專利名稱：涂布水泥纖維板制品的方法
涂布水泥纖維板制品的方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求享有2006年1月31日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào) No.60/764,131的優(yōu)先權(quán)，該專利的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用合并于此。
背景技術(shù)：
水泥復(fù)合制品越來(lái)越普遍地使用在建筑材料中。這些制品中許多由諸 如水泥、木質(zhì)(纖維素)纖維、天然(玻璃)纖維和聚合物等便宜的材料 制造。這些制品通常被制成水泥纖維板基材例如壁板和墻板的形式。使用 擠壓法等方法或使用hatschek機(jī)器可以制造基材或制品。
在北方的氣候下，因吸收入水泥纖維板基材中的水的反復(fù)凍結(jié)和融化 引起的損壞代表了一種值得注意的問(wèn)題。持續(xù)地受到濕氣、凍-融循環(huán)、 UV照射以及大氣中的二氧化碳的影響可以造成由水泥纖維板組合物制造 的制品隨時(shí)間發(fā)生物理的和化學(xué)的變化。涂布系統(tǒng)或涂布組合物可以避免 受到UV燈、二氧化碳和水等環(huán)境的影響，或者可以有助于減少因受到這 些環(huán)境的影響而可能發(fā)生的損壞?？梢垣@得好幾種這樣的系統(tǒng)來(lái)保護(hù)水泥 纖維板制品。然而，對(duì)涂布系統(tǒng)和涂布組合物來(lái)說(shuō)，當(dāng)涂布有組合物的制 品經(jīng)歷濕粘合力測(cè)試和多次的凍-融循環(huán)時(shí)，需要提供良好的密封、具有迅 速固化的能力或可以提供改善的結(jié)果。
概述
本發(fā)明提供了一種用于涂布水泥纖維板制品的方法。該方法包括以下 步驟
(i) 提供傳送系統(tǒng)，其具有第一傳送機(jī)、第二傳送機(jī)和兩者之間的間
隙；
(ii) 穿過(guò)間隙傳送水泥纖維板制品；
(iii) 當(dāng)制品穿過(guò)間隙時(shí)，將液態(tài)的可輻射固化的涂布系統(tǒng)涂布到制 品的至少底部表面；以及
(iv) 在所涂布的表面接觸所述第二傳送機(jī)前，利用輻射將所述涂布 系統(tǒng)至少部分固化到粘性降低的狀態(tài)(reduced tack state )。涂布系統(tǒng)可以 被涂布一層或多層。
本發(fā)明上面的概述并不旨在描述本發(fā)明的每一個(gè)公開(kāi)的實(shí)施方案或 每一種實(shí)施方式。下面的描述更具體地舉例說(shuō)明了所闡釋的實(shí)施方案。在 整個(gè)申請(qǐng)的好幾處地方，通過(guò)所列舉的實(shí)施例提供了引導(dǎo)，其中實(shí)施例可 以按不同的組合來(lái)使用。在每一個(gè)示例中，所列出的內(nèi)容僅僅是代表性的 一組內(nèi)容且不應(yīng)該^t解釋為唯一的內(nèi)容。
下文的附圖和描述中提供了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的詳細(xì)內(nèi) 容。從描述和附圖以及權(quán)利要求書中，本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)勢(shì)是 清晰可見(jiàn)的。
附圖簡(jiǎn)述
圖l是所公開(kāi)方法的示意圖。
在附圖的各種數(shù)字中相同的參考符號(hào)標(biāo)示相同的元件。附圖中的元件 并非成比例。
詳細(xì)描述
術(shù)語(yǔ)"一 (a)"、 "一 (an)"、 "一 (the)""至少一個(gè)"以及"一個(gè)或 多個(gè)"可交換地使用。
以端點(diǎn)描述的數(shù)值范圍包括此范圍內(nèi)所包含的所有數(shù)字(如，1到5 包括l、 1.5、 2、 2.75、 3、 3.80、 4、 5等)。
當(dāng)術(shù)語(yǔ)"包括"以及其變化形式的這樣的術(shù)語(yǔ)出現(xiàn)于說(shuō)明書或權(quán)利要 求書中時(shí)并不具有限制意義。因而，例如，包括蠟化合物的組合物意指該 組合物包括一種或多種蠟化合物。
術(shù)語(yǔ)"丙烯酸酯"和"曱基丙烯酸酯"分別指丙烯酸的酯和曱基丙烯
酸的酯。它們可以被稱為(甲基)丙燁酸酯((meth)acrylates)或(甲基) 丙烯酸西旨((meth)acrylate esters )。
術(shù)語(yǔ)"烯屬化合物，，指含有反應(yīng)性的乙烯型不飽和物(ethylenic unsaturation)的任何單體、低聚物或聚合物，如乙烯基、(甲基)丙烯酸鹽、 乙烯基醚、烯丙基醚、乙烯基酯、不飽和油(包括單酸甘油酯、甘油二酯 和甘油三酯)、不飽和脂肪酸及類似物。術(shù)語(yǔ)"烯屬基"指烯烴化合物中 的反應(yīng)性的乙烯型不飽和官能團(tuán)。
術(shù)語(yǔ)"反應(yīng)活性部位"或"反應(yīng)基"指能夠反應(yīng)形成共價(jià)鍵來(lái)鍵合或 者以其他化學(xué)方式來(lái)連接兩個(gè)或更多個(gè)分子的基團(tuán)。
