用于水性涂料组合物的封装的着色剂、体系、试剂盒以及方法

专利名称：用于水性涂料组合物的封装的着色剂、体系、试剂盒以及方法
技术领域：
本发明公开涉及可溶于水性涂料组合物的封装的着色剂，以便为该涂料 组合物提供颜色或着色；多个水溶性着色剂包装或小袋的体系，从而为水基 涂料组合物提供多种颜色；以及对水基涂料组合物进行着色的方法。具体地， 本发明的多种示例性实施方式涉及用于对乳胶漆进行着色的水溶性着色剂 包装。
背景技术：
水基或水性涂料组合物的用户如漆料(paint)消费者在他们计划涂覆各种 基材时可以选择数千种颜色。通常，通过提供三种或四种含有不同量的白色 颜料二氧化钛(一般为总涂料配方的0~30%重量)的"着色色基(tintbase)"可 以得到这些颜色。在零售机构中，加入液体着色剂浓缩物的组合来获得颜色 和强度的多样性。典型地，将约8-12种着色剂通过人工控制或计算机控制 的计量机进行分配，该计量机计量涂料组合物，如含有一种或多种着色剂的 所需组合的一罐漆料。例如，乳胶漆的淡彩色(light pastel color)可能要求在 含有高浓度二氧化钛的着色色基中每加仑加入1盎司红色和黄色着色剂的组 合，深而亮的颜色可能需要在含有很少或不含二氧化钛的着色色基中加入10 或更多盎司的明亮的红色或蓝色着色剂。零售处或销售机构点的着色机器对
6于大量分配颜料浓缩物而言是精密且昂贵的设备。分配设备可以是自动的或
人工的；例如，人工分配机称为Harbil机。这些机器由小罐和三阀泵组成， 其中将材料从小罐引入活塞，然后通过3mm的小孔进行分配。分配的颜料 浓缩物的剪切速率根据喷嘴小孔的直径(3 mm)和浓缩物分配速率计算为300 sec"。相比供应现成的经混合的涂料组合物，这种精密设备使得在商店的销 售点对涂料组合物进行着色成为复杂繁瑣的工作。然而，使用现成的混合配 方，消费者得不到宽范围的颜色选择。另外，为了重现在显示具有特定颜色 的涂料组合物的干燥膜的可用色卡(color swatch)中所选择的期望的颜色，消 费者依赖商店的着色操作。有时，消费者可能觉得涂料着的色彩看起来比色 卡的颜色淡，想加入更多染色剂。然而，商店的着色操作可能将其作为返回 品处理，并对另一罐涂料着色，以得到该颜色较深的色调。返还产品并得到 另一种着色产品的这种方式对消费者而言是麻烦的。同样，复杂的着色操作 本身限制了在销售点着色涂料组合物的出售，商店不仅需要在着色设备和染 色剂浓缩物上投资，而且需要混合器提供均匀着色的产品。
尽管这在世界上的许多地方是常见的，但也有例外。例如，在德国和部 分拉丁美洲，许多消费者更喜欢创作他们自己的涂料组合物的颜色，如家庭 用途的漆料。在这些情况中，着色色基连同获得通用颜色范围所需的瓶装着 色剂一起出售。漆匠加入需要量的颜料以获得他们喜欢的颜色和色彩强度。 在一些情况下，对着色剂进行预测定以获得特定颜色；在另一些情况下，出 售较大的瓶装品，因为一些消费者更喜欢不受限于预测定的剂量，自由开发 他们自己的个性化色彩。无论如何，加入液体着色剂，通常用手使用木棍或 者用电动手钻的搅拌附件搅拌漆料约2分钟，从而获得颜色的均匀性。
处理瓶装的用于漆料的液体着色剂在使用和复制期望的色彩时可能是 一个挑战。例如，使用液体着色剂的相当复杂和整洁的方式和/或覆盖地板和 家具的相当繁瑣的准备步骤可以避免因着色剂溢出造成的脏乱。这在发生溢 出时有助于避免难以清洗的窘况。当然，如果着色剂的量没有预先计量，则 获得另 一罐相同颜色的涂料组合物的几率降低。
最近，易于分散的颜料颗粒，如得自BASF的那些和以"在颜料中快速 搅拌(Xfast stirred-in pigments)"形式得到的那些，允许添加至水基漆料而无 需在砂磨机中分散颜料。据报道，这些颜料仅仅通过搅拌到或振动到白色漆
7料中，就快速、均匀和立即分散，显示全部着色强度。这些自由流动的、低 起尘的、易于操作和快速分散的微小颗粒是通过使用添加剂体系涂覆预分散 的颜料颗粒而制得的。当加入水基漆料时，这些颜料颗粒分散而不形成大的
颜料聚集体，由此能够用搅入的(stir-in)的颜料直接着色。这些颜料可以在制 造车间运转期间加入或者在使用地点加入。该颜料颗粒通常以干燥的单一颜 料染色剂的形式使用。例如，涵盖17种不同颜色类型的20种颜料的范围覆 盖了在装饰漆料和木材染剂(wood stains)应用中所需的色空间。可以通过将 几种单一颜料染色剂混合至涂料组合物中得到这一颜色范围。
然而，仍需要进一步改进干燥染色剂的性能，因为当它们从容器或袋中 倒出时，和液体染色剂一样可能会溢出。即使与液体染色剂相比该干燥染色 剂更容易从容器中全部取出，但溢出的干燥染色剂会难以清洁或去除，因为 用湿布擦拭时它们会扩散开。特别是，需要进一步改进干燥染色剂添加至水 基或水性涂料组合物中的性能，从而使得在涂料组合物之外的地点溢出染色 剂的风险降到最低。这种溢出不仅引起清洁困难，而且影响再现精确的颜色， 该颜色在全部干燥染色剂加入涂料组合物中时才能获得。
同样，需要扩展可以利用的颜色范围，用于现成的混合类型的涂料产品， 而无需在零售处占用大量货架空间来容纳用于扩展颜色范围的涂料组合物 的容器。在扩展易于或容易混合的颜色范围时合并所需要的货架空间，这样 扩大了购买者可以得到的可用颜色。消费者可以选择这些容易混合的产品， 在无需零售机构人员太多关注下使用。
虽然本发明可以消除一个或多个上述问题，但应理解的是，本发明的某 些方面可能不需要消除一个或多个这些问题或者满足一种或多种上述需要。
在以下描述中，本发明的一些方面和实施方式将变得更为明显。应理解 的是，在最广泛的含义上，可以在没有这些方面和实施方式的一个或多个特 征时实践本发明。还应理解的是，这些方面和实施方式仅仅是示例性的。

发明内容
如本文具体体现和宽泛描述的，在一个方面，本发明可以包括制造的制 品，其包括封装在聚合物层中的至少一种水分散性的染色材料(tinting material),所述聚合物层在水中具有溶解度。该染色材料可释放到水基涂料
8组合物中以赋予该涂料组合物颜色。聚合物层可以具有一种或多种聚合物 膜，其中至少一种聚合物在含水介质中具有溶解度，为了将水^t性的染色
材料释放到水性涂料组合物中，该聚合物层的厚度为约0.5至约5密耳以便 溶解。该涂料组合物可以具有至少约20%体积的固体和至少约45%体积的 水，该染色材料分散在水中，并且在约50至约110。F的温度、至少在连续 人工搅拌下，在少于20分钟内聚合物封装物溶解或分解。所述层的至少一 种聚合物的溶解也使得该层分解并溶解到含水介质中。
根据本发明的另一个方面，封装层为含有染色材料的密封小袋的形式。 至少一个密封小袋可以存在于耐湿包装或容器中。在将小袋加入水基涂料组 合物以便溶解小袋封装层和提供染色材料赋予組合物颜色之前，该耐湿包装 或容器可以减少所述至少一个小袋遇到的水分。
本发明的另一个方面还提供了作为试剂盒或体系的多个小袋，其中不同 的小袋具有不同的染色材料，例如在类型和/或浓度上不同，从而提供添加到 水基或水性涂料组合物的多种颜色选择。在本发明的一个方面，可以有足够 多的小袋以提供甚至多达约150种不同颜色和/或色调的颜色范围。
在本发明的另 一个方面，试剂盒或体系可以包括具有多个小袋的一个或 多个耐湿包装以提供特定色相(color hue)的各种范围。在该方面，单色色 调的范围可以包括浅色调和/或至中等色调和/或至深色调。 一个非排他性的 例子为，在耐湿包装中有三个小袋，其中这些小袋提供从浅色调至中等色调 和至深色调的单色色调范围。这样的实例可以为，第一小袋具有有效量的获 得浅粉色调的染色材料，第二小袋具有有效量的获得中等粉色调的染色材 料，以及第三小袋具有有效量的获得深粉色调的染色材料。
在本发明的另一个方面，提供了在无需精密着色设备的情况下，对水基 涂料组合物进行着色的方法，甚至可以在靠近涂料组合物使用地点处方便地 进行着色。该方法可以包括，提供在容器中具有特定体积的水基涂料组合物 连同一个或多个耐湿包装的试剂盒(kit),该容器具有充分的顶部空间，从而 允许用搅拌器进行人工搅拌，该耐湿包装可以包括一个或多个水溶性染色材 料小袋。打开所述至少一个耐水包装，选"^至少一个小袋。如果存在多个小 袋，则可以选择具有有效量的为涂料组合物提供较浅色调的染色材料的小 袋。小袋可以置于含有未着色的或着色色基的涂料组合物的容器中，其中该
9容器具有顶部空间，从而允许在用木制搅拌器进行人工搅拌时涂料部分飞
溅。在室温或者甚至在约50至约100°F或更高的室外温度下，具有置入小 袋的涂料组合物允许小袋的聚合物层开始溶解并释放水分散性的染色材料。
续搅拌或搅动时，大部分或者全部预先计量的染色材料被释放到涂料组合物 中。随着连续搅拌或摇动，该染色材料分布到涂料组合物中，赋予该组合物 相同的颜色或不同的颜色。非排他性的合适的涂料组合物容器可以是1加仑 体积或略少于l加仑体积，涂料组合物的量至多为5加仑体积，容纳于略大 一些的容器中。对于略少于l加仑的漆料，所述容器可以具有足够的顶部空 间以提供人工搅拌从而在1.4或1.5加仑尺寸容器中将染色材料分散在所述 组合物中。
本发明的上述概述没有试图描述本发明的每种公开的实施方式或全部 实施方式。以下描述更详细地示例说明性的实施方式。在遍及本申请的几个 地方，通过列举实施例提供指导，其中可以不同组合形式利用实施例。在每 种情况中，所述列举仅仅充当一组代表，不应解释为排他性的列举。


并入本说明书并构成说明书一部分的附图示出了本发明的多种非限制 性实施方式，并和以下描述一起用于解释本发明的原理。
图1是图示根据本发明一种实施方式的包含小袋的耐湿包装的正视图， 以底部剖视图描述小袋中的染色材料。
图2是耐湿包装底部的横截面图，显示多个小袋的内容物。
