顔料分散性について＃2

1)顔料の分散安定化

　(1)顔料粒子の静電反発力：粒径によって必要な表面電荷は異なる。サブミクロンオーダーでは100mV以上が必要であり、これを得るのは極めて困難。

　(2)樹脂吸着による立体障害：上記の理由から、通常はこちらを利用。

2)粒径分布と粒径

　粒径には分布があるため、粒径の中央値と範囲を表すためにDx値 を用いる。粒子の形状を球形と仮定して、粒径から相対質量を計算する。

球の体積：V

粒子の半径：r

　V=(4πr^3)/3

粒径：D=2r

　V=(4πr^3)/3={4π(D/2)^3}/3={4π(D^3)/8}/3=π(D^3)/6

粒子の質量：M

粒子の密度：ρ

　M=Vρ

ρは全ての粒子で同じ、つまり定数として扱うと

　M=Vρ=πρ(D^3)/6

　6M/πρ=D^3

相対質量：M'=6M/πρ

　M'=D^3

よって粒径のみで相対質量を表すことができる。

分布図において粒径を横軸、個数を縦軸にとり、昇順で積算された相対質量が全体のx％を占めるとき、その境目の粒径をDxでの粒径としている。例えばD10における粒径が0.1umであるとき、全体の10％相対質量が0.1um以下の粒子によって構成されていることになる。中央値を知るにはD50が、範囲を知るためにD10及びD90が一般的な指標となる。

参考

顔料表面の化学的性質と分散安定性評価　DIC Technical Review No.5/1999

A Guide to D-Values in Pharmaceutical Particle Characterisation  Innopharma technology