防食概論塗装・塗料

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 ここでは,鉄道の鋼橋塗装に適用される新設時防食塗装系 【箱桁内面用塗装系とは】, 【塗装仕様(塗装系 LN)】, 【無機ジンクリッチプライマー】, 【厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料】, 【厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料上塗】 を紹介する。

 鉄道橋の防食塗装(新設塗装)

 箱桁内面用塗装系とは

 「塗装指針」 2013;第Ⅰ編 塗装一般 第 D章 解説(塗装系の特徴), 箱桁内面用

 箱桁内面に用いる塗装系には,新設時に適用する塗装系 LN,添接部用塗装系 WW,塗替え塗装時に適用する塗装系 Wの 3種が規定されている。
 
 塗装系 LN は,新設時の工場塗装に適用する箱桁内面用塗装系である。工場塗装では,箱桁内面が密封状態とならないため,溶剤型厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料を用いることができる。
 塗装系 LNは,紫外線の影響を受けない個所に適用することになるため,景観性能を考慮する必要がない。すなわち,厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料仕上げで十分である。
 
 塗装系 WWは,新設時の箱桁・箱型部材内の添接板表面に適用する塗装系である。箱桁・箱型部材内の添接板の塗装は,現場で架設後に適用されるため,密封環境での塗装となるため,塗替え時の塗装系 Wと同様に無溶剤型変性エポキシ樹脂塗料を用いた塗装系である。。
 塗装系 Wは,塗替え時の箱桁内部に適用する無溶剤型変性エポキシ樹脂塗料を用いた塗装系である。塗装系 WWと同様に,箱桁内面等の密閉に近い状態での塗装の安全対策のために適用するものである。

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 塗装仕様

 「塗装指針」 2013;第Ⅱ編 新設構造物 第 A2章 塗装仕様(塗装系), 箱桁内面等の塗装系 LN
 塗装系 LN (全工場塗装)

 工場塗装では,箱桁内面が密封状態とならないため,溶剤型の厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料を用いることができる。
 また,紫外線の影響を受けない個所で,景観性能を考慮する必要がないので,外面用と異なり上塗り塗装を必要としない。すなわち,厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料仕上げで十分である。

 仕様(全工場塗装)
 原板(製鋼工場)

 素地調整
 ブラスト処理
 除錆度: ISO Sa2 1/2 以上,表面粗さ: 10点平均粗さ 80μmRzJIS 以下
 プライマー塗装
 ブラスト処理後 3 時間以内
 無機ジンクリッチプライマー: 吹付け塗り,使用量 160g/m2膜厚 15μm

 橋梁製作工場

 2 次素地調整
 さび(鋼のさび)の発生している部分は,部分ブラスト処理,付着物や白さびは適切な方法(動力工具,手工具等)で除去する。
 すなわち,健全なプライマー塗膜は除去せずに活用する。
 下塗り塗装
  素地調整後 3 時間以内
 厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料: 吹付け塗り,使用量 350g/m2(膜厚 90μm)
  ①塗装後 2日以上,7日以内
 厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料: 吹付け塗り,使用量 350g/m2(膜厚 90μm)
 中塗り塗装
 この塗装系は,下塗り塗膜に直接上塗り塗装するので,中塗り塗料の規定はない。
 上塗り塗装
 下塗り塗装後 1日以上,7日以内
 厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料上塗: 吹付け塗り,使用量 350g/m2(膜厚 90μm)
 
 【備考】
 無機ジンクリッチプライマーのさび,すなわち白さびは付着物として観察される。
 上塗り塗料は,箱桁内面の検査等の維持管理に適した淡彩色を選択するのが良い。

