提高溼塗料膜遮蓋力的方法
2023-07-30 11:01:26
專利名稱：提高溼塗料膜遮蓋力的方法
技術領域：
本發明涉及一種提高溼塗料膜遮蓋力的方法。更具體地說，本發明藉助把一種溼塗料和適量至少一種對提高溼遮蓋力有效的暫時色料混合，再把混合物塗敷到基體上的方法來提高塗料膜的溼遮蓋力。
遮蓋力是用來衡量著色塗料或覆蓋漆對基體被塗表面遮蓋或遮蔽程度的。溼遮蓋力是溼態塗料從塗敷開始直到塗料乾燥為止的遮蓋力。許多塗料，例如白色和彩色內牆塗料的溼遮蓋力不良。當塗敷一種溼遮蓋力不良的塗料時，已塗的塗料膜在油漆工看來象是太薄，似乎塗料需要再多些。對塗料本身和塗敷方法來說要想超過該溼膜厚度是很難的;試著這樣做會導致滴淌和流掛。當塗料幹後，因為幹遮蓋力大大高於溼遮蓋力，已用的塗料會超過必需量。
此外，當把一種塗料塗在一個預先塗有相似顏色的基體上時，溼遮蓋力不良和相似的溼塗料色會使已塗範圍的判斷變得困難。
遮蓋力，或不透明度是可見光被塗料膜中組分散射和/或吸收的結果。常規塗料中可見光的散射主要起因於折射率高的顏料諸如二氧化鈦和氧化鋅。但是，基本上由於經濟原因，許多塗料只使用低含量的散射顏料。可見光的吸收主要是由於有色顏料，有色增量劑，色料調色劑等等。但是按需要可以在白色和彩色塗料中使用僅低含量的可見光吸收劑以避免不希望有的深色。低於最佳光散射和光吸收的用量分別會成為塗料溼遮蓋力不良的原因。
本發明的方法藉助使用至少一種暫時色料，在基本上不影響幹塗料的最終外觀的情況下使塗料的溼遮蓋力提高。
US4，954，544公開報導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塗敷性能和一塗敷到基體上就產生顏色變化的添加劑。還公開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。該有色指示劑當塗敷時藉助顏色使粘合劑成為可見的，而當暴露在空氣中乾燥後就變得無色。US4，954，544並沒有公開一種提高塗料膜溼遮蓋力的方法。
日本公開特許60-170674公開報導一種用於電扇和廚房用具的可剝膜塗料，該塗料含有一種鹼性物質和一種顯色指示劑。還公開一種含有鹼性物質和顯色指示劑的可剝膜塗料，以便在塗敷該塗料以提高塗敷效率的同時，保護用具的固有外觀，當塗層乾燥成膜時能夠不費力地把已塗和未塗部分區別開。日本公開特許60-170674並沒有公開一種提高塗料膜溼遮蓋力的方法。
沒有任何文獻公開過提高塗料膜溼遮蓋力的方法。
本發明的一個目的是提供一種提高溼塗料膜遮蓋力的方法。
本發明的另一個目的是提供一種便於在相似顏色的塗料膜上塗漆的方法，該方法使用一種具有溼遮蓋力高且暫時帶有不同顏色的塗料。
本發明提供一種提高塗料溼遮蓋力的方法，該方法包括把一種溼塗料和適量至少一種對提高該遮蓋力有效的暫時色料混合，再把混合物塗敷到基體上。選擇該暫時色料以提供明顯可見的顏色，從而提高溼塗料的不透明度或遮蓋力，可是對幹塗料膜的顏色影響極微。
本發明涉及藉助把一種溼塗料和適量對提高溼遮蓋力有效的暫時色料混合，把混合物塗敷到基體上來提高塗料膜的溼遮蓋力的方法。
塗料膜的遮蓋力，或不透明度可藉助其對被塗基體外觀的遮蓋能力來目視判斷，或藉助技術上已知的各種方法來判斷。本文所採用的判斷遮蓋力的方法是測定對比率。對比率是塗在黑色基體上的塗料膜表面反射度對白色基體上反射度的比值。對比率高表示不透明度高和遮蓋力高。
