TWI321145B - Coating compositions suitable for use as a wood stain and/or toner - Google Patents

Description

丄321145 、九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於塗料組合物、至少部分塗有包含自該等塗 料組合物沈積之塗層之多層複合塗料系統的基板，及用於 改良多層複合塗料系統對基板之黏著力的方法。 【先前技術】 在諸如包括櫥櫃、地板、傢具及類似物之木材基板之基 板的保護及裝飾塗料系統之技術中存在許多相關考慮因 素。應瞭解，該荨塗料系統通常由一層以上塗層組成。舉 例而言’諸如木材之多孔基板通常塗有包括調色劑層 (toner layer)、染色劑（stain layer)層、密封劑層及外層塗 層之多層複合塗料系統。通常，調色劑及/或染色劑層為 著色層（coloring layer)，意即其提供著色。密封劑層通常 為經砂磨以提供光滑表面之保護層，而外層塗層通常為提 供表面性質’諸如抗損壞及抗刮痕之保護層。 在許多情況中’ s亥·#多層複合塗料系統中之各種塗層 (包括著色層’諸如染色劑）係自含有諸如藉由曝光於紫外 ("UV")輻射而固化之樹脂之輻射固化材料的塗料組合物沈 積。該等樹脂可提供展現出極佳性質，諸如黏著力性質之 塗料且通常適用於木材表面應用，因為木材之熱敏性通常 使某些熱固性塗料不適宜。 然而’在該等塗料組合物中使用輻射固化材料存在一些 缺點。需要投入資金以提供諸如UV燈之設備，其為固化 含有輻射固化樹脂之塗料組合物所必需。此外，在某也情 109859.doc 況中’諸如當欲利用可擦拭染色劑時，毒性釋放可阻止某 些輻射固化材料之使用。 結果’需要提供塗料組合物，諸如染色劑及調色劑組合 物，其不含輻射固化材料，但可用以提供展現出可接受性 質(包括可接受之黏著力性質)之多層複合塗料系統。 【發明内容】 在某些方面，本發明係、關於塗料組合物，諸如染色劑及 /或調色劑組合物，其包含成膜樹脂、㈣固化引發劑、 著色劑及_劑。該等組合物大訂不含㈣ϋ化材料。 在其他方面，本發明係關於用於改良多層複合塗料系统 對多孔基板之黏著力之方法。本發明之該等方法包含使塗 料組合物包括輻射固化引發 # aΑ ^ 眢Μ之步驟’多層複合塗料系統 之者色劑層自該塗料組合物沈積，其中該組合物大體上不 含輻射固化㈣’且其中該多層塗料系統包含至少一自輻 射固化組合物沈積之塗層。 在其他方面中，本發明係關於至少部分塗有多層複合塗 料系統之基板。該等塗料系統包含自包含成膜樹脂、輕射 固化引發劑、著色劑及溶劑之塗料組合物（其中該塗料組 合物大體上不含輻射固化材料）沈積之著色劑層及至少- 應用於至少—部分著色劑層之上之自輻射固化組合物沈積 之密封劑及外層。 本發明亦係關於塗料組合物，諸如染色劑及/或調色劑 2物，其包含成臈樹脂、自由基光引發劑、著色劑及稀 釋鈉。㈣組合物大體上不含易受自由基固化之材料。 109859.doc 1321145 【實施方式】 為以下詳細描述起見，應了解除特定指明為相反之外， 本發明可假設各種代替變化及步驟順序。此外，除在任立 操作實例中或另外說明之外，表示(例如)本專利說明書： Z用之成份之數量之所有數字應瞭解為在所有情 術語”約”修正。因此，除非指明為相反，以下專利說明堂

及附加之申請專利範圍中所提出之數字參數為近似值’I 可視藉由本發明所獲得之所要性質而變化。至少一點，且 等價原則之應用限制於申請專利範圍之料， 用^㈣至少應根據所報導之有效數位之數字及藉由應 用申規溱整技術而分析。 儘管闡述本發明之廣範樣 層鞄可之數子靶圍及參數為近似值， mr數值報導為盡可能料的1而，任意 :值固有地含有由其各自測試量測法令所發現之標準變化 而產生之某些必然誤差。 入^右應瞭解本文所述之任意數字範圍意欲包括本文包 3之所有子範圍。例如， 述最小值以所◎夬信 祀圍忍欲包括介於所 園，即且士 間（且包括1與1〇)之所有子範 值。〃等於或大於1之最小值及等於或小於10之最大 數請案：，除非另外特定說明，單數之使用包括複 著色：屏包括單數。例如(非限制性)’此申請案係指包含 者色劑層之％ 1 p _ 包含一 ，“統。该等對"著色劑層”之註釋意欲涵蓋 匕3 —曰著色劑層之塗料系統以及包含-層以上著色劑層 109859.doc 丄321145 之塗料系統，諸如包含兩層著色劑層之塗料系統。此外， 在此申請案中’除非另外特定說明，"或"之使用意謂"及/ 或"，儘管"及/或’’可明確地用於某些情況中。

在某些實施例中，本發明係關於適合應用於多孔基板 (諸如木材）上之塗料組合物，諸如染色劑或調色劑組合 物。如本文所用’術語”多孔基板"係指含有允許液體組合 物滲透基板表面之孔或間隙的基板。如本文所用，術語,， 染色劑"係指可使諸如木材之多孔基板著色且同時使基板 之些天然顏色及紋理完全顯示之透明組合物。如本文所 用’術語"調色劑"係指執行類似於著色劑之功能的組合 物，因為其可使多孔基板著色，然而"調色劑"通常為低固 體組合物（不超過5重量％固體及至少95重量％溶劑）且通常 在應染色劑之前以低膜厚度塗佈於基板。

