(57)【要約】【課題】  汎用性の高い被検物の劣化試験方法を提供することを目的とする。【解決手段】  被検物の劣化試験方法は、劣化によって化学的に反応するマーカーを含む被検物のマーカー、又は、マーカー由来成分の化学的な変化を測定する測定工程（ステップＳ２０１）と、測定工程で測定された結果に基づいて、被検物の劣化状態を推定する推定工程（ステップＳ２０１，Ｓ２０３）と、を含む。マーカーは、一例として、被検物に対して所定の性能を付与する物質（例えば、光安定剤等）を用いることができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
劣化によって化学的に反応するマーカーを含む被検物の前記マーカー、又は、前記マーカーのマーカー由来成分の化学的な変化を測定する測定工程と、
前記測定工程で測定された結果に基づいて、前記被検物の劣化状態を推定する推定工程と、
を含む被検物の劣化試験方法。
【請求項２】
前記マーカーは、前記被検物に対して所定の性能を付与する物質である、請求項１に記載の被検物の劣化試験方法。
【請求項３】
前記マーカーは、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、及び、可塑剤の少なくともいずれかである、請求項２に記載の被検物の劣化試験方法。
【請求項４】
前記被検物は、有機系化合物である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の被検物の劣化試験方法。
【請求項５】
前記有機系化合物は、建物の建築に用いられる建築材料である、請求項４に記載の被検物の劣化試験方法。
【請求項６】
前記建築材料は、シーリング材、接着剤、塗料、及び、防水シートの少なくともいずれかである、請求項５に記載の被検物の劣化試験方法。
【請求項７】
前記測定工程では、熱分解ガスクロマトグラフィー法、又は、熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析法を用いて、前記マーカー、又は、前記マーカー由来成分の化学的な変化を測定する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の被検物の劣化試験方法。
【請求項８】
前記測定工程では、溶媒抽出法を用いて、前記マーカー、又は、前記マーカー由来成分の化学的な変化を測定する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の被検物の劣化試験方法。
【請求項９】
前記測定工程では、更に、ガスクロマトグラフィー法、又は、ガスクロマトグラフィー質量分析法を用いて、前記マーカー、又は、前記マーカー由来成分の化学的な変化を測定する、請求項８に記載の被検物の劣化試験方法。
【請求項１０】
前記測定工程では、更に、核磁気共鳴法を用いて、前記マーカー、又は、前記マーカー由来成分の化学的な変化を測定する、請求項８に記載の被検物の劣化試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検物の劣化状態を測定する被検物の劣化試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機系化合物は、時間の経過と共に一部が他の物質に変化したり、特性が変化したりすることがある。この時間の経過と共に生じる化学的な変化を、有機系化合物の劣化状態の測定の指標として用いて、有機系化合物の劣化状態を測定することが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、シーリング材を溶媒で溶かし、シーリング材のウレタン成分の溶出量に基づいて、シーリング材の劣化を測定する劣化試験方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１３７３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、劣化測定の対象となる被検物毎に、化学的な変化は異なる。このため、上記従来の劣化試験方法では、被検物毎に化学的な変化を把握しておく必要や、被検物の化学反応に応じた測定を行う必要があるため汎用性が低い。このため、汎用性の高い劣化試験方法が望まれている。
【０００６】
そこで本発明は、このような従来技術の有する課題を解決するものであり、汎用性の高い被検物の劣化試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく、本発明に係る被検物の劣化試験方法は、劣化によって化学的に反応するマーカーを含む被検物のマーカー、又は、マーカーのマーカー由来成分の化学的な変化を測定する測定工程と、測定工程で測定された結果に基づいて、被検物の劣化状態を推定する推定工程と、を含む。
【０００８】
