防食概論塗装・塗料

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 ここでは,塗装工程による塗料分類として, 【塗装系について】,  【プライマー】, 【下塗り塗料】, 【中塗り塗料】, 【上塗り塗料】 に項目を分けて紹介する。

 塗料各論(分類)

 塗装系について

 塗装系(coating system, paint system)
 塗装される又は既に塗装されている塗料の塗膜層の総称。塗装の目的・効果を満足するように作った,地肌塗りから上塗りまでの塗り重ね塗膜の組合せを総称する用語。【JIS K5500「塗料用語」】
 
 鋼構造物塗装などでは,高い防食を期待し,4層以上の塗膜で構成される塗装系が適用されている。塗装系で用いる塗料は,塗料名称とは別に,塗装工程(painting process, coating process)を明確にするための分類(プライマー下塗り塗料中塗り塗料,及び上塗り塗料)が用いられる。
 
 塗装工程(painting process, coating process)
 塗装系を作るための工程。塗装の目的,塗ろうとする物体の素地,形状,数,用いる塗料の性質,塗装場所の条件などによって,素地の処理,塗料の塗り方,乾燥の方法,塗膜形成後の処理方法などを選定して,工程を設計する。
 備考:ISO 用語規格では,”coating process”は,浸し塗り(※1),吹付け塗り(※2),ローラーコーティング,はけ塗り(※3)など,塗料を素地に塗装する過程を説明する一般用語としている。
 (※1)浸し塗りとは,塗料を入れた槽の中に被塗物を浸した後引き上げる塗り方。(※2)吹付け塗りとは,スプレーガンで塗料を微粒化して吹き付けながら塗る方法。(※3)はけ塗りとは,はけ(ハケ)で塗料を塗る方法。【JIS K5500「塗料用語」】
 地肌塗り(primary coat, priming coat)
 物体の素地に直接塗る工程。素地の過度の吸収及びさびの発生を防ぎ,素地に対する塗膜層の付着性を増加するなどのために行う。【JIS K5500「塗料用語」】
 標準規格(standard, standard specification)
 製品・サービス・組織・システムなどについて,標準化団体が定める基準。例えば,国際標準化機構(ISO)が制定する ISO規格,工業標準化法に基づき日本工業標準調査会(JISC)が制定する日本工業規格(JIS),通称 JAS法に基づく日本農業規格(JAS)などがある。
 JIS(Japanese Industrial;日本工業規格),ISO(International Organization for Sstandardization;国際標準化機構),BS(British Standard;英国工業規格),ASTM(American Society for Testing and Materials;米国試験材料協会)

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 プライマー

 プライマー(primer)
 塗料を塗り重ねて塗膜層を作るとき,耐食性付着性とを増すために素地に直接塗る塗料。【JIS Z0103「防せい防食用語」】
 塗装系の中で素地初めに用いる塗料。プライマーは,素地の種類や塗装系の種類に応じた各種のものがある。【JIS K5500「塗料用語」】
 素地(substrate surface , substrate)
 塗料が塗装される面。
 備考:素地は,未塗装表面及び既塗装表面の両者を含む。生地,下地も同義で用いられる。【JIS K5500「塗料用語」】
 
 塗装系の中で素地に対して最初用いる塗料,すなわち地肌塗りに用いる塗料である。次に紹介する下塗り塗料は,素地に直接塗るものとは限らないので,プライマーと下塗り塗料は同一の物として扱うと誤解を生じる。
 プライマーは,素地の種類や塗装系の目的に応じて採用され,その目的には,例えば,次の加工を行うまでの間,腐食の影響を避けるための一時的な防せい,次に塗り重ねる塗料と素地との付着性確保などがある。
 プライマーの JIS製品規格には,JIS K5535(ラッカー系下地塗料),JIS K5552(ジンクリッチプライマー), JIS K5583(塩化ビニル樹脂プライマー,H21年廃止), JIS K5591(油性系下地塗料), JIS K5633(エッチングプライマー), JIS K5646(カシュー樹脂下地塗料)などがある。
 
 エッチングプライマー(etching primer, pretreatment primer, wash praimer, etch primer)
 成分の一部が素地の金属と反応して化学的生成物を作り,素地に対する塗膜の付着性を増すことを目的としたプライマー。【JIS Z0103「防せい防食用語」】
 金属塗装の際の素地処理に用いるプライマーの一つ。成分の一部が生地の金属に反応して化学的生成物を作り,生地に対する塗膜の付着性を増すようにした,金属素地処理用の塗料。主に,りん酸・クロム酸を含む。通常は,全成分を二つに分けて作って一組として供給し,使用の直前に混合する。【JIS K5500「塗料用語」】
 ジンクリッチプライマー(zinc-rich primer)
 鋼材をブラスト処理し,本塗装に先立って,ブラスト直後に塗装する塗料。【JIS Z0103「防せい防食用語」】
 JIS K 5552 「ジンクリッチプライマー」では,亜鉛末及びアルキルシリケート又はエポキシ樹脂及び硬化剤,顔料及び溶剤を主な原料としたもので,次の 2種が規定されている。
 1種 無機ジンクリッチプライマー: アルキルシリケートをビヒクルとした,1液1粉末形のもの。
 2種 有機ジンクリッチプライマー: エポキシ樹脂をビヒクルとした,2液 1粉末形,又は 2液形(亜鉛末を含む液と硬化剤)のもの。

