防滑塗層材料及其製備、塗覆方法
2023-05-26 18:18:11 1
防滑塗層材料及其製備、塗覆方法
【專利摘要】本發明涉及用於乙烯基地板的防滑塗層材料，所述防滑塗層材料採用PMU聚甲基脲作為防滑劑。本發明還涉及製備和塗覆所述防滑塗層材料的方法，利用所述防滑塗層材料得到的防滑塗層，其具有塗層厚度薄，防滑性能好的優點。
【專利說明】防滑塗層材料及其製備、塗覆方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種防滑塗層材料及其製備、塗覆方法，尤其是一種適用於乙烯基地板的防滑塗層材料及其製備、塗覆方法，以及由此得到的防滑塗層。
【背景技術】
[0002]近年來，乙烯基地板以性能優越、施工便捷、費用低廉等優點而廣泛應用於家庭、商業和工業建築中。通常要求其具有防滑功能，尤其當應用於走廊、樓梯、衛生間、洗手臺、廚房、浴室、泳池、廠房等容易出現積水油汙溼滑的場合。乙烯基地板的防滑功能通常通過在其表面塗覆防滑塗層來實現，目前市場上已有多種防滑塗層材料可供使用，但存在塗層較厚、防滑性能不高等缺點。
[0003]根據使用環境的要求，在一些情況下需要在防滑塗層材料中加入消光劑，降低塗層表面的光澤度，常見的消光劑包括超微細合成二氧化矽、微粉化蠟、鋁、鈣、鎂、鋅的硬脂酸鹽等等。然而加入常規消光劑不會利於塗層的防滑性能。通常採用的防滑測試標準是德國DIN51130，目前常見的防滑塗層在DIN 51130測試中僅能達到R8-R9的水平，不能滿足歐洲市場標準。因此需要提供一種能在DIN 51130測試中達到R10，甚至Rll的防滑塗層。
[0004]PMU聚甲基脲是一種特殊的有機聚合物，具有高比表面積、低堆積密度的特點，在塗料行業中可用作消光劑，其具有消光效果顯著、相對常規無機消光劑增稠不明顯、且對觸變性影響不大，除適合於溶劑型體系外還特別適合於水性體系、透明度高不吸收紫外線特別適用於UV固化體系的優點。本發明在防滑塗層中加入PMU聚甲基脲作為消光劑替代二氧化矽或者微粉化蠟不僅獲得顯著的消光效果，同時大幅提高了塗層的防滑性能，防滑性能優異。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提高 用於乙烯基地板的防滑塗層，尤其是亞光防滑塗層的防滑性能，提供一種具有較高防滑性能的防滑塗層材料。
[0006]本發明的防滑塗層材料含有主體樹脂、稀釋劑、消光劑、防滑劑、光引發劑，和/或助劑。在本發明的防滑塗層材料中不含有溶劑。
[0007]本發明的防滑塗層材料的製備方法包括將將主體樹脂、稀釋劑、光引發劑和助劑在攪拌機中混合攪拌均勻得到混合物A ;取部分量的消光劑和防滑劑，並取部分量的混合物A，在高速分散機中分散得到混合物B ;取剩餘量的消光劑和防滑劑，並取部分量的混合物A在高速分散機中分散得到混合物C ;將剩餘量的混合物A和得到的混合物B、C相混合得到最終防滑塗層材料。
[0008]本發明的防滑塗層材料的塗覆方法包括將防滑塗層材料塗覆在基材上；用紅外照射處理防滑塗層材料；和通過紫外照射固化防滑塗層材料。
[0009]經檢測，本發明的防滑塗層具有塗層厚度薄，防滑性能優異的特點。【具體實施方式】
[0010]本發明的防滑塗層材料中採用PMU聚甲基脲顆粒材料替代現有防滑塗層中採用的大顆粒蠟材料，並任選地採用陶瓷微球顆粒作為輔助防滑顆粒。下文中的各成分含量，除特別註明之外，均以塗層材料總重量計算。
[0011]本發明的防滑塗層材料含有主體樹脂、稀釋劑、消光劑、防滑劑、光引發劑，和/或助劑。
