[发明专利]单色涂料组合物

说明书

本发明涉及单色涂料组合物，特别是用作高光泽面涂层的组合物，尤其是用作着色加透明的复合涂料的底涂层。

面涂层涂料组合物，主要是可固化(热固性)的面涂层涂料组合物，广泛地用于涂料技术中，特别是用于汽车工业和工业化的涂料工业之中。对于一种面涂层来说，重要的是它能经久耐用，并能保护涂布的物品或有助于其下的涂层保护涂布的物品。但是，面涂层的主要作用是为了满足审美上的需求。汽车工业广泛地使用这些涂料，用于汽车构件的面板，用作金属色料和单色颜料。着色加透明的复合涂料主要是用作面涂层，它具有非常高的光泽度、颜色浓度且图象清晰。

在本领域中，金属色料通常定义为具有角视效果的颜料。例如，美国测试方法协会(ASTM)文献F284定义金属色料为“关于含有金属薄片的角视材料的外观”。因而，金属色料包括特殊的片状颜料，它可是金属片状颜料如铝颜料或珍珠类的片状颜料包括经处理的云母如二氧化钛或氧化铁涂布的云母颜料，当从不同的角度观察时，涂层具有不同的外观效果。传统的金属色料，当以接近镜面反射的角度(通常称作闪光角)观察时，颜色较浅，而当以明显远离镜面反射的角度(通常称作掠射角)观察时，则颜色较深。例如，当以与镜面反射成5-15度的角度观察时，金属色料的数值表现得较浅，而当以与镜面反射成75-110度的角度观察时，金属色料的数值则表现得较深。这种由涂料中的片状颜料所引起的数值的差别，使得经涂布的物品具有通常的金属外观。除了数值的差别之外，在以接近镜面反射的角度至以显著远离镜面反射的角度之间移动，可观察到色度或色彩的改变。颜料铝已用于金属涂料中，采用这种方法可修饰涂层的角视效果，或提高涂层的色度。

另一方面，单色颜料，从任意的角度都具有相同或几乎相同的颜色，没有明显的金属外观。在以往的单色颜料中根本不包括任何的片状颜料。例如，ASTME284将单色颜料描述为“不含有薄中角视的颜料”。单色颜料依赖于颜料，以制得高色度颜料如红色、蓝色、橙色和黄色，同样也可制得多种不同色彩的低色度颜料。最近几十年来，有许多很好的不褪色且具有高色度的颜料，由于对人体健康的潜在影响或受规章限制考虑的原因，已不再用于汽车质量涂料。最为典型的，镉、铅和铬颜料基本上不再使用。这些颜料的替代品的缺点，使高色度颜料或纯淡色颜料的发展变得困难。现在所用的无机颜料选择物具有良好的持久性，但其色彩强度不够。为了获得高色度，通常要采用更具有色彩强度的有机颜料。虽然有机颜料可提供足够的色度，但它们常常不具有足够的常规汽车或工业涂料所要求的不透明性(也称作遮盖性)。因而，在涂料中的所含有的有机颜料必须高于预期的水平，而且，一般地，其它有损于色度的更为不透明的颜料，也必须采用，从而以特定的成膜物质获得具有足够遮盖性的高色度涂层。

在组合物中为了获得预期的色彩强度，尽管常常必须含有更多的颜料，但对涂层的物理性能来说，较低的颜料与粘合剂比值是优选的。此外，由于在选定的色度中颜料的结合可能会使得遮盖性不够充分，因而所采用涂料组合物要高于理想的成膜物质，这会导致费用增加，并引起如流挂、溶剂爆孔之类的潜在问题，且低于修补缺陷的最佳性能。上述的单色颜料的ASTM定义表明，如果角视效果或金属效果是所期望的话，则金属或云母颜料一般仅仅包含在汽车涂料中。少量无色铝片状颜料被加入到结合在白色的底涂料中，以部分地降低由于色彩和遮盖性所需要的二氧化钛的显著用量。铝颜料的加入并不是所期望的，因为它象其它的遮光剂如炭黑一样会降低白色底涂层的色度。

因此，人们期望能够克服这些问题，以特定的成膜物质提高不透明性和/或改善单色颜料的色度。人们同样期望能够降低所需要的颜料的总量，获得一种具有较好物理性能的费用较低的涂料。

本发明提供一种单色涂料组合物和由此产生的这种单色彩色涂层，它们包括一种有色金属颜料和优选的一种有色铝颜料。在本发明的涂料和组合物中，所含有的有色金属颜料的含量很低，在涂层中中不会产生角视效果。而且，所选用的有色金属或有色铝片状颜料可提高色度，非强制地，可改进相同程度遮盖的色彩或提高相同色度涂层的的遮盖性。在本发明的优选实施方案中，有色金属颜料为有色铝颜料。

本发明的涂料组合物，可以用较低的成膜和以较低的颜料与粘合剂比值来配制以提供遮盖性，而不会造成因包含以前已知的遮光剂如不透明的二氧化钛、不透明的氧化铁和黑色颜料的涂料伴生的色度损失。本发明能配制更深、更纯和更清洁的浅色的色彩，这些色彩原本在其它方面不满足汽车制造商关于遮盖性的要求或用较少的彩色颜料配制现在的色度水平的色彩的要求。