JP2022545058A - 表面被覆無機粒子をスペーサーとして使用した着色およびフィラーペースト - Google Patents

表面被覆無機粒子をスペーサーとして使用した着色およびフィラーペースト Download PDF

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Abstract

１～７０重量％の調製物中に分散された少なくとも１つの顔料および／または調製物中に分散された少なくとも１つのフィラー（成分（Ａ））と、成分（Ｂ）として１～２５重量％の調製物中に分散された少なくとも１つの無機粒子成分と、０～１０重量％の好ましくは分散特性も有する少なくとも１つの表面活性湿潤剤と、残部として水および／または少なくとも１つの溶剤とを含む、液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物であって、成分（Ｂ）の粒子が、ナノスケールまたはマイクロスケールであり、かつ、無機的または有機的に表面修飾されており、使用される表面修飾剤が、粒子（Ｂ）の顔料および／またはフィラー表面への付着を達成するために、成分（Ｂ）が陽イオン性、陰イオン性、両性または非イオン性の表面を有するように、かつ、成分（Ｂ）がさらに、成分（Ａ）の粒子の電荷と反対のゼータ電位を有するか、成分（Ａ）が非荷電粒子の場合、－６０～＋４０mVの範囲のゼータ電位を有するように選択される、調製物。液状の顔料および／またはフィラー調製物は、例えば、様々な用途の多種多様なワニスおよび塗料の生産だけでなく、プラスチックの着色にも非常に良く適している。

Description

発明の分野
本発明は、液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物であって、顔料および／またはフィラーが無機粒子により微細分散されており、顔料および／またはフィラーの凝集傾向が低下した、調製物に関する。液状の顔料および／またはフィラー調製物は、例えば、様々な適用分野の様々なワニスおよび塗料の生産だけでなく、プラスチックの着色にも非常に良く適している。
当技術分野の現状
顔料およびフィラーは、様々な用途の多種多様な塗料およびワニスにおいて使用される。
環境保護の理由から、ワニス、分散型塗料および印刷用インク、ならびにコーティング剤などの液系の顔料着色は、顔料に加えて、水、および場合により溶剤、および必要ならば安定化成分を含む水性調製物を用いて、多く実施されるようになっている。顔料を分散させるのに必要な有機分散剤に加えて、これらの顔料調製物は、通常、消泡剤、耐凍性を高める薬剤、レオロジー添加剤および安定化のための皮張防止剤など、さらに複雑な添加剤の添加を必要とする。しかしながら、個々の添加剤が合わさった複雑な相互作用は、これらの顔料調製物の製剤化をより困難にし、かつ、望ましくない効果をもたらし、このことが、さらなる添加剤の使用を要求し、開発期間および添加剤消耗を増大させ得る。同じことが、液系にフィラーを付与することにも当てはまる。
それゆえ、同等の安定性を有し、かつ、それらの色特性を保持しながらも、上記の高添加剤含有調製物と同等であるが、さらなる添加剤の量が大幅に少なくて済み、取り扱いが容易である、新規の顔料および／またはフィラー製剤が求められている。
ワニス、分散型塗料および印刷用インクの顔料着色またはフィラースラリーの生産のための着色ペーストの使用は、顔料が分散媒（通常は水）中に可能な限り完全かつ安定に分散されることを要求する。このために、顔料表面と相互作用し、顔料表面を被覆し、かつ、静電的、立体的または電気立体的メカニズムを介して粒子を安定化させる、有機分散剤（ポリアクリル酸塩、脂肪酸および脂肪族アルコール誘導体、アクリル酸コポリマー、ＭＳＡコポリマー、アルキルフェノールエトキシレート、ゲルベ誘導体（修飾脂肪酸エトキシレート）が使用される。顔料表面を安定化させるために、顔料の理論的表面積に基づき必要不可欠と思われるよりもかなりの過剰な添加剤が必要とされる。通常、顔料表面は、１０nmを超える層厚を生じる分散剤濃度で効果的に安定化される。同等の問題がフィラー組成物の提供においても起こる。
本発明は、一方で安定性、色の濃さならびに良好な顔料および／またはフィラー分散などの良好な塗布性を有するが、他方で有機添加剤を含まないかその量が削減されていることを特徴とする、顔料および／またはフィラーペーストを提供することの技術的課題に基づく。成分の数がより少ないことで、個々の成分の潜在的な不適合性にあまり注意を払う必要はない。このことは、対応する顔料および／またはフィラーペーストの生産を簡略化し、これらのペーストをより広く適用可能にする。
上に挙げた課題は、本発明によって解決される。
発明の説明
第一の局面によれば、本発明は、液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物に関する。本発明に係る調製物は、成分（Ａ）として１～７０重量％の少なくとも１つの顔料および／または少なくとも１つのフィラーと、成分（Ｂ）として１～２５重量％の少なくとも１つの無機粒子成分とを、調製物中に分散させた状態で含む。成分（Ｂ）の粒子は、ナノスケールまたはマイクロスケールである。さらに、これらの粒子は、本質的にまたは修飾に起因して、陽イオン性、陰イオン性、両性または非イオン性の表面を有し、これにより、粒子を顔料および／またはフィラーの表面に付着させることができる。成分（Ｂ）の粒子は、好ましくは、無機的または有機的に表面修飾されており、このために使用される表面修飾剤は、粒子（Ｂ）を顔料および／またはフィラー表面（Ａ）に付着させるために、表面修飾された成分（Ｂ）が、陽イオン性、陰イオン性、両性または非イオン性の表面を有するように、かつ、表面修飾された成分（Ｂ）がさらに、顔料および／またはフィラー調製物において、成分（Ａ）が荷電粒子の場合、これらの粒子の電荷と反対であるゼータ電位を有するか、成分（Ａ）が非荷電粒子の場合、－６０～＋４０mVの範囲のゼータ電位を有するように選択される。
陽イオン性表面は正電荷を有し、陰イオン性表面は負電荷を有し、本発明の趣旨における両性表面は、少なくとも１つの陽イオン性の部分と少なくとも１つの陰イオン性の部分とを含む。非イオン性の表面は電荷を有さないが、修飾によって、例えば、顔料および／またはフィラーに対して親和性を有する基を表面に付加させることができる。
本発明に係る調製物に含まれる顔料および／またはフィラーは、正電荷を有していても負電荷を有していてもよい。あるいは、顔料および／またはフィラーは、非荷電、すなわち、電気的に中性であってもよい。成分（Ａ）の粒子の電荷と反対のゼータ電位は、本発明の趣旨において、成分（Ａ）の粒子がその表面に正電荷を有する場合、粒子（Ｂ）のゼータ電位が負の値を有することを意味する。これは、表面の正電荷の絶対値に相当するまたはこの絶対値を含む絶対値を有することができるが、その必要はない。成分（Ａ）の粒子がその表面に負電荷を有する場合、粒子（Ｂ）のゼータ電位は正の値を有する。この正の値は、表面上の負電荷の絶対値に相当するまたはこの絶対量を含む絶対値を有することができるが、その必要はない。
適切なゼータ電位（無機粒子の表面電荷密度の尺度として）を調整することにより、着色顔料およびフィラーを、有機表面修飾によって、これまで使用されてきた有機系の分散添加剤および湿潤添加剤の最大９０％を削減できる方法で安定化できることが示された。
本発明に係る調製物は、任意で、成分（Ｃ）を０～１０重量％の割合でさらに含むことができる。成分（Ｃ）は、好ましくは分散特性も有する少なくとも１つの表面活性湿潤剤である。成分（Ａ）の粒子が非荷電であるとき、本発明に係る液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物に少なくとも１つの表面活性湿潤剤が含まれること好ましい。その後、表面活性湿潤剤の影響下で成分（Ｂ）の粒子の－６０～＋４０mVの範囲のゼータ電位が得られる。
さらに、本発明に係る液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物は、残部として水および／または少なくとも１つの溶剤を含む。水および／または溶剤の割合は、必須の成分と任意のオプションの成分の割合が水および／または溶剤の割合を含めて合計１００重量％になるように選択される。
「残部として」という記述は、結果として、本発明に係る調製物が、明記されていない他の成分、例えばさらなる添加剤および／または補助物質を、オプションの成分としてもはや含み得ないという意味として理解されるべきではない。さらなるオプションの（また明確に命名されていない）成分の存在は、本発明の範囲内に明確に含まれる。そのようなオプションの成分が除外されるべき場合では、「からなる」という用語がここでおよび以後使用される。「残部」は、すべての必須の成分と存在するならばオプションの成分を合計した後に結果として１００重量％となるのに必要な、水および／または少なくとも１つの溶剤の割合を常に表す。
「調製物」という用語は、ここでおよび以後、「製剤」または「組成物」という用語と同意語として使用される。
顔料は、本発明の意味の範囲内で、着色剤、すなわち、着色物質である。色素と対照的に、顔料は、粒子または粒子状物質からなり、これらは、適用媒体、すなわち、顔料が組み込まれる物質または組成物にほとんど溶けない。顔料は、例えば、その化学構造、その光学的性質およびその技術的性質、例えば防食性能および磁気作用によって区別することができる。
本発明によれば、無機顔料と有機顔料の両方が含まれ、そのために、これらは天然起源のものであっても合成起源のものであってもよい。その化学構造に加えて、顔料はまた、その光学的性質に関して細かく分けることができる。本発明によれば、白色顔料、着色顔料、黒色顔料、エフェクト顔料、光輝顔料および発光顔料が特に含まれる。多岐にわたるそのような顔料が市場で入手可能である。それゆえ、これらは当業者が入手可能である。
天然起源の無機顔料のグループは、例えば、土性顔料およびミネラルホワイトなどの土類および鉱物を含む。合成起源の無機顔料のグループは、例えば、カーボンブラック、着色カーボンブラック、白色顔料、酸化鉄顔料およびケイ酸ジルコニウムを含み、これらは、周知の異なる製造プロセスの合成品である。合成顔料は、より高い安定性および純度を特徴とすることが多く、それゆえ、天然起源の顔料よりも優れ、それゆえ好まれ得る。
適切な無機着色顔料の例を以下に挙げる：
－白色顔料：二酸化チタン（C.I. Pigment White 6）、亜鉛ホワイト、カラー酸化亜鉛；硫化亜鉛、リトポン；
－黒色顔料：酸化鉄ブラック（C.I. Pigment Black 11）、鉄マンガンブラック、スピネルブラック（C.I. Pigment Black 27）；カーボンブラック（C.I. Pigment Black 7）；
