CN111278930A

CN111278930A - 透明涂料组合物

Info

Publication number: CN111278930A
Application number: CN201880069522.3A
Authority: CN
Inventors: N·帕特尔; B·纽曼; A·菲奥莱; E·伯廷; J·米苏拉卡
Original assignee: Imerys Talc Europe
Current assignee: Imerys Talc Europe; Imertech SAS
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2020-06-12
Also published as: DK3480263T3; JP2021501814A; AU2018361545B2; EP3480263B1; BR112020008006A2; JP7288439B2; PL3480263T3; EP3480263A1; AU2018361545A1; CA3078429A1; MX2020004713A; WO2019086691A1; US20200354590A1

Abstract

本发明涉及一种包含珍珠岩的透明涂料组合物、制造透明涂料组合物的方法以及其在涂布物品或基材中的应用，其中，所述珍珠岩的中值粒径d₅₀为0.5μm至25μm。

Description

透明涂料组合物

技术领域

本发明涉及透明涂料组合物以及制造所述组合物的方法。本发明还涉及透明涂料组合物用于涂布物品的应用、所述经涂布的物品以及由透明涂料组合物形成的膜。

背景技术

许多类型的防护涂料通常用于工业和消费商品和材料。实例包括金属用油性涂料，家具、地板和细木工制品用木器涂料以及汽车用高透明光泽面漆。这样的涂料用于保护下面的基材不受表面受到的撞击、刮擦、湿气、光线和其他环境因素的损害。涂料坚硬以抵抗刮擦和冲击损伤，它们通常由高度交联的热固性聚合物构成。传统上，通过使用具有刚性聚合物链和高交联度的聚合物来实现硬度。然而，掺入这种类型的聚合物可能导致涂料变脆并易于破裂和剥落。近来关注集中在掺入具有小于约50nm的中值直径的无机颗粒以改善涂料的耐刮擦性和耐磨性。通常认为，这样的颗粒需要具有100nm以下的中值直径，以赋予所需的性质并保持可接受的透明度水平。

矿物填料经常被添加到不透明和着色涂料中，但未添加到透明防护涂料中。在不透明和着色涂料中，它们的作用是通过将它们隔开来提高TiO₂颜料颗粒的不透明化效率，在某些情况下，还可以通过产生自身的光散射来帮助使涂层不透明化。

仍然需要具有良好机械性能的透明涂料，其也可以称为透明成膜组合物。然而，在提供可接受的或优选改善的机械性能时，诸如透明度等光学特性不应在很大的程度上受到损害(例如，使得该组合物基本上不透明)。需要提供同时具有良好的机械性能和良好的透明度的透明涂料组合物。因此，希望的是提供替代或改善的透明涂料组合物。还希望的是提供具有良好的机械性能和光学特性的成本有效的透明涂料组合物。

发明内容

本发明在所附权利要求中限定。

根据第一方面，提供了一种包含珍珠岩的透明涂料组合物，其中，使用Sedigraph通过沉降测得的或通过激光衍射测得的所述珍珠岩的中值粒径d₅₀为0.5μm至25μm。

根据第二方面，提供了制造第一方面所述的透明涂料组合物的方法，其包括将珍珠岩与所述透明涂料组合物的其它成分共混。

根据第三方面，提供了第一方面所述的透明涂料组合物用于涂布物品或基材的应用。

根据第四方面，提供了一种涂布物品或基材的方法，其包括用第一方面所述的透明涂料组合物涂布所述物品或基材。

根据第五方面，提供了涂布有第一方面所述的透明涂料组合物的物品或基材。

本发明的某些实施方式可提供下述优点中的一种或多种：

·所希望的硬度；

·所希望的耐磨性；

·所希望的抗粘连性；

·所希望的透明度；

·所希望的光泽度；

·所希望的防沾污性；

·所希望的粘合剂用量。

关于本发明的所述方面中的任何特定的一个或多个提供的细节、实例和优选方案同样适用于本发明的所有方面。除非本文另外指出或与上下文明显矛盾，否则本发明涵盖本文所述的实施方式、实施例和优选方案在其所有可能的变化中的任何组合。