本發明之塗料組合物包含成膜樹脂。如本文所用，術語 成膜樹脂”係指可在移除該組合物中存在之任意稀釋劑或 載劑時或固化時而在基板之至少一水平表面上形成自行支 撐之連續膜之樹脂。 本明之組合物中所利用之成膜樹脂並非侷限且可包括 (例如）此項技術中通常使用之任意成膜樹脂，諸如聚胺基 甲酸酯、丙烯酸、乙烯、三聚氰胺、聚氯乙烯、聚烯烴、 聚腺、聚碳酸s旨 '聚_、聚酷、環氧、聚發氧、聚酿胺及 類似物’只要該組合物大體上不含輻射固化材料。在某些 實施例中，例如，成膜樹脂包含醇酸樹脂。如本文所用， 術語"醇酸樹脂"表示合成樹脂 其為多元酸或酸酐、多經 J09859.doc 酵與油脂肪酸之反應產物。該等樹脂通常藉由各種多元 酸、多經醇與脂肪酸之聚縮合而製備。如本文所用，術語 "油脂肪酸”包括⑽如）乾性油、半乾性油及非乾性油，包 括其混合物4熟習此項技術者所瞭解，當制—或多種 乾性油、—❹種半乾性油或乾性油與半乾性油之混合物 時，本發明之塗料組合物能進行氧化固化。類似地，若使 用至少-種乾性油或半乾性油與非乾性油之混合物，該混 合物·主要為乾性及/或半乾性’則組合物亦可進行氧化固 化主要為乾性”及/或”半乾性"意謂所用油之至少約45% 為乾!·生及/或半乾性。乾性與半乾性油均含有可進行氧化 交聯之碳-奴雙鍵，然而非乾性油或者不含有該等鍵，或 者不含有足以引起固化之數量的該等鍵。 適當乾性及半乾性油之實例包括蓖麻油、脫水蓖麻油、 棉籽油、魚油、亞麻籽油、鯡魚油、奧蒂油、棕櫚核仁 油、紫蘇油、紅花油、沙丁魚油、大豆油、向日莫杆油、 私油、桐油及胡桃油。適當非乾性油之實例包括戊酸、庚 酉义2-乙基己酸、壬酸、異壬酸、月桂酸、椰子油脂肪 西义、硬脂酸及含有18個碳原子之支鏈脂肪酸。主要為乾性 /半乾J·生油通常更適合用於本發明之染色劑中。 可用於形成該等醇酸樹脂 中之適當多經醇包括丙三醇、 新戍一醇、環己燒二甲醇、乙二醇、丙二酵、異戊四醇、 新壬—醇 '二乙二醇、二丙二醇、丙二醇、三經甲基丙 烧一異戊四醇、三異戊四醇及類似物。 在形成該等醇酸樹脂中可使用之適當多元酸/酸酐包括 109859.doc 聚叛酸及其酸酐。適當聚羧 —_ 之貫例包括鄰苯二曱酸、間 本二甲酸、對苯二曱酸、四氫 乳鄰本一曱酸、六氫鄰苯二甲 酉夂、己二酸、壬二酸、戊二 _ 3,3-—乙基戊二酸、丙二 :、庚二酸、癸二酸、辛二酸、丁二酸、2,2_二甲基丁二 =2甲基丁一酸、十二烷基丁二酸、衣康酸、反丁烯二 酉欠、順丁烯二酸、甲基順丁嫌- —一 貝埤—酸、二乙基順丁烯二酸及 ，二曱酸；彼等多元酸之_亦適用。不應使用在製備過 程中將導致醇g夂樹脂成為凝膠之量的含有大於三個酸部分 之多元酸或更高多官能基之醇。 在某二實施例中’例如在組合物包含調色劑組合物之某 些情況中，成膜樹脂包含纖維素樹脂。如本文所用，術語 ，，纖維素樹脂，，係指通常已知之熱塑性聚合物，其為纖維素 之衍生物’其實例包括：硝化纖維；纖維素之有機酯及混 合醋’諸如醋酸纖維素、丙酸纖維素、丁酸纖維素及醋酸 丁 、截維素，及纖維素之有機醚，諸如乙基纖維素。 在某些實施例中，諸如在塗料組合物包含染色劑之某些 月兄中本^明之塗料組合物包含以組合物之總重量計 尚至1 5重量/。成膜樹脂，或在某些實施例中9高至15重 里％，或在其他實施例中高至12重量。/。的成膜樹脂。在 八他貫施例中，諸如在塗料組合物包含調色劑之某些情況 中本發明之塗料組合物包含以組合物之總重量計〇 25高 至5重$成膜樹脂或在某些實施例中〇 5高至2重量％，或 在其他實施例中〇·5高至丨.5重量％的成膜樹脂。 