JP5894933B2 - サブミクロン炭酸カルシウムを含むコーティング組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、サブミクロン天然重質炭酸カルシウムを含む光沢付与性および不透明化コーティング組成物に関する。本発明は、さらに、サブミクロン天然重質炭酸カルシウムを導入する光沢がありかつ不透明のコーティング組成物を調製する方法、ならびに光沢がありかつ不透明のコーティング組成物におけるサブミクロン天然重質炭酸カルシウムの使用に関する。
鉱物顔料は、この調製または貯蔵の間において、またはこの基材への適用の間もしくはその後に、処方コストを減少させるためだけでなく、さらに、コーティング処方の特性を改良するために、コーティングシステムで広く用いられている。塗料処方の分野においては、コーティングシステムはほとんど必ず二酸化チタンを導入する。
塗料適用との関係では、少なくとも２．５の屈折率を持つ顔料が重視されている。この点において１つの特に好ましい顔料は、特に、有意な不透明性または隠蔽力を供するために２．７の屈折率を有するルチル形態である二酸化チタン（ＴｉＯ２）である（Ｌｉｇｈｔ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｂｙ Ｐｉｇｍｅｎｔａｒｙ Ｒｕｔｉｌｅ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｆｉｌｍｓ，Ｒｉｃｈａｒｄ Ａ．Ｓｌｅｐｅｔｙｓ，Ｗｉｌｌｉａｍ Ｆ．Ｓｕｌｌｉｖａｎ Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｐｒｏｄ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖ．，１９７０，９（３），ｐｐ２６６−２７１）。塗料処方で用いられる市販の二酸化チタン顔料は、材料および平均粒径測定方法に応じて、０．２および０．６μｍの間の中位径と共に狭い粒度分布を呈することが周知である。硫化亜鉛および酸化亜鉛が同様に使用される。
しかしながら、二酸化チタンは、コストが比較的高いことに悩まされ、この結果、光学的および他のコーティング組成物の特性の低下につながらない、より低コストのＴｉＯ２の部分的置換顔料を見出すことへの継続した要望が生じている。
ＧＢ１４０４５６４は、超微細天然炭酸カルシウムを充填した塗料および顔料を記載しており、ここにおいて、該天然炭酸カルシウムは０．５から４μｍの粒径を有し、二酸化チタンを部分的に置き換えるために使用される。この関連で、（Ｉｍｅｒｙｓ社によって商品化された）Ｐｏｌｃａｒｂ（商標）は、０．９μｍの平均粒径を有する、光沢のある塗料処方に適していると言われている。しかしながら、このような天然炭酸カルシウムは、光沢または不透明性を喪失することなく、臨界顔料体積濃度未満の顔料体積濃度を有する光沢のある塗料処方においてＴｉＯ２の一部の置き換えを可能としない。
本発明の目的においては、顔料体積濃度（ＰＶＣ）は、顔料と処方の他の成分との合計体積に対する顔料体積の％で表した割合を指すと理解され、即ち、これは最終（乾燥した；即ち、水または他の溶媒を排除した）コーティングにおける合計処方体積に対する顔料体積に相当する。
臨界顔料体積濃度（ＣＰＶＣ）は、超過した場合、コーティング処方の樹脂成分が、コーティングにおける顔料粒子の全てを完全にコーティングするのに十分でない顔料体積濃度と定義される。ＣＰＶＣを超えると、処方が、一般には、艶消し仕上げになることは周知である。対照的に、光沢のある塗料処方のＰＶＣはＣＰＶＣ未満である。
