塗膜の汚れ促進試験方法及び塗膜の耐汚れ性評価方法
【課題】 塗膜の耐汚れ性を簡単かつ短時間で評価でき、しかもその評価も信頼性の高いものとする。
【解決手段】紫外線含有光の照射により塗膜を光劣化させる光劣化工程及び酸性液により塗膜を酸劣化させる酸劣化工程よりなる劣化工程と、光劣化及び酸劣化した前記塗膜に人工汚れ物質を固着させる汚れ固着工程とを含む。光劣化及び酸劣化させた塗膜に対して人工汚れ物質を固着させることから、塗膜に対する人工汚れ物質の固着が確実となる。このため、サイクルを何回も繰り返す必要がない。また、試験後の汚れ状態と実際の暴露における汚れ状態との相関を大きくして、試験後の塗膜を、実際の暴露における汚れ状態に近似した汚れ状態とすることができる。
【解決手段】紫外線含有光の照射により塗膜を光劣化させる光劣化工程及び酸性液により塗膜を酸劣化させる酸劣化工程よりなる劣化工程と、光劣化及び酸劣化した前記塗膜に人工汚れ物質を固着させる汚れ固着工程とを含む。光劣化及び酸劣化させた塗膜に対して人工汚れ物質を固着させることから、塗膜に対する人工汚れ物質の固着が確実となる。このため、サイクルを何回も繰り返す必要がない。また、試験後の汚れ状態と実際の暴露における汚れ状態との相関を大きくして、試験後の塗膜を、実際の暴露における汚れ状態に近似した汚れ状態とすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗膜の汚れ促進試験方法及び塗膜の耐汚れ性評価方法に関し、詳しくは自動車外板塗膜などの耐汚れ性を評価すべく、塗膜に付着する汚れを促進して試験するための試験方法及びこの試験方法を用いた塗膜の耐汚れ性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車など屋外で使用される物に塗装された塗膜は、日光や雨にさらされるために次第に劣化し、この劣化は長期にわたって徐々に進行する。しかし、塗膜の設計開発において、長期にわたる暴露試験を実施していたのでは、開発に要する期間の長期化につながる。このため、一般には促進耐候性試験によって実際に暴露された場合の劣化度合いを判断している。
【０００３】
この促進耐候性試験としては、サンシャインウェザオメータやＱＵＶなどの各種促進耐候性試験装置が市販されている。そして、これらの装置を用いて得られた劣化状態と実際の暴露における劣化状態とは、時間的、定量的及び定性的な相関関係が明らかなものとなり、充分信頼性のある促進試験方法として確立されている。
【０００４】
ところで、屋外で雨や風にさらされる塗膜には、工場や自動車から排出される汚れ物質、鳥の糞、あるいは砂や花粉などの種々の汚れ物質が付着する。この汚れは一般に水洗により除去できるが、その汚れ度合いや水洗性などは塗膜の種類や塗膜の劣化度などにより異なるため、塗膜設計に当たっては耐汚れ性も評価項目とすることが望ましい。
【０００５】
そこで、塗膜の耐汚れ性を評価するための試験方法として、塗膜の汚れ促進試験方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
この汚れ促進試験方法は、粒径が小さい第１カーボンブラック、この第１カーボンブラックより粒径が大きい第２カーボンブラック及び粘土からなる人工汚れ物質を塗膜表面に付着させるＡ工程と、ｐＨが４未満の酸性水を塗膜表面に付着させ次いで水分を乾燥させるＢ工程と、塗膜に紫外線を含む光を照射するＣ工程とからなり、Ａ工程−Ｂ工程−Ｃ工程、Ｂ工程−Ａ工程−Ｃ工程、（Ａ工程＋Ｂ工程）−Ｃ工程及びＡ工程−Ｃ工程−Ｂ工程から選ばれる一つの順に実施する試験を１サイクルとし、これを複数サイクル繰り返すものである。
【０００７】
すなわち、この汚れ促進試験方法では、人工汚れ物質を塗膜に付着させるＡ工程及び酸性水で塗膜を酸化劣化させるＢ工程をこの順若しくは逆の順で実施するか又は同時に実施した後に塗膜を紫外線で光劣化させるＣ工程を実施するか、又は人工汚れ物質を塗膜に付着させるＡ工程、酸性水で塗膜を酸化劣化させるＢ工程及び塗膜を紫外線で光劣化させるＣ工程をこの順で実施する試験を１サイクルとし、これを複数サイクル繰り返す。そして、所定サイクル繰り返された後は塗膜を水洗し、例えば促進試験前の塗膜との色差を測定することで、塗膜の耐汚れ性を評価する。
【特許文献１】特開平７−３５６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の汚れ促進試験方法では、１サイクルにおいてＡ工程、Ｂ工程及びＣ工程を上述した順で実施することから、以下に示すような不都合があることが本発明者の研究により判明した。
【０００９】
すなわち、１サイクルにおいてＡ工程−Ｂ工程−Ｃ工程の順で実施する場合及びＡ工程−Ｃ工程−Ｂ工程の順で実施する場合は、酸劣化及び光劣化させる前の塗膜に人工汚れ物質を付着させることから、塗膜に汚れが十分に付着しない。同様に、１サイクルにおいてＢ工程−Ａ工程−Ｃ工程の順で実施する場合は、酸劣化のみさせて光劣化はされていない塗膜に人工汚れ物質を付着させることから、塗膜に汚れが十分に付着しない。このため、試験後の汚れ状態を実際の暴露における汚れ状態に近づけて両者の相関を大きくするためには、複数サイクル繰り返す必要があり、これでは評価に手間と時間がかかってしまう。
【００１０】
一方、１サイクルにおいて（Ａ工程＋Ｂ工程）−Ｃ工程の順で実施する場合のように、人工汚れ物質と酸性水を混合した分散液を塗膜に付着させ、その後光劣化させる場合は、塗膜の汚れ度合にサイクル毎でバラツキがあるということが判った。１サイクル実施後の塗膜に汚れ度合のバラツキがあっても、複数サイクルの繰り返しにより、バラツキが相殺されて試験結果と実際の暴露における汚れ状態との相関が大きくなることも偶然にはありうるが、このような偶然に頼っていては信頼性高く評価することが困難である。
【００１１】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、塗膜の耐汚れ性を簡単かつ短時間で評価でき、しかもその評価も信頼性の高いものとすることのできる塗膜の汚れ促進試験方法及び塗膜の耐汚れ性評価方法を提供することを解決すべき技術課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の塗膜の汚れ促進試験方法は、紫外線含有光の照射により塗膜を光劣化させる光劣化工程及び酸性液により塗膜を酸劣化させる酸劣化工程よりなる劣化工程と、光劣化及び酸劣化した前記塗膜に人工汚れ物質を固着させる汚れ固着工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１３】
好適な態様において、前記光劣化工程を行った後に前記酸劣化工程を行う。
【００１４】
好適な態様において、前記酸劣化工程では、前記塗膜に前記酸性液を接触させた後、加熱雰囲気で該塗膜を乾燥させる。
