專利名稱：制備加壓容器罐裝的著色涂料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及允許在銷售給最終用戶的零售點制備具有所需顏色和光澤的加壓涂料制劑的方法和系統(tǒng)。尤其，本發(fā)明涉及到提供壓入溶劑和中性或透明初始涂料制劑，最終用戶據(jù)此選擇或匹配所需顏色和光澤和利用罐裝機加入調(diào)色劑或顏料分散體以達到涂料的相配或所選最終顏色的容器。
背景技術(shù)：
涂料和其它保護涂料領(lǐng)域的最重要發(fā)展之一是常稱為“噴涂”的氣霧化涂料的引入和開發(fā)。零售商店的貨架上擺放著這些具有“即可使用”的每種想象得到顏色和光澤的、加工好的涂料和涂料制劑的預(yù)充加壓容器。這些加工好的預(yù)封裝噴涂容器為顧客提供了為簡易裝修購買易用噴霧容器中的少量涂料的方便手段。不幸的是，在最終用戶想要特定顏色或想與現(xiàn)有特定顏色匹配的狀況下，當(dāng)前的噴涂技術(shù)迫使最終用戶選擇在多數(shù)情況下不是用戶所需的恰當(dāng)顏色的涂料顏色。這是因為沒有使顧客可以選擇顏色和在購買點制作那種恰當(dāng)顏色的方便手段。取而代之，用戶必須搜索無數(shù)種牌子的噴涂，希望找到至少與所需顏色接近的顏色。時常，這使最終用戶從一個商店跑到另一個商店尋找這樣的匹配。傳統(tǒng)噴灑產(chǎn)品的另一個缺點是，無法在銷售點制備最終涂料顏色直接影響了零售商的銷售。由于傳統(tǒng)噴涂只可在預(yù)先選擇和預(yù)定的顏色和光澤下從制造商那里獲得，迫使零售商庫存大量涂料罐和攜帶大量涂料罐的存貨，以便供給許多種顏色和光澤的成品。這進一步要求在商店中使用過分大的貨架空間，因此限制了可以展示的其它產(chǎn)品的數(shù)量。
對上述問題的傳統(tǒng)解決方案是在銷售時讓銷售點的售貨員根據(jù)最終用戶對顏色和光澤的選擇配制噴涂的最終顏色。這樣，零售商只需庫存和在貨架上擺放包含透明或中性基本涂料制劑的非常有限噴霧容器。然后，最終用戶可以選擇恰好與他或她的需要匹配的最終涂料制劑。如下所述，我們的發(fā)明是通過將匹配或選擇顏色和光澤的手段與在銷售點配制必要調(diào)色劑和顏料分散體和將必要調(diào)色劑和顏料分散體加入預(yù)加壓容器中以取得所需最終涂料制劑的手段結(jié)合在一起提供這種解決方案和解決上述問題。我們的發(fā)明通過極大地減少庫存和為其它儲存產(chǎn)品騰出有可價值貨架空間進一步使零售商受益。
盡管我們以前頒發(fā)的美國專利第6,705,359和6,135,165號描述了最后在銷售點用所選顏色的最終含水涂料合成物填入的包含某些涂料添加劑的加壓容器，但那些專利未公開這里所述的方法和系統(tǒng)。尤其，我們以前的發(fā)明局限于提供包含除了最終加顏料涂料制劑之外的所有其它配料的加壓涂料罐，此外，最終加顏料涂料制劑局限于含水制劑。除了我們以前的發(fā)明之外，現(xiàn)有技術(shù)還認識到，提供只包含推進劑，然后可以將“定制”涂料制劑填入的加壓密封容器也可以帶來一些好處。美國專利第5,740,841、5,647,408、Des.361,581、4,938,260和5,535,790號的每一個都描述了可以將加工好“定制”涂料制劑注入加壓涂料罐中的各種罐裝機設(shè)計。相反，我們當(dāng)前的發(fā)明提供了包含基本或中性初始涂料制劑的加壓容器，和只需要在銷售點根據(jù)最終用戶的顏色和光澤匹配或選擇加入的少量調(diào)色劑和/或顏料分散體，而不是加工好的涂料制劑。