プラスチックおよびUV耐性添加剤のUV劣化

プラスチックはポリマー鎖で構成されています。したがって、UVエネルギーが多くのプラスチックに吸収されると、材料内の光子が励起され、フリーラジカルが生成されます。酸素が存在する場合、フリーラジカルはポリマー鎖を切断する酸素ヒドロペルオキシドを形成します（鎖切断）。このプロセスは、光酸化と呼ばれます。さらに、湿度、不純物、化学物質、機械的負荷、空気、温度、または環境汚染物質の存在により、このプロセスが加速する可能性があります。

紫外線で劣化するプラスチック

添加剤は、光酸化に耐えるために開発されました。これらには、カーボンブラック、ルチル型酸化チタン、ベンゾフェノン、ヒドロキシフェニル-ベンゾトリアゾール、ヒンダードアミン安定剤（HALS）、オキサニリド、ヒドロキシベンゾフェノン、エンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアジン、ニッケルクエンチャーなどが含まれます。そして、各プラスチックは、これらの1つまたは複数を使用して、ポリマーと用途に可能な限り最高の耐紫外線性を得ることができます。そのため、以下に示す耐紫外線添加剤が頻繁に使用されますが、すべての用途に適用されるのはそれらだけではありません。

ナイロン6/6

ナイロン6/6は、エンジニアリング熱可塑性材料の中で最も用途の広いものの1つです。ナイロン6/6は、優れた強度、延性、耐熱性を備えているため、金属代替用途の優れた候補です。ただし、ナイロンには耐紫外線添加剤が必要です。フェノール系酸化防止剤と亜リン酸塩およびヒンダードアミン光安定剤（HALS）の3つの部分の組み合わせが適切な選択です。最良の紫外線安定化効果は、HALSの上にUV吸収剤を追加することです。

ABS（ポリオキシメチレンまたはPOM）

ABSは、ギア、チェーン、ネジ、クリップ、燃料ポンプ、荷物、芝刈り機のカバーなどに一般的に使用されるエンジニアリングプラスチックです。材料を屋外で使用する場合は、UV安定剤を使用する必要があります。また、雨、蛍光灯（浴室など）や空気にさらされたとき。自動車部品だけでなく、事務用機械部品にもUV保護が必要です。紫外線にさらされると、光沢が失われ、ひび割れが発生することさえあります。 UV保護には、UV吸収剤であるベンゾトリアゾールとHALSの組み合わせがよく使用されます。

高密度ポリエチレン

高密度ポリエチレンは、ごみ袋、買い物袋、ワイヤーやケーブルの断熱材、農業用マルチ、ボトル、家庭用品に一般的に使用されています。また、フルーツジュース容器、ミルク容器、トレイ、木枠、食品包装製品にも使用されています。カーボンブラックは、HDPEをUV耐性にするためによく使用されます。 1〜3のパーセンテージをお勧めします。

ポリカーボネート

ポリカーボネートを屋外用途に使用すると、黄変する傾向があります。また、衝撃強度などの機械的特性が失われます。そのため、UV安定剤が必須になります。ヒドロキシフェニル-ベンゾトリアゾールのUV吸収剤を使用する必要があります。ヒンダードアミン光安定剤（HALS）は推奨されないことに注意してください。塩基性アミン化合物は、材料の加水分解を促進します。

ポリプロピレン

紫外線（UV）放射の影響は、ポリプロイレンの特性に大きく影響します。強い直射日光に6か月間さらされると、UV抑制剤またはカーボンブラック顔料を大量に使用しない限り、特性の強度が大幅に低下します。これらを追加しても、厳しい日光条件下での平均余命は限られています。 HALSとカーボンブラックは、UV劣化を軽減するために追加されることがよくあります。

自然に紫外線に強いプラスチック

ただし、一部のプラスチックは紫外線の下で自然に劣化しません。これらには、アクリル、Ultem、およびPTFE、FEP、PFA、PVDFなどのフルオロポリマーが含まれます。したがって、これらは添加剤を必要とせず、自動車の製造部品や、長期間の潜在的なUV劣化にさらされる宇宙船の部品にも役立ちます。