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 下塗り塗料

 下塗り塗料(undercoat,priming coat)
 塗料を塗り重ねて塗装仕上げするときの下塗りに用いる塗料。塗装系に対する素地の影響を防止し,付着性を増加させるために用いる。
 備考:1.ISO用語規格では,“undercoat”と“intermediate coat”とは同じ定義で,“地肌塗り(priming coat)”と“上塗り(finishing coat)”との間の塗料(coat)をいう。また,“priming coat”は,素地に塗る塗装系の最初の塗料(coat)をいう。
 備考:2.BS用語規格及び CED(Coatings Encyclopedic Dictionary)では“undercoat”は,上塗り塗料を塗る前に,目止め,肌直し,地肌塗りなどを行った素地面,又は素地調整を行った旧塗膜面に塗装される塗料をいう。【JIS K5500「塗料用語」】
 下塗り(under coating, primer coating)
 中塗り用塗料や,上塗り用塗料を塗る前に,下塗り用塗料を塗る操作。【JIS K5500「塗料用語」】
 
 前述のプライマーは,素地に最初に塗り付ける塗料であるが,下塗り塗料は,塗装系に従い,素地に直接塗る場合,プライマーの上に塗リ重ねる場合などがある。
 防食目的の塗装系の下塗り塗料には,防せい顔料(rust preventive pigment)を用いたさび止めペイント(anticorrosive paint),エポキシ樹脂などを用いた環境遮断性の高い厚膜形(high-build type)の塗料が適用される。

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 中塗り塗料

 中塗り塗料(intermediate coat,undercoat)
 塗料を塗り重ねて塗装仕上げをするときの,中塗りに用いる塗料。下塗り塗膜と上塗り塗膜との中間にあって,両者に対する付着性をもち,塗装系の耐久性を向上させる目的に用いるもの,下塗り塗面の平滑さの不足を補うために用いるものなどがある。後者では,塗膜が厚くて研磨しやすいことが特徴である。
 備考:1.ISO用語規格では,“intermediate coat”と“undercoat”とは同義で,“地肌塗り(priming coat)と上塗り(finishing coat)の間のコート(coat)”をいう。
 備考:2.BS用語規格及びCED(Coatings Encyclopedic Dictionary)では,“undercoat”は,上塗り塗料を塗り前に,目止め,肌直し,地肌塗りなどを行った素地面,又は素地調整を行った旧塗膜面に塗装される塗料をいう。【JIS K5500「塗料用語」】
 中塗り(intermediate coating)
 下塗りと上塗りとの中間層として,中塗り用の塗料を塗る操作。下塗り塗膜と上塗り塗膜との間の付着性の増強,総合塗膜層の厚さの増加,平らさ又は立体性の改善のために行う。英語では,目的によって,undercoat,ground coat,surfacer,texture coat などという。【JIS K5500「塗料用語」】
 
 防食目的の塗装系では,下塗り塗料を複数層用い,耐久性向上を図っているため,中塗り塗料には下塗りと上塗りとの付着性を期待し,1層だけ用いるのが一般的である。

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 上塗り塗料

 上塗り塗料(top coat,topcoat,finishing coat)
 塗料を塗り重ねて塗装仕上げをするとき,上塗りに用いる塗料。
 備考:1.ISO用語規格では,“top coat”と“finishing coat”とは同義語で,“塗装系の最終の塗料(coat)”をいう。
 備考:2.CED(Coatings Encyclopedic Dictionary)では,“topcoat”は“通常プライマー,アンダーコート,又は素地に直接塗装される塗装系の最終塗膜に用いる塗料”をいう。
 備考:3.上塗りは,1回又はそれ以上塗られることもある。また,ある種の系では,上塗りが素地に直接 1回又はそれ以上塗装されることもある。【JIS K5500「塗料用語」】
 上塗り(over coating, finishing)
 下地塗膜の上にまたは直接素地に上塗り用の塗料を塗る行為。【JIS K5500「塗料用語」】
 
 上塗り塗料は,用いる塗装系により,意匠性向上,防汚性など表面特性の付与など様々である。防食目的の塗装系では,高い意匠性を期待せず,色彩の付与と下塗り塗膜の保護を目的とする場合が多い。
 
 【ISO,BS等での塗料用語】
 ISO(International Organization for Sstandardization,国際標準化機構),BS(British Standard,英国工業規格),CED(Coatings Encyclopedic Dictionary)での定義を紹介する。
 ISO 用語規格
 “priming coat” は,素地に塗られる最初の塗膜 (coat) をいい,素地は旧塗膜のある場合も含む。
 “undercoat”“intermediatecoat”とは同じ定義で,“地肌塗り (priming coat)”と“上塗り (finishing coat)”との間の塗料 (coat) をいう。
 “top coat”“finishing coat”とは同義語で,“塗装系の最終の塗料 (coat)”をいう。
 
 BS 用語規格,及びCED
 “undercoat” は,上塗り塗料を塗る前に,目止め,肌直し,地肌塗りなどを行った素地面,又は素地調整を行った旧塗膜面に塗装される塗料をいう。
 ときどき “undercoat” という用語が “intermediate coat”と同義に用いられ,通常上塗りのすぐ前に塗装される塗膜をいう。
 “topcoat” は“通常プライマー,アンダーコート,又は素地に直接塗装される塗装系の最終塗膜に用いる塗料”をいう。上塗りは,1 回,又はそれ以上塗られることもある。また,ある種の系では,上塗りが素地に直接 1 回,又はそれ以上塗装されることもある。
 “finish” は塗装系の最終塗膜をいう。

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