PL236051B1 - Proszkowa farba akwarelowa - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy proszkowej farby akwarelowej dla uzyskania specjalnych efektów kolorystycznych, zawierającej a) wypełniacz proszkowy traktowany hydrofobowo, w którym są zamknięte/zdyspergowane, b) cząstki wodnej, ciekłej, kolorowej bazy, zawierającej w każdym przypadku na podstawie składnika b) 0,5 do 10% wagowych kolorowego pigmentu lub pasty pigmentowej, od 1,5 do 5% wagowych naturalnej lub syntetycznej gumy, 1 do 5% wagowych hydrofobizującego składnika olejowego a uzupełnienie do 100% wagowych składnika b składa się z wody i ewentualnie innych typowych dodatków do wodnych układów farb, przy czym stosunek ilości b) do a) wynosi od 5 do 20 części wagowych składnika b) na każdą 1 część wagową składnika a). Farba według wynalazku jest suchą proszkową mieszaniną małych cząstek o różnej wielkości, które są oddzielnie rozprowadzane podczas aplikacji.

Description

Opis wynalazku

Dziedzina Techniki

Rozwiązanie techniczne dotyczy proszkowej farby akwarelowej do uzyskiwania specjalnych efektów kolorystycznych, w której wodna, ciekła, kolorowa baza jest pokryta specjalnym wypełniaczem proszkowym. Wynikiem jest stosunkowo sucha mieszanka proszkowa małych cząstek o różnej wielkości, które oddzielnie rozprowadzają się podczas aplikacji.

Tło Wynalazku

Dostępna gama farb do prostego malowania jest obecnie stosunkowo szeroka.

W zależności od rodzaju spoiwa zawartego w bazie farby można je podzielić na kilka podstawowych kategorii:

farba olejna - wolnoschnąca substancja składająca się z cząstek pigmentu zawieszonych w schnącym oleju; nie można rozcieńczyć jej wodą farba temperowa - stosunkowo szybkoschnąca substancja, w której pigment z wypełniaczem jest zdyspergowany w wodnej oleistej emulsji; można ją rozcieńczyć wodą, nawet po wysuszeniu, nadaje się również do używania przez dzieci farba gwasz - mocno napigmentowana farba powłokowa, w której jako spoiwo zastosowano roztwór gumy naturalnej; można ją rozcieńczyć wodą nawet po wyschnięciu stała farba akwarelowa - stałe tabletki mieszaniny pigmentu na bazie skrobi oraz spoiwa, do stosowania z wodą; można ją rozcieńczyć wodą nawet po wyschnięciu, nadaje się również do używania przez dzieci ciekła farba akwarelowa - wodna rozcieńczona mieszanina pigmentu i spoiwa zatężona naturalnym zagęszczaczem; można ją rozcieńczyć wodą nawet po wyschnięciu, nadaje się również do używania przez dzieci farba akrylowa - dyspersja na bazie żywicy polimerowej zdyspergowanej w wodzie, którą można rozcieńczyć wodą jedynie przed wyschnięciem.

Wszystkie wspomniane powyżej farby są ogólnie dostępne w postaci homogenicznej rozrzedzonej lub gęstszej pasty (stałej tabletki) jednego koloru, które stosunkowo łatwo mieszać ze sobą. Typowe mieszanie rozrzedzonej farby lub bezpośrednio oryginalnej substancji dostarcza innego homogenicznego koloru z dwóch oryginalnych homogenicznych kolorów (np. żółty + niebieski = zielony). Jednakże, fakt ten jest ograniczający, jeżeli podczas malowania trzeba uzyskać więcej kolorów w tym samym czasie, a mieszanie oryginalnych kolorów nie jest pożądane.

Do malowania bardzo skuteczne byłoby posiadanie farb, które po zastosowaniu kilku takich farb o różnych odcieniach koloru w tym samym czasie nie wytworzyłyby homogenicznej farby o innym odcieniu po zmieszaniu, ale stosowane na podłożu zapewniłyby efekty szybkiego barwienia przy zachowaniu oryginalnych odcieni kolorów, na które można wpływać jedynie przez dodanie farby o innym odcieniu. Jednakże, w takim przypadku trzeba osiągnąć niemieszalność oryginalnych składników/substancji lub oryginalnych odcieni kolorów nanoszonych na podłoże. W tym samym czasie farby muszą wykazywać wystarczającą stabilność podczas przechowywania.

