CN102712821A - 太阳反射涂层和涂层体系 - Google Patents
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Abstract
公开了一种红外反射涂料组合物和在基底上沉积的固化涂层，以及多组分复合涂层体系。该涂料组合物包括红外透明颜料和红外反射颜料。
Description
相关申请的交叉参考
本申请是2008年3月25日提交的美国专利申请序列No.12/054,821的部分继续申请，该No.12/054,821申请是2008年1月31日提交的美国专利申请序列No.12/023,423的部分继续申请，该No.12/023,423申请要求2007年2月5日提交的美国临时专利申请序列No.60/899,608的权益，其中所述的每一篇在此通过参考全文引入。美国专利申请序列No.12/023,423还要求2008年2月5日提交的美国临时专利申请序列Nos.61/026,267和2008年2月19日提交的61/029,641的权益，它们也在此通过参考全文引入。
发明领域
本发明一般地涉及涂料组合物和在基底上沉积的固化的涂层，以及多组分复合涂层体系。固化的涂层和多组分复合涂层显示出所需的颜色且反射太阳光。
背景信息
对于许多涂层应用，例如机动车涂层，航天涂层，工业涂层和建筑涂层来说，深色，例如黑色和暗蓝色对于美学目的来说是尤其理想的。深色的涂层历史上(historically)对吸收近红外辐射线敏感，这是因为它们常常依赖于使用诸如碳黑之类的颜料，这些颜料除了吸收可见辐射以外，还吸收近红外辐射。近红外辐射，即波长为700-2500nm的光能占到达地球表面太阳能的约45％。热是吸收近红外辐射的直接结果。结果，深色的涂层在历史上对显著增加的温度敏感，尤其在晴天敏感，由于许多原因，这常常是非所需的。因此，期望太阳热(近红外)反射涂层。
在具有所需红外性能的有机涂层的原理和配方，Progress inOrganic Coatings，20：1-25(1992)(“Brady”)中，公开了实现太阳热反射涂层的配制方法。在一种方法中，使用两层涂层体系，其中上层用吸收可见辐射但对近红外辐射透明的颜料，例如有机黑色颜料(提及了苝黑)或其它有机颜料(确定了酞菁蓝和绿以及咔唑二噁嗪紫)着色，和下层，例如高度反射的白色内涂层反射近红外辐射，降低涂层体系的升温。在美国专利申请公布No.2004/0191540A1中也公开了这种涂层体系的实例。
Brady文献提及这一方法具有一些缺点。首先，根据Brady文献，外涂层必须尽可能薄，因为它总是具有一定程度的近红外吸收。第二，Brady文献述及对于均匀的视觉外观来说，外涂层必须具有一致的膜厚，这不可能是容易的。Brady文献没有提及的额外的缺点是成本，和在一些应用中，例如航天和/或机动车应用来说，两层涂层体系的重量可能是非所需的。
在Brady文献提及的另一方法中，红外反射和红外透明颜料在单一涂层内掺混。然而，利用这一方法的难度是，在实现改进的红外反射性能的同时，匹配所需颜色，尤其深色的能力。换句话说，添加红外反射颜料，特别是在可见光波长范围内(400-700纳米)不透明的那些颜料到含红外透明颜料的涂料组合物中会引起所得固化涂层颜色不接受的变化。
结果，期望提供太阳光反射涂层和涂层体系，同时仍然能实现与涂层的所选颜色(它显著地较少地反射太阳光)，包括吸引人的深色，其中包括黑色相类似的颜色。鉴于前述需求，做出了此处所述的发明。
发明概述
在一些方面中，本发明涉及涂料组合物，所述涂料组合物包括：(a)成膜树脂；(b)着色和/或不透明的红外反射颜料；和(c)红外透明颜料。这些涂料组合物当形成为固化涂层时，显示出：(1)根据ASTM E 903-96测量的总太阳光反射率为至少15％；和(2)当与对照涂层的颜色相比时，角度依赖的颜色变化不大于5ΔE单位。
在其它方面中，本发明涉及涂料组合物，所述涂料组合物包括：(a)成膜树脂；(b)薄的片状金属或金属合金红外反射颜料；(c)最大雾度为10％的红外透明颜料；和(d)聚合物颜料分散剂。聚合物颜料分散剂可包括含下述链段的三嵌段共聚物：(i)含红外透明颜料亲合基团(affinic groups)的第一链段；(ii)含极性基团的第二链段；和(iii)不同于第一链段和第二链段的第三链段。
在再一方面中，本发明涉及适合于例如用作在另一涂层下方的底层的涂料组合物，所述涂料组合物包括：(a)成膜树脂；(b)红外反射金属和/或金属合金的薄的片状颜料；和(c)红外反射无机氧化物颜料，其中在涂料组合物中(b)和(c)之和占组合物重量不大于10％，基于组合物的总固体重量。
在再一方面中，本发明涉及多组分复合涂层，它包括：(a)第一涂层，所述第一涂层显示出CIELAB L*值不大于50和根据ASTM E 903-96测量的总太阳光反射率至少15％且由包含下述组分的组合物沉积：(i)成膜树脂；(ii)红外反射颜料；(iii)红外透明颜料；和(iv)颜料分散剂；和(b)在第一涂层的至少一部分之下沉积的第二涂层，其中第二涂层由包括下述组分的组合物沉积：(i)成膜树脂；(ii)红外反射片状颜料；和(iii)红外反射无机氧化物颜料。
本发明还尤其涉及涂布基底的相关方法和涂布的基底。
发明实施方案的详细说明
为了以下详细描述的目的，要理解，本发明可认可各种替代的变化和步骤顺序，除非明确相反地规定的例外。而且，除了在任何操作例中或者另有说明的以外，例如表达说明书和权利要求书中所使用的各成分用量的所有数值要理解为在所有情况下用术语“约”来修正。因此，除非另有说明，在下述说明书和所附权利要求中列出的数值参数是近似值，它可随本发明要获得的所需性能而变化。最起码且没有尝试限制应用与权利要求范围等价的原则，每一数值参数至少应当鉴于所报道的有效数字的数值且通过应用常规的近似技术来解释。
尽管列出本发明宽范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实施例中列出的数值则尽可能精确地报道。然而，任何数值固有地包含在它们各自的测试测量中出现的必然来自于标准偏差的某些误差。
此外，应当理解，本发明引证的任何数值范围打算包括其内包含的所有子范围。例如，范围“1-10”拟包括在所引证的最小值1和所引证的最大值10之间的所有子范围(包括1和10)，也就是说，最小值等于或大于1且最大值等于或小于10。
在本申请中，使用单数包括复数和复数包括单数，除非另有具体说明。另外，在本申请中，使用“或”是指“和/或”，除非另外具体地说明，即使在一些情况下明确地使用了“和/或”。
正如所述的，本发明的一些实施方案涉及涂料组合物。在一些实施方案中，该涂料组合物包括：(a)成膜树脂；(b)红外反射颜料；(c)红外透明颜料；和(d)聚合物颜料分散剂。在一些实施方案中，聚合物颜料分散剂包括含下述链段的三嵌段共聚物：(i)含红外透明颜料亲合基团的第一链段；(ii)含极性基团的第二链段；和(iii)不同于第一链段和第二链段的第三链段。
本发明所使用的术语“成膜树脂”是指当除去组合物中存在的任何稀释剂或载体时，或者当在环境温度或者升高温度下固化时，可在基底的至少水平表面上形成自支撑连续膜的树脂。
可在本发明中使用的成膜树脂没有限制地，尤其包括在机动车OEM涂料组合物，机动车整修涂料组合物，工业涂料组合物，建筑涂料组合物，线圈涂料组合物，包装涂料组合物，防护和海洋涂料组合物和航天涂料组合物中使用的那些。
在一些实施方案中，在本发明所述的涂料组合物内包括的成膜树脂包括热固性成膜树脂。本发明所使用的术语“热固性”是指当固化或交联时不可逆地“硬化(set)”的树脂，其中该聚合物组分中的聚合物链通过共价键连接在一起。这一性能通常与，例如常常通过热或辐射诱导的组合物成分的交联反应有关。参见Hawley，Gessner G.，TheCondensed Chemical Dictionary，第九版，第856页；SurfaceCoatings，vol.2，Oil and Colour Chemists′Association，澳大利亚，TAFE Educational Books(1974)。也可在环境条件下进行固化或交联反应。一旦固化或交联，则当施加热量时，热固性树脂不会熔融且在溶剂中不可溶。在其它实施方案中，在本发明所述的涂料组合物内包括的成膜树脂包括热塑性树脂。本发明所使用的术语“热塑性”是指包括没有通过共价键连接的聚合物组分，和因此当加热时可经历液体流动且在溶剂中可溶的树脂。参见Saunders，K.J.，Organic PolymerChemistry，pp.41-42，Chapman and Hall，伦敦(1973)。
本发明所述的涂料组合物可包括本领域已知的任何各种热塑性和/或热固性组合物。该涂料组合物可以是水-基或溶剂-基液体组合物，或者为固体粒状形式，即粉末涂料。
热固性涂料组合物典型地包括交联剂，所述交联剂可选自例如氨基塑料，多异氰酸酯，其中包括封端的异氰酸酯，聚环氧化物，β-羟基烷基酰胺，多元酸，酸酐，有机金属酸-官能材料，多元胺，聚酰胺，和任何前述物质的混合物。
除了以上所述的交联剂或者替代以上所述的交联剂，涂料组合物还典型地包括至少一种成膜树脂。热固性或可固化的涂料组合物典型地包括成膜聚合物，所述成膜聚合物包含对交联剂具有反应性的官能团。本发明所述的涂料组合物中的成膜树脂可选自本领域公知的任何各种聚合物。成膜树脂可选自例如丙烯酸类聚合物，聚酯聚合物，聚氨酯聚合物，聚酰胺聚合物，聚醚聚合物，聚硅氧烷聚合物，其共聚物，及它们的混合物。一般地，这些聚合物可以是通过本领域技术人员已知的任何方法制造的这些类型的任何聚合物。这些聚合物可以是溶剂基或者可水分散的、可乳化的或者具有有限的水溶解度。在成膜树脂上的官能团可选自任何各种反应性官能团，其中包括例如，羧酸基，胺基，环氧基，羟基，硫醇基(thiol groups)，氨基甲酸酯基，酰胺基，脲基，异氰酸酯基(其中包括封端的异氰酸酯基)，巯基(mercaptan groups)，及其结合。也可在本发明所述的涂料组合物的制备中使用成膜树脂的合适混合物。
本发明的涂料组合物还包括红外反射颜料。本发明所使用的术语“红外反射颜料”是指当包括在涂料组合物内时，提供固化涂层的近红外辐射反射率大于以相同方式由不含红外反射颜料的相同组合物沉积的固化涂层的颜料，本发明所使用的近红外辐射是指波长为700-2500纳米的光能。在一些情况下，该涂料组合物包括红外反射颜料，其用量足以提供在波长范围为700-2500纳米内，根据ASTM E903-96测量的太阳光反射率比以相同方式由其中不存在红外反射颜料的相同组合物沉积的涂层高至少10％，或在一些情况下至少15％的固化涂层。
红外反射颜料可以是着色的或者基本上无色，半透明或不透明。本发明所使用的术语“基本上无色”是指颜料不具有颜色，即颜料的吸收曲线在400-700纳米范围内不具有吸收峰，且当在太阳光下观察时，在反射或者透过的光中不存在色调(tint)或色泽(hue)。着色的红外反射颜料为基本上不是无色的红外反射颜料。换种说法，“着色”的红外反射颜料是如下所定义的可见吸收的物质。“半透明”颜料是指可见光能扩散地穿过颜料。“不透明”颜料是指非半透明的颜料。可以是半透明且基本上无色(若在涂料内以足够小的用量使用的话)的红外反射颜料的一个实例是商购于德国Darmstadt的Merck KGaA的Solarflair 9870颜料。这一可商购的颜料也是干涉颜料(如下所述)的一个实例，它包括用二氧化钛涂布的云母基底。
