JP2659261B2 - 促進耐候性試験装置 - Google Patents

促進耐候性試験装置

Info

Publication number
JP2659261B2
JP2659261B2 JP2115423A JP11542390A JP2659261B2 JP 2659261 B2 JP2659261 B2 JP 2659261B2 JP 2115423 A JP2115423 A JP 2115423A JP 11542390 A JP11542390 A JP 11542390A JP 2659261 B2 JP2659261 B2 JP 2659261B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
coating material
time
test
sample
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2115423A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0412249A (ja
Inventor
進 岩戸
博 間嶋
芳雄 木嶋
照夫 岩永
均 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainippon Plastics Co Ltd
Iwasaki Denki KK
Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Plastics Co Ltd
Iwasaki Denki KK
Nippon Paint Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Plastics Co Ltd, Iwasaki Denki KK, Nippon Paint Co Ltd filed Critical Dainippon Plastics Co Ltd
Priority to JP2115423A priority Critical patent/JP2659261B2/ja
Publication of JPH0412249A publication Critical patent/JPH0412249A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2659261B2 publication Critical patent/JP2659261B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、促進耐候性試験方法及びその装置の改良
に関し、特に、金属材、無機材、有機材、等の基板の表
面に塗料を塗布してなる塗覆材の自然環境における劣化
に対して相関性の良い試験結果が短時間で得られるよう
にした促進耐候性試験方法及びその装置に関する。
(従来の技術) 一般に、金属材、無機材、有機材、等の基板の表面に
塗料を塗布してなる塗覆材の促進耐候性試験は、JIS B
7751〜7754による耐候性試験機を使用して行っている。
また、塗覆材の耐久性試験としては、耐水性及び対湿性
試験としてJIS D 0202−8.5等の規定による試験を行
い、前記の耐候性試験を含めて結合的な評価を行ってい
る。
(発明が解決しようとする課題) このように、塗覆材の耐候性試験は、それぞれ別個の
耐候性試験と耐水性及び耐湿性試験機とを用いているた
め、試験装置の準備にコストがかかるだけでなく、試料
(試験片)を装置から装置へ移し変えなければならない
等のため、試験に多大の時間を要している。しかも、自
然曝露と同様の劣化状態を人工的に促進させ再現するの
は非常に難しいのが現状である。さらに、現在では塗覆
材の品質が向上しているため、従来の試験方法及び試験
機では、十分な結果を得るまでに長時間を要し、これが
ため、新材料の研究、開発及び品質チェックに遅れを来
たす原因となっている。
試験時間の大幅な短縮を図るため、これまでのJISに
規定された試験機にかわって、特開昭60−117128号公報
に示されるように試料に極めて強い紫外線を照射する促
進耐候性試験方法及び試験機も提案されている。これに
よると、前記従来の試験方法及び試験機に比較して極め
て短時間で劣化試験を行うことができる。
しかし、塗覆材については自然曝露と十分に相関性の
ある結果が得られないという問題があった。
(問題を解決するための手段) 前記の問題を解決するための、本発明による促進耐候
性試験装置は、金属材、無機材、有機材、等の基板の表
面に塗料を塗布してなる塗覆材の表面に、主として295
〜450nmの波長の紫外線を100±20mW/cm2の強度で照射す
