用于木板背面的涂料的制作方法
【專利說(shuō)明】用于木板背面的涂料
[0001] 背景
[0002] 用作硬木地板材料的木板在暴露于濕氣時(shí)可變形和卷曲（cup)，當(dāng)板的寬度大于 約3. 25英寸（約8. 25cm)時(shí)尤其如此。大多數(shù)地板板材的頂面被涂層覆蓋，但底面未被覆 蓋。當(dāng)暴露于濕氣時(shí)，板的底面可吸收濕蒸汽，所產(chǎn)生的板各部分之間有差別的膨脹和收縮 可導(dǎo)致變形和卷曲的出現(xiàn)。例如，當(dāng)木質(zhì)地板板材被安裝在潮濕環(huán)境中未加熱的狹窄空間 時(shí)，可出現(xiàn)這種變形和卷曲。地板制造商已嘗試了多種技術(shù)來(lái)降低變形和卷曲的傾向。在 某些情況下，在板的底面上切割不同寬度和深度的槽，但這些槽并非在所有情況下都能消 除問(wèn)題，對(duì)于較寬的板尤其如此。
[0003] 概述
[0004] 一般說(shuō)來(lái)，本公開(kāi)涉及一種涂料，當(dāng)被涂覆在木板的底面上時(shí)，其能夠顯著降低并 /或消除木板吸收濕蒸汽的傾向。這種濕氣侵入的減少降低了木板在暴露于潮濕環(huán)境時(shí)變 形和卷曲的傾向。
[0005] 在一個(gè)實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種方法，所述方法包括將水性涂料組合物涂覆 在木質(zhì)基材的背面，其中所述水性涂料組合物包含聚偏二氯乙烯共聚物和水。
[0006] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種方法，所述方法包括將水性涂料組合物涂 覆在木板的背面，其中所述水性涂料組合物包含70重量％ -98重量％的聚偏二氯乙烯樹(shù)脂 和約2重量％ -約30重量％的水。
[0007] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種方法，所述方法包括將涂料組合物涂覆在 木板的背面，其中所述涂料組合物包含環(huán)氧、聚酯、聚醚和聚氨酯（甲基）丙烯酸酯，多官能 (甲基）丙烯酸酯，光引發(fā)劑和有機(jī)溶劑。
[0008] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種方法，所述方法包括將可紫外線（UV)固化 的涂料組合物涂覆在木板的背面，其中所述可UV固化的涂料組合物包含約10重量％ -約 70重量％的聚氨酯（甲基）丙烯酸酯、約1重量％-約50重量％的雙官能（甲基）丙烯酸 酯、約0. 1重量％ -約15重量％的至少一種光引發(fā)劑和約3重量％ -約50重量％的至少 一種有機(jī)溶劑。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種方法，所述方法包括將可輻射固化的 涂料組合物涂覆在木板的背面，其中所述可輻射固化的涂料組合物包含環(huán)氧、聚酯、聚醚和 聚氨酯（甲基）丙烯酸酯中的至少一種，至少一種多官能（甲基）丙烯酸酯，光引發(fā)劑和少 于約5重量％的有機(jī)溶劑。
[0009] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種方法，所述方法包括將可UV固化的涂料組 合物涂覆在木板的背面，其中所述可UV固化的涂料組合物包含約5重量％ -約50重量％的 環(huán)氧、聚酯、聚醚和聚氨酯（甲基）丙烯酸酯中的至少一種，約5重量％-約75重量％的至 少一種（甲基）丙烯酸酯單體，約0. 1重量％ -約15重量％的光引發(fā)劑和少于約5重量％ 的有機(jī)溶劑。