本发明一些实施方案的涂料组合物的一个值得注意的优点是，包括显著数量的着色和/或不透明的红外反射颜料，但与对照涂层(如下所定义)相比，没有引起所得固化涂层的颜色不可接受的变化。换句话说，不需要使用基本上无色和半透明的红外反射颜料来实现所需结果。结果，与在其它情况下可能的情形相比，可使用显著大量的红外反射颜料，这对于在所需的涂层颜色下，实现所需的太阳光反射率来说是理想的。
合适的着色和/或不透明的红外反射颜料的实例包括，例如任何各种金属和金属合金，无机氧化物，和干涉颜料。例举的颜色包括例如白色(如采用二氧化钛的情况)，棕色(如采用铁钛棕尖晶石的情况)，绿色(如采用氧化铬绿的情况)；红色(如采用氧化铁红的情况)；黄色(如采用钛酸铬黄和钛酸镍黄的情况)；蓝色和紫色(如采用某些TiO2涂布的片状云母的情况)。
合适的金属和金属合金包括例如，铝，铬，钴，铁，铜，锰，镍，银，金，铁，锡，锌，青铜，黄铜，其中包括其合金，尤其例如锌-铜合金，锌-锡合金，和锌-铝合金。一些具体实例包括镍锑钛，镍铌钛，铬锑钛，铬铌，铬钨钛，铬铁镍，铬铁氧化物，氧化铬，钛酸铬，锰锑钛，锰铁氧体，铬绿-黑，钛酸钴，亚铬酸盐(chromites)，或磷酸盐，钴镁，和铝氧石，氧化铁，铁钴铁氧体，铁钛，锌铁氧体，亚铬酸铁锌，亚铬酸铜，及其结合物。
通常这些颜料为薄的片状形式。例如，“分层(leafing)”的片状铝通常是合适的。本发明所使用的术语“薄的片状”是指颗粒的宽度与其厚度之比(称为长径比)为至少2，和通常落在10-2000范围内，例如3-400，或者在一些情况下，10-200，其中包括10-150。正因为如此，“薄的片状”颗粒是具有基本上扁平结构的颗粒。在一些情况下，这种片状物可具有在其上沉积的涂层，例如采用二氧化硅涂布的片状铜的情况。
在一些实施方案中，这种薄片状颗粒的厚度为小于0.05微米到10微米，例如0.5-5微米。在一些实施方案中，这种薄片状颗粒的最大宽度为10-150微米，例如10-30微米。
在一些实施方案中，本发明的涂料组合物包括与锯齿状边缘相反，边缘圆润，且表面光滑与平坦的薄片状颗粒。具有角状边缘和不均匀表面的薄片在本领域中被称为“玉米片(cornflakes)”。另一方面，特征在于更加圆润的边缘，更加光滑、平坦的表面的片状物被称为片状“银元(silver dollar)”。
事实上，令人惊奇地发现使用含圆润边缘及光滑和平坦表面的薄的片状金属或金属合金颗粒提供所得涂层显著改进的太阳光反射结果，这与其中使用“玉米片”的相同涂层相反。这一结果是令人惊奇的，因为如美国专利No.5,866,321所述，众所周知的是，与“银元”类型的片状物相比，“玉米片形状”的片状物倾向于折射更多的光并倾向于在涂层内更加随机地取向。结果，预期为了改进的太阳光反射性能会优选使用“玉米片”，但这不是所观察到的现象。
而且，在一些实施方案中，含圆润边缘的薄的片状金属或金属合金颗粒的最大宽度不大于25微米，例如10-15微米，当根据ISO 1524测量时。事实上，令人惊奇地发现，使用这种薄的片状金属或金属合金颗粒为所得涂层提供显著改进的太阳光反射结果，这与其中使用较大的这种颗粒的相同涂层相反。
额外的合适的金属颜料包括着色的金属颜料，例如其中着色颜料化学吸附到金属颜料表面上的那些。这种着色的金属颜料公开在美国专利No.5,037,745的第2栏第55行到第7栏第54行中，其引证部分在此通过参考引入。一些这种着色的金属颜料也可商购且包括以商品名FIREFLAKE获自U.S.Aluminum，Inc.，Flemington，NJ的那些。在一些实施方案中，红外透明颜料，例如以下所述的苝基颜料可化学吸附在金属颜料的表面上，以提供暗的，有时黑的着色红外反射金属颜料。
合适的含无机氧化物的红外反射颜料尤其包括例如氧化铁，氧化钛(TiO2)颜料，复合氧化物体系颜料，氧化钛涂布的云母颜料，氧化钛涂布的云母颜料，和氧化锌颜料。
在一些实施方案中，红外反射颜料在近红外区域(700-2500纳米)内比在可见光区域(400-700纳米)内显示出更大的反射率。在一些实施方案中，在近红外区域内的反射率与在可见光区域内的反射率之比大于1∶1，例如至少2∶1。或在一些情况下，至少3∶1。一些干涉颜料是这种红外反射颜料的实例。
本发明所使用的术语“干涉颜料”是指具有多层结构的颜料，所述多层结构具有不同折射指数的材料的交替层。合适的光干涉颜料包括例如含用例如二氧化钛，氧化铁，氧化铁钛或氧化铬或其结合物的一层或更多层涂布的例如云母，SiO2，Al2O3，TiO2或玻璃基底的颜料，或者含金属和金属氧化物的结合物的颜料，例如用氧化铁层和/或二氧化硅的层涂布的铝。
在一些实施方案中，红外反射颜料在前述涂料组合物内的存在量为至少1wt％，至少2wt％，至少3wt％，或在一些情况下，至少5wt％，至少6wt％，或至少10wt％，基于涂料组合物的总固体重量。在一些实施方案中，红外反射颜料在前述涂料组合物内的存在量不大于50wt％，不大于25wt％，或在一些情况下，不大于15wt％，基于涂料组合物的总固体重量。通常红外反射颜料在前述涂料组合物内的存在量大于5wt％，基于涂料组合物的总重量，例如大于5％至15wt％，基于涂料组合物的总重量。正如所述的，令人惊奇地发现，与对照涂层(以下所定义)相比，可以以没有引起所得固化涂层不可接受的颜色变化的这种用量，使用着色和/或不透明的红外反射颜料。
正如所述的，本发明的一些涂料组合物还包括红外透明颜料，通常吸收可见光的红外透明颜料。这种颜料是与前面所述的红外反射颜料分隔，且不同的涂料组合物中的组分。本发明所使用的术语“红外透明颜料”是指在没有显著散射或者吸收这种波长内的辐射线的情况下，在近红外波长区域(700-2500纳米)内基本上透明的颜料，例如在美国专利申请公布No.2004/0191540的[0020]-[0026]中所述的，其引证部分在此通过参考引入。在一些实施方案中，在近红外波长区域内，红外反射颜料的平均透光度为至少70％。本发明所使用的术语“吸收可见光”是指显著吸收在400-700纳米可见光区域内的至少一些波长中的辐射线的颜料。在一些情况下，在本发明的涂料组合物中所使用的可见光吸收颜料在约400-约500纳米范围内的可见光谱中其总的吸收率为至少约70％(更优选至少约80％)。在一些情况下，可见光吸收颜料在范围为约500-约600纳米的可见光谱内其总吸收率为至少约70％(更优选至少约75％)。在一些情况下，可见光吸收颜料在范围为约600-约700纳米的可见光谱内其总吸收率为至少约60％(更优选至少约70％)。
合适的红外透明颜料的非限定性实例包括例如酞菁铜颜料，卤化酞菁铜颜料，蒽醌颜料，喹吖啶酮颜料，苝(perylene)颜料，单偶氮颜料，重氮颜料，喹啉并萘酮(quinophthalone)颜料，靛蒽醌颜料，二噁嗪颜料，透明氧化铁棕颜料，透明氧化铁红颜料，透明氧化铁黄颜料，镉橙颜料，群青蓝颜料，镉黄颜料，铬黄颜料，铝酸钴蓝颜料，亚铬酸钴蓝颜料，铁钛棕尖晶石颜料，锰锑钛浅黄色金红石颜料，亚铬酸锌铁棕尖晶石颜料，异二氢吲哚颜料，联苯胺黄颜料，溴化蒽噻酮(anthranthron)颜料和类似物。
在一些实施方案中，红外透明颜料在750-850纳米的波长下反射率％沿着电磁光谱增加，例如在前述美国专利申请公布No.2004/0191540中所述的。在一些情况下，红外透明颜料的反射率％范围从在波长750纳米下的至少10％沿着电磁光谱到在波长900纳米下的至少90％。
在一些实施方案中，尤其期望由该组合物沉积的涂层显示出深色(CIELAB L*值不大于50，例如不大于40，不大于30，不大于25，或在一些情况下，不大于20或不大于10，这在25°的观察角下测量)的那些实施方案中，红外透明颜料包括红外透明黑色颜料，例如部分依赖于以下所示的苝类结构的那些：
这种颜料的可商购的实例包括获自BASF Corporation，Southfield，Mich.的黑色颜料，获自BASF的
Black L0086(它具有“颜料黑32”(部分1)和“71133”(部分2)的颜色指数)，以及Black S0084(它具有“颜料黑31”(部分1)和“71132”(部分2)的颜色指数)。适合于在本发明的一些实施方案中的红外透明黑色颜料的进一步的实例公开于美国专利申请公布No.2009/0098476A1的[0030]-[0034]中，其引证部分在此通过参考引入，且包括具有苝异二氢吲哚结构，偶氮甲碱结构和/或苯胺结构的那些。
在一些实施方案中，期望使用既吸收可见光又具有低雾度的红外透明颜料。结果，在这些实施方案中，组合物包括基本上未聚集的红外透明和可见光吸收颜料，其平均初级粒径不大于100纳米，例如，不大于50纳米或不大于30纳米，例如如美国专利申请公布No.2008-0187708A1的[0013]-[0022]中所述，其引证部分在此通过参考引入。确实，已发现与其中使用不具有低雾度的红外透明和可见光吸收颜料的相同组合物相比，可通过使用雾度低的可见光吸收的红外透明颜料，显著改进含红外反射颜料，例如以上所述的薄片状金属和/或金属合金红外反射颜料的涂料组合物的红外反射率。令人惊奇地，相对于其中这些颜料不具有低雾度的组合物，观察到通过使用低雾度的红外透明颜料，显著改进了含红外透明颜料的涂料组合物的红外反射率。
在一些实施方案中，将以上所述的红外透明颜料以调色剂(tint)形式加入到涂料组合物中。调色剂是指颜料在聚合物颜料分散剂(例如以下所述的)内的组合物，它可以是与溶剂基和/或水性涂料组合物相容的树脂(聚合物)材料。在一些实施方案中，这种调色剂的最大雾度为10％，例如最大雾度为5％，或最大雾度为1％，正如美国专利No.6875800的第3栏第28行到第5栏第11行中所述，其引证部分在此通过参考引入。雾度是材料透明度的量度且根据ASTM D1003测量。使用X-Rite 8400分光光度计，以透射率模式，采用500微米路径长的池子，对在合适的溶剂例如乙酸正丁酯内分散的颜料测量本发明所述的雾度值。由于液体样品的雾度％依赖于浓度(和因此依赖于光通过液体的透射率)，因此，本发明在最大吸收波长下，以约15％-约20％的透射率(例如17.5％)描述了雾度％。
可通过采用粒度小于约0.5mm，例如小于0.3mm，和在一些情况下，小于或等于约0.1mm的研磨介质研磨本体有机颜料，制备含纳米尺寸的颜料的调色剂。在高能量研磨机内，在有机溶剂体系，例如乙酸丁酯中，使用颜料分散剂(例如，以下所述)，与任选的聚合物粉碎树脂研磨含颜料颗粒的调色剂，以降低颜料的初级粒度到纳米粒子大小。
在一些实施方案中，存在于前述涂料组合物内的红外透明颜料的总量为至少0.1wt％，例如至少1wt％，至少2wt％，至少3wt％，或在一些情况下，至少5wt％或至少10wt％，基于涂料组合物的总固体重量。在一些实施方案中，红外透明颜料在前述涂料组合物内的存在量为不大于50wt％，不大于25wt％，或在一些情况下，不大于15wt％，基于涂料组合物的总固体重量。
因此，本发明的一些涂料组合物包括聚合物颜料分散剂。在一些实施方案中，这种分散剂包括含下述链段的三嵌段共聚物：(i)含红外透明颜料亲合基团，例如疏水芳基的第一链段；(ii)含极性基团，例如羟基，胺基，醚基和/或酸基的第二链段；和(iii)不同于第一链段和第二链段的第三链段，例如基本上非极性，即基本上不含极性基团且基本上不含红外透明颜料亲合基团的链段。当在涉及聚合物链段内基团的不存在时使用的本发明所使用的术语“基本上不含”是指不大于5wt％形成第三链段所使用的单体包括极性基团或红外透明颜料亲合基团。
合适的分散剂包括由原子转移自由基聚合生产的丙烯酸类共聚物。在一些实施方案中，这些聚合物的重均分子量为1,000-20,000。
