高分子 変色 劣化 書籍
 

No.1374

 
 
 

☆変色をここまで考えた一冊は他にはありません!!
☆応用⇒自動車・電気・電子材料・光学フィルム・包装・医用・住宅・シーラント・塗料

高分子材料の劣化・変色メカニズムと
その安定化技術 -ノウハウ集-
〜 材料選択(熱可塑性・熱硬化性樹脂、各添加剤)、分析手法、長寿命化設計、成形加工 〜

■発 刊 2006年12月27日    ■体 裁 B5判 547頁(上製本)   ■定 価 80,000円(税抜)

※書籍絶版 オンデマンド版 30,000円(税抜)   (上製本ではありません)

■ 監修者からの推薦

高分子材料は遅かれ早かれ劣化を受けるものである。 劣化には外観の劣化(変色、クラックなど)、弾性の劣化(軟化、硬化など)、物理性の劣化(強度の低下、電気特性の低下など)、接着性の劣化(剥離など)のように多くのものがある。これらの劣化は幾分の違いがあっても、多くの場合には並行して起こるものである。

この点も随所に書かれており、例え書名に、「劣化・変色メカニズム」という述語が含まれているとしても、変色を他の劣化に置き換えても一向に差し支えがない。本書では、それが分かるように書かれており、変色のみならずそのような仕事に携わる研究者や技術者にも活用してもらえるように編集されている。

本書の特徴は高分子材料の劣化と変色を詳しく知ることで、その適切な安定化や長寿命化が図れるという思想で全体が書かれている。

はじめに高分子劣化・変色の現状と未来について新変色機構を含め総括しており(第1章)、次いで劣化・変色の基礎となる熱と光の反応についてややもすると間違いやすいメカニズムを分かりやすく解説すると同時に、劣化を防止するための各種添加剤の働きを新しいメカニズムを含めていくつかの局面から説明している(第2章)。 本書の更なる特徴は高分子材料を、(1)高分子材料の種類から(第3,4,6章)、(2)その製造過程から(第5章)、(3)高分子の劣化要因から(第2、8章)、(4)その応用用途から(第9章)、そして(5)高分子製品のトラブル対応策から(第10章)と、他に例を見ないほど多角的に取り上げ、その劣化メカニズムと抑制策、安定化技術を解説していることである。

採録した高分子材料は生分解性樹脂を含めて14種類を越え、そのほかの高分子材料についても随所で取り上げている。また応用用途では、自動車、電気・電子機器、包装用材料、医用材料、建築材料など多くの関連分野に焦点を当てており、高分子材料の安定剤や安定化技術に関係ある者だけではなく、広い分野での研究者・技術者にも役立つように構成されている。さらに高分子材料の劣化・変色の分析法で気をつける点(第7章)や劣化の促進試験法とその問題点(第10章)までが懇切丁寧に解説されているも特徴に挙げられよう。

近年、高分子材料は、紫外線硬化樹脂のみならず、電子線や可視光線による硬化樹脂も出現し、更に表示材料や情報記憶材料などへの応用にも拡大するなど、用途とともに品質に対する要求度が変化し、細部になりつつある。

本書は、高分子材料の開発・長寿命化などに直接携わる初心者から専門家に至るまで、またその他高分子材料を取り扱う周辺分野の人たちまでが悩んでいる問題点

「こんな品質の製品を速やかに設計、製造したいがどうすればよいか?」、「いま業界ではこのようなことが問題になっているが、どんな分析をしたら良いのか」、「顧客から投げかけられている問題をどう解決したらよいのか」など、

高分子材料の分子設計、開発・生産、配合設計、用途、廃棄に至る現場で遭遇するトラブル質問頻度の高い47項目を選び、Q&Aのかたちになるようにまとめたものであり、類のないまとまった座右の書として好適なものであると自負している。

■ 本書のポイント
◎劣化変色を抑制する材料の組み合わせ、添加剤の選択と配合

◎熱・光・湿気・放射線・重金属イオン劣化・微生物劣化メカニズム

◎押出/射出成型加工時の装置各部で
    発生する樹脂劣化(変色・ゲル・炭化物)

◎コストを大幅に下げる粉末ポリマーの
    成型加工プロセス時の変色対策

◎ポリ乳酸の耐久性と劣化コントロール(いつ劣化するか)

◎各分析手法とその留意点(FT-IR、SEM、GC/MS、GPC、
   NMR、変色種類、クラック、加硫促進剤/難燃剤の分析)

