CN101553526B - 色底漆和色面漆油漆系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种油漆系统，所述油漆系统包括基础底漆成分和经调色的不透明面漆成分，能遮盖所有类型的底材上的任何颜色，并保持所有颜色的亮度和纯度。基础底漆成分是含有至少一种有机合成颜料的调色色底漆，该有机合成颜料的数量为面漆成分中的有机合成颜料的数量的至少两倍。可调色基础底漆成分中的有机颜料与无机颜料的体积比为至少约0.5，有机颜料与聚合物粘合剂的体积比为至少约0.1。面漆成分中的有机颜料与聚合物粘合剂的体积比小于约0.1，其中颜料中至少有约80％(体积)为合成有机颜料。

Description

色底漆和色面漆油漆系统
技术领域
本发明涉及多成分油漆系统。
背景技术
有机色颜料能给黄色、红色、橙色和绿色提供无机色颜料所不能提供的光亮(即明亮透明)的色度。在色彩科学中，用亮度(brightness，L*)、色度(chroma，C*)和色调(hue，H*)这三个参数表示给定颜色的质量。C*是一个可测量的参数，以颜色空间中某颜色与中央点的距离表示。某颜色离中央点越远，C*越大，该颜色越透明或越纯。在有极少或没有无机色颜料的深色调色基础漆(deep base)或透明调色基础漆(clear base)中，有机颜料是实现明亮、纯净和高度饱和的颜色的主要选择。将无机白色或其他颜色颜料与有机颜料掺合，会导致有机颜料的亮度和色度的损失。
在常规的可调色基础(tint-based)油漆系统中，油漆被调至所需颜色后施涂到基材，例如墙壁。油漆产品所需的颜色，是通过将1-15％(体积)的用原色颜料制成的色浆加到调色基础漆中获得的。有机色颜料制成的色浆通常含有1-30％(体积)的有机色颜料。因此，有机颜料色浆添加量最大达15％的透明基础漆，其所含的有机颜料不会超过5％(体积)。但是，在这些颜料浓度下，含有有机黄色、橙色、红色和绿色颜色的油漆产品，缺乏所必要的不透明性(opacity)以获得期望的颜色和遮盖基材上的颜色，记号或图案的能力。为了克服这些局限和实现所需的颜色和必要的遮盖质量，这些油漆产品通常需要多层施涂，例如至少3-8个或更多个油漆涂层。例如，诸如黄色、浅绿色、有机红色或橙色的颜色当施涂在带有深色条纹的白色墙壁上时，有必要涂4-8个涂层才能实现所需的遮盖水平。
为实现遮盖特性的改进所作的另一尝试，是在油漆中使用无机颜料和有机颜料的混合物。虽然有机颜料和无机颜料的混合物能提供所需的颜色(色调)，但是有机颜料所具有的光亮色度(L*和C*)降低了。另外，现有的油漆系统采用单独的底漆例如白色底漆来补充对已存在的基材颜色和图案的遮盖，特别是当使用含有遮盖力差的色颜料的漆时。但是，白色底漆油漆系统通常要求施涂至少一个、可能多个的底漆涂层，以及在白色底漆涂层上面施涂两个或更多个调色面漆涂层，才能克服或遮盖底漆涂层的白颜色。为了改进组合使用底漆和调色油漆的油漆系统的遮盖能力，将少量的非白颜色颜料加到含有相对大量的白色颜料的底漆中。尽管使用可调色底漆能导致遮盖能力的一定改进，但是要求施涂在底漆涂层上的调色油漆涂层数仍至少为两层，因此所施涂的涂层总数仍至少为三层。因此，已知的采用包括黄色、橙色和红色在内的有机颜料颜色的方法，使用(1)三个或更多个调色涂层，或者(2)一个或多个涂层的白色底漆或可调色底漆，同时使用一个(如果使用多个底漆涂层的话)或多个涂层的调色面漆。所有这些已知的方法要求至少三个、可能更多个涂层来为涂漆表面提供足够的遮盖和所需颜色。
两涂层油漆系统见于金属涂敷或汽车涂漆应用中。这些系统的实例在例如美国专利5,871,827、5,025,041和5,830,567中有描述。但是，这些系统采用大量色浆调色的基础漆加上透明(transparent)或基本上透明的透明面漆。施涂透明的面漆的目的是保护底漆涂层和赋予光泽漆面。另外，透明面漆涂层可包括添加剂，例如金属薄片或者微量的颜料，它们的添加给底漆涂层提供所需效果如珠光外观。添加剂不会显著减少透明涂层的透明度，透明涂层并没增加底漆涂层的遮盖特性。
因此，仅用两层(layer)或涂层(coat)就能提供足够的底材遮盖的油漆产品或油漆系统是一个需求。
发明内容
本发明的油漆系统和使用这些油漆系统来遮蔽基材的方法的示例性实施方案，其仅采用两个涂层即一个底漆涂层和一个面漆涂层，就能在任何类型的底材上，提供对已存在的墙壁颜色的所需遮盖量(即不透明性)，同时还能提供所期望的有机颜料所具有的任何颜色，任何亮度和色度(由L*和C*测量)。根据本发明的油漆系统组合采用可调色底漆成分和上层调色基础漆(top tint-base)或面漆成分，来获得任何黄色、绿色、橙色和红色的光亮颜色和实现涂层的完全不透明性。不管已存在的颜色和图案如何，将遮蔽基材的涂层数减至最低可给消费者显著降低成本，因为涂漆工作的很大一部分成本是劳动成本。
可调色底漆成分可以是用色浆调色的可调色半透明(translucent)或白色(无有机色颜料)底漆，或者是有机颜料在例如红色底漆或黄色底漆中研磨而成的可调色色底漆。底漆非常规地使用大量的有机色颜料，例如视颜色而定，干燥时有机色颜料占至少约8％(体积)，优选至少约15％，更优选至少约20％。用相对较大量的有机色颜料，底漆成分可被调色以获得任何匹配或接近面漆颜色的颜色(色调)。另外，底漆成分中的有机色颜料量是面漆成分的有机色颜料量的至少约两倍、优选至少约2.5倍，更优选至少约3倍。
