JPH0554060B2

JPH0554060B2 -

Info

Publication number: JPH0554060B2
Application number: JP23947686A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kijima; Hirofumi Kinugasa; Yasuo Yoshida; Teruo Iwanaga
Original assignee: Dainippon Plastics Co Ltd; Iwasaki Electric Co Ltd
Current assignee: Dainippon Plastics Co Ltd; Iwasaki Electric Co Ltd
Priority date: 1986-10-08
Filing date: 1986-10-08
Publication date: 1993-08-11
Also published as: JPS6394133A

Description

[Detailed description of the invention]

(イ) 産業上の利用分野この発明は、耐候性試験機に関し、特にプラス
チツクス、塗料、インキ、顔料、繊維などの耐候
性試験に結露条件に付与しえる耐候性試験機に関
する。 (ロ) 従来の技術従来、プラスチツク材料、塗料等の耐候（光）
性を測定する場合は、一般に、JIS B7751〜7754
による耐候（光）性試験機が使用されている。こ
れらの試験機は、通常、カーボンアークランプや
キセノンアークランプ等の光源を使用し、その光
源の光を試料に照射して耐候（光）性の促進試験
を行つている。ところが、これらの試験機における試料に対す
る紫外線照射強度は、一般に、被照射面１cm²あた
り約６ｍＷ程度であり、太陽光１年に相当する紫
外線劣化特性を測定および判別するのに約数百時
間以上を要していた。しかも、従来は、各ロツト別の試料を全数試験
にかける方法が一般的に行なわれているため、測
定およびその結果を判断するのに長時間を要し極
めて非能率的であるという問題があつた。このような問題を解決する一手段として試料を
耐候（光）性試験機にかける前に、各ロツト別の
試料に極めて強い紫外線を照射して紫外線劣化を
促進させ、その劣化の程度に応じて試料を選定し
必要な試料だけを耐候（光）性試験機にかけるこ
とが考えられる。このようにすれば、各ロツト別
の試料を全数耐候（光）性試験機にかける必要が
なくなるので試験は極めて能率的になるわけであ
る。この発明の発明者らは、すでに、このように、
試料を耐候（光）性試験機にかける前に、各ロツ
ト別の試料にメタルハライドランプによる強い紫
外線、例えば被照射面１cm²あたり約50ｍＷ以上の
強度の紫外線を照射して、極めて短時間、例えば
従来の1/10以下の時間で紫外線劣化の判別を行い
える、いわば耐候（光）性試験のプレ試験を行な
うためのプレ試験機を提案している（特開昭60−
117128号公報、及び特開昭60−117129号公報参
照）。なお、このプレ試験機が耐候性試験機とし
ても使用できることは言うまでもない。 (ハ) 発明が解決しようとする問題点耐候性試験は、プラスチツクス、塗料などの試
料が実際の使用状態においてさらされることにな
る物理的条件下でできるだけ行なわれることが望
まれる。特に夜間における試料は、単に太陽光の
照射がなく、低温にさらされるだけではなく、そ
の低温によつて結露状態になりやすい。かくして先般より、耐候性試験又はそのプレ試
験にそのような結露条件を付すことが商品の品質
向上につながるということで社会的要請にもなつ
ている。ところで試料にこのような結露条件を付与する
方法としては、例えば、特公昭55−13541号公報
に、試料を水に浸水させる方法が提案されてい
る。しかしながら、このような浸水方法は決して
実際の結露状態を現出できず、それに代えうるも
のではない。これに対してこの発明の発明者らは、実際の結
露条件を試料に付与する方法として、試料の温度
とその試料の周囲空気の温度と湿度とを調整する
ことを考え、先に提案した耐候性試験機又はその
プレ試験機にその耐候性試験の促進性を損わない
で適用できないか検討してきた。しかしながら、一般に結露は、上述のごとく温
度と湿度との問題であつて、試料に結露を生じさ
せることができても、それに伴つて試料以外の他
の構成部分が同様の温度・湿度条件になることが
あり、従つてそれらの構成部分にも結露を発生さ
せるに至り、曇りが発生したり、結露による水滴
によつて塵埃等が各所に付着したりするなど不都
合な点が多々生じるおそれのあることがわかつ
た。特にメタルハライドランプの水冷ジヤケツトや
反射板（鏡）などが結露すると、耐候性試験の促
進に基本的に必要な、肝腎のメタルハライドラン
プによる強力な紫外線〔紫外線（＜400nm）：全
光量の10〜30％〕が十分に試料に供給できないと
いう問題があつた。更に前記特公昭55−13541号
公報に開示された耐候性試験機ではキセノンラン
プを採用しているので、そのような各部への結露
が生じた場合は、もともと紫外線照射強度が弱い
ので〔紫外線（＜400nm）：全光量の3.25％〕、耐
候性試験の促進性を到底保障することができな
い。ところで上述のごとき結露条件は、ランプがオ
フのときに試料に付与される。つまりランプは試
料の結露時には使用されていないことになる。も
ちろん逆に紫外線照射時には、結露条件を試料に
付与するための機構はオフ状態であつて使用され
ていない。 (ニ) 問題点を解決するための手段及びその作用この発明はａ実質的に300〜400nmの紫外線を照射するラ
ンプからなる紫外線発生源、そのランプを収納
し、且つ略下部に開口を有し、この開口を通じ
て紫外線を照射しうる略ドーム状の反射板から
なる紫外線照射部、ｂ複数の試料載置台及びこれらの試料載置台に
付設された試料温度調節手段からなる試料載置
部、ｃこれらの紫外線照射部及び試料載置部を収納
した試験室、ｄ試験室内において、紫外線照射部と試料載置
