粉体塗料によく使われる 8 つの粉体フィラーをご存知ですか?

粉末充填剤 粉体塗料における添加剤は、コスト削減だけでなく、塗料製品の性能向上にも大きな役割を果たします。塗料の耐摩耗性、耐傷性を向上させ、溶融・レベリング時のダレを軽減します。 粉末充填剤 耐腐食性も向上し、耐湿性も向上します。

粉末充填剤を選択する場合 コーティング剤を選定する際には、密度、分散性、粒度分布、純度といった要素を考慮する必要があります。一般的に、密度が高いほど粉体塗料の塗布面積は少なくなります。粒子が大きいほど、小さな粒子よりも分散性が良くなります。フィラーは、顔料などの特定の成分との反応を避けるため、化学的に不活性である必要があります。理想的には、フィラーは白色です。コーティング剤によく使用される粉体材料には、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク粉、雲母粉、カオリン、シリカ、ウォラストナイトなどがあります。

powder coating

応用 炭酸カルシウム 粉体塗料

炭酸カルシウム(粉末充填剤)は、軽質炭酸カルシウム(沈降炭酸カルシウム)と重質炭酸カルシウムに分けられます。種類や製造方法に関わらず、炭酸カルシウムの粒子径は塗膜の光沢に大きく影響します。一般的に、炭酸カルシウムは屋外での使用は推奨されません。

重カルシウムは主に、増量、二酸化チタンや着色顔料の一部代替、軽カルシウムや沈降硫酸バリウムの代替として使用されます。また、耐食性の向上にも役立ち、防錆顔料の一部代替としても使用されます。

重質カルシウムは、屋内建築用塗料に使用する場合、単独で、またはタルク粉と併用して使用できます。タルク粉と比較して、炭酸カルシウムは白亜化速度を低下させ、淡色塗料の保色性を向上させ、防カビ性を高めます。しかし、耐酸性が低いため、屋外塗料への使用は制限されます。

重カルシウムと比較して、軽カルシウムは粒子径が小さく、粒度分布が狭く、吸油性が高く、光沢性も優れています。軽カルシウムは、最高レベルの艶消しが求められる用途に最適です。

Calcium Carbonate

粉体塗料における硫酸バリウムの応用

塗料用体質顔料として使用される硫酸バリウムには、天然と合成の2つの形態があります。天然物は 重晶石粉末一方、合成品は沈殿した硫酸バリウムです。

粉体塗料において、沈降硫酸バリウムは塗膜のレベリング性と光沢保持性を高め、あらゆる顔料との相溶性にも優れています。高い粉体転移率により、スプレー塗装工程において理想的な膜厚を実現します。

重晶石粉末は、主に工業用プライマー、自動車用中塗り塗料、そして高い塗膜強度、高い充填力、そして化学的不活性が求められる高強度塗料に使用されます。また、高い光沢が求められるトップコートにも使用されます。ラテックス塗料では、その高い屈折率(1.637)により、微粒重晶石粉末は半透明の白色顔料として機能し、塗料中の二酸化チタンの一部を代替することができます。

粉体塗料における雲母粉の応用

マイカパウダーは、薄片状の粒子を持つ複雑なケイ酸塩鉱物で構成されており、優れた耐熱性と耐酸性・耐アルカリ性を備えています。粉体塗料の溶融流動性に影響を与えるため、耐熱性および絶縁性粉体塗料に主に使用されます。また、テクスチャーパウダーのフィラーとしても使用できます。

様々な種類の雲母の中でも、セリサイト雲母はカオリンに似た化学構造を持ち、雲母と粘土鉱物の両方の特徴を兼ね備えています。塗料に塗布すると、耐候性、耐水性、塗膜の密着性、強度が大幅に向上します。また、塗膜の外観も向上します。染料粒子がセリサイト雲母の層間に容易に入り込むため、鮮やかな色を保ち、色褪せしにくいのが特徴です。さらに、セリサイト雲母は藻類やカビの発生を抑える効果も備えています。そのため、セリサイト雲母粉は塗料用として、優れたコストパフォーマンスを誇る多機能フィラーです。

