專利名稱：提高濕涂料膜遮蓋力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高濕涂料膜遮蓋力的方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明借助把一種濕涂料和適量至少一種對(duì)提高濕遮蓋力有效的暫時(shí)色料混合，再把混合物涂敷到基體上的方法來(lái)提高涂料膜的濕遮蓋力。
遮蓋力是用來(lái)衡量著色涂料或覆蓋漆對(duì)基體被涂表面遮蓋或遮蔽程度的。濕遮蓋力是濕態(tài)涂料從涂敷開(kāi)始直到涂料干燥為止的遮蓋力。許多涂料，例如白色和彩色內(nèi)墻涂料的濕遮蓋力不良。當(dāng)涂敷一種濕遮蓋力不良的涂料時(shí)，已涂的涂料膜在油漆工看來(lái)象是太薄，似乎涂料需要再多些。對(duì)涂料本身和涂敷方法來(lái)說(shuō)要想超過(guò)該濕膜厚度是很難的;試著這樣做會(huì)導(dǎo)致滴淌和流掛。當(dāng)涂料干后，因?yàn)楦烧谏w力大大高于濕遮蓋力，已用的涂料會(huì)超過(guò)必需量。
此外，當(dāng)把一種涂料涂在一個(gè)預(yù)先涂有相似顏色的基體上時(shí)，濕遮蓋力不良和相似的濕涂料色會(huì)使已涂范圍的判斷變得困難。
遮蓋力，或不透明度是可見(jiàn)光被涂料膜中組分散射和/或吸收的結(jié)果。常規(guī)涂料中可見(jiàn)光的散射主要起因于折射率高的顏料諸如二氧化鈦和氧化鋅。但是，基本上由于經(jīng)濟(jì)原因，許多涂料只使用低含量的散射顏料?？梢?jiàn)光的吸收主要是由于有色顏料，有色增量劑，色料調(diào)色劑等等。但是按需要可以在白色和彩色涂料中使用僅低含量的可見(jiàn)光吸收劑以避免不希望有的深色。低于最佳光散射和光吸收的用量分別會(huì)成為涂料濕遮蓋力不良的原因。
本發(fā)明的方法借助使用至少一種暫時(shí)色料，在基本上不影響干涂料的最終外觀的情況下使涂料的濕遮蓋力提高。
US4，954，544公開(kāi)報(bào)道一種粘合固著組合物，該組合物含有聚乙烯吡咯烷酮和一些改進(jìn)涂敷性能和一涂敷到基體上就產(chǎn)生顏色變化的添加劑。還公開(kāi)一種含有色指示劑添加劑的肥皂凝膠基的聚吡咯烷酮粘合劑。該有色指示劑當(dāng)涂敷時(shí)借助顏色使粘合劑成為可見(jiàn)的，而當(dāng)暴露在空氣中干燥后就變得無(wú)色。US4，954，544并沒(méi)有公開(kāi)一種提高涂料膜濕遮蓋力的方法。
日本公開(kāi)特許60-170674公開(kāi)報(bào)道一種用于電扇和廚房用具的可剝膜涂料，該涂料含有一種堿性物質(zhì)和一種顯色指示劑。還公開(kāi)一種含有堿性物質(zhì)和顯色指示劑的可剝膜涂料，以便在涂敷該涂料以提高涂敷效率的同時(shí)，保護(hù)用具的固有外觀，當(dāng)涂層干燥成膜時(shí)能夠不費(fèi)力地把已涂和未涂部分區(qū)別開(kāi)。日本公開(kāi)特許60-170674并沒(méi)有公開(kāi)一種提高涂料膜濕遮蓋力的方法。
沒(méi)有任何文獻(xiàn)公開(kāi)過(guò)提高涂料膜濕遮蓋力的方法。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種提高濕涂料膜遮蓋力的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種便于在相似顏色的涂料膜上涂漆的方法，該方法使用一種具有濕遮蓋力高且暫時(shí)帶有不同顏色的涂料。
