JP4007220B2 - Method for evaluating weather resistance of organic materials - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機材料の耐候性を評価する評価方法であって、有機材料が耐候劣化に至る時期を予測する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機材料の一つとして、例えば自動車の車体を構成する各部品を塗装する塗膜は、時間の経過により割れや剥離等の耐候劣化を生じる。このような耐候劣化に至る時期を特定する試験として従来から、塗膜サンプルを屋外環境下に長時間放置する屋外暴露試験や、人工的に屋外環境を再現し、塗膜サンプルの劣化を強制的に促進させる促進劣化試験が行われている。
【０００３】
また、例えば特許文献１には、塗膜の耐候性を評価する方法として、塗膜の経時変化と相関するラジカル化合物を上記塗膜中に生成させると共に、このラジカル化合物を含有する塗膜を分析することによって、塗膜が耐候劣化に至る時期を予測する方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１７８７２７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の屋外暴露試験や促進劣化試験は、塗膜に割れや剥離が生じるまで試験を継続させなければならず、試験結果を得るまでに長時間を要するという不都合がある。特に、耐候劣化防止剤が添加された塗膜の試験では、耐候性が向上していることで割れや剥離が生じるまでの期間が長く、試験結果を得るまでの時間がさらに長くなる不都合がある。
【０００６】
また、塗装の光沢が低下する度合いに基づいてその塗膜の割れが生じる時期を特定する方法も知られている。しかしながら、この方法では、試験に要する時間は短くなるものの、劣化時期の予測精度は低い。
【０００７】
さらに、上記特許文献１に記載された方法では、塗膜の分析を行う一般的な分析装置に加えて、塗膜サンプルにラジカル化合物を生成させる装置が別途必要であり、装置の構成が大掛かりになってしまう。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、短時間でしかも、高精度かつ簡便に、有機材料の耐候性を評価する評価方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、有機材料中のＣＨ基量は酸化劣化により減少するのに対し、ＮＨ基及び／又はＯＨ基量は酸化劣化により増大することを見出したことによって、有機材料中のＣＨ基量に関するパラメータに対する、ＮＨ基及び／又はＯＨ基量に関するパラメータの比、すなわち［ＮＨ基及び／又はＯＨ基量に関するパラメータ］／［ＣＨ基量に関するパラメータ］が、その有機材料の劣化度合いの指標（劣化指標値）として用いることが可能であるとの知見を得たことにより完成したものである。
【００１０】
本発明による耐候性評価方法は、有機材料の耐候性を評価する評価方法である。
【００１１】
上記耐候性評価方法は、有機材料中のＣＨ基量に関するパラメータに対する、ＮＨ基及び／又はＯＨ基量に関するパラメータの比（［ＮＨ基及び／又はＯＨ基量に関するパラメータ］／［ＣＨ基量に関するパラメータ］）を劣化指標値として、上記有機材料が耐候劣化に至るときの上記劣化指標値を劣化基準値に設定する基準値設定ステップと、上記有機材料に対して耐候劣化試験を行い、その有機材料について、時間に係るパラメータに対する劣化指標値の増加割合を測定する増加割合測定ステップと、上記劣化基準値と上記劣化指標値の増加割合とに基づいて上記劣化指標値が劣化基準値に至る時期を予測する予測ステップとを含む。
【００１２】
この構成によると、上記基準値設定ステップでは、有機材料が耐候劣化に至るときの劣化指標値を劣化基準値に設定する。
【００１３】
上記増加割合測定ステップでは、上記有機材料に対して耐候劣化試験（屋外暴露試験や劣化促進試験）を行い、その有機材料について、時間に係るパラメータに対する劣化指標値の増加割合を測定する。「時間に係るパラメータ」は、経過時間（試験時間）でもよいし、有機材料に対する光の照射量であってもよい。
【００１４】
そして、上記劣化基準値と上記劣化指標値の増加割合とをそれぞれ特定すれば、予測ステップでは、これらに基づいて上記有機材料の劣化指標値が劣化基準値に至る時期を予測する。有機材料の劣化指標値が劣化基準値に至ると、その有機材料は耐候劣化に至るため、予測ステップで予測する時期は、有機材料が耐候劣化に至る時期となる。
【００１５】
ここで、上記増加割合測定ステップでは、劣化指標値の増加割合を測定すればよいため、有機材料が耐候劣化に至るまで耐候劣化試験を継続しなくてもよい。このため、耐候性評価に要する時間が短くなる。
【００１６】
また、有機材料の劣化度合いと相関のある劣化指標値を用いて、その有機材料が耐候劣化に至る時期を予測するため、例えばサンプルの外観変化に基づいて耐候劣化に至る時期を予測する方法と比べて、予測精度が大幅に向上する。さらに、有機材料の分析を行う一般的な分析装置だけで、耐候性評価が可能である。
【００１７】
従って、本発明の耐候性評価方法では、短時間でしかも、高精度かつ簡便に、有機材料の耐候性の評価が可能になる。
【００１８】
上記増加割合測定ステップは、耐候劣化防止剤が添加されていない第１の有機材料について、劣化指標値の増加割合（第１の増加割合）を測定するステップと、上記耐候劣化防止剤が添加された第２の有機材料について、劣化指標値の増加割合（第２の増加割合）を測定するステップとを含むステップとし、上記耐候性評価方法は、上記第２の有機材料に添加された耐候劣化防止剤の機能が失活する失活時期を特定する失活時期特定ステップをさらに含むものとしてもよい。
【００１９】
この場合、上記予測ステップは、上記失活時期までは、劣化指標値が上記第２の増加割合で増加するとし、上記失活時期以降は、劣化指標値が上記第１の増加割合で増加するとして、上記第２の有機材料の劣化指標値が劣化基準値に至る時期を予測するステップとするのがよい。
【００２０】
この構成によると、増加割合測定ステップでは、耐候劣化防止剤が添加されていない第１の有機材料について、劣化指標値の増加割合（第１の増加割合）を測定すると共に、上記耐候劣化防止剤が添加された第２の有機材料について、劣化指標値の増加割合（第２の増加割合）を測定する。尚、第１の増加割合は、第２の増加割合に比べて大きくなる。
【００２１】
失活時期特定ステップでは、上記第２の有機材料に添加された耐候劣化防止剤の機能が失活する失活時期を特定する。
【００２２】
劣化ゼロの状態から失活時期までは耐候劣化防止剤の機能が発揮されることで、第２の有機材料の劣化指標値の増加割合は第２の増加割合となる。これに対し、上記失活時期以降は耐候劣化防止剤の機能が失活しているため、第２の有機材料に耐候劣化防止剤が添加されていても、この第２の有機材料は、耐候劣化防止剤が添加されてない第１の有機材料と同等のスピードで劣化が進行する。つまり、上記失活時期以降は、第２の有機材料の劣化指標値の増加割合は第１の増加割合となる。
【００２３】
そこで、予測ステップでは、上記失活時期までは劣化指標値が上記第２の増加割合で増加するとし、上記失活時期以降は劣化指標値が上記第１の増加割合で増加するとして、上記第２の有機材料の劣化指標値が劣化基準値に至る時期を予測する。こうして予測した時期は、耐候劣化防止剤が添加された有機材料が耐候劣化に至る時期に対応する。
【００２４】
このように、第１及び第２の増加割合と、耐候劣化防止剤の失活時期とを考慮して有機材料が耐候劣化に至る時期を予測することで、予測精度が大幅に向上する。
【００２５】
上記失活時期特定ステップでは、例えば次のようにして失活時期を特定すればよい。すなわち、耐候劣化防止剤の機能に関するパラメータを機能パラメータ値とする。耐候劣化防止剤の機能は、経過時間や光の照射量が増えるに従い低下するため、機能パラメータ値は、時間に係るパラメータの増大に伴い減少する特性を有する。
【００２６】
そして、失活時期特定ステップでは、耐候劣化防止剤が添加された第２の有機材料についての上記機能パラメータ値が、耐候劣化防止剤が添加されていない第１の有機材料についての機能パラメータ値に至る時期を、失活時期とする。
【００２７】
耐候劣化防止剤が添加されていない第１の有機材料についての機能パラメータ値は、耐候劣化防止剤の機能が失活したときの値に対応する。このため、第２の有機材料についての上記機能パラメータ値が、第１の有機材料についての機能パラメータ値に至る時期は、上記第２の有機材料に添加された耐候劣化防止剤の機能が失活する時期となる。このように、第１の有機材料についての機能パラメータ値を基準とすることにより、耐候劣化防止剤の機能が失活する時期を精度よく特定することが可能になる。
【００２８】
上記基準値設定ステップは、耐候劣化防止剤が添加されていない第１の有機材料について耐候劣化試験を行い、その第１の有機材料が耐候劣化に至ったときの劣化指標値を測定し、その測定値を劣化基準値に設定するステップとしてもよい。
【００２９】
第１の有機材料には耐候劣化防止剤が添加されていないため、この第１の有機材料が耐候劣化に至るまで耐候劣化試験を継続しても、それに要する時間は比較的短い。このため、有機材料の耐候性評価に要する時間が短くなる。また、有機材料が実際に耐候劣化に至ったときの劣化指標値を測定し、それを劣化基準値とすることにより、有機材料（特に耐候劣化防止剤が添加された第２の有機材料）が耐候劣化に至る時期を、より一層精度よく予測することが可能になる。
【００３０】
ここで、上記耐候劣化防止剤は、紫外線吸収剤及び／又は光酸化安定剤とすればよい。
【００３１】
また、ＣＨ基量に関するパラメータは、赤外分光分析法により有機材料を分析した赤外分光スペクトルにおけるＣＨ基ピークのピーク面積とし、ＮＨ基及び／又はＯＨ基量に関するパラメータは、上記赤外分光スペクトルにおけるＮＨ基及び／又はＯＨ基ピークのピーク面積とすればよい。
【００３２】
さらに、有機材料は、塗膜としてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の有機材料の耐候性評価方法によれば、劣化指標値（［ＮＨ基及び／又はＯＨ基量に関するパラメータ］／［ＣＨ基量に関するパラメータ］）の増加割合と劣化基準値とに基づいて有機材料が耐候劣化に至る時期を予測する。このため、短時間でしかも、高精度かつ簡便に、有機材料の耐候性を評価することができる。
