SK7762Y1

SK7762Y1 - Dekoratívna disperzná farba

Info

Publication number: SK7762Y1
Application number: SK50035-2016U
Authority: SK
Inventors: Robert Záboj
Original assignee: Koh-I-Noor Hardtmuth A S
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2017-05-03
Also published as: DE202015008955U1; EP2905316A1; SK500352016U1; CZ26674U1

Abstract

Opisuje sa farba, ktorá obsahuje: a) gélové disperzné prostredie obsahujúce disperziu 2 až 25 % hmotn. modifikovaného syntetického vrstevnatého silikátu a 0,1 až 15 % hmotn. organicky modifikovaného smektitu, pričom zvyšok do 100 % hmotn. tvorí voda a ďalšie obvyklé aditíva do disperzných farieb, b) dva alebo viaceré prostredníctvom zložky a) vzájomne izolované a od nej farebne odlišné disperzné podiely rôznych farieb vo forme kvapôčok so stredným priemerom častíc 0,5 až 5 mm, ktoré obsahujú disperziu 5 až 50 % hmotn. organického kopolyméru, ktorým je terpolymér vinylacetát/kyselina akrylová/vinylversatát, 0,1 až 30 % hmotn. farebného pigmentu a 0,01 až 10 % hmotn. neiónového surfaktantu, pričom zvyšok do 100 % hmotn. tvorí voda a prípadne ďalšie obvyklé aditíva do disperzných farieb. Na 1 hmotnostný diel zložky a) pripadá 0,1 až 5 hmotnostných dielov zložiek b), ktoré sú v a) dispergované.

Description

SK 7762 Υ1

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka dekoratívnej disperznej farby, ktorej časti sú rôzne zafarbené a rozdispergované v gélovom médiu. Výsledkom je tak pastovitá hmota obsahujúca rôzne zafarbené vzájomne sa nemiešajúce časti.

Doterajší stav techniky

Ponuka umeleckých a dekoratívnych farieb je v dnešnej dobe široká. Podľa suroviny, na ktorej sa tieto farby zakladajú (spojiva), je možné ich rozdeliť do niekoľkých kategórií. Olejová farba je pomaly schnúca hmota skladajúca sa z pigmentových častíc suspendovaných v zasychajúcom oleji, najčastejšie ľanovom. V temperových farbách je pigment spájaný emulziou s emulgačným systémom. Na rozdiel od olejových farieb sú tempery matnejšie, je ich možné riediť vodou a taktiež rýchlejšie zasychajú. Svojimi vlastnosťami sa podobajú farbám kvašovým, kde je ako spojivo použitý koloidný roztok guarovej gumy, alebo farbám akrylovým.

Akrylové farby sú jedným z najnovších typov farieb používaných na umeleckú maľbu. Ide o druh disperznej farby na báze polyakrylovej živice. Pred zaschnutím sú tieto farby riediteľné vodou, ich film je naproti tomu vodoodolný. Popri akrylových disperziách je možné ako spojivo využiť aj disperzie pripravené z ďalších polymérov, napr. vinylacetát, styrén a ich kopolyméry.

US 2009/263673 Al sa týka disperzného primérového povlaku obsahujúceho smektitové íly na zvýšenie adhézie dekoračného náteru na sadrokartónových doskách.

US 2005/209369 Al sa týka zmesi vodného priméru obsahujúceho kopolymér, vrstvený silikát, surfaktant a/alebo farbivo, alebo pigment na použitie pri výrobe flexografických tlačových dosiek so zvýšenou adhéziou a silnejšou odolnosťou proti vode/rozpúšťadlu.

EP 1 479 736 Al poskytuje primérové povlaky na inhibíciu korózie obsahujúce smektitový íl ako katiónovú iónomeničovú matricu.

JP H08 217968 A sa týka zahusťovadia na riadenie viskozít rôznych systémov na báze vody obsahujúcich smektit a vo vode rozpustnú polyuretánovú živicu na dosiahnutie tixotropie a dlhotrvajúceho lesku koloidných disperzných náterov.

EP 0 287 085 A2 poskytuje disperzný silikónový pigmentovaný povlak obsahujúci smektit ako zahusťovadlo a etylén-vinylchloridový kopolymér na dosiahnutie hydrofobizácie a lepšej odolnosti povlaku proti vode.