術(shù)語(yǔ)"被固化到粘性降低的狀態(tài)"意味著涂布系統(tǒng)已經(jīng)被固化到一種 狀態(tài)，這種狀態(tài)使其將保留在制品上且不可能粘附到部件上，如粘附到第 二傳送^L的輥?zhàn)拥壬稀?br> 本發(fā)明提供了 一種利用輻射固化涂布系統(tǒng)來(lái)涂布諸如水泥纖維壁板 產(chǎn)品或其他水泥復(fù)合制品的制品的方法。該方法包括以下步驟(i)提供 傳送系統(tǒng)，其具有第一傳送機(jī)、第二傳送機(jī)和兩者之間的間隙；(ii)穿過(guò) 間隙傳送水泥纖維板制品；(iii)當(dāng)所述制品穿過(guò)間隙時(shí)，將液態(tài)的可輻射 固化的涂布系統(tǒng)涂布到所述制品的至少底部表面；以及(iv)在所涂布的 表面接觸所述第二傳送機(jī)前(即，所涂布的表面接觸傳送系統(tǒng)的下游部分 前)利用輻射將涂布系統(tǒng)至少部分固化到粘性降低的狀態(tài)。所公開(kāi)的涂布 系統(tǒng)可以在所涂布的制品接觸第二傳送機(jī)前被"固化到粘性降低的狀態(tài)，，。 使用所公開(kāi)的輻射固化涂布系統(tǒng)，所公開(kāi)的制品可以被涂布一個(gè)或多個(gè)表 面。適合于實(shí)施本發(fā)明的涂布系統(tǒng)優(yōu)選包括一種或多種烯屬化合物，且任 選地包括一種或多種聚氯乙烯(PVC)分散型樹(shù)脂。在另一個(gè)實(shí)施方案中， 涂布系統(tǒng)基本上不含揮發(fā)性的溶劑或載體。
水泥纖維板制品是大而重的，且在制造過(guò)程中通常在傳送系統(tǒng)上被輸 送，所述傳送系統(tǒng)例如帶、輥?zhàn)?、氣?dòng)工作臺(tái)、及類似物。制品的底部(背 面)是通常與傳送系統(tǒng)保持接觸的主要表面。所公開(kāi)的方法允許水泥纖維 板制品的底部表面在輸送過(guò)程中被涂布，即在制造水泥纖維板制品的現(xiàn)場(chǎng) 被涂布。
參考

圖1，以示意性的側(cè)視圖顯示了用于涂布水泥纖維板制品的底部
的裝置10。諸如墻板12和14的水泥纖維板制品在第一傳送機(jī)15上被傳 送到裝置IO,第一傳送機(jī)15在圖l顯示的實(shí)施方案中包括帶16和諸如驅(qū) 動(dòng)輪20的驅(qū)動(dòng)輪。板12和14在第二傳送機(jī)17上被傳送離開(kāi)裝置10，第 二傳送機(jī)17在圖1顯示的實(shí)施方案中包括帶18和例如驅(qū)動(dòng)輪22的驅(qū)動(dòng)輪。 如果需要，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的其他類型的傳送機(jī)，所述傳送 機(jī)包括不具有帶和氣動(dòng)床的輥式傳送機(jī)。當(dāng)通過(guò)裝置10時(shí)，板12和14 被傳送過(guò)第一傳送機(jī)15和第二傳送機(jī)17之間的間隙19。位于第一傳送機(jī) 15和第二傳送機(jī)17之間的輥涂機(jī)24配置有容納在儲(chǔ)液器27中的液態(tài)的 可輻射固化涂布系統(tǒng)26。儲(chǔ)液器27中的涂布系統(tǒng)26的供給可以通過(guò)供給 線28來(lái)補(bǔ)充。當(dāng)板12穿過(guò)間隙19時(shí)，輥涂機(jī)24將涂布系統(tǒng)26的薄膜 30涂布到板12的底部表面31，從而由輥涂機(jī)在下游的表面31上形成未固 化的薄膜32。當(dāng)板12穿過(guò)間隙19時(shí)，輥涂機(jī)24還有助于支撐板12。輻 射固化組件34將膜32轉(zhuǎn)化成至少部分固化的涂層34，然后板12的所涂 布的表面4妻觸第二傳送機(jī)17上的帶18。涂層34鄰近表面31并部分滲透 表面31，且期望在制造板12的場(chǎng)所涂布到板12。涂層34可以有助于避免 板12暴露于濕氣、凍-融循環(huán)或大氣中的二氧化碳的一種或多種。涂層34 還可以提供牢固粘附的基底層， 一個(gè)或多個(gè)牢固粘附的面漆(未顯示在圖 1中)可以形成在基底層上。
利用所公開(kāi)的輻射固化涂布系統(tǒng)和涂布組合物，所公開(kāi)的水泥纖維板 制品可以-故涂布一個(gè)或多個(gè)表面。涂布系統(tǒng)可以-故涂布一層或多層。合適 的涂布系統(tǒng)包括一種或多種烯屬化合物，如單體、低聚物或聚合物，以及 任選一種或多種PVC分散型樹(shù)脂。在一個(gè)示例性的實(shí)施方案中，涂布系統(tǒng) 包括至少一種烯屬化合物且可以被涂布到基材并利用輻射固化。在另一個(gè)
示例性的實(shí)施方案中，涂布系統(tǒng)包括含有至少一種烯屬化合物的第 一涂布 組合物和含有至少一種PVC分散型樹(shù)脂的第二烯屬化合物。兩種涂布組合 物可以按順序地或同時(shí)被涂布到基材且利用輻射按順序地或同時(shí)被固化。 在另一個(gè)示例性的實(shí)施方案中，涂布系統(tǒng)包括至少一種烯屬化合物和至少
一種PVC分散型樹(shù)脂，且可以被涂布到基材并利用輻射被固化。有關(guān)后兩 個(gè)實(shí)施方案的詳細(xì)內(nèi)容包括在與本專利同一 日期提交的申請(qǐng)人的在審PCT 申請(qǐng)系列號(hào)(代理案號(hào)no.l60-P-1801WO 01 )且題目為COATING COMPOSITION FOR CEMENT COMPOSITE ARTICLES (用于水泥復(fù)合制 品的涂布組合物)中。
優(yōu)選在將組合物涂布到制品之后，基本上立刻引發(fā)固化。充分地進(jìn)行 固化以將涂層轉(zhuǎn)化到至少粘性降低的狀態(tài)(且期望到更完全固化的狀態(tài)， 如基本上完全固化的狀態(tài))，然后制品的所涂布的表面接觸第二傳送機(jī)。 通過(guò)利用含有一點(diǎn)或不含揮發(fā)性溶劑例如100%固體組合物的涂布系統(tǒng)有
利于快速固化。
所公開(kāi)的涂布系統(tǒng)中的烯屬化合物似乎起到活性滲透劑的作用。通過(guò) 在將涂布系統(tǒng)涂布到基材之后，但在進(jìn)行輻射固化之前觀察涂布系統(tǒng)，可 以更好地理解此作用。烯屬化合物似乎改善了潤(rùn)濕性和滲透性以及可以有 助于將涂布系統(tǒng)內(nèi)的其他組分《1到基材中的孔內(nèi)。烯屬化合物似乎還有助
