UV可固化耐磨涂料的制作方法

文档序号:18188317发布日期:2019-07-17 05:27阅读:333来源:国知局

本申请要求于2017年10月5日提交的第62/404471号美国临时申请的权益,其内容在这里以援引方式全部并入本文中。

包括耐磨uv可固化耐磨涂料,可选择在现场应用。这些对于安装的地板特别有用。



背景技术:

现有技术综述

目前现场应用的地板耐磨层覆盖物的涂料组合物不能提供日常使用磨损所需的足够的抗擦伤性和耐刮擦性。



技术实现要素:

本发明是一种含有微米尺寸颗粒的改进的紫外线(uv)可固化耐磨组合物,当在表面上被固化时,可提供改进的耐刮擦性和抗擦伤性。“耐刮擦性”是指材料抵抗更严重损伤的能力,这种损伤可能导致可见的、更深的或更宽的沟槽。“擦伤”和“刮擦”指机械或化学磨损引起的物理变形。”“抗擦伤性”是一种衡量材料抵抗小规模机械应力引起的外观退化能力的指标。(美国专利6,835,458)。

本发明的一个实施例中,提供了一种组合物,包括:(a)辐射可固化涂料组合物,例如地板涂料组合物;和(b)预混合,包括耐磨颗粒和分散剂。在本发明的又一实施例中,耐磨颗粒包括金刚石。

在本发明的另一实施例中,耐磨颗粒包括金刚石和至少一种莫氏硬度值至少为6的其他耐磨颗粒,例如氧化铝。在本发明的一个实施例中,另一种耐磨颗粒相对于金刚石的重量比是约1:1到约10:1。

具体实施方式

涂料组合物包括有助于赋予整个涂料组合物耐磨性和耐刮擦性的耐磨颗粒。改进的耐磨性和耐刮擦性延长了地板覆盖层的使用寿命。耐磨颗粒的实例包括耐磨颗粒的组合,每个耐磨颗粒的莫氏硬度值范围在6到10之间-包括其中的所有整数,如以莫氏标度测量的矿物硬度那样。在一些实施例中,耐磨颗粒可选自金刚石(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)、陶瓷或陶瓷微球(莫氏值为6)及其组合。耐磨颗粒可以是由金刚石颗粒组成的第一耐磨颗粒和莫氏值小于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基于涂层总重量的约6wt.%到约25wt.%范围内的耐磨颗粒量。在一些实施例中,本发明的涂层可包含基于涂层总重量的约6wt.%到约12wt.%范围内的耐磨颗粒量。

根据一些实施例,第二耐磨颗粒可相对于金刚石颗粒以任何适当的重量比存在。例如,重量比在约1:1到约10:1之间。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。已经发现,涂层。

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,氧化铝颗粒可具有多种粒径,包括不同粒径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具有从约2μm到约30μm范围内选择的平均粒径。在一些非限制性实施例中,本发明的金刚石颗粒的平均粒径可在约2μm约100μm的范围内选择,例如约5μm到约50μm。

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具有从约2μm到约30μm范围内选择的平均粒径,包括其中的所有整数。研究发现,与仅含长石的耐磨颗粒的涂层相比,含金刚石颗粒和长石颗粒混合物的涂层在耐磨颗粒的总载荷水平较低时,可能表现出类似的耐磨性。

根据一些实施例,选择用于涂层的金刚石颗粒可以具有多种粒径,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,金刚石颗粒具有窄粒径分布。根据本发明,术语窄粒径分布是指不超过给定金刚石颗粒掺杂物或混合物平均粒径的35%,优选小于35%的标准偏差。在一些实施例中,基于给定金刚石颗粒掺杂物或混合物的平均粒径,标准偏差小于25%。在一些实施例中,基于给定金刚石颗粒掺杂物或混合物的平均粒径,标准偏差小于15%。

