Frequently Asked Questions

Q: QUV促進耐候性試験機、Q-SUNキセノンアーク耐光性試験、Q-Lab屋外試験のどれを選んだらよいのか分かりません。

  1. QUV
    • QUV耐候性試験機は素早く経済的です。紫外線(UV)蛍光ランプによって、太陽光に含まれる紫外線を最も忠実にシミュレートします。ただしQUVでは、特定の素材の試験に必要なより長波長域の光照射に欠けます。
    • 短波長UV(紫外線):QUV試験機は、太陽光の紫外線部分の短波長領域に最も近似したシミュレーションが行えるため、コーティング材、屋根材、プラスティックなどの耐久性の高い素材や製品の試験に向いています。使用されている紫外線(UV)蛍光ランプの安定した波長域により、同一条件での高い測定精度や再現性を実現します。
    • 結露システム:QUV試験機の結露システム(相対湿度100%)は、屋外における湿度の影響を最も現実性の高い形で促進します。湿気が浸透すると、塗料にブリスター(ふくれや気泡)などのダメージを起こしかねません。
  2. Q-SUN
    • Q-SUNキセノンアーク試験機は、紫外線(UV)、可視光線、赤外線を含むフルスペクトル(全波長域)の太陽光を再現します。これは染料、顔料、織物/繊維製品、インクや屋内用資材の試験に特に有効です。しかしながら、キセノンアークランプは本来の性質上、蛍光ランプに比べて安定性に欠ける上、水噴霧(スプレー)はQUV試験機の結露サイクルに比べて現実性に劣ります。
    • フルスペクトル(全波長域)太陽光:キセノンアークランプは全波長域の太陽光を発生させます。Q-SUN試験機では、光学フィルターを用いて日光および窓ガラスを通した太陽光への暴露条件を再現することが可能です。
    • 湿気および水分:Q-SUN試験機は、織物/繊維製品、インク、化粧品、医薬品など、湿気に弱い素材や材料の耐光性試験に最適です。優れた水分保持特性を持ち、自動車のクリアコートに対して行う「ジャクソンヴィル式酸食試験」の促進試験に適した唯一のキセノン試験機でもあります.
  3. Q-Labの屋外試験
    • アリゾナ州およびフロリダ州Q-Lab試験所は、共に世界水準を誇る過酷な太陽光と湿気の条件を有することから、最も現実性の高い製品品質判断を行うことができます。完了まで長い年月を要する暴露試験がある一方で、この両試験所は短期間で有益なデータを得るための技術も有しています。
    • フロリダ自然耐候性試験:フロリダの亜熱帯気候は、豊かな太陽光と高温多湿の条件下での暴露を可能にします。フロリダにおける標準自然暴露試験はほとんどの資材に推奨されるもので、完了まで数ヶ月あるいは数年を要するものの、その試験結果は最も現実性が高く、促進試験の基準となるデータを提供してくれます。
    • アリゾナ自然耐候性試験:アリゾナ砂漠での暴露は湿度に欠けるものの、フロリダを越える紫外線量と変化の激しい極度な気温による熱変化ショックの可能性を提供します。
    • Q-TRAC自然太陽光集約型試験機:わずか1年の間にフロリダでの5年間の暴露に値するほどの強度で、自然な太陽光に試料をさらします。

Q: Q-SUNキセノン試験機やQUV耐候性試験機では、何時間が一年間の屋外暴露に値しますか?

単純な質問ではありますが、残念ながら単純な答えは存在しません。試験機での時間数に何か特別な数字を掛けて屋外暴露に変換する、というのは論理的に不可能なのです。問題は、我々がまだ完璧な耐候試験機を開発できていないということではありません。いかに精巧で高額な試験機を作っても、全てに通用する計算式というのはやはり存在しないのです。最大の問題は、屋外暴露環境の固有の変動性と複雑性にあります。試験機による暴露と屋外暴露との関係は、以下を含む様々な変数に依存します:

  • 暴露場所の地理的緯度(赤道に近ければ近いほど紫外線量が増加)
  •  高度(高ければ高いほど紫外線量が増加) 
  • 地域の地理的特色:試験サンプルを乾燥させる風の有無や、結露を促すまとまった水がある場所までの距離など 
  • 年度ごとのランダムな天候変動:同一の場所で連続年試験を行った場合でも、2倍ほどその劣化状況が変化することもあります。 
  • 季節的変動:冬季暴露は夏季の7分の1ほどの強度にしかならないこともあります。 
  • 試料の方位(南5度に対して真北など) 
  • 試料の絶縁性:絶縁性の裏板を用いた屋外試験試料は、非絶縁性のものより5割ほども速く劣化を起こすことがしばしばあります。  
  • 試験機の稼動サイクル(照射時間と湿潤時間) 
  • 試験機の稼動温度(高温であればあるほど高い促進効果) 
  • 試験対象となる特定の資材  
  • 試験所の光源のスペクトルパワー分布(SPD)

明らかに、促進耐候性試験時間数と屋外暴露期間の関係における変換率を語るのは論理的に無意味です。一つは一定条件であり、もう一つは変数だからです。変換率を求めるには、その妥当性の枠を超えたデータの扱いをする必要があります。

