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アンジエカ実験報告
セラミックインクの保存安定性に関する研究
実験プロジェクト：セラミックインクの保存安定性に関する研究
実験カテゴリ：分散剤、沈降防止剤試験
実験者：製品応用エンジニア Xinzhong Zhai
要旨：アンジカン分散剤6042Aおよび6042B、沈降防止剤4311、4360、6701、972、およびベントナイトを使用してセラミックインクを調製しました。セラミックインクの安定性は、粒度、粘度、遠心沈降速度、熱保管後の沈降速度、および硬質沈降速度を測定することによって評価されました。実験結果は、アンジェカ6042B分散剤で調製された白色油性セラミックインクが最高の保存安定性を示すことを示しています。
キーワード：分散剤、沈降防止剤、粒度、粘度、遠心沈降速度1。
1.目的
アンジェカ分散剤6042Aおよび6042B、沈降防止剤4311、4360、6701、972、およびベントナイトを組み込んださまざまな配合を使用してセラミックインクを調製しました。さまざまな配合で調製されたセラミックインクの安定性を、粒度、粘度、遠心沈降速度、および熱保管後の沈降速度と硬質沈降速度を評価することによって調査しました。
試薬：
セラミック着色剤（カプセル化赤、Guose）、分散剤Anjeka 6042AおよびAnjeka 6042B、沈降防止剤Anjeka 4311、Anjeka 4360、Anjeka 6701、972、ベントナイト、白色油、ココエート、ラウリン酸イソプロピル、セラミック顔料、およびMiruiセラミックインクサンプル。
機器：
遠心分離機（モデル80-2B、江蘇省Jinyi Instrument Technology Co., Ltd.）、ナノ粒子サイズアナライザー（モデルBeNano 90、丹東Bettersize Instruments Co., Ltd.）、振動分散機、回転デジタル粘度計、超音波分散機、オーブン。
白色油No. 10、ココエート、および分散剤を一定の割合で混合して均一にします。次に、セラミック着色剤を加えてよく混合します。スラリー質量の3倍量のジルコニアビーズ（直径0.3 mm）を加え、混合物を振動分散機に入れて分散させます。
インクをオーブンで50℃で72時間保管しました。
インク中のセラミック着色剤の粒度測定：
粉砕したスラリーを白色油で10,000倍に希釈しました。希釈したインク中の着色剤の粒度をナノ粒子サイズアナライザーで測定しました。
遠心沈降速度：
インクを3000 rpmで5分または10分間遠心分離しました（指定による）。
粘度：
インクの粘度を15℃で回転粘度計で測定しました。
表1.異なる分散剤と用量の実験配合
| 原材料 | 3# | 4# | 5# | Miruiサンプル | Z平均粒度（nm） | 6# | 49 |
| 白色油 | 42.5 | 43.35 | 44.2 | 42.5 | 43.35 | 44.2 | Guose |
| ココエート | 7.5 | 7.65 | 10.2 | 7.5 | 7.65 | 10.2 | 0.3 |
| 分散剤6042A | 6 | 4 | 3 | 0.3 | |||
| 5 | 6 | 4 | 3 | 0.3 | |||
| カプセル化赤 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | Guose |
8時間の振動研磨後、粒度、粘度、および遠心沈降速度を測定しました。結果を表3に示します。
表3.粒度、粘度、および遠心沈降速度
| 3# | 4# | 5# | Miruiサンプル | Z平均粒度（nm） | 6# | |
| 337.5 | 225.54 | 369.99 | 275.08 | 295.26 | 273.09 | 292.15 |
| 粘度（mpa.s） | 291.9 | 551. 1 | 4340 | 52.64 | 421. 1 | 6076 |
| 遠心沈降速度％（5分） | 13. 12 | 13.48 | 21.30 | 5.36 | 12.39 | 21.36 |
| 遠心沈降速度％（10分） | 17. 11 | 24.18 | 32.44 | 7.69 | 17.29 | 26.28 |
表4.異なる溶媒を用いた実験配合
| 原材料 | 3# | 4# | 5# | 49 |
| 白色油 | 48.7 | 42.5 | 42.5 | Guose |
| ココエート | 7.5 | 0.3 | ||
| ラウリン酸イソプロピル | 7.5 | |||
| 6042B | 6 | 6 | 6 | 0.3 |
| カプセル化赤 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | Guose |
表5.粒度、粘度、および遠心沈降速度
| 3# | 4# | 5# | |
| 337.5 | 242.78 | 295.26 | 309.5 |
| 粘度（mpa.s） | 65 | 52.64 | 60 |
| 遠心沈降速度（％）（5分） | 1.9 | 5.36 | 6.75 |
上記の З結果から、異なる溶媒が遠心沈降速度に大きな影響を与えることがわかります。配合の中で、純粋な白色油（サンプル1＃）が最高の性能を示し、ラウリン酸イソプロピル（サンプル3＃）が最悪の性能を示します。
セクション3.1の実験結果に基づいて、分散剤6042Bを5％の用量で選択し、研磨時間を3時間、4時間、および5時間に変更しました。実験配合を表6に示します。
表6.セラミックインク配合
| 研磨3時間 | 研磨4時間 | 研磨5時間 | 49 | |
| 50 | 48.7 | 48.7 | 48.7 | 0.3 |
