石材加工用のエポキシ樹脂粘度ガイド: 適切な CPS の選び方

粘度は、エポキシの技術データシートでは小さな線のように聞こえますが、石材工場の場合、粘度によって、樹脂が微細な亀裂の底に到達するか、単に表面に留まるかが決まります。これは、樹脂の消費量、メッシュの濡れ、空気の放出、表面のレベリング、浸透深さ、研磨の外観、プロセス速度、そして最終的には完成したスラブの一貫性に影響を与える可能性があります。

これは、緻密な黒御影石、明るい花崗岩、白または色の大理石、壊れやすいスラブ、メッシュバックの素材、または真空含浸で処理された石を処理する場合に特に重要になります。周囲温度、石材の温度、せん断力、樹脂硬化剤の化学反応、硬化の進行度などすべてが流動挙動を変えるため、あるワークショップでは「薄い」と感じられる樹脂の挙動が別のワークショップでは大きく異なる場合があります。

そのため、プロのバイヤーは「粘度はいくらですか?」とだけ尋ねるべきではありません。より良い質問は、「このエポキシは、定義されたテスト条件下でどのような粘度を持ち、そのレオロジーは私の石材、欠陥、温度、および製造プロセスに適していますか?」です。ベロポキシの現在 石材エポキシ製品範囲 はこれを明確に示しています。複数のシステムは、異なる用途に合わせて最適化されながら、同様の粘度範囲内に収まります。

石材加工におけるエポキシ樹脂の粘度は何を意味しますか?

粘度は、液体の流れに対する抵抗を表します。粘度の低い樹脂はより容易に流れますが、粘度が高い材料は動きに抵抗し、配置された場所に留まる傾向があります。

エポキシ樹脂の仕様では、粘度は一般にセンチポアズで報告され、cP と書かれます。市販の石材産業のテクニカルシートの中には、単位を「CPS」と表記しているものもあります。 SI 用語では、1 cP は数値的に 1 mPa・s に相当します。

しかし、石材加工業者にとって、粘度は単なる実験室の数値ではありません。これは、混合樹脂が細孔、毛細管亀裂、鋸痕、グラスファイバーメッシュ、凹凸のある表面、垂直エッジ、または大きな空洞に遭遇したときにどのように動作するかに直接影響します。

粘度が低いため動きと浸透が促進されます。

粘度が低下すると、一般に樹脂は微細な空隙に入りやすくなります。これは、単に表面を覆うのではなく、内部含浸を目的とする場合に役立ちます。

良い例は、厚い接着剤を塗布するのが難しい微細亀裂を含む緻密な黒御影石です。ヴェロポキシさん 黒御影石の深い浸透を実現する超低粘度エポキシ 研磨前の微細孔や亀裂に浸透するように特別に配置されています。公開されている製品データでは、内部浸透の向上を目的としてシステムを非常に低い粘度範囲に設定しています。

より高いボディは持続力とギャップを埋めるのに有利です

フローは必ずしも目標ではありません。欠陥が広い場合、塗布が垂直である場合、または樹脂が周囲の細孔に消えずに継ぎ目に残らなければならない場合は、高粘度またはチキソトロピー配合の方が適切な場合があります。

このため、浸透樹脂を隙間充填マスチックのように使用すると、残念な結果が生じる可能性があります。樹脂が石の奥まで流れ込んだり、修復領域から流れ出たり、表面近くに不十分な材料が残ったりする可能性があります。

逆に、ヘアライン亀裂に重い隙間充填接着剤を使用すると、逆の問題が発生する可能性があります。亀裂の内部深さに達することなく亀裂の入り口を橋渡ししてしまう可能性があります。

CPS だけでは不十分な理由

最も一般的な購入ミスの 1 つは、公開されている CPS 値だけで 2 つのエポキシ製品を比較することです。

両方の数値が同等の条件下で測定されない限り、この比較は誤解を招く可能性があります。

測定温度が重要

エポキシの粘度は温度に非常に敏感です。冷えた樹脂は厚くなり、基材にポンプで送り込んだり、混ぜたり、広げたり、湿らせたりすることが難しくなります。一般に、樹脂が温かいほど流れやすくなります。

