知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024039534
(43)【公開日】2024-03-22
(54)【発明の名称】耐候性試験装置及び耐候性試験方法
(51)【国際特許分類】
G01N 17/00 20060101AFI20240314BHJP
【ＦＩ】
G01N17/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022144153
(22)【出願日】2022-09-09
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105854
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 一
(74)【代理人】
【識別番号】100116012
【弁理士】
【氏名又は名称】宮坂 徹
(72)【発明者】
【氏名】柏女 恵
(72)【発明者】
【氏名】宮本 慎一
(72)【発明者】
【氏名】栃木 華恵
【テーマコード（参考）】
2G050
【Ｆターム（参考）】
2G050BA03
2G050BA05
2G050BA09
2G050CA01
2G050CA03
(57)【要約】
【課題】耐候性試験をより促進すると共に、自然界での劣化現象を再現することの可能な耐候性試験装置及び耐候性試験方法を提供する。
【解決手段】内部に試料Ｓが配置される加圧容器２と、光源４ａを有し試料Ｓに光照射を行う光照射装置４と、を備え、光源４ａからの照射光は、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の光を含み、且つこの２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、２５ｍＷ／ｃｍ２以上である。このような構成とすることで、太陽光よりも高光量の光を試料Ｓに照射することができ、その結果、耐候性試験を容易に促進することができる。
【選択図】図１
【解決手段】内部に試料Ｓが配置される加圧容器２と、光源４ａを有し試料Ｓに光照射を行う光照射装置４と、を備え、光源４ａからの照射光は、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の光を含み、且つこの２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、２５ｍＷ／ｃｍ２以上である。このような構成とすることで、太陽光よりも高光量の光を試料Ｓに照射することができ、その結果、耐候性試験を容易に促進することができる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に試料が配置される加圧容器と、
光源を有し前記試料に光照射を行う光照射装置と、を備え、
前記光源からの照射光は、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の光を含み、当該２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、２５ｍＷ／ｃｍ２以上であることを特徴とする耐候性試験装置。
光源を有し前記試料に光照射を行う光照射装置と、を備え、
前記光源からの照射光は、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の光を含み、当該２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、２５ｍＷ／ｃｍ２以上であることを特徴とする耐候性試験装置。
【請求項2】
前記加圧容器は、光を透過可能な光透過部を有し、
前記光照射装置は前記加圧容器の外に配置され、前記光源からの照射光を、前記光透過部を介して前記試料に照射することを特徴とする請求項１に記載の耐候性試験装置。
前記光照射装置は前記加圧容器の外に配置され、前記光源からの照射光を、前記光透過部を介して前記試料に照射することを特徴とする請求項１に記載の耐候性試験装置。
【請求項3】
前記光源からの照射光を平行光に変換する光学系を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐候性試験装置。
【請求項4】
前記光学系は、少なくとも一つのコリメートレンズを含むことを特徴とする請求項３に記載の耐候性試験装置。
【請求項5】
前記光源からの照射光は少なくとも紫外線を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐候性試験装置。
【請求項6】
前記光照射装置は、波長２９０ｎｍより短い波長の紫外線を取り除く光学フィルタを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐候性試験装置。
【請求項7】
前記光源からの照射光は、前記波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、１５０ｍＷ／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐候性試験装置。
【請求項8】
前記光源からの照射光は、３００ｎｍ以下の波長の光をほとんど含まず、波長が３１０ｎｍである光のスペクトルの強度を１としたとき、波長が３２０ｎｍである光のスペクトルの強度が１．９±０．８であり、波長が３３０ｎｍである光のスペクトルの強度が３．０±１．８であり、波長が３４０ｎｍである光のスペクトルの強度が４．１±２．９であって、さらに、３００ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の波長域の光のスペクトルの強度が。波長の増加に伴い連続的に増加していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐候性試験装置。
【請求項9】
前記加圧容器内に酸素ガスを含む気体を導入するガス導入部と、
前記加圧容器内の気圧を調整する圧力調整部と、
前記気体を加湿する加湿部と、
前記加圧容器内において前記試料に液体を噴霧する噴霧部と、
前記試料の温度を調整する温度調整部と、
前記気体の導入量、前記気圧、前記気体の湿度、及び前記試料の温度の少なくとも１つを検出する検出部と、
前記検出部による検出値に基づいて、前記ガス導入部、前記圧力調整部、前記加湿部、前記噴霧部、及び、前記温度調整部の少なくとも１つを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐候性試験装置。
前記加圧容器内の気圧を調整する圧力調整部と、
前記気体を加湿する加湿部と、
前記加圧容器内において前記試料に液体を噴霧する噴霧部と、
前記試料の温度を調整する温度調整部と、
前記気体の導入量、前記気圧、前記気体の湿度、及び前記試料の温度の少なくとも１つを検出する検出部と、
前記検出部による検出値に基づいて、前記ガス導入部、前記圧力調整部、前記加湿部、前記噴霧部、及び、前記温度調整部の少なくとも１つを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐候性試験装置。
【請求項10】
前記制御部は、前記ガス導入部から導入される前記酸素ガスの前記気体全体に対する濃度が２０％以上となるように、前記ガス導入部を制御することを特徴とする請求項９に記載の耐候性試験装置。
【請求項11】
前記制御部は、前記ガス導入部から導入される前記酸素ガスの酸素分圧が０．２ＭＰａ以上０．９ＭＰａ以下となるように、前記ガス導入部及び前記圧力調整部の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項９に記載の耐候性試験装置。
【請求項12】
請求項１又は請求項２に記載の耐候性試験装置を用いて前記試料の耐候性を評価する試験方法であって、
前記加圧容器内に前記試料を配置する工程と、
前記光照射装置からの照射光を前記試料に照射する工程と、
を備えることを特徴とする耐候性試験方法。
前記加圧容器内に前記試料を配置する工程と、
前記光照射装置からの照射光を前記試料に照射する工程と、
を備えることを特徴とする耐候性試験方法。
【請求項13】
前記試料に照射される前記照射光が紫外光を含む平行光であることを特徴とする請求項１２に記載の耐候性試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、耐候性試験装置及び耐候性試験方法に関する。
【背景技術】
【0002】
有機材料や無機材料が、太陽などの光や熱、雨などの水分、大気中の酸素等によってどのくらいで劣化するかという耐候性試験を行う場合、実環境下で試験を行うことが最良である。しかし、実環境下での試験では、試験結果を得るまでに長期間を要してしまうことがある。そこで、太陽光よりも高光量の光源を有する耐候促進試験装置を用いて耐候性試験を行い、各種材料の耐候性の試験結果を早期に取得することが行われている。このような耐候性試験装置として、サンシャインウェザオメーター（ＳＷＯＭ）、メタルウェザーメーター（ＭＷ）、スーパーＵＶ（ＳＵＶ）、キセノンウェザーメーター（例えば特許文献１，２を参照）などが知られている。
【0003】
サンシャインウェザオメーターは、カーボンアークからなる光源を備え、紫外部から可視光部の波長を含む光をこの光源から試料に照射すると共に、水噴霧装置により一定時間試料に水を噴霧することにより、短期間で耐候性試験を実現する装置である。この装置では、ある程度の試験期間の短縮を行うことができる。また、メタルウェザーメーター及びスーパーＵＶは、サンシャインウェザオメーターよりも強力な光源であるメタルハライドランプを備え、紫外部から可視光部までの高光量の光をこの光源から試料に照射すると共に、水噴霧装置により一定時間試料に水を噴霧する装置である。これらの装置では、高光量の光源を用いているため、サンシャインウェザオメーターよりも短期間で耐候性試験を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特公平１－２１８９１号公報
【特許文献2】特公平１－２８８９７号公報
【特許文献3】特開平４－１４２４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１及び特許文献２に記載された従来の耐候性試験装置では、用いる人工光源の光量に合わせて、容器内の酸素分圧を高め、耐候性試験を促進している。
しかしながら、光源と試料との間に距離を保って配置しているため、試料表面の受光量が少なく、耐候性試験の所要時間が長い。
本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、耐候性試験をより促進すると共に、自然界での劣化現象を再現することの可能な耐候性試験装置及び耐候性試験方法を提供することを目的とする。
しかしながら、光源と試料との間に距離を保って配置しているため、試料表面の受光量が少なく、耐候性試験の所要時間が長い。
