Chemicals Evaluation and Research Institute, Japan

CERI NEWSNo.86 2018 October

CONTENTS●巻頭言
化学プロセス安全の高度化に向けて
横浜国立大学●業務紹介
特集「製品安全・製品評価」
製品からの溶出液による安全性評価
ゴム・プラスチック製品の不具合と原因究明
各種ガス発生装置の性能評価試験
製品からの化学物質のばく露評価試験
製品中化学物質のリスク評価●本機構の活動から第 23 回化学物質評価研究機構研究発表会開催報告
化学物質管理ミーティング 2018 出展
JASIS2018 出展
CERI 賞表彰報告●お知らせ
平成 30 年度 CERI 寄付講座後期開講
平成 31 年度 CERI 公募型研究助成の募集

●編集後記

三宅

淳巳

巻頭言
化学プロセス安全の高度化に向けて
横浜国立大学先端科学高等研究院
副高等研究院長・教授
三宅淳巳

2011 年以降、石油コンビナートをはじめとする化学物質を取り扱う産業界では死亡事故を含む重大災害が続けて発生し、事態を重く見た政府は、内閣官房が主導して総務省消防庁、厚生労働省、経済産業省による「石油コンビナート等における災害防止対策検討関係省庁連絡会議」を発足させ、重大災害の再発防止に向けた報告書の作成と定期的な情報共有のための会合をもつこととなりました。
報告書では、最近の重大事故の原因、背景に係る共通点として、リスクアセスメントの不十分、人材育成・技術伝承の不足、情報共有・伝達の不足、安全への取り組みの形骸化等が指摘され、これを受け、事業者や関係業界団体等では、改めて安全基盤の再構築と安全文化の醸成に向けた取り組みを徹底することとなり、様々な検討が各方面で進められています。
化学プロセスの目的は、化学反応等により付加価値の高い新たな物質を創生すること若しくは化学
反応の過程で生成するエネルギーを利用することであるとすれば、いずれも、そのプロセスを適切に制御するための技術的側面からのリスクアセスメントとともに、技術や施設を取り巻く地域社会やス
テークホルダーを含めた社会的視座による総合的なリスクマネジメント体制の構築が必要です。技術
システムのリスクアセスメントは、設計者や技術者等、豊富な知識や情報を有している人が実施することが通例ですが、その妥当性や合理性については透明性をもった議論の進め方、科学的合理性に基づく客観的な判断が求められ、常にステークホルダーとの議論や確認の下に進めることが肝要です。
一方、各地で甚大な被害をもたらしている自然災害は、プロセスの内部事象に起因する事故とともに、外部事象による災害として、人的・物的被害のみならず物流や食料、物資の供給にも大きな影響が及び、社会の混乱を招いています。これら自然災害に起因する技術システムの災害は NATECH（Natural Hazard triggering Technological Disaster）として、国連や OECD でも地球的規模の課題として取り上げられ、現象の解明とともに災害の未然防止、被害軽減、影響評価、復旧・復興に向けた中長期的検討が必要であり、災害大国である我が国でも産官公学が連携して取り組むべき新たな国家的課題として注目を集めているところです。
他方、人材育成、技術伝承については成熟社会全体の大きな課題であり、Society 5.0 で示されている新技術の導入がそれらを補完する可能性のあるものとして期待がもたれています。しかしながら、こと安全、保安に関する技術の場合には、平均値の議論ではなく、最低のラインを保証する必要があ
り、新技術の信頼性と社会的受容性が導入の条件になっています。
化学物質や化学プロセスを取り扱う事業者は、内部事象、外部事象のいずれにも対応すべく準備を整える必要がありますが、折しも好景気が続く時期にこそ、安全への人的・物的投資を充実し、来るべき大災害への備えを確実なものとするよう切に望む次第です。

2

CERI NEWS
業務紹介
特集「製品安全・製品評価」
製品からの溶出液による安全性評価
日田事業所

坪倉

靖祐、藤島

沙織

１．はじめに私たちが普段、身の回りで使用している消費者製品は、便利さやコストだけではなく、安全性も求められます。消費者製品は、人体や食品と直接接触することから、体液や食品中へ有害物質が溶出し、健康被害が引き起こされる懸念があります。しかし、製品からの溶出物に対する人への安全性評価は、医療機器製品については「医療

試料
溶出溶媒

機器の製造販売承認申請等に必要な生物学的安全性評価の基本的考
え方について（厚生労働省、平成 24 年）」で、その実施が求められているものの、一般消費者製品については特に法規制はなく、十分に安全性が評価されているかには疑問があります。そこで、本機構
では、最終製品の材料となる一般化学物質の安全性試験のほか、製品の安全性評価のため、製品からの溶出液を用いた安全性試験を行っています（表１及び図１）。
本報告では、製品からの溶出液による生物学的安全性評価の事例

溶出

溶出液

安全性試験

図１ 溶出液による安全性試験の流れについてご紹介いたします。
表１
試験項目

in vivo

急性経口投与毒性試験

in vivo

皮膚感作性試験（LLNA）

製品からの溶出液による安全性試験

溶出法（例）a）
溶出溶媒
溶出条件
生理食塩水

37℃
72 時間

アセトン

37℃
72 時間

Ames 試験

アセトン
室温又は遺伝毒性試験
24 時間
染色体異常 メタノール
試験

in vitroin vitro

細胞毒性試験

血清添加
培地

37℃
24 時間

試験法
（参考）

使用動物・
細胞等

OECD TG
ラット又は
No. 420
マウス又は 423
OECD TG
No. 429
マウス又は 442B

結果の評価
動物の生死及び毒性症状から毒性の有無について評価
Stimulation Index（SI）を算出し、皮膚感作性の可能性について評価

変異した菌のコロニー数を計数す
2 15 m のOECD TG ネズミチフス
ることにより、突然変異誘発性（変大きさにカットNo. 471
菌及び大腸菌異原性）の有無について評価
CHL/IU 細胞 細胞の染色体を顕微鏡で観察する
OECD TG
メ ュー 瓶又はことにより、染色体異常誘発性のNo. 473
ヒトリンパ球有無について評価
2 溶出液
製の 式図
V79、L929 又 細胞の生死を形成されるコロニー
ISO
は Balb/3T3 数や発色試薬等で確認し、細胞へ
10993-5
細胞の毒性について評価a）「医療機器の製造販売承認申請等に必要な生物学的安全性評価の基本的考え方について（厚生労働省、平成 24 年）」
を参考