これは国際的な石材工場にとって非常に重要です。 10°C の冬の作業場で使用される樹脂は、30°C の製造エリアで扱われる同じ製品とは大きく異なる動作をする可能性があります。

温度は 2 番目の影響も生み出します。通常、温めると粘度が低下しますが、温度が高くなるとエポキシ反応が促進され、使用可能な作業時間が短縮される可能性があります。実際には、工場では、より良い流れを得るために樹脂を単に無限に加熱することはできません。流量、ポットライフ、硬化速度、生産リズムのバランスが取れている必要があります。

混合粘度は樹脂のみの粘度よりも便利です

成分 A はある粘度を持ち、成分 B は別の粘度を持ちます。樹脂と硬化剤が組み合わされると、混合系は再び異なる挙動を示す可能性があります。

実際の製造を決定するには、公表されている粘度が以下を参照しているかどうかを確認してください。

• 樹脂成分のみ。
• 硬化剤成分のみ。
• 完全混合A+Bシステム。
• 混合直後の混合物。または
• 指定された反応時間後の混合物。

石の加工では、混合システムの挙動が実際に亀裂に入り、メッシュを濡らし、スラブ全体に広がるため、通常、最も関連性があります。

せん断速度と試験方法が重要

多くの液体樹脂は回転粘度計で評価されます。非ニュートン材料の場合、見かけの粘度はスピンドル速度やせん断条件に応じて変化する可能性があります。このため、専門的な仕様書には、裸の数値を提示するのではなく、測定方法とテスト条件を理想的に記載する必要があります。

ISO 2555 では、回転粘度計を使用した液体樹脂の見掛け粘度測定について説明していますが、ASTM D2196 では、定義された回転条件下で測定される非ニュートン材料の見掛け粘度およびレオロジー挙動について取り上げています。

粘度が石の処理性能に与える影響

微小亀裂への浸透

ヘアラインクラックや内部亀裂は、低粘度の樹脂が有利であることが最も明らかなケースの 1 つです。緻密な花崗岩には、検査で確認できるものの、非常に狭い亀裂が含まれている場合があります。樹脂は、ゲル化が進行しすぎる前に、開口部を濡らし、毛細管経路を通って移動し続ける必要があります。

このため、Veropoxy の Black Granite ソリューション シリーズ マイクロクラックの処理と補強を目的とした、深浸透性および高流動性のエポキシ システムがいくつか含まれています。

浸透が不十分な場合、内部欠陥が未処理のままでも、コーティング直後の修復は許容範囲に見える可能性があります。後で校正、研磨、切断、輸送、設置中に問題が発生する可能性があります。

毛穴や石の表面の湿潤

濡れが良好であると、樹脂が孤立した液滴として残るのではなく、亀裂や細孔の内部表面に接触するのに役立ちます。一般に、粘度が低いほど塗布が容易になりますが、化学的性質や表面状態も重要です。

ほこり、湿気、油、研磨残留物、または過剰な砥石の温度により、粘度が適切であるように見えても、湿潤が妨げられることがあります。したがって、CPS 値が低いと、不十分な表面処理を補うことはできません。

空気抜けと気泡の挙動

システムが非常に厚いと、特に含浸中やメッシュの湿潤中に、閉じ込められた空気が逃げるのが難しくなります。粘度の低い樹脂は繊維や細孔の周囲の流動性を向上させることができますが、それでも激しく混合すると空気が混入する可能性があります。

真空支援処理を使用する工場では、このバランスに特に注意を払う必要があります。ヴェロポキシさん 真空注入ソリューション これらは、真空支援条件下で樹脂の微細孔や内部欠陥への移動を促進することに基づいています。

