CN101243144B - 含有至少两种颜料的粒状干调色料，其制备方法及其在涂料组合物中的应用 - Google Patents
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Abstract
用来对涂料组合物调色的粒状干调色料，其包括至少两种有色颜料，其中所述粒状调色料具有的颜色色度预示着调色涂料组合物的颜色色度，以及当应用时涂层的颜色色度。
Description
技术领域
本发明涉及粒状干调色料及其制备方法。
背景技术
涂料组合物提供为预先混合好产品(ready mixed product)--其中颜色是在制造地被加入的，或者作为调色产品(tinted product)——其中颜色是在购买地被加入的，所述涂料组合物例如用于装饰建筑物、它们的设备(fixture)和装置(fitting)的油漆(paint)、涂漆(lacqure)、清漆和木材着色料。
一般而言，可获得的预先混合好的颜色范围是有限的，因为可用的店内展示空间是有限的。店内调色使得店内可获得的颜色范围非常宽，因为需要较小的展示空间。大范围色彩的可用性对专业油漆工和装潢工特别重要，并且对数量增加的对室内装璜更大胆的消费者或希望使他们的家个性化的消费者是特别重要的。
店内调色(in-store tinting)包括根据配方加入基础漆(basepaint)、一种或多种含颜料的调色料，制造特别预定的颜色。一般而言，调色料包括单一颜料在液体载体中的分散体。对于乳化漆，载体将是水性的。基础漆可以是标准的白色油漆或者是特别配制用于调色的基础漆。
通常使用计算机控制的调色机进行店内调色。然而，在一些市场上，专业油漆工和装饰工及一些消费者更喜欢在应用前在现场手工对油漆调色。当以这种方式调色时，可根据预先确定的配方或者凭借肉眼将通常为液体调色料的调色料加入到基础漆，以产生需要的颜色。
手工调色存在许多困难。首先是确保连续批次之间或着色油 漆颜色的一致性。第二是调色料溢出是特别危险的，因为其颜色相对深，所以很难除去。
也可使用干粉调色料进行手工调色。已知的调色料通常包括单颜色颜料，并且它们比液体调色料更难混合。因此，当期望的最终颜色需要混合两种粉末调色料时，批次与批次差异的问题——其在这种调色形式中是固有的，变得更糟。进一步，含有一种以上有色颜料的粉末调色料具有不均匀的外观，并且不像双色和多色的液体调色料，它们的颜色不与它们将赋予待被调色的基础漆的颜色相类似。
发明内容
根据本发明，提供粒状干调色料，其用于对涂料组合物调色，并且含有至少两种有色颜料，其中所述调色料具有的颜色预示着调色涂料组合物的颜色，以及施用时涂料组合物的颜色。
本发明的调色料具有许多优点。首先，当其为干燥的粉末时，它们可以比液体调色剂更精确地被测量出来，从而最小化批次与批次的颜色差异。第二，可更精确地进行调色以产生混合的颜色(即需要两种颜料的颜色)。第三，因为粉末预示着着色油漆的颜色，所以消费者可有信心购买，他们知道涂漆面的最终颜色是何种颜色。第四，其使专业油漆工和装饰工有信心凭借肉眼调色。这些调色料也可被用作店内使用的干粉调色方案的基础。
本发明的调色料是粒状的，具有80与400μm范围内的平均粒度，包括80和400μm。平均粒度范围下限的实例是85和90μm。粒度范围上限的实例是275、300、325、350和375μm。
发明详述
在本发明的调色料中应用的颜料的实例包括：
单偶氮颜料，例如C.I.颜料红112、C.I.颜料黄74和C.I.颜料橙67；
氧化铁颜料，例如C.I.颜料红101和C.I.颜料黄42；
酞菁颜料，例如C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4和C.I.颜料绿7；
