オルガノクレイ vs ヒュームドシリカ

どちらも溶剤系の工業用コーティング用の無機チキソトロピー剤ですが、異なるメカニズムで作用し、異なる極性互換性を持ち、用途ごとに異なる性能を発揮します。このガイドは、配合者が適切なものを選択するのに役立ちます。

機構比較

プロパティオルガノクレイヒュームドシリカ
粒子の種類板状粒子 (200 ~ 500 nm × 厚さ約 1 nm)球状凝集体(一次粒子7~40nm)
ゲルのメカニズムエッジツーフェイスの静電相互作用 → 「砂上の楼閣」3D ネットワークシラノール基間の水素結合鎖ネットワーク
アクティベーション極性活性化剤(従来グレード)または自己活性型剤なし - ただし表面処理が重要
最適な溶媒極性低極性から高極性まで(広範囲)無極性から低極性(極性溶媒中では水素結合が失われます)
OBM 掘削流体優れた (一次増粘剤)不良(降伏値が不十分、油中にゲルが存在しない)
高温安定性優れた (連続約 180°C まで、ミネラルは 600°C 以上で安定)優れた (シリカは 300°C 以上まで安定)
透明性Good~Excellent (≤10 μm グレード)全体的に曇っている(小さな粒子からの光の散乱)
取り扱い低発塵パウダー。扱いやすい非常に微細な浮遊粉塵 - P3 マスクが必要
1kgあたりのコスト下位より高い(エネルギー集約的な火炎合成)

溶剤系コーティングの性能比較

性能特性オルガノクレイ (0.5 wt%)ヒュームドシリカ (0.5 wt%)
チキソトロピー指数(キシレン、25℃)4.5–5.53.0–3.5
チキソトロピー指数(脂肪族ナフサ)3.0–4.03.5–4.5
沈降防止 (BaSO₄、30 日間環境)素晴らしい良い
タレ防止(膜厚200μm)素晴らしい良い
芳香族溶媒中でのゲルの透明度Good~Excellent (≤10 μm グレード)悪い~中程度(かすんでいる)
ケトン/エステル溶媒での性能優れた (CP-APA)悪い(水素結合が破壊されている)
ダイラタンシー(せん断増粘)なし高濃度でも可能

内部比較試験: キシレン-アルキド系、25°C、ブルックフィールド粘度計。

重要なポイント:
  • オルガノクレイは、芳香族極性溶媒系および OBM 掘削においてヒュームドシリカよりも優れた性能を発揮します
  • ヒュームドシリカは、非極性脂肪族溶媒系 (ミネラルスピリット、ナフサ) および水性塗料において利点を維持します。
  • 透明クリア コーティングの場合: CP-180B または CP-MP (≤10 μm) は、ヘイズが低くてもヒュームド シリカと同等以上の透明度を提供します。

オルガノクレイを選択する場合

ヒュームドシリカを選択する場合

併用による相乗効果

オルガノクレイとヒュームドシリカは、工業用保護コーティングにおいて相乗効果を発揮します。当社のテストでは、キシレンアルキド防食コーティング中の 0.4% CP-34 + 0.4% ヒュームドシリカは 6.2 の TI を達成しました。これは、いずれかの添加剤単独の 0.8% よりも 15 ~ 20% 高い値です。静電粘土ネットワークと水素結合シリカ ネットワークが相互に強化し、せん断速度の全範囲にわたってより堅牢なゲル構造を形成します。

よくあるご質問

オルガノクレイとヒュームドシリカの違いは何ですか?
さまざまなメカニズム: オルガノクレイ (粘土小板静電ネットワーク) は芳香族および極性溶媒中で機能します。ヒュームドシリカ (シリカ粒子の水素結合ネットワーク) は脂肪族非極性溶媒で最もよく機能しますが、極性溶媒 (ケトン、エステル) ではチキソトロピーを失います。重要な追加の違い: オルガノクレイは主要な OBM 掘削粘度調整剤であり、ヒュームド シリカは油系の泥では機能しません。オルガノクレイ: コストが低く、取り扱いが簡単です。ヒュームドシリカ: 脂肪族系および水性コーティングに優れています。
オルガノクレイはヒュームドシリカの代わりに使用できますか?
はい - ほとんどの溶剤系の工業用コーティング、特に芳香族および極性溶剤系で使用できます。キシレン中 0.5 wt% の CP-34 は TI 4.5 ~ 5.5 を達成しますが、同じ添加量のヒュームドシリカの場合は 3.0 ~ 3.5 です。 CP-180B は、同等以上の透明度を備えた透明コーティングにおけるヒュームド シリカの代替品として特別に設計されています。オルガノクレイは、脂肪族ミネラルスピリットシステム (ヒュームドシリカが利点を維持している場合) または水性コーティング (代わりに CP-EW を使用) でヒュームドシリカを置き換えることはできません。
沈降防止にはオルガノクレイとヒュームドシリカのどちらが優れていますか?
芳香族および極性溶媒系: オルガノクレイは、特に高密度の顔料負荷に対して、単位重量あたりのより高い沈降防止性能を提供します。脂肪族溶媒系では、ヒュームドシリカは同等以上の性能を発揮します。顔料を多く配合した防食プライマー (PVC 30 ~ 50%) の場合、通常、0.8 ~ 1.2 wt% のオルガノクレイを使用すると、同じ添加量のヒュームド シリカよりも高い TI が得られます。クリアコーティングの場合: ≤10 μm のオルガノクレイグレードは、同等の耐沈降性を維持しながら、ヒュームドシリカよりも優れた透明性を提供します。
オルガノクレイとヒュームドシリカを一緒に使用できますか?
はい、それらは相乗効果を発揮します。キシレンアルキドコーティング中の 0.4% オルガノクレイ + 0.4% ヒュームドシリカは TI 6.2 を達成し、いずれか単独の 0.8% を上回ります (通常、オルガノクレイでは TI 4.5 ~ 5.0、ヒュームドシリカでは TI 3.0 ~ 3.5)。静電粘土ネットワークと水素結合シリカネットワークが相互に強化します。工業用保護塗料や顔料を多く含むアスファルト系に最も効果的です。

関連ページ: レオロジー調整剤ガイド · 沈降防止剤ソリューション · 粘度コントロールガイド · 塗料・コーティング用オルガノクレイ

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