[发明专利]用于混凝土地板的有色可辐射固化涂料

说明书

技术领域

本发明涉及可辐射固化涂料领域。更具体地，本发明涉及可辐射固化的地板涂料领域，例如混凝土地板涂料。

背景技术

数十年来，可辐射固化涂料已应用于各种工业的表面。可辐射固化涂料还应用在诸如混凝土地板(楼板)、乙烯基树脂、木材等表面。如其名字所暗示，可辐射固化涂料通过暴露于辐射(例如紫外光、可见光和电子束)而固化。

可辐射固化涂料的子集是可紫外(UV)固化涂料。可UV固化涂料通过暴露于至少UV辐射(例如包括辐射波长为约100-400纳米(nm)的电磁波谱的UV部分)而固化。除了UV辐射，还可以包括更高波长的辐射。

可UV固化涂料包含被称为“光引发剂”的组分，其能吸收UV辐射并因此跃迁至激发态。随后，光引发剂光解或降解为阳离子或自由基(活性非常大的活性物质)。阳离子或自由基在几乎瞬间内(例如几秒内)与同样存在于可UV固化涂料中的低聚物和/或单体反应并聚合以形成固化的涂层。

在地板表面使用可UV固化涂料的一个好处是涂料能快速固化。这种快速固化能使地板恢复正常使用而不像其他可选涂料那样需要长时间延误，所述其他可选涂料例为如含有必须蒸发的溶剂的涂料，或在几小时到几天的时间间隔内才基本上完全固化的涂层。许多可UV固化涂料能提供的另一个好处是其物理抗性和耐化学性强。例如，在UV固化后几分钟内，某些涂覆到地板表面的可UV固化涂料便能承受开到经固化、涂布的表面上的叉车的重量和摩擦。某些可辐射固化涂料的另一个好处它们包含100％固体，因而在涂料配方中不含有挥发性有机组分，允许员工在该区域工作而不会因吸入挥发性有机组分产生显著的呼吸道健康问题。可UV固化涂料的另一个好处为聚合反应是通过使用UV辐射而引发，这表示涂料配方没有“使用期限”，“使用期限”指的是由于已经与反应性组分混合，所以涂料需要在涂料在其自身的容器内聚合之前的一定的时间段内使用。作为单组分配方有助于消除单项工程的浪费，因为未使用的涂料可以存储以供将来使用。

美国专利申请No.2002/0164434公开了一种可辐射固化涂料，其包含用于确定可固化涂料何时已交联或固化的指示剂，从而使使用者知道地板的哪些部分可以使用而不会影响表面以及哪些部分仍处于固化过程。该出版物公开了将染料或颜料混入液体材料中，其中，当涂料是液态时该染料或颜料是肉眼可见的，而涂料固化之后该染料或颜料明显不太可见。

此外，在Jo Ann Arceneaux的文章“UV Curable Concrete Coatings”(在2009年1月/2月/3月的RADTECH Report(“RADTECH 2009”)中发表)，在Peter T.Weissman的文章“Field-Applied，UV-Curable Coatings for Concrete Flooring”(在2009年1月/2月/3月2009的RADTECH Report中发表)和Peter T.Weissman的报告“Field Applied UV Coatings for Concrete”(2009年10月在UV/EB East所作)中还公开了可UV固化的混凝土涂料。

用于大型表面的可UV辐射固化涂料的缺点涉及在至少一个方向上(例如宽度)小于要固化的表面的UV辐射源的使用。例如，典型的UV固化仪是固化宽度在约0.66米(26英寸)和0.86米(34英寸)之间的便携式机器。为了固化大型表面，该机器必须经过(扫描过)地板，来固化宽度仅为0.66-0.86米(26-34英寸)乘以地板长度的区域(面积)，随后固化另一个区域，机器的宽度与之前区域直接相邻。固定在UV固化仪上的一个或更多个灯、灯管和/或发光二极管(LED)在地板表面上以例如约4000-20000瓦/米(100-500瓦/英寸)的功率发出辐射来固化涂料。尽管这种便携式UV辐射源的设计在向前发展，固化装置的边缘仍存在杂散光区，其中来自机器侧面屏蔽罩的低强度漏光足以引发表面附近某一厚度的涂料发生聚合，并使其部分固化为表层，但不足以将涂料的聚合推进到整个厚度，因此在涂层的底部留有液体层。