专利名称：能够吸收紫外辐射的涂料组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及涂料组合物，其可提供对暴露于从小于200nm和直至500或者550nm波长的紫外(“UV”)线或者紫外线和可见光的保护。
具体地，本发明涉及可以应用于容器的涂料组合物，该容器用于贮存光敏产品。这类产品包括，但是不局限于，食品、饮料和药物。
背景技术：
已知无色透明容器不能保护容器中的光敏内容物免受紫外线或者紫外线和可见光的有害影响。
在现有技术中，只有完全不透明的容器(例如金属罐和纸板箱)和半透明的容器(例如琥珀色着色的玻璃或者塑料容器)提供紫外线和可见光保护。
在消费者希望看到和检查容器的内容物的情况下，完全不透明或者深琥珀色容器与透明容器相比具有较小吸引力。
市场调查表明，透明的蓝色或者绿色容器对消费者尤其具有吸引力，因为它们给出高质量的印象。通常相信，蓝色或者绿色透明容器提供紫外线或者紫外线和可见光保护。然而，事实上，这类容器与无色透明容器提供相同的低水平的保护。
紫外线和可见光对饮料例如啤酒或者葡萄酒的尤其有害的影响是导致称为“暴光(lightstrike)”的走味。人的嗅觉对这类走味尤其敏感，因此对于这类产品使用具有紫外线和可见光保护的容器是重要的。
一种解决啤酒中“暴光”问题的方法一直是使用经过化学改性的酒花，以便除去引起走味的分子的化学前体。然而，这些分子也是有利于啤酒饮用者所追求的苦香味的化学物质。因此，得到的啤酒对许多消费者具有大大降低的吸引力。
通常，啤酒产品被包装在琥珀色或者绿色玻璃容器中。琥珀色和绿色玻璃的紫外线和可见光屏蔽性能的对比可见于图1(吸收)和图2(透射)。如图1所示的琥珀色玻璃在整个紫外线和相当部分的可见光谱上，即通常在最高500nm的波长范围中具有显著的吸收。另一方面，绿色玻璃在低于320nm区域中强烈地吸收，但是在320-500nm区域中吸收得不是很好。示于图1和2的结果是重要的，因为据信这些波长的光对于产生“暴光”味道是需要的。
因此，能够看出，传统的绿色玻璃不能象琥珀色玻璃那样好地防止有害的紫外线和可见光波长的透射，尽管绿色玻璃被许多啤酒制造者用于其产品并且实际上具有广泛的消费者认可。
过去一直通过在玻璃表面使用有机紫外线和可见光吸收材料来满足提高玻璃的紫外线和可见光保护能力的需要。通常，这类材料是牺牲性的，并且吸收紫外线和可见光并且因此而被降解。这类材料既昂贵又不适合用于具有长贮存期限的产品，因为其牺牲性的作用。
还已知选择的金属氧化物可以强烈地在光谱的紫外和可见区中吸收。然而，这类金属氧化物降低了纯洁度和透明性，不适合用作添加剂，在涂覆到对于察看容器内容物是重要的的容器的涂层中应用。
本发明的目的是提供涂料组合物，其能够提供对紫外线或者紫外线和可见光的有害波长的保护。
发明内容
根据本发明，提供了一种涂料组合物，其包括载体和分散在该载体中的颜料，并且所述颜料包括紫外线吸收剂的纳米粒子，使得所述涂料组合物能够吸收大量入射的最高360nm的紫外线，或者包括紫外线和可见光吸收剂的纳米粒子，使得所述涂料组合物能够吸收大量入射的紫外线和最高550nm的可见光，和所述吸收剂包括无机材料。
术语“纳米粒子”在此指颗粒足够小，以便在可见光中看来是透明的，而不混浊。
鉴于与小颗粒的尺寸的精确测量有关的问题，本申请人不希望被限制在基于具体颗粒尺寸范围的术语“纳米粒子”的定义内。
然而，优选的纳米粒子是小于100nm(0.1微米)当量球径的颗粒。
