透過型分光光度計がポリウレタン・コーティングの色の一貫性を明らかにする

ボートビルダーはポリウレタンを使ってボートを保護し、寿命を延ばす。画像出典：UnsplashユーザーJon Flobrant

古い木造船を再塗装し、かつての栄光を取り戻すには大変な労力がかかる。穴はすべて補修し、腐った木は取り替えなければならない。ボートの胴体全体を少しずつやすりで削り、板をコーキングして防水性を高めなければならない。時間がかかり、厳密な労働である。その結果は、木材が再び腐らないように設計された保護物質を使って保存しなければならない。そこでポリウレタンの出番となる。

ポリウレタンは、その保護特性のために木工で広く使用されています。住宅所有者、職人、家具職人、請負業者に欠かせないものとされているポリウレタンは、木製の表面を保護し、防水コーティングを形成することで、あらゆる形の木製品の耐久性を高め、寿命を延ばします。一般的にポリウレタンは、天然木や選ばれたステインの色を保つため、完全に透明であることを目的としています。しかし、一部の油性ポリウレタンは、保護する木材の色にわずかな色合いを加えることができる。1

ポリウレタンを扱う人は、慎重に選んだステインを保護するにしても、ステインを施していない自然な木の美しさを保つにしても、色の一貫性をメーカーに依存しています。そのため、ポリウレタンは、木工職人が自分のビジョンを実現できるように、透明であるか、予測可能な色合いを提供しなければなりません。一貫した高品質のポリウレタンを生産しているメーカーは、そうでないメーカーよりもはるかに顧客にとって魅力的です。木工職人は、機能的にも美的にも製品の良さを引き出すポリウレタンに頼ることができることを知っているからです。一貫して着色された塗料がもたらす利点を開発し活用するためには、メーカーは最新の分光光度計を使用したエンドツーエンドの色品質保証プロセスを採用しなければなりません。

ポリウレタン・コーティングは色彩豊かな木材を保護する。画像出典：Unsplashユーザー Ryan Riggins

ポリウレタン・コーティングに不可欠な色の品質保証

2 一方、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリマーは、まずフィルム、粉末、顆粒などの中間形態で製造・販売される。最終製品を作るには、もう一度加工する必要がある。ポリウレタンの工程は効率的であるため、メーカーが実施する色品質保証工程は比較的簡単である。

まず、メーカーは原料の色をテストしなければならない。ポリウレタン・コーティングの基本的な構成要素は、1分子につき2つ以上のヒドロキシル基を持つアルコールであり、これらが発熱反応で結合してポリウレタンが生成される。これらのアルコール（典型的にはトルエンとメチレン）は、反応前に純度を評価し、最終的にポリウレタンに与える色を決定しなければならない。理想的には、これらのアルコールは使用前に "水白"、つまり完全に透明であることである。これはAPHA/Pt-Co/Hazenスケールを用いて決定することができる。

反応が完了した後、製造業者は完成したポリウレタンをテストし、無色または所定の色合いであることを確認しなければなりません。不純物や不正確な製造工程は、顧客の製品の仕上がり外観を損なうオフカラーのポリウレタンをもたらす可能性があります。流通業者や顧客に出荷する前にポリウレタンの各バッチが正しい色であることを確認するために、メーカーはサンプルを熱心に測定しなければなりません。完成したポリウレタンの不要な着色を検出することは、顧客の不満を防ぐだけでなく、修正が必要な製造工程の問題を指摘することもできます。

透明なポリウレタン塗料は、木材の色を保ちながら保護する。画像出典：UnsplashユーザーHudson Hintze

透過型分光光度計による色と霞の測定

透明な液体を正確に測定するために、メーカーは透過型分光光度計を採用している。これらの装置は、制御された光線をサンプルに通し、反対側の光を集めて分析することで、透明および半透明の材料の色を測定する。そうすることで、試料の正確な色を迅速に検出し、定量化することができる。この装置はポリウレタンとそのアルコール前駆体の分析に最適で、サンプルが水白色にどの程度近いかを判定することができます。

HunterLabのVistaのような特定の透過型分光光度計は、液体のヘイズも測定できます。これは、製造工程の前後で、透明度を決定したり、トルエン、メチレン、ポリウレタン中の汚染物質を検出したりするために不可欠なステップであり、製品が顧客の期待通りに機能することを保証します。他の分光光度計とは異なり、Vistaはカラーとヘイズを同時に測定できるため、複数の測定や装置を必要とせず、サンプルの前処理時間を最小限に抑え、効率を最適化します。Vistaは、APHA/Pt-Co/Hazenスケールを含む包括的なカラースケールとインデックがプリロードされたエッセンシャルズ・カラー・マネージメント・ソフトウェアとセットになっており、カラー情報を簡単に正しく分類・共有することができます。

ハンターラボの品質

60年以上にわたる化学業界との協力の経験を持つハンターラボでは、化学メーカーのニーズに対応するために色測定器を設計しています。当社の分光光度計、アクセサリー、カスタマイズ可能なソフトウェアオプションは、この成長産業が直面する課題に対する革新的なソリューションを提供します。どんなに繊細な化学薬品やデリケートなプロセスであっても、当社の装置はお客様のカラーおよびヘイズ測定のニーズに最適です。Vista、または当社の有名な分光光度計がお客様の色品質保証プロセスをどのように改善できるかについては、当社までお問い合わせください。