专利名称：提高湿涂料膜遮盖力的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高湿涂料膜遮盖力的方法。更具体地说，本发明借助把一种湿涂料和适量至少一种对提高湿遮盖力有效的暂时色料混合，再把混合物涂敷到基体上的方法来提高涂料膜的湿遮盖力。
遮盖力是用来衡量着色涂料或覆盖漆对基体被涂表面遮盖或遮蔽程度的。湿遮盖力是湿态涂料从涂敷开始直到涂料干燥为止的遮盖力。许多涂料，例如白色和彩色内墙涂料的湿遮盖力不良。当涂敷一种湿遮盖力不良的涂料时，已涂的涂料膜在油漆工看来象是太薄，似乎涂料需要再多些。对涂料本身和涂敷方法来说要想超过该湿膜厚度是很难的;试着这样做会导致滴淌和流挂。当涂料干后，因为干遮盖力大大高于湿遮盖力，已用的涂料会超过必需量。
此外，当把一种涂料涂在一个预先涂有相似颜色的基体上时，湿遮盖力不良和相似的湿涂料色会使已涂范围的判断变得困难。
遮盖力，或不透明度是可见光被涂料膜中组分散射和/或吸收的结果。常规涂料中可见光的散射主要起因于折射率高的颜料诸如二氧化钛和氧化锌。但是，基本上由于经济原因，许多涂料只使用低含量的散射颜料。可见光的吸收主要是由于有色颜料，有色增量剂，色料调色剂等等。但是按需要可以在白色和彩色涂料中使用仅低含量的可见光吸收剂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别会成为涂料湿遮盖力不良的原因。
本发明的方法借助使用至少一种暂时色料，在基本上不影响干涂料的最终外观的情况下使涂料的湿遮盖力提高。
US4，954，544公开报道一种粘合固着组合物，该组合物含有聚乙烯吡咯烷酮和一些改进涂敷性能和一涂敷到基体上就产生颜色变化的添加剂。还公开一种含有色指示剂添加剂的肥皂凝胶基的聚吡咯烷酮粘合剂。该有色指示剂当涂敷时借助颜色使粘合剂成为可见的，而当暴露在空气中干燥后就变得无色。US4，954，544并没有公开一种提高涂料膜湿遮盖力的方法。
日本公开特许60-170674公开报道一种用于电扇和厨房用具的可剥膜涂料，该涂料含有一种碱性物质和一种显色指示剂。还公开一种含有碱性物质和显色指示剂的可剥膜涂料，以便在涂敷该涂料以提高涂敷效率的同时，保护用具的固有外观，当涂层干燥成膜时能够不费力地把已涂和未涂部分区别开。日本公开特许60-170674并没有公开一种提高涂料膜湿遮盖力的方法。
没有任何文献公开过提高涂料膜湿遮盖力的方法。
本发明的一个目的是提供一种提高湿涂料膜遮盖力的方法。
本发明的另一个目的是提供一种便于在相似颜色的涂料膜上涂漆的方法，该方法使用一种具有湿遮盖力高且暂时带有不同颜色的涂料。
本发明提供一种提高涂料湿遮盖力的方法，该方法包括把一种湿涂料和适量至少一种对提高该遮盖力有效的暂时色料混合，再把混合物涂敷到基体上。选择该暂时色料以提供明显可见的颜色，从而提高湿涂料的不透明度或遮盖力，可是对干涂料膜的颜色影响极微。
本发明涉及借助把一种湿涂料和适量对提高湿遮盖力有效的暂时色料混合，把混合物涂敷到基体上来提高涂料膜的湿遮盖力的方法。
涂料膜的遮盖力，或不透明度可借助其对被涂基体外观的遮盖能力来目视判断，或借助技术上已知的各种方法来判断。本文所采用的判断遮盖力的方法是测定对比率。对比率是涂在黑色基体上的涂料膜表面反射度对白色基体上反射度的比值。对比率高表示不透明度高和遮盖力高。
