專利名稱：表征散射性有色顏料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測(cè)定散射性有色顔料的吸收系數(shù)和散射系數(shù)的表征散射性有色顔料的方法。其還涉及配色方法，特別是有色顔料混合物的配色方法。本發(fā)明還涉及用于實(shí)施該方法的顏料表征系統(tǒng)。發(fā)明背景
漆料通常包含分散在漆基內(nèi)的顔料。顏料可包含i)基本不散射光并選擇性吸收可見光的不同波長(zhǎng)以提供顔色的弱散射或基本非散射性有色顔料， )散射光的基本非吸收性顏料和iii)散射光并選擇性吸收可見光的不同波長(zhǎng)以提供顔色的強(qiáng)散射性有色顏料。Kubelka Munk方程是漆料和顏料領(lǐng)域中常用于表征材料的可見反射光譜的福射傳輸方程。在描述多組分顔料混合物吋，Kubelka Munk方法的使用通?；谙率鲂问降姆?br> 程
(^ X φ} +kn χφ, +κ,_ χφ3...
\S J S1 X + X ￠7, + χφ3...其中(Κ/S)是Kubelka Munk吸收系數(shù)和散射系數(shù)的比率，Si和Φ 是各顏料的吸收系數(shù)、散射系數(shù)和體積分?jǐn)?shù)。上述方程在散射性顔料的高體積分?jǐn)?shù)下由于擁擠效應(yīng)而不準(zhǔn)確和成問題(例如，對(duì)常規(guī)ニ氧化鈦顏料而言，在光譜的可見光部分中，在大于大約15%的顔料體積濃度下不準(zhǔn)確性明顯)。擁擠效應(yīng)由于特定體積中顏料粒子的高密度而降低散射性顔料的散射效率，因此散射效率和顔料體積濃度之間的關(guān)系變成非線性。對(duì)不同顔料和不同波長(zhǎng)而言，發(fā)生擁擠效應(yīng)時(shí)的粒子體積濃度不同。隨著顏料的粒度提高或波長(zhǎng)降低，擁擠效應(yīng)生效所需的最低體積分?jǐn)?shù)提高。因此，在考慮該光譜的近紅外部分時(shí)，低于其時(shí)散射效率與顔料體積濃度之間的關(guān)系呈線性的顔料體積濃度存在于比考慮光譜的可見光部分時(shí)低的顏料體積濃度。表征顏料在光譜的可見光部分中的吸收系數(shù)和散射系數(shù)的一種傳統(tǒng)方法是測(cè)量并入炭黑和ニ氧化鈦顔料膏中時(shí)的反射率。這種方法擴(kuò)展至光譜的近紅外部分是成問題的，尤其是對(duì)散射和吸收都顯著的顏料而言。隨著所涉波長(zhǎng)提高至近紅外，常規(guī)ニ氧化鈦膏的不透明度快速下降。因此，為了使用常規(guī)漆膜厚度(〈300納米)獲得在近紅外中光學(xué)厚的系統(tǒng)，需要在其以上要考慮擁擠效應(yīng)的顔料體積分?jǐn)?shù)。在這樣的體積分?jǐn)?shù)下，第二散射粒子的顯著體積分?jǐn)?shù)的添加會(huì)導(dǎo)致比可忽視擁擠效應(yīng)時(shí)更復(fù)雜的Kubelka Munk散射系數(shù)S與第二散射粒子的體積分?jǐn)?shù)Φ2Ζ間的關(guān)系。
S^2S!+92Ss
8=8(φι,φ2)
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的第一方面，我們提供用于測(cè)定散射性有色顔料的吸收系數(shù)和散射系數(shù)的表征散射性有色顔料的方法，所述方法包括步驟i)獲得散射性有色顔料與基本非吸收性散射性顔料在許多不同的體積分?jǐn)?shù)下的混合物的反射光譜，其中所述基本非吸收性散射性顔料具有>0. 6微米的粒度。這種方法是有利的，因?yàn)槭褂么罅６确俏招陨⑸湫灶喠贤ㄟ^反射光譜表征由于擁擠效應(yīng)的降低而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確表征。某些散射性有色顔料，如復(fù)合無(wú)機(jī)有色顔料(CICP)、鈦酸鎳銻或鈦酸鉻銻具有比常規(guī)ニ氧化鈦顏料大得多的粒度。這在散射性有色顔料的表征中構(gòu)成問題。例如，CICP鈦酸鹽的粒度通常為O. 6-1. 3微米且常規(guī)ニ氧化鈦顏料的粒度為O. 2-0. 3微米。但是，通過在白色膏狀混合物中使用更大晶體粒度的ニ氧化鈦粒子(>0. 6微米)而非常規(guī)ニ氧化鈦顏料，可以通過光譜的可見光和近紅外部分更好地表征這樣的“大粒 度”散射性有色顔料的散射系數(shù)和吸收系數(shù)。