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用于隔热涂料的黑色颜料组合物、其用途、使用其的隔热涂料及其用于遮蔽和涂布的用途

文章出处：网责任编辑：作者：人气：-发表时间：2023-11-14 14:57:00

提供了用于隔热涂料的黑色颜料组合物、使用其的隔热涂料和遮蔽方法，所述黑色颜料组合物具有优异的红外辐射透射率，不仅在深色中而且在浅色中都近似铬基黑色涂料的色调，因此当与彩色涂料混合时促进色调调节，具有优异的耐候性并且在成本方面也有利。用于隔热涂料的黑色颜料组合物至少包含作为第一颜料的酞菁蓝颜料和作为第二颜料的酞菁绿颜料，并且进一步包含至少一种其它彩色颜料，其中关于用Mb表示的酞菁蓝颜料的重量份的量、用Mg表示的酞菁绿颜料的重量份的量和用Mn表示的至少一种其它彩色颜料的总和的重量份的量，建立如下关系：1.5

发明背景

1.技术领域

本发明涉及用于隔热涂料的黑色颜料组合物。

2.背景技术

在夏季，辐射至建筑物的屋顶和外墙和铺砌道路的由日光产生的热积累。由此原因，白天的冷却负荷增加并且在夜间散热，这造成被称为热岛现象的现象，其中即使在日落之后城市地区的环境温度也不降低，这成为严重问题。

用于减轻该热岛现象的方法一个实例在于，向建筑物的屋顶、外墙等施加赋予红外反射性质并且因此赋予隔热性质的涂料，因此通过从建筑物的屋顶和外墙反射日光而不允许日光能量积累在建筑物的内部，这种方法的开发目前在许多国家正在积极进行。

从隔热的观点来看，通过在树脂和溶剂中分散不吸收从可见区域至红外区域的波长的光线的白色颜料获得的白色涂料典型地证实具有最高的光反射和显著的隔热效果。然而，当在建筑物外墙、仓库屋顶等上施加白色涂料时，其由于高反射率而非常耀眼，这可能使得附近居民不适并且造成烦恼。尽管已经考虑通过将炭黑添加至涂料而降低亮度的方法从而降低所述耀眼性，但另外问题在于由于炭黑色颜料吸收红外波长区域内的辐射，隔热效果降低。

响应所述需求，例如正如现有技术中的日本专利申请公开号2000-72990中所述，通过组合绿色氧化铬(Cr₂O₃)和红色颜料(例如氧化铁)(其为互补色)制备的涂料已经被频繁用作黑色涂料。其原因在于，该颜料具有高红外辐射反射率并且优选用于隔热，在耐候性和化学稳定性方面具有优异的耐久性，并且相对廉价。因此，由于近年来越来越意识到全球变暖，在市场中的许多竞争性材料之中广泛使用铬基隔热涂料。

特别对于建筑物的屋顶(其具有曝露于日光的大表面积并且非常有助于建筑物内的温度升高)，经常使用通过被称为PCM的方法涂布的屋顶构件，所述方法在于首先涂布钢板然后切成希望的形状。在所述应用中，日本市场上最常使用铬基颜料作为用于隔热涂料的黑色颜料。

另一方面，基于增强的安全意识，在涂料工业中强烈要求铬颜料的不包含来自Cr₂O₃的三价铬的替代品，并且也越来越需要在隔热涂料领域中消除铬的使用。下文提到使用所述非铬基颜料的隔热涂料的黑色颜料组合物的主要要求。

1)组合物必须能够在通过Munsell N-1指定的深色条件下产生与用铬基颜料获得的黑色涂料近似的黑色。

2)在大致对应于Munsell N-6的浅色中，涂料色调必须接近铬基隔热黑色涂料。因此，当通过稀释深色颜料遮蔽成中间色时，遮蔽方式有可能与使用铬基颜料的情况相同或相似。

3)组合物必须具有有利的耐候性和耐久性，并且必须廉价。

下文提到需要能够满足上述要求1)和2)的颜料组合物的原因。即，在使用常规铬基颜料的替代性颜料的涂料的色调不同于常规铬基颜料的情况下，用于遮蔽的方法和程序也不同，因此当现场施加涂料时必须进行繁琐的工作。此外，还更有可能出现由于经涂布制品的色调不同于顾客指定的色调而造成的麻烦。如果使用替代性颜料的涂料的色调类似于常规铬基颜料的色调，则可以避免前文所述的可加工性的降低和与品质相关的问题。

在上述要求1)至3)中，关于要求1)，可以通过组合具有互补关系的彩色无机或有机颜料并且通过使用增加的浓度而相对简单地使组合物接近黑色。然而，迄今为止还未知晓还能满足例如与白色颜料组合的要求2)以及要求3)的颜料组合物。

