CN101035711A - 制备加压容器罐装的着色涂料的方法 - Google Patents

Abstract

通过在可加压容器中混合推进剂和透明的非着色基料、透明的着色基料、或白色的着色基料的至少一种制备包含具有中性色或纯色的初始涂料制剂的加压封装件(1)。然后，将这个加压容器(1)卖给零售商店，当将调色剂和/或颜料分散体注入加压容器中得到相配或所选最终颜色时，直接卖给最终用户。

Description

制备加压容器罐装的着色涂料的方法

技术领域

本发明涉及允许在销售给最终用户的零售点制备具有所需颜色和光泽的加压涂料制剂的方法和系统。尤其，本发明涉及到提供压入溶剂和中性或透明初始涂料制剂，最终用户据此选择或匹配所需颜色和光泽和利用罐装机加入调色剂或颜料分散体以达到涂料的相配或所选最终颜色的容器。

背景技术

涂料和其它保护涂料领域的最重要发展之一是常称为“喷涂”的气雾化涂料的引入和开发。零售商店的货架上摆放着这些具有“即可使用”的每种想象得到颜色和光泽的、加工好的涂料和涂料制剂的预充加压容器。这些加工好的预封装喷涂容器为顾客提供了为简易装修购买易用喷雾容器中的少量涂料的方便手段。不幸的是，在最终用户想要特定颜色或想与现有特定颜色匹配的状况下，当前的喷涂技术迫使最终用户选择在多数情况下不是用户所需的恰当颜色的涂料颜色。这是因为没有使顾客可以选择颜色和在购买点制作那种恰当颜色的方便手段。取而代之，用户必须搜索无数种牌子的喷涂，希望找到至少与所需颜色接近的颜色。时常，这使最终用户从一个商店跑到另一个商店寻找这样的匹配。传统喷洒产品的另一个缺点是，无法在销售点制备最终涂料颜色直接影响了零售商的销售。由于传统喷涂只可在预先选择和预定的颜色和光泽下从制造商那里获得，迫使零售商库存大量涂料罐和携带大量涂料罐的存货，以便供给许多种颜色和光泽的成品。这进一步要求在商店中使用过分大的货架空间，因此限制了可以展示的其它产品的数量。

对上述问题的传统解决方案是在销售时让销售点的售货员根据最终用户对颜色和光泽的选择配制喷涂的最终颜色。这样，零售商只需库存和在货架上摆放包含透明或中性基本涂料制剂的非常有限喷雾容器。然后，最终用户可以选择恰好与他或她的需要匹配的最终涂料制剂。如下所述，我们的发明是通过将匹配或选择颜色和光泽的手段与在销售点配制必要调色剂和颜料分散体和将必要调色剂和颜料分散体加入预加压容器中以取得所需最终涂料制剂的手段结合在一起提供这种解决方案和解决上述问题。我们的发明通过极大地减少库存和为其它储存产品腾出有可价值货架空间进一步使零售商受益。

尽管我们以前颁发的美国专利第6,705,359和6,135,165号描述了最后在销售点用所选颜色的最终含水涂料合成物填入的包含某些涂料添加剂的加压容器，但那些专利未公开这里所述的方法和系统。尤其，我们以前的发明局限于提供包含除了最终加颜料涂料制剂之外的所有其它配料的加压涂料罐，此外，最终加颜料涂料制剂局限于含水制剂。除了我们以前的发明之外，现有技术还认识到，提供只包含推进剂，然后可以将“定制”涂料制剂填入的加压密封容器也可以带来一些好处。美国专利第5,740,841、5,647,408、Des.361,581、4,938,260和5,535,790号的每一个都描述了可以将加工好“定制”涂料制剂注入加压涂料罐中的各种罐装机设计。相反，我们当前的发明提供了包含基本或中性初始涂料制剂的加压容器，和只需要在销售点根据最终用户的颜色和光泽匹配或选择加入的少量调色剂和/或颜料分散体，而不是加工好的涂料制剂。将这些参考文献，以及我们以前的发明和这里引用的技术都插在本申请中以供参考。

