JP7306077B2 - Physical property evaluation method and apparatus - Google Patents

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本開示は、物理特性評価方法及びその装置に関するものである。 The present disclosure relates to a physical property evaluation method and apparatus.

従来より、電気化学的手法を用いて塗膜の耐食性等の物理特性を評価することが行われている(例えば特許文献1参照)。 BACKGROUND ART Conventionally, physical properties such as corrosion resistance of coating films have been evaluated using electrochemical methods (see, for example, Patent Document 1).

特開2016-050915号公報JP 2016-050915 A

ところで、材料開発、塗装工場の工程管理、車両防錆品質の育成の場において、電気化学的手法を用いた種々の評価工程の迅速化が望まれている。一方で、より詳細な電気化学的反応の機構解明を行うときには、電気化学的測定工程における測定速度を遅らせることが効果的な場合がある。このような事情から、電気化学的測定工程の測定速度を測定の目的に応じて適宜調整することができる技術の開発が望まれている。 By the way, speeding up of various evaluation processes using an electrochemical method is desired in material development, process control in painting factories, and development of vehicle rust prevention quality. On the other hand, when elucidating the mechanism of electrochemical reactions in more detail, it may be effective to slow down the measurement speed in the electrochemical measurement process. Under these circumstances, there is a demand for development of a technique capable of appropriately adjusting the measurement speed of the electrochemical measurement process according to the purpose of measurement.

本開示は、測定速度を適宜調整可能な物理特性評価方法及びその装置を提供することを課題とする。 An object of the present disclosure is to provide a physical property evaluation method and apparatus capable of appropriately adjusting the measurement speed.

上記の課題を解決するために、ここに開示する第1の技術に係る物理特性評価方法は、電気化学的手法を用いて膜状の測定対象物の物理特性を評価する方法であって、前記測定対象物の表面に電解液を接触させる工程と、前記測定対象物の表面側に、該表面側の温度を調整するための第1温度調整手段を配置する工程と、前記測定対象物の裏面側に、該裏面側の温度を調整するための第2温度調整手段を配置する工程と、前記第1温度調整手段の設定温度と前記第2温度調整手段の設定温度との高低及び差を調整して前記測定対象物の表面側の温度と裏面側の温度との高低及び差を調整することにより、前記電解液の前記測定対象物中への浸透速度を調整する工程と、を備え、前記測定対象物は、基材上に塗膜を備えた塗装金属材の該塗膜であり、前記電解液は、前記塗膜の表面に接触するように配置され、前記第2温度調整手段は、前記塗膜の裏面側に前記基材を介して配置され、前記測定対象物の表面側の温度を、裏面側の温度よりも高くし、前記測定対象物の裏面側の温度を、外気温度よりも低下させ、前記物理特性は、前記塗膜の耐食性であり、前記塗膜の表面側と前記塗膜の裏面側との間に電圧を増大させながら印加し、前記塗膜が絶縁破壊するときの電圧値に基づいて、前記塗膜の耐食性を評価することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the physical property evaluation method according to the first technology disclosed herein is a method for evaluating the physical properties of a film-like measurement object using an electrochemical method, a step of contacting the surface of the object to be measured with the electrolytic solution; a step of arranging a first temperature adjusting means for adjusting the temperature of the surface side on the surface side of the object to be measured; a step of arranging a second temperature adjusting means for adjusting the temperature of the back side on the side of the back side; adjusting the level and difference between the set temperature of the first temperature adjusting means and the set temperature of the second temperature adjusting means; and adjusting the permeation rate of the electrolytic solution into the measurement object by adjusting the level and difference between the temperature on the surface side and the temperature on the back side of the measurement object by adjusting the The object to be measured is a coating film of a coated metal material provided with a coating film on a base material, the electrolytic solution is arranged so as to be in contact with the surface of the coating film, and the second temperature control means comprises: Arranged on the back side of the coating film via the base material, making the temperature of the surface side of the measurement object higher than the temperature of the back side, and making the temperature of the back side of the measurement object higher than the outside temperature is also reduced, and the physical property is the corrosion resistance of the coating film, and a voltage is applied between the front surface side of the coating film and the back surface side of the coating film while increasing the voltage, and when the coating dielectric breakdown occurs The corrosion resistance of the coating film is evaluated based on the voltage value of .

流体は高エネルギーである高温の場所から低エネルギーである低温の場所に向かって移動する。本構成によれば、測定対象物における電解液と接触した表面側の温度を裏面側の温度よりも高く又は低くすることにより、表面側及び裏面側が同一の温度を有するときよりも、電解液の測定対象物への浸透速度を加速又は遅延させることができる。すなわち、測定対象物の表面側の温度と裏面側の温度との高低及び差を調整することにより、電解液の測定対象物中への浸透速度を調整することができる。そうして、電気化学的測定工程の測定速度を適宜調整することができる。 Fluid moves from a high energy, hot location to a low energy, cold location. According to this configuration, by setting the temperature of the surface side of the object to be measured which is in contact with the electrolyte solution to be higher or lower than the temperature of the back surface side, the temperature of the electrolyte solution is lower than when the front surface side and the back surface side have the same temperature. It is possible to accelerate or delay the permeation speed to the object to be measured. That is, by adjusting the level and difference between the temperature on the front side and the temperature on the back side of the object to be measured, the permeation rate of the electrolytic solution into the object to be measured can be adjusted. The measurement speed of the electrochemical measurement process can then be adjusted accordingly.

1の技術において、前記測定対象物の表面側の温度を、裏面側の温度よりも高くする。 In the first technique, the temperature on the front side of the object to be measured is made higher than the temperature on the back side.

本構成によれば、測定対象物への電解液の浸透速度を加速させることができるから、電気化学的測定工程の測定速度を速め、電気化学的な評価工程の迅速化を図ることができる。 According to this configuration, it is possible to accelerate the permeation speed of the electrolytic solution into the object to be measured, so that the measurement speed in the electrochemical measurement process can be increased, and the electrochemical evaluation process can be speeded up.

の技術において、前記測定対象物の表面側に、該表面側の温度を調整するための第1温度調整手段を配置する工程と、前記測定対象物の裏面側に、該裏面側の温度を調整するための第2温度調整手段を配置する工程と、前記第1温度調整手段の設定温度と前記第2温度調整手段の設定温度との高低及び差を調整することにより、前記測定対象物の表面側の温度と裏面側の温度との高低及び差を調整する工程と、を備えるIn the first technique, a step of disposing a first temperature adjusting means for adjusting the temperature of the surface side on the surface side of the object to be measured; and adjusting the height and the difference between the set temperature of the first temperature adjustment means and the set temperature of the second temperature adjustment means, the measurement object and adjusting the level and difference between the temperature on the front surface side and the temperature on the back surface side.

本構成によれば、第1温度調整手段及び第2温度調整手段を用いて表面側及び裏面側の温度をより精度よく調整することができる。これにより、表面側及び裏面側の温度差をより精度よく調整することができるから、電解液の浸透速度をより精度よく調整することができ、延いては電気化学的測定工程の測定速度をより精度よく調整することができる。 According to this configuration, it is possible to more accurately adjust the temperatures on the front side and the back side by using the first temperature adjustment means and the second temperature adjustment means. As a result, the temperature difference between the front surface side and the back surface side can be adjusted more accurately, so that the permeation rate of the electrolytic solution can be adjusted more accurately, which in turn increases the measurement rate in the electrochemical measurement process. It can be adjusted with high precision.

の技術は、第の技術において、前記第1温度調整手段は、前記電解液の温度を調整することを特徴とする。 A second technique is characterized in that, in the first technique, the first temperature adjusting means adjusts the temperature of the electrolytic solution.

本構成によれば、第1温度調整手段として電解液自体の温度を調整する手段を採用することにより、表面側の温度の調整を容易に行うことができる。 According to this configuration, by adopting the means for adjusting the temperature of the electrolytic solution itself as the first temperature adjusting means, it is possible to easily adjust the temperature on the surface side.

の技術において、前記測定対象物は、基材上に塗膜を備えた塗装金属材の該塗膜であり、前記電解液は、前記塗膜の表面に接触するように配置され、前記第2温度調整手段は、前記塗膜の裏面側に前記基材を介して配置される。 In the first technique, the object to be measured is a coating film of a coated metal material provided with a coating film on a base material, and the electrolytic solution is disposed so as to contact the surface of the coating film, The second temperature control means is arranged on the back surface side of the coating film with the base material interposed therebetween.

本構成によれば、塗装金属材の塗膜に関する電気化学的測定工程の測定速度を適宜調整することができる。そうして、塗膜の電気化学的な評価工程の評価速度を調整することができる。 According to this configuration, it is possible to appropriately adjust the measurement speed of the electrochemical measurement process for the coating film of the coated metal material. Thus, the evaluation speed of the electrochemical evaluation process of the coating can be adjusted.

の技術において、前記物理特性は、前記塗膜の耐食性であり、前記塗膜の表面側と前記塗膜の裏面側との間に電圧を増大させながら印加し、前記塗膜が絶縁破壊するときの電圧値に基づいて、前記塗膜の耐食性を評価する。 In the first technique, the physical property is the corrosion resistance of the coating film, and a voltage is applied while increasing the voltage between the front surface side of the coating film and the back surface side of the coating film, and the coating film is subjected to dielectric breakdown. Corrosion resistance of the coating film is evaluated based on the voltage value when it is applied.

塗膜の耐食性を評価する方法として、例えば、塗装金属材の基材と塗膜表面との間に電圧を印加し、塗膜が絶縁破壊するときの電圧値(以下、「絶縁電圧」という)に基づいて、塗膜の耐食性を評価する方法を用いることができる。絶縁電圧は塗膜の耐食性に係る絶縁性の良否を表すため、これを測定することにより塗装金属材の耐食性を評価することができる。そして、基材と塗膜表面との間に電圧を増大させながら印加することにより、絶縁電圧をより精度良く検出することができる。本構成によれば、そのような塗装金属材の耐食性の評価工程において、測定速度を調整し、延いては評価速度を調整することができる。 As a method for evaluating the corrosion resistance of a coating film, for example, a voltage is applied between the base material of the coated metal material and the coating film surface, and the voltage value when the coating film breaks down (hereinafter referred to as "insulation voltage"). Based on, a method for evaluating the corrosion resistance of the coating film can be used. Since the insulation voltage indicates the quality of the insulation related to the corrosion resistance of the coating film, the corrosion resistance of the coated metal material can be evaluated by measuring this voltage. By applying increasing voltage between the substrate and the coating film surface, the insulation voltage can be detected with higher accuracy. According to this configuration, in the process of evaluating the corrosion resistance of such a coated metal material, it is possible to adjust the measurement speed and thus the evaluation speed.