台との間、及び各試料載置部相互の間をそれぞ
れ区画する区画手段、ｅ紫外線照射部と試料載置部との間の区画手段
の一部をなし、紫外線照射部からの紫外線を試
料載置部に透過させ、かつ試料載置部設置空間
の水蒸気を実質的に遮断しうるシールド板、ｆ紫外線照射部を、複数の試料載置台のうちの
任意の試料載置台に対応させるべく、該紫外線
照射部または試料載置部を移動させる移動手
段、ｇ試験室内空間の温度を調節するための空間温
度調節手段、ｈ区画手段によつて区画された試料載置台が設
置された空間の湿度を上昇させるための加湿
器、ｉ紫外線照射部を対応させた試料載置台上の試
料を予め設定された温度下で紫外線照射し、同
時に他の試料載置台上の試料を結露させ、次い
で、この照射・結露を任意の試料載置台上の試
料に対して順次切換えて行なうべく、紫外線発
生源、試料温度調節手段、空間温度調節手段、
加湿器及び移動手段に作動を指令する制御手段
からなる耐候性試験機である。すなわち、この発明は、試料載置台に温度調節
手段を、試験室の特定空間内に加湿器をそれぞれ
配設し、それらに制御手段を通じて特定の作動条
件を付与することによつて、ランプのオフ作動中
に試料の温度を露点以下に低下させ、それによつ
て自然に近い結露条件を試料に付与することがで
きるようにしている。また、この発明は、紫外線発生源及び反射板よ
りなる紫外線照射部と試料載置部との間を、紫外
線を透過し水蒸気を実質的に遮断しうるシールド
板を介して区画し、それによつて紫外線照射に支
障となる部分への結露を防止し、しかも温度と湿
度の制御対象空間を小さくし、制御の容易性と確
度を上げようとするものである。更にこの発明は、紫外線照射部と試料載置部と
の相対移動手段を設け、少なくとも紫外線照射が
常にオン状態で使用できるようにしている。この
発明は、これによつてランプの使用効率を上げ、
試験時間の短縮化と効率化を更に高めようとする
ものである。この発明において紫外線を透過し水蒸気を実質
的に遮断しうるシールド板とは、耐候（光）性試
験に必要な紫外線を効率よく透過でき、しかも水
蒸気（湿気）を遮断しうる板状体を意味する。更にこのシールド板は、主に300〜400nm波長
域の紫外線を効率よく透過でき、300nm未満及び
400nmを越える波長域の光線を効率よく遮断でき
るもの、例えば石英ガラス製の薄板等が好まし
い。更にこの発明のシールド板は、必要によつて複
数枚の板状体を重ねて所望の透過特性を得るよう
にしてもよく、例えば上記石英ガラス製の薄板と
この薄板に重ねられた赤外線吸収ガラス製の薄板
とを用い、ランプからの赤外線を吸収し熱に変換
してシールド板自体の結露を確実に防止するよう
にしてもよい。この発明において使用し得るランプとしては、
例えばメタルハライドランプ、カーボンアークラ
ンプ、キセノンアークランプ、紫外蛍光ランプ、
陽光ランプ等が挙げられ、好ましくはメタルハラ
イドランプが挙げられる。ここでメタルハライドランプとは、少なくとも
一対の電極を有する石英ガラス製発光管の内部に
適量の水銀及び希ガスと共に鉄及び錫のハロゲン
化物又は鉄のハロゲン化物を主体とした金属ハロ
ゲン化物を封入したランプを意味し、その具体例
は、特公昭58−18743号公報に挙げられている。このメタルハライドランプは、点灯時の発光ス
ペクトルが第８図に高圧水銀ランプとの比較で示
すように300〜400nmの波長域に連続スペクトル
に近いかなり大きなエネルギーを有する。つま
り、そのメタルハライドランプの光エネルギーは
大部分が300〜400nmの波長域に集中し、従つて
短時間に大量の耐候劣化を促す光エネルギーを試
料に与えることができる。すなわち、先にも述べ
たように、試料に対して被照射面１cm²あたり約50
ｍＷ以上の強い紫外線を照射することができ、劣
化特性の測定及び判定に要する時間を従来の1/10
以下と大巾に短縮することができる。なお、このようなメタルハライドランプを用い
た場合でも300〜400nm以外の波長域のエネルギ
ーの放射は避けられない。しかるに、略300nm未
満の紫外線は実際に地表に到達する太陽光には含
まれておらず、反対に400nmを超える波長域には
可視光と赤外線が多く含まれるため熱により試料
温度が上昇するので好ましくない。適当なフイル
タを組み合せて照射する波長域を略300〜400nm
に絞ることが必要である。かかるフイルタとして
は例えば低融点軟質ガラス製の薄板、具体的に
は、重量比で60〜65％SiO₂と、15〜20％のPbと、
７〜８％のNaと、７〜８％のＫと、１％のCo
と、１％のNiとからなるものが好ましいものと
して挙げられる〔例えば三共電気(株)社製のブルー
フイルタ（商品名）〕。かかるフイルタをメタルハ
ライドランプと組み合せて適宜使用するわけであ
るが、上記フイルタをメタルハライドランプの周
囲に設置しただけではランプからの放射熱により
フイルタは直ちに破損してしまう。そこで、実際
には、発光管を水冷ジヤケツトの中心に配置する
とともに水冷ジヤケツトの内部にフイルタを配置
している。ここで参考までに各光源装置からの紫外線に与
えるフイルタの影響を第１表に例示する。但し各
数値は紫外線強度（Ｗ）、ランプ入力は100W、フ
イルタは上記ブルーフイルタである。 (a) Field of Industrial Application This invention relates to a weather resistance tester, and particularly to a weather resistance tester that can be applied to dew condensation conditions for weather resistance tests of plastics, paints, inks, pigments, fibers, etc. (b) Conventional technology Conventionally, weather resistance (light) of plastic materials, paints, etc.
