〈特別研究課題〉 高分子材料の構造制御による住宅火災の根絶助 成 研 究 者

中部大学

武田

邦彦

高分子材料の構造制御による住宅火災の根絶
武田 邦彦（中部大学）

Eradication of house fire due to structural control ofthe polymeric material
Kunihiko TAKEDA(Chubu University)

Abstract：
Combustion inhibition studies started around 200 years before. The technique of flame retardancy
was very simple, in which phosphorus, boron and sulfur were blended with fiber as proposed.
However, still now in flame retardancy techniques, nonflammable materials (flame retardants) suchas halogen compounds, phosphorus compounds and magnesium hydroxide are blended with flammablematerials. However, there are many problems to blend these flame retardants such as emit toxic
gases and acidic fumes, chemical sensitivity and eutrophication, and material properties. The reason
why we are making a composite material is due to the fact that it is difficult to improve theflammability of all the polymeric materials because they have been considered to be inherently
flammable. On the other hand, candle has to have a wick to keep continuous burning and does notcause fire, and during lighting the liquid or molten paraffin increases the surface area, diffuse to
the wick thereby continues to burn, but otherwise burning does not occur. However, paraffin of acandle is expected to burn without a wick if it is continuously heated for a long time as primary
decomposition or volatile molecules of low molecular weight are generated. Phenomenon of burning
candles inspired us and led us to an idea there may be also some polymeric materials that are
inherently nonflammable. In this study, it is explored that polymeric materials are flammable only
for specific structures and under certain conditions. Combustion can be inhibited by actively－ 13 －

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changing the polymer matrix structure. The change in the polymer matrix structure may be affectedby the molecular weight and the structure on the surface. The effect of molecular weight variationand formation of different structure on the surface of melted polymer during combustion isinvestigated for controlling the flammability.
1．はじめにプラスチックや繊維などの合成高分子材料は一般的に「可燃性物質」に分類され，高分子材料製品は我々の生活に広く普及しており，それが原因とする火災事故の危険性が懸念されている。また，家屋等を建築する場合にも火災への懸念からその使用に制限が付せられる。申請者らは平成19年から23年度の５年間にわたる基礎的研究と応用材料研究によって高分子の燃焼の新しい知見（マトリックス構造と燃焼性）を得て 1), 2)「微量の触媒を添加することによって高分子のマトリックス
構造を変化させ不燃性の高分子材料を合成する」3)ことに成功した。この結果は複数の海外学会 4)，
論文に発表し，共同研究者の博士論文として認められ，引き続き研究を継続することになった。
これまで可燃性であった高分子材料が不燃性になると，住宅火災を根絶することが可能となる。
火元となっていた電化製品に使用されるプラスチック材料をはじめ，住宅建材自体の不燃化が実現する。それだけではなく，これまで不燃高分子材料は，多量の添加剤添加によるコンポジット材料であった為利用用途が制限されてきたが，微量の添加剤で高分子材料が不燃化できると，これまで使用できなかった分野での用途が期待できる。例えば，高層ビルの上層階の建設材，エレベーターの材料などに使用が可能となり，軽量化できるため，エネルギー，コストを削減できる。更には，今後使用が期待される大容量通信機器の基板への使用も期待できる 5)。
すでにポリエチレン，ポリプロピレン，ポリカーボネートにおいて不燃性マトリックスの構造解
析を終えている。これらについて，１）さらに有効な触媒の探索，２）実用的な強度などの特性を有する材料塑性などの決定を行う。またポリスチレン，ポリアミドなどの基礎研究が進んでおり，これらのプラスチック材料及びポリエステル系の繊維などに対象を拡大する。
不燃性有機物のマトリックス構造について，合成面では200℃付近で分解する構造物を不燃性分
子量鎖の両末端に付加した高分子をモデル的に合成し成型時および使用時の熱分解および強度，剛性，衝撃強度などの性能との関係を調べる。また，より効果的に不燃性高分子鎖に導く複数の触媒を発見するために研究対象の高分子に主として金属酸化物の微粒子を添加し，熱分解挙動 6)，7)と不燃性について，コーンカロリメーター8)-11)およびマルチカロリメーターで実験する。解析面では主として名古屋大学との共同研究で不燃性分子鎖の熱分解挙動，運動性など調べ，不燃性挙動の論理的な解説を試みた。
2．実験に使用した材料と実験方法
2.1．対象試料
本研究ではPC(ポリカーボネート)を主体に研究を行ったが，具体的には住化スタイロンポリ
カーボネート製のカリバー200-3, 重量平均分子量（以下Mw）36000, カリバー200-20, Mw 23000,
カ リ バ ー 200- 80, Mw 17000, SD 2000W，Mw 15000，Mw 14400 と 日 本GEプ ラ ス チ ッ ク 製 のLEXAN 121R，Mw 25000の6種類を用いた。本研究ではPCの他にPE(ポリエチレン)，PP(ポリプ－ 14 －

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ロピレン)，PS（ポリスチレン）を用いた。PEは東ソー製のニポロンハード4010，Mw 76000，数平
均分子量(以下Mn)11000とAldrich社製のMw 35000，Mn 11000の2種類を用いた。またPPでは
Aldrich製のMw 190000，Mn 50000とMw 14000，Mn 37000の2種類を用いた。PSでは東ソー製の

㻞㻚㻞㻚189000，Mn
添加剤㻌 181000とMw 37200，Mn 36900とMw 9490，Mn 9300の3種類を用いた。
Mw
 本研究では 無機化合物にハロゲン系の )LUHPDVWHU と '(5 の  種類リン系の 733
2.2．添加剤㻞㻚㻞㻚 添加剤㻌
と 本研究では,&5 の  種類金属酸化物に酸化亜鉛強酸触媒には
33)%6 と 33)%/L の  種類塩化物には無機化合物にハロゲン系のFiremaster2100とDE83-Rの2種類，リン系のTPPと 本研究では
無機化合物にハロゲン系の )LUHPDVWHU と '(5 の  種類リン系の 733.&O と 1+&O の  種類有機化合物には ヘキサンジオールアスコルビン酸ペンタエリトリ
CR741の2種類，金属酸化物に酸化亜鉛，強酸触媒にはPPFBSとPPFBLiの2種類，塩化物にはと &5 の  種類金属酸化物に酸化亜鉛強酸触媒には 33)%6 と 33)%/L の  種類塩化物にはトールクエン酸プロパントリカルボン酸テレフタル酸トリメリット酸ジアミ.&O と 1+4 Clの2種類，有機化合物には1,6-ヘキサンジオール，アスコルビン酸，ペンタエリトリ
KClとNH&O の  種類有機化合物には ヘキサンジオールアスコルビン酸ペンタエリトリ
ノトルエンの  種類を用いた 
トールクエン酸プロパントリカルボン酸テレフタル酸トリメリット酸ジアミ
トール，クエン酸，1,2,3-プロパントリカルボン酸，テレフタル酸，トリメリット酸，2,4-ジアミ
なお，報告紙面の関係から実験装置および方法（プラスチックの成形，熱分解実験，燃焼実験，
ノトルエンの  種類を用いた 
ノトルエンの9種類を用いた。
分子量測定など）は定法に従ったのですべて割愛する
なお，報告紙面の関係から実験装置および方法（プラスチックの成形，熱分解実験，燃焼実験，
なお，報告紙面の関係から実験装置および方法（プラスチックの成形，熱分解実験，燃焼実験，

分子量測定など）は定法に従ったのですべて割愛する
分子量測定など）
は定法に従ったのですべて割愛する。
㻟㻚
分子量と燃焼性に関する実験および考察㻌㻟㻚㻝㻚 㻼㻱 の燃焼実験結果と考察㻌㻟㻚 分子量と燃焼性に関する実験および考察㻌
3．分子量と燃焼性に関する実験および考察
重量平均分子量  と  の分子量の異なる 3( の垂直燃焼実験を行ったFigure3-1 の上図
㻟㻚㻝㻚 㻼㻱 の燃焼実験結果と考察㻌
3.1．PEの燃焼実験結果と考察に 0Z下図に 0Z の垂直燃焼実験中の燃焼状態を示す
重量平均分子量  と  の分子量の異なる 3( の垂直燃焼実験を行ったFigure3-1 の上図
重量平均分子量76000と35000の分子量の異なるPEの垂直燃焼実験を行った。Figure3-1の上図
 0Z の 3( は着火後試験片の下部に青白い小に 0Z下図に0Z
の垂直燃焼実験中の燃焼状態を示す
にMw
76000，下図にMw
35000の垂直燃焼実験中の燃焼状態を示す。
さな炎が見られ徐々に炎が拡大していき試験
 0Z
の 3( は着火後試験片の下部に青白い小
Mw 76000のPEは着火後試験片の下部に青白い小片に近い部分の炎は青白いが熱によって溶融しさな炎が見られ徐々に炎が拡大していき試験
さな炎が見られ，徐々に炎が拡大していき，試験片に水滴のように落下する溶融物の周りは黄色の炎片に近い部分の炎は青白いが熱によって溶融し近い部分の炎は青白いが，熱によって溶融し，水滴のが見られた溶融物の周りを覆うように炎が拡大
水滴のように落下する溶融物の周りは黄色の炎ように落下する溶融物の周りは，黄色の炎が見られた。
していたため試験片の下方を中心に燃焼が継続が見られた溶融物の周りを覆うように炎が拡大
溶融物の周りを覆うように炎が拡大していたため，試し全焼したそれに対して0Z の 3( はバ
していたため試験片の下方を中心に燃焼が継続
験片の下方を中心に燃焼が継続し，全焼した。それにーナーによる接炎を継続したが全く着火するこし全焼したそれに対して0Z の 3( はバ
対して，Mw 35000のPEはバーナーによる接炎を継続とがなく水滴のように溶融するのみだった水ーナーによる接炎を継続したが全く着火するこ
したが，全く着火することがなく，水滴のように溶融滴のように垂れ続けていた溶融物にも着火することがなく水滴のように溶融するのみだった水
するのみだった。水滴のように垂れ続けていた溶融物 )LJXUH分子量の異なる 3( の燃焼状態とは無くクランプ部まで溶融し続けた着火時
滴のように垂れ続けていた溶融物にも着火するこFigure3-1分子量の異なるPEの燃焼状態 上0Z下0Z
にも着火することは無く，クランプ部まで溶融し続け)LJXUH分子量の異なる
3( の燃焼状態
間と燃焼時間を Figure3-2 に示す
（上 : Mw 76000, 下 : Mw 35000）とは無くクランプ部まで溶融し続けた着火時
上0Z下0Z 
た。着火時間と燃焼時間をFigure3-2に示す。
0Z の 3( は 秒で着火し激間と燃焼時間を Figure3-2 に示す
Mw 76000
Mw 76000のPEは，9秒で着火し，激しくしく燃焼して 秒で全焼したのに対し0Z の 3( は 秒で着火し激
燃焼して122秒で全焼したのに対して，Mw
Mwて0Z の 3( は 秒間接炎を
Mw 35000
76000
しく燃焼して  秒で全焼したのに対し35000のPEは，140秒間接炎を継続したが，
150
100
50
0
50
100
150
継続したが全く着火せず溶融し続け
Mw 35000て0Z の 3( は 秒間接炎をTime / s
全く着火せず溶融し続け，すべてドリップ
すべてドリップした発熱速度総発熱
Combustion
150
100Iginition
50 time 050
100 time 150
継続したが全く着火せず溶融し続けTime / s
した。発熱速度,総発熱量と残渣のグラフを量と残渣のグラフを Figure3-3 に示す
すべてドリップした発熱速度総発熱)LJXUH分子量の異なる
3( の着火時間と燃焼時間
Figure3-2 分子量の異なるPEの着火時間と燃焼時間
Iginition time
Combustion timeFigure3-3に示す。
黒線は 0Z の 3(灰色の線は 0Z
量と残渣のグラフを Figure3-3 に示す
)LJXUH分子量の異なる 3( の着火時間と燃焼時間
黒線はMw
35000のPEを示しており，上図が発熱速度，中図が総
の 3(76000のPE，灰色の線はMwを示しており上図が発熱速度中図が総発熱量下図が残渣のグラフを示す0Z
黒線は 0Z の 3(灰色の線は 0Z
発熱量，下図が残渣のグラフを示す。Mw
76000のPEは着火後燃焼が徐々に激しくなり，発熱速 の 3( は着火後燃焼が徐々に激しくなり発熱速度が最大で
: に達してその後試料が の 3( を示しており上図が発熱速度中図が総発熱量下図が残渣のグラフを示す0Z
度が最大で1000Wに達して，その後試料が燃え尽きる過程で，発熱速度は低下していった。総発
燃え尽きる過程で発熱速度は低下していった総発熱量は  秒後から徐々に増加し N- に達し の 3( は着火後燃焼が徐々に激しくなり発熱速度が最大で : に達してその後試料が熱量は9秒後から徐々に増加し80kJに達した。それに対して，Mw
35000のPEは全く燃焼する事がたそれに対して0Z の 3( は全く燃焼する事がなかったため発熱速度と熱量の観測はさ燃え尽きる過程で発熱速度は低下していった総発熱量は  秒後から徐々に増加し N- に達しれなかった残渣を比較してみると激しく燃焼した 0Z の 3( と燃焼せず溶融して垂れ続けたたそれに対して0Z の 3( は全く燃焼する事がなかったため発熱速度と熱量の観測はされなかった残渣を比較してみると激しく燃焼した－ 15 3－ 0Z の 3( と燃焼せず溶融して垂れ続けた
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Gross heating
Gross
value
heating/ kJ value / kJ
Grossheating
Gross heating
value/ kJ value / kJ

rate / w
Heat releaseHeat
rate /releasew
Residue / % Residue / %Heat releaseHeat
raterelease/w
rate / w
Residue / %Residue / %なかったため，発熱速度と熱量の観測はされなかっ0Z の 3( はほぼ同じ速度で重量減少がしてい1000
0Z の 3( はほぼ同じ速度で重量減少がしてい
1000
800
た。
残 渣 を 比 較 し て み る と 激 し く 燃 焼 し たMw
る事が分かった
800
600
る事が分かった
600
400
76000
のPEと 燃 焼3(せの熱重量測定結果をず 溶 融 し て 垂 れ 続Figure3-4
け たMw
分子量の異なる
0Z の 3( はほぼ同じ速度で重量減少がしてい
400
200
1000
分子量の異なる 3( の熱重量測定結果を Figure3-4
200
0Z の 3( はほぼ同じ速度で重量減少がしてい035000のPEはほぼ同じ速度で重量減少がしている事
800
重量減少時の温度以下
ZOW
重量減少温度
1000
る事が分かった
080600
重量減少時の温度 以下 ZOW 重量減少温度
800
る事が分かった
8060が分かった。
400
以下ZOW 重量減少温度以下 ZOW600
分子量の異なる3( の熱重量測定結果をFigure3-4
200
以下 ZOW 重量減少温度 以下 ZOW 
6040
400
分子量の異なるの熱重量測定結果を
Figure3-4
分 子 量 の 異以下
な3(る
PE の
熱
重重量減少温度
量測
定
結果を
0
重量減少温度ZOWをTable3-1に示す
4020
重量減少時の温度
以下
ZOW
200
重量減少温度 以下 ZOW を Table3-1 に示す80
0200
重量減少時の温度
ZOW 重量減少温度
Figure3-4，1%重量減少時の温度(以下1wlt)，5%重黒色は0Z
の以下
3(灰色は0Z
3( を
以下
ZOW
重量減少温度
以下
ZOWの
60
80
0
100
黒色は 0Z の 3(灰色は 0Z の 3( を
40
以下
ZOW
重量減少温度
以下
ZOW

