JPS6041435B2 - 老化褐色試験用ア−クカ−ボン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、芯体に希±類元素の弗化物、酸化物等の化
合物を配合したアークカーボンに関し、特にウェザーメ
ータ、デユーサイクルウェザーメータ、あるいはフェー
ドメータなどの光源用として使用される老化褐色試験用
アークカーボンに係るものである。

一般に、ウェザーメー夕あるいはデューリイクルウェザ
ーメータは塗料類、プラスチックス類、ゴム類、繊維類
などに１００〜５０餌時間光をあてて、これらの耐候・
性試験および耐変褐色性試験を行なうものである。

上記ウェザーメータなどの光源としては紫外線カーボン
、サンシャインカーボンなどのアークカーボンが用いら
れ、特にサンシャインカーボンは太陽光と分光分布が近
似し、さらに顕著な促進効果があるため、近時多く用い
られようになつている。上記サンシャインカーボンは、
従来第１図に示すように、銅〆ッキーを施した炭素管状
体２の中空体に芯体３を設けて構成されているが、上記
芯体３は酸化セリウム、弗化セリウム、コークス、およ
び黒鉛などの混和物を上記炭素管状体２内に射出注入し
た時、これを焼成することにより成形していた。

従って上記混和物は上記炭素管状体２の中空部に確実に
充填できるように液状の揮発成分を多く加えて流動性を
高めておかなければならず、これを焼成すると揮発成分
が揮発して気孔率が高くなり、芯体の密度が低く（かさ
比重で１．４〜１．６）なっていた。従って、このよう
に製造されたサンシャインカーボンは芯体の気孔率が高
いので、サンシャインカーボンの間でアークを発生させ
た場合、芯体３の酸化が激しく「芯体３の急速に消耗し
てしまい、サンシャインカーボンの寿命はこの芯体３の
消耗速度に依存してせいぜい２２〜２独特間程度であつ
た。

このようなことから、上記サンシャインカーボンを１０
０〜５０加持間もの光照射時間を必要とするウェザーメ
ータなどの光源として用いた場合、頻繁にこれを交換し
なければならず、作業に手間がかかつていた。

このようなサンシャインカーボンの寿命が短いという欠
点を改善するために、第２図に示すように、銅〆ッキ１
を施した炭素管状体２の中空部に設けた芯体３は酸化セ
リウム、弗化セリウム、コークスおよび黒鉛などの混合
物を焼成することにより成形されていた。

しかしながら、このような芯体３であると、サンシャィ
ソカーボンは発生するアークの檀が不安定となり、アー
クが点滅するなどして発光性能が損われる欠点があった
。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、芯体を
予じめ別個に製造することにより芯体のかさ比重を２．
０〜２．３と高密度にし、かつ同心円状に金属メッキを
施すことにより、この個所にアークが集中して、アーク
の安定性と長寿命を図ることができる老化褐色試験用ア
ークカーボンを提供することを目的とするものである。

本発明は、炭素管状体内に、炭素と希±頚元素の化合物
との混合物を焼成したかさ比重２．０〜２．３の芯体の
外表面と炭素管状体の外表面の両方に金属メッキを施し
、芯体を炭素管状体内に隊着した老化褐色試験用アーク
カーボンを要旨とするものである。本発明において芯体
の原料としては弗化セリウム等の希士類元素の酸化物、
弗化物、コークス、および黒鉛粉末からなる混合物にタ
ール、ピッチなどを混練したものなどがよい。

これら芯体原料のうちでカーボンブラックを用いたもの
はアーク発生時におけるアーク安定性に優れている。ま
た、これら原料の混合割合は特に限定されるものではな
いが、希士類元素化合物（例えば弗化セリウム、弗化ラ
ンタム等）２０〜６の重量部と、カーボンブラック等の
カーボン粉末４０〜８の重量部と、タール、ピッチの混
和物２２〜３力電量部の組成が好ましい。焼成後の芯体
の気孔率を低く押えて、かご比重を２．０〜２．３の高
密度とする。

このように芯体のかさ比重を高くすることによりアーク
時における芯体の酸化を極力抑え、これを長寿命とする
ことができる。さらに該芯体の表面に銅などの金属メッ
キを施すことによりこの箇所にアークが集中してアーク
が安定する効果を有する。