の技術は、第又は第の技術において、前記塗装金属材の基材は自動車部材用鋼板であることを特徴とする。 A third technique is characterized in that, in the first or second technique, the base material of the coated metal material is a steel plate for automobile members.

本構成によれば、自動車用途の塗装金属材の耐食性の評価工程における評価速度を調整することができる。 According to this configuration, it is possible to adjust the evaluation speed in the corrosion resistance evaluation process of the painted metal material for automobile use.

の技術は、第の技術のいずれか1つにおいて、前記塗膜は電着塗膜であることを特徴とする。 A fourth technique is characterized in that, in any one of the first to third techniques, the coating film is an electrodeposition coating film.

本構成によれば、電着塗膜の耐食性に関する測定において測定速度を調整することができる。 According to this configuration, it is possible to adjust the measurement speed in the measurement of the corrosion resistance of the electrodeposition coating film.

の技術は、第の技術のいずれか1つにおいて、前記第1温度調整手段はラバーヒータであり、前記第2温度調整手段はペルチェ素子であることを特徴とする。 A fifth technique is characterized in that, in any one of the first to fourth techniques, the first temperature control means is a rubber heater, and the second temperature control means is a Peltier element.

本構成によれば、第1温度調整手段及び第2温度調整手段として、それぞれラバーヒータ及びペルチェ素子を採用することにより、測定対象物の表面側及び裏面側の温度調整をより精度よく行うことができる。 According to this configuration, by adopting a rubber heater and a Peltier element as the first temperature control means and the second temperature control means, respectively, it is possible to perform temperature control on the front side and the back side of the object to be measured with higher accuracy. can.

ここに開示する第の技術に係る物理特性評価装置は、電気化学的手法を用いて膜状の測定対象物の物理特性を評価する装置であって、前記測定対象物の表面に接触するように配置された電解液と、前記電解液に接触するように配置された電極と、前記電極と前記測定対象物の裏面側とに電気的に接続され、該電極と該測定対象物の裏面側との間に電圧を印加する電源と、前記測定対象物の表面側に配置され、該表面側の温度を調整する第1温度調整手段と、前記測定対象物の裏面側に配置され、該裏面側の温度を調整する第2温度調整手段と、を備え、前記第1温度調整手段の設定温度と前記第2温度調整手段の設定温度との高低及び差を調整することにより、前記電解液の前記測定対象物中への浸透速度を調整するものであり、前記測定対象物は、基材上に塗膜を備えた塗装金属材の該塗膜であり、前記電解液は、前記塗膜の表面に接触するように配置され、前記第2温度調整手段は、前記塗膜の裏面側に前記基材を介して配置され、前記第1温度調整手段の設定温度は、前記第2温度調整手段の設定温度よりも高く、前記第2温度調整手段の設定温度は、外気温度よりも低く、前記物理特性は、前記塗膜の耐食性であり、前記電源は、前記電極と前記基材とに電気的に接続されており、前記電極と前記基材との間に電圧を増大させながら印加し、前記塗膜が絶縁破壊するときの電圧値に基づいて、前記塗膜の耐食性を評価することを特徴とする。 A physical property evaluation apparatus according to a sixth technique disclosed herein is an apparatus for evaluating the physical properties of a film-like measurement object using an electrochemical method, and is in contact with the surface of the measurement object. an electrolytic solution placed in the , an electrode placed in contact with the electrolytic solution, and the electrode and the back side of the object to be measured are electrically connected to each other, and the electrode and the back side of the object to be measured are electrically connected to each other; a power source that applies a voltage between the object to be measured and a first temperature adjusting means that is arranged on the surface side of the object to be measured and adjusts the temperature of the surface side; and a second temperature adjusting means for adjusting the temperature of the electrolytic solution by adjusting the level and difference between the set temperature of the first temperature adjusting means and the set temperature of the second temperature adjusting means. It adjusts the permeation rate into the object to be measured, the object to be measured is the coating film of a coated metal material having a coating film on a base material, and the electrolytic solution is the coating film. The second temperature adjustment means is arranged to contact the surface, the second temperature adjustment means is arranged on the back surface side of the coating film via the base material, and the set temperature of the first temperature adjustment means is adjusted to the second temperature adjustment means , the set temperature of the second temperature control means is lower than the ambient temperature, the physical property is the corrosion resistance of the coating film, and the power supply supplies electricity to the electrode and the base material. is electrically connected, a voltage is applied between the electrode and the substrate while increasing it, and the corrosion resistance of the coating film is evaluated based on the voltage value when the dielectric breakdown of the coating film occurs. Characterized by

本構成によれば、測定対象物における電解液と接触した表面側の温度を裏面側の温度よりも高く又は低くすることにより、表面側及び裏面側が同一の温度を有するときよりも、電解液の測定対象物への浸透速度を加速又は遅延させることができる。すなわち、第1温度調整手段の設定温度と第2温度調整手段の設定温度との高低及び差を調整することにより、電解液の測定対象物中への浸透速度を調整することができる。そうして、電気化学的測定工程の測定速度を適宜調整することができる。 According to this configuration, by setting the temperature of the surface side of the object to be measured which is in contact with the electrolyte solution to be higher or lower than the temperature of the back surface side, the temperature of the electrolyte solution is lower than when the front surface side and the back surface side have the same temperature. It is possible to accelerate or delay the permeation speed to the object to be measured. That is, by adjusting the level and difference between the set temperature of the first temperature adjusting means and the set temperature of the second temperature adjusting means, the permeation speed of the electrolytic solution into the object to be measured can be adjusted. The measurement speed of the electrochemical measurement process can then be adjusted accordingly.

の技術において、前記第1温度調整手段の設定温度は、前記第2温度調整手段の設定温度よりも高い。 In the sixth technique, the set temperature of the first temperature adjustment means is higher than the set temperature of the second temperature adjustment means.

本構成によれば、測定対象物への電解液の浸透速度を加速させることができるから、電気化学的測定工程の測定速度を速め、電気化学的な評価工程の迅速化を図ることができる。 According to this configuration, it is possible to accelerate the permeation speed of the electrolytic solution into the object to be measured, so that the measurement speed in the electrochemical measurement process can be increased, and the electrochemical evaluation process can be speeded up.

の技術は、第の技術において、前記電解液を収容する容器を備え、前記第1温度調整手段は、前記容器の外周に配置され、該容器内に収容された前記電解液の温度を調整するラバーヒータであり、前記第2温度調整手段は、前記測定対象物の裏面側に配置されたペルチェ素子であることを特徴とする。 A seventh technique is the sixth technique, further comprising a container for containing the electrolytic solution, and wherein the first temperature adjusting means is arranged on the outer circumference of the container and adjusts the temperature of the electrolytic solution contained in the container. wherein the second temperature adjusting means is a Peltier element arranged on the back side of the object to be measured.

本構成によれば、第1温度調整手段として電解液自体の温度を調整する手段を採用することにより、表面側の温度の調整を容易に行うことができる。また、第1温度調整手段及び第2温度調整手段として、それぞれラバーヒータ及びペルチェ素子を採用することにより、測定対象物の表面側及び裏面側の温度調整をより精度よく行うことができる。 According to this configuration, by adopting the means for adjusting the temperature of the electrolytic solution itself as the first temperature adjusting means, it is possible to easily adjust the temperature on the surface side. Further, by adopting a rubber heater and a Peltier element as the first temperature adjusting means and the second temperature adjusting means, respectively, it is possible to more accurately adjust the temperatures of the front side and the back side of the object to be measured.

の技術において、前記測定対象物は、基材上に塗膜を備えた塗装金属材の該塗膜であり、前記電解液は、前記塗膜の表面に接触するように配置され、前記第2温度調整手段は、前記塗膜の裏面側に前記基材を介して配置される。 In the sixth technique , the object to be measured is a coating film of a coated metal material having a coating film on a base material, and the electrolytic solution is arranged so as to contact the surface of the coating film. The second temperature control means is arranged on the back surface side of the coating film with the base material interposed therebetween .

本構成によれば、塗装金属材の塗膜に関する電気化学的測定工程の測定速度を適宜調整することができる。そうして、塗膜の電気化学的な評価工程の評価速度を調整することができる。 According to this configuration, it is possible to appropriately adjust the measurement speed of the electrochemical measurement process for the coating film of the coated metal material. Thus, the evaluation speed of the electrochemical evaluation process of the coating can be adjusted.

の技術は、第6又は第7の技術において、前記塗装金属材の基材は自動車部材用鋼板であることを特徴とする。 An eighth technique is characterized in that, in the sixth or seventh technique, the base material of the coated metal material is a steel plate for automotive parts.

本構成によれば、自動車用途の塗装金属材の耐食性の評価工程における評価速度を調整することができる。 According to this configuration, it is possible to adjust the evaluation speed in the corrosion resistance evaluation process of the painted metal material for automobile use.

の技術は、第6~8の技術のいずれか1つにおいて、前記塗膜は電着塗膜であることを特徴とする。 A ninth technique is characterized in that, in any one of the sixth to eighth techniques, the coating film is an electrodeposition coating film.

本構成によれば、電着塗膜の耐食性に関する測定において測定速度を調整することができる。 According to this configuration, it is possible to adjust the measurement speed in the measurement of the corrosion resistance of the electrodeposition coating film.

の技術において、前記物理特性は、前記塗膜の耐食性であり、前記電源は、前記電極と前記基材とに電気的に接続されており、前記電極と前記基材との間に電圧を増大させながら印加し、前記塗膜が絶縁破壊するときの電圧値に基づいて、前記塗膜の耐食性を評価する。 In the sixth technique , the physical property is corrosion resistance of the coating film, the power supply is electrically connected to the electrode and the substrate, and the electrode and the substrate are electrically connected to each other. The corrosion resistance of the coating film is evaluated based on the voltage value at which dielectric breakdown occurs in the coating film.

本構成によれば、塗装金属材の耐食性の評価工程において、測定速度を調整し、延いては評価速度を調整することができる。 According to this configuration, in the process of evaluating the corrosion resistance of the painted metal material, it is possible to adjust the measurement speed and, in turn, the evaluation speed.

以上述べたように、本開示によると、測定対象物における電解液と接触した表面側の温度を裏面側の温度よりも高く又は低くすることにより、表面側及び裏面側が同一の温度を有するときよりも、電解液の測定対象物への浸透速度を加速又は遅延させることができる。すなわち、測定対象物の表面側の温度と裏面側の温度との高低及び差を調整することにより、電解液の測定対象物中への浸透速度を調整することができる。そうして、電気化学的測定工程の測定速度を測定目的に応じて適宜調整することができる。 As described above, according to the present disclosure, by making the temperature of the surface side of the measurement object in contact with the electrolyte higher or lower than the temperature of the back surface side, can also accelerate or delay the permeation rate of the electrolytic solution into the object to be measured. That is, by adjusting the level and difference between the temperature on the front side and the temperature on the back side of the object to be measured, the permeation rate of the electrolytic solution into the object to be measured can be adjusted. Thus, the measurement speed of the electrochemical measurement process can be adjusted appropriately according to the measurement purpose.

