キセノン耐候性試験機（キセノンウェザーメーター）とは?

キセノン耐候性試験機Q-SUN（キセノンウェザーメーター）はキセノンガスを発光させて光を照射するキセノンランプで光の環境を作り出しています。キセノン元素は発光させると非常に屋外の太陽光に近しいスペクトルを持つことが知られており、耐候性試験機の光源として採用されました。また、キセノンランプはある電圧をかけることによって発光するのですが、この電圧値を調整することで光の強さも調整できるようになっています。試験機では槽内の温度や湿度も変化させることができるため、かなり自由度高く運用することができます。この自由度の高さからASTM, JIS, ISOなどの国際的試験規格団体は様々な業界向けに適した耐候性試験規格を策定できるようになりました。その試験規格で定められた試験条件は多種多様です。

優れたランニングコスト性を誇る空冷式キセノンランプ

従来のキセノン耐候性試験機（キセノンウェザーメーター）は水冷式キセノンランプというものを採用していました。キセノンランプは熱を帯びるため、冷却にあたって光学フィルタ間に冷却水を通すというデザインでした。これはランプがしっかりと冷えるという利点はあるのですが、光学フィルタ間に水を通すため、フィルタを汚さないように高純度の純水供給が必要になります。また、光学フィルタに汚れが蓄積する影響で不純物が付着し、光を遮る障害物になってしまうことから交換必須になります。キセノン耐候性試験機Q-SUNは最新の空冷式キセノンランプを採用しており、このような問題点を解消しています。冷却にあたって高純度な純水を必要とすることはなく、また光学フィルタも水冷式のように不純物が蓄積することはないため永年使い続けられるようなデザインになっています。結果的に光学フィルタを交換する必要はなくなったため、ランニングコストはキセノンランプのみという経済的なモデルに仕上がっています。

空冷式キセノンランプのもう一つのメリットは、デザイン的にランプの交換が非常に簡単であるということです。光学フィルタと一体型になっておらず、割ってしまうことはなく、手がぬれて汚れる心配もありません。キセノン耐候性試験機Q-SUN（キセノンウェザーメーター）はすぐに誰でもランプ交換作業を行えるようシンプルに設計されています。

空冷式キセノンランプのメリットはもう一つあり、それはデザイン的にランプの交換が非常に簡単であるということです。光学フィルタと一体型になっておらず、割ってしまうことはなく、手がぬれて汚れる心配もありません。キセノン耐候性試験機Q-SUN（キセノンウェザーメーター）はランプ交換作業をできる限りシンプル化しており、だれでもすぐにできます。

屋外の降雨を再現するスプレーサイクル

耐候性試験機（ウェザーメーター）では主に「光・熱・水」の3要素を考慮し試験する必要があるのですが、どうしても光の影響にフォーカスされてしまいがちです。その理由は光以外の要素はジュールなどのエネルギー量で数字で表すことが難しく、また試験規格でも熱・水の影響に関してそこまで言及されてこなかったという背景があります。ただし、実際に屋外暴露試験をしてみると水や熱からの影響は顕著に出るケースがあり、その劣化はモードは光からのモードとは異なります。具体的な例としては物性的な変化(クラッキング、はがれ、膨れ)などは水からの影響が強いと知られています。

最先端の耐候性試験規格であるASTM D7869は屋外の水の影響に着目して策定され、スプレー水量も校正するように規格化されました。結果的にフロリダ屋外暴露試験場との結果と近しい劣化を試験機内でも生むということがわかりました。

キセノン耐候性試験機Q-SUN（キセノンウェザーメーター）はこの規格に適合しており、また近水平(10°)なサンプルトレーを採用しています。これは試料面に対し垂直方向にスプレーノズルが配置されていることから、より屋外設置環境に近しく自動車塗料、自動車部品、木材塗料、樹脂、建材、等多くの材料における実際の屋外環境を忠実に再現します。従来方式(回転式)のキセノン試験機では試料を垂直に配置しており、相対的に少量の水分をスプレー照射します。これは、水が試料面に留まらずに直ちに垂れ落ちることを意味しており、Q-SUNのフラットトレーは、より長い水分保持とより多くの水分取込を可能にすると示しています。この事から、Q-SUNは最も現実性のあるキセノン試験機であるといえます。

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仕様

モデル

各種光源フィルタ照射範囲

校正

利用分野

塗料やプラスチックなど紫外線劣化の影響を受けるサンプル。

塗料、素材、車関係メーカー様など様々な業界に販売実績がございます。

シミュレーション例

UV抑制剤配合洗剤の事例