陽極酸化皮膜
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(2) 表2解. 析 区 分 、説 明 変数 の と り方 及 び デ ー タの 平 均 値 と標 準 偏 差. 説明変飯(因 子). K. X9̀. Xl,. x巳 ・. 3.27 3.18 2.76 2.97 44.8 32.9 9.99 0.05. 園 市 岸禦. ・⁝. 工 淘 海 工 工 ・. 字 の 記 入 さ れ て い る欄 は 、 そ の欄 の 説 明 変 故 が解 析 に使 用 さ れ た こ と を示 す。 上 段 の数 字 は 実 際 に解 桁 に用 い られ た デー タ. 海. の 平 均 値 、 下 段 は 同 デー タか ら計 算 され る試 料標 準偏 差 で あ る。. 田 都 部海 ・ 都. 高 温 ア ク リル ゥ レ タ ン ポ リエ ス テル ふ っ 素. 田 郡 海 工. 絶 水 助剤添加 加圧蒸気 無 封 孔. 膜 ルし 埜 メ消 ヤ リナ や ク エ つ. 膜色色 破碧発 イ. 陽電盆. 讐 解. (°)故. Xg喝. 直U り6 4 置. 1﹂. 菱. X巳3. 9.96 0.22. り6 り6. 一. 色. Xl1. x1・. XI・. XI。. X31. 使 用 したデ ー タ (下 段 の 畝字 は. x童 璽. デ ー タ の粗 の 数). 盟1. 一. 尺.〃. (お も て 面). Xll. (度). 1軸. J. 膜. XI。. 聞 鋤. 一. 光沢保持率. ,. 1. 膜厚減少量 埜. さ耐. 膜. 差. x.. 樹脂系(り. 09 4. 皮. 一 H. 色. x・. 沢(つ. 9.86 0.47. ウ﹄ うの く︾ 3. 一 G. R.1v. (お もて 面). x.. 風 露 環 境(巳). 色. り凸 齪U く︾ 9﹄. 合. 光沢保 持率. x.. 度. 46.0 28.4. =﹂ 6. 複. F一 一 F. 膜厚 減少量. x3. 厚喉. 差. Xコ. 孔(り. 角. 2 8 0 7 3 1. 一 D. 色. 封. 類(1). X. 一 C. 、R.κ. (お も て 面). ー. 光沢保 拘串. 樋. 各 区 分 の解 析 に. 膜. ξ09 09 1 1 且. 一 B. 陽極酸 化皮膜. A. 膜厚減少量. さω. 分. 厚仏x. 区. 披説明変故(特 性). 埜. 期 ー. 析. 陽極酸化皮腹.
(3) 近 畿 ア ル ミニ ウム 表 面 処理 研 究会 会誌Nol66伽94. 一解. 説一. (2)光沢 保 持 率 表3腐. 食 面 積 率 とR.N.の. 関係. (JISH8681). 腐 食面積 率%. R。N.. 0.00. 海 岸 〉都 市 〉 田 園=工 業 都 市 〉工 業 〉臨 海 工 業 (高. い←. 〉臨 海 工 業 都 市. 10. → 低 い). 9.8. 0.02以. (3)色差. 0.02を. 越 え0.05以. 9.5. 0.05を. 越 え0.07以. 9.3. 0。07を. 越 え0.10以. 9. 0.10を. 越 え0.25以. 8. ・R .N.