任選可以以使擁擠效應(yīng)沒有實(shí)質(zhì)影響的大晶體ニ氧化鈦和“大粒度”散射性有色顔料的體積分?jǐn)?shù)配制厚漆膜。使用這種方法，可以準(zhǔn)確測(cè)定隨后計(jì)算的散射系數(shù)和吸收系數(shù)值并用于配色，并可以預(yù)測(cè)它們的總?cè)展夥瓷??？捎糜跍y(cè)定顔料粒子的粒度的方法是X-射線沉降。定義顏料在電磁波譜內(nèi)分別吸收和散射光的程度的吸收系數(shù)和散射系數(shù)是已知的并可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法，例如“Solar Spectral Optical Properties ofPigments - Part I:Model for Deriving Scattering ana Absorption CoefficientsFrom Transmittance and Reflectance Measurements，，，R Levinson 等人，Solar EnergyMaterials and Solar Cells 89(2005)319-349 (其整個(gè)內(nèi)容經(jīng)此引用并入本文)中描述的那些測(cè)定。基本非吸收性的顏料可具有小于δΟπιπΓ1，例如小于βΟπιπΓ1或小于IOmnT1的在電磁波譜的可見區(qū)中(即在400納米至760納米區(qū)域內(nèi))的平均吸收系數(shù)。散射性顏料可具有50mm 1或更大，例如75mm 1或更大，或IOOmm 1或更大的在電磁波譜的可見和近紅外區(qū)中(即在400納米至3000納米區(qū)域中，例如在400納米至2500納米區(qū)域中)的最大散射系數(shù)。該方法優(yōu)選包括步驟ii)獲得作為體積分?jǐn)?shù)和波長(zhǎng)的函數(shù)的所述基本非吸收性散射性顔料的散射系數(shù)。該方法優(yōu)選包括測(cè)定散射性有色顔料的粒度和選擇與其一起進(jìn)行表征的具有在散射性有色顔料的粒度的0. 5微米內(nèi)，最優(yōu)選0. 2微米內(nèi)的粒度的非吸收性散射性顔料的步驟。這是有利的，因?yàn)榻档蛽頂D效應(yīng)，這帶來(lái)有色顔料的改進(jìn)的表征，這可隨后用于準(zhǔn)確配色和用于計(jì)算總?cè)展夥瓷?。所述基本非吸收性散射性顔料具有大約0. 6微米或更大(如大于0. 7微米，大于
0.8微米,大于0. 9微米,大于I微米,大于I. I微米,大于I. 2微米,大于I. 3微米或大于
1.4微米)的粒度。該粒度在一個(gè)實(shí)施方案中可以為大于0. 6微米且直至2微米，或大于0. 6微米且直至I. 5微米，或大于0.6微米且直至I. 4微米。所述基本非吸收性散射性顔料優(yōu)選包含大粒度ニ氧化鈦顔料。常規(guī)ニ氧化鈦顏料具有0. 2至0. 3微米的粒度。因此，大粒度ニ氧化鈦顏料具有大于此的粒度，大約0. 6微米或更大(如大于0. 7微米,大于0. 8微米,大于0. 9微米,大于I微米，大于I. I微米，大于I. 2微米，大于I. 3微米或大于I. 4微米)。該ニ氧化鈦粒度在一個(gè)實(shí)施方案中可以為大于O. 6微米且直至2微米，或大于O. 6微米且直至I. 5微米，或大于O. 6微米且直至I. 4微米。所述散射性有色顔料優(yōu)選是粒度大于O. 6微米(如大于O. 7微米，大于O. 8微米，大于O. 9微米,大于I微米,大于I. I微米,大于I. 2微米,大于I. 3微米或大于I. 4微米)，例如大于O. 6微米且直至I. 5微米或大于O. 6微米且直至I. 4微米的大粒度顏料；所述散射性有色顏料通常是粒度為O. 6至I. 3微米的大粒度顏料。所述散射性有色顔料優(yōu)選選自復(fù)合無(wú)機(jī)有色顔料；鈦酸鎳銻；鈦酸鉻銻；鈦酸錳銻；鐵鉻棕；鉻綠-黑赤鐵礦；鋁酸鈷藍(lán)尖晶石；鈦酸鈷綠尖晶石；和亞鉻酸鈷綠尖晶石。這種方法特別適用于大粒度顔料的準(zhǔn)確表征，因?yàn)槭褂么罅６然痉俏招陨⑸湫灶喠?例如TiO2)降低擁擠效應(yīng)。這是有利的，因?yàn)樗錾⑸湫杂猩喠系牧６扰c所述非 吸收性散射性顔料的粒度相當(dāng)。