ゴム・プラスチック材料の破損、破壊原因とその解析法

〜破面観察より得られる情報から破壊に至った原因を調べるには〜

(2026年7月21日 10:30〜16:30)

　ゴム・プラスチック材料の破損、破壊に係わる因子と破壊モードなど破壊の基礎を解説し、要求特性によっては長寿命化設計にも重要になる材料強度向上のための考え方を整理する。また、材料の破損、破壊の解析法について解説する。同時に破面観察から得られた情報を基にその原因を解析する手法を事例を交えて紹介する。

1. 破壊の種類とそのメカニズム
   1. 強度に係わる因子
      • 劣化
      • 形状
      • 材料
      • 異物
      • ボイド
   2. 破壊力学における応力集中
   3. 各種破壊現象概論
      1. 脆性破壊とその特徴
      2. 延性破壊とその特徴
      3. クリープ破壊とその特徴
      4. 疲労破壊とその特徴
      5. 環境応力亀裂、溶剤亀裂とその特徴
      6. オゾンクラックとその特徴
      7. 接着の破壊
   4. 材料強度の向上策
2. 破壊・破損の解析法
   1. 解析アプローチ
   2. 外観観察
      • 形状
      • ウェルドラインなど
   3. 破面解析法と得られる情報
   4. 化学分析における前処理法
   5. 材料分析法
      • 元素分析
      • 分離分析
      • 化学構造解析
      • 形態観察
      • 組成分析 (熱分析)
   6. 不均一性の分析
      1. 残留ひずみ
      2. 分散
3. 各種ポリマーの弱点
   1. プラスチック材料
      • ポリスチレン (PS)
      • ポリエチレン (PE)
      • ポリプロピレン (PP)
      • ポリ塩化ビニル (PVC)
      • ポリメタクリル酸メチル (PMMA)
      • アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体 (ABS樹脂)
      • ポリアミド (PA)
      • ポリアセタール (POM)
      • ポリブチレンテレフタレート (PBT)
      • ポリエチレンテレフタレート (PET)
      • ポリカーボネート (PC)
   2. ゴム材料
      • 天然ゴム (NR)
      • アクリロニトリルブタジエンゴム (NBR)
      • ふっ素ゴム (FKM)
      • エチレンプロピレンゴム (EPDM)
      • クロロプレンゴム (CR)
      • シリコーンゴム (Q)
      • ポリウレタン (PU)
      • スチレンブタジエンゴム (SBR)
      • ブチルゴム (IIR)
      • ブタジエンゴム (BR)
4. 破壊・破損解析及び対策事例
   1. 加硫ゴムの破壊・破損
      1. 加硫ゴムのオゾン劣化
      2. NBRの加硫不足による裂け
      3. 加硫ゴムのボイドによる破壊
   2. プラスチックの破壊・破損
      1. ポリ塩化ビニルの疲労劣化
      2. ポリカーボネートの溶剤亀裂
      3. パーティングライン部の形状不良による破壊
      4. 分散状態に起因した破壊
      • リサイクル材使用時に向上する破壊リスク
      • ポリアセタールギアのオーバーヒーティングによる劣化破損 など
   3. 接着剤の剥離原因解析例
      • ウレタン系接着剤の可塑剤変更による剥離 (粘性違いの接着剤の剥離)
• 質疑応答

高分子材料の劣化メカニズムと解析、寿命評価と対策事例

(2026年9月17日 10:00〜17:00)

　ゴム・プラスチックを代表とする高分子材料に生じる不具合を抑えて、最大限に活用するために重要となる劣化と不具合、寿命に関する基礎を解説し、劣化や不具合に対する材料ごとの特徴、各種添加剤による劣化対策・長寿命化法について述べる。また、迅速、正確な市場クレーム対応を講ずるための解析、対策までの流れを解説し、実例を交えた解析例を数多く紹介する。

1. 高分子材料の劣化メカニズム
   1. 各種劣化因子と自動酸化反応
      • 熱劣化
      • 光劣化
      • 水
      • 酸・塩基
      • 金属による劣化など
   2. 劣化により生じる現象やトラブル
   3. 製品に生じる現実的な劣化現象
2. 高分子材料の各種分析法
   1. 不具合原因究明の手順
   2. 前処理法
   3. 材料分析法
      • 元素分析
      • 分離分析
      • 化学構造解析
      • 形態観察
      • 熱分析
   4. 劣化分析法
      • FT-IR
      • DSCによる酸化開始温度
      • GPC
      • TG
      • ESR
      • NMR
      • XPS
      • EPMA
   5. 分子量及び分子量分布分析法
   6. 架橋密度の分析・評価法
   7. ゴム組成分析法
3. 長寿命化設計のための劣化対策
   1. 劣化対策のアプローチ
   2. 劣化対策のための劣化原因解析
   3. 材料選択による劣化対策
   4. 添加剤の選択による劣化対策
   5. 劣化対策の検証
   6. 各種材料の弱点
      • ポリスチレン (PS)
      • ポリエチレン (PE)
      • ポリプロピレン (PP)
      • ポリ塩化ビニル (PVC)
      • ポリメタクリル酸メチル (PMMA)
      • アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体 (ABS樹脂)
      • ポリアミド (PA)
      • ポリアセタール (POM)
      • ポリブチレンテレフタレート (PBT)
      • ポリエチレンテレフタレート (PET)
      • ポリカーボネート (PC)
      • 天然ゴム (NR)
      • アクリロニトリルブタジエンゴム (NBR)
      • ふっ素ゴム (FKM)
      • エチレンプロピレンゴム (EPDM)
      • クロロプレンゴム (CR)
      • シリコーンゴム (Q)
      • ポリウレタン (PU)
      • スチレンブタジエンゴム (SBR)
      • ブチルゴム (IIR)
      • ブタジエンゴム (BR)
   7. ゴムの劣化対策
      • 老化防止剤の機能
      • 効果的な配合例
   8. プラスチックの劣化対策
      • 酸化防止剤
      • 光安定剤
      • 紫外線吸収剤の機能
      • 効果的な配合例
4. 寿命評価法
   1. 寿命の考え方
      • 機能的寿命と商品的寿命
   2. 劣化評価と寿命評価の関係
   3. 寿命評価の流れ
   4. 寿命評価のポイント
   5. 促進劣化で現実と乖離が生じる理由
   6. 寿命のばらつき
   7. アレニウス法による寿命評価
   8. アイリング法による寿命評価
5. 劣化解析及び対策事例
   1. 劣化因子特定のための注意点
   2. 加硫ゴムの劣化
      1. オゾン劣化
      2. 残存過酸化物によるエチレンプロピレンゴム (EPDM) の劣化
      3. 老化防止剤の溶出
      4. 加硫時の水分が加硫NRの寿命に与える影響
      5. フッ素ゴムの高温水中における劣化
   3. プラスチックの劣化
      1. ポリアミドの水中での劣化
         • 加水分解による劣化
         • 残留塩素による劣化
      2. ポリプロピレンとポリアミド6の光劣化の劣化解析
      3. ポリカーボネートの白化 (発泡剤による加水分解白化)
      4. リサイクル材の酸化防止剤の添加効果による耐久性向上
         • 酸化防止剤の種類
         • 酸化防止剤の組合せ
         • 添加量の最適化
• 質疑応答・名刺交換