国際純正応用化学連合(IUPAC)高分子部会高分子命名法委員会によるポリマーの劣化、エージングならびにそれに関連する化学的変換についての用語の定義に関する勧告(日本語訳)

国際純正応用化学連合(IUPAC)高分子部会高分子命名法委員会*¹によるポリマーの劣化、エージングならびにそれに関連する化学的変換についての用語の定義に関する勧告*²(日本語訳) *³

畑田耕一　Koichi HATADA　福井工業大学応用理化学科

緒言

ポリマーの化学反応は非常に重要である。まず第一に、ポリマーの化学的修飾はその性質の改良のために広く用いられてきた。第二に、摩損、熱、光、放射線、化学物質や微生物の作用などの物理的、化学的因子により、すべてのポリマーは合成、加工、応用の過程で、その構造や物理化学的性質が変化する傾向がある。このような化学変換は経済的ならびに環境的な視点から見て極めて重要である。しかしながら、これらに関連する術語は、場合、場合に応じて決められてきたにすぎない。いま、この分野で自己矛盾のない筋の通った術語をつくることは大いに情報交換を助け、混乱を緩和するのに役立つものと考えられる。

この勧告はポリマーの劣化、エージングとそれに関連する化学的変換についての術語のアルファベット順のリストを提供するもので、索引を付している。この勧告中の一般的な定義はしばしばひとつあるいはそれ以上の種別や原因をあらわす接頭辞や形容詞によって修飾することができる。それで、エージング、劣化、安定性のような基本的な術語にはその特別な場合についての(注)を付している。たとえば、人工的、宇宙、地中あるいは放射線エージングなどは一般的術語である“エージング”の項の(注)として扱われている。接頭辞や形容詞で修飾された術語であってもそれ自身で頻繁に用いられる場合は、(注)としては扱わずに別に定義した。生分解、光安定化剤、連鎖停止型酸化防止剤などがその典型的な例である。

*1このIUPAC勧告文章の作成に委員として貢献したのは次の諸氏である。

正委員:　 G. Allegra (Italy), R. E. Bareiss (FRG), K. Hatada (Japan), J. Kahovec (Czech Republic), P. Kratochvíl (Czech Republic, 委員長), E. Maréchal (France), W. V. Metanomski (USA), I. Mita (Japan), C. Noël (France), I. M. Papisov (Russia), V. P. Shibaev (Russia), R. F. T. Stepto (UK, 委員長), U. W. Suter (Switzerland), W. J. Work (USA, 幹事)

準委員:　 J. V. Alemán (Spain), M. Baron (Argentina), Jung-Il Jin　(Korea), K. Matyjaszewski (USA), S. Penczek (Poland), L. Shi (PR China), S. K. Tripathy (USA)

その他の委員:　 N. M. Bikales (USA), A. D. Jenkins (UK), K. L. Loening (USA), J. H. O’Donnell (Australia), N. Platé (Russia), A. Sirigu (Italy)

*2　Definitions of Terms Relating to Degradation, Aging, and Related Chemical Transformations of Polymers (IUPAC Recommendations 1996), Pure Appl. Chem., 68, 2313-2323(1996)より許可を得て日本語要訳版を作成し掲載した。

*3　高分子学会高分子命名法委員会は1973年以来、IUPAC勧告文書の国内への紹介とそれらのうち必要と思われるものの日本語訳(全訳または要訳)を作成してきた。本文書作成時の委員は次の通りである。

