透明プラスティックの経年劣化について

質問

カンボジア電力公社でjicaシニアボランティアとし技術指導に当たってます。表記の件で相談を受け困ってます。電力量計を数台まとめて収納する外函を電柱に据え付けておりますが（日本では各需要家ごとに家屋側に設置する）この外函ののぞき窓が課題です。こののぞき窓から毎月電力量計の数値を読み取るのですが、このプラスティックの経年劣化で透明なものが褐色の色に変化し数値の読み取りが大変困難になっている状況です。３年程度の経年劣化でこのようになっております。殆どが中国やタイからの調達との事です。しかし、中にフランスから納入された品物は７年程度経過したものでも見た目も大丈夫で、数値の読み取りも容易に出来ます。この差はなんでしょうか？
問題はこれから、この外函の注文購入、調達に当たり、仕様書を準備する訳ですがスペックにはどのように記述したら良いのか分かりません。次に、工場での製作検査？等でこの経年劣化の性能？度合？を何か検査やテストが可能なのかどうか？この点もアドバイス願います。更に３つ目になりますが、製品の納入後にカンボジアでこの劣化能力を検査を可能にするする計器あるいは測定器は存在する物でしょうか？以上専門家のご意見ご指導をお願いします。

回答No.4

drmuraberg · ベストアンサー

電力量計（日本では各需要家ごとに家屋側に設置する）は「積算電力計」のことでしょうか。
積算電力計の透明カバーはガラス製（富士電機の場合）ですから、これらを数台まとめて
函にいれ電柱に据え付けるのでしょうか？

かなり大なものが電柱に？正直イメージできません。
その函の透明樹脂製の覗き窓ということでしょうか？

開発途上国からの製品は外見は同じでもコスト削減の為に見えないところで手抜きがして
あるのが普通です。
このケースでは、函の覗き窓はポリカーボネート（PC)製ではと推察します（日東の例から）。
PCは、対候性が悪くすぐ劣化し黄変します。これを防止する為に安定剤を配合した
耐候グレードが有ります。これを使った覗き窓ならかなり長期間大丈夫なはずです。
フランスメーカはこれを採用していると思われます。

対策の手順は次のようになると思います。
１）オファーを出す電力計メーカに覗き窓用樹脂の材料を確認する、
２）同時にそのグレードを明示させる、
３）該グレードが耐候性グレードか樹脂メーカの仕様書の添付を要求する、
４）使用樹脂の試験成績データを要求する。
以上で、安かろう悪かろうのメーカは排除できると思います。
資料やデータが捏造されていないかどうかはまた別の問題ですが。

参考に、PCの耐候グレードの資料URLです。
http://www.sumitomo-dow.co.jp/Products/cstd/CSTD_2012Jun.pdf

この資料の長期耐候性のデータの通常グレードと耐候グレードのデータで、
両者の差が明確な点で要求仕様書を取り敢えず決めます。
例えば、「黄変度が1000時間照射で8％を越さないこと」です。
その後はオファーメーカの話を聴きます。その時点で彼らのレベルが
判断できます。

金を払うユーザーが、手抜き防止の為の測定を自費でするとは愚の骨頂です。
購入価格だけでなく後コストも採用時には考えなければなりません。

追）PCの片面・・はPCプレートとか波板の話です。
PSにABS成分をブレンドして透明性を保持し耐衝撃性を増したものは
すぐ黄変します（中に含まれるB=豚自演＝ブタジエンのせいで）。

以上、元品質責任者からのアドバイスです。

お礼

大変有難うございました。良く理解ができました。早速担当者に取りまとめの上説明します。

回答No.3

noname#210617

＞この差はなんでしょうか？
透明性だけで、耐候性を考慮せずに材料を選択しているのではないでしょうか。
＞スペックにはどのように記述したら良いのか分かりません。
評価基準としては、「曇り度(Haze)」「全光線透過率」「イエローインデックス」などが用いられているようです。
http://www.teijin.co.jp/products/resin/products/pc/
の耐候性を参照。
屋外暴露試験で、5年後の曇り度が40以下とか。

