倉庫に 3 か月間放置されていた絵の具の容器を開けると、底に硬く緻密な顔料の層が見られるかもしれません。沈殿物の再分散は時間を無駄にし、コーティング内に塊が残る可能性があり、塗料業界でよくある品質に関する苦情です。沈降防止剤は、この問題を防ぐ機能性添加剤です。沈降防止剤は、顔料、充填剤、その他の固体粒子を液体配合物中に浮遊状態に保ち、保管初日から最終塗布まで塗料を均一に保ちます。
沈降防止剤とは何ですか?
沈降防止剤は、沈降防止剤または懸濁剤とも呼ばれ、保管中に顔料や充填剤の粒子が容器の底に沈むのを防ぐように設計されたコーティング添加剤です。これは、液体ペイントのレオロジーを変更することによって機能します。静止状態では、配合物は粒子を所定の位置に保持する内部構造を構築します。撹拌、ポンピング、またはスプレーのせん断力を受けると、その構造が緩和され、塗料が正常に流れて平らになります。
沈降防止剤は、そのほとんどが粘度を上昇させるものではありますが、従来の増粘剤ではありません。目標は、塗料が静止しているときに固体を支えるのに十分強いが、機械的な力がかかると壊れるほど弱い、可逆的なネットワークです。塗料が流しにくくなったり、塗布しにくくなった場合は、塗料が濃くなりすぎており、適切な構造になっていません。
顔料が塗料やコーティングに沈殿するのはなぜですか?
沈下は、密度の差に作用する重力です。ほとんどの顔料やフィラーは周囲の樹脂溶液よりも密度が高いため、時間の経過とともに下に流れていきます。ストークスの法則は、次の 3 つの実践的なルールを与えます。
- 粒子サイズが最も重要です。沈降速度は粒子半径の二乗に比例し、2 倍の大きさの粒子はおよそ 4 倍速く沈降します。
- 粒子と液体の間の密度ギャップが駆動力を設定します。硫酸バリウムなどの重い顔料は、軽い有機顔料よりも早く沈降します。
- 粘度が高いので沈降しにくい。媒体の粘度が高くなるほど、粒子が媒体を通過する速度は遅くなります。
温度はこれらすべてを増幅させます。温かい状態で保管すると粘度が低下し、分子運動が増加します。冷蔵保存すると顔料の凝集が起こる可能性があります。これが、あるフォーミュラが穏やかな気候の中で数か月間安定した状態を維持できるのに、空調のない倉庫で 1 回の暑い季節の後には硬い沈殿物を形成する理由です。
沈降防止剤はどのように作用するのでしょうか?
沈降防止剤は 3 つのメカニズムで作用し、ほとんどの市販製品は少なくとも 2 つを組み合わせています。
まず最も重要なのは、三次元ネットワークの形成です。多くの薬剤は、液体全体にゆるやかな檻のような構造を構築します。静止状態では、このネットワークは顔料粒子を捕捉して所定の位置に保持します。撹拌またはポンピングすると分解し、粘度が低下します。せん断が止まると再構築されます。この可逆的な動作は次のように呼ばれます チキソトロピー 適切に配合された塗料が缶の中で厚くなっても、スプレー、ブラシ、平滑化がスムーズに行えるのはこのためです。
2 番目のメカニズムは、低せん断粘度の増加です。一部の薬剤は、非常に低いせん断速度での流動に対して液体の抵抗を高めるため、数か月の保管期間にわたって粒子がほとんど移動しません。蜂蜜の中に浮いた種子のことを考えてください。種子の密度はまだ高くなりますが、媒体のせいでどこへも行くことができません。
3 番目のメカニズムは粒子表面への吸着です。ポリマー剤は顔料の表面に付着して保護層を形成し、粒子の有効体積を増加させ、密な充填を防ぎます。多少の沈降が発生した場合でも、沈殿物は柔らかくて緩いままであり、短時間撹拌すると再分散します。
高性能システムは通常、1 番目と 3 番目のメカニズムを組み合わせています。つまり、薬剤の一端が粒子表面に固定され、分子の残りの部分がネットワークに加わります。その結果、物理的なサポートと長期的な再分散性が得られます。
沈降防止剤の主な種類
沈降防止剤は、無機材料、有機ワックス、ポリマーという 3 つの大きなファミリーに分類され、これらのファミリーを組み合わせた複合製品の人気が高まっています。
無機剤: ヒュームドシリカと有機粘土。ヒュームドシリカは、表面のシラノール基間の水素結合により三次元ネットワークを形成します。特に極性溶媒系で優れた性能を発揮します。有機粘土、特に有機ベントナイトは、層状の粘土小板を剥離して薄いシートにし、チキソトロピーネットワークを構築することによって機能します。これらは溶剤ベースの工業用コーティングの主力製品であり、効率的で経済的で、ほとんどの樹脂系と互換性があります。