に 対 し て は 、 皮 膜 厚 さ及 び暴 露 期 間 の影 響 が. 0.25を. 越 え0.50以. 7. 比 較 的 大 き く、 か つ 明 瞭 で あ る 。原 デ ー タを 用 い て. 0.50を. 越 え1.00以. 6. 暴 露 期 間5お. 下. 暴 露 期 間 の影 響 が 大 き く、 低 下 傾 向 が 明 確 で あ る 。 (4)腐食(R.N.). よ び10年 間 に お け る皮 膜 厚 さ とR.N.. の関 係 を 図1及 び 図2に 示 す 。 ・暴 露 期 間 が 長 い場 合 は 、皮 膜 厚 さが 厚 い ほ ど よ く、 特 に 暴 露 期 間10年 で は皮 膜 厚 さ14μm未 満 で 腐 食 が ・プ ラ ス 数 値 が 大 き い ほ ど 、光 沢 保 持 率 が 高 い。 (3)色差. 多 く、14μm以 上 で は腐 食 を認 め な い 。 2.6.2複. ・マ イ ナ ス 数 値 が 大 き い ほ ど 、 色 差 が 少 な い。 ・プ ラス 数 値 が 大 き い ほ ど 、 色 差 が 大 き い。 (4)腐食(R.N.). 合皮膜. (1)膜厚 減 少 量 ・熱 硬 化 性 ア ク リル系 塗 膜 は ポ リ ウ レ タ ン系 塗 膜 に比 較 して膜 厚 減 少 量 が 少 な い(図3)。. ・マ イ ナ ス 数 値 が 大 き い ほ ど 、R.N.が ・プ ラス 数 値 が 大 き い ほ ど 、R,N.が. 低 い 。(悪 い) 高 い 。(良 い). 〈偏 相 関 係 数 〉. ・複 合 皮 膜 は陽 極 酸 化 皮 膜 に比 較 して 膜 厚 減 少 量 が 大 き く、 か つ 暴 露 期 間 と の相 関 が よ り明 確 で あ る(図 3、 図4)。. 絶 対 値 が 大 き い ほ ど 、 膜 厚 減 、 光 沢 保 持 率 、R.N.,. ・塗 膜 厚 が 厚 い ほ ど 、膜 厚 減 少 量 が 大 き い 。. 色 差 の 各 々 との 相 関 が 明 瞭 で あ る。 2.5結. 果. 使 用 可 能 な デ ー タを 実 際 に も っ て い る 因子 の す べ て を 説 明 変 数 に した場 合 の 結 果 を求 め てか ら、 変数 選 択 を 行 い 、特 性 値 の説 明 に 寄 与 しな い因 子 を 除外 した場 合 の 結 果 を 求 め 、 これ を表4に 2.6考. 示す。. 68101Z14見6iδ. とUごZと4. 皮膜厚さ(昌o). 察. 図15年. 間 暴露 の 陽極 酸 化 皮膜 のR.N. (試験 片数 合 計108). 図210年. 間暴 露の 陽極 酸 化皮 膜 のR.N. (試験 片 数合 計16). 表4の 結 果 よ り表 面 処 理 の 種 類 別 に み る と 、 そ れ ぞ れ の 皮 膜 の 評 価 特 性 に つ い て 次 の こ とが 言 え る。 2.6。1陽 極 酸 化 皮 膜 (1)膜厚 減 少 量 工 業 都 市 く 田園 二 臨 海 工 業 都 市 〉臨 海 工 業=工 業 〉 都 市 (大. き い←. → 少 な い) 皮膜厚さ(脚).