本發明之塗料組合物亦包含輻射固化引發劑。如本文所 109859.doc 用，術語"輻射固化"係指當材料曝光於能量源，諸如電子 :⑽)、UV光或可見光而發生之聚合。同樣如先前所 …本發明之組合物大體上不含或在某些情況中完全不含 ㈣固化材料。如本文所用，術語"輻射 :藉由曝光於至少-種先前提及之能量源而可二； ^刀之材料。如本文所用，術語"輻射固化組合物”係指包 2射固化材料之組合物。如本文所用，術語"大體上不 含’意謂材料作為附帶雜質（若完全）存在於組合物卜換言 之’材料不會影響組合物之性質。如本文所用，術語”完 全不含’’意謂材料完全不存在於組合物中。 :射固化材料之實例為藉由陽離子及/或自由基固化機 1又#田射固化之材料。如熟習此項技術者所瞭解，在 離子固化機财，樹腊之反應官能度藉由帶正電荷之化學 物質反應，而在自由基固化機制中，樹脂之反應官能度藉 由自由基（不帶電荷）中間物質反應。 g 在某些實施例中，輻射固化引發劑包含選自陽離子光引 發劑及/或自由基光引發劑之光引發劑。如本文所用，術 語”陽離子光引發劑"係指引發陽離子固化之光引發劑，而 術語”自由基光引發劑”係指引發自由基固化之材料。例 在本發明之塗料組合物用於與自包含易受陽離子固化 之輻射固化材料之輻射固化組合物沈積之塗層相關的塗料 糸統中之情況中’如在下文中更詳細地描述，通常需要在 本發明之塗料組合物令包括陽離子光引發劑。相反地，在 本發明之塗料組合物用於與自包含易受自由基固化之輕射 109859.doc 12 1^21145 固化材料之輻射固化組合物沈積之塗層相關塗料系統中的 情況中’如在下文中更詳細地描述’通常需要在本發明之 塗料組合物中包括自由基光引發劑。 適合用於本發明中之陽離子光引發劑之實例包括（例如） 鑌鹽、錯合函化物之芳族重氮鹽、某些茂金屬及其組合❶ 適當之鏽鹽包括（例如）彼等具有式r2i+mxz、r3S+MXz· 、R3Se+MXz-、R4P+MXz-及 R4N+MXz-者其中各汉為具有 i 至3〇個碳原子之有機基團，例如具有6至20個碳原子之芳 奴奴％基。各R基可經丨至4個單價烴基取代，例如具有1至 8個碳原子之烷氧基、具有丨至“個碳原子之烷基、硝基、 氣/臭t基、缓基、疏基或藉由。比咬基、嘆吩基及㈣ 基例不說明之芳族雜環基β Μχζ.為非驗性、非親核陰離 子’例如無機陰離子，諸如BF4·、B(C6F5)4_、W、As。 .Γ': !bCl6、HS〇4、C10，、FeCV、SnCl6·或 BiCV /苯s酉夂十一炫基苯續酸或3_硝基苯績酸之有機續 酉夂之陰離子；或例如全氟 酸之入1丁巧&、全敦乙績酸、全敦辛磺 -王氟烷基％酸之陰離子或其組合。 j當鑌鹽之更特定實例為續酸之二芳基錤鹽；賴之二 鹽’例如肆(五氟苯基)硼酸甲苯基異丙苯基錤；六 氟坤酸雙（十_烷其 ^ ni 基本基）銷；六敦錄酸雙（十二院基苯基） 錤’六氟銻酸二烷其贫糞* 艽石兰 _ 土本土錤，㉟心之三芳基锍鹽；全氟烷 土 "之二方基鎳鹽；及芳基磺酸之 臨 基續酸之三芳基疏鹽或其組合。-方…’王氟统 錯合物自化勝夕、& Α β 1 之適虽方知重氮鹽包括（例如）2,4_二氯苯 109859.doc 13 1321145 重氮四氯鐵酸鹽⑽、對確基苯重氮四氯鐵酸鹽⑽、對 嗎琳基苯錢鐵酸鹽_、2,4二氯苯重氮六氣錫酸鹽 (iv)、對硝基苯重氮六氯錫酸鹽（ιν)、2,4.二氣苯重氮四氣 硼酸鹽或其組合。