二
嗪颜料，例如C.I.颜料紫23；
喹吖啶酮颜料，例如C.I.颜料红122；
二酮-吡咯并-吡咯颜料，例如C.I.颜料红255；
喹诺酞酮(Quinophtalone)颜料，例如C.I.颜料黄138；
黑色颜料，例如碳黑C.I.颜料黑6和炉法碳黑C.I.碳黑7；和
白色颜料，例如C.I.颜料白5二氧化钛(Tinanium dioxide)。
这类颜料是商业可得的，例如来自BASF、Clariant、Ciba、Degussa、Elementis和Rockwood。
在实践中，本发明的调色料通常含有填料颜料。填料颜料是具有类似颜料的特性但是对色彩有很小或者没有影响的物质，尽管其降低了色彩的色度(即强度)。在口语术语上，其减轻了颜色的色调。对于本发明的调色料，它们也改善了它们向基础漆中的结合，并且改善了其它的性能，例如流变学。
填料颜料的实例是碳酸钙、硅酸铝和粘土，特别是高岭土和陶土。
在任何特定组合物中使用的填料颜料的数量主要取决于在最终调色料中需要的颜色。这将是爱好问题，并且填料颜料与有色颜料的比例将相应进行调整。可通过常规实验确定任何特定调色料的精确数量。
在实践中，填料颜料可以以调色料40wt％到90wt％的量存在于调色料中。例如，其可以是调色料的45、50或55到80或85wt％。
在实践中，本发明的调色料包括分散剂。分散剂可以是非离子或阴离子表面活性剂或者这二者的混合物。其也可包括少量的辅助表面活性剂。
用于本发明调色料的非离子表面活性剂的实例包括烷基葡糖苷、聚葡糖苷酯、环状醚酯、脂肪醇乙氧基化物和脂肪酸酰胺乙氧基化物。
烷基葡糖苷的实例是C6-C12烷基葡糖苷，例如癸基聚葡糖苷。环醚的实例包括山梨醇酐酯，例如Tween和Span系列的表面活性剂。脂肪醇乙氧基化物的实例包括C8-C16烷基乙氧基化物，特别是十二烷基乙氧基化物。
脂肪酸酰胺乙氧基化物的脂肪酸组分可从己酸、辛酸、癸酸、十二酸、十四酸(或肉豆蔻酸)、十六酸(或棕榈酸)或者十八酸(或者硬脂 酸)获得。酸也可以是脂肪酸的混合物，如例如椰油脂肪酸，其为来自天然来源的C8-C18脂肪酸的混合物。脂肪酸组分也可以是单不饱和或二不饱和的，如例如油酸或亚油酸(linoelic acids)。
乙氧基化物组分可以含有从1到12个乙氧基化物基团，特别是4个乙氧基化物基团。
这类乙氧基化物脂肪酰胺的分子量可位于200到1000的范围内，包括200和1000。
分子量范围的最小值的实例是250、275和300。分子量范围的最大值的实例是600、700、750、800、850和900。特别地，范围是从320到820，包括320和820。
上面所提到的分散剂商业得自Akzo Nobel。
在本发明调色料组合物中使用的分散剂的比例取决于使用的分散剂或分散剂组合以及具体的颜料，其为有色颜料和填料颜料。可通过常规实验确定任何具体情况中的精确数量。常规而言，全部分散剂将不超过调色料的20wt％，并且一般将不会小于调色料的5wt％。典型地，上限可以为15wt％，下限可以为10wt％。本发明涉及一种调色料，其包括：5到30wt％的至少两种有色颜料，10到15wt％的非离子分散剂或 0.1到2wt％的阴离子分散剂，和 64到75wt％的填料颜料。
当分散剂是混合物时，较大的组分是非离子分散剂，其可以1.0-15wt％的数量存在，包括1.0％和15wt％。阴离子分散剂可以0.1-5wt％的数量存在，但是不会超过非离子表面活性剂的量。
例如，当非离子分散剂是烷基葡糖苷、聚葡糖苷或脂肪酸乙氧基化物时，其在调色料中可存在的数量可达15wt％。在实践中，非离子分散剂将通常是混合物。烷基葡糖苷将是主要成分，其为调色料的7wt％到10wt％。调色料的剩余部分由脂肪酸酰胺或脂肪醇乙氧基化物或混合物组成。通常，乙氧基化物不会超过调色料的5wt％。
