水・熱・光による高分子劣化・変色のメカニズムとその対策

第1部 高分子材料の劣化要因と添加剤作用機講

(2016年5月23日 10:30〜12:00)

有機化合であるポリマー材料は、その製造、加工、使用において化学的劣化を受ける。その原因と対処法 (添加剤の使用) について解説する。

1. ポリマーの劣化機構
   1. 劣化と自動酸化
      1. 連鎖開始反応
      2. 連鎖分岐反応
      3. 連鎖停止反応
   2. 熱劣化
   3. 光劣化
2. ポリマーの安定化
   1. 酸化防止剤の役割
      1. 各種製品に対する添加剤
      2. 自動酸化と添加剤の関係
   2. フェノール系酸化防止剤
   3. イオウ系酸化防止剤
   4. リン系酸化防止剤
   5. 紫外線吸収剤
   6. ヒンダードアミン系光安定剤
3. 添加剤の相互作用
   1. 相乗作用
      1. HALS NHとフェノール系酸化防止剤の相乗作用
   2. 拮抗作用
      1. HALS NHとスルホン酸の拮抗作用
      2. HALSとフェールの相互作用
• 質疑応答

第2部 有機-無機ポリマーハイブリッドコーティング膜の作製と特性評価

(2016年5月23日 12:45〜14:15)

1. 高分子材料と劣化要因
2. 高分子材料と加水分解劣化
3. 高分子材料劣化物の分析手法
   1. 高分子材料分析手法と劣化解析
   2. 赤外/ラマン分析法の特徴と劣化物解析
   3. GC/LC分析法による加水分解物解析
   4. 熱抽出GC – MS分析法による解析
   5. ソフトイオン化精密質量分析法による解析
   6. 熱抽出精密質量分析法 (ASAP – TOFMS) による加水分解物解析
   7. LC導入精密質量分析法 (LC – ESI – TOFMS) による加水分解物解析
   8. GPCおよびDOSY (NMR) 法による劣化物の分子量依存化学構造解析
   9. XPS/TOF – SIMS表面分析法による表面劣化と加水分解解析
4. 生分解性ポリマーの化学構造と酵素加水分解特性
   1. ポリカプロラクトン (PCL) の熱処理条件と加水分解特性
   2. DSC熱分析法によるポリマー構造解析
   3. 赤外・ラマン分析法によるポリマー構造解析
   4. X線回折分析法によるポリマー結晶構造解析
   5. パルスNMR法による解析
• 質疑応答

第3部 分子材料の劣化による熱挙動への影響と熱履歴の推定法

(2016年5月23日 14:30〜16:00)

材料の劣化は、環境変化や時間経過、繰返し使用することによって、材料が化学または物理的に変化する事で起こる。高分子材料における劣化は酸化による弾性変化、熱による転移、加水分解など様々な影響によって引き起こされるため劣化の原因を絞り難い。ここでは、高分子材料を擬似的に劣化させることによって試料の熱分解への影響について詳しく解説する。

1. 熱分析の基礎知識
   1. 熱分析の基礎
      • 種類
      • 定義
      • 原理など
   2. 示差捜査熱量計 (DSC) の条件
      • 測定条件の設定
      • 測定条件の影響など
   3. 示差熱天秤 (TG-DTA) の測定
      • 測定条件の設定
      • 測定条件の影響など
   4. 速度制御熱分析、湿度制御熱分析の原理と特長
   5. 加熱時発生ガス分析 (EGA) の原理と特長
2. 必要な情報をどのように得るか
   1. 熱分析データ解釈の基礎と知っておくべきポイント
3. 具体的な高分子劣化のケーススタディ
   1. 熱処理による影響
   2. 酸化による影響
   3. 湿度による影響
4. 高分子の熱測定の実際と注意するべきポイント
• 質疑応答