【００３４】
特に、耐候劣化防止剤が添加されていない第１の有機材料についての劣化指標値の増加割合（第１の増加割合）と、耐候劣化防止剤が添加された第２の有機材料についての劣化指標値の増加割合（第２の増加割合）と、耐候劣化防止剤の機能が失活する失活時期とをそれぞれ特定し、この第１及び第２の増加割合及び失活時期に基づいて、耐候劣化防止剤が添加された有機材料が耐候劣化に至る時期を予測することにより、予測精度をさらに向上させることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００３６】
−実施形態１−
本発明に係る耐候性評価方法は、有機材料中のＣＨ基量に関するパラメータに対する、ＮＨ基及び／又はＯＨ基量に関するパラメータの比（［ＮＨ基及び／又はＯＨ基量に関するパラメータ］／［ＣＨ基量に関するパラメータ］）を劣化指標値とし、この劣化指標値を用いて有機材料の耐候性を評価する方法である。
【００３７】
ここでは、有機材料の一つして、自動車の車体を構成する各部品を塗装する塗膜を例に、本発明に係る耐候性評価方法について説明する。
【００３８】
（１）劣化指標値
本発明に係る耐候性評価方法を説明する前に先ず、上記劣化指標値について説明する。図１は、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光分析）によって塗膜樹脂を分析したときの赤外分光スペクトルの一例を示している。同図（ａ）は、劣化ゼロの塗膜についてのスペクトル（初期のスペクトル）であり、同図（ｂ）は、耐候劣化に至った塗膜についてのスペクトル（劣化後のスペクトル）である。両スペクトルを比較すると、ＮＨ，ＯＨ基は、劣化前から劣化後に対して増加し、ＣＨ基は、劣化前から劣化後に対して減少している。尚、「ＮＨ，ＯＨ基」としているのは、赤外分光スペクトルでは、ＮＨ基及びＯＨ基を区別することができないためである。
【００３９】
ＮＨ，ＯＨ基及びＣＨ基の増減関係から、ＣＨ基量に関するパラメータに対するＮＨ，ＯＨ基量に関するパラメータの比、具体的には、同図（ｂ）に示すように、ＣＨ基のピーク面積に対するＮＨ，ＯＨ基のピーク面積の比をとると、このピーク面積比は、塗膜の劣化度合いに略比例して増大することが確認された。そこで、このピーク面積比を、塗膜の劣化度合いを示す指標（劣化指標値）とする。つまり、劣化指標値は、
劣化指標値＝［ＮＨ,ＯＨ基のピーク面積］／［ＣＨ基のピーク面積］
である。
【００４０】
尚、以下の説明では、劣化後の劣化指標値から初期の劣化指標値を差し引いたものを劣化指標値と呼ぶことにし、これを「ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨ」と表す。つまり、
ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨ＝［劣化後の劣化指標値］−［初期の劣化指標値］
である。
【００４１】
ここで、塗膜の劣化メカニズムについて説明する。自動車用の塗膜は一般的に、電着層、下塗り層、ベース層、及びクリア層を含む多層構造に構成されている。クリア層には、耐候劣化防止剤として、紫外線吸収剤及び光酸化安定剤が添加されており、これにより、塗膜の耐候性を向上させるようにしている。
【００４２】
塗膜の劣化としては剥離及び割れが代表的であり、このうち、剥離は、クリア層中の紫外線吸収剤の機能低下と、これに伴うクリア層−ベース層界面付近の樹脂の劣化によって引き起こされる。また、割れは、クリア層中の光酸化安定剤の機能低下と、これに伴うクリア層樹脂の劣化によって引き起こされる。
【００４３】
こうした劣化メカニズムから、剥離の発生時期を予測するときには、クリア層−ベース層界面付近の樹脂の劣化指標値を用い、割れの発生時期を予測するときには、クリア層の厚さ方向略中間位置の樹脂の劣化指標値を用いる。
【００４４】
（２）耐候性評価方法
次に、実施形態１に係る塗膜の耐候性評価方法の手順について説明する。ここでは、クリア層に耐候劣化防止剤を添加していない塗膜サンプル（第１のサンプル）と、クリア層に耐候劣化防止剤を添加している塗膜サンプル（第２のサンプル）との２種類のサンプルを用意する。尚、耐候劣化防止剤の有無を除けば、第１及び第２のサンプルの構成は互いに同じである。
【００４５】
（劣化基準値の特定）
先ず、耐候劣化防止剤を添加していない第１のサンプルに対して、耐候劣化試験を行う。この耐候劣化試験は、屋外暴露試験、促進劣化試験のいずれでもよい。この耐候劣化試験を行うことで第１のサンプルの劣化は進行する。これにより、図２に破線で示すように、第１のサンプルの劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨは、時間の経過（紫外線照射量の増大）に伴って増大する。この耐候劣化試験は、第１のサンプルが耐候劣化に至る（割れ又は剥離の発生）まで継続する。
【００４６】
そして、耐候劣化に至った第１のサンプルを赤外分光法によって分析し、その分析結果から耐候劣化に至ったときの劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨを算出する。このとき、剥離の発生時期を予測するときには、クリア層−ベース層界面付近の樹脂の劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨを算出し、割れの発生時期を予測するときには、クリア層の厚さ方向略中間位置の樹脂の劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨを算出する。こうして算出した劣化指標値を劣化基準値に設定する。この劣化基準値は、サンプルが耐候劣化に至ったときの劣化指標値である。このようにして図２に太実線で示す劣化基準値が特定される。
【００４７】
（劣化指標値の増加割合の特定）
次に、耐候劣化防止剤を添加している第２のサンプルに対して、耐候劣化試験を行う。この耐候劣化試験を行うことで、図２に細実線で示すように、第２のサンプルの劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨは、時間の経過（紫外線照射量の増大）に伴って増大する。但し、第２のサンプルには耐候劣化防止剤が添加されているため、劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨの増加割合は、第１のサンプルについての劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨの増加割合に比べて小さい。この第２のサンプルに対する耐候劣化試験は、第２のサンプルが劣化状態に至る前の時点で終了する。
【００４８】
そして、耐候劣化試験を行った第２のサンプルを赤外分光法によって分析し、その分析結果から劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨを算出する。こうして算出した劣化指標値と、そのときの紫外線照射量（経過時間）とを用いて、経過時間（紫外線照射量）に対する、劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨの増加割合を算出する。つまり、図２における細実線の傾きを特定する。
【００４９】
（耐候劣化時期の予測）
劣化基準値と、第２のサンプルについての劣化指標値の増加割合とをそれぞれ特定すれば、この耐候劣化防止剤が添加された第２のサンプルが、耐候劣化に至る時期を予測する。具体的には、図２における細実線をそのまま延長した線（一点鎖線）と、劣化基準値の線（太実線）とが交わる点を特定することによって、同図に星印「★」で示すように、この第２のサンプルの劣化指標値が劣化基準値に至る時期（劣化予測時期）を予測する。塗膜の劣化指標値が劣化基準値に至ると、その塗膜は耐候劣化に至ることになるため、上記の劣化予測時期は、耐候劣化防止剤が添加された第２のサンプルが、耐候劣化に至る時期に対応する。
【００５０】
このように実施形態１では、劣化指標値を用いることで、劣化基準値と、劣化指標値の時間に係るパラメータに対する増加割合とから、塗膜が劣化に至る時期が予測できる。このため、塗装の光沢が低下する度合いに基づいてその塗膜が劣化に至る時期を特定する場合に比べて、予測の精度を大幅に向上させることができる。
【００５１】
また、サンプルに対する耐候劣化試験を行うものの、その耐候劣化試験は、耐候劣化防止剤を添加していない第１のサンプルについては、それが耐候劣化に至るまで継続する一方で、耐候劣化防止剤を添加している第２のサンプルについては、それが耐候劣化に至るまでは継続する必要がない。このため、耐候劣化試験に要する時間は短くなり、その結果、塗膜の耐候性評価に要する時間を短縮することができる。
【００５２】
さらに、実施形態１では、塗膜の分析を行う分析装置だけで、塗膜の耐候性を、高精度かつ短時間で評価することができる。
【００５３】
こうして、上記の耐候性評価方法では、短時間でしかも、高精度かつ簡便に、有機材料の耐候性の評価を行うことができる。
【００５４】
−実施形態２−
実施形態２に係る耐候性評価方法は、塗膜が耐候劣化に至る時期を、より高精度に予測可能となる方法である。以下、実施形態２に係る塗膜の耐候性評価方法の手順について、図３を参照しながら説明する。
【００５５】
（劣化基準値・劣化指標値の増加割合の特定）
先ず、実施形態１と同様に、耐候劣化防止剤を添加していない塗膜サンプル（第１のサンプル）と、耐候劣化防止剤を添加している塗膜サンプル（第２のサンプル）との２種類のサンプルを用意し、これら第１及び第２のサンプルのそれぞれについて耐候劣化試験を行う。ここで、第１のサンプルについての耐候劣化試験は、その第１のサンプルが耐候劣化に至るまで継続する一方、第２のサンプルについての耐候劣化試験は、その第２のサンプルが耐候劣化に至る前に終了する。そして、耐候劣化試験を行った第１のサンプルの分析結果から、実施形態１と同様に、劣化基準値を特定する（図３（ａ）の太実線参照）。
【００５６】
また、耐候劣化試験後の第１のサンプルの劣化指標値と、そのときの紫外線照射量（経過時間）とを用いて、第１のサンプルについての、経過時間（紫外線照射量）に対する、劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨの増加割合（第１の増加割合）を算出する。第１の増加割合は、図３（ａ）に破線で示す線の傾きＶｎｏｎに対応する。
