紫外線蛍光ランプ式促進耐候試験機 QUV
- 概要
- 特徴
- 仕様
- 導入事例事例
新しくなった紫外線蛍光ランプ式耐候試験機QUV
1.グローバルスタンダード耐候性試験機
現在、世界中で数万台が稼働しているQUV は、耐候試験機の世界標準モデルです。QUV は、JIS, ISO, ASTMなど標準的な国際的工業規格 に適合しており、優れた信頼性と高い再現性を誇ります。
QUVは、1965年に結露試験機として、1970年に紫外線蛍光ランプ式耐候試験機として、Q-Lab社が世界に先駆けて開発した製品です。その長い歴史から培われた技術は全界で認められており、60カ国以上に導入実績をもちます。
2.経済的かつメンテナンスが簡単
QUVは優れた試験安定性と経済性、メンテナンス性で世界中のユーザー様からご好評をいただいています。QUVの導入コストはキセノン試験機の五分の一と経済的で、耐候性試験の敷居を下げています。さらに、そのデザインは意図的にシンプルに設計されています。複雑化すると故障時の対応が難しくなり、故障箇所の増加につながるからです。このような理由からQUVの出荷台数は毎年増え続けています。
3.紫外線・結露・熱の3要素劣化を再現
QUVは精確に照度・槽内温度を再現し、バランスよく紫外線・結露・熱の3要素の劣化を再現します。
交換が必要となる紫外線蛍光灯ですが、ランプの寿命が約8,000時間と非常に長く、交換本数も毎回2本ずつと作業は容易です。さらに、特許取得済みSolarEyeシステムが照度を自動コントロールするため、ランプのローテーションは不要です。非常に簡単に校正作業を行うことができます。
4.簡単操作。日本語対応タッチパネルコントロール
日本語対応タッチパネル式コントロールパネルが採用され、これまで以上に使いやすくなりました。日本語の他7言語に対応しています。試験プログラムの設定や照度校正などの入力が一目で理解でき、簡単に操作できるようになりました。
◆ 紫外線蛍光灯式QUV試験機とは?
紫外線蛍光灯式QUV試験機は紫外線のみを照射する特殊な蛍光塗料を発光させる紫外線蛍光灯で光の環境を作り出しています。この蛍光塗料はいくつか種類があり、非常に屋外の太陽光に近しいスペクトルを持つもの、地表面には届かない非常に強力なUVB波を持つものなどがあります。試験用途によって光源を切り替えることができるため、様々なアプリケーションに対応することから耐候性試験機の光源として採用されています。また、紫外線蛍光灯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りました。また、QUVではキセノン試験機では対応できない結露試験も再現することができるため、かなり自由度高く運用させることができます。この自由度の高さからASTM, JIS, ISOなどの様々な国際的試験規格はQUV試験で規格策定しています。
◆ 各種蛍光灯により様々なシミュレーションを再現
耐候性試験規格は、その業界によって設定値から試験時間まで多種多様な形で定められています。紫外線蛍光灯式QUV試験機は3種類の蛍光灯があり、様々な光のシミュレーション試験を行えます。
屋外に曝されるようなサンプルであり、屋外暴露試験との高い相関性を求めたい場合、製品の寿命を精確に知りたい場合にはUVA-340ランプが最適な光源です。このランプは紫外線域で屋外の太陽光を非常によく再現するため、汎用性が高く様々な用途で用いることができます。
より促進性を高める試験をされたい場合にはUVB-313ランプが最適です。このランプは太陽光から地表まで照射されない非常に強力なUVB波を照射することができます。スペクトル太陽光と異なる分相関性を狙うのは難しいですが、例えばスクリーニング試験などで短時間で手軽に結果を得たいような場合には推奨されます。
例えば屋外ではなく、屋内の窓ガラス越しの太陽光に曝されるような文房具・家電・印刷物などは屋外の太陽光よりも紫外線量が少ないことが知られています。このようなサンプルの場合にはUVA-351ランプが最適です。このランプは窓ガラスに紫外線がカットされるように、UVA340と比べると立ち上がり波長が可視光域方向にシフトしており、屋内環境をより精確に再現できるようになっています。QUV試験機のランプはいずれも平均寿命8,000時間と非常に長く使えることができ、コストパフォーマンスに優れています。
◆ 新たな劣化試験への挑戦 QUV/uvc
QUV/uvc試験機が新たに登場しました。UVCランプを使用するQUV/uvcは超短波長254nmでの放射照度を集中的に高め、UVC領域による光分解・劣化影響を試験することができます。UVC領域の光を用いた技術は紫外線殺菌照射（UVGI）として広く、有害菌やバクテリア等の殺菌・消毒を目的に使用されています。UVC領域の光は通常地球上に届かない強力なダメージを試験体に与えます。その為、耐久材としてのプラスチック、革製品、繊維、コーティング等の劣化評価を含め、航空宇宙分野などの研究用途としてのご使用も推奨しています。
◆ 結露試験、スプレー試験により屋外での水からの劣化を再現
QUV試験機では光のシミュレーションに加えて結露試験をすることもできます。屋外に置かれるサンプルは朝露などで毎日濡れており、結露は空気中の水分が凝結されるものなので高酸素濃度であることが知られています。降雨環境による水と結露試験は異なっており、酸化・加水分解を促進させることが知られています。加えて降雨の場合は水がサンプル表面を洗い流す作用はありますが、付着し続けることはありません。結露による高温な蒸気は表面に付着し続けるため、膨れ、はがれ、割れなどの物性変化、劣化をもたらします。以下のようにQUV試験機では紫外線と結露試験のコンビネーションで劣化を促進させることがわかっています。
QUVでは強力な紫外線照射試験と結露試験ができます。紫外線の光反応に加えて結露はサンプルの酸化・加水分解を促進させ、上記のように樹脂の測色・光沢値の劣化促進に大きく寄与します。
5.豊富なサンプル設置オプション
サンプルのサイズや量に応じたサンプルホルダーなどを販売しております。大型3D可変ホルダーをご利用いただくことで、QUVがこれまでできなかった大型立体物の試験も可能となります。
