【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及有色涂层组合物，特别是涉及包含基于金属氧化物的材料的涂层组合物。
技术介绍
1、颜色是印刷油墨和油漆最重要的方面之一。印刷油墨用于在各种消费品和工业品上产生图像和文本。图像和文本的主要功能是标识和区分印刷对象。图像和文本的值可以与图像的质量(包括其颜色)直接相关。油漆的主要目的之一也是为底层基材提供特定颜色。油漆的值也可能与其提供特定颜色的能力直接相关。
2、已经标识了用于产生颜色的许多机制。这些机制被归类为由原子激发、配体场效应、分子轨道跃迁、能带跃迁或由于几何或物理原因发生的现象引起的机制。在所有这些机制中，人类对颜色的使用传统上是由控制并利用电子跃迁效应的材料主导的。具体地，印刷油墨和油漆的颜色主要来源于颜料或染料，这些颜料或染料使用通过电子跃迁选择性地减去可见光谱的特定部分，并反射或透射剩余可见波长的颜色机制。我们世界中的大多数对象都遵循该机制，其中颜色是由光的选择性吸收决定的。该减色机制不同于彩色光混合产生的颜色(称为“加色”)。加色法用于诸如监视器和电视的显示系统中，其中许多有色像素被选择性地激活，以将特定的有色发射组合成期望的最终颜色。在这种情况下，光子没有被选择性地吸收，而是光子的特定波长的窄带发射造成了所感知的颜色。从每个单独的来源发射的颜色波长加在一起形成最终的颜色。
3、涂层保护的一个重要要求是保护涂层免受环境条件的损害。主要的环境问题是辐射，包括紫外线(uv)、可见光和红外线(ir)辐射。所有类型的分子都被电磁频谱中特定波长的辐射激发并选择性地吸收其能量。例如，涂层中使用
4、涂层工业中通常采用具有各种功能的涂层，具体是这些涂层如何与天然电磁辐射相互作用。涂层被设计为反射或吸收特定波长的入射辐射，具体取决于应用。目前，存在各种各样的技术来帮助缓解这些不同的辐射入射波长。然而，仍然需要具有改善的电磁辐射缓解效果的涂层。需要配制具有改进的波长选择性散射颗粒的涂层。本文所描述的组合物和方法满足了这些和其他要求。
技术实现思路
1、以下概述呈现了对本公开的各个方面的简化概述，以提供对这些方面的基本理解。本
技术实现思路
并不是本公开的详尽综述。
技术实现思路
既不旨在标识本公开的关键或重要元素，也不旨在描绘本公开的特定实施方案的任何范围或权利要求的任何范围。
技术实现思路
的唯一目的是以简化形式呈现本公开的一些概念来作为稍后呈现的更详细描述的序言。
2、本文描述了包含聚合物粘结剂和选自金属氧化物颗粒(例如，诸如混杂金属氧化物颗粒)的颗粒(例如，微球)的涂层组合物。颗粒的平均粒径可为约100μm或更小、约0.5μm至约100μm、或约1μm至约20μm，例如，约0.5μm至约10μm、约0.5μm至约5μm、或约3μm至约5μm。使用颗粒解决的问题包括增强涂层组合物在电磁辐射方面的特性(颜色特性、反射特性、不透明特性等)。特别地，颗粒可表现出可以是角度相关或角度无关的结构颜色。
3、本公开的涂层组合物可表现出uv反射率、可见光反射率、ir反射率或它们的组合。例如，包含本文所述的颗粒的涂层组合物在干燥时可表现出在100nm至400nm波长范围内的uv反射率、400nm至800nm波长范围处可见光吸收率、400nm至700nm波长内的可见光反射率、800nm至10μm波长内的ir反射率或它们的组合。这些组合物还可在100nm至800nm波长内表现出改善的不透明性。在一些情况下，涂层组合物是水性组合物。
4、涂层组合物中存在的聚合物粘结剂可包含选自以下项的聚合物：丙烯酸均聚物、基于苯乙烯-丙烯酸的共聚物、基于苯乙烯-丁二烯的共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、基于乙烯基丙烯酸的共聚物、基于乙烯乙酸乙烯酯的共聚物、聚氯丁二烯、醇酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂、石油树脂、环氧树脂或它们的共混物。基于涂层组合物的干重计，聚合物粘结剂可以大于0重量％至99.9重量％、或5重量％至99.9重量％、或10重量％至95重量％的量存在。
5、如本文所述，涂层组合物中的颗粒可包括混杂金属氧化物颗粒。在一些示例中，涂层组合物包含混杂金属氧化物颗粒。混杂金属氧化物颗粒可具有单峰分布或多峰分布的包藏大小，诸如双峰分布的包藏大小。混杂金属氧化物颗粒的平均包藏直径可为约50nm至约10μm、约50nm至约5μm、约50nm至约2.5μm、约50nm至约1μm、约200nm至约800nm、约200nm至约400nm、或约250nm至约350nm。形成混杂金属氧化物颗粒的金属氧化物独立地选自由以下项组成的组：二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、二氧化铈、铁氧化物、氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铬和它们的组合，诸如二氧化钛或二氧化硅。
6、涂层组合物还可包含一种或多种颜料或填料，例如选自以下项的颜料或填料：粘土、高岭土、云母、二氧化钛、滑石、天然二氧化硅、合成二氧化硅、天然硅酸盐、合成硅酸盐、长石、霞石正长岩、硅灰石、硅藻土、重晶石、玻璃和碳酸钙、膨润土、凹凸棒石、沸石或它们的混合物。一种或多种颜料或填料可以使颗粒或一种或多种颜料或填料基于涂层组合物的总重量计占大于0重量％至90重量％、或0.1重量％至60重量％的量存在。在一些示例中，涂层组合物除了颗粒外不包含颜料或填料。
7、涂层组合物还可包含颜料分散剂、无机或有机填料、颜料增量剂、粘结增强剂、成膜助剂、消泡剂、增稠剂、光稳定剂、润湿剂、杀菌剂、增粘剂或它们的组合。
