粉体塗料の急速な発展により、 粉末充填剤市場の牽引役が整い、様々な技術の応用に関する研究が 粉末材料 in powder coatings has become increasingly important. The main non-metallic powders used in powder coatings are calcium carbonate, barium sulfate, talcum powder, mica powder, kaolin, silica, and wollastonite.
Fillers in coatings not only reduce costs but also play a significant role in improving the performance of the coatings, such as enhancing wear resistance, scratch resistance, reducing sag during the molten flow of the coating, improving corrosion resistance, and improving moisture resistance.
When selecting fillers for powder coatings, factors such as density, dispersion performance, particle size distribution, and purity must be considered. Generally, the higher the density, the lower the coverage of the powder coating. Larger particles have better dispersion than smaller ones. Fillers should be chemically inert to avoid reacting with certain components in the powder formula, such as pigments. The color of the filler should be as white as possible.
非金属粉末-炭酸カルシウム
炭酸カルシウムには、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の2種類があります。種類や製造方法に関わらず、粒子径は塗膜の光沢に大きく影響します。炭酸カルシウムは一般的に屋外での使用は推奨されません。
重質炭酸カルシウムは、主に二酸化チタンや着色顔料の代替として、また防錆・防錆剤として沈降硫酸バリウムの一部代替として使用されます。屋内建築塗料では、重質炭酸カルシウムは単独で、またはタルカムパウダーと併用して使用できます。タルカムパウダーと比較して、炭酸カルシウムはチョーキングの発生を抑制し、淡色塗料の色の保持性を向上させ、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。
一方、軽質炭酸カルシウムは粒子径が小さく、粒度分布が狭く、吸油量が高く、光沢度が高いという特徴があります。最大限の光沢抑制が求められる用途に最適です。
非金属粉末-硫酸バリウム
硫酸バリウムには、天然と合成の2つの形態があります。天然のものは重晶石粉末と呼ばれ、合成のものは沈降硫酸バリウムと呼ばれます。
In powder coatings, precipitated barium sulfate enhances the flow and gloss retention of the coating, with excellent compatibility with all types of colorants. It helps achieve an ideal coating thickness during the spraying process, with a high powder application rate.
Barite powder is mainly used in industrial primers, automotive intermediate coatings, and high-gloss topcoats that require high film strength, high filling capacity, and high chemical inertness. In latex paints, due to its high refractive index (1.637), fine barite powder acts as a semi-transparent white pigment, partially replacing titanium dioxide in the coating.
雲母粉 粉体塗料
雲母粉は、薄片状の粒子を持つ複合ケイ酸塩材料です。優れた耐熱性と耐酸塩基性を有しています。雲母粉は粉体塗料の溶融流動性に影響を与えるため、一般的に高温・絶縁性粉体塗料に使用されます。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。塗料に使用すると、塗膜の耐候性、耐水性、密着性、そして全体的な外観が大幅に向上します。さらに、染料粒子がセリサイトの層間に容易に浸透するため、鮮やかな発色を長期間維持できます。
セリサイト粉末は藻類やカビに対する耐性も備えているため、価格性能比に優れた優れた多機能充填材となります。
タルカムパウダー 粉体塗料
タルカムパウダーは、水和ケイ酸マグネシウムとも呼ばれ、タルク鉱石から直接粉砕されます。粒子は針状の結晶構造を持ち、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。優れた懸濁性、分散性、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。タルカムパウダーは、テクスチャーパウダーによく使用されます。
現在、タルカムパウダーは、様々なプライマー、中塗り塗料、路面標示塗料、工業用塗料、そして内外装建築用塗料に使用されています。しかし、タルカムパウダーにはいくつかの欠点があります。油吸収率が高いため、用途によっては低吸油性フィラーや重晶石粉末の使用が必要になります。また、耐摩耗性が低いため、高い耐摩耗性が求められる用途では追加のフィラーが必要になります。さらに、タルカムパウダーには酸（酸性雨など）と反応する可能性のある不純物が含まれているため、高い耐候性が求められる屋外塗料への使用は制限されます。また、タルカムパウダーは艶消し効果もあるため、一般的に高光沢塗料には使用されません。
粉体塗料中のシリカ
ポーラスクォーツはシリカ系塗料の一種です。その安全性が高く評価されており、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。低コストのポーラスクォーツは、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溶解性バリウムの含有量を低減し、環境要件を満たすことができます。
さらに、ヒュームドシリカは粉体塗料において固結防止剤および凝集防止剤として広く使用されています。多機能顔料であり、塗料のレオロジーコントロール剤としても優れています。液体塗料では、増粘性、チキソトロピー性、垂れ防止、エッジカバーなどの機能を発揮します。固体粉体塗料では、粉体の流動性を高め、凝集を防止し、流動化を促進します。
非金属粉末 - カオリン
カオリンは焼成カオリンと洗浄カオリンに分けられます。一般的に、焼成カオリンは洗浄カオリンよりも吸油性、不透明性、多孔性、硬度、光沢性に優れています。
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。焼成カオリンはコーティングのレオロジー特性に影響を与えませんが、タルカムパウダーと同様に、マット効果、不透明性の向上、白さの付与といった効果があります。
カオリンは一般的に吸水性が高いため、塗料のチキソトロピー性を高めたり、疎水性塗料を調製したりするには適していません。粒子径は通常0.2～1μmです。粗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、粒子径が1μm未満のカオリンは、半光沢塗料や内装塗料に使用されます。
中空ガラス微小球 粉体塗料
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、優れた分散性、流動性、安定性などの利点を持つ、微小で中空の球状粉末です。
中空ガラス微小球を粉体塗料に適用すると、次のような目的に役立ちます。
- 断熱と断熱内部構造は真空または薄いガスで満たされており、エポキシ樹脂との密度と熱伝導率に大きな差が生じます。そのため、高温粉体塗料の充填剤として最適です。
- 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ますが、耐衝撃性を低下させます。耐衝撃性の低下の程度は微粒子の表面処理によって異なります。適切なカップリング剤を使用することで、耐衝撃性への悪影響を軽減できます。
- 低油吸収中空ガラスマイクロスフィアの吸油率は低く、100gあたり7～50mgです。これにより充填量を削減し、製造時の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
ウォラストナイトは主成分がメタケイ酸カルシウムです。密度は2.9g/cm³、屈折率は1.63、吸油量は30%～50%です。針状構造で、良好な光沢を呈します。
粉体塗料には、一般的に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粉末が用いられます。これは体質顔料として、また白色顔料の部分的な代替として利用され、隠蔽性を高め、塗膜のボリューム感を高めると同時に、塗料コストを削減します。優れた導電性を持つことから、エポキシ樹脂絶縁粉体塗料によく使用されます。ウォラストナイトは白色の針状構造をしており、粉体塗料の曲げ特性と引張特性を向上させます。
エピックパウダー
粉体塗装業界の成長に伴い、高品質でコスト効率の高いフィラーの需要も高まっています。Epic Powderは、高度な粉体処理ソリューションの開発において豊富な経験を有し、様々な無機・非金属粉体の粉砕・分散に最適な装置を提供することに尽力しています。塗料の性能向上から精密な粒度分布の実現まで、Epic Powderの技術は、粉体塗装業界の進化するニーズに合わせてカスタマイズされた優れた結果を保証します。