【００１５】
好適な態様において、前記酸化劣化工程の後に、前記塗膜を水洗いして該塗膜表面から酸成分を除去する酸除去工程を行う。
【００１６】
好適な態様において、前記汚れ固着工程では、前記人工汚れ物質を接触させた前記塗膜を所定温度に加熱して、該塗膜に該人工汚れ物質を固着させる。
【００１７】
好適な態様において、前記汚れ固着工程の後に、前記塗膜に水を掛ける水洗工程を行う。
【００１８】
上記課題を解決する本発明の塗膜の耐汚れ性評価方法は、請求項１乃至６に記載の塗膜の汚れ促進試験方法を１サイクル実施した後の前記塗膜の耐汚れ付き性を評価することを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の塗膜の汚れ促進試験方法は、紫外線含有光の照射により前記塗膜を光劣化させる光劣化工程及び酸性液により前記塗膜を酸劣化させる酸劣化工程よりなる劣化工程と、光劣化及び酸劣化した前記塗膜に人工汚れ物質を固着させる汚れ固着工程とを含む。
【００２０】
このように本発明の塗膜の汚れ促進試験方法では、光劣化及び酸劣化させた塗膜に対して人工汚れ物質を固着させることから、塗膜に対する人工汚れ物質の固着が確実となる。このため、試験後の汚れ状態と実際の暴露における汚れ状態との相関を大きくするために、サイクルを何回も繰り返す必要がない。したがって、塗膜の耐汚れ性を簡単かつ短時間で評価することが可能となる。
【００２１】
試験に供する塗膜としては、塗料で塗装されたものであれば特に限定されないが、本発明の汚れ促進試験方法は自動車外板の塗膜の耐汚れ性を評価する際に好適であるため、自動車外板の塗膜とすることが好ましい。
【００２２】
上記光劣化工程で照射される紫外線含有光としては、例えばサンシャインウェザオメータやＱＵＶなどの促進耐候性試験装置の光源を利用することができる。
【００２３】
上記酸劣化工程では、酸性液により塗膜を加水分解させて酸劣化させる。このとき用いる酸性液は、塗膜の酸劣化を適当なものとするべく、ｐＨが３．５以下であることが好ましく、ｐＨが３．０以下であることが特に好ましい。
【００２４】
また、この酸劣化工程では、好適には、前記塗膜に前記酸性液を接触させた後、加熱雰囲気で該塗膜を乾燥させる。こうすることで、塗膜を確実に加水分解させて酸劣化させることができる。
【００２５】
さらに、この酸化劣化工程を行った後は、前記塗膜を水洗いして塗膜表面から酸成分を除去する酸除去工程を行うことが好ましい。塗膜表面に酸成分を付着させたままその後の汚れ固着工程を行うと、塗膜が過剰に酸劣化し、塗膜の汚れ度合が過大となる。また、この酸除去工程で水洗いする際は，物理的洗浄（例えば、ブラシ等で塗膜を擦ったり磨いたりすること）は行わない方が好ましい。物理的洗浄を行うと塗膜が傷付き、汚れが傷部に局部的に付着してしまうので、測色問うにより定量的に評価することが困難となるからである。
【００２６】
なお、前記劣化工程における光劣化工程と酸劣化工程との順番はどちらを先に行ってもよいが、前記光劣化工程を行った後に前記酸劣化工程を行う方が好ましい。酸性液により塗膜全体が酸劣化した後に光照射する場合の方が、光照射による塗膜劣化が塗膜全体に（塗膜の内部深くまで）及び易く、塗膜劣化が大きくなる。このため、酸劣化工程後に光劣化工程を行うと、汚れ付着が過大となる場合がある。一方、酸劣化していない塗膜に光照射する場合は、塗膜の表層のみが光劣化する。このため、光劣化工程後に酸劣化工程を行えば、表層が光劣化した塗膜を酸劣化させることにより、光劣化と酸劣化との組合せにより適度な塗膜劣化とすることが容易となり、劣化のバラツキ程度も小さくすることができる。
【００２７】
前記汚れ固着工程では、人工汚れ物質を接触させた前記塗膜を所定温度に加熱して、該塗膜に該人工汚れ物質を確実に固着させることが好ましい。このとき、人工汚れ物質を塗膜に接触させる方法としては特に限定されず、粉末状の人工汚れ物質をそのまま塗膜に振り掛けてもよいが、所定量の人工汚れ物質を水に添加して汚れ液として塗膜に接触させることが好ましい。このようにすれば湿式となるのでカーボンブラックが飛散することがなく、作業性が良くなる。また、汚れ液を塗膜に接触させる際には、霧吹きスプレー等を用いて噴霧することが好ましい。こうすることで、人工汚れ物質を塗膜に均一に付着させることができる。
【００２８】
前記汚れ固着工程で用いる人工汚れ物質としては、好適には、粒径が小さい第１カーボンブラックと、この第１カーボンブラックより粒径が大きい第２カーボンブラックと、粘土とからなるものを挙げることができる。この人工汚れ物質では、粒径の異なる２種類のカーボンブラックを用い、かつ粘土を混合することで、汚れの付着程度を調節するとともに実際の汚れと同様の色調となるように構成し、これにより実際の暴露と同程度の汚れ具合とすることができる。
【００２９】
上記第１カーボンブラックの粒径は０．０３μｍ未満とし、上記第２カーボンブラックの粒径は０．０３μｍ以上とするのが望ましい。粒径が小さ過ぎると汚れが目立ちにくく、粒径が大きくなると汚れが付着しにくくなり、その境界が０．０３μｍ付近にあるからである。なお、粒径が小さくなり過ぎると汚れがほとんど目立たなくなるので、第１カーボンブラックは０．０１μｍ以上とすることが望ましい。また粒径が大きくなりすぎると全く付着しなくなるので、第２カーボンブラックは０．５μｍ以下とするのが望ましい。
【００３０】
なお、上記第１カーボンブラックと上記第２カーボンブラックとを混合して用いる場合の他、１種類のカーボンブラックであっても、粒径の分布がほぼ上記のようであれば用いることができる。粒径の小さな第１カーボンブラックのみを用いる場合は塗膜の汚れが過剰となり、また、粒径の大きな第２カーボンブラックのみを用いる場合は塗膜に汚れが付着しにくくなる。
【００３１】
また、粒径の小さな第１カーボンブラックと粒径の大きな第２カーボンブラックは、重量比で第１カーボンブラック：第２カーボンブラック＝１：１〜１：１０の範囲に混合されているのが好ましい。第１カーボンブラック／第２カーボンブラック＜１／１０となると、塗膜に汚れが付着しにくくなる。また、１／１≦第１カーボンブラック／第２カーボンブラックとなると、塗膜の汚れが過剰となる。
【００３２】
上記粘土は、人工汚れ物質の粘性を増大させて付着しやすくする他、汚れの色調を実際の汚れ状況におけるそれと近似させる機能をもつ。そして、全カーボンブラックと粘土との重量比（全カーボンブラック／粘土）が１／１〜１／２００の範囲にあるように混合させることが好ましい。全カーボンブラック／粘土が１／１より大きいと、塗膜の汚れが過剰となる。また、１／２００より小さいと塗膜に汚れが付着しにくくなる。
【００３３】
さらに前記汚れ固着工程の後に、汚れ固着工程の後に、前記塗膜に水を掛ける水洗工程を行うことが好ましい。この水洗工程は、実際の暴露において塗膜に付着した汚れが雨水で洗い流されることを想定したものである。この水洗工程は、塗膜に水を均一にかけるべく、霧吹きスプレー等を用いて水を噴霧することが好ましい。
