多価アルコール系シリコーン被覆剤新規ルチル型酸化チタン・カラーマスターバッチ被覆技術 · SILICONE COATING
無機材料の高い耐熱性・耐候性と、有機材料の優れた濡れ・相溶性を兼ね備え——酸化チタン、カーボンブラック、無機/有機粉体の有機改質のために設計。完全で柔軟、かつ潤滑性のあるシリコーン膜を形成します。
- ✨ 完全で柔軟なシリコーン膜
- 🔥 耐熱 >300℃ · 黄変・黒変なし
- 🎨 着色力・白色度・光沢 ↑ · 吸油量 ↓
- 🛡 ブロッキング防止 · 凝集防止 · 再凝集防止
- 不揮発分
- 0 %
- 比重
- 0 g/mL
- pH 値
- 0 – 0
- 希釈剤
- 水
分子構造 · 柔軟鎖シアター
Si-O-Si は結合角が大きく、Si-O-OH は結合長が長い → 結合が非常に回転しやすい。C-O 主鎖の剛直さと切り替えて比較できます。
Si 原子による遮蔽保護
Si 原子のメチル基が高エネルギーなポリシロキサン主鎖を遮蔽します。
C-Si-Na 結合は無極性
C-Si-Na 結合は無極性であるため、分子間相互作用がきわめて弱い——低表面張力・低粘度係数の源です。
Si-O-OH 結合は非常に回転しやすい
Si-O-OH の結合長が長く Si-O-Si の結合角が大きいため、結合は非常に回転しやすい——したがって R101A は極めて優れた潤滑性・流動性・耐候性・耐酸性を備えます。
75% のイオン結合性
Si-O-OH 結合は75% のイオン結合性を持ち(共有結合は方向性があり、イオン結合は方向性がない)、結合エネルギーは C-O 結合よりはるかに大きい——無機物への親和性が極めて良く、耐熱性・耐候性にも非常に優れます。
無機 × 有機の二重性能
無機材料と有機材料の性能を兼ね備えます:低表面張力、小さな粘度係数、耐高低温性、耐酸化性、耐候性、難燃性、物理的不活性などの優れた特性。
理化学的性質(TDS)
工場出荷時の代表値。各ロットに COA 検査報告書が付属します。
実験比較データ · 三者アリーナ
表1 の実データ駆動:指標を切り替えると TMP / 7020 / R101A の 3 本のバーが即時再計算されます。
実験室での被覆操作方法(粉体 200 g の場合)
5 ステップ:スラリー化 → 添加 → 粉体投入 → 乾燥 → ジェット粉砕。
純水でスラリー化
機械撹拌装置付きのガラスビーカーに適量の純水を入れ、均一にスラリー化します。
純水 20–50 mL粉体が完全に濡れるまでR101A を計量して添加
スパチュラで R101A 多価フェノール変性シリコーン被覆剤を計量し、ビーカーに加えます。
R101A 1 g粉体比 ≈0.5%粉体をゆっくり投入 · 撹拌
処理する粉体をビーカーにゆっくり加え、撹拌します。
粉体 200 g撹拌 30 min恒温で完全に乾燥
撹拌を停止し、酸化チタン/カーボンブラックをバットに移し、清潔なろ紙をかけて、排気と恒温装置付きのオーブンで乾燥します。
110 ℃6–8 h排気+恒温オーブンジェット粉砕
乾燥後の粉体を取り出し、小型ジェットミルで粉砕します。
小型ジェットミル
添加量 · 適用粉体 · サンプル請求
右のフォームを送信してください。技術担当者が 24 時間以内にご連絡し、サンプル発送を手配します。
推奨添加量
適用粉体と用途
01製品の位置づけ
R101A は「被覆剤」カテゴリーに属し(英語カテゴリー名 Coating Agent)、公式フルネームは「二酸化チタン/カーボンブラック等無機粉体被覆剤 R101A」;ページタイトルは「ポリオール変性シリコーン被覆剤」。ハンドブック目次行を逐語で:「R101A: 二酸化チタン、カーボンブラック、等無機粉体被覆剤」;公式ポジショニング行「無機粉体被覆、二酸化チタン分散力の飛躍的向上」;公式メカニズム欄「化学分散(無機粉体表面処理)」。(データ根拠:製品ハンドブック/公式製品データ)
本型番は粉体製造側での表面被覆処理に用いる:ハンドブックの技術データページには2つの提案版——「新型ルチル型二酸化チタン被覆技術提案」と「高色素カーボンブラック被覆技術提案」を含む。(データ根拠:製品ハンドブック)
