CN101115810A - 配色涂料体系，尤其是染色涂料和漆 - Google Patents

Abstract

一种将配色涂层施加到表面的涂料体系，包含作为第一组分的液体基础物质和含有至少一种固体形式的颜料制剂的第二组分。为了改善混合性能，尤其是较少量的涂布物质时，所述颜料制剂按份额计量并且可溶于所述基础物质中，其中颜料制剂的份额相应地基于所述液体基础物质的预先确定量来调整。

Description

配色涂料体系，尤其是染色涂料和漆

技术领域

本发明涉及配色涂料体系，尤其是染色涂料(Farben)和漆。

背景技术

要形成彩色外观的表面涂层通常是单独对待涂布的表面进行染色。也可提供在工厂预染色的涂层，但是只能很局限地满足对颜色选择的要求，因为它仅仅局限于很少的色调。配色涂料体系，简便起见称为染色涂料或漆，通常在工厂中首先提供为白色或无色的基础物质。彩色颜料制剂，通常是糊料或所谓的调色涂料(颜料含量小于糊料)，将被混入基础物质中，以便调和产生相应期望的、单独的色调。这种调和既可以借助调色涂料手工进行，也可以采用颜料糊料在称为自动混合调色机中自动完成。将颜料制剂混入到基础物质中通常可以由加工者，即专业手工业者或者他们的供货商在建筑市场或者在DIY手工作坊中进行。

直接使用配色颜料不仅在手工调和时不可用，而且在使用自动混合调色机时也不可行。作为原料，固体聚结物形态存在的颜料不能直接混入涂料或漆中。在制造经过着色的涂料或漆时，首先必须在使用高剪切力和使用润湿剂与分散剂的条件下将这种聚结物粉碎成初级颗粒，以确保涂料或漆中的颜料首先释放足够的着色力。这种初级颗粒在层中不稳定，因此将立即在工厂中进一步加工成糊料或调色涂料。

出版物CH 630401公开了加工颜料为片的过程。在这种情况下，将颜料(例如偶氮颜料)与聚丙烯酸的钠盐、钾盐或铵盐一起压制成片。为了分散开，将所述片溶解在乳化漆(Binderfarbe)中。

然而，正如本文开头已经提及的那样，颜料基本上倾向于形成聚结物，从而导致采用CH 630401所描述的措施不能在乳化漆中达到满意的颜色分布。因此，压制颜料的应用在实践中行不通。

因此，“现场”混合少量涂料的个别色调的问题还没有得到解决。但是，为了使较小面积具有颜色，需要少量的涂料。这种对较小面积的着色是涂料和漆的常见应用领域。

发明内容

由此，本发明的任务是提供一种配色涂料体系，利用所述涂料体系简便、干净和低成本地实现任意所需量的，特别是少量的个别色调的混合。

这个任务是通过用于表面配色涂层的涂料体系来解决的，其中包含作为第一组分的液体基础物质和含有至少一种固体形式的颜料制剂的第二组分，其特征在于，所述颜料制剂按份额计量，并且可溶于所述基础物质中，其中颜料制剂的份额相应地基于所述液体基础物质的预先确定量来调整。

令人惊奇地，已经发现通过将份额计量的可溶颜料制剂溶解在基础物质中，而不是采用如以前包含在糊料或调色涂料中的颜料，使得基础物质染色更加精确并且可以再现。预先确定量的固体形式可溶颜料制剂的添加，也可以在较小的手动混入量时得到可再现的结果。可溶的颜料制剂作为固体量度，其中调节颜料制剂的量，使得预先确定量的液体基础物质在与份额计量的颜料制剂混合之后产生预先确定的色调。

在本说明书范围内，术语“可溶的”还应涉及将颜料导入基础物质过程中出现的混合物、溶液、分散体等的全部形式。

所述溶解或导入可以手动或者通过自动混合机来实现。然而可以假设通常手动混合，以便设定本发明的涂料体系首先具有良好的手动混合性。固体形式存在的颜料制剂的手动混入要求对基础物质进行强烈搅拌，但此种搅拌可采用简单手段进行。通常采用可以安装到电动钻机上的搅拌器，利用它将例如标准量的乳化漆(5L、10L或20L)均匀染色。手工业者和他们的供货商还常常采用震动器将涂料或漆料与颜料糊互相混合。也可以使用这种震动器借助于固体形式的颜料制剂达到按照本发明的基础物质调色效果。

