固化方法及其制备的产品的制作方法
【专利说明】固化方法及其制备的产品
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年1月17日提交的美国临时专利申请序列号61/753, 807和2013 年1月17日提交的美国临时专利申请序列号61/753,813的优先权，其全部特此W引用的 方式整体并入本文。
[000引发明背景
[0004] 本发明设及低排放板材、生产本发明板材的方法及根据本发明所述的板材的用 途。
[0005]最近，不同质量和特性的最多样化材料的地板正用于室内装饰，整个范围从有密 封或未密封表面的木地板、层压板、合成地板、油拉和软木地板、瓷砖和石材地板，甚至到胶 合、松散或拉紧的织物地板覆盖物。对不同材料有最多样化的要求，例如良好的强度、对各 种材料的抵抗性，但又易于保养。为此，常常在顶层或保护层上提供各种地板材料，该也应 改善所需特性。
[0006]例如，几十年来一直使用基于聚己締（PVC)，具有作为磨损面的透明顶层的多层合 成网作为地板材料。用作地板材料的多层合成网或薄板由至少两层组成，透明顶层或磨损 面（称为透明层或透明膜）和底层或基层（称为底膜），而之间常常可布置另一（中间） 层，称为印刷膜、白色膜、印膜、装饰膜、印刷基材或白色印膜。
[0007]此类保护层或保护膜也用于基于特别是已经用作地板材料多年的油拉或软木 化orkment)的表面结构上，并且W该种方式例如，可减少油拉或软木地板材料的磨损。然 而，该些膜常常由不可再生材料制成。
[0008]由于通常在室内大面积铺设地板材料的事实，所W地板材料可为室内排放物的主 要来源。因此，除功能和装饰方面外，最近环境和健康保护观点正发挥着越来越大的作用。
[0009]已知除另外并入层的材料外，特定基底材料也可构成可能的排放源。即使是基于 基本上生态无害的可再生原料的地板材料，例如油拉，也有有害排放物，并且特别是由于氧 化聚合可从织物中排出诸如醒、酬、醋和駿酸的物质。释放的该些物质，通常含有挥发性有 机化合物例如甲醒，可致癌，改变染色体，危及生殖系统，并且有毒。
[0010] 目前，UV固化漆特别地用作地板的适合涂层，推测其会提高基底材料的上述特性， 并且与热固化漆相比，通常具有低程度的挥发性有机化合物排放。在UV固化漆的领域中， 人们使用通过UV光转化为活性形态的光引发剂，从而开始交联过程，即聚合。不同的聚合 方法根据反应条件分类。除阳离子UV固化外，该里自由基的制备（自由基聚合）起着最重 要的作用。
[0011] 女曰P.Glockner等，"RadiationCoringforCoatingsandPrinting Inks:TechnicalBasicsandApplications",VincentzNetwork2008,第 18 页所述，通常 的UV可固化涂层一般含有0.5至8重量％的光引发剂。例如，基于聚氨醋（PUR)的涂层W 该种方式用于本领域中，呈液体层的形式涂覆，并且在固化之后其形成保护相应基层免受 各种污物和损坏的永久性坚初保护膜。
[001引 由于所用光引发剂的化学组成，UV固化涂层也可构成排放源。例如在PUR涂层的 情况下，uv固化涂层的另一缺点在于，交联有限，该可特别地限制涂层的气体阻隔功能。
[0013] 例如使用现场和实验室释放单元（FLEC)对具有PUR涂层的油拉的排放测量显示 排放未反应的光引发剂和未聚合的单体。在PUR涂层油拉的情况下所有挥发性有机化合物 的排放系数通常为150yg/m2 ?h左右（按照ISO16000-10测量）。