具体实施方式

本发明的透明涂料组合物可以包括漆、清漆、油漆和其它产品，通常会适合于通过喷涂或刷涂来施用。在涂布期间和/或之后，组合物可通过溶剂蒸发而固化，或者其可被UV固化。固化也可以通过使组合物与水分接触来实现。该组合物可以包含所谓的单组分体系或所谓的双组分体系(有时称为2K体系)的一部分。所谓的2K体系的适当实例是通常包含多元醇树脂和异氰酸酯交联剂的2K聚氨酯体系。多元醇通常是包含许多OH基团的相对低分子量的聚合物。异氰酸酯是含有两个以上NCO基团(其与多元醇上的OH基团反应以形成氨基甲酸酯键)的分子。单组分体系(例如1K聚氨酯体系)包含封端异氰酸酯，其中NCO基团与封端剂(防止与多元醇反应)反应。施加热量分解封端剂以释放出游离的NCO，其随后自由地反应。

透明涂料组合物可以是水型或非水型的。例如，透明涂料组合物可包括适当的非水性溶剂或活性稀释剂。活性稀释剂参与固化过程并形成所得涂料的一部分。

除了珍珠岩以外，透明涂料组合物还可包括聚合物前体，例如树脂，例如聚合物树脂或低聚物树脂。聚合物前体可以是自交联多相丙烯酸类分散体，例如

AC系列，例如

AC 25381；微细分散的聚合物分散体；基于聚酯、聚氨酯和聚丙烯酸酯的自交联脂族共聚物分散体；或氨基甲酸酯丙烯酸酯，例如脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯的

系列，例如为不饱和脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯的

U100或

U680H。通常，聚合物树脂将能够形成热固性聚合物，不过除了热固性聚合物以外的聚合物也可能是合适的，例如非干燥的醇酸树脂聚合物。聚合物前体可以是活性稀释剂或单体。

除了至少一种聚合物前体或聚合物树脂之外，透明涂料组合物可包括下述的一种或多种：消泡剂(也称为防沫剂)、交联剂、分散剂(也称为分散试剂)、聚结剂和光引发剂。其它合适的组分包括影响涂料的表面张力和附着力的增滑剂或流平剂、助粘剂、润湿剂、流变剂、光稳定剂以及有助于之后在涂料寿命中防止UV损失的UV吸收剂。组合物可包括不同的分散剂以便分散颗粒珍珠岩和分散聚合物前体，例如聚合物树脂。基于珍珠岩的干重，分散剂的存在量可以为约0.1重量％至约10重量％，例如约1重量％至约7.5重量％。

制造透明涂料组合物的方法对于技术人员会是显而易见的。例如，可将分散剂与活性稀释剂(或单体)组合，然后与干燥研磨珍珠岩混合以制成高固体分散体。随后，分散体可与适当的树脂组合并且混入引发剂。在备选实施方式中，珍珠岩可用分散剂预涂。优选地，分散剂表面涂布珍珠岩，从而实现有效的分散，同时涂料组合物仍为液体形式。分散剂可以参与交联反应并有助于将矿物结合到涂料中。

聚合物树脂可适于形成均聚物或共聚物。适当的实例包括聚丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚酰亚胺、聚脲、聚醚、聚硅氧烷、脂肪酸酯以及这些聚合物树脂的胺、醇、酸、酮、酯、氟化和芳族官能化形式，以及它们的物理共混物和共聚物。相对于涂料组合物的总重量，聚合物树脂的存在量可以为约10重量％至约95重量％，或约20重量％至约85重量％，或约30重量％至约75重量％，或约40重量％至约65重量％，或约50重量％至约80重量％。

例如，合适的消泡剂包括表面活性剂的共混物、磷酸三丁酯、脂肪聚氧乙烯酯和脂肪醇、脂肪酸皂、硅酮乳液和其它含硅酮组合物、矿物油中的蜡和无机颗粒、乳化烃类的共混物和作为消泡剂市售的其它化合物。例如，合适的聚结剂包括亲水性二醇醚(例如

