.65克Evonik AcematT3600-氧化硅。
慢慢加入消光剂与耐磨颗粒,高速搅拌该混合物至少10分钟。金刚石颗粒以及氧化铝颗粒可分别从Yusing Sino Crytal Micron,LTD以及Micro Abrasives Corp商购,并从其获得。在高速搅拌之后,从混合器中排出所产生的可固化涂层组合物,然后经由辊式涂布法施用于基底上。一旦施用至基底上,用UV辐射固化该可固化涂层组合物,从而形成地板覆盖物的涂层。
表1
备注:*室温(74℉)下的粘度,通过布氏粘度计使用转子#6在100RPM下测量之后使用100目砂纸并施于50克重量磨擦各涂层30次。使用可从BYKGardner获得的Gardner磨损测试仪。在磨擦之后,由一个由八位测试评估人员组成的小组目视比较各样本的期望外观的保留性-其中以0至1的尺度计算外观的等级。值0最佳(即最少的磨损),而值1则最差(即目视具有大量且显而易见的磨损)。结果提供于表2中。
表2
含氧化铝与金刚石颗粒的混合物的涂层不仅性能上比含氧化铝颗粒的涂层更好,而且金刚石颗粒与氧化铝的结合实现了在涂层中少得多的氧化铝颗粒总加载,同时还维持期望的耐磨特性。此外,另外还包含金刚石颗粒的涂层组合物不仅提供了显着改善的耐磨性,而且还没有增加涂层组合物的粘度,使得涂层组合物更易于施用。
实验2
进行了第二组测试,使用UV可固化粘合剂(PPG R30983MF-“粘合剂2”;一种UV可固化丙烯酸酯涂布粘合剂,可得自PPG),对包含不同加载量的氧化铝及金刚石耐磨颗粒的耐磨涂层进行比较。耐磨涂层含有下列耐磨颗粒配方:
表3
备注:*室温(74℉)下的粘度,通过布氏粘度计使用转子#6在100RPM下测量
之后使用100目砂纸并施于2.1磅的重量磨擦各涂层30次。在磨擦之后,比较各样本的期望外观的保留率-其中以0至1的尺度计算外观的等级。值0最佳,值1最差。结果提供于表4中。
表4
含氧化铝颗粒与金刚石颗粒的组合的涂层不仅性能上比仅含氧化铝颗粒的涂层更好,而且金刚石颗粒还实现了在涂层中少得多的氧化铝颗粒总加载。此外,例如实例12表明,氧化铝颗粒与金刚石颗粒的组合在相对于其他氧化铝/金刚石颗粒组合使用更少的氧化铝颗粒时提供了更优秀的耐磨性以及光泽保留性,从而在较少的耐磨颗粒的总加载量下提供优秀的涂布性能。
实验3
进行了第三组测试,将包含霞长石(“长石”)耐磨颗粒的耐磨涂层与包含长石耐磨颗粒和金刚石耐磨颗粒的耐磨涂层进行比较。长石具有6的莫氏硬度,而金刚石具有10的莫氏硬度。地板覆盖物的各涂层是中光泽度(“MG”)涂层。该耐磨涂层是由具有包含下列的粘合剂3的涂层基质形成:
i.17.5克Eternal EC6360-聚酯丙烯酸酯;
ii.32.5克Allnex,EB8602-氨基甲酸酯丙烯酸酯;
iii.20克三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯;
iv.7克三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;
v.10克丙烯酸异冰片酯;
vi.9克丙烯酸2-苯氧基乙酯;
vii.9克己二醇二丙烯酸酯;以及
viii.2克BlueStar Silicon,Scla UV RCA 170-硅丙烯酸酯。
在室温(74℉)下,在高速搅拌下将树脂与加入的0.8025克分散剂混合。分散剂为BYK Disperbyk 2008-一种丙烯酸嵌段共聚物。接着在高速搅拌下加入4.46克胺增效剂(Sartomer CN 371)以及5.8克光引发剂直到完全溶解于混合物中。光引发剂包括4.64克联苯基酮以及1.16克1-羟基-环己基苯基酮。光引发剂可以在45℃的室温下和高速搅拌辅助下加入。
接着,向实例0至6的每种混合物中加入5.4克消光剂以及各种不同量的耐磨颗粒。消光剂包括下列:
i.2.39克Arkema,Orgasol 3501 EX D NAT1-聚酰胺6/12;以及
