| ソリューション | お客様のメリット | 装置 | |
|---|---|---|---|
| 分散／懸濁液 - 液体 | |||
| 用途に対して木材用コーティングが薄すぎる、または厚すぎる | 一定速度で迅速な品質管理チェックを実施してコーティングの粘度を測定し、コンシステンシーを調整する | 木材用コーティングは液だれせず、表面に不均一な筋も残りません | |
| 木材用コーティングが用途に対して薄すぎる、または厚すぎる | 異なるせん断速度で粘度を測定し、静置時および塗布時のコーティングの粘度を把握します | 結果を活用して木材用コーティングの流動挙動を調整し、使用の各段階で最適な状態にします | |
| 塗料がポンプ輸送中または塗布中に詰まる | レオメーターまたは粘度計で塗料の降伏点を分析し、降伏点を下げることで、サンプルの流動開始に必要な力を低減します | 塗料製造時のスムーズで効率的な搬送プロセスにより、生産設備のダウンタイムをゼロに | |
| 壁用塗料の膜厚が不十分、または塗布後に垂れが発生する | 塗料の内部構造の構造破壊と回復を分析し、配合を調整する | 壁用塗料は十分に高いウェット膜厚を確保し、垂れが発生しない | |
| 自動車用塗料の粘度が高すぎてスプレー塗布に適さず、目に見える小さな液滴が生じて、 仕上がりが凹凸になります | 高せん断速度（1,000 s-1 ～10,000 s-1）で塗料の粘度を分析し、配合を調整します | スプレー塗布やブラッシングなどの高せん断用途に適した粘度で、滑らかな仕上がりになることを確認できます | |
| 建築用塗料中の顔料と充填剤は、（短期）保管中に沈降します | 低せん断速度（<1 s-1）での粘度を分析し、配合を調整します | 結果を活用して配合を変更し、塗料の早期沈降を防止します。低せん断領域での粘度が高いほど、安定性は高くなります | |
| 塗料は一定時間静置すると、相分離または沈降を示します（長期） | 周波数スイープで保存安定性を確認し、配合を調整します | 塗料の長期保存安定性を確保できます | |
| 塗料は50 °Cでの用途には粘度が低すぎます | 規定温度で粘度を正確に測定し、調整します | 塗料は使用条件に最適な配合になっています | |
| 2液性エポキシコーティングの硬化は塗布中にすでに始まります | 粘度を分析し、反応開始時と比べて2倍になる時点を特定します。この知見により、エポキシコーティングの配合を調整できます | エポキシコーティングが塗布可能時間の後に適切なタイミングで硬化します | |
| 高湿度環境では、塗料が塗布後に乾燥しません | 塗料のレオロジー特性評価中に、測定環境の湿度と温度を調整します | 塗料をあらかじめ設定した温度および湿度条件下で乾燥させることができます | |
| UV感応性コーティングが期待どおりに硬化せず、表面に傷や凹凸が見られる | レオロジー特性を測定しながら、異なるUV光強度での架橋反応をシミュレーション | UV光で数秒以内に硬化し、被覆材料を完全に覆って保護するコーティング | |
| 木材コーティングの塗膜が硬化後に脆すぎる、または柔らかすぎる | 塗膜のDMA挙動を評価し、配合を調整する | 塗膜の十分な弾性と良好な仕上がり | |
| 塗料が望ましい最終外観（塗料の光沢）に達しない | 顔料粒子径を測定し、調整する | 求めるマットまたは光沢仕上げを実現し、満足したエンドユーザーに再購入される欠陥のない製品 | |
| 塗料が望ましい色の濃さを示さない | 粒子径が小さくなると色の濃さが増すため、顔料粒子径を測定して調整します | 塗料は適切な色の濃さとなり、塗布後の仕上がりにユーザーも満足します | |
| 材料のコーティング挙動に一貫性がありません | 塗装またはコーティング分散液の粒子径を測定し、コーティング工程前に粒子凝集を特定・防止します | 均一なコーティング挙動 | |
| 分散液に不要な凝集傾向が見られます。 | Litesizerで分散液中の粒子のゼータ電位を測定し、処方を改善して 生産プロセスを安定化します。 | ゼータ電位の問題を早期に検知することで、生産プロセスを加速し、貴重なバッチの ドロップアウトを回避します。 | |
