KR100572937B1 - 교반-혼입형안료조성물 - Google Patents

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Abstract

고분자량 물질, 구체적으로는 코팅 및 잉크계를 착색시키기 위한 본 발명의 교반-혼입형 안료 조성물은 안료 85 내지 99.5 중량부와, 비닐피롤리돈 중합체 또는 공중합체를 포함하는 첨가제 0.5 내지 15 중량부를 포함한다. 교반-혼입형 안료 조성물은 미세과립 형태이고, 안료 및 첨가제를 포함하는 높은 고체 함량의 수성 안료 분산액을 분무 건조시킴으로써 수득될 수 있다. 신규 안료 조성물 분말은 취급이 쉽고, 쉽게 습윤되며, 신속하게 분산되어 실제로 보다 큰 안료 응집물이 없고, 교반-혼입형 안료 조성물로서 비드 밀에서의 분산 단계 없이 수성 잉크 및 페인트계에 쉽게 혼입될 수 있는 균일한 수성 안료 분산액을 형성시킨다.

Description

교반-혼입형 안료 조성물 {Stir-in Pigment Compositions}
본 발명은 안료 85 내지 99.5 중량부와, 비닐피롤리돈 중합체 또는 공중합체를 포함하는 첨가제 0.5 내지 15 중량부를 포함하되, 단 공중합체가 에틸렌적으로 불포화된 술폰산 및 N-비닐피롤리돈의 공중합체가 아닌, 미세과립 형태의 교반-혼입형 안료 조성물에 관한 것이다.
유기 교반-혼입형 안료는 공지되어 있고, 예를 들어 미국 특허 제5,554,217호에 기재되어 있다. 이들 공지되어 있는 교반-혼입형 안료 및 교반-혼입형 안료 조성물은 페인트 및 잉크계, 특히 용매 기재계에 적용될 경우 우수한 교반 혼입 특성을 나타낸다. 이들은 안료 분말을 페인트계에 단순히 교반시킴으로써 비드 밀 (bead mill)에서 시간 및 에너지를 낭비하는 분산 단계 없이 잉크 또는 페인트계에 혼입될 수 있다는 점에 있어서 큰 장점을 가진다.
또한 교반-혼입형 안료로서 제제를 기준으로 하여 안료 농도 30 내지 60 중량%인 마스터 배치 (master batch)라 칭하는 특정 안료 제제를 사용하는 것도 알려져 있다. 이러한 교반-혼입형 제제는 특정한 적용시에 우수한 특성을 나타낸다. 그러나, 이들은 고가의 제조 공정을 이용한다는 단점이 있고, 때때로 이들은 많은 양의 캐리어 첨가제로 인해 몇몇 적용 매질에서 부적합성을 나타낸다.
많은 특허에서는 예를 들어 안료 술폰산, 술폰아미드 등의 안료 유도체 또는 다른 안료 유도체를 첨가시킴으로써 색의 농도 또는 레올로지 특성 등의 특정 안료 특성을 증가시키는 안료 표면 개질법이 기재되어 있다. 그러나, 이렇게 처리된 안료는 안료를 페인트 비히클에 혼입시키기 위해 비드 밀에서 여러 시간 동안 분산시키는 것을 필요로 한다.
미국 특허 제3,806,464호에는 아크릴계 공중합체로 안료를 캡슐화시키는 것이 개시되어 있고, 일본 특허 공보 (소) 57-49664A호에는 염기성 물질과 물에 용해될 수 있는 열가소성 수지를 포함하는 안료 조성물의 제조 방법이 기재되어 있다. 이들 안료가 극성 중합체를 포함할지라도, 이들은 상이한 종류의 첨가제를 포함하기 때문에 본 발명의 안료 조성물과는 다르다. 또한 이들은 특정 적용 매질에서 부적합성을 나타낸다. 따라서, 안료 조성물로서 이들을 사용하는 것은 널리 보급되어 있지 않았다. 미국 특허 제5,274,010호 및 동 제5,401,780호 등의 다른 특허에는 단독 또는 실란 및 지르코늄 아세틸아세토네이트 필름과의 배합물의 폴리비닐알코올, 또는 아크릴계 중합체, 셀룰로스 유도체, 말레산 무수물-스티렌 공중합체 및 폴리비닐피롤리돈 등의 다른 극성 중합체로, 안료 표면을 코팅시킴으로써 폴리올레핀을 굴곡 없이 채색시키는 방법이 기재되어 있다. 안료의 코팅은 (A) 미리 형성시킨 수용성 중합체를 안료 위에 흡수시키거나, 또는 (B) 안료 존재하에서 상응하는 단량체를 중합시킴으로써 달성된다. 각각의 경우에서 생성되는 코팅된 안료는 수성 현탁액으로부터 여과시킴으로써 회수된다. 이러한 현탁액은 여과시키기 어렵고, 매우 미세하게 분할된 안료 입자의 강한 블리드-쓰로우 (bleed-through)를 나타낼 수 있다. 따라서 여과 속도를 향상시키기 위해 종종 필터 보조물을 첨가한다. 그러나, 폴리올레핀 이외의 다른 기질에 적용될 경우 안료 조성물에 이들 필터 보조물이 존재하면 생성되는 코팅된 안료의 부적합성을 일으킬 수 있다. 또한, 이러한 안료 현탁액은 수성 매질 중에 용해된 다량의 흡수되지 않은 중합체를 포함하므로, 여과 후 여액에 남아있다. 이 때 고도로 착색된 여액은 수용성 중합체를 회수하거나 또는 분해시키고, 환경적으로 허용 가능한 수준으로 여액의 착색을 감소시키기 위해 특수 처리를 필요로 한다.
미국 특허 제5,145,524호에는 자동차 마감칠계를 위한 증가된 특성을 지닌 안료를 수득하기 위해 폴리비닐알킬 에테르 처리에 의한 안료의 표면 개질이 개시되어 있다. 이 표면 처리는 또한 수성 시스템에서 안료의 유동 특성을 향상시켜 수성(waterborne) 페인트계에 직접 적용하기 위한 높은 고체 함량을 가진 수성 안료 분산액을 생성시킬 수 있다. 이러한 안료 분산액은 발포 및 침강의 단점이 있을 수 있다. 또한 이들은 오염 방지제의 첨가를 필요로 한다. 더욱이, 대개의 경우 이들은 최적의 분산을 위해 여전히 비드 밀에서 분산되어야 하는 것을 필요로 한다.