言い換えれば、耐候性試験データは比較データであるということです。促進耐候性試験機によって非常に良質な耐久性データを得ることは可能でも、それは比較データであって絶対的なものではありません。最高でも試験所での耐候性試験に期待できるのは、他の素材と比較した場合の対象素材の相対的な耐久性の格付けに関する信頼できる証拠です。実際、フロリダでの暴露試験においても同様のことが言えます。南5度の方角における屋外の「ブラックボックス」暴露法による一年と、家や車における一年とがどう比較できるかというのは、誰も分かりません。屋外試験でさえ、実際の製品や素材の耐久寿命の相対的な指標としかならないのです。

しかしながら、比較データは非常に強力なものとなり得ます。例えば、少し変更を加えた組成が標準の素材に比べて倍以上の耐久性を持つことに気づいたり、あるいは複数のサプライヤーが提供する見た目は全く同様の素材について、あるものは非常に速く、多くは平均的な期間で劣化し、また限られた一部がより長い暴露でしか劣化しないということが分かるかもしれません。またあるいは、より安価な組成でも、例えば5年間の実使用で妥当な品質基準を達成した標準的な素材と同レベルの耐久性を持つことに気づくかもしれません。

比較データの意義を示すいい例をご紹介しましょう。あるコーティング材製造業者が新しいタイプのクリアコーティングを開発していました。当初のQUV試験では200時間から400時間の間に重度のひび割れが起きました。これは同じ目的で使用される従来のコーティングよりもずっと早い段階での劣化です。しかし、その後3年に亘る配合の改良とQUV試験機による再試験の繰り返しで、コーティングの質は向上され、様々な配合でもQUV試験機において2000時間から4000時間の耐久性を示すようになりました。これは従来のコーティングをはるかに上回る結果です。フロリダで続けて実施された並行試験でも、これに近似した10倍の耐久性の向上が見られました。しかし、もしコーティング配合の調合員がフロリダでの試験結果を待ってその製法を変えていたら、彼らは今頃もまだ配合改良の初期段階で、現在のようにその製品が市場での成功を収めていることはなかったでしょう。

一方、それでもやはり「目の子算」的な変換率をと言うのであれば、立証に基づいて求めるほかありません。全てに通用する一般的な変換率を得ることは不可能でも、多くの試験所や研究所は、それぞれでQ-SUNあるいはQUV試験機での時間数を屋外での暴露時間数に変換するための独自の「概算法」を導き出しています。しかしながら、ここで重要なのは、これらの概算法は各試験所のそれぞれの促進試験と屋外暴露の実際の結果比較から導き出されたものであるということです。さらに、概算的変換は以下の条件でのみ有効となります:

  • 試験対象となった特定の材料
  • 試験機での時間サイクルと温度の特定の組み合わせ 
  • 特定の屋外暴露試験地と試料設置手順

お持ちの素材で屋外暴露の経緯があれば、独自の概算法を導き出すのに数ヶ月以上はかからないはずです。それがない場合には、屋外使用の経緯を持つ競合素材を用いてみるのも可能かもしれません。

多くの試験所や研究所は、Q-SUNあるいはQUV試験機における時間数を実際の暴露時間数に変換するための独自の概算法を開発することに成功しています。

加えて、「相関性」というのが「格付けにおける相関性」という意味であるということは覚えておくべき重要点です。「促進試験機は屋外暴露とどんな相関性を持っているのか?」という質問は、本来は「促進試験機における資材の耐久性の格付けは、屋外での素材の格付けとどれだけ相似したものなのか?」と聞かれるべきです。格付けにおける相関性を測るには、スピアマンの順位相関係数をお奨めしています。これは統計学上の指標で、線形相関係数ほどデータに関する仮定を組む必要がなく計算が容易です。27の自動車コーティング材のQUV試験機による試験結果とフロリダでの耐久性における格付け調査で、QUV試験機の格付けとフロリダでの格付けの相関性は最高で0.89でした。フロリダにおける異なる暴露ケース間における格付け上の相関性は、0.88から0.95でした。言い換えれば、QUV試験機はフロリダ自体が再現できるレベルとほぼ同様のレベルで、フロリダにおける格付けを再現することができるということなのです。

詳細はテクニカルニュースLU-0833をご参照下さい。

Q: Q-SUNおよびQUV試験機は1平方メートルにつきどれくらいのラングレー、ジュールあるいはワットのエネルギーを発しますか?

この質問は単刀直入に聞こえますが、いくつかの誤った仮定に基づいています。一般的に言って、この質問者は試験機の光出力量(ラングレー、ジュール、あるいはワット/平方メートルで表現)を屋外太陽光の強度で割って、促進試験機での暴露時間を屋外暴露での年数に変換するためのカギとなる係数を導き出そうとしています。残念ながら、このような計算をするための数学的に有効な方法というのはありません。なぜなら、促進耐候性試験の多くの基本原理に反するからです(また言うまでもありませんが、ラングレーというのは定義上、太陽光のみに使われるものでその他の光源には当てはまらない単位です)。このような計算によって導き出された結果というのは、良くても意味を成さないものであり、最悪完全に誤った解釈を生むことになります。