這已被發(fā)現(xiàn)允許在寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)，特別在近紅外波長(zhǎng)內(nèi)準(zhǔn)確表征散射性有色顔料，因?yàn)閾頂D效應(yīng)降低。優(yōu)選至少在可見光譜和紅外線的波長(zhǎng)內(nèi)，最優(yōu)選在300納米至2500納米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)測(cè)定散射性有色顔料的反射光譜。該方法優(yōu)選包括步驟iii)在許多不同的體積分?jǐn)?shù)下獲得作為波長(zhǎng)的函數(shù)的弱散射性黑色顏料的吸收系數(shù)；和iv)獲得所述散射性有色顔料與所述黑色顔料在許多不同的體積分?jǐn)?shù)下的混合物的進(jìn)ー步反射光譜。弱散射性顏料可以是具有小于40mm \例如小于20mm 1或小于IOmm 1的在電磁波譜的可見/近紅外區(qū)中(即在400納米至3000納米區(qū)域中，例如在400納米至2500納米區(qū)域中)的最大散射系數(shù)的顔料。所述弱散射性黑色顏料優(yōu)選是炭黒。其它弱散射性黑色顏料可包括骨黑(10%炭黑+84%磷酸鈣)、銅鉻黑(CuCr2O4),合成氧化鐵黑(Fe3O4磁鐵礦)和茈黑。優(yōu)選至少在300至2500納米范圍內(nèi)的波長(zhǎng)下測(cè)定弱散射性黑色顏料的吸收系數(shù)。步驟(iii)優(yōu)選包含進(jìn)行準(zhǔn)直和漫射透射光譜的測(cè)量。這是有利的，因?yàn)槠淠軌蝌?yàn)證可通過測(cè)得的消光系數(shù)估計(jì)吸收系數(shù)。步驟(iii)特別涉及在不同體積分?jǐn)?shù)(在此存在散射量和體積分?jǐn)?shù)的線性關(guān)系)下進(jìn)行透射光譜的多次測(cè)量。所述反射光譜和所述進(jìn)一歩反射光譜優(yōu)選使用混合物的光學(xué)厚層獲得。該方法優(yōu)選包括步驟V)合并所述反射光譜和進(jìn)一歩反射光譜并計(jì)算作為散射性有色顔料體積分?jǐn)?shù)和波長(zhǎng)的函數(shù)的散射性有色顏料的Kubelka Munk吸收系數(shù)和散射系數(shù)。這是有利的，因?yàn)樗龇瓷涔庾V提供散射性有色顔料的準(zhǔn)確表征，這產(chǎn)生準(zhǔn)確的Kubelka Munk吸收系數(shù)和散射系數(shù)，特別是在該光譜的近紅外部分中。該方法優(yōu)選包括步驟vi)使用步驟(V)中計(jì)算出的系數(shù)測(cè)定在在光譜學(xué)上匹配目標(biāo)反射光譜所需的散射性有色顔料體積分?jǐn)?shù)。因此，該方法包括可準(zhǔn)確匹配目標(biāo)顏色的顔色匹配方法。這種方法是有利的，因?yàn)橛捎诳梢栽趯挷ㄩL(zhǎng)范圍內(nèi)可靠表征散射性有色顔料，可以更準(zhǔn)確地進(jìn)行配色。此外，該方法能夠在制備顏料混合物之前測(cè)定實(shí)現(xiàn)配色所需的大粒度散射性有色顔料體積分?jǐn)?shù)。因此，該方法可包括步驟(vii)將計(jì)量裝置編程以根據(jù)計(jì)算出的體積分?jǐn)?shù)制備制劑。優(yōu)選為不同的有色顔料重復(fù)步驟(i)、(iv)和(v)&步驟(Vi)包含測(cè)定各有色顏料的體積分?jǐn)?shù)以匹配目標(biāo)顏色。優(yōu)選以基本10納米的分辨率獲得反射光譜。該方法優(yōu)選包括計(jì)算作為薄膜厚度的函數(shù)的有色顔料在為匹配目標(biāo)顏色而確定的體積分?jǐn)?shù)下的總?cè)展夥瓷涞牟襟E。該方法優(yōu)選包括計(jì)算在至少一部分可見光譜和紅外光譜內(nèi)的總?cè)展夥瓷涞牟襟E。特別在300至2500納米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，我們提供適合實(shí)施本發(fā)明的第一方面的方法以表征散射性有色顔料的顔料表征系統(tǒng)。該系統(tǒng)優(yōu)選包括適合控制計(jì)量裝置的目標(biāo)顏色匹配元件，所述目標(biāo)顔色匹配元件適合使用散射性有色顔料的表征信息測(cè)定匹配目標(biāo)顏色所需的體積分?jǐn)?shù)，所述目標(biāo)顔色匹配元件也適合控制計(jì)量裝置以制造匹配目標(biāo)顏色的有色物質(zhì)。