(57)【要約】【課題】本発明の目的は、自然環境での数１０μｍの海塩粒子が飛来して付着して発生する腐食を再現可能な家電用金属材料の大気腐食試験方法を提供することにある。【解決手段】大気腐食試験方法において、被試験体への塩分の付着を、温度０〜６０℃、相対湿度１０〜９８％の範囲から設定した１つの条件に保持された空間での塩水噴霧により行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（Ａ）工程の後に（Ｂ）工程を繰り返し行う家電用金属材料の大気腐食試験方法であって、
被試験体への塩分の付着は、温度０〜６０℃、相対湿度１０〜９８％の範囲から設定した１つの条件に保持された空間での塩水噴霧により行うことを特徴とする家電用金属材料の大気腐食試験方法。
（Ａ）被試験体の表面に塩化物イオンを含む塩分を７日間に１回乃至１日間に１回付着させる工程。
（Ｂ）被試験体に温度と相対湿度をステップ状に変化させて設定した、乾燥工程を先に行い、その後に湿潤工程を行うことを１サイクルとする工程であって、このサイクルを複数回行う工程。
【請求項２】
請求項１において、前記（Ａ）の工程は、海塩，人工海水，塩化ナトリウム−塩化マグネシウム混合物の溶液から選択された塩水を用いて行い、被試験体の表面に付着させる塩化物イオンを含む塩分の付着量を０.１〜１００００mg／ｍ2の範囲で設定することを特徴とする家電用金属材料の大気腐食試験方法。
【請求項３】
請求項１において、前記（Ｂ）の工程の乾燥工程と湿潤工程の露点変動が±５℃以内に設定され、乾燥工程時間≧湿潤工程時間、かつ、乾燥工程は、温度２０〜６０℃，相対湿度７０％以下，保持時間１〜２４時間、湿潤工程は、温度０〜６０℃，相対湿度８０〜９８％，保持時間１秒〜２４時間の範囲から設定した１つの条件で耐食性を評価することを特徴とする家電用金属材料の大気腐食試験方法。
【請求項４】
請求項１において、被試験体に付着した塩分の粒子の大きさは１０〜３００μｍであることを特徴とする家電用金属材料の大気腐食試験方法。
【請求項５】
恒温恒湿槽と、
塩水の霧を発生して被試験体への塩分の付着を行う塩霧発生機構と、
塩水の霧を除去する排気機構と、
被試験体に腐食した塩分を除去する洗浄機構と、を具備する金属材料の耐食性評価装置であって、
被試験体への塩分の付着の際に、温度０〜６０℃，相対湿度１０〜９８％の範囲から設定した１つの条件に保持することを特徴とする家電用金属材料の大気腐食試験装置。  
【請求項６】
請求項５において、被試験体に付着した塩分の粒子の大きさは１０〜３００μｍであることを特徴とする家電用金属材料の大気腐食試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＡ機器（複写機，パソコン等），ＡＶ機器（テレビ，ビデオ等），冷蔵庫，洗濯機等の家電や、家電用電気・電子部品に使用される金属材料の腐食試験方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大気腐食の従来試験方法としては、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１で規定されている塩水噴霧試験方法やＪＩＳＫ  ５６００−７−９で規定されているサイクル腐食試験方法が知られている。
【０００３】
また、被試験体に付着させる塩分量や温湿度の試験条件を適正化して、被試験体の実際に曝される腐食環境を模擬した試験方法が特許文献１により記載されている。特許文献１の試験方法では、被試験体に所定量の塩付着を行う工程と、塩付着後に所定の温度、相対湿度および時間条件の乾燥状態と湿潤状態を繰り返す乾湿繰り返し工程とを繰り返す試験方法が記載されている。
【０００４】
上記の試験方法では、被試験体に塩分を付着させるのに、腐食を促進させる化学物質として所定の濃度に調整された塩水を用い、この塩水を霧状に噴霧する方法を採用している。
【０００５】
特許文献２では、海水中でエアーバブルを発生させることにより、細かい海塩粒子を生成する方法が記載されている。
【０００６】
