JPH042901B2 - - Google Patents
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- JPH042901B2 JPH042901B2 JP5265085A JP5265085A JPH042901B2 JP H042901 B2 JPH042901 B2 JP H042901B2 JP 5265085 A JP5265085 A JP 5265085A JP 5265085 A JP5265085 A JP 5265085A JP H042901 B2 JPH042901 B2 JP H042901B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- test piece
- test
- holder
- painted metal
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Description
本発明は、塗装金属製品の耐久性評価試験方法
に関するものである。 自動車用外板、建築材、家電製品等として用い
られる塗装金属製品は、屋外等での自然環境下で
使用されると、その表面は徐々に劣化し、特に、
塗装下地金属の腐食が進行すると、製品としての
価値を満たさなくなる。このような塗装金属製品
の寿命の予測及び塗膜の耐久性を評価するための
手段として、屋外曝露試験、サンシヤインウエザ
ーメーター試験、デユーサイクルウエザーメータ
ー試験、複合サイクル試験などが従来から行われ
ている。 しかし、屋外曝露試験では、塗膜自体が持つ高
い保護作用のために、製品の耐久性を評価するの
に長期間を必要とする。また、従来のその他の試
験方法においても、試験片の劣化の度合を肉眼観
察及び光学的あるいは分光学的方法等によつて判
定しているため、下地金属の腐食がどの程度進ん
でいるのかを評価できない欠点を有している。 一方、塗装金属製品を電気化学的計測法で測定
すれば、外観的な劣化の度合からだけでは判定し
にくい塗膜と下地金属との界面における腐食の度
合を定量的に評価することが可能にある。しか
し、塗膜が高抵抗を有するため、このような測定
は一般的には非常に困難である。 本発明はこのような見地から、塗装金属製品の
耐久性を評価するため、従来の試験方法ではでき
なかつた改良点を加えたものである。 即ち、本発明によれば、ホールダーに装着され
た塗装金属試験片を回転させて該試験片を腐食性
溶液からなる液相部と、空気、不活性ガス又は腐
食性ガスからなる気相部に順次かつ繰返し接触さ
せるとともに、該気相部との接触に際しては該試
験片に紫外線を照射することにより、該試験片の
劣化を促進させる操作を行いながら、該試験片と
該液相部との間の電流値変化又は分極曲線を電気
化学的に測定することを特徴とする塗装金属製品
の耐久性評価試験方法が提供される。 本発明によれば、塗装金属試験片の促進劣化及
び電気化学的計測を一台の装置の中で連続的に行
うことができ、しかも、試験片の劣化の挙動及び
腐食の度合を連続的かつ定量的に評価することが
できる。 次に本発明の概要を図面により説明する。 第１図は本発明で用いる試験装置本体容器であ
り、容器自体の劣化を防ぐためにガラス製又はテ
フロン樹脂製が望ましいが、アクリル樹脂製でも
よい。また、容器の大きさは使用する塗膜金属試
験片の大きさにより種々設計できる。容器１には
蓋２が取り付けられ、試験片の設置及び試験溶液
の出し入れの際には取り外すことができる。３は
後述する塗装金属試験片ホルダーであり、容器１
内の気密を保ちながらホルダー自体が任意の一定
回転速度で回転できるようになつている。４は容
器内の気相部と液相部とを分離するしきり板であ
り、後出の紫外線ランプから照射される紫外線が
容器内における塗装金属試験片の気相部にある部
分のみに当たるようにする遮へい板をも兼ねる。
容器１の液相部分には、ルギン毛細管を判つた参
照電極８、対極９、温度レギユレーター１０、温
度コントロール用ヒーター１１等の挿入口が設け
られている。５は塗装金属試験片の光劣化用紫外
線ランプであり、蓋２の挿入口を通して容器１内
の気相部に挿入する。紫外線ランプの加熱を防ぐ
ために、これを容器１の外側に設置し、石英ガラ
ス板を通して、試験槽内部の塗装金属試験片に紫
外線を照射してもよい。６及び６′は腐食性ガス
を容器内の気相部に導入するための管であり、気