実施形態1に係る耐食性評価装置及び耐食性評価方法を説明するための図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating the corrosion resistance evaluation apparatus and corrosion resistance evaluation method which concern on Embodiment 1. FIG. 電極と鋼板との間に印加される電圧の変化(一点鎖線)、及び該電圧の印加に伴い前記電極と前記鋼板との間に流れる電流の変化(実線)を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a change in voltage applied between an electrode and a steel plate (one-dot chain line) and a change in current flowing between the electrode and the steel plate due to the application of the voltage (solid line). 絶縁電圧と塗膜膨れ発生サイクル数との相関関係の一例を示すグラフである。4 is a graph showing an example of the correlation between the insulation voltage and the number of coating film blistering cycles. 実施形態1に係る耐食性評価方法の原理を説明するための図である。1 is a diagram for explaining the principle of a corrosion resistance evaluation method according to Embodiment 1; FIG. 温度と飽和水蒸気量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between temperature and saturated water vapor amount. 実施形態2に係る耐食性評価方法の原理を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the principle of the corrosion resistance evaluation method according to Embodiment 2; 実施例における絶縁電圧と温度差との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between insulation voltage and temperature difference in Examples.

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail based on the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary in nature and is in no way intended to limit the disclosure, its applicability or its uses.

(実施形態1)
<耐食性評価装置>
本実施形態に係る耐食性評価装置1(物理特性評価装置)は、電気化学的手法を用いて、塗装鋼板2(塗装金属材)の電着塗膜5(膜状の測定対象物、塗膜)の耐食性(物理特性)を評価する装置である。
(Embodiment 1)
<Corrosion resistance evaluation device>
The corrosion resistance evaluation apparatus 1 (physical property evaluation apparatus) according to the present embodiment uses an electrochemical method to determine the electrodeposition coating film 5 (film-like measurement object, coating film) of the coated steel plate 2 (coated metal material). This is a device for evaluating the corrosion resistance (physical properties) of steel.

図1に示すように、耐食性評価装置1は、電極6と、容器7と、電解液8と、ゴムマット9と、電源装置10(電源)と、情報処理端末11と、ラバーヒータ21(第1温度調整手段)と、ペルチェ素子31(第2温度調整手段)と、を備える。 As shown in FIG. 1, the corrosion resistance evaluation apparatus 1 includes an electrode 6, a container 7, an electrolytic solution 8, a rubber mat 9, a power source device 10 (power source), an information processing terminal 11, and a rubber heater 21 (first and a Peltier element 31 (second temperature adjustment means).

-電極-
電極6は、測定対象物である電着塗膜5の表面側と裏面側との間に電圧を印加するためのものである。電極6としては、具体的には例えば、炭素電極、白金電極等を使用することができる。電極6の形状は特に限定されるものではないが、例えば棒状、ブロック状、板状、有孔状等の形状のものを用いることができる。電極6は、電着塗膜5の表面側に、当該表面から僅かに離間して配置されている。
-electrode-
The electrode 6 is for applying a voltage between the front side and the back side of the electrodeposition coating film 5 which is the object to be measured. Specifically, for example, a carbon electrode, a platinum electrode, or the like can be used as the electrode 6 . The shape of the electrode 6 is not particularly limited. The electrode 6 is arranged on the surface side of the electrodeposition coating film 5 with a slight distance from the surface.

-電解液-
電解液8は、電着塗膜5の表面と電極6との間に両者に接触するように配置されている。電解液8は、塗装鋼板2と電極6との間の導電性を増加させるとともに、塗装鋼板2に対する腐食因子としての役割を有する。電解液8は、支持電解質を含む水溶液等の電解質溶液であればいずれのものも使用することができる。支持電解質は、具体的には例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸マグネシウム、硝酸カリウム、リン酸カルシウム、酒石酸水素カリウム等である。
-Electrolyte-
The electrolytic solution 8 is arranged between the surface of the electrodeposition coating film 5 and the electrode 6 so as to be in contact with both. The electrolytic solution 8 increases the electrical conductivity between the coated steel plate 2 and the electrode 6 and also serves as a corrosive factor for the coated steel plate 2 . Any electrolytic solution such as an aqueous solution containing a supporting electrolyte can be used as the electrolytic solution 8 . Specific examples of supporting electrolytes include sodium chloride, potassium chloride, magnesium sulfate, potassium nitrate, calcium phosphate, and potassium hydrogen tartrate.

-容器及びゴムマット-
塗装鋼板2の電着塗膜5の表面には、液漏れ防止用のゴムマット9を介して容器7が配置されている。電解液8は、当該容器7内に収容されている。電極6は、その電解液8の中に浸漬された状態で配置されている。また、上述のごとく、電極6は、電着塗膜5の表面から僅かに離間して配置されているから、両者の間には電解液8が満たされている。
-Containers and rubber mats-
A container 7 is arranged on the surface of the electrodeposition coating film 5 of the coated steel plate 2 via a rubber mat 9 for preventing liquid leakage. The electrolytic solution 8 is accommodated in the container 7 . The electrode 6 is arranged in a state of being immersed in the electrolyte 8 . Further, as described above, the electrode 6 is arranged slightly apart from the surface of the electrodeposition coating film 5, so that the space between them is filled with the electrolytic solution 8. As shown in FIG.

-電源装置-
電源装置10は、電極6と、塗装鋼板2の基材である鋼板3とに電気的に接続されている。電源装置10は、電極6と鋼板3との間に電圧を印加する電源部としての役割を担うとともに、両者間に流れる電流を検出する電流検出部としての役割も担う。電源装置10としては、具体的には例えば、市販の高圧電源と電流計とを組み合わせて用いてもよい。また、電圧/電流の印加法として制御可能なポテンショ/ガルバノスタット等を使用してもよい。
-Power supply equipment-
The power supply device 10 is electrically connected to the electrode 6 and the steel plate 3 that is the base material of the coated steel plate 2 . The power supply device 10 plays a role as a power supply section that applies a voltage between the electrode 6 and the steel plate 3, and also plays a role as a current detection section that detects a current flowing between the two. As the power supply device 10, specifically, for example, a commercially available high voltage power supply and an ammeter may be used in combination. Also, a controllable potentiometer/galvanostat or the like may be used as a voltage/current application method.

-情報処理端末-
情報処理端末11は、電源装置10と通信可能に接続されている。情報処理端末11は、電源装置10により電極6と鋼板3との間に印加される電圧を制御する制御部としての役割を有する。また、電源装置10は、電源装置10による電圧の印加に伴い電着塗膜5が絶縁破壊するときの電圧値に基づいて、塗装鋼板2の耐食性を評価する判定部としての役割を有する。情報処理端末11として、具体的には例えば、ディスプレイ、キーボード等を備えた汎用のコンピュータ等を使用することができる。
-Information processing terminal-
The information processing terminal 11 is communicably connected to the power supply device 10 . The information processing terminal 11 functions as a control section that controls the voltage applied between the electrode 6 and the steel plate 3 by the power supply device 10 . The power supply 10 also serves as a determination section that evaluates the corrosion resistance of the coated steel sheet 2 based on the voltage value when the electrodeposition coating film 5 breaks down due to the voltage application by the power supply 10 . As the information processing terminal 11, specifically, for example, a general-purpose computer equipped with a display, a keyboard, and the like can be used.

-ラバーヒータ-
ラバーヒータ21は、容器7の外周に配置され、容器7内に収容された電解液8の温度を調整するための温度調整手段である。ラバーヒータ21としては、特に限定されるものではなく、市販のものを採用することができる。第1温度調整手段としてラバーヒータ21を採用することにより、電解液8の温度を精度よく容易に調整することができ、延いては電着塗膜5の表面側の温度の調整を精度よく容易に行うことができる。ラバーヒータ21は、例えば両面テープ、留め具等を用いて容器7の外周面に接触するように固定される。ラバーヒータ21には、図示しない温度センサ及び温度コントローラが電気的に接続されている。温度センサは容器7内の電解液8に浸漬される。そして、温度コントローラにより、ラバーヒータ21の温度を制御して、電解液8の温度調整を行う。
-Rubber heater-
The rubber heater 21 is arranged on the outer periphery of the container 7 and is temperature adjusting means for adjusting the temperature of the electrolytic solution 8 contained in the container 7 . The rubber heater 21 is not particularly limited, and a commercially available one can be used. By adopting the rubber heater 21 as the first temperature adjusting means, the temperature of the electrolytic solution 8 can be easily adjusted with high accuracy, and the temperature on the surface side of the electrodeposition coating film 5 can be easily adjusted with high accuracy. can be done. The rubber heater 21 is fixed so as to be in contact with the outer peripheral surface of the container 7 using, for example, double-sided tape, fasteners, or the like. A temperature sensor and a temperature controller (not shown) are electrically connected to the rubber heater 21 . The temperature sensor is immersed in the electrolyte 8 in the container 7 . Then, the temperature controller controls the temperature of the rubber heater 21 to adjust the temperature of the electrolytic solution 8 .

-ペルチェ素子-
ペルチェ素子31は、電着塗膜5の裏面側に鋼板3及び化成皮膜4を介して配置されている。具体的には、ペルチェ素子31は、鋼板3の裏面に接触するように配置され、鋼板3の温度を調整することにより電着塗膜5の裏面側の温度を調整する。ペルチェ素子31としては、特に限定されるものではなく、市販のものを採用することができる。ペルチェ素子31を採用することにより、鋼板3の温度を精度よく容易に調整することができ、延いては電着塗膜5の裏面側の温度の調整を精度よく容易に行うことができる。ペルチェ素子31には、図示しない温度コントローラが電気的に接続されている。温度コントローラにより、ペルチェ素子31の温度を制御して、鋼板3の温度調整を行う。
-Peltier element-
The Peltier element 31 is arranged on the back side of the electrodeposition coating film 5 via the steel plate 3 and the chemical conversion film 4 . Specifically, the Peltier element 31 is arranged so as to be in contact with the back surface of the steel plate 3 , and adjusts the temperature of the back surface side of the electrodeposition coating film 5 by adjusting the temperature of the steel plate 3 . The Peltier element 31 is not particularly limited, and a commercially available one can be used. By employing the Peltier element 31, the temperature of the steel plate 3 can be easily adjusted with high accuracy, and the temperature of the back side of the electrodeposition coating film 5 can be adjusted easily with high accuracy. A temperature controller (not shown) is electrically connected to the Peltier element 31 . A temperature controller controls the temperature of the Peltier element 31 to adjust the temperature of the steel plate 3 .

