(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定された試験条件に従って試料に継続して負荷を与える促進耐候性試験を行う試験部と、
所定の時間間隔で前記試料の物性測定を行う測定部と、
前記測定部によって行われた物性測定の測定値が、予め定められた前記試料の劣化の進行度に関する基準値を超えていない場合には、前記試料に対して高負荷となるように前記促進耐候性試験におけるパラメータを変更した試験条件に設定する制御部と、
を有することを特徴とする試験装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記測定部によって行われた物性測定の測定値と、該測定値の一回前に測定された前回測定値との差分値が、所定の閾値を超えたか否かを判定する判定部と、
前記差分値が前記閾値を超えていないと前記判定部が判定した場合には前記促進耐候性試験におけるパラメータを一定の値で変更した試験条件に変更し、前記差分値が前記閾値を超えたと前記判定部が判定した場合には試験条件を維持する試験条件制御部と、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記測定部によって行われた物性測定の測定値と前記試料の試験開始前の測定値である初期値との差分値が、予め定められた試験終了の判定基準となる終了基準値を超えたか否かを判定し、
前記試験条件制御部は、前記測定部によって行われた物性測定の測定値と試料の試験開始前の測定値である初期値との差分値が前記終了基準値を超えていないと前記判定部が判定した場合には前記促進耐候性試験の継続を設定し、前記測定部によって行われた物性測定の測定値と試料の試験開始前の測定値である初期値との差分値が前記終了基準値を超えたと前記判定部が判定した場合には前記促進耐候性試験の終了を設定することを特徴とする請求項２に記載の試験装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記測定部によって行われた物性測定の測定値と前記試料の試験開始前の測定値である初期値との差分値が、予め定められた試験終了の判定基準となる終了基準値を超えたか否かを判定する判定部と、
前記差分値が前記終了基準値を超えたと前記判定部が判定するまで、前記所定の時間間隔ごとに前記促進耐候性試験におけるパラメータを一定の値で変更し、前記差分値が前記終了基準値を超えたと前記判定部が判定した場合には前記促進耐候性試験の終了を設定する試験条件制御部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記測定部によって行われた物性測定の各測定の測定時間及び測定値を記憶する記憶部と、
前記記憶部によって記憶された前記測定時間及び前記測定値を用いて、前記差分値が所定の閾値に達した試験時間を演算する演算部と、
をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の試験装置。
【請求項６】
前記測定部は、前記試料に対して非破壊測定を行い、前記試料の光沢保持率、色差、ヘーズ、表面性状、厚み、ＦＴＩＲスペクトルあるいはインピーダンスのいずれか少なくとも一つ以上を測定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の試験装置。
【請求項７】
前記試験部は、
前記試験部内部の前記試料に光を発する光源と、
前記試験部内部の温度を調節する温度調節部と、
前記試験部内部の湿度を調節する湿度調節部と、
前記試験部内部の前記試料に水を噴霧する水噴霧部と、
を有し、
前記制御部は、
前記促進耐候性試験に関する情報の入力を受け付ける入力部と、
前記測定部によって行われた物性測定の測定結果及び前記試験条件制御部が設定した試験条件を示す情報を出力する出力部と、
をさらに有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の試験装置。
【請求項８】
試験装置が実行する試験方法であって、
前記試験装置が、設定された試験条件に従って試料に継続して負荷を与える促進耐候性試験を行う工程と、
前記試験装置が、所定の時間間隔で前記試料の物性測定を行う工程と、
前記試験装置が、前記物性測定によって行われた物性測定の測定値が、予め定められた前記試料の劣化の進行度に関する基準値を超えていない場合には、前記試料に対して高負荷となるように前記促進耐候性試験におけるパラメータを変更した試験条件に設定する工程と、
を含んだことを特徴とする試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、促進耐候性試験を行う試験装置及び試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄塔や鋼管柱など屋外で使用される金属材料には、防食及び防錆のために、表面に高分子材料による塗装が行なわれている。この高分子材料は、屋外環境下においては、紫外線、雨、温度、湿度等の影響により継時的に劣化が進行する。このため、使用候補の高分子材料について、屋外環境に対する耐性（以降、耐候性という。）の試験を行い、試験結果に基づいて、耐候性の高い高分子材料を選別して使用することによって、メンテナンスコストの削減を図っている。
【０００３】
この高分子材料の耐候性を実際の屋外での暴露試験よりも短期間で評価するために、屋外環境を模して、光源の照射条件、温度条件、降雨（水噴霧）条件、湿度等の試験条件を人工的に設定した試験装置内で試験を行う、促進耐候性試験を実施している。この促進耐候性試験は、ＪＩＳ  Ｋ  ７３５０−１〜７３５０−４、ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−７−７、ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−７−８等において試験方法が規定されている。
【０００４】
例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−７−７によって規定される試験方法は、キセノンランプを光源とする試験装置を用いて、試料に３００〜４００ｎｍの波長帯域の光を６０Ｗ／ｍの光量で連続照射し、乾燥期間（ブラックパネル温度６３±２℃、相対湿度４０〜６０%の環境下において１０８分時間）と水噴霧による濡れ期間（１２分）とを繰り返すものである。一般的に、上記各試験方法は、試料である高分子材料の種別によらず、同一条件で促進耐候性試験を規定している（非特許文献１及び非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】飯田眞司、高柳弘道、矢部政実,  「促進耐候性試験法」  塗料の研究,  No.145,  22〜37頁,  Mar.  2006
【非特許文献２】財団法人  日本ウエザリングテストセンター,  促進暴露試験ハンドブック  ［Ｉ］促進耐候性試験,  平成２１年４月１日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の試験方法は、試料の種別によらず同一条件で試験を規定しているので、試験期間が長期化する場合があるという問題があった。例えば、高分子材料の改良が進み高分子材料の耐候性が向上するに従って、従来の試験時間では試料間の優劣が判別しにくく、劣化が顕在化するまでに長時間にわたる試験が必要となる場合があった。
【０００７】
例えば、試験方法の一例として、耐候性が高く劣化が遅い材料に対しては、事前に設定した試験時間経過後に試料に劣化が見られなくとも試験を終了する方法が用いられている。この方法は、一定以上の耐候性を備えた試料をスクリーニングする場合には適している一方、複数の試料間の優劣を判別したい場合には、試験時間の不足により試料間に有意な差が見られず、優劣の判断ができないことがあった。そこで、試料に劣化が見られるまで試験を実施すると、耐候性の高い試料の場合には試料間の優劣を判別するまでに数千時間を要することも多く、長期にわたる試験時間及びコストが問題となっていた。