る紫外線照射手段と、塗覆材の周囲雰囲気の相対湿度を
90±10%RHに維持するとともに、塗覆材の表面温度が50
±5℃になる迄塗覆材を冷却し表面温度を50±5℃に維
持する温度維持手段、表面温度を50±5℃に維持しなが
ら強制加湿によって塗覆材の表面に結露させる結露手段
及び制御手段とを含み、制御手段は紫外線照射時間と結
露時間とを、 (a)紫外線照射工程時間/結露工程時間: 2/3〜3/1 (b)紫外線照射工程時間+結露工程時間: 10〜60時間 (c)結露工程時間:5時間以上 の条件に適うスケジュールになるよう紫外線照射手段、
温度維持手段及び結露手段を制御するように構成されて
いることを特徴とするものである。
(作用) 本発明の促進耐候性装置は、結露性の試料(被覆材)
表面温度を50±5℃に維持することで、自然曝露との良
い相関性を保ちながら高い促進性を達成している。この
際、被覆材表面温度を50℃付近に維持したままで結露さ
せるために、(イ)50℃温度維持手段を付け、そして
(ロ)50℃付近で露点に達するよう強制加湿機能を有す
る結露手段を設けている。従来の結露手段は、被覆材温
度を下げていきその成り行きで結露させる手法を採用し
ており、その結露時に実現されている被覆材温度は25℃
〜35℃となっており、その低い温度によって耐候性試験
の促進性が得られていなかった。本発明の上述の(イ)
と(ロ)の改良によって、促進性が自然曝露との相関性
を保ちながら改善されている。なお、設定時間の範囲に
関し、紫外線照射工程時間/結露工程時間の比率が2/3
より小さいと、結露効果が先行して、例えば塗膜の白
化、ふくれ、き裂等の劣化が促進され、色差も自然状態
との相関が得られず、前記比率が3/1より大きいと紫外
線効果が先行し、ふくれ、はがれ等の劣化が再現しな
い。また1サイクルあたりの紫外線照射工程と結露工程
の合計時間が10時間より短いと、促進倍率が低下するた
め試験時間が長く必要となり、反対に60時間より長い
と、1サイクルの時間が長すぎることにより、結果の有
意差、検定が困難になる。さらに、結露工程時間が5時
間より短いと、塗膜上に結露した水分が塗膜中に十分浸
透せず、結露による劣化が促進されない。
本発明では、上述のような特定条件の紫外線照射工程
時間と関連して結露温度を高く維持していることに特徴
があり、特に、塗膜中への水分の浸透について、結露時
間及び塗覆材の表面温度を制御することにより、自然状
態と十分相関性を保ち高い促進性が得られるようになっ
た。
(実施例) 以下本発明の実施例について説明する。第1図は本発
明に係る促進耐候性試験に用いる装置の一実施例を示す
概略図であり、図中、1は水冷式メタルハライドランプ
で、250〜500nmの紫外線波長域に大きなエネルギーを有
し、水冷式フィルター2との組み合わせにより主として
295〜450nm紫外線、すなわち、太陽から地表に到達する
紫外線だけを照射する。前記ランプ1及びフィルター2
は平行光用反射板3及び補助反射板4の内部に収納され
ている。5は紫外線を透過する石英ガラス製のシールド
板で、光源部6と試料室7を空間的に遮断するものであ
る。8は試料室7に配置された試料台で、該試料台8に
は試料9が取付けられ、また、ホース23、ポンプ24、冷
却器25等からなる水冷却装置あるいは電子冷却装置等の
温度調整手段が設けられている。10は送風ノズルで試料
台8に取付けられた試料9に所定温度の空気を循環ブロ
アー11で吹き付けて試料9を所定温度に保持するもので
ある。試料温度を制御するために、試料台8に取付けら
れた温度測定用基準板(ブラックパネル:JISに準ずる)
に固定された温度センサー12により温度を検出し、温度
調整機器13により送風エアーの加熱器14及び冷却器15を
自動的にコントロールする。16は試料室7を加湿するた
めの加湿槽であり、加湿用ヒーター17が設けられてい
る。湿度コントロールは、温度センサー18により湿度を
検知し、湿度調整器19により加湿用ヒーター17を制御す
ることにより行われる。試料台8は、結露中の水滴の流
れを良くするため15″程度傾斜して配置されており、そ
れに伴い光源部6も傾斜して試料室7に取付けられてい
る。設定手段20は、温度、湿度、時間設定するもので設
定値に従い制御装置21は調整器13と19を制御している。
設定手段20と制御装置21はパソコンのようなコンピュー
ター22で構成され、本発明で特定される測定条件がプロ
グラム化されている。
このように構成された装置において、先ず、メチルハ
ライドランプ1を点灯して試料台8の上に載置された試
料9に特定波長の紫外線を一定時間(例えば24時間)照
射する。この場合、試料の温度は、湿度センサー12、温
度調節器13、加熱器14、及び冷却器15により一定温度
