專利名稱：多種光澤度的表面覆蓋材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括彈性地板覆蓋材料或壁紙?jiān)趦?nèi)的表面覆蓋材料，和制造表面覆蓋材料的方法。特別地，本發(fā)明涉及在選擇區(qū)域或區(qū)段內(nèi)具有不同光澤的表面覆蓋材料，和制造這種表面覆蓋材料的方法。
從設(shè)計(jì)角度考慮，生產(chǎn)在選擇區(qū)域內(nèi)具有不同光澤的地板產(chǎn)品的能力是非常需要的。各種表面覆蓋材料被設(shè)計(jì)為具有不同程度的紋理、光澤和壓花等作為其設(shè)計(jì)的一部分。例如，擬模擬瓷磚地板的乙烯基地板在模擬瓷磚的地板覆蓋材料的那些區(qū)域內(nèi)可能具有相對(duì)高的光澤度，而在模擬灰漿線的地板覆蓋材料的那些區(qū)域內(nèi)具有相對(duì)低的光澤度。
有利的情況是提供多種方法以提供表面覆蓋材料不同的光澤，這些方法不牽涉兩步獨(dú)立的固化工藝，和由這些方法制備的表面覆蓋材料。同樣有利地提供多種方法，以提供不同光澤的涂層，這些涂層可在不采用UV固化方法的情況下制備。本發(fā)明提供這種表面覆蓋材料和方法。
本發(fā)明的方法提供具有分區(qū)差異光澤的表面覆蓋材料，和本發(fā)明還涉及通過該方法制備的表面覆蓋材料。該方法包括獲得將提供有外涂層的表面覆蓋底材，和通過例如篩網(wǎng)印刷或照相凹印印刷在一部分底材上施涂相對(duì)低光澤度的底漆?？衫缫詧D案或設(shè)計(jì)圖形式施涂底漆。然后用相對(duì)較高光澤的涂料組合物涂布該底材，然后可有利地在單一的固化步驟中固化該涂料組合物。該方法可摻混可熱固化且不要求昂貴的UV固化設(shè)備的涂料組合物。該方法允許人們以最小的資金/設(shè)備花費(fèi)，生產(chǎn)分區(qū)差異光澤的產(chǎn)品(即在最外面的涂布表面上，在不同區(qū)域或區(qū)段內(nèi)具有不同光澤度的產(chǎn)品)。
待涂布的底材可以是用設(shè)計(jì)圖照相凹印印刷的表面覆蓋材料，如地板覆蓋材料。這種底材典型地包括一層或多層底部支持或襯里層、可發(fā)泡層、設(shè)計(jì)層和耐磨層。可發(fā)泡層可包括在該層的某些部分上，例如在具有圖案或設(shè)計(jì)圖的登記區(qū)(register)上引發(fā)發(fā)泡的化學(xué)品。可發(fā)泡層通常是增塑溶膠，其中在施涂外涂層之前可加熱所述增塑溶膠，使可發(fā)泡層發(fā)泡，或當(dāng)施涂外涂層時(shí)所述增塑溶膠可膠凝(并進(jìn)而發(fā)泡)。
底材也可包括設(shè)計(jì)層。這些設(shè)計(jì)可變化，但典型地是其中希望光澤度可變的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)的實(shí)例包括天然木材、石頭、大理石、石墨或磚，其中設(shè)計(jì)包括機(jī)械和/或化學(xué)壓花的連接或灰漿線?？稍谝徊糠衷O(shè)計(jì)上任選地印刷抑制或促進(jìn)下層發(fā)泡層發(fā)泡的化學(xué)壓花劑。
可在外涂層之前，在底材的最外層上施涂低光澤的底漆。底材的最外層可以是可發(fā)泡層、設(shè)計(jì)層或耐磨層?？墒褂檬┩康灼岬脑S多方法，例如照相凹印印刷、凹版印刷、平板篩網(wǎng)印刷、輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷和苯胺印刷。寬范圍的篩目可與篩網(wǎng)印刷一起使用。對(duì)于篩網(wǎng)印刷，低光澤底漆的典型粘度為約1000至約7000cps。視需要，可在印刷設(shè)計(jì)的登記區(qū)上施涂底漆。底漆可以是水基、溶劑基或100％的固體組合物。當(dāng)?shù)灼崾撬M合物或溶劑基組合物時(shí)，可加熱底漆，以蒸發(fā)水或溶劑。
相對(duì)較高光澤度的涂層可以是水基、溶劑基或100％的固體組合物，其中在施涂它的溫度下，粘度典型地小于約10000cps，和有時(shí)小于約7000cps。然后可使用各種已知涂布方法中的任何一種，例如使用繞線棒控涂漆器或正向輥涂器，如由BTG Coating Systems制造的型號(hào)#LAS 24，來施涂相對(duì)較高光澤度的涂層(美國(guó)專利No.3647525)。然后熔化(fuse)如此涂布的底材，產(chǎn)生在所需區(qū)域或區(qū)段內(nèi)具有不同光澤的表面覆蓋材料。
可對(duì)最外涂布的底材進(jìn)行機(jī)械壓花，壓花包括常規(guī)和相反的機(jī)械壓花和/或化學(xué)壓花，其中壓花典型地在具有設(shè)計(jì)的登記區(qū)內(nèi)。
相對(duì)較低光澤的底漆的厚度對(duì)相對(duì)較高光澤的涂層厚度之比會(huì)影響最終的結(jié)果。例如，可通過調(diào)節(jié)1)高光澤涂層的厚度，2)底漆的厚度(這些會(huì)受到篩目對(duì)底漆的印刷圖案中開放(open)面積百分?jǐn)?shù)之比，或者印刷底漆所使用的照相凹印蝕刻參數(shù)的影響)，和3)底漆配方，從而改變最外涂布的底材的不同區(qū)域/區(qū)段中的光澤差別。例如，典型地可采用20-200U.S.Alternate篩目和15-50％開放面積的篩網(wǎng)，完成篩網(wǎng)印刷。然而，重要的參數(shù)是所印刷的較低光澤的底漆必需在最終產(chǎn)品上提供表面光澤度的視覺差別。
本發(fā)明提供多種方法，以生產(chǎn)分區(qū)差異光澤的裝飾表面覆蓋材料，如地板、墻壁和天花板覆蓋材料。本發(fā)明提供一條途徑，以便采用可熱固化和/或可UV固化的外涂層組合物，以可控的方式實(shí)現(xiàn)分區(qū)差異的光澤。該方法可在登記區(qū)內(nèi)提供改進(jìn)的反壓花圖象和比采用單一光澤度的高性能涂層更具吸引力的機(jī)械壓花。理想地，底漆組合物和外涂層組合物具有相對(duì)強(qiáng)的層間粘合(即在通常使用的條件下，兩種組合物當(dāng)固化時(shí)不會(huì)脫層)。
可對(duì)適合于施涂到裝飾表面覆蓋材料上的可熱固化或可UV固化的外涂層組合物使用此處所述的方法。取決于如何使用許多不同光澤度的底漆，最終的裝飾表面覆蓋材料，如乙烯基地板，可具有多個(gè)光澤區(qū)段。該方法尤其非常適合于在水基可熱固化和水基可UV固化的涂料上使用。
底漆和外涂層組合物的組合，當(dāng)如此處所述施涂和固化時(shí)，可通過調(diào)節(jié)底漆的施涂/厚度和配方，和較高光澤涂層的光澤，在具有底漆組合物的登記區(qū)內(nèi)提供寬范圍的不同光澤。根據(jù)ASTM D1455確定此處所使用的光澤或光澤度。低光澤是指60°光澤值小于30單位。中等光澤是指光澤值介于30單位至60單位。高光澤是指光澤值大于60單位。在一個(gè)實(shí)施方案中，相對(duì)較低光澤區(qū)域和相對(duì)較高光澤區(qū)域之差為至少約10光澤單位，和在另一實(shí)施方案中，差為至少約20光澤單位。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，光澤差為至少約80光澤單位，在又一實(shí)施方案中，這一光澤差為至少約70光澤單位。
參考下述詳細(xì)說明，將更好地理解本發(fā)明。