Mica 2

粉体塗料におけるタルク粉の応用

タルクパウダーは、含水ケイ酸マグネシウムとも呼ばれ、タルク鉱石を直接粉砕して作られます。粒子は針状結晶で、滑らかな感触と柔らかな質感、そして低い研磨性を備えています。良好な懸濁性、分散性、そしてある程度のチキソトロピー性を有し、粉体塗料の溶融流動性に大きな影響を与えます。タルクパウダーはテクスチャーパウダーによく使用され、様々なプライマー、中塗り塗料、路面標示塗料、工業用塗料、そして建築内外装用塗料に使用されています。

粉体塗料におけるシリカの応用

シリカの一種である多孔質石英は、その安全性が広く認められており、粉体塗料、耐火塗料、防水塗料、防錆塗料などに広く使用されています。安価な多孔質石英は、粉体塗料のコスト削減に貢献するだけでなく、硫酸バリウムの代替として製品中の可溶性バリウム含有量を低減し、環境要件を満たすことができます。

silicon micro powder

粉体塗料におけるカオリンの応用

カオリンはチキソトロピー性と沈降防止性を向上させることができます。焼成粘土はレオロジー特性に影響を与えませんが、未処理粘土と同様に、タルク粉と同様にマット効果、不透明度の向上、白さの向上をもたらします。

kaolin

カオリンは一般に吸水性が高く、チキソトロピー性の向上や撥水性コーティングの製造には適していません。 カオリン 製品の粒子サイズは通常0.2~1μmです。粒子サイズが大きいカオリンは吸水性が低く、マット効果に優れています。一方、粒子サイズが小さいカオリン(1μm未満)は、半光沢塗料や内装塗料に適しています。

粉体塗料における中空ガラス微粒子の応用

hollow glass microsphere

中空ガラスマイクロスフィアは、軽量、大容量、低熱伝導性、高圧縮強度、絶縁性、耐腐食性、非毒性、良好な分散性、流動性、安定性などの利点を持つ、小型で中空の球状粉末です。

中空ガラスマイクロスフィアを粉体塗料に適用すると、次のような利点があります。

断熱性、断熱性、低吸水性:
中空ガラスマイクロスフィアの内部は真空または低密度ガスで満たされているため、エポキシ樹脂と比較して密度と熱伝導率が大きく異なります。そのため、優れた断熱材となり、高温粉体塗料に最適な充填材となります。

物理的および機械的特性の改善:
中空ガラス微粒子は、粉体塗料の硬度と剛性を高めることができます。ただし、耐衝撃性は低下し、その低下の程度は微粒子の表面処理に依存します。適切なカップリング剤による前処理を行うことで、耐衝撃性への悪影響を最小限に抑えることができます。

低油吸収性:
中空ガラスマイクロスフィアにはグレードによって吸油率が異なり、100gあたり7mgから50mgの範囲です。この低い吸油率により、製造時の充填量を増やすことができ、全体的なコストを削減できます。

粉体塗料におけるウォラストナイトの応用

ウォラストナイトは主にケイ酸カルシウムから構成され、密度は2.9g/cm³、屈折率は1.63、吸油率は30~50%です。針状の構造と良好な光沢を有しています。

粉体塗料では、天然ウォラストナイトを加工した天然ウォラストナイトパウダーが一般的に使用されています。ウォラストナイトは塗料の体質顔料として使用され、白色顔料の一部を代替することで隠蔽性を高め、塗料のボリューム感を高めることで塗料コストを削減します。優れた導電性を持つウォラストナイトは、エポキシ樹脂系絶縁粉体塗料によく使用されます。その白い針状構造は、粉体塗料の曲げ特性と伸長特性を向上させるのに役立ちます。

結論

粉体塗料は、エネルギー効率、省資源、そして環境に優しい塗料です。世界的なエネルギー需要の増加に伴い、エネルギー消費量の削減と環境保護は開発における重要な優先事項となっています。そのため、粉体塗料の今後の開発は、低温硬化性、高い耐候性、高い装飾性、そして薄層塗布性に重点が置かれることになります。粉体塗料の需要増加に伴い、炭酸カルシウム、石英、雲母粉、タルク、カオリンなどの粉体フィラーの需要も必然的に増加するでしょう。

壮大なパウダー

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