このような計算が無効であることの理由のひとつに、波長域の影響を考慮しない点があります。光分解の程度を決定するのは、ジュールで示される総光量ではなく、これらのジュールがどのような波長域で存在しているかということです。例えば、使用している素材や材料によって、紫外線(短波長域)における1ジュールが、可視光線あるいは赤外線(より長波長域)における1ジュールよりも大きなダメージを引き起こすことがあります。

また、太陽光に含まれる紫外線量はかなり変動するもので、試料の耐候性試験に多大な影響を及ぼす可能性があります。ラングレーとジュールでは、季節ごと、日ごと、さらには毎時間における紫外線の大幅な変動を反映することができません。この理由から、反復試験試料がラングレー数において同一暴露量を受けた連続屋外暴露で、多数の調査がそのダメージの度合いに7倍もの差があったことを示しています。言い換えれば、ラングレーは屋外暴露の基準指標として使用するにはあまりにも一貫性に欠けるということです。結論は明らかです―ラングレーにも有効な用途はあるかもしれませんが、試験所における耐候性試験では間違いなくそうは言えません。

UVラングレーあるいはUVジュールなどの総紫外線量(TUV)の測定値でさえ、やはり同じ論理から誤解を招きかねません。紫外線の中でも一般的により短い波長のほうが、耐久性の高い素材への劣化を早めることになります。

促進耐候性試験機の評価をする上で、ラングレー、ジュール、あるいはTUVを使用した誤った結論の例をご紹介しましょう。QUV試験機は二種のランプを使用することができます:ピーク値が波長340nmのUV-Aランプ、あるいはピーク値が波長313nmのUV-Bランプの二つです。UV-Aランプは、UV-Bランプに比べてより高いジュール(とUVジュール)出力を持つということは、UV-Aランプのほうがより迅速な劣化を引き起こすと推論するのが妥当ではないか?―そうとは限りません。多くの資材は、UV-Aランプを用いたほうがより穏やかな速度で劣化します。これは発される紫外線がより長波長域の紫外線だからです。Q-SUN試験機では、使用されるフィルターに応じてこのような違いが見られます。

Q-SUNやQUV試験機の光の強度と太陽光を比較できないもう一つの理由が、そのような比較が湿気の影響を完全に無視することになる点です。我々が見る限り、多くの素材や材料においてより重要な影響を及ぼすのは、太陽光よりも雨や露です。時に紫外線による影響だと考えられる光沢の損失や変色のような劣化現象においてさえ、しばしば同様のことが言えます。湿気を考慮しなければ、変換のカギとなる係数を導き出すことなど到底不可能です。

最後に、光の強度に基づいた変換計算は、温度の影響を無視することから無効であると言えます。促進試験機では幅広い温度選択が可能であり、また屋外暴露でも幅広い温度条件に曝されます。温度は光分解の速度に多大な影響を与えます。我々の実験では、促進試験機において試験温度10度の上昇が劣化速度に倍の違いをもたらすケースも確認されています。

より詳細な情報は、Q-LabコーポレーションのテクニカルニュースLU-8030の「試験所および屋外暴露試験の時間数計算にジュールを使用したことによる誤差」をご参照下さい。

テクニカルニュースLU-0833でより詳細な情報をご参照下さい。

Q: なぜ耐候性あるいは耐光性試験をする必要があるのでしょうか? どんな投資収益が期待できますか?

耐候(光)性試験の大きな見返り:多くの場合、耐候(光)性試験はその投資に対して大きな利益をもたらします。ここに、比較的手頃な費用での試験から得られる利益の一部をご紹介します。

大誤算を回避:新製品や配合改良した製品は、日光や天候の影響を受けて非常に早く不良を招くことがあります。これを避ける一番の方法は、市場に出す前に試験することです。すでに市場において確立された製品でさえ、製造バッチに不備があったり、あるいは構成素材の貨物の一部が粗悪なものだったことによって問題が起きることがあります。新製品や業界で大々的に失態を招いた製品バッチの回収コストはどれほどになりますか?

材料コストを大幅にセーブ:例えば、より低コストの顔料、あるいは同じ顔料でもより低コストなサプライヤーの製品など、もしかすると製造されている製品はより安価な材料でも大して耐久性に違いが出ないかもしれません。もしかすると高額な添加物の量を減らしても、同様の性能を得られるかもしれません。またあるいは、完全に新しいポリマーの使用によって製品の耐久性に影響を及ぼすことなくコスト削減が実現できるかもしれません。その答えを知る唯一の方法は試験しかありません。材料コストにおける1%の節約は、どれほどの価値があるものですか?5%、あるいは10%ではどうでしょう?

新市場への参入:新市場へ参入するには、耐久性に対する顧客の期待に応える必要があります。求められる耐久性を有した製品であることを天に願うこともできれば、試験して確かめることもできます。もし製品の耐久性にさらなる開発が必要だと分かれば、その改良のために試験という手立てを使うこともできますし、新市場参入に求められる耐久性を達成できるまで、改良と再試験を重ねることが可能です。新市場参入が可能になることの財政価値はいかほどのものでしょうか?