在一些实施方案中，聚合物颜料分散剂具有用下述通式(I)表示的聚合物链结构，
Φ-(G)p-(W)q-(Y)sT (I)
其中G是至少一种可自由基聚合烯属不饱和单体的残基；W和Y是至少一种可自由基聚合烯属不饱和单体的残基；且W和Y彼此不同；Φ是引发剂的疏水残基或者衍生于引发剂的疏水残基，且不含可自由基转移基团；T是或者衍生于引发剂的可自由基转移基团；p，q和s代表在残基嵌段中出现的残基平均值目；p，q和s各自独立地选择，以便颜料分散剂的数均分子量为至少250。
在一些实施方案中，由颜料分散体，即调色剂制备本发明的涂料组合物，所述调色剂包括：(a)红外透明颜料，例如以上所述的那些中的任何一种；(b)可选自水，至少一种有机溶剂及其结合物中的载体；和(c)颜料分散剂，例如以上一般地描述的共聚物。
以上所述的颜料分散剂一般地可描述为具有头和尾结构，即描述为具有聚合物头部分和聚合物尾部分。聚合物尾部分可具有亲水部分和疏水部分，尤其在其末端处。尽管不打算束缚于任何理论，但认为颜料分散剂中的聚合物头部分与红外透明颜料缔合，而聚合物尾部分与涂料组合物内的红外反射颜料缔合。本发明说明书和权利要求中所使用的术语“疏水”和“亲水”是相对于彼此而言的。
在一些实施方案中，通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备颜料分散剂。ATRP工艺可一般地描述为包括：在引发体系存在下聚合一种或更多种可自由基聚合的单体；形成聚合物；和分离所形成的聚合物。在一些实施方案中，引发体系包括：具有单一的可自由基转移原子或基团的单体引发剂；过渡金属化合物，即催化剂(它与引发剂一起参与可逆的氧化还原循环)；和配体(它与过渡金属化合物配位)。ATRP工艺进一步详细地公开于国际专利公布No.WO98/40415以及美国专利Nos.5,807,937,5,763,548和5,789,487中。
可在颜料分散剂的ATRP制备中使用的催化剂包括任何过渡金属化合物，所述过渡金属化合物可与引发剂和增长的聚合物链一起参与氧化还原循环。可优选过渡金属化合物没有与聚合物链形成直接的碳-金属键。可用于本发明的过渡金属催化剂可用下述通式(II)表示，
Mn+Xn (II)
其中M是过渡金属，n是在过渡金属上的形式电荷，其数值为0-7，和X是抗衡离子或共价键合的组分。过渡金属M的实例包括，但不限于，Cu，Fe，Au，Ag，Hg，Pd，Pt，Co，Mn，Ru，Mo，Nb和Zn。X的实例包括，但不限于，卤根，羟基，氧，C1-C6-烷氧基，氰基，氰酰基，硫代氰酰基和叠氮基。在一个具体的实例中，过渡金属是Cu(I)，和X是卤根，例如氯根。因此，过渡金属催化剂的一个具体组是卤化铜，Cu(I)Cl。也可优选过渡金属催化剂含有小量，例如1mol％氧化还原缀合物，例如Cu(II)Cl2，当使用Cu(I)Cl时。可用于制备颜料分散剂的额外催化剂公开于美国专利No.5,807,937第18栏第29行到56行。氧化还原缀合物进一步详细地公开于美国专利No.5,807,937第11栏第1行到第13栏第38行中。
可在颜料分散剂的ATRP制备中使用的配体包括，但不限于，具有一个或更多个氮，氧，磷和/或硫原子的化合物，它们可例如通过σ和/或π键配位到过渡金属催化剂化合物上。有用的一组配体包括，但不限于，未取代和取代的吡啶类和联吡啶类；卟啉类；穴状配体；冠醚，例如18-冠-6；多胺，例如，乙二胺；二元醇，例如亚烷基二醇，例如乙二醇；一氧化碳；和配位单体，例如苯乙烯，丙烯腈和(甲基)丙烯酸羟烷基酯。本发明所使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”和类似术语是指丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，以及丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的混合物。一组具体的配体是取代联吡啶，例如4，4′-二烷基-联吡啶。可在制备颜料分散剂中使用的额外的配体公开于美国专利No.5,807,937的第18栏第57行到第21栏第43行中。
可在颜料分散剂的ATRP制备中使用的一组单体引发剂包括，但不限于，脂族化合物，脂环族化合物，芳族化合物，多环芳族化合物，杂环化合物，磺酰基化合物，亚磺酰基化合物，羧酸酯，腈类，酮类，膦酸酯及其混合物，其中各自具有可自由基转移基团，和优选一个单一的可自由基转移基团。单体引发剂中的可自由基转移基团可选自例如氰基，氰酰基，硫代氰酰基，重氮基和卤根基团。单体引发剂也可被官能团，例如氧环烷基(oxyranyl)，例如缩水甘油基取代。额外的有用的引发剂公开于美国专利No.5,807,937第17栏第4行到第18栏第28行中。
在一些实施方案中，单体引发剂选自1-卤代-2，3-环氧基丙烷，对甲苯磺酰卤，对甲苯亚磺酰卤，α-卤代-C2-C6-羧酸的C6-C20-烷基酯，卤代甲基苯，(1-卤代乙基)苯，卤代甲基萘，卤代甲基蒽及其混合物。α-卤代-C2-C6-羧酸的C2-C6-烷基酯的实例包括α-溴丙酸己酯，α-溴丙酸2-乙基己酯，α-溴己酸2-乙基己酯，和α-溴丙酸二十烷基酯。本发明所使用的术语“单体引发剂”是指区别于聚合物引发剂，例如聚醚，聚氨酯，聚酯和丙烯酸类聚合物，其具有可自由基转移基团。
在ATRP制备中，颜料分散剂；单体引发剂，过渡金属化合物和配体的用量和相对比例是最有效地进行ATRP的那些。所使用的引发剂用量可宽泛地变化且典型地以10-4摩尔/升(M)至3M，例如10-3M至10-1M的浓度存在于反应介质内。由于颜料分散剂的分子量可直接与引发剂和单体的相对浓度直接相关，因此，引发剂与单体的摩尔比是聚合物制备中的重要因素。引发剂与单体的摩尔比范围典型地为10-4∶1至0.5∶1，例如10-3∶1至5x10-2∶1。
在通过ATRP方法制备颜料分散剂中，过渡金属化合物与引发剂的摩尔比范围典型地为10-4∶1至10∶1，例如0.1∶1至5∶1。配体与过渡金属化合物的摩尔比范围典型地为0.1∶1至100∶1，例如0.2∶1至10∶1。
可在不存在溶剂的情况下，即通过本体聚合方法，制备颜料分散剂。通常在溶剂，典型地水和/或有机溶剂存在下，制备颜料分散剂。有用的一组有机溶剂包括，但不限于，羧酸酯，醚类，环醚，C5-C10烷烃，C5-C8环烷烃，芳烃溶剂，卤代烃溶剂，酰胺，腈类，亚砜类，砜类及其混合物。也可使用超临界溶剂，例如CO2，C1-C4烷烃和氟烃。一组溶剂是芳烃溶剂，例如二甲苯，甲苯，和混合芳烃溶剂，例如以商品名SOLVESSO商购于Exxon Chemical America的那些。额外的溶剂进一步详细地公开于美国专利No.5,807,937第21栏第44行到第22栏第54行中。
典型地在范围为25℃-140℃，例如50℃-100℃的反应温度下，和在范围为1-100atm，通常环境压力的压力下，进行颜料分散剂的ATRP制备。
典型地在本发明的颜料分散剂中使用ATRP过渡金属催化剂之前，从颜料分散剂中分离或除去ATRP过渡金属催化剂和与之缔合的配体。可使用已知的方法，其中包括例如，添加催化剂粘结剂到颜料分散剂、溶剂和催化剂的混合物中，接着过滤，从而实现ATRP催化剂的除去。合适的催化剂粘结剂的实例包括例如氧化铝，二氧化硅，粘土或其结合物。颜料分散剂，溶剂和ATRP催化剂的混合物可流过催化剂粘结剂的床。或者，ATRP催化剂可就地氧化，催化剂的氧化残渣保留在颜料分散剂内。
参考通式(I)，G可以是至少一种可自由基聚合烯属不饱和单体的残基，例如选自与羧酸反应的环氧烷官能单体中的单体，其中所述羧酸可以是芳族羧酸或多环芳族羧酸，例如(甲基)丙烯酸苯酯，(甲基)丙烯酸对硝基苯酯和(甲基)丙烯酸苄酯；多环芳族(甲基)丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸2-萘酯；N-(芳基)马来酰亚胺；及其混合物。
与羧酸反应的环氧烷官能单体或其残基可选自例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯，(甲基)丙烯酸3，4-环氧基环己基甲酯，(甲基)丙烯酸2-(3，4-环氧基环己基)乙酯，烯丙基缩水甘油基醚及其混合物。可与环氧烷官能单体或其残基反应的羧酸的实例包括，但不限于，萘甲酸，羟基萘甲酸，对硝基苯甲酸及其混合物。
继续参考通式(I)，W和Y各自可以是独立地选自例如下述单体的残基：(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸酯，和羟基官能的(甲基)丙烯酸酯。其中W和Y各自可独立地是其残基的(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯的实例(其中包括直链或支链烷基和环烷基)包括，但不限于(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸丙酯，(甲基)丙烯酸异丙酯，(甲基)丙烯酸正丁酯，(甲基)丙烯酸异丁酯，(甲基)丙烯酸叔丁酯，(甲基)丙烯酸2-乙基己酯，(甲基)丙烯酸月桂酯，(甲基)丙烯酸异冰片酯，(甲基)丙烯酸环己酯，(甲基)丙烯酸3，3，5-三甲基环己酯和(甲基)丙烯酸二十烷基(isocane)酯。
其中W和Y各自可独立地为其残基的烷基内具有2-4个碳原子的(甲基)丙烯酸羟烷基酯包括，但不限于，(甲基)丙烯酸羟乙酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯，(甲基)丙烯酸羟丁酯，和(甲基)丙烯酸丁酯。在通式(I)中，W和Y各自可独立地为具有大于一个(甲基)丙烯酰基的单体的残基，例如(甲基)丙烯酸酐，二乙二醇双(甲基)丙烯酸酯，4，4′-亚异丙基联苯酚双(甲基)丙烯酸酯(双酚A二(甲基)丙烯酸酯)，烷氧基化4，4′-亚异丙基联苯酚双(甲基)丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，和烷氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。
p，q和s的数值代表分别在G残基(G-嵌段或G-链段)，W残基(W-嵌段或W-链段)和Y残基(Y-嵌段或Y-链段)的每一嵌段或链段中分别出现的G、W和Y残基各自的平均总数。当含有大于一类或一种单体残基时，W-和Y-嵌段各自可具有无规嵌段(例如，二嵌段和三嵌段)，交替，和梯度结构中的至少一个。梯度结构是指以对称和可预期的方式沿着聚合物主链逐渐变化的不同单体残基的顺序。为了阐述的目的，对于其中q为12来说，含有6个甲基丙烯酸丁酯(BMA)残基和6个甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)残基的W-嵌段可具有二嵌段，四嵌段，交替和梯度结构，正如美国专利No.6,642,301第10栏第5-25行所述。在一些实施方案中，G-嵌段可包括与芳族羧酸(例如3-羟基-2-萘甲酸)反应的约5-15个(甲基)丙烯酸缩水甘油酯残基，W-嵌段可以是约20-30个BMA和HPMA残基的无规嵌段，和Y-嵌段可以是约5-15个丙烯酸丁酯(BA)残基的均匀嵌段。
典型地通过相应单体喂入到其中进行可控自由基聚合的容器内的顺序，确定单体残基沿着颜料分散剂的聚合物主链出现的顺序。例如，在作为W-嵌段内的残基形式引入的那些单体之前，通常将在颜料分散剂的G-嵌段中作为残基引入的单体喂入到反应容器内，接着引入Y-嵌段的残基。