(4) し レ 項 さ色色 辮 孔 孔さ ル しン 引累 市 岸 粟湖 海工 工 工展 閥. : : 膏. : : 舟. ノ. 霧 麗 期鋭願〃鯵 以・. ・: ・瀞. さ匿 鱒 孔さルしン効累譲 需 皇 工孟 聞 さ色轟 孔孔さルし姦 累窪 藩 望 圭 度間 繍 齢 ︾ 鵬編 蟹 ・ ■ 9 l I. 5 巳. ■ ̀ l l. b. ● 1 9 竃 ﹂り﹂9 ﹂りb. 6 7 ● ● ﹂ ー 1 凸 ﹂り﹂り﹂U b ﹂U﹂りb. ● ● l. 8 8 ﹂り. ノ㍉ ・・. ノ㍉ ・6. fr・.. ・ rp・. 匹● rg・. 8㍉ ・1量. 1㍉ ・口. 8㍉ ・15. r,・1・. 1㍉ ・1●. rg・1・. !㍉ ・曾.. π π'雪. 飢 帽 関 係 敗 自血度 煽 鉦済 み決 定係 飯 血回 帰式 の有 息性 の検 定. 轟 朋翻 期封鵬扁 貿 つ. 冒 ●. 「 ワ・,. ﹀ ラ ̀一. ●. b LU ﹂りb. 「,・1. 定肇 電架 無望 っウ刹ふ需 エ器 需 部角期 肇 電警 螢 エっウ梨 需 工田器 器 角期 餐 轟 無 隻 っウ消ふ需 エ器 需 鍔 期 亀 ̀. ・量1 」 ㍉. ・17 」㍉. 巳・ r,・. ・. ∫ ㍉. ・, ノ ㍉. ・8 ∫㍉. し 9 3. Lg b ﹂り ﹂Ub. 回 蝿 係故. お い て 選 択 さ れ な か っ た 変 敵. 飲 選 鍬"に ★"は."愛 号:'° 紀. r,・u. 禰関係敗. ・ 馳 巳 , 弓 6 . , ■ ● ● 1 3 ロ ロ コ コ ロ コ サ ロ ロ コ コ ロ ロ ロ ユ ロ ほ ロ の ロ ﹂り﹂り﹂レ ﹂U﹂りLULり﹂U﹂U b ﹂ひ Lりb ﹂りb ﹂り﹂り L9﹂り画 O b Lり b. 偏 回帰 係 数. 1㍉ ・量9. 颯 盆. 瓶合皮順. 差 色 し K.R,〃,.. 沢 保P考 寧 叉月【減 少 員J.光 :,昌 差 H.色 G,π,〃,. 沢 保絢 率 E,直 貫月匹減 少鐘F.光 差 D.色 C.尺.押.. ・ を 最 大 に す る よ うな 因 子 の 組 を 説 明 変 数 に す る 場 合) 回 帰 分 析 計 算 結 果(R・ 表4重. 沢 保鋳 皐 減少 璽 8,光 A、 ㎜ 唄 甲. 陽極酸 化皮 順 解析.
(5) 近 畿 ア ル ミニ ウム 表 面 処理 研 究会 会 誌No166'94. 一解. ●騰聞岡. 図3複. 説一. コ 子 "弼. 合皮膜 の膜厚減少量. 図4陽. 朋問. 藍F. 極酸化 皮膜 の膜厚減少量. ・暴 露 環 境 別 変 化 の 比 較. (2)光沢 保 持 率 ・熱 硬 化 性 ア ク リル系 塗 膜 は ポ リ ウ レ タ ン系 塗 膜 に比. 臨 海 都 市 〉 海 岸 田 園 〉田 園=海 岸 〉都 市. 較 して 光 沢 保 持 率 が 高 い 。. (大 き い ←. (3)色差. → 少 な い). (4)腐食. ・電 解 着 色 皮 膜 は 、着 色 して い な い もの よ り変 化 が少. 重 回 帰 分 析 で は、 傾 向 は明 確 で な い が 、 原 デ ー タ よ. な い。. りプ ロ ッ トした 暴 露 期 間5及. ・熱 硬 化 性 ア ク リル系 塗 膜 は ポ リ ウ レ タ ン系 塗 膜 に比. 膜 厚 さ とRN.の ・暴 露 期 間5年. 較 して 色 の変 化 が 少 ない 。. 関 係 を図5及. び10年 間 に お け る複 合 皮 び 図6に 示 す 。. 間以 上 で は、 複 合 皮 膜 厚 さが16μm以. 上 あ れ ば腐 食 は ほ と ん ど認 め られ な い。. 複 合 皮 膜 周【さ(β ■). 図55年. 復合皮膜厚 さ(鱒). 間暴 露 の 複 合 皮 膜 のR.凡 (試験 片 数 合 計108). 図610年. 6. 間 暴 露 の 複 合 皮 膜 のR.N. (試験 片 数 合 計16).