裝飾表面覆蓋材料可使用此處所述的組合物與方法制備的表面覆蓋材料的具體實(shí)例包括化學(xué)和/或機(jī)械壓花的表面覆蓋材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，表面覆蓋材料具有天然木材、石頭、大理石、石墨或磚的外觀，但其它表面覆蓋材料在本發(fā)明的范圍內(nèi)。為了本發(fā)明的目的，表面覆蓋材料包括，但不限于，地板，如鑲嵌地板、硬木地板、固體乙烯基瓷磚、均質(zhì)地板、減震地板等；壁紙；層壓材料；和桌臺(tái)面。
外涂層施涂到其上的裝飾表面覆蓋材料的底材典型地包括一層或多層支持層、可發(fā)泡層(典型地涂覆支持層)、印刷層(典型地涂覆可發(fā)泡層)和透明或半透明的耐磨層(典型地涂覆印刷層)。外涂層涂覆表面覆蓋底材的最外層，典型地?zé)o色的耐磨層，其中在外涂層施涂到基本上全部最外層之前，在選擇區(qū)段或區(qū)域內(nèi)施涂底漆層，以提供分區(qū)差異的光澤。此處所使用的術(shù)語“基本上所有”具有“大部分但不是全部”的通常含義和也指“完全全部”。因此，外涂層涂覆最外層的全部表面或幾乎涂覆最外層的全部表面。
支持表面/襯里層術(shù)語此處所述的組合物與方法涂布的表面覆蓋底材可包括彈性支持表面/襯里層(此后“襯里層”)，和襯里層可以是適合于在表面覆蓋材料中使用的任何常規(guī)的襯里層。這種襯里層是本領(lǐng)域公知的，和可由包括下述在內(nèi)的材料形成，所述材料例如乙烯基聚合物如聚氯乙烯、聚酯、浸透玻璃(saturated glass)，例如非織造玻璃纖維，和氈制或未拋光的疊加互纏長(zhǎng)絲和/或纖維的纖維片材。長(zhǎng)絲和/或纖維典型地為天然或合成纖維素來源，如棉或人造絲，但可使用許多其它形式的片材、薄膜、紡織品材料、織物等。合適的襯里層的實(shí)例包括由未發(fā)泡、未交聯(lián)的乙烯基組合物以及例如纖維素氈、玻璃纖維稀松布，和聚酯非織造片材形成的那些。
可例如由增塑溶膠、發(fā)泡增塑溶膠、隨機(jī)分散的乙烯基顆粒、模版分布的顆粒等形成襯里層。這些材料的選擇是普通技術(shù)人員熟練的。常規(guī)襯里層的厚度通常不是關(guān)鍵的，和優(yōu)選約0.05mm(2mil)-約2.54mm(100mil)，更優(yōu)選約10-約30mil。當(dāng)使用氈制基層，如攪拌器(beater)浸透的氈墊時(shí)，該氈墊的厚度典型地，但不一定在約10-約30mil范圍內(nèi)。
彈性支持層可包括例如聚氯乙烯、聚烯烴或其它熱塑性聚合物的熱熔壓延層或與之相鄰。該層的厚度可以是3.8mm(15mil)-15.2mm(60mil)，但可使用在該范圍以外的厚度。
可發(fā)泡層在一些實(shí)施方案中，要求在表面覆蓋材料的一些層或所有層內(nèi)很少存在或不存在發(fā)泡，因此不要求發(fā)泡層。然而，表面覆蓋材料可從除外涂層以外的所有層發(fā)泡的那些情況變化到組成層無一發(fā)泡的那些情況。
可發(fā)泡層(若存在的話)可以是適合于在表面覆蓋材料中使用的任何常規(guī)的可發(fā)泡層，如在地板中使用的發(fā)泡層。特別地，可由適合于生產(chǎn)發(fā)泡層的任何材料，包括聚氯乙烯增塑溶膠和有機(jī)溶膠，形成可發(fā)泡層?；蛘撸l(fā)泡層可以是彈性的泡孔狀發(fā)泡層，它可由含有當(dāng)加熱時(shí)，引起組合物發(fā)泡的起泡劑或發(fā)泡劑的樹脂組合物形成。
在一個(gè)實(shí)施方案中，以可發(fā)泡凝膠形式施涂可發(fā)泡層，和凝膠可包括起泡劑、促進(jìn)劑和/或抑制劑。凝膠層的厚度在未發(fā)泡的狀態(tài)下典型地，但不一定在0.15mm(6mil)-0.51mm(20mil)范圍內(nèi)，和當(dāng)發(fā)泡(“固化”)時(shí)介于0.3mm(12mil)至1.5mm(60mil)。
化學(xué)起泡劑(發(fā)泡劑)是本領(lǐng)域公知的，和包括例如偶氮化合物，如偶氮二碳酰胺(獲自Uniroyal的Celogen AZ)?？墒褂没罨瘎┤缪趸\，降低起泡劑的分解點(diǎn)從220℃到小于170℃。也可使用抑制劑，如苯并三唑和甲苯基苯并三唑。也可使用輔助起泡劑如三水合鋁，因?yàn)樗粌H充當(dāng)阻燃劑，而且當(dāng)加熱到高于200℃時(shí)釋放水蒸汽。揮發(fā)性短效加工助劑或增塑劑也可用作輔助起泡劑。
典型地，通過使可發(fā)泡層經(jīng)歷約0.5至約10分鐘高溫，例如約120至約250℃范圍的溫度，在一個(gè)實(shí)施方案中，約180至約250℃，從而進(jìn)行發(fā)泡。在一個(gè)實(shí)施方案中，經(jīng)約2.5分鐘至約3.0分鐘加熱底材到約195℃至約215℃的溫度，使該層發(fā)泡。也可使用這些條件固化此處所述的底漆層和外涂層。可使用在這些范圍以外的溫度，條件是在使可發(fā)泡層發(fā)泡和/或固化底漆與外涂層時(shí)它們有效。
化學(xué)壓花可通過控制可熱發(fā)泡組合物內(nèi)的催化起泡劑或發(fā)泡劑的分解溫度，來選擇地壓花可發(fā)泡的樹脂層。例如，通過施涂反應(yīng)性化合物(起泡劑或發(fā)泡劑的改性劑或抑制劑，也稱為“調(diào)節(jié)劑”、“抑制劑”或“延遲劑”)到可熱發(fā)泡的組合物上，有可能改良在反應(yīng)性化合物的施涂區(qū)域內(nèi)催化起泡劑或發(fā)泡劑的分解溫度。這稱為化學(xué)壓花，和在將抑制劑施涂到具有印刷圖案或設(shè)計(jì)的登記區(qū)的情況下，這稱為在登記區(qū)內(nèi)的化學(xué)壓花。
可通過在含有起泡劑的可發(fā)泡底材或?qū)拥谋砻嫔嫌∷⒑种苿?如苯并三唑和甲苯基苯并三唑)的油墨組合物，并加熱所得結(jié)構(gòu)體，從而實(shí)現(xiàn)在具有印刷圖案或設(shè)計(jì)的登記區(qū)內(nèi)的化學(xué)壓花。或者，起泡劑和抑制劑本身可存在于可發(fā)泡的凝膠層內(nèi)。在發(fā)泡部分相應(yīng)于存在起泡劑和/或促進(jìn)劑，和未發(fā)泡部分相應(yīng)于不存在起泡劑和/或存在發(fā)泡抑制劑的情況下，這些試劑在具有起泡劑、促進(jìn)劑和/或抑制劑的登記區(qū)內(nèi)提供化學(xué)壓花。
因此，有可能生產(chǎn)片材，該片材包括使其中施涂過抑制劑的相鄰區(qū)域下凹并抬高其中未施涂抑制劑的相鄰區(qū)域的表面面積。也就是說，可發(fā)泡層可經(jīng)歷僅引起在選擇區(qū)域內(nèi)發(fā)泡的條件，其中所述區(qū)域是具有印刷圖案或設(shè)計(jì)的登記區(qū)?？墒褂眠@種化學(xué)壓花。生產(chǎn)具有所需三維外觀的表面覆蓋材料。
表面覆蓋材料可包括在將涂料組合物施涂并固化之前、之中或之后形成的化學(xué)壓花層。這一類型的層典型地以可發(fā)泡凝膠形式施涂，和凝膠可包括起泡劑或發(fā)泡促進(jìn)劑或抑制劑。也可通過在至少部分可發(fā)泡的樹脂層上施涂理想地呈圖案或設(shè)計(jì)形式的起泡劑或發(fā)泡劑，來制備化學(xué)壓花層。
設(shè)計(jì)層典型地，表面覆蓋材料包括印刷圖案或設(shè)計(jì)層。可使用各種印刷方法中的任何一種，其中包括篩網(wǎng)印刷和照相凹印印刷來印刷設(shè)計(jì)層。當(dāng)使用照相凹印工藝施涂時(shí)，印刷的圖案或設(shè)計(jì)層的厚度典型地小于0.024mm(1mil)，和當(dāng)使用篩網(wǎng)印刷工藝施涂時(shí)，為0.024mm(1mil)或更大。當(dāng)印刷層包括發(fā)泡抑制劑時(shí)，它能向凝膠層提供化學(xué)壓花。
一些設(shè)計(jì)尤其非常適合于差異光澤的場(chǎng)合。這種設(shè)計(jì)的實(shí)例包括，但不限于，木材、石頭、大理石、石墨或磚，在該設(shè)計(jì)可包括機(jī)械和/或化學(xué)壓花的連接或灰漿線時(shí)。
