巻頭言

便利の功罪
東京理科大学理学部 教授

伊藤眞義

大学で卒業研究を履修し、研究というものの雰囲気をな

金さえあれば目的の試料を購入し、場合によってはそのまんとなく感じ取って以来、同じような環境の中で長い年月をま測定に用いることもできる。また、測定器の性能向上と過ごしてきて感じたことを述べさせていただきたいと思う。

ともにコンピュータの急速な発達により測定器の操作とデ私が学んだ研究室は、高分子固体物性が主な研究テーマ

ータ処理がやさしくなり、測定原理、データの物理的バッであったが、研究環境は決して満足すべきものではなく、たとクグラウンドなどというややこしいことなしに図表化されえば液体窒素の一滴は血の一滴が合言葉の状態であった。

たデータが得られるようになった。このような研究面にお目的の試料はなるべく自分で合成した上で測定用に調整

ける speed、easy、efficiency、accuracy は一見研究の進し、測定は限られた時間内に効率よくとの指導を受けた。

展をもたらしているように見える。しかし、研究をアレン

測定器から吐き出されるデータをチャート紙に書き取り、ジするのは人間である。現在のめぐまれた研究環境の中でそれをもとにタイガー計算機を用いてデータ処理を行っは試料ひとつに対する愛着、数値の重要性に対する認識がた。計算はなるべく楽をしたい一心から有効数字を考えな薄くなり、それとともに研究に対する思考が単純化してしるべく少ない桁数で行うことを心がけた。現在、類似の情

まい、いわゆる研究結果に対する評価でとまってしまい、報を得ようとすると、おそらく当時の数パーセントの労力

その先の interest から出発する dream - >new idea の回路で十分なような気がする。しかし、一見むだな努力と思えが形成されにくい状態にあるような気がする。研究環境がる当時を振り返ると、人間の大きな特徴である視聴触覚に整い、研究のスピード化がはかられるのは大変重要なこと

よる感覚を活かしながらの実験を経験でき、さらに数値のである。このような中で、いかにして評価から先を考える

重要性を学ぶことができた、と思う。現在の研究環境は、ような芽を育成するかが教育現場の重要課題と思われる。

CONTENTS●巻頭言
便利の功罪●本機構の活動から●特集 1（高分子技術部門）
東京理科大学理学部 教授

・評議員会および理事会開催
・平成 16 年度新入職員採用式および導入教育
・海外科学機器展Ｌ-カラム展示報告●国内外の動き・ゴム物理試験関連のＪＩＳおよびＩＳＯの動向

伊藤 眞義

・技術報告１ 接着剤、接着に関するトラブル対策
・技術報告２ ポリブチレンテレフタレート成形品の疲労劣化・試験法紹介 建築材料から放散されるアルデヒド類および VOCの測定について
・試験機紹介（1）周期加熱法熱拡散率測定装置
・試験機紹介（2）6 連クリープ試験機
・平成 15 年度対外発表●第９回化学物質評価研究機構研究発表会のご案内●編集後記
1CERI NEWS

本機構の活動から評議員会および理事会開催
平成 16 年 3 月 26 日（金）、本機構会議室において、第

また、同日午後には関係官庁ご臨席のもとに第 220 回理

85 回評議員会が開催され、平成 16 年度事業計画および収事会が開催され、平成 16 年度事業計画および収支予算等

支予算等が審議されました。

が承認されました。

（企画・野村）平成 16 年度新入職員採用式および導入教育
平成 16 年 4 月 1 日、本機構日田事業所において、新入職
員 9 名の採用式をとり行いました。日田事業所を見学した
あと、久留米に移動し、久留米事業所を見学しました。
その後、福岡県八女郡のグリーンピア八女へ移動し、4 月
4 日までの 4 日間、導入教育を実施しました。
この研修は、本機構の活動状況や諸規程など職員として必要な事柄のほか、ビジネスマナーや仕事の進め方など社
会人としての心構え、先輩職員からの体験談などが組み込
まれています。
4 月 5 日からは、各配属先で実際の業務に関連する実務研修が行われています。

（企画・野村）海外科学機器展Ｌ-カラム展示報告
海外のユーザー、メーカーなどにＬ-カラムを紹介する

申し込みで 85 ドル、当日で 170 ドルと、かなり高額な入場目的で、通称 PITTCON で知られる Pittsburgh

料にもかかわらず、約 25,000 名の参加者がありました。参Conference に、クロマト技術部は初めてＬ-カラムの展示

加者総数の内、半数近くが展示のための参加者であり、展を行いました。この結果を報告いたします｡

示のみならず展示者同士のビジネスの場としても利用され

この PITTCON は世界最大の規模と質を有している科学機ているようでした。

器のカンファレンス・エキスポです。このイベントには毎

私たちの展示ブースは 10 フィート× 10 フィート(約 3年、世界 120 ヶ国以上から 25,000 〜 30,000 名の参加者およｍ× 3 ｍ)の広さで、場所は New Exhibitor Area(新規展示

び企業が集まります。今回の開催地は米国イリノイ州シカ者場所)に確保しました。そのブース位置は、入場口より

ゴ､開催期間は 2004 年 3 月 7 日〜 12 日でした｡展示会場は世それほど離れていなくて、まずまずの場所でした｡

界で 2 番目に大きいマコーミックプレイスの南棟でした｡

私たちのブースには約 250 名の人々が訪れ、公的機関、場内はワンフロアーで広さは約 78,200 平方メートル(東京製薬、食品メーカー、研究所の関係者、またカラムなどを

