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      透射紅外輻射并呈現(xiàn)顏色穩(wěn)定性的涂料組合物及相關(guān)涂層體系的制作方法與工藝

      文檔序號:12603527閱讀:565來源:國知局
      透射紅外輻射并呈現(xiàn)顏色穩(wěn)定性的涂料組合物及相關(guān)涂層體系發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總的來講涉及透射紅外輻射并呈現(xiàn)顏色穩(wěn)定性的涂料組合物。本發(fā)明還涉及沉積在基底上的固化涂層和使用該涂料組合物的方法。背景信息對于很多涂料應(yīng)用(例如汽車涂料、航空涂層、工業(yè)涂層和建筑涂層),為了美觀的目的,特別需要深色(例如黑色和深藍(lán)色)。然而,深色涂料歷史上容易吸收近紅外輻射,因為其通常依賴于使用除可見輻射之外還吸收近紅外輻射的顏料(例如炭黑)。近紅外輻射(即具有700-2500納米的波長的光能)占到達(dá)地球表面的太陽能的超過50%。發(fā)熱是近紅外輻射吸收的直接結(jié)果。因此,深色涂料歷史上容易造成溫度的大幅升高,特別是在晴天,這由于很多原因通常是不適宜的。因此,需要能反射太陽熱(近紅外)的涂料。在Principlesandformulationsfororganiccoatingswithtailoredinfraredproperties,ProgressinOrganicCoatings,20:1-25(1992)(“Brady”)中,描述了獲得太陽熱反射涂料的配制方法。在一種方法中,使用了雙層涂層體系,其中用吸收可見輻射但透射近紅外輻射的顏料(例如有機(jī)黑顏料(提到了芘黑)或其他有機(jī)顏料(提出了酞菁藍(lán)和酞菁綠和咔唑二惡嗪紫))著色上層,反射近紅外輻射的下層(例如高反射性白底涂層)降低該涂層體系的溫度升高。這種涂層體系的實例還描述于美國專利申請公開號2004/0191540A1中。某些缺點與現(xiàn)有模式的這種涂層體系相關(guān)。一個缺點是難以獲得呈現(xiàn)烏黑色的涂層。這是因為上層中使用的紅外透明顏料與紅外吸收炭黑顏料相比具有散射光的趨勢。這一問題在薄膜區(qū)域和涂層邊緣中更加惡化,在此處涂層可能根本不呈現(xiàn)為黑色。另一缺點是不能獲得呈現(xiàn)其中涂層的顏色在暴露于氣候條件之后不會明顯改變的顏色“穩(wěn)定性”的涂層體系。因此,將會需要提供能夠制備對紅外輻射透明的涂層且甚至在薄膜區(qū)域和涂層邊緣中也能夠呈現(xiàn)“穩(wěn)定的”顏色(例如烏黑色)的涂料組合物。還將會需要提供包括由該組合物沉積的涂層的涂層體系。發(fā)明概述在某些方面中,本發(fā)明涉及涂料組合物。這些涂料組合物包含:(a)成膜樹脂質(zhì)粘合劑;(b)第一可見吸收紅外透明顏料;和(c)與第一可見吸收紅外透明顏料不同的第二可見吸收紅外透明顏料。由該涂料組合物沉積的固化涂層(i)具有至少240的黑度(jetness);和(ii)在3000小時QUV耐久性試驗之后呈現(xiàn)顏色改變不超過1ΔE單位。在其他方面中,本發(fā)明涉及涂料組合物,其包含:(a)具有不超過5%的濁度且包含第一可見吸收紅外透明顏料的著色劑;和(b)包含與第一可見吸收紅外透明顏料不同的第二可見吸收紅外透明顏料的顏料分散體。本發(fā)明還涉及例如使用該涂料組合物的方法和相關(guān)經(jīng)涂覆的基底。發(fā)明詳述為了以下詳細(xì)描述的目的,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到本發(fā)明可以各種可替代的變型和步驟順序,除非有明確相反的指示。而且,除了在任何操作實施例中或者以其他方式暗示之外,說明書和權(quán)利要求書中所用的所有表示例如成分含量的數(shù)值都應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為在所有情況中被術(shù)語“約”修飾。因此,除非有相反的暗示,以下說明書和后附權(quán)利要求書中提出的數(shù)值參數(shù)都是近似值,其可能根據(jù)本發(fā)明所要得到的所需性質(zhì)而變化。至少但并不作為嘗試將等效方式的原則應(yīng)用于權(quán)利要求的范圍,各數(shù)值參數(shù)應(yīng)當(dāng)至少根據(jù)所報道的有效數(shù)字位數(shù)并通過應(yīng)用普通取整技術(shù)進(jìn)行解釋。盡管提出本發(fā)明的寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)都是近似值,但特別實施例中提出的數(shù)值都盡可能精確報道。然而,任何數(shù)值都固有地包含必要的必然誤差,這是由其各自測試試驗中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差所導(dǎo)致的。而且,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到此處所述的任何數(shù)值范圍都意于包括其中包含的所有子范圍。例如,“1-10”的范圍意于包括在所述最小值1和所述最大值10之間(含端點)的所有子范圍,即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值的所有子范圍。如所示那樣,本發(fā)明的某些實施方案涉及包括成膜樹脂質(zhì)粘合劑的涂料組合物。此處所用的術(shù)語“成膜樹脂質(zhì)粘合劑”表示一旦除去該組合物中存在的任何稀釋劑或載體或一旦在常溫或升高溫度時固化就能夠在基底的至少水平表面上形成自支撐連續(xù)膜的樹脂??梢杂糜诒景l(fā)明中的成膜樹脂尤其包括但不限于汽車OEM涂料組合物、汽車整修涂料組合物、工業(yè)涂料組合物、建筑涂料組合物、卷材涂料組合物、包裝涂料組合物、防護(hù)和船舶涂料組合物和航空涂料組合物中所用的那些。在某些實施方案中,此處所述的涂料組合物中包括的成膜樹脂質(zhì)粘合劑包括熱固性成膜樹脂。此處所用的術(shù)語“熱固性塑料”表示一旦固化或交聯(lián)就會不可逆地“固化”的樹脂,其中該聚合組分的聚合物鏈通過共價鍵連接在一起。該性質(zhì)通常與通常通過例如熱和輻射引發(fā)的組合物組分的交聯(lián)反應(yīng)有關(guān)。參見Hawley,GessnerG.,TheCondensedChemicalDictionary,NinthEdition.,page856和SurfaceCoatings,vol.2,OilandColourChemists′Association,Australia,TAFEEducationalBooks(1974)。固化或交聯(lián)反應(yīng)也可以在環(huán)境條件下進(jìn)行。一旦固化或交聯(lián),熱固性樹脂將不會一經(jīng)加熱就熔化且不溶于溶劑。在其他實施方案中,此處所述的涂料組合物中包括的成膜樹脂包括熱塑性樹脂。此處所用的術(shù)語“熱塑性”表示包括不由共價鍵連接的聚合組分,因此一經(jīng)加熱能夠進(jìn)行液體流動且可溶于溶劑中。參見Saunders,K.J.,OrganicPolymerChemistry,pp.41-42,ChapmanandHall,London(1973)。此處所用的“聚合物”或“樹脂”寬泛地表示預(yù)聚物、低聚物以及均聚物和共聚物。此處所用的前綴“聚”表示兩個或更多個。該涂料組合物可以是基于水的或基于溶劑的液體組合物,或可替代地是固體顆粒物形式,即粉末涂料。熱固性涂料組合物通常包含交聯(lián)劑,其可以選自例如:氨基塑料、包括封閉的異氰酸酯的多異氰酸酯、聚環(huán)氧化物、β-羥基烷基酰胺、多元酸、酸酐、有機(jī)金屬酸官能材料、多胺、聚酰胺和任意前述的混合物。除上述交聯(lián)劑之外或作為其的代替,熱固性組合物通常包括至少一種成膜樹脂,其具有可與該交聯(lián)劑反應(yīng)的官能團(tuán)。