塗料・コーティング用オルガノクレイ

溶剤系のコーティングにオルガノクレイを使用する理由

当社は20年以上にわたり塗料・コーティング業界へオルガノクレイを供給してきました。その中で、お客様から繰り返し寄せられる課題は次の2点です。 保管中の顔料沈降 （容器内で塗料が分離し、底部に硬い沈降層が形成される現象）と、 垂直面での塗膜のタレ です。いずれも適切なグレードを適正量使用することで改善できます。使用後も問題が続く場合は、添加剤そのものよりも、グレード選定、添加量、分散方法を見直す必要があります。当社技術チームが実際の配合条件に基づいて原因を検討します。

当社のアプローチの特徴は、単に標準グレードを推奨するわけではないことです。当社は、お客様の特定の溶媒システム、配合コスト目標、生産設備を検討し、お客様の問題を最良の価格で解決するグレードを提供します。目標は、一度限りの販売ではなく、長期的な安定した供給関係です。

溶剤系の工業用コーティングは、3 つの永続的な配合上の問題に直面しています。オルガノクレイは、単一の添加剤で 0.2 ～ 2.0 wt% の処理量で 3 つすべてを同時に解決します。

問題	根本原因	オルガノクレイ溶液
顔料の沈降保管中	濃厚な顔料 (TiO₂、硫酸バリウム、ベンガラ) は静止状態で低粘度の媒体に沈みます。	チキソトロピックゲルネットワークにより静止状態で顔料が固定化される → ハードケーキが発生しない。容易に再分散可能な柔らかい沈殿物
たるみ垂直面上の湿ったフィルムの	硬化が始まる前に、重力によって濡れたフィルムが下に引っ張られます。	塗布時のせん断停止後数秒以内にゲルネットワークが再構築 → フィルムはすべてのフィルム構築時に所定の位置に保持
用途の動作が悪い (スプレーやブラシで塗るには厚すぎる)	塗布中に高粘度のネットワークが存在する	塗布時のせん断力によりネットワークが瞬時に破壊 → スプレー、ローリング、またはブラッシング時の粘度が低い → スムーズに平準化

コーティング中のオルガノクレイ: 有機溶媒および樹脂系中で可逆的なチキソトロピー性プレートレットネットワークを形成する第四級アンモニウム修飾モンモリロナイト。静止時：高粘度（沈降防止、垂れ防止）。せん断力下: 低粘度 (塗布が容易)。せん断後: 急速な粘度回復 (垂れなし)。製剤総重量の 0.2 ～ 2.0 wt% で効果的です。

コーティングシステムにおけるオルガノクレイの仕組み

オルガノクレイ粉末を高せん断下で溶媒または樹脂系に分散させると、個々の粘土小板（厚さ 1 nm、幅 200 ～ 500 nm）が積み重ねられた凝集体から剥離し、端と面の静電相互作用によって自己組織化して、チキソトロピーを提供する 3 次元の「砂上の楼閣」ゲルネットワークになります。

静止時（保管時）： ゲルネットワークは無傷 → 高粘度 → 顔料とフィラーが懸濁。沈殿や固いケーキがない
せん断下 (1,000 ～ 10,000 s⁻¹ でのブラッシング、ローリング、スプレー): ネットワークの破壊 → 粘度が塗布粘度まで低下 → コーティングの流れとレベルが低下
せん断後（フィルムを貼り付けた後）： 5 ～ 30 秒でネットワークが再構築 → 粘度が回復 → 濡れたフィルムが垂直面に垂れることなく保持

レオロジーを超えて、オルガノクレイの小板が乾燥膜内で整列し、水分と腐食性イオンの曲がりくねった経路を作り出し、エポキシおよびポリウレタンプライマーの腐食バリア性能を大幅に向上させます。 50 以上の防食コーティング配合物を対象としたテストでは、0.5 wt% の CP-34 を添加すると、オルガノクレイを含まない対照配合物と比較して、水蒸気透過率が 18 ～ 24% 減少しました。

