KR20170071544A - 유체 제품들의 혼합에 의한 페인트의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

유체 제품들의 혼합에 의해 페인트들을 제조하기 위한 방법에서, 미리결정된 비율의 양의 티타늄 이산화물을 함유하는 적어도 하나의 백색 페인트, 및 착색제들을 갖지 않는 적어도 하나의 중성 페인트를 포함하는 유체 제품들의 그룹이 제공된다. 그후, 0% 내지 100%의 가변 비율들로 백색 페인트와 중성 페인트를 혼합함으로써 획득되는 미리결정된 양의 페인트로 충진되는 텅 빈 컨테이너가 제공된다. 백색 페인트의 티타늄의 함량에 해당하는 최대치와 중성 페인트의 티타늄의 함량에 해당하는 0% 사이에서 선택되는 티타늄 이산화물의 함량을 갖는 결과적인 페인트가 획득된다.

Description

유체 제품들의 혼합에 의한 페인트의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING PAINTS BY MEANS OF MIXING FLUID PRODUCTS}
본 발명은 유체 제품들의 혼합에 의한 페인트 제조 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서, 용어 "페인트"는, 표면들을 장식하기 위해 다양한 분야들에서 사용되는 다양한 유체 제품들, 이를테면, 예컨대, 세척가능한 타입, 통기가능한 타입, 단일 코트 타입 등의 목재 또는 금속용 투명 또는 불투명 에나멜들, 벽들, 내벽 또는 외벽용 수성 페인트들을 나타내는데 사용된다. 용어 "페인트"는 또한, 미용 용도의 유체 착색 제품들, 이를테면, 손톱용 에나멜들, 모발용 염료들 등을 포함하는 것으로 의도된다.
페인트들은 일반적으로 그들의 화학적-물리적 특성들을 정의하는 이하의 엘리먼트들 또는 엘리먼트들의 그룹들을 포함한다:
- 예컨대, 합성 수지들, 이를테면, 폴리우레탄, 아크릴, 에폭시, 알키드, 페놀, 스티렌 수지들뿐만 아니라, 셀룰로오스 파생물들, 이를테면, 예컨대, 니트로 셀룰로오스 및 아세토 셀룰로오스; 천연 수지들, 이를테면, 예컨대, 또한 이 그룹에 속하는 코팔(copal)과 같이 완성된 표면들의 페인트 내구성 및 휘도(brilliance)를 부여하는 하나 또는 그 초과의 바인딩(bining) 또는 필름-형성 물질들;
- 페인트에 보디 및 커버리지를 제공하는, 충진 물질들 또는 “충진제(filler)들”, 이를테면, 예컨대, 칼슘 카보네이트 CaCO3;
- 다양한 첨가물들, 이를테면, 분산 화합물들, 항-발효 화합물들, 건조제들, 피부 보호 화합물들 등.
앞서-언급된 엘리먼트들은, 미네랄(mineral) 또는 유기(organic) 용제를 사용하는 수많은 페인트들이 존재하지만, 요즘에는 주로 물인 희석제에 확산된다.
페인트들은 보통 내부에 확산된 착색 안료들의 결과로서 다양한 색채들을 취한다(take on). 주로 사용되는 착색제는, 페인트 상에 백색 착색을 부여하거나, 또는 예컨대, 황색, 적색, 청록색, 흑색 등의 착색을 제공하는 안료들을 혼합함으로써 제조된 다른 쉐이드들(shades)을 밝게 하는데 사용되는 티타늄 이산화물(TiO2)이다.
페인트들은, 다양한 컴포넌트들이 훌륭한 혼합 리셉터클들 내에 개별적으로 공급되는 산업 설비들에서 대량으로 제조될 수 있다. 산업 설비들에서의 페인트들의 제조는 판매 시점에서의 페인트들의 분포, 그 저장 및 그 보존의 문제를 제기하는데, 이는 도포(application)의 품질 및 타입에 따라 상이할 뿐만 아니라 그에 대해 다소 매우 다양하고 상이한 착색들을 제공하는 것이 필요한, 다양한 페인트들을 선반 상에 보존하는 것이 필수적이라는 사실에 의해 악화된다.