該成膜樹脂能夠選自例如:丙烯酸類聚合物、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、其共聚物及其混合物。這種聚合物可以是溶劑性的或可水分散的、可乳化的或具有有限的水溶解性。該成膜樹脂上的官能團(tuán)可以選自多種反應(yīng)性官能團(tuán),包括例如羧酸基團(tuán)、胺基團(tuán)、環(huán)氧化物基團(tuán)、羥基、巰基、氨基甲酸酯基團(tuán)、酰胺基團(tuán)、脲基團(tuán)、異氰酸酯基團(tuán)(包括嵌段異氰酸酯基團(tuán))、硫醇基團(tuán)及其組合。本發(fā)明的涂料組合物還包括可見吸收紅外透明顏料。更特別地,本發(fā)明的涂料組合物包含至少兩種不同的可見吸收紅外透明顏料,其在此處稱作“第一”可見吸收紅外透明顏料和“第二”可見吸收紅外透明顏料。此處所用的術(shù)語“紅外透明顏料”表示在近紅外波長區(qū)域(700-2500納米)中基本上透明的顏料,例如美國專利申請公開號2004/0191540第[0020]-[0026]段處描述的那些,該引用部分通過參考引入此處,在該波長中沒有顯著的輻射散射或吸收。在某些實施方案中,該紅外透明顏料在近紅外波長區(qū)域中具有至少70%的平均透射率。本發(fā)明的涂料組合物中存在的紅外透明顏料也是可見吸收的。此處所用的術(shù)語“可見吸收”表示顯著吸收在400-700納米的可見區(qū)域內(nèi)的至少一些波長中的輻射的顏料。在一些情況中,該可見吸收顏料在400-500納米范圍內(nèi)的可見光譜中具有其總吸光率的至少70%,例如至少80%。在一些情況中,該可見吸收顏料在500-600納米范圍內(nèi)的可見光譜中具有其總吸光率的至少70%,例如至少75%。在一些情況中,該可見吸收顏料在600-700納米范圍內(nèi)的可見光譜中具有其總吸光率的至少60%,例如至少70%。適合的可見吸收紅外透明顏料的非限制實例包括例如:銅酞菁顏料、鹵代銅酞菁顏料、蒽醌顏料、喹吖啶酮顏料、芘顏料、單偶氮顏料、雙偶氮顏料、喹啉酞酮顏料、靛蒽醌顏料、二惡嗪顏料、透明氧化鐵棕顏料、透明氧化鐵紅顏料、透明氧化鐵藍(lán)顏料、鎘橙顏料、群青藍(lán)顏料、鎘黃顏料、鉻黃顏料、氯化鈷藍(lán)顏料、異吲哚啉顏料、聯(lián)苯胺黃顏料、溴代anthranthron顏料等。在某些實施方案中,本發(fā)明的涂料組合物包含可見吸收紅外透明顏料,該可見吸收紅外透明顏料具有在750-850納米的波長處沿電磁光譜增大的%反射率,例如前述美國專利申請公開號2004/0191540中描述的那些。在一些情況中,該涂料組合物包含可見吸收紅外透明顏料,該可見吸收紅外透明顏料具有沿電磁光譜在750納米的波長處至少10%到900納米的波長處至少90%的范圍的%反射率。在某些實施方案中,本發(fā)明的涂料組合物包括兩種或更多種不同的可見吸收紅外透明黑色顏料,例如部分依賴于如下所示例的芘型結(jié)構(gòu)的兩種或更多種不同的可見吸收紅外透明顏料。這種顏料的市場上可獲得實例包括:購自BASFCorporation,Southfield,Mich.的LumogenBlackFK4280顏料、購自BASF的PaliogenBlackL0086(其具有“顏料黑32”(第1部分)和“71133”(第2部分)的顏色指數(shù))和PaliogenBlackS0084(其具有“顏料黑31”(第1部分)和“71132”(第2部分)的顏色指數(shù))。適用于本發(fā)明的某些實施方案中的紅外透明黑色顏料的其他實例描述于美國專利申請公開號2009/0098476A1中第[0030]-[0034]段處,其引用部分通過參考引入此處。在一些實施方案中,該涂料組合物包括依照式(a)或(b)的芘顏料:這種顏料可作為PaliogenBlackEH0788和LumogenBlackFK4280購自BASFCorporation。在某些實施方案中,該涂料組合物還包括依照式(c)的芘顏料:這種芘顏料還稱作“CI顏料黑32”,可作為PaliogenBlackL0086購自BASFCorporation。在本發(fā)明的某些實施方案中,通過著色劑將第一可見吸收紅外透明顏料引入該涂料組合物中。此處所用的“著色劑”表示顏料在分散體中的組合物,其可以是可與基于溶劑的樹脂質(zhì)粘合劑相容或可與水性涂層體系相容的樹脂(聚合)材料。更特別地,本發(fā)明的涂料組合物的某些實施方案包含不超過5%(例如不超過3%、不超過2%,或在一些情況中不超過1%)的濁度且包括可見吸收紅外透明顏料的一種或多種著色劑。如將認(rèn)識到的那樣,濁度是材料透明度的度量且由ASTMD1003定義。此處所述的濁度值是使用X-Rite8400分光光度計以透射模式用500微米路徑長度的單元對分散在適合的溶劑(例如乙酸正丁酯)中的顏料測定的。因為液體樣品的濁度百分比依賴于濃度(且因此依賴于光通過液體的透光率),但濁度百分比此處是在最大透光率的波長處在約15%-約20%(例如17.5%)的透光率描述的。在某些實施方案中,低濁度著色劑包括黑色顏料,例如一種或多種上述基于芘的顏料。在其他實施方案中,該涂料組合物包括低濁度著色劑,其包括非黑色的可見吸收紅外透明顏料。例如,在一些實施方案中,該涂料組合物包括低濁度著色劑,其包括紅外透明顏料的組合,其在結(jié)合使用時,能夠在甚至沒有黑色顏料的情況下產(chǎn)生烏黑顏色。在一些實施方案中,該涂料組合物包括任何一種都不呈現(xiàn)黑色的低濁度著色劑的組合,但在組合使用時,能夠產(chǎn)生烏黑顏色。例如,在一些實施方案中,該涂料組合物包括包括紅色、黃色和藍(lán)色顏料的組合的低濁度著色劑。在一些實施方案中,該涂料組合物包括低濁度著色劑的組合,其中一種是黃色,一種是藍(lán)色,一種是紅色。其他任選的顏料包括紫色和綠色。適用于這些實施方案中的顏料的非限制實例包括顏料黃138、顏料黃139、顏料紅179、顏料紅202、顏料紫29、顏料藍(lán)15:3和顏料綠36。該具有低濁度的著色劑通常包含納米尺寸的可見吸收紅外透明顏料。進(jìn)一步地,這種著色劑通常基本上不含非納米尺寸的可見吸收紅外透明顏料?!凹{米尺寸”表示該顏料具有不超過100納米的平均初級粒徑?!盎旧喜缓北硎静怀^10wt%(例如不超過5wt%或在一些情況中不超過1wt%)的第一著色劑中存在的可見吸收紅外透明顏料不是納米尺寸的。這種著色劑可以通過用具有小于約0.5mm(例如小于0.3mm,在一些情況中約0.1mm或更小)的顆粒尺寸的研磨介質(zhì)研磨塊狀有機(jī)顏料而制備。用任選的聚合研磨樹脂將包含顏料顆粒的著色劑在高能研磨機(jī)中在有機(jī)溶劑系統(tǒng)(例如乙酸丁酯)中使用顏料分散體(例如下面所述的)研磨以將該顏料初級粒徑降低到納米顆粒尺寸。因此,在一些實施方案中,該具有低濁度的著色劑包括具有不超過100納米(例如不超過50納米或不超過30納米)的平均初級粒徑的可見吸收紅外透明顏料,例如美國專利申請公開號2008-0187708A1中第[0013]-[0022]段處所述的,其引用部分通過參考引入此處。如之前所示的,該著色劑還包括分散體。適合的分散體包括由原子轉(zhuǎn)移自由基聚合制備且具有頭部分和尾部分的丙烯酸類共聚物,其中該頭部分對顏料呈現(xiàn)出親和性(例如芳香族基團(tuán)),尾部分可與涂料組合物的樹脂質(zhì)粘合劑相容(例如丙烯酸類基團(tuán)),該聚合物具有1,000-20,000的重均分子量。例如,該分散體可以包括具有包括與多環(huán)芳香族羧酸反應(yīng)的氧雜環(huán)丙烷官能單體的第一嵌段和一種或多種包括(甲基)丙烯酸烷基酯的其他嵌段的嵌段共聚物。在一種實施方案中,該第一嵌段包括與萘甲酸反應(yīng)的(甲基)丙烯酸縮水甘油酯,第二和第三嵌段彼此不同,各自包括(甲基)丙烯酸烷基酯。該分散體能夠具有以下通式(I)所示的聚合物鏈結(jié)構(gòu):Ф-(G)p-(W)q-(Y)sT(I)其中G是至少一種可自由基聚合的烯不飽和單體的殘基;W和Y是至少一種可自由基聚合的烯不飽和單體的殘基;W和Y彼此不同;Ф是引發(fā)劑的疏水殘基或源自引發(fā)劑,且不含可自由基轉(zhuǎn)移的基團(tuán);T是該引發(fā)劑的可自由基轉(zhuǎn)移的基團(tuán)或源自其;p、q和s表示在殘基嵌段中存在的殘基的平均數(shù);p、q和s各自獨立地選擇使得該顏料分散體具有至少250的數(shù)均分子量。