60
10080
量
減 少 温 度(以以下下量 減 に示す
少 温 度(以下示す0Z
の 5wlt)，25%重3(は ℃程度0Z
の 3(
重量減少温度ZOW
を Table3-1
20
8060
40
示す0Z の 3( は ℃程度0Z の 3(
重量減少温度以下 ZOW を Table3-1 に示す
6040
25wlt)，50%重量減少温度(以下50wlt)をTable3-1には 黒色は
℃程度から重量減少が開始し両試料とも
0200Z の 3(灰色は 0Z の 3( を40は ℃程度から重量減少が開始し両試料とも
201000の 3(灰色は0Z
を
2080
示す。
に黒色は
残 渣 は0Z
ほとん
ら℃程度0Z
れなかった  表のよ 3(り0示す0Z
のど3(見はの 0Z
3(100に 残 渣 は ほ と ん ど 見 ら れ な か っ た  表 よ り 0Z
060 0
50
100
150
200
80
示す0Z
の 3(がは℃
℃程度0Z
3(

の 3( はZOW
ZOW が 35000のPEを
℃のZOW
76000のPE，灰色はMw
50
100
150
200
400
は黒色はMw
℃程度から重量減少が開始し両試料とも
Time
/
s
60
 の 3( は ZOW が ℃ZOW が ℃ZOW
20
Time / s
Mw 76000
Mw 35000
40は
℃程度から重量減少が開始し両試料ともが℃ZOWが見
℃であり0Z
の 0Z
3(
示
76000
410
35000
の
にす。Mw
残
渣はほ
と んのPEは
ど
られ
な℃
か程
っ度，Mw
た  表 より0
Mw 76000
Mw 3500020が ℃ZOW が ℃であり0Z の 3(

50
100
150
200
に
残
渣
は
ほ
と
ん
ど
見
ら
れ
な
か
っ
た

表
よ
り
0Z
0 0
は
ZOW
が
℃ZOW
が℃ZOW
が℃
)LJXUH分子量の異なる
3( の着火時間
PEは370℃程度から重量減少が開始し，両試料とも
 の 3( は ZOW が ℃ZOW が ℃ZOW
Figure3-3分子量の異なるPEの着火時間
0
50
100
200
Time / s150 3( の着火時間
は ZOW が ℃ZOW が ℃ZOW が ℃ )LJXUH分子量の異なる
と燃焼時間

の
3(
は
ZOW
が
℃
ZOW
が℃
ZOW
Mw
76000
Mw
35000
ZOW
が
℃であったこの結果から分子量の低と燃焼時間
に
残
渣
は
ほ
と
ん
ど
見
ら
れ
な
か
っ
た。
表
よ
りMw
Time
/
s
が ℃ZOW が ℃であり0Z の 3(
ZOW が ℃であったこの結果から分子量の低と燃焼時間
Mw
76000
Mw
35000
が
℃ZOW
が ℃であり0Z の 3(

い3(の方が重量減少温度は低くなっている事が分
76000のPEは1wltが417℃，5wltが450℃，25wltがは ZOW が ℃ZOW が ℃ZOW が ℃ )LJXUH分子量の異なる 3( の着火時間
い 3( の方が重量減少温度は低くなっている事が分はZOW が ℃ZOW が ℃ZOW が ℃ )LJXUH分子量の異なる 3( の着火時間
かった
ZOW
が ℃であったこの結果から分子量の低469℃，50wltが477 ℃ で あ り，Mw 35000 のPEはと燃焼時間
かったZOW が ℃であったこの結果から分子量の低と燃焼時間
100
い 3( の方が重量減少温度は低くなっている事が分
1wltが374℃，5wltが417℃，25wltが447℃，50wlt
100
7DEOH分子量の異なる 3( の 
い 3( 7DEOH分子量の異なるの方が重量減少温度は低くなっている事が分3( の 
かった
が460℃であった。この結果から分子量の低いPEの50
熱重量減少温度
かった
50
熱重量減少温度
100
方が重量減少温度は低くなっている事が分かった。
㻝㼣㼘㼠㻌㻡㼣㼘㼠㻌 3(㻞㻡㼣㼘㼠㻌
㻡㻜㼣㼘㼠㻌
7DEOH分子量の異なるの 

0
100
㻹㼣㻌
㻝㼣㼘㼠㻌
㻡㼣㼘㼠㻌 㻜 㻞㻡㼣㼘㼠㻌㻡㻜㼣㼘㼠㻌0㼇㻯㼉㻌㻹㼣㻌 Table3-1 分子量の異なるPEの1%,
7DEOH分子量の異なる
3( の 


50
㻜
5%,
25%,
200
400
600
熱重量減少温度
㼇 㻯㼉㻌
200
400 / C600
㻣㻢㻜㻜㻜㻌
㻠㻝㻣㻌
㻠㻡㻜㻌
㻠㻢㻥㻌
㻠㻣㻣㻌
Temperature
50% 熱重量減少温度50
熱重量減少温度
Mw 76000㻝㼣㼘㼠㻌 㻠㻡㻜㻌㻡㼣㼘㼠㻌 㻠㻢㻥㻌㻞㻡㼣㼘㼠㻌 㻠㻣㻣㻌㻡㻜㼣㼘㼠㻌
㻣㻢㻜㻜㻜㻌
㻠㻝㻣㻌Temperature/ Mw
C 350000㻟㻡㻜㻜㻜㻌
㻟㻣㻠㻌
㻠㻝㻣㻌
㻠㻠㻣㻌
㻠㻢㻜㻌
Mw 76000
Mw 35000
㻹㼣㻌

㻝㼣㼘㼠㻌
㻡㼣㼘㼠㻌 㼇㻜㻯㼉㻌㻞㻡㼣㼘㼠㻌
㻡㻜㼣㼘㼠㻌
㻟㻡㻜㻜㻜㻌
㻟㻣㻠㻌
㻠㻝㻣㻌
㻠㻠㻣㻌
㻠㻢㻜㻌
0
)LJXUH分子量の異なる
3( の 600
7* 曲線
㻹㼣㻌
200
400
㻜
Figure3-4 分子量の異なるPEのTG曲線)LJXUH分子量の異なる
3( の 7* 曲線㻣㻢㻜㻜㻜㻌
㻠㻝㻣㻌㻠㻡㻜㻌㼇 㻯㼉㻌 㻠㻢㻥㻌㻠㻣㻣㻌Temperature / C
200
400
600
Mw 76000
Mw 35000㻣㻢㻜㻜㻜㻌
㻠㻡㻜㻌
㻠㻢㻥㻌
㻠㻣㻣㻌
Temperature / C㻟㻡㻜㻜㻜㻌 㻠㻝㻣㻌㻟㻣㻠㻌3( の未加熱の試料㻠㻝㻣㻌㻠㻠㻣㻌 EHIRUHWUHDWPHQW
㻠㻢㻜㻌
分子量の異なると垂直燃焼試験時に溶融し落下した試Mw 76000
Mw 35000分子量の異なる
3(の未加熱の試料
EHIRUHWUHDWPHQWと垂直燃焼試験時に溶融し落下した試)LJXUH分子量の異なる 3( の 7* 曲線㻟㻡㻜㻜㻜㻌
㻟㻣㻠㻌
㻠㻝㻣㻌
㻠㻠㻣㻌
㻠㻢㻜㻌
料 以下 GULS の分子量測定結果を Figure3-5 に示す
)LJXUH分子量の異なる
3( の 7* 曲線
料 以下 GULS の分子量測定結果を Figure3-5 に示す
上図は0Z
の3(下図は0Z
分子量の異なる 3( の未加熱の試料 EHIRUHWUHDWPHQWと垂直燃焼試験時に溶融し落下した試㻌
分子量の異なるPEの未加熱の試料(before
上図は0Z の 3(下図は 0Z treatment)と垂直燃焼試験時に溶融し，落下した試料㻞㻚㻜㻌
分子量の異なる3( の未加熱の試料
EHIRUHWUHDWPHQWと垂直燃焼試験時に溶融し落下した試の3(であり黒色は
QHDW灰色は
GULS
を
㻞㻚㻜
料 以下 GULS の分子量測定結果を Figure3-5 に示す
㻝㻚㻡(以下drip)の分子量測定結果をFigure3-5に示す。
の3( であり黒色は QHDW灰色は GULS を
㻝㻚㻡
料
以下
GULS
の分子量測定結果を
Figure3-5
に示す
㻝㻚㻜
示す
0Z
の 3(のは3(下図は
QHDW が分子量
上図は0Z
0Z
㻝㻚㻜
㻌
上図はMw
35000の示す
0Z76000のPE，下図はMwの 3( は QHDW が分子量 
㻜㻚㻡
㻞㻚㻜
上図は
0Z
の3(下図は0Z
㻜㻚㻡
程度
GULS
が分子量
程度と急激に分子㻌㻌㻜㻚㻜の3( であり黒色は
QHDW灰色はGULS を㻝㻚㻡㻝㻜㻞㻚㻜
PEでGULS
あ り，
黒 色 はneat，
灰 色 はdripを 示 す。
㻌
程度
が分子量
 程度と急激に分子㻜㻚㻜㻌の3( であり黒色は QHDW灰色は GULS を㻝㻜 㻤㻝㻚㻜
量が低下している事が分かったそれに比㻝㻚㻡示す0Z の 3( は QHDW が分子量 㻌㻤 㻢
Mw 76000 の PE は neat が 分 子 量 80000 程 度，
量が低下している事が分かったそれに比
㻜㻚㻡
㻝㻚㻜
示す
0Z の
3(
は
QHDW
が分子量

㻢 㻠
べて
0Z
の
3(
は
QHDW
と
GULS
ともに
㻌
程度GULS が分子量  程度と急激に分子
㻜㻚㻜
㻜㻚㻡
べて
0Z の 3( は QHDW と GULS ともにdripが分子量4000程度と急激に分子量が低下し
㻠 㻝㻜
㻞
㻌㻌
程度
GULS 
が分子量 程度と急激に分子㻜㻚㻜
分子量が程度とほとんど変化してい㻞㻝㻜㻤
量が低下している事が分かったそれに比
㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
分子量が
 程度とほとんど変化していている事が分かった。それに比べてMw
35000
㻌
㻜㻤 㻢
量が低下している事が分かったそれに比
Molecular
weight㻝㻜/ g・mol
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
ない事が分かったそのため分子量の低
べて 0Z の 3( は QHDW と GULS ともに㻠㻢
Molecular
weight / g・mol
beforetreatment㻌㼐㼞㼕㼜㼜㼑㼐㻌㼟㼍㼙㼜㼘㼑
ない事が分かったそのため分子量の低のPEはneatとdripともに分子量が40000程度と㻞
べて0Z
の
3(
は
QHDW
と
GULS
ともに
㻠
before treatment㻌㼐㼞㼕㼜㼜㼑㼐㻌㼟㼍㼙㼜㼘㼑い3( は熱分解が起こらずただ溶融してい分子量が 程度とほとんど変化してい㻜㻞い3( は熱分解が起こらずただ溶融してい)LJXUH分子量の異なる
3(の未加熱と溶融物のほとんど変化していない事が分かった。そのた
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
分子量が
 程度とほとんど変化してい )LJXUH分子量の異なる
㻜るだけである事が分かった3( 㻝㻜/の未加熱と溶融物のMolecular weight
g・mol
ない事が分かったそのため分子量の低
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
るだけである事が分かった上0Z下0Z

treatment㻌㼐㼞㼕㼜㼜㼑㼐㻌㼟㼍㼙㼜㼘㼑
め，分子量の低いPEは熱分解が起こらず，た 分子量測定結果before
Molecular weight / g・mol
ない事が分かったそのため分子量の低7*$を使用し任意の温度まで加熱を行
分子量測定結果
上0Z下0Z
い 3( は熱分解が起こらずただ溶融していbefore treatment㻌㼐㼞㼕㼜㼜㼑㼐㻌㼟㼍㼙㼜㼘㼑
7*$ を使用し任意の温度まで加熱を行
Figure3-5 分子量の異なるPEの未加熱と溶融物のだ溶融しているだけである事が分かった。
)LJXUH分子量の異なる
3( の未加熱と溶融物のい
3( は熱分解が起こらずただ溶融していった試料の分子量測定結果をFigure3-6 に示す
分子量測定結果（上 : Mw 76000, 下 : Mw 35000）
るだけである事が分かった)LJXUH分子量の異なる
3(の未加熱と溶融物のった試料の分子量測定結果をFigure3-6 に示す 分子量測定結果 上0Z下0ZTGAを使用し，任意の温度まで加熱を行った
るだけである事が分かった
7*$ を使用し任意の温度まで加熱を行 分子量測定結果
4
上0Z下0Z 
試料の分子量測定結果をFigure3-6に示す。
4
7*$ を使用し任意の温度まで加熱を行った試料の分子量測定結果を Figure3-6 に示す
った試料の分子量測定結果を Figure3-6 に示す
4
－ 16
4 －
㻌

Residue / %Residue / %Residue / %Residue / %

㻌

㻌

㻌

㻌

㻌

㻌

0

㻌

0

0

㻰㻚㻹㼃㻰㻌
㻌
㻰㻚㻹㼃㻰

㻰㻚㻹㼃㻰
㻰㻚㻹㼃㻰
㻌
㻌

㻌

㻌

㻰㻚㻹㼃㻰
㻰㻚㻹㼃㻰

0

㻟

㻠

㻠

㻡

㻢

㻙㻝

㻡

㻢

㻣

㻣

㻌

㻟

㻰㻚㻹㼃㻰
㻰㻚㻹㼃㻰

㻞

㻞

㻌

㻙㻝

㻞

㻟

㻠

㻡

㻢

㻣

㻙㻝

㻞

㻟

㻠

㻡

㻢

㻣

㻙㻝

000-000_中部大学_武田邦彦.indd 16

13/08/21 18:0

㻌 㻌 㻌

Weightfraction
WeightWeightfraction
fraction

上図は 0Z
0Z のの 3(下図は3(下図は 0Z
0Z
上図は
上図はMw
76000のPE，下図はMw
0.006
上図は
0Z
の 3(下図は 0Z
0.006 のの 3(
3( であり黒線はであり黒線は QHDW黒一
QHDW黒一
0.006

0.004
35000のPEであり，黒線はneat，黒一
の 3( であり黒線は QHDW黒一
0.004
0.004
点鎖線は
ZOW濃い灰色線は
ZOW灰0.002
点鎖線は
ZOW濃い灰色線は ZOW灰0.002
点鎖線は1wlt，濃い灰色線は5wlt，灰点鎖線は
ZOW濃い灰色線は ZOW灰
0.002
0.000
色線ZOW明るい灰色線は
ZOW明るい灰色線はZOW
ZOWを示
を示
0.000
色線
0.006
0.000
色線25wlt，明るい灰色線は50wltを示
色線
ZOW明るい灰色線は ZOW を示
0.006
0.006
す0Z
の
3(
は
QHDW
が分子量
0.004
す0Z の 3( は QHDW が分子量0.004
す0Z
のの3(
QHDWがが分子量す。Mw 76000
PEはは neat
分子量
0.004
0.002
 程度ZOW
程度ZOW が分子量
が分子量 
 程度
程度
0.002