当阴离子表面活性剂是乙氧基化的磷酸化醇时，其不超过2.0wt％。在这两种情况中，最小值的实例是0.1和0.2wt％。最大值的实例是1.0、1.1、1.2、1.5和2.0wt％。相似地，等候表面活性剂(awaitingsurfactant)如大豆卵磷脂的存在也将不超过2wt％。
本发明的调色料组合物也可包括通常在液体调色料中使用的添加剂，例如防腐剂、消泡剂和润湿剂。
防腐剂的实例包括生物杀伤剂，特别是Bronopol/ (CIT/MIT)。消泡剂的实例是聚硅氧烷。待用于具体制剂中的任选组分的量可通过常规实验确定。防腐剂和消泡剂通常以0.5-2.0wt％少量存在，包括0.5％和2.0wt％。可以使用可达5wt％的润湿剂。添加剂是商业可得的。
通过下述方法，制造本发明的调色料，该方法包括在存在液体载体的情况下，将至少两种有色颜料、分散剂和任选的填料颜料混合，以形成均匀的调色料分散体混合物，其后干燥所述调色料分散体以形成颗粒。
优选地，单独的单一颜料预分散体从待混合的各有色颜料以及分散剂和液体载体制造。对于乳化漆而言，液体载体是水。这些预分散体被混合在一起以及与填料颜料预分散体的任意填料颜料和其它任选组分混合在一起，形成调色料分散体。任何任选的组分可作为预分散体，或者作为填料颜料预分散体的一部份被加入。在烘箱中分批干燥如此得到的调色料分散体，之后如果需要，将其磨碎以产生粉末。然而，优选地，喷雾干燥调色剂分散体。喷雾干燥产生粒状的调色料，其中粉末具有通常均一的粒度，并且比通过分批烘箱干燥制造的粒度更均匀。
在使用中，根据预定的配方或通过肉眼调整，将本发明的粉末调色料搅拌进入基础漆中，以制造期望的颜色色调。
下面的实施例阐明本发明。
实施例1
粒状干调色料的制备
图1是根据本发明制造粒状干调色料的方法的示意性描述。
参考图1，将有色颜料20、22和24各分散在液体载体21、23和25中，制造预分散体31、33和35。这些分散体的组成分别在表1到表3中列出。预分散体31、33和35以表5列出的比例与调色料补充剂40在高速分散器中混合在一起20分钟，调色料补充剂40为表4中列出的组分的混合物。然后，将该混合物在60℃和100℃之间的温度下烘干8小时，以产生具有100到250μm范围内的平均粒度的粒状粉末。
实施例2
根据实施例1的方法制造第二调色料，用表6的补充剂调色料替代表4的补充剂调色料。
表1
| 预分散体31组分 | 化学名称 | 分散体中Wt％ | 调色料中 Wt％ |
| 液体载体 | 水 | 34.7 | 0.00 |
| 润湿剂 | 丙二醇 | 2.5 | 3.92 |
| 润湿剂 | 聚乙二醇 | 4.2 | 6.59 |
| 分散剂 | 乙氧基化磷酸化醇 | 0.96 | 1.52 |
| 分散剂 | 脂肪酸乙醇酰胺 | 7.62 | 10.14 |
| 消泡剂 | 聚硅氧烷 | 0.3 | 0.27 |
| 有色颜料 | 铜酞箐 | 44.4 | 69.67 |
| 填料颜料 | 硅酸铝 | 5.0 | 7.78 |
| 防腐剂 | Bronopol/(CIT/MIT) | 0.3 | 0.10 |
表2
| 预分散体33组分 | 化学名称 | 分散体中Wt％ | 调色料中 Wt％ |
| 液体载体 | 水 | 44.17 | 0.00 |
| 润湿剂 | 甘油 | 2.4 | 0.00 |
| 润湿剂 | 聚乙二醇 | 4.20 | 7.88 |
| 分散剂 | 大豆卵磷脂 | 1.57 | 2.94 |
| 分散剂 | 脂肪酸乙醇酰胺 | 6.04 | 10.98 |