When measuring gender, generally JIS B7751~7754
A weather resistance (light) tester is used. These test machines usually use a light source such as a carbon arc lamp or a xenon arc lamp, and perform accelerated weathering (light) resistance tests by irradiating the sample with light from the light source. However, the intensity of UV irradiation on the sample in these testing machines is generally about 6 mW per cm ² of the irradiated surface, and it takes several hundred hours or more to measure and determine the UV deterioration characteristics equivalent to one year of sunlight. It required Moreover, the conventional method of testing all samples from each lot has been common, which poses the problem of being extremely inefficient as it takes a long time to measure and judge the results. Ta. One way to solve these problems is to irradiate each lot of samples with extremely strong ultraviolet rays to accelerate ultraviolet deterioration before subjecting them to a weathering (light) resistance tester. It is conceivable to select samples and subject only the necessary samples to a weathering (light) resistance tester. In this way, there is no need to subject all samples from each lot to a weather resistance (photo) tester, making the test extremely efficient. The inventors of this invention have already
Before the samples are subjected to a weathering (light) tester, each lot of samples is irradiated with strong ultraviolet rays using a metal halide lamp, e.g., at an intensity of about 50 mW or more per 1 cm ² of the irradiated surface, for a very short period of time, e.g. We are proposing a pre-testing machine for pre-testing a weather resistance (light) test, which can determine UV deterioration in less than 1/10 of the time required by conventional methods.
117128, and Japanese Patent Application Laid-open No. 117129/1983). It goes without saying that this pre-testing machine can also be used as a weather resistance testing machine. (c) Problems to be Solved by the Invention It is desirable that weatherability tests be conducted under the physical conditions to which samples of plastics, paints, etc. will be exposed in actual use. In particular, samples at night are not only exposed to low temperatures due to lack of sunlight irradiation, but are also susceptible to dew condensation due to the low temperatures. Recently, it has become a social demand to apply such dew condensation conditions to weather resistance tests or pre-tests, as this will lead to improved product quality. By the way, as a method of imparting such dew condensation conditions to a sample, for example, Japanese Patent Publication No. 13541/1983 proposes a method of immersing the sample in water. However, such a water immersion method cannot represent the actual dew condensation state and cannot replace it. In response, the inventors of the present invention considered adjusting the temperature of the sample and the temperature and humidity of the air surrounding the sample as a method of imparting actual dew condensation conditions to the sample, and proposed the weather resistance method previously proposed. We have been investigating whether this method can be applied to a weatherability tester or its pre-tester without impairing its ability to accelerate weatherability tests. However, dew condensation is generally a problem of temperature and humidity as mentioned above, and even if it is possible to cause dew condensation on the sample, other components other than the sample will be subject to similar temperature and humidity conditions. As a result, condensation may occur on these components, causing many inconveniences such as fogging and water droplets from condensation causing dust to adhere to various parts. I found out. In particular, if condensation occurs on the metal halide lamp's water-cooling jacket or reflector (mirror), the strong ultraviolet rays produced by the metal halide lamp (ultraviolet light (<400nm): 10 to 30% of the total light intensity, which is basically necessary to accelerate the weather resistance test) %] could not be sufficiently supplied to the sample. Furthermore, since the weather resistance tester disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 55-13541 uses a xenon lamp, if dew condensation occurs on various parts, the intensity of ultraviolet irradiation is originally weak, so [ultraviolet light ( <400nm): 3.25% of the total light intensity], the acceleration of the weather resistance test cannot be guaranteed at all. Incidentally, the above-mentioned dew condensation conditions are applied to the sample when the lamp is off. In other words, the lamp is not in use when the sample is condensing. On the contrary, of course, during ultraviolet irradiation, the mechanism for applying dew condensation conditions to the sample is in an off state and is not used. (d) Means for solving the problems and their effects This invention consists of: (a) an ultraviolet generation source consisting of a lamp that irradiates ultraviolet rays of substantially 300 to 400 nm; , an ultraviolet irradiation section consisting of a substantially dome-shaped reflector that can irradiate ultraviolet rays through this opening, b. a sample mounting section consisting of a plurality of sample mounting stands and sample temperature control means attached to these sample mounting stands, c. A test chamber that houses an ultraviolet irradiation unit and a sample placement unit, d) A partitioning means for partitioning the ultraviolet irradiation unit and the sample placement table, and between each sample placement unit in the test room, e) Ultraviolet irradiation A shield that forms part of the partitioning means between the ultraviolet ray irradiation unit and the sample holder, allows ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation unit to pass through the sample holder, and can substantially block water vapor in the space where the sample holder is installed. a plate; f a moving means for moving the ultraviolet irradiation unit or the sample placement unit so that the ultraviolet irradiation unit corresponds to any one of the plurality of sample placement stands; g adjusting the temperature of the test chamber space; (h) A humidifier for increasing the humidity in the space in which the sample mounting table is installed, which is divided by the partitioning means; Ultraviolet rays are irradiated at a set temperature to condense the samples on other sample holders at the same time, and then this irradiation and dew condensation are sequentially switched to the samples on any sample holder. , sample temperature adjustment means, space temperature adjustment means,
