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水を溶媒とする水性塗料では樹脂など構成材料が不均一系であることに加え、水の特性に起因する様々な課題がある。これらの課題解決のため水性バインダー樹脂の設計や添加剤の選択が行われている。水性塗料の概要と製造方法を説明し設計課題と対処方法について解説する。
顔料分散では顔料の濡れなど水性特有の課題があり、顔料分散剤を利用した分散性の改良技術を解説する。
水性塗料の乾燥過程では液体から固体への状態変化や架橋反応に加えて、水性から油性への相変化が起こる。また、バインダーがエマルションなどの不均一系であり塗膜形成過程は非常に複雑で、乾燥過程で顔料凝集が起こり、トラブルが生じやすく注意が必要である。乾燥過程での顔料の凝集状態評価や外観不良、さらに増粘剤などの添加剤と顔料の相互作用などのトラブルと解決策の事例を紹介する。
1. 水性塗料とは
1.1 水性塗料の構成
1.2 水性塗料の製法
1.3 水性樹脂の基本知識と開発動向
1.4 水性での硬化技術
1.5 水の特性と水性塗料設計の課題
2. 水性での顔料分散の課題
2.1 水性での顔料分散の考え方と課題
2.2 顔料分散剤の構造と利用技術
2.3 顔料分散剤の選択方法
3. 水性塗料設計の留意点
3.1 塗装作業性
3.2 レオロジーコントロールの必要性
3.3 レオロジーコントロールの手段
3.4 ワキ、タレ、ハジキの制御
4. 顔料分散不良による外観低下の原因と対処方法
4.1 成膜乾燥過程での分散状態変化
4.2 塗料中での材料間の相互作用と凝集
4.3 塗料・塗膜中でのナノ粒子の安定性維持
