高性能ポリイミドの加速劣化と貯蔵寿命予測手法

350 ℃以上の耐熱性を有する高性能ポリイミド樹脂TPI-350の高温分解特性を、窒素雰囲気および空気雰囲気において、異なる昇温速度で系統的に調査した。それぞれの重量減少率に基づき、熱重量測定曲線から見かけの分解見かけ活性化エネルギーを算出した。さらに、4つの昇温条件および湿熱条件下での樹脂の劣化挙動を検討し、ほぼ1年（343日）に及ぶ劣化過程における引張および曲げ特性の変化則を得た。加速劣化結果に基づき、異なる破損基準に対応する見かけの劣化活性化エネルギーをアレニウス方程式で近似した。最後に、分解見かけ活性化エネルギーと劣化活性化エネルギーを、それぞれ加速劣化則と組み合わせて用い、室温での貯蔵寿命を予測した。結果は、両手法で算出した貯蔵寿命値が実際の状況から大きく逸脱し、高性能ポリイミド樹脂の長期貯蔵性能を正確に特徴づけられないことを示した。現状では、高性能樹脂システムに適した信頼できる棚寿命予測手法はなく、標的型の貯蔵寿命評価アプローチを開発することが急務である。

https://doi.org/10.20944/preprints202609.0017.v1