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日本建築学会大会学術講演梗概集（北陸） 2010年 9 月

水系耐火塗料の屋外仕様における耐久性の基礎研究（その１）促進劣化試験後の耐火性状評価
正会員
同
耐火塗料
屋外仕様

耐久性
水系

○川村
本橋康晴*健司***

同
同

遊佐 秀逸**
関 正明*

促進劣化

１．はじめに
本研究では水系耐火塗料の屋外環境における耐久性に（キセノンランプ法）に規定される試験方法に準拠し試験を行った。

ついての評価を目的とし、屋外仕様を想定した塗装仕様①試における耐火塗料の耐久性についての評価を実施したの②膜で報告する。一般に耐火塗料の塗装仕様は防錆塗料（防③試 験 条 件：ぬれ時間 18min、乾燥時間 102 min

錆性）、耐火塗料（耐火性）、上塗り塗料（耐久性・耐候④評 価 方 法：JIS K 5600-8 に従い、膨れ、さび、割れ、性）の３工程である 1)。本報では屋外環境においての耐久性を付与するため、耐火塗料と上塗り工程間に中塗り塗

験

板：SS400 の鋼板 150×70×3.2mm
厚：表１の通りはがれ及び白亜化を評価した。
（２）サイクル腐食性料を塗装することで屋外仕様とし、耐久性を評価する事

促 進 耐候 性試 験（ 各 条件） を 行っ た試 験体 を JIS Kとした。

5600-7-9（付属書 D）に規定されるサイクル腐食試験に準２．実験概要
屋外環境での耐久性を評価するにあたり、防錆塗料か拠し試験片の半面に対角状に交差する切り込みきずを素ら上塗り塗料までを水系で統一した仕様、防錆塗料と中状況を写真１に示す。

地まで付けて試験を行った。切り込みきずを付ける試験

塗り塗料に溶剤系を使用したもの、また耐火塗料のみ水①試系とし他の塗料は溶剤系としたものの３仕様を評価した。

②試 験 条 件：塩水噴霧 0.5ｈ→湿潤 1.5ｈ→熱風乾燥

評価の方法としては JIS K 5600 に規格される、塗膜の験板：上記促進耐候性を確認した試験体

2ｈ→温風乾燥 2ｈにて 120

長期耐久性を評価する促進耐候性試験、サイクル腐食性サイクル試験を用い促進劣化処理後の塗膜状態を確認した。また、③評 価 方 法：JIS K 5600-8 に耐久性評価後、耐火性の確認として加熱試験を行い、耐従い、膨れ、さび、割れ及び火塗料の発泡性状を評価することとした。

はがれの有無を観察した。

２．１

塗装仕様

写真１ 切り込み状況

耐久性を評価した塗装仕様を表１に示す。
表１（３）促進劣化処理時間

塗装仕様
仕様 2

促進耐候性及びサイクル腐食性の評価を実施した促進
劣化処理時間の試験条件を表２に示す。

工程

仕様 1仕様 3

素地調整

ブラスト処理

防錆塗料

水系塗料

溶剤系塗料

溶剤系塗料

変性ｱｸﾘﾙ系

2 液変性ｴﾎﾟｷｼ系

2 液変性ｴﾎﾟｷｼ系

膜厚：60μm

膜厚：30μm

膜厚：30μm

表２Sa 2 1/2（JIS Z 0313）に準拠

耐火塗料

水系耐火塗料（K 社品）

中塗り塗料

水系塗料

溶剤系塗料

溶剤系塗料

2 液変性ｳﾚﾀﾝ系

2 液変性ｴﾎﾟｷｼ系

2 液変性ｴﾎﾟｷｼ系

膜厚：60μm

膜厚：60μm

膜厚：60μm

水系塗料

水系塗料

溶剤系塗料

アクリル系

アクリル系

アクリル系

膜厚：80μm

膜厚：80μm

膜厚：60μm

上塗り塗料

２．２

処理条件

促進耐候性

ｻｲｸﾙ腐食性

A
Bなし

なし

600h

120 ｻｲｸﾙ

膜厚：2mm２．３

促進劣化処理条件C

1200h

120 ｻｲｸﾙ

D
加熱試験

1800h

120 ｻｲｸﾙ

促進劣化処理（促進耐候性＋サイクル腐食性）を行った試験体を加熱し耐火塗料の発泡性状を確認した。
①試

験板：促進耐候性及びサイクル腐食性を確認

した試験体促進劣化処理試験②加 熱 方 法：ISO834 標準加熱曲線に準拠し加熱試験（１）促進耐候性
上記塗装仕様に従い作成した試験体を JIS K 5600-7-7を行った。
③試

Fundamental Study on Durability for External Specification of Water
Based Intumescent Coatings(Part1) Evaluation on Fire Resistance of Accelerated Deterioration Test