<耐食性評価方法>
本実施形態に係る耐食性評価方法(物理特性評価方法)は、電気化学的手法を用いて電着塗膜5の耐食性を評価する方法であり、例えば上述の耐食性評価装置1を用いて行うことができる。本実施形態に係る耐食性評価方法は、準備工程と、温度調整工程と、測定工程と、評価工程とを備える。以下、図1~図4を参照して詳述する。
<Corrosion resistance evaluation method>
The corrosion resistance evaluation method (physical property evaluation method) according to the present embodiment is a method for evaluating the corrosion resistance of the electrodeposition coating film 5 using an electrochemical technique, and can be performed using, for example, the above-described corrosion resistance evaluation apparatus 1. can. The corrosion resistance evaluation method according to this embodiment includes a preparation process, a temperature adjustment process, a measurement process, and an evaluation process. A detailed description will be given below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

≪準備工程≫
-試験片の準備-
まず、評価対象としての塗装鋼板2(塗装金属材)の試験片を準備する。本実施形態において、塗装鋼板2は、基材としての鋼板3及びこの鋼板3の表面上に形成された化成皮膜4と、さらにその上に形成された塗膜としての電着塗膜5(測定対象物)とにより構成されている。すなわち、鋼板3は、電着塗膜5の裏面側に配置されている。
≪Preparation process≫
- Preparation of test piece -
First, a test piece of coated steel plate 2 (coated metal material) as an evaluation object is prepared. In this embodiment, the coated steel plate 2 includes a steel plate 3 as a base material, a chemical conversion film 4 formed on the surface of the steel plate 3, and an electrodeposition coating film 5 (measurement object). That is, the steel plate 3 is arranged on the back side of the electrodeposition coating film 5 .

鋼板3は、家電製品、建材又は自動車部品等を製造するための鋼板であり、より好ましくは自動車部材用鋼板である。具体的には例えば、冷間圧延鋼板(SPC)、合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)、高張力鋼板又はホットスタンプ材等を使用することができ、より好ましくはSPC又はGAである。 The steel plate 3 is a steel plate for manufacturing home electric appliances, building materials, automobile parts, or the like, and more preferably a steel plate for automobile members. Specifically, for example, a cold-rolled steel sheet (SPC), a galvannealed steel sheet (GA), a high-strength steel sheet, a hot stamp material, or the like can be used, and SPC or GA is more preferable.

化成皮膜4は、腐食因子が直接鋼板3に触れるのを抑制するとともに、化成皮膜4自身が反応することにより鋼板3表面をアルカリ性環境にして錆を抑制する役割を有する。また、電着塗膜5と鋼板3との密着性を向上させる役割も有する。具体的には例えば、クロメート化成皮膜やリン酸亜鉛皮膜等である。 The chemical conversion coating 4 has a role of suppressing direct contact of corrosive factors with the steel sheet 3 and suppressing rust by making the surface of the steel sheet 3 into an alkaline environment by reacting with the chemical conversion coating 4 itself. It also has a role of improving the adhesion between the electrodeposition coating film 5 and the steel plate 3 . Specifically, for example, a chromate chemical conversion film, a zinc phosphate film, or the like.

測定対象物である電着塗膜5は、高いつきまわり性と均一性を有し、焼付工程後には高い耐食性を示すことにより、鋼板3を保護する役割を有する。具体的には例えば、エポキシ樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料等を使用することができる。 The electrodeposition coating film 5, which is the object to be measured, has high throwing power and uniformity, and exhibits high corrosion resistance after the baking process, thereby serving to protect the steel plate 3. Specifically, for example, an epoxy resin-based paint, an acrylic resin-based paint, or the like can be used.

-測定の準備-
塗装鋼板2の試験片を準備した後、耐食性評価装置1の測定準備を行う。
- Preparation for measurement -
After preparing the test piece of the coated steel plate 2, the corrosion resistance evaluation apparatus 1 is prepared for measurement.

具体的には例えば、まず、塗装鋼板2の電着塗膜5表面上に、ゴムマット9を介して容器7を設置する。なお、容器7の周囲にはラバーヒータ21を配置しておく。また、塗装鋼板2の鋼板3の裏面に接触するようにペルチェ素子31を配置する。さらに、電源装置10の電極6が接続されていない方の配線を、塗装鋼板2の鋼板3に接続させる。 Specifically, for example, first, the container 7 is placed on the surface of the electrodeposition coating film 5 of the coated steel plate 2 via the rubber mat 9 . A rubber heater 21 is arranged around the container 7 . Also, a Peltier element 31 is arranged so as to come into contact with the back surface of the steel plate 3 of the coated steel plate 2 . Further, the wire to which the electrode 6 of the power supply device 10 is not connected is connected to the steel plate 3 of the coated steel plate 2 .

次に、容器7内に電解液8を充填する。これにより、電着塗膜5の表面に電解液8を接触させる。そして、この電解液8内に、電源装置10に接続された電極6を浸漬させ、電着塗膜5表面上方に非接触状態で保持する。また、電解液8には、ラバーヒータ21に接続された温度センサも浸漬させる。 Next, the container 7 is filled with the electrolytic solution 8 . Thereby, the electrolytic solution 8 is brought into contact with the surface of the electrodeposition coating film 5 . Then, the electrode 6 connected to the power supply device 10 is immersed in the electrolytic solution 8 and held above the surface of the electrodeposition coating film 5 in a non-contact state. A temperature sensor connected to the rubber heater 21 is also immersed in the electrolytic solution 8 .

≪温度調整工程≫
この状態において、ラバーヒータ21の設定温度とペルチェ素子31の設定温度との差を調整する。そうして、電着塗膜5の表面側の温度と裏面側の温度との差を調整する。当該温度調整の詳細については、後に説明する。
≪Temperature adjustment process≫
In this state, the difference between the set temperature of the rubber heater 21 and the set temperature of the Peltier element 31 is adjusted. Thus, the difference between the temperature on the surface side and the temperature on the back side of the electrodeposition coating film 5 is adjusted. Details of the temperature adjustment will be described later.

≪測定工程≫
情報処理端末11の制御のもとで、電源装置10により電極6と鋼板3との間に電圧を印加する。このとき、電源装置10により印加される電圧は、図2の一点鎖線に示すように、時間に対して徐々に増大、すなわち漸増させながら印加する。これにより、絶縁電圧をより精度良く検出することができる。印加電圧の掃引速度は、具体的には例えば、0.1~10V/sの範囲であり、より好ましくは0.5~2V/sである。
≪Measurement process≫
A voltage is applied between the electrode 6 and the steel plate 3 by the power supply device 10 under the control of the information processing terminal 11 . At this time, the voltage applied by the power supply device 10 is gradually increased over time, that is, applied while gradually increasing, as indicated by the dashed line in FIG. Thereby, the insulation voltage can be detected with higher accuracy. The sweep speed of the applied voltage is specifically, for example, in the range of 0.1 to 10 V/s, more preferably 0.5 to 2 V/s.

そして、電源装置10は、電圧を印加したときに電極6と鋼板3との間に流れる電流を検出する。図2において、電流の変化を実線で示す。図2に示すように、両者間の電流は、印加電圧を上昇させても、時間tに電圧値Vとなるまではほとんど流れない。しかし、電圧値Vを超えると電流量が急激に増加し、電圧値V(時間t)において電流量は閾値A1に到達する。 Then, the power supply device 10 detects the current flowing between the electrode 6 and the steel plate 3 when voltage is applied. In FIG. 2, changes in current are indicated by solid lines. As shown in FIG. 2, almost no current flows between the two until the voltage value V1 is reached at time t1 even if the applied voltage is increased. However, when the voltage value V 1 is exceeded, the current amount increases sharply, and the current amount reaches the threshold value A1 at the voltage value V 2 (time t 2 ).

これは、以下のように考えることができる。すなわち、電圧値Vに至るまでは電着塗膜5における腐食因子、すなわち電解液8の遮断性能が維持されており、電流量が抑えられている。一方、印加電圧の上昇により、電着塗膜5への電解液8の電着塗膜5内部への浸透が促進される。そして、図1の符号12で示すように、電解液8の浸透により電着塗膜5が徐々に破壊され、やがて電解液8が鋼板3の表面に到達する。そうして、電極6と鋼板3と間の導電性が急激に増加し、電流量の急激な増加が見られたと考えられる。すなわち、電解液8が鋼板3の表面に到達したところで、電着塗膜5は絶縁破壊され、その遮断性能は失われたと考えることができる。 This can be considered as follows. That is, until the voltage value reaches V1 , the corrosive factor in the electrodeposition coating film 5, that is, the blocking performance of the electrolytic solution 8 is maintained, and the amount of current is suppressed. On the other hand, the increase in the applied voltage promotes penetration of the electrolytic solution 8 into the electrodeposition coating film 5 . Then, as indicated by reference numeral 12 in FIG. 1 , the electrodeposition coating film 5 is gradually destroyed by permeation of the electrolytic solution 8 , and the electrolytic solution 8 eventually reaches the surface of the steel plate 3 . As a result, the electrical conductivity between the electrode 6 and the steel plate 3 increased abruptly, and the amount of current increased abruptly. That is, when the electrolyte 8 reached the surface of the steel plate 3, the dielectric breakdown of the electrodeposition coating film 5 occurred, and it can be considered that the blocking performance was lost.

≪評価工程≫
電流量が閾値Aに達したときの電圧値Vを絶縁電圧とすると、絶縁電圧Vとなる時間tは、腐食因子が鋼板3に到達するまでの期間に対応すると考えられる。
≪Evaluation process≫
Assuming that the voltage value V2 when the current amount reaches the threshold A1 is the insulation voltage, the time t2 at which the insulation voltage V2 is reached corresponds to the period until the corrosion factor reaches the steel plate 3 .

一般に、塗装金属材では、例えば塩水などの腐食因子が塗膜に浸透し、基材に到達することで錆の発生、すなわち腐食が開始する。従って、塗装金属材の腐食過程は、錆が発生するまでの過程と発生した錆が進展する過程とに分けられ、それぞれ腐食が開始するまでの期間(腐食抑制期間)と腐食が進展する速度(腐食速度)とを求めることにより評価することができる。絶縁電圧Vとなる時間tは、腐食因子が鋼板3に到達するまでの期間に対応するから、絶縁電圧Vは、塗膜の耐食性に係る絶縁性の良否を示しており、上記腐食抑制期間と相関関係がある。 Generally, in coated metal materials, corrosive factors such as salt water permeate the coating film and reach the base material to generate rust, that is, start corrosion. Therefore, the corrosion process of painted metal materials can be divided into the process until rust occurs and the process in which rust develops. It can be evaluated by obtaining the corrosion rate). Since the time t2 at which the insulation voltage is V2 corresponds to the period until the corrosion factor reaches the steel plate 3, the insulation voltage V2 indicates the quality of the insulation related to the corrosion resistance of the coating film. There is a correlation with the suppression period.

