エイミー
エイミー
今日は塗料の作り方だよ

エミー
エミー
教えてくれなくてもいいけど

エイミー
エイミー
知っておくと良いこともあるから、聞いてよ!

塗料の製造はけっこう難しい

塗料は樹脂と顔料と溶媒(シンナーや水)からできている。今日はその原料を使って塗料がどのように作られるか説明するね。塗料を作るのは簡単そうだけどけっこう難しい。原料を容器に入れて混ぜたら出来上がりではないんだよ。

1.綺麗な塗膜にするには、樹脂や顔料が小さくて均一でないといけない。     
2.長期間保管できないといけない。

塗料は、樹脂と顔料が溶媒のなかに均一に混ざっていないと塗膜に色ムラがでたり、滑らかな肌にならなくなる。本来の性能がでなくなることもあるんだ。樹脂や顔料を小さくして均一に混ぜる技術が重要になる。この技術を分散と言うんだけど単に細かくするだけじゃないいよ。

物質の粒子は、小さくなる程お互いが集まろうとするんだ。塗料の粒子も同じで細かくするとくっついて大きくなろうとする。それを防ぐのがけっこう難しい。その技術は塗料メーカーの核心的技術なんだね。

分散された塗料の粒子は溶剤や水にこんな風に混ざっているんだ。粒子は自動車に使われる塗料で10ミクロンくらい、建築用の塗料で10 ミクロンから 40 ミクロンくらいになる。               1ミクロンは、1000分の1ミリだから隨分小さいね。

塗料は完成すると工場やお客さんで一定期間は保管される。当たり前だけどその後でも使えないといけない。

沈殿

ちょっと話は変るけれどお母さんがお椀によそってくるお味噌汁を思いだしてほしい。お味噌汁を暫く置いておくと具やお味噌がお椀の底に沈んでしまう。これは沈殿と言う現象なんだけど、塗料でも同じことが起きるんだ。

塗料も作られた直後は塗料粒子が溶媒のなかに浮いている。だけど時間が経つにつれて塗料の粒子は徐々に沈殿して行くんだね。沈殿した粒子が固まってしまうとその塗料はもう使えない。沈殿は重力がある限り起こるから防ぎようがない。そこで粒子を沈殿しにくくしたり沈殿した粒子を固まり難くするんだ。そしてかき混ぜると元に戻り易いように工夫するんだよ。その目安が品質保証期限になる。保存期間はだいたい6ヶ月くらいが多いね。

攪拌 塗料粒子は品質保証期限内でも沈殿する。沈殿が進んだ塗料をそのまま使うと上澄みで塗装することになるんだ。上澄みだけだったら色が違ったり性能が出なかったりする。それを防ぐには、塗料を使う前に良くかき混ぜて元の状態に戻さないといけない。このかき混ぜることを攪拌と言ってとっても大切な作業なんだ。

塗料の製造工程

塗料を作る工程はだいたいこんなふうだよ。

前練(プレミックス)塗料の原料を一つのタンクに入れて良く混ぜる。

分散 その混ぜ合わせた原料をミルという分散機にいれてより細かい粒子にする。色んな分散機があるけど良く使われるのはボールミルだよ。コンクリートミキサーのような機械のなかにセラミックビーズが入っているんだ。そこへ塗料いれてをグルグル回し続けると樹脂や顔料がビーズに挟まれてどんどん小さくなる。

調合・調色 分散が終わると塗料ごとに決められた他の原材料(添加剤)を加える。添加剤によって塗料の性能が変ってくる。塗料に別の塗料を加えて色を調整することもあるよ。

ろ過・充填 調色が終わると塗料がほぼ完成だ。そのあと塗料をろ過して不要なものを取り除く。そして色んな検査をして合格だったら容器に充填する。塗料の完成だよ。

調色という作り方

プレミックスから充填までの工程は工場では普通なんだけど制約もあるよ。

1.大きな設備が必要である。     
2.大量の塗料ができてしまう(1t以上)

お客さんは16キロを3缶とか4キロを1缶など少量を注文する場合がある。そこで考えられたのが、色んな色の塗料を作っておいて、それを混ぜ合わせてお客さんの必要な少量の塗料を作る方法なんだ。

調色 

原色は塗料として完成しているから性能は確保されている。後はそれを混ぜるだけだ。絵具を混ぜて色を作るイメージだね。                  今はコンピューターを使って色を合わせる調色装置があるから簡単になっている。測定装置を使って色見本を測色するとコンピューターが使う原色と量を計算してを教えてくれるんだ。

このシステムをコンピューターカラーマッチングシステムといって業界に普及しているよ。でも最後の検査は人がする。色を判定する能力は機械より人間の目が優れているんだよ。人の目って凄いんだよ。

エミー
エミー
この作り方だったら大きな工場が無くても作れるね

販売店はこの調色システムができたお陰で自分の店で調色が簡単にできるようなったんだ。メーカーから原色を買って、客さんの必要な色の塗料を必要な量だけ調色して届けられるようになった。4kgが最低の量になるけどね。

エイミー
エイミー
塗料はこのように作られているんだけど分かってくれたかな

エミー
エミー
ちょっと分かったかも