JP2017534726A - 液体物の混合による塗料の製造方法 - Google Patents

Abstract

液体物の混合による塗料の製造方法において、体積で所定のパーセント濃度の二酸化チタンを含有する、少なくとも１つの白色塗料と、着色料を有しない、少なくとも１つの無彩色の塗料と、を含む一群の液体物が供給される。次に、０％から１００％の間の様々な比率で前記白色塗料と前記無彩色の塗料を混合することにより得られる所定量の塗料で前記入れ物を満たす。前記白色塗料の二酸化チタン含有量に相当する最大値と、前記無彩色の塗料の二酸化チタン含有率に相当する０％の間で選択された二酸化チタン含有量を有する合成塗料が得られる。

Description

本発明は、液体物の混合による塗料の製造方法に関する。

本明細書において記載している用語“塗料”は様々な液体物を意味するために使用され、例えば、木材用または金属用の透明または不透明なエナメル塗料や、水で消せるタイプ、通気性タイプ、一回塗りタイプなどの外壁または内壁の壁用水性塗料など、当該液体物は、表面を装飾するために様々な液体で用いられる。前記“塗料”は、例えば爪用のエナメル塗料や毛髪用の染料など、化粧用の液体の着色生成物を含むことも意味している。

一般に塗料は、それらの物理化学特性を定める、以下の物性または一群の物性を含んでいる。仕上げ面の塗料の耐久性および光沢をもたらす１つ以上の結合物質または塗膜形成物質、例えば、ニトロセルロースやアセチルセルロースなどのセルロース誘導体だけでなく、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂などの合成樹脂、例えばコーパルなどの天然樹脂もまた、この一群に属する、充填物または“充填剤”、例えば塗料に粘りとカバーリングを与える炭酸カルシウムＣａＣＯ_３など、様々な添加物。例えば分散性化合物、抗腐敗性化合物、乾燥剤、皮張り防止性化合物など、を含んでいる。

たとえ無機物または有機溶媒を使用する数多くの塗料があるとしても、上述の要素は、最近では主に水である、希釈剤に分散される。

塗料は通常、その中に分散される着色顔料の結果として、様々な色合いを呈する。着色料で主に使用されるものは二酸化チタンＴｉＯ_２であり、当該二酸化チタンは、塗料に白色をもたらし、または、例えば黄色、赤、シアン、黒などの色合いを与える混合顔料により製造される、他の明るい色合いに使用される。

塗料は工場で大量生産が可能であり、当該工場では様々な化合物が巨大な混合容器で個別に供給される。工場における塗料の生産は、販売時、貯蔵時および保存時に塗料の流通の問題を起こす。塗料の特性および用途のタイプのために異なるだけでなく、それぞれが少々多い種類の異なる色合いを与える必要がある、という様々な塗料を、棚で保存する必要があるという事実により、当該保存時の流通が悪化する課題がある。

現場で液体物を混合することにより、販売時に塗料を製造することも可能である。広く普及している色度測定システムの方法では、ベースの生成物で満たされた入れ物（ブリキ缶、缶詰など）を一定数貯蔵しており、当該ベースの生成物は通常は白色であり、必要に応じて、販売場所に設置される着色料分注機により彩色される。着色料分注機は一定数の着色料のタンクを搭載しており、当該着色料は、ベースの生成物で満たされた入れ物に、それぞれの塗料生産者により開発された配合に従った所定の量で放出され、所望の色合いを有する完成した塗料を得ることができるようになっている。これらのシステムでは、ベースの生成物の白色を相殺するために十分な量の着色料の使用が必要であるため、非常に暗い色合いの塗料を製造することが困難である。さらに、例えば黒色など、純暗色を得ることは不可能である。

この分配システムでの着色料の使用を改善するため、含有される二酸化チタンの量のために相互に異なる一定数のベースの生成物を使用する方法が提案されている。このような方法では、非常に明るい、または淡い色を有する最終生成物を製造するために、多量の二酸化チタンを有するベースの生成物を使用することができる一方で、非常に暗い色を有する最終生成物を製造するために、極めて少量の二酸化チタンを有するベースの生成物を使用することができる。これら生成物の使用方法の欠点は、お互いに異なるベースの生成物の一定数の入れ物の保管が必要となるにつれて、供給管理の費用と複雑さが確実に増加することである。