[0012]所述主體樹脂選自UV固化塗層材料中常用的主體樹脂，包括但不限於聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯。優選為所述主體樹脂是聚氨酯丙烯酸酯，更優選為所述主體樹脂是脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。脂肪族聚氨酯丙烯酸酯對PVC基材具有良好的附著力，兼具優異的硬度和柔韌性。所述主體樹脂的含量為20-60%，優選為35-50% ；
[0013]所述稀釋劑是活性(甲基)丙烯酸酯，其包括選自雜環基(甲基)丙烯酸酯、雙官能(甲基)丙烯酸酯和脂肪族(甲基)丙烯酸酯中的一種或多種。其中所述雜環基(甲基)丙烯酸酯可以選自四氫呋喃丙烯酸酯(THFA)、環三羥甲基丙烷甲縮醛丙烯酸酯(CTFA)或N-丙烯醯基嗎啉(acrylmorpholide),優選為所述雜環基(甲基)丙烯酸酯是四氫呋喃丙烯酸酯。所述雙官能(甲基)丙烯酸酯可以選自二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、聚乙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、1，6-己二醇二甲基二丙烯酸酯(HDDMA)和二丙二醇二丙烯酸酯，優選為所述雙官能(甲基)丙烯酸酯是二縮三丙二醇二丙烯酸酯。所述脂肪族(甲基)丙烯酸酯可以選自直鏈或支鏈的C8-C12烷基(甲基)丙烯酸酯，優選為所述脂肪族(甲基)丙烯酸酯是丙烯酸異癸酯。所述活性(甲基)丙烯酸酯作為稀釋劑，用以稀釋低聚物，參與光固化反應，對塗層材料的固化速度和固化塗層的柔韌性等各項性能有一定影響。所述稀釋劑的含量為15-55%，優選為30-50%。
[0014]所述消光劑選自PMU聚甲基脲顆粒，其具有消光效果顯著、增稠不明顯、除適合於溶劑型體系外還特別適合於水性體系、透明度高不吸收紫外線特別適用於紫外固化體系的優點。所述PMU聚甲基脲顆粒具有50-200微米的平均分散粒徑。所述PMU聚甲基脲的含量為3-25%，優選為8-15%。
[0015]所述光引發劑的種類和用量為本領域技術人員所公知，可以選自苯甲酮光引發齊L1、Irgacure 184、Irgacure 754、Irgacure 369、TPO、Darocurl 173 等本領域中所公知的光引發劑，其中Irgacure系列和Darocure系列是瑞士汽巴精化公司的產品，其產品型號為本領域技術人員所熟知。優選為所述光引發劑是一種或多種選自苯甲酮光引發劑、Darocurel 173和Irgacure 754的光引發劑。所述光引發劑的含量為2-10 %，優選為3-9% ；
[0016]本發明的防滑塗層材料中還任選地含有陶瓷微球顆粒，其主要成分是二氧化矽，所述陶瓷微球顆粒也同時起到消光劑和防滑劑的作用。與PMU聚甲基脲用作主要消光劑和防滑劑相比，陶瓷微球顆粒起輔助作用，是輔助消光劑和輔助防滑劑。所述陶瓷微球顆粒具有3.5微米的D50平均粒徑。所述陶瓷微球顆粒的含量為0.1-3%，優選為0.5_2%。
[0017]本發明的防滑塗層材料中還任選地含有助劑，所述助劑包括在UV固化塗層材料中常用的消泡劑、流平劑、潤滑劑和分散劑中的一種或多種。所述助劑的種類和用量為本領域技術人員所公知，例如所述消泡劑可以選自EFKA2022、EFKA2527、BYK352、BYK354、AIREX910、AIREX920。其中EFKA系列是荷蘭愛夫卡公司的產品，BYK系列是BYK公司的產品，AIREX系列是德國迪高公司的產品。所述助劑的含量為0.1-1%，優選為0.1-0.3%。[0018]本發明的防滑塗層材料不含有溶劑，因此對人體的危害較小，火災危險性較低，具有良好的環保性。
[0019]本發明的製備防滑塗層材料的方法包括:
[0020]a.將脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、活性(甲基)丙烯酸酯、光引發劑和助劑在攪拌機中混合攪拌均勻，得到混合物A ；
