塗装技術の門

《弱溶剤型塗料》

　近年問題になっている光化学スモッグの発生要因の一つである、芳香族系の炭化水素を使用しない塗料の総称。例えば、現在多方面に使用されている焼き付け塗料の代表メラミン－アルキド樹脂系の塗料は塗料中および希釈シンナーにキシレン、トルエンなどを含んでいますが、これらの溶剤をルール66などに規定されている非光化学反応性のPoor Solventに置換した溶液型の塗料や非水エマルション型塗料、非水ディスパション型塗料と呼ばれるPoor Solventを用いた分散型塗料がこれに当たります。

《高不揮発分型塗料（低溶剤型塗料）》

　従来の一般塗料と比較して溶剤成分を減らし、しかも樹脂やその他の格子成分に検討を加えて従来塗料と変わらない作業性を持つ塗料です。塗膜乾燥時に排出する溶剤量を相当少なく出来るという利点と厚膜塗装が可能になる利点があります。

《無溶剤型塗料》

　従来一般の塗料は樹脂・顔料・溶剤を主成分として構成されています。特に最近の化学の発達に伴って合成樹脂化が進むにつれて、光化学活性溶剤であるキシレンやトルエンなどといった芳香族を主に使用してきましたが、塗装の合理化（ハイビルド化）および公害対策として溶剤を使用せず、低粘度100％不揮発分樹脂を使用した塗料をいいます。
　代表的な塗料として、無溶剤型エポキシ樹脂塗料・ポリエステル樹脂塗料・UV塗料などがあります。

塗料では付着性を向上させるため、水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、アミド結合、二重結合などの極性基を導入することが多いです。
　また、一般に高分子は異なる分子量の混合体であり、低分子量成分によるぬれの効果と高分子量成分による凝集力効果のバランスで付着強さを確保しています。分子量が小さすぎると凝集破壊が生じやすく、大きすぎると、被塗物に濡れ難くなります。さらに応力緩和が困難になり、付着強さは低下してしまいます。
　塗膜に可塑剤を添加すると、内部応力が緩和しやすくなること、高分子の極性基が被塗物表面に配向しやすくなることなどにより、付着性は向上する傾向を示します。
　常温乾燥型の塗料では、溶解力の乏しいシンナーが使用された場合、付着性は悪くなってしまいます。これは希釈塗料中の高分子のコンフォメーションによるものと思われます。また、溶剤の蒸発速度が大きいと乾燥過程での内部応力が大きくなり、付着性は劣ってきます。多層系塗膜の場合、上塗りの溶剤の溶解力が強く、下塗り塗膜を膨潤させるような場合、下塗り塗膜の付着性低下を引き起こしやすいことがわかっています。

二層の界面で純粋に起きる接着破壊は存在しません。接着破壊に見えても、接着界面に弱い層（Weak boundary layer)が存在するため、この弱い境界層の凝集破壊を評価しているに過ぎないという見方であり、この弱い層を除去するかあるいは強化すれば接着は強くなるという考え方です。

Weak boundary layerとは、例えば、次のようなものがあります。
①不十分なぬれの結果、界面にトラップされた空気層
②被塗物表面に残存する防錆油、吸着物、汚染物
③ブリードアウトしてくる低分子物質
④界面の劣化により生成する酸化物層、水和物層など