【００５７】
さらに、耐候劣化試験後の第２のサンプルの劣化指標値と、そのときの紫外線照射量（経過時間）とを用いて、第２のサンプルについての、経過時間（紫外線照射量）に対する、劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨの増加割合（第２の増加割合）を算出する。第２の増加割合は、図３（ａ）に細実線で示す線の傾きＶｓｔｄに対応する。
【００５８】
（失活時期の特定）
次に、上記第２のサンプルに添加している耐候劣化防止剤の機能が失活する時期（失活時期）を特定する（図３（ｂ））。
【００５９】
耐候劣化防止剤としての紫外線吸収剤の機能は、クリア層の紫外線吸収能力（吸光度）によって定量化することができる。このため、このクリア層の吸光度を機能パラメータ値とし、この機能パラメータ値に基づいて紫外線吸収剤の機能が失活する時期を特定する。
【００６０】
上記クリア層の吸光度は、紫外分光法によって測定すればよい。具体的には、塗膜サンプルのクリア層を、平面ミクロトームを用いて例えば５μｍ毎にフィルム状に採取し、それぞれのフィルムについて、波長２８０〜４５０ｎｍの吸光度を１ｎｍ毎に紫外分光スペクトロメータによって計測する。そして、特定波長の吸光度（本実施形態では、波長３４０ｎｍの吸光度）によって紫外線吸収剤の機能を代表させることとすれば、各フィルムの波長３４０ｎｍの吸光度の総和がクリア層の吸光度、つまり、機能パラメータ値となる。以下これを「ΣＡ３４０ｎｍ」ｔｐ表す。
【００６１】
次に、失活時期を特定する手順について、図４を参照しながら説明する。図４（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、クリア層から採取した各フィルム（Ｎｏ.１〜５又はＮｏ.１〜７）の吸光度を計測した結果の一例を示している。このうち、同図（ａ）は、紫外線吸収剤が添加された第２のサンプルについて、劣化ゼロ（紫外線照射量ゼロ）のときの計測結果であり、同図（ｂ）は同じく第２のサンプルについて、促進劣化試験を行った後（紫外線照射量６００ＭＪ）の計測結果であり、同図（ｃ）は、紫外線吸収剤が添加されていない第１のサンプルについて、劣化ゼロのときの計測結果である。これらの計測結果から、機能パラメータ値ΣＡ３４０ｎｍを算出することが可能になる。
【００６２】
具体的に、第１のサンプルの機能パラメータ値ΣＡ３４０ｎｍは、０．１８である。この第１のサンプルには紫外線吸収剤が添加されていないため、この機能パラメータ値０．１８は、紫外線吸収剤の機能が失活したときの値に対応する。そこで、図４（ｄ）に破線で示すように、第１のサンプルの機能パラメータ値ΣＡ３４０ｎｍ＝０．１８を失活基準値に設定する。
【００６３】
これに対し、第２のサンプルの機能パラメータ値ΣＡ３４０ｎｍは、紫外線照射量ゼロのときは１．２であるのに対し、紫外線照射量６００ＭＪのときは０．５８である。図４（ｄ）に黒丸「●」で示すように、第２のサンプルの機能パラメータ値は、紫外線照射量の増加に伴い減少する。そこで、この第２のサンプルの機能パラメータ値と、そのときの紫外線照射量（経過時間）とを用いて、経過時間（紫外線照射量）に対する、機能パラメータ値の減少割合を算出する。つまり、図４（ｄ）における実線の傾きを特定する。
【００６４】
こうして、失活基準値と、第２のサンプルについての機能パラメータ値の減少割合とをそれぞれ特定すれば、第２のサンプルについての機能パラメータ値が、失活基準値に至る時期、言い換えると紫外線吸収剤の機能が失活する時期を予測する。具体的には、図４（ｄ）における実線と破線との交点を特定することによって、同図に星印「★」で示すように、紫外線吸収剤の機能が失活する時期を予測する。
【００６５】
このように、紫外線吸収剤が添加されていない第１のサンプルについての機能パラメータ値を基準とすることにより、紫外線吸収剤の機能が失活する時期を精度よく特定することが可能になる。
【００６６】
尚、紫外線吸収剤の機能は、クリア層の紫外線吸収剤の量によっても定量化することができる。このため、このクリア層中の紫外線吸収剤の量を機能パラメータ値とし、この機能パラメータ値に基づいて紫外線吸収剤の機能が失活する時期を特定してもよい。紫外線吸収剤の量は、クリア層から紫外線吸収剤を溶媒で抽出し、これを液体クロマトグラフを用いて定量化することによって測定すればよい。
【００６７】
これに対し、耐候劣化防止剤としての光酸化安定剤（ＨＡＬＳ）の機能は、クリア層中のニトロキサイドラジカルの量によって定量化することができる（このことについては後述する）。このため、このクリア層のニトロキサイドラジカルの量を機能パラメータ値とし、この機能パラメータ値に基づいてＨＡＬＳの機能が失活する時期を特定する。
【００６８】
ここで、上記光酸化安定剤による光酸化安定メカニズムについて、図５を参照しながら説明する。この光酸化安定メカニズムは、（１）〜（３）の３段階からなり、
（１）先ず、クリア層樹脂が光（紫外線）と酸素により酸化されると、樹脂中に不安定なラジカル及び過酸化ラジカル生成物が発生する。これらは反応活性が高く、健全な周辺樹脂を連鎖的に攻撃し樹脂の劣化が拡散進行すると考えられている。
【００６９】
（２）クリア層中に添加されたＨＡＬＳは、初期段階で、光（紫外線）と酸素により活性ＨＡＬＳ（ニトロキサイドラジカル）に変化する。この活性ＨＡＬＳは、クリア樹脂中に生成された不安定なラジカルと結合して結合生成物を生成し、これにより劣化の連鎖的な進行を阻止する。
【００７０】
（３）上記の結合生成物は、クリア層の樹脂中に生成したもう一つの不安定生成物である過酸化ラジカルと反応し、これにより、安定な酸化物と元の活性ＨＡＬＳに戻る。
【００７１】
このようなメカニズムによれば、光酸化安定効果は活性ＨＡＬＳによって得られるため、ＥＳＲを用いて活性ＨＡＬＳを計測することにより、光酸化安定剤の機能を定量化することができる。
【００７２】
但し、単純にクリア層の樹脂中に存在する活性ＨＡＬＳだけを測定したのでは、上記の（２）段階で生成される結合生成物の働きを無視してしまうことになる。この結合生成物は過酸化ラジカルと反応して活性ＨＡＬＳに戻る過程で安定化効果を発揮するため、結合生成物は、隠れた活性ＨＡＬＳといえる。そこで、この点を考慮して活性ＨＡＬＳを計測する必要があり、そのためには例えば次のような計測法を採用することができる（John Gerlockら、Polymer Degradation and Stability69-(200)1-9、Ford Research Laboratory（FRL））。
【００７３】
すなわち、この計測方法は、計測の前処理として、クリア層の樹脂を塩化メチレンで膨潤させ、これに過酸化ラジカル生成源（パラニトロ過安息香酸：p-nitroperbenzoicacid）を投入する。これにより、上記（３）段階のメカニズムを起こさせる。その後に、ＥＳＲによってニトロキサイドラジカル量の経時変化を追跡し、その最大量を捉える。そして、予め作成していたＴＥＭＰＯＬ塩化メチレン溶液中のニトロキサイドラジカルの検量線から、最大量（活性ＨＡＬＳ量）の濃度を定量化（μｍｏｌ／ｇ）するものである。
【００７４】
このような手法により、第１及び第２のサンプルの活性ＨＡＬＳ量（機能パラメータ値）を計測し、この計測した機能パラメータ値に基づいて、光酸化安定化剤の機能が失活する時期を特定する。具体的には、上述したように、光酸化安定化剤が添加されていない第１のサンプルの活性ＨＡＬＳ量を失活基準値に設定する。一方、第２のサンプルの活性ＨＡＬＳ量の減少割合を算出し、この減少割合と失活基準値とから、第２のサンプルの活性ＨＡＬＳ量が、第１のサンプルの活性ＨＡＬＳ量となる時期を予測する。こうして、光酸化安定化剤の機能が失活する時期を予測する。
【００７５】
（耐候劣化時期の予測）
劣化基準値、並びに、第１及び第２のサンプルの劣化指標値の増加割合（第１及び第２の増加割合）を特定すると共に（図３の（ａ）参照）、耐候劣化防止剤の機能が失活する失活時期を特定すれば（図３の（ｂ）参照）、耐候劣化防止剤が添加された第２のサンプルが、耐候劣化に至る時期を予測する。
【００７６】
具体的には図３（ｃ）に示すように、失活時期（同図の黒丸「●」）までは、クリア層に添加された耐候劣化防止剤の機能が発揮されるため、劣化指標値の増加割合は、耐候劣化防止剤が添加された第２のサンプルについての増加割合（第２の増加割合）となる。これにより、失活時期までは傾きＶｓｔｄの細実線が設定される。
【００７７】
一方、失活時期以降は、クリア層に添加された耐候劣化防止剤の機能が失活している。このため、劣化指標値の増加割合は、耐候劣化防止剤が添加されていない第１のサンプルについての増加割合（第１の増加割合）となる。これにより、失活時期以降は傾きＶｎｏｎの破線が設定される。そして、この破線と劣化基準値の線（太実線）とが交わる点を特定することによって、同図に星印「★」で示すように、この第２のサンプルの劣化指標値が劣化基準値に至る時期（劣化予測時期）を予測する。この劣化予測時期は、耐候劣化防止剤が添加された第２のサンプルが、耐候劣化に至る時期に対応する。
【００７８】
このように実施形態２では、耐候劣化防止剤が添加されていないときの劣化指標値の増加割合（第１の増加割合）と、耐候劣化防止剤が添加されているときの劣化指標値の増加割合（第２の増加割合）と、耐候劣化防止剤の機能が失活する時期とをさらに考慮して、塗膜が劣化に至る時期を予測するため、予測の精度を大幅に向上させることができる。
【００７９】
尚、本発明に係る耐候性評価方法は、現在市販されている一般的な塗料全てについて評価可能である。例えば、ベース層に用いられる樹脂としては、メラミン硬化アクリル、メラミン硬化ポリエステル（アルキッドを含む）、ウレタン硬化アクリル、ウレタン硬化ポリエステル（アルキッドを含む）等が具体的に挙げられる。また、クリア層に用いられる樹脂としては、酸−エポキシ硬化アクリル、シリコン架橋アクリル、シリコン／メラミン複合架橋アクリル等が具体的に挙げられる。
【００８０】
また、実施形態１，２では、自動車用の塗膜の耐候性を評価したが、評価対象となる塗膜は自動車用には限らない。また、本発明に係る耐候性評価方法は、有機材料の耐候性評価に広く適用可能である。
【００８１】
【実施例】