페인트들은 또한 유체 제품들을 인시츄(in situ)로 혼합하는 것에 의해 판매 시점에 제조될 수 있다. 광범위하게 사용되는 방법인 틴토메트릭 시스템(tintometric system)은, 베이스 제품으로 충진된 주어진 수의 컨테이너들(틴(tin)들, 캔(can)들 등)의 저장을 제공하는데, 이는 일반적으로 백색 컬러이며, 필요에 따라 판매 시점에 포지셔닝되는 착색 분배기에 의해 착색된다. 착색제 분배기들에는, 원하는 착색을 갖는 완성된 페인트(finished paint)를 획득하기 위해 베이스 제품으로 충진된 컨테이너들 내에서 각각의 페인트 제조자에 의해 고안된 제제(formulation)들에 따라 미리결정된 정량들로 배출되는 주어진 수의 착색제들의 탱크들이 탑재(on-board)되어 있다. 이들 시스템들을 사용하여, 매우 어두운 컬러의 쉐이드들을 제조하는 것은 어려운데, 이 경우, 베이스 제품의 백색을 밸런싱하기 위해 상당한 양의 착색제를 사용하는 것이 필수적이다. 흑색 컬러와 같은 순수 어두운 컬러들을 획득하는 것은 더 이상 불가능하다.
분배 시스템들 내에서 착색제들의 사용을 개선시키기 위해, 함유된 티타늄 이산화물의 양으로 인해 서로 상이한 주어진 수의 베이스 제품들을 사용하는 방법들이 제안되어 있다. 이 방식에서, 다량의 티타늄 이산화물을 갖는 베이스 제품을 사용하여 매우 깨끗하거나 또는 투명한 착색을 갖는 완제품(finished product)들을 제조하는 것이 가능한 동시에, 극히 적은 양의 티타늄 이산화물을 갖는 베이스 제품을 사용하여 매우 어두운 착색을 갖는 완제품들을 제조하는 것도 가능하다. 이러한 방법들의 단점은, 소모품(supply)들의 관리 비용과 복잡성이 명백하게 증가하면서, 서로 상이한 베이스 제품들의 주어진 수의 컨테이너들을 저장하는 것이 필요하다는 점이다.
소매 판매 시점에서, 가능한 한 광범위한 유채색 선택을 통해, 예컨대, 200cc 또는 그 미만의 컨테이너들 내에 있는 소량의 페인트들을 클라이언트들에게 제공할 필요가 있다. 비-전문적인 클라이언트들은, 예컨대, 가사 노동(domestic work)의 작은 부분들을 위해 이러한 페인트들을 사용할 수 있지만, 전문적인 클라이언트들은 이러한 페인트들을 샘플들로서 사용하여 큰 데코레이팅 작업들을 시작하기 전에 한정된 스케일에 유채색 효과들을 시각화하거나 또는 나타낼 수 있다.
이러한 요건을 충족시키기 위해, 공지된 틴토메트릭 시스템들을 사용하고 그리고 미리결정된 양의 티타늄 이산화물을 함유하는 베이스 페인트로 사전에 충진된 캔들에 소량의 착색제들을 토출하는데(discharging) 적합한 분배기들이 제안되어 있다. 이러한 기계들은 숙련된 오퍼레이터들에 의해 사용되어야 할 필요가 있는데, 이 숙련된 오퍼레이터들은, 원하는 컬러의 제제에 가장 적합한 티타늄 이산화물의 함량을 갖는 베이스 페인트 컨테이너를 저장소로부터 취하고, 이 컨테이너를 개봉하여 분배기의 토출 노즐 아래에 놓으며, 토출 동작의 종료시에 컨테이너를 취하여 닫고, 마지막으로 교반기(agitating machine)에 의해 컨테이너를 교반한다.