－着色顔料：酸化クロム、酸化クロム水和物グリーン；クロムグリーン（C.I. Pigment Green 48)；コバルトグリーン（C.I. Pigment Green 50）；ウルトラマリングリーン；コバルトブルー（C.I. Pigment Blue 28および36；C.I. Pigment Blue 72）；ウルトラマリンブルー；マンガンブルー；ウルトラマリンバイオレット；コバルトおよびマンガンバイオレット；酸化鉄レッド（C.I. Pigment Red 101）；硫セレン化カドミウム（C.I. Pigment Red 108）；硫化セリウム（C.I. Pigment Red 265）；モリブデン酸塩レッド（C.I. Pigment Red 104）；ウルトラマリンレッド；酸化鉄ブラウン（C.I. Pigment Brown 6および7）、混合ブラウン、スピネル相およびコランダム相（C.I. Pigment Brown 29、31、33、34、35、37、39および40）、クロムチタンイエロー（C.I. Pigment Brown 24）、クロムオレンジ；硫化セリウム（C.I. Pigment Orange 75）；酸化鉄イエロー（C.I. Pigment Yellow 42）；ニッケルチタンイエロー（C.I. Pigment Yellow 53；C.I. Pigment Yellow 157、158、159、160、161、162、163、164および189）；クロムチタンイエロー；スピネル相（C.I. Pigment Yellow 119）；硫化カドミウムおよび硫化カドミウム亜鉛（C.I. Pigment Yellow 37および35）；クロムイエロー（C.I. Pigment Yellow 34）；バナジウム酸ビスマス（C.I. Pigment Yellow 184）。
本発明によって包含される有機顔料は、好ましくは、有機着色顔料および黒色顔料であり、これらは、さらにより好ましくは２～１０，０００nmのサイズ範囲の微細化形態で存在する。本発明の範囲に含まれる有機顔料は、この場合も同じく、天然起源のものであっても合成起源のものであってもよい。
適切な有機着色顔料の例を以下に挙げる：
モノアゾ顔料：
C.I. Pigment Brown 25；
C.I. Pigment Orange 5、13、36、38、64および67；
C.I. Pigment Red 1、2、3、4、5、8、9、12、17、22、23、31、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、51:1、52:1、52:2、53、53:1、53:3、57:1、58:2、58:4、63、112、146、148、170、175、184、185、187、191:1、208、210、245、247および251；
C.I. Pigment Yellow 1、3、62、65、73、74、97、120、151、154、168、181、183および191；
C.I. Pigment Violet 32；
ジアゾ顔料：
C.I. Pigment Orange 16、34、44および72；
C.I. Pigment Yellow 12、13、14、16、17、81、83、106、113、126、127、155、174、176、180および188；
ジアゾ縮合顔料：
C.I. Pigment Yellow 93、95および128；
C.I. Pigment Red 144、166、214、220、221、242および262；
C.I. Pigment Brown 23および41；
アンサンスロン顔料：C.I. Pigment Red 168；
アントラキノン顔料：C.I. Pigment Yellow 147、177および199；C.I. Pigment Violet 31；
アントラピリミジン顔料：C.I. Pigment Yellow 108；
キナクリドン顔料：C.I. Pigment Orange 48および49；C.I. Pigment Red 122、202、206および209；C.I. Pigment Violet 19；
キノフタロン顔料：C.I. Pigment Yellow 138；
ジケトピロロピロール顔料：C.I. Pigment Orange 71、73および81；C.I. Pigment Red 254、255、264、270および272；
ジオキサジン顔料：C.I. Pigment Violet 23および37；C.I. Pigment Blue 80；
フラバントロン顔料：C.I. Pigment Yellow 24；
インダントロン顔料：C.I. Pigment Blue 60および64；
イソインドリン顔料：C.I. Pigmente Orange 61および69；C.I. Pigment Red 260；C.I. Pigment Yellow 139および185；
イソインドリノン顔料：C.I. Pigment Yellow 109、110および173；
イソビオラントロン顔料：C.I. Pigment Violet 31；
金属錯体顔料：C.I. Pigment Red 257；C.I. Pigment Yellow 117、129、150、153および177；C.I. Pigment Green 8；
ペリノン顔料：C.I. Pigment Orange 43；C.I. Pigment Red 194；
ペリレン顔料：C.I. Pigment Black 31および32；C.I. Pigment Red 123、149、178、179、190および224；C.I. Pigment Violet 29；
フタロシアニン顔料：C.I. Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6および16；C.I. Pigment Green 7および36；
ピラントロン顔料：C.I. Pigment Orange 51；C.I. Pigment Red 216；
ピラゾロキナゾロン顔料：C.I. Pigment Orange 67；C.I. Pigment Red 251；
チオインジゴ顔料：C.I. Pigment Red 88および181；C.I. Pigment Violet 38；
トリアリールカルボニウム顔料：C.I. Pigment Blue 1、61および62；C.I. Pigment Green 1；C.I. Pigment Red 81、81:1および169；C.I. Pigment Violet 1、2、3および27；
C.I. Pigment Black 1（アニリンブラック）；
C.I. Pigment Yellow 101（アルダジンイエロー）；
C.I. Pigment Brown 22
光輝顔料は、好ましくは、単相または多相の小板状顔料であり、その遊色効果は、干渉現象、反射現象および吸収現象の交錯によって特徴付けられる。例は、アルミニウム小板およびアルミニウム、酸化鉄ならびに雲母小板（１回または複数回、とりわけ金属酸化物で被覆されている）である。
顔料は、本発明に係る顔料調製物に、純粋な形態で、または２つ以上の顔料の混合物として、および／または１つもしくは複数のフィラーとの混合物として含まれる。顔料混合物は、天然起源であるか合成起源であるかにかかわらず、かつ、その混合物に、およびこれらの顔料の１つまたは複数と１つまたは複数のフィラー、特に下記のフィラーとの混合物に含まれる顔料の光学的性質にかかわらず、上に挙げた無機顔料および有機顔料の考えられる混合物のすべてを含む。フィラーと混合することで、着色力を低下させることが可能となり、その結果、より効果的に少量を添加することができる。
フィラーは、本発明の趣旨において、中間体または最終生成物に、とりわけ、材料の機械的特性、電気的特性もしくは加工特性を改変するために、ならびに／または、他の典型的にはより高価な成分の生成物中の割合を削減するために加えられる、不溶性添加剤である。フィラーは、生成物中に粒子の形態で、すなわち粒子として存在する。
塗料において、フィラーは、好ましくは、体積を増加させるために、ならびに、技術的および光学的性質を変化させるために使用される。顔料も、フィラーとしての役目を果たすことができる。着色不溶性物質がフィラーとして考慮されるか顔料として考慮されるかは、その用途に依存する。
ワニスなどのコーティング材料はまず、液状または粉状で物体に塗布され、次いで硬化される。フィラーは、加工特性、技術的性質、光学的外観および時にはまた表面のハプティクスに影響を与えるために、ここで使用される。
顔料と同じく、フィラーは、事実上、無機物であっても有機物であってもよい。いずれの場合も、これらは、天然起源のものであっても合成起源のものであってもよい。本発明によれば、天然無機フィラー、天然有機フィラー、合成無機フィラーおよび合成有機フィラーが含まれる。
フィラーとして通常使用される無機粒子の例は、透明シリカ、シリカ粉、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、天然雲母、天然および沈降炭酸石灰、炭酸カルシウム、フィロケイ酸塩、例えばケイ酸マグネシウム水和物、とりわけタルク、ならびに硫酸バリウムである。ワニス産業において特に好ましいフィラーは、特に、炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウム、水酸化アルミニウムおよびそれらの混合物を含む。有機フィラーは、例えば、セルロース誘導体および炭素繊維を含む。
本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物がフィラーとして硫酸バリウムを含む場合、この硫酸バリウムは、従来の粉砕加工によって得られる硫酸バリウム粒子である。そのような硫酸バリウム粒子は、３５０～６５０nmの範囲の平均サイズを有する。
フィラーは、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物に、純粋な形態で、または２つ以上のフィラーの混合物として、および／または１つもしくは複数の顔料との混合物として含有される。フィラーの混合物は、天然起源であるか合成起源であるかにかかわらず、かつ、その調製物における、およびこれらのフィラーの１つまたは複数と１つまたは複数の顔料、特に上に挙げた顔料との混合物におけるこれらが果たす機能にかかわらず、上に挙げた無機フィラーおよび有機フィラーの考えられる混合物のすべてを含む。
本発明に係る調製物中の少なくとも１つの顔料および／または少なくとも１つのフィラーの割合は、１～７０重量％である。好ましくは、少なくとも１つの顔料および／または少なくとも１つのフィラーの割合は、２～６０重量％、さらにより好ましくは３～５０重量％である。したがって、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物は、所望であれば、高くかつ画一化された事前分散顔料および／またはフィラー濃度を提供することができる。
本発明に係る調製物は、成分（Ｂ）として、調製物中に分散された少なくとも１つの無機粒子成分を含み、これは、好ましくは無機的または有機的に表面修飾されている。したがって、成分（Ｂ）は、無機コアとコア表面上の有機層または無機層（表面修飾されている場合）とを有する。
粒子成分は、分散媒に不溶性であるかわずかに可溶性にすぎず、それゆえ、分散された形態で存在する。分散媒は、成分（Ｂ）を除く、顔料および／またはフィラー調製物とすべての必須の成分およびオプションの成分とのことを意味する。