图3是可具有图1和/或图2的小袋的多个耐湿包装的立体图，该小袋垂 直放入盘中，作为试剂盒。
图4是显示浅的、中等和深色调的片材的平面图，该片材可以预先置于 染色材料中，其中每种色调的剂量将是独立的小袋，可以将三个小袋装入一 个耐湿包装中。
图5是小袋体系可能具有的宽范围颜色的平面图，其中每个小袋一种色 调，提供三个逐渐加深的色调。
现在更详细地参考本发明的示例性实施方式，在附图中描述了这些实施
10方式的实例。在可能的情况下，在整个附图和描述中将使用相同的附图标记 指代相同或相似的部件。将理解的是，前述一般性描述和下面的详细描述均 是示例性的，仅仅用于说明而不限制要求保护的本发明。
具体实施例方式
在本文描述的本发明的上述实施方式和其他实施方式中使用的以下术 语通常具有下面指出的含义，但这些含义并不意味着限制本发明的范围，如 果为下面的术语推断出更宽泛的含义能够实现本发明的益处的话。
当应用于封装层的一种或多种聚合物时，术语"水分散性的" 一般指本 身能够分散到水基或水性涂料组合物提供的水中的聚合物膜(即，不需要使 用单独的表面活性剂)，因此在涂料以湿膜的形式施用至基材时棵眼无法察 觉到该膜。
术语"水性涂料组合物"应理解是指常规的没有压缩流体混入其中的水 性涂料组合物、材料和配方。该涂料组合物通常包括含有至少一种聚合物组 分的不挥发材料部分，该聚合物组分能够在基材上形成涂层膜，不管该组分 是漆料、珐琅、涂漆、清漆、粘合剂、化学试剂、脱模剂、润滑剂、保护油、 嵌缝胶、农用涂料或是其他类似材料。除了不挥发材料部分之外，该水性涂 料组合物还含有通常至少部分与不挥发材料部分混溶的载体或溶剂部分。本 文中使用的短语"不挥发材料"应理解是指在约25。C的温度下不挥发的固 体材料和液体材料，如固体聚合物、液体聚合物和其他化合物。 一般而言，
料组合物部分。在本文中使用时，应理解术语"水性涂料组合物"不仅包括 用于形成保护性或装饰性涂层的涂料组合物，而且可以包括粘合剂、嵌缝胶、 脱模剂、润滑剂、农用材料等，它们能够喷射在基材上沉积为涂层。换句话
料组合物。水基漆料可以称为"乳胶漆"，代表目前使用的最常见类型的墙
漆和天花板漆。乳胶漆最初在20世纪50年代被开发出来。另外，水性涂料 可以主要是液体，通常可以通过液体共混原料制备，所述原料如二取化钛浆 料、体质颜料浆料、增稠剂浆料、二醇浆料，和胶乳粘结剂。液体共混物具 有和最终的水性涂料组合物基本上相同的粘性特征，范围为约70至约125
ii克雷布斯单位。乳胶漆包括不溶于水的且为胶体分散体(有时称为"乳液" 或"胶乳")形式的成膜聚合物。它们还包括一种或多种粒状的非成膜固体， 该固体可以为颜料如二氧化钛，或者增量剂如粉状白垩。该漆料通常还包括 增稠剂。
用于涂料组合物的术语"胶乳"表示组合物或漆料的初级成膜聚合物组 分是能够自身分散在水中或通过使用一种或多种辅助乳化剂(例如，至少一 种表面活性剂)从而得到聚合物颗粒在水中的乳液的那些物质。
术语"物质(substance)"、"着色材料"和术语"染色材料"在本文中可 交换使用，指被递送的成分，即，膜或层状小袋充当将染色材料传递到涂料 组合物(如水性涂料组合物)中的媒介物。
"主要含水介质"指聚合物膜或层或小袋溶解、释放物质的环境。通常，
主要含水介质在水基或水性涂料组合物内，其非排他性实例是乳胶漆或染 料。应理解的是，膜和染色材料均可以分散在含水环境中，或者膜即封装材 料可以溶解，而染色材料或在染色材料中的至少 一种或多种颜料至少可以分 散或溶解在该含水环境中。
词语"颜料"来源于拉丁文(pigmentum)，最初指着色物质意义上的颜色， 但后来扩展到指有色装饰物(例如，化妆品)。与词语颜料相关的现代含义指 由小颗粒组成的物质，几乎不溶于外加介质并由于其色彩、保护性或^t性而 得到应用。在通用术语"着色材料"或"染色材料"中包括颜料和染料，表 示因其着色性能而使用的所有材料。将颜料与可溶的有机染料区分开来的特 征是颜料在溶剂和粘结剂中的溶解度低。颜料的特性在于其化学组成和它们 的光学或技术性能。在色度(C丄)中颜料通常称为"C.I.颜料XYxy"。 一些化 合物由于其在聚合物应用中的迁移倾向也可以称为"C.I.溶剂XYxy"，但在 水中或有机溶剂中，这些化合物可以满足颜料的不溶性标准。颜料可以分为 两大类(i)无机颜料和(ii)有机颜料。
术语"气候水条件(climatic water conditions)"意图指存在足够的水以溶 解膜的环境，即，膜聚合物的浓度不超过其在组合物可利用的水中的溶解度 极限，其中水温可以是将涂料组合物施用至基材的温度，不管是在结构体内 部或者是在外部气候环境中，约35。F至约105。F范围的温度更合适。预期 在温水和热水条件下会看到本发明的膜和制品的溶解度得到改进。
12术语"快速溶解，，意图指在将膜或由其得到的制品置于约35。F至105。F 温度条件下的水中之后，在小于约15分钟的时间内，更合适地在小于约7 分钟的时间内，且甚至更合适地在小于约3分钟的时间内，聚合物膜分解并 随后溶解。
除了在操作实例中，或者另有指出，在说明书和权利要求书中表示成分 的量、反应条件等的所有数值应理解为在所有情况下均用措词"约"修饰。 因此，除非另有相反指出，在以下说明书和权利要求书中列出的数值参数是 近似值，可以取决于希望由本发明所获得的期望性能而改变。丝毫没有试图 用等同原则将本申请限制为权利要求的范围，应根据大量重要的数字和常规 舍入方法理解各数值参数。尽管指出本发明宽泛范围的数值范围和参数是近 似值，但在具体实施例中尽可能精确地记录提到的数值。但是，任何数值本 身含有在其各自测试手段中发现的标准偏差所必然带来某些误差。除非另有 指出，本文中所有百分数、比率和比例是以重量计的，特别是除非另有指出， 所述组合物中的组分比例以与这些组分的混合物的总质量相关的百分比给 出。
另外在本文中，由端点描述的数值范围包括该范围内所有的数(例如，1 至5包括1、 1.5、 2、 2.75、 3、 3.80、 4、 5，等等)。
另外在本文中，可交换使用"一个/一种"、"这个/这种"、"该"、"所述"、 "至少一个/至少一种"和"一个或多个/一种或多种"。
另外在本文中，术语"包括"和其变型在说明书和权利要求书中出现时 没有限制含义。
所有温度以华氏度(。R)计量，除非另有指出。
所有引用的文献全部内容并入本文作为参考。对任何文献的引用并非认 可其作为要求保护的本发明的现有技术的可获得性。
在使用水性涂料组合物的气候条件下，合适的水溶性膜包括例如美国 专利3，322，674描述的水溶性膜，这些膜内部用蜡或其他材料涂覆以防止包 装中的内容物与膜材料相互作用并降低其溶解特性；如美国专利3,413,229 所示的塑化聚乙烯醇组合物制成的膜，和/或美国专利3,892,905描述的可溶 于冷水的膜，该可溶于冷水的膜包括分子量不同的聚合物的组合，聚合物的 最低分子量约为21,000;和/或如美国专利4,119,604所示的低分子量聚乙烯
13醇组合物和中等分子量PVA的膜，其中"低"和"中等，，分子量是根据含
有所述聚合物的溶液的粘度而定的；如美国专利4，481，326所示的聚乙烯醇 和聚乙烯基吡咯烷酮的水溶性膜，它是可溶于冷水的，用于包装不同的产品， 其中该膜包含水解聚乙酸乙烯酯醇(polyvinylacetate alcohol)和聚乙烯基吡 咯烷酮；如美国专利4,544,693所述的水溶性膜，其包括聚乙烯醇、聚乙烯 基吡咯烷酮、乙氧基化烷基酚和多元醇，据称其可在5。C的冷水中溶解；如 美国专利4，692，494所示的聚乙烯醇和聚丙烯酸共混的水溶性膜，用于冷水 可溶的膜；如美国专利4,765,916所示的水溶性层压膜，该膜包括至少一层 混有羟丙基曱基纤维素(HPMC)的幾丁基甲基纤维素(HBMC)的曱基纤维素 层，和至少一层掺有交联剂的聚乙烯醇层，其中该层压膜的溶解度取决于pH
而不是温度。
用于制备在气候水条件下快速溶解的含水溶性聚合物的膜的其他合适 的成膜组合物可以包括一种或多种水溶性聚合物材料如聚乙烯醇，以及主要 溶剂，通常为二元醇或二元醇的衍生物。在该成膜组合物中可以使用任何水 溶性成膜聚合物，或聚合物的混合物。该聚合物通常是乙烯基聚合物，包括 均聚物和共聚物，它们具有使其可溶于水的官能团，如羟基和羧基。典型的 水溶性聚合物包括以下聚合物中的至少一种聚乙烯醇、部分水解的聚乙酸
乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、烷基纤维素如曱基纤维素、乙基纤维素、丙基 纤维素，及其衍生物，如烷基纤维素的醚和酯，以及丙烯酸类聚合物如水溶 性聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、和丙烯酸马来酸酐共聚物。合适的水溶性聚合 物还包括水解乙烯醇和非可水解阴离子共聚单体的共聚物，例如Yang等人 的美国专利4,747,966中描述的。
显然，可以使用如相关主题的标准教科书中和专利文献中描述的广泛的 水溶性成膜聚合物材料，包括合成和天然聚合物及其混合物来产生优势。例 如，除了上述美国专利之外，1989年12月22日公布的日本未审查专利申请 JP01317506A和1985年4月9日公布的JP 60061504A描述了如下物质的水 溶性膜聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、甲基纤维素、纤维素乙酸酯、聚环 氧乙烷、明胶、部分皂化的聚乙烯醇、CMC、糊精、淀粉，羟乙基纤维素、 琼脂、胶质，和用于包装操作助剂(process chemical)如硫酸纳和固体农用化 学品的其他物质。类似地，1987年12月16日授权的英国专利2,191，379描
