ISO 15110:2017
(Main)Paints and varnishes — Artificial weathering including acidic deposition
Paints and varnishes — Artificial weathering including acidic deposition
ISO 15110:2017 specifies a so-called acid dew and fog test (ADF test) as an accelerated laboratory test method for simulating, by the use of artificial acidic precipitation, the damaging effects of acidic atmospheric precipitation in association with UV radiation, neutral condensed precipitation, and changing temperature and humidity. This test method is intended to be used in evaluating, on the basis of relative performance rankings, the suitability of painted materials for use in outdoor environments with acidic precipitation. It is not intended to generate the same extent of damage or the same damage pattern as in outdoor weathering, but rather to give a ranking which is similar to that which would be obtained in outdoor weathering. The method produces damage which is more homogeneous, allows fewer specimens to be exposed (and hence more rapid testing) and enables evaluation of the exposed specimens to be carried out using methods which are more objective than visual assessment.
Peintures et vernis — Vieillissement artificiel comportant un dépôt acide
ISO 15110:2017 spécifie un essai dit à la rosée et au brouillard acides (essai ADF), une méthode d'essai accéléré en laboratoire qui simule, par l'utilisation de précipitations acides artificielles, la détérioration sous l'effet de précipitations atmosphériques acides combinées au rayonnement UV, à la condensation de précipitations neutres et à des variations de température et d'humidité. Cette méthode d'essai est destinée à évaluer l'aptitude à l'emploi de matériaux peints dans des environnements extérieurs comportant des précipitations acides en les classant selon leurs performances relatives. Son but n'est pas de reproduire des détériorations de même étendue ou le même mode de détérioration que dans le cas du vieillissement en extérieur, mais d'établir un classement analogue à celui qui serait obtenu dans des conditions de vieillissement en extérieur. La méthode provoque des détériorations plus homogènes et permet d'exposer un nombre moins important d'éprouvettes (et donc de réduire la durée des essais). Elle permet également d'évaluer les éprouvettes exposées à l'aide de méthodes plus objectives que l'examen visuel.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15110
Second edition
2017-07
Paints and varnishes — Artificial
weathering including acidic
deposition
Peintures et vernis — Vieillissement artificiel comportant un dépôt
acide
Reference number
ISO 15110:2017(E)
©
ISO 2017
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ISO 15110:2017(E)
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ISO 15110:2017(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 1
5 Apparatus . 2
5.1 General . 2
5.2 Laboratory radiation sources . 2
5.3 Test chamber. . 2
5.4 Wetting system. . 2
5.5 Specimen holders. . 2
5.6 Black standard or black panel thermometer. . 3
5.7 Humidity sensor. . 3
5.8 Acid spray device. . 3
5.9 Radiometer. . 3
6 Solutions for artificial acidic deposition . 3
7 Test specimens. 3
7.1 General . 3
7.2 Specimen size . 3
7.3 Corrosion of the substrates . 4
7.4 Reference specimens . 4
8 Designation of test type . 4
9 Procedure. 4
9.1 General . 4
9.2 Wetting and relative humidity . 5
9.3 Acid spraying . 5
9.4 Weathering cycles . 5
9.5 Test duration . 7
9.6 Further weathering of specimens . 8
10 Assessment of results . 8
11 Precision . 8
11.1 General . 8
11.2 Repeatability . 8
12 Test report . 9
Annex A (informative) Background information .11
Bibliography .14
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ISO 15110:2017(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 35, Paints and varnishes, Subcommittee
SC 9, General test methods for paints and varnishes.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 15110:2013), which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— the scope has been restricted to paints and varnishes;
— the black panel thermometer has been added for fluorescent UV lamps, since it gives equivalent
results to BST UV-F devices;
— exposure with uncontrolled humidity has been included as a new type U ADF test, since it has been
shown that control of humidity does not affect type of pinpoint damage resulting from this test.
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ISO 15110:2017(E)
Introduction
This document specifies a method of simulating the damaging effect of outdoor weathering with
relevance to acidic atmospheric precipitation on painted products. The mechanisms differ from those
of harmful gases, which essentially constitute the initial products of acidic precipitation.
Arising from changing industrial air pollution and additionally diffused by the stochastic wind and cloud
distribution, acidic precipitation occurs sporadically. Thus, especially regarding acidic precipitation,
outdoor weathering effects vary enormously within different years. Therefore, it is practically
impossible to obtain reliable outdoor exposure results from just one season. These fluctuations can
be avoided through the use of a laboratory test where all weathering parameters, including the acidic
deposition, can be controlled.
[9]
The method is based on VDI Guideline VDI 3958-12 .
