住化カラー株式会社
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当社のアドバンテージ技術


高分散化技術


 顔料やフィラーは数10 nm〜数μmの大きさの、いずれもミクロ的には単結晶、またはそれに近い結晶子が集まったもので、一次粒子と呼ばれるものから出来ています。その一次粒子の大きさや形は、化学組成・構造や生産条件によって決まり、球状や針状、無定形のものまで様々な形状のものがあります。しかし、これら一次粒子は、分子間力(van der Waars力)や静電気といった粒子間に働く力により凝集しやすく、一次粒子の表面が相互に接した固い凝集(aggregate)や、粒子の角や稜で付着した柔らかい凝集(agglomerate)を形成して、これらが塊となって粉末状になっているケースが多く、これら凝集粒子の性質や状態によって分散性に大きな影響を与えます。
  球状 針状 無定形
一次粒子
固い凝集
(aggregate)
柔かい凝集
(agglomerate)
 これら粒子を樹脂および各種の溶媒に良く分散させる為には、以下の3つの過程毎に最適な処方を選択して加工する必要があります。
(1) 顔料・フィラーの濡れ性向上:粒子表面の物理的・化学的処理、(※1)
(2) 凝集した粒子の微細化:衝撃(attrition)やせん断(shearing)による機械的分散処理、(※2)
(3) 分散の安定化
 
(※1:分散に影響を及ぼす顔料・フィラーの性質)
性質 分散性への影響
基礎的事項 種類 無機系/有機系
粒子の大きさ、形状 大/小、粒度分布
表面積 大/小、多孔性か
粒子表面の親和性 親油性/親水性
粒子表面の極性 高低
粒子表面上の水分 表面にある水分、不純物
粒子表面の吸着 脂肪酸などの吸着量、吸着速度、種類
粒子の電荷 +/−
粒子結晶の性質 凝集力、硬度
応用事項 粒子の表面処理 種類と量、方法
フラッシング 水系→油系へ2次粒子化の防止
加工顔料化 分散性付与、賦形、濡れ、微細化、安定化
 
(※2:分散加工機)
分散系 分散加工機
粉体系 高速混合機、微粉砕機(ハンマー式、ピン式、ナイフ式、バー式)
液体系 媒体式分散機(ビーズミル)、ハイスピードディスパーサー
3本ロールミル
樹脂系 加熱溶融混合機(ゲートミキサー、他)、3本ロールミル
バンバリーミキサー、加圧式ニーダー、連続混練機
単軸押出機、二軸押出機(2条、3条、他各種)
 当社では、長年蓄積され、データベース化された各種の配合技術と共に、粉体系/溶剤系/樹脂系など各材料の特性に合わせ適切な分散加工技術を用いる事で、ご要望に合わせた最適な分散加工ソリューションをご提案致します。

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