特殊機能コーティングの新展開

Advanced Technology of Functional Coatings

［コードNo.2007T589］

■監修／	中道敏彦（日本化学塗料(株)　顧問）
■体裁／	Ｂ５判　３０４ページ
■発行／	２００７年　９月　(株)シーエムシー出版
■定価／	６８,２５０円（税込価格）

★	前書『特殊機能コーティングの開発と展望』から5年の空白をこの一冊に集約！
★	塗装・塗料だけではなく、コーティングを主題にした充実の構成！
★	「環境負荷低減」と「高機能化」へ向けて第一線の執筆陣による注目の一書！

※　本書籍はご試読頂けません　※

刊行にあたって
コーティング技術の歴史をポリマー技術の進展という観点から眺めてみると、ポリエステル、アクリル、エポキシ樹脂といった多くの合成樹脂塗料が開発された戦後から1970年にかけての第一段階、その樹脂をより精密化・高度化した1970年から1995年にかけての第二段階を経て、現在は「環境負荷低減と高機能化」の第三段階に入っていると考えられよう。 　「環境負荷低減」では、塗料組成面から重金属の使用中止やVOC（揮発性有機化合物）の削減がなされ、自動車用水性塗料に見られるように塗装面でも大きな進展が見られる。一方、「高機能化」は、砂地に水が浸透していくように各分野で開発が拡がっている。機能性発現のためのポリマー技術では、表面を意識した樹脂の開発、例えば特定基の表面への配向、濃度傾斜型樹脂の設計、ポリマー粒子表面の活用といったことや、分子設計どおりの合成技術が重要である。こうしたポリマー技術と近年開発されてきているさまざまな新素材、例えば有機／無機ハイブリッド、ナノ粒子、各種機能性顔料、機能性薬剤が組み合わせられて多くの機能性コーティングが開発されている。また、当然ながら機能性コーティングにも環境問題を踏まえた開発が要請されている。 　機能性コーティングのマーケットは一般的にはニッチであろう。しかし、機能性コーティングは知識集約型・高付加価値型コーティングであり、周辺分野の機能材料の開発とも深く関連し、相互に影響を及ぼしあっている。 　本書は、コーティングと各機能を結びつけた形で主構成をなし、2002年に発行した『特殊機能コーティングの開発と展望』の後、5年を経た現状を非常によく示している。執筆にご協力頂いた皆様に深く御礼申し上げると共に、読者にとって、今後の大きな技術課題である「環境負荷低減」と「高機能化」へ向けての研究開発の一助になれば幸甚である。
（「はじめに」より） 2007年9月　日本化学塗料（株）　顧問 中道敏彦

執筆者一覧
中道敏彦	日本化学塗料(株) 顧問
佐藤英晴	ペルノックス(株) R&Dセンター ペルトロン事業部 技術課 主任技師補
馬場則弘	昭栄化学工業(株) 技術部
吉田隆彦	ニッタ(株) テクニカルセンター 第4プロジェクト プロジェクトサブマネージャー
三木勝夫	三木コーティング・デザイン事務所 所長
木下啓吾	(元)長島特殊塗料(株) 技術本部 顧問
永田順一郎	日本ペイント販売(株) 顧客推進本部 建設塗料部 近畿推進グループ 課長
白瀬仁士	日油技研工業(株) 研究開発部 第1G 主査
石田則之	大日本塗料(株) 技術開発部門 新事業創出室 副主任研究員
竹内雅人	大阪府立大学大学院 工学研究科 助教
松岡雅也	大阪府立大学大学院 工学研究科 准教授
安保正一	大阪府立大学大学院 工学研究科 教授
柴藤岸夫	BASFコーティングスジャパン(株) 研究開発本部 塗料研究所 所長
青木康充	根本特殊化学(株) 蛍光体事業部門 蓄光材営業グループ マネージャー
木村育弘	日本油脂(株) 化成品研究所 AC2グループ グループリーダー
信田直美	(株)東芝 研究開発センター 機能材料ラボラトリー 研究主務
後河内透	(株)東芝 研究開発センター 機能材料ラボラトリー 室長
中西功	スズカファイン(株) 技術本部 次長
高濱孝一	松下電工(株) 先行技術開発研究所 機能材料研究室 室長
木村武久	(株)トウペ 技術部 東京防食塗料課 課長
金井洋	新日本製鐵(株) 技術開発本部 君津技術研究部 部長
森下敦司	新日本製鐵(株) 技術開発本部 鉄鋼研究所 表面処理研究部 主任研究員
植田浩平	新日本製鐵(株) 技術開発本部 鉄鋼研究所 表面処理研究部 主任研究員
水谷勉	水谷ペイント(株) 技術部統括部長 生産部統括部長 専務取締役
辻井薫	北海道大学 電子科学研究所附属ナノテクノロジー研究センター ナノデバイス研究分野 教授
島田淳之	日本ペイント(株) 自動車塗料事業本部 中上塗料開発部 係長
石川一郎	アトミクス(株) 技術開発部
矢澤哲夫	兵庫県立大学 大学院工学研究科 物理系工学専攻 教授
木村剛	NKMコーティングス(株) 技術本部 次長
梶浦義浩	(株)シナネンゼオミック テクニカルサポート部 主任研究員
矢辺茂昭	日本曹達(株) 小田原研究所 バイオサイド研究グループ 主任研究員
小林賢勝	日本化学塗料(株) 常務取締役
若月正	日本化学塗料(株) 開発部 技術1課 課長
大井戸秀年	(株)トウペ 技術本部 リペレシステムプロジェクト 部長
板野直文	日本特殊塗料(株) 開発本部 第2技術部 技術2課 課長