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15110:2017(E)
Paints and varnishes — Artificial weathering including
acidic deposition
1 Scope
This document specifies a so-called acid dew and fog test (ADF test) as an accelerated laboratory
test method for simulating, by the use of artificial acidic precipitation, the damaging effects of acidic
atmospheric precipitation in association with UV radiation, neutral condensed precipitation, and
changing temperature and humidity. This test method is intended to be used in evaluating, on the basis
of relative performance rankings, the suitability of painted materials for use in outdoor environments
with acidic precipitation. It is not intended to generate the same extent of damage or the same damage
pattern as in outdoor weathering, but rather to give a ranking which is similar to that which would be
obtained in outdoor weathering. The method produces damage which is more homogeneous, allows
fewer specimens to be exposed (and hence more rapid testing) and enables evaluation of the exposed
specimens to be carried out using methods which are more objective than visual assessment.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 16474-1, Paints and varnishes — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 1: General
guidance
ISO 16474-2:2013, Paints and varnishes — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 2:
Xenon-arc lamps
ISO 16474-3:2013, Paints and varnishes — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 3:
Fluorescent UV lamps
3 Terms and definitions
No terms and definitions are listed in this document.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
4 Principle
The combined action of solar UV radiation, heat, humidity, wetting and acidic deposition is simulated in
weathering devices similar to those described in ISO 4892-2 and ISO 16474-2 for xenon-arc lamps and
in ISO 4892-3 and ISO 16474-3 for fluorescent UV lamps.
Included in the artificial exposure is an acidic exposure, which is accomplished by a once-per-day
spraying of acid. The aim of this test is not to reproduce the visual damage patterns which result from
outdoor exposures, which show a very widespread distribution that is hard to evaluate. Rather, the
aim is to reproduce the same ranking which would be obtained with an outdoor exposure, by causing
damage by the same mechanisms but creating a homogeneous distribution on a smaller scale that can
be evaluated in an objective way.
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ISO 15110:2017(E)
Accelerated weathering is achieved by the serial arrangement of the worst conceivable combinations of
environmental conditions for the object under test (referred to hereafter as the “worst-case scenario”).
This is accomplished by reproducing these environmental conditions in a more compressed sequence
than would be the case outdoors and by including artificial acidic precipitation. However, the values of
the environmental conditions used do not significantly exceed those encountered in practice outdoors.
5 Apparatus
5.1 General
For this test, weathering devices as specified in either ISO 16474-2 or ISO 16474-3 shall be used. The
test chamber, as well as the specimen holders, shall be made of acid- and UV-resistant materials.
5.2 Laboratory radiation sources
5.2.1 Fluorescent UV lamp apparatus, in accordance with that specified for ISO 16474-3:2013,
method A, using type 1A lamps.
For a fluorescent UV lamp apparatus giving the spectral distribution specified for ISO 16474-3:2013,
−2
method A, a UV irradiance of: E = (45 ± 5) W⋅m , constant over time and uniformly applied to the
UV
specimens in the weathering device, shall be achieved in the spectral range 290 nm to 400 nm; or
–2 –1
E = (0,76 ± 0,08) W⋅m ⋅nm at 340 nm.
λ
5.2.2 Xenon-arc lamp apparatus, in accordance with that specified for ISO 16474-2:2013, method A.
Irradiance uniformity shall be in accordance with the requirements specified in ISO 16474-1. For a
xenon-arc lamp apparatus, equipped with daylight filters, giving the spectral distribution specified for
−2
ISO 16474-2:2013, method A, the UV irradiance shall be E = (60 ± 5) W⋅m in the spectral range
UV
300 nm to 400 nm.
5.3 Test chamber.
The design of the test chamber may vary, but it shall be constructed from inert material, meeting
the requirements of ISO 16474-1 and ISO 16474-2 or ISO 16474-3, respectively. For xenon-arc lamp
apparatuses, the test chamber shall provide for control of both black standard temperature and chamber
air temperature, meeting the requirements of ISO 16474-1. For fluorescent UV apparatuses, the test
chamber shall provide for control of either black standard temperature, black panel temperature, or
chamber air temperature, meeting the requirements of ISO 16474-1. When specified herein, humidity
control shall also meet the requirements of ISO 16474-1. Devices shall also produce water spray. Water
used for the water spray shall meet the purity requirements of ISO 16474-1. The weathering device
shall be capable of completing the change from each climatic phase to the next during the ADF test
within 30 min.
5.4 Wetting system.
The test chamber shall be equipped with a means of introducing an intermittent spray of water onto the
front of the test specimens, under specified conditions. The spray system shall be made from corrosion-
resistant materials that do not contaminate the water employed.
The water spray system in xenon-arc lamp instruments shall be as specified in ISO 16474-2.
5.5 Specimen holders.
The specimen holders shall be made from inert materials that will not affect the test results, for example
non-oxidizing alloys of aluminium, or stainless steel. Brass, steel or copper shall not be used.
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ISO 15110:2017(E)
5.6 Black standard or black panel thermometer.
The black standard thermometer or black panel thermometer (for fluorescent UV apparatuses) used
shall comply with the requirements for these devices that are given in ISO 16474-1.
5.7 Humidity sensor.
If required, use a hygrometer for measuring the relative humidity.
5.8 Acid spray device.
A manually operated atomizer or an automatic spraying device may be used.
