プラスチックの耐候性試験と劣化評価－引張試験、TG-DTA、FT-IR－

　プラスチックは、軽量性、易加工性、低コストといった金属材料などに対する優位性から、使用用途が広い一方で光・熱・水などの環境因子による劣化はさけられず、製品トラブルになることが少なくありません。そこで、プラスチックの劣化現象を的確かつ迅速に把握し、原因究明につながる情報を提供するため、促進耐候性試験機を用いて、プラスチックを劣化させ、各種機器による解析・評価を行っています。

　ここでは、グレージング材や筐体として用いられるポリカーボネート（PC）の劣化解析事例を紹介します。

　キセノンウェザーメータを用いてPCフィルムの促進耐候性試験（放射照度60W/m²、BPT63℃、スプレー18分/120分、試験時間800ｈ）を行ったところ、試験後に黄変が見られました。このフィルムについて、引張試験、示差熱熱重量測定（TG-DTA）、フーリエ変換赤外分光分析（FT-IR）を用いて、劣化に伴う機械的特性、熱特性、化学構造の変化を評価しました。

　引張試験においては機械的強度の低下が認められました。

　また、TG-DTAから、2 %重量減少温度（加熱により2 %の重量減少が観測された温度）の低下が観測されました。2 %重量減少温度の低下は主鎖の切断による低分子化が一因と考えられ、分子量の低下により機械的強度が低下したと推察されました。

　FT-IR からは、光フリース転位反応に伴う黄色を呈する化学構造の生成が示唆され、外観の黄変を説明することができました。

　劣化要因は１つではないため、劣化現象の解析は、複数の試験・分析手法で総合的に評価することが重要です。KISTECでは耐久性試験から劣化評価まで一貫してご相談に対応いたしますのでお気軽にお問い合わせください。