塗料に使う顔料ってどんなもの
塗料の色は顔料で着ける
塗料の役割は「保護」「美観」「特別な機能」の三つだったね。その役割を果たすために「顔料」「樹脂」「添加剤」「溶媒」の四つの成分が入っている。どの成分も重要なんだよ。
樹脂は「保護」のための塗膜を作る成分だ。溶剤は「顔料」「樹脂」「添加剤」を溶かす成分、添加剤は塗料を使いやすくしたり性能を良くしたりする成分なんだ。料理の調味料のような存在だね。顔料は「美観」のための色を着ける成分だ。その他の役目もあるけど、色を着けるのが一番の役目なんだ。今日はその顔料の話をするね。
染料と顔料はどう違う
僕たちの周りには色んな色があるよね。植物や動物や建物や自動車、鮮やかな服やポスターなどみんな色を持っている。スノードロップの花はみんなに色をあげてしまったから色が無くなって白いという伝説があるけど、白だって無彩色という立派な色なんだね。
そんな風にみんな色を持ってるんだけど、人は自分以外のものにも色を塗るんだ。古代のラスコー洞窟や高松塚古墳にも綺麗な絵が描いてある。何故だろうね。人が色を着けるのに使う材料を色材というんだ。色材は大きく分けると「染料」と「顔料」の二つがある。
その違いは、染料は水や溶剤に溶けるけど顔料は溶けないんだ。小さな粒子になって混ざっているだけなんだね。見た目は溶けているように見えるけど違うんだ。染料は布や紙などの繊維の間に染み込んで色をつける。
顔料は染み込まないから塗料にして物の表面にくっつけるんだ。染料も塗料にできるんだけどあまり使われない。それは染料は耐候性が良くないからなんだ。塗料にすると水や溶剤が染み込まない金属やプラスチックに色を着けられるんだ。顔料が使われるのは、染料より耐候性が良いからなんだ。
顔料の役割って何だろう
顔料の役割のいちばんは塗料に色を付けることなんだ。その他にも色んな役割があるよ。樹脂と顔料のバランスを整えたり錆を防いだりする。役割を表にすると👇のようになるよ。
顔料の役割
| 種類 | 役割 | 備考 |
| 着色顔料 | 塗料に色を着ける | 無機顔料 自然の鉱物が多い、化合物もある 有機顔料 石油から作られる有機顔料が多い |
| 体質顔料 | 塗料を増やす 塗料の艶を消す | 炭酸カルシウム、硫酸バリウム、 水酸化ナトリウム |
| 錆止顔料 | 錆を防ぐ | 鉛系やクロムケ系、今は余り使われない |
| 骨 材 | 塗料の量を増やす | 硅砂など |
顔料の種類と特徴
顔料は無機顔料と有機顔料に大きく分けられる。無機顔料は天然鉱物顔料と合成無機顔料があるんだ。天然鉱物顔料は自然の鉱物や土を使う。アンバー や シェンナといった褐色顔料は土から作られる。 炭酸カルシウムやカオリン （粘土）などもあるね。孔雀石や宝石のラピスラズリそうだね。ラピスラズリはシルクロードの仏教壁画に使われている。ラピスラズリはウルトラマリンの原料なんだ。
合成無機顔料は、鉄や銅、鉛などの金属を化学反応させて作るんだ。神社の鳥居に塗られている朱は弁柄という鉄の酸化物だ。余談だけど、ベンガラの名前はインドのベンガル地方に由来するそうだ。遠い昔の平安時代から交流があったんだね。近年になると、コバルト青や黄鉛、チタン白が開発されて使用されるようになった。
有機顔料は主に石油などから合成される顔料だよ。石油化学の発達によって開発されるようになったんだ。有機顔料はどの顔料も色が鮮やかなことが特徴なんだ。顔料の種類を少し細かく説明すると👇になる。下記の表以外にもいっぱいある。
| 分類 | 種類（一部） | 性質 | |
| 無機顔料 | 天然鉱物顔料 | 赤土 黄土 黒鉛 胡粉 | 落ち着いた色調 色数が少ない 比較的安価 比重が大きい（重い） 耐候性に優れる |
| 合成無機顔料 | 紺青 亜鉛華 コバルト青 チタン白 | 👆天然鉱物顔料と同じ | |
| 有機顔料 | アルカリブルー フタロシアニンブルー キナクリンレッド イソインドレッド | 鮮やかな色調 色数も多い 高価なものもある 比重が小さい（軽い） 着色力に優れる | |
| 特殊顔料 | 蛍光顔料 金属粉顔料 パール顔料 | 光を蓄積して光る 塗料の中でキラキラ光る 塗料に柔らかい光沢を与える |
顔料は色んな色材に使われるんだ
顔料は、塗料だけでなく印刷インキやプラスチック、化粧品や織物、食品まで広く使われているんだ。使い方は顔料のもつ性質によって変わるよ。無機顔料は、耐候性が良くて安いので長期間屋外に置かれる建築やコンテナに使われる。建築物は塗装面積は広いので安い無機顔料がぴったりなんだ。
有機顔料は、着色力が優れていて発色が鮮やかなので約６割が印刷インキ、約２割がプラスチックの着色剤に使われていて、その他が塗料などに使われている。自動車用塗料や建築機械、電車などの塗料は鮮やかな色の有機顔料が使われているよ。
自動車や建築機械は、世界中の色んな場所で使われるから強い塗膜が必要になるんだ。自動車の塗膜はアラビアの灼熱砂漠やアラスカの極寒に耐えないといけない。想像するだけでも厳しい環境だ。塗料メーカーはその環境に耐えられる顔料をいつも探している。
そのために世界の色んな場所でテストを行っているんあだ。その顔料を使った塗料をテストピースに塗って暴露試験（屋外で雨や日差しに晒すこと）をしている。暴露場（試験場）は沖縄やフロリダ、アリゾナなどに暴露場があるよ。沖縄も厳しい環境の一つなんだ。樹脂も試験大勝になるね。
顔料は着色以外に特殊な用途で使われることもあるよ。錆止め能力をつけたり（防錆顔料）塗料の顔料分を増量するために使われるんだ。などだね。体質顔料は光沢があって高い付着性がある。塗料だけでなく化粧品のフェイスパウダーに使われている。塗料と化粧品が同じ顔料を使っているのはちょっと不思議な感じがするね。このように顔料は色んな種類があって目的に応じて使われているんだよ。