미국 특허 제3,904,562호에는 침전 방법으로 중합체 외부층을 가진 미세하게 분할된 유기 안료 입자를 캡슐화시키기 위한 방법이 기재되어 있다. 이 방법은 수성 매질로부터 중합체의 침전을 야기시키는 상당량의 무기염을 사용하기 때문에 비용이 들고 환경적으로 비친화적이다. 또한 본 특허의 교시에 따라 캡슐화된 입자는 완벽한 캡슐화를 보장하기 위해서 보다 고분자량 폴리비닐피롤리돈과, 여러 가지의 상이한 기질에 적용될 경우 안료의 적합성에 역효과를 미칠 수 있는 보다 많은 양의 중합체 기재 안료를 필요로 한다. 일본 특허 공개 (소)58-208351호에는 안료와, 에틸렌적으로 불포화된 술폰산 화합물 및 N-비닐피롤리돈 화합물의 수용성 공중합체를 포함하는 안료 조성물이 기재되어 있다. 상기 안료 조성물은 분산 단계 없이 단순한 기계적 교반에 의해 수성 부형제에 혼입될 수 있다. 그러나, 강한 극성 폴리술폰산은 코팅계의 경화에 해로운 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있기 때문에 중합체 술폰산의 존재로 인해 이들 안료 조성물은 많은 적용, 예를 들어 자동차 페인트계에 적용하기에 적합하지 않을 수 있다. 또한, 폴리술폰산이 존재하면 물 흡수가 증가될 수 있어서 채색된 코팅계의 내후성에도 또한 손상을 줄 수 있다.
환경적 관심사 및 신규의 환경 법규로 인해, 페인트 산업은 용매계 (solvent borne)에서 수성계 (aqueous borne) 코팅계로 광범위하게 옮겨가고 있다. 최근 개발 향상된 수성 중합체 결합제 시스템은 이 전환의 속도를 더해가는데 도움을 주고 있을 뿐만 아니라, 이들로 인해 안료 제조업자들은 최신의 소비자 욕구를 위한 안료 특성을 채택하기 위해 계속 안료를 개질시키는 것을 피할 수 없다.
본 발명은 통상적인 장비의 매우 간편하고, 경제적이며 환경 친화적인 방법으로 수득될 수 있고, 수성 잉크 및 페인트계에 쉽게 분산될 수 있는 교반-혼입형 안료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 안료 85 내지 99.5 중량부와, 비닐피롤리돈 중합체 또는 공중합체를 포함하는 첨가제 0.5 내지 15 중량부를 포함하는 미세과립 형태의 신규 교반-혼입형 안료 조성물에 관한 것이다. 이들 신규 미세과립 교반-혼입형 안료 조성물은 안료 및 첨가제를 포함하는 높은 고체 함량의 수성 안료 분산액을 분무 건조시킴으로써 수득할 수 있다. 이들은 수성 잉크 및 페인트계에 적용될 경우, 특히 산업용 도료, 상업 판매용품 및 자동차 산업에 사용될 경우 증가된 안료 특성을 나타낸다.
뜻밖에도, 본 발명자들은 이러한 교반-혼입형 안료 조성물을 비드 밀에서 분산 단계를 수행하지 않으면서 교반-혼입형 안료로서 수성 잉크 및 페인트계에 쉽게 혼입시킬 수 있다는 것을 발견해 내었다. 통상적으로 건조되고, 초미분된 안료와 비교해 볼 때, 신규 안료 조성물은 일반적으로 보다 덜 분진성이고, 보다 쉽게 취급될 수 있다. 이들은 또한 실제로 보다 큰 안료 응집물이 없는 균일한 수성 안료 분산액을 형성시키기 위해 쉽게 습윤되고, 신속하게 분산될 수 있다. 많은 작은 입자 크기의 안료들은 건조 과정 동안 응집되는 것으로 알려져 있다. 그러나, 이 응집 성향을 나타내는 안료일지라도, 놀랍게도 본 발명의 미세과립 교반-혼입형 안료 조성물은 수성 페인트계에서 쉽게 분산될 수 있다. 더욱이, 이러한 교반-혼입형 안료 조성물은 가장 요구되는 자동차 페인트계를 포함하여, 다양한 수성 페인트 및 잉크 계에 적합할 수 있다는 점에서 큰 장점을 가진다. 또한 이러한 신규 교반-혼입형 안료 조성물은 통상적인 장비의 매우 간편하고, 경제적이며 환경친화적인 방법으로 수득될 수 있다.
본 발명은 미세과립 형태이고, 안료 85 내지 99.5 중량부, 바람직하게는 90 내지 99 중량부, 가장 바람직하게는 94 내지 99 중량부와, 비닐피롤리돈 중합체, 또는 공중합체 (단, 공중합체는 에틸렌적으로 불포화된 술폰산 및 N-비닐피롤리돈의 공중합체가 아님)를 포함하는 첨가제 0.5 내지 15 중량부, 바람직하게는 1 내지 10 중량부, 가장 바람직하게는 1 내지 6 중량부를 포함하는 교반-혼입형 안료 조성물에 관한 것이다.
이들 신규의 미세과립 교반-혼입형 안료 조성물은 바람직하게는 안료 85 내지 99.5 중량부와, 비닐피롤리돈 중합체, 또는 공중합체 (단, 공중합체는 에틸렌적으로 불포화된 술폰산 및 N-비닐피롤리돈의 공중합체가 아님)를 포함하는 첨가제 0.5 내지 15 중량부를 포함하는, 수성 안료 분산액을 분무 건조시킴으로써 수득될 수 있다. 특히 바람직한 것은 높은 고체 함량의 수성 안료 분산액을 분무 건조시킨 것이다. 이들은 고분자량 물질을 착색시키는데 유용하다.
매우 다양한 비닐피롤리돈 동종중합체 또는 공중합체가 본 발명의 교반-혼입형 안료 조성물을 제조하기 위한 첨가제로서 적합하다. 일반적으로, 비닐피롤리돈 동종중합체는 그 자체 공지되어 있는 방법에 의해 1-비닐-2-피롤리돈 (또는 비닐피롤리돈, N-비닐피롤리돈 및 NVP로 알려져 있음)을 중합시킴으로써 수득된 폴리비닐피롤리돈이다. 이러한 중합체는 잘 알려져 있고, 많은 것들이 상업상 입수 가능하다. 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈의 중량 평균 분자량은 300,000 g/몰 이하, 가장 바람직하게는 5,000 내지 200,000 g/몰이다.
적절한 비닐피롤리돈 공중합체는 예를 들어, 비닐피롤리돈과, 비닐에테르, 비닐알코올 또는 비닐아세테이트의 공중합체; 아크릴산 또는 메타크릴산, 또는 그의 에스테르 또는 아미드, 특히 비닐아세테이트와의 공중합체이다.
특히 적합한 것은 비닐피롤리돈 대 비닐 아세테이트의 비율이 70 대 30 내지 60 대 40인 수용성 폴리비닐피롤리돈 비닐아세테이트 공중합체와 같은 수용성 공중합체이다.
