外用深色底漆配方的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了增強的耐污性、鞣酸阻滯性、粘附性和各種其他性能。一種根據(jù)本發(fā)明原理的組合物包括至少三種漆基、納米顆粒顏料、和顏料級二氧化鈦。在一個實施方式中，本發(fā)明涉及一種在基材上的涂層，該涂層具有三種漆基、納米顆粒金屬氧化物顏料和顏料級二氧化鈦。油漆配方中可以包括本領域公知的各種添加劑。
【專利說明】外用深色底漆配方
[0001]本申請為申請?zhí)?00710138881.3、申請日為2007年6月13日、發(fā)明名稱為“外用深色底漆配方”的中國專利申請的分案申請。
[0002]相關申請
[0003]本申請是U.S.Pat, App.Ser.N0.10/914, 439的部分繼續(xù)申請，在此合并為整體?！炯夹g(shù)領域】
[0004]本發(fā)明涉及含有聚合物樹脂深色底漆配方的油漆。特別地，本發(fā)明涉及具有納米顆?；伭虾椭辽偃N漆基的油漆。
[0005]發(fā)明背景
[0006]通常，消費者必須在由乳膠漆提供的優(yōu)良穩(wěn)定性和由油基漆具備的優(yōu)良遮蓋性能之間進行選擇。傳統(tǒng)的乳膠或乳液油漆在應用前需要下面的底漆層來提供足夠水平的保護和避免滲色，例如鞣酸類。另外，許多傳統(tǒng)乳膠漆為了特殊應用需要底漆層來提供足夠的粘附性和耐久性。通常，即使是當使用底漆時，現(xiàn)有技術(shù)油漆的多個涂層也是必需的，來避免因為底漆的存在產(chǎn)生顏色的變化或染料和顏料從下面的基材滲色。實際上，現(xiàn)有技術(shù)油漆的多個涂層應用并不能避免在例如柏木的基材上滲色，因為染料和顏料，例如基材中含有的鞣酸，通常是水溶性的，并通過每個乳膠漆層擴散。
[0007]油漆通常含有四種基本組分，即顏料、漆基、溶劑和添加劑。這些組分的任意一種或者全部可以是單一成分或者包含多種組分。顏料為油漆提供顏色，并且也使油漆不透明，盡管一些顏料是人工制造的，但它們通常是礦物質(zhì)或有機原料。一些顏料具有很小的或不占體積，必須被固定在更穩(wěn)固、但同時又是透明的基材或基底上。底漆顏料提供了顏色和不透明性(不透明覆蓋度)。最普通的底漆顏料是二氧化鈦，它是白色的并應用在乳膠和油性油漆中。
[0008]傳統(tǒng)上，顏料也能增加油漆的遮蓋性能。特殊或體質(zhì)顏料也可以應用，并以低成本向油漆提供體積。體質(zhì)顏料通常根據(jù)其對例如抗擦洗性、抗污性和抗粉化性能的影響來選擇，。出于這一目的常常使用明礬或粘土。這些顏料添加到油漆中來提供某些特性，例如厚度、一定水平的光澤度和耐久性。它們通常是天然形成的產(chǎn)品，最初存在于泥土中，為了用于油漆中將其開采和提純。這類例如像碳酸鈣、云母和粘土的顏料廣泛的應用在油漆中。
[0009]該漆基容納顏料并使其粘附在表面上，漆基組合物可以有不止一種的組分。在乳膠漆中，乳膠樹脂是漆基。最常規(guī)地，乳膠漆中漆基是100%的丙烯酸、乙烯基丙烯酸(聚乙烯醋酸酯)或苯乙烯丙烯酸。顏料顆粒是不溶性的并在漆基中僅形成懸濁液。漆基粘附著顏料形成堅韌、連續(xù)的膜，并且像上面提到的幫助油漆粘附在表面上。另外，此前已發(fā)現(xiàn)當潮濕時使用100%丙烯酸漆基可以提供最大的粘附性，并且也能向新建磚石建筑所應用的油漆提供抗起泡和脫皮性、抗霉性和抗污性、以及抗堿性。
[0010]溶劑承載著顏料和漆基，并且該溶劑是油漆或油漆產(chǎn)品中蒸發(fā)的那部分。溶劑的作用是保持油漆呈液態(tài)從而便于應用。一旦應用于表面上，它就蒸發(fā)離開均質(zhì)的膜，然后該均質(zhì)的膜固化形成保護層。溶劑的選用主要是由漆基的溶解性來確定的。在油基和醇酸樹脂油漆中，溶劑典型地是有機溶劑，在乳膠漆中，溶劑典型地是水。通常，高質(zhì)量油漆含有較少的溶劑和較多的固體(例如顏料和漆基)，以固體百分數(shù)來衡量。