表面修飾は、成分（Ｂ）の粒子とそれらの環境との相互作用、とりわけ顔料および／またはフィラー粒子（成分（Ａ））との相互作用に影響を及ぼし得る。その相互作用は、無機粒子（成分（Ｂ））の性能、すなわち、粒子安定化特性および／または分散支援特性に対して決定的に寄与し得る。同様に、表面修飾は、湿潤特性を向上させることができる。表面を修飾することによって、表面はそれゆえ、特にこれらの特性に対応および適合することができる。したがって、分散させる顔料および／またはフィラー（成分（Ａ））に付着するように、成分（Ｂ）の粒子の表面特性を調整することができる。着色カーボンブラックなどの販売されているほとんどの顔料は、負に荷電された表面を有し、したがって、水性環境において負のゼータ電位を有する。本発明に従うと、分散プロセスの間に静電的相互作用による顔料またはフィラー表面の被覆を達成するために、負に荷電された表面を有する顔料および／またはフィラーでは、ゼータ電位＞０mVを有する粒子が成分（Ｂ）として使用される。顔料および／またはフィラーが正に荷電された表面を有する場合、本発明に従うと、分散プロセスの間に静電的相互作用による顔料またはフィラー表面の被覆を達成するために、ゼータ電位＜０mVを有する粒子が成分（Ｂ）として使用される。顔料および／またはフィラーが荷電された表面を有さない場合、成分（Ｂ）は、－６０～＋４０mVの範囲のゼータ電位を有する粒子である。さらに、本発明に従って使用される粒子（Ｂ）は、顔料もしくはフィラー親和性基および／または立体的にかさ高い基を保有することができ、これにより、粒子（Ｂ）が顔料またはフィラー表面上に結合した後、顔料および／またはフィラー調製物のさらなる安定化がもたらされる。顔料またはフィラーに親和性を有する表面修飾剤のグループは、成分（Ｂ）の粒子を成分（Ａ）の表面に引き寄せて付着させることができるか、またはゼータ電位の発生によって引き起こされる成分（Ｂ）の粒子の成分（Ａ）の表面への引力および付着を強化することができる。立体的にかさ高い基は、立体反発をもたらすことができる。強く分散させる効果は、両効果から個々に得られ得るが、とりわけ２つの相殺効果の相互作用よって得られ得る。
分散された成分（Ｂ）の粒子は、顔料および／またはフィラー調製物において正または負のゼータ電位を有することができる。本発明の趣旨におけるゼータ電位は、分散媒中の分散された無機の任意でまたは好ましくは表面修飾された成分（Ｂ）の運動粒子の剪断層での電位のことを意味する。荷電粒子が懸濁状態である場合、その電位は、懸濁媒体中のイオンの蓄積によって補われる。粒子表面上、強固に結合したイオンは、いわゆるヘルムホルツ層に蓄積する。さらなるイオンが、拡散層、すなわち無秩序層に堆積する。このことから、すべての粒子電荷が懸濁媒体のイオンによって補われるため、粒子は遠くから電気的に中性に見える。粒子が動いていれば、摩擦によって緩く結合した拡散層の一部が剪断され、粒子はもはや電気的に中性に見えないが、この場合も電位を有する。剪断線でのこの電位がゼータ電位（表面電位）である。
本発明との関連で、ゼータ電位は、ISO 13099-2:2012に従って電気泳動光散乱によって測定される。
本発明において好ましい成分（Ｂ）の無機粒子コアは、無機酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、焼成シリカまたは沈降シリカ、およびそれらの任意の混合物からなる群より選択される。
さらにより好ましくは、成分（Ｂ）の無機粒子コアは、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）およびそれらの任意の混合物からなる群より選択される。本発明によれば、成分（Ｂ）の粒子のコアは、最も好ましくは、硫酸バリウムを含むかまたは硫酸バリウムからなる。
上記の無機粒子成分（Ｂ）は、入手可能であるか、または下記に詳述するこの成分（Ｂ）の製造プロセスの１つにより本発明のある実施態様に従って得ることができる。
本発明に従う調製物中に分散された少なくとも１つの無機粒子成分（Ｂ）の割合は、１～２５重量％である。調製物中に分散された少なくとも１つの無機粒子成分（Ｂ）の割合は、好ましくは１．２～２２重量％、さらにより好ましくは１．４～２０重量％である。本発明のある実施態様では、本発明に係る調製物中の無機粒子成分の割合の上限は、２０重量％である。
本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物は、液状またはペースト状である。言うまでもなく、液体またはペーストの状態は、物質特異的であるだけでなく、温度および圧力などの外的要因にも依存する。本発明の目的で、液体またはペーストの状態は、調製物が、常圧（１０１３．２５hPa）および少なくとも１～７０℃の温度範囲、好ましくは５～６０℃の温度範囲で液状またはペースト状であることを意味する。ペースト状調製物は、ペーストが、固形（特に顔料および／またはフィラー）充填度がより高い懸濁液であるという点で、液状調製物と異なる。
本発明に係る調製物の適用分野に応じて、必須の成分（Ａ）および（Ｂ）は、水および／または１つもしくは複数の溶剤中に事前分散される。任意のオプションの成分もまたこの分散液に含まれる。
適切な溶剤は、適用分野に応じて、アルコール、エステル、ケトン、脂肪族および芳香族の溶剤などの有機溶剤、ＵＶ硬化性モノマーおよびそれらの混合物、ならびに種々の溶剤の任意の混合物、特に前述の溶剤の任意の混合物、例えば１つまたは複数の芳香族溶剤と１つまたは複数のエステルの混合物を含む。溶剤、好ましくは、有機溶剤は、好ましくは、水と混和性であるものである。水混和性溶剤の例は、Ｃ３－Ｃ４ケトン、例えばアセトンおよびメチルエチルケトン、環状エーテル、例えばジオキサンおよびテトラヒドロフラン、Ｃ１－Ｃ４アルカノール、例えばメタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、tert.ブタノール、ポリオール、ならびにそのモノ－およびジメチルエーテル、例えばグリコール、プロパンジオール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、グリセロール、さらに、Ｃ２－Ｃ３ニトリル、例えばアセトニトリルおよびプロピオニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルアセトアミド、ブチロラクトン、２－ピロリドンおよびＮ－メチルピロリドンを含む。
上に挙げた必須の成分とオプションの湿潤剤（成分（Ｃ））に加えて、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物は、オプションの成分としてさらなる添加剤および／または補助物質を含んでもよい。また、適合性を達成するため、その後の最終生成物、例えば、ワニスまたは塗料と同様に、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物を製剤化するために、添加剤および／または補助剤を加えてもよい。
したがって、一実施態様に係る顔料および／またはフィラー調製物はさらに、少なくとも１つの結合剤および／または少なくとも１つの粉砕樹脂を含んでもよい。組成物中の結合剤または結合剤混合物の割合は、存在するならば、好ましくは０．１～４０重量％、さらにより好ましくは０．２～２５重量％である。顔料および／またはフィラー調製物の製剤化に適した結合剤は、当業者に公知である。例えば、結合剤は、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアクリレート、特にアクリル酸コポリマー、およびそれらの任意の混合物からなる群より選択される。特に、アクリル酸コポリマー分散液（例えば、NeoCryl（登録商標）BT-24 EU）を結合剤として使用することができる。
別の実施態様によれば、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物は、結合剤を含まない。結合剤の割合は、それゆえ、０重量％である（任意の不可避の不純物は除く）。
少なくとも１つの粉砕樹脂の割合は、好ましくは０．１～１０重量％、さらにより好ましくは０．２～８重量％である。
他の添加剤または補助剤は、陰イオン性、陽イオン性、非イオン性または両性の界面活性剤、例えばSurfynol（登録商標）104 E、および分散剤であることができる。添加剤および補助剤のグループはまた、Ebotec MT15SFなどの殺生物性物質を含むことができる。
したがって、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物はさらに、陰イオン性、陽イオン性、非イオン性もしくは両性であり得る少なくとも１つの界面活性剤、またはこれらの界面活性剤の任意の混合物を含んでもよい。調製物中の界面活性剤または界面活性剤混合物の割合は、存在するならば、好ましくは０．１～２重量％、さらにより好ましくは０．２～１．５重量％、なおより好ましくは０．３～１重量％である。顔料および／またはフィラー調製物の製剤化に適した界面活性剤は、当業者に公知である。例えば、界面活性剤は、非イオン性の有機ジェミニ型界面活性剤、非イオン性のポリエーテル修飾シロキサン、非イオン性シリコーンおよび溶剤不含界面活性剤、ならびにそれらの任意の混合物からなる群より選択される。非イオン性のジェミニ型界面活性剤は、シロキサン系であることができる。ジェミニ型界面活性剤は、１を超える親水性頭部基と頭部基またはその近くでスペーサーによって連結された疎水性尾部基とを有する界面活性剤の一グループである。例えば、Surfynol（登録商標）製品群からの少なくとも１つの界面活性剤、例えば、Surfynol（登録商標）104 Eを界面活性剤として使用することができる。
上に挙げた１つまたは複数の添加剤または補助剤、例えば、１つまたは複数の界面活性剤に加えて、代替的に、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物はさらに、少なくとも１つの分散剤を含んでもよい。顔料および／またはフィラー調製物の製剤化のための分散剤は、当業者に公知である。分散剤は、顔料に対して高親和性を有する官能基を有する１つまたは複数のコポリマー、例えば、ポリビニルコポリマー、例えばZetasperse（登録商標）製品群からの分散剤であることができ、および／または、ジメチルアミノエタノールであることができ、および／または、１つまたは複数の高分子電解質であることができる。好ましくは、１つまたは複数の分散剤は、その電荷または部分電荷の観点から、表面修飾された粒子の電荷と相関関係を持つ。調製物中の分散剤または分散剤混合物の割合は、存在するならば、好ましくは０．１～１０重量％、さらにより好ましくは０．２～８重量％、なおより好ましくは０．３～６重量％、さらに好ましくは０．４～４重量％または０．５～２重量％である。
上記から明らかなように、例えば、Zetasperse（登録商標）製品群の化合物は、少なくとも二重機能を提供することができる。これらは、成分（Ｂ）の無機粒子コアの直接表面修飾に使用してもよく、かつ／または、例えば一次表面修飾剤と相互作用させることによって別様にもともと表面修飾されていた粒子（Ｂ）の分散性をさらに向上させるために使用してもよい。
しかしながら、本発明によれば、顔料および／またはフィラー調製物が、オプションの湿潤剤（成分（Ｃ））を除いた他の添加剤および／または補助剤を含まないか、これらの他の添加剤および／または補助剤をより少ない量で含むこと、ならびに／または、同じまたは同等の効果を達成するためにより少ない数の種々の添加剤および／または補助剤しか必要としないことも、また好ましい場合がある。そのような添加剤および／または補助剤の添加および／または割合が少ないほど、様々な最終生成物、例えば、様々な塗料およびワニス系との適合性が高くなる。