14述了在聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或烷基纤维素酯的 塑料膜中包装动物祠料添加剂。上述引用的所用专利和专利申请的公开内容 并入本文作为参考。
特别合适的成膜聚合物是聚乙烯醇、乙烯醇/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯 基吡咯烷酮、明胶，和前述任何一种的混合物。可以制备包含聚乙烯醇的聚
合物膜，该膜甚至在较低温度即低于约50。F,或低于约40。F的温度下可快 速溶解且被使用。另外，可以使用具有不同平均分子量(即摩尔物质的平均 重量)如约6,000至约78,000或更高的聚乙烯醇。同样，也可以使用不同水 解度的聚乙烯醇来突出优势。合适地，该聚合物的水解度可以小于约卯％， 更合适地小于约85%，进一步更合适地小于约80%,但可以大于约60%,且 合适地至少约为70%。还可以使用具有不同水解度的水溶性聚合物的共混物 来突出优势。其他合适的成膜聚合物包括聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、 羟丙基曱基纤维素和羟乙基纤维素。
还可以使用水溶性成膜聚合物的共混物来突出优势。共混物提供的额外 优势在于，可以制备具有良好机械性能的快速溶解的膜，用于后续的处理并 转变为制造的制品。例如，含有至少两种具有不同分子量的水溶性聚合物的 共混物可以用于制备即使在冷水条件下仍快速溶解的膜。例如，该共混物可 以含有至少一种聚合物，其分子量大于约50，000,合适地大于约60,000,且 甚至更合适地大于约70,000,还含有平均分子量小于约30,000,更合适地小 于约15,000，且甚至更合适地小于约10,000的第二聚合物或聚合物的混合 物。
此外，还可以配制和制备不同类型聚合物材料的共混物，以制备本发明 的膜。例如，可以使用诸如80/20、 60/40和50/50比率的如下物质的混合物 来突出优势聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇和聚环氧乙烷、聚乙 烯醇和轻乙基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮和羟乙基纤维素、聚乙烯基吡咯烷 酮和聚环氧乙烷、聚环氧乙烷和羟乙基纤维素、羟丙基曱基纤维素和聚乙烯 醇。
可以使用至少一种分子量为约78，000和更高的聚乙烯醇与分子量约 6,000或更低的第二聚乙烯醇的共混物，以获得在冷水条件下快速溶解的膜。 用于封装至少一种颜料的膜的足够强度可以来自低百分数的高分子量聚乙
15烯醇，该百分数小于约50%,更合适地小于约40%,且甚至更合适地小于约 30%。较高百分数的高分子量聚乙烯醇，即百分数大于约50%，合适地大于 约60%且更合适地大于约70%,可以提供真空成膜操作所需的高强度和弹 性，但应注意到，较高百分数的高分子量聚合物通常伴随着越来越长的溶解 时间。低分子量聚乙烯醇和高分子量聚乙烯醇的比率为80/20、 60/40和50/50 的高分子量和低分子量聚合物的共混物可被评估用于特定应用。
另外，快速溶解的膜可以由聚乙烯醇的共混物制备，所述共混物包含约 60%至约95%平均分子量约3,000至约30,000的聚乙烯醇和约5%至约40% 平均分子量约30,000至约200,000的聚乙烯醇。聚乙烯醇共混物中的水解度 小于约卯molQ/Q,更合适地小于约85 mol%，且进一步更合适地小于约80 mol %。可以在含有或没有主要溶剂的情况下使用上述组合物形成的膜。
成膜组合物还可包含小于约50%，如约5%至约35%,更合适地约8% 至约25%，甚至更合适地约10%至约20%的主要溶剂，以组合物的重量计。 可以选择所述主要溶剂以使得在冷水条件下瓦解和溶解水溶性膜所需的时 间最短。在含有或没有主要溶剂的情况下膜的溶解数据可以由标准"溶解度 测试法"获得。合适的主要溶剂的非排他性实例包括醇，特别是多元醇如二 元醇。合适的主要溶剂的具体的非限制性实例包括1，4-丁二醇、1,3-丁二醇 和1,2-己二醇，2，2，4-三曱基戊二醇，2,2,4-三曱基戊二醇的乙氧基化物，2-乙基-l，3-己二醇，和1,4-环己烷二曱醇，和1，2-环己烷二曱醇。对于表现异 构状态的分子，反式和顺式形式均可以充当主要溶剂。其他非排他性的合适 溶剂的实例还可以包括低分子量醇、多元醇、醇的乙氧基化物等。此外，还 可以使用水溶助长剂如曱苯磺酸钠，丁酸钠，异丙基苯磺酸钠、二曱苯磺酸 钠，和其他助水溶材料，以改进膜组合物的冷水溶解度。
任选地，成膜组合物还可含有成膜技术领域熟知的多种辅助成分。这些 组分的每一种均可以根据预定的冷水可溶性膜所需的水平而改变。
合适的水溶性聚合物材料的另一非排他性的实例是焦糊精，在室温下该 焦糊精基本上100%可溶于水，且在含游离水分少的溶液中基本上是能水合 的，相比于黄糊剂具有高粘度且是在溶液中是稳定的。优选通过以下步骤制 备这些糊精酸化淀粉，在基本上无水的条件下糊精化一段时间，温度足以 产生所需的最终产物，如美国专利6,191,116中所述的，该专利全部并入本
16文作为参考。
其他合适的水溶性聚合物包括但不限于，支化淀粉(pullulan)、羟丙基 甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、羧甲基纤 维素、聚乙烯醇、藻酸钠、聚乙二醇、黄蓍胶、瓜尔胶、金合欢胶、阿拉伯 树胶、聚丙烯酸、曱基丙烯酸甲酯共聚物、羧基乙烯基聚合物、直链淀粉、 高直链淀粉(highamylosestarch)、羟丙基化高直链淀粉、糊精、果胶、曱壳 质、壳聚糖、果聚糖、elsinan、胶原、明胶、玉米蛋白、谷蛋白、大豆蛋白 分离物、乳清蛋白分离物、酪蛋白及其各种混合物。
可以通过本领域已知大量方法制备所述膜。例如，可以将淀粉和其他膜 组分分散在水或其他溶剂中并干燥成膜的形式。在可选方法中，可以将淀粉 和其他干组分共混，然后和任何附加的膜组分分散在水或其他溶剂中并干燥 成膜的形式。通过本领域已知的任何技术包括但不限于湿流延(wet casting)、 冻干和挤出成型，通过将分散体或溶液成形为合适厚度的固化形式，可以由
这种分散体或溶液形成膜。
制备膜的特别合适的方法是通过制得膜组分的溶液或分散体制备涂料 制剂，使用刮刀涂布、刮条涂布或挤出模头涂布法将混合物施加至基材，干 燥涂布的基材以除去大部分溶剂，以及将膜从基材上取下。合适的基材包括 但不限于，有机硅弹性体、金属箔和金属化的聚合物薄片(polyfoil)、含有聚 四氟乙烯材料或其等同物的复合材料薄片或膜、聚醚嵌段酰胺共聚物、聚氨 酯、聚偏二氯乙烯、尼龙、聚乙烯、聚酯，和其他诸如在本领域作为防粘基 材可使用的材料。
膜没有完全干燥，因为还存在某些程度的水或其他溶剂。可以控制水的 量以获得所需的功能。例如，较多的水通常产生较柔软的膜，而太多的水得 到结块(block)和发粘的膜。
膜的厚度范围通常可以为约0.5至约5密耳或1-500微米，特别是25-100 微米，尤其在膜具有印记在其上的压花图案时，某些区域的厚度下降。为了 使合适厚度的膜形成小袋的层，从而能够将其人工搅入乳胶漆中快速溶解不 会观察到任何不溶解残余物，该膜的厚度更优选为约25-50微米。在较高粘 度的涂料组合物等中可以使用较厚的膜。
膜接触水时，如置于水性涂料组合物或其他基材表面时会弄湿，随后快
17速溶解和/或瓦解。本领域技术人员可以改变淀粉的润湿性和溶解速率，从而
获得特定的传递特性(delivery profile)。
合适的水溶性聚合物膜包括那些专用的水溶性聚乙烯醇(PVOH)类的 膜，如得自印地安那州MonoSol LLC的M-3030,它甚至可以和略i威性的涂 料组合物一起使用。这种厚度范围为0.5-3密耳的膜可以控制粉状水分散性 颜料的预定的单位剂量。如果将膜的一个或两个主要相对面压花以获得膜的 较薄区域，则膜的综合平均厚度甚至可以略厚于5密耳。这种封装颜料粉末 的膜提供的许多益处在于，为最终用户配备了预包装的预定单位剂量，用于 对涂料组合物进行着色，其中与颜料直接接触的风险下降。从MonoSol可得 到的M-3030膜的厚度为1-2.0密耳，宽度至多54英寸。
通过将两片膜彼此相对放置并且在至少三个边的周边进行热封以形成 包装或小袋，可以将上面列出的聚合物和材料的水溶性膜形成小袋或包装， 该小袋或包装中放置水分散性的颜料物质，由上面列出的成膜组合物制得的 膜在形成包装或小袋等时可具有接缝，在该接缝处两层或更多层膜层或膜片 结合在一起。如果该接缝的厚度大约为膜厚度的两倍，超出膜的厚度范围， 则可以将该接缝压花以减小其部分厚度，从而有助于溶解小袋。可以本领域 技术人员已知的用粒状材料或液体材料装填小袋的任何方法装填这些小袋， 由此小袋可以封装着色剂材料，如一种或多种水分散性在诸如水基或水性涂 料组合物的含水介质中的颜料。
合适的水分散性的着色剂材料或染色材料可以包括可以与其他材料如 非离子表面活性添加剂结合的液体或颗粒或粒状颜料。该着色剂材料可以不 含增稠剂，如纤维素醚，及成膜剂如聚乙酸乙烯酯和醇。颜料颗粒的平均颗 粒尺寸可以为50-5000 .mu.m，特别为100-1000 .mu.m。颜料颗粒的BET表 面积可以为itoreq.15 m.sup.2/g,优选为itoreq.10 m.sup.2/g。