本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、耐候性試験をより促進すると共に、自然界での劣化現象を再現することの可能な耐候性試験装置及び耐候性試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、内部に試料が配置される加圧容器と、光源を有し試料に光照射を行う光照射装置と、を備え、光源からの照射光は、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の光を含み、２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、２５ｍＷ／ｃｍ２以上である耐候性試験装置が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、上記態様の耐候性試験装置を用いて前記試料の耐候性を評価する試験方法であって、加圧容器内に試料を配置する工程と、光照射装置からの照射光を試料に照射する工程と、を備える耐候性試験方法が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、上記態様の耐候性試験装置を用いて前記試料の耐候性を評価する試験方法であって、加圧容器内に試料を配置する工程と、光照射装置からの照射光を試料に照射する工程と、を備える耐候性試験方法が提供される。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一態様によれば、耐候性試験を促進しつつ、自然界での劣化現象をより再現することの可能な耐候性試験装置及び耐候性試験方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の一実施形態に係る耐候性試験装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図2】光源からの照射光を平行光に変換する光学系の一例を模式的に示す構成図である。
【図3】耐候性試験装置の変形例の構成を模式的に示す断面図である。
【図4】耐候性試験装置の変形例の構成を模式的に示す断面図である。
【図5】試料の一例としての化粧シートを示す構成図である。
【図6】比較例６における照度ムラの測定方法を説明するための説明図である。
【図7】実施例６における照度ムラの測定方法を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る耐候性試験装置及び耐候性試験方法について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いる場合があり、重複する説明は省略する。
図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【0010】
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質や、それらの形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0011】
図１は、本発明の一実施形態に係る耐候性試験装置の構成を模式的に示す断面図である。
図１に示すように、耐候性試験装置１は、加圧容器２、試料保持部（保持部）３、光照射装置４、ガス導入管（ガス導入部）５、加湿器（加湿部）６、ガス排気管７、圧力調整器（圧力調整部）８、水噴霧管（噴霧部）９、水流量調整器１０、排水管１１、排水弁１２、温度調整器（温度調整部）１３、検出部１４、及び制御部１５を備えている。
図１に示すように、耐候性試験装置１は、加圧容器２、試料保持部（保持部）３、光照射装置４、ガス導入管（ガス導入部）５、加湿器（加湿部）６、ガス排気管７、圧力調整器（圧力調整部）８、水噴霧管（噴霧部）９、水流量調整器１０、排水管１１、排水弁１２、温度調整器（温度調整部）１３、検出部１４、及び制御部１５を備えている。
【0012】
耐候性試験装置１では、加圧容器２内の試料保持部３上に試料Ｓを保持させ、ガス導入管５から酸素や窒素等のガスを導入しつつ圧力調整器８で加圧容器２内を所定の内圧となるように調整する。そして、その加圧状態を維持したまま、太陽光等を模した光照射装置４からの光Ｌを試料Ｓに照射しつつ、水噴霧管９の先端から水を試料Ｓに噴霧し、更に、温度調整器１３により試料Ｓを加熱する。温度調整器１３は、必要に応じて試料Ｓを冷却してもよい。ガス導入管５から導入される酸素等のガスは加湿器６により加湿されていてもよい。
このような環境に試料Ｓを所定期間置いておき、試料Ｓが太陽などの光や熱、雨などの水分、大気中の酸素等によってどのくらいで劣化するかという耐候性試験を行う。なお、耐候性試験装置１は、上述した各構成が収納される筐体１ａを更に備え、光照射装置４から漏洩する紫外線や高光量の光が外に漏れないように構成されていてもよい。
このような環境に試料Ｓを所定期間置いておき、試料Ｓが太陽などの光や熱、雨などの水分、大気中の酸素等によってどのくらいで劣化するかという耐候性試験を行う。なお、耐候性試験装置１は、上述した各構成が収納される筐体１ａを更に備え、光照射装置４から漏洩する紫外線や高光量の光が外に漏れないように構成されていてもよい。
【0013】
加圧容器２は、加圧可能な密閉容器であり、試料保持部３等を収納する収納部２ａと、収納部２ａの開口を塞ぐ蓋２ｂとを有している。加圧容器２は、例えば上部の蓋２ｂが取外し可能となっており、試料Ｓを加圧容器２内に設置する際に蓋２ｂを収納部２ａから取り外して使用する。蓋２ｂは、内部が気密状態となるように収納部２ａに取り付けられ、例えば収納部２ａ及び蓋２ｂそれぞれをその縁近傍でボルト等によって締めて固定される。加圧容器２の材料は、加圧容器２内の圧力に対する耐圧性を有するものであれば、各種の材料を用いることができるが、例えば、ＳＵＳ、アルミニウム合金、鉄、チタン合金、タングステン合金などから構成することができる。
【0014】
収納部２ａには、ガス導入管５、ガス排気管７、水噴霧管９、排水管１１が接続されており、各管の先端が収納部２ａの内部に位置するように構成されている。これにより、ガス導入管５から加圧容器２内に所定の試験ガス（酸素等）を導入できると共に、ガス排気管７からガスを排出可能となる。また、水噴霧管９から試料Ｓに水を噴霧することができると共に、排水管１１から水を排出することができる。図１に示す耐候性試験装置の例では、蓋２ｂを取り外す構成であるため、各種の管を収納部２ａにまとめて接続しているが、これらの管の一部を蓋２ｂに接続してもよい。
【0015】
蓋２ｂの中央の試料保持部３（試料Ｓ）に対向する領域には、開口２ｃが設けられている。この開口２ｃには、石英ガラス板（光透過部）１６が気密に嵌め込まれている。石英ガラス板１６は、試料保持部３に対向するように位置し、光照射装置４から照射される光Ｌを減衰させることなく透過させて試料Ｓに光Ｌがそのまま照射されるように構成されている。石英ガラス板１６は、光照射装置４から照射される光Ｌ（特に紫外線）を透過可能であれば他の材料からなる光透過部材であってもよい。なお、石英ガラス板１６は、加圧容器２の一部を構成することから、加圧容器２内の雰囲気や圧力を保つ構造となっている。
【0016】
試料保持部３は、耐候性試験に用いられる試料Ｓを保持する部材である。試料保持部３は、例えば板状部材３ａとそれを支持する支持部材３ｂとから構成され、試料Ｓは板状部材３ａの上に配置されて、アルミテープなどで貼り付けられることにより保持される。試料保持部３の板状部材３ａは、水平となるように支持部材３ｂに取り付けられてもよいが、水噴霧管９から噴霧される水が試料Ｓ上に滞留しないように、水平よりも多少傾斜していてもよい。また、試料保持部３には、温度調整器１３が内蔵されていてもよい。温度調整器１３は、ヒータ及び冷却用流路を内蔵して構成することができ、熱電対の値をフィードバックすることにより、試料Ｓを加熱したり又は冷却したりして、試料Ｓの温度を調整する。温度調整器１３により、試料保持部３に保持される試料Ｓを所定の温度に加熱したり冷却したりして耐候性試験を行うことが可能となる。温度調整器１３による試料Ｓの加熱において、加熱温度は室温以上で且つ試料Ｓの分解温度以下であることが好ましい。分解温度以下の加熱であることにより、熱による劣化だけを先に促進させずに、光や酸素、湿度等による劣化とのバランスを調整できる。なお、温度調整器１３の代わりに又は併用して、ガス導入管５から導入されるガスを加熱したり冷却したりするガス温度調整機構を設けてもよいし、加圧容器２に温度調整器を設けて容器自体を温度調整してもよいし、これらを組み合わせて使用してもよい。
【0017】
光照射装置４は、光Ｌを照射する光源４ａと、光源４ａからの光から一部の波長の光を取り除く光学フィルタ４ｂとを有して構成される。光源４ａは、少なくとも紫外線を含む光Ｌを照射する光源であればよく、例えば、耐候性試験に用いられるカーボンアーク、高圧水銀、キセノンランプ、メタルハライドなどを単独で又は２つの異なった種類の光源を組み合わせて使用することができる。光源４ａは、ＬＥＤ光源やレーザー光源であってもよい。但し、光源４ａとしては、太陽光の波長に最も近いキセノンを使用することが好ましい。また、光源４ａから照射される光は、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲の光を含んでいることが好ましく、少なくとも波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲の一部の光を含んでいることが好ましい。光源４ａから照射される光のスペクトル形状は、太陽光のスペクトル形状に近いことが好ましく、２９０ｎｍよりも短い波長の光は、含んでいてもよいが、光学フィルタ４ｂによりカットした方が好ましい。また、光源４ａから照射される光Ｌにおいて、波長４５０ｎｍよりも長い波長の光は、試料Ｓを劣化させる直接の要因とはならないものの、特に赤外部の波長の光は試料Ｓを加熱するなどの作用があるため、残してもよい。一方、試料Ｓの温度調整は上述した温度調整器１３等で行うことから、光Ｌによる加熱の影響を排除するため、波長４５０ｎｍより大きい赤外光を光学フィルタ４ｂでカットしてもよい。
特に、光源４ａからの照射光に、紫外線を含むようにすることによって、太陽光に含まれており、試料Ｓの劣化に影響を与えやすい紫外線を照射光に含むことになり、実環境下での耐候性試験を再現した状態での耐候性試験結果を容易に得ることができる。
特に、光源４ａからの照射光に、紫外線を含むようにすることによって、太陽光に含まれており、試料Ｓの劣化に影響を与えやすい紫外線を照射光に含むことになり、実環境下での耐候性試験を再現した状態での耐候性試験結果を容易に得ることができる。
【0018】
光照射装置４は、光源４ａからの光Ｌを平行光として試料Ｓに照射するように構成されていることが好ましいが、これに限定されない。例えば、光源４ａからの光Ｌがある程度、放射状に広がる構成であってもよい。この場合は、光照射装置４からの光Ｌの照度が試料Ｓにおいて均一になるように（複数の試料Ｓを試験する場合は各試料Ｓでの照度が同じになるように）、試料Ｓの配置等を考慮することが好ましい。また、光照射装置４から照射される光Ｌの光量は太陽光よりも高光量であればよく、例えば、光源４ａから照射される光のうち２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値、つまり、次式（１）で表される値が２５ｍＷ／ｃｍ２以上１５０ｍＷ／ｃｍ２以下の範囲内であることが好ましい。さらに光源４ａから照射される光は、３００ｎｍ以下の波長の光をほとんど含まず、３１０ｎｍの波長の光の強度を１としたとき、３２０ｎｍの波長の光の強度が１．９±０．８であり、３３０ｎｍの波長の光の強度が３．０±１．８であり、３４０ｎｍの波長の光の強度が４．１±２．９であり、さらに、３００ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の波長域の光の強度が、波長が高くなるほど連続的に増加していることがより好ましい。このような構成にすることによって、特許文献３に記載されているように、地上における太陽光の分光分布により近似した光を照射することができ、太陽光下の劣化と相関性の高い、より自然界の劣化に即した劣化を実現することができる。
【0019】
【数1】
【0020】
