プラスチック製品の保存と修復
博物館に保存されている様々なプラスチック製品（フィンランド）

プラスチック製物品の保存修復は、歴史的価値および個人的価値を有するプラスチック製物品の保存に特化した作業です。文化遺産に適用される場合、この作業は通常、保存修復士によって行われます。

背景

博物館のコレクションには、合成または半合成の有機プラスチック素材で作られた様々な芸術作品や工芸品があります。これらは、芸術用途から技術用途、家庭用まで、幅広い用途で制作されました。プラスチックは生活に不可欠な要素となり、多くのプラスチック工芸品は文化的な象徴、あるいは未来のために保存する価値のあるものとなっています。博物館のコレクションにとってプラスチックは19世紀に登場した比較的新しい素材ですが、驚くべき速さで劣化しています。これは、作品自体の損失だけでなく、ガス放出や他の化学物質との反応によって周囲の他の素材も劣化する危険性があります。[1] [2]

プラスチックの識別

リサイクルコード（数字）がある場合、そのアイテムの構成に関する手がかりとなることがあります

コレクションに含まれるプラスチック部品の識別は極めて重要です。プラスチックの中には、有害な毒素やガスを放出し、近隣の物品に損傷を与える可能性があるものがあるためです。影響を遅らせ、コレクションを保護するための保存計画を立てることができます。[3] [4]

プラスチックは、商品名、商標、特許番号など、様々な方法で識別されます。メーカーによっては、長年にわたり、異なる化学式や材料を使用してプラスチックが製造されている場合があります。[1]リサイクルコードが付与されている場合があり、これは材料組成に関する一般的な情報を提供します。プラスチック複合材や独自のブレンドは、識別がより困難な場合があります。

使用されているプラ​​スチックの種類を識別するためのマークがない場合でも、光学分光計、ラマン中赤外分光法[4]、近赤外分光法、質量分析法[3]などのさまざまな分光技術を使用することで識別できます。その他の識別方法には、プラスチックの組成を解読するための元素分析や熱分析などがあります。[3]

プラスチック・デザイン博物館（MoDiP）は、プラスチック製品のガイドを作成し、製造日や製造工程、手触りや匂いなどの特徴を記載しています。[5]コレクション内の製品が予想とは異なる特性を示している場合、その製品は劣化が始まっている可能性があります。

2022年、ゲッティ保存修復研究所は、一般的に使用されているプラ​​スチックとエラストマーの特性に関する書籍を出版しました。これには、材料の重要な特性と識別方法をまとめた56の「ファクトシート」が含まれています。[6]

一般的なプラスチック

以下は、博物館のコレクションに見られる一般的なプラスチックを構成する化学組成のリストです。これらは分解する可能性がありますが、近くの物体に深刻な害を及ぼすことはありません

以下は「悪性」プラスチック材料であり、未処理のまま放置すると急速に劣化し、周囲の物体に損傷を与える可能性のあるガス放出や有毒物質の放出のリスクが高くなります。[3]

環境への懸念から、近年のプラスチック製造は生分解性プラスチックへと移行しており、[10]博物館のコレクションにおけるこのような材料の長期安定性に悪影響を及ぼす可能性があります。[11] [8]

劣化

数年にわたり、軟質ビニール消しゴムの可塑剤が移行し、プラスチック製のペンキャップを部分的に溶解しました
50 年にわたる可塑剤の損失により、電気ランプコードが脆くなりました。
屋外の紫外線放射が脆弱なPVC導管に与える影響
劣化した硝酸セルロースフィルム

プラスチックの劣化の難しい点は、物体内部でどのような化学反応が起こっているのかを目で確認できないこと、また、プラスチック複合材の組成を容易に特定できないことです。多くのプラスチックは、経年劣化に伴い、独特の臭いを発したり、液体を滲み出させたり、何らかの形で収縮したり、ひび割れたりします。[12]劣化を常に止められるわけではありませんが、原因を知り、損傷を軽減または遅らせることが重要です。

