高湿度または高頻度利用エリア向けのコーティングシステムの選定方法

高い湿度環境や人の往来、車両の通行が激しい場所においては、耐久性、安全性、長期的なコスト効率を確保するために適切な塗装システムを選定することが極めて重要です。NACE Internationalによると、産業環境における塗装の失敗原因の60％以上は不十分な表面処理によるものであり、これは検出されない水分が原因であることが多い（NACE、2021）。一方、National Floor Safety Institute（NFSI）のデータによれば、商業施設および工業施設での滑り転倒事故により、米国だけで企業が年間700億ドルを超える損失を被っているとのことです。

グローバルな保護床用コーティング市場は、2030年までに158億米ドルに達すると予測されています（Grand View Research, 2023）。これにより、過酷な環境条件に耐えうる高度なシステムに対する需要が高まっています。本記事では、ASTM、SSPC、ISOの規格および業界リーダーからの実績データに基づき、高湿度および高通行量環境における適切なコーティングシステムを選定するための科学的根拠を示します。

1. 二重の課題を理解する：湿気対機械的応力

駐車場、食品加工工場、冷蔵施設、病院、小売店舗などの高湿度かつ高通行量のエリアでは、水または湿気への継続的な暴露と、人間、カート、車両による繰り返しの機械的摩耗という、二つの課題が存在します。

アメリカン・コンクリート協会（ACI）によると、地下構造物（例：地下室、地下駐車場）のコンクリートスラブは、3～5ポンド／1,000平方フィート／24時間以上の湿気蒸発量（MVT）を示すことが多く、標準的なエポキシコーティングが劣化し始める閾値を大きく上回っている（ACI 302.2R-19）。一方で、製造エリアにおける現地評価では、重要な通路が1日に500回以上のフォークリフトやパレットジャックの通行にさらされる可能性があり、摩耗が加速している（KTA-Tator, Inc., 2022）。

したがって、コーティングの選定には、湿気に対する耐性と機械的耐久性の両方に対応する必要がある。

2. 選定前に下地の湿気レベルを評価する

コーティングを選択する前に、標準化された方法による適切な湿気テストを実施すること。

・塩化カルシウムテスト（ASTM F1869）：湿気蒸発率（MVER）を測定する。従来のエポキシ系コーティングの多くは、MVERが3ポンド／1,000平方フィート／24時間未満であることを要求する。

・相対湿度（RH）プローブ試験（ASTM F2170）：より詳細な評価に推奨。40％の深さでRHが75％を超える場合、コーティングの剥離リスクが高い。

NACE CORROSION会議で発表された研究によると、冷蔵環境におけるコーティングの失敗の3分の2以上は、湿気のテストが不十分であることに起因している。特に現場での相対湿度プローブを使用していないことが問題である（NACE、2021年）。正確なテストを行わないと、数か月以内にフィルム下で結露が生じ、水ぶくれを引き起こす可能性がある。

推奨事項：MVERが3ポンドを超える、またはRHが75％を超える場合は、従来のエポキシ系コーティングの使用を避けること。代わりに、湿気に耐える性質を持つ、または蒸発水分を抑制するシステムを使用すること。

3. 高湿環境向けトップコーティングの選択肢

a) 湿気に耐えるエポキシ系システム

これらの配合には反応性希釈剤または疎水性樹脂が含まれており、湿った基材上への施工が可能になります。アッコ・ノーベルの技術資料によると、湿気耐性エポキシ製品Interfloor 4600は長時間の水中浸漬後も接着強度を維持し、湿潤条件下でも引張剥離強度が300 psiを超える性能を示します（AkzoNobel TDS, 改訂2022）。

最適な用途：MVERが中程度（3～5 lbs）の地下室、設備室、屋内プールなど。

b) セメント系ウレタン（ポリマー改質セメント系オーバーレイ）

ポルトランドセメントとウレタンポリマーを組み合わせ、通気性がありながらも耐久性のある表面を形成します。適合するプライマーとともに使用することで、MVER 12 lbs/1,000 sq ft/24時間までの水分蒸発量にも対応可能です（Sika Sikafloor®-161 TDS, 2023；BASF MasterTop 1230 CR データシート, 2022）。

利点：

・通気性：水分蒸気の透過を許可

・耐衝撃性および耐熱ショック性（-20°F/-29°Cまで試験済み）

・冷凍庫や洗浄区域に適しています

無毒な配合と清掃性の高さから、USDAが規制する食品加工工場で広く使用されています。

c) メチルメタクリレート（MMA）コーティング

速硬化性（50°F／10°Cで最短1～2時間）と優れた耐湿性に知られる。MMAシステムは露点の影響を受けず、湿った環境下でも施工が可能。

スミサーズ社の2023年報告書『The Future of Methyl Methacrylate (MMA) Coatings to 2027』によると、北米におけるMMAの需要は2017年から2022年の間に年平均成長率（CAGR）6.8％で拡大しており、これは主に冷蔵倉庫、交通インフラ、および早期使用再開要求によるものである。