系列，例如

DPM和

DPnB)、疏水性二醇醚和嵌段共聚物。合适的分散剂包括聚丙烯酸酯(例如

系列)、亲水性嵌段共聚物、丙烯酸类嵌段共聚物和非离子型表面活性剂。

本发明的珍珠岩包括珍珠岩颗粒。珍珠岩可以是膨胀珍珠岩(例如膨胀研磨珍珠岩)、研磨珍珠岩或其混合物。

珍珠岩是一种天然玻璃，也称为火山玻璃，其是由硅质岩浆或熔岩的快速冷却形成的。大多数天然玻璃在化学上相当于流纹岩。在化学上相当于粗面岩、英安岩、安山岩、安粗岩和玄武岩的天然玻璃是已知的，但并不常见。术语“黑曜石”通常用于富含二氧化硅(即SiO₂)的深色(最常见为黑色)块状天然玻璃。黑曜石玻璃可根据其二氧化硅含量分为几大类，其中流纹黑曜石(通常含有约73重量％的SiO₂)最为常见(Berry等，1983)。

珍珠岩矿石是一般含有约72重量％至75重量％的SiO₂、12重量％至14重量％的Al₂O₃、0.5重量％至2重量％的Fe₂O₃、3重量％至5重量％的Na₂O、4至5重量％的K₂O、0.4重量％至1.5重量％的CaO和低浓度的其它金属元素的水合天然玻璃。珍珠岩矿石与其它天然玻璃的区别在于化学键合水含量较高(2重量％至10重量％)，存在玻璃质珠光光泽和特征性的同轴或弓形洋葱皮状(即珍珠状)裂纹。

珍珠岩产品可以通过本文公开的方法制备，所述方法可以包括研磨、筛选和热膨胀。珍珠岩产品可以具有商业上有价值的物理特性，例如高孔隙率、低堆积密度和化学惰性。取决于珍珠岩矿石的质量和加工方法，膨胀珍珠岩产品可用作助滤剂、轻质隔热材料、填料、园艺和水培介质以及化学载体。

珍珠岩的加工可以包括矿石的粉碎(压碎和研磨)、筛分、热膨胀、碾磨和用于满足最终产品规格的膨胀材料的风力尺寸分选，以及本领域已知的其他方法。例如，将珍珠岩矿石压碎、研磨并分离至预定的粒径范围(例如，通过30目)，然后将分离的材料在空气中在膨胀炉中在870-1100℃的温度下加热(参见Neuschotz,1947；Zoradi,1952)，其中同时进行的玻璃的软化和所含水分的蒸发会导致玻璃颗粒快速膨胀，从而形成起泡的玻璃材料，其总体积高达未膨胀矿石的20倍。然后将膨胀的珍珠岩分选以满足最终产品的尺寸规格。

膨胀珍珠岩包括一个或多个孔室或孔室的一部分，其中，孔室基本上是由玻璃壁部分或全部包围的空隙空间，通常是在玻璃处于软化状态时由气体膨胀形成的。给定体积的玻璃中存在充气或空的孔室会导致离心湿密度低于相同体积的固体玻璃。如果孔室关闭并截留空气，珍珠岩颗粒可能会漂浮在液体上。珍珠岩的断裂(例如通过碾磨)可以形成复杂的蜂窝状结构，该结构保持低湿密度的特性，并为过滤和功能性填料应用提供了有用的特征。

在粉碎(例如研磨)后，根据Sedigraph法测得的或通过激光衍射测得的珍珠岩的d₅₀可以为约0.5μm至约25μm。在某些实施方式中，珍珠岩的d₅₀(Sedigraph)可以为约0.6μm至约23μm，或约0.8μm至约20μm，或约1.0μm至约17μm，或约1.2μm至约15μm，或约1.4μm至约12μm，或约1.4μm至约10μm，或约1.6μm至约8μm，或约1.8μm至约6μm，或约2μm至约4μm。

在某些实施方式中，珍珠岩的形态可通过长宽比表征。颗粒的长宽比是指颗粒的长度与宽度之比。对于给定的颗粒样品，长宽比可以确定为平均值。例如，一些实施方式的珍珠岩的长宽比可以通过首先在标准SEM台上沉积包含珍珠岩样品的浆料并用铂涂布该浆料来确定。此后可以得到浆料的图像，并且可以例如使用基于计算机的分析来确定颗粒尺寸，在该分析中假定颗粒的厚度和宽度相等。然后，可以通过对个体颗粒的长宽比的多次计算值(例如，五十次计算值)进行平均来确定长宽比。设想了确定长宽比的其它方法。

