380 最新塗料講座（第 XIII 講） J. Jpn. Soc. Colour Mater., 84〔11〕，380 – 385（2011）塗料・塗膜に関連した分析技術日下田成 *,† * ㈱東レリサーチセンター有機分析化学研究部滋賀県大津市園山 3-3-7（〒 520-8567） †Corresponding Author, E-mail: [email protected] （2011 年 9 月 16 日受付； 2011 年 10 月 18 日受理）要旨塗料は，要求されるさまざまな特性を実現するために多数の成分から構成され，組成分析の難易度が高いものの一つである。また，塗料・塗膜の劣化という問題も永遠の課題であり，劣化機構や現象をきちんと把握し解析することは，寿命予測などを行う意味でも非常に重要である。塗料・塗膜の分析については，組成分析，物性分析，環境関連分析から，不純物分析，劣化解析に至るまで，多数の項目がある。本稿では，塗料・塗膜についていくつかの分析事例について解説する。キーワード：組成分析，物性分析，発生ガス分析，劣化解析図-1 に一般的な塗料の有機組成分析における分離のフローを 1．はじめに示す。塗料中に含まれる成分については，複数の溶媒による粗塗料・塗膜に必要とされる機能は塗布する相手材の保護（腐分離と，GPC（ゲル浸透クロマトグラフィー）などのクロマト食・劣化防止など）や美装（色彩・光沢など）であり，それに加えて，汚れ防止，帯電防止，電磁波シールド，防臭・防錆等の表-1 塗料中に含まれる化合物機能を要求されることも多い。さらに，近年では環境負荷低減の観点から，塗料の水性化や粉体化が進められ，塗料・塗膜に含まれる，あるいは放出される重金属や VOC（Volatile Organic Compounds ：揮発性有機化合物）の削減にも注目が集まっている。このような背景から，用途や目的に応じて種々の塗料が開発，製品化されており，それら塗料・塗膜のもつ機能や特性発現のもととなる組成や物性を正確に把握しておくことは，今後さらに高付加価値品を開発したり，環境負荷低減化を目指すうえで重要である。アクリル，ウレタン，エポキシ，アルキド，塩ビ，酢ビ，天然樹脂，セルロース系，メラミン，シリコーン，フェノール樹脂など塗膜有機・無機着色顔料，金属顔料，改質顔料，防錆顔料成分顔料分散剤，可塑剤，増粘剤，消泡剤，乾燥剤，安定剤，添加剤防腐剤，防錆剤，凍結防止剤，老化防止剤，紫外線吸収剤など揮発水，炭化水素類，アルコール類，エステル類，ケ溶剤成分トン類樹脂本稿では上記のことを踏まえ，①塗料の有機組成分析，②塗料中における顔料の分散状態の評価，③発生ガスの分析，④劣化塗膜の評価について紹介する。 2．塗料の有機組成分析塗料の構成成分は揮発成分である溶剤成分と，塗膜成分に大別される。表-1 に一般的な塗料の成分組成を示す。塗膜成分については，樹脂成分，顔料，各種の添加剤などが含まれ，それぞれ異なる機能をもたせている。このように塗料は非常に多数の成分から構成されているために，有機組成分析は難易度が高い。〔氏名〕ひげたなる〔現職〕㈱東レリサーチセンター有機分析化学研究部〔趣味〕パソコン，クラシックギター，ゴルフ〔経歴〕 1998 年東北大学大学院理学研究科（化学専攻）を修了。同年東レ㈱に入社後，㈱東レリサーチセンターに出向。熱分解 GC/MS 測定を中心としたポリマーの構造解析の担当を経て，2000 年より NMR を主体とした高分子材料の構造解析や，化学分解を併用した縮合系ポリマーの組成分析，NMR を主体とした低分子量有機化合物の構造解析を担当。 − 12 − 図-1 一般的な塗料の分析における分離のフロー