防食概論:塗装・塗料
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ここでは,フタル酸樹脂を用いた JIS製品規格について, 【フタル酸樹脂塗料】, 【JIS K55162003 合成樹脂調合ペイント】, 【JIS K 55722010 フタル酸樹脂エナメル】, 【品質項目一覧】 に項目を分けて紹介する。
塗料各論(構造物用塗料)
フタル酸樹脂塗料
アルキド樹脂の一種であるフタル酸樹脂を用いた JIS製品規格として,酸化形長油性フタル酸樹脂を用いた JIS K55162003「合成樹脂調合ペイント」(建築物及び鉄鋼構造物用),及び酸化形中油性フタル酸樹脂を用いた JIS K 55722010「フタル酸樹脂エナメル」(一般機器,建具用)を紹介する。
【参考】
アルキド樹脂(alkyd resin, alkyds)
ポリエステル樹脂(polyester resin)の一種で,多塩基酸及び脂肪酸(又は脂肪油)と多価アルコール類との縮合重合によって作られる合成樹脂。
多価アルコールとしてグリセリン,ペンタエリトリトールなど,多塩基酸として無水フタル酸,無水マレイン酸など,脂肪酸としてあまに油,大豆油,ひまし油などの脂肪酸が使われる。樹脂中に結合する脂肪酸の割合が大きいものから小さいものへの順に,長油アルキド・中油アルキド・短油アルキドという。【JIS K5500「塗料用語」】
アルキド樹脂は,ポリエステル樹脂の一種であるが,塗料や印刷インキの分野では,ポリエステル樹脂ではなくアルキド樹脂と称するのが慣例である。
アルキド樹脂塗料(alkyd resin coating, alkyd coating)
塗膜形成要素として,アルキド樹脂を用いて作った塗料。アルキド樹脂塗料に含まれる脂肪酸には酸化形と非酸化形とがある。樹脂は脂肪酸含有量の多少によって,長油・中油・短油に分ける。
酸化形長油アルキド樹脂を用いて作った合成樹脂調合ペイントは建築,船舶,鋼橋などの塗料の上塗りに,酸化形短油アルキド樹脂又は酸化形中油アルキド樹脂を用いて作った塗料は鉄道車両,機械などの塗装の上塗りに用いる。【JIS K5500「塗料用語」】
なお,脂肪酸の酸化形とは,乾性油,半乾性油,ボイル油を指し,非酸化形は不乾性油を指す。
フタル酸樹脂塗料(phthalic resin coating, alkyd resin coating)
無水フタル酸を原料とするアルキド樹脂を塗膜形成要素とする塗料。耐候性が優れている。フタル酸樹脂エナメル。【JIS K5500「塗料用語」】
油長(oil length)
油変性樹脂,又は油性系ワニスにおいて,含有脂肪酸量をトリグリセリドに換算した値を百分率(%)で表したもの。油長 45%以下を短油,油長 45~58%を中油,58%以上を長油ということがある。油ワニスでは,短油,中油,長油をそれぞれ短油ワニス,中油ワニス,長油ワニスという。【JIS K5500「塗料用語」】
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JIS K55162019 合成樹脂調合ペイント
2019年版
序文 この規格は,1965年に制定され,その後 7回の改正を経て今日に至っている。前回の改正は 2014年に追補にて行われたが,その後の品質項目の見直し(一部廃止;指触乾燥性)に対応するために改正した。
2014年版
JIS製品規格は,2003年改訂版を基本に,鉛化合物,クロム化合物のフリー化を目的に,2014年に部分改訂(追補)している。2014年の追補は,以下に紹介する 2003年版の適用範囲,種類,及び品質項目の変更ではなく,引用規格及び試験方法(試験片の作製,試験片の塗装系)に関する次の変更である。
引用規格
JIS K 5622「鉛丹さび止めペイント」,JIS K 5623「亜酸化鉛さび止めペイント」,JIS K 5624「塩基性クロム酸鉛さび止めペイント」,JIS K 5625「シアナミド鉛さび止めペイント」を削除し,JIS K 5674「鉛・クロムフリーさび止めペイント」を追加する。
試験方法
7.16.2(試験片の作製),及び 7.17.2.1(試験片の塗装系)における鉛丹さび止めペイントなどの下塗りに用いるさび止めペイントを JIS K 5674「鉛・クロムフリーさび止めペイント」に変更する。
2003年版
適用範囲
この規格は,建築物(鉄部,木部),及び鉄鋼構造物の中塗り,又は上塗りに用いる合成樹脂調合ペイントについて規定する。
