高分子の劣化・変色メカニズムと要因解析

第1部. 高分子の劣化・変色メカニズムと対策技術、評価方法

(2019年05月23日 10:30〜12:00)

　高分子材料は、長期間使用しているうちに、様々な要因により徐々に本来の特性を失い実用に耐えなくなります。 　本セミナーでは、高分子材料の耐久性と寿命制御に関する理解を深めていただくために、劣化反応のメカニズムと劣化防止・安定化の手法および、劣化反応に伴って現れる化学構造変化と諸物性の変化を説明します。特に、高分子の熱・熱酸化劣化および光劣化のメカニズムを分かりやすく説明した後に、安定化対策について解説します。さらに、ケーススタディを通して、高分子の劣化挙動を解析する手法を紹介します。

1. はじめに
   1. 高分子材料が関わる経年劣化事故
   2. 高分子の劣化現象と劣化要因
2. 高分子の熱・熱酸化劣化とその安定化
   1. 高分子の熱劣化メカニズム
   2. 高分子の熱酸化劣化メカニズム
   3. 高分子の自動酸化と安定化
3. 高分子の光劣化とその安定化
   1. 光化学の基礎
   2. 高分子の光劣化メカニズム
   3. 光劣化の支配因子
   4. 紫外線吸収材 (UVA)
   5. ヒンダードアミン系光安定剤 (HALS)
4. ケーススタディ
   1. SANの熱黄変化 – IRによる解析
   2. PCの光黄変化 – 深さ方向分析
   3. PSFの光劣化 – ケイ光・リン光測定による解析
   4. ジュート/PP複合材料の熱・光劣化 – 成分分離による検討

第2部. 酸化防止剤、安定剤などの処方によるプラスチック製品の劣化・変色対策

(2019年05月23日 12:40〜14:10)

　自動車のバンパーや内装材、テレビ、食品用容器・包装材料、生活資材・工業用資材等多くのプラスチック材料には多種類のプラスチック用添加剤が少量ずつ配合されている。中でも、酸化防止剤/光安定剤は熱や光による酸化劣化抑制に効果的であり、長寿命化や高機能化に大きく貢献している。一方で、酸化防止剤/光安定剤の種類・添加量を誤るとブリードアウトによる外観不良や変色を引き起こす可能性がある。 　本講演では、ポリオレフィンを中心としたプラスチックの劣化機構について説明するとともに、酸化防止剤/光安定剤を紹介しながらその適切な選択・使用方法について解説する。加えて、その他添加剤 (剛性核剤/透明化剤や銅害防止剤等) について紹介する。

1. 添加剤とは
   • プラスチック製品の抱える課題
   • プラスチック用添加剤の種類
2. 酸化防止剤の種類と有効な使用方法
   • フェノール系酸化防止剤
   • リン系酸化防止剤
   • チオエーテル系酸化防止剤
3. 光安定剤の種類と有効な使用方法
   • HALS (ヒンダードアミン系光安定剤)
   • UVA (紫外線吸収剤)
4. その他添加剤の紹介
   • 剛性核剤/透明化剤 (成形サイクルの短縮)
   • 銅害防止剤
5. 各種添加剤の併用
   • 添加剤の選び方
   • 実用配合処方の紹介

第3部. 高分子材料における有機系添加剤の分析と劣化解析事例

(2019年05月23日 14:30〜15:30)

　高分子材料への添加剤の配合は、安定性向上、機能性付与のため必須となっている。高分子材料へ配合された添加剤を分析することで、樹脂物性や性能への影響予測が可能となる。更に、配合の妥当性を評価することで、製品開発や品質管理の一手段となりうる。 　本講演では、高分子添加剤の分析法および劣化解析法について、実例を交えて紹介する。

1. 高分子添加剤分析の意義
2. プラスチック添加剤の分析法
   1. ポリマーから添加剤を分離する方法
   2. ポリマーから添加剤を分離しない方法
   3. ポリプロピレン中の添加剤分析事例
   4. トリアセチルセルロース中の添加剤分析事例
3. ゴム添加剤の分析法
   1. ゴム添加剤分析の特徴と難点
   2. 前処理法
   3. エチレンプロピレンジエンゴム中の添加剤分析事例
4. 添加剤に起因する高分子の劣化解析法
   1. 高分子の着色・変色原因
   2. ポリプロピレンのLC/FT – MSを用いた黄変解析事例
   3. ポリプロピレンのTLC、UV、MS、NMRを用いた黄変解析事例
5. まとめ