5.9 Radiometer.
When a radiometer is used, it shall comply with the requirements of ISO 16474-1.
6 Solutions for artificial acidic deposition
Prepare an acid mixture with a pH of 1,5 at (25 ± 2) °C by dissolving 10,6 g of H SO , 3,18 g of HNO
2 4 3
and 1,80 g of HCl in 10 l of distilled or deionized water (this gives a mass ratio of 1,0:0,3:0,17). These
quantities refer to acids with a calculated concentration of 100 %. Depending on the mass concentrations
of the acids available, larger quantities of acid might have to be weighed out (e.g. if 36 % HCl is used, the
quantity will have to be 1,8/0,36 = 5,0 g). Analytical-grade acids shall be used.
Then prepare a solution with a pH of 2,5 by diluting the pH 1,5 solution with distilled or deionized
water by a volume ratio of 1:10.
The pH 2,5 solution is the recommended solution. However, the more aggressive pH 1,5 solution may be
used if agreed upon by the interested parties. If the pH 1,5 solution is used, this shall be mentioned in
the test report.
Before starting the exposure, check the pH-value of the solution using, for instance, pH test strips. If it
deviates by more than pH 0,3 from the theoretical value, replace the solution.
To avoid changes in the pH-value of the solution, store it in an airtight container.
Acid spraying may be carried out either manually or automatically (see 9.3).
7 Test specimens
7.1 General
All specimens shall be permanently marked.
NOTE The specimens will be delivered by a customer or specifically prepared for this test or taken from
a building component. Guidelines for preparation are given in ISO 1514. Guidelines for sampling are given in
ISO 15528.
7.2 Specimen size
The specimen size shall be such that the condition of the specimens can be unambiguously ascertained
before and after the ADF test.
Due to the homogeneity of the damage on exposed specimens, only relatively small areas need to be
2
evaluated. The minimum exposed surface area shall be 30 cm , with the shortest edge at least 50 mm
in length. This reduces local variation in the acid deposition (e.g. due to the spraying procedure or edge
effects).
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7.3 Corrosion of the substrates
If possible, the substrate used should be the same as that to which the coating material will be applied
in practice. It shall be made, as far as possible (see below), from inert material.
If the possibility of corrosion or delamination at the edges cannot be excluded, suitable edge protection
should preferably be provided. Also, exposed edges and substrate surfaces that might react with acidic
precipitation (e.g. those made of non-stainless steels, aluminium, copper, zinc or concrete) should be
suitably protected.
7.4 Reference specimens
The use of reference specimens is recommended for assessing the repeatability. Reference specimens of
the same type of material as employed in previous test series should be used.
If possible, these reference specimens should be made of materials which do not change with time (i.e.
do not age) under normal storage conditions.
8 Designation of test type
Exposures carried out under conditions corresponding to the subtropical climate of Jacksonville in
Florida (i.e. those of type J as defined in Table 1) are designated:
ISO 15110, ADF-J test
Exposures carried out under conditions corresponding to a moderate climate like that of central Europe
(i.e. those of type M as defined in Table 2) are designated:
ISO 15110, ADF-M test
Exposures carried out without humidity control (i.e. those of type U as defined in Table 3) are
designated:
ISO 15110, ADF-U test
9 Procedure
9.1 General
The ADF test may be performed in weathering devices as described in ISO 16474-1, ISO 16474-2 or
ISO 16474-3.
If damage occurs unexpectedly fast, it is recommended that a check be carried out to determine if
the damage really results from the synergistic action of the acid and the weathering, by performing
separate acid and weathering exposures. For the acid-free weathering exposure, the same weathering
conditions should preferably be used. For the pure acid exposure, ISO 2812-5 or ISO 175 could be used.
NOTE 1 Testing in different types of weathering device can lead to different results.
NOTE 2 To differentiate between the special action of the acidic deposition and that of usual weathering
effects, it can be useful to expose a second set of specimens to the same weathering exposure in parallel, but
without acidic deposition.
The specimens may be mounted either in an open frame or on a solid backing.
NOTE 3 If backing is used, the presence of a space between the backing and the test specimens can affect the
results.
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ISO 15110:2017(E)
During the dry periods, specimens shall be exposed to varying relative humidity as specified in Table 1
or Table 2. During the rain period, specimens shall be sprayed with water in the way specified in Table 1,
Table 2, or Table 3.
9.2 Wetting and relative humidity
The water spray system in fluorescent UV lamp devices shall permit a constant rain flux density of 2 l
to 5 l of water per square metre of specimen surface per second to be produced continuously with time.
The spray shall be uniformly distributed over the specimens.
If the water is recycled, the quantity of circulating water used for the ADF test shall not be less than
50 l. Because of the uptake of the acids washed off the specimens and possible contamination from
the specimen material, the spray water, if recycled, shall be replaced when it reaches pH 4,5 and at the
latest after one operating week (168 h).