湿涂料可以是任何有色的建筑涂料或工业涂料，其颜料体积浓度(PVC)，即颜料体积对非挥发材料的总体积之比为大于约20，这是技术上周知的。
湿涂料含有至少一种颜料和至少一种水不溶性聚合粘合剂。颜料可包括无机材料，诸如二氧化钛，磷酸钙，粘土，等等，以及有机颜料诸如聚苯乙烯珠粒和水不溶性聚合物的水分散液，当涂敷组合物干燥时该聚合物产生充气空隙。水不溶性聚合粘合剂可包括诸如丙烯酸类聚合物或共聚物，乙酸乙烯酯聚合物，乙烯基类/丙烯酸类共聚物，苯乙烯/丙烯酸类共聚物，乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，乙烯/氯乙烯共聚物之类的聚合物等，以及它们的混合物。优选的涂料，其中水不溶性聚合粘合剂是一种乳液聚合的加成聚合物。
本发明方法中优选使用的是那种本来湿遮盖力较差，但如果提高其湿遮盖力再用来涂敷就会变得有益的湿涂料。更优选的是缺乏湿遮盖力的水基涂料，例如白色和彩色的内墙涂料，其对散射光有效的颜料含量低，一般其颜料体积浓度(PVC)大于约45%。最优选的湿涂料是二氧化钛含量小于约20%(重量)(根据湿涂料量计算)的水基涂料;在其二氧化钛含量大于约20%(重量)时，湿遮盖力通常足够高。
该涂料此外还可含其它组分诸如乳化剂，分散剂，固化剂，聚结剂，润湿剂，杀虫剂，增稠剂，流变调节剂，增塑剂，消泡剂，其它色料，蜡，或抗氧化剂等等。
本文定义的暂时色料是一种组合物，例如在含暂时色料的涂料膜干燥期间或以后颜色明显改变的一种染料。湿涂料膜中的暂时色料，与不含暂时色料的涂料膜比较，对提高涂料的湿遮盖力是有效的。干涂料膜中的暂时色料，可为干膜提供遮盖力或其它有益的性能，可是必须对干膜的颜色影响极微。优选的暂时色料在湿涂料中是强可见光吸收性的，即深度着色的，而在干涂料膜中是无色或白色的。暂时色料的用量是约0.0001%-约0.5%(重量)，最好是约0.001%-约0.1%(重量)，其量根据湿涂料重量计算。
可用于本发明的合适的暂时色料，在含暂时色料的涂料膜干燥期间或以后，其影响可见光吸收或颜色产生的效果必须明显降低。导致光吸收降低的成分可在涂料膜外也可在膜内。
外部成分可存在于环境气氛中或在基体表面上，或是天然存在的或是外部引入的。外部成分包括，例如氧气，二氧化碳，水(在溶剂基的涂料情况下)，盐，木素等等。
膜内成分可以起因于干燥过程本身引起的膜组成的变化，例如pH变化或配位剂相对浓度的变化。
在含暂时色料的涂料膜干燥期间暂时色料影响光吸收或颜色产生的效果明显降低的机理不是对本发明的一个限制，但可以包括诸如氧化，脱水、光漂白，pH指示剂效应，配位作用，化学反应等等机理合适的暂时色料实例包括，例如酚酞，百里酚酞，甲酚红，邻-甲酚酞，荧光素，苯胺蓝，若丹明B，烟鲁绿B，甲苯胺蓝O，埃文斯(Evans)蓝，藏红(Safranin)O，玫瑰红，钌红，副品红甲苯胺蓝等等，和它们的混合物。
在本发明的一个优选的实施方案中，把一种含水涂料与至少一种pH指示剂混合，该指示剂当涂料膜干燥引起的涂料pH变化时颜色会明显变淡。此处涂料的本来pH以不含挥发酸或碱的湿涂料的pH为例。如果在涂料制备期间或其后，至少部分地用一种挥发胺，例如氨，把湿涂料的pH调节到大于其本来的pH，那么当涂料膜干燥期间，湿涂料膜的pH会降低，即湿涂料膜会变得更为酸性，因而可以使用一种pH一敏感色料或指示剂，该指示剂在大于湿涂料本来pH的情况下是着色的而在湿涂料本来pH的情况下是基本上不大着色或无色的。合适的pH一敏感色料包括，例如，酚酞，百里酚酞，甲酚红，-甲酚酞，荧光素，苯胺蓝等等，以及它们的混合物。