于在固化之后，使所固化的涂層粘附到基材。PVC分散型樹(shù)脂似乎限制了
潤(rùn)濕性和滲透性，且可以有助于避免涂布系統(tǒng)中的其他組分深深地滲透到
基材內(nèi)的孔中，以至于它們不能夠被充分地輻射固化。PVC分散型樹(shù)脂似 乎還有助于隨后涂布的涂層(如，面漆(topcoat))粘附到所涂布的基材上。
優(yōu)選的涂布系統(tǒng)還可以包括一種或多種下面的額外特征
-增大了制品吸收水的阻力(吸收到制品中)；
-增強(qiáng)了制品的表面完整性(如，通過(guò)起到強(qiáng)化更像其他復(fù)合材料中 的粘合劑的纖維和水泥基體的作用)；
-避免制品在凍結(jié)/融化條件下膨脹；
-通過(guò)使纖維層粘合在一起來(lái)增強(qiáng)制品邊緣的完整性。
使用所公開(kāi)的方法可以涂布多種水泥纖維板基材。所公開(kāi)的基材通常 包括水泥和填料。示例性的填料包括木材、玻璃纖維、聚合物及其混合物。
釆用擠壓法、Hatschek法或者本領(lǐng)域已知的其他方法制造基材。例如，參 見(jiàn)美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朜o.2005/0208285 Al (對(duì)應(yīng)于國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)?WO2005/071179 Al )、澳大利亞專利申請(qǐng)?zhí)朜o.2005100347、國(guó)際申請(qǐng)?zhí)?WO01/68547 Al 、國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)朩098/45222 Al 、美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?No.2006/0288909 Al和No.2006/0288909 Al、以及澳大利亞專利申請(qǐng)?zhí)?No.198060655 Al。這樣的基材的非限制性的示例包括壁板產(chǎn)品、板、及類 似物，它們應(yīng)用在圍墻、屋頂、地面、建筑紙板、淋浴擋板、互搭壁板、 豎向墻板、拱腹板、裝飾板、齒形邊遮板仿制品以及石料仿制品或粉飾灰 泥仿制品?；牡囊粋€(gè)或兩個(gè)主表面可以纟皮成形或壓紋以看起來(lái)^象有紋理 的或粗鋸的木材或其他建筑產(chǎn)品，或者可以被切成扇形或被切割成類似卵 形。未涂布的基材表面通常含有橫截面尺寸是微米或亞微米尺度的多個(gè) 孔。
多種合適的纖維水泥基材可以從市場(chǎng)上購(gòu)得。例如，好幾種優(yōu)選的纖 維水泥壁板產(chǎn)品可以從James Hardie Building Products Inc. of Mission Viejo, CA購(gòu)得，包括那些以HARDIEHOMETM銷售的壁板、以HARDIPANEL 銷售的豎向墻板、以HARDIPLANK 銷售的互搭壁板、以 HARD正SOFFITtm銷售的板、以HARDITRIM 銷售的厚板和以 HARDISHINGLE 銷售的壁板。這些產(chǎn)品都可以獲得延長(zhǎng)的保證期，以 及據(jù)認(rèn)為能抵抗?jié)駳馄茐摹⒅灰蟮途S修費(fèi)用、不開(kāi)裂、不腐爛或分層、 抵抗因過(guò)長(zhǎng)時(shí)間暴露于濕氣、雨、雪、鹽霧和白蟻而引起的損壞、是非易 燃的以及提供木材的溫暖感以及纖維水泥的耐久性。其他合適的纖維水泥 壁板基材包括來(lái)自Knauf USG Systems GmbH & Co. KG of Iserlohn, Germany的AQUAP ANELTM水泥板產(chǎn)品、來(lái)自Cemplank of Mission Viejo, CA的CEMPLANK 、 CEMPANEL 和CEMTRIMTM水泥板產(chǎn)品、來(lái)自 CertainTeed Corporation of Valley Forge, PA的WEATHERBOARDStm水泥+反 產(chǎn)品、來(lái)自MaxiTile Inc. of Carson, CA的MAXITILETM、 MAXISHAKE 和MAXISLATETM水泥板產(chǎn)品、來(lái)自NichihaU.S.A., Inc. of Norcross, GA的 BRESTONETM 、 CINDERSTONETM 、 LEDGESTONE 、 NEWPORTBRICK 、 SIERRA PREMIUM 和VINTAGE BRICKTM水泥板產(chǎn)品、來(lái) 自 Zhangjiagang Evemice Building Materials Co., Ltd. of China 6々 EVERNICETM水泥板產(chǎn)品以及來(lái)自Everest Industries Ltd. of India的E BOARDTM水泥板產(chǎn) 品O
多種烯屬化合物可以使用在所公開(kāi)的涂布系統(tǒng)中。烯屬化合物不同于 PVC分散型樹(shù)脂且是具有至少一個(gè)不飽和的部位的含碳化合物，此部位能 夠進(jìn)行反應(yīng)，任選地在引發(fā)劑存在下進(jìn)行反應(yīng)以提供聚合產(chǎn)品或交聯(lián)產(chǎn) 品。烯屬化合物的非限制性的示例包括諸如(曱基)丙烯酸酯、乙烯基、 乙烯基醚、烯丙基醚、乙烯基酯、不飽和油(包括單酸甘油酯、甘油二酯 和甘油三酯)、不飽和脂肪酸、及類似的物質(zhì)或其混合物的單體。烯屬化 合物還包括具有至少一個(gè)不飽和部位的低聚物或聚合物，此部位能夠進(jìn)行