オーガニックワックス: ポリアミドワックスとポリエチレンワックス。ポリアミドワックスは溶剤ベースの塗料の標準品であり、溶剤中で加熱すると膨張し、冷却すると繊維状のネットワークを形成します。その結果、レベリングへの影響は比較的少なく、強力な耐ヘタリ性が得られます。ポリエチレンワックスは通常、微粉化された粉末として供給され、より柔らかい構造を形成し、印刷インキや工業用仕上げ剤によく使用されます。
ポリマー剤: セルロースエーテルおよび会合性増粘剤。エチル ヒドロキシエチル セルロース (EHEC) などのセルロース エーテルは、水ベースの配合物を増粘させ、粘度の増加とネットワーク形成の組み合わせによって顔料を懸濁状態に保ちます。ポリウレタン会合性増粘剤とアクリルエマルション増粘剤は、現代の水性塗料でも同様の働きをし、単一の機能を追加するのではなく、配合者にレオロジープロファイル全体を形成させます。水性製剤の場合、 DH6930S 水性沈降防止剤 蘇州青天製は、ラテックスおよび減水性コーティングに直接使用するために設計された代表的なポリマータイプのオプションです。
カスタム DH-6930S 水性沈降防止剤サプライヤー、工場 - 蘇州清 蘇州青天新材料有限公司は、中国の DH-6930S 水性沈降防止剤のサプライヤーおよび工場です。詳細:優れたチクソート剤... 製品を見る→ 複合剤および官能化剤。 複合製品は、無機粒子、有機ワックス、ポリマー分散剤を 1 つの添加剤に組み合わせて、沈下防止と垂れ防止、または艶消しの制御など、いくつかの問題を一度に解決します。これらは、複数の性能目標があり、個別に追加する余地が限られている配合に適しています。
溶剤ベースの沈降防止剤と水ベースの沈降防止剤
溶剤ベースの塗料の化学的環境は水性システムの化学的環境とは根本的に異なり、その違いが沈降防止剤の選択を決定します。
溶媒ベースのシステム。 有機粘土、ポリアミド ワックス、およびヒュームド シリカが確立された選択肢です。有機粘土を剥離するには、極性活性化剤と十分なせん断力が必要です。ポリアミドワックスは、膨潤してネットワークを構築するために、粉砕中に活性化温度に達する必要があります。ヒュームドシリカは、ネットワークを形成する前に凝集体を分解するために高い分散エネルギーを必要とします。すべてが実証されていますが、それぞれに特定のプロセス条件が必要です。溶剤系コーティング用にすぐに最適化された製品を求める配合者は、 DH6900 溶剤系用沈降防止剤 .
カスタム DH-6900 沈降防止剤サプライヤー、工場 - 蘇州 Qingtian New Mate 蘇州青天新材料有限公司は、中国 DH-6900 沈降防止剤のサプライヤーおよび工場です。詳細: ゲル ネットワーク構造を形成します。 製品を見る→ 水ベースのシステム。 水との相性が第一です。会合性ポリウレタン増粘剤、アルカリ膨潤性アクリル増粘剤、セルロース エーテル、および水分散性ワックス エマルションが通常選択されます。これらの薬剤は連続水相と直接相互作用し、多くの場合、沈降防止作用だけでなく、塗料のレオロジープロファイル全体を提供します。実際には、水性配合物中の増粘剤と沈降防止剤は同じ製品であることがよくあります。実際的な出発点は、 水性沈降防止剤溶液 Suzhou Qingtian 製で、さまざまな樹脂および顔料システムに対応する複数のグレードが用意されています。
カスタム DH-6920S 水性沈降防止剤サプライヤー、工場 - 蘇州清 蘇州青天新材料有限公司は、中国の DH-6920S 水性沈降防止剤のサプライヤーおよび工場です。詳細:優れたチクソート剤... 製品を見る→ | 考察 | 溶媒ベースのシステム | 水ベースのシステム |
|---|---|---|
| 代表的なエージェントのタイプ | 有機粘土、ポリアミドワックス、ヒュームドシリカ | PU会合性増粘剤、アクリル系増粘剤、セルロースエーテル、ワックスエマルション |
| アクティベーション方法 | 熱、せん断、または極性活性化剤 | 単純な分散。一部のアクリルタイプにはpH調整が必要です |
| 典型的な投与量（総配合重量） | 0.2%～2.0% | 0.1%～2.0% |
| 主なリスク | 活性化不足により構造が弱くなる | 過剰な増粘または組み込み中の泡立ち |
| フィルム特性への影響 | 適切に分散されていれば低い | 添加量が増えると光沢と耐水性に影響を与える可能性があります |