上記の顔料および／またはフィラー調製物において、無機の好ましくは表面修飾された成分（Ｂ）の分散された粒子は、顔料またはフィラー粒子との間のスペーサー／物理的スペーサーとして作用する。したがって、これらは、顔料および／またはフィラーの凝集傾向を低下させる。したがって、これらは、顔料および／またはフィラーの分散媒中の微細分散を促進する。さらに、このことにより、顔料および／またはフィラーの濃度に関して画一化された調製物を提供することが可能となり、この調製物は、その後、塗料、ワニス、プラスチックなどの所望の最終生成物の画一化された着色および／または修飾に有利に使用することができる。
本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物の別の好ましい実施態様に従うと、分散された無機の好ましくは表面修飾された成分（Ｂ）の粒子は、１０～５００nmの範囲、好ましくは２０～３００nmの範囲、特に好ましくは２５～２００nmの範囲のｄ５０値の粒度分布を有する。粒度分布を決定するための適切な方法は、専門家に公知である。本発明との関連で、この決定は、ISO 22412:2008に従って動的光散乱によって行われ、流体力学ｄ５０値が決定される。
驚くべきことに、１０～５００nmの範囲の平均サイズｄ５０が特に有利であると証明されたが、その理由は、そのような粒子が、特に有利なスペーサー機能を果たし、かつ、顔料またはフィラー粒子の凝集またはさらなる集合を抑制するかまたは少なくとも低下させるからである。これらの小さな粒子は、特に粒子顔料を、同じ材料投入で効果的に安定化させることができる。
本発明の好ましい実施態様によれば、無機の好ましくは表面修飾された成分（Ｂ）の粒子は、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物中に、静電的、立体的または電気立体的に、好ましくは立体的または電気立体的に、特に好ましくは電気立体的に安定化される。
静電的安定化（図１を参照のこと）は、２つの粒子が互いに接近したときに粒子の二重層が互いに影響を与え合うという原理に基づく。これらが反対の電荷を有していれば、これらは互いに引きつけ合う；これらが同じ電荷を有していれば、これらは互いに反発し合う。これらの静電力とロンドン－ファンデルワールス引力との間の相互作用は、ＤＬＶＯ理論によって説明される。顔料またはフィラー粒子の表面電荷は、適する添加剤によって強く影響を受け得る。例えば、標的とした強い電荷の発生によって、顔料またはフィラー粒子の高い反発ポテンシャルが達成され、軟凝集が押し戻される。高分子電解質は、このように作用する分散添加剤として特に適している。それらの高分子構造に起因して、これらは、顔料表面上に容易にかつ永続的に吸着し、それらの多数のイオン性基に起因して強い表面電荷を生じる。このタイプの安定化は、ここでのみ（水の高い誘電率に起因して）十分に強い電荷が形成されるため、水系に特に適している。しかしながら、これに限定されるわけではない。誘電率の他に、イオン濃度およびとりわけイオン価が電気二重層に強い影響を及ぼす。高イオン濃度および多価イオン（低濃度であっても）は、安定化を大きく損ない、さらには完全に崩壊させ得る。成分（Ａ）および成分（Ｂ）の粒子が異なる電荷またはゼータ電位を有していれば、成分（Ｂ）は、成分（Ａ）の表面に結合することができる。成分（Ｂ）が含有された顔料またはフィラーは、互いに静電的に反発する。
立体安定化は、電荷を使用する代わりに、表面上、とりわけ高分子層上に吸着された物質が、分散された粒子間に反発ポテンシャルを構築することができることを意味する。例えば、各粒子は、溶媒和された高分子の殻に囲まれ、２つの粒子が互いに接近するとこれらの高分子殻は互いに重なり合い、貫入する。これが、その重なり合った領域の高分子濃度を増加させ、浸透圧が溶媒をこの領域に運び、このようにして粒子どうしを再び離れさせる。加えて、高分子は、その重なり合った領域でその立体構造が制限され、その結果、エントロピーの減少が起き、それゆえ、また反発の可能性が生じる。系に応じて、エントロピーの寄与に加え、安定化へのエンタルピーの寄与も見込まれる。
電気立体的安定化は両方の機序を組み合わせる。反発の原因となる電荷は、分散媒に伸びている鎖の末端に位置する。
成分（Ｂ）の表面修飾剤は、好ましくは、少なくとも１つの有機化合物である。さらにより好ましいのは、陰イオン性、陽イオン性、非イオン性、両性もしくは多官能性分子、またはポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、およびそれらの任意の混合物からなる群より選択される有機化合物である。有機化合物は、好ましくは、粒子表面への高い親和性を特徴とし、好ましくは、顔料またはフィラーに対して立体的または電気立体的な安定化効果を同時に有することができる。本発明の特に好ましい実施態様では、成分（Ｂ）の表面修飾剤、および特に上に挙げた有機化合物の１つまたは複数は、顔料および／またはフィラーに対して親和性を有する１つまたは複数の基を有する。好ましい表面修飾ポリマーは、ポリカルボキシレートエーテル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリビニル、コポリマー、特に、ブロックコポリマー（ポリカルボキシレートエーテル、ポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレート、ポリビニルを含む）、およびそれらの任意の混合物からなる群より選択される。ブロックコポリマーは、好ましくはポリカルボキシレートエーテル、ポリアクリレート、ポリメタクリレートおよびポリビニルからなる群より選択される１つのポリマータイプの少なくとも１つのポリマーブロック、ならびに別のポリマータイプの少なくとも１つのポリマーブロックを含む。ブロックコポリマーは、両親媒性であってもよく、少なくとも１つの親水性ポリマーブロックと少なくとも１つの疎水性ポリマーブロックを含み得る。ブロックコポリマーの生産は、当業者にとって日常的なことである。
これらの好ましい表面修飾ポリマーは、顔料および／またはフィラーに対して親和性を有する１つまたは複数の基を備えていてもよい。本発明のある実施態様では、表面修飾ポリマーは、顔料またはフィラーに対して親和性を有する基を備えたポリカルボキシレートエーテル、特にポリカルボキシレートエーテルである。
表面修飾剤として適する分子、ポリマー、コポリマーまたはブロックコポリマーは、当業者に公知であり、例えば、いわゆる湿潤添加剤および分散添加剤として市販されている。例えば、以下の市販の湿潤添加剤および分散添加剤が、成分（Ｂ）のコアの表面被覆に適している：Byk LP N 22669、Carbowet GA 211、Carbowet GA 221、Efka WE 3110、Efka FA 4671、Edaplan 490、Edaplan 494、Edaplan 516、Disperbyk 180、Disperbyk 182、Disperbyk 184、Disperbyk 191、Disperbyk 192、Disperbyk 2010、Disperbyk 2060、Dispersogen PCE、Dispex CX 4320、Dispex Ultra PX 4275、Dispex Ultra FA 4420、Dispex Ultra FA 4480、Dispex Ultra PX 4425、Dispex Ultra PX 4575、Metolat 514、Tego Dispers 757W、Tego Dispers 755W、Tego Dispers 760W、Zetasperse 3600、Zetasperse 3700、およびそれらの任意の組み合わせ。
くし形ポリマーが表面修飾剤として特に適している。くし形ポリマーは、その特殊な構造から、関心の高い適用分野を切り開く特殊な形態の分岐ポリマーである。くし形ポリマーは、１つの巨大分子に異なる特性を有する異なるポリマーセグメントを併せ持つ。これによって、非常に複雑な作用機序が実現する。本発明の適切なくし形ポリマーは、例えば、Melpers、Melflux、MasterEase、Master Glenium、MasterSuna Series（BASF, Trostberg）またはViscocrete Series（Sika, Sika Deutschland GmbH）のＰＣＥ、Dispersogen PCE（Clariant Produkte GmbH）、Arkema, Colombe製のEthacryl SeriesおよびKao Specialties Americas, LLC（High Point, N.C.）のMIGHTY Seriesである。
本発明との関連で、くし形ポリマーは、１つまたは複数の種々のタイプの側鎖を程度の差はあるが一定間隔で有する、１つの好ましくは線状の主鎖を有するかまたは１つの好ましくは線状の骨格を有するポリマーであると理解される。側鎖は、例えば脂肪族性の、互いにほとんど等しい長さのより長い側鎖であり得る。くし形ポリマーは、ポリマー類似反応によって側鎖がグラフトまたは導入された官能基を含有する直鎖で構築することができる。くし形ポリマーの合成の別の可能性は、マクロモノマーのカップリングである。くし形ポリマーそれ自体およびその合成法は、当業者に公知である。本発明の好ましい実施態様によれば、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物は、好ましくは硫酸バリウムを含むかそれからなり、かつ、くし形ポリマーで表面修飾されている無機コアを、成分（Ｂ）として含む。
別の好ましい実施態様によれば、表面修飾に使用されるくし形ポリマーは、主鎖としてポリアクリレートポリマーまたはポリアクリレートブロックコポリマーを含むか、または、主鎖が、ポリアクリレートポリマーまたはポリアクリレートブロックコポリマーからなる。あるいは、主鎖が、ポリメタクリレートポリマーまたはポリメタクリレートブロックコポリマーを含むか、または、主鎖が、ポリメタクリレートポリマーまたはポリメタクリレートブロックコポリマーからなる。さらに、代替的に、主鎖が、ポリカルボキシレート、ポリカルボキシレートエーテルまたは対応するブロックコポリマーを含むか、または、主鎖が、ポリカルボキシレート、ポリカルボキシレートエーテルまたは対応するブロックコポリマーからなる。それらを使用することによって、顔料またはフィラーに対する立体要件と表面電荷密度の両方を特に有利に適合させることができる。
これらの好ましいくし形ポリマーの側鎖は、好ましくは、ポリエチレングリコール鎖であるかまたはそのような鎖を含む。ポリエチレングリコールはまた、以降「ＰＥＧ」と略記される。ＰＥＧは、一般実験式Ｃ２ｎＨ４ｎ＋２Ｏｎ＋１を有する水溶性ポリマーである。線状ポリマーの反復単位は、（－ＣＨ２－ＣＨ２－Ｏ－）である。鎖長および得られるモル質量は、ＰＥＧの性質に影響を及ぼす。くし形ポリマーの側鎖として特に好ましいポリエチレングリコールは、５００～１０，０００g/molの範囲、さらにより好ましくは６００～８，０００g/molの範囲、最も好ましくは７００～６，０００g/molの範囲の数平均分子量Ｍｎを有する。