相部における腐食促進因子の種類に応じて、酸
素、空気、不活性ガス、亜硫酸ガス等を導入す
る。また、必要に応じて、試験溶液内に上記ガス
を導入するための管７及び７′を設けてもよい。 第２図は塗装金属試験ホルダーの断面説明図で
あり、試験片の一定露出面以外は溶液及び気相か
ら遮へいして、この露出面を電気化学的計測用の
試験電極とする。ホルダー内への溶液の侵入を防
ぐため、ホルダーの材質は撥水性の強いテフロン
樹脂が望ましい。ホルダーの回転軸２１は中空に
なつており、塗装金属試験片を電極とし、電気化
学的計測用の外部測定機器と導通させるためのリ
ード線２２が挿入されている。ホルダーは第１図
の容器内に組み込まれ、試験片２０の露出面のう
ちの一部は気相側に、他の一部は溶液中に接触す
る。ホルダーは回転軸を通して外部の動力伝達機
構により回転されるが、これにより、塗装金属試
験片に湿潤・乾燥サイクル、熱サイクル、紫外線
照射サイクル、腐食環境サイクル等が与えられ
る。これらのサイクルは、劣化促進のための試験
条件に応じて種々設定することができる。 第３図は種々のホルダーの説明図であり、ａ図
に示したホルダーＡは１つの塗装金属試験片の測
定に適したホルダーである。複数個の試験片の測
定を並行して行う場合には、ホリダーＡを複数個
試験装置容器内に設定するか又はｂ図及びｃ図に
示したそれぞれのホルダーＢないしＣのように１
つのホルダーに複数個の露出部を有する構造とす
ることもできる。ホルダーＢ又はＣの場合、それ
ぞれに試験片及びリード線をセツトし、しかも、
溶液中に浸せきした試験片のみ外部測定機器と導
通するように切換え接点を持つ。 次に本発明の実施例を説明する。 巾150mm、奥行100mm、高さ120mm（いずれも内
寸）のアクリル樹脂製容器中に外部駆動電源によ
り一定速度で回転できるテフロン樹脂製ホルダー
を挿入する。このホルダーには塗装金属試験片を
直径30mmの開口部を通して試験装置内部の試験液
（液相部）及び気相部に接触するように装着し、
試験片の裏側からリード線をホルダーの回転軸を
通して試験装置容器の外部へ導いた。また、試験
装置容器内部の気相部には直径５mm、長さ22mmの
発光部を持つ波長253.7mmのペン型紫外線ランプ
を装着した。試験装置容器内に0.049モルNaClと
0.001モルHClの混合溶液を塗装金属試験片露出
面の下半分まで浸るように入れ、ヒーターにより
加熱し、水銀レギユレーターで50℃に温度コント
ロールした。なお、試験液の液面を一定に保つと
ともに紫外線の試験液側塗装金属試験片露出面へ
の照射を遮へいするために、試験液面に接してア
クリル樹脂製の板を装着した。試験液中には電気
化学的計測を行うためのルギン毛細管を伴つた銀
−塩化銀参照電極及び金の対極を挿入し、塗装金
属試験片からのリード線とともにポテンシヨンス
タツトに接続した。また、試験装置容器内部の気
相側は空気を導入した。 以上の試験条件において、テフロン樹脂製ホル
ダーに表１に示す塗装金属試験片を装着し、ホル
ダーを42.4分／回の速度で回転させながら、ポテ
ンシヨンスタツトで試験片の電位を銀−塩化銀電
極基準で＋0.5Vに保持させたときの電流値変化
をレコーダーに記録させた。また、適宜、銀−塩
化銀電極基準−1.0V〜＋0.5Vの電位範囲におけ
る分極曲線及び分析抵抗値を測定した。
に関するものである。 自動車用外板、建築材、家電製品等として用い
られる塗装金属製品は、屋外等での自然環境下で
使用されると、その表面は徐々に劣化し、特に、
塗装下地金属の腐食が進行すると、製品としての
価値を満たさなくなる。このような塗装金属製品
の寿命の予測及び塗膜の耐久性を評価するための
手段として、屋外曝露試験、サンシヤインウエザ
ーメーター試験、デユーサイクルウエザーメータ
ー試験、複合サイクル試験などが従来から行われ
ている。 しかし、屋外曝露試験では、塗膜自体が持つ高
い保護作用のために、製品の耐久性を評価するの
に長期間を必要とする。また、従来のその他の試
験方法においても、試験片の劣化の度合を肉眼観
察及び光学的あるいは分光学的方法等によつて判
定しているため、下地金属の腐食がどの程度進ん
でいるのかを評価できない欠点を有している。 一方、塗装金属製品を電気化学的計測法で測定
すれば、外観的な劣化の度合からだけでは判定し
にくい塗膜と下地金属との界面における腐食の度
合を定量的に評価することが可能にある。しか
し、塗膜が高抵抗を有するため、このような測定
