UVAおよびHALSの特性、配合設計のポイントおよび上手な使い方

ポリマー材料は繊維、ゴム、プラスチック (フィルム) 、接着剤、塗料 (コーティング) として広く利用されており、その耐久性はいつの時代でも重要な課題である。 　最近では光学材料として薄膜あるいはフィルムとして利用される場合も多く、今まで以上に耐侯性の向上が求められる。 　また、塗膜形成法としてUV硬化法も広く利用されるようになってきている。 　本講ではプラスチックフィルムおよびコーティングに用いられるポリマーを中心に、ポリマー材料の基礎物性、熱および光 (酸化) 劣化およびその対策法、特に紫外線吸収剤 (UVA) および光安定剤 (ラジカル捕捉剤) (HALS) の特徴と用い方について解説する。

1. はじめに:
   1. プラスチック(成型品、フィルム) 、ゴム(エラストマー) 、繊維および塗料(コーティング) に用いられるポリマー材料の形状からみた特徴
   2. ポリマー材料の劣化とは:
      • 脆化 (ぜいか) (機械的性質)
      • グロス (表面反射) の低下
      • 黄変
2. ポリマー材料の構造と基礎物性
   1. 結晶性と無定形
   2. 基礎物性 (融点およびガラス転移点 (軟化点))
   3. 繊維、ゴム、プラスチック、コーティングに用いられるポリマー材料のモルホロジーの特徴
3. プラスチック (成型品あるいはフィルム) に用いられるポリマー材料の劣化と安定化
   1. ポリマーの熱(酸化)劣化と光(酸化)劣化の類似点と相違点
   2. ポリマー材料の光〈酸化〉劣化
      1. 太陽光に関する基礎知識:
         • 光の波長とエネルギー
         • 紫外線と可視光線
         • 紫外線の波長による分類
           • UV-A
           • UV-B
           • UV-C
         • ポリマー材料の光吸収 (ランベルトーベールの法則)
      2. ポリマーの構造と光吸収:
         汎用高分子 (PE、PP、PET、PS) と光学材料 (PMMA、PC) の光吸収
      3. ポリマーの光 (酸化) 劣化
         1. 太陽光を吸収しないポリマー材料の光酸化劣化
            • 汎用プラスチック:
              • PE
              • PP
              • PVC
            • 光学材料:
              • PMMA
         2. 太陽光を吸収するポリマー材料の光劣化:
            • 汎用高分子:PS、PET ii) 光学材料の例:PC
   3. 光酸化劣化の防止
      1. 光酸化劣化を促進する太陽光の遮蔽:
         紫外線吸収剤 (UVA) の構造と光吸収 (ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系)、UVAの選択法
      2. ラジカル捕捉剤:
         • 熱酸化劣化防止剤 (ヒンダードフェノール) の構造と用い方
         • 光安定剤 (ヒンダードアミン) (HALS) の構造と用い方
         • ヒンダードフェノールとHALSの使い方の違い
      3. UVAとHALSの併用:
         UVAとHALSの併用による相乗効果と着色 (黄変)
      4. 過酸化物分解剤:
         • りん系
         • 硫黄系
   4. 人工促進暴露試験と太陽光暴露試験
4. コーティング材料の光 (酸化) 劣化と安定化
   1. コーティングに用いられる代表的ポリマー材料
      ポリアクリル系、ポリエステル系、ポリウレタン系およびエポキシ系樹脂の構造の特徴と基礎物性
   2. 光 (酸化) 劣化機構
      1. ポリウレタン (芳香族および脂肪族)
      2. ポリエステル
      3. エポキシ樹脂 (ポリエーテル) の光酸化劣化機構
   3. コーテイング材料の耐侯性の向上:
      紫外線吸収剤 (UVA) と光安定剤 (HALS) の利用法
   4. UV硬化技術
      屋外でも利用できる耐候性UV硬化材料の設計
5. ポリマー材料の劣化と着色:
   • PU
   • PC
   • PVC など
6. おわりに:

• 質疑応答・名刺交換