Zasada rozwiązania technicznego

Rozwiązanie techniczne dotyczy proszkowych farb akwarelowych, przy czym w przypadku połączonego nanoszenia farb różnych odcieni koloru na podłoże, odcienie kolorów się nie zmieszają i nie powstanie inny odcień koloru. Tak więc, farba według wynalazku reprezentuje rodzaj jednokolorowej kompozycji, która jest niemieszalna z innymi odcieniami kolorów.

Końcowa mieszanina składa się z dwóch podstawowych składników: drobnego wypełniacza proszkowego traktowanego hydrofobowo oraz wodnej, ciekłej, kolorowej bazy w postaci kropelek, która jest pokryta tym wypełniaczem. Gdy farba ta w postaci stabilnego układu kropelka/proszek jest naniesiona na podłoże, utrzymuje niemieszalność zastosowanych odcieni kolorów, co zwiększa atrakcyjność pracy z farbami podczas malowania, szczególnie dla dzieci. Korzystnie wypełniacz ma kolor biały.

Wytworzenie tej proszkowej farby akwarelowej polega najpierw na wytworzeniu podstawowej wodnej, ciekłej, kolorowej bazy, która jest, w drugim etapie, dyspergowana/pokrywana specjalnym wypełniaczem do wytworzenia małych (korzystnie średnio mniejszych niż 5 mm) luźnych cząstek wodnej, ciekłej, kolorowej bazy pokrytej wypełniaczem.

PL 236 051 B1

Tak więc, proszkowa farba akwarelowa według niniejszego rozwiązania technicznego zawiera a) wypełniacz proszkowy traktowany hydrofobowo, a w nim zamknięte/zdyspergowane b) cząstki wodnej, ciekłej, kolorowej bazy zawierającej, w każdym przypadku na podstawie składnika b), 0,5 do 10% wagowych kolorowego pigmentu lub pasty pigmentowej, 1,5 do 5% wagowych naturalnej lub syntetycznej gumy (zagęszczacza i spoiwa równocześnie), 1 do 5% wagowych hydrofobizującego składnika olejowego przy czym uzupełnienie do 100% wagowych składnika b) składa się z wody i ewentualnie innych typowych dodatków do układów farb wodnych, przy czym stosunek ilości b) do a) wynosi 5 do 20 części wagowych składnika b) na każdą 1 część wagową składnika a).

Składnik b) może dodatkowo zawierać do 5% wagowych białego pigmentu lub pasty pigmentowej.

Wypełniacz proszkowy jest korzystnie suchy. Suchy wypełniacz oznacza materiał proszkowy o na tyle niskiej zawartości wody, że może być sypki, nie powinien tworzyć grudek i można go łatwo zmieszać z wodną, ciekłą, kolorową bazą. Zawartość wody zależy od stosowanego materiału; zawartość wody w wypełniaczu proszkowym po obróbce hydrofobowej korzystnie jest niższa niż 20% wagowych, bardziej korzystnie niższa niż 10% wagowych, a najbardziej korzystnie niższa niż 4% wagowych.

Wypełniacz proszkowy oznacza drobny, sypki materiał, który może być naniesiony w postaci proszku na powierzchnię, a kiedy jest rozprowadzany po podłożu palcami, pojedyncze cząstki nie są widoczne. Średnia wielkość cząstek odpowiadająca temu wymogowi wynosi mniej niż 100 μm, korzystnie mniej niż 50 μm, a najbardziej korzystnie mniej niż 10 μm.

Drobnym wypełniaczem proszkowym może być zmielony proszek pochodzenia mineralnego lub naturalnego jak tlenki, krzemiany lub glinokrzemiany, lub ich postacie uwodnione. Jednakże, aby osiągnąć wymagane właściwości, homogeniczność oraz powtarzalność, bardziej korzystne są materiały syntetyczne, np. krzemionka strącana.

Hydrofobowa (wodoodporna) obróbka dotyczy np. obróbki wypełniacza proszkowego przez impregnację w dowolny odpowiedni sposób, z zastosowaniem niepolarnych naturalnych lub syntetycznych substancji niemieszalnych z wodą. Jako przykłady takiej substancji można wymienić naturalne lub syntetyczne stałe lub ciekłe węglowodory (z dłuższymi łańcuchami węglowymi, jak C8 do C18), woski, tłuszcze, oleje oraz syntetyczne siloksany. Do nabycia dostępne są gotowe do użycia materiały po obróbce hydrofobowej o odpowiednich właściwościach.