樹脂消費量

より多くの流動性樹脂が深く浸透できるため、これは多くの場合望ましいことです。しかし、塗布量を制御しないと、多孔質の石の使用量が増加する可能性もあります。

これは、トラバーチン、多孔質の大理石、風化した石、相互につながった空隙を含むスラブに特に関係します。かなりの量がすでに表面の下に移動しているにもかかわらず、表面は乾いているように見えるため、オペレーターは樹脂の塗布を続ける可能性があります。

目的が深い補強である場合、消費量が多くても自動的に無駄になることはありません。問題は、追加の樹脂が有用な内部結合を生み出すのか、それとも単に空隙の中に消えてしまい、ほとんど価値が付加されないのかということです。

表面のレベリングと研磨の準備

亀裂の修復後、多くの石のラインは研削または研磨に移ります。樹脂の粘度は、硬化後に欠陥が完全に埋められたままであるかどうか、およびピンホールや凹んだ修復線を明らかにすることなく表面を処理できるかどうかに影響します。

石の中に美しく流れ込む浸透レジンであっても、上面にボディやレベリングが必要な場合は、2 回目の処理が必要な場合があります。これが、一部の専門的な処理システムが最終表面の充填または仕上げから深部含浸を分離する理由の 1 つです。

石にはどの CPS 範囲を選択する必要がありますか?

すべての大理石、御影石、メッシュバッキング、または真空プロセスに対して 1 つの固定 CPS 範囲が正しいという普遍的な業界ルールはありません。 「低粘度」、「超低粘度」、「高流動」などの分類用語は、配合、供給業者、試験条件、および使用目的によって異なります。

それでも、現在の Veropoxy 製品は、専門的な石材生産において比較的低粘度のシステムがどのように適用されるかを示す有用な実例を提供します。

たとえば、Veropoxy は、いくつかの石材製品に対して約 400 ～ 600 cP を公表しています。 ライト御影石用色強化エポキシ そして温暖な気候 大理石の修復および色改善システム。一方、黒御影石の深浸透製品は、微細な内部欠陥に対してさらに低い位置にあります。

重要な点は、「400 ～ 600 cP が正しい石の粘度である」ということではありません。硬化速度、温度安定性、表面相互作用、硬化剤の化学的性質、耐黄変性、および塗布方法が異なるため、同様の粘度数値範囲でも異なる機能を果たすことができるということです。

砥石の種類による粘度の選び方

緻密な黒御影石

緻密な黒御影石は、微小亀裂や内部亀裂が主な欠陥である場合、高浸透アプローチの恩恵を受けることがよくあります。石自体は全体的に気孔率が低い可能性がありますが、微細な構造亀裂には補強が必要な場合があります。

樹脂の粘度が高すぎると、クラック入口付近に樹脂が残る場合があります。ただし、十分な制御を行わずに流動性が高すぎると、過剰に移動して消費量が増加する可能性があります。

プロセスに研磨前の含浸が含まれる場合は、深い浸透、十分な作業時間、強力な内部結合、研磨後の安定した視覚的結果を優先してください。

軽い花崗岩

明るい色の花崗岩は、さらなる課題を生み出します。修理の品質は、明らかな黒ずみ、汚れ、または視覚的なコントラストを生じさせずに構造的なものでなければなりません。

したがって、粘度は、透明性、色の強調挙動、耐黄変性、および最終的な研磨された外観とともに評価する必要があります。

の ベロポキシライト御影石システム は、公表されている 400 ～ 600 cP の範囲と色強調機能および浸透機能を組み合わせており、粘度を光学性能から決して切り離すべきではない理由を示しています。

白と色の大理石

大理石は、多孔性、微小亀裂構造、鉱物組成、半透明性、色の感度が大幅に異なります。化学的特性や光学的特性が適切でない場合、効果的に浸透する樹脂によっても、明るい大理石の外観が変化する可能性があります。