[0011]添加劑是以低用量來提供關鍵性能的組分，這些性能例如但不限于:抗霉性、提高流平性和抗濺性。傳統(tǒng)油漆配方中所使用的普通添加劑包括流變改性劑、表面活性劑、消泡劑、聚結(jié)劑和殺菌劑。在本領域中其它各種添加劑是公知的，并根據(jù)具有所需性能的油漆配方的要求來利用。
[0012]在本領域中，用于生產(chǎn)具有多種光澤度例如“光亮”或亮光油漆的多種技術(shù)是公知的。例如，通過增加顏料用量和/或通過采用大顆粒顏料，能夠被獲得多種光澤度，包括但不限于無光澤、緞光和半光。顏料體積濃度(PVC)通常與末道漆有關，盡管各種末道漆可以有PVC的重疊范圍。PVC是顏料的單位體積，作為顏料體積加上漆基體積的百分數(shù)。PVC體現(xiàn)了涂層穩(wěn)定性和顏料數(shù)量的關系。
[0013]除光澤度外，還應考慮為了色彩而添加所需顏料在配制油漆組合物的技術(shù)中是公知的。例如，想要得到接近白色的涂層，使用大量的TiO2，則必須用少量的有色顏料。相反，在最終涂層中深色是首選的地方，需要大量的有色顏料則必須相應降低TiO2的用量。
[0014]因此，對于高著色劑含量的油漆組合物和制備這種油漆的方法是有需求的，以該組合物替代傳統(tǒng)底漆和面漆的作用，并能夠提供具有諸如改良的鞣酸阻滯性(tanninblocking)、遮蓋力、去污性和抗腐蝕等性能的涂層，。
[0015]發(fā)明簡述
[0016]本發(fā)明主要涉及一種漆基組合物和一種具有優(yōu)良的鞣酸阻滯性、去污性、抗腐蝕性、粘附性和各種其它改良性能的漆系。本發(fā)明優(yōu)選地包括一種含有無機納米顆粒顏料和顏料級二氧化鈦的三漆基體系。在一個實施方式中，依據(jù)本發(fā)明原理的油漆組合物進一步包括用于配制油漆的添加劑。在另外一個實施方式中，本發(fā)明涉及一種在基材上的涂層，該涂層通過使用至少三種漆基，一種無機納米顆粒顏料和一種顏料級二氧化鈦提供改良的覆蓋度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1描述了本發(fā)明具有緞光和白底的油漆測試結(jié)果的多軸性能圖，與市售外用白底緞光油漆的作比較。
[0018]圖2描述了根據(jù)本發(fā)明原理的無光白底油漆測試結(jié)果的多軸性能圖，與市售外用白底無光油漆的作比較。
[0019]圖3顯示了本發(fā)明的半光白底油漆測試結(jié)果的多軸性能圖，與市售外用白底半光油漆的作比較的。
[0020]圖4顯示了本發(fā)明的無光白底油漆的多軸性能圖，與第二種市售外用無光白底油漆的作比較。
[0021]圖5顯示了本發(fā)明的緞光白底緞光油漆的多軸性能圖，與第二種市售外用白底緞光油漆的作比較。
[0022]圖6顯示了本發(fā)明的半光白底油漆的多軸性能圖，與市售外用半光白底油漆作比較。
[0023]圖7顯示了本發(fā)明的半光澤深色基油漆與市售外用油漆比較的測試結(jié)果多軸。[0024]優(yōu)選實施例詳述
[0025]本發(fā)明部分地涉及油漆體系中聚合物組合物，該組合物以改良的性能,例如鞣酸阻滯性、去污性、粘附性和抗腐蝕性，替代了底漆和面漆傳統(tǒng)的作用。在一個實施方式中，本發(fā)明涉及了一種含有第一漆基、第二漆基、無機納米顆粒顏料和在某種條件下第三漆基的組合物。該組合物能夠應用在本領域熟知的傳統(tǒng)油漆配方中。
[0026]本發(fā)明中所使用的漆基包括用傳統(tǒng)公知方法制備的那些。合適的漆基包括，但不限于工業(yè)100%丙烯酸樹脂和苯乙烯化的丙烯酸樹脂。優(yōu)選地，第一漆基是設計用作底漆漆料的100%丙烯酸樹脂，第二漆基是設計用在面漆應用中的100%丙烯酸樹脂。
[0027]本發(fā)明中所用的顏料包括任何本領域已知的合適顏料。在一個實施方式中，本發(fā)明的顏料是氧化鈦或氧化鋅，但是其它合適的顏料包括霞石正長巖、班脫土和碳酸鈣。優(yōu)選地，底漆顏料是二氧化鈦，諸如市售顏料。