【００３４】
以上の汚れ促進試験方法を実施することで、試験後の塗膜を、実際の暴露における汚れ状態に近似した汚れ状態とすることができる。
【００３５】
したがって、本発明の塗膜の耐汚れ性評価方法では、上記塗膜の汚れ促進試験方法を１サイクル実施した後の前記塗膜の耐汚れ付き性を評価する。これによって、塗膜の耐汚れ性を簡単かつ短時間で評価でき、しかもその評価も信頼性の高いものとすることができる。
【００３６】
耐汚れ付き性の評価方法としては特に限定されないが、例えば、汚れ促進試験の前後で塗膜の明度や色差を測定することで耐汚れ付き性を調べることができる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例により、本発明を更に詳しく説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３８】
（実施例）
まず、第１カーボンブラックとして、「ＦＷ２００カーボン」（テグサ社製、平均粒径０．０１３μｍ）を準備するとともに、第２カーボンブラックとしてＪＩＳダスト１５種（粒径０．０３〜０．２μｍ）を準備した。また、粘土成分としてＪＩＳダスト８種を準備した。
【００３９】
そして、第１カーボンブラック：第２カーボンブラック：粘土＝１：４：５となるように混合して、粉末状の人工汚れ物質を調製し、濃度が０．２５ｗｔ％となるように人工汚れ物質を水に添加して、汚れ液とした。
【００４０】
一方、電着塗装及び中塗り塗装が施された試験板（自動車のフード用鋼板）に、ポリエステル及びメラミンよりなる白ソリッド上塗り塗膜を形成し、さらに酸アクリル及びエポキシアクリルからなるクリア塗膜ａを形成して、これを試験用のサンプル塗膜ａとした。
【００４１】
また、同様の試験板にポリエステル及びメラミンよりなる白ソリッド上塗り塗膜を形成し、さらにアクリル、メラミン及びシリケートからなるクリア塗膜ｂを形成して、これを試験用のサンプル塗膜ｂとした。
【００４２】
さらに、同様の試験板にポリエステル及びメラミンよりなる白ソリッド上塗り塗膜を形成し、さらにアクリル及びメラミンからなるクリア塗膜ｃを形成して、これを試験用のサンプル塗膜ｃとした。
【００４３】
そして、以下に示すように、光劣化工程−酸劣化工程−酸除去工程−汚れ固着工程−水洗工程をこの順で行う汚れ促進試験方法を実施した。
【００４４】
＜光劣化工程＞
上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、促進耐候性試験機としてのＳＷＯＭ（サンシャインウエザオメーター）を用い、温度：６３±２℃、湿度：５０〜６０％ＲＨ、光波長：４０〜２５５ｎｍ、光量１００ｗ／ｍ2 の条件で、紫外線含有光を４８時間照射した後、水シャワーを１２時間かけて、各サンプル塗膜ａ〜ｃを光劣化させた。
【００４５】
＜酸劣化工程＞
そして、光劣化された各上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、脱イオン水に硫酸を加えて濃度が２．５％でｐＨが１に調整された酸性液を霧吹きスプレーで噴霧した後、４０℃の加熱雰囲気で２４時間乾燥して、各サンプル塗膜ａ〜ｃを酸劣化させた。
【００４６】
＜酸除去工程＞
光劣化及び酸劣化された各上記サンプル塗膜ａ〜ｃの表面に水道水を１２時間掛け流し、各サンプル塗膜ａ〜ｃの表面の酸を洗い流した。なお、このときブラシ等を用いた物理的洗浄は行わなかった。
【００４７】
＜汚れ固着工程＞
酸除去後の各上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、上記汚れ液を霧吹きスプレーで噴霧した後、８０℃に設定した乾燥炉内で２時間加熱して、各サンプル塗膜ａ〜ｃに人工汚れ物質を熱により固着させた。
【００４８】
なお、人工汚れ物質を塗膜に固着させる温度を８０℃としたのは、走行中等の実車の塗膜表面温度が８０℃程度になるため、それを再現するためである。
【００４９】
＜水洗工程＞
汚れ固着後の各上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、霧吹きスプレーで水を噴霧した。
【００５０】
なお、本実施例の汚れ促進試験方法の全工程に要した時間は、約８６時間であった。また、本実施例の汚れ促進試験方法における各工程の条件は、実車の塗膜が実際に汚れる状況に極力近似させたものである。
【００５１】
（比較例１）
以下に示すように、光劣化工程−親水化工程−酸劣化・汚れ固着工程−水洗工程をこの順で行う汚れ促進試験方法を実施した。
【００５２】
まず、前記実施例と同様にして、人工汚れ物質及び試験用のサンプル塗膜ａ〜ｃを準備した。
【００５３】
＜光劣化工程＞
前記実施例と同様にして、各サンプル塗膜ａ〜ｃを光劣化させた。
【００５４】
＜親水化工程＞
そして、光劣化させた各上記サンプル塗膜ａ〜ｃを４０℃の温水に２４時間浸漬して、各サンプル塗膜ａ〜ｃの親水性を高めた。
【００５５】
＜酸劣化・汚れ固着工程＞
脱イオン水に硫酸を加えてｐＨ２．８に調整された酸性液に、濃度が０．２５ｗｔ％となるように上記人工汚れ物質を添加して、酸性汚れ液を準備した。
【００５６】
そして、親水性を高めた各上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、上記酸性汚れ液を霧吹きスプレーで噴霧した後、８０℃に設定した乾燥炉内で２時間加熱して、各サンプル塗膜ａ〜ｃを酸劣化させると同時に、各サンプル塗膜ａ〜ｃに人工汚れ物質を熱により固着させた。
【００５７】
＜水洗工程＞
汚れ固着後の各上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、霧吹きスプレーで水を噴霧した。
【００５８】
（比較例２）
以下に示すように、酸劣化・汚れ付着工程−光劣化工程を１サイクルとしてこれを２回繰り返す汚れ促進試験方法を実施した。
【００５９】
まず、前記実施例と同様にして試験用のサンプル塗膜ａ〜ｃを準備するとともに、前記比較例１と同様にして酸性汚れ液を準備した。
【００６０】
＜酸劣化・汚れ付着工程＞
各サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、上記酸性汚れ液を霧吹きスプレーで噴霧して、各サンプル塗膜ａ〜ｃに人工汚れ物質を付着させた。
【００６１】
＜光劣化工程＞
汚れ付着後の上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、前記ＳＷＯＭを用い、前記実施例と同様の条件で紫外線含有光を４８時間照射した後、水シャワーを１２時間かけて、各サンプル塗膜ａ〜ｃを光劣化させた。