Tak więc, drobnym proszkowym wypełniaczem syntetycznym traktowanym hydrofobowo może być korzystnie ditlenek krzemu traktowany hydrofobowo.

Dla wodnej kolorowej bazy wytwarzana jest oddzielna monochromatyczna wodna baza dla każdego odcienia koloru. Składnik b) zawiera co najmniej jeden pigment (pastę), lub ewentualnie dwa lub więcej barwnych pigmentów, aby uzyskać pożądany odcień.

Kolorowy składnik jest na bazie wody, ewentualnie z typowymi dodatkami stosowanymi w układach wodnych (np. surfaktantami, konserwantami), który jest barwiony dla uzyskania żądanego odcienia z zastosowaniem pigmentów lub past pigmentowych. Ważnym składnikiem kolorowej bazy jest hydrofobizujący olejowy składnik mieszalny z wodą. Jest to spowodowane tym, że niespodziewanie stwierdziliśmy, że hydrofobizujący olejowy składnik w stosowanej ilości 1 do 5% wagowych składnika b) zwiększa powinowactwo wypełniacza traktowanego hydrofobowo do powierzchni wodnej, ciekłej, kolorowej bazy tylko do wymaganego stopnia (bez tego składnika hydrofobowy wypełniacz nie mógłby być łatwo dyspergowany z kolorową wodną bazą, aby wytworzyć farbę proszkową), tak że pojedyncze cząstki składnika b) pokryte suchym wypełniaczem pozostają przez długi czas stabilne podczas przechowywania, cząstki o tym samym lub innym odcieniu nie mieszają się i nie tworzą się grudki, a zawartość cząstek jest łatwo uwalniana bez niewspółmiernego wysiłku jedynie podczas nanoszenia np. pędzlem na podłoże.

Hydrofobizujący olejowy składnik jest wybrany spośród substancji tworzących stabilne emulsje z wodą jak substancje w rodzaju oleju silikonowego, korzystnie na bazie polidimetylosiloksanu.

Kolorowa baza jest zagęszczana/wiązana przez dodatek naturalnej lub syntetycznej gumy. Gumy są naturalnymi lub syntetycznymi substancjami mieszalnymi z wodą stosowanymi w malarstwie, np. o charakterze sacharydów i glikoprotein, jak np. guma arabska i tragakant, korzystnie guma gua r i/lub guma ksantanowa, a wynikiem jest homogeniczna, jednokolorowa substancja ciekła.

PL 236 051 B1

Określenie „ciecz” odnosi się do stanu od rozcieńczonej cieczy, przez pół-ciecz do żelopodobnej substancji o odpowiedniej lepkości, odpowiedniej do łatwego rozprowadzania cząstek składnika b) na powierzchni, np. 100 do 5000 mPa · s, korzystnie 200 do 1000 mPa · s.

Kolorowy pigment jest proszkiem, naturalnym lub syntetycznym nieorganicznym lub organicznym pigmentem typowym w dziedzinie produkcji farb. Pasta pigmentowa jest typową stosowaną w dziedzinie mieszaniną kolorowych pigmentów z odpowiednią cieczą mieszalną z wodą, którą jest np. woda, monoi wielowodorotlenowe alkohole i ich mieszaniny, w ilości 0,5-50% wagowych pasty pigmentowej.

Biały barwnik odnosi się do pigmentu/pasty pigmentowej w kolorze białym.

Zakłada się, że podczas mieszania cząstki wypełniacza (składnik a)) powlekają cząstki wodnej, ciekłej, kolorowej bazy (składnik b)), wytwarzane podczas tego mieszania. Wymagany stopień adhezji proszku do fazy wodnej i oddzielenie poszczególnych barwnych cząstek uzyskuje się za pomocą hydrofobizującego składnika olejowego dodanego do fazy wodnej. Podczas powolnego mieszania stopniowo powstają cząstki o mniejszej średnicy. Te powlekane suchym wypełniaczem cząstki nie łączą się z powrotem do postaci homogenicznej kolorowej substancji. Kolorowe cząstki wodnej bazy zachowują swój własny odcień koloru, nawet w przypadku mechanicznego mieszania kilku już wytworzonych farb proszkowych według rozwiązania technicznego w pojemniku, a zwłaszcza ich barwa nie zmienia się, gdy są one rozprowadzane suchym pędzlem na papierze.

