塗料とは

対象物を保護・美装、または、機能を付与するために、その表面に塗り付ける材料のことで、物体に錆止め、防食、耐薬品、耐油性などの性質をもたせて、保護するため表面に塗って薄い皮膜に固化するもの、この他、物体を美しく見せるために塗る場合もある、種類は非常に多く、大別すると合成樹脂塗料・水性塗料・防錆塗料・ラッカー・シンナーなどがあリます。

塗料の種類

◇ 合成樹脂塗料

合成樹脂を主成分とした塗料、アクリル、ビニル、アルキド、メラミン、尿素、フェノールなどの樹脂が用いられ、これらの樹脂をアルコール、ベンゼンなど有機溶剤に溶かしてつくります。

◇ 水性塗料

塗料の希釈にシンナーの代わりに水で薄められる塗料の総称で、塗膜形成の際に樹脂が硬化して水に溶けない塗膜になります。

◇ 防錆塗料

錆止め塗料、金属が腐食するのを防ぐために、金属の表面に塗布する塗料、塗料中の顔料成分と展色剤の油分などが、化学反応し金属石鹸分を形成したり、顔料が加水分解により弱アルカリ性となり、錆止め効果が発揮されます。

◇ ラッカー

無色または着色された塗料の一種で、溶剤を揮発させることによって乾燥すると耐久性のある塗面を与え磨き上げることによって光沢と深みが得られる。ナフサ、キシレン、トルエンアセトンなど揮発性の高い溶媒に樹脂を溶かしたものを指す、名称は、昔その分泌物がラッカーやシェラックの製造に用いられた昆虫ラックカイガラムシに由来します。

◇ シンナー

シンナーは、ラッカー、ペイント、ワニスなどの塗料を薄めて粘度を下げるために用いられる有機溶剤、うすめ液とも呼ばれます。

塗料の使用目的

◇ 対象物の保護

防食、防腐、防カビ、防蟻、防汚、防水、殺菌、耐薬品、耐火、耐熱、耐摺傷、耐摩耗

◇ 美観

平滑化、光沢付与、色彩、模様、意匠、景観創出

◇ 機能性付与

遮熱、断熱、放熱、撥水、親水、帯電防止、有害化学物質吸着、迷彩、蛍光、蓄光

チョーキングとは

日本語では白亜化（はくあか）と言い、主に塗装表面が暴露状態の際に紫外線・熱・水分・風などにより塗装面の表層樹脂が劣化し、塗料の色成分の顔料がチョーク（白墨）のような粉状になって顕われる現象や状態をいう。

塗料に含まれる成分

◇ 結合剤

塗料に固まるという性質を与えているのが結合剤で、結合剤の種類で柔軟性や気候にどのぐらい耐えられるかなどが決まる、結合剤には、石油を原料とした合成樹脂が使われており、フッ素樹脂、アクリルシリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが代表的なもの。

◇ フッ素樹脂

フッ素を含むオレファンを重合して得られる合成樹脂の総称、耐熱性、耐薬品性の高さが特徴、中でも最も大量に生産されているフッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレン（四フッ化樹脂）である。

◇ アクリルシリコン樹脂

シリコン樹脂塗料の中で、現在最も多く使われているのが、アクリルシリコン樹脂塗料で、シリコン単体では塗料として使えないため、アクリル樹脂と反応させて作ったのがアクリルシリコン樹脂

◇ ポリウレタン樹脂

ウレタン結合を有する重合体の総称で、通常イソシアネート基と水酸基を有する化合物の縮合により生成される。

◇ アクリル樹脂

アクリル酸エステル、あるいはメタクリル酸エステルの重合体で、透明性の高い非結晶の合成樹脂

◇ エポキシ樹脂

高分子内に残存させたエポキシ基で架橋ネットワーク化させることで硬化させることが可能な熱硬化性樹脂、架橋ネットワーク化前のプレポリマーと硬化剤を混合して熱硬化処理を行うと製品として完成するが

プレポリマーも製品化した樹脂も両方ともエポキシ樹脂と呼ばれる。

◇ 顔料

色のついた物質のことを総称して顔料と言い、顔料により見た目を整える性質が決まり、塗料の中から顔料を取り除くと透明塗料になる、顔料は水に解けない粉末状の物質で、鉱物や金属を主体とした無機顔料と有機顔料に大別され、有機顔料は、紫外線に弱い性質がある。

