無機顔料 軟らかい物と硬い物

塗料は色々な成分を混ぜ合わせてつくりますが、その中で無機顔料にスポットライトを当ててみましょう。

無機顔料を塗料に混ぜていくのは硬さという点から見るとプラスチックに砂粒を混ぜていくのと同じようなものです。

ですから乾燥・硬化した塗膜は顔料の量が増えると共に硬く、強くなり、一方で伸びなくなる傾向をもちます。

これを顔料充填効果といいます。

顔料は充填剤や着色剤の働きだけでなく、塗膜の物理的な性能を変えますので、特に硬さを要求されるような場合は積極的にこうした手法をとります。

勿論、砂粒がどの程度入ると物理的な性能がどの程度変わるかは、顔料のサイズ、形状によって変わります。

例えば、白顔料である酸化チタンは球形、タルクは板状、炭酸カルシウムは棒状の形をしており、同じ充填量でも塗膜の強さや伸びなどの性能は異なります。

さらに顔料表面に樹脂が良く吸着している場合とそうでない場合では塗膜の性能が大きく変わります。

ところで、顔料の量をどんどん増やしていきますと、ある量から引張り強さや水蒸気透過性などが急激に変化することが見られます。

これは顔料量がふえることによって、顔料の表面を包み、且つその粒子間の空隙を埋める樹脂の量が足りなくなったためと考えられます。

顔料はその種類によって比重が異なりますので、この場合顔料をどれだけ加えたかは重量でなく体積で考えた方が良く、この変曲点を臨界顔料体積濃度(CPVC)と呼んでいます。

CPVCは塗膜中の顔料濃度を考える上で大事な指標です。