塗料とは
塗料とは、塗装で用いられる材料のことで、見た目を整えたり防水、断熱、耐衝撃性などの機能を付加したものを指します。
一定の粘性を持った液体塗料であればハケやローラーで塗る事ができます。そして塗布する範囲が広域であれば例えばスプレーによる吹きつけ塗装が効率的で塗料がノズルをスムーズに通過できるように粘性は低くする必要があります。
塗料の種類
塗料の構成要素としては主に4種類あります。
1. 樹脂
塗料の主成分となります。アクリル、ウレタン、アルキド、塩化ビニール、ポリエステル、エポキシ、シリコーン、フッ素などになります。
2. 溶剤
溶剤とはその字が示す通り、混ぜ合わせる樹脂などを溶かす液体溶媒です。溶剤は有機溶剤の代わりに一部或いは全て水に置き換えたものを水性 (水系) 塗料と呼ばれます。
3. 添加剤
添加剤は生産性向上や製品品質を改善したり追加機能を持たせたりする目的で使われます。分散剤、レベリング剤、沈殿防止剤、防腐剤、防錆剤、防カビ剤、乳化剤、艶消し剤、消泡剤などがあります。
4. 顔料 (ピグメント)
顔料の主な目的は着色です。具体的には白色であれば「酸化チタン」、黒色であれば「カーボンブラック」などの素材が利用されます。
形状による種類
1. 水系 (水性) 塗料
代表的な塗料の種類 (形状) に水系塗料があります。環境面や健康面を配慮して従来の有機溶剤系の塗料から水系塗料にとって代わりつつあり、近年注目を浴びている塗料です。
有機溶剤を含んでいないので揮発性有機化合物 (VOC) を発生を大幅に削減することができ、安全に作業を進めることができます。しかし、水系であることから降雨や結露の影響を受けやすく、また対象となる塗面から油分を除去する下処理が必要など、使用上の注意点もあります。
2. 粉系塗料
粉系塗料は有機溶剤を一切使用しないため、水系塗料同様環境面や使用者の健康面において安全を考慮した塗料です。液体系塗料と比べると塗装機の自動化が容易に行えるので塗膜の品質が安定するという利点があります。
また、温度や湿度など天候の影響を受けにくく、対象物の耐性(耐衝撃・耐薬品・耐食性など)を向上させることができます。
含有樹脂による種類
1. エポキシ樹脂塗料
エポキシ樹脂塗料は高度の耐食性や耐薬品製が要求される大型の鉄鋼構造物・船舶・コンクリート構造物などに使用される常温硬化型のものと、粉系塗料としての加熱硬化型のものがあり、加熱硬化型の塗料はパイプ内面、電気・電子部品の塗装に使用されます。
2. ポリウレタン樹脂塗料
ポリウレタン樹脂塗料は主剤の樹脂 (ポリオール) と硬化剤のポリイソシアネート組み合わせた塗料で、主剤・硬化剤の組み合わせを変えることで特徴が変化し、塗装対象物に適した塗料を作ることが可能です。 主に耐候性が求められる上塗りの塗料として建築物や大型の構造物に使用されます。
3. アクリル樹脂塗料
アクリル樹脂塗料は設計の自由度が非常に高く、硬度・極性などを自由自在に変化させることができます。 耐候性・耐水性・耐油性・耐アルカリ性などに非常に優れており、床やコンクリート面の塗装として主に用いられます。
塗装の工程
塗料は一定の塗装品質を保つためにも何回かに分けて塗布され、例えば3層であれば下塗り用、中塗り用、上塗り用それぞれ適した塗料が用いられます。