將這些參考文獻，以及我們以前的發(fā)明和這里引用的技術(shù)都插在本申請中以供參考。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了在銷售地點制備氣溶膠型罐裝涂料或其它涂料的方法，該方法一并包括提供用于配制最終涂料混合物的加壓容器，該容器帶有填充口并裝有初始涂料制劑，該初始涂料制劑包含推進劑和透明的非著色基料、透明的著色基料或白色的著色基料中的至少一種；將加壓容器引入到罐裝機中；匹配或選擇最終涂料混合物的最終顏色和光澤；確定調(diào)色劑或顏料分散體的類型和數(shù)量，以實現(xiàn)所匹配或所選擇的最終顏色；通過填充口將一種或多種調(diào)色劑或顏料分散體加入到加壓容器中；和將噴頭附在填充口內(nèi)。本發(fā)明還提供了允許在銷售點制備即用型氣溶膠罐裝涂料的系統(tǒng)，該系統(tǒng)一并包括用于配制最終涂料混合物的加壓容器，該容器帶有填充口并裝有初始涂料制劑，該初始涂料制劑包含推進劑和透明的非著色基料、透明的著色基料或白色的著色基料中的至少一種；與處理器通信的計算機控制的罐裝機；匹配或選擇最終涂料混合物的最終顏色和光澤的裝置；處理器中用于確定調(diào)色劑或顏料分散體的類型和數(shù)量，以實現(xiàn)所匹配或所選擇的最終顏色的第一計算機算法；處理器中通過填充口自動將一種或多種調(diào)色劑或顏料分散體加入到加壓容器中的第二計算機算法；和噴頭和蓋子。
本發(fā)明可以具體化成各個部分和這些部分的布置。附圖只是為了例示優(yōu)選實施例，而不應(yīng)該理解為限制本發(fā)明。


圖1示出了本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施例的示意性表示。
具體實施例方式
本發(fā)明的一個重要方面是向銷售點提供包含初始涂料制劑的加壓容器，初始涂料制劑至少包含涂料基料和推進劑兩者，從而，在最后步驟中，就在氣霧化涂料的用戶購買之前加入調(diào)色劑和/或顏料分散體。本發(fā)明的初始涂料制劑的必要成分是當(dāng)將其提供給零售地點時包含在加壓容器中的推進劑。選擇特定推進劑依賴于初始涂料制劑是基于水的還是基于溶劑的。正如這里使用的那樣，“基于溶劑的”指的是涂料制劑可溶解在一種或多種烴中。當(dāng)初始涂料制劑基于水時，一種特別優(yōu)選的推進劑是二甲醚(DME)，但是，任何已知的水溶推進劑都適用。DME是在一個大氣壓下沸點為-23℃的商用液化氣，和在24℃和大約5個大氣壓下按重量計算大約35％可溶解在水中。盡管在本發(fā)明中可使用任何商用DME，但DME的一個供應(yīng)商是DuPont公司。盡管DME是優(yōu)選推進劑，也可以單獨或與DME一起使用其它推進劑，例如，丙烷、二氧化碳、和一氧化二氮。在初始涂料制劑基于溶劑的那些環(huán)境下，可接受推進劑是丙烷，但是，與基于溶劑的涂料制劑相容的任何已知推進劑都適用。與推進劑的化學(xué)組成無關(guān)，一旦在容器的制造點卷曲和填入容器，推進劑必須能夠?qū)Τ跏纪苛现苿┘訅阂员銈魉偷揭康幕w或表面上。