The water sprayed onto the specimen surfaces shall have a conductivity below 5 µS/cm, contain less
than 1 µg/g dissolved solids and leave no observable stains or deposits on the specimens. Care shall be
taken to keep silica levels below 0,2 µg/g. A combination of deionization and reverse osmosis may be
used to produce water of the desired quality.
For those tests that require relative humidity, the humidity sensor shall be in accordance with
ISO 16474-1.
NOTE The air humidity can have an influence on the effect of the acidic precipitation, as it influences
evaporation and hence the concentration of the acid on the specimens.
9.3 Acid spraying
An atomizer similar to that used with perfume bottles may be used to apply acid spray to the specimens
manually. This allows the amount of acid to be controlled by visually checking the spray pattern.
If an automatic spraying device is used, the device shall control the amount sprayed on to the specimens
as well as the droplet size, which shall be sufficiently small.
9.4 Weathering cycles
The 24 h weathering cycle recommended for the ADF test (the ADF cycle) exposes the specimens
to continuous UV radiation and changing climatic conditions. This cycle is shown in Table 1 for a
Jacksonville, Florida, climate, in Table 2 for a moderate climate with a lower relative humidity, and
Table 3 for a cycle without humidity control
The first step in the ADF cycle, the spraying of the specimen surface with the artificial acidic
precipitation, is performed on five consecutive days of each week, followed by two 1-day cycles without
acid spraying.
To protect the chamber materials, the specimens should preferably be sprayed outside the test chamber.
After spraying, the specimens shall be returned to the test chamber. The time required for spraying and
the necessary handling of the specimens shall not exceed 5 min. The test chamber of the weathering
device shall remain set to the climatic test conditions and shall only be opened for the maximum time
necessary for specimen removal and replacement.
The quantity of acidic solution applied shall be such that the surface becomes uniformly wet, but not so
much that the solution runs off the specimen surface, even when oriented in its recommended vertical
position.
It is recommended that, for a particular spraying device, the tester should regularly check the quantity
of acidic solution sprayed on to unit area of the specimen surface (e.g. by measurement of the mass
increase).
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ISO 15110:2017(E)
The various steps in the ADF cycle are shown in Table 1, Table 2, and Table 3, respectively.
The following symbols are used:
BPT black panel thermometer
BST black standard thermometer
CAT chamber air temperature
RH relative humidity in the chamber
E UV irradiance in the range up to 400 nm
UV
E spectral irradiance
λ
Since in fluorescent UV lamp devices, the difference between black standard temperature, black panel
temperature, and the chamber air temperature is less than 2 °C, the temperature may be controlled
either using BST, BPT, or CAT.
Table 1 — Test conditions used for the daily cycle in the type J ADF test
(where “J” stands for the subtropical climate of Jacksonville in Florida)
Step Duration Fluorescent UV lamp apparatus Xenon-arc lamp apparatus
2
1 Acid < 5 min 30 g to 40 g of acid solution per m of specimen surface
spraying preferably outside the test chamber
2a First dry 9 h BST, BPT, or CAT = (35 ± 2) °C, BST = (55 ± 2) °C,
period RH = (75 ± 8) %, RH = (90 ± 10) %,
–2 –2
E = (45 ± 5) W⋅m or E = (60 ± 5) W⋅m
UV UV
–2 –1
E = (0,76 ± 0,08) W⋅m ⋅nm at 340 nm
λ
2b First dry 5 h BST, BPT, or CAT = (60 ± 2) °C, BST = (75 ± 2) °C,
period RH = (40 ± 5) %, RH = (90 ± 10) %;
–2 –2
continued E = (45 ± 5) W⋅m or E = (60 ± 5) W⋅m
UV UV
–2 –1
E = (0,76 ± 0,08) W⋅m ⋅nm at 340 nm
λ
3 Rain period 4 h Continuous spraying of the specimen sur- Continuous spraying of the spec-
face with distilled or deionized water, imen surface with distilled or
BST, BPT, or CAT = (35 ± 3) °C deionized water,
CAT = (35 ± 3) °C
4 Second dry 6 h BST, BPT, or CAT = (60 ± 2) °C, BST = (75 ± 2) °C,
period RH = (40 ± 5) %, RH = (90 ± 10) %,
–2 –2
E = (45 ± 5) W⋅m or E = (60 ± 5) W⋅m
UV UV
–2 –1
E = (0,76 ± 0,08) W⋅m ⋅nm at 340 nm
λ
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ISO 15110:2017(E)
Table 2 — Test conditions used for the daily cycle in the type M ADF test
(where “M” stands for a moderate climate like that of central Europe)
Step Duration Fluorescent UV lamp apparatus Xenon-arc lamp apparatus
2
1 Acid < 5 min 30 g to 40 g of acid solution per
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15110
Deuxième édition
2017-07
Peintures et vernis — Vieillissement
artificiel comportant un dépôt acide
Paints and varnishes — Artificial weathering including acidic
deposition
Numéro de référence
ISO 15110:2017(F)
©
ISO 2017
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ISO 15110:2017(F)
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ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 15110:2017(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 1
5 Appareillage . 2
5.1 Généralités . 2