【０００８】
ここで、試験期間を短縮化するために、試験条件を強めて、試料の劣化を促進させる方法が考えられる。しかしながら、試験条件を過度に或いは急激に強めた場合、実際の屋外環境下とは異なる傾向で劣化が進行し、実際の屋外環境での劣化状態と促進耐候性試験の結果とで優劣が逆転するなど、評価の信頼性が低くなってしまう場合があった。
【０００９】
なお、試験装置の人工光源として、従来の紫外線のみを照射する紫外線蛍光ランプ、紫外部の立ち上がりが太陽光の分光放射照度分布に近いサンシャインカーボンアークランプ、及び、太陽光の紫外部及び可視部の分光放射照度分布に近い光が照射可能なキセノンランプに加え、キセノンランプの放射照射を強めたスーパーキセノンランプが開発されている。しかしながら、いずれの光源も、屋外環境劣化との近似性、及び、十分な劣化促進性の双方を満たすことはできず、限界があった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、試験期間の短縮が可能であり、かつ、屋外環境下での劣化状態との近似性を大きく損ねることなく促進耐候性試験を実行可能である試験装置及び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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る試験装置は、設定された試験条件に従って試料に継続して負荷を与える促進耐候性試験を行う試験部と、所定の時間間隔で前記試料の物性測定を行う測定部と、前記測定部によって行われた物性測定の測定値が、予め定められた前記試料の劣化の進行度に関する基準値を超えていない場合には、前記試料に対して高負荷となるように前記促進耐候性試験におけるパラメータを変更した試験条件に設定する制御部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、試験期間の短縮が可能であり、かつ、屋外環境下での劣化状態との近似性を大きく損ねることなく促進耐候性試験を実行可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る試験装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す試験装置と従来の試験装置とによる試料の色差測定結果の一覧を示す図である。
【図３】図３は、図１に示す試験装置と従来の試験装置とによって測定された試料の色差測定値の時間依存性と、試験装置の試験と従来の試験装置の試験とにおけるブラックパネル温度の設定温度における時間依存性とを示す図である。
【図４】図４は、図１に示す試験装置が実行する促進耐候性試験の試験条件制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２に係る試験装置の構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、図５に示す本試験装置と従来の試験装置とによる試料の色差測定結果の一覧を示す図である。
【図７】図７は、図５に示す試験装置と従来の試験装置とによって測定された試料の色差測定値の時間依存性と、試験装置の試験と従来の試験装置の試験とにおけるブラックパネル温度の設定温度における時間依存性とを示す図である。
【図８】図８は、図５に示す試験装置が実行する促進耐候性試験の試験条件制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、特定プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１５】
［実施の形態１］
［試験装置の構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係る試験装置の構成の一例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１に係る試験装置１は、設定された試験条件に従って試料２（試験対象物）に継続して負荷を与える促進耐候性試験を実行する試験装置である。試験装置１は、試料室１０（試験部）、測定室２０（測定部）、制御装置３０（制御部）及びホルダ移動部４０を有する。なお、試験装置１は、冷却水タンク５１の冷却水を循環させることによって試験装置１内部を冷却する冷凍機５０も有する。
【００１６】
試料２は、試験対象物である高分子材料を、一定の大きさのベース部材に所定の厚さ塗布することによって得られる。試料２は、試験装置１の試料ホルダ３にセットされる。図１では、２つの試料ホルダ３にそれぞれ３つの試料２をセットした例を示す。
【００１７】
試料室１０は、設定された試験条件に従って試料２（試験対象物）に継続して負荷を与える促進耐候性試験を実行する。試料室１０は、人工的な屋外条件のもとで促進耐候性試験を行うために、試料２に、紫外線照射、加温、加湿、水噴霧等の負荷を連続して加える。試料室１０は、光源１１、加温装置１２、加湿装置１３、水噴霧装置１４、ブラックパネル１５及び温度計１６を有する。
【００１８】
光源１１は、例えば、キセノンランプ、紫外線蛍光ランプ、サンシャインカーボンアークランプ、スーパーキセノンランプ等であり、試料２に光を発する。光源１１が発する光の波長帯域及び光量は、試験条件制御部３２ｂ（後述）によって設定される。なお、光源１１は、冷却水タンク５１の冷却水によって冷却されている。
【００１９】
加温装置１２は、熱電素子等の発熱体によって構成され、試料室１０内部の温度を調整する。加温装置１２は、温度調整のために送風機能を有していてもよい。
【００２０】
加湿装置１３は、試料室１０内の湿度を調整する。水噴霧装置１４は、試料２に水噴霧を行い、屋外環境下における降雨状態を再現する。加湿装置１３及び水噴霧装置１４は、純水タンク５２に接続されており、純水タンク５２内の純水を用いて、湿度調整或いは水噴霧を行う。
【００２１】
ブラックパネル１５は、試料２の近傍に設置される黒色のパネルである。ブラックパネル１５は、例えば、黒色塗装したパネルである。温度計１６は、ブラックパネル１５の温度を測定し、測定温度（ブラックパネル温度）を制御装置３０に出力する。促進耐候性試験では、試料２の温度が試験条件のパラメータの一つとなる。ただし、光源１１による光の照射によって試料２の表面温度が上昇するため、試料室１０内の気温及び試料２の温度には差が生じる。そこで、ブラックパネル１５を試料２の近傍に設置し、ブラックパネル温度を測定することによって、試料２の表面温度を模擬的に測定している。温度計１６は、ブラックパネル１５の表面に取り付けられる（ブラックパネル温度計）。或いは、温度計１６は、ブラックパネル１５と、ブラックパネル１５の裏面に張り付けられた断熱材との間に取り付けられる（ブラックスダンダート温度計）。
【００２２】
測定室２０は、所定の時間間隔（測定間隔）で試料２の物性測定を実行する試料測定装置２１を有する。試料測定装置２１は、試料２に対して非破壊測定を行う。具体的には、試料測定装置２１は、試料２の光沢保持率、色差、ヘーズ、表面性状（クラックの有無等）、厚み、ＦＴＩＲ（Fourier  transform  infrared  spectrometer）スペクトルあるいはインピーダンスのいずれか少なくとも一つ以上を測定する。
【００２３】
制御装置３０は、試料室１０及び測定室２０と電気的に接続し、試料室１０が実行する促進耐候性試験及び測定室２０における試料測定装置２１が実行する物性測定を制御する。言い換えると、制御装置３０は、試料室１０における促進耐候性試験の試験条件、及び、試料測定装置２１における物性の測定条件を設定する。本実施の形態１では、制御装置３０は、測定間隔ごとに、試料測定装置２１によって行われた物性測定の測定値と、予め定められた試料２の劣化の進行度に関する基準値とを比較することによって、目標試験時間で劣化の優劣が十分に判別できる速度で試料２の劣化が進行しているか否かを判定する。制御装置３０は、試料２の劣化が進行していないと判定した場合には、試料２に対して高負荷となる試験条件に段階的に変更している。具体的には、制御装置３０は、測定値が基準値を超えていない場合には、目標試験時間で劣化の優劣が十分に判別できる速度で試料２の劣化が進行していないと判断して、試料２に対して高負荷となるように促進耐候性試験におけるパラメータを変更している。一方、制御装置３０は、測定値が基準値を超えた場合には、試料２の劣化が進行していると判断して、試験条件を維持する。