ビッグサイトの東西ホールの総展示面積とほぼ同じ)で、扱う代理店､分析機器メーカーなどの方でした｡ブース内で

端から端まで移動するのに徒歩で約 10 分かかり､そのためは筆者を含めて 2 名の機構職員が、Ｌ-カラムカタログ、ポ

見学者用に展示会場内を､乗合の電気自動車が走っていま

スターによりＬ-カラムの特徴などを説明し対応いたしました。

した。また､見学者配付用に用意していましたＬ-カラムロ

展示企業は、米国企業のみならず多国籍にわたりアジア、

ゴ付きのクリアーファイルも、｢財団法人化学物質評価研

ヨーロッパなどの国から、クロマトグラフ(GC、LC)、光究機構｣の日本語の字体が珍しいのか好評ですべて配付し学機器(UV、IR)などの分析機器メーカー、実験器具、試てしまいました。

薬などのメーカーはもちろん、受託分析機関、代理店など

PITTCON には日本人も多く訪れており英語で話しかけの広い範囲にわたっていました。出展ブース数は 2,600 以

た後、日本語で話しかけますとほっとした様子で、私たち上あり、まさに世界一の展示会でした。

のブースに立ち寄られていました｡今回、初めての海外展

展示会は月曜から４日間開催されますが、入場料は事前2示でしたが、まずまずの感触をつかめました｡

CERI NEWS

展示期間は 4 日間と長丁場でしたので、展示者同士の連帯感が生れたのか、最終日近くなると挨拶など互いに声を掛け合うようになりました。展示の終了は木曜日午後 3 時までで、各展示ブースは一斉にかたづけはじめ､私たちもブースのかたづけ終了後たどたどしい英語で、「See you
next in Florida ！」と声をかけると、「Yes ! See you
again」と返事をもらい PITTCON の会場を後にしました｡
来年の PITTCON2005 はフロリダ州オーランドで展示会
は 2 月 28 日〜 3 月 3 日に開催されます｡今回の開催地のシカ
ゴは風が強く､寒い思いをいたしましたが､温暖なフロリダですので、きっと快適な環境の中で開催されることを期待
CERI 展示ブース

しています｡（クロマト･赤星）

国内外の動き
ゴム物理試験関連のＪＩＳおよびＩＳＯの動向
1．ＪＩＳの動き
平成１５年度中に発行されたゴム物理試験関連のＪＩＳは、以下のとおりです。

験が削除され、オゾン濃度測定方法も ISO の手法を取り入れております。
・JIS K 6263 加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−応力緩和の発行された規格求め方・JIS K 6254 加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−低変形にお応力緩和試験は、ゴム材料を評価する上で重要な試験でける応力・ひずみ特性の求め方
・JIS K 6257 加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−熱老化特性の求め方す。ゴムはそのほとんどの場合、何がしかの応力（圧縮・引張など）を受けた状態で使用されており、長期の使用においてのへたり性を評価する場合などに有効な試験方法で・JIS K 6258 加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−耐液性の求め方す。今回の改正では、圧縮形試験装置を明確にし、引張応力緩和試験に試験片を追加したことが挙げられます。

・JIS K 6272 ゴム−引張，曲げ，圧縮試験機（定速）−
仕様

・JIS K 6264 − 1 加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−耐摩耗性の求め方−第１部：ガイド・−２

加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−耐摩耗性の求め

制定・改正中の規格

方−第２部：試験方法

・JIS K

ゴムの摩耗試験に関しては、日本を含めて世界各国で多6251 加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引張特性の求め方（改正）

くの方法が行われており、各試験方法間での相関性もあま

引張試験に関する規格です。改正の趣旨は、ISO との整り認められない状況でした。改正前の 6264 においても 6 種合化のために、８号ダンベルを追加した点、および熱可性類の摩耗試験を規定しており、ユーザーの声としては、

ゴムに特徴的な降伏点を有する SS 曲線を規定したことで『ゴムの摩耗特性を評価したいが、いったいどの方法を選す。また、３号ダンベルについては提案が認められ、ISO

択すれば的確なのか？』との意見がありました。

との整合性が向上した点もあります。
・JIS K6259 加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−耐オゾン

そこで、今回の改正においてはこれらの要望に応え、また複雑な摩耗試験を体系化する目的で、ガイドと試験方法

性の求め方（改正）の 2 部制で改正を行いました。ガイドでは、各方法のデメ

ゴム材料の耐オゾン劣化性に関する規格です。オゾンはンションや目的などを明確にし、試験方法選択の手引きとゴムにとって非常に大敵で、タイヤやオイルシールなどのなる内容としました。すなわち、第1部：ガイドを用いて、製ゴム製品に亀裂を発生させ、事故を誘発する可能性が有り、品に対する要件に見合った方法を選択し、第 2 部：試験方法

この対策に非常に有用な試験方法です。ISO では、亀裂発によって試験・評価を行う流れが出来たことになります。

生時間等しか規定がありませんが、JIS では、発生した亀裂に対しても評価を行い、材料の耐オゾン劣化特性を評価

2．ＩＳＯの動き

するには的確な方法となっております。今回の改正では、

平成 15 年 10 月 6 日から 10 日まで、ロンドンの BSI 本部

使用実績がほとんど無かった回転ベルト式の動的オゾン試にて第 51 回 ISO ／ TC45 国際会議が開催されました。参加
3

CERI NEWS者は 146 名を数え、日本からは 37 名が参加しました。

り、ITP データを付けて回答することになりました。

今回の目玉はやはり環境問題で、前回の京都会議におい・ ISO/WD 2393（試験試料作成・混練）では、イタリて設立された環境アドホック委員会が初会合を行い、ゴムア主催のＩＴＰの結果が公表され、SBR においてはのリサイクルに関した ISO 規格などについて熱心な議論が各国のミキサーに差異は認められず、他のポリマー行われたそうです。また、規格の発行までに時間がかかりでも ITP を行うことになりました。 従来は規定に無過ぎると批判されていた、タイムスケジュールについても、

かった、日本で使用実績の高いミキサーも規格化さ

ＮＷＩＰ，ＷＤ，ＣＤ，ＤＩＳ，ＦＤＩＳまでの時間軸がきっちりと設定され、さらに、通常よりも迅速に規格化できる手法も定められました。
日本が関与した規格の進捗状況を説明します。