【００６２】
そして、上記汚れ付着工程及び光劣化工程を１サイクルとして、これを２回繰り返した。
【００６３】
（比較例３）
以下に示すように、汚れ付着工程−酸劣化工程−光劣化工程−水洗工程をこの順で行う汚れ促進試験方法を実施した。
【００６４】
まず、前記実施例と同様にして、汚れ液、酸性液及び試験用のサンプル塗膜ａ〜ｃを準備した。
【００６５】
＜汚れ付着工程＞
各サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、上記汚れ液を霧吹きスプレーで噴霧して、各サンプル塗膜ａ〜ｃに人工汚れ物質を付着させた。
【００６６】
＜酸劣化工程＞
汚れ付着後の各上記サンプル塗膜ａ〜ｃを、前記実施例と同様にして、酸劣化させた。
【００６７】
＜光劣化工程＞
酸劣化された各上記サンプル塗膜ａ〜ｃを、前記実施例と同様にして、光劣化させた。
【００６８】
＜水洗工程＞
光劣化させた各上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、霧吹きスプレーで水を噴霧した。
【００６９】
（評価）
前記実施例及び前記比較例１〜３の汚れ促進試験方法を１サイクル実施した後の各サンプル塗膜ａ〜ｃについて、耐汚れ性を評価した。この耐汚れ性は、汚れ促進試験前のサンプル塗膜について測定した明度（Ｌ１値）と、汚れ促進試験後のサンプル塗膜について測定した明度（Ｌ２値）との差（ΔＬ＝Ｌ２−Ｌ１）を調べることにより評価した。このΔＬの値が大きいほど汚れていることを示す。なお、明度（Ｌ値）はミノルタ製ＣＭ−２００２により測定した。得られた結果を表１に示す。
【００７０】
また、汚れ促進試験方法により評価した耐汚れ性と、実際の暴露における耐汚れ性との相関性を調べるために、以下に示す暴露試験を行った。
【００７１】
＜暴露試験＞
前記実施例の試験板と同様のフード用鋼板をもつモニター車Ａの該フード用鋼板の右半分に、実施例と同様にして前記サンプル塗膜ａを形成するとともに、このフード用鋼板の左半分に、実施例と同様にして前記サンプル塗膜ｃを形成した。
【００７２】
また、前記実施例の試験板と同様のフード用鋼板をもつモニター車Ｂの該フード用鋼板の右半分に、実施例と同様にして前記サンプル塗膜ｂを形成するとともに、このフード用鋼板の左半分に、実施例と同様にして前記サンプル塗膜ｃを形成した。
【００７３】
そして、このモニター車Ａ及びＢを用いて、以下に示す暴露試験条件で暴露試験を行った。なお、実車走行場所の選択は、日本の緯度の略中間点で平均的な天候環境をもつ場所を選択するという観点から行った。また、走行距離を７ヶ月としたのは、７ヶ月を超えて走行しても耐汚れ性は７ヶ月のものと略同等となるからである。
【００７４】
実車走行場所：愛知県内の交通量の非常に多い国道
走行距離 ：２０００ｋｍ／月
走行期間 ：７ヶ月
洗車 ：７ヶ月間なし
そして、走行期間が３ヶ月に到達した時点（モニター時間３ヶ月）の各サンプル塗膜ａ〜ｃ及び７ヶ月の走行期間（モニター時間７ヶ月）を経過した暴露試験終了後の各サンプル塗膜ａ〜ｃについて、それぞれ前記と同様に暴露試験前の各サンプル塗膜ａ〜ｃとの明度の差（ΔＬ）を測定し、暴露試験における耐汚れ性を調べた。得られた結果を表１に併せて示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
前記実施例及び前記比較例１〜３の汚れ促進試験方法の試験板における各サンプル塗膜ａ〜ｃについて測定したΔＬと、暴露試験のモニター車における各サンプル塗膜ａ〜ｃについて測定したΔＬとの相関性を調べた結果を図１に示す。
【００７７】
図１に示されるように、実施例ではＲ2 ＝０．９８１８であり、実施例１の汚れ促進試験と暴露試験との相関性がかなり高いことがわかる。
【００７８】
したがって、光劣化工程−酸劣化工程−酸除去工程−汚れ固着工程−水洗工程をこの順で行う本実施例の汚れ促進試験方法によれば、約８６時間の試験で、７か月の暴露試験に相当する汚れを形成することができ、しかも実際の暴露試験を良く再現していることが確認された。よって、本実施例の汚れ促進試験方法は、実車における塗膜の耐汚れ性を評価するのに、極めて有効な方法であることが確認された。
【００７９】
一方、光劣化工程−親水化工程−酸劣化・汚れ固着工程−水洗工程をこの順で行う比較例１の汚れ促進試験方法では、耐汚れ性にバラツキが見られた。これは、酸劣化・汚れ固着工程で、酸劣化と汚れ付着とを同時に行ったことによる影響と考えられる。また、この比較例１の汚れ促進試験方法では、モニター車の塗膜よりもひどく汚れた。これは、汚れを固着させる前に塗膜を親水化しているため、塗膜が過剰に汚れやすい状態にされたためと考えられる。
【００８０】
また、汚れ付着工程−光劣化工程を１サイクルとしてこれを２回繰り返す比較例２の汚れ促進試験方法では、耐汚れ性にバラツキが見られた。これは、酸劣化・汚れ固着工程で、酸劣化と汚れ付着とを同時に行ったことによる影響と考えられる。
【００８１】
また、汚れ付着工程−酸劣化工程−光劣化工程−水洗工程をこの順で行う比較例３の汚れ促進試験方法では、モニター車の塗膜と比べて汚れが少なかった。これは、酸劣化及び光劣化させる前の塗膜に汚れを付着させたことによる影響と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】実施例及び比較例１〜３の汚れ促進試験方法の試験板における各サンプル塗膜について測定したΔＬと、暴露試験のモニター車における各サンプル塗膜について測定したΔＬとの相関性を調べた結果を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗膜の汚れ促進試験方法及び塗膜の耐汚れ性評価方法に関し、詳しくは自動車外板塗膜などの耐汚れ性を評価すべく、塗膜に付着する汚れを促進して試験するための試験方法及びこの試験方法を用いた塗膜の耐汚れ性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車など屋外で使用される物に塗装された塗膜は、日光や雨にさらされるために次第に劣化し、この劣化は長期にわたって徐々に進行する。しかし、塗膜の設計開発において、長期にわたる暴露試験を実施していたのでは、開発に要する期間の長期化につながる。このため、一般には促進耐候性試験によって実際に暴露された場合の劣化度合いを判断している。
【０００３】
この促進耐候性試験としては、サンシャインウェザオメータやＱＵＶなどの各種促進耐候性試験装置が市販されている。そして、これらの装置を用いて得られた劣化状態と実際の暴露における劣化状態とは、時間的、定量的及び定性的な相関関係が明らかなものとなり、充分信頼性のある促進試験方法として確立されている。
【０００４】
