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KR20010082744A - 분산 도료 제조 시스템 - Google Patents

분산 도료 제조 시스템 Download PDF

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KR20010082744A
KR20010082744A KR1020010008032A KR20010008032A KR20010082744A KR 20010082744 A KR20010082744 A KR 20010082744A KR 1020010008032 A KR1020010008032 A KR 1020010008032A KR 20010008032 A KR20010008032 A KR 20010008032A KR 20010082744 A KR20010082744 A KR 20010082744A
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KR
South Korea
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paint
prepaint
mixing
computer system
computer
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020010008032A
Other languages
English (en)
Inventor
존마이클 프라이엘
존윌리암3세 후크
제리윌리암 와셀
번하드헬멋 라이저
Original Assignee
프라이엘, 존 마이클
와셀, 제리 윌리암
후크, 존 윌리암 3세
라이저, 번하드 헬멋
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22673758&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20010082744(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 프라이엘, 존 마이클, 와셀, 제리 윌리암, 후크, 존 윌리암 3세, 라이저, 번하드 헬멋 filed Critical 프라이엘, 존 마이클
Publication of KR20010082744A publication Critical patent/KR20010082744A/ko
Ceased legal-status Critical Current

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Abstract

본 발명은 유체 성분 혼합 시스템의 상이한 입력에서 다수의 각 예비도료액을 접수하고; 제1 예비도료액 비를 컴퓨터 시스템에서 결정하고; 제1 비에 따라 예비도료액을 혼합하여 혼합 시스템의 출력에서 베이스 도료를 형성함을 포함하는 도료 제조 방법에 관한 것이다. 도료 제조 시스템은 컴퓨터-제어 예비도료 혼합 시스템을 포함한다. 예비도료 혼합 시스템은 혼합 시스템에 예비도료의 컴퓨터-제어성 흐름을 제공하는 다수의 유체 입력을 포함한다. 컴퓨터 시스템은 생산될 베이스 도료를 선택하는 사용자 입력을 접수하고, 베이스 도료를 생산하는데 필요한 제1 예비도료의 비를 결정하고, 각 유체 흐름 제어를 조절하여 유체 혼합 시스템에 들어가는 예비도료액의 흐름을 소정의 비로 정하도록 컴퓨터 시스템을 구성하라는 기억 저장 소프트웨어 지시를 포함한다. 도료 제조 시스템은 각각 도료 제품을 생산하는 다수의 도료 제조 위치를 포함한다. 각각의 제조 위치는 위치 제어 컴퓨터를 포함하여 그 위치에서 도료 제조 공정을 제어하며, 시스템은 또한 제조 공정 데이터를 각 위치 제어 컴퓨터와 교환할 수 있는 통합 컴퓨터 시스템을 포함한다.

Description

분산 도료 제조 시스템{Distributed Paint Manufacturing System}
도료는 에나멜(enamel), 래커(lacquer), 니스(varnish), 언더코트(undercoat), 서페이서(surfacer), 프라이머(primer), 실러(sealer), 충전제 및 스토퍼(stopper)와 같은 다양한 물질을 칠하는데 사용되는 용어이다. 대부분의 도료는 안료, 필름-형성제 및 결합제로서 작용하여 안료 입자들을 함께 결합시키는 수지 중합체, 및 희석제로서 용제를 함유한다. 안료가 생략되면, 그 도료를 니스라고 부르며, 때때로 에나멜, 래커 또는 탑코트(topcoat)라고 부른다. 래커는 일반적으로 열가소성 용액 도료이지만, 에나멜은 열경화성 도료이다.
도료 배합은 정확한 도료 성분을 정확한 비율로 선택하여 도료에 특정 가공 및 취급 특성은 물론 바람직한 최종 도료 특성을 제공하는 과정을 포함한다. 도료 배합물의 주된 성분은 결합제, 안료, 임의의 안료 증량제, 및 도료가 라텍스 도료인 경우에는 물, 도료가 유성 도료인 경우에는 용제이다. 보조 성분으로는 소포제, 유착제, 가소제, 증점제, 비증점 유동성 개질제, 용제, 건조제, 피막방지제, 계면활성제, 방미제, 살생물제 및 분산제가 있다. 도료가 배합되어 표면에 적용된 후, 도료는 용제 및(또는) 물의 증발에 의해 건조되며, 결합제는 안료 및 증량제 입자(있는 경우)를 함유하는 필름을 형성한다.
수성 라텍스 도료는 손수 작업하는 사람(DIY) 및 도급자에 의해 널리 사용된다. 이들은 일반적으로 네가지 광채(sheen), 즉 광택, 반광택, 새틴(satin) 및 무광으로 이용가능하다. 광채 선택은 심미적 및 실제적 고려를 모두 포함한다. 상이한 광택 수준을 사용하여 시각적인 관심을 일으킬 뿐만 아니라 도료의 수명을 연장시키는데 도움이 될 수 있다. 광채는 도료 배합물내의 결합제(들), 안료(들) 및증량제(들)(있는 경우)의 체적 뿐만 아니라 도료 배합물내의 결합제(들), 안료(들) 및 증량제(들)의 종류에 의해 결정된다.
다양한 광채 외에, 도료는 색을 띠지 않거나(백색), 또는 파스텔 또는 밝은 색조, 중간 색조 및 어두운 색조를 포함한 색조의 색조 베이스를 사용하여 광범위한 색채로 색을 띠도록 배합된다. 또한, 도료는 외장 또는 내장용으로 배합된다. 마지막으로, 도료는 특정 품질 성능 특성, 예를 들어 양호, 우수 및 최상을 제공하도록 배합된다.
소매상 및 제조자는 특정 사용자의 요구가 충족될 수 있도록 광범위한 도료 제품을 취급한다. 도료 제품은 특히 광채, 색조 베이스, 사용 유형 및 품질 수준에서 상이할 수 있다. 광채 유형으로는 (i) 광택, (ii) 반광택, (iii) 에그셸 (eggshell), 새틴 또는 저광 및 (iv) 무광이 있을 수 있다. 색조 베이스의 수는 제공되는 다양한 색에 따라 좌우되고 3 또는 4가지 정도일 수 있다. 사용 유형으로는 (i) 내장 용도 및 (ii) 외장 용도 도료가 있을 수 있다. 품질 수준으로는 (i) 기본, (ii) 개선 및 (iii) 고급 수준이 있을 수 있다. 이들 4가지 광채 수준, 4가지 색조 베이스, 2가지 사용 유형 및 3가지 품질 수준의 모든 조합을 제공하는 소매상 또는 제조자는 소비자의 요구를 만족시키기 위하여 96가지의 상이한 베이스 도료를 취급할 필요가 있을 것이다. 소매 수준에서, 이로 인해 재고 및 매장 공간에 많은 투자가 필요하다. 제조 전망으로부터, 이러한 다양한 도료를 제공하기 위해서는 도료 제조 및 설비에 대한 상당한 투자가 필요할 수 있다. 이러한 대규모투자의 결과로서, 도료 제조 공장을 대규모 공정으로 제한하는 것이 경제적으로 필요하였다. 대규모 도료 제조 공정에 있어서, 도료 제조자가 그들의 도료 공장을 위치시키는데 더 융통적일 수 있도록 제조 공장 비용을 줄이는 것이 바람직할 수 있다. 소매점에 있어서, 소매점이 비축해야 할 다양한 도료 종류를 줄이면서 소비자가 필요로 하는 각종 도료 종류는 제공하는 것이 바람직하다. 따라서, 도료를 배합하고 제조하는 개선된 도장 방법이 요구된다.
도 1은 도료 제조 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 예시적인 사용자 인터페이스 스크린 화면이다.
도 3a 내지 도 3d는 예시적인 데이터베이스 표이다.
도 4는 분산 도료 제조 시스템을 도시하는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 도료 제조 시스템, 101-106: 예비도료액 입력
110: 유체 밸브, 111-116: 흐름 제어 장치
120: 혼합 챔버, 121: 컴퓨터 시스템
122: 제어 링크, 123: 데이터베이스
124: 혼합 시스템의 출력, 128: 데이터 연결
130: 네트워크, 131-133: 고객 컴퓨터
140: 주문 처리 컴퓨터, 141-146: 예비도료
150-156: 예비도료 라인
일반적으로, 하나의 양상으로, 본 발명은 도료 제조 방법을 특징으로 한다. 본 방법은 유체 성분 혼합 시스템의 다양한 입력에서 예비도료액 군의 각각을 접수하고, 컴퓨터 시스템으로 제1 예비도료액 비를 결정하고, 제1 비에 따라 예비도료액을 혼합하여 혼합 시스템의 출력에서 베이스 도료를 형성함을 포함한다.
일반적으로, 다른 양상으로, 본 발명은 도료 제조 시스템을 특징으로 한다. 이 시스템은 컴퓨터 제어 예비도료 혼합 시스템을 포함한다. 예비도료 혼합 시스템은 혼합 시스템으로의 예비도료의 컴퓨터 제어 흐름을 제공하는 다수의 유체 입력을 포함한다. 컴퓨터 시스템은 생산될 베이스 도료를 선택하는 사용자 입력을 접수하고, 베이스 도료를 생산하는데 필요한 예비도료액의 비를 결정하고, 각 유체 흐름 제어를 조절하여 유체 혼합 시스템에 들어가는 예비도료액의 흐름을 결정된 비로 정하도록 컴퓨터 시스템을 구성하라는 기억 저장 소프트웨어 지시를 포함한다.
실행은 하나 이상의 하기 특징을 포함할 수 있다. 시스템에 의해 생산된 베이스 도료는 착색된 도료를 형성하도록 색을 띨 수 있다. 시스템은 다른 각 베이스 도료와 관련된 예비도료 비에 따라 예비도료액의 조합에 의해 예비도료액으로부터 다수의 베이스 도료를 생산할 수 있다. 베이스 도료는 광채 수준과 같은 상이한 적용 특징을 가질 수 있다. 혼합 시스템은 입력으로부터 출력까지 예비도료액을 연속적으로 흐르게 하는 인-라인 혼합 시스템일 수 있다. 베이스 도료는 비유체 성분의 첨가 없이 생산될 수 있다. 예비도료 외에, 물과 같은 다른 유체 성분이 예비도료와 혼합되어 베이스 도료를 형성할 수 있다. 제어 컴퓨터에서 접수된 감지기 데이터를 사용하여 혼합 시스템에 들어가는 각 예비도료의 체적을 나타낼 수 있고, 컴퓨터 시스템은 접수된 감지기 데이터를 기본으로 예비도료 흐름을 동적으로 조절함으로써 바람직한 예비도료 비를 유지할 수 있다. 이 시스템은 다수의 처리 서버 및 데이터베이스 컴퓨터를 포함하는 분산 컴퓨터 시스템을 사용할 수 있다. 이 시스템은 또한 도료 제품의 자동 구매를 포함할 수 있다. 자동화 구매를 용이하게 하기 위하여, 시스템은 소비자 신용 카드, 직불 카드 번호 및 당좌 계좌 거래 청산 시스템에 대한 데이터 인터페이스에 의해 지불 거래의 처리를 포함할 수 있는 소비자 주문을 처리할 수 있다. 소비자 주문은 도료 품질 및 종류 식별자를 포함하는 접수된 데이터에 의해 지정될 수 있다. 이 시스템은 소비자 주문에 지정된 규모에 따라 도료를 혼합할 수 있다. 실행은 판매 장소에서 혼합되는 소규모 배치(즉 10갤런 이하)의 주문에 적합화될 수 있다.
일반적으로, 다른 양상으로, 본 발명은 도료 제조 시스템을 특징으로 한다. 본 시스템은 도료 제품을 각각 생산할 수 있는 다수의 도료 제조 위치를 포함한다.각각의 제조 위치는 또한 위치 제어 컴퓨터를 포함하여 그 위치에서 도료 제조 공정을 제어한다. 이 시스템은 또한 제조 공정 데이터를 각각의 위치 제어 컴퓨터와 교환할 수 있는 통합 컴퓨터 시스템을 포함한다.
실행은 하나 이상의 하기 특징을 포함할 수 있다. 위치 제어 컴퓨터는 도료를 생산하도록 혼합된 제조 성분의 비를 제어하라는 지시를 포함할 수 있다. 제조 공정 데이터의 교환은 각각의 도료 제조 위치로부터 통합 컴퓨터 시스템에서 도료 공급 데이터를 접수함을 포함할 수 있고, 통합 컴퓨터 시스템은 접수된 공급 데이터를 기본으로 공급 전달의 일정을 자동으로 짤 수 있다. 각각의 도료 제조 위치는 다수의 예비도료액 및 물로부터 베이스도료를 생산하도록 구성된 유체 혼합 시스템을 포함할 수 있다. 통합컴퓨터 시스템은 고객 컴퓨터로부터의 소비자 주문 데이터를 접수하고, 접수된 소비자주문 데이터를 처리하고, 소비자주문 데이터를 도료 제조 위치중 하나로 발송하도록 구성될 수 있다. 소비자 주문 데이터의 발송은 제조 위치로부터 통합 컴퓨터 시스템에서 접수한 위치 용량 데이터를 기본으로 할 수 있다. 제조위치는 소규모배치 판매장소 공정을 위해 구성된 위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시양태의 상세한 설명은 수반되는 도면과 하기 설명에 기술된다. 실행은 하나 이상의 하기 이점을 포함할 수 있다. 본 발명을 사용하여 제조된 도료의 부풀음 방지성, 습윤 접착성 및 내세척성을 포함한 내수성이 개선될 수 있는데, 그 이유는 특히 안료 및 증량제 예비도료내, 바람직하게는 결합제 예비도료내의 증점제의 존재로 인해 안정화 물질을 덜 사용할 수 있기 때문이다. 또한, 예비도료내의 성분들의 평형으로 인해 최종 도료 배합물에서 점도 변동이 덜 할 것이다. 도료 제조자는 감소된 성분 재고량으로 도료를 제조할 수 있다. 소매 도료 판매자는 소비자에 의해 요구되는 전 종류의 도료 제품을 제공하는데 필요한 도료 재고량 및(또는) 매장 공간을 줄일 수 있다.
본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점은 발명의 상세한 설명 및 도면 그리고 특허청구범위로부터 분명해질 것이다.
도 1은 한정된 세트의 예비도료액으로부터 상이한 종류의 비반응성 베이스 도료를 제조하는데 사용될 수 있는 도료 제조 시스템 (100)을 도시한다. 시스템 (100)은 대규모 및 소규모 도료 제조는 물론 소매 판매 장소에서의 도료 제조용으로 적합화될 수 있다. 시스템 (100)은 한정된 세트의 예비도료액으로부터 전 종류의 도료 제품을 제조하는데 사용될 수 있다. 이로써 시스템 (100)의 실행은 도료 제조자의 재고량에 필요한 도료 성분의 수를 최소화하고(최소화하거나) 전 종류의 도료 제품을 판매하는 판매자가 요구하는 상이한 도료 종류의 수 및 소매 매장 공간을 최소화하는데 사용될 수 있다.
