JPH1137919A - 耐久試験用サンプル枠とサンプル取り付け用板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数の試験試料サンプルを収容することので
きる耐久試験用サンプル枠とそのサンプル取り付け用板
を提供する。 【解決手段】 前面フレームと後面フレームおよびそれ
らを接続する両側面フレームから構成された耐久試験用
サンプル枠であって、前面フレームと後面フレームは四
角形の額縁状に形成されて中央部は開口とされ、両側面
フレームは支柱を等間隔に適宜数設けた梯子状に形成さ
れ、各支柱の内側面にはサンプル板を垂直に挿入するス
リットが左右両側面互いに平行位置にかつ等間隔に形成
されており、前記両側面フレームの支柱部分以外とサン
プル枠の上下面は開放された空間となっていることを特
徴とする耐久試験用サンプル枠。また、これに使用する
サンプル取り付け用板は、四角形の薄板を額縁状に開口
して２枚使用することで試料サンプルを挟んで使用する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート状の試料サ
ンプルの物性評価を行う際に、試料サンプルをサンプル
取り付け用板に挟んでサンプル枠に挿入し環境試験装置
内に保管して耐久試験をするために使用する耐久試験用
サンプル枠とサンプル取り付け用板に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】建材用途の化粧板や化粧シートその他一
般産業用資材は、種々の環境試験を行って十分な物性評
価が得られた段階で商品化して市場に出す必要がある。
これらの環境試験は、例えば、１００°Ｃの条件で行う
耐熱試験、−３０°Ｃの耐寒試験、８０°Ｃ、９０％Ｒ
Ｈで行う高温、高湿条件試験等がある。試験時間は、通
常、２５０、５００、７５０、１０００時間の長時間に
及ぶ。従来、このような環境試験を行う際は、シート状
の試料サンプルを以下のような方法で環境試験装置（恒
温恒湿器）に一定時間保存して試験をしている。 シート状試料サンプルを、吊るし留め金に取り付けて
環境試験装置内の棚板に吊るし経時変化を測定する。 環境試験装置内の空間を有効に活用するため、シート
状試料サンプルを紙に包んだ状態で装置内に何段にも重
ねて置き経時変化を測定する。 シート状試料サンプルを、木板に貼り付け固定する
か、正方形の枠にシート状試料サンプルを留め金で固定
し、さらに正方形の枠を重ねて環境試験装置内の棚板上
に置く、等の方法である。

【０００３】しかし、の方法では、サンプルの１点を
留め金で留めて吊るすため、環境条件によっては試料に
カールの発生を招く。また、棚板数には限界があるた
め、試料サンプル数が制限される。の方法では、試験
条件によっては、包み紙の添加物質が揮発し試料サンプ
ルに悪影響を及ぼす。また、サンプル名の標記が湿度等
の影響で判別が困難となる。の方法も、限られた棚板
数と棚板面積のみでの測定となり試料サンプル数が制限
される、という問題がある。さらに、いずれの場合も該
当試料サンプルの取り出しが困難で時間がかかる、とい
う問題がある。サンプルを取り出している間、環境試験
機の扉が開いていて温湿度が低下してしまい正常な試験
ができなくなるということである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は上
記のような問題を生じることなく、各試料サンプルが等
しい環境条件下に置かれ、しかも環境試験装置内スペー
スの有効利用が図れ、試料サンプルに悪影響を与えるこ
とのない耐久試験用サンプル枠およびサンプル取り付け
用板を研究し、本発明の完成に至ったものである。な
お、本発明の耐久試験用サンプル枠は、耐熱、耐湿、耐
寒等の耐久試験を目的とするもので光に曝すことを目的
とする耐光または耐候試験用途のものではない。