在形成W-和Y-嵌段的过程中，若将大于一种单体同时喂入到反应容器内，则单体的相对反应性典型地决定了它们引入到活性聚合物链内的顺序。可通过可控自由基聚合，和尤其通过ATRP方法，通过(a)在聚合过程中，改变喂入到反应介质内的单体比例，(b)使用含具有不同聚合速率的单体的单体原料，或(c)(a)和(b)的组合，制备在W-和Y-嵌段内的单体残基的梯度序列。含梯度结构的共聚物进一步详细地公开于美国专利No.5,807,937第29栏第29行到第31栏第35行中。
在一些实施方案中，对于通式(I)来说，下标q和s各自的数值为至少1，例如至少5。此外，对于通式(I)来说，下标s的数值通常小于300，例如小于100或小于50(例如，小于或等于20)。下标q和s的数值范围可介于这些数值的任何组合，其中包括所引证的数值，例如s可以是1-100的数值。下标p的数值可以是至少1，例如至少5。下标p的数值也通常小于300，例如小于100或小于50(例如小于或等于20)。下标p的数值范围可以介于这些数值的任何组合，其中包括所引证的数值，例如p的数值可以是最多50。颜料分散剂的数均分子量(Mn)通常是250-40,000，例如1000-30,000，或2000-20,000，这通过凝胶渗透色谱法，使用聚苯乙烯标准物测定。
通式(I)中的符号Φ是或者衍生于在通过可控自由基聚合制备颜料分散剂中使用的引发剂残基，且不含引发剂中的可自由基转移基团。例如，当在甲苯磺酰氯存在下，引发颜料分散剂时，符号Φ，更具体地Φ-是残基：
符号Φ也可代表引发剂残基的衍生物。
在通式(I)中，T是或者衍生于ATRP引发剂中的可自由基转移基团。可自由基转移基团的残基可以(a)残留在颜料分散剂上，(b)除去或者(c)化学转化成另一部分。可通过用亲核化合物，例如烷基金属烷氧化物取代，除去可自由基转移基团。当可自由基转移基团的残基例如是氰基(-CN)时，它可通过本领域已知的方法转化成酰胺基或羧酸基。
颜料分散剂典型地以至少0.1wt％的用量存在于以上所述的颜料分散体内，如至少0.5wt％，或在一些情况下至少1wt％，基于颜料分散体的总重量。颜料分散剂通常还以小于65wt％，或者小于40wt％的用量存在于颜料分散体内，基于颜料分散体的总重量。存在于颜料分散体内的颜料分散剂的用量范围可以是这些数值的任何组合，其中包括所引证的数值。
红外透明颜料通常以至少0.5wt％，或至少5wt％，和/或至少10wt％的用量存在于颜料分散剂内，基于颜料分散体的总重量。红外透明颜料还典型地以小于90wt％，或小于50wt％，或小于20wt％的用量存在于颜料分散体内，基于颜料分散体的总重量。存在于颜料分散体内的红外透明颜料的用量范围可以是这些数值的任何组合，其中包括所引证的数值。
红外透明颜料和颜料分散剂典型地以总计20wt％-80wt％，例如30wt％-70wt％或40wt％-60wt％的用量一起存在于颜料分散体内。重量百分数以红外透明颜料和颜料分散剂的结合总重量为基础。红外透明颜料与颜料分散剂的重量比典型地为0.1∶1-100∶1，例如0.2∶1-5∶1，或0.5∶1-2∶1。
颜料分散体通常还包括至少一种有机溶剂。可存在的一组有机溶剂包括，但不限于，二甲苯，甲苯，醇，例如甲醇，乙醇，正丙醇，异丙醇，正丁醇，仲丁醇，叔丁醇，异丁醇，糠醇和四氢糠醇；酮或酮醇，例如丙酮，甲乙酮，和双丙酮醇；醚，例如二甲醚和甲乙醚；环醚，例如四氢呋喃和二噁烷；酯，例如乙酸乙酯，乳酸乙酯，碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯；多元醇，例如乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，丙二醇，四聚乙二醇，聚乙二醇，甘油，2-甲基-2，4-戊二醇和1，2，6-己三醇；亚烷基二醇的羟基官能的醚，例如丁基2-羟乙基醚，己基2-羟乙基醚，甲基2-羟丙基醚和苯基2-羟丙基醚；含氮环状化合物，例如吡咯烷酮，N-甲基-2-吡咯烷酮和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮；和含硫化合物，例如硫代二元醇，二甲亚砜和四亚甲基砜。
可通过本领域技术人员已知的方法制备颜料分散体。这种已知的方法典型地牵涉使用本发明前面所述的高能混合或粉碎设备，例如球磨机或介质研磨机(例如，砂磨机)。
令人惊奇地观察到，包括：(a)成膜树脂；(b)红外反射颜料；(c)红外透明颜料；和(d)含前述三嵌段共聚物的聚合物颜料分散剂的以上所述的一些涂料组合物能产生反射近红外辐射的涂层，同时显示出接近地匹配对照涂层(如下所定义)颜色的颜色，甚至当红外反射颜料使得它是不透明和/或着色的红外反射颜料。这些涂层也可具有深色。使用一些其它颜料分散剂没有产生这种结果。
结果，本发明涉及含下述的涂料组合物：(a)成膜树脂；(b)着色和/或不透明的红外反射颜料；和(c)红外透明颜料。这些涂料组合物当形成为固化涂层，例如干膜厚为至少2密耳的固化涂层时，显示出：(1)总太阳光反射率为至少15％，例如至少20％或至少25％，这根据ASTME903-96测量；和(2)当与对照涂层的颜色相比时，角度依赖的颜色变化不大于5ΔE单位，例如不大于4或不大于3ΔE单位。在一些实施方案中，这些固化涂层进一步显示出角度依赖的CIELAB L*值不大于50，例如不大于40，不大于30，或在一些情况下，不大于20或不大于10，当在25°的观察角下测量时。要理解，在CIELAB颜色测量系统中，L*值与代表亮度和暗度的中心垂直轴有关，其中最亮(白色)L*＝100和最暗(黑色)L*＝0。本发明所使用的“角度依赖的CIELAB L*值”是指使用多角分光光度计，例如商购于X-Rite Instruments，Inc.的MA68I多角分光光度计，在范围为110°到-15°的视角内测量的最大L*值。
本发明所使用的术语“角度依赖的颜色变化不大于5ΔE单位”是指使用多角分光光度计，例如商购于X-Rite Instruments，Inc.的MA68I多角分光光度计，在范围为110°到-15°的视角内测量时，在任何视角下，被比较的两种涂层的色差不超过5ΔE单位。
本发明所使用的“对照涂层”是由不含着色和/或不透明红外反射颜料的类似或相同组合物形成的涂层。
在本发明的一些实施方案中，涂料组合物基本上不含，或者在一些情况下完全不含碳黑。当提到涂料组合物内碳黑用量使用时，本发明所使用的术语“基本上不含”是指它们在该组合物内的存在量不大于0.1wt％，在一些情况下，不大于0.05wt％，基于组合物的总固体重量。当提到涂料组合物内碳黑用量使用时，本发明所使用的术语“完全不含”是指碳黑根本不存在于组合物内。
视需要，涂料组合物可包括在配制的表面涂层领域中已知的其它任选的材料，例如增塑剂，抗氧化剂，受阻胺光稳定剂，UV光吸收剂和稳定剂，表面活性剂，流动控制剂，触变剂，例如膨润土粘土，颜料，填料，有机助溶剂，催化剂，其中包括膦酸和其它常规的助剂。
以上所述的涂料组合物适合于在例如以下所述的多组分复合涂层中使用，例如用作底漆涂层，或者在彩色-加-澄清(color-plus-clear)系统中用作着色的基础涂料组合物，或者用作单涂层面漆(topcoat)。然而，在一些实施方案中，在进一步含至在少一部分面漆之下沉积的红外反射层的多组分复合涂层中，使用前述涂料组合物形成面漆。要理解，根据本发明的一些实施方案，可存在各种其它涂层，例如可在至少一部分面漆之上沉积的无色清漆涂层。另外，可在面漆和在面漆之下沉积的红外反射涂层之间沉积一层或更多层涂层，例如选择性可剥性涂层，它有时例如用于航天应用中。美国专利申请公布No.2006/0106161A1(在此通过参考将其引入)公开了这类例举的涂层，它包括数均分子量为500D-100,000D的胺封端的聚酰胺。美国专利No.6899924的第2栏第10行到第4栏第65行(其引证部分在此通过参考引入)也公开了这类例举的涂层，它包括游离酸或盐形式的非挥发的酸性芳族极性有机化合物。而且，在一些实施方案中，可在基底和在至少一部分面漆之下沉积的红外反射涂层之间沉积一层或更多层，例如各种耐腐蚀底漆层，其中没有限制地包括本领域已知的电沉积的底漆层。
确实，已发现，由以上所述的涂料组合物沉积的面漆在一些情况下可特别有利地在另一红外反射涂层上使用。在一些实施方案中，由包括含无机氧化物颗粒，例如前面提及的任何一种无机氧化物颗粒的红外反射颜料，结合薄的片状金属和/或金属合金颜料，例如以上所述的任何一种片状金属和/或金属合金颜料的涂料组合物沉积这种红外反射底漆。更具体地，在一些实施方案中，由含下述的组合物沉积这种底涂层：(a)成膜树脂，(b)红外反射金属和/或金属合金片状颜料；和(c)红外反射无机氧化物颜料，其中在涂料组合物内，(b)和(c)之和不大于组合物重量的10％，基于组合物的全部固体重量。
本发明所使用的术语“红外反射涂层”是指显示出总太阳光反射率(TSR)至少15％，例如至少20％，或在一些情况下，至少30％，至少50％，或在一些情况下，至少60％的涂层，当根据ASTM E 903-96或ASTM E 1918，使用累计球分光光度计测量时。
以上所述的涂层可在其上沉积的基底可具有许多形式且由各种材料生产。在一些实施方案中，基底具有的形式尤其是(i)机动车组件，例如内部或外部金属面板，皮革或织物座位区域，塑料组件，例如仪表板或转向盘，和/或其它内部车辆表面；(ii)航天组件，例如飞行器外部面板(它可以例如是金属，例如铝或铝合金，或由聚合物复合材料生产)，皮革，塑料或织物座位区域和内部面板，其中包括控制面板和类似物；(iii)建筑组件，例如外部面板和屋顶材料；和(iv)工业组件。
合适的基底材料包括含纤维素的材料，其中包括纸张，纸板，厚纸板，胶合板和挤压纤维板，硬木，软木，薄木片(wood veneer)，颗粒板，大芯板，定向刨花板和纤维板。这些材料可完全由木材，例如松树，橡木，枫树，桃花心木，樱桃木和类似物制造。然而，在一些情况下，该材料可包括木材结合另一材料，例如树脂材料，即木材/树脂复合材料，例如酚醛复合材料，钼纤维和热塑性聚合物的复合材料，和用水泥增强的木材复合材料，纤维，或塑料包层(plastic cladding)。合适的金属基底材料包括，但不限于，箔，片材或由冷轧钢，不锈钢制造的工件，和用锌金属，锌化合物和锌合金中的任何一种表面处理的钢(包括电镀钢，热浸渍镀敷钢，GALVANNEAL钢和用锌合金电镀的钢)，也可使用铜，镁及其合金，铝合金，锌-铝合金，例如GALFAN，GALVALUME，镀铝钢和镀铝合金的钢基底。用可焊接的富锌或富磷化铁的有机涂层涂布的钢基底(例如冷轧钢或任何一种以上列举的钢基底)也是合适的。这种可焊接的涂料组合物例如公开于美国专利Nos.4,157,924和4,186,036中。当用例如选自金属磷酸盐溶液，含有至少一种第IIIB或IVB族金属的水溶液，有机基磷酸盐(organophosphate)溶液，有机基膦酸盐(organophosphonate)溶液及其结合物中的溶液预处理时，冷轧钢也是合适的。此外，合适的金属基底包括银，金，及其合金。
合适的硅酸盐基底的实例包括玻璃，瓷料和陶瓷。
合适的聚合物基底的实例是聚苯乙烯，聚酰胺，聚酯，聚乙烯，聚丙烯，三聚氰胺树脂，聚丙烯酸酯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯吡咯烷酮，和相应的共聚物与嵌段共聚物，可生物降解的聚合物和天然聚合物-例如明胶。
