分散剤は、接着剤、塗料、プラスチック、プラスチック混合物などの媒体中の固体粒子を安定させるために使用される表面添加剤です。

従来、塗料には基本的に分散剤は必要ありませんでした。アルキド樹脂塗料やニトロ樹脂塗料などのシステムでは分散剤は不要でした。分散剤が登場したのは、アクリル樹脂塗料やポリエステル樹脂塗料が登場してからです。これは顔料の開発とも密接に関係しており、高性能顔料の応用には分散剤の助けが不可欠となっています。
分散剤は、接着剤、塗料、プラスチック、プラスチック混合物などの媒体中で固体粒子を安定化させるために使用される表面添加剤です。分散剤の一端は様々な分散媒体に溶解可能な溶媒和鎖であり、もう一端は様々な顔料の表面に吸着して固体／液体界面（顔料／樹脂溶液）を形成するために使用できる顔料アンカー基です。

樹脂溶液は顔料凝集体間の隙間に浸透する必要があります。すべての顔料は顔料凝集体として存在し、これは顔料粒子の「集合体」であり、個々の顔料粒子間の内部空間には空気と水分が含まれています。粒子は端と角で互いに接触しており、粒子間の相互作用は比較的小さいため、これらの力は通常の分散装置で克服できます。一方、凝集体はより密で、個々の顔料粒子が面と面とで接触しているため、それらを一次粒子に分散させるのははるかに困難です。顔料分散粉砕プロセス中、顔料凝集体は徐々に小さくなります。理想的な状況は、一次粒子を得ることです。

顔料の粉砕プロセスは、次の 3 つのステップに分けられます。最初のステップは湿潤です。攪拌により、顔料表面の空気と水分がすべて排出され、樹脂溶液に置き換えられます。分散剤は顔料の濡れ性を向上させ、固体/気体界面を固体/液体界面に変化させ、粉砕効率を向上させます。2 番目のステップは、実際の顔料分散粉砕プロセスです。機械的エネルギーの衝撃とせん断力により、顔料の凝集体が破壊され、粒子サイズが一次粒子に縮小されます。顔料が機械的力によって開かれると、分散剤はすぐに小さな粒子を吸着して包み込みます。最後の 3 番目のステップでは、顔料分散液が十分に安定して、制御不能な凝集の形成を防ぐ必要があります。

適切な分散剤を使用することで、顔料粒子同士が接触することなく、適切な距離を保つことができます。ほとんどの用途では、安定した解凝集状態が望まれます。一部の用途では、顔料分散液は制御された共凝集条件下でも安定した状態を維持できます。湿潤助剤は顔料と樹脂溶液の表面張力差を低減し、樹脂による顔料凝集体の濡れを促進します。分散助剤は顔料分散液の安定性を高めます。そのため、同じ製品が湿潤助剤と分散助剤の両方の機能を備えていることがよくあります。

顔料の分散とは、凝集状態から分散状態へのプロセスである。粒子サイズが小さくなり、表面積が増加するにつれて、系の表面エネルギーも増加する。
系の表面エネルギーは自然に減少する過程であるため、表面積の増加が顕著であればあるほど、粉砕過程において外部から加えるエネルギーが多くなり、系の分散安定性を維持するためには分散剤の安定化効果がより強く必要となる。一般的に、無機顔料は粒子径が大きく、比表面積が小さく、表面極性が高いため、分散・安定化が容易である。一方、各種有機顔料やカーボンブラックは粒子径が小さく、比表面積が大きく、表面極性が低いため、分散・安定化がより困難である。

したがって、分散剤は主に次の3つの側面で性能を発揮します。(1)顔料の濡れ性を向上させ、粉砕効率を向上させる。(2)粘度を下げ、基材との相溶性を向上させ、画像の光沢、豊かさ、鮮明さを向上させ、保存安定性を向上させる。(3)顔料の着色力と顔料濃度を高め、着色の安定性を向上させる。

南京リボーン新材料は塗料およびコーティング剤用湿潤分散剤ディスパービクに一致するものも含まれる。

In 次の記事分散剤の開発史とともに、異なる時代における分散剤の種類について考察します。