塗料

　殺虫塗料は、その機能上から殺虫塗料と木材保存塗料に分けられます。殺虫塗料は、塗膜上に析出した薬剤が、ハエ、蚊、虱、蚤、蜘蛛などの昆虫に接触することにより殺虫効果を発揮します。 　殺虫剤としては、有機りん系、ピレスロイド系の薬品が家庭用として一般的ですが、昔から防虫塗料として有名なものに防蟻塗料があります。防蟻剤としてはトリフェニル錫化合物を含む重合物を成分とします。耐シロアリ性電線被覆材料、殺

　防かびの対象となる菌は、真菌類のうち鞭毛菌、接合菌、子膿菌、不完全菌などであります。自然界には、真菌類をはじめとする微生物が、空中、水中、土壌中などあらゆる場所に多数存在し、工業材料、製品などの表面や塗膜面に付着し、生育条件が満たされると生育を開始し、変色、汚染、劣化、変質などの原因となります。 　従って、防かび塗料は、建築、電気製品、電子製品、燃料容器、食品加工装置、各種配管などの分野で、必

　夜間の安全運転に欠かせない路面標識用として、ガラスの微小球を厚膜塗膜に含有させた、光反射塗料が用いられています。これは再帰反射という現象を利用したものですが、平面の方向に関係なく、平面に投射された光が、その平面によって反射されて、光源の方向に再び投射される現象をいいます。 　道路標示には、次のようなものがあります。

　難燃性防火塗料は、塗膜自体が難燃性で、自己消火機能をもっている塗料です。この塗料には、酢酸ビニルや塩化ビニル、アクリルなどの難燃性バインダーに多量の無機顔料を加えたエマルジョン塗料と、塩素、臭素などのハロゲンで難燃化した樹脂バインダーに三酸化アンチモンのような難燃助剤を添加した塗料があります。 　三酸化アンチモンは、ハロゲン化合物と併用することによって、加熱下で著しく難燃性を高めることができま

　寒冷地を走行する自動車や、極地を航行する船舶などは、窓やボデーに雪や氷の付着を防ぎ、凍結・融解の繰り返しによる船体などの腐食を防いで、安全を確保する防寒対策が必要です。これらの目的のために耐寒塗料が使われています。防寒塗料の中では、耐低温塗料や着氷防止塗料が有名です。 　耐低温塗料は、氷海塗料ともいわれ、氷海域で使われる構造物や航行する船舶の喫水線近傍の耐食性向上と、氷との摩擦の減少、着氷を

　建物や車両などの外装は、防水対策が必要です。これらの目的を果たすために防水塗料が使われていますが、水の浸入形態には二つのタイプがあることを考慮することが必要です。一つは雨水など液状の水の浸入で、もう一つは水蒸気による侵入です。侵入した水蒸気は、凝縮して水となり、汚染や腐食や電気的事故などの原因となります。 　水のタイプに対する防水塗料としては、ワックス、オイル、金属石鹸などを主とした撥

　窓ガラスや眼鏡などの透明材料が、湿気や蒸気のために曇るという現象は、日常よく経験しますが、これは単に不便であることばかりでなく、時には重大な事故につながる恐れもあります。 　これらの曇りは、ガラスの表面が疎水性のため水滴が形成され、それによって光が拡散・屈折・反射することによって起こります。したがって、これらの表面を親水性にすれば、水滴の接触角は小さくなり、水は表面に拡散し、連続層となり

　夏の暑い日、締め切った風通しの悪い部屋に入ったときや、屋外に駐車した車のドアーを開けたときなど猛烈な熱気を感じることがあります。 　これらは、屋根や壁などの構造物や自動車のボデーを構成する材料が【図1】に示すように、太陽光中に含まれる光エネルギーのうち約50％を占める780〜2100nmの波長領域である近赤外線を吸収し、熱エネルギーに変換されることによって起こります。