構成および内容
【第1編　総論】
第1章	機能性コーティング展望（中道敏彦）
1	環境と機能は時代の要請
2	機能性コーティング概説
2.1	電気・磁気的機能
2.1.1	導電性・帯電防止コーティング
2.1.2	電磁シールドコーティング
2.1.3	磁性コーティング
2.2	熱的機能
2.2.1	遮熱（太陽熱高反射）・断熱コーティング
2.2.2	耐熱・難燃・耐火コーティング
2.2.3	示温コーティング
2.3	機械的機能
2.3.1	耐摩耗性コーティング
2.3.2	ハードコート
2.3.3	潤滑コーティング
2.4	化学的機能
2.4.1	消臭・脱臭コーティング
2.4.2	光触媒コーティング
2.4.3	耐酸性雨コーティング
2.5	光学的機能
2.5.1	蓄光・蛍光コーティング
2.5.2	色彩変化コーティング
2.5.3	再帰反射コーティング
2.5.4	反射防止膜用コーティング
2.5.5	フォトレジスト
2.6	表面機能
2.6.1	親水性コーティング
2.6.2	撥水性コーティング
2.7	その他の機能
2.7.1	船底防汚コーティング
2.7.2	防菌・防黴・漁網防汚コーティング
2.7.3	止水コーティング
2.7.4	プラスチックリサイクル用コーティング
2.7.5	制振コーティング
3	コーティング技術の周辺分野への展開
【第2編　電気・磁気的機能】
第1章	透明帯電防止塗料（佐藤英晴）
1	はじめに
2	帯電防止性能と透明性
2.1	帯電防止性能の評価
2.2	各帯電防止成分と特徴
2.3	金属酸化物系の基本設計
3	応用分野
3.1	保護フィルム
3.2	クリーンルーム用部材
3.3	反射防止フィルム
4	今後の課題
第2章	導電性ペースト（馬場則弘）
1	はじめに
2	基礎
2.1	材料設計
2.2	導電性顔料
2.3	導電機構
3	評価と応用
3.1	コンデンサ特性
3.2	積層セラミックコンデンサ
3.3	電解コンデンサ
4	課題
4.1	高周波用材料
4.2	微粒子・ナノ粒子材料
4.3	微細配線技術
第3章	塗工法による電磁波シールド材（吉田隆彦）
1	電磁波シールド材
2	シート配合および分散状態
3	シート製造法
4	HF帯用磁性シート
5	磁性シートを用いる課題と効果
5.1	[課題1]近傍金属の影響
5.2	[対策1]磁性シートの使用
5.3	[課題2]アンテナコイル重複の影響
5.4	[対策2]導体板／磁性シートの使用
6	まとめ
【第3編　熱的機能】
第1章	太陽熱高反射率塗装
1	太陽熱高反射率塗料（三木勝夫）
1.1	まえがき
1.2	高反射率塗料
1.3	高反射率塗料設計のポイント
1.4	高反射率塗料の性能試験方法
1.5	高反射率塗料は塗装系と施工が重要
1.6	高反射率塗料の効果
1.7	高反射率塗料の適用例
1.8	高反射率塗料の適用が少ない集合住宅・一般住宅とその理由
1.9	高反射率塗装に対する法制度の支援
1.10	高反射率塗料の出荷量
1.11	高反射率塗料の施工単価
1.12	今後の課題
2	高反射率舗装（木下啓吾）
2.1	はじめに
2.2	高反射性の基本原理
2.2.1	日射反射率
2.2.2	長波放射率
2.2.3	高反射性の基本的な原理に基づく具体的な手法
2.3	塗装による高反射率舗装
2.3.1	道路用高反射率舗装へのニーズ
2.3.2	道路における高反射率塗装の施工方法
2.4	道路用高反射率塗料の性能例
2.4.1	アスファルト路面の温度低減性
2.4.2	高反射率塗装路面の物理的性質