(例えばブラックパネル温度で63±2℃)に維持され
る。さらに、試料室7の相対湿度は、温度センサー18、
湿度調整器19、及び加湿用ヒーター17により一定湿度
(例えば70±5%RH)に維持される。
次いで、メタルハライドランプ1のOFF動作により試
料に対する紫外線の照射が止むと、制御プログラムに基
づき試料台8の温度が水冷または電子冷却等の手段によ
り露点以下の所定温度に下げられ、これにより試料台8
に保持されている試料9の表面には結露が生じる。
さらに、ブラックパネル温度及び試料室内湿度も紫外
線照射時とは別の設定値に保持される。本実施例では、
ブラックパネル温度50±5℃、試料室内相対湿度90±10
%RHに設定した。この高温多湿中での結露状態を一定時
間(例えば24時間)継続させる。なお、必要に応じて上
記のような紫外線照射工程と結露工程とを複数回繰り返
してもよい。
このようにして促進耐候性試験を行うことにより、試
料表面の色差、光沢の変化、及びき裂、ふくれ、はがれ
等の状態において、自然劣化と相関性の高い試験結果が
極めて短時間のうちに得られる。
次に本発明に係る促進耐候性試験方法の効果を確認す
るために、従来の促進耐候性試験方法と比較して行った
試験例の結果について説明する。
(1)本発明の試験条件 超促進耐候試験機〔SUV−W1改良型;岩崎電気(株)
製〕 使用光源:メタルハライドランプ 4kW 照射波長:295〜450nm 試料面紫外線強度:100±5mW/cm2 ブラックパネル温度: 照射時…63±3℃ 結露時…50±5℃ 試料室相対湿度: 照射時…70±10%RH 結露時…90±10%RH 照射工程、結露工程サイクル: 運転チャート:第2図及び第3図のとおり (2)従来例1の試験条件 超促進耐候試験機〔SUV−W1型;岩崎電気(株)製〕 使用光源:メタルハライドランプ 4kW 照射波長:295〜450nm 試料面紫外線強度:100±5mW/cm2 ブラックパネル温度: 照射時…63±3℃ 結露時…25〜35℃ (コントロールなし) 試料室相対湿度: 照射時…70±10%RH 結露時…70〜100%RH (コントロールなし) 照射工程、結露工程サイクル: 照射…2時間 結露…2時間 運転チャート:第4図のとおり (3)従来例2の試験条件 蛍光紫外線−凝結試験機(ASTM−G53適合) 使用光源:紫外蛍光ランプ 40W×8灯 照射波長:270〜700nm (主波長270〜350nm) 試料面紫外線強度:2.8〜4.2mW/cm2 試料室温度: 照射時…70±3℃ 結露時…50±3℃ 試料室湿度: 照射時…30〜50%(コントロールなし) 凝結時…90〜100%(コントロールなし) ブリスターボックス(恒温恒室槽) 使用光源:なし 槽内温度:50±2℃ 槽内温度:98±2%RH *サイクルタイム: 蛍光紫外線照射8時間、凝結4時間の繰返し……200時
間 プリスターボックス……72時間 運転チャート:第5図のとおり (4)従来例3の試験条件 サンシャインウェザーメーター 使用光源:サンシャインカーボンアーク灯 照射波長:255〜1400nm 試料面紫外線強度:5mW/cm2 ブラックパネル温度:63±3℃ 槽内湿度:50±5%RH 水スプレー:2時間中18分 プリスターボックス 使用光源:なし 槽内温度:50±2℃ 槽内湿度:98±2%RH *サイクルタイム: サンシャインウェザーメーター…600時間 プリスターボックス………………240時間 運転チャート:第6図のとおり (5)屋外自然曝露試験 期間:1978年2月〜1982年10月 場所:沖縄県宜野湾市 (6)試験に用いた試料 各試験には下記材料の表面に下記処理を施したものを
使用した。
基板:0.8mm鋼板 塗装: 前処理…リン酸亜鉛処理 目付量;1g/m2〔サーフダイン
(グラノヂン)SD2000日本ペイント(株)製〕 下塗り…カオチン系電着塗料 20μm〔パワートップU
−30日本ペイント(株)製〕 中塗り…ポリエステル系塗料 40μm〔オルガS−52E
シーラー日本ペイント(株)製〕 上塗り… アクリルベース 20μm〔スーパーラックM12シルバ
ー日本ペイント(株)製〕 クリヤー(アクリル系) 30μm〔スーパーラック0
−20−2クリヤー日本ペイント(株)製〕 ・処理、乾燥条件 前処理 下塗り 焼付け乾燥条件 160℃×30分 中塗り 〃 140℃×30分 (7)評価方法及び測定器 色差……CIE1976L*,a*,b*空間表色系による色差Δ E*を測定する。
機器:SMカラーコンピューター 型式:SM−4 メーカー:スガ試験機 光沢……JIS5400−7.6規格に定められた60゜グロス保 持率を測定する。
機器:GLOSS METER 型式:GM−26D メーカー:村上色彩研究所 はがれ……JIS5400−8.5規格に定められた簡易ゴバン 目密着試験による。