　塗装製品が紫外線にあたると塗膜が劣化し、色あせなどの現象が起こります。 　塗膜の劣化には、[1] 光沢や映像鮮明度の消失、[2] クラッキング、チェッキング、塗膜の完全さの消失、[3] チョーキング、[4] 付着の消失・剥離、[5] 黄変、[6] 顔料の色あせ、[7] 生物学的劣化などがありますが、これらはいずれも紫外線が大きく関わっています。 　塗料用に用いられる高分子のアクリル、ポリ

　自動車、鉄道車両、船舶、機械など多くの分野で、乗り心地向上、騒音防止のために防振塗料や制振塗料が使われています。また、ビルなどには水道管、ガス管など多数の配管がされていますが、これらの配管を媒体として伝わる振動による騒音も問題になっています。さらには多数の配管を有する化学プラントでも、多数の振動が相乗して事故にならないよう防振対策は安全対策の要になっています。 　防振塗料には、減衰性、

　鉄鋼は、構造材として建築物、船舶、橋梁、構築物などに多用されていますが、「さび」によるわが国の損失は年間3〜4兆円といわれています。この損失を少しでも軽減し、安全を確保するためには防さび塗料の使用は不可欠です。 　従来優秀な防錆鉄鋼用塗料として、鉛酸カルシウムさび止めペイントが主流でありました。これのビヒクルとしては、油性系、長・中油性アルキド樹脂、油性フェノール樹脂系、塩化ゴム系、エポキシ

　工場などの生産活動や交通・学校などの社会生活に由来する騒音から、静かな環境を確保する手段の一つに防音があります。 （1）防音とは 　防音は、手段・技術・材料・工法などから、次のように分類することができます。 （1）遮音 　音の伝わってくる経路に壁や塀を立てて、空気の粗密の波である音を反射・遮断することで、こちら側に伝わってこなくする方法です。この場合、壁や塀は、音に対して大きさや

　道路や工場内の床面・通路は滑り易いと交通事故や労災事故のもとになります。床に静電気が発生して埃や微粒子が付着すると滑り易くなり、プールサイドが水で濡れると、同様に滑り易くなります。 　滑り止め塗料としては、プールサイドでは塩素化ゴム、酸化クロム、バライト、砂系などのものが使用されていますが、素地が鉄鋼系である場合には、これらを施工する前にプライマーの下地処理が必要であります。 　通路や道

　非粘着性とは、物が付着しにくい性質のことです。我々の身近には、フライパンの内側やアイロンの底などにふっ素樹脂コーティングが施されているものがあって、その性能はよく知られていますが、これらは食材や布地がフライパンやアイロン底に付着するのを防ぎ、作業を効率的に行うことを可能にしています。 　この塗料の代表は、四フッ化エチレン（PTFE）を使用したふっ素樹脂塗料であります。これは、貼り紙防止塗料に

　潤滑塗料は、一般に行われている潤滑油やグリースでは潤滑できないところや、潤滑油やグリースなどの給油を嫌うところ、真空など特殊な雰囲気で使用される転がり軸受け、しゅう動する固体同士の摩擦力の低減、耐摩耗性や耐食性の向上のために使われます。 　近年、精密工業や半導体製造部門の発展に伴い、無塵化・メンテナンスフリーが要求され、これら潤滑塗料による自己潤滑の要望はますます高まっています。 　潤滑

　静電気による災害や事故には、静電引力によるものと、静電気の放電によるものがあります。 　放電による事故例としては、[1] 可燃物の着火による火災、[2] 人体への電撃ショック・不快感、[3] 写真フィルムなどの感光、[4] ICなど電子機器の故障・破壊、[5] 化学装置などの誤動作・火災事故などがあります。 　また、静電引力による不都合には、[1] 電子機器・同部品・精密機械部品などへの