하기 본문에서, 6가지의 상이한 예비도료를 혼합하여 96가지의 별개의 베이스 도료를 형성할 수 있는 예시적인 실행이 기술된다. 상이한 베이스 도료는 이들의 최종 용도 적용 특징을 기본으로 특징화될 수 있다. 예시적인 예비도료 세트의 설명은 시스템 (100)의 설명 다음에 나온다. 실행은 다른 수의 예비도료를 사용할 수 있거나 상이한 수의 베이스 도료를 생산하도록 구성될 수 있다. 기술된 실행에서, 베이스 도료는 다양한 착색 도료를 형성하기 위해 착색제가 첨가될 수 있는 도료이다. 즉, 베이스 도료는 제조자에 의해 소매 장소에 일반적으로 제공되며 그후 소비자가 선택하는 색에 응하여 소매 장소에서 후속 착색되는 도료와 유사하다.
베이스 도료의 최종 용도 적용 특징은 베이스 도료를 생산하기 위해 시스템 (100)에 의해 혼합되는 예비도료의 비에 의해 결정된다. 최종 용도 적용 특징은 도료 광채(예컨대, 무광, 새틴, 반광택 또는 광택), 도료 적용 환경(예컨대, 실내 또는 실외), 품질(예컨대, 기본, 개선 또는 고급) 및 베이스 색조(예컨대, 백색 베이스, 밝은 베이스, 중간 색조 베이스 또는 어두운 베이스)와 같은 시각적인 특징을 포함할 수 있다. 베이스 색조는 착색제가 베이스 도료에 첨가될 때 도료의 외관을 결정한다. 예시적인 제조자의 소비자 도료 종류는 임의의 착색제의 첨가에 의해 광범위한 색채 범위를 제공할 수 있는 4가지의 상이한 베이스 색조를 포함할 수 있다. 이들 4가지 도료 광채, 2가지 적용 환경, 3가지 품질 수준 및 4가지 베이스 색조는 이들의 모든 순열에서 상이한 최종 용도 적용 특징을 갖는 96가지의 베이스 도료(4×2×3×4=96)를 형성한다. 다수의 착색된 도료는 착색제의 첨가에 의해 각각의 베이스 도료로부터 형성될 수 있다.
도료 제조 시스템 (100)은 밸브 또는 다른 조절가능한 흐름 제어 장치 (111-116)에 의해 유체 혼합 시스템 (120)에 연결된 예비도료액 입력 (101-106)을 포함한다. 밸브는 공기압에 의해, 수압에 의해, 자기에 의해, 전기에 의해 또는 달리 제어되어 상이한 흐름 위치(예컨대, 개방 및 폐쇄 위치) 사이에서 이동하며, 제어 링크 (122)에 의해 컴퓨터 시스템 (121)에 작동가능하게 연결된다. 제어 링크 (122)는 추가의 밸브 제어 장치 및 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 링크 (122)는 공기압 밸브에 연결된 공기압 라인을 통해 공기 압력을 조절하는 제어기를포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템은 혼합 챔버 (120)에 들어가는 예비도료 (141-146)의 비를 제어하도록 밸브를 개별적으로 조절할 수 있다. 혼합 챔버 (120)에 들어가는 예비도료 (141-146)의 비는 혼합 시스템의 출력 (124)에서 형성되는 베이스 도료의 조성을 결정한다.
일부 실행에서, 각각의 입력 밸브 (111-116)으로부터 컴퓨터 시스템으로 피드백 신호가 제공되어 혼합 챔버로 들어가는 각 유체의 체적을 더 정밀하게 제어할 수 있다. 피드백 신호는 압력 측정 감지기, 통과 시간 유량계, 흐름 변환기 및 다른 유형의 흐름 감지기에 의해 생성될 수 있다. 압력 감지기(예컨대, 피토관(pitot tube) 및 벤츄리(ventury) 밸브)는 유체의 유동에 의해 초래된 압력 변화를 기본으로 압력 신호를 생성한다. 압력 신호는 컴퓨터 시스템에 의해 처리되어 유체 유량을 추측할 수 있다. 통과 시간 유량계는 업스트림 및 다운스트림 변환기 사이에 교환되는 쌍방향 청각 신호에 대한 액체 유속의 효과를 측정함으로써 유체 유량을 결정할 수 있다. 흐름 변환기 감지기를 사용하여 회전자, 패들 또는 유체의 흐름에 삽입된 다른 물리적 기계의 움직임을 기본으로 변하는 피드백 신호를 생성할 수 있다. 다른 유형의 유체 흐름 감지기도 또한 사용될 수 있다. 이들 피드백 신호는 제어 네트워크 (122)에 의해 또는 별개의 네트워크에서 컴퓨터 (121)로 보내질 수 있다. 실행은 또한 감지기로의 데이터 연결 (128) 및 예비도료 저장 탱크 (141-146)에 위치한 제어된 기계를 포함할 수 있다. 데이터 연결 (128)은, 예컨대 제조 공정이 개시되기 전에 컴퓨터 시스템 (121)이 적절한 예비도료 체적을 확보할 수 있도록 예비도료 탱크내에 체적 모니터링 감지기를 연결하는데 사용될 수 있다. 저장 탱크 (141-146)내의 감지기로부터 예비도료 온도 및 다른 데이터도 또한 수집될 수 있다. 데이터 연결 (128)은 또한 예비도료 저장 (141-146)에 위치한 기계로 제어 신호를 보내는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 신호는 온도 제어 기계 또는 재순환 펌프로 보내질 수 있다.
컴퓨터 시스템 (121)은 생산될 베이스 도료를 식별하는 도료 선택 입력 데이터를 접수한다. 도료 선택 입력 데이터는 컴퓨터 시스템 (121)에 직접 연결된 입력 장치에 의해 접수될 수 있고(있거나) 하나 이상의 고객 컴퓨터 (131-133)으로부터의 네트워크 (130)에 의해서 접수될 수 있다. 도 2는 사용자로부터 도료 선택 입력 데이터를 접수하는데 사용될 수 있는 예시적인 사용자 인터페이스를 도시한다. 인터넷 기반 기술을 사용하여 사용자 인터페이스 (200)을 실행할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스 (200)은 하이퍼텍스트 전송 규약(hypertext transfer protocol, HTTP) 가능한 컴퓨터 (121)로부터 고객 컴퓨터 (131-133)에서 실행되는 웹 브라우저(예컨대, 마이크로소프트 인터넷 익스플로러(Microsoft Internet Explorer(등록상표)), 또는 넷스케이프 네비게이터(Netscape Navigator(등록상표))로 보내지는 하이퍼텍스트 생성 언어(hypertext markup language, HTML) 형태를 사용하여 실행될 수 있다.
인터페이스 (200)은 사용자가 선택한 광채 수준 (211)(예컨대, 무광, 새틴, 반광택, 광택), 색조 수준 (212)(예컨대, 백색 베이스, 밝은 베이스, 중간 색조 베이스, 어두운 베이스), 사용 유형 (213)(예컨대, 내장, 외장), 품질 수준 (214)(예컨대, 기본, 개선, 고급) 및 생산될 체적 (215)를 접수하기 위한 드롭-다운(drop-down) 그래픽 사용자 인터페이스 입력 콘트롤 (211-215)를 포함한다. 실행은 또한 특별히 진한 도료 (216)의 배합과 같은 특별 옵션을 포함할 수 있다. 인터페이스 (200)은 예비도료(기호 (230)으로 식별됨)의 상대적인 체적을 나타내는 챠트 (220) 및 (240)을 포함한다. 일반적으로, 이러한 챠트 (220), (240)의 사용은 특정 도료 배합물의 지식을 요하는 전문 구매자에게 한정될 것이다.
손수 작업하는 도장자를 위한 사용자 인터페이스(즉, 소매점 또는 일반-접속 웹 사이트에서 사용된 사용자 인터페이스)는 단순화될 수 있다. 예를 들어, 챠트 (220), (240) 및 기호 (230)은 제거될 수 있고, 색조 수준 (212)를 지정하기 보다는, 사용자는 베이스 도료를 착색할 색을 확인할 수 있다. 컴퓨터 (121)은 선택된 색에 적당한 색조 수준을 결정하기 위하여 데이터베이스 (123) 표에 질의할 수 있다. 이러한 데이터베이스 질의는 이용가능한 색과 색조 수준을 연관시키는 기록을 포함하는 간단한 데이터베이스 표를 사용하여 실행될 수 있다. 이용가능한 소프트웨어 및 컴퓨터 기술은 인터페이스 (200)내의 다수의 다른 변화 및 도료 선택 입력 데이터의 접수를 위한 다수의 다른 유형의 인터페이스를 허용함이 이해될 것이다. 예를 들어, 바 코드 스캐너를 사용하여 도료 칩 샘플 카드에 인쇄된 바 코드를 스캔할 수 있다. 바 코드 스캔으로부터 접수된 데이터를 사용하여 도료 배합 데이터베이스에 질의할 수 있다.
컴퓨터 (121)에 의해 베이스 도료 선택 데이터가 접수되면, 베이스 도료의 배합이 결정된다. 베이스 도료 배합은 데이터베이스 (123)에 질의함으로써 결정될 수 있다. 도 3a 내지 도 3d는 96가지의 상이한 베이스 도료 배합물(즉, 예시적인본 실행의 4가지 광채 수준, 4가지 베이스 색조, 2가지 환경 적용 및 3가지 품질 수준)을 생산하는데 사용되는 도료 배합물을 지정하는 예시적인 데이터베이스 표의 일부분을 도시한다. 데이터베이스 표 (3a-3d)는 96가지 베이스 도료 배합물 기록(각각은 별개 열의 데이터베이스 표임)을 포함한다. 각각의 베이스 도료 배합물 기록은 특히 특정 베이스 도료내의 각 예비도료의 상대적인 양을 나타내는 6개의 필드("PP1_Vol", "PP2_Vol", "PP3_Vol", "PP4_Vol", "PP5_Vol", "PP6_Vol"으로 이름 붙혀진 행에 나타냄)를 포함한다.
베이스 도료 배합물 기록은 또한 특정 베이스 도료를 제조하기 위해 첨가될 다른 유체를 지정할 수 있다. 예를 들어, 점도는 물(상대적인 물의 양은 "Water_Vol" 행에 지시됨)을 첨가함으로써 감소되거나 또는 증점제를 첨가함으로써 증가될 수 있다. 시스템(100)은 이러한 추가의 유체가 첨가되는 하나 이상의 유체 밸브 (110)을 포함할 수 있다. 일부 실행에서, 소프트웨어-실행 알고리듬, 전문가 시스템 및(또는) 다른 프로그램화 논리가 사용되어 예비도료 비를 계산할 수 있다.
예비도료의 비를 계산한 후, 컴퓨터 시스템 (121)은 예비도료 (111-116) 밸브를 제어하고, 임의의 다른 유체 (110)이 제어 밸브를 흐르고, 피드백 신호가 처리되어 예비도료의 체적을 제어하고 유체가 혼합 시스템 (120)으로 들어간다. 실행은 상이한 유형의 혼합 시스템 (120)을 사용하여 예비도료와 유체를 혼합할 수 있다. 인라인 연속 혼합 실행에서, 예비도료 및 임의의 다른 유체는 최종 도료 제품에 바람직한 예비도료의 상대적인 비와 실질적으로 같은 상대 유량으로 혼합 시스템 (120)으로 동시에 들어간다. 도료가 혼합 시스템 (120)을 통해 흐름에 따라,이들은 하나 이상의 혼합 챔버에서 혼합되어 실질적으로 균일한 예비도료의 혼합물을 형성한다. 간단한 예로, 인라인 연속 혼합 시스템 (120)은 유체 및 예비도료 라인 (150-156)을 공통 출력 라인 (124)에 결합시킴으로써 형성될 수 있다. 배플이 출력 라인 (124)에 부가되거나 또는 챔버에 위치되어 유체와 예비도료의 균일한 혼합을 돕는다. 또 다르게는, 컴퓨터 시스템 (121)은 고정 용량의 혼합 챔버 (120)에 측정된 체적의 각 예비도료 (141-146)을 순서대로 첨가하기 위하여 밸브 (150-156)을 제어할 수 있다. 혼합 챔버에 필요한 체적의 각 예비도료가 첨가되면, 예비도료는 교반되어 균일한 혼합물로 혼합될 수 있다.
소규모 배치 실행에서, 혼합 챔버 (120)은 소매 도료 용기(예컨대, 쿼트 크기 또는 갤런 크기의 도료 깡통)일 수 있고, 시스템 (100)은 용기에 바로 각 예비도료를 분배할 수 있다. 그 다음, 손으로 용기에 마개를 하고, 혼합/교반기에 넣어 예비도료를 균일하게 혼합시킬 수 있다. 소규모 배치 실행은 상업적인 분배 시스템(예컨대, 코로브 스트라토스(Corob Stratos™) 분배 시스템 또는 플루이드 메니지먼트(Fluid Management(등록상표)) 또는 GSE 디스펜싱 인코포레이티드(GSE Dispensing, Inc.)에 의해 제조된 것과 같은 분배 시스템)에서 이용할 수 있는 것과 유사한 측정 및 분배 하드웨어를 사용할 수 있다.
시스템 (100)은 단말기 (131-133)에서 접수된 고객 구매 주문에 응답하여 도료 제품의 자동 제조를 포함할 수 있다. 인터넷 가능한 실행에서, 각 단말기 (131-133)은 가정 컴퓨터 실행 웹 브라우저 소프트웨어일 수 있고, 네트워크 (130)(예컨대, 인터넷)에 의해 베이스 도료 제조 컴퓨터 시스템 (121)에 연결될 수있다. 컴퓨터 (131-133)에서 웹 브라우저로부터의 요청을 처리하기 위하여, 컴퓨터 시스템 (121)은 브라우저로부터의 하이퍼텍스트 전송 규약(HTTP) 요청에 응답하는 웹 서버 소프트웨어를 포함할 수 있다. 웹 서버 소프트웨어는 컴퓨터 (121)에 의해 또는 다른 컴퓨터 시스템 (140)에 의해 실행되는 과정일 수 있다. 웹 서버는 하이퍼텍스트 생성 언어(HTML) 데이터 파일(웹 페이지라고도 알려짐)을 브라우저에게 보냄으로써 웹 브라우저로부터 HTTP 요청에 응답한다. 웹 기반 기술을 사용하여, 다양한 상이한 데이터 시스템 (121) 및 (140)으로부터 사용자에게 정보가 제공될 수 있고, 사용자는 상이한 시스템 (121) 및 (140)에 제공된 데이터를 입력할 수 있다. 이러한 능력은 도 1의 분산 형태의 제조 시스템의 실행을 용이하게 한다.