除了推進劑之外，銷售地點(通常零售商店提供)的加壓容器包含透明的非著色基料、透明的著色基料或白色/灰白色或中性基料的至少一種。這種中性或透明基料可以是基于醚、水或烴的，但是，它的化學(xué)成分不是本發(fā)明的關(guān)鍵所在，只要是白色、中間色或深色(即，透明)基料即可。白色基料是二氧化鈦(TiO2)水平約占初始涂料制劑至少10％的重量的那一種。中間色基料是TiO2水平約占不到或等于2％的重量，和深色基料沒有TiO2。初始涂料制劑還具有預(yù)定的光澤水平，最好是無光澤、有中度光澤或有光澤。在銷售點上，可以根據(jù)最終用戶所需的光澤水平，通過加入流平分散體進一步調(diào)整光澤。已知流平分散體的例子是稱為Flat-Ayd FA-W34的Elementis公司制造的那一種。最終涂料制劑的光澤水平可以利用光澤計確定。依賴于加入的流平分散體的數(shù)量，可以將最終涂料制劑調(diào)整成程度可變的不同光澤水平。
除了推進劑和基料之外，初始涂料制劑還可以包含幾種其它成分，以便獲得最終所需涂料。這些其它成分依賴于最終噴涂產(chǎn)品是基于水的還是基于烴的。當(dāng)初始噴涂制劑基于水時，最好，容器還包含乳化物，和可能包含穩(wěn)定劑。
可應(yīng)用在本發(fā)明中的基于水系統(tǒng)中的乳化劑由可通過中和使乳化物在分子或近分子尺度下擴散形成單液相的酸性或堿性點溶解的那些再生水組成。使用的乳化劑可以是聚氨酯、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、苯乙烯、丁二烯和它們的任何混合物，但不局限于這組化合物。的確，其它樹脂例子包括苯乙烯丙烯酸樹脂、VT醇酸樹脂、聚酯和硅樹脂聚合體。水溶性乳化物可通過幾個不同供應(yīng)商獲得。適合用在這里的商用丙烯酸膠乳的一個例子是名為Joncryl537的從S.C.Johnson Polymer公司獲得的那一種。將某些丙烯酸乳液加到乳膠系統(tǒng)中用于防止失去光澤，防止結(jié)塊，和防止幾乎任何乳膠涂料都存在的穩(wěn)定性問題。
選擇用在基于水制劑中的穩(wěn)定劑是從由如下組成的一個組中選擇表面活性劑、增塑劑、消泡劑、pH緩沖劑和它們的混合物。尤其，最好是含氟表面活性劑，具體地說，3M公司制造的FC-4430。穩(wěn)定劑是保證含水涂料制劑，尤其，濃縮的pH不會對容器產(chǎn)生腐蝕作用所必需的。適用的pH緩沖劑包括氨、和像三乙醇胺那樣的胺。其它適用的穩(wěn)定劑包括AMP-95。當(dāng)初始涂料制劑是基于附加烴的溶劑時，可以加入流動添加劑和/或樹脂以取得所需最終涂料效果。
在制備運送到銷售點的加壓容器時，最好加入除推進劑外的初始涂料制劑的所有初始配料。通過最后加入推進劑，推進劑可以用于對容器和初始涂料制劑加壓?？商娲兀梢詫⑴淞吓c推進劑一起加入容器中，然后密封和加壓。
一旦制備好初始涂料制劑的加壓容器，就制備在零售這一級展示和銷售該容器。就在銷售之前，最終用戶選擇最終顏色和光澤水平以加工成最終涂料制劑。按照配方，通過加壓容器上的填充口將一定體積或重量的調(diào)色劑和/或顏料分散體加入加壓容器中以達到所需最終顏色。通常，所需的最終顏色基于與現(xiàn)有顏色的匹配或用戶以前購買的涂料的類型。最終用戶通過幾種方法之一對本發(fā)明的氣霧劑容器選擇最終顏色。用戶可以人工參考色輪、涂料樣品或涂料小片選擇最終顏色，以及選擇或請求優(yōu)選光澤水平。對于可以選擇的每種顏色，存在當(dāng)與三種可能初始涂料制劑之一混合時將產(chǎn)生最終所需顏色的調(diào)色劑和/或顏料分散體的相應(yīng)預(yù)定配方。