本発明によれば、くし形ポリマー、特に、ポリアクリレートポリマーもしくはポリアクリレートブロックコポリマー、ポリメタクリレートポリマーもしくはポリメタクリレートブロックコポリマー、ポリカルボキシレートおよび／もしくはポリカルボキシレートエーテルまたはポリカルボキシレートブロックコポリマーもしくはポリカルボキシレートエーテルブロックコポリマーを含む主鎖を有するかまたは主鎖がそれらからなる、１５，０００g/mol～２，０００，０００g/molの範囲の数平均分子量Ｍｎを有するくし形ポリマーが好ましい。なおより好ましい数平均分子量Ｍｎは、４０，０００g/mol～１，０００，０００g/molの範囲である。Ｍｗ／Ｍｎの比は、好ましくは１．１：１～１０：１の範囲、さらにより好ましくは１．２：１～５：１の範囲である。これらの好ましいくし形ポリマーの側鎖は、好ましくは、ポリエチレングリコール鎖であるかまたはそのような鎖を含み、特に、５００～１０，０００g/molの範囲、さらにより好ましくは６００～８，０００g/molの範囲、最も好ましくは７００～６，０００g/molの範囲の数平均分子量Ｍｎを有するものである。
くし形ポリマーのモル質量Ｍｎは、例えば、校正用物質として適切な校正キットを使用したゲル浸透クロマトグラフィーによって決定することができる。
上記の１つまたは複数の表面修飾剤と成分（Ｂ）の粒子状無機コアの組み合わせは、顔料および／またはフィラー調製物のための湿潤添加剤および分散添加剤として特に有利に使用できる表面被覆粒子をもたらす。それらの安定化効果で、これらは、個々の成分、すなわち、表面修飾剤それ自体および無機粒子それ自体よりも優れた性能を有する。これらは、協力して相乗的に作用するので、その結果、例えば、同じ効果を達成するために大幅に少ない量の成分（Ｂ）が使用されるべきである。
したがって、おそらくは顔料および／またはフィラー調製物の他のオプションの成分、例えば１つまたは複数の分散剤および／または１つまたは複数の湿潤剤とも相互作用する、１つまたは複数の表面修飾剤は、それらの相互作用によって結果として生じるゼータ電位の形成に最後に関与するいくつかの効果をもたらし得る。
第一に、表面修飾剤は、調製プロセス中に成長および凝集に関して成分（Ｂ）の粒子の安定化をもたらすことができる。下記に詳述するように、成分（Ｂ）の粒子は、例えば、いわゆるＭＪＲプロセスによって調製することができる。
第二に、表面修飾剤は、粒子表面の湿潤をもたらすこともできる。このことは、成分（Ｂ）の粒子の湿潤と、顔料またはフィラー表面、すなわち成分（Ａ）の表面の湿潤の両方を意味する。
第三に、表面修飾剤は、本発明の成分（Ｂ）の粒子と成分（Ａ）の粒子との相互作用をもたらすこともできる。
１つまたは複数の表面修飾剤は、これらがすべての機能を果たすように選択することができるが、これらの効果を提供するかまたはさらに向上させるために、１つまたは複数の表面修飾剤に加えて、少なくとも１つの湿潤剤および／または少なくとも１つの添加剤、例えば１つまたは複数の分散剤を利用することも本発明の範囲内である。例えば、本発明の図２Ｂおよび２Ｄに示しているように、表面修飾剤または表面修飾された粒子（Ｂ）に加えて、分散剤が含まれる。分散剤は、その電荷または部分電荷の観点から、表面修飾された粒子（Ｂ）の電荷と相関関係を持つ。この構成で、表面修飾剤および分散剤は一緒に、結果として生じるゼータ電位の形成の原因となる。
別の実施態様によれば、表面修飾剤は、粒子安定化特性に加えて分散支援特性および湿潤特性を有する。そのような構成を図２Ａおよび２Ｃに例示的に示す。
本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物のさらに好ましい実施態様によれば、表面修飾剤、特に、上記の好ましい表面修飾剤および特に好ましい表面修飾剤、例えばくし形ポリマーの質量割合は、成分（Ｂ）の粒子の無機コアを基準にして０．１～５０％、好ましくは０．２～１０％である。これらの範囲指定は、例えば、成分（Ｂ）の粒子の無機コアが硫酸バリウムを含むかまたはコアが硫酸バリウムからなる本発明の実施態様にも適用される。
特に好ましい実施態様では、成分（Ｂ）のゼータ電位、特に、上記の好ましいまたは特に好ましい成分（Ｂ）の１つのゼータ電位は、－７０mV～－２mVの範囲、さらにより好ましくは－６０mV～－３mVの範囲である。これは、成分（Ａ）が正の表面電荷を有するという条件で適用される。
成分（Ａ）が負の表面電荷を有する場合、本発明によれば、成分（Ｂ）のゼータ電位、特に、上記の好ましいまたは特に好ましい成分（Ｂ）の１つのゼータ電位が、＋０．５mV～＋４０mVの範囲、さらにより好ましくは＋１mV～＋３５mVの範囲であることが特に好ましい。
ゼータ電位についてのこれらの好ましい値は、それぞれの成分（Ａ）の特に効果的な安定化を、一方で同時により少ない材料を使用しながら達成することを可能にする。
上で説明したように、成分（Ａ）の粒子は、非極性であることができる。そのような場合、本発明によれば、顔料および／またはフィラー調製物は、少なくとも１つの湿潤剤を含むことが好ましい。しかしながら、湿潤剤または湿潤剤混合物は、成分（Ｂ）の分散された粒子と顔料および／またはフィラーが同じ電荷を有している場合、および／または、顔料および／またはフィラー本体（成分（Ａ））が成分（Ｂ）のゼータ電位と反対の表面電荷を有している場合にも使用することができる。追加の湿潤剤（成分（Ｃ））は、粒子（Ｂ）と顔料またはフィラー表面との接触を容易にし、顔料またはフィラー粉末の適度な脱気を確保する。
分散特性を有する強く表面活性な低分子化合物も複合ポリマーも湿潤剤として使用することができる。特に好ましい湿潤剤は、ＡＢブロックコポリマー、ＢＡＢブロックコポリマー、ならびに、Dispersogen PCE（Clariant）などのくし形ポリマーであり、これらは、顔料親和性基を有する成分、ならびに非イオン性、陽イオン性、陰イオン性または両親媒性であり得る親水性部分を有する。少なくとも１つの湿潤剤が、両親媒性分子または高分子湿潤剤、陰イオン性分子または高分子湿潤剤、陽イオン性分子または高分子湿潤剤、あるいはこれらの湿潤剤の１つまたは複数の任意の混合物のいずれかであることが本発明において好ましい。さらにより好ましくは、両親媒性、陽イオン性または陰イオン性の湿潤剤は、顔料湿潤特性を有する。これらは、例えば、また好ましくは、顔料および／またはフィラー親和性基を有してもよく、これらの親和性基は、好ましくはアルキル基、とりわけ１～１０個の炭素原子が一緒に連結しているものである（図４も参照のこと）。
好ましくは、得られた成分（Ｂ）＋湿潤剤および／または分散剤のゼータ電位は、－６０mV～＋４０mVの範囲である。
存在するならば、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物中の湿潤剤または湿潤剤混合物の割合は、好ましくは０．１～１０重量％の範囲、さらにより好ましくは０．２～８重量％の範囲、より好ましくは０．３～６重量％の範囲である。
しかしながら、また本発明によれば、顔料および／またはフィラー調製物は、考えられる不純物を除き、湿潤剤を含有しない。一実施態様によれば、したがって湿潤剤の割合は０重量％である。
粒子成分（Ｂ）は、本明細書において「ＭＪＲ」とも称されるマイクロジェット反応器での制御沈降プロセス、共沈プロセスおよび／または自己組織化プロセスによって生産することができる。好ましくは、EP 1 165 224 B1に対応するマイクロジェット反応器が使用される。そのようなマイクロジェット反応器は、互いに反対に位置する少なくとも２つのノズルを有し、それぞれ、共通の衝突点の反応器筺体に内包された反応器チャンバーに１つの液状媒質を一度に噴霧するための関連するポンプおよびフィードライン１、２を具備し、さらに任意で、反応器内部、特に液状噴出物の衝突点でのガス雰囲気を維持するための、または生成された生成物を冷却するための、ガス、蒸発液、冷却液または冷却ガスを注入できる開口部３が反応器筺体に提供される。開口部３はまた、反応体（例えば、スラリーまたは懸濁液の形態の）を反応チャンバーに供給するためにも使用できる。反応器は、得られた生成物を反応器筺体から取り出すためのさらなる開口部４を含む。したがって、ガス、蒸発液または冷却ガスを、開口部３を介して反応器チャンバーに注入して、反応器内部、特に液状噴出物の衝突点でのガス雰囲気を維持するか、または得られた生成物を冷却することができ、そして、得られた生成物および過剰のガスを、ガスの注入口側で過剰圧力をかけるかまたは生成物およびガスの出口側で過小圧力をかけることによって、開口部４を通じて反応器筺体から取り出すことができる。そのような反応器を用いて、非常に小さな粒子を生成させることが可能であり、特に、好ましいサイズを有する粒子を生産することができる。
粒子成分（Ｂ）を生産するために、第一のノズルから出てきた第一の反応体または第一の反応体混合物の噴出物と第二のノズルから出てきた第二の反応体または第二の反応体混合物の噴出物を、衝突点のマイクロジェット反応器の反応器空間で規定の圧力および流速で互いに当てる。オプションのガス注入口は、マイクロジェット反応器による反応器チャンバーへのガス供給を可能にし、衝突点で得られた生成物が生成物出口を介して排出される。
粒子成分（Ｂ）だけでなくＭＪＲ技術によって得ることが可能な任意の他の生成物も、図５に示しているように、第一のノズルおよび第二のノズルから出てきた第一の反応体または第一の反応体混合物の噴出物と、開口部３を介して反応チャンバーに進入する第二の反応体または第二の反応体混合物の流れを、衝突点のマイクロジェット反応器の反応器空間で規定の圧力および流速で互いに当てることによって生産することができる。なおさらに、実際の必要性に応じて、第一のノズルから出てきた第一の反応体または第一の反応体混合物の噴出物と、第二のノズルから出てきた第二の反応体または第二の反応体混合物の噴出物と、開口部３を介して反応チャンバーに進入する第三の反応体または第三の反応体混合物の流れを、衝突点のマイクロジェット反応器の反応器空間で規定の圧力および流速で互いに当てることによって、粒子成分（Ｂ）だけでなくＭＪＲによって得ることが可能な任意の他の生成物も生産することが可能である。
生成物は、分散液の形態で得ることができる。そのような分散液は、例えばEP 2 550 092 A1に記載されているような溶剤／非溶剤沈降によって得ることができる。この文脈における溶剤／非溶剤沈降は、物質または物質の混合物が溶剤に溶解され、液状噴出物として、さらなる反応体または反応体混合物を含有し得る第二の液状噴出物と衝突し、それによって、溶解した物質またはそこから得られた生成物が再び沈降することを意味する。そのような分散液、例えば、ナノスケールの硫酸バリウム分散液は、DE 10 2017 110 292 A1に記載されているような化学的沈降によって調製することもできる。
しかしながら、生成物は、乾燥粉末の形態で得ることもできる。ここで、反応体をマイクロジェット反応器において非常に素早く混合し、それによって、反応体は、衝突点で反応して所望の生成物を形成し、これがナノ粒子の形態で沈降する。得られたナノ粒子懸濁液は、高温の圧縮空気または不活性ガスを用いるかキャリアガスの使用なしにマイクロジェット反応器から放出される。液体、例えば、溶剤および非溶剤は、プロセスの最後に蒸発し、ナノ粒子が粉末として入手可能となる。この手順は、無機粒子が表面修飾される必要がある場合に、例えば、これらが表面修飾分子またはポリマーで被覆される必要がある場合に特に適している。
