(57)【要約】  本開示は、表面塗料基剤及び該表面塗料基剤中に与えられたベーマイト粒子を有する表面塗料溶液を記載する。ベーマイト粒子は、主として、少なくとも３：１のアスペクト比を有する異方形状粒子を含む。
2007532756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面塗料溶液であって、
表面塗料基剤、及び
該表面塗料基剤中に与えられたベーマイト粒子
を含み、しかも該ベーマイト粒子は、主として、少なくとも３：１のアスペクト比を有する異方形状粒子を含む表面塗料溶液。
【請求項２】
表面塗料基剤が水系溶液である、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項３】
水系溶液が更にエマルジョンにおけるポリマーを含み、そして表面塗料溶液がラテックスペイントである、請求項２に記載の表面塗料溶液。
【請求項４】
ラテックスペイントがアクリル樹脂を含む、請求項３に記載の表面塗料溶液。
【請求項５】
表面塗料溶液が、少なくとも約６ｍｉｌの流動及びレベリングを有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項６】
表面塗料溶液が、約７ｍｉｌより大きいタレ抵抗を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項７】
表面塗料溶液が、約７と１２ｍｉｌの間のタレ抵抗を有する、請求項６に記載の表面塗料溶液。
【請求項８】
表面塗料溶液が、本質的に会合性増粘剤不含である、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項９】
ベーマイト粒子が、表面塗料溶液の重量により約０．１％と２０％の間を構成する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１０】
ベーマイト粒子が、表面塗料溶液の重量により約０．５％と１０％の間を構成する、請求項９に記載の表面塗料溶液。
【請求項１１】
ベーマイト粒子が、表面塗料溶液の重量により約０．５％と２％の間を構成する、請求項１０に記載の表面塗料溶液。
【請求項１２】
表面塗料溶液が、約３０分より少ない指触乾燥時間を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１３】
ベーマイト粒子が、少なくとも約５０ナノメートルの最長次元を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１４】
ベーマイト粒子が、１００と１０００ナノメートルの間の最長次元を有する、請求項１３に記載の表面塗料溶液。
【請求項１５】
アスペクト比が、約６：１より小さくない、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１６】
ベーマイト粒子が、約３：１より大きくない第２アスペクト比を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１７】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して少なくとも１０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１８】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して少なくとも７５ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項１７に記載の表面塗料溶液。
【請求項１９】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して約１００と約３５０ｍ2／ｇの間の表面積を有する、請求項１８に記載の表面塗料溶液。
【請求項２０】
表面塗料溶液が、約１５秒未満で低剪断粘度の８０％を回復する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項２１】
溶液のｐＨが、７．０より大きい、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項２２】
ベーマイト粒子を含む表面塗料溶液であって、該ベーマイトが、主として、少なくとも約３：１のアスペクト比及び少なくとも５０ナノメートルの最長次元を有する異方形状粒子を含む表面塗料溶液。
【請求項２３】
表面塗料溶液が、約６ｍｉｌより大きい流動及びレベリングを有する、請求項２２に記載の表面塗料溶液。
【請求項２４】
表面塗料溶液が、少なくとも７ｍｉｌのタレ抵抗を有する、請求項２２に記載の表面塗料溶液。
【請求項２５】
表面塗料溶液が、本質的に会合性増粘剤不含である、請求項２２に記載の表面塗料溶液。
【請求項２６】
ベーマイト粒子が、表面塗料溶液の重量により約０．５％と２％の間を構成する、請求項２２に記載の表面塗料溶液。
【請求項２７】
表面塗料溶液が、約３０分より少ない指触乾燥時間を有する、請求項２２に記載の表面塗料溶液。
【請求項２８】
ベーマイト粒子が、１００と１０００ナノメートルの間の最長次元を有する、請求項２２に記載の表面塗料溶液。
【請求項２９】
ベーマイト粒子が、少なくとも６：１のアスペクト比を有する、請求項２２に記載の表面塗料溶液。
【請求項３０】
ベーマイト粒子が、約３：１より大きくない第２アスペクト比を有する、請求項２２に記載の表面塗料溶液。
【請求項３１】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して少なくとも１０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項２２に記載の表面塗料溶液。