【０００５】一般に環境試験には各種の試験条件があ
り、それに応じる環境試験機（恆温恆湿器）にも各種の
ものがある。例えば、Ｔ社の恆温恆湿器Ａでは、室温＋
１０°Ｃ〜８５°Ｃの温度範囲で運転可能であり、湿度
は周囲温度にもよるが、５０〜９０％ＲＨが維持され
る。器内の温度は送風機により±２°Ｃに、湿度は±６
％ＲＨに維持される。また、同社の超低温恆湿器Ｂで
は、−８５°Ｃから１８０°Ｃの温度範囲で運転可能で
あり、器内の温度は±１°Ｃに維持される。環境試験機
は上記のように超低温や高温条件を実現可能であるが、
通常、行われる試験は前記のように１００°Ｃの耐熱試
験や、−３０°Ｃの耐寒試験、８０°Ｃ、９０％ＲＨの
耐熱、耐湿試験等が一般的である。従って、このような
環境試験機内に置かれる試験用サンプル枠もこのような
条件に耐える耐熱性や耐寒性を備えること、各試料サン
プルが等しい試験条件を受けられること、サンプル名の
標記、消去が可能である等の要件が必要となる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明請求項１の発明は、前面フレームと後面フレー
ムおよびそれらを接続する両側面フレームから構成され
た耐久試験用サンプル枠であって、前面フレームと後面
フレームは四角形の額縁状に形成されて中央部は開口と
され、両側面フレームは支柱を等間隔に適宜数設けた梯
子状に形成され、各支柱の内側面にはサンプル板を垂直
に挿入するスリットが左右両側面互いに平行かつ等間隔
位置に形成されており、前記両側面フレームの支柱部分
以外とサンプル枠の上下面は開放された空間となってい
ることを特徴とする耐久試験用サンプル枠、にある。か
かる耐久試験用サンプル枠であるため、大量の試料の各
試験サンプルが等しい環境条件に置かれ適正な試験を行
うことができる。

【０００７】上記課題を解決するための本発明請求項２
の発明は、請求項１記載の耐久試験用サンプル枠におい
て、各フレームの材質がアルミ、アルミ合金、ステンレ
スから選ばれた金属材料からなることを特徴とし、本発
明請求項３の発明は、各フレームの材質が耐熱性のプラ
スチック材料からなることを特徴とする。かかる材質で
あれば、環境試験用途に適し、耐久性も十分である。

【０００８】上記課題を解決するための本発明請求項４
の発明は、請求項１から請求項３記載の耐久試験用サン
プル枠において、耐久試験用サンプル枠を上下に重ねて
位置ずれを生じないように、上面に嵌合用凸部、下面に
嵌合用凹部を有することを特徴とする。かかる耐久試験
用サンプル枠であるため、サンプル枠を積み重ねて運搬
する際も位置ずれによる落下を防止でき、大量の持ち運
びができる。

【０００９】上記課題を解決するための本発明請求項５
の発明は、請求項１記載の耐久試験用サンプル枠のスリ
ットに挿入されるサンプル取り付け用板あって、シート
状の試料サンプルを挟む２枚のフレーム板からなり試料
サンプルを挟んだ後にフレームの上下をクリップで挟持
することを特徴とするサンプル取り付け用板、にある。
かかるサンプル取り付け用板であるため、サンプルの取
り付けが容易であり環境試験を迅速に行うことができ
る。

【００１０】上記課題を解決するための本発明請求項６
の発明は、請求項５記載のサンプル取り付け用板あっ
て、取り付け用板の材質がアルミ、アルミ合金、ステン
レスから選ばれた金属材料からなることを特徴とし、本
発明請求項７の発明は、取り付け用板の材質が耐熱性の
プラスチック材料からなることを特徴とする。かかる材
質であれば、環境試験用途に適し、耐久性も十分であ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明することとする。図１は、本発明の耐久試
験用サンプル枠の一実施形態を説明する斜視図である。
本発明の耐久試験用サンプル枠１０は、額縁状の前面フ
レーム１１、後面フレーム１２、側面フレーム１３，１
４から構成されている。両側面フレームは前面フレーム
のコーナー部と後面フレームのコーナー部のそれぞれに
４個所ある締結ボルト１１１，１２１により固定されて
いる。サンプル枠の上下面および前面フレーム１１と後
面フレーム１２のフレーム自体以外の部分は開放された
空間に形成されており試料サンプルに対する良好な通気
性を図っている。側面フレーム１３，１４の支柱１５以
外の部分も同様の目的で窓部１６に形成されている。図
１中、２０はサンプル取り付け用板であって、サンプル
を２枚の取り付け板で挟持してサンプル枠１０のスリッ
ト１７に挿入して耐久試験に供する。２枚の板はクリッ
プ２２を使用して枠の上下を固定している。

【００１２】図２は、耐久試験用サンプル枠の上面図で
ある。図２に図示されるように、サンプル枠にはサンプ
ル取り付け用板２０差し込み用のスリット１７が一定間
隔で形成されている。このスリットの間隔は、７ｍｍ〜
３０ｍｍ程度が適当である。あまり狭くてはサンプルが
密着して適正な環境条件を受けることができないし、サ
ンプルを固定するクリップの幅、サンプルを取り出す際
の便宜を考慮するため適当な間隔が必要である。一方、
環境試験は長時間行うのが通常であるため（通常、２５
０時間以上）、７ｍｍ程度の間隔があれば、温度と湿度
について各試料を等しい条件に置くことができる。ま
た、間隔を広くすることは自由であるが、３０ｍｍ以上
としては、環境試験機のスペースを節約する効果が少な
くなると考えられる。スリット自体の幅は２〜３ｍｍが
適当である。あまり幅が広くてはサンプルが傾斜するか
らである。従って、厚みのある試料の場合は取り付け板
の一方側にクリップで固定することになる。