既製品改良/拡大:比較的小さな変化、例えば新しい色の採用などでも耐光性には大きな影響を与えることがあります。製品ラインに大きな変化をもたらす可能性のあるこのような小規模の改良をうまく成功に結びつけるには、試験によってその耐久性を評価する必要があります。耐久性に傷をつけることなく、製品ラインを拡大する価値はどれほどありますか?

製品耐久性の改善:材料や素材の小さな変化が耐久性を大きく改善することはよくあることです。弊社の顧客企業は多くの場合、コストを上げることなく、耐久性を飛躍的に向上させています。これを実現する唯一の方法は、異なる材料や材料の組み合わせを試験することです。より耐久性の高い製品を作る価値はどれほどありますか?

保証クレームの減少:保証クレームのコストはいくらくらいかかっていますか?保証クレーム率を低下させることでどれくらいの節約になりますか?

サプライヤーの主張を実証:各サプライヤーは、自分たちの製品がコストと耐久性のベストの組み合わせを実現していると真に信じています。そしてそれは恐らく、それぞれ間違っていない主張でしょう―特定の条件の組み合わせにおいて。サプライヤーにとって「妥当」とされるものが、貴方の製品にとって妥当だとどう分かるのでしょうか?貴方が求める特定の要件にふさわしいサプライヤーを見分けるには、自社の試験所や研究室で、あるいはQ-Labのような独立した第三者組織で、サプライヤーを一社ずつ試験する必要があります。

市場シェアの拡大:より耐久性に優れた製品は、競合企業を抑えた市場シェアの拡大にもつながります。しかし、耐久性を試験することなく、より優れた耐久性の製品開発を行うことはできません。

政府の規制に先行したアクション:  環境や安全に関する規制は、多くの実証済み原料の使用をどんどん高額なものにしています。そして毎年、規制の対象となる材料は増え続けています。環境に優しい材料を使った製品改良が今、生き残りのカギとなっているのです。これらの新原料には耐久性に影響を与えないものもあれば、中には低下させるものもあります。確信を得る唯一の手立ては試験することです。高コストにつながる規制を回避する材料を選ぶことで、どれほどの節約ができるでしょうか?もし新規制によって耐久性が乏しい代替素材や高額の素材を使うことを余儀なくされたら、そこで発生するコストはどれほどになりますか?

競合に勝つ:材料におけるイノヴェーションの速度は加速するばかりです。日々、より優れた安価な素材が登場しています。利用しなければ、他の企業が先手を打ちます。これらの素材を評価する唯一の方法は試験することです。競合企業よりも先に新素材を利用する価値は?そして、後を追う立場に置かれるコストとは?

ブランドの評判を高める:今日市場に売り出している製品は、企業のずっと先の将来の評判に影響を与えます。市場における未熟な失敗は、今後何年も企業の名に付きまとうことになります。その一方で、一貫した耐久性を持つ製品は、その製品寿命を通して企業やブランドのクオリティを証明する広告的役割を果たします。耐久性試験への投資は、その他の投資には真似できない方法で企業の評判を守り、高めることができます。お客様にとって高い評判とはどれほどの価値を持つものですか?

耐久性水準の遵守を保証:顧客によっては、製品購入の事前条件として耐光性試験データを要求します。その場合には、自社の試験所や研究室での試験、あるいは独立した試験所での委託試験を通して試験データを取得しない限り、全く製品の販売ができないことになります。

Q: 一度も耐候性試験を行ったことはないのですが、今回試験のためにいくつか試料を送りたいと思っています。どうすれば良いですか?

試験を実施する準備はできているけれど、初めてでその手順が分からないという方でも心配することはありません。手順はいたってシンプルです。ただし、スムース且つ迅速に事を運ぶために、いくつか覚えておいて頂きたい重要点があります.

まず最初のステップは弊社にご連絡を頂くこと。初めてのお問い合わせであれば、電話とEメールのどちらでも構いません。新規のサービスを希望される場合、フロリダのQ-Lab社[+1 (305) 245-5600]までお問い合わせ頂くのが一番です。受付係に新規試験について相談したい旨をお伝え下さい。Eメール(q-lab@q-lab.com)でご連絡を頂き、追って弊社からのお電話を希望される場合には、以下のような情報も明記して頂ければ弊社のほうで準備を整えるのに助かります。
  • 対象の製品とその素材や成分
  •  製品の最終用途と予想される使用ロケーション
  • 予想される耐久期間と考えられる劣化現象
  • 試験を行う目的

すぐに弊社のカスタマーサービス担当者から連絡を差し上げるか、お話をさせて頂きます。我々が目標としているのは、お客様のニーズに合った最適な試験方法を決定することです。このお話の中では、以下のようなより詳細な質問をさせて頂くことになります:

  • 試験の目的は仕様に適合させるため、それとも耐久性改善のためですか?
  • 試験予算はどれくらいですか?
  • 試験を通して知りたい情報は何ですか?
  • どれくらいの試験期間を見ていますか?