본 발명의 교반-혼입형 안료 조성물에 사용되는 안료 및 적용 매질에 따라, 다른 바람직한 수용성 중합체, 공중합체 및(또는) 중합체 유도체와 합해진 비닐피롤리돈 동종중합체 또는 공중합체 첨가제를 사용하는 것이 유리할 수 있다.
따라서 본 발명의 또다른 바람직한 실시태양은 첨가제가 비닐 피롤리돈, 또는 1종 이상의 다른 중성, 음이온 또는 양이온 수용성 중합체, 공중합체 및(또는) 중합체 유도체와의 비닐피롤리돈 공중합체의 혼합물을 포함하되, 첨가제 혼합물의 총량이 안료 조성물의 20 중량부 이하인 본 발명의 안료 조성물에 관한 것이다.
이러한 중합체는 예를 들어, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리말레산 무수물, 폴리우레탄, 폴리비닐에테르, 폴리비닐알코올, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥시드, 셀룰로스 유도체, 폴리이민, 폴리비닐피리딘, 또는 그의 공중합체, 또는 스티렌, 아크릴로니트릴, 비닐아세테이트, 비닐포스포네이트, 비닐프로피오네이트, 비닐클로라이드, 이타콘산 또는 말레산 무수물과 아크릴산의 공중합체 등의 공중합체들, 또는 그들의 혼합물이다. 이러한 중합체 유도체는 예를 들어, 에톡시화 코코알킬, 올레일 또는 대두알킬 아민 등의 에톡시화 또는 프로폭시화 지방 아민; 에톡시화 코코알킬트리메틸 암모늄 클로라이드 등의 에톡시화 또는 프로폭시화 지방 4차 염; 에톡시화 올레아미드 등의 에톡시화 지방 아미드; 알킬-, 시클로알킬- 또는 알킬아릴-옥시폴리(에틸렌옥시)에탄올, 시클로알킬옥시폴리(에틸렌옥시)라우레이트 또는 올리에이트, 폴리에틸렌 글리콜 400 라우레이트 또는 올리에이트, 알킬-, 시클로알킬- 또는 알킬아릴-폴리(에틸렌옥시)카르복실레이트 또는 포스포네이트이다. 특히 바람직한 시클로알킬옥시폴리(에틸렌옥시)라우레이트 또는 올리에이트는 예를 들어, 폴리(에틸렌옥시)소르비탄 라우레이트 또는 올리에이트이다. 이들 다른 바람직한 수용성 중합체, 공중합체 및(또는) 중합체 유도체는 그 자체 알려져 있고, 상업상 입수 가능하다.
본 발명의 안료 조성물의 비닐피롤리돈 동종중합체 또는 공중합체 첨가제와, 다른 바람직한 수용성 중합체, 공중합체 및(또는) 중합체 유도체의 총량은 바람직하게는 20 중량부 이하, 가장 바람직하게는 5 내지 15 중량부이다. 바람직하게는 이러한 혼합물은 비닐피롤리돈 중합체 또는 비닐피롤리돈 공중합체 20 중량% 이상, 가장 바람직하게는 20 내지 80 중량%를 포함한다.
다른 중합체, 공중합체 및(또는) 중합체 유도체가 음이온 또는 양이온 중합체인 경우, 중합체 첨가제 혼합물은 바람직하게는 수성 매질, 바람직하게는 염기성 또는 산성 수성 매질에서 염으로서 용해된다.
또다른 바람직한 실시태양은 상기 양이온 중합체가 폴리비닐피리딘 또는 폴리이민인 본 발명의 안료 조성물에 관한 것이다.
유리하게는 음이온 중합체 또는 중합체 유도체, 또는 공중합체는 물에 알킬암모늄, 나트륨, 칼륨 또는 암모늄염으로 용해된다.
또다른 바람직한 실시태양은 상기 안료가 유기 또는 무기 안료, 또는 그의 혼합물인 본 발명의 안료 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 교반-혼입형 안료 조성물에 특히 적합한 안료는 아조, 아조메틴, 메틴, 안트라퀴논, 프탈로시아닌, 페리논, 페릴렌, 디케토피롤로피롤, 티오인디고, 이미노이소인돌린, 디옥사진, 이미노이소인돌리논, 퀴나크리돈, 플라반트론, 인단트론, 안트라피리미딘 및 퀴노프탈론 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 유기 안료, 또는 그의 혼합물 또는 그의 고용체; 특히 아조, 디옥사진, 디케토피롤로피롤, 퀴나크리돈, 프탈로시아닌, 인단트론 또는 이미노이소인돌리논 안료, 또는 그의 혼합물 또는 그의 고용체이다.
본 발명의 교반-혼입형 안료 조성물에 유용한 탁월한 안료는 씨.아이.피그먼트 레드 (C.I. Pigment Red 202), 씨.아이.피그먼트 레드 122, 씨.아이.피그먼트 레드 179, 씨.아이.피그먼트 레드 170, 씨.아이.피그먼트 레드 144, 씨.아이.피그먼트 레드 177, 씨.아이.피그먼트 레드 254, 씨.아이.피그먼트 레드 255, 씨.아이.피그먼트 레드 264, 씨.아이.피그먼트 브라운 (Brown) 23, 씨.아이.피그먼트 옐로우 (Yellow) 109, 씨.아이.피그먼트 옐로우 110, 씨.아이.피그먼트 옐로우 147, 씨.아이.피그먼트 옐로우 191.1, 씨.아이.피그먼트 옐로우 74, 씨.아이.피그먼트 옐로우 83, 씨.아이.피그먼트 옐로우 13, 씨.아이.피그먼트씨 오렌지 (Orange) 61, 씨.아이.피그먼트 오렌지 71, 씨.아이.피그먼트 오렌지 73, 씨.아이.피그먼트 오렌지 48, 씨.아이.피그먼트 오렌지 49, 씨.아이.피그먼트 블루 (Blue) 15, 씨.아이.피그먼트 블루 60, 씨.아이.피그먼트 바이올렛 (Violet) 23, 씨.아이.피그먼트 바이올렛 37, 씨.아이.피그먼트 바이올렛 19, 씨.아이.피그먼트 그린 (Green) 7, 및 씨.아이.피그먼트 그린 36으로 이루어진 군을 포함하여 색상표 (Color Index)에 기재되어 있는 안료, 또는 그의 혼합물 또는 그의 고용체이다.