ii.3.01克粒径为3μm至6μm的MicroPowder Polyfluo 523 XF。
依照表5中示出的实例15至18给出的量,慢慢加入消光剂与耐磨颗粒,在高速搅拌下将该混合物搅拌至少10分钟。在高速搅拌之后,从混合器中排出所产生的可固化涂层组合物,然后经由辊式涂布法施用于基底上至约6μm的厚度。一旦施用至基底上,即用UV辐射对该可固化涂层组合物进行固化,从而形成地板覆盖物的MG涂层。
表5
使用可从BYK Gardner购得的Gardner磨损测试仪测试经过固化的MG涂层在使用100目砂纸并施与2.1磅的重量磨擦30次后的光泽保留程度。分析各样本的光泽保留百分比以及Δb颜色改变值。结果提供于表6中。
表6
光泽保留率% | Δb色值 | |
实例16 | 36 | 1.27 |
实例17 | 94 | 1.95 |
根据第1栏,各MG涂层在刮擦测试后展现出至少70%的光泽保留率。当金刚石颗粒的量变得大于6wt.%时,光泽保留率开始变差。此外,如第2栏所示,色值(以Δb值表示)随着MG涂层中金刚石颗粒的量增加而增加。就本发明的目的而言,理想情况是颜色Δb值保持尽可能得低,这是因为较高的Δb值会导致MG涂层呈现出黄色的外观。因此,发现了金刚石颗粒的加载量介于2wt.%与6wt.%以下之间-优选5.5wt.%-所产生的MG涂层不仅展现出了期望的耐磨性以及光泽保留率,而且不会展现出会妨碍MG涂层的期望美学外观的颜色Δb值。
Delta b(Δb)或对照组与样本之间的b值差表明变黄的程度。变黄的程度使用热量计进行测量,该热量计测量‘a’、‘b’以及‘L’的三刺激色值,在此颜色坐标标记为+a(红色)、-a(绿色)、+b(黄色)、-b(蓝色)、+L(白色)、以及-L(黑色)。
实验4
进行了第四组测试,比较地板覆盖物的涂层内不同加载量的金刚石颗粒(所述涂层为低光泽度(“LG”)涂层)。LG耐磨涂层由具有包含下列的粘合剂4的涂层基质形成:
i.25克Eternal EC6360-聚酯丙烯酸酯;
ii.25克Allnex,EB8602-氨基甲酸酯丙烯酸酯;
iii.20克三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯;
iv.7克三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;
v.10克丙烯酸异冰片酯;
vi.9克丙烯酸2-苯氧基乙酯;
vii.9克己二醇二丙烯酸酯;以及
viii.3克BlueStar Silicon,Scla UV RCA 170-硅丙烯酸酯。
在室温(74℉)下,在高速搅拌下将树脂与加入的1.3266克分散剂混合。分散剂为BYK Disperbyk 2008-一种丙烯酸嵌段共聚物。接着在高速搅拌下加入4.5克胺增效剂(Sartomer CN 371)以及5.86克光引发剂直到完全溶解于混合物中。光引发剂包括4.5克联苯基酮以及1.17克1-羟基-环己基苯基酮。
接着,向实例0至7的每种混合物中加入20.21克消光剂以及各种不同量的耐磨颗粒。消光剂包括下列:
i.10.29克Arkema,Orgasol 3501 EX D NAT1-聚酰胺6/12;
ii.3.03克粒径为2μm至4μm的MicroPowder Fluo HT。以及
iii.6.89克Evonik AcematT3600-氧化硅。
依照表6中示出的实例19至21给出的量,慢慢加入消光剂与耐磨颗粒,在高速搅拌下将该混合物搅拌至少10分钟。在高速搅拌之后,从混合器中排出所产生的可固化涂层组合物,然后经由辊式涂布法施用于基底上至约6μm的厚度。一旦施用至基底上,即用UV辐射对该可固化涂层组合物进行固化,从而形成地板覆盖物的LG涂层。
表7
实例18 | 实例19 | |
粘合剂2 | 108 | 108 |
胺增效剂 | 4.5 | 4.5 |
光引发剂 | 5.86 | 5.86 |
