JPH01446A - 塗膜付着力試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各遣鋼構造物等に塗装されだエポキシ樹脂塗
料及びタールエポキシ樹脂塗料の鋼板との付着力を測定
するにあたり、測定精度を向上させるため塗膜表面と付
着力試験用端子の接着をきわめて強力なものとした塗膜
付着力試験方法に関する。特に本発明は、船舶、橋梁、
発電プラント等の各種鋼構造物に塗装されてｂる三次元
網状硬化塗膜の付着力試験に有効に適用できる上記方法
に関する。

〔従来の技術〕

各種鋼構造物には防食を目的としてエポキシ樹脂塗料や
タールエポキシ樹脂塗料が塗装されて実用に供されてい
る。

冥用中のこれら塗膜の劣化状ｕｌｒ知る手法として、鋼
板と塗膜の付着力を測定し、その測定値と実用前の値を
比較する方法が一般的に行れている。従来の付着力試験
方法は、次に示すように■から■までの作業を■から順
次行っている。

■　調査対象部の塗膜についてゴミ、塵埃、砂、油等を
除去する。濡れているときはウェス等で拭いた後、乾燥
するのを待つ。塩分、酸、アルカリ等が付着していると
きは水洗除去し、ウェス等で拭いた後、乾燥するのを待
つ。

■　サンドペーパーを使用して塗膜表面を軽く研磨する
。さらに、専用の溶剤を含浸させたウェス等で軽く拭く
。付着試験端子についても、塗ｉＫ、％同様■から■ま
で行う。

値）速硬型２液性エポキシ樹脂又は一般型２液性エポキ
シ樹脂系接着剤を規定通り調合後、塗膜及び付着試験端
子にこの接着剤を薄く塗布し、直ちに両者をはシ合わせ
、また一定荷重をかける。

■　接着剤が硬化後（例えば、速硬型２液性工ポキン樹
脂接着剤は４〜１６Ｈｒ後）、荷重を除去し、付着力試
験端子の外周にそってナイフ等により塗膜を切断する。

■　引張試験機（例えば、島津オートクラフＳ−５ＯＯ
，引張速度５■／　ｍｉｎ　）又はアドヒージョンテス
タ（英国、アドヒージョン社製）を使用して引張り、付
着力（ｋｇｆ／、、Ｉ　’）及びはがれ形態（例えば、
下地鋼板からのはがれ、塗膜の凝集破壊、塗膜表層即ち
接着剤からのはがれなど）を測定、調査する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来法には次のような問題点がある。

■　塗膜表面と接着剤との間からはがれることが多く、
また付着力も小さいため、被塗装物と塗膜とがある一定
値（たとえば規準値）以上の付着力を有していることは
確認できるとしても、両者の付着力の真の測定値を求め
ることはできない。

■　突用前後の付着力低下傾向が把握できないので、劣
化度合の推定は不可能である。

本発明は、上記したような従来の付着力試験方法の欠点
である塗膜表面と接着剤からのはがれを解消し、塗膜表
面にバインダコートを塗布するだけで、その上に塗布さ
れる接着剤との付着力をきわめて強固なものとすること
により、被孕袋物と塗膜との付着力を正確に測定できる
試験方法を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、被塗装物の表面に形成した完全硬化状的のエ
ポキシ樹脂、タールエポキシ樹脂などの三次元網状硬化
型塗膜表面上へ、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素
、アルコール、エーテル、エヌテμ又はケトンの６群に
属する有機溶剤のうち少なくとも２群から選んだ２種以
上の溶剤を含む混合溶剤と、１分子中にシリコン原子に
結合した互に異なる２種以上の反応基をもつ一般式Ｒ８
１Ｘ１で表わされるオルガノシフン化合物（式中、Ｒは
ビニル基、アリル基、エポキシ基、アクリル基、アミノ
基又はグリシジ１ｖ基であり、Ｘはアルキル基、アルコ
キシル基、アセトオキシル基、ヒドロキシル基、ハロゲ
ン基である）とを配合してなるバインダコートを塗布し
た後、乾燥させ、次いで乾燥したバインダコート表面と
付着力試験端子とを接着剤によシけり合わせて接着硬化
後、引張試験機やアドヒージョン試験器などを用いて被
塗装物と上記三次元網状硬化型塗膜との付着力を測定す
ることを特徴とする付着力試験方法である。