0.002

程度ZOW が分子量  程度
80000程度，1wltが分子量35000程度，
0.000
ZOW が分子量
が分子量 
 程度ZOW
程度ZOW が分子
が分子
10
10
10
10
10
100.000
ZOW
10
10
10
10
10 0.000-1 10ZOWが分子量 
程度ZOW が分子
10
10
10
10
Molecular
weight10/ g・mol-1 10
5wltが分子量8000程度，25wltが分子
Molecular weight / g・mol -1
量 
 程度
程度ZOW
ZOW が分子量
が分子量 
 程度
程度
weight / g・mol 5% weight loss temperature
before tretment
1% Molecularweight loss temperature
量beforetretment
1% weight loss50%
temperature
5% weight loss temperature量 程度ZOW が分子量  程度
25% weightloss temperature
weight loss temperature
量3000程度，50wltが分子量2500程度
beforetretment
1% weight loss
temperature
5% weight loss temperature25%
weightloss temperature50%
weight loss temperatureであり0Z の
の 3(
3( は
は QHDW
QHDW が分子が分子25% weight loss temperature
50% weight loss temperatureであり0Z
であり0Z
の 3( は QHDW が分子であり，Mw 35000のPEはneatが分子量 
 程度ZOW
程度ZOW が分子量
が分子量 
 程程 )LJXUH任意の温度まで加熱を行った分子量の異なFigure 3-6 任意の温度まで加熱を行った分子量の異なる
量
量程度ZOW が分子量 
程 )LJXUH任意の温度まで加熱を行った分子量の異なPEの分子量測定結果（上 : Mw 76000, 下 : Mw 35000）
量
40000程度，1wltが分子量40000程)LJXUH任意の温度まで加熱を行った分子量の異な度ZOW が分子量
が分子量 
 程度ZOW
程度ZOW る 3( の分子量測定結果 上0Z下0Z 
度ZOWる
3(の分子量測定結果上0Z下0Z 
度ZOW
が分子量程度ZOW度，5wltが分子
量 
10000 程度，25wlt
る 3( の分子量測定結果 上0Z下0Z 
が分子量

程度ZOW
が分子量
が分子量  程度ZOW が分子量が分子量 程度ZOW が分子量が分子量3000程度，50wltが分子量2500程度であった。分子量が異なっても分子量の変化の挙動が程度であった分子量が異なっても分子量の変化の挙動がほぼ同等になっていることが分か程度であった分子量が異なっても分子量の変化の挙動がほぼ同等になっていることが分か程度であった分子量が異なっても分子量の変化の挙動がほぼ同等になっていることが分かほぼ同等になっていることが分かった。25wlt，50wltの分子量がほぼ同等になっていた。分子量のったZOWZOWの分子量がほぼ同等になっていた分子量の異なる 3(3( の重量減少率と分子量の重量減少率と分子量ったZOWZOWの分子量がほぼ同等になっていた分子量の異なるったZOWZOWの分子量がほぼ同等になっていた分子量の異なる 3( の重量減少率と分子量異なるPEの重量減少率と分子量変化率の関係をFigure3-７示す。
変化率の関係を Figure3-７示す
Figure3-７示す
変化率の関係を変化率の関係を
Figure3-７示す
㻌
黒色はMw76000のPE，灰色はMw
35000のPEを示㻌
黒色は0Z のの 3(灰色は3(灰色は 0Z
0Z

の 3(
3( を示す
を示す
㻌
黒色は
0Z
の100
黒色は 0Z
の 3(灰色は
の1wltが3( を示す
100
す。Mw
76000
のPEの
分 子 量 0Z
変ZOW
化
率がは
60%，
100
0Z
の3(の分子量変化率はZOW
が800Z の 3( の分子量変化率は ZOW が ZOW が80
0Z の 3( の分子量変化率は ZOW が ZOW が
80
60
5wlt
が
12%，25wlt
が5%，50wlt
が
4%
で
あ
り，Mw
ZOW がが ZOW
ZOW がが であり0Z
であり0Z の
の 3(
3(
60
ZOW
60
ZOW が ZOW が であり0Z の 3(
40
40
35000
は 1wlt がが90%，5wlt
がが25%，25wlt
は
ZOWの
がPE
ZOW
ZOW
ZOWが
が9%，

40
は
ZOW
が
ZOW
が ZOW
が ZOW
が

20は ZOW が ZOW が ZOW が ZOW が 
20
50wltが
7%で
あ
っ
た。
分
子
量
が
異
な
っ
て
も
25wlt～
20であった分子量が異なっても
ZOW～ZOW
にかけて0であった分子量が異なっても ZOW～ZOW にかけて
0
25
50
0
であった分子量が異なっても ZOW～ZOW にかけて
0 Weight loss25
0
by TGA / wt% 50
0 Weight loss by
25 TGA / wt% 50
50wltにかけて分子量変化率がほとんど変わっていな
分子量変化率がほとんど変わっていなかった分子量Mw
76000
Mw /35000
分子量変化率がほとんど変わっていなかった分子量
Weightloss by TGA
wt%
Mw 76000
Mw 35000
分子量変化率がほとんど変わっていなかった分子量

Mw
76000
Mw 35000
かった。分子量の低い試料の方が1wlt，5wlt時の分子の低い試料の方がZOWZOW
時の分子量変化率が小さ)LJXUH分子量の異なる
3(の重量減
Figure3-7分子量の異なるPEの重量減の低い試料の方が ZOWZOW 時の分子量変化率が小さ
3( の重量減の低い試料の方が ZOWZOW 時の分子量変化率が小さ )LJXUH分子量の異なる)LJXUH分子量の異なる
3( の重量減
少率と分子量変化率の関係
量変化率が小さくなっていたことから熱分解の反応速
くなっていたことから熱分解の反応速度が遅くなって少率と分子量変化率の関係
くなっていたことから熱分解の反応速度が遅くなって少率と分子量変化率の関係
くなっていたことから熱分解の反応速度が遅くなって少率と分子量変化率の関係
いることが分かった
度が遅くなっていることが分かった。
いることが分かったいることが分かった3.2．PPの燃焼実験結果と考察
㻟㻚㻞㻚㻼㻼 の燃焼実験結果と考察㻌
の燃焼実験結果と考察㻌㻟㻚㻞㻚 㻼㻼
㻟㻚㻞㻚 㻼㻼 の燃焼実験結果と考察㻌
重量平均分子量190000と14000の分子量の異なるPPの垂直燃焼実験を行った。Figure3-8の上重量平均分子量 とと 
 の分子量の異なるの分子量の異なる 33
33 の垂直燃焼実験を行ったFigure3-8の垂直燃焼実験を行ったFigure3-8 の上図の上図
㻌㻌 重量平均分子量
㻌 重量平均分子量  と  の分子量の異なる 33 の垂直燃焼実験を行ったFigure3-8 の上図
図にMw
190000，下図にMw
14000の垂直燃焼実験中の燃焼状態を示す。
に0Z下図に0Z
の垂直燃焼実験中の燃焼状態を示す
に0Z下図に0Z
の垂直燃焼実験中の燃焼状態を示す
に 0Z下図に 0Z の垂直燃焼実験中の燃焼状態を示す
Mw 190000のPPは，バーナーの接炎直後下端に0Z
の 33
33 はバーナーの接炎直後下端に黄色はバーナーの接炎直後下端に黄色
0Z
の0Z の 33 はバーナーの接炎直後下端に黄色
黄色い炎が見られた。試験片の下部が小さく燃焼い炎が見られた試験片の下部が小さく燃焼し始め
い炎が見られた試験片の下部が小さく燃焼し始め
い炎が見られた試験片の下部が小さく燃焼し始め
燃焼が拡大していき熱によって溶融し水滴のようし始め，燃焼が拡大していき，熱によって溶融し，燃焼が拡大していき熱によって溶融し水滴のよう燃焼が拡大していき熱によって溶融し水滴のように落下する溶融物を取り巻くように炎が上がると同時
水滴のように落下する溶融物を取り巻くように炎に落下する溶融物を取り巻くように炎が上がると同時に落下する溶融物を取り巻くように炎が上がると同時に試験片を包み込むように炎が拡大し試料全体を覆が上がると同時に試験片を包み込むように炎が拡に試験片を包み込むように炎が拡大し試料全体を覆に試験片を包み込むように炎が拡大し試料全体を覆うように燃焼していた最終的にはクランプ部まで全大し，試料全体を覆うように燃焼していた。最終
うように燃焼していた最終的にはクランプ部まで全うように燃焼していた最終的にはクランプ部まで全焼したそれに対して0Z のの 33
33 は0Z
は0Z のの的にはクランプ部まで全焼した。それに対してMw
焼したそれに対して0Z
焼したそれに対して 0Z の 33 は0Z の3(と同様にバーナーによる接炎を継続したが全く着
14000のPPは，Mw
35000のPEと同様にバーナー
3(と同様にバーナーによる接炎を継続したが全く着
3( と同様にバーナーによる接炎を継続したが全く着)LJXUH分子量の異なる 33
33 の燃焼の燃焼
火することがなく水滴のように溶融するのみだった
による接炎を継続したが，全く着火することがな)LJXUH分子量の異なる
火することがなく水滴のように溶融するのみだった
Figure3-8分子量の異なるPPの燃焼状態
火することがなく水滴のように溶融するのみだった )LJXUH分子量の異なる 33 の燃焼: Mw 190000, 下 : Mw 14000）
状態 （上上0Z下0Z
水滴のように垂れ続けていた溶融物にも着火すること
く，水滴のように溶融するのみだった。水滴のよ状態
上0Z下0Z
㻌㻌
水滴のように垂れ続けていた溶融物にも着火すること
水滴のように垂れ続けていた溶融物にも着火すること 状態 上0Z下0Z 㻌
うに垂れ続けていた溶融物にも着火することは無55
5く，クランプ部まで溶融し続けた。横軸に接炎後
3

4

3

4

3

5

5

4

Changing
rate
Mw
Changing
Changing
rate
rate
of of
Mw
of
/Mw
%/ %/ %

2

6

6

5

7

7

6

7

㻌 㻌 㻌

2

2

－ 17 －

000-000_中部大学_武田邦彦.indd 17

13/08/21 18:0

は無くクランプ部まで溶融し続けた横軸に接炎後の時間の経過をとり着火時間と燃焼時間

Residue
Residue/ % / %Residue / %Gross heating
Gross
value
Gross
heating/ kJ
heatingvaluevalue/ kJ / kJ

HeatHeatreleaserelease
rate
Heat
/rate
w release/ w rate / w

をFigure3-9 に示す
の時間の経過をとり，着火時間と燃は無くクランプ部まで溶融し続けた横軸に接炎後の時間の経過をとり着火時間と燃焼時間
0Z の 33 は 秒で着火しMw 190000
焼時間をFigure3-9に示す。
は無くクランプ部まで溶融し続けた横軸に接炎後の時間の経過をとり着火時間と燃焼時間をFigure3-9 に示す
激しく燃焼して 秒で全焼したのに
Mw 190000のPPは，5秒で着火し,Mw 14000を0ZFigure3-9 に示す
の
33
は
秒で着火し
Mw 190000
対して0Z
の33
は
秒間接
激しく燃焼して85秒で全焼したのに
100
50
0
50
100
0Z
の33は秒で着火し
Mw 190000 150
激しく燃焼して 秒で全焼したのに炎を継続したが全く着火せず溶融し
Time
/
s
Mw
14000
対 し て，Mw 14000のPPは，140 秒
激しく燃焼して
対して0Z
の 秒で全焼したのに
33 は 秒間接
Iginition time
Combustion timeMw 14000
続けすべてドリップした発熱速度
150
100
50
0
50
100 
間接炎を継続したが,全く着火せず溶
対して0Z
の33
は
秒間接炎を継続したが全く着火せず溶融しFigure3-9分子量の異なるPPの着火時間と燃焼時間
Time/s)LJXUH分子量の異なる
150
1005033 の着火時間と燃焼時間
050100
総発熱量と残渣のグラフを Figure3-10
融し続け，すべてドリップした。発炎を継続したが全く着火せず溶融しIginition timeTime / s Combustion time
続けすべてドリップした発熱速度
に示す

Iginition time
Combustion time
熱速度，総発熱量と残渣のグラフを続けすべてドリップした発熱速度
)LJXUH分子量の異なる 33 の着火時間と燃焼時間
総発熱量と残渣のグラフを
Figure3-10
黒線は 0Z の 33灰色の線は 0Z
1000
Figure3-10に示す。
)LJXUH分子量の異なる
33 の着火時間と燃焼時間
総発熱量と残渣のグラフを
Figure3-10
800
に示す
の 33 を示しており上図は発熱速度中図は総600
黒線はMw 190000のPP，灰色の線はMwに示す
黒線は 0Z の 33灰色の線は
400
1000
発熱量下図は残渣を示す
0Z の0Z
33 は着
200
800
14000のPPを示しており，上図は発熱速度，
黒線は0Z
の33灰色の線は0Z
1000の 33 を示しており上図は発熱速度中図は総0600
火後燃焼が徐々に激しくなり発熱速度が最大
800
中33
図は
総 発 熱 量， 下 図 は 残 渣 を 示 す。Mwのを示しており上図は発熱速度中図は総40060
発熱量下図は残渣を示す
0Z

の33は着600で : に達してその後試料が燃え尽きる過程
200
400
40
190000のPPは着火後燃焼が徐々に激しくな
発熱量下図は残渣を示す
0Z の 33 は着0
火後燃焼が徐々に激しくなり発熱速度が最大200で発熱速度は低下していった総発熱量は
 秒
20
60
0
り，発熱速度が最大で900Wに達して，その火後燃焼が徐々に激しくなり発熱速度が最大で:に達してその後試料が燃え尽きる過程
後から徐々に増加し N- に達したそれに対し
0
60
40
で
: に達してその後試料が燃え尽きる過程
後試料が燃え尽きる過程で発熱速度は低下し100
で発熱速度は低下していった総発熱量は

秒
40
20
て0Z の 33 は全く燃焼する事がなかった
80で発熱速度は低下していった総発熱量は 秒ていった。総発熱量は10秒後から徐々に増後から徐々に増加し
Nに達したそれに対し
20
060
ため発熱速度と熱量の計測はされなかった
40
100
後から徐々に増加し
Nに達したそれに対し
0
加
し
55kJ
に
達
し
た。
そ
れ
に
対
し
て，Mw
て0Z の 33 は全く燃焼する事がなかった
20
全く燃焼する事がなかった
0Z の 33 の方が80
100
0て0Z
の 33 は全く燃焼する事がなかった
60
14000のPPは全く燃焼する事がなかったたため発熱速度と熱量の計測はされなかった
80
0Z の 33 に比べて重量減少の開始は早く
50
100
150
40 0
60
ため発熱速度と熱量の計測はされなかったTime / s
め，発熱速度と熱量の計測はされなかった。
20
全く燃焼する事がなかった
0Z
の
33
の方が
40
なっているが溶融しきるまでの時間は長くな
Mw 190000
Mw 140000
20
全く燃焼する事がなかった
0Z
の 33 の方が全く燃焼する事がなかったMw
14000のPPの0Z
の33に比べて重量減少の開始は早く
0
50
100
150
0
っていることが分かったTime / s)LJXUH分子量の異なる
33 の発熱速度
0Z
 の33 に比べて重量減少の開始は早く
0
50
100
150
方がMw
190000のPPに比べて，重量減少のなっているが溶融しきるまでの時間は長くな
Mw 190000
Mw 14000
分子量の異なる 33 の QHDW と GULS の分子量測Time / s
総発熱量残渣なっているが溶融しきるまでの時間は長くな
190000
Mw 14000
Figure 3-10 Mw
分子量の異なるPPの発熱速度,
開始は早くなっているが，溶融しきるまでのっていることが分かった)LJXUH分子量の異なる定結果を Figure3-11 に示す
総発熱量, 残渣 33 の発熱速度
っていることが分かった
時間は長くなっていることが分かった。
分子量の異なる33 のの QHDWと GULS 0Z
の分子量測)LJXUH分子量の異なる
総発熱量残渣33
 の発熱速度
上図は0Z
33下図は
1.0x10分子量の異なる
33
の
QHDW
と
GULS
の分子量測
定結果を
Figure3-11に示すQHDW灰色
分子量の異なるPPのneatとdripの分子量測
総発熱量残渣
8.0x10Mw 190000