还可将无机色颜料加到底漆成分中，以增强底漆成分和最终油漆系统的掩盖或遮盖性质。底漆成分中的有机色颜料与无机色颜料的体积比选择为至少约0.5，优选至少约1.0，更优选至少约2.0。这个比例可以是期望的任意高，因为无机色颜料的加入是任选的。由于使用有机和无机颜料的混合物来改进遮盖力是以失去有机颜料成分的色度为代价的，在一些实施方案中不使用无机色颜料。在一个实施方案中，底漆成分包含色浆以获得与面漆匹配的颜色。
面漆成分也是主要含有有机色颜料。在一个实施方案中，面漆成分中的所有色颜料中有至少80％体积、优选至少85％体积、更优选至少90％体积是有机色颜料，因此保持了有机颜料的亮度和色度特征。配制底漆成分来提供最终产品的期望的不透明性和色调，配制面漆来提高涂层的亮度和纯净度。两个涂层的组合就足以给任何类型底材上的任何色调的颜色(包括橙色、黄色、红色和绿色)提供亮度、纯度和完全不透明度。按照本发明配制的油漆系统仅要求两个涂层就能获得任何色调的黄色、红色、橙色和绿色的期望的遮盖力，而又不牺牲亮度和纯度。
附图说明
以下是各附图的说明。这些附图构成本说明书的一部分，附图要结合以下说明来理解。
图1标示了常规的多涂层色面漆(color finish)和根据本发明的色底漆和色面漆油漆系统的对比率。
图2标示了根据本发明的色底漆和色面漆油漆系统及两个相同颜色的Benjamin Moore调色板2023-10面漆涂层的总反射率。
图3标示了根据本发明的色底漆和色面漆油漆系统及两个相同颜色的Benjamin Moore调色板2025-10面漆涂层的总反射率。
图4标示了根据本发明的色底漆/面漆系统的第一涂层和第二涂层的总发射率。
图5标示了常规的底漆/面漆系统的第一涂层和第二涂层的总反射率。
图6标示了常规的底漆涂层和面漆涂层及两个面漆涂层的总反射率。
图7标示了根据本发明的色底漆和色面漆油漆系统及两个相同颜色的面漆涂层的总体反射率。
具体实施方式
根据本发明的示例性实施方案的油漆系统包括底漆成分和面漆成分。底漆成分是可调色底漆或透明底漆，其用色浆调成匹配或基本上匹配面漆成分的颜色。底漆成分不是会影响或改变面漆的颜色的白色底漆，除非面漆的颜色也是白色。相反，将底漆成分调色成匹配面漆成分，以提供对施涂油漆系统的底材上的颜色或记号的期望的遮盖量，和提高油漆系统的颜色的亮度和色调。
底漆和面漆是能够形成膜的油漆，通常含有粘合剂、稀释剂、一种或多种色颜料和包括填充剂在内的其他添加剂。粘合剂最终固化而形成干燥油漆。视粘合剂类型而定，这一固化或硬化可能是化学反应或熟化(curing)(即聚合)、蒸发(即干燥)乃至冷却的结果。在一个实施方案中，当稀释剂或溶剂蒸发时，粘合剂干燥形成固体膜。在另一个实施方案中，粘合剂是在熟化或聚合过程中固化的聚合物粘合剂。典型的粘合剂包括合成树脂或天然树脂，如丙烯酸树脂、聚氨酯、聚酯、三聚氰胺、油类或乳胶。合适的聚合物的实例包括但不限于高分子量有机材料，这些高分子量有机材料包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚酯、聚氨酯和它们的共聚物。或者，熟化的粘合剂膜是由诸如聚氨酯或三聚氰胺树脂的交联剂与丙烯酸聚酯或聚氨酯树脂反应形成的，反应往往在用以使熟化反应更快地或在更温和条件下进行的催化剂的存在下进行。这些熟化膜油漆可以是溶剂型油漆或水性油漆。优选地，底漆成分中所用的粘合剂是聚合物粘合剂。
另外，其他合适的水性油漆是固体粘合剂的水性乳液。稀释剂蒸发后，粘合剂的分子聚结形成固体膜。这种乳液油漆也称乳胶漆，因为聚合物是通过乳液聚合形成的，单体通过乳液聚合在水连续相中乳化。由于聚合物不溶于水，干燥的油漆是抗水的。其他类型的粘合剂因为冷却而形成膜。例如，蜡画漆(encaustic paint)或蜡油漆(wax paint)在温热时是液体，在冷却后会硬化。
合适的稀释剂是本领域公知和可获得的，可根据所用的粘合剂的类型加以选择。稀释剂的实例包括但不限于有机溶剂如醇类、酮类、酯类、二元醇醚和它们的组合。其他的稀释剂包括水和挥发性低分子量合成树脂。
其他的添加剂也可以添加到底漆成分中，这根据使用油漆的应用情况或者根据期望的油漆系统品质而定。这些添加剂包括但不限于催化剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、质构剂(texturizer)、助粘剂、平光剂(消光剂)、紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂、分散剂、湿润剂、抗沉降剂和它们的组合。添加剂还包括一种或多种填充剂。一般来说，填充剂用以使膜增厚，支持膜的结构和只增加油漆的体积。普通的填充剂是廉价和惰性的填充剂，例如滑石粉、石灰、重晶石和膨润土粘土。
底漆成分还包括至少一种色颜料。或者，底漆成分含有多种色颜料，即含有多种的有机色颜料和无机色颜料两者。色颜料根据最终的干燥油漆的期望的颜色来选择。底漆中加入足量色颜料以提供期望的遮盖力或遮蔽所施涂的底材。更具体的说，在仅施涂底漆成分和面漆成分情况下，色颜料的量足以遮盖白色背景上的深色或多颜色背景(即灰色条纹)。色颜料添加到底漆成分中的量要使得有机色颜料与粘合剂的体积比(色颜料体积/粘合剂体积)为至少约0.10，优选至少0.15，更优选至少0.20。