교반기를 내부에 통합하는 분배기들, 또는 백색 베이스 페인트들의 컨테이너들의 저장소가 존재하지만, 이들은 서비스의 우수한 연속성을 보장하기 위해 필요한 높은 수준의 제품 재고의 주요 문제를 해결하지는 못하며, 이 방법의 적어도 몇몇 단계들에 개입하는 숙련된 오퍼레이터들에 대한 필요성도 제거하지 못한다. 또한, 이러한 기계들은 일반적으로 매우 복잡하고 고가이다.
또한, 판매 시점에서, 산업 설비들에서와 같이, 완성된 페인트의 제조를 위해 필요한 모든 컴포넌트들의 혼합을 제공하는 페인트들의 제조를 제공하는 작은 크기의 기계들을 사용하는 솔루션들이 제안되어 있다. 이러한 기계들은, 필연적으로 복잡하며, 주어진 동작의 자율성을 보장할 수 있는 바인딩 제품들, 충진제들 및 첨가제들을 담기 위해 큰 치수들을 갖는 탱크들을 요구한다. 또한, 바인딩 제품들, 충진제들 및 첨가제들은 본질적으로 보전의 문제들을 제기하며, 그 저장 및 취급을 위해 특정 어레인지먼트들을 요구한다.
일반적으로 이론적인 방식으로, 오직 완성된 페인트가 제조될 때에만 착색된 안료들 및 티타늄 이산화물이 첨가되는 투명 베이스 제품들을 사용하는 솔루션들이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 시스템들은 지금까지 어떠한 실용적인 응용들에도 사용되지 않았는데, 이는 아마도 종래의 틴토메트릭 시스템들에 비해 현저한 개선을 나타내지 않았기 때문이다. 사실상, 획득하기 원하는 완성된 페인트의 각각의 품질이 상이한 다수의 베이스 제품들을 저장하는 것이 여전히 필요할 것이다.
본 발명은, 심지어 소량만으로도 판매 시점에서의 완성된 페인트들의 제조를 허용하여, 착색의 광범위한 선택을 통해, 제품들의 저장을 위해 필요한 저장 공간을 실질적으로 감소시키는, 유체 제품들을 혼합하는 방법에 의해 종래 기술의 단점들을 극복하는 것을 제안한다. 이러한 목적들을 달성하기 위해, 본 발명은 첨부된 청구항들에 정의된 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그 방법을 수행하기에 특히 적합한 기계에 관한 것이다.
제 1 양상에 따르면, 미리결정된 품질을 갖는 2개의 완성된 페인트들이 제공되며, 여기서 하나의 백색은 티타늄 이산화물을 함유하고 다른 하나는 어떠한 티타늄 이산화물도 갖지 않는 중성(neutral)이다. 바람직하게, 일반적으로 공지된 타입의 제품들(황색, 적색, 청록색, 흑색 등)을 착색하는 일부 유체가 또한 제공된다. 2개의 페인트들, 백색 및 중성은 미리결정된 품질 및 원하는 함량의 티타늄 이산화물을 갖는 최종 페인트를 획득하기 위해 내부의 미리결정된 제제들에 따라 선택적으로 혼합된다. 백색 페인트 및 중성 페인트를 0% 내지 100%의 가변 비율들로 혼합함으로써, 백색 페인트의 티타늄의 함량에 해당하는 최대치와 중성 페인트의 티타늄의 함량에 해당하는 0% 사이에서 선택되는 티타늄 이산화물의 함량을 갖는 결과적인 페인트가 제조된다.
요컨대, 획득되는 컬러에 따라 최적화된 티타늄 이산화물의 함량을 갖는 완성된 페인트가 제조된다. 회색 컬러의 경우, 간단하게 백색 페인트와 중성 페인트를 각각 0% 내지 100%인 용적량들(volumetric quantities)로 혼합하는 것이 필요하다. 회색과는 채색적으로 상이한 페인트를 획득하기 위해, 백색 페인트와 중성 페인트의 0% 내지 100%의 혼합으로부터 결과로 나타나는 페인트에, 하나 또는 그 초과의 유체 착색제 성분들의 가변 비율이 첨가된다. 이러한 방식으로, 원하는 색채 그라데이션을 획득하는데 필요한 양을 초과하지 않으면서, 착색제들의 최적의 최종 양을 사용하여 페인트들의 제제들을 제조하는 것이 가능하다.