特許文献１の様に試験条件を適正化した結果、従来試験方法と比較して、実際の使用環境での耐食性評価を大幅に改善できるようになった。
【０００７】
一方、霧状に噴霧された塩水が試験体に付着すると、噴霧された液滴が凝集して表面でぬれた状態になり、自然環境で飛来する海塩粒子のサイズが数１０μｍ程度であるのと大きく異なる。上記の塩水を単に噴霧して被試験体に付着させる塩付着では、自然環境で飛来する塩粒子の付着による腐食を完全には再現できない課題がある。
【０００８】
また、特許文献２の様な、海水中でのエアーバブルの発生による塩付着方法では塩付着の速度が小さく、塩付着を行いながら腐食を進行させる試験法には好適であるかもしれないが、特許文献１の様な、腐食を進行させる乾湿繰り返し工程と、塩付着を行う工程とを分離している試験方法において、塩付着に時間を要してしまい、塩付着工程の際に腐食を進行させてしまう課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４２１８２８０号公報
【特許文献２】特許第３８３４６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の目的は、自然環境での数十μｍの海塩粒子が飛来して付着することにより起こる腐食を再現可能な家電用金属材料の大気腐食試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち、本発明は、下記（Ａ）工程の後に（Ｂ）工程を繰り返し行う家電用金属材料の大気腐食試験方法であって、
被試験体への塩分の付着は、温度０〜６０℃、相対湿度１０〜９８％の範囲から設定した１つの条件に保持された空間での塩水噴霧により行うことを特徴としている。
（Ａ）被試験体の表面に塩化物イオンを含む塩分を７日間に１回乃至１日間に１回付着させる工程。
（Ｂ）被試験体に温度と相対湿度をステップ状に変化させて設定した、乾燥工程を先に行い、その後に湿潤工程を行うことを１サイクルとする工程であって、このサイクルを複数回行う工程。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、自然環境での数十μｍの海塩粒子が飛来して付着することにより起こる腐食を再現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の大気腐食試験方法の一連の工程を自動で実施する装置の構成を示す図。
【図２】本発明の大気腐食試験方法の手順を示す図。
【図３】本発明の大気腐食試験方法を半自動で実施する装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
本発明者らは、塩付着する際の温度および相対湿度を管理することにより、付着塩分粒子の大きさを制御できることを見出した。付着塩分粒子の大きさを選定して大気腐食試験を行うことにより、実環境での腐食を忠実に再現できるようになった。
【実施例１】
【００１６】
本実施例では、本発明の大気腐食試験方法の一連の工程を自動で実施する装置および方法について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の大気腐食試験方法の一連の工程を自動で実施する装置の構成を示す図である。本発明の大気腐食試験方法を実施する装置１は、恒温恒湿槽１１０と、塩霧発生装置１２０と、排気装置１３０との組み合わせから構成される。また、恒温恒湿槽１１０の内部には洗浄装置１４０と温風乾燥装置１５０を設けている。また、図１は、恒温恒湿槽１１０の内部に被試験体１６０を設置した状態を示している。
【００１８】