[0014] 此外，已知形成试图改善前述缺点的涂层的其它方法。在DE10 2008 061 244A1 中描述了一种通过UV福射直接引发（甲基）丙締酸醋聚合和交联的方法，其中高能光子源 与中压水银放电灯组合。由于高能光子引发（甲基）丙締酸醋中自由基形成的过程，该种 技术可无需光引发剂。因此，通过前述方法制成的涂层没有可归因于光引发剂的排放物。
[0015] 在该个背景下，本发明基于提供与现有技术相比，环境质量改善的板材的问题。具 体而言，要提供挥发性有机化合物的排放程度大幅降低的板材。另外，期望提供一种提供改 良功能特性，例如改良耐磨性和耐污染性的板材。
[0016] 通过权利要求中要求保护的技术方案解决了该个问题。
[0017] 发明概述
[0018] 本发明的一些实施方案提供了一种板材，其包括至少一个基层及置于其上的（甲 基）丙締酸醋基涂层，其中借助于现场和实验室释放单元（FLEC)根据ISO16000-10测得， 所述板材的TV0C(总挥发性有机化合物）值《50yg/m2.h。在一些实施方案中，所述板材 为地板砖、板条或薄板。
[0019] 其它实施方案提供了生产板材的方法，包括：提供任选地含基材和附加层的基层， 并且在该基层上提供（甲基）丙締酸醋基涂层，其中通过使用高能光子源与UV福射器组合 照射固化所述（甲基）丙締酸醋基涂层。
[0020] 如本文所使用，术语"（甲基）丙締酸醋"或"（甲基）丙締酸醋类"表明术语相关 的特定组分可包括丙締酸醋或甲基丙締酸醋。
[0021] 另外的实施方案提供了本文所述任一种板材作为墙面覆盖物、天花板覆盖物、地 板覆盖物、装饰覆盖物、家具或胶合板的用途。
[0022] 还有另外的实施方案提供了在基材上制备耐磨层的方法，包括；将包括（甲基）丙 締酸醋树脂的可福射固化组合物施加到基材上；并且用波长为lOnm至200nm的福射源照射 所述组合物。
[002引如本文所使用，"UVV"指具有介于400-450皿之间的最强波长的UV福射。
[0024] 如本文所使用，"UVA"指具有介于315-400nm之间的最强波长的UV福射。
[00巧]如本文所使用，"UVB"指具有介于280-315皿之间的最强波长的UV福射。
[0026] 如本文所使用，"UVC"指具有介于100-280皿之间的最强波长的UV福射。
[0027] 如本文所使用，"VUV"指具有介于10-200皿之间的最强波长的UV福射。准分子 灯通常在VUV光谱内工作。
[0028] 具体而言，提供了一种板材，其包括至少一个基层和置于该个基层上的基于（甲 基）丙締酸醋的涂层，其中用现场和实验室释放单元（FLEC)根据ISO16000-10测得，所述 板材的TV0C(总挥发性有机化合物）值《50yg/m2 ?!!，板材的TV0C值优选《35yg/m2 ?!!， 更优选《20yg/m2 ?h并且特别优选《10yg/m2 ?h。
[0029] 令人惊讶地，已经发现如下文所详述，如果为基层提供根据本发明固化的基于 (甲基）丙締酸醋的涂层，则板材的TV0C值可大幅减小。因为为不良气味来源的挥发性有 机化合物的排放程度大幅降低，所w该样使得可能提供几乎或完全中性气味的板材。此外， 本发明的板材对于消费者而言具有惊人的优点，在于因坚初的涂层，其寿命可大幅延长。此 夕F，本发明的板材特征在于维修费用低，W致可大幅减少昂贵且耗时的清洁和保养工作。
[0030] 本发明的板材特别牵设，其中基于（甲基）丙締酸醋的涂层通过高能光子源于UV 灯组合照射而固化的板材，而未固化涂层组合物中光引发剂的浓度与现有技术相比降低。 令人惊讶地，已经发现当根据涂层的固体的总质量计，未固化涂层组合物中光引发剂的浓 度为0. 01至5重量％时，板材的TV0C值特别低。