본 발명의 교반-혼입형 안료 조성물에 유용한 적합한 무기 안료는 카본 블랙, 금속 산화물, 혼합된 금속 산화물, 안티몬 옐로우, 크롬산납, 황산크롬산납, 몰리덴산납, 울트라마린 (ultramarine) 블루, 코발트 블루, 망간 블루, 크롬 옥시드 그린, 수화 크롬 옥시드 그린, 코발트 그린, 금속 황화물, 카드뮴 술포셀레니드, 아철산 아연 및 비스무트 바나데이트, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일반적으로, 본 발명에 따른 안료는 평균 입자 크기가 0.001 내지 30 μm의 범위, 바람직하게는 0.005 내지 5 μm범위내이다. 이들 평균 입자 크기를 기초로 해볼 때, 안료는 바람직하게는 안료 조원료 또는 상태 조정된 안료의 형태로 사용되는 것이 분명하다. 바람직하게는 안료는 예를 들어, 합성 또는 상태 조정 후 안료를 단리시킴으로써 수득된 수성 프레스케익 형태로 사용된다. 또한, 안료는 무기 충전제, 광 안정제 및(또는) 응집방지제 등의 통상의 첨가제를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 또다른 실시태양은 상기 안료가 유기 안료 및 무기 충전제의 혼합물인 본 발명의 안료 조성물에 관한 것이다.
"무기 충전제"라는 표현은 실질적으로 투명한 무기 안료를 의미한다. 예를 들어, 운모, 고령토, 활석, 규회석, 및 천연 또는 합성 실리카 (예를 들어, 유리)는 본 발명의 안료 조성물에 사용하기에 적합한 잘 알려져 있는 무기 충전제이다. 활석, 백운모, 운모 및 고령토, 또는 그의 혼합물은 매우 적합한 무기 충전제이다.
투명한 운모가 무기 충전제로서 사용하기에 특히 적합하다. 운모 중에서도, 백운모, 금운모, 브롤라이트 및 합성 운모가 가장 적합하다.
무기 충전제는 바람직하게는 천연 형태로 사용되지만, 예를 들어 금속 산화물로 처리한 운모, 또는 장쇄 지방족산 등의 유기 지방족 화합물로 처리한 활석과 같이 처리된 투명 또는 반투명 무기 충전제 안료도 또한 사용될 수 있다. 일반적으로, 무기 충전제는 임의의 기하학적 형태인 1차 충전제 입자로 이루어지나, 편상 형태가 바람직하다. 바람직하게는, 무기 충전제는 평균 입자 크기가 0.5 내지 10 μm의 범위이고 최대 입자 크기는 20 μm 이하이다.
통상적으로, 무기 충전제는 안료의 중량을 기준으로 하여 1 내지 30%의 농도로 사용된다.
따라서, 또다른 바람직한 실시태양은 상기 안료가 유기 안료 70 내지 99 중량부, 및 무기 충전제 1 내지 30 중량부의 혼합물인, 본 발명의 안료 조성물에 관한 것이다.
U.V. 흡수제 및 장애 아민 광 안정제 등의 광 안정제는 당업계에 잘 공지되어 있다. 이들은 조성물의 교반-혼입형 안료 특성을 손상시키지 않는 한, 본 발명의 안료 조성물에 어떠한 적합한, 유효량으로든지 사용될 수 있다.
레올로지 개선제 또는 입자 성장 억제제로도 기재된 응집방지제는 안료 산업에 잘 공지되어 있고 본 발명의 안료 조성물을 위한 첨가제로서 적합하다. 일반적으로, 응집방지제는 예를 들어, 유기 안료의 술폰산, 술폰산염 또는 술폰아미드 유도체 등의 안료 유도체이다. 통상적으로, 레올로지 개선제는 유기 안료의 중량을 기준으로 하여 0.5 내지 8%의 농도로 사용된다.
무기 충전제, 광 안정제 및(또는) 응집방지제를 분무 건조 단계 전, 도중 또는 후에 조성물에 혼입시킨다. 바람직하게는, 이들 통상의 첨가제를 분무 건조 단계 전에 첨가한다. 통상의 첨가제에 따라 다르기는 하나, 합성 또는 상태 조정 단계 말기에, 안료의 단리 전에 첨가하는 것이 바람직하거나, 또는 다시 슬러리화된 높은 고체 함량의 수성 안료 프레스케익 분산액에 첨가한다.
본 발명의 안료 조성물은 바람직하게는,
(A) 첨가제의 수용액을 제조하고,
(B) 용액에 안료를 슬러리화시켜 안료 85 내지 99.5 중량부, 및 첨가제 0.5 내지 15 중량부를 포함하는 균일한 액체 분산액을 수득하고,
(C) 생성된 액체 분산액을 분무 건조시키고,
(D) 안료 조성물의 건조된 미세과립을 수집하는 것을 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시태양은 안료의 수성 프레스케익을 용액에 슬러리화시키는 본 발명의 방법에 관한 것이다.
바람직한 방법에 있어서, 균일한 수성 분산액을 수득하기 위해 고농도의 안료 프레스케익을 하기 실시예에 설명된 첨가제 수용액 존재하에서 5 내지 90℃, 바람직하게는 20 내지 60℃의 온도에서, 예를 들어 코울레스 (Cowles, 등록상표) 분산기 등의 임의의 적합한 장치에서 슬러리화시킨다. 이 때 균일한 수성 분산액을 분무 건조시키기에 적합한 조건은 당업자들에 의해 쉽게 결정될 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 첨가제의 알려져 있는 두드러진 유동 효과로 인해, 고체 함량이 약 20% 이상이거나, 또는 안료 및 중합체 첨가제 또는 첨가제 혼합물에 따라서는 고체 함량이 25% 이상인 저점도의 수성 안료 분산액이 쉽게 생성될 수 있다. 높은 안료 농도에도 불구하고, 이들 안료 분산액이 액체이고, 쉽게 유동성이고, 분무 건조에 이상적으로 적합한 것이라는 점에 있어서 유리하다.
분무 건조는 화학 산업에서 잘 공지되어 있는 건조 기술이다. 분무 건조에통상적인 어떠한 장치든지 본 발명의 안료 조성물을 분무 건조시키는데 사용될 수 있다. 적합한 상업상 입수 가능한 장비로는 보우엔 비엘에스 (BOWEN BLS, Bowen사 제품) 분무 건조기 또는 니로 아토마이저 (NIRO ATOMIZER, NIRO Company 제품)가 있다.
높은 고체 함량으로 인해, 본 발명의 안료 분산액은 분무 건조에 의해 신속하고 경제적으로 건조되어 미세과립을 포함하는 독특한 안료 조성물 분말을 생성시킨다. 본 발명에 따른 첨가제는 교반-혼입형 안료 조성물 중에 균일하게 분포되고, 또한 미세과립을 위한 결합제로 작용한다.