示例性的烯屬單體包括未取代的或取代的d-ds醇的(曱基)丙烯 酸酯，所述醇例如三丙二醇、異水片醇、異癸醇、苯氡基乙醇、三羥乙基 異氰尿酸酯、三羥甲基丙烷乙氧基化合物(TMPTA)、 二-三羥曱基丙烷 乙氧基化合物(diTMPTA)、己二醇、乙氧基化新戊二醇、丙氧基化新戊 二醇、乙氧基化苯酚、聚乙二醇、雙酚A乙氧基化合物、三羥曱基丙烷、 丙氧基化丙三醇、季戊四醇、四氫糠醇、(3-羧乙基醇或其組合。例如，烯 屬單體可以是(甲基)丙烯酸異水片酯、(曱基)丙烯酸異癸酯、(甲基) 丙烯酸苯氧乙基酯、三羥甲基丙烷三(曱基)丙烯酸酯、烷氧基化環(huán)己烷 二甲醇二(曱基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷乙氧基化三(曱基)丙烯酸酯、
二 (曱基)丙烯酸二丙二醇酯、二(曱基)丙烯酸三丙二醇酯、二(甲基) 丙烯酸己二醇酯、二 (甲基)丙烯酸四氫糠酯、三(甲基)丙烯酸季戊四 醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、二 (三羥甲基丙烷四(曱基)丙烯 酸酯)、丙氧基化三(甲基)丙烯酸甘油酯、|3-羧乙基(曱基)丙烯酸酯、 雙酚A乙氧基化二 (甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二 (甲基)丙烯酸新戊二 醇酯、丙氧基化二(曱基)丙烯酸新戊二醇酯、二-(三羥甲基丙烷四(甲 基)丙烯酸酯)或其組合。優(yōu)選的烯屬單體包括三羥甲基丙烷三(曱基) 丙烯酸酯、雙酚A乙氧基化二 (曱基)丙烯酸酯、丙氧基化三(曱基)丙
烯酸甘油酯、三羥甲基丙烷乙氧基化三(曱基)丙烯酸酯、二 (三鞋曱基 丙烷四(甲基)丙烯酸酯)或其組合。烯屬單體可以包括d-ds醇基， 如羥甲基、1-羥乙基、2-羥乙基、1-羥丙基、2-羥丙基、3-鞋丙基、 l-Jfe丁基、4 —#5丁基、l-Jfe戊基、5-#圣戊基、1—羥己基、6 —#5己基、 1,6-二羥己基、1,4-二羥丁基、及類似基團(tuán)。
示例性的烯丙基醚單體包括一個(gè)或多個(gè)烯丙基醚基，其通常鍵合到基 于多種多元醇的芯結(jié)構(gòu)基團(tuán)(core structural group )。合適的多元醇的非限 制性的示例包括新戊二醇、三羥甲基丙烷、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二 甘醇、1,3丙二醇、三甘醇、三羥曱基乙烷、季戊四醇、甘油、雙甘油、1,4 -丁二醇、1，6-己二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇以及上面與(曱基)丙烯酸 酯一起提到的其他多元醇的任意一種。其他示例性的烯丙基醚單體包括羥 乙基烯丙基醚、羥丙基烯丙基醚、三幾曱基丙烷單烯丙基醚、三鞋曱基丙 烷二烯丙基醚、三羥曱基乙烷單烯丙基醚、三羥甲基乙烷二烯丙基醚、甘 油單烯丙基醚、甘油二烯丙基醚、季戊四醇單烯丙基醚、季戊四醇二烯丙 基醚、季戊四醇三烯丙基醚、1，2，6-己三醇單烯丙基醚、1,2,6-己三醇二 烯丙基醚、及類似的醚。優(yōu)選的烯丙基醚包括多丙氧基化和多乙氧基化的 形式的烯丙基醚。
示例性的乙烯基醚單體包括一種或多種乙烯基醚基團(tuán)且包括4 -羥丁 基乙烯基醚、1,4-環(huán)己烷二甲醇單乙烯基醚、1,4-環(huán)己烷二甲醇二乙烯 基醚、乙二醇單乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚、二 乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇單乙烯基醚、及類似的醚。優(yōu)選的乙烯基醚 單體包括丙氧基化或乙氧基化的形式的乙烯基醚單體。
烯屬化合物可以包括具有附著的烯基的膠乳聚合物或聚氨基曱酸酯 分散體。這些化合物可以按照與本專利同一 日期提交的申請(qǐng)人的在審PCT 申請(qǐng)系列號(hào)(代理案號(hào)no.l60-P-1790WO 01 )且題目為COATING SYSTEM FOR CEMENT COMPOSITE ARTICLES (用于水泥復(fù)合制品的涂布系統(tǒng)) 中所描述的方法來(lái)制備。
先前提到的烯屬化合物(如，己二醇二 (曱基)丙烯酸酯、三羥甲基 丙烷三(曱基)丙烯酸酯和二-三羥曱基丙烷四(甲基)丙烯酸酯)的子
集具有多個(gè)(如兩個(gè)或更多個(gè))反應(yīng)基。這些單體或低聚物可以起到交聯(lián) 劑的作用。
所公開(kāi)的涂布系統(tǒng)或涂布組合物優(yōu)選含有基于涂布系統(tǒng)中的非揮發(fā)
性組分的總重量，按重量計(jì)約2%到100%的烯屬化合物，更優(yōu)選按重量 計(jì)約10 %到約80 %以及最優(yōu)選按重量計(jì)約30 %到約70 % 。
多種PVC分散型樹(shù)脂可以任選地用在所公開(kāi)的涂布系統(tǒng)和方法中。 PVC分散型樹(shù)脂通常在液體增塑劑中含有樹(shù)脂顆粒(或者各種樹(shù)脂和未得 到的樹(shù)脂(missed resin )的顆粒的混合物)。PVC分散型樹(shù)脂可以例如包 括PVC均聚物、共聚物或其組合和多種添加劑。PVC分散型樹(shù)脂可以通 過(guò)乳液聚合、微懸浮聚合或源自于這兩種技術(shù)的方法來(lái)制造。PVC分散型 樹(shù)脂通常具有非常細(xì)的顆粒(平均0.1 pm到1.5 pm )。典型地，PVC分散 型樹(shù)脂顆粒顯示了極低的孔隙率或無(wú)孔隙且具有非常高的表面積。當(dāng)向分 散型樹(shù)脂中添加足夠的增塑劑(如，約40phr或更高)時(shí)，得到了可以被 稱之為增塑溶膠或有機(jī)溶膠的液體懸浮體。氯乙烯與諸如乙酸酯和丙烯酸 酯的其他單體的共聚物可以用于制造分散型樹(shù)脂。PVC分散型樹(shù)脂通常通 過(guò)懸浮聚合來(lái)制造且具有約25 pm到75 pm的平均粒度范圍。市場(chǎng)上可購(gòu) 得的示例性的PVC分散型樹(shù)脂包括來(lái)自Poly Corporation,AvonLake, OH的 GEONTM樹(shù)脂(如，GEON137、 171和172)和來(lái)自Hydro Polymers, Oslo, Norway的NORVINYIJM樹(shù)脂(如NORVINYL S6261 、 S6571 、 S7060以及 S8060 )。
