高分子材料・製品の寿命予測と劣化加速試験条件の設定方法

樹脂材料や製品に関する専門書等において、アレーニウス式やラーソンミラー式による材料や製品の寿命予測についての記述は見かけるものの、具体的に寿命特性値の経時変化を解析し、寿命予測の一般式化に繋げた例は稀有であるものと思われる。 　本講座では、対象をプラスチック・ゴム・接着剤・両面テープの樹脂材料全般とし、各種劣化モードにおける寿命予測を重回帰分析の手法により、アレーニウス型やラーソンミラー型を基本とする予測式設定に繋げたため、劣化度合いの予測結果が実際のデータに極めて近似することを特徴とする。また、ほとんどの事例について劣化メカニズムを解説しているので、類似の不具合が発生した際には、迅速で的確な対策が策定できる内容としている。合わせて、寿命予測から発展する劣化加速試験条件の設定方法、並びに劣化加速条件設定のための対象製品の温湿度測定方法と取得した温湿度データの加工・解析方法についても解説する。

1. 各種材料の寿命予測と劣化加速の概要
   1. 劣化現象に対する寿命予測と劣化加速の対応項目
   2. 寿命予測の概要と展開
   3. 樹脂材料の寿命予測方法
      1. アレーニウス法の方法と手順
      2. ラーソンミラー法の方法と手順
      3. 重回帰分析の方法と手順
2. ゴム系材料の劣化と寿命予測
   1. シール部品の劣化と寿命予測
      1. 劣化状態の確認方法
      2. 劣化メカニズム
      3. 寿命予測
      4. 劣化加速試験条件の設定
   2. ガスケットの劣化と寿命予測
      1. 寿命特性値の決定
      2. 寿命予測
      3. 劣化加速試験条件の設定
   3. ダイアフラムの劣化と寿命予測
      1. 寿命特性値の決定
      2. 寿命予測
      3. 劣化加速試験条件の設定
3. 接着剤の劣化と寿命予測
   1. 試験片モデルによるクリープ寿命予測
   2. 劣化加速試験条件の設定
   3. 接着製品におけるクリープ寿命予測
   4. 接着製品におけるクリープ加速試験条件の設定
4. 両面テープの劣化と剥がれ寿命予測
   1. 剥がれ原因
   2. 剥がれ寿命予測
5. プラスチックにおける各種劣化・トラブルの特徴、メカニズム、事例と寿命予測
   1. ソルベントクラック
      1. 破面の特徴
      2. 事例
      3. 発生メカニズム
      4. 再現試験方法
      5. 寿命予測
   2. 環境応力割れ
      1. 破面の特徴
      2. 事例
      3. 発生メカニズム
      4. 再現試験方法
      5. 寿命予測
      6. 劣化因子としての吸水率の予測
   3. クリープ破壊
      1. 破面の特徴
      2. 事例
      3. 発生メカニズム
      4. 寿命予測
      5. 劣化加速試験条件の設定
   4. 疲労破壊
      1. 破面の特徴
      2. 発生メカニズム
      3. 寿命予測
   5. 熱劣化
      1. 事例
      2. 発生メカニズム
      3. 寿命予測
      4. 劣化加速試験条件の設定
   6. 黄変
      1. 発生メカニズム
      2. 寿命予測
   7. 加水分解
      1. 発生メカニズム
      2. 寿命予測
6. ラーソンミラーマスターカーブの把握による取得データのチェック方法
   1. マスターカーブが屈曲する場合
   2. マスターカーブから一部のデータが外れる場合
   3. 各温度水準データが1本のマスターカーブを構成しない場合
   4. 一温度水準がマスターカーブから外れる場合
7. 劣化加速条件設定のための対象製品の温湿度測定方法
   1. 測定機器と測定方法
   2. 温湿度の測定事例
   3. 測温データの処理と活用方法の流れ
   4. 劣化寿命予測のための絶対湿度の算出
   5. 絶対湿度データを用いた重回帰分析事例
• 質疑応答