溼塗料可以是任何有色的建築塗料或工業塗料，其顏料體積濃度(PVC)，即顏料體積對非揮發材料的總體積之比為大於約20，這是技術上周知的。
溼塗料含有至少一種顏料和至少一種水不溶性聚合粘合劑。顏料可包括無機材料，諸如二氧化鈦，磷酸鈣，粘土，等等，以及有機顏料諸如聚苯乙烯珠粒和水不溶性聚合物的水分散液，當塗敷組合物乾燥時該聚合物產生充氣空隙。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。優選的塗料，其中水不溶性聚合粘合劑是一種乳液聚合的加成聚合物。
本發明方法中優選使用的是那種本來溼遮蓋力較差，但如果提高其溼遮蓋力再用來塗敷就會變得有益的溼塗料。更優選的是缺乏溼遮蓋力的水基塗料，例如白色和彩色的內牆塗料，其對散射光有效的顏料含量低，一般其顏料體積濃度(PVC)大於約45%。最優選的溼塗料是二氧化鈦含量小於約20%(重量)(根據溼塗料量計算)的水基塗料;在其二氧化鈦含量大於約20%(重量)時，溼遮蓋力通常足夠高。
該塗料此外還可含其它組分諸如乳化劑，分散劑，固化劑，聚結劑，潤溼劑，殺蟲劑，增稠劑，流變調節劑，增塑劑，消泡劑，其它色料，蠟，或抗氧化劑等等。
本文定義的暫時色料是一種組合物，例如在含暫時色料的塗料膜乾燥期間或以後顏色明顯改變的一種染料。溼塗料膜中的暫時色料，與不含暫時色料的塗料膜比較，對提高塗料的溼遮蓋力是有效的。幹塗料膜中的暫時色料，可為幹膜提供遮蓋力或其它有益的性能，可是必須對幹膜的顏色影響極微。優選的暫時色料在溼塗料中是強可見光吸收性的，即深度著色的，而在幹塗料膜中是無色或白色的。暫時色料的用量是約0.0001%-約0.5%(重量)，最好是約0.001%-約0.1%(重量)，其量根據溼塗料重量計算。
可用於本發明的合適的暫時色料，在含暫時色料的塗料膜乾燥期間或以後，其影響可見光吸收或顏色產生的效果必須明顯降低。導致光吸收降低的成分可在塗料膜外也可在膜內。
外部成分可存在於環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(在溶劑基的塗料情況下)，鹽，木素等等。
膜內成分可以起因於乾燥過程本身引起的膜組成的變化，例如pH變化或配位劑相對濃度的變化。
在含暫時色料的塗料膜乾燥期間暫時色料影響光吸收或顏色產生的效果明顯降低的機理不是對本發明的一個限制，但可以包括諸如氧化，脫水、光漂白，pH指示劑效應，配位作用，化學反應等等機理合適的暫時色料實例包括，例如酚酞，百裡酚酞，甲酚紅，鄰-甲酚酞，螢光素，苯胺藍，若丹明B，煙魯綠B，甲苯胺藍O，埃文斯(Evans)藍，藏紅(Safranin)O，玫瑰紅，釕紅，副品紅甲苯胺藍等等，和它們的混合物。
在本發明的一個優選的實施方案中，把一種含水塗料與至少一種pH指示劑混合，該指示劑當塗料膜乾燥引起的塗料pH變化時顏色會明顯變淡。此處塗料的本來pH以不含揮發酸或鹼的溼塗料的pH為例。如果在塗料製備期間或其後，至少部分地用一種揮發胺，例如氨，把溼塗料的pH調節到大於其本來的pH，那麼當塗料膜乾燥期間，溼塗料膜的pH會降低，即溼塗料膜會變得更為酸性，因而可以使用一種pH一敏感色料或指示劑，該指示劑在大於溼塗料本來pH的情況下是著色的而在溼塗料本來pH的情況下是基本上不大著色或無色的。合適的pH一敏感色料包括，例如，酚酞，百裡酚酞，甲酚紅，-甲酚酞，螢光素，苯胺藍等等，以及它們的混合物。