合适的颜料颗粒可以为有机颜料或无机颜料。应认识到，颜料颗粒还可 以包括不同有机颜料的混合物或不同无机颜料的混合物或有机颜料和无机 颜料的混合物。颜料可以细碎的形式存在。因此，颜料通常的平均颗粒尺寸 为0.1-5.mu.m。有机颜料通常是有机的彩色、白色和黑色颜料(有色颜料)。 同样无机颜料可以是有色颜料，还可以是有光泽的颜料，无机颜料通常充当 填料。术语"颜料"应理解为在生理介质(physiological medium)中不溶并试
18图使组合物着色的任何形状的白色或有色的、无机或有机的颗粒。颜料可以 是白色的或有色的以及无机的和/或有机的。在本发明可以使用的无机颜料 中，可以非限制性地提到二氧化钛，其任选地经表面处理过，锆或铈的氧化 物，以及锌、(黑色、黄色或红色)铁或铬的氧化物，锰紫，群青，氢氧化铬
和正铁蓝(ferricblue)，或金属粉如铝粉或铜粉。在本发明可以使用的有机颜 料中，还可以非限制性地提到炭黑、D&C型颜料和基于胭脂虫红(cochineal carmine)的色淀和基于钡、锶、钙或铝的色淀。
合适的有机有色颜料的非排他性实例包括单偶氮颜料C.I.颜料棕 25; C,I.颜料橙5， 13, 36, 38， 64和67; C丄颜料红1， 2. 3， 4, 5， 8, 9, 12， 17， 22, 23, 31, 48:1. 48:2, 48:3， 48:4, 49, 49:1, 51:1， 52:1, 52:2， 53， 53:1, 53:3， 57:1， 58:2， 58:4, 63, 112， 146, 148， 170， 175, 184, 185, 187， 191:1, 208， 210， 245, 247 和251;C.I.颜料黄1,3， 62, 65， 73， 74， 97， 120， 151, 154, 168, 181, 183和191 ; C.I.颜料紫32;双偶氮颜料C丄颜料橙16，34,44和72:C.1.颜料黄12, 13, 14, 16， 17， 81， 83， 106， 113, 126, 127, 155， 174， 175和188;双偶氮缩合物(disazo condensation): C,I.颜料黄93, 95和128;颜料C.I.颜料红144, 166, 214, 220， 221， 242和262; C丄颜料棕23和41 ;蒽嵌蒽二酮(anthanthrone )颜料 C.I.颜料红168;蒽醌颜料C丄颜料黄147， 177和199; C丄颜料紫31;蒽 素嘧啶颜料C.I.颜料黄108;喹吖啶酮颜料C.I.颜料橙48和49; C.I.颜 料红122， 202， 206和209; C丄颜料紫19;喹啉并酞酮(quinophthaione)颜料 C.I.颜料黄138; 二酮基吡咯并吡咯(diketopyrrolopyrrole)颜料C.I.颜料橙 71， 73和81 ; C.I.颜料红254, 255, 264, 270和272; 二噁嗪颜料C丄颜料 紫23和37; C.I.颜料蓝80;黄烷士林颜料C丄颜料黄24;阴丹酮颜料 C.I.颜料蓝60和64;异吲哚啉颜料C丄颜料橙61和69; C.I.颜料红260; C.I.颜料黄139和185;异吲哚啉酮颜料C.I.颜料黄109， 110和173;异 宜和蓝酮颜料C丄颜料紫31;金属络合颜料C丄颜料红257; I.C.I.颜料 黄117,129,150， 153和177; C丄颜料绿8;紫环酮(perinone)颜料C丄 颜料橙43; C.I.颜料红194;蓝系颜料C丄颜料黑31和32; C.I.颜料红123， 149, 178, 179, 190和224; C.I.颜料紫29;酞菁颜料C.I.颜料蓝15， 15:1, 15:2, 15:3,15:4,15:6和16; C.I.颜料绿7和36;皮蒽酮颜料C丄颜料橙51; C.I. 颜料红216;吡唑p奎唑啉酮颜料C.I.颜料橙67; C丄颜料红251;碌^靛颜料
19C丄颜料红88和181; C.I.颜料紫38;三芳基碳鐵(triarylcarbonium)颜料C.I. 颜料蓝1, 61和62; C.I.颜料绿1; C丄颜料红81， 81:1和169; C丄颜料紫 12,3和27; C丄颜料黑l(苯胺黑)；C丄颜料黄101 (醛连氮黄)；C丄颜料棕 22。合适的无机有色颜料的实例为白色颜料二氧化钛(C.I.颜料白6),锌 白，颜料级氧化锌；硫化锌，锌钡白；黑色颜料氧化铁黑(C丄颜料黑11), 铁锰黑(iron manganese black),尖晶石黑(C.I.颜料黑27);炭黑(C.I.颜料黑 7);彩色颜料氧化铬，水合氧化铬绿；铬绿(C丄颜料绿48);钴绿(C.I.颜 料绿50);群青绿；钴蓝(C.I.颜料蓝28和36; CI.颜料蓝72);群青蓝； 锰蓝；群青紫钴紫锰紫；氧化铁红(C丄颜料红101);硫硒化镉(C.I.颜料 红108);硫化铈(C.I.颜料红265);钼铬红(C.I.颜料红104);群青红；氧化 铁棕(C丄颜料棕6和7)，混合的棕色的尖晶石相和金钢砂相(C丄颜料棕29， 31， 33, 34， 35, 37, 39和40)，铬钛黄(C.I.颜料棕24)，铬橙；硫化铈(C丄颜料橙75》 氧化铁黄(<:.1.颜料黄42);镍钛黄((:.1.颜料黄53;(:丄颜料黄157, 158， 159, 160， 161， 162,163， 164和189);铬钛黄；尖晶石相(C丄颜料黄119);硫化镉和硫 化镉锌(C.I.颜料黄37和35);铬黄(C丄颜料黄34);钒酸铋(C.I.颜料黄184)。 通常充当填料的无机颜料的实例为透明二氧化硅，石英粉，氧化铝，氢氧化 铝，硫化锌，天然云母，天然和沉淀白垩及硫化钡。有光泽的颜料为具有单相 或多相结构的片状颜料，其颜色呈现因干涉、反射和吸收现象而变得显著。 实例是铝片和铝、氧化铁，以及带有一层或多层涂层(特别是金属氧化物涂 层)的云母片。
此外，染色材料细粒可以具有至少一种基于聚醚如未混合的聚环氧烷 (如聚环氧乙烷和聚环氧丙烷)或环氧烷嵌段共聚物的非离子表面活性添加 剂。包含聚环氧丙烷和聚环氧乙烷嵌段的共聚物也是合适的。如本领域熟知 的，它们与未混合的聚环氧烷一样可以通过这些环氧烷和饱和或不饱和脂族 醇和芳族醇和脂族胺的聚合加成而获得，其中这些起始化合物首先与环氧乙 烷反应，然后与环氧丙烷反应，或者优选首先与环氧丙烷反应，然后与环氧 乙烷反应。
合适的脂族醇通常包含6-26个碳原子，优选8-18个碳原子。实例是辛 醇、壬醇、正癸醇、异癸醇、十一烷醇、十二烷醇、2-丁基辛醇、正十三烷 醇、异十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、2-己基癸烷醇、十七烷
20基十一烷醇、2-辛基癸醇、2-壬基十三烷醇、2-癸基十 四烷醇、油醇和9-十八烯醇(9-octadeceno1)，以及这些醇的混合物如 C.sub.l3/C.sub.15和C.sub.l6/C.sub.18醇。特别感兴趣的是通过脂肪水解和 还原由天然原料得到的脂肪醇，以及利用羰基合成得到的合成脂肪醇。与这 些醇的环氧烷加成物的平均分子量Mn(数均分子量)通常为400-2000。
除了 a-萘醇和卩-萘醇及其Cl-C4-烷基(具有1至4个碳)衍生物之外， 有用的芳族醇特别包括苯酚及其Cl-C12-烷基衍生物，如己基苯酚、庚基苯 酚、辛基苯酚、壬基苯酚、异壬基苯酚、十一烷基苯酚、十二烷基苯酚、二 丁基苯酚和三丁基苯酚及二壬基苯酚。有用的脂族胺对应于上述脂族醇和环 氧烷与那些单官能胺的加成物，以及醇和环氧烷与至少双官能的胺和醇的加 成物。该至少双官能的胺优选具有2-5个胺基，特别是符合式H2N-(R-NRl)n-H (R: C2-C6-亚烷基；Rl:氢或Cl-C6-烷基；n: 1-5)。具体实例为乙二胺、二 亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、1,3-丙二胺、二亚丙基三胺、 3-氨基-l-亚乙基氨基丙烷、六亚曱基二胺、二(六亚甲基)三胺、1,6-二(3-氨 基丙基氨基)己烷和N-曱基二亚丙基三胺，其中更优选六亚曱基二胺和二亚 乙基三胺且乙二胺是合适的。这些胺可以首先与环氧丙烷反应，然后与环氧 乙烷反应。嵌段共聚物的环氧乙烷含量通常为约10-90%重量。基于多胺的 嵌段共聚物的平均分子量Mn通常为1000-40000,优选为1500-30000。
所述至少双官能的醇可以具有2-5个羟基。实例为C2-C6-亚烷基二醇， 相应的二亚烷基二醇和聚亚烷基二醇如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、 一缩二丙二醇和聚乙二醇、甘油和季戊四 醇，其中乙二醇和聚乙二醇是合适的，丙二醇和一缩二丙二醇更加合适。
特别合适的与至少双官能醇的环氧烷加成物具有中央聚环氧丙烷嵌段， 即基于首先与另外的环氧丙烷反应，然后与环氧乙烷反应的丙二醇或聚丙二 醇。嵌段共聚物的环氧乙烷含量通常为10-90%重量。
基于多元醇的嵌段共聚物的平均分子量Mn通常可以为1000-20000且优 选为1000-15000。该环氧烷嵌段共聚物是已知和可以购买的，例如商品名为 Tetronic⑧和Pluronic (BASF)。根据用于本发明的颜料颗粒的施用介质，选 择具有不同亲水-亲油平衡(HLB)值的环氧烷嵌段共聚物(B)。对于在水、水/ 醇和醇体系中的应用，优选HLB值约a.gtoreq.10的环氧烷嵌段共聚物(B),
21该HLB值相当于共聚物的环氧乙烷含量通常为.gtoreq.2 25%重量。