可替代地，用戶可能想根據(jù)他們隨身帶到銷售點的顏色樣本與現(xiàn)有顏色匹配。這可以通過簡單地將用戶提供的已知顏色與色輪或涂料樣品進行比較，或利用分光光度計或其它自動系統(tǒng)匹配顏色來完成。通常，這樣的自動過程涉及到提供供分光計分析用的已知顏色樣本，從而確定和向最終用戶或零售商店操作人員或直接向計算機控制罐裝機報告正確樣本顏色。全文插在這里以供參考的美國專利第6,400,906號公開了適用于得出適合調(diào)色劑和/或顏料分散體的配方的涂料匹配過程和設(shè)備。確定樣本顏色的任何已知方法都可應(yīng)用于本發(fā)明。一旦確定了樣本顏色，下一個步驟涉及到選擇必須加入加壓容器中以達到最終涂料制劑的所需顏色的顏料分散體和/或調(diào)色劑。另外，可以加入流平分散體以達到所需光澤水平。如前所述，通常應(yīng)用光澤計來測量光澤水平，最好在60°角上測量。加入流平分散體將光澤水平調(diào)整成所需成品的光澤水平。
可用在本發(fā)明中得出最后所需顏色的調(diào)色劑和顏料分散體的例子包括二氧化鈦、碳黑、酞菁染料、鉬酸鹽、喹吖(二)酮、氧化鐵和其它已知涂料調(diào)色劑基料，但不局限于這些。要加入加壓容器中的調(diào)色劑和/或顏料分散體的特定數(shù)量是預(yù)定的和對應(yīng)于最后由最終用戶選擇的許多可能最終顏色。例如，如果最終所需顏色被選成ASA 61 Gray，那么，與那種特定灰色相對應(yīng)的預(yù)定配方是50g白色(TiQ2)分散體；2.5g氧化鐵黃；1.95g黑色分散體；和0.26g藍色分散體。只要按重量比將這些顏色的材料加入容器中，計及加壓容器中的初始涂料制劑的開始顏色，就可以達到所需灰色。換句話說，如果所選的初始涂料制劑包含白色基料，那么，必須計及已經(jīng)存在于初始涂料制劑中的TiQ2來調(diào)整加入的TiQ2調(diào)色劑的數(shù)量，以便不同調(diào)色劑的上述重量比保持不變。在色輪或涂料樣品是用于選擇最終顏色的媒體的狀況下，每種可能最終顏色將使之與本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的調(diào)色劑和/或顏料分散體的配方相聯(lián)系，當(dāng)加入加壓容器時，再次計及初始涂料制劑的開始顏色，得出用戶所選的顏色。在使用分光光度計或其它自動顏色確定儀器的狀況下，該儀器將計算和/或從電子存儲器中取回必須加入加壓容器中以達到最終顏色的調(diào)色劑和/或顏料分散體的配方。并且，在計算調(diào)色劑或顏料分散體的數(shù)量之前，計算機必須知道初始涂料制劑的開始顏色。在本發(fā)明包括計算機控制罐裝機的那些狀況下，在確定了得出最終顏色的配方之后，該儀器將提供指令使罐裝機將適當(dāng)數(shù)量的調(diào)色劑和/或顏料分散體注入加壓涂料罐中。
罐裝機在氣霧劑涂料產(chǎn)業(yè)中是眾所周知的，和包括自動和人工兩種類型。罐裝機的確切設(shè)計不是本發(fā)明的關(guān)鍵所在，但是，優(yōu)選設(shè)計是自動、計算機控制機器，它使用戶可以將加壓容器插入機器中，然后輸入配方或啟動一系列事件的其它指令，以便計算機自動地控制必要調(diào)色劑、涂料分散體、流平分散體或得出與最終用戶或購買者選擇的顏色和光澤匹配的最終涂料制劑所需的其它配料的加入。涂料罐罐裝機可以是像氣動控制氣霧劑涂料罐罐裝機那樣在現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何設(shè)備。其內(nèi)容插在這里以供參考的美國專利第4,938,270號(Hirz)公開了適用于本發(fā)明的一種罐裝機。同樣，美國專利第5,328,057和6,726,065號、和在那些專利中公開的參考文獻也描述了通常用于將顏料加入基本涂料的無加壓涂料罐和容器中的罐裝機。一個重要設(shè)計準則是罐裝機在加入調(diào)色劑和/或顏料分散體期間必須能夠克服涂料罐的現(xiàn)有壓力。