該系統(tǒng)優(yōu)選包括比較儀，其適合測(cè)量有色物質(zhì)的光譜性質(zhì)并將它們與目標(biāo)顏色進(jìn)行比較，且如果在預(yù)定界限內(nèi)沒有檢出匹配，調(diào)節(jié)有色顔料的濃度以獲得更接近的匹配。該系統(tǒng)優(yōu)選包括適合在至少一部分可見光譜和紅外光譜內(nèi)使用所述反射光譜計(jì)算總?cè)展夥瓷涞目側(cè)展夥瓷溆?jì)算器。所述總?cè)展夥瓷溆?jì)算器特別適合在300至2500納米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)計(jì)算。這是有利的，因?yàn)樗隹側(cè)展夥瓷溆?jì)算器可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)漆在日光中如何 表現(xiàn)。這特別可用于冷色漆。現(xiàn)在例如參照附圖僅以舉例方式給出本發(fā)明的詳述，其中附圖詳述圖I顯示圖解本發(fā)明的第一方面的方法的第一實(shí)施方案的流程圖；圖2顯示黑色顏料的吸收系數(shù)vs.波長(zhǎng)圖；和圖3顯示圖解本發(fā)明的第二方面的系統(tǒng)的實(shí)施方案的流程圖。本發(fā)明涉及通過測(cè)定有色顔料的所需體積分?jǐn)?shù)或濃度來(lái)使顔色匹配目標(biāo)顏色的方法。此外，該方法不需要反復(fù)調(diào)節(jié)濃度就能用裝置準(zhǔn)確復(fù)制顔色以達(dá)到正確配色。這在制漆領(lǐng)域中特別有用，其中能準(zhǔn)確地使所選顏料匹配目標(biāo)顏色是有利的。特別地，本文中公開的方法是重要的生產(chǎn)前步驟并因此可降低時(shí)間和材料的損耗。該方法能夠表征所選顏料以致它們可準(zhǔn)確計(jì)量以與漆基形成具有與所需目標(biāo)顏色準(zhǔn)確匹配的顔色的漆料或塑料。該漆料和塑料通常包含大晶體ニ氧化鈦和大晶體散射性有色顔料，如CICP。通過表征與具有已知吸收系數(shù)的弱散射性黑色顏料混合的有色顏料且通過表征與具有已知散射系數(shù)的大晶體粒度非吸收性散射性顔料混合的有色顔料以獲得該有色顔料的散射系數(shù)與吸收系數(shù)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確性。參照

圖1，步驟10顯示獲得作為波長(zhǎng)的函數(shù)的弱散射性黑色顏料的吸收系數(shù)的步驟。該吸收系數(shù)特別是Kubelka Munk吸收系數(shù)。該吸收系數(shù)已針對(duì)所選黑色顏料測(cè)得，或其可能需要使用下列方法推導(dǎo)。通過形成黒色染色劑濃縮物制備弱散射性黑色顏料，其在此實(shí)例中為炭黒。通過將350克60%Synocryl 826S、20g ニ甲苯和40克Disperbyk 163稱到I升漆罐中，形成濃縮物。然后加入40克炭黑顏料和2000克6mm鋼珠,如Potters Industries Inc以Ballotini為名出售的那些，以助于分散。用夾子和塑料膠帶固定罐的蓋子。然后將該混合物搖振以確保組分完全分散。這可以使用振動(dòng)器，如Red Devil Equipment Company的“Red Devil”振動(dòng)器實(shí)現(xiàn)總共60分鐘。然后將黒色染色劑濃縮物從金屬珠中倒出并直接稱到如下文更詳細(xì)描述的樹脂溶液中。通過將72克黑色染色劑濃縮物和779. 2克60%Synocryl 826S稱到合適的漆罐中，制備黑色漆。固定蓋子并搖振和轉(zhuǎn)動(dòng)該罐最少2小時(shí)或直至漆料均勻。然后將該漆料施加到基底上。首先，通過用丙酮擦拭將Melinex(RTM)薄膜片(DuPont制造)脫脂，然后置于橡膠印模床上。將ー灘漆料置于該薄膜上部并用No. 9繞線涂施器使用平穩(wěn)動(dòng)作涂抹，使其完全干燥或在適當(dāng)溫度下烘烤。使用No. 3和O涂施器重復(fù)上述程序。由此我們獲得具有不同薄膜厚度的三個(gè)樣品?？梢匀缦掠?jì)算薄膜厚度。在干燥完成后，將樣品切割產(chǎn)生具有已知面積的大小方便的樣品，將這一祥品稱重，這些板隨之準(zhǔn) 備好進(jìn)行它們的透射測(cè)量。