白色および色付き大理石の場合は、非汚染性、耐黄変性、ウォーターマークのリスク、作業温度、および研磨性とともに粘度を評価します。

ベロポクシーのより広い範囲 大理石用エポキシ アプリケーションセクションでは、大理石の補強と修復に関するコンテキストを提供し、特定の高温製品は、より明確な加工条件に対応します。

トラバーチンと多孔質の石

開いた細孔や空洞は低粘度の樹脂を大量に吸収する可能性があるため、トラバーチンは異なる動作をします。安定化のためには深い流れが望ましいかもしれませんが、大きな表面のキャビティを面一で充填する必要がある場合、純粋な浸透戦略が常に適切であるとは限りません。

その場合、プロセッサーには段階的なアプローチが必要になる場合があります。つまり、最初に貫通または封止を行い、その後に高濃度の充填材を使用するというものです。

ヴェロポキシさん トラバーチン用エポキシ このセクションでは、毛穴の処理、亀裂の修復、結石の保護におけるエポキシの役割について説明します。

温度が粘度の決定をどのように変えるか

温度は、エポキシの購入において最も過小評価されている変数の 1 つです。

冷えた樹脂は粘度が高くなります。流動するのに時間がかかり、正確に塗布するのが難しくなり、補強材を濡らすのが遅くなり、処理中に空気が閉じ込められやすくなります。

一般に樹脂が温かいほど流動しやすくなりますが、温度が上昇すると樹脂と硬化剤の化学反応も促進されます。したがって、工場ではサイクルタイムとの互換性を維持するために、流動動作と硬化動作の両方が必要です。

同じ公称粘度を持つ 2 つの製品でも、冬と夏では性能が異なる可能性があるのはこのためです。

Veropoxy のメッシュ裏地製品はその有用な例です。それ ストーンメッシュバッキング用の高温無臭エポキシ は 400 ～ 600 cP の粘度範囲を公表しており、高温での生産向けに配合されています。同社の低温メッシュバッキングシステムも、制御された低粘度範囲を使用していますが、より低温の加工条件を中心に配合されています。

購入者にとっての教訓は単純です。粘度と硬化化学反応は一緒に選択する必要があります。

石材用の低粘度 vs 高粘度エポキシ

どちらの側が普遍的に優れているというわけではありません。正しい粘度は、利用可能な作業ウィンドウ中に必要な流動プロファイルを作成する粘度です。

エポキシ粘度をさまざまな石材加工のニーズに合わせる方法

プロのバイヤーのようにエポキシ粘度仕様を読む方法

樹脂を承認する前に、複数の番号をリクエストしてください。

1. 試験温度の確認

温度を考慮しない粘度数値では、購入価値が限られます。測定が 20°C、23°C、25°C、または別の条件で行われたかどうかを尋ねます。

2.番号が樹脂のみかA+B混合かを確認する

生産ラインは混合方式を採用しております。比較する仕様がアプリケーションに関連する条件を反映していることを確認してください。

3. 測定方法の確認

回転粘度計法が使用されたかどうか、またスピンドル/速度条件が利用可能かどうかを尋ねます。これは、異なるサプライヤーの製品を比較する場合に特に重要になります。

4.混合比を確認する

エポキシを「薄く」するために樹脂と硬化剤の比率を変更することは、許容できる製造上の近道ではありません。エポキシ システムは、指定された化学量論と配合バランスに基づいて設計されています。比率が正しくないと、硬化が不完全になったり、表面が柔らかくなったり、脆くなったり、機械的特性が不安定になったりする可能性があります。

5. 作業時間と硬化プロファイルを確認する

望ましい亀裂深さに達する前にゲル化し始める高流動性エポキシは、成功した浸透システムとは言えません。

深層処理の場合、散布、浸透、真空処理、またはメッシュ含浸に必要な時間の間、粘度が有用なままでなければなりません。

6. バッチ間の粘度許容差を確認する

連続生産を行う石材工場には再現性が必要です。粘度がバッチごとに大きく異なる場合は、塗布量、浸透深さ、オペレーターの技術、ライン速度のすべてを調整する必要がある場合があります。