本發(fā)明提供一種提高涂料濕遮蓋力的方法，該方法包括把一種濕涂料和適量至少一種對(duì)提高該遮蓋力有效的暫時(shí)色料混合，再把混合物涂敷到基體上。選擇該暫時(shí)色料以提供明顯可見(jiàn)的顏色，從而提高濕涂料的不透明度或遮蓋力，可是對(duì)干涂料膜的顏色影響極微。
本發(fā)明涉及借助把一種濕涂料和適量對(duì)提高濕遮蓋力有效的暫時(shí)色料混合，把混合物涂敷到基體上來(lái)提高涂料膜的濕遮蓋力的方法。
涂料膜的遮蓋力，或不透明度可借助其對(duì)被涂基體外觀的遮蓋能力來(lái)目視判斷，或借助技術(shù)上已知的各種方法來(lái)判斷。本文所采用的判斷遮蓋力的方法是測(cè)定對(duì)比率。對(duì)比率是涂在黑色基體上的涂料膜表面反射度對(duì)白色基體上反射度的比值。對(duì)比率高表示不透明度高和遮蓋力高。
濕涂料可以是任何有色的建筑涂料或工業(yè)涂料，其顏料體積濃度(PVC)，即顏料體積對(duì)非揮發(fā)材料的總體積之比為大于約20，這是技術(shù)上周知的。
濕涂料含有至少一種顏料和至少一種水不溶性聚合粘合劑。顏料可包括無(wú)機(jī)材料，諸如二氧化鈦，磷酸鈣，粘土，等等，以及有機(jī)顏料諸如聚苯乙烯珠粒和水不溶性聚合物的水分散液，當(dāng)涂敷組合物干燥時(shí)該聚合物產(chǎn)生充氣空隙。水不溶性聚合粘合劑可包括諸如丙烯酸類聚合物或共聚物，乙酸乙烯酯聚合物，乙烯基類/丙烯酸類共聚物，苯乙烯/丙烯酸類共聚物，乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，乙烯/氯乙烯共聚物之類的聚合物等，以及它們的混合物。優(yōu)選的涂料，其中水不溶性聚合粘合劑是一種乳液聚合的加成聚合物。
本發(fā)明方法中優(yōu)選使用的是那種本來(lái)濕遮蓋力較差，但如果提高其濕遮蓋力再用來(lái)涂敷就會(huì)變得有益的濕涂料。更優(yōu)選的是缺乏濕遮蓋力的水基涂料，例如白色和彩色的內(nèi)墻涂料，其對(duì)散射光有效的顏料含量低，一般其顏料體積濃度(PVC)大于約45%。最優(yōu)選的濕涂料是二氧化鈦含量小于約20%(重量)(根據(jù)濕涂料量計(jì)算)的水基涂料;在其二氧化鈦含量大于約20%(重量)時(shí)，濕遮蓋力通常足夠高。
該涂料此外還可含其它組分諸如乳化劑，分散劑，固化劑，聚結(jié)劑，潤(rùn)濕劑，殺蟲(chóng)劑，增稠劑，流變調(diào)節(jié)劑，增塑劑，消泡劑，其它色料，蠟，或抗氧化劑等等。
本文定義的暫時(shí)色料是一種組合物，例如在含暫時(shí)色料的涂料膜干燥期間或以后顏色明顯改變的一種染料。濕涂料膜中的暫時(shí)色料，與不含暫時(shí)色料的涂料膜比較，對(duì)提高涂料的濕遮蓋力是有效的。干涂料膜中的暫時(shí)色料，可為干膜提供遮蓋力或其它有益的性能，可是必須對(duì)干膜的顏色影響極微。優(yōu)選的暫時(shí)色料在濕涂料中是強(qiáng)可見(jiàn)光吸收性的，即深度著色的，而在干涂料膜中是無(wú)色或白色的。暫時(shí)色料的用量是約0.0001%-約0.5%(重量)，最好是約0.001%-約0.1%(重量)，其量根據(jù)濕涂料重量計(jì)算。