圖1是含有與之相聯(lián)系的分光光度計或其它顏色確定儀器的計算機控制罐裝機的一種可能設(shè)計的示意性例示。該圖例示了本發(fā)明系統(tǒng)100的一種可能配置，其中，分光光度計2與計算機3通信。計算機3可以含有包含操作罐裝機5的許多算法和計算機軟件的中央處理單元(CPU)(未示出)。計算機3總是含有像鍵盤4或觸摸屏8那樣的人工輸入裝置，使用戶(通常的零售商店操作人員)可以輸入數(shù)據(jù)，例如，加壓容器1中的初始涂料制劑的類型和調(diào)色劑的配方?？商娲兀扪b機可以將它與可以用于確定包含在加壓容器中的初始涂料制劑的條形碼掃描儀(未示出)相聯(lián)系。在涂料的最終用戶想與現(xiàn)有涂料顏色匹配的狀況下，分光光度計2或一些其它自動顏色分析設(shè)備將用于確定最終用戶提供的樣本的顏色。一旦確定了顏色，就將這個信息傳送給計算機3，在計算機3中，根據(jù)包含在加壓容器1中的初始涂料制劑，確定調(diào)色劑和/或顏料分散體的配方。計算機3將控制存儲在儲料庫6中的調(diào)色劑和/或顏料分散體的加入，儲料庫6與被設(shè)計成將配方注入加壓容器1中的閥門7連接。將調(diào)色劑的配方注入容器中的特定機制不是本發(fā)明的關(guān)鍵所在，只要按正確體積或重量比將調(diào)色劑準確釋放到涂料罐中的初始涂料制劑中即可。一旦將調(diào)色劑和/或顏料分散體的配方注入初始涂料制劑中，就將噴頭附在容器上。噴頭可以是凹型的或凸型的，它的設(shè)計不是本發(fā)明的關(guān)鍵所在。
在一些情況下，可以由用戶直接將調(diào)色劑、顏料分散體、流平分散體或其它添加劑的各自體積和/或重量鍵入計算機中。一旦鍵入，計算機就控制和操作機器將加入的添加劑加入加壓容器中。
像增稠劑、阻蝕劑和流動調(diào)節(jié)劑那樣的產(chǎn)品增強劑也可以通過罐裝機加入初始涂料制劑中，這不偏離與所附權(quán)利要求書的范圍有關(guān)的本公開的精神。所有混雜的涂料增強劑通常構(gòu)成總氣霧劑涂料罐內(nèi)容的重量的大約不到5％。這些材料最好在銷售點加入調(diào)色劑、顏料分散體或其它添加劑之前在制備包含初始涂料制劑的氣霧化容器期間加入。將增稠劑用作配料是因為它們使合成物的粘性顯著增加，當(dāng)噴在傾斜或垂直表面上時，可以防止未干涂料膜發(fā)生不希望出現(xiàn)的“滑動”?？蓮氖袌錾腺徺I到各種各樣的丙烯酸乳化增稠劑。一個例子是Kings PUR 60。商用阻蝕劑的一個例子是AMP-95，和商用流動調(diào)節(jié)劑的一個例子是任何含氟表面活性劑。
應(yīng)該明白，本文公開的實施例和例子只是為了例示的目的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以提出體現(xiàn)這些方法、制劑和系統(tǒng)的許多其它組合和物品，因此，在所附權(quán)利要求書的術(shù)語下給予本發(fā)明以最寬泛的解釋。
權(quán)利要求