铬替代品包括已知具有高耐久性的非铬基煅烧颜料。如同铬基颜料，这些颜料也是黑色的，并且进一步据报道具有高的红外辐射反射率。然而，所述不含铬并且具有所述性质的颜料经常使用稀有金属代替铬，因此使它们极其昂贵并且不适合用作替代性颜料。

在日本专利申请号2012-243477(由本发明人提交的申请)中，本发明人提出了一种近似炭黑的用于隔热涂料的新型黑色颜料组合物，并且在该情况下，能够在深色中提供近似炭黑的色调。然而，尚未发现用于获得能够近似浅色铬基黑色涂料的色调(如2)中所述)的颜料组合物的最佳条件。

如前文所述，常规使用采用铬基颜料的隔热黑色涂料的顾客强烈需要具有有利的耐候性和耐久性、廉价并且近似由铬基颜料产生的色调的非铬基隔热黑色涂料。然而，出于例如耐候性、价格等原因，使用铬颜料替代品尚未实现满足所述希望性能水平的涂料。

发明简述

本发明的目的在于提供用于隔热涂料的黑色颜料组合物、使用其的隔热涂料及其用于遮蔽和涂布的用途，所述黑色颜料组合物具有优异的红外辐射透射率，不仅在深色中而且在浅色中都近似铬基黑隔热涂料的色调，因此当与彩色涂料混合时促进色调调节，具有优异的耐候性并且在成本方面也有利。

由于考虑到这些情况进行了广泛研究来解决相关技术的缺点，本发明人获得了用于实现本发明的目的的如下指导方针。

(1)目标色调

对于代替市场上使用的铬颜料基黑色隔热涂料的新型黑色涂料的色调(目标色调)，目标是不仅在深色中而且在浅色中都近似铬基黑色涂料的色调。由于颜色变浅的铬基颜料的色调特别具有略微发蓝的色泽而非简单的灰色，通过L₁*＝54.70、a₁*＝-5.07和b₁*＝-10.10定义的色调被确定优选作为目标色调。

(2)代替组合黄色、洋红色和蓝绿色的常规典型原色作为用于获得上文(1)中所述色调的彩色颜料，使用酞菁蓝和酞菁绿颜料的组合作为基本元素允许获得彩色颜料的非常有利的耐候性。

(3)为了实现上文(1)的目的，需要基于隔热涂料的彩色颜料组合物的总量调节酞菁蓝和酞菁绿颜料各自的量使其满足特定关系。

(4)简单地通过组合酞菁蓝和酞菁绿颜料这两种组分难以近似黑色调。为了减少与浅色铬基体系的差异(色差)，需要以特定比例加入其它彩色颜料作为第三组分和(如果需要的话)第四组分等。

基于上述指导方针，本发明人寻求不仅在深色中而且在浅色中都能够近似铬基涂料的上述目标色调同时具有有利耐候性的颜料组合物，并且完成了本发明。

因此，本发明涉及：

1.用于隔热涂料的黑色颜料组合物，所述黑色颜料组合物至少包含作为第一颜料的酞菁蓝颜料和作为第二颜料的酞菁绿颜料，并且进一步包含至少一种其它彩色颜料，其中关于用Mb表示的酞菁蓝颜料的重量份的量、用Mg表示的酞菁绿颜料的重量份的量和用Mn表示的至少一种其它彩色颜料的总和的重量份的量，建立如下关系：

1.5

2.根据上文1所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中使用选自C.I.颜料蓝15:3、颜料蓝15:1、颜料蓝15:2、颜料蓝15:4和颜料蓝15:6的至少一种颜料作为酞菁蓝颜料。

3.根据上文1或2所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中使用C.I.颜料绿7和/或C.I.颜料绿36作为酞菁绿颜料。

4.根据上文1至3中任一项所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中组合物由作为第一颜料的酞菁蓝颜料、作为第二颜料的酞菁绿颜料和作为至少一种其它彩色颜料的第三和第四颜料组成。

5.根据上文4所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中第三颜料为无机黄色颜料。

6.根据上文5所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中无机黄色颜料为选自黄色氧化铁、硫化锌、镉黄、铋钒黄、钒锡黄和钒氧化锆黄的至少一种颜料。

7.根据上文4至6中任一项所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中第四颜料为选自二酮吡咯并吡咯颜料和萘酚颜料的至少一种颜料。

8.根据上文1至7中任一项所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中在根据CIE标准的颜色空间坐标中，相对于L₂ ^*＝26.80、a₂ ^*＝0.22、b₂ ^*＝0.42的目标色调，组合物具有通过方程ΔΕ₂＝[(ΔL₂ ^*)²+(Δa₂ ^*)²+(Δb₂ ^*)²]^1/2计算的色差ΔΕ₂为2.0或更小的范围内的色调。

