
プライマー(/ ˈpr aɪmər /)または下塗り塗料は、塗装前に材料に塗布する下地塗料です。プライマーを塗布することで、塗料の表面への密着性が向上し、塗料の耐久性が高まり、塗装される材料に追加の保護が提供されます。[ 1 ]
プライマーは合成樹脂、溶剤、添加剤から構成され、耐久性を高めるためにポリエチレン(プラスチック)を含むプライマーもある。[ 2 ]
プライマーは、仕上げ塗料が単独で使用された場合よりもはるかに良く密着するようにする塗料製品です。[ 3 ]表面に密着し、塗料を受け入れるためのより良い準備が整った結合層を形成するように設計されています。塗料と比較すると、プライマーは最も外側の耐久性のある仕上げとして使用することを目的としておらず、代わりに下地の材料との充填性および結合性を向上させるように設計されています。これは、アルミニウムプライマーの場合のように化学的に達成されることもありますが、多くの場合、プライマーの多孔性、粘着性、吸湿性などの物理的特性を制御することによって達成されます。
実際には、コンクリートや木材などの多孔質材料を塗装する際には、下塗り材がよく使用されます。材料が耐水性ではなく、風雨にさらされる場合は、下塗り材の使用が必須とされています。石膏ボード(ドライウォール)への下塗りも、壁を湿気から守り、カビの発生を防ぐため、新築工事では標準的な手順となっています。下塗り材は、汚れがひどく洗浄できない表面や、暗い色の上に明るい色を塗る前にも使用できます。
プライマーの中には、仕上げ塗料の色に近づけるように着色できるものがあります。仕上げ塗料が濃い色の場合、プライマーに着色することで、塗装面全体に均一な仕上がりを得るために必要な仕上げ塗料の層数を減らすことができます。また、プライマーは継ぎ目や接合部を隠して、仕上がりを美しく見せるためにも使用されます。
プライマーによっては、最適な密着性を確保するために、プライマー乾燥後一定時間内に上塗り塗料を塗布する必要があるものもあります。この時間は、プライマー乾燥後24時間から最長2週間まで様々です。推奨時間を過ぎて塗装すると、状況によっては性能上の問題が生じる可能性があります。プライマーと上塗り塗料の密着性を高めるため、プライマーが完全に硬化する前に仕上げ塗料を塗布するのが一般的です。屋内か屋外かといった暴露レベルによって、推奨時間内に上塗り塗料を塗布することの重要性が変わる場合があります。
木材は非常に多孔質であるため、塗料の溶剤を吸収し、乾燥を早めてしまいます。これは好ましくありません。なぜなら、ほとんどの塗料は硬化過程で化学反応を起こし(例えば、ラテックス系塗料やアルキド系塗料は硬化時に重合反応を起こします)、その反応は水や溶剤がゆっくりと蒸発することに依存しているからです。下塗り材を塗布することで、下地の木材が仕上げ塗料の溶剤を早期に吸収するのを防ぐことができます。
下塗り塗料を使用することで、良好な塗膜形成と均一な発色に必要な塗装回数を減らすことができます。
薄い塗料の層は、まだ水を通す可能性があります。水は木材に浸透し、反り、カビ、または乾腐を引き起こす可能性があります。プライマーは仕上げの防水性を向上させます。[ 4 ]プライマーは木目を覆い隠してしまうため、木材の着色処理の一部としては使用されません。プライマーは、通常木目を完全に覆い隠さないという点で、木材シーラーとは異なります。
プライマーは仕上げ塗料と価格がほぼ同等で、その価格は成分の品質によって左右されます。特殊な用途向けのプライマーは高価な場合もあります。

未処理のアルミニウムなど、一部の金属にはプライマーが必要ですが、そうでない金属もあります。部品が湿気にさらされる場合は、金属用に設計されたプライマーの使用を強くお勧めします。水が金属表面に浸透すると、酸化が始まります(普通の鋼は単に錆びます)。[ 5 ]金属プライマーには、犠牲亜鉛などの腐食防止のための追加材料が含まれている場合があります。
プライマーは、金属水酸化物/酸化物の表面状態を改善し、密着性を高めるために使用されます。プライマーを使用しないと、金属に塗布された塗料は剥がれやすくなります。[ 6 ]
特殊なプライマー(錆転換剤)を使用すると、錆を化学的に固体金属塩に変換できます。[ 7 ]このプロセスは構造用鋼には推奨されません。
アルミニウムの塗装と接着は、航空機産業において特に重要であり、必要な接着特性を付与するために有毒な亜鉛クロメートプライマーとクロメート処理が使用される。さらに、プライマーは塗料が密着するための滑らかな表面を提供し、プロフェッショナルな仕上がりをもたらす。[ 8 ]
プラスチック製の表面にプライマーを使用する必要があるのは、色を大幅に変更する場合(例えば、濃い茶色から白に変更する場合)や、長持ちする塗装が必要な場合に限られます。これは、ほとんどの家庭用プラスチックは多孔質ではなく、湿気による損傷を受けにくいからです。プライマーを使用することで、下地の色を完全に覆うために必要な塗料の層数を減らし、塗料が塗装面にしっかりと密着するのを助けます。プラスチック塗装用に設計された塗料やプライマーのほとんどは水性ではありません。
プラスチック用プライマーを選ぶ際の重要なポイントは、プライマーの噴射剤や溶剤がプラスチック部品自体を溶解したり変形させたりしないことを確認することです(例えば、一般的な家庭用スプレー塗料のほとんどは発泡ポリスチレンを損傷します)。そのため、ほとんどのメーカーは、プライマーと塗料の両方を、塗装対象部品の目立たない場所でテストすることを推奨しています。
プラズマ活性化などの代替表面処理は、下地と塗料またはラッカー間の接着性を向上させるためにプライマーが使用される場合に、プライマーの代わりとして使用できます。ニス塗りや塗装などの接着性の品質は、接着剤が下地領域を効率的に覆う(濡らす)能力に大きく依存します。これは、下地の表面エネルギーが接着剤の表面エネルギーよりも大きい場合に起こります。しかし、高強度接着剤(ラッカーや塗料)は表面エネルギーが高いため、ポリマーや酸化金属などの低表面エネルギー材料への適用は問題となります。
この問題を解決するために、接着前の準備工程としてプラズマ活性化が用いられます。プラズマ活性化は、ポリマー表面から有機汚染物質を除去し、弱い境界層を取り除き、ポリマー分子を架橋することで表面を強化し、基材に高い表面エネルギーと接着剤との化学的親和性を持つ強固な層を化学的に結合させます。[ 9 ]さらに、プラズマ処理は金属表面から硬質酸化物を低減または除去することもできるため、銅やアルミニウムなどの金属の塗装や接着が可能になります。重要なことに、プラズマ活性化は大気圧下で高速処理速度で実行できます。湿式化学を使用しないため、コスト、安全性、環境への影響にプラスの影響があります。