上述顏料分散體通常可以描述為具有頭結(jié)構(gòu)和尾結(jié)構(gòu),即具有聚合頭部分和聚合尾部分。該聚合尾部分可以具有親水部分和疏水部分,特別是在其端部。此處和權(quán)利要求書中所用的術(shù)語“疏水”和“親水”是彼此相對而言的。該顏料分散體能夠由原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)制備。ATRP工藝通常能夠描述為包括:將一種或多種可自由基聚合的單體在引發(fā)系統(tǒng)存在下聚合;形成聚合物;和分離所形成的聚合物。在某些實施方案中,該引發(fā)系統(tǒng)包括:具有單一可自由基轉(zhuǎn)移的原子或集團(tuán)的單體引發(fā)劑;參與與引發(fā)劑的可逆氧化還原循環(huán)的過渡金屬化合物(即催化劑);和與過渡金屬化合物配合的配體。ATRP工藝更詳細(xì)地描述于國際專利公開號WO98/40415和美國專利號5,807,937、5,763,548和5,789,487中??捎糜谠擃伭戏稚Ⅲw的ATRP制備中的催化劑包括任何能夠參與與引發(fā)劑和生長的聚合物鏈的氧化還原循環(huán)的過渡金屬化合物。該過渡金屬化合物可以優(yōu)選不與聚合物鏈形成直接碳-金屬鍵??捎糜诒景l(fā)明中的過渡金屬催化劑可以由以下通式(II)表示:Mn+Xn(II)其中M是過渡金屬;n是過渡金屬上的形式電荷,其具有0-7的值;X是反離子或共價結(jié)合組分。過渡金屬M的實例包括但不限于:Cu、Fe、Au、Ag、Hg、Pd、Pt、Co、Mn、Ru、Mo、Nb和Zn。X的實例包括但不限于:鹵素離子、羥基、氧、C1-C6-烷氧基、氰基、氰?;⒘蚯桴;童B氮基。在一種具體實例中,該過渡金屬是Cu(I),X是鹵素離子(例如氯離子)。因此,一種具體種類的過渡金屬催化劑是鹵化亞酮,例如Cu(I)Cl。該過渡金屬催化劑還可以優(yōu)選包含少量(例如1摩爾%)氧化還原共軛物,例如在使用Cu(I)Cl時,其為Cu(II)Cl2??捎糜谥苽漕伭戏稚Ⅲw中的其他催化劑描述于美國專利號5,807,937中第18欄第29-56行處。氧化還原共軛物更詳細(xì)地描述于美國專利號5,807,937第11欄第1行至第13欄第38行處。可用于該顏料分散體的ATRP制備中的配體包括但不限于:具有一個或多個氮、氧、磷和/或硫原子的化合物,其能夠配位到過渡金屬催化劑化合物上,例如通過σ和/或π鍵??捎玫呐潴w的種類包括但不限于:未取代或取代的吡啶和聯(lián)吡啶、卟啉、穴狀配體、冠醚(例如18-冠-6)、多胺(例如乙二胺)、二醇(例如亞烷基二醇,例如乙二醇)、一氧化碳和配位單體(例如苯乙烯、丙烯腈和(甲基)丙烯酸羥基烷基酯)。此處所用的術(shù)語“(甲基)丙烯酸酯”和類似的術(shù)語表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯的混合物。一種特別種類的配體是取代聯(lián)吡啶,例如4,4’-二烷基-聯(lián)吡啶??梢杂糜谥苽漕伭戏稚Ⅲw中的其他配體描述于美國專利號5,807,937中第18欄第57行至低21欄第43行處??捎糜谠擃伭戏稚Ⅲw的ATRP制備中的單體引發(fā)劑的種類包括但不限于:脂肪族化合物、環(huán)脂族化合物、芳香族化合物、多環(huán)芳香族化合物、雜環(huán)化合物、磺?;衔铩€基化合物、羧酸的酯、腈、酮、膦酸酯及其混合物,各自具有可自由基轉(zhuǎn)移的基團(tuán),且優(yōu)選是單一的可自由基轉(zhuǎn)移的基團(tuán)。該單體引發(fā)劑的可自由基轉(zhuǎn)移的基團(tuán)可以選自例如:氰基、氰?;⒘蚯桴;B氮基和鹵素基團(tuán)。該單體引發(fā)劑也可以取代有官能團(tuán),例如環(huán)氧乙烷基,例如縮水甘油基。其他可用的引發(fā)劑描述于美國專利號5,807,937中第17欄第4行至第18欄第28行處。在某些實施方案中,該單體引發(fā)劑選自1-鹵代-2,3-環(huán)氧基丙烷、p-甲烷磺?;u化物、p-甲苯巰基鹵化物、α-鹵代-C2-C6-羧酸的C6-C20-烷基酯、鹵代甲基苯、(1-鹵代乙基)苯、鹵代甲基萘、鹵代甲基蒽及其混合物。α-鹵代-C2-C6-羧酸的C2-C6-烷基酯的實例包括: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-溴丙酸花生醇酯。此處所用的術(shù)語“單體引發(fā)劑”表示不同于聚合引發(fā)劑,例如聚醚、聚氨酯、聚酯和具有可自由基轉(zhuǎn)移的基團(tuán)的丙烯酸類聚合物。在ATRP制備中,該顏料分散體、單體引發(fā)劑、過渡金屬化合物和配體的含量和相對比例是最有效進(jìn)行ATRP的那些。引發(fā)劑的用量能夠廣泛變化,通常以10-4摩爾/升(M)-3M(例如10-3M-10-1M)的濃度存在于反應(yīng)介質(zhì)中。由于該顏料分散體的分子量能夠與引發(fā)劑和單體的相對濃度成正比,因此引發(fā)劑與單體的摩爾比是聚合物制備中的重要因素。引發(fā)劑與單體的摩爾比通常在10-4:1-0.5:1,例如10-3:1-5x10-2:1的范圍。在ATRP方法制備顏料分散體中,過渡金屬化合物與引發(fā)劑的摩爾比通常在10-4:1-10:1,例如0.1:1-5:1的范圍。配體與過渡金屬化合物的摩爾比通常在0.1:1-100:1,例如0.2:1-10:1的范圍。該顏料分散體可以在不存在溶劑的情況下制備,即通過本體聚合工藝制備。通常,該顏料分散體是在溶劑(通常為水和/或有機(jī)溶劑)存在下制備的??捎玫挠袡C(jī)溶劑的種類包括但不限于:羧酸酯、醚、環(huán)醚、C5-C10烷烴、C5-C8環(huán)烷烴、芳香烴溶劑、鹵代烴溶劑、酰胺、腈、亞砜、砜及其混合物。也可以使用超臨界溶劑,例如CO2、C1-C4烷烴和氟碳化合物。一類溶劑是芳香烴溶劑,例如二甲苯、甲苯和混合芳香族溶劑,例如可以商標(biāo)SOLVESSO購自ExxonChemicalAmerica的那些。其他溶劑更詳細(xì)地描述于美國專利號5,807,937中第21欄第44行至第22欄第54行處。該顏料分散體的ATRP制備通常是在25℃-140℃(例如50℃-100℃)范圍內(nèi)的溫度和在1-100大氣壓(通常在常壓)范圍內(nèi)的壓力進(jìn)行。在將其用于本發(fā)明的顏料分散體中之前,通常將該ATRP過渡金屬催化劑及其相關(guān)配體從顏料分散體中分離或除去。ATRP催化劑的去除可以使用已知方法實現(xiàn),例如包括將催化劑粘合劑添加到該顏料分散體、溶劑和催化劑的混合物中,然后進(jìn)行過濾。適合的催化劑粘合劑的實例包括例如氧化鋁、二氧化硅、粘土或其組合。顏料分散體、溶劑和ATRP催化劑的混合物可通過催化劑粘合劑的床??商娲兀揂TRP催化劑可以原位氧化,該催化劑的氧化殘基保持在顏料分散體中。關(guān)于通式(I),G可以是至少一種可自由基聚合的烯不飽和單體(例如選自環(huán)氧乙烷官能單體的單體)與可以是芳香族羧酸或多環(huán)芳香族羧酸的羧酸(包括例如苯基(甲基)丙烯酸酯、p-硝基苯基(甲基)丙烯酸酯和苯甲基(甲基)丙烯酸酯、多環(huán)芳香族(甲基)丙烯酸酯,例如2-萘基(甲基)丙烯酸酯、N-(芳基)馬來酰亞胺及其混合物)反應(yīng)的殘基。與羧酸反應(yīng)的該環(huán)氧乙烷官能單體或其殘基可以選自例如:縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、3,4-環(huán)氧基環(huán)己基甲基(甲基)丙烯酸酯、2-(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基(甲基)丙烯酸酯、烯丙基縮水甘油基醚及其混合物??膳c該環(huán)氧乙烷官能單體或其殘基反應(yīng)的羧酸的實例包括但不限于萘甲酸、羥基萘甲酸、p-硝基苯甲酸及其混合物。繼續(xù)關(guān)于通式(I),W和Y可以各自是獨立地選自例如以下的單體的殘基:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯和羥基官能(甲基)丙烯酸酯。