【請求項３２】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して少なくとも７５ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項３１に記載の表面塗料溶液。
【請求項３３】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して約１００と約３５０ｍ2／ｇの間の表面積を有する、請求項３２に記載の表面塗料溶液。
【請求項３４】
表面塗料溶液が、約１５秒未満で低剪断粘度の８０％を回復する、請求項２２に記載の表面塗料溶液。
【請求項３５】
表面塗料調製物を作る方法であって、
ベーマイト粒子を活性化して活性溶液を作り、しかも該ベーマイト粒子は、主として異方形状粒子を含み、
該活性溶液を用いてグラインド溶液を作り、そして
該グラインド溶液を用いて塗料調製物を作る
ことを含む方法。
【請求項３６】
ベーマイト粒子を活性化することが、剪断減粘レオロジーを有する活性溶液をもたらすことになる、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
ベーマイト粒子を活性化することが、塩基を添加することを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
塩基が水酸化アンモニウムである、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
ベーマイト粒子を活性化することが、活性溶液のｐＨを少なくとも７．０に増加させることを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
ベーマイト粒子を活性化することが、ベーマイト粒子の電荷と反対の電荷を有する粒子を添加することを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
グラインド溶液を作ることが、顔料を添加することを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４２】
ベーマイト粒子を活性化することが、塩を添加することを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４３】
主として異方形状粒子が、少なくとも約３：１のアスペクト比を有する、請求項３５に記載の方法。
【請求項４４】
塗料調製物が、約６ｍｉｌより大きい流動及びレベリングを有する、請求項３５に記載の方法。
【請求項４５】
塗料調製物が、少なくとも７ｍｉｌのタレ抵抗を有する、請求項３５に記載の方法。
【請求項４６】
塗料調製物が、本質的に会合性増粘剤不含である、請求項３５に記載の方法。
【請求項４７】
ベーマイト粒子が、塗料調製物の重量により約０．５％と２％の間を構成する、請求項３５に記載の方法。
【請求項４８】
塗料調製物が、約３０分より少ない指触乾燥時間を有する、請求項３５に記載の方法。
【請求項４９】
ベーマイト粒子が、少なくとも約５０ナノメートルの最長次元を有する、請求項３５に記載の方法。
【請求項５０】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して少なくとも１０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項３５に記載の方法。
【請求項５１】
塗料調製物が、約１５秒未満で低剪断粘度の８０％を回復する、請求項３５に記載の方法。
【請求項５２】
請求項３５に記載の方法により作られた表面塗料調製物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ベーマイトを含有する表面塗料溶液及びそれらを作る方法に関する。
【０００２】
背景
表面塗料溶液は、ペイント、表面保護剤及び接着剤溶液を含めて様々な用途において有用である。かかる塗料は吹付け、浸漬塗布及び刷毛塗り又はロール塗りを含めて様々な施用技法によって施用され得、そして一般に予定技法を最適にするように処方される。不適正な処方は、不所望なテクスチャー、施用跡、及び施用中の表面塗料溶液のタレ又は滴りに通じ得る。かかる問題は、ラテックス表面塗料溶液のような水系塗料処方物において特に重要である。
【０００３】
ラテックス塗料処方物の例は、米国特許第５，５５０，１８０号明細書に与えられている。このラテックス処方物すなわち組成物は、レオロジー調整剤として、約６０オングストロームより小さい結晶サイズ（０２０面）及びおおよそ２００ｍ2／ｇより大きい表面積（ガンマ相にカ焼された場合）を有するベーマイトアルミナを含む。該ベーマイトは、低剪断において比較的高い粘度及び高剪断において比較的低い粘度を有するように、該組成物のレオロジー的性質を調整するべき量にて存在する。
【０００４】
表面塗料溶液の処方についての進歩にもかかわらず、望ましいタレ抵抗、流動及びレベリング特性並びに粘度回復時間を有するコスト効率的な表面塗料溶液に対するニーズが、当該技術において存続している。かように、改善表面塗料溶液が望ましい。
【０００５】
要約
本発明の一つの具体的態様は、表面塗料基剤及び該表面塗料基剤中に与えられたベーマイト粒子を有する表面塗料溶液に向けられる。ベーマイト粒子は、主として、少なくとも３：１のアスペクト比を有する異方形状粒子を含む。
【０００６】
本発明の別の具体的態様は、ベーマイト粒子を含む表面塗料溶液であって、該ベーマイトが、主として、少なくとも３：１のアスペクト比及び少なくとも５０ナノメートルの最長次元を有する異方形状粒子を含む表面塗料溶液に向けられる。
【０００７】