所公開(kāi)的涂布系統(tǒng)或涂布組合物優(yōu)選含有基于涂布系統(tǒng)中的非揮發(fā) 性組分的總重量，按重量計(jì)約10%到約80%的PVC分散型樹(shù)脂，更優(yōu)選 按重量計(jì)約20 %到約60 %以及最優(yōu)選按重量計(jì)約30 %到約40 % 。
所公開(kāi)的涂布系統(tǒng)可以包括一種或多種任選的硅酸鹽(如，硅酸鹽)。 示例性的硅酸鹽包括硅酸鋰、硅酸鉀、珪酸鈉、硅酸銨、及類似的硅酸鹽。 基于非揮發(fā)性組分的總重量，硅酸鹽的量可以例如是按重量計(jì)從約2%到 約50 % 、按重量計(jì)從約5 %到約40 %或按重量計(jì)從約10 %到35 % 。通過(guò) 多個(gè)化學(xué)品供應(yīng)商可以獲得硅酸鹽，如從PQ Corporation, Valley Forge, PA 獲得硅酸鉀。
在實(shí)驗(yàn)室條件下已經(jīng)顯示了濕粘合力測(cè)試和"凍-融"循環(huán)來(lái)沖莫擬在北 方氣候下所遭受的長(zhǎng)期的室外暴露條件。在所涂布的水泥纖維板基材已經(jīng) -故水飽和之后，可以按照下面的描述來(lái)進(jìn)行濕粘合力測(cè)試以評(píng)估涂布系統(tǒng) 的粘合力。根據(jù)此測(cè)試過(guò)程，所涂布的基材(如，纖維水泥板)在室溫的
水中浸泡24小時(shí)。浸泡后，從水中取出板并在室溫下保持24小時(shí)。將6 英寸(15.24 cm)長(zhǎng)的3MHD250膠帶涂布到板的表面，且膠帶的長(zhǎng)軸在 可能存在任何壓紋圖案的方向上。膠帶被牢固地壓在板上以確保完全接 觸。然后通過(guò)以相對(duì)于板90度的角度迅速撕掉膠帶來(lái)去除膠帶?；趶乃?泥纖維板去除的涂層的百分比來(lái)評(píng)定"濕粘合力"性能。通過(guò)觀察那一處 發(fā)生任何失效，來(lái)進(jìn)一步評(píng)定性能。例如，失效可以發(fā)生在涂層界面處、 涂層與板的表面之間，或發(fā)生在板本身內(nèi)。優(yōu)選的涂布系統(tǒng)或涂布組合物 通常具有小于25%的去除涂層，更優(yōu)選小于15%的去除涂層。此外，失 效優(yōu)選在板內(nèi)，這由從附著到所去除的涂層的板的大量的纖維來(lái)標(biāo)示。
優(yōu)選地，當(dāng)根據(jù)ASTM D6944 - 03測(cè)試方法A進(jìn)行測(cè)試時(shí)，所涂布的 制品能夠經(jīng)受住至少30次的凍-融循環(huán)。如所描述的，此ASTM測(cè)試法敘 述了30次循環(huán)的順序。然而，不是簡(jiǎn)單地在30次循環(huán)結(jié)束時(shí)，將樣本評(píng) 估為"通過(guò)"，而是期望此測(cè)試延長(zhǎng)到包括額外的循環(huán)。更優(yōu)選地，所涂 布的制品能夠經(jīng)受住至少75次凍-融循環(huán)，最優(yōu)選地，至少125次凍-融循 環(huán)以及最佳至少175次凍-融循環(huán)。
所公開(kāi)的涂布系統(tǒng)或涂布組合物優(yōu)選具有改進(jìn)的、即較低的揮發(fā)性有 機(jī)物含量(VOC)。涂布系統(tǒng)或涂布組合物期望具有基于所述涂布系統(tǒng)總 重量的小于約5%的VOC,優(yōu)選小于約2y。的V0C，更優(yōu)選小于約0.5%
的voc。
烯屬化合物通過(guò)輻射固化，輻射如可見(jiàn)光、紫外光、電子束、微波、
Y射線、紅外輻射、及類似的輻射。引發(fā)劑系統(tǒng)并不要求電子束固化，但 通常會(huì)基于固化能量的特定類型(如，UV、可見(jiàn)光或其他能量)和所釆用 的陽(yáng)離子的、自由基的、陽(yáng)離子的或其他固化機(jī)理來(lái)選擇其他輻射源。因 而在優(yōu)選的實(shí)施方案中，涂布系統(tǒng)是電子束固化且并不需要引發(fā)劑。在另 一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，涂布系統(tǒng)是UV固化和自由基聚合，且包括UV
光敏引發(fā)劑系統(tǒng)，該系統(tǒng)產(chǎn)生自由基以響應(yīng)UV光并因此固化涂層。
引發(fā)劑的非限制性的示例包括過(guò)氧化物化合物、偶氮化合物、產(chǎn)生陽(yáng) 離子的引發(fā)劑、裂解型引發(fā)劑、提氫型引發(fā)劑、及類似引發(fā)劑。示例性的 過(guò)氧化物化合物包括叔丁基過(guò)苯曱酸酯、叔戊基過(guò)苯甲酸酯、氫過(guò)氧化異 丙苯、叔戊基過(guò)辛酸酯、過(guò)氧化丁酮、過(guò)氧化苯曱酰、過(guò)氧化環(huán)己酮、過(guò)
氧化乙酰丙酮、二叔丁基過(guò)氧化物、叔丁基過(guò)氧化氬和二 (2-乙基己基)
過(guò)氧化二碳酸酯。優(yōu)選地，固化劑是叔丁基過(guò)苯甲酸酯、過(guò)氧化丁酮或氬 過(guò)氧化異丙苯。方便地采用過(guò)氧化丁酮作為鄰苯二甲酸二曱酯中的溶液，
如來(lái)自Ato-Chem的LUPERSOL DDM-9。
示例性的偶氮化合物包括2,2-偶氮二(2,4-二曱基戊腈)、2,2-偶氮 二(2 -甲基丁腈)和2,2 -偶氮二(2 -甲基丙腈)。