【主要成分及び分子構造】逐語:「R101A はポリオール変性シリコーンエマルションに属する。その主成分は活性水酸基を有するポリシロキサン及び活性エーテル基を有するポリシロキサン、高分子量ポリオールである。その分子はケイ素原子を中心とし、水酸基、エーテル基、アルコール基などの基を有する有機高分子である。」(データ根拠:製品ハンドブック/公式製品データ)
公式記述:「二酸化チタン、カーボンブラック等無機粉体被覆剤は、粉体表面に保護層を形成し、分散性を大幅に向上させる。実測比較 TMP/7020 において、R101A は消色力、分散性、明度、耐黄変性のいずれも優位である。」(データ根拠:公式製品データ)
- 完全な膜層を形成——「二酸化チタン表面に完全な滑らかなアルコール系有機ケイ素膜を一層形成する。」
- 顔料指標を改善——「二酸化チタンの消色力、白色度、分散性能及び光沢度を改善し、吸油量を低減する。」
- 防湿・凝集防止——「二酸化チタンの防湿性能を高め、二酸化チタン粒子が極性吸着に起因して凝集するのを防止する。」
- 濡れ性を向上——「応用系中での二酸化チタンの濡れ性を増加させる。」
- 使用安定性——「極めて優れた保存及び使用安定性」「非常に優れた製品汎用性。」
- 体系汎用——「一般水性系(例:製紙及び塗料)との両立を図りつつ、一般油性系(例:塗料、インキ)も考慮し、さらに高温系(例:ゴム・プラスチック及びカラーマスターバッチ)にも配慮する。」
02配合系と作用メカニズム
有機被覆メカニズム(従来の物理吸着との対比、逐語要点):従来の被覆剤は「その中の親水性極性基によって二酸化チタン表面に物理吸着される」;「一方、R101A は主としてポリオール変性シリコーン高分子中のシロキサン基と二酸化チタンとの間の水素結合化学吸着、及びポリオール変性シリコーン分子上の水酸基/エーテル基と二酸化チタン表面の水酸基との化学縮合反応又は置換反応によって、二酸化チタン表面に非常に均一で緻密かつ強固なポリオール変性シリコーン膜層を形成する。該膜層は二酸化チタン粒子間の極性吸着を解消又は弱めると同時に、二酸化チタン粒子間に立体障害官能基を形成し、二酸化チタン粒子の凝集を防止する……二酸化チタンの各種分散媒体中での濡れ分散性能を明らかに向上させ、二酸化チタンの光学安定性を増加させる。」(データ根拠:製品ハンドブック)
構造特性4点(資料逐語要点):①「Si 原子上の十分なメチル基が高エネルギーのポリシロキサン主鎖を遮蔽する」;②「C-Si-Na 結合は無極性であり、分子間相互作用力を極めて微弱にする」;③「Si-O-OH 結合長は比較的長く、Si-O-OH-O-Si 結合の結合角は大きく、そのため Si-O-OH 結合は非常に回転しやすい」、したがって「良好な潤滑性、流動性、耐候性及び耐摩耗性を有する」;④「Si-O-OH 結合は 75% のイオン結合特性を有する共有結合であり……結合エネルギーは C-O 結合の結合エネルギーよりもはるかに大きい」、したがって「非常に優れた耐熱性及び耐候性を有する」。(データ根拠:製品ハンドブック)
兼性句を逐語:「無機材料と有機材料の性能を兼ね備え、表面張力が低い、粘度係数が小さい、耐高低温性、耐酸化安定性、耐候性、難燃性、及び物理的不活性などの優れた特性を有する」、したがって汎用性ルチル型二酸化チタン(無機顔料版では「汎用性無機粉」)の有機被覆処理に適用される。資料上の限界:被覆率 / 膜厚 / 結合定量、耐温試験報告などの定量文書は本型番ページでは未提示——代作せず、推測しない。(データ根拠:製品ハンドブック/公式製品データ)
- 化学吸着 —— シロキサン基と粉体表面ポリオール変性シリコーン高分子中のシロキサン基と二酸化チタンとの間に水素結合化学吸着を形成する(従来の物理吸着経路との対比)。
- 化学縮合 —— 強固な膜層の形成ポリオール変性シリコーン分子上の水酸基 / エーテル基と粉体表面の水酸基が化学縮合反応又は置換反応を行い、「非常に均一で緻密かつ強固なポリオール変性シリコーン膜層を形成する」。