◎塗装の劣化抑制/寿命予測・プラスチックの耐候性試験
■ 執筆者
工学院大学
群馬大学
(株)ADEKA
(株)ADEKA
(株)ADEKA
旭化成ケミカルズ(株)
北陸先端科学技術大学院大学
北見工業大学
(株)東ソー分析センター
アルケマ(株)
出光興産(株)
滋賀県東北部工業技術センター
テクノポリマー(株)
東レ(株)
東洋紡績(株)
東京工業大学
東京工業大学
岩崎技術士事務所
住友ベークライト(株)
住友化学(株)
住友化学(株)
大勝 靖一
黒田 真一
飛田 悦男
三寺 太朗
根岸 由典
西原 一
寺野 稔
中谷 久之
香川 信之
宮木 義行
野寺 明夫
宮川 栄一
山脇 一公
沖田 茂
葭原 法
久保内 昌敏
後藤 誠裕
岩崎 和男
石田 保
木村 健治
阿波 秀明
高野技術士事務所
TOTOウォシュレットテクノ(株)
広島大学
群馬大学
(財)化学物質評価研究機構
(財)化学物質評価研究機構
神奈川大学
元名古屋大学大学院
富士ケミカル(株)
元(株)豊田中央研究所
(株)プライムポリマー
三菱電機(株)
日本ゼオン(株)
大須賀技術士事務所
東洋紡績(株)
旭化成(株)
サンスター技研(株)
日本ペイント(株)
(財)日本ウェザリングテストセンター
スガ試験機(株)
高野 菊雄
畠山 潤
白浜 博幸
三友 宏志
大武 義人
菊地 貴子
西本 右子
鳥飼 章子
木村 由和
倉内 紀雄
平野 幸喜
三谷 徹男
久保村 恭一
大須賀 弘
佐藤 正喜
今井 秀秋
森  正仁
赤堀 雅彦
高根 由充
有井 敏力
■ 目次
第1章 高分子劣化変色の現状と未来

1 はじめに
2 発色と変色
3 高分子材料の変色
3.1 変色原因と変色過程
3.2 高分子材料の変色
3.3 変色と自動酸化
3.4 添加剤に由来する変色
4 変色防止の未来
5 おわりに

第2章 高分子(熱・光)劣化・変色メカニズムと添加剤

第1節 熱劣化のメカニズム

1 はじめに
2 熱劣化の本質
3 劣化の開始点
4 熱劣化機構と連鎖担体ラジカル
4.1 アルキルラジカルの反応
4.2 ペルオキシ(アルコキシ)ラジカルの反応
5 高分子劣化のモデル
6 終わりに

第2節 光劣化のメカニズム

1 はじめに
2 光を吸収するということ
2.1 光の吸収量
2.2 光吸収した物質の電子状態
2.3 励起分子がエネルギーを消費する過程
3 光を吸収して反応するということ
3.1 結合の開裂
3.2 励起状態からの反応
3.3 高分子の光酸化反応
3.4 光反応への温度の影響−分子運動性
4 おわりに

第3節 安定化と変色にかかわる添加剤

第3節1 フェノール系酸化防止剤
はじめに
1 フェノール系酸化防止剤の種類と特徴
1.1 高分子材料用のフェノール系酸化防止剤
1.2 フェノール系酸化防止剤の作用機構
1.3 フェノール系酸化防止剤の構造と性質
2.フェノール系酸化防止剤の問題点
2.1 フェノール系酸化防止剤と変色
2.2 フェノール系酸化防止剤と長期耐熱性
3.新しいフェノール系酸化防止剤
3.1 フェノール系酸化防止剤の高性能化
3.2 重合系へのフェノール系酸化防止剤添加の試み
おわりに

第3節2 リン系酸化防止剤
はじめに
1.リン系酸化防止剤の種類と働き
1.1 リン系酸化防止剤の構造と種類
1.2 リン系酸化防止剤の作用機構
1.2.1 ヒドロペルオキシドの不活性化
1.2.2 直接的なラジカル種の捕捉
1.2.3 加水分解して遊離したフェノール類が間接的にラジカル種を捕捉
1.2.4 加水分解して遊離したリン酸によるヒドロペルオキシドの不活性化
1.2.5 重合触媒残渣および遷移金属不純物の配位安定化と酸化触媒の失活
1.2.6 高温加工時の脱酸素剤的な酸化防止
1.3 フェノール系酸化防止剤併用効果
1.3.1 液層モデル系における併用効果
1.3.2 リン系酸化防止剤の構造と性能
2.リン系酸化防止剤と加水分解
3.リン系酸化防止剤と耐光性
おわりに