This is a weather resistance tester consisting of a humidifier and a control means that commands operation of the moving means. That is, the present invention provides temperature control means on the sample stage and a humidifier in a specific space of the test chamber, and by applying specific operating conditions to them through the control means, it is possible to turn off the lamp. During operation, the temperature of the sample is lowered below the dew point, thereby making it possible to provide near-natural dew condensation conditions to the sample. In addition, the present invention partitions the ultraviolet irradiation section, which is composed of an ultraviolet generation source and a reflection plate, and the sample mounting section through a shield plate that can transmit ultraviolet rays and substantially block water vapor. The aim is to prevent dew condensation on areas that would interfere with ultraviolet irradiation, reduce the space in which temperature and humidity are to be controlled, and increase the ease and accuracy of control. Furthermore, the present invention provides a means for moving the ultraviolet ray irradiation section and the sample mounting section relative to each other, so that at least the ultraviolet irradiation can be kept on at all times. This invention thereby increases the usage efficiency of the lamp,
The aim is to further shorten testing time and improve efficiency. In this invention, the shield plate that can transmit ultraviolet rays and substantially block water vapor means a plate-like body that can efficiently transmit ultraviolet rays necessary for weather resistance (light) tests and can also block water vapor (humidity). do. Furthermore, this shield plate can efficiently transmit ultraviolet rays mainly in the wavelength range of 300 to 400 nm, and
It is preferable to use a material that can efficiently block light in a wavelength range exceeding 400 nm, such as a thin plate made of quartz glass. Furthermore, the shield plate of the present invention may be constructed by stacking a plurality of plate-shaped bodies to obtain desired transmission characteristics, if necessary. For example, the shield plate may include the above-mentioned quartz glass thin plate and an infrared absorbing glass layered on this thin plate. It is also possible to use a thin plate made of aluminum to absorb infrared rays from the lamp and convert it into heat to reliably prevent dew condensation on the shield plate itself. Lamps that can be used in this invention include:
For example, metal halide lamps, carbon arc lamps, xenon arc lamps, ultraviolet fluorescent lamps,
Examples include a sunlight lamp, and preferably a metal halide lamp. Here, a metal halide lamp is a lamp in which iron and tin halides or metal halides, mainly iron halides, are sealed inside a quartz glass arc tube having at least one pair of electrodes, along with an appropriate amount of mercury and a rare gas. Specific examples thereof are listed in Japanese Patent Publication No. 18743/1983. The emission spectrum of this metal halide lamp when lit has considerably high energy close to a continuous spectrum in the wavelength range of 300 to 400 nm, as shown in FIG. 8 in comparison with a high-pressure mercury lamp. In other words, most of the light energy of the metal halide lamp is concentrated in the wavelength range of 300 to 400 nm, and therefore a large amount of light energy that promotes weather resistance deterioration can be applied to the sample in a short period of time. In other words, as mentioned earlier, approximately ⁵⁰
It can irradiate strong ultraviolet rays of mW or more, and the time required to measure and judge deterioration characteristics is 1/10th of the conventional time.
It can be shortened to the following. Note that even when such a metal halide lamp is used, radiation of energy in a wavelength range other than 300 to 400 nm cannot be avoided. However, ultraviolet rays with a wavelength of approximately less than 300 nm are not included in the sunlight that actually reaches the earth's surface, and on the other hand, wavelengths over 400 nm contain a large amount of visible light and infrared rays, which increases the sample temperature due to heat. Undesirable. By combining appropriate filters, the wavelength range to be irradiated is approximately 300 to 400 nm.
It is necessary to narrow it down to Such a filter is, for example, a thin plate made of low melting point soft glass, specifically, 60 to 65% SiO ₂ and 15 to 20% Pb by weight,
7-8% Na, 7-8% K, 1% Co
and 1% Ni (for example, Blue Filter (trade name) manufactured by Sankyo Denki Co., Ltd.) is preferred. Such a filter is appropriately used in combination with a metal halide lamp, but if the filter is simply installed around the metal halide lamp, the filter will be immediately damaged by the radiant heat from the lamp. Therefore, in practice, the arc tube is placed in the center of the water-cooled jacket, and a filter is placed inside the water-cooled jacket. For reference, Table 1 illustrates the effects of filters on ultraviolet rays from each light source device. However, each value is the ultraviolet intensity (W), the lamp input is 100W, and the filter is the blue filter mentioned above.