5.2 Sources de rayonnement de laboratoire . 2
5.3 Enceinte d’essai . 2
5.4 Système de mouillage . 3
5.5 Porte-éprouvettes . 3
5.6 Thermomètre à étalon noir ou thermomètre à panneau noir . 3
5.7 Capteur d’humidité. 3
5.8 Dispositif de vaporisation d’acide . 3
5.9 Radiomètre . 3
6 Solutions pour dépôt acide artificiel . 3
7 Éprouvettes pour essai . 4
7.1 Généralités . 4
7.2 Dimension des éprouvettes . 4
7.3 Corrosion des subjectiles . 4
7.4 Éprouvettes de référence . 4
8 Désignation du type d’essai . 4
9 Mode opératoire. 5
9.1 Généralités . 5
9.2 Mouillage et humidité relative . 5
9.3 Vaporisation d’acide . 5
9.4 Cycles de vieillissement . 6
9.5 Durée des essais . 8
9.6 Vieillissement ultérieur des éprouvettes . 8
10 Évaluation des résultats . 8
11 Fidélité . 9
11.1 Généralités . 9
11.2 Répétabilité . 9
12 Rapport d’essai .10
Annexe A (informative) Informations de base .11
Bibliographie .14
© ISO 2017 – Tous droits réservés iii
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ISO 15110:2017(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 35, Peintures et vernis, sous-comité
SC 9, Méthodes générales d’essais des peintures et vernis.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 15110:2013), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Les modifications sont les suivantes:
— le domaine d’application a été limité aux peintures et vernis;
— le thermomètre à panneau noir (BPT) a été ajouté pour les lampes fluorescentes UV puisqu’il donne
des résultats équivalents à ceux qui sont obtenus avec les dispositifs à lampes fluorescentes UV
équipés d’un thermomètre à étalon noir (BST);
— l’exposition en l’absence de régulation de l’humidité a donné lieu à un nouvel essai ADF, de type U,
puisqu’il a été démontré que la régulation de l’humidité n’influe pas sur le type de détérioration
ponctuelle résultant de cet essai.
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ISO 15110:2017(F)
Introduction
Le présent document spécifie une méthode de simulation de la détérioration des produits peints sous
l’effet d’un vieillissement en extérieur avec exposition à des précipitations atmosphériques acides.
Les mécanismes diffèrent de ceux des gaz nocifs qui constituent l’essentiel des produits à l’origine des
précipitations acides.
Issues de pollutions fluctuantes de l’air par l’industrie et dispersées, en outre, aléatoirement par le vent
et les nuages, les précipitations acides surviennent de façon sporadique. Ainsi, les effets du vieillissement
en extérieur varient énormément d’une année à l’autre, notamment lorsque des précipitations acides
entrent en jeu. C’est pourquoi il est pratiquement impossible d’obtenir des résultats fiables à l’issue
d’une exposition en extérieur pendant une seule saison. Un essai en laboratoire dans lequel tous les
paramètres de vieillissement peuvent être contrôlés, y compris le dépôt acide, permet de s’affranchir de
ces fluctuations.
[9]
La méthode est basée sur le guide VDI 3958-12 .
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NORME INTERNATIONALE ISO 15110:2017(F)
Peintures et vernis — Vieillissement artificiel comportant
un dépôt acide
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie un essai dit à la rosée et au brouillard acides (essai ADF), une méthode
d’essai accéléré en laboratoire qui simule, par l’utilisation de précipitations acides artificielles, la
détérioration sous l’effet de précipitations atmosphériques acides combinées au rayonnement UV, à la
condensation de précipitations neutres et à des variations de température et d’humidité. Cette méthode
d’essai est destinée à évaluer l’aptitude à l’emploi de matériaux peints dans des environnements
extérieurs comportant des précipitations acides en les classant selon leurs performances relatives. Son
but n’est pas de reproduire des détériorations de même étendue ou le même mode de détérioration
que dans le cas du vieillissement en extérieur, mais d’établir un classement analogue à celui qui serait
obtenu dans des conditions de vieillissement en extérieur. La méthode provoque des détériorations
plus homogènes et permet d’exposer un nombre moins important d’éprouvettes (et donc de réduire la
durée des essais). Elle permet également d’évaluer les éprouvettes exposées à l’aide de méthodes plus
objectives que l’examen visuel.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 16474-1, Peintures et vernis — Méthodes d’exposition à des sources lumineuses de laboratoire —
Partie 1: Lignes directrices générales
ISO 16474-2, Peintures et vernis — Méthodes d’exposition à des sources lumineuses de laboratoire —
Partie 2: Lampes à arc au xénon
ISO 16474-3, Peintures et vernis — Méthodes d’exposition à des sources lumineuses de laboratoire —
Partie 3: Lampes fluorescentes UV
3 Termes et définitions
Aucun terme n’est défini dans le présent document.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
4 Principe
L’action combinée du rayonnement solaire UV, de la chaleur, de l’humidité, du mouillage et du dépôt
acide est simulée dans des dispositifs de vieillissement analogues à ceux décrits dans l’ISO 4892-2
et l’ISO 16474-2 pour les lampes à arc au xénon, ainsi que dans l’ISO 4892-3 et l’ISO 16474-3 pour les
lampes fluorescentes UV.