9.根据上文1至8中任一项所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物在组合物颜色变浅时用于产生如下范围内的色调的用途，在根据CIE标准的颜色空间坐标中，相对于L₁ ^*＝54.70、a₁ ^*＝-5.07、b₁ ^*＝-10.10的目标色调，通过方程ΔΕ₁＝[(ΔL₁ ^*)²+(Δa₁ ^*)²+(Δb₁ ^*)²]^1/2计算的色差ΔΕ₁为2.0或更小。

10.隔热黑色涂料，所述隔热黑色涂料至少包含根据上文1至8中任一项所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物、粘结剂和溶剂。

11.根据上文10所述的隔热黑色涂料，其中涂料进一步包含白色无机颜料。

12.根据上文11所述的隔热黑色涂料，其中白色无机颜料为选自氧化钛、氧化锌和氧化铝的白色颜料。

13.根据上文10至12中任一项所述的隔热黑色涂料，其中粘结剂为选自丙烯酸系树脂、丙烯酸系-有机硅树脂、有机硅树脂、氟树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂和醇酸树脂的树脂。

14.根据上文10至13中任一项所述的隔热黑色涂料用于遮蔽彩色涂料或消色涂料的用途。

15.根据上文10至13中任一项所述的隔热黑色涂料用于涂布建筑物的屋顶或外墙的用途。

根据本发明，可以获得用于隔热涂料的黑色颜料组合物，所述黑色颜料组合物显示出太阳热屏蔽效果，具有优异的耐候性，由于其不仅在深色黑色条件下而且在浅色条件下都近似铬基黑色颜料的色调，因此能够用作常规用作隔热涂料的颜料的铬基颜料的替代品，促进将涂料遮蔽成中间颜色等，并且在成本方面有利。

优选实施方式的描述

因此，本发明提供了用于隔热涂料的颜料组合物、其用途、使用其的隔热涂料及其用于遮蔽和涂布的用途，所述颜料组合物显示出近红外区域中的高的光学透射率和优异的耐候性，具有近似铬基黑色颜料的色调，包含酞菁蓝和酞菁绿作为基本颜料，并且进一步包含至少一种混合在其中的彩色颜料。

由于常规使用的铬基黑色颜料的配方根据诸如所使用的颜料(例如二氧化铬或氧化铁)的组成或制备方法的因素而变化，其中还使用铬基黑色颜料的黑色涂料的色光也略微变化。正如前文所述，在实现本发明的过程中研究了各种铬基黑色颜料，并且基于这些结果连同涂料工业中的技术人员的观点，将表1中所示的值确定为具有最高普遍性的目标色调。

表1

	色调	L^*	a^*	b^*
					浅色标准样品	1	54.70	-5.07	-10.10
深色标准样品	2	26.80	0.22	0.42

在本发明中，深色表示具有Munsell颜色体系中的低亮度(低L*值)的颜色和接近Munsell N-1的色调。此外，尽管浅色表示具有更高亮度和更高L^*值的颜色，其为略微蓝灰色，正如由表1中的a^*和b^*的值可以理解。

本发明中的色差(ΔΕ)表示标准样品与经涂布样品之间的色调差异，典型地显示为两者的L^*a^*b^*色度空间图之间的空间距离，并且为通过ΔΕ＝[(ΔL^*)²+(Δa^*)²+(Δb)²]^1/2计算的值。通常地，如果ΔΕ为2.0或更小，则据称通过人眼识别两个物体之间的色差变得困难。因此在本发明中，尽管浅色区域中待获得的目标是L₁ ^* ＝ 54.70、a₁ ^* ＝ -5.07、b₁ ^*＝ -10.10，目标附近的与目标的色差ΔΕ为2.0或更小的色调范围被决定为目标色调。相似地，关于深色区域，目标L₂ ^*＝26.80、a₂ ^*＝0.22、b₂ ^*＝0.42附近的与目标的色差ΔΕ为2.0或更小的色调范围被决定为目标色调。

根据本发明的隔热黑色涂料为基于颜料组合物的涂料，所述颜料组合物包含酞菁蓝和酞菁绿作为基本彩色颜料并且进一步包含一种或多种具有另一色调的彩色颜料。组合这些多种彩色颜料允许获得隔热涂料，所述隔热涂料可以呈现接近黑色铬基颜料的黑色并且具有高的耐候性。

本发明中使用的酞菁蓝和酞菁绿颜料二者的化学结构具有含金属酞菁骨架，并且由于呈现优异的整体性能(例如耐光性、耐热性和相对于酸或碱的耐化学性等)而被称为具有高耐候性的颜料。

不同于在470nm附近具有最大透射率的酞菁蓝颜料，酞菁绿颜料在500nm附近具有最大透射率并且在400nm附近也具有相当高的吸收率。因此，通过混合酞菁蓝和酞菁绿，所述酞菁绿可以部分承担YMC减色方法中的黄色颜料的功能。