第3節3 イオウ系酸化防止剤
はじめに
1.イオウ系酸化防止剤の種類と働き
1.1 イオウ系酸化防止剤の種類
1.2 イオウ系酸化防止剤の作用機構
1.3 イオウ系酸化防止剤の構造と性能
1.4 フェノール系酸化防止剤との併用効果
2.イオウ系酸化防止剤の問題点
2.1 イオウ系酸化防止剤と臭気
2.2 イオウ系酸化防止剤とHALS
3.イオウ系酸化防止剤の高性能化
おわりに

第3節4 PVC用安定剤
1.PVC用安定剤とは
2.PVCの劣化と安定化
2.1 劣化による着色
2.2 安定化と着色抑制
2.3 安定剤の低毒化と着色
3.PVCの劣化以外の変色とその抑制
3.1 金属錯体の形成
3.2 充填剤・顔料の影響
3.3 微生物によるもの
3.4 その他

第3節5 HALS
はじめに
1.HALSの作用機構
2.HALSの種類と特徴
2.1分子量と特徴
2.2.N-置換基の効果
3.HALSの耐候性能
4.HALSの相乗効果と拮抗作用
おわりに

第3節6 紫外線吸収剤
はじめに
1.紫外線吸収剤の特徴と種類
1.1 ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤
1.2 ベンゾフェノン系紫外線吸収剤
1.3 トリアジン系紫外線吸収剤
1.4 その他
2.紫外線吸収剤の効果
3.HALSとの併用効果
おわりに

第3章 熱可塑性樹脂の安定化メカニズムと劣化抑制策

第1節 ポリスチレン樹脂の安定化メカニズムと劣化抑制策

1.はじめに
2.高分子の構造と安定性
2.1 熱分解パターン
2.1.1 ランダム分解
(1)ラジカル停止反応
(2)連鎖移動
2.1.2 解重合
2.1.3 側鎖の南欧と橋かけ・炭化
2.2 熱安定性と難燃性
2.3 各種高分子の劣化反応
2.3.1 ポリスチレンの熱分解機構
(1)熱分解初期生成物
(2)熱分解中間体
(3)熱分解最終安定生成物
2.3.2 ポリスチレンの光劣化機構
2.3.3 ポリスチレンの環境応力亀裂機構
3.高分子の構造と安定化技術
3.1 熱安定性工場技術
3.2 耐光性向上技術
3.3 耐環境応力亀裂特性向上技術
4.安定剤の構造と安定化技術
4.1 熱安定剤の構造と熱安定性
4.1.1 酸化防止剤
(1)無酸素系酸化防止剤
(2)有酸素系酸化防止剤
4.1.2 ハロゲン捕捉剤
4.2 耐光剤の構造と耐光性
4.2.1 紫外線吸収剤
4.2.2 ヒンダードアミン系光安定剤
4.2.3 酸化防止剤
4.2.4 ハロゲン捕捉剤
4.2.5 遮光剤
4.2.6 金属不活性剤
4.2.7 消光剤
4.3 安定剤の添加効率の向上

第2節 ポリプロピレンの安定化メカニズムと劣化抑制策

はじめに
(1)ポリプロピレンの酸化劣化
(2)ポリプロピレンの安定化技術
a) 一次酸化防止剤 b)二次酸化防止剤
おわりに

第3節 ポリ塩化ビニルの安定化メカニズムと劣化抑制策

1.ポリ塩化ビニルの概要
2.ポリ塩化ビニルの熱劣化機構
3.ポリ塩化ビニルの熱劣化評価方法
3.1 ポリ塩化ビニルの脱塩酸
3.2 ポリ塩化ビニルの着色評価
3.3 溶液中でのポリ塩化ビニルの脱塩酸
4.ポリ塩化ビニル用安定剤による安定化効果
4.1 不安定塩素の交換
4.2 脱塩酸により生成した塩酸の捕捉
4.3 長鎖ポリエン生成の阻止
4.4 安定剤から副製した金属塩化物の無害化
最後に

第4節 フッ素樹脂の安定性と劣化

はじめに
1.一般的性質
2.機械的耐久性
3.耐薬品性
4.耐候性
5.熱分解特性
6.耐放射線および電子線性
おわりに

第5節 ポリサルホン(PSF)の劣化メカニズムと安定化

1.はじめに
2.PSFの光劣化反応
3.ケイ光・リン光スペクトルの変化
4.黄変化の原因と対策
5.まとめ 

第6節 ポリカーボネートの安定化メカニズムと劣化抑制策

はじめに
1.熱加工時における劣化と安定化
1.1 劣化
1.2 安定化
2.熱エージングにおける劣化と安定化
2.1 劣化
2.2 安定化
3.湿熱、およびスチームにおける劣化と安定化
3.1 劣化
3.2 安定化
4.光(UV)における劣化と安定化
4.1 劣化
4.2 安定化
おわりに