| 粉体 - 乾燥 | |||
| 粉体原料はポンプ輸送できません | 粉体セルを使用して固体原料のポンプ輸送性をシミュレーションします | 結果を活用して、粉体材料の輸送および保管時の問題を回避します | |
| 粉体塗料が十分に硬化しない、または空気輸送できない | 流動化特性と硬化挙動を評価し、流動化および硬化プロセスに対する流動化助剤の影響を相関付けます | 塗布しやすく、良好な硬化挙動を示す粉体により顧客満足度が向上 | |
| 粉体塗装の外観にムラがある | 粒子径分布を粒子径分析装置で分析し、粉体塗装で望ましい外観が得られるよう最適化します。 | 粉体塗装は高い耐久性を示し、外観要件を満たします。 | |
お探しのサンプルが見つかりませんか？ アントンパールなら、その課題に対応するソリューションをご提案できます。 お問い合わせはこちら
塗料・コーティングの品質管理と研究開発
粘度計
塗料やコーティングの粘度測定は、生産ラインの各工程における品質管理に不可欠です。 これにより、受入原料の品質の一貫性を確認し、材料の加工適性やポンプ搬送性を即座に把握できるほか、最終製品の均一性や仕様適合の確認にも役立ちます。 ViscoQC 100 または 300 のような回転式粘度計は、塗料製造の品質管理で広く使用されており、ISO 2555 や ASTM D2196 など多数の規格に準拠しています。 ViscoQC 100 では、コーティングの迅速な品質管理に適した単一点での動的粘度測定が行え、ViscoQC 300 では多点での粘度測定により、たとえば塗料の流動挙動や降伏点を評価できます。 使いやすいスタンドアロン型装置とインテリジェント機能により、信頼性の高い測定結果が得られます:
- 開梱後すぐに使用可能
- 正しい水平出しを確認できるデジタルレベリング機能を内蔵
- 磁気カップリングにより、スピンドルを片手で簡単に着脱可能
- スピンドル/ガードの自動認識と装置アライメントのデジタル確認
- スピンドルと回転速度の最適な組み合わせが不明な場合に役立つ TruMode
- 試料が温度平衡に達したタイミングを表示する T-Ready™ を搭載した、空冷カウンタークーリング機能付きペルチェ温調装置
RheolabQC 回転式レオメーターでは、せん断後の試料の構造回復も評価できるため、それに応じて測定法やプロセスパラメーターを調整できます。 RheolabQC で利用できる幅広い測定システムにより、スプレー塗布に特有の高せん断速度を再現できます。 ASTM D562 に準拠した専用 Krebs スターラーにより、Krebs 単位（KU）で粘度を測定できます。 すべての測定システムは Toolmaster により自動認識されるため、ユーザーエラーを防ぎ、トレーサビリティを向上させます。
レオメーター
レオメーターを使えば、塗料やコーティングの粘度変化を複数の測定点にわたって追跡できます。 試料の変形挙動、流動挙動、構造を迅速かつ詳細に把握できるため、プロセスパラメーターをその場で調整できます。 レオメーターでは、回転モードと振動モードの両方で測定できます。 最適なレオメーターは用途によって異なります:
- 試料の変形挙動や流動挙動の評価には、MCR 53 が適しています。
- 試料構造の評価には、MCR 73 と MCR 93 を推奨します。
- ルーチン品質管理から高度な研究開発まで幅広く対応するには、MCR 303 または MCR 503 が最適です。
- MCR 53、MCR 73、MCR 93、MCR 303、MCR 503 には、塗料・コーティング試料のレオロジー特性を包括的に評価するための用途別アクセサリーが用意されています。
アントンパールのレオメーターは、用途に応じた測定を支える幅広いアクセサリーと測定システムを提供します。 エントリーレベル機から品質管理向け、R&D 向けまで、単一のソフトウェアプラットフォーム上で一貫したワークフロー、内蔵のエラー防止機能、作業時間の短縮を実現する各種レオメーターをご用意しています:
- Toolmaster: 測定システムとアクセサリーを自動認識
- QuickConnect coupling: 測定システムを片手で接続可能
- TruStrain: オーバーシュートなく目標せん断速度またはひずみステップに迅速に到達。TruRate: 事前試験なしで、試料のひずみ、せん断速度、または応力を高精度に制御
- TruRay: すべての MCR レオメーターで測定面を照らし、試料を明瞭に観察できます
レオメーターには粉体レオロジー用セルも装着でき、粉体挙動の理解に役立ちます。 迅速な品質管理ツールとしてだけでなく、詳細な粉体分析にも使用できます。 2種類の粉体セルにより、圧縮・圧密状態から完全流動化状態まで、プロセスに即した各状態で粉体を分析できます。 これにより、混合や保管から空気搬送、スプレー塗布まで、あらゆる工程をシミュレーションできます。
粒子径分析装置
粒子径は、色、光沢、隠ぺい性などの最終外観だけでなく、塗料、インキ、コーティングの加工適性にも影響します。 アントンパールの Litesizer DIF と DIA は、粒子径と粒度分布のモニタリングに適しており、乾燥粉体と懸濁液中の粒子の両方を分析できます。 Litesizer DLS は、分散液の配合安定性や凝集挙動の評価に有効なゼータ電位測定に加え、ナノメートル領域の粒子径測定にも対応しています。
比表面積・細孔径・固体密度分析装置
粉体の比表面積を測定することで、臨界顔料体積濃度（CPVC）の把握や分散系の配合設計に関わる重要な材料挙動を、より深く理解できます。 比表面積の測定には、Nova または Autosorb シリーズの装置を使用できます。 Ultrapyc による真密度測定（ASTM D5965）は、ブレンドの配合設計、硬化後膜厚、塗布面積、CPVC の算出（ASTM D5965）、さらにコーティングの不揮発分の体積百分率の測定（ASTM D6093）に役立ちます。 Ultratap 500 シリーズによるタップ密度測定では、流動性も含め、新材および再生材を迅速に評価できます。
比表面積測定装置
Autosorbシリーズ
- クリプトン吸着法による比表面積測定
- 代表的な試験法:
- BET比表面積（超低圧容量法による低温ガス吸着法）
- 外部試料前処理ユニット
Novaシリーズ
- 窒素吸着法による比表面積測定
- 代表的な試験法:
- BET比表面積（低圧容量法による低温ガス吸着法）
固体密度測定装置
Ultrapycシリーズ
- 乾燥顔料および塗膜の真密度測定
- 代表的な試験法:
- ガスピクノメトリーによる固体の真密度測定
Ultratap 500シリーズ
- 単一成分粉体および混合粉体のタップかさ密度測定
- 代表的な試験法:
- タップかさ密度
- Carr指数およびHausner比
- 大容量アダプター
粒子径分析装置
Litesizer DIFおよびDIAシリーズ
- レーザー回折法による液体試料および乾燥試料の粒子径・粒度分布測定（Litesizer DIF）
- 動的画像解析による液体試料および乾燥試料の粒子径・粒子形状測定（Litesizer DIA）
- 代表的な試験法:
- レーザー回折法による粒子径・粒度分布解析（Litesizer DIF）
- 動的画像解析による粒子径・粒子形状解析（Litesizer DIA）
- アクセサリー:
- オートサンプラー
- 外付け式超音波分散機
Litesizer DLS
- 液体分散系の粒子径・ゼータ電位測定
- 代表的な試験法:
- 動的光散乱法（DLS）による粒子径解析
- 電気泳動光散乱法（ELS）によるゼータ電位測定
- pH依存性自動測定用ドージングシステム
粉体レオメーター
Powder Flow Cell
- 流動化状態における粉体挙動の解析
Powder Shear Cell
- 温湿度制御下での粉体流動解析
回転粘度計
ViscoQC 100
- 高粘度から低粘度までの液体に対応した、迅速な品質管理向け単一点粘度測定