同樣適當的為某些茂金屬，例如具有式 [R (Fe R )c]d c[x]c d之鐵，其中 〇為 j 或 2 ; d為 1、2、3、4 或5 ; X為非親核陰離子，例如BJV、piv、、讥匕·、 SbF5(〇H)- . CF3SO3- ^ C2F5S〇3· . n-C3F7S03- ^ n-C4F9S03-、n-CJ^SCV、n-CAsO3·、caso^、鎢酸磷或鎢酸 石夕，RU烴及Ι1、π•芳煙之陰離子，如環戊二婦基陰 離子。適當π-芳烴之實例為甲苯、二甲苯、己苯、異丙 本、甲氧基苯、甲基蔡、拓、花、笑、二伸苯基氧化物及 二伸苯基硫化物。可見光陽離子光引發劑之實例為（η5_ 2,4-環戊二烯_ι_基）(116_異丙基苯）鐵（ΙΙ)六氟磷酸鹽，可自

Ciba購得商品名為iRGacure 261。適合用於本發明中之 其他了購付之％離子光引發劑包括D〇vv Chemical Company 之 CYRACURE UVI-6992及 CYRACURE UVI.6976。 為提高光效或為使陽離子光引發劑對特定波長具有感光 性’亦可視引發劑之類型而定使用感光劑。實例為聚環芳 烴或芳酮化合物’例如苯幷茈、〗，8_二苯基— mi辛四 稀或1,6 -一本基-1，3，5 -己三稀。 適合用於本發明之自由基光引發劑之實例包括（例如）α_ 裂解光引發劑及奪氫光引發劑。裂解型光引發劑包括苯乙 酮、α-胺基烧基苯酿|、安息香鍵、苯甲酿肪、醯基膦氧化 109859.doc 14 物及雙醯基膦氧化物及其混合物。奪取型光引發劑包括苯 幷苯酮、米希勒_(吣41打，8 ketone)、噻噸酮 '蒽醌、樟 腦醌、螢光酮、酮香豆素及其混合物。 可用於本發明之塗料組合物之自由基光引發劑之特定非 限制性貫例包括二苯基乙二嗣、S息香、安息香曱基喊、 安息香異丁基醚苯酚、苯乙酮、苯幷苯酮' 4,4，-二氯笨幷 苯酮、4,4’-雙（N，N，-二甲胺基）苯幷苯酮、二乙氧基苯乙 酮、螢光酮，例如可自Spectra Group Ltd.購得之引發劑之 H Nu系列、2 -經基-2 -曱基-苯基丙_ι_綱、丨_經基環己基笨 酮、2-異丙基噻噸酮、α_胺基烷基苯酮，例如2_苄基二 甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基）丁酮、酿基膦氧化物，例如 2’6 —曱基本曱酿基二苯基膦氧化物、2,4,6 -三甲基苯曱酿 基二苯基膦氧化物、雙（2,4,6-三曱基苯甲醯基）苯基膦氧化 物、2,6 - 一氣苯甲酿基二苯基膦氧化物及2,6 -二甲氧基笨 甲醯基二苯基膦氧化物、雙醯基膦氧化物，例如雙（2,6-二 曱氧基苯曱醯基）-2,4,4-三曱基戊基膦氧化物、雙（2,6_二甲 基苯曱醯基）-2,4,4-三甲基戊基膦氧化物、雙（2,4,6-三曱基 苯甲醯基）-2,4,4-三甲基戊基膦氧化物及雙（2,6-二氣苯甲醯 基）-2,4,4·三曱基戊基膦氧化物及其混合物。 在某些實施例中，本發明之塗料組合物包含以組合物之 總重量計0·0 1高至1 5重量。/〇的光引發劑，或在某些實施例 中0.0 1高至1 0重量％，或在其他實施例中0.0 1高至5重量％ 的光引發劑。 如上文描述顯而易見，本發明亦係關於包含自由基光引 109859.doc 15 1321145 發劑之塗料組合物，其中該組合物大體上不含或在某些情 況中完全不含易受自由基固化之材料。 如上文所述，本發明之塗料組合物亦包含著色劑。該著 色劑可包含-或多種顏料（pigments)、染料（―）及/或染 劑（tints)。在某些實施財，可❹適合諸木材調色劑 及/或木材染色劑中之顏料、染料及/或染劑之任意組合。 該等產品可廣泛地自（尤其）諸如DuP〇nt、basf及 Elementis Specialties購得。 在某些實施例中，本發明之塗料組合物包含以組合物之 總重量計0·1高至30重量％的著色劑，或在某些實施例Η 高至6重量％的著色劑。 此外本《明之塗料組合物包含稀釋劑。適當之稀釋劑 包括有機溶劑、水及/或水/有機溶劑混合物。適當有機溶 劑包括（例如）醇、酮、芳烴、乙二醇醚、醋或其混合物。 在=些實施例中’稀釋劑存在於本發明之塗料組合物中之 數量範圍為以組合物之總重量計5至8〇重量％，諸如3〇至 5 0% 〇 在杲些貫施例中，本發 π <組节籾已含如r艰加劑，具 包3 -含有機矽或有機氟之分子或聚合物，諸如有機矽 烷’發明者發現其可有助於使得自組合物形成之塗料抗錄 到痕。適當有機㈣之非限制性實例包括乙縣及稀丙基 齒基、烷氧基、有機胺基、丙烯醯氧基或〒基丙烯酸矽 ^、其水解產物及水解產物之聚合物及任⑽等材料之混 ° 物 ° 美國專利第 2,688,〇〇6 ; 2,688,007 ; 2,723,211 ; 109859.doc 16 1321145 2,742,378 ; 2,754,237 ; 2,776，㈣及 2,799,598號中揭示— 些該等石夕烧。