２．溶出液を用いた急性経口投与毒性試験
急性経口投与毒性試験（急毒試験）は、試料を１回実験動物に経口投与し、その後一定期間観察を行い、生死や毒性症状の発現状況から全身毒性を評価する試験です。一般化学物質での急毒試験では、
経済協力開発機構（OECD）が発効したテストガイドライン（TG）に準拠した試験が多く行われてCERI NEWS 863

います。これらの試験では、被験物質を５、50、300 又は 2000 mg/kg の中から選択した用量で段階的に投与し、生死又は毒性症状の有無から、当該物質の急性毒性（経口）の GHS（Globally Harmonized
System of Classification and Labelling of Chemicals）区分を求めます。一方、製品からの溶出液の試験では、製品から溶出される物質が毒性を発現させるか否かを確認するために行われます。
本機構では、これまで美容製品や電化製品のコーティング剤などの溶出液について試験実績があり、安心して製品をお使いいただくための一助として活用されています。
３．溶出液を用いた皮膚感作性試験
皮膚感作性試験は、被験物質や製品が皮膚と接触することにより引き起こされる、遅延型アレルギ
ー反応の一つである皮膚感作性を評価する試験です。本機構では、動物を用いる皮膚感作性試験として、局所リンパ節アッセイ（Local Lymph Node Assay：LLNA）を行っています。LLNA では、試料を１日１回３日間マウスの耳介に塗布し、その後、ＲＩ法では放射線標識したチミジン、BrdUELISA 法では BrdU（ブロモデオキシウリジン）を投与します。その後、耳介リンパ節を採取し、ＲＩ法では放射活性、BrdU-ELISA 法では BrdU の取り込み量から皮膚感作性の可能性を評価します。
本機構では、これまでに美容製品や電化製品のコーティング剤のほか、日用品についても試験実績がありますが、これらの中には皮膚感作性が陽性となる製品も存在し、日常の使用における人的被害を未然に防ぐために役立っています。
４．溶出液を用いた遺伝毒性試験
遺伝毒性試験は、被験物質が DNA に対し突然変異や染色体異常を誘発する性質（遺伝毒性）を有するか否かを評価する試験であり、代表的なものとして、細菌を用いる復帰突然変異試験（Ames 試験）及び哺乳類培養細胞を用いる染色体異常試験があります。
本機構ではこれまでに、ポリスチレン食品包装材をアセトンで溶出して得られた溶出液を用いて遺伝毒性試験を実施したことがありますが、その際に溶出液中のスチレンオリゴマー含有濃度も測定しました。その結果、溶出液中には実際の使用条件の溶出量よりも数万倍高い濃度のスチレンオリゴマ
ーが検出されましたが、実施した Ames 試験及び染色体異常試験はいずれも陰性の結果となり、食品包装材製品の安全性を十分に確認することができました［参考文献］。
５．溶出液を用いた細胞毒性試験
細胞毒性試験は、医療機器について、その接触部位及び接触期間の長短に関わらず、必ず実施が求められている試験です。試験試料としては、医療機器の最終製品の一部及び原材料などを用います。
評価法は、使用する細胞種や検出法により数種類ありますが、その中で最も感度が良いとされている
コロニー形成法について、その概要を図２及び３に示します。細胞毒性試験は、動物試験の結果をより単純な細胞レベルの実験系で評価するために実施されます。
本機構ではこれまでに、医療機器部品や医薬品用容器などの細胞毒性試験について、多くの実績があり、安全で安心な医療機器製品開発の一助となっています。
６．おわりに
本機構では、本報告で溶出法として例示した方法以外にも、様々な溶出法について対応可能です。
また、試験法につきましてもお客様からのご要望により対応できますので、ご相談いただければと思います。是非一度お問い合わせください。

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CERI NEWS
毒性のない溶出液の場合毒性のある溶出液の場合

約50個の細胞を播種
溶出液による培養（6 ～ 7 日間）

血清添加培地細胞が底面に接着して（10 mL）

増殖↓
コロニー形成細胞が死滅して、数が減少

滅菌済み検体（1 g）
2×15 mm の大きさにカット

染
コロニーを染色メジューム瓶図２

溶出液調製の模式図
製の模式図（細胞毒（細胞毒性試験の場合）染色されたコロニー数をカウントして毒性を評価

図３ 細胞毒性試験（コロニー形成法）の模式図

７．参考文献
Nakai M., Tsubokura M., Suzuki M., Fujishima S., Watanabe Y., Hasegawa Y., Oyama K., Ogura
5
S., Genotoxicity of styrene oligomers extracted from polystyrene intended
for use in contact withfood. Toxicology Reports. 2014; 1: 1175-1180

ゴム・プラスチック製品の不具合と原因究明
東京事業所高分子技術部

仲山

和海

１．はじめにゴム・プラスチック製品に生じる不具合の種類と原因究明の流れを紹介します。高分子技術部ではひとつの分析方法で解析するような対策を誤りかねない表面上の原因究明ではなく、対策につながる
原因究明を根気強く、確実に行っているのが特徴です。表 1 にゴム・プラスチック製品に生じる不具合の例を示します。これらのような不具合原因を解析していますが、単純な分析・測定結果だけではなく、各材料の弱点や配合などの知識を踏まえて的確な解析を行い、得られた種々の解析結果や製品情報を基に総合的な考察を行い、原因を明らかにしています。
表１
破壊
破損、破壊、割れ亀裂、ひび
ソルベントクラック、環境応力亀裂
オゾンクラック
疲労破壊
摩耗