【００１３】サンプル枠１０の上面および底面は、図２
のように開放された空間となっており、温度や湿度が常
に均一となり得ることが考慮されている。前面フレーム
１１、後面フレーム１２には、サンプル枠１０を積み重
ねた場合の位置ずれを防止するための嵌合用凸部１８ａ
が設けられている。従って、嵌合用凸部の対応する下面
側には、嵌合用凹部１８ｂが形成されていることにな
る。なお、これらの凸部１８ａ、凹部１８ｂはサンプル
枠のその他の部分に設けても良い。

【００１４】図３は、耐久試験用サンプル枠の側面図で
ある。図３に図示されるように、側面フレーム１３、１
４は上下のビームとそれを支える支柱とからなっており
全体は横に置いた梯子状のものである。支柱１５は一定
の等間隔で設けられており、支柱の内側面にはサンプル
取り付け用板２０を挿入するスリット１７が形成されて
いる。支柱以外の部分は環境状態をできる限り均一とす
るために開放された窓部１６に形成されている。側面フ
レームと前後のフレームは図１のように締結ボルト１１
１，１２１で固定してもよいし、プラスチック材料で構
成する場合は、フレーム枠の全体を一体に成形するか、
前後のフレームと側面フレームを分離した部材に成形し
て組み立てる構造のものとしてもよい。

【００１５】図４は、耐久試験用サンプル枠の内側面図
である。図示のように、側面フレーム１４にはサンプル
取り付け用板２０差し込み用のスリット１７が支柱の中
央部に直線状に設けられており、スリットの下部はサン
プル板の係止板１９が取り付けられている。スリット上
部から挿入されたサンプル板２０は係止板１９の位置で
停止して、サンプル枠に保持される。このスリットにサ
ンプル取り付け用板を整列して挿入した状態で環境試験
装置内に保管されることになる。

【００１６】図５は、サンプル取り付け用板の構成を示
す図である。サンプル取り付け用板２０は開口が形成さ
れた同一サイズの板２０１，２０２で構成されている。
サンプル板と同サイズ程度に裁断した試料サンプル２１
を板２０１，２０２で挟んだのち、クリップ２２でサン
プル板の上下位置を固定して、サンプル枠のスリットに
差し込む。サンプル板の開口から露出している部分が環
境試験を受けることになる。なお、サンプル取り付け用
板の上下いずれか一方端は蝶番で固定する構造のものと
してもよい。

【００１７】試料サンプルは環境試験後に、各種の試験
を行うため、ある程度の大きさが必要となる。例えば、
密着性試験には２５×５０ｍｍ、グロス値の試験には５
０×５０ｍｍ、ヘイズ値の試験には５０×５０ｍｍ程度
の大きさが必要であり、これらの試験片を採取するため
に試料サンプル２１は通常、１００ｍｍ×１００ｍｍ程
度の大きさが必要となる。また、サンプルの内容等の表
示は、サンプル自体には記入しないで、通常取り付け用
板に油性マジック等で標記することになる。従って、サ
ンプル取り付け用板はこれらの筆記が可能なことと、使
用後に溶剤で拭き取る際の耐溶剤性が必要となる。

【００１８】（材質に関する実施形態）耐久試験用サン
プル枠の材質としては、前記した試験条件に耐える耐熱
性と耐寒性が必要な他、高湿度条件で錆が発生しないこ
と、材質中の添加物で試料サンプルに悪影響を与えるよ
うな物質が含まれないことが必要とされる。このような
要求を満たす金属材料としては、アルミ、ジュラルミ
ン、アルミ-鉄合金等のアルミ合金、ステンレス、鉄−
ニッケル合金、チタン合金等が挙げられる。特にアルミ
系材料の場合は枠の重量を軽減することが出来、使用時
の作業性、安全性の上で有利である。