ＵＳ５，１７１，６３１は、適切な基材への隠蔽を発生させるためのコーティング組成物を開示しており、該コーティング組成物は、最大で臨界顔料体積濃度（ＣＰＶＣ）の顔料体積濃度（ＰＶＣ）を有し、および顔料系は約７０から９８体積％の二酸化チタン、および約２から３０体積％の、約０．２ミクロンの中程度の粒径を有するアルミニウム三水和物（ＡＴＨ）スペーサー／エクステンダー顔料を含む。ＵＳ５，１７１，６３１の図１は、ほぼ２．７のｄ９８／ｄ５０比率の値を示し、これは比較的狭い粒度分布に対応する。ＡＴＨはＴｉＯ２の中位径および粒度分布曲線と概して類似する中位径および粒度分布を有することを条件として、ＴｉＯ２の一部は隠蔽の喪失なしに同等体積のＡＴＨで置き換えることができると述べられているが、ＵＳ５，１７１，６３１の図２は、ＡＴＨ−ＴｉＯ２を含む塗料処方は、一般には、ＴｉＯ２単独を含む対照塗料処方と同一の不透明性値を達成しないことを示している。
天然重質炭酸カルシウム（ＧＣＣ）は、この合成対応物である沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）とは対照的に、一般に、この適用分野において、広い粒度分布および不規則な粒子形状を有するという問題がある。事実、天然重質炭酸カルシウムは、採掘されたカルサイト、大理石、チョークまたは石灰石含有石を粉砕することによって調製されるので、これらの石を最終的に破砕して、非常に均一な粒径を有する微細な粒子を形成するのを確実とすることは困難である。
対照的に、ＰＣＣは、核形成部位のまわりに結晶を形成する方法によって形成される。ＰＣＣ析出の間における、数マイクロメートル未満のサイズドメインにおける、核形成および粒径発生の制御は、ここ数年の間で、よく研究された科学となり、小さくて、非常に均一な粒径および形状を有するＰＣＣ粒子が今日広く入手可能である。ＵＳ５，１７１，６３１においては、二酸化チタンスペーサーとして均一な粒径の製品を使用する利点が周知である。この領域においては、Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ＭｉｎｅｒａｌｓはＡｌｂａｆｉｌ ＰＣＣ、微細な０．７ミクロンのプリズム状カルサイト、および様々な超微細またはナノＰＣＣ、即ち、Ｃａｌｏｆｏｒｔ Ｓ ＰＣＣ、Ｃａｌｏｆｏｒｔ Ｕ ＰＣＣ、Ｕｌｔｒａ−Ｐｆｌｅｘ ＰＣＣおよびＭｕｌｔｉｆｅｘ ＭＭ ＰＣＣを広告しており、各々、０．０７ミクロンの中位径を有し、沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）は、二酸化チタンＴｉＯ２のためのエクステンダーとして最も一般的に塗料に用いられていると述べている。小さな、狭く分布したＰＣＣ粒子は、個々のＴｉＯ２粒子間の間隔を保ち、これらの隠蔽力を最大化するのに役立つ。
先行技術の前記教示に鑑みれば、この分野で先に提供された重質天然炭酸カルシウム製品よりも微細な重質天然炭酸カルシウムが、この重質天然炭酸カルシウムが置き換えられる顔料とは異なる比較的広い粒度分布および／または中位径を特徴としている場合においても、少なくとも２．５の屈折率を持つ顔料、特に、ＴｉＯ２に代えて、置き換えまたは補助的顔料として用いることができることを出願人が見出したのは、注目すべきことであった。ＡＴＨで達成されたＵＳ５，１７１，６３１の結果とは対照的に、本発明で使用される重質天然炭酸カルシウムは、一定のＰＶＣにおいてＴｉＯ２のような処方顔料の一部を置き換えるのに用いた場合に、塗料処方の光沢および不透明性をより十分に維持するだけでなく、光沢および／または不透明性の改良にもつながり得る。
英国特許第１４０４５６４号明細書 米国特許第５，１７１，６３１号明細書
Ｌｉｇｈｔ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｂｙ Ｐｉｇｍｅｎｔａｒｙ Ｒｕｔｉｌｅ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｆｉｌｍｓ，Ｒｉｃｈａｒｄ Ａ．Ｓｌｅｐｅｔｙｓ，Ｗｉｌｌｉａｍ Ｆ．Ｓｕｌｌｉｖａｎ Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｐｒｏｄ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖ．，１９７０，９（３），ｐｐ２６６−２７１