ゴム・プラスチック製品に生じる不具合の例
機能などの低下
剥離、剥がれ、接着不良
膨れ、ブリスタ
硬化
軟化
劣化、加水分解膨潤

外観不良、異臭、発火など
ブルーム、ブリード
白化、変色、シミ
表面の荒れ
異臭
異物
焼損、発火

２．ゴム・プラスチック製品の特徴と不具合発生の関係
はじめに不具合原因究明の難解さを説明するために、ゴム・プラスチック材料の特徴から述べます。ゴム材料は金属材料や無機材料にはない弾性や柔軟性をはじめとする種々の特徴を有しているた
めに、タイヤ、防振ゴム、燃料ホース、ガス管、パッキン、ガスケットなどに、プラスチック材料は易成形性、高比強度、耐衝撃性、透明性などから、機械・電子部品、包装材料、筐体など種々の分野
CERI NEWS 86

5及び用途で活用され、昨今の利便性の高い快適な生活にはなくてはならない材料です。しかしながら、
ゴム・プラスチック材料の最大の弱点は金属材料や無機材料と比べると劣化が生じやすいことです。
劣化現象の対策の一手法に酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加が挙げられます。酸化防止剤、紫外線吸収剤以外にも可塑剤・軟化剤、補強剤、増量剤、加工助剤、難燃剤、帯電防止剤、架橋剤、顔料など種々の添加剤がゴム材料の場合は 10 種類以上、プラスチック材料の場合は 4 ～ 10 種くらい添加され、製品に必要とされる特性・機能が付与されています。すなわち、ゴム・プラスチック材料は典型的な混合物です。それ故に原料ポリマーが本来有する特徴を向上させたり、新たな特徴を付与したり、製品コストを抑えたりすることができるわけですが、添加剤の選択や量、成形条件など製造工程に起因する不具合が金属材料や無機材料よりも生じやすいことも否めません。
高分子技術部は、ゴム・プラスチック材料を用いた各種製品の不具合原因究明やその対策を目的とした依頼を長年引き受けていますが、その製品ごとに使用環境、使用状況、劣化状況、添加剤、成形条件などの製造方法が異なるため、同じポリマーを用いた製品であっても、一定の分析・解析方法で原因を特定することはできません。昨今話題の人工知能 AI 技術により不具合原因を予測する便利なシステムが構築されることを期待していますが、ポリマー種、添加剤、成形条件、使用環境及び劣化状況などの多様性から容易ではないと思われます。
３.

ゴム・プラスチック製品の不具合原因究明の一般的流れ

図 1 に不具合原因究明の一般的流れを示します。まずは不具合が生じた使用期間、使用年数、ロッ
ト性、地域性、製造法の変更の有無など、不具合発生に至る経緯や情報を詳細に把握する必要があります。その情報を手がかりとして適切な分析法を選択し、得られた結果を考察します。さらに、その結果を基に原因を追究する分析を実施し、分析試料の再収集、情報再収集も必要に応じて行い、原因の検証を行い、原因を突き止めていきます。
不具合発生には使用環境や材料、製造条件などの多数の因子が複雑に関与するため常法はなく、数多くの着眼点に基づく解析が必要となります。ひとつの分析方法で不具合をもたらしたひとつの原因が得られたとしても、その他の原因の方がより支配的である可能性もあり、ときには判断を誤り的確な不具合対策を取れないことさえあります。もちろん、ひとつの分析方法で原因がほぼわかることもありますが、信頼性の高い原因究明は、材料、分析・測定の知識を基にした的確な情報把握、試料収
１. 経緯・情報把握
使用環境
使用期間
ロット、地域製造法

大気中、水中、油中、温度
短期、長期
集中傾向の有無
原材料、成形条件、金型

２．分析試料と手法選択
分析試料
不具合品、良品、新品…
SEM、FT-IR、加硫密度…
分析方法
目的に応じた分析方法
３．解析・考察
結果の比較

不具合品特有の状況
新たな推定要因を考察

４．原因の検証・特定化
別試料での解析（N 数増）
検証
再現実験（仮想）図１
6

不具合原因究明の流れ

過酷さや劣化因子を知る
劣化影響が表れる期間か
不具合特異的要素の探索変更されていないか

不具合品との差異を見る
破壊形態の特定、材料的差異
化学的、物理的差異 他

分析目的（仮説）の答え

同等の傾向が得られるか

CERI NEWS集、解析によってもたらされ、経験勝負といわざるを得ない側面があります。
４.

不具合解析のための各種分析方法

ゴム・プラスチック製品の不具合解析のための分析において最も重要なことは、分析の目的を明確にすることと、その目的と試料に適した前処理法と分析法を選択することです。そのためには、化学分析の原理と得られる情報を熟知しておくことが肝要で、いわば分析技術者の専門領域です。
さらに、試料に関する情報、ポリマーや各種添加剤の原材料や成形加工法などに関する知識も必要になり、材料屋の技術・知識も備える必要があります。表 2 に高分子材料の各分析、評価項目ごとに用いる主な分析方法を示します。これらの分析方法を多数併用して、不具合原因究明を行っており、分析の目的、検出すべきオーダーなどによって、前処理や分析機器の測定条件及び方法を選択しています。
表２
分析、評価項目
ポリマー種
共重合体組成材料組成
ポリマー、
カーボンブラック、
無機充填剤
硫黄量