8、在具体示例中，涂层组合物可为uv反射组合物，诸如透明涂层组合物。本文公开了透明涂层组合物，该透明涂层组合物包含选自以下项的聚合物：丙烯酸均聚物、基于苯乙烯-丙烯酸的共聚物、基于苯乙烯-丁二烯的共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯基丙烯酸共聚物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚氯丁二烯、它们的混合物或它们的共聚物；和包含混杂金属氧化物颗粒的颗粒，其中颗粒的平均粒径为约0.5μm至约10μm、约0.5μm至约5μm、或约0.5μm至约3μm，并且其中该透明涂层组合物在干燥时表现出在100nm至400nm波长范围处的uv反射率。在某些实施方案中，uv反射组合物包含混杂金属氧化物颗粒，这些混杂金属氧化物颗粒的平均直径为约0.5μm至约10μm、约0.5μm至约5μm、或约0.5μm至约3μm；并且平均包藏直径为约50nm至约400nm、或约50nm至约200nm。uv反射组合物还可包含一种或多种uv吸收剂，诸如选自以下项的那些uv吸收剂：羟基-苯基-苯并三唑醇(hydroxy-phenyl-benzotriaziole)、羟基-苯基-三嗪、羟基-二苯甲酮、草酰苯胺、氰基丙烯酸酯、丙二酸酯和它们的混合物。
9、在其他具体示例中，涂层组合物诸如在掺入油漆中表现出改善的不透本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种涂层组合物，所述涂层组合物包含：
2.根据权利要求2所述的涂层组合物，其中所述聚合物粘结剂包含选自以下项的聚合物：丙烯酸均聚物、基于苯乙烯-丙烯酸的共聚物、基于苯乙烯-丁二烯的共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、基于乙烯基丙烯酸的共聚物、基于乙烯乙酸乙烯酯的共聚物、聚氯丁二烯、醇酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂、石油树脂、环氧树脂或它们的共混物。
3.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中每个混杂金属氧化物颗粒包含嵌入有金属氧化物颗粒的阵列的第一金属氧化物的连续基质，所述金属氧化物颗粒包含第二金属氧化物，其中所述混杂金属氧化物颗粒是基本上无孔的。
4.根据权利要求3所述的涂层组合物，其中所述金属氧化物颗粒的所述阵列为有序阵列。
5.根据权利要求3所述的涂层组合物，其中所述金属氧化物颗粒的所述阵列为无序阵列。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的涂层组合物，其中所述第一金属氧化物和所述第二金属氧化物独立地包括选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、二氧化铈、铁氧化物、氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化
7.根据权利要求3至6中任一项所述的涂层组合物，其中所述第一金属氧化物与所述第二金属氧化物的重量与重量比为约1/50至约10/1。
8.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物是水性组合物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述混杂金属氧化物颗粒包含多峰分布、双峰分布或单峰分布的金属氧化物包藏。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的涂层组合物，其中所述混杂金属氧化物颗粒具有约1μm至约10μm的平均直径和约100nm至约800nm的平均金属氧化物包藏直径。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的涂层组合物，其中所述组合物是UV反射组合物，并且所述混杂金属氧化物颗粒具有1μm至3μm的平均直径或50nm至400nm的平均金属氧化物包藏直径中的一者或多者。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物表现出改善的不透明性，并且所述混杂金属氧化物颗粒具有1μm至10μm的平均直径或50nm至400nm的平均金属氧化物包藏直径中的一者或多者。
13.根据权利要求1至9中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物是IR反射组合物，并且所述混杂金属氧化物颗粒具有大于5μm至100μm的平均直径或400nm至5μm的平均金属氧化物包藏直径中的一者或多者。
14.根据权利要求1至9中任一项所述的涂层组合物，其中所述混杂金属氧化物颗粒是有色涂层组合物，并且所述混杂金属氧化物颗粒具有约1μm至约5μm的平均直径或约100nm至约800nm的平均金属氧化物包藏直径中的一者或多者。
15.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述第一金属氧化物与所述第二金属氧化物的重量与重量比为约1/50至约10/1。
16.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述混杂金属氧化物颗粒基于所述混杂金属氧化物颗粒的总重量计包含60重量％至99.9重量％的金属氧化物。
17.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述混杂金属氧化物颗粒表现出角度相关的结构颜色。