促進および屋外試験の両方で採用可能なオプションを比較し、お客様にとって最適な耐候性試験、あるいはその組み合わせが何かを共に決定していきます。最終的に弊社とお客様との間で以下の点について同意を固めることになります:

  • 使用する試験手法と暴露法の種類
  • 試験対象となる試料の数量
  • 試料の寸法と試験におけるその適合性
  • 評価や測定の種類と頻度
  • 合計暴露時間/期間と合間の暴露中断の必要性
  • 試験費用の支払い方法

これが全て整ったところで、弊社担当者が試験の全パラメーターを含むコスト見積もりを用意します。これにより、弊社が提供する試験が確定され、お客様のほうで試験にかかる費用の見当がつきます。試験プログラムの変更を希望される場合は、再度ご連絡頂き、その旨をお伝えください。追って新たな試験プログラムおよび見積もり書をご用意いたします。

試験プログラムと費用内容について全ての合意が固まったら、早速Q-Labへ試料を送って頂くことになります。通常、試験が行われる試験所へ直接試料を送って頂いて問題ありません。試料と同梱して頂くか、別途送って頂く必要のあるものが数点あります。必要なのは、注文書と試験対象の試料のリストです。注文書、あるいは試験費用の前払いを頂くまではチェックイン手続きを進めることができません。加えて、製品商標を直接弊社のコンピューターシステムに移行するため、できればスプレッドシート形式の完全な製品IDリストもお送り頂く必要があります。これによって全体の工程を迅速化し、エラーの可能性を減らします。試験情報を別送される場合は、試料とご注文をリンクできるよう、荷物にカバーレターあるいはメモ書きを付けて頂きますようお願い致します。

試験のセットアップを行う工程を「チェックイン」と呼び、何か情報に不足がある場合には、この段階でお客様にご連絡をする必要が生じる場合がございます。弊社では、必要な情報全てと注文書が揃った状態で、試料の到着後できるだけ速やかに暴露を開始することを目標としています。試料の暴露が開始するとまもなく、弊社からお客様用ウェブサイト(www.myweathertest.com)へのお客様のユーザーアカウントとパスワードをお送り致します。お客様の試験に関する全記録やレポートはこのウェブサイトから入手することができます。

試験のセットアップ中に何か質問が生じた場合には、いつでもフロリダ、アリゾナ、あるいはオハイオ州にあるQ-Lab社の中からご都合の良いカスタマーサービスへご連絡頂けます。試験開始以降は担当のカスタマーサービス員にご連絡頂くか、試験を行っている試験所の技術員に直接お問い合わせ頂くことが可能です。

弊社のサービスに関して何かご意見がありましたら、是非お知らせ下さい。または弊社ウェブサイトのカスタマーサービスご意見ページもご利用頂けます。

Q: QFS-40とUVB-313ELランプの違いは何ですか?

QFS-40とUVB-313ELランプはどちらもQUV促進耐候性試験機で使用され、より速い試験のために重要なUVB成分を含む蛍光UV光を供給します。 以下の図は、どちらも似たような形状のスペクトルパワー分布を持つことを示しています。 これらのランプはどう違うのですか。また、どちらのランプがあなたのQUVに最適ですか?



QFS-40ランプは、書かれたときにこのランプを使用するためのハードウェア固有の要件を満たすSAE J2020の仕様を満たすように開発されました。そのハードウェア固有の要件は、SAE J2020およびSAE J2020に基づくほとんどの規格で削除されました。UVB-313ELランプは後に開発され、QUVのSOLAR EYE放射照度制御システムで動作し、ランプの経年劣化、メンテナンス、および環境条件により、QUV / basicでQFS-40ランプを使用するよりも一貫性のある再現可能なレベルの放射照度を提供します。 。 UVB-313ELランプは、はるかに大量のUBV-313ELが製造されているため、QFS40ランプより大幅に安価です。ご使用のQUVにSOLAR EYE放射照度制御がある場合は、UVB-313ELランプを使用し、SAE J2020およびそれに基づく規格の場合は310nmで0.48 W / m2に設定する必要があります。 313ランプこれは、放射照度制御が利用可能な場合に最も費用対効果が高く、最高のパフォーマンスを発揮するオプションです。QUVに照度制御がない場合(QUV /ベーシックまたは旧式のモデル)、QFS-40ランプを引き続き使用して、テスト標準または過去の慣例で意図されているものと同等の照度レベルを維持する必要があります。放射照度制御なしでQUVテスターで使用されるUVB 313ELランプは、同じテスターのQFS-40ランプよりもかなり高い放射照度を生成します。

Q: SAE J2527の「バックスプレー」は何を達成しますか?

自動車の外部試験は何年もの間バックスプレーを使用してきました。 SAE J1960のパフォーマンスベースの代替品であるSAE J2527を実行するには必須です。これは私たちが知っている唯一の標準で、どちらがこの奇妙な関数を必要としているかです。私たちのQ SUN Xe-3はこの機能を持っています。 Xe-2は違います。それは不思議に思う人を導きます:バックスプレー機能は何かを達成しますか?便利ですか?両方の質問への答えは明白なNOです。さらに、バックスプレーは大量の水を浪費し、時には標本ラベルを洗い流すことさえできるので、逆効果です。SAE J2527のバックスプレーの要件は、ハードウェアベースの耐候性規格の危険性の好例です。この標準の開発に使用された元のテスターは25年以上前にこのバックスプレーの「機能」のために不適切に設定されていました、そしてハードウェアベースの標準によるその実装は全員にこのエラーを伝播させました。その結果、今日では、2倍以上の水を使用し、特定のテスターでしか実行できず、フロントスプレーや結露テスト手順よりも優れた結果が得られないという標準に固執しています。

Q: 狭帯域と広帯域の放射照度制御の違いは何ですか?