参考:合成樹脂調合ペイントは,着色顔料・体質顔料などを,主に長油性フタル酸樹脂ワニスで練り合わせて作った液状・自然乾燥性の塗料である。
種類
a) 合成樹脂調合ペイント 1 種 主に,建築物,及び鉄鋼構造物の中塗り,及び上塗りとして,下塗り塗膜の上に数日以内に塗り重ねる場合に用いる。
b) 合成樹脂調合ペイント 2 種中塗り用 主に,大形鉄鋼構造物の中塗りに用いる。
c) 合成樹脂調合ペイント 2 種上塗り用 主に,大形鉄鋼構造物の上塗りに用いる。
項 目 | 1 種 | 2 種 上塗り用 | 2 種 中塗り用 |
---|---|---|---|
容器の中での状態 | かき混ぜたとき,堅い塊がなくて一様になるものとする。 | ||
塗装作業性 | はけ塗りで塗装作業に支障があってはならない。 | ||
乾燥時間(表面乾燥性) | 16 時間 以下 | ||
指触乾燥性 | ― | 1時間以下で指触乾燥してはならない。2019年版で削除 | |
塗膜の外観 | 塗膜の外観が正常であるものとする。 | ||
隠ぺい率 % (白及び淡彩)(1) |
90以上 | 85以上 | |
促進黄色度(白について) | 0.2 以下 | ― | |
鏡面光沢度(60度) | 80以上 | ― | |
重ね塗り適合性 | 重ね塗りに支障があってはならない。 | ― | |
上塗り適合性 | ― | 上塗りに支障があってはならない。 | |
加熱残分(%) | 65以上 | 60以上 | 65以上 |
耐塩水性 | ― | 塩化ナトリウム溶液に浸しても,異常がないものとする。 | ― |
促進耐候性 | 膨れ,割れ及びはがれの等級は 0 であり, 色とつやの変化の程度が見本品に比べて大きくないものとする。 また,白及び淡彩では,白亜化の等級が 1 以下とする。 |
― | |
屋外暴露耐候性 | 1種では 1年間の試験で,2種では 2年間の試験で, 膨れ,はがれ及び割れがなく, 色とつやの変化の程度が見本品に比べて大きくないものとする。 また,白及び淡彩では,白亜化の等級が 4以下とする。 |
― |
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JIS K 55722010 フタル酸樹脂エナメル
適用範囲
この規格は,一般機器,建具などの塗装の上塗りに用いるフタル酸樹脂エナメルについて規定する。
注記:フタル酸樹脂エナメルは,有色の塗装に適する酸化乾燥性の液状塗料で,乾性油変性フタル酸樹脂を主な塗膜形成要素とし,自然乾燥中に,空気酸化によって塗膜を形成するようにしたものである。
フタル酸樹脂エナメルは,乾性油変性フタル酸樹脂を混合炭化水素系溶剤に溶かして作ったワニスに,顔料を分散して作る。
種類
a) フタル酸樹脂エナメル 1 種 主に,屋内の一般機器,建具など塗装の上塗りに用いる。
b) フタル酸樹脂エナメル 2 種 主に,屋外の一般機器,建具など塗装の上塗りに用いる。
c) フタル酸樹脂エナメル 3 種 主に,屋内外の一般機器,建具など塗装で,特に速乾を要する上塗りに用いる。
項 目 | 1 種 | 2 種 | 3 種 |
---|---|---|---|
容器の中での状態 | かき混ぜたとき,硬い塊がなくて一様になる。 | ||
塗装作業性 | 支障がない。 | ||
表面乾燥性 | 8時間以内で表面乾燥する。 | 2時間以内で表面乾燥する。 | |
重ね塗り適合性 | 支障がない。 | ||
塗膜の外観 | 正常である。 | ||
隠ぺい率 % (銀色・透明色b)には適用しない) |
白,淡彩a)及び黒は,90 以上, 無鉛・無クロムの黄色,緑及びだいだい(橙)色は 50 以上, その他の色は,70 以上 |
||
耐光性(水銀ランプ式) | 耐光性を持つ | ―e) | ― |
鏡面光沢度(60度) | 85以上 | ||
にじみd) (白・銀色には適用しない) |
にじみがない。 | ||
耐屈曲性 | 直径 3 mm のマンドレルの折り曲げに耐える。 | 直径 6 mm のマンドレルの折り曲げに耐える。 | |
引っかき硬度(鉛筆法) | 鉛筆硬度 B 以上 | ||
耐水性 | 異常がない。 | ||
耐酸性 | ― | 異常がない。 | |
耐揮発油性 | 異常がない。 | ||
加熱残分 % | 白及び淡彩a)50以上,その他の色 42 以上 | ||
鉛含有量f) | 塗膜中の鉛分が質量分率%で 0.06%以下とする。 | ||