在某些實施例中，本發明之塗料組合物包含 胺基矽烷、環氧矽烷或在某些情況中為其混合物。 適合用於本發明之組合物之胺基矽烷之非限制性實例包 括單胺基及二胺基矽烷，包括γ_胺基丙基三乙氧基矽烷、 Ν-(三甲氧基石夕烧丙基）乙烧二胺丙烯酿胺及其他類似單胺 基及二胺基矽烷。亦可使用潤滑劑改質之胺基矽烷。在某 些實施例中，該等單胺基矽烷含有藉由通式： ^ Ν 出义·- S j—(OR、 表示之胺基官能基，其中R為含有2至8個碳原子之伸烷基 且R1為低碳烷基或氫（低碳烷基含有丨至5個碳原子，諸如1 至2個碳原子）。適當胺基矽烷之其他實例包括胺基甲基三 乙氧基矽烷、胺基丙基三甲氧基矽烷、γ_胺基丙基三 基矽烷、胺基乙胺基丙基三曱氧基矽烷、二胺基丙基二乙 氧基矽烧、三胺基丙基乙氧基矽烷及類似物。 亦適合用於本發明之組合物者為環氧矽烷，諸如彼等藉 由以下通式表示者： 曰 Ο JCHpCHiCH^^Si- (OR^j 其中R1如上所述且y為具有範圍為】至6之數值之整數。該 等環氧矽烷之代表性實例包括β_羥乙基三乙氧基矽烷、/_ 羥丙基三氣矽烷、雙-(△-羥丁基）二甲氧基矽烷、△羥丁基 三甲氧基矽烷、2,3-環氧丙基三甲氧基矽烷、3,4_環氧丁 基三乙氧基矽烷及雙-(2,3-環氧丙基）二曱氧基矽烷、縮水 甘油氧基丙基三f氧基矽烷、3,4-環氧環己基三乙氧基矽 J09859.doc 17 1321145 烷。 適當之含有機矽之聚合物包括均聚物、共聚物或嵌段聚 σ物且實際上可具有任意長度及複雜性，只要該分子不干 擾塗料組合物之所要性質。聚合物可為（非限制性）丙烯 酸、聚酿'聚醚、聚石夕氧院、胺基甲酸醋或其組合。在某 些實施例中，聚合物包含一或多種單體之反應產物，其中 至少一種單體含有側矽烷基。聚合物可為含矽烷基之丙烯 擊酸單體之均聚物或兩種或兩種以上其中之一包括側矽烷基 之丙烯酸單體之共聚物。包括側石夕烧基之適當丙烯酸單體 為γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷（可自〇幻 Specialties lnc.購得之 SILQUEST@ A_174 矽烷）。該單體可 與適當乙烯系單體，諸如丙烯酸單體反應，諸如（甲基）丙 烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丁酯、（甲基） 丙烯酸乙基己酯、（甲基）丙烯酸硬脂醯酯、（甲基）丙烯酸 苄酯、（甲基）丙烯酸環己酯、（甲基）丙烯酸十二烷酯、（甲 • 基）丙烯酸異異冰片酯、（甲基）丙烯酸羥丙酯、（甲基）丙烯 酸羥乙酯、（甲基）丙烯酸羥丁酯、（甲基）丙烯酸三氟乙 酯、（甲基）丙烯酸五氟丙酯、（曱基）丙烯酸全氟環己酯、 (曱基）丙烯腈、（甲基）丙烯酸縮水甘油酯、（甲基）丙烯酸二 曱胺基乙酯、（甲基）丙烯酸二乙胺基乙酯、（甲基）丙烯醯 胺、α-乙基（甲基）丙烯醯胺、N_ 丁氧基甲基（甲基）丙烯醯 胺、N，N-二甲基丙烯醯胺、Ν·甲基丙烯醢胺、丙烯醯基嗎 啉及Ν-羥甲基（甲基）丙烯醯胺或其組合。 任意數量的含有至少一個經一或多個胺基或環氧基取代 109859.doc 1321145 之有機基團的其他矽烷亦可用於本發明之組合物之某些實 施例中，且該等矽烷為熟習此項技術者所熟知。在某些實 知例中，本發明之塗料組合物包含以組合物之總重量計高 重里的有機碎烧，或在某些實施例中〇1高至2重量％ 的有機矽烷。 此外，本發明之塗料組合物可含有包括此項技術中已知 之紫外吸附劑、顏料及抑制劑之其他視情況之成份。同 樣，各種填充劑、增塑劑、流量控制劑、界面活性劑及其 他已知之明確說明的添加物亦可使用。同樣適用於本發明 之塗料組合物的為鋁或鈦螯合交聯劑，諸如由Manchem Ltd.製造之ALUSEC 51〇乙醯乙酸乙酯·二_2_乙氧基鋁或由 DuPont製之TY20R TPT鈦酸四異丙酯。在某些實施例 中，可加入諸如曱基乙基酮肟之防結皮劑以改良（例如）包 裝穩定性。在某些情況中，可加入填充劑及消光劑，諸如 黏土、滑石粉、二氧化矽及類似物。適當之二氧化矽如可 自 W.R. Grace and Company 購得之 SYLOID 169及可自 DeGussa Corporation購得之AEROSIL 972。亦可包括抗下 陷添加劑，諸如來自Eastman Chemicals之醋酸丁酸纖維素 55 1-0.2，同樣可包括增強性質之其他添加劑。當使用時各 種添加劑通常包含以組合物之總重量計不超過3〇重量％， 諸如不超過1 〇重量％的塗料組合物。 本發明之塗料組合物可應用於各種任意基板。然而在某 些實施例中，本發明之塗料组合物應用於多孔基板，諸如 紙、紙板、顆粒板、纖維板、木材、木膠合板及木製品。 109859.doc -19- 1321145

