JPS59108295A - 老化褪色用ア−クカ−ボン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐変褪色性試験、耐候性試験等に光源として用
いられるアークカーボンに関する。

一般にウェザ−メータあるいはデユーサイクルウェザ−
メータ等は塗料類、プラスチ、り類、ゴム類、繊維類な
どに１００〜５００時間光をあててこれらの耐候性試験
および耐変褪色性試験を行うものである。これらの光源
としては炭素管の中空部に発光剤として希土類元素化合
物を添加した炭素質の芯体を設けた老化褪色用アークカ
ーボンが用いられている。

しかし、こうしたアークカーボンはカーボン間でアーク
を発生させた場合、芯体の酸化が激しいために芯体が急
速に消耗してし甘い、アークカーボンの寿命はこの芯体
の消耗速度に依存してせいぜい２２〜２４時間であった
。

こうしたことから上述したアークカーボンを１００〜５
００時間もの光照射時間を必狭とするウェザ−メータな
どの光源として用いた場合、頻繁に交換しなければなら
ず、作業に手間がかかっていた。

このようなアークカーボンの寿命が短いという欠点を改
善するだめに、炭素管および芯体の径を夫々大きくする
ことが考えられるが、こうした手段ではアークカーホ゛
ン間に発生するアークの位置が不安定となり、アークが
点滅するなどして発光性能が損われる欠点があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、アーク
の発光性能を損うことなく長時間使用可能な老化褪色用
アークカーがンを提供しようとするものである。

本発明者らは、種々検討した結果炭素管と芯体との断面
積比及び芯体における添加剤の含有率を規定すれば、ア
ークの発光性能を安定させることができるとともに寿命
を著しく延ばすことができることを見出した。

すなわち、本発明の老化褪色用アークカーボンは、炭素
管と芯体との断面積比が１５〜６ｏ：１であり、芯体に
おける希土類元素化合物の含有率が３０〜７０重量％、
アルカリ金属化合物の含有率が１〜１０重量％であるこ
とを特徴とするものである。

本発明において炭素管と芯体との断面積比をオフか １５〜６０：１としたのは、１５岐の場合、炭素質部分
が少なくなることによりアークカーボンの消耗が早く１
００時間以上の長寿命の燃より、アークが不安定になる
ためである。

々お、通常の上部アークカーボンにおいては外径が２３
ｍｍ又は３６＋＋＋＋ｎのものが用いられる。

本発明において芯体に含有させる希土類元素化合物とし
ては弗化セリウム、弗化ランタン、酸化セリウム等を挙
けることができる。芯体におけるこれら希土類元素化合
物の含有率を３０〜７０重量％としたのは、３０重量％
未満では耐候試験等に必要な分光エネルギーを得ること
ができず、７００重量％超えると芯体の酸化消耗が激し
くなりアークカーボンの寿命が短くなるためである。

本発明において芯体に含有させるプルカリ金属化合物と
しては硫酸カリウム、塩化カリウム、硼弗化カリウム等
を挙げることができる。芯体におけるこれらアルカリ金
属化合物の含有率を１〜１０爪量襲としたのは、１〜１
０重量％の範囲を逸脱するとアークが不安定と々す、分
光エネノσギーを安定して得ることができなくなるだめ
である。

また、本発明において長時間アークを持続するには、炭
素管と芯体との消耗速度の差を小さくする必要が有りそ
の為には芯体の真比重を２．７〜３．３とすることが望
ましい。

上述したような老化褪色用アークカーボンの製造方法と
しては２、希土類元素化合物、アルカリ金属化合物及び
黒鉛等の混和物を炭素管の中空部に射出注入した後、こ
れを焼成する方法でもよいし、上記混和物を焼成した後
、炭素管の中空部に嵌着する方法でもよい。また、芯体
の断面形状は円形あるいｉ１′１：６〜１２枚の歯車形
状等いずれの形状でもよい。

以下、本発明の詳細な説明する。

実施例１ 希土類元素化合物として弗化セリウム、アルカリ金属化
合物どして硫酸カリウムを用い、これらと微粒のカーボ
ンブラック及び黒鉛粉末か・らなる芯体原料にタール、
ピッチの混和物を添加し混練した。つづいて、この混線
物を炭素管の中空部に充填して焼成し、外径３６朔、芯
体直径９咽、長さ３５０ｍのアークカーボンを得た。

なお、芯体における弗化セリウムの含有率は４２２重量
％硫酸カリウムの含有率は５重量％であり、芯体の真密
度は２，９であった。

実施例２ 希土類元素化合物として弗化ランタン、アルカリ金属化
合物として塩化カリウムを用い、上記実施例１と同様な
方法により外径３６胡、芯体直径５　ｍｍ　、長さ３５
０ｍｍのアークカーボンを得た。なお、芯体における弗
化ランタンの含有率は５６６重量％塩化カリウムの含有
率は３重量％であり、芯体の真比重は３．０であった。