原因

プラスチックの劣化の原因は、経年変化、化学組成、保管、不適切な取り扱いなどに関連しています

  • 年齢– 19世紀に初めてプラスチックが製造されたとき、それらは有機材料から直接作られました。しかし、長年にわたり、初期のプラスチックに関する知識不足や不適切な取り扱いにより、これらの物体は劣化していく傾向がありました。[1]
  • 化学的変化– 保存修復士は、物品の化学組成に応じて、時間の経過とともにどのように反応するかを理解することができます。その他の化学反応は、熱、酸素、光、液体、添加物、生物学的攻撃によって引き起こされます。[13]
  • 保管– プラスチック製の工芸品は、不適切な保管によって汚染や劣化が生じる可能性があります。これは、保管場所の温度や相対湿度が変動した場合によく発生し、ポリマーが環境に反応して劣化し、周囲の物品を汚染する可能性があります。展示中も、安定した保管環境を維持することが重要です。展示品が照明に照らされて展示されている場合、温度と湿度は変動する可能性があります。展示ケース内の状態は、損傷を防ぐために監視し、必要に応じて調整する必要があります。[1]
  • 不適切な取り扱い– 不適切な素材に水や溶剤を使用するなど、不適切な洗浄方法は損傷の原因となる可能性があります。[1]また、物体の取り扱いにおける人為的なミスにより、擦り傷や引っかき傷が生じることもあります。

化学プロセス

さまざまな種類のプラスチックの化学的劣化を理解することは、プラスチック製品を保護するための具体的な対策を計画するのに役立ちます。以下は、ポリマー構造の劣化を加速させる化学反応の種類です

  • 光酸化劣化は、プラスチックが紫外線（UV）または可視光にさらされることで発生します。最も損傷を与える波長はポリマーの組成によって異なります。[14]一般的に、プラスチックは光の影響を受けるため、特に長期保管中は、できるだけ光源から遠ざけることがベストプラクティスです。
  • 熱劣化は物体を構成するポリマーの体積全体に影響を与え、温度と光照射量に強く影響されます。 [14]
  • オゾン誘起劣化は、プラスチックが大気中のオゾンにさらされると、飽和ポリマーと不飽和ポリマーを劣化させる。 [14]少量のサンプルを採取し、フーリエ変換赤外分光法（FTIR）を用いて分析することで、対象物がオゾンにさらされたかどうかを確認することができる。 [14]
  • 触媒分解は主にプラスチック廃棄物ポリマーを炭化水素に変換することに焦点を当てています。 [説明が必要]
  • 生分解はプラスチックの表面や強度を変化させます。このプロセスは、微生物が材料の成分を消費することで、脆弱な材料を最終的に二酸化炭素と水に分解します。 [14]
  • ヒドロペルオキシド分解は、プラスチック材料内の金属や金属イオンが物体の劣化を引き起こすときに発生します[13]
  • 可塑剤の移行は、プラスチック樹脂を柔らかくしなやかに保つための添加剤が、徐々に表面に移動したり、物体から剥がれ落ちたりすることで発生します。これらの化学物質が失われると、プラスチックは脆い状態に戻り、多くの場合、収縮したり、形状が歪んだりします。移行した化学物質は、近くにある他の物体の変形や劣化を引き起こす可能性があります。さらに、フタル酸エステルやビスフェノールA （BPA）などの多くの可塑剤は、生物学的影響において毒性、ホルモン攪乱物質、または発がん性を示す可能性があります。
紫外線、光、湿気、汚染物質（溶剤を含む）によるプラスチックへの影響[3]
プラスチック 紫外線と過剰な光（光分解、光酸化） 水分（高い相対湿度）と水分の変動（加水分解、膨潤、収縮） 汚染物質 近くの他の物質への影響（汚れ、腐食、粘着性、ガス）
アクリル 耐性 耐性 溶解、膨潤、応力、ひび割れ なし
カゼインホルムアルデヒド、タンパク質誘導体 ホルムアルデヒドガス、膨張/収縮によるひび割れ、カビの発生、乾燥すると脆くなる 水で膨張し、有機物に耐性がある ホルムアルデヒド、硫化水素、その他の硫黄含有ガス
酢酸セルロース 黄ばんで脆い 加水分解により酢酸を含む油状の可塑化液体が生成される。白い粉末の残留物が見える場合もある[15] 溶解膨潤 酢酸ガス、油性可塑剤、および表面の分解生成物
硝酸セルロース 黄ばんで脆い 加水分解により酸性で酸化性の窒素酸化物ガスが生成される 溶解、膨潤 表面には酸性および酸化性の窒素酸化物ガス、可塑剤、分解生成物が存在する。物質は爆発的に可燃性である。
ナイロン（ポリアミド） 黄ばんで脆い 極限条件下での潜在的な加水分解 軟化、膨潤 なし
フェノール類