[0031] 所述组合物可包括按重量计约0. 5%至约10%的光引发剂，更通常地按重量计约 1%至约5%。根据本发明的一个实施方案，涂层组合物中光引发剂的浓度为至少0. 1重 量％，更优选地至少0. 5重量％并且特别优选至少0. 7重量％。光引发剂的浓度的上限优 选为3重量％，更优选2重量％，并且特别优选为1. 3重量％。
[0032] 技术人员已知的光引发剂可用作根据本发明所述的光引发剂。通常适合的是其中 自由基的形成通过均裂进行的光引发剂。作为非限制性实例，此处可提到安息香衍生物、节 缩酬、a-哲基烷基苯酬、a-氨基苯己酬或酷基氧化麟。
[0033] 光引发剂可W但不一定是自由基光引发剂。适合的自由基光引发剂包括单分子 (NorrishI型和II型）、双分子（II型）和生物分子光敏作用（能量转移和电荷转移）。可 采用的示例性类别的自由基光引发剂包括但不限于二苯甲酬、1-哲基环己基苯甲酬、苯基 双化4, 6-S甲基苯甲酯）氧化麟、EsacureKT0-46 (氧化麟、EsacureKIP150和Esa州re TZT的混合物）、2, 4, 6-S甲基苯甲酯基二苯基氧化麟、异丙基硫杂慈酬、1-氯-4-丙氧 基-硫杂慈酬、2, 4-二己基硫杂慈酬、2-氯硫杂慈酬、憧脑酿、2-己基慈酿W及全部可从 Ciba得到的Irgacure1700、Irgacure2020、Irgacure2959、Irgacure500、Irgacure 651、Irgacure754、Irgacure907。可采用的其它光引发剂包括全部可从Lampson得到的 SpeedcureBP和Speed州re84 及来自于ParkeDavis的Benzophenone二苯甲酬。
[0034]适合的阳离子光引发剂包括舰盐（iodoniumsalts)和硫盐（sulfoniumsalts)， 例如s芳基硫六氣铺酸盐、s芳基硫六氣磯酸盐和双（4-甲基苯基）-六氣磯酸-a)-舰。 阳离子光引发剂的适合光敏剂包括异丙基硫杂慈酬、1-氯-4-丙氧基-硫杂慈酬、2, 4-二 己基硫杂慈酬和2-氯硫杂慈酬，全部仅举例而言。
[0035] 此外，光引发剂是适合的，其中自由基的形成经由脱氨进行。例如，人们可提到基 于芳族酬的化合物，例如二苯甲酬、硫杂慈酬、憧脑酿加上共引发剂（通常为叔胺）。而且， 根据本发明，前述类型的光引发剂的混合物，例如二苯甲酬和a-哲基环己基苯甲酬（产品 名称；Esacure皿）的混合物。
[0036] 将认识到在一些情况下，胺类增效剂可与自由基光引发剂组合使用。胺类增效剂 的实例包括但不限于2-己基己基-4-二甲氨基苯甲酸醋、4-(二甲胺）苯甲酸己醋、N-甲 基二己醇胺、2-二甲氨基己基苯甲酸醋和4-二甲氨基苯甲酸了氧基己醋，W及全部可从 Sartomer得到的CN371、CN373、CN383、CN384、CN386 ;全部可从切tec得到的化eciTP104、 EbecryP115、Ebecry7100;和可从Bayer得到的RoskydalUAXP2299。涂层组合物中胺 类增效剂的范围按重量计为约0. 5%至约1. 5%，更通常地按重量计介于约1%至约5%之 间。胺类增效剂可与该些自由基光引发剂一起使用。胺类增效剂的实例包括但不限于2-己 基己基-4-二甲氨基苯甲酸醋、4-(二甲胺）苯甲酸己醋、N-甲基二己醇胺、2-二甲氨基己 基苯甲酸醋和4-二甲氨基苯甲酸了氧基己醋。
[0037] 在一些实施方案中，本发明的组合物可W是含有可分散在组合物中，降低固化组 合物的光泽水平的一种或多种消光剂的低光泽涂层。虽然有机消光剂或无机和有机材料的 组合可用作消光剂，但是