この発明では、被検物に含まれるマーカー、又は、マーカー由来成分の化学的な変化が測定される。そして、測定された結果に基づいて、被検物の劣化状態が推定される。このように、マーカー又はマーカー由来成分についての化学的な変化を測定することで、被検物の劣化状態を推定することができる。即ち、被検物の種類に関わらず、マーカー又はマーカー由来成分についての化学的な変化を測定するだけでよいので、汎用性の高い被検物の劣化試験方法となる。
【０００９】
マーカーは、被検物に対して所定の性能を付与する物質である、ことが好ましい。この場合には、マーカーが、被検物に所定の性能を付与する機能と、被検物の劣化を測定するための機能とを兼ねることができる。このように、劣化状態を測定するためだけの物質を被検物に添加する必要がなく、効率が良い。
【００１０】
マーカーは、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、及び、可塑剤の少なくともいずれかである、ことが好ましい。被検物に所定の性能を付与するこれらの物質又はこれらの物質の由来成分に基づいて被検物の劣化状態を測定することができ、効率が良い。
【００１１】
被検物は、有機系化合物である、ことが好ましい。これにより、有機系化合物の劣化状態を測定することができる。
【００１２】
有機系化合物は、建物の建築に用いられる建築材料である、ことが好ましい。これにより、建築材料の劣化状態を測定することができる。
【００１３】
建築材料は、シーリング材、接着剤、塗料、及び、防水シートの少なくともいずれかである、ことが好ましい。これにより、これらの材料の劣化状態を測定することができ、メンテナンス作業等の目安とすることができる。
【００１４】
測定工程では、熱分解ガスクロマトグラフィー法、又は、熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析法を用いて、マーカー、又は、マーカー由来成分の化学的な変化を測定する、ことが好ましい。これにより、これらの方法を用いて、マーカー、又は、マーカー由来成分の化学的な変化を精度よく測定することができる。
【００１５】
測定工程では、溶媒抽出法を用いて、マーカー、又は、マーカー由来成分の化学的な変化を測定する、ことが好ましい。これにより、この方法を用いて、マーカー、又は、マーカー由来成分の化学的な変化を精度よく測定することができる。
【００１６】
測定工程では、更に、ガスクロマトグラフィー法、又は、ガスクロマトグラフィー質量分析法を用いて、マーカー、又は、マーカー由来成分の化学的な変化を測定する、ことが好ましい。これにより、これらの方法を用いて、マーカー、又は、マーカー由来成分の化学的な変化をより精度よく測定することができる。
【００１７】
測定工程では、更に、核磁気共鳴法を用いて、マーカー、又は、マーカー由来成分の化学的な変化を測定する、ことが好ましい。これにより、これらの方法を用いて、マーカー、又は、マーカー由来成分の化学的な変化をより精度よく測定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、汎用性の高い被検物の劣化試験方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】被検物の劣化試験方法の準備工程を示す工程図である。
【図２】熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析装置の概略構成を示す図である。
【図３】光安定剤のピークを示すクロマトグラムを示す図である。
【図４】促進劣化時間毎の光安定剤のピーク面積比率を示す図である。
【図５】ピーク面積比率と促進劣化時間との関係を示すグラフである。
【図６】被検物の劣化試験方法の試験工程を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る被検物の劣化試験方法の実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
本願発明の発明者らは、劣化によって化学的に反応するマーカー（被検物そのもの以外の物質）が被検物に含まれている場合、被検物そのものではなく、被検物に含まれるマーカー、又は、マーカー由来成分の化学的な変化を測定することで、被検物の劣化状態を推定できることを見出した。これは、被検物の劣化に伴ってマーカーも変化することに基づいている。ここで、マーカー由来成分とは、マーカーが劣化によって変化した物質や、マーカーの劣化によって生成される物質等を指す。
【００２２】
本実施形態では、被検物としてポリエーテル系ポリウレタンを主成分とするシーリング材の劣化状態を測定する劣化試験方法について説明する。また、このシーリング材には、マーカーとしての光安定剤（ヒンダードアミン系化合物：ＨＡＬＳ）が含まれているものとする。光安定剤は、シーリング剤に対して、耐光性や耐候性を向上させる機能を有している。
【００２３】