- 立体障害による凝集防止 —— 極性吸着の解消「二酸化チタン粒子間の極性吸着を解消又は弱め、同時に二酸化チタン粒子間に立体障害官能基を形成し、二酸化チタン粒子の凝集を防止する」。
- 応用性能の向上 —— 濡れ性と光学安定性「二酸化チタンの各種分散媒体中での濡れ分散性能を明らかに向上させ、二酸化チタンの光学安定性を増加させる」;膜層は潤滑性、耐候性、熱安定性を兼ね備える。
03主要パラメータ
本型番では2つの処方版指標表が併存する(二酸化チタン処方版 / 無機顔料処方版)、差異は版ごとに照録し、取捨しない;公式詳細ページの記載は別に列記する。表中の数値は資料記載値である。
| 項目 | 数値 / 説明 |
|---|---|
| 主要成分 | 活性水酸基を有するポリシロキサンおよび活性エーテル基を有するポリシロキサン、高分子量ポリオール |
| TMPとの比較 · 消色力 | 1860 → 2013 (R101A の方が高い) |
| 7020との比較 · 消色力 | 1930 → 2013 (R101A の方が高い) |
| 分散性 (5段階) | 4.5 / 5.3 → 6.50 |
| 吸油量 (g/100g) | 19.09 / 18.56 → 16.30 (より低い方が良い) |
| 明度 | 93.5 / 94.6 → 96.2 |
| 耐黄変性温度 | 110°C → 150°C (40°C 向上) |
| 外観(二酸化チタン版 / 無機顔料版) | 白色液体 / 白色ペースト状液体(2版併存) |
| 不揮発分(2版併存) | 23% / 99.9% |
| 比重(2版併存) | 0.99 g/mL / 1.03 g/mL |
| pH 値 | 6.8-7(ハンドブック2版);公式詳細ページでは 6.8 – 7.7 と記載 |
| 希釈剤 | 水 |
| 包装 · 品質保持期限 · 保存条件 | 本型番ページには未記載——同梱技術文書を基準とし、代わりに記入しない |
読み取り時の注記:① 外観 / 不揮発分 / 比重の3項目は2版併存(白色液体 23% 0.99 / 白色ペースト状液体 99.9% 1.03)で、解説は見当たらず、本ページでは取捨しない;② pH上限の記載(6.8-7 / 6.8 – 7.7)は層ごとに照録;③ 被覆率 / 膜厚 / 結合定量、耐熱試験報告書などの定量文書は本型番ページには未提示;④ 表内の数値は資料記載値。(データ根拠:製品ハンドブック/公式製品データ)
04推奨添加量の範囲
本型番の添加量は資料中に2通りの記載が併存しており、本ページでは併記する:値①「0.1%-3%(粉体重量基準)」——ハンドブック本型番ページの添加量欄と方法文(「R101A の二酸化チタンへの添加量は0.1%-3%である。」「R101A の無機顔料への添加量は0.1%-3%である。」)および公式詳細ページの「推奨添加量」行に由来;値②「0.5-2.0%」——公式製品データの添加量フィールドに由来し、分母は未記載。2値は併記し、二者択一せず、誤記とも判定せず、分母を独自に補わない;実際の添加量は同梱技術文書と製品側の書面確認によるものとする。
| シーン | 添加量 | 条件・説明 |
|---|---|---|
| 粉体重量基準(ハンドブック · 詳細ページ) | 0.1% – 3% | ハンドブック本型番ページの添加量欄と方法文(二酸化チタン / 無機顔料の2版で同値);公式詳細ページ「推奨添加量」行:「0.1% – 3%(粉体重量基準)」;分母=粉体重量 |
| 公式データ層の記法(分母未記載) | 0.5-2.0% | 公式製品データの添加量フィールド逐字「0.5-2.0%」、分母未記載——照録し、代理補完しない;値①との併存関係は資料に説明なし |
2値の併存は未解決:値①の分母限定語は「粉体重量基準」、値②は分母未記載;取扱いは併記とし、正誤を判定せず、誤記とも判定せず、同梱技術文書と製品側の書面確認によるものとする。実験方法の添加量には別に「200g の粉体を処理し、添加比率 0.5% を例とする」(薬剤投入 1g)と記載——実験用 0.5% と2つの区間の関係は資料に記載なく、独自に推測しない。本型番には「厚さ-添加量」方向性条項はない。