れそうです。
・ ISO 1798（軟質フォーム）では、JIS1 号ダンベルを提案したところ、他国の賛同を得てＮＷＩＰに進むことになりました。

・ ISO 37（引張試験）の JIS 3 号ダンベルにつきまして

このように、日本発信のアイテムも 30 件を数え、TC45 には、３号ダンベルを Type 1A として追加した DIS のおける日本の立場がますます重要となってきたことが実感

原案を日本が作成し提出することになりました。

されたそうです。

・ ISO/CD 4666-4（定応力圧縮形フレクソメータ）は日
本提案の試験装置での試料温度測定に関し議論とな（名古屋・隠塚）

特 集 1 （高分子技術部門）
技術報告 1 接着剤、接着に関するトラブル対策
筆者は、ゴム・プラスチックのトラブルシューティング

このように、共有結合による接着は理想だが、普通は水解決・分析手法の１つに、ポリマーの劣化メカニズムを理素結合による接着が多い。エポキシ、シアノアクリレート、

解することを主張している。なぜならば、ゴム・プラスチ

ポリウレタンなどは水素結合である。イオン結合では水がックなどの有機材料のトラブルの半分以上は劣化に起因す存在するとイオン水和によって結合力がまったくなくなっるからである。同様に、接着の剥離事故の原因を解析しててしまう。また、水素結合が破壊され、強度を保てない。

ゆく場合には、接着剤それぞれに特有の接着メカニズム

この理由から、水分の存在に影響されず充分な強度が保た（理論）をポリマー劣化メカニズム同様に、予備知識としれる共有結合接着が理想といえる。

て理解把握しておく必要がある。そこで、本稿を読む読者
諸氏にはすでに常識の範疇と思うが、以下に接着メカニズ
ムを簡単に記しておく。

接着剤剥離の種類
剥離には、接着剤と被着材との間がお互いの親和性が乏一般に接着剤とは異なった物質の間に働く力をより強固

しくきれいに剥がれてしまう界面破壊（剥離）と、せっかにしている材料のことを指しているが、この強固にする力

く接着剤と被着材の関係が良好であっても、接着剤自身のには、分子間に作用する 4 種類の力がある。

機械的強度が弱く接着剤自身が破壊される凝集破壊（剥離）接着力で最も強いのが共有結合であり、次にイオン結合へと続く。共有接着は、例えば、自転車のパンク時に穴のの 2 種類に大別される。凝集破壊は、接着剤自身が劣化や加水分解反応を生じ強度の低下を生じても起こる。

あいた部分にチューブと同じゴム片をゴム糊でくっつけて穴をふさぐ。このとき使用するゴム糊は塩化硫黄が入って

4

接着剤のトラブルの種類

おり、加硫反応が生じる。これにより共有結合が生じ、再接着剤は単一材料でなく、加硫ゴム同様 10 種類以上

度、高圧空気を送り込んでも剥離を生じない頑丈な接着がさまざまな化学薬品、ポリマー、溶剤等がブレンドされた完了する。当然、加硫前、もしくは反応途中であるとファ

典型的な複合材である。そのため、現在の中堅どころの接ンデルワールス力しか働いていないため接着力が弱く、高着剤メーカーには元

圧空気の内圧に耐えられず再度空気漏れを生ずることになのためか、接着剤を起因とする事故は接着剤自身の複雑さる（加硫接着）。

と外的要因が重なり合い、その解明が難しい。さらには、ゴム屋さんが結構いるという。そCERI NEWS

接着剤の両サイドに被着体が存在し、その被着体の表面状
態や組成も同時に調べなければならず、ポリマーの変色現象に次いで厄介である。
図 1 に接着剤トラブルの種類について、接着手法と接着剤に分けて示した。接着剤におけるトラブルの特徴は、接着剤そのものばかりではなく、塗布する仕方によってもかなり接着力に違いが現われる点である。図 2 に素人と職人の塗布の違いによる接着力への影響を示したが、接着作業を手作業で行う場合には、接着力の均一化を求めることは極めて困難で、作業者の個人の力量に頼ることが多く、かなりバラツキが現われてしまう。また一方で、被着材の変更や被着材の表面処理によって、求められる性能以上の接

図 1 接着剤のトラブルの種類

着力が得られることが多い。接着性能は決して接着剤のもつ接着性能のみに委ねられるわけではない。
すなわち、接着剤の接着効果とは、接着剤自身の性能ばかりを考えるのではなく、他の要素、因子が強く影響を与えていることを常に念頭に置く必要がある。このことは接着トラブル解析ばかりでなく、接着作業時にも同様にいえることである。

剥離トラブルを回避するための要因〔接着部の脱脂〕
金属とゴムを接着するケースは非常に多い。特に家電製品や自動車組立用ロボット等に使われている部品は加硫接

図 2 素人と職人の塗布の違いによる接着力への影響

着法が主流である。この場合、被着材の金属には加工時用いられたさまざまな油が付着している。例えば、まず防錆用油、切断切削時に用いるマシン油等も多量に付着している。これらが極わずかでも接着面に付着していると、接着
強度はてき面に落ちる。充分脱脂処理を行った後、接着を行う必要がある。しかし、完璧な脱脂工程は製品のコストアップにつながる。また、脱脂され空気に触れている金属はすぐに錆発生が始まってしまう。
そこで、最近では油面接着性が要求されるようになり、少々の油面でも充分接着可能な
リル系接着剤

2 液室温硬化型変性アクが開発、上市されている。この接着剤は、

A 液と B 液との混合も必要なく別塗布や重ね塗布をするだ

図 3 プライマーの塗布量と剥離強度との関係けの作業で 5 〜 15 分の短時間で硬化接着する。すなわち、混合作業の手間が省け、さらには脱脂作業も行う必要がないという、極めて利便性が高く作業工程のコストダウンが図れる。