の 33
であり黒色は定結果をFigure3-11に示す
6.0x10
上図は0Z の 33下図は0Z
定結果をFigure3-11に示す。
はGULS を示す0Zの 33 は QHDW
1.0x104.0x10
上図は0Z
の33下図は0Z
8.0x10Mw 190000

の
33
であり黒色は
QHDW灰色
上図はMw
190000のPP，下図はMw1.0x102.0x10が分子量  程度GULS が分子量6.0x108.0x10Mw 190000
0.0
33 であり黒色はのQHDW灰色
1.0x10は
GULSのを示す0Z33 は QHDW
14000のPPであり，黒色はneat，灰色
4.0x10
程度と分子量が半分まで低下しMw 14000
6.0x108.0x10はGULS を示す0Zの 33
は QHDW
2.0x10が分子量
程度GULS
が分子量
4.0x10はdripを示す。Mw
190000のPPはneat
6.0x10ている事が分かったそれに比べて 0Z
0.0
1.0x102.0x104.0x10が分子量
程度GULS
が分子量
Mw 14000が分子量
分子量8.0x10
の程度と分子量が半分まで低下し33180000は QHDW程と度，dripがGULS ともに分子0.01.0x102.0x10
程度と分子量が半分まで低下しMw 14000
6.0x108.0x10ている事が分かったそれに比べて0Z
0.0
100000程度と分子量が半分まで低下し量が  程度とほとんど変化してい
10
10
10
10
10
10 4.0x10
6.0x10ている事が分かったそれに比べて0Z
Molecular weight / g・molの 33 は QHDW と GULS ともに分子2.0x10ている事が分かった。それに比べてMw
ない事が分かったそのため分子量4.0x10before tretment
drip

0.0

の 33 はQHDW と GULS ともに分子2.0x10量が程度とほとんど変化してい
10
10
10
10
10
10
14000のPPはneatとdripともに分子量)LJXUH分子量の異なる
33の未加熱と溶融物の分の低い 33 は分子量の低い 3( と同様に熱0.0
Molecular weight / g・mol
量が 程度とほとんど変化してい
10
10
10
10
10
10
ない事が分かったそのため分子量
before tretment
dripが20000程度とほとんど変化していな
子量測定結果 上0Z下0Z

分解が起こらずただ溶融しているだ
Molecular weight / g・mol
ない事が分かったそのため分子量
before tretment
drip)LJXUH分子量の異なる
33の未加熱と溶融物の分の低い
33は分子量の低い3(と同様に熱い事が分かった。そのため，分子量のけである事が分かった7*$を使用し任意の温度まで加熱を行った試料の分子量測定結果を )LJXUH分子量の異なる
33 の未加熱と溶融物の分の低い
33は分子量の低い
3(と同様に熱Figure 3-11 分子量の異なるPPの未加熱と溶融物の子量測定結果上0Z下0Z

分解が起こらずただ溶融しているだ
低いPPは分子量の低いPEと同様に熱Figure3-12に示す
分子量測定結果（上 : Mw 190000, 下 : Mw 14000）
子量測定結果上0Z下0Z

分解が起こらずただ溶融しているだ
けである事が分かった7*$ を使用し任意の温度まで加熱を行った試料の分子量測定結果を分解が起こらず，ただ溶融しているだ
6
けである事が分かった7*$を使用し任意の温度まで加熱を行った試料の分子量測定結果をFigure3-12 に示す
けである事が分かった。TGAを使用し，任意の温度まで加熱を行った試料の分子量測定結果をFigure3-12 に示す
6
Figure3-12に示す。
6-2-3WeightWeightfraction
fraction/Weight
wt%/ wt%
fraction / wt%

-3
-2
-3
-3
-2
-3
-3
-3

-2

-3
-3

-3

-3
-3

-3

-3

-2
-3
-3
-2
-3
-3
-3

2

3

4

5

6

7

-1

-3
-3
-3
-3

2

3

4

5

6

7

6

7

-3

-1

2

3

4

5

-1

－ 18 －

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5

6

7

4

5

6

7

2

3

4

5

6

7

㻌

4

3

㻌

3

2

Changing
Changing
Changing
raterateof Mw
ofrateMw/ % of/ %Mw / %

2

㻌

㻌

㻌

㻌

WeightWeightWeightfraction
fraction
fraction

上図は 0Z の 33下図は
上図は 0Zの 33下図は0Z
の 33であり黒線は0.005
上図は0Z
の 33下図は
上図はMw
190000のPP，下図は0Z
の33であり黒線は0.005
QHDW黒一点鎖線は
ZOW濃い灰
0Z
Mw 14000のの33PPであり黒線はで あ り， 黒 線 は
0.005
0.000
QHDW黒一点鎖線は
ZOW濃い灰
色線は
ZOW灰色線ZOW濃い灰ZOW明るQHDW黒一点鎖線はneat，黒一点鎖線は1wlt，濃い灰
0.000
色線は
ZOW明るい
灰 色 ZOW灰色線
線 は ZOW を示 す  0Z
0.000
0.005
色線は
ZOW灰色線
ZOW明る色線は5wlt，灰色線25wlt，明るい
い
灰
色
線
は
ZOW
を
示
す

0Z
0.005

のは33 ZOW
は QHDW
が分子量
い
灰色線
を示
す190000
 0Z
0.005
灰色線は50wltを示す。Mw
0.000 程度の 33ZOW
は が分子量QHDW が分子量
10
10
10
10
10
10



の 33 は QHDW180000程度，が分子量-1のPPはneatが分子量0.000
Molecular
weight10/ g・mol
10
10
10
10
100.000
程度
ZOW が分子量
程度ZOW
が分子量

程度
-1
10
10
10
10
10
10

程度
ZOW
が分子量

Molecular/ g・mol 5% weight loss temperature
before tretment
1%
weight lossweighttemperature
1wltが分子量 150000程度，5wltが-1
25% weight loss temperature
weighttemperature程度ZOW
が分子量 程度
Molecular50%
weight/ gloss
・mol
ZOW
が分子量

程度ZOW
beforetretment
1%
weightloss
temperature
5% weight loss temperature程度ZOW
が分子量

程度
分子量 20000程度，25wltが分子量25% weightloss temperature50%
weight loss temperature
beforetretment
1% weight loss
temperature
5% weight loss temperature
ZOW
が分子量

程度ZOW
が 分 子が分子量量  程 度 程度ZOW
で あ り  0Z )LJXUH任意の温度まで加熱を行った分子量の異なる
25% weight loss temperature
50% weight loss temperature
ZOW
8500 程 度，50wltが分 子 量 3000 程
が分子
程が分子量
度 で あ り
 0Z )LJXUH任意の温度まで加熱を行った分子量の異なる
Figure 3-12 任意の温度まで加熱を行った分子量の異なる

の量33 
は QHDW
33 の分子量測定結果
上0Z下0Z が程
度 でのPPはneat
あ り  0Z )LJXUH任意の温度まで加熱を行った分子量の異なる
PPの分子量測定結果（上 : Mw 190000, 下 : Mw 14000）
度分
で子あ量り，Mw
14000

の
33
は
QHDW
が分子量

33
の分子量測定結果上0Z下0Z 程度ZOW
が分子量 
程度

の
33
は
QHDW
が分子量
33
の分子量測定結果上0Z下0Z 
が分子量20000程度，1wltが分子量程度ZOW
が分子量 程度
ZOW
が分子量

程度ZOW
が分子量程度ZOW
が分子量 程度であった分子量程度ZOW
が分子量  程度
20000程度，5wltが分子量15000程度，25wltが分子量6000程度，50wltが分子量3000程度であった。
ZOW
が分子量

程度ZOW
が分子量程度ZOW
が分子量 程度であった分子量が異なっても33 の重量減
ZOWが分子量 ZOW
 の分子量がほぼ同等になっている事が分かった分子量の異なる程度ZOW が分子量  程度ZOW が分子量  程度であった分子量
分子量が異なっても50wltの分子量がほぼ同等になっている事が分かった。分子量の異なるPPの重が異なっても ZOW の分子量がほぼ同等になっている事が分かった分子量の異なる
33 の重量減㻌
少率と分子量変化率の関係を
Figure3-13 に示す
が異なっても ZOW の分子量がほぼ同等になっている事が分かった分子量の異なる
33 の重量減
100
量減少率と分子量変化率の関係をFigure3-13に示す。
㻌
少率と分子量変化率の関係を
Figure3-13
に示す
図の黒色は
0Z
の33灰色は0Z
の
33
を
㻌
80
少率と分子量変化率の関係を Figure3-13 に示す
100
図の黒色はMw190000のPP，灰色はMw
14000のPP
100
図の黒色は0Z
の33灰色は0Z
の33を60
示す0Zの 33 のの分子量変化率は
ZOW の
が 33

80
図の黒色は 0Z33灰色は 0Z
を80を 示 す。Mw 190000のPPの分 子 量 変 化ZOW
率 はが
1wltが
40
60
示す0Zの33の分子量変化率は
ZOWが ZOWのが33

ZOW が であった
60
示す0Zの分子量変化率は
ZOW0Z
が

20
40
85%，5wltが12%，25wltが5%，50wltが2%であった。
ZOW
が

ZOW
が

ZOW
が
であった
0Z

40
の
33
は
ZOW
が
ZOW
がZOW
がZOW
020
ZOW が ZOW が ZOW が であった0Z
0
25
50
20
Mw
14000のPPは1wltが100%，5wltが75%，25wltがWeight loss by TGA / wt%
の
33
は
ZOW
が
ZOW
がZOW
がZOW
0がであった分子量の低い試料の方が全体的に分子
0 Mw 190000 25 Mw 14000 50の 33 は ZOW が ZOW が ZOW が ZOW
0by TGA / wt% 50
0 Weight loss 25
30%，50wltが15%であった。分子量の低い試料の方ががであった分子量の低い試料の方が全体的に分子Mw
190000Mw
14000
Weight loss by TGA / wt%
量変化率は小さくなっている事から熱分解の反応速)LJXUH分子量の異なる33 の熱がであった分子量の低い試料の方が全体的に分子Mw 190000
Mw 14000
全体的に分子量変化率は小さくなっている事から，熱量変化率は小さくなっている事から熱分解の反応速
Figure 3-13 分子量の異なるPPの熱)LJXUH分子量の異なる
33 の熱度が遅くなっている事が分かった
重量減少率と分子量変化率の関係
量変化率は小さくなっている事から熱分解の反応速)LJXUH分子量の異なる
33 の熱重量減少率と分子量変化率の関係
分解の反応速度が遅くなっている事が分かった。
度が遅くなっている事が分かった
重量減少率と分子量変化率の関係
㻟㻚㻟㻚
㻼㻿
の燃焼実験結果と考察㻌
度が遅くなっている事が分かった
重量減少率と分子量変化率の関係
3.3．PSの燃焼実験結果と考察
㻟㻚㻟㻚
㻼㻿
の燃焼実験結果と考察㻌 と  の分子量の異なる 36 の垂直燃焼実験を行ったFigure3-14㻟㻚㻟㻚重量平均分子量
㻼㻿 の燃焼実験結果と考察㻌
重量平均分子量189000，37200と9490の分子量の異なるPSの垂直燃焼実験を行った。Figure3-14
重量平均分子量
と  の分子量の異なる 36 の垂直燃焼実験を行った
Figure3-14

の上図に0Z中図に0Z下図
重量平均分子量
と  の分子量の異なる 36 の垂直燃焼実験を行ったFigure3-14の 上 図 にMw 189000， 中 図にMw 37200，

の上図に0Z下図に 0Z0Z中図にの垂直燃焼実験中の燃焼状態を示

の上図に0Z中図に0Z下図
下図にMw9490の垂直燃焼実験中の燃焼状に0Z の垂直燃焼実験中の燃焼状態を示す㻌
に 0Z の垂直燃焼実験中の燃焼状態を示
態を示す。
す㻌
0Z の 36 はバーナー接炎後試験す㻌
0Z
の 36 はバーナー接炎後試験
Mw 189000のPSはバーナー接炎後，試片の下部に黄色の炎が見られ試験片の側0Z の 36 はバーナー接炎後試験片の下部に黄色の炎が見られ試験片の側験片の下部に黄色の炎が見られ，試験片の面を這うように炎が拡大し溶融物と共に片の下部に黄色の炎が見られ試験片の側面を這うように炎が拡大し溶融物と共に側面を這うように炎が拡大し，溶融物と共炎が落下したため消火したその際の溶融面を這うように炎が拡大し溶融物と共に炎が落下したため消火したその際の溶融に炎が落下したため,消火した。その際の溶物は塊状になっていた0Z
の 36 はバ炎が落下したため消火したその際の溶融物は塊状になっていた0Z
の 36 はバ
融物は塊状になっていた。Mw 37200のPSーナー接炎後試験片下部に小さな黄色の物は塊状になっていた0Z
の 36 はバーナー接炎後試験片下部に小さな黄色のはバーナー接炎後，試験片下部に小さな黄炎が見られほとんど炎は拡大することなーナー接炎後試験片下部に小さな黄色の炎が見られほとんど炎は拡大することなく溶融物と共に炎が落下して消火した
色の炎が見られ，ほとんど炎は拡大するこ炎が見られほとんど炎は拡大することなく溶融物と共に炎が落下して消火した
試
料
の
燃
焼
部
分
に
は
煤
が
確
認
さ
れ
た

0Z
となく，溶融物と共に炎が落下して消火し)LJXUH分子量の異なる
36 の燃焼状態
Figure 3-14 分子量の異なるPSの燃焼状態
く溶融物と共に炎が落下して消火したMw 9490）（上:Mw
189000,中:Mw
37200,
下
:
試
料
の
燃
焼
部
分
に
は
煤
が
確
認
さ
れ
た

0Z
)LJXUH分子量の異なる
36の燃焼状態

の燃
36焼
は部
3(
た。試料の燃焼部分には煤が確認された。
試料の分33に と同様にバーナー接炎後
は 煤 が 確 認 さ れ た  0Z 上0Z中0Z下0Z)LJXUH分子量の異なる 36 の燃焼状態  の 36 は 3(33 と同様にバーナー接炎後 上0Z中0Z下0Z 
Mw の9490のPSはPE，PPと同様にバーナー
36 は 3(33 と同様にバーナー接炎後 7上0Z中0Z下0Z 
7
接炎後，着火することなく，溶融して垂れ続けるだけで全く燃焼することなかった。
7
Mw 189000のPSは380℃程度，Mw 37200のPSは360℃程度，Mw 9490のPSは360℃程度から－ 19 －

000-000_中部大学_武田邦彦.indd 19

13/08/21 18:0

着火することなく溶融して垂れ続けるだけで全く燃焼することなかった
着火することなく溶融して垂れ続けるだけで全く燃焼することなかった
0Zの36
36はは℃程度0Z
℃程度0Zのの36
36はは℃程度0Z
℃程度0Zのの36
36はは℃程度から重℃程度から重重量減少が開始し，全ての試料で残渣はほとんど見られなかった。Mw
189000のPSは1wltが0Zの量減少が開始し全ての試料で残渣はほとんど見られなかった0Z
の36
36は
はZOW
ZOW
が℃
℃
394 ℃，5wltが 406 ℃，25wltが 422 ℃，50wltが 432 ℃ で あ り，Mw 37200
のPSは
1wltが
387 ℃，
量減少が開始し全ての試料で残渣はほとんど見られなかった0Z
の
が
ZOW
がが
℃ZOW
がが
℃ZOW
がが℃であり0Z
のは
36
はZOW
ZOW
が℃，5wlt
℃ZOW
が℃，
ZOW
が
℃ZOW
が℃ZOW
が℃であり0Z
の36
はが℃ZOW
が5wlt
402 ℃，25wlt
421 ℃，50wlt
431 ℃，Mw 9490 の PS
1wlt
が
377
が 398
℃ZOW
が℃ZOW
℃ZOWがが℃0Z
℃0Zの
の36
36は
はZOW
ZOWが
が℃ZOW
℃ZOWがが℃ZOW
℃ZOWがが
℃ZOW
が25wltが418℃，50wltが430℃であった。この結果から分子量の低いPSの重量減少開始温度が低く
℃ZOW
が℃であったこの結果から分子量の低い
℃であったこの結果から分子量の低い 36
36の重量減少開始温度が低くなっての重量減少開始温度が低くなって
℃ZOWがなっているが，25wltと50wltではほとんど差がない事が分かった。
いるがZOWとZOW
ZOWではほとんど差がない事が分かったではほとんど差がない事が分かったいるがZOWとTGAを使用し，任意の温度まで加熱を行った分子量の異なるPSの分子量測定結果をFigure3-15
7*$を使用し任意の温度まで加熱を行った分子量の異なる 36
36 の分子量測定結果をの分子量測定結果を Figure3-15
Figure3-15
7*$を使用し任意の温度まで加熱を行った分子量の異なるに示す。

