樹脂・プラスチックの耐候劣化、その対策と分析評価、寿命予測

第1部 ～紫外線や熱・水分など～高分子・樹脂の耐候劣化のメカニズムとその対策

(2015年11月30日 10:00〜11:15)

1. 高分子・樹脂の耐候性とは?
2. 劣化に伴う平均分子量の変化
3. 劣化の過程、メカニズム
   1. 熱劣化
   2. 酸化劣化
   3. 加水分解劣化
4. 高分子・樹脂の光劣化や変色
   1. 光劣化の特徴
   2. 光化学反応の特質
   3. 光劣化を抑制する添加剤
      1. 紫外線吸収剤 (UVA)
      2. ヒンダードアミン系光安定剤 (HALS)
   4. 光安定化における相互作用
5. 耐候劣化対策のケーススタディ
   1. ポリオレフィン
   2. ポリカーボネート
   3. ポリスルホン 他
• 質疑応答

第2部 ～樹脂の劣化や変色とその対策としての～ 酸化防止剤・紫外線吸収剤・ 光安定剤の選び方、使い方

(2015年11月30日 11:30〜12:45)

近年、産業の複雑化や市場要求の高度化に伴い、基本的な添加剤の機能の向上に加え、新たな問題や課題が指摘され改善が望まれるようになってきた。 本講座では、酸化防止剤、加工安定剤、熱安定剤による高分子の熱および光による劣化対策のアプローチについて説明する。

1. プラスチックの劣化と添加剤
   1. プラスチックの熱・光による劣化
   2. 添加剤分類
   3. 酸化防止剤
      1. 一次酸化防止剤
      2. 二次酸化防止剤
      3. フェノールフリー酸化防止剤
   4. 光劣化防止剤
      1. 紫外線吸収剤・遮蔽剤
      2. ヒンダードアミン光安定剤
   5. 相乗効果と拮抗作用
2. 事例からみる課題と対策
   1. 変色の事例と対策
      1. 酸化防止剤による変色
      2. 紫外線吸収剤による着色
      3. 放射線による変色
   2. 耐熱性の課題と対策
      1. 成形加工時の添加剤の揮発
      2. 高温使用時の長期熱安定性
   3. 耐酸性の課題と対策
      1. 酸性物質の影響
      2. 耐農薬性
      3. 塗装密着性
   4. 添加剤の環境への影響
      1. フォギング
      2. VOCエミッション
• 質疑応答

第3部 高分子材料の環境試験による 変質・劣化機構と分析評価事例

(2015年11月30日 13:30〜14:45)

高分子有機材料に対する信頼性試験の必要性と材料の変質劣化のメカニズム、および変質劣化の分析・評価事例についてご紹介する。

1. 信頼性試験
   1. 試験装置種類
   2. 試験目的
2. 材料劣化のメカニズム
   1. 信頼性試験、評価
   2. ポリマー変質・劣化
   3. 劣化反応機構
3. 分析評価の流れ
   1. 分析装置・手法の選択
      • 装置種類
      • 装置対応内容
      • 装置原理
   2. データ解釈・考察
      • 専門知識の重要性
      • データの読み取り方
      • オージェ分析
4. 表面分析、定性分析
   • 分析手法の位置付け
   • 分析化学で使用される代表的な装置
   • 対象物ごとの分析手法・装置の選択
1. 分析事例
   • FT-IR分析
   • TOF-SIMS分析
   • XPS分析 (ESCA)
5. 観察による分析・評価
   1. SEM観察
      • 表面観察
      • 断面加工からの観察
   2. SAT観察 (超音波顕微鏡)
      • 非破壊観察
      • 空気層、剥離観察
6. 化学処理、化学分析手法による表面観察
   • ポリマー結晶観察
   • ポリマー海島観察
     (マッピングによる視覚化)
• 質疑応答

第4部 樹脂の耐候性試験の課題と劣化評価

(2015年11月30日 15:00〜16:15)

耐候性試験は、長い時間と経費のかかる厄介な試験である。それを短時間で行うためには人工促進耐候性試験機が使われるが、試験機メーカが劣化因子をどのようにコントロールしているか、ユーザーがどの程度知っているかが、試験精度と再現性を良くするポイントである。 また促進性の優れたメタルハライドランプ方式試験機の使い方などに関して、詳しく紹介する。

1. 「たいこうせい」とは何か? 何故行うのか?
   1. 促進耐候性試験 (機) とは何か?
   2. 企業におけるクレーム対応
   3. 規格試験の位置付け
   4. 耐候性に関して、間違われやすい一般概念
2. 耐光 (候) 性試験の種類
   1. 耐候性試験の分類
   2. 人工促進耐候性試験機の種類
3. 屋外暴露と人工促進暴露との関係
   1. 暴露環境が変動する試験は再現性のある試験方法か?
   2. 相関性か促進性か、どちらの性能を追求するか?
4. 各種試験機の特徴と課題
   1. キセノンウエザーメータ
   2. 紫外蛍光ランプウエザーメータ
   3. カーボンアーク灯式試験機
   4. メタルハライドランプ方式試験機
5. 人工促進試験機に取り込める劣化要因と再現性向上
   1. 光
   2. 熱
   3. 水 etc
6. ランニングコスト耐候性試験はお金がかかる!
• 質疑応答