全般 | 株式会社アイテス https://www.ites.co.jp Wed, 23 Aug 2023 04:53:42 +0000 ja hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.9.4 SDGｓへ貢献　材料／リサイクル原料比較分析 https://www.ites.co.jp/chemistry/index/component_analysis/contribution_to_sdgs.html Fri, 18 Aug 2023 08:30:31 +0000 https://www.ites.co.jp/?post_type=chemistry&p=41316 環境にやさしい、そして無駄のない開発製造という姿勢が、技術分野に求められ、世界全体で地球規模 の視点で技術貢献する必要があります。本資料では、廃棄され浮遊するマイクロプラスチックの物質特定 とともに、リサイクル原料の劣化...

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環境にやさしい、そして無駄のない開発製造という姿勢が、技術分野に求められ、世界全体で地球規模

の視点で技術貢献する必要があります。本資料では、廃棄され浮遊するマイクロプラスチックの物質特定

とともに、リサイクル原料の劣化程度を比較分析した事例をご紹介し、使用可否判断をアシストいたします。

マイクロプラスチック物質の特定分析事例

数ミクロンで浮遊する物質を採取し、ラマン分光装置にて分析しました。

取得したスペクトルより、浮遊物質は、ポリスチレンであることが分かりました。

採取したマイクロプラスチック

（光学顕微鏡観察）

ポリスチレン分子構造

未使用ポリプロピレン原料と再生品（ペレット）の分子量分布の比較事例

ポリプロピレン（PP）は、汎用性プラスチックで日常品の材料として幅広く使用されています。

GPC（SEC）による分子量の評価結果から、使用品は分子量が低下していることが分かります。

紫外線等により、ポリマーの主鎖が開裂し分子量が低下し、また、分解により分子量が揃う傾向を示します。

分子量の低下は、強度特性に影響を及ぼすため、リサイクル可否判断に分子量調査は有効です。

顕微IR分析によるポリエチレンテレフタレート（PET）原料の比較分析事例

スペクトル結果より、再生品は、未使用品と比較すると、酸化により劣化しています。

エステル部分－COO-が切断され、酸化されている。分子量も低下していると思われます。

アイテスは上記以外に、硬度測定、熱分析（DSC、TG-DTA、DMA、TMA）、GC-MS、NMRなど、複数の手法で再生素材、原料の比較分析評価を行い、SDGｓを視野に入れたモノづくり、研究開発をアシストいたします。

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キセノンウェザーメーターは、光源にキセノンアークランプを用いた促進耐候性試験機で、照射、温湿度、降雨などの暴露条件を組み合わせることで屋外や屋内の環境を人工的に再現し、自然暴露試験よりも短い時間で試験体の劣化を促進させて耐候性・耐光性を評価します。 

特徴、試験方法

  • 光源のキセノンランプは、太陽光の紫外・可視部に極めて近似した分光分布を持ち、適切なフィルタの使用と放射照度を正確に制御することで屋外暴露と相関性・再現性の良い試験が行えます。
  • 使用するフィルタの組み合わせで、屋外の直射日光、屋内の窓ガラス越しの日光などを再現します。
  • 強エネルギー型の試験機では太陽光の約3倍の高照度で照射し、より短時間で耐光性の評価が出来ます。
  • 自動車、塗料、建築、プラスチック、印刷物、繊維などの様々な分野で、試験として採用されています。

主な試験規格

JIS K 7350-2

　　「プラスチック－実験室光源による暴露試験方法

 　　  －第2部：キセノンアークランプ」

JIS A 1415

　　「高分子系建築材料の実験室光源による暴露試験方法」

JIS K 5600-7-7

　　「塗料一般試験方法−第7部：塗膜の長期耐久性

　　　−第7節：促進耐候性及び促進耐光性(キセノンランプ法)」

試験装置、主な仕様

試験装置

スーパーキセノンウェザーメーター SX75  スガ試験機(株)製

アトラス･ウェザオメータ Ci4000  アトラス社製

※本試験は、協力会社様で実施するサービスとなっております。

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急激な温湿度変化で生じる結露は、製品の腐食やイオンマイグレーションによるリーク、誤動作を引き起こす原因となります。

結露サイクル試験は温度変化と加湿を行い、結露を強制的に繰り返し発生させ結露に対する評価を行います。

結露試験のしくみ

結露のメカニズム

　水蒸気を含んだ空気が冷えた物体に触れて、空気が急激に冷やされることで水蒸気が水となり物体へ付着し、結露が発生します。

　結露サイクル試験は、低温状態にした試験槽に恒温恒湿の空気を送り込むことにより、試験サンプルに結露を強制的に発生させ結露状態を再現します。

　結露後は乾燥までを自動で行い、低温→結露→乾燥の繰り返しの試験を行います。

結露のメカニズム

試験槽仕様

型式　　：TSA-203D（ESPEC）　

内寸　　：W650×H460×D670

温度範囲：高温さらし　-10℃～+100℃

　　　　：低温さらし　-40℃～+10℃

湿度範囲：40～95％RH（高温さらし）

通電　　：試験中の通電も可能

※本試験は、協力会社様で実施するサービスとなっております。

試験槽仕様

マイグレーションの状態観察

マイグレーションの状態観察

結露試験前後における経時変化の観察対応も可能です。

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表面実装部品(SMD)のはんだ実装工程における耐熱性を評価します。実装までの吸湿を加湿処理で再現し､はんだ実装時の熱ストレスに相当する加熱処理で剥離やクラック等の有無を評価します。

はんだ耐熱性試験の流れ

初期測定

試験前の検査として、電気的特性､外観目視検査､X線観察、超音波顕微鏡観察 等

↓

温度サイクル

(shipping condition)

輸送時の温度ストレスの再現

JEDEC規格ではオプション項目として、温度サイクル試験が含まれています

条件例：-40℃⇔高温+60℃、5サイクル

↓

乾燥処理

(Baking)

防湿包装前の乾燥工程として実施

恒温槽にて乾燥処理を行います

樹脂系デバイスは､125℃/24時間以上

↓

加湿処理

(Soaking)

防湿包装開封～はんだ実装までの保管状態の再現

恒温恒湿槽にて加湿処理を行います

加湿条件/時間は､防湿包装規格での開封後の保管条件から指定されます

↓

加熱処理

(Reflow)

基板実装時のリフロー温度ストレスの再現
リフロー炉にて実装時の熱ストレスを印加します

↓

最終測定

試験後の検査として初期測定と同内容の検査を実施
必要であれば、不良部の断面観察 等の解析も実施します

＊一部の工程は､協力会社様にて実施致します

超音波顕微鏡

恒温槽(Baking)

恒温恒湿槽(Soaking)

リフロー炉(Reflow)

参照規格：

　IPC/JEDEC J-STD-020F

　JESD22-A113I

　JEITA ED-4701/301A 

　　　　　　試験方法301D

リフロー温度プロファイル(鉛フリーはんだ)

観察事例：半導体パッケージ剥離部観察(超音波顕微鏡観察)

半導体パッケージ剥離部  超音波顕微鏡像

異常部断面SEM像

正常部断面SEM像

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