<委員長> 畑田耕一

<委　員> 岡田鉦彦、奥田謙介、角岡正弘、寺町信哉、中村茂夫、小林四郎、野瀬卓平、堀江一之、増田俊夫

<顧　問> 鶴田禎二、三田達

1	アブレーション (ablation)	高速の高温ガス流やレーザービームなどの外的な作用により生じた熱によってポリマーの表層が取り除かれていくことをいう。
2	アブレーター (ablator)	宇宙船やミサイルの保護表面を形成する物質のことをいい、アブレーションの過程で消費される。 (訳者注)：融除物質ともいう。
3	摩損 (アブレージョン) (abrasion)	固体の表面物質が固体、液体、気体の摩擦作用などによって取り除かれる現象をいう。 (訳者注)：プラスチック、ゴムなどの試験方法では、「ざらつき摩耗」あるいは「アブレシブ摩耗」とも呼ばれる。
4	エージング (aging)	ある特定の時間内にポリマー物質中で進行するある種の過程のことをいう。大抵の場合物理的構造、化学的構造あるいは両者の変化ならびに特性値の変化を伴う。 (訳者注)：エージングは上記の定義のように“経時変化”の過程を意味する言葉であるが、日本語ではゴムのエージングをゴムの“老化”、微生物による発酵などではエージングを“熟成”というなど、経時変化によって物質の構造や特性が変化する現象を表す言葉として用いられることもある。 (注) 1. ポリマー物質の物理的構造の変化を可逆的に生じさせるような熱力学的過程を物理エージング(physical aging)という。 (訳者注)：例えば、結晶化ｫガラス化がこれにあたる。 2. エージングという術語は必要に応じてその意味を(形容詞により)限定することができる。たとえば、水や水溶液の作用によるエージングは水成エージング(aqueous aging)、生物の直接あるいは間接的影響によるエージングは生物学的エージング(biologically-induced aging)、大気圏外や宇宙空間を模した条件下でのエージングは宇宙エージング(cosmic aging)、地中や土壌との接触を通してのエージングは地下エージング(underground aging)、酸化剤、特に酸素の作用によって生じるエージングは酸化エージング(oxidative aging)という。また、光と酸素の複合作用によって起こるエージングを光酸化エージング(photo-oxidative aging)、熱と酸素の作用によるものを熱酸化エージング(thermo-oxidative aging)、熱のみによるものを熱エージング(thermal aging)、可視および紫外光の作用によるものを光化学エージング(photochemical aging)という。
5	拮抗作用 (antagonism)	二つ以上の試剤の間で互いの効果をうち消し合い、結果としてそれぞれの試剤単独の作用から予想されるよりも小さな効果しか与えないことをいう。 (注) 特に酸化防止剤や安定剤に対して用いられる。
6	疲労防止剤 (anti-fatigue agent)	ポリマーの疲労を抑制する目的に使用される試剤をいう。
7	酸化防止剤 (antioxidant)	酸化を抑制あるいは遅らせる物質をいう。 (注) ある特定の状況下で抗酸化作用を示す試剤を熱酸化防止剤、光酸化防止剤、機械的酸化防止剤などということがある。連鎖停止型酸化防止剤の項(13)も参照すること。
8	耐放射線剤 (antiradiant)	ポリマーを電離放射線から防御する添加剤をいう。
9	灰化 (ashing)	ポリマーが燃焼して粉末状の残留物になる過程をいう。
10	自動酸化 (autoxidation)	反応の中間生成物が反応速度を増加させるような酸化反応をいう。 (注) 自動酸化は大抵の場合空気か酸素による連鎖反応の結果生じるものであり、中間生成物は通常過酸化物の性格を持っている。
11	生分解 (biodegradation)	少なくとも一部分は生物学的過程を経て起こるポリマー物質の劣化をいう。 (注) 劣化の項(16)も参照すること。大抵の生分解はバクテリアや菌類の作用による酵素反応過程を経て起こる。ポリマーの生分解はしばしば人間社会にとって望ましいものである。
12	炭化 (carbonization)	有機ポリマーを主として炭素から成る物質に変換することをいう。
13	連鎖停止型酸化防止剤 (chain-terminating antioxidant)	成長するフリーラジカルと反応してこれを不活性あるいは活性の低い生成物に変換することにより自動酸化を抑えることができる酸化防止剤をいう。 (注) 連鎖破壊型酸化防止剤(chain-breaking antioxidant)という術語も、連鎖停止型酸化防止剤の同義語として用いられる。