產(chǎn)生陽(yáng)離子的示例性的光敏引發(fā)劑包括產(chǎn)生超酸的光敏引發(fā)劑，如三 芳基碘鎿鹽、三芳基硫鎿鹽、及類似物質(zhì)。優(yōu)選的三芳基硫鎿鹽是三苯基 硫鐵六氟磷酸鹽。
示例性的裂解型光敏引發(fā)劑包括a,a-二乙氧基苯乙酮(DEAP)、 二 甲氧基苯基苯乙酮(IRGACURE 651 )、羥基環(huán)己基苯甲酮(IRGACURE 184 )、 2 -羥基—2 —甲基-1 -苯基丙-1 —酮(DAROCUR 1173 )、 25:75 的二 (2,6-二曱氧基苯曱?；?-2,4,4-三甲基戊基氧化膦和2-羥基-2 -曱基-1 -苯基丙-1 -酉同(IRGACUREtm 1700 )的共混物、50:50的羥 基環(huán)己基苯甲酮和二苯甲酮(IRGACURETM500 )的共混物、50:50的2,4,6 -三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦和2-羥基-2-曱基-l-苯基丙-
1- 酮(DAROCURTM4265 )的共混物、二丙烯酰膦(bis acryl phosphine ) (IRGACUREtm 8I9)和氧化膦(IRGACURE 2100),所有這些都可以
從CibaCorporation, Ardsley, N. Y獲得。其他裂解型引發(fā)劑包括來(lái)自BASF Corporation的2,4,6 -三甲基苯曱?；?二苯基氧化膦(LUCIRIN TPO ) 和來(lái)自Sartomer (Exton, Pa.)的70:30的低2 -羥基-2 -曱基-[4 - (1 -曱基乙烯基)苯基]丙—i —酮和2 _羥基_ 2 -曱基—1 -苯基丙-1 —酮 (KIPTM100)的共混物。優(yōu)選的裂解型光敏引發(fā)劑是羥基環(huán)己基苯曱酮、
2- 羥基-2-甲基-l-苯基丙-l一酮、二苯曱酉同、2,4,6 —三曱基苯甲酰2-羥基-2-甲基-[4 - (1 -曱基乙烯基)苯基]丙-1 -酮與2 -羥基-2 -甲基-1 -苯基丙-1 -酮 的共混物。
提氫型光敏引發(fā)劑的非限制性的示例包括二苯曱酮、取代的二苯曱酮 (如Fratelli-Lamberti的ESCACURE TZT )和其他二芳酮，如氧雜蒽酮、 噻噸酮、米氏酮、二苯基乙二酮、醌以及上述所有物質(zhì)的取代衍生物。當(dāng) 期望用可見(jiàn)光固化涂布系統(tǒng)時(shí)，樟腦醌是可以使用的化合物的一個(gè)示例。
對(duì)于具有包含兩個(gè)或更多個(gè)(甲基)丙烯酸酯、烯丙基醚和乙烯基醚 的官能團(tuán)的混合物的烯屬化合物的涂布組合物或涂布系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以采用 組合的固化方法。例如，具有(曱基)丙烯酸酯和乙烯基醚的官能團(tuán)的涂 布組合物通常可以包括用于聚合(曱基)丙烯酸酯基團(tuán)的a-裂解型或提 氬型的光敏引發(fā)劑和用于聚合乙烯基醚基團(tuán)的產(chǎn)生陽(yáng)離子的光敏引發(fā)劑。
如果需要，涂布組合物和涂布系統(tǒng)還可以包括共引發(fā)劑或光敏引發(fā)劑 增效劑。共引發(fā)劑的非限制性的示例包括(1)脂肪叔胺，如曱基二乙醇 胺和三乙醇胺；(2)芳胺，如對(duì)二甲氨基苯曱酸戊酯、2-正丁氧基乙基 -4- (二甲氨基)苯曱酸酯、2- (二甲氨基)苯甲酸乙酯、4- (二甲 氨基)苯甲酸乙酯和2_乙基己基-4- (二曱氨基)苯甲酸酯；(3)(曱 基)丙烯酸酯化的胺，如EBECRYL 7100以及UVECRYL P104和 UVECRYLTMP115，它們都來(lái)自UCBRadCureSpecialties;以及(4)氨基 官能化的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯樹(shù)脂或低聚物的共混物，如 EBECRYL 3600或EBECRYL 3703 ，它們都來(lái)自UCB Rad Cure Specialties,也可以使用上述四類共《1發(fā)劑的組合。
若是可見(jiàn)光輻射或UV輻射的固化系統(tǒng)時(shí)，存在所公開(kāi)的涂布系統(tǒng)中 的光敏引發(fā)劑的量?jī)?yōu)選可以是非揮發(fā)性組分的從約0.2 wt. %到約15 wt. % 。 更優(yōu)選地，可以是約0.5 wt.。/。到約10 wt.。/。以及最優(yōu)選地，光敏引發(fā)劑可 以是非揮發(fā)性組分的約0.75 wt. %到約5 wt. % 。
用于固化涂布系統(tǒng)的其他方法可以與此描述的方法一起使用。這樣的 其他固化方法包括熱固化、化學(xué)固化、厭氧性固化、濕固化、氧化固化、 及類似固化方法。這類方法可以要求在組合物中包括相應(yīng)的固化引發(fā)劑或固化劑。例如，熱固化可以經(jīng)由過(guò)氧化物引起，金屬固化組合(metal curing package)可以導(dǎo)致氧化固化，或多官能的胺(如，異佛爾酮二胺)可以通 過(guò)將M Michael加成到丙烯酸酯的反應(yīng)性不飽和基上來(lái)實(shí)現(xiàn)化學(xué)交聯(lián)固 化。如果這些額外的引發(fā)劑存在于涂布系統(tǒng)中的話，那么按重量計(jì)，它們 通常構(gòu)成可固化涂布系統(tǒng)的約0.1%-12%。通過(guò)這種方法實(shí)現(xiàn)固化的裝
在此涂布系統(tǒng)中使用的其他任選的組分被描述在Paint and Coatings Industry (漆涂層工業(yè))，4,2003, pl2-86的Koleske等人的文章中。可以用 來(lái)改變性能的典型的增強(qiáng)性能的添加劑包括表面活性劑、顏料、色料、染 料、表面活性物質(zhì)、分散劑、消泡劑、增稠劑、熱穩(wěn)定劑、流平劑、聚結(jié) 劑、抗微生物劑、防霉劑、防堵孔劑、固化指示劑、增塑劑、填料、沉淀 抑制劑、紫外光吸收劑、熒光增白劑及類似物質(zhì)。