更优选，纳米粒子不包含显著浓度的超过100nm(如通过透射电子显微术测定)的颗粒，并且具有有效的胶体稳定作用，没有单个颗粒的聚集、附聚或者絮结，无论作为液体涂料组合物还是作为该涂料组合物的涂层。
更优选，纳米粒子是小于50nm(0.05微米)当量球径的粒子。
所述吸收剂的一种适合类型的无机材料是氧化铁。
氧化铁-基吸收剂尤其适合用于形成所述涂料组合物的着色透明涂层。
氧化铁-基吸收剂还尤其适合用于吸收光谱的紫外和可见区。
所述吸收剂的另一适合类型的无机材料是氧化锌，但其不是唯一适合的。
锌-氧化物-基吸收剂尤其适合用于形成所述涂料组合物的无色透明涂层。
锌-氧化物-基吸收剂还尤其适合用于吸收光谱的紫外区。
所述颜料可以包含多于一种类型的吸收剂。
优选所述颜料进一步包含提供或者有助于所述涂料组合物的着色的颜料的纳米粒子。
例如，所述颜料可以包括蓝色或者绿色颜料或者产生蓝色或者绿色颜料的颜料混合物。
更优选所述颜料进一步包含蓝色或者绿色颜料的纳米粒子，其使所述涂料组合物呈透明的蓝色或者绿色颜色。
更优选所述颜料包含黄色或者红色氧化铁吸收剂颜料和蓝色或者绿色颜料的纳米粒子，其使所述涂料组合物令人惊奇地呈透明的蓝色或者绿色颜色。
浅黄色或者红色氧化铁吸收剂颜料和蓝色或者绿色颜料的混合物产生具有优良的紫外线和可见光吸收特性的涂料组合物，该涂料组合物同时是透明的蓝色或者绿色外观-有吸引力的商品外表。
优选所述载体能够起以下作用(i)颜料粒子的分散剂和(ii)成膜剂。
优选所述载体是聚合物材料。
所述载体可以是具有一定范围的特性的许多材料的复合材料。
例如，所述材料可以包括主要地具有分散剂特性的材料、主要地具有成膜特性的材料和具有分散剂和成膜特性的材料。
优选成膜材料选自聚氨酯、聚酯、聚烯烃、乙烯类聚合物(包括聚氯乙烯)和聚丙烯酸类。
根据本发明，还提供了具有上述涂料组合物的涂层的基材。
该基材可以由任何适合的材料形成。
适合的材料的例子是玻璃和塑料材料。
优选该基材形成容器、例如瓶子的壁，并且所述涂层在容器的外表面上。
优选所述涂层的厚度不大于100微米。
更优选所述涂层厚度不大于50微米。
所述涂层的厚度与需要的防护标准和涂料组合物中颜料中的紫外线或者紫外线和可见光(“紫外/可见”)吸收剂的浓度有关。特别地，大量(i)紫外/可见吸收剂的浓度和(ii)涂层厚度的不同组合可以提供给定的防护标准。
在一种极端的情况下，可以具有较高浓度的紫外/可见吸收剂和较小的涂层厚度，而在另一种极端的情况下，可以具有较低浓度的紫外/可见吸收剂和较大的涂层厚度。
这是一个要点，因为这意味着，可以通过改变紫外/可见吸收剂的浓度和/或涂层厚度来赋予涂层以希望的物理特性，例如耐磨性、抗擦痕性能、成本和透明性。
取决于情况(例如被涂覆的基材，基材的最终用途，和用于涂覆涂层的涂覆装置)，可以优选在上述两个极端之间变化紫外/可见吸收剂的浓度和涂层厚度，以提供给定的防护标准。
例如，对于冷端(cold end)涂覆的容器，例如啤酒瓶，优选涂层厚度在0.1-2微米范围之内。
更优选涂层厚度为0.1-1.5微米和更优选0.3-1.5微米。
本发明令人惊奇的一个方面是可以0.3到1微米的涂层厚度作为冷端涂层涂覆平滑的、紫外线和可见光吸收性的蓝色涂层。
根据本发明，还提供了制备能够吸收最高360nm的紫外线或者紫外线和最高550nm的可见光的涂料组合物的方法，该方法包括以下步骤湿磨载体和颜料以形成所述颜料在所述载体中的研细的分散体，所述颜料包括能够吸收紫外线或者紫外线和最高550nm的可见光的吸收剂的纳米粒子。