本発明で使用するバインダコートは、ハロゲン化炭化水
素、芳香族炭化水素、アルコール、エーテμ、エステル
又はケトンの６群に層する有機溶剤のうち、少なくとも
２群から選ばれた２種以上の溶剤を含む混合溶剤に、１
分子中にシリコン原子に結合した互に異なる２種以上の
反応基を有するオルガノシフン化合物を好ましくは１．
０〜３０％（重量％、以下同様）配合して得られる。

溶剤として、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水Ｘ　、
アルコール、エーテル、エステル又はケトンの６群に属
する有機溶剤のうち、少なくとも２群から選ばれた２種
以上の溶剤を含む混合溶剤を用いるのは、耐溶剤性に優
れた三次元網状硬化型塗料に対し、強力な浸潤性が得ら
れるよう配慮したものである。

上記ハロゲン化炭化水素としては、塩化メチレン、モノ
クロルベンゼンなどが、芳香族炭化水素としてはトルエ
ン、キシレンなどが、アルコールトシてはメチルアルコ
ール、エチルアルコール、プロピルアルコール、その他
各種のアルコールが、エーテルとしてはセロソルブなど
が、エステルとしては酢ｌ悄エチル、自Ｅ！ｌ俊メチル
などが、ケトンとじてはメチルイソブチルケトン、シク
ロヘキサノンなどが使用できる。

また、上記オルガノンラン化合物としては、例えばバラ
アミノフェニルトリヒドロキシシラン、ビニルトリクロ
ロシフン、アリルトリクロロシラン、γ−グリシッドキ
シプロビルトリメトキシシワン、ビニルトリス（β−メ
トキシエトキシ）シラン、ビニフレトリエトキシシラン
、β−（３，４エポキシシクロヘキシ／Ｌ／）エチルト
リメトキシシラン、ｒ−メタクリルオキクプロビ〜トリ
メトキシシフン、ｎ−（ジメトキシメチルシリルデロヒ
１ｖ）エチレンジアミン、ｎ−（トリメトキシシリルプ
ロピル）エチレンジアミン、β−アミノエチルトリアセ
トキシシフンなどの一般式Ｒ３ｉＸｍ　（但し、式中Ｒ
はビニル基。

アリル基、エポキシ基、アクリル基、アミン基又はグリ
シジル基を含む基を、Ｘはアルキル基、アルコキシル基
、アセトオキシル基、ヒドロキシル基又はハロゲン基を
示す）で示されるＶフン化合物が一般に使用できる。

なお、垂下防止剤を本発明におけるバインダコートに混
合させても良い。垂下防止剤は、バインダコートの塗膜
表面における垂下防止性と液保持性の両方を付与する作
用がある。垂下防止剤としては、たとえばコロイドシリ
カ粉が好適であり、その添加量は１〜５％が好ましい。

〔作用〕

上記のように構成されるバインダコートは次のような作
用で三次元網状硬化型の塗膜と、その上に接着剤で接着
される付着力試験端子間の接着力を格段に向上させる。

即ち、上述したバインダコートを既に完全に硬化してい
る三次元網状硬化型の塗膜上に塗布すると、先ずバイン
ダコート中の混合溶剤が塗膜の表面を迅速に浸潤溶解し
てその表面を活性化する。一方、塗膜は完全に硬化して
いるといっても、なおその分子中に未反応のエポキシ基
や、未反応又は反応の結果、生じたヒドロキシ基などの
極性基が残存するので、これらの基が上記混合溶剤の作
用で塗膜の表面に配向され、次いでこれらがバインダコ
ート中に含まれるオルガノシラン化合物のシリコン原子
に結合した１つの反応基と反応して、塗膜とその上に塗
布したバインダコートとが化学的に結合する。そして、
さらにその上と付着試験端子の両面に例えばエポキシ系
接着剤〔２液型接着剤で、主剤であるエポキシ系樹脂（
エポキシ樹脂やタールエポキシ樹脂）１００１に対し、
硬化剤としてポリアミン５〜１０２程度又はポリアミド
１００２程度が配合される〕を塗布し、次にすシ合わせ
て両者を接着すると上記オルガノシラン化合物中の塗膜
との反応にあずからなかった反応基がさらにこの接着剤
中に存在する反応基と反応して互に化学的に結合するの
で、上記塗膜と接着剤とはバインダコート中のオルガノ
シラン化合物の架橋作用できわめて強力に接着する。接
着剤と付着試験端子の接着は従来よシ良好であシ、特に
問題はない。