消光剂 | 20.21 | 20.21 |
分散剂 | 1.3266 | 1.3266 |
长石 | 10.8 | 10.8 |
金刚石(6μm至10μM)9 | 0 | 5.4 |
金刚石的数量 | 0% | 3.70% |
总计 | 150.7 | 156.1 |
之后使用100目砂纸磨擦经过固化的LG涂层30次。分析各样本的光泽保留百分比以及Δb颜色改变值。结果提供于表8中。
表8
光泽保留率% | Δb色值 | |
实例18 | 64 | 0.9 |
实例19 | 96 | 1.7 |
实验5
进行了第五组测试,比较涂层基质厚度与金刚石颗粒平均粒径的不同TD比。实验5中的涂层基质是依照本发明中所述的组合物。第四组测试还比较涂层内金刚石颗粒之间的不同平均颗粒间隔Ts。依照之前所述的高速混合制备各涂层,并且通过辊式涂布法施用于基底上。之后通过UV辐射对涂层进行固化,并用100目砂纸摩擦30次。在磨擦之后,比较各样本的期望外观的保留性-其中以0至1的尺度计算外观的等级。值0最佳,具有最少的磨损,值1最差,目视具有大量且显而易见的磨损。结果提供于表9中。
表9
使用在0.6:1至2:1范围内的平均涂层基质厚度与金刚石颗粒平均粒径的TD比所制得的涂层相较于使用在0.6:1至2:1范围之外的TD比所制得的涂层产生了展现出更加优异耐磨性和光泽保留性的涂层,并且在处理和施用该涂层至基底上这一方面提供了足够的可操作性。
实验6
进行第六组测试,通过比较涂层基质厚度与金刚石颗粒平均粒径的不同TD比以及涂层内金刚石颗粒之间的不同平均颗粒间隔Ts来说明铺地板用组合物的多层涂层。实验6中的涂层基质是依照本发明中所述的组合物。各实例描述了三层涂层中的单一层。各单一涂层中的每一层根据之前所述的母炼胶高速搅拌掺合方法制得。第一层利用辊式涂布法直接施用于基底并部分固化。随后的第二层以及第三层以相同的方式施用,并且每一层在施用随后的层之前单独地部分固化。结果提供于表10中。
表10
实例27 | 实例28 | |
金刚石(6μm至10μM)13 | 3.7重量% | 3.7重量% |
涂层基质厚度 | 4.6μm | 7.5μm |
TCM:DAP的TD比 | 0.58:1 | 0.94:1 |
TS-平均颗粒分开距离 | 70μm | 55μm |
耐刮性以及光泽保留率 | 0.27 | 0.14 |
完全固化多层涂层后,用100目砂纸并施与2.1磅的重量磨擦涂层的顶表面30次。在磨擦之后,比较各样本的期望外观的保留性。在磨擦之后,比较各样本的期望外观的保留性-其中以0至1的尺度计算外观的等级。值0最佳,具有最少的磨损,值1最差,目视具有大量且显而易见的磨损。
如本领域技术人员将理解的,在不脱离本发明的精神的情况下,可以对本文所述的实施例进行许多改变和修改。所有这些变化均落在本发明的范围内。
Claims (19)
1.一种地板覆盖物,其包含:
基底,以及
涂层,所述涂层包含:
由包含粘合剂的可固化涂层组合物形成的涂层基质,其中所述涂层基质具有平均涂层基质厚度;以及
耐磨颗粒,所述耐磨颗粒包含:
第一耐磨颗粒和第二耐磨颗粒的混合物,所述第一耐磨颗粒具有平均初级粒径以及窄的初级粒径分布,所述窄的初级粒径分布具有小于所述初级平均粒径的35%的标准偏差;并且
其中所述第一耐磨颗粒是金刚石颗粒,所述第二耐磨颗粒是除金刚石颗粒之外的颗粒并且具有至少6的莫氏硬度值,并且所述第二耐磨颗粒相对于所述第一耐磨颗粒存在的重量比为1:1至8:1。
2.根据权利要求1所述的地板覆盖物,其中所述涂层包含以所述涂层的重量计小于12wt.%的耐磨颗粒。
3.根据权利要求2所述的地板覆盖物,其中所述涂层包含以所述涂层的重量计至少6wt.%的耐磨颗粒。
4.根据权利要求1所述的地板覆盖物,其中所述平均涂层基质厚度为约4μm至约40μm。
5.根据权利要求4所述的地板覆盖物,其中所述平均涂层基质厚度为约6μm至约20μm。