[0010] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種方法，所述方法包括將可UV固化的涂料組 合物涂覆在木板的背面，其中所述可UV固化的涂料組合物包含約5重量％ -約50重量％ 的環(huán)氧、聚酯、聚醚和聚氨酯（甲基）丙烯酸酯中的至少一種，約5重量％-約75重量％的 至少一種（甲基）丙烯酸酯單體和約0. 1重量％ -約15重量％的光引發(fā)劑，其中所述可UV 固化的涂料組合物實(shí)質(zhì)上不含有機(jī)溶劑。
[0011] 以下說(shuō)明書(shū)中陳述了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。本發(fā)明的其它特征、 目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)從說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中顯而易見(jiàn)。
[0012] 詳細(xì)說(shuō)明
[0013] 在本申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)"木材"指的是任何來(lái)源于樹(shù)木或其它木本植物的莖和根中的 堅(jiān)硬、纖維狀結(jié)構(gòu)組織的纖維素/木質(zhì)素材料。木材包括，例如，從樹(shù)木直接切下的硬木和 軟木木材，以及由木材條（strand)、木材碎料、木材纖維或木材薄板制成的工程木材復(fù)合材 料。木材復(fù)合材料的實(shí)例包括但不限于膠合板、定向刨花板（OSB)、中密度纖維板（MDF)、碎 料板等。示例性木材包括硬木品種，例如白蠟?zāi)荆╝sh)、榿木、樺木、櫻桃木、桃花心木、楓木、 橡木、白楊木、柚木、山胡桃木和胡桃木；軟木品種，例如雪松、冷杉、松木和紅木。被所述組 合物涂布的涂飾（finished)木材制品可以具有多種最終用途，包括家具、櫥柜、地板（包括 工程地板）以及門(mén)和門(mén)框（trim)。木材可被切割成或形成多種形狀以用作結(jié)構(gòu)材料或建筑 材料。
[0014] 典型的木板包括頂面、在頂面對(duì)面的底面或背面以及在頂面和背面之間的邊緣。 如果板將被用于木質(zhì)地板或門(mén)框，則底面可具有通常帶縱向槽的布局。
[0015] 當(dāng)板用于其預(yù)期應(yīng)用時(shí)，被暴露并可見(jiàn)的板的頂側(cè)或頂面上可涂覆有多種交聯(lián) 的和未交聯(lián)的聚合物涂層。這些涂層包括但不限于聚醚、聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺、三聚 氰胺、丙烯酸酯、聚烯烴、聚苯乙烯和氟化聚合物樹(shù)脂，以及這些聚合物和共聚物樹(shù)脂的 共聚物和共混物。這些樹(shù)脂可被配制成水型（water-borne)、水溶性、乳液型、或溶劑型 (solvent-borne)涂料，以及不含溶劑的100%固體涂料。
[0016] 木板的底面和邊緣在大多數(shù)應(yīng)用中在使用期間不可見(jiàn)，在許多情況下，它們?cè)诖?之前未被涂布。本公開(kāi)涉及一種疏水性涂料，當(dāng)被涂覆在木板的底面和/或邊緣時(shí)，所述疏 水性涂料能顯著降低并/或消除木材或木材制品吸收濕蒸汽的傾向。這種濕氣侵入的減少 降低了木材在暴露于潮濕環(huán)境時(shí)變形和卷曲的傾向。
[0017] 在本公開(kāi)中，疏水性涂料可被配制成多種形式，包括水型、水溶性、乳液型、或溶劑 型涂料，以及實(shí)質(zhì)上不含溶劑的100%固體涂料。
