社会益に貢献できるイノベーション・塗料革命によるインフラの老朽化対策

30年塗料・100年塗料・センサー/ 機能性塗料・感染症対策コーティング

株式会社緑マーク(本社:埼玉県川口市、代表取締役会長:緑川恒夫、以下:「緑マーク」)は、東洋アルミニウム株式会社(本社:大阪市、代表取締役社長:楠本薫、以下:「東洋アルミ」)と協業して、進化型有機金属分解法(以下:Advanced MOD®)によるオール無機塗料(劣化する樹脂を含まない)オール無機・機能性塗料,センサー塗料、電子材料を開発して、国立研究開発法人 産業技術総合研究所(以下「産総研」)・緑マーク・東洋アルミの三社で共同特許を出願しました。





焼成(600℃以上)しないでセラミックや金属を膜付けコーティングする技術・材料の開発をしてきた、産総研の旧・先進コーティング技術研究センターの2つの技術について、産総研からの技術移転を基に、緑マークは、埼玉県から2つの開発支援補助金を受け、東洋アルミと協業し、「Advanced MOD®」技術の基礎開発・応用開発を行ってきました。

東洋アルミの現行品である防錆塗料①高耐久性・金属塗料「ステンシェル® 」(ステンレス・フレーク粉含有)は、30年塗料といわれております。② 30年塗料中の劣化する樹脂 (ウレタン、エポキシ、フッ素など)を含まない,オール無機塗料(ステンレス・フレーク粉含有)、更に機能を付与した③オール無機・機能性(蓄光など)塗料,センサー塗料、感染症や「薬剤耐性菌」対策 コーティング(研究品)の、①②③の3つを『塗料革命』と称しています。

特にAdvanced MOD®では、従来、600℃以上の高温で焼成して膜付けしていた機能性セラミックス(畜光剤、光触媒)や金属材料を、室温~180℃でコーティング可能な塗料同様のプロセスのため、多種多様な部材に直接コーティングできるメリットがあります。また、ステンレス・フレーク粉が塗膜中に「ナノ積層構造」を形成することで、可撓性(応力緩和)があり,かつ膜硬度の高い塗膜を形成し、外部からの 水分,塩分,紫外線の侵入を防げる緻密構造になります。このため、従来のオール無機塗料として、水ガラスや有機無機ゾルゲルガラスでは、膜厚が厚くなるとクラックが発生しましたが、当該特許技術によりペンキのように厚く(10μm~数 mm:重ね塗り)塗っても、ガラス状のクラックが発生しない点を特徴としています。このことで防錆耐用年数の更なる長寿命化(100年塗料の可能性)が期待されます。まさに、革新的次世代ペンキ塗料(I) と電子材料用・次世代・厚膜ペースト(II) 分野で活躍が期待できる、日本発の社会益のためのイノベーションです。

こうした、長・耐用年数塗料は、沿岸・湾岸の鋼構造物(橋梁・クレーンなど)への防錆塗料において、この分野における「インフラの老朽化対策」や「雪国の車両の床下塗装」に多大な貢献ができると考えています。更に、今後は、上記③の機能性塗料の分野で、腐食が進む核廃棄物のドラムや鋼構造物容器への長・耐用年数防錆塗料と、オール無機塗料の特性を生かした金属顔料(タングステンなど)を含有した放射線遮蔽(機能)可能な塗料へ展開し、安全・安心な社会の構築に貢献します。

当該特許技術により開発されたオール無機塗料は、東洋アルミの30年塗料中の樹脂成分(ウレタン、エポキシ、フッ素など)を含まないため、100年塗料の可能性を持つ樹脂レス塗料の開発品となります。東洋アルミの現行品30年塗料であれ、開発品の100年塗料であれ、研究中の放射線遮蔽塗料であれ ハイ・エンド・ステンレスフレーク粉は使われます。ステンレス粉含有の分だけ、ペンキの単価は上りますが、ステンレス粉は必須原料と考えます。

国交省や自治体がインフラの老朽化対策(建替と補修)で、建物・鋼構造物の長寿命化とライフサイクル・コスト(LCC)低減の普及・推進をしています。 ステンレス・フレーク粉含有の防錆塗料はペンキの単価は安くはありません。しかし長・耐用年数長寿命化の塗料の採用で、塗替えコストおよび塗装更新の回数を低減することができます。現状の入札システムは1回目のトータル塗装工事費(ペンキ代を含む)で比較されますが、ペンキの単価が安くても、ペンキを極厚に塗っても、ペンキの耐用年数が短ければライフサイクル・コスト低減には繋がりません。ペンキの単価が高くても、塗替えコストおよび塗装更新の回数を低減することができる耐用年数・長寿命化塗料の採用がライフサイクル・コスト低減に繋がると考えます。海洋土木(港湾・海峡の橋梁)や高速道路などの鋼構造物用(公共インフラ)の塗替えコストおよび塗装更新の回数の低減は国家予算レベルで、数十兆円単位の予算削減が将来にわたり可能と期待できます。入札システムを30年、50年のLCC(ライフサイクルコスト)入札に変えていく必要があるかもしれません。

 

緑マークは、埼玉県からは次の(1)(2)の2つの補助金を受けています。1つ目は(1)緑マークが銘板、タッチスイッチ、タッチパネルの部品メーカーとして、産総研の技術を発展させ、当該特許技術で次世代オール無機”蓄光”塗料をコモディティー商品から、無電力の非常表示板/面状発光フィルム、機能性(蓄光)銘板、トンネル”蓄光”塗料まで発展させるプロジェクトです。オール無機“蓄光”塗料は、トンネル・コンクリート剥落防止、護岸・橋桁でも、ステンレス・フレーク粉含有30年塗料と同様に、注目されています。2つ目(2)のプロジェクトで 当該特許技術を使い、感染症対策・抗菌コーティングを自社製タッチスイッチ、タッチパネルに応用研究をしています。産総研との協力でコロナ対策コーティングも別途、応用研究しています。また抗ウィルス・抗菌の光触媒の応用や、新型コロナの次に対策が必要になる「薬剤耐性菌AMR」対策コーティングも研究の視野にいれたプロジェクトです。
  

塗料革命は、耐用年数長寿命化の塗料開発だけではなく、海外で開発されているドローン塗装方法も含む計画です。ドローンの活用は塗装、洗浄、ビジョン検査だけではなく、減災対策としてのドローン活用も期待されています。例えば、火山噴火時に電線の碍子へ降り積もった火山灰のドローン・除去や山津波被害のドローン捜索などが考えられます。従って、塗工専門者の高齢化対策として、また防災・減災対策向けのドローン操縦士の指導者・生徒養成学校の設立が、国・自治体をあげて必要と考えます。
 

 


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このように公的機関の民間企業への技術移転や、国・自治体の補助金研究支援は民間企業が、技術の社会実装(実用化)をするだけではなく、社会益(公益) のためのイノベーション・塗料革命を生むために必要です。この循環を「社会益のためのサーキュラー・システム(Circular System for 社会益)」と呼び、更なる普及が必要と考えます。本リリースに記載されている技術の一部は、産総研 旧・先進コーティング技術研究センターから技術移転を受け、応用開発したものです。

 

 

 

 

 

 
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