は ZOW灰色線
ZOW灰色線 ZOW明るい灰色線は
ZOW明るい灰色線はは灰 色 線 は 50wltを
示 す。Mw 189000 のZOW を示す0Z
を示す0Z の
の 36
36 は
は QHDW
QHDW ががZOW
PSはneatが分子量190000程度，1wltが
分子量
程度ZOW
程度ZOWが分子量
が分子量

分子量
分子量180000程度，5wltが分子量70000

㻞㻚㻜㼤㻝㻜㻙㻞
㻞㻚㻜㼤㻝㻜㻙㻞

㻹㼣㻝㻤㻥㻜㻜㻜
㻹㼣㻝㻤㻥㻜㻜㻜

㻝㻚㻜㼤㻝㻜㻙㻞
㻝㻚㻜㼤㻝㻜㻙㻞

㼃㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼒㼞㼍㼏㼠㼕㼛㼚㻌㻛㻌㼣㼠㻑㼃㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼒㼞㼍㼏㼠㼕㼛㼚㻌㻛㻌㼣㼠㻑

に示す
に示す
上 図 はMw 189000のPS， 中 図 はMw
上図は0Z
のの36中図は36中図は0Z
0Z

上図は
0Z


37200のPS，下図はMw9490のPSであの36下図は36下図は0Z
0Zのの3636であり黒線
であり黒線のり，黒線はneat，黒一点鎖線は1wlt，濃は QHDW黒一点鎖線は
QHDW黒一点鎖線は ZOW濃い灰色線
ZOW濃い灰色線
は
い灰色線は5wlt，灰色線25wlt，明るい

㻜㻚㻜
㻜㻚㻜

㻞㻚㻜㼤㻝㻜㻙㻞
㻞㻚㻜㼤㻝㻜㻙㻞

㻹㼣㻟㻣㻞㻜㻜
㻹㼣㻟㻣㻞㻜㻜

㻝㻚㻜㼤㻝㻜㻙㻞
㻝㻚㻜㼤㻝㻜㻙㻞

㻞㻚㻜㼤㻝㻜㻙㻞
㻞㻚㻜㼤㻝㻜㻙㻞

㻜㻚㻜㻜㻚㻜㻹㼣㻥㻠㻥㻜
㻹㼣㻥㻠㻥㻜

㻝㻚㻜㼤㻝㻜㻙㻞
㻝㻚㻜㼤㻝㻜㻙㻞

㻜㻚㻜
程度ZOWが分子量
が分子量
程度ZOW
程度ZOWがが㻜㻚㻜
程度ZOW
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
㻝㻜
程度，25wltが分子量25000程度，50wlt
Molecularweightweight//g・mol
g・molMolecular
分子量程度ZOW
が分子量

分子量  程度ZOW が分子量 
before tretment
1% weight loss temperature
5% weight loss temperature
before tretment
1% weight loss temperature
5% weight loss temperature
が 分 子 量 15000 程 度 で あ っ た。Mw
25% weight loss temperature
50% weight loss temperature
25% weight loss temperature
50% weight loss temperature程度であった0Zの
の36
36は
はQHDW
QHDWが分が分程度であった0Z
)LJXUH任意の温度まで加熱を行った分子量
37200のPSはneatが分子量 40000程度， )LJXUH任意の温度まで加熱を行った分子量
Figure 3-15 任意の温度まで加熱を行った分子量
子量
程度程度ZOWが分子量が分子量
程度
程度
子量
ZOW
の異なるPSの分子量測定結果(上: Mw 189000,の異なる
36の分子量測定結果の分子量測定結果 上0Z
1wltが分子量35000程度，5wltが分子量の異なる 36
中 : Mw 37200, 下 : Mw上0Z
9490)
ZOW
が分子量

程度ZOW
が分子量
ZOW が分子量  程度ZOW が分子量中0Z下0Z 
40000程度，25wltが分子量20000程度，
中0Z下0Z
 程度ZOW
程度ZOW が分子量
が分子量 
 程度で程度で
50wltが分子量15000程度であった。Mw 9490のPSはneatが9500程度，1wltが9000程度，5wltがあった0Zの
の36
36は
はQHDW
QHDWが
が
程度ZOW
程度ZOWがが程度ZOW
程度ZOWがが程度ZOW
程度ZOWが
が

あった0Z
9000程度，25wltが9000程度，50wltが9000程度であった。Mw 37200のPSは5wltまで分子量が変程度ZOWがが程度であった0Z
程度であった0Zの
の36
36は
はZOW
ZOWまで分子量が変化しておらず0Z
まで分子量が変化しておらず0Z
程度ZOW
化しておらず，Mw 9490のPSは重量減少が進行してもほとんど分子量が変化していない事が分の36
36は重量減少が進行してもほとんど分子量が変化していない事が分かった分子量の異なるは重量減少が進行してもほとんど分子量が変化していない事が分かった分子量の異なる3636のかった。分子量の異なるPSの重量減少率と分子量変化率の関係をFigure3-16に示す。
の重量減少率と分子量変化率の関係をFigure3-16
Figure3-16に示す
に示す
の重量減少率と分子量変化率の関係を
薄 い 灰 色 はMw 189000 のPS， 灰 色 はMw 37200 の薄い灰色は0Z
0Zのの36灰色は
36灰色は0Z
0Zのの36黒
36黒
薄い灰色は

100
100
PS，黒色はMw 9490のPSを示す。Mw 189000のPSの
色は0Zの36を示す0Z
の
36
の分子量変
80
色は 0Z の 36 を示す0Z の 36 の分子量変80
分 子 量 変 化 率 は 1wlt が 88%，5wlt が 37%，25wlt が60
化率は ZOWZOW がが ZOW
ZOW がが ZOW
ZOW がが ZOW
ZOW
60
化率は13%，50wlt
が
8%
で
あ
り，Mw
37200
の
PS
は
1wlt
が
40
40
がでありであり
0Z
の
の36
36は
はZOW
ZOWが
が

ZOWがが

が
0Z

ZOW
20
97%，5wltが100%，25wltが52%，50wltが35%であり，
20
ZOWがZOW
ZOWががであり0Z
であり0Zの
の36
36は
はZOW
ZOW
ZOW
が
00
25
50
Mw
9490 のがPS
は 1wlt が 98%，5wlt
が 96%，25wlt
が
00
25
50
がZOW
ZOW
ZOW
がZOW
ZOWがであっであっWeightloss
lossbybyTGA
TGA/ /wt%
wt%
がが ZOW
ががWeightMw189000
Mw37200
Mw9490
Mw189000
Mw37200
Mw949096%，50wltが96%であった。分子量の低い試料の方がた分子量の低い試料の方が全体的に分子量変化率は小た分子量の低い試料の方が全体的に分子量変化率は小Figure 3-16 分子量の異なるPSの熱
全体的に分子量変化率は小さくなっているため，熱分 )LJXUH分子量の異なる
さくなっているため熱分解の反応速度が遅くなってい
重量減少率と分子量変化率の関係
36の熱の熱さくなっているため熱分解の反応速度が遅くなってい)LJXUH分子量の異なる
36
解の反応速度が遅くなっていることが分かった。
ることが分かった
重量減少率と分子量変化率の関係
ることが分かった
重量減少率と分子量変化率の関係
㻞

㻞

㻟

㻟

㻠

㻠

㻡

㻡

㻢

㻢

㻣

㻣

Changing
Changingrate
rateofofMw
Mw/ /%%

㻙㻝㻙㻝㻟㻚㻠㻚3.4．PCの燃焼実験結果と考察
㻼㻯の燃焼実験結果と考察㻌
の燃焼実験結果と考察㻌㻟㻚㻠㻚㻼㻯
重量平均分子量23000と14400の分子量の異なるPCの垂直燃焼実験を行った。Figure3-17の上
重量平均分子量
とと
の分子量の異なるの分子量の異なる3&
3&の垂直燃焼実験を行った
の垂直燃焼実験を行った
Figure3-17の上図の上図
重量平均分子量Figure3-17
図にMw
23000，下図にMw14400の垂直燃焼実験中の燃焼状態を示す。
に0Z下図に0Z下図に0Z
0Zの垂直燃焼実験中の燃焼状態を示す㻌
の垂直燃焼実験中の燃焼状態を示す㻌に
Mw 23000のPCはバーナー接炎後下部に小さな黄色の炎が見られ，炎はほとんど拡大すること
88
なく，溶融物とともに炎も落下して消火した。試料の表面には煤が見られた。それに対してMw
14400のPCは，バーナーによる接炎を継続したが，全く着火することがなく，水滴のように溶融－ 20 －

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13/08/21 18:0㻌㻾㼑㼟㼕㼐㼡㼑㻌㻛㻌㻑㻌㻾㼑㼟㼕㼐㼡㼑㻌㻛㻌㻑㻌㻾㼑㼟㼕㼐㼡㼑㻌㻛㻌㻑0Z の 3& はバーナー接炎後下部に小さな0Z の 3& はバーナー接炎後下部に小さな黄色の炎が見られ炎はほとんど拡大することな黄色の炎が見られ炎はほとんど拡大することなするのみだった。水滴のように垂れ続けていく溶融物とともに炎も落下して消火した試料
0Z
の 3& はバーナー接炎後下部に小さなく溶融物とともに炎も落下して消火した試料
た溶融物にも着火することは無く，クランプの表面には煤が見られたそれに対して0Z
黄色の炎が見られ炎はほとんど拡大することなの表面には煤が見られたそれに対して 0Z
の部まで溶融し続けた。横軸に接炎後の時間の3& はバーナーによる接炎を継続したが全く溶融物とともに炎も落下して消火した試料の 3& はバーナーによる接炎を継続したが全く着火することがなく水滴のように溶融するの
経 過 を と り， 着 火 時 間 と 燃 焼0Z
時間をの表面には煤が見られたそれに対してく着火することがなく水滴のように溶融するの
Figure3-18に示す。
の みだった水滴のように垂れ続けていた溶融物に3&はバーナーによる接炎を継続したが全みだった水滴のように垂れ続けていた溶融物にも着火することは無くクランプ部まで溶融し続Mw 36000のPCは1次と2次の総着火時間がく着火することがなく水滴のように溶融するのも着火することは無くクランプ部まで溶融し続けた横軸に接炎後の時間の経過をとり着火時
15 秒， 総 燃 焼 時 間 が 23 秒 で あ っ た。Mw
みだった水滴のように垂れ続けていた溶融物にけた横軸に接炎後の時間の経過をとり着火時
間と燃焼時間をFigure3-18 に示す㻌)LJXUH分子量の異なる 3& の燃焼状態
25000 のPCは総着火時間が19秒，総燃焼時も着火することは無くクランプ部まで溶融し続間と燃焼時間をFigure3-18に示す㻌)LJXUH分子量の異なる 3& の燃焼状態
0Z
の
3&
は

次と

次の総着火時間が上0Z下0Z

間が21秒であった。Mw 23000のPCは総着火
けた横軸に接炎後の時間の経過をとり着火時
0Z の 3& は  次と  次の総着火時間が 上0Z下0Z
秒総燃焼時間が 秒であった0Zの3&
Figure 3-17 分子量の異なるPCの燃焼状態
間と燃焼時間をFigure3-18に示す㻌
時 間 が 19 秒，
総燃焼時
間 が 17 秒 で あ っ た。 )LJXUH分子量の異なる
3& の燃焼状態
秒総燃焼時間が  秒であった0Zの 3&（上 : Mw 23000, 下 : Mw 14400）
は総着火時間が
秒総0Z
の 3& は  次と  次の総着火時間が 
Mw 17000のPCは総着火時間が18秒，総燃焼上0Z下0Z 
は総着火時間が  秒総燃焼時間が  秒であったMw 36000 3&秒総燃焼時間が秒であった0Zの時 間 が 5 秒 で あ っ た。
燃焼時間が  秒であったMw 36000
0Z
の 3&
Mw 25000は総着火時間がは総着火時秒総Mw 15000 のPCは
総着
0Z の 3& は総着火時
Mw 25000
間が  秒総燃焼時間が
23000
燃焼時間が
秒であった
Mw Mw
36000
火時間が15秒，総燃焼
間が  秒総燃焼時間がMw 23000
 秒であった0Z
17000
0Z
の 3& は総着火時
Mw Mw
25000
時間が3秒と分子量が低 秒であった0Z
Mw 17000の 
3& は総着火時間が 秒 Mw Mw
15000
間が秒総燃焼時間が23000の 3&下していくにつれて燃は総着火時間が  秒
Mw 15000 秒であった Mw Mw
14400
 総燃焼時間が秒であった0Z
17000
焼時間が短くなってお総燃焼時間が 秒であったMw 14400
250 500
0Z
の 3& は総着火時の 3&は総着火時間が 秒
Mw 15000
Combustion time
Ignition time
り，Mw
17000で急激に250 500
0Z
の 3&
は総着火時
間が