도 2로 돌아가서, 사용자는 도료 구매 기능을 활성화하여(즉, "주문하기(Place Order)" 버튼 (251)을 클릭하여) 도료 구매 주문을 시작할 수 있다. 도료 구매 기능이 개시되면, 데이터는 주문 처리 컴퓨터 (140)로 보내져서, 고객 컴퓨터 (131-133)으로 회신되는 구매 주문 형식을 생성하여 사용자에게 제공될 수 있다. 그 다음, 구매 주문 데이터는 사용자에 의해 고객 컴퓨터에 들어가서 구매 주문 처리 컴퓨터 (140)으로 회신될 수 있다. 구매 주문 데이터는 HTML 기반 형식을 사용하여 입력될 수 있고, 주문할 도료의 양 뿐만 아니라 지불 정보 및 집배 또는 전달 주소의 선택을 포함할 수 있다. 지불 정보는, 예컨대 신용 카드 번호, 직불 카드 번호, 계좌 식별자 또는 당좌 계좌 식별자를 포함할 수 있다. 구매 주문 처리 컴퓨터 (140)은 신용 청산 컴퓨터에 대한 인터페이스를 포함하여 신용 카드 거래를 처리할 수 있다. 사용자의 지불이 청산된 후, 컴퓨터 (140)는 도료제조 제어 컴퓨터 (121)로 생산할 도료의 종류 및 양을 나타내는 데이터를 보낼 수 있다. 자연적으로, 통상의 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 기술을 사용하여, 구매 주문 처리 컴퓨터 (140) 및 도료 제조 컴퓨터 (121)의 기능 및 임의의 관련 데이터베이스는 하나의 컴퓨터에서 합쳐지거나 컴퓨터와 데이터베이스의 분산 네트워크에 퍼질 수 있다.
실행은 컴퓨터 시스템을 사용하여 고객 주문을 처리하고 이들을 상이한 도료 제조 위치 (100)중에 분포시킬 수 있다. 도 4는 분산 제조 실행 (400)을 도시하는데, 여기서 주문 처리 컴퓨터 (140)은 네트워크 (130)에 의해 다수(즉, 5개)의 도료 제조 위치((100A) 내지 (100E)로 명명된 블록으로서 도시됨)에 연결된다. 도 4의 도료 제조 위치 (100A) 내지 (100E)는 각각 도 1의 실행의 요소 (100)에 포함된 것으로 도시된 데이터 처리 및 제조 설비를 포함할 수 있다. 도 4의 다른 요소들(즉, 네트워크 (130), 고객 (131-133) 및 주문 처리 컴퓨터 (140))은 도 1의 같은 번호의 요소들과 유사할 수 있다.
도 4에 있어서, 주문 처리 컴퓨터 (140) 기능("통합 컴퓨터 시스템")은 제조 데이터를 제조 위치 (100-A) 내지 (100-E)와 교환할 수 있다. 제조 데이터는 특히 고랙 주문 데이터를 포함할 수 있고, 컴퓨터 시스템 (140)은 고객 주문을 적당한 제조 위치 (100-A) 내지 (100-E)로 자동으로 발송하는 기능성을 포함할 수 있다. 고객 주문은 고객의 지리적 위치를 기본으로 발송될 수 있다. 고객은 고객 컴퓨터 (131-133)에서 주문할 때 배달 주소, 우편번호, 전화번호 또는 지리적 위치와 관련된 다른 식별자를 기입할 수 있고, 주문 처리 컴퓨터 (140)은 위치 식별자를 기본으로 주문을 제조 위치 (100-A) 내지 (100-E)로 발송할 수 있다. 주문을 발송하기 위하여, 컴퓨터 시스템 (140)은 지리적 식별자를 특정 제조 위치 장소에 맵핑(mapping)하는 데이터베이스에 질의할 수 있다. 예를 들어, 주문 처리 시스템 (140)은 도료가 제조될 수 있는 소매점을 선택하고, 주문을 그 소매점으로 발송하고, 고객에게 그 소매점의 위치를 알려줄 수 있다. 주문의 발송은 도료를 특정 제조 위치 (100-A) 내지 (100-E)로부터 최종 배달 지점으로 운송하는 비용과 같은 다른 인자를 기본으로 할 수 있다.
제조 위치 (100-A) 내지 (100-E)는 또한 특정 고객 주문에 필요한 예비도료의 이용가능한 용량 또는 이용가능성을 기본으로 시스템 (140)에 의해 선택될 수 있다. 예를 들어, 주문 처리 시스템 (140)은 각각의 위치 (100-A) 내지 (100-E)에서 제어 컴퓨터 (121)로부터 각 위치의 여분의 작동 용량의 양 및 각 위치 (100-A) 내지 (100-E)에서의 예비도료 (141-146)의 체적을 나타내는 데이터를 접수할 수 있다. 그 다음, 제조 위치는 이용가능한 용량 및 예비도료 공급을 기본으로 선택될 수 있다. 일부 경우에서, 주문 처리 시스템 (140)은 하나의 위치가 적절한 용량을 갖지 않음을 결정할 수 있고, 이러한 경우, 주문은 다수의 위치로 분할될 수 있다. 주문 처리 시스템 (140)은 또한 용량 데이터를 사용하고 원료, 즉 예비도료의 위치 (100-A) 내지 (100-E)로의 전달 일정으로 자동으로 짜도록 정보를 공급할 수 있다.
논의된 대로, 시스템 (100)에 사용되는 예비도료는 이들을 사용하여 다수의 상이한 베이스 도료를 형성하도록 선택될 수 있다. 이렇게 하기 위해서는, 예비도료가 서로 상용성인 것이 바람직하다. 상호 상용성인 예비도료는 바람직하지 못한부작용 없이 혼합될 수 있는 것이다. 또한, 예비도료는 이들이 비반응성 베이스 도료를 형성하도록 선택될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 반응성 도료에서, 도료의 성분들을 혼합하는 것은 도료를 경화하는 진행성 화학 반응을 개시한다. 반대로, 비반응성 도료에서, 도료의 성분들을 혼합하는 것은 도료를 경화하는 빠른 진행성 화학 반응을 일으키지 않는다. 수성 라텍스도료는 비반응성 도료의 예이다.
일부 실행에서, 베이스 도료 제조 시스템 (100)은 혼합 시스템 (120)에 바로 착색제를 첨가하여 최종 색조의 도료 제품을 생산하도록 시스템과 결합될 수 있다. 또 다르게는 출력 (124)는 별개의 착색제 시스템에 결합될 수 있거나 또는 베이스 도료는 1갤런 깡통, 배럴 또는 다른 용기에 넣어지고 나중에 색조를 띨 수 있다. 시스템 (100)의 실행은 생산된 도료의 종류를 동적으로 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 소규모 배치 실행에서, 1갤런의 광택 내장 도료를 생산한 후에, 컴퓨터 (121)은 시스템 (100)을 1갤런의 광택성 외장 도료를 생산하도록 만들기 위하여 밸브 (111-116)의 유량을 바꿀 수 있다.
예비도료의 배합 및 선택 방법을 지금부터 기술하겠다.
예비도료를 배합하기 위해서는, 완성된 도료 종류가 요구하는 중요 특성의 범위를 고려하고, 특정 도료 종류에 필요한 중요 특성을 차폐하도록 각종 혼합물에 배합될 수 있는 성분의 세트(이후 "예비도료"라 함)를 배합하는 것이 필요하다. 필요한 예비도료의 수는 도료의 최종 매트릭스가 얼마나 융통적이어야 하는지에 좌우될 것이다. 특정 특성은 바람직한 특성을 증진시키는 도료 첨가제를 첨가함으로써 개선될 수 있다.
본 발명자들은 1. 1가지 이상의 백색 불투명화 안료를 포함한, 1가지 이상의 예비도료액 x; 2. 1가지 이상의 증량제 안료를 포함한, 1가지 이상의 예비도료액 y; 3. 1가지 이상의 중합체성 결합제를 포함한, 1가지 이상의 예비도료액 z(이때, N은 3 이상, 바람직하게는 3 내지 10이고, 각 예비도료 x, y 및 z의 최소 수는 1이고, 각 예비도료 x, y 및 z의 최대 수는 N-2이고, 예비도료 x, y 및 z는 상호 상용성임)를 포함하는, 2N가지 이상의 상이한 도료를 배합하기에 충분한 N가지의 예비도료 세트를 사용함으로써 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하였다.
본 발명자들은 또한 1. a. 1가지 이상의 백색 불투명화 안료를 포함한, 1가지 이상의 예비도료액 x; b. 1가지 이상의 증량제 안료를 포함한, 1가지 이상의 예비도료액 y; 및 c. 1가지 이상의 중합체성 결합제를 포함한, 1가지 이상의 예비도료액 z(이때, N은 3 이상, 바람직하게는 3 내지 10이고, 각 예비도료 x, y 및 z의 최소 수는 1이고, 각 예비도료 x, y 및 z의 최대 수는 N-2이고, 예비도료 x, y 및 z는 상호 상용성임)를 포함한, 2N가지 이상의 상이한 도료를 배합하기에 충분한 N가지의 예비도료 세트를 제공하는 단계; 2. 소정량의 예비도료(들) x, 예비도료(들) y 및 예비도료(들) z를 용기 또는 적용 장치에 분배하여 도료를 형성하는 단계를 포함하는, 완성된 세트의 도료를 배합하기 위하여 성분의 수 및 종류를 합리화하는 방법을 발견하였다.
이 방법은 또한 예비도료(들) x, 예비도료(들) y 및 예비도료(들) z가 용기로 분배되기 전 또는 후에 또는 이들이 적용 장치에 분배되기 전에 이들을 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
이 방법은 또한 분배된 예비도료가 용기로 분배되기 전 또는 후에 또는 이들이 증점제, 물 또는 이들의 혼합물을 사용하는 적용 장치에 분배되기 전에 분배된 예비도료의 점도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
이 방법은 또한 도료의 적용 또는 최종 성능 특성을 증진시키는 추가의 물질을 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
이 방법은 또한 분배된 예비도료에 하나 이상의 착색제를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
이 방법은 도료 제조 설비, 판매 장소 또는 사용 장소에서 수행될 수 있고, 컴퓨터에 의해 제어될 수 있다.
하나의 중요 특성이 변하면(예를 들어, 광채 수준, 색조 베이스, 사용 유형 또는 품질 유형), 완성된 세트의 도료는 예비도료 x, 예비도료 y 및 예비도료 z 각자로부터 만들어질 수 있다(N=3). 완성된 세트의 도료는 6가지 이상의 도료(2N), 바람직하게는 9가지의 도료(3N), 더 바람직하게는 12가지의 도료(4N) 및 가장 바람직하게는 15가지의 도료(5N)를 함유할 것이다. 2가지의 중요 특성이 변하면(예를 들어, 광채 수준, 색조 베이스, 사용 유형 및 품질 유형중에서 선택된 2가지), 완성된 세트의 도료는 어떤 중요 특성이 변하는가에 따라 적어도 예비도료 x, 예비도료 y 및 예비도료 z 각자 및 하나 이상의 추가 예비도료 x, y 또는 z로부터 만들어질 수 있다(N=4). 완성된 세트의 도료는 8가지 이상의 도료(2N), 바람직하게는 12가지의 도료(3N), 더 바람직하게는 16가지의 도료(4N) 및 가장 바람직하게는 20가지의 도료(5N)를 함유할 것이다.
3가지의 중요 특성이 변하면(예를 들어, 광채 수준, 색조 베이스, 사용 유형 및 품질 유형중에서 선택된 3가지), 완성된 세트의 도료는 어떤 중요 특성이 변하는가에 따라 적어도 예비도료 x, 예비도료 y 및 예비도료 z 각자 및 둘 이상의 추가 예비도료 x, y 또는 z로부터 만들어질 수 있다(N=5). 완성된 세트의 도료는 10가지 이상의 도료(2N), 바람직하게는 15가지의 도료(3N), 더 바람직하게는 20가지의 도료(4N) 및 가장 바람직하게는 25가지의 도료(5N)를 함유할 것이다.
4가지의 중요 특성이 변하면(예를 들어, 광채 수준, 색조 베이스, 사용 유형 및 품질 유형중에서 선택된 4가지), 완성된 세트의 도료는 어떤 중요 특성이 변하는가에 따라 적어도 예비도료 x, 예비도료 y 및 예비도료 z 각자 및 셋 이상의 추가 예비도료 x, y 또는 z로부터 만들어질 수 있다(N=6). 완성된 세트의 도료는 12가지 이상의 도료(2N), 바람직하게는 18가지의 도료(3N), 더 바람직하게는 24가지의 도료(4N) 및 가장 바람직하게는 30가지의 도료(5N)를 함유할 것이다.
이 기술은 바람직한 다수의 추가 중요 특성대로 변할 때까지 계속될수 있다.
상기 각각의 예에서, 바람직한 최종 도료 특성이 정점에서 예비도료로 한정되는 배합물 공간내에 존재하도록 광범위한 배합물 공간을 포함하도록 예비도료가 고안될 것이다. 많은 경우에서, 예비도료는 단독으로는 실제 도료가 되지 않을 것이다. 그러나, 예비도료를 극단으로 가게 함으로써 시스템에 이용가능한 배합물 공간을 최대화할 수 있다. 예비도료, 첨가제 및 착색제가 모두 완전히 상용성이면, 이들은 콜로이드 불안정성을 유발함이 없이 임의의 비로 배합될 수 있고, 바람직한 도료 프로파일을 얻는데 필요한 임의의 조합으로 이들을 배합할 수 있다.
이 기술은 혼합물 성분 디자인의 통계학적 실험 디자인 및 분석에 사용되는 디자인 원리와 유사하지만, 그 안에 응답 공간을 탐색하기 위한 혼합물 공간을 디자인하는 대신에, 도료 시스템의 융통성을 최대화하기 위한 혼합물 공간의 경계를 디자인할 것이다. 성공에 이르는 열쇠는 혼합물 공간에 대한 개별 성분들 및 예비도료의 완전한 상용성을 갖는 것이다.
도료 특성은 다수의 방식으로 예측될 수 있다. 하나의 방법은 표준의 혼합물 성분 실험 디자인 통계학 도구를 사용하여 블렌드 공간의 응답 표면 모델을 개발하는 것이다. 이러한 간단한 통계학적 모델은 선형 최적화 프로그램 또는 대량 격자 탐색 또는 그래픽 분석 도구에 의해 사용될 수 있다. 다른 방법은 경험적 방법을 간단히 사용하여 특정 도료 종류를 위하여 어떤 블렌드가 필요한지를 결정한 다음 도료 제조기 소프트웨어에 이들 간단힌 경험적 배합법을 도입하는 것이다.