典型的黄色颜料相比于酞菁蓝和酞菁绿具有较差的耐候性。因此，当其以颜料组合物的形式经受曝露试验时，倾向于仅黄色颜料褪色，在耐候性试验之后不会维持黑色或灰色，并且将出现变蓝或变绿。通过使用根据本发明的具有高耐候性的酞菁颜料，能够降低具有差的耐候性的黄色颜料的比例并且因此改进颜料组合物的耐候性，但是为了实现黑色，需要进一步混合第三、第四或其它的彩色颜料。

在组合和混合酞菁蓝和酞菁绿颜料与第三颜料的情况下，例如基于下述途径进行检验。

(1)增强耐候性

对于待添加并且与酞菁蓝和酞菁绿颜料组合的第三组分，需要选择具有高耐热性和耐候性的颜料。关于耐热性，优选具有高热分解温度的颜料。

(2)选择允许近似铬基黑色颜料的色调(深色区域和浅色区域中的ΔΕ值为2.0或更小)的彩色颜料。

寻找具有吸收光谱的颜料类型从而在色度图上的减色混合中近似消色并且减小与黑色的铬基黑色颜料的色差。

(3)基于由上述(1)和(2)获得的数据，选择优选的第三颜料类型并且确定彩色颜料的比例从而获得浅色区域中的2.0或更小的色差ΔΕ。

(4)如果仅使用上述三种类型的颜料难以实现期望的性能，考虑到上述(1)和(2)的研究结果等，进一步选择和混入第四颜料和(如果需要的话)其它颜料，并且使颜料组合物的可见光吸收性质与铬基黑色颜料近似。

(5)在所得候选配方上进行耐候性试验，并且在耐候性方面确定每种彩色颜料的优选的量范围。

通过经历上述(1)至(5)的检验过程完成本发明，并且已发现当尝试实现高的红外辐射透射率和良好的耐候性并且获得近似黑色铬基颜料的色调时，酞菁蓝颜料、酞菁绿颜料和其它彩色颜料的以重量份计的各自的量需要满足特定关系，因此实现本发明。

本发明中使用的酞菁蓝颜料的实例包括C.I.颜料蓝15:3、颜料蓝15:1、颜料蓝15:2、颜料蓝15:4和颜料蓝15:6。

本发明中使用的酞菁绿颜料的实例包括C.I.颜料绿7和C.I.颜料绿36。

根据本发明，尽管要求酞菁蓝和酞菁绿作为基本颜料存在，所述要求并非不可或缺，而是仅为了简单地获得黑色涂料。例如，如果将红色颜料混入酞菁绿，可以基于其互补色关系获得黑色，而无需加入蓝颜料。然而本发明人发现，当尝试改进浅色条件下的耐候性时，仅通过混合这两种组分难以实现该目的，并且出于该目的特别优选加入酞菁蓝。

推测其原因在于，当绿色颜料和红色颜料的双组分体系曝露于日光并且红颜料褪色时，仅留下绿颜料。这意味着即使仅一部分红颜料分解也会造成非常明显的变色。相反，推测当存在酞菁蓝和酞菁绿二者时，由于这两种颜料组分具有不同的吸收光谱而出现宽的可见光吸收，并且由于相比于单独的绿颜料降低的色度，即使红色颜料褪色也抑制了颜色的产生。

为了实现本发明的目的，酞菁蓝颜料的以重量份计的量Mb和酞菁绿颜料的以重量份计的量Mg需要满足如下条件：1.5

在Mg/Mb为1.5或更小的情况下，酞菁绿颜料的量小，因此如上所述，上述可见光吸收宽度变窄，并且褪色变得在视觉上更为显著。

满足关系Mg/Mb<4.0的原因相似。即，由于酞菁蓝的量较小，可见光吸收宽度变窄并且褪色变得在视觉上更为显著。

如上所述，由于酞菁蓝和酞菁绿颜料二者在450nm至550nm附近仅具有小的吸光率，甚至通过混合这两种颜料也难以呈现近似铬基黑色颜料的色调。因此，混入第三颜料和任选的一种或多种其它颜料，例如第四颜料和另外的颜料。

可以用作根据本发明的第三、第四或另外的颜料的颜料优选为选择性吸收400nm至550nm的光并且在红外波长区域中具有40％或更大的透射率的颜料。可以使用无机和有机彩色颜料二者，只要其满足上述要求，但是考虑到曝露之后的色调变化，优选的是具有与酞菁蓝和酞菁绿相当的耐候性的颜料。

