現在位置:Home > サービス一覧 > 信頼性評価試験、環境試験 > 環境試験 > オゾン試験


信頼性評価試験、環境試験

オゾン試験

オゾン試験

オゾンとは、自然大気中に存在する酸素の同素体である無色の気体です。酸素原子からなるオゾンは強力な酸化作用を有し、屋外で使用されるゴム製品、プラスチック、塗料、繊維等の亀裂やひび割れを発生させる原因の一つとして考えられます。OKIエンジニアリングでは、人工的に発生させたオゾンを含む空気中に試験品を暴露し、耐オゾン性を促進試験する『オゾンによる劣化試験』など、実際に使用される現場を想定したオゾン試験が可能です。オゾン濃度調節は紫外線吸収法を採用しています。オゾン試験後のユニットの試験片に独自の表面処理を行うことで、孔食の深さの分布状況を面分布としてデータ化(孔食の定量化)する耐腐食評価も実施いたします。

  • オゾン試験機 OMS-L
    オゾン試験機 OMS-L
  • オゾン試験機 槽内 ジグ有
    オゾン試験機 槽内 ジグ有 
  • ゴム専用治具で歪20%をかけた試験品
    試験片の静的・動的試験が可能。
    ゴム専用治具で歪20%をかけた試験品

オゾン試験の対応規格

規格 試験名・方法
JIS K 6259
( ISO 1431 )
加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム-耐オゾン性の求め方
条件:温度40±2℃,オゾン濃度50±5pphm(25,100,200pphmも可)※湿度を加える場合もあり
試験槽内空気が排出され、且つ循環できるもので槽内空気(オゾン含む)の平均流速を8mm/s以上、
できれば12~16mm/sに調節できるもの
JIS K 6301 加硫ゴム物理試験方法(廃版)→ JIS K 6259に移行
条件:温度40±2℃,オゾン濃度50±5pphm
空気は1分間に槽内の約3/4を排出できるもので無ければならない
JIS D 0205 自動車部品の耐候性試験(WAO 促進耐オゾン試験)   ※放置試験のみ対応しております。
試験方法:JISK6301に準拠
対象:プラスチック,人工皮革,繊維、加硫ゴムを使用した自動車部品
分類:WAO(促進耐オゾン試験)
条件:温度40±2℃,オゾン濃度50±5pphm(=0.5ppm)

その他にもさまざまなお客様のご要望の環境条件に合わせて、適切なテスト条件をご提案いたします。

ページの先頭へ

オゾン濃度とクラック発生時間

オゾン濃度とクラック発生時間の関係
オゾン濃度とクラック発生時間の関係

ゴムと樹脂の特徴

ゴム(合成ゴム)特徴

わずかな力で大きく伸び、外力を除くと殆ど瞬間的に元に戻る物質(ガラス転移温度が低い)

  • 柔らかい
  • 大きく変形しても壊れない
  • かなり大きく変形しても元に戻る
NR(natural rubber)
:天然ゴム
SBR(styrene-butadiene rubber)
:スチレン・ブタジエンゴム
CR
(polychloroprene)
:クロロプレンゴム
  • 参考文献
    ラバーダイジェスト社 秋葉光雄・林茂吉 著
    ゴム・エラストマーの劣化と寿命予測より
ゴム(合成ゴム)の耐オゾン性
ゴム種 NBR
(nitrile-butadiene rubber)
:ニトリルゴム
EPDM
(Ethylene Propylene Rubber)
:エチレンプロピレンゴム
CR(polychloroprene)
:クロロプレンゴム
化学的構造 NBR構造式
アクリロニトリル/
ブタジエン共重合体
EPDM構造式
エチレン/プロピレン/
ジエン三元共重合体
CR構造式
ポリクロロプレン
耐オゾン性 ×
主な使用用途 オイルシール、ガスケット、耐油ホース、コンベヤベルト、印刷ロール、紡績用トップロールなどの耐油製品 電線被覆、自動車のウェザーストリップ、 窓わくゴム、スチームホース、コンベヤベルト、防水シート、タイヤチューブ 電線被覆、コンベヤベルト、防振ゴム、窓わくゴム、 接着剤、ゴム引布および一般工業用品、塗料

◎:全くあるいはほとんど影響はない
○:条件により十分使用に耐える  
△:若干の影響がある
×:大きく影響があるため使用に適さない

樹脂(合成樹脂)の特徴

変形しても元に戻らない。高分子の状態が異なる物質。また熱に弱い(ガラス転移温度が高い)

樹脂(合成樹脂)の耐オゾン性
樹脂種 塩化ビニール
PVC(グレー)
ナイロン66
PA66
ポリプロピレン
PP(黒)
ABS
ABS(白)
ポリエチレン
PE(高密度)
耐オゾン性 ×
主な使用用途 上・下水道管、継手、雨樋、サッシ 食品フィルム、自動車部品(ラジエータータンク、冷却ファン他) 家電、自動車部品、食品容器、トレイ OA機器、自動車部品(内外装品)、ゲーム機 包装材、バケツ、ガソリンタンク