ゴム・プラスチック製品の不具合解析のための分析方法

主な分析方法
分析、評価項目
フーリエ変換赤外分光分析
無機系添加剤の分析（FT-IR） 充填材
熱分解ガスクロマトグラフィー
無機系難燃剤（PyGC） 無機顔料など
核磁気共鳴（NMR）
示差走査熱量測定（DSC）
熱重量測定（TG）

主な分析方法
フーリエ変換赤外分光分析（FT-IR）
電子線マイクロアナリシス（EPMA）
蛍光 X 線分析（XRF）
X 線回折（XRD）
原子吸光光度分析（AA）
誘導結合プラズマ発光分光分析（ICP/AES）
誘導結合プラズマ質量分析（ICP/MS）

燃焼イオンクロマトグラフィー（IC） 劣化分析
フーリエ変換赤外分光分析
フーリエ変換赤外分光分析（FT-IR） 劣化構造解析、（FT-IR）
熱分解ガスクロマトグラフィー
劣化度
X 線光電子分光分析（XPS）
分岐構造、連鎖分布（PyGC）
核磁気共鳴（NMR）
ゲル浸透クロマトグラフィー /劣化誘引元素電子線マイクロアナリシス（EPMA）
多角度光散乱検出器
不飽和結合（変色） 紫外可視光分光分析（UV-Vis）（GPC/MALS）
ラジカル種及び濃度 電子スピン共鳴（ESR）
結合様式（頭－尾結合、頭－頭結合、シス－トラ 核磁気共鳴（NMR）
劣化による分子量変化 ゲル浸透クロマトグラフィー（GPC）
ンス、1, 2 －､ 1, 4 －）酸化開始温度示差走査熱量測定（DSC）
分子量及び分子量分布 ゲル浸透クロマトグラフィー（GPC）
走査型電子顕微鏡（SEM）
核磁気共鳴（NMR）、
形態観察
透過型電子顕微鏡（TEM）
パルス法 NMR
モルフォロジー
架橋構造、架橋度
膨潤度測定
原子間力顕微鏡（AFM）
示差走査熱量測定（DSC）
小角 X 線散乱（SAXS）
X 線回折（XRD）
動的粘弾性測定（DMA）
分散状態
示差走査熱量測定（DSC）
電子線マイクロアナリシス（EPMA）
結晶構造
結晶化度
ラマン分光
原子間力顕微鏡（AFM）
密度測定
熱的性質の分析
有機系添加剤の分析
フーリエ変換赤外分光分析
ガラス転移温度（FT-IR）
示差走査熱量測定（DSC）
可塑剤
ガスクロマトグラフィー（GC）
融解及び結晶化温度
温度変調 DSC
軟化剤
ガスクロマトグラフィー / 質量分析
反応温度
酸化防止剤
（GC/MS） 比熱
紫外線吸収剤
加熱脱着 GC/MS
熱分解速度
熱重量測定（TG）
滑剤
高速液体クロマトグラフィー
熱分解温度（HPLC）
加硫促進剤など
液体クロマトグラフィー / 質量分析
線膨張係数（LC/MS） 残留ひずみ
熱機械測定（TMA）
精密質量測定、LC/MSn
軟化温度
薄層クロマトグラフィー（TLC）
レオロジー
動的粘弾性測定（DMA）
核磁気共鳴（NMR）
E'、E''、tanδ
CERI NEWS 86

7例えば、フーリエ変換赤外分光分析（FT-IR）を実施する場合、ポリマー種の確認であれば試料全体の測定でよいが、劣化分析の場合は通常表面から劣化が進行するため、表面分析法である全反射（ATR）法を用いなければ劣化による構造変化を捉えることができません。さらに、カーボンブラッ
クを多量に含むゴム材料の場合は機種選定も重要となります。また、ポリエチレンの種別を判別するためには、FT-IR、NMR、DSC を併用し、FT-IR では高分解能測定を行うことで、高密度ポリエチ
レン（HDPE）、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）、低密度ポリエチレン（LDPE）を詳細に識別することも可能です。
劣化現象は不均一に生じ、更には材料自体も混合物であることから不均一な組成や架橋状態を有していることもあります。このため、不具合品と良品の有意差を的確に把握するために、同じ試料でも場所を変えて測定する必要があります。
5. おわりに
本機構では不具合原因解析時の種々の課題を解決するために、ポリマー種、添加剤、成形条件、劣化因子ごとの劣化メカニズムやそれらの影響の大小を把握し、その評価法、分析法を開発することを進めています。不具合原因を究明し、その対策を提案することで、より高信頼性、高品質な製品開発の一助になれればと考えています。

各種ガス発生装置の性能評価試験
東京事業所化学標準部

上原伸二

１．はじめに
化学標準部は、計量法トレーサビリティ制度（JCSS 制度：Japan Calibration Service System）において、経済産業大臣に指定された濃度に係る指定校正機関として、特定標準物質（国の一次標準物質）の製造、維持管理及び特定二次標準物質への値付け業務を行っています。
また、我々はこれらの技術を用いて、JCSS 制度以外の標準物質の供給及び校正、並びに技能試験用試料調製等を実施しています。ここではこれら技術の応用として、各種ガス発生装置の性能を評価する試験についてご紹介いたします。
２．各種ガス発生装置
ガス発生装置には様々な原理の装置がありますが、ここでは、主に大量かつ安価に確保できる空気や水などを原料として目的のガスを発生させる装置について紹介いたします。
２．１

窒素ガス発生装置

この装置は、吸着剤により、空気中の酸素などを吸着除去し、高純度の窒素を得るものです。吸着剤の窒素と酸素の平衡吸着量が、加圧下で大きく異なることを利用し、加圧と減圧を繰り返しながら目的とするガスを連続的に分離する PSA（Pressure Swing Adsorption）方式を用いています。また、異なる原理のものとして、膜分離技術を利用した発生装置もあります。
用途は、①食品・医薬品等の酸化防止、②半導体などの製造プロセス、③防爆用などがあります。
２．２