Średnia średnica wytworzonych cząstek składnika b) wodnej suchej farby proszkowej wynosi od 0,5 do 5 mm, korzystnie 2 mm.

W składniku b) akwarelowa farba proszkowa może w razie potrzeby zawierać inne zwykłe dodatki, wybrane niezależnie z grupy obejmującej: rozpuszczalny barwnik, organiczny mieszający się z wodą rozpuszczalnik, glicerol, kwas organiczny lub nieorganiczny, wodorotlenek sodu lub potasu, środek dyspergujący, środek odpieniający, naturalną gumę, karboksymetylocelulozę, środek perlizujący i cząstki metaliczne. Takie dodatki mogą być wybrane przez specjalistę, bez niewspółmiernego eksperymentowania na podstawie jego/jej doświadczenia.

Wszystkie stosowane składniki wodnej farby proszkowej są korzystnie nieszkodliwe z kosmetycznego punktu widzenia.

P r z y k ł a d

Zgodnie z tym wykonaniem akwarelowa farba proszkowa składa się z drobnego syntetycznego wypełniacza proszkowego traktowanego hydrofobowo i napigmentowej, kolorowej, wodnej bazy, którą miesza się (powleka) w tym wypełniaczu w postaci małych cząstek lub kawałków. Rezultatem jest biaława proszkowa/granulowana jednokolorowa substancja.

Najpierw, wodną, ciekłą, kolorową bazę wytworzono w taki sposób, że ilość 0,5 do 10,0 g (optymalnie 2 g), czerwonej, żółtej, zielonej, niebieskiej lub innej pasty pigmentowej/pigmentu, lub do 5 g białego barwnika stopniowo dodawano do wody, aż do uzyskania żądanego odcienia. Ponadto, dodano inne dodatki, którymi były: środek dyspergujący, środek przeciwpieniący i środek konserwujący, 1,5 do 5 g gumy guar oraz 0, 1, 5 lub 10 g hydrofobizującego składnika olejowego - polidimetylosiloksanu, a w uzupełnieniu do 100 g dodano wodę. Stopniowo wszystkie składniki intensywnie mieszano.

Wytworzoną w ten sposób kolorową bazę bardzo powoli i starannie miesza się z drobnym, białym wypełniaczem traktowanym hydrofobowo, mianowicie w proporcji od 5 do 20 części wagowych kolorowej bazy do 1 części wagowej wypełniacza.

Rezultatem bardzo powolnego mieszania przy niskiej prędkości jest stosunkowo sucha, sypka mieszanina proszkowa każdorazowo jednego odcienia koloru farby, o wielkości cząstek od 1 do 2 mm. Tę sypką mieszaninę o zmiennych ilościach polidimetylosiloksanu badano na stabilność podczas przechowywania. Nie zaobserwowano żadnej zmiany konsystencji mieszaniny, gdy przechowywano ją przez okres dłuższy niż sześć miesięcy. Bez dodatku polidimetylosiloksanu hydrofilowa/wodna baza praktycznie nie mieszała się z wypełniaczem traktowanym hydrofobowo, a raczej zaobserwowano działanie odpychające. Mieszaninę trzeba było mieszać stosunkowo intensywnie przez dłuższy czas, a następnie połączyć wypełniacz z bazą z wytworzeniem homogenicznej zabarwionej substancji (nie powstały cząstki farby powleczone wypełniaczem).

Z drugiej strony, gdy składnik hydrofobizujący był obecny, wypełniacz przyklejał się do powierzchni kolorowej bazy i podczas mieszania powstały kolorowe krople powleczone wypełniaczem stosunkowo bardzo łatwo i bardzo szybko.

PL 236 051 B1

Jeżeli farbę nakłada się ostrożnie suchym pędzlem na papierowe podłoże, rozprowadzanie cząstek pozornie bezbarwnej suchej mieszaniny daje intensywne ślady koloru, natomiast podczas rozprowadzania większej liczby kolorowych mieszanin/cząstek w tym samym czasie każdy odcień rozchodzi się oddzielnie i odcienie kolorów nie łączą się. Tak więc, w zależności od stopnia zmieszania poszczególnych kolorowych proszków uzyskiwane są bardzo ciekawe, wielokolorowe kombinacje, które każdy może mieszać i wpływać na nie osobiście zgodnie z własnym wyborem odcieni stosowanych proszkowych farb akwarelowych.