유리하게는, 백색 페인트와 중성 페인트의 0% 내지 100%의 가변 비율들은, 체적에 의해 결정되며, 용적 분배 디바이스, 예컨대, 유체 제품들을 위한 분배기에 의해 토출된다.
특정 양상에 따르면, 백색 페인트 및 중성 페인트 각각은 적어도 하나의 바인딩 에멀전, 적어도 충진제들의 양 및 적어도 첨가제들의 양을 포함한다. 2개의 페인트들, 백색 페인트 및 중성 페인트 내의 이러한 제품들은, 결과적인 페인트의 제조 동안 백색 페인트와 중성 페인트의 호환가능한 혼합(compatible mixing)을 촉진시키기 위해 상호 호환가능하다.
유리하게는, 본 방법은, 충진 동작의 종료시에, 컨테이너가 50cc와 동일하거나 또는 그 이상, 바람직하게는 수 리터 미만, 예컨대, 15 또는 20리터 미만의 양의 결과적인 페인트를 함유하도록 제공한다. 이는, 판매 시점에서 완성된 페인트들의 제조를 허용하여, 예컨대, 약 1000리터의 최대 용량을 갖는, 백색 페인트와 중성 페인트를 위한 탱크들을 갖는 기계들을 제공한다. 이러한 용량을 갖는 탱크들은, 너무 부피가 크지 않은 기계들 안에 배치될 수 있어서, 탱크들을 재충진(refill)할 필요가 있기 전에, 대중에게 완성된 페인트들의 우수한 제조 용량을 여전히 보장한다.
바람직하지만, 비-제한적인 방식으로, 이 방법에서는, 그 함량이 200cc를 초과하지 않는 테스트 샘플들을 갖는 컨테이너들을 용이하게 제조하는 것이 가능하다.
본 발명의 장점은, 베이스 페인트의 미리-충진된 컨테이너들을 저장해야 할 어떠한 필요도 없다는 것이다. 다른 장점은, 판매 시점에 이용가능하거나 또는 말단 사용자에 의해 직접 제공되는 빈 컨테이너들로 완성된 페인트들을 토출하기 위해 정밀하게 원하는 양만큼 이들을 제조하는 것이 가능하다는 사실을 수반한다. 다른 장점은, 매우 어두운 착색들의 정확한 재생산을 허용하지 않는 공지된 시스템들의 제한들 없이, 매우 광범위한 착색들을 제조할 수 있다는 사실을 수반한다. 다른 장점은, 예컨대, Pantone® 시스템과 같은 표준 색채 시스템들을 정밀한 방식으로 재현하는 완성된 페인트들의 제제들을 구현하는 가능성을 수반한다.
따라서, 본 발명에 의해 제안된 솔루션은 판매 시점에서의 페인트들의 제조 시스템의 최적화를 제공하여, 공지된 틴토메트릭 시스템들의 타협(compromise)을 제거하고 그리고 공지된 솔루션들의 저장을 제거한다.
본 발명에 의해, 완성된 페인트의 주어진 착색을 획득하기 위해 필요한 착색제들의 양을 최적화하는 것이 추가로 가능하다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 예컨대, 50cc 또는 100cc에서 수 리터까지의 작은 용량의 캔들에 페인트들의 샘플들을 제조하는 것이 가능하다. 유체 제품들이 분배되도록 의도되는 캔이 초기에 텅 비는 것에 따른 개별적인 특징은, 거의 부패되지 않는 재료가 저장된 페인트들의 샘플들의 제조와 관련하여 큰 유연성을 허용하여, 이는 페인트들이 보존 및 교반의 이상적인 그리고 통제되는 조건들하에서 기계에 온-보드로 완전하게 유지되기 때문이다.