酸素ガス発生装置

この装置は、窒素ガス発生装置と同様に PSA 方式を用いて、空気中の窒素を吸着除去し、高純度の酸素を得るものです。この場合、高い純度を発生させる装置や決められた濃度を発生させる装置があります。例えば、直接人が吸引する場合などは 100％近い高濃度ではなく 40％程度で発生させることができる機種もあります。
8

CERI NEWS
用途は、①健康用、医療用などの人が吸入する目的で発生させるもの、②ガラス加工・金属加工バーナー用などの工業用に発生させるものなどがあります。
その中でも医療用酸素ガス発生装置は、その名のとおり医療目的に使用されます。厚生労働省は、医療目的に使用される酸素ガス発生装置の販売に際して、性能を評価した資料の提出を求めています。
本機構ではメーカーの要望により、性能評価を実施しています。この性能評価において特に重要となる項目は、酸素の純度（濃度）です。
２．３

水素ガス発生装置

この装置は、水を原料として電気分解により水素を得るものです。高純度で小量発生させる装置は、
ガスクロマトグラフなどの検出器の１つである FID（水素炎イオン化検出器）の燃焼用ガスの供給源として用いられています。
３．性能評価試験
ガスの純度を評価する場合、①目的成分を測定して純度を決定する方法と、②目的成分以外の成分を測定して、100％からそれらの濃度の合計を差し引いた値を目的成分の濃度とする方法（差数法）
があります。②は、高圧ガス容器詰めの高純度なガスの純度の測定に用いられます。ガス発生装置では、そこまで高純度のガスが発生することは少なく、主に①の性能評価試験で実施しています。表に
PSA による酸素ガス発生装置の評価結果例を示します。通常のガスクロマトグラフの条件では、酸素とアルゴンは分離し難いために、分析が困難です。本機構では、独自の技術により分析を可能にしています。
４．おわりに
PSA 方式によるガス発生装置では多くの場合、原料は表

酸素ガス発生装置の発生濃度（例）

空気になりますが、目的成分以外でも空気中の濃度より高

測定項目
発生ガス
室内空気
92.3
20.9
O
2（vol %）
くなる成分が存在することがあります。
その成分や濃度は、
Ar（vol %）4.90.9
実際に測定しなければ分かりません（表の場合、アルゴン
2.8
78.2
N2（vol %）2.3
1.0
H2（vol ppm）と水素が該当しますが、これは例であり、全ての PSA 方CO（vol ppm） 0.1 未満
0.4
式の酸素ガス発生装置でこのようになることを示したもの
10470
CO2（vol ppm）
NO（vol ppm） 0.1 未満
0.1 未満ではありません）。PSA 方式による窒素ガス発生装置でも0.1 未満NO2（vol ppm） 0.1 未満
同様なことが起こる可能性があります。
0.1 未満SO2（vol ppm） 0.1 未満
THC*（vol ppm）
0.8
2.5
また、電気分解により水素を発生させる場合には、発生＊：全炭化水素（メタン濃度に換算）
条件によっては、陽極からオゾンが発生することが知られています。そのため、用途によってはオゾン発生濃度を確認することが必要になります。
ガス発生装置が目標とする濃度でガスを発生できているかどうかなどは、信頼性のある測定を実施して初めて分かります。本機構では、信頼性の高い標準物質を用いて、信頼性の高い測定法により信頼性の高いデータを取得することができます。ガス発生装置の性能評価試験については、ぜひ本機構にご相談ください。

製品からの化学物質のばく露評価試験
東京事業所環境技術部

栗原勇

１．はじめに
室内環境において、消費者（人）は様々な製品に囲まれて生活しており、これら製品に含まれる化
CERI NEWS 869学物質のばく露による健康被害が懸念されることから、
特に規制対象外の製品及び化学物質においては、自主的なリスク評価の実施が推奨されます。このリスク評価では、有害性評価とばく露評価が必要となりますが、ばく
露評価は実測で確かめることにより、より現実的な評価が可能となります。しかしながら、製品から人への化学

図１ 製品から人への化学物質の主なばく露経路（模式図）

2.
物質のばく露経路は複数あり（図１）、また対象物質及初めに 品
対象物質含有量 調 し 使用状況 を考慮したばく露シナリオを設
び製品ごとに試験条件を設定する必要があるため複雑であり、国内ではガイドライン化が進んでいま
条

し

合は

を

経

せん。一方、米国では米国環境保護庁（US EPA）において、室内ばく露に係る製品試験プロトコル
の
人
液に る溶
経皮ばく露の場合は人工汗液に溶
等 行（Indoor Exposure Product Testing Protocols、以下「EPA プロトコル」とする。
）１ を公表しており、
用
そして

終的に

、それ

れ得

れ

放散

出

等

用

て

対象

質によ

E A プ
コル
室内環境におけるばく露評価試験を総合的に取りまとめています。

２．ばく露評価試験の種類と流れEPA プロトコルにおける、ばく露評価試験の一覧を表１に示します。基本的な流れとしては、初めに製品中の対象物質含有量を調査し、使用状況等を考慮したばく露シナリオを設定後、各ばく露評
価試験の条件を検討します。通常、吸入ばく露の場合は放散試験を行い、経口ばく露の場合は人工唾
液による溶出試験、経皮ばく露の場合は人工汗液による溶出試験等を行います。そして最終的には、それぞれ得られた放散・溶出量等を用いて、対象物質による１日推定ばく露量を算出してリスク評価に用いられます。
EPA プロトコルでは、上記試験以外に、粒子状物質、光分解、ダスト移行試験等が記載されています。
中でも、ダスト移行試験は、製品中の難燃剤や可塑剤等の難揮発性物質がダストに移行しやすいことから重要ですが２）、EPA プロトコルには具体的な試験方法は十分示されていません。本機構はこのダスト移行性について試験方法の確立にいち早く取り組んでおり、国立研究開発法人国立環境研究所
等の国内外の研究機関との共同研究を行い３）、標準化に向けて検討を進めています。
３．おわりにばく露評価試験は、より現実的なリスク評価のために有用ですが、対象物質及び製品ごとに試験条
件を適切に設定する必要があります。本機構では EPA プロトコル及び独自に開発した方法を用いて、数多くのばく露評価試験の実績があり、有害性評価も含め、総合的なリスク評価をご提案いたします。
表１

