樹脂の耐候（光）性と温度との関係

質問

自動車用樹脂材料について、促進耐候性試験を行っています。自動車用ということで、外装用材料と内装用材料とで、試験温度や照射照度が異なります（外装約60℃、内装約80度、照射照度は外装の方が厳しく、積算照射量も外装の方が厳しい）。最近、同じ樹脂であるのに関わらず、内装用の耐候性劣化（変色）が激しい結果が得られました。照射照度や積算照射量は外装の方が厳しいため、それ以外の要因として温度の影響くらいしか考えられません。耐候性劣化（変色）について、温度の影響があるかないか、あるのであればそのメカニズムについて、どなたかご存知の方がおられましたら、教えてください。

回答No.2

kei533

一般に化学反応は温度の影響を受けます。高分子材料の空気中での熱劣化も化学反応の一種であり主に酸化、主鎖の切断などです。温度依存性はアレニウスプロットにのります。耐熱性の高い高分子では10℃で寿命がおよそ1/2に、耐熱クラスの低いものでは8℃でおよそ1/2になり「8℃寿命半減則」と言われることもあります。もちろん、高分子材料の種類で他の劣化要因(水分、化学物質、光、機械的条件、材料組成(添加剤など)、形状・・・・)があるので、お使いの材料についての劣化特性を理解しておくべきです。耐候試験での変色も材料中成分(各種の添加物を含め)の化学反応の結果であり、温度の影響があるのは当然と思います。参考URLをお読みになればある程度お分かりになるでしょう。

高分子、劣化、温度、寿命、耐久性、、変色、アレニウスなどのキーワードを組み合わせて検索すれば沢山資料が見れます。

参考URL
書籍
高分子材料の長寿命化と環境対策　大澤善次郎著　CMC出版
http://www.cmcbooks.co.jp/books/b0578.php
高分子の寿命予測と長寿命化技術 （株)エヌ・ティー・エス
http://www.gijutu.co.jp/doc/b_1296.htm

セミナーなど
高分子製品における変色発生の事例とその原因究明・解析のコツ(セミナー)
http://www.gijutu.co.jp/doc/s_506231.htm
ポリマーの変色の解析(東レリサーチ）
http://www.toray-research.co.jp/genre/polymer_color.html

文献・資料
温度定格と絶縁物の耐熱性
http://www.mogami.com/paper/aging.html
Technical Report 74(積層板)
http://www.risho.co.jp/rishonews/technical_report/pdf/r138_tr74.pdf
家電系廃プラスチックのマテリアルリサイクル技術
http://www.sharp.co.jp/corporate/rd/24/pdf/89-15.pdf
電気・電子分野における環境試験の基礎知識
Part1：温度・湿度に関係ある物理・化学の知っておいて無駄にならない基礎知識（後編）
http://www.espec.co.jp/tech-info/tech_info/pdf/j_techr15.pdf
リサイクル可能な非架橋型高圧絶縁電線の開発
http://www.kepco.co.jp/rd/news/pdf/rd412.pdf

お礼

ご返答ありがとうございます。また、たくさんのＵＲＬをおしえていただきありがとうございます。参考にさせていただきます。助かります。

回答No.1

pocoten257

補足要求ですが、サンプルはTPでやりましたか？
それとも製品形状に成形したサンプルでしょうか？
表面しぼはいかがですか？
サンプルの条件が全く同じであれば、温度が違っても照度・積算を同じにすれば結果は同じはずです。
むしろ、しぼ番や形状による差の方が寄与度が高いと思いますが。

お礼

ありがとうございます。サンプルはＴＰで行いました。サンプル表面も鏡面です。やはり温度以外の何かが影響しているのでしょうか・・・。