이 기술의 확장은 도료 기계를 특정 중요 특성(예컨대, 점도, 강제 건조 광택 또는 색)에 대해 자동으로 미리 시험하도록 하고, 예비도료로부터 도료를 배합하는 동안 최소의 조절이 이루어지게 하는 것이다. 도료 기계에 피드백 루프를 가짐으로써 색, 광택 및 점도 목표를 더 상세하게 조화시킬 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 도료 성분은 예비도료내의 다른 도료 성분들 및 다른 성분들이 최종 도료에 제공할 특성에 대한 임의의 불리한 부작용이 없이 바람직한 특성을 제공하도록 다양한 예비도료에 혼합될 수 있다면 "상용성"이다. 도료 성분은 또한 다양한 예비도료를 혼합함으로써 배합되는 최종 도료내에서 상용성이어야 한다. 예비도료, 특정 도료 특성을 향상시키기 위하여 포함되는 임의의 첨가제 및 착색제가 완전히 상용성이면, 즉 이들이 콜로이드 불안정성을 유발함이 없이 임의의 비로 배합될 수 있으면, 이들은 최종 도료내에 바람직한 특성 프로파일을 달성하기에 필요한 배합물 공간내에 포함되는 임의의 조합으로 배합될 수 있다.
본 발명의 방법에 사용되는 모든 예비도료액은 혼합에 도움이 되도록 동일하거나 유사한 점도를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 최종 도료의 부풀음 방지성, 습윤 접착성 및 내세척성을 포함한 내수성 특성은 계면활성제와 같은 안정화 물질이 소량으로 사용되기 때문에 개선될 것으로 예상된다. 또한, 최종 도료 배합물의 점도 변동은 예비도료내의 성분들의 평형때문에 감소될 것으로 예상된다.
상기 예비도료는 도료 제조의 융통성을 최대화하도록 배합된다. 개별 도료 성분을 구매하기 보다는, 판매 장소 및 사용 장소(도료 가게, 도료 매장, 도급자 및 집주인)에서 도료 제조자 및 구매자는 예비도료의 세트를 구매하여 완성된 세트의 도료를 제조할 수 있다. 이러한 세트의 예비도료는 바람직한 배합 융통성에 따라 적어도 초기 도료 x, y 및 z 각자 및 가능하게는 각각의 추가 변수를 함유할 것이다. 임의로, 상기 예비도료는 착색 안료 또는 염료와 같은 하나 이상의 착색제를 포함하는 추가의 예비도료와 혼합된다.
본 발명의 방법은 그 자체로 라텍스 도료만을 제조하는데 한정되지 않고, 임의의 수성 코팅, 또는 실런트(sealant), 코킹재(caulk), 매스틱(mastic), 접착제 및 다른 건축 관련 제품의 판매 장소 혼합을 필요로 하는 관련 건축 제품을 제조하도록 확장될 수 있다.
예비도료 x의 하나의 실시양태로, 이것은 본질적으로 하나 이상의 백색 불투명화 안료, 하나 이상의 분산제, 하나 이상의 증점제 및 물로 이루어진 이산화 티탄 예비도료액이며, 이때 분산제(들)와 증점제(들)는 안료(들) 및 다른 도료 성분과 상용성이고, 예비도료는 체적 고형분이 약 30 내지 약 70%, 바람직하게는 35 내지 50%이고, 스토머(Stormer) 점도가 약 50 내지 약 250KU, 바람직하게는 약 60 내지 약 150KU이다.
예비도료 x의 또 다른 실시양태로, 이것은 본질적으로 하나 이상의 백색 불투명 안료, 하나 이상의 분산제, 하나 이상의 증점제, 하나 이상의 필름-형성 또는 필름-비형성 중합체 및 물로 이루어진, 다른 도료 성분을 함유하는 하나의 팩(pack)인 착색된 라텍스 도료를 배합하는데 유용한 이산화 티탄 예비도료액이며, 이때 분산제(들), 증점제(들) 및 중합체(들)는 안료(들) 및 다른 도료 성분과 상용성이고, 예비도료는 체적 고형분이 약 30 내지 약 70%, 바람직하게는 약 35 내지 약 50%이고, PVC가 약 35 내지 100% 미만, 바람직하게는 50 내지 100% 미만이고, 스토머 점도가 약 50 내지 약 250KU, 바람직하게는 약 60 내지 150KU이다. 바람직하게는 중합체는 백색 불투명화 안료에 흡착된다.
예비도료 y의 하나의 실시양태로, 이것은 본질적으로 하나 이상의 미네랄 증량제, 하나 이상의 증점제, 임의의 중합체 및 물로 이루어진 안료 증량제 예비도료액이며, 안료 증량제 예비도료는 체적 고형분이 약 30 내지 약 70%, 바람직하게는 약 35 내지 약 65%이고, PVC가 약 35 내지 100%, 바람직하게는 약 40 내지 100%이고, 스토머 점도가 약 50 내지 250KU, 바람직하게는 약 60 내지 약 150KU이고, 예비도료 성분은 서로에 대해 그리고 다른 예비도료의 성분과 상용성이다.
예비도료 z의 한 실시양태로, 이것은 본질적으로 Tg가 약 -30℃ 내지 약 70℃, 바람직하게는 약 -10℃ 내지 약 60℃인 수성 중합체 결합제 및 물로 이루어진 중합체성 결합제 예비도료액이며, 이때 결합제 예비도료는 체적 고형분이 약25 내지 약70%, 바람직하게는 약30 내지 약65%이고, 브룩필드 점도는 1.25초-1의 전단속도에서 100,000센티포이즈 미만, 바람직하게는 약100 내지 약50,000센티포이즈 미만이고, 예비도료성분은 서로에 대해 그리고 다른 예비도료의 성분과 상용성이다.
예비도료 x, y 및 z의 실시양태로, 산, 염기, 소포제, 유착제, 공용제, 방미제, 살생물제, 동결방지제 등을 포함한 통상의 도료 첨가제를 소량으로, 즉 예비도료의 전체 중량을 기준으로 10중량% 미만으로 가질 수 있다. 이들 첨가제는 예비도료내의 다른 도료 성분 및 본 방법에 사용된 예비도료와 상용성이어야 한다.
본 발명의 방법 및 예비도료에 유용한 백색 불투명화 안료는 고도의 흡수 없이 모든 가시 파장에 걸쳐서 도료에 백색 산란력을 부여하는 백색 안료를 포함한다. 안료 증량제는 도료에 제1 색채 또는 은폐력을 부여하지 않지만 이들 특성에 부가적인 영향을 줄 수 있는 가라앉지 않는(교반 없이) 무기 고체 또는 불투명 중합체이다. 어두운 색조 도료에 사용되는 색조 베이스는 전형적으로 백색 불투명화 안료를 전혀 함유하지 않거나 또는 매우 소량으로 함유한다.
적합한 백색 불투명화 안료로는 이산화 티탄(TiO2) 또는 이산화 티탄과 보조 은폐 안료(예: 공극 라텍스 중합체 입자, 산화 아연, 산화 납, 합성 중합체 안료및 이들의 혼합물)의 혼합물이 있다. 이산화 티탄의 금홍석(rutile) 및 예추석(anatase) 등급이 본원에 사용하기에 적합하다. 금홍석 이산화 티탄이 바람직하다. 이들 이산화 티탄의 표면은 각종 유기 표면 처리제 또는 무기 표면 처리제, 예컨대 실리카, 알루미나 및 지르코니아의 산화물로 처리될 수 있다. 훈증 이산화 티탄도 또한 유용하다.
본 발명의 방법에 유용한 공극 라텍스 입자의 입경은 100㎚ 내지 2,000㎚이고, 공극률은 10% 내지 75%이다. 바람직하게는, 본 발명의 방법에 유용한 공극 라텍스 입자의 입자 크기는 500㎚ 내지 1,100㎚이다. 바람직하게는, 공극 라텍스입자는 단일 공극을 갖는다. 공극 라텍스 입자의 유리전이온도는 20℃의 속도로 시차 주사 열량계에 의해 측정하였을 때 약 20℃ 이상, 바람직하게는 약 50℃ 이상이다. 유리전이온도가 높을수록, 입자가 더 딱딱하고 덜 붕괴되는 경향이 있다. 공극 라텍스 입자가 붕괴되면, 이들은 은폐에 기여할 수가 없다. 이들은 미국 특허 제3,784,391호, 제4,798,691호, 제4,908,271호 및 제4,972,000호(이들의 개시내용은 본원에 참조로 인용됨) 뿐만 아니라 일본 특허출원 제85/223,873호, 제86/62510호, 제86/66710호, 제86/86941호, 제87/127336호, 제87/156387호, 제89/185311호 및 제90/140272호에 개시된 것과 같은, 당업계에 공지된 통상의 중합 공정에 의해 제조될 수 있다. 바람직하게는, 공극 라텍스 입자는 미국 특허 제4,427,836호, 제4,469,825호, 제4,594,363호, 제4,880,842호 및 제5,494,971호(이들의 개시내용은 본원에 참조로 인용됨)에 따라 제조된다.
적합한 필름-형성 또는 필름-비형성 중합체로는 아크릴, 폴리비닐 아세테이트, 스티렌-아크릴, 스티렌-부타디엔, 비닐 아세테이트-아크릴, 에틸렌-비닐 아세테이트, 비닐 아세테이트-비닐 베르사테이트, 비닐 아세테이트-비닐 말리에이트, 비닐 아세테이트-비닐 클로라이드-아크릴, 에틸렌-비닐 아세테이트-아크릴 및 이들의 혼합물로 이뤄 군에서 선택된 단독중합체, 공중합체 또는 삼원공중합체가 있다.
본원에 유용한 증량제 안료로는 소기의 최종 용도를 위해 최적화된 외장 및 내장 증량제 안료가 있다. 외장 증량체 안료는 물에 가용성이지 않으며, 흡수도가 낮고, 색조 보유를 제공한다. 이들은 도료가 판매될 특정 가게에서 외장 내구성을 위해 최적화되고, 비분해성, 비코킹성이고, 찌꺼기를 보유하지 않는다. 이들은 또한 비용이 낮다. 내장 증량제 안료는 은폐, 광택 및 저비용을 위해 최적화된다. 적합한 증량제 안료로는 황산 바륨(1-15미크론), 블랑 픽스(Blanc Fixe)(0.5-5미크론), 탄산 칼슘(0.05-35미크론), 실리카(0.001-14미크론), 규산 마스네슘(0.5-15미크론), 규산 알루미늄(0.2-5미크론), 운모, 벤토나이트, 알루미노-규산 마그네슘, 훈증 알루미나, 콜로이드상 아타펄자이트, 합성 비정질 알루미노-규산 나트륨 및 알루미늄-실리케이트 칼슘 나트륨 등이 있다.
결합제는 도료의 제1 필름을 형성하는 중합체 또는 예비중합체이다. 결합제는 안료 및(또는) 증량제와 결합하고, 필요한 도료 흐름을 제공하고, 최종 도료 필름의 광택 및 경도를 결정한다. 예비도료를 위해 선택된 결합제는 배합된 도료의 최종 용도에 따라 좌우될 것이다. 외장 도료에 적합한 결합제는 일반적으로 내장 도료에 적합하지만, 내장 도료에 적합한 결합제는 외장 도료에는 적합하지 않다.
적합한 결합제로는 아크릴, 폴리비닐 아세테이트, 스티렌-아크릴, 스티렌-부타디엔, 비닐 세테이트-아크릴, 에틸렌-비닐 아세테이트, 비닐 아세테이트-비닐 베르사테이트, 비닐 세테이트-비닐 말리에이트, 비닐 아세테이트-비닐 클로라이드-아크릴, 에틸렌-비닐 아세테이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 필름-형성 단독중합체, 공중합체 또는 삼원공중합체가 있으나, 이에 한정되지 않는다.
증점제는 도료의 유동학적 프로파일을 변경하기 위하여 도료에 첨가되는 임의의 물질을 포함하는 일반적인 용어이다. 바람직한 증점제는 연합 증점제이다. 본원에 사용하기에 적합한 증점제로는 폴리비닐 알콜(PVA); 당업계에 HASE 유화액으로서 알려진 소수성 개질된 알칼리 가용성 유화액; 당업계에 ASE 유화액으로서 알려진 알칼리 가용성 유화액; 당업계에 HEUR 유화액으로서 알려진 소수성 개질된 에틸렌 옥사이드-우레탄 유화액; 및 셀룰로즈 증점제(예: 히드록시 메틸 셀룰로즈(HMC), 히드록시에틸 셀룰로즈(HEC), 소수성 개질된 히드록시 에틸 셀룰로즈(HMHEC), 나트륨 카르복시메틸 셀룰로즈(SCMC), 나트륨 카르복시메틸 2-히드록시에틸 셀룰로즈, 2-히드록시프로필 메틸 셀룰로즈, 2-히드록시에틸 메틸 셀룰로즈, 2-히드록시부틸 메틸 셀룰로즈, 2-히드록시에틸 에틸 셀룰로즈, 2-히드록시프로필 셀룰로즈 등)가 있다.
본원에 사용하기에 적합한 분산제로는 2-아미노 2-메틸 1-프로판올(AMP), 디메틸 아미노 에탄올(DMAE),칼륨 트리폴리포스페이트(KTPP), 트리나트륨 폴리포스페이트(TSPP), 시트르산 및 다른 카르복실산 등과 같은 비이온계, 음이온계 및 양이온계 분산제가 있다. 소수성 또는 친수성 개질된 것을 포함한, 폴리카르복실산을 기본으로 하는 단독중합체 및 공중합체, 예컨대 다양한 단량체(예: 스티렌, 메타크릴레이트, 디이소부틸렌 및 다른 친수성 또는 소수성 공단량체)를 갖는 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산 또는 말레산 무수물과 같은 음이온계 중합체도 또한 분산제로서 사용하기에 적합하다.
적합한 소포제로는 규소계 및 미네랄 오일계 소포제 등이 있다.
결합제 예비도료에 무용제 중합체성 결합제가 사용되면 유착제는 필요하지 않다. 무용제 결합제는 전형적으로 낮은 Tg 및 낮은 최소 필름-형성 온도를 갖는다. 유착제가 필요하면, 결합제 예비도료내의 물 부분은 유착제로 대체된다.
적합한 용제로는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트(텍산올(TEXANOL)), 글리콜 에테르, 미네랄 스피리트(mineral spirits), 메틸 카르비톨, 부틸 카르비톨, 프탈레이트, 아디페이트 등이 있다.
적합한 방미제 및 살생물제는 산화아연, 이소티아졸론, 트리아졸 등이있다.
적합한 계면활성제로는 양이온계, 음이온계 및 비이온계 계면활성제가 있다.
