JP2008530286A - 被覆系、基材の着色方法、発色性の顔料単位量体 - Google Patents

Abstract

表面に発色性の被覆を提供するための被覆系は、第一成分としての液体基材と、固体形態の少なくとも一つの顔料調合剤を含む第二成分を含む。混合作業、特に少量の被覆剤の混合を向上させるため、顔料調合剤は単位量体に分割され、基材内で溶解できるようにする。顔料調合剤の単位量は、所定量の液体基材に基づいて調整される。

Description

本発明は、発色性被覆系に関し、特にペイント及びラッカーに関する。

着色された外観が付与されるべき表面に設けられる被覆剤は、通常、塗装される表面に対して、個別に着色される。一方、工場において、前もって着色された被覆剤は有効であるものの、非常に少ない色合いに制限されるため、非常に限られた方法でしか色の選択ができないことになる。

発色性被覆系、分かり易くはペイントあるいはラッカーは、通常、工場においては、最初に白色又は無色の基材として準備される。通常、ペースト又はペーストよりも顔料成分が低いいわゆる色付け用ペイント（ティンティングペイント）である着色顔料調合剤（ピグメントプレパレーション）は、それぞれ望まれる個々の色合いを創り出すために、基材と混合される。混合による調合は、色付けペイントを使っての手作業によるか、顔料ペーストを使ってのいわゆる自動色付け調合機による自動作業によるかで行われる。混合作業は、通常、処理業者、すなわち職人、又はＤＩＹショップにおける供給業者、又はＤＩＹショップの職人によりなされる。

発色性顔料を直接使用することは、手作業の混合にとっても、自動混合機を使っての混合にとっても適切ではない。原料のままとしての顔料は、ペイント又はラッカーとは直接混合できない固形物である塊の形態で存在している。着色ペイント及びラッカーの製造のために、これらの塊は、ペイント又はラッカー内の顔料が、第一に自由に十分な着色効果を示せるように、高せん断力を用いてかつ加湿剤及び分散剤を用いて、先ず基本粒子に縮小（分解）されなければならない。これらの基本粒子は、安定して層内に留まろうとしない。このことは、なぜそれらが工場において、直ちにペーストや色付けペイントに更に加工されているのかを示している。

文献ＣＨ６３０４０１には、顔料を錠剤に加工する処理が公開されている。ここでは、アゾ顔料のような顔料が、ナトリウム、カリウム、又はポリアクリル酸のアンモニア塩と一緒に錠剤に加工されている。分散のために、錠剤は結合ペイントに溶解される。

最初に述べたように、顔料は、本来的に塊を形成する傾向にあるので、文献ＣＨ６３０４０１に記載されている方法では、結合ペイントにおいて、満足のいく色分散が達成されない。それゆえ、プレス加工された顔料の使用は実用的ではない。

このことは、少量のペイントの”現場”での個別の色合いの混合の問題が何故解決されていないかを示している。しかしながら、少量のペイントは、狭い表面を着色するために必要とされている。狭い表面を着色することは、ペイントやラッカーの一般的な使われ方である。

そこで、本発明の目的は、如何なる所望量、特に少量においても個別の色合いの調合を、簡単に、きれいに、及び容易に行うことができるようにする発色性被覆系を提供することにある。

この目的は、表面の発色性被覆のための被覆系により解決されるものであり、その被覆系は、第一部分としての液体基材と、少なくとも一つの固体形態での顔料調合剤を含む第ニ成分とを含み、その顔料調合剤は、単位量体に分割され、その各々の顔料調合剤の分割された単位量体は、所定量の液体基材とその基材内で溶解できるように調整される、ことを特徴としている。

驚いたことに、以前のようにペースト又は色付けペイントに含まれている顔料を使わずに、基材内で単位量に分割された可溶性の顔料調合剤を溶解させることにより、基材の更に正確で再現性のある、色付け（ティンティング）を達成できることが分かった。固体形態での可溶性の顔料調合剤の所定分量の追加は、少量の手作業による混合においても再現性のある結果が得られる。その可溶性の顔料調合剤は、固体形態として計量され、それにより、顔料調合剤の量は、所定量の液体基材が、単位量に分割された顔料調合剤を混合した後に、所定の色合いをもたらすように調整される。