在如下所述進(jìn)行透射測(cè)量后，用丙酮除去漆膜。然后將Melinex正方形再稱重，通過從原始重量中扣減，測(cè)定漆膜重量。使用這種薄膜重量和干漆膜的比重和樣品面積，計(jì)算薄膜厚度。在涵蓋紫外線、可見光譜和紅外區(qū)的頻率范圍內(nèi)，即大約300至2500納米，以10納米分辨率記錄準(zhǔn)直和漫透射光譜。適當(dāng)?shù)墓庾V儀是Varian Inc制造的Cary5000UV-VIS-NIR光譜儀。分別測(cè)量這三個(gè)樣品中的每ー個(gè)以獲得在不同厚度下的讀數(shù)。圖2顯示所得光譜的ー個(gè)實(shí)例。然后比較準(zhǔn)直和漫透射測(cè)量的透射光譜以確保顔料散射對(duì)測(cè)得的消光的影響極小。如果這樣，認(rèn)為可通過消光系數(shù)估計(jì)吸收系數(shù)。如果準(zhǔn)直和漫透射測(cè)量之間的比較揭示吸收系數(shù)和消光系數(shù)之間的明顯不相符，選擇不同的較不散射的黑色顏料。然后由上面獲得的透射百分比測(cè)量值(％透射)使用下列方程計(jì)算黑色顔料的Kubelka Munk吸收系數(shù)
吸收率=In (%透射しJ(I)然后由傳輸吸收系數(shù)(TAC)計(jì)算顏料的Kubelka Munk吸收系數(shù)As，TAC由吸收率、薄膜厚度T和黑色顏料體積分?jǐn)?shù)Vs使用下列方程獲得
⑵和Aa= 2 X TAC(3)可以對(duì)含有不同體積分?jǐn)?shù)的黑色顏料的制劑重復(fù)這種程序以檢查吸收率與體積分?jǐn)?shù)之間的線性關(guān)系。例如，對(duì)炭黑而言，可以使用O. 01,0. 005和O. 001的體積分?jǐn)?shù)。步驟11顯示獲得基本非吸收性散射性顔料的Kubelka Munk吸收系數(shù)的步驟?？梢灶A(yù)定該系數(shù)，盡管其可通過下列方法獲得。計(jì)算作為波長(zhǎng)和非吸收性顏料體積分?jǐn)?shù)的函數(shù)的非吸收性散射性顔料的KubelkaMunk散射系數(shù)要求制備具有固定體積分?jǐn)?shù)的黑色顏料的含有一定范圍的體積分?jǐn)?shù)的基本非吸收性散射性顔料的ー組灰色漆。進(jìn)行計(jì)算以測(cè)定如上所述作為漆制備的黑色顔料的質(zhì)量和為提供具有O. 05,0. I、O. 15,0. 2,0. 25,0. 3,0. 35和O. 4的非吸收性散射性顏料體積分?jǐn)?shù)的ー組灰色漆而需要混入的非吸收性散射性顔料的質(zhì)量。為各灰色漆稱出所需質(zhì)量的黑色顏料和非吸收性散射性顏料?；旌纤杞M合。可以使用用于漆工業(yè)的任何高速分散混合器。該灰色漆現(xiàn)準(zhǔn)備好施加到基底上。將ー灘各灰色漆置于不透明圖紙上并用No. 9繞線涂施器使用平穩(wěn)動(dòng)作涂抹。隨后使其完全干燥或在適當(dāng)溫度下烘烤。使用光譜儀以基本10納米分辨率從300至2500納米記錄反射百分比。如上所述，配有150mm直徑積分球的Cary 5000UV/Vis/NIR光譜儀或任何類似裝置是適當(dāng)?shù)?。在不透明圖紙的黒色和白色部分上進(jìn)行測(cè)量。比較黑色區(qū)域上和白色區(qū)域上的光譜以確保漆膜在整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)光學(xué)厚。因此，如果沒有檢出黑色和白色區(qū)域上的光譜的差異，該漆層“光學(xué)厚”。如果檢出差異，提高層的厚度直至沒有檢出差異。因此，光學(xué)厚的薄膜在黒色和白色基底上測(cè)量時(shí)具有相同的反射光譜。針對(duì)該范圍的非吸收性散射性顔料體積分?jǐn)?shù)重復(fù)測(cè)量以表征對(duì)散射的擁擠效應(yīng)?？梢杂捎迷摴庾V測(cè)得的反射百分比進(jìn)行Kubelka Munk散射系數(shù)與吸收系數(shù)之間的比率的計(jì)算。這ー計(jì)算中的第一步驟是使用Saunderson方程校正對(duì)于邊界效應(yīng)而測(cè)得的反射百分比(％反射)。
_(% 反射/im 丨)-(u>5)