合适的纺织品基底的实例是由聚酯，改性聚酯制成的纤维，纱线，绳股，针织品(knits)，织造织物，非织造织物和衣服，聚酯共混织物，尼龙，棉，棉共混织物，黄麻，亚麻，大麻和苎麻，粘胶丝，羊毛，蚕丝，聚酰胺，聚酰胺共混织物，聚丙烯腈，醋酸三纤维素酯，醋酸纤维素酯，聚碳酸酯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚酯位纤维和玻璃纤维织物。
合适的皮革基底的实例是粒面皮革(例如，来自绵羊、山羊或母牛的软羊革，和来自小牛或母牛的皮革盒(box-leather))，起毛皮革(例如，来自绵羊、山羊或小牛的丝绒，和粗绒面革)，水解绒面革(splitvelour)(例如，来自母牛或小牛皮)，鹿皮和包绒皮革；此外，还包括羊毛皮和毛皮(例如，带毛皮的起毛皮革)。可通过任何常规的鞣制方法，尤其植物、矿物、合成或结合的鞣制(例如，铬鞣，锆鞣，铝鞣或半铬鞣)，鞣制皮革。视需要，皮革也可再鞣制；对于再鞣制来说，可使用再鞣制常用的任何鞣剂，例如矿物、植物或合成鞣剂，例如铬、氧锆基或铝衍生物；白坚木，粒子或含羞草提取物，芳烃合成鞣革，聚氨酯，(甲基)丙烯酸化合物或三聚氰胺的(共)聚合物，双氰胺和/或脲/甲醛树脂。
合适的可压缩(compressible)基底的实例包括泡沫基底，用液体填充的聚合物袋，用空气和/或气体填充的聚合物袋，和/或用等离子体(plasma)填充的聚合物袋。本发明所使用的术语“泡沫基底”是指包括开孔泡沫和闭孔泡沫的聚合物或天然材料。本发明所使用的术语“开孔泡沫”是指含多个互连的气室的泡沫。本发明所使用的术语“闭孔泡沫”是指泡沫包括一系列的离散闭孔。泡沫基底的实例包括聚苯乙烯泡沫，聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，聚氯乙烯泡沫，聚氨酯泡沫，聚丙烯泡沫，聚乙烯泡沫和聚烯烃泡沫。聚烯烃泡沫的实例包括聚丙烯泡沫，聚乙烯泡沫和/或乙烯乙酸乙烯酯(EVA)泡沫。EVA泡沫可包括平板或厚片或模塑的EVA泡沫，例如鞋底夹层。不同类型的EVA泡沫可具有不同类型的表面孔隙度。模塑的EVA可包括致密的表面或“表层”，而平板或厚片可显示出多孔表面。
以上所述的每一涂层由其沉积的涂料组合物可通过任何各种方法施加到基底上，其中尤其包括浸渍或沉浸，喷洒，间歇喷洒，浸渍接着喷洒，喷洒接着浸渍，刷涂或辊涂。然而，在一些实施方案中，通过喷洒施加涂料组合物，因此，这些组合物常常具有适合于在环境条件下通过喷洒施加的粘度。
在施加涂料组合物到基底上之后，允许凝结(coalesce)，在基底上形成基本上连续的膜。典型地，膜厚为0.01-20密耳(约0.25-508微米)，例如，0.01-5密耳(0.25-127微米)，或在一些情况下，0.1-2密耳(2.54-50.8微米)。根据本发明，形成涂膜的方法因此包括施加涂料组合物到待涂布的基底或制品的表面上，凝结涂料组合物，形成基本上连续的膜，然后固化如此获得的涂层。在一些实施方案中，这些涂层的固化可包括在环境或升高的温度下闪蒸，接着热烘烤。在一些实施方案中，可例如在20℃-175℃的环境温度下发生固化。
根据前述说明，要理解，本发明还涉及包括下述的多组分复合涂层：(a)显示出CIELAB L*值不大于50和根据ASTM E 903-96测量的总太阳光反射率至少15％且由含下述的组合物沉积的第一涂层：(i)成膜树脂；(ii)红外反射颜料；(iii)深色的红外透明颜料；和(iv)颜料分散剂；和(b)在至少一部分第一涂层之下沉积的第二涂层，其中由含下述的组合物沉积第二涂层：(i)成膜树脂；(ii)红外反射片状颜料；和(iii)红外反射无机氧化物颜料，其中在组合物内，(ii)和(iii)之和小于10wt％，基于组合物的总固体重量。
下述实施例阐述发明，不要视为限制本发明到其细节。实施例中以及整个说明书当中的所有份和百分数以重量计，除非另有说明。
实施例1-6
使用表1列出的成分和用量，制备涂料组合物。在施加之前，将组分4和5的预混物加入到其它组分的预混物中。用量以克计。
表1
| 组分 | 说明 | Ex.1 | Ex.2 | Ex.3 | Ex.4 | Ex.5 | Ex.6 |
| 1 | 蓝色反射颜料1 | -- | 0.62 | 0.62 | 0.62 | 0.62 | 0.62 |
| 2a | 红外透明颜料母料2 | 3.38 | 3.83 | -- | -- | -- | -- |
| 2b | 红外透明颜料母料3 | -- | -- | 3.53 | -- | -- | -- |
| 2c | 红外透明颜料母料4 | -- | -- | -- | 3.33 | -- | -- |
| 2d | 红外透明颜料母料5 | -- | -- | -- | -- | 2.55 | -- |
| 2e | 红外透明颜料母料6 | -- | -- | -- | -- | -- | 3.03 |
| 3 | 多元醇溶液7 | 3.35 | 3.35 | 3.35 | 3.35 | 3.35 | 3.35 |
| 4 | 异氰酸酯溶液8 | 2.66 | 2.66 | 2.66 | 2.66 | 2.66 | 2.66 |
| 5 | 催化剂溶液9 | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.99 |
1商购于Ciba的Xymara Dual Pearl D21。它是TiO2涂布的片状云母。
20.14重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，0.079重量份
PMAcetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.16重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中并采用Cowles刀片混合10分钟。然后，采用70％负载的1.2-1.7mm Zirconox粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd.的一种陶瓷研磨介质)，将这一预混物置于研磨机内。在1500rpm下操作研磨机并再循环135分钟，直到实现7.5的Hegman。
30.29重量份聚合物颜料分散剂
0.47重量份
PM Acetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.24重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中，并在2000rpm下，采用配有Norblade聚乙烯叶轮的Premier MillLab
混合。向这一预混物中添加47％0.7-1.2mm Zirconox粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd.的一种陶瓷研磨介质)。在2000转/分钟下继续研磨操作11小时。
40.36重量份聚合物颜料分散剂
0.43重量份
PM Acetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.21重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中，并在2000rpm下，采用配有Norblade聚乙烯叶轮的PremierMill Lab
混合。向这一预混物中添43％0.7-1.2mmZirconox粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd.的一种陶瓷研磨介质)。在2000转/分钟下继续研磨操作11小时。
50.30重量份聚合物颜料分散剂
0.46重量份
PM Acetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.23重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中，并在2000rpm下，采用配有Norblade聚乙烯叶轮的PremierMill Lab混合。向这一预混物中添加46％0.7-1.2mmZirconox粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd.的一种陶瓷研磨介质)。在2000转/分钟下继续研磨操作11小时。
60.30重量份聚合物颜料分散剂
0.46重量份
PM Acetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.23重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中，并在2000rpm下，采用Norblade聚乙烯叶轮混合。向这一预混物中添加46％0.7-1.2mm Zirconox粉碎介质(商购于Jyoti CeramicIndustries Pvt.Ltd.的一种陶瓷研磨介质)。在2000转/分钟下继续研磨操作11小时。
7以
HS Clear Topcoat CA8000/B900A形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
8以Desothane Activator CA8000B形式商购于PRC-DeSotoInternational，Inc.。
9以Desothane CA 8000C形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
在目录号为PA-2857、商购于Byk-Gardner的黑白遮盖力试验用刮涂卡上以刮涂膜形式施加涂料组合物，在环境条件下固化该涂层。表2报道了对于每一固化的涂层来说的干膜厚。分析涂层的总太阳光反射率和颜色。表2中报道了结果。
表2
1使用PosiTector 6000Coating Thickness Gage(DeFelsko)，测量并记录涂层厚度(mil)。
2根据ASTM E903-96，计算太阳光反射率值。
3使用获自Byk-Gardner的BYK-MAC 6-角仪，进行颜色测量。
实施例7-9
使用表3列出的成分和用量，制备涂料组合物。在施加之前，将组分4和5的预混物加入到其它组分的预混物中。用量以克计。
表3
| 组分 | 成分 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 |
| 1 | 蓝色反射颜料1 | 0.59 | -- | 0.62 |
| 2 | 红外透明颜料母料2 | -- | 3.86 | 3.83 |
| 3 | 多元醇溶液3 | 3.83 | 3.83 | 3.35 |
| 4 | 异氰酸酯溶液4 | 3.04 | 3.04 | 2.60 |
| 5 | 催化剂溶液5 | 1.13 | 1.13 | 0.99 |
1商购于Sun Chemical的
Iridescent Blue。它是TiO2涂布的片状云母。
20.18重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，0.86重量份
PMAcetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.21重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中并采用Cowles刀片混合15分钟。然后，采用60％负载的1.2-1.7mm Zirconox粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd.的一种陶瓷研磨介质)，将这一预混物置于迷你篮式研磨机(mini-basket mill)内。在2000-3000英尺/分钟下操作研磨机，并再循环282分钟，直到实现Hegman 8.0。所得分散体的雾度值为19.04％。
3以
HS Clear Topcoat CA8000/B900A形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
4以Desothane Activator CA8000B形式商购于PRC-DeSotoInternational，Inc.。
5以Desothane CA 8000C商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
在目录号为PA-2857、商购于Byk-Gardner的黑白遮盖力试验用刮涂卡上以刮涂膜形式施加实施例7-9的每一涂料组合物，在环境条件下固化该涂层。表4报道了对于每一固化的涂层来说的干膜厚。分析涂层的总太阳光反射率和颜色。表4中报道了结果。
表4
1使用PosiTector 6000Coating Thickness Gage(DeFelsko)，测量并记录涂层厚度。
2根据ASTM E903-96，计算太阳光反射率值。
3使用获自Byk-Gardner的BYK-MAC 6-角仪，进行颜色测量。
实施例10-12
使用表5列出的成分和用量，制备涂料组合物。在施加之前，将组分4和5的预混物加入到其它涂料组分的预混物中。用量以克计。
表5
| 组分 | 成分 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 |
| 1 | 蓝色反射颜料1 | 2.06 | -- | 3.04 |
| 2 | 红外透明颜料母料2 | -- | 3.86 | 4.50 |
| 3 | 多元醇溶液3 | 3.83 | 3.83 | 3.83 |
| 4 | 异氰酸酯溶液4 | 3.04 | 3.04 | 3.04 |
| 5 | 催化剂溶液5 | 1.13 | 1.13 | 1.13 |
1商购于Showa的
D462BL。它是着蓝色的聚合物涂布的片状铝。
20.18重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，0.86重量份
PMAcetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.21重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中并采用Cowles刀片混合15分钟。然后，采用60％负载的1.2-1.7mm Zirconox粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd.的一种陶瓷研磨介质)，将这一预混物置于迷你篮式研磨机内。在2000-3000英尺/分钟下操作研磨机，并再循环282分钟，直到实现Hegman 8.0。所得分散体的雾度值为19.04％。
3以
HS Clear Topcoat CA8000/B900A形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
4以Desothane Activator CA8000B形式商购于PRC-DeSotoInternational，Inc.。
5以Desothane CA 8000C形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
在目录号为PA-2857、商购于Byk-Gardner的黑白遮盖力试验用刮涂卡上以刮涂膜形式施加实施例10-12的每一涂料组合物，在环境条件下固化该涂层。表6报道了对于每一固化的涂层来说的干膜厚。分析涂层的总太阳光反射率和颜色。表6中报道了结果。
表6
1使用PosiTector 6000Coating Thickness Gage(DeFelsko)，测量并记录涂层厚度。
2根据ASTM E903-96，计算太阳光反射率值。
3使用获自Byk-Gardner的BYK-MAC 6-角仪，进行颜色测量。
实施例13-15
使用表7列出的成分和用量，制备涂料组合物。在施加之前，将组分4和5的预混物加入到其它涂料组分的预混物中。用量以克计。
表7
| 组分 | 成分 | 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 |
| 1 | 紫外反射颜料1 | 0.59 | -- | 0.62 |
| 2 | 红外透明颜料母料2 | -- | 3.86 | 3.83 |
| 3 | 多元醇溶液3 | 3.83 | 3.83 | 3.35 |
| 4 | 异氰酸酯溶液4 | 3.04 | 3.04 | 2.60 |
| 5 | 催化剂溶液5 | 1.13 | 1.13 | 0.99 |
1商购于EMD Chemicals的
9870。它是TiO2涂布的片状云母。
20.18重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，0.86重量份
PMAcetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.21重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporat ion)加入到容器中并采用Cowles刀片混合15分钟。然后，采用60％负载的1.2-1.7mm Zirconox粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd.的一种陶瓷研磨介质)，将这一预混物置于迷你篮式研磨机内。在2000-3000英尺/分钟下操作研磨机，并再循环282分钟，直到实现Hegman 8.0。所得分散体的雾度值为19.04％。
3以
HS Clear Topcoat CA8000/B900A形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
4以Desothane Activator CA8000B形式商购于PRC-DeSotoInternational，Inc.。
5以Desothane CA 8000C形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
在目录号为PA-2857、商购于Byk-Gardner的黑白遮盖力试验用刮涂卡上以刮涂膜形式施加实施例13-15的每一涂料组合物，在环境条件下固化该涂层。表8报道了对于每一固化的涂层来说的干膜厚。分析涂层的总太阳光反射率和颜色。表8中报道了结果。
表8
1使用PosiTector 6000Coating Thickness Gage(DeFelsko)，测量并记录涂层厚度。
2根据ASTM E903-96，计算太阳光反射率值。
3使用获自Byk-Gardner的BYK-MAC 6-角仪，进行颜色测量。
实施例16-18
使用表9列出的成分和用量，制备涂料组合物。在施加之前，将组分4和5的预混物加入到其它涂料组分的预混物中。用量以克计。
表9
| 组分 | 成分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 1 | 蓝色反射颜料1 | 0.59 | -- | 0.62 |
| 2 | 红外透明颜料母料2 | -- | 3.83 | 3.83 |
| 3 | 多元醇溶液3 | 3.83 | 3.04 | 3.35 |
| 4 | 异氰酸酯溶液4 | 3.04 | 1.13 | 2.60 |
| 5 | 催化剂溶液5 | 1.13 | 3.86 | 0.99 |
1商购于Ciba的
Dual Pearl D21。它是TiO2涂布的片状云母。
20.18重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，0.86重量份
PMAcetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.21重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中并采用Cowles刀片混合15分钟。然后，采用60％负载的1.2-1.7mm Zirconox粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd.的一种陶瓷研磨介质)，将这一预混物置于迷你篮式研磨机内。在2000-3000英尺/分钟下操作研磨机，并再循环282分钟，直到实现Hegman 8.0。所得分散体的雾度值为19.04％。
3以HS Clear Topcoat CA8000/B900A形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
4以Desothane Activator CA8000B形式商购于PRC-DeSotoInternational，Inc.。
5以Desothane CA 8000C形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
在目录号为PA-2857、商购于Byk-Gardner的黑白遮盖力试验用刮涂卡上以刮涂膜形式施加实施例16-18的每一涂料组合物，在环境条件下固化该涂层。表10报道了对于每一固化的涂层来说的干膜厚。分析涂层的总太阳光反射率和颜色。表10中报道了结果。
表10
1使用PosiTector 6000Coating Thickness Gage(DeFelsko)，测量并记录涂层厚度。
2根据ASTM E903-96，计算太阳光反射率值。
3使用获自Byk-Gardner的BYK-MAC 6-角仪，进行颜色测量。
实施例19-30
使用表11列出的成分和用量，制备涂料组合物。在施加之前，将组分4和5的预混物加入到其它涂料组分的预混物中。用量以克计。
表11
| 组分 | 说明 | Ex.19 | Ex.20 | Ex.21 | Ex.22 | Ex.23 | Ex.24 |
| 1a | 片状铝的浆料1 | 0.50 | 0.41 | 0.50 | 0.41 | -- | -- |
| 1b | 片状铝的浆料1a | -- | -- | -- | -- | 0.47 | 0.39 |
| 2a | 红外透明颜料母料2 | 6.23 | -- | -- | -- | 6.23 | -- |
| 2b | 红外透明颜料母料3 | -- | 1.84 | -- | -- | -- | 2.47 |
| 2c | 红外透明颜料母料4 | -- | -- | 5.49 | -- | -- | -- |
| 2d | 红外透明颜料母料5 | -- | -- | -- | 1.99 | -- | -- |
| 3 | 多元醇溶液6 | 2.87 | 2.87 | 2.87 | 2.87 | 2.87 | 2.87 |