涂布系統(tǒng)還可以含有任選的聚結(jié)劑且許多聚結(jié)劑在本領(lǐng)域中是已知 的。任選的聚結(jié)劑優(yōu)選是低VOC的聚結(jié)劑，如美國(guó)專利No.6,762,230中所 描述的聚結(jié)劑。
可以使用在涂布系統(tǒng)中的示例性的涂布系統(tǒng)列在下文中。這并不期望 是涂布系統(tǒng)的示例的詳細(xì)清單。示例包括下面的組合物
A—種或多種烯屬化合物(如單體、低聚物或聚合物)和引發(fā)劑；以
及
B —種或多種晞屬化合物(如單體、低聚物或聚合物)、引發(fā)劑和一 種或多種PVC分散型樹(shù)脂。
組合物A-適于使用在本發(fā)明中的涂布系統(tǒng)的示例，其包括(i)烯屬 單體和/或烯屬低聚物(如，三羥曱基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)(可從 Sartomer獲得))和(ii)引發(fā)劑(如DAROCURE 1173 (D-1173)(可從 Ciba獲得))的混合物。
組合物B-適于使用在本發(fā)明中的涂布系統(tǒng)的示例，其包括(i)烯屬 單體和/或烯屬低聚物(如，三羥曱基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA ))、 (ii) 引發(fā)劑(如，DAROCURE 1173 (D - 1173 ))和(iii) PVC分散型樹(shù)脂(如，
來(lái)自PolyOne Corporation的GEON 137、 171或172或者來(lái)自Hydro Polymers的NORVINYL S6261 、 S6571 、 S7060或S8060 )的混合物。
本方法包括涂布合適的涂布系統(tǒng)，該涂布系統(tǒng)可以^皮涂布為單層涂布 或多層涂布的至少一種涂布組合物。所選定的涂布組合物的具體應(yīng)用和涂
來(lái)確定。這些涂布系統(tǒng)的示例性i兌明在下文進(jìn)行描述。 用于制備所涂布制品的具體涂布路線包括
-涂布涂布系統(tǒng)，且使涂布系統(tǒng)經(jīng)受輻射固化(如，電子束固化或UV 固4匕)；以及
-涂布涂布組合物，涂布一種或多種額外的涂布組合物，且使所得到 的涂布系統(tǒng)經(jīng)受UV固化(如，電子束固化或UV固化)。
因此，所公開(kāi)的制品可以通過(guò)將涂布系統(tǒng)涂布為單層或者涂布系統(tǒng)可 以被涂布為多層來(lái)制備。使用多個(gè)涂布層的涂布組合物可以允許各涂布層 在界面處混合。
在上述任何一種涂布路線中，當(dāng)載體(如，水或溶劑)存在于一種或 多種組合物中時(shí)，所涂布的制品可以經(jīng)受迅速干燥以去除可能存在的任意 一種載體的至少一部分。然而，優(yōu)選地，載體并不存在且不需要干燥，這 是因?yàn)殚g隙長(zhǎng)度(其通常將小于標(biāo)準(zhǔn)水泥纖維板基材的長(zhǎng)度，如小于約2.5 m到3 m)限制了可利用的空間和時(shí)間，涂布應(yīng)用和輻射固化可以在此空 間和時(shí)間內(nèi)完成。優(yōu)選地，涂布組合物以按重量計(jì)約75 %到100 %的固體 且優(yōu)選約85 %到100 %的固體來(lái)涂布。
涂布系統(tǒng)可以通過(guò)許多涂布技術(shù)來(lái)涂布，所述涂布4支術(shù)包括但不限 于，刷涂(如，使用毛刷涂布機(jī))、直接輥涂、逆輥式涂布、浸涂和噴涂。 多種技術(shù)的每一種提供了獨(dú)特的一組優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，這取決于基材輪廓、形 態(tài)和可容忍的涂布效率。所公開(kāi)的涂布系統(tǒng)可以例如通過(guò)輥涂或噴涂被有 利地涂布到水泥纖維板基材。當(dāng)基材穿過(guò)間隙時(shí)，輥涂可以有助于支撐基 材。使用緊湊的設(shè)備可以實(shí)施噴涂，且因而可以允許間隙內(nèi)額外的空間和 時(shí)間來(lái)施行其他步驟，所述其他步驟包括流平、千燥、輻射固化或涂布額
外的涂布組合物層。較低的粘度有利于控制膜的均勻性。所涂布的膜的厚 度可以通過(guò)改變涂布速率來(lái)控制。
水泥纖維板基材上的涂布系統(tǒng)的千膜厚度(DFT)可以在，但不限于， 約0.2 mil到約2 mil (約0.005 mm到約0.05 mm )，更優(yōu)選約0.3 mil到約 1.5 mil (約0.008 mm到約0.04 mm)的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，所涂布的制品;故涂布系統(tǒng)涂布在至少底部表面上。更優(yōu)選地， 所涂布的制品被涂布在底部表面上和多達(dá)四個(gè)包含任一個(gè)邊緣的次要表 面上。最優(yōu)選地，所涂布的制品^皮涂布在兩個(gè)主要表面上，以及多達(dá)四個(gè) 包含任一個(gè)邊緣的次要表面上。
可以涂布多層所公開(kāi)的涂布系統(tǒng)。當(dāng)將用輻射固化在層之間涂布多層 時(shí)，支撐輥或支撐輥組可以-故安置在輻射固化裝置和下游的另一個(gè)涂布器 的間隙之間。面漆可以被直接涂布到涂布系統(tǒng)上。
在此描述的涂布系統(tǒng)和涂布組合物可以代替現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)被歸類 為"密封劑"、"底漆"和"面漆"的涂層來(lái)使用，或者除了這些現(xiàn)有技術(shù) 中的涂層之外，在此描述的涂布系統(tǒng)和涂布組合物可以再另外使用。然而， 此系統(tǒng)和組合物本身可能并不恰好合適地歸于任何一類且這樣的術(shù)語(yǔ)不 應(yīng)該是限制性的。