【表】かくしてこの発明の耐候性試験機は、短時間に
大量の耐候劣化を促す光エネルギーを試料に供給
でき、しかも結露条件の付与をその光エネルギー
の供給の支障にならないように行うことができ、
プラスチツクス、塗料、インキ、顔料、染料、繊
維などの耐候（光）性試験又はそれらの耐候性試
験のプレ試験用として好適に使用できる。この発明において移動手段とは、紫外線照射部
を所定の試料載置台に対応させるべく、紫外線照
射部と試料載置部のいずれかを移動させる手段を
意味し、具体的には、例えば、各試料載置台を直
線上又は曲線上に配列固定し、それらの線上に紫
外線照射部を移動（水平直線移動、水平面内で曲
線移動、垂直面内で曲線移動など）させるか、紫
外線照射部を固定し、試料載置台をその照射部に
添つて移動させる。更に発明において区画手段とは、試験室内にお
いて、紫外線照射部と試料載置部との間、及び各
試料載置部相互の間をそれぞれ区画する手段を意
味する。具体的には、実施例では紫外線照射部と
試料載置部との間に設置されたシールド板３４及
びその支持部材、並びに２つの試料載置台７，７
ａの周囲を取り囲む軟質プラスチツク製の区画壁
板４９，５０がこれに該当する。上記区画壁板４
９，５０はその一端を移動可能な反射板の開口部
に固定し、他端を自由端にしておいてもよいし、
反対に一端を試料載置台側に固定してもよい。 (ホ) 実施例以下図に示す実施例に基づいてこの発明を詳述
する。なお、これによつてこの発明が限定される
ものではない。第１〜２図において、耐候性試験機Ｔは、試験
室Ｃ内に紫外線照射空間を区画する紫外線照射用
区画室２を備えた試験機本体３と、その区画室内
上部に設置された紫外線照射部としての光源装置
４と、この光源装置の下方に設置された試料載置
台７，７ａと、温度調節用循環ダクト１８と、加
湿器１２と、制御装置３０と、熱交換器３６とか
ら主としてなる。光源装置４は、特に第２図において、略ドーム
状平行光用主反射板３３と、平行光用補助反射板
３３ａと、これらの反射板の内部に収納されたメ
タルハライドランプ１及びその水冷ジヤケツト３
２とからなる。この光源装置４が設置される空間
と後述の試料載置台が設置される空間とは、紫外
線を透過し水蒸気を実質的に遮断しうるシールド
板３４を介して区画されている。上記シールド板
３４には石英ガラス製板状体が使われる。なお、
３９はシールド板の固定金具、４０はシールパツ
キンである。また４９，５０は試料載置部の周囲
を実質的に取り囲むための軟質プラスチツク製の
区画壁板である。この区画壁板５０はその一端を
反射板３３ａの開口部に固定し他端を自由端とし
てある。したがつて、光源装置４が第１図Ｂの実
線の矢符の方向に移動した場合は試料載置台７ａ
の周囲を実質的に取り囲むことになる。光源装置４の移動は、光源装置４を試験室に摺
動可能に垂下させ、移動手段として、図示は省略
するが、光源装置４に固定れたモータと、このモ
ータによつて正・逆回転されたピニオンと、試験
室に設けられ、光源装置４を所定試料載置台に対
応させるべくそのピニオンを案内するラツクとか
らなる手段を用いることによつて可能になる。試料載置台７，７ａは温度調節手段６を具備
し、この温度調節手段は試料載置台７（７ａも同
様、説明省略）の上部に設置され温度信号を制御
装置３０に出力する温度センサ［１７、第１図Ｂ
参照］と、試料載置台７の下部に接設された冷却
用循環水路３１とからなり、この水路には更に制
御装置３０から作動を指令される熱交換器（図示
省略）及び水循環ポンプ（図示省略）が介設され
る。なお４１は断熱材である。循環ダクト１８は、紫外線照射用区画室２内空
気の一部を区画室の吸込口［３５、第１図Ｂ参
照］から導出し、熱交換器３６を介してノズル状
吹出口２５から再び室内の試料載置台７上に導入
する。１０は循環ダクト１８の送風装置である。
熱交換器３６は冷凍サイクルの蒸発器からなる上
流側の冷却器９と、ヒータからなる下流側の加熱
器８とからなる。加湿器１２は水槽３７と、この水槽に内設され
たヒータ１１と、水槽内に水を供給し、槽内の水
量を一定に維持する水供給器（図示省略）と湿度
センサ５とからなる。なお３８は発生した水蒸気
を試料載置台７又は７ａ上の試料Ｓのまわりに導
く、先端がノズル状の加湿用ダクトであり、ダン
パー（図示省略）によつて一方の試料載置台に水
蒸気を振り分ける。また第１図において１３はメタルハライドラン
プ１冷却用クーラー、１４は水タンク、１５はメ
タルハライドランプ１用安定器、１６は熱交換器
３６の冷凍機、１９，２０は点灯・結露時間設定
タイマ、２１，２２は湿度・温度調整器、２３は
全試験時間設定タイマ、２４は紫外線強度計であ
る。制御装置３０は、メタルハライドランプ１、こ
のランプの移動手段、送風装置１０、熱交換器３
６、加湿器１２及び熱交換器（図示省略）の各作
動を指令するが、まず、試料載置台７上に載置さ
れた試料Ｓは、紫外線発生源のメタルハライドラ
ンプ１のオン作動により、紫外線照射を一定時間
（約８時間）受ける。この場合温度センサ１７の
信号にもとづく熱交換器３６及び送風装置１０の
作動により、試料Ｓは一定温度（40〜100℃±1.0
℃）に維持されている。次いで移動手段の作動に
より光源装置４は一方の試料載置台７ａに対応す
べく移動する。そして温度センサ１７・湿度セン
サ５からの信号にもとづいて、温度調節手段６、
及び加湿器１２のオン・オフ作動が指令され、試
料Ｓが低温（露点以下、通常循環空気はその温度
を試料温度のそれより５℃以上高くなるように設
定される。但し循環空気の湿度は80％以上とす
る。）にされると共に循環ダクト１８より高温多
湿空気の供給を受け、結露する。この状態が一定
時間（約８時間）続いた後、試料Ｓは上述のごと
く再び逆移動して紫外線照射を受け、これを繰り
返す。かくして試料Ｓには、耐候性試験又はそのプレ
試験をきわめて短時間で行なうことができる。も
ちろんその耐候性試験又はそのプレ試験の内容
は、夜間の結露状態にきわめて近似する状態を試
料に付与しているので、より自然に近い試験であ
ると言える。また水蒸気は試験室Ｃ全体に広がる
おそれがあるが、光源装置４と試料載置部との間
はシールド板３４を介して区画されているので、
水冷ジヤケツト３２や反射板３３，３３ａの鏡面
がくもることなく、試料Ｓに所定の紫外線が照射
され、短時間の耐候性試験又はそのプレ試験が可
能となる。ここで、光源装置４の設置空間と試料載置部の
設置空間とをシールド板３４を介して区画してい
ない場合の問題について、より詳しく述べれば、
前述のように水冷ジヤケツト３２や反射板３３，
３３ａの鏡面がくもるほか、反射板３３，３３ａ
内が高温多湿になるので（温度30〜80℃、湿度60
〜90％）、反射板３３，３３ａ内の、ステンレス
鋼以外の金属材料の腐食がおこり、半年程度で使
用不能となるおそれがある。特に反射板３３，３
３ａに使用している陽極酸化処理されたアルミニ
ウム材が腐食され、紫外線強度の低下及び変動の
原因となるおそれがある。更に反射板３３，３３
ａ内には、ランプ点灯のため、高電圧1000V及び
パルス電圧8000V程度が印加されており、高温多
湿条件下では絶縁性の低下のおそれもある。第１〜２図に示す実施例とは異なり、加湿器