在本发明的另一个优选的实施方案中，把一种水基涂料与至少一种暂时色料混合，该暂时色料当涂料膜在空气中干燥时其颜色明显变淡，看来该颜色变化是由于色料的光漂白。合适的色料包括酚酞，百里酚酞，甲酚红，邻-甲酚酞，荧光素，苯胺蓝，若丹明B，烟鲁绿B，甲苯胺蓝O，埃文斯(Evans)蓝，藏红(Safranin)O，玫瑰红，钌红，副品红等等，甲苯胺蓝以及它们的混合物。
本发明提高涂料膜湿遮盖力的方法包括把一种湿涂料和至少一种暂时色料混和，并把混合物涂敷到基体上。该暂时色料可溶于或分散于涂料的连续相中。例如，当使用一种水基或含水涂料时，首先可把暂时色料溶于或分散于水或至少一种水混溶性溶剂或其混合物中。最好是用一种水溶性染料。上述混和操作可借助搅拌或机械混合不费力地完成。
本发明的混合物可以涂敷的基体包括木质塑料，金属，胶结材料基体等等。最好是用建筑基体诸如墙壁，天花板，门，窗框等等。本发明的混和物可借助涂料涂敷技术上熟知的方法涂敷到基体上，诸如空气助压喷涂，无空气喷涂，刷涂，辊涂等等。这样涂敷的涂料膜厚度通常为0.1密耳-5密耳。
下列各实施例是用来具体说明本发明提高涂料膜的湿遮盖力的方法的，不是用这些实施例来限制本发明的，因为本发明的其它应用方式对本行业的普通技术人员是显而易见的。
实施例1湿遮盖力的提高把下列各成分(按克计)添加到一个不锈钢容器中
将以上成分用高剪切考尔斯(Cowles)混合器研磨15分钟。借助低剪切混合，按给定的顺序添加入下列各成分。
所得涂料的体积固含量是27%，颜料的体积浓度(PVC)是78%把1.5g2-氨甲基丙醇(AMP-95)，适量的下列表1.1所述的添加剂和1.0g28%氨水添加到装有100克上述涂料的一个1/4品脱塑料制涂料容器中。
然后在莱内塔(Leneta)5C不透明度纸上用3密耳伯德(Bird)延伸棒进行延伸。用PacificScientificColorgard45/0反射计读出反射度读数，从湿涂料膜涂敷时间开始(t＝0)读到涂料膜干燥后。测定涂敷在白表面和黑表面上涂料的反射度。对比率是黑基体上反射度对白基体上反射度的比值，其计算结果列于表1.2-1.4中。
本发明的试样1和2，与不含暂时色料的对照试样A比较，在湿膜和早期干燥阶段其对比率较高，即不透明度较高，和遮盖力较高。
实施例2用各种暂时色料提高在各种波长下的湿遮盖力把下列各成分(按克计)添加到一个金属容器中。
将以上成分用高剪切考尔斯(Cowles)混合器研磨15分钟。借助低剪切混合，按给定的顺序添加入下列各成分。
所得涂料的体积固含量是27%，颜料的体积浓度(PVC)是79%。
为了制备试样3-10，向100g所得涂料中添加干粉状水溶性色料，其用量列于表2.1中，然后用手搅拌涂料5分钟。
用3密耳伯德(Bird)棒在莱内塔(Leneta)5C不透明度纸上延伸该涂料。屏蔽片是另一张带孔的延伸纸，其开孔大小约等于所用分光光度计的视孔。使用一台Lab Scan Ⅱ8°球式分光光度计。选定下列参数210°观测，光源C，大面积视孔并除去镜面分量。在每组读数前，校准整个测试仪表。对不透明度纸的整个黑区和白区在可见光谱的400-700毫微米范围，每间隔100毫微米记录数据，黑白比值就是湿对比率，该比值用作湿遮盖力的量度。该数据见表2.2。在室温荧光照明下使涂料干燥;试样3-10经一个晚上褪色。