き裂……ASTM D661−44規格に定められた目視検査に よる。
ふくれ……ASTM D714−56規格に定められた目視評価 による。
(8)測定結果 (9)測定結果の説明 以上の測定データから明らかなように、本発明によれ
ば極めて短時間のうちに、沖縄における自然曝露と相関
性のある種々の塗覆材劣化現象を再現できることがわか
る。
従来例1では480時間で色の劣化はよく再現されてい
るが、艶(60゜グロス)が一般に高すぎる。き裂、はが
れ、ふくれ等も再現しない。
従来例2、3では艶は比較的よく再現しているが、変
色の傾向が著しく異なり、しかも試験に要する時間が長
くかかりすぎる欠点がある。
(発明の効果) 以上の説明及び各試験データから明らかなように、本
発明に係る促進耐候性試験方法及び試験装置によれば、
試料たる塗覆材の表面は極めて短時間のうちに長時間の
屋外曝露時の劣化状態に近似する状態を示すことがわか
り、したがって、自然劣化に対して相関性の高い試験結
果が得られることが判明した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施に用いる促進耐候性試験装置の断
面図、第2図と第3図は本発明を実施する場合の装置の
運転チャート、第4図乃至第6図は従来の方法及び装置
により試験を行なう場合の運転チャートである。 <主要部分の符号の説明> 1……ランプ 8……試料台 14……加熱器 15……冷却器 21……制御装置
フロントページの続き (72)発明者 間嶋 博 東京都品川区南品川4丁目1番15号 日 本ペイント株式会社東京事業所内 (72)発明者 木嶋 芳雄 大阪府大阪市中央区淡路町2丁目1番3 号 大日本プラスチックス株式会社内 (72)発明者 岩永 照夫 埼玉県行田市富士見町1丁目20番地 岩 崎電気株式会社開発センター内 (72)発明者 後藤 均 埼玉県行田市富士見町1丁目20番地 岩 崎電気株式会社開発センター内 (56)参考文献 特開 昭63−94133(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属材、無機材、有機材、等の基板の表面
    に塗料を塗布してなる塗覆材の表面に、主として295〜4
    50nmの波長の紫外線を100±20mW/cm2の強度で照射する
    紫外線照射手段と、前記塗覆材の周囲雰囲気の相対湿度
    を90±10%RHに維持するとともに、前記塗覆材の表面温
    度が50±5℃になる迄前記塗覆材を冷却し該表面温度を
    50±5℃に維持する温度維持手段、該表面温度を50±5
    ℃に維持しながら強制加湿によって該塗覆材の表面に結
    露させる結露手段及び制御手段とを含み、該制御手段は
    紫外線照射時間と結露時間とを、 (a) 紫外線照射工程時間/結露工程時間: 2/3〜3/1 (b) 紫外線照射工程時間+結露工程時間: 10〜60時間 (c) 結露工程時間:5時間以上 の条件に適うスケジュールになるよう該紫外線照射手
    段、温度維持手段及び結露手段を制御するように構成さ
    れていることを特徴とする促進耐候性試験装置。
JP2115423A 1990-05-01 1990-05-01 促進耐候性試験装置 Expired - Lifetime JP2659261B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2115423A JP2659261B2 (ja) 1990-05-01 1990-05-01 促進耐候性試験装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2115423A JP2659261B2 (ja) 1990-05-01 1990-05-01 促進耐候性試験装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0412249A JPH0412249A (ja) 1992-01-16
JP2659261B2 true JP2659261B2 (ja) 1997-09-30

Family

ID=14662205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2115423A Expired - Lifetime JP2659261B2 (ja) 1990-05-01 1990-05-01 促進耐候性試験装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2659261B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3580637B2 (ja) * 1996-05-29 2004-10-27 東光電気株式会社 配電用密閉機器の耐候性試験装置