실시예
시험 절차
예비도료의 스토머 점도는 ASTM 방법 D562를 사용하여 측정한다.
결합제 예비도료 및 최종 도료의 브룩필드 점도는 6rpm에서 브룩필드 점도계의 스핀들(spindle) #4를 사용하여 측정한다.
예비도료 및 도료의 ICI 점도는 ASTM 방법 D3205-77을 사용하여 측정한다.
실시예 1
이 실시예는 하기 성분들을 혼합함으로써 제조된 백색 예비도료의 제조를 기술한다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-이산화 티탄 슬러리(76.5% 고형분)(Ti-퓨어(Ti-Pure) R-746-듀퐁(DuPont)) 1152.25
분산제(탐올(Tamol) 1124-롬 앤 하스(Rohm & Haas)) 7.06
소포제(드류플러스(Drewplus) L-475) 1.00
결합제-아크릴(50% 고형분-Tg 28℃)(로플렉스(Rhoplex) SG-10M-롬 앤 하스) 166.32
불투명제-공극 라텍스 입자(로파크(Ropaque(등록상표)) OP-96-롬 앤 하스) 151.80
유착제(텍산올) 12.95
유동성 개질제(아크리졸(Acrysol) RM-8W-롬 앤 하스) 12.76
염기-암모니아(28%) 1.65
예비도료는 45° 피치의 교반 블레이드를 갖는 실험실 혼합기를 사용하여 제조하였다. 물, 분산제 및 소포제를 합하여 혼합하였다. 이산화 티탄 슬러리를 천천히 첨가하고, 혼합물을 15 내지 20분동안 교반하였다. 그 다음, 결합제, 유착제, 유동성 개질제, 암모니아 및 추가의 물(필요한 경우)을 첨가하였다.
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1,505.80lbs이고, 전체 PVC가 80.00%이고, 체적 고형분이 44.00%이고, 중량 고형분이 67.14%이고, 밀도가 15.0580lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 0.40%이고, 라텍스 고체에 대하여 유착제가 10.00%이었다. 초기 및 평형화된 스토머 점도는 88 및 90KU이었다. 초기 및 평형화된 pH 값은 8.8 및 8.6이었다.
실시예 2
이 실시예는 외장 안료 증량체 예비도료의 제조를 기술한다. 이 도료는 하기의 성분들을 혼합함으로써 상기와 같이 제조하였다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-네필렌 시에나이트(Nephilene Syenite)(7.5μ)(미넥스(Minex) 4) 784.30
분산제(탐올 1124-롬 앤 하스) 7.84
소포제(드류플러스 L-475) 2.00
결합제-아크릴(53.5% 고형분-Tg 18℃)(로플렉스 ML-200-롬 앤 하스) 157.49
유착제(텍산올) 5.90
유동성 개질제(아크리졸 RM-8W-롬 앤 하스) 2.55
물 368.86
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1,328.94lbs이고, 전체 PVC가 80.00%이고, 체적 고형분이 45.00%이고, 중량 고형분이 65.36%이고, 밀도가 13.2894lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 0.50%이고, 라텍스 고체에 대하여 유착제가 7.00%이었다. 초기 및 평형화된 스토머 점도는 90 및 93KU이었다. 초기 및 평형화된 pH 값은 8.9 및 8.7이었다.
실시예 3
이 실시예는 하기 성분들을 혼합함으로써 전술한 바와 같이 제조된 내장 안료 증량체 예비도료의 제조를 기술한다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-탄산 칼슘(12μ)(오미아카르브(Omyacarb) 12) 405.67
안료-탄산 칼슘(3.2μ)(비크론(Vicron) 15-15) 203.59
안료-규산 알루미늄(1.4μ)(옵티화이트(Optiwhite)) 165.41
분산제(탐올 1124-롬 앤 하스) 7.75
소포제(드류플러스 L-475) 1.00
결합제-비닐 아세테이트/아크릴(55% 고형분-Tg 14℃)(RES 3803) 157.61
유착제(텍산올) 6.07
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 RM-2020-NPR) 17.53
염기-암모니아(28%) 0.87
물 356.59
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1,322.09lbs이고, 전체 PVC가 80.00%이고, 체적 고형분이 45%이고, 중량 고형분이 65.15%이고, 밀도가 13.2210lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 0.50%이고, 라텍스 고체에 대하여 유착제가 7.00%이었다. 초기 및 평형화된 스토머 점도는 94 및 97KU이었다. 초기 및 평형화된 pH 값은 둘다 9.2이었다.
실시예 4
이 실시예는 결합제, 소포제, 유착제, 암모니아, 물 및 유동성 개질제를 합하여 혼합한 것을 제외하고는 전술한 것과 같이 비닐 아세테이트/아크릴 결합제 예비도료를 제조하였음을 기술한다. 성분 및 양은 다음과 같다:
성분 양(lbs/100갤런)
소포제(드류플러스 L-475) 8.00
결합제-비닐 아세테이트/아크릴(55% 고형분-Tg 14℃)(RES 3803) 788.06
유착제(텍산올) 30.34
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 SCT-275-롬 앤 하스) 3.02
염기-암모니아(28%) 1.95
물 60.08
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 891.45lbs이고, 체적 고형분이 45.00%이고, 중량 고형분이 48.62%이고, 밀도가 8.9144lbs/갤런이고, 결합제 고체에 대하여 유착제가 7.00%이었다. 초기 및 평형화된 스토머 점도는 88 및 90KU이었다. 초기 및 평형화된 pH 값은 8.6 및 8.4이었다. 평형화된 브룩필드 점도는 10,000cps 미만이어야 한다.
실시예 5
이 실시예는 하기 성분들을 혼합함으로써 전술한 바와 같이 예비도료가 제조된 무광 아크릴 결합제 예비도료를 기술한다:
성분 양(lbs/100갤런)
소포제(드류플러스 L-475) 8.00
결합제-아크릴(53.5% 고형분-Tg 18℃)(로플렉스 ML-200-롬 앤 하스) 769.96
유착제(텍산올) 28.83
유동성 개질제(HEUR)(아크리졸 RM-8W-롬 앤 하스) 1.15
염기-암모니아(28%) .57
용제-프로필렌 글리콜 60.00
물 12.84
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 881.35lbs이고, 체적 고형분이 44.00%이고, 중량 고형분이 46.74%이고, 밀도가 8.8133lbs/갤런이고, 결합제 고체에 대하여 유착제가 7.00%이었다. 초기 및 평형화된 스토머 점도는 91 및 89KU이었다. 초기 및 평형화된 pH 값은 둘다 8.9/9.0이었다. 평형화된 브룩필드 점도는 10,000cps 미만이어야 한다.
실시예 6
이 실시예는 하기 성분들을 혼합함으로써 전술한 바와 같이 예비도료가 제조된 광택 아크릴 결합제 예비도료를 기술한다:
성분 양(lbs/100갤런)
소포제(드류플러스 L-475) 8.00
결합제-아크릴(50% 고형분-Tg 28℃)(로플렉스 SG-10M-롬 앤 하스) 737.08
유착제(텍산올) 36.85
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 RM-8W-롬 앤 하스) 11.62
염기-암모니아(28%) .35
용제-프로필렌 글리콜 60.00
물 21.26
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 875.156lbs이고,체적 고형분이 39.00%이고, 중량 고형분이 42.11%이고, 밀도가 8.7519lbs/갤런이고, 결합제 고체에 대하여 유착제가 10.00%이었다. 초기 및 평형화된 스토머 점도는 97 및 98KU이었다. 초기 및 평형화된 pH 값은 9.0이었다. 평형화된 브룩필드 점도는 10,000cps 미만이어야 한다.
실시예 7
이 실시예는 유착제를 사용하지 않고 무용제 아크릴 결합제를 사용하여 제조된 백색 안료 예비도료의 제조를 기술한다. 이하에 기술된 성분과 양을 사용하여 성분들을 실시예 1에 기술된 바와 같이 혼합한다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-이산화 티탄(Ti-퓨어 R-706-듀퐁) 734.49
불투명제-공극 라텍스 입자(로파크(등록상표) OP-96-롬 앤 하스) 164.43
분산제(탐올 731-롬 앤 하스) 29.38
비이온계 계면활성제(트리톤(Triton) CF-10) 2.00
살생물제(카톤(Kathon) LX(1.5%)-롬 앤 하스) 2.00
소포제(포오마스터(Foamaster) VL) 3.00
결합제-아크릴 공중합체(43.5% 고형분-Tg -2℃)(로플렉스 SF-012-롬 앤 하스) 165.96
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 RM-825-롬 앤 하스) 5.00
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 RM-2020 NPR-롬 앤 하스) 42.69
염기-암모니아(28%) .49
물 250.13
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1,401.34lbs이고, 전체 PVC가 80.00%이고, 체적 고형분이 40.00%이고, 중량 고형분이 61.09%이고, 밀도가 14.0134lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 1.00%이어야 한다. 어림 스토머 점도는 102KU이었다. pH는 8.5 내지 9.0이어야 한다.
실시예 8
이 실시예는 유착제를 사용하지 않고 무용제 아크릴 결합제를 사용하여 제조된 외장 안료 증량제 예비도료의 제조를 기술한다. 이하에 기술된 성분과 양을 사용하여 성분들을 실시예 1에 기술된 바와 같이 혼합한다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-네필렌 시에나이트(7.5μ)(미넥스 4) 697.16
분산제(탐올 731-롬 앤 하스) 27.89
비이온계 계면활성제(트리톤 CF-10) 2.00
살생물제(카톤 LX(1.5%)-롬 앤 하스) 2.00
소포제(포오마스터 VL) 3.00
결합제-아크릴(46.5% 고형분-Tg 1℃)(프라이멀(Primal) SF-015-롬 앤 하스) 160.84
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 RM-2020 NPR-롬 앤 하스) 101.80
물 284.47
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1,280.91lbs이고, 전체 PVC가 80.00%이고, 체적 고형분이 40.00%이고, 중량 고형분이 60.27%이고, 밀도가 12.8089lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 1.00%이어야 한다. 스토머 점도는 95KU이어야 한다. pH는 8.5 내지 9.0이어야 한다. 그렇지 않으면, 실시예 7에 기술된 바와 같이 pH를 조절한다.
실시예 9
이 실시예는 유착제를 사용하지 않고 무용제 비닐 아세테이트/아크릴 결합제를 사용하여 제조된 내장 안료 증량제 예비도료의 제조를 기술한다. 이하에 기술된 성분과 양을 사용하여 성분들을 실시예 1에 기술된 바와 같이 혼합한다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-탄산 칼슘(3.2μ)(스노우플레이크(Snowflake)) 451.20
안료-규산 알루미늄(1.4μ)(옵티화이트) 220.37
분산제(탐올 1254-롬 앤 하스) 19.19
비이온계 계면활성제(트리톤 CF-10) 2.00
살생물제(카톤 LX(1.5%)) 2.00
소포제(포오마스터 VL) 3.00
결합제-비닐 아세테이트/아크릴(55% 고형분)(로바체(Rovace) 9900) 139.86
유동성 개질제 HASE(아크리졸 DR-3) 9.00
염기-암모니아(28%) 0.86
물 405.69
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1,254.91lbs이고, 전체 PVC가 80.00%이고, 체적 고형분이 40.00%이고, 중량 고형분이 59.65%이고, 밀도가 12.5489lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 1.00%이어야 한다. 스토머 점도는 95KU이어야 한다. pH는 8.5 내지 9.0이어야 한다.
실시예 10
이 실시예는 유착제를 사용하지 않고 무용제 비닐 아세테이트/아크릴 결합제를 사용하여 제조된 비닐 아세테이트/아크릴 결합제 예비도료의 제조를 기술한다. 이하에 기술된 성분과 양을 사용하여 성분들을 실시예 4에 기술된 바와 같이 혼합한다:
성분 양(lbs/100갤런)
결합제-비닐 아세테이트/아크릴(55% 고형분-Tg 10℃)(로바체 9900-롬 앤 하스) 699.25
소포제(포오마스터 VL) 3.00
유동성 개질제 HASE(아크리졸 DR-3-롬 앤 하스) 12.96
염기-암모니아(28%) 2.90
물 405.69
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 885.16lbs이고, 체적 고형분이 40.00%이고, 중량 고형분이 43.45%이고, 밀도가 8.8516lbs/갤런이어야 한다. 스토머 점도는 99KU이어야 한다. 브룩필드 점도는 10,000cps 미만이어야 한다. pH는 8.5 내지 9.0이어야 한다.
실시예 11
이 실시예는 유착제를 사용하지 않고 무용제 아크릴 결합제를 사용하여 제조된 무광 결합제 예비도료의 제조를 기술한다. 이하에 기술된 성분과 양을 사용하여 성분들을 실시예 4에 기술된 바와 같이 혼합한다:
성분 양(lbs/100갤런)
소포제(포오마스터 VL) 8.00
결합제-아크릴 공중합체(43.5% 고형분-Tg -2℃)(로플렉스 SF-012-롬 앤 하스) 723.77
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 RM-2020 NPR-롬 앤 하스) 3.00
물 133.75
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 868.52lbs이고, 체적 고형분이 36.00%이고, 중량 고형분이 38.75%이고, 밀도가 8.6853lbs/갤런이어야 한다. 스토머 점도는 99KU이어야 한다. 브룩필드 점도는 10,000cps 미만이어야 한다. pH는 8.5 내지 9.0이어야 한다. 그렇지 않으면, 전술한 바와 같이 pH를 조절한다.
실시예 12
이 실시예는 유착제를 사용하지 않고 무용제 아크릴 결합제를 사용하여 제조된 광택 결합제 예비도료의 제조를 기술한다. 이하에 기술된 성분과 양을 사용하여 성분들을 실시예 4에 기술된 바와 같이 혼합한다:
성분 양(lbs/100갤런)
소포제(포오마스터 VL) 8.00
결합제-아크릴 공중합체(43.5% 고형분-Tg -2℃)(로플렉스 SF-012-롬 앤 하스) 767.57
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 RM-2020 NPR-롬 앤 하스) 23.00
물 61.62
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 860.40lbs이고, 체적 고형분이 37.00%이고, 중량 고형분이 38.81%이고, 밀도가 8.6040lbs/갤런이어야 한다. 스토머 점도는 99KU이어야 한다. 브룩필드 점도는 10,000cps 미만이어야 한다. pH는 8.5 내지 9.0이어야 하고, 그렇지 않으면, 전술한 바와 같이 pH를 조절한다.
