弱い顔料粒子と界面活性剤の間の相互作用は別のケースです。水と固体の界面では、界面活性剤は分子内の親水基と疎水基の自然な親和性を最大限に発揮し、界面の両側に選択的に位置します。親水基が水分子を吸着し、疎水基が顔料粒子を吸着し、顔料粒子を核とした二重吸着層を形成することで、顔料粒子の疎水性と親油性の欠点を改善します。立体障害の存在により、顔料粒子間のファンデルワールス引力に打ち勝ち、顔料粒子の再凝集が防止されます。二重吸着層の立体抵抗が大きいほど、顔料粒子間の衝突・接触の機会が少なくなり、懸濁分散系がより安定になります。
アルキルグリコシドは、基のイオン化の有無とイオン化基の性質により、アニオン性、カチオン性、両性、非イオン性に分類できます。一般に、非極性親油基と極性親水基から構成されます。 2 つの基は分子の両端に位置し、非対称の親水性および疎水性構造を形成します。
アニオン性界面活性剤の構造上の特徴は、マイナスに帯電した親水基と疎水基を含むことです。疎水基の構造は主に炭化水素の直鎖と環状鎖です。親水基の構造は主にアルカリ金属のスルホン酸塩基と硫酸塩基です。カリウム、ナトリウム、アンモニア塩の界面活性剤は水への溶解度が高く、水性ペイントペーストの製造に使用できます。
カチオン性界面活性剤の構造的特徴は、正に帯電した疎水性基 (多くの場合、大量の第 4 級アンモニウム化合物) を含み、固体表面に強力な吸着能力を有することです。これらは主に溶媒または酸性水系で使用されます。
両性界面活性剤の構造上の特徴は、その基が系の異なる pH 値に応じて異なる電荷を持つ基をイオン化し、アニオンまたはカチオンの機能を示すことです。両性界面活性剤はその不安定な性質のため、コーティング業界ではあまり使用されていません。
非イオン性界面活性剤は水系ではイオン化できませんが、分子内の酸素を介した水素結合によって水和することができます。分子には、親水性のヒドロキシルまたはエーテル結合と疎水性のエステルまたはアミド結合の両方が含まれています。イオン性界面活性剤と相溶性があり、相溶性に優れています。これらは水性ペイントペーストの調製に広く使用されています。
水分散系においては、界面活性剤の塗布性能は溶液のpH値に大きく影響されます。ほとんどのイオン性界面活性剤、特にイオン性界面活性剤は、特定の pH 値範囲内で使用した場合にのみ良好な結果を達成できます。水溶性塗料やカラーペースト系は一般に弱アルカリ性で、pH値は7.5～8.5程度です。したがって、表1に示すように陰イオン界面活性剤と非イオン界面活性剤を選択することができます。陰イオン界面活性剤は、水系における吸着安定性が共存イオン、pH値、温度等の影響により変化しやすいため、使用には注意が必要です。実際の応用では、顔料粒子表面の吸着ニーズを満たすために、さまざまな界面活性剤がよく使用されます。
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