W和Y可以各自獨立地為其殘基的(甲基)丙烯酸酯C1-C20烷基酯(包括線性或支化的烷基和環(huán)烷基)的實例包括但不限于:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(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)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基環(huán)己酯和isocane(甲基)丙烯酸酯。W和Y可以各自獨立地為其殘基的在烷基中具有2-4個碳原子的羥基烷基(甲基)丙烯酸酯包括但不限于:(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯和(甲基)丙烯酸丁酯。在通式(I)中,W和Y可以各自獨立地為具有多于一個(甲基)丙烯?;膯误w(例如(甲基)丙烯酸酐、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、4,4’-異亞丙基聯(lián)苯酚二(甲基)丙烯酸酯(雙酚A二(甲基)丙烯酸酯)、烷氧基化的4,4’-異亞丙基聯(lián)苯酚二(甲基)丙烯酸酯、三甲氧基丙烷三(甲基)丙烯酸酯和烷氧基化的三甲氧基丙烷三(甲基)丙烯酸酯)的殘基。數(shù)值p、q和s分別表示G殘基(G嵌段或G鏈段)、W殘基(W嵌段或W鏈段)和Y殘基(Y嵌段或Y鏈段)的每個嵌段或鏈段存在的G、W和Y殘基的平均總數(shù)。當(dāng)包含多于一種或一類單體殘基時,該W和Y嵌段各自可以具有至少一個無規(guī)嵌段(例如二嵌段或三嵌段)交替和梯度結(jié)構(gòu)。梯度結(jié)構(gòu)表示以規(guī)則和可預(yù)測方式沿該聚合物主鏈逐漸改變的不同單體殘基的順序。為了示例的目的,包含6個甲基丙烯酸丁酯(BMA)的殘基和6個甲基丙烯酸羥丙酯(HPMA)的殘基的W嵌段(為此q為12)可具有二嵌段、四嵌段、交替和梯度結(jié)構(gòu),如美國專利號6,642,301中第10欄第5-25行處所述。在某些實施方案中,G嵌段可以包括約5-15個(甲基)丙烯酸縮水甘油酯與芳香族羧酸(例如3-羥基-2-萘甲酸)反應(yīng)的殘基,該W嵌段可以是約20-30個BMA和HPMA殘基的無規(guī)嵌段,Y嵌段可以是約5-15個丙烯酸丁酯(BA)殘基的均勻嵌段。單體殘基沿顏料分散體的聚合物主鏈的出現(xiàn)順序通常是由相應(yīng)單體供給到其中發(fā)生受控自由基聚合的容器中的順序決定的。例如,作為顏料分散體的G嵌段中的殘基引入的單體通常在作為W嵌段中的殘基引入的那些單體之前供給到反應(yīng)容器中,然后是Y嵌段殘基。在W和Y嵌段形成過程中,如果一次將多于一種單體供給到該反應(yīng)容器中,單體的相對反應(yīng)性通常決定其引入現(xiàn)有聚合物鏈中的順序。W和Y嵌段內(nèi)單體殘基的梯度順序能夠通過受控自由基聚合制備,特別地通過ATRP方法通過(a)改變聚合過程中供給反應(yīng)介質(zhì)的單體的比例;(b)使用包含具有不同聚合速率的單體的單體進(jìn)料或(c)(a)和(b)的組合制備。包含梯度結(jié)構(gòu)的共聚物更詳細(xì)地描述于美國專利號5,807,937第29欄第29行至第31欄第35行處。在某些實施方案中,對于通式(I),下標(biāo)q和s各自具有至少1的值,例如至少為5。而且,對于通式(I),下標(biāo)s通常具有小于300(例如小于100或小于50,例如20或更小)的值。下標(biāo)q和s的值可以在這些值的任意組合之間的范圍內(nèi),包括所述值,例如,s可以是1-100的數(shù)值。下標(biāo)p可以具有至少1(例如至少5)的值。下標(biāo)p通常還具有小于300(例如小于100或小于50,例如20或更小)的值。下標(biāo)p的值可以在這些值的任意組合之間的范圍內(nèi),包括所述值,例如p可以是不超過50的數(shù)值。該顏料分散體通常具有250-40,000(例如1000-30,000或2000-20,000)的通過使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣的凝膠滲透色譜法測得的數(shù)均分子量(Mn)。通式(I)的符號Ф是或源自通過受控自由基聚合制備顏料分散體中使用的引發(fā)劑的殘基,且不含該引發(fā)劑的可自由基轉(zhuǎn)移基團(tuán)。例如,當(dāng)該顏料分散體是在甲苯磺酰氯存在下開始制備的,那么符號Ф(更特別地Ф-)是以下殘基:符號Ф還可以表示該引發(fā)劑的殘基的衍生物。在通式(I)中,T是或源自該ATRP引發(fā)劑的可自由基轉(zhuǎn)移基團(tuán)。該可自由基轉(zhuǎn)移基團(tuán)的殘基可以(a)保留在該顏料分散體上、(b)被除去或(c)化學(xué)轉(zhuǎn)化為另一部分。該可自由基轉(zhuǎn)移基團(tuán)可以通過用親核化合物(例如堿金屬醇鹽)取代而除去。當(dāng)該可自由基轉(zhuǎn)移基團(tuán)的殘基例如是氰基(-CN)時,其能夠通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法轉(zhuǎn)化為酰胺基或羧酸基。其他適合的分散體包括可購自LubrizolCorporationofWickliffe,Ohio的Solsperse32,500和Solsperse5,000、可購自BykAdditives&InstrumentsofWesel,Germany的Disperbyk2050或可購自LubrizolCorporation的Solsperse27,000(用于含水系統(tǒng)中)?;谠撝珓┑目傊亓?,該顏料分散體通常在該著色劑中的用量為至少0.1wt%,例如至少0.5wt%,或在一些情況中至少1wt%?;谠撝珓┑目傊亓?,該分散體通常在該著色劑中的用量還小于65wt%,或小于40wt%。該顏料分散體在該著色劑中的含量可以在這些值的任意組合之間的范圍內(nèi),包括所述值?;谠撝珓┑目傊亓浚摽梢娢占t外透明顏料在著色劑中通常以至少0.5wt%或至少5wt%和/或至少10wt%的量存在?;谠撝珓┑目傊亓浚摽梢娢占t外透明顏料在著色劑中還通常以小于90wt%或小于50wt%或小于20wt%的量存在。該可見吸收紅外透明顏料在著色劑中的含量可以在這些值的任意組合之間的范圍內(nèi),包括所述值。該可見吸收紅外透明顏料和顏料分散體通常在該著色劑中以總計20wt%-80wt%(例如30wt%-70wt%或40wt%-60wt%)的總量存在。該重量百分比基于該可見吸收紅外透明顏料和顏料分散體的總重量??梢娢占t外透明顏料與顏料分散體的重量比通常為0.1:1-100:1,例如0.2:1-5:1或0.5:1-2:1。該著色劑通常還包括至少一種有機(jī)溶劑??梢源嬖诘挠袡C(jī)溶劑的種類包括但不限于:二甲苯、甲苯、醇(例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、異丁醇、糠醇和四氫糠醇)、酮或酮醇(例如丙酮、甲基乙基酮和雙丙酮醇)、醚(例如二甲基醚和甲基乙基醚)、環(huán)醚(例如四氫呋喃和二惡烷)、酯(例如乙酸乙酯、乳酸乙酯、碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯)、多元醇(例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙三醇、2-甲基-2,4-戊二醇和1,2,6-己三醇)、亞烷基二醇的羥基官能醚(例如丁基2-羥乙基醚、己基2-羥乙基醚、甲基2-羥丙基醚和苯基2-羥丙基醚)、含氮環(huán)狀化合物(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(例如硫代乙二醇、二甲亞砜和四亞甲基砜)。該著色劑可以通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的方法制備。