PCerformance

活 躍する三洋化成グループのパフォーマンス・ケミカルス
hemicals

サンノプコ㈱ 第一研究部
コーティンググループ グループリーダー

澤熊 耕平

水系塗料用分散剤・
調色改良剤
塗料の機能として色彩、つやといった美観性があり、塗料の色彩により、その建物や家具な131［お問い合わせ先］
サンノプコ㈱東京：03−3279−3030 ㈹大阪：06−6264−3110 ㈹

よび分散剤について述べる。

的に高分子型界面活性剤からなり、水に親和する親水ユニット

メカニズムと顔料に吸着する疎水ユニット

どの被塗布物の印象が異なる。

調色改良剤および分散剤の機を併せ持つことで、顔料粒子表

例 え ば ブ ル ー 系 は 涼 し さ を、能としては、大きく二つ挙げら面に吸着し電荷反発および立体

ベージュ系は安らぎを、グレーれ①水中で凝集した顔料粒子を反発により分散安定化させる。

系は周りとの調和の印象を与えすばやくぬらしてほぐすことる。塗料の中でとりわけ人々の（解こう）と②ほぐれた顔料粒

生活に身近な建築塗料では、地子の再凝集を防止して安定化さ

塗料は、顔料と樹脂、溶媒（水球環境問題への取り組み、特にせること（分散安定化）である

系 で あ れ ば 水）が 大 部 分 を 占VOC（揮 発 性 有 機 化 合 物）の（図 1）。調色改良剤は、一般的

め、そのほか少量の添加剤で構低減推進に、水を媒体とする水に低分子型界面活性剤からな成される。通常、効率良く目標系塗料への切り替えが進んでいり、水と顔料の界面に吸着しての色彩の塗料を得るために、白るが、水系塗料にも溶剤系塗料表面張力を下げる能力が高く、塗料をつくり、白色以外に仕上と同等レベルの美観性が求めら

顔料表面をすばやくぬらして顔げる場合、後から調色される。

れている。酸化チタンなどの親料を解こうする。分散剤は一般

一般的な水系塗料の製造工程は塗料の製造工程

水性顔料に比べて疎水性の強い
カーボンブラック、酸化鉄、フ① 解こう：すばやくぬらして空気を液体で置換

タロシアニンブルーなどの顔料顔料粒子調色改良剤

ぬれを水系塗料に用いた場合、表面張力の高い水によるぬれ性が悪空気

く、顔料が水中に均一分散できず凝集したままとなり、目的の分散媒
調色改良剤の特徴② 分散安定化

色より薄くなったり色ムラのト立体障害による反発電荷による反発COO

ラブルを生じる。調色改良剤お

COO

COO
COO

よび分散剤はこれらの顔料を均一に水媒体へ分散させて、目的OOCの重要なアイテムである。本稿

COO
OOC

COO

COO
OOC

OOC

COO

COOの色を色ムラなく仕上げるため

OOC

図1

COO

OOC

斥力

解こうおよび分散メカニズム

では水系塗料用の調色改良剤お三洋化成ニュース ❶ 2018 春 No.507

一定距離以上近づかない

分散剤、調色改良剤

調色改良剤
樹脂・添加剤
有色顔料スラリー

添加剤

デゾルバー（前練）

サンドグラインダー（分散）

混合槽（調合・調色）

白色顔料
フィルター
（ろ過）

水
アトライター（分散）

デゾルバー（調合・調色）分散工程

配合および調色工程

カルボン酸ユニット
充填

疎水ユニット
親水ユニット

異なる顔料吸着ユニットが各顔料に吸着する。

親水性顔料
疎水性顔料

図2

図3 『ノプコスパース 6100』の分散イメージ

塗料製造工程

大きく二つに分けられ、①白色加して仕上げられる。有色顔料

着色顔料が均一に分散され濃く顔料を分散させる分散工程（ミのスラリーペーストも各顔料をはっきりと色が発現されている。

ルベース工程、ミキシング工程

安定分散させるのに適した分散

また、外壁用塗料は塗装後、とも呼ばれる）と②樹脂を投入

剤や調色改良剤を用いて作製さ紫外線や風雨にさらされるためする配合工程（レットダウン工

れているが、白塗料に添加する高い耐久性も求められる。水系

程、塗料化工程とも呼ばれる）と、異符号の電荷を持つ顔料同塗料では分散剤に親水性の高いがあり、白色以外に仕上げる場士が引きあったり、白色顔料用高分子型界面活性剤が用いられ合、配合工程の中に黒色や赤色の分散剤や調色改良剤が有色顔るため、塗膜が雨などでぬれるの顔料スラリーペースト（カラ料には適さないなどの理由によと吸水し、水ぶくれや剥がれとラント、種ペンとも呼ばれる）り、顔料が凝集し、塗装外観がなって塗膜欠陥を生じ、本来のを加える調色工程が加わる（図薄くぼやけた色彩になることが塗料の耐用年数を短くしてしま2）。分散剤は分散工程に、調色多 い。
『ノ プ コ ス パ ー ス 6100』