실시예 13
이 실시예는 하기 성분들을 혼합함으로써 제조된 내장 광택 등급 이산화 티탄을 사용하는 백색 안료 예비도료의 제조를 기술한다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-이산화 티탄(Ti-퓨어 R-900-듀퐁) 734.49
불투명제-공극 라텍스 입자(30.5% 고형분)(로파크(등록상표) 울트라(Ultra)-롬 앤 하스) 164.43
분산제(탐올 1254-롬 앤 하스) 20.99
비이온계 계면활성제(트리톤 CF-10) 2.00
살생물제(카톤 LX(1.5%)-롬 앤 하스) 2.00
소포제(포오마스터 VL-공급원) 3.00
결합제-비닐 아세테이트/아크릴(55% 고형분-Tg 14℃)(RES 3083-롬 앤 하스) 140.10
유착제(텍산올) 11.37
유동성 개질제-HASE(아크리졸 DF-3-공급원?) 11.47
염기-암모니아(28%) 1.20
용제-프로필렌 글리콜 50.00
물 264.38
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1405.43lbs이고, 전체 PVC가 80%이고, 체적 고형분이 40%이고, 중량 고형분이 61.25%이고, 밀도가 14.0543lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 1.00%이고, 결합제 고체에 대하여 유착제가 9.00%이었다. 스토머 점도는 100KU이었다. 브룩필드 점도는 15,300cps이었다. pH는 8.8이었다.
실시예 14
이 실시예는 하기 성분들을 혼합함으로써 제조된 외장 광택 등급 이산화 티탄을 사용하는 백색 안료 예비도료의 제조를 기술한다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-이산화 티탄(Ti-퓨어(등록상표) R-706-듀퐁) 734.56
불투명제-공극 라텍스 입자(30.5% 고형분)(로파크(등록상표) 울트라-롬 앤 하스) 164.44
분산제(탐올 731-롬 앤 하스) 29.38
비이온계 계면활성제(트리톤 CF-10) 2.00
살생물제(카톤 LX(1.5%)-롬 앤 하스) 2.00
소포제(포오마스터 VL) 3.00
결합제-아크릴 공중합체(50% 고형분-Tg 28℃)(로플렉스 SG-10-롬 앤 하스) 151.20
유착제(텍산올) 12.49
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 RM-2020 NPR-롬 앤 하스) 42.69
염기-암모니아(28%) .49
용제-프로필렌 글리콜 50.00
물 211.34
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1403.61lbs이고, 전체 PVC가 80%이고, 체적 고형분이 40%이고, 중량 고형분이 61.23%이고, 밀도가 14.0361lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 1.00%이고, 결합제 고체에 대하여 유착제가 9.00%이었다. 스토머 점도는 100KU이었다. 브룩필드 점도는 4,010cps이었다. pH는 8.8이었다.
실시예 15
이 실시예는 외장 안료 증량체 예비도료의 제조를 기술한다. 이것은 하기 성분들을 혼합함으로써 제조된다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-네필렌 시에나이트(7.5μ)(미넥스 4) 697.16
분산제(탐올 731-롬 앤 하스) 27.89
비이온계 계면활성제(트리톤 CF-10) 2.00
살생물제(카톤 LX(1.5%)-롬 앤 하스) 2.00
소포제(포오마스터 VL) 3.00
결합제-아크릴(53.5% 고형분-Tg 18℃)(로플렉스 멀티로브(Multilobe) 200-롬 앤 하스) 139.98
유착제(텍산올) 5.24
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 RM-2020-롬 앤 하스) 101.80
용제-프로필렌 글리콜 50.00
물 254.40
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1281.47lbs이고, 전체 PVC가 80.00%이고, 체적 고형분이 40.00%이고, 중량 고형분이 60.25%이고, 밀도가 12.8143lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 1.00%이고, 결합제 고체에 대하여 전체 유착제가 7.00%이었다. 스토머 점도는 96KU이었다. 브룩필드 점도는 7,210cps이었다. pH는 9.8이었다.
실시예 16
이 실시예는 내장 안료 증량체 예비도료의 제조를 기술한다. 이것은 하기 성분들을 혼합함으로써 제조된다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-탄산 칼슘(5μ)(스노우플레이크) 451.20
안료-규산 알루미늄(1.4μ)(옵티화이트) 220.37
분산제(탐올 1254-롬 앤 하스) 19.19
비이온계 계면활성제(트리톤 CF-10) 2.00
살생물제(카톤 LX(1.5%)-롬 앤 하스) 2.00
소포제(포오마스터 VL) 3.00
결합제-비닐 아세테이트/아크릴(55% 고형분-Tg 14℃)(RES 3083-롬 앤 하스) 140.10
유착제(텍산올) 6.93
유동성 개질제-HASE(아크리졸 DR-3-롬 앤 하스) 11.00
염기-암모니아(28%) 0.86
용제-프로필렌 글리콜 50.00
물 348.48
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1255.13lbs이고, 전체 PVC가 80.00%이고, 체적 고형분이 40.00%이고, 중량 고형분이 59.65%이고, 밀도가 12.5512lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 1.00%이고, 결합제 고체에 대하여 전체 유착제가 9.00%이었다. 스토머 점도는 102KU이었다. 브룩필드 점도는 3,410cps이었다. pH는 8.9이었다.
실시예 17
이 실시예는 비닐 아세테이트/아크릴 결합제 예비도료의 제조를 기술한다. 이것은 하기 성분들을 혼합함으로써 제조된다.:
성분 양(lbs/100갤런)
소포제(포오마스터 VL) 3.00
결합제-비닐 아세테이트/아크릴(55% 고형분-Tg 14℃)(RES 3083-롬 앤 하스) 700.48
유착제(텍산올) 34.67
유동성 개질제-HASE(아크리졸 DR-3-롬 앤 하스) 12.96
염기-암모니아(28%) 2.90
용제-프로필렌 글리콜 50.00
물 83.48
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 887.49lbs이고, 체적 고형분이 40.00%이고, 중량 고형분이 43.41%이고, 밀도가 8.8750lbs/갤런이고, 결합제 고체에 대하여 유착제가 9.00%이었다. 스토머 점도는 98.0KU이었다. 브룩필드 점도는 13,600cps이었다. pH는 9.0이었다.
실시예 18
이 실시예는 무광 아크릴 결합제 결합제 예비도료의 제조를 기술한다. 이것은 하기 성분들을 혼합함으로써 제조된다.:
성분 양(lbs/100갤런)
소포제(포오마스터 VL) 3.00
결합제-아크릴(53.5% 고형분-Tg 18℃)(로플렉스 멀티로브 200-롬 앤 하스) 699.92
유착제(텍산올) 26.21
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 RM-2020-롬 앤 하스) 1.44
염기-암모니아(28%) 0.35
용제-프로필렌 글리콜 50.00
물 96.59
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 877.51lbs이고, 체적 고형분이 40.00%이고, 중량 고형분이 42.67%이고, 밀도가 8.7751lbs/갤런이고, 결합제 고체에 대하여 유착제가 7.00%이었다. 스토머 점도는 94.0KU이었다.브룩필드 점도는 4,900cps이었다. pH는 8.9이었다.
실시예 19
이 실시예는 광택 아크릴 결합제 결합제 예비도료의 제조를 기술한다. 이것은 하기 성분들을 혼합함으로써 제조된다.:
성분 양(lbs/100갤런)
소포제(포오마스터 VL) 3.00
결합제-아크릴 공중합체(50% 고형분-Tg 28℃)(로플렉스 SG-10M-롬 앤 하스) 755.99
유착제(텍산올) 37.80
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 RM-2020-롬 앤 하스) 11.62
염기-암모니아(28%) 0.35
용제-프로필렌 글리콜 50.00
물 17.68
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 876.44lbs이고, 체적 고형분이 40.00%이고, 중량 고형분이 43.13%이고, 밀도가 8.7644lbs/갤런이고, 결합제 고체에 대하여 유착제가 10.00%이었다. 스토머 점도는 96KU이었다. 브룩필드 점도는 5,000cps이었다. pH는 8.8이었다.
실시예 20
이 실시예는 하기 성분들을 혼합함에 의한 백색 예비도료의 제조를 기술한다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-이산화 티탄(Ti-퓨어 R-706-듀퐁) 1001.66
분산제(탐올 1124-롬 앤 하스) 20.03
소포제(드류플러스 L-475) 1.00
결합제-아크릴(50% 고형분-Tg 28℃)(로플렉스 SG-10M-롬 앤 하스) 189.00
불투명제-공극 라텍스 입자(로파크(등록상표) OP-96-롬 앤 하스) 172.50
유착제(텍산올) 14.72
유동성 개질제(아크리졸 RM-8W-롬 앤 하스) 2.00
염기-암모니아(28%) 1.65
물 200.44
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1,602.99lbs이고, 전체 PVC가 80.00%이고, 체적 고형분이 50.00%이고, 중량 고형분이 71.66%이고, 밀도가 16.03lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 1.00%이고, 결합제 고체에 대하여 유착제가 10.00%이어야 한다.
실시예 21
이 실시예는 하기 성분들을 혼합함에 의한 외장 안료 증량제의 제조를 기술한다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-네필렌 시에나이트(7.5μ)(미넥스 4) 871.44
분산제(탐올 1124-롬 앤 하스) 8.71
소포제(드류플러스 L-475) 2.00
결합제-아크릴(60.5% 고형분-Tg 16℃)(로플렉스 AC-264-롬 앤 하스) 154.74
유착제(텍산올) 6.56
유동성 개질제(아크리졸 RM-8W-롬 앤 하스) 3.00
물 326.08
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1,382.53lbs이고,전체 PVC가 80.00%이고, 체적 고형분이 50.00%이고, 중량 고형분이 69.80%이고, 밀도가 13.82lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 0.5%이고, 라텍스 고체에 대하여 유착제가 7.00%이어야 한다.
실시예 22
이 실시예는 하기 성분들을 혼합함에 의한 외장 안료 증량제 예비도료의 제조를 기술한다:
성분 양(lbs/100갤런)
안료-탄산 칼슘(12μ)(오미아카르브 12) 450.67
안료-탄산 칼슘(3.2μ)(비크론 15-15) 226.17
안료-규산 알루미늄(1.4μ)(옵티화이트) 183.76
분산제(탐올 1124-롬 앤 하스) 8.61
소포제(드류플러스 L-475) 1.00
결합제-비닐 아세테이트/아크릴(55% 고형분-Tg 14℃)(RES 3803) 175.09
유착제(텍산올) 6.74
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 SCT-275) 15.00
염기-암모니아(28%) 0.87
물 308.13
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 1376.04lbs이고, 전체 PVC가 80.00%이고, 체적 고형분이 50.00%이고, 중량 고형분이 69.54%이고, 밀도가 13.76lbs/갤런이고, 안료 고체에 대하여 분산제가 0.5%이고, 라텍스 고체에 대하여 유착제가 7.00%이어야 한다.
실시예 23
이 실시예는 하기 성분들을 혼합함에 의한 비닐 아세테이트/아크릴 결합제 예비도료의 제조를 기술한다:
성분 양(lbs/100갤런)
소포제(드류플러스 L-475) 2.00
결합제-비닐 아세테이트/아크릴(55% 고형분-Tg 14℃)(RES 3803) 875.62
유착제(텍산올) 13.00
유동성 개질제-HEUR(아크리졸 SCT-275-롬 앤 하스) 9.29
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 899.91lbs이고, 전체 PVC가 0.00%이고, 체적 고형분이 50.00%이고, 중량 고형분이 53.52%이고, 밀도가 8.99lbs/갤런이고, 라텍스 고체에 대하여 유착제가 10.00%이어야 한다.
실시예 24
이 실시예는 하기 성분들을 혼합함에 의한 무광 아크릴 예비도료의 제조를 기술한다:
성분 양(lbs/100갤런)
소포제(드류플러스 L-475) 8.00
결합제-아크릴(60.5% 고형분-Tg 16℃)(로플렉스 AC-264-롬 앤 하스) 773.67
유착제(텍산올) 23.40
유동성 개질제(HEUR)(아크리졸 RM-8W-롬 앤 하스) 13
염기-암모니아(28%) 0.50
용제-프로필렌 글리콜 60.00
물 1.84
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 880.41lbs이고, 전체 PVC가 0.00%이고, 체적 고형분이 50.00%이고, 중량 고형분이 53.17%이고, 밀도가 8.80lbs/갤런이고, 라텍스 고체에 대하여 유착제가 5.00%이어야 한다.
실시예 25
이 실시예는 하기 성분들을 혼합함에 의한 광택 아크릴 결합제의 제조를 기술한다:
성분 양(lbs/100갤런)
결합제-아크릴(50% 고형분-Tg 28℃)(로플렉스 SG-10M-롬 앤 하스) 836.85
유착제(텍산올) 41.84
생성된 예비도료는 전체 체적이 100갤런이고, 전체 중량이 878.7lbs이고, 전체 PVC가 0.00%이고, 체적 고형분이 44.28%이고, 중량 고형분이 47.42%이고, 밀도가 8.78lbs/갤런이고, 라텍스 고체에 대하여 유착제가 10.00%이어야 한다.
실시예 26
이 실시예는 실시예 14의 백색 안료 예비도료, 실시예 15의 외장 안료 증량제 예비도료, 실시예 17의 비닐 아세테이트-아크릴(PVA) 결합제 예비도료 및 실시예 18의 무광 아크릴 결합제 예비도료의 상이한 조합물을 사용하는, 다양한 품질과 색조의 9가지 외장 무광 라텍스 도료의 제조를 기술한다. 도료는 결합제 예비도료에 백색 안료 예비도료 및 외장 안료 증량제 예비도료를 첨가하고 잘 혼합함으로써 배합된다.
도료 예비도료(중량) 물
번호 PVC(%) 체적 고형분(%) 백색(Ex 14) 외장 증량제(Ex 15) PVA 결합제(Ex 17) 무광 아크릴 결합제(Ex 18) (중량)
26-1 45.0 35.0 395.53 269.60 - 335.92 104.34
26-2 50.0 30.0 317.19 311.10 - 246.80 208.68
26-3 50.0 30.0 263.69 359.94 197.64 51.38 208.68
26-4 42.5 35.0 197.77 415.12 - 359.92 104.34
26-5 47.5 30.0 158.60 425.86 - 267.92 208.68
26-6 47.5 30.0 131.84 450.28 214.11 55.67 208.68
26-7 40.0 35.0 - 560.64 - 383.91 104.34
26-8 45.0 30.0 - 540.62 - 287.93 208.68
26-9 45.0 30.0 - 540.62 230.58 59.95 208.68
도료 26-1, 26-4 및 26-7은 고급 품질의 밝은, 중간 및 어두운 색조의 도료이고, 도료 26-2, 26-5 및 26-8은 1등급의 밝은, 중간 및 어두운 색조의 도료이고, 도료 26-3, 26-6 및 26-9는 2등급의 밝은, 중간 및 어두둔 색조의 도료이다.