在一些非限制性实施例中,本发明的微米级金刚石颗粒的平均粒径可在约2μm至约50μm、优选约4μm至35μm范围内选择。在一些非限制性实施例中,本发明的金刚石颗粒可具有从约6μm到约25μm的范围中选择的平均粒径。

在本发明的一些非限制性实施例中,含有的金刚石颗粒可以是粒径为以下范围的第一混合物:约6μm至约11μm、优选约6μm至约10μm-包括其中的所有整数及其混合物。根据一些实施例,金刚石颗粒的第一混合物可包括平均粒径约为6μm、约7μm、约8μm、约9μm、约10μm或11μm的金刚石颗粒。

其中平均粒径表示在50%分布点(即约8μm),标准偏差约为1.7,使标准偏差约为平均粒径的21%。

只要第一混合物的标准偏差不大于35%,优选小于35%,第一混合物可能含有粒径在约6μm至约10μm范围之外的金刚石颗粒。在一些实施例中,只要第一混合物的标准偏差小于25%,优选小于15%,则第一混合物可能含有粒径在约6μm到约10μm范围之外的金刚石颗粒。在一些实施例中,第一混合物可含有高达4wt.%的粒径小于6μm的金刚石颗粒。在一些非限制性实施例中,第一混合物可含有高达4wt.%的粒径小于6μm的金刚石颗粒。在一些实施例中,第一混合物可含有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,含有的金刚石颗粒可以是粒径为以下范围的第二混合物:约15μm到约30μm、优选约15μm到约25μm-包括其中的所有整数及其混合物。根据一些实施例,金刚石颗粒的第二混合物的平均粒径可为约15μm、约16μm、约17μm、约18μm、约19μm、约20μm、约21μm、约22μm、约23μm、约24μm或约25μm。

可替换地,也可以包括金刚石的纳米颗粒。合适的金刚石纳米颗粒的粒径约为l0nm至500nm。纳米级金刚石可以代替微米级尺寸的金刚石,也可以作为微米级金刚石颗粒的补充。

包括耐磨颗粒的涂层可包括基于涂层的总重量约1wt.%至约5wt.%范围量的第一耐磨金刚石颗粒,优选2wt.%至4wt.%。在一些实施例中,涂层可包含约1.75wt.%至约3.7wt.%的金刚石颗粒。已经发现,当使用仅由上述列举的金刚石颗粒组成的耐磨颗粒时,本发明的涂层能展现出所需的耐刮性和光泽保持性能。还发现,超过微米级的金刚石颗粒负载量5.5wt.%,可能对涂层的视觉性能产生不良影响。可将额外量的纳米级金刚石颗粒增加到约10wt%且无不良视觉性质。

平均涂料基体厚度是涂料基体上表面和下表面之间的垂直距离测量。根据一些实施例,平均基体涂料厚度tcm可在约4μm到约40μm的范围之间-包括其中的所有整数。根据一些实施例,平均基体涂料厚度tcm可在约6μm到约20μm的范围之间-包括所有整数。根据一些实施例,基体平均涂料厚度tcm为6μm。根据一些实施例,基体平均涂料厚度tcm为18μm。

在一些实施例中,涂料基体可进一步包含其他添加剂和填充剂,例如表面活性剂,例如颜料、增粘剂、表面活性剂、填充剂,例如玻璃或聚合物气泡或珠(可膨胀或不可膨胀)、疏水性或亲水性二氧化硅、碳酸钙、玻璃或合成纤维、发泡剂、韧性增稠剂、增强剂、阻燃剂、抗氧化剂和稳定剂。添加剂的添加量足以获得所需的端部性能。本发明的适宜表面活性剂包括但不限于氟化烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和氟表面活性剂,具有式rfch2ch2o(ch2ch2o)xh,其中rf=f(cf2cf2)y,x=0到约15,且y=l到约7。表面活性剂可以在约0.5wt.%至约2wt.%范围内、较佳约0.8wt.%范围内的量存在于辐射可固化黏着剂组合物中。