抑制油墨組合物在一個(gè)實(shí)施方案中，在圖案或設(shè)計(jì)層內(nèi)的至少部分設(shè)計(jì)包括任選地含有印刷油墨的抑制油墨組合物(也稱為延遲組合物)?？稍诳砂l(fā)泡層上印刷延遲發(fā)泡的印刷油墨組合物。通過使底材經(jīng)歷足夠的溫度充足的時(shí)間，使可發(fā)泡層發(fā)泡，結(jié)果該層發(fā)泡，并進(jìn)而在與含有起泡劑或發(fā)泡劑改性劑或抑制劑的部分印刷設(shè)計(jì)相鄰處形成該層的壓花區(qū)域。
這種油墨組合物是本領(lǐng)域公知的，和通?；谟袡C(jī)溶劑載體或載體體系?；蛘?，可使用含水延遲劑印刷油墨組合物。然而，抑制油墨(延遲劑)組合物不必一定含有印刷油墨。
典型地，含水延遲劑印刷油墨組合物包括約20％-約30％重量的丙烯酸樹脂粘合劑，約6.5％-約17％重量的發(fā)泡抑制劑如甲苯基三唑，約20％-約30％重量的醇和/或與水混溶的有機(jī)溶劑，和約35％-約50％重量的水。在美國(guó)專利No.5169435中公開了合適的含水延遲劑印刷油墨組合物的代表性實(shí)例，其內(nèi)容在此通過參考全部引入。在Hamilton的美國(guó)專利No.4191581和4083907和Houser的4407882和Frisch的5336693中公開了其它合適的延遲發(fā)泡的印刷油墨組合物，其內(nèi)容在此通過參考全部引入。
在一個(gè)實(shí)施方案中，設(shè)計(jì)層含有使用至少一種抑制油墨組合物形成的連接或灰漿線的圖案。當(dāng)可發(fā)泡層發(fā)泡時(shí)，這些部分將被化學(xué)壓花和從肉眼看，形成模擬天然木材、石頭、大理石、石墨或磚表面上存在的線條的連接或灰漿線。用該延遲劑組合物生產(chǎn)的連接或灰漿線通常具有例如約1.6mm(1/16英寸)-約6.4mm(1/4英寸)的寬度。
非抑制油墨組合物典型地通過非抑制油墨組合物(也稱為非延遲劑油墨組合物)形成不包括至少一種抑制油墨組合物的部分設(shè)計(jì)層。這種油墨組合物典型地包括乙烯基丙烯酸樹脂、水、醇和/或與水混溶的有機(jī)溶劑，和一種或多種顏料或染料。在形成具有抑制油墨組合物和非抑制油墨組合物這二者的設(shè)計(jì)中，可使用多站點(diǎn)(station)照相凹印印刷，在登記區(qū)內(nèi)施涂設(shè)計(jì)層。
耐磨層在加熱可發(fā)泡層之前或之后，可在印刷或設(shè)計(jì)層上施涂耐磨層，典型地透明或半透明的層材。當(dāng)耐磨層是未固化的增塑溶膠時(shí)，可在固化它的同時(shí)，使可發(fā)泡層發(fā)泡，發(fā)生化學(xué)壓花，和固化外涂層?？捎缮a(chǎn)這種耐磨層的任何合適材料制造耐磨層。在一個(gè)實(shí)施方案中，耐磨層是透明的聚氯乙烯(PVC)層。這一PVC層的干燥薄膜的厚度不是關(guān)鍵的，但典型地為約0.13mm(5mil)至約1.27mm(50mil)，和更典型地為約0.25mm(10mil)至約0.51mm(20mil)。耐磨層的其它實(shí)例包括丙烯酸聚合物、聚烯烴等。
耐磨層可施涂并粘合到可發(fā)泡層或下面的印刷或設(shè)計(jì)層上。施涂耐磨層到可發(fā)泡層或設(shè)計(jì)層上的手段包括，但不限于逆向輥涂。一旦施涂耐磨層，則可固化耐磨層?？赏ㄟ^使耐磨層，與可發(fā)泡層一起，若存在的話，和底材經(jīng)歷充足的溫度，例如通過加熱固化耐磨層，從而實(shí)現(xiàn)這一固化。加熱底材內(nèi)的耐磨層和其它層的一種裝置是多區(qū)段氣體燃燒熱空氣爐，在美國(guó)專利No.3293108中公開了它的一個(gè)實(shí)例，其內(nèi)容在此通過參考引入。固化或加熱步驟可使可發(fā)泡層，若存在的話，發(fā)泡，形成發(fā)泡層。為了固化耐磨層，可使用充足的溫度經(jīng)充足的時(shí)間，和可僅僅使用常規(guī)實(shí)驗(yàn)來確定。典型地，這一溫度為約195℃至約215℃，和時(shí)間范圍是約2.0分鐘至約3.0分鐘，更典型地約2.0分鐘至約2.2分鐘。耐磨層的厚度典型地，但不一定是，約0.15mm(6mil)至約0.51mm(20mil)，更典型地為約0.25mm(10mil)至約0.51mm(20mil)。也可延遲這一固化步驟，一直到已經(jīng)施涂了低光澤底漆和涂層之后。
相對(duì)低光澤的底漆在底材上，典型地在設(shè)計(jì)層或耐磨層上施涂相對(duì)低光澤的底漆(相對(duì)于涂覆相對(duì)高光澤的外涂層)。底漆的粘度典型地相對(duì)低(即粘度范圍為約1000-約7000cps，但可使用在該范圍以外的底漆)。底漆的厚度典型地為約5微米(0.2mil)至約0.05mm(2mil)，優(yōu)選約13微米(0.5mil)至約0.025mm(1mil)。
低光澤底漆包括平光劑和合適的載體。底漆可以是水基、溶劑基或100％的固體組合物。平光劑是本領(lǐng)域公知的，和包括無機(jī)(即氧化硅和/或氧化鋁)和/或有機(jī)(尼龍、聚氨酯和/或聚脲)平光劑。有機(jī)平光劑的一個(gè)實(shí)例是Pergopak M-3(由Martinswerk GmbH銷售的脲醛聚合物)?？砂ǜ鞣N濃度的Pergopak M-3，以提供不同的光澤度。例如，很少或不添加Pergopak M-3，可獲得高光澤，采用約1.12％獲得低光澤，和采用約2.38％重量獲得超低光澤。典型地，使用不大于約2.5％重量。合適的平光劑的額外實(shí)例包括氧化硅(即由Degussa銷售的OK412)，和有機(jī)平光劑如Orgasol 2002 D NAT1(由Atofina銷售的聚酰胺或尼龍)。
合適的載體的實(shí)例包括丙烯酸乳液、水基或含水分散樹脂，如由NeoResins銷售的NeoCryl A-6044和NeoCryl XK12，由Bayer銷售的Bayhydrol PR 435，由Dow銷售的UCAR Waterborne VinylAW-875，和其它超低光澤的水基涂料。PVC增塑溶膠也可用作載體。
若需要大于兩種不同的光澤度，這可通過下述方式來實(shí)現(xiàn)使用大于一種的低光澤底漆(即兩種或多種具有不同光澤度的底漆)，和/或施涂大于一層底漆，和/或施涂較厚或較薄的底漆層，和/或通過以間斷的微小點(diǎn)狀圖案形式印刷底漆產(chǎn)生不同光澤度的錯(cuò)覺?？勺兓灼嵛⑿↑c(diǎn)狀圖案的尺寸和密度，在最終產(chǎn)品中產(chǎn)生不同的視覺光澤度?？赏ㄟ^改變底漆微小點(diǎn)狀圖案的尺寸和/或密度，來實(shí)現(xiàn)從較低光澤度到較高光澤度的連續(xù)變化。
相對(duì)高光澤的外涂層組合物可使用與底漆相容的任何外涂層組合物。此處所使用的術(shù)語“相容”是指不容易從下面的底漆后固化物中脫層的外涂層組合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，熱固化外涂層組合物，和在另一實(shí)施方案中，UV固化外涂層組合物。涂層的厚度典型地為約0.2至約5mil，優(yōu)選約6微米(0.25mil)至約0.04mm(1.5mil)，但可制備在該范圍以外的厚度。篩網(wǎng)印刷用外涂層組合物的粘度，在其施涂的溫度下典型地小于7000cps。至于底漆組合物，外涂層組合物也可包括平光劑。條件是外涂層組合物提供的光澤度大于底漆組合物提供的光澤度。
