水性塗料は世界的に使用されている最大のタイプのコーティング技術であり、コーティング市場全体に占める割合は今後も成長すると予想されています。 2022 年までに、世界市場規模水性塗料の売上高は 1,460 億ドルを超えると予想されます。成長の大部分は、建設および自動車市場での量の増加によるものです。アクリル単一タイプの水性樹脂システムとしては最大で、水性市場全体の 80% 以上を占めます。
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原動力水性塗料の使用を増やすには、次のものが挙げられます。
2014 年 5 月の Prospector の記事として水性塗料の流動、レベリング、粘度制御水性塗料の 2 つの最大のクラスは次のとおりです。減水可能そしてラテックス、焼付け塗装の大部分は最初のカテゴリに分類され、建築用塗装のほとんどは 2 番目のカテゴリに属します。用語減水可能溶媒中で製造され、水中で還元されて樹脂の水分散体を形成する樹脂に使用されます。ラテックス一方、樹脂は水中での乳化重合によって製造されます。
水性塗料の使用には次のような欠点があります。
- 蒸発速度の相対湿度への依存性が高い
- 水の高い蒸発熱には、水の場合は 2260 J/g が必要ですが、たとえば、水の場合はわずか 373 J/g です。2-ブトキシエタノール、一般的に使用される共溶媒
- 減水性樹脂を使用した塗料の非線形粘度低下曲線
- 流量と外観は相対湿度に大きく依存します
- 水の表面張力が高い（濡れが劣る）場合は、次の添加が必要です。界面活性剤多くの場合、耐湿性が損なわれます
- 水性コーティングは溶剤系コーティングよりも腐食性が高いため、錆を避けるために裏地付きの容器、プラスチックまたはステンレス鋼が必要です。
- 水性コーティングは、フィルムから水が蒸発する前にフィルムの形成が開始されるため、焼き付け塗装でははじきが発生しやすくなります (表 I を参照)。
しかし、材料科学は継続的に進歩しており、樹脂化学、界面活性剤、湿潤剤そしてフローエージェント水性コーティングの継続的な成長を可能にするのに役立ちます。
図 I は、ラテックスベースの塗料システムの乾燥におけるさまざまな段階を表しています。最初の段階では水の蒸発が行われます。第 2 段階では、ラテックス粒子が接触して合体し始め、部分的に乾燥したフィルムが形成されるまで水と共溶媒を継続的に蒸発させます。
最終段階では、継続的な合体と硬化 (架橋システムで) が行われ、硬化した乾燥した接着性の塗膜が形成されます。
水性コーティングの使用における重要な考慮事項の 1 つは、これらのコーティングの塗布と硬化において、温度に加えて湿度が果たす役割が増大することです。たとえば、許容可能なアプリケーション特性を提供するには、図 II に示すように、温度と湿度の両方を注意深く制御する必要があります。水-有機溶剤を含むコーティングに対する湿度の影響は無視できません。
たとえば、25°C、相対湿度 0 ～ 5% における水の相対蒸発速度 (E) は 0.31 ですが、相対湿度 100% では E は 0 です。一般的に使用される共溶媒である 2-ブトキシエタノールの E は 0.077 です。相対湿度が低い場合、水はより速く蒸発するため、水に対する 2-ブトキシエタノールの比率が増加します。高湿度ではその逆になります。
水性塗料を塗布する場合、湿度を無視すると塗布特性や外観に変化が生じます。たとえば、年間を通じて塗布時の温度が 70° ～ 80°F である場合、乾燥した塗布 (流量の損失) は、冬季は湿度が低いため、特に寒冷気候で発生し、夏季 (湿度が高い) には過剰な流量が観察されます。 。後者の状況の例は、相対湿度約 65%/25 °C、揮発性物質の 10.6% の 2-ブトキシエタノールを含む水性コーティングで、水と 2-ブトキシエタノールの蒸発速度が等しい場合です。この相対湿度は臨界相対湿度と呼ばれます。
図 II 水性コーティングの塗布の湿度と温度への依存性。
表１は、溶剤系コーティングと比較したとき、水系コーティングのさまざまな膜厚におけるポッピングへの依存性が増大していることを示している。
表 I ミクロンでのポッピングの臨界膜厚、有機コーティング、Wiley-Interscience、2007、Zeno W. Wicks Jr.、Frank N. Jones、S. Peter Pappas、Douglas A. Wicks
水性塗料には、次のようなさまざまな種類の樹脂が含まれます。アクリル、アルキド、ウレタン、ポリエステル、エポキシ、フッ素ポリマー、水性粉末、および以下を含む硬化化学薬品UV硬化、アミノプラスト、ウレタン、エポキシポリアミド、酸化的なそして空気乾燥した熱可塑性プラスチック種類。表２が示すように、粒子サイズおよび粒子構造（例えば、コアシェル）もまた、コーティングの最終的な膜特性に寄与する。要約すると、水性塗料の使用に伴う特有の問題を十分に考慮すれば、水性塗料はさまざまな用途で優れた性能を発揮します。
表 II – さまざまな水性樹脂の特性
Prospector は、さまざまな要件を満たす水性樹脂、界面活性剤、湿潤剤、流動剤のサプライヤーを多数リストしています。
当社の水性工業用塗料およびコーティングの包括的な製品群。
• エポキシプライマーブラックマット2パック
• アクリル脂肪族ポリウレタン仕上げ光沢あり
• アクリルポリウレタン仕上げ
• アルキド
• アルキドブラック
• アルキドシンナー
• 防錆性レッドオキサイドプライマー
• ブラックプライマー
・キャスティングシーラー
• チャコールグレー
• エポキシ仕上げコーティング
• エポキシプライマー
・エポキシシンナー
• 高速硬化エポキシプライマー兼仕上げペイント
• エポキシリン酸亜鉛プライマー
• 鋳造用シンナー
• 耐熱仕上げ
• ポリウレタン仕上げコート
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バーガーペイント、関西ネロラック、アジアンPPG、アクゾノーベル
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投稿日時: 2023 年 10 月 27 日