　この塗料は、EMI（電磁障害）シールド塗料ともいわれています。主として導電性塗料が使われ、電磁障害を防ぎ、EMC（電磁環境適合性）を担うものです。 　電磁波のうち情報機器に関連して重要なのは、10K〜500MHz程度の帯域で、1980年代から米国、ドイツでデジタル機器についてのEMI規制が強化されました。その理由の一つに、機器筐体のプラスッチク化があります。軽量、低コストに加え生産性、デ

　電磁波シールドは、電波の伝達経路を遮断して、ほぼ100％反射することにより外部への漏れ、外部からの侵入を防ごうとするものであり、最も有効な電磁波シールド材は金属であります。これに対して電波吸収材は、侵入してくる電波を吸収して、熱エネルギーなどに変換して消滅させてしまうものです。 　電波吸収材には、吸収様式から、透過減衰量の大きい吸収型と、金属面と吸収材との間の多重反射を利用する整合型に分

　電気を通す塗膜を形成する塗料で、電磁シールド、ラジオ波シールド、帯電防止、表面汚れ防止、電子デバイスなどで活躍しています。 　電子機器の軽薄短小化、電磁エネルギーの周波数分布の高密度化、また、プラスチック材料の大幅な利用により、より効果的な総合的電磁波遮蔽技術が必要とされており、電磁波遮蔽（EMIシールド）塗料が注目されています。 　電磁波シールドのためには、筐体のシールド、筐体の設計、接

　この塗料は、古くから電気・電子機器に使用されている電線やコイル・コンデンサーなどに使われてきました。この塗料は電力用とエレクトロニクス用に大分できます。 　電力分野のコイル含浸用にワニスが使われます。これにより機器の小型化、軽量化、信頼性向上などの特性向上や、コストダウン、省エネルギー化などが図られてきました。小型電源トランスのコイル含浸用には、不飽和ポリエステル系の塗料が使われていま

　磁気をコントロールするための塗料です。我々の周辺には、この塗料による製品が満ち溢れています。 　それは、VTRテープ、オーディオカセットテープ、コンピュータ用MTなどをはじめ、クレジットカード、鉄道用切符、定期券、高速道路通行券、バス回数券、テレフォンカード、オレンジカードなどで、いまや産業分野や社会生活を営む上で欠かせないものになっています。 　磁性塗料は、磁性体（粉）、バインダー樹脂

　畜光塗料は、目覚まし時計の文字盤であまりにも有名です。ある物質に何らかの形のエネルギーで刺激を受けたとき、刺激停止後も発光を持続することを「りん光」といいます。 　りん光を発する物質をりん光体といいますが、とくに残光時間の長いものを使用して畜光塗料がつくられています。 　りん光体としては、硫化カドミウム系（CaS/Bi硫化カドミウムにビスマスを賦活剤として用いたもの。CaS+SrS/B

　災害防止用標示板、消費者の目を誘う広告看板、ポスターなどには、しばしば蛍光塗料が用いられています。 　ある物質が外部から光エネルギーを受けたとき、吸収したエネルギーを別のエネルギーに変換して、可視光などの光を放出する現象をルミネッセンスまたは蛍光といいます。蛍光は外部エネルギーを受けているときだけの発光で、外部からのエネルギーが消滅すると発光も消えます。 　蛍光塗料に用いられる蛍光体

　第一次石油危機を契機に、太陽熱を利用するソーラーコレクターが急速に普及しました。これは太陽熱を吸収して水を温めて利用するものですが、水の温度が上昇すると温水からの放熱が多くなり効率が低下する宿命をもっていました。 　これを防ぐためには、太陽放射スペクトルのうち、エネルギー密度の高い短波長光をよく吸収して熱とし、長波長の赤外線放射を小さくすることが必要であります。 　従来は太陽集熱体に