Žiadny z citovaných dokumentov neopisuje dekoratívnu disperznú farbu, kde dve alebo viac rôzne farebných dispergovaných fáz zložiek zachovávajú nemiešateľnosť v priebehu aplikácie na dosiahnutie rôznych farebných efektov na substráte v závislosti od intenzity a smeru roztierania.

Všetky tieto farby je možné získať len v jednotlivých odtieňoch, ktoré je možné vzájomne dokonale miešať, pričom vzniká jeden homogénny odtieň. Táto vlastnosť sa využíva napr. pri príprave medziodtieňov Pre niektoré dekoratívne techniky je však tento fakt zároveň limitujúci.

V odbore maľovania a dekorácie by bolo žiaduce mať k dispozícii taktiež farby, ktoré by po aplikácii nevytvárali homogénny náter, ale na podklade poskytovali rôznofarebné efekty. V takomto prípade je však potrebné dosiahnuť určitý stupeň nemiešateľnosti zložiek, pretože pri obyčajnom vytvorení hrubej disperzie dvoch rôznofarebných zložiek zo známych typov farieb, i keď sú tieto zložky vo forme gélu, dochádza k samovoľnému miešaniu zložiek už pri skladovaní pred použitím.

Podstata technického riešenia

Technické riešenie sa týka dekoratívnej disperznej farby, ktorá obsahuje aspoň dve rôzne farebné zložky. Predkladaná farba teda predstavuje typ vzájomne nemiešateľného viacfarebného prostriedku.

Je zložená z dvoch základných častí: bezfarebného gélového disperzného prostredia a dvoch alebo viacerých rôzne farebných disperzných podielov, ktoré sú v tomto gélovom prostredí rozptýlené. Uvedená disperzná farba si zachováva nemiešateľnosť týchto podielov nielen pri skladovaní, ale čiastočne aj pri aplikácii na podklad, čo otvára množstvo nových možností v oblasti maľovania a dekorácie.

Výroba dekoratívnej disperznej farby potom spočíva v postupnom vmiešavaní rôzne farebných podielov do vopred pripraveného gélového disperzného prostredia. Dekoratívna disperzná farba podľa technického riešenia teda obsahuje

a) gélové disperzné prostredie obsahujúce ako želírujúce látky:

až 25 % hmotn. synteticky modifikovaného vrstevnatého silikátu a 0,1 až 15 % hmotn. organicky modifikovaného smektitu,

SK 7762 Υ1 pričom zvyšok do 100 % hmotn. tvorí voda, a voliteľne ďalšie obvyklé aditíva disperzných farieb, a v ňom dispergované

b) dva alebo viacero od zložky a) odlišne sfarbené disperzné podiely rôznych farieb vo forme kvapôčok so stredným priemerom častíc nezávisle 0,5 až 5 mm, obsahujúce disperziu 5 až 50 % hmotn., vztiahnuté na sušinu, organického kopolyméru,

0,1 až 30 % hmotn., vztiahnuté na sušinu, farebného pigmentu a

0,01 až 10 % hmotn., vztiahnuté na sušinu, neiónového surfaktantu, pričom zvyšok do 100 % hmotn. tvorí voda, a voliteľne ďalšie obvyklé aditíva disperzných farieb, a kde na 1 hmotnostný diel zložky a) pripadá 0,1 až 5 hmotnostných dielov zložky alebo zložiek b).

Základ/spojivo farebnej zložky tvorí vodná disperzia na báze kopolyméru. Tá sa pomocou pigmentov či pigmentových pást zafarbí do požadovaných odtieňov. Výsledkom je tak farebná pastovitá hmota. Na podporu vzájomnej nemiešateľnosti jednotlivých odtieňov, tak pri miešaní, ako aj pri aplikácii, sa do tejto farebnej zložky popri ďalších aditívach pridáva taktiež povrchovo aktívna látka (neiónový surfaktant).

Neiónový surfaktant je zvolený napríklad z látok bežne používaných v odbore, ktoré majú hodnotu hydrofilno-lipofilnej rovnováhy 10 až 15. Ako príklad je možné uviesť prídavok 0,2 % hmotn. neiónového surfaktantu alfa-(fenylmetyl)-omega- ((1,1,3,3-tetrametylbutyl)fenoxy)poly(oxy- 1,2-etándiylu).