可包括蜡粉以增加涂料表面的疏水性。这些可能包括含氟聚合物,例如聚四氟乙烯(ptfe)。

在一些非限制性实施例中,可根据如下的母料方法制备涂层。涂料基体由粘合剂、分散剂、光引发剂和消光剂组成。

耐磨颗粒包括金刚石颗粒并包含在含有分散剂的预混合物中。分散剂可选自丙烯酸嵌段共聚物,例如市售的bykdisperbyk2008、disperbyk2155、disperbyk145和disperbyk185、lubrizolsolsperse41000和solsperse71000,并且可以0.1wt.%至1wt.%的量存在于涂层中。耐磨颗粒可以任何适当的量包括在预混合物中,以在最终涂料中获得所需量的金刚石。

可在工厂或现场应用的市售uv涂料组合物包括allnex以商标名macrylnal提供的组合物。这些组合物包括粘合剂/树脂和其他添加剂,如下文所述。

许多适宜涂层的实例可在市场上购得且为业内所熟知。提供适当组合物的供应商例子包括ppgindustries、sherwinwilliams、akzonobel和valspar等。可将耐磨颗粒添加到任何该等组合物中。

一些实施例中涉及基板和耐磨涂层。所述耐磨涂层可以包括涂料基体和耐磨颗粒。涂料基体可以是包含粘合剂和其他添加剂的可固化涂料组合物,如下所述的光引发剂。根据一些实施例,粘合剂可包括丙烯酸酯官能化合物和耐磨颗粒的组合物,且耐磨颗粒包含金刚石颗粒(微米和/或纳米尺寸)和第二耐磨颗粒的混合物。

粘合剂可包括选自丙烯酸酯官能聚合物、丙烯酸酯官能低聚物、丙烯酸酯官能单体及其组合的树脂。丙烯酸酯官能聚合物可包括聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、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。

适当的聚酯丙烯酸酯可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,聚酯丙烯酸酯具有至少1到10个自由丙烯酸酯基,(甲基)丙烯酸酯基或其组合。

聚酯丙烯酸酯可具有丙烯酸酯官能团。聚酯丙烯酸酯可为聚酯多元醇与羧酸官能丙烯酸酯化合物(例如丙烯酸,(甲基)丙烯酸)或其在约1:1的oh:cooh比率下的组合的反应产物。聚酯多元醇可以是在聚酯链的末端存在两个羟基的聚酯二醇。在一些实施例中,聚酯多元醇可具有范围为3到9的羟基官能团,其中自由羟基存在于聚酯链的末端或沿着聚酯链的主干。

在非限制性实施例中,聚酯多元醇可以是羟基官能化合物和羧酸官能化合物的反应产物。羟基官能团化合物在化学计量上超过羧酸化合物。在一些实施例中,羟基官能团化合物是多元醇,例如,二醇或三官能团或更高的多元醇(例如,三醇、四醇等)。在一些实施例中,多元醇可以是芳香族、环脂族、脂族或其组合。在一些实施例中,羧酸官能化合物是二羧酸、聚羧酸或其组合。在一些实施例中,二羧酸和聚羧酸可以是脂肪族、环脂肪族、芳香族。

二醇可选自烷二醇,例如乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、三甘醇、三丙二醇、己二醇、聚乙二醇、丙二醇及新戊二醇;氢化双酚a;环己二醇;包括1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二醇丁基乙基丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇和2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇的丙二醇类;包括1,4-丁二醇、1,3-丁二醇和2-乙基-l,4-丁二醇的丁二醇类;包括三甲基戊二醇和2-甲基戊二醇的戊二醇类;环己烷二甲醇;包括1,6-己二醇的己二醇类;己内酯二醇(例如己内酯与乙二醇的反应产物);羟基烷基化双酚;聚醚二醇,例如,聚(氧四亚甲基)乙二醇。在一些实施例中,三官能度或更高的多元醇可以选自三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丁烷、二羟甲基环己烷、甘油等。