[0021 ] b.取40-50%的所需重量的PMU聚甲基脲顆粒和陶瓷微球顆粒，以及取20%_50%重量的由步驟a得到的混合物A，在攪拌下將PMU聚甲基脲顆粒和陶瓷微球顆粒加入到混合物A中，並在分散機中分散至赫格曼細度50-90微米，得到混合物B ；
[0022]c.取剩餘重 量的的PMU聚甲基脲顆粒和陶瓷微球顆粒，以及取20%_50%重量的由步驟a得到的混合物A，在攪拌下將PMU聚甲基脲顆粒和陶瓷微球顆粒加入到混合物A中，並在分散機中分散至至赫格曼細度大於90微米，得到混合物C。
[0023]d.將剩餘的混合物A與上述步驟b和c中得到的混合物B和混合物C混合均勻，得到最終防滑塗層材料。
[0024]本發明的塗覆防滑塗層材料的方法包括:
[0025]a.將防滑塗層材料塗覆在基材上，塗覆量為6-35克/平方米的防滑塗層材料，優選為8-20克/平方米的防滑塗層材料；
[0026]b.用紅外照射處理防滑塗層材料，照射溫度通常為50_70°C，優選為60°C，照射時間通常為0.5-2分鐘，優選為I分鐘；和
[0027]c.通過紫外照射固化防滑塗層材料。
[0028]經計算，乾燥後的本發明的防滑塗層材料具有6-35毫米的厚度，優選為具有8-20微米的厚度。經檢測，本發明的防滑塗層具有優異的防滑性能。
[0029]實施例
[0030]實施例1:防滑塗層材料的製備
[0031]按照以下重量比例稱取各種組分，以總重量計:
[0032]脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 39% ；
[0033]四氫呋喃丙烯酸酯20.4% ；
[0034]二縮三丙二醇二丙烯酸酯 8% ；
[0035]丙烯酸異癸酯9% ；
[0036]PMU聚甲基脲顆粒14%;
[0037]陶瓷微球顆粒1% ；
[0038]苯甲酮光引發劑3.5%;
[0039]DAR0CUR 11733% ；
[0040]IRGACURE7542% ;和
[0041]消泡劑0.1%。
[0042]隨後按照以下步驟進行混合製備防滑塗層材料，
[0043]a.將脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、四氫呋喃丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸異癸酯、光引發劑和消泡劑在攪拌機中混合攪拌均勻，得到混合物A ；
[0044]b.取40-50%的所需重量的PMU聚甲基脲顆粒和陶瓷微球顆粒，以及取20%_50%重量的由步驟a得到的混合物A，在攪拌下將PMU聚甲基脲顆粒和陶瓷微球顆粒加入到混合物A中，並在分散機中分散至赫格曼細度50-90微米，得到混合物B ；
[0045]c.取剩餘重量的的PMU聚甲基脲顆粒和陶瓷微球顆粒，以及取20%_50%重量的由步驟a得到的混合物A，在攪拌下將PMU聚甲基脲和陶瓷微球顆粒加入到混合物A中，並在分散機中分散至至赫格曼細度大於90微米，得到混合物C。
[0046]d.將剩餘的混合物A和上述步驟b和c中得到的混合物B、混合物C混合均勻，得到最終防滑塗層材料。
[0047]實施例2:防滑塗層材料的製備
[0048]按照以下重量比例稱取各種組分，以總重量計:
[0049]脂肪族聚氨酯丙烯酸酯50% ；
[0050]四氫呋喃丙烯酸酯12.8% ；
[0051]二縮三丙二醇二丙烯酸酯9%;
[0052]丙烯酸異癸酯12% ；
[0053]PMU聚甲基脲顆粒9%;
[0054]陶瓷微球顆粒2% ；
[0055]苯甲酮光引發劑2%;
[0056]DAR0CUR 1173·2% ；
[0057]IRGACURE7541% ;和
[0058]消泡劑0.2%。
[0059]按照實施例1中描述的方法步驟製備防滑塗層材料。