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Q-Lab社について
1956年創業の耐候性試験機、腐食試験機の世界的メーカーです。紫外線蛍光管式耐候性試験機QUVは世界市場シェアトップの耐候性試験機として有名です。フロリダには世界最大の屋外暴露試験場を保有しており、機器製造のみならず試験サービスやコンサルティングサービスを行っております。Q-Lab本社は米国オハイオ州クリーブランドにあり、英国のマンチェスター、ドイツのザールブリュッケン、上海に支社があり、世界中50ヶ国以上に販売代理店・流通拠点を構えております。
- 特徴
QUV紫外線蛍光ランプ式耐候試験機のメリット
4つの照度センサーによる、均一な紫外線照射
QUVには照度計が4つ標準搭載されていますので、サンプルへの均一な紫外線照射が可能となります。また、独自技術のSOLAR EYE Irradiance Control(ソーラアイ･照度コントロール)のフィードバックループ制御によって、照度は連続的にモニタリングされており、常に安定的な紫外線をサンプル面に照射します。
QUV試験機スプレーモデル
スプレー噴射中の様子
QUV試験機はスプレーも搭載可能です。スプレーは屋外の雨を再現します。スプレーの場合、結露試験とは違って急激な温度変化(ヒートショック)及び表面の洗い流しからの風化に寄与することがわかっています。
QUVスプレーモデルには循環排水モデルもあり、純水使用量の削減に貢献します
QUVアクセサリーサンプルホルダー
QUV試験機では標準ではフイルム材や標準試験片に塗装された塗料などを試験することができますが、形状が少し特殊なものでもサンプルホルダーを用いることで試験機にセットすることができます。様々なサイズに合わせたものや、立体物サンプルに合わせた種々ホルダーがあります。
- 仕様
仕様・規格
QUVは、紫外線照射と結露、スプレーのサイクル試験行うことが出来る促進耐候性試験機です。ASTM、ISO、DIN、JIS、SAE、BS、ANSI、GM、U.S. GOVT.など、数多くの国際規格や国内規格、工業規格に適合した促進性の高い試験を行えます。
- 導入事例
利用分野
塗料、プラスチック、建材、エレクトロニクス、陶器、繊維、包材、コーティング剤などすべての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。
一般的なQUV試験規格
JIS K5600-7-8 塗料一般試験方法−第 7 部：塗膜の長期耐久性−第 8 節：促進耐候性（紫外線蛍光ランプ法）
JIS K7350-3 プラスチック−実験室光源による暴露試験方法−第 3 部：紫外線蛍光ランプ
ASTM G-151, Standard Practice for Exposing Nonmetallic Materials in Accelerated Test Devices that Use Laboratory Light Sources
ASTM G-154, Standard Practice for Operating Fluorescent Light Apparatus for UV Exposure of Non-Metallic Materials
British Standard BS 2782: Part 5, Method 540B (Methods of Exposure to Lab Light Sources)
Colts Standard Test – UV Dye Resistance to Fade – QUV
GB/T 14522 – Artificial Weathering Test Method for Plastics, Coatings, and Rubber Materials used for Machinery Industrial Products – Fluorescent UV Lamps
GSB AL 631 – International Quality Guidelines for the Coatings of Aluminum Building Components
ISO 4892-1 Plastics- Methods of exposure to laboratory light sources-Part 1: General Guidance
JIS D 0205, Test Method of Weatherability for Automotive Parts (Japan)
SAE J2020, Accelerated Exp. of Automotive Exterior Matls Using a Fluorescent UV/Condensation Apparatus
IEC 60335-1 (2010), Household and similar electrical appliances
プラスチック
ISO 4892 Plastics – Methods of Exposure to Laboratory Light Sources-Part 3: Fluorescent UV Lamps
DIN 53 384, Testing of plastics, Artificial Weathering and Exposure to Artificial Light
Spanish Standard UNE 53.104 (Stability of Plastics Materials Exposed to Simulated Sunlight)
JIS K 7350, Plastics – Methods of Exposure to Laboratory Light Sources-Part 3: Fluorescent UV Lamps
ASTM D-1248, Standard Specification for Polyethylene Plastics Extrusion Materials for Wire and Cable