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L’exposition artificielle inclut une exposition acide réalisée par une vaporisation quotidienne d’acide.
Le but de cet essai n’est pas de reproduire des détériorations d’aspect identique à celles obtenues après
une exposition en extérieur, lesquelles présentent une distribution très étendue difficile à évaluer.
Il vise plutôt à reproduire un classement analogue à celui qui serait obtenu dans des conditions
d’exposition en extérieur, en mettant en œuvre les mêmes mécanismes de détérioration, mais en créant
une distribution homogène sur une échelle plus restreinte pouvant être évaluée de façon objective.
Le vieillissement accéléré est obtenu en combinant une série des pires conditions environnementales
imaginables pour l’objet soumis à essai (dénommée ci-après «le pire scénario»). Pour ce faire, on
reproduit ces conditions environnementales sur une période de temps plus restreinte que lors de
l’exposition en extérieur et on les complète par des précipitations acides artificielles. Cependant, les
valeurs correspondant aux conditions environnementales utilisées n’excèdent pas de façon significative
celles que l’on rencontre dans la pratique en extérieur.
5 Appareillage
5.1 Généralités
Pour cet essai, des dispositifs de vieillissement tels que spécifiés dans l’ISO 16474-2 ou dans
l’ISO 16474-3 doivent être utilisés. L’enceinte d’essai et les porte-éprouvettes doivent être fabriqués
dans des matériaux résistants aux acides et au rayonnement UV.
5.2 Sources de rayonnement de laboratoire
5.2.1 Appareillage à lampes fluorescentes UV, conforme à celui spécifié dans l’ISO 16474-3:2013,
méthode A, qui met en œuvre des lampes de type 1A.
L’appareillage à lampes fluorescentes UV présentant la distribution spectrale spécifiée dans
−2
l’ISO 16474-3, méthode A, doit fournir une irradiance UV E = (45 ± 5) W⋅m , constante dans le temps
UV
et appliquée uniformément aux éprouvettes placées dans le dispositif de vieillissement, dans la bande
–2 –1
spectrale de 290 nm à 400 nm; ou E = (0,76 ± 0,08) W⋅m ⋅nm à 340 nm.
λ
5.2.2 Appareillage à lampes à arc au xénon, conforme à celui spécifié dans l’ISO 16474-2:2013,
méthode A.
L’uniformité de l’irradiance doit être conforme aux exigences spécifiées dans l’ISO 16474-1.Pour
un appareillage à lampes à arc au xénon équipé de filtres lumière du jour, présentant la distribution
−2
spectrale spécifiée dans l’ISO 16474-2, méthode A, l’irradiance UV doit être E = (60 ± 5) W⋅m dans
UV
la bande spectrale de 300 nm à 400 nm.
5.3 Enceinte d’essai
L’enceinte d’essai peut être de conception variable, mais elle doit être fabriquée dans un matériau inerte
satisfaisant aux exigences de l’ISO 16474-1 et de l’ISO 16474-2 ou de l’ISO 16474-3, respectivement.
Pour les appareillages à lampes à arc au xénon, l’enceinte d’essai doit permettre de réguler tant la
température de l’étalon noir que la température de l’air de l’enceinte, conformément aux exigences de
l’ISO 16474-1. Pour les appareillages à lampes fluorescentes UV, l’enceinte d’essai doit permettre de
réguler soit la température de l’étalon noir ou la température du panneau noir, soit la température de
l’air de l’enceinte, conformément aux exigences de l’ISO 16474-1. La régulation de l’humidité, lorsqu’elle
est spécifiée dans le présent document, doit également satisfaire aux exigences de l’ISO 16474-1. Des
dispositifs doivent également permettre la vaporisation d’eau. L’eau utilisée pour la vaporisation doit
satisfaire aux exigences de pureté de l’ISO 16474-1. Le dispositif de vieillissement doit permettre
d’assurer toutes les transitions d’une phase climatique à l’autre de l’essai ADF en 30 min.
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5.4 Système de mouillage
L’enceinte d’essai doit être équipée d’un dispositif permettant de vaporiser de l’eau de façon
intermittente sur la face avant des éprouvettes pour essai dans des conditions spécifiées. Le système
de vaporisation doit être fabriqué dans des matériaux résistants à la corrosion qui ne contaminent pas
l’eau utilisée.
Le système de vaporisation d’eau des appareils à lampes à arc au xénon doit être tel que spécifié dans
l’ISO 16474-2.
5.5 Porte-éprouvettes
Les porte-éprouvettes doivent être fabriqués dans des matériaux inertes qui ne risquent pas d’influer
sur les résultats d’essai, par exemple des alliages non oxydants d’aluminium ou de l’acier inoxydable. Le
laiton, l’acier ou le cuivre ne doivent pas être utilisés.