在本發明的另一個優選的實施方案中，把一種水基塗料與至少一種暫時色料混合，該暫時色料當塗料膜在空氣中乾燥時其顏色明顯變淡，看來該顏色變化是由於色料的光漂白。合適的色料包括酚酞，百裡酚酞，甲酚紅，鄰-甲酚酞，螢光素，苯胺藍，若丹明B，煙魯綠B，甲苯胺藍O，埃文斯(Evans)藍，藏紅(Safranin)O，玫瑰紅，釕紅，副品紅等等，甲苯胺藍以及它們的混合物。
本發明提高塗料膜溼遮蓋力的方法包括把一種溼塗料和至少一種暫時色料混和，並把混合物塗敷到基體上。該暫時色料可溶於或分散於塗料的連續相中。例如，當使用一種水基或含水塗料時，首先可把暫時色料溶於或分散於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。上述混和操作可藉助攪拌或機械混合不費力地完成。
本發明的混合物可以塗敷的基體包括木質塑料，金屬，膠結材料基體等等。最好是用建築基體諸如牆壁，天花板，門，窗框等等。本發明的混和物可藉助塗料塗敷技術上熟知的方法塗敷到基體上，諸如空氣助壓噴塗，無空氣噴塗，刷塗，輥塗等等。這樣塗敷的塗料膜厚度通常為0.1密耳-5密耳。
下列各實施例是用來具體說明本發明提高塗料膜的溼遮蓋力的方法的，不是用這些實施例來限制本發明的，因為本發明的其它應用方式對本行業的普通技術人員是顯而易見的。
實施例1溼遮蓋力的提高把下列各成分(按克計)添加到一個不鏽鋼容器中
將以上成分用高剪切考爾斯(Cowles)混合器研磨15分鐘。藉助低剪切混合，按給定的順序添加入下列各成分。
所得塗料的體積固含量是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克上述塗料的一個1/4品脫塑料制塗料容器中。
然後在萊內塔(Leneta)5C不透明度紙上用3密耳伯德(Bird)延伸棒進行延伸。用PacificScientificColorgard45/0反射計讀出反射度讀數，從溼塗料膜塗敷時間開始(t＝0)讀到塗料膜乾燥後。測定塗敷在白表面和黑表面上塗料的反射度。對比率是黑基體上反射度對白基體上反射度的比值，其計算結果列於表1.2-1.4中。
本發明的試樣1和2，與不含暫時色料的對照試樣A比較，在溼膜和早期乾燥階段其對比率較高，即不透明度較高，和遮蓋力較高。
實施例2用各種暫時色料提高在各種波長下的溼遮蓋力把下列各成分(按克計)添加到一個金屬容器中。
將以上成分用高剪切考爾斯(Cowles)混合器研磨15分鐘。藉助低剪切混合，按給定的順序添加入下列各成分。
所得塗料的體積固含量是27%，顏料的體積濃度(PVC)是79%。
為了製備試樣3-10，向100g所得塗料中添加乾粉狀水溶性色料，其用量列於表2.1中，然後用手攪拌塗料5分鐘。
用3密耳伯德(Bird)棒在萊內塔(Leneta)5C不透明度紙上延伸該塗料。屏蔽片是另一張帶孔的延伸紙，其開孔大小約等於所用分光光度計的視孔。使用一臺Lab Scan Ⅱ8°球式分光光度計。選定下列參數210°觀測，光源C，大面積視孔並除去鏡面分量。在每組讀數前，校準整個測試儀表。對不透明度紙的整個黑區和白區在可見光譜的400-700毫微米範圍，每間隔100毫微米記錄數據，黑白比值就是溼對比率，該比值用作溼遮蓋力的量度。該數據見表2.2。在室溫螢光照明下使塗料乾燥;試樣3-10經一個晚上褪色。