（フェノールホルムアルデヒド）

変色してマットになった 変色してマットになった 溶剤によって充填剤が膨潤し、表面がまだらになる フェノールとホルムアルデヒドが著しく分解する
ポリオレフィン

（ポリエチレン、ポリプロピレン）

黄ばんで脆い 耐性 有機物によって膨潤した なし
ポリスチレン 黄ばみ、脆くなった 耐性 溶解、膨潤、応力亀裂 なし
ポリウレタン 黄ばみ、脆さ、粘着性、崩れやすさ 黄ばみ、脆さ、粘着性、崩れやすさ 膨張、応力ひび割れ 窒素有機ガスおよび液体
ポリ塩化ビニル 黄ばんで脆い 耐性 可塑剤の抽出により溶解、膨潤、脆化 油状の可塑剤液、極端な湿気と光への曝露条件下では塩酸ガスが発生する場合があります
ゴム、エボナイト、バルカナイト 脆くなり、変色し、マット感が増す 硫化水素やその他のガス、表面の硫酸 溶剤によってまだらになった表面 硫化水素およびその他の硫黄含有ガス、表面の硫酸
すべてのプラスチック（および有機物） 紫外線によるダメージを受けやすく、通常は黄ばみや脆化を引き起こすと考えられる。 エステル、アミド、ウレタンなどの縮合プラスチックは加水分解を受けやすく、その後弱体化します。 熱可塑性樹脂は溶解し、熱硬化性樹脂は膨張し、応力割れが生じる可能性がある。 塩素、硫黄、ペンダント（主鎖ではない）エステル基を含むプラスチックからの有害ガス

劣化による追加の影響:

セルロースアセテートで作られたプラスチックは、水にさらされると酢のような臭いを発することが多く（酢症候群）、表面に白い粉が残り、縮み始めます。[15]

セルロースアセテートブチレート（CAB）とセルロースブチレートは「嘔吐臭」のある酪酸を生成します。 [3] [16]

ポリ塩化ビニルは「ブルーミング」効果を引き起こす可能性があり、表面に白い粉が発生し、近くの材料を汚染する可能性があります。[3]

予防ケア

プラスチック製の遺物を毎年点検することで、遺物の状態だけでなく、周囲の物品の状態も監視し、交差汚染されていないことを確認することができます。[17]

安全な取り扱い

ニトリル製などの不浸透性安全手袋は、プラスチック製品を扱う際に毒素が皮膚に入るのを防ぐのに役立ちます。[1]一部の腐敗したプラスチックから発生するガス放出や空気中のマイクロプラスチック粉塵から 身を守るために、防塵マスク、呼吸器、またはその他の個人用保護具が必要になる場合があります

保管環境

プラスチックは、相対湿度50％、保管温度18℃（64℉）で、遮光容器に保管するのが最適です。[17]プラスチック素材ごとに組成が異なる場合があるため、統一された保管管理計画を定めることは困難です。プラスチック製品の特定の組成を理解することで、好ましい気候条件を判断するのに役立ちます。[17]プラスチックを安定した低温に保ち、冷蔵または酸素不透過性の袋に入れて保管すると、劣化を遅らせるのに役立ちます