尤其优选的是所述载体包含分散剂，以防止在湿磨步骤期间形成絮结物(floccs)。
优选的分散剂包括(a)用于水介质的多羧酸盐；和(b)用于非水介质的熵(entropic)(“Soleperse”)超-分散剂。
优选湿磨步骤在低固体含量下进行。
优选所述固体含量是5-30重量。
更优选所述固体含量是15-25％重量。
优选湿磨步骤包括以分批、连续通过或者连续再循环模式进行湿搅拌介质研磨(珠子研磨)，其中使用小的珠子(＜0.7mm直径)，功率输入为高于0.5kW/升壳容积，持续直到达到需要的透明度。
所述湿磨步骤可以如M J Bos Consultants Pty.Ltd.名义下的国际申请WO9717406所描述的进行。
根据本发明，还提供了在基材上形成能够吸收紫外线和最高550nm的可见光的涂料组合物的涂层的方法，该方法包括以下步骤(a)形成如上所述的涂料组合物，和(b)将所述涂料组合物涂覆在基材上，以在所述基材上形成连续涂层。
所述涂料组合物可以通过任何合适的方法涂覆到基材上，例如将涂料组合物喷涂或者辊涂到基材上。
优选所述方法包括在步骤(a)中形成的涂料组合物中加入另外的载体，借此在于步骤(b)中涂覆基材之前将涂料组合物稀释到需要的颜料体积浓度。
优选另外的载体是成膜材料。
优选颜料体积浓度是25-45％。
更优选颜料体积浓度是30-40％。
优选基材是容器的器壁和步骤(b)是容器制造方法的一部分。
优选容器是玻璃容器。
玻璃容器的制造，例如玻璃瓶的制造，通常包括两个阶段，在此期间涂层可以被涂覆到瓶子的表面。
热端(hot end)涂层(HEC)使用化学蒸气沉积技术，在形成玻璃容器之后，在容器的表面温度可以是600℃或者更高时立即涂覆到玻璃上。HEC通常是陶瓷材料例如氧化锡，并且起到保护玻璃表面免受损害以及为冷端涂层提供基材这两种作用。
冷端涂层(CEC)在玻璃容器已经退火之后在表面温度为120-180℃下涂覆。CEC由有机涂层组成，其为玻璃表面提供必要的润滑性，以便高速通过自动检测和装灌生产线。某些涂层还用来保护玻璃表面避免磨伤和保持玻璃的固有强度。冷端涂层可以是基于聚硅氧烷蜡、聚乙烯、聚乙烯醇、硬脂酸、油酸、聚氨酯、聚酯、聚烯烃和聚丙烯酸的。
本发明的涂料组合物可以在瓶子制造的冷端阶段中涂覆到玻璃容器上。
优选涂层厚度是0.1-1.5微米。
优选冷端涂层的载体是本发明涂料组合物的载体。
在本发明尤其优选的形式中，涂料组合物的载体是水基热塑性丙烯酸类或者聚氨酯或者聚酯材料，并且涂料组合物在CEC阶段涂覆到容器表面。
可选择地，在专门化的与冷端涂层独立的应用条件下，可以使用溶剂-基热固性固化丙烯酸类或者聚氨酯或者聚酯材料。
(a)
以下进一步参考以下实施例和附图来描述本发明。
附图图1对比了用于啤酒瓶的透明的绿色和琥珀色玻璃的紫外/可见屏蔽性能，以紫外/可见吸光度显示。
图2对比了用于啤酒瓶的透明的绿色和琥珀色玻璃的紫外/可见屏蔽性能，以紫外/可见透射比显示。
图3对比了(i)如实施例1所描述的本发明的涂料组合物(制剂A)、(ii)透明玻璃和(iii)用于啤酒瓶的琥珀色玻璃的紫外/可见屏蔽性能，以紫外/可见吸光度显示；图4对比了用于图3的组合物的紫外/可见吸光度与商品玻璃制品的紫外/可见吸光度；图5和6对比了如实施例1所描述的本发明涂料组合物(制剂B)的1微米薄膜和商品玻璃制品的紫外/可见吸光度；图7对比了如实施例4所描述的本发明涂料组合物(制剂RH503)的0.5微米薄膜和琥珀色玻璃的紫外/可见吸光度；图8对比了如实施例4所描述的本发明涂料组合物(制剂RH502、RH504、RH505共混物)的0.6微米薄膜和琥珀色玻璃的紫外/可见吸光度；和图9对比了如实施例5所描述的本发明ZnO-基涂料组合物的薄膜和对照涂层的紫外/可见吸光度。