表面塗料調製物を作る方法もまた提供される。該方法は、ベーマイト粒子を活性化して活性溶液を作り、該活性溶液を用いてグラインド溶液を作り、そして該グラインド溶液を用いて塗料調製物を作ることを含む。ベーマイト粒子は、主として異方形状粒子を含む。前記の方法により作られた表面塗料調製物もまた記載される。
【０００８】
詳細な説明
本発明の一つの具体的態様によれば、塗料基剤及び該塗料基剤中に与えられたベーマイト粒子を含む塗料溶液が提供される。ベーマイト粒子は、一般に、少なくとも３：１のアスペクト比を有する異方形状粒子で主として構成され、そして針状粒子及び小板状粒子並びにそれらの組合わせを包含する。塗料溶液は、特定の用途にとって望ましいタレ抵抗又は流動及びレベリング特性のような性質を有し得る。
【０００９】
塗料溶液及び塗料基剤は、ペイント、エナメル、表面塗料及び接着剤のような水系又は油系溶液であり得る。水系溶液は、アクリルエマルジョン、スチレン変性アクリルエマルジョン及びポリビニルアセテートエマルジョンのようなラテックスペイントを包含する。油系溶液は、油変性ポリエステル及び溶媒系アルキドのようなアルキド樹脂を包含し得る。加えて、塗料溶液及び塗料基剤は、水希釈性アルキド溶液であり得る。塗料溶液は屋内及び屋外用途のために有用であり得、そして建築用又は軽質工業用保全塗料を包含し得る。
【００１０】
用語「ベーマイト」は、一般に、典型的にはＡｌ2Ｏ3・Ｈ2Ｏでありそして１５％程度の水分を有する鉱物ベーマイト及び１５％より高い（たとえば２０〜３８重量％のような）水分を有する擬ベーマイトを含めてアルミナ水和物を指すように本明細書において用いられる。厳密に言えば擬ベーマイトは一般にアルミナのモル当たり１モルより多い水を有するけれども、しばしば文献は擬ベーマイトを述べるために用語アルミナ一水和物を用いる。従って、用語アルミナ一水和物は、擬ベーマイトを包含するように本明細書において用いられる。アルミナ一水和物粒子はコロイド形態で用いられ得、しかして本明細書においてコロイドアルミナ一水和物（ＣＡＭ）粒子と称される。ベーマイト粒子は、主として、針様又は小板様粒子のような異方形状粒子を含み、しかしてそれらは一般に塗料基剤中に分散される。
【００１１】
一つの例示的具体的態様は、少なくとも５０ナノメートル好ましくは５０から２０００そして一層好ましくは１００から１０００ナノメートルの最長次元を有する異方針状結晶を含むベーマイト粒子を利用する。長手に垂直な次元は、典型的には、各々５０ナノメートルより小さい。最長次元対最長次元に垂直なその次に最長の次元の比率と定義されるアスペクト比は、一般に少なくとも３：１そして好ましくは少なくとも６：１である。加えて、針状粒子は、２番目に長い次元対３番目に長い次元の比率と定義される第２アスペクト比により特徴づけられ得る。第２アスペクト比は、一般に３：１より大きくなく、典型的には２：１より大きくなく、そしてしばしば約１：１である。第２アスペクト比は、一般に、最長次元に垂直な平面における粒子の断面の形状寸法を表現する。
【００１２】
針状粒子は、比較的低い種晶添加レベル及び酸性ｐＨと組み合わせられた長期熱水条件により、一つの軸に沿ってベーマイトの優先的成長をもたらすことによって作られ得る。更により長い及びより高いアスペクト比の針状ベーマイト粒子を生成させるために、より長い熱水処理が用いられ得る。針状粒子は、ＢＥＴ技法により測定して少なくとも７５ｍ2／ｇそして好ましくは少なくとも１００ｍ2／ｇ（たとえば２５０ｍ2／ｇまで、３００ｍ2／ｇまで又はそれどころか３５０ｍ2／ｇまでのような）の表面積を有する。かかる針状粒子は、共通して所有している米国特許出願公開第２００３／０１９７３００号明細書（参照することにより本明細書に組み込まれる）に記載された方法によって形成され得る。
【００１３】
或る具体的態様は上記に記載された針状ベーマイト粒子を利用するけれども、他のものは小板状ベーマイト粒子を用いる。小板状粒子は、一般に少なくとも５０ナノメートル好ましくは５０から２０００ナノメートルそして一層好ましくは１００から１０００ナノメートルの面寸法を有する結晶である。面に垂直な端寸法は、一般に、５０ナノメートルより小さい。最長次元対最長次元に垂直なその次に最長の次元の比率と定義されるアスペクト比は、少なくとも３：１そして好ましくは少なくとも６：１である。更に、粒子の対向主面は一般に平面でありそして一般に互いに平行であり、しかして粒子の小板モルホロジーを更に定める。加えて、小板状粒子は、約３：１より大きい第２アスペクト比を有すると特徴づけられ得る。小板状粒子は、一般に、ＢＥＴ技法により測定して少なくとも１０ｍ2／ｇそして好ましくは７０から９０ｍ2／ｇの表面積を有する。
【００１４】
小板状粒子は、ベーマイト種晶が充填された三水酸化アルミニウム原料の熱水処理により生成され得る。実施例として、オートクレーブに７．４２ｌｂのアルコアヒドラール（Alcoa Hydral）７１０三水酸化アルミニウム、０．８２ｌｂのサソール・キャタパル（SASOL Catapal）Ｂ擬ベーマイト、６６．５ｌｂの脱イオン水、０．０３７ｌｂの水酸化カリウム及び０．１８ｌｂの２２ｗｔ％硝酸を装填した。ベーマイトが５ｌｂの水及び０．１８ｌｂの該酸中に予備分散された後に、三水酸化アルミニウム、残りの水及び水酸化カリウムが添加された。５３０ｒｐｍにて撹拌しながら、オートクレーブを４５分の期間をかけて１８５℃に加熱しそしてその温度に２時間維持した。約１６３ｐｓｉの自然発生圧が達せられ、そして維持された。その後、ベーマイト分散液をオートクレーブから取り出し、そして液体分を６５℃の温度にて除去した。生じた塊を１００メッシュより小さく粉砕した。
【００１５】
