アクリル固体表面の色の安定性に関する研究は、光化学劣化、熱酸化、環境相互作用メカニズムの3つのコアディメンションから実行する必要があります。および系統的分析は、フォーミュラ設計、テスト方法、実際のアプリケーションシナリオと組み合わせて実施する必要があります。以下は、3つの側面からの詳細な精緻化です。色の変化の原因、影響要因、検証方法：
まず、色の化学的および物理的メカニズムが変化します
光酸化劣化
アクリル樹脂の二重結合、エステルグループ、および他の官能基は、紫外線（波長290-400NM）照射下で光化学反応を起こしやすい。たとえば、エステル基は光の下で壊れてカルボン酸とアルコールの小分子を形成し、分子鎖の破損と架橋密度の変化につながり、コーティングが黄色またはフェードに変わります。暗い色のコーティング（赤や青など）はより多くの光エネルギーを吸収し、それらの色の違いの変化率は通常、光色のコーティングのそれよりも2〜3倍高速です。
熱酸化反応
高温環境（≥60）は、樹脂の酸化と分解を加速します。たとえば、80℃に100時間曝露した後、アクリルコーティングの色差ΔEは3.0（初期色の値に基づいて）に達する可能性がありますが、室温での同じ期間内の色の差は1.0未満です。熱酸化反応は、コーティング表面に微小亀裂を引き起こし、色の劣化をさらに悪化させる可能性があります。
汚染物質吸着
Nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx) and particulate matter (PM2.5) in the atmosphere may adhere to the surface of the coating through physical adsorption or chemical reactions. For example, in industrial pollution areas, the coating surface may present a dull tone due to the adsorption of sulfur-containing compounds, and this change is more significant in a humid environment.
Second, the key factors affecting color stability
Resin types and molecular structures
純粋なアクリル樹脂の気象抵抗は、通常、スチレン - アクリル樹脂の耐性よりも優れています。これは、その分子鎖にベンゼン環を導入すると、光吸収とフリーラジカル生成の可能性を高める可能性があるためです。たとえば、同じ照明条件下では、純粋なアクリルコーティングの色差ΔEは500時間後2.5ですが、スチレン - アクリルコーティングの色のコーティングは4.0に達する可能性があります。さらに、樹脂の分子量分布は、色の安定性にも影響します。狭い分布のある樹脂は、通常、気象抵抗が良くなります。
顔料とフィラーの選択
無機色素（酸化鉄の赤や二酸化チタンなど）の気象抵抗は、一般に有機色素の耐性よりも優れています。たとえば、フタロシアニンの青などの有機色素は、光曝露下で分子構造の変化を起こし、色の衰退につながる可能性がありますが、同じ条件下での酸化鉄赤の色の変化は無視できます。フィラーの粒子サイズと分散は、コーティングの光反射特性にも影響し、それによって色の安定性に影響します。
添加剤システムの役割
紫外線光吸収剤（ベンゾフェノンなど）と妨害されたアミン光安定剤（HAL）の相乗効果は、コーティングの気象抵抗を大幅に高めることができます。たとえば、0.5％HALSおよび1.0％UV吸収剤を含むコーティングの色差ΔEは、キセノンランプ照射から1000時間未満で1.5以内に制御できますが、添加剤のないコーティングの色差は5.0を超える場合があります。
第三に、色の安定性のテストと評価方法
自然な老化テスト
Place the coated sample outdoors and measure its color change regularly (such as every quarter). For example, in the subtropical climate zone, the color difference ΔE of the coating within one year may reach 3.0-5.0, and the specific value depends on the formula and orientation. Although the natural aging test is close to the actual working conditions, it has a long cycle and is greatly affected by environmental variables.
Artificial accelerated aging test
光、温度、湿度の条件は、キセノンランプ老化チャンバー（ISO 11341標準に準拠）または紫外線老化チャンバー（ASTM G154標準に準拠）を使用してシミュレートされました。たとえば、Xenonランプ老化チャンバーでは、0.51 w/m²@340nm、黒いプレート温度65℃、相対湿度50％の環境条件下で、500時間後のコーティングの色差ΔEを使用して屋外の気象抵抗を予測できます。
色の違い測定と特性評価
コーティングのラボ値は、分光光度計（X-rite CI64など）を使用して測定され、色差ΔEが計算されました。たとえば、ΔE<1.5、人間の目が色の変化を検出することは困難です。 ΔEが1.5〜3.0の場合、わずかな変化です。 ΔE>3.0、それは大きな変化と見なされています。さらに、コーティング表面の微細構造の変化は、光沢の変動（60°角度光沢メーターなど）を測定することで評価することもできます。
第4に、実際のアプリケーションにおける色の安定性の検証
建物の外壁コーティング
高層ビルでは、より多くの日光を受け取る南向きの壁は、北向きの壁よりも50％以上速いコーティング色の変化率を持っている可能性があります。たとえば、3年後の現場での検査では、南向きの壁の色差ΔEは4.0に達する可能性がありますが、北向きの壁の色差はわずか2.5です。
トラフィックサインコーティング
道路マーキングコーティングは、タイヤの摩擦、排気汚染、紫外線に耐える必要があります。たとえば、高速道路では、6か月以内のマーキングコーティングの色差ΔEは3.0に達する可能性がありますが、都市道路では光の強度が低いため、色差変動は2.0以内に制御できます。
屋外家具のコーティング
木材コーティングは、湿気の多い環境で成形する傾向があり、色が黒くなります。たとえば、湿度が80％以上の環境では、殺菌剤を加えないコーティングは3か月以内にカビ斑点を発症する可能性がありますが、添加されたコーティングは1年以上色の安定性を維持できます。
第五、色の安定性を高めるための戦略
フォーミュラの最適化
樹脂の色素の比率を調整したり、新しい気象耐性樹脂（フルオロカーボン修飾アクリルなど）を導入することにより、コーティングの色の安定性を大幅に強化できます。たとえば、フルオロカーボン樹脂の含有量を10％に増やすと、1000時間のキセノンランプ照射の後、コーティングの色差ΔEを1.0未満に減らすことができます。
表面処理
コーティング表面に透明な保護層（シロキサンコーティングなど）を適用すると、紫外線と汚染物質がブロックされる可能性があります。たとえば、厚さ5μmの透明な保護層は、コーティングの気象抵抗を30％以上増強することができます。
建設プロセス制御
コーティングの厚さが均一であることを確認してください（乾燥フィルムの厚さ≥40μmなど）。さらに、建設環境の湿度は、ピンホールやコーティング表面のたるみを防ぐために、85％以下で制御する必要があります。
