プラスチック・ゴム・粘/接着製品の劣化メカニズムと寿命予測・劣化加速条件の設定手法

樹脂製品が熱負荷により、その特性が低下した場合、因子はその特性値と温度と経過時間の3つである。この場合、特性値と温度、特性値と経過時間が相関関係にあれば特性値を目的変数とし、残り2つの因子を説明変数として重回帰分析を行えば、その特性の寿命予測が可能である。更に、劣化寿命が予測できれば加速条件の設定も可能である。 　本講座では、対象をプラスチック・ゴム・粘/接着製品全般とし、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の予測式設定に繋げたため、予測結果が実際のデータにきわ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。

1. 樹脂材料の劣化寿命予測
   1. アレーニウスの式
      1. 寿命予測式の導出
      2. データの相関性の検討
      3. 寿命予測の流れ
      4. 活性化エネルギーの求め方
   2. ラーソンミラーの式
      1. 寿命予測式の導出
      2. パラメータの算出
      3. 定数・Cの特定
      4. マスターカーブの作成
   3. 取得データの重回帰分析
      1. アレーニウス型
      2. ラーソンミラー型
   4. 加速倍率の算出
      1. T – t線図の傾きと活性化エネルギー
      2. 活性化エネルギーと加速倍率の関係
      3. 加速倍率の算出
   5. 劣化加速条件の設定方法
      1. 劣化加速条件設定の流れ
      2. 部品の温度頻度
      3. 部品平均温度の把握
      4. 加速時間の算出
   6. 重回帰分析の方法
      1. エクセルの分析ツールによる方法
      2. INDEX (LINEST) 関数による方法
      3. 統計量の計算と判定
2. 材料定数・Cによるマスターカーブの作成と寿命予測
   1. 材料定数・Cの確認
   2. 時間ー特性値データの整理
   3. K=T (logt+C) の算出
   4. 特性値・負荷時間・平均温度の予測
3. 市場回収品の残存寿命の予測
   1. マイナー則の適用
   2. 樹脂部品の残存寿命計算
   3. 劣化加速試験における残存寿命の把握
   4. 市場の使用期間と加速時間との関係把握
   5. 市場回収品の残存寿命把握
4. プラスチックにおける劣化と寿命予測
   1. ソルベントクラック
      1. 事例
      2. 破面の特徴
      3. 発生メカニズム
      4. 再現試験
      5. ワイブル解析による寿命予測
   2. 環境応力割れ
      1. 事例
      2. 破面の特徴
      3. 発生メカニズム
      4. 再現試験
      5. 因子としての吸水率の予測
   3. クリープ破壊
      1. 事例
      2. 破面の特徴
      3. 発生メカニズム
      4. 寿命予測
      5. 劣化加速条件の設定
   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. 加水分解
      1. 発生メカニズム
      2. 寿命予測
5. ゴムにおける劣化と寿命予測
   1. シール部品
      1. 劣化状態の確認方法
      2. 劣化メカニズム
      3. 寿命予測
      4. 劣化加速条件の設定
   2. ガスケット
      1. 寿命特性値の決定
      2. 寿命予測
      3. 劣化加速条件の設定
6. 粘・接着剤における劣化と寿命予測
   1. アクリル系接着剤
      1. 熱負荷による劣化
      2. 寿命予測
      3. 劣化加速条件の設定
   2. アクリル系両面テープ
      1. 熱負荷によるクリープ剥離
      2. 寿命予測