对于本发明的颜料颗粒在含烃(hydrocarbonaceous)体系如含矿物油的体 系或二甲苯体系或基于硝基纤维素的体系中的应用，环氧烷嵌段共聚物(B) 的HLB值约<10是特别合适的，该HLB值相当于共聚物的环氧乙烷含量通 常<25%重量。本发明的颜料颗粒可以包括60-90%重量且优选70-85%重量的 组分(A)和10-40%重量且优选10-30。/。重量的组分(B)，它们均可以通过本发 明的方法由以下步骤有利地获得在存在一部分或全部非离子添加剂(B)的 含水悬浮液中将颜料(A)湿粉碎(wet-comminute),然后，适当时在余下的添 加剂(B)加入之后进行对该悬浮液喷雾造粒。在本发明的方法中可以使用干 粉形式或滤饼形式的颜料(A)。所使用的颜料(A)是修整过的产品，即颜料的 初级颗粒尺寸已经被调节至所要求的施用值。特别是在5种有机颜料的情况 下该修整是必需的，因为合成的粗制物质不适合使用。在无机颜料的情况下， 例如在氧化物和钒酸铋颜料的情况下，还可以在颜料合成的过程中调节初级 颗粒尺寸，因此在本发明的方法中可以直接使用合成的颜料悬浮液。由于修 整过的颜料(A)通常在干燥过程中或在过滤装置上再聚集，因此进行湿粉碎， 例如在含水悬浮液中在搅拌的研磨机中进行研磨。可以在至少一部分用于准 备制备颜料颗粒的添加剂(B)的存在下进行该湿粉碎，优选在湿粉碎之前加 入全部量的添加剂(B)。喷雾造粒合适地使用单物料喷嘴(one-material nozzle) 在喷雾塔中进行。本文中，以相对较大的液滴形式喷雾悬浮液，然后蒸发水。 添加剂(B)在干燥温度下熔融，由此导致形成具有特别光滑的表面的基本上 球形的颗粒。喷雾塔中的气体进口温度通常为180至300。C,优选为 150-300°C。气体出口的温度通常为70-150°C,优选为70-130°C。所得的粒 状颜料的残留水分含量通常<2%重量。
在可用于本发明的染色材料中使用的颜料颗粒在应用中其颜色性能相
比于液体颜料制剂的颜色性能十分显著，尤其在颜色强度、亮度、色相和覆 盖能力方面，特别是它们的搅入(stir-in)性能也十分显著，即仅仅通过搅拌或 摇动，利用最少的输入能，就可以将它们分散在施用介质中。
与也可以与封装材料的合适的聚合物膜层一起使用的液体颜料制剂相 比，所述颜料颗粒具有较高的颜料含量。液体制剂往往在存放过程中粘度发 生改变，必须和防腐剂及提高对冷冻和/或变干的耐受性的试剂混合，可用于
22本发明的颜料颗粒呈现出非常好的储存稳定性。
可用于本发明的颜料颗粒可具有良好的耐磨耗性，最小的压实或成块倾
向，均匀的颗粒尺寸分布，良好的倾倒性、流动性和可计量性(meterability)， 以及在处理和施用时的无尘性。
如上所述，当本发明的颜料颗粒中含有的添加剂(B)的HLB值不适合施 用介质特性时，最开始可以将颗粒搅入与特定施用介质相容的溶剂中，然后 再引入该施用介质中，将颗粒搅入溶剂中再次可能利用最少的输入能。例如， 高HLB的颜料颗粒在二醇或漆料和涂料工业中惯用的其他溶剂如曱氧基丙 基乙酸酯中的浆料，可用于使颜料颗粒与含烃体系或基于硝基纤维素的体系 相容。
用于所述染色材料的合适颜料的另外的例子包括干颜料共混物，其制备 包括以下步骤提供至少两种颜料，提供液体载体，混合该两种颜料和液体 载体以形成液体颜料混合物，以及干燥该液体颜料混合物，从而形成干颜料 共混物。通过在液态下混合颜料，然后干燥它们，可以制备干颜料共混物， 该干颜料共混物可以加入基础漆料(base paint)中，从而得到着色的涂料组合 物。通过适当选择各颜料的混合物，可以产生比仅仅使用单种颜料时更宽的 色彩范围。
用于染色材料的合适的单种颜料是得自S.A. Color的那些或者得自 Clarient(商标名)(38 Old Road of Duclair LP 116， 76380 Canteleu， France)的 那些，以及对于无尘和自动溶解染料得自商标名Effercol的那些。另一非排 他性实例是用于含水介质的分散体染色(dispersion dyeing)的颜料染料，例 如，Cosmenyl染料，得自Clariant， 500 Washington Street, Coventry, RI， USA, 以及得自Elementis、 Dugussa或Merck GmbH的颜料，以及这些颜料的任意 组合。
通过在液态下混合颜料，形成了各颜料的均一混合物，这赋予干颜料共 混物在外观上既具有均匀的颜色，又显示了有色涂料组合物的色相。另外，
形成均一的颜料混合物的事实意味着干颜料共混物颗粒的尺寸在赋予颜色 均匀的外观方面不是关键的，因此可以避免与细小颗粒有关的危险。这与各 颜料的干磨形成对比，在干磨中，颗粒需要研磨至低于一定的尺寸以赋予均 匀的颜色外观。颗粒尺寸的问题受到特别关注，因为干颜料共混物和基础涂
23料组合物的混合处理发生在消费者的家中。
制备用于本发明的干颜料共混物的方法包括首先选择制备所需颜色的 涂料组合物38需要的合适数目和数量的颜料。通常，为了制备主要颜色范 围的涂料组合物必需约8至16种颜料，但对于具体的颜色常常需要3或4 种颜料。在此实施方式中，期望的颜色需要3种有色颜料，铜酞菁15:3 (蓝 色)形式的颜料20，炭黑形式的颜料22,和喹吖啶酮(品红)形式的颜料24。
在各自的颜料载体21， 23， 25中提供各颜料20, 22， 24，其中分散在颜料 载体中的各颜料的组合称为染色剂31,33,35。在下面的表l-3中给出了染色 剂31， 33， 35各自的组分列表(breakdown)。
表1
染色剂31的组成化学名称重量百分数
溶剂水34.7
保湿剂丙二醇2.5
保湿剂聚乙二醇4.2
润湿剂乙氧基化磷酸化醇0.96
分散剂脂肪酸乙醇酰胺7.62
消泡剂聚硅氧烷0.3
有色颜料酮酞菁44.4
填充颜料硅酸铝5.0
防腐剂澳/5宵醇(Bronopol) /0.3
(CI窗IT)
表2
染色剂33的组成化学名称重量百分数
溶剂水44.17
保湿剂丙二醇2.4
保湿剂聚乙二醇4.20
分散剂大豆卵磷脂1.57
分散剂脂肪酸乙醇酰胺6.04
消泡剂聚硅氧烷0.3
有色颜料炭黑20.01
24填充颜料 防腐剂
硅酸铝 21.01 溴硝醇/ (CIT/MIT) 0.3
表3
染色剂35的组成 溶剂 保湿剂 保湿剂 润湿剂 分散剂 分散剂 消泡剂 有色颜料 防腐剂
化学名称 水
丙二醇
聚乙二醇
乙氧基化磷酸化醇
大豆卵磷脂
脂肪酸乙醇酰胺
消泡剂
全吖p定酮
重量百分数 59.08 2.6 4.28 2.66 3.69 2.79 0.3 24.3 0.3
溴硝醇/ (CIT/MIT) 从表1-3可以看到，每种染色材料主要包括颜料和溶剂(本情况下为水)， 以及其他添加剂27。在此实施方式中，其他添加剂27包括润湿剂、介軟剂、 防腐剂、消泡剂、保湿剂和填充颜料。这些其他添加剂的作用都是公知的， 另外，可理解的是， 一些添加剂具体的化学例子、数量和必要性(necessity) 将是变化的。例如， 一些有色颜料需要较少量的填充颜料。在下面的表4中 给出了其他添加剂的典型用量范围。 表4
重量百分数 0-15 0-0.5 0-0.5 0-15 0-55 20-60
在本实施方式中，以染色剂的形式，即被提供用于商店内(in-store)或工 厂中(in-factory)的着色机时的形式，提供颜料20， 22， 24，其中将液体形式的 染色剂直接加入基础漆料中。这是有利的，因为颜料已经分散在颜料载体中
其他添加剂
润湿剂/分散剂
防腐剂
消泡剂
保湿剂
填充颜料
水
25以形成染色剂，因此比起以干燥形式供应颜料的情况需要较少的混合来制备 均匀的混合物。
应认识到，颜料载体不需要含有表1列出的所有组分。例如， 一些颜料
代的实施方式中，预计颜料载体不需要含有这些添加剂。这突出了使用所制 备的颜料载体制剂的另 一个优势，该颜料载体制剂可用于商店内和工厂内的 着色机，因为所述的需要这些添加物以便能够分散在溶剂中的颜料已包含了 合适的添加物。类似地，任何认为对特定颜料重要的其他添加物也将存在于 颜料载体中。该颜料载体仅需要含有溶剂，含水或不含水，起着在液态携带 颜料的作用。
合适的润湿剂应为阴离子表面活性剂，合适的分散剂应为非离子表面活性剂。
然后将三种染色剂31, 33, 35,即其中分散有颜料的颜料载体21， 23， 25 与颜料增量剂40混合在一起，以制备含有三种染色剂31， 33， 35和颜料增量 剂40的液体颜料混合物28,在下面的表5中给出了该颜料增量剂的组分。
在下面的表6中给出了染色剂31, 33， 35的组分百分数列表，其显示染 色剂31, 33, 35的总量为液体颜料混合物28总重量的15%,余下的85%由颜 料增量剂40组成。应认识到，液体颜料混合物的总重量无需限定为15%, 根据要求的最终颜色，可以使用的常规量为至多30%。
颜料，因此在可替
重量百分数
表6
液体颜料混合物28的组分 颜料增量剂40
重量百分凄t
26染色剂31 6.77
染色剂33 1.50
染色剂35 6.73
在可代替的实施方式中，颜料增量剂不需要含乙氧基化磷酸化醇(阴离 子表面活性剂)，如下面表7所示，非离子表面活性剂的量为11.6%体积。
表7
颜料增量剂的组分 化学名称 重量百分数
水 水 30.75
分散剂 脂肪酸乙醇酰胺 11.6
防腐剂 溴硝醇/ (CIT/MIT) 0.1
填充颜料 硅酸铝 57
消泡剂 消泡剂 0.55
毫无疑问，颜料载体21， 23, 25和颜料增量剂40的组合形成液体载体， 它能够使颜料20, 22, 24在液态中混合。
可以看到，颜料载体包括在表l-3中列出的这些添加剂。在可代替的实 施方式中，这些添加剂可以部分或全部包含在颜料增量剂中，即颜料增量剂 可以包括表1-3列出的所有这些添加剂，或者颜料增量剂可以包括这些添加 剂的一部分，余下的在颜料载体中，或者颜料增量剂可以包括特定数量的部 分或全部添加剂，余下需要的部分或全部添加剂在颜料载体中。