市售可得的无机彩色颜料包括氧化物基颜料例如钴蓝，氢氧化物基颜料例如黄色氧化铁或翠铬绿，硫化物基颜料例如硫化锌、锌钡白、镉黄、硫化汞或镉红，硅酸盐基颜料例如群青，和钒基颜料例如铋钒黄、钒锡黄或钒氧化锆黄，以及亚铁氰化物(普鲁士蓝)或磷酸盐(锰紫)。可以使用上述之中的任何无机彩色颜料，只要它们具有上述光学性质。

无机彩色颜料适用于烘烤涂料等，因为它们相比于有机颜料典型地具有更好的耐候性、耐热性、遮盖能力等。然而它们具有低着色强度。此外，它们易受酸和碱的影响，因此对于经受强烈风、雨和日光攻击的户外应用，其不能被称为始终合适的彩色颜料。然而在其之中，钒基颜料在其高着色强度、低毒性和高耐候性方面特别优选作为本发明的彩色颜料。

本发明中使用的无机彩色颜料的实例包括例如C.I.颜料黄184(钒酸铋颜料)和颜料黄42。在其之中特别优选的是C.I.颜料黄184，其具有化学式4BiVO₄·3Bi₂MoO₆并且当通过烘烤涂布在铁板等上施加隔热层时是特别优选的，因为其具有高耐热性和耐候性。

有机颜料的实例包括例如偶氮颜料、色淀颜料、硫靛颜料、蒽醌颜料(例如蒽嵌蒽二酮颜料、二氨基蒽醌基颜料、靛蒽醌颜料、黄烷士酮颜料或蒽嘧啶颜料)、二萘嵌苯颜料、紫环酮颜料、二酮吡咯并吡咯颜料、二嗪颜料、酞菁颜料、喹酞酮颜料、喹吖啶酮颜料、异吲哚啉颜料和异吲哚啉酮颜料。在这些颜料之中，合适地选择具有红色调或黄色调等的那些。

如果使用无机黄色颜料例如C.I.颜料黄184作为第三颜料，特别优选添加红颜料，例如二酮吡咯并吡咯颜料例如C.I.颜料红254或萘酚颜料例如C.I.颜料红170作为第四颜料从而使色调接近铬基黑色颜料。

基于100重量份的黑色颜料组合物，酞菁蓝(Mb)、酞菁绿(Mg)和至少一种其它彩色颜料(Mn)(例如第三颜料(M3)如无机黄色颜料和第四颜料(M4)如二酮吡咯并吡咯颜料和/或萘酚颜料的总和(M34))满足如下关系式：

优选地：

并且特别优选地：

超过每个关系式2

除了彩色颜料如酞菁蓝和酞菁绿颜料之外，可以向本发明的隔热涂料添加白色颜料。由于可以通过向包含深色黑色颜料组合物的涂料添加白色颜料从而制备已经在施加涂料颜色待具备的亮度方面预先调节的涂料，所以可以简化对其它彩色涂料的遮蔽操作。所使用的所述白色颜料的实例包括金属氧化物例如金红石型二氧化钛、氧化铝和氧化锌，但是由于高折射率和高白度而特别优选二氧化钛。

可以基于上述指导方针寻找和确定本发明的颜料组合物的配方，并且可以使用如下所述的方法进行制备。例如，可以基于上述指导方针通过以预定的重量比例均匀混合已经干燥和分别研磨的上述各个彩色颜料制备根据本发明的颜料组合物，从而近似铬基颜料的黑色。此外，为了进一步增强涂料的着色树脂的耐分色性和显色性，如果需要的话，还优选混合至少两种彩色颜料的含水浆料，之后搅拌、过滤、清洗，然后干燥和研磨。

在上述制备方法中，当制备彩色颜料的含水分散体时可以组合使用表面活性剂。表面活性剂的实例包括例如阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和阳离子型表面活性剂。

阴离子型表面活性剂的实例包括例如十二烷基苯磺酸钠、二烷基磺基琥珀酸钠和聚氧乙烯烷基醚硫酸钠。

非离子型表面活性剂的实例包括例如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚和失水山梨醇脂肪酸酯。

阳离子型表面活性剂的实例包括例如硬脂基三甲基氯化铵和二硬脂基二甲基氯化铵。

在上述制备方法中，相对于100重量份的彩色颜料，组合使用的表面活性剂的量通常为10重量份或更小并且优选在3重量份至10重量份的范围内。大于10重量份的所使用的表面活性剂的量不是优选的，因为在该情况下，当形成涂料膜时可能出现形成更多气泡的倾向。

