塗装技術の門

《はじめに》

　ガラスや金属酸化物などの金属固体表面には、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの極性樹脂がよく付着することが知られています。一般的には、高分子の極性または分子構造の似た者同士はよく溶け合い、付着も良好です。塗装される対象は主として金属、木材などでありますから、塗膜分子中には極性基のあることが望ましく、経験的にもカルボキシル基、水酸基、カルボニル基、アミド結合のような極性基を有する樹脂の付着性が良好です。

《付着性と極性基濃度》

　金属とエポキシ樹脂との付着においては、エポキシ樹脂－金属間に水素結合を生じるといいます。これまでに、エポキシ樹脂とアルミニウムとの付着において、付着強度がエポキシ樹脂の水酸基濃度の2/3乗に比例して増し、見事な直線関係になること（これについてはまた後述します）や、不飽和ポリエステル樹脂の極性基濃度と付着強度との関係を検討した結果、付着強度はポリエステルに含まれる極性基の容積濃度に比例して増すことが報告されています。

《極性基濃度には好適範囲がある》

　しかしながら、極性基は付着に有効であると同時に、同種の分子間の会合にも強く作用するため、付着に有効に働くか、会合に有効に働くかは、被塗面の性質、及び高分子の構造によって変わります。非極性的な被塗面に対しては極性基はむしろ有害になることさえあります。
　極性基濃度は大きいほど良いというわけではなく、むしろ好適範囲のあることが多いです。その報告例について、いくつかを下記に示します。

〈ⅰ〉スチレンと不飽和カルボン酸共重合体のアルミニウムに対する付着強度は、カルボン酸含有量が0.5%の時に最大となり、それ以上に増すと、かえって減少する。
〈ⅱ〉塩化ビニル・酢酸ビニル・マレイン酸共重合体のアルミニウムに対する付着強度は、共重合体中のマレイン酸の含有量が3~4%の時に最大になることが報告されている。
〈ⅲ〉メチルメタクリレート系共重合体の剥離強度と極性基濃度の関係では、極性基がアクリル酸からなるときには、共重合体中のアクリル酸含有量の増加に比例して、剥離強度が増大するのに対して、アクリルアミド、メタクリル酸、メタクリルアミドのときには、剥離強度が最大となる最適量が存在する。
〈ⅳ〉鋼―接着剤―ゴム系の付着強度と、接着剤中のメタクリル酸含有量との関係では、メタクリル酸の最適量は15~24%であり、この範囲では凝集破壊が起こる。最適範囲の左右では、付着破壊が、ゴム―接着剤界面または接着剤―鋼界面に沿って起こった。付着破壊は、メタクリル酸含有量が不足のときには、接着剤―鋼界面で、メタクリル酸が過剰のときには接着剤―ゴム界面で起こる。

《極性基濃度と内部応力》

　なお、留意すべきことは、実測される付着強度は塗膜の力学的性質を受けており、付着強度が必ずしも界面での真の付着力を示しているわけではないということです。エポキシ樹脂とアルミニウムとの付着において、付着強度がエポキシ樹脂の水酸基濃度の2/3乗に比例して増すことは、先に述べたとおりですが、この場合、水酸基濃度の増加とともに内部応力は減少し、付着強度増加の原因が単純に水酸基濃度にあると断定するのは、必ずしも当を得ないこととなり、本来の意味での付着力の上昇か、あるいは内部応力の現象による見かけの付着強度の上昇かは区別をつけることは非常に難しいのです。

《はじめに》

　自動車の塗装は車の素地の保護と美観の付与を目的として開発されてきました。しかし、自然環境の中で使用されるにあたり紫外線、オゾン、雨水、泥、埃、排気ガス、大気中の化学物質によって物理的、化学的な変化を受けます。このため、塗装が徐々に劣化し、変退色、チョーキング、ひび割れなどが生じてきます。
　塗装に生じるこれらの諸問題を防止し、美観の保持に果たす艶出し剤の役割は大きいのです。

《塗装の艶出しの役割》

　屋外で使用される自動車塗装は自然環境の影響を受け劣化していきます。塗装の劣化に影響を与える因子としては、太陽光（光劣化、熱劣化）、空気（酸化劣化、風）、水（雨、雪による浸透、加水分解）、大気汚染物質（NOｘ、SOｘ、煤塵、鉄粉）、海塩ミスト、土壌（酸性土、アルカリ性土）、微生物（カビ、腐朽菌）、静電気などが挙げられます。実際にはこれらの因子が複合して塗装を劣化させていくと考えられます。
　これらの因子から塗装を保護し、美観を維持していくための艶出し剤の役割としては次の3点があげられます。
（1）皮膜を形成し、自然環境下での塗装劣化を防止する
（2）艶を出し、美観を維持する
（3）汚れや劣化した塗装を除去し塗装本来の色を回復させる

《塗装の艶出しのメカニズム》

　新しい塗装面でも砂埃や泥跳ねで汚れが付着し、無数の傷がつきます。通常、塗装は顔料成分が当面な樹脂成分に分散されています。この樹脂層に傷が入ると凹凸になり光線を乱反射して光線の透過量を減少させ白っぽく見えるようになってしまうのです。
　この状態を回復させるための作用を分解すると次の4つに分類されます。
（1）汚れの洗浄
（2）傷の穴埋め
（3）表面傷の解消
（4）艶出し剤の塗布