本発明の第一の目的は、従って、少なくとも２．５の屈折率を持つ顔料のコーティング組成物と同一または改良された光沢および不透明性を有するコーティング組成物であるが、ここにおいて、この顔料の含有量は同一のＰＶＣにおいて低下している。
本発明によるこの問題は、０．０５および０．３μｍの間の体積中位径ｄ５０を有する重質天然炭酸カルシウム（以下、サブミクロン重質天然炭酸カルシウム、ＳＭＧＣＣ）、および２．５以上の屈折率を有する少なくとも１つの顔料を含む、５体積％から臨界顔料体積濃度（ＣＰＶＣ）までの顔料体積濃度（ＰＶＣ）を有するコーティング組成物により解決される。
本出願の目的では、ＣＰＶＣは、以下の実施例セクションで与えられる測定方法に従って決定される。
本発明の目的では、体積中位径ｄ５０（ｄ５０（Ｍａｌ））およびｄ９８（ｄ９８（Ｍａｌ））は、以下の実施例セクションで供されるＭａｌｖｅｒｎ測定方法に従って測定される。
この点に関し、ｄ５０およびｄ９８値は、各々、測定した粒子の５０体積％がｄ５０よりも小さな直径を有し、および測定した粒子の９８体積％がｄ９８よりも小さな直径を有する直径を定義する。
好ましくは、コーティング組成物は１０から３０体積％、より好ましくは１５から２５体積％、なおより好ましくは１７から２１体積％、例えば、１９体積％のＰＶＣを有する。
好ましくは、該ＳＭＧＣＣは、０．０８および０．３μｍの間、好ましくは、０．１および０．２μｍの間、例えば、０．１５μｍの体積中位径ｄ５０を有する。
従って、本発明によれば、サブミクロン粒子を用いることが好ましいだけでなく、低いナノメートル範囲の体積中位径ｄ５０を有するＳＭＧＣＣ粒子を用いることも可能であり、有利である。
一実施形態において、該ＳＭＧＣＣは３よりも大きなｄ９８／ｄ５０を有する。先に示したように、また先行技術とは対照的に、この重質天然炭酸カルシウムは、任意の実施形態において、広く、また組成物で使用される２．５以上の屈折率を有する該顔料の粒度分布には類似しない粒度分布を有する。実際、二峰性または多峰性のＳＭＧＣＣ粒度分布も想定することができる。
以下の実施例セクションに示すように、本実施形態は本発明から排除されないが、該ＳＭＧＣＣは、２．５以上の屈折率を有する該顔料の体積中位径ｄ５０と同等な体積中位径ｄ５０を有する必要はない。ＳＭＧＣＣの体積中位径ｄ５０は、２．５以上ほぼ０．４μｍまでの、好ましくは０．３μｍまでの、特に０．２μｍまでの屈折率を有する該顔料の体積中位径ｄ５０とは異なってよい。
さらに、以下の実施例セクションによって示されるように、該ＳＭＧＣＣは、２．５以上の屈折率を有する該顔料の分布に対して広く、不均一でさえある粒度分布を特徴とすることができるが、これはまた、ＳＭＧＣＣ、および２．５以上の屈折率を有する該顔料の粒度分布が幅において同様である場合を排除しない。
好ましい実施形態において、該ＳＭＧＣＣは１μｍ以下の、より好ましくは０．８μｍ以下の、なおより好ましくは、０．６μｍ以下の、例えば、０．５μｍ、なおより好ましくは、０．４μｍ以下の、例えば、０．３μｍのｄ９８を有する。
好ましくは、該ＳＭＧＣＣはほぼ１．４から１．８、より好ましくは約１．５から１．７、例えば、１．６の屈折率を有する。
別の好ましい実施形態において、２．５以上の屈折率を有する該顔料は二酸化チタン、硫化亜鉛および酸化亜鉛を含む群の１以上から選択される。より好ましい実施形態において、２．５以上の屈折率を有する該顔料は二酸化チタンである。２．５以上の屈折率を有する該顔料が二酸化チタンである場合は、該二酸化チタンとＳＭＧＣＣとの重量比が７０：３０から９８：２であるのが好ましく、該二酸化チタンとＳＭＧＣＣとの重量比が７５：２５から９０：１０であるのがなおより好ましく、最も好ましくは、該二酸化チタンとＳＭＧＣＣとの重量比が８０：２０から８５：１５であり、例えば、８８：１２である。
代替の実施形態において、本発明によるコーティング組成物は、さらに、クレイ、タルク、炭酸マグネシウム、沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）、硫酸バリウム、マイカおよびベントナイトを含む群から選択される１以上の材料を含む。炭酸マグネシウムがＳＭＧＣＣと組み合わせて導入される場合、これはドロマイトの形態であってよい。