恒温恒湿槽１１０は、恒温恒湿槽内の空間の温度と湿度を制御する。使用した恒温恒湿槽１１０は、恒温恒湿槽内の温度と湿度を独立に制御でき、かつ、温度と湿度を組み合わせた複数の条件を連続的に変化させるプログラム機能を有する。また、外気を導入しながら温度と湿度を制御できる機能を有する。塩霧発生装置１２０は、被試験体１６０に塩分を付着させるための塩水の霧を発生させる。本実施例では、塩水として、濃度３.５％の海水を用いた。排気装置１３０は、恒温恒湿槽１１０内の塩水の霧を除去する。本実施例の排気装置１３０には、除去した塩水の霧から塩水のみを回収し、空気のみを外部に排出するものを使用した。洗浄装置１４０は、洗浄水を被試験体１６０に散布し、被試験体１６０に付着した塩分を除去する。洗浄水として、純水を使用した。温風乾燥装置１５０は、被試験体１６０に温風を吹き付け、残留した洗浄水を除去する。被試験体１６０は、耐食性を評価する材料で、評価面を上向きにして設置する。本実施例では、形状が７０×７０×１mmの亜鉛めっき鋼板を用いた。
【００１９】
図２は、本発明の大気腐食試験方法の手順を示す図である。本発明の大気腐食試験方法の手順は、塩分付着工程２１０と、乾湿繰り返し工程２２０と、洗浄工程２３０から構成される。さらに、塩分付着工程２１０は、噴霧準備２１１と噴霧２１２から構成され、乾湿繰り返し工程２２０は、乾燥工程２２１と湿潤工程２２２から構成される。
【００２０】
本発明の大気腐食試験方法では、乾湿繰り返し工程２２０を所定のサイクル繰り返し、その中で、塩分付着工程２１０と洗浄工程２３０を行う。本実施例では、乾湿繰り返し工程を４週間繰り返し、週２回の頻度で塩分付着工程２１０と洗浄工程２３０を行った。
【００２１】
噴霧準備２１１では恒温恒湿槽１１０を稼働させて恒温恒湿槽１１０内の温湿度を一定にした。本実施例では、温湿度を温度が４０℃±１℃、相対湿度が３５％ＲＨ±３％とした。事前検討により、稼働開始から２０minほどで温湿度が一定になったため、余裕をみて、それよりも長い３０min以上稼働させた。
【００２２】
噴霧２１２では、塩霧発生装置１２０により、塩水の霧を発生させて被試験体１６０に塩分を付着させた。事前検討により、付着塩分量は噴霧時間に比例して大きくなることが判っており、本実施例では噴霧時間を、１ｍ2当たり１ｇの塩分を試験片に付着させることのできる１２minとした。噴霧２１２の直後は、恒温恒湿槽１１０内に塩水の霧が残留していて、被試験体１６０に付着し続ける。残留した塩水の霧の付着は、付着塩分量のばらつきの原因となるので、噴霧２１２の後は速やかに排気装置１３０を稼働し、恒温恒湿槽１１０内に残留した塩水の霧を除去した。ここで、サンプルとして、被試験体１６０の１つを回収し、付着した塩分の粒子を観察した。塩分の粒子の大きさは、平均で２５μｍであった。
【００２３】
続いて、乾湿繰り返し工程２２０は、塩分を付着させた被試験体１６０に対して、乾燥工程２２１と、湿潤工程２２２を繰り返す。本実施例では、１サイクルあたりの時間を８ｈとした。乾燥工程２２１では温度を６０℃、相対湿度を３５％、保持時間を３ｈ、湿潤工程２２２では温度を４０℃、相対湿度を９５％、保持時間を３ｈとした。さらに乾燥工程２２１から湿潤工程２２２への移行時間、湿潤工程２２２から乾燥工程２２１への移行時間を１ｈとした。
【００２４】
本発明の腐食試験方法による試験結果を実環境での腐食の結果を比較し、結果が一致していることを確認した。
【実施例２】
【００２５】
本実施例では、本発明の大気腐食試験方法を実施する装置を簡略し、半自動で行う方法について説明する。
【００２６】
図３は、本発明の大気腐食試験方法を半自動で実施する装置の構成を示す図である。本発明の大気腐食試験方法を実施する装置１′は、恒温恒湿槽１１０と、塩霧発生装置１２０と、排気装置１３０との組み合わせから構成される。また、図１は、恒温恒湿槽１１０の内部に被試験体１６０を設置した状態を示している。
【００２７】
恒温恒湿槽１１０は、恒温恒湿槽内の温度と湿度を独立に制御でき、かつ、温度と湿度を組み合わせた複数の条件を連続的に変化させるプログラム機能を有する。塩霧発生装置１２０は、被試験体１６０に塩分を付着させるための塩水の霧を発生させる。本実施例では、塩水として、濃度３.５％の海水を用いた。排気装置１３０は、恒温恒湿槽１１０内の塩水の霧を除去する。本実施例の排気装置１３０には、除去した塩水の霧から塩水のみを回収し、空気のみを外部に排出するものを使用した。被試験体１６０は、耐食性を評価する材料で、評価面を上向きにして設置する。本実施例では、形状が７０×７０×３mmのアルミニウム合金を用いた。
