(57)【要約】【課題】実環境における塗膜の長期耐久性が、より短期間で評価できるようにする。【解決手段】ステップＳ１０１で、対象の塗膜の動的粘弾性測定を時系列的に行い、塗膜の損失弾性率を時系列的に求め、ステップＳ１０２で、求めた損失弾性率の値の増加が減少に転じた後で、塗膜が形成された時点から損失弾性率Ｅ”が極大値に達した時点までの期間を求め、ステップＳ１０３で、求めた期間（損失弾性率Ｅ”が極大値に達するまでの時間）をもとに塗膜の長期耐久性を評価する。【選択図】  図１
2013238503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象の塗膜の動的粘弾性測定を時系列的に行い、前記塗膜の損失弾性率を時系列的に求める第１ステップと、
求めた損失弾性率の値の増加が減少に転じた後で前記塗膜が形成された時点から前記損失弾性率が極大値に達した時点までの期間を求める第２ステップと、
求めた前記期間をもとに前記塗膜の長期耐久性を評価する第３ステップと
を備えることを特徴とする塗膜の長期耐久性評価方法。
【請求項２】
請求項１記載の塗膜の長期耐久性評価方法において、
複数の塗膜の前記期間を求め、前記第３ステップでは、求めた期間が短い塗膜ほど長期耐久性が優れているものと評価することを特徴とする塗膜の長期耐久性評価方法。
【請求項３】
請求項１記載の塗膜の長期耐久性評価方法において、
前記第３ステップでは、求めた前記期間が既定値より短いほど、前記塗膜の長期耐久性が優れているものと評価することを特徴とする塗膜の長期耐久性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重防食塗膜などの塗膜の長期耐久性を評価する塗膜の長期耐久性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄塔や橋梁設備などの屋外構造物には、鋼材の腐食を防ぐため、一般塗装系より防食性能に優れた重防食塗料による塗装処理が施されている。塗装は、経済性，利便性において優れた防食方法であるが、屋外環境に曝されることで塗膜に経年劣化が生じるため、定期的に塗り替え塗装を行う必要がある。塗り替え塗装に掛かる費用は、屋外構造物の維持管理費の大部分を占め、塗り替えの間隔を長くすることは、維持管理費の低減に有効である。このため、塗膜の防食性能や美観性能が、長期間保持可能かどうかを確認する長期耐久性の評価が必要となっている。
【０００３】
従来、塗膜（塗料）の長期耐久性を評価する方法としては、塗膜に対して屋外暴露試験や加速劣化試験を行い、試験片の錆，割れ，剥がれ，膨れ，および白化などを目視により確認する方法や、付着力などの塗膜性能を測定する方法が行われている。塗膜の長期耐久性を評価するための加速劣化試験には、ＪＩＳに定められた方法が用いられている（非特許文献１，非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】JIS K 5600-7-1：1999 塗料一般試験方法―第7部：塗膜の長期耐久性―第1節：対中性塩水噴霧性
【非特許文献２】JIS K 5600-7-7：1999 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（キセノンランプ法）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した塗膜の長期耐久性評価方法では、塗膜を屋外暴露または加速劣化試験によって劣化させるため、評価結果を得るまでに長い期間が必要となっていた。特に、近年の塗膜性能の向上によってこの傾向はさらに顕著となり、屋外暴露試験の場合は数十年、加速劣化試験の場合は２０００時間以上試験を行っても劣化に至らず、長期耐久性の評価ができない場合も存在する。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、実環境における塗膜の長期耐久性が、より短期間で評価できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る塗膜の長期耐久性評価方法は、対象の塗膜の動的粘弾性測定を時系列的に行い、塗膜の損失弾性率を時系列的に求める第１ステップと、求めた損失弾性率の値の増加が減少に転じた後で、塗膜が形成された時点から損失弾性率が極大値に達した時点までの期間を求める第２ステップと、求めた期間をもとに塗膜の長期耐久性を評価する第３ステップとを備える。