实施例实施例1.制剂A和B-本发明。
制剂A-基于热固性丙烯酸类载体。
在固体/固体基础上，该涂料组合物包括12％FeOOH(TOY-颜料黄42)颜料1.3％Fe2O3(TOR-颜料红101)颜料0.5％蓝色5203颜料(颜料蓝15:3)每100份颜料为20份的solsperse 3000(超分散剂)40份热固性丙烯酸类溶液“TOY”是氧化铁黄颜料，由Johnson Matthey以产品名称TransOxide Yellow AC0500提供。
“TOR”是氧化铁，由Johnson Matthey以产品名称Trans OxideRed AC1000提供。
制剂B-基于作为载体的聚乙烯乳液。
该涂料组合物类似于制剂A，除了(i)其是含水的，(ii)每100份颜料包括20份的Orotan731(多羧酸分散剂)，其预制成铵盐，以替代solsperse 3000；和(iii)包括市售可得的聚乙烯乳液产品(在玻璃瓶制造中用作冷端涂层，以商品名DURACOTE销售)，以替代制剂A的丙烯酸树脂。
制剂A和B的物理特性。
申请人发现，在制剂A和B中氧化铁颜料的纳米粒子不絮结，并且涂料组合物是绿色的。
涂料组合物的颜色与用于啤酒瓶的传统绿色玻璃实质上是不能区分的。
制剂A的性能制剂A，基于热固性丙烯酸类载体的涂料组合物，吸收紫外线和可见光的程度，通过在玻璃板上形成2微米的该组合物的薄涂层来评价，并且与未处理的玻璃板和市售可得的用于啤酒瓶的琥珀色玻璃产品的紫外/可见吸光度进行对比。结果示于图3。
从图3可以看到，与未处理的玻璃相比，有涂层的玻璃具有显著改进的吸收，并且提供与已知的琥珀色玻璃产品类似的保护。
将以上使用的制剂作为涂层涂覆在绿色瓶子上。如已经观察到的，绿色瓶子的紫外吸收达不到食品厂商和啤酒制造者希望的标准。用所述制剂涂覆绿色瓶子的效果示于图4。
从图4可以看到，所述涂层在有害的350nm和500nm之间的波长中通常提供优良的防紫外线的保护。
制剂B的性能测定了制剂B，基于聚乙烯乳液的组合物的1微米涂层的紫外/可见吸收，并且与标准琥珀色瓶子进行对比。结果示于图5。
在石英载片上的涂层的吸收可与琥珀色瓶子相比。然而，对于该结果应该考虑到石英载片在测定的波长中没有吸收并且薄膜厚度只有1微米。
制剂B的紫外/可见吸收还与绿色玻璃啤酒瓶进行了对比，如图6所示。由涂料制剂提供的紫外/可见保护非常类似于琥珀色玻璃或者超过琥珀色玻璃。
实施例2在该实施例中试验的本发明的透明涂层制剂含5-100nm直径的氧化铁纳米粒子和其他颜料，其分散在具有分散剂和成膜特性的载体中。
研磨过程。
涂料制剂按照以下标准化过程形成。
在内径为100mm的1升不锈钢容器上装备用于冷却的水夹套。在该容器中放置带有4个平的、6mm厚度、90mm直径、由超高分子量聚乙烯制成的圆盘的转子轴。磨的净容积是850ml。加入0.268kg的0.4到0.7mm直径的部分稳定氧化锆珠子(47％空隙度)，达到该净容积的85％。在磨的上部将盖子用螺栓固定和密封，使转子轴通过盖子中的孔和搅拌器导轨。在磨中加入每个400ml的以下列出的研磨基料制剂。加入的实际重量按照密度确定。例如，对于密度为2.2kg/l的研磨基料制剂，加入的研磨基料的量是0.88kg。以使得圆盘的圆周速度为10m/s、即对于90mm直径圆盘为2100rpm的速度驱动转子。每一制剂的研磨，在环境温度的水通过冷却夹套下，持续至少两个小时。
