JPH0160776B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、太陽光にさらされて長期間使用され
る塗装品や合成樹脂製品のような化学品の光沢低
下や変色のような品質劣化を実験室的に短期間に
試験する促進耐候性試験の方法と装置に関する。

〈従来の技術〉 第１従来例 特公昭45−2640号公報に開示された促進耐候性
試験方法は、人工光源に数種のカーボンアークを
用い、各カーボンアークの放電電圧と照射時間を
調整して、太陽光に近い分光分布の光を試料に照
射する。

第２従来例 実公昭45−23992号公報に開示された促進耐候
性試験方法は、人工光源のキセノンアーク灯と試
料の間に数種のフイルタを順次介在して、太陽光
に近い分光分布の光を試料に照射する。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、上記のような従来の方法によつて試
験した結果は、自然界で実際に使用した結果と必
ずしも合致せず、実際の使用結果との相関性が高
いとは言い難い。

本発明の目的は、上記のような従来の課題を解
決することである。

〈課題を解決するための研究〉 本発明者は、先ず、光による塗装品や合成樹脂
製品のような化学品の光沢低下や変色のような品
質劣化について研究したところ、品質劣化の程度
は、化学品が受ける光の波長に大きく依存してい
ることを発見した。

例えば、ルチル型酸化チタン顔料を約40重量％
含有したアミノアルキツド塗膜に、分光した光を
各波長の光について同一条件で照射して、各波長
の光に対する塗膜の光沢低下量を測定したとこ
ろ、第１図に示すように、塗膜の光沢低下量は、
光の波長が約350nmから短くなるに従つて指数関
数的に大きくなる。

また、アクリル塗膜等の他の塗膜やポリスチレ
ン等の合成樹脂について同様に測定したところ、
いずれの化学品についても、光沢低下量は、光の
波長が350nm前後の長さから短くなるに従つて急
激に大きくなる。

即ち、光による化学品の品質劣化は、化学品の
種類によつて波長依存性が多少異なるが、いずれ
の化学品についても、350nm以下の波長に非常に
強い依存性を有する。

一方、地表に到達する太陽光は、290nm以下の
波長の光を全く含まず、300nm以下の波長の光を
ほとんど含まないことが知られている。

従つて、太陽光による化学品の品質劣化は、そ
の大部分が太陽光に含まれる300〜350nmの波長
の光によつて生ずるものと認められる。

太陽光に含まれる400nmを越える長波長の光
は、化学品の光沢低下や変色のような品質劣化に
はほとんど影響を与えないが、いわゆる熱線であ
るので、化学品を加熱することになる。

従つて、400nmを越える長波長の光を多く含む
人工光を試料に照射して促進耐候性試験を行なう
と、促進耐候性試験においては、促進性を高める
ために、試料に照射する人工光の強度は、自然界
において化学品が受ける太陽光の強度より相当高
くなつているので、人工光中の長波長の光が化学
品の試料を加熱して軟化させ、長波長の光による
熱が短波長の光による化学品の光沢低下や変色の
ような品質劣化に影響を与えることとなる。

即ち、促進耐候性試験において、化学品の試料
に照射する人工光に400nmを越える長波長の光が
多く含まれると、試験の結果は、自然界で実際に
使用した結果と合致しなくなる。

次に、本発明者は、従来の試験方法において試
料が受ける人工光の分光分布を調査した。

第１従来例においては、人工光は、太陽光に含
まれない290nm以下の波長の光を多く含み、しか
も、300nm以下の波長の光の量が太陽光のそれよ
り相当多く、化学品の品質劣化に大きな影響を与
える350nm以下の波長の光の分光分布が太陽光の
それと相当異なつている。

また、促進耐候性試験において試験結果の誤差
の原因となる400nmを越える長波長の光が多く含
まれている。

第２従来例においては、試料が受ける人工光
は、300nm以下の波長の光が全く含まれておら
ず、350nm以下の波長の光の分光分布が太陽光の
それより相当少なくなつている。