在某些实施方式中，珍珠岩可具有至少2:1的长宽比。例如，珍珠岩可具有至少5:1的长宽比、至少7:1的长宽比、至少9:1的长宽比、至少11:1的长宽比、至少13:1的长宽比、至少15:1的长宽比、至少17:1的长宽比、至少20:1的长宽比、至少23:1的长宽比、至少26:1的长宽比、至少28:1的长宽比、至少30:1的长宽比或至少33:1的长宽比。

在某些实施方式中，珍珠岩可具有高达至少35:1的长宽比。例如，珍珠岩可具有高达至少32:1的长宽比、高达至少29:1的长宽比、高达至少27:1的长宽比或高达至少22:1的长宽比。

例如，d₅₀为约6μm以下的珍珠岩可具有约7:1至约35:1的长宽比。例如，d₅₀为约5.5μm以下的珍珠岩可具有约10:1至约20:1的长宽比。

根据所述方法的一些实施方式，珍珠岩颗粒的平均板厚度可小于或等于约2μm，例如小于或等于约1μm。根据一些实施方式，珍珠岩的平均板厚度可以为约0.05μm至约2μm。

本文提及的颗粒珍珠岩的中值当量粒径(d₅₀值)和其它粒径性质是通过两种方法之一以众所周知的方式测量的。一种方法涉及通过使用Micromeritics InstrumentsCorporation,Norcross,Georgia,USA(电话：+1 770 662 3620；网址：www.micromeritics.com)提供的Sedigraph 5100机器在完全分散的条件下将颗粒物质沉降在水性介质中来以众所周知的方式进行测量，所述机器在本文中称为“MicromeriticsSedigraph 5100单元”。这种机器提供测量值和尺寸(在本领域中被称为“当量球径”(esd))小于给定esd值的颗粒的累积重量百分比的曲线图。中值粒径d₅₀是在50重量％的颗粒的当量球径小于该d₅₀值时以此方式确定的颗粒esd值。另一方法涉及通过激光衍射进行测量。在一种激光衍射方法中，使用Quantachrome提供的Cilas 1064机器测量水性介质中完全分散的样品。在激光衍射方法中还可使用Cilas1190LD。

在某些实施方式中，珍珠岩的比表面积(通过BET液氮吸收法ISO 9277测得)为约1m²g^-1至约15m²g^-1、约2m²g^-1至约13m²g^-1、约3m²g^-1至约10m²g^-1、约4m²g^-1至约8m²g^-1或约5m²g^-1至约6m²g^-1。

在某些实施方式中，根据NF EN ISO 787-5测得的珍珠岩的吸油量可以为约30ml/100g至约250ml/100g、约40ml/100g至约230ml/100g、约50ml/100g至约200ml/100g、约60ml/100g至约180ml/100g、约70ml/100g至约160ml/100g、约80ml/100g至约140ml/100g、约60ml/100g至约120ml/100g、约70ml/100g至约100ml/100g或约80ml/100g至约90ml/100g。

用于本发明的透明涂料组合物适合于无光泽组合物和光泽组合物。

在某些实施方式中，根据ISO 2813测得的无光泽组合物的可以具有光泽度(60°)<90。例如，半光泽组合物可以具有光泽度(60°)<80，例如<70，例如<60，例如<50，例如<40，例如<30，例如<20，例如<10，例如<5，均根据ISO 2813测得。在某些实施方式中，根据ISO 2813测量，无光泽组合物可以具有光泽度(60°)>5，例如>10。

在某些实施方式中，根据ISO 2813测量，光泽组合物可以具有光泽度(20°)>5，例如>10，例如>20，例如>30，例如>40，例如>50，例如>60，例如>70，例如>80。