ところで、屋外で雨や風にさらされる塗膜には、工場や自動車から排出される汚れ物質、鳥の糞、あるいは砂や花粉などの種々の汚れ物質が付着する。この汚れは一般に水洗により除去できるが、その汚れ度合いや水洗性などは塗膜の種類や塗膜の劣化度などにより異なるため、塗膜設計に当たっては耐汚れ性も評価項目とすることが望ましい。
【０００５】
そこで、塗膜の耐汚れ性を評価するための試験方法として、塗膜の汚れ促進試験方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
この汚れ促進試験方法は、粒径が小さい第１カーボンブラック、この第１カーボンブラックより粒径が大きい第２カーボンブラック及び粘土からなる人工汚れ物質を塗膜表面に付着させるＡ工程と、ｐＨが４未満の酸性水を塗膜表面に付着させ次いで水分を乾燥させるＢ工程と、塗膜に紫外線を含む光を照射するＣ工程とからなり、Ａ工程−Ｂ工程−Ｃ工程、Ｂ工程−Ａ工程−Ｃ工程、（Ａ工程＋Ｂ工程）−Ｃ工程及びＡ工程−Ｃ工程−Ｂ工程から選ばれる一つの順に実施する試験を１サイクルとし、これを複数サイクル繰り返すものである。
【０００７】
すなわち、この汚れ促進試験方法では、人工汚れ物質を塗膜に付着させるＡ工程及び酸性水で塗膜を酸化劣化させるＢ工程をこの順若しくは逆の順で実施するか又は同時に実施した後に塗膜を紫外線で光劣化させるＣ工程を実施するか、又は人工汚れ物質を塗膜に付着させるＡ工程、酸性水で塗膜を酸化劣化させるＢ工程及び塗膜を紫外線で光劣化させるＣ工程をこの順で実施する試験を１サイクルとし、これを複数サイクル繰り返す。そして、所定サイクル繰り返された後は塗膜を水洗し、例えば促進試験前の塗膜との色差を測定することで、塗膜の耐汚れ性を評価する。
【特許文献１】特開平７−３５６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の汚れ促進試験方法では、１サイクルにおいてＡ工程、Ｂ工程及びＣ工程を上述した順で実施することから、以下に示すような不都合があることが本発明者の研究により判明した。
【０００９】
すなわち、１サイクルにおいてＡ工程−Ｂ工程−Ｃ工程の順で実施する場合及びＡ工程−Ｃ工程−Ｂ工程の順で実施する場合は、酸劣化及び光劣化させる前の塗膜に人工汚れ物質を付着させることから、塗膜に汚れが十分に付着しない。同様に、１サイクルにおいてＢ工程−Ａ工程−Ｃ工程の順で実施する場合は、酸劣化のみさせて光劣化はされていない塗膜に人工汚れ物質を付着させることから、塗膜に汚れが十分に付着しない。このため、試験後の汚れ状態を実際の暴露における汚れ状態に近づけて両者の相関を大きくするためには、複数サイクル繰り返す必要があり、これでは評価に手間と時間がかかってしまう。
【００１０】
一方、１サイクルにおいて（Ａ工程＋Ｂ工程）−Ｃ工程の順で実施する場合のように、人工汚れ物質と酸性水を混合した分散液を塗膜に付着させ、その後光劣化させる場合は、塗膜の汚れ度合にサイクル毎でバラツキがあるということが判った。１サイクル実施後の塗膜に汚れ度合のバラツキがあっても、複数サイクルの繰り返しにより、バラツキが相殺されて試験結果と実際の暴露における汚れ状態との相関が大きくなることも偶然にはありうるが、このような偶然に頼っていては信頼性高く評価することが困難である。
【００１１】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、塗膜の耐汚れ性を簡単かつ短時間で評価でき、しかもその評価も信頼性の高いものとすることのできる塗膜の汚れ促進試験方法及び塗膜の耐汚れ性評価方法を提供することを解決すべき技術課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の塗膜の汚れ促進試験方法は、紫外線含有光の照射により塗膜を光劣化させる光劣化工程及び酸性液により塗膜を酸劣化させる酸劣化工程よりなる劣化工程と、光劣化及び酸劣化した前記塗膜に人工汚れ物質を固着させる汚れ固着工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１３】
好適な態様において、前記光劣化工程を行った後に前記酸劣化工程を行う。
【００１４】
好適な態様において、前記酸劣化工程では、前記塗膜に前記酸性液を接触させた後、加熱雰囲気で該塗膜を乾燥させる。
【００１５】
好適な態様において、前記酸化劣化工程の後に、前記塗膜を水洗いして該塗膜表面から酸成分を除去する酸除去工程を行う。
【００１６】
好適な態様において、前記汚れ固着工程では、前記人工汚れ物質を接触させた前記塗膜を所定温度に加熱して、該塗膜に該人工汚れ物質を固着させる。
【００１７】
好適な態様において、前記汚れ固着工程の後に、前記塗膜に水を掛ける水洗工程を行う。
【００１８】
上記課題を解決する本発明の塗膜の耐汚れ性評価方法は、請求項１乃至６に記載の塗膜の汚れ促進試験方法を１サイクル実施した後の前記塗膜の耐汚れ付き性を評価することを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の塗膜の汚れ促進試験方法は、紫外線含有光の照射により前記塗膜を光劣化させる光劣化工程及び酸性液により前記塗膜を酸劣化させる酸劣化工程よりなる劣化工程と、光劣化及び酸劣化した前記塗膜に人工汚れ物質を固着させる汚れ固着工程とを含む。
【００２０】
このように本発明の塗膜の汚れ促進試験方法では、光劣化及び酸劣化させた塗膜に対して人工汚れ物質を固着させることから、塗膜に対する人工汚れ物質の固着が確実となる。このため、試験後の汚れ状態と実際の暴露における汚れ状態との相関を大きくするために、サイクルを何回も繰り返す必要がない。したがって、塗膜の耐汚れ性を簡単かつ短時間で評価することが可能となる。
【００２１】
試験に供する塗膜としては、塗料で塗装されたものであれば特に限定されないが、本発明の汚れ促進試験方法は自動車外板の塗膜の耐汚れ性を評価する際に好適であるため、自動車外板の塗膜とすることが好ましい。
【００２２】
上記光劣化工程で照射される紫外線含有光としては、例えばサンシャインウェザオメータやＱＵＶなどの促進耐候性試験装置の光源を利用することができる。
【００２３】
上記酸劣化工程では、酸性液により塗膜を加水分解させて酸劣化させる。このとき用いる酸性液は、塗膜の酸劣化を適当なものとするべく、ｐＨが３．５以下であることが好ましく、ｐＨが３．０以下であることが特に好ましい。
【００２４】
また、この酸劣化工程では、好適には、前記塗膜に前記酸性液を接触させた後、加熱雰囲気で該塗膜を乾燥させる。こうすることで、塗膜を確実に加水分解させて酸劣化させることができる。
【００２５】
さらに、この酸化劣化工程を行った後は、前記塗膜を水洗いして塗膜表面から酸成分を除去する酸除去工程を行うことが好ましい。塗膜表面に酸成分を付着させたままその後の汚れ固着工程を行うと、塗膜が過剰に酸劣化し、塗膜の汚れ度合が過大となる。また、この酸除去工程で水洗いする際は，物理的洗浄（例えば、ブラシ等で塗膜を擦ったり磨いたりすること）は行わない方が好ましい。物理的洗浄を行うと塗膜が傷付き、汚れが傷部に局部的に付着してしまうので、測色問うにより定量的に評価することが困難となるからである。
