塗装技術の門

雪や氷の堆積や付着が原因で発生する災害は深刻な問題となっています。冬期北洋で操業する漁船がトップヘビーになって転覆したり、パンタグラフが破損したり、身近なところでは道路や駅ホームで滑って転倒するなど、雪氷による事故は多いです。
　雪氷の物体表面への付着や堆積を防止する方法には、電熱ヒーターやヒートパイプなど熱エネルギーを使う方法や、塩類散布など化学物質による方法が知られていますが、前者は設備費や維持コストが高く後者は持続性が短い（都度散布が必要）などの問題があります。
　塗料による方法は、疎水性、極性、氷との接触角、表面エネルギーなど、主として塗膜の表面の性質のみによって機能を発揮させようとするもので、技術的には極めて難しい分野ではありますが、研究段階を経てようやく実用に入りつつあるといえます。
　現在までに到達している塗料による着氷防止方法の利点と制約は次の通りになります。

《利点》
　1）　雪や氷の除去が容易になる。雪や氷は比重が小さいため自重による脱落が困難な場合が多いが、未塗装面に比べて、わずかな外力で除去できる。
　2）　比較的施行が容易であり、複雑な形状の被着体にも処理できる。
　3）　電熱などのエネルギーが不要、または大幅に削減できる。
　4）　難着氷性素材のバルクとしてのしようと比較して、トータルコストが安い。
　5）　粘性体の散布などと異なり、ある期間（例えば一シ－ズン）耐用できる。
　6）　再コーティングが容易である。

《制約》
　1）　雪や氷の付着を完全に避けることはできない。
　2）　形状が複雑なことによる構造的な着氷の固着は避けられない。
　3）　膜厚に限度があり、消耗する。
　4）　汚れや塗膜の劣化により耐用期間が限定される。

現在原子力施設に塗装が行われています。原子力施設の塗装では主に、放射線による破壊に対する耐放射線性と、付着した放射性物質を容易に除去できる除染性が必要です。原子力施設の除染は、除染対象、除染目的、あるいは除染法により分類があります。例えば、現在の除染法は原理的に大別すると化学的除染法、機械的（物理的）除染法、電気磁気的除染法の三つに分類されます。原子炉除染というと一次冷却系統の化学除染を意味するほど、化学除染法は原子力施設の主流を占めています。一方、機械的除染法や電気・磁気的除染法は構成機器等の局所的な除染、さらに建屋内の施設除染として実績を上げています。
　原子力施設を対象に使用される塗料は、使用する場所にもよりますが、耐放射線性、易除染性などの性質が求められます。耐放射線性すなわちポリマーの劣化に及ぼす放射線の作用について簡単に触れておきます。ポリマーの性質は分子構造と分子量、さらには分子の集合状態によって様々に変化します。しかしながら、ポリマーの最大の特徴はその大きな分子量にあります。放射線を照射すると、橋かけして3次元網目構造の巨大分子となるか、分解により低分子量化します。いずれの場合も照射量が多くなると材料の柔軟性あるいは強度が失われ、いわゆる崩壊現象を示すようになります。一般に分子内に芳香環を有するものは優れた放射線安定性を有しています。このようなことから原子力施設を対象にした塗料にエポキシ樹脂塗料が使われることが多くなっています。
　除染の観点から見ると易剥離性塗料（ストリッパブルペイント）と汚染除去性塗料とに分類されます。
　易剥離性塗料はおもにキレート化剤を配合したビニル樹脂系の塗料で、塗膜を形成する過程で除染物を塗膜中に取り込み、塗膜形成ごと膜を剥がして除染するものですが現在ではあまり使用されていません。
　汚染除去性塗料にはエポキシ樹脂塗料やポリウレタン樹脂塗料が使用され、表面が平滑でかつ放射性物質が吸着しにくいもので洗浄液による化学洗浄で表面に付着した放射性物質が容易に除去できるものになります。原子力施設の建屋内部の床や壁面に300～500μm程度の膜厚に塗装されます。

自動車の下塗り塗装などに使用されている電着塗装と光硬化塗料の技術とを応用したプリント配線ようの導電性塗料が開発されました。この塗料はアクリル樹脂に感光基を配したもので、銅めっきした基板に電着塗装した回路を描いたマスクをかぶせてその上から露光、非回路部の被膜を洗い流し、露出した非回路部の銅をエッチングし除去します。最後に、回路部の被膜をアルカリ水溶液で剥離し、銅の回路を形成します。この方法は、従来の方法に比べて一回で被膜が完全に付着するとともに、被膜の厚さが5~20ミクロンと薄いので、回路の線幅が30ミクロンというファインパターンを描くことができます。