추가적인 특징들 및 장점들은, 본 발명의 비-제한적인 예에 의해 순수하게 주어지는 실시예들의 다음의 상세한 설명으로부터 인식될 것이다.
특정의 비-제한적인 실시예에서, 본 발명의 방법은 제공될 백색 페인트 및 중성 페인트의 제공을 행한다.
백색 페인트는, 약 25% 체적의 에멀전, 즉, 페인트에 접착력을 부여하는 바인딩 성분을 포함한다. 이 에멀전은, 예컨대, 호모폴리머, 비닐 코폴리머에 기반하거나, 또는 아크릴, 스티렌-아크릴, 실리콘-함유, 실록산, 아크릴-실록산이거나 또는 일반적으로 공지된 타입의 다른 화합물들에 기반한다. 백색 페인트는, 백색 착색을 제공하는 약 25%의 티타늄 이산화물 TiO2를 추가로 포함한다. 백색 페인트는, 페인트에 두께를 부여하는 약 25% 충진제들을 추가로 포함한다. 충진제의 예로서, 칼슘 카보네이트, 카올린, 바륨 설페이트, 돌로마이트, 또는 페인트들의 섹터에 공지되어 있는 다른 화합물들이 지시될 수 있다. 추가로, 백색 페인트는, 예컨대, 0.1 내지 0.4%의 적은 비율의 첨가제들을 포함하는데 이것은, 예컨대, 페인트에 페인트능력(paintability) 및 팽창력(distension)을 부여하는 셀룰로오스, 페인트의 더 나은 보존을 위한 항균성 물질들, 유착 물질들, 습윤제들 및 분산제 물질들을 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 이 전체는 물에 분산된다.
중성 페인트는, 백색 페인트의 에멀전과 호환가능하고 그리고 바람직하게 유사한 약 35% 체적의 에멀전을 포함한다. 중성 페인트는, 백색 페인트의 충진제들과 또한 호환가능하고 그리고 바람직하게 유사한 약 40%의 충진제들을 추가로 포함한다. 추가로, 중성 페인트는 또한, 예컨대, 0.1% 내지 0.4%의 적은 비율의 첨가제들을 포함하는데 이것은, 예컨대, 페인트에 페인트능력 및 팽창력을 부여하는 셀룰로오스, 페인트의 더 나은 보존을 위한 항균성 물질들, 유착 물질들, 습윤제들 및 분산 물질들을 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 이 전체는 물에 분산된다.
미리결정된 컬러를 갖는 완성된 페인트를 제조하기 위해, 백색 페인트 및 중성 페인트는 0% 내지 100%의 선택된 비율로 함께 혼합되어 티타늄 이산화물의 미리결정된 함량을 갖는 완성된 페인트를 형성하며, 여기에는 원하는 색조 계조(chromatic tonality)를 획득하기 위해, 일반적으로 소량의 또는 극소량의 다양한 착색제들이 첨가된다. 색조 범위의 극단들에는, 백색 페인트 및 중성 페인트가 순수한 상태로 사용되는데, 즉, 다시 말해서, 하나는 0% 그리고 다른 하나는 100%의 비율로 혼합된다. 예컨대, 파스텔 착색들을 제조하기 위해, 황색, 적색, 흑색 착색제 등의 소량 또는 극소량이 첨가된 백색 페인트를 사용을 제공한다.
보다 강렬한 착색을 갖는 페인트들의 경우, 티타늄 이산화물의 함량을 최적화하기 위해 미리결정된 비율들로 백색 페인트와 중성 페인트의 혼합이 수행된다. 예컨대, 중간 회색 컬러를 제조하기 원하는 경우, 백색 페인트와 중성 페인트의 50%를 혼합하는 것이 바람직하여, 약 32%의 에멀전, 약 14.5%의 티타늄 이산화물, 약 34.5%의 충진제들을 갖는 최종 함량을 갖는 페인트를 획득한다. 그후, 컬러 차트의 미리결정된 색채 범위를 획득하기 위해 최적화된 그 중간 페인트는 미리결정된 착색제들의 선택에 의해 착색된다.
