脱気剤は、粉体塗料が溶融して皮膜を形成する際の架橋反応および固化反応中に発生する、空気、水分、低分子化合物などの揮発性物質を放出する補助剤です。また、放出された低分子化合物によるピンホールを適時に補償し、塗膜に微細なピンホールや気孔が発生するのを防ぎます。この種の添加剤は粉体塗料によく用いられる添加剤の一つであり、通常は粉体塗料の配合に添加されます。
粉体塗料で一般的に使用される脱ガス剤はベンゾインです。ベンゾインは白色または淡黄色の無臭の結晶で、融点は133～137℃、沸点は344℃です。水とエーテルにはわずかに溶け、熱アセトンとエタノールには溶けます。欠点は、高温で塗料が黄変しやすいことです。ベンゾインの欠点を克服するために、変性ベンゾインおよびワックス系脱ガス剤焼成や熟成の条件下で黄変しにくいものが開発されている。
実験結果と製造実務から、粉体塗料の架橋および硬化工程において、低分子化合物を生成する塗料の種類には脱気剤の添加が必要であることが示されています。粉体塗料は製造時および使用時に吸湿しやすいなどの問題があるため、一般的なエポキシ、エポキシポリエステル、ポリエステル、ポリウレタン粉体塗料に脱気剤を添加するのは妥当です。エポキシマットおよびマット粉体塗料では、ベンゾインなどの消泡剤を添加しなくてもピンホールなどの欠陥が発生しにくいです。その理由はまだ明確には説明できませんが、塗膜表面が高光沢ほど滑らかで光沢がなく、塗膜の欠陥が目立たないため、印象が変わるのかもしれません。
現在、ベンゾインは依然として一般的な脱気剤として使用されており、粉体塗料中の全皮膜形成材料の約0.5%が添加されています。この添加量は、粉体塗料の種類や組成に応じて、一定の範囲内で適切に調整できます。ポリエステル-HAA（ヒドロキシアルキルアミド）粉体塗料においては、ベンゾインが塗膜の黄変に及ぼす影響を考慮すると、その添加量は全皮膜形成材料の約0.3%に抑え、可能な限り使用量を最小限に抑えるべきです。さらに、合成ワックスをベースとした平滑化剤および脱気剤も使用でき、その添加量は粉体塗料配合全体の約1％とする。
粉体塗装の配合において、鋳鉄、鋳造アルミニウム、溶融亜鉛めっき鋼板、および被塗装物（ワークピース）の表面に砂穴やピンホールがある熱間圧延鋼板に粉体塗装を行う際、塗膜中に粒子や火山状のピットが発生するのを防ぐために消泡剤が添加されます。消泡剤は、塗膜中の気泡の発生を防ぐために添加される添加剤です。
粉体塗装を鋳鉄部品、鋳造アルミニウム部品、溶融亜鉛めっき部品、または砂穴やピンホールのある熱間圧延鋼板に施す場合、焼成および硬化工程中に、粉体塗料は溶融して平坦化し、被塗物の表面にある砂穴やピンホールを塞ぎます。被塗物の温度が上昇すると、被塗物の砂穴やピンホール内の空気が膨張し、内部圧力も継続的に上昇します。内部圧力が溶融塗料の強度をわずかに上回ると、内部の空気が塗料を破裂させ、小さな気泡となって放出されます。粉体塗料は、成膜工程中に凝固反応を起こし、溶融粘度が継続的に上昇して最終的に固体の被塗膜となります。そのため、小さな気泡内の内部圧力が被塗膜を破裂させるのに必要なエネルギーに達しない場合、これらの小さな気泡は被塗膜の表面から突出した粒子または顆粒を形成します。小さな気泡内の内部圧力が被塗膜を破裂させるのに十分になると、小さな気泡が破裂し、内部の空気が大気中に放出されます。この時点で塗膜が平滑性を失い、空気が抜ける小さな気孔を埋めることができなくなると、典型的な火山噴火口の粒子や顆粒が形成され、深刻な問題となる。
粉体塗料に消泡剤を添加すると、粉体塗料の溶融粘度が低下し、塗膜の表面張力も低下します。これにより、焼成温度と圧力によって影響を受ける被塗物表面の砂穴やピンホール内の空気が容易に破裂し、未硬化の塗膜を大気中に平坦化します。同時に、気泡が抜ける塗膜の隙間も容易に埋められ、塗膜中の粒子や粒、あるいは火山孔のある粒子の形成を防ぎます。
水性塗料と溶剤系塗料の消泡メカニズムは粉体塗料の消泡メカニズムとは全く異なるため、水性塗料や溶剤系塗料に使用される消泡剤を粉体塗料に直接適用することはできません。粉体塗料は特殊な性質を持つため、水性塗料や溶剤系塗料ほど多くの種類の消泡剤が使用されていません。
投稿日時：2025年8月15日