また、400nmを越える長波長の光が多く含まれ
ている。

従つて、従来の試験方法による試験結果が実際
の使用結果と合致しない原因は、試料が受ける人
工光の350nm以下の波長の分光分布が太陽光のそ
れと異なつている点と、試料が受ける人工光に
400nmを越える長波長の光が多く含まれている点
に起因しているものと認められる。

そこで、本発明者は、350nm以下の波長の分光
分布が太陽光のそれと非常に近似して、かつ、
400nmを越える長波長の光が多く含まれていない
人工光を試料に照射すれば、実際の使用結果との
相関性の高い試験結果を得ることができることに
着眼したのである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、試料が人工光源から受ける光の分光
分布が次の５条件を満たすことを特徴とする促進
耐候性試験方法である。

290nm以下の波長の光を含まない。

300nm以下の波長の光の量が300〜320nmの
波長の光の量の５％以下である。

各波長の光の量が350nmの波長から短波長側
に向つて連続的に減少する。

310nmの波長の光の量を１とすれば、320nm
の波長の光の量が２±0.10であり、330nmの波
長の光の量が３±0.15である。

300〜400nmの波長の光の量が全波長の光の
量の80％以上である。

また、本発明は、試料に光を照射する１種又は
２種以上の人工光源を設け、人工光源と試料の間
にフイルタを設け、人工光源の照射光の分光分布
とフイルタの透過特性を、試料が受ける光の分光
分布が上記の５条件を満たすように選定したこと
を特徴とする促進耐候性試験装置である。

〈作 用〉 本発明の促進耐候性試験方法とその装置におい
て、上記の第１条件乃至第４条件を満たす人工光
の分光分布は、化学品の品質劣化に大きな影響を
与える350nm以下の波長の光について、従来の試
験方法における人工光の分光分布より太陽光のそ
れに近似している。

また、上記の第５条件を満たす人工光の分光分
布は、促進耐候性試験において試験結果の誤差の
原因となる400nmを越える長波長の光が従来の試
験方法における人工光の分光分布より少ない。

〈発明の効果〉 本発明の促進耐候性試験方法による試験結果
は、従来の試験方法によるそれに比較して、実際
の使用結果との相関性が高い。

本発明の促進耐候性試験装置は、本発明の促進
耐候性試験方法の実施に使用することができ、実
際の使用結果との相関性が高い試験結果を得るこ
とができる。

〈実施例〉 本例の装置は、第２図に概略斜視図を示すよう
に、光源部１と試料部５を対置して構成される。
光源部１は、矩形状の取付枠２の上側片と下側片
の間に試料部５と対面する円柱状の第１ランプ３
と第２ランプ４を左右方向に交互に等間隔に並列
して取付け、試料部対面側と反対側を反射板で閉
鎖した取付枠２を左右方向に揺動する図示しない
クランク機構を設けている。試料部５は、試料室
６の前面開口に光源部の第１、第２ランプ３，４
と対面するフイルタ７を取付け、試料室６内のフ
イルタ７後側位置に試料９を保持する枠板８を取
付け、試料室６内の温度と湿度を制御する図示し
ない空調装置を設けている。第１、第２ランプ
３，４とフイルタ７及び試料９間の寸法は第３図
に示す通りである。第１ランプ３は、出力20Wの
東芝製螢光ランプFL20S・BLBであり、その分
光分布は、第４図に示す通りであつて、分光放射
照度は、光の波長が350nmで最大になり、その波
長より短波長又は長波長になるに従つて大体減少
する。また、第２ランプ４は、出力20Wの東芝製
螢光ランプFL20S・Ｅであり、その分光分布は、
第５図に示す通りであつて、分光放射照度は、光
の波長が315nmで最大になり、その波長より短波
長又は長波長になるに従つて概略減少する。フイ
ルタ７は、鉄を添加した光学ガラス製であり、そ
の透過特性は、第６図に示す通りであつて、透過
率は、光の波長が290nm以下で零になり、波長が
290nmより長波長になるに従つて増加する。