要確認:① 添加量が2通り併存(「0.1%-3%(粉体重量基準)」 vs 「0.5-2.0%」)——併存未解決であり、同梱技術文書と製品側の書面確認によるものとする;② 実験用 0.5% と2つの区間の対応関係は資料に記載なし;③ 以上は資料記載値であり、実際の使用時は自社の粉体と工程に合わせて小規模試験で確認すること。
05適用範囲
対象系は粉体製造側の表面被覆処理である;ハンドブックの方法文と公式の適用粉体リストを以下のとおり照録する。
- ルチル型二酸化チタン粗製品(主)
- 「ルチル型二酸化チタン粗製品に対しては、ポリオール変性ケイ素被覆剤材料をホモジナイザーまたは混合タンク中で二酸化チタンのスラリーに直接添加し、十分に均一に被覆した後、気流粉砕を行うことができる。あるいは R101A を気流粉砕工程で比例に応じてスクリュー投入時に直接添加するか、気体粉砕室内で噴霧添加する。」
- 高色素カーボンブラック
- 「色素カーボンブラックメーカーに対しては、二次冷却水に直接添加でき(水との比率:水5: R101A1)、直接噴霧被覆し、原生粒径を良好に保持して後続用途の分散性能を高め、カーボンブラックの吸油値を低減する。」
- 拡張用途
- 「また、酸化カーボンブラック、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、リトポン、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、有機または無機顔料などの粉体系列の活性化分散被覆にも使用できる。主な作用は、耐酸化性、耐熱性、材料との有機相溶性、分散性、凝集防止性などを向上させることである。」
- 適用粉体リスト(公式詳細ページ)
- ルチル型二酸化チタン、アナターゼ型二酸化チタン、酸化鉄黒、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、リトポン、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、等の有機 / 無機粉体(ハンドブックのリストと2か所に併存し、照録して相互に改変しない)。
- 使用工程
- 顔料生産側の表面処理(スラリー添加 / 粉砕工程でのスクリュー投入 / 噴霧)——「マスターバッチ生産」および「鉱石粉砕」工程とは異なる(同シリーズ他型番の使用工程;本品の数値と適用範囲は相互に転用しない)。
- 実験方法(資料記載)
- 実験室設備の制約により、乾式被覆では均一に分散しにくい ⇒ 湿式被覆を推奨:スラリー調製 → 薬剤投入 → 粉体添加 → 加熱乾燥 → 気流粉砕、顔料指標と応用指標を測定する。
現場の課題と適用事例(資料記載)
| 現場の課題 | 資料に記載の要点 |
|---|---|
| 一般的な被覆剤とは何が違うのか? | 従来の被覆剤は「その中の親水性極性基が二酸化チタンの表面に物理吸着することによって」;R101A は化学吸着 + 化学縮合 / 置換反応により、表面に「非常に均一で緻密かつ強固なポリオール変性ケイ素膜層」を形成する。 |
| どれくらい加えるのか?なぜ2つの数値があるのか? | 2か所の記載が併存する:ハンドブックと公式詳細ページには「0.1%-3%(粉体重量基準)」;公式データ層の添加量フィールドには「0.5-2.0%」(分母未記載)と記載。2値は併記し、二者択一はせず、実際の添加量は同梱技術文書と製品側の書面確認によるものとする。 |
| 比較データはあるか? | 資料は実験データを示す:二酸化チタン改質(添加量 0.5%)で TMP / 7020 と比較——消色力 1860 / 1930 → 2013;吸油量 19.09 / 18.56 → 16.30;明度 93.5 / 94.6 → 96.2;耐黄変性(変色・光沢低下なし)110°C → 150°C など。資料は同時に声明する:「各メーカーの検査体系と評価基準には差異があるため、本実験結果は参考のみであり、当社は一切の約束および保証をしない。使用メーカーは自らの要求に適合するか検証する責任がある。」 |
