응용 가이드 · 코팅 및 도료
도료 및 코팅용 흄드 실리카
수성, 용제형, UV 경화 시스템의 침강 방지제, 요변제, 광택 저하제. 친수성 및 소수성 요건을 모두 포괄하는 5가지 SEMISIL 등급 — 투여량 가이드, 등급 비교, 무료 샘플 제공.
등급 선택 — 코팅에 맞는 SEMISIL은?
코팅에서 흄드 실리카의 기능은 표면 화학(친수성 vs 소수성)과 BET 비표면적에 따라 달라집니다. BET 높을수록 = 단위 투여당 증점 효과 강해짐. 소수성 등급은 비극성 및 저수분 시스템에서 뭉침 없이 분산됩니다.
| 등급 | 유형 | BET (m²/g) | 주요 기능 | 일반 코팅 시스템 | 투여량 |
|---|---|---|---|---|---|
| SEMISIL 150 | 친수성 | 150 ± 15 | 침강 방지, 약한 요변성 | 수성 건축용, 프라이머 | 0.5–1.5% |
| SEMISIL 200 | 친수성 | 200 ± 25 | 요변성, 흘림 방지, 침강 방지 | 수성 장식용 및 산업용 | 0.5–2.0% |
| SEMISIL 300 | 친수성 | 300 ± 30 | 강한 요변성, 보강 | 후막 코팅, 방청 | 0.3–1.5% |
| SEMISIL R202 | 소수성 (DDS) | 100 ± 20 | 침강 방지, SB/UV에서 자유 흐름 | 용제형, UV 경화, 분체 도료 | 0.3–1.0% |
| SEMISIL R272 | 소수성 (HMDS) | 130 ± 25 | 요변성 + 발수성 | 용제형 자동차, 선박용 | 0.5–2.0% |
UV 경화 광택 저하: GMATT U800 (합성 비정질 실리카, 겔 공법)은 흄드 실리카의 증점 부작용 없이 제어된 광택 저하를 제공합니다.
코팅 제형의 세 가지 핵심 기능
1\. 침강 방지제
무거운 안료 (TiO₂, 산화철, 황산바륨)는 미처리 시 수일 내 단단히 침전됩니다. SEMISIL 200을 0.5–1.0% 투여하면 약한 겔 네트워크가 형성되어 입자를 물리적으로 포획합니다. 교반 시 재분산이 쉬움 — 하드 케이크 없음. 적절한 분산 시 (주속 >12 m/s) Hegman 분쇄도 영향: <0.5 단위.
2\. 흘림 방지 / 요변성 레올로지 조정제
수직 표면은 도포와 경화 사이에 중력에 저항하는 코팅이 필요합니다. SEMISIL 200 / 300은 저전단 점도 (Brookfield)를 높이면서 도포 점도 (고전단, 붓/스프레이)는 변화시키지 않습니다. 요변성 지수 (TI = η₁₀ / η₁₀₀)는 흄드 실리카 1–2% 사용 시 ~1.2 (미처리)에서 3–6으로 증가하여 75–150 µm 습막에서 흘림을 방지하기에 충분합니다.
3\. 광택 저하제 (보조 기능)
농도 2% 이상에서 흄드 실리카는 광을 산란시켜 광택을 줄이는 표면 미세 조도를 형성합니다 (60° GU). 목표 광택 저하를 위해서는 GMATT 시리즈와 같은 전용 실리카 광택 저하제가 더 좁은 PSD와 예측 가능한 광택 제어를 제공합니다.
응용 분야
| 코팅 유형 | 권장 등급 | 주요 이점 |
|---|---|---|
| 수성 건축용 | SEMISIL 150 / 200 | 침강 방지, 저광택 |
| 용제형 산업용 / 방청 | SEMISIL R272 | 요변성 + 발수성 |
| UV 경화 클리어코트 / 광택 저하 | SEMISIL R202 + GMATT U800 | 자유 흐름 + 광택 제어 |
| 자동차 OEM / 보수 | SEMISIL R272 | 복잡한 형상에서 흘림 방지 |
| 선박용 / 보호 에폭시 | SEMISIL 300 / R272 | 높은 TI + 필름 보강 |
| 분체 도료 | SEMISIL R202 | 자유 흐름, 전하 안정화 |
제형 FAQ
+코팅에서 흄드 실리카의 분산 속도는 얼마나 필요한가요?
최소 주속 10–15 m/s (Cowles 또는 톱니 블레이드). 10 m/s 미만에서는 응집체가 분쇄되지 않고 증점 효율이 30–50% 감소합니다. 최상의 결과를 위해 안료 첨가 전 수지/용매 단계에 실리카를 추가하세요. 용매 내 10–20% 페이스트로 사전 분산하는 것이 민감한 제형의 대안입니다.
+친수성 vs 소수성 흄드 실리카 — 수성 시스템에서 어떻게 선택하나요?
친수성 (SEMISIL 150/200/300)이 수성 코팅의 기본 — 실라놀 표면이 극성 매체에서 쉽게 습윤되고 수소 결합을 효율적으로 형성합니다. 소수성 등급 (R202/R272)은 수성 시스템에 상당한 공용제가 포함되어 있거나 필름이 물 얼룩에 저항해야 할 때 사용됩니다; 적절한 분산을 위해 짧은 사전 습윤 또는 계면활성제 첨가가 필요합니다.
+하드 침전을 방지하면서 과도한 증점을 피하는 투여량은 얼마인가요?
**전체 제형 중량의 0.5–1.5%**가 대부분의 안료 시스템에서 침강 방지를 위한 실용적 범위입니다. >2% 이상에서는 ICI 점도가 눈에 띄게 상승하기 시작하여 붓질 저항 및 레벨링에 영향을 줍니다. 0.8%에서 시작하여 Hegman 분쇄 게이지 (목표 ≥ 5) 및 6개월 침전 테스트를 기반으로 조정하세요.
+SEMISIL 200이 기존 제형에서 AEROSIL 200을 대체할 수 있나요?
네 — SEMISIL 200은 AEROSIL 200의 직접 동등품입니다: BET 200 ± 25 m²/g, 1차 입자 크기 ~12 nm, 친수성 표면, 탭 밀도 ~50 g/L. 투여량과 분산 매개변수가 동일합니다. 완전 생산 전환 전 소량 배치 확인 시험이 권장됩니다; 무료 500 g 샘플과 비교 데이터 시트를 요청하세요.
+흄드 실리카가 UV 경화 코팅에 사용될 수 있나요?
네, 소수성 등급 (R202/R272)을 사용하세요. 아크릴레이트 시스템의 친수성 실리카는 수분 흡수 및 헤이즈를 유발할 수 있습니다. SEMISIL R202는 UV 클리어코트의 표준 — 경화 속도나 필름 투명성을 손상시키지 않고 흘림을 방지합니다. UV 코팅의 광택 저하를 위해 R202와 GMATT U800을 조합하세요 (레올로지용 0.5–1.0% R202 + 광택 제어용 2–5% U800).
+흄드 실리카는 광택 저하제인가요, 레올로지 조정제인가요?
주로 레올로지 조정제 — 코팅에서 흄드 실리카의 주요 가치는 요변성과 침강 방지입니다. 고농도 (>2%)에서는 표면 조도를 통해 광택을 줄이지만, 전용 합성 비정질 실리카 광택 저하제보다 제어가 덜 정밀합니다. 광택 저하가 주요 목표인 제형에서는 좁은 PSD와 예측 가능한 광택 곡선을 위해 설계된 GMATT 실리카 광택 저하제를 사용하세요.