次に、本発明に係る耐候性評価方法に関して、自動車用の塗膜の耐候性を具体的に評価した実施例について説明する。この実施例では、塗膜の劣化として剥離の発生時期を予測した。
【００８２】
評価対象となる塗膜は、電着塗装、焼付け、下塗り塗装、焼付け、ベース塗装クリア塗装、焼付けの順で作成されたものである。クリア層は、酸−エポキシ硬化型アクリルで構成され、ベース層は、基体樹脂がメラミン硬化型アクリルで、主に赤系顔料により構成されたものを用いた。そして、塗膜サンプルとして、クリア層に耐候劣化防止剤を添加していない塗膜サンプル（第１のサンプル）と、クリア層に耐候劣化防止剤を添加している塗膜サンプル（第２のサンプル）との２種類のサンプルを用意した。
【００８３】
先ず、耐候劣化防止剤を添加していない第１のサンプルについて、キセノンウェザオメータ（スガ試験機株式会社製）を用いて、紫外線照射量が１０００ＭＪとなるまで促進劣化試験を行った。この第１のサンプルは、紫外線照射量が６００ＭＪの時点で剥離が生じた。そして、紫外線照射量が２００，４００，６００ＭＪの各第１のサンプルについて、クリア層−ベース層界面付近の樹脂を赤外分光法によって分析すると共に、各紫外線照射量における劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨを算出した。その結果を、図６（ａ）に黒四角「■」で示す。これから、劣化基準値（剥離基準値）と、第１のサンプルについての劣化指標値の増加割合（第１の増加割合）をそれぞれ特定した。
【００８４】
次に、耐候劣化防止剤を添加している第２のサンプルについても同様に、紫外線照射量が１０００ＭＪとなるまで促進劣化試験を行った。尚、この第２のサンプルは剥離には至っていない。そして、紫外線照射量が４００，８００ＭＪの各第２のサンプルについて、クリア層−ベース層界面付近の樹脂を赤外分光法によって分析すると共に、各紫外線照射量における劣化指標値ΔＮＨ,ＯＨ/ＣＨを算出した。その結果を、図６（ａ）に黒丸「●」で示す。これから、第２のサンプルについての劣化指標値の増加割合（第２の増加割合）を特定した。
【００８５】
次に、紫外分光法によって、紫外線照射量が０の第１のサンプルのクリア層の吸光度を計測し、その計測結果から、第１のサンプルの機能パラメータ値（ΣＡ３４０ｎｍ）を算出した。その結果を、図６（ｂ）に破線で示す。この第１のサンプルの機能パラメータ値を、失活基準値に設定した。
【００８６】
また、紫外線照射量が０，４００，８００ＭＪの各第２のサンプルのクリア層についても同様に、それぞれ吸光度を計測し、その計測結果から第２のサンプルの各機能パラメータ値を算出した。その結果を、図６（ｂ）に黒丸「●」で示す。これから、第２のサンプルについての機能パラメータ値の減少割合を特定し、この第２のサンプルについての機能パラメータ値が、失活基準値に至る時期を特定した。こうして、紫外線吸収剤の機能が失活する時期を特定した（図６（ｂ）の星印「★」参照）。
【００８７】
そして、上記の剥離基準値、第１及び第２の増加割合、及び失活時期に基づいて、耐候劣化防止剤が添加された塗膜に剥離が発生する時期を予測した。すなわち、図６（ｃ）に示すように、上記失活時期（黒四角「■」）までは、第２の増加割合で劣化指標値が増加するものとし、上記失活時期以降は、第１の増加割合で劣化指標値が増加するものとして、劣化指標値が剥離基準値に至る時期を特定し、これを剥離発生予測時期（黒丸「●」）とした。
【００８８】
また、図６（ｃ）に、上記第２のサンプルについて耐候劣化試験を行い、剥離が実際に発生したときの時期を星印「★」で示す。これによると、剥離発生予測時期は、実際に剥離発生時期に極めて近く、本発明に係る耐候性評価方法は、塗膜が耐候劣化に至る時期を高精度で予測可能なことが判る。
【００８９】
また、表１に、耐候劣化試験のみで塗膜の耐候性を評価する場合と、本発明に係る耐候性評価方法を利用して塗膜の耐候性を評価する場合とのそれぞれに要する時間を示す。
【００９０】
【表１】
これによると、耐候劣化試験として屋外暴露試験を用いたときには、その耐候劣化試験のみで評価を行うには１０年必要であるのに対し、本発明に係る評価方法を利用することにより５年で評価が可能になる。また、耐候劣化試験としてキセノンウェザオメータ（強エネルギー型）を用いたときには、その耐候劣化試験のみで評価を行うには約６ヶ月必要であるのに対し、本発明に係る評価方法を利用することにより約３ヶ月で評価が可能になる。このように、本発明に係る耐候性評価方法を利用することによって、従来に比べて約半分の時間で、塗膜の耐候性を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は劣化ゼロの有機材料の赤外分光スペクトルの一例であり、（ｂ）は耐候劣化に至った有機材料の赤外分光スペクトルの一例である。
【図２】実施形態１に係る評価方法において、有機材料が耐候劣化に至る時期を予測する手法を説明する図である。
【図３】実施形態２に係る評価方法において、有機材料が耐候劣化に至る時期を予測する手法を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は有機材料の吸光度の計測結果の一例であり、（ｄ）は耐候劣化防止剤の機能が失活する時期を特定する手法を説明する図である。
【図５】光酸化安定剤による光酸化安定メカニズム説明する図である。
【図６】塗膜が剥離に至る時期を、実施形態２に係る評価方法に従って予測したときの図３対応図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an evaluation method for evaluating the weather resistance of an organic material, and relates to a method for predicting a time when an organic material will be deteriorated in weather resistance.
[0002]
[Prior art]
As one of the organic materials, for example, a coating film for coating each part constituting a car body of an automobile causes weathering deterioration such as cracking and peeling with the passage of time. Conventionally, as a test to identify the time to reach such weather resistance deterioration, an outdoor exposure test in which a paint film sample is left in an outdoor environment for a long period of time or an artificial reproduction of the outdoor environment to force deterioration of the paint film sample. Accelerated aging tests are conducted to promote
[0003]
For example, in Patent Document 1, as a method for evaluating the weather resistance of a coating film, a radical compound that correlates with a change with time of the coating film is generated in the coating film, and the coating film containing the radical compound is analyzed. Thus, a method for predicting the time when the coating film is subject to weathering deterioration is disclosed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-178727
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the outdoor exposure test and the accelerated deterioration test described above have a disadvantage that the test must be continued until the coating film is cracked or peeled off, and it takes a long time to obtain the test result. In particular, in the test of a coating film to which a weathering deterioration preventing agent has been added, there is a disadvantage that the period until cracking or peeling occurs due to improved weather resistance, and the time until obtaining the test result is further increased. .
[0006]
There is also known a method of identifying the time when the coating film is cracked based on the degree to which the gloss of the coating is lowered. However, in this method, although the time required for the test is shortened, the prediction accuracy of the deterioration time is low.
