塗料およびコーティング用の沈降防止剤

オルガノクレイは、溶剤系の工業用塗料の標準的な沈降防止剤です。簡単な塗布と良好なレベリングを維持しながら、保管中に顔料や充填剤が硬い沈殿物を形成するのを防ぎます。

オルガノクレイ沈降防止剤 - 添加剤なしでの顔料の沈降とオルガノクレイを使用した安定した懸濁液を示す比較

沈降防止剤とは何ですか?

沈降防止剤: 液体コーティング内に構造化されたネットワークを構築し、保管中に濃密な顔料や充填剤が容器の底に沈殿するのを防ぐ添加剤です。ネットワークは、静止状態で粒子を浮遊させるのに十分な強さを持つ必要がありますが、通常の撹拌や適用せん断下で完全に分解するのに十分弱ければなりません。溶剤系の塗料では、オルガノクレイが好ましい沈降防止剤です。0.2 ~ 1.5 wt% で効果があり、熱的に安定で、二重の機能 (垂直面での垂れも防止します) です。

塗料中の顔料の沈降の原因は何ですか?

決済が続きます ストークスの法則 — 粒子の沈降速度は、粒子の直径の二乗と粒子と媒体の密度差に比例します。高密度の顔料は、低粘度の塗料ビヒクル内で急速に沈降します。

顔料・フィラー比重相対的な沈降傾向
硫酸バリウム (BaSO₄)4.3非常に高い
赤色酸化鉄 (Fe₂O₃)5.1非常に高い
リン酸亜鉛3.9
二酸化チタン (TiO₂)3.9
炭酸カルシウム(CaCO₃)2.7中等度
タルク2.7中等度
代表的な塗料ビヒクル(溶剤+樹脂)0.8–1.2参考資料

沈降は次の要因によって悪化します。 保管温度が高い(車両の粘度が低下する)。顔料の粒子サイズが大きい。長い保管期間。そして、ペイントビヒクルには構造化されたレオロジーが存在しない。

オルガノクレイが沈殿を防ぐ仕組み

オルガノクレイ小板粒子 (厚さ 1 nm、幅 200 ~ 500 nm) が塗料中に 0.3 ~ 1.0 wt% で分散すると、端と面の静電相互作用によって 3 次元の「砂上の楼閣」ゲル ネットワークが形成されます。

重要なポイント: キシレン-アルキド系に含まれる 0.5 wt% のオルガノクレイは、4.5 ~ 5.5 のチキソトロピー指数を提供します。これは、200 以上のコーティング配合物にわたる内部安定性テストに基づいて、周囲保管で 12 か月以上の一般的な顔料 (硫酸バリウムや酸化鉄を含む) の沈降を防ぐのに十分です。

沈降防止剤の比較

添加剤タイプシステム沈降防止効果タレ防止温度安定性透明性
オルガノクレイ溶剤系素晴らしい素晴らしい優れた (180 °C まで)良い – 優れた (良い評価)
ヒュームドシリカ溶剤+水良い良い良い悪い(かすんでいる)
ポリアミドワックス脂肪族溶媒良い良い悪い (溶ける温度が 85°C 未満)貧しい
硬化ヒマシ油溶剤系中等度中等度悪い(溶ける)貧しい
CP-EW(水分散型)水性良い中等度良い良い

グレードの選択

コーティングシステム顔料の負荷推奨グレード典型的な添加量
芳香族溶剤(キシレン、トルエン)、工業用標準からヘビーまでCP-34, CP-400.3~1.2重量%
脂肪族 + 芳香族ブレンド標準CP-10, CP-26, CP-1000.3~0.8重量%
ハイソリッド/自己活性要件どれでもCP-180B, CP-APA0.3~1.0重量%
ケトン・エステル系(MEK、酢酸ブチル)標準CP-APA, CP-MP0.3~0.8重量%
透明塗料、クリアラッカーライト(つや消し剤)CP-MP、CP-MPS、CP-EDS(≦10μm)0.2~0.6重量%
重質顔料プライマー (BaSO₄、Fe₂O₃、ZnPO₄)重い (>30 vol%)CP-34, CP-APA0.6~1.5重量%
水性塗料どれでもCP-EW0.5~1.5重量%

添加量ガイド - 顔料の体積濃度による

顔料系&PVC開始添加量(CP-34)目標チキソトロピック指数
PVC 20 ~ 30% の明るい顔料 (TiO₂)0.2~0.4重量%≥ 3.5
PVC 20 ~ 35% の混合顔料0.3~0.6重量%≥ 4.0
PVC 25 ~ 40% の濃厚な顔料 (BaSO₄、Fe₂O₃)0.5~1.0重量%≥ 4.5
PVC 30 ~ 50% の防食プライマー (Zn-rich、ZnPO₄)0.8~1.5重量%≥ 5.0

組み込み方法

  1. オルガノクレイを溶媒相に添加する 顔料や樹脂を加える前に
  2. 極性活性化剤を追加する (従来のグレードの場合: 95% エタノール、オルガノクレイ重量の 30 ~ 50%)。自己活性型グレードについてはスキップしてください。
  3. 1,500 ~ 3,000 rpm で 15 ~ 20 分間の高せん断混合
  4. 10 ~ 15 分間休憩を取ります 他の成分を測定または追加する前にゲルネットワークを構築するため
  5. 耐ヘタリ性能を検証します。 チキソトロピー指数の測定 (6 rpm / 60 rpm) — 目標は顔料の負荷によって異なります (上の表を参照)