根据使用CIE(L*a*b*)系统表示的ΔE*计算透明度水平ΔE*_t：

其基于不含填料的透明涂料与含有填料的透明涂料之间的色差，其中L*₁、a*₁和b*₁针对不含填料的透明涂料，L*₂、a*₂和b*₂针对含有填料的透明涂料。

在某些实施方式中，ΔE*_t小于15，或小于14，或小于13，或小于10。

在某些实施方式中，例如根据ISO 2813测得的光泽度(60°)<90的无光泽组合物显示出透明度水平ΔE*_t小于15。

根据使用CIE(L*a*b*)系统表示的ΔE*计算防沾污性ΔE*_sr：

其基于未沾污区域与沾污区域之间的色差，其中L*₁、a*₁和b*₁针对未沾污区域，L*₂、a*₂和b*₂针对沾污区域。

在某些实施方式中，ΔE*_sr小于4，或小于3.8，或小于3.6，或小于3.4，或小于3.2，或小于3，或小于2.8，或小于2.6，或小于2.4，或小于2.2，或小于2.0，或小于1.8，或小于1.5，或小于1。

在某些实施方式中，根据ISO 2813测得的光泽度(20°)>20的光泽组合物显示出防沾污性ΔE*_sr小于3。

在某些实施方式中，涂料组合物一般包含至多约30重量％、至多约28重量％、至多约26重量％、至多约24重量％、至多约22重量％、至多约20重量％、至多约18重量％、至多约16重量％、至多约14重量％、至多约12重量％、至多约10重量％或至多约8重量％的珍珠岩，上述均基于透明组合物的总重量。基于透明组合物的总重量，涂料组合物可包含至少约0.5重量％、至少约1重量％、至少约1.5重量％、至少约2重量％、至少约3重量％、至少约4重量％、至少约5重量％、至少约6重量％或至少约7重量％的珍珠岩。

在某些实施方式中，基于透明涂料组合物的总重量，聚合物树脂的存在量为约50重量％至约97重量％，或约55重量％至约95重量％，或约60重量％至约92重量％，或约65重量％至约90重量％，或约70重量％至约85重量％，或约75重量％至约80重量％。

有利地，用于涂料组合物的珍珠岩不含或基本上不含高折射率污染物。此类污染物的实例包括TiO₂和Fe₂O₃。钛的量(以TiO₂的重量％表示)可小于0.1。铁的量(以Fe₂O₃的重量％表示)可小于1。珍珠岩的折射率可以有利地与透明涂料组合物的其余部分的折射率匹配或接近匹配。

透明涂料组合物适合于施加在一系列物品或基材上。合适的基材包括木材、塑料、金属。基材可包括金属和/或塑料。在某些实施方式中，基材不包括木材。涂布物品的方法是技术人员已知的，包括刷涂和喷涂。

在某些实施方式中，透明涂料组合物可具有下述效果中的一种或多种：

-增强或保持的机械性能，例如下述性质中的一种或多种：硬度(例如ASTM D3363或ASTM D4366)、耐磨性(例如ASTM D4060)、粘附性(例如ISO 2409)、耐候性能(QUV)(ASTMD7787)和抗粘连性(例如ASTM D4946)；