第7節 ポリエチレン樹脂の劣化・変色のメカニズムと安定化

1.ポリエチレンの劣化
1.1 開始反応(Initiation reaction)
1.2 連鎖成長反応(Chain growth reaction)
1.3 停止反応(Termination reaction)
2.ポリエチレンの劣化と変色
3.安定化
4.光(紫外線)劣化によるポリエチレンの変化
4.1 化学構造変化
4.2 モルフォロジーの違いによる劣化の進行速度
4.3 密度と融解熱からみた非晶相密度の変化
4.4 力学特性変化
4.5 分子量分布の変化
5.再生(リサイクル)によるポリエチレンの変化
6.化学エッチングによるポリエチレンの変化
7.放射線(電子線,ガンマ線)照射によるポリエチレンの変化

第8節 ABS樹脂の安定化メカニズムと劣化抑制策

はじめに
1.ABS樹脂の光・熱劣化
1.1 光・熱劣化の機構
1.2 光・熱劣化の対策
2.ABS樹脂の薬品による劣化
2.1 薬品劣化の機構
2.2 耐薬品性の評価方法
2.3 薬品劣化の対策
3.ABS樹脂の力学的劣化
3.1 疲労破壊のメカニズム
3.2 疲労破壊の対策
4.ABS樹脂の暗所黄変
4.1 黄変現象(暗所黄変)のメカニズム
4.2 暗所黄変の対策
5.その他
5.1 大気汚染物による劣化
5.2 微生物による劣化
5.3 電気的作用による劣化
おわりに

第9節 ポリブチレンテレフタレート(PBT)の安定化メカニズムと劣化抑制策

1.はじめに
2.PBT樹脂の主な分解反応と抑制手法
(1)熱分解
(2)加水分解
(3)光分解
3.コンパウンド品の変色と変色防止方法
(1)難燃グレードの変色
(2)耐変色性難燃グレードの用途例
4.終わりに

第10節 ポリエチレンテレフタレートの劣化と安定化メカニズム

1.はじめに
2.加水分解性と安定化
3.熱分解性と安定化
4.酸化分解性と安定化
5.光劣化性と安定化
6.化学薬品分解性と安定化
7.おわりに

 

第4章 熱硬化性樹脂の安定化メカニズムと劣化抑制策

第1節 エポキシ樹脂の劣化・変色のメカニズムと安定化

1.エポキシ樹脂
1.1 構造
1.2 主な用途
2.劣化挙動とメカニズム
2.1 光(紫外線)および熱による劣化
2.2 環境液による劣化
3.エポキシ樹脂の安定化
3.1 光(紫外線)および熱に対する安定化
3.2 環境液に対する安定化

第2節 ポリウレタン系樹脂の劣化・変色のメカニズムと安定化技術

1.はじめに
2.劣化、変色に対する基本的な考え方
2.1 劣化・変色の要因(外部要因)
2.2 ポリウレタンの劣化機構
2.2.1 ポリウレタンの耐熱性
2.2.2 ポリウレタンの熱分解機構
2.2.3 加水分解機構
2.3 経時的変化のとらえ方3)
2.3.1 時間の概念について
2.3.2 一次式でのとらえ方
3.ポリウレタンの劣化・変色のとらえ方2)
3.1 劣化・変色対策の考え方
3.2 ポリマーの改質
3.3 気泡構造の改質
4.硬質ポリウレタンフォームの安定化の事例
4.1 ポリイソシアヌレート化による耐熱性,耐炎性の改善
4.2 ポリイソシアヌレート化による機械的強度の保持性改善
4.3 気泡構造の改質による断熱性の改善
5.軟質ポリウレタンフォームの安定化の事例
5.1 酸化防止剤の活用
5.2 ポリオールの種類の影響
5.3 後処理含浸方による難燃性の付与
5.4 自動車クッション材の耐久性改善例
6.ポリウレタンエラストマーの安定化の考え方
7.ポリウレタンの劣化・変色のトラブル事例
7.1 フォーム関係のトラブル事例
7.1.1 硬質PURフォームの異常膨れ
7.1.2 電線トラブル
7.1.3 PURフォーム断熱材の吸水
7.1.4 PURフォーム断熱材の虫の害4
7.2 エラストマー関係のトラブル事例
7.2.1 PURエラストマー製スキー靴の破損
7.2.2 PURエラストマーチューブの銅害による黄変
7.3 PURのNOxによる黄変(NOxによる黄変機構の解明)
8.おわりに