本記載に関連して、”可溶性”という用語は、基材に顔料を導入することに関連して説明される、混合物、溶解物、分散物等のいずれの形態にも適用されるべきである。

溶解と導入は、手作業又は自動混合機によりなされる。しかしながら、混合は、通常手作業でなされることを想定し、本発明の被覆系は、手作業の混合に適合するよう形成されている。固体形態での顔料調合剤の手作業による混合では、基材の強力な混合が要求されるが、これは簡単な方法で達成することができる。電動ハンドドリルにて混合する混合容器が通常使用され、標準的な量（５リットル、１０リットル、又は２０リットル）の結合用ペイントが、均一に色付けされることを容易に可能にする。職人や供給業者は、ペイントやラッカーと顔料ペーストとの混合に攪拌器もまた普通使用する。このような攪拌器は、固体形態での顔料調合剤を使用して、基材の独創的な色付けを行うのに容易に使うことができる。

本発明に関連して”基材内での可溶性”という用語は、結合ペイントや水のような液体基材内に掻き混ぜるとき、塊が形成されない顔料調合剤を意味する。その顔料は、適切な顔料調合剤内で化学的に処理され、又は、被覆が施されるとき、容易に溶解又は分散する。これは、純度の高い基礎顔料が液体基材に混合されるときに固まらない、ことを保証している。そのような顔料調合剤の典型的な例は、ＷＯ ２００４／０００９０３又はＷＯ ０３／０６６７４３に述べられている。その主題事項は、参照により、本発明出願に明確に受け入れられている。顔料の単位量分割（ｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ）の考え方は、以前においては、初期から塊の形態をなす顔料は混合することができず、又、固形化した顔料は本所見によれば一定の着色効果を保有しない、という欠点をもっていた。

顔料は、通常、液体基材中で固体として容易に分散できる流動性のある顔料調合剤であり、それゆえ、基材中に均一に混合され得る。そのような固体顔料調合剤は通常、液体中に予め分散され、例えば噴霧乾燥などで引き続いて再び乾燥される。そのような顔料調合剤は、大きな機械力を使わなくても溶解することができ、又、通常”掻き混ぜ顔料”と呼ばれている。

適切な顔料調合剤は、例えば、登録商標”Ｘ−Ｆａｓｔ”としてＢＡＳＦから、登録商標”ＬＥＶＡＮＹＬ Ｇｒａｎ”及び”ＬＥＶＡＮＯＸ Ｇｒａｎ”としてＬａｎｘｅｓｓ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ ＧｍｂＨから、登録商標”Ｃｏｌａｎｙｌ ４００ Ｒｅｉｈｅ”としてＣｌａｒｉａｎｔから、又、登録商標”Ｇｒａｎｕｆｉｎ”としてＲｏｃｋｗｏｏｄ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ （Ｂｒｏｃｋｈｕｅｓ）から、それぞれ発売されている。

これらの顔料調合剤は、工場において、着色ペイントやラッカーに混合されるように、粒状の形態で、ラッカー及びペイントメーカに提供されている。これらの着色ペイントやラッカーは、要求される装置及びエネルギー消費の両方の観点から、顔料の処理に際して、あまり手間を掛けずに工場で製造されてもよい。

本発明に係る固体形態での顔料調合剤は、実際の応用において、色付けペイント（ティンティングペイント）及び顔料ペーストと比較して優位性がある。一方において、混合結果の再現性は、例えば、色付けペイントを使うときより、固体形態で顔料調合剤を使う方がはるかに大きい。このことは、特に、少量の色付けペイントやラッカーが必要なとき、又は、同一の色付けペイントやラッカーが追加して必要なとき等において重要になる。色付けペイントやラッカーの補充混合は、しばしばＤＩＹショップで要求される。色付けペイントや顔料ペーストとの色付けの不正確さは、数ある中でも、液体やペースト状の形態での顔料の適用量が、固体の形態をなす単位量に分割された顔料調合剤を追加することよりも、はるかに不正確だという事実による。