保管環境におけるプラスチックのモニタリングは、スプレッドシートやその他のデータベースにログを記録し、状態を追跡することで行われます。温度環境のモニタリングは、温度（およびオプションで湿度）の1時間ごとの変化を追跡するデータロガーハードウェアを使用して行われます。可燃性で不安定な硝酸セルロースで構成された物体は、特に冷蔵保存によって劣化速度が低下するため、効果的です。[3]

長期保存用品

活性炭、シリカゲル、ゼオライトなどの吸着剤は、プラスチックから放出されるガスを吸収するために使用されます。[17]これらの吸着剤は、展示中や長期保管中の物品のガス放出を防ぐためにも使用できます。吸着剤と酸を含まない箱を組み合わせることで、特定の種類のフィルム、レゴのプラスチック、芸術作品 によく見られる劣化やビネガーシンドロームを遅らせることができます。

酸素不透過性袋は、大気中の酸素を遮断するために使用されます。酸素吸収剤と併用することで、内容物の酸化や劣化を防ぎます。 [17]

保存

プラスチックの保存と修復のプロセスには、素材の化学組成の理解、修復の可能な方法とその限界の認識、そして作品の処理後の予防的ケア計画の策定が必要です

洗浄

プラスチックの洗浄プロセスは、プラスチックの組成を構成するポリマーを特定した後、適切な溶剤を使用して行われます。 [18]対象物が水や溶剤にどのように反応するか不明な場合は、スポットテストを行うことができます

傷の除去

現代美術の分野では、表面仕上げがアーティストの意図の一部であるため、社会史的遺物への偶発的な損傷を単に補うよりも、傷の除去にはより繊細な配慮が必要になる場合があります。保存修復家は、傷の除去のための様々な方法を開発し、科学的に調査してきました。[19]

充填

物体が偶発的な損傷や化学的劣化により材料の著しい損失を受けた場合、充填が必要になることがあります。充填プロセスは物体の化学組成に依存し、屈折率、透明性、粘度、および物体の他の部分との適合性を考慮する必要があります。[20]

参照

参考文献

  1. ^ abcdef 「プラスチック製の物品の手入れと識別」（PDF）。Conserve O Gram。2010年 - 国立公園局経由
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  3. ^ abcdefgh ウィリアムズ、スコット (2002). 「プラスチックのケア：悪性プラスチック」. WAACニュースレター. 24 – COOLデータベース経由.
  4. ^ ab フランサ・デ・サ、スザナ;ダ・クルス、サラ・マルケス。カラペス、マリア・エルビラ。カルヴァーリョ、ヴァニア（2020年5月13日）。 「歴史を作ったプラスチック - ポルトガルのプラスチック産業の歴史に対する保存科学の貢献」。保守派パトリモニオ。35：85–100。土井：10.14568/cp2019017。hdl : 10362/117046。
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  7. ^ ab スタッフ、クリエイティブメカニズム。「PVCプラスチックについて知っておくべきことすべて」 。 2018年4月4日閲覧
  8. ^ abc 「プラスチックの保存：進化する素材と成熟する職業（特集）」www.getty.edu . 2018年3月31日閲覧。
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  11. ^ マッデン、オディール（2014年春）「プラスチックの保存：進化する素材、成熟する専門職」2014年春。プラスチックの保存（PDF）。保存の展望 GCIニュースレター：4～ 9ページ、ゲッティ保存修復研究所経由。
  12. ^ 「見た目、触り方、匂いによるプラスチックの識別」ブログ。 2018年4月8日閲覧。
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  16. ^ Alberge, Dalya (2015年5月18日). 「V&Aの保存修復担当者、プラスチックで芸術とデザインの古典を保存することに尽力」. The Guardian . 2021年9月13日閲覧。
  17. ^ abcde Shashoua, Yvonne (2014). 「プラスチックの安全な保管戦略」. Conservation Perspectives . 第29巻.
  18. ^ Shashoua, Yvonne (2012). 博物館におけるプラスチック工芸品のアクティブコンサベーションに関する研究(PDF) . POPART. p. 222.
  19. ^ ラガナ, アナ; リヴェンク, レイチェル; ランゲンバッハー, ジュリア; グリスウォルド, ジョン; ラーナー, トム (2014). 「プラスチックを見つめる：鋳造不飽和ポリエステル美術作品における傷、摩耗、欠損の修復方法の検討」(PDF) . ICOM-CC第17回三年会議プレプリント.
  20. ^ 「プラスチック製の博物館収蔵品の保存におけるレーザーの利用」ブログ。 2018年3月31日閲覧。