分散を増大させるべきベーマイト粒子の特殊な表面処理なしに、ベーマイト粒子は個々に且つ一様に、極性溶媒及び／又はポリマーを含有する塗料溶液内に分散され得る。しかしながら、表面処理はレオロジーの調整のような独特の性質を該溶液に付与し得、そして従って或る用途にとっては望ましい。たとえば、表面処理ベーマイト粒子を含有する水系溶液は高い低剪断粘度及び比較的低い高剪断粘度を示し得、しかしてかかる異なる剪断条件における高い及び低い粘度レベルについての広がりは、未処理ベーマイト粒子を含有する溶液より大きい。ベーマイト粒子の表面処理は、硫酸マグネシウム及び硫酸カルシウムのようなアルカリ及びアルカリ土類の硫酸塩並びに水酸化アンモニウムのようなアンモニウム化合物の添加を包含し得る。一つの例示的具体的態様において、高剪断粘度は、たとえば低剪断粘度の３０％より大きくないような、低剪断粘度の５０％より大きくない。低剪断粘度は、たとえば、１０ｒｐｍにおいて測定され得、そして高剪断粘度は１００ｒｐｍにおいて測定され得る。
【００１６】
溶液中において、コロイドアルミナ一水和物（ＣＡＭ）粒子の形態におけるようなベーマイト粒子は、塗料溶液の重量により約０．１％と２０％の間を構成し得る。たとえば、ベーマイト粒子は、塗料溶液の重量により約０．５％と１０％の間又は別の例において塗料溶液の重量により約０．５％と２％の間を構成し得る。該溶液は７より大きいｐＨのような塩基性ｐＨを有し得、たとえばｐＨは少なくとも約７．５、８．０、又はそれ以上であり得る。
【００１７】
塗料溶液はまた、クレー（たとえば、ナノクレーのアクチゲル（Actigel）−２０８）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、変性ＨＥＣ及び他の水系レオロジー調整剤のような水系増粘剤を含み得る。しかしながら、特定の具体的態様によれば、塗料溶液は、ＱＲ−７０８のような会合性増粘剤を含まない。会合性増粘剤は、ポリマーとの錯体を形成することによるように溶液中のポリマーと共に会合する成分である。
【００１８】
異方形状ベーマイト粒子の上記の充填量でもって、塗料溶液は、タレ抵抗、流動及びレベリング特性並びに回復時間のような望ましい特性を有し得る。ラネタ（Laneta）タレ抵抗は、試験方法ＡＳＴＭ Ｄ４４００を用いて測定して７と１２ｍｉｌの間にあり得る。例示的具体的態様において、ラネタ（Laneta）タレ抵抗は、８と１０ｍｉｌの間にあると測定された。流動及びレベリング特性は、試験方法ＡＳＴＭ Ｄ２８０１を用いて測定して一般に６ｍｉｌより大きい。例示的具体的態様において、流動及びレベリング特性は、たとえば約６と７ｍｉｌの間のような約６と１０ｍｉｌの間にあった。回復時間は、塗料溶液の粘度により特徴づけられ得る。一つの具体的態様によれば、塗料溶液は、約１５秒未満で低剪断粘度（１０ｒｐｍ）の８０％を回復する。
【００１９】
乾燥時間を試験方法ＡＳＴＭ Ｄ１６４０を用いて測定した。塗料溶液は、一般に、３０分より少ない指触乾燥時間を有する。例示的具体的態様において、指触乾燥時間は、たとえば８と１０分の間のような８と１５分の間にあると測定された。
【００２０】
溶液形成に向けると、塗料溶液は、コロイドアルミナ一水和物（ＣＡＭ）粒子のようなベーマイト粒子の溶液を活性化して活性溶液を作ることによって作られ得る。溶液を活性化することにより、一般に、下記の実施例１に記載されたレオロジー傾向を示す溶液のような剪断減粘性溶液がもたらされることになる。溶液の活性化及びそれに伴うレオロジーの調整についての一つのあり得るメカニズムは、ベーマイト粒子上にある表面ニトレートとの塩の形成によってのようなベーマイト粒子の表面性質の調整である。一つの具体的態様において、アミンを添加することにより、粒子は活性化される。たとえば、水酸化アンモニウムが溶液に添加されて、ｐＨが増加されそしてベーマイト粒子が性化され得る。これは、サンプル中に存在する残留硝酸との可溶性第４級アンモニウム塩の形成をもたらすことになると信じられる。その代わりに、ベーマイト溶液を活性化するために、硫酸マグネシウム及び硫酸カルシウムのようなアルカリ及びアルカリ土類金属の塩が用いられ得る。別の例において、ベーマイト粒子を活性化するために、ナノクレーのような増粘性クレーが添加され得る。更なる具体的態様において、ベーマイト粒子を活性化するために、コロイドシリカが添加される。活性化は、ベーマイト粒子の表面電荷と反対の表面電荷を有する基質粒子を添加することにより行われ得る（たとえば、コロイドシリカは負に荷電されており、それにより正荷電ベーマイト粒子と相互作用する）。水酸化アンモニウムの特定例は処方物の安定性を改善することによりラテックスエマルジョン系溶液に有益であり得、そして従って或るラテックス塗料溶液に関して望ましい。
【００２１】
活性化の効能は、活性化が行われる特定の態様により影響され得る。一つの具体的態様によれば、ベーマイトは、活性剤の導入前に溶媒基剤に添加される。たとえば、ベーマイトが最初に水に添加され、そして次いで水酸化アンモニウムが導入される。この技法は、異なる工程順序（すなわち、最初に水溶液への水酸化アンモニウムの添加及び次いでベーマイトの導入）よりも溶液の高い粘度及び良好な安定性をもたらすことになった。
【００２２】
活性化ＣＡＭ溶液は、グラインド溶液を作るために用いられ得る。用語グラインド溶液は、一般に、高濃度の顔料及び他の活性成分を有する中間溶液を意味する。グラインド溶液は、一般に、強靭でありそしてグラインド溶液の処方中に用いられる高い剪断速度に耐え得る諸成分でもって製造され、そして典型的には脱泡剤、顔料、顔料用分散剤及び湿潤剤を含む。充填剤のような配合物パートナーもまた、グラインド溶液に又はグラインド溶液の製造前に添加され得る。配合物パートナーは、ガラス繊維、アルミニウム三水和物、サブミクロンアルファアルミナ粒子、シリカ及びカーボンを包含し得る。グラインド溶液は、一般に、表面塗料調製物（グラインド溶液、追加的溶媒、及びラテックス又はアクリル粒子のようなポリマー粒子の懸濁液を併せ持つ）を作るために希釈される。典型的には、剪断感受性成分（たとえば、高剪断条件に耐えない脆い成分）は、表面塗料調製物の製造中に添加される。一つの例示的ペイントエマルジョンは、Rohm & Haasによるメインコート（Maincote）ＨＧ−５６光沢白色エナメル標準品である。