| 4 | 异氰酸酯溶液7 | 2.28 | 2.28 | 2.28 | 2.28 | 2.28 | 2.28 |
| 5 | 催化剂溶液8 | 0.85 | 0.85 | 0.85 | 0.85 | 0.85 | 0.85 |
1在玻璃容器内，向50份乙酸丁酯溶剂中添加50份Sparkle 
Premier 751(商购于Silberline Manufacturing Company，Incorporated)。手摇这一浆料，然后在超声浴内超声化30分钟。
1a在玻璃容器内，向50份乙酸丁酯溶剂中添加50份
ILHydrolan 2156(商购于Eckart America，LP)。手摇这一浆料，然后在超声浴内超声化30分钟。
23.00重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，5.08重量份
PMAcetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.86重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中并采用Cowles刀片混合15分钟。然后，将这一预混物置于迷你篮式研磨机内以供再分散，Hegman 7.5。然后，采用75％负载的0.3mm YTZ粉碎介质(商购于Tosah Corporation的一种陶瓷研磨介质)，将这一预分散体置于
研磨机内。在4000fpm下操作研磨机，并再循环1020分钟。所得分散体的雾度为4.80％。
3在搅拌的同时，将31.6重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，32.4重量份
PM Acetate(商购于Dow Chemical Company)，和36重量份Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中。然后，将这一预混物加入到负载有0.7-1.2mm
粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd的一种陶瓷研磨介质)的“Red Head”TM实验室粉碎研磨机型号model L-2(商购于ChicagoBoiler Company的CB Mills分公司)内。添加额外33重量份PM Acetate，以降低粘度。将这一混合物多次循环穿过研磨机，直到实现Hegman 8。认为所得分散体的雾度大于10％。
43.00重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，4.7重量份
PMAcetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.86重量份
Black FK4280颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中，并采用Cowles刀片混合15分钟。然后，将这一预混物置于迷你篮式研磨机内以供再分散，直到实现Hegman 6.0。然后，将这一预分散体置于具有75％负载的0.3mm YTZ粉碎介质(商购于Tosah Corporation的一种陶瓷研磨介质)的研磨机内。在4000fpm下操作该研磨机，并再循环570分钟。所得分散体的雾度为1.39％。
5在搅拌的同时，将31.6重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，32.4重量份
PM Acetate(商购于Dow Chemical Company)，和36重量份Black FK4280颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中。然后将这一预混物加入到负载有0.7-1.2mm
粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd的一种陶瓷研磨介质)的“Red Head”TM实验室粉碎研磨机型号L-2(商购于ChicagoBoiler Company的CB Mills分公司)内。添加额外83重量份
PM Acetate，以降低粘度。将这一混合物多次循环穿过研磨机，直到实现Hegman 8。认为所得分散体的雾度大于10％。
6以
HS Clear Topcoat CA8000/B900A形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
7以Desothane Activator CA8000B形式商购于PRC-DeSotoInternational，Inc.。
8以Desothane CA 8000C形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
表11(续)
| 组分 | 说明 | Ex.25 | Ex.26 | Ex.27 | Ex.28 | Ex.29 | Ex.30 |
| 1a | 片状铝的浆料1 | -- | -- | -- | -- | -- | -- |
| 1b | 片状铝的浆料1a | 0.47 | 0.39 | -- | -- | -- | -- |
| 1b | 片状铝的浆料1b | -- | -- | 0.57 | 0.47 | 0.57 | 0.47 |
| 2a | 红外透明颜料母料2 | -- | -- | 6.23 | -- | -- | -- |
| 2b | 红外透明颜料母料3 | -- | -- | -- | 2.47 | -- | -- |
| 2c | 红外透明颜料母料4 | 5.49 | -- | -- | -- | 5.49 | -- |
| 2d | 红外透明颜料母料5 | -- | 1.99 | -- | -- | -- | 1.99 |
| 3 | 多元醇溶液6 | 2.87 | 2.87 | 2.87 | 2.87 | 2.87 | 2.87 |
| 4 | 异氰酸酯溶液7 | 2.28 | 2.28 | 2.28 | 2.28 | 2.28 | 2.28 |
| 5 | 催化剂溶液8 | 0.85 | 0.85 | 0.85 | 0.85 | 0.85 | 0.85 |
1在玻璃容器内，向50份乙酸丁酯溶剂中添加50份Sparkle 
Premier 751(商购于Silberline Manufacturing Company，Incorporated)。手摇这一浆料，然后在超声浴内超声化30分钟。
1a在玻璃容器内，向50份乙酸丁酯溶剂中添加50份
ILHydrolan 2156(商购于Eckart America，LP)。手摇这一浆料，然后在超声浴内超声化30分钟。
1b在玻璃容器内，向50份乙酸丁酯溶剂中添加50份
Metallux 3580(商购于Eckart America，LP)。手摇这一浆料，然后在超声浴内超声化30分钟。
23.00重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，5.08重量份PMAcetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.86重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中，并采用Cowles刀片混合15分钟。然后将预混物放入迷你篮式研磨机内直到达到7.5的Hegman。然后，将这一预混物加入到具有75％负载的0.3mm YTZ粉碎介质(商购于Tosah Corporation的一种陶瓷研磨介质)的
研磨机内。在4000fpm下操作研磨机，并再循环1020分钟。所得分散体的雾度为4.80％。
3在搅拌的同时，将31.6重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，32.4重量份
PM Acetate(商购于Dow Chemical Company)，和36重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中。然后，将这一预混物加入到负载有0.7-1.2mm
粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd的一种陶瓷研磨介质)的“Red Head”TM实验室粉碎研磨机型号L-2(商购于ChicagoBoiler Company的CB Mills分公司)内。添加额外33重量份PM Acetate，以降低粘度。将这一混合物多次循环穿过研磨机，直到实现Hegman 8。认为所得分散体的雾度大于10％。
43.00重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，4.7重量份
PMAcetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.86重量份
Black FK4280颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中，并采用Cowles刀片混合15分钟。然后，将这一预混物置于迷你篮式研磨机内以供再分散，直到实现Hegman 6.0。然后，将这一预分散体置于具有75％负载的0.3mm YTZ粉碎介质(商购于Tosah Corporation的一种陶瓷研磨介质)的
研磨机内。在4000fpm下操作该研磨机，并再循环570分钟。所得分散体的雾度为1.39％。
5在搅拌的同时，将31.6重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，32.4重量份PM Acetate(商购于Dow Chemical Company)，和36重量份
Black FK4280颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中。然后，将这一预混物加入到负载有0.7-1.2mm
粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd的一种陶瓷研磨介质)的“Red Head”TM实验室粉碎研磨机型号L-2(商购于ChicagoBoiler Company的CB Mills分公司)内。添加额外83重量份
PM Acetate，以降低粘度。将这一混合物多次循环穿过研磨机，直到实现Hegman 8。认为所得分散体的雾度大于10％。
6以
HS Clear Topcoat CA8000/B900A形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
7以Desothane Activator CA8000B形式商购于PRC-DeSotoInternational，Inc.。
8以Desothane CA 8000C形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
在目录号为PA-2857、商购于Byk-Gardner的黑白遮盖力试验用刮涂卡上以刮涂膜形式施加实施例19-30的每一涂料组合物，在环境条件下固化该涂层。表12报道了对于每一固化的涂层来说的干膜厚。分析涂层的总太阳光反射率和颜色。表12中报道了结果。
表12
表12(续)
1使用PosiTector 6000Coating Thickness Gage(DeFelsko)，测量并记录涂层厚度(mil)。