1.一種在銷售點制備即用型氣溶膠罐裝涂料的方法，一并包括a.提供用于配制最終涂料混合物的加壓容器，該容器帶有填充口并裝有初始涂料制劑，該初始涂料制劑包含推進劑和透明的非著色基料、透明的著色基料或白色的著色基料中的至少一種；b.將加壓容器引入罐裝機中；c.匹配或選擇最終涂料混合物的最終顏色和光澤；d.確定調(diào)色劑或顏料分散體的類型和數(shù)量，以實現(xiàn)所匹配或所選擇的最終顏色；e.通過填充口將在步驟(d)中確定的一種或多種調(diào)色劑或顏料分散體加入到加壓容器中；和f.將噴頭附在填充口內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括在將容器引入到罐裝機中之前，除去蓋子和噴頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括利用分光光度計匹配或選擇最終顏色。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括將流平分散體加入到容器中以實現(xiàn)所匹配或所選擇的光澤。
5.一種在銷售點制備即用型氣溶膠罐裝涂料的方法，一并包括a.提供用于配制最終涂料混合物的加壓容器，該容器帶有填充口并裝有初始涂料制劑，該初始涂料制劑包含推進劑和透明的非著色基料、透明的著色基料或白色的著色基料中的至少一種；b.將加壓容器引入到與處理器通信的計算機控制的罐裝機中；c.匹配或選擇最終涂料混合物的最終顏色和光澤；d.在處理器中執(zhí)行第一計算機算法，以確定調(diào)色劑或顏料分散體的類型和數(shù)量，進而實現(xiàn)所匹配或所選擇的最終顏色；e.在處理器中執(zhí)行第二計算機算法，以通過填充口自動將在步驟(d)中確定的一種或多種調(diào)色劑或顏料分散體加入到加壓容器中；和f.將噴頭附在填充口內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進一步包括在將容器引入到罐裝機中之前，除去蓋子和噴頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進一步包括利用分光光度計匹配或選擇最終顏色；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進一步包括利用與處理器通信的分光光度計。
9.一種允許在銷售點制備即用型氣溶膠罐裝涂料的系統(tǒng)，一并包括a.用于配制最終涂料混合物的加壓容器，該容器帶有填充口并裝有初始涂料制劑，該初始涂料制劑包含推進劑和透明的非著色基料、透明的著色基料或白色的著色基料中的至少一種；b.與處理器通信的計算機控制的罐裝機；c.用于匹配或選擇最終涂料混合物的最終顏色和光澤的裝置；d.處理器中用于確定調(diào)色劑或顏料分散體的類型和數(shù)量以實現(xiàn)所匹配或所選擇的最終顏色的第一計算機算法；e.處理器中通過填充口自動將在步驟(d)中確定的一種或多種調(diào)色劑或顏料分散體加入到加壓容器中的第二計算機算法；和f.噴頭和蓋子。
全文摘要
通過在可加壓容器中混合推進劑和透明的非著色基料、透明的著色基料、或白色的著色基料的至少一種制備包含具有中性色或純色的初始涂料制劑的加壓封裝件(1)。然后，將這個加壓容器(1)賣給零售商店，當(dāng)將調(diào)色劑和/或顏料分散體注入加壓容器中得到相配或所選最終顏色時，直接賣給最終用戶。
文檔編號B65B31/00GK101035711SQ200580034217
公開日2007年9月12日 申請日期2005年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者克里斯托弗·希特利, 威廉·G·扎尼拉托 申請人:西卡摩爾之西摩股份有限公司