這種已知的方法通常包括使用能量密集的混合或研磨設(shè)備,例如球磨機(jī)或研磨介質(zhì)(例如砂磨機(jī)),如此處前面所述。在本發(fā)明的某些實施方案中,第二可見吸收紅外透明顏料通過顏料分散體加入該涂料組合物中。此處所用的“顏料分散體”表示研磨樹脂中的顏料的組合物(其可以與之前關(guān)于著色劑所述的成膜樹脂質(zhì)粘合劑或分散體相同或不同)。因為該顏料分散體可以但不必然需要包括顏料分散體(例如之前關(guān)于著色劑所述的那些),但其能夠被認(rèn)為與之前所述的著色劑不同。在某些實施方案中,這種顏料分散體具有至少10%(例如至少12%、至少15%或在一些情況中至少20%)的濁度。該具有高濁度的顏料分散體通常包含非納米尺寸的可見吸收紅外透明顏料。進(jìn)一步地,這種顏料分散體通?;旧喜缓{米尺寸的可見吸收紅外透明顏料。“基本上不含”表示該顏料分散體中存在的可見吸收紅外透明顏料的不超過10wt%(例如不超過5wt%,或在一些情況中不超過1wt%)是納米尺寸的。這種著色劑可以通過用具有至少0.5mm(例如至少1.0mm,在一些情況中約1.2mm或更大)的顆粒尺寸的研磨介質(zhì)研磨塊狀有機(jī)顏料而制備。該包含顏料顆粒的顏料分散體通常在高能研磨機(jī)中在有機(jī)溶劑系統(tǒng)(例如乙酸丁酯)中使用研磨樹脂(例如成膜樹脂質(zhì)粘合劑和/或顏料分散體)研磨。因此,在這些實施方案中,該具有高濁度的顏料分散體包括具有至少200納米(例如至少300納米或至少500納米)的平均初級粒徑的可見吸收紅外透明顏料。基于該分散體的總重量,該研磨樹脂通常以至少0.1wt%(例如至少0.5wt%或在一些情況中至少1wt%)的量存在于該顏料分散體中?;谠摲稚Ⅲw的總重量,該研磨樹脂通常還以小于65wt%或小于40wt%的量存在于該顏料分散體中。該研磨樹脂在該顏料分散體中的含量可以在這些值的任意組合之間的范圍內(nèi),包括所述值?;陬伭戏稚Ⅲw的總重量,該第二可見吸收紅外透明顏料通常以至少0.5wt%或至少5wt%和/或至少10wt%的量存在于該顏料分散體中?;陬伭戏稚Ⅲw的總重量,該第二可見吸收紅外透明顏料通常還以小于90wt%或小于50wt%或少于20wt%的量存在于該顏料分散體中。該可見吸收紅外透明顏料在該顏料分散體中的含量可以在這些值的任意組合之間的范圍內(nèi),包括所述值。該第二可見吸收紅外透明顏料和研磨樹脂通常以總計20wt%-80wt%(例如30wt%-70wt%或40wt%-60wt%)的總量存在于該顏料分散體中。該重量百分比基于該可見吸收紅外透明顏料和研磨樹脂的總重量。該第二可見吸收紅外透明顏料與研磨樹脂的重量比通常為0.1:1-100:1,例如0.2:1-5:1或0.5:1-2:1。該顏料分散體通常還包括至少一種有機(jī)溶劑。可以存在的有機(jī)顏料的種類包括但不限于之前對著色劑所確定的那些。該顏料分散體可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備。該已知的方法通常包括使用能量密集的混合或研磨裝置,如上所述例如球磨機(jī)或介質(zhì)研磨機(jī)(例如砂磨機(jī))。在某些實施方案中,該第一可見吸收紅外透明顏料與第二可見吸收紅外透明顏料在該涂料組合物中的重量比為10:1-1:10,例如1:1-1:10,或者在一些情況中為1:2-1:8。在某些實施方案中,基于涂料組合物的總固體重量,該涂料組合物中的可見吸收紅外透明顏料的總量為至少0.1wt%,例如至少1wt%、至少2wt%、至少3wt%或在一些情況中至少5wt%。在某些實施方案中,基于涂料組合物的總固體重量,該涂料組合物中的可見吸收紅外透明顏料的總量為不超過50wt%、不超過25wt%或在一些情況中不超過15wt%。在本發(fā)明的某些實施方案中,該涂料組合物基本上不含或在一些情況中完全不含炭黑。此處所用的術(shù)語“基本上不含”在關(guān)于炭黑在涂料組合物中的含量使用時表示基于該組合物的總固體重量,炭黑以不超過0.1wt%(在一些情況中不超過0.05wt%)的量存在于該組合物中。此處所用的術(shù)語“完全不含”在關(guān)于炭黑在涂料組合物中的含量使用時表示在該組合物中根本不存在炭黑。如果需要,該涂料組合物能夠包括配制表面涂料領(lǐng)域中公知的其他任選的材料,例如增塑劑、抗氧化劑、位阻胺光穩(wěn)定劑、紫外光吸收劑和穩(wěn)定劑、表面活性劑、流動控制劑、觸變劑(例如膨潤土)、顏料、填料、有機(jī)溶劑、催化劑(包括膦酸)和其他常規(guī)輔劑。在某些實施方案中,本發(fā)明的涂料組合物制備了具有至少240、至少245或在一些情況中至少250的黑度值的固化涂層。顏色的黑度是該顏色的暗度的度量。黑度可以通過由分光光度計獲得顏色數(shù)據(jù)(如此處的實施例中所述)并使用下式如K.Lippok-Lohmer,Farbe+Lack,92,p.1024(1986)中所討論的那樣進(jìn)行定量:黑度=100*(log10(Xn/X)–log10(Yn/Y)–log10(Zn/Z))。因此,所需的黑色涂層體系具有高黑度值。為了達(dá)到高黑度值,結(jié)合使用該一種或多種著色劑和一種或多種顏料分散體以為本發(fā)明的涂層體系產(chǎn)生黑色。已經(jīng)公開了上述某些涂料組合物能夠制備呈現(xiàn)顏色穩(wěn)定性的固化涂層。如此處所用,如果在3000小時QUV耐久性試驗(依照實施例中所述的方法)之后在與該試驗之前的涂層顏色相比涂層的顏色改變不超過1ΔE單位,那么該涂料呈現(xiàn)顏色穩(wěn)定性。還如此處實施例中所述測定了固化涂層的顏色。如實施例中所述計算ΔE。上述涂料組合物適用于例如多組分復(fù)合涂層體系中,例如作為底涂層或作為顏色+清澈系統(tǒng)中的著色基底涂料組合物,或作為單層頂涂層。然而,在某些實施方案中,前述涂料組合物用于在多組分復(fù)合涂層體系中形成頂涂層,該多組分復(fù)合涂層體系進(jìn)一步包括位于該頂涂層的至少一部分之下的紅外反射涂層。如將認(rèn)識到的那樣,各種其他涂層可以依照本發(fā)明的某些實施方案存在,例如可以位于該頂涂層的至少一部分上的無色清澈涂層。此外,一個或多個涂層可以位于該頂涂層和位于該頂涂層之下的紅外反射涂層之間,例如可選擇性剝落的涂層,如有時在例如航空應(yīng)用中所用的。美國專利申請公開號2006/0106161A1(通過參考引入此處)描述了這種類型的涂料示例,其包括具有500道爾頓-100,000道爾頓的數(shù)均分子量的胺封端聚酰胺。美國專利號6,899,924在第2欄第10行至第4欄第65行處(其引用部分通過參考引入此處)也描述了這種類型的涂料示例,其包括游離酸或鹽形式的非揮發(fā)性酸性芳香族極性有機(jī)化合物。而且,在某些實施方案中,一個或多個涂層可以位于基底和位于該頂涂層的至少一部分之下的紅外反射涂層之間,例如各種耐蝕底漆層,包括但不限于本領(lǐng)域中已知的電沉積的底漆層。在某些實施方案中,該紅外反射底涂層是由包括成膜樹脂質(zhì)粘合劑(例如之前關(guān)于本發(fā)明的涂料組合物所述的任意那些)和紅外反射顏料的涂料組合物沉積的。此處所用的術(shù)語“紅外反射顏料”表示在包括在涂料組合物中時提供與由相同的組合物但不含該紅外反射顏料以相同的方式沉積的固化涂層相比具有更高的近紅外輻射反射率的固化涂層的顏料。在一些情況中,該涂料組合物包括足以提供具有比以其中不存在紅外反射顏料的相同組合物以相同的方式沉積的涂層高至少10(或在一些情況中至少15)個百分點的太陽光反射率的固化涂層的量的紅外反射顏料,該太陽光反射率是依照ASTME903-96在700-2500納米的波長范圍內(nèi)測定的。該紅外反射顏料能夠是有色的或基本無色的、半透明的或不透明的。此處所用的術(shù)語“基本無色的”表示該顏料不具有顏色,即該顏料的吸光曲線在400-700納米范圍內(nèi)沒有吸收峰,且在太陽光下觀察時在反射或透射的光中不存在色彩或色調(diào)。有色紅外反射顏料是基本上不是無色的紅外反射顏料。換言之,“有色”紅外反射顏料是可以吸收可見光的顏料,如下所述?!鞍胪该鞯摹鳖伭媳硎究梢姽饽軌蛏⒉纪ㄟ^該顏料?!