データサイエンスによる難燃性高分子材料の技術開発

火災は急激に進行する酸化反応という理由で、その現象を科学的に扱いにくいトランスサイエンス (注) といえる。データサイエンスの手法は、このような分野の技術開発に便利な手法であり、講師は大型コンピューターの時代からその点に着目し技術開発を進めてきた。 　ところで、高分子材料の難燃化技術は、1970年代から80年代にかけて技術がほぼ完成し、現在実用化されている難燃性高分子材料はこの時代の技術を基礎としている。しかし、高分子材料の環境問題が顕在化した21世紀となり、それに対応する視点で見直しが進められている。さらに同時に進展したDXの恩恵によりデータサイエンスのツールが無料で使える便利な時代となった。 　本セミナーでは、高分子の難燃化技術について40年前のデータサイエンスの手法による成果を事例にその考え方や開発手法の基礎知識を最初に説明する。この基礎知識をもとに、最近ニーズが高まっている再生樹脂の難燃化技術についてタグチメソッドによる開発事例や、データ駆動の方法により「PETボトルのリサイクル樹脂」を80wt%含有するUL94 – V2規格合格をした射出成形用難燃性樹脂の開発事例を説明し、マテリアルズインフォマティクスの参考となる内容で構成している。 　2022年4月に「3R+Renewable」のコンセプトに基づく新たな法律が施行されたが、本セミナーでは、この法律についても触れ、環境対応難燃性樹脂を設計するときの注意点をセミナーのまとめとして解説する。すなわち、データサイエンスから最新の環境問題に対応した知識まで、現代の難燃性樹脂を開発するときに必要とされる知識やノウハウについて事例を中心に構成したセミナーである。なお、本セミナーではその目的と時間の関係から特許動向等の説明を省いたが、聴講後にセミナー内容以外の質問でも対応いたします。

(注) 科学で問うことができるが、科学で答えることのできない問題。

1. 緒言
   1. 火災と高分子の難燃化技術
   2. 高分子の難燃化技術研究の歴史
   3. データサイエンスについて
2. 難燃性の評価試験法
   1. 高分子材料の概略と評価試験法
   2. 極限酸素指数法
   3. UL94評価試験法
   4. コーンカロリーメーター
3. 高分子の難燃化技術の基礎
   1. 高分子の難燃化メカニズム
      1. 耐熱性高分子の高次構造の問題
      2. フェノール樹脂発泡体のLOI残渣分析
      3. 高分子の難燃化手法
   2. 炭化促進型難燃化技術の事例
      1. ホスファゼン変性ポリウレタン発泡体
      2. ホウ酸エステル変性ポリウレタン発泡体
      3. 重回帰分析とディープラーニング比較
4. 高分子のプロセシングと難燃化技術
   1. 高分子のプロセシング概論
      1. コンパウンディング技術
      2. パーコレーション転移
   2. 事例:再生材を用いたPC/ABSの難燃化
      1. タグチメソッドによる開発事例
      2. カオス混合の効果
   3. 事例:PETボトルリサイクル材を用いた難燃性射出成形体
      1. データ駆動による材料開発事例
      2. カオス混合の効果
   4. 事例:主成分分析による難燃性コンパウンドの工程問題解決
5. 高分子難燃化技術と環境問題
   1. 環境問題の変遷概論
   2. 3Rから4Rへ
   3. 事例:難燃性半導体ベルトのLCA
6. まとめ