Indoor Exposure Product Testing Protocols におけるばく露評価試験１）

No.
試験名
試験概要（ばく露経路）
１ Source Characterization
対象物質の製品中含有量
Emission from Water and Aqueous Sources to Indoor
２
液相から気相への物質移動係数測定（吸入ばく露）Air
３ Short-Term Emission Testing
短期放散試験（吸入ばく露）Long-Term Emission Testing – Partition and
４
長期放散試験、分配・拡散係数の測定（吸入ばく露）
Diffusion Coefficients
Particulate Matter Formation Due to Mechanical
磨耗等による製品からの粒子状物質
５
Forces Applied to Product or Article Surfaces（吸入・経口ばく露）
Migration to Dust（Transfer of Chemicals from
６
製品からダストへの移行試験（吸入・経口ばく露）
Source to Settled Dust by Direct Contact）
７ Photolysis under Simulated Indoor Lighting Conditions 光分解試験、分解生成物の確認
８ Migration to Saliva
人工唾液による溶出試験（経口ばく露）
９ Migration to Skin
人工汗液による溶出試験（経皮ばく露）
10 Migration of Chemical from Solid Material to Water 水溶出試験、液－固分配比、経時変化（経口ばく露）
10

CERI NEWS
参考文献
１）United States Environmental Protection Agency：Indoor Exposure Product Testing Protocols
Version 2.0, Document# 740-S1-7002（2017）２）H. Takigami et al.：Transfer of brominated flame retardants from components into dust inside
television cabinets, Chemosphere, Vol.73, 161-169（2008）３）C. Rauert and I. Kuribara et al.：Direct contact between dust and HBCD-treated fabrics is an
important pathway of source-to-dust transfer, The Science of the Total Environment, Vol.545546, 77-83（2016）

製品中化学物質のリスク評価
安全性評価技術研究所

片桐律子

１．はじめに私たちが日常生活で使用する製品中には様々な化学物質が含まれており、その製品を使用すること
により化学物質にばく露される可能性があります。近年、製品の開発段階の原材料選択や、上市後の問合せ対応等において、国内外で何らかの規制がされている物質の取り扱いについては慎重になってきており、製品中化学物質のリスク評価を行う事業者も増えています。しかしながら、国内ではリスク評価結果が公表される例は少ないのが現状です。
一方、海外では、製品中に含まれる化学物質の健康リスク評価に関する情報が、各国の評価機関から公表されています。それらの中から、比較的新しい情報について調査した結果を、表１にまとめました。
表１にも含まれていますが、製品中化学物質のリスク評価においては幼児を対象としたリスク評価が多く実施される傾向にあります。その理由としては、次のようなことが考えられます。
①幼児には「多くのものを口へ入れて舐める」という行動特性がある②幼児は、体重が小さいため「体重当たりの負荷量」が大きくなり、成人よりも化学物質の影
響を受けやすい
③「子供の健康を守る」ことは、消費者の最大の関心事である
したがって、消費者製品のリスク評価では、「幼児が舐める」というシナリオは、重要なシナリオのひとつであるといえます。
２．海外における「子供用繊維製品」のリスク評価事例
表１の中から、2015 年にデンマーク EPA から公表された「子供用繊維製品中のポリフルオロアル
キル化合物（PFAS）のリスク評価１）」を紹介します。この文書には、スノースーツ、ソフトシェル
ジャケット、レインジャケット、ミトンなど様々な子供用繊維製品を対象とした、パーフルオロア
ルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸など、30 以上の PFAS のリスク評価結果がまとめられています。一例として、スノースーツを対象製品とし、パーフルオロオクタン酸（PFOA、
CAS 番号：335-67-1）の「子供が製品を舐める」シナリオでの健康リスク評価を示します。
２．１

有害性評価値PFOA は、ヒトに対して生殖機能及び肝臓への影響があり、ヒトで発がん性を示す可能性がある
物質２）です。本評価では、ヒトでの疫学研究による、80 ～ 170 ng/kg/ 日という有害性評価値（ヒトの健康へ有害影響がみられない量）が用いられています３）。

CERI NEWS 86

11

こと
表１ 考えられます
海外の製品含有化学物質のリスク評価関連情報の例
幼児
体重が
いた 「
荷量 が大きくな
けやすい
て舐め
動特性
公開年
タイトル
評価機関 * １
守る」こ2012 玩具中の重金属
欧州
JRC
当
の
量」が
りも
たが
スク評価で
米国
EPA
2015 N －メチルピロリドン
リオ ひとつで。
2015 子供用繊維製品中の
PFAS
デンマーク
EPA
2015 トリクロサン
カナダ ECCC, HC
費者
大 関心
あ
子供用玩具及び化粧品中のアレルギー2
海外におけ 「子 用繊 製
ス 評価
2016
デンマーク
EPA
原因物質調査舐める」とい2016 口紅（化粧品）中の鉛
米国
FDA
1)
ル
ク評

含有化学物質の例
大の関 アンチモン、鉛
事 あヒ素
シナリオは、重Nる」とい－メチルピロリドン
ポリフルオロアルキル化合物（PFAS）
トリクロサン
ベンジルアルコール、ベンゾフェノン