上記腐食抑制期間は、複合サイクル試験や塩水噴霧試験等の腐食促進試験により別途実験的に測定することができる。従って、腐食抑制期間と絶縁電圧との相関関係を予め実験的に求めておき、この相関関係に基づいて、試験片の絶縁電圧の実測値から当該試験片の腐食抑制期間を求めることにより、塗膜の耐食性を評価することができる。 The corrosion inhibition period can be experimentally measured separately by accelerated corrosion tests such as combined cycle tests and salt spray tests. Therefore, the correlation between the corrosion inhibition period and the insulation voltage is experimentally obtained in advance, and based on this correlation, the corrosion inhibition period of the test piece is obtained from the measured insulation voltage of the test piece, thereby obtaining the coating. Corrosion resistance of the film can be evaluated.

具体的に、腐食促進試験である複合サイクル試験により得られた、腐食抑制期間を示す塗膜膨れ発生サイクル数と、前記絶縁電圧Vとの相関関係の一例を図3に示す。なお、評価対象は、鋼板3としてのSPCの表面上に、化成皮膜4としてのリン酸亜鉛皮膜を形成し、さらにその表面上に電着塗膜5としてのエポキシ樹脂系塗料による電着塗膜を形成した塗装鋼板2である。複合サイクル試験は、試験片に対し、塩水噴霧(8時間)、乾燥(8時間)、湿潤(8時間)の各工程を24時間1サイクルとして施し、当該試験片表面の20%に塗膜膨れ(錆)が形成されたサイクル数、すなわち塗膜膨れ発生サイクル数を腐食抑制期間として求めることにより行われた。また、絶縁電圧は、外気温度23℃、外気湿度30%の環境下で、ラバーヒータ21及びペルチェ素子31の設定温度をいずれも23℃として、上述の方法により測定された。 Specifically, FIG. 3 shows an example of the correlation between the number of cycles in which coating film blistering occurs, which indicates the corrosion suppression period, and the insulation voltage V2 , obtained by a combined cycle test, which is a corrosion acceleration test. The object of evaluation was to form a zinc phosphate film as the chemical conversion film 4 on the surface of the SPC as the steel plate 3, and then form an electrodeposition coating film with an epoxy resin-based paint as the electrodeposition coating film 5 on the surface. is a coated steel plate 2 formed with In the combined cycle test, the test piece was subjected to salt spray (8 hours), drying (8 hours), and wetting (8 hours) as one cycle for 24 hours. The number of cycles in which (rust) was formed, that is, the number of cycles in which blistering of the paint film occurred was determined as the corrosion suppression period. The insulation voltage was measured by the above-described method under an environment of an outside temperature of 23° C. and an outside humidity of 30%, with the set temperatures of both the rubber heater 21 and the Peltier element 31 set to 23° C. FIG.

図3において、S1~S4に示す4点は、それぞれ電着塗膜5の膜厚が5μm、7μm、10μm、及び15μmの塗装鋼板2において、焼付条件150℃・20分のものを示す。また、S5,S6,S3の3点は、電着塗膜5の膜厚10μmの塗装鋼板2において、焼付条件をそれぞれ、140℃・15分、140℃・20分、及び150℃・20分としたものを示す。図3に示すように、上記の点は電着塗膜5の膜厚及び焼付条件が変化しても回帰直線に沿ったものであり、その決定係数R2は0.83であることから、腐食抑制期間としての塗膜膨れ発生サイクル数と絶縁電圧Vとの間には高い相関関係があると言える。 In FIG. 3, the four points indicated by S1 to S4 are the coated steel sheets 2 with the electrodeposition coating film 5 having thicknesses of 5 μm, 7 μm, 10 μm and 15 μm, respectively, and are baked at 150° C. for 20 minutes. The three points S5, S6, and S3 are the coated steel plate 2 with the electrodeposition coating film 5 having a thickness of 10 μm, and the baking conditions are 140° C./15 minutes, 140° C./20 minutes, and 150° C./20 minutes, respectively. It shows what was made. As shown in FIG. 3, the above points follow the regression line even if the film thickness of the electrodeposition coating film 5 and the baking conditions are changed, and the coefficient of determination R2 is 0.83. It can be said that there is a high correlation between the number of cycles in which blistering occurs in the coating film as the suppression period and the insulation voltage V2 .

このように、電着塗膜5の耐食性として、上記相関関係に基づいて、試験片の絶縁電圧Vの実測値から当該試験片の腐食抑制期間を求めて、電着塗膜5の耐食性を評価できる。 Thus, as the corrosion resistance of the electrodeposition coating film 5, the corrosion suppression period of the test piece is obtained from the measured value of the insulation voltage V2 of the test piece based on the above correlation, and the corrosion resistance of the electrodeposition coating film 5 is calculated. can be evaluated.

なお、電流量の閾値Aは、急激な電流量の増加を検出できる程度に設定されていればよく、具体的には例えば0.5mA以上であることが好ましい。また、より好ましくは、1~50mA、特に好ましくは、5~15mAである。 The current amount threshold A1 may be set to the extent that a rapid increase in the current amount can be detected. Specifically, it is preferably 0.5 mA or more, for example. Also, it is more preferably 1 to 50 mA, particularly preferably 5 to 15 mA.

<特徴>
本実施形態に係る耐食性評価方法は、ラバーヒータ21の設定温度とペルチェ素子31の設定温度との高低及び差を調整することにより、電着塗膜5の表面側の温度と裏面側の温度との高低及び差を調整することに特徴がある。以下、温度調整工程について詳述する。
<Features>
In the corrosion resistance evaluation method according to the present embodiment, by adjusting the level and difference between the set temperature of the rubber heater 21 and the set temperature of the Peltier element 31, the temperature on the front side and the temperature on the back side of the electrodeposition coating film 5 are adjusted. It is characterized by adjusting the height and difference of The temperature adjustment step will be described in detail below.

上述したように、電着塗膜5の表面に接触するように配置された電解液8は、表面側から電着塗膜5内部に浸透していく。 As described above, the electrolytic solution 8 placed in contact with the surface of the electrodeposition coating film 5 permeates into the electrodeposition coating film 5 from the surface side.

このとき、例えば、ラバーヒータ21の設定温度をペルチェ素子31の設定温度よりも高くすると、電解液8の温度は鋼板3の温度よりも高くなる。そうすると、電解液8に接触した電着塗膜5の表面側の温度は、鋼板3に接触する電着塗膜5の裏面側の温度よりも高くなる。そうして、電着塗膜5内で表面側から裏面側にかけて温度が低下するような温度勾配が生じる。 At this time, for example, if the set temperature of the rubber heater 21 is made higher than the set temperature of the Peltier element 31 , the temperature of the electrolytic solution 8 becomes higher than the temperature of the steel plate 3 . Then, the temperature of the surface side of the electrodeposition coating film 5 in contact with the electrolytic solution 8 becomes higher than the temperature of the back side of the electrodeposition coating film 5 in contact with the steel plate 3 . Thus, a temperature gradient is generated in the electrodeposition coating film 5 such that the temperature decreases from the front side to the back side.

ここに、流体は高エネルギーである高温の場所から低エネルギーである低温の場所に向かって移動する。従って、上述のごとく電着塗膜5内部に上記温度勾配が生じていると、温度勾配が生じていない場合に比べて、図4の矢印で示すように、電解液8の電着塗膜5内部への浸透速度は加速される。そうして、図2に示す絶縁電圧Vに至るまでの時間tが短縮化されるから、絶縁電圧Vの測定速度が向上し、耐食性の評価工程の迅速化を図ることができる。 Here, the fluid moves from a high energy, hot location to a low energy, cold location. Therefore, when the temperature gradient is generated inside the electrodeposition coating film 5 as described above, the temperature of the electrodeposition coating film 5 of the electrolytic solution 8 increases as shown by the arrow in FIG. The rate of penetration into the interior is accelerated. Since the time t2 until the insulation voltage V2 shown in FIG. 2 is reached is shortened, the measurement speed of the insulation voltage V2 is improved, and the corrosion resistance evaluation process can be speeded up.

また、逆に、ラバーヒータ21の設定温度をペルチェ素子31の設定温度よりも低くすると、電解液8の温度は鋼板3の温度よりも低くなる。そうすると、電着塗膜5内部で表面側から裏面側にかけて温度が増加するような温度勾配が生じる。これにより、温度勾配が生じていない場合に比べて、電着塗膜5内部の電解液8の浸透速度を低下させることができる。例えば、複数の電着塗膜5の耐食性を比較する場合に、電着塗膜5の膜質により、そもそも電解液8の浸透速度が速すぎて、これら測定対象物間で差異の観測が困難な場合がある。このような場合には、電解液8の電着塗膜5内部への浸透速度を低下させることが効果的であり得る。 Conversely, if the set temperature of the rubber heater 21 is made lower than the set temperature of the Peltier element 31, the temperature of the electrolytic solution 8 becomes lower than the temperature of the steel plate 3. As a result, a temperature gradient occurs inside the electrodeposition coating film 5 such that the temperature increases from the front side to the back side. As a result, the permeation speed of the electrolytic solution 8 inside the electrodeposition coating film 5 can be reduced compared to the case where no temperature gradient occurs. For example, when comparing the corrosion resistance of a plurality of electrodeposition coating films 5, the permeation rate of the electrolytic solution 8 is too high to begin with, depending on the film quality of the electrodeposition coating film 5, making it difficult to observe the difference between these measurement objects. Sometimes. In such a case, it may be effective to reduce the permeation rate of the electrolytic solution 8 into the electrodeposition coating film 5 .

そして、ラバーヒータ21の設定温度及びペルチェ素子31の設定温度のいずれが高い場合であっても、両者の差を増加させることにより、浸透速度の加速又は低下の度合いを大きくすることができる。 Then, even if either the set temperature of the rubber heater 21 or the set temperature of the Peltier element 31 is higher, the rate of acceleration or decrease of the permeation rate can be increased by increasing the difference between the two.

このように、電着塗膜5の表面側の温度と裏面側の温度との高低及び差を調整することにより、電解液の電着塗膜5内部への浸透速度を調整することができる。そうして、絶縁電圧Vに到達するまでの時間tを短縮化することができる。そして、耐食性評価方法における測定工程の測定速度を適宜調整することができる。 In this way, by adjusting the level and the difference between the temperature on the surface side and the temperature on the back side of the electrodeposition coating film 5, the permeation rate of the electrolytic solution into the inside of the electrodeposition coating film 5 can be adjusted. Thus, the time t2 to reach the insulation voltage V2 can be shortened. Then, the measurement speed of the measurement step in the corrosion resistance evaluation method can be adjusted as appropriate.