JP2003279468A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Sekisui House Ltd 外装材の複合劣化促進方法
JP4466466B2 (ja) * 2005-05-13 2010-05-26 積水ハウス株式会社 耐候性試験方法及び耐候性試験装置
JP2008185502A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Sekisui House Ltd 塗装鋼板の複合劣化試験方法
JP5798389B2 (ja) * 2011-06-22 2015-10-21 株式会社カネカ 光照射試験方法および光照射試験装置
JP5905404B2 (ja) * 2013-03-28 2016-04-20 エスペック株式会社 環境試験装置
US10139325B2 (en) * 2016-04-21 2018-11-27 The Boeing Company System and method for evaluating bubble formation potential in a structure
CN112903571A (zh) * 2021-02-01 2021-06-04 中建西部建设建材科学研究院有限公司 一种模拟墙板耐候性试验方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6394133A (ja) * 1986-10-08 1988-04-25 Dainippon Plastics Co Ltd 耐候性試験機

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0412249A (ja) 1992-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kockott Natural and artificial weathering of polymers
JP2660749B2 (ja) 耐候性試験方法及びその装置
JP2660721B2 (ja) 耐候性試験方法及びその装置
JPH0343580B2 (ja)
JP2659261B2 (ja) 促進耐候性試験装置
WO2013109050A1 (ko) 발광 플라즈마 광원을 이용한 촉진식 광열화 시험 장치 및 방법
JPH0720036A (ja) 酸性雨腐食サイクル試験機
US4770542A (en) Process for the acceleration of photodegradation of polymer substances
Kamal et al. Recent developments in the analysis and prediction of the weatherability of plastics
Gerlock et al. Testing accelerated weathering tests for appropriate weathering chemistry: Ozone filtered xenon arc
CN109297891A (zh) 一种高分子材料的干热环境户外老化加速试验方法
JP3247576B2 (ja) 塗膜耐久性評価装置
Fischer et al. Inherent variability in accelerated weathering devices
JP2942444B2 (ja) 耐候性試験装置
JPH0554060B2 (ja)
JPH0343579B2 (ja)
US5166523A (en) Device for burning in light-sensitive layers in the production of printing forms
CN109238953A (zh) 评测有机涂层、涂层铝箔以及换热器质量的方法
JPH0121891B2 (ja)
KR101733720B1 (ko) 추가 장착식 냉각 장치가 구비된 현실모사 촉진 내후성 시험 장치 및 이를 이용한 냉각 방법
US7141755B2 (en) Accelerated weathering test method
WO2022230083A1 (ja) 試験装置および方法
JP2024039533A (ja) 耐候性試験装置及び耐候性試験方法
WO2022259350A1 (ja) 試験装置
JP7393444B2 (ja) 人工曝露のための装置における放射線源としての蛍光材料