は一般的には非常に困難である。 本発明はこのような見地から、塗装金属製品の
耐久性を評価するため、従来の試験方法ではでき
なかつた改良点を加えたものである。 即ち、本発明によれば、ホールダーに装着され
た塗装金属試験片を回転させて該試験片を腐食性
溶液からなる液相部と、空気、不活性ガス又は腐
食性ガスからなる気相部に順次かつ繰返し接触さ
せるとともに、該気相部との接触に際しては該試
験片に紫外線を照射することにより、該試験片の
劣化を促進させる操作を行いながら、該試験片と
該液相部との間の電流値変化又は分極曲線を電気
化学的に測定することを特徴とする塗装金属製品
の耐久性評価試験方法が提供される。 本発明によれば、塗装金属試験片の促進劣化及
び電気化学的計測を一台の装置の中で連続的に行
うことができ、しかも、試験片の劣化の挙動及び
腐食の度合を連続的かつ定量的に評価することが
できる。 次に本発明の概要を図面により説明する。 第１図は本発明で用いる試験装置本体容器であ
り、容器自体の劣化を防ぐためにガラス製又はテ
フロン樹脂製が望ましいが、アクリル樹脂製でも
よい。また、容器の大きさは使用する塗膜金属試
験片の大きさにより種々設計できる。容器１には
蓋２が取り付けられ、試験片の設置及び試験溶液
の出し入れの際には取り外すことができる。３は
後述する塗装金属試験片ホルダーであり、容器１
内の気密を保ちながらホルダー自体が任意の一定
回転速度で回転できるようになつている。４は容
器内の気相部と液相部とを分離するしきり板であ
り、後出の紫外線ランプから照射される紫外線が
容器内における塗装金属試験片の気相部にある部
分のみに当たるようにする遮へい板をも兼ねる。
容器１の液相部分には、ルギン毛細管を判つた参
照電極８、対極９、温度レギユレーター１０、温
度コントロール用ヒーター１１等の挿入口が設け
られている。５は塗装金属試験片の光劣化用紫外
線ランプであり、蓋２の挿入口を通して容器１内
の気相部に挿入する。紫外線ランプの加熱を防ぐ
ために、これを容器１の外側に設置し、石英ガラ
ス板を通して、試験槽内部の塗装金属試験片に紫
外線を照射してもよい。６及び６′は腐食性ガス
を容器内の気相部に導入するための管であり、気
相部における腐食促進因子の種類に応じて、酸
素、空気、不活性ガス、亜硫酸ガス等を導入す
る。また、必要に応じて、試験溶液内に上記ガス
を導入するための管７及び７′を設けてもよい。 第２図は塗装金属試験ホルダーの断面説明図で
あり、試験片の一定露出面以外は溶液及び気相か
ら遮へいして、この露出面を電気化学的計測用の
試験電極とする。ホルダー内への溶液の侵入を防
ぐため、ホルダーの材質は撥水性の強いテフロン
樹脂が望ましい。ホルダーの回転軸２１は中空に
なつており、塗装金属試験片を電極とし、電気化
学的計測用の外部測定機器と導通させるためのリ
ード線２２が挿入されている。ホルダーは第１図
の容器内に組み込まれ、試験片２０の露出面のう
ちの一部は気相側に、他の一部は溶液中に接触す
る。ホルダーは回転軸を通して外部の動力伝達機
構により回転されるが、これにより、塗装金属試
験片に湿潤・乾燥サイクル、熱サイクル、紫外線
照射サイクル、腐食環境サイクル等が与えられ
る。これらのサイクルは、劣化促進のための試験
条件に応じて種々設定することができる。 第３図は種々のホルダーの説明図であり、ａ図
に示したホルダーＡは１つの塗装金属試験片の測
定に適したホルダーである。複数個の試験片の測
定を並行して行う場合には、ホリダーＡを複数個
試験装置容器内に設定するか又はｂ図及びｃ図に
示したそれぞれのホルダーＢないしＣのように１
つのホルダーに複数個の露出部を有する構造とす
ることもできる。ホルダーＢ又はＣの場合、それ
ぞれに試験片及びリード線をセツトし、しかも、
溶液中に浸せきした試験片のみ外部測定機器と導
通するように切換え接点を持つ。 次に本発明の実施例を説明する。 巾150mm、奥行100mm、高さ120mm（いずれも内
寸）のアクリル樹脂製容器中に外部駆動電源によ
り一定速度で回転できるテフロン樹脂製ホルダー
を挿入する。このホルダーには塗装金属試験片を
直径30mmの開口部を通して試験装置内部の試験液
（液相部）及び気相部に接触するように装着し、
試験片の裏側からリード線をホルダーの回転軸を
通して試験装置容器の外部へ導いた。また、試験
装置容器内部の気相部には直径５mm、長さ22mmの
発光部を持つ波長253.7mmのペン型紫外線ランプ
