(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスクロマトグラフの試料ガスの注入口の前段に熱分解装置が配置され、熱分解装置で試料を加熱することにより発生したガスをガスクロマトグラフの注入口から導入し、分離カラムを経て質量分析装置に導いて分析が行われる熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正方法であって、
高分子材料からなる基材中に分析対象成分を規定濃度で均一に分散させた標準試料をシート状に形成し、
校正時にパンチを用いて前記シート状の標準試料を打ち抜くことにより、必要量の標準試料を採取し、
溶媒抽出することなく前記熱分解装置で加熱することで直接分析を行うことを特徴とする熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正方法。
【請求項２】
前記シート状の標準試料は、ロール状に巻回されていることを特徴とする請求項１に記載の熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正方法。
【請求項３】
前記シート状の標準試料は、所定の長さに切断され、相互に重ね合わされていることを特徴とする請求項１に記載の熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正方法。
【請求項４】
前記シート状の標準試料は、表裏両面が、揮散防止用膜によって覆われていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正方法。
【請求項５】
前記シート状の標準試料は、分析対象成分が３０ｍｇ／ｋｇ〜２０００ｍｇ／ｋｇの濃度で含有されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正方法。
【請求項６】
前記シート状の標準試料は、シートの厚みが、０．１〜１．３ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料を加熱することによって発生するガスを分析対象として試料に含まれる特定成分を定量分析する熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正方法に関し、特に、標準試料を用いて校正を行う校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料に含まれる成分の同定や特定成分の定量を行う装置として、ガスクロマトグラフ質量分析装置が知られている。例えば樹脂などの高分子材料中の添加剤等、試料に含まれる微量の成分の定量には、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置が多用されている。この熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置では、ガスクロマトグラフの試料ガスの注入口の前段に熱分解装置が配置され、試料を加熱することによって発生したガスをガスクロマトグラフの注入口に直接的に導く。この熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置によれば、試料の前処理が不要であり、かつ、微量の試料でも特定成分に関する正確な定量が可能であるという特徴がある。
【０００３】
すなわち、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析法は、成形品から対象成分を分離する溶媒抽出などの前処理が不要であるため、抽出工程が煩雑で長時間の処理を必要とする場合やそれが困難な場合でも迅速な分析が可能であるという利点がある。
【０００４】
図５に熱分解ガスクロマトグラフ試料分析装置の構成例を示す。この例における分析装置は、制御部１１、加熱炉を備えてなる熱分解装置１２、ガスクロマトグラフ１３、および質量分析装置１４を備えている。
【０００５】
制御部１１は全体のコントロールやデータ処理を司るパーソナルコンピュータ１１ａと、熱分解装置１２の温度を制御する温度コントローラ１１ｂを備えている。熱分解装置１２は例えばダブルショット・パイロライザ、あるいはマルチショット・パイロライザを用いることができ、温度コントローラ１１ｂから供給される温度制御信号に基づいて駆動制御される。
【０００６】
ガスクロマトグラフ１３はオーブン１３ａ内に分離カラム１３ｂを備えた構成を有し、分離カラム１３ｂはその一端が熱分解装置１２に連通しており、熱分解装置１２内で試料を加熱することによって発生したガスは、分離カラム１３ｂ内へと導入される。
【０００７】
分離カラム１３ｂの他端は質量分析装置１４の試料注入口に直結されており、分離カラム１３ｂを経たガスが質量分析装置１４内へと導かれ、これらによってガスクロマトグラフ質量分析法に基づく分析が実行される。
【０００８】
ところで、このような熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置をはじめとするガスクロマトグラフ質量分析装置を用いて、試料に含まれる特定成分の定量を行うためには、装置の校正および精度管理が必要であり、そのためには、分析用の標準試料が必須である。
【０００９】