【００２４】
制御装置３０は、例えば、試験装置１と同一筐体内に設置されたプロセッサで実現される。或いは、制御装置３０は、試験装置１と接続する汎用コンピュータで実現される。制御装置３０は、入力部３１、制御部３２、記憶部３３及び出力部３４を有する。
【００２５】
入力部３１は、試験装置１に設けられた操作パネルのスイッチ、キーボードやマウス等の入力デバイスで構成され、外部からの情報の入力を受け付け、制御部３２に入力する。入力部３１は、促進耐候性試験の初期条件、測定項目、測定間隔、試験条件の変更基準となる測定値に関する閾値（所定の閾値）、試験条件変更の判定基準となる試料、試験終了の基準となる試料、及び、試験終了の判定基準となる終了基準値等の設定条件の入力を受け付ける。実施の形態１では、試験条件の変更基準となる測定値に関する閾値が基準値として用いられる。入力部３１から入力された設定情報は、制御部３２によって、記憶部３３の試験条件記憶部３３ｂ（後述）に記憶される。
【００２６】
これらの設定条件のうち、測定間隔（ｔ時間［ｈ］）は、劣化が十分に促進しているかを判定可能な時間間隔に設定される。本実施の形態１では、測定間隔ｔ［ｈ］は、目標試験時間Ｔ［ｈ］を、目標測定回数ｎ（ｎ≧２）で除した値としている。ここで、目標試験時間Ｔ［ｈ］は、屋外環境劣化との近似性を大きく損ねないために、従来の試験方法で想定される試験期間の数十％程度が望ましい。例えば、従来の試験時間が３０００［ｈ］であったのに対し、本実施の形態１では、目標試験時間Ｔは、２０００［ｈ］に設定される。測定間隔ｔ［ｈ］は、短いと劣化が十分に促進しているかの判定が難しく、長いと試料２の劣化があまり進行しない試験条件で長時間試験を続けてしまう可能性があるため、目標試験時間Ｔ［ｈ］が２０００［ｈ］の場合、材料の特性を考慮すると、ｎの値は５≦ｎ≦２０が好適である。
【００２７】
そして、終了基準値（Ｙ）は、一般的な塗料において外観等の問題から塗り替えが必要であると考えられる劣化状態に相当する。例えば、測定項目が色差である場合には、Ｙは１０に設定される。この値は、一般的な塗料において肉眼で退色が確認できる値である。また、測定項目が、光沢保持率、ヘーズ、表面性状、厚み、ＦＴＩＲスペクトル、インピーダンスである場合の、終了基準値Ｙは、一般的に、初期値と測定値との数値変化の絶対値の、初期値に対する比（｜ΔＹ｜／Ｙ０；  ΔＹ：数値変化、Ｙ０：初期値）が５０％値となる値を劣化の指標としている。
【００２８】
そして、試験条件の変更基準となる閾値（Ｈ）は、測定期間ｔ［ｈ］の経過によって、目標試験時間Ｔで劣化の優劣が十分に判別できる速度で試料２の劣化が進行しているかを判定するための基準値である。測定期間ｔ［ｈ］経過時における測定値が該閾値Ｈを超えていない場合には、目標試験時間Ｔで劣化の優劣が十分に判別できる程度には試料２の劣化が十分に進行していないと推定できる。一方、測定期間ｔ［ｈ］経過時における測定値が該閾値Ｈを超えている場合には、試料２の劣化が十分に進行し、目標試験時間Ｔで劣化の優劣が判別可能であると推定できる。具体的には、閾値Ｈは、判定部３２ｃ（後述）において、測定値と該測定の一回前に測定された前回測定値との差分値が比較対象である場合には、終了基準値Ｙを目標測定回数ｎで除した値になる。例えば、測定項目が色差であり、終了基準値Ｙ＝１０、目標測定回数ｎ＝５である場合には、閾値Ｈは、Ｙ／ｎ＝１０／５＝２となる。
【００２９】
さらに、試験条件変更の判定基準となる試料及び試験終了の基準となる試料は、任意の一つの試料が設定される。或いは、促進耐候性試験における測定結果の比較によって、複数の試料の中で最も劣化が速い試料或いは最も劣化が遅い試料が、試験条件変更の判定基準となる試料及び試験終了の基準となる試料として設定される。なお、設定情報として目標試験時間Ｔ、目標測定回数ｎ及び終了基準値Ｙが入力された場合には、制御部３２が、目標試験時間Ｔ、目標測定回数ｎ及び終了基準値Ｙを用いて、測定間隔ｔ［ｈ］及び閾値Ｈを演算すれば足りる。
【００３０】
制御部３２は、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。例えば、制御部３２とは、電子回路である。ここで、電子回路の例として、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）などの集積回路、またはＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）などを適用する。制御部３２は、測定制御部３２ａ、試験条件制御部３２ｂ及び判定部３２ｃを有する。
【００３１】
測定制御部３２ａは、試料測定装置２１の測定処理を制御する。具体的には、測定制御部３２ａは、入力部３１から入力された測定間隔ｔ［ｈ］及び測定項目に従って、試料測定装置２１に対し、測定間隔ｔ［ｈ］で、測定室２０内の試料２に対する物性測定を実行させる。また、測定制御部３２ａは、試料測定装置２１に、試験開始前に試料２の物性測定を実行させることによって、該試料２の初期値を取得する。試料測定装置２１によって測定された初期値を含む各測定値は、試料２の識別情報、測定項目及び測定日時と対応付けられて、記憶部３３の測定結果記憶部３３ａ（後述）に記憶される。
【００３２】
試験条件制御部３２ｂは、試料測定装置２１が実行する試料２の初期値測定後、入力部３１によって入力された促進耐候性試験の初期条件に従って、試料室１０の光源１１、加温装置１２、加湿装置１３及び水噴霧装置１４の各装置を制御し、試料室１０内の試料２に対する促進耐候性試験を開始させる。光源１１、加温装置１２、加湿装置１３及び水噴霧装置１４の制御状態は、試験条件記憶部３３ｂ（後述）に記憶される。そして、試験条件制御部３２ｂは、判定部３２ｃ（後述）の判定結果に応じて、促進耐候性試験におけるパラメータを一定の値で変更する。
【００３３】
判定部３２ｃは、試料２に対する促進耐候性試験が開始された後、試料測定装置２１によって行われた物性測定の測定値と該測定値の一回前に測定された前回測定値との差分値が、所定の閾値Ｈを超えたか否かを判定する。判定部３２ｃは、試料測定装置２１から出力された測定結果とともに測定結果記憶部３３ａが記憶する測定時間及び測定値を参照することによって、判定を行う。なお、いずれの測定値も試験条件変更の判定基準となる試料２に対するものである。
【００３４】
そして、試験条件制御部３２ｂは、差分値が閾値Ｈを超えていないと判定部３２ｃが判定した場合には、試料２に対して高負荷となるように促進耐候性試験におけるパラメータを一定の値で変更する。言い換えると、目標試験時間Ｔ［ｈ］で劣化の優劣が試料２間で判別できる程度に試料２の劣化が進行していないものと考えられるため、試料条件制御部３２ｂは、次の測定期間ｔ［ｈ］の間に試料２の劣化が進むように、試験条件のうちのいずれかのパラメータを高負荷側に一段階高める。パラメータの変更幅は、パラメータごとに予め設定され、試験条件記憶部３３ｂ（後述）に記憶されている。或いは、試験実施者は、入力部３１を操作することによって、試験中に、パラメータの変更幅を変更することもできる。
【００３５】
一方、試験条件制御部３２ｂは、差分値が閾値Ｈを超えたと判定部３２ｃが判定した場合には試験条件を維持する。現在の試験条件のままでも、目標試験時間Ｔ［ｈ］で劣化の優劣が試料２間で判別できる程度に試料２の劣化が十分に進むと考えられるためである。
【００３６】