Podľa vynálezu je vodnou disperziou organického kopolyméru disperzia terpolyméru vinylacetát/kyselina akrylová/vinylversatát. Ešte výhodnejšie je použitá vodná disperzia s obsahom vody 30 až 70 % hmotn., najmä 50 % hmotn.

Pokiaľ sa teda napríklad vo výhodnom uskutočnení pridá do zložky b) 20 % hmotn., vztiahnuté na sušinu, organického kopolyméru, znamená to, že sa na 100 g zložky b) pridá 40 g suspenzie organického kopolyméru, ktorá má koncentráciu 50 % hmotn.

V ďalšom výhodnom uskutočnení má použitá vodná disperzia kopolyméru viskozitu 500 až 1000 mPas, výhodne 750 mPas.

Gélové disperzné prostredie je tvorené suspenziou modifikovaného syntetického vrstevnatého silikátu vo vode s obsahom 2 až 25 %, výhodne 8 % hmotn., vztiahnuté na sušinu. Výhodne je syntetický vrstevnatý silikát modifikovaný tak, aby s vodou tvoril číry tixotropný gél.

Vo výhodnom uskutočnení modifikovaný syntetický vrstevnatý silikát je silikát s priemernou veľkosťou častíc 35 až 55 pm, najmä 45 pm.

Na zvýšenie stability celého systému je do roztoku silikátu pridaný taktiež organicky modifikovaný smektit s veľkosťou častíc 1 až 5 pm, najmä 3 pm, upravujúci reologické vlastnosti gélu. Obsah organicky modifikovaného smektitu v zložke a) je vo vhodnom uskutočnení 1 % hmotn., vztiahnuté na sušinu.

Vzniknutý gél je riedky, zakalený pridaným smektitom.

Bez toho, že by si autori priali byť viazaní teóriou, predpokladá sa, že počas miešania doštičky tohto silikátu obalia čiastočky vzniknuté pri tomto miešaní z farebných disperzných podielov, vytvoria okolo nich vrstvu a tým zabránia styku a vzájomnému miešaniu jednotlivých farebných odtieňov.

Stredný priemer čiastočiek z disperzných podielov je nezávisle 0,5 až 5 mm, výhodne 2 mm.

Dekoratívna disperzná farba môže v zložke a) a/alebo b) podľa potreby obsahovať ďalšie obvyklé aditíva nezávisle zvolené zo skupiny rozpustné farbivo, pigment, s vodou miešateľné organické rozpúšťadlo, glycerol, organická alebo anorganická kyselina, hydroxid sodný alebo draselný, prírodná guma, karboxymetylcelulóza, perleťovacia látka a kovové častice. Takéto prísady môže odborník zvoliť bez neprimeraného experimentovania na základe svojich skúseností.

Príklady uskutočnenia

Disperzná farba je podľa technického riešenia zložená z bezfarebného gélového roztoku a rôzne pigmentovanej disperznej farby, ktorá je v tomto roztoku rozptýlená v podobe kvapiek. Po zmiešaní vznikne kompaktná viacfarebná hmota.

Najskôr sa pripraví základ farebnej zložky, kde sa ako spojivo využíva vodná disperzia polyméru. Do 94,8 g vodnej disperzie terpolyméru vinylacetát/kyselina akrylová/vinylversatát s obsahom vody 65 % a viskozitou 750 mPas sa dôkladne vmiešalo 0,2 g neiónového surfaktantu (aktívna látka alfa-(fenylmetyl)-omega- ((l,l,3,3-tetrametylbutyl)fenoxy)poly(oxy-l,2-etándiyl), hydroftlno-lipofilná rovnováha 12,6).

Vždy sa do 20 g základu pridalo 0,05 - 2 g červenej, žltej, zelenej, modrej, prípadne inej pigmentovej pasty (obsah sušiny podľa odtieňa 40 - 60 % hmotn., glycerol 15 - 25 % hmotn., zvyšok voda) tak, aby vznikol požadovaný odtieň.

