酸化鉄顔料は、無毒性、にじみ防止、低コスト、多様な色調を形成できる能力から、塗料、インク、コーティング剤に広く使用されています。コーティング剤は、皮膜形成物質、顔料、充填剤、溶剤、添加剤で構成されています。油性コーティングから合成樹脂コーティングへと発展してきましたが、様々なコーティング剤には顔料、特に酸化鉄顔料の使用が不可欠であり、酸化鉄顔料はコーティング業界において欠かせない顔料となっています。
塗料に使用される酸化鉄顔料には、鉄黄、鉄赤、鉄茶、鉄黒、雲母酸化鉄、透明鉄黄、透明鉄赤、および半透明製品があり、その中でも鉄赤は最も重要で、大量かつ幅広い用途で使用されている。
鉄赤は優れた耐熱性を持ち、500℃でも変色せず、1200℃でも化学構造が変化しないため、非常に安定しています。太陽光の紫外線スペクトルを吸収するため、塗膜を保護する効果があります。また、希酸、希アルカリ、水、溶剤に耐性があり、耐候性にも優れています。
酸化鉄赤の粒度は0.2μMで、比表面積と吸油量も大きい。粒度が増加すると、色は赤から紫へと変化し、比表面積と吸油量は小さくなる。酸化鉄赤は、物理的な防錆機能を持つ防錆塗料に広く使用されている。大気中の水分が金属層に浸透するのを防ぎ、塗膜の密度と機械的強度を高めることができる。
防錆塗料に使用される鉄赤色水溶性塩の濃度は低く抑えるべきである。これは防錆性能の向上に有益であり、特に塩化物イオンが増加すると、水が塗膜に浸透しやすくなり、同時に金属の腐食も促進される。
金属は酸に非常に敏感なため、塗料中の樹脂、顔料、溶剤のpH値が7未満の場合、金属の腐食が促進されやすくなります。鉄赤塗料の塗膜は、長期間日光にさらされると粉化しやすく、特に粒度の小さい鉄赤は粉化が速いため、耐候性を向上させるには粒度の大きい鉄赤を選択する必要がありますが、塗膜の光沢が低下しやすくなります。
上塗り塗料の色の変化は、通常、顔料成分の1つまたは複数が凝集することによって生じます。顔料の濡れ性の悪さや湿潤剤の過剰添加が凝集の原因となることがよくあります。焼成後、顔料は凝集しやすい性質を持ちます。そのため、上塗り塗料の色を均一かつ安定させるためには、鉄赤の湿式合成を選択することが推奨されます。針状結晶鉄赤で作られた塗膜表面はマーセル化を起こしやすく、塗装中に発生する縞模様は、さまざまな角度から見ると色の濃淡が異なり、結晶の屈折率の違いに関係しています。
天然の酸化鉄赤と比較して、合成酸化鉄赤は密度が高く、粒度が小さく、純度が高く、隠蔽力、吸油性、着色力に優れています。一部の塗料配合では、天然の酸化鉄赤と合成製品が併用されており、例えば、車両、機械、計器などの鉄系表面の下塗りに使用される酸化鉄赤アルキドプライマーなどが挙げられます。
投稿日時:2023年6月26日