可以本發明之組合物芏A 。物者色之各種木材包括（例如）橡木、松 木及楓木。料類型之木㈣於（例如）料櫥根、浴室橋 櫃善冑曰桌、梳粧檯及其他傢具以及地板（諸如硬木 及鑲木地板）之製備中。 本發明之塗料纽_ a机a 丄 ° 了藉由此項技術中已知之任意方式 應用於基板。例如，甘π # . 心 八可藉由刷塗、浸潰塗佈、流塗、滾 塗及習知及靜電噴霧應用。

-旦經應用，則使本發明之塗料組合物之某些實施例浸 泡於夕孔基板中達到預定的時間i，並擦除過量染色劑。 可應用於多層。當本發明之塗料組合物包含一包含如上所 述之醇酸樹脂之木材染色劑時，則隨後染色劑可藉由經使 已塗佈之基板曝露於周圍溫度或高溫條件而達成之氧化固 化而口化例如，周圍溫度或高溫條件可為彼等通常認為 係”風乾"或"屢力乾燥"條件。此在範圍為約13。〇至25〇艺， 諸如2〇。〇至150。0，或5〇t至9(rc之溫度下發生。缺少加速 條件之氧化固化可在幾天至幾週之過程中發生。 應瞭解，尤其在木材基板之處理中，諸如密封劑及/或 外層之其他層可應用於染色劑及/或調色劑層之頂部。因 此，本發明之某些實施例係關於至少部分塗有多層複合塗 料系統之基板。如本文所用，術語"多層複合塗料系統，，係 指含有至少兩層連續應用於基板，諸如多孔基板上之塗層 的塗料系統。 本發明之該等塗料系統包含（i)自任意上文之本發明之塗 料組合物沈積之著色劑層及（ii)密封劑及外層中之至少一 109859.doc •20- 1321145 者，其應用⑨至少一部分著色劑層上且自冑射固化組合物 沈積。在某些實施例中，本發明之塗料系統包含⑴自任意 上文之本發明之塗料組合物沈積之調色劑層、（ii)自任意 上文之本發明之塗料組合物沈積之染色劑層，其中該染色 劑層沈積於至少一部分調色劑層之上、（iii)自輻射固化組 合物沈積之密封劑，其中該密封劑沈積於至少一部分染色 劑層及/或調色劑層之上，及（iv)自輻射固化組合物沈積之 外層，其中該外層沈積於至少一部分密封劑之上。在某些 實施例中’至少—密封劑及外層自其沈積之輻㈣化組: 物包含100〇/。固體或水性組合物。 〇 如本文所用，術語"密封劑"係指直接應用於諸如調色劑 及/或染色劑之著色劑層之保護性塗料，而"外層"係指直接 應用於密封劑之保護性塗料。在本發明之塗料系統中曰，密 封劑及/或外層為自輻射固化組合物’諸如包含易受陽離 子及/或自由基固化之輻射固化材料之組合物沈積。例 如，在某些實施例中，密封劑及/或外層自包含一包含醇 酸部分及自由基可固化部分之聚合物的組合物沈積，諸如 在美國專利申請案公告第2004·0013895 A1號中，[0005]至 [0022]所述，其以引用的方式併入本文中。 在某些實施例中，密封劑及/或外層自包含易受陽離子 固化之輻射固化材料的輻射固化組合物沈積。在該等情兄 中，通常理想的是將陽離子光發劑包括於著色劑層自其尤 積之塗料組合物中。在本發明之其他實施例中^封劑及 /或外層自包含易受自由基固化之輻射固化材料的輻射固 109859.doc 1321145 化組合物沈積。在該4情況中’通常需要將自由基光引發 劑包括於著色劑層自其沈積之塗料組合物中。 在本發明之某些實施例中，將調色劑及/或染色劑應用 於基板。在應用您封劑及/或外層之前，染色劑及/或調色 劑可或可不歷經氧化固化（熟習此項技術者將瞭解，將密 封劑/外層應用於未固化之染色劑及/或調色劑為"濕壓濕 (wet on wet)”應用）。在應用密封劑及/或外層之後，該等 層至少部分經固化。然而不受任意理論限制，咸信密封劑 /外層輻射固化組合物中所存在之某些輻射固化單體在塗 佈過程中且在固化之前可遷移至染色劑層、調色劑層及/ 或多孔基板中。染色劑層、調色劑層及/或多孔基板中輻 射固化引發劑之存在（儘管染色劑及/或調色劑層自其沈積 之組合物中大體上不存在輻射固化材料）可使遷移至其中 之輻射固化單體在密封劑及/或外層固化過程中固化。結 果，可發生層間鍵結，及改良層間黏著力以及對基板之黏 著力。然而如所述本發明並不限於此機制。結果，本發明 之多層複合塗料可提供所要程度之黏著力、韌性、外觀、 觸摸感及/或著色劑/溶劑抗性（在其他性質中）。如本文所 用，術語’’部分固化"係指在完全固化與未固化間之任意階 段的固化。 在某些實施例中，本發明之基板塗有展現出至少5〇%的 黏膠牛度之多層複合塗料，根據ASTM D 3 59進行黏膠牢 度測試。在某些實施例中，該等塗料展現出至少85%或在 某些情況中100%的黏膠牢度。 109859.doc •22- 在某些實施例中，本發明之其 ^ 之基极塗有展現至少8之抗鎳 到痕性的多層複合塗料。抗 ^ Α 抗鎳刮痕性為塗料系統對鑿之抗 性的評估。如本文所用，在 、Β, ^ 早個樣。。上使用5次重複試驗 測試抗鎳到痕性，且盥對昭冷 _ ± 對3塗科系統比較報導結果。測試 使用無明顯破損表面之美國於碎《μ、 ^ 吴®政府5美分硬幣進行。將鎳 你拇指與食指之間並使用中指固定《，鎖邊緣在經塗 :::面上刮研。塞經塗佈之表面所要之壓力"由⑴。之 整數表不且1表示最小力且1〇表示最大力。 如熟練技工所瞭解，本發 乃退步係關於用於改良多層 複σ塗料系統對多孔基拓 所》# _ ^ 2黏者力之方法，其可藉由先前 之黏料度測試量測。本發明之該等方法包含將輻射 一 k括至塗枓組合物之步驟，係多層塗料系統中 層自該塗料組合物沈積，其中該組合物大體上不 3輻射固化材料’且其中該多層塗料系統包含至少—自輻 射固化組合物沈積之塗層。 本舍明亦提供用於以多芦 夕層複口塗枓糸統至少部分塗佈多 孔基板之方法。令笼 =亥#方法包含·（a)將著色劑層應用於 基板，及（b)將 $— a a-. 至少一自幸昌射固化組合物沈積之密封劑及外 曰心；^ 一部分著色劑層之上。在本發明之該等 中，著色劑岸白*政ηη 〆寻万决 s自本如明之塗料組合物沈積。密封 外層塗料組合物口你叮π 片反良 物Ik後可固化。因此，例如，密封 外層組合物可4 w 4 5 了藉由以如熟習此項技術者所知之光 射而固化。A甘— ?田射 ' 在某一貫施例中，固化可在不到1分鐘内完 成0 109859.doc •23- 1321145 在某些實施例中’具有180至4000奈米之波長範圍之紫 外光源可用於固化密封劑及/或外層組合物。例如，可使 用太陽光、汞燈、弧光燈、氙氣燈、鎵燈及類似物。在一 實例中，密封劑及/或外層組合物可藉由具有48至36〇 W/cm之強度的中壓汞燈固化’總曝光藉由自EIT Inc.，