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 無機ジンクリッチプライマー

 「塗装指針」 2013;附属書 A 塗料規格及び試験方法
 SPS 66053-8 無機ジンクリッチプライマー

 品質
 下表には,無機ジンクリッチプライマー塗料品質,比較のため JIS K5552 2010 「ジンクリッチプライマー」 1種(無機)の品質を紹介する。
 JIS 等で規定される品質の「塗装作業性」,「塗膜の外観」については,これらの品質に適合しない塗料の販売が考え難いこと,また,他の品質を検査する際にこの品質は容易に把握できることから,鉄道では,全ての塗料規格でこれらの品質を規定していない。また,実環境で 2年程度の「耐候性」(屋外暴露耐候性)を規定していない。これは,塗料成分の規定により,塗膜の機械的,化学的,及び耐久性の室内試験を行うことで,耐候性が確保できると考えているためである。
無機ジンクリッチプライマー
  項  目    SPS 66053-8    JIS K5552( 1種無機) 
  亜鉛末(質量分率 %)    56以上    ― 
  アルキルシリケート
  (質量分率 %) 
  3以上    ― 
  溶剤(質量分率 %)    30以下    ― 
  混合塗料中の加熱残分(%)    70以上 
  加熱残分中の金属亜鉛(%)    80以上 
  塗膜中の鉛(質量分率 %)    0.06以下(* 1 )    ― 
  塗膜中のクロム(質量分率 %)    0.03以下    ― 
  容器の中での状態    粉は微小で一様な粉末であるものとする。液は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    ―    塗装作業に支障があってはならない。 
  乾燥時間   1以下 
  塗膜の外観    ―    塗膜の外観が正常であるものとする。 
  ポットライフ    5時間で使用できるものとする。 
  耐衝撃性    衝撃によって割れ及びはがれが生じてはならない。 
  耐塩水噴霧性    塩水噴霧に耐えるものとする。 
  屋外暴露耐候性    ―    6か月間の試験でさび,割れ,はがれ及び膨れがあってはならない。 
*1 塗膜中の鉛:金属亜鉛には,天然鉱物の状態で不純物として鉛が含まれていることから,金属亜鉛に含まれている鉛分は差し引いた後の値。なお,今後,金属亜鉛中の鉛分の規制が実施された場合は,その規制に従う。

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 厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料の品質

 「塗装指針」 2013;附属書 A 塗料規格及び試験方法
 SPS 66099-12 (1)厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料

 施工時の気温 10℃以上で使用する厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料(常温用),気温 5~20℃程度で使用する厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料・低温用(低温用)がある。

 品質
 下表には,厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料塗料品質,比較のため JIS K 5551 2018「構造物用さび止めペイント」C種(反応硬化形変性エポキシ樹脂系塗料)の品質を紹介する。なお,C種には,常温で用いる 1号と低温で用いる 2号がある。
 JIS 等で規定される品質の「塗装作業性」,「塗膜の外観」については,これらの品質に適合しない塗料の販売が考え難いこと,また,他の品質を検査する際にこの品質は容易に把握できることから,鉄道では,全ての塗料規格でこれらの品質を規定していない。また,実環境で 2年程度の「耐候性」(屋外暴露耐候性)を規定していない。これは,塗料成分の規定により,塗膜の機械的,化学的,及び耐久性の室内試験を行うことで,耐候性が確保できると考えているためである。

厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料
  項  目    SPS 66099-12(1)(常温用)    JIS C種 1号(常温)    SPS 66099-12(1)(低温用)    JIS C種 2号(低温) 
  顔料(質量分率 %)    20以上    ―    20以上    ― 
  変性エポキシ樹脂または 
  変性ポリオール

(質量分率 %) 
  15以上    ―    15以上    ― 
  硬化剤(質量分率 %)    3以上    ―    3以上    ― 
  溶剤(質量分率 %)    40以下    ―    40以下    ― 
  加熱残分 %    60以上    ―    60以上    ― 
  塗膜中の鉛
(質量分率 %) 
  0.06以下 
  塗膜中のクロムの定量
(質量分率%) 
  0.03以下 
  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。 
  半硬化乾燥性    常温 16時間    低温 24時間 
  塗装作業性    ―    支障がない。    ―    支障がない。 
  塗膜の外観    ―    正常である。    ―    正常である。 
  ポットライフ    23℃ 5時間    5℃ 5時間 
  たるみ性    ―    たるみがない。 
  すき間200μmで流れがない 
  ―    たるみがない。 
  すき間200μmで流れがない 
  上塗り適合性    支障がない。 
  耐衝撃性    割れ及びはがれがない。 
  耐屈曲性    直径10mmの折り曲げに 
  耐えるものとする。 
  ―    直径10mmの折り曲げに 
  耐えるものとする。 
  ― 
  付着性    分類 1以下    分類 1又は分類 0 
  耐熱性    ―    160℃で 30分加熱しても, 
  塗膜に異常がなく, 
  付着性が分類 2以上であること。 
  ―    外観が正常である。 
  試験後の付着性試験で 
  分類2,分類1,又は分類0 
  冷熱繰返し試験    冷熱繰返しに 
  耐えるものとする。 
  ―    冷熱繰返しに 
  耐えるものとする。 
  ― 
  サイクル腐食性    さび,膨れ,割れ及びはがれがない。(120サイクル) 
  屋外暴露耐候性    ―    さび,膨れ,割れ 
  及びはがれがない。 
  (24か月) 
  ―    さび,膨れ,割れ 
  及びはがれがない。 
  (24か月) 