安煌该鳌鳖伭鲜欠前胪该鞯摹D軌蚴前胪该鞯那一旧蠠o色的紅外反射顏料(如果使用,在涂料中以足夠小的量使用)是購自MerckKGaAofDarmstadt,Germany的Solarflair9870顏料。這種可獲得的顏料也是包括涂覆有二氧化鈦的云母基底的干涉顏料的實例。適合的有色和/或不透明紅外反射顏料的實例包括例如:任意各種金屬和金屬合金、無機(jī)氧化物和干涉顏料。示例的顏色包括例如白色(如二氧化鈦的情況)、褐色(如鐵鈦褐色尖晶石的情況)、綠色(如氧化鉻綠的情況)、紅色(如氧化鐵紅的情況)、黃色(如鈦酸鉻黃和鈦酸鎳黃的情況)、藍(lán)色和紫色(如某些TiO2涂覆云母薄片的情況)。適合的金屬和金屬合金包括例如:鋁、鎘、鈷、鐵、銅、錳、鎳、銀、金、鐵、錫、鋅、青銅、黃銅,包括其合金,尤其例如鋅-銅合金、鋅-錫合金和鋅-鋁合金。一些特別實例包括鎳銻鈦、鎳鈮鈦、鉻銻鈦、鉻鈮、鉻鎢鈦、鉻鐵鎳、氧化鉻鐵、氧化鉻、鈦酸鉻、錳銻鈦、鐵酸錳、鉻墨綠、鈷的鈦酸鹽、亞鉻酸鹽或磷酸鹽、鈷鎂和礬土石、氧化鐵、鐵酸鐵鈷、鈦酸鐵、鐵酸鋅、亞鉻酸鋅鐵、亞鉻酸銅及其組合。通常,這種顏料是薄片的形式。例如,“層離的”鋁片通常是適合的。此處所用的術(shù)語“薄片”表示顆粒具有至少為2且通常落在10-2,000(例如3-400或在一些情況中10-200,包括10-150)范圍內(nèi)的寬度與厚度比(稱作縱橫比)。因此,“薄片”顆粒是具有基本上平坦結(jié)構(gòu)的顆粒。在一些情況中,這種片之上能夠沉積有涂層,例如二氧化硅涂覆銅片的情況。在某些實施方案中,這種薄片顆粒具有小于0.05微米到10微米(例如0.5-5微米)的厚度。在某些實施方案中,這種薄片顆粒具有10-150微米(例如10-30微米)的最大寬度。在某些實施方案中,該薄片顆粒包括圓形邊緣和光滑平坦的表面,這與鋸齒狀的邊緣不同。具有角邊和不平整表面的片在本領(lǐng)域中稱作“玉米片”。另一方面,區(qū)別為更圓形的邊緣、更光滑、更平坦的表面的片稱作“銀元”片。而且,在某些實施方案中,在依照ISO1524測定時,該包括圓形邊緣的薄片金屬或金屬合金顆粒具有不超過25微米(例如10-15微米)的最大寬度。其他適合的金屬顏料包括有色金屬顏料,例如其中有色顏料化學(xué)吸附在金屬顏料表面上的那些。這種有色金屬顏料描述于美國專利號5,037,745中第2欄第55行至第7欄第54行處,其引用部分通過參考引入此處。一些這種有色金屬顏料也可獲得,且包括可以商標(biāo)FIREFLAKE購自U.S.Aluminum,Inc.,Flemington,NJ的那些。在某些實施方案中,紅外透明顏料(例如下述基于芘的顏料)能夠化學(xué)吸附在金屬顏料的表面上,以提供深色(有時是黑色)的有色紅外反射金屬顏料。適合的包含紅外反射顏料的無機(jī)氧化物例如尤其包括氧化鐵、氧化鈦(TiO2)顏料、復(fù)合氧化物系統(tǒng)顏料、氧化鈦涂覆云母顏料、氧化鐵涂覆云母顏料和氧化鋅顏料。在某些實施方案中,該紅外反射顏料在近紅外波長區(qū)域(700-2500納米)中呈現(xiàn)比可見區(qū)域(400-700納米)中更高的反射率。在某些實施方案中,近紅外區(qū)域中的反射率與可見區(qū)域中的反射率之比大于1:1,例如至少2:1,或在一些情況中至少3:1。某些干涉顏料是這種紅外反射顏料的實例。此處所用的術(shù)語“干涉顏料”表示具有多層結(jié)構(gòu)的顏料,其具有交替的不同折射率材料的層。適合的光干涉顏料包括例如:包括涂覆有一個或多個例如二氧化鈦、氧化鐵、氧化鈦鐵或氧化鉻或其組合的層的例如云母、SiO2、Al2O3、TiO2或玻璃的基底的顏料、或包括金屬和金屬氧化物的組合的層(例如涂覆有氧化鐵層和/或二氧化硅的層的鋁)。在某些實施方案中,基于該涂料組合物的總固體重量,該紅外反射顏料在沉積該紅外反射層的涂料組合物中以至少1wt%(至少2wt%、至少3wt%或在一些情況中至少5wt%、至少6wt%或至少10wt%)的含量存在。在某些實施方案中,基于該涂料組合物的總固體重量,該紅外反射顏料在前述涂料組合物中以不超過50wt%、不超過25wt%或在一些情況中不超過15wt%的量存在。通常,基于該涂料組合物的總固體重量,該紅外反射顏料在前述涂料組合物中以大于5wt%的量存在,例如基于該涂料組合物的總重量,大于5到15wt%。在某些實施方案中,本發(fā)明的涂層體系在700-2500納米的波長范圍內(nèi)依照ASTME903-96測定呈現(xiàn)至少15%(例如至少20%,或者在一些情況中至少30%)的TSR。上述涂料組合物和涂層體系可以沉積到其上的基底可以采取多種形式,且可以由多種材料制備。在某些實施方案中,該基底尤其采取以下形式:(i)汽車組件,例如內(nèi)或外金屬面板、皮革或織物座位區(qū)、塑料組件,例如儀表板或方向盤,和/或其他車內(nèi)表面;(ii)航空組件,例如飛機(jī)外面板(其可以是金屬(例如鋁或鋁合金)的或由例如聚合復(fù)合材料制成)、皮革、塑料或織物座位區(qū)和內(nèi)面板,包括控制面板等;(iii)建筑組件,例如外面板和屋頂材料;和(iv)工業(yè)組件。適合的基底材料包括例如:含纖維素的材料,包括紙、紙板、卡板、膠合板和壓制纖維板、硬木、軟木、薄木片、顆粒板、硬紙板、定向刨花板和纖維板。這種材料可以全部由木材(例如松木、橡木、楓木、桃花心木、櫻桃木等)制成。然而,在一些情況中,該材料可以包括木材與另一材料(例如樹脂材料)的組合,即木材/樹脂復(fù)合材料,例如酚類復(fù)合材料、木纖維和熱塑性聚合物的復(fù)合材料、和用水泥、纖維或塑料覆層增強的木材復(fù)合材料。適合的金屬基底材料包括但不限于:由冷軋鋼、不銹鋼和用鋅金屬、鋅化合物和鋅合金中的任意進(jìn)行過表面處理的鋼(包括電鍍鋅鋼、熱浸鍍鋅鋼、GALVANNEAL鋼和用鋅合金鍍的鋼)構(gòu)造的箔片、片材或工件。也可以使用銅、鎂及其合金、鋁合金、鋅-鋁合金(例如GALFAN、GALVALUME)、鋁鍍鋼和鋁合金鍍鋼。涂覆有可焊接的富鋅或富磷化鐵的有機(jī)涂層的鋼基底(例如冷軋鋼或上面所列的任何鋼基底)也是適合的。這種可焊接的涂料組合物公開于例如美國專利號4,157,924和4,186,036中。冷軋鋼在用例如選自由金屬磷酸鹽溶液、包含至少一種第IIIB或IVB族金屬的水溶液、有機(jī)磷酸酯溶液、有機(jī)膦酸酯溶液及其組合構(gòu)成的組的溶液預(yù)處理時也是適合的。而且,適合的金屬基底包括銀、金及其合金。適合的硅酸鹽基底的非限制實例是玻璃、瓷器和陶瓷。適合的聚合基底的非限制實例是聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、三聚氰胺樹脂、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、聚乙烯基吡咯烷酮和相應(yīng)的共聚物和嵌段共聚物、可生物降解的聚合物和天然聚合物(例如明膠)。適合的織物基底的非限制實例是由聚酯、改性聚酯、聚酯共混纖維、尼龍、棉、棉共混織物、黃麻、亞麻、大麻和苧麻、纖維膠、羊毛、蠶絲、聚酰胺、聚酰胺共混織物、聚丙烯腈、三乙酸酯、乙酸酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯微纖維和玻璃纖維織物構(gòu)成的纖維、紗、線、你變植物、紡織物、無紡織物和服裝。適合的皮革基底的非限制實例是粗面皮革(例如來自綿羊、山羊或母牛的軟革和來自小牛或母牛的光面皮)、起毛皮革(例如來自綿羊、山羊或小牛的絲絨和粗絨面革)、二層皮(例如來自母?;蛐∨F?、鹿皮和牛巴革;另外還有羊毛皮和毛皮(例如具有毛皮的起毛皮革)。該皮革可以通過任何常規(guī)鞣制方法鞣制,特別是植物、礦物、合成或組合鞣制(例如鉻鞣制、氧鋯基鞣制、鋁鞣制或半鉻鞣制)。如果需要,該皮革還可以再鞣制。對于再鞣制,可以使用再鞣制常規(guī)使用的任何鞣劑,例如礦物、植物貨哦合成鞣劑,例如鉻、氧鋯基或鋁衍生物、白堅木、栗木或含羞草提取物、芳香族合成鞣劑、聚氨酯、(甲基)丙烯酸化合物或三聚氰胺的(共)聚合物、二氰基二酰胺和/或脲/甲醛樹脂。適合的可壓制基底的非限制實例包括:泡沫體基底、充滿液體的聚合囊、充滿空氣和/或氣體的聚合囊和/或充滿漿液的聚合囊。此處所用的術(shù)語“泡沫體基體”表示包括開孔泡沫體和/或閉孔泡沫體的聚合或天然材料、此處所用的術(shù)語“開孔泡沫體”表示該泡沫體包括多個相互連接的空氣腔。