表面修飾分子またはポリマーで被覆するために、反応体の１つを１つまたは複数の表面活性分子またはポリマーと一緒に溶解する。次いで、この溶液と非溶剤または反応体物質（１つまたは複数のさらなる反応体を含み得る）を、各々それ独自のパイプまたはキャピラリーが貫通している例えばステンレス鋼製の２つのポンプを用いて、好ましくは一定の流速および一定の圧力で送り出し、マイクロジェット反応器において互いに衝突させる。両液体流をマイクロジェット反応器において非常に素早く混合し、それによって、無機生成物、例えば硫酸バリウムがナノ粒子として沈降し、得られたナノ粒子懸濁液がマイクロジェット反応器から放出される。この技術を使用した表面被覆プロセスは、例えば、DE 10 2009 008 478 A1に記載されている。表面被覆は、無機粒子に所望の特性を与えるだけでなく、粒子のさらなる集合、ひいては粒子のオズワルド成長も抑制または減少させる。
しかしながら、粒子は製造プロセスにおいて表面修飾なしでも安定化させることができ、凝集またはさらには集合を抑制できる。硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）および炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）などの不活性中性粒子は、基本的には、電気的に中性な表面および反応性表面中心の欠如を特徴とする。それゆえ、そのような粒子分散液は、製造プロセスの間に凝集するまたはさらには集合する傾向があり得る。
凝集または集合は、反応体の１つを過剰に衝突点に供給すれば、抑制または少なくとも減少させることができる（例えば、DE 10 2017 110 292 A1に記載されているとおり）。衝突点に過剰に供給される反応体（最終生成物における化学量論比と比較して）は、陽イオンまたは陰イオンのいずれかであり得る。得られた沈降粒子は、このわずかな超過分の混入により静電的に活性な部分電荷を示し、それゆえ、非常に容易にかつ簡単に安定化することができる。超過分は、最終生成物の化学量論比に対応するそれぞれの反応体の量の好ましくは１．０１～２．０倍、好ましくは１．０５～１．４倍、特に好ましくは１．１～１．３倍であることができる。過剰は、マイクロジェット反応器における異なるノズル径、異なる第二の反応体の濃度に対する第一の反応体の濃度、および／または第一の反応体と第二の反応体の異なる流速を使用することによって達成することができる。
硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）および炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）などの粒子は、反応体として２つの塩溶液を使用することによって生産することができ、一方の溶液は、陽イオン、例えばＢａＣｌ２溶液としてＢａ２＋を提供し、他方の溶液は、陰イオン、例えばＮａ２ＳＯ４溶液としてＳＯ４ ２－を提供する。これらの塩ベースの方法は、所与の例において塩副生成物、例えば、塩化ナトリウムの形成を導き、これは、例えばＸ－フロー濾過を介して除去されなければならない。また、一方または両方のイオン供給源の最大溶解度により制限を受け得る。例えば、塩化バリウムと硫酸ナトリウムの溶液をベースとした方法によって調製できる硫酸バリウムの最大量は、バリウム供給源の最大溶解度（室温で約２３％である）および硫酸供給源の最大溶解度（室温で約１４％である）に制限される。塩化バリウムと硫酸ナトリウムの沈降をベースとした典型的なプロセスは、固形分９～１４％（m/m）の粗硫酸バリウム分散液を生成し、これは、出荷前に精製および濃縮されなければならない。精製および濃度は、限外濾過（Ｘ－フロー濾過）によって実施することができる。この利用は固形分２５％の精製分散液をもたらした。この分散液の他に、最終分散液に対して約１０：１の比で廃水が生成された。廃水は、除去可能なように後処理しなければならなかった。
これらの欠点またはその一部を克服または最小限に抑える試みで、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）および炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）などの粒子を、反応体として溶解した塩供給源を用いない新規プロセスを実施することによって生産することができる。代わりに、陽イオンおよび陰イオンを提供する反応体は、それぞれ塩基および酸である。例えば、硫酸バリウム粒子の生産が意図される場合、新規プロセスは、溶解したバリウム塩供給源を用いないが、スラリーの形態の水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）２）を用いる。これを行うことによって、高濃度のバリウムを提供することができる。硫酸陰イオンは、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を介して提供され、硫酸は、最大１００％の濃度で販売されており、ＭＪＲプロセスにおいて高濃度で使用することができる。すでに上で述べたように、硫酸の溶液は、第一および第二のノズルを介して注入でき、一方、水酸化バリウムの懸濁液は、開口部３を介してマイクロジェット反応器の反応チャンバーに提供される。
新規プロセスを用いて、硫酸バリウム粒子だけでなく、例えば本発明の成分（Ｂ）のための他の無機粒子も、１工程プロセスで、高い濃度および純度で調製することができる。例えば、３０％を超える硫酸バリウム濃度を、追加の濃縮および精製工程なく、結果として廃水生成および後処理なく、１工程プロセスで調製することができる。唯一生成される副生成物は水である。
この新規プロセスは、本発明のさらなる主題である。プロセスは、以下の工程を含む：
－少なくとも塩基反応体の懸濁液、例えば水酸化バリウムの懸濁液を提供する工程；
－少なくとも酸反応体の溶液、例えば硫酸溶液（必要な場合は適切な濃度に希釈されてよい）を提供する工程；
－得られた懸濁液および得られた溶液からの液体流をマイクロ反応器、好ましくはマイクロジェット反応器に通して混合することによって、粒子成分（Ｂ）を沈降させる工程；および
－そのようにして得られた粒子成分（Ｂ）を排出する工程。
表面修飾が望まれる場合、該方法はさらに、少なくとも１つの表面修飾剤の溶液、例えば水溶液を提供する工程を含む。塩基反応体は、好ましくは、この溶液にその後懸濁される。
沈降は、図５に示しているように、第一のノズルおよび第二のノズルから出てきた酸反応体または酸反応体を含む混合物の噴出物と、開口部３を介して反応チャンバーに進入する塩基反応体または塩基反応体の混合物と少なくとも１つの表面修飾剤の流れを、衝突点のマイクロジェット反応器の反応器空間で規定の圧力および流速で互いに当てることによって行うことができる。
上記したように、このプロセスは、沈降プロセス内で塩副生成物の形成がなく、そのため後続の精製工程が必要ないので、塩ベースの経路に勝る利点を有する。したがって、後処理が必要であろう廃水が生成されることがなく、精製の間の生成物の不要な水処理がない。なおさらなることは、高い初期固形分、例えば最大３５％を達成することができることである。言い換えれば、新規プロセスは、より高い環境適合性および持続可能性と併せてより良好な経済面を提供する。
硫酸バリウム、硫酸カルシウムおよび炭酸カルシウム粒子などの無機粒子も、この新規プロセスによって調製される硫酸バリウム、硫酸カルシウムまたは炭酸カルシウムコアを有する粒子などの表面修飾された無機粒子も本発明の主題である。本発明はまた、顔料および／またはフィラー粒子の凝集を回避または減少させることによって液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物を安定化させるためのこれらの粒子の使用も包含する。表面修飾されている場合、成分（Ｂ）は、陽イオン性、陰イオン性、両性または非イオン性の表面を有する。顔料および／またはフィラー調製物中の成分（Ｂ）はさらに、成分（Ａ）の粒子の電荷と反対のゼータ電位を有する。
また、本発明によって包含されることは、顔料および／またはフィラー粒子の凝集を回避または減少させることによって液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物を安定化させる方法である。該方法は、これらの粒子／成分（Ｂ）を使用して、その中に顔料および／またはフィラーを分散させることを含む。例えば、粒子が好ましくは表面修飾されている成分（Ｂ）の分散液を、ミルベースで提供することができ、次いで、顔料もしくは様々な顔料および／またはフィラーもしくは様々なフィラーを分散によってその中にホモジナイズする。表面修飾されている場合、成分（Ｂ）は、陽イオン性、陰イオン性、両性または非イオン性の表面を有する。顔料および／またはフィラー調製物中の成分（Ｂ）はさらに、成分（Ａ）の粒子の電荷と反対のゼータ電位を有する。
粒子成分（Ｂ）の生産プロセスは、非連続的または連続的に作動させることができる。
したがって、また本発明に含まれることは、上記の方法の１つに従って生産された上記のとおり表面修飾されている無機粒子成分である。これらは、図３にも示しているように、好ましくはナノスケールであり、好ましくは狭い粒度分布を特徴とする。好ましい粒子サイズについては、上記開示を参照されたい。
本発明に係る液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物は、以下の工程を含むプロセスによって生産することができる。
第一に、顔料および／またはフィラー調製物の個々の成分が提供される。顔料もしくは顔料混合物および／またはフィラーもしくはフィラー混合物は、乾燥物質としてまたは適切な分散媒中の前分散液の形態で提供される。乾燥物質として提供することが好ましい。
上記の粒子成分（Ｂ）はまた、乾燥粉末としてまたは粒子分散液としてのいずれかで提供される。粒子分散液は、上記のとおりマイクロジェット技術によって直接得ることができる。粒子成分（Ｂ）が乾燥粉末として提供される場合、それは、第一の工程で適切な分散媒中に事前分散される。分散媒は、例えば、水であることができる。
次の工程で、顔料もしくは様々な顔料および／またはフィラーもしくは様々なフィラー（成分（Ａ））が分散によってホモジナイズされる。このプロセスでは、水および／または少なくとも１つの溶剤に加えて、粒子分散液（Ｂ）の、ならびに上で指定したような任意で表面活性湿潤剤（Ｃ）のおよび／または任意で他の１つまたは複数の添加剤または補助剤の全量または少なくとも一部の量を、顔料もしくは様々な顔料および／またはフィラーもしくは様々なフィラー（成分（Ａ））に加えることができ、次いで、そのようにして得られた懸濁液を湿式粉砕に供することが好ましい。粒子分散液（Ｂ）の残量を必要ならば湿式粉砕の前または後に加えてもよい。湿式粉砕は、例えば、そのようにして得られた混合物をアジテータービーズミル内で粉砕することによって達成することができる。粒子成分（Ｂ）の全量がすでに湿式粉砕中に存在している場合が有利である。なお不足し得る成分（Ｂ）の残量は、それゆえ、好ましくは湿式粉砕の前に加えられる。
そのようにして得られた顔料および／またはフィラー調製物は、とりわけ、撹拌、粉砕および／または押出によって、エマルション塗料、車塗料、装飾塗料の生産のための、有機および無機材料の着色に使用することができる。本発明に係る調製物はまた、プラスチックの着色に使用することもできる。該調製物は、例えば、押出プロセス中に加えることができる。
