BYK 層状無機添加剤 (Clay Based Additives) 2015年2月ビックケミー・ジャパン株式会社粘性調整剤特性 i. 粘度の調整 ii. フィラーや顔料の沈降防止 iii. タレ性の調整 iv. 塗装作業性の調整 v. その他 Page 2 粘性調整剤溶剤系用水系用タレ止め，増粘剤タレ止め，増粘剤有機系・ウレア、ウレタン変性ポリマー・ひまし油ﾜｯｸｽ・ﾎﾟﾘｴﾁﾚﾝﾜｯｸｽ・ﾎﾟﾘｱﾏｲﾄﾞﾜｯｸｽ・ﾎﾟﾘﾏｰ粒子（NAD）・ウレア、ウレタン変性ポリマー・HEC，MCなどのｾﾙﾛｰｽ系・ﾎﾟﾘｶﾙﾎﾞﾝ酸系・ｳﾚﾀﾝ会合型・ﾎﾟﾘﾏｰ粒子（ｴﾏﾙｼｮﾝ) 無機系・層状ケイ酸塩・シリカ・層状ケイ酸塩・シリカ、カオリン Page 3 層状無機添加剤製品群と適用分野製品名システム溶剤系水系成分特徴適応分野製紙、自動車、ホームケア用途など LAPONITE® ○ 合成ヘクトライトナノサイズ、ヘイズへの影響が少ない、水系での粘性発現効果が高い OPTIGEL® BENTOLITE® ○ 変性ベントナイト用途に適したグレードを提供塗料、コーティング剤、粘接着剤、シーラント、インキ等 OPTIBENT® ○ 変性ベントナイト用途に適したグレードを提供建設用途等溶剤系での粘性発現効果が高い塗料、コーティング剤、粘接着剤、シーラント、インキ等 GARAMITE® ○ 鉱物及び有機変性ベントナイトの混合系 TIXOGEL® CLAYTONE® ○ 有機変性ベントナイト用途に適したグレードを提供塗料、コーティング剤、粘接着剤、シーラント、インキ等 ○ 有機変性ベントナイトナノサイズ、ヘイズへの影響が少なく、プラスチック素材への使用に最適プラスチック等 CLOISITE® Page 4 2. 層状無機添加剤製品群と適用分野製品名システム溶剤系水系成分特徴適応分野 TIXOGEL® CLAYTONE® ○ 有機変性ベントナイト用途に適したグレードを提供塗料、コーティング剤、粘接着剤、シーラント、インキ等 GARAMITE® ○ 鉱物及び有機変性ベントナイト混合系溶剤系での粘性発現効果が高い塗料、コーティング剤、粘接着剤、シーラント、インキ等 ○ 有機変性ベントナイトナノサイズ、ヘイズへの影響少なく、プラスチック素材への使用に最適プラスチック等製紙、自動車、ホームケア用途など CLOISITE® LAPONITE® ○ 合成ヘクトライトナノサイズ、ヘイズへの影響少ない、水系での粘性発現効果高い OPTIGEL® BENTOLITE® ○ 変性ベントナイト用途に適したグレードを提供塗料、コーティング剤、粘接着剤、シーラント、インキ等 OPTIBENT® ○ 変性ベントナイト用途に適したグレードを提供建設用途等 Page 5 層状無機添加剤のその他機能・帯電防止・バリヤー性付与・強度アップ（補強材）・触媒作用など Catalyst A+B Page 6 → AB 層状無機添加剤 Ⅰ.溶剤系有機変性タイプ Description TIXOGEL® Organoclay CLAYTONE® Mixed Mineral Thixotrope GARAMITE® Castor derivates II. 水系親水タイプ LAPONITE® Synthetic Layered Silicate OPTIGEL® Natural & modified Bentonite OPTIBENT® Nonionic Associative Thickener 天然＆変性ベントナイト Natural & modified Bentonite Page 7 層状無機添加剤有機変性とは？例えば - - - - CH3 + Page 8 - - - 例えばベントナイト水溶性 N N N+ N CH3 例えば - 中極性に変性低極性に変性 N 有機変性物中極性溶剤中に溶解 CH3 + N N N+ CH3 カチオン系変性剤水溶性 N N 有機変性物低極性溶剤中に溶解層状無機添加剤有機変性タイプ溶剤 / レジンへの混合凝集したプレート板－それらを完全に機能させるためには分離しなければならない。膨潤分散高剪断分散が必要です。例えば、Cowles disk。 Page 9 層状無機添加剤有機変性タイプゲル化のメカニズムプレート板の正電荷のエッジは、カチオン界面活性剤でコーティングされず、親水基が残る。エッジは、溶剤分散の中で水素結合を形成する。 = OH.....HO....HO非コート部のエッジ間で水素結合による“カードハウス”を形成 • Page 10 活性剤、例えば BYK-R 605 によって高められます層状無機添加剤有機変性タイプレオロジーチクソトロピー Viscosity チキソトロピー：カードハウスの再構築には数秒から数分を必要とする。粘度 0.1 1 10 100 1,000 Shear Rate 剪断速度カードハウス・可逆的剪断により破壊・可逆的静止により再構築 Page 11 10,000 層状無機添加剤有機変性タイプ用途無添加添加タレ防止層分離抑制沈降防止 Page 12 貯蔵安定層状無機添加剤 GARAMITE® 何が違うのか？有機ベントナイト板、層状等間隔モンモリロナイト GARAMITE® セピオライト中空の棒鎖状の構造混合された鉱物板、層状引き延ばされた形状サポナイト or ヘクトライト Page 13 2. 層状無機添加剤 GARAMITE® 何が違うのか？