在第一個(gè)實(shí)施方案中，涂覆底漆的外涂層比沒有涂覆底漆的外涂層低至少約10個(gè)光澤單位(這根據(jù)ASTM D 1455來測(cè)量)。在第二個(gè)實(shí)施方案中，涂覆底漆的外涂層比沒有涂覆底漆組合物的外涂層低至少約20個(gè)光澤單位。在第一個(gè)實(shí)施方案中，涂覆底漆的外涂層比沒有涂覆底漆的外涂層可以不大于約80個(gè)光澤單位(這根據(jù)ASTM D 1455來測(cè)量)。在第二個(gè)實(shí)施方案中，涂覆底漆的外涂層比沒有涂覆底漆組合物的外涂層可以不大于約70個(gè)光澤單位。然而，合適的光澤差別可從眼睛可以感覺的最小值變化到美學(xué)所需規(guī)定的最大值。
在一些實(shí)施方案中，相對(duì)低的光澤度為約10至約50個(gè)光澤單位，和相對(duì)高光澤度為約40至約90個(gè)光澤單位，其中光澤度差為約10個(gè)光澤單位或更大。在一個(gè)實(shí)施方案中，相對(duì)低光澤的平均光澤度可以是約20到約40個(gè)光澤單位。在一個(gè)實(shí)施方案中，相對(duì)高光澤的平均光澤度可以是約60到約80個(gè)光澤單位。
涂層可以是熱固化涂層，其實(shí)例是以下將更詳細(xì)地描述的，或者是可UV固化的涂層。涂層典型地為高性能涂層，和可從高光澤變化到低光澤，條件是底漆的光澤低于高性能涂層的光澤。通過使用光澤度不同的底漆和較高性能的涂層，最終產(chǎn)品將具有至少兩個(gè)，和任選地大于兩個(gè)不同的光澤區(qū)段，這取決于施涂了多少種不同光澤度的底漆。
在一個(gè)實(shí)施方案中，涂覆底漆的外涂層的光澤度比未涂布的底漆的光澤度大10個(gè)光澤單位。在該實(shí)施方案中，未涂布底漆的光澤度比沒有涂覆底漆的外涂層的光澤度低至少20個(gè)光澤單位。載體、底漆的光澤度、外涂層的光澤度，和施涂速度影響涂覆底漆的外涂層的光澤度與沒有涂覆底漆的外涂層的光澤度之間的光澤度之差的大小。決定光澤度差異的機(jī)理還不是已知的。
從環(huán)境的角度考慮，可能需要使用100％固體的涂料組合物或水基涂料組合物，將涂料組合物施涂到底材上，使有機(jī)溶劑的使用最小。100％固體的涂料組合物典型地包括可光固化的樹脂，如丙烯酸酯。100％固體的涂料組合物典型地通過輻射固化，但可用熱固化。
可攪拌那些涂料組合物(它們是分散液，例如一些水基涂料組合物)，以維持顆粒的分散，一直到將要施涂它們?？墒褂弥T如輥涂、流涂或刮板式施涂，例如使用刮刀、伯德涂膜器(bird blade)和涂膜涂布器之類的技術(shù)，將涂料組合物施涂到基本上任何表面上。在施涂涂料組合物之后，可視需要加熱它們到例如高于約100℃，以除去可能存在的大部分水或任何有機(jī)溶劑。通過除去大部分水或有機(jī)溶劑，防止在外涂層施涂過程中底漆的涂污(smear)。印刷底漆的邊緣保持原形狀，和光澤度的變化保持明快。若希望從相對(duì)低光澤度緩慢變遷到相對(duì)高光澤度，則可通過改變底漆點(diǎn)的密度來實(shí)現(xiàn)。
可熱固化的外涂層組合物可熱固化的外涂層組合物可以是水、100％的固體或溶劑基涂料組合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，涂料是水基可熱固化的涂料組合物。在另一實(shí)施方案中，外涂層組合物既可熱固化，又可輻射固化。在又一實(shí)施方案中，外涂層組合物可以是水基可UV固化的樹脂組合物。
水基外涂層組合物水基外涂層組合物典型地包括聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂，和任選地聚氯乙烯樹脂的含水分散液，和在一個(gè)實(shí)施方案中，包括所有這三種樹脂。樹脂顆?？梢跃哂锌稍诜稚⒁褐蟹€(wěn)定的任何合適的顆粒尺寸。然而，可使用其它水基組合物，只要可實(shí)現(xiàn)所需的光澤效果以及良好的內(nèi)層粘合即可。這包括B-階段熱/UV外涂層組合物，和可UV固化的樹脂組合物。
在一個(gè)實(shí)施方案中，這些樹脂中的一種或多種包括與環(huán)氧基和/或氨基塑料反應(yīng)的反應(yīng)性官能團(tuán)。該組合物也可包括氨基塑料如三聚氰胺和一種或多種固化劑。當(dāng)使用兩種或多種固化劑時(shí)，它們可在不同的溫度或在同一溫度下的不同時(shí)間下影響固化。另外，該組合物可包括平光劑、著色的金屬和/或聚合物顆粒、硬質(zhì)顆粒、表面活性劑、流變改性劑、消泡劑和凝結(jié)助劑。
在一個(gè)實(shí)施方案中，組合物是包括環(huán)氧分散液(0.01-30％重量，在另一實(shí)施方案中，14-30％重量)、聚氨酯分散液(0.01-35％重量)和乙烯基分散液(4-60％重量，在另一實(shí)施方案中，4-40％重量)的含水分散液。該組合物也可包括三聚氰胺交聯(lián)劑(3.5-9.1％重量)。在另一實(shí)施方案中，組合物進(jìn)一步包括兩種固化劑，其中一種比另一種以較快的速度和/或在較低的溫度下引發(fā)固化。這種固化劑的實(shí)例是Nacure 2547(它的存在量可以是例如0.64至2％重量)和Nacure1557(它的存在量可以是例如0.01至2.9％重量)。
以下將更詳細(xì)地描述各組分。
聚氨酯樹脂可使用任何合適的聚氨酯樹脂。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚氨酯樹脂包括除環(huán)氧基以外的反應(yīng)性基團(tuán)，如羥基和/或硫醇基，它們?cè)谏叩臏囟认?，在酸性催化劑存在下可與環(huán)氧基反應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，環(huán)氧樹脂的粒度范圍是5至300nm，和代表性數(shù)均分子量范圍是1500至150000。合適的聚氨酯的實(shí)例包括SpencerKellogg ProductsEA6010(30％固體)，和也可使用各種Daotan聚氨酯(Solutia)、Bayhydrol聚氨酯分散液(Bayer)，如Bayhydrol PR435。BayhydrolPR435是含有僅5％重量有機(jī)共溶劑且包括約35％重量固體的含水脂族聚氨酯分散液。
聚氯乙烯樹脂此處所使用的聚氯乙烯擬包括僅含氯乙烯單元的均聚物、包括兩種均聚物如氯乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物，和包括這種均聚物和共聚物的組合物。可使用任何合適的聚氯乙烯。
在一個(gè)實(shí)施方案中，聚氯乙烯樹脂包括除環(huán)氧基以外的反應(yīng)性基團(tuán)，如羥基和/或硫醇基，它們?cè)谏叩臏囟认拢谒嵝源呋瘎┐嬖谙驴膳c環(huán)氧基反應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，樹脂是羥基封端的樹脂。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚氯乙烯樹脂的粒度范圍是40至600nm，和代表性數(shù)均分子量范圍是5000至60000。合適的樹脂的一個(gè)實(shí)例是UCARWaterborne Vinyl AW-845(Union Carbide)，它是粒度為約0.08微米，分子量為24000，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約80℃和羥基(OH)當(dāng)量為約1005的一種乳液。