本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物は、多数の利点を特徴とする。ナノスケールまたはマイクロスケールの粒子成分（Ｂ）を分散剤として使用することによって、分散剤の割合を減少させることができる。保湿剤の量も減少させることができる。これは、製造プロセスにおけるコスト削減だけでなく、中間体または最終生成物における個々の成分間の潜在的な不適合性に関する問題も軽減する。
さらに、驚くべきことに、ナノスケールまたはマイクロスケールの粒子成分（Ｂ）を使用することによって顔料および／またはフィラーの沈殿を減少させることができることが分かった。例えば、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物の４０℃で３ヶ月を超える沈殿安定性が判明した。加えて、顔料安定化および光学性能も改善することができ、その直接の結果として、顔料および／またはフィラー投入がより少なくて済み、したがって、この場合も同じく生産コストが削減され、資源が節約される。顔料安定化のためのさらなる添加剤の使用は必要ない。成分（Ｂ）の粒子は、液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物の電気立体的または少なくとも静電的もしくは立体的安定化を引き起こす。
さらなる局面では、本発明は、それゆえ、上記の顔料および／またはフィラー調製物を含む塗料およびワニスにも関する。
塗料またはワニスの着色および／または仕上げのための顔料および／またはフィラー調製物は、高濃度の顔料および／またはフィラーを事前分散されかつ画一化された形態で含有し、したがって顔料および／またはフィラーの単純かつ正確な組み込みを確保するので、有利である。
顔料および／またはフィラー調製物は、塗料またはワニスそれ自体と同様にして製剤化することができ、対応する添加剤、溶剤および／または結合剤を含むことができる。しかしながら、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物の場合、これらがその成分に関して簡単に製剤化することができること、そして、当分野の最先端において依然として必要な添加剤を配合できることが特に有利である。したがって、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物は、多数の塗料およびワニス系と適合可能である。
本発明の好ましい実施態様によれば、本発明に係る液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物は、塗料またはワニスに、全組成物を基準にして１～７０重量％の範囲の割合で含まれる。割合は、さらにより好ましくは１～５０重量％の範囲であり、最も好ましくは１～３０重量％である。当業者は、その用途ならびに顔料および／またはフィラーに応じて、適切な割合を問題なく決定することができる。基本的に、顔料およびフィラーは、塗料／ワニス分野において非常に可変的に使用される。カーボンブラックの場合、例えば、ワニスにおける割合は、数パーセントの範囲であることが多く、一方で、二酸化チタンなどのフィラーは、最終製剤中に最大３０％で存在することもできる。本発明に係る調製物は、画一化されかつ安定な形態で高い顔料および／またはフィラー濃度を提供することもできるという利点を有する。本発明に係る顔料調製物（着色ペースト）の場合、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物は、好ましくは、全組成物を基準にして１～３０重量％の範囲の割合で使用することができる。本発明に係るフィラーペーストの場合、本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物は、好ましくは、全組成物を基準にして１～７０重量％の範囲の割合で使用することができる。
本発明の一実施態様によれば、塗料は、分散型塗料、建築用装飾塗料、塗膜および印刷用インクからなる群より選択される。
本発明のさらなる実施態様によれば、ワニスは、自動車用ワニス、特にＯＥＭワニス、またはコイル塗装用、例えば連続金属ストリップ塗装用のワニスである。
そのようにして得られた塗装コイル、例えば塗装鋼板またはアルミニウム板も、本発明の保護の範囲に含まれる。このように塗装された板は、例えば、屋根およびファサードの建設において使用できるが、洗濯機、電子レンジおよび冷蔵庫などの家庭用電化製品、スイッチキャビネットのケース、ＥＤＰデバイスおよびライト、ブラインド薄板、板金ドアならびにゲートなどの製造にも使用できる。コイル塗装は、その後の粉体塗装の代わりとなる。
塗料およびワニスの生産は、当業者に周知の通常の手順に従って行われる。
さらなる局面では、本発明は、顔料および／またはフィラー粒子の凝集を抑制または減少させることによって液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物を安定化させるための、無機的または有機的に表面修飾されているナノスケールまたはマイクロスケールの無機粒子成分（Ｂ）の使用に関する。表面修飾により、成分（Ｂ）は、陽イオン性、陰イオン性、両性または非イオン性の表面を有する。加えて、成分（Ｂ）は、液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物において、あるいは液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物の生産において、顔料および／またはフィラー粒子の電荷と反対のゼータ電位を有する。顔料および／またはフィラー粒子の好ましい形態に関しては、成分（Ａ）に関する上記開示を参照されたい。同じことが、無機コアおよび表面修飾剤の両方に関して成分（Ｂ）にも適用される。
本発明に係る使用の範囲内で、顔料および／またはフィラー粒子が正の表面電荷を有する場合、成分（Ｂ）のゼータ電位は、－７０mV～－２mVの範囲、さらにより好ましくは－６０mV～－３mVの範囲であることが好ましい。顔料および／またはフィラー粒子が負の表面電荷を有する場合、成分（Ｂ）のゼータ電位は、＋０．５mV～＋４０mVの範囲、さらにより好ましくは＋１mV～＋３５mVの範囲であることが好ましい。
また、本発明によって包含されることは、顔料および／またはフィラー粒子の凝集を回避または減少させることによって液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物を安定化させる方法である。該方法は、表面修飾されていることができる上記無機粒子を使用して、その中に顔料および／またはフィラーを分散させることを含む。例えば、粒子が好ましくは表面修飾されている成分（Ｂ）の分散液を、ミルベースで提供することができ、次いで、顔料もしくは様々な顔料および／またはフィラーもしくは様々なフィラーを分散によってその中にホモジナイズする。表面修飾されている場合、成分（Ｂ）は、陽イオン性、陰イオン性、両性または非イオン性の表面を有する。顔料および／またはフィラー調製物中の成分（Ｂ）はさらに、成分（Ａ）の粒子の電荷と反対のゼータ電位を有する。顔料および／またはフィラー粒子の好ましい形態に関しては、成分（Ａ）に関する上記開示を参照されたい。同じことが、無機コアおよび表面修飾剤の両方に関して成分（Ｂ）にも適用される。
静電的（図１Ａ）、立体（図１Ｂ）および電気立体的（図１Ｃ）安定化の原理を示す。 成分（Ｂ）、この場合硫酸バリウム、および顔料成分（Ａ）の構造を示す。図２Ａでは、正の表面電荷を有する顔料についての構造を示しており、図２Ｂでは、負の表面電荷を有する顔料についての構造を示している。図２Ｃは図２Ａの拡大図であり、図２Ｄは図２Ｂの拡大図である。 硫酸バリウム分散液の正規化された粒度分布を比較する。本発明において使用されるＭＪＲ技術に従って生産された分散液（左曲線）は、より小さな粒子サイズおよびより狭い粒度分布を特徴とする。従来の方法で粉砕および分散された硫酸バリウム（右曲線）は、より大きな粒子からなり、より広い粒度分布を特徴とする。 負に荷電された粒子（ここでは硫酸バリウム）と顔料安定化のための両親媒性湿潤剤の組み合わせを示す。 粒子成分（Ｂ）を生産するための本発明に係るＭＪＲプロセスの略図である。
実施例１：表面修飾硫酸バリウム分散液の調製
本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物のための低粘度の水性表面修飾硫酸バリウム分散液の室温での生産プロセスは、以下の工程を含む：
ａ）バリウム塩溶液（ハロゲン化物、硝酸塩またはカルボン酸塩）を提供する工程
ｂ）アルカリ硫酸塩溶液を提供する工程
ｃ）ｐＨ８で－１０C/g～－５００C/gの比電荷を有する少なくとも１つのくし形ポリマーを提供する工程
ｄ）工程ａ）からのバリウム塩溶液と工程ｃ）からのくし形ポリマーとを固形生成物に対して好ましくは０．５～２０％、好ましくは１～１０％、最も好ましくは３～８％の量で混合する工程
ｅ）工程ｂ）およびｄ）からの液体流をマイクロ反応器、好ましくはマイクロジェット反応器に通して混合することによって硫酸バリウムを沈降させる工程であって、生成物がキャリアガス流によって排出される工程。
生成物がキャリアガス流（窒素流：１，０００cm3／分）によって排出されるマイクロ反応器の流動／衝突点で、アルカリ硫酸塩溶液（例えば、硫酸ナトリウム溶液）とバリウム塩溶液（例えば、塩化バリウム溶液）が、撹拌された水溶液の形態で、１．０：１．０５のモル比で互いに反応する。塩化バリウム溶液は、１．０４３g/mlの密度を有し、硫酸バリウムの理論的収率を基準にして３％のポリカルボキシレートエーテル、例えばMelpers 2454を含む。くし形ポリマーのMelpers 2454は、成長および凝集に関して、得られたＢａＳＯ４粒子の安定化にとりわけ有益な影響を及ぼす。そのようにして得られた白色分散液は、限外濾過によって１，０００μS/cmの電気伝導率が達成されるまで精製することができ、これは、限外濾過によって最大５０％まで濃縮することができる低粘度の水性硫酸バリウム分散液である。
実施例２：Ｂａ（ＯＨ） ２ ×８Ｈ ２ Ｏに基づく表面修飾硫酸バリウム分散液の調製
本発明に係る顔料および／またはフィラー調製物のための表面修飾硫酸バリウム分散液の室温での別の生産プロセスは、Ｂａ（ＯＨ）２＋Ｈ２ＳＯ４→ＢａＳＯ４＋２Ｈ２Ｏという反応に基づき、以下の工程を含む：
ａ）脱イオン水 ８４３ｇに溶解されたMelpers 0045 １５７ｇの溶液を提供する工程
ｂ）Ｂａ（ＯＨ）２×８Ｈ２Ｏ １５７７ｇを工程ａ）の溶液に撹拌下で懸濁する工程
ｃ）５Ｍの硫酸溶液を提供する工程
ｄ）工程ｂ）およびｃ）からの液体流をマイクロ反応器、好ましくはマイクロジェット反応器に通して混合することによって硫酸バリウムを沈降させる工程
ｅ）そのようにして得られた硫酸バリウム分散液を排出する工程。
工程ｂ）の懸濁液を、反応チャンバーの上部入口（開口部３）に通して連続的に送り込む。反応チャンバーの中央で、希釈された５Ｍの硫酸溶液を、直径１００μmの２つのルビーノズルを介してＢａ（ＯＨ）２流に連続的に加えると、ＢａＳＯ４と水が生じる。添加の間、Ｂａ（ＯＨ）２：Ｈ２ＳＯ４のモル比を１：０．９５に維持する。得られたコロイド分散液は、硫酸バリウム含量３４．９７％（m/m）（理論上得ることができる値は３６％である）および粒子サイズ１７０nm（ＤＬＳ、z-Average）を有する。
ＢａＣｌ２ベースの経路と比較した利点は、以下である：
