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事業案内
■キセノンウェザー試験（Ci4000）
概要
キセノンウェザメータは、他の耐候性試験機のどの光源よりも、紫外線(UV-B；280 nm～315 nm、UV-A；315 nm～400 nm)領域および可視光線(400 nm～800 nm)領域において、太陽光の分光エネルギー分布に近似していることから、屋外暴露試験の再現によいとの考えで急速に広まりました。また、分光分布を崩すことなく、放射エネルギーを高くすることで試験時間を短くすることが出来ます。さまざまなインナーフィルタおよびアウターフィルタを組み合わせることにより、試験条件に合った分光分布を得ることができます。なお専用のパネルを使用して紫外部放射照度が太陽光の約3倍（180 W/m2）の強エネルギー促進試験が出来るようになりました。
仕様
非熱絶縁型のブラックパネル温度と熱絶縁型のブラックスタンダード温度は常にモニターしコントロールが可能です。さらに試験槽内温度と湿度も独立コントロール可能です。また、試料表面温度パネルで照射面温度を擬似的にモニターできます。
| 使用機器 | ATLAS社製 Ci4000型 | ||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 光源 | 6500 W水冷キセノンアークランプ | ||||||||||||||||||||
| 放射照度 | 340 nm：0.25～1.5 W/m2 300～400 nm：30～180 W/m2 420 nm：0.7～3.0 W/m2 | ||||||||||||||||||||
| 温度範囲 | BPT：40～110 ℃ BST：40～120 ℃ 槽内：40～95 ℃ | ||||||||||||||||||||
| 湿度範囲 | 点灯中：10～75 %（温度による） 暗黒中：100 %まで | ||||||||||||||||||||
| フィルタ種類 |
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| 推奨試料形状 | 140×70×厚さ4 mm以下 (製品形状などは別途ご相談) | ||||||||||||||||||||
| ばく露面積 | 120×50 mm 最大65枚 | ||||||||||||||||||||
| 規格 | JIS K 7350-2 JIS D 0205 ASTM G155 | ||||||||||||||||||||
| 試験項目 | 照射/照射+表面スプレ（降雨）、照射/照射+裏面スプレ（結露） | ||||||||||||||||||||
| 評価項目例 | 外観・表面：目視、顕微鏡観察、グレースケール、色差、光沢度、黄変度、接触角 化学変化：酸化劣化（FT-IR）、分子量（GPC）、酸化誘導時間(DTA、DSC) 機械物性：引張強さ、伸び、衝撃強さ 塗膜物性：密着性、耐屈曲性 |
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| 特徴 | ・紫外、可視光領域において、太陽光の波長と近似する光源を使用 ・耐候性試験として世界の主流となりつつある |
計算式
放射照度とは、一定の面積上に入射する放射束のことで、通常はW/m2にて表されます。
放射露光量とは、一定の時間中に特定の面積に入射する放射エネルギーのことで、通常はJにて表されます。
J/m2= W/m2×s
J/m2：放射露光量
W/m2： 放射照度
S：秒
参考資料
| 波長 (nm) | 構成比 (%) | 放射露光量 (MJ/m2) |
|---|---|---|
| 300～400 | 6.8 | 306 |
| 400～700 | 44.6 | 2007 |
| 700～3000 | 48.6 | 2187 |
| 計 | 100.0 | 4500 |
※日本の太陽光の平均1年間放射露光量を4500 MJ/m2 とする。(JIS D 0205 自動車部品の耐候性試験方法 参考2 試験時間より)
またCIE Publication No.85 1st Edition(TC2-17) Table.4 AM1.0より、300～400 nm時の構成比を6.8 %とする。
| 種類 (300～400 nm時) | 時間 | 加速倍率 |
|---|---|---|
| 屋外曝露 | 8760 | 1 |
| 紫外線蛍光ランプ [49 W/m2] |
1735 | 5 |
| サンシャインウェザメータ [78.5 W/m2] |
1083 | 8 |
| キセノンウェザメータ [60 W/m2] |
1417 | 6 |
| キセノンウェザメータ [180 W/m2] |
472 | 19 |
| メタルハライドランプ [1000 W/m2] |
85 | 103 |
キセノンはJIS K 7350-2の赤道地帯の太陽光を基準とし、全放射照度約1090 W/m2の6 %である60 W/m2が規定される。
| プラスチックの種類 | 最大吸収波長（nm） |
|---|---|
| PP | 300 |
| PE | 300 |
| PS | 318.5 |
| PVC | 320 |
| PVA | 280 |
| PC | 280.5～305 330～360 |
| AS | 290 325 |
| ポリエステル | 325 |
参考文献） R.C.Hirt, N.Z.Searle:J.Appl.Polymer Sci.,Symposia No.4,61(1967)
注）出典元;；株式会社東洋精機製作所
アトラス社米国マイアミ本社(南面45度)と、タイプS/タイプSフィルタ(屋外仕様)、Right Light(太陽光近似)の比較
注）出典元;；株式会社東洋精機製作所
キセノン(太陽光近似RightLight)、サンシャイン、紫外線蛍光ランプ(UVA-340)、太陽光(フロリダ州マイアミ)の比較