【０００８】
上記長期耐久性評価方法において、複数の塗膜の上記期間を求め、第３ステップでは、求めた期間が短い塗膜ほど長期耐久性が優れているものと評価すればよい。また、第３ステップでは、求めた期間が既定値より短いほど、塗膜の長期耐久性が優れているものと評価してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したことにより、本発明によれば、実環境における塗膜の長期耐久性が、より短期間で評価できるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における塗膜の長期耐久性評価方法を説明するフローチャートである。
【図２】図２は、動的粘弾性測定により得られた各塗膜（試験片）の損失弾性率Ｅ”の経時変化を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における塗膜の長期耐久性評価方法を説明するフローチャートである。この評価方法は、ステップＳ１０１で、対象の塗膜の動的粘弾性測定を時系列的に行い、塗膜の損失弾性率Ｅ”を時系列的に求める。例えば、対象とする塗膜の一部を切り出し、切り出した試験片を用い、測定における周波数は所定の値とし、また、温度は、常温（２３℃程度）とし、よく知られた動的粘弾性測定装置により時系列的に動的粘弾性測定を行い、損失弾性率Ｅ”を求めればよい。動的粘弾性測定装置は、例えば、東洋精機製レオログラフS-1を用いることができる。なお、日本工業規格では、「常温」を５℃〜３５℃の範囲として規定している（JIS Z 8703）。
【００１２】
次に、ステップＳ１０２で、求めた損失弾性率の値の増加が減少に転じた後で、塗膜が形成された時点から損失弾性率Ｅ”が極大値に達した時点までの期間を求める。常温で放置した塗膜の損失弾性率Ｅ”の値は、塗装後しばらくは時間と共に増加するが、一定期間が経過すると減少に転じることが知られている。従って、塗装後一定の時間間隔で時系列的に動的粘弾性測定を行えば、塗膜の損失弾性率Ｅ”が極大値に達するまでの時間（期間）を求めることができる。
【００１３】
次に、ステップＳ１０３で、求めた期間（損失弾性率Ｅ”が極大値に達するまでの時間）をもとに塗膜の長期耐久性を評価する。発明者らの鋭意研究の結果、塗装した後から塗膜の損失弾性率Ｅ”が極大値に達するまでの時間と、塗膜の長期耐久性との間に関係（逆相関関係）があることが判明した。従って、例えば、複数の塗膜について損失弾性率Ｅ”が極大値に達するまでの時間を求め、求めた時間が短い塗膜ほど長期耐久性が優れているものと評価することができる。また、実験的に求めた期間と長期耐久性との関係により、所望とする初期耐久性が得られる期間を予め規定値として求めておき、実際の測定において求めた期間が既定値より短いほど、塗膜の長期耐久性が優れているものと評価することができる。
【００１４】
［実施例］
次に、実際に行った実験の結果について説明する。まず、Ａ，Ｂ，Ｃの３種類の塗膜を形成し、これらを評価した。塗膜Ａは、下塗りが水系エポキシ樹脂塗料、中塗りが水系エポキシ塗料、上塗りが水系フッ素樹脂塗料である。塗膜Ｂは、下塗りが水系エポキシ樹脂塗料、中塗りが水系エポキシ塗料、上塗りが水系ポリウレタン樹脂塗料である。塗膜Ｃは、下塗りが水系エポキシ樹脂塗料、中塗りがなく、上塗りが水系ポリウレタン樹脂塗料である。
【００１５】