さらに、判定部３２ｃは、試料測定装置２１によって行われた物性測定の測定値と初期値との差分値が、予め定められた試験終了の判定基準となる終了基準値Ｙを超えたか否かを判定する。なお、いずれの測定値も試験終了の基準となる試料２に対するものである。判定部３２ｃは、試料測定装置２１から出力された測定結果とともに測定結果記憶部３３ａが記憶する測定時間及び測定値を参照することによって、測定値と初期値との差分値が終了基準値Ｙを超えたか否かを判定する。
【００３７】
そして、試験条件制御部３２ｂは、判定部３２ｃによって差分値が終了基準値Ｙを超えていないと判定された場合には、試験条件を維持して試料２に対する試験の継続を設定する。一方、試験条件制御部３２ｂは、判定部３２ｃによって差分値が終了基準値Ｙを超えたと判定された場合には試料２に対する促進耐候性試験の終了を設定する。
【００３８】
記憶部３３は、制御部３２による各種処理に必要なデータおよびプログラムを格納する。例えば、記憶部３３は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ（Flash  Memory）等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置などである。記憶部３３は、測定結果記憶部３３ａ及び試験条件記憶部３３ｂを有する。測定結果記憶部３３ａは、試料測定装置２１によって測定された初期値を含む各測定結果を、試料２の識別情報、測定項目及び測定日時に対応付けて記憶する。試験条件記憶部３３ｂは、入力部３１から入力された試験条件に関する情報、試験条件制御部３２ｂによる光源１１、加温装置１２、加湿装置１３及び水噴霧装置１４の制御状態（試験条件）、及び、試験条件制御部３２ｂによって変更された試験条件を、時間情報と対応付けて記憶する。
【００３９】
出力部３４は、操作パネルのＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）表示部や、試験装置１と接続する液晶ディスプレイなどの表示装置、プリンター等の印刷装置、情報通信装置等によって実現される。出力部３４は、制御部３２の制御のもと、試料２に対する試験終了後に、各試料２の測定結果を出力する。この場合、制御部３２は、各試料２の測定結果を、測定値の低い順に並び替えてから、出力部３４に出力させてもよい。
【００４０】
ホルダ移動部４０は、制御装置３０の制御に従って、試料ホルダ３を、試料室１０と測定室２０との間で移動する機能を有する。図１では、試料ホルダ３ごとにホルダ移動部４０が設けられた例を図示するが、もちろんこれに限らず、複数の試料ホルダ３を移動するものであってもよい。
【００４１】
以上のように、試験装置１は、促進耐候性試験中に、試料２の劣化状況に応じて、試料２に対する負荷を段階的に高めた条件に変更している。具体的には、試験装置１は、測定値と基準値とを定期的に比較することによって、目標試験時間Ｔで劣化が判別できる程度に試料２の劣化が進行しているかを判定し、試料２の劣化が進行していない場合には、促進耐候性試験におけるパラメータを高負荷側に変更している。従って、試験装置１によれば、試験条件を過度にかつ急激に高めるのではなく、試験期間中に、適切なタイミングで高負荷側に段階的に試験条件を変更するため、屋外環境劣化との近似性を大きく損ねることがないという効果を奏する。
【００４２】
また、試験装置１は、測定値と基準値とを定期的に比較し、測定値が基準値に達しない場合には、試験条件を高負荷側に段階的に変更することによって、目標となる試験時間で劣化が判別できるように試料２の劣化を進行させている。これによって、試験装置１では、一定の条件のみに従って促進耐候性試験を実施していた従来と比して、試験時間を短縮できる。以上のように、本実施の形態１によれば、試料２に対して信頼性の高い、効率的な評価が可能となる。
【００４３】
［実施例１］
例えばポリウレタン塗料Ａ及び塗料Ｂを７ｃｍ×１５ｃの鋼材に厚さ５０μｍで塗布したものを、試料Ａ及び試料Ｂとして、試験装置１の試料ホルダ３に設置する。
【００４４】
測定項目として、光沢保持率、色、ヘーズ、表面性状、厚み、ＦＴＩＲスペクトルあるいはインピーダンスなどが好適に用いられるが、本例では色を用いた場合について説明する。色の測定は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ５６００  ４−５に規定される分光光度計を用いて、試料の色座標Ｌ*ＴａＴｂ*Ｔ及び参照標準の色座標Ｌ＊Ｒａ＊Ｒｂ＊Ｒを測定し、ＪＩＳ  Ｋ５６００−４−６に示される計算式ΔＥ＊ａｂ＝[(ΔＬ＊)２＋(Δａ＊)２＋(Δｂ＊)２]１/２によって色差ΔＥ＊ａｂを求める。なお、ΔＬ＊＝Ｌ＊Ｔ−Ｌ＊Ｒ，Δａ＊＝ａ＊Ｔ−ａ＊Ｒ，Δｂ＊＝ｂ＊Ｔ−ｂ＊Ｒである。
【００４５】
また、促進耐候性試験の初期条件は、例えばＪＩＳ  Ｋ５６００−７−７：２００８に準拠し、以下のように設定する。具体的には、キセノン光源（光源１１）に、３００〜４００ｎｍの波長帯域の光を６０Ｗ／ｍ２の光量で照射させる。そして、ブラックパネル温度は、６３±２℃に設定する。さらに、相対湿度４０〜６００％の乾燥時間１０８分と、濡れ時間１８分とのサイクルとする。なお、促進耐候性試験の初期条件は、他の規格の試験条件を用いることもでき、また、任意に設定することもできる。
【００４６】
次に、試料に対する色差の測定間隔ｔ［ｈ］、試験条件を変更する色差の閾値Ｈ、試験条件変更の判定基準となる試料、試験終了の基準となる試料、及び、試験を終了する色差の値（終了基準値Ｙ）を設定する。
【００４７】
本例では、目標試験時間Ｔを２０００［ｈ］に設定する。ポリウレタン塗料の評価は試験時間２０００［ｈ］程度で実施されることが多いものの、近年の塗料の高耐候性化を考慮すると、試験条件が一定である従来方法で試料Ａ，Ｂの優劣を２０００時間で判定するのは難しいと想定される。そこで、本実施例１では、２０００［ｈ］で十分に劣化させることを目標として定めた。また、目標測定回数ｎを５に設定するとともに、終了基準値Ｙを１０に設定した。これに伴い、試料の色差の測定間隔ｔ［ｈ］を、２０００［ｈ］を５で除した４００［ｈ］に設定し、試験条件を変更する色差の閾値Ｈを、１０を５で除した２に設定した。
【００４８】
さらに、試験条件変更の判定基準となる試料は、試験する試料の中で最も劣化が遅い試料と設定した。そして、試験終了の基準は、最も劣化が早い試料の色差が１０以上になった場合に設定する。もちろん、色差の測定間隔ｔ［ｈ］や閾値Ｈは、任意に設定してよい。また、試験条件変更及び試験終了の基準となる試料は、任意の一つの試料を指定しても、複数の試料の中で最も劣化が早いまたは遅い試料としてもよい。
【００４９】
以上のように設定した促進耐候性試験の初期条件、測定項目、測定間隔４００［ｈ］、閾値２、試験条件変更の判定基準となる試料、試験終了の基準となる試料、及び、終了基準値１０が、入力部３１から制御部３２に入力される。
【００５０】
また、試験条件制御部３２ｂでは、判定部３２ｃによって差分値が閾値２を超えていないと判定された場合には、促進耐候性試験のパラメータのうち、ブラックパネル温度の設定温度を１０℃上げた設定に変更する。変更するパラメータがブラックパネル温度である場合、１℃程度の上昇では、劣化が進行しにくい。一般的に、ブラックパネル温度を１０℃上げることによって、劣化速度を約２倍にまで進めることが知られている。このため、変更するパラメータがブラックパネル温度である場合、５〜２０℃上げることが好適である。なお、繰り返し温度を上昇させていく上での温度の上限は、雨や結露を再現するため、ブラックパネル温度９５℃とする。
【００５１】
試験装置１では、試験開始前に試料Ａ，Ｂの色測定が行われ、これを初期値として測定結果記憶部３３ａに記憶される。続いて、試験条件制御部３２ｂは、上記のように設定された初期条件に従って促進耐候性試験を開始する。
【００５２】