環(huán)氧樹脂在一個(gè)實(shí)施方案中，環(huán)氧樹脂包括除環(huán)氧基以外的反應(yīng)性基團(tuán)，如羥基和/或硫醇基，它們?cè)谏叩臏囟认?，在酸性催化劑存在下可與環(huán)氧基反應(yīng)。環(huán)氧樹脂可包括比環(huán)氧基更多的反應(yīng)性基團(tuán)，如更多的羥基。在一個(gè)實(shí)施方案中，環(huán)氧樹脂的粒度范圍是300至1000nm，和代表性數(shù)均分子量范圍是400至8000。合適的環(huán)氧樹脂的實(shí)例包括EPI-REZ Resin 3541-WY-55和RSW-3009(均由ResolutionPerformance Products制造)。這些樹脂在每個(gè)分子中包括約5個(gè)羥基和2個(gè)環(huán)氧基。
三聚氰胺氨基塑料(它是三聚氰胺的一個(gè)實(shí)例)可存在于組合物中。三聚氰胺也稱為三氨基三嗪，它可以或可以不部分或基本上羥甲基化，和羥甲基可以或可以不部分或基本上用C1-10的直鏈、支鏈或環(huán)烷基醚化。
許多這些化合物是可商購的，并例如由Cytec Industries Inc.以Cymel交聯(lián)劑，如Cymel 301，和由Solutia.以Resimene樹脂銷售。Resimene 745是合適的Resimene樹脂的實(shí)例。
固化劑固化劑典型地是酸性催化劑?？墒褂盟鼈兇呋矍璋方M分、包括反應(yīng)性基團(tuán)，如羥基-聚氨酯的聚氨酯樹脂、環(huán)氧組分，和包括反應(yīng)性基團(tuán)，如羥基-PVC樹脂的聚氯乙烯樹脂之間的固化反應(yīng)。合適的催化劑的實(shí)例包括磺酸，如甲磺酸、烷化芳基磺酸，如對(duì)甲苯磺酸、烷化萘磺酸如二壬基萘磺酸和二壬基萘二磺酸。也可使用其它酸如檸檬酸、馬來酸、鄰苯二甲酸等。催化劑可以是游離酸形式，或可例如通過使用胺來穩(wěn)定，以中和酸，例如氨基封端的二壬基萘磺酸催化劑。唯一的限制是催化劑與體系內(nèi)的其它組分相容。這種催化劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，和它們的選擇在普通技術(shù)人員的能力范圍以內(nèi)。
Nacure催化劑(King Industries)是合適的催化劑的實(shí)例。具體的實(shí)例包括Nacure 2547和Nacure1557。Nacure 2547是較快速固化的催化劑和1557是較慢固化的催化劑。Nacure1557(二壬基萘磺酸型)要求比Nacure 2547(對(duì)甲苯磺酸性)高約40℃的固化溫度。在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)使用在不同溫度下促進(jìn)固化的兩種固化劑時(shí)，固化溫度差至少約25℃。當(dāng)使用催化劑的混合物時(shí)，催化劑可在不同溫度下，或在同一溫度下的不同時(shí)間下各自進(jìn)行固化。
可UV固化的外涂層組合物此處所使用的可UV固化的外涂層組合物包括至少一種可UV固化的組分，典型地包括烯鍵式不飽和度的單體或預(yù)聚物。該組合物也可包括一種或多種含水和/或有機(jī)溶劑、反應(yīng)性稀釋劑、UV光引發(fā)劑、固化改變劑和其它任選組分。在美國(guó)專利No.5719227中公開了合適的涂料組合物的實(shí)例，其內(nèi)容在此通過參考引入。以下將更詳細(xì)地描述各組分。額外的實(shí)例還包括水基可UV固化的組合物，如在美國(guó)專利No.6011078中所述，其內(nèi)容在此通過參考引入。
包括烯鍵式不飽和度的預(yù)聚物預(yù)聚物廣泛地用于可商購的涂料組合物中，和可包括在此處所述的涂料組合物內(nèi)。這種預(yù)聚物的實(shí)例包括聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和/或聚酯丙烯酸酯。另外，也可使用包括環(huán)氧型的UV陽離子固化組合物。
代表性聚氨酯丙烯酸酯包括由Sartomer division of Total供應(yīng)的各種聚氨酯丙烯酸酯，其中包括CN945、CN953、CN961、CN962、CN963、CN964、CN965、CN966、CN980、CN198、CN982、CN983、CN984、CN985、CN986、CN970、CN971、CN972、CN973、CN975、CN977、CN978、CN1963和CN104；以及由UCB Chemicals供應(yīng)的聚氨酯丙烯酸酯，其中包括EbecrylTM244、EbecrylTM264、EbecrylTM270、EbecrylTM284、EbecrylTM1290、EbecrylTM2001、EbecrylTM4830、EbecrylTM4833、EbecrylTM4835、EbecrylTM4842、EbecrylTM4866、EbecrylTM4883、EbecrylTM5129、EbecrylTM8301、EbecrylTM8402、EbecrylTM8800、EbecrylTM8803、EbecrylTM8804、EbecrylTM8807和EbecrylTM3604；和由Rahn供應(yīng)的聚氨酯丙烯酸酯，其中包括GenomerTM4205、GenomerTM4215、GenomerTM4246、GenomerTM4269、GenomerTM4297、GenomerTM4302、GenomerTM4312、GenomerTM4316、GenomerTM4510、GenomerTM4661、GenomerTM4205、GenomerTM5248、GenomerTM5275、GenomerTM5695、GenomerTM7154；以及由Photomer Energy Curing Chemicals供應(yīng)的聚氨酯丙烯酸酯，其中包括Photomer6008、Photomer6010、Photomer6022、Photomer6184、Photomer6210、Photomer6217、Photomer6788-20R、Photomer6893、RCCTM12-891、RCCTM12-892、RCCTM13-363和Photomer6173。
代表性環(huán)氧丙烯酸酯包括由Sartomer division of Total供應(yīng)的各種環(huán)氧丙烯酸酯，其中包括CN111、CN112(一種環(huán)氧化豆油丙烯酸酯)、CN115(一種酚醛環(huán)氧丙烯酸酯)、CN117、CN118、CN120(酸改性的環(huán)氧丙烯酸酯)、CN124、CN151和CN130。
代表性聚酯丙烯酸酯包括由Sartomer division of Total供應(yīng)的各種聚酯丙烯酸酯，其中包括CN704和CN301，和由Photomer EnergyCuring Chemicals供應(yīng)的聚酯丙烯酸酯，其中包括Photomer5018、RCCTM13-429、RCCTM13-430、RCCTM13-432、RCCTM13-433和RCCTM13-424。
