コーティングシステムの設置時に避けるべき一般的なミス

工業、商業、インフラ環境などにおけるコーティングシステムの適切な施工は、長期的な耐久性、安全性、コスト効率を確保するために極めて重要です。腐食防止エンジニア協会（NACE）によると、床面コーティングシステムの世界中での早期劣化故障の60％以上は、不適切な表面処理および施工技術に起因しているとのことです（NACE International, 2021）。米国においてだけでも、コンクリート保護コーティング市場は2023年に28億ドルの評価額があり、2030年までに年平均成長率5.4％で拡大すると予測されています（Grand View Research, 2023）。これは正しい施工手法の重要性を強調しています。

エポキシ、ポリウレタン、メチルメタクリレート（MMA）技術の進歩にもかかわらず、施工業者や施設管理者はコーティング施工中に回避可能な誤りを続けています。ASTM D4258、D4259、ISO 8501-1などの業界基準および防食コーティング協会（SSPC）などの組織によるケーススタディに基づき、本記事ではコーティングシステム施工時に避けるべき最も一般的なミスを紹介します。

1. 表面処理が不十分

コーティングの失敗の原因として最も頻繁に挙げられるのは、不十分な表面処理です。米国コンクリート協会（ACI Report 503R-17）の調査によると、コーティングの剥離問題の最大70％は、下地処理の不備に起因しています。

コンクリート表面は、適切な接着を確保するために清潔で乾燥しており、適切にプロファイルされている必要があります。国際コンクリート修復協会（ICRI）は、ほとんどのエポキシおよびウレタン床用塗料に対して、CSP 3からCSP 5の間の表面プロファイル（CSP）レベルを推奨しています。しかし、NACEによる現場検査では、ショットブラストや不適切な酸エッチングなど不十分な方法に依存しているため、約45％の施工がこれらの最低基準を満たしていないことが明らかになっています。

ベストプラクティス：ダイヤモンドグラインディングやショットブラストなどの機械的手段を用いて必要な表面プロファイルを達成してください。塗布前に必ず水分テスト（例：塩化カルシウムテストまたはASTM F1869/F2170に準拠した相対湿度プローブ）を実施してください。

2. 塗布時の環境条件を無視すること

温度、湿度、露点は塗料の性能に大きく影響します。メーカーが指定する範囲外で塗料を塗布すると、アミンブロッシュ（エポキシの場合）、硬化不良、または気泡の発生を引き起こす可能性があります。

例えば、多くの2成分エポキシ系システムでは、周囲温度が50°F（10°C）以上で、相対湿度が85%未満であることが要求されます。2022年に『Journal of Protective Coatings & Linings（JPCL）』が発表した報告書では、120件の床施工失敗事例を分析し、その32%が低温または湿潤な条件下での施工であり、完全な硬化不良や耐薬品性の低下を引き起こしていたと指摘しています。

最良の実践：校正済みの湿度計および赤外線温度計を用いて環境条件を監視します。コンクリート表面の温度が露点温度の±3°F（1.7°C）以内にある場合は、施工を延期してください。

3. 混合比率およびイニシャルタイムの誤り

高性能塗料の多くは、正確な混合比率が求められる2液式システムです。わずか5～10%の誤差でも、架橋反応に支障をきたし、機械的強度や耐用年数が低下する可能性があります。

Sherwin-Williams社の技術 bulletin（2021年）によると、配合が不適切なエポキシ混合物が同社の産業用床材部門における保証請求の20％以上を占めていた。同様に、混合後塗布前に必要な待機時間（インダクションタイム）を守らないと、流動性や均一性の低下を招く可能性がある。

ベストプラクティス：計量式ディスペンサー設備を使用し、製造元の指示を正確に遵守する。施工担当者に対して、適切な混合方法およびタイミングについてトレーニングを行う。

4. 塗膜を厚すぎまたは薄すぎに塗布すること

塗膜厚さは性能に直接影響する。塗膜が厚すぎると溶剤の閉じ込め、ひび割れ、あるいは剥離を引き起こす可能性がある一方で、あまりにも薄い塗膜では十分な保護が得られない場合がある。

SSPC-PA 9によれば、塗布中に湿潤膜厚（WFT）を監視し、硬化後に乾燥膜厚（DFT）を確認すべきである。KTA-Tator, Inc.による現場 auditsによると、点検されたプロジェクトの38%で、規定範囲の±20%を超えるDFTのばらつきが見られた。

ベストプラクティス：塗布中にウェットフィルムコームを使用し、乾燥後の膜厚は磁気式または超音波式測定器（非金属基材の場合）で確認してください。一度に厚く塗るのではなく、複数回に分けて薄く塗布することが望ましいです。