この様子の一例を次に模型構造的に示す。ただし、主鎖
中の原子はいずれも示していない。

＋ Ｒ８ｉ′ＩＣｓ　　　　　　　　　　　　バインダコー
ト↓ まず（１）式はエポキシ樹脂系塗料又はタールエポキシ
樹脂系塗料の中のエポキシ樹脂とポリアミンまたはポリ
アミドとが反応して形成された硬化樹脂がバインダコー
ト中の混合溶剤によシ活性化されて樹脂分子中のヒドロ
オキシ基が表面に配向された状態を示すものである。そ
して、このヒドロオキシ基がバインダコート中のオルガ
ノシラン化合物と反応し、そのシリコン原子と結合して
１２）式に示すようになる。ついで、その上と付着力試
験用端子の両面にエポキシ樹脂系接着剤を塗布し、両者
を接着すると、接着剤中に配合されたポリアミンまたは
ポリアミドが上記オルガノシラン化合物分子中のエポキ
シ基、グリシジル基、その他の反応基を開環させて（３
）式に示すように重合し、こうして塗膜及びエポキシ樹
脂系接着剤間はオルガノシラン化合物を架橋分子として
強固に接着される。

なお、上記オルガノシラン化合物としてアミノシラン化
合物を使用するときはこのアミノ基が塗料であるエポキ
シ樹脂の硬化反応におけるポリアミンまたはポリアミド
と同様の効果を奏するので、この場合には塗膜とアミノ
シラン化合物との間で１３）式に示すような開環重合が
行なわれることがある。そして、このような場合にはア
ミノシラン化合物のアミノ基と反対側に結合し、ている
他の反応基（例えば、シラノール基、アセトオキシル基
など）が接着剤中のヒドロオキシル基あるいはエポキシ
基などと反応する。

〔実施例〕

本発明のバインダコートの効果を実施例によって説明す
る。なお、実施例中の「部」はすべて「重量部」である
。また、塗膜及び付着力試験端子に対して軽くベーパを
かけ、さらに専用溶剤で軽く拭いてから試験に供した。

第１図は本発明における付着力試験状況を示すもので、
１はｓｘｔｗ、２は塗膜、５はバインダコート、４はエ
ポキシ系接着剤（主剤であるエフ＋′ギン系樹脂１００
ｔに、硬化剤としてポリアミド１００ｔを配合したもの
）、５は付着試験端子、６（代引張試験方向をそれぞれ
示す。

実施例１ 塗装後天熱海水中に６か月間浸漬したタールエポキシ塗
膜を引上げ、水洗後乾燥したものについて１表１に示す
組成のバインダコートをスプＶ−により塗布し、その１
１常温で４時間乾燥した。次に、さらにその上にエポキ
シ系接着剤を塗布すると共Ｋ、付着力試験端子にも同じ
接着剤を塗布した後、両者をはり合わせて接着し、常温
で２４時間乾燥させた。

その後、付着力法によって鋼板との付着力を測定したと
ころ、表２に示すように付着性は良好であった。比較の
ために、バインダコートを全熱使用しないで、上記同様
に塗膜と付着力試験端子を直接エポキシ系接着剤ではり
合わせて接着し、他は上記と同様に処理したものについ
て、付着力を上記と同様に測定したところ、表２に示す
ように付着性は非常に悪かった。これは表２に示すはが
れ形態から判るように、バインダコートを使用したもの
は塗膜と接着剤の付着力が強固のため、塗膜の凝集破壊
が表われている。一方、バインダコートを使用しないも
のは塗膜と接着剤の付着力が弱く、その間からはがれて
いる。