실시예 27
이 실시예는 실시예 14 및 15의 백색 안료 예비도료 및 외장 안료 증량제 예비도료, 및 실시예 17 및 18의 비닐 아세테이트-아크릴 결합제(PVA) 및 무광 아크릴 결합제 예비도료의 상이한 조합물을 사용하는, 다양한 품질과 색조의 9가지 외장 새틴 라텍스 도료의 제조를 기술한다. 도료는 전술된 바와 같이 배합된다.
도료 예비도료(중량) 물
번호 PVC(%) 체적 고형분(%) 백색(Ex 14) 외장 증량제(Ex 15) PVA 결합제(Ex 17) 무광 아크릴 결합제(Ex 18) (중량)
27-1 35.0 35.0 395.53 129.44 - 431.90 104.34
27-2 37.0 30.0 351.59 123.51 - 353.75 208.68
27-3 40.0 26.0 263.69 175.73 228.35 59.41 292.15
27-4 32.5 36.0 197.77 287.98 - 468.92 83.47
27-5 34.5 30.0 175.75 253.98 - 374.31 208.68
27-6 37.5 26.0 131.84 270.07 242.63 63.12 292.12
27-7 30.0 36.0 - 432.50 - 493.60 83.47
27-8 32.0 30.0 - 384.44 - 394.88 208.68
27-9 35.0 26.0 - 364.42 256.87 66.86 292.15
도료 27-1, 27-4 및 27-7은 고급 품질의 밝은, 중간 및 어두운 색조의 도료이고, 도료 27-2, 27-5 및 27-8은 1등급의 밝은, 중간 및 어두운 색조의 도료이고, 도료 27-3, 27-6 및 27-9는 2등급의 밝은, 중간 및 어두둔 색조의 도료이다.
실시예 28
이 실시예는 실시예 14 및 15의 백색 안료 및 외장 증량제 예비도료, 및 실시예 17 및 19의 비닐 아세테이트-아크릴 결합제(PVA) 및 광택 아크릴 결합제 예비도료의 상이한 조합물을 사용하는 9가지 외장 광택 라텍스 도료의 제조를 기술한다. 도료는 전술된 바와 같이 배합된다.
도료 예비도료(중량) 물
번호 PVC(%) 체적 고형분(%) 백색(Ex 14) PVA 결합제(Ex 17) 광택 아크릴 결합제(Ex 19) (중량)
28-1 26.0 35.0 435.66 - 494.85 104.34
28-2 30.0 30.0 460.50 - 413.60 166.94
28-3 30.0 30.0 429.93 304.15 88.51 208.68
28-4 13.0 35.0 217.83 - 630.87 104.34
28-5 15.0 30.0 230.25 - 557.38 166.94
28-6 15.0 30.0 214.96 409.14 119.06 208.68
28-7 - 35.0 - - 766.89 104.34
28-8 - 30.0 - - 701.15 166.94
28-9 - 30.0 - 514.12 149.61 208.68
도료 28-1, 28-4 및 28-7은 고급 품질의 밝은, 중간 및 어두운 색조의 도료이고, 도료 28-2, 28-5 및 28-8은 1등급의 밝은, 중간 및 어두운 색조의 도료이고, 도료 28-3, 28-6 및 28-9는 2등급의 밝은, 중간 및 어두둔 색조의 도료이다.
실시예 29
이 실시예는 실시예 14 및 16의 백색 안료 및 내장 증량제 예비도료, 및 실시예 17 및 18의 비닐 아세테이트-아크릴(PVA) 및 무광 아크릴 결합제 예비도료의 상이한 조합물을 사용하는 9가지 내장 무광 라텍스 도료의 제조를 기술한다. 도료는 전술된 바와 같이 배합된다.
도료 예비도료(중량) 물
번호 PVC(%) 체적 고형분(%) 백색(Ex 14) 내장 증량제(Ex 16) PVA 결합제(Ex 17) 무광 아크릴 결합제(Ex 18) (중량)
29-1 50.0 30.0 351.59 273.94 197.64 51.38 208.68
29-2 60.0 30.0 263.69 470.21 166.40 - 208.68
29-3 75.0 25.0 128.02 620.95 34.67 - 313.02
29-4 47.5 15.0 175.79 401.73 214.11 55.67 208.68
29-5 57.5 30.0 131.84 558.69 187.20 - 208.68
29-6 72.5 25.0 64.01 653.67 52.00 - 313.02
29-7 45.0 30.0 - 529.51 230.58 59.95 208.68
29-8 55.0 30.0 - 647.18 208.01 - 208.68
29-9 70.0 25.0 - 686.40 69.34 - 313.02
도료 29-1, 29-4 및 29-7은 고급 품질의 밝은, 중간 및 어두운 색조의 도료이고, 도료 29-2, 29-5 및 29-8은 1등급의 밝은, 중간 및 어두운 색조의 도료이고, 도료 29-3, 29-6 및 29-9는 2등급의 밝은, 중간 및 어두둔 색조의 도료이다.
실시예 30
이 실시예는 실시예 14 및 16의 백색 안료 및 내장 증량제 예비도료, 및 실시예 17 및 18의 비닐 아세테이트-아크릴(PVA) 및 무광 아크릴 결합제 예비도료의 상이한 조합물을 사용하는 9가지 내장 새틴 라텍스 도료의 제조를 기술한다. 도료는 전술된 바와 같이 배합된다.
도료 예비도료(중량) 물
번호 PVC(%) 체적 고형분(%) 백색(Ex 14) 내장 증량제(Ex 16) PVA 결합제(Ex 17) 무광 아크릴 결합제(Ex 18) (중량)
30-1 35.0 36.0 395.53 140.51 355.75 92.49 83.47
30-2 37.0 30.0 351.59 120.98 357.77 - 208.68
30-3 40.0 20.0 263.69 172.12 288.43 - 292.15
30-4 32.5 36.0 197.77 282.06 375.51 97.96 83.47
30-5 34.5 30.0 175.79 248.76 378.57 - 208.68
30-6 37.5 26.0 131.84 264.52 306.46 - 292.15
30-7 30.0 36.0 - 423.61 395.28 102.77 83.47
30-8 32.0 30.0 - 376.54 399.37 - 208.68
30-9 35.0 26.0 - 356.93 324.49 - 292.15
도료 30-1, 30-4 및 30-7은 고급 품질의 밝은, 중간 및 어두운 색조의 도료이고, 도료 30-2, 30-5 및 30-8은 1등급의 밝은, 중간 및 어두운 색조의 도료이고, 도료 30-3, 30-6 및 30-9는 2등급의 밝은, 중간 및 어두둔 색조의 도료이다.
실시예 31
이 실시예는 실시예 14의 백색 안료 예비도료, 및 실시예 17 및 19의 비닐 아세테이트-아크릴(PVA) 및 광택 아크릴 결합제 예비도료의 상이한 조합물을 사용하는 9가지 내장 광택 라텍스 도료의 제조를 기술한다. 도료는 전술된 바와 같이 배합된다.
도료 예비도료(중량) 물
번호 PVC(%) 체적 고형분(%) 백색(Ex 14) PVA 결합제(Ex 17) 광택 아크릴 결합제(Ex 19) (중량)
31-1 26.0 35.0 435.66 - 494.85 104.34
31-2 30.0 38.0 429.93 304.15 88.51 208.68
31-3 30.1 28.0 403.18 366.31 - 250.42
31-4 13.0 35.0 217.83 - 630.87 104.34
31-5 15.0 30.0 214.96 409.14 119.06 208.68
31-6 15.0 28.0 201.59 493.78 - 250.42
31-7 - 35.0 - - 766.89 104.34
31-8 - 30.0 - 514.12 149.61 208.68
31-9 - 28.0 - 621.24 - 250.42
도료 31-1, 31-4 및 31-7은 고급 품질의 밝은, 중간 및 어두운 색조의 도료이고, 도료 31-2, 31-5 및 31-8은 1등급의 밝은, 중간 및 어두운 색조의 도료이고, 도료 31-3, 31-6 및 31-9는 2등급의 밝은, 중간 및 어두둔 색조의 도료이다.
실시예 32
이 실시예는 실시예 20의 백색 예비도료, 실시예 21의 외장 안료 증량제 및 실시예 24의 무광 아크릴 결합제 예비도료를 사용하여 제조될 수 있는, 건축 코팅에 유용한 라텍스 도료의 제조를 기술한다. 도료는 전술된 바와 같이 배합된다.
도료 예비도료(중량) 물
PVC(%) 체적 고형분(%) 백색(Ex 20) 외장 증량제(Ex 21) 무광 아크릴 결합제(Ex 24) (중량)
35 48 331.27 294.95 475.42 33.39
생성된 도료는 새틴 마감처리 및 밝은 색조를 갖는 고급 도료이어야 한다.
실시예 33
이 실시예는 실시예 20의 백색 안료 예비도료, 실시예 22의 내장 안료 증량제 및 실시예 23의 비닐 아세테이트/아크릴(PVA) 결합제 예비도료를 사용하는 저 고형분의 내장 무광 도료를 기술한다.
도료 예비도료(중량) 물
PVC(%) 체적 고형분(%) 백색(Ex 20) 내장 증량제(Ex 22) PVA 결합제(Ex 23) (중량)
75 15 107.22 294.97 16.87 584.31
실시예 34
이 실시예는 실시예 1 내지 6의 도료를 사용하는 도료의 제조를 기술한다. 도료는 안료 예비도료(들)를 결합제 예비도료(들)와 혼합한 다음, 증점제, 물 및 착색제를 첨가하고, 잘 혼합함으로써 제조되었다. 스토머 점도, ICI 점도 및 pH는 평형화된 측정값이었다.
A부-외장 무광 도료(최상 및 양호)
도료번호 예비도료(lbs) 증점제(lbs) 물(lbs) 착색제(lbs)
백색 안료(Ex 1) 외장 증량제 안료(Ex 2) PVA결합제(Ex 4) 무광아크릴결합제(Ex 6) 아크리졸SCT-275 아크리졸RM 2020NPR
34-1a 353.86 278.01 - 306.97 10.40 14.00 149.68 -
34-2b 235.96 351.50 177.30 46.09 26.40 11.20 237.06 -
34-3a - 516.00 - 351.00 32.68 - 146.45 162
34-4b - 500.00 206.58 53.70 48.48 - 237.06 162
a. 최상의 밝은 색조 및 어두운 색조의 도료b. 양호한 밝은 색조 및 어두운 색조의 도료
평형화된 측정값 계산된 특성
도료번호 스토머점도 y(KU) ICI점도 y(cp) pH 체적(갤런) 중량*(lbs) PVC(%) 체적고형분(%) 중량고형분(%) 밀도(b/gal)
34-1c 102 1.15 8.76 100 1112.92 45.05 35.08 50.66 11.13
34-2d 101 0.87 8.30 100 1085.52 50.04 30.05 45.68 10.86
34-3e 110 1.90 9.02 100 1046.13 39.94 35.00 47.92 10.46
34-4f 121 1.80 8.70 100 1045.82 45.09 29.76 43.25 10.36
c. 건조 안료를 기준으로 0.44%의 분산제 및 건조 중합체를 기준으로 7.48%의 유착제가 있었다.d. 건조 안료를 기준으로 0.46%의 분산제 및 건조 중합체를 기준으로 7.40%의 유착제가 있었다.e. 건조 안료를 기준으로 0.50%의 분산제 및 건조 중합체를 기준으로 7.00%의 유착제가 있었다.f. 건조 안료를 기준으로 0.50%의 분산제 및 건조 중합체를 기준으로 7.00%의 유착제가 있었다.
B부-외장 새틴 도료(우수)
도료 예비도료(lbs) 증점제(lbs) 물(lbs) 착색제(lbs)
백색 안료(Ex 1) 외장 증량제 안료(Ex 2) PVA결합제(Ex 4) 무광아크릴결합제(Ex 6) 아크리졸SCT-275 아크리졸RM 2020NPR
34-5 314.56 137.00 - 323.00 17.82 17.58 234.22 -
평형화된 측정값 계산된 특성
도료번호 스토머점도 y(KU) ICI점도 y(cp) pH 체적(갤런) 중량(lbs) PVC(%) 체적고형분(%) 중량고형분(%) 밀도(b/gal)
34-5 104 1.19 8.95 100.00 1044.18 36.94 29.96 43.26 10.44
건조 안료를 기준으로 0.43%의 분산제 및 건조 중합체를 기준으로 7.43%의 유착제가 있었다.
C부-외장 반광택(최상 및 양호)
도료번호 예비도료(lbs) 증점제(lbs) 물(lbs) 착색제(lbs)
백색 안료(Ex 1) 외장 증량제 안료(Ex 2) PVA결합제(Ex 4) 광택아크릴결합제(Ex 5) 아크리졸SCT-275 아크리졸RM 2020NPR
34-6a 389.40 - - 530.37 - 15.20 98.44 -
34-7b 383.98 - 85.33 294.89 22.40 26.00 217.67 -
a. 최상b. 양호
평형화된 측정값 계산된 특성
도료번호 스토머점도 y(KU) ICI점도 y(cp) pH 체적(갤런) 중량(lbs) PVC(%) 체적고형분(%) 중량고형분(%) 밀도(b/gal)
34-6c 99 1.19 8.54 100.00 1033.41 26.00 35.00 46.91 10.33
34-7d 102 1.05 8.20 100.00 1030.27 30.00 29.90 42.43 10.30
c. 건조 안료 전체를 기준으로 0.40%의 분산제 및 건조 중합체를 기준으로 10.00%의 유착제가 있었다.d. 건조 안료 전체를 기준으로 0.40%의 분산제 및 건조 중합체를 기준으로 7.97%의 유착제가 있었다.
D부-내장 무광
도료번호 예비도료(lbs) 증점제(lbs) 물(lbs) 착색제(lbs)
백색 안료(Ex 1) 내장 증량제 안료(Ex 3) PVA결합제(Ex 4) 무광아크릴결합제(Ex 5) 아크리졸SCT-275 아크리졸RM 2020NPR
34-8a 314.56 280.69 177.31 46.09 24.00 20.80 230.22 -
34-9 115.95 590.05 30.04 - 34.60 - 336.19 -
34-10a - 496.07 206.55 53.67 41.92 - 236.60 162
34-11 - 643.99 62.04 - 51.36 - 320.17 162
a. 도료 34-8 및 34-10은 최상의 밝은 색조 및 어두운 색조의 도료이었다.도료 34-9 및 34-11은 양호한 밝은 색조 및 어두운 색조의 도료이었다.
