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ラジカル制御型塗料について
ラジカル制御ってなに？
まずラジカルとは何？
ラジカルとは、「近くの物質を分解する」分子・原子の反応です。
ラジカルは塗料を調色するときに使う白色顔料（酸化チタン）に太陽光の紫外線が当たることで発生します。
発生したラジカルは、近くにある塗料の樹脂や有機顔料を分解（ダメージ）を与えてしまい、劣化を促進させてしまいます。
つまりラジカルは塗膜の劣化症状の一つ「チョーキング現象」を引き起こす原因の一つです。
チョーキング現象とは手で触ると、チョークのような粉状のものが付着する状態
ラジカル制御（抑制）技術とは
太陽光からの紫外線が当たり、酸化チタンの表面にラジカルが発生しても、封じ込めるバリアー層をもった「ラジカル制御型の酸化チタン」使用しているということです。
バリアー層によってラジカルが発生したとしても閉じ込めることができるので、近くにある樹脂や有機顔料にダメージを与えないので、塗料の耐候性を延ばすことができます。
さらに塗料の耐候性を高めるために光安定剤（HALS）を使っています。
光安定剤の目的は、ラジカル制御型の酸化チタンから漏れ出したラジカルを捕まえるための添加剤です。
余談になりますが
ラジカル制御技術はラジカルの発生を抑制しているのに対して、ラジカルの「近くの物質を分解する」反応を逆に応用・促進したものが光触媒技術になります。
※光触媒塗料については別の機会に解説する予定です。
ラジカル制御型塗料の特徴
劣化症状の一つ「チョーキング現象」に効果がある
酸化チタンから発生してしまったラジカルによって、樹脂がダメージを受けて劣化が進行します。
その結果、「塗膜の劣化＝樹脂の劣化」を意味しており、チョーキング現象が発生します。
ラジカル制御型塗料は、ラジカルの発生を抑制できるので、チョーキング現象に対して高い効果があります。結果として、塗料の耐候性を向上させることができます。
濃色の場合、ラジカル抑制効果を発揮できないのか？
白色顔料（酸化チタン）が全く入っていないような濃色塗料の場合は、そもそもラジカルが発生せず、耐候性に影響を与えることはありません。
ただし顔料劣化による色褪せは避けられません。
そのため、濃色の塗料は樹脂の耐候性能に依存してしまいますので、耐候性の高い樹脂を選ぶ必要があります。
では濃色の場合、ラジカル制御の効果が薄いならラジカル塗料でなくてもよいのでは？
そうと思うかもしれません。
しかしながら、あまりにも濃色でない限り酸化チタンも微量ながら含まれますので、ラジカル制御塗料のほうが良いです。
ラジカル制御型塗料の種類
ラジカル制御型塗料の種類を説明するまえに、一般的塗料について説明します。
※１顔料 + ※２樹脂 + 添加剤・溶媒 ＝ 〇〇〇樹脂塗料
※１ 白色顔料（従来の酸化チタン）・その他顔料
※２ アクリル樹脂・ウレタン樹脂・シリコン樹脂など
外壁塗装で使用される塗料は、主に「樹脂」「顔料」「添加剤」「溶媒」の4つの成分で構成されています。
塗料の樹脂を「アクリル・ウレタン・シリコン・フッ素」と変えることで、様々な塗料を作ることができます。
また白色顔料やその他の顔料を使って調色することで、淡彩色から濃色までつくることができます。
| 顔料 | 顔料の大きな役割は、塗料の色彩を作ることです。また、顔料の中には塗料を増量したり、さびの発生を防いだり、紫外線からの劣化を抑制するものもあります。 |
| 樹脂 | 樹脂の役割は、塗料の骨格を作ることです。樹脂にはアクリル樹脂、シリコン樹脂などさまざまな種類があり、特に、樹脂の種類によって長持ちする度合い（耐候性）が違うことが大きな特徴です。 |
| 添加材 | 添加剤の役割は、塗料の性能を補助的に向上させることです。添加剤には沈殿防止剤、たれ防止剤などさまざまな種類があります。 |
| 溶媒 | 溶媒の役割は、樹脂を溶かしたり薄めたりする液体のことです。溶媒は大きく溶剤と水に分かれ、このうち溶剤は炭化水素系、アルコール系などの種類に分かれます。 |
では、次に人気のラジカル制御型ｼﾘｺﾝ樹脂塗料を例にすると
ラジカル制御型酸化チタン+シリコン樹脂+添加剤・溶媒＝ラジカル制御型シリコン樹脂塗料
ラジカル制御型酸化チタン+フッ素樹脂+添加剤・溶媒＝ラジカル制御型フッ素樹脂塗料
このように「シリコン樹脂」や「フッ素樹脂」と「ラジカル制御型酸化チタン」を組み合わせることで「ラジカル制御型塗料」ができます。
まとめ
本来、塗料の耐候性能は「樹脂」によって決まります。
「アクリル＜ウレタン＜シリコン＜フッ素＜無機」の順番で耐候性が高くなります。
人気の「ラジカル制御型シリコン」の耐候性能はシリコンとフッ素の間になります。
従来のシリコン塗料の期待耐用年数は10年くらいですが、「ラジカル制御技術」によって期待耐用年数は13年～15年と耐候性が高くなります。
価格は従来のシリコン塗料よりは高くなりますが、期待耐用年数から考えるとコストパファーマンスに優れます。
近年の高性能塗料にはラジカル制御技術が常態化している傾向で、ラジカル制御型シリコン塗料も進化していてフッ素に迫る耐候性能や低汚染性がある製品もあります。
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