5. プライマーの省略または不適切なタイプの使用

プライマーは密着性を高め、多孔質の基材を密封するために不可欠です。プライマーを省略したり、互換性のないタイプを使用したりすると（例：乾燥した床版に湿気耐性プライマーを適用）、塗膜システムの信頼性が損なわれます。

『Materials Performance』誌に2020年に掲載されたケーススタディでは、高pHのコンクリート床版に浸透性エポキシプライマーを使用しなかったことにより、約1,860平方メートルの倉庫床が施工後6か月以内に剥離・膨れを起こして失敗した事例が報告されています。失敗後の分析により、残留する水分蒸発（MVT）が原因で層間剥離とブリスターが生じたことが明らかになりました。

ベストプラクティス：コンクリートのpHテストを実施すること（清掃後はpH<9であるべき）。下地の状態および環境暴露条件に応じてプライマーを選定する。ASTM F1294に準拠して、MVTが3ポンド／1,000平方フィート／24時間超のスラブには、蒸気抑制型プライマーを使用する。

6. ジョイントおよびエッジ処理の不備

コントロールジョイント、ひび割れ、周辺縁部は高応力がかかる部分であり、塗膜の剥離が起こりやすいため、業界の調査によると、トップコート施工前にジョイントを適切に充填・シーリングしている請負業者は55%にとどまっている。

シーリングされていないジョイントから水分や汚染物質が塗膜下に侵入し、劣化を加速させる。連邦道路管理局（FHWA）は、エキスパンションジョイントにおけるエッジのはく離が、ガレージデッキの塗装系における上位3つの故障モードの一つであると指摘している。

ベストプラクティス：塗装システムと適合性のある柔軟性ジョイント充填材を使用する。隣接する領域へなめらかにフェザリング処理を行い、破損を防ぐ。

7. 使用前の十分な硬化時間の確保不足

早期の交通や荷重は不可逆的な損傷を引き起こします。ほとんどの製造業者は77°F（25°C）での完全硬化期間を5～7日間としていますが、低温ではこの期間が延長されます。

カナダ鉄鋼構造研究所（CISC）による2023年の調査では、工業用床の故障の27%が完全に硬化する前に機器を設置したり車両を走行させたりしたことが原因で発生しており、これによりへこみ、傷、および密着性の喪失が生じていることがわかりました。

ベストプラクティス：立ち入り禁止区域を明確に表示し、現場管理者に硬化スケジュールを周知してください。迅速な使用再開が不可欠な場合にのみ、加速硬化システム（例：MMA）を使用してください。

まとめ

耐久性があり高性能な塗装システムを施工するには、高品質な材料だけでなく、実績のある手順および環境管理の遵守が求められます。製造業、医療、物流などさまざまな分野で耐久性のある床材への需要が高まる中、これらの一般的な過ちを避けることがますます重要になっています。

欧州腐食連合（EFC, 2022）のデータによると、NACE No. 10やSSPC PCI Level 1などの認定施工者トレーニング、第三者検査、厳格な品質管理プロトコルへの投資により、失敗率を最大60％まで低減できる。過去の誤りから学び、業界のベストプラクティスに従うことで、関係者はコーティング環境におけるより長い耐用年数、低いライフサイクルコスト、そして安全性の向上を確実にすることができる。

参考文献:

・NACE International. (2021). 防食コーティングシステムの故障解析。

・Grand View Research. (2023). コンクリート保護コーティング市場規模レポート、2023–2030。

・ACI 503R-17. 混和剤のコンクリート使用ガイド。

・ICRI ガイドライン No. 310.1-19. コーティングおよびポリマーオーバーレイのためのコンクリート表面処理の選定および仕様決定。

・ASTM規格：D4258（清掃）、D4259（研磨ブラスト）、F1869（水分試験）。

・JPCL. (2022). 「コーティング故障における環境要因」『防食コーティングおよびライニングジャーナル』, 39(4), pp. 22–30。

・シェルウィン・ウィリアムズ技術 bulletin. (2021). エポキシ床塗装の保証請求に関する分析。

・SSPC-PA 9. 非鉄金属基材上の非金属コーティングの乾燥膜厚の測定。

・KTA-Tator, Inc. (2022). 現場検査結果要約 – コーティング膜厚の適合性。

・Materials Performance. (2020). 「ケーススタディ：湿気透過による床用コーティングの剥離」。

・FHWA-HIF-21-008. (2021). コンクリート橋床の保護のためのガイドライン。

・CISC. (2023). 工業用床材の耐久性調査。

・EFC Publication No. 58. (2022). コーティングプロジェクトにおける品質管理の費用対効果分析。