◇ 添加剤

塗料のなかの割合は、数パーセントと低いが、塗料の性質に影響を持ち種類が非常に多くある、添加剤のひとつである湿潤剤などが入っていると顔料と結合剤のなじみがよくなり、増粘剤は、粘度を上げ塗料のダレを調整する、水性塗料には、防腐剤、安定剤、乾燥剤などの添加剤が入っている。

◇ 溶剤

溶剤は、樹脂などを溶解して流動性を持たせるために使われ、希釈剤とも呼ばれる、合成樹脂系の塗料では、シンナー、アルコール、エーテル、ケトン、エステルなどの溶剤があり、塗料の種類によって使い分けられている、水性塗料の溶剤は、水になる。

硬度について

◇ モース硬度とは

モース硬度2は、鉱物である「石膏」の硬さと同程度で「指の爪で何とか傷をつけることができる」

モース硬度6は、鉱物「正長石」の硬さと同程度で「ナイフで傷をつけることができず、刃が傷む」

天然の結晶ガラスである水晶＝「石英（SiO2）」は、モース硬度7で、

「ダイヤモンド」はモース硬度10です。

人の爪のモース硬度は約2.5、ガラス（非晶質）は約5、ナイフの刃先は約5.5です。

モース硬度は本来鉱石の種類を分類する尺度のため、段階と硬度に比例関係はなく、

測定する方法も大変に曖昧な状況です。
このため、地質学や鉱物関係外の塗装やコーティングなどの表面硬度の尺度としては

鉛筆硬度の方が適しています。

◇ 鉛筆硬度とは

コーティングや塗装業界で使用される尺度に、鉛筆硬度があります。
鉛筆硬度とは文字通り、鉛筆の芯の硬さを表す「B」や「H」といった表示に由来します。

表面を3Hの鉛筆で引っ掻いて傷がつくかどうかを試験した結果で、

鉛筆硬度3Hとか9Hなどと表現されます。

鉛筆硬度試験方法は日本工業規格（JIS K 5600）で規定されています。

JISのおすすめは、三菱さんの高級鉛筆「ユニ」です。
自動車の塗装表面は、鉛筆硬度2H～4H程度と言われており、日本国内においては、

上記のように鉛筆の芯を基準にした傷つき方を尺度にしています。

撥水剤について

密着性について

機械的結合

低分子コーティングのほうが、高分子コーティングよりも投錨効果が高いと考えられます。

低分子コーティング＜強結合＞

高分子コーティング＜弱結合＞

化学的結合

無機有機ハイブリッドコーティング剤の方が無機コーティング剤よりも塗装表面との化学結合密度が高い

無機有機ハイブリッドコーティング剤＜強結合＞

無機コーティング剤＜弱結合＞

コーティング剤が密着する仕組み

物質同士が密着（接着）する仕組みの代表的なものとして、三つの項目が挙げられます。

1. 機械的結合

塗装表面の微細な凹凸に液状コーティング剤が入り込み、コーティング剤が固まることによって結合する

2. 化学的結合

塗装表面とコーティング剤との間で、原子間の化学結合（共有結合、イオン結合、金属結合など）する

3. 物理的結合

塗装表面とコーティング剤との間で、分子間の引き合う力（水素結合）が働く

強結合 / 低分子・無機有機ハイブリッドコーティング

弱結合 / 高分子・無機コーティング

水ガラスについて

ケイ素シリカと無機アルカリ溶剤

二酸化ケイ素（無機物）と高濃度の炭酸ナトリウム（無機物）や水酸化ナトリウム（無機物）と水（無機物）を高温で加熱溶解すると「水ガラス」ができます。
水ガラスは、原発事故で放射性汚染水による土壌や地下水汚染対策として、使用されていることで有名になりました。水ガラスは、高濃度アルカリであるため、直接皮膚に触れると皮膚を損傷（ただれたり）する危険なものです。この水ガラスは、建築・土木・自動車用無機ガラスコーティング剤ではありません。

AQ SHIELD（低分子・無機有機ハイブリッド） Nano Coating　

物質をナノレベルで制御することにより、物質の機能や特性を飛躍的に向上させ大幅な省エネルギー化や環境負荷低減を実現し、広範な分野に革新的発展をもたらすことが可能な超高性能 機能性コーティング剤です。

超高性能 機能性塗料 AQシールド

AQシールドの特徴と他社製品との違い

AQシールドは素材や躯体の長寿命化を目的に創られています。

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首都圏のビル改修工事、防水工事、AQシールド超寿命化塗装工事を行っております。

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　　　　　「AQ」とは「Artistic Quality」芸術性の略であるとともに「永久」という意味です。