反應(yīng)性稀釋劑多元醇，尤其丙烯酸酯多元醇，和由多元醇與丙烯酸酯化多元醇制備的聚氨酯丙烯酸酯可與合適的反應(yīng)性稀釋劑結(jié)合，形成可UV固化的100％固體涂料組合物。反應(yīng)性稀釋劑典型地是低分子量(即小于1000g/mol)的液體(甲基)丙烯酸酯官能化合物。實(shí)例包括，但不限于丙烯酸十三烷酯、二丙烯酸1，6-己二醇酯、二丙烯酸1，4-己二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯及其乙氧化衍生物、二丙烯酸新戊二醇酯、二甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯、聚(丁二醇)二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸四甘醇酯、二丙烯酸1，3-丁二醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、二丙烯酸三異丙二醇酯、二丙烯酸三異丙二醇酯，和乙氧化雙酚A二丙烯酸酯。反應(yīng)性稀釋劑的另一實(shí)例是N-乙烯基己內(nèi)酰胺(International Specialty Products)。進(jìn)一步的實(shí)例是獲自Sartomer的商購產(chǎn)品，SR489，即丙烯酸十三烷酯，和SR 506，即丙烯酸異冰片酯。
光引發(fā)劑組合物也可包括足量的自由基光引發(fā)劑，以便可UV固化該組合物。典型地，光引發(fā)劑的濃度為1至10％重量，但可使用在該范圍以外的重量范圍。或者，可使用電子束(EB)固化，來固化組合物。
在包括多元醇、丙烯酸酯化多元醇和/或由多元醇或丙烯酸酯化多元醇制備的聚氨酯丙烯酸酯的可UV固化組合物中，可使用當(dāng)暴露于放射線時(shí)分解并引發(fā)聚合的任何化合物作為光引發(fā)劑?？梢曅枰砑庸饷魟?。本發(fā)明中所使用的術(shù)語“輻射”包括紅外線、可見光射線、紫外線、深紫外線、X-射線、電子束、α-射線、β-射線和γ-射線等。光引發(fā)劑的代表性實(shí)例包括，但不限于，乙酰苯、乙酰苯基芐縮酮、蒽醌、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2，2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯、呫噸酮化合物、三苯胺、咔唑、3-甲基乙酰苯、4-氯乙酰苯、4，4′-二甲氧基二苯酮、4，4′-二氨基二苯酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、呫噸酮、1，1-二甲氧基去氧苯偶姻、3，3′-二甲基-4-甲氧基二苯酮、硫代呫噸酮化合物、二乙基硫代呫噸酮、2-異丙基硫代呫噸酮、2-氯硫代呫噸酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-丙-1-酮、三苯胺、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、雙-(2，6-二甲氧基苯甲?；?-2，4，4-三甲基戊基氧化膦、雙?；趸?、芐基二甲基縮酮、芴酮、芴、苯甲醛、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、二苯酮、米蚩酮、2-芐基-2-甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)丁-1-酮、3-甲基乙酰苯和3，3′，4，4′-四(叔丁基過氧羰基)二苯酮(BTTB)。
可商購的光引發(fā)劑包括，但不限于，Irgacure184、651、500、907、369、784和2959以及Darocur1116和1173(由Ciba SpecialtyChemicals Co.，Ltd.制造)、Lucirine TPO(由BASF制造)、UbecrylP36(由UCB制造)和EscacureKIP150、KIP100F(由Lamberti制造)。
光敏劑的代表性實(shí)例包括，但不限于，三乙胺、二乙胺、N-甲基二乙醇案、乙醇胺、4-二甲基氨基苯甲酸、4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯和4-二甲基氨基苯甲酸異戊酯，以及可商購的產(chǎn)品如UbecrylP102、103、104和105(由UCB制造)等。
光引發(fā)劑的存在范圍典型地是外涂層組合物重量的0.01-10％，但可使用在該范圍以外的用量。可使用熱引發(fā)劑如AIBN和二叔丁基過氧化物替代光引發(fā)劑，或除了光引發(fā)劑之外，還可使用這些熱引發(fā)劑。
任選組分與是否使用可熱固化或可UV固化的涂料組合物無關(guān)，可存在下述任選組分。也可添加金屬和/或聚合物顆粒、硬質(zhì)顆粒和著色顆粒?？商砑幽Y(jié)助劑。Texanol凝結(jié)助劑(Eastman Chemicals)是合適的凝結(jié)助劑的實(shí)例。也可添加流變改性劑，如由Rohm and Haas制造的Acrysol寬流變改性劑。Acrysol RM-825是合適的非離子流變改性劑的實(shí)例。
硬質(zhì)顆粒包括，但不限于，氧化鋁、石英、金剛砂、氧化硅和玻璃珠。在一個(gè)實(shí)施方胺中，硬質(zhì)顆粒是以莫氏硬度計(jì)，硬度為6或更大的顆粒。
可添加表面活性劑，賦予涂布過的底材額外的耐污染性。合適的表面活性劑的實(shí)例包括氟代脂族和非離子表面活性劑。也可使用表面活性劑的組合。合適的表面活性劑的實(shí)例包括Fluorad表面活性劑如Fluorad FC-340和Fluorad FC-170-C(3-M公司)，和由Rhodia制造的Igepal-型表面活性劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，使用非發(fā)泡的商購表面活性劑，它具有表面活性劑和消泡劑二者的性能。CoatOSil1211(Witco)是合適的非發(fā)泡表面活性劑的實(shí)例。它的組成為三硅氧烷烷氧化物、硅氧烷聚氧化烯共聚物和聚氧化烯。
可以以合適的用量添加消泡劑。由Rhodia制造的Colloid640/rhodoline 640是氧化硅性消泡劑的實(shí)例，它包括石油烴、疏水氧化硅和無定形氧化硅。
提供差異光澤表面覆蓋材料的方法提供差異光澤表面覆蓋材料的方法包括首先提供如上所述的待涂布的底材，和在該底材的所需區(qū)域內(nèi)印刷底漆。可在底材上以任何合適的方式，包括平板篩網(wǎng)印刷、輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷、照相凹印印刷和凹版印刷，來印刷相對(duì)較低光澤的底漆。有利地在無孔表面上涂布底漆。當(dāng)?shù)灼岚ê蛴袡C(jī)溶劑時(shí)，可任選地加熱底漆到合適的溫度，以便在施涂外涂層之前除去溶劑，從而通過防止底漆的涂污來改進(jìn)透明度。通過在施涂外涂層之前除去溶劑，印刷底漆的邊緣保持原形狀，和光澤度的變化保持明快。若希望從相對(duì)低光澤度緩慢變遷到相對(duì)高光澤度，則可通過改變底漆點(diǎn)的密度來實(shí)現(xiàn)。
在施涂底漆之后，但有利地在它完全固化之前，在基本上所有底材上施涂相對(duì)較高光澤的外涂層組合物，和取決于在外涂層組合物內(nèi)的可固化組分，通過施加充足的熱和/或UV進(jìn)行固化，以固化涂料組合物。這產(chǎn)生區(qū)段光澤差異，其中印刷有底漆的區(qū)域顯示出比沒有印刷底漆的區(qū)域低的光澤。
通過印刷具有不同固化光澤度的兩種不同底漆組合物，或通過調(diào)節(jié)1)高光澤涂層的厚度或2)底漆的厚度(這些會(huì)受到篩目對(duì)底漆的印刷圖案中開放面積百分?jǐn)?shù)之比，或者印刷底漆所使用的照相凹印蝕刻參數(shù)的影響)，可獲得多種光澤度。通過以間斷的微小點(diǎn)狀圖案形式印刷底漆，可產(chǎn)生不同光澤度的錯(cuò)覺?？勺兓灼嵛⑿↑c(diǎn)狀圖案的尺寸和密度，在最終產(chǎn)品中產(chǎn)生不同的視覺光澤度?？赏ㄟ^改變底漆微小點(diǎn)狀圖案的尺寸和/或密度，來實(shí)現(xiàn)從較低光澤度到較高光澤度的連續(xù)變化。