통상적으로, 미세과립을 크실렌 등의 수불혼화성 용매에 현탁시키고 광학 현미경하에서 관찰할 경우 크기는 1 내지 1000 μm, 바람직하게는 3 내지 300 μm의 범위이다. 이들은 어떤 형태로든지 존재할 수 있다. 미세과립의 형태 및 크기는 안료의 종류 및 입자 크기, 첨가제 또는 첨가제 혼합물 각각의 종류 및 농도는 물론 분무 건조 조건 및 분무 건조기 장치 등의 몇몇의 매개 변수에 의해 영향받는다. 보다 큰 입자 크기의 미세과립으로 인해, 이들은 일반적으로 통상적으로 건조되고 초미분된 안료 보다 덜 분진성이고 보다 쉽게 취급될 수 있다.
본 발명의 안료 조성물은 수성 잉크 또는 페인트계에 쉽게 습윤된다. 놀랍게도, 비드 밀 또는 고전단 유도 장치에서의 분산 단계 없이 수성 잉크 또는 페인트계에 안료를 단순히 교반시킴으로써 이들은 신속히 분산된다. 즉, 본 발명의 안료 조성물은 비드 밀링의 시간 및 에너지 소비 단계는 물론 비드 밀의 세척 비용을 없앤다는 점에서 수성계에서 교반-혼입형 안료로 사용하기에 이상적이다.
일반적으로, 교반-혼입형 안료 조성물의 유효 채색량을 채색될 고분자량 유기 물질 중에 혼입한다. 유효 채색량은 고분자량의 유기 물질에 목적하는 색상을 제공하는 데에 적합한 임의의 양이다. 특히, 교반-혼입형 안료는 채색될 고분자량 유기 물질의 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%의 양으로 사용된다.
본 발명의 방법에 따라 채색되는 고분자량 유기 물질은 바람직하게는 고분자량 유기 물질이 다양한 용도로 사용되기에 유용하다. 예를 들어, 고분자량 유기 물질은 락커(lacquer), 잉크 및 에나멜 코팅 조성물의 채색에 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 채색된 고분자량 유기 물질은 구체적으로는 자동차의 코팅 페인트를 제조하는 데에 유용하다.
본 발명에 따라 채색되는 고분자량 유기 물질은 예를 들어, 셀룰로스 에테르, 셀룰로스 에스테르, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리술폰, 폴리아미드, 폴리시클로아미드, 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리에테르 케톤, 폴리비닐 할라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아크릴산 및 메타크릴산 중합체, 고무, 실리콘 중합체, 페놀/포름알데히드 수지, 멜라민, 포름알데히드 수지, 우레아/포름알데히드 수지, 에폭시 수지 및 디엔 고무 또는 그의 공중합체이다.
열경화성 또는 가교결합된 코팅, 예를 들어 화학적으로 반응성이 있는 코팅에 유용한 고분자량 유기 물질 또한 본 발명에 따라 착색된다. 본 발명의 방법에 따라 제조된 채색된, 고분자량 유기 물질은 통상의 결합제를 함유하고 고온에서 반응성이 있는 스토빙 피니쉬(stoving finishes)에 특히 유용하다. 이러한 코팅에 사용되는 고분자량 유기 물질의 예로는 아크릴계, 알키드, 에폭시, 페놀계, 멜라민, 우레아, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 블록화 이소시아네이트, 벤조구아나민 또는 셀룰로스 에스테르 수지, 또는 그의 조합물을 들 수 있다. 본 발명의 방법에 따라 제조된 채색된 고분자량 유기 물질은 또한 공기-건조 코팅 또는 물리적-건조 코팅에 유용하다.
본 발명의 교반-혼입형 안료 조성물은 산업용 페인트, 구체적으로는 자동차업계, 특히 아크릴계/멜라민 수지, 알키드/멜라민 수지 또는 열가소성 아크릴계 수지 또는 폴리우레탄 수지계에 통상적으로 사용되는 유형의 채색 코팅을 제조하는데 특히 적합하다.
본 발명의 교반-혼입형 안료 조성물의 우수한 분산성 때문에, 적용 매질 전체를 통한 안료 입자의 균일한 분산이 쉽게 달성된다. 본 발명의 교반-혼입형 안료를 포함하는 조성물은 우수한 레올로지 거동을 나타낸다.
본 발명의 교반-혼입형 안료 조성물은 단독으로 또는 다른 안료 또는 염료와 함께 사용된다. 효과 안료와 결합된 상태의 본 발명의 교반-혼입형 안료 조성물을 사용하여 고분자량 유기 물질을 착색하는 것이 특히 적합하다.
색상 효과 및 색조는 효과 안료의 종류, 및 효과 안료와 본 발명의 교반-혼입형 안료 조성물의 농도를 변화시킴으로써 변할 수 있다. 특히 놀랄만한 효과 색조가 교반-혼입형 안료를 알려져 있는 투명한 이산화 티타늄-코팅된 운모 안료 또는 알루미늄 안료와 함께 사용함으로써 발생된다.
독특한 안료 특성 때문에, 신규 교반-혼입형 안료 조성물은 또한 섬유 등으로 칼렌더링, 캐스팅, 몰딩 또는 가공 처리된 플라스틱인 고분자량 유기 물질을 착색시키는데 적합하다. 안료 조성물은 폴리프로필렌 또는 폴리아미드 섬유, 플라스틱 필름, 바틀 크레이트 (bottle crate) 등의 착색된 플라스틱 제품에 우수한 물리적 특성을 부여한다. 따라서, 본 발명은 또한 고분자량 유기 화합물이 섬유로 칼렌더링, 캐스팅, 몰딩 또는 가공 처리되는 플라스틱 제품 및 섬유로 칼렌더링, 캐스팅, 몰딩 또는 가공 처리되는 플라스틱인 것인 방법을 더 포함한다.
신규 교반-혼입형 안료 조성물은 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, ABS 또는 폴리아미드 등의 고성능 플라스틱에 혼입될 경우 쉽게 분산될 수 있다. 놀랍게도, 안료 조성물이 중합체 중에 매우 균일하게 분포된다면 생성된 착색된 성형 제품은 실제로 흐름선을 나타내지 않는다. 당업자들이 인지하고 있는 바와 같이, 흐름선의 존재는 바람직하지 않다.
본 발명의 안료 조성물은 높은 안료 고체 함량을 가진 액체 색소를 제공할 수 있기 때문에 액체 색소를 제조하는데도 또한 적합하다. 액체 색소는 안료산업계에 잘 공지되어 있고, 주로 플라스틱 물질의 착색에 사용된다.
또한, 본 발명의 안료 조성물은 잉크 젯 배합물에 사용하기에 적합하다.
다음의 실시예는 본 발명의 다양한 실시태양을 설명하나, 본 발명의 범위는 그에 제한되지는 않는다. 실시예에서, 모든 부는 달리 언급되지 않는한 중량부이다.