发明内容

本发明提供了在销售地点制备气溶胶型罐装涂料或其它涂料的方法，该方法一并包括：提供用于配制最终涂料混合物的加压容器，该容器带有填充口并装有初始涂料制剂，该初始涂料制剂包含推进剂和透明的非着色基料、透明的着色基料或白色的着色基料中的至少一种；将加压容器引入到罐装机中；匹配或选择最终涂料混合物的最终颜色和光泽；确定调色剂或颜料分散体的类型和数量，以实现所匹配或所选择的最终颜色；通过填充口将一种或多种调色剂或颜料分散体加入到加压容器中；和将喷头附在填充口内。本发明还提供了允许在销售点制备即用型气溶胶罐装涂料的系统，该系统一并包括：用于配制最终涂料混合物的加压容器，该容器带有填充口并装有初始涂料制剂，该初始涂料制剂包含推进剂和透明的非着色基料、透明的着色基料或白色的着色基料中的至少一种；与处理器通信的计算机控制的罐装机；匹配或选择最终涂料混合物的最终颜色和光泽的装置；处理器中用于确定调色剂或颜料分散体的类型和数量，以实现所匹配或所选择的最终颜色的第一计算机算法；处理器中通过填充口自动将一种或多种调色剂或颜料分散体加入到加压容器中的第二计算机算法；和喷头和盖子。

本发明可以具体化成各个部分和这些部分的布置。附图只是为了例示优选实施例，而不应该理解为限制本发明。

附图说明

图1示出了本发明系统的一个实施例的示意性表示。

具体实施方式

本发明的一个重要方面是向销售点提供包含初始涂料制剂的加压容器，初始涂料制剂至少包含涂料基料和推进剂两者，从而，在最后步骤中，就在气雾化涂料的用户购买之前加入调色剂和/或颜料分散体。本发明的初始涂料制剂的必要成分是当将其提供给零售地点时包含在加压容器中的推进剂。选择特定推进剂依赖于初始涂料制剂是基于水的还是基于溶剂的。正如这里使用的那样，“基于溶剂的”指的是涂料制剂可溶解在一种或多种烃中。当初始涂料制剂基于水时，一种特别优选的推进剂是二甲醚(DME)，但是，任何已知的水溶推进剂都适用。DME是在一个大气压下沸点为-23℃的商用液化气，和在24℃和大约5个大气压下按重量计算大约35％可溶解在水中。尽管在本发明中可使用任何商用DME，但DME的一个供应商是DuPont公司。尽管DME是优选推进剂，也可以单独或与DME一起使用其它推进剂，例如，丙烷、二氧化碳、和一氧化二氮。在初始涂料制剂基于溶剂的那些环境下，可接受推进剂是丙烷，但是，与基于溶剂的涂料制剂相容的任何已知推进剂都适用。与推进剂的化学组成无关，一旦在容器的制造点卷曲和填入容器，推进剂必须能够对初始涂料制剂加压以便传送到要涂的基体或表面上。

除了推进剂之外，销售地点(通常零售商店提供)的加压容器包含透明的非着色基料、透明的着色基料或白色/灰白色或中性基料的至少一种。这种中性或透明基料可以是基于醚、水或烃的，但是，它的化学成分不是本发明的关键所在，只要是白色、中间色或深色(即，透明)基料即可。白色基料是二氧化钛(TiO₂)水平约占初始涂料制剂至少10％的重量的那一种。中间色基料是TiO₂水平约占不到或等于2％的重量，和深色基料没有TiO₂。初始涂料制剂还具有预定的光泽水平，最好是无光泽、有中度光泽或有光泽。在销售点上，可以根据最终用户所需的光泽水平，通过加入流平分散体进一步调整光泽。已知流平分散体的例子是称为Flat-Ayd FA-W34的Elementis公司制造的那一种。最终涂料制剂的光泽水平可以利用光泽计确定。依赖于加入的流平分散体的数量，可以将最终涂料制剂调整成程度可变的不同光泽水平。