【００２６】
なお、前記劣化工程における光劣化工程と酸劣化工程との順番はどちらを先に行ってもよいが、前記光劣化工程を行った後に前記酸劣化工程を行う方が好ましい。酸性液により塗膜全体が酸劣化した後に光照射する場合の方が、光照射による塗膜劣化が塗膜全体に（塗膜の内部深くまで）及び易く、塗膜劣化が大きくなる。このため、酸劣化工程後に光劣化工程を行うと、汚れ付着が過大となる場合がある。一方、酸劣化していない塗膜に光照射する場合は、塗膜の表層のみが光劣化する。このため、光劣化工程後に酸劣化工程を行えば、表層が光劣化した塗膜を酸劣化させることにより、光劣化と酸劣化との組合せにより適度な塗膜劣化とすることが容易となり、劣化のバラツキ程度も小さくすることができる。
【００２７】
前記汚れ固着工程では、人工汚れ物質を接触させた前記塗膜を所定温度に加熱して、該塗膜に該人工汚れ物質を確実に固着させることが好ましい。このとき、人工汚れ物質を塗膜に接触させる方法としては特に限定されず、粉末状の人工汚れ物質をそのまま塗膜に振り掛けてもよいが、所定量の人工汚れ物質を水に添加して汚れ液として塗膜に接触させることが好ましい。このようにすれば湿式となるのでカーボンブラックが飛散することがなく、作業性が良くなる。また、汚れ液を塗膜に接触させる際には、霧吹きスプレー等を用いて噴霧することが好ましい。こうすることで、人工汚れ物質を塗膜に均一に付着させることができる。
【００２８】
前記汚れ固着工程で用いる人工汚れ物質としては、好適には、粒径が小さい第１カーボンブラックと、この第１カーボンブラックより粒径が大きい第２カーボンブラックと、粘土とからなるものを挙げることができる。この人工汚れ物質では、粒径の異なる２種類のカーボンブラックを用い、かつ粘土を混合することで、汚れの付着程度を調節するとともに実際の汚れと同様の色調となるように構成し、これにより実際の暴露と同程度の汚れ具合とすることができる。
【００２９】
上記第１カーボンブラックの粒径は０．０３μｍ未満とし、上記第２カーボンブラックの粒径は０．０３μｍ以上とするのが望ましい。粒径が小さ過ぎると汚れが目立ちにくく、粒径が大きくなると汚れが付着しにくくなり、その境界が０．０３μｍ付近にあるからである。なお、粒径が小さくなり過ぎると汚れがほとんど目立たなくなるので、第１カーボンブラックは０．０１μｍ以上とすることが望ましい。また粒径が大きくなりすぎると全く付着しなくなるので、第２カーボンブラックは０．５μｍ以下とするのが望ましい。
【００３０】
なお、上記第１カーボンブラックと上記第２カーボンブラックとを混合して用いる場合の他、１種類のカーボンブラックであっても、粒径の分布がほぼ上記のようであれば用いることができる。粒径の小さな第１カーボンブラックのみを用いる場合は塗膜の汚れが過剰となり、また、粒径の大きな第２カーボンブラックのみを用いる場合は塗膜に汚れが付着しにくくなる。
【００３１】
また、粒径の小さな第１カーボンブラックと粒径の大きな第２カーボンブラックは、重量比で第１カーボンブラック：第２カーボンブラック＝１：１〜１：１０の範囲に混合されているのが好ましい。第１カーボンブラック／第２カーボンブラック＜１／１０となると、塗膜に汚れが付着しにくくなる。また、１／１≦第１カーボンブラック／第２カーボンブラックとなると、塗膜の汚れが過剰となる。
【００３２】
上記粘土は、人工汚れ物質の粘性を増大させて付着しやすくする他、汚れの色調を実際の汚れ状況におけるそれと近似させる機能をもつ。そして、全カーボンブラックと粘土との重量比（全カーボンブラック／粘土）が１／１〜１／２００の範囲にあるように混合させることが好ましい。全カーボンブラック／粘土が１／１より大きいと、塗膜の汚れが過剰となる。また、１／２００より小さいと塗膜に汚れが付着しにくくなる。
【００３３】
さらに前記汚れ固着工程の後に、汚れ固着工程の後に、前記塗膜に水を掛ける水洗工程を行うことが好ましい。この水洗工程は、実際の暴露において塗膜に付着した汚れが雨水で洗い流されることを想定したものである。この水洗工程は、塗膜に水を均一にかけるべく、霧吹きスプレー等を用いて水を噴霧することが好ましい。
【００３４】
以上の汚れ促進試験方法を実施することで、試験後の塗膜を、実際の暴露における汚れ状態に近似した汚れ状態とすることができる。
【００３５】
したがって、本発明の塗膜の耐汚れ性評価方法では、上記塗膜の汚れ促進試験方法を１サイクル実施した後の前記塗膜の耐汚れ付き性を評価する。これによって、塗膜の耐汚れ性を簡単かつ短時間で評価でき、しかもその評価も信頼性の高いものとすることができる。
【００３６】
耐汚れ付き性の評価方法としては特に限定されないが、例えば、汚れ促進試験の前後で塗膜の明度や色差を測定することで耐汚れ付き性を調べることができる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例により、本発明を更に詳しく説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３８】
（実施例）
まず、第１カーボンブラックとして、「ＦＷ２００カーボン」（テグサ社製、平均粒径０．０１３μｍ）を準備するとともに、第２カーボンブラックとしてＪＩＳダスト１５種（粒径０．０３〜０．２μｍ）を準備した。また、粘土成分としてＪＩＳダスト８種を準備した。
【００３９】
そして、第１カーボンブラック：第２カーボンブラック：粘土＝１：４：５となるように混合して、粉末状の人工汚れ物質を調製し、濃度が０．２５ｗｔ％となるように人工汚れ物質を水に添加して、汚れ液とした。
【００４０】
一方、電着塗装及び中塗り塗装が施された試験板（自動車のフード用鋼板）に、ポリエステル及びメラミンよりなる白ソリッド上塗り塗膜を形成し、さらに酸アクリル及びエポキシアクリルからなるクリア塗膜ａを形成して、これを試験用のサンプル塗膜ａとした。
【００４１】
また、同様の試験板にポリエステル及びメラミンよりなる白ソリッド上塗り塗膜を形成し、さらにアクリル、メラミン及びシリケートからなるクリア塗膜ｂを形成して、これを試験用のサンプル塗膜ｂとした。
【００４２】
さらに、同様の試験板にポリエステル及びメラミンよりなる白ソリッド上塗り塗膜を形成し、さらにアクリル及びメラミンからなるクリア塗膜ｃを形成して、これを試験用のサンプル塗膜ｃとした。
【００４３】
そして、以下に示すように、光劣化工程−酸劣化工程−酸除去工程−汚れ固着工程−水洗工程をこの順で行う汚れ促進試験方法を実施した。
【００４４】
＜光劣化工程＞