コーティングの種類によるグレードの選択

コーティングの種類	主要な要件	推奨グレード	トリート率
工業用保護コーティング (エポキシ、PU、アルキド)	濃厚な顔料の沈降防止、垂れ防止、バリア強化	CP-34, CP-40, CP-388	0.3～1.5重量％
船舶用コーティング (防汚、船体、コールタールエポキシ)	極度の垂れ下がり耐性、攻撃的な溶媒系における安定性	CP-34, CP-40, CP-EL	0.5～2.0重量％
建築用塗料（外装、内装アルキド）	沈下防止、刷毛さばき良好、淡色	CP-10, CP-10A, CP-26, CP-100	0.2～0.8重量％
透明塗料、クリアラッカー	透明なゲル (10 μm 以下の細かさ)、曇りなし	CP-MP, CP-MPS, CP-EDS, CP-EZ10	0.2～1.0重量％
木材および家具のコーティング	垂直パネルのタレ防止、レベリング、透明性	CP-EZ10, CP-180B, CP-MP	0.2～1.5重量％
防食プライマー（ジンクリッチ、リン酸塩）	濃密な顔料懸濁液、バリア強化	CP-34, CP-APA, CP-EZ10	0.3～1.5重量％
道路標示と交通ペイント	厚膜ビルド時の高い耐垂れ性、温度安定性	CP-34, CP-40	0.5～1.5重量％
ハイソリッドコーティング (>80% NV)	活性剤不要の垂れ防止、簡単加工	CP-180B、CP-APA（自動起動）	0.5～2.0重量％

溶媒極性で選ぶ

オルガノクレイグレードの選択は、溶媒系の極性にも依存します。カウリブタノール (KB) 値を使用して、溶媒をグレードに合わせます。

溶剤系	KB 値	分散型	CPグレード
脂肪族 / ミネラルスピリット / ナフサ	<40	従来品（活性剤あり）	CP-EL, CP-GL, CP-24B
キシレン/トルエン/芳香族ブレンド	40–65	従来型または自動起動型	CP-34, CP-40, CP-10, CP-180B
ケトン/エステル/エーテルエステル(MEK、酢酸ブチル)	65–85	自己活性型 (活性化剤は必要ありません)	CP-APA, CP-MP, CP-EDS
広範囲/混合/未知の極性	どれでも	広範囲に分散しやすい	CP-388, CP-MPS, CP-MPZ, CP-MP10

完全な製品仕様 — コーティンググレード

グレード	LOI(1000℃)	湿気	分散細かさ	極性範囲	分散型
CP-10	30–34%	≤3.5%	≤40 μm	無極性～中程度	分散しやすい
CP-10A	30–34%	≤3.5%	≤40 μm	無極性～中程度	分散しやすい
CP-26	26–29%	≤3.5%	≤40 μm	無極性～中程度	分散が容易（経済的）
CP-100	26–29%	≤3.5%	≤40 μm	無極性～中程度	分散が容易（経済的）
CP-34	28–30%	≤3.5%	標準	低から中高	従来の
CP-40	28–30%	≤3.5%	標準	低から中高	従来の
CP-180B	29–32%	≤3.5%	標準	中～低	従来型 / 自動起動型
CP-388	31–34%	≤3.5%	標準	無極性から高まで	分散しやすい
CP-APA	32–35%	≤3.5%	標準	中程度から高程度	自己活性型
CP-MP	34–36%	≤3.5%	≤10 μm	低から高へ	分散しやすい（透明度が高い）
CP-MPS	31–34%	≤3.5%	≤10 μm	無極性から高まで	分散しやすい（透明度が高い）
CP-EDS	34–37%	≤3.5%	≤10 μm	中～高	分散しやすい（透明度が高い）
CP-EZ10	32–35%	≤3.5%	≤10 μm	低から中程度	強化された容易な分散性
CP-MP10	42%	≤3.5%	≤40 μm	低から高へ	自己活性型（広範囲）

LOI に関する注意: より高い LOI = より高い有機修飾剤含有量 = 極性溶媒およびより高い極性システムとの適合性が向上します。透明・クリヤー塗料には分散粒度10μm以下のグレードを推奨します。