上述纳米-研磨与用于油漆和油墨的颜料的分散研磨相比是非常充分的。就强烈程度而言，以每升本体珠子每小时的研磨基料的升数度量，该研磨生产0.3升或以下，而传统研磨中生产9升或以上的用于油墨和油漆的颜料，其中使用直径为几毫米的珠子。
通过该强化研磨，涂料制剂能够获得以下报告的透明性和保护性的光吸收。
制剂如上所指出的，该透明涂层制剂含5-100nm直径的氧化铁纳米粒子和其他颜料，其分散在具有分散剂和成膜特性的载体中。
5-100nm直径纳米粒子和相应地该纳米粒子的高表面积(1000-50平方米每毫升)的胶体稳定化是必要的，其通过以下进行(a)通过研磨防止粒子的再聚集和絮结；和(b)与树脂共混和稀释涂料以防止絮结和保护性吸收的损失。
同时，除具有分散剂特性外，载体还需要是成膜性的，并且具有对机械作用和巴氏灭菌法的耐受性。
用于该制剂中的分散剂是(a)用于水介质的多羧酸盐分散剂，包括一定比例的作为铵盐的聚丙烯酸；和(b)用于非水介质的熵(“Solsperse”)超分散剂。
该涂料制剂具有低的粘度，5到10cP，并且具有可忽略的流变学屈服值，即它们是牛顿性的。
该涂料制剂具有以下组成和特性。
制剂1-蓝绿色光保护性冷端涂料添加剂-12％Fe2O3PR101-8％PY124-3％CuPc-PB15:3含水的-18pph Joncryl 61HV-10p DispexA40。研磨2.25hr。浓重的纯瓶绿色-透明的。
制剂2-琥珀色光防护涂层添加剂-18％Fe2O3PR101-4％ PY124 1.5％CuPc-PB15:3含水的-18pph Joncryl 61HV-10pph Dispex A40。研磨2hr。深色琥珀色-透明的.随喷涂薄膜厚度的变化，颜色变化强度较小。
制剂3-蓝绿色光保护性冷端涂料添加剂-12％Fe2O3PR101-2.3％PY124-8.8％CuPc-PB15:3含水的。研磨2hr。浓重的蓝绿色-非常透明。该颜色比制剂1呈现更深的蓝绿色。
制剂4-提高的Fe2O3PR101水平，在较小的厚度下提供更强的保护-09F(506)18％ Fe2O3-PR101-4％ PY124 1.5％CuPc-PB15:3含水的-18pph Joncryl 61HV-10pph Dispex。研磨1.75hr。金-褐色-非常透明。
制剂5-04F(500)12％Fe2O3-8％PY124-3％CuPc含水的-18p Joncryl61HV-10pph Dispex。研磨5hr。
浓重的蓝绿色-透明。
制剂6-10％Fe2O3-12％颜料绿-36 1％CuPc含水的-18p Joncryl61HV-10pph Dispex。研磨3hr。亮绿色-透明。颜料绿36与蓝色和黄色03J(475)的组合相比产生较纯绿色。
制剂7-10％Fe2O3-14％PG36含水的-18pph Joncryl 61HV-10pphDispex。研磨2hr。亮黄绿色-透明。颜料绿36与蓝色和黄色03J(474)的组合相比产生较纯的绿色。
制剂8-(468)10.3％ Fe2O3-13.7％ PG36含水的-18p Joncryl61HV-10pph Dispex。研磨2hr。黄绿色-透明。