在一些实施例中,二羧酸可选自己二酸、壬二酸、癸二酸、丁二酸、戊二酸、癸酸二酸、十二烷二酸、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、二甲基酯对苯甲酸酯、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、环己烷二甲酸、氯桥酸酐、1,3-环己烷二甲酸、1,4-环己烷二甲酸及其酸酐,以及以上的多种混合物。在一些实施例中,聚羧酸可选自偏苯三酸及其酸酐。

在一些实施例中,丙烯酸酯官能团聚氨酯可以是具有至少一个选自丙烯酸酯基或(甲基)丙烯酸酯基的官能团的直链或支链聚合物。在一些实施例中,丙烯酸酯官能团聚氨酯可具有至少2到9个选自丙烯酸酯基、(甲基)丙烯酸酯基或其组合的官能团。在一些实施例中,丙烯酸酯官能团聚氨酯具有选自丙烯酸酯基(甲基)丙烯酸酯基或其组合的2到4个官能团。

在一些实施例中,丙烯酸酯官能团聚氨酯可以是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。高分子量多元醇可选自聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烃多元醇及其组合-具有3到9范围的羟基官能团的高分子量多元醇。

在一些实施例中,用于制造丙烯酸酯官能团聚氨酯的聚酯多元醇与用于制造丙烯酸酯官能团聚酯的聚酯多元醇相同。在一些实施例中,聚醚多元醇可选自聚氧化乙烯、聚氧化聚丙烯、聚四氢呋喃及其混合物和共聚物。

高分子量多元醇可与聚异氰酸酯(例如二异氰酸酯)、三官能异氰酸酯(例如异氰酸酯)、高官能度多异氰酸酯或其组合在nco:oh比率在约2:1到4:1范围内反应。聚异氰酸酯可选自异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷-二异氰酸酯和三甲基-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、十八烷基二异氰酸酯和1,4环己基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯;亚甲基二苯二异氰酸酯;四甲基二甲苯二异氰酸酯及其异氰酸酯、缩二脲、异丙醇酯及其混合物。所得反应产物为端异氰酸酯预聚物。

然后以约1:1的nco:oh比率将端异氰酸酯预聚物与羟基官能团丙烯酸酯化合物反应,得到丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸酯官能团聚氨酯。羟基官能团丙烯酸酯化合物可包括丙烯酸羟乙酯、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、丙烯酸氨基乙酯和甲基丙烯酸氨基乙酯及其组合。

根据一些实施例,粘合剂可包括含有单官能低聚物、双官能低聚物、三官能低聚物、四官能低聚物、五官能低聚物及其组合的丙烯酸酯官能低聚物。

单官能低聚物可选自烷氧基化四氢糠醇丙烯酸酯、烷氧基化四氢糠醇甲基丙烯酸酯、烷氧基化四氢糠醇乙基丙烯酸酯、烷氧基化苯酚丙烯酸酯、烷氧基化苯酚甲基丙烯酸酯、烷氧基化苯酚乙基丙烯酸酯、烷氧基化壬基酚丙烯酸酯、烷氧基化壬基酚甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、烷氧基化壬基酚丙烯酸乙酯及其混合物。烷氧基化可使用环氧乙烷、环氧丙烷、氧化丁烯或其混合物来实施。在一些实施例中,烷氧基化的程度在约2到10之间。在一些实施例中,烷氧基化的程度在约4到6之间。

双官能低聚物可选自乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、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、乙氧基化双酚a二丙烯酸酯、双酚a二缩水甘油醚二丙烯酸酯、间苯二酚二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、新戊二醇二丙烯酸酯、环己烷二甲基醇二丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化环己烷二甲醇二丙烯酸酯、丙氧基化环己烷二甲醇二丙烯酸酯及其混合物。

三官能低聚物可选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、异氰尿酸三丙烯酸酯、三丙烯酸甘油酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯、乙氧基化三丙烯酸甘油酯、丙氧基化三丙烯酸甘油酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三聚氰胺三丙烯酸酯及其混合物。