実験では、塗装をしてから溶媒が揮発するなど塗膜として機能する状態となってから、塗膜Ａ，塗膜Ｂ，塗膜Ｃの各々より、縦２５ｍｍ，横５ｍｍの試験片を切り出し、切り出した試験片を常温（２３℃）で大気中に放置し、一定の時間間隔で動的粘弾性測定を行い、損失弾性率Ｅ”の経時変化を得る。各動的粘弾性測定の測定条件は一定とする。測定条件は、周波数１０Ｈｚ、静的張力６０ｇｆ、歪み８μｍを一定とし、測定温度条件は室温（２３℃）とする。また、測定間隔は、１日（２４時間）とする。
【００１６】
上記測定により得られた各塗膜（試験片）の損失弾性率Ｅ”の経時変化を、図２に示す。図２において、実線が、塗膜Ａの試験片の損失弾性率Ｅ”の経時変化を示し、点線が、塗膜Ｂの試験片の損失弾性率Ｅ”の経時変化を示し、一点鎖線が、塗膜Ｃの試験片の損失弾性率Ｅ”の経時変化を示す。また、ｔAは、塗膜Ａの試験片の損失弾性率Ｅ”が極大値となった時間を示し、ｔBは、塗膜Ｂの試験片の損失弾性率Ｅ”が極大値となった時間を示し、ｔCは、塗膜Ｃの試験片の損失弾性率Ｅ”が極大値となった時間を示す。
【００１７】
以下の表１に示すように、ｔAは５日、ｔBは１２日、ｔCは４１日となった。この結果より、長期耐久性は、塗膜Ａが最も優れており、次いで塗膜Ｂが長期耐久性に優れ、塗膜Ｃは最も長期耐久性が悪いということが評価できる。
【００１８】
【表１】
2013238503.tif 000003
【００１９】
次に、上記塗膜Ａ，塗膜Ｂ，塗膜Ｃの長期耐久性を、日本工業規格「JIS K 5600-7-1」の塩水噴霧試験によって評価した結果について説明する。この試験では、縦１５０ｍｍ横７０ｍｍの劣化亜鉛めっき鋼板に、塗膜Ａ，塗膜Ｂ，塗膜Ｃを形成し、各塗膜に対して上記塩水噴霧試験を２０００時間行い、この後の付着力を測定した。
【００２０】
試験の結果は、以下の表２に示すとおりであり、塩水噴霧試験２０００時間後の付着力は、塗膜Ａが２．９ＭＰａ、塗膜Ｂが１．９ＭＰａ、塗膜Ｃが０．９  ＭＰａで合った。この結果は、長期耐久性は、塗膜Ａが最も優れており、次いで塗膜Ｂが長期耐久性に優れ、塗膜Ｃは最も長期耐久性が悪いということを表している。
【００２１】
【表２】
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【００２２】
以上の結果から、前述した実施の形態による評価結果と、塩水噴霧試験の結果とは一致しており、塗膜の損失弾性率Ｅ”が極大値に達するまでの時間が短いほど、塗膜は長期耐久性に優れているという関係にあることがわかる。塩水噴霧試験２０００時間後に付着力が１．０ＭＰａを上回っていれば長期耐久性試験に合格したと判定する場合、本発明による評価方法では損失弾性率Ｅ”が極大値に達するまでの時間が１２日の場合は、合格であり、４１日の場合は不合格と判定することができる。
【００２３】
このように、例えば、塩水噴霧試験では、長期耐久性の評価に２０００時間以上を要していたところを、本発明による評価方法では最長でも４１日間（９８４時間）にまで短縮させることが可能となる。また、本発明による評価方法では、塩水噴霧試験などのような加速劣化環境を必要とせず、常温での放置という簡易な方法によって塗膜の長期耐久性を簡便に評価することができる。
【００２４】
以上に説明したように、本発明によれば、長期間を要する屋外暴露や加速劣化試験によって実際に塗膜を劣化させることなく長期耐久性を評価することが可能であり、長期耐久性の評価に要する時間を短縮させ、塗膜の長期耐久性を従来法よりも短期間で評価することができる。また、加速劣化試験においては、試験条件をより厳しくすることで劣化を早めることは可能であるが、試験条件を厳しくすると屋外暴露試験とは異なる劣化モードが現れる場合があり、実環境における長期耐久性が評価できなくなるといった問題がある。これに対し、本発明によれば、加速劣化環境を必要としないため、塗膜の長期耐久性の評価をより簡易に高い確度で行うことができる。
【００２５】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、上述では、一例として測定間隔を１日としたが、これに限るものではなく、測定間隔は、例えば、１２時間にしてもよい。
【図１】
2013238503.tif 000005
【図２】
2013238503.tif 000006