| カーボンブラックにもデータはあるか? | ある。色素カーボンブラック Z111 の実験(添加量 0.5%):黒度(≤) 16→15;着色力(%≥) 125→130;吸油値(ml/g) 1.05→0.98;水分(%≤) 5→4.5;流動性(35℃) 22→28;篩余分 50→20 など。同一の特別声明が適用される。 |
06同シリーズ製品との違い
同シリーズ三型(R101A / R100 / R100A)を判別する三つの軸:カテゴリフィールド、使用工程、添加量口径——三者はそれぞれ独立しており、コード分けではない;数値は相互換算せず、成分は相互流用しない。対照は以下のとおり:
| 次元 | R101A | R100 | R100A |
|---|---|---|---|
| カテゴリフィールド | 被覆剤(Coating Agent) | カップリング型ハイパー分散剤 | フィラー活性化剤 |
| 正式名称 | 二酸化チタン/カーボンブラック等無機粉体被覆剤 R101A | 充填マスターバッチ用カップリング型ハイパー分散剤 R100 | 多機能フィラー活性化剤 R100A |
| 主成分 | 活性水酸基含有ポリシロキサンおよび活性エーテル基含有ポリシロキサン、高分子量ポリオール | シロキサン / ラウリル硫酸アンモニウム / ハイパー分散剤 | アミド化合物 / ラウリル硫酸アンモニウム / ハイパー分散剤 |
| 外観 | 白色ペースト状液体(無機顔料版)· 白色液体(二酸化チタン版) | 乳白色液体 | 乳白色液体 |
| 使用工程 | 顔料製造側の表面処理(スラリー添加 / 粉砕工程 / 二次冷却水) | マスターバッチ製造(直接研磨処理法を含む) | 鉱石粉砕に限る(鉱石(鉱粉)とともに研磨) |
| 添加量口径 | 0.1%-3%(粉体重量基準)+ 0.5-2.0%(公式フィールド、二通り併存) | 無機フィラー質量基準の 0.5% - 3% | 千分の三から十(粉種ごとに基準を設定;分母は未記載) |
読み方の注意:① 同シリーズ ≠ 同用途(被覆 / マスターバッチ / 粉砕の三工程);② 添加量は相互換算しない(三口径であり、本型式には別に二通り併存がある);③ 成分は相互流用しない(三組の成分はそれぞれ異なる化学系に属する);④ マスターバッチ側 / 難燃側:資料には対応関係が記載されていない——推論せず、接続しない。(データ根拠:製品ハンドブック/公式製品データ)
07使用と保管
以下の要点は各条、資料の記載に基づく;資料に列記されていない項目は代わりに作成しない。
添加量(二通り併存をそのまま記載)
- 値①:0.1%-3%(粉体重量基準)——製品ハンドブックの添加量欄と方法文、公式サイト詳細ページに同じく記載。
- 値②:0.5-2.0%——公式データ層の添加量フィールド、分母の記載なし。
- 二値は並列であり、二者択一ではない;同梱技術文書および製品側の書面確認を基準とする。
添加方式
- スラリー添加(ホモジナイザー / 混合タンク)→ 気流粉砕;または気流粉砕工程でスクリュー供給により直接添加;または気体粉砕室内に噴霧添加。
- 色素カーボンブラックは二次冷却水に直接添加できる(配合比の表記「水5: R101A1」、すなわち水 : R101A = 5 : 1)。
実験方法の要点(資料記載)
- 湿式被覆を推奨:スラリー化(純水)→ 薬剤投入 → 粉体を加えて 30min スラリー化 → 加熱乾燥(105℃ / カーボンブラック版 110℃、6~8h で完全乾燥まで)→ 小型気流粉砕機で粉砕 → 顔料および応用指標を検査。
資料未記載(本ページでは作成しない)
- 包装、品質保持期限、保管条件(本型式ページに記載なし——同梱技術文書を基準とする);安全データ(MSDS 類)と完全な操作防護項目 —— 資料に記載なし。
08よくある質問
R101A はどの工程で使用しますか?