さらに、固体形態での顔料調合剤の使用は、今までのところでは実施されていないが、例えば、ＤＩＹショップにおいて、特に手作業での混合色を作り出す可能性を提供する。基材内での種々の色付けペイントや顔料ペーストの混合は、混合色が作られたとき、満足の行く結果が得られない。その混合色の色合いは、信頼できる方法では再現できない。ここでは、”簡易”な色付けによるよりも、はるかにずれ量が大きい。また、色付けペイントは、色合いの十分に広い範囲において利用できない。

しかしながら、基材の中への異なる顔料調合剤の混合物の導入は、特に有利性があることが判明した。この場合、顔料調合剤の混合物は、一つの混合物中の顔料調合剤の単位量体（一部、ポーション）として既に利用できているそれらの混合物、及び以前の経験とは逆であり、又、基材を色付けするときに再現できる混合結果を導くところの、異なる色合いの混合顔料単位量体（ミキシングピグメントポーションズ）の両方に関連している。幅広い色と色合いが簡易な方法で提供できる。それは、液体基材中に同じ顔料調合剤の複数の単位量体、又は、異なる顔料調合剤の複数の単位量体を混合することに基づく色チャートの編集に好都合である。顔料調合剤の追加量は、着色されるべき基材に比べて非常に少量なので、分割された単位量体の顔料調合剤を使用することにより、幅広い色の色付けが、簡易でかつ実用的な方法で提供される。また、”春の色”のような特別な使用のための非常に独特な色合いが、一つの顔料単位量体に異なった顔料調合剤を混合することにより得られる。

付随する利点として、固体形態での顔料調合剤は、経済的及び環境的の両面に有利である。然るに、色付けペイントと顔料ペーストは、標準とされる量が市場で販売され、色合わせのための必要量だけがそれから使われており、残ったものは乾燥させ処分しなければならない。顔料は、基材に比べて高価であるため比較的少量の顔料だけが意図する目的のために実際に使われ、大部分は多大な費用をかけて廃棄されなければならない。色付けペイントのボトルの全量が消費者により使われた場合でさえ、ボトルの中のものは決して全てきれいに出切れないため、汚れた容器は捨てられなければならない。

本発明によれば、液体基材と混合すべき分割された顔料調合剤は、固体形態（粉末や粒状物）での好ましい実施形態によれば、通常、ペレット（球粒）やタブレット（平たい小片）の形態の単位量体にプレス加工される。驚いたことに、顔料調合剤をペレットやタブレットとした製品は、逆に、それらの混合性能や分散性能に影響を及ぼしていない。単位量体に分割された顔料調合剤のペレットやタブレットの製品は、汚れた容器が残らないし、又、その顔料調合剤の個々の単位量体は、信頼して扱うことができ、かつ、使用できる、という有利性がある。

さらに発展した実施形態によれば、ペレットやタブレットは、基材や液体内においてペレットやタブレットの分解（分散）を促進させる補助剤を含んでいてもよい。水に混ざると二酸化炭素を放出する物質は特に適している。機械的に作用する分解剤、例えば適切なセルロースタイプ、特にＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）のようなものも追加できる。更なる適切な分解剤の例は、公報ＥＰ １ ４９１ ６２１、及び ＥＰ １ ００４ ６５６に公開されている。それらは、参照によって、本出願に明白に受け入れられている。

単位量に分割された顔料調合剤のもう一つの好ましい実施形態は、顔料の単位量体が水溶性の外包み（エンベロープ）で覆われていることである。顔料単位量体が液体基材に投入されたとき、水溶性の外包みは溶解し、顔料は液体基材を着色する。これを達成するために、例えば、単位量に分割された顔料調合剤を、ＣＭＣを母材とする外包みで覆うことができる。

この実施形態の重要な優位点は、正確な単位量分割が可能なことである。特に、顔料単位量体は、きれいに、完全に、残すことなく、処理され又は使用される。液体特に水溶性の外包みを備えた顔料単位量体は、液体基材内での手作業による顔料調合剤の混合及びそれらの自動処理機による混合の両方に適している。