6.根据权利要求1所述的地板覆盖物,其中所述第二耐磨颗粒是氧化铝,并且所述重量比为约1:1至约4:1。
7.根据权利要求5所述的地板覆盖物,其中所述耐磨颗粒于所述涂层中存在的量为约6wt.%至约10wt.%。
8.根据权利要求1所述的地板覆盖物,其中所述平均涂层基质厚度从所述涂层基质的顶表面测量至所述涂层基质的底表面,并且所述耐磨颗粒从所述涂层基质的所述顶表面突出所述涂层基质厚度的约1%至约50%的距离。
9.根据权利要求1所述的地板覆盖物,其中所述平均涂层基质厚度从所述涂层基质的顶表面测量至所述涂层基质的底表面,并且所述耐磨颗粒沉浸在所述涂层基质的所述顶表面下方,沉浸入的距离为所述涂层基质厚度的约1%至约50%。
10.根据权利要求1所述的地板覆盖物,其中所述平均涂层基质厚度从所述涂层基质的顶表面测量至所述涂层基质的底表面,所述耐磨颗粒沉浸在所述涂层基质的所述顶表面下方第一距离处,所述第一距离为所述涂层基质厚度的约1%至约25%,并且所述耐磨颗粒与所述涂层基质的所述底表面垂直地偏移第二距离,所述第二距离为所述涂层基质厚度的约1%至约25%。
11.根据权利要求1所述的地板覆盖物,其中所述涂层基质厚度对第一粒径形成0.6:1至2:1的比例。
12.一种地板覆盖物,其包含:
基底,以及
涂层,所述涂层包含:
由包含粘合剂的可固化涂层组合物形成的涂层基质,所述涂层基质具有平均涂层基质厚度;以及耐磨颗粒,所述耐磨颗粒包含:
平均粒径为2μm至50μm的第一耐磨颗粒,以及
莫氏硬度值为至少6的第二耐磨颗粒;
其中所述第一耐磨颗粒是金刚石颗粒,所述第二耐磨颗粒是除金刚石之外的颗粒,并且其中两个相邻放置的第一耐磨颗粒之间的平均距离为20μm至75μm。
13.根据权利要求11所述的地板覆盖物,其中所述涂层包含以所述涂层的重量计6wt.%至12wt.%的耐磨颗粒。
14.根据权利要求11所述的地板覆盖物,其中所述平均涂层基质厚度与所述平均粒径的比例为约0.6:1至约2:1。
15.根据权利要求11所述的地板覆盖物,其中所述平均涂层基质厚度为4μm至40μm。
16.根据权利要求14所述的地板覆盖物,其中所述平均涂层基质厚度为6μm至20μm。
17.根据权利要求11所述的地板覆盖物,其中所述第二耐磨颗粒为氧化铝。
18.根据权利要求11所述的地板覆盖物,其中所述第二耐磨颗粒为长石。
19.一种形成多层地板覆盖物的方法,其包含:
a)提供第一涂层组合物和第二涂层组合物,所述第一涂层组合物包含第一可固化粘合剂和第一固化引发剂,并且所述第二涂层组合物包含第二可固化粘合剂和第二固化引发剂;
b)在基底上施用第一层所述第一涂层组合物,所述第一层的施用使得所述第一涂层组合物展现出从所述第一层的顶表面测量至其底表面的第一平均涂层厚度;
c)部分地或完全地固化所述第一涂层组合物;
d)在所述第一层的所述顶表面上施用第二层所述第二涂层组合物,所述第二层的施用使得所述第二涂层组合物展现出从所述第二层的顶表面测量至底表面的第二平均涂层厚度;
e)部分地或完全地固化所述第二涂层组合物;
其中所述第一涂层组合物和所述第二涂层组合物中的至少一个包含包括金刚石颗粒的耐磨颗粒以及莫氏硬度值为至少6的第二耐磨颗粒,所述金刚石颗粒具有平均粒径并且相对于其是除金刚石颗粒外的颗粒的所述第二耐磨颗粒而存在,其中所述第一耐磨颗粒与所述第二耐磨颗粒的重量比为约1:1至约1:8;
其中,针对含有所述耐磨颗粒的所述第一涂层组合物和所述第二涂层组合物中的每一个,所述第一平均涂层厚度和所述第二平均涂层厚度中的每一个与所述金刚石颗粒的所述平均粒径的比例为0.6:1至2:1;并且
其中,针对含有所述耐磨颗粒的所述第一涂层组合物和所述第二涂层组合物中的每一个,所述第一涂层组合物和所述第二涂层组合物的固化使得所述金刚石颗粒从所述第一涂层组合物和所述第二涂层组合物的所述相应底表面的至少一个垂直地偏移大于零的长度。
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