—(I - 0.05 - 0.55 x(l-(%反射/, 1 ))^4)然后由校正的反射百分比RtjjE計(jì)算灰色漆的Kubelka Munk吸收系數(shù)與KubelkaMunk散射系數(shù)的比率(K/S) g。
(K)(R 枝正-I)
IS Jg 2 xR *(《)對(duì)黑色顏料而言，干漆膜中的體積分?jǐn)?shù)(Cpb)和吸收系數(shù)是已知的。我們可以假定該吸收以黑色顏料在410-2500納米波長(zhǎng)范圍內(nèi)的吸收為主，因此我們可以如下估計(jì)灰色混合物的Kubelka Munk吸收系數(shù)Kg
K =M外(の其中kb是黑色顏料的Kubelka Munk吸收系數(shù)。我們可以采用這ー范圍，因?yàn)樗龌痉俏招陨⑸湫灶喠?，即TiO2在400納米以下是強(qiáng)吸收的(即“黑色”)，因此炭黑不再占主導(dǎo)。因此,如下給出散射系數(shù)Sg :
權(quán)利要求
1.用于測(cè)定散射性有色顏料的吸收系數(shù)和散射系數(shù)的表征散射性有色顏料的方法，所述方法包括步驟 i)獲得散射性有色顏料與基本非吸收性散射性顏料在許多不同的體積分?jǐn)?shù)下的混合物的反射光譜，其中所述基本非吸收性散射性顏料具有大于O. 6微米的粒度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中所述方法包括步驟 )獲得作為體積分?jǐn)?shù)和波長(zhǎng)的函數(shù)的所述基本非吸收性散射性顏料的散射系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2的方法，其中所述方法包括測(cè)定散射性有色顏料的粒度和選擇與其一起進(jìn)行表征的具有在散射性有色顏料的粒度的O. 5微米內(nèi)的粒度的非吸收性散射性顏料的步驟，條件是測(cè)得的粒度大于O. 6微米。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述基本非吸收性散射性顏料包含大粒度二氧化鈦顏料。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述散射性有色顏料是粒度大于O.6微米的大粒度顏料。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述散射性有色顏料選自復(fù)合無(wú)機(jī)有色顏料；欽酸鎮(zhèn)鋪；欽酸絡(luò)鋪；欽酸猛鋪；鐵絡(luò)掠；絡(luò)綠-黑赤鐵礦；招酸鉆監(jiān)尖晶石；欽酸鉆綠尖晶石；和亞鉻酸鈷綠尖晶石。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中至少在可見光譜和紅外線的波長(zhǎng)內(nèi)測(cè)定散射性有色顏料的反射光譜。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中在300納米至2500納米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)測(cè)定散射性有色顏料的反射光譜。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述方法包括步驟 iii)在許多不同的體積分?jǐn)?shù)下獲得作為波長(zhǎng)的函數(shù)的弱散射性黑色顏料的吸收系數(shù)；和 iv)獲得所述散射性有色顏料與所述黑色顏料在許多不同的體積分?jǐn)?shù)下的混合物的進(jìn)一步反射光譜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述弱散射性黑色顏料是炭黑。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的方法，其中使用混合物的光學(xué)厚層獲得所述反射光譜和所述進(jìn)一步反射光譜。