上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、促進耐候性試験機としてのＳＷＯＭ（サンシャインウエザオメーター）を用い、温度：６３±２℃、湿度：５０〜６０％ＲＨ、光波長：４０〜２５５ｎｍ、光量１００ｗ／ｍ2 の条件で、紫外線含有光を４８時間照射した後、水シャワーを１２時間かけて、各サンプル塗膜ａ〜ｃを光劣化させた。
【００４５】
＜酸劣化工程＞
そして、光劣化された各上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、脱イオン水に硫酸を加えて濃度が２．５％でｐＨが１に調整された酸性液を霧吹きスプレーで噴霧した後、４０℃の加熱雰囲気で２４時間乾燥して、各サンプル塗膜ａ〜ｃを酸劣化させた。
【００４６】
＜酸除去工程＞
光劣化及び酸劣化された各上記サンプル塗膜ａ〜ｃの表面に水道水を１２時間掛け流し、各サンプル塗膜ａ〜ｃの表面の酸を洗い流した。なお、このときブラシ等を用いた物理的洗浄は行わなかった。
【００４７】
＜汚れ固着工程＞
酸除去後の各上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、上記汚れ液を霧吹きスプレーで噴霧した後、８０℃に設定した乾燥炉内で２時間加熱して、各サンプル塗膜ａ〜ｃに人工汚れ物質を熱により固着させた。
【００４８】
なお、人工汚れ物質を塗膜に固着させる温度を８０℃としたのは、走行中等の実車の塗膜表面温度が８０℃程度になるため、それを再現するためである。
【００４９】
＜水洗工程＞
汚れ固着後の各上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、霧吹きスプレーで水を噴霧した。
【００５０】
なお、本実施例の汚れ促進試験方法の全工程に要した時間は、約８６時間であった。また、本実施例の汚れ促進試験方法における各工程の条件は、実車の塗膜が実際に汚れる状況に極力近似させたものである。
【００５１】
（比較例１）
以下に示すように、光劣化工程−親水化工程−酸劣化・汚れ固着工程−水洗工程をこの順で行う汚れ促進試験方法を実施した。
【００５２】
まず、前記実施例と同様にして、人工汚れ物質及び試験用のサンプル塗膜ａ〜ｃを準備した。
【００５３】
＜光劣化工程＞
前記実施例と同様にして、各サンプル塗膜ａ〜ｃを光劣化させた。
【００５４】
＜親水化工程＞
そして、光劣化させた各上記サンプル塗膜ａ〜ｃを４０℃の温水に２４時間浸漬して、各サンプル塗膜ａ〜ｃの親水性を高めた。
【００５５】
＜酸劣化・汚れ固着工程＞
脱イオン水に硫酸を加えてｐＨ２．８に調整された酸性液に、濃度が０．２５ｗｔ％となるように上記人工汚れ物質を添加して、酸性汚れ液を準備した。
【００５６】
そして、親水性を高めた各上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、上記酸性汚れ液を霧吹きスプレーで噴霧した後、８０℃に設定した乾燥炉内で２時間加熱して、各サンプル塗膜ａ〜ｃを酸劣化させると同時に、各サンプル塗膜ａ〜ｃに人工汚れ物質を熱により固着させた。
【００５７】
＜水洗工程＞
汚れ固着後の各上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、霧吹きスプレーで水を噴霧した。
【００５８】
（比較例２）
以下に示すように、酸劣化・汚れ付着工程−光劣化工程を１サイクルとしてこれを２回繰り返す汚れ促進試験方法を実施した。
【００５９】
まず、前記実施例と同様にして試験用のサンプル塗膜ａ〜ｃを準備するとともに、前記比較例１と同様にして酸性汚れ液を準備した。
【００６０】
＜酸劣化・汚れ付着工程＞
各サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、上記酸性汚れ液を霧吹きスプレーで噴霧して、各サンプル塗膜ａ〜ｃに人工汚れ物質を付着させた。
【００６１】
＜光劣化工程＞
汚れ付着後の上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、前記ＳＷＯＭを用い、前記実施例と同様の条件で紫外線含有光を４８時間照射した後、水シャワーを１２時間かけて、各サンプル塗膜ａ〜ｃを光劣化させた。
【００６２】
そして、上記汚れ付着工程及び光劣化工程を１サイクルとして、これを２回繰り返した。
【００６３】
（比較例３）
以下に示すように、汚れ付着工程−酸劣化工程−光劣化工程−水洗工程をこの順で行う汚れ促進試験方法を実施した。
【００６４】
まず、前記実施例と同様にして、汚れ液、酸性液及び試験用のサンプル塗膜ａ〜ｃを準備した。
【００６５】
＜汚れ付着工程＞
各サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、上記汚れ液を霧吹きスプレーで噴霧して、各サンプル塗膜ａ〜ｃに人工汚れ物質を付着させた。
【００６６】
＜酸劣化工程＞
汚れ付着後の各上記サンプル塗膜ａ〜ｃを、前記実施例と同様にして、酸劣化させた。
【００６７】
＜光劣化工程＞
酸劣化された各上記サンプル塗膜ａ〜ｃを、前記実施例と同様にして、光劣化させた。
【００６８】
＜水洗工程＞
光劣化させた各上記サンプル塗膜ａ〜ｃに対して、霧吹きスプレーで水を噴霧した。
【００６９】
（評価）
前記実施例及び前記比較例１〜３の汚れ促進試験方法を１サイクル実施した後の各サンプル塗膜ａ〜ｃについて、耐汚れ性を評価した。この耐汚れ性は、汚れ促進試験前のサンプル塗膜について測定した明度（Ｌ１値）と、汚れ促進試験後のサンプル塗膜について測定した明度（Ｌ２値）との差（ΔＬ＝Ｌ２−Ｌ１）を調べることにより評価した。このΔＬの値が大きいほど汚れていることを示す。なお、明度（Ｌ値）はミノルタ製ＣＭ−２００２により測定した。得られた結果を表１に示す。
【００７０】
また、汚れ促進試験方法により評価した耐汚れ性と、実際の暴露における耐汚れ性との相関性を調べるために、以下に示す暴露試験を行った。
【００７１】
＜暴露試験＞
前記実施例の試験板と同様のフード用鋼板をもつモニター車Ａの該フード用鋼板の右半分に、実施例と同様にして前記サンプル塗膜ａを形成するとともに、このフード用鋼板の左半分に、実施例と同様にして前記サンプル塗膜ｃを形成した。
【００７２】
また、前記実施例の試験板と同様のフード用鋼板をもつモニター車Ｂの該フード用鋼板の右半分に、実施例と同様にして前記サンプル塗膜ｂを形成するとともに、このフード用鋼板の左半分に、実施例と同様にして前記サンプル塗膜ｃを形成した。
【００７３】
そして、このモニター車Ａ及びＢを用いて、以下に示す暴露試験条件で暴露試験を行った。なお、実車走行場所の選択は、日本の緯度の略中間点で平均的な天候環境をもつ場所を選択するという観点から行った。また、走行距離を７ヶ月としたのは、７ヶ月を超えて走行しても耐汚れ性は７ヶ月のものと略同等となるからである。