本発明によるコーティング組成物の光沢および／または不透明性が、０．０５および０．３μｍの間のｄ５０を有する該重質天然炭酸カルシウムの代わりに２．５以上の屈折率を有する該顔料を同一量導入するコーティング組成物の光沢および／または不透明性以上であるのが、本発明の特に好ましい実施形態である。
本発明の目的では、基材に適用されるコーティング組成物の光沢は、以下の実施例セクションで供される測定方法に従って測定される。
本発明の目的では、基材に適用されるコーティング組成物の不透明性は、以下の実施例セクションに供される測定方法に従って測定される。
特に好ましい実施形態において、本発明のコーティング組成物は、組成物の光沢が、５体積％からＣＰＶＣまでの範囲にある一定のＰＶＣ値において２．５以上の屈折率を有する該顔料によってＳＭＧＣＣが十分に置き換えられている組成物の光沢の、±１０％の範囲内にあることを特徴とする。
好ましくは、本発明によるコーティング組成物の光沢は、２．５以上の屈折率を有する該顔料によってＳＭＧＣＣが十分に置き換えられている組成物の光沢の±５％の範囲内、より好ましくは±３％の範囲内である。
コーティング組成物の光沢は、ＳＭＧＣＣが、２．５以上の屈折率を有する該顔料によって十分に置き換えられている組成物の光沢に対して少なくとも１％だけ増加することが特に好ましい。この実施形態に対して、本発明のコーティング組成物の光沢は、ＳＭＧＣＣが２．５以上の屈折率を有する該顔料によって十分に置き換えられている組成物の光沢に対して少なくとも５％だけ増加することが好ましい。
好ましい実施形態において、該ＳＭＧＣＣは１以上の分散剤で分散される。当業者に周知の慣用的な分散剤を用いることができる。該分散剤はアニオン性、カチオン性またはノニオン性であり得る。好ましい分散剤はポリアクリル酸系である。
該コーティング組成物は、限定されるものではないが、コンクリート、木材、紙、金属および板を含む種々の基材に適用することができる。
好ましい実施形態において、該コーティング組成物は、４０および４００μｍの間、好ましくは１００から３５０μｍの間、より好ましくは１５０から３００μｍの間、例えば、２００および２５０μｍの間の厚みを有する層を形成するような量で基材に適用される。
基材への適用に続き、該コーティング組成物は、好ましくは、少なくとも７０％、より好ましくは少なくとも７５％、特に少なくとも８０％のＤＩＮ６７ ５３０に従って６０°で測定された光沢を供する。
基材への適用に続き、該コーティング組成物は、好ましくは、少なくとも９５％、より好ましくは少なくとも９７％、特に少なくとも９８％のＩＳＯ ６５０４／３に従って決定された不透明性（コントラスト比）を供する。
該コーティング組成物は、好ましくは水性エマルジョンの形態であるラテックスまたはアクリレート系バインダーのような樹脂；二酸化チタンのような顔料；脱泡剤、レベリング剤、艶消し剤、保存剤、蛍光増白剤、光安定化剤、増粘剤等のレオロジー添加剤、分散剤のような添加剤；グリコールエーテルのような溶媒、および中空スフィアポリマー顔料（Ｒｏｐａｑｕｅ（商標））のような充填剤を含む群から選択される１以上の成分をさらに含んでよい。
一般に、当該分野で周知の、水系コーティングで通常用いることができるいずれの添加剤も、本発明で用いることができる。このような添加剤は、限定されるものではないが、純粋なアクリル化合物、スチレンアクリル化合物、ビニルアクリル化合物、スチレンブタジエン、エチレン酢酸ビニル、酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニル、澱粉ポリマー等をベースとするラテックス；シリコーン修飾、ポリウレタン修飾等をされていてもよい、大豆油、トール油のような水希釈性の、および乳化されたタイプのアルキド；溶媒を含有するまたは溶媒を含まなくてもよいポリウレタンのようなバインダーを含む。