此處所用的術(shù)語“閉孔泡沫體”表示該泡沫體包括一系列離散的封閉孔。泡沫體基底的實例包括但不限于:聚苯乙烯泡沫體、聚甲基丙烯酰亞胺泡沫體、聚氯乙烯泡沫體、聚氨酯泡沫體、聚丙烯泡沫體、聚乙烯泡沫體和聚烯烴泡沫體。聚烯烴泡沫體的實例包括例如:聚丙烯泡沫體、聚乙烯泡沫體和/或乙烯乙酸乙烯酯(EVA)泡沫體。EVA泡沫體能夠包括平坦的片材或厚板材或模制EVA泡沫體,例如鞋底夾層。不同類型的EVA泡沫體能夠具有不同類型的表面孔隙率。模制EVA能夠包括致密的表面或“皮層”,而平坦的片材或厚板材能夠呈現(xiàn)多孔表面。沉積上述各涂層的該涂料組合物能夠通過任意各種方法(尤其包括浸漬或浸沒、噴霧、間歇噴霧、浸漬之后噴霧、噴霧之后浸漬、刷涂或輥涂)施加到基體上。然而,在某些實施方案中,通過噴霧施加該涂料組合物,因此這種組合物通常具有適于通過在環(huán)境條件噴霧的應(yīng)用的粘度。在將該涂料組合物施加到基體上之后,可使其聚結(jié)以在基體上形成基本上連續(xù)的膜。通常,該膜厚度將是0.01-20密耳(約0.25-508微米),例如0.01-5密耳(0.25-127微米)或在一些情況中0.1-2密耳(2.54-50.8微米)。因此,依照本發(fā)明的形成涂層膜的方法包括:將涂料組合物施加到待涂覆的基底或制品的表面上;聚結(jié)該涂料組合物以形成基本上連續(xù)的膜;和然后固化由此得到的涂層。在某些實施方案中,這些涂層的固化能夠包括在常溫或升高的溫度閃蒸然后進(jìn)行熱焙燒。在一些實施方案中,固化能夠在例如20℃的常溫到175℃進(jìn)行。以下實施例是本發(fā)明的示例,其并不應(yīng)當(dāng)被解釋為將本發(fā)明限制到其細(xì)節(jié)。除非以其他方式暗示,在實施例中以及整個說明書中的所有份數(shù)和百分比都以重量計。實施例實施例1–7:制備顏料分散體實施例1-5是使用制備低濁度著色劑的方法和設(shè)備處理的。實施例6和7制備為具有較高濁度的顏料分散體。實施例1在使用0.5mmYTZ研磨介質(zhì)(TosohCorporation)在QM-1QMAXSupermill(PremierMill,SPXProcessEquipment)上將PaliogenBlackL0086研磨并分散在表1中所示的研磨基料配方中達(dá)到表2中所示的最終濁度%值。實施例2在使用0.5mmYTZ研磨介質(zhì)(TosohCorporation)在QM-1QMAXSupermill(PremierMill,SPXProcessEquipment)上將LumogenBlackFK4280研磨并分散在表1中所示的研磨基料配方中達(dá)到表2中所示的最終濁度%值。實施例3在使用0.3mmYTZ研磨介質(zhì)(TosohCorporation)在QM-1QMAXSupermill(PremierMill,SPXProcessEquipment)上將顏料黃139(PY139)研磨并分散在表1中所示的研磨基料配方中達(dá)到表2中所示的最終濁度%值。實施例4在使用0.3mmYTZ研磨介質(zhì)(TosohCorporation)的DraisAdvantismill(BühlerAG)上將顏料紅179(PR179)研磨并分散在表1中所示的研磨基料配方中達(dá)到表2中所示的最終濁度%值。實施例5在使用0.3mmYTZ研磨介質(zhì)(TosohCorporation)在QM-1QMAXSupermill(PremierMill,SPXProcessEquipment)上將顏料藍(lán)15:3(PB15:3)研磨并分散在表1中所示的研磨基料配方中達(dá)到表2中所示的最終濁度%值。實施例6在使用1.2-1.7mmZirconox研磨介質(zhì)(JyotiCeramicIndustriesPvt.Ltd.)在QM-1HMMill(PremierMill,SPXProcessEquipment)上將PaliogenBlackL0086研磨并分散在表1中所示的研磨基料配方中達(dá)到表2中所示的最終濁度%值。實施例7在使用0.5mmYTZ研磨介質(zhì)(TosohCorporation)在QM-1QMAXSupermill(PremierMill,SPXProcessEquipment)上將LumogenBlackFK4280研磨并分散在表1中所示的研磨基料配方中達(dá)到表2中所示的最終濁度%值。表11以與美國專利申請2008/0188610A1相一致的方式制備的聚合顏料分散劑。2購自LubrizolCorporation。3購自LubrizolCorporation。4作為DowanolTMPMA購自DowChemicalCompany。5購自BASFCorporation。表2*為了分析,將最終的著色劑用溶劑稀釋。用X-Rite8400分光光度計以透射模式用500微米路徑長度的小室測定濁度%。此處報道的濁度%是在約17.5%的透射率在最大吸收波長處的。實施例8-12:涂料組合物使用表3中所列的組分和含量制備涂料組合物。該涂料的配制使得在下拉到黑白隱藏圖(例如可購自BYKGardner的刷出卡PA-2857)上時,顏料的總非揮發(fā)物中顏料的總重量%產(chǎn)生可見隱藏的黑色涂料。將組分1、2和3通過攪拌混合在一起。將組分4和5預(yù)混并僅在施用之前添加到其他組分中。表31可作為EastmanEEP購自EastmanChemicalCompany。2可作為DesothaneHSCA8000/B900AClearTopcoat購自PPGIndustries。3可作為DesothaneHSCA8000BActivator購自PPGIndustries。4可作為DesothaneHSCA8000CThinner購自PPGIndustries。將實施例8-12的涂料組合物使用HVLP型噴槍噴涂到經(jīng)涂覆的2024T3平坦鋁試驗樣板上達(dá)到約2密耳的干膜厚度。在施涂各實施例的組合物之前,該樣板上的涂層體系由以下層構(gòu)成:(1)0.6-1.2密耳DesoprimeTMCA7501未鍍鉻環(huán)氧底漆,購自PPGIndustries;(2)0.3-0.5密耳F565-4010中間涂層,一種可選擇性剝落的層,購自PPGIndustries;(3)2.0-3.0密耳DesothaneHSCA8000B70846GlossWhite頂涂層,購自PPGIndustries。然后將具有實施例8-12的試驗樣板在環(huán)境條件固化1周。測定該樣板上的顏色,使用BYK-mac多角度分光光度計(BYKInstruments)測定黑度,并利用GretagMacBethTMColor-Eye2145(X-RiteIncorporated)使用D65照明和10°觀測角測定初始CIELAB顏色。還使用LAMBDA9紫外/可見/近紅外光度計(PerkinElmerInc.)測定其總太陽光反射%(%TSR)。然后切下一部分樣板,將其放入QUV/se型加速風(fēng)化柜(Q-LabCorporation)中使用以下循環(huán)條件測定耐久性:UVB-313以0.66W/m2輻照度保持在70℃8小時,然后在50℃進(jìn)行4小時的冷凝濕度。在暴露約3000小時之后,再次使用Color-Eye測定顏色,與初始CIELAB結(jié)果進(jìn)行比較。黑度、%TSR和QUV試驗之后的L*、a*和b*的色差值總結(jié)在表4中。表41黑度是使用下式由在75°在BYK-mac上收集到的L*a*b*顏色數(shù)據(jù)計算得到的:黑度=100*(log10(Xn/X)+log10(Yn/Y)-log10(Zn/Z),如K.Lippok-Lohmer,FarbeundLack,92,p.1024(1986)中所述。2%TSR是使用ASTME903和ASTME891計算得到的。3ΔE=((ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2)1/2實施例12示例了本發(fā)明的優(yōu)點。實施例12在涂料的非揮發(fā)物部分中具有4wt%的顏料。總顏料的85wt%來自實施例6的較高濁度顏料分散體,總顏料的15wt%來自實施例2的低濁度著色劑。