プラスチックはいろいろな材料を混ぜて作っているので、温度が高くなると分子量の小さい材料は軽いので気体になってプラスチックから出ていくことがあります。
このようなプラスチックから発生する気体（ガス）のことをアウトガスと言い、ほとんどのプラスチックやゴムからは何らかのアウトガスが出ています。
プラスチックやゴムの匂いを嗅ぐと特有のニオイを感じた方もおおいと思います。
これら特有のニオイの正体がアウトガスなのです。
アウトガスには、金属を腐食させたり、他の材料と化学反応を起こすなど品質トラブルの原因になる場合があり注意が必要です。
アウトガスによって電気製品が故障する事例は多いです。品質トラブルの原因となるアウトガスの知識は技術者必須の知識です。
今回の記事では、身近なアウトガスによる品質トラブルの事例の紹介とその原因について解説します。
このような方にむけて記事を書きました。
- 製品設計の技術者
- 品質管理、保証の技術者
- 技術の知見が欲しい方
フェノール樹脂 ＜アンモニア＞
フェノール樹脂は製造方法の違いにより大きく２種類あります。
ノボラック型のフェノール樹脂とレゾール型のフェノール樹脂の2種類です
ノボラック型のフェノール樹脂は要注意です。
ノボラック型のフェノール樹脂はアンモニア系の硬化剤を添加することで作られるので、例外なくアンモニアガスが発生します。
アンモニアガスは他のプラスチックの加水分解を加速させたり、金属を腐食させたりします。
特に密閉空間内にノボラック型のフェノール樹脂を入れる場合には、アンモニアガスが逃げずに溜まり続けるので高濃度のアンモニアガスで充満するリスクがあり、注意が必要です。
エポキシ樹脂 ＜塩素＞
エポキシ樹脂は塩素が残留しています。
エポキシ樹脂を作る場合、そのほとんどでフェノール化合物とエピクロロヒドリンと呼ばれる２つの物質を反応させて作りますが、不要な大量の塩素化合物と副生成物の塩素がエポキシ樹脂に残留してしまいます。
これらの塩素化合物や塩素がエポキシ樹脂内に残留しているとイオンマイグレーションなど様々な品質トラブルの原因となるため、
樹脂メーカではこれらを取り除く後工程を加え、できるだけ残留させないように対応していますが、完全に除去することは難しく、エポキシ樹脂は塩素を含んでいると考えておくことが重要です。
ポリフェニルサルファイド樹脂（PPS）＜塩素、硫黄＞
PPS樹脂は熱可塑性の樹脂であり、耐熱性・耐薬品性に優れたスーパーエンプラと呼ばれる高価なプラスチックです。
PPS樹脂は塩素（Ｃｌ）やナトリウム（Ｎａ）を使った脱塩素反応によって合成されているので、どうしても塩素（Ｃｌ）が残留してしまいます。
また、PPS樹脂の名前にＳ（サルファ（硫黄））とあるように硫黄が樹脂に多量に含まれている。
これらの硫黄は反応して強固に結合しているのであればアウトガスになることはないが、未反応の硫黄は動きやすいので硫黄系のアウトガスが発生することもあるので注意が必要です。
塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）＜可塑剤＞
塩化ビニル樹脂は「雨どい」や「水道管」などのように硬い塩化ビニル樹脂もあれば、
「ビニールハウス」や「ビニール傘」などのように柔らかい塩化ビニルもあるように様々な製品に使われています。
硬い塩化ビニル樹脂は塩化ビニル分子のみが強固に結合して出来ている（構成されている）のに対して、
柔らかい塩化ビニルは塩化ビニル分子同士のつながりが動き易くなるように分子間に可塑剤と呼ばれる添加剤が入っています。
ビニール傘のように柔らかい塩化ビニルには可塑剤が約３０～４０％添加されているのですが、この可塑剤は分子量が非常に小さいために気化※１や移行※２し易いのです。
可塑剤が気化や移行により他の材料に入ることで、いろいろな不具合を誘発させます。
いくつか不具合事例を紹介しますね。
他の樹脂が割れる（ケミカルクラック、ソルベントクラック）
耐薬品性が低いS（スチレン）が含まれるＡＢＳ樹脂やＰＳ樹脂は可塑剤が入ってくることで割れが生じやすいので注意が必要です。
柔らかい塩化ビニル樹脂にＡＢＳ樹脂やＰＳ樹脂の部品を接触させたり、近接させないようにしましょう。
熱や応力が加わると加速されるのでさらに注意が必要です。
RoHS指令※３違反
可塑剤のいくつかは有害物質として、ＥＵ加盟国で販売される製品や部品などすべての材料に指定された可塑剤を添加することが禁止されています。（正確には最大許容濃度が規定されている）
製品に使用する材料には可塑剤を添加していなくても、製品の製造工程のトレーや台などの樹脂部品に添加されていた可塑剤が製品に移行してRoHS指令違反となる場合もあり、注意が必要です。
液晶ポリマー（ＬＣＰ）＜酢酸＞
一般に芳香族ヒドロキシ酸のヒドロキシ基を無水酢酸等によってアセチル化し、加熱して脱酢酸重縮合反応で作られるので、どうしても液晶ポリマーには酢酸が残留します。
酢酸は偏光板（偏光層を2枚のTAC槽で挟んだもの）の加水分解を加速させるので要注意です。
ガスの濃度を簡単に調べるには検知管が安くて便利です。
アンモニアの検知管と必要用具セットのリンクを貼っておきます。
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