除了推进剂和基料之外，初始涂料制剂还可以包含几种其它成分，以便获得最终所需涂料。这些其它成分依赖于最终喷涂产品是基于水的还是基于烃的。当初始喷涂制剂基于水时，最好，容器还包含乳化物，和可能包含稳定剂。

可应用在本发明中的基于水系统中的乳化剂由可通过中和使乳化物在分子或近分子尺度下扩散形成单液相的酸性或碱性点溶解的那些再生水组成。使用的乳化剂可以是聚氨酯、丙烯酸树脂、环氧树脂、苯乙烯、丁二烯和它们的任何混合物，但不局限于这组化合物。的确，其它树脂例子包括苯乙烯丙烯酸树脂、VT醇酸树脂、聚酯和硅树脂聚合体。水溶性乳化物可通过几个不同供应商获得。适合用在这里的商用丙烯酸胶乳的一个例子是名为Joncryl537的从S.C.Johnson Polymer公司获得的那一种。将某些丙烯酸乳液加到乳胶系统中用于防止失去光泽，防止结块，和防止几乎任何乳胶涂料都存在的稳定性问题。

选择用在基于水制剂中的稳定剂是从由如下组成的一个组中选择：表面活性剂、增塑剂、消泡剂、pH缓冲剂和它们的混合物。尤其，最好是含氟表面活性剂，具体地说，3M公司制造的FC-4430。稳定剂是保证含水涂料制剂，尤其，浓缩的pH不会对容器产生腐蚀作用所必需的。适用的pH缓冲剂包括氨、和像三乙醇胺那样的胺。其它适用的稳定剂包括AMP-95。当初始涂料制剂是基于附加烃的溶剂时，可以加入流动添加剂和/或树脂以取得所需最终涂料效果。

在制备运送到销售点的加压容器时，最好加入除推进剂外的初始涂料制剂的所有初始配料。通过最后加入推进剂，推进剂可以用于对容器和初始涂料制剂加压。可替代地，可以将配料与推进剂一起加入容器中，然后密封和加压。

一旦制备好初始涂料制剂的加压容器，就制备在零售这一级展示和销售该容器。就在销售之前，最终用户选择最终颜色和光泽水平以加工成最终涂料制剂。按照配方，通过加压容器上的填充口将一定体积或重量的调色剂和/或颜料分散体加入加压容器中以达到所需最终颜色。通常，所需的最终颜色基于与现有颜色的匹配或用户以前购买的涂料的类型。最终用户通过几种方法之一对本发明的气雾剂容器选择最终颜色。用户可以人工参考色轮、涂料样品或涂料小片选择最终颜色，以及选择或请求优选光泽水平。对于可以选择的每种颜色，存在当与三种可能初始涂料制剂之一混合时将产生最终所需颜色的调色剂和/或颜料分散体的相应预定配方。

可替代地，用户可能想根据他们随身带到销售点的颜色样本与现有颜色匹配。这可以通过简单地将用户提供的已知颜色与色轮或涂料样品进行比较，或利用分光光度计或其它自动系统匹配颜色来完成。通常，这样的自动过程涉及到提供供分光计分析用的已知颜色样本，从而确定和向最终用户或零售商店操作人员或直接向计算机控制罐装机报告正确样本颜色。全文插在这里以供参考的美国专利第6,400,906号公开了适用于得出适合调色剂和/或颜料分散体的配方的涂料匹配过程和设备。确定样本颜色的任何已知方法都可应用于本发明。一旦确定了样本颜色，下一个步骤涉及到选择必须加入加压容器中以达到最终涂料制剂的所需颜色的颜料分散体和/或调色剂。另外，可以加入流平分散体以达到所需光泽水平。如前所述，通常应用光泽计来测量光泽水平，最好在60°角上测量。加入流平分散体将光泽水平调整成所需成品的光泽水平。