塗布量が極端に少なくとも界面破壊を生ずる。
しかし、少な過ぎるより多過ぎる方がはるかに剥離強度の低下率は大きくなる。この理由として、接着剤が塗布される前にプライマーは完全に乾燥された状態におかれなくプライマーと接着剤の塗布量
接着力をより高めたり、接着し難い場合にはプライマー
が下塗り剤として用いられている。特に金属と有機材料とてはならないが、過剰のプライマーはプライマー中に半分以上含まれている溶剤が一部残留してしまう可能性があり、そうすると強度は急激に低下する。

の接着ではプライマー無しではほとんどが界面破壊を生じ

また、プライマー自体は材料として強度をさほど有しててしまうが、プライマーを予め塗布することにより凝集破

おらず、そのため、プライマー自身が凝集破壊を生じ易く

壊が生じ高い接着力が得られる。しかし、プライマー塗布なる。特に溶剤がプライマーより多量に急激に抜けてゆくの場合、注意せねばならぬことは塗布量を増やすと逆に接時に材料欠陥を生み出し、凝集破壊がし易くなる。一方、着力は低下する現象を示す（図 3）ことである。もちろん、接着剤塗布については、このような現象は見当たらないが、
5

CERI NEWS

図 4 に示すように、ある一定レベルに達すると接着力は飽

布量を計測することは剥離事故原因究明の第一歩である。

和してしまう。過剰な接着剤塗布は、製品のコストアップ

接着剤の劣化（特に水分による影響）につながる。

ゴムやプラスチックの成形品と接着剤との劣化の違い
は、後者は接着層の端部より徐々に劣化し、次第に内部全体におよび剥離してしまう現象（よく壁紙などは端から剥離してくる）を示すことである。もちろん、ゴム・プラス
チック成形品同様に端部、中央部関係なく、ほぼ均一に生ずる熱劣化もあるが、このようなケースは稀である。剥離強度を実際にオートグラフで計測してゆくと、接着初期時でも大きなバラツキを示す。
接着力は前述したように接着するための様々な因子が重なっているため工業製品の中ではかなり不均一性を示す。
劣化はこのバラツキをさらに加速化させているが、中でも劣化に寄与する因子として水分の影響がとりわけ大きい。
接着剤のほとんどは有機物であるため、高湿下では水分吸着し、膨潤、可塑化を生じさせ、さらには加水分解反応を
図 4 剥離強さと塗布量の関係

なお、接着剤、プライマーの塗布量は、種類、製造メー引き起こす。こうなると、その後、乾燥させても接着力は回復することはないし、接着力の低下は著しくなる。

カーによって異なり、必ずメーカー推薦レベル値があるはまた、接着部に応力が加わった状態での水分の影響は極ずであるから、充分メーカー仕様を熟読することを心がけ

めて大きくなる。これは、恐らく分子鎖に過大のストレスる。とはいえ、塗布後の厚み管理はかなり難しく、接着部が加わっていると酸化劣化反応が促進化されるようになるの断面を切断、研磨、鏡面状態にし、SEM（走査型電子が、同様に接着されている接着条件、酸化によってカルボ

顕微鏡）観察をするか、接着剤中に含まれる目標とする元ニル基等の親水基が増加することや、応力が加えられてい素を EPMA（Electron Probe Micro Analyzer）にてライ

るとミクロボイドやクレイズが発生し、水分の浸透を容易

ン分析を行う等の手法を用いる。接着剤、プライマーの塗にするためと考えられる。

（東京高分子・大武）

技術報告 2 ポリブチレンテレフタレート成形品の疲労劣化
金属材料では疲労劣化については古くからさまざまな研究がなされ、それらのメカニズム的理論確立はほとんどが事故発生経緯食品工場で、ジュースのしぼりカスを連続してこそぎ取

解明されている。十数年前、御巣鷹山に墜落炎上した B-り運搬するベルトコンベアーとバケットを組み合わせた747 の尾翼隔壁部分の疲労破壊、イギリスでの初のジェッ（図 1 に示すような）装置がある。このバケットとパケッ

ト旅客機コメット号のボルトの疲労破壊事項等、枚挙にいトに付属するベルトに装着している、自転車のチェーンをとまがない。最近では、宇宙開発事業団の H-Ⅱロケット

大きくしたような形状のチェーンが破断した。チェーンはのメインエンジン部の液化水素ターボポンプ羽根の金属疲

常時水がかかり易いこととジュース自体が酸性分が強いこ

労による破損が原因で失敗し、数百億円の打上げ費用とととを理由に、30 ％ガラス繊維が添加されている PBT（ポもに技術立国を旨とする日本国家の威信を失ったことは、リブチレンテレフタレート）が採用されている。PBT は

まだ我々の記憶に新しい。
一方、ゴムやプラスチックの高分子材料の疲労メカニズ
ムについては、金属ほどには、まだ充分な解明には至っていない。何故だろうか？その主たる理由に、ゴム・プラス
チックは金属に比べ格段に大きな粘弾性を有しているため疲労現象が破面に出難く、またゴムはもちろんプラスチッ
クにおいてもさまざまな添加剤が添加されているため、ポリマーと添加剤の界面への作用等、複雑であることが挙げられる。一般に、高分子材料の疲労劣化メカニズムについては、ヒステリシス、粘弾性、発熱現象、クレイズ、クラック、破面観察等の解明手法が知られている。
6

図 1 ジュースカスを連続してこそぎ取りバケットで運搬するベル
トコンベアーとバケットを組み合わせた装置

CERI NEWS

アルカリには弱いものの酸には強いこと、沸騰水に近い高
温水には弱いが常温水には極めて強い。破断事故は使用後2 年で発生した。図 2 に示すチェーンの最も細い部分真ん
中が破断個所である。同様の装置は他になく、初めての設計装置のため破断事故は本件の 1 個のみであった。また、
荷重は水分を含んだしぼりカスを運ぶために相当かかるものの、バケットが空になると軽くなり荷重は引っ張られる方向のみで、典型的な応力の繰り返し作用であり、24 時間稼動している。すなわち、図 3 に示す疲労劣化が生じ易