クロム含有量f) | 塗膜中のクロム分が質量分率%で 0.03%以下とする。 | ||
促進耐候性 | ― | さび,膨れ,割れ及び剥がれを認めず, 色の変化の程度が見本品より大きくなく, 光沢保持率が70 %以上。 |
さび,膨れ,割れ及び剥がれを認めず, 色の変化の程度が見本品より大きくなく, 光沢保持率が60 %以上。 |
屋外暴露耐候性 | ― | 12か月に達した試験片の塗面に, さび,膨れ,割れ及び剥がれを認めず,色及びつやの変化の程度が見本品より大きくなく, 白亜化の等級が 3,2,1又は 0のとき, 屋外暴露耐候性試験に耐えるとする。 |
b) 透明色とは,この色の塗料を上塗りしたとき,この塗料の色に加えて,その下の塗膜の色が透けて見える塗料の色をいう。
c) 鏡面光沢度(60°)が 85 未満で,特定の値の範囲を受渡当事者間の協定とする場合には,その値を適用することができる。
d) 特殊な色の指定のため,にじみがあることを受渡当事者間での協定による場合には,にじみの項を除くことができる。
e) ダッシュ(−)は,品質項目として規定しないことを示す。
f) 鉛・クロム顔料から有機顔料に変更した色[黄色,緑,だいだい(橙)色]についてだけ試験を行う。
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品質項目一覧
JIS規格の品質項目に対応する試験方法は次の通りである。
項 目 | 概 要 | 試験 方法 |
---|---|---|
容器の中での状態 condition in container |
塗料を容器に入れて貯蔵した後の状態。 JIS K5500 塗料用語; 顔料を含む塗料では,かき混ぜるか練り混ぜるかしてみて,一様な状態になればよいとする。 |
JIS K 5600-1-1 4.1(容器の中の状態) |
塗装作業性 | 試料を製品規格に規定する方法で塗装して,塗装作業に支障がないかどうかを調べる。 | JIS K 5600-1-1 4.2(塗装作業性) |
乾燥時間(表面乾燥性) drying time |
表面乾燥性(surface-drying test)を評価するバロチニ法を用いた塗料が 乾燥(液体から固体に変化する過程の総称)するのに必要な時間。 |
JIS K 5600-3-2 |
指触乾燥性 | 製品規格に規定する乾燥時間を過ぎたとき,指触乾燥の程度を調べる。 指触乾燥(set-to-touch)とは,塗面の中央に指先で軽く触れて,指先が汚れない状態。 |
JIS K 5600-1-1 4.3(乾燥時間) |
塗膜の外観 | 塗装作業性の試験に合格した試験片と見本品とを比較し,差異の有無を観察する。 試験までの時間が製品規格に規定されていないときは, 乾燥時間を半硬化乾燥で調べる塗料で 48時間,硬化乾燥を調べる塗料で 24時間, 加熱乾燥の塗料では加熱し終わってから 30分間放置する。 |
JIS K 5600-1-1 4.4(塗膜の外観) |
隠ぺい率 contrast ratio |
塗料が下地の色の差を覆い隠す度合。 JIS K5500 塗料用語; 黒と白とに塗り分けて作った下地の上に, 同じ厚さに塗ったときの,塗膜の 45度,0度拡散反射率又は三刺激値 Yの比で表わす。 |
JIS K 5600-4-1 4.1.2方法B(隠ぺい率) |
促進黄色度 accelerated yellowness |
JIS K5500 塗料用語; 白塗膜及び透明塗膜の時間とともに黄変する傾向を試験するために, 塗膜を湿度の高い暗所において黄変を促進させ,色の三刺激値から黄色さを求め,これを促進黄色度の値とする。 |
JIS K 5600-4-5 |
にじみ bleeding |
塗膜の下から着色物質が拡散して汚れや変色を起こす現象。 JIS K5500 塗料用語; この欠陥を引き起こす物質の例は, 歴青質系塗料,木材防腐剤,節からの油性樹脂,有機顔料及びステインなどがある。 |
塗料規格に定める方法 |
耐光性(水銀ランプ式) light stability |
顔料及び塗膜の特性,特に色が光の作用に抵抗して変化しにくい性質。 JIS K5500 塗料用語; 規格として, JIS K 5600-7-5「塗料一般試験方法-第7部:塗膜の長期耐久性-第5節:耐光性」がある。 |
塗料規格に定める方法 |
鏡面光沢度 specular gloss |