キセノンおよび紫外線蛍光促進耐候性試験では、放射照度設定値は、それが表す波長または波長範囲に関係なく、不完全な情報です。放射照度設定値には2つのクラスがあります。狭帯域放射照度設定値は、340nmおよび420nmを含み、示された単一波長値(すなわち、例えば、340nmの両側の1/2 nm)を中心とする1nm幅の帯域通過を表す。狭帯域の放射照度では、「1平方メートルあたり1平方メートルあたりのワット数」の単位が使用されます。これは、W /(m2・nm)、W / m2 / nm、またはW・m-2・nm-1と表記できます。広帯域の放射照度設定値(通常は「TUV」または「全UV」)は、2つの終点、通常300〜400 nm(加速実験室)または295〜385 nm(屋外)の間の全波長からの放射照度の積分です。結果として、広帯域の放射照度値は一般に、狭帯域の放射照度値よりはるかに大きい。広帯域放射照度は、W / m2またはW∙m-2と表記される「平方メートル当たりのワット数」で測定されます。下のグラフは分光強度分布(SPD)です。これは、放射照度を波長の関数として表したものです。このSPDは、この特定の光源について、放射照度を0.35W / m 2 / nm @ 340nmの狭帯域放射照度、または300〜400nmから40W / m 2の広帯域放射照度として記載できることを示している(TUV)。 )

Q: どのような種類の耐候性および腐食基準があり、それらには何が含まれていますか?

ISOとASTMは、耐候性試験と腐食試験に関する2つの主要な国際規格機関です。それらは異なる用語を使用し、文書を多少異なって編成しますが、それらは非常に類似した構造を共有し、他のほとんどの標準化団体はISOまたはASTMによって使用される標準化のためのガイドラインに従います。ASTMでは、耐候性試験と腐食試験では4種類の規格が一般的に使用されています。他の標準化団体はASTMと同様のフォーマットを使用しますが、それらが使用する用語は正確ではないかもしれません。•標準実施基準では、試験片を耐候性/腐食性にさらす方法について規定していますが、試験の実行期間や試験後の試験片の評価方法については規定していません。•標準試験方法では、試験の実施期間や試験前後の試験片の評価方法を示しますが、通常は評価の合否基準を示しません。•標準仕様書には、テストの実行期間と評価の合否基準が記載されています。•スタンダードガイドは、特定の材料/製品のためのさまざまな試験方法と試験方法を提供します。ASTM、ISO、およびその他の規格は通常、以下のセクションで構成されています。•スコープは、読者が規格がそれらに適用可能かどうかを判断するのを助けるために規格に含まれるトピックを簡単に説明します。テストが品質管理、認定、または相関テストに使用されているかどうかを判断するときに非常に重要です。•参考文献には、規格の他の場所で具体的に引用されている文書が含まれます。•原則または実践の概要は、テストの実施方法を要約しています。•「重要性と用途」または「はじめに」は、規格の限界と有用性について読者に理解させる重要なセクションです。•「試薬」または「テストソリューション」セクションには、テストに必要な化学物質が記載されています。•装置セクションでは、テストを実行するためのハードウェアオプションについて説明します。•手順/評価のセクションでは、耐候性腐食テストの実行の詳細と評価の実行方法について説明します。•Report、およびPrecision and Biasには、試験方法の再現性と再現性を実証する実際のデータとともに試験レポートに含める必要がある情報が詳述されています。•付録および付録には、標準文書の残りの部分には実際には適合しない標準に関する補足情報が含まれています。これらは必須でも必須でもありません(標準言語に関するFAQを参照)。

Q: 規格のどの部分が必須ですか?

規格は、ほとんどの耐候性および腐食試験プログラムの中で非常に重要な部分です。残念ながら、必須と非必須のステートメントの違いは必ずしも明確ではないため、規格の意図を誤って解釈することは非常に簡単です。必須の陳述には、動詞の前に、しなければならない、しなければならない、またはするでしょう。例:ASTM G154より:「光源は蛍光UVランプとします。」これは、白熱電球がASTM G154に実施された試験では決して使用できないことを意味します。必須ではない文には、動詞の前に「すべき」、「可能」、「可能」のような言葉、または「推奨」、「典型」、「推奨」、または「約」などの追加の説明用語が含まれます。この種の必須ではない言語は、標準のセクションを特定の方法で実行できることを意味しますが、必須ではありません。この標準的な例は、ISO 4892-1の黒い標準温度計のセクションにあります。「標準的な長さと幅は、約70 mm x 40 mmです。」という用語の使用は、寸法が必須ではないことを意味します。それらは意図的に不正確です。必須および非必須の表現に加えて、標準を読むときに留意する必要がある他のいくつかの規則があります。標準化団体が異なれば、規則も異なります。 •ASTMおよびISO規格の注記は、その注記が必須の表にない限り、必須ではありません。•ASTMでは、附属書は必須であり、附属書は必須ではありません。•ISOでは、規定附属書は必須であり、規定付属書は必須ではありません。 一般的に、Q-Labは正確な意味だけでなく、言語があいまいな場合の作家の意図も理解しようとするためにあなたが標準全体を読むことを強く勧めます。

Q: 標準のチャンバーセットポイント許容差をどのように解釈しますか?

