総合的防食性能向上のための研究開発

総合的防食性能向上のための研究開発
テーマ3

S-I-P技術による膜厚管理技術に関する研究

日本ペイントマリン株式会社
技術本部 技術三部 東京グループ
菅原 勝也
2009年9月18日

総合的防食性能向上のための研究開発◆目的と背景・IMO塗装基準ではWBTの防食効果を高めるため、2stripe coats and 2spray coats
により膜厚320μm,90/10ﾙｰﾙの確保や、塗膜厚の詳細の計測・記録が要求されており、(1)塗装作業や膜厚検査に伴う工数の増大、(2)塗膜厚の基準不適合による戻り作業の増大で、建造工程に甚大な影響が懸念されている。
・そこで、S-I-P技術を利用した塗料での施工により、膜厚の管理と膜厚計測工数の軽減の可能性について検討した。

◆目標
・S-I-P塗料の効果を検証する。
・S-I-P塗料の優位性をIMOへ提案し、①1stripe coats and 1spray coats 、②膜厚計測点の削減を認知してもらうこと。

◆研究検討項目・ブロック実証試験による膜厚制御と省力化の検証。
・実績船調査による防食性の確認。

総合的防食性能向上のための研究開発◆S-I-P塗料とは（イメージ図）

規定膜厚に達すると下地が隠蔽され、目標とする膜厚が得られる機能を有した塗料である。
・塗装しながら目標膜厚に達したことが判る。
・検査時に塗り残し部や過小膜厚箇所が容易に発見できる。

3 2 0 μm t ype S- I- P
320μm Full Buff Color

CoatingArea

160μm Color

30μm Color
Steel Plate Face

No n S- I- P

1 6 0 μm ×2 c o at spe c o f S- I- P 3 2 0 t ype

320μm Color

CoatingArea

160μm×2( Full Buff Color)
160μm Color

30μm Color

Steel Plate Face

160μm×1

Steel Plate Face

総合的防食性能向上のための研究開発

総合的防食性能向上のための研究開発◆ブロック実証試験(試験の概要)
1) 供試ブロック

Block No.DB3C

Block No.DB4C

2)下地処理PSPCに準じた処理とした。

総合的防食性能向上のための研究開発◆ブロック実証試験(試験の概要)
3)供試塗料と塗装仕様

Block No.

4)膜厚計測

DB3C

DB4C

・平面部

DB3C(P)

DB3C(S)

DB4C(P)

DB4C(S)

Flat

≒366㎡

≒390㎡

≒386㎡

≒408㎡

Longe

≒173㎡

≒173㎡

≒200㎡

≒200㎡

Paint type

Non S-I-P

S-I-P

S-I-P

S-I-P

Area

5㎡に一点の計測

・Ｔロンジ部

Product name Epomity600HS-LT NOA60HS-LT 320 NOA60HS-LT 320 NOA60HS-LT 320
Painting
schemeStripe Coat

160μｍ×2160μｍ×2

Gray+Buff
2320μｍ×1

160μｍ×2

See ThroughBuff+Buff

Buff

See ThroughBuff+Buff

212ａａbbcdcd総合的防食性能向上のための研究開発◆ブロック実証試験(試験結果／膜厚分布)
1)一般塗料とS-I-P塗料の比較［平面部］
一般塗料,2回塗り（DFT)
1200μm↑Above 1000μm : 2.4%

1000～1099μm

S-I-P塗料,2回塗り

DB3C(P)
Flat area

800～899μm
740～769μm（DFT)
1200μm↑Above 1000μm : 0%

1000～1099μm

DB3C(S)
Flat area

800～899μm

non-SI paint 2coats740～769μm

SI paint 2coatsσ ; 172μm

680～709μm

σ ; 109μm

Ave. ; 537μm

620～649μmAve. ; 484μm

680～709μm
620～649μm
560～589μm

560～589μm

500～529μm

500～529μm

440～469μm

440～469μm

380～409μm

380～409μm

320～349μm

319～290μm : 4.1%

260～289μm

320～349μm

319～290μm : 1.8%

260～289μm

BELOW 289μm ; 4.7%230μm↓
0.0

5.010.0

BELOW 289μm ; 0%230μm↓

15.0 （％） 20.00.0

5.0

10.0

15.0（％）

20.0

総合的防食性能向上のための研究開発◆ブロック実証試験(試験結果／膜厚分布)2)S-I-P塗料の1回塗りと2回塗りの比較［平面部］
3
S-I-P塗料,1回塗り（DFT)
1200μm↑Above 1000μm : 0%

