塗料、インク、表面塗装産業

粒子径とレオロジー特性は、塗装業界にとって重要な特性に影響を与えます。主要特性の例として、凝集性、着色力、隠ぺい性/透明性、分散性、安定性、光沢/つや消し、塗膜外観、粘性、耐候性などが挙げられます。

その他、乾燥塗料の塗布 (粉体塗装) に関連した特性には、流動性や材料の取り扱いの問題があります。このため、乾式もしくは湿式で使用する顔料、充填材、および添加物の特性を明らかにするためには、粒径およびレオロジーの測定が非常に重要となります。

マルバーンの粒度分析装置およびレオメーターの製品ラインは、以下のすべての種類の特性評価に対応しています。

• 溶剤系および水性系
• 乾燥粉体 (顔料、フィラー、乾燥塗料)
• 懸濁液 (仕上げ塗装)
• エマルション系 (分散媒と分散質が共に液体のもの)

ナノ材料と分散安定性

ゼータ電位が懸濁液その他の安定性の指標となることから、水溶液系または有機系の長期安定性は、Zetasizer 装置で調べることができます。また、弊社のレオメーターと粘度計を用いてバルク流動特性を測定し、安定性を評価できます。

ナノ サイズの材料 (通常、粒子の 100% が100 nm未満) は動的光散乱法 (DLS) を採用した Zetasizer Nano S および Zetasizer Nano ZS のいずれかの装置で測定できます。従来の顔料および体質顔料の場合は、乾式または湿式の適切なサンプル分散ユニットと併用し、標準的な回折装置 (Mastersizer 2000) で測定できます。Bohlin の Gemini、CVO といった各種レオメーターを使用して、加工時または最終使用条件でバルク流動特性を求めることができます。

この測定値を利用して、顔料 (微粒子の乾燥試料はすべて凝集) の分散と安定性の問題 を明らかにできます。これは単に品質管理における合格･不合格の基準だけでなく、顧客の工場における材料の挙動を知る上で、極めて重要な手がかりとなります。

この分野における典型的な材料には、無機・有機カラー顔料、ならびに二酸化チタン、炭酸カルシウム、カーボン ブラック、金属片、雲母顔料があります。

二酸化チタンは、接触した有機材料の光触媒による分解を防止するため、常にシリカ、アルミナ、ジルコニアなどの材料でコーティングします。このような材料の粒径とともに、ゼータ電位-pH のグラフ データを定期的に測定します。二酸化チタンは単純に粒径を操作することで、ほとんど不透明 (最適な粒子径は約 250～350nm) か透明 (30～50nm) にできます。

粉体塗装は、塗装技術において比較的難しい分野であり、粒子径は経済的な塗装の実現において非常に重要です。薄膜が下の基材を確実に保護できるかどうかは、定義した粒度分布を示す材料を製造できるかどうかに直接かかっているのは明らかですが、それと同時に、レオメーターで測定した材料の流動特性および塗付特性が目的の値を示す必要があります。

新製品や改良品の迅速な開発、ならびにバッチ間の品質と一貫性の確保または向上は、ビジネスにおける 2 つの大きな土台となります。競争がなくなるということはありません。取引先が製品を購入する際には、常に一貫した品質性能を要求するものです。

マルバーンでは、お客様が新製品の開発に携わる場合も、品質保証・品質管理に携わる場合も、粒子特性評価およびレオロジー ソリューションを幅広い範囲でご提供し、お客様の競争力を維持するだけでなく、競争力をさらに強化するお手伝いをしたいと考えています。