평형화된 측정값 계산된 특성
도료번호 스토머점도 y(KU) ICI점도 y(cp) pH 체적(갤런) 중량(lbs) PVC(%) 체적고형분(%) 중량고형분(%) 밀도(b/gal)
34-8 99 1.05 8.45 100.00 1093.67 50.00 30.00 45.88 10.94
34-9 84 0.70 8.50 100.00 1106.83 75.15 24.99 43.08 11.07
34-10 120 1.90 8.60 100.00 1034.81 45.05 29.99 43.36 10.35
34-11 108 1.88 8.80 100.00 1077.56 70.00 25.05 41.74 10.78
건조 안료를 기준으로 분산제의 비율은 도료 번호 34-8 내지 34-11에 대하여 각각 0.45%, 0.48%, 0.50% 및 0.50%이었음. 유착제의 비율은 도료 34-8 내지 34-11에 대하여 각각 7.53%, 47%, 7.00% 및 7.00%이었다.
E부-내장 새틴 도료
도료 예비도료(lbs) 증점제(lbs) 물(lbs) 착색제(lbs)
백색 안료(Ex 1) 내장 증량제 안료(Ex 3) PVA결합제(Ex 4) 무광아크릴결합제(Ex 5) 아크리졸SCT-275 아크리졸RM 2020NPR
34-12 314.56 138.00 319.00 - 24.96 21.40 229.76 -
도료는 우수한 밝은 색조의 도료이었다.
평형화된 측정값 계산된 특성
도료번호 스토머점도 y(KU) ICI점도 y(cp) pH 체적(갤런) 중량(lbs) PVC(%) 체적고형분(%) 중량고형분(%) 밀도(b/gal)
34-12 93 0.91 8.37 100.00 1047.68 37.05 29.99 43.54 10.48
건조 안료내의 분산제는 0.43%이었다.건조 중합체내의 유착제는 7.42%이었다.
F부-반광택 도료
도료 예비도료(lbs) 증점제(lbs) 물(lbs) 착색제(lbs)
백색 안료(Ex 1) 내장 증량제 안료(Ex 3) PVA결합제(Ex 4) 광택아크릴결합제(Ex 6) 아크리졸SCT-275 아크리졸RM 2020NPR
34-13 383.98 - 294.89 85.33 22.40 26.00 217.67 -
34-14 359.89 - 347.58 - 28.80 28.00 255.70 -
도료 번호 34-13은 우수 및 양호한 밝은 색조의 도료이었다.
평형화된 측정값 계산된 특성
도료번호 스토머점도 y(KU) ICI점도 y(cp) pH 체적(갤런) 중량(lbs) PVC(%) 체적고형분(%) 중량고형분(%) 밀도(b/gal)
34-13 102 1.05 8.20 100.00 1030.27 30.01 29.91 42.43 10.30
34-14 101 1.19 7.90 100.00 1019.97 30.02 28.02 40.22 10.20
분산제는 도료 34-13 및 34-14의 경우 건조 안료에 대하여 0.40%이었다.유착제는 도료 34-13 및 34-14의 경우 각각 7.97% 및 7.47%이었다.
공급원 정보
물질 이름 물질 유형 공급원
탐올 1124 분산제 롬 앤 하스 캄파니(미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)
탐올 1254 분산제 롬 앤 하스 캄파니(미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)
탐올 731 분산제 롬 앤 하스 캄파니(미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)
아크리졸 DR-3 증점제/유동성 개질제 롬 앤 하스 캄파니(미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)
아크리졸 RM-2020 NPR 증점제/유동성 개질제 롬 앤 하스 캄파니(미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)
아크리졸 RM-8W 증점제/유동성 개질제 롬 앤 하스 캄파니(미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)
아크릴졸 RM-825 증점제/유동성 개질제 롬 앤 하스 캄파니(미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)
로플렉스 멀티로브 200 결합제 롬 앤 하스 캄파니(미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)
로플렉스 SG-10M 결합제 롬 앤 하스 캄파니(미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)
RES 3083 결합제 롬 앤 하스 캄파니(미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)
카톤 LX 1.5% 살생물제 롬 앤 하스 캄파니(미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)
트리톤 CF-10 계면활성제 유니온 카르바이드 코포레이션(Union Carbide Corporation)(미국 코넥티컷주 댄버리 소재)
포오마스터 VL 소포제 헨켈 코포레이션(Henkel Corporation)
드류플러스 L-475 소포제 드류 케미칼 코포레이션(Drew Chemical Corporation)
Ti-퓨어 R-746 이산화 티탄 슬러리 이 아이 듀퐁 드 네무아 앤드 캄파니 인코포레이티드(E. I. Dupont de Nemours and Co., Inc.)(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)
Ti-퓨어 R-706 이산화 티탄 이 아이 듀퐁 드 네무아 앤드 캄파니 인코포레이티드(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)
Ti-퓨어 R-900 이산화 티탄 이 아이 듀퐁 드 네무아 앤드 캄파니 인코포레이티드(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)
Ti-퓨어 R-902 이산화 티탄 이 아이 듀퐁 드 네무아 앤드 캄파니 인코포레이티드(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)
미넥스 4 증량제 인더스민 인코포레이티드(Indusmin, Inc.)
옵티화이트 증량제 버게스 피그멘트 캄파니(Burgess Pigment Company)
스노우플레이크 증량제 ECC 어메리카 인코포레이티드(Ecc America, Inc.)
비크론 15-15 증량제 화이자(Pfizer)
오미아카르브 증량제 오미아(Omya)
텍산올 유착제 이스트만 케미칼(Eastman Chemical)
본 발명은 디지탈 전자 회로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트에어, 또는 이들의 조합물에서 실행되는 데이터 저장 및 처리 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 양상은 유리하게는 하나 이상의 프로그램화가능한 프로세서를 포함하는 프로그램화가능한 시스템에서 실행가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램에서 실행될 수 있다. 적합한 프로세서의 예로는 일반 및 특별 목적의 마이크로프로세서가 있다. 본 발명에 사용되는 컴퓨터 및 데이터베이스는 프로그램, 도료 배합물 정보 및 다른 데이터를 저장하기 위하여 다양한 데이터 저장 장치를 사용할 수 있다. 이들 장치의 예로는 반도체 기억 장치(예: RAM, ROM, EPROM, EEPROM 및 플래쉬 기억 장치); 자기 디스크(예: 내부 하드 디스크 및 착탈식 디스크); 자기-광학 디스크; 및 CD-ROM 디스크가 있다. 전술한 것중 임의의 것은 특별 디자인된 ASIC(application-specific integrated circuits, 적용-특이성 집적 회로)가 보충될 수 있거나 ASIC에 도입될 수 있다.
본 발명의 다수의 실시양태를 기술하였다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 요지 및 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 다른 실시양태는 하기 특허청구범위의 범주내에 포함된다.
본 발명에 따른 분산 도료 제조 시스템을 사용하여 대규모 도료 제조 공장이나 소매점에 있어서 경제적인 도료 배합 및 제조가 가능하다.
본 발명을 사용하여 제조된 도료의 부풀음 방지성, 습윤 접착성 및 내세척성을 포함한 내수성이 개선될 수 있는데, 그 이유는 특히 안료 및 증량제 예비도료내, 바람직하게는 결합제 예비도료내의 증점제의 존재로 인해 안정화 물질을 덜 사용할수 있기 때문이다. 또한, 예비도료내의 성분들의 평형으로 인해 최종 도료 배합물에서 점도 변동이 덜 할 것이다. 도료 제조자는 감소된 성분 재고량으로 도료를 제조할 수 있다. 소매 도료 판매자는 소비자에 의해 요구되는 전 종류의 도료 제품을 제공하는데 필요한 도료 재고량 및(또는) 매장 공간을 줄일 수 있다.

Claims (30)

  1. 유체 성분 혼합 시스템의 다수의 입력중 상이한 입력에서 다수의 각 예비도료액을 접수하고; 다수의 예비도료액으로부터 배합될 수 있는 다수의 베이스 도료 종류중에서 선택된 제1 베이스 도료를 생산하기 위한 비를 포함하는 제1 예비도료액 비를 컴퓨터 시스템에서 결정하고; 제1 비에 따라 다수의 예비도료액을 혼합하여 혼합 시스템의 출력에서 제1 베이스 도료를 형성함을 포함하는 도료 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 베이스 도료에 색을 띠게 하여 제1 착색 도료를 형성함을 추가로 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 다수의 베이스 도료 종류중에서 선택된 제2 베이스 도료를 생산하기 위한 비를 포함하는 제2 예비도료액 비를 결정하고; 제2 비에 따라 다수의 예비도료액을 혼합하여 혼합 시스템의 출력에서 제2 베이스 도료를 형성함을 추가로 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 제1 및 제2 베이스 도료가 상이한 광채(sheen) 수준 적용 특징을 가지며, 광채 수준 특징이 무광, 새틴, 반광택 및 광택으로 이루어진 군에서 선택되는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 혼합 시스템이 인-라인 혼합 시스템을 포함하고, 제1 비에 따른 혼합이 제1 비에 따라 혼합 시스템의 입력으로부터 출력으로 예비도료액을 연속적으로 흐르게 함을 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 제1 베이스 도료를 형성하기 위한 혼합이 비유체 성분의 첨가 없이 혼합함을 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 혼합 단계가 물의 첨가를 추가로 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 혼합 단계가 혼합 시스템으로 들어가는 다수의 각 예비도료액의 체적을 나타내는 감지기 데이터를 컴퓨터 시스템에서 접수하고; 컴퓨터 시스템으로부터 혼합 시스템으로 신호를 보내어 접수된 감지기 데이터를 기준으로 각 예비도료액의 흐름을 동적으로 조절함을 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 컴퓨터 시스템이 다수의 처리 서버 및 데이터베이스 컴퓨터를 포함하는 분산 컴퓨터 시스템을 포함하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 흐름의 동적 조절 단계가 혼합 시스템으로 들어가는 예비도료를 제1 비로 유지하기 위해 각 예비도료의 흐름을 조절함을 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 혼합 시스템이 상이한 혼합 시스템 입력으로 들어가는 흐름을 조절하도록 각각 구성된 다수의 전기 조절가능한 밸브를 추가로 포함하고; 혼합 시스템으로 신호를 보내는 단계가 다수의 각 밸브를 개별적으로 제어하는 신호를 보냄을 포함하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 제1 도료 양 및 제1 도료 종류 식별자를 포함하는 제1 고객 주문을 컴퓨터 시스템에서 접수하고; 제1 도료 종류 식별자를 기준으로 제1 비를 컴퓨터 시스템에서 결정함을 추가로 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 혼합이 컴퓨터 시스템의 제어하에 연속적으로 혼합하여 제1 도료 양과 실질적으로 같은 제1 베이스 도료의 체적을 형성함을 포함하는 방법.
  14. 제12항에 있어서, 제1 고객 주문의 접수 단계가 웹 고객 단말기로부터 접수함을 포함하고, 혼합 단계가 제1 고객 주문에 응답하여 판매 소매 장소에서 혼합함을 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 제1 고객 주문이 지불 식별자를 추가로 포함하고, 지불 식별자를 포함하는 데이터를 지불 처리 시스템과 교환함을 추가로 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 지불 식별자가 고객 신용 카드 번호, 고객 직불 카드 번호 및 당좌 계좌 식별자로 이루어진 군에서 선택되는 식별자를 포함하는 방법.
  17. 컴퓨터 제어성 유체 흐름 제어를 포함하는 다수의 유체 입력을 포함하는 예비도료 혼합 시스템; 및 각 유체 흐름 제어에 작동가능하게 연결된 컴퓨터 시스템을 포함하며, 이 컴퓨터 시스템이 다수의 베이스 도료 종류중 제1 도료를 선택하는 사용자 입력을 접수하고, 제1 베이스 도료 종류와 연관된 예비도료액의 제1 비를 결정하고, 각 유체 흐름 제어를 조절하여 유체 혼합 시스템으로 들어가는 예비도료액의 흐름을 결정된 비로 정하도록 컴퓨터 시스템을 구성하라는 소프트웨어 지시를 기억 저장함을 포함하는 도료 제조 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 컴퓨터 시스템이 데이터 네트워크에 의해 상호연결된 다수의 별개 프로세서를 포함하는 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 다수의 각 상이한 베이스 도료 종류를 예비도료액의 비와 데이터 연관시킴을 포함하는 데이터베이스를 추가로 포함하는 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 예비도료액의 비를 결정하라는 지시가 데이터베이스에 질의하여 비를 검색하는 지시를 포함하는 시스템.
  21. 제19항에 있어서, 데이터베이스가 컴퓨터 시스템에 의해 실행가능한 저장된 지시를 포함하는 알고리듬 및 다수의 베이스 도료 종류와 소정의 비의 예비도료액 사이의 저장된 관련성으로 이루어진 군에서 선택된 데이터를 포함하는 시스템.
  22. 제19항에 있어서, 각 유체 흐름 제어가 컴퓨터 시스템에 작동가능하게 연결된 밸브를 포함하는 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 작동가능한 연결이 공기압 제어기에 의한 연결을 포함하는 시스템.
  24. 각각 도료 제품을 생산하도록 작동되고, 도료 제조 공정을 제어하는 지시를 포함하는 위치 제어 컴퓨터를 포함하는 다수의 도료 제조 위치; 및 제조 공정 데이터를 다수의 위치 제어 컴퓨터와 교환하도록 통합 컴퓨터를 구성하라는 저장된 소프트웨어 지시를 포함하는, 네트워크에 의해 각각의 공장 제어 컴퓨터에 작동가능하게 연결된 통합 컴퓨터 시스템을 포함하는 도료 제조 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 도료 제조 공정을 제어하라는 지시가 도료 제조 위치에서 생산된 도료 제품내의 제조 성분의 비를 제어하는 지시를 포함하는 시스템.
  26. 제24항에 있어서, 제조 공정 데이터를 교환하라는 지시가 다수의 각 도료 제조 위치로부터 도료 제조 공급 데이터를 접수하라는 지시를 포함하고, 통합 컴퓨터 시스템이 접수된 공급 데이터를 기준으로 공급 전달의 일정을 자동으로 짜라는 지시를 추가로 포함하는 시스템.
  27. 제24항에 있어서, 다수의 각 도료 제조 위치가 다수의 예비도료액 및 물로부터 베이스 도료를 생산하도록 구성된 유체 혼합 시스템을 포함하는 시스템.
  28. 제24항에 있어서, 통합 컴퓨터 시스템이 또한 고객 컴퓨터로부터 고객 주문 데이터를 접수하도록 구성되고; 제조 공정 데이터를 교환하라는 지시가 접수된 고객 주문 데이터를 처리하고 고객 주문 데이터를 다수의 도료 제조 위치중 하나로 발송하라는 지시를 포함하는 시스템.
  29. 제28항에 있어서, 고객 주문 데이터를 발송하라는 지시가 다수의 도료 제조 위치로부터 통합 컴퓨터 시스템에서 접수된 위치 용량 데이터를 기준으로 발송하라는 지시를 포함하는 시스템.
  30. 제24항에 있어서, 각 도료 제조 위치가 소규모 배치 판매 장소 공정을 위해 구성된 제조 위치를 포함하는 시스템.
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