2.4.3	高反射率塗膜のアスファルトとの付着性
2.4.4	日射反射率の経時的持続性
2.4.5	WBGTによる暑熱環境評価
2.4.6	高反射率塗膜のその他の性状
2.4.7	被験者実験による暑熱感評価
2.5	おわりに
第2章	鉄骨用発泡性耐火塗料（永田順一郎）
1	はじめに
2	耐火塗料とは
3	耐火塗料耐火性能試験
4	載荷加熱試験
4.1	載荷加熱試験方法
4.2	載荷加熱試験結果
5	熱容量試験
5.1	試験用供試材料
5.2	試験体
5.3	加熱条件
5.4	主材（ベースコート）乾燥膜厚決定のための解析
5.5	試験結果
6	塗装システム
6.1	素地調整
6.2	錆止め
6.3	耐火層（発泡性耐火塗料）
6.4	上塗層
7	施工
7.1	現場塗装
7.2	プレコート塗装
8	耐火塗料の膜厚管理
9	維持管理
10	まとめ
第3章	示温塗料（白瀬仁士）
1	基礎
1.1	はじめに
1.2	示温塗料の分類
2	評価と応用
2.1	不可逆性示温塗料（無機系）
2.2	不可逆性示温塗料（有機系）
2.3	準可逆性示温塗料
2.4	可逆性示温塗料（無機系）
2.5	液晶
2.6	可逆性示温塗料（有機系）
3	課題
3.1	機能向上および機能付与
3.2	展望と方向性
3.3	おわりに
【第4編　化学的機能】
第1章	光触媒コーティング
1	光触媒によるNOx除去・脱臭・抗菌コーティング（石田則之）
1.1	光触媒技術
1.1.1	大気浄化
1.1.2	脱臭
1.1.3	抗菌
1.1.4	汚れ防止
1.2	材料の機能と設計
1.3	コーティング材料の設計と考え方
1.4	大気（NOx）浄化性能評価の標準化
1.4.1	大気浄化材料の性能試験
1.4.2	（独）土木研究所共同研究「NOx低減材料の土木への適用技術研究会」
1.5	今後の光触媒技術の展開
2	イオン工学的成膜法による可視光応答型酸化チタン薄膜光触媒の創製（竹内雅人、松岡雅也、安保正一）
2.1	はじめに
2.2	ドライプロセスとしてのイオン工学的技術
2.3	紫外光に応答する透明な酸化チタン薄膜光触媒の作製
2.4	可視光に応答する酸化チタン薄膜光触媒の作製
2.4.1	遷移金属イオン注入法による酸化チタン薄膜光触媒の電子状態改質
2.4.2	RF-マグネトロンスパッタ法による可視光応答型酸化チタン薄膜の一段階成膜
2.5	まとめ
第2章	耐酸性雨コーティング（柴藤岸夫）
1	はじめに
2	耐酸性雨コーティングの必要分野
3	酸性雨による塗膜侵食のメカニズム
4	耐酸性雨コーティング
4.1	エポキシ基／シラノール基／水酸基複合硬化システム
4.2	ハーフエステル基／エポキシ基／水酸基硬化システム
4.3	ブロックカルボン酸基／エポキシ基硬化システム
5	塗膜親水化剤による耐酸性雨性の向上
6	おわりに
【第5編　光学的機能】
第1章	蓄光塗料（青木康充）
1	蓄光性材料とその特性
1.1	はじめに
1.2	蓄光性材料
1.3	長残光性蓄光材料の特性
1.3.1	発光特性
1.3.2	残光輝度特性
1.3.3	耐光特性
1.3.4	耐水性、耐湿性
1.3.5	耐熱特性
1.4	発光のメカニズム
2	蓄光性材料の塗料化と塗装
2.1	蓄光塗料の具備すべき条件
2.2	蓄光塗料の製造上特に注意すべき点
2.3	蓄光塗料の配合例
2.3.1	無黄変アクリルウレタン塗料（2液型）
2.3.2	水性塗料（1液型）
2.3.3	ラッカー型塗料（1液型）
2.3.4	その他の塗料