[0007]
Furthermore, in the method described in Patent Document 1, in addition to a general analyzer for analyzing a coating film, an apparatus for generating a radical compound in a coating film sample is additionally required, which greatly increases the configuration of the apparatus. turn into.
[0008]
This invention is made | formed in view of such a situation, The place made into the objective is providing the evaluation method which evaluates the weather resistance of an organic material in a short time, highly accurately and simply. is there.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to the amount of CH groups in an organic material by finding that the amount of CH groups in an organic material decreases due to oxidative degradation, whereas the amount of NH groups and / or OH groups increases due to oxidative degradation. The ratio of the parameter relating to the NH group and / or OH group amount to the parameter, that is, the [parameter relating to the NH group and / or OH group amount] / [parameter relating to the CH group amount] is an index (degradation index) of the deterioration of the organic material. It was completed by obtaining the knowledge that it can be used as a value).
[0010]
The weather resistance evaluation method according to the present invention is an evaluation method for evaluating the weather resistance of an organic material.
[0011]
The above weather resistance evaluation method is a ratio of a parameter relating to the amount of NH groups and / or OH groups to a parameter relating to the amount of CH groups in the organic material ([parameter relating to the amount of NH groups and / or OH groups] / [parameter relating to the amount of CH groups). ]) As a deterioration index value, a reference value setting step for setting the deterioration index value when the organic material reaches weather resistance deterioration as a deterioration reference value, and performing a weather resistance deterioration test on the organic material. And the time when the deterioration index value reaches the deterioration reference value based on the deterioration reference value and the increase ratio of the deterioration index value. A prediction step of predicting.
[0012]
According to this configuration, in the reference value setting step, the deterioration index value when the organic material reaches weather resistance deterioration is set as the deterioration reference value.
[0013]
In the increase ratio measurement step, a weather resistance deterioration test (an outdoor exposure test or a deterioration promotion test) is performed on the organic material, and the increase ratio of the deterioration index value with respect to a parameter relating to time is measured for the organic material. The “parameter relating to time” may be an elapsed time (test time) or an amount of light irradiated to the organic material.
[0014]
And if the said deterioration reference value and the increase rate of the said deterioration index value are each specified, in a prediction step, the time when the deterioration index value of the said organic material will reach a deterioration reference value based on these will be estimated. When the deterioration index value of the organic material reaches the deterioration reference value, the organic material reaches weather resistance deterioration. Therefore, the time predicted in the prediction step is the time when the organic material reaches weather resistance deterioration.
[0015]
Here, in the increase rate measurement step, since the increase rate of the deterioration index value may be measured, the weather resistance deterioration test may not be continued until the organic material reaches the weather resistance deterioration. For this reason, the time required for weather resistance evaluation is shortened.
[0016]
In addition, in order to predict the time when the organic material reaches the weather resistance deterioration using the deterioration index value correlated with the degree of deterioration of the organic material, for example, a method for predicting the time when the weather resistance deterioration occurs based on the appearance change of the sample, In comparison, the prediction accuracy is greatly improved. Furthermore, weather resistance evaluation can be performed only with a general analyzer that analyzes organic materials.
[0017]
Therefore, in the weather resistance evaluation method of the present invention, it is possible to evaluate the weather resistance of an organic material in a short time and with high accuracy and simplicity.
[0018]
In the increasing rate measuring step, for the first organic material to which no weathering deterioration preventing agent is added, a step of measuring an increasing rate (first increasing rate) of the deterioration index value and the weathering deterioration preventing agent are added. And measuring the increase rate (second increase rate) of the deterioration index value for the second organic material, and the weather resistance evaluation method includes the weather resistance deterioration added to the second organic material. A deactivation time specifying step for specifying a deactivation time at which the function of the inhibitor is deactivated may be further included.
[0019]
In this case, in the prediction step, it is assumed that the deterioration index value increases at the second increase rate until the deactivation time, and after the deactivation time, the deterioration index value increases at the first increase rate. The step of predicting the time when the deterioration index value of the second organic material reaches the deterioration reference value is preferable.
[0020]
According to this configuration, in the increase rate measurement step, the increase rate (first increase rate) of the deterioration index value is measured for the first organic material to which the weather resistance deterioration inhibitor is not added, and the weather resistance deterioration preventive agent described above. For the second organic material to which is added, the rate of increase in the degradation index value (second rate of increase) is measured. The first increase rate is larger than the second increase rate.
[0021]
In the deactivation time specifying step, the deactivation time at which the function of the weather resistance inhibitor added to the second organic material is deactivated is specified.
[0022]
The increase rate of the deterioration index value of the second organic material becomes the second increase rate because the function of the weather resistance inhibitor is exhibited from the state of no deterioration to the inactivation period. On the other hand, since the function of the weathering deterioration preventing agent is deactivated after the deactivation period, even if the weathering deterioration preventing agent is added to the second organic material, the second organic material has a weathering resistance. Deterioration proceeds at the same speed as the first organic material to which no deterioration inhibitor is added. That is, after the deactivation period, the increase rate of the deterioration index value of the second organic material becomes the first increase rate.
[0023]
Therefore, in the prediction step, it is assumed that the deterioration index value increases at the second increase rate until the deactivation period, and the deterioration index value increases at the first increase rate after the deactivation period. The time when the deterioration index value of the organic material 2 reaches the deterioration reference value is predicted. The predicted time corresponds to the time when the organic material to which the weathering deterioration preventing agent is added reaches the weathering deterioration.
[0024]
Thus, the prediction accuracy is greatly improved by predicting the time when the organic material reaches the weather resistance deterioration in consideration of the first and second increasing ratios and the deactivation time of the weather resistance deterioration preventing agent.
[0025]
In the deactivation time specifying step, the deactivation time may be specified as follows, for example. That is, the parameter regarding the function of the weather resistance inhibitor is set as the function parameter value. Since the function of the weather resistance preventing agent decreases as the elapsed time or the amount of light irradiation increases, the function parameter value has a characteristic of decreasing as the time parameter increases.
[0026]
In the deactivation time specifying step, the function parameter value for the second organic material to which the weathering deterioration preventing agent has been added becomes the function parameter value for the first organic material to which the weathering deterioration preventing agent has not been added. The time to reach is the deactivation time.
[0027]
The function parameter value for the first organic material to which the weather resistance inhibitor is not added corresponds to the value when the function of the weather resistance inhibitor is deactivated. Therefore, when the functional parameter value for the second organic material reaches the functional parameter value for the first organic material, the function of the weather resistance preventing agent added to the second organic material is deactivated. It is time to do. As described above, by using the function parameter value of the first organic material as a reference, it is possible to accurately specify the time when the function of the weathering resistance preventing agent is deactivated.
[0028]
The reference value setting step performs a weather resistance deterioration test on the first organic material to which the weather resistance deterioration preventing agent is not added, measures a deterioration index value when the first organic material reaches weather resistance deterioration, The measurement value may be set as a deterioration reference value.
[0029]
Since the weather resistance deterioration inhibitor is not added to the first organic material, even if the weather resistance deterioration test is continued until the weather resistance deterioration of the first organic material, the time required for it is relatively short. For this reason, the time required for the weather resistance evaluation of the organic material is shortened. In addition, the organic material (especially the second organic material to which the weather resistance deterioration preventing agent is added) is obtained by measuring the deterioration index value when the organic material actually reaches the weather resistance deterioration and setting it as the deterioration reference value. It becomes possible to more accurately predict the time to reach the weather resistance deterioration.
[0030]
Here, the weather resistance preventing agent may be an ultraviolet absorber and / or a photo-oxidation stabilizer.
[0031]
The parameter relating to the CH group amount is the peak area of the CH group peak in the infrared spectrum obtained by analyzing the organic material by infrared spectroscopy, and the parameter relating to the NH group and / or OH group amount is the above infrared spectrum. The peak area of the NH group and / or OH group peak in
[0032]
Furthermore, the organic material may be a coating film.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the weather resistance evaluation method for an organic material of the present invention, the rate of increase and deterioration of the deterioration index value ([parameter regarding the amount of NH group and / or OH group] / [parameter regarding the amount of CH group]). Based on the reference value, the time when the organic material reaches the weather resistance is predicted. For this reason, the weather resistance of the organic material can be evaluated in a short time and with high accuracy and simplicity.
[0034]
In particular, the rate of increase in the degradation index value (first rate of increase) for the first organic material to which no weather resistance deterioration inhibitor is added, and the degradation index for the second organic material to which the weather resistance degradation inhibitor has been added. The increase rate of the value (second increase rate) and the deactivation time when the function of the weather resistance inhibitor is deactivated are specified, and the weather resistance is determined based on the first and second increase rates and deactivation time. Prediction accuracy can be further improved by predicting the time when the organic material to which the deterioration preventing agent is added reaches the weather resistance deterioration.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0036]
Embodiment 1
The weather resistance evaluation method according to the present invention is a ratio of a parameter relating to the amount of NH groups and / or OH groups to a parameter relating to the amount of CH groups in the organic material ([parameter relating to the amount of NH groups and / or OH groups] / [CH group). This is a method for evaluating the weather resistance of an organic material using the deterioration index value as a deterioration index value.
[0037]
Here, the weather resistance evaluation method according to the present invention will be described by taking, as an example, a coating film for coating each component constituting the body of an automobile as one of organic materials.