このため、サプライヤーの評価には、1 つのサンプルドラムからの良好な結果だけでなく、バッチの一貫性も含める必要があります。

大量注文前にエポキシ粘度をテストする方法

検査室番号は常に実際のスラブテストに関連付けられる必要があります。

ステップ 1: 材料を調整する

樹脂、硬化剤、代表的な石のサンプルを、管理され記録された温度に保ちます。あるサプライヤーを 15°C でテストし、別のサプライヤーを 25°C でテストすると、比較の信頼性が低くなります。

ステップ 2: 指定された比率に従って混合する

正確な計量または計量を使用してください。流量を調整するために比率を変更しないでください。

ステップ 3: 最初の取り扱い動作を記録する

注ぐ、混ぜる、広げる、湿らせる、泡が出る様子を観察します。樹脂は、オペレーターまたは自動装置が制御できる程度に一貫した挙動を示す必要があります。

ステップ4：実際の生産石に適用する

一般的なテスト パネルではなく、代表的な花崗岩、大理石、トラバーチン、または強化スラブ材料を使用してください。

浸透用途の場合は、単に表面をコーティングするのではなく、樹脂が欠陥に到達するかどうかを検査します。

ステップ 5: 樹脂消費量を記録する

制御された条件下で、スラブあたりまたは平方メートルあたりに必要な材料の量を測定します。より多くの材料を消費する安価な樹脂は、製造コストが安くならない可能性があります。

ステップ 6: 作業ウィンドウ全体を観察する

混合後の粘度の増加速度を追跡します。オペレータは、いつ流量が低下し始めるか、またシステムがさらなる用途に適さなくなる時期を知る必要があります。

ステップ 7: スラブを硬化して仕上げる

濡れた外観だけで判断しないでください。実際の生産プロセスの必要に応じて、スラブを研削、研磨、切断、または処理します。

以下を確認してください:

• 微小亀裂が残っている。
• ピンホール。
• 目に見える修復エッジ。
• 色の変化。
• 黄ばみ;
• 接着力が弱い。
• 凹んだ充填物。
• 表面の粘着性。
• 予期せぬ脆さ。そして
• 矛盾を磨きます。

石材工場でよくあるエポキシ粘度の間違い

より高度に聞こえるため、最も低い CPS を選択する

低いほど自動的に優れているわけではありません。非常に流動性の高い樹脂は深く浸透する可能性がありますが、過剰な消費、流出、または不十分な表面構築を引き起こす可能性があります。

異なる温度で測定した数値を比較する

この違いは主にテスト条件によるものですが、これにより、1 つの樹脂が劇的に薄く見えることがあります。

石自体を無視する

密集した黒御影石の微小亀裂と開いたトラバーチンの空洞は、同じ修復問題ではありません。自動的に同じ樹脂を使用するべきではありません。

季節ごとに 1 つのエポキシを使用する

季節的な作業場の温度により、流れと硬化速度の両方が変化する可能性があります。冬と夏の変動が激しい工場では、現実的な温度条件で製品をテストする必要があります。

ポットライフを無視する

実際の塗布期間中に粘度が急速に上昇しすぎると、優れた初期流動性は役に立ちません。

汎用ギャップフィラーとして浸透性樹脂を使用

樹脂が石の中に消えてしまい、表面が十分に満たされていない状態になる場合があります。

混合比を変えて粘度を調整する

これは最も危険なショートカットの 1 つです。流量は、指定された A:B 比をランダムに変更することではなく、正しい配合と加工条件によって制御される必要があります。