可用于本發(fā)明的合適的暫時(shí)色料，在含暫時(shí)色料的涂料膜干燥期間或以后，其影響可見(jiàn)光吸收或顏色產(chǎn)生的效果必須明顯降低。導(dǎo)致光吸收降低的成分可在涂料膜外也可在膜內(nèi)。
外部成分可存在于環(huán)境氣氛中或在基體表面上，或是天然存在的或是外部引入的。外部成分包括，例如氧氣，二氧化碳，水(在溶劑基的涂料情況下)，鹽，木素等等。
膜內(nèi)成分可以起因于干燥過(guò)程本身引起的膜組成的變化，例如pH變化或配位劑相對(duì)濃度的變化。
在含暫時(shí)色料的涂料膜干燥期間暫時(shí)色料影響光吸收或顏色產(chǎn)生的效果明顯降低的機(jī)理不是對(duì)本發(fā)明的一個(gè)限制，但可以包括諸如氧化，脫水、光漂白，pH指示劑效應(yīng)，配位作用，化學(xué)反應(yīng)等等機(jī)理合適的暫時(shí)色料實(shí)例包括，例如酚酞，百里酚酞，甲酚紅，鄰-甲酚酞，熒光素，苯胺藍(lán)，若丹明B，煙魯綠B，甲苯胺藍(lán)O，埃文斯(Evans)藍(lán)，藏紅(Safranin)O，玫瑰紅，釕紅，副品紅甲苯胺藍(lán)等等，和它們的混合物。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，把一種含水涂料與至少一種pH指示劑混合，該指示劑當(dāng)涂料膜干燥引起的涂料pH變化時(shí)顏色會(huì)明顯變淡。此處涂料的本來(lái)pH以不含揮發(fā)酸或堿的濕涂料的pH為例。如果在涂料制備期間或其后，至少部分地用一種揮發(fā)胺，例如氨，把濕涂料的pH調(diào)節(jié)到大于其本來(lái)的pH，那么當(dāng)涂料膜干燥期間，濕涂料膜的pH會(huì)降低，即濕涂料膜會(huì)變得更為酸性，因而可以使用一種pH一敏感色料或指示劑，該指示劑在大于濕涂料本來(lái)pH的情況下是著色的而在濕涂料本來(lái)pH的情況下是基本上不大著色或無(wú)色的。合適的pH一敏感色料包括，例如，酚酞，百里酚酞，甲酚紅，-甲酚酞，熒光素，苯胺藍(lán)等等，以及它們的混合物。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，把一種水基涂料與至少一種暫時(shí)色料混合，該暫時(shí)色料當(dāng)涂料膜在空氣中干燥時(shí)其顏色明顯變淡，看來(lái)該顏色變化是由于色料的光漂白。合適的色料包括酚酞，百里酚酞，甲酚紅，鄰-甲酚酞，熒光素，苯胺藍(lán)，若丹明B，煙魯綠B，甲苯胺藍(lán)O，埃文斯(Evans)藍(lán)，藏紅(Safranin)O，玫瑰紅，釕紅，副品紅等等，甲苯胺藍(lán)以及它們的混合物。
本發(fā)明提高涂料膜濕遮蓋力的方法包括把一種濕涂料和至少一種暫時(shí)色料混和，并把混合物涂敷到基體上。該暫時(shí)色料可溶于或分散于涂料的連續(xù)相中。例如，當(dāng)使用一種水基或含水涂料時(shí)，首先可把暫時(shí)色料溶于或分散于水或至少一種水混溶性溶劑或其混合物中。最好是用一種水溶性染料。上述混和操作可借助攪拌或機(jī)械混合不費(fèi)力地完成。
本發(fā)明的混合物可以涂敷的基體包括木質(zhì)塑料，金屬，膠結(jié)材料基體等等。最好是用建筑基體諸如墻壁，天花板，門，窗框等等。本發(fā)明的混和物可借助涂料涂敷技術(shù)上熟知的方法涂敷到基體上，諸如空氣助壓噴涂，無(wú)空氣噴涂，刷涂，輥涂等等。這樣涂敷的涂料膜厚度通常為0.1密耳-5密耳。