特に好ましい実施形態によれば、顔料単位量体は、少なくとも二つの異なった量の単位で、市場において販売される。より大きな量の顔料単位量体は、より強い基本色の調整のために使われ、それは、同じ又は異なる色の一つ以上の少量の顔料単位量体を加えることにより、微妙に色付けされる。これにより、特に手作業の混合のために、正確に再現可能な方法で混合できる実施的に幅広い色合いの種類（組合せ）が提供される。

本発明による被覆系の多様性を更に増やすために、有利な実施形態によれば、特にペレットやタブレットの形態をなす顔料単位量体には、分割用のマークが設けられ、それにより、例えば、顔料単位量体を、半分に又は１／４に選択的に分割することができ、そして、それらは基礎被覆（ベースコート）に溶解することができる。これにより、一個のペレットや一個のタブレットにおいて、異なった分割サイズ間の特殊化（多様性）が達成される。

顔料単位量体は、液体中、特に、水中において、前もって分散された顔料調合剤が使用される場合、特に効果的な方法で、基材の色付けのために使用され得る。着色されるべき基材に比例して、顔料単位量体を少量の液体に溶解させ、そして、基材中の溶解された顔料の更なる混合は、実質的に混合処理を加速させる。

基材の均一な着色は、短時間の混合の後で既に達成されている。例えば、着色されるべき基材の量に対して、約２パーセントの水量で顔料を溶解させることで、顔料が混合される前に、固体形態で存在する顔料が均一に分散されるかどうか確認することが可能である。この均一な分散は、基材の迅速でかつ均一な着色のための本質的な前提条件である。機械的に混合する必要性を減らすことは、手作業の混合の場合において、特に有利性があるとして考慮される。

市販用の量の結合ペイントやラッカーを色付けするために必要な顔料調合剤の量は、非常に少ない。それ故に、タブレットやペレットは非常に小さい。固体形態での顔料調合剤の取り扱い性を改善するために、タブレットやペレットを実用的な大きさにし、混合処理に悪影響を及ぼさないフィラーを追加することが適切である。通常のフィラーとしては、チョーク、硫酸バリウム、二酸化珪素、ホウ酸、カオリン等の無機又は有機物質が可能である。好ましくは、それらは、着色されるべき基材と融和し、特に、その基材中に存在する物質であり、例えば骨材（ａｇｇｒｅｇａｔｅ）等である。特に良好な溶解性を達成するために、第二成分の顔料の割合は、好ましくは、７０パーセント未満、特に好ましくは、５０パーセント未満であるべきである。顔料の割合は、個々の顔料の色強度に従って常に選択されるべきである。例えば、黄色の色合いでは、大きな顔料割合を選ぶべきで、一方、紫色では、高い色強度のために、小さな顔料割合が既に適しているとされている。しかしながら、その割合は、２０パーセント未満であるべきではない。

基材の均一な着色を保証するために、色付けペイントと基材は同じ密度を持ち、又は、顔料ペーストは着色されるべき基材よりも高い固体濃度を有していることに、常に注意が払われている。この分野における熟練者は、液体形態の顔料を導入して基材を薄めることはその基材の処理特性を変えることを、当然承知している。また、例えば、水中に安定して分散させるように、顔料を長時間保存させることは通常できない。特にこれらの理由のために、固体形態の顔料調合剤を使うことは有利である。

本発明に関連して、また驚いたことに、基材を着色することの精密さ及び再現性は、例えばタブレットのような固体形態での顔料調合剤が、少量の液体特に水中に前もって分散されそして基材内に導入される場合、更に最適化できることが分かった。これは、特に高い粘性のある基材に対しては有利である。この処理によれば、追加されるべき液体の量は、５パーセント未満、好ましくは２パーセント未満、特に好ましくは１パーセント未満であり、非常に少ないので、基材の通常の処理特性には影響しない。概して、それは、基材を処理させるのに必要とされる液体の量を超えるものではない。本方法によれば、顔料は水系の溶媒の中で長時間保存すべきでないので、分散の安定性は全く重要ではない。
本発明の本質的な詳細は、以下の例を参照して、更に詳しく説明される。