―9―験

炉：菊水化学工業(株)所有

高性能多目的炉

KAWAMURA Yasuharu, YUSA Shuitsu
MOTOHASHI Kenji and SEKI Masaaki

④耐火性評価：JSSC テクニカルレポート NO.41 参考文

ど見られなかった。

献「耐火塗料の耐久性評価試験方法・同解説（案）」2)

表４に準拠し ISO834 の標準加熱曲線に従い弊社内小型加熱試験後の発泡状況

仕様 1

加熱試験炉にて 45 分間の加熱試験を行った。

仕様 2

仕様 3

促進

外観

発泡

外観

発泡

外観

発泡

加熱試験後の試験体について外観観察による異常条件

異常倍率

異常倍率

異常倍率の有無の確認、発泡高さを測定し発泡倍率をもとめ

A無20.5

無19.3

無20.2

基準試験体と比較を行い発泡性状を評価した。

B無19.0

無19.1

無19.2

C

無20.7

無18.3

無18.3

D

無19.6

無17.9

無19.5

⑤試験体設置：ALC 板にセラミックファイバー製のブランケットを敷いた台上に設置

また、サイクル腐食性の際に切り込みきずを付けた部

３．試験結果３．１ 促進劣化処理試験結果

位も上塗り、中塗りの表層部分に亀裂が入るのみで、主各塗装仕様におけるそれぞれの促進劣化処理を経た塗材の発泡層に目立った欠損は起きていない。
（写真２）
促進耐候性試膜の劣化現象を評価した。評価結果を表３に示す。
表３

促進劣化処理試験の評価結果

促進条件
仕様

BCD

験において上塗促進耐候性
12サイクル腐食性3123

仕層に若干の白亜様化（等級２）が1進行した仕様の膨れ

000000

さび

Ri0

Ri0

Ri0

Ri0

Ri0

Ri0

場合にも耐火塗割れ

000000料層の発泡性状

はがれ

000000仕に顕著な劣化は白亜化

111－－－様見られなかった。

膨れ0000002

さび

Ri0

Ri0

Ri0

Ri0

Ri0

Ri0

４．まとめ
水系の耐火塗割れ

000000

料の屋外仕様とはがれ

000000白亜化

111~2－－－

仕装した場合にお膨れ

000000

様いて、促進劣化

3

処理後も発泡性

さび

Ri0

Ri0

Ri0

Ri0

Ri0

Ri0

割れ

000000

はがれ000000

白亜化

112－－－

して中塗りを塗状が著しく低下
写真２

促進耐候性の曝露結果はアクリル系溶剤上塗り塗料を促進条件 D／加熱試験後するような塗膜

左３枚：促進耐候性 1800h+ｻｲｸﾙ腐食性

異常は見られず、右 1 枚：促進耐候性試験のみ

今回の試験条件用いた仕様 3 において 1200 時間の曝露から若干の白亜化では一定の耐久性を有している事が確認された。

が見られた。若干のつや落ちは仕様 1、2 においても確認された。サイクル腐食性試験の曝露結果は促進条件 B～D

５．今後の課題
今後、さらなる水系耐火塗料の耐候性データ充実を図の全てでつや落ちがあるものの膨れ、さび、割れ及びはるため、促進劣化処理時間の延長による塗膜劣化の影響がれは進行しなかった。白亜化が若干進行していた促進や、実際の鋼材(□-300×300×9)を沖縄などへ設置した屋

条件 C、D の仕様 3 においても、サイクル腐食性試験後に外曝露試験体の燃焼試験結果等を報告する予定である。

膨れなどの塗膜異常は見られなかった。

また、上塗り塗膜が劣化した場合の改修方法なども検証３．２を行う予定である。

加熱試験結果加熱試験後の試験体の発泡性状の外観での異常の有無
及び発泡層の平均発泡倍率を表４に示す。Ａ～D の促進
条件においてどの仕様の場合も発泡層の外観異常も無く、発泡倍率もすべて 18～20 倍程度に膨張することから、促進耐候性試験の曝露時間による発泡性状への影響は殆ん【参考文献】
1)日本建築学会, 鉄骨工事技術指針・工事現場施工編, pp442～448,
20072)耐火塗料の実用化に関する調査研究参考資料１「耐火塗料の耐久性評価試験方法・同解説（案）」JSSC テクニカルレポート NO.41 ,1998*菊水化学工業株式会社**（財）ﾍﾞﾀｰﾘﾋﾞﾝｸﾞつくば建築試験研究センター***芝浦工業大学 工学部 建築工学科 教授・博士（工学）―10―*Kikusui Chemical Industries Co.,LTD.
**Tsukuba Building Test Laboratory,Center for Better Living***Shibaura Institute of Technology, Prof.,Dr.Eng.