下列各實(shí)施例是用來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明提高涂料膜的濕遮蓋力的方法的，不是用這些實(shí)施例來(lái)限制本發(fā)明的，因?yàn)楸景l(fā)明的其它應(yīng)用方式對(duì)本行業(yè)的普通技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。
實(shí)施例1濕遮蓋力的提高把下列各成分(按克計(jì))添加到一個(gè)不銹鋼容器中
將以上成分用高剪切考爾斯(Cowles)混合器研磨15分鐘。借助低剪切混合，按給定的順序添加入下列各成分。
所得涂料的體積固含量是27%，顏料的體積濃度(PVC)是78%把1.5g2-氨甲基丙醇(AMP-95)，適量的下列表1.1所述的添加劑和1.0g28%氨水添加到裝有100克上述涂料的一個(gè)1/4品脫塑料制涂料容器中。
然后在萊內(nèi)塔(Leneta)5C不透明度紙上用3密耳伯德(Bird)延伸棒進(jìn)行延伸。用PacificScientificColorgard45/0反射計(jì)讀出反射度讀數(shù)，從濕涂料膜涂敷時(shí)間開(kāi)始(t＝0)讀到涂料膜干燥后。測(cè)定涂敷在白表面和黑表面上涂料的反射度。對(duì)比率是黑基體上反射度對(duì)白基體上反射度的比值，其計(jì)算結(jié)果列于表1.2-1.4中。
本發(fā)明的試樣1和2，與不含暫時(shí)色料的對(duì)照試樣A比較，在濕膜和早期干燥階段其對(duì)比率較高，即不透明度較高，和遮蓋力較高。
實(shí)施例2用各種暫時(shí)色料提高在各種波長(zhǎng)下的濕遮蓋力把下列各成分(按克計(jì))添加到一個(gè)金屬容器中。
將以上成分用高剪切考爾斯(Cowles)混合器研磨15分鐘。借助低剪切混合，按給定的順序添加入下列各成分。
所得涂料的體積固含量是27%，顏料的體積濃度(PVC)是79%。
為了制備試樣3-10，向100g所得涂料中添加干粉狀水溶性色料，其用量列于表2.1中，然后用手?jǐn)嚢柰苛?分鐘。
用3密耳伯德(Bird)棒在萊內(nèi)塔(Leneta)5C不透明度紙上延伸該涂料。屏蔽片是另一張帶孔的延伸紙，其開(kāi)孔大小約等于所用分光光度計(jì)的視孔。使用一臺(tái)Lab Scan Ⅱ8°球式分光光度計(jì)。選定下列參數(shù)210°觀測(cè)，光源C，大面積視孔并除去鏡面分量。在每組讀數(shù)前，校準(zhǔn)整個(gè)測(cè)試儀表。對(duì)不透明度紙的整個(gè)黑區(qū)和白區(qū)在可見(jiàn)光譜的400-700毫微米范圍，每間隔100毫微米記錄數(shù)據(jù)，黑白比值就是濕對(duì)比率，該比值用作濕遮蓋力的量度。該數(shù)據(jù)見(jiàn)表2.2。在室溫?zé)晒庹彰飨率雇苛细稍?試樣3-10經(jīng)一個(gè)晚上褪色。
所用的向涂料的添加量是以濕涂料的色彩深淺為目標(biāo)來(lái)選擇的。
表2.2試樣3-10在各波長(zhǎng)(λ)下的反射度和對(duì)比率
本發(fā)明的試樣3-10的濕對(duì)比率與對(duì)照試樣B相比均至少各增加一個(gè)波長(zhǎng)。但試樣3-10的濕涂料膜的目視濕遮蓋力不令人滿意，因?yàn)樗鼈冊(cè)诳梢?jiàn)光光譜的足夠?qū)挷糠值臐裾谏w力并沒(méi)有提高。