(6) 近 畿 ア ル ミニ ウ ム表 面 処 理 研 究 会 会 誌No166'94. 一解. 2.6.3塗. 膜. 説 一. (3)色差 ・樹 脂 系 で は 、 ポ リエ ス テ ル 系 の 塗 膜 の 方 が色 の変 化. (1)膜厚 減 少 量 ・熱 硬 化 性 ア ク リル系 塗 膜 は ポ リエ ス テル 系 塗 膜 に比. が大きい。 ・塗 膜 厚 が 厚 い ほ ど 、色 の変 化 が 大 き い 。. 較 して膜 厚 減 少 量 が少 な く、 暴 露 環 境 別 で は工 業 都 市の減少 が大きい。. (4腐 食(R.N.) ・樹 脂 系 で は、 ポ リエ ス テ ル系 塗 膜 が 悪 い 。. (2)光沢 保 持 率 ・樹 脂 系 で は フ ッ素 系 塗 膜 が 高 く、 地 域 別 で は都 市 と 臨 海 工 業 都 市 の低 下 が 大 き い(図7、 ■.●. 3.建. 築 外 装材 の 耐 候 性 事 例. 図8)。 昭 和30年 代 に 施 工 さ れ 、20〜30年. ●■. 間使 用 され たサ ッ. シや 外 装 パ ネ ル な ど の建 築 材 料 の 状 況 調 査 報 告 を表5に 示 す 。 昭 和30年 初 期 は ア ル ミニ ウム が 建 築 材 料 と して 日 本 に 初 め て本 格 的 に使 わ れ始 め た 頃 で あ り 、規 格 や表 面 処 理 設 備 が 十 分 に整 っ て い な い状 況 下 で 処 理 さ れ て い た。 表5アルミ ニウム建築材の使用㈱ 結果 な ラ だあ 調査 轄 果概 要. ぬ A赫. 坂S32S53(21年. 庸. 煽:ll醗. 繋. 1100(臨 海 ・都 市). B. ■ 膨8● 問 闘噂. 図7フ 1甲 こ 一n‑〒. S.35. S,60(25年). 装バネノ 3203. S.36. H.2(29年). 装バ ネ' 4G語. S.37. S.61(24年). (臨侮 ・工業 ・ 都市). ヤ. ッ素 樹脂 系塗 膜 の光 沢保持 率 ・ 。‑1‑一 ・ ・ 「一 ・・r… ・・1噛1・. 阪 ・住之江区. 響. ・9. D. 福岡 ・博多区c (都市) 阪 ・淀屋橋. 緻 皮膜 (グレー) 装 スパ 辱 3203 しゅう. S60(22年). S.38. S60(22年). 装 スパ' 1100 硫酸皮膜 (シルバ ー). ドレル. (臨海 ・工業) F. 庫 ・姫路. 装バ ネ'. 枠等雨に洗われる部材 は腐食の' 生はほとんとない ・玄関廻り.サ ッシ,ル ーパ ー等. 取り付け部には僕通孔 あり ・定期的にメ ンテナンスが実施 さ ,腐 食の発生が詔められず良好 ・黒褐色の汚れが激しいが.表 面 腐食は軽微,皮 膜厚 さ7.6鯉 つ4.. (那市) S,38 ‑S48. ・手摺.手 矧下パネル,グljル 上. 接雨に洗われない部材 に腐食発ξ ・ク リヤ消失し,茶 褐 色汚れ激 い ヒ学皮膜+ クリヤ塗' ・表面の腐食はわずかにあり ・裏面上下に点食あり,鉄 鋼材 と. ドレル. 大阪 ・堺E. ・全般的に良好な表 面状態. シルバ ーアルマイ ト色を呈 し良 ・特殊な部位を除いて腐食の発生1 な く,非 常に良好 ・全体に茶鳩色に汚れ,鉄 鋼 構9. llOO. 、S48. 姐に減少 ・裏面の腐食が激 しい ・部分的に茶褐色の汚れがあるが,. (シルバ ー). 局辺,雨 に洗われない面の汚れ力 激 しい ・腐食の発生はご く一部の部位に. (臨海 ・工業). られ,非 常に良好. 4.ま. とめ. (1)建築 材 料 に広 く利 用 され て い る 各 種 アル ミニ ウ ム表 面 処 理材 の 大 気 暴 露 試 験 の デ ー タ を 解析 し た結 果 、 そ れ ぞ れ の 皮 膜 に お い て所 定 の皮 膜 厚 さ以上 あ れ ば腐 食 の 発 生 は ほ とん ど な い。 こ れ らの結 果 を反 映 させ て 、一 昨 年 陽 極 酸 化 皮 膜 や 複 合 皮 膜 のJISが. 改 正 され た。 改 正 で は 、. 新 た に皮 膜 厚 さ水 準 に よ る種 類 別 に主 な 用 途 例 が 掲 げ ら れ た 。 ま た、 建 材 表 面 処 理 規 格 委 員 会 に お い て も ビル用 ア ル ミニ ウム 建 材 の 環 境 別 表 面 処 理 基 準 を 改 正 し、 使 用 環 境 に 応 じた陽 極 酸 化 皮 膜 、複 合 皮 膜 及 び 着 色 塗 膜 の 表 面 処 理 基 準 が示 され た。. 図8熱. 硬化ア ク リル系塗 膜の光 沢保持 率 一7.