◎:全くあるいはほとんど影響はない
○:条件により十分使用に耐える
△:若干の影響がある
×:大きく影響があるため使用に適さない

ページの先頭へ

ゴム・樹脂のオゾン試験劣化解析

オゾンによる劣化試験後は、主に実体顕微鏡、デジタルマイクロスコープで試験対象試料の表面観察を行いますが、走査型電子顕微鏡によりクラックやひび割れの状態について拡大観察も可能です。また、赤外分光装置による主体成分分解析に加え添加物や複合成分の解析、積層構造物解析、微量付着物同定、化学的構造の変化による定量的な測定もいたします。

各種ゴム酸化の化学的構造について

各種ゴムの2重結合部分にオゾンが攻撃しオゾナイド(I)が生じます。オゾナイド(I)の状態では不安定なためO-O結合部で切断され(Ⅱ)のように一つの構造の中に両性イオンおよびケトンを形成します。生成した(Ⅲ)両性イオンと(Ⅳ)ケトンのうち、赤外分光分析で確認がしやすいケ トンの増減に着目し劣化の評価を行います。

オゾンが2重結合部に反応し、ケトンが生成
オゾンが2重結合部に反応し、ケトンが生成

静的オゾン劣化試験・外観観察・化学的構造の変化定量測定事例

ゴム(ニトリルゴム:NBR)の耐オゾン性試験の外観観察例
試験方法
JIS D 0205(1976)自動車部品の耐候性試験方法
試験種類
促進耐オゾン試験(WAO)
温度
40±2℃
オゾン濃度
50±5pphm

ニトリルゴム(NBR)の劣化試験後の外観観察
ニトリルゴム(NBR)の劣化試験後の外観観察
下部の()括弧内数字は屋外暴露試験した場合の相当年数を表しています。

ゴム(ニトリルゴム:NBR)の耐オゾン性試験の化学的構造の変化定量測定事例

劣化が進行すると赤外吸収スペクトル上でケトン基の吸収が増加します。

ニトリルゴム(NBR)の劣化試験後のFT-IRによる化学的構造の変化による定量的な測定

ゴム(クロロプレンゴム:CR)の耐オゾン性試験の化学的構造の変化定量測定事例

劣化が進行すると赤外吸収スペクトル上でケトン基の吸収が増加します。

クロロプレンゴム(CR)の劣化試験後のFT-IRによる化学的構造の変化による定量的な測定

ページの先頭へ

各種ゴム(NBR、EPDM、CR)の耐オゾン性試験後の外観観察比較例

試験方法
JIS D 0205(1976)自動車部品の耐候性試験方法
試験種類
促進耐オゾン試験(WAO)
温度
40±2℃
オゾン濃度
50±5pphm
  • ニトリルゴム(NBR)試験前 表面外観確認
    ニトリルゴム(NBR)
    試験前 表面外観確認
  • エチレンプロピレンゴム(EPDM)試験前 表面外観確認
    エチレンプロピレンゴム(EPDM)
    試験前 表面外観確認
  • クロロプレンゴム(CR)試験前 表面外観確認
    クロロプレンゴム(CR)
    試験前 表面外観確認
  • ニトリルゴム(NBR)オゾン試験2H後の表面外観確認
    ニトリルゴム(NBR)
    オゾン試験2H後の表面外観確認
  • エチレンプロピレンゴム(EPDM)オゾン試験2H後の表面外観確認
    エチレンプロピレンゴム(EPDM)
    オゾン試験2H後の表面外観確認
  • クロロプレンゴム(CR)オゾン試験2H後の表面外観確認
    クロロプレンゴム(CR)
    オゾン試験2H後の表面外観確認
  • ニトリルゴム(NBR)オゾン試験4H後の表面外観観察
    ニトリルゴム(NBR)
    オゾン試験4H後の表面外観観察
  • エチレンプロピレンゴム(EPDM)オゾン試験4H後の表面外観確認
    エチレンプロピレンゴム(EPDM)
    オゾン試験4H後の表面外観確認
  • クロロプレンゴム(CR)オゾン試験4H後の表面外観確認
    クロロプレンゴム(CR)
    オゾン試験4H後の表面外観確認
  • ニトリルゴム(NBR)オゾン試験8H後の表面外観観察
    ニトリルゴム(NBR)
    オゾン試験8H後の表面外観観察
  • エチレンプロピレンゴム(EPDM)オゾン試験8H後の表面外観観察
    エチレンプロピレンゴム(EPDM)
    オゾン試験8H後の表面外観観察
  • クロロプレンゴム(CR)オゾン試験8H後の表面外観観察
    クロロプレンゴム(CR)
    オゾン試験8H後の表面外観観察

ページの先頭へ

設備一覧

オゾンウェザーメーター
設備名 型名 製造者 主な仕様
オゾンウェザーメーター OMS-L    スガ試験機

試験槽内寸法:500(W)×500(D)×500(H)mm
オゾン発生装置:オゾン灯方式

オゾン濃度範囲:20~250pphm(0.2ppm~2.5ppm)

温度調節範囲:室温+10℃~60℃

この他にもOKIエンジニアリングの環境試験の設備にて、さまざまな各種環境試験に対応しています。

見積り依頼方法

お見積りのご依頼は、下記の見積り依頼書をダウンロードし、品名情報、試験条件詳細をご記入の上、にお送りください。

  • Excelは、米国Microsoft Corporationの米国およびその他の国における商標または登録商標です。
 オゾン試験のお問い合わせ先
WEBからのお問い合わせ:お問い合わせフォームはこちら
電話:0495-22-8140

ページの先頭へ