ガス導入管５は、加圧容器２の外からのガスを加圧容器２内に導入するための管であり、加圧容器２内の雰囲気を変えたり、圧力を高めたりするための部材である。ガス導入管５から加圧容器２内に導入されるガスは、少なくとも圧力調整器８で設定された圧力以上の圧力で加圧容器２内に導入される。ガス導入管５から導入されるガスは、例えば、酸素ガス又は窒素ガス若しくは酸素ガスと窒素ガスとが混合したガスであってもよい。ガス導入管５には、マスフローコントローラ５ａを設けて、導入するガスの流量を調整するようにしてもよいし、二種以上のガスを導入する場合には、ガス混合器（不図示）を設けて、導入するガスの切替えや混合等を行ってもよい。
【0021】
加湿器６は、例えばガス導入管５に接続されており、加湿器６内の水をバブリングし、ガス導入管５により導入されるガスを加湿する装置である。加湿器６により、加圧容器２内の湿度が所定の範囲に設定される。なお、加湿器６と加圧容器２との間又は加圧容器２内に湿度計（不図示）を設けて、湿度計からの湿度情報に基づいて加湿器６による加湿を制御部１５等により制御してもよい。
ガス排気管７は、加圧容器２内のガスを排出するための管である。ガス排気管７には、圧力調整器８が取り付けられており、圧力調整器８により加圧容器２内の圧力が設定した圧力に保持される。圧力調整器８は、加圧容器２内の圧力が設定した圧力以上になったことが後述の検出部１４等により検出されると、制御部１５の制御により、圧力調整器８内のバルブを開き、加圧容器２内の圧力が設定した圧力になるように圧力を調整する。
ガス排気管７は、加圧容器２内のガスを排出するための管である。ガス排気管７には、圧力調整器８が取り付けられており、圧力調整器８により加圧容器２内の圧力が設定した圧力に保持される。圧力調整器８は、加圧容器２内の圧力が設定した圧力以上になったことが後述の検出部１４等により検出されると、制御部１５の制御により、圧力調整器８内のバルブを開き、加圧容器２内の圧力が設定した圧力になるように圧力を調整する。
【0022】
水噴霧管９は、加圧容器２内に設置された試料Ｓに水を噴霧するための部材である。水噴霧管９は、加圧容器２の外から供給された水を水流量調整器１０により流量を調整した後、加圧容器２内において試料Ｓに噴霧する。水流量調整器１０は、水噴霧管９から試料Ｓに噴霧される水の量を調整する装置であり、必要な量に応じて水量を設定する。加圧容器２内の水噴霧管９の先端には、スプレーノズル（図示せず）が取り付けられており、このスプレーノズルにより水を試料Ｓの全体に噴霧（スプレー状、ミスト状、シャワー状）できるようになっている。水流量調整器１０による調整で、このスプレーノズルから噴霧する水の勢いを調整することも可能である。水噴霧管９及び水流量調整器１０による噴霧装置は、実環境下での雨を模した装置であり、噴霧する水は、純水、水道水、酸性雨を模したペーハー（ｐＨ）を調整した水、金属イオンを含んだ水、またはこれらを混合した水、または過酸化水素水等であってもよい。
【0023】
排水管１１は、加圧容器２内において水噴霧管９から噴霧された水を加圧容器２の外に排出するための部材である。排水管１１には、排水弁１２が取り付けられており、排水弁を動作させることにより、加圧容器２内の水を排出する。排水弁１２は、耐候性試験中は通常閉じた状態であり、加圧容器２内の圧力や雰囲気（酸素ガス濃度等）を保つように制御されている。排水弁１２は、水位センサ（不図示）による検出情報や時間等によって所定の条件が満たされた場合、制御部１５の制御により開かれて、これにより、加圧容器２内の水等が加圧容器２の外に排出される。排水弁１２は、水位センサによる検出情報に基づき排水弁１２を開状態とする条件が解消したり、所定の時間が経過したりすると、制御部１５による制御で再び閉じられる。
【0024】
検出部１４は、加圧容器２内の各種の状態を検出するセンサであり、例えば、湿度、温度（内部温度または試料温度）、圧力、ガス濃度、ガス流量、上述した水位等の何れか１つを検出する。検出部１４は、検出した情報（検出値）を制御部１５に出力する。
制御部１５は、耐候性試験装置１の動作全体を制御する装置であり、例えば、ＣＰＵ等を備えたコンピュータから構成される。制御部１５は、ガス導入管５のマスフローコントローラ５ａ、加湿器６、圧力調整器８、水流量調整器１０、排水弁１２、温度調整器１３、及び、検出部１４に配線等を介して電気的に接続されている。制御部１５は、検出部１４等から検出されるガスの導入流量、加圧容器２内の気圧や温度、湿度、水位等に基づいて、ガス導入管５のマスフローコントローラ５ａ、加湿器６、圧力調整器８、水流量調整器１０、排水弁１２及び温度調整器１３の動作を制御する。制御部１５による制御により、耐候性試験装置１内に配置される試料Ｓが所定の環境下に配置された状態となる。また、制御部１５は、加圧容器２の外に配置されている光照射装置４にも配線等を介して電気的に接続されており、照射する光Ｌの光量や照射時間や間隔等が制御されている。
制御部１５は、耐候性試験装置１の動作全体を制御する装置であり、例えば、ＣＰＵ等を備えたコンピュータから構成される。制御部１５は、ガス導入管５のマスフローコントローラ５ａ、加湿器６、圧力調整器８、水流量調整器１０、排水弁１２、温度調整器１３、及び、検出部１４に配線等を介して電気的に接続されている。制御部１５は、検出部１４等から検出されるガスの導入流量、加圧容器２内の気圧や温度、湿度、水位等に基づいて、ガス導入管５のマスフローコントローラ５ａ、加湿器６、圧力調整器８、水流量調整器１０、排水弁１２及び温度調整器１３の動作を制御する。制御部１５による制御により、耐候性試験装置１内に配置される試料Ｓが所定の環境下に配置された状態となる。また、制御部１５は、加圧容器２の外に配置されている光照射装置４にも配線等を介して電気的に接続されており、照射する光Ｌの光量や照射時間や間隔等が制御されている。
【0025】
制御部１５による制御では、具体的には、ガス導入管５のマスフローコントローラ５ａや圧力調整器８等を制御して、ガス導入管５から導入するガスの濃度や加圧容器２内の圧力を調整する。例えば、ガス導入管５から導入するガスを加圧して、当該ガスに含まれる酸素分圧を大気中の酸素分圧よりも大きくなるようにしてもよい。また、制御部１５は、ガス導入管５によって導入される酸素ガスと窒素ガス（不活性ガス）を任意の濃度となるようにマスフローコントローラ５ａを制御してガスを混合してもよい。更に、制御部１５は、ガス導入管５によって導入される酸素ガスと窒素ガス（不活性ガス）を任意の濃度に混合した後、圧縮ポンプなどで加圧容器２内に導入された混合ガスを加圧してもよい。なお、耐候性試験装置１による耐候性試験においては、導入される酸素ガスの濃度は大気中の酸素濃度よりも高濃度であることが好ましく、例えば、加圧容器２内の気体全体に対して、体積比で２０％以上１００％以下であってもよい。
【0026】
また、制御部１５による制御において、圧力調整器８による加圧容器２内の気圧はゲージ圧で１ＭＰａ以下となるように調整されることが好ましい。この時に加圧下に導入するガスの酸素濃度は、加圧前の酸素濃度として１％～１００％のガスが好ましい。さらに好ましくはゲージ圧で０．２ＭＰａ以上０．９ＭＰａ以下が好ましい。この加圧下に導入するガスの酸素濃度は、加圧前の酸素濃度として４％～１００％のガスが好ましい。このように気圧を抑えることにより、加圧容器２の容器厚さを低減することができ、その結果、加圧容器２や耐候性試験装置１の小型化や軽量化を図ることができる。
【0027】
また、制御部１５は、加湿器６を制御して、実環境下における湿度による耐候性を再現するようにしてもよい。制御部１５による湿度の調整は、検出部１４によって検出される湿度の情報に基づいて加湿器６による導入ガスへの加湿を行うことにより行われる。耐候性試験装置１での加湿は、ある程度の加湿が行われればよいが、加圧容器２内の湿度が４０％～１００％であることが好ましく、湿度が５０％～１００％であることがより好ましい。制御部１５は、このような湿度範囲となるように加湿器６を制御する。なお、耐候性試験を行う場合には、実環境下における太陽光に含まれる紫外線量により試料が劣化する際に必要な酸素量に対して、耐候性試験装置１の光源４ａから照射される紫外線量の光量に応じて加圧容器２内の酸素濃度を選択することが好ましい。さらに、試料Ｓ内部への酸素の拡散を促進するために、加圧容器２内の圧力を高めることにより、試料Ｓの劣化を促進することが可能となる。
【0028】
ここで、上述した構成の耐候性試験装置１を用いた耐候性試験方法について説明する。
この耐候性試験方法では、まず耐候性試験に用いる試料Ｓを準備する。試料Ｓは１つでもよいし、複数であってもよい。また、試料Ｓは、後述する化粧シートに限らず、各種の無機材料や有機材料からなる部材であってもよく、特に限定されない。このような試料Ｓが準備されると、加圧容器２の蓋２ｂを取り外して、試料保持部３に試料Ｓを貼り付けること等により、試料保持部３により試料Ｓを保持させる。その後、蓋２ｂを収納部２ａに気密に取り付けてボルト等により固定する。これにより試料Ｓが収納された加圧容器２が密閉状態となる。
この耐候性試験方法では、まず耐候性試験に用いる試料Ｓを準備する。試料Ｓは１つでもよいし、複数であってもよい。また、試料Ｓは、後述する化粧シートに限らず、各種の無機材料や有機材料からなる部材であってもよく、特に限定されない。このような試料Ｓが準備されると、加圧容器２の蓋２ｂを取り外して、試料保持部３に試料Ｓを貼り付けること等により、試料保持部３により試料Ｓを保持させる。その後、蓋２ｂを収納部２ａに気密に取り付けてボルト等により固定する。これにより試料Ｓが収納された加圧容器２が密閉状態となる。
【0029】
続いて、制御部１５の制御により、圧力調整器８による圧力を設定すると共に、ガス導入管５から所定流量のガス（酸素ガスや窒素ガス）を加圧容器２内に導入する。導入するガスの濃度や圧力（分圧）が所定の値となるように制御される。また、制御部１５による水流量調整器１０の制御により水量が調整された水が水噴霧管９のノズルから試料Ｓに連続的に又は所定の周期で供給される。更に、制御部１５の制御により、温度調整器１３が温度調整を行い、試料Ｓを所定の温度（例えば８０℃）に保温する。この状態で、耐候性試験装置１では、光照射装置４から所定の光Ｌが石英ガラス板１６を介して加圧容器２内に照射され、試料Ｓが照射される。
【0030】
続いて、このような光の照射、加圧、温度調整、及び水の供給を続けた状態を継続的に行って試料Ｓの劣化状態を試験する。このような試験は、例えば、３ヶ月～６ヶ月間連続して行ってもよいし、６ヶ月以上又は１年以上継続してもよい。また、所定の加圧となるように調整し、さらに温度調整を行った状態で、光の照射、水の噴霧等を所定の周期で繰り返してもよい。このような試験状態は、実環境下での試験と同様となるように適宜、選択され得る。
【0031】
なお、実環境下での試料の劣化は光が要因となる劣化だけでなく、雨や大気中に含まれる水分（湿度）による試料の劣化もある。試料表面に雨や湿度等により付着した水は、試料表面から試料内部へと拡散していき加水分解等により試料が劣化する。そこで、耐候性試験装置１では、光源の光量と酸素の関係と同様に、水による劣化を促進させるために、水噴霧の量、加圧容器２内の湿度も選択することができるようになっている。さらに加圧容器２内を加圧することにより、試料内部への水の拡散を促進させている。また、光照射により劣化した試料と酸素との反応、水による加水分解反応をさらに促進させるために試料Ｓの温度を変更できるようにもなっている。この試料の温度は、光照射装置４からの光の光量に基づいて調整されるようになっていてよい。耐候性試験装置１では、これら光量、酸素濃度、圧力、水、湿度、温度を適切に選択することにより、光による劣化と水による劣化とがバランスよく進行し、例えば光による影響のみを強く受けるといったような弊害を受けることなく、実環境下で長期間かけて行ったものと同様な耐候性試験結果を短期間で得ることが可能となる。