실시예 1
40 갤런 스테인레스 스틸 용기를 3,6-디(4-클로로페닐)-1,4-디케토피롤로피롤 안료 (씨.아이 피그먼트 레드 254, 이르가진 (IRGAZIN, 등록상표) 디피피 레드 비오 (DPP Red BO) (미국 델라웨어주 뉴포트 소재 CIBA Specialty Chemicals Corp. 제품) 7.7 kg (건조 중량)을 포함하는 수성 프레스케익 18.2 kg으로 충전시켰다.
50% 폴리비닐아세테이트/비닐피롤리돈 수용액 (BASF 제품 루비스콜 브이에이 73더블유 (LUVISKOL VA 73W)) 600 g 및 폴리(에틸렌옥시)소르비탄 라우레이트 (Witco Corp.제품 위트코놀 (WITCONOL) 2720) 173.7 g을 개별 용기에서 물 5 리터에 용해시켰다. 이어서 울트라 탈크 (ULTRA Talc) 609 (Barretts Minerals Inc. 제품) 1550 g을 수지 수용액에 첨가하고, 완전히 습윤될 때까지 교반시켰다.
수성의 활석/수지 혼합물을 디케토피롤로피롤 안료 프레스케익에 첨가하였다. 혼합물을 코올스 (Cowles, 등록상표) 용해기로 교반시키고, 고체 함량이 37.8%인 쉽게 유동 가능한 액체 적색 안료 분산액을 생성시켰다. 고도로 농축된 안료 분산액을 파일럿 플랜트 (pilot plant) 분무 건조기 (보우엔 제품, 보우엔 비엘에스 (BOWEN BLS))에서 400±5℃의 흡입 온도 (배출 온도 125±3℃)로 가열된 공기 40 psig로 분무 건조시켜, 우수한 내구성을 갖는 강렬한 불투명한 적색 코팅을 수득하기 위해 교반-혼입형 안료로서 비드 밀에서 분산 단계 없이 수성 페인트계에 쉽게 혼입될 수 있는 적색 교반-혼입형 안료 조성물 9.5 kg을 수득하였다.
실시예 2
40 갤런 스테인레스 스틸 용기를 3,6-디(4-클로로페닐)-1,4-디케토피롤로피롤 안료 이르가진 (등록상표) 디피피 레드 비오 (미국 델라웨어주 뉴포트 소재 CIBA Specialty Chemicals Corp. 제품) 8.2 kg (건조 중량)을 포함하는 수성 프레스케익 19.5 kg으로 충전시켰다.
폴리비닐피롤리돈 수용액 (BASF Corp. 제품 루비스콜 케이30) 683 g을 개별용기에서 물 5 리터에 용해시켰다. 이어서 울트라 탈크 609 (Barretts Minerals Inc. 제품) 2050 g을 수지 수용액에 첨가하고, 완전히 습윤될 때까지 교반시켰다.
수성의 활석/수지 혼합물을 디케토피롤로피롤 안료 프레스케익에 첨가하였다. 혼합물을 코올스 (등록상표) 용해기로 교반시켜, 고체 함량이 약 38%인 쉽게 유동 가능한 액체 적색 안료 분산액을 생성시켰다. 고도로 농축된 안료 분산액을 파일럿 플랜트 분무 건조기 (보우엔 제품, 보우엔 비엘에스)에서 분무 건조시켜, 우수한 내구성을 갖는 강렬한 불투명한 적색 코팅을 수득하기 위해 교반-혼입형 안료로서 비드 밀에서 분산 단계 없이 수성 페인트계에 쉽게 혼입될 수 있는 적색 교반-혼입형 안료 조성물 10.2 kg을 수득하였다.
실시예 3
4 리터 워링 블렌더 (WARING Blender) (Cole-Parmer Instrument Company)를 이소인돌리논 안료 이르가진 옐로우 3 알엘티엔 (IRGAZIN YELLOW 3 RLTN) (씨.아이 피그먼트 옐로우 110) (미국 델라웨어주 뉴포트 소재 CIBA Specialty Chemicals Corp. 제품) 802 g (건조 중량)을 포함하는 수성 프레스케익 2286 g으로 충전시켰다.
폴리비닐피롤리돈 수용액 (BASF Corp. 제품 루비스콜 케이30) 59.6 g을 1 리터 유리 비이커 중 물 200 ㎖에 용해시켰다. 이어서 울트라 탈크 609 (Barretts Minerals Inc. 제품) 80.2 g을 수지 수용액에 첨가하고, 완전히 습윤될 때까지 교반시켰다.
수성의 활석/수지 혼합물을 워링 블렌더 중 황색 이소인돌리논 안료 프레스케익에 첨가하였다. 혼합물을 매질에서 고속으로 블렌드시켜 쉽게 유동 가능한 액체 황색 안료 분산액을 생성시켰다.
상기 수성 황색 안료 분산액의 2개의 배치를 합한 후 파일럿 플랜트 분무 건조기 (보우엔 제품, 보우엔 비엘에스)에서 분무 건조시켜, 우수한 내구성을 갖는 강렬한 불투명한 황색 코팅을 수득하기 위해 교반-혼입형 안료로서 비드 밀에서 분산 단계 없이 수성 페인트계에 쉽게 혼입될 수 있는 황색 교반-혼입형 안료 조성물 1.78 kg을 수득하였다.
크실렌에 분산시켜 광학 현미경으로 관찰했을 때, 크기가 5 내지 15 μm인 보다 작은 많은 과립과 함께 크기가 20 내지 100 μm 범위인 구형 미세과립을 관찰할 수 있었다.
실시예 4
4 리터 워링 블렌더를 2,9-디클로로퀴나크리돈 심홍색 안료 (모나스트랄 (MONASTRAL, 등록상표) 마젠타 비 (Magenta B) (미국 델라웨어주 뉴포트 소재 CIBA Specialty Chemicals Corp. 제품) 687 g (건조 중량)을 포함하는 수성 프레스케익 1692 g으로 충전시켰다.
폴리비닐피롤리돈 수용액 (BASF Corp. 제품 루비스콜 케이30) 83.8 g을 1 리터 유리 비이커 중 물 250 ㎖에 용해시켰다. 이어서 울트라 탈크 609 (Barretts Minerals Inc. 제품) 125.6 g을 수지 수용액에 첨가하고, 완전히 습윤될 때까지 교반시켰다.
수성의 활석/수지 혼합물을 워링 블렌더 중 마젠타 안료 프레스케익에 첨가하였다. 혼합물을 매질에서 고속으로 블렌드시켜 페이스트성 분산액을 생성시켰다. 이어서 루비스콜 케이-30 62.7 g을 물 750 ㎖과 함께 첨가하고, 더 블렌드시켜 유동성 프레스케익을 생성시켰다.