を、試料載置台が収納された試験室内空間の外に
設置して循環ダクトの一部に接続することもでき
る。この場合は、加湿器は熱交換器（加熱及び冷
却用）の下流側に設けられる。以上の実施例とは異なり、第９図に示す耐候性
試験機Tbのごとく１つの光源装置４ｂを水平移
動させ３つの試料載置台７ｂ，７ｂ，７ｂにそれ
ぞれシールド板３４ｂ，３４ｂ，３４ｂを介して
対応させてもよい。なお、３３ｂはメタルハライ
ドランプ１ｂの反射板である。更に第１０図に示す耐候性試験機Tcのごとく、
光源装置４ｃをそのアーム５１ｃの支持点Ocを
中心にして揺動回転移動させ、１つの水平試料載
置台７ｃ及び左右傾斜試料載置台７ca，７caに
シールド板３４ｃ，３４ca，３４caを介して対
応できるようにしてもよい。なお、３３ｃはメタ
ルハライドランプ１ｃの反射板である。また、第１１図に示す耐候性試験機Tdのごと
く光源装置４ｄを固定させ上・下試料載置台７
ｄ，７daを支持点Odを中心として上・下半転移
動させ、光源装置４ｄと各試料載置台７ｄ，７
daとをシールド板３４ｄを介してそれぞれ対応
できるようにしてもよい。なお、３３ｄはメタル
ハライドランプ１ｄの反射板である。そこで、以下の試験例に示すように、数種の試
料をこの発明の耐候性試験機と市販の耐候性試験
機とにかけて、結露条件を付した場合の紫外線劣
化を調べてみた。試験機器及び試験条件１発明機第１〜２図のもの使用ランプ：メタルハライドランプ4KW シールド板：石英ガラス（紫外線300〜400nm
を90％以上透過）照射波長：300〜400nm（正確には第８図参照）試料面最高温度：65℃以下ブラツクパネル温度：63±３℃ 試料面での紫外線強度：100±５ｍＷ／cm² 結露サイクル：紫外線照射８時間、結露８時間
を１サイクルとして繰返す。なお結露は試料
温度30℃、循環空気温度35℃以上、湿度80％
以上で生じさせる。２市販機（従来機）岩崎電気株式会社製耐候性試験機（商品名“アイスーパーUVテスタ”）使用ランプ：メタルハライドランプ4KW 照射波長：300〜400nm（正確には第８図参照）試料面最高温度：65℃以下ブラツクパネル温度：63±３℃ 試料面での紫外線強度：100±５ｍＷ／cm² ３屋外暴露千葉県松戸市での屋外暴露昭和60年１〜12月評価項目及び評価方法１色差変化：照射時間ごとにミノルタカメラ株
式会社製CR−100を用いて色差（ΔE）を測
定する。但し色差（ΔE）は1976年国際照明
学会の表色系であるCIEL^*a^*b^*から求める。２光沢変化：村上色彩技術研究所株式会社製光
沢計GM−24型を用いて測定角度60°での鏡
面光沢を測定する。試験結果１ ABSシートの色差変化試料：ABSシート、ナチユラル、厚味0.8mm （基準色：Ｙ＝69.07，Ｘ＝0.3343，ｙ＝0.3477）結果：第３図及び第２表のとおり第３図から明らかなように、従来機ではΔEが
ほぼ直線的に変化するのに対して、この発明機で
は結露の作用により照射時間に対する色差変化が
減少しているが、この傾向は屋外暴露の傾向と良
く一致している。[Table] Thus, the weather resistance tester of the present invention can supply a large amount of light energy that promotes weather resistance deterioration to a sample in a short period of time, and can also provide dew condensation conditions without interfering with the supply of the light energy. I can,
It can be suitably used for weather resistance (light) tests of plastics, paints, inks, pigments, dyes, fibers, etc., or for pre-tests of those weather resistance tests. In this invention, the moving means means a means for moving either the ultraviolet irradiation section or the sample mounting section so that the ultraviolet irradiation section corresponds to a predetermined sample mounting table. Specifically, for example, each sample Arrange and fix the mounting table on a straight line or a curved line, and move the ultraviolet irradiation part along those lines (horizontal linear movement, curved movement in a horizontal plane, curved movement in a vertical plane, etc.), or fix the ultraviolet irradiation part. , the sample stage is moved along with the irradiation section. Further, in the present invention, the term "dividing means" refers to a means for partitioning the space between the ultraviolet irradiation section and the sample mounting section and between each sample mounting section within the test chamber. Specifically, in the embodiment, the shield plate 34 and its support member installed between the ultraviolet irradiation section and the sample mounting section, and the two sample mounting tables 7, 7
This corresponds to the partition wall plates 49 and 50 made of soft plastic surrounding the area a. Above partition wall plate 4
9 and 50 may have one end fixed to the opening of the movable reflector and the other end left free.