【実施例】
【００２３】
次の例は、溶液に１０重量％種晶粒子を添加することにより形成されたベーマイト粒子（本明細書においてＣＡＭ９０１０と称される）を利用する。
【００２４】
実施例１
８．０４のｐＨを有する２７０グラムの水道水を、容器に装填した。３０グラムのＣＡＭ９０１０を添加し、そして１５分間掻き混ぜた。この溶液のｐＨは４．４１に下がった。水酸化アンモニウムをこの混合物に、増粘が認められるまで添加した。水酸化アンモニウムは、それが水系エマルジョン塗料に通常用いられるので、この例において選ばれた揮発性アミンであった。増粘すなわちゲル形成は、２８％水酸化アンモニウムの０．５６グラムの添加後にもたらされた。水酸化アンモニウムの量は、総重量を基準として０．１８７％又はベーマイト重量を基準として１．８７％のレベルと同等とみなされた。生じた「活性化」１０％ＣＡＭ９０１０プレゲルは、７．２９のｐＨを有していた。この配合物の低剪断から高剪断の粘度、及び１５秒後の相対回復率は、次のとおりであった。
スピンドル／ｒｐｍ                      ｃｐ
＃６／１０                    ２３，０００
＃６／１００                    ３，９５０
＃６／１０  １５秒後の回復    １９，５００
【００２５】
水酸化アンモニウムはベーマイト粒子表面上の残留硝酸と反応して、溶液の増加されたｐＨ及び粘度をもたらす、ということが信じられる。図１は、製造後の２から７２時間におけるレオロジープロフィールを図示する。溶液レオロジーは、７２時間の期間について安定である。
【００２６】
実施例２
研究のために選択されたポリマー系は、軽質から中質の工業用保全用途向けのプライマー及び耐候性トップコートの製造のために設計されたアクリルエマルジョンであるRohm & Haasのメインコート（Maincote）ＨＧ−５６であった。比較のための標準及び試験処方物のための基線として役立つように選ばれたメインコート（Maincote）ＨＧ−５６処方物は、吹付け施用用のＧ−４６−１光沢白色エナメルであるR & Hの出発点処方物であった。製造業者は、この処方物の増粘のために、１００ガロンの塗料当たり２ｌｂのレベルにてアクリゾル（Acrysol）ＱＲ−７０８の使用を推奨する。
【００２７】
１００％ＣＡＭ９０１０、ＣＡＭ９０１０とナノクレーとの配合物又は１００％アクリゾル（Acrysol）ＱＲ−７０８の増粘剤組成物を用いて、溶液を試験した。ＣＡＭとナノクレーの配合物は、ナノクレーを活性化するために、ＣＡＭの固有酸性度の一部及び顔料用分散剤を利用する。アンモニウム塩であるタモル（Tamol）８５０が試験され、そしてナノクレーの部分活性化をもたらした。ナトリウム塩であるタモル（Tamol）７３１もまた試験され、そして有意により良好に働いた。ナノクレーは、ナトリウム、カルシウム又はカリウムのような金属源が存在する場合に活性化する。
【００２８】
ＣＡＭ９０１０は、選択された処方物において、水酸化アンモニウムの添加により容易に活性化された。１ポンドの水酸化アンモニウムが安定化のために処方物に用いられ、そして評価されたＣＡＭ９０１０の最高充填レベルでさえ活性化するのに十分以上であった。
【００２９】
最終塗料調製物は、２０ポンドの全増粘剤を用いて開始された。２０ポンドに対する百分率として下記に指摘された量のベーマイトを、１２３．２ポンドの脱イオン水に添加した。この溶液に、１ポンドの２８％水酸化アンモニウム溶液を添加した。引き続いて、増粘剤配合物の残部を形成するために、ナノクレー増粘剤を添加した。加えて、１．５ポンドのドルー（Drew）Ｌ−４０５脱泡剤、１１．１ポンドのタモル（Tamol）７３１顔料用分散剤、１．５ポンドのトリトン（Triton）ＣＦ−１０顔料用湿潤剤及び１９５ポンドのＴｉ−ピュア（Ti-Pure）Ｒ−７０６ルチル二酸化チタンを添加した。これによりグラインド溶液が形成され、そして５２３ポンドのメインコート（Maincote）ＨＧ−５６、４ポンドの２８％水酸化アンモニウム溶液、４０ポンドのベンジルアルコール、１５ポンドのジブチルフタレート、２．５ポンドのフォーマスター（Foamaster）１１及び９ポンドの１５％水中水酸化ナトリウムを含む塗料調製物に、該グラインド溶液を添加した。これらの処方物は、下記においてＴＥＷ−４６３により指摘される。第２の処方物は、アクリゾル（Acrysol）ＱＲ−７０８増粘剤の使用について示唆されたプラクチスに従った（ＴＥＷ−４６４により指摘される）。
【００３０】
処方番号            増粘剤組成
ＴＥＷ−４６３−２  ２５％：７５％のＣＡＭ９０１０対ナノクレー（重量による）
ＴＥＷ−４６３−３  ５０％：５０％のＣＡＭ９０１０対ナノクレー（重量による）
ＴＥＷ−４６３−４  ７５％：２５％のＣＡＭ９０１０対ナノクレー（重量による）
ＴＥＷ−４６３−５  １００％のＣＡＭ９０１０（重量による）
ＴＥＷ−４６４      アクリゾル（Acrysol）ＱＲ−７０８標準品
【００３１】
ＱＲ−７０８標準品を除く各処方物において、塗料中の公知の潜在性活性剤は、ＣＡＭ９０１０及びベーマイトの酸性度に対する水酸化アンモニウム、タモル（Tamol）７３１顔料用分散剤、並びにナノクレーに対する亜硝酸ナトリウムフラッシュ錆止め剤を含む。
【００３２】