《艶出し剤の具備すべき条件》

艶出し剤として具備すべき条件は次の通りです。
（1）塗装保護のため、空気、湿気を遮断する造膜性があること。
（2）水の浸透防止性があること。
（3）煤などの付着防止のため防汚性があること。
（4）これらの長期維持ため耐久性のあること。
（5）美観維持のため光沢を増加させること。
（6）美観維持のため塗りムラのないこと。
（7）多少の汚れも落とせる洗浄力を有すること。
（8）塗りやすくふき取りやすいこと。
（9）人体、自動車素材に対し安全であること。
（10）内容成分が変質、分離しにくいこと。

《ピカピカレインのご紹介》

　ここまで、自動車ボディの艶出し剤について述べてきましたが、ここからは本格派車ガラスコーティング剤であるピカピカレインについてご紹介していきたいと思います。　こちらの商品はなんと！楽天市場、洗車・ケア用品ランキングで１位常連のガラスコーティング剤になります。
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《ウォータージェット》

　水の噴射エネルギーを活用するウォータージェット技術は、幅広い産業分野に浸透しています。この技術は「洗浄技術」「切断技術」「加圧技術」に大別されています。超高圧・超高速で水を噴射し、その衝撃エネルギーで洗浄・切断を行います。
　「洗浄技術」の特性は、①材質・形状を問わない―被洗浄物が水にぬれてよい物であれば材質を問わず洗浄ができます。複雑な形状のものや深い穴部でのごみや汚れの除去が可能になります。②傷がつかない―水を当てて、スケールを除去するので、機械的方法、化学的方法のように被洗浄物の表面を傷つけることがありません。③自動化が容易―ノズルと被洗浄物は非接触であり、離れた位置から洗浄でき、洗浄装置の自動化が容易になります。—など高圧洗浄が持つ特性に加え水の衝撃エネルギーを活用、微細なバリを除去するタイプの装置もあります。
　このように、ウォータージェット技術とは、50～5000kgf／㎝^2に加圧しノズルから高速で水を加工物にぶつけ、その噴射エネルギーを洗浄・切断・剥離作用に活用しています。

《ウォータージェットの用途例》

　高圧水を発生させるポンプは高精度定吐出量で2000kgf／㎝^2の高圧力が得られる横型三連プランジャーポンプを開発し、用いられています。駆動源はモーターとエンジンの両タイプがあり、馬力は7.5kW~300kWまでをシリーズ化しています。洗浄度の決め手となるのはノズルであり、ウォーターノズル、噴射ノズル、平射ノズル、ランス用ノズル、ホース用ノズル、自動回転ノズル等があり、洗浄対象物によって選択します。単に水のみのジェット洗浄だけでなく、研磨剤を混入させるアタッチメントも開発されています。
（1）ジェットマシン
　自動車部品、電気部品、油圧機器部品、その他部品の機械加工バリ・タップ穴の切粉・研磨砥粒その他付着物をほとんど完全に除去する自動装置であります。ワーク搬送方式によりトランスファータイプ、シャートルタイプ、インデックスタイプがあります。噴射圧力は、バリ取りで300~800kgf／㎝^2、洗浄で100~500kgf／㎝^2になります。
（2）電子部品洗浄装置
　ハードディスクドライブ、電極盤などの洗浄およびICリードフレームのレジンラッシュ、ダムバリなどを除去する自動洗浄装置になります。
（3）スクリュー洗浄機
　スクリュー、ローラ、シャストなどの長尺物の自動洗浄装置になります。
（4）熱交換器洗浄装置
　熱交換器のチューブ内外面を自動洗浄する装置になります。
（5）スライドランス装置
　重合槽、反応槽内面をあらかじめ設定した洗浄ポイントに自動回転ノズルがプログラムどおりに槽内を移動し洗浄する自動装置になります。
（6）ハイジェットガン
　500～2000kgf／㎝^2のウォータージェットでマルチノズルヘッドが回転して洗う、剥がす、はつり作業ができ、パイプ、タンクなどの強固な付着物除去、コンクリート構築物の研掃等ができるウォータージェットガンになります。

《家庭用 高圧洗浄機専門店【ヒダカショップ】＆いま話題の高圧洗浄機！！【ＨＫ─１８９０】のご紹介》

　ここまでは主にウォータージェットとその洗浄用途について述べてきましたが、ここからは家庭用 高圧洗浄機専門店【ヒダカショップ】様といま話題の高圧洗浄機！！【ＨＫ─１８９０】についてご紹介していきたいと思います。







　まず、ヒダカオリジナル高圧洗浄機HK-1890ですが、その特徴として、以下の3つが挙げられます。
　①高い水圧で汚れがよく落ちます！
　⇒国内最高水圧である常用吐出圧力9.0MPaであり、家庭用高圧洗浄機では最高レベルの吐出圧力を実現しています。
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　⇒試作を繰り返し、パワーと静音を兼ね備えた業務用にも使われるインダクションモーターと呼ばれるモーターを搭載しています。
　③低価格で長く使えるのでお財布にもやさしい！
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　対象のユーザー様としては、家まわりのお掃除や洗車で「汚れが落ちない」「掃除が効率的にできない」「掃除に時間がかかる」といったお悩みをお持ちの方を中心に、お掃除・洗車などされる方ならだれでもご満足いただける製品となっております。

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