ASTM D-4329, Standard Practice for Light/Water Exposure of Plastics
ASTM D-4674, Test Method for Accelerated Testing for Color Stability of Plastics Exposed to Indoor Fluorescent Lighting and Window-Filtered Daylight
ASTM D-5208, Standard Practice for Exposure of Photodegradable Plastics
ASTM D-6662, Standard Specification for Plastic Lumber Decking Boards
ANSI C57.12.28 Specification for Accelerated Weathering of Padmounted Equipment Enclosure Integrity
ANSI, A14.5 Specification for Accelerated Weathering of Portable Reinforced Plastic Ladders Edison Electrical Inst. Specification for Accelerated Weathering of Padmounted Equip. Enclosure Integrity Wisconsin Electric Power Specification for Polyethylene Signs
接着剤・シーラント
Spanish Std, UNE 104-281-88 Accelerated Testing of Paints and Adhesives with Fluorescent UV Lamps
ASTM C 1501, Standard Test Method for Color Stability of Building Construction Sealants as Determined by Laboratory Accelerated Weathering Procedures
ASTM C-1184, Specification for Structural Silicone Sealants
ASTM C-1442, Standard Practice for Conducting Tests on Sealants Using Artificial Weathering Apparatus
ASTM D-904, Standard Practice for Exposure of Adhesive Specimens to Artificial Light
ASTM D-5215, Standard Test Method for Instrumental Evaluation of Staining of Vinyl Flooring by Adhesives American Plywood Assn., Approval Procedures for Synthetic Patching Materials, Section 6
繊維
AATCC Test Method 186, “Weather Resistance: UV Light and Moisture Exposure”
ACFFA Test Method for Colorfastness of Vinyl Coated Polyester Fabrics
塗料
Spanish Std, UNE 104-281-88 Accelerated Testing of Paints and Adhesives with Fluorescent UV Lamps
ASTM D-3794, Std. Guide for Testing Coil Coatings
ASTM D-4587, Std. Practice for Light/Water Exposure of Paint
GB/T 8013 Anodic Oxide Coatings and Organic Polymer Coatings on Aluminum and its Alloys
GB/T 16585 Rubber, Vulcanized Test Method of Resistance to Artificial Weathering – Fluorescent UV Lamps
GM 4367M Topcoat Materials – Exterior GM 9125P Laboratory Accelerated Exposure of Automotive Material
ISO 11507, Exposure of Coatings to Artificial Weathering-Exposure to Fluorescent UV and water
ISO 20340, Performance Requirements for Protective Paint Systems for Offshore and Related Structures
JIS K 5600-7-8, Testing Methods for Paints Korean Standard M5982-1990, Test Method for Accelerated Weathering
MS 133: Part F16: Exposure of Ctgs to Artificial Weathering- Exposure to Fluorescent UV and Water (ISO 11507)
NACE Standard TM-01-84 Procedures for Screening Atmospheric Surfaced coatings