【0032】
以上、本発明の一実施形態に係る耐候性試験装置１では、光源４ａからの照射光が２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長の光を含み、２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が２５ｍＷ／ｃｍ２以上となるようにしている。このようにすることによって、太陽光よりも高光量の光を試料Ｓに照射することになる。そのため、耐候性試験を容易に促進することができ、すなわち、試験時間の短縮を容易に図ることができる。
【0033】
また、加圧容器２を用いることで耐候性試験を容易に促進すると共に安全性を向上させることができると共に、例えば、照射する光の光量を高くしたり、照射する光の波長を選別したり、また、試料に照射する光の照度ムラを低減したり等の光学設計を行いやすくなる。そのため、実環境下（特に光学的な面）での試験に近付けたり、又は実環境下に近い状態を促進したりすることができ、実環境下での試験結果を再現しつつ耐候性試験を促進することができる。
また、照度ムラ等を低減することができるため、耐候性試験の最中に照度ムラをならすための試料の配置替え等の作業を行う必要がない。さらに、照射光が紫外光を含むため、実環境下での耐候性試験を再現した試験結果を容易に得ることができる。
また、照度ムラ等を低減することができるため、耐候性試験の最中に照度ムラをならすための試料の配置替え等の作業を行う必要がない。さらに、照射光が紫外光を含むため、実環境下での耐候性試験を再現した試験結果を容易に得ることができる。
【0034】
また、耐候性試験装置１では、光源４ａからの照射光が、２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が１５０ｍＷ／ｃｍ２以下となるようにしている。ここで、仮に、２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が１５０ｍＷ／ｃｍ２以上となる光を、試料Ｓに照射した場合、光量が多すぎ、耐候性試験において、実環境における劣化状態よりも劣化が進みすぎてしまう可能性がある。そのため、照射光の光量が、２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が１５０ｍＷ／ｃｍ２以下となるようにすることで、実環境における劣化状態により近い環境下で耐候性試験を行うことができ、実環境に則した耐候性試験結果を得ることができる。つまり、太陽光と似た波長強度比を持つ光を、試料Ｓに照射することによって、自然界により近い劣化現象を再現することができる。
【0035】
さらに、光源４ａから照射される光として、３００ｎｍ以下の波長の光をほとんど含まず、３１０ｎｍの波長の光の強度を１としたとき、３２０ｎｍの波長の光の強度が１．９±０．８であり、３３０ｎｍの波長の光の強度が３．０±１．８であり、３４０ｎｍの波長の光の強度が４．１±２．９であり、さらに、３００ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の波長域の光の強度が、波長が高くなるほど連続的に増加する光となるようにすることによって、光源４ａからの照射光の波形を、太陽光の波形により近い波形とすることができ、このような波形の照射光を試料Ｓに照射することによって、実環境下での耐候性試験により近い環境で、耐候性試験を行うことができ、より実環境に則した耐候性試験結果を容易に得ることができる。
【0036】
また、図１に示すように、光源４ａを、加圧容器２の外に設けているため、光照射装置４が高圧雰囲気等により破損することがないため、安全性を向上させることができる。
また、光源４ａとして、キセノン（Ｘｅ）ランプを適用しており、キセノンランプから照射される光の波長の波形は太陽光の波形に近いため、実環境下での試験に近い試験結果を容易に得ることが可能となる。即ち、上述した光源４ａを用いることにより、実環境下での耐候性試験を再現した試験結果を早期に得ることが可能となる。
また、本実施形態に係る耐候性試験装置１では、光源４ａからの光Ｌは、少なくとも紫外線を含むことが好ましい。この場合、太陽光に含まれていて材料等の劣化に影響を与えやすい紫外線を照射光に含むことになり、実環境下での試験を再現した試験結果を容易に得ることが可能となる。
また、光源４ａとして、キセノン（Ｘｅ）ランプを適用しており、キセノンランプから照射される光の波長の波形は太陽光の波形に近いため、実環境下での試験に近い試験結果を容易に得ることが可能となる。即ち、上述した光源４ａを用いることにより、実環境下での耐候性試験を再現した試験結果を早期に得ることが可能となる。
また、本実施形態に係る耐候性試験装置１では、光源４ａからの光Ｌは、少なくとも紫外線を含むことが好ましい。この場合、太陽光に含まれていて材料等の劣化に影響を与えやすい紫外線を照射光に含むことになり、実環境下での試験を再現した試験結果を容易に得ることが可能となる。
【0037】
また、本実施形態に係る耐候性試験装置１では、光照射装置４は、光源４ａからの光から波長２９０ｎｍ以下の紫外線及び赤外線の少なくとも一方を取り除く光学フィルタ４ｂを更に有してもよい。太陽光に含まれる紫外線のうち波長２９０ｎｍ以下の紫外線は微量であるため、２９０ｎｍ以下の紫外性を取り除く光学フィルタ４ｂを用いることにより、実環境下での試験を再現した試験結果を容易に得ることが可能となる。また、試料に照射される光に赤外線が含まれる場合、赤外線により試料が加熱されることになるが、制御しやすい別途の温度調整器１３を設ける場合等、赤外線を取り除く光学フィルタを用いることにより、赤外線の影響を低減した試験が可能となり、より希望した試験条件での耐候性試験を行うことが可能となる。
【0038】
また、本実施形態に係る耐候性試験装置１は、加圧容器２内に酸素ガスを含む気体を導入するガス導入管５と、加圧容器２内の気圧を調整する圧力調整器８と、気体を加湿する加湿器６と、加圧容器２内において試料Ｓに液体を噴霧する水噴霧管９と、試料Ｓの温度を調整する温度調整器１３と、気体の導入量、気圧、気体の湿度、及び試料の温度の少なくとも１つを検出する検出部１４と、検出部１４による検出値に基づいて、ガス導入管５、圧力調整器８、加湿器６、水噴霧管９、及び、温度調整器１３を制御する制御部１５と、を備えている。この場合、熱、水（雨）、酸素による試料Ｓの劣化を評価する耐候性試験をより具体的に行うことができ、また加圧することによりその耐候性試験を促進することが可能となる。即ち、上記の構成によれば、酸素による試料Ｓの劣化が促進され、光照射による劣化と、酸素、水（雨）、温度等による劣化とをバランスよく進行させることができ、実環境下で長時間かけて行った耐候性試験と同様の試験結果をより短時間で再現することが可能となる。
【0039】
また、本実施形態に係る耐候性試験装置１では、制御部１５は、ガス導入管５から導入される酸素ガスの気体全体に対する濃度が２０％以上となるように、ガス導入管５のマスフローコントローラ５ａを制御してもよい。この場合、より実環境下に近い耐候性試験の結果を得ることができる。
また、本実施形態に係る耐候性試験装置１では、制御部１５は、ガス導入管５から導入される酸素ガスの酸素分圧が０．２ＭＰａ以上０．９ＭＰａ以下となるように、ガス導入管５のマスフローコントローラ５ａ及び圧力調整器８を制御してもよい。この場合、酸素による劣化を更に促進させて、実環境下に近い耐候性試験を更に促進することが可能となる。酸素分圧が０．２ＭＰａよりも低いと促進効果が小さいため、酸素分圧は０．２ＭＰａ以上であることが好ましい。なお、ここで用いる「酸素分圧」は、大気圧を０ＭＰａとした場合の装置内の酸素分圧の値である。
また、本実施形態に係る耐候性試験装置１では、制御部１５は、ガス導入管５から導入される酸素ガスの酸素分圧が０．２ＭＰａ以上０．９ＭＰａ以下となるように、ガス導入管５のマスフローコントローラ５ａ及び圧力調整器８を制御してもよい。この場合、酸素による劣化を更に促進させて、実環境下に近い耐候性試験を更に促進することが可能となる。酸素分圧が０．２ＭＰａよりも低いと促進効果が小さいため、酸素分圧は０．２ＭＰａ以上であることが好ましい。なお、ここで用いる「酸素分圧」は、大気圧を０ＭＰａとした場合の装置内の酸素分圧の値である。
【0040】
以上、本実施形態に係る耐候性試験装置について説明してきたが、本発明に係る耐候性試験装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形を適用することができる。例えば、上記実施形態では、光照射装置４から試料Ｓに照射される光Ｌが平行光であることが好ましいが、より具体的には、図２に示す構成の光学系を有する耐候性試験装置１Ａとすることが可能である。耐候性試験装置１Ａは、光照射装置４Ａと加圧容器２等を備えており、光照射装置４Ａが上述した光照射装置と相違している。他の構成は、上述した耐候性試験装置１と同様であるため、説明を省略する。この変形例に係る光照射装置４Ａは、光源２０、反射板２１、ハーフミラー２２、コリメートレンズ２３、反射ミラー２４、及びレンズ２５を備えている。
【0041】
光照射装置４Ａでは、光源２０（例えばキセノンランプ）から照射された光Ｌ１が反射板２１で一部反射しつつハーフミラー２２へと進む。ハーフミラー２２では、光Ｌ１のうち一部の波長の光（例えば紫外光）は反射させつつ不要な波長の光を透過させて反射させず、紫外線を中心とした光を光Ｌ２としてコリメートレンズ２３に向かって伝搬する。コリメートレンズ２３では、入射した光Ｌ２を平行光（コリメート光）Ｌ３に変換して反射ミラー２４で反射させ、平行光のままレンズ２５を介して加圧容器２内に伝搬させ、試料Ｓを照射する。この変形例に係る光照射装置４Ａでは、試料Ｓに照射される光Ｌ３が平行光であることから、より均一な照射となり、試料Ｓの一部に強い光が照射されるといったことがなくなり、耐候性試験を安定して行うことが可能となる。また、複数の試料Ｓを同時に試験する場合には、照射される光Ｌ３が平行光であることにより、各試料Ｓに照射される光の照度ムラがなくなるため、耐候性試験の最中（例えば３ヶ月～６カ月の間）、照度ムラをならすための試料の配置換え等の作業を行わなくてよくなる。これによって、より正確な耐候性試験結果を、より少ない作業量で得ることが可能となる。この変形例に係る耐候性試験装置１Ａでは、光照射装置４Ａが加圧容器２の外に配置されており、平行光を生成するための光学系の大きさの制限もそれほどない。そのため、平行光を生成するための光学系を、コリメートレンズを含んで構成することができる。その結果、より最適な光学系を用いることが可能となる。なお、平行光を形成する光学系は、他の構成であってもよい。また、光照射装置４Ａは、上述した光学フィルタ４ｂを備えていてもよい。
【0042】
また、図１に示す耐候性試験装置１において、排水弁１２に替えて、図３に示す排水機構１２Ａを設け、排水時の加圧容器２内の気圧変動を抑制するようにしてもよい。
排水機構１２Ａは、図３に示すように、排水管３０に接続された排水タンク３１と、排水管３０の、排水タンク３１の流入側に設けられた開閉可能な流入バルブ３２と、排水管３０の、排水タンク３１の排出側に設けられた開閉可能な排出バルブ３３と、を備える。流入バルブ３２及び排出バルブ３３は、耐候性試験中は通常閉じた状態であり、加圧容器２内の圧力や雰囲気（酸素ガス濃度等）を保つように制御されている。
排水機構１２Ａは、図３に示すように、排水管３０に接続された排水タンク３１と、排水管３０の、排水タンク３１の流入側に設けられた開閉可能な流入バルブ３２と、排水管３０の、排水タンク３１の排出側に設けられた開閉可能な排出バルブ３３と、を備える。流入バルブ３２及び排出バルブ３３は、耐候性試験中は通常閉じた状態であり、加圧容器２内の圧力や雰囲気（酸素ガス濃度等）を保つように制御されている。
【0043】
排水タンク３１の容積は、加圧容器２の容積以下に設定される。具体的には排水タンク３１の容積は、加圧容器２の容積に対して、１/６以下に設定することが好ましい。さらに好ましくは１/６以下であり且つ１/６０以上である。
また、流入バルブ３２及び排出バルブ３３は、制御部１５により制御され、流入バルブ３２は、水噴霧管９による水の噴霧が終了したとき、開状態に制御され、加圧容器２内の水が全て排水タンク３１に移動した後、閉状態に制御される。一方、排出バルブ３３は、加圧容器２内の水が排水タンク３１に移動し流入バルブ３２が閉状態に制御された後に、開状態に制御され、排水タンク３１に貯液された水を排出する。
また、流入バルブ３２及び排出バルブ３３は、制御部１５により制御され、流入バルブ３２は、水噴霧管９による水の噴霧が終了したとき、開状態に制御され、加圧容器２内の水が全て排水タンク３１に移動した後、閉状態に制御される。一方、排出バルブ３３は、加圧容器２内の水が排水タンク３１に移動し流入バルブ３２が閉状態に制御された後に、開状態に制御され、排水タンク３１に貯液された水を排出する。
【0044】
制御部１５は、水噴霧管９により試料Ｓに対して水の噴霧を行ったときには、水流量調整器１０の作動を停止したとき、流入バルブ３２を開状態に制御し、加圧容器２内の水が全て排水タンク３１に移動した後、閉状態に制御する。続いて制御部１５は、排出バルブ３３を開状態に制御し、排水タンク３１に貯液された水が全て排出された後、排出バルブ３３を閉状態に制御する。制御部１５では、例えば加圧容器２内に設けた液面計３４の検出値に基づき、加圧容器２内の水が全て排水タンク３１に移動したことを検出する。また、制御部１５では、例えば排水タンク３１内に設けた液面計３５の検出値に基づき、排水タンク３１内の水が全て排出されたことを検出する。また、制御部１５は、液面計３４、３５の検出値に基づき、加圧容器２内の水位や排水タンク３１内の水位が規定値を超えるとき、異常と判定し、流入バルブ３２や排出バルブ３３を制御し、加圧容器２内、或いは排水タンク３１内の水を排出させると共に、水噴霧管９による水の供給を停止させる等といった、異常発生時の処理を行う。
【0045】
ここで、図１に示すように、排水弁１２の開閉操作のみにより、加圧容器２内の液体を排出する構成の場合、排水弁１２を開状態に切り替えると、加圧容器２内の液体と共に加圧のためのガスも排水管１１を通して排出されてしまい、加圧容器２内の圧力が著しく低下し、大気圧付近まで低下してしまう可能性がある。また、排水弁１２を開状態としている時間が長いほど、圧力低下がより激しくなり、圧力の低下分が大きいときほど、加圧容器２内が所定の圧力まで回復するのに時間がかかる。
【0046】
しかしながら、図３に示す排水機構１２Ａを設けた場合、試料Ｓへの水の噴霧が行われた後、加圧容器２内の水を排出する際には、まず、排出バルブ３３を閉状態に維持したまま流入バルブ３２のみを開状態にして加圧容器２内の水を排水タンク３１に移動し、加圧容器２内の水を排水タンク３１に移動し終えた後に、流入バルブ３２を閉状態に切り替え、その後、排出バルブ３３を開状態に切り替えて、排水タンク３１内の水を排出している。また、排水タンク３１の容積を、加圧容器２の容積以下としている。そのため、加圧容器２内から水を排出する際、すなわち、加圧容器２内から排水タンク３１に水を移動する際に、加圧容器２内の気圧が大幅に低下することを抑制することができる。つまり、加圧容器２内の気圧変動を抑制しつつ加圧容器２内の水を排出することができる。その結果、耐候性試験中に、加圧容器２内の気圧が低下することによって、実環境の再現性が大きく低下することを防止することができ、耐候性試験の信頼性が低下することを抑制することができる。
【0047】
つまり、排水タンク３１が設けられているため、流入バルブ３２が開状態に切り替わった場合、加圧容器２内の圧力は低下するものの、大気圧まで低下することはなく、排水タンク３１の容積に応じた圧力まで低下すると、以後はそのままの圧力を維持する。そのため、加圧容器２内の圧力が大気圧まで低下することを抑制することができると共に、容器内圧力が所定の圧力まで復帰するのに要する所要時間を短縮することができる。そのため加圧容器２内の圧力変動を抑制し速やかに所定の圧力に復帰させることができる。
また、図１に示す耐候性試験装置１では、光照射装置４は、加圧容器２の外に配置されているが、図４に示すように、光照射装置４１を、加圧容器４０内に設けてもよい。
また、図１に示す耐候性試験装置１では、光照射装置４は、加圧容器２の外に配置されているが、図４に示すように、光照射装置４１を、加圧容器４０内に設けてもよい。
【0048】
図４に示す耐候性試験装置１Ｂは、加圧容器４０内に光源４１ａが設けられていること以外は、耐候性試験装置１と同一であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
加圧容器４０は、加圧可能な密閉容器であり、加圧容器４０内に光照射装置４１と試料保持部４２とが設けられている。加圧容器４０は、中空の直方体形状を有し、光照射装置４１及び試料保持部４２を収納する収納部４０ａと収納部４０ａの開口部を塞ぐ蓋部４０ｂとを備える。収納部４０ａ内の試料保持部４２に試料Ｓを配置した後、収納部４０ａと蓋部４０ｂとを嵌合させ、例えば収納部４０ａと蓋部４０ｂとを、蓋部４０ｂの縁部近傍でボルト等により固定することで、加圧容器４０内部が気密状態となるようになっている。加圧容器４０の材料は、加圧容器４０内の圧力に対する耐圧性を有するものであれば、各種の材料を用いることができるが、例えば、ＳＵＳ、アルミニウム合金、鉄、チタン合金、タングステン合金などから構成することができる。
加圧容器４０は、加圧可能な密閉容器であり、加圧容器４０内に光照射装置４１と試料保持部４２とが設けられている。加圧容器４０は、中空の直方体形状を有し、光照射装置４１及び試料保持部４２を収納する収納部４０ａと収納部４０ａの開口部を塞ぐ蓋部４０ｂとを備える。収納部４０ａ内の試料保持部４２に試料Ｓを配置した後、収納部４０ａと蓋部４０ｂとを嵌合させ、例えば収納部４０ａと蓋部４０ｂとを、蓋部４０ｂの縁部近傍でボルト等により固定することで、加圧容器４０内部が気密状態となるようになっている。加圧容器４０の材料は、加圧容器４０内の圧力に対する耐圧性を有するものであれば、各種の材料を用いることができるが、例えば、ＳＵＳ、アルミニウム合金、鉄、チタン合金、タングステン合金などから構成することができる。
【0049】
試料保持部４２は、例えば、図４に示すように、縦断面が八角形となる中空の略球体形状であり、試料保持部４２の中心を通る上下方向に延びる線分を回転軸とし、試料保持部４２の上部に固定され、回転軸の延長線を軸とする駆動軸４６を回転させることによって、試料保持部４２が回転軸を軸として回転するようになっている。駆動軸４６は、例えば、ギヤ４７を介して駆動部４８により回転駆動される。試料保持部４２の下部は開口されている。
試料保持部４２の内側には、八角形をなす上辺及び下辺を除く３辺それぞれと対向する位置に、試料Ｓを保持するための図示しない試料ホルダが設けられている。図４では、計６個の試料Ｓを保持するようになっているが、任意数の試料Ｓを保持することができる。
試料保持部４２の内側には、八角形をなす上辺及び下辺を除く３辺それぞれと対向する位置に、試料Ｓを保持するための図示しない試料ホルダが設けられている。図４では、計６個の試料Ｓを保持するようになっているが、任意数の試料Ｓを保持することができる。
【0050】
試料保持部４２内には、その回転軸上に、光源４１ａと光源４１ａを収納する保護管４１ｂとが、これら光源４１ａ及び保護管４１ｂの長手方向と回転軸の延びる方向とが同一方向となるように配置され、保護管４１ｂに沿って水噴霧管９が配置されている。水噴霧管９の、試料保持部４２に保持された片側３つの試料Ｓそれぞれと対向する位置にはスプレーノズル９ａが設けられている。これら光源４１ａ及び水噴霧管９は、光源４１ａ及びスプレーノズル９ａが、試料Ｓと対向するように、試料保持部４２下部から開口を通して支持されている。これにより、試料保持部４２を回転させると、試料保持部４２に設けられた試料Ｓが、保護管４１ｂに収納された光源４１ａの照射面と対向する位置にきたときに、試料Ｓに対して光照射が行われると共に、水噴霧管９のスプレーノズル９ａの噴霧面と対向する位置にきたときに試料Ｓに対して水噴霧が行われるようになっている。なお、温度調整器１３及び検出部１４は、加圧容器４０内の適所に設けられている。図４において、図３に示す耐候性試験装置１と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【0051】
この耐候性試験装置１Ｂも、光源４１ａの照射光が、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の光を含み、且つ２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、２５ｍＷ／ｃｍ２以上となるように制御する等、上記と同様にして照射光の波長や光量を調整することによって、耐候性試験装置１Ａと同等の作用効果を得ることができる。
【実施例0052】
以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（耐候性の試験）
図１に示す耐候性試験装置１及び図４に示す耐候性試験装置１Ｂを用いて、化粧シートの実際の耐候性試験を行った。この耐候性試験に用いた化粧シートの作製方法は下記の通りである。図５は、化粧シート５０の構成を示す図である。比較例としては、代表的な耐候性試験機（ＭＷ、Ｓ－Ｘｅ装置及びＸｅ装置）及び実環境下での耐候性試験を行った。それぞれの耐候性試験条件は表１～表５に示す通りであった。試験結果の詳細は後述する。
（耐候性の試験）
図１に示す耐候性試験装置１及び図４に示す耐候性試験装置１Ｂを用いて、化粧シートの実際の耐候性試験を行った。この耐候性試験に用いた化粧シートの作製方法は下記の通りである。図５は、化粧シート５０の構成を示す図である。比較例としては、代表的な耐候性試験機（ＭＷ、Ｓ－Ｘｅ装置及びＸｅ装置）及び実環境下での耐候性試験を行った。それぞれの耐候性試験条件は表１～表５に示す通りであった。試験結果の詳細は後述する。
【0053】
＜透明樹脂シートの作製＞
高結晶化ホモポリプロピレン樹脂に、ヒンダードフェノール系酸化防止剤（イルガノックス１０１０：チバスペシャリティケミカルズ社製）を５００ＰＰＭと、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（チヌビン３２８：チバスペシャリティケミカルズ社製）を２０００ＰＰＭと、ヒンダードアミン系光安定剤（キマソーブ９４４：チバスペシャリティケミカルズ社製）を２０００ＰＰＭと、リン酸エステル金属塩系造核剤（アデカスタブＮＡ－２１：ＡＤＥＫＡ社製）を１０００ＰＰＭとを添加した樹脂を溶融押出機を用いて押し出し、透明樹脂シート５１（樹脂層）として使用する厚さ１００μｍの高結晶性ポリプロピレン製の透明樹脂シートを製膜した。続いて、製膜された透明樹脂シート５１の両面にコロナ処理を施して表面の濡れを４０ｄｙｎ／ｃｍ以上とした。なお、押し出し製膜時の押出温度やロールなどの冷却条件を変えることにより、種々の透明樹脂シートを作製した。
高結晶化ホモポリプロピレン樹脂に、ヒンダードフェノール系酸化防止剤（イルガノックス１０１０：チバスペシャリティケミカルズ社製）を５００ＰＰＭと、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（チヌビン３２８：チバスペシャリティケミカルズ社製）を２０００ＰＰＭと、ヒンダードアミン系光安定剤（キマソーブ９４４：チバスペシャリティケミカルズ社製）を２０００ＰＰＭと、リン酸エステル金属塩系造核剤（アデカスタブＮＡ－２１：ＡＤＥＫＡ社製）を１０００ＰＰＭとを添加した樹脂を溶融押出機を用いて押し出し、透明樹脂シート５１（樹脂層）として使用する厚さ１００μｍの高結晶性ポリプロピレン製の透明樹脂シートを製膜した。続いて、製膜された透明樹脂シート５１の両面にコロナ処理を施して表面の濡れを４０ｄｙｎ／ｃｍ以上とした。なお、押し出し製膜時の押出温度やロールなどの冷却条件を変えることにより、種々の透明樹脂シートを作製した。
【0054】
＜化粧シートの作製＞
得られた透明樹脂シートからなる透明樹脂シート５１の片面に、２液硬化型ウレタンインキ（Ｖ１８０：東洋インキ製造株式会社製）にて絵柄印刷を行い、絵柄層５２を施した後、絵柄層５２に重ねて隠蔽性のある２液硬化型ウレタンインキ（Ｖ１８０：東洋インキ製造株式会社製）を塗布量６ｇ／ｍ２にて塗布して隠蔽層５３を施した。また、隠蔽層５３に重ねて、プライマーコートとして２液硬化型ウレタンインキ（ＰＥＴ－Ｅ、レジウサー：大日精化株式会社製）を塗布量１ｇ／ｍ２にて塗布してプライマー層５５を形成した。
得られた透明樹脂シートからなる透明樹脂シート５１の片面に、２液硬化型ウレタンインキ（Ｖ１８０：東洋インキ製造株式会社製）にて絵柄印刷を行い、絵柄層５２を施した後、絵柄層５２に重ねて隠蔽性のある２液硬化型ウレタンインキ（Ｖ１８０：東洋インキ製造株式会社製）を塗布量６ｇ／ｍ２にて塗布して隠蔽層５３を施した。また、隠蔽層５３に重ねて、プライマーコートとして２液硬化型ウレタンインキ（ＰＥＴ－Ｅ、レジウサー：大日精化株式会社製）を塗布量１ｇ／ｍ２にて塗布してプライマー層５５を形成した。
【0055】
次に、このシートの透明樹脂シートからなる透明樹脂シート５１の面に、エンボス用の金型ロールを用いてプレスしてエンボス模様５１ａを施した後、エンボス模様５１ａ面上に２液硬化型ウレタントップコート（Ｗ１８４：大日本インキ株式会社製）を塗布量３ｇ／ｍ２にて塗布して、コート層５４を含み総厚１１０μｍの化粧シート５０を得た。この化粧シート５０を、ウレタン系の接着剤を用いて金属基材に貼り合わせた後、前述した各種耐候性試験機にて耐候性を評価した。その評価結果は、表１に示す通りであった。表１中の「劣化までの時間」とは、試料に対して水噴霧や光照射等の負荷を与える試験時間であり、試料の外観が変化した（劣化したと判断した）時間のことをいう。劣化するまで継続して耐候性試験を行い、化粧シートの外観が変化していることを確認した時間を「劣化までの時間」とし、この時点で耐候性試験を終了した。
【0056】
なお、耐候性試験では、光照射→水噴霧→結露→水噴霧を１サイクルとし、予め設定した時間毎に切り替えて、繰り返し行った。光照射→水噴霧→結露→水噴霧を１サイクルとしたときの処理工程毎の実行時間及びその設定条件を示す試験サイクルを表２～表５に示す。
表１～表５において、「波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値（ｍＷ／ｃｍ２）」とは、実施例及び比較例において、照射光の強度として設定される、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下のスペクトルの強度を積分した値を示し、例えば実施例１では、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、表１に示す「２５．９ｍＷ／ｃｍ２」となる強度で光照射を行う。また、表２～表５中の「ガス」とは、加圧容器２内にガスを導入するか否かを表す。表２～表５中の「圧力」とは加圧容器２内の圧力を加圧するか否かを表す。
表１～表５において、「波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値（ｍＷ／ｃｍ２）」とは、実施例及び比較例において、照射光の強度として設定される、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下のスペクトルの強度を積分した値を示し、例えば実施例１では、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、表１に示す「２５．９ｍＷ／ｃｍ２」となる強度で光照射を行う。また、表２～表５中の「ガス」とは、加圧容器２内にガスを導入するか否かを表す。表２～表５中の「圧力」とは加圧容器２内の圧力を加圧するか否かを表す。
【0057】
＜実施例＞
（実施例１）
実施例１では、光照射装置４１が加圧容器４０内に配置された耐候性試験装置１Ｂを用いて耐候性試験を行った。光源４１ａとして、キセノンランプを用いた。
実施例１では、表１に示す条件及び表２に示す試験サイクルで耐候性試験を行った。
光学フィルタ：波長２９０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の光を透過
波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値：２５．９ｍＷ／ｃｍ２
導入ガス：酸素と窒素との比が１００：０である混合ガス
加圧容器４０内の圧力（ゲージ圧：大気圧を０Ｍｐａとする）：０．５Ｍｐａ
光照射時の試料の温度：８０℃
光照射時の加圧容器４０内の湿度：５０％
結露時の試料温度：５０℃
結露時の加圧容器４０内の湿度：９８％
水噴霧：有り
ガス：試験サイクル中常時導入
加圧容器４０内の加圧：試験サイクル中常時加圧
試験サイクルの各工程の実行時間：
照射：水噴霧：結露：水噴霧＝１０時間：３０秒：２時間：３０秒
（実施例１）
実施例１では、光照射装置４１が加圧容器４０内に配置された耐候性試験装置１Ｂを用いて耐候性試験を行った。光源４１ａとして、キセノンランプを用いた。
実施例１では、表１に示す条件及び表２に示す試験サイクルで耐候性試験を行った。
光学フィルタ：波長２９０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の光を透過
波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値：２５．９ｍＷ／ｃｍ２
導入ガス：酸素と窒素との比が１００：０である混合ガス
加圧容器４０内の圧力（ゲージ圧：大気圧を０Ｍｐａとする）：０．５Ｍｐａ
光照射時の試料の温度：８０℃
光照射時の加圧容器４０内の湿度：５０％
結露時の試料温度：５０℃
結露時の加圧容器４０内の湿度：９８％
水噴霧：有り
ガス：試験サイクル中常時導入
加圧容器４０内の加圧：試験サイクル中常時加圧
試験サイクルの各工程の実行時間：
照射：水噴霧：結露：水噴霧＝１０時間：３０秒：２時間：３０秒
【0058】
（実施例２）
実施例２では、耐候性試験装置１Ｂに替えて、光照射装置４が加圧容器２外に配置された耐候性試験装置１を用いて耐候性試験を行った。それ以外は、実施例１と同様の条件で、耐候性試験を行った。
（実施例３）
実施例３では、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値を７７．７ｍＷ／ｃｍ２とした。それ以外は、実施例２と同様の条件で、耐候性試験を行った。
実施例２では、耐候性試験装置１Ｂに替えて、光照射装置４が加圧容器２外に配置された耐候性試験装置１を用いて耐候性試験を行った。それ以外は、実施例１と同様の条件で、耐候性試験を行った。
（実施例３）
実施例３では、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値を７７．７ｍＷ／ｃｍ２とした。それ以外は、実施例２と同様の条件で、耐候性試験を行った。
【0059】
（実施例４）
実施例４では、加圧容器２内の圧力（ゲージ圧：大気圧を０Ｍｐａとする）を０．２Ｍｐａとした。それ以外は、実施例３と同様の条件で、耐候性試験を行った。
（実施例５）
実施例５では、導入ガスとして、酸素と窒素との比が２０：８０である混合ガスを用いた。それ以外は、実施例３と同様の条件で、耐候性試験を行った。
（実施例６）
実施例６では、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値を１２９．４ｍＷ／ｃｍ２とした。それ以外は、実施例２と同様の条件で、耐候性試験を行った。
実施例４では、加圧容器２内の圧力（ゲージ圧：大気圧を０Ｍｐａとする）を０．２Ｍｐａとした。それ以外は、実施例３と同様の条件で、耐候性試験を行った。
（実施例５）
実施例５では、導入ガスとして、酸素と窒素との比が２０：８０である混合ガスを用いた。それ以外は、実施例３と同様の条件で、耐候性試験を行った。
（実施例６）
実施例６では、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値を１２９．４ｍＷ／ｃｍ２とした。それ以外は、実施例２と同様の条件で、耐候性試験を行った。
【0060】
＜比較例＞
（比較例１）
比較例１では、メタルウェザオメータ（ＭＷ、ダイプラ・ウィンテス社製、装置名：ダイプラ・メタルウェザー）を用いて耐候性試験を行った。このＭＷの光源は、メタルハライドランプであった。また、光源の照射光を、２９５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の光を透過するフィルタを介して試料に照射した。
比較例１では、表１に示す条件及び表３に示す試験サイクルで耐候性試験を行った。
波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値：８６．７ｍＷ／ｃｍ２
導入ガス：大気
加圧容器内の圧力（ゲージ圧：大気圧を０Ｍｐａとする）：０Ｍｐａ
光照射時のブラックパネルＢＰの温度：６３℃
光照射時の加圧容器内の湿度：５０％
結露時のブラックパネルＢＰの温度：３０℃
結露時の加圧容器内の湿度：９８％
水噴霧：有り
試験サイクルの各工程の実行時間：
照射：水噴霧：結露：水噴霧＝２０時間：３０秒：４時間：３０秒
（比較例１）
比較例１では、メタルウェザオメータ（ＭＷ、ダイプラ・ウィンテス社製、装置名：ダイプラ・メタルウェザー）を用いて耐候性試験を行った。このＭＷの光源は、メタルハライドランプであった。また、光源の照射光を、２９５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の光を透過するフィルタを介して試料に照射した。
比較例１では、表１に示す条件及び表３に示す試験サイクルで耐候性試験を行った。
波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値：８６．７ｍＷ／ｃｍ２
導入ガス：大気
加圧容器内の圧力（ゲージ圧：大気圧を０Ｍｐａとする）：０Ｍｐａ
光照射時のブラックパネルＢＰの温度：６３℃
光照射時の加圧容器内の湿度：５０％
結露時のブラックパネルＢＰの温度：３０℃
結露時の加圧容器内の湿度：９８％
水噴霧：有り
試験サイクルの各工程の実行時間：
照射：水噴霧：結露：水噴霧＝２０時間：３０秒：４時間：３０秒
【0061】
（比較例２）
比較例２では、スーパーキセノン（Ｓ－Ｘｅ）装置（株式会社東洋精機製作所製、装置名：ATLAS Ci4000）を用いて耐候性試験を行った。この装置の光源はキセノンランプであった。また、光源の照射光を、２９５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の光を透過するフィルタを介して試料に照射した。
比較例２では、表１に示す条件及び表４に示す試験サイクルで耐候性試験を行った。
波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値：４６．６ｍＷ／ｃｍ２
導入ガス：大気
加圧容器内の圧力（ゲージ圧：大気圧を０Ｍｐａとする）：０Ｍｐａ
光照射時のブラックパネルＢＰの温度：６３℃
光照射時の加圧容器内の湿度：５０％
結露時のブラックパネルＢＰの温度：３０℃
結露時の加圧容器内の湿度：９８％
水噴霧：有り
試験サイクルの各工程の実行時間：
照射：水噴霧：結露：水噴霧＝２０時間：３０秒：４時間：３０秒
比較例２では、スーパーキセノン（Ｓ－Ｘｅ）装置（株式会社東洋精機製作所製、装置名：ATLAS Ci4000）を用いて耐候性試験を行った。この装置の光源はキセノンランプであった。また、光源の照射光を、２９５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の光を透過するフィルタを介して試料に照射した。
比較例２では、表１に示す条件及び表４に示す試験サイクルで耐候性試験を行った。
波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値：４６．６ｍＷ／ｃｍ２
導入ガス：大気
加圧容器内の圧力（ゲージ圧：大気圧を０Ｍｐａとする）：０Ｍｐａ
光照射時のブラックパネルＢＰの温度：６３℃
光照射時の加圧容器内の湿度：５０％
結露時のブラックパネルＢＰの温度：３０℃
結露時の加圧容器内の湿度：９８％
水噴霧：有り
試験サイクルの各工程の実行時間：
照射：水噴霧：結露：水噴霧＝２０時間：３０秒：４時間：３０秒
【0062】
（比較例３）
比較例３では、キセノン（Ｘｅ）装置（株式会社東洋精機製作所製、装置名：ATLAS Ci4000）を用いて耐候性試験を行った。この装置の光源はキセノンランプであった。また、光源の照射光を、２９５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の光を透過するフィルタを介して試料に照射した。
比較例３では、表１に示す条件及び表５に示す試験サイクルで耐候性試験を行った。
波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値：１５．５ｍＷ／ｃｍ２
導入ガス：大気
加圧容器内の圧力（ゲージ圧：大気圧を０Ｍｐａとする）：０Ｍｐａ
光照射時のブラックパネルＢＰの温度：６３℃
光照射時の加圧容器内の湿度：５０％
結露時のブラックパネルＢＰの温度：３０℃
結露時の加圧容器内の湿度：９８％
水噴霧：有り
試験サイクルの各工程の実行時間：
照射：水噴霧：結露：水噴霧＝２０時間：３０秒：４時間：３０秒
比較例３では、キセノン（Ｘｅ）装置（株式会社東洋精機製作所製、装置名：ATLAS Ci4000）を用いて耐候性試験を行った。この装置の光源はキセノンランプであった。また、光源の照射光を、２９５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の光を透過するフィルタを介して試料に照射した。
比較例３では、表１に示す条件及び表５に示す試験サイクルで耐候性試験を行った。
波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値：１５．５ｍＷ／ｃｍ２
導入ガス：大気
加圧容器内の圧力（ゲージ圧：大気圧を０Ｍｐａとする）：０Ｍｐａ
光照射時のブラックパネルＢＰの温度：６３℃
光照射時の加圧容器内の湿度：５０％
結露時のブラックパネルＢＰの温度：３０℃
結露時の加圧容器内の湿度：９８％
水噴霧：有り
試験サイクルの各工程の実行時間：
照射：水噴霧：結露：水噴霧＝２０時間：３０秒：４時間：３０秒
【0063】
（比較例４）
比較例４では、水噴霧を行わなかった。また、加圧容器内の湿度は大気湿度とした。それ以外は、比較例３と同様の条件で、耐候性試験を行った。
（比較例５）
比較例５では、自然環境下（８年）で耐候性試験を行った。すなわち、光源に相当するものは太陽であり、大気下、温度と湿度は実環境条件で耐候性試験を行った。
（比較例６）
比較例６では、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値を２０．７ｍＷ／ｃｍ２とした。それ以外は、実施例２と同様の条件で、耐候性試験を行った。
比較例４では、水噴霧を行わなかった。また、加圧容器内の湿度は大気湿度とした。それ以外は、比較例３と同様の条件で、耐候性試験を行った。
（比較例５）
比較例５では、自然環境下（８年）で耐候性試験を行った。すなわち、光源に相当するものは太陽であり、大気下、温度と湿度は実環境条件で耐候性試験を行った。
（比較例６）
比較例６では、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値を２０．７ｍＷ／ｃｍ２とした。それ以外は、実施例２と同様の条件で、耐候性試験を行った。
【0064】
（比較例７）
比較例７では、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値を１５５．３ｍＷ／ｃｍ２とした。また、水噴霧を行わなかった。それ以外は、実施例２と同様の条件で、耐候性試験を行った。
（比較例８）
比較例８では、加圧容器２内の圧力（ゲージ圧：大気圧を０Ｍｐａとする）を０Ｍｐａとした。また、水噴霧を行った。それ以外は、比較例７と同様の条件で、耐候性試験を行った。
（比較例９）
比較例９では、水噴霧を行わなかった。また、加圧容器２内の湿度を０％とした。それ以外は、比較例８と同様の条件で、耐候性試験を行った。
比較例７では、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の強度を積分した値を１５５．３ｍＷ／ｃｍ２とした。また、水噴霧を行わなかった。それ以外は、実施例２と同様の条件で、耐候性試験を行った。
（比較例８）
比較例８では、加圧容器２内の圧力（ゲージ圧：大気圧を０Ｍｐａとする）を０Ｍｐａとした。また、水噴霧を行った。それ以外は、比較例７と同様の条件で、耐候性試験を行った。
（比較例９）
比較例９では、水噴霧を行わなかった。また、加圧容器２内の湿度を０％とした。それ以外は、比較例８と同様の条件で、耐候性試験を行った。
【0065】
【表1】
【0066】
【表2】
【0067】
【表3】
【0068】
【表4】
【0069】
【表5】
【0070】
＜評価＞
実施例１～６及び比較例１～９に係る耐候性試験後の試料を、試料表面の外観観察及び各層の硬度変化の評価により比較した。外観の観察はマイクロスコープやレーザー顕微鏡を用い、試料表面のひび割れの有無を検出した。また、試料内部の剥離の有無は手で調べた。試料内部の剥離とは、例えば化粧シートを構成する各層間における剥離等である。
劣化までの時間及び劣化形態を、以下の２段階で評価した。ここでは、従来の耐候性試験装置のうち、劣化までの時間が最も短いメタルウェザオメータを用いた比較例１における劣化までの時間、すなわち、６００時間と比較し、劣化までの時間が比較例１における劣化までの時間を下回るか否かに基づき評価した。
実施例１～６及び比較例１～９に係る耐候性試験後の試料を、試料表面の外観観察及び各層の硬度変化の評価により比較した。外観の観察はマイクロスコープやレーザー顕微鏡を用い、試料表面のひび割れの有無を検出した。また、試料内部の剥離の有無は手で調べた。試料内部の剥離とは、例えば化粧シートを構成する各層間における剥離等である。
劣化までの時間及び劣化形態を、以下の２段階で評価した。ここでは、従来の耐候性試験装置のうち、劣化までの時間が最も短いメタルウェザオメータを用いた比較例１における劣化までの時間、すなわち、６００時間と比較し、劣化までの時間が比較例１における劣化までの時間を下回るか否かに基づき評価した。
【0071】
（評価基準）
○：表面のヒビ及び内部の剥離が共に発生し、劣化までの時間が比較例１の劣化までの時間（６００時間）より短い。
×：表面のヒビ又は内部の剥離のうちの一方のみが発生、又は、表面のヒビ及び内部の剥離が共に発生するが、劣化までの時間が比較例１の劣化までの時間（６００時間）以上である。
表１に示すように、比較例５の実環境下（８年）での耐候性試験では、試料表面にヒビが生じ、また、試料内部に剥離が生じていた。
○：表面のヒビ及び内部の剥離が共に発生し、劣化までの時間が比較例１の劣化までの時間（６００時間）より短い。
×：表面のヒビ又は内部の剥離のうちの一方のみが発生、又は、表面のヒビ及び内部の剥離が共に発生するが、劣化までの時間が比較例１の劣化までの時間（６００時間）以上である。
表１に示すように、比較例５の実環境下（８年）での耐候性試験では、試料表面にヒビが生じ、また、試料内部に剥離が生じていた。
【0072】
一方、実施例１～６では、光照射装置４が加圧容器２の外側及び内側のいずれかに設けられた耐候性試験装置１又は１Ｂを用いて耐候性試験を行った。この場合、試料の表面にヒビが生じ、且つ試料内部に剥離が生じていた。このとき光照射した「波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲のスペクトルの強度を積分した値」は２５ｍＷ／ｃｍ２以上であった。また、長くても６００時間で試料の表面にヒビ及び内部に剥離が生じており、光量が大きいときほど、つまり、「波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲のスペクトルの強度を積分した値」が大きいときほど、劣化までの時間は短かった。
【0073】
これに対し、「波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲のスペクトルの強度を積分した値」が２５ｍＷ／ｃｍ２より小さい場合（比較例６）は、７５０時間で試料の外観に変化が生じ、表面のヒビ及び内部の剥離が生じたが、比較例１における劣化までの時間（６００時間）よりも長かった。また、「波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲のスペクトルの強度を積分した値」が１５０ｍＷ／ｃｍ２より大きい場合（比較例７～９）には、比較的短い時間（１００時間以下）で、試料の外観に変化が生じたが、表面にヒビが生じるが内部の剥離が生じていなかった。
【0074】
また、メタルウェザオメータ（比較例１）又はスーパーキセノン（Ｓ－Ｘｅ）装置（比較例２）を用いて耐候性試験を行った場合には、表面にひびが生じていたが、試料内部に剥離は生じなかった。また、キセノン（Ｘｅ）装置（比較例３）を用いて耐候性試験を行った場合、試料の表面にひびが生じ且つ内部に剥離が生じたが、劣化までの時間は３０００時間であった。また、キセノン（Ｘｅ）装置（比較例４）を用いて、水噴霧を行わず、また、加圧容器内の湿度を大気湿度とした場合、４０００時間で試料の表面にひびが生じたが、内部の剥離は生じなかった。なお、比較例１～４のいずれの場合も、耐候性試験を大気下で行った。
【0075】
以上から、実施例１～６では、キセノン光の照射、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲のスペクトルの強度を積分した値が２５ｍＷ／ｃｍ２以上であること、酸素ガスの導入、酸素分圧が０．２ＭＰａ以上であること、試料の８０℃への加熱、水噴霧及び加圧容器２内の湿度が５０％であること等により、比較例５の実環境下（８年）での耐候性試験でのサンプルと同様に、試料に対して、表面のヒビと内部の層の剥離とをより短時間で生じさせ得ることを確認できた。
【0076】
（照度ムラの試験）
まず、従来のメタルウェザーメーター（ダイプラ・ウィンテス株式会社製、装置名：ダイプラ・メタルウェザー）を用いて、図６に示すように、光源４ａからの試料Ｓに相当する領域（縦２００ｍｍ×横４００ｍｍ）に照射される光の照度ムラを測定した（比較例６）。図６に示すように、上記の領域を９箇所に分けて、それぞれを測定したところ、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値の平均は９４．１ｍＷ／ｃｍ２であり、最大値が１０４ｍＷ／ｃｍ２、最小値が８６．７ｍＷ／ｃｍ２であり、照度ムラは９．１％であった。なお、照度ムラは、以下の式（２）より算出した。
照度ムラ（％）＝（（最大値－最小値）／（最大値＋最小値））×１００
……（２）
まず、従来のメタルウェザーメーター（ダイプラ・ウィンテス株式会社製、装置名：ダイプラ・メタルウェザー）を用いて、図６に示すように、光源４ａからの試料Ｓに相当する領域（縦２００ｍｍ×横４００ｍｍ）に照射される光の照度ムラを測定した（比較例６）。図６に示すように、上記の領域を９箇所に分けて、それぞれを測定したところ、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値の平均は９４．１ｍＷ／ｃｍ２であり、最大値が１０４ｍＷ／ｃｍ２、最小値が８６．７ｍＷ／ｃｍ２であり、照度ムラは９．１％であった。なお、照度ムラは、以下の式（２）より算出した。
照度ムラ（％）＝（（最大値－最小値）／（最大値＋最小値））×１００
……（２）
【0077】
これに対し、図２に示す光学系を有する耐候性試験装置１Ａを準備して試料Ｓに相当する領域（縦７２ｍｍ×横１５６ｍｍ）での照度ムラを測定した（実施例６）。
図７に示すように、上記の領域を１７箇所に分けてそれぞれ測定したところ、入射される光が平行光であることから、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値の平均は１１３．５ｍＷ／ｃｍ２であり、最大値が１１５．１ｍＷ／ｃｍ２、最小値が１１１．０ｍＷ／ｃｍ２であり、照度ムラは１．８％程度に留まった。
このように、耐候性試験装置において試料を照射する光を平行光とすることにより、試料に照査される光の照度ムラが低減できることが確認できた。
図７に示すように、上記の領域を１７箇所に分けてそれぞれ測定したところ、入射される光が平行光であることから、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値の平均は１１３．５ｍＷ／ｃｍ２であり、最大値が１１５．１ｍＷ／ｃｍ２、最小値が１１１．０ｍＷ／ｃｍ２であり、照度ムラは１．８％程度に留まった。
このように、耐候性試験装置において試料を照射する光を平行光とすることにより、試料に照査される光の照度ムラが低減できることが確認できた。
【0078】
なお、本発明は、例えば、以下のような構成をとることができる。
（１）
内部に試料が配置される加圧容器と、
光源を有し前記試料に光照射を行う光照射装置と、を備え、
前記光源からの照射光は、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の光を含み、当該２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、２５ｍＷ／ｃｍ２以上であることを特徴とする耐候性試験装置。
（２）
前記加圧容器は、光を透過可能な光透過部を有し、
前記光照射装置は前記加圧容器の外に配置され、前記光源からの照射光を、前記光透過部を介して前記試料に照射することを特徴とする上記（１）に記載の耐候性試験装置。
（３）
前記光源からの照射光を平行光に変換する光学系を備えることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の耐候性試験装置。
（４）
前記光学系は、少なくとも一つのコリメートレンズを含むことを特徴とする上記（３）に記載の耐候性試験装置。
（５）
前記光源からの照射光は少なくとも紫外線を含むことを特徴とする上記（１）から（４）のいずれか一項に記載の耐候性試験装置。
（６）
前記光照射装置は、波長２９０ｎｍより短い波長の紫外線を取り除く光学フィルタを備えることを特徴とする上記（１）から（５）のいずれか一項に記載の耐候性試験装置。
（７）
前記光源からの照射光は、前記波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、１５０ｍＷ／ｃｍ２以下であることを特徴とする上記（１）から（６）のいずれか一項に記載の耐候性試験装置。
（８）
前記光源からの照射光は、３００ｎｍ以下の波長の光をほとんど含まず、波長が３１０ｎｍである光のスペクトルの強度を１としたとき、波長が３２０ｎｍである光のスペクトルの強度が１．９±０．８であり、波長が３３０ｎｍである光のスペクトルの強度が３．０±１．８であり、波長が３４０ｎｍである光のスペクトルの強度が４．１±２．９であって、さらに、３００ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の波長域の光のスペクトルの強度が。波長の増加に伴い連続的に増加していることを特徴とする上記（１）から（７）のいずれか一項に記載の耐候性試験装置。
（９）
前記加圧容器内に酸素ガスを含む気体を導入するガス導入部と、
前記加圧容器内の気圧を調整する圧力調整部と、
前記気体を加湿する加湿部と、
前記加圧容器内において前記試料に液体を噴霧する噴霧部と、
前記試料の温度を調整する温度調整部と、
前記気体の導入量、前記気圧、前記気体の湿度、及び前記試料の温度の少なくとも１つを検出する検出部と、
前記検出部による検出値に基づいて、前記ガス導入部、前記圧力調整部、前記加湿部、前記噴霧部、及び、前記温度調整部の少なくとも１つを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする上記（１）から（８）のいずれか一項に記載の耐候性試験装置。
（１０）
前記制御部は、前記ガス導入部から導入される前記酸素ガスの前記気体全体に対する濃度が２０％以上となるように、前記ガス導入部を制御することを特徴とする上記（９）に記載の耐候性試験装置。
（１１）
前記制御部は、前記ガス導入部から導入される前記酸素ガスの酸素分圧が０．２ＭＰａ以上０．９ＭＰａ以下となるように、前記ガス導入部及び前記圧力調整部の少なくとも一方を制御することを特徴とする上記（９）または（１０）に記載の耐候性試験装置。
（１２）
上記（１）から（１１）のいずれか一項に記載の耐候性試験装置を用いて前記試料の耐候性を評価する試験方法であって、
前記加圧容器内に前記試料を配置する工程と、
前記光照射装置からの照射光を前記試料に照射する工程と、
を備えることを特徴とする耐候性試験方法。
（１３）
前記試料に照射される前記照射光が紫外光を含む平行光であることを特徴とする上記（１２）に記載の耐候性試験方法。
（１）
内部に試料が配置される加圧容器と、
光源を有し前記試料に光照射を行う光照射装置と、を備え、
前記光源からの照射光は、波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の光を含み、当該２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、２５ｍＷ／ｃｍ２以上であることを特徴とする耐候性試験装置。
（２）
前記加圧容器は、光を透過可能な光透過部を有し、
前記光照射装置は前記加圧容器の外に配置され、前記光源からの照射光を、前記光透過部を介して前記試料に照射することを特徴とする上記（１）に記載の耐候性試験装置。
（３）
前記光源からの照射光を平行光に変換する光学系を備えることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の耐候性試験装置。
（４）
前記光学系は、少なくとも一つのコリメートレンズを含むことを特徴とする上記（３）に記載の耐候性試験装置。
（５）
前記光源からの照射光は少なくとも紫外線を含むことを特徴とする上記（１）から（４）のいずれか一項に記載の耐候性試験装置。
（６）
前記光照射装置は、波長２９０ｎｍより短い波長の紫外線を取り除く光学フィルタを備えることを特徴とする上記（１）から（５）のいずれか一項に記載の耐候性試験装置。
（７）
前記光源からの照射光は、前記波長２９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの強度を積分した値が、１５０ｍＷ／ｃｍ２以下であることを特徴とする上記（１）から（６）のいずれか一項に記載の耐候性試験装置。
（８）
前記光源からの照射光は、３００ｎｍ以下の波長の光をほとんど含まず、波長が３１０ｎｍである光のスペクトルの強度を１としたとき、波長が３２０ｎｍである光のスペクトルの強度が１．９±０．８であり、波長が３３０ｎｍである光のスペクトルの強度が３．０±１．８であり、波長が３４０ｎｍである光のスペクトルの強度が４．１±２．９であって、さらに、３００ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の波長域の光のスペクトルの強度が。波長の増加に伴い連続的に増加していることを特徴とする上記（１）から（７）のいずれか一項に記載の耐候性試験装置。
（９）
前記加圧容器内に酸素ガスを含む気体を導入するガス導入部と、
前記加圧容器内の気圧を調整する圧力調整部と、
前記気体を加湿する加湿部と、
前記加圧容器内において前記試料に液体を噴霧する噴霧部と、
前記試料の温度を調整する温度調整部と、
前記気体の導入量、前記気圧、前記気体の湿度、及び前記試料の温度の少なくとも１つを検出する検出部と、
前記検出部による検出値に基づいて、前記ガス導入部、前記圧力調整部、前記加湿部、前記噴霧部、及び、前記温度調整部の少なくとも１つを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする上記（１）から（８）のいずれか一項に記載の耐候性試験装置。
（１０）
前記制御部は、前記ガス導入部から導入される前記酸素ガスの前記気体全体に対する濃度が２０％以上となるように、前記ガス導入部を制御することを特徴とする上記（９）に記載の耐候性試験装置。
（１１）
前記制御部は、前記ガス導入部から導入される前記酸素ガスの酸素分圧が０．２ＭＰａ以上０．９ＭＰａ以下となるように、前記ガス導入部及び前記圧力調整部の少なくとも一方を制御することを特徴とする上記（９）または（１０）に記載の耐候性試験装置。
（１２）
上記（１）から（１１）のいずれか一項に記載の耐候性試験装置を用いて前記試料の耐候性を評価する試験方法であって、
前記加圧容器内に前記試料を配置する工程と、
前記光照射装置からの照射光を前記試料に照射する工程と、
を備えることを特徴とする耐候性試験方法。
（１３）
前記試料に照射される前記照射光が紫外光を含む平行光であることを特徴とする上記（１２）に記載の耐候性試験方法。
【符号の説明】
【0079】
１ 耐候性試験装置
２ 加圧容器
３ 試料保持部
４ 光照射装置
５ ガス導入管
５ａ マスフローコントローラ
６ 加湿器
７ ガス排気管
８ 圧力調整器
９ 水噴霧管
１０ 水流量調整器
１１ 排水管
１２ 排水弁
１２Ａ 排水機構
１３ 温度調整器
１４ 検出部
１５ 制御部
２ 加圧容器
３ 試料保持部
４ 光照射装置
５ ガス導入管
５ａ マスフローコントローラ
６ 加湿器
７ ガス排気管
８ 圧力調整器
９ 水噴霧管
１０ 水流量調整器
１１ 排水管
１２ 排水弁
１２Ａ 排水機構
１３ 温度調整器
１４ 検出部
１５ 制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】