On the contrary, one end may be fixed to the sample mounting table side. (E) Embodiments The present invention will be described in detail below based on embodiments shown in the figures. Note that this invention is not limited to this. In Figures 1 and 2, the weather resistance tester T includes a tester main body 3 equipped with an ultraviolet irradiation compartment 2 that divides an ultraviolet irradiation space in a test chamber C, and an ultraviolet irradiator installed in the upper part of the compartment. It mainly consists of a light source device 4 as a part, a sample mounting table 7, 7a installed below this light source device, a temperature control circulation duct 18, a humidifier 12, a control device 30, and a heat exchanger 36. Become. In particular, in FIG. 2, the light source device 4 includes a substantially dome-shaped main reflection plate 33 for parallel light, an auxiliary reflection plate 33a for parallel light, a metal halide lamp 1 housed inside these reflection plates, and its water-cooled jacket 3.
It consists of 2. A space in which the light source device 4 is installed and a space in which a sample mounting table (described later) is installed are separated by a shield plate 34 that can transmit ultraviolet rays and substantially block water vapor. A quartz glass plate is used for the shield plate 34. In addition,
39 is a fixing fitting for the shield plate, and 40 is a seal packing. Reference numerals 49 and 50 designate partition wall plates made of soft plastic for substantially surrounding the sample placement section. One end of this partition wall plate 50 is fixed to the opening of the reflecting plate 33a, and the other end is a free end. Therefore, when the light source device 4 moves in the direction of the solid arrow in FIG.
will substantially surround the area. To move the light source device 4, the light source device 4 is slidably suspended in the test room, and the moving means is a motor fixed to the light source device 4 (not shown), and this motor rotates the light source device 4 in forward and reverse directions. This is made possible by using means consisting of a pinion provided in the test chamber and a rack for guiding the pinion in order to align the light source device 4 with a predetermined sample mounting table. The sample mounting tables 7 and 7a are equipped with temperature adjustment means 6, and this temperature adjustment means is equipped with a temperature sensor [17 , Figure 1B
] and a cooling circulation waterway 31 connected to the lower part of the sample mounting table 7, and this waterway further includes a heat exchanger (not shown) and a water circulation pump (not shown), which are commanded to operate from the control device 30. (omitted) is provided. Note that 41 is a heat insulating material. The circulation duct 18 leads out a part of the air inside the ultraviolet irradiation compartment 2 from the suction port [35, see FIG. sample mounting table 7. Reference numeral 10 denotes an air blower for the circulation duct 18.
The heat exchanger 36 consists of an upstream cooler 9 consisting of an evaporator of a refrigeration cycle, and a downstream heater 8 consisting of a heater. The humidifier 12 consists of a water tank 37, a heater 11 installed in the water tank, a water supply device (not shown) that supplies water to the tank and maintains a constant amount of water in the tank, and a humidity sensor 5. . Note that 38 is a humidifying duct with a nozzle-shaped tip that guides the generated water vapor around the sample S on the sample mounting table 7 or 7a, and distributes the water vapor to one of the sample mounting tables by a damper (not shown). . Further, in FIG. 1, 13 is a cooler for cooling the metal halide lamp 1, 14 is a water tank, 15 is a ballast for the metal halide lamp 1, 16 is a refrigerator for the heat exchanger 36, 19 and 20 are lighting/condensation time setting timers, 21 , 22 is a humidity/temperature regulator, 23 is a total test time setting timer, and 24 is an ultraviolet intensity meter. The control device 30 includes a metal halide lamp 1, a means for moving this lamp, a blower device 10, and a heat exchanger 3.
6. Command the operation of the humidifier 12 and the heat exchanger (not shown). First, the sample S placed on the sample mounting table 7 is exposed to ultraviolet rays by turning on the metal halide lamp 1, which is the ultraviolet ray generation source. Receive irradiation for a certain period of time (approximately 8 hours). In this case, the heat exchanger 36 and the blower 10 operate based on the signal from the temperature sensor 17, so that the sample S is kept at a constant temperature (40 to 100°C ± 1.0°C).
℃). Next, the light source device 4 is moved to correspond to one of the sample mounting tables 7a by the operation of the moving means. Based on the signals from the temperature sensor 17 and humidity sensor 5, the temperature adjustment means 6,
The on/off operation of the humidifier 12 is commanded, and the temperature of the sample S is set so that it is at a low temperature (below the dew point, and the temperature of the normal circulating air is set to be at least 5°C higher than the sample temperature. However, the humidity of the circulating air is 80% or more) and receives hot and humid air from the circulation duct 18, causing dew condensation. After this state continues for a certain period of time (approximately 8 hours), the sample S moves backward again and is irradiated with ultraviolet rays as described above, and this process is repeated. In this way, the weather resistance test or its pre-test can be performed on the sample S in a very short time. Of course, the content of the weather resistance test or its pre-test is a test that is closer to nature, since the sample is subjected to conditions that closely resemble dew condensation conditions at night. In addition, there is a risk that water vapor will spread throughout the test chamber C, but since the light source device 4 and the sample mounting section are separated by a shield plate 34,
Specified ultraviolet rays are irradiated onto the sample S without clouding the mirror surfaces of the water-cooling jacket 32 and the reflecting plates 33, 33a, making it possible to perform a short-time weather resistance test or a pre-test. Here, to explain in more detail the problem when the installation space of the light source device 4 and the installation space of the sample mounting part are not partitioned via the shield plate 34,
As mentioned above, the water cooling jacket 32, the reflective plate 33,
In addition to the mirror surface of 33a becoming cloudy, the reflection plates 33 and 33a
Because the inside becomes hot and humid (temperature 30-80℃, humidity 60℃)
~90%), there is a risk that metal materials other than stainless steel in the reflecting plates 33, 33a will corrode and become unusable within about six months. Especially the reflector 33,3
The anodized aluminum material used in 3a may be corroded, causing a decrease and fluctuation in the intensity of ultraviolet rays. Furthermore, reflective plates 33, 33
A high voltage of 1,000 V and a pulse voltage of about 8,000 V are applied to the interior of the chamber for lighting the lamp, and there is a risk that the insulation will deteriorate under high temperature and humidity conditions. Unlike the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the humidifier can also be installed outside the test chamber space in which the sample stage is housed and connected to a part of the circulation duct. In this case, the humidifier is provided downstream of the heat exchanger (for heating and cooling). Unlike the above embodiments, one light source device 4b is horizontally moved as shown in the weather resistance tester Tb shown in FIG. You may also respond accordingly. Note that 33b is a reflector of the metal halide lamp 1b. Furthermore, as shown in the weather resistance tester Tc shown in Figure 10,
The light source device 4c is oscillated and rotated around the support point Oc of its arm 51c, and can correspond to one horizontal sample mounting table 7c and the left and right inclined sample mounting tables 7ca, 7ca via the shield plates 34c, 34ca, 34ca. You can do it like this. Note that 33c is a reflection plate of the metal halide lamp 1c. In addition, as in the weather resistance tester Td shown in FIG.