を装着した。試験装置容器内に0.049モルNaClと
0.001モルHClの混合溶液を塗装金属試験片露出
面の下半分まで浸るように入れ、ヒーターにより
加熱し、水銀レギユレーターで50℃に温度コント
ロールした。なお、試験液の液面を一定に保つと
ともに紫外線の試験液側塗装金属試験片露出面へ
の照射を遮へいするために、試験液面に接してア
クリル樹脂製の板を装着した。試験液中には電気
化学的計測を行うためのルギン毛細管を伴つた銀
−塩化銀参照電極及び金の対極を挿入し、塗装金
属試験片からのリード線とともにポテンシヨンス
タツトに接続した。また、試験装置容器内部の気
相側は空気を導入した。 以上の試験条件において、テフロン樹脂製ホル
ダーに表１に示す塗装金属試験片を装着し、ホル
ダーを42.4分／回の速度で回転させながら、ポテ
ンシヨンスタツトで試験片の電位を銀−塩化銀電
極基準で＋0.5Vに保持させたときの電流値変化
をレコーダーに記録させた。また、適宜、銀−塩
化銀電極基準−1.0V〜＋0.5Vの電位範囲におけ
る分極曲線及び分析抵抗値を測定した。
【表】
【表】
その結果、初期の分極抵抗が109Ωcm2と高絶縁
抵抗を示す塗装金属試験片においても、試験開始
後数100時間で＋0.5Vの分極電流が鋭く立ち上が
り、その後の分極抵抗は105〜106Ωcm2と低い値を
示した。また、この電流立ち上がり時間と初期の
塗装金属試験片の分極抵抗値の間には耐食性に関
する順位の一致が見られ、試験片の耐食性の目安
となり得ることが明らかになつた。更に、分極電
流立ち上がり後の試験片には、露出面の白亜化及
び局所的な塗膜のふくれが観察され、非常に促進
率の高い劣化挙動が実現された。 以上のように、本発明によれば、本試験装置の
運転条件を適切なものに設定することにより、非
常に劣化促進率が高く、しかも、各種電気化学的
特性を連続的に時間追跡することのできる塗装金
属製品の耐久性評価試験法を得ることができる。 本発明の利点は次の通りである。 (1) 塗膜と下地金属との界面における腐食挙動を
電気化学的に測定（定電位又は定電流分極測
定、浸せき電位測定、分極抵抗測定、インピー
ダンス測定等）することにより、分光学的測定
では判定できない塗装金属試験片の耐久性を直
接評価することができる。 (2) 電気化学的計測においては、電圧、電流等の
電気的信号を扱うため測定が非常に容易であ
る。 (3) 塗装金属製品の劣化に伴う電気化学的特性値
の経時変化を連続的にしかも精度よく測定でき
るため、試験片の劣化の挙動を容易に追跡する
ことができる。 (4) 試験片を電気化学的に分極することにより、
腐食促進作用を与えることができる。 (5) 試験装置内に設定された種々の劣化促進環境
の中で、試験片ホルダーを回転させることによ
り印加される湿潤乾燥サイクル、熱サイクル、
紫外線照射サイクル等の組合せにより、塗装金
属製品の各種劣化促進因子による実環境に近い
劣化形態が実現される。しかも、これらのサイ
クルは、可変であり、かつ、そのコントロール
が非常に容易である。 (6) 使用する塗装金属試験片の大きさは数10ミリ
メートル角で十分であり、装置自体も小型、安
価である。
抵抗を示す塗装金属試験片においても、試験開始
後数100時間で＋0.5Vの分極電流が鋭く立ち上が
り、その後の分極抵抗は105〜106Ωcm2と低い値を
示した。また、この電流立ち上がり時間と初期の
塗装金属試験片の分極抵抗値の間には耐食性に関
する順位の一致が見られ、試験片の耐食性の目安
となり得ることが明らかになつた。更に、分極電
流立ち上がり後の試験片には、露出面の白亜化及
び局所的な塗膜のふくれが観察され、非常に促進
率の高い劣化挙動が実現された。 以上のように、本発明によれば、本試験装置の
運転条件を適切なものに設定することにより、非
常に劣化促進率が高く、しかも、各種電気化学的
特性を連続的に時間追跡することのできる塗装金
属製品の耐久性評価試験法を得ることができる。 本発明の利点は次の通りである。 (1) 塗膜と下地金属との界面における腐食挙動を
電気化学的に測定（定電位又は定電流分極測
定、浸せき電位測定、分極抵抗測定、インピー
ダンス測定等）することにより、分光学的測定
では判定できない塗装金属試験片の耐久性を直
接評価することができる。 (2) 電気化学的計測においては、電圧、電流等の
電気的信号を扱うため測定が非常に容易であ
る。 (3) 塗装金属製品の劣化に伴う電気化学的特性値