ここで、図２及び図３を参照して、本実施例１における促進耐候性試験を具体的に説明する。図２は、本試験装置１と従来の試験装置とによる試料Ａ，Ｂの色差測定結果の一覧を示す図である。図３は、試験装置１と従来の試験装置とによって測定された試料Ａ，Ｂの色差測定値の時間依存性と、試験装置１の試験と従来の試験装置の試験とにおけるブラックパネル温度の設定温度における時間依存性とを示す図である。図３の（１）に示す各曲線は、図２に示す測定結果一覧Ｔ１に基づいてグラフ化したものである。図３の（１）に示す曲線ＭＡ１は試験装置１による試料Ａの測定結果に対応し、曲線ＭＢ１は試験装置１による試料Ｂの測定結果に対応し、曲線ＰＡは従来の試験装置による試料Ａの測定結果に対応し、曲線ＰＢは、従来の試験条件による試料Ｂの測定結果に対応する。また、図３の（２）における曲線Ｃ１は、試験装置１によって設定されたブラックパネル温度の時間依存性に対応し、曲線Ｃｐは、従来の試験装置によって設定されたブラックパネル温度の時間依存性に対応する。
【００５３】
試験開始から４００［ｈ］経過後、測定制御部３２ａは、試料Ａ，Ｂの色を試料測定装置２１に測定させる。この結果、初回測定からの色差が、試料Ａ，Ｂともに０．２であった（図２及び図３の（１）参照）。
【００５４】
ここで、判定部３２ｃは、いずれの試料においても、初回測定からの色差が、閾値「２」未満であることから、閾値を超えていないと判定した。これに応じて、試験条件制御部３２ｂは、ブラックパネル温度を６３℃から１０℃上げた７３℃の設定に変更し（図３の（２）参照）、促進耐候性試験を再開した。
【００５５】
さらに、４００［ｈ］経過後、即ち、試験開始から計８００ｈ経過後、測定制御部３２ａは、試料測定装置２１に、試料Ａ，Ｂの色を測定させた。この測定では、初回測定からの色差として、試料Ａにおいて３．５、試料Ｂにおいて２．５の値が得られた（図２及び図３の（１）参照）。従って、本測定による測定値と前回測定結果との差分値は、試料Ａでは３．３、試料Ｂでは２．３となる。この結果、判定部３２ｃは、相対的に劣化が遅い試料Ｂについても、前回測定結果との差分値が閾値２を超えたと判定したため、試験条件制御部３２ｂは、試験条件を変更せず（図３の（２）参照）、試験を継続する。
【００５６】
そして、４００ｈ経過後、即ち、試験開始から１２００ｈ経過後、測定制御部３２ａは、試料測定装置２１に色差を測定させる。この結果、試料Ａでは１０．５、試料Ｂでは７．５の値が得られ、相対的に劣化が早い試料Ａの色差が終了基準値１０以上となった（図２及び図３の（１）参照）。この場合、判定部３２ｃは、終了基準となる試料Ａにおける差分値が終了基準値１０を超えたと判定し、制御部３２は、１２００ｈの試験時間で、試料Ａ，Ｂに対する試験を終了する。
【００５７】
続いて、制御部３２は、試験終了時の試料Ａの色差「１０．５」及び試料Ｂの色差「７．５」を出力部３４から出力させる。これによって、試料Ｂの方が、試料Ａよりも色差の値が小さいことから、試料Ａよりも試料Ｂの方が高耐候性であると判断できる。
【００５８】
ここで、従来の試験条件は、曲線Ｃｐ（図３の（２）参照）のように、ブラックパネル温度の設定温度を６３℃とした初期の試験条件のまま試験を継続している。従来の試験条件では、試験を２０００［ｈ］実施しても、色差は、試料Ａが４．９であり、試料Ｂが４．２であり、微差しか生じなかった（図２及び図３の（１）の曲線ＰＡ，ＰＢ参照）。このように、従来の試験条件では、長時間にわたって試験を行った場合でも、試料Ａ及び試料Ｂの色差に、あまり差が出ず、試料間の優劣の判別が難しかった。
【００５９】
これに対し、本実施例１では、４００［ｈ］経過時において、ブラックパネル温度の設定温度を６３℃から７３℃に変更している（図３の（２）の曲線Ｃ１参照）。言い換えると、本実施の形態１では、試料Ａ，Ｂの劣化速度を進行させるように、試験の途中で試験条件を一段階高負荷側に強めている。この結果、実施例１では、目標試験時間２０００［ｈ］よりも短い１２００［ｈ］で試験を終了できた。
【００６０】
また、本実施例１では、８００ｈ経過時には、試料Ａ及び試料Ｂのいずれも、色差の差分値が閾値２を超えたことから（図２及び図３（１）の曲線ＭＡ１，ＭＢ１参照）、試験条件は変更せず、ブラックパネル温度の設定温度を７３℃のままで（図３（２）の曲線Ｃ１参照）試験を継続している。このように、実施例１では、試験条件を高負荷側に適度に変更しているため、過度に過酷な試験条件を実施して実環境劣化と異なる傾向の劣化を引き起こすおそれが高まらないようにしている。
【００６１】
なお、一度の試験で試料の耐候性の優劣を比較するには、前述したように、試験終了時点等で各測定値を比較すればよい。また、複数回に分けて試験を実施するには、１回目の試験で試験条件の判定基準として用いた試料を複数枚用意し、２回目以降の試験では、その試験片を毎回１枚入れ、それを試験条件の判断基準とするよう設定するとよい。具体的には、本実施例１のように、相対的に最も劣化が遅い試料Ｂを試験条件の判定基準として１回目の試験を実施した場合、この試料Ｂについて、新しい試験片を複数枚用意し、２回目以降の試験では毎回試料Ｂを入れる。このように、２回目以降の試験でも試料Ｂを追加し、試験条件の判定基準を毎回試料Ｂとするように設定すれば、１回目と同様の条件で２回目以降も試験が実施できる。もちろん、同一の試験条件で実施した試験の測定結果については、測定値間での比較が可能であるため、一度の試験で行った時と同様に試験終了時点での測定値を用いて、耐候性の優劣を判定すればよい。
【００６２】
［試験方法の処理手順］
次に、試験装置１が実行する促進耐候性試験の処理手順について説明する。図４は、試験装置１が実行する促進耐候性試験の試験条件制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００６３】
図４に示すように、まず、入力部３１から、制御部３２に、設定条件が入力される（ステップＳ１）。具体的には、入力される設定条件は、促進耐候性試験の初期条件、測定項目、測定間隔、試験条件の変更基準となる測定値に関する閾値、試験条件変更の判定基準となる試料、試験終了の基準となる試料、及び、試験終了の判定基準となる終了基準値である。制御部３２は、試験条件を試験条件記憶部３３ｂに記録する。
【００６４】
そして、試料ホルダ３に試料２がセットされる。続いて、実際に試料室１０において試験が開始される前に、試料測定装置２１は、試料２の物性測定を実施し、測定結果は、初期値として測定結果記憶部３３ａに記憶される（ステップＳ２）。
【００６５】
試験条件制御部３２ｂは、ステップＳ２終了後、入力部３１から入力された促進耐候性試験の初期条件に従って、光源１１、加温装置１２、加湿装置１３及び水噴霧装置１４等を制御して、促進耐候性試験を開始する（ステップＳ３）。試験条件制御部３２ｂは、光源１１、加温装置１２、加湿装置１３及び水噴霧装置１４等の制御状態を、試験条件として、試験条件記憶部３３ｂに記録する。
【００６６】
測定間隔として入力された任意の時間（ｔ［ｈ］）経過後、測定制御部３２ａは、試料室１０による試験を一時中断させ、試料測定装置２１に試料２の物性測定を実施させる（ステップＳ４）。なお、測定制御部３２ａは、測定結果を、試料２の識別情報、測定項目及び測定日時に対応付けて測定結果記憶部３３ａに記憶させる。
【００６７】
続いて、判定部３２ｃは、試料測定装置２１によって今回行われた物性測定の測定値と、今回の物性測定の一回前に測定された前回測定値との差分値を求め、求めた差分値が、閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ５）。この閾値は、試験条件の変更基準となる測定値に関する閾値として入力部３１から試験開始前に入力されたものである。
【００６８】
試験条件制御部３２ｂは、判定部３２ｃによって差分値が閾値を超えていないと判定された場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、試料２に対する任意の試験条件（設定温度及び光照射強度等）を高負荷側に一段階強めた試験条件に変更して、試料２に対する試験を再開する（ステップＳ６）。
【００６９】