The light source device 4d and each sample mounting table 7d, 7 are moved half-rotated upward and downward around the support point Od.
da and da may be made to correspond to each other via the shield plate 34d. Note that 33d is a reflector of the metal halide lamp 1d. Therefore, as shown in the following test examples, several types of samples were subjected to the weather resistance tester of the present invention and a commercially available weather resistance tester to examine the UV deterioration under dew condensation conditions. Test equipment and test conditions 1 Inventive device Figures 1 and 2 Lamp used: Metal halide lamp 4KW Shield plate: Quartz glass (UV 300-400 nm
Transmits more than 90% of UV light) Irradiation wavelength: 300 to 400 nm (see Figure 8 for exact details) Maximum temperature on sample surface: 65℃ or less Black panel temperature: 63±3℃ Ultraviolet intensity on sample surface: 100±5mW/cm ² Dew condensation cycle: Repeat 8 hours of ultraviolet irradiation and 8 hours of dew condensation as one cycle. Condensation will occur when the sample temperature is 30℃, the circulating air temperature is 35℃ or higher, and the humidity is 80%.
The above is how it is generated. 2 Commercially available model (conventional model) Weather resistance tester manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd. (product name “I Super UV Tester”) Lamp used: Metal halide lamp 4KW Irradiation wavelength: 300 to 400 nm (see Figure 8 for exact details) Sample surface maximum Temperature: 65℃ or less Black panel temperature: 63±3℃ UV intensity on sample surface: 100±5mW/cm ² 3 Outdoor exposure Outdoor exposure in Matsudo City, Chiba Prefecture January to December 1985 Evaluation items and evaluation method 1 Color difference change: Color difference (ΔE) is measured using Minolta Camera Co., Ltd. CR-100 at each irradiation time. However, the color difference (ΔE) is determined from CIEL ^* a ^* b ^* , the color system of the International Institute of Illumination in 1976. 2 Gloss change: Specular gloss is measured at a measurement angle of 60° using a gloss meter GM-24 model manufactured by Murakami Color Research Institute Co., Ltd. Test result 1 Color difference change of ABS sheet Sample: ABS sheet, natural, thickness 0.8mm (Reference color: Y = 69.07, X = 0.3343, y = 0.3477) Results: As shown in Figure 3 and Table 2 From Figure 3 As is clear, in the conventional model, ΔE changes almost linearly, whereas in this invention, the color difference change with respect to the irradiation time decreases due to the effect of dew condensation, but this trend is similar to the tendency for outdoor exposure. Match.

【表】倍の促進性が認められた。但し
屋外暴露月数×30(日)×24(時間)
倍率＝[Table] Double acceleration was observed. However, the number of months of outdoor exposure x 30 (days) x 24 (hours)
Magnification =

Claims

[Scope of Claims] 1 a. An ultraviolet ray generation source consisting of a lamp that irradiates ultraviolet rays of substantially 300 to 400 nm; an ultraviolet ray generating source that houses the lamp and has an opening substantially at the bottom, through which the ultraviolet rays can be irradiated; an ultraviolet irradiation unit consisting of a dome-shaped reflector; b) a sample placement unit consisting of a plurality of sample placement stands and sample temperature control means attached to these sample placement stands; c) these ultraviolet irradiation units and sample placement units; d. A partition means for partitioning the space between the ultraviolet ray irradiation part and the sample holder and between each sample holder in the test room, e. a shield plate that forms part of the partitioning means and is capable of transmitting ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation section to the sample placement section and substantially blocking water vapor in the space in which the sample placement section is installed; A moving means for moving the ultraviolet irradiation section or the sample mounting section so as to correspond to any one of the sample mounting tables, g. A space temperature adjustment means for adjusting the temperature of the space in the test chamber, h. A partitioning means. a humidifier for increasing the humidity in the space in which the sample mounting table is installed, which is partitioned by: (i) irradiating the sample with ultraviolet rays at a preset temperature to the sample on the sample mounting table to which the ultraviolet irradiation section is associated; In order to condense the samples on other sample mounting tables at the same time, and then sequentially switch the irradiation and dew condensation to the samples on any sample mounting table, the following steps are required: ,
A weather resistance tester consisting of a humidifier and a control means that commands operation of a moving means. 2. The testing machine according to claim 1, wherein the lamp is a metal halide lamp.