試験のために、ｐＨの低減なしに処方塗料粘度にて、各塗料をバードバー（Bird Bar）の引下ろしによって、２．５〜３．０ｍｉｌの乾燥膜厚に施用した。当該技術において理解されるように、バードバー（Bird Bar）は、サンプル試験塗膜をもたらすために一般的に知られた装置である。試験のたいていの様相のために選択された基材は、裸冷間圧延鋼であった。タレ抵抗、流動及びレベリング、等の試験のために、検印済みレネタ（Leneta）チャートを用いた。すべての塗被パネルを次いで７２°Ｆ及び４５％相対湿度の室温条件にて、１４日間乾燥／硬化させた。
【００３３】
次いで、増粘剤の効率及び塗料性能に対する増粘剤の影響についての評価を、次の試験方法を利用して評価した。
粘度（Ｋ．Ｕ．）            ＡＳＴＭ Ｄ５６２
粘度（ｃｐ）                ＡＳＴＭ Ｄ２１９６
粘度（ＩＣＩ）              ＡＳＴＭ Ｄ４２８７
流動及びレベリング          ＡＳＴＭ Ｄ２８０１
レネタ（Leneta）タレ抵抗    ＡＳＴＭ Ｄ４４００
膜厚（ＤＦＴ）              ＡＳＴＭ Ｄ１１８６
乾燥速度                    ＡＳＴＭ Ｄ１６４０
硬度発現                    ＡＳＴＭ Ｄ３３６３
鏡面光沢                    ＡＳＴＭ Ｄ５２３
付着性（クロスハッチ）      ＡＳＴＭ Ｄ３３５９（方法Ｂ）
【００３４】
下記に示された表１は、処方物についての粘度、ｐＨ、タレ抵抗、並びに流動及びレベリング特性を表す。処方物の各々は、増加する剪断速度に対して粘度の低減を示した。しかしながら、ベーマイト処方物は、ＱＲ−７０８処方物（ベーマイト不含）よりも有意に高い低剪断粘度を示した。加えて、ベーマイト処方物の各々は、低剪断から高剪断測定の粘度について、ＱＲ−７０８処方物よりも大きい割合の低下を示した。実際に、図２においてレオロジープロフィールにより示されているように、１００％ＣＡＭ９０１０溶液は、低剪断粘度の３０％より小さい高剪断粘度を示し、しかして粘度について顕著な広がりを表す。
【００３５】
タレ抵抗試験からのデータは、図３に図示されている。ベーマイト処方物の各々は、７ｍｉｌより大きいタレ抵抗を示した。サンプルＴＥＷ−４６３−２からＴＥＷ−４６３−５は、８と１２ｍｉｌの間のタレ抵抗を示した。ベーマイト処方物はまた、６ｍｉｌを超えるそしていくつかの例において６と１０ｍｉｌの間又は６と７ｍｉｌの間の流動及びレベリングを有するので、所望の流動及びレベリング特性を示す。
【００３６】
ベーマイト処方物についての指触乾燥時間は、ＣＡＭの増加する百分率と共に減少した。指触乾燥時間は、表２に示されているように３０分から９分に減少した。ＣＡＭ処方物の表面乾燥時間もまた、ＱＲ−７０８処方物より良好であった。
【００３７】
上記に開示された主題の事柄は説明的でありそして制限的でないと考えられるべきであり、そして添付の請求項は本発明の範囲内に入るような改良、向上及び他の具体的態様のすべてをカバーするよう意図されている。かくして、法律により許される最大限度まで、本発明の範囲は添付の請求項及びそれらの均等物の許容され得る最も広い解釈により決定されるべきであり、そして前記の詳細な説明により制限又は限定されてはならない。
【００３８】
【表１】
2007532756.tif 000003
【００３９】
【表２】
2007532756.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、塗料溶液の例示的具体的態様についてのレオロジー安定性を図示する。
【図２】図２は、例示的塗料溶液についての剪断依存性粘度挙動を図示する。
【図３】図３は、例示的塗料溶液についてのラネタ（Laneta）タレ抵抗を図示する。
【図１】
2007532756.tif 000005
【図２】
2007532756.tif 000006
【図３】
2007532756.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月18日(2007.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面塗料溶液であって、
水系表面塗料基剤、及び
該表面塗料基剤中に与えられたベーマイト粒子
を含み、しかも該ベーマイト粒子は、少なくとも３：１のアスペクト比を有する異方形状粒子を含む表面塗料溶液。
【請求項２】
水系溶液が更にエマルジョンにおけるポリマーを含み、そして表面塗料溶液がラテックスペイントである、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項３】
ラテックスペイントがアクリル樹脂を含む、請求項２に記載の表面塗料溶液。
【請求項４】
表面塗料溶液が、少なくとも６ｍｉｌ（１５２．４μｍ）の流動及びレベリングを有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項５】
表面塗料溶液が、７ｍｉｌ（１７７．８μｍ）より大きいタレ抵抗を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項６】
表面塗料溶液が、７ｍｉｌ（１７７．８μｍ）と１２ｍｉｌ（３０４．８μｍ）の間のタレ抵抗を有する、請求項５に記載の表面塗料溶液。
【請求項７】
表面塗料溶液が、会合性増粘剤不含である、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項８】
ベーマイト粒子が、表面塗料溶液の重量により０．１％と２０％の間を構成する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項９】
