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SKY NOTE

skymouseが思った事考えた事を記したもの

ガラス系の塗料が素材革命を起こす。

環境

ニュースを眺めていたら、「おっスゲー」と思ったのは、ガラス系の塗料なのだ。通常、塗料というのはポリマーベースであり、石油から作るが、耐久性が低く、数年もすると劣化してしまう。しかし、ガラス系の塗料は、そのようなことがなく長持ちする。しかし、脆いという弱点があった。

 夏の暑い日差しから守ってくれる!? 太陽熱をはね返す魔法の塗装
 http://nge.jp/2015/08/22/post-114186
 

そんな素晴らしい塗料をジョン・ホプキンス大学のJason J.Benkoski博士の研究チームが作った。博士によれば…
・ほとんどの塗料は、ポリマーをベース
・太陽光の紫外線によって劣化し、変色してしまう。
・ポリマーは有機化合物を発散し、環境にも有害。

上記の欠点を克服するために
・ポリマー系のコーティング→非有機系のガラス塗料に移行
 ・地球上で最も多く存在する物質のシリカを使用

材料はシリカの一種で、水溶性であるケイ酸カリウムをモディファイし、塗装する面にスプレーして乾かすと耐水性になるような性質に変えた。これにより、アクリル、ポリウレタン、エポキシ系と違い非有機系なので、長持ちし、伸張性があり、金属表面に使ってもひび割れることがないという。

しかも、この塗料に珪酸塩を混ぜることによって、太陽光(紫外線)と放射熱(赤外線)を反射するという。これは凄いと思った。ポリマー樹脂は、紫外線と熱に弱く劣化する、その両方を反射するというのだ。これにより、塗装面は気温と同程度かやや低い温度に保たれるという。

もともと、この塗料は、海軍の艦船のために使うことを想定されたが、他の場所にも使えるという。建物に使えばエネルギー消費を抑える事もできるし、環境にも優しく、耐久性も高いという技術。

この塗料が素材革命を起こすというのは、ポリマー樹脂の弱点をこのガラス系塗料が克服してくれるからだ。ポリマーを車のボディに使うと紫外線や熱で強度が劣化してしまう。しかし、このガラス系塗料を使えば、太陽光を反射させ、紫外線から守ってくれるので強度を長期間安定させ、鉄と同等か、それ以上にでき、車の耐久寿命を延ばせる。つまり、ポリマーの用途が飛躍的に広がるのだ。鉄と違ってポリマーは藻を使うことで量産技術が研究されている。鉄の代わりにポリマーを使うのにネックだった弱点がこのガラス系塗料で克服されたわけで、鉄を今までのように消費する社会はなくなる。鉄は鉄しか出来ない用途に限定される。それ以外はみんなポリマー、そして、それらはオーランチオキトリウムのような藻から作れる。つまり、永続的に利用できる資源から、車や建物が作れる時代が来る。この塗料を使えば、それが出来るのである。この塗料によって、鉄の消費量は減って、鉄を作るために必要だった石炭や鉄鉱石を輸入する必要はなくなり、将来的には、下水排水の有機物をオーランチオキトリウムに食べさせて、石油を作ってもらって、そこからポリマーを作れれば、鉄とプラスチックの需要の大半をこの塗料と藻から作ったポリマーの組み合わせで満たせる事になり、資源の自給ができる。残った鉄需要は再生鉄で賄えば、日本の資源自給率は90%を越えるだろう。

軽くて、丈夫で、長持ちして、藻から低コストに石油を作れる技術が確立すれば国内自給が出来る素材を手にすることになるのだ。

 軽くて:鉄の半分
 丈夫で:広島大学の超プラスチック技術(結晶化率を高めて硬くする)
 長持ち:ガラス系塗料(紫外線や熱などによる強度劣化を緩和する)

この塗料によってポリマーは理想的な素材になる。ガラス系素材は、太陽光パネルに使われているように、耐久性が高い。太陽光の当たる所にポリマーを使うと数年程度で紫外線でボロボロになってしまうが、そうならないのならば軽くて腐食しないことから非常に便利な素材に様変わりする。
 

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