所用的向涂料的添加量是以湿涂料的色彩深浅为目标来选择的。
表2.2试样3-10在各波长(λ)下的反射度和对比率
本发明的试样3-10的湿对比率与对照试样B相比均至少各增加一个波长。但试样3-10的湿涂料膜的目视湿遮盖力不令人满意，因为它们在可见光光谱的足够宽部分的湿遮盖力并没有提高。
实施例3用暂时色料混合物提高湿遮盖力用实施例2所述的方法，向100g涂料中添加表3.1所列的色料混合物，制成试样11-13。用3密耳伯德棒延伸与对照试样B并排的试样11-13，并象实施例1那样测定其湿遮盖力。反射度测定和对比率计算的结果列于表3.2-3.4中。
表3.1试样11-13中所用的暂时色料
表3.2试样11在各波长(λ)下的反射和对比率
本发明的试样11-13的对比率，即湿遮盖力，与对照试样B比较在全部试验波长下都有提高;另外，它们的目视湿遮盖力，与对照试样B比较都有提高。
权利要求
1.一种提高涂料膜的湿遮盖力的方法，该方法包括把一种湿涂料与适量至少一种对提高该湿遮盖力有效的暂时色料混和，再把混合物涂敷到基体上。
2.权利要求1的方法，其中该暂时色料的用量为约0.0001%-约0.5%(重量)，其量根据湿涂料的重量计算。
3.权利要求1的方法，其中该暂时色料的用量为约0.001%-约0.0%(重量)。其量根据湿涂料的重量计算。
4.权利要求1的方法，其中该暂时色料选自酚酞，百里酚酞，甲酚红，隣-甲酚酞，荧光素，苯胺蓝，甲苯胺蓝，若丹明B，烟鲁绿B，甲苯胺蓝O，埃文斯(Evans)蓝，藏红(Safranin)O，玫瑰红，钌红，副品红，以及它们的混合物。
5.权利要求1的方法，其中该湿态涂料是处在与本来的PH不同的PH下，且适应于干燥时PH的改变，其中该暂时色料是一种PH-敏感色料。
6.权利要求1的方法，其中该湿态涂料是处在高于其本来的PH的PH下，且适应于干燥时PH的降低，其中该暂时色料是一种PH-敏感色料。
7.权利要求6的方法，其中该PH敏感色料选自酚酞，百里酚酞，甲酚红，隣-甲酚酞，荧光素，以及它们的混合物。
8.权利要求1的方法，其中该暂时色料是一种光漂白色料。
9.权利要求8的方法，其中该光漂白色料选自酚酞，百里酚酞，甲酚红，隣-甲酚酞，荧光素，苯胺蓝，甲苯胺蓝，若丹明B，烟鲁绿B，甲苯胺蓝O，埃文斯(Evans)蓝，藏红(Safranin)O，玫瑰红，钌红，副品红，以及它们的混合物。
10.权利要求1的方法，其中该湿涂料中二氧化钛的用量小于约20%(重量)，其量根据湿涂料重量计算。
11.权利要求1的方法，其中该基体是一种建筑用基体。
全文摘要
本发明涉及一种提高湿涂料膜遮盖力的方法。本发明的方法包括把一种湿涂料和适量至少一种对提高湿遮盖力有效的暂时色料混和，把混合物涂敷到基体上。合适的暂时色料在含有暂时色料的涂料膜干燥期间或之后其颜色必须变淡。
文档编号C09D1/04GK1077970SQ92114449
公开日1993年11月3日 申请日期1992年12月19日 优先权日1991年12月20日
发明者D·M·法萨诺 申请人:罗姆和哈斯公司