[0038]
(1) Deterioration index value
Before describing the weather resistance evaluation method according to the present invention, first, the deterioration index value will be described. FIG. 1 shows an example of an infrared spectroscopic spectrum when a coating film resin is analyzed by FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopic analysis). The figure (a) is a spectrum (initial spectrum) about a coating film with no deterioration, and the figure (b) is a spectrum (film after deterioration) about a coating film that has been weather-resistant. Comparing the two spectra, NH and OH groups increased from before deterioration to after deterioration, and CH groups decreased from before deterioration to after deterioration. The “NH, OH group” is used because the NH group and the OH group cannot be distinguished in the infrared spectroscopic spectrum.
[0039]
From the increase / decrease relationship of the NH, OH group and CH group, the ratio of the parameter related to the amount of NH, OH group to the parameter related to the amount of CH group, specifically, as shown in FIG. When the ratio of the peak areas of the OH groups is taken, it was confirmed that this peak area ratio increases substantially in proportion to the degree of deterioration of the coating film. Therefore, this peak area ratio is used as an index (degradation index value) indicating the degree of deterioration of the coating film. In other words, the degradation index value is
Degradation index value = [NH, OH group peak area] / [CH group peak area]
It is.
[0040]
In the following description, a value obtained by subtracting the initial deterioration index value from the deterioration index value after deterioration is referred to as a deterioration index value, which is represented as “ΔNH, OH / CH”. That means
ΔNH, OH / CH = [deterioration index value after deterioration] − [initial deterioration index value]
It is.
[0041]
Here, the deterioration mechanism of the coating film will be described. The coating film for automobiles is generally composed of a multilayer structure including an electrodeposition layer, an undercoat layer, a base layer, and a clear layer. In the clear layer, an ultraviolet absorber and a photo-oxidation stabilizer are added as weather resistance deterioration preventing agents, thereby improving the weather resistance of the coating film.
[0042]
As the deterioration of the coating film, peeling and cracking are typical, and among these, peeling is caused by the deterioration of the function of the UV absorber in the clear layer and the accompanying deterioration of the resin near the clear layer-base layer interface. . In addition, cracking is caused by a decrease in the function of the photo-oxidation stabilizer in the clear layer and the accompanying deterioration of the clear layer resin.
[0043]
Based on these deterioration mechanisms, when predicting the occurrence of delamination, the deterioration index value of the resin near the clear layer-base layer interface is used, and when predicting the occurrence of cracking, the resin at a substantially intermediate position in the thickness direction of the clear layer is used. The degradation index value is used.
[0044]
(2) Weather resistance evaluation method
Next, the procedure of the coating film weather resistance evaluation method according to Embodiment 1 will be described. Here, 2 of the coating film sample (first sample) in which the weather resistance deterioration preventing agent is not added to the clear layer and the coating film sample (second sample) in which the weather resistance deterioration preventing agent is added to the clear layer. Prepare different types of samples. Except for the presence or absence of a weather resistance inhibitor, the first and second samples have the same configuration.
[0045]
(Identification of deterioration standard value)
First, a weather resistance deterioration test is performed on the first sample to which no weather resistance deterioration inhibitor is added. This weathering deterioration test may be either an outdoor exposure test or an accelerated deterioration test. By performing this weather resistance deterioration test, the deterioration of the first sample proceeds. As a result, as indicated by a broken line in FIG. 2, the deterioration index value ΔNH, OH / CH of the first sample increases with time (increase in the amount of ultraviolet irradiation). This weather resistance deterioration test continues until the first sample reaches weather resistance deterioration (occurrence of cracking or peeling).
[0046]
Then, the first sample that has reached the weather resistance degradation is analyzed by infrared spectroscopy, and the degradation index value ΔNH, OH / CH when the weather resistance degradation is reached is calculated from the analysis result. At this time, when predicting the occurrence time of the peeling, the deterioration index value ΔNH, OH / CH of the resin near the clear layer-base layer interface is calculated, and when predicting the occurrence time of the crack, the thickness direction of the clear layer is approximately A deterioration index value ΔNH, OH / CH of the resin at the intermediate position is calculated. The deterioration index value calculated in this way is set as the deterioration reference value. This deterioration reference value is a deterioration index value when the sample reaches the weather resistance deterioration. In this way, the deterioration reference value indicated by the thick solid line in FIG. 2 is specified.
[0047]
(Identify the rate of increase in deterioration index value)
Next, a weather resistance deterioration test is performed on the second sample to which the weather resistance inhibitor is added. By performing this weather resistance deterioration test, as indicated by a thin solid line in FIG. 2, the deterioration index value ΔNH, OH / CH of the second sample increases with time (increase in the amount of ultraviolet irradiation). However, since the weather resistance deterioration inhibitor is added to the second sample, the increase rate of the deterioration index value ΔNH, OH / CH is equal to the increase rate of the deterioration index value ΔNH, OH / CH for the first sample. Smaller than that. The weather resistance deterioration test for the second sample ends at a time point before the second sample reaches a deteriorated state.
[0048]
Then, the second sample subjected to the weathering deterioration test is analyzed by infrared spectroscopy, and the deterioration index value ΔNH, OH / CH is calculated from the analysis result. Using the deterioration index value calculated in this way and the ultraviolet ray irradiation amount (elapsed time) at that time, the increase rate of the deterioration index value ΔNH, OH / CH with respect to the elapsed time (ultraviolet ray irradiation amount) is calculated. That is, the inclination of the thin solid line in FIG. 2 is specified.
[0049]
(Prediction of weather resistance deterioration time)
If the deterioration reference value and the increase rate of the deterioration index value for the second sample are respectively specified, the time when the second sample to which the weathering deterioration preventing agent is added reaches the weathering deterioration is predicted. Specifically, by specifying a point where a line obtained by extending the thin solid line in FIG. 2 (an alternate long and short dash line) and a degradation reference value line (thick solid line) intersect, an asterisk “★” is shown in FIG. Thus, the time (deterioration prediction time) when the deterioration index value of the second sample reaches the deterioration reference value is predicted. When the deterioration index value of the coating film reaches the deterioration reference value, the coating film reaches weather resistance deterioration. Therefore, the second sample to which the weather resistance deterioration preventing agent is added is used for the above-described deterioration prediction time. Corresponding to the time to reach.
[0050]
As described above, in the first embodiment, by using the deterioration index value, it is possible to predict the time when the coating film is deteriorated from the deterioration reference value and the rate of increase of the deterioration index value with respect to the parameter relating to the time. For this reason, compared with the case where the time when the coating film deteriorates is specified based on the degree to which the gloss of the coating is lowered, the prediction accuracy can be greatly improved.
[0051]
In addition, although the weathering deterioration test is performed on the sample, the weathering deterioration test is continued until the first sample to which the weathering deterioration preventing agent has not been added until the weathering deterioration preventing agent is added. The second sample being added need not continue until it reaches weatherability degradation. For this reason, the time required for the weather resistance deterioration test is shortened, and as a result, the time required for the weather resistance evaluation of the coating film can be shortened.
[0052]
Furthermore, in Embodiment 1, the weather resistance of a coating film can be evaluated with high accuracy and in a short time using only an analyzer that analyzes the coating film.
[0053]
Thus, in the weather resistance evaluation method described above, the weather resistance of the organic material can be evaluated in a short time and with high accuracy and simplicity.
[0054]
Embodiment 2
The weather resistance evaluation method according to the second embodiment is a method that can predict with high accuracy the time when the coating film is subjected to weather resistance deterioration. Hereinafter, the procedure of the weather resistance evaluation method for a coating film according to Embodiment 2 will be described with reference to FIG.
[0055]
(Identification of the rate of increase in deterioration standard values and deterioration index values)
First, in the same manner as in the first embodiment, a coating film sample (first sample) to which no weathering deterioration preventing agent is added and a coating film sample (second sample) to which a weathering deterioration preventing agent is added. A sample of a kind is prepared, and a weather resistance deterioration test is performed on each of the first and second samples. Here, the weather resistance degradation test for the first sample continues until the first sample reaches weather resistance degradation, while the weather resistance degradation test for the second sample results in the weather resistance degradation of the second sample. Exit before. Then, from the analysis result of the first sample subjected to the weather resistance deterioration test, the deterioration reference value is specified as in the first embodiment (see the thick solid line in FIG. 3A).
[0056]
Further, using the deterioration index value of the first sample after the weathering deterioration test and the ultraviolet irradiation amount (elapsed time) at that time, the deterioration index with respect to the elapsed time (ultraviolet irradiation amount) for the first sample. An increase rate (first increase rate) of the value ΔNH, OH / CH is calculated. The first increase rate corresponds to the slope Vnon of the line indicated by the broken line in FIG.
[0057]
Furthermore, using the deterioration index value of the second sample after the weathering deterioration test and the ultraviolet irradiation amount (elapsed time) at that time, the deterioration index for the elapsed time (ultraviolet irradiation amount) for the second sample The increase rate (second increase rate) of the value ΔNH, OH / CH is calculated. The second increase rate corresponds to the slope Vstd of the line indicated by a thin solid line in FIG.
[0058]
(Identification of deactivation period)
Next, the time (deactivation time) at which the function of the weather resistance inhibitor added to the second sample is deactivated is specified (FIG. 3B).
[0059]
The function of the ultraviolet absorber as a weather resistance inhibitor can be quantified by the ultraviolet absorption ability (absorbance) of the clear layer. Therefore, the absorbance of the clear layer is used as a function parameter value, and the time when the function of the ultraviolet absorber is deactivated is specified based on the function parameter value.