[0060]實施例3:防滑塗層材料的製備
[0061]脂肪族聚氨酯丙烯酸酯35%;
[0062]環三羥甲基丙烷甲縮醛丙烯酸酯 15%;
[0063]二縮三丙二醇二丙烯酸酯15% ；
[0064]丙烯酸異癸酯16.9% ；
[0065]PMU聚甲基脲顆粒15% ；
[0066]苯甲酮光引發劑2%;
[0067]DAR0CUR 11731% ;和
[0068]消泡劑0.1%。
[0069]除了使用環三羥甲基丙烷甲縮醛丙烯酸酯替換四氫呋喃丙烯酸酯並且不使用陶瓷微球顆粒之外，按照實施例1中描述的方法步驟製備防滑塗層材料。
[0070]實施例4:防滑塗層材料的塗覆
[0071]將實施例1-3中製備得到的防滑塗層材料按照以下步驟進行塗覆乾燥固化得到防滑塗層:
[0072]步驟1:將防滑塗層材料以8-20克/平方米的量塗覆在PVC地板上；
[0073]步驟2:於60°C，用紅外照射處理防滑塗層材料I分鐘；和
[0074]步驟3:通過紫外照射固化防滑塗層材料。
[0075]經計算，固化後的實施例1-3的防滑塗層材料具有8-20微米的厚度，並在DIN51130測試中可以達到RlO以上的標準。
【權利要求】
1.一種防滑塗層材料，其包括，以總重量計算的: 脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯20-60% ； 活性(甲基)丙烯酸酯15-55% ； PMU聚甲基脲顆粒3-25% ；和 光引發劑2-10%。
2.如權利要求1所述的防滑塗層材料，還包括 陶瓷微球顆粒0.1-3% ； 助劑0.1-1%。
3.如權利要求1所述的防滑塗層材料，其中所述PMU聚甲基脲顆粒具有50-200微米的平均分散粒徑。
4.如權利要求1所述的防滑塗層材料，其中所述活性(甲基)丙烯酸酯包括選自雜環基(甲基)丙烯酸酯、雙官能(甲基)丙烯酸酯和脂肪族(甲基)丙烯酸酯中的一種或多種。
5.如權利要求1所述的防滑塗層材料，其不包含溶劑。
6.一種製備防滑塗層材料的方法，所述製備方法包括: a.將脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、活性(甲基)丙烯酸酯、光引發劑和助劑在攪拌機中混合攪拌均勻，得到混合物A ； b.取40-50%的所需重量的PMU聚甲基脲顆粒和陶瓷微球顆粒，以及取20%-50%重量的由步驟a得到的混合物A，在攪拌下將PMU聚甲基脲顆粒和陶瓷微球顆粒加入到混合物A中，並在分散機中分散至赫格曼細度50-90微米，得到混合物B ； c.取剩餘重量的的PMU聚甲基脲顆粒和陶瓷微球顆粒，以及取20%-50%重量的由步驟a得到的混合物A，在攪拌下將PMU聚甲基脲和陶瓷微球顆粒加入到混合物A中，並在分散機中分散至至赫格曼細度大於90微米，得到混合物C。 d.將剩餘的混合物A和上述步驟b和c中得到的混合物B、混合物C混合均勻，得到最終防滑塗層材料。
7.一種塗覆基材的方法，所述塗覆方法包括: a.將權利要求1的防滑塗層材料塗覆在基材上； b.用紅外照射處理防滑塗層材料；和 c.通過紫外照射固化防滑塗層材料。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述基材是聚氯乙烯。
9.如權利要求7所述的方法，其中所述防滑塗層材料以6-35克/平方米的量塗覆到基材上。
10.如權利要求7所述的方法，其中所述經固化的防滑塗層材料具有6-35微米的厚度。
【文檔編號】E04F15/10GK103571322SQ201210275481
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月3日 優先權日:2012年8月3日
【發明者】孫美茹, 薛茂誼, 閆海龍 申請人:Ppg塗料(天津)有限公司