オルガノクレイを塗料に分散させる方法

従来グレード（CP-34、CP-40、CP-24B、CP-180B、CP-EL、CP-GL）

最初に溶媒相に加えます — 樹脂または顔料を添加する前に、測定した溶媒にオルガノクレイ (配合物全体の 0.3 ～ 1.5 wt%) を添加します。
極性活性化剤を追加する — オルガノクレイ重量の 30 ～ 50% の 95% エタノール、またはオルガノクレイ重量の 20 ～ 30% のプロピレンカーボネート
高せん断混合 — 高速分散機またはカウルズブレードを使用して、1,500 ～ 3,000 rpm で 15 ～ 20 分間混合します。
休憩時間 — 他の成分を測定または追加する前に、ゲルのネットワークが完全に構築されるまで 10 ～ 15 分間待ちます。
TI を確認する — チキソトロピー指数を測定します (6 rpm / 60 rpm 比)。ほとんどの産業用途で目標 ≥ 4.0

自己活性・易分散グレード（CP-10、CP-APA、CP-MP、CP-388、CP-MP10）

活性化剤は必要ありません — 溶媒または樹脂相に直接添加します
1,500 ～ 2,500 rpm で混合 15〜20分間
後付けオプション — CP-10、CP-10A、CP-APA、CP-MP10 を粉砕後に添加して、完成塗料の粘度を補正できます

プレゲル（マスターバッチ）法 ― 濡れ性の悪い樹脂の場合

湿潤性が低い樹脂 (エポキシ、ポリエステル、ショートオイルアルキド)、または全量高せん断分散には大きすぎるバッチの場合、オルガノクレイを濃縮ゲルペースト (通常、重量で約 87%、オルガノクレイ 8 ～ 10%、極性活性化剤 3 ～ 4%) にあらかじめ組み込んでから、メインバッチにブレンドすることができます。を参照してください。プリゲル分散ガイド段階的な手順の場合。

重要なポイント — 避けるべきよくある間違い:

混合不足: 1,500+ rpm で 15 分未満 → 剥離が不完全 → ゲル強度が低下
過剰な活性剤: オルガノクレイ重量の 60% 以上 → ゲルネットワークの破壊 → 粘度の低下
溶媒の前に樹脂に添加: オルガノクレイを適切に湿らせるために、最初に溶媒に接触させる必要があります。
活性化前の界面活性剤: 一部の界面活性剤は板状粒子の活性化を妨げます。最初にオルガノクレイを添加し、ゲル形成後に界面活性剤を添加します。

トラブルシューティングガイド

問題	考えられる原因	解決策
チキソトロピー指数が低い / ゲルが貧弱	不十分なせん断。活性化剤の添加量が間違っている。溶剤の代わりに樹脂に添加	混合時間を 2,000 rpm 以上で 20 分間に増やします。活性化剤がオルガノクレイ重量の 30 ～ 50% であることを確認します。最初に溶媒相に加えます
ジェルが強すぎる/コーティングが厚すぎる	オルガノクレイまたは活性化剤の過剰摂取	オルガノクレイを 10 ～ 15% 削減します。活性剤がオルガノクレイ重量の 50% を超えていないことを確認してください。
クリア/透明コーティングの曇り	粗粒子グレードを使用。不完全分散	≤10 μm の繊度グレード (CP-MP、CP-MPS、CP-EDS) に切り替えます。混合時間を 2,500 rpm で 20 ～ 25 分に延長します。
オルガノクレイを添加した後も顔料がまだ沈殿している	添加量が低すぎる。グレードが溶媒の極性に適合していません	オルガノクレイを 0.8 ～ 1.2 wt% に増やします。グレードが溶媒の極性範囲に対して正しいことを確認してください
オルガノクレイにもかかわらず垂直面でのたるみ	フィルムのビルドが高すぎる。 TI が 4.0 未満。樹脂の粘度が低すぎる	オルガノクレイを 20% 増加します。 6/60 rpm で TI を測定します。ベース樹脂の粘度を上げることを検討する

よくあるご質問

オルガノクレイは塗料に何に使用されますか?

オルガノクレイは、溶剤系、ハイソリッド、油系の塗料および工業用塗料のチキソトロピックレオロジー調整剤として使用されます。保管中の顔料の沈降を防ぎ、垂直面での濡れたフィルムの垂れを防ぎ、良好な塗布動作（ブラシ、ローラー、またはスプレーせん断下での低粘度）を維持します。有効処理量: 製剤総重量の 0.2 ～ 2.0 wt%。

コーティングにおけるベントナイトとオルガノクレイの違いは何ですか?