入射光に対して,等しい角度で計測した反射光について,基準面での結果との百分率。 JIS K5500 塗料用語; 光沢度が比較的大きい一般的な塗膜面に対しては, 法線に対して入射角60度,反射角60度で測定(60度鏡面光沢度)するのが一般的である。 鏡面光沢度の基準面は,屈曲率1.567のガラス坂を用いる。 |
JIS K 5600-4-7 |
上塗り適合性 overcoatability |
JIS K5500 塗料用語; ある塗料の塗膜の上に,決められた塗料を塗り重ねたときに, 塗装上の支障が起こらず,正常な組合せ塗膜層が得られるための,塗り重ねられる下地塗膜の性状。 |
塗料規格に定める方法 |
重ね塗り適合性 recoatability |
JIS K5500 塗料用語; 乾燥した塗膜の上に,同じ塗料を塗り重ねたときに, 塗装上の支障が起こらず,正常な塗り重ね塗膜層が得られるための塗料の性状。 |
塗料規格に定める方法 |
耐屈曲性 bending resistance |
塗膜が素地の変形に対し,塗膜の損傷なしで追従する性能。 JIS K5500 塗料用語; 屈曲試験では,薄い試験板に塗装された試験片の塗膜を外にし, 試験板の内側に規定される丸棒を当てて180度折り曲げた後,塗膜に表面の割れ等の損傷を調べる。 |
JIS K 5600-5-1 6.2.1(タイプ1) |
引っかき硬度(鉛筆法) scratch hardness |
鉛筆引っ掻き抵抗試験(pencil scratch test), すなわち,硬度の異なる鉛筆を用いて試験面に対し45°を保ちつつ線引きし, 塗膜の表面硬度を調べる試験。使用する鉛筆の硬度記号で表示する。 |
JIS K 5600-5-4 |
加熱残分(%) nonvolatile content |
塗料を一定条件で加熱したときに, 塗料成分の一部が揮発又は蒸発した後に残ったものの質量の,元の質量に対する百分率。 JIS K5500 塗料用語; 残分は,主としてビヒクル(展色材)中の不揮発物又はこれと顔料である。 |
JIS K 5601-1-2 |
耐液体性 resistance to liquids |
耐塩水性,耐水性,耐酸性,耐揮発油性など, 液体の作用に対する,塗料又は関連製品の単一塗膜または多層塗膜系の抵抗性(耐性)。 |
JIS K 5600-6-1 7.[方法1.(浸漬法)] |
鉛含有量 | 塗膜に含まれる鉛(Pb)の定量分析。 | 塗料規格に定める方法 |
クロム含有量 | 塗膜に含まれるクロム(Cr)の定量分析。 | 塗料規格に定める方法 |
促進耐候性 artificial weathering |
人工光源(キセノンアークランプ)を用いた試験機を用いて得られた塗膜の性質(人工的耐候性)。 | JIS K 5600-7-7 |
屋外暴露耐候性 natural weathering |
屋外で,日光,風雨,露霜,寒暖,乾湿などの 自然の作用に抵抗して変化しにくい塗膜の性質。 |
JIS K 5600-7-6 |
JIS K 5600-3-2「塗料一般試験方法−第 3 部:塗膜の形成機能−第 2 節:表面乾燥性(バロチニ法)」
JIS K 5600-3-4「塗料一般試験方法−第 3 部:塗膜の形成機能−第 4 節:製品と被塗装面との適合性」
JIS K 5600-4-1「塗料一般試験方法−第 4 部:塗膜の視覚特性−第 1 節:隠ぺい力(淡彩色塗料用)」
JIS K 5600-4-5「塗料一般試験方法−第 4 部:塗膜の視覚特性−第 5 節:測色(測定)」
JIS K 5600-4-7「塗料一般試験方法−第 4 部:塗膜の視覚特性−第 7 節:鏡面光沢度」
JIS K 5600-5-1「塗料一般試験方法−第 5 部:塗膜の機械的性質−第 1 節:耐屈曲性(円筒形マンドレル法)」
JIS K 5600-5-4「塗料一般試験方法−第 5 部:塗膜の機械的性質−第 4 節:引っかき硬度(鉛筆法)」
JIS K 5600-6-1「塗料一般試験方法−第 6 部:塗膜の化学的性質−第 1 節:耐液体性(一般的方法)」
JIS K 5600-7-6「塗料一般試験方法−第 7 部:塗膜の長期耐久性−第 6 節:屋外暴露耐候性」
JIS K 5600-7-7「塗料一般試験方法−第 7 部:塗膜の長期耐久性−第 7 節:促進耐候性及び促進耐光性(キセノンランプ法)」
JIS K 5601-1-2「塗料成分試験方法−第 1 部:通則−第 2 節:加熱残分」
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