- 代表的な試験法:
- 単一点粘度測定
- 代表的な試験法:
ViscoQC 300
- 高粘度から低粘度までの液体に対応した、迅速な品質管理向け多点粘度測定
- 代表的な試験法:
- 流動曲線／粘度曲線
- 代表的な試験法:
- 降伏点測定
- 時間依存挙動の解析
回転レオメーター
RheolabQC
- 低粘度液体から半固体までに対応する回転レオロジー試験
- 代表的な試験法:
- 降伏点／流動点測定用回転試験
- 代表的な試験法:
- 回転3区間チキソトロピー試験（3iTT）
MCR 53/73/93
- 液体から半固体試料までを対象とした、カップ・ボブ、パラレルプレート、コーンプレート測定システムによる回転レオロジー試験
- ほぼあらゆる試料タイプに対応する、カップ・ボブ、パラレルプレート、コーンプレート測定システムによる回転・振動レオロジー試験
- 代表的な試験法:
- 降伏点／流動点測定用回転試験
- 回転3区間チキソトロピー試験（3iTT）
- 振幅スイープおよび周波数スイープ
- 振動3区間チキソトロピー試験（3iTT）
- 代表的な試験法:
- 測定ジオメトリ: コーンプレート、パラレルプレート、円筒形ジオメトリ
- Toolmaster™*およびクイックコネクトカップリング**
回転・振動レオメーター
MCR 303/503
- QCからR&Dまで対応する、原材料、配合物、最終製品の粘弾性特性評価
- 代表的な試験法:
- 固体試料の回転・振動測定
- 代表的な試験法:
- 粉体レオロジー評価
MCR 703 MultiDrive
- R&D向けの包括的な材料特性評価
- 代表的な試験法:
- 1台または2台のドライブユニットによる高度な振動・回転試験
- 代表的な試験法:
- ねじり、引張、曲げ、圧縮モードに対応したフルDMA測定機能
* ツールを自動認識・自動設定することで操作を簡便化し、ユーザーエラーを最小限に抑えます
** スピンドル、ボブ、測定システムを片手で簡単に着脱できます
加工性と品質向上に向けて塗料・コーティング用粉体のライフサイクル各段階を理解する
塗料・コーティングは、用途や使用条件が多岐にわたり、組成もさまざまであるため、高度な性能要求が課されます。 塗料・コーティングのライフサイクル全体を的確に把握するには、受入原料から混合などの中間工程、最終製品に至るまで、各段階で関連特性を適切に測定・分析することが重要です。 しかし、ライフサイクルは完成品の塗料・コーティングで終わるわけではありません。 輸送、長期保管、塗布適性に加え、塗膜の耐久性や耐擦傷性も重要な評価項目です。 研究開発・生産のいずれにおいても、製造プロセスや塗布プロセスに影響を及ぼす多くのパラメータを考慮する必要があります。たとえば、粒子径、ゼータ電位、粉体レオロジー、比表面積、真密度などが挙げられます。
- 重要な粉体パラメータ
- これらのパラメータが安定性と加工性に重要である理由
- これらのパラメータを簡便に測定する方法
Time to evolve 14 – 塗料・コーティングで理想の仕上がりを実現
塗料の配合が最終製品の品質にどのような影響を及ぼすか、ご存じでしょうか。 このウェビナーでは、レベリング不良や沈降の課題を解消する方法をご紹介します。 以下の内容をご紹介します:
- 塗料・コーティングにおけるレオロジー挙動
- 降伏点やチキソトロピーの測定に用いる回転式試験法
- 測定結果の解釈と、理想的な塗布性を実現するためのコーティングのレオロジー最適化
コーティングの流動を自在に制御
品質管理の効率と信頼性をさらに高める方法をお探しではありませんか。 また、レオロジーがコーティングのR&Dプロセスのあらゆる段階でどのように役立つか、ご存じでしょうか。 生産ラインでの品質管理・工程管理から、新製品開発における特定の測定まで – 今すぐご登録のうえ、Anton Paarのレオメーターと粘度計が以下の用途でどのように役立つかをご確認ください:
- 粘度解析
- 降伏点と流動点の測定
- 構造破壊・回復挙動の評価
- 硬化・乾燥挙動の評価