在本发明的范围内，术语“可溶于基础物质中”可理解为颜料制剂在拌入液体基础物质(比如乳化漆或水)中时不出现聚结现象。如果将颜料在合适的颜料制剂中进行化学处理或者配备涂层，所述颜料可易于溶解或分散，这确保了精细研磨的颜料在混入液体基础物质时不聚结。WO 2004/000903或WO 03/066743中提到了这类颜料制剂的典型实例，这两篇文件的内容明确地在此引入作为参考。与份额计量的观点相反的是，作为聚结物的原始形态的颜料是不可混合的，并且根据人们现有的认识，聚结的颜料不再具有持续的着色效果。

颜料通常是可流动的颜料制剂，这种制剂作为固体易于在液体基础物质中分散，因此能均匀地混合到基础物质中。这类固体颜料制剂通常已经预分散在液体中，然后再次进行干燥，例如通过喷雾干燥。这类颜料制剂不需要大量机械努力就能溶解，并且通常也被称为“搅入式颜料”(“Stir-In Pigment”)。

市场上有售的合适颜料制剂，例如BASF公司的“X-Fast”商标产品，Lanxess德国有限责任公司的“LEVANYLGran”和“LEVANOXGran”商标产品，Clariant公司的“Colanyl400系列”和Rockwood颜料公司(Brockhues)的“Granufin”商标产品。

这类颜料制剂将以粒状形式提供给涂料和漆生产商用于工厂方混入到着色涂料或漆中。这类着色涂料或漆现在可以由工厂方花费少量的颜料加工费既考虑所要求的设备也考虑能耗来生产。

根据本发明的固体形式颜料制剂在实际应用中比调色涂料和调色糊料更具有优势。一方面，在使用固体形式颜料制剂时混合结果的可再现性比例如使用调色涂料时要高得多。这一点在需要少量调色涂料或漆时，或者在同样的调色涂料或漆需要额外量时是尤其重要的。手工领域中经常需要重新混合经调色的涂料或漆。在用调色涂料或调色糊料调色时缺少精确度的原因还可以归结为，液体或糊状形式的颜料的计量非常不准确，远不如按份额计量添加的固体形式颜料制剂。

另外，使用固体形式的颜料制剂提供了至今还没有出现的制造混合色彩的可能性，特别是在手动混合时，例如手工领域。在制造混合色彩时将不同的调色涂料或调色糊料混入基础物质内没有取得令人满意的结果。混合色调不能可靠地再现。此时的偏差远远大于“简单”调色。此外，调色涂料不能提供足够宽的色调范围。

相反，将不同颜料制剂的混合物掺入基础物质中却特别有利。在此情况下，颜料制剂的混合物是指已经作为混合物中颜料制剂一部分存在的那些混合物，以及混合不同色调的颜料份的混合物，与以前的经验不同，后者在基础物质调色时也会获得可再现的混合结果。采用简单的方式可以提供多种色彩和色调。由此总结出了比色图表，其基于相应将多份同类颜料制剂或多份不同颜料制剂混入液体基础物质中。因为颜料制剂的添加量相比待染色的基础物质来说很少，所以可以采用份额计量的颜料制剂以简便、实用的方式提供宽色调范围。通过将不同颜料制剂混合到一个颜料份额中，还可以得到用于特定用途的非常特殊的色调，比如“春天的颜色”。

作为附加的优点，固体形式的颜料制剂在经济学和生态学上也很有意义：调色涂料和调色糊料可以以标准量提供，调色时往往只消耗掉其中的部分量。将剩余物干燥并且必须抛弃。由于颜料比基础物质贵，实际只使用了按比例来说少部分的颜料，而大部分必须抛弃。即使在使用者用完一瓶调色涂料中全部内容物的情况下，也必须抛弃弄脏的包装瓶，因为不可能全部干净地清空瓶中的内容物。