実施例１
８ｇの”緑色”顔料調合剤、ここではＢＡＳＦのＸ−ｆａｓｔ（登録商標）−顔料は、普通のタブレット製造工場で、８ｇのＣＭＣ及び４ｇのホウ酸と共に、プレス加工され、そのタブレットを容易に４分割するための２本の薄い線が設けられる。前述の２個のタブレットは、１５０ミリリットルの水で分散される。その水中に分散された顔料は、市場で調達できる水系純アクリルラッカーの５リットル中でかき混ぜられる。かき混ぜ（持続時間：１〜２分）は、手作業及び適切な攪拌道具によってなされる。

実施例２
実施例１で述べたように、顔料”赤色”の２個のタブレット、顔料”黄色”の４個のタブレット、そして、顔料”黒色”の１／２個のタブレットが、１０リットルの市場で調達できる内装用ペイント（白色結合ペイント）に加えられ、そして攪拌される。攪拌は電気で操作される攪拌容器で、１分間行われる。再び、ＢＡＳＦのＸ−ｆａｓｔ（登録商標）−顔料が、赤色及び黄色のために使われ、Ｒｏｃｋｗｏｏｄ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ （Ｂｒｏｃｋｈｕｅｓ）のＧｒａｎｕｆｉｎ（登録商標）Ｓａｍｔ Ｎ ６４顔料が黒色のために使われる。

実施例３
実施例１で述べたように、顔料”オレンジ色”の１個のタブレット、及び、顔料”黄褐色”の３個のタブレットが、１５リットルの分散基材上の家庭用ペイントに加えられ、適切な攪拌道具を使って手作業で攪拌される（持続時間：１〜２分）。Ｌａｎｘｅｓｓ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ ＧｍｂＨの顔料が使われる：オレンジ色のためには、ＬＥＶＡＮＹＬ（登録商標）Ｇｒａｎ、及び、黄褐色のためには、ＬＥＸＡＮＯＸ（登録商標）Ｇｒａｎが使われる。

Claims (15)

1. 第一成分としての液体基材と、
   固体形態の少なくとも一つの顔料調合剤を含む第二成分と、を含む、
   表面の発色性被覆のための被覆系であって、
   前記顔料調合剤は、前記基材内で可溶性であり、
   前記顔料調合剤は、単位量体に分割され、前記顔料調合剤の単位量体は、常に所定量の前記液体基材に比例して調整される、
   ことを特徴とする被覆系。
2. 前記顔料調合剤は、掻き混ぜ顔料である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の被覆系。
3. 前記顔料調合剤の混合物は、前記第二成分として用いられる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆系。
4. 前記顔料調合剤は、液体、特に水に溶解できる、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載の被覆系。
5. 前記顔料調合剤は、ペレット又はタブレットに形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載の被覆系。
6. 前記顔料調合剤は、液体に可溶性の、特に水溶性の外包みで覆われている、
   ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一つに記載の被覆系。
7. 前記顔料調合剤の単位量体には、分割用のマークが設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一つに記載の被覆系。
8. 前記顔料調合剤の少なくとも二つの異なる単位量体のサイズは、本発明に係る被覆系のために提供される、
   ことを特徴とする請求項１ないし７いずれか一つに記載の被覆系。
9. 前記顔料調合剤は、分散剤及び／又は骨材を備えて使用される、
   ことを特徴とする請求項１ないし８いずれか一つに記載の被覆系。
10. 前記第二成分中の前記顔料の割合は、７０パーセント未満、好ましくは５０パーセント未満である、
    ことを特徴とする請求項１ないし９いずれか一つに記載の被覆系。
11. 着色されるべき基材に関連して、液体中で固体形態をなす所定量の顔料調合剤を溶解させるステップと、
    次に、追加された前記顔料調合剤を含む液体と着色されるべき前記基材とを混合させるステップと、を含む、
    基材の着色方法。
12. 前記顔料調合剤が溶解できる液体の量は、着色されるべき基材の量の、５パーセント未満、好ましくは２パーセント未満、特に好ましくは１パーセント未満である、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 手作業で実施される、
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。
14. 所定量の基材を着色するために提供される、特にタブレット又はペレットの形態をなす発色性の顔料単位量体。
15. 請求項１ないし１０のいずれか一つに記載の被覆系で使用するための、特にタブレット又はペレットの形態をなす発色性の顔料単位量体。