實(shí)施例3用暫時(shí)色料混合物提高濕遮蓋力用實(shí)施例2所述的方法，向100g涂料中添加表3.1所列的色料混合物，制成試樣11-13。用3密耳伯德棒延伸與對(duì)照試樣B并排的試樣11-13，并象實(shí)施例1那樣測(cè)定其濕遮蓋力。反射度測(cè)定和對(duì)比率計(jì)算的結(jié)果列于表3.2-3.4中。
表3.1試樣11-13中所用的暫時(shí)色料
表3.2試樣11在各波長(zhǎng)(λ)下的反射和對(duì)比率
本發(fā)明的試樣11-13的對(duì)比率，即濕遮蓋力，與對(duì)照試樣B比較在全部試驗(yàn)波長(zhǎng)下都有提高;另外，它們的目視濕遮蓋力，與對(duì)照試樣B比較都有提高。
權(quán)利要求
1.一種提高涂料膜的濕遮蓋力的方法，該方法包括把一種濕涂料與適量至少一種對(duì)提高該濕遮蓋力有效的暫時(shí)色料混和，再把混合物涂敷到基體上。
2.權(quán)利要求1的方法，其中該暫時(shí)色料的用量為約0.0001%-約0.5%(重量)，其量根據(jù)濕涂料的重量計(jì)算。
3.權(quán)利要求1的方法，其中該暫時(shí)色料的用量為約0.001%-約0.0%(重量)。其量根據(jù)濕涂料的重量計(jì)算。
4.權(quán)利要求1的方法，其中該暫時(shí)色料選自酚酞，百里酚酞，甲酚紅，隣-甲酚酞，熒光素，苯胺藍(lán)，甲苯胺藍(lán)，若丹明B，煙魯綠B，甲苯胺藍(lán)O，埃文斯(Evans)藍(lán)，藏紅(Safranin)O，玫瑰紅，釕紅，副品紅，以及它們的混合物。
5.權(quán)利要求1的方法，其中該濕態(tài)涂料是處在與本來(lái)的PH不同的PH下，且適應(yīng)于干燥時(shí)PH的改變，其中該暫時(shí)色料是一種PH-敏感色料。
6.權(quán)利要求1的方法，其中該濕態(tài)涂料是處在高于其本來(lái)的PH的PH下，且適應(yīng)于干燥時(shí)PH的降低，其中該暫時(shí)色料是一種PH-敏感色料。
7.權(quán)利要求6的方法，其中該P(yáng)H敏感色料選自酚酞，百里酚酞，甲酚紅，隣-甲酚酞，熒光素，以及它們的混合物。
8.權(quán)利要求1的方法，其中該暫時(shí)色料是一種光漂白色料。
9.權(quán)利要求8的方法，其中該光漂白色料選自酚酞，百里酚酞，甲酚紅，隣-甲酚酞，熒光素，苯胺藍(lán)，甲苯胺藍(lán)，若丹明B，煙魯綠B，甲苯胺藍(lán)O，埃文斯(Evans)藍(lán)，藏紅(Safranin)O，玫瑰紅，釕紅，副品紅，以及它們的混合物。
10.權(quán)利要求1的方法，其中該濕涂料中二氧化鈦的用量小于約20%(重量)，其量根據(jù)濕涂料重量計(jì)算。
11.權(quán)利要求1的方法，其中該基體是一種建筑用基體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高濕涂料膜遮蓋力的方法。本發(fā)明的方法包括把一種濕涂料和適量至少一種對(duì)提高濕遮蓋力有效的暫時(shí)色料混和，把混合物涂敷到基體上。合適的暫時(shí)色料在含有暫時(shí)色料的涂料膜干燥期間或之后其顏色必須變淡。
文檔編號(hào)C09D1/04GK1077970SQ92114449
公開(kāi)日1993年11月3日 申請(qǐng)日期1992年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月20日
發(fā)明者D·M·法薩諾 申請(qǐng)人:羅姆和哈斯公司