よくあるご質問

沈降防止剤とは何ですか?
沈降防止剤は、液体コーティング内に構造化されたネットワークを構築し、保管中に濃密な顔料(酸化鉄、硫酸バリウム、二酸化チタン)が硬い沈殿物を形成するのを防ぎます。溶剤系のシステムでは、オルガノクレイが標準的な選択肢です。オルガノクレイは、静止状態では粒子を懸濁しますが、撹拌や適用せん断によって瞬時に分解するチキソトロピー性の板状粒子ネットワークを構築します。製剤総重量の 0.2 ~ 1.5 wt% で効果的です。
塗料中の沈降防止添加剤とは何ですか?
塗料に含まれる一般的な沈降防止添加剤には次のものがあります。ヒュームドシリカ(溶剤系と水系の両方で効果的ですが、曇っています)。ポリアミドワックス(脂肪族系、85℃以上で融解)。硬化ヒマシ油誘導体(ワックスベース、温度に敏感)。 CP-EW 水系システム用の水分散性オルガノクレイ。オルガノクレイは、溶剤系の工業用コーティングにおいて、沈降防止効果、二重の垂れ防止機能、および熱安定性の最良の組み合わせを提供します。
塗料の沈殿の原因は何ですか?
沈降はストークスの法則に従います。速度は粒子密度の差と塗料ビヒクル、粒子サイズ、媒体の粘度によって異なります。硫酸バリウム (SG 4.3)、酸化鉄 (SG 5.1)、二酸化チタン (SG 3.9) などの濃厚な顔料は、低粘度の溶剤系のビヒクルに急速に沈降します。高い保管温度、大きな顔料粒子サイズ、長い保管時間、および抗沈降構造の欠如により、沈降が促進されます。 0.3 ~ 1.0 wt% のオルガノクレイは、すべての一般的な顔料タイプを懸濁するのに十分な降伏値を構築します。 完全ガイド: 色素沈着を防ぐ方法 →
オルガノクレイはどのようにして顔料の沈降を防ぐのでしょうか?
オルガノクレイは、塗料ビヒクル内に有限の降伏値 (通常の添加量で 3 ~ 15 Pa) の「砂上の楼閣」板状粒子ゲル ネットワークを形成します。この降伏値は、すべての一般的な顔料の重力応力を超えています。粒子は固化せずに浮遊したままになります。塗布せん断 (>1 s⁻¹) がかかると、ネットワークは完全に崩壊します。ペイントは正常に適用されます。適用後、ネットワークは 5 ~ 30 秒で再構築され、副次的な利点として垂直面でのたるみが防止されます。
塗料にはどれくらいの沈降防止剤が必要ですか?
標準添加量範囲: TiO2 ベースの製剤の場合は 0.2 ~ 0.5 wt%。混合顔料/充填剤システムの場合は 0.4 ~ 0.8 wt%。顔料の量が多い場合 (硫酸バリウム、酸化鉄、リン酸亜鉛プライマー) には 0.6 ~ 1.5 wt%。チキソトロピー指数 (6 rpm/60 rpm) を測定します。目標は、明るい顔料の場合は 3.5 以上、濃い防食顔料システムの場合は 5.0 以上です。
オルガノクレイは水性塗料の沈降防止剤として使用できますか?
標準的なオルガノクレイ(溶剤系グレード)は水に分散しません。水性塗料の場合、CP-EW を使用します。CP-EW は、0.5 ~ 1.5 wt% の水性エマルジョン系で沈降防止効果を発揮する水分散性変性オルガノクレイです。水系の工業用塗料の場合、ヒュームドシリカおよび HEUR 会合性増粘剤も CP-EW と組み合わせて使用​​されるのが一般的です。
沈降防止剤とタレ防止剤の違いは何ですか?
沈降防止剤は、保管された液体塗料 (低剪断、静的状態) 内での粒子の垂直沈降を防ぎます。垂れ下がり防止により、塗布された濡れたフィルムが垂直面に流れ落ちるのを防ぎます (低剪断、塗布後の状態)。オルガノクレイは両方に同時に対処します。静止状態での沈降を防止する同じチキソトロピーネットワークが、塗布後の垂れ下がりも防止します。これは、溶剤系の塗料にとって最もコスト効率の高い二重機能レオロジー添加剤となります。
塗料の沈降防止に最適なオルガノクレイグレードはどれですか?
溶媒系別: 芳香族溶媒 (キシレン、トルエン) → CP-34 または CP-40。脂肪族ブレンド → CP-10、CP-26;ハイソリッドまたは自己活性 → CP-180B、CP-APA;ケトン/エステル系 → CP-APA、CP-MP;クリアコーティング → CP-MP、CP-MPS (≤10 μm);水性→CP-EW。特定の推奨グレードと無料サンプルについては、溶媒システムと顔料の仕様を添えて当社の技術チームにお問い合わせください。

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