鉛
こtert －ブチル－
4パ－メチルフェノ
2,
6子－ジ－
ト ェルジ
ャケット ミトンなど様維製象とし2017 日焼け止め中の懸念物質
スウェーデンKEMIール（BHT）、EDTA － 2 ナトリウム
フ オロ
キ ス ホ
ン酸
3 以上
S リ
小児用ラグにおける化学物質の調査と揮発性有機化合物（VOC）、PFAS, フタル酸
2017
デンマーク
EPA
す
として
スー
対象
価事 リスク評価
エステル類品を舐める」シ リオで 健 リス、ビスフェノー
多環芳香族炭化水素（PAH）
た「子供用繊維製品中のポリフル
ゴムチップ入り人工芝でスポーツする
価を2017
オランダ RIVM
ル A、2 －メルカプトベンゾチアゾール（2ヒトの健康リスク評価－ MBT）、カドミウムなど＊１

2.1 有害性評価値
JRC：欧州委員会共同研究センター、EPA：米国環境保護庁、FDA：米国食品医薬品局、
様々用繊維製品を対象とした
パ
ECCC, HC：カナダ環境
FOA は 気候変動省、カナダ保健省、KEMI：スウェーデン化学品庁、ヒトに対して 殖機能及び肝臓へ 影響があ 、RIVM：オランダ国立公衆衛生環境研究所
ヒトで発がん性を示す可能性がカ ボ
ど0 以上の PF S

２ ２

１日推定ばく露量品を舐 る」シ
「４才の子供（体重 17 kg）が、スノースーツを１日８時間着用し、着用中に製品を舐める」とい価値（「

2.2 1 推定 く露量
うばく露シナリオに従い、人工唾液を用いる製品からの溶出試験が実施されました。概要を図２に示

します。

速液
ロマ
フ-タ
図
1 PFOA
PF
A の構造
構造
図１

図２

人工唾液

出

人工唾液を用いる溶出試験の概要

スノースーツの一部を採取し、体温付近の 37℃の人工唾液へ３時間以上浸漬しました。人工唾液
を回収し、C18
カラムによる固相抽出を行い、１mLまで濃縮し、高速液体クロマトグラフ－タン
を1日間着用し着用中に製品を舐め 」
デム質量分析計（LC/MS/MS）にて定量分析を行っています。溶出試験の結果、人工唾液中へ
0.15
品からの溶 試験が実 さ ました 概要
ng/cm2 が溶出しました。

溶出試験で得られた結果と、表２に示すばく露に関するパラメータより、PFOA の１日推定ばく
露量は、0.02 ng/kg/ 日と算出されました。
表2
接触面積（cm2）
5,200

PFOA の経口推定ばく露に関するパラメータ

使用期間（日）730

着用時間（時間 / 日）8

体重（kg）
17

吸収率（％）
90

PFOAの 1 試験の結果
日推定ばく露量ます 溶
人＝ 0.15（ng/cm2）× 5,200（cm2）／ 730（日）×（8（h）／ 24（h））× 0.9 ／ 17（kg）＝ 0.02（ng/kg/ 日）

12

CERI NEWS
２．３

リスク評価

２．１の有害性評価値と、２．
２の１日推定ばく露量を比較した結果、図３に示すとおり、１日推定ばく露量は、有害性評価値を大きく下回り、「スノースーツを着用することよる PFOA のばく露により健康へ悪影響を及ぼ

図3

定
リスク判定

す懸念はない」という評価結果が得られました。
３．おわりに
今回は海外のリスク評価事例を紹介しましたが、CERI でも同様の製品中化学物質のリスク評価を
く

く

評

と

実施しており、国や事業者からのご依頼により多くの実績があります。CERI では、有害性評価値のだ

決定、ばく露シナリオの作成、各種ばく露評価試験の提案と実施など、リスク評価に関するトータルサポートを行っています。お気軽にご相談ください。
考参考文献
１）Danish EPA（2015）Polyfluoroalkyl substances（PFASs）in textiles for children.
f C
i
10

２）International Agency for Research（2017）IARCon3） on Cancer
B(
0)“C Monographs
A pl the Evaluation
E D
t ofCarcinogenic Risks to Humans, vol. 110"

３）Ulrike Bernauer（2010）“Critical Appraisal
on DNELon PFOA”, Workshop on(Acce s on Septem
er 0Derivation
2018)“PFOA and its ammonium salt. Production, use and risk”Brussels, 4th May 2010（Access on
September 10, 2018）.

本機構の活動から第 23 回化学物質評価研究機構研究発表会開催報告
平成 30 年６月９日、第 23 回化学物質評価研究機構研究発表会を
経団連会館において開催しました。
発表会は、本機構理事長細川幹夫の挨拶で始まり、基調講演として
経済産業省化学物質管理課長

宮本岩男様に「化学物質管理政策の最近の動向と今後の方向性について―化審法、化管法を中心に―」という題目でご講演いただきました。
その後、本機構職員による研究発表を３題、本機構の各部門の技術報告６題を発表しました。
発表会に引き続き行われた懇親会では、日頃のご質問等にお答えできる場を設け、発表会の限られた時間で討議できなかった内容や本機構の業務に関連した話題について熱心な議論が交わされました。今後も皆様にとりまして有意義な研究発表会にしたいと考えています。

化学物質管理ミーティング 2018 出展
化学物質管理に関する国内唯一の展示会である「第４回化学物質管理ミーティング 2018（化学工業日報社主催）」が５月 17 日、18 日にパシフィコ横浜にて開催されました。化学物質管理ミーティ
ング 2018 としての来場者は２日間で延べ 7821 人、併催されたケミカルマテリアル Japan 2018 とのCERI NEWS 86