さらなる添加剤は二酸化チタン（ルチルまたはアナターゼ）、および酸化亜鉛、霞石閃長岩、珪藻土、ケイ酸アルミニウム、焼成クレイ、ボールクレイ、水洗クレイ、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、石英、マイカ、ウォラストナイトのような通常の顔料および／または充填剤、ならびに着色した無機および有機顔料を含む。
本発明で有用であり得るさらなる添加剤は、芳香族および脂肪族炭化水素、ミネラルスプリット、ナフサ、プロピレンおよびエチレングリコール等のような溶媒；テキサノール、ブチルカルビトール、ブチルジグリコール、ブチルセロソルブ、ジエチレングリコールモノメチル／ブチル／ヘキシル／エチルエーテル等のような合体性溶媒；ジブチル、ジエチル、ジオクチル、ジメチル、ベンジル、ジアルキルフタレート等の種々のフタレートのような可塑剤；アタパルジャイトクレイ、セルロース性増粘剤（例えば、ＨＥＣ、ＨＭＥＣ、ＨＭＰＣ等）のような抗沈降剤；ナトリウム、アンモニウムおよび／またはカリウム中和されていてよい、および／または疎水性的に修飾されていてもよいポリアクリレートのような分散剤；アニオン性またはノニオン性界面活性剤のような界面活性剤；結合性および非結合性アクリル、およびポリウレタンのようなレオロジー修飾剤；鉱油系、シリコーン系等であってよい脱泡剤；殺生物剤、例えば、缶貯蔵で通常用いられるもの；防黴剤、特に乾燥した塗料の黴を防ぐために典型的に用いられるもの；乾燥剤、特に、乳化されたアルキド／水希釈性アルキドで典型的には用いられるもの；コバルト、亜鉛、ジルコニウム、カルシウム、マンガン等のような多様な金属；ＵＶ硬化系において、または幾つかの木材染料および仕上げで典型的には用いられるもののようなＵＶ吸収剤；ヒンダードアミン光安定化剤、例えば、ＵＶ硬化系、または幾つかの木材染料および仕上げにおいて、ＵＶ吸収剤と組み合わせて典型的には用いられるもののような安定化剤を含む。
本発明で用いることができるさらなる添加剤は、コーティングおよび塗料処方で通常用いられるいずれか１つのものであり、ＶｄＬ−Ｒｉｃｈｔｌｉｎｉｅ「Ｂａｕｔｅｎａｎｓｔｒｉｃｈｓｔｏｆｆｅ」（ＶｄＬ−ＲＬ ０１／Ｊｕｎｉ ２００４；Ｖｅｒｂａｎｄ ｄｅｒ ｄｅｕｔｓｃｈｅｎ Ｌａｃｋｉｎｄｕｓｔｒｉｅ ｅ．Ｖ．によって出版）のような、当業者に周知の対応するテキストブックおよびガイドラインで見出すことができる。
好ましくは、コーティング組成物は、以下の実施例セクションで供される測定方法に従って測定して、２００から５００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは２５０から４００ｍＰａ・ｓ、例えば、３００ｍＰａ・ｓのブルックフィールド粘度を有する。
本発明のさらなる目的は、本発明によるコーティング組成物を調製するための方法にある。
従って、本発明は、以下の工程：
ａ）０．０５および０．３μｍの間の体積中位径ｄ５０を有する少なくとも１つの重質天然炭酸カルシウム（ＳＭＧＣＣ）を準備し；
ｂ）２．５以上の屈折率を有する少なくとも１つの顔料を準備し；
ｃ）工程ａ）の該ＳＭＧＣＣを工程ｂ）の該顔料と混合する；
によって特徴付けられる、５体積％からＣＰＶＣのＰＶＣを有するコーティング組成物を調製するための方法にも関する。
工程ａ）の該ＳＭＧＣＣは水性懸濁液、水性分散液または乾燥粉末の形態で準備することができる。好ましい実施形態において、工程ａ）の該ＳＭＧＣＣは水性懸濁液または分散液の形態で準備される。
さらに、加えて、少なくとも１つの樹脂を準備し、これを工程ａ）の該ＳＭＧＣＣおよび工程ｂ）の該顔料と混合するのが好ましい。
該樹脂は、好ましくは、ラテックスおよび／またはアクリレート系バインダーであり、該アクリレート系バインダーは、好ましくは、水性エマルジョンの形態である。
さらに、本発明の第三の目的は、２．５以上の屈折率を有する少なくとも１つの顔料を含む、５体積％からＣＰＶＣまでの範囲のＰＶＣを有するコーティング組成物における、０．０５および０．３μｍの間の体積中位径ｄ５０を有する少なくとも１つの重質天然炭酸カルシウムの使用にある。