通过使用已知分散机在分散介质中分散本发明的颜料组合物获得着色的树脂分散体。使用粘结剂树脂和溶剂的混合物作为所述分散介质。可以使用任何树脂，并且所使用的树脂的实例包括例如合成树脂例如醇酸树脂、丙烯酸系树脂、有机硅树脂、丙烯酸系-有机硅树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、酰胺树脂、三聚氰胺树脂、醚树脂、氟树脂、聚氯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯、ABS树脂、AS树脂、聚烯烃例如聚乙烯或聚丙烯、聚酰胺、聚缩醛、聚碳酸酯、聚酯如PET或PBT，和改性聚苯醚。在其之中，丙烯酸系-有机硅树脂和有机硅树脂在其耐候性方面特别优选。

用作颜料分散介质的溶剂的实例包括例如水，芳族烃溶剂如甲苯或二甲苯，脂族烃溶剂如矿油精，醇溶剂例如甲醇或乙醇，酯溶剂如乙酸乙酯，酮溶剂如甲基乙基酮，和醚溶剂如乙二醇。

在通过分散颜料组合物获得的分散体中，本发明的颜料组合物的比例通常优选为90重量％或更小，特别优选在0.01重量％至50重量％的范围内。剩余部分由分散介质和添加剂等组成。

此外，如果需要的话也可以使用各种类型的助剂和稳定剂，其实例包括分散润湿剂、防结皮剂、紫外线吸收剂和抗氧化剂。

在上述分散介质中分散颜料组合物的分散条件可以根据分散介质和分散机而变化，并且分散温度可以通常为室温至240℃，优选室温至150℃，并且分散时间可以通常为120小时或更短，优选5小时或更短。

可以使用任何分散机从而在上述分散介质中分散本发明的颜料组合物，并且其实例包括已知分散机例如分散混合机、均质混合机、珠磨机、球磨机、双辊磨机、三辊磨机或压力捏合机。

如果需要的话，本发明的颜料组合物的所述分散体与其它添加剂等混合从而制备最终涂料。涂料可以通过如下方式以双层体系的形式使用：首先通过包含具有高红外辐射反射率的颜料作为起始材料的涂料形成底层，然后直接以深色涂料的形式或者在与具有不同色调的涂料混合使得涂料颜色变浅之后，通过由根据本发明的产物制成的具有高红外辐射透射率的涂料在底层上施加顶层。如果在与具有高红外辐射反射率的氧化钛等混合使得颜色变浅之后使用涂料，则除了上述多层体系之外，涂料能够以单层体系的形式使用。

在与具有不同色调的涂料混合从而对其进行遮蔽的情况下，根据本发明的隔热黑色涂料在改进遮蔽操作的效率方面是优选的。此外，其还可以优选用于以相同色光施加至基材的应用而无需混合。当进行遮蔽时，使用本发明的颜料组合物制备的深色黑色涂料和具有不同色调的涂料(例如白色颜料)以实现希望色调的预定比例混合，然后施加。

使用计算机的遮蔽方法也可用于使用本发明的隔热黑色涂料获得希望的色光。确定用于获得希望色光(目标)的涂料混合比例的体系如下：在计算机中预先登记本发明的隔热黑色涂料的CIE颜色空间中的坐标数据，并且结合其它原色涂料等的颜色坐标数据进行计算机计算，所述体系允许精确的遮蔽而无需熟练工作。由于使用本发明的颜料组合物制备的黑色涂料在深色条件和浅色条件下的色调都接近常规铬基黑色涂料，其效果使得能够以更简单的方式设计遮蔽操作体系，因为能够在利用常规铬基体系的知识的同时实现遮蔽，而无需基于复杂的计算机计算进行颜色校正。

根据上述方法获得的隔热黑色涂料可以在与其它彩色涂料(例如红色涂料或蓝色涂料或白色涂料等)混合之后施加至期望的基材上。根据每种情况下的目的使用由不同材料制成的基材，而无论其反光还是不反光，包括屋顶例如锌制屋顶、板岩屋顶和瓦制屋顶、砂浆墙、钢罐和沥青街道。此外，任何常规底涂料或施加方法可以适用于涂布操作。

在上述各种类型的材料之中，金属板优选作为本发明的隔热黑色涂料的基材，因为其增加红外辐射反射率。尽管不锈钢板常规用作其实例，近年来广泛用作屋顶材料的通常被称为铝锌合金镀层板的铝锌合金涂布的钢板由于其优异的耐久性和红外辐射反射率而是特别优选的。在所述反光基材的情况下，即使当本发明的涂料以单层形式使用而不使用白色光漫射颜料(例如二氧化钛)时，也可以获得高隔热性能。

实施例

基于实施例进一步描述本发明。在实施例中，术语“份”和“％”分别表示“重量份”和“重量％”。此外，所使用的树脂为由Cytec Corp.生产的醇酸树脂Vialkyd AC 451n/70SNB和Vialkyd AC 451n/60X，并且硬化剂为由Ineos Corp.生产的三聚氰胺树脂Maprenal MF600/55BIB。实施例和对比实施例中使用的颜料及其商品名示于表2中。