2.4	塗装工程
2.5	おわりに
第2章	反射防止膜用コーティング（木村育弘）
1	はじめに
2	反射防止の原理
3	ウエットコーティングによる製造
4	反射防止特性の変遷
5	防止フィルムに求められるその他特性
6	信頼性
7	その他機能との複合化
8	今後の展開
9	おわりに
第3章	フォトレジスト（信田直美、後河内透）
1	はじめに
2	フォトレジスト技術動向
2.1	課題
2.2	CMOSトランジスタの構造と半導体リソグラフィの歴史
2.3	VUVリソグラフィ方式
2.4	ArF液浸リソグラフィ方式への展開
2.5	EUVリソグラフィ方式への展開
3	半導体LSIの新展開
3.1	混沌の時代の到来
3.2	半導体リソグラフィの限界とは？
3.3	限界への挑戦
3.4	微細化によらないアプローチ
3.5	分子トランジスタへの期待
4	おわりに
【第6編　表面機能】
第1章	結露防止塗料（中西功）
1	はじめに
2	材料の機能と設計
2.1	塗料設計のコンセプト
2.2	結露防止塗料の設計
2.3	防露性試験
3	結露防止塗料の施工
3.1	塗装方法
3.2	塗装仕様
3.3	塗装上の注意事項
3.4	施工後の注意事項
4	今後の展開
第2章	親水性コーティング
1	親水性光触媒防汚コーティング材（高濱孝一）
1.1	はじめに
1.2	光触媒コーティング材
1.3	光触媒コーティング材の親水性
1.4	光触媒コーティング材の防汚機構
1.5	弊社光触媒防汚コーティング材
1.6	光触媒コーティング材の適用例
1.7	親水性光触媒防汚コーティング材の課題とその対策
2	土木構造物の防汚塗料（木村武久）
2.1	はじめに
2.2	汚れ物質について
2.3	汚れの付着について
2.4	防汚機能付与の方法
2.4.1	塗膜表面の親水化
2.4.2	塗膜の高硬度化
2.4.3	塗膜表面の低帯電化
2.5	汚れの評価方法について
2.6	土木用防汚材料
2.6.1	土木用防汚材料I種
2.6.2	土木用防汚材料II種
2.6.3	土木用防汚材料III種
2.7	おわりに
3	環境に優しい家電製品向け防錆処理鋼板（金井洋、森下敦司、植田浩平）
3.1	はじめに
3.2	クロメートフリー防錆処理めっき鋼板
3.2.1	クロメートフリー処理亜鉛めっき鋼板
3.2.2	クロメートフリー処理アルミニウムめっき鋼板
3.2.3	クロメートフリープレコート鋼板
3.3	おわりに
第3章	ナノテクノロジーによる汚染防止コーティング（水谷勉）
1	はじめに
2	ナノコンポジットエマルション（NcEm）
2.1	NcEmの構造
2.2	NcEmの合成法
2.3	NcEmの透明性
3	外装用塗料への展開
3.1	耐汚染性
3.1.1	耐汚染性の仕組み
3.2	難燃性
3.3	塗装作業性と塗膜外観
3.4	地球温暖化防止効果
4	おわりに
第4章	撥水コーティング
1	超撥水性コーティング（辻井薫）
1.1	はじめに
1.2	濡れを決める二つの因子
1.3	フラクタル表面の濡れ
1.3.1	フラクタル表面の濡れの理論
1.3.2	超撥水表面の実現
1.4	おわりに
2	着氷・着雪防止コーティング（島田淳之）
2.1	はじめに
2.1.1	背景
2.1.2	熱硬化型撥水性塗膜の設計
2.1.3	超撥水性の付与
2.2	撥水および超撥水塗膜の性能試験
2.2.1	撥水および超撥水維持性
2.2.2	超撥水維持性の改良
2.2.3	氷の付着力試験
2.2.4	着雪性、滑雪性
2.3	今後の展開