Zastosowanie przemysłowe

Farby te są w postaci suchych cząstek powleczonych specjalnym białym wypełniaczem. Można je używać do malowania na papierze akwarelowym lub standardowym itp. w ciekawy i innowacyjny sposób. Wygląda to jak przeprowadzanie magii z kolorami. Farby są wykorzystywane wyłącznie bez wody (woda jest używana tylko do czyszczenia pędzla lub powierzchni roboczej), przed dalszym malowaniem pędzel musi być wysuszony.

Farba może być używana do malowania tylko jednym kolorem lub cząstki poszczególnych kolorów można mieszać i rozprowadzać jednocześnie, podczas gdy każda cząstka jest rozprowadzana w jej własnym odcieniu, odcienie kolorów nie zmieniają się (np. żółty i niebieski nie wytwarzają odcienia zielonego, ale na papierze widoczne są żółte i niebieskie ślady).

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Proszkowa farba akwarelowa, znamienna tym, że zawiera

   a) wypełniacz proszkowy traktowany hydrofobowo, a w tym wypełniaczu proszkowym są zamknięte/zdyspergowane

   b) cząstki wodnej, ciekłej, kolorowej bazy zawierające w każdym przypadku na podstawie składnika b), od 0,5 do 10% wagowych kolorowego pigmentu lub pasty pigmentowej, 1,5 do 5% wagowych naturalnej lub syntetycznej gumy, 1 do 5% wagowych hydrofobizującego składnika olejowego, a uzupełnienie do 100% wagowych składnika b) składa się z wody i ewentualnie innych typowych dodatków do wodnych układów farb, przy czym stosunek ilości b) do a) wynosi od 5 do 20 części wagowych składnika b) na każdą 1 część wagową składnika a).
2. 2. Proszkowa farba akwarelowa według zastrz. 1, znamienna tym, że wypełniacz proszkowy jest wybrany z grupy naturalnych lub syntetycznych tlenków, krzemianów lub glinokrzemianów, ewentualnie ich uwodnionych postaci.
3. 3. Proszkowa farba akwarelowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że wypełniaczem proszkowym jest ditlenek krzemu, a zwłaszcza strącany ditlenek krzemu.
4. 4. Proszkowa farba akwarelowa według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że traktowanie hydrofobowe wypełniacza proszkowego uzyskuje się z zastosowaniem substancji niepolarnej z grupy naturalnych lub syntetycznych stałych lub ciekłych węglowodorów, wosków, tłuszczy, olejów i syntetycznych siloksanów.
5. 5. Proszkowa farba akwarelowa według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że zawartość wody w składniku a) jest niższa niż 20% wagowych, korzystnie niższa niż 10% wagowych, a bardziej korzystnie niższa niż 4% wagowych.
6. 6. Proszkowa farba akwarelowa według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że średnia wielkość cząstek składnika a) wynosi mniej niż 100 μm, korzystnie mniej niż 50 μm, a bardziej korzystnie mniej niż 10 μm.
7. 7. Proszkowa farba akwarelowa według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że składnik b) zawiera do 5% wagowych białego pigmentu lub pasty pigmentowej.
8. 8. Proszkowa farba akwarelowa według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że hydrofobizującym składnikiem olejowym w składniku b) jest olej silikonowy, zwłaszcza na bazie polidimetylosiloksanu.
9. 9. Proszkowa farba akwarelowa według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że naturalną lub syntetyczną gumą w składniku b) jest guma guar i/lub guma ksantanowa.

   PL 236 051 B1
10. 10. Proszkowa farba akwarelowa według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że lepkość składnika b) wynosi od 100 do 5000 mPa · s, korzystnie od 200 do 1000 mPa · s.
11. 11. Proszkowa farba akwarelowa według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że średnia średnica cząstek składnika b) proszkowej farby akwarelowej wynosi 0,5 do 5 mm, korzystnie 2 mm.
12. 12. Proszkowa farba akwarelowa według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że składnik b) zawiera co najmniej jeden z innych typowych dodatków niezależnie wybranych z grupy obejmującej rozpuszczalny barwnik, organiczny mieszający się z wodą rozpuszczalnik, glicerol, kwas organiczny lub nieorganiczny, środek dyspergujący, środek przeciwpieniący, wodorotlenek sodu lub potasu, naturalną gumę, karboksymetylocelulozę, środek perlizujący i cząstki metaliczne.