＜準備工程＞
まず、被検物であるシーリング材の劣化試験を行う前に、準備工程を行う。図１に示すように、準備工程で使用するシーリング材を作成する（ステップＳ１０１）。ここでは、劣化試験を行う被検物と同じ、ポリエーテル系ポリウレタンを主成分とし、光安定剤が添加されると共にシート状に形成されたシーリング材を複数作成する。
【００２４】
次に、複数のシーリング材に対して促進劣化試験を行い、促進劣化試験時間の異なる複数のシーリング材を得る（ステップＳ１０２）。ここでは、一例として、促進劣化試験の条件を、温度８０℃、湿度５％ＲＨとし、促進劣化試験時間を、２０００時間、４０００時間、６０００時間とする。
【００２５】
次に、促進劣化試験を行っていないシーリング材、及び、促進劣化試験後のシーリング材について、光安定剤の化学的な変化を測定する（ステップＳ１０３）。ここで、光安定剤は、被検物であるシーリング材の劣化に伴って減少する。このため、促進劣化試験時間が長いシーリング材ほど、光安定剤の含有量が少なくなる。
【００２６】
本実施形態では、光安定剤の含有量を、熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析法（ＰｙＧＣ／ＭＳ法）によって分析する。ここで、熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析装置について説明する。図２に示すように、熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析装置１０は、試料注入部２、熱分解装置３、カラム４、スプリッタ５、検出器６、インターフェース７、及び、質量分析計８を含んで構成される。試料注入部２に、分析対象となるシーリング材Ｘが投入される。熱分解装置３は、試料注入部２から投入されたシーリング材Ｘを急速に加熱して分解する。
【００２７】
シーリング材Ｘが加熱・分解されて発生したガスはキャリアガス１によって熱分解装置３からカラム４内に導入される。ガスクロマトグラフ分析を行う場合には、スプリッタ５を経て検出器６にガスが導入され、検出器６において分析が行われる。また、スプリッタ５を経てインターフェース７にガスが導入され、次いで質量分析計８に導入されて、質量分析計８において質量分析を行なう。
【００２８】
一例として、図３に示すクロマトグラムように、複数の物質のピークの中で、光安定剤を示すピークが検出される。光安定剤の含有量は、光安定剤由来のピークの面積によって表すことができる。従って、促進劣化試験を行っていないシーリング材、促進劣化試験を２０００時間行ったシーリング材、促進劣化試験を４０００時間行ったシーリング材、促進劣化試験を６０００時間行ったシーリング材の順で、ピークの面積が小さくなる。
【００２９】
次に、シーリング材毎に行われた熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析装置の検出結果を用いて、促進劣化試験を行っていないシーリング材における光安定剤のピークの面積と、他のシーリング材における光安定剤由来のピークの面積との比率を求める（ステップＳ１０４）。ここでは、図４に示すように、促進劣化試験を行っていないシーリング材における光安定剤由来のピークの面積を「１」とした場合、促進劣化試験を２０００時間行ったシーリング材の光安定剤由来のピークの面積の比率は「０．５７」、促進劣化試験を４０００時間行ったシーリング材の光安定剤由来のピークの面積の比率は「０．２８」、促進劣化試験を６０００時間行ったシーリング材の光安定剤由来のピークの面積の比率は「０．０３８」であったものとする。
【００３０】
次に、求められたピーク面積の比率と、促進劣化時間とを対応付けて、図５に示すグラフを得る（ステップＳ１０５）。図５に示すグラフは、横軸に促進劣化時間、縦軸にピーク面積比率を表す。そして、ピーク面積比率が算出された各促進劣化時間の間を補完するように、促進劣化時間とピーク面積比率との関係を示す直線Ｌを求める。
【００３１】
ここで、促進劣化試験を行った後の物質の劣化状態は、実際の時間の経過に伴う劣化状態と相関関係がある。このため、図５に示す直線Ｌに基づいて、シーリング材の光安定剤のピーク面積比の数値より促進劣化時間を求めることができる。そして、この促進劣化時間より、実際の時間の経過に伴うシーリング材の劣化状態を推定することができる。
【００３２】
シーリング材の耐用限界は、使用者や設計者等により任意に設定される。一般的に、繰り返し疲労や最大強度等、物理的な指標で設定されることが多い。よって、任意に設定された耐用限界に達する促進劣化時間を事前に把握する。
【００３３】
＜試験工程＞
次に、被検物であるシーリング材の劣化試験を行う。ここでは、一例として、建物から採取されたシーリング材の劣化状態を推定する。図６に示すように、まず、被検物であるシーリング材に含まれる光安定剤の化学的な変化を測定する（ステップＳ２０１：測定工程）。本実施形態では、光安定剤の含有量を、上記と同様に熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析法によって分析する。