상기 수성 심홍색 안료 분산액의 2개의 배치를 합한 후 파일럿 플랜트 분무 건조기 (보우엔 제품, 보우엔 비엘에스)에서 분무 건조시켜, 우수한 내구성을 갖는 심홍색 코팅을 수득하기 위해 교반-혼입형 안료로서 비드 밀에서 분산 단계 없이 수성 페인트계에 쉽게 혼입될 수 있는 심홍색 교반-혼입형 안료 조성물을 수득하였다.
실시예 5
4 리터 워링 블렌더를 퀴나크리돈 안료 씨.아이.피그먼트 바이올렛 19 (모나스트랄 (등록상표) 레드 와이 알티-759-디 (Red Y RT-759-D)) (미국 델라웨어주 뉴포트 소재 CIBA Specialty Chemicals Corp. 제품) 866 g (건조 중량)을 포함하는 수성 프레스케익 3093 g으로 충전시켰다.
폴리비닐피롤리돈 수용액 루비스콜 케이30 (BASF Corp. 제품) 86.7 g을 1 리터 유리 비이커 중 물 350 ㎖에 용해시켰다. 이어서 울트라 탈크 609 (Barretts Minerals Inc. 제품) 86.6 g을 수지 수용액에 첨가하고, 완전히 습윤될 때까지 교반시켰다.
수성의 활석/수지 혼합물을 워링 블렌더 중 퀴나크리돈 안료 프레스케익에 첨가하였다. 혼합물을 매질에서 고속으로 블렌드시켜 유동성 안료 분산액을 생성시켰다.
안료 분산액을 파일럿 플랜트 분무 건조기 (보우엔 제품, 보우엔 비엘에스)에서 분무 건조시켜, 우수한 내구성을 갖는 적색 코팅을 수득하기 위해 교반-혼입형 안료로서 비드 밀에서 분산 단계 없이 수성 페인트계에 쉽게 혼입될 수 있는 적색 교반-혼입형 안료 조성물을 수득하였다.
실시예 6
4 리터 워링 블렌더를 아조 안료 씨.아이.피그먼트 옐로우 191.1 (크로모프탈 (CROMOPHTAL, 등록상표) 옐로우 에이치알피 (Yellow HRP) (미국 델라웨어주 뉴포트 소재 CIBA Specialty Chemicals Corp. 제품) 953 g (건조 중량)을 포함하는 수성 프레스케익 2206 g으로 충전시켰다.
폴리비닐피롤리돈 수용액 (BASF Corp. 제품 루비스콜 케이30) 63.5 g을 1 리터 유리 비이커 중 물 400 ㎖에 용해시켰다. 이어서 울트라 탈크 609 (Barretts Minerals Inc. 제품) 95.3 g을 수지 수용액에 첨가하고, 완전히 습윤될 때까지 교반시켰다.
수성의 활석/수지 혼합물을 워링 블렌더 중 아조 안료 프레스케익에 첨가하였다. 혼합물을 매질에서 고속으로 혼합하여 페이스트성 안료 분산액을 생성시켰다. 추가의 루비스콜 케이30 111 g을 물 400 ㎖로 희석하고, 안료 페이스트에 첨가하였다. 혼합물을 매질에서 고속으로 더 블렌드시켜 유동성 황색 안료 분산액을 생성시켰다.
상기 수성 황색 안료 분산액의 2개의 배치를 합하고, 파일럿 플랜트 분무 건조기 (보우엔 제품, 보우엔 비엘에스)에서 분무 건조시켜, 우수한 내구성을 갖는 황색 코팅을 수득하기 위해 교반-혼입형 안료로서 비드 밀에서 분산 단계 없이 수성 페인트계에 쉽게 혼입될 수 있는 황색 교반-혼입형 안료 조성물을 수득하였다.
크실렌에 분산시켜 광학 현미경으로 관찰했을 때, 크기가 5 내지 15 μm인 보다 작은 많은 과립과 함께 크기가 20 내지 100 μm 범위인 구형 미세과립을 관찰할 수 있었다.
실시예 7
실시예 6의 방법을 반복하되, 씨.아이.피그먼트 옐로우 191.1 476 g을 포함하는 수성 프레스케익 1103 g과, 투명한 디케토피롤로피롤 안료인 씨.아이.피그먼트 레드 254 (모두 미국 델라웨어주 뉴포트 소재 CIBA Specialty Chemicals Corp. 제품)를 포함하는 수성 프레스케익 1600 g의 안료 혼합물을 유기 안료로 사용하고, 수성 잉크, 페인트 및 상업 판매용 코팅에 적용될 수 있는 진홍색 안료 혼합물을 제공하여, 우수한 내구성을 갖는 강렬한 진홍색 마감재를 생성시켰다.
실시예 8
이 실시예에서는 교반-혼입형 안료로서 3,6-디(4-클로로페닐)-1,4-디케토피롤로피롤 안료 (씨.아이.피그먼트 레드 254)를 포함하는 교반-혼입형 안료 조성물을 분산 단계 없이 수성 자동차 페인트계에 직접 혼입시키는 것을 설명하였다.
"교반-혼입형 안료 분산액"
8 온스 병을 중합체 수성 분산제 38.8 g, 및 탈이온수 121.2 g으로 충전시켰다. 혼합물을 5 내지 10분 동안 교반시켰다. 실시예 1에 따라 제조된 안료 조성물 40 g을 중간 속도로 교반시키면서 수성 수지 분산액에 첨가하여 안료 분산액을 생성시켰다. 적색 안료 분산액을 매질에서 프로펠러 교반기를 이용하여 고속으로 15분 동안 교반시켜, 총고체 함량이 30%이고, 안료/결합제의 비가 2:1인 안료 조성물 20.0%를 포함하는 균일한 "교반-혼입형 안료 조성물"을 생성시켰다.
"페인트 분산액"
다음과 같이 혼합하였다:
"교반-혼입형 안료 분산액" 25.0 g
보충용 투명한 색상 수지 용액 8.2 g, 및
밸런스용 투명한 색상 수지 용액 66.0 g.
생성된 페인트 분산액의 점도를 탈이온수를 사용하여 1500 - 2000 cps로 조절하고, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올을 충분히 첨가하여 pH 약 7.6으로 만든 후 이어서 하부도막으로서 패널 상에 1.5분 간격으로 2회 분무시켰다. 2분 후, 용매 기재 투명도막 수지를 하부도막 상에 1.5분 간격으로 2회 분무시켰다. 이어서 분무된 패널을 플래쉬 캐비넷 (flash cabinet)에서 10분 동안 공기로 플래쉬시킨 후 이어서 오븐에서 265℉ (130℃)에서 30분 동안 "구워" 우수한 내후성을 가진 고채도 적색 패널을 생성시켰다. 현미경으로 평가해 본 결과 코팅계에 균일하게 분포된 안료 입자를 나타냈다.
