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処方アドバイス:水系 DTM(金属直接塗装)コーティングの設計

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水系金属用コーティングにおける材料選定と相互作用の最適化

金属表面を保護する場合、プライマーを塗布した後にフィニッシングコートを重ねる従来の「2コートシステム」が最も一般的な手法です。このシステムは有効ではあるものの、手間と時間がかかるため、結果としてコストが高くなるという課題があります。より効率的な代替案が「DTM(Direct-to-Metal:金属直接塗装)コーティング」です。これは、プライマーの保護性能とトップコートの美観を1回の塗装で両立させるものです。DTMコーティングを採用することで、メーカーや塗装業者は品質を損なうことなく、材料費、人件費、そして作業時間を削減できます。 


DTMコーティングの利点は、効率性だけではありません。単層構造であるため、従来の多層システムに比べて使用する材料が少なく、資源の節約につながります。さらに、塗装回数を減らし、かつ「水系」で処方設計することにより、揮発性有機化合物の排出量を抑制することが可能です。 


水系DTMコーティングの開発には、樹脂の化学的性質、顔料の選定、添加剤の適合性、そして塗装技術の精密なバランスが不可欠です。処方設計においては、低VOC規制を遵守しつつ、膜厚、バリア特性、密着性、および耐食性を最適化しなければなりません。特に、分散剤、防錆顔料、フィラー(充填剤)の選択など、原料とその相互作用を適切に最適化することが、高機能な防食コーティングを実現する上で極めて重要な役割を果たします。 


メリット: 

技術的課題の克服 

私たちが開発した水系DTM処方は、以下のようないくつかの技術的ハードルをクリアしています。  


  • 固形分と膜厚(Solid content and film thickness: 一般に水系コーティングは固形分が少なくなりがちで、その結果、保護層が薄くなりバリア特性が低下するという問題があります。 
  • 水感受性(Water sensitivity): 処方に含まれる乳化剤の影響で吸水リスクが高まり、耐久性の低下や腐食感受性の増大を招く可能性があります。 
  • 光沢と耐候性(Gloss and weather resistance: 溶剤系(SB)処方と比較して、水系で高い光沢を実現するのは困難であり、屋外環境への曝露はコーティングのさらなる劣化を引き起こす要因となります。 
  • プライマーなしでの密着性(Adhesion without primer: 水系DTMコーティングは、専用の下塗り剤なしで様々な基材に効果的に密着する必要があり、樹脂と添加剤の最適な選定が求められます。 
  • 防食性能(Corrosion protection:錆や環境劣化に対する耐性を最大化するためには、防錆顔料、フィラー、および分散添加剤の適切なバランスが不可欠です。 


主要原材料: 

水系DTMコーティングの組成 


  • 水系DTMコーティングの有効性は、その組成によって決まります。主な構成要素は以下の通りです。 
  • 水系分散樹脂: 密着性、機械的特性、光沢、耐候性、および防食性能に直接的な影響を与えます。 
  • 添加剤: 適切な湿潤分散剤、消泡剤、表面調整剤、密着向上剤、流動性コントロール剤、およびpH中和剤を選定することで、耐久性を損なうことなく、塗装作業性と外観品質を向上させることができます。 


処方支援: 

当社の研究所で開発されたこれらの処方は、市場のニーズやお客様の要求を満たすため、最高性能を誇る原材料の組み合わせを採用しています。これにより、さまざまな用途や使用環境において、常に最適なパフォーマンスを発揮することが可能です。 


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