丙烯酸酯官能单体可选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、2-苯氧乙基丙烯酸酯、2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯、2-苯氧乙基丙烯酸乙酯、丙烯酸三癸酯、甲基丙烯酸三癸酯、乙基丙烯酸三癸酯及其混合物。

一些实施例可进一步包括选自烷基丙烯酸酯的丙烯酸酯官能单体,其在烷基段中具有约12个碳原子,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、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸壬基酯、丙烯酸正辛基酯、丙烯酸异辛基酯、丙烯酸异癸基酯等;烷氧基烷基丙烯酸酯,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;丙烯酸羟乙基酯、丙烯酸羟基丁酯等羟基烷基丙烯酸酯;丙烯酸三甲氧基烯丙基酯、丙烯酸丙烯酯等烯基丙烯酸酯;丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸苄基酯等芳烷基丙烯酸酯;环烷基丙烯酸酯如丙烯酸环己基酯、丙烯酸环戊基酯、丙烯酸异冰片酯等;丙烯酸氨基烷基酯如丙烯酸二乙氨基乙酯;丙烯酸氰基烷基酯如丙烯酸氰基乙酯、丙烯酸氰基丙酯等;丙烯酸氨基甲酰氧基烷基酯如丙烯酸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、n-丙烯酸甲胺基甲氧基甲酯、2-(n-甲基氨基甲酰氧基)-丙烯酸乙酯、2-(n-乙基氨基甲酰氧基)丙烯酸乙酯等;以及相应的甲基丙烯酸酯。在一些实施例中,烷基段中具有多达12个碳原子的烷基丙烯酸酯可用作耐磨涂层中的反应性溶剂/稀释剂。

丙烯酸酯官能单体可包括粘合剂,其可包含选自丙烯酸酯官能聚合物、丙烯酸酯官能低聚物、丙烯酸酯官能单体及其组合的树脂。

在一些非限制性实施例中,丙烯酸酯官能单体可选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、2-丙烯酸苯氧乙基酯、2-甲基丙烯酸苯氧乙基酯、2-丙烯酸苯氧乙基酯、丙烯酸三癸酯、甲基丙烯酸三癸酯、乙基丙烯酸三癸酯和其混合物。

在一些实施例中,丙烯酸酯官能单体或低聚物是硅丙烯酸酯。已知可固化硅丙烯酸酯,且例如在美国专利第4,528,0814,348,454号公开了适宜的硅丙烯酸酯,在这里通过援引的方式并入本文中。合适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。例如,合适的硅丙烯酸酯包括uvrca170和uvpoly110,可从中国蓝星有限公司获得;以及silmeracrd2、silmeracrdi-10、silmeracrdi-50和silmeracrdi-100,可从siltech获得。

涂料基体可进一步包括光引发剂以促进可固化涂料组合物的uv固化。在一些非限制性实施例中,光引发剂可包括安息香化合物、苯乙酮化合物、酰基氧化膦化合物、钛茂化合物、硫黄原酮化合物或过氧化物化合物,或光敏剂,例如胺或醌。光引发剂的具体实例包括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、苄基二苯硫醚、四甲基秋兰姆单硫化物、偶氮二异丁腈、二苄基、二乙酰及β-氯蒽醌。在一些实施例中,光引发剂是水溶性烷基酚光引发剂。

涂料基体可进一步包括胺增效剂。在一些实施例中,胺增效剂可包括甲基丙烯酸二乙氨基乙基酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙基酯、n-n-双(2-羟乙基)-对甲苯胺、乙基-4-二甲氨基苯甲酸酯、2-乙基己基4-二甲氨基苯甲酸酯以及市售胺增效剂,包括sartomercn371、cn373、cn383、cn384和cn386;allnexebecryp104和ebecryp115。胺增效剂可以在约1wt.%至约5wt.%范围内、较佳约3wt.%的量存在于可辐射固化的涂料组合物中。