在此实施方式中，在高速分散器26中混合染色剂和颜料增量剂20分钟。 设计混合的任何形式和时间，条件是最后的结果是颜料在液体载体中形成均 匀分散体。在此实施方式中可以看到，在液体颜料载体中提供各颜料，更具 体地，以用于商店内和工厂内的着色机的形式供应颜料。
在可代替的实施方式中，可以干燥粉末的形式供应各颜料，然后将干燥 粉末和液体载体混合，从而制备液体颜料混合物。可以单独的颜料增量剂的 形式供应液体载体，由此加入干燥颜料并且仅与颜料增量剂混合。或者，液 体载体可以颜料载体的形式提供,使得该干燥颜料仅与颜料载体混合。
然而，液体载体是配制的，主要要求是，能够将干燥颜料在液态混合， 从而制备均勻的颜料混合物，因此在其最简单的形式中，本发明的干颜料共 混物可以通过在液体中混合干颜料而获得，条件是该干颜料容易分散到液体
27中，该分散通过使用表面活性剂或分散剂和/或通过仔细选择颜料/液体组合， 和/或通过在颜料^t到液体载体时输入能量进行。
可以供应一些已经经过表面处理改性的干燥颜料，该表面处理能够使颜 料在液体载体中更容易分散和更稳定，因此，液体载体不需要任何添加剂就 能够使改性颜料分散在液体载体中。
如果提供各干燥颜料，而不是已经分散在液体载体中的颜料，则可能需 要较大的混合强度以制备颜料在液体颜料混合物中的均勻的分散体。
可以使用常规干燥技术干燥液体颜料混合物，例如，在烘箱中干燥，从 而制得干颜料共混物，即干燥颗粒形式的颜料混合物，在此实施方式中，该 干燥的混合物包括上述的其他添加剂，但在不需要添加剂的情况下，即仅是 在水中携带颜料时，该干燥的混合物将仅仅含有干燥颜料本身。
在烘箱干燥的情况下，将液体颜料混合物在70摄氏度干燥6-8个小时，
但应认识到，干燥时间和温度可以变化。
当认为需要时，还可以对干颜料共混物进行另外的处理步骤，例如进行 研磨，或过滤共混物以除去任何不需要的颗粒和/或大于或小于特定尺寸的颗
粒o
干燥液体颜料混合物的另一种合适的方法是喷雾干燥。由于喷雾干燥法 可以受控以改变颗粒尺寸和形状，因此特别有利。应认识到，在共混物已经 干燥之后和/或在喷雾干燥过程本身进行期间可以进行任何必要的过滤。
虽然应认识到，干燥过程可以受控以改变干颜料共混物的颗粒尺寸，但
应注意到，本发明的重要优点之一是如下事实通过在液态下混合颜料，得 到各颜料的更加均匀的混合物，这赋予干颜料共混物色相均匀的外观，与各 颜料颗粒的颗粒尺寸无关。这与颜料干磨形成对比，干磨得到颜色均匀但颗 粒尺寸小于10微米的颜料共混物。颗粒尺寸问题受到特别关注，因为干颜 料共混物和基础涂料组合物的混合处理发生在消费者的家中。
应认识到，通过仔细选择不同颜色的各颜料和它们的数量，可以得到具 有宽的颜色范围的不同的干颜料共混物。
用于本发明使用的染色材料中的另 一种合适的颜料可以包括着色剂，其 特征在于，它们以固体形式和泡腾剂(effervescent agent)混合存在于粘结剂 中，该粘结剂主要由聚乙二醇组成，其中事先在高于上述粘结剂的熔合温度
28的温度下稀释着色剂。适当地，制备所述着色剂的方法包括引入粉状形式的两种组分的干燥混合物，之后加热该混合物，引起粘结剂的熔合。这些着色剂利用熔融状态的聚乙二醇能够轻易溶解组成有机着色物质的大量化学品这一事实，另外，对于等重的染料化合物，在均匀混合物中含有上述着色剂的固体化合物和粘结剂(在冷却之后获得)相比于原来的微米级粉末具有更好的溶解度或者至少更快速地溶于水和含水介质中。
根据可以调节的泡腾剂的添加以获得最终产品即固态混合物快速溶解水中的最佳能力，对泡腾剂的性质进行选择，从而确保它在粘结剂中以有效比例溶解。可以有利地从能够产生碳酸的无毒且在食品工业中可以接受的组合中选择泡腾剂。该组合的典型实例是约化学计量比的柠檬酸和碳酸钠的混合物，这些产品均容易溶于粘结剂而无冒泡反应，条件是所述混合物不与水
接触。在此制造着色物质或染料的方法中，主要包括在熔融的粘结剂中稀释粉状的有机染料化合物，粘结剂主要由有利地混合有泡腾剂的聚乙二醇制
成；冷却所得的混合物以获得固态的着色物质，其中着色物质均匀地与粘结剂混合在一起。
特别是，对于该制造方法，最初的着色物质优选是^t米颗粒尺寸的粉末，聚乙二醇也优选为粉末形式，这两种粉末组分有利地以干燥状态混合，之后在足够熔融粘结剂的高温下加热。就产品的合适组分而言，应该注意到，聚乙二醇是聚烯烃类的聚合物，其用量相应于较低的聚合速率，因此它不仅是
高度溶解的，而且还在低于120。C的温度下是可熔的。特别是，具有优选品质的聚乙二醇或类似物或等同化合物是可以在40-80。C的温度下熔解的那些。仅出于经济的原因，在温和的温度就足以加热总是值得的，此外，必须避免对着色物质的可能破坏。然而，还希望获得在环境温度下为固态的产品，该产品还可以经受使用者设备(plants)的温度变化。
另一方面，尽管可以预期在最终的固体产品中微米级的染料化合物粉末和粘结剂的混合物足够均匀，从而避免任何破坏性微米粉尘的产生，但优选确保染料化合物在用粘结剂稀释期间完全真正溶解。然而，应理解，本发明包括仅仅是表观溶解的例子，微米尺寸的颗粒各自被包埋在粘结剂中。类似地，在工业实践中通常给无机颜料取染料的名称，由于它们超细的颗粒尺寸，它们的性能使得它们的稀释形式可以认为是真正的溶液。考虑到这些，本发
29明使用的粉状染料的颗粒尺寸优选低于100微米，且有利地为10-50微米。
在试图直接将所述化合物引入已单独熔融且为粘性液体的的粘结剂中的时候，建议用类似的微细颗粒尺寸条件。根据本发明的优选实施方式，首先以干燥状态制备混合物，优选采用毫米级的颗粒尺寸引入细分形式的聚乙二醇，因为经济原因(主要考虑到起始物质的成本)导致颗粒尺寸优选在500孩i米以上。
也可以将类似条件应用到构成所述组合物的泡腾剂组分上。特别是，该泡腾剂组分还优选为固体粉末形式，它们在与染料化合物混合之前或混合期间，与聚乙二醇干混。
组分的比例可以变化很大，具体地取决于它们各自的物理-化学性质。所述比例还可以根据最终产品期望的尺寸而变化。所述比例根据该产品所设计的具体用途也可以有很大变化。例如，对于固态和高度细分形式的产品，即为了由细粒或类似成分制备可大批输送的可倾倒产品，有利的是优选组合物的聚乙二醇含量比需要通过模制或可通过挤出成型最终为砖块或团块形式的产品的聚乙二醇含量低。
在可代替的方法中，染色材料可以通过如下步骤制备混合粒状或粉状相的成分(有机硅颗粒、填料和颜料)，然后在搅拌时加入脂肪相，随后研磨、筛分混合物，然后倒入盘中并压实。使用压机，例如通过施用0.5Mpa至10Mpa的压力将研磨和筛分的粉状相和脂肪相的混合物压实。在本发明的一种实施方式中，通过施用1 Mpa至5 Mpa的压力将研磨和筛分的粉状相和脂肪相的混合物压实。由此获得的组合物为压实的粉末的形式。
合适的染色材料将允许安全和容易实现的颜色和色调的再现，以及允许宽范围的色调。总体上，对于使用本发明设计的着色物质的每个工场，容易保证着色物质的正确剂量，因为在递送的产品中的浓度是恒定的，该产品可以以相当于任何合适重量的单一剂量(unidose)被供应。另外，染色材料可以含有不同有机染料化合物的混合物，以获得任何想要的颜色。通过控制合适的组成，对于给定剂量可以保持所需的色调。有了小袋中预先计量的数量，用户不再担心在称重各染料化合物的每个剂量时因失误或不小心带来的后果。
合适的染色材料可具有的组成包括相对于组合物总重10-80%，优选
3015-60%的聚乙二醇(PEG)。染料比例相对于组合物总重有利地为10-70%，优选为30-50%。就泡腾剂而言，在三元混合物中，其有利的存在量相对于组合物总重为10-60%,优选15-50%。在任何情况，不管总的组成是否包括泡腾剂，当对于一份初始的着色化合物而言具有聚乙二醇的二元混合物中含有0.5-1.5重量份聚乙二醇时，似乎获得了最佳结果。
至于最终产品，由于它是以固态存在，应当注意，它可以为松散的颗粒或细粒形状，尺寸为0.2-10毫米，因此粗略地为毫米数量级。该颗粒可以通过从各组分的熔融混合物中直接沉淀而获得。人们还可以获得在尺寸上非各向同性的组分(non isotropic elements)，类似于细面条，由毫米数量级直径的线料中切下，该线料是通过挤出熔融混合物的粘性浆料并将其冷却下来获得的。通过在各种形状和尺寸的多种模具中进行模塑，还可以获得从粒料至砖块形式的块体。
将染色材料装入小袋或封装层可以在水平形式/装填/密封装置中进行，通过将聚合物膜对折，然后沿着折叠片的长度方向提供垂直封条，并沿着垂直密封形成的封条将小袋分开，可以形成各小袋。任选地，还可以密封小袋的底部。在形成并装填小袋之后，将小袋顶部密封。类似地，在垂直形式/装填/密封装置中，可以围绕管形成连续的片，并立即将该片通过纵向密封夹钳以搭接封条或鳍状封条(fin seal)的形式结合在一起。关于该包装体系的附加说明，参见美国专利4,671,047; 4,807,420; 4，090，344和4,937,112,所有这些专利通过引用并入本文。
在垂直形式/装填/密封结构中存在第二种密封作用，该结构由顶部密封部分和底部密封部分(其间具有切袋装置)的组合构成。顶部密封部分密封从形成袋的管中悬挂着的空袋的底部，而底部密封部分密封装填过的袋的顶部。
在包装产品的大多数方法中，通过在形成小袋的两片相对的聚合物膜片之间产生热封条并几乎是同时将染色材料滑落或投放到小袋中而形成并装填包装。在这些成形和装填包装的技术中，将聚合物膜连续平整的片材围绕将其成形为管状物的模型输送，该管状物在中空体表面上滑动，管状物的自由边被密封在一起。然后使如此形成的管状物经过成对热封夹钳之间，通过施加热量和压力将膜自身压平并形成封条，产生一系列不连续的小袋。通过