の経時変化を連続的にしかも精度よく測定でき
るため、試験片の劣化の挙動を容易に追跡する
ことができる。 (4) 試験片を電気化学的に分極することにより、
腐食促進作用を与えることができる。 (5) 試験装置内に設定された種々の劣化促進環境
の中で、試験片ホルダーを回転させることによ
り印加される湿潤乾燥サイクル、熱サイクル、
紫外線照射サイクル等の組合せにより、塗装金
属製品の各種劣化促進因子による実環境に近い
劣化形態が実現される。しかも、これらのサイ
クルは、可変であり、かつ、そのコントロール
が非常に容易である。 (6) 使用する塗装金属試験片の大きさは数10ミリ
メートル角で十分であり、装置自体も小型、安
価である。
第１図は本発明の実施例に用いた試験装置の概
略図である。第２図は塗装金属試験片ホルダーの
断面説明図である。第３図ａ〜ｃは、種々のホル
ダーについての説明図である。ａ図で示したホル
ダーＡは実施例で用いた単一試験片用のもの、ｂ
図及びｃ図で示したホルダーＢ及びＣは複数個試
験片の同時測定用のものである。 １…本体容器、２…蓋、３…塗装金属試験片ホ
ルダー、４…遮へい板、５…紫外線ランプ、６及
び６′…ガス導入及び導出口、７及び７′…試験溶
液内ガス導入及び導出口、８…参照電極、９…対
極、１０…温度コントロール用センサー、１１…
ヒーター、１２…モニター用センサー。
略図である。第２図は塗装金属試験片ホルダーの
断面説明図である。第３図ａ〜ｃは、種々のホル
ダーについての説明図である。ａ図で示したホル
ダーＡは実施例で用いた単一試験片用のもの、ｂ
図及びｃ図で示したホルダーＢ及びＣは複数個試
験片の同時測定用のものである。 １…本体容器、２…蓋、３…塗装金属試験片ホ
ルダー、４…遮へい板、５…紫外線ランプ、６及
び６′…ガス導入及び導出口、７及び７′…試験溶
液内ガス導入及び導出口、８…参照電極、９…対
極、１０…温度コントロール用センサー、１１…
ヒーター、１２…モニター用センサー。
Claims (1)
- １ ホールダーに装着された塗装金属試験片を回
転させて該試験片を腐食性溶液からなる液相部
と、空気、不活性ガス又は腐食性ガスからなる気
相部に順次かつ繰返し接触させるとともに、該気
相部との接触に際しては該試験片に紫外線を照射
することにより、該試験片の劣化を促進させる操
作を行いながら、該試験片と該液相部との間の電
流値変化又は分極曲線を電気化学的に測定するこ
とを特徴とする塗装金属製品の耐久性評価試験方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5265085A JPS61210937A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 塗装金属製品の耐久性評価試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5265085A JPS61210937A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 塗装金属製品の耐久性評価試験方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61210937A JPS61210937A (ja) | 1986-09-19 |
| JPH042901B2 true JPH042901B2 (ja) | 1992-01-21 |
Family
ID=12920725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5265085A Granted JPS61210937A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 塗装金属製品の耐久性評価試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61210937A (ja) |
-
1985
- 1985-03-15 JP JP5265085A patent/JPS61210937A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61210937A (ja) | 1986-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |