耐候性試験とは

樹脂材料・製品、塗装鋼板品、繊維、有機素材、木材などに対して、屋外及び屋内の自然環境による外観劣化（変形・変色・その他変質）、強度低下を短時間で再現して劣化への耐久性を評価する試験です。

劣化の要因と、それによって引き起こされる劣化は次の通りです。

1. 太陽光（紫外線）⇒変色や粉化現象（チョーキング）
2. 酸素とオゾン⇒酸化
3. 熱（赤外線含む）⇒素材の膨張と伸縮
4. 湿度⇒加水分解・浸食作用・樹脂が膨潤することによる変形や強度低下
5. 雨水⇒加水分解・浸食作用・樹脂が膨潤することによる変形や強度低下・高温に熱せられた材料に熱的なストレスとなる急激な温度変化としてヒートショックの影響による引張強度変化
6. 昼夜の温度変化⇒素材の伸縮・膨張、結露
7. 塩水⇒腐食

耐候性試験で材料の耐久性評価を行うことで、製品の品質や寿命の予測、材料選定の判断が可能となります。

耐候性試験の種類

1. 耐光性試験

   太陽光（紫外線）による劣化を評価します。
   屋外曝露よりも強度の強い光ストレスを加えることで、劣化を加速促進して評価します。

   光化学的劣化は化学結合を壊す光子によって引き起こされ、それぞれの材質には化学反応を起こす臨界波長があり、その臨界波長より短い波長の光によって劣化が起こります。短波長の光源での曝露試験は劣化の促進性を高めますが、自然界では起こりえない異常な結果を生じる可能性があるので、短波長をカットするかしないかは、評価する上で重要となります。

   耐光性試験には次の3種類があります。

   • カーボンアーク試験：一般的な紫外線評価として使用されています。
   • キセノンランプ試験：キセノンランプは最も近似する波長帯域を持つ光源のため、より実環境に近い環境での評価が可能となっています。
   • UVランプ試験：紫外線蛍光灯光源での単波長の紫外線のみを照射します。太陽光の数十倍の紫外線量下で照射されるため、短期間での劣化評価が可能となっています。
2. オゾン試験

   オゾンによる劣化を評価します。
   オゾンは強力な酸化作用を持っているので、オゾン曝露試験によって耐久性を評価します。

3. ヒートサイクル試験

   熱と昼夜の温度変化による劣化を評価します。

4. 熱衝撃試験

   熱と雨水による劣化を評価します。

5. 高温高湿試験

   湿度と雨水を昼夜の温度変化による劣化を評価します。

6. 人工酸性雨試験

   雨水による劣化を評価します。
   人工酸性雨の噴霧⇒乾燥⇒湿潤を繰り返すことで、酸性雨による腐食を加速させ、耐久性を評価します。

7. 塩水噴霧試験

   塩水による劣化を評価します。

ISO 4892-2

プラスチック-実験用光源への暴露方法-パート2