5.6 Thermomètre à étalon noir ou thermomètre à panneau noir
Le thermomètre à étalon noir, ou le thermomètre à panneau noir (pour les appareillages à lampes
fluorescentes UV), utilisé doit être conforme aux exigences applicables à ces dispositifs, données dans
l’ISO 16474-1.
5.7 Capteur d’humidité
Le cas échéant, utiliser un hygromètre pour mesurer l’humidité relative.
5.8 Dispositif de vaporisation d’acide
Un atomiseur actionné manuellement ou un dispositif de vaporisation automatique peuvent être
utilisés.
5.9 Radiomètre
Lorsqu’un radiomètre est utilisé, il doit être conforme aux exigences de l’ISO 16474-1.
6 Solutions pour dépôt acide artificiel
Préparer un mélange acide de pH = 1,5 à (25 ± 2) °C, par dissolution de 10,6 g de H SO , 3,18 g de HNO
2 4 3
et 1,80 g de HCl dans 10 l d’eau distillée ou déionisée (soit un rapport en masse de 1,0:0,3:0,17). Ces
quantités font référence à une concentration en acide calculée de 100 %. En fonction des concentrations
en masse des acides disponibles, il peut s’avérer nécessaire de peser des quantités supérieures d’acide
(par exemple, si on utilise HCl à 36 %, la quantité devra être de 1,8/0,36 = 5,0 g). Des acides de qualité
analytique doivent être utilisés.
Préparer ensuite une solution de pH = 2,5 en diluant la solution de pH = 1,5 dans de l’eau distillée ou
déionisée selon un rapport en volume de 1:10.
La solution de pH = 2,5 est la solution recommandée. Toutefois, il est admis d’utiliser la solution plus
agressive de pH = 1,5, après accord entre les parties intéressées. Si la solution de pH = 1,5 est utilisée, le
rapport d’essai doit en faire état.
Avant de commencer l’exposition, vérifier la valeur du pH de la solution, par exemple au moyen de
bandes de mesure de pH. Si la valeur de pH s’écarte de plus de 0,3 de la valeur théorique, remplacer la
solution.
Pour éviter toute modification de la valeur de pH de la solution, conserver celle-ci dans un récipient
hermétique à l’air.
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ISO 15110:2017(F)
L’acide peut être vaporisé de façon manuelle ou automatique (voir 9.3).
7 Éprouvettes pour essai
7.1 Généralités
Toutes les éprouvettes doivent porter un marquage permanent.
NOTE Les éprouvettes sont soit fournies par un client, soit préparées spécialement pour cet essai, soit
prélevées sur un composant de bâtiment. L’ISO 1514 donne des lignes directrices pour la préparation. L’ISO 15528
donne des lignes directrices pour l’échantillonnage.
7.2 Dimension des éprouvettes
La dimension des éprouvettes doit permettre de déterminer sans ambiguïté leur état avant et après
l’essai ADF.
En raison de l’homogénéité des détériorations subies par les éprouvettes exposées, seules des surfaces
2
relativement petites ont besoin d’être évaluées. L’aire de surface exposée minimale doit être de 30 cm ,
le bord le plus court mesurant au moins 50 mm de longueur. Cela réduit les variations locales du dépôt
acide (par exemple, dues au mode opératoire de vaporisation ou à des effets de bord).
7.3 Corrosion des subjectiles
Il convient, si possible, que le subjectile utilisé soit le même que celui sur lequel le produit de peinture
sera appliqué dans la réalité. Il doit être fabriqué, dans la mesure du possible (voir ci-dessous), dans un
matériau inerte.
S’il existe des risques de décollement ou de corrosion sur les bords, il convient, de préférence, de les
protéger de façon appropriée. De même, il convient de protéger correctement les bords et les surfaces
exposés du subjectile susceptibles de réagir aux précipitations acides (par exemple, les bords et surfaces
en acier non inoxydable, en aluminium, en cuivre, en zinc ou en béton).
7.4 Éprouvettes de référence
Il est recommandé d’utiliser des éprouvettes de référence pour évaluer la répétabilité. Il convient
d’utiliser des éprouvettes de référence fabriquées dans le même type de matériau que celui employé
dans la série d’essais antérieurs.
Il convient, si possible, que ces éprouvettes de référence soient constituées d’un matériau n’évoluant
pas dans le temps (c’est-à-dire ne vieillissant pas) dans des conditions courantes de stockage.