小売販売時では、少量の塗料を、例えば２００ｃｃ以下の入れ物で、可能な限り多くの色の選択とともに顧客に提供する必要がある。例えば、一般の顧客が家事の一部のためにこれらの塗料を使用し得る一方で、専門職の顧客が、巨大な装飾の仕事を始める前に、限られた規模で色の効果を可視化または示すためにサンプルとして、これらの塗料を使用し得る。

この要求を満たすために、周知の色度測定システムを使用し、所定量の二酸化チタンを含有するベースの塗料で予め満たされた缶に、少量の着色料を放出することに適している分注機が提案されている。これらの機械は熟練のオペレータにより使用される必要があり、当該熟練のオペレータは、所望の色の配合に最も適している二酸化チタン含有量のベースの塗料の入れ物を貯蔵庫から選び取り、この入れ物を開けて分注機の放出ノズルの下に設置し、作業工程の終わりにこの入れ物を取り外して閉じ、最後に攪拌装置を用いてこの入れ物を攪拌する必要がある。

これらを攪拌機、または白色のベースの塗料の入れ物の貯蔵庫に統合する分注機がある。しかしながら、これらの機械は、良好なサービスの継続性を保証するために必要な生成物を高い水準でストックするという最大の問題点を解決しておらず、また、上述の方法の少なくとも数ステップに介入する熟練のオペレータの必要性を取り除いていない。さらに、これらの機械は通常、非常に複雑および高価である。

販売時に塗料製品を提供する小型の装置を使用する解決策も提案されており、当該塗料は、工場と同様に、完成した塗料製品のために必要な成分全てを混合することで提供される。これらの装置は、必然的に複雑であり、結合生成物、充填剤および添加剤を収容するために、大容量を有して工程の一定の自律性を確保できるタンクを必要とする。さらに、結合生成物、充填剤および添加剤は、それ自体が保存の問題を引き起こし、それらの貯蔵および取り扱いには特定の準備を必要とする。

一般的に理論上の方法として、透明なベースの生成物を使用し、完成した塗料を製造する時だけに着色顔料や二酸化チタンを当該ベースの生成物に加えるという解決策が提案されている。しかしながら、あらゆる実際の用途において、現在までこれらのシステムは使用されておらず、恐らく、従来の色度測定システムに関して重要な改良に相当しないからであると推測される。実際には、一定数のベースの生成物の保管が未だに必要となると予想され、当該ベースの生成物は、得ることが望ましい完成した塗料のそれぞれの量によって異なる。

本願発明は、液体物の混合による方法を用いて従来技術の欠点を解決することを提案し、当該液体物の混合による方法は、多くの色の選択とともに、少量でも、販売時に完成した塗料の製造をできるようにし、生成物の貯蔵に必要な貯蔵スペースを実質的に減らしている。これらの目的を達成するために、本発明は添付の請求項に定められた方法に関する。本発明は、この方法を実行するために特に適している装置にも関する。

第１の態様に従い、二酸化チタンを含有し白色である一方の塗料と、あらゆる二酸化チタンを含有しておらず無彩色である他方の塗料と、を含む、所定量を有する２つの完成した塗料を規定している。一般に周知のタイプ（黄色、赤、シアン、黒など）の、いくつかの液体の着色生成物も含んでいることが望ましい。所定量を有し、所望の二酸化チタン含有量を有する最終塗料を得るために、白色と無彩色という２つの塗料を、所定の配合範囲内に従って選択的に混合する。０％から１００％の間の様々な比率で白色塗料と無彩色の塗料を混合することにより、白色塗料のチタン含有量に相当する最大値と、無彩色の塗料のチタン含有率に相当する０％の間で選択された二酸化チタン含有量を有する合成塗料が製造される。

要するに、得られる色に従って最適化された二酸化チタン含有量を有する、完成した塗料が提供される。灰色の場合、単に、それぞれ０％から１００％の間の体積量で白色塗料と無彩色の塗料を混合することが必要となる。灰色と彩色的に異なる塗料を得るために、０％から１００％までの白色塗料および無彩色の塗料の混合によって生じる塗料に、１つ以上で様々な比率の液体着色料成分が加えられる。この方法では、所望の着色の濃淡の獲得に必要な着色料の量を超えることなく、最適で最終的な着色料の量を有する塗料の配合で製造することができる。

好ましくは、０％から１００％までの白色塗料および無彩色の塗料の様々な比率は、容量により決定され、例えば液体物用分注機などの定量分注装置により放出されるとよい。

特定の態様に従い、白色塗料および無彩色の塗料は、それぞれ、少なくとも１つの結合エマルジョン、少なくとも若干の充填剤、および少なくとも若干の添加物を含んでいる。合成塗料の製造中に白色塗料と無彩色の塗料の互換性を有する混合を促進するために、白色塗料および無彩色の塗料という２つの塗料のこれらの生成物は、相互に互換性を有する。

