市販の塗料は単色顔料であることは稀で、通常は2種類以上の異なる顔料の混合で作られています。もちろん、これらの系に含まれるすべての顔料もよく濡れ、広範囲に脱凝集させる必要があります。しかし、これは別の問題を引き起こす可能性があります。理想的には、すべての顔料が塗膜全体に均一に分散してほしいのですが、この混合が乱れると、顔料同士が分離し、塗膜の色が変化してしまいます。この欠陥は "色浮き "として知られています。
顔料同士が分離する原因のひとつは、乾燥塗膜の流動効果であす。溶剤は下層の塗膜から表面に移動しなければなりません。蒸発によって残った成分の密度が高くなり、溶剤は再び沈下します。
さらに、蒸発によって冷却効果が生じ、表面張力が変化します。これらによって渦流が発生し、多かれ少なかれ均等な六角形のセル(いわゆるベナードセル)が形成されます。セルの中心では、塗膜が上昇し、表面全体に分散した後、セルの境界に沿って再び流れ落ちます。このようなセル流動は、塗膜に限らず古くから知られており、あらゆる液体塗膜(非顔料系塗膜も含む)で生じています。顔料系では、顔料もこれらの渦流に加わり、異なる顔料の移動度が同一であれば、それらも非常に類似した方法で渦流に運ばれ、分離することはありません。しかし、顔料の易動度がかなり異なる場合は、移動挙動も異なり、分離につながる可能性があります。
顔料の易動度の違いが、顔料が均質に分散さ れない主な原因であることがよくあります。乾燥した塗膜から溶剤が蒸発すると、渦流(ベナードセル)が形成さ れます。このような動きは、温度、密度、表面張力にわずかな差をもたらします。顔料はこのような動きに関わり、顔料の易動度の違いによって顔料が分離することがあります。この易動度の差は、コントロール凝集添加剤の使用によって平衡化することができます。
この場合、塗膜の表面は均一な色になります(ただし、これは顔料ブレンドの本来の色ではありません)。この欠陥は、ラビング試験を実施したときに初めて確認できます。このテストでは、まだ濡れている塗膜の小さな面積を指でこすります。顔料の混合が不安定であることは、こすられた部分と周囲の塗膜との間に明らかな色の違いがあることで示されます。この色差は(△Eとして)測定し、品質基準として使用することもできます。
色浮き欠陥を避けるためには、顔料の易動性に影響を与えなければなりません。様々なタイプの顔料の易動度をできるだけ同じにする必要があります。一つの選択肢は、コントロール凝集を用いることです。コントロール凝集添加剤は、異なる顔料を一緒に凝集体に取り込むため、それらの易動度を強制的に調整することができます。そのため、異なるタイプの顔料を対象として凝集させることで、分離を防ぐことができます。
もちろん、光沢が低下し、顔料の使用がより不利になる可能性があるため、凝集は、たとえ制御されたものであっても、多くの上塗り系、特に高品質の上塗り系では特に望まれません。
高分子湿潤分散剤は、ここで解決策を提案することができます。これらの添加剤は、顔料の易動度を平衡化すると同時に、すべての顔料の完全な脱凝集を可能にする性能が実証されています。吸着された高分子添加剤と周囲のバインダー液との相互作用により、脱凝集された顔料粒子はバインダー系にしっかりと取り込まれ、その易動度は減少します。
このことは、脱凝集した小さな有機顔料粒子と大きな無機顔料が存在する場合でも、すべての顔料が同じような易動度を持つため、浮きをなくすことができることを表しています。
非水系では、顔料表面の電荷は通常非常に弱いため、凝集に対する顔料の安定化には大きな役割を果たしません。しかしながら、顔料の電荷とは異なり、顔料ブレンド時の安定性、ひいては浮き挙動に悪影響を及ぼす可能性があります。顔料に生じる電荷は顔料自体だけでなく、バインダー液にも影響されます。バインダー系が異なれば顔料は異なる電荷を示します。また、同じバインダー中でもで顔料により、異なる電荷を示すことがあります。明らかに、強い凝集は、同じ塗料中に異なる顔料電荷が存在する場合に起こりえます。
顔料の電荷は、使用される分散剤によっても影響され得ることに、実際には注意することが重要です:いくつかの高分子添加剤は、その電荷において異なる電荷を帯びた顔料粒子を均一化することができます。添加剤はさらなる安定化効果をもたらします:高分子添加剤は、様々な顔料の易動度を均一化するだけでなく(立体安定化を与えることに加えて)、全ての顔料粒子が同じ電荷を持つことを可能にし、それにより電荷の違いによる不安定性を回避します。
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