18.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述混杂金属氧化物颗粒表现出角度无关的结构颜色。
19.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物还包含选自以下项的一种或多种颜料或矿物填料：粘土、高岭土、云母、二氧化钛、滑石、天然二氧化硅、合成二氧化硅、天然硅酸盐、合成硅酸盐、长石、霞石正长岩、硅灰石、硅藻土、重晶石、玻璃和碳酸钙、膨润土、凹凸棒石、沸石或它们的混合物。
20.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物不包含除了所述混杂金属氧化物颗粒之外的颜料。
21.一种来源于根据权利要求1至20中任一项所述的涂层组合物在作为涂层施涂到基材后并且在干燥后的膜。
22.一种来源于根据权利要求1至22中任一项所述的涂层组合物的膜，其中所述膜在100nm至400nm的波长下表现出至少20％的UV反射率。
23.一种来源于根据权利要求1至22中任一项所述的涂层组合物的膜，其中所述膜在800nm至1μm的波长下表现出至少20％的IR反射率。
24.一种来源于根据权利要求1至22中任一项所述的涂层组合物的膜，其中所述膜在400nm至800nm的波长下表现出至少20％的可见光...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种涂层组合物，所述涂层组合物包含：
2.根据权利要求2所述的涂层组合物，其中所述聚合物粘结剂包含选自以下项的聚合物：丙烯酸均聚物、基于苯乙烯-丙烯酸的共聚物、基于苯乙烯-丁二烯的共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、基于乙烯基丙烯酸的共聚物、基于乙烯乙酸乙烯酯的共聚物、聚氯丁二烯、醇酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂、石油树脂、环氧树脂或它们的共混物。
3.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中每个混杂金属氧化物颗粒包含嵌入有金属氧化物颗粒的阵列的第一金属氧化物的连续基质，所述金属氧化物颗粒包含第二金属氧化物，其中所述混杂金属氧化物颗粒是基本上无孔的。
4.根据权利要求3所述的涂层组合物，其中所述金属氧化物颗粒的所述阵列为有序阵列。
5.根据权利要求3所述的涂层组合物，其中所述金属氧化物颗粒的所述阵列为无序阵列。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的涂层组合物，其中所述第一金属氧化物和所述第二金属氧化物独立地包括选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、二氧化铈、铁氧化物、氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铬以及它们的组合的金属氧化物。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的涂层组合物，其中所述第一金属氧化物与所述第二金属氧化物的重量与重量比为约1/50至约10/1。
8.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物是水性组合物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述混杂金属氧化物颗粒包含多峰分布、双峰分布或单峰分布的金属氧化物包藏。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的涂层组合物，其中所述混杂金属氧化物颗粒具有约1μm至约10μm的平均直径和约100nm至约800nm的平均金属氧化物包藏直径。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的涂层组合物，其中所述组合物是uv反射组合物，并且所述混杂金属氧化物颗粒具有1μm至3μm的平均直径或50nm至400nm的平均金属氧化物包藏直径中的一者或多者。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物表现出改善的不透明性，并且所述混杂金属氧化物颗粒具有1μm至10μm的平均直径或50nm至400nm的平均金属氧化物包藏直径中的一者或多者。
13.根据权利要求1至9中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物是ir反射组合物，并且所述混杂金属氧化物颗粒具有大于5μm至100μm的平均直径或400nm至5μm的平均金属氧化物包藏直径中的一者或多者。
14.根据权利要求1至9中任一项所述的涂层组合物，其中所述混杂金属氧化物颗粒是有色涂层组合物，并且所述混杂金属氧化物颗粒具有约1μm至约5μm的平均直径或约100nm至约800nm的平均金属氧化物包藏直径中的一者或多者。...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·A·福利，C·J·瓦洛维奇，R·H·达尔吉，M·D·伯克，K·塔斯克，C·A·亨德里克斯盖伊，曲亮靓，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：
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