制御部３２は、試料２に対する試験再開後、ステップＳ４に戻り、ｔ［ｈ］経過後に試料測定装置２１に試料２に対する物性測定を実行させ、再度、判定部３２ｃによるステップＳ５の判定処理を行う。判定部３２ｃによって、差分値が閾値を超えたと判定されるまで、ステップＳ４〜ステップＳ６のサイクルを繰り返し、試験条件のうちのいずれか任意のパラメータを一段階ずつ高めていく。
【００７０】
これに対し、試験条件制御部３２ｂは、判定部３２ｃによって差分値が閾値を超えたと判定された場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、試験条件は変更せず、促進耐候性試験を継続実施する（ステップＳ７）。そして、制御部３２は、ｔ［ｈ］経過後、試料測定装置２１に試料２に対する物性測定を実行させる（ステップＳ８）。
【００７１】
続いて、判定部３２ｃは、試料測定装置２１によって今回行われた物性測定の測定値及び初期値の差分値と、終了基準値とを比較し、差分値が試験終了基準値を超えたか否かを判定する（ステップＳ９）。試験条件制御部３２ｂは、判定部３２ｃによって差分値が終了基準値を超えていないと判定された場合には（ステップＳ９：Ｎｏ）、ステップＳ７に進み、試験条件を変更せず、試料室１０に試料２に対する促進耐候性試験を継続実施させる。
【００７２】
一方、試験条件制御部３２ｂは、判定部３２ｃによって差分値が終了基準値を超えたと判定された場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、試料２に対する促進耐候性試験を終了させる。
【００７３】
試験装置１は、以上の処理手順を行い、試料２の劣化が進行していない場合には、促進耐候性試験におけるパラメータを一定の値で変更することによって、屋外環境劣化との近似性を大きく損ねることなく、試験時間の短縮化を実現できるため、試料２に対して信頼性の高い、効率的な評価が可能となる。
【００７４】
［実施の形態１に係る試験装置１による効果］
上述してきたように、実施の形態１に係る試験装置１は、試料室１０が、設定された試験条件に従って試料２に継続して負荷を与える促進耐候性試験を行い、測定室２０が、所定の時間間隔で試料２の物性測定を行い、制御装置３０が、測定室２０によって行われた物性測定の測定値が、予め定められた試料２の劣化の進行度に関する基準値を超えていない場合には、試料２に対して高負荷となるように促進耐候性試験におけるパラメータを変更した試験条件に設定する。このように、試験装置１は、促進耐候性試験中に、試料２の劣化状況に応じて、試料２に対する負荷を段階的に高めた条件に変更しているため、試験期間の短縮が可能であり、かつ、屋外環境下での劣化状態との近似性を大きく損ねることなく促進耐候性試験を実行可能である。
【００７５】
また、試験装置１は、制御装置３０が、測定室２０によって行われた物性測定の測定値及び該測定値の一回前に測定された前回測定値の差分値と、所定の閾値Ｈとを、定期的に比較し、差分値が閾値Ｈを超えていないと判定した場合には促進耐候性試験におけるパラメータを一定の値で変更した試験条件に変更し、差分値が閾値を超えたと判定した場合には試験条件を維持する。このように、試験装置１によれば、試験期間中に、適切なタイミングで高負荷側に段階的に試験条件を変更するため、屋外環境劣化との近似性を大きく損ねることがないことに加え、一定の条件のみに従って促進耐候性試験を実施していた従来と比して、試験時間を短縮できる。
【００７６】
また、試験装置１では、測定室２０によって行われた物性測定の測定値と試料２の試験開始前の測定値である初期値との差分値が、予め定められた試験終了の判定基準となる終了基準値を超えていないと判定した場合には促進耐候性試験の継続を設定し、測定室２０によって行われた物性測定の測定値と試料２の試験開始前の測定値である初期値との差分値が終了基準値を超えたと判定した場合には促進耐候性試験の終了を設定するため、適切なタイミングで促進耐候性試験を終了することができる。
【００７７】
［実施の形態２］
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、測定値と初期値との差分値が試験終了の判定基準となる終了基準値を超えるまで、測定期間ごとに、パラメータを高負荷側に段階的に変更している。
【００７８】
［試験装置の構成］
図５は、本発明の実施の形態２に係る試験装置の構成の一例を示す図である。図５に示すように、実施の形態２に係る試験装置２０１は、図１に示す制御装置３０に代えて、制御部２３２を有する制御装置２３０を有する。
【００７９】
制御部２３２は、制御部３２と同様に、ＣＰＵ等を用いて実現され、試験装置２０１の各構成部位の処理動作を制御する。制御部２３２は、測定制御部３２ａ、試験条件制御部２３２ｂ、判定部２３２ｃ及び演算部２３２ｄを有する。なお、実施の形態２では、設定条件として、促進耐候性試験の初期条件、測定項目、測定間隔ｔ［ｈ］、試験条件変更の判定基準となる試料、試験終了の基準となる試料、及び、試験終了の判定基準となる終了基準値Ｙが、入力部３１から制御部２３２に入力される。さらに、実施の形態２では、演算部２３２ｄ（後述）の試験期間の演算対象となる測定値（閾値ｙａ（後述））が入力される。
【００８０】
測定制御部３２ａは、実施の形態１と同様に、試料測定装置２１に、試験開始前の試料２の物性測定を実行させることによって該試料２の初期値を取得するとともに、入力部３１から入力された測定間隔及び測定項目に従って試料２に対する物性測定を実行させる。
【００８１】
試験条件制御部２３２ｂは、試験条件制御部３２ｂと同様に、試料測定装置２１による試料２の初期値測定後、入力部３１によって入力された促進耐候性試験の初期条件に従って、試料室１０内の試料２に対する促進耐候性試験を開始させる。そして、試験条件制御部２３２ｂは、判定部２３２ｃ（後述）の判定結果に応じて、促進耐候性試験におけるパラメータを一定の値で変更する。
【００８２】
判定部２３２ｃは、測定期間ごとに、試料測定装置２１によって行われた物性測定の測定値と初期値との差分値が終了基準値Ｙを超えたか否かを判定する。なお、いずれの測定値も試験条件変更の判定基準となる試料２に対するものである。
【００８３】
これに応じて、試験条件制御部２３２ｂは、差分値が終了基準値Ｙを超えたと判定部２３２ｃが判定するまで、測定期間ごとに、促進耐候性試験におけるパラメータを一定の値で高負荷側に変更する。一方、試験条件制御部２３２ｂは、差分値が終了基準値Ｙを超えたと判定部２３２ｃが判定した場合には促進耐候性試験の終了を設定する。
【００８４】
演算部２３２ｄは、測定結果記憶部３３ａに記憶された測定時間及び測定値を用いて、全ての試料２に対して、測定値と初期値との差分値が所定の閾値ｙａに達した試験時間を演算する。所定の閾値ｙａは、終了基準値Ｙと同値であってもよく、この場合には、演算部２３２ｄは、測定値と初期値との差分値が終了基準値Ｙに達した試験時間を演算する。
【００８５】
具体的には、演算部２３２ｄは、測定結果記憶部３３ａから、所定の閾値ｙａを超える直前の試験時間ｔ１及び該試験時間ｔ１における測定値ｙ１と、所定の閾値ｙａを超えた直後の試験時間ｔ２及び該試験時間ｔ２における測定値ｙ２を参照し、（１）式を用いて、所定の閾値ｙａに達した試験時間ｔａを演算する。なお、（１）式は、測定値と試験時間との一次近似式である。また、演算部２３２ｄによって演算された結果は、記憶部３３の演算結果記憶部２３３ｃに記憶される。
ｔａ=（ｙａ−ｙ１）×（ｔ２−ｔ１）／（ｙ２−ｙ１)＋ｔ１    ・・・（１）
【００８６】
出力部３４は、制御部２３２の制御のもと、各試料２に対する試験終了後に、演算部２３２ｄによる演算結果として、測定結果が所定の閾値ｙａに達した試験期間を試料２ごとに出力する。
【００８７】
以上のように、試験装置２０１は、測定値と初期値との差分値が終了基準値を超えるまで、測定期間ごとにパラメータを一定の値ずつ高負荷側に段階的に変更することによって、屋外環境劣化との近似性を大きく損ねることなく、目標となる試験時間で劣化が判別できるように試料の劣化を進行させて、試験時間の短縮化を図っている。