1000～1099μm800～899μm
740～769μm

S-I-P塗料,2回塗り（DFT)
1200μm↑
1000～1099μm

Flat area

800～899μm

Flat area

740～769μm

SI paint 2coats

680～709μm

SI paint 1coat
σ ; 84μm

620～649μm

Ave. ; 473μm

500～529μm

500～529μm

440～469μm

440～469μm

380～409μm

380～409μm

260～289μm

BELOW 289μm ; 0%230μm↓
0.0

5.010.0

σ ; 88μm

620～649μm

560～589μm

319～290μm : 2.2%

Above 1000μm : 0%680～709μm
560～589μm

320～349μm

DB4C(S)

DB4C(P)

Ave. ; 521μm

320～349μm

319～290μm : 0%260～289μm

BELOW 289μm ; 0%230μm↓
15.0（％） 20.00.05.0

10.0

15.0（％）

20.0

総合的防食性能向上のための研究開発◆ブロック実証試験(試験結果／塗膜検査)
1)一般塗料での膜厚確認※膜厚計測による“点管理”※計測点以外の確かな膜厚は不明。
※フリーエッジ部、隅肉や突合せ溶接部、及びくり穴やロンジ部材のエッジ等の膜厚計測が不可能。

non S-I-P
Low DFT

総合的防食性能向上のための研究開発◆ブロック実証試験(試験結果／塗膜検査)
2)S-I-P塗料での膜厚確認

S-I-P※目視による“面管理”・規定膜厚の確保が容易。
・精度の高い膜厚管理。

Low DFT(See Through Buff)総合的防食性能向上のための研究開発◆ブロック実証試験(試験結果／塗膜検査)
3)S-I-P塗料での狭隘部の膜厚確認
狭隘部①※手鏡にて確認・過小膜厚部(下地がスケて見える箇所)を容易に確認できる。
・タッチアップで規定膜厚が得られる。
・一般塗料では薄膜を発見することが出来ず発錆の原因となる。

総合的防食性能向上のための研究開発◆ブロック実証試験(試験結果／塗膜検査)
3)S-I-P塗料での狭隘部の膜厚確認
狭隘部②※手鏡にて確認

・過小膜厚部(下地がスケて見える箇所)を容易に確認できる。
・タッチアップで規定膜厚が得られる。
・一般塗料では薄膜を発見することが出来ず発錆の原因となる。

総合的防食性能向上のための研究開発◆ブロック実証試験(試験結果／塗膜検査)
3)S-I-P塗料での狭隘部の膜厚確認
狭隘部③

※目視確認

溶接線やスティフナー端部に過小膜厚部 (下地がスケて見える箇所)が確認できる。

総合的防食性能向上のための研究開発◆ブロック実証試験(試験結果／塗膜検査)
4)ピンホールの確認

S-I-P塗料１回塗り(DFT320μm×1coat,1stripe)区画の確認状況※S-I-P塗料１回塗りでも、2回塗り同様ピンホールの発生は認められず良好な塗膜状態であった。

総合的防食性能向上のための研究開発◆ブロック実証試験(試験結果／削減効果)
塗装仕様
ブロック
面 積 等

塗 装
作 業
時 間(分/㎡)

ﾌﾞﾛｯｸNo

DB3C(P)

DB3C(S)

DB4C(P)

DB4C(S)

塗 料 種

non S-I-P

S-I-P

S-I-P

S-I-P

塗装仕様

160μm×2

160μm×2

320μm×1

160μm×2

ｽﾄﾗｲﾌﾟｺｰﾄ

2回

2回

1回

2回

実塗装面積

493㎡

516㎡

535㎡

557㎡

ｽﾄﾗｲﾌﾟｺｰﾄ

3.0分

3.2分

1.2分

3.2分

ｴｱﾚｽ塗装

0.8分

0.9分

0.5分

0.8分

0.1分

――――

0.4分

0.4分

0.2分

3.9分

4.5分

2.1分

4.2分

面170

167

181

185ロンジ

260248280280

平面部の測定割合

39.5%

40.2%

39.3%

39.8%

1ﾎﾟｲﾝﾄ当りの計測
時間

0.27分

0.23分

0.21分

0.25分

手直し

ｴｱﾚｽ
刷

毛総時間
膜 厚
測定数
検作
時

査
業
間

塗料の使用量
削減量

平

区画毎
平

均

0.24分

総使用量

670kg

670kg

710kg

790kg

平米当り

1.359kg/㎡

1.298kg/㎡

1.327kg/㎡

1.418kg/㎡

削 減 量

0.061kg/㎡

0.091kg/㎡

総合的防食性能向上のための研究開発◆ブロック実証試験(試験結果／まとめ)