－沈降プロセス内で塩化ナトリウムの形成がない；
－最大３５％の高い初期固形分；
－後続のＸ－フロー濾過なし；
－廃水生成なし；
－廃水の後処理なし；および
－水処理なし。
実施例３：本発明に係る顔料調製物の調製
顔料（Printex U）を除く調製物のすべての成分は、粉砕ストックで提供される（表１）。その後、顔料を、ローターステーターシステム（Miccra D-13、１４，０００rpm）を介して粉砕ストックに５分間かけて加え、分散する。１４，０００rpmでさらに５分間ポストホモジナイズすると、流動性の顔料製剤が提供される（出口カップ３２ｓ、ノズル３mm、DIN EN ISO 2431）。得られた分散液は、負のゼータ電位（－２５mV）およびｄ５０値１．１μm（ｄ１０＝０．６３μm、ｄ９０＝１．６７μm）を有する。
調製物の組成は、以下のとおりである：
１３．２０質量％の実施例１または実施例２に係るナノスケールＢａＳＯ４
５９．８５質量％の水
０．２０質量％のEbotec MT15SF
０．３０質量％の５０％ジメチルエタノールアミン
４．７５質量％のZetasperse（登録商標）3700
２１．３０質量％のPrintex U
０．４０質量％のSurfynol 104 E
分散剤Zetasperse（登録商標）3700およびジメチルエタノールアミンは、分散媒に顔料Printex Uと同時に加えることができ、または、これらを前もって混合しておくこともできる。
ナノスケールの硫酸バリウムの有利な特性により、分散剤の必要な割合を大幅に減少させることができ、または完全に省くことができる。
実施例４：ゼータ電位
粒子状の表面被覆硫酸バリウムの分散液のゼータ電位は、水性媒体中、様々な作用剤の存在下で決定した。表面被覆硫酸バリウム粒子を、それぞれの作用剤が１％となるように修飾し、ゼータ電位をISO 13099-2:2012に従って電気泳動光散乱によって決定した。
ゼータ電位は、Malvern Instruments Ltd.（ヘレンベルク）製のZetasizer Nano ZS90を使用して測定した。交流電場を印可することによって、分散液中で荷電粒子の運動が生じ、電場中の粒子の運動速度が干渉レーザー技術によって測定される。このことにより、次に、実装されたソフトウェアZetasizer Ver. 7.11による電気泳動移動度および得られたゼータ電位の算出が可能になる。測定には標準的なゼータキュベットを使用した。すべての場合で、測定を２５℃で温度制御した。
試料調製：ゼータ電位を測定するために、２４．３１重量％の伝導率＜１mSを有する水性の表面被覆硫酸バリウム分散液０．８２ｇを、１重量％の作用剤溶液（活性含量を基準）４０ｇに加え、３０秒間混合した。試料１mLを標準的なゼータキュベットに無気泡輸送し、測定装置に移し、熱平衡に達した後に素早く測定する。
結果を表１にまとめる：
Figure 2022545058000001

Claims (29)

  1. －成分（Ａ）として、１～７０重量％の調製物中に分散された少なくとも１つの顔料および／または調製物中に分散された少なくとも１つのフィラーと、
    －成分（Ｂ）として、１～２５重量％の調製物中に分散された少なくとも１つの無機粒子成分と、
    －０～１０重量％の好ましくは分散特性も有する少なくとも１つの表面活性湿潤剤と、
    －水および／または少なくとも１つの溶剤と
    を含む、液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物であって、
    成分（Ｂ）の粒子が、ナノスケールまたはマイクロスケールであり、かつ、無機的または有機的に表面修飾されており、使用される表面修飾剤が、粒子（Ｂ）を顔料および／またはフィラー表面に付着させるために、成分（Ｂ）が陽イオン性、陰イオン性、両性または非イオン性の表面を有するように、かつ、成分（Ｂ）がさらに、成分（Ａ）の粒子の電荷と反対のゼータ電位を有するか、成分（Ａ）が非荷電粒子の場合、－６０～＋４０mVの範囲のゼータ電位を有するように選択される、調製物。
  2. 成分（Ｂ）の粒子の無機コアが、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化チタン、二酸化ケイ素およびそれらの任意の混合物からなる群より選択され、好ましくは、成分（Ｂ）の粒子のコアが硫酸バリウムを含むか、またはコアが硫酸バリウム粒子である、請求項１に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  3. 分散された成分（Ｂ）の粒子が、１０～５００nmの範囲、好ましくは２０～３００nmの範囲、特に好ましくは２５～２００nmの範囲のｄ５０値の粒度分布を有する、請求項１または請求項２に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  4. 分散された成分（Ｂ）の粒子が、２０～３００nmの範囲のｄ５０値の粒度分布を有する、請求項３に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  5. 分散された成分（Ｂ）の粒子が、２５～２００nmの範囲のｄ５０値の粒度分布を有する、請求項３に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  6. 成分（Ｂ）の粒子が、少なくとも１つの有機化合物で表面修飾されている、先行請求項のいずれか一項に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  7. 表面修飾のための有機化合物が、陰イオン性、陽イオン性、非イオン性、両性または多官能性分子またはポリマーからなる群より選択される、請求項６に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  8. 表面修飾のための有機化合物が、くし形ポリマー系表面修飾剤である、請求項７に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  9. くし形ポリマーが、ポリアクリレート主鎖およびＰＥＧ側鎖を含むかまたはそれらを有する、請求項８に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  10. ＰＥＧ側鎖が、５００～６，０００g/molの範囲の数平均分子量Ｍｎを有する、請求項９に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  11. 成分（Ｂ）の無機コアを基準にした表面修飾剤の質量分率が０．１～５０％である、先行請求項のいずれか一項に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  12. 成分（Ｂ）の無機コアを基準にした表面修飾剤の質量分率が０．２～１０％である、先行請求項のいずれか一項に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  13. 無機コアが、硫酸バリウムであるかまたはそれを含む、請求項１１または請求項１２に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  14. 成分（Ａ）が正の表面電荷を有する場合、成分（Ｂ）のゼータ電位が－６０mV～－３mVの範囲であり、成分（Ａ）が負の表面電荷を有する場合、成分（Ｂ）のゼータ電位が＋１mV～＋４０mVの範囲である、先行請求項のいずれか一項に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  15. 非極性の顔料またはフィラーが使用される場合、追加の湿潤剤が使用される、先行請求項１～１３のいずれか一項に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  16. 湿潤剤が、顔料湿潤特性を有する、両親媒性分子または高分子湿潤剤であり、かつ／または、陰イオン性または陽イオン性湿潤剤である、請求項１５に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  17. 少なくとも１つの分散剤をさらに含む、先行請求項１～１６のいずれか一項に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  18. １つまたは複数の分散剤が１～１０重量％の量で含まれる、請求項１７に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  19. 分散剤が、ポリビニルコポリマー、顔料親和性基を有するポリビニルコポリマー、エトキシ化アルコール、ジメチルエタノールアミンおよびそれらの任意の混合物からなる群より選択される、請求項１７または請求項１８に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  20. 少なくとも１つの界面活性剤をさらに含み、１つまたは複数の界面活性剤が０．１～２重量％の量で存在する、先行請求項１～１９のいずれか一項に記載の顔料および／またはフィラー調製物。
  21. 請求項１～２０のいずれか一項に記載の顔料および／またはフィラー調製物を調製するためのプロセスであって、以下の工程を含むプロセス：
    ａ．表面修飾された粒子（成分Ｂ）の分散液をミルベースで提供する工程、
    ｂ．顔料および／またはフィラーを分散によってホモジナイズする工程。
  22. 請求項１～２０のいずれか一項に記載の液状またはペースト状の顔料またはフィラー調製物を含む、塗料またはワニス。
  23. 液状またはペースト状の顔料またはフィラー調製物が、全組成物を基準にして１～３０重量％（顔料調製物の場合）、または全組成物を基準にして１～７０重量％（フィラー調製物の場合）の範囲の割合で含まれる、請求項２２に記載の塗料またはワニス。
  24. エマルション塗料、建築用装飾塗料、塗膜および印刷用インクからなる群より選択される、請求項２２または請求項２３に記載の塗料。
  25. 自動車用ワニスまたはコイル塗装用ワニスである、請求項２２または請求項２３に記載のワニス。
  26. 顔料および／またはフィラー粒子の凝集を回避または減少させることによって液状またはペースト状の顔料および／またはフィラー調製物を安定化させるためのナノスケールまたはマイクロスケール無機粒子成分（Ｂ）の使用であって、成分（Ｂ）が、陽イオン性、陰イオン性、両性または非イオン性の表面を有し、かつ、顔料および／またはフィラー調製物中の成分（Ｂ）がさらに、成分（Ａ）の粒子の電荷と反対のゼータ電位を有する、使用。
  27. 顔料および／またはフィラー粒子が正の表面電荷を有する場合、成分（Ｂ）のゼータ電位が－６０mV～－３mVの範囲であり、顔料および／またはフィラー粒子が負の表面電荷を有する場合、成分（Ｂ）のゼータ電位が＋１mV～＋１０mVの範囲である、請求項２６に記載の使用。
  28. 無機粒子成分（Ｂ）が無機的または有機的に表面修飾されている、請求項２６または請求項２７に記載の使用。
  29. 表面修飾剤が、請求項６～１０のいずれか一項に指定されるような有機化合物であるかまたはそれを含む、請求項２８に記載の使用。
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