標準的な有機変性ベントナイト GARAMITE® • • • • Page 14 複数の鉱物からなる有機変性物分散が容易強いチキソトロピック効果特許化！ 2. 層状無機添加剤 GARAMITE® 利点良い点 Fumed Silica Page 15 Garamite® • • • • • 高嵩比重、低ダスト混合が容易分散が容易高いチキソ性効果溶剤 / モノマーで 15～20% の流動性プリゲル 2. 層状無機添加剤まとめ : 極性域による選択低極性脂肪族化合物エステル、ケトンとアルコール芳香族炭化水素 ALIPHATIC MINERAL OIL O.M.S. NAPTHA ISOPARAFIN SHELLSOL D EXXSOL D 高極性低 PARAFFIN WHITE SPIRITS MINERAL SPIRITS 高高分子量 TOLUENE XYLENE STYRENE AROMATIC NAPTHA ETHYLENE ACETATE PROPYLENE ACETATE GLYCOL ETHERS ETHYLENE GLYCEROL PROP. CARBONATE ETHANOL ACETONE BUTANOL MIBK/MEK 標準グレード TIXOGEL® VP / MP / MPI, CLAYTONE® 40 活性剤が必要低分子量. CLAYTONE® HT TIXOGEL® VZ / MPZ 自己活性グレード活性剤不要または少量の活性剤添加 TIXOGEL® MP 250, CLAYTONE® APA TIXOGEL® MP100, CLAYTON® AF / HY 混合グレード GARAMITE® 7303 Page 16 GARAMITE® 1958 GARAMITE® 7305 層状無機添加剤有機変性タイプ使用例 Page 17 層状無機添加剤 LAPONITE®, OPTIGEL® 水系の増粘メカニズムゲルの形成プレート板の正電荷エッジと他のプレート板の負電荷表面との間のイオン性相互作用発現。水中で分散高い効果を得るには良い分散が必要。 Cowles羽根の分散機の使用をお勧めします。カードハウス Page 18 層状無機添加剤 LAPONITE®, OPTIGEL® 水系のレオロジー粘度 Viscosity チキソトロピー：カードハウスの再構築には数秒から数分が必要。チクソトロピー 0.1 1 10 100 Shear Rate カードハウス・可逆的剪断による崩壊・可逆的静置による再構築 Page 19 1,000 剪断速度 10,000 層状無機添加剤 LAPONITE®, OPTIGEL® 天然ベントナイト(着色) OPTIGEL® ベントナイト板、層状天然ヘクトライト (ピンク) 500nm LAPONITE® 合成ヘクトライト Page 20 板、層状ナノサイズ（25nm）ほとんど着色なし ! 4. 層状無機添加剤 LAPONITE®, OPTIGEL® 効果 • 沈降防止 • たれ防止 • 粘性付与 • 帯電防止未添加 OPTIGEL® WX Page 21 層状無機添加剤 LAPONITE® ゾルタイプ／ゲルタイプ（ペーストの場合）カードハウスゲルの形成水中で分散ゾルの形成水中で分散マイナス電化を持つ水溶性の安定化剤 Page 22 カードハウス構造弱まる層状無機添加剤 LAPONITE® 主な用途 • 自動車ベースコート • マルチカラーペイント • クリナー • 化粧品 Page 23 層状無機添加剤溶剤・無溶剤系向け製品一覧製品名 TIXOGEL® CLAYTONE® GARAMITE® Page 24 特徴適用極性域アクチベーターの有無 VP 標準グレード低極性必要 MP 標準グレード低極性必要 MPI 標準グレード低極性必要 VZ 標準グレード中～高極性必要 MPZ 標準グレード中～高極性必要 MP100 自己活性グレード低～中極性不要 MP250 自己活性グレード中～高極性不要 40 標準グレード低極性必要 HT 標準グレード低～中極性必要 APA 自己活性グレード中～高極性不要 AF 自己活性グレード低～中極性不要 HY 自己活性グレード低～中極性不要 7303 混合グレード低極性不要（より分散容易） 1958 混合グレード低～高極性不要（より分散容易） 7305 混合グレード高極性不要（より分散容易）層状無機添加剤水系向け製品一覧製品名 LAPONITE® 特徴備考 RD 標準グレードペーストはゲル状3％推奨 EP 広pH域での使用に適ペーストはゲル状3％推奨 RDのゾルグレードペーストはゾル状10％推奨 JS 高いゾル安定性ペーストはゾル状15％推奨 S482 高いゾル安定性ペーストはゾル状25％推奨 RDS CK CMO 組成合成ヘクトライト Na置換型ベントナイト W724 OPTIGEL® 厚膜システムに最適高疑塑性、低チクソ性 pH6-11の使用に優れる優れた増粘性、チクソ性 pH5-11の使用に優れる WX 高降伏値 pH 2-12で使用可温度安定性優れる LX 最も効果的高保水性ベントナイトと他成分の混合レベリング性、粘性付与中程度粘性付与レベリング性、粘性付与粘性付与効果大疎水化変性ベントナイト防水性向上防水用途に適 MF 987 NT10 Page 25 コストパフォーマンス Wシリーズ標準グレード WA WM OPTIBENT® Cシリーズ標準グレード Na置換型ベントナイトと特殊ポリマーの混合層状無機添加剤まとめ BYKの層状無機添加剤合成タイプ有機変性タイプ他成分混合タイプ Page 26