図 2 破断したチェーン

いストレス・ストレインカーブを示している。

実体顕微鏡および SEM（走査型電子顕微鏡）による破面観察
供試料を蒸留水にてきれいに洗浄し、破断部および断面を観察した。特に破断面は SEM にて 30 倍の低倍率で連続写真を作製し、破断面を全体から細部まで詳細な観察を行なった。写真 1 に破断面左側の SEM 写真を、写真 2 に破断
面右側の SEM 写真を示す。これらの写真全体を眺めると､ガラス繊維が露出し、微妙な破断面観察を困難にしている。
ア の部分と写真 2 のしかし、拡大し詳細に見ると写真 1 の□イ の部分ではかなりの有意差が見られた。すなわち、□
アは□イ はやや延性破壊がかっているように思脆性破壊を示し、□

図 3 S-S カーブに現れる脆性・延性疲労の各曲線

アえた。さらに、これらの部分を拡大（× 100）すると、□

ア の部分では何らかの理由で材料の脆性化が生じ
わち、 □では写真 3 に示すようなガラス繊維の抜け状態が観察さており、この部分が材料の不均一化を生じ、応力集中が生

イ の部
れ、激しく切断が生じたものと推察された。一方、□じ一気に脆性破壊が生じたものと推察された。

分では写真 4 で示すように平滑な状況が観察される。すな

7

CERI NEWSプラスチックと加硫ゴムの疲労劣化による分子量低定結果を表 1 に示す。
ア 、□
イ はいずれも溶融粘度（流れ指数）のこの結果、□

下現象
PBC 成形品は、繰返し低負荷を受けていた経緯を考慮

目安になる

ア の部分
は未使用品よりも低下し、特に □すると、ダメージの大小を問わず疲労劣化を受けていたこ

イ よりもさらに低下している。これらのでは □とが推測される。疲労発生場所は、成形品への応力集中がれも測定誤差、バラツキを大幅に越えるものであり、疲労

材質的にも構造的にも生じ易い部分においてクレイズを生

劣化のダメージを受けた結果、低分子化が生じ、ポリマー

じさせ、しまいには破断に至る。ゴムやプラスチックの疲の脆化が始まっていることが判明した。したがって、破断労を示す典型的なクレイズ発生現象の前はプラスチックのア の近傍と推察される。
の起点となった場所は□

場合、図 4 に示すように分子量、数平均分子量（

値はいず

）の

低下現象が生じる。

PBT の GPC 測定方法
PBT はオルトクロロフェノール（OCP）、ヘキサフルオロ
イソプロパノール（HFIP）に溶解する。OCP は室温で固体であり、さらに皮膚に付着すると薬傷を引き起こすため取り扱いが難しい。HFIP は室温で液体であり、PBT の溶解性も良い。しかし、7 万円／ kg と非常に高価であるため、測定にコストがかかる点とポリマーがゲルに吸着する現象が生じるため、正確な分子量分布測定が難しい。しかし、クロロホルムを希釈溶媒として用い、HFIP との混合溶媒で GPC 測定を行なうことで測定のコストダウンと吸着現象を防ぐことが可能となるが、同時にさまざまな問題

図 4 PC の繰返し負荷と分子量の関係も生じる。そこで新たに測定条件を検討し、次に示す測定条件が最適であることが判明した。

これらは、いずれも高分子鎖の相互の衝突や強い負荷が一般にＧＣＰ測定において混合溶媒を使用し、濃度検出かかることによる分子鎖の切断が生じ、その後、ポリマーに示差折計を用いた場合、溶媒組成の若干の変動で屈折率の脆化によりクレイズが発生し破断、破壊へと導かれる。

が変化し、検出器が安定しない。一方ＰＢＴはいったん一方、加硫ゴムの場合には、疲労は加硫点切断が生ずる。

HFIP に溶解すると、貧溶媒を加えてもしばらくの間は結したがって、通常の光、熱酸化劣化の場合には、NR（天然

晶化して折出せずに溶解したままである。そこでクロロホゴム）を除くほとんどの加硫ゴムは硬化現象を示し、ガラ

ルム溶媒のみでＧＰＣ測定が行えるよう種々トライした。

ス転移点は上昇するものの、疲労劣化を受けた加硫ゴムのその結果、試料 50mg をヘキサフルオロイソプロパノール

場合には逆にガラス転移点の低下現象を示すようになる。

（HFIP）2ml に溶解後、クロロホルム 26ml で希釈し、孔径 0.5 μm のフィルターでろ過後、試料濃度 0.01 ％に調製

GPC（ゲルパーミレーションクロマトグラフィー）にし、注入量 50μr 、UV 検出器 254nm の検出波長、流速

ア の部分と□イ の部分および未使用品の分子量よる破面 □

1ml ／ min、クロロホルム溶媒という条件で測定すること（

で吸着現象を抑えた GPC 測定を可能とした。

）測定とガラス繊維量の測定
ア 、□
イ それぞれの部分から等量ずつサンプリング
破面 □以上のように（財）化学物質評価研究機構では、GPCし試料に供した。この際、HFIP ／ CHCl3（ヘキサフルオ

測定において常に多種多様の測定条件の検討を行っておロイソプロパノール／クロロホルム）に試料を溶解させ、り、あらゆるポリマーの分子量および分子量分布の精度あ孔径 0.5μm のガラスフィルターでろ過し、それぞれの残る測定を可能にしている。どんなに優れた機器を所有して渣のガラス繊維の重量を測定し、いずれも未使用品同様のいても、必ずさまざまな条件設定を行い、創意工夫するこ