【００７４】
実車走行場所：愛知県内の交通量の非常に多い国道
走行距離 ：２０００ｋｍ／月
走行期間 ：７ヶ月
洗車 ：７ヶ月間なし
そして、走行期間が３ヶ月に到達した時点（モニター時間３ヶ月）の各サンプル塗膜ａ〜ｃ及び７ヶ月の走行期間（モニター時間７ヶ月）を経過した暴露試験終了後の各サンプル塗膜ａ〜ｃについて、それぞれ前記と同様に暴露試験前の各サンプル塗膜ａ〜ｃとの明度の差（ΔＬ）を測定し、暴露試験における耐汚れ性を調べた。得られた結果を表１に併せて示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
前記実施例及び前記比較例１〜３の汚れ促進試験方法の試験板における各サンプル塗膜ａ〜ｃについて測定したΔＬと、暴露試験のモニター車における各サンプル塗膜ａ〜ｃについて測定したΔＬとの相関性を調べた結果を図１に示す。
【００７７】
図１に示されるように、実施例ではＲ2 ＝０．９８１８であり、実施例１の汚れ促進試験と暴露試験との相関性がかなり高いことがわかる。
【００７８】
したがって、光劣化工程−酸劣化工程−酸除去工程−汚れ固着工程−水洗工程をこの順で行う本実施例の汚れ促進試験方法によれば、約８６時間の試験で、７か月の暴露試験に相当する汚れを形成することができ、しかも実際の暴露試験を良く再現していることが確認された。よって、本実施例の汚れ促進試験方法は、実車における塗膜の耐汚れ性を評価するのに、極めて有効な方法であることが確認された。
【００７９】
一方、光劣化工程−親水化工程−酸劣化・汚れ固着工程−水洗工程をこの順で行う比較例１の汚れ促進試験方法では、耐汚れ性にバラツキが見られた。これは、酸劣化・汚れ固着工程で、酸劣化と汚れ付着とを同時に行ったことによる影響と考えられる。また、この比較例１の汚れ促進試験方法では、モニター車の塗膜よりもひどく汚れた。これは、汚れを固着させる前に塗膜を親水化しているため、塗膜が過剰に汚れやすい状態にされたためと考えられる。
【００８０】
また、汚れ付着工程−光劣化工程を１サイクルとしてこれを２回繰り返す比較例２の汚れ促進試験方法では、耐汚れ性にバラツキが見られた。これは、酸劣化・汚れ固着工程で、酸劣化と汚れ付着とを同時に行ったことによる影響と考えられる。
【００８１】
また、汚れ付着工程−酸劣化工程−光劣化工程−水洗工程をこの順で行う比較例３の汚れ促進試験方法では、モニター車の塗膜と比べて汚れが少なかった。これは、酸劣化及び光劣化させる前の塗膜に汚れを付着させたことによる影響と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】実施例及び比較例１〜３の汚れ促進試験方法の試験板における各サンプル塗膜について測定したΔＬと、暴露試験のモニター車における各サンプル塗膜について測定したΔＬとの相関性を調べた結果を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線含有光の照射により塗膜を光劣化させる光劣化工程及び酸性液により塗膜を酸劣化させる酸劣化工程よりなる劣化工程と、
光劣化及び酸劣化した前記塗膜に人工汚れ物質を固着させる汚れ固着工程とを含むことを特徴とする塗膜の汚れ促進試験方法。
【請求項２】
前記劣化工程では、前記光劣化工程を行った後に前記酸劣化工程を行うことを特徴とする請求項２記載の塗膜の汚れ促進試験方法。
【請求項３】
前記酸劣化工程では、前記塗膜に前記酸性液を接触させた後、加熱雰囲気で該塗膜を乾燥させることを特徴とする請求項１又は２記載の塗膜の汚れ促進試験方法。
【請求項４】
前記酸化劣化工程の後に、前記塗膜を水洗いして該塗膜表面から酸成分を除去する酸除去工程を行うことを特徴とする請求項１、２又は３記載の塗膜の汚れ促進試験方法。
【請求項５】
前記汚れ固着工程では、前記人工汚れ物質を接触させた前記塗膜を所定温度に加熱して、該塗膜に該人工汚れ物質を固着させることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の塗膜の汚れ促進試験方法。
【請求項６】
前記汚れ固着工程の後に、前記塗膜に水を掛ける水洗工程を行うことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の汚れ促進試験方法。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載の塗膜の汚れ促進試験方法を１サイクル実施した後の前記塗膜の耐汚れ付き性を評価することを特徴とする塗膜の耐汚れ性評価方法。
【請求項１】
紫外線含有光の照射により塗膜を光劣化させる光劣化工程及び酸性液により塗膜を酸劣化させる酸劣化工程よりなる劣化工程と、
光劣化及び酸劣化した前記塗膜に人工汚れ物質を固着させる汚れ固着工程とを含むことを特徴とする塗膜の汚れ促進試験方法。
【請求項２】
前記劣化工程では、前記光劣化工程を行った後に前記酸劣化工程を行うことを特徴とする請求項２記載の塗膜の汚れ促進試験方法。
【請求項３】
前記酸劣化工程では、前記塗膜に前記酸性液を接触させた後、加熱雰囲気で該塗膜を乾燥させることを特徴とする請求項１又は２記載の塗膜の汚れ促進試験方法。
【請求項４】
前記酸化劣化工程の後に、前記塗膜を水洗いして該塗膜表面から酸成分を除去する酸除去工程を行うことを特徴とする請求項１、２又は３記載の塗膜の汚れ促進試験方法。
【請求項５】
前記汚れ固着工程では、前記人工汚れ物質を接触させた前記塗膜を所定温度に加熱して、該塗膜に該人工汚れ物質を固着させることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の塗膜の汚れ促進試験方法。
【請求項６】
前記汚れ固着工程の後に、前記塗膜に水を掛ける水洗工程を行うことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の汚れ促進試験方法。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載の塗膜の汚れ促進試験方法を１サイクル実施した後の前記塗膜の耐汚れ付き性を評価することを特徴とする塗膜の耐汚れ性評価方法。
【図１】
【公開番号】特開２００６−２３１０７（Ｐ２００６−２３１０７Ａ）
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９９２９３（Ｐ２００４−１９９２９３）
【出願日】平成１６年７月６日（２００４．７．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月６日（２００４．７．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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