この点に関し、本発明の組成物の光沢および／または不透明性は、ＳＭＧＣＣが２．５以上の屈折率を有する該顔料によって十分に置き換えられている組成物の光沢および／または不透明性以上であることが好ましい。
本発明の別の目的は、本発明のコーティング組成物を含む塗料である。
懸濁液または分散液固形物含有量（％当量乾燥重量）
懸濁液または分散剤における固体材料の重量は、懸濁液の水性相を蒸発させ、得られた材料を一定の重量まで乾燥することによって得られた固体材料を秤量することによって決定される。
粒状材料の粒度分布（直径＜ｘでの体積％粒子＞、体積中位径ｄ５０およびｄ９８（粒子の９８体積％がｄ９８よりも細かい直径）
体積中位径ｄ５０は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００（Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ）を用いて評価した。Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００（Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ）を用いて測定されたｄ９８値は、粒子の９８体積％がこの値未満の直径を有するような直径値を示す。
ＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）
ＢＥＴ比表面積値は、窒素を使って、およびＩＳＯ９２７７に従ったＢＥＴ方法を用いて決定した。
コーティングされた表面の光沢
光沢値は、コントラストカード上で１５０および３００μｍのコーターギャップを設けて調製した塗布表面でＤＩＮ ６７ ５３０に従ってリストされた角度で測定する。
コーティングされた表面のコントラスト比率（不透明性）
コントラスト比率値は、７．５ｍ２／ｌの拡散率でＩＳＯ ６５０４／３に従って決定する。
懸濁液または分散液のブルックフィールド粘度（ｍＰａｓ）
ブルックフィールド粘度は、１００ｒｐｍの回転速度および室温（２０±３℃）にて、ＬＶ−３スピンドルを備えたブルックフィールドＤＶ−ＩＩ粘度計で測定する。
顔料体積濃度（ＰＶＣ、％）
顔料体積濃度は、Ｄｅｔｌｅｆ Ｇｙｓａｕによって「Ｆｕｅｌｌｓｔｏｆｆ」と題された書籍（Ｈａｎｎｏｖｅｒ：Ｖｉｎｃｅｎｔｚ Ｎｅｔｗｏｒｋ ２００５）のセクション６．２．３に記載されたように計算する。
（塗料中の全ての顔料＋エクステンダーの合計体積）／（塗料中の全ての固形成分の合計体積）×１００％
臨界顔料体積濃度（ＣＰＶＣ、％）
臨界顔料体積濃度は、塗料産業で広く用いられる周知の濃度である。伝統的なコーティングにおけるＣＰＶＣは、顔料を湿潤させるのに丁度十分なバインダーがあり、ミックスが理論的にゼロ多孔度を呈するバインダーに関する顔料の体積であると考えられる（例えば、「Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｏｌｕｍｅ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｌａｔｅｘ Ｐａｉｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｕｓｉｎｇ Ｇａｓ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ」，Ｍａｎｏｕｃｈｅｈｒ Ｋｈｏｒａｓｓａｎｉ，Ｓａｅｅｄ Ｐｏｕｒｍａｈｄｉａｎ，Ｆａｒａｍａｒｚ Ａｆｓｈａｒ−Ｔａｒｏｍｉ，ａｎｄ Ａｍｉｒ Ｎｏｕｒｈａｎｉ，Ｉｒａｎｉａｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｊｏｕｒｎａｌ １４（１１），２００５，１０００−１００７参照。）。ＣＰＶＣおよびＩＳＯ４６１８に従ったこの測定方法は、Ｄｅｔｌｅｆ Ｇｙｓａｕによって「Ｆｕｅｌｌｓｔｏｆｆ」と題された書籍（Ｈａｎｎｏｖｅｒ：Ｖｉｎｃｅｎｔｚ Ｎｅｔｗｏｒｋ ２００５）のセクション６．２．４で議論されている。