8 Désignation du type d’essai
Les expositions effectuées dans des conditions correspondant au climat subtropical de Jacksonville, en
Floride (c’est-à-dire les essais de type J, tel que défini dans le Tableau 1), sont désignées:
ISO 15110, essai ADF-J
Les expositions effectuées dans des conditions correspondant à un climat tempéré comme celui
d’Europe centrale (c’est-à-dire les essais de type M, tel que défini dans le Tableau 2) sont désignées:
ISO 15110, essai ADF-M
Les expositions effectuées sans régulation de l’humidité (c’est-à-dire les essais de type U, tel que défini
dans le Tableau 3) sont désignées:
ISO 15110, essai ADF-U
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ISO 15110:2017(F)
9 Mode opératoire
9.1 Généralités
L’essai ADF peut être réalisé dans les dispositifs de vieillissement décrits dans l’ISO 16474-1,
l’ISO 16474-2 ou l’ISO 16474-3.
Si des détériorations surviennent de façon anormalement rapide, il est recommandé de vérifier si
elles résultent réellement de la synergie entre l’action de l’acide et celle du vieillissement, en réalisant
séparément un essai d’exposition à l’acide et un essai de vieillissement. Pour l’essai de vieillissement
sans acide, il convient d’utiliser de préférence les mêmes conditions de vieillissement. Pour l’exposition
à l’acide pur, il est possible d’utiliser l’ISO 2812-5 ou l’ISO 175.
NOTE 1 Les essais réalisés dans des types différents de dispositifs de vieillissement peuvent conduire à des
résultats différents.
NOTE 2 Afin de discerner l’action spécifique du dépôt acide de celle du vieillissement courant, il peut s’avérer
utile d’exposer en parallèle un deuxième ensemble d’éprouvettes aux même conditions de vieillissement, mais
sans dépôt acide.
Les éprouvettes peuvent être fixées soit sur un châssis ouvert, soit sur un support plein.
NOTE 3 Si un support est utilisé, la présence d’un espace entre le support et les éprouvettes pour essai est
susceptible d’influer sur les résultats.
Pendant les périodes sèches, les éprouvettes doivent être exposées à des taux d’humidité relative
variables, tels que spécifiés dans le Tableau 1 ou le Tableau 2. Pendant la période de pluie, les
éprouvettes doivent être vaporisées avec de l’eau de la manière spécifiée dans le Tableau 1, le Tableau 2
ou le Tableau 3.
9.2 Mouillage et humidité relative
Le système de vaporisation d’eau des dispositifs à lampes fluorescentes UV doit fournir un flux de pluie
constant, d’une densité de 2 l à 5 l d’eau par mètre carré de surface d’éprouvette par seconde, produit de
façon continue dans le temps.
La vaporisation doit être répartie uniformément sur les éprouvettes.
Si l’eau est recyclée, la quantité d’eau en circulation utilisée pour l’essai ADF doit être d’au moins 50 l.
Du fait de l’élimination des acides lors du rinçage des éprouvettes et de la contamination possible par le
matériau des éprouvettes, l’eau pour vaporisation, si elle est recyclée, doit être remplacée lorsque son
pH atteint la valeur de 4,5 et, au plus tard, après une semaine de fonctionnement (168 h).
L’eau vaporisée à la surface des éprouvettes doit avoir une conductivité inférieure à 5 µS/cm et contenir
moins de 1 µg/g de solides en solution; elle ne doit laisser ni taches, ni dépôts visibles sur les éprouvettes.
Des précautions doivent être prises pour maintenir les niveaux de silice en dessous de 0,2 µg/g. Une eau
de la qualité souhaitée peut être obtenue en associant la déionisation et l’osmose inverse.
Pour les essais requérant une humidité relative, le capteur d’humidité doit être conforme à l’ISO 16474-1.
NOTE L’humidité relative de l’air peut avoir une influence sur l’effet des précipitations acides en agissant sur
l’évaporation et, par conséquent, sur la concentration d’acide sur les éprouvettes.
9.3 Vaporisation d’acide
Un atomiseur analogue à ceux employés pour les bouteilles de parfum peut être utilisé pour vaporiser
l’acide manuellement sur les éprouvettes. Cela permet de contrôler la quantité d’acide par l’examen
visuel de la distribution de la vaporisation.
En cas d’utilisation d’un dispositif de vaporisation automatique, celui-ci doit contrôler la quantité
vaporisée sur les éprouvettes ainsi que la taille des gouttelettes, qui doivent être suffisamment fines.
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ISO 15110:2017(F)
9.4 Cycles de vieillissement
Le cycle de vieillissement sur 24 h recommandé pour l’essai ADF (cycle ADF) expose les éprouvettes
à un rayonnement UV continu et à des conditions climatiques fluctuantes. Ce cycle est décrit dans le
Tableau 1 pour le climat de Jacksonville, Floride, dans le Tableau 2 pour un climat tempéré, à humidité
relative plus faible, et dans le Tableau 3 pour un cycle sans régulation de l’humidité.
La première étape du cycle ADF, la vaporisation des précipitations acides artificielles à la surface des
éprouvettes, est réalisée sur cinq jours consécutifs de chaque semaine, suivis de deux cycles d’un jour
sans vaporisation d’acide.
Afin de protéger les matériaux de l’enceinte, il convient, de préférence, que la vaporisation des
éprouve
...
Questions, Comments and Discussion
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