【００２８】
続いて、本実施例での大気腐食試験方法の手順を、図２を併用して説明する。本発明の大気腐食試験方法では、乾湿繰り返し工程２２０を所定のサイクル繰り返し、その中で、塩分付着工程２１０と洗浄工程２３０を行う。本実施例では、乾湿繰り返し工程を１２週間繰り返し、週２回の頻度で恒温恒湿槽１１０から取り出し、塩分付着工程と洗浄工程を行った。
【００２９】
噴霧準備２１１では、恒温恒湿槽１１０を稼働させて温湿度を一定にした。本実施例では、３０min以上稼働させて温湿度を一定にした。本実施例では、噴霧準備２１１にて保持する温湿度の温度を４０℃±１℃、相対湿度を３５％ＲＨ±３％とする条件ａにより塩付着を行った。また、比較のため、温度を４０℃±１℃、相対湿度を６５％ＲＨ±３％とする条件ｂ、温度を４０℃±１℃、相対湿度を９５％ＲＨ±３％とする条件ｃについても塩付着を行った。
【００３０】
噴霧２１２では、塩水の霧を発生させて被試験体に塩分を付着させた。事前検討により、付着塩分量は噴霧時間に比例して大きくなることが判っており、本実施例では、１ｍ2当たり１ｇの塩分を付着させるために、噴霧時間を１２minとした。噴霧２１２の後は、速やかに排気装置１３０を稼働し、恒温恒湿槽内に残留した塩水の霧を除去した。条件ａ，条件ｂおよび条件ｃ毎に塩付着工程を行い、それぞれ塩分の付着した被試験体ａ，被試験体ｂおよび被試験体ｃを得た。条件ａでの塩付着粒子の直径は平均で２５μｍであった。条件ｂでの塩付着粒子の直径は平均で５０μｍで、条件ｃでの塩付着粒子の直径は平均で１００μｍであった。温湿度を選定することにより、塩付着粒子の大きさを変えることを確認できた。
【００３１】
続いて、乾湿繰り返し工程２２０は、塩分を付着させた被試験体１６０に対して、乾燥工程２２１と、湿潤工程２２２を繰り返す。本実施例では、１サイクルあたりの時間を８ｈとした。乾燥工程２２１では温度を６０℃、相対湿度を３５％、保持時間を３ｈ、湿潤工程２２２では温度を４０℃、相対湿度を９５％、保持時間を３ｈとした。さらに乾燥工程から湿潤工程への移行時間、湿潤工程から乾燥工程への移行時間を１ｈとした。
【００３２】
さらに、洗浄工程２３０として、週に２回の頻度で被試験体１６０を取り出し、純水で水洗して、付着していた塩分を洗い流した。水洗後は温風乾燥器で、被試験体１６０に残留した洗浄水を除去し、再び塩分付着工程２１０を行った。
【００３３】
試験開始より１２週経過後に被試験体１６０ａ，被試験体１６０ｂおよび被試験体１６０ｃを回収し，腐食の様子を比較した。被試験体１６０ａでは，僅かに金属光沢が残り、所々に白色の腐食生成物を伴う腐食が観察された。被試験体１６０ｂでは，被試験体１６０ａと同様に僅かに金属光沢が残り、所々に白色の腐食生成物を伴う腐食が観察された。被試験体１６０ｂでの白色の腐食生成物を伴う腐食は、被試験体１６０ａのものと比較して大きかったが、被試験体１６０ｂの腐食の傾向は、被試験体１６０ａと類似していた。被試験体１６０ｃでは，金属光沢があって腐食されていない部分と、白色の腐食生成物を伴って腐食されている部分との差が明瞭であった。被試験体１６０ｃの腐食のされ方は、被試験体１６０ａや被試験体１６０ｂと明らかに異なっていた。被試験体１６０ａ，被試験体１６０ｂおよび被試験体１６０ｃの腐食の様子を実環境での腐食の様子と比較したところ、最も類似していたのは被試験体１６０ａで、被試験体１６０ｃは明らかに異なっていた。
【符号の説明】
【００３４】
１  本発明の大気腐食試験方法を実施する装置
１１０  恒温恒湿槽
１２０  塩霧発生装置
１３０  排気装置
１４０  洗浄装置
１５０  温風乾燥装置
１６０  被試験体
２１０  塩分付着工程
２１１  噴霧準備
２１２  噴霧
２２０  乾湿繰り返し工程
２２１  乾燥工程
２２２  湿潤工程
２３０  洗浄工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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