表2

颜料简称	C.I.号	通用名称	生产商	商标名
					PB 15:1	C.I.颜料蓝15:1	酞菁蓝	Clariant	Hostaperm Blue A4R
PG7	C.I.颜料绿7	酞菁绿	Clariant	Hostaperm Green GNX
					PR254	C.I.颜料红254	二酮吡咯并吡咯颜料	Clariant	Hostaperm Red D3G70
PY184	C.I.颜料黄184	钒酸铋颜料	Clariant	Hostaperm Oxide Yellow BV01

根据下述方法评价如下实施例和对比实施例中获得的样品。

1)色调的测量

通过在黑/白遮盖纸或金属板上施加颜料组合物制备每个试验片或试验板，并且使用装配有源程序PQC的分光光度计根据DIN5033-7和ISO7724-2使试验片或试验板经受测量从而获得例如L^*、a^*、b^*、色差ΔΕ和色度变化ΔC的参数的值。

2)耐候性的评价

通过向金属板施加颜料组合物制备每个试验板，然后使用老化测试机(Ci4000型老化测试机，Atlas Electric Devices Co.)使经涂布的金属板经受加速曝露试验。通过测量加速曝露试验之前和之后的色差从而评价耐候性。在根据ISO4892-2的曝露条件下使用氙灯进行试验。

3)红外辐射反射率的测量

通过向黑/白遮盖纸施加根据如下实施例或对比实施例之一的隔热涂料样品制备每个试验片，并且使用分光光度计(750型分光光度计，Lambda Corp.)使试验片经受测量。(通过在测量位点(即施加至黑/白遮盖纸的白色部分的涂料和施加至黑色部分的涂料)测量反射率进行评价。)

实施例1

以如下重量比例混合如下四种颜料从而获得颜料组合物1A。

(颜料组合物1A)

在该情况下，Mg/Mb＝3.0。

混合10.0重量份颜料组合物1A与24.0重量份分散清漆P1从而制备漆浆，然后在分散机(DAS200K型，Lau GmbH)中分散漆浆60分钟从而获得颜料分散体1B。

向所得颜料分散体1B添加66.0重量份稀释清漆P2使得颜料含量为10.0％，之后在分散机(DAS200K型)中混合5分钟从而获得涂料1C。

分散清漆P1的组成是50重量％的Vialkyd AC 451n/70SNB和50重量％的溶剂石脑油，其中醇酸树脂含量为35重量％。稀释清漆P2的组成是26.4重量％的Vialkyd AC 451n/70SNB、29.4重量％的Vialkyd AC 451n/60X、35.8重量％的Maprenal MF600/55BIB、6.2重量％的高沸点溶剂混合物，和2.2重量％的溶剂石脑油，其中醇酸树脂含量为55.8重量％。

(隔热涂布的样品)

1)浅色涂布的样品1E

混合6.0重量份的涂料1C和20.0重量份的白色涂料(TiO₂浓度：30％)从而获得隔热涂料1D。然后使用隔热涂料1D通过刮棒涂布机(8号湿100μm)着色金属板(铁)，在保持板水平的同时使其在室温下不受干扰地静置20分钟之后，在140℃加热和干燥经涂布的金属板20分钟从而获得浅色涂布的样品1E。

白色涂料的组成是30.0重量份的TiO₂、22.53重量份的Vialkyd AC451n/70SNB、2.92重量份的Bentone 38(在二甲苯中10％)、17.13重量份的Vialkyd AC 451n/60X、22.19重量份的Maprenal MF600、0.56重量份的Byk 331、1.12重量份的丁基二甘醇、1.24重量份的右泛醇(depanol)、1.24重量份的丁醇和1.07重量份的溶剂石脑油。

2)深色涂布的样品1F

根据与用于制备浅色样品相同的方法制备深色涂布的样品1F，不同之处仅在于使用上述涂料1C而不添加上述方法中的白色涂料。

根据上述方法使样品1E和1F经受色调测量，耐候性评价和红外辐射反射率测量。色调测量的结果示于表3中。

对比实施例1

以如下重量比例混合如下四种颜料从而获得对比颜料组合物1a。

(对比颜料组合物1a)

在该情况下，Mg/Mb＝1.0。

不同之处在于使用对比颜料组合物1a，根据与实施例1中使用的相同方法制备深色涂布的样品和浅色涂布的样品，之后使用与实施例1相同的方法评价，其结果示于表3中。

在实施例1中，在曝露之前对于浅色的与目标色调的色差ΔΕ有利地为ΔΕ＝1.6，而对比实施例1的色差ΔΕ较差，为ΔΕ＝9.1。

此外，实施例1的深色样品的红外辐射反射率为30％或更大，而浅色样品为55％或更大，并且各自满足日本油漆生产商协会的JPMS耐候屋顶油漆标准(2007)中限定的红外辐射反射率规格。此外，在通过曝露于氙灯1500小时进行耐候性试验之后，深色样品在曝露之前和之后的色差ΔΕ为0.66，因此证实了极小的变化，而浅色样品的色度变化ΔC较小为0.88，视觉上维持了灰色并且证实了有利的耐候性。