最適な用途：冷蔵施設、空港格納庫、下水処理施設。

4. 高頻度通行エリア用コーティングシステム

歩行者や車両の往来が頻繁な環境では、コーティング材に摩耗、衝撃、化学薬品のこぼれに対する耐性が求められる。

a) 石英砂充填型エポキシシステム

粒径選別された石英砂で補強されており、優れた滑り抵抗性（NFSI B101.1準拠、動摩擦係数COF ≥ 0.55）と圧縮強度（>10,000 psi）を提供する。

2021年に『Journal of Protective Coatings & Linings（JPCL）』に掲載されたケーススタディでは、物流センターに施工された約12万平方フィートの石英充填エポキシ床材について、3年間にわたりフォークリフトが継続的に使用された後でも摩耗が最小限（<3%）にとどまっていたことが報告されています。

b) 脂肪族ポリウレタン上塗り塗料

エポキシプライマーの上に塗布されるこれらの材料は、優れた紫外線安定性、色保持性、および傷防止性能を提供します。また、小売店や医療施設などの空間において光沢や外観美も向上させます。

PPG Industries社の2023年のデータによると、脂肪族ポリウレタンはQUV加速耐候試験（ASTM G154）で2,000時間後も90%以上の光沢保持率を維持しており、エントランスやロビーに最適です。

c) 自己流動性モルタルシステム（SLM）

極端な機械的ストレスに耐えるように設計された厚膜（最大1/4インチ）システム。圧縮強度は通常12,000 psiを超えることがあります。

自動車製造、航空機メンテナンス施設、軍事施設で広く使用されています。米国陸军工兵隊はUFC 4-022-01（産業建築物、2021年）において、重いローリング荷重および衝撃荷重がかかる場所にはポリマー改質セメント系トップコートまたは自己流動性モルタルを指定しています。

5. ハイブリッドシステム：両方の良いところ取り

病院の廊下、スーパーマーケットのバックルーム、空港ターミナルなど、高い湿気と高い交通量の両方にさらされるエリアでは、ハイブリッドシステムが最適な性能を発揮します。

例：エポキシ下地材＋セメント系ウレタントップコート

・エポキシは基材への強い接着性を提供

・セメント系ウレタンは透湿性、耐摩耗性、そして継ぎ目없い仕上げを提供

このようなハイブリッドシステムは、ドバイ国際空港を含む主要な国際空港で長期的な性能を実証しており、高湿度および絶え間ない歩行者往来の条件下でも5年以上にわたり有効に機能し続けています。

6. 主要選定基準のまとめ

まとめ

高湿度または高頻度通行区域に適した塗装システムを選定するには、基材の評価、環境条件、および性能要件に基づいた科学的なアプローチが必要です。製品のマーケティング情報のみに依存すると、高額な失敗につながる可能性があります。

業界のデータは一貫して、ASTM／SSPCガイドラインに基づき第三者試験で検証されたシステムが著しく長い耐用年数を実現していることを示しています。多くの場合、最小限のメンテナンスで15年以上を超える寿命が可能です。

建物所有者や施設管理者が持続可能性と稼働時間の向上を求められる中で、適切に設計された塗装ソリューションへの投資は保護措置以上の意味を持ちます。これはライフサイクルコストを削減し、利用者の安全性を高める戦略的意思決定です。

参考文献

・NACE International. (2021). 耐腐食コーティングシステムの故障解析. CORROSION 2021 Conference Paper #14587.

・Grand View Research. (2023). 床用コーティング市場の規模、シェアおよび動向分析レポート、2023–2030年。https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/floor-coatings-market

・ACI 302.2R-19. コンクリート床およびスラブ施工のガイドライン。アメリカン・コンクリート協会。

・ASTM F1869. 無水塩化カルシウムを用いたコンクリート下地床からの湿気蒸発率を測定する標準試験方法。

・ASTM F2170. インプレース式プローブを用いた現場コンクリート床スラブの相対湿度を測定する標準試験方法。

・National Floor Safety Institute (NFSI). (2023). 滑り転倒事故統計レポート。https://nfsi.org

・KTA-Tator, Inc. (2022). フィールド観察：工業施設における交通負荷評価。社内技術 bulletin。

・AkzoNobel. (2022). Interfloor 4600 製品データシート。改訂版 8.0。

・Sika Corporation. (2023). Sikafloor®-161 セメント系ウレタンシステム – 技術データシート TDI-2023。

・BASF Construction Chemicals. (2022). MasterTop 1230 CR 製品データシート。

・Smithers. (2023). メタクリル酸メチル（MMA）コーティングの2027年までの将来展望。レポート番号：CH042-323。

・Journal of Protective Coatings & Linings (JPCL). (2021). 「エポキシ床システムにおける骨材の耐摩耗性」第38巻、第3号。

・PPG Industries. (2023). PSX 700 アリ脂肪族ポリウレタン－耐久性試験結果。ドキュメントID：PPG-TECH-2023-07。

・アメリカ陸军工兵団。 (2021). 統一施設基準 (UFC 4-022-01)：産業用建物。

・ドバイ空港当局。 (継続中). 施設メンテナンス記録－ターミナル3。（性能データは請負業者の報告書および現場点検より引用。）