[0028]本發(fā)明優(yōu)選實施方式中所用的金屬氧化物納米顆粒材料具有約20-150納米的平均顆粒尺寸，盡管一些實施方式能使用超出這一范圍的平均尺寸。在一個優(yōu)選的實施方式中，納米顆粒材料是具有約60nm平均顆粒尺寸的氧化鋅材料。
[0029]根據(jù)本發(fā)明原理，油漆可以按照許多已知的制造方法制備。通常地，這類方法包括制備一種漆基或多種漆基體系，混合添加組分，分散顏料和調(diào)整密度和粘度達到所需的水平。在本領域中公知添加劑和稀釋劑可以和本發(fā)明的漆基混合從而在油漆和涂層中實現(xiàn)某些性能。添加劑可以包括，但是不限于，表面活性劑，消泡劑、流變改性劑、聚結(jié)劑、殺菌劑、防霉劑、表面活性劑和在本 領域中公知的其它添加劑。
[0030]在一個實施方式中，根據(jù)本發(fā)明原理的油漆被制成VOC (揮發(fā)有機組分)含量約為150克每升(g/L)，包括約以體積計37%的固體，以重量計約51%的固體，約34PVC，和顏料與漆基的比例約為1.5。
[0031]具有根據(jù)本發(fā)明原理優(yōu)選形式的油漆PVC以重量計可以在約4和約55之間變化。在本發(fā)明一個實施方式中，油漆是半光油漆，該油漆具有相對低PVC。在本發(fā)明的另一個實施方式中，油漆是緞光(satin)油漆，該油漆具有相對高的PVC。在本發(fā)明另外一個實施方式中，油漆是無澤油漆，該油漆與緞光油漆相比具有相對高的PVC。
[0032]表1列舉了根據(jù)優(yōu)選實施方式的原理的油漆主要成分的大體范圍。漆基(例如聚合物、乳膠、漆料)的總量優(yōu)選在每100加侖約30到約60加侖之間。除二氧化鈦之外的顏料總量，優(yōu)選在100加侖約15到約325磅之間。二氧化鈦的含量優(yōu)選是在每加侖O磅和每100加侖約360磅之間。防腐劑組分在每100加侖約5磅到約8磅之間。其他添加劑組分在每100加侖約50到200磅之間。水組分在每100加侖約50到200磅之間。油漆此外還包括除水以外的附加溶劑，含量在每100加侖約O到45磅之間。
[0033]表1-組分范圍
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種深色基油漆組合物，包含: 丙稀酸底漆漆基； 至少一種丙烯酸面漆漆基，其中所述深色基油漆組合物中丙烯酸面漆漆基的重量百分比大于丙烯酸底漆漆基的重量百分比； O至少于60磅/ 100加侖深色基油漆組合物的顏料級尺寸的顏料；和 體質(zhì)尺寸的顏料。
2.如權(quán)利要求1的組合物，其中該組合物不含顏料級尺寸的Ti02。
3.如權(quán)利要求2的組合物，其包括約1.5-約2.5重量％的體質(zhì)尺寸的顏料。
4.如權(quán)利要求3的組合物，其中該體質(zhì)尺寸的顏料包括霞石正長巖。
5.如權(quán)利要求2的組合物，其中該組合物不含顏料級尺寸的氧化鋅。
6.如權(quán)利要求1的組合物，其中該丙烯酸底漆漆基的存在量為約10-約22重量％;該丙烯酸面漆漆基的存在量為約27-約61重量％ ;以及該體質(zhì)尺寸的顏料的存在量為約1.5-約2.5重量％。
7.如權(quán)利要求3的組合物，其中該丙烯酸底漆漆基的存在量為約10-約22重量％;和該丙烯酸面漆漆基的存在量為 約27-約61重量％。
8.如權(quán)利要求4的組合物，其中該丙烯酸底漆漆基的存在量為約10-約22重量％;和該丙烯酸面漆漆基的存在量為約27-約61重量％。
【文檔編號】C09D7/12GK103788794SQ201410044845
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2007年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2006年6月13日
【發(fā)明者】唐明仁, 斯坦·布朗內(nèi)爾, 希德尼·馬克西, 安·法姆, 迪文·沙, 米·林恩·法姆, 安尼·法姆, 安尼爾·亞歷山大, 吉姆·L·阮, 馬克·米納米爾 申請人:貝爾加工公司