所用的向塗料的添加量是以溼塗料的色彩深淺為目標來選擇的。
表2.2試樣3-10在各波長(λ)下的反射度和對比率
本發明的試樣3-10的溼對比率與對照試樣B相比均至少各增加一個波長。但試樣3-10的溼塗料膜的目視溼遮蓋力不令人滿意，因為它們在可見光光譜的足夠寬部分的溼遮蓋力並沒有提高。
實施例3用暫時色料混合物提高溼遮蓋力用實施例2所述的方法，向100g塗料中添加表3.1所列的色料混合物，製成試樣11-13。用3密耳伯德棒延伸與對照試樣B並排的試樣11-13，並象實施例1那樣測定其溼遮蓋力。反射度測定和對比率計算的結果列於表3.2-3.4中。
表3.1試樣11-13中所用的暫時色料
表3.2試樣11在各波長(λ)下的反射和對比率
本發明的試樣11-13的對比率，即溼遮蓋力，與對照試樣B比較在全部試驗波長下都有提高;另外，它們的目視溼遮蓋力，與對照試樣B比較都有提高。
權利要求
1.一種提高塗料膜的溼遮蓋力的方法，該方法包括把一種溼塗料與適量至少一種對提高該溼遮蓋力有效的暫時色料混和，再把混合物塗敷到基體上。
2.權利要求1的方法，其中該暫時色料的用量為約0.0001%-約0.5%(重量)，其量根據溼塗料的重量計算。
3.權利要求1的方法，其中該暫時色料的用量為約0.001%-約0.0%(重量)。其量根據溼塗料的重量計算。
4.權利要求1的方法，其中該暫時色料選自酚酞，百裡酚酞，甲酚紅，隣-甲酚酞，螢光素，苯胺藍，甲苯胺藍，若丹明B，煙魯綠B，甲苯胺藍O，埃文斯(Evans)藍，藏紅(Safranin)O，玫瑰紅，釕紅，副品紅，以及它們的混合物。
5.權利要求1的方法，其中該溼態塗料是處在與本來的PH不同的PH下，且適應於乾燥時PH的改變，其中該暫時色料是一種PH-敏感色料。
6.權利要求1的方法，其中該溼態塗料是處在高於其本來的PH的PH下，且適應於乾燥時PH的降低，其中該暫時色料是一種PH-敏感色料。
7.權利要求6的方法，其中該PH敏感色料選自酚酞，百裡酚酞，甲酚紅，隣-甲酚酞，螢光素，以及它們的混合物。
8.權利要求1的方法，其中該暫時色料是一種光漂白色料。
9.權利要求8的方法，其中該光漂白色料選自酚酞，百裡酚酞，甲酚紅，隣-甲酚酞，螢光素，苯胺藍，甲苯胺藍，若丹明B，煙魯綠B，甲苯胺藍O，埃文斯(Evans)藍，藏紅(Safranin)O，玫瑰紅，釕紅，副品紅，以及它們的混合物。
10.權利要求1的方法，其中該溼塗料中二氧化鈦的用量小於約20%(重量)，其量根據溼塗料重量計算。
11.權利要求1的方法，其中該基體是一種建築用基體。
全文摘要
本發明涉及一種提高溼塗料膜遮蓋力的方法。本發明的方法包括把一種溼塗料和適量至少一種對提高溼遮蓋力有效的暫時色料混和，把混合物塗敷到基體上。合適的暫時色料在含有暫時色料的塗料膜乾燥期間或之後其顏色必須變淡。
文檔編號C09D1/04GK1077970SQ92114449
公開日1993年11月3日 申請日期1992年12月19日 優先權日1991年12月20日
發明者D·M·法薩諾 申請人:羅姆和哈斯公司