[0018] 在一個(gè)實(shí)施方式中，疏水性木材涂料被配制成水性涂料組合物，所述水性涂料組 合物包含與水性載體摻和的成膜樹(shù)脂組分。水性涂料組合物可以是單相溶液，其中包含至 少一種成膜樹(shù)脂組分的一種或多種組分實(shí)質(zhì)上充分分散在水性載體中?；蛘撸苛辖M合物 可包含兩種或更多種相。包含兩種或更多種相的組合物可以是分散體，其中一種或多種相 分散在另一種物質(zhì)和/或相的連續(xù)相中。在一些實(shí)施方式中，分散體是懸浮體，包括但不限 于膠狀懸浮體。在一些實(shí)施方式中，涂料組合物是乳膠或乳液，所述乳膠或乳液包含分散在 水性載體中的聚合物微粒。
[0019] 水性涂料組合物中的成膜樹(shù)脂包含至少一種氯化樹(shù)脂。氯化樹(shù)脂具有卓越的屏 障性能并賦予涂層卓越的濕蒸汽耐受性。特別優(yōu)選的氯化樹(shù)脂是聚偏二氯乙烯共聚物 (PVDC) 〇
[0020] 大范圍合適的聚偏二氯乙烯樹(shù)脂的實(shí)施方式可商購(gòu)?？缮藤?gòu)的實(shí)施方式的實(shí)例 包括但不限于，可以以商品名DIOFAN獲得的那些（可獲自Solvay Plastics)、來(lái)自Dow Chemical，Midland，MI，POLIDENE 的 SURFENE (例如，可獲自 Scott Bader 的 33-082、33-038、 33-086、33-083、33-075 和 33-081)、HAL0FLEX (例如，可獲自 DSM Neoresins 的 202 和 202S)、PERMAX(例如，可獲自 Lubrizol 的 803 和 805)等。
[0021] 水性涂料組合物中成膜樹(shù)脂組分的量可在寬范圍內(nèi)選擇。一般來(lái)說(shuō)，如果成膜樹(shù) 脂組分的量過(guò)低，則可能難以形成膜，更難以形成足夠粘附于木材基材的膜，或者膜的耐濕 性可能不足。基于水性涂料組合物的總重量，水性涂料組合物優(yōu)選地包含約10-99重量％、 更優(yōu)選地約50-98重量％、最優(yōu)選地約70-98重量％的樹(shù)脂組分。
[0022] 用于水性涂料組合物中的其它任選組分被描述在Koleske等人，Paint and Coatings Industry，2003年4月，第12-86頁(yè)中?？蓱?yīng)用的典型的性能增強(qiáng)添加劑包括界 面活性劑、顏料、著色劑、染料、表面活性劑、分散劑、消泡劑、增稠劑、熱穩(wěn)定劑、均化劑、聚 結(jié)劑、殺生物劑、殺真菌劑、防縮孔劑、固化指示劑、塑化劑、填料、沉淀抑制劑、紫外光吸收 劑、光亮劑等以更改性質(zhì)。在一些實(shí)施方式中，性能增強(qiáng)添加劑的存在量約為少于總組合物 的5重量％或者少于總水性涂料組合物的1重量％。
[0023] 在水性涂料組合物中，成膜樹(shù)脂組分與基于組合物總重量約40重量％ -約60重 量％的水性液態(tài)載體相混合。當(dāng)在本文中使用時(shí)，"水性"表示：基于液態(tài)載體的總重量， 液態(tài)載體的至少約5重量％、優(yōu)選地至少約20重量％、更優(yōu)選地至少約40重量％、甚至更 優(yōu)選地至少約60重量％、甚至90重量％或更多是水。更優(yōu)選地，液態(tài)載體的約85-100重 量％、更優(yōu)選地約85-95重量％是水。合適的任選共載體可摻入水性涂料組合物中用于多 種目的，包括幫助膜形成和/或涂漆穩(wěn)定性。合適共載體的實(shí)例包括有機(jī)溶劑例如醇類、酮 類、二醇醚等。
[0024] 水性涂料組合物可被涂覆在木板的背面或邊緣作為獨(dú)立的涂層，或者可被用作本 文所述的可UV固化涂層下面的底漆/密封劑涂層。
[0025] 在另一實(shí)施方式中，疏水性木材涂料被配制為可輻射固化的溶劑型組合物，所述 組合物包含疏水性低聚物或樹(shù)脂、多官能（甲基）丙烯酸酯單