可用在本发明中得出最后所需颜色的调色剂和颜料分散体的例子包括二氧化钛、碳黑、酞菁染料、钼酸盐、喹吖(二)酮、氧化铁和其它已知涂料调色剂基料，但不局限于这些。要加入加压容器中的调色剂和/或颜料分散体的特定数量是预定的和对应于最后由最终用户选择的许多可能最终颜色。例如，如果最终所需颜色被选成ASA 61 Gray，那么，与那种特定灰色相对应的预定配方是50g白色(TiQ₂)分散体；2.5g氧化铁黄；1.95g黑色分散体；和0.26g蓝色分散体。只要按重量比将这些颜色的材料加入容器中，计及加压容器中的初始涂料制剂的开始颜色，就可以达到所需灰色。换句话说，如果所选的初始涂料制剂包含白色基料，那么，必须计及已经存在于初始涂料制剂中的TiQ₂来调整加入的TiQ₂调色剂的数量，以便不同调色剂的上述重量比保持不变。在色轮或涂料样品是用于选择最终颜色的媒体的状况下，每种可能最终颜色将使之与本领域的普通技术人员已知的调色剂和/或颜料分散体的配方相联系，当加入加压容器时，再次计及初始涂料制剂的开始颜色，得出用户所选的颜色。在使用分光光度计或其它自动颜色确定仪器的状况下，该仪器将计算和/或从电子存储器中取回必须加入加压容器中以达到最终颜色的调色剂和/或颜料分散体的配方。并且，在计算调色剂或颜料分散体的数量之前，计算机必须知道初始涂料制剂的开始颜色。在本发明包括计算机控制罐装机的那些状况下，在确定了得出最终颜色的配方之后，该仪器将提供指令使罐装机将适当数量的调色剂和/或颜料分散体注入加压涂料罐中。

罐装机在气雾剂涂料产业中是众所周知的，和包括自动和人工两种类型。罐装机的确切设计不是本发明的关键所在，但是，优选设计是自动、计算机控制机器，它使用户可以将加压容器插入机器中，然后输入配方或启动一系列事件的其它指令，以便计算机自动地控制必要调色剂、涂料分散体、流平分散体或得出与最终用户或购买者选择的颜色和光泽匹配的最终涂料制剂所需的其它配料的加入。涂料罐罐装机可以是像气动控制气雾剂涂料罐罐装机那样在现有技术中已知的任何设备。其内容插在这里以供参考的美国专利第4,938,270号(Hirz)公开了适用于本发明的一种罐装机。同样，美国专利第5,328,057和6,726,065号、和在那些专利中公开的参考文献也描述了通常用于将颜料加入基本涂料的无加压涂料罐和容器中的罐装机。一个重要设计准则是罐装机在加入调色剂和/或颜料分散体期间必须能够克服涂料罐的现有压力。

图1是含有与之相联系的分光光度计或其它颜色确定仪器的计算机控制罐装机的一种可能设计的示意性例示。该图例示了本发明系统100的一种可能配置，其中，分光光度计2与计算机3通信。计算机3可以含有包含操作罐装机5的许多算法和计算机软件的中央处理单元(CPU)(未示出)。计算机3总是含有像键盘4或触摸屏8那样的人工输入装置，使用户(通常的零售商店操作人员)可以输入数据，例如，加压容器1中的初始涂料制剂的类型和调色剂的配方。可替代地，罐装机可以将它与可以用于确定包含在加压容器中的初始涂料制剂的条形码扫描仪(未示出)相联系。在涂料的最终用户想与现有涂料颜色匹配的状况下，分光光度计2或一些其它自动颜色分析设备将用于确定最终用户提供的样本的颜色。一旦确定了颜色，就将这个信息传送给计算机3，在计算机3中，根据包含在加压容器1中的初始涂料制剂，确定调色剂和/或颜料分散体的配方。计算机3将控制存储在储料库6中的调色剂和/或颜料分散体的加入，储料库6与被设计成将配方注入加压容器1中的阀门7连接。将调色剂的配方注入容器中的特定机制不是本发明的关键所在，只要按正确体积或重量比将调色剂准确释放到涂料罐中的初始涂料制剂中即可。一旦将调色剂和/或颜料分散体的配方注入初始涂料制剂中，就将喷头附在容器上。喷头可以是凹型的或凸型的，它的设计不是本发明的关键所在。