この方法は、充填工程の終わりに、合成した量の塗料を収容するための入れ物を備えており、当該塗料は５０ｃｃ以上であり、望ましくは数リットル未満、例えば１５または２０リットル未満である。この方法は、例えば最大容量が約１０００リットルの無彩色の塗料および白色塗料用タンクを有する機械を提供する販売時に、完成した塗料を製造できるようにする。このような容量を有するタンクは機械に設置され得、当該機械は、大して巨大ではないにもかかわらず、このタンクへの補充の必要がある前に、一般向けに完了した塗料の良好な生産能力を確保する。

望ましくは、しかし限定されないが、この方法では、２００ｃｃ以下の量のテストサンプルを有する入れ物を容易に製造できる。

本願発明の利点は、ベースの塗料のプレフィルド型の入れ物を貯蔵するための、あらゆる必要がないことである。他の利点は、まさに所望した量の完成した塗料を製造し、販売時に入手できる空の入れ物、またはエンドユーザにより直接提供される空の入れ物の中に、それらの完成した塗料を放出することができるという事実と関わる。他の利点は、非常に暗い色を正確に再現できない周知のシステムに制限されることなく、非常に多くの色の塗料を製造できるという事実と関わる。他の利点は、例えばパントーン（Pantone（登録商標））システムのような標準表色系の正確な方法で再現される完成した塗料の配合の実施の可能性に関わる。

したがって、本願発明により提案される解決策は、塗料の生産システムの最適化を提供し、周知の色度測定システムの妥協点を取り除くことを提供し、そして周知の液剤の貯蔵場所を取り除くことを提供する。

本願発明により、さらに、完成した塗料の所定の色を得るために必要な着色料の量を最適化することができる。

本発明の他の態様に従い、例えば５０ｃｃまたは１００ｃｃから最高で数リットルまでの、小容量の缶に塗料のサンプルを製造することができる。液体物の分注用である缶が最初は空であるという独自の特徴は、塗料が保存および攪拌の理想的で制御された条件下で搭載された機械に完全に維持されるために、少々腐りやすい材料を貯蔵したまま、塗料のサンプルを製造するという点に関して素晴らしい適応性を持たせる。

付加的な機能および利点は、ただ本発明の限定されない例示のために挙げられる実施形態の、以下の詳細な説明から理解されよう。

特定の、しかし限定されない実施形態において、本願発明の方法は、提供される白色塗料および無彩色の塗料用の設備を構成する。

白色塗料は、体積で約２５％の濃度のエマルジョン、すなわち、塗料に粘着性をもたらす結合化合物を含む。このエマルジョンは、例えば、ホモポリマーやビニル共重合体を基にしており、また例えば、このエマルジョンは、アクリル、スチレンアクリル、シリコーン含有物、シロキサン、またはアクリルシロキサンであり、また例えば、このエマルジョンは、一般に周知のタイプの他の化合物を基にしている。さらに、この白色塗料は、当該白色塗料を白色にする、体積で約２５％の濃度の二酸化チタンを含む。さらに、この白色塗料は、当該白色塗料に厚みをもたらす、体積で約２５％の濃度の充填剤を含む。充填剤の例として、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム、ドロマイト、または塗料の分野で周知の他の化合物が示され得る。さらに、この白色塗料は、体積で僅かなパーセント濃度、例えば０．１％から０．４％までの濃度の添加物を備える。当該添加物は、例えば、塗装のしやすさと拡張を塗料にもたらすセルロース、塗料のより良好な保存のための抗菌性物質、造膜性物質、湿潤剤および分散性物質などで構成される一群から選択される。これら全部が水に分散される。

無彩色の塗料は、上述の白色塗料のエマルジョンと互換性があり、望ましくは同類である、体積で約３５％の濃度のエマルジョンを含む。さらに、この無彩色の塗料は、同様に、上述の白色塗料の充填剤と互換性があり、望ましくは同類である、体積で約４０％の濃度の充填剤を含む。同様に、この無彩色の塗料は、体積で僅かなパーセント濃度、例えば０．１％から０．４％までの濃度の添加物をさらに含む。当該添加物は、例えば、塗装のしやすさと拡張を塗料にもたらすセルロース、塗料のより良好な保存のための抗菌性物質、造膜性物質、湿潤剤および分散性物質などで構成される一群から選択される。これら全部が水に分散される。