秒総燃焼時間がCombustion
time
Time / s
Ignition time
総燃焼時間が  秒であったMw 14400
1st drip
1st ignition time
1st combustion time
間が燃焼時間が短くなって 秒総燃焼時間が Time / s
秒と 分子量が低下してい
1st drip
2nd ignition time
2nd combustion time
250 50
0 combustion
0Z
の 3& は総着火時
1st drip
1st ignition time
1st
time

time
いる事が分かった。Mw
Ignitiontime
秒と 分子量が 低下してい1st drip
2nd ignition time
2ndCombustion
combustion
time
くに
つれて燃
焼時間が短
間が  秒総燃焼時間が Time / s)LJXUH分子量の異なる
3&timeの着火時間と燃焼時間
の PC
は 250 秒 間
1st drip
1st ignition
1st combustion time
くに14400
つれて燃
焼時間が短
Figure 3-18分子量の異なるPCの着火時間と燃焼時間
くなっており0Z
秒と分子量が 低下してい で1st drip
2nd ignitiontime
2nd combustion time
)LJXUH分子量の異なる
3& の着火時間と燃焼時間
接炎を継続したが，全
くなっており0Z
で急激に燃焼時間が短くなっている事が分かった0Z
の 3& は  秒間接炎を継続したが全
くにつれて燃 焼時間が短
く着火せず溶融し続け，すべてドリップした。
)LJXUH分子量の異なるの着火時間と燃焼時間
急激に燃焼時間が短くなっている事が分かった0Z
の 3& は3&
秒間接炎を継続したが全く着火せず溶融し続けすべてドリップした
くなっており0Z
で
分子量の異なるPCの熱重量測定結果をFigure3-19，1%，5%，25%，50%重量減少時の温度をく着火せず溶融し続けすべてドリップした
急激に燃焼時間が短くなっている事が分かった0Z
の
3& 
は 
秒間接炎を継続したが全
分子量の異なる 3& の熱重量測定結果を Figure3-18
重量減少時の温度をTable3-2
Table3-2に示す。
分子量の異なる3& の熱重量測定結果を Figure3-18重量減少時の温度を Table3-2
く着火せず溶融し続けすべてドリップした
に示す㻌
に示す㻌
分子量の異なる 3& の熱重量測定結果を Figure3-18
重量減少時の温度をTable3-2
7DEOH分子量の異なる3( の
Table 3-2 分子量の異なるPEの1%,
5%,
25%,
㻝㻜㻜
7DEOH分子量の異なる
3( の 
50%
熱重量減少温度に示す㻌熱重量減少温度
㻝㻜㻜㻤㻜
熱重量減少温度㻝㼣㼘㼠㻌㻡㼣㼘㼠㻌3( の㻞㻡㼣㼘㼠㻌
㻡㻜㼣㼘㼠㻌
7DEOH分子量の異なる
㻤㻜
㻹㼣㻌
㻢㻜
㻜
㻝㼣㼘㼠㻌
㻡㼣㼘㼠㻌
㻞㻡㼣㼘㼠㻌
㻡㻜㼣㼘㼠㻌
㻝㻜㻜
㼇 㻯㼉㻌
㻹㼣㻌
㻢㻜
熱重量減少温度
㻜
㻠㻜
㼇
㻯㼉㻌
㻟㻢㻜㻜㻜㻌
㻠㻢㻟㻌
㻠㻥㻞㻌
㻡㻞㻜㻌
㻡㻟㻡㻌
㻤㻜
㻝㼣㼘㼠㻌
㻡㼣㼘㼠㻌
㻞㻡㼣㼘㼠㻌
㻡㻜㼣㼘㼠㻌
㻠㻜㻟㻢㻜㻜㻜㻌
㻠㻢㻟㻌
㻠㻥㻞㻌
㻡㻞㻜㻌
㻡㻟㻡㻌
㻞㻜
㻞㻡㻜㻜㻜㻌
㻠㻡㻟㻌
㻠㻤㻤㻌
㻡㻞㻜㻌
㻡㻟㻣㻌
㻹㼣㻌
㻢㻜
㻜
㼇
㻯㼉㻌
㻞㻜
㻞㻡㻜㻜㻜㻌㻠㻜㻜㻡㻜㻜㻢㻜㻜㻞㻟㻜㻜㻜㻌 㻠㻡㻟㻌㻠㻡㻥㻌 㻠㻤㻤㻌㻠㻤㻥㻌 㻡㻞㻜㻌㻡㻞㻝㻌 㻡㻟㻣㻌㻡㻟㻢㻌㻜㻠㻜㻌㼀㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻛㻌㻯㻟㻢㻜㻜㻜㻌
㻠㻢㻟㻌㻠㻠㻥㻌 㻠㻤㻥㻌㻠㻥㻞㻌㻠㻤㻣㻌 㻡㻞㻝㻌㻡㻞㻜㻌㻡㻞㻝㻌 㻡㻟㻢㻌㻡㻟㻡㻌㻡㻟㻤㻌
㻠㻜㻜
㻡㻜㻜
㻢㻜㻜
㻞㻟㻜㻜㻜㻌
㻝㻣㻜㻜㻜㻌 㻠㻡㻥㻌㻌㻹㼣㻌㻟㻢㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻞㻡㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻞㻟㻜㻜㻜㻜㻌㼀㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻛㻌㻯㻞㻜㻌㻹㼣㻌㻝㻣㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻝㻡㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻝㻠㻠㻜㻜㻞㻡㻜㻜㻜㻌
㻠㻡㻟㻌
㻠㻤㻤㻌
㻡㻞㻜㻌

㻝㻣㻜㻜㻜㻌
㻡㻟㻤㻌㻡㻟㻣㻌
㻝㻡㻜㻜㻜㻌 㻠㻠㻥㻌㻠㻢㻜㻌 㻠㻤㻣㻌㻠㻤㻡㻌 㻡㻞㻝㻌㻡㻞㻜㻌 㻡㻟㻣㻌㻌㻹㼣㻌㻟㻢㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻞㻡㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻞㻟㻜㻜㻜㻌㻹㼣㻌㻝㻣㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻝㻡㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻝㻠㻠㻜㻜
㻠㻜㻜
㻡㻜㻜
㻢㻜㻜

Figure3-19分子量の異なるPCのTG曲線
㻞㻟㻜㻜㻜㻌
㻠㻡㻥㻌㻠㻡㻟㻌 㻠㻤㻡㻌㻠㻤㻥㻌㻠㻤㻡㻌 㻡㻞㻜㻌㻡㻞㻝㻌㻡㻞㻝㻌 㻡㻟㻣㻌㻡㻟㻢㻌㻡㻟㻣㻌
)LJXUH 分子量の異なる 3& の 7* 曲線 㻝㻡㻜㻜㻜㻌㻠㻢㻜㻌㻝㻠㻠㻜㻜㻌
㻌㼀㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻛㻌㻜㻯3& の 7* 曲線
)LJXUH
分子量の異なる㻝㻣㻜㻜㻜㻌
㻠㻠㻥㻌
㻠㻤㻣㻌
㻡㻞㻝㻌
㻡㻟㻤㻌
㻝㻠㻠㻜㻜㻌
㻠㻡㻟㻌
㻠㻤㻡㻌
㻡㻟㻣㻌
㻌㻹㼣㻌㻟㻢㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻞㻡㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻞㻟㻜㻜㻜㻌㻹㼣㻌㻝㻣㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻝㻡㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻝㻠㻠㻜㻜

㻠㻢㻜㻌
㻠㻤㻡㻌
㻡㻞㻜㻌
㻡㻟㻣㻌
9㻝㻡㻜㻜㻜㻌
)LJXUH
分子量の異なる3& の 7* 曲線 25000，灰色がMw
黒色がMw
36000，黒い一点鎖線がMw
9 㻝㻠㻠㻜㻜㻌
㻠㻡㻟㻌23000，灰色一点鎖線がMw
㻠㻤㻡㻌
㻡㻞㻝㻌
㻡㻟㻣㻌 17000，
薄い灰色がMw 15000，薄い灰色一点鎖線がMw 14400を示す。分子量が異なっても曲線にほとん
9
ど差は見られず，Mw 25000以下の試料の重量減少開始温度が450℃，Mw 36000の重量減少開始温－ 21 －

000-000_中部大学_武田邦彦.indd 21

13/08/21 18:0

黒色が 0Z黒い一点鎖線が 0Z灰色が 0Z灰色一点鎖線が 0Z薄い灰
色が 0Z薄い灰色一点鎖線が 0Z を示す分子量が異なっても曲線にほとんど差は見られず0Z 以下の試料の重量減少開始温度が ℃0Z の重量減少開始温度が ℃
黒色が 0Z黒い一点鎖線が 0Z灰色が 0Z灰色一点鎖線が 0Z薄い灰と若干0Z の重量減少開始温度が高くなっていた
度が460℃と若干Mw
36000の重量減少開始温度が高くなっていた。
色が 0Z薄い灰色一点鎖線が 0Z を示す分子量が異なっても曲線にほとんど差は見
未加熱の試料QHDW と垂直燃焼試験時に回収した溶融物 GULS の分子量測定結果を Figure3-19 に未加熱の試料(neat)と垂直燃焼試験時に回収した溶融物(drip)の分子量測定結果をFigure3-20に示られず0Z
以下の試料の重量減少開始温度が ℃0Z の重量減少開始温度が ℃示すす。 0Z の重量減少開始温度が高くなっていた
と若干
上図は0Z
の 3&下図は0Z
上 図 はMw
23000
下図
はMw
1.0x10未加熱の試料QHDW のPC，と垂直燃焼試験時に回収した溶融物
GULS の分子量測定結果を Figure3-19 にMw 23000
8.0x10の14400のPCであり，黒色がneat，灰色
3& であり黒色が QHDW灰色が GULS を示す
6.0x10示す
0Z の 3& は
QHDW が GULS
4.0x10がdripを示す。Mw
23000のPCはneatが
上図は 0Z の 3&下図は 0Z
1.0x102.0x10が50000，dripが15000と分子量が大幅に と分子量が大幅に低下しておりMw 23000
0.0
8.0x101.0x10の 3& であり黒色が QHDW灰色が GULS を
Mw 14400
6.0x108.0x100Z
の 3& は QHDW が GULS が低下しており，Mw示す
0Z の 3& は 14400のPCはneat
QHDW が GULS
4.0x106.0x10と分子量がほとんど変わっていない
2.0x104.0x10が20000，dripが22000と分子量がほとが  と分子量が大幅に低下しており
0.0
1.0x102.0x10
ことが分かったMw 14400
0.0
8.0x10んど変わっていないことが分かった。
0Z
の 3& は QHDW が GULS が
10
10
10
10
10
6.0x10
Molecular weight / g・mol
7*$TGAにて任意の温度まで加熱を行っにて任意の温度まで加熱を行った試
と分子量がほとんど変わっていない
4.0x10before treatment
drip

2.0x10料の分子量測定結果をFigure3-20に示す
た試料の分子量測定結果をFigure3-21
Figure3-19分子量の異なる
3& の未加熱と溶融物のことが分かった
Figure3-20 分子量の異なるPCの未加熱と溶融物の0.01010 （上 : Mw
10 23000, 下 1010分子量測定結果: Mw 14400）
上から0Z0Z0Z0Z
分子量測定結果 Molecular上0Z下0Z

に示す。
weight / g・mol7*$にて任意の温度まで加熱を行った試
before treatmentdrip0Z0Z
の順に並んで上 か ら Mw 36000，Mw
25000，Mw
料の分子量測定結果をFigure3-20に示す23000，
Figure3-19分子量の異なる 3& の未加熱と溶融物のおり黒線は
QHDW黒い破線は
ZOW黒い短いMw 17000，Mw
15000，Mw 14400の順に並ん
上から0Z0Z0Z0Z
分子量測定結果 上0Z下0Z
㻹㼣㻌㻟㻢㻜㻜㻜
㻜㻚㻜㻜㻡
破線は ZOW灰色線 ZOW灰色破線は ZOW
でおり，黒線はneat，黒い破線は1wlt，黒い短0Z0Z
の順に並んで灰色短い破線は ZOW，明るい灰色線は ZOW を
い 破 線 は 5wlt，
灰 色 線 10wlt，
灰色破線は
㻜㻚㻜㻜㻜
おり黒線は
QHDW黒い破線は
ZOW黒い短い㻹㼣㻌㻞㻡㻜㻜㻜
㻹㼣㻌㻟㻢㻜㻜㻜
示す0Z 以上の 3& は重量減少が進行する
㻜㻚㻜㻜㻡
㻜㻚㻜㻜㻡
15wlt，灰色短い破線は25wlt，明るい灰色線は
破線は
ZOW灰色線 ZOW灰色破線は ZOW
につれて除々に分子量が低下している事が分か
50wltを示す。Mw
17000以上のPCは重量減少
灰色短い破線は
ZOW，明るい灰色線は
ZOW を㻜㻚㻜㻜㻜㻜㻚㻜㻜㻜ったが0Z 以下の 3& は重量減少の初期段
㻹㼣㻌㻞㻟㻜㻜㻜
㻹㼣㻌㻞㻡㻜㻜㻜
示す0Z
以上の 3& は重量減少が進行するが進行するにつれて除々に分子量が低下してい
㻜㻚㻜㻜㻡
㻜㻚㻜㻜㻡
階で分子量が増加している事が分かり増加後
につれて除々に分子量が低下している事が分か
る事が分かったが，Mw 15000以下のPCは重量は除々に低下している事が分かった
㻜㻚㻜㻜㻜
㻜㻚㻜㻜㻜
ったが0Z
以下の 3& は重量減少の初期段
減少の初期段階で分子量が増加している事が分㻹㼣㻌㻝㻣㻜㻜㻜
㻹㼣㻌㻞㻟㻜㻜㻜
重 量 減 少 率 と 分 子 量 変 化 率 の グ ラ フ を
㻜㻚㻜㻜㻡
㻜㻚㻜㻜㻡
階で分子量が増加している事が分かり増加後
かり，増加後は徐々に低下している事が分かっ
Figure3-21 に示す
は除々に低下している事が分かった
㻜㻚㻜㻜㻜
た。
㻜㻚㻜㻜㻜
㻹㼣㻌㻝㻡㻜㻜㻜
㻹㼣㻌㻝㻣㻜㻜㻜
重 量 減200少 率 と 分 子 量 変 化 率 の グ ラ フ を
㻜㻚㻜㻜㻡
㻜㻚㻜㻜㻡
重量減少率と分子量変化率のグラフを
Figure3-21 に示す
Figure3-22に示す。
150
㻜㻚㻜㻜㻜
-2
-3

Weight fraction / wt%
Weight fraction / wt%

-3
-3
-2
-3
-3

-2

-3

-3

-3

-3

-3

-3
-2
-3
-3

2

3

4

5

6

-3

-1

-3
-3

2

3

4

5

6

Changing rate ofChanging
Mw / % rate of Mw / %㼃㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼒㼞㼍㼏㼠㼕㼛㼚㻌㻛㻌㼣㼠㻑㼃㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼒㼞㼍㼏㼠㼕㼛㼚㻌㻛㻌㼣㼠㻑

-1

㻜㻚㻜㻜㻜

㻹㼣㻌㻝㻠㻠㻜㻜
㻹㼣㻌㻝㻡㻜㻜㻜

100
200
50
150
1000
-5
50

㻜㻚㻜㻜㻡

㻜㻚㻜㻜㻡

㻜㻚㻜㻜㻜 㻞
㻝㻜

5
10
15
20
25
30
Weight loss by TGA / wt%㻌㻹㼣㻌㻝㻠㻠㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻝㻡㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻝㻣㻜㻜㻜㻌㻹㼣㻌㻞㻟㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻞㻡㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻟㻢㻜㻜㻜

0
5
10
15
20
30
Figure3-21分子量の異なる
3& 25
の重量
Weight loss by TGA / wt%㻌㻹㼣㻌㻝㻠㻠㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻞㻟㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻝㻡㻜㻜㻜㻌㻌㻹㼣㻌㻞㻡㻜㻜㻜㻌

㻝㻜

㻝㻜㻢

㻹㼣㻌㻝㻠㻠㻜㻜㻝㻜

㻣

㻝㻜

㻝㻜

㻝㻜

Molecular weight / g・mol 㻙㻝㻝㻜㻝㻜Figure3-20任意の温度まで加熱を行った分子㻌㼎㼑㼒㼛㼞㼑㻌㼠㼞㼑㼠㼙㼑㼚㼠㻌㻌㻝㻑㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼘㼛㼟㼟㻌㼠㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻡㻑㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼘㼛㼟㼟㻌㼠㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻌㻝㻡㻑㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼘㼛㼟㼟㻌㼠㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻌㻡㻜㻑㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼘㼛㼟㼟㻌㼠㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻝㻜㻑㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼘㼛㼟㼟㻌㼠㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻞㻡㻑㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼘㼛㼟㼟㻌㼠㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑

量の異なる 3& の分子量測定結果

減少率と分子量変化率の関係
Figure3-22 分子量の異なるPCの重量㻝㻜㻡㻌㼎㼑㼒㼛㼞㼑㻌㼠㼞㼑㼠㼙㼑㼚㼠㻌㻌㻝㻑㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼘㼛㼟㼟㻌㼠㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻡㻑㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼘㼛㼟㼟㻌㼠㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻌㻝㻜㻑㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼘㼛㼟㼟㻌㼠㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻝㻡㻑㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼘㼛㼟㼟㻌㼠㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻌㻞㻡㻑㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼘㼛㼟㼟㻌㼠㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻜㻚㻜㻜㻜㻌㻡㻜㻑㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼘㼛㼟㼟㻌㼠㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑
㻞
㻟
㻠
㻡
㻢
㻣