(実施形態2)
以下、本開示に係る他の実施形態について詳述する。なお、これらの実施形態の説明において、実施形態1と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 2)
Other embodiments according to the present disclosure will be described in detail below. In the description of these embodiments, the same reference numerals are given to the same parts as in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

本実施形態に係る耐食性評価方法及び評価装置は、上述の温度調整工程において、特に、ラバーヒータ21の設定温度を電着塗膜5中の水蒸気が凝縮し始める温度よりも高くするとともに、ペルチェ素子31の設定温度を電着塗膜5中の水蒸気が凝縮し始める温度よりも低くすることを特徴とする。 The corrosion resistance evaluation method and evaluation apparatus according to the present embodiment, in the above-described temperature adjustment step, particularly set the temperature of the rubber heater 21 higher than the temperature at which water vapor in the electrodeposition coating film 5 begins to condense, and the Peltier element The set temperature of 31 is set lower than the temperature at which water vapor in the electrodeposition coating film 5 begins to condense.

一般に、大気中に含まれる飽和水蒸気量a(T)[g/m]は、単位体積(1m)当たりの空間に存在できる水蒸気の質量(g)であり、下記式(1)により算出される。 In general, the saturated water vapor amount a (T) [g/m 3 ] contained in the atmosphere is the mass (g) of water vapor that can exist in a space per unit volume (1 m 3 ), and is calculated by the following formula (1). be done.

a(T)=(217×e(T))/(T+273.15) ・・・(1)
但し、Tは温度[℃]、e(T)は飽和水蒸気圧[hPa]である。e(T)は、近似的に下記式(2)により求めることができる。
a(T)=(217×e(T))/(T+273.15) (1)
However, T is temperature [°C] and e(T) is saturated water vapor pressure [hPa]. e(T) can be approximately determined by the following formula (2).

e(T)=6.1078×10^[7.5T/(T+237.3)] ・・・(2)
上記式(1)により算出される飽和水蒸気量と温度との関係を図5に示す。例えば、外気温度25℃、外気湿度30%の環境を考える。このとき、外気に含まれる飽和水蒸気量は約23gである。そうすると、外気湿度は30%であるから、約7g(=23g×0.3)の水蒸気が外気に含まれていることになる。そして、外気温度を例えば0℃まで低下させると、図5から、温度0℃の飽和水蒸気量は約5gであるから、約2g(=7-5)の水蒸気が凝縮して液体の水となる。
e(T)=6.1078×10^[7.5T/(T+237.3)] (2)
FIG. 5 shows the relationship between the saturated water vapor amount and the temperature calculated by the above formula (1). For example, consider an environment with an outdoor temperature of 25° C. and an outdoor humidity of 30%. At this time, the amount of saturated water vapor contained in the outside air is about 23 g. Then, since the outside air humidity is 30%, the outside air contains about 7 g (=23 g×0.3) of water vapor. Then, when the outside air temperature is lowered to, for example, 0°C, the amount of saturated water vapor at a temperature of 0°C is about 5g from FIG. .

ラバーヒータ21の設定温度、すなわち電解液8の温度を電着塗膜5中の水蒸気が凝縮し始める温度よりも高くするとともに、ペルチェ素子31の設定温度、すなわち鋼板3の温度を、外気の水蒸気が凝縮し始める温度よりも低くする。そうすると、電着塗膜5の表面側に存在する空気に含まれる水蒸気が電着塗膜5の裏面側において凝縮して液化される。そして、電着塗膜5内に、温度勾配に加え、図6の矢印で示すような水蒸気及び液体の水の流れが形成される。そうして、電解液8の浸透が大きく促進される。 The set temperature of the rubber heater 21, that is, the temperature of the electrolytic solution 8, is set higher than the temperature at which water vapor in the electrodeposition coating film 5 begins to condense, and the set temperature of the Peltier element 31, that is, the temperature of the steel plate 3 is set to the water vapor of the outside air. lower than the temperature at which it begins to condense. Then, the water vapor contained in the air present on the surface side of the electrodeposition coating film 5 is condensed and liquefied on the back surface side of the electrodeposition coating film 5 . Then, in the electrodeposition coating film 5, in addition to the temperature gradient, flows of water vapor and liquid water are formed as indicated by arrows in FIG. Thus, the permeation of the electrolytic solution 8 is greatly promoted.

特に、ラバーヒータ21の設定温度を外気温度よりも高くすると、電着塗膜5の表面側に存在する空気に含まれる水蒸気量を増加させることができるから、電着塗膜5内の表面側から裏面側に向かう水蒸気及び液体の水の流れを増加させることができる。そうして、電解液8の電着塗膜5内への浸透をさらに促進させることができる。 In particular, if the set temperature of the rubber heater 21 is higher than the outside air temperature, the amount of water vapor contained in the air existing on the surface side of the electrodeposition coating film 5 can be increased. can increase the flow of water vapor and liquid water from the back side to the back side. Thus, the permeation of the electrolytic solution 8 into the electrodeposition coating film 5 can be further promoted.

なお、ペルチェ素子31の設定温度、すなわち鋼板3の温度を、例えば0℃以下にまで低下させた場合であっても、液化された水が実際に凝固し始める温度よりも高い温度では、液化された水は過冷却状態となり凝固しない。そして、液化された水が凝固し始める温度以下にまでペルチェ素子31の設定温度を低下させると、液化された水の凝固が始まる。液化された水が凝固すると、電解液8の電着塗膜5内への浸透を促進させることは難しくなると考えられる。従って、ペルチェ素子31の設定温度、すなわち鋼板3の温度は、液化された水が凝固し始める温度よりも高い温度とすることができる。なお、液化された水が凝固し始める温度は、測定条件等の種々の条件により変化し得る。 Note that even when the set temperature of the Peltier element 31, that is, the temperature of the steel plate 3, is lowered to, for example, 0° C. or lower, at a temperature higher than the temperature at which the liquefied water actually starts to solidify, the liquefied water does not liquefy. The water becomes supercooled and does not solidify. Then, when the set temperature of the Peltier device 31 is lowered below the temperature at which the liquefied water starts to solidify, the liquefied water starts to solidify. If the liquefied water solidifies, it is considered difficult to accelerate the permeation of the electrolytic solution 8 into the electrodeposition coating film 5 . Therefore, the set temperature of the Peltier element 31, that is, the temperature of the steel plate 3, can be set to a temperature higher than the temperature at which the liquefied water begins to solidify. The temperature at which liquefied water begins to solidify may vary depending on various conditions such as measurement conditions.

このように、本実施形態に係る耐食性評価方法及び評価装置によれば、電解液8の電着塗膜5への浸透速度を大幅に加速させることができる。そうして、電気化学的測定工程の測定速度を向上させることができ、延いては電気化学的手法を用いた評価工程の迅速化を図ることができる。 As described above, according to the corrosion resistance evaluation method and evaluation apparatus according to the present embodiment, it is possible to greatly accelerate the permeation rate of the electrolytic solution 8 into the electrodeposition coating film 5 . As a result, the measurement speed of the electrochemical measurement process can be improved, and the evaluation process using the electrochemical technique can be speeded up.

(その他の実施形態)
上記実施形態において、第1温度調整手段はラバーヒータ、第2温度調整手段はペルチェ素子であったが、電着塗膜5の表面側と裏面側との温度差を調整する手段は、当該構成に限られない。例えば第1温度調整手段及び第2温度調整手段のいずれか一方を備え、電着塗膜5の表面側と裏面側のいずれか一方の温度を上昇又は低下させるようにしてもよい。また、第1温度調整手段及び第2温度調整手段のいずれもラバーヒータ又はペルチェ素子としてもよい。また第1温度調整手段をペルチェ素子、第2温度調整手段をラバーヒータとしてもよい。加温装置としては、ラバーヒータの代わりに、ホットプレート等を用いてもよい。また、第1温度調整手段は電解液8の代わりに、容器7の外側の電着塗膜5の表面にラバーヒータやペルチェ素子を配置して、電着塗膜5の表面側自体を加温又は冷却するようにしてもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the first temperature control means is a rubber heater, and the second temperature control means is a Peltier device. is not limited to For example, either one of the first temperature adjusting means and the second temperature adjusting means may be provided to increase or decrease the temperature of either the front side or the back side of the electrodeposition coating film 5 . Also, both the first temperature adjusting means and the second temperature adjusting means may be rubber heaters or Peltier elements. A Peltier element may be used as the first temperature control means, and a rubber heater may be used as the second temperature control means. A hot plate or the like may be used as the heating device instead of the rubber heater. In place of the electrolytic solution 8, a rubber heater or a Peltier element is arranged on the surface of the electrodeposition coating film 5 outside the container 7 as the first temperature control means to heat the surface side of the electrodeposition coating film 5 itself. Alternatively, it may be cooled.

上記実施形態において、測定工程では、電圧を時間に対して漸増させながら印加し、検出された絶縁電圧Vに構成であったが、測定方法は当該構成に限られるものではない。具体的には例えば、定電圧を印加した状態で電流量の変化を観測し、測定開始から電流量が閾値Aに到達するまでの時間tに基づいて電着塗膜5の耐食性を評価する方法等を採用してもよい。 In the above-described embodiment, the voltage is gradually increased over time in the measurement step, and the detected insulation voltage is V2 . However, the measurement method is not limited to this configuration. Specifically, for example, the change in the amount of current is observed while a constant voltage is applied, and the corrosion resistance of the electrodeposition coating film 5 is evaluated based on the time t2 from the start of measurement until the amount of current reaches the threshold value A1 . You may adopt the method etc. which do.

上記実施形態において、評価対象である塗装鋼板2は、塗膜として二層以上の多層膜を備えた構成とすることができる。具体的には例えば、電着塗膜5に加え、該電着塗膜5表面上に中塗り塗膜を備えた構成、若しくは該中塗り塗膜上にさらに上塗り塗膜等を備えた構成の多層膜とすることができる。中塗り塗膜は、塗装鋼板2の仕上り性と耐チッピング性を確保するとともに、下塗り塗膜と上塗り塗膜との密着性を向上させる役割を有する。また、上塗り塗膜は、塗装鋼板2の色、仕上り性及び耐候性を確保するものである。これらの塗膜は、具体的には例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂等の基体樹脂と、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネート化合物(ブロック体も含む)等の架橋剤とからなる塗料等により形成される。本構成とすることにより、例えば自動車部材の製造工程等において、塗装工程毎に製造ラインから部品を取り出し、塗膜の品質等を確認することができる。 In the above-described embodiment, the coated steel sheet 2 to be evaluated can be configured to have a multilayer film of two or more layers as a coating film. Specifically, for example, in addition to the electrodeposition coating film 5, a configuration in which an intermediate coating film is provided on the surface of the electrodeposition coating film 5, or a configuration in which a top coating film or the like is further provided on the intermediate coating film. It can be a multilayer film. The intermediate coating film has a role of ensuring the finish and chipping resistance of the coated steel plate 2 and improving the adhesion between the undercoat film and the topcoat film. Moreover, the top coat film secures the color, finish, and weather resistance of the coated steel plate 2 . These coating films are specifically, for example, paints made of base resins such as polyester resins, acrylic resins and alkyd resins, and cross-linking agents such as melamine resins, urea resins and polyisocyanate compounds (including block bodies). Formed by By adopting this configuration, for example, in the manufacturing process of automobile parts, etc., parts can be removed from the manufacturing line for each coating process and the quality of the coating film can be checked.