【００１９】また、耐熱性の良いプラスチック材料とし
てはエンジニアリングプラスチックが挙げられる。汎用
エンジニアリングプラスチックとしては、ナイロン６、
ナイロン６６等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフ
タレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリ
アセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェ
ニレンエーテル樹脂があり１５０°Ｃ程度までの使用に
耐えられる。より高い耐熱性が得られる特殊エンジニア
リングプラスチックとしては、ポリアリレート樹脂、ポ
リエーテルスルフォン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリ
フェニレンサルファイド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテ
ルエーテルケトン樹脂等が挙げられ、１５０°Ｃ以上で
の使用に耐えることができる。また、熱変形温度が１２
０°Ｃ程度になるが耐薬品性の優れた樹脂として、ポリ
テトラフルオロエチレンまたはテトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ素樹脂が
挙げられる。上記の各樹脂からなる厚さ１０ｍｍのプラ
スチック板を１００°Ｃ、５００時間の耐熱試験および
−３０°Ｃ、５００時間の耐寒試験を環境試験装置内で
行ったが、試験後特に変形や変質等の異常は認められな
かった。

【００２０】

【実施例】

（実施例）直方体形状サンプル枠の前面フレーム、後面
フレームには、一辺が１０ｍｍのアルミ製角材を使用し
て、図１のように横幅１３０ｍｍ×縦高さ１１６ｍｍの
額縁状の前面及び後面フレームを作製した。また、サン
プル枠の両側面フレームは、図３のように横２１０ｍｍ
×縦１１６ｍｍ、厚さ１０ｍｍ厚のアルミ板を使用し、
サンプル取り付け用板差し込み用のスリットを形成する
ための支柱を７ｍｍ幅で残して、２０ｍｍ間隔で１０本
形成し他の部分は切削して除去し窓部を形成した。その
結果、側面フレームは、支柱幅７ｍｍ、窓部空間１３ｍ
ｍ（両端は１１．５ｍｍ）が形成されたフレームとなっ
た。各支柱の内側中央部には、幅２ｍｍ、深さ５ｍｍの
スリットを直線状に設け、スリットの下端には幅６ｍｍ
の係止板１９を図４のように取り付けた。その結果、左
右スリット端間の間隔は１２０ｍｍ、サンプル枠上面か
らの深さは１１０ｍｍに形成された。

【００２１】前面フレームのコーナー部４個所、後面フ
レームのコーナー部４個所に締結用ボルトねじ穴を形成
し、左側面フレーム、右側面フレームをボルトで側面フ
レームに締結して図１のような直方体形状のサンプル枠
を完成した。また、前面フレームと後面フレームの上部
に嵌合用凸部１８ａを形成するため、直径５ｍｍのビス
を頭だけ残して埋め込み、対応する各フレームの下面に
嵌合用凹部１８ｂをそれぞれ穿設して形成した。

【００２２】一方、サンプル取り付け用板には、０．８
ｍｍ厚のステンレス板を使用し、横１１８ｍｍ、縦１０
９ｍｍに切断し、左右端より９ｍｍ、上下は１０ｍｍず
つ残し中央部は除去して、試料サンプルが露出するフレ
ーム板とした（図５参照）。このサンプル取り付け用板
２枚を使用して、中に試料サンプルを挟んでクリップで
上下を固定して使用する。また、クリップには、０．５
ｍｍ厚のアルミ板を使用し、１２ｍｍ×３０ｍｍに切断
した。それを３等分して折り曲げ、両端は重なり合わな
いように２〜３ｍｍ外向きに曲げた。

【００２３】（試験１）上記で試作したサンプル取り付
け用板に、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）シートに
紫外線硬化型樹脂をコーティンングし、紫外線で硬化さ
せたシートを１１０ｍｍ×１０６ｍｍに裁断し、その１
０枚を２枚のサンプル取り付け用板に挟んでサンプルを
作製し、上記試作の耐久試験用サンプル枠に挿入した。
この状態のサンプル枠を環境試験装置内に保管して、１
００°Ｃ、２５０時間の耐熱試験を行った。 （試験２）試験１と同一のサンプルを１０枚作製し、サ
ンプル取り付け用板に挟んでサンプル枠に挿入し、サン
プル枠を環境試験装置内に保管して、−３０°Ｃ、２５
０時間の耐寒試験を行った。 （試験３）試験１と同一のサンプルを１０枚作製し、サ
ンプル取り付け用板に挟んでサンプル枠に挿入し、サン
プル枠を環境試験装置内に保管して、８０°Ｃ、９０％
ＲＨ、２５０時間の高温、耐湿試験を行った。

【００２４】（比較試験１）試験１と同様に、トリアセ
チルセルロース（ＴＡＣ）シートに紫外線硬化型樹脂を
コーティンングし、紫外線で硬化させたシートを１１０
ｍｍ×１０６ｍｍに裁断し、その１０枚を環境試験装置
の取り付け用棚板に留め金で吊るして、試験１と同一条
件の耐熱試験を行った。 （比較試験２）試験１と同一のサンプルを１０枚作製
し、その１０枚を環境試験装置の取り付け用棚板に留め
金で吊るして、試験２と同一条件の耐寒試験を行った。 （比較試験３）試験１と同一のサンプルを１０枚作製
し、その１０枚を環境試験装置の取り付け用棚板に留め
金で吊るして、試験３と同一条件の高温、耐湿試験を行
った。