14	クラッキング(亀裂生成) (cracking)	ポリマー物質中での割れ目の形成をいう。 (注) 化学物質、オゾン、酸化剤、溶媒(液体)、紫外線あるいはその他の電磁波の作用によるクラッキングは、それぞれ、化学クラッキング (chemical cracking)、オゾンクラッキング (ozone cracking)、酸化クラッキング (oxidative cracking)、溶媒クラッキング (solvent cracking)、UVクラッキング (UV cracking)あるいは放射線クラッキング(radiation cracking)という。環境応力クラッキングの項(19)も参照すること。
15	クレージング (crazing)	ポリマー中に応力により微小な空洞が形成される現象をいう。空洞の内壁間には多くの繊維状のものが張りめぐらされた状態にある。 (注) 空洞の寸法は数マイクロメーターより小さいのが普通である。
16	劣化 (degradation)	ポリマー物質の使用上の特性値が望ましくない方向に変化するような化学的変化をいう。 (注) ある場合には、ポリマーの劣化は分子量の減少を伴う。 (訳者注)：ポリマーの劣化は、架橋あるいは分子量の減少と架橋の両者の同時進行を伴う場合もある。 2.　劣化の原因はその術語の前に接頭辞あるいは形容詞をつけることによって特定することができる。たとえば、可視あるいは紫外光にさらされることによって引き起こされる劣化は光劣化(photodegradation)、酸素の作用あるいは光と酸素の複合的作用によって引き起こされる劣化は、それぞれ、酸化劣化(oxidative degradation)あるいは光酸化劣化(photo-oxidative degradation)という。熱の作用あるいは化学薬品と熱との複合的作用によって引き起こされる劣化は、それぞれ、熱劣化(thermal degradation)、熱化学劣化(thermochemical degradation)という。熱と酸素の複合的作用によって引き起こされる劣化は熱酸化劣化(thermo-oxidative degradation)という。
17	変性 (denaturation)	タンパク質や核酸の本来のコンホメーションが変化して、その生理活性が失われることをいう。 (注) 変性は加熱、pHの変化や化学物質による処理などの要因によって引き起こされる。
18	耐久性 (durability)	ある特定の条件下でポリマー物質がその特性値を保持する能力をいう。
19	環境応力クラッキング (environmental stress cracking)	機械的な応力(i)と化学物質または光および放射線あるいはその両者(ii)との複合作用によって引き起こされるクラッキングをいう。 (注) 環境応力亀裂あるいは応力亀裂ともいう。クラッキングの項(14)も参照すること。
20	環境分解型ポリマー (environmentally degradable polymer)	空気、光、熱あるいは微生物など環境の作用によって分解され得るポリマーをいう。 (注) 環境分解型ポリマーが使用後に分解することは(人間生活にとって)望ましいことが多い。あらかじめ予測された速度で分解するように設計されたポリマーを分解制御型ポリマー(controlled-degradable polymer)という。その分解生成物はたいていの場合元のポリマーよりも低い分子量を持っている。
21	疲労 (fatigue)	外部から繰返し加えられる刺激によって局所的に少しづつ進行する永久的な構造変化が物質中に起こる過程をいう。 (注) 応力や引っ張りなどの機械的な刺激によって物質中に亀裂や破壊を生じることがある。周期的照射によるホトクロミック物質の機能喪失もまた疲労と考えることができる。
22	燃焼抑制剤 (fire retardant)	物質の耐火性を高める添加剤をいう。 (注) 燃焼抑制剤はしばしば難燃剤(flame retardant)と呼ばれる。物質の耐炎能力は難燃能(fire retardancyあるいはflame retardancy)と呼ばれる。
23	耐熱性 (heat endurance)	ポリマーが加熱下でその機能を保つことができる能力をいう。
24	禁止剤 (inhibitor)	化学反応を停止する物質をいう。 (注) 抑制剤の項(32)も参照すること。一般的な化学の術語集の中では、禁止剤という術語は「化学反応の速度を減少させる物質」と定義されている。(IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 1987, p.199)
25	寿命 (lifetime)	ポリマーの特性値が本来の値から所期の適用分野で役に立ち得る限界値になるまでの時間をいう。