上記実施形態において、容器7及びゴムマット9に代えて、電解液8を含有する導電性固形物を使用してもよい。導電性固形物は、電解液8を含有しながら、評価対象の形状に合わせて任意形状を取り得る固形物であって、導電性を有するものであればよい。具体的には例えば、グリアジン、グルテニン及びデンプン等からなる固形物原料粉に対し、塩化ナトリウム、酒石酸水素カリウム、蒸留水及びオレイン酸、リノール酸等の油分を含む固形物が好ましい。このとき、それぞれの成分の配合比は、体積比において、固形物原料粉30~50%、塩化ナトリウム10~30%、酒石酸水素カリウム10~30%、蒸留水10~45%、油分3~15%であることが好ましい。本構成とすることにより、平坦面を有さない試験片、具体的には例えば塗装鋼板2のエッジ部や、曲面等において、試験片の形状が制約されることなく、測定を行うことができる。なお、導電性固形物を用いる場合は、上述のごとく、電着塗膜5の表面にラバーヒータ、ペルチェ素子等の第1温度調整手段を配置して、電着塗膜5の表面側自体を加温又は冷却することが効果的である。 In the above embodiment, instead of the container 7 and the rubber mat 9, a conductive solid containing the electrolytic solution 8 may be used. The conductive solid substance may be a solid substance that can take an arbitrary shape according to the shape of the object to be evaluated while containing the electrolytic solution 8, and that has conductivity. Specifically, for example, solid materials containing sodium chloride, potassium hydrogen tartrate, distilled water, and oils such as oleic acid and linoleic acid are preferred for solid raw material powders composed of gliadin, glutenin, starch, and the like. At this time, the mixing ratio of each component is, in volume ratio, 30 to 50% solid raw powder, 10 to 30% sodium chloride, 10 to 30% potassium hydrogen tartrate, 10 to 45% distilled water, and 3 to 15% oil. %. By adopting this configuration, it is possible to measure a test piece that does not have a flat surface, specifically, for example, an edge portion of the coated steel plate 2, a curved surface, etc., without being restricted by the shape of the test piece. . When a conductive solid material is used, as described above, the first temperature control means such as a rubber heater, a Peltier element, or the like is arranged on the surface of the electrodeposition coating film 5, and the surface side of the electrodeposition coating film 5 itself is heated. Heating or cooling is effective.

上記実施形態は、本開示に係る物理特性評価方法及び物理特性評価装置として、塗装鋼板2の電着塗膜5の耐食性評価方法及び耐食性評価方法を例に挙げて説明したが、これに限られない。すなわち、本開示に係る物理特性評価方法及び物理特性評価装置は、電気化学的手法を用いた膜状の測定対象物であれば広くその物理特性評価に用いることができる。具体的には例えば、膜状の測定対象物のサイクリックボルタンメトリー測定による酸化還元特性の評価等に用いることができる。 In the above embodiment, as the physical property evaluation method and the physical property evaluation device according to the present disclosure, the corrosion resistance evaluation method and the corrosion resistance evaluation method of the electrodeposition coating film 5 of the coated steel plate 2 were described as examples, but it is limited to this. do not have. That is, the physical property evaluation method and physical property evaluation apparatus according to the present disclosure can be widely used for physical property evaluation of film-like measurement objects using an electrochemical method. Specifically, for example, it can be used for evaluation of oxidation-reduction characteristics by cyclic voltammetry measurement of a film-like object to be measured.

以下に、具体的に実施した実施例について説明する。 Examples that were specifically carried out will be described below.

<試験片>
実施例1~5において、試験片の構成は同一とした。
<Test piece>
In Examples 1 to 5, the configuration of the test piece was the same.

具体的には、鋼板3としてSPCを使用し、その表面上に化成皮膜4、電着塗膜5を形成した塗装鋼板2の試験片(約50mm角)を準備した。化成皮膜4は、リン酸亜鉛皮膜であり、リン酸亜鉛による化成処理時間は120秒であった。電着塗膜5は、エポキシ樹脂系塗料を用いて形成した。電着塗装の焼付条件は150℃×20分であった。鋼板3の厚さは2mm、電着塗膜5の厚さは10μmであった。 Specifically, SPC was used as the steel plate 3, and a test piece (approximately 50 mm square) of the coated steel plate 2 having the chemical conversion film 4 and the electrodeposition coating film 5 formed on the surface was prepared. The chemical conversion coating 4 was a zinc phosphate coating, and the chemical conversion treatment time with zinc phosphate was 120 seconds. The electrodeposition coating film 5 was formed using an epoxy resin-based coating. The baking conditions for the electrodeposition coating were 150° C.×20 minutes. The thickness of the steel plate 3 was 2 mm, and the thickness of the electrodeposition coating film 5 was 10 μm.

<耐食性評価試験>
上記試験片を用い、図1の耐食性評価装置1を用いて、電着塗膜5の耐食性を評価した。
<Corrosion resistance evaluation test>
The corrosion resistance of the electrodeposition coating film 5 was evaluated using the test piece and the corrosion resistance evaluation apparatus 1 shown in FIG.

具体的には、容器7として内径20mm、外径22mm、高さ60mmのアクリル樹脂製の円筒を用いた。容器7の外周面の全周及び全高に亘って、ラバーヒータ21としてのシリコンラバーヒータ(八光電機株式会社製、標準タイプ、両面テープ付Aタイプ)を貼り付けた。ラバーヒータ21には、温度センサ(株式会社スリーハイ製、熱電対(Kタイプ)モールドタイプ)が接続されており、温度センサの先端のセンサ部分は電解液8中に浸漬した。ゴムマット9として、市販のシリコンゴム製のシート(厚さ約0.5mm、30mm×30mm)に直径18mmの孔を形成したものを用いた。ゴムマット9を電着塗膜5の表面に載置し、ゴムマット9の上記孔を覆うように、ラバーヒータ21を貼り付けた容器7を配置した。電解液8として5質量%の塩化ナトリウム水溶液を容器7内に充填した。電極6として市販の棒状の炭素電極(直径約5mm、長さ約30mm)を電解液8に浸漬した。鋼板3の裏面側に、ペルチェ素子31としてサーモモジュール(株式会社ビックス製、LVPU-70)を配置した。電極6と鋼板3には、電源装置10として高圧電源(トレックジャパン株式会社製、Model 2220)及び電流計(菊水電子工業株式会社、DME1600)を接続した。ラバーヒータ21には、温度コントローラ(株式会社八光電気製、ダブルサーモ100)を接続し、温度管理を行った。また、ペルチェ素子31には、温度コントローラ(株式会社ビックス製、VTH-1000)を接続し、温度管理を行った。ラバーヒータ21及びペルチェ素子31の設定温度は表1に示す通りである。 Specifically, an acrylic resin cylinder having an inner diameter of 20 mm, an outer diameter of 22 mm, and a height of 60 mm was used as the container 7 . A silicon rubber heater (manufactured by Hakko Denki Co., Ltd., standard type, A type with double-sided tape) was attached as a rubber heater 21 over the entire circumference and height of the outer peripheral surface of the container 7 . A temperature sensor (thermocouple (K type) molded type, manufactured by Three High Co., Ltd.) was connected to the rubber heater 21 , and the sensor portion at the tip of the temperature sensor was immersed in the electrolytic solution 8 . As the rubber mat 9, a commercially available silicon rubber sheet (thickness: about 0.5 mm, 30 mm x 30 mm) with holes having a diameter of 18 mm was used. A rubber mat 9 was placed on the surface of the electrodeposition coating film 5 , and a container 7 attached with a rubber heater 21 was arranged so as to cover the holes of the rubber mat 9 . The container 7 was filled with a 5% by mass sodium chloride aqueous solution as the electrolytic solution 8 . As the electrode 6 , a commercially available rod-shaped carbon electrode (about 5 mm in diameter and about 30 mm in length) was immersed in the electrolytic solution 8 . A thermomodule (LVPU-70 manufactured by Bicks Co., Ltd.) was arranged as a Peltier element 31 on the back side of the steel plate 3 . A high-voltage power supply (Model 2220, manufactured by Trek Japan Co., Ltd.) and an ammeter (DME1600, Kikusui Denshi Kogyo Co., Ltd.) were connected to the electrode 6 and the steel plate 3 as a power supply device 10 . A temperature controller (Double Thermo 100 manufactured by Hakko Denki Co., Ltd.) was connected to the rubber heater 21 to control the temperature. A temperature controller (VTH-1000 manufactured by Vicks Co., Ltd.) was connected to the Peltier element 31 to control the temperature. The set temperatures of the rubber heater 21 and the Peltier element 31 are as shown in Table 1.

Figure 0007306077000001
Figure 0007306077000001

実施例1~5の試験片について、外気温度25℃、外気湿度30%の環境下、上記高圧電源を用いて鋼板3に対する電極6の電圧値を0Vから1V/sの掃引速度で上昇させ、絶縁電圧Vを測定した。結果を図7に示す。 For the test pieces of Examples 1 to 5, the voltage value of the electrode 6 with respect to the steel plate 3 was increased from 0 V at a sweep rate of 1 V / s using the high-voltage power supply in an environment with an ambient temperature of 25 ° C. and an ambient humidity of 30%. The insulation voltage V2 was measured. The results are shown in FIG.

上述のごとく、絶縁電圧Vとなる時間tは、腐食因子が鋼板3に到達するまでの時間に対応する。そうすると、同一の測定対象物であっても、電解液8の浸透速度が速くなると、時間tは短くなるとともに、絶縁電圧Vは小さくなる。逆に、電解液8の浸透速度が遅くなると、時間tは長くなるとともに、絶縁電圧Vは大きくなる。すなわち、同一の測定対象物であれば、電解液8の浸透速度が上昇するにつれて絶縁電圧Vは低下する。 As described above, the time t 2 at which the insulation voltage is V 2 corresponds to the time until the corrosion factor reaches the steel plate 3 . Then, even for the same object to be measured, when the permeation speed of the electrolytic solution 8 becomes faster, the time t2 becomes shorter and the insulation voltage V2 becomes smaller. Conversely, when the permeation speed of the electrolytic solution 8 slows down, the time t2 increases and the insulation voltage V2 increases. That is, for the same object to be measured, the insulation voltage V2 decreases as the permeation speed of the electrolyte 8 increases.