ベーマイト粒子が、表面塗料溶液の重量により０．５％と１０％の間を構成する、請求項８に記載の表面塗料溶液。
【請求項１０】
ベーマイト粒子が、表面塗料溶液の重量により０．５％と２％の間を構成する、請求項９に記載の表面塗料溶液。
【請求項１１】
表面塗料溶液が、３０分より少ない指触乾燥時間を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１２】
ベーマイト粒子が、少なくとも５０ナノメートルの最長次元を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１３】
ベーマイト粒子が、１００と１０００ナノメートルの間の最長次元を有する、請求項１２に記載の表面塗料溶液。
【請求項１４】
アスペクト比が、６：１より小さくない、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１５】
ベーマイト粒子が、３：１より大きくない第２アスペクト比を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１６】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して少なくとも１０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１７】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して少なくとも７５ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項１６に記載の表面塗料溶液。
【請求項１８】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して１００と３５０ｍ2／ｇの間の表面積を有する、請求項１７に記載の表面塗料溶液。
【請求項１９】
表面塗料溶液が、１５秒未満で低剪断粘度の８０％を回復する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項２０】
溶液のｐＨが、７．０より大きい、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項２１】
水系表面塗料基剤及びベーマイト粒子を含む表面塗料溶液であって、該ベーマイトが、少なくとも３：１のアスペクト比及び少なくとも５０ナノメートルの最長次元を有する異方形状粒子を含む表面塗料溶液。
【請求項２２】
表面塗料溶液が、６ｍｉｌ（１５２．４μｍ）より大きい流動及びレベリングを有する、請求項２１に記載の表面塗料溶液。
【請求項２３】
表面塗料溶液が、少なくとも７ｍｉｌ（１７７．８μｍ）のタレ抵抗を有する、請求項２１に記載の表面塗料溶液。
【請求項２４】
表面塗料溶液が、会合性増粘剤不含である、請求項２１に記載の表面塗料溶液。
【請求項２５】
ベーマイト粒子が、表面塗料溶液の重量により０．５％と２％の間を構成する、請求項２１に記載の表面塗料溶液。
【請求項２６】
表面塗料溶液が、３０分より少ない指触乾燥時間を有する、請求項２１に記載の表面塗料溶液。
【請求項２７】
ベーマイト粒子が、１００と１０００ナノメートルの間の最長次元を有する、請求項２１に記載の表面塗料溶液。
【請求項２８】
ベーマイト粒子が、少なくとも６：１のアスペクト比を有する、請求項２１に記載の表面塗料溶液。
【請求項２９】
ベーマイト粒子が、３：１より大きくない第２アスペクト比を有する、請求項２１に記載の表面塗料溶液。
【請求項３０】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して少なくとも１０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項２１に記載の表面塗料溶液。
【請求項３１】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して少なくとも７５ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項３０に記載の表面塗料溶液。
【請求項３２】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して１００と３５０ｍ2／ｇの間の表面積を有する、請求項３１に記載の表面塗料溶液。
【請求項３３】
表面塗料溶液が、１５秒未満で低剪断粘度の８０％を回復する、請求項２１に記載の表面塗料溶液。
【請求項３４】
表面塗料調製物を作る方法であって、
ベーマイト粒子を活性化して水系活性溶液を作り、しかも該ベーマイト粒子は、少なくとも３：１のアスペクト比を有する異方形状粒子を含み、
該活性溶液を用いてグラインド溶液を作り、そして
該グラインド溶液を用いて塗料調製物を作る
ことを含む方法。
【請求項３５】
ベーマイト粒子を活性化することが、剪断減粘レオロジーを有する活性溶液をもたらすことになる、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
ベーマイト粒子を活性化することが、塩基を添加することを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
塩基が水酸化アンモニウムである、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
ベーマイト粒子を活性化することが、活性溶液のｐＨを少なくとも７．０に増加させることを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
ベーマイト粒子を活性化することが、ベーマイト粒子の電荷と反対の電荷を有する粒子を添加することを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４０】