耐候性および腐食試験規格は通常、プラス/マイナスの許容誤差でチャンバー設定点条件を規定しています。たとえば、ISO 4892-2には次のテストパラメータが含まれています。黒標準温度:65±3℃これと他の許容範囲が実際に意味することは、試験者の放射照度、温度、または湿度制御システムが特定の設定点で安定した条件を維持することができなければならないということです。典型的には、各試験パラメータは試験室内の固定位置にある単一のセンサによって測定され制御される。 ISO4892−2からの上記の例では、いったんチャンバ条件が安定すると、この単一制御設定点の温度はいつでも68℃を超えて上昇したり62℃を下回ってはならない。残念ながら、これらの許容誤差はしばしば誤って解釈されます。これらの設定値の1つの意図を誤って解釈するのを防ぐのに役立つ、2つの重要なことがあります。これは均一性要件を示すものではない。均一性要件が存在する場合、それらは運用上の変動要件よりもはるかに広くなります。2.これは、ユーザーが許容範囲内の任意の値に任意の温度で機械をプログラムすることを可能にしません。テスターは記載されている値にプログラムする必要があります。

Q: 色の変化とポリマーの劣化のどちらを心配するべきですか?

この非常に一般的な質問はしばしば善意ですが、時には材料の風化についての理解を制限することがあります。誰かが車に興味があるのか、それとも車に興味があるのかを尋ねるのと同じです。車は車の一種ですが、すべての車が車であるわけではありません。同様に、色の変化はポリマーの劣化の一種ですが、すべてのポリマーの劣化が色の変化であるわけではありません。一般的な用語「ポリマー分解」とは、熱、光、水および/または熱などの1つまたは複数の環境要因の影響下における、ポリマーまたはポリマーベースの製品の特性(引張強度、色、形状など)の変化を指す。化学物質時々これらの特性の変化は「エージング」とも呼ばれます。光誘起劣化、熱劣化、酸化などのさまざまなメカニズムが、強度の変化、脆化、光沢、またはさまざまな特性変化の組み合わせを引き起こす可能性があります。したがって、「色の変化やポリマーの劣化」という狭い質問よりも、「私の製品では通常どのような種類の障害が発生しますか」または「どのようなモードのポリマーの劣化が私に関係しますか?」と考えることができます。これらの自由回答式の質問に対する答えは、効果的な耐候性試験プログラムにつながる可能性が高いです。

Q: Q-Lab Gravelはグラベロメーターやその他の試験にどのような規格を満たしていますか?

最も一般的なGravelometerテスト方法はSAE J400です。これは1968年以来存在しており、時間が経ってもそれほど変わっていません。 Q-Labの砂利、部品番号G-699はSAE J400の要件を満たします。 規格は言う:この試験のための砂利は、石灰石や岩石を粉砕したものではなく、水に耐える道路砂利でなければならない。 グレーディングはグレーディング時に15.86 mm(5/8 in)のスペーススクリーンを通過しますが、9.53 mm(3/8 in)のスペーススクリーンに保持されます。この規格では、砂利を3/8インチと5/8インチ(9.53 15.86 mm)の間で選別することが要求されています。 天然の砂利からの個々の石は長円形であり、したがって、それらのうちのいくつかは、一方向に向けられると一方のスクリーンを通過するが、別の方向に向けられるとスクリーンを通過できない(図1参照)。 この規格が実際に意味するものは、最大の石は少なくとも1つの寸法<5/8 "を持ち、最小の石は少なくとも1つの寸法> 3/8"を持つことです。



さらに、Q-Lab砂利は、JIS A 5001#6および#7砂利の要件を満たしています。 この規格はGravelometerテストとは無関係ですが、一部の日本の自動車メーカーはそれを参照するテスト方法を持っています。 Q-Labの砂利は、JIA A5001#6と#7の要件を満たすように選別されています。さらに、規格は玄武岩をリストしていますが、必須ではありません。 Q-Lab砂利は砕石の花崗岩を使用しています。 したがって、Q-Lab砂利はこの規格のサイズと材料の要件を満たしています。出荷や保管中に落ち着くため、大きな石はコンテナの上に上がるので、テストの前にはテストの前にコンテナを振るか混ぜることをお勧めします。

Q: 耐候性試験で吸湿を促進するための最善の方法は何ですか?