| 消泡剂 | 聚硅氧烷 | 0.3 | 0.34 |
| 有色颜料 | 碳黑 | 20.01 | 37.56 |
| 填料颜料 | 硅酸铝 | 21.01 | 40.11 |
| 防腐剂 | Bronopol/(CIT/MIT) | 0.3 | 0.19 |
表3
| 预分散体35组分 | 化学名称 | 分散体中Wt％ | 调色料中Wt％ |
| 液体载体 | 水 | 59.08 | 0.00 |
| 润湿剂 | 丙二醇 | 2.6 | 6.47 |
| 润湿剂 | 聚乙二醇 | 4.28 | 10.64 |
| 分散剂 | 乙氧基化磷酸化醇 | 2.66 | 6.61 |
| 分散剂 | 大豆卵磷脂 | 3.69 | 9.18 |
| 分散剂 | 脂肪酸乙醇酰胺 | 2.79 | 5.55 |
| 消泡剂 | 消泡剂 | 0.3 | 0.44 |
| 有色颜料 | 喹吖啶酮 | 24.3 | 60.42 |
| 防腐剂 | Bronopol/(CIT/MIT) | 0.3 | 0.69 |
表4
| 填料颜料预分散体40组分 | 化学名称 | 分散体中Wt％ | 调色料中 Wt％ |
| 液体载体 | 水 | 30.75 | 0.00 |
| 分散剂 | 乙氧基化磷酸化醇 | 7.0 | 9.11 |
| 分散剂 | 脂肪酸乙醇酰胺 | 4.6 | 4.91 |
| 防腐剂 | Bronopol/(CIT/MIT) | 0.1 | 0.04 |
| 填料颜料 | 硅酸铝 | 57 | 85.45 |
| 消泡剂 | 聚硅氧烷 | 0.55 | 0.49 |
表5
| 调色料分散体28组分 | 分散体中Wt％ |
| 补充剂调色料预分散体40 | 85.00 |
| 预分散体31 | 6.77 |
| 预分散体33 | 1.50 |
| 预分散体35 | 6.73 |
表6
| 填料颜料预分散体组分 | 化学名称 | 分散体中Wt％ | 调色料中Wt％ |
| 液体载体 | 水 | 30.75 | 0.00 |
| 分散剂 | 脂肪酸乙醇酰胺(非离子表面活性剂) | 11.6 | 14.02 |
| 防腐剂 | Bronopol/(CIT/MIT) | 0.1 | 0.04 |
| 填料颜料 | 硅酸铝 | 57 | 85.45 |
| 消泡剂 | 消泡剂 | 0.55 | 0.49 |
Claims (8)
1.粒状于调色料，用于在店内对涂料组合物调色，其包括至少两种有色颜料，各有色颜料以单独的含水预分散体提供，其中在存在分散剂的情况下将该至少两种含水预分散体混合在一起，形成调色料分散体，干燥该调色料分散体形成所述粒状干调色料，其具有的颜色色度预示着调色涂料组合物的颜色以及当其被应用时涂层的颜色。
2.根据权利要求1所述的调色料，其具有80到400μm范围内的平均粒度，包括80和400μm。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的调色料，其包括填料颜料。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的调色料，其包括至少一种分散剂。
5.根据权利要求4所述的调色料，其中所述分散剂是非离子型的。
6.根据权利要求5所述的调色料，其中所述分散剂是阴离子型的。
7.制备根据权利要求1到6中任一项所述调色料的方法，其包括在存在填料颜料的情况下，将所述至少两种含水预分散体混合在一起。
8.有色涂料组合物，其包括用根据权利要求1到6中任一项所述的调色料进行着色。
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