31所述中空体，在热封条之间的间隔中，将产品引入各小袋内。在高的操作速度下，可以使染色材料落入小袋中，同时封闭形成封条的密封夹钳。对于垂直和水平形式和装填密封应用，热封应该足够牢固以便在打开密封夹钳释放膜之后支持并保留所述物质。往往希望在形成封条之后不久释放密封夹钳，因此通过表现高"热粘性"而实现密封的膜是非常有用的。热粘性指密封操作之后立即具有的热封强度。
此外，在包装应用中，对可热密封膜存在大量需要，该膜可以经受足够高的温度，以密封该膜，而不引起基材起皱或折叠。获得这一结果的一种方式是用热可密封材料层涂覆膜基材，该可密封材料层牢固地粘合在基材上并且可以在低于基材软化温度的温度下熔化。常常优选具有低熔融温度的可热密封涂层，因为在热封时，基材较不可能受到破坏。
在形成小袋之后，经装填和密封的一个或多个小袋可以装入耐湿包装中，该耐湿包装降低了小袋在用于着色涂料组合物之前，在潮湿环境中小袋过早溶解的风险。适当的耐湿容器包括具有盖子的玻璃瓶和膜包装，如美国
专利5,419,960中的那些，该专利披露了具有低温可密封涂层的膜。上述涂层包含乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物。美国专利6，077，602和5,843,582披露了可热密封的膜涂层，含有由腈单体、丙烯酸酯或1,3-丁二烯单体，以及不饱和羧酸或磺乙基曱基丙烯酸酯制得的三元聚合物。美国专利6,013,353和5,827,615披露了在金属表面具有可热封涂层的金属化膜，其含有羧酸和丙烯酸酯共聚物，或丙烯腈或其混合物。
在可用于包装目的具有耐湿特性的膜的制备中，膜的外侧或直接与热封剂表面接触的那侧应具有良好的热滑动和夹钳释放(jaw release)特性。此外，该膜应具有良好的机械加工性，由此有包装的产品可以容易地通过打包机(overwrappingmachine)传输而不粘附与之接触的相邻包装或机器部件，该粘附可造成生产延迟。提供这些性质的含有丙烯酸类物质的涂层是已知的。将含有丙烯酸类物质的涂层施用至膜基材的一面，另 一面涂覆有可热封涂层，如聚偏二氯乙烯(PVdC)，或者涂覆有另一丙烯酸类涂层。含丙烯酸类物质的涂层制剂为膜提供良好的摩擦系数，这有助于良好的机械加工性能。这些丙烯酸类涂层还为膜提供良好的阻挡性能，改进了对气味和芳香的防护。在美国专利4,058,649和4,058,645中描述了这些涂层。PVDC涂层或其他类
32型的丙烯酸类涂层通常在膜的内側并提供高的密封强度，良好的热粘性和阻挡性能。这些可热密封的涂层具有高于室温的玻璃化转变温度("Tg")。在美
国专利4,403,464中披露了该涂覆的膜。另外，在美国专利4,456,741中披露了可用作压敏粘合剂的可热封的三元聚合物组合物，该压敏粘合剂和衬背材料如纸、聚酯膜或泡沫聚合物一起使用。该三元聚合物可热封的压敏粘合剂组合物包含丙烯酸丁酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮和苯乙烯。在美国专利3,696,082和东德专利DD-146,604中披露了其他可热封的涂层。该涂层可施用至具有其他涂层或覆盖层如金属化层的聚合物基材。具有金属层的膜可以装填有一个或多个小袋，然后热封。 一般而言，在该应用中，包装历经装填和密封的过程越快，包装方法越经济。因此包装膜具有最低的密封温度以降低到达该最低密封温度所需的过程停留时间是有利的。当然，可以理解，该最小密封温度必须不能过低，从而避免在高的大气温度下存储或输送时激活(activation)密封性能。另外，在密封操作之后热封条立即具有的密封强度越高，则之后可以越快地进行包装，无需承担不可接受的高密封失效率的风险。称为"热粘性"的特性是热封条固化之前在冷却阶段时热封条的内聚强度(cohesive strength)的量度。热粘性是在封条形成之后和冷却之前立即通过撕开封条以测量密封强度而确定的。热粘性以每单位封条宽度上的力来度量。通常，热粘性越高越好，因为这有助于密封包装更快的处理和"l喿作。合适的包装的层压层包括层合至流延聚丙烯层的金属化薄片纸层和另一层PET、聚乙烯或EVOM。可存在第四层，该层可以由流延聚丙烯层合材料形成，即使在产品从小袋中移出时，该层仍保留其被填装的形状，因此小袋甚至可以成形为传统的圆柱形，然而更适合存放在防湿包装包括例如密封的金属箔小袋中。例如，这些是柔性本质的材料，如柔性塑料材料或金属箔或这些材料的层合体，但它们也可以具有例如刚性本质，如刚性塑料材料或金属或玻璃。本发明的小袋提供了如下体系，该体系不仅可以提供较深色调的单色颜色，而且可以在一个小袋内递送共混染色剂来提供一种颜色。另外，可以使用各自具有两者不同颜色染色剂的小袋来提供另一种颜色，即不同量的蓝色和黄色可以用于获得绿色色调。在将一个或多个小袋加入液体的未着色的水性涂料组合物或着色色基水性涂料组合物的方法中，可以决定体系的尺寸或欲提供的颜色数量的漆料制造商和零售商在制备和销售具有各种颜色的组
33合物方面获得甚至更大的灵活性，因为体系容易定制，包括借助于提供或多或少数量的色基，考虑市场规模以及地域性偏好，扩大或缩小提供的颜色数量，从而在货架的颜色布局或组织中提供更广的多样性，上述的一种或多种目标的结果是相比于以前的设备装载体系获得成本节约。本发明的小袋可以具有配制的染色材料，用于添加至诸如着色色基的组合物中。实例包括为预定数量的液体涂料组合物中的任一种的色基，该涂料组合物包括加入有小袋的媒介物、粘结剂、各种添加剂和任选的二氧化钛。该色基可以是水性类型的(例如，胶乳)或者是溶剂性类型的(例如，具有可溶剂溶解的密封剂的醇
酸树脂)。漆料零售商可以在与着色剂混合定制(custom-mix)所需的每种不同类型的色基目录单中保留最少的着色色基，获得在发送卡(take-home cards)、颜色选择和鉴定板、彩色片(color chip)和其他配置该体系的推销或销售辅助
物上显示的颜色。合适的色基包括一种或多种Pastel色基--种含有1.7-2.5
磅，优选2.0-2.2磅二氧化钬并包括124-128盎司流体的色基；可以加入至多2盎司的着色剂，获得约1加仑(128盎司)漆料。没有着色剂的Pastel色基因其二氧化钛含量具有充当漆料的足够的遮蔽能力。着色色基一一种在122-126盎司流体中含有1.5-2.0磅，优选1.5-1.68磅二氧化钛的色基；可以
加入2-4盎司的着色剂，提供约1加仑的漆料。De印色基--种在118-124
盎司流体中含有0.5-1.0磅，优选0.50-0.68磅二氧化钛的色基；可以加入至多8盎司的着色剂，提供约l加仑的漆料。Accent色基一由112-118盎司不含二氧化钛的流体组成的清澈或透明的色基；可以加入至多12盎司的着
色剂，提供约1加仑的漆料。醇S吏树脂漆料一使用醇酸树脂作为媒介物的漆料；这些漆料用溶剂如矿物精油(mineral spirit)稀释。
在附图中，图1显示了示意性地描述为周围小袋(surrounding pouch)10的耐湿包装14。在剖视图中显示的小袋10具有水溶性聚合物层11，截面12显示了粒状的染色材料。图2显示了在包装16内具有多个小袋的耐湿包装的剖视图，其中小袋10和小袋18可以提供不同的色调或颜色，具有涂料组合物和搅拌用的有效顶部空间的容器。图3显示具有多个耐湿包装14或16的试剂盒20。该试剂盒显示，可以布置所述包装，使得在包装中存在一个小袋或者在包装中可以存在多个小袋。如图2的具有多个小袋的耐湿包装可以用于产生图4描述的颜色色调范围。在一个或三个独立的耐湿包装中可
34以存在三个小袋，以产生浅色调22、中等色调24或深色调26。在将小袋加入任何着色色基漆料的方法中，可以首先加入色调22的小袋，如果用户想要较深的色调，还可以将色调24的小袋加入同一着色色基中，如果还希望更深的色调，可以将第三个小袋加入同一色基，得到色调26。图5显示了一系列小袋的颜色范围，从32列至33列的颜色和从32行至34行的颜色。各小袋将具有染色材料以产生例如附图标记29处描述的色调。以与图4相同的方式使用三个小袋。附图标记28显示图4的三种色调。因此，使用添加至最少着色色基的小袋体系，零售商可以为用户提供各种颜色设计，用于在诸如家俱、织物、亚麻等其他的装饰材料中进行颜色匹配。
实施例
通过累加产生三种随机颜色的实例。将具有染色材料的20 ml小袋搅入，获得颜色l,或最淡的颜色。向该颜色中添加另两个小袋，得到两种较深色调的颜色。配方为
20ml-颜色1
20 + 40ml-颜色2
20+ 40 + 60ml-颜色3
大致想法是，消费者将最浅的(20ml)颜色粉刷在1 X 1平方大小的墙上，并判断是否想要在这个正方形上刷上更深的下一个色调。如果想，则加入40ml以获得中等深浅的颜色，在墙上再粉刷。用60ml的小袋重复该过程，获得最深的色调。希望这种说明有帮助，因为这点并不复杂。
实施例1颜色对照
依次将20、 40和60ml的染色剂小袋加入漆料中并搅入以获得特定的颜色。在加入各小袋之后，再将其涂刷在卡片上，并判断是不是期望的颜色，或者是否想在卡片上获得更深的下一个色调。如果想，则加入40ml以获得中等深浅的颜色，重复在卡片上粉刷。用60ml的小袋重复该过程，获得最深的色调。在显色时，使用搅入的方法着色，刷在Seneta卡片上，干燥并用分光光度计法和目测法对比已知的颜色标准进行测量。
小袋装填方法
在确定颜色之后，称量染色剂，放入纸杯，然后基于染色剂的体积切割
35一定大小的PVA膜，使用Clamco: 12900 Plaza Dr. Cleveland, Oh.生产的"Clamco Model 250"热封闭器Mfg密封三条边。然后通过附着在环形架子上的漏斗将染色剂倒入小袋。然后如上将小袋的第四条边封上，从装有颜料的小袋中修剪掉多余的PVA。.