【００２５】（試験結果）試作の耐久試験用サンプル枠
で行った各試験のサンプルはいずれも、平面性が良くそ
の後の密着性試験を容易に行うことができた。また、耐
久試験用サンプル枠およびサンプル取り付け用板は、い
ずれの試験においても変形や錆の発生はなく繰り返して
使用することができた。また、サンプルの取り出しや、
サンプル名の表示、表示の消去をアルコール等の溶剤で
容易に行うことができた。一方、従来のように環境試験
装置の取り付け用棚板に留め金で吊るして行った比較試
験試料サンプルでは、試験中にカールの発生があり、そ
の後に密着性試験を行うことが困難であった。

【００２６】

【発明の効果】本発明の耐久試験用サンプル枠は、一定
の空間内に試料サンプルを多数収容できるので、環境試
験装置容量の有効活用が図れる。各試料サンプルは均等
な間隔を置いて保持されるとともにサンプルの周囲は開
放された空間にされているので温湿度のムラが少なく等
しい環境条件に置かれ、サンプル間の相関が図れる。ま
た、サンプル枠は嵌合用凸部、凹部により固定されるた
め大量のサンプルの運搬にも適している。シート状サン
プルは略正方形の枠にクリップで固定し、サンプル枠の
スリットに挿入することによってカールの発生を防止す
ることができる、とともにサンプルの収容や取り出しが
短時間にでき作業性に優れている。サンプル枠およびサ
ンプル取り付け用板は、アルミやステンレスあるいは耐
熱性のプラスチック材料で形成されているので、熱や寒
さによる変形、変質等がなく、また錆やサンプルに影響
を及ぼす揮発物質の発生がないので適正な試験を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の耐久試験用サンプル枠の一実施形態
を説明する斜視図である。

【図２】 耐久試験用サンプル枠の上面図である。

【図３】 耐久試験用サンプル枠の側面図である。

【図４】 耐久試験用サンプル枠の内側面図である。

【図５】 サンプル取り付け用板の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ 耐久試験用サンプル枠 １１ 前面フレーム １２ 後面フレーム １３，１４ 側面フレーム １５ 支柱 １６ 窓部 １７ スリット １８ａ 嵌合用凸部 １８ｂ 嵌合用凹部 １９ 係止板 ２０ サンプル取り付け用板 ２１ サンプル ２２ クリップ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面フレームと後面フレームおよびそれ
   らを接続する両側面フレームから構成された耐久試験用
   サンプル枠であって、前面フレームと後面フレームは四
   角形の額縁状に形成されて中央部は開口とされ、両側面
   フレームは支柱を等間隔に適宜数設けた梯子状に形成さ
   れ、各支柱の内側面にはサンプル板を垂直に挿入するス
   リットが左右両側面互いに平行かつ等間隔位置に形成さ
   れており、前記両側面フレームの支柱部分以外とサンプ
   ル枠の上下面は開放された空間となっていることを特徴
   とする耐久試験用サンプル枠。
2. 【請求項２】 各フレームの材質がアルミ、アルミ合
   金、ステンレスから選ばれた金属材料からなることを特
   徴とする請求項１記載の耐久試験用サンプル枠。
3. 【請求項３】 各フレームの材質が耐熱性のプラスチッ
   ク材料からなることを特徴とする請求項１記載の耐久試
   験用サンプル枠。
4. 【請求項４】 耐久試験用サンプル枠を上下に重ねて位
   置ずれを生じないように、上面に嵌合用凸部、下面に嵌
   合用凹部を有することを特徴とする請求項１から請求項
   ３記載の耐久試験用サンプル枠。
5. 【請求項５】 請求項１記載の耐久試験用サンプル枠の
   スリットに挿入されるサンプル取り付け用板あって、シ
   ート状の試料サンプルを挟む２枚のフレーム板からなり
   試料サンプルを挟んだ後にフレームの上下をクリップで
   挟持することを特徴とするサンプル取り付け用板。
6. 【請求項６】 取り付け用板の材質がアルミ、アルミ合
   金、ステンレスから選ばれた金属材料からなることを特
   徴とする請求項５記載のサンプル取り付け用板。
7. 【請求項７】 取り付け用板の材質が耐熱性のプラスチ
   ック材料からなることを特徴とする請求項５記載のサン
   プル取り付け用板。