ストーンエポキシ購入者チェックリスト

推奨事項: 最初にプロセスを選択し、次に CPS を選択します

石材加工用のエポキシ樹脂を選択する最良の方法は、粘度数ではなくプロセスの問題から始めることです。

微細亀裂のある花崗岩を深く補強することが目的の場合は、十分な作業時間と強力な内部結合を備えた低粘度のシステムを優先してください。

メッシュの強化が目的の場合は、制御されない流出がなく繊維を均一に濡らすことができ、作業場の温度で確実に硬化する樹脂を選択してください。

プロセスで真空含浸を使用する場合は、低い流動抵抗、安定した混合粘度、空気放出、および完全な注入に十分な長さの作業ウィンドウを優先します。

修理に広いキャビティや継ぎ目が含まれる場合は、超低粘度の浸透樹脂よりもハイボディまたはチキソトロピック システムの方が優れた制御が可能となる場合があります。

どこから始めればよいかわからない場合は、Veropoxy の記事を確認してください。 石材エポキシ製品ポートフォリオ 会社と一緒に 石材エポキシ 知識セクション、次に、実際の石、作業場の温度、塗布方法、硬化サイクル、研磨プロセスを使用して候補システムを比較します。

エポキシ樹脂の粘度に関するよくある質問

1. 石材の加工に最適なエポキシ粘度はどれくらいですか?

あらゆる石材加工に最適な単一の粘度はありません。細かい花崗岩のマイクロクラックは一般に低粘度の浸透レジンの恩恵を受けますが、より大きなキャビティや垂直の修復にはより多くのボディが必要になることがよくあります。メッシュバッキングと真空注入にも良好な流れが必要ですが、硬化速度、温度、作業時間を同時に考慮する必要があります。

2. 400 ～ 600 cP はストーンエポキシの低粘度とみなされますか?

現在の Veropoxy のいくつかの石材加工配合物では、花崗岩の修復、大理石の修復、メッシュバッキングなどの低粘度または高流量の用途に約 400 ～ 600 cP が使用されています。ただし、「低粘度」は普遍的な分類ではありません。数値範囲を業界標準として扱う前に、必ずテスト条件と意図した用途を比較してください。

3. 温度はエポキシ樹脂の粘度に影響しますか?

はい。一般に、温度が低いと未硬化エポキシの粘度が高くなり、注ぐ、混ぜる、広げる、浸透することが難しくなります。一般に温度が高くなると粘度は低下しますが、硬化が促進される場合もあります。工業用石材の加工では、樹脂の温度、石材の温度、作業場の温度をすべて考慮する必要があります。

4. 粘度の低いエポキシの方が強いですか?

必ずしもそうとは限りません。粘度は硬化前の流動挙動を表します。それ自体は最終的な機械的強度を定義するものではありません。低粘度の樹脂は微小亀裂への浸透性を向上させますが、最終的な性能は樹脂の化学的性質、硬化剤の化学的性質、混合比、硬化条件、接着力、および石の構造にも依存します。

5. 石材工場は大量注文の前にエポキシ粘度をどのように比較すべきですか?

同じ温度で、理想的には同等の試験方法を使用して混合粘度を比較します。次に、自分自身の石に基づいてコントロールされたトライアルを実行します。浸透、樹脂の消費量、作業時間、硬化、研磨の外観、色の変化、欠陥の充填、生産の一貫性を記録します。実際の生産ラインで最高のパフォーマンスを発揮する製品は、紙上で最も魅力的な CPS 番号を持つ製品よりも価値があります。

参考文献

1. ISO 2555:2018 – プラスチック – 液体状態の樹脂 – 回転粘度計を使用した見掛け粘度の測定
2. ASTM D2196 – 回転粘度計による非ニュートン材料のレオロジー特性の標準試験方法
3. WEST SYSTEM – エポキシ ユーザー マニュアルおよび製品ガイド
4. Gurit – GR110 構造用エポキシ樹脂システム製品データシート
5. Veropoxy – 黒御影石に深く浸透する超低粘度エポキシ
6. Veropoxy – Color Enhancing Epoxy for Light Granite
7. Veropoxy – Epoxy Resin for Marble Repair & Color Enhancement
8. Veropoxy – High Temperature Odorless Epoxy for Stone Mesh Backing
9. Veropoxy – Vacuum Infusion Solutions