う場合があった。当社の『ノプ改良剤は分散工程と配合工程には疎水性顔料に吸着する疎水ユコール 5200』は親水／疎水ユ添加される。分散剤や調色改良ニット、親水性顔料に吸着するニット比を調整し耐水性と分散剤は分散工程において顔料スラカルボン酸ユニットを導入し、性を両立できるよう設計した高リーを低粘度化することもで幅広い種類の顔料に適用できる分子型の分散剤であり、『ノプき、これによって時間短縮、動よう設計した分散剤である。まコール 5200』を使用すると、従力削減効果も期待できる。

た、親水ユニットを大きくする来の分散剤と比較し、水ぶくれことにより分散剤吸着層の厚みを発生することなく塗膜耐久性を増幅させ、立体反発を高めるを 維 持 で き る（図 5）。さ ら にことで分散安定性を向上した。

当社では用途やニーズに合わせこれにより複数の顔料を均一にて分散性や耐水性を選択いただ

前述のように、塗料は酸化チ混合することができ、目標とすけるように、『SN ディスパーサタン、炭酸カルシウムなど白色る色彩を得ることが可能となるント』シリーズなども取り揃え

顔料を主体とした白塗料をベー（図 3）。
『ノプコスパース 6100』ている（表 1）。

ス塗料とし、調色工程でカーボの塗工評価結果を図 4 に示す。

［調色改良剤］

ンブラック、酸化鉄など有色顔『ノプコスパース 6100』を使用

前述のように、塗料は複数の料のスラリーペーストを数種添した場合、白塗料中に青や赤の顔料を混合されることが通例でサンノプコの分散剤・調色改良剤［分散剤］

三洋化成ニュース ❷ 2018 春 No.507

擦らなかった箇所

擦った箇所

擦った箇所

塗膜の耐水性比較『SNウェットS』
なし『SNウェットS』
あり

左：汎用ポリカルボン酸タイプ添加
右：『ノプコール 5200』添加

図6『ノプコール 5200』
なし 『ノプコール 5200』
あり

図4

塗工評価結果図5

左：汎用ポリカルボン酸タイプ添加
右：『ノプコスパース 6100』添加擦らなかった箇所

色差評価

あるが、カーボンブラックのよ象物質となり、代替品への置き件が変化しても、安定した目的うな疎水性でかつ表面積が大き換えが進んでいる。『SN ウェッの色彩を得ることができる。

い顔料の場合、水系塗料では顔ト S』は環境ホルモン非対象物［その他（色粒子安定化剤）］

料粒子表面のぬれが不十分で、質で構成される非イオン系調色

天然石調の多彩模様に仕上がしばしば疎水性顔料同士が凝集改良剤で、アルキルフェノールる塗料は、マンションや社屋なし、塗装後に色ムラのトラブルエトキシレート同様に表面張力どの大型建築物件への利用が広を発生して美観を損なう問題が低下能に優れ、顔料のぬれ性をまっている。これに用いられる生じることがある。調色改良剤

向上させる能力が高い（表 2）。

塗料は複数色の石そのものを水は主に表面張力を下げてこの問顔料の凝集を確認する方法とし系塗料に混合したものであった題を解決するための薬剤である。て、乾燥前に指で擦った箇所とが、塗料に占める石の割合が樹調色改良剤としては、泡立ちが指で擦らなかった箇所との色の脂と比較して多く設計せざるを少なく、電気的にも中性なため濃さの違い（色差）を比較する得ず、その結果①重くて運送費

塗料中に存在する電解質やほか方法がある。この方法では顔料がかさむ、②石が沈降するのでの界面活性剤のイオン性に影響が凝集していると比重差によ

品質保証期間が短い、③クラックを受けない、非イオン系界面活り、色差が大きくなる。図 6 の（塗膜のヒビ割れ）が発生しやす性剤が汎用的に使用されていように、『SN ウェット S』を使い、④塗膜との密着性が弱いたる。以前は非イオン系調色改良

用した場合、顔料が凝集しにくめ耐水性、耐久性がないことが剤として表面張力低下能に優れいため色差が小さい。これによ問題となっていた。これを解決

るアルキルフェノールエトキシ

り、例えば塗装方法がローラーすべく、塗料メーカーは、着色レートが使用されていたが、環とブラシで異なる、塗装日が異材として石を使用せず、複数色境中で分解して生成するアルキなって乾燥条件が異なる、塗料の顔料を用いてそれぞれの色ごルフェノールが環境ホルモン対水希釈率が異なるなどの塗装条とにミリサイズの大きさの着色