材料：
ＳＭＧＣＣ
以下の実施例で用いるＳＭＧＣＣ分散液は、以下の表で与えられた体積中位径ｄ５０および粒径特徴を有する天然重質炭酸カルシウム（Ｖｅｒｍｏｎｔからの大理石）である。
Figure 0005894933
二酸化チタン
以下の実施例で使用される二酸化チタンは９５重量％の純粋なルチルＴｉＯ２からなり、残りの重量はアルミナ、ジルコニアおよび有機表面処理剤の表面処理で占められる。この顔料は、ほぼ０．５５μｍの体積中位径ｄ５０、および１．９８のｄ９８／ｄ５０（Ｍａｌ）を特徴とし、７５重量％固形物含有量を有する水性ペーストの形態で提供される。走査型電子顕微鏡イメージングによって、粒子は０．２から０．２５μｍの範囲にあるように見える。ＴｉＯ２の屈折率は２．７である。
［実施例１］
以下の実施例は、比較塗料組成物および本発明による塗料組成物を示す。処方された塗料は、光沢および不透明性の両方を測定するために必要な量でコントラストカードに適用された。
Figure 0005894933
 前記表の結果は、ＴｉＯ２の一部の、本発明によるＳＭＧＣＣでの置き換え、および２．４から５の範囲のｄ９８／ｄ５０値を有する結果、同等なＰＶＣを有するが、ＴｉＯ２のみを有する比較処方として実質的に同一な不透明性（コントラスト比率）を有するコーティングがもたらされることを示す。光沢値は、同等なＰＶＣを有するが、ＴｉＯ２のみを有する比較処方に対して同等または改良されているように観察される。

Claims (27)

  1. コーティング組成物が、０．０５および０．３μｍの間の体積中位径ｄ５０ および３よりも大きなｄ ９８ ／ｄ ５０ を有する少なくとも１つのサブミクロン重質天然炭酸カルシウム（ＳＭＧＣＣ）；および
    ２．５以上の屈折率を有する少なくとも１つの顔料
    を含むことを特徴とする、５体積％から臨界顔料体積濃度（ＣＰＶＣ）までの顔料体積濃度（ＰＶＣ）を有するコーティング組成物。
  2. 該コーティング組成物が、１０から３０体積％のＰＶＣを有することを特徴とする、請求項１に記載のコーティング組成物。
  3. 該コーティング組成物が、１５から２５体積のＰＶＣを有することを特徴とする、請求項２に記載のコーティング組成物。
  4. 該ＳＭＧＣＣが、０．０８および０．３μｍの間の体積中位径ｄ５０を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
  5. 該ＳＭＧＣＣが、０．１および０．２μｍの間の体積中位径ｄ５０を有することを特徴とする、請求項４に記載のコーティング組成物。
  6. 該ＳＭＧＣＣが、１μｍ以下のｄ９８を有することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
  7. 該ＳＭＧＣＣが、０．８μｍ以下のｄ９８を有することを特徴とする、請求項６に記載のコーティング組成物。
  8. ２．５以上の屈折率を有する該顔料が、二酸化チタン、硫化亜鉛および酸化亜鉛を含む群の１以上から選択されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
  9. 顔料が二酸化チタンである場合、該二酸化チタンとＳＭＧＣＣとの重量比が７０：３０から９８：２であることを特徴とする、請求項８に記載のコーティング組成物。
  10. 顔料が二酸化チタンである場合、該二酸化チタンとＳＭＧＣＣとの重量比が７５：２５から９０：１０であることを特徴とする、請求項９に記載のコーティング組成物。
  11. 該組成物の光沢が、５体積％からＣＰＶＣまでの範囲である一定のＰＶＣ値において２．５以上の屈折率を有する該顔料によってＳＭＧＣＣが十分に置き換えられている組成物の光沢の、±１０％の範囲内にあることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