2根据ASTM E903-96，计算太阳光反射率值。
实施例31-34
使用表13列出的成分和用量，制备涂料组合物。在施加之前，将组分1和2的预混物加入到组分3中。用量以克计。
表13
| 组分 | 说明 | Ex.31 | Ex.32 | Ex.33 | Ex.34 |
| 1 | 片状铝的浆料1 | -- | 0.64 | 1.30 | 1.99 |
| 2 | 基础树脂2 | 12.23 | 12.23 | 12.23 | 12.23 |
| 3 | 活化剂3 | 7.77 | 7.77 | 7.77 | 7.77 |
1在玻璃容器内，向50份乙酸丁酯溶剂中添加50份
Metallux 3580(商购于Eckart America，LP)。手摇这一浆料，然后在超声浴内超声化30分钟。
2商购于PPG Industries，Inc.，Pittsburgh，PA的DesoprimeTM HSPrimer CA7501A。含有二氧化钛(1-5wt％，基于全部组合物)的不含铬酸盐的环氧树脂底漆。
3商购于PPG Industries，Inc.，Pittsburgh，PA.的DesoprimeTM HSPrimer CA7501B。
在目录号为PA-2857、商购于Byk-Gardner的黑白遮盖力试验用刮涂卡上以刮涂膜形式施加实施例31-34的每一涂料组合物，在环境条件下固化该涂层。表14报道了对于每一固化的涂层来说的干膜厚。分析涂层的总太阳光反射率和颜色。表14中报道了结果。
表14
1使用PosiTector 6000Coating Thickness Gage(DeFelsko)，测量并记录涂层厚度(mil)。
2根据ASTM E903-96，计算太阳光反射率值。
实施例35-38
使用表15列出的成分和用量，制备涂料组合物。在施加之前，将组分4和5的预混物加入到其它组分中。用量以克计。
表15
| 组分 | 说明 | Ex.35 | Ex.36 | Ex.37 | Ex.38 |
| 1a | 紫外反射颜料1 | -- | 2.20 | -- | -- |
| 1b | 蓝色反射颜料1a | -- | -- | 2.20 | -- |
| 1c | 蓝色反射颜料1b | -- | -- | -- | 9.51 |
| 2a | 红外透明颜料母料2 | 8.48 | -- | -- | -- |
| 2b | 红外透明颜料母料3 | -- | 13.68 | 14.05 | 13.68 |
| 3 | 多元醇溶液4 | 11.96 | 11.96 | 11.96 | 11.96 |
| 4 | 异氰酸酯溶液5 | 9.51 | 9.51 | 9.51 | 9.51 |
| 5 | 催化剂溶液6 | 3.53 | 3.53 | 3.53 | 3.53 |
1商购于EMD Chemicals的
9870。它是TiO2涂布的片状云母。
1a商购于Ciba.的Xymara Dual Pearl D21。它是TiO2涂布的片状云母。
1b商购于Showa.的
D462BL。它是着蓝色的聚合物涂布的片状铝。
23.00重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，5.08重量份PMAcetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.86重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中，并采用Cowles刀片混合15分钟。然后，将这一预混物置于迷你篮式研磨机内以供再分散，直到实现Hegman 7.5。然后将这一预分散体置于具有75％负载的0.3mm YTZ粉碎介质(商购于Tosah Corporation的一种陶瓷研磨介质)的
研磨机内。在4000fpm下操作研磨机，并再循环1020分钟。所得分散体的雾度为4.80％。
30.18重量份以与美国专利申请序列No.12/054,821的合成例A一致的方式制备的聚合物颜料分散剂，0.86重量份
PMAcetate(商购于Dow Chemical Company)，和0.21重量份
Black L0086颜料(商购于BASF Corporation)加入到容器中，并采用Cowles刀片混合15分钟。然后，将这一预混物置于具有60％负载的1.2-1.7mm Zirconox粉碎介质(商购于Jyoti Ceramic Industries Pvt.Ltd.的一种陶瓷研磨介质)迷你篮式研磨机内。在2000-3000英尺/分钟下操作研磨机，并再循环282分钟，直到实现Hegman 8.0。所得分散体的雾度值为19.04％。
4以
HS Clear Topcoat CA8000/B900A形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
5以Desothane Activator CA8000B形式商购于PRC-DeSotoInternational，Inc.。
6以Desothane CA 8000C形式商购于PRC-DeSoto International，Inc.。
在目录号为PA-2857、商购于Byk-Gardner的黑白遮盖力试验用刮涂卡上以刮涂膜形式施加实施例35-38的每一涂料组合物，在环境条件下固化该涂层。表16报道了对于每一固化的涂层来说的干膜厚。分析涂层的总太阳光反射率和颜色。表16中报道了结果。
表16
1使用PosiTector 6000Coating Thickness Gage(DeFelsko)，测量并记录涂层厚度。
2根据ASTM E903-96，计算太阳光反射率值。
3使用获自Byk-Gardner的BYK-MAC 6-角仪，进行颜色测量。
实施例39-54
使用表17的底漆和面漆的结合物，制备涂层的结合物。在目录号为PA-2857、商购于Byk-Gardner的黑白遮盖力试验用刮涂卡上以刮涂膜形式施加每一涂料组合物，在环境条件下固化该涂层。在底漆固化之后，施加面漆。表17报道了对于每一固化的涂层来说的干膜厚。分析涂层的总太阳光反射率和颜色。表17中报道了结果。
表17
表17(续)
表17(续)
1使用PosiTector 6000Coating Thickness Gage(DeFelsko)，测量并记录涂层厚度。
2根据ASTM E903-96，计算太阳光反射率值。
3使用获自Byk-Gardner的BYK-MAC 6-角仪，进行颜色测量。
本领域的技术人员要理解，可在没有脱离本发明的宽泛的概念的情况下，对以上所述的实施方案做出改变。因此，要理解，本发明不限于所公开的特定实施方案，而是打算覆盖在所附权利要求定义的本发明的精神和范围内的各种改性。
Claims (27)
1.一种涂料组合物，它包括：
(a)成膜树脂；
(b)着色和/或不透明的红外反射颜料；和
(c)红外透明颜料；
其中该涂料组合物当形成为固化涂层时，显示出：
(1)根据ASTM E 903-96测量的总太阳光反射率为至少15％；和
(2)当与对照涂层的颜色相比时，角度依赖的颜色变化不大于5ΔE单位。
2.权利要求1的涂料组合物，其中固化的涂层进一步显示出在25°的观察角下，角度依赖的CIELAB L*值不大于50。
3.权利要求2的涂料组合物，其中角度依赖的CIELAB L*值不大于25。
4.权利要求1的涂料组合物，其中总太阳光反射率为至少25%。
5.权利要求1的涂料组合物，进一步包括颜料分散剂。
6.权利要求5的涂料组合物，其中颜料分散剂包括三嵌段共聚物。
7.权利要求6的涂料组合物，其中三嵌段共聚物包括：
(a)含红外透明颜料亲合基团的第一链段；
(b)含极性基团的第二链段；和
(c)不同于第一链段和第二链段的第三链段。
8.权利要求7的涂料组合物，其中红外透明颜料亲合基团包括芳基。
9.权利要求7的涂料组合物，其中第三链段基本上是非极性的且基本上不含红外透明颜料亲合基团。
10.权利要求5的涂料组合物，其中颜料分散剂具有用下述通式表示的聚合物链结构：
其中：
(a)G是至少一种可自由基聚合烯属不饱和单体的残基；
(b)W和Y是至少一种可自由基聚合烯属不饱和单体的残基；且W和Y彼此不同；
(c)
是引发剂的疏水残基或者衍生于引发剂的疏水残基，且不含引发剂的可自由基转移基团；
(d)T是或者衍生于引发剂的可自由基转移基团；和
(e)p，q和s各自独立地选择，以便颜料分散剂的数均分子量为至少250。
11.权利要求5的涂料组合物，其中颜料分散剂包括三嵌段共聚物，所述三嵌段共聚物包含：
(i)含与羧酸反应的环氧烷官能单体的第一嵌段；
(ii)含(甲基)丙烯酸烷基酯的第二嵌段；和
(iii)含(甲基)丙烯酸烷基酯的第三嵌段。
12.权利要求1的涂料组合物，其中红外反射颜料在近红外区域内的反射率与在可见光区域内的反射率之比大于1:1。
13.权利要求1的涂料组合物，其中红外反射颜料包括干涉颜料。
14.权利要求1的涂料组合物，其中红外透明颜料包括有机颜料。
15.权利要求14的涂料组合物，其中有机颜料包括芳基。
16.权利要求15的涂料组合物，其中有机颜料包括苝-基颜料。
17.一种涂料组合物，它包括：
(a)成膜树脂；
(b)薄的片状金属或金属合金红外反射颜料；
(c)最大雾度为10%的红外透明颜料；和
(d)聚合物颜料分散剂。
18.权利要求17的涂料组合物，其中红外反射颜料包括片状铝。
19.权利要求17的涂料组合物，其中红外反射颜料的最大宽度不大于15微米。
20.权利要求17的涂料组合物，其中红外透明颜料的平均初级粒径不大于100纳米。
21.权利要求17的涂料组合物，其中红外透明颜料包括黑色苝颜料。
22.权利要求17的涂料组合物，其中聚合物颜料分散剂包括三嵌段共聚物，所述三嵌段共聚物包含：
(i)含红外透明颜料亲合基团的第一链段；
(i i)含极性基团的第二链段；和
(iii)不同于第一链段和第二链段的第三链段。
23.权利要求22的涂料组合物，其中红外透明颜料亲合基团包括芳基。
24.权利要求22的涂料组合物，其中第三链段基本上是非极性的且基本上不含红外透明颜料亲合基团。
25.权利要求22的涂料组合物，其中聚合物颜料分散剂具有用下述通式表示的聚合物链结构：
其中：
(a)G是至少一种可自由基聚合烯属不饱和单体的残基；
(b)W和Y是至少一种可自由基聚合烯属不饱和单体的残基；且W和Y彼此不同；
(c)
是引发剂的疏水残基或者衍生于引发剂的疏水残基，且不含引发剂的可自由基转移基团；
(d)T是或者衍生于引发剂的可自由基转移基团；和
(e)p，q和s各自独立地选择，以便颜料分散剂的数均分子量为至少250。
26.一种多组分复合涂层，它包括：
(a)第一涂层，所述第一涂层显示出不大于50的CIELAB L*值和根据ASTM E 903-96测量的至少15％的总太阳光反射率且由包含下述组分的组合物沉积：
(i)成膜树脂；
(ii)红外反射颜料；
(iii)红外透明颜料；和
(iv)颜料分散剂；和
(b)在第一涂层的至少一部分之下沉积的第二涂层，其中第二涂层由包括下述组分的组合物沉积：
(i)成膜树脂；
(ii)红外反射片状颜料；和
(iii)红外反射无机氧化物颜料。
27.权利要求26的复合涂层，其中第二涂层由其沉积的组合物内(b)(ii)和(b)(iii)之和不大于10wt%，基于组合物的总固体重量。
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