㻌㻹㼣㻌㻝㻣㻜㻜㻜㻌㻹㼣㻌㻟㻢㻜㻜㻜

Figure3-21分子量の異なる
3& の重量
減少率と分子量変化率の関係

㻝㻜㻠

Molecular weight / g・mol 㻙㻝

㻜㻚㻜㻜㻡

0

0
-5

㻜㻚㻜㻜㻜
㻝㻜㻟

Figure3-21 任意の温度まで加熱を行った分子
10 Figure3-20任意の温度まで加熱を行った分子量の異なるPCの分子量測定結果

量の異なる 3& の分子量測定結果
減少率と分子量変化率の関係
黒色がMw 36000，灰色がMw 25000，紫色がMw 23000，紺色がMw 17000，青色がMw 15000，
10
空色がMw 14400を示す。Mw 25000のPCを除いて分子量高くなるにつれて分子量の減少率が高くなっている。重量減少が進行していくにつれて変化率の幅が狭くなっている。

－ 22 －

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3.5．分子量と燃焼性に関する考察
PEの垂直燃焼時の重量変化に関しては激しく燃焼したMw 76000と全く燃焼しなかったMw
35000で減少の挙動にほとんど違いが見られなかったことから，Mw
76000のPEは一度溶融し，溶黒色が0Z灰色が 0Z紫色が 0Z紺色が 0Z青色が0Z空色
35000のPEは溶融し垂れているが 融物でさらに分解が起こる事によって燃焼が起こっており，Mw
0Z を示す0Z の 3& を除いて分子量高くなるにつれて分子量の減少率が高くなっことから同じような減少挙動になっていると考えられる。この考えから激しく燃焼したMwている重量減少が進行していくにつれて変化率の幅が狭くなっている㻌
14000のPPは溶融し垂れているだ㻟㻚㻡㻚190000のPPは溶融物と試料の周りで燃焼が起こっており，Mw
分子量と燃焼性に関する考察㻌

3(の垂直燃焼時の重量変化に関しては激しく燃焼した 0Z と全く燃焼しなかった 0Z
けであるため，分子量の高い試料の方が重量減少の傾きが急になっている。
で減少の挙動にほとんど違いが見られなかったことから0Z
の 3( は一度溶融し溶融物で従来のPEの熱分解であれば，ランダムに熱分解が進行するため，分子量が異なる場合でも同じ
さらに分解が起こる事によって燃焼が起こっており0Z
の 3( は溶融し垂れていることからような切断が進行していくと考えられるが，任意の温度に加熱をした試料の分子量測定では分子量同じような減少挙動になっていると考えられるこの考えから激しく燃焼した
0Z の 33 はが異なっても5wlt，25wlt，50wlt時の分子量にほとんど差がないことから相似形に切断されていな溶融物と試料の周りで燃焼が起こっており0Z
の 33 は溶融し垂れているだけであるため
い事が分かり，熱分解の仕方に違いがあると考えられる。その他には初期の切断開始が遅くなり，分子量の高い試料の方が重量減少の傾きが急になっている
切断が進行すると分子量の高い試料と同様の切断をすると考えられる。PPとPSでも同様の結果が従来の3( の熱分解であればランダムに熱分解が進行するため分子量が異なる場合でも同じ得られ，PSにおいては分子量が低下した試料の50wltの分子量よりも元の分子量が低い試料においような切断が進行していくと考えられるが任意の温度に加熱をした試料の分子量測定では分子ては全く変化していなかったことから，熱エネルギーが分子の運動エネルギーにも使用されたた量が異なってもZOWZOWZOW 時の分子量にほとんど差がないことから相似形に切断されてめ，熱分解に必要なエネルギーに達しなかったことから分子量の変化が起こらなかったと考えられいない事が分かり熱分解の仕方に違いがあると考えられるその他には初期の切断開始が遅くる。
なり切断が進行すると分子量の高い試料と同様の切断をすると考えられる33 と 36 でも同様のPCは分子量が異なっても50wlt時の測定では大きな検出ピークが見られず，ベースが安定してい結果が得られ36 においては分子量が低下した試料の ZOW の分子量よりも元の分子量が低い試
ないような状態になっていたのは，TGAの50wltとはほぼ熱分解が終了した状態であり，その際に料においては全く変化していなかったことから熱エネルギーが分子の運動エネルギーにも使用
は試料大半は炭化物になってしまっているため，炭化物ではなく，揮発せずに内部に残った少量のされたため熱分解に必要なエネルギーに達しなかったことから分子量の変化が起こらなかった
ポリマーが検出されていると考えられる。
と考えられる
分子量が低いPCは揮発の初期段階において分子量が未加熱の試料に比べて2倍程度まで上昇し3& は分子量が異なっても ZOW 時の測定では大きな検出ピークが見られずベースが安定してていたことから，末端の官能基同士が反応し，架橋しているためだと考えられる。分子量が低い試
いないような状態になっていたのは7*$ の ZOW とはほぼ熱分解が終了した状態でありその際料ほど末端の反応速度が速い要因としては，末端の数が多くなっているからである。
には試料大半は炭化物になってしまっているため炭化物ではなく揮発せずに内部に残った少徐々に分子量が低下したPCも一度分子量が増加したPCにおいても25wltの分子量にほとんど差
量のポリマーが検出されていると考えられる
がないことから，分子量5000程度になると絡み合いの数が少なくなり，これまで熱エネルギーに
分子量が低い 3& は揮発の初期段階において分子量が未加熱の試料に比べて  倍程度まで上昇しよる振動によって分子鎖が切断されてきたが，自由に動き回る事ができる分子量になったため，切ていたことから末端の官能基同士が反応し架橋しているためだと考えられる分子量が低い
断にはより多くのエネルギーが必要となり，収束したのではないかと考えられる。
試料ほど末端の反応速度が速い要因としては末端の数が多くなっているからである
水平燃焼実験では分子量の低いPCが最も着火時間が長くなっていた要因としては，末端での架除々に分子量が低下した 3& も一度分子量が増加した 3& においても ZOW の分子量にほとんど差橋反応によって分子量が増加し，燃焼ガスの生成が少なくなったことが考えられる。これは，燃焼がないことから分子量  程度になると絡み合いの数が少なくなりこれまで熱エネルギーにガスの生成量に対する酸素の量が過剰になったため，燃焼に至らなかった事がFigure3-23から分よる振動によって分子鎖が切断されてきたが自由に動き回る事ができる分子量になったため
かる。さらに末端同士の反応が弱くなると試料が爆発限界に切断にはより多くのエネルギーが必要となり収束したので達し，一気に燃焼するため発熱速度も最も高くなっているとはないかと考えられる
考えられる。これは，末端の反応が少なくなってきたため，
水平燃焼実験では分子量の低い 3& が最も着火時間が長くな
熱分解による燃焼ガスの生成量が増加し，燃焼ガスと酸素量っていた要因としては末端での架橋反応によって分子量がのバランスがよくなったからである。
増加し燃焼ガスの生成が少なくなったことが考えられるこ
末端の異なる汎用プラスチックとエンジニアリングプラス
れは燃焼ガスの生成量に対する酸素の量が過剰になったた

チックのいずれにおいても垂直燃焼実験においては分子量のめ燃焼に至らなかった事がFigure3-22 から分かるさらに末)LJXUH熱の発生と逃散
Figure 3-23 熱の発生と逃散の関係と燃焼範囲低い試料ではUL規格において，V-0であった。燃焼抑制の
端同士の反応が弱くなると試料が爆発限界に達し一気に燃の関係と燃焼範囲
11－ 23 －

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要因として，汎用プラスチックは熱分解の反応速度が遅くなったことによって，燃焼に至る前に試料が溶融し，落下したためであると考えられ，エンジニアリングプラスチックは末端の反応が促進
焼するため発熱速度も最も高くなっていると考えられるこれは末端の反応が少なくなってき
され，反応中の分解生成物が少なくなり，燃焼に至る前に試料が溶融し，落下したためであると考たため熱分解による燃焼ガスの生成量が増加し燃焼ガスと酸素量のバランスがよくなったかえられる。そのため，いずれの試料も燃焼に至る前に落下した事が燃焼抑制の大きな要因である事らである
が分かったことから，マトリックス構造の絡み合いの数が大きく影響しているという事が明らかに末端の異なる汎用プラスチックとエンジニアリングプラスチックのいずれにおいても垂直燃焼なった。
実験においては分子量の低い試料では 8/ 規格において9 であった燃焼抑制の要因として汎
全く燃焼する事がなかった試料は，未加熱の試料と溶融物の分子量が変化していなかった事か
用プラスチックは熱分解の反応速度が遅くなったことによって燃焼に至る前に試料が溶融しら，燃えない分子量同士を成型温度以上，燃焼温度未満で揮発，切断するような添加剤またはポリ落下したためであると考えられエンジニアリングプラスチックは末端の反応が促進され反応
マーで接続する事によって機械的特性を維持したまま燃焼しない試料を重合によって作成する事が中の分解生成物が少なくなり燃焼に至る前に試料が溶融し落下したためであると考えられる
可能であると考えられる。
そのためいずれの試料も燃焼に至る前に落下した事が燃焼抑制の大きな要因である事が分かっ
水平燃焼実験においては末端での反応が大きく着火時間に影響していることが分かったため，汎たことからマトリックス構造の絡み合いの数が大きく影響しているという事が明らかになった
用プラスチックは末端に官能基を有しておらず，燃焼抑制を行うのは困難だが，エンジニアリング
全く燃焼する事がなかった試料は未加熱の試料と溶融物の分子量が変化していなかった事か
プラスチックにおいては末端の反応を促進させ，同時に適度な熱分解を起こさせることで爆発限界
ら燃えない分子量同士を成型温度以上燃焼温度未満で揮発切断するような添加剤またはポへの到達をさける事ができれば，本来的に燃焼しない材料を作りだす事が可能であると考えられリマーで接続する事によって機械的特性を維持したまま燃焼しない試料を重合によって作成するる。
事が可能であると考えられる
4．触媒による燃焼抑制
水平燃焼実験においては末端での反応が大きく着火時間に影響していることが分かったため
4.1．実験結果
汎用プラスチックは末端に官能基を有しておらず燃焼抑制を行うのは困難だがエンジニアリ
電子材料の難燃性評価を行うために，PCに触媒を添加する事によって，分子量を変化させマト
ングプラスチックにおいては末端の反応を促進させ同時に適度な熱分解を起こさせることで爆リックス構造を変化させる。または，燃焼温度までに表面のマトリックス構造を変化さることに着発限界への到達をさける事ができれば本来的に燃焼しない材料を作りだす事が可能であると考目して，PCに従来の難燃剤であるハロゲン系添加剤とリン系添加剤と強酸触媒，金属酸化物，塩
えられる
化物，有機化合物とを添加した際の燃焼性について解析を行った。分子量と燃焼性の結果より，不㻠㻚 触媒による燃焼抑制㻌
燃性の評価試験において，PCは末端の反応を促進させる事によって，反応中は爆発限界に到達せ㻠㻚㻝㻚 実験結果㻌
ず，燃焼に至らないという事が分かった。そのため，末端の反応を促進させる添加剤として多官能電子材料の難燃性評価を行うために3&に触媒を添加する事によって分子量を変化させマト基を有する有機化合物を用いた。
リックス構造を変化させるまたは燃焼温度までに表面のマトリックス構造を変化さることに
垂直燃焼試験において，一次燃焼後消火したPC
neat，TPPを1wt%，10wt%添加した試料の表着目して3&に従来の難燃剤であるハロゲン系添加剤とリン系添加剤と強酸触媒金属酸化物
面観察結果をFigure4-1に示す。
塩化物有機化合物とを添加した際の燃焼性について解析を行った分子量と燃焼性の結果より
低倍率では，PC neatの燃焼表面はフラットであったが，TPPを添加した試料では，燃焼表面に不燃性の評価試験において3&は末端の反応を促進させる事によって反応中は爆発限界に到達
凸凹が激しく，大きな亀裂がみられせず燃焼に至らないという事が分かったそのため末端の反応を促進させる添加剤として多た。高倍率では，PC neatは粒状の官能基を有する有機化合物を用いた
炭化物がみられ，TPPを添加した
垂直燃焼試験において一次燃焼後消火した
3&QHDW733 を ZWZW
試料でも，同様に粒状の炭化物が見添 られた。
加した試料の表面観察結果をFigure4-1に示す
垂直燃焼試験において，一次燃焼
低倍率では3&QHDWの燃焼表面は後消火したCR741を1wt%，10wt%
フラットであったが733を添加した
添加した試料の表面観
察結果を
試料では燃焼表面に凸凹が激しく
Figure4-2に示す。
大きな亀裂がみられた高倍率では
低倍率ではCR741を添加した試料
3&QHDW
は粒状の炭化物がみられ733
では，燃焼表面に凸凹が激しく，大FigureFigure
4-1733
4-1を添加した試料の垂直燃焼後の試料表面
TPPを添加した試料の垂直燃焼後の試料表面12－ 24 －

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を添加した試料でも同様に粒状のを添加した試料でも同様に粒状のきな亀裂がみられた。また，TTPを添加した試料でも同様に粒状の炭化物が見られた
炭化物が見られたを添加した試料と異なり，炭化物が炭化物が見られた
垂直燃焼試験において一次燃焼
垂直燃焼試験において一次燃焼
積層しているように見られ，高倍率
垂直燃焼試験において一次燃焼
後消火した
&5
を ZW
ZW添加
後消火した&5
ではCR741を添加した試料で，同後消火した&5 をを ZW
ZWZW添加ZW添加した試料の表面観察結果をFigure4-2した試料の表面観察結果をFigure4-2した試料の表面観察結果をFigure4-2様に粒状の炭化物が見られた。
に示す
に示す
に示す
垂直燃焼試験において，一次燃焼
低倍率では
&5
を添加した試料
低倍率では
&5
低倍率では
&5 を添加した試料を添加した試料
後 消 火 し たZnOを
1wt%，10wt%添
では燃焼表面に凸凹が激しく大では燃焼表面に凸凹が激しく大では燃焼表面に凸凹が激しく大加した試料の表面観察結果を
きな亀裂がみられたまた，
773
を添
きな亀裂がみられたまた，
773
を添
Figure4-2
&5を添加した試料の垂直燃焼後の試料表面&5を添加した試料の垂直燃焼後の試料表面
きな亀裂がみられたまた，
773 を添 Figure4-2
Figure4-3に示す。
Figure4-2
Figure4-2
&5CR741を添加した試料の垂直燃焼後の試料表面を添加した試料の垂直燃焼後の試料表面
加した試料と異なり，炭化物が積層加した試料と異なり，炭化物が積層加した試料と異なり，炭化物が積層
PCにZnOを1wt%添加した試料はしているように見られ，高倍率ではしているように見られ，高倍率ではしているように見られ，高倍率では
低倍率では残渣表面がneatに比べ凸&5を添加した試料で同様に粒&5を添加した試料で同様に粒&5を添加した試料で同様に粒凹 で，高 倍 率 で は 残 渣 表 面 にPC状の炭化物が見られた
状の炭化物が見られた
状の炭化物が見られた
neatと同様に粒状の試料がみられた
垂直燃焼試験において一次燃焼
垂直燃焼試験において一次燃焼
垂直燃焼試験において一次燃焼
が，PCにZnOを10wt%添 加 し た 試
後消火した
=Q2
を ZW
ZW添加し
後消火した
=Q2
後消火した
=Q2 を
を ZW
ZWZW添加しZW添加し料は低倍率，高倍率ともに残渣表面た試料の表面観察結果をFigure4-3 にた試料の表面観察結果をた試料の表面観察結果を Figure4-3
Figure4-3 ににが滑らかであり，粒状の炭化物は見
示す
示す
示す
られなかった。
3&に =Q2を ZW添加した試料は低