制剂1到8的光吸收评价测定了涂料制剂1到8的光吸收。测试程序和结果讨论如下。
通过研磨操作生产的制剂的透明分散体用树脂稀释到35％颜料体积浓度，根据需要例如使用用于冷端涂料的聚乙烯水乳液或者含水或者溶剂基丙烯酸类或者溶剂基聚氨酯树脂。
将稀释的制剂涂覆到玻璃或者透明塑料上，形成大约1微米薄膜厚度的涂层，有时薄到0.5或者0.3微米，仍然提供超过琥珀色玻璃的保护和需要的薄膜性能。
涂料对紫外线和可见(蓝色)光的吸光度在Varian Cary Model 1E紫外-可见分光计上测定，并且对于制剂的涂层，在最高450nm下超过2(99％)和在最高500nm下超过1(90％)。换言之，该吸光度超过了通常用于啤酒瓶的琥珀色玻璃的吸光度。
当在Cary分光光度计上测定时，制剂的0.5到1微米厚度涂层的雾度小于15％。
薄膜厚度在Taylor Hobson Talysurf 10表面轮廓分析仪上测定。
巴氏灭菌法耐受性通过浸渍在65-70℃的水中一个小时来测定。结果是满意的。
还评价了瓶子与瓶子接触时涂层的抗擦痕性能和润滑性。结果是满意的。
实施例3将以下涂料制剂组分以以下指明的重量份数加入搅拌容器，形成研磨基料BASF Sico FR1363 PY124 0.78份BASF Heliogen Blue D7072 PB15:3 0.309份Johnson MattheyAC1000 PR101 1.200份Rhodia Joncryl 61HD 35％0.589份Ciba Dispex A40 40％0.343份水 6.78份合计10份将研磨基料研磨，首先一次通过接一次通过地(pass by pass)，然后从良好搅拌的容器再循环到1.2升Drais Double Chamber Process玻珠磨。
该DCP磨可以配备上0.25mm孔的珠子间隔筛，但是在不用床间隔筛下操作，在磨中装入3.7kg的0.4到0.7mm直径部分地稳定的氧化锆珠子。
转子速度为最高速率，并且使用5到15l/min的推进腔的泵送速率保持16小时。在此情况下，研磨基料是清澈透明的。
得到的涂料组合物作为冷端涂层进行测定，其通过在均化器中混合2份的研磨基料和1份的DIC Duracote 2 0％聚乙烯涂料乳液来进行。
将得到的涂料组合物喷涂到来自130℃烘箱的热的玻璃板和热的玻璃瓶上，达到当用Talysurf表面轮廓分析仪测定时为1.0微米的干膜厚度。
在Cary Model 1E紫外-可见分光光度计上以透射模式测定玻璃上的薄膜的“吸光度”并且与琥珀色玻璃的“吸光度”对比。
涂料组合物的吸光度超过了琥珀色玻璃的吸光度。
在紫外区域中，在470nm直到200nm，涂料组合物和琥珀色玻璃两者的吸光度超过1.0的值(在500nm下10％透射率)和超过2.0(1％透射率)。
实施例4实验工作在本发明的4种其他氧化铁-基制剂RH502、RH503、RH504和RH505上进行。
制剂的组成如下制剂RH503-18％ Fe2O3PR101-4％ PY124 1.5％CuPc，含水的-18pphJoncryl 61-10pph Dispex A40。
制剂RH502，Rh504，和RH505-18％ Fe2O3PR101-4％ PY124 1.5％CuPc，含水的-18pph Joncryl 61-10pph Diapex A40。
制剂RH503通过在实施例2中描述的1升不锈钢磨中研磨来制备，生产透明涂层制剂。研磨时间为6小时。制剂的涂层按照实施例2中描述的过程制备和测定。涂层厚度为0.5微米。图7说明了涂层的性能。