一般に、樹脂成形品等に含まれる添加剤等の微量成分の分析に用いられる分析用標準試料としては、高分子材料の基材に参照試料（分析対象成分）を一定濃度で均一に分散させた樹脂ペレットや、樹脂粉末が用いられる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１２−２０８０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、従来から一般的に用いられている分析用標準試料の形態、つまり樹脂ペレットや樹脂粉末は、成形品から分析対象成分を分離する溶媒抽出などの前処理を想定しており、前処理なしで直接分析できる熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正や精度管理に用いるには、必ずしも適したものとは言えない。熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置は、標準試料についても前処理を必要としない点で通常のガスクロマトグラフ質量分析装置とは異なる。また、例えば樹脂ペレットは、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の標準試料として用いる際には、ナイフなどで適宜微量を削り取る必要がある。
【００１２】
しかも、これらのペレットないしは粉末の形態では、そこに含有されている参照物質（分析対象物質）が揮発しやすい場合には、表面から容易に揮発して濃度が低下するといった問題もある。
【００１３】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、樹脂材料中の添加剤の定量などに際して、前処理なしで直接分析できる熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置などを用いた迅速な分析に最適であって、かつ、参照物質の揮発を抑えて常に正確な校正を行うことのできる分析用標準試料を用いて校正を行う熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正方法の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するため、本発明の熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正方法は、ガスクロマトグラフの試料ガスの注入口の前段に熱分解装置が配置され、熱分解装置で試料を加熱することにより発生したガスをガスクロマトグラフの注入口から導入し、分離カラムを経て質量分析装置に導いて分析が行われる熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正方法であって、高分子材料からなる基材中に分析対象成分を規定濃度で均一に分散させた標準試料をシート状に形成し、校正時にパンチを用いて前記シート状の標準試料を打ち抜くことにより、必要量の標準試料を採取し、溶媒抽出することなく前記熱分解装置で加熱することで直接分析を行うようにしていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１５】
上記発明において、前記シート状の標準試料は、ロール状に巻回されていてもよい。
また、前記シート状の標準試料は、所定の長さに切断され、相互に重ね合わされているようにしてもよい。
【００１６】
また、前記シート状の標準試料は、表裏両面が、揮散防止用膜によって覆われているようにしてもよい。
【００１７】
また、前記シート状の標準試料は、分析対象成分が３０ｍｇ／ｋｇ〜２０００ｍｇ／ｋｇの濃度で含有されていてもよい。
【００１８】
また、前記シート状の標準試料は、シートの厚みが０．１〜１．３ｍｍとするのが望ましい。
【００１９】
ここで、本明細書において「シート状」とは、容易に巻回可能な程度に可撓性を有する形態を言い、同等の形態を表す他の用語、例えば「フィルム状」あるいは「テープ状」と言い換えてもよい。すなわち、本明細書で言う「シート状」の用語は、容易に巻回可能な程度に可撓性を有する全ての形態を包含する。
【００２０】
また、本発明において基材として用いる高分子材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性高分子が好ましいが、有機高分子であれば必ずしもこれに限定されるものではない。
【００２１】
本発明は、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置においてその校正や精度管理に用いられる分析用標準試料の量や、その量を採取する作業の観点等から、その標準試料の形態が、高分子材料からなる基材に分析対象成分（参照成分）を均一に分散させた参照ポリマーをシート状にすることが最適であるとの知見を得て、発明に至ったものである。
【００２２】
標準試料をシート状とすることにより、分析装置の校正や精度管理に際しては、そのシート状の標準試料をマイクロパンチャ等の孔開け器による１回もしくは複数回の打ち抜き操作により容易かつ効率的に必要量の標準試料採取を行うことができる。しかも、シート状の標準試料は、ロール状に巻回すか、あるいは適当な大きさに切断したものを複数枚相互に重ね合わせるか、さらにはシートの表裏両面を適当な揮散防止用膜で覆うことにより、標準試料に含まれる分析対象成分が揮発性を有するものであっても、その揮散を抑制することができる。
【００２３】
本発明におけるシート状標準試料の厚さは、１回の校正ないしは精度管理動作において使用する量、またマイクロパンチャ等の孔開け器による打ち抜き面積とその操作性、およびシートの取扱いの容易性から、０．０５〜１．５ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは、以下に示すように、１回の校正等の動作において用いる標準試料の量と作業性の観点から、０．１〜１．３ｍｍである。
【００２４】