在一些情况下，可以由用户直接将调色剂、颜料分散体、流平分散体或其它添加剂的各自体积和/或重量键入计算机中。一旦键入，计算机就控制和操作机器将加入的添加剂加入加压容器中。

像增稠剂、阻蚀剂和流动调节剂那样的产品增强剂也可以通过罐装机加入初始涂料制剂中，这不偏离与所附权利要求书的范围有关的本公开的精神。所有混杂的涂料增强剂通常构成总气雾剂涂料罐内容的重量的大约不到5％。这些材料最好在销售点加入调色剂、颜料分散体或其它添加剂之前在制备包含初始涂料制剂的气雾化容器期间加入。将增稠剂用作配料是因为它们使合成物的粘性显著增加，当喷在倾斜或垂直表面上时，可以防止未干涂料膜发生不希望出现的“滑动”。可从市场上购买到各种各样的丙烯酸乳化增稠剂。一个例子是Kings PUR 60。商用阻蚀剂的一个例子是AMP-95，和商用流动调节剂的一个例子是任何含氟表面活性剂。

应该明白，本文公开的实施例和例子只是为了例示的目的，本领域的普通技术人员可以提出体现这些方法、制剂和系统的许多其它组合和物品，因此，在所附权利要求书的术语下给予本发明以最宽泛的解释。

Claims (9)

1.一种在销售点制备即用型气溶胶罐装涂料的方法，一并包括：

a.提供用于配制最终涂料混合物的加压容器，该容器带有填充口并装有初始涂料制剂，该初始涂料制剂包含推进剂和透明的非着色基料、透明的着色基料或白色的着色基料中的至少一种；

b.将加压容器引入罐装机中；

c.匹配或选择最终涂料混合物的最终颜色和光泽；

d.确定调色剂或颜料分散体的类型和数量，以实现所匹配或所选择的最终颜色；

e.通过填充口将在步骤(d)中确定的一种或多种调色剂或颜料分散体加入到加压容器中；和

f.将喷头附在填充口内。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在将容器引入到罐装机中之前，除去盖子和喷头。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括利用分光光度计匹配或选择最终颜色。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将流平分散体加入到容器中以实现所匹配或所选择的光泽。

5.一种在销售点制备即用型气溶胶罐装涂料的方法，一并包括：

a.提供用于配制最终涂料混合物的加压容器，该容器带有填充口并装有初始涂料制剂，该初始涂料制剂包含推进剂和透明的非着色基料、透明的着色基料或白色的着色基料中的至少一种；

b.将加压容器引入到与处理器通信的计算机控制的罐装机中；

c.匹配或选择最终涂料混合物的最终颜色和光泽；

d.在处理器中执行第一计算机算法，以确定调色剂或颜料分散体的类型和数量，进而实现所匹配或所选择的最终颜色；

e.在处理器中执行第二计算机算法，以通过填充口自动将在步骤(d)中确定的一种或多种调色剂或颜料分散体加入到加压容器中；和

f.将喷头附在填充口内。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括在将容器引入到罐装机中之前，除去盖子和喷头。

7.根据权利要求5所述的方法，进一步包括利用分光光度计匹配或选择最终颜色；

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括利用与处理器通信的分光光度计。

9.一种允许在销售点制备即用型气溶胶罐装涂料的系统，一并包括：

a.用于配制最终涂料混合物的加压容器，该容器带有填充口并装有初始涂料制剂，该初始涂料制剂包含推进剂和透明的非着色基料、透明的着色基料或白色的着色基料中的至少一种；

b.与处理器通信的计算机控制的罐装机；

c.用于匹配或选择最终涂料混合物的最终颜色和光泽的装置；

d.处理器中用于确定调色剂或颜料分散体的类型和数量以实现所匹配或所选择的最终颜色的第一计算机算法；

e.处理器中通过填充口自动将在步骤(d)中确定的一种或多种调色剂或颜料分散体加入到加压容器中的第二计算机算法；和

f.喷头和盖子。