ゴム・プラスチック材料の破損、破壊原因とその解析法 / 劣化と不具合、寿命の解析法と劣化対策

2014年2月21日「ゴム・プラスチック材料の破損、破壊原因とその解析法」

　ゴム・プラスチック材料の破損、破壊に係わる因子と破壊モードなど破壊の基礎を解説する。また、材料の破損、破壊の解析法と破損、破壊に導く大きな因子である劣化の分析法について解説する。同時に破面観察から得られた情報を基にその原因を解析する手法を事例を交えて紹介する。

1. 破壊現象、メカニズムとその形態
   1. 強度に係わる因子
      • 劣化
      • 形状
      • 材料
      • 異物
      • ボイド
   2. 応力集中と破壊
   3. 破壊の形態
      1. 脆性破壊
      2. 延性破壊
      3. 疲労破壊
      4. 環境応力亀裂、溶剤亀裂
      5. オゾンクラック
2. 高分子材料の劣化因子とメカニズム
   • 熱劣化
   • 光劣化
   • 微生物による劣化
   • 疲労劣化
   • 薬品による劣化
   • オゾン劣化
   • 水分による劣化
   • 金属害
   • 塩素による劣化など
3. 破壊・破損の解析法
   1. 解析アプローチ
   2. 外観観察 形状
   3. 破面解析法
   4. 前処理法
   5. 劣化分析法
      • FT-IR
      • DSCによる酸化開始温度
      • GPC
      • TG
      • ESR
      • NMR
      • XPS
      • EPMA
   6. 材料分析法
      • 元素分析
      • 分離分析
      • 化学構造解析
      • 形態観察
      • 組成分析 (熱分析)
4. 各種ポリマーの弱点
5. 破壊・破損解析及び対策事例
   1. 加硫ゴムの破壊・破損
      1. 加硫ゴムのオゾン劣化
      2. 水道水中の残留塩素による劣化
      3. NBRの加硫不足による裂け
   2. プラスチックの破壊・破損
      1. 異物による破壊
      2. ポリアミド6の酸化チタンによる光劣化
      3. ポリカーボネートの溶剤亀裂
      4. ポリ塩化ビニルの疲労劣化
      5. コーナー部の形状不良による破壊
      6. ポリアセタールギアのオーバーヒーティングによる劣化破損 など
• 質疑応答

2014年4月24日「ゴム・プラスチック材料の劣化と不具合、寿命の解析法と劣化対策」

　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、解析法については実例を交えて数多く紹介する。

1. 高分子材料の劣化メカニズム
   1. 各種劣化因子と自動酸化反応
      • 熱劣化
      • 光劣化
      • 金属による劣化など
   2. 成形加工時の劣化と環境劣化
   3. 劣化により生じる現象やトラブル
2. 高分子材料の各種分析法
   1. 前処理法
   2. 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
   3. 劣化分析法
      • FT-IR
      • DSCによる酸化開始温度
      • GPC
      • TG
      • ESR
      • NMR
      • XPS
      • EPMA
   4. 分子量及び分子量分布分析法
   5. 架橋密度の分析・評価法
   6. ゴム組成分析法
3. 劣化対策
   1. 劣化対策のアプローチ
   2. 劣化対策のための劣化原因解析
   3. 材料選択による劣化対策
   4. 添加剤の選択による劣化対策
   5. 対策の検証
   6. 各種材料の弱点
   7. ゴムの劣化対策
      • 老化防止剤の機能
      • 効果的な配合例
   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
   1. 光劣化 (耐候性試験)
   2. 熱劣化 (熱老化試験)
5. 寿命評価法
   1. 寿命の考え方
      • 機能的寿命と商品的寿命
   2. 劣化評価と寿命評価の関係
   3. 寿命評価の流れ
   4. 寿命評価のポイント
      • 現実との乖離
   5. 寿命のばらつき
   6. アレニウス法による寿命評価
   7. アイリング法による寿命評価
6. 劣化解析及び対策事例
   1. 加硫ゴムの劣化
      1. オゾン劣化
      2. 残存過酸化物によるエチレンプロピレンゴム (EPDM) の劣化
      3. 残存過酸化物劣化対策
      4. 天然ゴムの後加硫による物性変化 (劣化)
   2. プラスチックの劣化
      1. 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)
      2. ポリプロピレンの酸化劣化と劣化度の分布
      3. ポリウレタンの光劣化
      4. ポリカーボネートの光劣化
      5. ポリカーボネートの白化 (発泡剤による加水分解白化)
      6. ポリ塩化ビニルの劣化
      7. 酸化防止剤の添加による耐久性向上
         (酸化防止剤の種類、組合せ、添加量の最適化)
   3. 接着の破壊
      1. アクリル系接着剤の耐水性不足による破壊
• 質疑応答・名刺交換