本例の装置を使用する場合、試料室６内の枠板
８に板状の試料９を保持し、図示しない空調装置
を駆動して試料室６内の温度と湿度を制御し、一
方、図示しないクランク機構を駆動して取付枠２
を左右方向に揺動し、取付枠２内の第１、第２ラ
ンプ３，４を点灯する。すると、試料９面と平行
に揺動する第１、第２ランプ３，４から放射され
る光がフイルタ７を経て試料９に均等に照射され
る。

試料９が受ける光の分光分布は、第７図に示す
通りであつて、次の条件を備えている。

290nm以下の波長の光は全く含まず、295nm
以下の波長の光はほとんど含まない。

300nm以下の波長の光の量が300〜320nmの
波長の光の量の１％位である。

各波長の光の量即ち分光放射照度が350nmの
波長から短波長側に向つて連続的に減少する。

310nmの波長の光の量即ち分光放射照度を１
とすると、320nmの波長の光の量が2.1弱で、
330nmの波長の光の量が2.85強である。

300〜400nmの波長の光の量が全波長の光の
量の80％以上であり、400nmを越える長波長の
光がほとんどない。

本例における上記の５条件を満たす人工光の分
光分布は、本発明における前記の５条件をすべて
満足している。

即ち、化学品の品質劣化に大きな影響を与える
350nm以下の波長の光について、太陽光のそれに
近似し、かつ、促進耐候性試験において試験結果
の誤差の原因となる400nmを越える長波長の光が
ほとんどない。

従つて、本例における試験結果は、実際の使用
結果との相関性が高い。

本例において、試料９が受ける光は、試料９を
加熱する400nmを越える長波長の光がほとんどな
いので、試料９の温度制御が容易である。

また、第１ランプ３と第２ランプ４は、発光に
多くのエネルギを要する400nmを越える長波長の
光を少ししか放射しないので、発光エネルギが少
なくて済む。

なお、本例においては、化学品の品質劣化に大
きな影響を与える300〜350nmの波長の人工光の
強度が太陽光の強いときの約２倍であり、年間を
通じて計算すると、太陽光の約15倍の光量が得ら
れ、高い促進性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は各波長の光に対する塗膜の光沢低下量
を示す線図であり、第２図は本発明の実施例の装
置の概略斜視図、第３図は同装置の一部平面図、
第４図と第５図はそれぞれ同装置の第１、第２ラ
ンプの放射光の分光分布を示す線図、第６図は同
装置のフイルタの透過特性を示す線図、第７図は
同装置の試料が受ける光の分光分布を示す線図で
ある。 ３：第１ランプ、人工光源、４：第２ランプ、
人工光源、７：フイルタ、９：試料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 試料が人工光源から受ける光の分光分布が次
   の条件を満たすことを特徴とする促進耐候性試験
   方法。 290nm以下の波長の光を含まない。 300nm以下の波長の光の量が300〜320nmの
   波長の光の量の５％以下である。 各波長の光の量が350nmの波長から短波長側
   に向つて連続的に減少する。 310nmの波長の光の量を１とすれば、320nm
   の波長の光の量が２±0.10であり、330nmの波
   長の光の量が３±0.15である。 300〜400nmの波長の光の量が全波長の光の
   量の80％以上である。 ２ 試料に光を照射する１種又は２種以上の人工
   光源を設け、人工光源と試料の間にフイルタを設
   け、人工光源の放射光の分光分布とフイルタの透
   過特性を、試料が受ける光の分光分布が次の条件
   を満たすように選定したことを特徴とする促進耐
   候性試験装置。 290nm以下の波長の光を含まない。 300nm以下の波長の光の量が300〜320nmの
   波長の光の量の５％以下である。 各波長の光の量が350nmの波長から短波長側
   に向つて連続的に減少する。 310nmの波長の光の量を１とすれば、320nm
   の波長の光の量が２±0.10であり、330nmの波
   長の光の量が３±0.15である。 300〜400nmの波長の光の量が全波長の光の
   量の80％以上である。