[0060]
The absorbance of the clear layer may be measured by ultraviolet spectroscopy. Specifically, the clear layer of the coating film sample is collected in a film shape, for example, every 5 μm using a planar microtome, and the absorbance at a wavelength of 280 to 450 nm is measured for each film with an ultraviolet spectrophotometer every 1 nm. . Then, if the function of the ultraviolet absorber is represented by the absorbance at a specific wavelength (in this embodiment, the absorbance at a wavelength of 340 nm), the sum of the absorbance at a wavelength of 340 nm of each film is the absorbance of the clear layer, that is, the function parameter. Value. Hereinafter, this is expressed as “ΣA340 nm” tp.
[0061]
Next, the procedure for specifying the deactivation time will be described with reference to FIG. 4A to 4C show examples of the results of measuring the absorbance of each film (No. 1 to 5 or No. 1 to 7) collected from the clear layer. Among these, the figure (a) is a measurement result at the time of a degradation (zero ultraviolet irradiation zero) about the 2nd sample to which the ultraviolet absorber was added, The figure (b) is also the 2nd sample. Is the measurement result after the accelerated deterioration test (ultraviolet ray irradiation amount 600MJ), and (c) in the figure shows the measurement result when the deterioration is zero with respect to the first sample to which no ultraviolet absorber is added. is there. From these measurement results, the function
[0062]
Specifically, the function
[0063]
On the other hand, the function
[0064]
Thus, if the deactivation reference value and the decrease rate of the function parameter value for the second sample are respectively specified, the time when the function parameter value for the second sample reaches the deactivation reference value, in other words, ultraviolet absorption. Predict when the agent will be deactivated. Specifically, by specifying the intersection of the solid line and the broken line in FIG. 4D, the time when the function of the ultraviolet absorber is deactivated is predicted as indicated by an asterisk “★” in the figure.
[0065]
Thus, by using the function parameter value for the first sample to which no ultraviolet absorber is added as a reference, it is possible to accurately specify the time when the function of the ultraviolet absorber is deactivated.
[0066]
The function of the ultraviolet absorber can also be quantified by the amount of the ultraviolet absorber in the clear layer. Therefore, the amount of the ultraviolet absorber in the clear layer may be used as a function parameter value, and the time when the function of the ultraviolet absorber is deactivated may be specified based on the function parameter value. The amount of the ultraviolet absorbent may be measured by extracting the ultraviolet absorbent from the clear layer with a solvent and quantifying it using a liquid chromatograph.
[0067]
On the other hand, the function of the photo-oxidation stabilizer (HALS) as a weather resistance inhibitor can be quantified by the amount of nitroxide radicals in the clear layer (this will be described later). For this reason, the amount of nitroxide radicals in the clear layer is used as a function parameter value, and the time when the HALS function is deactivated is specified based on the function parameter value.
[0068]
Here, the photo-oxidation stabilization mechanism by the photo-oxidation stabilizer will be described with reference to FIG. This photo-oxidation stabilization mechanism consists of three stages (1) to (3).
(1) First, when the clear layer resin is oxidized by light (ultraviolet rays) and oxygen, unstable radicals and peroxide radical products are generated in the resin. These have high reaction activity, and it is thought that the deterioration of the resin is diffused and progresses in a chain attack on healthy peripheral resins.
[0069]
(2) HALS added to the clear layer is changed to active HALS (nitroxide radical) by light (ultraviolet rays) and oxygen in an initial stage. This active HALS combines with unstable radicals generated in the clear resin to form a bonded product, thereby preventing the chain progression of degradation.
[0070]
(3) The above-mentioned combined product reacts with peroxide radical, which is another unstable product generated in the resin of the clear layer, thereby returning to the stable oxide and the original active HALS.
[0071]
According to such a mechanism, since the photooxidation stabilizing effect is obtained by active HALS, the function of the photooxidation stabilizer can be quantified by measuring active HALS using ESR.
[0072]
However, if only the active HALS present in the resin of the clear layer is simply measured, the action of the binding product generated in the above step (2) will be ignored. Since this binding product exhibits a stabilizing effect in the process of returning to active HALS by reacting with a peroxide radical, it can be said that the binding product is a hidden active HALS. Therefore, it is necessary to measure active HALS in consideration of this point. For this purpose, for example, the following measurement method can be adopted (John Gerlock et al., Polymer Degradation and Stability 69- (200) 1-9, Ford Research Laboratory (FRL).
[0073]
That is, in this measurement method, as a pretreatment for measurement, the resin of the clear layer is swollen with methylene chloride, and a peroxide radical generation source (p-nitroperbenzoic acid) is added thereto. As a result, the mechanism of the step (3) is caused. After that, the time course of the amount of nitroxide radicals is traced by ESR, and the maximum amount is captured. Then, the concentration (μmol / g) of the maximum amount (active HALS amount) is quantified from a calibration curve of nitroxide radicals in the previously prepared TEMPOL methylene chloride solution.
[0074]
By such a method, the amount of active HALS (functional parameter value) of the first and second samples is measured, and the time when the function of the photo-oxidation stabilizer is deactivated is determined based on the measured functional parameter value. To do. Specifically, as described above, the active HALS amount of the first sample to which no photo-oxidation stabilizer is added is set as the deactivation reference value. On the other hand, the decreasing rate of the active HALS amount of the second sample is calculated, and the time when the active HALS amount of the second sample becomes the active HALS amount of the first sample is calculated from the decreasing rate and the deactivation reference value. Predict. Thus, the time when the function of the photo-oxidation stabilizer is deactivated is predicted.
[0075]
(Prediction of weather resistance deterioration time)
The deterioration reference value and the increase ratio (first and second increase ratio) of the deterioration index value of the first and second samples are specified (see FIG. 3A), and the function of the weather resistance inhibitor If the deactivation time at which deactivation occurs is specified (see FIG. 3B), the second sample to which the weather resistance deterioration preventing agent has been added predicts the time when the weather resistance deterioration will occur.
[0076]
Specifically, as shown in FIG. 3 (c), the function of the weather resistance inhibitor added to the clear layer is exhibited until the deactivation period (black circle “●” in the figure). The increase rate is the increase rate (second increase rate) for the second sample to which the weathering deterioration preventing agent has been added. Thereby, a thin solid line with a slope Vstd is set until the deactivation time.
[0077]
On the other hand, after the deactivation period, the function of the weather resistance inhibitor added to the clear layer is deactivated. For this reason, the increase rate of the deterioration index value is an increase rate (first increase rate) for the first sample to which the weather resistance inhibitor is not added. Thereby, the broken line of inclination Vnon is set after the deactivation time. Then, by specifying the point where the broken line and the line of the deterioration reference value (thick solid line) intersect, the deterioration index value of the second sample becomes the deterioration reference value as shown by an asterisk “★” in the figure. Predict the time to reach (deterioration prediction time). This deterioration prediction time corresponds to the time when the second sample to which the weathering deterioration preventing agent is added reaches the weathering deterioration.
[0078]
As described above, in the second embodiment, the increase rate (first increase rate) of the deterioration index value when the weather resistance deterioration inhibitor is not added and the increase of the deterioration index value when the weather resistance inhibitor is added. In consideration of the ratio (second increase ratio) and the time when the function of the weather resistance inhibitor is deactivated, the time when the coating film deteriorates is predicted, so that the accuracy of the prediction can be greatly improved. it can.
[0079]
In addition, the weather resistance evaluation method according to the present invention can be evaluated for all common paints currently on the market. For example, specific examples of the resin used for the base layer include melamine cured acrylic, melamine cured polyester (including alkyd), urethane cured acrylic, urethane cured polyester (including alkyd), and the like. Specific examples of the resin used for the clear layer include acid-epoxy cured acrylic, silicon cross-linked acrylic, silicon / melamine composite cross-linked acrylic, and the like.
[0080]
Moreover, in Embodiment 1, 2, although the weather resistance of the coating film for motor vehicles was evaluated, the coating film used as evaluation object is not restricted to motor vehicles. Moreover, the weather resistance evaluation method according to the present invention is widely applicable to the weather resistance evaluation of organic materials.
[0081]
【Example】
Next, regarding the weather resistance evaluation method according to the present invention, examples in which the weather resistance of a coating film for automobiles is specifically evaluated will be described. In this example, the occurrence of peeling was predicted as the deterioration of the coating film.
[0082]
The coating film to be evaluated was prepared in the order of electrodeposition coating, baking, undercoat coating, baking, base coating clear coating, and baking. The clear layer was composed of an acid-epoxy curable acrylic, and the base layer was composed of a base resin composed of melamine curable acrylic and mainly composed of a red pigment. And as a coating-film sample, the coating-film sample (the 1st sample) which has not added the weathering deterioration prevention agent to the clear layer, and the coating-film sample (the 2nd sample) which has added the weathering deterioration prevention agent to the clear layer ) And two types of samples were prepared.
[0083]
First, an accelerated deterioration test was performed on the first sample to which the weather resistance deterioration inhibitor was not added, using a xenon weatherometer (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) until the ultraviolet irradiation amount reached 1000 MJ. In the first sample, peeling occurred when the UV irradiation amount was 600 MJ. And about each 1st sample whose ultraviolet irradiation amount is 200,400,600MJ, while analyzing resin near a clear layer-base layer interface by infrared spectroscopy, degradation index value (DELTA) NH, OH / in each ultraviolet irradiation amount CH was calculated. The result is indicated by a black square “■” in FIG. From this, the deterioration reference value (peeling reference value) and the increase ratio (first increase ratio) of the deterioration index value for the first sample were specified.