第5章	ノンスティックコーティング（石川一郎）
1	はじめに
2	「汚れ」の分類と対策方法
3	ノンスティックコーティングの概要
4	汚れ対策の重要性
5	用途
6	ノンスティックコーティング材料の組成と特性
7	ノンスティックコーティング材料の試験評価
7.1	実験室試験
7.1.1	落書き防止性能
7.1.2	貼り紙防止性能
7.2	屋外暴露試験
8	使用例
9	おわりに
【第7編　その他の機能】
第1章	高硬度塗料（ハードコート）（矢澤哲夫）
1	はじめに
2	有機系ハードコート
3	無機系ハードコート
4	有機無機ハイブリッドハードコート
4.1	ゾルゲル法
4.2	シリカホスト中への有機高分子の分子分散
4.3	有機高分子を分子分散したハードコート
4.4	柔軟性
4.5	硬度、耐擦傷性
5	コーティングの方法
6	今後の展望
第2章	シリコーン系防汚塗料（木村剛）
1	防汚塗料とは
2	防汚塗料の歴史
3	防汚塗料の国内での使用分野
4	シリコーンゴム系防汚塗料の構成成分および防汚機構
5	大型外航船用シリコーンゴム系防汚塗料
6	内航船用シリコーンゴム系防汚塗料
7	おわりに
第3章	抗菌・抗カビ機能
1	抗菌・消臭剤「ゼオミック」、アルデヒド用消臭剤「ダッシュライト」について（梶浦義浩）
1.1	開発の経緯
1.2	剤の特性
1.2.1	無機系抗菌消臭剤"ゼオミック"
1.2.2	アルデヒド用消臭剤"ダッシュライト"
1.3	加工について
1.3.1	分散方法
1.3.2	沈降
1.4	応用例
1.4.1	抗菌性試験結果
1.4.2	消臭試験結果
1.5	おわりに
2	抗菌・防カビ塗料（矢辺茂昭）
2.1	菌による塗料の被害
2.2	抗菌とは
2.3	抗菌剤の種類
2.4	抗菌試験方法
2.5	抗菌認定マーク
2.6	抗菌の功罪
2.7	防カビ
2.8	防カビ剤
2.9	防カビ剤選定
2.10	防カビ試験方法
2.11	耐候性
2.12	塗料用添加剤の物理化学特性
2.13	添加剤の安全性および環境対応
2.14	防カビ剤ポジティブリスト制
第4章	止水塗料（小林賢勝、若月正）
1	はじめに
2	止水塗料の塗布と乾燥
3	膨潤
3.1	膨潤機構
3.2	膨潤特性
3.2.1	膨潤度試験の手順
3.2.2	水質と膨潤度
3.2.3	有害物質と膨潤度
3.3	膨潤体膜強度
3.3.1	進入弾性値評価（膨潤体膜強度）方法
3.3.2	水質と膨潤体膜強度（進入弾性値）特性
3.4	耐久性
4	新たな展開
第5章	プラスチックリサイクル用塗料とリペレシステム（大井戸秀年）
1	はじめに
2	プラスチックリサイクルが進まない理由
3	特許出願に提案されたプラスチックリサイクル方法
4	リペレシステムの概要
5	リペレシステムの特徴
6	リペレ塗料
7	リペレシステムでの成形加工性、塗膜品質及び物性
7.1	リサイクル材の成形加工性の評価
7.2	リペレ塗料の塗装適性と塗膜性能
7.3	リサイクル材の物性
8	まとめ
第6章	防音塗料・制振塗料（板野直文）
1	はじめに
2	塗布型制振・防音塗料について
2.1	制振の位置付け
2.2	制振機構
2.3	制振塗料の設計
2.4	汎用制振塗料の制振特性
3	制振塗料市場と展望
3.1	制振塗料の実用例
3.1.1	金属屋根の防音対策の例
3.1.2	鉄骨階段の足音騒音対策例
3.1.3	その他自動車の例
4	おわりに

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