26	金属不活性化剤 (metal deactivator)	金属イオンの、ポリマーの劣化を開始しあるいは触媒する能力を不活性化あるいは減少させる錯化剤をいう。
27	過酸化 (peroxidation)	酸化によってヒドロペルオキシドや過酸化物を生じる過程をいう。
28	過酸化物分解剤 (peroxide decomposer)	フリーラジカルの生成なしに過酸化物を安定な化合物に変換する試剤をいう。 (注) ヒドロペルオキシドの分解剤はヒドロペルオキシド分解剤という。
29	光増感剤 (photosensitizer)	光化学反応の開始を可能にしたり促進したりする物質をいう。 (注) 光増感剤の関与する過程を光増感(photosensitization)と呼ぶ。
30	光安定剤 (photostabilizer)	ポリマーの光劣化を防止するために用いられる添加剤をいう。 (注) 光安定剤は光防護剤(photoprotective agent)ともいう。また、英語では photostabilizerの代わりに light stabilizerともいう。
31	高温熱分解 (pyrolysis)	熱分解(thermolysis)のこと、通常は、高温への曝露を伴う熱分解をいう。 (注) 上記の定義はIUPAC Compendium of Chemical Terminology, 1987, p.324に記載されている。 IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 1987, p.424では、熱分解(thermolysis)は化合物を昇温することによって起こる一つ以上の共有結合の非接触的切断あるいはそのような結合切断が基本的要素であるような過程と定義されている。一旦開始されるとその反応による発熱によって自動的に持続されるような高温熱分解を自動高温熱分解(auto-pyrolysis)という。
32	抑制剤 (retarder)	反応速度を減少させる物質をいう。 (注) 禁止剤の項(24)も参照すること。
33	増感剤 (sensitizer)	ポリマー物質の化学変化を可能にしたり、促進したりする物質をいう。
34	安定性 (stability)	ポリマーがその特性値をある特定の時間保っている能力をいう。 (注) 安定性という術語の前に形容詞をつけることによって、ある特定の安定性を示すことができる。たとえば、生物学的に引き起こされるエージングや生分解に対するポリマーの耐性は生物学的安定性(biological stability)という。化学物質、光、電離放射線や熱の作用に対するポリマーの耐性はそれぞれ化学安定性(chemical stability)、光安定性(photostability)、放射線安定性(radiation stability)、熱安定性(thermal stabilityまたはthermostability)という。ポリマーの酸化に対する耐性は酸化安定性(oxidative stability)、ポリマーの光と酸素あるいは酸素と熱による複合的作用に対する耐性はそれぞれ光酸化安定性(photo-oxidative stability)あるいは熱酸化安定性(thermo-oxidative stability)という。
35	安定化 (stabilization)	ポリマーの安定性を改善する処理をいう。 (注) 特定の添加剤のポリマーへの添加やポリマー分子の化学構造の修飾による安定化は化学安定化(chemical stabilization)ということができる。物理的(たとえば、機械的あるいは熱的)な処理による安定化は物理安定化(physical stabilization)ということができる。
36	安定化剤 (stabilizer)	ポリマーの安定性を向上させる添加剤をいう。 (注) 特定の目的に使用される添加剤は、UV安定化剤、光安定化剤、熱安定化剤などと呼ばれる。
37	弱い結合 (weak link)	ポリマー分子の主鎖中で非常に切断されやすいと考えられる化学結合をいう。
38	摩耗 (wear)	連続的な使用、摩擦またはその他の自然界の破壊作用によるポリマーの損失あるいは劣化をいう。 (注) 摩損の項(3)も参照すること。摩擦作用による摩耗は摩損摩耗(abrasive wear)という。
39	風化(ウエザリング) (weathering)	ポリマー物質を自然やその模擬的な環境下に曝露することをいう。 (注) 風化はポリマー物質の外見や機械的特性に変化を引き起こす。変化の速度を人工的に大きくしてある風化は加速風化(accelerated weathering)という。模擬的な環境下での風化は人工風化(artificial weathering)という。ポリマーの風化に対する耐性は耐候性(weatherability)という。