也應(yīng)該注意，所公開(kāi)的涂布系統(tǒng)和涂布組合物可以與其他的涂布組合 物一起使用，其他的涂布組合物如那些公開(kāi)在下述申請(qǐng)中的涂布組合物 2006年1月31日提交的美國(guó)申請(qǐng)系列號(hào)No. 60/764,103、 No.60/764,044、 No.60/764,242以及2006年5月19日提交的No. 60/802,185。
說(shuō)明書中引用的所有專利、專利申請(qǐng)和文獻(xiàn)都以其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用 合并于此。在任何不一致的情形下，包括其內(nèi)的任何定義的本發(fā)明的公開(kāi) 內(nèi)容將占主導(dǎo)。已經(jīng)根據(jù)各種具體的和優(yōu)選的實(shí)施方案和技術(shù)描述了本發(fā) 明。然而，應(yīng)該理解，可以進(jìn)行許多變化和變更而仍落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于涂布水泥纖維板制品的方法，所述方法包括:(i)提供傳送系統(tǒng)，其具有第一傳送機(jī)、第二傳送機(jī)以及兩者之間的間隙；(ii)穿過(guò)所述間隙傳送水泥纖維板制品；(iii)當(dāng)所述制品穿過(guò)所述間隙時(shí)，將液態(tài)的可輻射固化的涂布系統(tǒng)涂布到所述制品的至少底部表面；以及(iv)在所涂布的表面接觸所述第二傳送機(jī)前，利用輻射將涂布系統(tǒng)至少部分固化到粘性降低的狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合物包括一種或多種PVC 分散型樹(shù)脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述輻射是可見(jiàn)光、紫外光、 電子束、微波、Y射線、紅外輻射或其組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述輻射是紫外輻射。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述輻射是電子束。
6. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述水泥纖維板制品 呈壁板產(chǎn)品的形式。
7. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述涂布系統(tǒng)具有基 于所述涂布系統(tǒng)總重量的小于約5%的VOC。
8. #4居權(quán)利要求7所述的方法，其中所述涂布系統(tǒng)具有基于所述涂布 系統(tǒng)總重量的小于約0.5%的VOC。
9. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述涂布系統(tǒng)包括UV 光敏引發(fā)劑系統(tǒng)。
10. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述涂布系統(tǒng)包括一 種或多種烯屬化合物。
11. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述烯屬化合物包括一種或多 種單體。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述烯屬化合物包括一種或多 種(甲基)丙烯酸酯、乙烯基、乙烯基醚、烯丙基醚、乙烯基酯、不飽和 油、不飽和脂肪酸或其混合物。
13. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述涂布系統(tǒng)進(jìn)一步 包括PVC分散型樹(shù)脂。
14. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括將膠乳聚合 物面漆涂布到所述、凃布系統(tǒng)上。
15. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述涂布制品能夠經(jīng) 受住至少30次凍-融循環(huán)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述涂布制品能夠經(jīng)受住至少 75次凍-融循環(huán)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述涂布制品能夠經(jīng)受住至少 175次凍-融循環(huán)。
全文摘要
通過(guò)將水泥纖維板制品傳送過(guò)第一傳送機(jī)和第二傳送機(jī)之間的間隙并且當(dāng)水泥纖維板制品穿過(guò)所述間隙時(shí)，將液態(tài)輻射固化涂布系統(tǒng)涂布到水泥纖維板制品的至少底部表面來(lái)涂布水泥纖維板制品的底部。涂布系統(tǒng)被輻射固化到至少粘性降低的狀態(tài)，然后所涂布的表面接觸第二傳送機(jī)。
文檔編號(hào)B05D3/06GK101374787SQ200780003488
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2007年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月31日
發(fā)明者T·霍華德·基利里, 丹尼爾·W·德查尼, 安德魯·尤貝爾, 拉里·B·勃蘭登博格 申請(qǐng)人:威士伯來(lái)源有限公司