小袋组成小袋的实际尺寸根据容纳的染色剂的体积而定。例如，如果染色剂的填装量为20 ml,则小袋的尺寸将与染色剂相对成比例。
组分1
PVA膜一由Monosol LLC 1701 County Line Rd. Portage IN, 46368制造，商标名为PXP6160。染色剂组成
颜料红112单偶氮 5%颜料黄42 .4%颜料紫23 二噁嗪 .4%分散剂一 10%(椰油单乙醇酰胺表面活性剂/磷酸化乙氧基化脂肪醇/磷脂表面活性剂)硅酸铝类型的增量剂一 80%总量％ 95.8%
实施例2颜色工程(Color Works)
从现有色板选择已知的颜色，使用将颜料共混在 一起的方法配制该颜色。根据预定的剂量，将颜料装袋在聚合物膜内。然后，将小袋抛入l加仑漆料中并搅入，得到预定的颜色。
小袋组成
PVA膜一 6 ml或取决于上述染色剂剂量
颜料绿7— 2.5%颜料黄74— 2%
炭黑一 1%
分散剂一 10%
(椰油单乙醇酰胺表面活性剂/
36磷酸化乙氧基化脂肪醇/磷脂表面活性剂) 粘土增量剂一 84.5%
总量 100%
权利要求
1.制造的制品，包括至少一种水分散性的染色材料，其释放到水基涂料组合物中以赋予该涂料组合物以颜色；至少一种聚合物材料形成的封装层，所述聚合物材料可分散在包围染色材料的含水介质中，其中所述层的厚度为约0.5至约5密耳，且能够溶解，从而在约50至约110°F的温度和搅拌时，在小于20分钟的时间内能够将所述水分散性的染色材料释放在水性涂料组合物中，该水性涂料组合物具有约25至约45％体积的固体和约55至约75％体积的水。
2. 权利要求l的制品，其中所述可溶于含水介质的聚合物组合物包括 约50%至约99.9%的至少一种水溶性聚合物；和约0.1%至约50%的至少一 种主要溶剂，其中该聚合物成膜组合物在形成厚度约20微米至约100微米 的膜时，在人工搅拌下在小于约5分钟的时间内溶解于烧杯中的温度低于约 68。F的水中。
3. 权利要求1的制品，其中所述水溶性聚合物选自聚乙烯醇、支链淀粉、 淀粉和/或羟烷基化淀粉中的至少一种。
4. 权利要求1的制品，其中聚合物组合物形成的至少一个膜层在约50°F 至约100。F的温度和人工搅拌下，在小于约2分钟的时间内溶解于固体体积 百分数为35 40%的乳胶漆中。
5. 权利要求1的制品，其中水溶性聚合物包括具有不同分子量的两种水 溶性聚合物的混合物。
6. 权利要求5的制 品 一聚合物。
7. 权利要求5的制品约50/50。
8. 权利要求2的制 品
9. 权利要求8的制品
10. 权利要求8的制口 口口其中水溶性聚合物包括分子量大于约50000的第 其中高分子量聚合物和低分子量聚合物之比大于其中聚乙烯醇是至少部分水解的。 其中聚乙烯醇的水解度小于约90%。 其中聚乙烯醇是至少两种聚乙烯醇材料的混合物，该两种聚乙烯醇材料具有不同的水解度。
11 .权利要求2的制品，其中主要溶剂是醇。
12. 权利要求1的制品，还含有表面活性剂。
13. 权利要求2的制品，其中主要溶剂是二元醇。
14. 权利要求13的制品，其中主要溶剂是环己烷二曱醇。
15. 权利要求l的制品，其中染色材料是由以下步骤制得的粒状产物 提供以下物质的混合物至少一种水溶性颜料、染料或光学增亮剂、增量剂、任选的选自至少一种亲水性表面活性剂的至少一种物质，以及其他添加剂，以制备混合物；干压实所述混合物以获得干压实物；粒化所述干压实物以获得粒状的干压实物；以及用粘尘油处理所述粒状的干压实物，以得到压实的粒状产物。
16. 权利要求l的制品，其中染色材料是由以下步骤制得的粒状产物 提供以下物质的混合物分散在水中的至少一种颜料、有或无增量剂、选自至少 一种亲水性表面活性剂或颜料分散剂的至少 一种物质，以及其他添 加剂，以制备能够为乳胶漆赋予颜色的混合物，以及通过压实和干磨步骤，或喷雾干燥步骤使所述混合物粒化并干燥。
17. 权利要求l的制品，其中染色材料是由以下步骤制得的粒状产物 提供以下物质的混合物分散在水或溶剂中的至少一种颜料、有或无增量剂、选自至少一种疏水稳定剂或颜料分散剂的至少一种物质，以及其他添 加剂，以制备能够为溶剂型漆料赋予颜色的混合物，以及通过压实和干磨步骤，或喷雾干燥步骤使所述混合物粒化并干燥。
18. 有色漆料，通过将权利要求17的制品加入水性漆料中而获得，该水 性漆料包括但不限于醇酸树脂油和非水性分散体。
19. 权利要求15的制品，其中压实的粒状产物还包括至少一种亲水性表 面活性剂，且颗粒尺寸为0.1~3 mm。
20. 权利要求16的制品，其中压实的粒状产物的颗粒尺寸为0.3-1 mm。
21. 权利要求1的制品，其中聚合物材料封装层是具有密封边缘的小袋， 以容纳粒状染色材料。
22. 权利要求21的小袋，其中小袋体包括聚合物材料自身折叠得到的折 痕，以形成小袋的折叠边，所述层密封到其自身上，从而形成小袋的至少另两条边。
23. 权利要求22的小袋，其中固体相位于小袋的折叠边上。
24. 权利要求22的小袋，其中小袋的边彼此倾斜。
25. 权利要求22的小袋，其中小袋的形状选自四面体正方形或矩形平面。
26. 在耐湿包封物中的至少一个如权利要求22的小袋。
27. 制备权利要求1的小袋的方法，其中所述方法包括用粒状染色材 料装填小袋。
28. 权利要求27的制备小袋的方法，其中所述方法包括用液体装填小 袋，随后对液体进行配制，以形成固体相。
29. 对涂料组合物进行着色的体系，包括 至少一种水溶性聚合物膜形成的封装物；和置于该封装物内的至少一种染色剂或着色剂，其中所述染色剂以有效量 分散在涂料组合物中，从而为涂料组合物提供颜色。
30. 权利要求29的体系，其中染色剂具有一种或多种颜料和添加剂，且 是水分散性的。
31. 权利要求30的体系，其中涂料组合物是非着色的或白色着色色基乳 月交;黍或染剂。
32. 权利要求30的体系，其中水溶性聚合物膜选自胶原衍生物、纤维素 衍生物、支链淀粉、乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物、乙烯醇的均聚物或 共聚物、丙烯酸和曱基丙烯酸及其盐和酯的均聚物和共聚物、淀粉衍生物、 树胶、藻酸盐或酯、植物蛋白、hellac、 丁烯酸聚合物、己二酸聚合物、鹿 角菜胶，和它们的混合物。
33. 权利要求30的体系，其中水溶性聚合物膜在约40至110°F的温度 范围是水溶性的。
34. 用于将染色剂递送至涂料组合物的试剂盒，包括含有权利要求29 的体系的单元包装。
35. 权利要求34的试剂盒，其具有多个如权利要求1的体系，从而不同 的染色剂可用于单独的封装物中以使涂料组合物着色。
36. 权利要求35的试剂盒，其具有多个权利要求1的体系，从而不同的染色剂可用于单独的封装物中以提供多种颜色，用于涂料组合物的着色。
37. 权利要求35的试剂盒，其中染色材料选自i)包含至少两种颜料的 干颜料共混物，其中该干颜料共混物的平均颗粒尺寸为10 25微米并看起来 色相均匀；和ii)包含至少两种颜料的干颜料共混物，该干颜料共混物适合 与基础涂料组合物混合，由此形成有色涂料组合物，其中该干颜料共混物具 有指示有色涂料组合物的颜色的色相。
38. 权利要求29的试剂盒，其中水溶性聚合物膜选自胶原衍生物、纤维 素衍生物、支链淀粉、乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物、乙烯醇的均聚物 或共聚物、丙烯酸和曱基丙烯酸及其盐和酯的均聚物和共聚物、淀粉衍生物、 树胶、藻酸盐或酯、植物蛋白、hellac、 丁烯酸聚合物、己二酸聚合物、鹿 角菜胶，和它们的混合物。
39. 权利要求29的试剂盒，其中至少一个体系包含在耐湿层中。
40. 权利要求39的试剂盒，其中耐湿层是具有密封小袋形式的金属箔层。
41. 权利要求39的试剂盒，其中多个如权利要求1的体系存在于耐湿层 中，各体系具有不同的染色剂，以提供涂料组合物多种不同的颜色，从用于 获得较深颜色的同一单色的不同色调，到用于获得其他颜色的共混在一起的颜料。
42. 对水基涂料组合物进行着色的方法，包括将不稳定活性剂加入试剂盒的至少一个体系中，包括将该不稳定活性剂 加入包含水溶性聚合物膜的组合物中，以及干燥该组合物以形成膜。
43. 权利要求42的方法，其中水溶性聚合物膜选自胶原衍生物、纤维 素衍生物、支链淀粉、乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物、乙烯醇的均聚物 或共聚物、丙烯酸和曱基丙烯酸及其盐和酯的均聚物和共聚物、淀粉衍生物、 树胶、藻酸盐或酯、植物蛋白、hellac、 丁烯酸聚合物、己二酸聚合物、鹿 角菜胶，和它们的混合物。
全文摘要
本发明以体系和试剂盒的形式提供了用于水性涂料组合物的封装的着色剂，还提供了对该水性涂料组合物进行着色的方法。该封装的着色剂包括至少一种水分散性的染色材料，其在封装层溶解时释放到水基涂料组合物中，以赋予该涂料组合物颜色。包围着色剂的封装层具有至少一种可溶于包围染色材料的含水介质中的聚合物，其中该层的厚度为约0.5至约5密耳且能够溶解，从而在50至约110℉的温度下搅拌时，在小于15分钟的时间内将所述水分散性的染色材料释放在水性涂料组合物中，该水性涂料组合物具有约25至约45％体积的固体和约55至约75％体积的水。一个或多个小袋形式的封装的着色剂容纳在耐湿包装中，直到准备溶于涂料组合物中。在耐湿包装中小袋形式的多个封装的着色剂构成体系，连同一种或多种透明色基或着色色基的水性涂料组合物构成试剂盒。方法包括将一个或多个小袋在搅拌或摇动下置于大量涂料组合物中以赋予组合物颜色。
文档编号C09B67/02GK101688066SQ200780017907
公开日2010年3月31日 申请日期2007年4月5日 优先权日2006年4月6日
发明者丹尼思·G·Jr.·穆尔, 德里克·G·兰斯, 杰米·B·佩尔茨, 肯尼思·G·Jr.·哈恩 申请人:阿克佐诺贝尔涂料公司