-良好的透明度；

-良好的防沾污性；

-良好的消光性；

-良好的美学特性，例如通过调整光泽度

-高含量的珍珠岩而不会降低透明度；

-高防沾污性，尤其是光泽透明涂料组合物；

-减少的所需的聚合物树脂量，得到更成本有效的透明涂料组合物

-薄膜涂层的光滑度良好。

为了避免疑问，本申请涉及在以下编号条款中描述的主题。

1.一种包含珍珠岩的透明涂料组合物，其中，使用Sedigraph通过沉降测得的或通过激光衍射测得的所述珍珠岩的中值粒径d₅₀为0.5μm至25μm。

2.如编号条款1所述的透明涂料组合物，其中，所述珍珠岩的BET表面积为1m²/g至15m²/g。

3.如编号条款1或编号条款2所述的透明涂料组合物，其中，根据NF EN ISO787-5测得的所述珍珠岩的吸油量为30ml/100g至250ml/100g。

4.如前述编号条款中任一项所述的透明涂料组合物，其中，所述珍珠岩是膨胀珍珠岩、膨胀研磨珍珠岩、研磨珍珠岩或其混合物。

5.如前述编号条款中任一项所述的透明涂料组合物，其中，所述珍珠岩的长宽比为约2:1至约35:1，优选为约10:1至约20:1。

6.如前述编号条款中任一项所述的透明涂料组合物，其中，所述涂料组合物是无光泽或半光泽组合物。

7.如编号条款6所述的透明涂料组合物，其中，所述无光泽或半光泽组合物根据ISO 2813的光泽度(60°)<70。

8.如编号条款1至5所述的透明涂料组合物，其中，所述涂料组合物是光泽组合物。

9.如编号条款8所述的透明涂料组合物，其中，所述光泽组合物根据ISO 2813的光泽度(60°)>80。

10.如前述编号条款中任一项所述的透明涂料组合物，其中，所述组合物的透明度水平ΔE*_t小于15，其中ΔE*_t是不含填料的涂料与含有填料的涂料之间的ΔE*。

11.如前述编号条款中任一项所述的透明涂料组合物，其中，所述组合物的防沾污性ΔE*_sr小于4，其中ΔE*_sr是未沾污区域与沾污区域之间的ΔE*。

12.如前述编号条款中任一项所述的透明涂料组合物，其中，基于所述透明涂料组合物的总重量，所述珍珠岩的存在量为0.5重量％至30重量％。

13.如前述编号条款中任一项所述的透明涂料组合物，其还包括聚合物树脂、消泡剂、交联剂、分散剂、聚结剂、助粘剂、润湿剂、流变剂、光稳定剂和/或UV吸收剂中的一种或多种。

14.如编号条款13所述的透明涂料组合物，其中，基于所述透明涂料组合物的总重量，所述聚合物树脂的存在量为约50重量％至约97重量％。

15.前述编号条款中任一项所述的透明涂料组合物的制造方法，其包括将珍珠岩与所述透明涂料组合物的其它成分共混。

16.如编号条款15所述的透明涂料组合物的制造方法，其中，所述其它成分包括聚合物树脂、消泡剂、交联剂、分散剂、聚结剂、助粘剂、润湿剂、流变剂、光稳定剂和/或UV吸收剂中的一种或多种。

17.编号条款1至14中任一项所述的透明涂料组合物用于涂布物品或基材的应用。

18.如编号条款17所述的应用，其中，所述基材选自木材、塑料、金属及其组合。

19.如编号条款17或编号条款18所述的应用，其中，所述基材选自塑料、金属及其组合。

20.一种涂布物品或基材的方法，其包括用编号条款1至14中任一项所述的透明涂料组合物涂布所述物品或基材。

21.如编号条款20所述的方法，其中，在涂布物品或基材后将所述涂料固化。

22.如编号条款20或编号条款21所述的方法，其中，所述基材选自木材、塑料、金属及其组合。

23.如编号条款20至22所述的方法，其中所述基材选自塑料、金属及其组合。

24.涂布有编号条款1至14中任一项所述的透明涂料组合物的物品或基材。

实施例

实施例1：光泽透明涂料组合物

使用表1示出的矿物配制多种光泽透明涂料组合物。实例C和D表示本发明的膨胀研磨珍珠岩，实例A和B表示霞石正长岩(一种二氧化硅不足的钠钾铝硅酸盐)。表1的矿物以表2所示的配方使用。

表1：无机颗粒矿物

产品规格	A	B	C	D
					D<sub>50</sub>(μm)<sup>1</sup>	6.3	3.7	5.1	2.6
吸油量(ml/100g)	23	31	47	50
					BET(m<sup>2</sup>/g)	4	4.5	2.9	1.9

¹通过激光衍射测得。

表2：透明涂料组合物的光泽配方

通过将聚合物树脂和消泡剂(0.4％)以1800tr/min搅拌3分钟来制备表2的配方。然后加入填料，并以2100tr/min搅拌20分钟。在填料分散后，加入剩余的消泡剂(0.2％)，然后以1800tr/min搅拌3分钟。随后向混合物中加入润湿剂、水、流变剂和最终的预混物(即两种聚结剂与水以1:1的比例手动共混的混合物)，并以1000tr/min搅拌10分钟。然后将所得配方脱气以形成透明涂料。

然后如下测试样品2、3、5和7的防沾污性。

防沾污性：

根据ASTM D1308测定防沾污性。在启封的纯白色卡纸中，以100μm的湿厚度施加透明涂料组合物。在使透明涂料干燥24小时后，向表面施加0.5ml的沾污材料。所使用的沾污材料是乙醇、水、咖啡和葡萄酒，它们在同一卡纸的不同部分上进行测试。卡纸的一部分保持未沾污。随后将表面皿放在样品顶部24小时，然后用软毛巾将干污渍从表面上除去。