第3節 フェノール樹脂の着色・変色と成形材料の劣化

1.フェノール樹脂の着色・変色
2.フェノール樹脂の着色・変色機構
2-1 ノボラック型樹脂の着色
2-2 アルカリ金属触媒系レゾール型樹脂の着色
2-3 アンモニア系触媒レゾール型樹脂の着色
3.着色・変色の防止対策
4.フェノール樹脂成形材料の劣化と高性能化
4-1 耐熱劣化性
4-2 疲労特性
4-3 耐薬品性
5.おわりに

第5章 成形時の樹脂劣化・変色メカニズムとその抑制策

第1節 押出成型時の樹脂安定化メカニズムと劣化抑制策

はじめに
1.押出成型時の樹脂劣化現象と安定化メカニズム
1.1 樹脂の劣化機構
1.2 安定剤の種類と作用機構
2.安定剤を使用した劣化抑制の事例
2.1 酸化防止剤によるポリエチレン(PE)の安定化
2.2 酸化防止剤によるポリプロピレン(PP)の 安定化
2.3 アクリレート系加工安定剤による安定化
おわりに

第2節 射出成形時の樹脂劣化・変色とその抑制策

1.色相変化(変色)
1.1 改質剤による変色
1.2 樹脂の変色
1.3 予備乾燥での変色
2.熱による劣化・分解
2.1 熱分解の形式と重合度変化
2.2 射出成形での熱分解による性質の変化
 (1)熱劣化による性質の変化が大きい場合
(2)熱劣化による性質の変化が小さい場合
2.3 予備乾燥に於ける熱劣化
2.4 添加剤による熱分解促進
(1)顔料
(2)難燃剤
2.5 流路内での樹脂の異物化
2.6 加熱重量減少率
3.加水分解による劣化

第3節 材料の変色発生機構の解析要領

はじめに
1.熱可塑性樹脂製品の変色解析手順
2.変色原因の解析事例
2.1 抗菌剤を含んだABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)製品の変色機構の解明
2.1.1 変色部の外観観察
2.1.2 顕微FT-IRによる変色部の直接分析および抽出物のGC-MS分析
2.1.3 分離された変色成分の顕微FT-IR、GC-MS分析
2.1.4 ESR(電子スピン共鳴)ラジカル発生量測定による銀化合物生成機構の推定
2.1.5 変色原因の特定(変色機構の解明)とその対策
2.2 PP(ポリプロピレン)製品表面の黄変
2.2.1 分析方法
2.2.2 分析結果および変色原因の推定
2.3 PP(ポリプロピレン)製品表面の斑点状ピンク変色
2.3.1 分析方法
2.3.2 分析結果および変色原因の推定
2.3.3 変色メカニズムの検証
まとめ

第4節 粉末ポリマーの成型加工プロセスと変色対策

はじめに
1.重合ポリマーの劣化挙動
1.1 チーグラー・ナッタ触媒(Z-N触媒)と重合パウダーの形状
1.2 重合パウダー安定化での課題
2.重合時の安定化剤添加法と重合への影響
2.1 重合時の酸化防止剤添加の優位性
2.2 酸化防止剤の添加と重合安定性
2.3 酸化防止剤含有重合パウダーの耐変色性
3.重合時添加粉末ポリマーの成形加工
3.1 重合時添加粉末ポリマーの成形安定性
3.2 重合時添加型粉末ポリマーの優位性
おわりに

第6章 生分解性樹脂の諸劣化メカニズムとそのコントロール技術

第1節 ポリ乳酸の耐熱性とその分解挙動

1. はじめに
2. PLAの結晶促進方法
2-1.物理的方法
2-2.結晶核剤添加法
3. 著者らによるPLAの耐熱性向上策とその分解挙動
3-1.PLAステレオコンプレックス化形成による方法
3-2.アフターキュアによる方法
3-3.結晶核剤添加による方法
4.おわりに