表　　１ 表　　２ を使用し、５曽／ｍｉｎの引張速度 で引張付着力を求める。

実施例２ 塗装後、屋外に６か月間ばく露したエポキシ樹脂塗摸上
に表５に示す組成のバインダコートをスプレーにより塗
布し、そのまま常温で４時間乾燥した。次に、さらにそ
の上にエポキシ系接着剤を塗布すると共に、付着力試験
端子にも同じ接着剤を同時に塗布した後、両者をはシ合
わせて接着し、常温で２４時間乾燥させた。

その後、実施例１と同様に、付着力法によって鋼板との
付着力を測定したところ、表４に示すように付着性は良
好であった。比較のために、バインダコートを全然使用
しないで上記同様に塗膜と付着力試験端子を直接、エポ
キシ系接着剤ではり合わせて接着し、他は上記と同様に
処理したものについて、付着力を上記と同様に測定した
ところ表４に示すように付着性は非常に悪かった。

表　　３ 表　　４ 実施例３ 塗装後、４０℃の海水に３か月間浸漬したタールエポキ
シ塗膜を引上げ、水洗・乾燥したものについて、表５に
示す組成のバインダコートをスプレーにより塗布し、そ
のまま常温で４時間乾燥した。次に、さらにその上にエ
ポキシ系接着剤を塗布すると共に、付着力試験端子にも
同じ接着剤を同時に塗布した後、両者をはシ合わせて接
着し、常温で２４時間乾燥させた。

その後、実施例１と同様に付着力法によって鋼板との付
着力を測定したところ、表６に示すように付着力は良好
であった。比較のために、バインダコートを全然使用し
ないで、上記同様に塗膜と付着力試験端子を直接、エポ
キシ系接着剤ではり合わせて接着し他は上記と同様に処
理したものについて付着力を上記と同様に測定したとこ
ろ、表６に示すように付着力は悪かった。

表　　５ 表　　６ 〔発明の効果〕 上述したように本発明によれば塗膜の付着力試験におい
て、塗膜と付着試験端子をエポキシ系接着剤で接着する
際、混合溶剤にオルガノシラン化合物を添加配合したバ
インダコートを予め塗Ｉ葵表面に塗布することにより、
塗膜表面と接着剤及び付着試験端子間の付着力が強固に
なる。従って、付着力試験に際して塗膜表面と接着剤の
間からはがれることがないので、塗膜の付着力試験の測
定精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による付着力試験状況を示す図である。 １・・・鋼板、２−塗膜、３・・・バインダコート、４
・・・エポキシ系接着剤、５・・・付着試験端子、６・
・・引張試験方向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被塗装物の表面に形成した完全硬化状態の三次元網状硬
   化型塗膜と被塗装物との付着力を測定するに際して、ハ
   ロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素、アルコール、エー
   テル、エステル又はケトンの６群に属する有機溶剤のう
   ち、少なくとも２群から選ばれた２種以上の溶剤を含む
   混合溶剤と、１分子中にシリコン原子に結合した互に異
   なる２種以上の反応基をもつ一般式ＲＳｉＸ＿３で表わ
   されるオルガノシラン化合物（式中、Ｒはビニル基、ア
   リル基、エポキシ基、アクリル基、アミノ基又はグリシ
   ジル基を含む基であり、Ｘはアルキル基、アルコキシル
   基、アセトオキシル基、ヒドロキシル基又はハロゲン基
   である）とを配合してなるバインダコートを、前記三次
   元網状硬化型塗膜表面へ塗布した後、乾燥させ、次いで
   乾燥したバインダコート表面と付着力試験端子とを接着
   剤によりはり合わせて接着硬化後、被塗装物と前記三次
   元網状硬化型塗膜との付着力を測定することを特徴とす
   る塗膜付着力試験方法。