如上所述，在其中存在可發(fā)泡凝膠層的一些實(shí)施方案中，該層可包括各種起泡劑、起泡抑制劑和/或起泡促進(jìn)劑。這些試劑、抑制劑和/或促進(jìn)劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，它們也可存在于相鄰的印刷層內(nèi)。在特定區(qū)域內(nèi)，例如在具有印刷圖案的登記區(qū)內(nèi)采用不同用量或濃度的起泡劑，使可發(fā)泡層發(fā)泡到不同程度，從而導(dǎo)致化學(xué)壓花。在圖案內(nèi)存在起泡促進(jìn)劑或抑制劑也影響圖案內(nèi)的發(fā)泡程度。
固化組合物的方法取決于特定的所使用的涂料組合物，可通過暴露于熱和/或UV或EB固化條件下，來固化該組合物。
熱固化可使用常規(guī)的熱固化技術(shù)，例如暴露于微波、IR輻射或熱空氣撞擊式烘箱中固化包括可熱固化組分的那些組合物，而與是否存在化學(xué)壓花表面無關(guān)。然而，有利地?zé)峁袒ɑ瘜W(xué)壓花層的表面覆蓋材料。
已經(jīng)相對(duì)于固化可發(fā)泡層，描述了熱固化可發(fā)泡層和可熱固化的外涂層組合物，如包括環(huán)氧樹脂和/或三聚氰胺樹脂的水基組合物的合適溫度。
可在多個(gè)溫度和加熱站下進(jìn)行熱固化?；蛘?，可在一種溫度下進(jìn)行固化，其中可發(fā)泡層和耐磨層之一比另一層更快速地固化。例如，當(dāng)使用固化劑的組合時(shí)，在組合物內(nèi)的一種固化劑可在第一溫度下引發(fā)和部分固化外涂層，同時(shí)發(fā)泡并固化可發(fā)泡層，和第二固化劑可在第二種較高的溫度下完成外涂層的固化。這可允許化學(xué)壓花的發(fā)生，同時(shí)外涂層為撓性，和允許在發(fā)生化學(xué)壓花之后完全固化外涂層。這可提供充足的化學(xué)壓花和硬質(zhì)外涂層。
UV固化通過使外涂層經(jīng)歷充足的UV能量來固化包括可UV固化組分的那些組合物，以便固化可UV固化的組分。UV輻射使涂料組合物內(nèi)的可UV固化組分內(nèi)的烯鍵式不飽和基團(tuán)聚合，從而使如此施涂的液體變?yōu)槟z或固體層。典型地在氧氣存在下進(jìn)行聚合，但有時(shí)可在惰性氛圍中進(jìn)行。許多因素可影響固化度，其中包括溫度、UV峰強(qiáng)度和輻射劑量。UV輻射典型地在200至400nm間發(fā)生。光引發(fā)劑可與特定的UV波長(zhǎng)相匹配?？墒褂萌魏纬Ｒ?guī)UV源提供UV輻射，其實(shí)例包括UV燈，如微波UV源燈和標(biāo)準(zhǔn)中壓汞蒸氣燈。可在惰性氛圍或含氧氛圍下進(jìn)行輻射。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一組聚合條件包括在含氧氛圍下的UV固化，和第二組聚合條件包括在惰性或富氮氛圍下的UV固化。
電子束輻射也可通過暴露于EB輻射下固化可UV固化的組分，其中所述EB輻射可以是低壓電子形式。電子束固化是本領(lǐng)域公知的，和可在富氮或惰性氛圍下進(jìn)行。使用加速電子束基本上省去了加熱，這允許固化層保持低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并保持不扭曲。在一個(gè)實(shí)施方案中，電子加速能量為150000至300000電子伏特。在另一實(shí)施方案中，能量小于約130000電子伏特。使用小于約130000電子伏特的能量可使變色，如發(fā)黃最小，這對(duì)于裝飾性硬質(zhì)膜涂層來說是相對(duì)重要的。
在美國(guó)專利No.6110315中公開了代表性EB條件，其內(nèi)容在此通過參考引入。在一個(gè)實(shí)施方案中，EB條件包括低加速能量。
機(jī)械壓花可通過在壓力下，典型地在其中將要機(jī)械壓花的層足夠軟化到被壓花的溫度下，使表面覆蓋材料經(jīng)歷壓花輥，從而進(jìn)行機(jī)械壓花。在機(jī)械壓花之后，可視需要在較低溫度下使該層退火。
將參考下述非限制性實(shí)施例更好地理解本發(fā)明。
實(shí)施例1相對(duì)低光澤底漆的制備將UCAR Waterborne Vinyl AW-875(500g)引入到配有攪拌器的1升燒瓶?jī)?nèi)。在室溫下，在充分?jǐn)嚢柘轮鹨惶砑覥oatOSil 1211(3.17g)、Texanol(9.00g)、Pergopak M-3(25.00g)和Acrysol RM-825(2.00g)。在加完所有成分之后攪拌該混合物5分鐘。這一相對(duì)低光澤的底漆的粘度在室溫下為6640cps，其中固體含量為41％。
實(shí)施例2水基熱固化的相對(duì)高光澤的外涂層下述配方是代表性水基熱固化的相對(duì)高光澤的外涂層，它可用于此處所述的方法，以提供分區(qū)差異光澤的涂層。在室溫下，在充分?jǐn)嚢柘乱运械捻樞蛞敫鹘M分。
表1涂料組合物
實(shí)施例3具有分區(qū)差異光澤的表面覆蓋材料在中試設(shè)備中測(cè)試一系列相對(duì)低光澤的底漆。下表2列出了在試驗(yàn)中使用的低光澤底漆。通過實(shí)施例1所述的方法制造這些底漆，并經(jīng)#6繞線棒控涂漆器，在乙烯基地板上刮涂，并使之在環(huán)境溫度下干燥30分鐘。然后，經(jīng)#18繞線棒控涂漆器，在這些干燥底漆上刮涂實(shí)施例2所述的水基熱固化高光澤涂層，并在191℃(375°F)下固化2分鐘。在下表的最后一行中列出了涂覆底漆的外涂層的光澤讀數(shù)(60°)。沒有涂覆底漆的相對(duì)高光澤的外涂層的光澤為87(60°)。
表2代表性低光澤底漆
實(shí)施例4提供分區(qū)差異光澤的代表性方法如下所述，使用平板篩網(wǎng)印刷的底漆實(shí)驗(yàn)方法制造實(shí)施例4。所選底材是標(biāo)準(zhǔn)的和BTA油墨照相凹印印刷的可發(fā)泡ArmstrongDestinations基材。在印刷層上膠凝透明增塑溶膠的耐磨層到約0.3mm(12mil)的厚度。使用60U.S.Alternate篩目，40％的OA平板篩網(wǎng)和方邊刷涂器，在具有凹版印刷的登記區(qū)內(nèi)篩網(wǎng)印刷標(biāo)稱粘度為約2000cps與表2的no.5底漆相類似的相對(duì)低光澤底漆，并在設(shè)定為163℃(325°F)的Hot Pack烘箱中干燥到127℃(260°F)的加熱帶溫度。底漆層的干燥厚度為約13微米(0.5mil)至0.04mm(1.5mil)。使用No.#18繞線棒控涂漆器，涂布具有實(shí)施例2的相對(duì)高光澤涂層的底漆涂布的底材，并在設(shè)定為210℃(410°F)的Hot Pack烘箱中熔化至182-188℃(360-370°F)的加熱帶溫度，在登記區(qū)內(nèi)產(chǎn)生化學(xué)壓花和分區(qū)差異光澤。
沒有涂覆底漆的外涂層的平均光澤度為約77個(gè)光澤單位。涂覆底漆的外涂層的光澤度隨底漆和外涂層的厚度的變化而變化。厚度為約8微米(0.3mil)且涂覆厚度為約13微米(0.5mil)的底漆的外涂層的平均光澤度為約28個(gè)光澤單位。厚度為約13微米(0.5mil)且涂覆厚度為約0.025mm(1mil)的底漆的外涂層的平均光澤度為約37個(gè)光澤單位。