(7) 近 畿 ア ル ミニ ウ ム表 面 処 理 研 究 会 会 誌N。166'94. 一解. 説一. (2)昭和30年 代 に施 工 され た ア ル ミニ ウ ム建 材 の使 用 状 況 を 調 査 し た結 果 、 雨 に洗 われ 乾 燥 しや す い通 常 の 壁 面 に 取 り付 け られ た ア ル ミニ ウ ム材 は 、 当 時 の表 面 処 理 の 不 十 分 さが あ る に もか か わ らず 、腐 食 の発 生 が 少 な く良 好 と 言 え る。 しか し、 雨 に洗 わ れ ず 多湿 環 境 で 使 用 され て い る部 材 に は 腐食 の 発 声 が 多 か っ た 。 ま た 、美 観 上 か ら 評 価 す る と条 件 の 悪 い環 境 で は非 常 に激 し く汚 れ て い る と こ ろが あ り、 この よ う な と こ ろ で は 、 定 期 的 メ ン テナ ンス に よ る効 果 が 著 し く あ る こ とが 分 か っ た 。 (3)防食 設 計 上 あ るい は美 観 を維 持 す る た め に配 慮 す べ き 点 と して は 、 ① 軒 天 、入 隅部 な どの 通 気 性 が悪 く多 湿 箇 所 の 仕 様 。 ② 異 種 金 属 と の 接触 箇 所 の 絶 縁 処 理 。 ③ 雨 な ど で 自然 に 浄 化 され る構 造 、表 面 。 ④ 定 期 的 メ ンテ ナ ンス 。 な どが 挙 げ られ る 。. 5.参 (1)奥. 野 他:"多. 考文献. 変 量 解析 法"日. 科 技連(1977年2月). (2)軽 金 属 製 品 協 会 ・ア ル ミ表 面処 理 研 究 組 合:"ア. ル. ミニ ウ ム の 用 途 開 発 に伴 う各種 環 境 にお け る耐 久 性 に 関 す る研 究"(1980年1月) (3)軽 金 属 製 品 協 会 ・建 材 表 面 処 理 規 格 委 員 会:"ア. ル. ミニ ウ ム建 材 の 耐 久 性 一 大 気 暴 露 試 験 デ ー タ の統 計 的 解 析"(1986年7月) (4)軽 金 属 製 品 協 会 ・ア ル ミ製 品 長 期 仕 様 状 況 調 査 委 員 会:"れ. い 明 期 の ア ル ミ建 材 〜 使 用 状 況 と耐 久 性 〜". (1981年3月) (5)軽 金 属 製 品 協 会 ・建 材表 面 処 理 規 格 委 員 会:"ビ. ル. 用 ア ル ミニ ウ ム建 材 の 環 境 別 表 面 処 理 基 準"(1992年 3月) (6)軽 金 属 製 品 協 会 ・建 材表 面 処 理 規 格 委 員 会:"ア. ル. ミニ ウ ム建 材 の メ ン テ ナ ン ス"(1991年10月). 8.
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