通过在振荡磨中的玻璃容器中研磨来制备制剂RH502、RH504和RH505，以生产透明涂层制剂。研磨时间为48小时。按照实施例2中描述的过程制备和测定制剂的共混物的涂层。涂层厚度为0.6微米。图8说明了涂层的性能。
如从图7和8可以看到的，该制剂在500nm的波长获得1.5或以上的吸光度，并且与琥珀色玻璃标准相比在有价值的波长范围内具有较好的吸收。
实施例5实验工作在本发明的氧化锌-基涂料制剂上进行。
该制剂通过将35％ 20nm ZnO加入到15pph(基于固体)的AveciaSolsperse 24000 GR分散剂和202gms丙二醇单甲醚乙酸酯、α-异构体(PGMA)载体中来制备。该制剂被研磨46小时，生产出透明涂层制剂。得到的液体是非常清澈的，没有任何絮结的迹象。将涂料制剂加入聚氨酯，给出5％、7.5％、10％和15％分散体的ZnO的当量，并且将该分散体用来形成涂层。该涂料的紫外吸收特性的结果示于图9。
从图9中可以看到，ZnO涂料制剂与对照涂料制剂相比在300-400nm范围内具有显著较好的吸收，随ZnO浓度增加吸光度增加。
已经通过举例描述了本发明。然而，所述实施例不应被视为是以任何方式对本发明范围的限制。
对技术人员而言显而易见的对本发明的改进和改变，被认为在本
权利要求
1.一种涂料组合物，其包括载体和分散在该载体中的颜料，和所述颜料包括紫外线吸收剂的纳米粒子，使得所述涂料组合物能够吸收最高360nm的紫外线，或者包括紫外线和可见光吸收剂的纳米粒子，使得所述涂料组合物能够吸收紫外线和最高550nm的可见光，和所述吸收剂包括无机材料。
2.权利要求1的涂料组合物，其中所述纳米粒子是最高100nm(0.1微米)直径的粒子。
3.权利要求2的涂料组合物，其中所述纳米粒子是最高100nm(0.1微米)直径的粒子，不含显著浓度的超过100nm的粒子，并且作为液体涂料组合物和作为所述涂料组合物的涂层两者均具有有效的胶体稳定作用。
4.权利要求2的涂料组合物，其中所述纳米粒子是最高50nm(0.05微米)直径的粒子。
5.前述权利要求任何一项的涂料组合物，其中所述吸收剂的无机材料是氧化铁。
6.前述权利要求任何一项的涂料组合物，其中所述吸收剂的无机材料是氧化锌。
7.前述权利要求任何一项的涂料组合物，其中所述颜料进一步包括为所述涂料组合物提供颜色或者有助于所述涂料组合物的颜色的颜料的纳米粒子。
8.前述权利要求任何一项的涂料组合物，其中所述颜料进一步包括蓝色或者绿色颜料的纳米粒子，其使所述涂料组合物呈透明的蓝色或者绿色颜色。
9.前述权利要求任何一项的涂料组合物，其中所述颜料包括黄色或者红色氧化铁吸收剂颜料和蓝色或者绿色颜料的纳米粒子，所述蓝色或者绿色颜料使所述涂料组合物呈透明的蓝色或者绿色颜色。
10.前述权利要求任何一项的涂料组合物，其中所述载体能够起(i)颜料粒子的分散剂和(ii)成膜剂的作用。
11.前述权利要求任何一项的涂料组合物，其中所述载体是聚合物材料。
12.前述权利要求任何一项的涂料组合物，其中所述载体是具有一定范围的特性、包括分散剂和成膜特性的许多材料的复合材料。
13.权利要求12的涂料组合物，其中所述材料选自(i)主要地具有分散剂特性的材料，(ii)主要地具有成膜特性的材料和(iii)具有分散剂和成膜特性的材料。
14.权利要求13的涂料组合物，其中所述成膜材料选自聚氨酯、聚酯、聚烯烃、乙烯类聚合物(包括聚氯乙烯)和聚丙烯酸类。