실시예 9
이 실시예에서는 교반-혼입형 안료로서 이소인돌리논 안료 (씨.아이.피그먼트 옐로우 110)를 포함하는 교반-혼입형 안료 조성물을 분산 단계 없이 수성 자동차 페인트계에 직접 혼입시키는 것을 설명하였다.
"교반-혼입형 안료 분산액"
8 온스 병을 중합체 수성 분산제 38.8 g, 및 탈이온수 121.2 g으로 충전시켰다. 혼합물을 5 내지 10분 동안 교반시켰다. 실시예 3에 따라 제조된 안료 조성물 40 g을 중간 속도로 교반시키면서 수성 수지 분산액에 첨가하여 안료 분산액을 생성시켰다. 황색 안료 분산액을 매질에서 프로펠러 교반기를 이용하여 고속으로 15분 동안 교반시켜, 총고체 함량이 30%이고, 안료/결합제의 비가 2:1인 안료 조성물 20.0%를 포함하는 균일한 "교반-혼입형 안료 조성물"을 생성시켰다.
"페인트 분산액"
다음과 같이 혼합하였다:
"교반-혼입형 안료 분산액" 25.0 g
보충용 투명한 색상 수지 용액 8.2 g, 및
밸런스용 투명한 색상 수지 용액 66.0 g.
생성된 황색 페인트 분산액을 실시예 8에 기재된 방법에 따라 패널 상에 분무시켜, 우수한 내후성을 나타내는 고도로 포화된 황색 코팅된 패널을 생성시켰다. 코팅을 현미경으로 평가했을 때 균일한 외관의 코팅을 나타냈다.
실시예 10
이 실시예는 아조 안료 씨.아이.피그먼트 옐로우 191.1을 포함하는 교반-혼입형 안료 조성물을 HDPE에 혼입시키는 것을 설명하였다.
유동 후 실시예 6에 따라 제조된 안료 조성물 5 g, 장애 아민 광 안정제 2.5 g, 벤조트리아졸 UV 흡수제 1.0 g, 장애 페놀 산화방지제 1.0 g 및 아인산염 공정 안정제 1.0 g (모두 Additives Division of CIBA Specialty Chemicals Corporation로부터 입수)을 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE) (U.S.I. QUANTUM Chemicals 제품) 1000 g과 함께 175 내지 200 rpm의 속도로 30초 동안 혼합하였다. 유동시킨 채색 수지를 따뜻하게 하여 단련시킬 수 있는 동안 자른 후 이어서 과립기로 공급시켰다. 생성된 과립을 5분 동안 운전 휴지시간 및 30초의 주기로, 204 및 260℃의 온도에서 사출성형기에서 성형시켰다. 각 온도에서 유사 색상 색조를 갖고 뛰어난 광 안정성을 갖는 선명한 황색을 나타내는 균일하게 착색된 조각을 수득하였다. 성형된 황색 조각을 광 원천 앞에 위치시키고 관찰했을 때 흐름선을 나타내지 않았다.
액체 비히클과, 40% 농도로 실시예 6에 따라 수득한 안료 조성물을 포함하는 액체 색소 현탁액 12.5 g으로부터 출발하여 유사한 결과를 달성하였다. 고전단 믹서에서 분산 단계없이 액체 비히클에 안료 조성물을 단순히 교반시킴으로써 액체 색소 현탁액을 제조하였다.
실시예 11
이 실시예에서는 보편적인 상업 판매용 페인트계에 교반-혼입형 안료 조성물을 혼입시키는 것을 설명하였다.
유리 비이커를 프로필렌 글리콜 63.5 g, 탈이온수 37.8 g, 알콜렉 에스 (Alcolec S, 미국 코넷티컷주 덴버리 소재 American Lecithin Company 제품) 10.8 g 및 이게팔 씨오-530 (IGEPAL CO-530) (미국 뉴져지주 웨인 소재 GAF Chemicals 제품) 23 g으로 충전시켰다. 혼합물을 10분 동안 교반시키고, pH를 묽은 암모니아로 8.0 내지 8.5로 조절하였다. 이어서 실시예 7에 따라 제조된 진홍색 교반-혼입형 안료 조성물 15 g을 첨가하였다. 생성된 현탁액을 매질에서 프로펠러 교반기를 이용하여 20분 동안 고속으로 더 교반시켜 우수한 내구성을 갖는 강렬한 진홍색 페인트를 수득하기 위해 수성 라텍스 분산액에 쉽게 혼입될 수 있는 균일한 안료 분산액을 생성시켰다.
본 발명의 안료 조성물은 취급이 쉽고, 쉽게 습윤되고, 신속하게 분산되어 실질적으로 보다 큰 안료 응집물이 없고, 비드 밀에서의 분산 단계 없이 교반-혼입형 안료 조성물로서 수성 잉크 및 페인트계에 쉽게 혼입될 수 있는 균일한 수성 안료 분산액을 형성시킨다.

Claims (6)

  1. 안료 85 내지 99.5 중량부와, 비닐피롤리돈 중합체 또는 공중합체를 포함하는 첨가제 0.5 내지 15 중량부를 포함하되, 단 공중합체가 에틸렌적으로 불포화된 술폰산 및 N-비닐-피롤리돈의 공중합체가 아닌, 수성 안료 분산액을 분무 건조시킴으로써 수득될 수 있는 미세과립 형태의 교반-혼입형 안료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 첨가제가 비닐 피롤리돈, 또는 1종 이상의 다른 중성, 음이온 또는 양이온 수용성 중합체, 공중합체 및(또는) 중합체 유도체와의 비닐피롤리돈 공중합체의 혼합물을 포함하고, 첨가제 혼합물의 총량이 안료 조성물의 20 중량부 이하인 안료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 안료가 유기 안료 및 무기 충전제의 혼합물인 안료 조성물.
  4. (A) 첨가제의 수용액을 제조하고,
    (B) 용액에 안료를 슬러리화시켜 안료 85 내지 99.5 중량부, 및 첨가제 0.5 내지 15 중량부를 포함하는 균일한 액체 분산액을 수득하고,
    (C) 생성된 액체 분산액을 분무 건조시키고,
    (D) 안료 조성물의 건조된 미세과립을 수집하는 것을 포함하는, 제1항, 제2항 및 제3항 중 어느 한 항의 안료 조성물의 제조 방법.
  5. 제1항, 제2항 및 제3항 중 어느 한 항에 따른 유효 채색량의 안료 조성물, 및 고분자량 유기 물질을 포함하는 채색된 고분자량 유기 물질.
  6. 제1항, 제2항 및 제3항 중 어느 한 항에 따른 안료 조성물을 교반-혼입형 안료로서 고분자량 유기 물질에 혼입시키는 것을 포함하는 채색된 고분자량 유기 물질의 제조 방법.
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