[0084]
Next, the accelerated deterioration test was similarly performed on the second sample to which the weathering deterioration preventing agent was added until the ultraviolet irradiation amount reached 1000 MJ. The second sample has not been peeled off. And about each 2nd sample whose ultraviolet irradiation amount is 400,800 MJ, while analyzing the resin of the clear layer-base layer interface vicinity by infrared spectroscopy, degradation index value (DELTA) NH, OH / CH in each ultraviolet irradiation amount is calculated | required. Calculated. The result is indicated by a black circle “●” in FIG. From this, the increase rate (2nd increase rate) of the degradation index value about the 2nd sample was specified.
[0085]
Next, the absorbance of the clear layer of the first sample whose ultraviolet irradiation amount was 0 was measured by ultraviolet spectroscopy, and the function parameter value (ΣA 340 nm) of the first sample was calculated from the measurement result. The result is shown by a broken line in FIG. The function parameter value of this first sample was set to the deactivation reference value.
[0086]
Similarly, the absorbance was measured for each of the clear layers of the second samples having an ultraviolet irradiation amount of 0,400,800 MJ, and the function parameter values of the second sample were calculated from the measurement results. The result is indicated by a black circle “●” in FIG. From this, the decreasing rate of the function parameter value for the second sample was specified, and the time when the function parameter value for the second sample reached the deactivation reference value was specified. In this way, the time when the function of the UV absorber was deactivated was specified (see the star “★” in FIG. 6B).
[0087]
And based on said peeling reference value, the 1st and 2nd increase rate, and the deactivation time, the time when peeling generate | occur | produces in the coating film to which the weather resistance deterioration inhibitor was added was estimated. That is, as shown in FIG. 6C, the deterioration index value increases at the second increase rate until the deactivation period (black square “■”), and after the deactivation period, the first As the deterioration index value increases at a rate of increase, the time when the deterioration index value reaches the peeling reference value is specified, and this is taken as the peeling occurrence prediction time (black circle “●”).
[0088]
Further, in FIG. 6C, a weather resistance deterioration test is performed on the second sample, and the time when peeling actually occurs is indicated by an asterisk “★”. According to this, it can be seen that the peeling occurrence prediction time is actually very close to the peeling occurrence time, and the weather resistance evaluation method according to the present invention can predict with high accuracy the time when the coating film undergoes weather resistance deterioration.
[0089]
Table 1 shows the time required for evaluating the weather resistance of the coating film only by the weathering deterioration test and for evaluating the weather resistance of the coating film using the weather resistance evaluation method according to the present invention. Show.
[0090]
[Table 1]
According to this, when an outdoor exposure test is used as a weathering deterioration test, it takes 10 years to evaluate only with the weathering deterioration test, but in 5 years by using the evaluation method according to the present invention. Evaluation becomes possible. In addition, when a xenon weatherometer (strong energy type) is used as a weathering deterioration test, it takes about 6 months to evaluate only with the weathering deterioration test, whereas the evaluation method according to the present invention is used. This enables evaluation in about 3 months. Thus, by utilizing the weather resistance evaluation method according to the present invention, the weather resistance of the coating film can be evaluated in about half the time compared to the conventional method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is an example of an infrared spectrum of an organic material having no deterioration, and FIG. 1B is an example of an infrared spectrum of an organic material that has undergone weather resistance deterioration.
FIG. 2 is a diagram for explaining a method for predicting a time when an organic material reaches weather resistance deterioration in the evaluation method according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining a method for predicting a time when an organic material reaches weatherability deterioration in the evaluation method according to the second embodiment.
FIGS. 4A to 4C are examples of the results of measuring the absorbance of organic materials, and FIG. 4D is a diagram for explaining a method for specifying the time when the function of the weather resistance inhibitor is deactivated.
FIG. 5 is a diagram for explaining a photo-oxidation stabilization mechanism by a photo-oxidation stabilizer.
6 is a diagram corresponding to FIG. 3 when the time when the coating film is peeled is predicted according to the evaluation method according to Embodiment 2. FIG.
Claims (7)
有機材料中のＣＨ基量に関するパラメータに対する、ＮＨ基及び／又はＯＨ基量に関するパラメータの比（［ＮＨ基及び／又はＯＨ基量に関するパラメータ］／［ＣＨ基量に関するパラメータ］）を劣化指標値として、
上記有機材料が耐候劣化に至るときの上記劣化指標値を劣化基準値に設定する基準値設定ステップと、
上記有機材料に対して耐候劣化試験を行い、その有機材料について、時間に係るパラメータに対する劣化指標値の増加割合を測定する増加割合測定ステップと、
上記劣化基準値と上記劣化指標値の増加割合とに基づいて上記劣化指標値が劣化基準値に至る時期を予測する予測ステップとを含むことを特徴とする有機材料の耐候性評価方法。An evaluation method for evaluating the weather resistance of an organic material,
The ratio of the parameter related to the amount of NH groups and / or OH groups to the parameter related to the amount of CH groups in the organic material ([parameter related to the amount of NH groups and / or OH groups] / [parameter related to the amount of CH groups]) as a degradation index value ,
A reference value setting step for setting the deterioration index value when the organic material reaches weather resistance deterioration to a deterioration reference value;
An increase rate measurement step of performing a weather resistance deterioration test on the organic material and measuring an increase rate of the deterioration index value with respect to a parameter relating to time for the organic material,
A weather resistance evaluation method for an organic material, comprising: a prediction step of predicting a time when the deterioration index value reaches a deterioration reference value based on the deterioration reference value and an increase rate of the deterioration index value.
増加割合測定ステップは、耐候劣化防止剤が添加されていない第１の有機材料について、劣化指標値の増加割合（第１の増加割合）を測定するステップと、上記耐候劣化防止剤が添加された第２の有機材料について、劣化指標値の増加割合（第２の増加割合）を測定するステップとを含み、
上記第２の有機材料に添加された耐候劣化防止剤の機能が失活する失活時期を特定する失活時期特定ステップをさらに含み、
予測ステップは、上記失活時期までは、劣化指標値が上記第２の増加割合で増加するとし、上記失活時期以降は、劣化指標値が上記第１の増加割合で増加するとして、上記第２の有機材料の劣化指標値が劣化基準値に至る時期を予測するステップであることを特徴とする有機材料の耐候性評価方法。In claim 1,
The increase rate measurement step includes a step of measuring an increase rate (first increase rate) of the deterioration index value for the first organic material to which the weather resistance inhibitor is not added, and the weather resistance inhibitor is added. Measuring an increase rate of the degradation index value (second increase rate) for the second organic material,
A deactivation time specifying step of specifying a deactivation time at which the function of the weather resistance inhibitor added to the second organic material is deactivated;
The prediction step assumes that the deterioration index value increases at the second increase rate until the deactivation period, and that the deterioration index value increases at the first increase rate after the deactivation period. 2. A weather resistance evaluation method for an organic material, which is a step of predicting a time when the deterioration index value of the organic material 2 reaches a deterioration reference value.
耐候劣化防止剤の機能に関するパラメータを機能パラメータ値として、
失活時期特定ステップは、耐候劣化防止剤が添加された第２の有機材料についての上記機能パラメータ値が、耐候劣化防止剤が添加されていない第１の有機材料についての機能パラメータ値に至る時期を、失活時期とするステップであることを特徴とする有機材料の耐候性評価方法。In claim 2,
Parameters related to the function of the weather resistance inhibitor are used as function parameter values.
The deactivation time specifying step is a time when the functional parameter value for the second organic material to which the weathering deterioration preventing agent is added reaches the function parameter value for the first organic material to which the weathering deterioration preventing agent is not added. Is a step of setting the deactivation time to be a weather resistance evaluation method for an organic material.
基準値設定ステップは、耐候劣化防止剤が添加されていない第１の有機材料について耐候劣化試験を行い、その第１の有機材料が耐候劣化に至ったときの劣化指標値を測定し、その測定値を劣化基準値に設定するステップであることを特徴とする有機材料の耐候性評価方法。In any one of Claims 1-3,
In the reference value setting step, a weather resistance deterioration test is performed on the first organic material to which the weather resistance inhibitor is not added, a deterioration index value is measured when the first organic material reaches weather resistance deterioration, and the measurement is performed. A method for evaluating the weather resistance of an organic material, which is a step of setting a value to a deterioration reference value.
耐候劣化防止剤は、紫外線吸収剤及び／又は光酸化安定剤であることを特徴とする有機材料の耐候性評価方法。In any one of Claims 2-4,
The weather resistance deterioration-preventing agent is an ultraviolet absorber and / or a photo-oxidation stabilizer.
ＣＨ基量に関するパラメータは、赤外分光分析法により有機材料を分析した赤外分光スペクトルにおけるＣＨ基ピークのピーク面積であり、ＮＨ基及び／又はＯＨ基量に関するパラメータは、上記赤外分光スペクトルにおけるＮＨ基及び／又はＯＨ基ピークのピーク面積であることを特徴とする有機材料の耐候性評価方法。In any one of Claims 1-5,
The parameter relating to the CH group amount is the peak area of the CH group peak in the infrared spectroscopic spectrum obtained by analyzing the organic material by infrared spectroscopy, and the parameter relating to the NH group and / or OH group amount is the same as that in the infrared spectroscopic spectrum. A method for evaluating the weather resistance of an organic material, which is a peak area of NH group and / or OH group peaks.
有機材料は、塗膜であることを特徴とする有機材料の耐候性評価方法。In any one of Claims 1-6,
An organic material is a coating film, The weather resistance evaluation method of the organic material characterized by the above-mentioned.
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