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11任一項(xiàng)的方法，其中所述方法包括步驟 V)合并所述反射光譜和進(jìn)一步反射光譜并計(jì)算作為散射性有色顏料體積分?jǐn)?shù)和波長(zhǎng)的函數(shù)的散射性有色顏料的Kubelka Munk吸收系數(shù)和散射系數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述方法包括步驟 vi)使用步驟(V)中計(jì)算出的系數(shù)測(cè)定在在光譜學(xué)上匹配目標(biāo)反射光譜所需的散射性有色顏料體積分?jǐn)?shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述方法包括步驟 (vii)將計(jì)量裝置編程以根據(jù)計(jì)算出的體積分?jǐn)?shù)制備制劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中對(duì)不同的有色顏料重復(fù)步驟(i)、(iv)和(v)&步驟(vi)包含測(cè)定各有色顏料的體積分?jǐn)?shù)以匹配目標(biāo)顏色。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中以基本10納米的分辨率獲得反射光譜。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述方法包括計(jì)算作為薄膜厚度的函數(shù)的有色顏料在為匹配目標(biāo)顏色而確定的體積分?jǐn)?shù)下的總?cè)展夥瓷涞牟襟E。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中所述方法包括計(jì)算在至少一部分可見光譜和紅外光譜內(nèi)的總?cè)展夥瓷涞牟襟E。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述方法包括計(jì)算在300至2500納米波長(zhǎng)范圍內(nèi)的總?cè)展夥瓷涞牟襟E。
20.適合實(shí)施權(quán)利要求I的方法以表征散射性有色顏料的顏料表征系統(tǒng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的顏料表征系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括適合控制計(jì)量裝置的目標(biāo)顏色匹配元件，所述目標(biāo)顏色匹配元件適合使用散射性有色顏料的表征信息以測(cè)定匹配目標(biāo)顏色所需的體積分?jǐn)?shù)，所述目標(biāo)顏色匹配元件也適合控制計(jì)量裝置以制造匹配目標(biāo)顏色的有色物質(zhì)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或權(quán)利要求21的顏料表征系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括比較儀，其適合測(cè)量有色物質(zhì)的光譜性質(zhì)并將它們與目標(biāo)顏色進(jìn)行比較，且如果在預(yù)定界限內(nèi)沒有檢出匹配，調(diào)節(jié)有色顏料的濃度以獲得更接近的匹配。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的顏料表征系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括適合在至少一部分可見光譜和紅外光譜內(nèi)使用所述反射光譜計(jì)算總?cè)展夥瓷涞目側(cè)展夥瓷溆?jì)算器。
全文摘要
表征散射性有色顏料的方法，本發(fā)明提供用于測(cè)定散射性有色顏料的吸收系數(shù)和散射系數(shù)的表征散射性有色顏料的方法，所述方法包括獲得散射性有色顏料與基本非吸收性散射性顏料在許多不同的體積分?jǐn)?shù)下的混合物的反射光譜的步驟，其中所述基本非吸收性散射性顏料具有大于0.6微米的粒度。還提供適合實(shí)施本發(fā)明的方法以表征散射性有色顏料的顏料表征系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01N21/47GK102822664SQ201180017184
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者J·L·愛德華茲, K·勞里, E·R·帕恩哈姆, S·O·E·雷德, J·羅布, R·L·湯金 申請(qǐng)人:鈦白粉歐洲有限公司