如上所述，色颜料可以是有机色颜料，无机色颜料或它们的混合物。在一个实施方案中，底漆成分包括至少一种有机色颜料，且可含有多种不同的有机色颜料，例如合成的有机色颜料。或者，底漆成分包括有机色颜料和无机色颜料的混合物。在混合物中，大部分的色颜料是有机色颜料。在一个实施方案中，底漆成分中有机色颜料与无机色颜料的体积比为至少约0.5，优选至少约1.0，更优选至少约1.5，且可要多高就提高到多高。事实上，对于不含任何无机色颜料的底漆成分，这个比例可以无限高。一般来说，将足量的有机色颜料加到底漆成分中，使得有机色颜料占干燥的膜的体积至少约8％，优选至少约15％，更优选至少约30％。
本发明的油漆系统还包括面漆成分，它是在底漆成分干燥后施涂在其上的。面漆成分可包括与底漆成分相同的组分，即粘合剂、稀释剂、色颜料和添加剂。面漆成分所包括的粘合剂、稀释剂和添加剂其一般配方与底漆成分相同，或者面漆成分可包括不同的配方。面漆成分可包括有机色颜料无机色颜料两者。合适的有机和无机色颜料与底漆成分的相同。虽然面漆成分可同时含有有机和无机色颜料，但优选面漆成分主要含有有机色颜料。在一个实施方案中，面漆成分中的所有色颜料中有至少约80％、优选85％、更优选90％(体积)是有机色颜料。另外，底漆成分中的有机色颜料与面漆成分中的有机色颜料的比例为至少约2倍，优选至少约2.5倍，更优选超过3倍。为有助于对底材进行足够遮盖，同时又在最终油漆系统中获得期望的颜色而不造成颜色品质如亮度的相当的损失，将底漆成分和面漆成分配制成基本上相同颜色。
面漆组合物优选是不透明的。本文所用的涉及底材、涂层、被涂成涂层等的组合物(下文通称涂层，并无限制意图；包括但不限于固体和/或液体状态)的术语“不透明的”，意指涂层在3密耳(mil，等于0.0254mm)刮涂膜(drawdown film)上的可见光(例如约380nm至约770nm之间，或者约400nm至约700nm之间)平均透射率为小于约30％，优选至少约20％，更优选至少约10％。本文所指的平均透射率通常是对涂层平面成法向(即大约90°)入射光测量的，可用任何公知的光透射装置和方法(例如紫外可见分光光度计)来测量。底漆和面漆都会在待遮蔽的基材上形成不透明的膜。
有关油漆及其成分的一般描述可参见共同拥有共同待审的美国专利申请号11/290,667(2005年11月30日提交)、11/384,183(2006年3月16日提交)和11/323,622(2005年12月30日提交)。这些申请案通过引用其全部并入本文。
合成的和天然的有机颜料都可使用。合适的有机色颜料包括但不限于偶氮颜料(单偶氮、双偶氮、β-萘酚、萘酚AS、苯并咪唑酮、双偶氮缩合物等)、金属络合物颜料、异吲哚啉酮和异吲哚啉颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、紫环酮(perinone)和苝颜料、蒽醌颜料、二酮吡咯并吡咯(DPP)颜料、二噁嗪颜料、喹酞酮颜料和荧光颜料。
一般地，合适的有机色颜料的主要类别可归类为偶氮颜料和非偶氮颜料或多环颜料。合适的颜料在美国专利第5,985,987号中有公开，该专利通过引用整体结合到本文中。这些合适的颜料包括诸如以下的有机颜料：
  颜色   化学名称/颜料索引
  黄色   黄烷士酮PY 24单偶氮黄PY 74联苯胺黄PY 83单偶氮黄PY 97蒽素嘧啶黄PY 108异吲哚啉酮PY 109异吲哚啉酮PY 110苯并咪唑酮PY 120双偶氮缩合PY 128喹酞酮PY 138异吲哚啉PY 139苯并咪唑酮PY 151苯并咪唑酮PY 154(二)乙酰乙酰苯胺PY 155异吲哚啉酮PY 173苯并咪唑酮PY 175苯并咪唑酮PY 194
  橙色   苯并咪唑酮PO 36紫环酮PO 43皮蒽酮PO 51苯并咪唑酮PO 62吡唑并喹唑酮PO 67
  颜色   化学名称/颜料索引
  异吲哚啉PO 69
  红色   BONA Mn PR 48:4BONA Mn PR 52:2硫靛PR 88萘酚AS PR 112喹吖啶酮PR 122苝PR 123双偶氮缩合PR 144双偶氮缩合PR 166蒽嵌蒽醌PR 168萘酚AS PR 170蒽醌PR 168苝PR 178苝PR 179萘酚AS PR 188喹吖啶酮PR 202双偶氮缩合PR 242吡唑并喹唑酮PR 251萘酚AS PR 253二酮吡咯并吡咯PR 254二酮吡咯并吡咯PR 264
  紫色   喹吖啶酮PV 19二噁嗪PV 23苝PV 29二噁嗪PV 37
  蓝色   酞菁(α-修饰)PB 15:2酞菁(β-修饰)PB 15:3酞菁(β-修饰)PB 15:4酞菁(ε-修饰)PB 15:6
  颜色   化学名称/颜料索引
  无金属酞菁PB 16阴丹酮PB 60
  绿色   酞菁PG 7酞菁PG 36
  棕色   双偶氮缩合PBr 23苯并咪唑酮PBr 25异吲哚啉PBr 38
  黑色   苯胺PBk 1苝PBk 31苝PBk 32
其他颜料包括有机-无机混合颜料如TICO颜料(可购自Heubach)。TICO颜料的实例有：
  颜色   TICO颜料
  黄色   TICO黄588TICO黄591TICO黄594TICO黄597TICO黄620TICO黄622TICO黄623