等量の 24 ％含有していたことを確認した。GPC による測とが可能な機器を 100 ％有効に生かす手段であると考えている。

表 1 破面部の分子量測定結果
ア の部分の方に強い疲労劣化を受けたのであろうか？
何故 □PBT 成形品は荷重および引張強度は均一に受けていた
ア の部分のみ疲労劣化を生じている。この原因としが、 □ア の部分に近い R 部が□イ と比べて PBT 成形品断面形状が□ると曲率がやや小さいことが写真 1,2 を比較すると明瞭である。すなわち、図 5 に示した応力集中と曲率の関係からわかるように、曲率を大きく取れば取るほどに応力集中が8

CERI NEWS

減少する仕組みになっている。そのため、曲率の小さい
ア 近傍のコーナー付近は、応力集中の度合いがおのずと□大きくなったものと考えられる。
結論と対策
PBT 成形品チェーンの破断原因は、疲労破壊であった。
その証拠として数平均分子量が破断開始点で減少していることを確認した。疲労が生じた理由として、成形品の一部に R の取り方がやや少なく各 R 部が均一に取られていなかったためと推察される。

図 5 応力集中と曲率（R/T）の関係（東京高分子・大武）

試験法紹介 建築材料から放散されるアルデヒド類および VOC の測定について
シックハウス対策の一環として、昨年の 7 月 1 日より改（VOC）が順次規制対象となることが予想されます。

正建築基準法が施工され、居室の内装に使用する建築材料

当機構では、昨年より小形チャンバー法によるホルムア

については、その原因物質の一つであるホルムアルデヒド

ルデヒドの放散試験に加えて、VOC についても分析を行とクロルピリホスが規制対象となりました。当機構におきってまいりました。具体的には、小形チャンバー中でましては、ホルムアルデヒド発散建築材料に関して昨年の

VOC の放散処理を行い、アルデヒド類については DNPH

4 月 4 日より国土交通省の指定性能評価機関の指定を受け、カートリッジに捕集し HPLC で分析、その他の VOC につ

これまで約 120 件のホルムアルデヒド発散建築材料の性能

いては捕集管（TENAX-TA）に捕集した後、加熱脱着装評価を行ってきました。

置にセットし、脱着したガスを GC-MS に直接導入して分今後さらに厚生労働省の室内濃度指針値（表 1 参照）が析を行います（写真参照）。

定められているトルエン、キシレン等の揮発性有機化合物（大阪・伊藤）システム構成小形チャンバー：ステンレス製（吸着防止のため、内面を電解研磨）、容積 20L
加 熱 脱 着 装 置 ：パーキンエルマー社製

Turbo Matrix ATD

G C ─ M S ：（株）島津製作所製 GCMS − QP20 １ 0

表 1. 化学物質の室内濃度指針値（厚生労働省）

化学物質

指針値

ホルムアルデヒド

0.08ppm

アセトアルデヒド

0.03ppm

トルエン

0.07ppm

キシレン

0.20ppm

エチルベンゼン

0.88ppm

スチレン

0.05ppm

パラジクロロベンゼン

0.04ppm

テトラデカン

0.04ppm

クロルピリホス0.07ppb ＊フェノブカルブ

3.8ppbダイアジノン

0.02ppb

フタル酸ジ-n-ブチル

0.02ppm

フタル酸ジ-2-エチルヘキシル

7.6ppbＴ−ＶＯＣ

400μg ／m３

写真 加熱脱着装置 +GC-MS＊ 小児の場合 0.007ppb

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CERI NEWS

試験機紹介（1） 周期加熱法熱拡散率測定装置
１．はじめに

2．測定法の概要

このところコンピュータをはじめとする電子機器に使用装置の外観を写真に示しました。

する放熱材料等フィルム状材料の熱伝導特性への関心が高試験片には寸法が 8mm ×13mm 程度、厚さは数μm からまっています。熱伝導性は材料や製品を設計する上で基本

0.5mm 程度のものを用います。この試験片の片面に数 Hz的な特性ですが、これまではバルク状の材料での特性は測から数千 Hz 程度の正弦波で抵抗加熱をします。この加熱定されてきたものの、フィルム等薄い材料を測る装置が開面とは反対の面での温度波を検出します。この検出した温発されていなかったため、それらの熱伝導性評価が困難で度波の加熱温度波に対する位相の遅れから熱拡散率を算出した。

します。測定法の詳細は http://www.cerij.or.jp/ceri̲jp/

近年ミクロンオーダー厚さの試料の熱拡散率が測定でき

gyoumu/frame̲kanetsu.html に記載してあります。

る装置が開発されました。そこで本機構ではこのような要

3．測定例求に応えるため本装置を導入しました。

種々の材質のフィルム状試料について熱拡散率の測定をところで熱拡散率は温度の伝わりの速さを表します。一

試みた結果を表に示します。

方、熱伝導率は熱量を伝える能力を示す量で、両者は次式で関係付けられています。

4．まとめ

熱伝導率＝密度×比熱×熱拡散率
工学的には熱伝導率のほうが頻繁に用いられるため、熱これまで困難であったフィルム状試料の熱拡散率が測定

拡散率から熱伝導率を算出するには密度および比熱を別途可能となったことから、本装置で得られるデータを材料や求める必要があります。

製品設計等へ利用することが期待できます。
（東京高分子・時崎）
表．フィルム状試料の熱拡散率測定例（室温時）名

写真．周期加熱法熱拡散率測定装置の外観（左より、試料系、制御系、データ処理系）

称

材

質

厚さ
（μm）

熱拡散率
（m2/s）

シールテープフッ素樹脂

846.58 × 10 -8

クリアーホルダーPP

218

1.00 × 10 -7

食品包装フィルム

PP30

1.40 × 10 -7

冷凍食品外袋

PE+ アルミニウム

45

1.36 × 10 -7

レトルトパウチ

PP+ アルミニウム

115

1.27 × 10 -7

食品トレー

PS

123

1.30 × 10 -7

コーヒー飲料容器のふた

PET

262

1.70 × 10 -7

放熱シート

ポリイミド＋金属

183

1.43 × 10 -7

試験機紹介（2） 6 連クリープ試験機
2002 年に導入いたしました（株）安田精機製作所製 6 連
クリープ試験機を紹介します（写真参照）。

ソナルコンピューターでデータ処理されます。
仕様は表 1 のようになっております。

本機は作動トランス［トランスジュ−サ−］とパーソナ
ルコンピューター部から構成されていて最大 6 サンプルを同時に測定することが可能です。
試験内容は、引張試験、曲げ試験、圧縮試験の 3 種類の試験に対応し、瞬間的に生じるひずみを測定する短時間型