実施例３ 希土類元素化合物として酸化セリウム、アルカリ金属化
合物として硼弗化カリウムを用い、これらと微粒のカー
ボンブラック及び黒鉛粉末からなる芯体原料にタール、
ピッチの混和物を添加し、混練した。つづいて、との混
練物をプレス成型機により丸棒に成型した後、焼成して
芯体を製造した。なお、芯体における酸化セリウムの含
有率は６３重量条、硼弗化カリウムの含有率は６重量％
であり、芯体の真比重は３．０であった。つづいて、こ
の芯体にフェノール樹脂、タールなどの接着剤を塗布し
た後、炭素管の中空部に挿入した。つづいて、加熱して
接着剤を硬化させ、芯体と炭素管とを接着して外径３６
＋ｎｍ、芯体直径５咽１、長さ３５０胴のアークカーボ
ンを得た。

比較例１ 希土類元素化合物として弗化カリウム、アルカリ金属化
合物として硫酸カリウムを用い、上記実施例１と同様な
方法で外径３６ｍ、芯体直径１０朔、長さ３５０震のア
ークカーボンを得た。

なお、芯体における弗化カリウムの含有率は８５５重量
％硫酸カリウムの含有率は５重量％であり、芯体の真比
重は２．８であった。

比較例２ 希土類元素化合物として弗化カリウム、アルカリ金属化
合物として硫酸カリウムを用い、上記実施例１と同様な
方法で外径３６配、芯体直径７欄、長さ３５０ｍｍのア
ークカーボンを得た。

なお、芯体における弗化カリウムの含有率は２００重量
％硫酸カリウムの含有率は２００重量％あり、芯体の真
比重は２．４であった。

比較例３ 希土類元素化合物として弗化カリウム、アルカリ金属化
合物として硫酸カリウムを用い、上記実施例］と同様な
方法で外径３６泪、芯体直径４諭、長さ３５０ｍｍのア
ークカーボンを得だ。

なお、芯体における弗化カリウムの含有率は１８８重量
％硫酸カリウムの含有率は２５５重量％あり、芯体の真
比重は３，６であった。

上述した実施例１〜３及び比較例１〜３のアークカーボ
ンの炭素管断面積ａ、芯体断面積ｂ、断面積比ａ／ｂ、
芯体における希土類元素化合物及びアルカリ金属化合物
の含有率、芯体の真比重をそれぞれ下記表に示す。

また、これらのアークカーボンの外表面を銅メッキして
デユーサイクルウェザ−メーターの上部カーボンとして
使用し、下部カーボンには外径２３　ｗｎ、芯体直径８
ｍｍ、長さ３５０罰で外表面に銅メッキしたアークカー
ボンを使用し、ＡＣ６０Ａ、５０Ｖの条件でアークを発
生させてアーク特性を測定した結果をアーク寿命、アー
クカーボンの消耗度、アークの点滅回数及びアークの安
定性について夫々下記表に併記する。

上記表から明らかなように比較例１のアークカーボンは
炭素管と芯体との断面積比及び芯体における希土類元素
化合物の含有率が本発明の範囲外であるのでアークの安
定性は略安定であるが、消耗度が大きく、アーク寿命が
短い。また、比較例２のアークカーボンは芯体における
希土類元素化合物とアルカリ金属化合物の含有率が本発
明の範囲外であり、比較例３のアークカーボンは炭素管
と芯体との断面積比、芯体における希土類元素化合物と
アルカリ金属化合物の含有率がいずれも本発明の範囲外
であるため、アーク寿命が短いうえにアークも不安定で
ある。

これに対して実施例１〜３のアークカーボンはいずれも
６０時間以上の長時間にわたって安定なアークを発生さ
せることができる。

なお、上記実施例では炭素管の外表面にのみ銅メッキを
施したが、芯体にも銅メッキを施してもよい。また、本
発明のアークカーボンは炭素管を二重管構造として、外
側炭素管及び内側炭素管の外表面に鋼メッキを施したも
のでもよい。

以上詳述した如く、本発明によれば、長時間にわたって
、耐候性試験に必要な分光エネルギーを有する安定なア
ークを持続し得る老化褪色用アークカーボンを提供でき
るものである。

出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦−４６（ ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　炭素管と、該炭素管の中空部に設けられ、発
   光剤として希土類元素化合物及びアルカリ金属化合物を
   含む炭素質の芯体とからなる老化褪色用アークカーボン
   において、前記炭素管と芯体との断面積比が１５〜６０
   ：１であり、芯体における希土類元素化合物の含有率が
   ３０〜７０重景％、アルカリ金属化合物の含有率が１〜
   １ＯＮ量−であることを特徴とする老化褪色用アークカ
   ーボン。
2. （２）芯体Ω真比重が２．７〜３３であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の老化褪色用アークカー
   ボン。