促進耐候性試験では、水は加速するのが最も難しい要素です。テスターでは、実世界よりもパネルの上に水を「速く」座らせることはできません。屋外の多くの材料は1日に8〜12時間濡れるので、多くの場合、加速試験では実世界の状態と相関させるために材料への同じ深さの水の浸透をシミュレートする必要があります。長い間。水の影響を加速させることができる1つの方法は、水の温度を上げることです。温度が上昇するにつれて、空気はより多くの水蒸気を保持することができ、それによって材料への吸水性を高めることが可能になる。凝縮は熱水蒸気から形成されるので、水の温度は容易に制御され、そしてチャンバーは60℃までの温度に達することがある。対照的に、同時に高い試料温度を維持しながらキセノンアークまたは蛍光紫外線テスターで水噴霧工程を実行することは困難であり、それは水の取り込みが凝縮よりも噴霧により困難である理由である。しかし、どのように「ぬれた」凝縮ステップですか?結露ステップがどれほど濡れているのかを実際に理解するのは困難です。なぜなら、それはウォータースプレーを見ることよりも明らかではないからです。図1は、凝縮ステップの最初の1時間がどれほど湿っているかを示す7枚の写真のセットです。



最初の液滴がすべて試料から流れ落ちると、小さな液滴が形成され、それらの液滴が大きくなり、大きな液滴が試料から流れ落ちるというサイクルが繰り返されます。 結露サイクルの20分以上経過した時点で、標本は水中に覆われ、4時間かけて結露が継続的に発生し、標本から滴り落ちます。ほとんどの人は、QUV凝縮ステップでの耐候性試験片は少量の水にしかさらされないと予想するでしょう。 実際には、4時間を超える凝縮ステップでは、ほぼ連続して水性水にさらされるだけでなく、飽和空気の温度も上昇し、試験片がより大量の水蒸気にさらされます。 厚い断熱材をテストしているのでない限り、QUVテスターでの高温凝縮は、耐候性テストで水分の吸収を促進するための最良の方法です。

Q: 標本の位置を変更することが重要なのはなぜですか?

耐候性試験規格はしばしば試験片の位置変更に関する指針を含む。これは、試験中に試験室内のさまざまな場所に試験片を移動させる方法です。 Qラボでは、チャンバーの均一性やテスターの種類に関係なく最も再現性の高い結果を保証するために、耐候性試験を実施する際に試験片の位置変更がベストプラクティスであると考えています。標準の再配置テスト規格に応じて、再配置は必須要件、推奨される方法、またはその間のものとして含めることができます。再配置は、一定の均一性条件が満たされない場合にのみ必須です。時間の経過とともに、主要な耐光性および耐候性試験基準は、標本の再配置についてより好ましい見方をしてきた。

  • 1984年に発行されたISO 105 B02、「人工光に対する耐変色性:キセノンアーク退色ランプ試験」は、再配置が推奨されるという必須のコメントを提供しています。
  • 1997年に発行され、2000年に最初に改訂されたASTM G151、「実験室用光源を使用する加速試験装置に非金属材料をさらすための標準的な方法」では、放射照度均一性が90%以下に変更する必要があります。
  • 2013年のASTM D7869、「輸送コーティング用の光と水への曝露を強化したキセノンアーク曝露試験のための標準的な方法」では、常に試験片の位置変更が必要です。

なぜQ-Labは標本の再配置を推奨しているのですか?
標本の位置変更に関するQ-Labの主張はデータによって裏付けられています。 LX-5024「回転キセノン試験機と静的キセノン試験機の比較」に記載されているラウンドロビン試験では、再配置の有無による試験の均一性の違いを実証するためにデータが収集されました。 以下の修正形態で再現された、その研究からの表6は、再配置による試験結果の均一性における実質的な改善を実証する。



試験規格の言語は、放射照度の均一性に不適切な焦点を当てている傾向があります。 試験片の再配置は、散水、湿度、温度など、すべての耐候性要素の試験者の提供を改善するために重要です。 したがって、最適な試験再現性を確保するために、Q-Labはすべての耐光性試験および耐候試験において試験片の位置変更を強くサポートしています。

Q: Q-TRACに使用できる試料サイズは?

Q-TRAC自然太陽光集光器は、人工光源の代わりに実際の太陽光を使用して耐光堅牢性と耐候性試験を加速するための高速で強力な方法です。 Q TRACシステムは、コーティング、プラスチックおよび強化プラスチック、自動車用材料、建築材料、繊維、インキ、シーラント、フルオロポリマー、ジオシンセティックスなど、さまざまな製品のテストに役立ちます。 Q TRACの形状により、最適な試料サイズ決定に関する次のガイドラインが得られます。1.長さが5.5インチ以下2.一様な厚さ、できれば1/2インチ以上1インチ以下Q-Labの-35パネルはどれも、このテストアプリケーションに最適なサイズです。試験片の長さQ-TRACテストは、ターゲットボードに沿って使用される長さによって購入されます。ターゲットボードの幅(図1の上から下)に収まる最大の試験片の長さは、5.5インチ(14 cm)です。それより大きい長さの試験片は、ターゲットボードの長さに沿ってその長い寸法に合わせて配置する必要があります。これはQ-TRAC試験の費用対効果を低下させます。



試験片の厚さQ-TRACのお客様は、試験片に均一な厚さを提供することでもメリットがあります。 サンプルは、Q-TRAC内で、エアダクトと、試験片面を横切る適切なエアフローを提供するように調整されたエアディフレクターによって冷却されます。 均一な厚さ、好ましくは最大1/2インチ(1.27 cm)の試験片が最大の冷却を受けます(図2、左)。 厚さが1インチ(2.54 cm)を超える、または厚さが可変の試験片では、冷却が不十分になります(図2、中央および右)。


 

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