＞工場での製作検査？等でこの経年劣化の性能？度合？を何か検査やテストが可能なのかどうか？
実際に屋外暴露試験などしていたら間に合わないし、促進劣化試験をしてもいいけれども、検査できるのはテストピースだし、非破壊じゃないし、エンドユーザがすることじゃないように思います。
結果のわかっている品物(樹脂の種類)を指定する、か、メーカ名・型式まで指定する。
納入業者に選定を任せるなら、データも合わせて提出させる。
検収では、その品物が使われているかどうかだけ試験する。
(一部を削り採って、赤外スペクトルをとるとか、融点を測るとか)
http://www.m-kagaku.co.jp/products/business/corp/cmd/operation/details/plastics_21.pdf
検収方法まで含めて樹脂メーカに相談したほうがいいように思います。

＞製品の納入後にカンボジアでこの劣化能力を検査を可能にする計器あるいは測定器は存在する物でしょうか？
検収時ではなく、納入後に検査する意味は何でしょうか。
外函に取り付けられた「窓」をそのまま光学測定するなんて汎用の測定器じゃ無理でしょう。
汎用の測定器ではテストピースが対象となります。
https://www.nippondenshoku.co.jp/web/japanese/category/category06.htm
そのあたりはやはり材料メーカあるいは最終製品の製造メーカの仕事だと思うんですけど。

http://www.pref.yamanashi.jp/yitc/Houkoku/data/H16/hanyou.pdf
耐候性を評価するにはテストピースを野ざらしにする屋外暴露試験とか、サンシャイン・ウエザーメータによる促進劣化試験とか。
電力量計試験用 サンシャインウェザーメーターなんか電力量計をまるごと試験できるようです。
http://www.sugatest.co.jp/contents/products1/viewcat.php?cid=15
これらは破壊試験ですから、エンドユーザのすることじゃないですよ。
住宅買って、住む前に強度試験して潰しちゃったら、住めないじゃないですか。

技術的な相談なら、産業技術総合研究所
http://www.aist.go.jp/aist_j/collab/index.html
で受けてもらえそうですよ。

お礼

沢山のアクセ箇所も添付して頂き有難うございました。購入スペックで詳しく記述ししっかり資料を求め、且つ、テストトピースの事前提供を要請した上で製作に入ってもらう事にするのがベストかと感じます。しかし、問題はこのテストピースからYellowing劣化性能？を測定する方法があれば最善となりますが、黄色劣化が8％/1000時間以下が望ましいとの話もありこの測定装置？、測定器？なるものがそんなに高価なものでなければ入手したいとの話も出てきました。何か更なるご意見があれば賜りたいです。有難うございました。

回答No.2

chie65536（@chie65535）

ご参考
http://trashbox.homeip.net/nownow/20100905/
（素材がABS樹脂である場合）

http://matome.naver.jp/odai/2135913890654535901

＞しかし、中にフランスから納入された品物は７年程度経過したものでも見た目も大丈夫で、数値の読み取りも容易に出来ます。この差はなんでしょうか？

難燃剤の有無の差でしょうか？

欧米品は可燃性に対する基準が厳しいので、難燃剤の含有率が違います。

とは言え、難燃剤が黄ばみの原因と書いてあるサイトもあるので、一概に「こうだ」とは言えません。

お礼

大変遅くなりましたが有難うございました。添付のアクセス箇所にも改めて当ってみます。

回答No.1

ORUKA1951

透明なプラスチックと言っても様々です。
プラスチックは金属と陶器以上に差があるといってもよいです。
　安価な物からだとスチロール(PS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、アクリル(メタクリル樹脂)、ポリカーボネイトでしょうか。それぞれ耐候性能は異なりますし、それぞれについて透過性の悪化を防止するグレードもあります。
　エンジニアリングプラスチックのポリカーボネイトは、まず割れないほど強度も高いのですが紫外線で黄化しますので、片面に紫外線防止処理がされているはずで。そのため表裏を間違えて取り付けると一年もすれば黄化します。
　アクリルは耐候性が高く透明性が高いですが割れます。

　それぞれの樹脂によって、また添加物などグレードによっても異なります。
　⇒各種汎用プラスチックの長所・短所・用途（基礎知識）｜KDAのプラスチック加工技術( http://www.kda1969.com/study/study_pla_detail.htm )
　⇒代表的なプラスチックの種類と特徴 | プラスチック溶着・樹脂加工機器の精電舎電子工業( http://www.sedeco.co.jp/useful/ )

お礼

プラスティックの多様な種類にはびっくりです。
これからそれぞれのアクセス箇所に更なるチェックをしてみます。有難うございました。