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 厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料上塗の品質

 「塗装指針」 2013;附属書 A 塗料規格及び試験方法
 SPS 66099-12(2)厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料上塗

 施工時の気温 10℃以上で使用する厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料(常温用),気温 5~20℃程度で使用する厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料・低温用(低温用)がある。
 品質
 下表には,厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料上塗塗料品質,比較のため JIS K 5551 2018「構造物用さび止めペイント」C種(反応硬化形変性エポキシ樹脂系塗料)の品質を紹介する。なお,C種には,常温で用いる 1号と低温で用いる 2号がある。
 JIS 等で規定される品質の「塗装作業性」,「塗膜の外観」については,これらの品質に適合しない塗料の販売が考え難いこと,また,他の品質を検査する際にこの品質は容易に把握できることから,鉄道では,全ての塗料規格でこれらの品質を規定していない。また,実環境で 2年程度の「耐候性」(屋外暴露耐候性)を規定していない。これは,塗料成分の規定により,塗膜の機械的,化学的,及び耐久性の室内試験を行うことで,耐候性が確保できると考えているためである。

厚膜型変性エポキシ樹脂系塗料上塗
  項  目    SPS 66099-12(2)(常温用)    JIS C種 1号(常温)   SPS 66099-12(2)(低温用)    JIS C種 2号(低温) 
  顔料(質量分率 %)    20以上    ―    20以上    ― 
  変性エポキシ樹脂または 
  変性ポリオール

(質量分率 %) 
  15以上    ―    15以上    ― 
  硬化剤(質量分率 %)    3以上    ―    3以上    ― 
  溶剤(質量分率 %)    40以下    ―    40以下    ― 
  加熱残分 %    60以上    ―    60以上    ― 
  塗膜中の鉛
(質量分率 %) 
  0.06以下 
  塗膜中のクロムの定量
(質量分率%) 
  0.03以下 
  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。 
  半硬化乾燥性    常温 16時間    低温 24時間 
  塗装作業性    ―    支障がない。    ―    支障がない。 
  塗膜の外観    ―    正常である。    ―    正常である。 
  ポットライフ    23℃ 5時間    5℃ 5時間 
  たるみ性    ―    たるみがない。 
  すき間200μmで流れがない 
  ―    たるみがない。 
  すき間200μmで流れがない 
  上塗り適合性    ―    支障がない。    ―    支障がない。 
  耐衝撃性    割れ及びはがれがない。 
  耐屈曲性    直径10mmの折り曲げに 
  耐えるものとする。 
  ―    直径10mmの折り曲げに 
  耐えるものとする。 
  ― 
  付着性    分類 1以下    分類 1又は分類 0 
  耐熱性    ―    160℃で 30分加熱しても, 
  塗膜に異常がなく, 
  付着性が分類 2以上であること。 
  ―    外観が正常である。 
  試験後の付着性試験で 
  分類2,分類1,又は分類0 
  サイクル腐食性    ―    さび,膨れ,割れ 
  及びはがれがない。 
  (120サイクル) 
  ―    さび,膨れ,割れ 
  及びはがれがない。 
  (120サイクル) 
  屋外暴露耐候性    ―    さび,膨れ,割れ 
  及びはがれがない。 
  (24か月) 
  ―    さび,膨れ,割れ 
  及びはがれがない。 
  (24か月) 

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