【００８８】
［実施例２］
本実施例２でも、実施例１と同様に試料Ａ，Ｂに対して色差を測定する場合について説明する。実施例２においても、実施例１と同様に、測定間隔ｔ［ｈ］を４００［ｈ］に設定し、試験を終了する色差の値（終了基準値Ｙ）を１０に設定する。また、実施例２においては、促進耐候性試験のパラメータのうち、ブラックパネル温度の設定温度を５℃ずつ上げる設定とする。さらに、色差の値が終了基準値である１０を超える試験時間を演算で求める設定とした。
【００８９】
まず、実施例１と同様に、試験装置１では、試験開始前に試料Ａ，Ｂの色測定が行われ、これを初期値として測定結果記憶部３３ａに記憶される。続いて、試験条件制御部２３２ｂは、促進耐候性試験の初期条件として、ＪＩＳ  Ｋ５６００−７−７：２００８に規定された条件に従って、促進耐候性試験を開始する。
【００９０】
ここで、図６及び図７を参照して、本実施例２における促進耐候性試験を具体的に説明する。図６は、本試験装置２０１と従来の試験装置とによる試料Ａ，Ｂの色差測定結果の一覧を示す図である。図７は、試験装置２０１と従来の試験装置とによって測定された試料Ａ，Ｂの色差測定値の時間依存性と、試験装置２０１の試験と従来の試験装置の試験とにおけるブラックパネル温度の設定温度における時間依存性とを示す図である。図７の（１）に示す各曲線は、図６に示す測定結果一覧Ｔ２に基づいてグラフ化したものである。図７の（１）に示す曲線ＭＡ２は試験装置２０１による試料Ａの測定結果に対応し、曲線ＭＢ２は試験装置２０１による試料Ｂの測定結果に対応する。曲線ＰＡ及び曲線ＰＢは、図３の（１）と同様である。また、図７の（２）における曲線Ｃ２は、試験装置２０１によって設定されたブラックパネル温度の時間依存性に対応する。なお、曲線Ｃｐは、図３の（２）と同様である。
【００９１】
試験開始から４００［ｈ］経過後、試料測定装置２１は、試料Ａ，Ｂの色を測定する。この結果、試料Ａ，Ｂともに初期値からの色差はともに０．２であった（図６及び図７の（１）参照）。この場合、いずれの試料Ａ，Ｂにおいても、初回測定からの色差が、終了基準値１０未満であることが判定部２３２ｃで判定されるため、試験条件制御部２３２ｂは、ブラックパネル温度を５℃高めて６８℃に変更し（図７の（２）の曲線Ｃ２参照）、促進耐候性試験を再開した。
【００９２】
そして、４００［ｈ］経過後、即ち、試験開始から計８００ｈ経過後、試料測定装置２１は、再び試料Ａ，Ｂの色差を測定した。この測定では、試料Ａについては１．８の値が得られ、試料Ｂについては１．５の値が得られた（図６及び図７の（１）参照）。この場合も、初回測定からの色差が終了基準値１０未満であることが判定部２３２ｃで判定されるため、試験条件制御部２３２ｂは、ブラックパネル温度を５℃高めて７３℃に変更し（図７の（２）の曲線Ｃ２参照）、促進耐候性試験を再開した。
【００９３】
さらに、４００ｈ経過後、即ち、試験開始から１２００ｈ経過後、試料測定装置２１が改めて色差を測定すると、試料Ａについては８．０の値が得られ、試料Ｂについては７．０の値が得られた（図６及び図７の（１）参照）。この場合も、これまでと同様に、初回測定からの色差が終了基準値１０未満であることが判定部２３２ｃで判定されるため、試験条件制御部２３２ｂは、ブラックパネル温度を５℃高めて７８℃に変更し（図７の（２）の曲線Ｃ２参照）、促進耐候性試験を再開した。
【００９４】
続いて、４００ｈ経過後、即ち、試験開始から１６００ｈ経過後、試料測定装置２１が改めて色差を測定すると、試料Ａについては１８．０の値が得られ、試料Ｂについては、１５．０の値が得られた（図６及び図７の（１）参照）。この結果、全ての試料Ａ，Ｂについて、初回測定からの色差が終了基準値１０を超えたことが判定部２３２ｃで判定され、試験条件制御部２３２ｂは、試験を終了した。
【００９５】
続いて、演算部２３２ｄは、試料Ａについては、１２００［ｈ］（ｔ１）経過時における色差の値８．０（ｙ１）と、１６００［ｈ］（ｔ２）経過時における色差の値１８．０（ｙ２）とを、上記（１）式に代入し、試料Ａの色差の測定値と初期値との差分値が閾値１０に達した試験時間（ＥＡ）が１２８０［ｈ］であることを算出した（図７の（１）の矢印Ｙａ参照）。同様に、試料Ｂについても、１２００［ｈ］（ｔ１）経過時における色差の値７．０（ｙ１）と、１６００［ｈ］（ｔ２）経過時における色差の値１５．０（ｙ２）とを、上記（１）式に代入し、色差の測定値と初期値との差分値が閾値１０に達した試験時間（ＥＢ）が１３５０［ｈ］であることを算出した（図７の（１）の矢印Ｙｂ参照）。この結果、閾値１０を超えるのにより長時間を要した試料Ｂの方が耐候性の高い材料であることが判断できる。なお、試料Ａ，Ｂについての演算結果（ＥＡ，ＥＢ）は、出力部３４から出力される。
【００９６】
なお、図６及び図７に示すように、初期の試験条件を変更せずに試験を実施した従来の試験装置では、実施例１と同様に、試験を２０００［ｈ］実施しても、色差は、試料Ａが４．９であり、試料Ｂが４．２であり、微差しか生じなかった（図６及び図７の（１）の曲線ＰＡ，ＰＢ参照）。
【００９７】
これに対し、本実施例２では、測定値が終了基準値１０を超えるまで、試験のパラメータを高負荷側に段階的に変更することによって、目標試験時間２０００［ｈ］よりも短い１６００［ｈ］で試験を終了できた。従って、本実施例２においても、試料の劣化状態に合わせて適切に劣化を促進させながら、試験期間の短縮化を実現できた。
【００９８】
［試験方法の処理手順］
次に、試験装置２０１が実行する促進耐候性試験の処理手順について説明する。図８は、試験装置２０１が実行する促進耐候性試験の試験条件制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００９９】
図８に示すステップＳ１１〜ステップＳ１４は、図４に示すステップＳ１〜ステップＳ４である。そして、ステップＳ１４における測定処理後、判定部２３２ｃは、試料測定装置２１によって今回行われた物性測定の測定値と初期値との差分値を求め、求めた差分値が、終了基準値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【０１００】
試験条件制御部２３２ｂは、判定部２３２ｃによって差分値が終了基準値を超えていないと判定された場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、試料２に対する任意の試験条件（設定温度及び光照射強度等）を高負荷側に一段階強めた試験条件に変更して、試料２に対する試験を再開する（ステップＳ１６）。制御部２３２は、試料２に対する試験再開後、ステップＳ１４に戻り、ｔ［ｈ］経過後に試料測定装置２１に試料２に対する物性測定を実行させ、再度、判定部２３２ｃによるステップＳ１５の判定処理を行う。判定部２３２ｃによって、測定値と初期値との差分値が終了基準値を超えたと判定されるまで、ステップＳ１４〜ステップＳ１６のサイクルを繰り返し、測定間隔ｔ［ｈ］ごとに促進耐候性試験におけるパラメータを一段階ずつ高めていく。
【０１０１】
一方、試験条件制御部２３２ｂは、判定部２３２ｃによって差分値が終了基準値を超えたと判定された場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、試料２に対する促進耐候性試験を終了させる。
【０１０２】
試験装置２０１は、以上の処理手順を行うことによって、測定値と初期値との差分値が終了基準値を超えるまで、促進耐候性試験におけるパラメータを一定の値ずつ段階的に高負荷側に変更することによって、試験装置１に比して試料２の劣化をより促進し、試験期間の短縮化を図ることができる。
【０１０３】
［実施の形態２に係る試験装置２０１による効果］