　この塗料は、建物の室内やそこにある機器類に、露の発生を防止するための塗料で、塗膜の吸湿放湿作用によって結露を防止します。また、これは、塗膜中に珪藻土、ひろ石、パーライトなどを多く含むため防音機能ももっています。 　結露は、物体表面の温度が、周囲の空気の飽和温度より低くなったときに起りますので、結露防止として、一般に次のような対策がとられています。

　この塗料は、温度変化や温度履歴を色彩で表示してくれますので、食品の衛生管理などに注目されている塗料です。 　示温塗料は、特定の温度において明瞭に変色する化合物を顔料としたもので、次のような種類があります。 （1）不可逆性示温塗料 　温度変化による不可逆的な色の変化を利用したもので、顔料としてコバルト、ニッケル、鉄、銅、クロム、マンガンなどの塩類が用いられ、これらの組成中にアミン、アン

　火災の惨状は、火災の原因そのものの熱によるよりも、可燃物質に引火して、それによって発生する多量の熱・煙や有害ガスによる被害が大きいものです。

　いままで述べてきた塗料は一般に、被塗物を環境から保護することや、色彩や光沢を与えて美観を向上させて、商品価値を高めるために使用されてきましたが、近年、耐熱・電導・潤滑・抗菌・消臭など、特定の機能をもった塗料が使われるようになりました。そのいくつかを紹介しましょう。

　塗料の種類についての説明が長くなってしまいましたが、それではこれらの塗料をどのようにして被塗物（ワーク）に塗り付けるか。その方法についてお話しましょう。 　現在行われている塗料の塗り付け方法を【表1】にまとめました。塗料には、液状の流動性塗料と粉末状の粉体塗料があります。粉体塗料の塗り付け方法は、静電粉体塗装と流動浸漬塗装などがありますが、液状の流動性塗料にはいろいろの方法があります。

（15）粉体塗料 　粉体塗料は、熱可塑性または熱硬化性樹脂に顔料、充填剤、硬化剤、可塑剤などを加えて微粉末にした合成樹脂組成物であります。 　熱可塑性粉体塗料用樹脂としては、塩化ビニル、ポリオレフィン（ポリエチレン）、ポリアミド（ナイロン）、セルローズエステル（CAB）、フッ素樹脂などがあります。これらの塗膜形成は、粉体粒子の熱融着によります。 　熱硬化性粉体塗料の樹脂は、エポキシ、アク

（13）酒精塗料 　酒精塗料は、アルコール可溶性樹脂をアルコールに溶かした溶剤揮発乾燥形の塗料です。乾燥が速く、肉もち、光沢がよくて、しかも安価ですから、昔から木工家具などの透明塗装に使われてきました。近年は、天然樹脂塗膜の欠点を補うために多くの合成樹脂が使われています。 （1）セラックニス 　セラック虫の幼虫の分泌物である天然産セラックを、アルコールに溶解した樹脂溶液がセラックニス

（12）ビニル樹脂塗料 　この塗料は大別して、樹脂溶液をビヒクルとした「溶液形塗料」と、粉末樹脂を可塑剤（および少量の溶剤）に分散した「ゾル形塗料」に分けられます。塗膜の共通した特徴として防食性、とくに耐アルカリ性に富んでいます。作業性・付着性はよくないので、適切なプライマー塗装が必要です。 （1）塩/酢ビニル共重合樹脂塗料 　塩化ビニル、酢酸ビニル共重合樹脂を塗膜主要素とする熱可塑

（11）ラッカー 　乾燥の早い溶液形塗料を一般にラッカーといっています。油性塗料やいままで述べてきた合成樹脂塗料は、塗料と塗膜の分子量に大きな差がありますが、ラッカーでは塗膜主要素の分子量は十分に大きく、単に溶剤の揮発だけで塗膜が形成されます。一旦形成した塗膜も、その溶剤で再び溶けます。 　塗膜主要素の種類により、繊維素（セルローズ）誘導体ラッカー、ビニル系ラッカー､アクリル系ラッカーな