ＩＮＤＥＸ　英語 → 日本語

英語	日本語	項目番号
ablation	アブレーション	1
ablator	アブレーター	2
abrasion	摩損(アブレージョン)	3
abrasive wear	摩損摩耗	38注
accelerated weathering	加速風化	39注2
aging	エージング	4
antagonism	拮抗作用	5
anti-fatigue agent	疲労防止剤	6
antioxidant	酸化防止剤	7
antiradiant	耐放射線剤	8
aqueous aging	水成エージング	4注2
artificial weathering	人工風化	39注2
ashing	灰化	9
auto-pyrolysis	自動高温熱分解	31注3
autoxidation	自動酸化	10
biodegradation	生分解	11
biological stability	生物学的安定性	34注
biologically-induced aging	生物学的エージング	4注2
carbonization	炭化	12
chain-breaking antioxidant	連鎖破壊型酸化防止剤	13注
chain-terminating antioxidant	連鎖停止型酸化防止剤	13
chemical cracking	化学クラッキング	14注1
chemical stability	化学安定性	34注
chemical stabilization	化学安定化	35注1
controlled-degradable polymer	分解制御型ポリマー	20注2
cosmic aging	宇宙エージング	4注2
cracking	クラッキング(亀裂生成)	14
crazing	クレージング	15
degradation	劣化	16
denaturation	変性	17
durability	耐久性	18
environmental stress cracking	環境応力クラッキング	19
environmentally degradable polymer	環境分解型ポリマー	20
fatigue	疲労	21
fire retardancy	難燃能	22注2
fire retardant	燃焼抑制剤	22
flame retardancy	難燃能	22注2
flame retardant	難燃剤	22注1
heat endurance	耐熱性	23
inhibitor	禁止剤	24
lifetime	寿命	25
metal deactivator	金属不活性化剤	26
oxidative aging	酸化エージング	4注2
oxidative cracking	酸化クラッキング	14注1
oxidative degradation	酸化劣化	16注2
oxidative stability	酸化安定性	34注
ozone cracking	オゾンクラッキング	14注1
peroxidation	過酸化	27
peroxide decomposer	過酸化物分解剤	28
photo-oxidative aging	光酸化エージング	4注2
photo-oxidative degradation	光酸化劣化	16注2
photo-oxidative stability	光酸化安定性	34注
photochemical aging	光化学エージング	4注2
photodegradation	光劣化	16注2
photoprotective agent	光防護剤	30注
photosensitization	光増感	29注
photosensitizer	光増感剤	29
photostability	光安定性	34注
photostabilizer	光安定剤	30
physical aging	物理エージング	4注1
physical stabilization	物理安定化	35注2
pyrolysis	高温熱分解	31
radiation cracking	放射線クラッキング	14注1
radiation stability	放射線安定性	34注
retarder	抑制剤	32
sensitizer	増感剤	33
solvent cracking	溶媒クラッキング	14注1
stability	安定性	34
stabilization	安定化	35
stabilizer	安定化剤	36
thermal aging	熱エージング	4注2
thermal degradation	熱劣化	16注2
thermal stability	熱安定性	34注
thermo-oxidative aging	熱酸化エージング	4注2
thermo-oxidative degradation	熱酸化劣化	16注2
thermo-oxidative stability	熱酸化安定性	34注
thermochemical degradation	熱化学劣化	16注2
thermolysis	熱分解	31注2
thermostability	熱安定性	34注
underground aging	地下エージング	4注2
UV cracking	UVクラッキング	14注1
weak link	弱い結合	37
wear	摩耗	38
weatherability	耐候性	39注3
weathering	風化(ウエザリング)	39