Sterling’ Wrghm購得之 POWERMAP UV Radiometer 量測 為 100 至 2000 mJ/cm2，諸如 500 至 1000 mj/cm2。 鲁 以下實例說明本發明，然而不應認為其將本發明限制於 其細節》除非另外說明，否則以下實例中以及整個專利說 明書中所有部分及百分比以重量計。 實例 實例1 以220粗砂紙將楓木膝合板砂磨。隨後使用單通道Binks Model 2001手持式噴霧搶使用3〇至4〇 ^丨氣壓應用紅鐵粉 调色劑（來自PPG Industries，Inc.之C1442A33)以達成均一

• 層。使經塗佈之膠合板進行1分鐘周圍溫度閃蒸且隨後使 用單通道Binks Model 2001手持式喷霧搶使用3〇至4〇 psi氣 Μ隨後應用紅鐵粉著色劑（來自PPG Industries，Inc之 C1453A31)以達成均一層且隨後用抹布擦去過量部分。在 周圍溫度下閃蒸15分鐘及在180T下烘焙4分鐘之後，隨後 使用Devilb】ss JGHV-530手持式喷霧搶使用6〇 psA壓在約 密耳之乾燥薄膜厚度下應用密封劑組合物（來自ppG

Industries，Inc.之R1659Z49)。使經塗佈之膠合板經受7〇〇 mj/cm2的UV-A曝光，並隨後使其在周圍溫度下再冷卻5分 109859.doc -24- 1321145 在里。隨後以2 8 0粗砂紙磨砂經固化之膠合板。隨後使用uv 可固化外層組合物（來自PPG Industries, Inc.之R1只94Z83) 應用外層’以Devilbiss JGHV-530手持式喷霧槍使用60 psi 氣壓在約0.6密耳之乾燥薄膜厚度下應用。使經塗佈之膠 合板經受1050 mj/cm1的UV-A曝光。 實例2

表1 使用表1中所列之成份製備红鐵粉調色劑組合物。將該 等成份加入一塗料罐’採用Cowles葉片攪動。在混合所有 成份之後，繼續混合約5至1〇分鐘以確保均一性。 成份 重量分(公克） C1442A33* 50 IRGACURE 819^ 1 自PPG Industries，Inc.獲得之紅鐵粉調色劑

109859.doc -25- 1 自Ciba Specially Chemicals Corp·獲得之雙醯基膦氧化 物光引發劑 以220粗砂紙砂磨楓木膠合板。隨後應用自表1中所列之 成份製備之紅鐵粉調色劑，隨後塗佈紅鐵粉可擦拭著色 劑、後封劑及外層。以與實例丨中所述之調色劑相同之方 式塗佈紅鐵粉調色劑。紅鐵粉可擦拭著色劑、密封劑及外 層包含實例1中所識別之相同組合物且採用實例丨中所述之 方式應用》 實例3 使用表2中所列之成份製備紅鐵粉調色劑組合物。將該 1321145 等成份加入一塗料罐，採用。…“葉片攪動。在混合所有 成份之後’繼續混合約5至10分鐘以確保均一性。 表2 — Μ 重量分(公克） C1442A331 50 IRGACURE 819' 1 Ζ-6020矽烷J 1 _

自PPG Industries，lnc.獲得之紅鐵粉調色劑 2自Ciba Specially Chemicals c〇rp獲得之雙醯基膦氧化 物光引發劑 自Dow Corning Corp.獲得之…㈨胺乙基）·§_胺丙基三 甲氧基矽烷 以220粗砂紙砂磨楓木膠合板。隨後應用自表2中所列之 成份製備之紅鐵粉調色劑，隨後塗佈紅鐵粉可捧拭著色

劑、密封劑及外層。㈣與實例所述之調色劑相同之 方式塗佈紅鐵粉調色劑。紅鐵粉可擦栻著㈣、密㈣及 外層包含實例i中所識別之相同組合物且採用實例】中所述 之方式應用。 實例4 使用表3中所列之成份製備紅鐵粉調色劑組合物。㈣ 等成份加入-塗料罐，採用c〇wles葉片授動。在混合所有 成份之後，繼續混合約5至10分鐘以確保均一性。 109859.doc • 26 · 1321145 表3 成份 C1442A337 IRGACURE 819" ~λ-186 矽烷3

PPG Industries，Inc.獲得之紅鐵粉調色劑

自Ciba Specially Chemicals C〇rp獲得之雙醯基膦氧化 物光引發劑3自OSI Specialties Inc.獲得之β·(3,4_環氧環己基）乙基三 甲氧基石夕烧

以220粗砂紙砂磨楓木膠合板。隨後應用自表3中所列之 成份製備之紅鐵粉調色劑，隨後塗佈紅鐵粉可擦拭著色 劑 '、密封劑及外層。採用與實例1中所述之調色劑相同之 方式塗佈紅鐵粉調色劑。紅鐵粉可擦拭著色劑、密封劑及 卜層包3實例1中所識別之相同組合物且採用實例1中 之方式塗佈。 '測試基板 4在外層之應用及固化之後，使膠合板在室溫下 夜Ρ通後所有膠合板如表4中所述測試。 測試過