（9）シリコーン樹脂塗料 　シリコーン樹脂は、ケイ素を骨格とした縮合体であります。塗料としては純シリコーンはあまり使用されず、アルキド・エポキシ・フェノール・アクリル・メラミン樹脂などを変性剤とした変性シリコーン樹脂が使用されます。 　純シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂を問わず、シリコーン樹脂塗料は、耐熱性、耐寒性、耐薬品性、耐候性、電気絶縁性などが非常によいことで有名です。 　純シリコー

（7）エポキシ樹脂塗料 　エポキシ樹脂には、端末にエポキシ基、分子内にOH基があるので、これに多種多様な変性や橋かけ反応（硬化）を行うことができます。次のような種類があります。 （1）常温乾燥エポキシエステル塗料 　エポキシ樹脂を脂肪酸でエステル化したエポキシエステルは、その分子構造が油変性アルキド樹脂に非常によく似ているので塗膜の性質もよく似ています。付着性、耐薬品性が優れています。油性

（5）ポリエステル樹脂塗料 　不飽和ポリエステル樹脂は、無水マレイン酸のような不飽和塩基酸と、エチレングリコール・プロピレングリコールのような2価のアルコールを縮合したプレポリマーで、これを二重結合当量よりやや過剰のスチレンモノマーのような反応性モノマーに溶解したものがポリエステル樹脂塗料です。 　例えば、無水マレイン酸とエチレングリコールからのポリエステルに触媒として過酸化物、促進剤と

（3）アルキド樹脂塗料 　アルキド樹脂塗料は、無水フタル酸など多塩基酸と、多価アルコール（グリセリンなど）のエステルを基体とし、さらに各種の油または脂肪酸で変性したアルキド樹脂を塗膜主要素とする常温乾燥塗料です。 　塗料適性を改善する目的で、ロジン、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、スチレンモノマーなどで変性することがあります。これらは変性アルキド樹脂塗料といわれ、変性しないものは

　これから、いろいろな塗料についての説明を行います。 （1）油性塗料 　乾性油を主成分とした塗料を総称して油性塗料といいます。 　乾性油とは、あまに油、桐油のことで、これには油ペイントと油エナメルがあります。油ペイントは塗膜構成要素であるボイル油と顔料の混合物であり、油エナメルは油ワニスと顔料で構成されます。 　即ち、ボイル油＝油（原則として溶剤を含まないもの） 　油ワニス＝油＋樹脂＋

（1）塗料の構成要素 　塗料を構成する要素は＜1＞塗膜形成主要素、＜2＞塗膜構成助要素、＜3＞顔料、＜4＞溶剤であります。塗膜形成主要素は、塗料の性質を決める重要な主成分であって、重合油、天然または合成樹脂、繊維素、ゴムの誘導体などの高分子物質が含まれています。高分子といっても分子量3,000〜6,000位の比較的分子量の小さい高分子が用いられています。これらは塗装・乾燥後より高分子のポ

　塗膜を形成させるためには、塗料が必要です。塗料については後に詳しくご紹介しますが、塗料は一般に流動体の液体でありますから、この性質を利用して塗装しようとする面（以下、被塗面といいます）に塗りつけます。塗りつける方法はいろいろあります。 　期待される性能をもつ塗膜を形成させるためには、他の表面処理と同様に、塗膜と被塗面との間に、油、ごみ、さびなどの異物が介在してはならず、塗装の前には前処理

塗装 　塗装は、いままでご紹介してきた表面処理法のなかでは最も古い歴史をもつものでしょう。塗装は塗料を使って物体表面に美観を与え、物体を保護する目的で、有史以前から行われていたといわれています。 　エジプトのミイラや古墳から発見された矢尻に漆が使われています。勿論これらに使われた塗料は天然物である天然樹脂、乾性油、生うるし、動物性蛋白質などでありました。それに岩石などの色彩をもつ粉末を加