第2節 ポリ乳酸の放射線照射架橋や核生成剤添加による熱安定性

はじめに
1.架橋剤添加によるポリ乳酸の橋かけ
2.照射前熱処理の影響
3.ポリ乳酸への種々の核剤添加による結晶化の促進−最適核剤の決定
おわりに

第7章 高分子劣化・変色の各分析手法とその留意点

はじめに
1.製品トラブル原因追求の手順
2.抽出
3.変色評価解析に用いられる機器分析
3.1 フーリエ変換赤外分光光度(FT-IR)法
3.2 核磁気共鳴(NMR)
3.3 熱分析
3.4 GC/MS(ガスクロマトグラフ質量分析計
3.5 TLC(薄層クロマトグラフィー)
3.6 液体クロマトグラフィー(LC)(GPC)
3.7 表面分析
3.8 表面観察
・走査型電子顕微鏡(SEM)・X線マイクロアナリシス(XMA)
  ・電子スピン共鳴(Electron Spin Resonance : ESR)
3.9 色の表現と色の数値化
4.変色の種類
4.1 ポリマーの劣化による変色
4.2 カビによる変色
4.3 老化防止剤、酸化防止剤による変色
4.4 皮革の変色、退色
4.5 加硫ゴムの変色
(1)ブルームによる変色(2)高温加硫による変色
5.配合剤、特に添加剤の実際の分析とその手法
5.1 前処理
5.1.1 再沈法
5.1.2 溶媒抽出法
5.1.3 超臨界流体抽出(Supercritical Fluid Extraction、SFE)
5.1.4 加熱脱着法(熱抽出法)
5.1.5 スクリーニング分析
A.フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)によるスクリーニング
B.薄層クロマトグラフィー(TLC)によるスクリーニング
5.2 加硫剤の分析
5.3 加硫促進剤の分析
5.3.1 高速液体クロマトグラフ(HPLC)
5.3.2 パージ&トラップ−ガスクロマトグラフ/質量分析計(P&T-GC/MS)
5.4 老化防止剤の分析
5.4.1 ガスクロマトグラフ/質量分析計(GC/MS)
5.4.2 ガスクロマトグラフ/原子発光検出器(GC/AED)
5.4.3 液体クロマトグラフ/質量分析計(LC/MS)
5.5 難燃剤の分析
5.5.1 GC/MSによる分析
5.5.2 蛍光X線によるスクリーニング分析
5.5.3 高温燃焼−イオンクロマトグラフ

第8章 その他の高分子劣化原因と安定化技術

第1節 水・湿度の関係した劣化のメカニズムと安定化技術

はじめに
1.高分子と水の関わり
1.1 水溶性高分子と水
1.2 高分子の吸湿・吸水性
1.3 成型時のトラブル
2.高分子の劣化を引き起こす因子と水の影響
2.1 高分子の劣化と水の関係
2.2 加水分解
2.3 加水分解以外の例
3.耐候性試験における水の影響
4.水・湿度の関係した劣化を防ぐには
おわりに

第2節 高分子材料の放射線劣化メカニズムと耐放射線性

はじめに
1.放射線化学反応の基礎
1.1 放射線の定義
1.2 放射線化学反応の特徴
2.放射線による劣化のメカニズム
2.1 反応の初期過程
2.2 高分子劣化のメカニズムと劣化の評価
2.3 分解と橋かけ(架橋)
2.4 放射線化学反応の収率―G値(G-Value),線量の単位
3.耐放射線性材料
3.1 耐放射線性の付与
3.2 耐放射線性の定義
3.3 高分子の耐放射線性
3.4 耐放射線材料の評価基準
4.高分子の改質への放射線の応用
4.1 橋かけ
4.2 分解
おわりに

第3節 重金属イオン劣化のメカニズムと安定化技術(金属捕促剤)

はじめに
1.金属イオンによる劣化のメカニズム
1.1 自動酸化とヒドロペルオキシド
1.2 金属イオンとヒドロペルオキシド
2.金属イオン不活性化のための添加剤の種類と働き
2.1 金属イオン不活性化のための添加剤の種類
2.1.1 重金属不活性化剤
2.1.2 金属石鹸類及びハイドロタルサイト
2.2 キレート能と作用機構
2.2.1 重金属不活性化剤
2.1.2 金属石鹸類及びハイドロタルサイト
3.金属イオンによる劣化における安定化剤配合
3.1 金属接触用途
3.2 充填剤配合用途
おわりに

第4節 銀系抗菌剤を添加した高分子材料の抗菌性と変色現象について

1.はじめに
2.抗菌性について
2.1 抗菌性の定義
2.2 抗菌剤について
2.3 抗菌性の測定について
3.高分子材料について
4.銀系抗菌剤を添加した高分子材料の変色
5.銀系抗菌剤を添加した高分子材料の変色に対する対策
6.抗菌製品の耐変色性評価
7.おわりに