3&

3& に
に =Q2
=Q2 を
を ZW添加した試料は低ZW添加した試料は低Figure4-3=Q2を添加した試料の垂直燃焼後の試料表面
垂直燃焼試験において，一次燃焼 Figure4-3=Q2
Figure4-3を添加した試料の垂直燃焼後の試料表面
ZnOを添加した試料の垂直燃焼後の試料表面
倍率では残渣表面が
QHDW
に比べ凸凹
Figure4-3=Q2を添加した試料の垂直燃焼後の試料表面
倍率では残渣表面が倍率では残渣表面が QHDWQHDW に比べ凸凹に比べ凸凹
後消火したPPFBSを1wt%添加したで高倍率では残渣表面に
3&QHDWと同様に粒状の試で高倍率では残渣表面にで高倍率では残渣表面に 3&
3&QHDWQHDW と同様に粒状の試と同様に粒状の試
試料の表面観察結果をFigure4-4に示す料がみられたが
3&
に
=Q2
を
ZW添加した試料は低料がみられたが料がみられたが3&
3& に
に =Q2
=Q2 を
を ZW添加した試料は低ZW添加した試料は低PCにPPFBSを1wt%添加した試料は低倍率で倍率高倍率ともに残渣表面が滑らかであり粒状
倍率高倍率ともに残渣表面が滑らかであり粒状
倍率高倍率ともに残渣表面が滑らかであり粒状
は大きな亀裂は見られなかった。高倍率では表の炭化物は見られなかった
の炭化物は見られなかった
の炭化物は見られなかった面 に 粒 状 の 炭 化 物 は 見 つ か ら ず， 滑 ら か なに
垂直燃焼試験において一次燃焼後消火した
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垂直燃焼試験において一次燃焼後消火した
垂直燃焼試験において一次燃焼後消火した 33)%6
33)%6なっていた。
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ZW添加した試料の表面観察結果を Figure4-4に示をを ZW添加した試料の表面観察結果を
ZW添加した試料の表面観察結果を Figure4-4
Figure4-4 に示に示
4.2．考察す
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ハロゲン系の添加剤を加えた試料は，垂直燃
3&に 33)%6を ZW添加した試料は低倍率では大き
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焼実験において1次燃焼と2次燃焼で大きな違い
Figure4-433)%6を添加した試料の垂直燃
Figure4-4 PPFBSを添加した試料の垂直燃な亀裂は見られなかった高倍率では表面に粒状のFigure4-433)%6を添加した試料の垂直燃な亀裂は見られなかった高倍率では表面に粒状のFigure4-433)%6を添加した試料の垂直燃な亀裂は見られなかった高倍率では表面に粒状の焼後の試料表面焼後の試料表面が確認できなかったため，内部構造と表面構造
炭化物は見つからず滑らかなになっていた
焼後の試料表面
炭化物は見つからず滑らかなになっていた
焼後の試料表面
炭化物は見つからず滑らかなになっていた

には大きな変化が起こっていないと考えられる。このことから，従来の通り気相でのラジカルト
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考察㻌
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考察㻌
ラップによって燃焼抑制していると考えられる。DE83-Rを10wt%添加した試料が3wt%添加した
ハロゲン系の添加剤を加えた試料は垂直燃焼実験において
 次燃焼と 次燃焼で大きな違いがハロゲン系の添加剤を加えた試料は垂直燃焼実験においてハロゲン系の添加剤を加えた試料は垂直燃焼実験において  次燃焼と次燃焼と 
 次燃焼で大きな違いが次燃焼で大きな違いが確認できなかったため内部構造と表面構造には大きな変化が起こっていないと考えられるこ
試料より燃焼性が高くなった要因としてはクロム化合物を入れているため，加水分解が起こりやす
確認できなかったため内部構造と表面構造には大きな変化が起こっていないと考えられるこ
確認できなかったため内部構造と表面構造には大きな変化が起こっていないと考えられるこのことから従来の通り気相でのラジカルトラップによって燃焼抑制していると考えられるくなり，燃焼性が上がったと考えられる。熱重量測定においてDE83-Rを添加した試料は補正をのことから従来の通り気相でのラジカルトラップによって燃焼抑制していると考えられる
のことから従来の通り気相でのラジカルトラップによって燃焼抑制していると考えられる'(5を ZW添加した試料がZW添加した試料より燃焼性が高くなった要因としてはクロム化行った場合，残渣が100%を超えている。それは，親和性等によって添加剤単体ではすでに揮発し'(5'(5 をを ZW添加した試料が
ZW添加した試料が ZW添加した試料より燃焼性が高くなった要因としてはクロム化
ZW添加した試料より燃焼性が高くなった要因としてはクロム化合物を入れているため加水分解が起こりやすくなり燃焼性が上がったと考えられる熱重量ている温度でも樹脂と反応して試料内に添加剤が残っている事を示している。
合物を入れているため加水分解が起こりやすくなり燃焼性が上がったと考えられる熱重量
合物を入れているため加水分解が起こりやすくなり燃焼性が上がったと考えられる熱重量

測定において'(5 を添加した試料は補正を行った場合残渣がを超えているそれは親
リン系の添加剤を加えた試料は，垂直燃焼実験においてTPPを添加した試料は添加量が増加す
測定において測定において '(5'(5 を添加した試料は補正を行った場合残渣がを添加した試料は補正を行った場合残渣が を超えているそれは親を超えているそれは親
和性等によって添加剤単体ではすでに揮発している温度でも樹脂と反応して試料内に添加剤が残るにつれて燃焼時間が長くなっており，表面の状態として炭化層は比較的粒状で弱いと推側され和性等によって添加剤単体ではすでに揮発している温度でも樹脂と反応して試料内に添加剤が残和性等によって添加剤単体ではすでに揮発している温度でも樹脂と反応して試料内に添加剤が残る。そのため，内部までは炭化が進行しておらず，内部が熱分解するとそこからの分解生成物が可131313
燃物として空気中に放出されるので，燃焼が継続したと考えられる。CR741を添加した試料は添－ 25 －

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加量が増加するにつれて着火時間が長くなり，燃焼時間が短くなっており，表面の状態がTPPと同様に炭化層は粒状ではあるが比較的厚く強いと推測される。有機リン化合物をPCに添加した場合の反応は，ベンゼン環に置換しているリン酸エステルが分解するときにPCの分子内の水素と酸素を引き抜き，脱水反応を起こすことによって炭化の進行が促進したと考えられている。水平燃焼実験においてTPPとCR741を添加した試料は添加量が増加するにつれて最大発熱速度が低くなっているのは，炭化物の生成速度が速く，表面に炭化粒子が生成することと炭化まで行かない分解生成物が発生し，それが揮発しないので，熱量が不足することが考えられる。熱重量測定においてTPPを添加した試料は補正を行った場合，残渣が100%を超えている。それは，親和性等によって添加剤単体ではすでに揮発している温度でも樹脂と反応して試料内に添加剤が残っている事を示している。
東邦ZnOを添加した試料は，垂直燃焼実験において添加量を増加するにつれて燃焼時間が短くなっており，1wt%と少量の添加で表面の炭化も抑制されていると考えられる。熱重量測定においてもneatに比べて全体が左側に大きくシフトしていることから触媒的に作用していると考えられる。分子量測定結果において東邦ZnOを10wt%添加した試料は未加熱の分量がneatの未加熱の分子量に比べて低下していることから，混練または成型時に加水分解が起こったのではないかと考えられる。加水分解によって分子量が低下しており，加熱時の分子量変化率も大きくなっていることか
ら分子間の結合力が弱くなり，垂直燃焼において燃焼が継続する前に溶融物が下に垂れたため，燃焼が抑制されたと考えられる。
超強酸触媒であるPPFBS(ノナフルオロ-1-ブタンスルホン酸カリウム塩)をポリカーボネート(PC)に対して添加したところ，0.1wt%と少量の添加量にも関わらず，燃焼抑制効果が見られた。
この添加剤は，室温から成型温度250℃以下では反応せず，燃焼温度400℃程度までに上昇するまでの温度範囲で反応し，燃焼抑制した。また，添加量が0.1wt%と添加量が極めて少量であること，選択的にベンゼン環とイソプロピル基の間で開裂が起こっていることから触媒的な作用を起こしていると考えられる。さらに表面の炭化層が滑らかであったことから炭化が進行していないか，反応の早期に層状に分相したと考えられる。
従来，PCなど燃焼中に炭化物を形成するような高分子材料については，炭化物の量が多いほど燃焼が抑制されるとされてきた。それは，温度を上げる過程でより高温でPCと異なった構造体が生成する場合，生成した構造体は溶融PCのマトリックス中で粒子状に分相するので，生成した粒子の間から内部で分解した分解ガスが噴出し，それが燃焼を継続する。これによって，炭化物の量が増加すると，それに伴って燃焼しない成分が増えるので，炭化物の量が多いほど燃焼が阻害されると考えられる。
しかし，温度を上げる過程でより低温でPCと異なる反応物が形成されるか，もしくは反応の経路が異なってあまり炭化が進行していない構造体が生成することによって，より低温で分相が始まる。これによって溶融高分子中で異なる構造の高分子がPC表面で層状に分相して，不燃性の膜を形成する。
表面の形成された膜は滑らかで亀裂がないので，内部で分解したガスが気相への噴出を防いでいる為，燃焼が抑制されていると考えられ，従来の概念と異なる。
PPFBLiを添加した試料も,垂直燃焼実験において1wt%の少量添加で燃焼時間が短くなった。熱－ 26 －

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重量測定結果において少量添加でもneatに比べ全体が左側に大きくシフトしていたことから
PPFBLiも触媒的に作用していると考えられる。分子量の変化率がPPFBSを添加する事によって大きくなっているので加水分解が影響していると考えられる。
塩化物であるKClとNH 4 Clは垂直燃焼試験において1wt%以上で燃焼抑制効果が得られた。熱重量減少測定においてもneatに比べて全体的に左にシフトしていることからこれらの添加剤は触媒的に作用していると考えられる。分子量の変化率は10wlt以上から大きくなっていることから塩による加水分解が要因だと考えられる。水平燃焼実験においてNH 4 Clを添加した試料は，試料が膨らみ，スパークに接触する直前で一度着火し，自己消火する試料がいくつかあった。これはアンモニ
アによって不燃性の分解生成物が生成したために燃焼が収まったと考えられる。
有機化合物を添加した試料は混練時に粘性が低くなり，水のようになってしまうもの，白色の添加剤が黒変するものがあったことから反応性が高い事を示している。垂直燃焼実験ではすべての添加剤において2次燃焼の時間がneatに比べ短くなっていることから内部構造か表面構造に変化が起こったためであると考えられる。少量添加することで燃焼抑制効果を得られたことから触媒的に作用していたことを示している。添加量を増加させることで試料の強度が低下し，燃焼抑制効果が上昇したことから分子量の低下によるものだと考えられる。水平燃焼実験では全ての試料でneatに比べ燃焼前に多量の気泡が発生しており，添加剤によって気泡の大きさが異なっていた。全体的にneatに比べ着火時間が速くなったが，燃焼時間も短くなっていたことから着火前に分解し，揮発する量が増えているためであると考えられる。アスコルビン酸を添加した試料は，neatに比べて気泡の生成が多くなっていたにもかかわらず，着火時間にほとんど差がなかったことから，末端で再結合反応が起こったためであると考えられる。分子量測定結果からクエン酸を添加した試料では分子量の増加傾向は見られなかったが，未加熱の試料の分子量が下がっていたことから，混練時に反応して分子量が低下したのだと考えられる。
電子材料の難燃性評価を行うために，PCに触媒を添加する事によって，マトリックス構造を変化させた際の燃焼性について解析を行った。また，建設材料としての不燃評価を行うために，末端の反応を促進させる添加剤を加え，燃焼性の解析を行った。少量の添加によって燃焼抑制効果の得られた添加剤は，酸化亜鉛，強酸触媒のPPFBSとPPFBLi，塩化物のKClとNH4 Cl，有機化合物
でポリオール類の1,6-ヘキサンジオール，アスコルビン酸とペンタエリトリトール，アミン類の2,4-ジアミノトルエンの合計9種類であった。強酸触媒は燃焼温度までに表面のマトリックス構造が変化した事によって，燃焼抑制されたと考えられる。有機化合物は，混練後の試料強度の低下や溶融物が水滴のように落下していた事から，分子量が変化した事によってマトリックス構造が変化
し，燃焼抑制に至ったと考えられる。
不燃性評価試験において，アスコルビン酸を添加した試料では，試料に大きな気泡が多数見られたが，着火時間はneatと同程度になっていたことから，末端で再結合反応が起こったと考えられる。今回使用した有機化合物は混練時に反応してしまう物が多数あり，全体的に反応性が高く，着火時間が短くなったため，反応性の低い化合物を添加することで不燃規格を達成する事が可能であると考えられる。

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謝辞
本研究は評価試験を行った中部大学博士特別研究員中島江梨香氏との共同研究によるものであり，ここに感謝の意を示します。また, 名古屋大学エコトピア研究所市野良一教授，名古屋大学グリーンモビリティ連携研究センター上野智永助教には多大なるご協力を頂き，ここに感謝の意を表
します。
参考文献
1) Erika Nakashima, Tomonaga Ueno, Masao Yukumoto and Kunihiko Takeda,“Effect ofMolecular weight of Polyethylene on its Flammability”, ournal of Applied Polymer Science,
No.122, p436-443 (2011).
2) 中島江梨香，伊藤雅俊, 上野智永，市野良一，武田邦彦，“ポリエチレンの熱分解と分子量変化が及ぼす燃焼性”, 高分子論文集，Vol. 69，No.11，pp.631-638, (2012).
3) 中島江梨香, 上野智永, 行本正雄, 武田邦彦,“触媒による加熱過程における高分子構造制御”,
高分子論文集, Vol. 68, No.7, pp.464-472 (2011).
4) Erika Nakashima, Masatoshi Ito, Tomonaga Ueno and Kunihiko Takeda,“Effect of polymer
matrix structures on its degradation and flammability」，『7 th International Conference on
Modification, Degradation and Stabilisation of Polymers』，Prague, Czech Republic，(September 2012).
5) 武田邦彦，中島江梨香，“弱者を救う技術者の社会的責任”, Polyfile Information of Polymer
Technology，Vol.47，No.555，pp.50-52 (2010).
6)小澤 丈夫，吉田 博久, “熱分析”, 講談社 (1992).
7) Keattch, Cyril J,“Kotaro Honda-his thermobalance and his achievements." Netsu Sokutei
Japan, 17, pp.101-106 (1990).
8) V. Babrauskas,“Development of the Cone Calorimeter— a Benchscale Heat Release Rate
Apparatus Based on Oxygen Consumption”, Fire Mater, 8, 81-95 (1984)9) C. Hugget,“Estimation of the rate of heat release by means of oxygen consumption”, Fire
Materials, 4, 61-65 (1980)
10) J. Parker,“An Investigation of the Fire Environment in the ASTM E 84 Tunnel Test”,
NBS Technical Note 945, National Bureau of Standards, Washington, DC, August 1977.
11) W.J. Parker,“Calculations of the heat release rate by oxygen consumption for various
applications”, Journal of Fire and Science, 2, 380-395 (1984).
12) K. Kosa，H. Namiki, H. Katsuki，M. Yukumoto，K. Mizuno, T. Ishikawa and K. Takeda,“Effect of Size and Shape of Polymers on Spreading a Fire”, Kobunshi Ronbunshu, 63, 4,
225-233 (2006).

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