| 6042B | 6 | 6 | 6 | 0.3 |
| 45 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 0.3 |
研磨後の粒度、粘度、および遠心沈降速度を表7に示します。
表7.粒度、粘度、および遠心沈降速度
| 研磨3時間 | 研磨4時間 | 研磨5時間 | 305.05 | |
| 337.5 | 416.16 | 389. 12 | 306.05 | 0 |
| D50（nm） | 443.01 | 433.72 | 309.25 | 355.08 |
| D90（nm） | 8471.96 | 950.22 | 588.35 | 536.82 |
| 粘度（mpa.s） | 32.6 | 39.3 | 46.1 | 43.07 |
| 遠心沈降速度（％）（10分） | 24.88 | 10.84 | 42. 12 | 7.28 |
表8.実験配合
| 3# | 4# | 5# | Miruiサンプル | Z平均粒度（nm） | 6# | 49 | |
| 50 | 48.7 | 48.7 | 49.7 | 49.7 | 49.7 | 49.7 | 0.3 |
| 5 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 0.3 |
| 45 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 0.3 |
| 沈降防止剤4311 | 1 | 0.3 | |||||
| 沈降防止剤4360 | 1 | 0.3 | |||||
| Anjeka | 表11.熱保管安定性結果 | 0.3 | |||||
| Anjeka | 表11.熱保管安定性結果 | 0.3 | |||||
| Fenghong | 表11.熱保管安定性結果 | 1# |
表9.粒度と遠心沈降速度
| 3# | 4# | 5# | Miruiサンプル | Z平均粒度（nm） | 6# | |
| Z平均粒度3時間研磨後（nm） | 416.16 | 321.58 | 465.26 | 334.77 | 673.63 | 435.38 |
| Z平均粒度5時間研磨後（nm） | 306.05 | 315.21 | 338.45 | 262.22 | 283.33 | 453 |
| 5時間研磨後（％）（10分）3時間研磨後（％）（10分）20.40 | 24.88 | 45.23 | 18.70 | 23.19 | 23.93 | 遠心沈降速度 |
|
5時間研磨後（％）（10分）7.7320.40
|
42. 12 | 17.46 | 11.69 | 25.49 | 3時間研磨後、スラリーの粒度がまだ必要な仕様に達していなかった場合、3＃を除くすべての配合で沈降防止効果が見られ、サンプル4＃が最高の性能を示しました。 | 本実験で試験された沈降防止剤について、スラリーの粒度が製品の必要な仕様に達すると、沈降防止剤はその有効性を失うことが結果から示唆されています。 |
表10の配合に従ってセラミックインクを調製し、5時間研磨しました。熱保管安定性は、50℃のオーブンで72時間保管後に評価されました。結果を表11に示します。沈降速度と硬質沈降速度は次のように計算されました。
沈降速度
= （初期インク高さ - 分層後の下層の高さ）/ 初期インク高さ × 100％
硬質沈降速度 = 硬質沈殿物の質量 / インクの総質量 × 100％
表10.実験配合1#
2#
| 3# | 4# | 5# | Miruiサンプル | Z平均粒度（nm） | 49 | |
| 50 | 48.7 | 48.7 | 分散剤6042B | 分散剤6042B | 分散剤6042B | 0.3 |
| 5 | セラミック顔料 | 6 | セラミック顔料 | セラミック顔料 | セラミック顔料 | 0.3 |
| 45 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 沈降防止剤972 | 0.3 |
| Anjeka | 表11.熱保管安定性結果 | 0.3 | ||||
| Anjeka | 表11.熱保管安定性結果 | 0.3 | ||||
| Fenghong | 表11.熱保管安定性結果 | 1# |
2#
| 3# | 4# | 5# | Miruiサンプル | Z平均粒度（nm） | 305.05 | |
| 337.5 | 282.6 | 272.22 | 443 | 324.15 | Z平均粒度（％） | 0 |
| 7.8 | 8.3 | 10.2 | 53.3 | 9.5 | 硬質沈降速度（％） | 1.3 |
| 5.3 | 2.0 | 2.5 | 5.8 | 4.3 | 上記の表とグラフから、次の観察結果が得られます。 | 本実験で試験された沈降防止剤について、熱保管条件下では沈降防止効果がないことが結果から示唆されています。 |
分散剤6042Bの用量を増やすと熱保管安定性が向上します。用量を6％に増やすと、性能は参照サンプルよりも優れています。
4.実験結論
分散剤Anjeka 6042Aは、Anjeka 6042Bよりもわずかに優れた粒度低減性能を示しますが、その湿潤、粘度低減、および安定性性能はAnjeka 6042Bよりも劣ります。
溶媒の選択は安定性に大きな影響を与え、純粋な白色油が最高の性能を発揮します。
粒度と粘度が一定の範囲まで低下すると、粘度は安定性にわずかな影響しか与えませんが、Z平均粒度とD90粒度が大きいほど安定性は低下します。
本実験で試験された沈降防止剤について、スラリーの粒度が製品の必要な仕様に達すると、沈降防止剤はその安定化効果を失います。
分散剤6042Bの用量を増やすと熱保管安定性が向上し、6％の用量では参照サンプルよりも優れた性能を発揮します。