由清洁经施涂表面后评估的ΔE*计算防沾污性ΔE*_sr。ΔE*使用CIE(L*a*b*)系统表示：

其基于未沾污区域与沾污区域之间的色差，其中L*₁、a*₁和b*₁针对未沾污区域，L*₂、a*₂和b*₂针对沾污区域。所有污渍的平均值ΔE*用Spectro-guide,BYK Gardner光谱色度计测量。ΔE*_sr在表3中示出。

表3-防沾污性

配方号	ΔE*<sub>sr</sub>	ΔE*<sub>sr</sub>之差％<sup>1</sup>
			5	2.7	+12％
7	2.4	-
			2	4.3	+79％
3	3.9	+62.5％

¹与配方7号的最佳性能组合物相比

如由表3可见，发明例(即配方5号和7号)的ΔE*_sr远低于比较例(即配方2号和3号)。这不仅体现在ΔE*_sr的绝对值，而且还体现在与配方7号的最佳性能组合物相比的ΔE*_sr之差％。

因此，本发明的珍珠岩透明涂料组合物的防沾污性超过了已知的基于霞石正长岩的透明涂料组合物。

就透明性而言，还发现了本发明的配方5号和7号具有与比较例(配方2号和3号)类似的光学性质。在多种矿物加载量(例如1％和3％)和一系列湿膜厚度(例如60μm、120μm和400μm)都观察到了这点。

实施例2：无光泽或半光泽透明涂料组合物

用于配制无光泽或半光泽透明涂料组合物的矿物可见于表4。实例C、D和E表示本发明的膨胀研磨珍珠岩，实例F和G表示合成二氧化硅。表4的矿物用于表5所示的配方。

表4：无机颗粒矿物

产品规格	F	G	C	D	E
						D<sub>50</sub>(μm)<sup>1</sup>	6.3	6.5	5.1	2.6	10.1
吸油量(ml/100g)	240	295	47	50	67
						BET(m<sup>2</sup>/g)	130	220	2.9	1.9	1.6

¹通过激光衍射测得。

表5：透明涂料组合物的无光泽或半光泽配方

根据用于表2的配方的相同工序制备表5的配方。

透明度

表5的配方具有变化量的矿物，发现该量是实现根据ISO 2813的光泽度(60°)＝30所需的量。

在密封的黑色卡纸上，以120μm透明涂料的湿厚度施加表5的透明涂料组合物，并干燥24小时。然后利用分光光度计(Konica Minolta 3700d，光源D65/10°)使用SCE(Specular Component Excluded，排除镜面反射分量)模式，通过反射根据CIE(L*a*b*)系统测量颜色。

然后将表5的组合物的ΔE*与不含填料的可比组合物(配方13)的ΔE*进行比较，以提供ΔE*_t。使用CIE(L*a*b*)系统表示ΔE*：

表6–透明度

¹与配方12号的最佳性能组合物相比

透明度是指如何通过限制雾度方面来使涂料透明。透明度方法不取决于测量处与膜/物体的距离。

与配方8号和9号的对比组合物相比，发现配方10至12号的本发明的组合物具有更好的透明度。

利用60μm和400μm的湿膜厚度获得了类似的透明度结果。还发现光泽度(60°)＝47的透明涂料组合物在透明度测试中表现很好。

透明涂料组合物中所需的聚合物树脂的量

使用制备表2的配方的方法制备下述配方。表7的配方的光泽度(60°)都等于30。

表7–体积测量

在两种配方中使用相同重量百分比的聚合物树脂。然而，为了获得相同的光泽度水平，相比于对比配方(配方14)，在本发明的配方(配方15)中需要更多的填料。这意味着，发明例配方15所需的树脂少于比较例配方14所需的树脂，二者所需的树脂分别为70.2g和74.5g。本发明的配方的聚合物树脂的减少量使得透明涂料组合物更加成本有效。

实施例3：市售光泽聚氨酯透明涂料

还评价了添加到光泽聚氨酯透明涂料时的矿物。表8中实例H的矿物表示本发明的膨胀研磨珍珠岩。

表8：无机颗粒矿物

产品规格	H
		D<sub>50</sub>(μm)<sup>1</sup>	6.0
吸油量(ml/100g)	58
		BET(m<sup>2</sup>/g)	2.9