第9章 用途別の高分子劣化の原因と安定化技術

第1節 1 自動車用高分子材料の耐候性と安定化技術

1.自動車用高分子材料概要
2.高分子材料の劣化と劣化解析技術
2.1 ABS樹脂の劣化
2.2 複合材料の破壊機構
2.3 塗膜のソルベントクラッキング
2.4 ゴムの耐久性
3.高速耐候性試験機
4.劣化研究への期待

第1節 ポリプロピレン系複合材料の劣化と安定化技術、
       および自動車バンパーに特徴的なストライプ状劣化の事例
1.はじめに
2.PP系自動車材料の劣化と安定化
 2.1 ポリプロピレン系自動車材料
 2.2 PP系自動車材料の劣化と安定化
  2.2.1 成形加工プロセス(溶融状態)における劣化と安定化
  2.2.2 実車搭載(固体状態)における劣化と安定化
  2.2.3 安定化に関する現状と課題
3. PP系自動車バンパーのフローマークとストライプ状の劣化
 3.1 自動車バンパーのフローマークとストライプ状の劣化
 3.2 モデル系によるストライプ劣化の評価
 3.3 実バンパーモデル系のストライプ状劣化と環境要因の影響
 3.4 実際のバンパーのストライプ状の劣化と安定化
4. おわりに

第2節 1 プラスチック材料の耐久性と電気・電子機器への適用

1.はじめに
2.プラスチック材料の劣化の形態
2.1 劣化の主要因
2.2 耐久性の内容

2.2.1 耐熱性
2.2.2 耐候性、耐光性
2.2.3 耐薬品性
3.プラスチック材料の用途と実用的耐久性
3.1 プラスチック材料の用途
3.2 機器における実用的な耐久性
3.2.1 耐ヒートショック・ヒートサイクル性
3.2.2 プラスチックからのアウトガス
3.2.3 プラスチック添加剤のブリードアウト
3.3 設計上の留意点 
4.プラスチック部品の具体的な耐久性評価
4.1 新しい耐久性評価技術
4.2 燃料電池セパレータ材料
4.3 ノーヒュ−ズブレーカーの消弧材料
4.4 大型プラスチック部品のリサイクル
4.5 エラストマー部品の耐久性評価
5.おわりに

第2節 2 シクロオレフィンポリマー成形時の劣化変色対策

はじめに
1.シクロオレフィンポリマーの劣化変色
1.1 成形時におけるシクロオレフィンポリマーの劣化
1.2 酸化劣化した成形品の性状
2.シクロオレフィンポリマーの劣化変色対策
2.1 劣化対策の基本的な考え方
2.2 予備乾燥
2.3 成形機の窒素パージ

第3節 包装用高分子の劣化メカニズムとの安定化

1.はじめに
2.ナイロンフィルムのレトルト劣化(加水分解性)
3.電子レンジでの劣化
4.コロナ処理の劣化
5.放射線劣化
6.おわりに

第4節 医用高分子材料の劣化・変色と安定化技術

1.はじめに
2.医用高分子材料の種類と特徴
3.代表的な医用高分子材料;セグメント化ポリウレタン
4.医用高分子材料を応用した医療機器における劣化の影響
4.1 中心静脈栄養用(IVH)カテーテル
4.2 大動脈内バルーンパンピング(IABP)
4.3 補助人工心臓
5.医療用途における劣化
5.1 セグメント化ポリウレタンの酸化劣化
5.2 セグメント化ポリウレタンの加水分解劣化
5.3 セグメント化ポリウレタンの脂質吸着劣化
6.生体内安定化技術の検討
6.1 ポリカーボネートポリウレタン
6.2 酸化防止剤の使用
7.医用高分子材料の変色
7.1 ポリ塩化ビニル樹脂のガンマー線滅菌による変色
7.2 ポリプロピレンの放射線(ガンマー線)照射による変色
8.おわりに