表3

实施例2和3

根据与实施例1相同的方法使用相同类型和组合的消色颜料制备实施例2和3的样品，不同之处仅在于将颜料组成比例改变成表4中所示比例。

对比实施例2和3

根据与实施例1相同的方法使用相同类型和组合的消色颜料制备对比实施例2和3的样品，不同之处在于仅将颜料组成比例改变成表4中所示比例。

以与实施例1相同的方式评价实施例2和3和对比实施例2和3的样品，结果示于表4中。

正如由结果可以理解地，不同于实施例2和3(其证实了对于深色和浅色二者相比于目标色调的色差ΔΕ的值为2或更小)，对比实施例2和3的值明显不同于目标色调。与目标的色差为2或更小的实施例2和3的红外辐射反射率是有利的并且满足日本油漆生产商协会的JPMS耐候屋顶油漆标准(2007)中限定的红外辐射反射率规格。此外，在通过曝露于氙灯(1500小时)进行的耐候性试验中，对于深色在曝露之前和之后的色差的值为0.75(实施例2)和0.51(实施例3)，而对于浅色的色度变化ΔC^*的值为1.07(实施例2)和0.95(实施例3)，因此证实了非常有利的耐久性。

正如通过实施例可以理解的，确定根据本发明的用于隔热涂料的黑色颜料组合物和使用所述颜料组合物的涂料证实了如下有利效果：能够制备具有与铬基黑色颜料相似的黑色调的经涂布板，当涂料与不同颜色的涂料混合时促进了颜色匹配例如遮蔽，证实了高的红外辐射反射率和优异的耐候性，并且证实了优异的所谓隔热性。

1.5

2.根据权利要求1所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中使用选自C.I.颜料蓝15:3、颜料蓝15:1、颜料蓝15:2、颜料蓝15:4和颜料蓝15:6的至少一种颜料作为酞菁蓝颜料。

3.根据权利要求1或2所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中使用C.I.颜料绿7和/或C.I.颜料绿36作为酞菁绿颜料。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中所述组合物由作为第一颜料的酞菁蓝颜料、作为第二颜料的酞菁绿颜料和作为至少一种其它彩色颜料的第三和第四颜料组成。

5.根据权利要求4所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中所述第三颜料为无机黄色颜料。

6.根据权利要求5所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中所述无机黄色颜料为选自黄色氧化铁、硫化锌、镉黄、铋钒黄、钒锡黄和钒氧化锆黄的至少一种颜料。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中所述第四颜料为选自二酮吡咯并吡咯颜料和萘酚颜料的至少一种颜料。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物，其中在根据CIE标准的颜色空间坐标中，相对于L₂ ^*＝26.80、a₂ ^*＝0.22、b₂ ^*＝0.42的目标色调，所述组合物具有通过方程ΔΕ₂＝[(ΔL₂ ^*)²+(Δa₂ ^*)²+(Δb₂ ^*)²]^1/2计算的色差ΔΕ₂为2.0或更小的范围内的色调。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物在组合物颜色变浅时用于产生如下范围内的色调的用途，在根据CIE标准的颜色空间坐标中，相对于L₁ ^*＝54.70、a₁ ^*＝-5.07、b₁ ^*＝-10.10的目标色调，通过方程ΔΕ₁＝[(ΔL₁ ^*)²+(Δa₁ ^*)²+(Δb₁ ^*)²]^1/2计算的色差ΔΕ₁为2.0或更小。

10.隔热黑色涂料，所述隔热黑色涂料至少包含根据权利要求1至8任一项所述的用于隔热涂料的黑色颜料组合物、粘结剂和溶剂。

11.根据权利要求10所述的隔热黑色涂料，其中所述涂料进一步包含白色无机颜料。

12.根据权利要求11所述的隔热黑色涂料，其中所述白色无机颜料为选自氧化钛、氧化锌和氧化铝的白色颜料。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的隔热黑色涂料，其中所述粘结剂为选自丙烯酸系树脂、丙烯酸系-有机硅树脂、有机硅树脂、氟树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂和醇酸树脂的树脂。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的隔热黑色涂料用于遮蔽彩色涂料或消色涂料的用途。

15.根据权利要求10至13中任一项所述的隔热黑色涂料用于涂布建筑物的屋顶或外墙的用途。

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此文关键字：用于隔热涂料的黑色颜料组合物、其用途、使用其的隔热涂料及其用于遮蔽和涂布的用途