ベントナイトは親水性であり、水系のシステムでのみ機能します。有機溶媒には分散しません。オルガノクレイは、有機媒体に分散する化学的に修飾されたベントナイト (四級アンモニウムイオン交換) です。溶剤系の塗料の場合、オルガノクレイが正しいレオロジー調整剤です。ベントナイトは水性塗料に使用されるため、オルガノクレイと混同しないでください。

オルガノクレイを絵の具に追加するにはどうすればよいですか?

粉砕する前に、オルガノクレイを溶媒相 (樹脂ではない) に加えます。従来のグレードの場合、極性活性化剤 (オルガノクレイ重量の 30 ～ 50% の 95% エタノール) を添加し、1,500 ～ 3,000 rpm で 15 ～ 20 分間混合し、10 分間休ませます。自己活性型グレード (CP-APA、CP-MP10、CP-388) の場合は、活性剤を省略して直接添加します。ステップバイステップの説明を含む完全な分散ガイド →

塗料にはどれくらいのオルガノクレイが必要ですか?

建築用塗料: 0.2 ～ 0.8 wt%。工業用保護コーティング: 0.3 ～ 1.5 wt%。船舶用コーティングおよび厚膜システム: 0.5 ～ 2.0 wt%。透明コーティング: 0.2 ～ 1.0 wt%。下端から開始してチキソトロピー指数 (6 rpm / 60 rpm) を測定します (目標 ≥ 4.0)。正確なガイダンスが必要な場合は、特定の配合について当社の技術チームにお問い合わせください。

粉砕後にオルガノクレイを添加できますか?

はい - 容易に分散し自己活性型するグレード (CP-10、CP-10A、CP-APA、CP-MP10) を粉砕後に後添加して、完成した塗料の粘度を補正できます。プレゲルのステップや極性活性化剤を必要としないため、修正後の補正に最適です。ゲル強度を最大化するには、従来のグレード（CP-34、CP-40）を粉砕前または粉砕中に添加する必要があります。

透明コーティングに最適なオルガノクレイグレードはどれですか?

クリアラッカー、木材仕上げ材、および透明トップコートの場合: 分散粒度 10 μm 以下の超微粒子グレード (CP-MP、CP-MPS、CP-MPZ、CP-EDS、または CP-EZ10) を使用してください。これらは、処理量が 0.5 wt% を超える場合でも、透明で曇りのないゲルを生成します。標準の繊度グレードでは、高透明度の用途では曇りが発生する可能性があります。

オルガノクレイは塗料中のヒュームドシリカの代わりに使用できますか?

はい。溶剤系のシステムでは、オルガノクレイは通常、ヒュームドシリカよりも単位重量あたりのチキソトロピー指数が高く、顔料の懸濁性が優れており、ダイラタンシーがありません。弊社の内部比較テストに基づくと、CP-34 は、キシレンベースのアルキド系で 0.5 wt% のチキソトロピー指数 ≥ 4.5 を達成します。これに対し、同じ処理速度でのヒュームドシリカの場合は約 3.0 ～ 3.5 です。詳しい比較→

塗料のオルガノクレイチキソトロピー指数とは何ですか?

チキソトロピー指数 (TI) は、低剪断粘度対高剪断粘度の比です (ブルックフィールド粘度計を使用して 6 rpm および 60 rpm で測定)。オルガノクレイは、グレード、添加量、システムに応じて 3.0 ～ 8.0 の TI 値を達成します。標準的な工業用コーティングにおける顔料の沈降防止と垂れ耐性には、一般に TI ≧ 4.0 で十分です。より高い TI 値 (5.0 ～ 8.0) は、厚膜および海洋コーティング用途を対象としています。

塗料およびコーティングの推奨グレード: CP-34 （芳香系、活性剤入り）・ CP-APA (自己活性型、ケトン/エステル/芳香族) · CP-180B (透明コーティング、ヒュームドシリカ代替) ・ CP-27A (船舶およびエポキシシステム) · CP-EZ (超微細≦10μm、高光沢) ・ CP-EW (水性塗料)