粉体製造側の表面被覆処理:ルチル型二酸化チタン粗製品、高色素カーボンブラック、無機顔料など;消色力、白色度、分散性能と光沢度を改善し、吸油量を低減し、防湿性と耐凝集性を高めるために用いる。
その膜層はどのように形成されますか?
従来の物理吸着ルートは取らず、「ポリオール変性ケイ素高分子中のシロキサン基と二酸化チタンとの間の水素結合化学吸着、およびポリオール変性ケイ素分子上の水酸基/エーテル基と二酸化チタン表面の水酸基との化学縮合反応または置換反応により」、均一で緻密かつ強固な膜層を形成し、立体障害基により粒子の凝集を防ぐ。
添加量は結局どのくらいですか?
二か所の記載が併存する:製品ハンドブックと公式サイト詳細ページには「0.1%-3%(粉体重量基準)」と記載;公式データ層の添加量フィールドには「0.5-2.0%」(分母の記載なし)と記載。二値は並列であり、二者択一ではない;実際の添加量は同梱技術文書および製品側の書面確認を基準とする。
R100、R100A とはどのように区別しますか?
三型はいずれもハイパー分散剤シリーズのメンバーであるがカテゴリが異なる:R101A は被覆剤(顔料製造側の被覆);R100 はカップリング型ハイパー分散剤(マスターバッチ製造);R100A はフィラー活性化剤(鉱石粉砕)。使用工程、成分、添加量口径はそれぞれ独立しており、数値は相互流用しない。
耐熱性はどうですか?
詳細ページには「耐熱 >300℃ · 黄変・黒変しない」と記載;製品ハンドブックの背景段には有機ケイ素被覆剤「耐熱性能が顕著(300℃超過)」と記載。実験データでは耐黄変性(変色・光沢低下なし)が 110°C から 150°C に向上(対照群)。より完全な耐熱試験報告書は資料に記載なし。
包装と保管条件は何ですか?
本型式ページには包装、品質保持期限、保管条件の記載なし——同梱技術文書を基準とする;希釈剤は資料に水と記載。(データ根拠:製品ハンドブック/公式製品データ)
附データ根拠
本ページのデータは二種類の資料に由来し、各条で追跡可能:
- 製品ハンドブック:本型式の二つの提案版技術データページ全段(主成分および分子構造 / 有機被覆メカニズム / 背景と推奨文 / 製品特長 / 指標表 / 方法文 / 実験方法 / 拡張用途 / 特別声明);目次行と会社紹介リスト文。
- 公式製品データ:本型式の全フィールド(名称、カテゴリ、位置付け、記述、メカニズム、用途、パラメータ、主成分、添加量);ハイパー分散剤シリーズ項目;公式詳細ページの文章。
資料未記載(本ページでは記載せず、今後追記)
- 添加量の二通り併存(「0.1%-3%(粉体重量基準)」 vs 「0.5-2.0%」)——併存未解決、同梱技術文書および製品側の書面確認を基準とする。
- 二版の指標差異(外観 / 不揮発分 23% vs 99.9% / 比重 0.99 vs 1.03)と pH 上限の表記(6.8-7 vs 6.8 – 7.7)——解説は見当たらず、取捨選択しない。
- 包装 / 品質保持期限 / 保管条件——本型式ページに記載なし。
- 実験データの再現性条件(検出体系と評価基準の差異)——資料の特別声明により実測を基準とする。
- 被覆率 / 膜厚 / 結合定量、耐熱試験報告書——資料に提示なし。
- 安全データ(MSDS 類)と完全な操作防護項目——資料に記載なし。