以下、本発明の実施例を説明する。

実施例 弗化セリウム６重量部、微粒のカーボンブラック２重量
部、黒鉛粉末２重量部からなる発光原料を１０重量部と
タール、ピッチの混和物を３重量部それぞれ添加して、
これを１２０〜１８０００の温度範囲内で２時間混線し
、ついでこの濠練物をプレス成形機により直径８．８脚
、長さ３０５肋の丸棒と、直径５．２肋、長さ３０５柵
の丸棒にそれぞれ成形した後、これらを丸榛を８００ｑ
ｏで焼成して芯体３を製造した。

これら芯体３のかご比重を測定した結果、径の大きい前
者の芯体３は２．１、隆の小さい後者の芯３は２．２で
あり、夫々高密度のものが得られた。このように製造さ
れた芯体３の外表面に厚さ０．１肌の銅〆ッキ５を施し
、これを乾燥した後、この銅〆ツキ層５の表面にフェノ
ール樹脂等の接着剤４を塗布した。

そのあと、外表面に銅〆ツキ層１を有する炭素管状体２
の中に芯体３を挿入して２００ｑｏで加熱して接着剤１
を硬化させ、芯体３と炭素管状体２とを接着し、第３図
に示す如きアークカーボンを製造した。このようにして
得られたアークカーボンを上下に４本ずつ対向せしめて
デューサィクルウェザーメータの光源とし、これらアー
クカーボンの先端の間隙が１５〜２５側に保たれるよう
にＡＣ６０Ａ、５０Ｖでアークを発生させてカーボンの
寿命を測定した。

この測定結果を表１に示す。表１において、上下カーボ
ンの組合わせは次の３通りにした。

１ 外径８．８肌、長さ３０５脚の芯体を外径２３側、
長さ３０５肌の炭素管状体に挿入したもの風を上部アー
クカーボンとし、外径５．２側、長さ３０５肋の芯体を
外径１３側、長さ３０５肋の炭素管状体に挿入したもの
脚を下部アークカーボンとしてアークさせた参考例（Ｎ
ｏ．１）。

２ 外径８．８側、長さ３０５肌の芯体を外径３５側、
長さ３０５側の炭素管状体に挿入したもの‘Ｃ｝を上部
アークカ−ボンとし、外径８．８肋、長さ３０５側の芯
体を外径２３側、長さ３０５肋の炭素管状に挿入したも
の風を下部アークカーボンとしてアークさせた参考例（
Ｎｏ．２）。

３ 芯体３の外表面に銅〆ッキを施したアークカーボン
を参考例（Ｎｏ．２）のアークカーポンと同様に組合わ
せてァークさせた本発明の実施例（Ｎｏ．３）。

以上の３例のそれぞれについて発光特性を測定した。

比較例 さらに前述の実施例のものとアークカーボンの発光特性
を比較するために、炭素管状体に、流動性を高めたペー
スト状の混練物を直接射出成形した後、これを焼成して
アークカーボンを製造した。

この場合、アークカーボンとして、直径２３側、長さ３
０５柳の炭素管状体に直径８．８肋の芯体を設けたもの
（Ａ）、直径１３側、長さ３０５肌の炭素管状体に直径
５．２肋の芯体を設けたもの（Ｂ′）、直径３５側、長
さ３０５側の炭素管状体に直径８．８側の芯体を設けた
もの（〇）をそれぞれ製造し、表１の如く組合わせてア
ーク寿命およびアークの消耗度を測定した。その結果は
第１表に示す通りである。なお、それぞれのアークカー
ボンについて芯体の密度を測定した結果、芯体の径が５
．２脚のもの（Ｂ′）はかご比重が１．４、芯体の径が
８．８側のもの（Ａ′，Ｃ′）はそれぞれかご比重が１
．６であった。以上の結果から明らかなように、本発明
（実施例）によれば、比較例や参考例のものに比してア
ークカーボンが長寿命となり、かつアークの安定性が向
上することが確認された。従って、本発明によれば、耐
光暴露試験で長時間アークを発生させる必要がある場合
などにおいてカーボンを交換する間隔を長くすることが
でき、作業性を向上することができるなどの顕著な効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアークカーボンを一部被断した側面図、
第２図は参考例を示す一部破断した側面図、第３図は本
発明の実施例を示す一部破断した側面図である。 ２・・・…炭素管状体、３・・・・・・芯体、４・・・
・・・接着剤、５・・・…メッキ層。 表１ 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭素管状体内に、炭素と希土類元素の化合物との混
   合物を焼成したかさ比重２．０〜２．３の芯体の外表面
   と炭素管状体の外表面の両方に金属メツキを施こし、芯
   体を炭素管状体内に嵌着した老化褪色試験用アークカー
   ボン。