109859.doc -27- 。。v、句痕黏著力為塗料系統對鑿之抗性之定量評估。在 早個樣。U /+ W , πο 使用幾次重複s式驗測試錄刮痕且與對照塗料系 統比較報導結果。使用無明顯破損表面之美國政府5美分 更幣進行測試。將鎳抓在拇指與食指之間並使用中指固定 施壓，在經塗佈之表面上刮擦鎳邊緣。鑿經塗佈之表面所 之壓力#由1至1〇之整數表示且J表示最小力及表示最 大力。 2 使用 3M Scotch Masking Tape 250 3005進行，根據以下 尺度評估性能：56 = 1〇〇%黏著力；45=99%_95%黏著力； 3B = 85%_94°/。黏著力；2B=65%-84%黏著力；iB = 35%_64% 黏著力；0B = 0%-34%黏著力。 儘管為達成說明之目的已在上文描述本發明之特定實施 例，然而熟習此項技術者顯而易見，可不背離附加申請專 利範圍之界定對本發明之細節做出大量變化。 109859.doc -28-

Claims (1)

1321145 1 待^月巧日修(觅)正替換I 第095111556號專利申請案 中.文申請專利範圍替換本(98年1〇月） 十、申請專利範圍： 1. 一種塗料組合物，其包含： U)成膜樹脂， (b) 輻射固化引發劑， (c) 著色劑（colorant)，及 (d) 稀釋劑， 其中該塗料組合物大體上不含輻射固化材料。

如凊求項1之塗料組合物，其中該塗料組合物包含染色 劑（stain)或調色劑（t〇ner)。 如凊求項1之塗料組合物，其中該成膜樹脂包含醇酸樹 脂或纖維素樹脂。 4.如吻求項1之塗料組合物，其中該塗料組合物完全不含 輻射固化材料。

如"月求項1之塗料組合物，其中該輻射固化引發劑包含 選自陽離子光引發劑及/或自由基光引發劑之光引發劑。 如印求項5之塗料組合物，其中該光引發劑包含2,4,6_三 甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物。 如請求们之塗料組合物，其進一步包含一添加劑該 添加劑包含一含有有機矽及/或有機氟之分子及/或聚合 物。 8·如請求項7之塗料組合物，纟中該含有機石夕之分子及/或 聚合物包含有機矽烷。 9.如請^項8之塗料組合物，其中該有機矽烷包含胺基石夕 烧、環氧矽烷或其混合物。 109859-981019.doc 1321145 月丨丫日㈣)正替換頁丨 10. -種基板，其至少部分塗有如請求項k塗料組合物。 11. 如請求項10之基板，其中該基板包含多孔基板。 12. 如請求項丨丨之多孔基板，其中該基板包含木材。 13. 一種基板’其至少部分塗有多層複合塗料系統其中該 多層複合塗料系統包含： (a) 自如請求項丨之塗料組合物沈積之著色劑層，及 (b) 密封劑及外層中之至少一者，其係塗佈於至少一部 分染色劑層及/或調色劑層上且自輻射固化組合物沈積： 14. 如請求項13之基板，其中： ⑴當密封劑及外層之至少—者自包含易受陽離子固化 之輻射固化材料的輻射固化組合物沈積時，如請求項】 之組合物包含陽離子光引發劑，或 、 (ii)當密封劑及外層之至少一者自包含易受自由基固化 之輻射固化材料的輻射固化組合物沈積 之組合物包含自由基光引發劑。 …1 15. —種多孔基板，其至少部分塗有多層複合塗料系統，其 中該多層複合塗料系統包含： 〃 (a)調色劑層， (b) 沈積於至少一部分該調色劑層之上的染色劑層， (c) 自輻射固化組合物沈積之密封劑，其中該密封叫尤 積於至少一部分該染色劑層之上，及 月' ，其中該外層沈積於 至少一者自如請求項 (d)自輻射固化組合物沈積之外層 至少一部分該密封劑之上，且 其中該調色劑層及該染色劑層之 109859-9810l9.doc 。月，修(更)正替換頁 】之塗料组合物沈積。 =請求項15之基板’其中該密封劑及該外層輕雜組 17 ^物包含一包含醇酸部分及自由基固化部分之聚合物。 I7· 一種製備基板之方法，其包含： ⑷塗佈自如請求項1之組合物所得之著色劑層， (b)將自輻射固化組合物所得之密封劑及外層中之至少 一者塗佈於至少一部分之染色劑層上，及 ⑷藉由以紫外射線㈣該等組合物而使該密封劑及/ 或該外層輻射固化組合物中之至少一者固化。 、種改良夕層複合塗料系統對多孔基板之黏著力的方 法’其包含使塗料組合物包括輻射固化引發劑，至少一 層该塗料系統自該塗料組合物沈積，其中該組合物大體 上不含輻射固化材料，且其中該多層複合塗料系統包含 至少一自輻射固化組合物沈積之塗層。 19· 一種塗料組合物，其包含： (a)成膜樹脂， (b)自由基光引發劑， ⑷著色劑，及 (d)稀釋劑， 其中該塗料組合物大赞μ 丁人& 7 ^ 八上不含任何易受自由基固化之 物質。 20.如請求項19之塗料組合物 添加劑包含一含有有機石夕 物。 ’其進一步包含一添加劑，該 及/或有機氟之分子及/或聚合 109859-981019.doc