第5節 住宅用高分子材料の安定化メカニズムと劣化抑制政策

はじめに
1.住宅における高分子材料
2.住宅用高分子材料の安定化について
3.住宅用高分子材料の安定化技術の例
4.住宅用高分子材料の管理技術
おわりに

第6節 建築用シーリング材の概要と要求される耐久性能及びその長寿命化技術

はじめに
1.建築用シーリング材の歴史
2.代表的なシーリング材の充填箇所
2.1 カーテンウォール壁パネル間
2.2 ガラスの取り付け部
2.3 コンクリート亀裂誘発目地
2.4 窯業系サイディングボード間
2.5 その他
3.シーリング材に要求される性能
3.1 耐久接着性
3.2 ムーブメントに対する耐疲労性
3.3 耐候性
3.4 シーリング材の変退色およびシーリング材に起因する汚染
3.4.1 シーリング材の変退色
3.4.2 シーリング材に起因する汚染
3.5 作業性
4.プライマー
4.1 プライマーの役割
4.2 プライマーの構成
4.3 プライマーの劣化と長寿命化
5.シーリング材
5.1 シーリング材の種類と特徴
5.1.1 シリコーン系シーリング材
5.1.2 ポリイソブチレン系シーリング材(IB)
5.1.3 変成シリコーン系シーリング材(MS)
5.1.4 ポリサルファイド系シーリング材(PS)
5.1.5 アクリルウレタン系シーリング材(UA)
5.1.6 ポリウレタン系シーリング材(PU)
5.1.7 アクリル系シーリング材(AC)
6.建築用シーリング材の耐久性試験と寿命予測
7.耐用年数と長寿命化
7.1.1 安定剤
7.1.2 その他長寿命化技術
おわりに

第7節 塗料の劣化メカニズムと変色防止

はじめに
1.塗膜の外観(色相)と変色、退色メカニズム
2.塗膜の耐候劣化機構
3.塗料の高耐候化手段
3.1 樹脂(バインダー)からのアプローチ
3.2 顔料からのアプローチ
3.3 添加剤/改質剤からのアプローチ

第8節 プラスチックの耐候性試験と紫外線量について

はじめに
1.屋外暴露試験での紫外線量
1.1 地域別・方位別紫外線量のデータ
1.2 試料の紫外線吸収特性とコサイン特性
2.促進耐候性試験の紫外線
2.1 光の強さの影響
2.2 フィルターの影響
3.屋外との関係
3.1 紫外線量による比較
3.2 分光分布の影響
3.3 広帯域(300〜400nm)紫外線量による比較
3.4 狭帯域(290〜320nm)紫外線量による比較
3.5 290nm以下の紫外線量
まとめ

第9節 高分子劣化度評価における耐候性試験法の最近の動向

はじめに
1.屋外暴露試験方法
2.促進暴露試験方法
2.1 キセノンアークランプによる耐候性試験法
2.2 キセノンアークランプの放射照度の制御
2.3 サンシャインカーボンアークによる耐候性試験法
2.4 デューサイクル(サンシャイン)試験法
2.5 紫外線カーボンアークによる耐候性試験法
2.6 紫外線蛍光灯による耐候性試験法
2.7 超高出力蛍光灯による耐候性試験法
3.超促進試験法
3.1 メタルハライドランプ方式試験機(メタリングウェザーメーター)
3.2 高速耐候性試験法
3.3 リモートプラズマ照射法
4.複合サイクルウェザーメーター
おわりに

第10章 高分子製品(ゴム・プラスチック)のトラブルと対応

はじめに
1.材料劣化とトラブル発生率の関係
2.寿命
2.1 寿命とは
2.2 寿命推定試験
3.長期品質保証(長寿命化)を行なうための具体的な手段
3.1 材料の選択(配合設計)
3.1.1 ポリマー選択時の適正ポイント
3.1.2 加硫ゴムの場合の分子量の影響と選択
3.1.3 プラスチックの場合の分子量の影響と選択
3.1.4 添加剤の場合
3.2 成形加工・特にフィラー、添加剤の分散性のリスク
3.2.1 ゴムの場合の分散不良
3.2.2 プラスチックの場合の分散不良
3.2.3 ゴムの成形(特に加硫)
3.2.4 加硫時に生ずるトラブル
4.成形品の破損・破壊と強度
4.1 破壊の種類と特徴
4.1.1 脆性破壊
4.1.2 延性破壊
4.1.3 疲労破壊
4.1.4 溶剤亀裂(ソルベントクラック)
4.1.5 環境応力破壊
4.2 破壊までに至るメカニズム
4.3 ゴム・プラスチック成形品の破損・破壊要因分類
4.4 成形時の熱による劣化と破損
5.劣化、特に紫外線とNOXが引き起こすオゾン劣化とその分析手法
5.1 地球環境悪化に伴うオゾン劣化
5.1.1 紫外線・オゾンのポリマーへの影響
5.1.2 地表面近傍でのオゾン発生メカニズム
5.1.3 ジエン系ゴムに対するオゾンの作用とクラック発生機構とその分析手法
5.1.4 顕微鏡FT-IR(フーリエ変換赤外分析)
5.1.5 対策
5.2 NOxによるプラスチックの変色
おわりに

高分子 変色 劣化