表 1 仕様荷重0 〜最大 200kg

変位

0 〜 50mm

温度

室温＋ 10 ℃〜最大 250 ℃まで

引張試験機では測定できない時間と共に増大するひずみ

それぞれの試験については表 2 のとおりさまざまな要求に（クリープ）を測定することが可能です。最近では下水道対応できます。

管として使われているライニング管のクリープ性能を実施

実際に「発泡体の圧縮試験」「エポキシ樹脂の引張試験」

しております。また試験で測定した結果は、作動トランス「ライニング管の曲げ試験」等を行ってきました。

からの電気信号として送られ、デジタル変換したのをパー
10（大坂・的場）

CERI NEWS表 2 試験内容

引張試験

圧縮試験
曲げ試験

有効幅

50mm

チャック間距離最大 180mm 最小 70mm

最大開しろ

12mm

圧縮板寸法

80 ｍｍ角圧子先端径

3.2 ｍｍ

支点間距離50 〜 100 ｍｍ

写真．6 連クリープ試験機の外観

平成 15 年度対外発表
1．口頭発表・「高濃度アルコール燃料が高分子材料に与える影響（Ⅰ）
」石田健哲、吉川治彦、近藤武志、大武義人、社団法人日本
ゴム協会年次大会（平成 15 年 5 月）
・「高濃度アルコール燃料が高分子材料に与える影響（Ⅱ）
」石田健哲、吉川治彦、近藤武志、大武義人、社団法人日本ゴム協会年次大会（平成 15 年 5 月）
・「水道水の残留塩素に劣化し難いゴム材の開発（３）」近藤寛朗、中村勉１）、田上朝朗、近藤武志、宮川龍次、大武義
人、社団法人日本ゴム協会年次大会（平成 15 年 5 月）
・「老化防止剤のラジカル補足能の検討」
中島竜二２）、近藤寛朗、百武健一郎、宮川龍次、大武義人、
社団法人日本ゴム協会年次大会（平成 15 年 5 月）
・
「合成ゴムの残留塩素による劣化メカニズムについて（第１報）
ＥＰＤＭパッキンの残留塩素による劣化事例とその劣化メ
カニズム」
中村勉１）、城戸広宣１）、竹田喜一１）、大武義人、空気調
和・衛生工学会学術講演会（平成 15 年 9 月）
・
「合成ゴムの残留塩素による劣化メカニズムについて（第２報）
残留塩素によるＥＰＤＭパッキンの低分子化現象の劣化メ
カニズム」
城戸広宣１）、中村勉１）、竹田喜一１）、大武義人、空気調
和・衛生工学会学術講演会（平成 15 年 9 月）
・「老化防止剤のラジカル捕捉能の検討」
近藤寛朗、中島竜二２）、百武健一郎、宮川龍次、大武義人、第34 回中部化学関係学協会支部連合秋季大会（平成 15 年 9 月）
・「ＮＢＲの水劣化」

2．総説
1）ビル内装用発泡ポリウレタン製断熱材の異常膨れ／大武義人、古川睦久／工業材料／ Vol.51 ／ No.4 ／ p.92 ／ 2003 年
2）ケーキへの異物（ポリスチレン）混入は製造時、それとも製造後？−ポリスチレンの熱劣化／大武義人、古川睦久／
工業材料／ Vol.51 ／ No.5 ／ p.92 ／ 2003 年
3）LDPE 管の装着時に用いた石鹸水による環境応力亀裂／大武義人、古川睦久／工業材料／ Vol.51／No.6 ／p.92 ／2003 年4）ABS 樹脂製冷蔵庫取っての紫色変色／大武義人、古川睦
久／工業材料／ Vol.51 ／ No.7 ／ p.92 ／ 2003 年
5）床材（大理石）の変色／大武義人、古川睦久／工業材料／
Vol.51 ／ No.8 ／ p.92 ／ 2003 年
6）筆記用具に使用されている熱可塑製エラストマーのネズミ
害／大武義人、古川睦久／工業材料／ Vol.51 ／ No.9 ／p.92 ／ 2003 年
7）金型を起因とするポリメチルペンテン成形品の割れ発生／
大武義人、古川睦久／工業材料／ Vol.51 ／ No.10 ／ p.92 ／2003 年
8）エーテル系ポリウレタンチューブの銅害による激しい黄変現象／大武義人、古川睦久／工業材料／ Vol.51 ／ No.11 ／p.92 ／ 2003 年