按照本发明，混入液体基础物质中的按份额计量的颜料制剂根据优选的实施方案以固体形式(粉末状或颗粒状)按份额通常压制成丸或片。然而令人惊奇的是，把颜料制剂压制成丸或片并不影响其可混合性或可分散性。把按份额计量的颜料制剂压制成丸或片的有利之处在于不会留下弄脏的包装，并且可以可靠地处理和使用相应颜料制剂的份额。

按照进一步发展的实施方案，在必要时可以在丸或片中添加助剂，其能够促进丸或片在基础物质中或在液体中的崩解。尤其适合的是那些与水结合释放出二氧化碳的物质。也可以添加机械地起作用的崩解剂，比如合适的纤维素类，特别是CMC(羧甲基纤维素)。在专利出版物EP1491621和EP1004656中公开了合适崩解剂的其它实例，前述专利申请的公开内容明确地引入本文作为参考。

按份额计量的颜料制剂的另一个优选实施方案是这样的，即所述颜料份额被可溶于水的包封围绕。在向液体基础物质中计量添加颜料份额时，可溶于水的包封就溶解于水中，而颜料使液体基础物质着色。因此，举例来说可以给按份额计量的颜料制剂提供CMC制成的基质包封。

上述实施方案尤其有利的是可以精确进行份额计量。特别是颜料份额的加工或使用是特别干净、完全的，并且没有任何残留物。配备了可溶于液体，尤其可溶于水的包封的颜料份额不仅适于颜料制剂手工混入液体基础物质中，而且适于自动化机器加工。

根据特别优选的实施方案，以至少两种不同的份额量提供颜料部分。较大的颜料部分可用于调节更强烈的底色，随后可通过添加一种或多种颜色相同或不同的较小的颜料部分来进一步细微调节色彩。由此，提供了非常丰富的色调多样性，它们可以精确地、可再现地混合，尤其可以手工混合。

为了进一步提高本发明的涂料体系的变化性，根据有利的实施方案，将颜料部分，尤其是丸或片形式的颜料部分配备分配标记(Teilungsmarkierungen)，以便可以选择性地划分颜料部分的例如一半或四分之一并且溶解在基础物质中。由此可以实现丸或片中不同部分大小之间的差别。

如果使用在液体，尤其是水中已经预分散的颜料制剂，则使用颜料部分对基础物质调色特别有效。将颜料部分溶解在(以待染色的基础物质计)少量液体中，随后将溶解的颜料混入基础物质中，这样做极大地加速了混合过程。

经过短时间混合后，基础物质就达到了均匀的染色。颜料以例如水量的约2％(以待染色基础物质量计)溶解还使得可以在混入颜料之前检查以固体形式存在的颜料是否均匀分散。这种均匀分散是快速并且均匀染色基础物质的基本前提。特别是在手工混合时尤其有利的是，减少了机械混合的费用。

对商业通用量的乳化漆或漆调色所需要的颜料制剂量是非常少的。因此，在这种情况下丸或片可以很小。为了改善固体形式颜料制剂的可操作性，可以适当添加使片或丸具有可实际操作尺寸的填充物，而这种填料不会在混合过程中产生不良影响。常见的填充物可以是无机或有机材料，比如白垩、硫酸钡、硅石、滑石、高岭土等等。优选与待染色的基础物质相容的材料，特别是例如作为聚结物也包含在基础物质中的材料。为了达到尽可能好的溶解性，第二组分的颜料份额应该优选＜70％，特别优选＜50％。原则上说，颜料份额应该根据相应颜料的色度来选择。例如对于黄色调应该选择较高的颜料份额，然而对于紫色调来说，因为较高的色度，较低的颜料份额已经足够了。但是，颜料的份额通常不应该低于20％。

为了确保基础物质的均匀染色，迄今为止始终注意的是调色涂料和基础物质具有相同的稠度，或者调色糊料的固体浓度比待染色的基础物质的固体浓度高。专业人员常常设想，通过加入液体形式的颜料来稀释基础物质从而改变基础物质的加工性能。然而在绝大多数情况下，使颜料较长时间例如在水中保持稳定分散是不可能的。正是由于这个原因，使用固体形式的颜料制剂是有利的。