グラインド溶液を作ることが、顔料を添加することを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４１】
ベーマイト粒子を活性化することが、塩を添加することを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４２】
塗料調製物が、６ｍｉｌ（１５２．４μｍ）より大きい流動及びレベリングを有する、請求項３４に記載の方法。
【請求項４３】
塗料調製物が、少なくとも７ｍｉｌ（１７７．８μｍ）のタレ抵抗を有する、請求項３４に記載の方法。
【請求項４４】
塗料調製物が、会合性増粘剤不含である、請求項３４に記載の方法。
【請求項４５】
ベーマイト粒子が、塗料調製物の重量により０．５％と２％の間を構成する、請求項３４に記載の方法。
【請求項４６】
塗料調製物が、３０分より少ない指触乾燥時間を有する、請求項３４に記載の方法。
【請求項４７】
ベーマイト粒子が、少なくとも５０ナノメートルの最長次元を有する、請求項３４に記載の方法。
【請求項４８】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して少なくとも１０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項３４に記載の方法。
【請求項４９】
塗料調製物が、１５秒未満で低剪断粘度の８０％を回復する、請求項３４に記載の方法。
【請求項５０】
請求項３４に記載の方法により作られた表面塗料調製物。
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月13日(2007.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面塗料溶液であって、
水系表面塗料基剤、及び
該表面塗料基剤中に与えられたベーマイト粒子
を含み、しかも該ベーマイト粒子は、少なくとも３：１のアスペクト比を有する異方形状粒子を含む表面塗料溶液。
【請求項２】
水系溶液が更にエマルジョンにおけるポリマーを含み、そして表面塗料溶液がラテックスペイントである、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項３】
ラテックスペイントがアクリル樹脂を含む、請求項２に記載の表面塗料溶液。
【請求項４】
表面塗料溶液が、６ｍｉｌ（１５２．４μｍ）から１０ｍｉｌ（２５４μｍ）の間の流動及びレベリングを有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項５】
表面塗料溶液が、７ｍｉｌ（１７７．８μｍ）から１２ｍｉｌ（３０４．８μｍ）の間のタレ抵抗を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項６】
表面塗料溶液が、会合性増粘剤不含である、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項７】
ベーマイト粒子が、表面塗料溶液の重量により０．１％と２０％の間を構成する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項８】
表面塗料溶液が、３０分より少ない指触乾燥時間を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項９】
ベーマイト粒子が、少なくとも５０ナノメートルの最長次元を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１０】
ベーマイト粒子が、１００と１０００ナノメートルの間の最長次元を有する、請求項９に記載の表面塗料溶液。
【請求項１１】
ベーマイト粒子が、３：１より大きくない第２アスペクト比を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１２】
ベーマイト粒子が、ＢＥＴ技法により測定して１００と３５０ｍ2／ｇの間の表面積を有する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１３】
表面塗料溶液が、１５秒未満で低剪断粘度の８０％を回復する、請求項１に記載の表面塗料溶液。
【請求項１４】
表面塗料調製物を作る方法であって、
ベーマイト粒子を活性化して水系活性溶液を作り、しかも該ベーマイト粒子は、少なくとも３：１のアスペクト比を有する異方形状粒子を含み、
該活性溶液を用いてグラインド溶液を作り、そして
該グラインド溶液を用いて塗料調製物を作る
ことを含む方法。
【請求項１５】
ベーマイト粒子を活性化することが、剪断減粘レオロジーを有する活性溶液をもたらすことになる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ベーマイト粒子を活性化することが、塩基を添加することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
ベーマイト粒子を活性化することが、ベーマイト粒子の電荷と反対の電荷を有する粒子を添加することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
ベーマイト粒子を活性化することが、塩を添加することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１４に記載の方法により作られた表面塗料調製物。
【国際調査報告】
2007532756.tif 000008
2007532756.tif 000009
2007532756.tif 000010