  12. 該組成物の光沢が、５体積％からＣＰＶＣまでの範囲である一定のＰＶＣ値において２．５以上の屈折率を有する該顔料によってＳＭＧＣＣが十分に置き換えられている組成物の光沢の、±５％の範囲内にあることを特徴とする、請求項１１に記載のコーティング組成物。
  13. 該組成物の光沢が、ＳＭＧＣＣが２．５以上の屈折率を有する顔料によって十分に置き換えられている組成物の光沢に対して、少なくとも１％増加することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
  14. 該組成物の光沢が、ＳＭＧＣＣが２．５以上の屈折率を有する顔料によって十分に置き換えられている組成物の光沢に対して、少なくとも５％増加することを特徴とする、請求項１３に記載のコーティング組成物。
  15. ａ）０．０５および０．３μｍの間の体積中位径ｄ５０ および３よりも大きなｄ ９８ ／ｄ ５０ を有する少なくとも１つの重質天然炭酸カルシウム（ＳＭＧＣＣ）を準備し；
    ｂ）２．５以上の屈折率を有する少なくとも１つの顔料を準備し；
    ｃ）工程ａ）の該ＳＭＧＣＣを工程ｂ）の該顔料と混合する；
    ことを特徴とする、５％からＣＰＶＣまでのＰＶＣを有するコーティング組成物を調製する方法。
  16. 工程ａ）の該ＳＭＧＣＣが、水性懸濁液または分散液の形態で準備することを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
  17. 少なくとも１つの樹脂がさらに準備され、工程ａ）の該ＳＭＧＣＣおよび工程ｂ）の該顔料と混合することを特徴とする、請求項１５または１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. 該樹脂が、ラテックスおよび／またはアクリレート系バインダーであることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
  19. 該アクリレート系バインダーは、水性エマルジョンの形態であることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
  20. ５％からＣＰＶＣまでの範囲のＰＶＣを有し、２．５以上の屈折率を有する少なくとも１つの顔料を含むコーティング組成物における、０．０５および０．３μｍの間の体積中位径ｄ５０ および３よりも大きなｄ ９８ ／ｄ ５０ を有する少なくとも１つの重質天然炭酸カルシウムの使用。
  21. 該組成物の光沢および／または不透明性が、２．５以上の屈折率を有する該顔料によって該ＳＭＧＣＣが十分に置き換えられている組成物の光沢および／または不透明性以上であることを特徴とする、請求項２０に記載の使用。
  22. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のコーティング組成物でコーティングされることを特徴とするコンクリート。
  23. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のコーティング組成物でコーティングされることを特徴とする木材。
  24. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のコーティング組成物でコーティングされることを特徴とする紙。
  25. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のコーティング組成物でコーティングされることを特徴とする金属。
  26. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のコーティング組成物でコーティングされることを特徴とする板。
  27. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のコーティング組成物を含むことを特徴とする塗料。
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