在本发明中，同样意外地发现，如果固体形式的颜料制剂(例如是片)在少量的液体中，特别是在水中预分散，随后加入基础物质中，可以进一步优化基础物质染色时的精确度和可重复性。这种方法特别是对高粘度的基础物质有利。按照这种方法另外加入小于5％，优选小于2％，特别优选小于1％的液体量是如此的少，以致其不会影响基础物质的一般加工特性。所述加入的液体量通常不大于使基础物质可加工所需要的液体量。因为根据本发明的方法，颜料不必长时间地存放在水溶液中，所以分散体的稳定性并不很重要。

本发明的基本细节将参照下列实施例作更详细的说明：

实施例1

将8克“绿色”涂料的颜料制剂(在此是BASF公司的X-fast颜料)与8克CMC和4克滑石，在常用的压片机上压制，并配备2条能够将片划分四等分的标准划分线(Sollbruchlinien)。将两片上面提及的片分散到150ml水中。将分散在水中的颜料在5L市售的、透明含水丙烯酸漆中搅拌。搅拌用合适的搅拌器手动进行(持续时间：1-2分钟)。

实施例2

将2片如实施例1所述，但是具有“红色”颜料的片、4片具有“黄色”颜料和1/2片具有“黑色”颜料的片加入10L市售的内装饰漆(白色乳化漆)内，随后进行搅拌。搅拌利用电动的搅拌器进行，持续时间为1分钟。红色和黄色颜料再次采用BASF公司的X-fast颜料，而黑色颜料采用Rockwood颜料公司(Brockhues)的GranufinSamt N 64颜料。

实施例3

将1片如实施例1所述，但是具有“橙色”颜料的片以及3片具有“赭石色”颜料的片加入15L分散形式的建筑用漆内，并用合适的搅拌器进行手动搅拌(持续时间：1-2分钟)。采用Lanxess德国有限责任公司的颜料：橙色涂料采用LEVANYLGran、赭石色涂料采用LEXANOXGran。

Claims (15)

1.一种用于表面的配色涂层的涂料体系，其包含：

-液体基础物质作为第一组分，和

-含有至少一种固体形式的颜料制剂的第二组分，

其特征在于

-所述颜料制剂可溶于所述基础物质中，并且

-所述颜料制剂按份额计量，其中颜料制剂的份额相应地基于液体基础物质的预先确定量来调整。

2.根据权利要求1的涂料体系，其特征在于，所述颜料制剂是搅入式颜料。

3.根据前述权利要求中任一项的涂料体系，其特征在于，使用颜料制剂的混合物作为第二组分。

4.根据前述权利要求中任一项的涂料体系，其特征在于，所述颜料制剂可溶于液体中，特别是溶于水中。

5.根据前述权利要求中任一项的涂料体系，其特征在于，所述颜料制剂形成为丸或片。

6.根据前述权利要求中任一项的涂料体系，其特征在于，所述颜料制剂由可溶于液体的、特别是可溶于水的包封所围绕。

7.根据前述权利要求中任一项的涂料体系，其特征在于，所述颜料制剂的份额具有分配标记。

8.根据前述权利要求中任一项的涂料体系，其特征在于，提供至少两种不同份额大小的颜料制剂用于根据本发明的涂料体系。

9.根据前述权利要求中任一项的涂料体系，其特征在于，使用配备有分散助剂和/或填充物的颜料制剂。

10.根据前述权利要求中任一项的涂料体系，其特征在于，所述第二组分中的颜料份额小于70％，并且优选小于50％。

11.一种染色基础物质的方法，其包括下列步骤：

-将预先确定量的，以待染色基础物质的量计，固体形式的颜料制剂溶解在液体内；

-将与颜料制剂混合的液体混入待染色基础物质中。

12.根据权利要求11的方法，其特征在于，溶解颜料制剂的液体量小于待染色基础物质量的5％，优选小于2％，特别优选小于1％。

13.根据权利要求11-12中任一项的方法，其特征在于，所述方法通过手工进行。

14.用于为预先确定量的基础物质染色的配色颜料部分，尤其是片或丸。

15.用于根据权利要求1-10中任一项的涂料体系的配色颜料部分，尤其是片或丸。