表1

サンノプコの代表的な水系塗料用分散剤
組成

イオン性ノプコール 5200

製品名

特殊ポリカルボン酸アンモニウム塩

アニオン

耐水性に優れた分散剤。耐水性・分散性のバランスのとれた分散剤。

ノプコスパース 6100

特殊ポリカルボン酸アミン塩

アニオン

有機・無機顔料共に有効で、美観向上に優れる。

SNディスパーサント 5027

特殊ポリカルボン酸アンモニウム塩

アニオン

耐水性に優れた分散剤。着色顔料に対して有効。

SNディスパーサント 5029

特殊ポリカルボン酸アンモニウム塩

アニオン

耐水性に優れた分散剤。SNディスパーサント5027よりも分散性に優れる。

表2特長

サンノプコの代表的な水系塗料用調色改良剤
組成

イオン性

SNウェットS

製品名

ポリオキシエチレンアルキルアミン

非イオン

浸透力に優れ、調色性改良に有効。

特長

カラースパース 188−A

脂肪酸エステル

非イオン低起泡性、汎用タイプ。

お取り扱いいただく際は、当社営業所までお問い合わせください。また必ず「安全データシート」（SDS）を事前にお読みください。使用される用途における適性および安全性は、使用者の責任においてご判断ください。
三洋化成ニュース ❸ 2018 春 No.507粒子を懸濁した多彩塗料を開発

6000』を開発した。
『ノプラックしている（図7）。特に、低VOC

ス 6000』は、着色粒子の作成時の観点から、水系の顔料分散液に水系の顔料分散液に添加すを無機鉱物などの保護層でカプることで、生成するゲル状の着セル化したゲル粒子を着色粒子

色粒子を、電荷反発と立体反発とし、樹脂を分散した水中に着により分散安定化し、貯蔵保管色粒子を懸濁させた水中水滴型中のゲル状の着色粒子の合着塗料の開発が積極的に行われてによる混色を防ぐ。また、『ノいる。これを用いると、着色粒プラックス 6000』の増粘作用るための添加剤を主に紹介して子の色、大きさ、混合比率を変により、ゲルの強度を高め、スきた。日本および欧米では水系動させることで本物の天然石とプレー塗装時、高せん断下でも化の占める割合は建築塗料です

思わせるような立体感のある色着色粒子がつぶれるのを防ぐでに 5 割を超えており、自動車彩に仕上げることができる。

（図8）。
『ノプラックス 6000』の塗料、工業塗料や重防食塗料へしかしながら、ゲル状の着色塗工評価結果（図9）を示す。
『ノも実用化が開始されている。こ粒子を媒体である樹脂分散液中

プラックス 6000』を使用していの動向は中国をはじめとするアに数ミリの粒子として独立させない場合（図 9 左）
、着色粒子がジア各国でも始まっており、直て存在させることは難しく、塗混色して白っぽくぼやけた色彩

面するさまざまな技術的課題に料を貯蔵保管中に着色粒子が合となるが、『ノプラックス 6000』

対し、サンノプコは今後も積極着して混色したり、あるいはスを使用した場合（図 9右）、個々的に研究開発を行い地球環境問

プレー塗装時に着色粒子が高せの着色粒子が混色することな題の改善に寄与していく。

ん断下でつぶれて混色し、本来く、鮮やかな色彩が得られる。の目的の色彩を得られない問題がある。これに対し、当社はこ今後の展開れまで培ってきた分散剤および地球環境問題への取り組みと粘弾性調整剤の知見を応用したして進められている塗料の水系

色粒子安定化剤『ノプラックス化における技術的課題に対処す

着色粒子『ノプラックス 6000』
なし『ノプラックス 6000』あり

図9 『ノプラックス 6000』の着色粒子安定化評価

参考文献
1）シーエムシー出版 荒牧賢治著『界面活性剤の最新研究・素材開発と活用技術』
2）関西ペイント株式会社『塗料の研究150 号』

長期貯蔵後
水＋分散剤
保護層
（無機鉱物）

着色粒子

初期

スプレー塗装時

顔料
サイズ：1〜12mm『ノプラックス 6000』
なし

水＋樹脂＋分散剤合着、混色

電荷＋立体障害による反発
スプレーガン

色粒子安定化剤『ノプラックス 6000』
分散安定化と増粘効果を付与『ノプラックス 6000』あり

図7

多彩（模様）塗料について

図8 『ノプラックス 6000』の推定メカニズム

三洋化成ニュース ❹ 2018 春 No.507

・凝集防止・安定性向上