所定の色を有する完成した塗料を製造するため、所定の二酸化チタン含有量の完成した塗料を形成できるように、０％から１００％までの選択された比率で白色塗料と無彩色の塗料を混合させ、通常は少量またはごく少量の様々な着色料が加えられ、所望の色調を得る。色彩の範囲の両端で、白色塗料および無彩色の塗料は純粋な状態、すなわち言い換えると、一方が０％、他方が１００％の比率で混合されて使用される。例えば、パステル色を製造するために、白色塗料の使用の用意をし、そこに黄色、赤色、黒色などの着色料が少量またはごく少量加えられる。

より鮮明な色彩の塗料用に、所定の比率で白色塗料と無彩色の塗料の混合が実施され、二酸化チタン含有量を最適化する。例えば、中間灰色を製造することが好ましい場合、体積で５０％の濃度の白色塗料と無彩色の塗料を混合することが可能であり、体積で約３２％の濃度のエマルジョン、体積で約１４．５％の濃度の二酸化チタン、体積で約３４．５％の濃度の充填剤という最終的な含有率を有する塗料が得られる。カラーチャートの所定の色彩の範囲を得るために最適化された、このような中間塗料は、その次に所定の着色料の選択により彩色される。

同様の方法で、０％から１００％までのあらゆる相対的比率で白色塗料と中間塗料を混合でき、混合容器、通常は容積型ポンプの分解能によって唯一の制限がされる。この方法では、最適化された二酸化チタン含有量の灰色の色調を有する塗料を得ることができ、所望の色度、カバーリング、粘着性、塗装のしやすさなどに関わる性質を有し、特に一方では白色塗料、他方では無彩色の塗料のそれぞれの特性の品質に関して劣らない性質を有する塗料を得る。

好ましくは、上述の完成した塗料の分解能は所定の量であり、一方では白色塗料、他方では無彩色の塗料の品質より劣らない。さらに、白色塗料と無彩色の塗料の混合によって生じる中間塗料の量は得られる色に従って最適化でき、所定の二酸化チタン含有量を有するベースの生成物を使用するという周知のシステムのような妥協をすることがない。

当然ながら、本発明の記載および図面に関し、出願当初の本発明の原理、実施形態の形状および構造上の詳細は、本願発明の要旨を逸脱しない範囲において幅広く変化し得る。

Claims (7)

1. 体積で所定のパーセント濃度の二酸化チタンを含有する、少なくとも１つの白色塗料と、着色料を有しない、少なくとも１つの無彩色の塗料と、を含む一群の液体物を供給するステップと、
   空の入れ物を供給するステップと、
   ０％から１００％の間の様々な比率で前記白色塗料と前記無彩色の塗料を混合することにより得られる所定量の塗料で前記入れ物を満たし、前記白色塗料の二酸化チタン含有量に相当する最大値と前記無彩色の塗料の二酸化チタン含有率に相当する０％の間で選択された二酸化チタン含有量を有する合成塗料を得るステップと、
   を備えることを特徴とする液体物の混合による塗料の製造方法。
2. 前記一群の液体物は、相互に異なる複数の液体着色料成分をさらに備え、
   前記方法は、０％から１００％までの前記白色塗料および前記無彩色の塗料の前記混合によって生じる前記塗料に、１つ以上で様々な比率の液体着色料成分が加えられ、それに対応して彩色された合成塗料を得るステップと、をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ０％から１００％までの前記白色塗料および前記無彩色の塗料の前記様々な比率は、容量により決定され、定量分注装置により放出されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記白色塗料および前記無彩色の塗料は、少なくとも１つの結合エマルジョン、少なくとも若干の充填剤、および少なくとも若干の添加物を備え、
   前記結合エマルジョン、前記充填剤および前記添加物は、前記合成塗料の製造中に、白色塗料と無彩色の塗料の互換性を有する混合を促進するために、前記２つの塗料で相互に互換性を有することを特徴とする請求項１〜請求項３に記載の方法。
5. 前記充填工程の終わりに、前記入れ物は合成した量の塗料を収容し、当該塗料は５０ｃｃ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項４に記載の方法。
6. 前記充填工程の終わりに、前記入れ物は若干の塗料を収容し、当該塗料は２００ｃｃ以下であることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. 記載されたような、特定された目的のための方法。