7/24 高分子材料の劣化・不具合分析および寿命評価と対策事例

(一財)化学物質評価研究機構 　高分子技術部 　課長　博士(工学)　仲山 和海　氏

　ゴム・プラスチックを代表とする高分子材料に生じる不具合を抑えて、最大限に活用するために重要となる劣化と不具合、寿命に関する基礎を解説し、劣化や不具合に対する材料ごとの特徴、各種添加剤による劣化対策法について述べる。また、迅速、正確な市場クレーム対応を講ずるための解析、対策までの流れを解説し、実例を交えた解析例を数多く紹介する。

１. 高分子材料の劣化メカニズム
　1.1 各種劣化因子（熱劣化、光劣化、水、酸・塩基、金属による劣化など）と自動酸化反応
　1.2 劣化により生じる現象やトラブル
　1.3 製品に生じる現実的な劣化現象
 
２．高分子材料の各種分析法
　2.1 不具合原因究明の手順
　2.2 前処理法
　2.3 材料分析法
　　　元素分析，分離分析，化学構造解析，形態観察，熱分析
　2.4 劣化分析法
　　　FT-IR，DSCによる酸化開始温度，GPC，TG，ESR，NMR，XPS，EPMA
　2.5 分子量及び分子量分布分析法
　2.6 架橋密度の分析・評価法
　2.7 ゴム組成分析法
 
３．劣化対策
　3.1 劣化対策のアプローチ
　3.2 劣化対策のための劣化原因解析
　3.3 材料選択による劣化対策
　3.4 添加剤の選択による劣化対策
　3.5 対策の検証
　3.6 各種材料の弱点
　3.7 ゴムの劣化対策
　　　老化防止剤の機能、効果的な配合例
　3.8 プラスチックの劣化対策　　　
　　　酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤の機能、効果的な配合例
 
４．促進劣化試験法
　4.1 光劣化（耐候性試験）
　4.2 熱劣化（熱老化試験）
 
５．寿命評価法
　5.1 寿命の考え方
　　　機能的寿命と商品的寿命
　5.2 劣化評価と寿命評価の関係
　5.3 寿命評価の流れ
　5.4 寿命評価のポイント
　5.5 促進劣化で現実と乖離が生じる理由
　5.6 寿命のばらつき
　5.7 アレニウス法による寿命評価
　5.8 アイリング法による寿命評価
 
６．劣化解析及び対策事例
　6.1 劣化因子特定のための注意点
　6.2 加硫ゴムの劣化
　　a. オゾン劣化
　　b. 残存過酸化物によるエチレンプロピレンゴム(EPDM)の劣化
　　c. 老化防止剤の溶出
　　d. 加硫時の水分が加硫NRの寿命に与える影響
　6.3 プラスチックの劣化
　　a. ポリアミドの水中での劣化(加水分解、残留塩素による劣化)
　　b. ポリアミド6の酸化チタンによる光劣化
　　c. ポリカーボネートの白化（発泡剤による加水分解白化）
　　d. 酸化防止剤の添加効果による耐久性向上（酸化防止剤の種類、組合せ、添加量の最適化）
　6.4 接着の破壊
　　a. 粘性違いの接着剤の剥離
 
　　□ 質疑応答・名刺交換 □