Takto pripravené farbené zložky ako disperzné podiely sa jednotlivo pri pomalých otáčkach vmiešavali do gélového roztoku ako disperzného prostredia v pomere 45 % hmotn. farebnej zložky ku 55 % hmotn. gélového roztoku. Ten sa pripravil dispergáciou 8 g práškového hydroftlného syntetického modifikovaného vrstevnatého silikátu s priemernou veľkosťou častíc 45 pm a 1 g práškového hydroftlného organicky modifiko3

SK 7762 Yl vaného smektitu s priemernou veľkosťou častíc 3 μιη za intenzívneho miešania v 91 g destilovanej vody. Vzniknuté čiastočky disperznej farby s veľkosťou 1 až 2 mm v bezfarebnom gélovom disperznom prostredí sa testovali na stabilitu pri skladovaní. Nepozorovalo sa žiadne miešanie zložiek po skladovaní dlhšom než šesť mesiacov. Pri opatrnej aplikácii štetcom na papierový podklad vznikali podľa stupňa a smeru rozotrenia premenlivé farebné efekty.

Priemyselná využiteľnosť

Gélové disperzné farby podľa technického riešenia je možno využiť na rôzne kresliace a dekoratívne techniky na nasakujúce aj nenasakujúce podklady pre deti do škôl a výtvarných krúžkov a ako hobby sortiment. Je možné ich ponúkať jednotlivo alebo v súprave.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims

1. Dekoratívna disperzná farba, vyznačujúca sa tým, že obsahuje a) gélové disperzné prostredie obsahujúce disperziu 2 až 25 % hmotn. modifikovaného syntetického vrstevnatého silikátu a 0,1 až 15 % hmotn. organicky modifikovaného smektitu, pričom zvyšok do 100 % hmotn. tvorí voda a voliteľne ďalšie obvyklé aditíva disperzných farieb, a v ňom dispergované b) dva alebo viaceré prostredníctvom zložky a) vzájomne izolované a od nej farebne odlišné disperzné podiely rôznych farieb vo forme kvapôčok so stredným priemerom častíc nezávisle 0,5 až 5 mm, obsahujúce disperziu 5 až 50 % hmotn., vztiahnuté na sušinu, organického kopolyméru, ktorým je terpolymér vinylacetát/kyselina akrylová/vinylversatát, 0,1 až 30 % hmotn., vztiahnuté na sušinu, farebného pigmentu a 0,01 až 10 % hmotn., vztiahnuté na sušinu, neiónového surfaktantu, ktorý má hodnotu hydrofilno-lipofilnej rovnováhy 10 - 15, pričom zvyšok do 100 % hmotn. tvorí voda, a prípadne ďalšie obvyklé aditíva disperzných farieb, a kde na 1 hmotnostný diel zložky a) pripadá 0,1 až 5 hmotnostných dielov zložiek b).

2. Dekoratívna disperzná farba podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že vodná disperzia organického kopolyméru zložky b) má obsah vody 50 až 80 % hmotn., najmä 65 % hmotn.

3. Dekoratívna disperzná farba podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že vodná disperzia organického kopolyméru zložky b) má viskozitu 500 až 1000 mPas, najmä 750 mPas.

4. Dekoratívna disperzná farba podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že obsah organicky modifikovaného vrstevnatého silikátu zložky a) je 8 % hmotn.

5. Dekoratívna disperzná farba podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že obsah organicky modifikovaného smektitu zložky a) je 8 % hmotn.

6. Dekoratívna disperzná farba podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že neiónový surfaktant zložky b) má hodnom hydrofilno-lipofilnej rovnováhy 12,6.

7. Dekoratívna disperzná farba podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že ďalšie obvyklé aditíva zložky a) alebo b) sú nezávisle zvolené zo skupiny konzervant, regulátor viskozity, regulátor pH, farbiaca prísada, regulátor indexu lomu, regulátor zákalu, stabilizátor disperzie, regulátor rýchlosti vysychania a regulátor pružnosti, tvrdosti a lesku vrstvy náteru.

8. Dekoratívna disperzná farba podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že ďalšie obvyklé aditíva zložky a) alebo b) sú nezávisle zvolené zo skupiny rozpustné farbivo, pigment, s vodou miešateľné organické rozpúšťadlo, glycerol, organická alebo anorganická kyselina, hydroxid sodný alebo draselný, prírodná guma, karboxymetylcelulóza, perleťovacia látka a kovové častice.

9. Dekoratívna disperzná farba podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že stredný priemer čiastočiek disperzných podielov b) je 2 mm.

Koniec dokumentu