ＩＮＤＥＸ　日本語 → 英語

日本語	英語	項目番号
アブレーション	ablation	1
アブレーター	ablator	2
安定化	stabilization	35
安定化剤	stabilizer	36
安定性	stability	34
ウエザリング	weathering	39
宇宙エージング	cosmic aging	4注2
エージング	aging	4
オゾンクラッキング	ozone cracking	14注1
化学安定化	chemical stabilization	35注1
化学安定性	chemical stability	34注
化学クラッキング	chemical cracking	14注1
過酸化	peroxidation	27
過酸化物分解剤	peroxide decomposer	28
加速風化	accelerated weathering	39注2
環境応力クラッキング	environmental stress cracking	19
環境分解型ポリマー	environmentally degradable polymer	20
拮抗作用	antagonism	5
禁止剤	inhibitor	24
金属不活性化剤	metal deactivator	26
クラッキング(亀裂生成)	cracking	14
クレージング	crazing	15
高温熱分解	pyrolysis	31
酸化安定性	oxidative stability	34注
酸化エージング	oxidative aging	4注2
酸化クラッキング	oxidative cracking	14注1
酸化防止剤	antioxidant	7
酸化劣化	oxidative degradation	16注2
自動高温熱分解	auto-pyrolysis	31注3
自動酸化	autoxidation	10
寿命	lifetime	25
人工風化	artificial weathering	39注2
水成エージング	aqueous aging	4注2
生物学的安定性	biological stability	34注
生物学的エージング	biologically-induced aging	4注2
生分解	biodegradation	11
増感剤	sensitizer	33
耐久性	durability	18
耐候性	weatherability	39注3
耐熱性	heat endurance	23
耐放射線剤	antiradiant	8
炭化	carbonization	12
地下エージング	underground aging	4注2
難燃剤	flame retardant	22注1
難燃能	fire retardancy, flame retardancy	22注2
熱安定性	thermal stability, thermostability	34注
熱エージング	thermal aging	4注2
熱化学劣化	thermochemical degradation	16注2
熱酸化安定性	thermo-oxidative stability	34注
熱酸化エージング	thermo-oxidative aging	4注2
熱酸化劣化	thermo-oxidative degradation	16注2
熱分解	thermolysis	31注2
熱劣化	thermal degradation	16注2
燃焼抑制剤	fire retardant	22
灰化	ashing	9
光安定剤	photostabilizer	30
光安定性	photostability	34注
光化学エージング	photochemical aging	4注2
光酸化安定性	photo-oxidative stability	34注
光酸化エージング	photo-oxidative aging	4注2
光酸化劣化	photo-oxidative degradation	16注2
光増感	photosensitization	29注
光増感剤	photosensitizer	29
光防護剤	photoprotective agent	30注
光劣化	photodegradation	16注2
疲労	fatigue	21
疲労防止剤	anti-fatigue agent	6
風化	weathering	39
物理安定化	physical stabilization	35注2
物理エージング	physical aging	4注1
分解制御型ポリマー	controlled-degradable polymer	20注2
変性	denaturation	17
放射線安定性	radiation stability	34注
放射線クラッキング	radiation cracking	14注1
摩損(アブレージョン)	abrasion	3
摩損摩耗	abrasive wear	38注
摩耗	wear	38
UVクラッキング	UV cracking	14注1
溶媒クラッキング	solvent cracking	14注1
抑制剤	retarder	32
弱い結合	weak link	37
劣化	degradation	16
連鎖停止型酸化防止剤	chain-terminating antioxidant	13
連鎖破壊型酸化防止剤	chain-breaking antioxidant	13注

社団法人高分子学会