実施例1~4の結果から、図7の回帰直線L1で示すように、ラバーヒータ21の設定温度をペルチェ素子31の設定温度よりも高くした状態で、ラバーヒータ21及びペルチェ素子31の温度差が大きくなると、絶縁電圧Vが低下すること、すなわち、電解液8の浸透速度が上昇することが判った。 From the results of Examples 1 to 4, as indicated by the regression line L1 in FIG. increased, the insulation voltage V2 decreased, that is, the permeation rate of the electrolytic solution 8 increased.

また、実施例5の結果から、ペルチェ素子31の温度を、大気中の水蒸気が凝縮し始める温度(この試験環境下では約7℃)よりも低い-0.5℃まで低下させると、図7の矢印P1で示すように、絶縁電圧は、実施例1~4の結果の回帰直線L1から外れて大きく低下することが判った。ペルチェ素子31の温度を-0.5℃まで低下させると、鋼板3と電着塗膜5との界面近傍に大気中の水蒸気が凝縮し、電解液8の電着塗膜5内への浸透が大きく促進されたと考えられる。ペルチェ素子31の温度を、大気中の水蒸気が凝縮し始める温度よりも低くした状態で、ラバーヒータ21との温度差を大きくすることにより、図7の直線L2に示すような、絶縁電圧の低下、すなわち電解液8の浸透速度の上昇が観測されると考えられる。 Further, from the results of Example 5, it can be seen that when the temperature of the Peltier element 31 is lowered to −0.5° C., which is lower than the temperature at which water vapor in the atmosphere begins to condense (approximately 7° C. under this test environment), FIG. As indicated by the arrow P1, it was found that the insulation voltage deviated from the regression line L1 of the results of Examples 1 to 4 and greatly decreased. When the temperature of the Peltier element 31 is lowered to −0.5° C., water vapor in the atmosphere condenses near the interface between the steel plate 3 and the electrodeposition coating film 5 , and the electrolytic solution 8 permeates into the electrodeposition coating film 5 . is thought to have been greatly promoted. By increasing the temperature difference between the Peltier element 31 and the rubber heater 21 while keeping the temperature of the Peltier element 31 lower than the temperature at which water vapor in the atmosphere begins to condense, the insulation voltage is reduced as indicated by the straight line L2 in FIG. , that is, an increase in the permeation speed of the electrolytic solution 8 is considered to be observed.

本開示は、物理特性評価方法及びその装置の分野において有用である。 The present disclosure is useful in the field of physical property evaluation methods and apparatus.

1 耐食性評価装置
2 塗装鋼板(塗装金属材)
3 鋼板(基材)
4 化成皮膜(基材)
5 電着塗膜(測定対象物)
6 電極
8 電解液
10 電源装置(電源)
21 ラバーヒータ(第1温度調整手段)
31 ペルチェ素子(第2温度調整手段)
絶縁電圧(塗膜が絶縁破壊するときの電圧値)
1 Corrosion resistance evaluation device 2 Painted steel plate (painted metal material)
3 Steel plate (base material)
4 Chemical conversion film (substrate)
5 Electrodeposition coating film (object to be measured)
6 electrode 8 electrolyte 10 power supply (power supply)
21 rubber heater (first temperature control means)
31 Peltier element (second temperature control means)
V 2 insulation voltage (voltage value when the coating film dielectric breakdown)

Claims (9)

電気化学的手法を用いて膜状の測定対象物の物理特性を評価する方法であって、
前記測定対象物の表面に電解液を接触させる工程と、
前記測定対象物の表面側に、該表面側の温度を調整するための第1温度調整手段を配置する工程と、
前記測定対象物の裏面側に、該裏面側の温度を調整するための第2温度調整手段を配置する工程と、
前記第1温度調整手段の設定温度と前記第2温度調整手段の設定温度との高低及び差を調整して前記測定対象物の表面側の温度と裏面側の温度との高低及び差を調整することにより、前記電解液の前記測定対象物中への浸透速度を調整する工程と、を備え、
前記測定対象物は、基材上に塗膜を備えた塗装金属材の該塗膜であり、
前記電解液は、前記塗膜の表面に接触するように配置され、
前記第2温度調整手段は、前記塗膜の裏面側に前記基材を介して配置され、
前記測定対象物の表面側の温度を、裏面側の温度よりも高くし、
前記測定対象物の裏面側の温度を、外気温度よりも低下させ、
前記物理特性は、前記塗膜の耐食性であり、
前記塗膜の表面側と前記塗膜の裏面側との間に電圧を増大させながら印加し、前記塗膜が絶縁破壊するときの電圧値に基づいて、前記塗膜の耐食性を評価する
ことを特徴とする物理特性評価方法。
A method for evaluating the physical properties of a film-like measurement object using an electrochemical technique,
a step of contacting the surface of the measurement object with an electrolytic solution ;
a step of arranging a first temperature adjusting means for adjusting the temperature of the surface side on the surface side of the object to be measured;
arranging a second temperature adjusting means for adjusting the temperature of the back side of the object to be measured on the back side;
The level and difference between the set temperature of the first temperature adjusting means and the set temperature of the second temperature adjusting means are adjusted to adjust the level and difference between the temperature on the front side and the temperature on the back side of the object to be measured. By adjusting the permeation rate of the electrolytic solution into the measurement object,
The object to be measured is a coating film of a coated metal material having a coating film on a base material,
The electrolytic solution is placed in contact with the surface of the coating film,
The second temperature control means is arranged on the back surface side of the coating film via the base material,
making the temperature on the front side of the object to be measured higher than the temperature on the back side,
lowering the temperature of the back side of the object to be measured below the ambient temperature;
The physical property is the corrosion resistance of the coating,
Applying an increasing voltage between the surface side of the coating film and the back side of the coating film, and evaluating the corrosion resistance of the coating film based on the voltage value when the coating film breaks down.
A physical property evaluation method characterized by:
請求項において、
前記第1温度調整手段は、前記電解液の温度を調整する
ことを特徴とする物理特性評価方法。
In claim 1 ,
The physical property evaluation method, wherein the first temperature adjustment means adjusts the temperature of the electrolytic solution.
請求項又は請求項において、
前記塗装金属材の基材は自動車部材用鋼板である
ことを特徴とする物理特性評価方法。
In claim 1 or claim 2 ,
A physical property evaluation method, wherein the base material of the coated metal material is a steel plate for automotive parts.
請求項のいずれか1つにおいて、
前記塗膜は電着塗膜である
ことを特徴とする物理特性評価方法。
In any one of claims 1 to 3 ,
A physical property evaluation method, wherein the coating film is an electrodeposition coating film.
請求項のいずれか1つにおいて、
前記第1温度調整手段はラバーヒータであり、
前記第2温度調整手段はペルチェ素子である
ことを特徴とする物理特性評価方法。
In any one of claims 1 to 4 ,
The first temperature adjusting means is a rubber heater,
The physical property evaluation method, wherein the second temperature control means is a Peltier device.
電気化学的手法を用いて膜状の測定対象物の物理特性を評価する装置であって、
前記測定対象物の表面に接触するように配置された電解液と、
前記電解液に接触するように配置された電極と、
前記電極と前記測定対象物の裏面側とに電気的に接続され、該電極と該測定対象物の裏面側との間に電圧を印加する電源と、
前記測定対象物の表面側に配置され、該表面側の温度を調整する第1温度調整手段と、
前記測定対象物の裏面側に配置され、該裏面側の温度を調整する第2温度調整手段と、を備え、
前記第1温度調整手段の設定温度と前記第2温度調整手段の設定温度との高低及び差を調整することにより、前記電解液の前記測定対象物中への浸透速度を調整するものであり、
前記測定対象物は、基材上に塗膜を備えた塗装金属材の該塗膜であり、
前記電解液は、前記塗膜の表面に接触するように配置され、
前記第2温度調整手段は、前記塗膜の裏面側に前記基材を介して配置され、
前記第1温度調整手段の設定温度は、前記第2温度調整手段の設定温度よりも高く、
前記第2温度調整手段の設定温度は、外気温度よりも低く、
前記物理特性は、前記塗膜の耐食性であり、
前記電源は、前記電極と前記基材とに電気的に接続されており、
前記電極と前記基材との間に電圧を増大させながら印加し、前記塗膜が絶縁破壊するときの電圧値に基づいて、前記塗膜の耐食性を評価する
ことを特徴とする物理特性評価装置。
A device for evaluating the physical properties of a film-like measurement object using an electrochemical method,
an electrolytic solution placed in contact with the surface of the object to be measured;
an electrode placed in contact with the electrolyte;
a power source electrically connected to the electrode and the back side of the object to be measured and applying a voltage between the electrode and the back side of the object to be measured;
a first temperature adjusting means arranged on the surface side of the object to be measured and adjusting the temperature of the surface side;
a second temperature adjusting means arranged on the back side of the object to be measured and adjusting the temperature of the back side;
By adjusting the level and difference between the set temperature of the first temperature adjustment means and the set temperature of the second temperature adjustment means, the permeation rate of the electrolytic solution into the measurement object is adjusted,
The object to be measured is a coating film of a coated metal material having a coating film on a base material,
The electrolytic solution is placed in contact with the surface of the coating film,
The second temperature control means is arranged on the back surface side of the coating film via the base material,
The set temperature of the first temperature adjustment means is higher than the set temperature of the second temperature adjustment means,
The set temperature of the second temperature adjustment means is lower than the outside air temperature,
The physical property is the corrosion resistance of the coating,
the power source is electrically connected to the electrode and the substrate;
Applying an increasing voltage between the electrode and the substrate, and evaluating the corrosion resistance of the coating film based on the voltage value when the dielectric breakdown of the coating film occurs.
A physical property evaluation device characterized by:
請求項において、
前記電解液を収容する容器を備え、
前記第1温度調整手段は、前記容器の外周に配置され、該容器内に収容された前記電解液の温度を調整するラバーヒータであり、
前記第2温度調整手段は、前記測定対象物の裏面側に配置されたペルチェ素子である
ことを特徴とする物理特性評価装置。
In claim 6 ,
A container containing the electrolytic solution is provided,
The first temperature adjusting means is a rubber heater that is arranged on the outer periphery of the container and adjusts the temperature of the electrolytic solution contained in the container,
A physical property evaluation apparatus, wherein the second temperature adjustment means is a Peltier device arranged on the back side of the object to be measured.
請求項6又は請求項7において、
前記塗装金属材の基材は自動車部材用鋼板である
ことを特徴とする物理特性評価装置。
In claim 6 or claim 7 ,
A physical property evaluation apparatus, wherein the base material of the coated metal material is a steel plate for automotive parts.
請求項6~8のいずれか1つにおいて、
前記塗膜は電着塗膜である
ことを特徴とする物理特性評価装置。
In any one of claims 6-8 ,
A physical property evaluation apparatus, wherein the coating film is an electrodeposition coating film.
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