  橙色   TICO橙638TICO橙640
  红色   TICO红642TICO红644TICO红655TICO红670
  绿色   TICO绿514
  黄色   TICO黄588K
  TICO黄593KTICO黄599KTICO黄610K
  橙色   TICO橙636K
  红色   TICO红643KTICO红655KTICO红670K
合成的和天然的无机颜料都可使用。合适的无机色颜料包括但不限于元素形式的颜料(例如碳和铝)、氧化物和氧化物氢氧化物颜料(例如TiO2、Fe2O3和FeO(OH))、氧化物混合相颜料(例如4BiVO43Bi2MoO6、(Co，Ni，Zb)2TiO4和Cu(Fe，Cr)2O4)、硫化物和硫酸盐颜料(例如ZnS、BaSO4和ZnS+BaSO4)、铬酸盐和铬酸盐钼酸盐混合相颜料(例如PbCrO4+PbSO4和PbCrO4+PbSO4+PbMoO4)、络盐颜料(例如铁蓝是亚铁氰化铵和亚铁氰化钠的络盐)和硅酸盐颜料(例如群青(Na7Al6Si6O24S3))。
‘987号专利中公开的合适的无机颜料包括以下：
  颜色   化学名称/颜料索引
  黄色   氧化铁PY 42镍金红石PY 53钒酸铋PY 184
  红色   氧化铁PR 101
  紫色   群青PV 15
  蓝色   铁蓝PB 27钴PB 28群青PB 29钴PB 36
  绿色   氧化铬PG 17钴PG 26钴PG 50
  棕色   氧化铁PBr 6
  暗棕色PBr 7铬金红石PBr 24
  黑色   灯烟PBk 6碳黑PBk 7氧化铁PBk 11尖晶石黑PBk 22铁铜PBk 23钴PBk 27氧化铬PBk 30
在一个示例性实施方案中，根据本发明的油漆系统基本上由底漆成分和面漆成分组成，该底漆成分含有至少一种在干燥时占至少约8％体积的有机色颜料，该面漆成分施涂在该底漆成分上面，含有一种或多种含量占所有色颜料的至少约80％(体积)的有机色颜料，该油漆系统配制成使得底漆成分中的有机色颜料与面漆成分中的有机色颜料的比例为至少约2。
本发明还涉及用根据本发明配制的油漆系统遮蔽底材的方法。合适的底材包括但不限于金属(如钢、铁和铝)；塑料(如热塑塑料，例如聚碳酸酯、聚丙烯酸酯，特别是热塑性聚烯烃)、纸张、木和木制品、纸板、石膏、干燥墙壁或石膏板以及它们的组合。油漆系统可用本领域公知和可获得的任何合适的方法来施涂到基材上，包括刷涂、滚涂和喷涂。在一个实施方案中，给底材施涂上单层的根据本发明配制的底漆成分。可让底漆成分部分或完全干燥。然后在底漆成分上面施涂上单层的根据本发明配制的面漆成分。
虽然可以看到本文所公开的本发明示例性实施方案能实现本发明的目标，但应认识到，本领域技术人员可对本发明作出众多的修改和其他实施方案。另外，任何实施方案的特征和/或要素可单独使用或与其他实施方案进行组合使用，且本发明方法的多个步骤或多个要素可按任何合适的顺序实行或执行。因此，应认识到，所附权利要求书要覆盖所有这些会落入本发明精神和范围内的修改和实施方案。
实施例
以下实施例仅为了说明本发明的某些实施方案。它们并不意在限制所附权利要求书所述及的本发明范围和广度。
实施例1：常规的色面漆(COLOR FINISH)，用有机黄色色料配制
向一加仑铝罐中充入Benjamin Moore Details Eggshell 5244X(115盎司，本文中的盎司是液体盎司，1液体盎司≈29.57毫升)和Benjamin MooreDetails色料229Y1(有机黄色)(15盎司)。将该配方在机械振动器中混合6分钟。使用3密耳刮涂棒，在黑白Leneta刮涂卡(Form 18B)上刮涂。刮涂是指油漆均匀地施涂到卡片如Leneta刮涂卡。在本实施例中，Form 18B是包括以下四个区域的黑白卡片：两个密封白色区域、一个未密封白色区域和一个密封黑色区域。Form 18B是penopac卡片，即测量不透明性(opac)和透过性(pen)的卡片。Leneta卡片是本领域公知的。在本文讨论的所有实施例中，用Form 18B作为底材。
将刮涂过夜干燥，用分光光度计测量干燥膜的对比率(C/R)。然后在第一涂层的上面施涂第二刮涂，以获得两涂层干燥膜的C/R。还施涂了第三和第四刮涂，测定出三涂层和四涂层的相应C/R。一涂层、两涂层、三涂层、四涂层干燥膜的C/R在图1中显示。对比率(C/R)是油漆的遮盖力(或不透明性)的度量。C/R按ASTM D2085-88“Standard Test Method for HidingPower of Paints by Reflectometry(用反射测量术测量油漆遮盖力的标准试验方法)”进行测量。当施涂具有相同C/R的两涂层时，每个涂层的C/R至少达95％才认为是可接受的。对于两涂层或更多涂层的干燥膜，总C/R达至少99％、更优选99.5％才认为是可接受的。
如图1所示，需要四涂层的实施例1油漆才能在Form 18B卡片上提供96％的C/R。
实施例2：色底漆(COLOR FOUNDATION FINISH)，用有机黄色颜料色浆(BM 229Y1)配制
用以下数量的研磨成分和兑稀成分(letdown ingredient)制备色底漆(100加仑)：
Figure GA20170257200780039518401D00131
*BM 229Y1是使用有机颜料PY 74的色颜料母料。
在实施例2中，没有使用无机色颜料，有机色颜料占底漆体积的11.7％，占干燥底漆膜体积的30.8％。
对3密耳的刮涂，测量了一涂层的实施例2色底漆的C/R和一涂层的实施例2上再加一表面涂层的实施例1的C/R。如图1所示，两涂层油漆系统的C/R与四涂层的常规油漆的C/R匹配。实施例2的C/R在下表2中报道。
实施例3：色底漆，用TICO黄594色颜料(HEUBACH)配制
用以下数量的研磨成分和兑稀成分制备色底漆(100加仑)：
Figure GA20170257200780039518401D00132
Figure GA20170257200780039518401D00141
在实施例3中，没有使用无机色颜料。有机色颜料体积占底漆的19.3％，占干燥膜的42.5％。3密耳刮涂的底漆涂层的C/R为99％。
实施例4：色底漆，用有机黄色颜料(PY 74)和二氧化钛配制
用以下成分制备黄色颜料膏：
Figure GA20170257200780039518401D00152
在单独的容器中，用以下数量的研磨成分和兑稀成分制备色底漆(100加仑)：
Figure GA20170257200780039518401D00162
Figure GA20170257200780039518401D00171
在实施例4中，有机与无机色颜料比为2.49(体积)。有机色颜料占底漆的17.9％(体积)，占干燥膜的35.0％。实施例4的3密耳刮涂的C/R为99.2％。
使用二氧化钛的常规色底漆具有“增白效应”，因为在调色中只使用少量的色颜料，特别是有机色颜料。实施例4的色底漆使用了能克服二氧化钛的增白效应的大量有机色颜料。它是一种可调色的黄色底漆，可调色成面漆涂层所要求的许多不同的色调。表1显示这个实施例4黄色底漆(124盎司)用不同的BM Details色料(4盎司)调色的情况。
表1：用BM Details色料调色的黄色底漆(实施例4)(底漆：124盎司，色料：4盎司)的对比率
  BM Details色料   C/R(％)
  BM Details氧化红229R3   99.3
  BM Details黄色229Y1   99.1
  BM Details红色229R2   99.4
  BM Details金光红229R1   99.5
  BM Details蓝色229B1   99.6
  BM Details灰色229S2   99.9
  BM Details氧化黄229Y3   99.7
  BM Details绿色229G1   99.5
  BM Details洋红229M1   100
色底漆涂层使用的有机颜料量比常规第一涂层显著大得多，而且是面漆的至少两倍(体积)。表2列出常规第一涂层、色底漆层和面漆层的有机颜料水平。
Figure GA20170257200780039518401D00191
实施例5：两BENJAMIN MOORE色面漆，从黄色底漆和面漆配制
将色底漆/面漆油漆系统(颜色为黄色(BM调色板2023-10)和亮石灰绿色(BM调色板2025-10))与使用以下漆的常规方法进行比较：两层BM Details面漆、C2市售色底漆加面漆、BM深色基础底漆(216)加Benjamin Moore Regal面漆(319)。使用常规方法的油漆获自Benjamin Moore和C2的零售店。
实施例5A：色底漆和面漆，用于黄色2023-10
以下各成分用于实施例5A的第一涂层和第二涂层：
  第一涂层成分   数量(盎司)
  实施例4的色底漆   115
  BM Details色料229S1(黑色)   1/8
  BM Details色料229S2(灰色)   1/3
  BM Details色料229Y2(黄色)   71/2
  第二涂层(面漆)成分   数量(盎司)
  BM Details Eggshell 5244X   115
  BM Details色料229S1(黑色)   1/32
  BM Details色料229W1(白色)   19/32
  BM Details色料229Y2(黄色)   143/32
  BM Details色料229S2(灰色)   1/32
实施例5B：色底漆和面漆，用于亮灰绿色2025-10
以下各成分用于实施例5B的第一涂层和第二涂层：
  第一涂层成分   数量(盎司)
  实施例4的色底漆   115
  BM Details色料229G1(绿色)   21/4
  BM Details色料229Y2(黄色)   5
  第二涂层(面漆)成分   数量(盎司)
  BM Details Eggshell 5244X   115
  BM Details色料229Y2(黄色)   1315/16
  BM Details色料229Y3(氧化黄)   1/16
  BM Details色料229G1(绿色)   7.5/32
  BM Details色料229W1(白色)   3/4
实施例5C：C2PAINT公司的色底漆和面漆，用于亮灰绿色2025-10
对于实施例5C，第一涂层含有在C2零售店(参见www.C2color.com)销售的调色成BM Color 2025-10的Color Primer Accent Color System(C2085)。第二涂层含有在C2零售店销售的调色成BM Color 2025-10的C2Interior EggshellAcrylic Enamel(C4285)。
实施例5D：Benjamin Moore Regal深色底漆216和EGGSHELL 319，用于亮灰绿色2025-10
对于实施例5D，第一涂层含有调色成BM调色板中颜色P702的BM RegalDeep Base Primer 216，作为推荐底漆。第二涂层(面漆)含有调色成BM Color2025-10的BM Regal 3194B。
  第一涂层成分   数量(盎司)
  BM深色底漆21604   116
  BM Color Preview色料22307黄色   55/8
  BM Color Preview色料23302绿色   55/8
  第二涂层(面漆)成分   数量(盎司)
  BM Regal Eggshell 31904   116
  BM Color Preview色料22307黄色   131/2
  BM Color Preview色料23302绿色   5/16
在实施例5D中，第一涂层的有机色颜料体积在油漆中占1.6％，在干燥膜中占6.16％。第二涂层的有机色颜料体积在油漆中占2.17％，在干燥膜中占5.70％。
实施例5E
对于实施例5E，将两层的BM Details Eggshell调色成如实施例5A第二涂层中的BM色2023-10。在实施例5E中，有机色颜料体积在油漆中占1.78％，在干燥膜中占4.23％。
实施例5F
对于实施例5F，将两层的BM Details Eggshell调色成如实施例5B第二涂层中的BM色2025-10。在实施例5F中，有机色颜料体积在油漆中占1.77％，在干燥膜中占4.21％。
表3：实施例5A-5F的底漆/面漆的对比率
  油漆   第一涂层的C/R(％)   第二涂层的C/R(％)
  实施例5A：色底漆/面漆，用于颜色2023-10   100   100
  实施例5B：色底漆/面漆，用于颜色2025-10   100   100
  实施例5C：C2底漆/面漆，用于颜色2025-10   92.2   98.7
  实施例5D：BM Regal深色底漆216/Eggshell 319，用于颜色2025-10   99.3   100
  实施例5E：两涂层的BM DetailsEggshell 524，用于颜色2023-10   76.2   93.1
  实施例5F：两涂层的BM DetailsEggshell 524，用于颜色2025-10   83   97.0
对于两涂层或更多涂层的某些明亮和高色度颜色，需要至少99％或优选99.5％的对比率才能在黑色/白色底材上具有遮盖力而不被经过训练的眼睛察觉。这些明亮和高色度颜色的实例是有机黄色和从有机黄色调色的其他浅颜色，如浅橙色和浅蓝色。
常规的方法如实施例5E和5F会需要两个以上的3密耳厚度的涂层才能在Form 18B黑色/白色底材上具有所要求的遮盖力。其中底漆有机颜料含量基本上与面漆相同的常规底漆和面漆两涂层油漆，如实施例5C，也不会在黑色/白色底材上具有足够的遮盖力。
其他常规的方法包括在底漆中加入高遮盖力色颜料(例如深绿色、蓝色、黑色或一些其他深色颜料)作为第一涂层。例如，在实施例5D中使用遮盖力更好的有机颜料如绿色来改进遮盖力。虽然C/R足以遮盖黑色/白色底材，但底漆和面漆颜色之间的差异增加了。因此，一层面漆不足以遮盖下面的底漆颜色以获得期望的颜色。图2-5说明了这个方法的缺陷和使用本发明的色底漆和面漆的优点。
图2和3分别是实施例5A和5E与实施例5B和5F的本发明色底漆/面漆油漆系统和两相同颜色面漆在可见光波长范围内的光谱反射率曲线。光谱反射率曲线是通过分光光度计在可见光光谱中(即400-700纳米)以预定的波长间隔(例如10纳米)测量的反射能量。各色样品的曲线的差异表示各色样品在不同光源下的匹配程度。可调色色底漆被调色成匹配面漆到这样的程度，即在施涂面漆后，色底漆/面漆油漆系统和两相同颜色面漆之间的颜色差异小于0.6Delta E。DeltaE值是用CIE2000DE色差公式来计算(见G.Sharma，W.Wu和E.Dalal，“TheCIEDE2000 Color-Difference Formula：Implementation Notes，Supplementary TestData，and Mathematical Observations，”Color Res.Appl.30：pp.21-30，Feb.2005，这篇文献通过引用结合到本文中)。
对于色版2023-10，如图2所示，色底漆/面漆油漆系统(实施例5A)和两相同颜色面漆(实施例5E)之间的Delta E值为0.12。对于色2025，如图3所示，色底漆/面漆油漆系统(实施例5B)和两相同颜色面漆(实施例5F)之间的Delta E值为0.49。这表明实施例5A和5B的本发明底漆/面漆分别提供与实施例5E和5F的两面漆基本上相同的颜色。
为了实现这一紧密匹配，色底漆的反射率曲线与底漆和面漆的反射率曲线应具有相似的图形。图4显示了实施例5B的色底漆与底漆和面漆的反射率曲线。两条曲线之间的Delta E为3.66，大部分在400nm-500nm区域。
图5显示使用BM Regal深色底漆和BM Regal面漆的实施例5D的底漆和面漆的反射率曲线。如上表3所报道，实施例5D显示出高C/R。但是，如它们的反射率曲线所示，由于第一涂层和第二涂层的颜色差别大，第一涂层的颜色可通过面漆被看到，从而会干扰面漆的颜色。实施例5D的第一涂层与第一涂层和第二涂层的组合之间的Delta E值为25.81。
如图6所示，实施例5D中的这一底漆/面漆油漆系统的颜色也显著偏离面漆的颜色。实施例5D的底漆/面漆油漆系统与相同两面漆涂层之间的Delta E值为3.35。但是，两个曲线显示在整个可见光区域(即480nm-700nm)有显著偏差。两个颜色之间Delta E值小于0.6不能被人眼区分。
当油漆膜是用刷子或滚筒施涂时，油漆膜不如刮涂那么平滑。刷子会形成刷痕，而滚筒会形成突起。具有显著不同于面漆的颜色的底漆，其颜色不仅可通过面漆被看到，而且可能具有非均匀外观。需要再涂一层或多层面漆才能具有正确和均匀的颜色。
实施例6：常规的色面漆，用有机红色颜料配制
用以下成分配制常规的色面漆：
  成分   数量(盎司)
  Benjamin Moore Details 5244X   115
  Benjamin Moore Details有机红色浆229R2   15
实施例7：可调色红色底漆，用有机红色颜料配制
用以下数量的研磨成分和兑稀成分，配制含有无机颜料(TiO2)和红色有机颜料的可调色红色底漆：
Figure GA20170257200780039518401D00241
Figure GA20170257200780039518401D00251
表4列出在Leneta卡片上测量的实施例6和7的对比率(C/R)。两涂层的常规实施例6其C/R为93％，不会具有足够的遮盖力来遮盖黑色/白色底材。实施例7红色底漆加面漆使C/R提高到99.8％。
Figure GA20170257200780039518401D00261
实施例7是可调色红色底漆，可用色浆调色以获得期望的颜色。在表5中，实施例7(124盎司)用各种Benjamin Moore Details色浆(4盎司)进行调色。测量了3密耳刮涂的C/R。
表5：用各种色浆调色的色(红色)底漆
  色料   C/R(％)
  BM Details黄色229Y1   99.1
  BM Details金光红229R1   99.1
  BM Details蓝色229B1   99.9
  BM Details氧化黄229Y3   99.7
  BM Details绿色229G1   99.7
  BM Details洋红229M1   99.2
  BM Details黑色229S1   99.7
实施例8：用于COLOR 2000-10的红色底漆与C2油漆和BM REGAL的C/R
实施例8A
C2Primer(C2085)和C2Interior Acrylic Eggshell Enamel(C4284)获自C2零售店，调色成Benjamin Moore调色板中的色2000-10。
实施例8B
用调色成BM调色板中的色P-500的深色底漆216作为第一涂层。用调色成2000-10的Benjamin Moore Regal Eggshell作为第二涂层。以下各成分用于实施例8B的第一涂层和第二涂层：
  第一涂层成分   数量(盎司)
  Benjamin Moore Regal深色底漆21604   116
  Benjamin Moore Color Preview色料有机红色23305   11.4
  第二涂层成分   数量(盎司)
  Benjamin Moore Regal Eggshell 319-4B   116
  Benjamin Moore Color Preview色料有机红色23305   13.75
实施例8C
对于实施例8C，用实施例7的红色底漆作为第一涂层。将Benjamin MooreDetails Eggshell 524调色成2000-10用作第二涂层。以下各成分用于实施例8C的第一涂层和第二涂层：
  第一涂层成分   数量(盎司)
  实施例7的色底漆   115
  第二涂层成分   数量(盎司)
  BM Details Eggshell 5244X   115
  BM Details色料229W1(白色)   0.75
  BM Details色料229Y2(有机黄色)   6.44
  BM Details色料229S2(灰色)   0.69
  BM Details色料229R2(有机红色)   7
C/R是在用3密耳刮涂棒所得的干燥刮涂上测量的，在表6中列出。色底漆/面漆是两涂层就能提供足够的遮盖力的唯一油漆系统。三涂层的C2油漆仍不能提供足够的遮盖力。
红色底漆/面漆(实施例8C)和相同两层面漆的颜色差异为0.26Delta E。这一小的Delta E在图7的反射率曲线中反映出来，该图显示两个系统的曲线几乎同样。
表6：实施例8A-8C的对比率
Figure GA20170257200780039518401D00281
Figure GA20170257200780039518401D00291
实施例9：颜色空间参数C＊的测量