该层包括有助于将耐磨性和耐刮擦性赋予整个涂料叠层的耐磨颗粒。改进的耐磨性和耐刮擦性延长了地板覆盖物的使用寿命。耐磨颗粒的实例包括耐磨颗粒的组合,每个耐磨颗粒的莫氏硬度值在6到10范围之间-包括其中的所有整数,如在莫氏标度上测量的矿物硬度那样。在一些实施例中,耐磨颗粒可选自金刚石(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)、陶瓷或陶瓷微球(莫氏值为6)及其组合。耐磨颗粒可以是由金刚石颗粒组成的第一耐磨颗粒和莫氏值小于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基于涂层总重量的从约6wt.%到约25wt.%范围内的耐磨颗粒量。在一些实施例中,本发明的涂层可包含基于涂层总重量的从约6wt.%到约12wt.%范围内的耐磨颗粒量。

根据一些实施例,第二耐磨颗粒可相对于金刚石颗粒以任何适当的重量等级存在。例如,以约1:1到约10:1之间的重量比。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。已经发现,与仅包含氧化铝耐磨颗粒的涂料相比,包含金刚石颗粒和本发明的第二耐磨颗粒(例如氧化铝颗粒)的涂层在耐磨颗粒的总体负载水平较低时表现出类似的耐磨性。

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,氧化铝颗粒可具有多种粒径,包括不同粒径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具有从约2μm到约30μm范围内选择的平均粒径。在一些非限制性实施例中,本发明的金刚石颗粒可具有从约2μm约100μm范围内选择的平均粒径,例如约5μm到约50μm。

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具有从约2μm到约30μm范围内选择的平均粒径,包括其中的所有整数。研究发现,与仅含长石的耐磨颗粒的涂层相比,含金刚石颗粒和长石颗粒混合物的涂层在耐磨颗粒的总载荷水平较低时,可能表现出类似的耐磨性。

根据一些实施例,选择用于涂层的金刚石颗粒可以具有多种粒径,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,金刚石颗粒具有窄粒径分布。根据本发明,术语窄粒径分布是指不超过给定金刚石颗粒掺杂物或混合物平均粒径的35%,优选小于35%的标准偏差。在一些实施例中,基于给定金刚石颗粒掺杂物或混合物的平均粒径,标准偏差小于25%。在一些实施例中,基于给定金刚石颗粒掺杂物或混合物的平均粒径,标准偏差小于15%。

实例

耐磨性试验

当使用各种uv固化涂料涂覆时,测试生物基砖(bbt)[确认]的耐磨性,所述uv固化涂料包括本发明的包括金刚石作为磨料颗粒的涂料。涂料、程序和结果如下所述。

程序:

如下所述,采用了一种模拟磨损的行业领先试验(bsen16094:层压地板覆盖物-测定微划痕阻力的试验方法),该试验使用了martindale磨损测试仪。

使用微型martindale测试仪配置以下参数:

表1.磨损测试参数

在生物基砖上以20g/m2的量涂覆包括表2中所示磨料颗粒的紫外线涂料,并使用现场机器进行固化。

表2涂料中使用的磨料颗粒测试

使用en16094试验方法附录b中概述的标准确定目视评估。

结果:

如表2所示,无任何磨料颗粒的涂料和以陶瓷微球为磨料颗粒的涂料在划痕进行视觉评估中表现最差为b4,这意味着这些样品显示出严重的划痕。以氧化铝为磨料的涂料对划痕进行了视觉评估为b3,表明这些样品的划痕程度适中。本发明的以金刚石为磨料颗粒的涂料效果最好,对划痕进行了视觉评估为b2,说明这些样品有轻微的划痕。综上所述,与氧化铝涂料相比,本发明的涂料具有最佳的效果和明显的抗划伤性。

虽然已经描述了目前被认为是本发明的优选实施例,但本领域技术人员将认识到,可以在不违背本发明精神的情况下对其进行更改和修改,并且其目的是包括所有落入本发明真实范围内的更改和修改。

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