【００３４】
次に、熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析装置の検出結果を用いて、上述した促進劣化試験を行っていないシーリング材における光安定剤由来のピークの面積と、被検物であるシーリング材における光安定剤由来のピークの面積との比率を求める（ステップＳ２０２：推定工程）。
【００３５】
次に、算出した光安定剤由来のピークの面積比率を用いて、被検物であるシーリング材の劣化状態を推定する（ステップＳ２０３：推定工程）。一例として、算出した光安定剤由来のピークの面積比率と、図５に示すピーク面積の比率と促進劣化時間と対応付けたグラフに基づいて促進劣化時間と被検物の実際の経過時間の比から、促進倍率を得ることができる。任意に設定された耐用限界に達する促進劣化時間と促進倍率の積によって耐用時間を得ることができる。また、耐用時間と実際の経過時間の差から、耐用時間までの寿命を得ることができる。
【００３６】
本実施形態は以上のように構成され、被検物でありシーリング材に含まれる光安定剤の化学的な変化を測定することで、被検物であるシーリング材の劣化状態を推定することができる。即ち、被検物の種類に関わらず、光安定剤についての化学的な変化を測定するだけでよいので、汎用性の高い被検物の劣化試験方法となる。
【００３７】
光安定剤は、光によってシーリング材が劣化することを防止するためのものである。このように、光安定剤は、被検物に所定の性能を付与する機能と、被検物の劣化を測定するための機能とを兼ねる。従って、劣化状態を測定するためだけの物質を被検物に添加する必要がなく、効率が良い。
【００３８】
建物の建築に用いられるシーリング材の劣化状態を測定することができるので、建物の補修や設計が容易となる。
【００３９】
熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析法を用いることで、光安定剤の化学的な変化を精度よく測定することができる。
【００４０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、マーカーの化学的な変化として、劣化によって化学的に変化する光安定剤（マーカー）の含有量を測定するものとしたが、これ以外にも、マーカー由来成分の化学的な変化を測定してもよい。
【００４１】
また、被検物に添加されるマーカーとして、光安定剤を例に説明したが、これに限定されず、劣化によって化学的に変化するものであればよい。例えば、マーカーとして、酸化防止剤、紫外線吸収剤、又は、可塑剤であってもよい。更に、マーカーとして、難燃剤、着色剤、造核剤、透明化剤、重金属不活性化剤、帯電防止剤、滑剤、意匠性付与剤、カップリング剤、充填剤、接着性付与剤、保存安定改良剤、触媒、架橋剤、架橋助剤、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、補強剤、防腐剤、防カビ剤、防藻剤、粘着付与剤、発泡剤、加工助剤、離形剤、ラテックス配合剤、又は、溶剤等を用いてもよい。
【００４２】
また、被検物として、シーリング材を例に説明をしたが、シーリング以外のものであってもよい。被検物として、例えば、有機系化合物であってもよく、有機系化合物から成る建築材料であってもよい。また、建築材料として、例えば、接着剤、塗料、又は、防水シート等を用いることができる。
【００４３】
また、マーカーの化学的な変化を測定する際に、熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析法を用いたが、熱分解ガスクロマトグラフィー法、又は、溶媒抽出法を用いてもよい。また、マーカーの化学的な変化を測定する際に、溶媒抽出法に加えて、ガスクロマトグラフィー法、又は、ガスクロマトグラフィー質量分析法を用いてもよい。また、マーカーの化学的な変化を測定する際に、溶媒抽出法に加えて、核磁気共鳴法を用いてもよい。これらの測定方法を用いても、マーカーの化学的な変化を精度よく測定することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…キャリアガス、２…試料注入部、３…熱分解装置、４…カラム、５…スプリッタ、６…検出器、７…インターフェース、８…質量分析計、１０…熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析装置、Ｘ…シーリング材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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