通過共混這兩種顏料分散體,可以實現(xiàn)使用具有可見吸收紅外透明顏料的高濁度顏料分散體作為主要基礎(chǔ)的涂料以制備具有較高黑度、在耐久性試驗中具有較低總顏色變化的涂料,并通過用較少量的低濁度著色劑補充該顏料分散體而在較低顏料濃度時隱藏了下面的涂層。對初始噴涂的試驗樣板的觀察還示例了該共混物的另一重要優(yōu)點。盡管在足夠高的濃度和膜厚度時呈現(xiàn)為黑色,但PaliogenL0086實際上是綠色顏料。類似地,盡管在足夠高的濃度和膜厚度時呈現(xiàn)為黑色,但LumogenFK4280實際上是紫色顏料。因此低膜厚度的區(qū)域和試驗樣板的邊緣呈現(xiàn)為綠色和紫色而非黑色。然而,通過將該著色劑進(jìn)行共混,該涂料的a*和b*顏色值接近中性值,因此邊緣和薄膜區(qū)域呈現(xiàn)為黑色。這在表5中得以證實,其中使用D65光照和10°觀測角在GretagMacBethTMColor-Eye2145(X-RiteIncorporated)上測定,實施例12具有接近0的a*和b*值。表5實施例初始L*初始a*初始b*83.14-0.160.2492.68-0.56-0.31103.100.611.61111.980.96-0.35122.500.02-0.07實施例13-18:涂料組合物使用表6中所列的組分和含量制備涂料組合物。該涂料的配制使得在下拉到黑白隱藏圖(例如可購自BYKGardner的刷出卡PA-2857)上時,顏料的總非揮發(fā)物中顏料的總重量%產(chǎn)生可見隱藏的黑色涂料。將組分1、2和3通過攪拌混合在一起。將組分4和5預(yù)混并僅在施用之前添加到其他組分中。表61可作為EastmanEEP購自EastmanChemicalCompany。2可作為DesothaneHSCA8000/B900AClearTopcoat購自PPGIndustries。3可作為DesothaneHSCA8000BActivator購自PPGIndustries。4可作為DesothaneHSCA8000CThinner購自PPGIndustries。通過使用#78濕膜涂布桿(可購自PaulN.GardnerCompany,Inc.)下拉到黑白刷出圖PA-2857(可購自BYKGardner)上將實施例13-18以及實施例8、10和11一起進(jìn)行施用。使用BYK-mac多角度分光光度計在該圖的白色部分上測定顏色,得到的黑度值報道在表7中。表7實施例8實施例13實施例14實施例15實施例10黑度*218230228224218實施例8實施例16實施例17實施例18實施例11黑度*218246251251244*黑度是使用下式由在75°在BYK-mac上收集到的L*a*b*顏色數(shù)據(jù)計算得到的:黑度=100*(log10(Xn/X)+log10(Yn/Y)-log10(Zn/Z),如K.Lippok-Lohmer,FarbeundLack,92,p.1024(1986)中所述。注意由于實驗中的變化性,實施例8、10和11的數(shù)值與表4中略有差別。實施例8、13、14、15和10示例了常規(guī)PaliogenL0086顏料分散體與常規(guī)LumogenFK4280分散體的共混作用,其中實施例13中顏料重量比為3:1,實施例14為1:1,實施例15為1:3。實施例8、16、17、18和11顯示了使用常規(guī)PaliogenL0086顏料分散體與低濁度著色劑LumogenFK4280的相同比較。盡管兩種比較都顯示在將兩種顏料共混時存在黑度值較高的優(yōu)點,但黑度通常在>250時是最好的??梢酝ㄟ^在常規(guī)PaliogenL0086顏料分散體中添加低濁度LumogenFK4280著色劑達(dá)到高黑度值。盡管僅測定了黑度值,但預(yù)期%TSR、顏色耐久性和低膜厚度區(qū)域中的顏色將與表4和5中的實施例類似。特別地,預(yù)期實施例16-18的顏色耐久性將會優(yōu)于實施例11的顏色耐久性。實施例19-24:涂料組合物使用表8中所列的組分和含量制備涂料組合物。該涂料的配制使得在下拉到黑白隱藏圖(例如可購自BYKGardner的刷出卡PA-2857)上時,顏料的總非揮發(fā)物中顏料的總重量%產(chǎn)生可見隱藏的黑色涂料。將組分1、2和3通過攪拌混合在一起。將組分4和5預(yù)混并僅在施用之前添加到其他組分中。表81購自Plasticolors,Inc.。2購自Plasticolors,Inc.。3購自Plasticolors,Inc.。4可作為DesothaneHSCA8000/B900AClearTopcoat購自PPGIndustries。5可作為DesothaneHSCA8000BActivator購自PPGIndustries。6可作為DesothaneHSCA8000CThinner購自PPGIndustries。通過使用#78濕膜涂布桿(可購自PaulN.GardnerCompany,Inc.)下拉到黑白刷出圖PA-2857(可購自BYKGardner)上將實施例19-24以及實施例8和9一起進(jìn)行施用。使用BYK-mac多角度分光光度計在該圖的白色部分上測定顏色,得到的黑度值報道在表9中。表9實施例8實施例19實施例20實施例21黑度*218257264269實施例22實施例23實施例24實施例9黑度*231233241258*黑度是使用下式由在75°在BYK-mac上收集到的L*a*b*顏色數(shù)據(jù)計算得到的:黑度=100*(log10(Xn/X)+log10(Yn/Y)-log10(Zn/Z),如K.Lippok-Lohmer,FarbeundLack,92,p.1024(1986)中所述。實施例8、19、20和21和實施例22、23、24和9證實了低濁度著色劑顏料分散體不必限制于黑色芘顏料。實施例21是低濁度著色劑組合的共混物,以提供基于顏料總重量計由10.7wt%顏料黃139、21.4wt%顏料紅179和67.9wt%顏料藍(lán)15:3構(gòu)成的顏料混合物,以涂料中非揮發(fā)物總量的4.5wt%的總顏料濃度制成黑色涂料。實施例19是顏料的65wt%的低濁度PaliogenL0086分散體與35wt%的低濁度“組合”黑的共混物,而實施例20是35wt%的高濁度PaliogenL0086顏料分散體與65wt%的低濁度“組合”著色劑的共混物。類似地,實施例22是通過將市場上可獲得的基于總顏料重量由10.7wt%顏料黃139、21.4wt%顏料紅179和67.9wt%顏料藍(lán)15:3構(gòu)成的高濁度常規(guī)分散體混合而成的。實施例23和24將高濁度“組合”黑與低濁度PaliogenL0086著色劑分別以65/35和35/65的重量比共混。在低濁度“組合”黑和低濁度PaliogenL0086的兩種情況中,實施例19、21、23和24所示的中間共混物證實了具有比高濁度原料配方實施例8和22更高的黑度值。再次,盡管僅測定了黑度值,但預(yù)期%TSR、顏色森定性和低膜厚度區(qū)域中的顏色將會類似于表4和5中的實施例。特別地,預(yù)期實施例19和20的顏色穩(wěn)定性將會優(yōu)于實施例8和21的顏色穩(wěn)定性。還預(yù)期實施例22-24的顏色穩(wěn)定性將會類似于并將會優(yōu)于實施例9的顏色穩(wěn)定性。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易認(rèn)識到在不脫離前面描述中公開的觀點的情況下可以對本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)。這些改進(jìn)應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為包括在后附權(quán)利要求書中,除非權(quán)利要求在字面意義上明顯有其他聲明。因此,此處詳細(xì)描述的特別實施方案僅是示例性的而非對本發(fā)明的范圍的限制,本發(fā)明的范圍意于給出后附權(quán)利要求及其任意全部等價方式的全部寬度。
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