分散剤は、顔料粉砕後に得られた状態(バインダー液中の顔料粒子の微細な分布)を長期間安定化させるため、すなわち顔料の凝集を防ぐために必要です。
凝集は、粒子間に発生する引力ロンドン-ファンデルワール力によって引き起こされます。これらの力はわずかな距離でしか働きませんが、ブラウン分子運動によって粒子が何度も衝突したり、少なくとも粒子同士が近づきすぎたりすることで、凝集が生じます。
凝集に対して系を安定化させるためには、粒子間の反発力を利用する必要があります。粒子間の引力と反斥力の相互作用は、通常、ポテンシャルカーブの形で表されます。両曲線の合計が全エネルギーとなります。
ポテンシャルカーブ: 反発エネルギー(Vab)、引力エネルギー(Van)、合計エネルギー(Vges)を粒子距離の関数として示したもの。総エネルギーの曲線における最大値(Vmax)は、凝集を妨げるエネルギー障壁を示します。より大きな熱エネルギーを持つ粒子だけが障壁を克服し、凝集することができます。
分散剤は顔料表面に吸着し、顔料粒子間にかなりの反発力を生じさせます。 これにより、粒子は距離を保ち、無制御な凝集傾向を減少さ せます。実際には、これは静電反発および/または立体障害安定化によって行われます。両方の安定化手段を以下に説明します。
脱凝集は、一般的に粘度の低下とともに、むしろニュートニアン流動特性を生み出します。 その結果、レベリング挙動が向上し、顔料の高充填が可能になります。
脱凝集顔料の粒径が小さいため、高い光沢が得られ、色の強度が増大します。 同様に、それぞれの顔料が透明性または隠ぺい性であるか、製造者によってどう設計されたかに応じて、透明性または隠ぺい性が増加します。脱凝集は一般に、より効率的な顔料の使用につながり、これは(特に高価な有機顔料の場合)経済的に重要です。
凝集状態は顔料の色にも影響します。例えば、保管時に凝集しやすい系では、変色することがあります。 これが特に重要な場合には(混合システムのベース成分や非常に高品質な 塗料システムなど)、色が一定で鮮明な塗料を製造する唯一の方法は完全な脱凝集です。一般的に、全ての顔料の良好な脱凝集は、あらゆる顔料系トップコートシステムにとって非常に有益であり、望ましいことです。