C*是颜色空间中某颜色与中央的距离。它是某颜色的色度的度量。大的C*值表示高色度颜色，或者油漆行业所指的纯净颜色。有机颜料通常能提供比相同颜色的无机颜料更高的色度。有机黄色和红色颜料的油漆可具有至少70乃至超过100的C*，这取决于油漆中其他颜色或体质颜料的数量和类型。
色底漆/面漆系统和多层面漆的C*是用分光光度计在干燥膜上测量。如表7所示，色底漆/面漆系统的C*与相同颜色的多层面漆几乎相同。色底漆/面漆系统保持了有机色颜料的颜色的高色度。另外，L是颜色的亮度的指标。表7显示颜色的亮度不被底漆降低。
表7：色底漆/面漆系统与多层面漆的L*、C*和H*的比较
Figure GA20170257200780039518401D00301
以上已描述了本发明的各个实施方案，但应认识到，这些实施方案仅以说明和举例的方式给出，并不意在限制本发明。相关领域的技术人员会知道，可不背离本发明的精神和范围，在这些实施方案中作出形式和细节上的各种变化。因此，本发明的范围不应受到任何上述示例性实施方案的限制，而应仅按所述权利要求和它们的等同要求的限定。还应认识到，本文讨论的每个实施方案的每个特征和本文引用的每个参考文献的每个特征，都可与任何其他实施方案的特征进行组合使用。所有本文述及的专利和出版物都通过引用整体结合到本文中。

Claims (29)

1.一种油漆系统，所述油漆系统包含：
包含至少一种有机颜料的底漆成分，其中有机颜料的含量为底漆干燥时至少8％体积；和
施涂在所述底漆成分上面的不透明面漆成分，所述面漆成分中的颜料主要包含有机色颜料，其中所述底漆成分中的有机色颜料与所述面漆成分中的有机色颜料的体积百分比例为至少2，并且其中所述底漆成分或所述面漆成分中至少之一包含无机色颜料。
2.权利要求1的油漆系统，其中底漆成分中至少一种有机颜料为底漆成分干燥时至少15％体积。
3.权利要求1的油漆系统，其中底漆成分中至少一种有机颜料为底漆成分干燥时至少30％体积。
4.权利要求1的油漆系统，其中所述底漆成分中的有机色颜料与面漆成分中的有机色颜料的体积比例为至少2.5。
5.权利要求1的油漆系统，其中所述底漆成分中的有机色颜料与面漆成分中的有机色颜料的体积比例为至少3.0。
6.权利要求1的油漆系统，其中所述面漆成分中的所有色颜料中包含至少85％体积的有机色颜料。
7.权利要求1的油漆系统，其中所述面漆成分中的所有色颜料中包含至少90％体积的有机色颜料。
8.权利要求1的油漆系统，其中所述底漆成分和面漆成分包含基本上相同的颜色。
9.权利要求1的油漆系统，其中所述底漆成分还包含无机色颜料。
10.权利要求9的油漆系统，其中所述底漆成分中的有机色颜料与无机色颜料的比例为至少0.5。
11.权利要求9的油漆系统，其中所述底漆成分中的有机色颜料与无机色颜料的比例为至少1.0。
12.权利要求9的油漆系统，其中所述底漆成分中的有机色颜料与无机色颜料的比例为至少1.5。
13.权利要求1的油漆系统，其中所述底漆成分进一步地包含多种有机色颜料。
14.一种油漆系统，所述油漆系统包含：
底漆成分，所述底漆成分包含至少一种有机色颜料；和
施涂在所述底漆成分上的不透明面漆成分，所述面漆成分包含至少一种有机色颜料，其中所述面漆成分中的所有色颜料中包含至少80％体积的有机色颜料；
其中所述底漆成分中的有机色颜料与面漆成分中的有机色颜料的体积百分比例为至少2，并且其中所述底漆成分或所述面漆成分中至少之一包含无机色颜料。
15.权利要求14的油漆系统，其中所述底漆成分中的有机色颜料与面漆成分中的有机色颜料的体积比例为至少2.5。
16.权利要求14的油漆系统，其中所述底漆成分中的有机色颜料与面漆成分中的有机色颜料的体积比例为至少3.0。
17.权利要求14的油漆系统，其中所述底漆成分和面漆成分包含基本上相同的颜色。
18.权利要求14的油漆系统，其中所述底漆成分还包含无机色颜料
19.权利要求18的油漆系统，其中所述底漆成分中的有机色颜料与无机色颜料的比例为至少0.5。
20.权利要求18的油漆系统，其中所述底漆成分中的有机色颜料与无机色颜料的比例为至少1.0。
21.权利要求18的油漆系统，其中所述底漆成分中的有机色颜料与无机色颜料的比例为至少1.5。
22.权利要求14的油漆系统，其中所述底漆成分进一步地包含多种有机色颜料。
23.一种油漆系统，所述油漆系统包含：
包含至少一种有机颜料的底漆成分，其中有机颜料的含量为底漆干燥时至少8％体积；和
施涂在所述底漆成分上的不透明面漆成分，所述面漆成分包含有机色颜料，其中所述面漆成分中的所有色颜料中包含至少80％体积的有机色颜料；
其中所述底漆成分中的有机色颜料与面漆成分中的有机色颜料的体积百分比例为至少2，并且其中所述底漆成分或所述面漆成分中至少之一包含无机色颜料。
24.权利要求23的油漆系统，其中底漆成分中至少一种有机颜料为底漆成分干燥时至少15％体积。
25.权利要求23的油漆系统，其中底漆成分中至少一种有机颜料为底漆成分干燥时至少30％体积。
26.权利要求23的油漆系统，其中所述底漆成分和面漆成分包含基本上相同的颜色。
27.权利要求23的油漆系统，其中所述底漆成分还包含无机色颜料。
28.权利要求27的油漆系统，其中所述底漆成分中的有机色颜料与无机色颜料的比例为至少0.5。
29.权利要求23的油漆系统，其中所述底漆成分进一步地包含多种有机色颜料。
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