15.具有前述权利要求任何一项的涂料组合物的涂层的基材。
16.权利要求15的基材，其由玻璃或者塑料材料形成。
17.权利要求15或者权利要求16的基材，其中所述涂层的厚度不大于100微米。
18.权利要求15或者权利要求16的基材，其中所述涂层的厚度不大于50微米。
19.具有权利要求1到14任何一项的涂料组合物的涂层的容器。
20.权利要求19的容器，其由玻璃或者塑料材料形成。
21.权利要求19或者权利要求20的容器，其中所述涂层的厚度不大于100微米。
22.权利要求19或者权利要求20的容器，其中所述涂层的厚度不大于50微米。
23.权利要求19的容器，其中在容器是冷端涂覆的容器、例如冷端涂覆的啤酒瓶时，涂层的厚度是0.1-2微米。
24.制备能够吸收最高360nm的紫外线或者紫外线和最高550nm的可见光的涂料组合物的方法，该方法包括以下步骤湿磨载体和颜料以形成所述颜料在所述载体中的研细的分散体，和所述颜料包括能够吸收紫外线或者紫外线和最高550nm的可见光的吸收剂的纳米粒子。
25.权利要求24的方法，其中所述载体包括分散剂，以防止在湿磨步骤期间形成絮结物。
26.权利要求25的方法，其中所述分散剂包括(a)用于水介质的多羧酸盐；和(b)用于非水介质的熵(“Solsperse”)超-分散剂。
27.权利要求24到26任何一项的方法，其中所述湿磨步骤在低固体含量下进行。
28.权利要求27的方法，其中所述固体含量是5-30％重量。
29.权利要求27的方法，其中所述固体含量是15-25％重量。
30.权利要求24到29任何一项的方法，其中所述湿磨步骤包括以分批、连续或者再循环模式进行的湿搅拌介质研磨，其中使用小的珠子(＜0.7mm直径)，功率输入高于0.5kW/升壳容积，持续直到达到需要的透明度。
31.在基材上形成能够吸收最高360nm的紫外线或紫外线和最高550nm的可见光的涂料组合物的涂层的方法，该方法包括以下步骤(a)制备权利要求1到14任何一项的涂料组合物；和(b)将所述涂料组合物涂覆到基材上，在所述基材上形成连续涂层。
32.权利要求31的方法，其包括将另外的载体加入到在步骤(a)中形成的涂料组合物中，和借此将所述涂料组合物在于步骤(b)中涂覆到基材之前稀释到需要的颜料体积浓度。
33.权利要求32的方法，其中所述另外的载体是成膜材料。
34.权利要求31到33任何一项的方法，其中所述颜料体积浓度是25-45％。
35.权利要求31到34任何一项的方法，其中所述基材是容器的器壁和步骤(b)是容器制造方法的一部分。
36.权利要求35的方法，其中所述容器是玻璃容器。
37.权利要求35或者权利要求36的方法，其中步骤(b)包括在所述容器制造方法的冷端涂覆阶段将所述涂料组合物涂覆到容器上。
全文摘要
公开了能够吸收紫外线或者紫外线和可见光的涂料组合物。该涂料组合物包含载体和分散在所述载体中的颜料。所述颜料包含紫外线吸收剂的纳米粒子，使得所述涂料组合物能够吸收直至360nm的紫外线，或者包含紫外线和可见光吸收剂的纳米粒子，使得所述涂料组合物能够吸收紫外线和直至550nm的可见光，并且所述吸收剂包含无机材料。
文档编号C09D175/04GK1639279SQ02812380
公开日2005年7月13日 申请日期2002年4月19日 优先权日2001年4月19日
发明者D·R·哈里斯, P·米金, T·W·特内, I·勒勒 申请人:联邦科学及工业研究组织, 魔瓶(澳大利亚)股份有限公司