処方に適した沈降防止剤を選択する方法
選択は添加剤ではなくシステムから始まります。製品を比較する前に、このチェックリストに取り組んでください。
- 樹脂系タイプ。溶剤系、水系、無溶剤の配合では、それぞれ互換性のある薬剤ファミリーのリストが制限されます。有機粘土は水性アクリルではうまく機能しません。ポリウレタン増粘剤は、脂肪族溶媒系にほとんど構造を形成しません。
- 顔料とフィラーの特性。密度、粒子サイズ、および形状によって、沈降駆動の強さが設定されます。硫酸バリウムやリン酸亜鉛などの高密度顔料には、軽い有機顔料よりも強力な沈降防止サポートが必要です。
- ターゲットのレオロジープロファイル。塗料をチキソトロピー性、擬似塑性性、または近ニュートン性のいずれにするかを決定します。沈降防止剤はこのプロファイルに大きく寄与しており、増粘剤や分散剤と一緒に選択する必要があります。
- 他の添加剤との適合性。分散剤は粒子表面を改質し、沈降防止ネットワークを強化または弱めることができます。レベリング剤や消泡剤も干渉する可能性があります。完全な添加剤パッケージを早期にテストしてください。
- フィルムの性能要件。光沢と平滑性が重要な場合は、レベリングへの影響が最小限の薬剤を選択してください。コーティングを高膜厚で塗布する場合、沈降防止剤は耐垂れ性も提供する必要があります。
- 保管および物流条件。高温の倉庫、長い輸送時間、振動により沈降が促進されます。ラボの保管テストにかろうじて合格したエージェントでも、実際のサプライチェーンの条件下では失敗する可能性があります。
まずこのフレームワークを適用してから、個々の製品を評価します。溶媒系と水系の両方で配合オプションを比較するには、 沈降防止剤の製品範囲 .
沈降防止剤の投与量と組み込みのヒント
投与量は製品によって異なりますが、業界の一般的な参考範囲は、配合物全体の重量の 0.1% ～ 3.0% です。ほとんどの沈降防止剤は、その範囲の 0.2% ～ 1.5% の範囲で機能します。サプライヤーの推奨値を超えると、濃くなりすぎたり、レベリングが悪くなったり、光沢が低下したり、塗料の汲み上げや塗布が困難になったりする可能性があります。
摂取方法は投与量と同じくらい重要です:
- 沈降防止剤は、顔料の分散段階で、レットダウン前の段階で添加します。これにより、プロセスで最も高いせん断力が発生します。
- 温度活性化ワックスの場合は、完全に膨潤するのに十分な時間、供給者が指定した活性化温度に達して保持します。
- 有機粘土の場合は、極性活性化剤を推奨比率で追加します。それがなければ、粘土は剥離せず、ネットワークは発達しません。
- 水ベースの会合性増粘剤の場合、製品の種類に応じて、添加する前に製品を希釈し、pH を調整します。
- ダマを防ぐために、ミルに投入する前にヒュームドシリカまたはワックスパウダーを樹脂または溶剤と事前に混合してください。
- すべての新しい組み合わせを保存安定性テストで検証します。 50℃で 4 週間のスクリーニングが一般的なスクリーニング プロトコールです。
最終的な投与量と手順は、サプライヤーの技術データシートと照合して確認し、独自の塗料で検証する必要があります。沈降防止剤は、樹脂、顔料、分散剤、溶剤と同時に相互作用します。実際の配合物での実際の保存テストのみが選択を証明します。
信頼できる沈降防止剤のサプライヤーと協力する
沈降防止剤が単独で機能することはほとんどありません。分散剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤と組み合わせます。その性能は、製品の化学的性質だけでなく、サプライヤーの技術的指導にも大きく左右されます。サプライヤーを評価する際は、単に添加剤のドラムを販売するのではなく、溶剤系と水系の両方のシステムをカバーする製品ライン、配合レベルの技術サポート、および保存安定性の問題の診断を支援する意欲を探してください。
Suzhou Qingtian New Materials Co., Ltd. は、溶剤系と水系の両方のコーティング用の沈降防止ソリューションを、簡単に組み込んで一貫した性能を発揮できるように設計されたグレードで提供しています。顔料の沈降、硬い沈殿物、または不安定な粘度に対処している場合は、まず利用可能な製品範囲を確認し、規模を拡大する前に技術チームとテスト プロトコルについて話し合ってください。