NBR -15.380 Paints for buildings–Methods for performance evaluation of paints for non-industrial buildings – Resistance to UV irradiation/water vapor condensation, by accelerated test
NISSAN M0007, Fluorescent UV/Condensation Test
prEN 927-6– Pt. 6: Exposure of Wood Coatings to Artificial Weathering Using Fluorescent UV and Water
Spanish Std, UNE 104-281-88 Accelerated Testing of Paints and Adhesives with Fluorescent UV Lamps
US Government, FED-STD-141B
屋根材
British Standard BS 903: Part A54 Annex A & D, Methods of Testing Vulcanized Rubber
CGSB-37.54-M, Canadian General Standards Board Spec. for PVC Roofing & Waterproofing Membrane
DIN EN 534, Corrugated Bitumen Sheets
EOTA TR 010, Exposure procedure for artificial weathering
RMA Specification for Reinforced Non-Vulcanized Chlorosulfonated Polyethylene Sheet for Roofing Membrane
ASTM D-4799, Test Method for Accelerated Weathering of Bituminous Roofing Materials
ASTM D-4811, Std. Specification for Non-vulcanized Rubber Sheet Used as Roof Flashing
ASTM D-3105, List of Test Methods for Elastomeric and Plastomeric Roofing & Waterproofing
ASTM D-4434, Std. Specification for PVC Sheet Roofing
ASTM D-5019, Std. Specification for Reinforced Non-Vulcanized Polymeric Sheet Used in Roofing Membrane
ANSI/RMA IPR-1-1990 Req. for Non-Reinforced Black EPDM Sheet for Roofing Membrane
ANSI/RMA IPR-2-1990 Req. for Fabric-Reinforced Black EPDM Sheet for Roofing Membrane
ANSI/RMA IPR-5-1990 Req. for Non-Reinforced Non-Black EPDM Sheet for Roofing Membrane
ANSI/RMA IPR-6-1990 Req. for Fabric-Reinforced Non-Black EPDM Sheet for Roofing Membrane
EN 1297, Flexible sheets for waterproofing—Bitumen, plastic and rubber sheets for roof waterproofing — Method of artificial ageing by long term exposure to the combination of UV radiation, elevated temperature and water
シミュレーション例
スキー場安全ネットの事例
QUV促進耐候性試験機を使用して、スキー場安全ネット業界のトップメーカーが、業界では一般的な2種類のネット素材であるナイロン(自社製)とポリエチレン(大手競合他社)について、研究所で素材のUV照射試験を実施しました。最初の試験では、UV照射8時間(試験槽温度60℃)＋結露4時間(試験槽温度50℃)の一般的なサイクルにてUVA-340ランプを用いてQUV試験機でネットサンプルの耐久性試験を実施しました。500時間の試験後、安全ネットメーカーは、ナイロン素材の強度低下が12%だったのに対し、ポリエチレン素材の強度低下は90%もあるという実験結果を得ました。更なるテストの結果と大規模な現場データの収集によって、以下の結果を得ました。
- 競合製品に比べて安全ネットの耐久性で明らかな優位性がある。
- 1,250時間の促進耐候性試験の結果から製品の耐用年数を、カナダでの使用の5シーズン分であると断定した。
- この知見が全く新しい市場への参入のてこ入れになる。
技術情報 Technical information
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耐候性とは？ -
ASTM D7869 耐候性試験規格 -
光耐久性（紫外線） シミュレーション -
屋外劣化シミュレーション -
水分劣化 シミュレーション -
ヒートショック シミュレーション -
化粧品 光安定性試験 -
フラットパネルディスプレイ 耐候性試験 -
フレコン 耐候性試験 -
レンズ 耐候性試験 -
木材 耐候性試験 -
塗料 耐候性試験 -
建材 耐候性試験 -
添加剤・着色剤業界 耐候性試験 -
繊維業界 耐候性試験 -
印刷物 耐候性試験 -
食品 保存試験 -
ゴム 耐候性試験 -
AAMA2605 屋外暴露試験・腐食試験方法
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