實(shí)施例5代表性中試方法在事先已印刷并清楚涂布過的基材上，采用40U.S.Alternate篩目，30％的OA、0.13mm(5mil)具有通過光乳液生產(chǎn)的環(huán)形圖案的Stork篩網(wǎng)，輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷標(biāo)稱粘度為約2000cps與表2的no.5底漆相類似的相對(duì)低光澤底漆。使用0.38mm(15mil)不銹鋼刮刀刷涂器，模擬Stork篩網(wǎng)印刷方法，推動(dòng)底漆經(jīng)過篩網(wǎng)。以4.6m/min(15英尺/分鐘(fpm))生產(chǎn)40U.S.Alternate篩目的點(diǎn)狀圖案沉積物，和在149℃(300°F)下設(shè)定的Bruckner烘箱中，在3個(gè)區(qū)段內(nèi)干燥底漆。在第二次經(jīng)過時(shí)，使用LAS24正向輥涂布器，在基本上全部底材上施涂標(biāo)稱厚度為約13微米(0.5mil)干燥厚度的實(shí)施例2的相對(duì)高光澤的涂料組合物。然后加熱外涂層涂布的底材。在第二次經(jīng)過時(shí)從烘箱中出來的產(chǎn)品顯示出具有相對(duì)低光澤的環(huán)狀區(qū)域(這相應(yīng)于印刷底漆的圖案)的外涂層和顯示相對(duì)高光澤的所有其它區(qū)域。還注意到在樣品內(nèi)維持篩網(wǎng)印刷的“點(diǎn)狀”圖案，和這提供增強(qiáng)的差異光澤視覺效果。
已披露了本發(fā)明的主題，顯而易見的是鑒于前述內(nèi)容，本發(fā)明的許多改性、替代和變化是可能的。應(yīng)當(dāng)理解，可以以具體所述方式以外的方式操作本發(fā)明。這種改性、替代和變化擬包括在本申請(qǐng)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種表面覆蓋材料，它包括a)具有外表面和底表面的表面覆蓋底材，b)涂覆該表面覆蓋底材的部分外表面的底漆，和c)涂覆底漆和基本上涂覆該表面覆蓋底材全部外表面的外涂層，其中涂覆底漆的外涂層的光澤度低于沒有涂覆底漆的外涂層的光澤度。
2.權(quán)利要求1的表面覆蓋材料，其中涂覆底漆的外涂層與沒有涂覆底漆的外涂層的光澤度之差為至少約10個(gè)光澤單位。
3.權(quán)利要求1或2的表面覆蓋材料，其中涂覆底漆的外涂層與沒有涂覆底漆的外涂層的光澤度之差為至少約80個(gè)光澤單位。
4.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的表面覆蓋材料，其中涂覆底漆的外涂層的光澤度為約10個(gè)光澤單位至約50個(gè)光澤單位，和沒有涂覆底漆的外涂層的光澤度為約30個(gè)光澤單位至約90個(gè)光澤單位。
5.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的表面覆蓋材料，其中涂覆第一部分底漆的外涂層的光澤度大于涂覆第二部分底漆的外涂層的光澤度。
6.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的表面覆蓋材料，其中底漆呈點(diǎn)狀圖案形式，外涂層與圖案點(diǎn)之間的底材相鄰。
7.權(quán)利要求6的表面覆蓋材料，其中在一部分底漆上的點(diǎn)的密度逐漸增加，從而涂覆底漆的外涂層的光澤度逐漸下降。
8.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的表面覆蓋材料，其中表面覆蓋材料是地板覆蓋材料。
9.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的表面覆蓋材料，其中底漆在具有設(shè)計(jì)特征的登記區(qū)內(nèi)。
10.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的表面覆蓋材料，其中表面覆蓋底材包括化學(xué)壓花的發(fā)泡層和具有印刷圖案的設(shè)計(jì)層，化學(xué)壓花發(fā)生在具有印刷設(shè)計(jì)的登記區(qū)內(nèi)。
11.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的表面覆蓋材料，進(jìn)一步包括置于表面覆蓋底材與底漆之間的耐磨層，耐磨層具有機(jī)械壓花的表面紋理。
12.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的表面覆蓋材料，其中表面覆蓋底材包括a)襯里層，b)化學(xué)壓花的發(fā)泡層，它包括涂覆襯里層的化學(xué)壓花的區(qū)域，c)涂覆化學(xué)壓花的發(fā)泡層的設(shè)計(jì)層，和d)涂覆設(shè)計(jì)層的耐磨層，其中底漆涂覆一部分耐磨層，和外涂層涂覆底漆和基本上涂覆全部耐磨層。
13.一種提供具有不同光澤度區(qū)域的表面覆蓋材料的方法，包括a)提供具有外表面和底表面的表面覆蓋底材，b)施涂底漆組合物到一部分外表面上，c)施涂外涂層組合物到基本上所有底漆涂布的外表面上，和d)然后固化該涂料組合物，其中底漆固化時(shí)具有第一光澤度，和外涂層固化時(shí)具有第二光澤度，第一光澤度小于第二光澤度，從而涂覆底漆的外涂層的光澤度小于沒有涂覆底漆的外涂層的光澤度。
14.權(quán)利要求13的方法，其中涂覆底漆的外涂層與沒有涂覆底漆的外涂層的光澤度之差為至少約10個(gè)光澤單位。
15.權(quán)利要求13或14的方法，其中涂覆底漆的外涂層與沒有涂覆底漆的外涂層的光澤度之差為至少約80個(gè)光澤單位。
16.權(quán)利要求13-15任何一項(xiàng)的方法，其中涂覆底漆的外涂層的光澤度為約10個(gè)光澤單位至約50個(gè)光澤單位，和沒有涂覆底漆的外涂層的光澤度為約30個(gè)光澤單位至約90個(gè)光澤單位。
17.權(quán)利要求13-16任何一項(xiàng)的方法，其中施涂具有第一用量的底漆組合物的第一部分底漆，和施涂具有第二用量的底漆組合物的第二部分底漆，第一用量的底漆組合物小于第二用量的底漆組合物，從而涂覆第一部分底漆的外涂層的光澤度大于涂覆第二部分底漆的外涂層的光澤度。
18.權(quán)利要求13-17任何一項(xiàng)的方法，其中表面覆蓋材料是地板覆蓋材料。
19.權(quán)利要求13-18任何一項(xiàng)的方法，其中通過調(diào)節(jié)施涂到底材上的底漆組合物的用量，來調(diào)節(jié)涂覆底漆的外涂層與沒有涂覆底漆的外涂層之間的光澤度之差。
20.權(quán)利要求13-19任何一項(xiàng)的方法，其中以點(diǎn)狀圖案印刷底漆，并涂覆外涂層，從而外涂層與圖案點(diǎn)之間的底材相鄰。
21.權(quán)利要求13-20任何一項(xiàng)的方法，其中通過篩網(wǎng)印刷來印刷底漆，和通過調(diào)節(jié)印刷篩網(wǎng)的篩目尺寸來調(diào)節(jié)涂覆底漆的外涂層與沒有涂覆底漆的外涂層之間的光澤度之差。
全文摘要
本發(fā)明公開了提供具有不同光澤的表面覆蓋材料，和通過該方法制備的表面覆蓋材料。該方法包括在一部分底材表面覆蓋材料上篩網(wǎng)印刷或照相凹印印刷相對(duì)低光澤的底漆。然后用相對(duì)較高光澤的涂料組合物涂布底漆涂布的底材，和有利地在單一固化步驟中固化該涂料組合物。結(jié)果是，表面覆蓋材料包括涂覆底漆的區(qū)域具有較低光澤度和沒有涂覆底漆的區(qū)域內(nèi)具有較高光澤度的外涂層。
文檔編號(hào)B05D7/00GK1572380SQ20041004727
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者田東, R·W·小懷特, S·A·惠倫 申請(qǐng)人:阿姆斯特郎世界工業(yè)公司