すなわち、孔開けの作業性から、孔開け器による打ち抜きの大きさ（直径）を１〜３ｍｍとし、その１回もしくは２回で１回分の試料採取ができるように考慮したとき、１回の校正ないしは精度管理に用いる標準試料の量が一般に０．５〜１．０ｍｇであることから、シート状の標準試料の厚さは０．１〜１．３ｍｍとするのがよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、高分子材料に１種または複数種の分析対象成分を規定濃度で均一に分散させてなる材料をシート状に薄く延伸したものを、ロール状に巻回すか、あるいは適当な大きさに切断して複数枚を相互に重ね合わせるか、あるいは各シートの表両面を揮散防止用膜で覆うようにしているので、分析対象成分が揮発性を有するものであってもその揮散を有効に抑制することができるとともに、分析装置の校正や精度管理を行う際の標準試料の採取は、マイクロパンチャなどの孔開け器による打ち抜きを１回または複数回行うだけで容易に必要量の試料採取ができ、前処理なしで直接分析に供することのできる熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正を、作業効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態の外観図（Ａ）と、マイクロパンチャによる打抜状態を示す図（Ｂ）。
【図２】マイクロパンチャを用いた標準試料作製方法を示す動作説明図。
【図３】本発明の他の実施形態を示す外観図。
【図４】本発明のさらに他の実施形態を示す拡大断面図。
【図５】熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の一例を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態の外観図（Ａ）と、その位置を打ち抜いて校正等に用いる標準試料を採取する際の説明図（Ｂ）である。
【００２８】
この例では、高密度ポリエチレンの基材に、複数のフタル酸エステルなどの分析対象成分を規定の濃度となるように均一に分散させ、図１（Ａ）に示すように、厚さ０．２ｍｍ、幅４０ｍｍに薄く延ばして標準試料シート１を作り、これを長さ１０ｍでロール状に巻回した形態としている。分析対象成分の濃度は、例えば１００ｍｇ／ｋｇのものと、１０００ｍｇ／ｋｇの２種を用意し、これらの双方を標準試料として用いることでスパン校正を行うようにする。
【００２９】
以上のようなロール状に巻回しておくことにより、標準試料シート１はその最外の部位を除いてその表裏が相互に密着した状態となるため、分析対象成分が揮発性のものであっても、その揮散を抑制することができる。
【００３０】
このような分析用標準試料を分析装置の校正や精度管理に用いる際には、図１（Ｂ）に示すように、ロール状に巻回された標準試料シート１の先端部分を巻き戻し、ロールの状態で外部に露出している部分よりも内側に巻かれている部分を切り取って、以下に示すマイクロパンチャ等を用いて円形に打ち抜き、打ち抜き片１ａを採取する。なお、図中の符号Ｈは打ち抜き後に形成される孔である。
【００３１】
マイクロパンチャによる標準試料シート１の打ち抜きの様子を、図２にマイクロパンチャの先端部分の拡大図を用いて示す。この例におけるマイクロパンチャ２は、円筒形の外筒２ａの先端に打ち抜き刃２ｂが形成されており、その外筒２ａの内側には押出棒２ｃが軸方向に変位自在に、かつ、引張コイルバネ（図示せず）によって上方に付勢された状態で設けられた構造を有している。
【００３２】
打ち抜き操作は、図２（Ａ）に示すように、押出棒２ｃを上方に位置させた状態で外筒２ａの打ち抜き刃２ｂを標準試料シート１に突き刺し、これによって打ち抜かれた打ち抜き片１ａが外筒２ａの内部に入り込んだ状態となるので、図２（Ｂ）に示すように、押出棒２ｃを引張コイルバネの付勢力に抗して下方に変位させることによって、打ち抜き片１ａを外筒２ａ外に押し出す。この操作を１回または複数回行うことにより、図５に示した熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置の校正や精度管理のための標準試料の採取を完了することができ、極めて簡単な操作で効率的に標準試料採取を行うことができる。
【００３３】
図３は本発明の他の実施の形態を示す外観図である。この例では、図１と同様の標準試料シート１を適当な大きさに切断し、複数枚を相互に重ね合わせたものであり、必要に応じて１箇所または２箇所程度をゴムなどの可撓性のバインダ３で束ねている。この構成によっても、各標準試料シート１のうち、最上層と最下層のシート以外はその表裏が他のシートと密着しているので、揮発性の分析対象成分が存在していても、その成分の揮発を抑制することができる。また、試料採取は、最上層と最下層のシート以外のシートを用いて、上記した例と同様にマイクロパンチャ等を用いて行うことができる。
【００３４】
図４は本発明のさらに他の実施の形態の拡大断面図である。この例では、図３と同様に適当な大きさに切断した標準試料シート１の表裏両面を、揮散防止用膜４で覆った構造を示した。揮散防止用膜４の材質は、揮発性の成分が透過しない樹脂等であれば特に限定されるものではなく、この揮散防止用膜４を標準試料シート１の表裏両面に密着させている。また、必要に応じて、表裏両側からクリップ等で押さえ付けて密着状態を維持させるようにしてもよい。この例においても、揮発性成分が含まれている標準試料シート１からの揮発を抑制することができる。また、試料採取は、表裏の揮散防止用膜４を取り去った状態で、先の各例と同様にマイクロパンチャ等を用いた打ち抜きによって行うことができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  標準試料シート
１ａ  打ち抜き片
２  マイクロパンチャ
２ａ  外筒
２ｂ  打ち抜き刃
２ｃ  押出棒
３  バインダ
４  揮散防止用膜
１１  制御部
１２  熱分解装置
１３  ガスクロマトグラフ
１４  質量分析装置
【図１】
0006303967.tif 000002
【図２】
0006303967.tif 000003
【図３】
0006303967.tif 000004
【図４】
0006303967.tif 000005
【図５】
0006303967.tif 000006