동일한 방식으로, 백색 페인트 및 중간 페인트는 0% 내지 100%의 임의의 상대적인 비율들로 함께 혼합될 수 있는데, 여기서 유일한 제한은 혼합 디바이스, 일반적으로는 정변위 펌프(positive-displacement pump)의 최소 분해능에 의해 주어진다. 이 방식에서, 특히, 한편으로는 백색 페인트 그리고 다른 한편으로는 중성 페인트의 개별적인 특성들에 대한 품질과 관련하여 열등하지 않고, 그리고 원하는 색도도(chromaticity), 및 커버리지, 접착력, 페인트능력 등을 수반하는 미리결정된 특성들을 갖는 페인트를 획득하기 위해 최적화된 티타늄 이산화물의 함량을 갖는 회색 계조를 갖는 페인트를 획득하는 것이 가능하다.
유리하게, 완성된 페인트의 결과적인 품질은 미리결정되어 있으며, 한편으로는 백색 페인트 그리고 다른 한편으로는 중성 페인트의 품질에 비해 열등하지 않다. 게다가, 백색 페인트와 중성 페인트의 혼합으로부터 결과로 나타나는 페인트의 중간 품질은, 미리결정된 함량의 티타늄 이산화물을 갖는 베이스들을 사용하는 공지된 시스템들의 타협들 없이도, 획득되는 컬러에 따라 최적화될 수 있다.
본질적으로, 동일하게 유지되는 본 발명의 원리, 실시예의 형태들 및 구성 세부사항들이, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고, 설명되고 예시된 것과 관련하여 광범위하게 변경될 수 있다.

Claims (7)

  1. 유체 제품들의 혼합에 의한 페인트들의 제조 방법으로서,
    - 미리결정된 비율의 양의 티타늄 이산화물을 함유하는 적어도 하나의 백색 페인트, 및 착색제들을 갖지 않는 적어도 하나의 중성 페인트를 포함하는 유체 제품들의 그룹을 제공하는 단계;
    - 텅 빈 컨테이너를 제공하는 단계; 및
    - 상기 백색 페인트의 티타늄의 함량에 해당하는 최대치와 상기 중성 페인트의 티타늄의 함량에 해당하는 0% 사이에서 선택되는 티타늄 이산화물의 함량을 갖는 결과적인 페인트를 획득하기 위해, 상기 백색 페인트와 상기 중성 페인트를 0% 내지 100%의 가변 비율들로 혼합함으로써 획득된 미리결정된 양의 페인트로 상기 컨테이너를 충진하는 단계를 포함하는,
    페인트들의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 제품들의 그룹은, 서로 상이한 복수의 유체 착색제 성분들을 더 포함하고,
    상기 방법은, 상기 백색 페인트와 상기 중성 페인트의 0% 내지 100%의 혼합으로부터 결과로 나타나는 페인트에, 하나 또는 그 초과의 유체 착색제 성분들의 가변 비율을 첨가하여 대응하게 착색된 결과적인 페인트를 획득하는 단계를 더 포함하는,
    페인트들의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 백색 페인트 및 상기 중성 페인트의 0% 내지 100%의 가변 비율들은 체적에 의해 결정되고 용적 분배 디바이스(volumetric dispensing device)에 의해 토출되는,
    페인트들의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백색 페인트 및 상기 중성 페인트 각각은, 상기 결과적인 페인트의 제조 동안 이들의 호환가능한 혼합을 촉진시키기 위해, 2개의 페인트들에서 각각 호환가능한 적어도 하나의 바인딩 에멀전, 적어도 충진제들의 양 및 적어도 첨가제들의 양을 포함하는,
    페인트들의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    충진 동작의 종료시에, 상기 컨테이너는 50cc와 동일하거나 그보다 더 큰 결과적인 페인트의 양을 함유하는,
    페인트들의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 충진 동작의 종료시에, 상기 컨테이너는 200cc보다 크지 않은 페인트의 양을 함유하는,
    페인트들의 제조 방법.
  7. 설명되고 특정된 목적들을 위한 방법.
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