¹通过激光衍射测得。

本发明的实例H和实例F的合成二氧化硅与具有聚氨酯树脂体系的市售透明涂料

水基油改性聚氨酯一起配制。根据表9制备配方。

表9：聚氨酯透明涂料组合物

通过将填料添加到市售透明涂料溶液中并以1000rpm搅拌10分钟来制备配方。然后将所得溶液脱气以形成分析用透明涂料。

透明度和光泽度

配方16号的配方不具有填料，具有高光泽度。表5的其余配方具有变化量的矿物，在各种情况中发现该量是实现根据ISO 2813的光泽度(60°)＝30所需的量。

在实施例2中所述的工序之后，测量由ΔΕ^*表示的样品的透明度，并与作为参比的不含有填料的配方16进行比较。根据ISO 2813测量光泽度(20°)。结果示于表10。

表10：透明度和光泽度(20°)

如通过ΔΕ*所测得的，发现配方17和18彼此具有类似的透明度。配方17和18均具有比不含有填料的配方16的参比样品高得多的填料水平。配方17的填料量高于配方18，二者分别为6重量％和1重量％。

与显示光泽度(20°)＝88.2的高光泽度的配方16相比，发现配方17和18在密封白色卡纸上干燥24小时的30μm干膜厚度均具有光泽度(20°)＝7。这表明，填料的添加降低了聚氨酯透明涂料的光泽度(20°)。还发现光泽度(60°)＝50的透明涂料组合物在这些测试中表现很好。

结果显示，即使如本发明的配方17中的情况那样使用高得多的加载水平的填料，也实现了良好的透明度。这导致得到了保持性能的更加成本有效的配方。

Claims

2.如权利要求1所述的透明涂料组合物，其中，所述珍珠岩的BET表面积为1m²/g至15m²/g。

3.如权利要求1或2所述的透明涂料组合物，其中，根据NF EN ISO 787-5测得的所述珍珠岩的吸油量为30ml/100g至250ml/100g。

4.如前述权利要求中任一项所述的透明涂料组合物，其中，所述珍珠岩是膨胀珍珠岩、膨胀研磨珍珠岩、研磨珍珠岩或其混合物。

5.如前述权利要求中任一项所述的透明涂料组合物，其中，所述涂料组合物是无光泽或半光泽组合物，优选地，所述无光泽或半光泽组合物根据ISO 2813的光泽度(60°)<70。

6.如权利要求1至4所述的透明涂料组合物，其中，所述涂料组合物是光泽组合物，优选地，所述光泽组合物根据ISO 2813的光泽度(60°)>80。

7.如前述权利要求中任一项所述的透明涂料组合物，其中，所述组合物的透明度水平ΔE*_t小于15，其中，ΔE*_t是不含填料的涂料与含有填料的涂料之间的ΔE*。

8.如前述权利要求中任一项所述的透明涂料组合物，其中，所述组合物的防沾污性ΔE*_sr小于4，其中，ΔE*_sr是未沾污区域与沾污区域之间的ΔE*。

9.如前述权利要求中任一项所述的透明涂料组合物，其中，基于所述透明涂料组合物的总重量，所述珍珠岩的存在量为0.5重量％至30重量％。

10.如前述权利要求中任一项所述的透明涂料组合物，其还包括聚合物树脂、消泡剂、交联剂、分散剂、聚结剂、助粘剂、润湿剂、流变剂、光稳定剂和/或UV吸收剂中的一种或多种。

11.如权利要求10所述的透明涂料组合物，其中，基于所述透明涂料组合物的总重量，所述聚合物树脂的存在量为约50重量％至约97重量％。

12.一种制造前述权利要求中任一项所述的透明涂料组合物的方法，其包括将所述珍珠岩与所述透明涂料组合物的其它成分共混。

13.权利要求1至14中任一项所述的透明涂料组合物用于涂布物品或基材的应用。

14.一种涂布物品或基材的方法，其包括用权利要求1至14中任一项所述的透明涂料组合物涂布所述物品或基材。

15.涂布有权利要求1至14中任一项所述的透明涂料组合物的物品或基材。