光橋義陽３）、畠山潤３）、大武義人、古川睦久４）、日本分析化学会高分子分析研究懇談会第 8 回高分子分析討論会（平成15 年 11 月）
・「ナイロン 6 ・ 6 の加水分解について」
光橋義陽３）、畠山潤３）、大武義人、古川睦久４）、日本分析化学会高分子分析研究懇談会第 8 回高分子分析討論会（平成15 年 11 月）
・「ポリアミドの劣化定量化の検討」
仲山和海、吉川治彦、寶 達也、植田新二、宮川龍次、大武義人、日本分析化学会高分子分析研究懇談会第 8 回高分子
分析討論会（平成 15 年 11 月）
・「老化防止剤のラジカル捕捉能の検討」
伊東寛文、吉本知巳、近藤寛朗、宮川龍次、大武義人、社団法人
日本ゴム協会第 16 回エラストマー討論会（平成 15 年 12 月）
・「ポリウレタンチューブの変色に関する研究」
仲山和海、吉川治彦、寶 達也、植田新二、大武義人、日本ゴム協会第 16 回エラストマー討論会（平成 15 年 12 月）
・「水道水の残留塩素に劣化し難いゴム材の開発（４）」近藤寛朗、中村勉１）、田上朝朗、近藤武志、宮川龍次、大武義人、社団法人日本ゴム協会第 16 回エラストマー討論会（平成 15 年 12 月）
１）須賀工業株式会社
２）株式会社竹原ゴム加工
３）株式会社パンウォシュレット
４）長崎大学9）ポリブチレンテレフタレート成形品の疲労劣化／大武義人、
古川睦久／工業材料／ Vol.51 ／ No.12 ／ p.92 ／ 2003 年
10）ポリアミド6･6（ナイロン）の水道水による加水分解／大武義人、古川睦久／工業材料／ Vol.52 ／ No.1 ／p.92 ／ 2004 年
11）自動車用高濃度アルコール含有燃料がゴム・プラスチッ
ク・金属に与える影響と発生する事故／大武義人、古川睦久／工業材料／ Vol.52 ／ No.2 ／ p.92 ／ 2004 年12）婦人ブーツ皮革の部分的変色現象／大武義人、古川睦
久／工業材料／ Vol.52 ／ No.3 ／ p.92 ／ 2004 年
13）接着剤、接着に関するトラブル対策／大武義人／工業材
料／ Vol.51 ／ No.10 ／ p.26 ／ 2003 年14）給排水設備でのゴム・プラスチックの劣化事例について／給排水設備研究／ Vol.20 ／ No.4 ／ p.21 ／ 2004 年
15）高分子製品の長期品質保証とリスク対策／大武義人（分担加筆）／工業材料／ 2004 年 2 月出版(株)アイピーシー
16）高分子・熱分析、熱分析ノウハウ集／大武義人（分担加筆）／工業材料／ 2004 年 3 月出版（株）技術情報協会

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CERI NEWS

第 9 回 研究発表会のご案内
研究発表会を次のとおり開催することになりましたので、ご案内いたします。
参加費は、無料ですのでみなさまのご参加をお待ちしております。

お申し込み方法
同封の申込書にお名前、会社・団体名、ご所属、
お役職、ご住所、TEL 及び FAX 番号をご記載の上、FAX にてお申し込みください。
また、下記ホームページ上からもお申込みができますのでご利用ください。

第 9 回 化学物質評価研究機構研究発表会−安全で安心できる社会を目指して−
主
催：財団法人化学物質評価研究機構
後
援：経済産業省
開催日時：平成 16 年 7 月 23 日（金）午後 1 時 30 分〜 5 時 00 分
開催場所：経団連会館 14 階「経団連ホール」
東京都千代田区大手町 1-9-4

お申込先
財団法人 化学物質評価研究機構 企画部
研究発表会事務局
FAX 03-5804-6139 担当 野村または吉岡−−−−− プログラム −−−−−
13 ： 30 開会挨拶
13 ： 35 基調講演

理事長 近藤 雅臣
化学物質管理の最近の動向と課題
経済産業省製造産業局化学物質安全室長

辻

信一 氏

14 ： 15 発表 1 トキシコゲノミクス−バイオインフォマティクス技術を用いた発がん性予測法の開発
安全性評価技術研究所

松本 博士

14 ： 40 発表 2 トキシコプロテオミクス−タンパク質の網羅的解析に基づく毒性評価

山中 秀徳

15 ： 05 休

安全性評価技術研究所

憩

15 ： 20 技術報告
1）Non-RI Local lymph node assay 相対比較法による化学物質の感作性強度の推定
2）特殊溶媒を用いた高分子の分子量分布評価方法開発

武吉 正博（化学物質安全部門）（高分子技術部門）（環境技術部門）

本橋 勝紀

4）技能試験用試料の調製（化学標準部門）

四角目和広

16 ： 10 特別講演
17 ： 00 閉

科学と社会:21 世紀の日本の課題

日本学術会議会長

坂牧

寛

黒川

清 氏

会

17 ： 10 〜 19 ： 00

懇親会

第 45 号春季号をお届けいたします。
風薫る五月、ますますご健勝の事とお喜び申し上げます。いつも一方ならぬお力添えにあずかり、誠にあ
りがとうございます。
巻頭言は、東京理科大学理学部伊藤眞義先生から頂戴しました。誠にありがとうございました。
さて、本機構では「安全で安心できる社会を目指して」を副題に公開研究発表会を開催いたします。ご多忙とは存じますが、是非ご出席を賜りますようご案内
申しあげます。
また、ＣＥＲＩ ＮＥＷＳについてのご質問およびご感想などがございましたら、お手数でもご一報頂け
れば幸甚です。今後とも一層のご指導とご愛顧を賜りますようよろしくお願い申しあげます。
（企画部・吉岡）

化学物質評価研究機構
ホームページh t t p : / / w w w. c e r i j . o r. j p

CERI NEWS 第 45 号 春季号

発行日 平成 16 年 5 月

編集発行 財団法人 化学物質評価研究機構 企画部〒 112-0004 東京都文京区後楽 1-4-25 日教販ビル 7F
Tel:03-5804-6132 Fax:03-5804-6139 mail to:cerinews@ceri.jp

古紙配合率 100 ％再生紙を使用しています
12達也3）製品中の有害化学物質の含有量分析

5）高速液体クロマトグラフ用カラム L-column ODS（3μm）の開発（クロマト技術部門）

編
集
後記

寶