耐熱性樹脂PAIの劣化挙動の評価　− 400℃熱負荷試験 ー

PAIに熱負荷しながらESR測定を行い、得られた一部のスペクトルを右図に示しました。ESRでは信号を微分波形で表 示するため、信号の中心は中央の基線とクロスする点（図中↓の位置）です。 いずれのスペクトルも設定温度到達後初回の測定結果です。スペクトル両端の逆位相の信号は、マーカーのMn²⁺由来のものです。
PAIからは複数のラジカル種が観測されました。室温ではっきりした信号が観測されましたが、昇温によりg=2.004が増加したことから、劣化に伴い-CO^・が生成したと考えられました。図中に＊印で示した窒素由来ラジカルと想定される信号も認められました。本樹脂にはヒンダードアミン系の抗酸化剤は添加されていないため、未重合のラジカル分子が残存している可能性が示唆され ました。

各温度でのスペクトルから総ラジカル量を求め、室温での量を100%として温度依存性をグラフに示しました。ラジカル量は100℃で一旦上昇したのち300℃までゆるやかに減少し、それ以上の温度で増加に転じました。また各温度での3回繰り返し測定の結果から、350℃以上で分解が盛んになることが示されました。これより、325℃付近まで熱分解反応が抑えられる処理がなされていることが推測されました。このように、低温から耐熱温度までのラジカルの変化は、耐熱性樹脂の熱劣化を考えるうえで重要な情報を与えるものと期待されます。