上述してきたように、実施の形態２に係る試験装置２０１は、制御装置２３０が、測定室によって行われた物性測定の測定値と試料２の試験開始前の測定値である初期値との差分値が、予め定められた試験終了の判定基準となる終了基準値を超えたと判定するまで、所定の時間間隔ごとに促進耐候性試験におけるパラメータを一定の値で変更し、差分値が終了基準値を超えたと判定した場合には促進耐候性試験の終了を設定する。このように、試験装置２０１は、促進耐候性試験中に、試料２の劣化状況に応じて、試料２に対する負荷を段階的に高めた条件に変更しているため、試験期間の短縮が可能であり、かつ、屋外環境下での劣化状態との近似性を大きく損ねることなく促進耐候性試験を実行可能である。
【０１０４】
また、試験装置２０１は、測定値と初期値との差分値が終了基準値を超えるまで、促進耐候性試験におけるパラメータを一定の値ずつ段階的に高負荷側に変更することによって、試験装置１に比して試料２の劣化をより促進し、試験期間の短縮化を図ることができる。
【０１０５】
また、試験装置２０１は、測定室２０によって行われた物性測定の各測定の測定時間及び測定値を用いて、測定値と初期値との差分値が所定の閾値に達した試験時間を演算するため、試験実施者は、試料２ごとに、所定の閾値に達した正確な試験時間を認識することができ、試料２間の優劣を適切に判別することが可能になる。
【０１０６】
なお、演算部２３２ｄは、測定結果記憶部３３ａに記憶された測定時間及び測定値を用いて、任意の試験期間における測定値と初期値との差分値を試料２ごとに演算し、演算結果を、演算値の低い順に並び替えてから出力部３４に出力させてもよい。
【０１０７】
また、実施の形態１，２では、試験条件制御部３２ｂ，２３２ｂは、試料２の劣化を促進させるために、判定部３２ｃ，２３２ｃの判定結果に応じて、ブラックパネル温度の設定温度を一定の値で変更した例を説明したが、もちろん、他のパラメータを変更させて試料２の劣化を促進させてもよい。例えば、加水分解を生じる高分子材料を試験対象とする場合には、試験条件制御部３２ｂ，２３２ｂは、湿度を一定の値ずつ高めてもよく、或いは、水を噴霧する時間を一定時間ずつ延長させてもよい。また、試験条件制御部３２ｂ，２３２ｂは、照射光の光量を一定の値ずつ高めてもよく、照射光の波長帯域を変更してもよい。
【０１０８】
また、実施の形態１，２で説明した試験方法のうち、実環境との近似性を重視する場合には、定期的に高負荷側に条件を強める実施の形態２の試験方法ではなく、測定値と前回測定値との差分値が閾値を超えていない場合にのみパラメータを一段階高める実施の形態１の試験方法を適用することが望ましい。また、複数回の試験結果を比較した場合には、毎回同じ条件で実施される実施の形態２の試験方法を適用することが望ましい。実施の形態１による試験方法では、複数回の試験結果を比較するには、基準となる試料を複数用意する必要があるが、実施の形態２の試験方法では、この基準となる試料を用意することが必要ないためである。
【０１０９】
［他の実施形態］
［プログラム］
上記実施形態に係る試験装置１，２０１が実行する処理をコンピュータが実行可能な言語で記述したプログラムを作成することもできる。この場合、コンピュータがプログラムを実行することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、係るプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませて実行することにより上記実施形態と同様の処理を実現してもよい。以下に、最適化装置１と同様の機能を実現する最適化プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。
【０１１０】
図９に示すように、最適化プログラムを実行するコンピュータ１０００は、例えば、メモリ１０１０と、ＣＰＵ１０２０と、ハードディスクドライブインタフェース１０３０と、ディスクドライブインタフェース１０４０と、シリアルポートインタフェース１０５０と、ビデオアダプタ１０６０と、ネットワークインタフェース１０７０とを有する。これらの各部は、バス１０８０によって接続される。
【０１１１】
メモリ１０１０は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０１１及びＲＡＭ１０１２を含む。ＲＯＭ１０１１は、例えば、ＢＩＯＳ（Basic  Input  Output  System）等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース１０３０は、ハードディスクドライブ１０３１に接続される。ディスクドライブインタフェース１０４０は、ディスクドライブ１０４１に接続される。ディスクドライブ１０４１には、例えば、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が挿入される。シリアルポートインタフェース１０５０には、例えば、マウス１０５１及びキーボード１０５２が接続される。ビデオアダプタ１０６０には、例えば、ディスプレイ１０６１が接続される。
【０１１２】
ここで、図９に示すように、ハードディスクドライブ１０３１は、例えば、ＯＳ１０９１、アプリケーションプログラム１０９２、プログラムモジュール１０９３及びプログラムデータ１０９４を記憶する。上記実施形態で説明した各テーブルは、例えばハードディスクドライブ１０３１やメモリ１０１０に記憶される。
【０１１３】
また、最適化プログラムは、例えば、コンピュータ１０００によって実行される指令が記述されたプログラムモジュール１０９３として、ハードディスクドライブ１０３１に記憶される。具体的には、上記実施形態で説明した最適化装置１が実行する各処理が記述されたプログラムモジュールが、ハードディスクドライブ１０３１に記憶される。
【０１１４】
また、最適化プログラムによる情報処理に用いられるデータは、プログラムデータ１０９４として、例えば、ハードディスクドライブ１０３１に記憶される。そして、ＣＰＵ１０２０が、ハードディスクドライブ１０３１に記憶されたプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４を必要に応じてＲＡＭ１０１２に読み出して、上述した各手順を実行する。
【０１１５】
なお、最適化プログラムに係るプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４は、ハードディスクドライブ１０３１に記憶される場合に限られず、例えば、着脱可能な記憶媒体に記憶されて、ディスクドライブ１０４１等を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。あるいは、最適化プログラムに係るプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４は、ＬＡＮ（Local  Area  Network）やＷＡＮ（Wide  Area  Network）等のネットワークを介して接続された他のコンピュータに記憶され、ネットワークインタフェース１０７０を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。
【０１１６】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【０１１７】
１，２０１  試験装置
２  試料
３  試料ホルダ
１０  試料室
１１  光源
１２  加温装置
１３  加湿装置
１４  水噴霧装置
１５  ブラックパネル
１６  温度計
２０  測定室
２１  試料測定装置
３０，２３０  制御装置
３１  入力部
３２，２３２  制御部
３２ａ  測定制御部
３２ｂ，２３２ｂ  試験条件制御部
３２ｃ，２３２ｃ  判定部
３３  記憶部
３３ａ  測定結果記憶部
３３ｂ  試験条件記憶部
３４  出力部
４０  ホルダ移動部
５０  冷凍機
５１  冷却水タンク
５２  純水タンク
２３２ｄ  演算部
２３３ｃ  演算結果記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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