S-I-P 塗料では(1)“面”管理により精度の高い膜厚管理ができる。
・標準偏差が小さい ・平均膜厚が小さい
・過小膜厚の抑制
・過大膜厚の抑制(2)１回塗り(1stripe coat and 1spray coat)でもピンホールの発生はなく、さらに精度の高い膜厚管理および塗装作業時間の削減と塗料使用量の削減が期待できる。

総合的防食性能向上のための研究開発◆実績船の調査(一般塗料施工船)
1)施工船の概要

調査船種
塗装仕様
船 種トン数
就 航
調査日
経過年数

調査船Ⅰ
ﾀｰﾙｴﾎﾟｷｼ塗料(220μm×1)
BC
28,390 D/W
2006.2
2008.9.27
30ヶ月

一般塗料施工船
調査船Ⅱ
ﾀｰﾙｴﾎﾟｷｼ塗料(220μm×1)
BC
9,200 D/W
2005.32008.11.9
44ヶ月

調査船Ⅲ
ﾀｰﾙｴﾎﾟｷｼ塗料(不明)
BC53,020
2003年10月1日
2008.8.10
60ヶ月

総合的防食性能向上のための研究開発◆実績船の調査(一般塗料施工船)
2)施工船の状況
施工船‐Ⅰ

施工船‐Ⅱ施工船‐Ⅲ

総合的防食性能向上のための研究開発◆実績船の調査(S-I-P塗料施工船)
1)施工船の概要

調査船種
塗装仕様
船 種トン数
就 航
調査日
経過年数

調査船Ⅳ
NOA60HS(250μm×1)BC
32,500 D/W
2005,6
2008.8.5
36ヶ月

S-I-P塗料施工船
調査船Ⅴ
NOA60HS(250μm×1)
ｹﾐｶﾙﾀﾝｶｰ
25,441 D/W
2006.5
2008.10.11
29ヶ月

調査船Ⅵ
NOA60(150+250μm)
LNG
67,300 D/W
2003.92008.8.27
60ヶ月

総合的防食性能向上のための研究開発◆実績船の調査(S-I-P塗料施工船)
2)施工船の状況
施工船‐Ⅳ施工船‐Ⅴ

施工船‐Ⅵ

総合的防食性能向上のための研究開発◆実績船の調査(まとめ)(1)一般塗料施工船・平面部やロンジ部等の過小膜厚箇所に発錆。
・特に、ロンジ・くり穴等多く生じている。

(2)S-I-P塗料施工船・エッジ等での発錆が全く認められなく良好。
・１回塗りでも発錆が全く認められなく良好。

総合的防食性能向上のための研究開発◆研究開発の成果

S-I-P塗料の効果が検証できた。
一般塗料の“点での膜厚管理“に対し、S-I-P塗料は“面での膜厚管理(目視管理)”により、精度の高い膜厚管理ができることで、バラストタンクの防食性の向上が図れる
期待効果として検査作業時間の短縮の可能性後戻り作業が軽減され工数抑制の期待

1stripe coat and 1spray coatによる工程の短縮および塗料使用量削減の期待総合的防食性能向上のための研究開発◆課題と今後の予定
・S-I-P技術をわが国の塗装技術として、国際的に普及を図っていくことが課題。
(1stripe coats and 1spray coats 、膜厚計測点の削減／IMOの認知)・PSPCの改正も視野に入れた実績の蓄積と国際的な認知活動。

◆おわりに・本研究開発は、IMOにおけるPSPCの強制化に伴い防食性能の向上と我が国造船業の国際競争力維持を目的に、日本財団の助成事業として財団法人日本船舶技術研究協会より委託され実施した。
・今後の造船業の国際競争力強化の一つとして、S-I-P技術による工数低減や環境負荷を低減し品質の高い船舶を建造するために、塗料メーカーの立場として貢献できればと考える。

◆謝辞
本研究にあたり、多大なるご協力を頂きました今治造船株式会社殿、独立行政法人 海上技術安全研究所殿に、この場を借りて厚くお礼申し上げます。

総合的防食性能向上のための研究開発

ご清聴ありがとうございました