さらに詳しい情報

  • オステン、テア・ヴァン（2022年）『プラスチックの特性：保存修復家のためのガイド』ロサンゼルス：ゲッティ・パブリケーションズ。ISBN 978-1-60606-693-5。
  • シャショウア、イヴォンヌ (2012) [2008]. 『プラスチックの保存』ラウトレッジ. ISBN 978-1-136-41515-9。
  • ケネガン、ブレンダ、ベッツ、ルイーズ、イーガン、編（2008年）。『プラスチック：未来を見つめ、過去から学ぶ：2007年5月23～25日にロンドンのヴィクトリア＆アルバート博物館で開催された会議の論文集』アーキタイプ。ISBN 978-1-904982-43-2。
  • クイエ、アニタ、ウィリアムソン、コリン（2005年11月）。『プラスチック：収集と保存』DIANE出版。ISBN 978-0-7567-9729-4。
  • Shashoua, Y.; Ward, C. (1995). 「プラスチック：老化問題を抱える現代の樹脂」。Wright, Margot M. (編). 『古代と現代の樹脂：1995年9月13～14日にアバディーン大学動物学部で開催されたSSCR第2回会議のプレプリント』。スコットランド保存修復協会。pp.  33– 37. ISBN 978-0-9526415-0-6。
  • シャショウア、Y. (1996).「ポリ塩化ビニルの保存修復への受動的なアプローチ」ICOM保存修復委員会. 第11回3年会議、スコットランド、エディンバラ、1996年9月1日～6日：プレプリント。ジェームズ＆ジェームズ. pp.  961–6 . ISBN 978-1-873936-50-4。
  • ウィンザー、P.（1999年9月）「プラスチックコレクションの保存」MGCファクトシート。ロンドン：博物館・美術館委員会
  • ヤング、L.; ヤング、A. (2001). 「宇宙服の保存、保管、展示」.コレクション管理報告書. 5.ワシントンD.C.：スミソニアン国立航空宇宙博物館.
  • ブランク、シャロン (1990). 「コレクションにおけるプラスチックとゴムの紹介」.保存修復研究. 35 (2): 53– 63. doi :10.1179/sic.1990.35.2.53.
  • マルトゥスチェッリ, E. (2010).プラスチック工芸品の劣化と保存の化学. パイデイア・フィレンツェ. ISBN 978-88-87410-48-8。
  • マルトゥシェリ、エツィオ (2012). 合成プラスチックにおける工芸品の劣化と保存. Paideia. ISBN 978-88-87410-51-8。
  • POPART：博物館におけるプラスチック工芸品の保存に関する国際共同研究プロジェクト
  • プラスチックの保存
  • 博物館環境におけるプラスチックの安全な取り扱い
  • ドイツ美術博物館
  • プラスチック美術館
  • ゴムの保存
  • マリソルによるプラスチックマスクの保存
  • プラスチックのケア：悪性プラスチック
  • ゴムやプラスチック製のもののお手入れ
  • MoDiP
  • ゲティ保存修復研究所
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