防食概論:塗料・塗装

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         中塗り塗料

 中塗り塗料(intermediate coat,undercoat)とは,“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”と定義されている。
 中塗り塗料の目的には, 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,塗装系の耐久性向上(一般的には,上塗り塗膜の剥がれ防止)のためのもの, 下塗り塗面の平滑さの不足を補うためのもの(一般的にはパテと称することが多い)などがある。
 防食塗装に用いる中塗り塗料は,前者①を目的とし,上塗り塗料の特性に適合する材料が求められるため,JIS 製品規格では,上塗り塗料の規格の中に中塗り塗料が規定されている。
 
 ここでは,防食塗装の上塗りとして利用されるJIS K 5516 「合成樹脂調合ペイント」,及び JIS K 5659 「鋼構造物用耐候性塗料」の中塗り塗料の品質規格の概要,及び適用される試験規格を紹介する。なお,より詳細な情報は「塗料の評価・中塗り塗料で紹介している。

 

【合成樹脂調合ペイント】

 合成樹脂調合ペイントとは,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。
 JIS K 5516「合成樹脂調合ペイント」には,建築物(鉄部,木部),及び鉄鋼構造物用途の次に示す 3 種が規定されている。
 a) 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 1 種
 b) 主に,大形鉄鋼構造物の中塗りに用いる 2 種 中塗り用
 c) 主に,大形鉄鋼構造物の上塗りに用いる 2 種 上塗り用
 
 JIS K 5516 「合成樹脂調合ペイント」 2 種中塗り用の品質規格は次の通りである。
 塗料の品質
 塗料性状の規定として容器の中での状態,加熱残分,塗装作業に関連する規定には塗装作業性,表面乾燥性(乾燥時間),指触乾燥性(乾燥時間)が,塗膜形成機能として,塗膜の外観,上塗り適合性が規定されている。
 【塗膜の品質】
 塗装作業に関連する規定の隠ぺい率は規定されているが,塗膜の性能や耐久性についての規定はない。


品質(JIS K 5516「合成樹脂調合ペイント」 2 種中塗り用)
  項  目   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時間以内 
  指触乾燥性    1時間以下で指触乾燥してはならない。 
  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。 
  隠ぺい率 % (白及び淡彩(注1))    85以上 
  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 
注 1 : 淡彩とは,白エナメルを主成分として作った塗料の塗膜に現れる灰色,桃色,クリーム色,うすい緑及び水色などのようなうすい色で,JIS Z 8721 「色の表示方法−三属性による表示」による明度 V が 6 以上 9 未満のものをいう。

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【鋼構造物用耐候性塗料】

 JIS K 5659 「鋼構造物用耐候性塗料」は,主に鋼構造物美装仕上げ塗りに用い,長期の耐候性をもつ塗料について規定している。
 この規格は,2008年に,それまでの製品規格であった旧JIS K 5657 「鋼構造物用ポリウレタン樹脂塗料」と旧JIS K 5659 「鋼構造物用ふっ素樹脂塗料」を統合し,鋼構造物用の上塗り塗料の性能規格化を図ったものである。
 種類は,上塗り塗料の耐候性に応じて1級,2級,3級に分類されが,中塗り塗料については等級の区分はない
 中塗り用の品質項目は次の通りである。
 塗料の品質
 塗料性状の規定として容器の中での状態,加熱残分を,塗装作業に関連する規定は表面乾燥性(乾燥時間),ポットライフが規定されている。塗膜形成機能として,塗膜の外観,上塗り適合性,付着性(層間付着性)が規定されている。
 【塗膜の品質】
 塗装作業に関連する隠ぺい率塗膜形成機能として,耐屈曲性,耐衝撃性(耐おもり落下性)が規定されている。
 塗膜の性能や耐久性については,耐アルカリ性,耐酸性,耐湿潤冷熱繰返し性が規定されている。


品質(JIS K 5659 「鋼構造物用耐候性塗料」中塗り塗料)
  項  目   中塗り
  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。 
  表面乾燥性    表面乾燥する。(常温8時間後,低温5℃16時間後) 
  塗膜の外観    正常である。 
  ポットライフ    規定時間(5時間)後,使用できる。 
  隠ぺい率    白・淡彩は90以上,鮮明な赤及び黄は50以上,その他の色は80以上 
  上塗り適合性    支障がない。 
  耐屈曲性    折曲げに耐える。(10mmマンドレル) 
  耐おもり落下性(デュポン式)    塗膜に割れ及びはがれが生じない。(デュポン式300g,500mm) 
  層間付着性 Ⅰ    異常がない。 
  層間付着性 Ⅱ    異常がない。 
  耐アルカリ性    異常がない。(水酸化カルシウム水) 
  耐酸性    異常がない。(硫酸水) 
  耐湿潤冷熱繰返し性    湿潤冷熱繰返しに耐える。 
  混合塗料中の加熱残分 %    白・淡彩は60以上,その他の色は50以上 

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【中塗り塗料のJIS品質項目】

 防食塗装に用いられる代表的な JIS K 5516 「合成樹脂調合ペイント」,JIS K 5659 「鋼構造物用耐候性塗料」に規定される中塗り塗料の品質項目と試験方法をまとめると次のようになる。
 合成樹脂調合ペイントには,10 年を超える長期の耐久は期待されていない。このため,中塗り塗料としても,塗膜形成機能としての塗膜の外観,上塗り適合性の規定はあるが,塗膜の性能塗膜耐久性の規定はない。
 鋼構造物用耐候性塗料は,一般的に,構造物用さび止めペイントを下塗り塗料として用い,10年を超える長期耐久を期待されている。このため,合成樹脂調合ペイントとは異なり,下塗り塗膜との付着性に関連する品質として“耐屈曲性”と“耐衝撃性”が規定されている。
 塗装後の物理的外力に対する抵抗性として,薄い金属板での用途で必要となるのが“耐屈曲性”で,厚い鋼板での用途で必要となるのが“耐衝撃性”である。
 また,中塗り塗膜として,上塗り塗膜の特性と整合するため,耐薬品性温度衝撃による影響を評価する試験が規定されている。さらに,塗膜の隠ぺい性は,塗装作業に与える影響に加え,上塗り塗膜の美装性にも大きく影響する。


中塗り塗料(JIS規格の品質種別と試験方法)
  種  別   項  目  試験方法
  塗料の性状    容器の中での状態    JIS K 5600-1-1の4.1(容器の中の状態) 
  混合塗料中の加熱残分(%)    JIS K 5601-1-2 
  塗装作業性    塗装作業性    JIS K 5600-1-1の4.2(塗装作業性) 
  乾燥時間,表面乾燥性    JIS K 5600-3-2JIS K 5600-3-3 
  指触乾燥性    JIS K 5600-1-1の4.3.(乾燥時間) 
  ポットライフ    JIS K 5600-2-6 
  隠ぺい率    JIS K 5600-4-1の4.1.2方法B(隠ぺい率) 
  塗膜形成機能    塗膜の外観    JIS K 5600-1-1の4.4(塗膜の外観) 
  上塗り適合性    JIS K 5600-3-4 
  層間付着性    塗料規格に定める方法 
  耐屈曲性(円筒形マンドレル法)    JIS K 5600-5-1 
  耐衝撃性,耐おもり落下性(デュポン式)    JIS K 5600-5-3 
  塗膜の性能・耐久性    耐アルカリ,耐酸性    JIS K 5600-6-1の7.(浸漬法) 
  耐湿潤冷熱繰返性    JIS K 5600-7-4 

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