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化学者のつぶやき

美術品保存と高分子

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(冒頭画像は[1]から引用)

芸術の秋に、高分子とマイクロエマルジョンを組み合わせた美術品の洗浄剤を開発した、という論文[1]が発表されたのでご紹介します。

マイクロエマルジョンは、その名の通りマイクロスケールの粒径を有するエマルジョンのことで、洗浄剤や微粒子の調製などに利用されています。カロリー控えめのマヨネーズにも、マイクロエマルジョンの技術が用いられているそうです。

美術品保存の作業において、過去に作品を保護するため塗布されたアクリル系高分子が劣化してしまい、美術品表面まで変質してしまうことが問題となっているそうです。

そこで本研究では、アクリル系高分子を溶かすことのできるp-キシレンを水中に分散させたマイクロエマルジョンを利用しています。
これを上図にあるように疎水的に改質したヒドロキシエチルセルロースの高分子ネットワーク中に埋め込むことで、マイクロエマルジョンの洗浄能力と高分子素材の取り扱いやすさを合わせ持ち、その上安定な美術品洗浄剤を作成しました。冒頭右下の写真から、かなりの粘度を有していることが分かります。

具体的な長所としては、以下の5つが挙げられています。

1. 高粘度のため、多孔質な表面でも浸透しない
2. 85wt%以上が水のため、美術品に与える影響が小さい
3. p-キシレンは揮発性だが、高分子が良く保持するため1.7wt%で十分
4. 界面活性剤などの残留物は、水で洗うことで簡単に除去できる
5. この系は透明なため、絵画の状態を観察しながらの洗浄が可能

さらに、マイクロエマルジョンは1年以上安定に保存されるそうです。

筆者らは実際にこの洗浄剤を用いて、15世紀の壁画表面に35年前にコーティングされたアクリル系高分子の除去を行っています。下の写真の通り、洗浄した部分だけ高分子由来の表面光沢が無くなり、SEM写真においても平滑な高分子表面が、ざらつきのあるモルタル表面に戻っていることが分かります。


poly-art-2.jpg

(図は[1]から引用)

さらに、劣化したワニスの除去にも応用しています。18世紀のめっき作品に見られる劣化ワニスが、下の写真の通り、洗浄前後で明らかに除去されています。まるで通信販売のクリーナーのようです…!

 

poly-art-3.jpg

(図は[1]から引用)

当時は保護のために塗ったアクリル系ポリマーが、現在は美術品表面を変質させてしまうというのは皮肉なものです。

しかし、美術品表面で劣化してしまうのが高分子なら、それを取り除くのも高分子。恐らく今は劣化しにくい高分子が用いられたり、研究されたりしていることと思います。

ちなみに、この研究を発表したのはフィレンツェ大学のグループです。ルネサンス発祥の地ならではの研究といえるのではないでしょうか。

関連論文

  1. Carretti, E.; Fratini, E.; Berti, D.; Dei, L.; Baglioni, P. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 8966. doi:10.1002/anie.200904244

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