13

合計は 21,863 名と発表されました。
本機構の展示ブースでは、「化学物質管理まるごとサポート」をコンセプトに化審法申請トータルサポート、製品リスク評価・各種
不純物分析、GHS 分類 /SDS 作成、作業者リスクアセスメントについての紹介と関連するテーマについてミニセミナーを行いました。また、出展社プレゼンテーションでは、「化審法申請のケース
スタディ ～試験法改正への対応～」及び「化学製品中の不純物分析及び経皮ばく露に係る各種試験のご紹介」と題して発表を行い、いずれも多くのお客様にご来場いただきました。プレゼンテーショ
ンやミニセミナーでご紹介した内容はブースでも多数のお問合せをいただき、関心の高さを実感しました。また、お客様のニーズを直接お伺いできる貴重な機会となりました。
遠方からも多数のお客様に足をお運びいただきました。プレゼンテーション及び本機構ブースにお立ち寄りいただきました皆様に心よりお礼申し上げます。

JASIS 2018 出展
一般社団法人日本分析機器工業会（JAIMA）、一般社団法人日本科学機器協会（JSIA）主催の合同展「JASIS 2018」が、9 月 5 日から 7 日までの 3 日間、幕張メッセ国際展示場で開催されました。
本機構からは、化学標準部が「研究機関コーナー」に出展し、水道法関連の分析に使用できる標準物質の紹介等について、クロマト技術部が「一般展示コーナー」に出展し、本機構のカラム製品全般及び 10
月 に 発 売 す る UHPLC 用 の カ ラ ム で あ る L-column3 C18 2μm とL-column3 C8 5μm の紹介を行いました。
さらに、同時開催の JAIMA セミナーで、山澤職員が「これであなたも専門家―不確かさ編」の中で「化学分析における不確かさ評価事例～ポイントと手法～」について講演しました。
また、クロマト技術部は、併催された新技術説明会において、中野職員が「こんなことができる！
耐アルカリ性カラムによる HPLC 及び LC/MS 分析の最新情報」、小幡職員が「こんなこともできる！！

カラムを活かせば分離が改善★逆相 HPLC 分析のコツ★」についてのセミナーを行いました。これらのセミナーでは、新製品の L-column3 及び長年のカラム事業で培ってきたノウハウなどを紹介し、多くのお客様にご参加いただきました。
今回の出展では、多くの方々に本機構を知っていただくよい機会になりました。この場をお借りして、各セミナーへの聴講及び本機構ブースにお立ち寄りいただきました方々に心からお礼申し上げます。

CERI 賞表彰報告
本機構の研究表彰事業である公益社団法人日本分析化学会の先端分析技術賞 /CERI 評価技術賞、一般社団法人日本ゴム協会の CERI 若手奨励賞及び最優秀発表論文賞、日本環境毒性学会の CERI 学会賞の 2018 年度受賞者（敬称略）は次のとおりです。
公益社団法人日本分析化学会
第 11 回先端分析技術賞 /CERI 評価技術賞（2018 年 9 月）
14

CERI NEWS
受賞者：鈴木 彌生子（国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構）
研究名称：「安定同位体比および微量元素分析による食品の産地判別技術の開発」
一般社団法人日本ゴム協会
第 11 回 CERI 若手奨励賞（2018 年 5 月）
受賞者：佐藤絵理子（大阪市立大学大学院）

研究名称：「反応性架橋型高分子材料の精密合成と界面機能材料への応用研究」
第 21 回 CERI 最優秀発表論文賞（2018 年 5 月）
受賞者：登阪雅聡（京都大学化学研究所）

研究名称：「天然ゴムの伸張結晶化の支配要因」
第 22 回 CERI 最優秀発表論文賞（2018 年 11 月表彰予定）
受賞者：長谷川大輔（三井化学株式会社） ほか

研究名称：「新規な指環式ジイソシアナートを用いた高弾性ポリウレタンエラストマーの開発」
日本環境毒性学会
第 5 回 CERI 学会賞（2018 年 9 月）
受賞者：岩崎雄一（国立研究開発法人産業技術総合研究所）

研究名称：「野外調査および数理・統計モデルをベースとした金属の生態リスク評価」

お知らせ
平成 30 年度 CERI 寄付講座後期開講
本機構では、化学物質等、製品の評価、管理技術の発展に貢献できる人材を育成することを目的に寄付講座を開設しています。本年度前期に開講した九州大学及び東京工業大学の寄付講座が終了いたしました。多くの方にご参加いただきましてありがとうございました。
後期寄付講座が、九州大学及び東京工業大学で開講されています。詳細は本機構ホームページをご覧ください。
☆九州大学
九州大学大学院工学研究院応用化学部門主催の平成 30 年度 CERI 寄付講座「先端分子材料化学～設計、構造、物性、機能からデバイスまで～｣ の前期講義が、７月７日をもちまして無事に終了
いたしました。
後期は 10 月６日に開講いたしました。講義ごとの参加が可能ですので、興味のある方は、是非
この機会にご受講ください。
☆東京工業大学
東京工業大学 物質理工学院 応化系・材料系主催の平成 30 年度 CERI 寄付講座「ゴム・プラス
チックの安全、安心 ―身の回りから先端材料まで―」の前期講義が８月４日をもちまして無事に終了いたしました。
CERI NEWS 86

15

後期は 10 月３日に開講いたしました。参加登録後は講義ごとの参加が可能ですので、興味のある方は、是非この機会にご受講ください。

平成 31年度 CERI公募型研究助成の募集
本機構では、平成 31 年度 CERI 公募型研究助成のテーマを次の要領で募集いたします。
１． 研究助成の趣旨の機関からの委託研究や助成を受けている研究

化学物質の評価・管理技術の発展に資する研等と重複するものは対象外となります。
４． 研究期間

究を、大学又は公的研究機関の研究者から募集
し、研究費の一部を助成します。

原則として契約日から 2020 年３月 31 日まで

２． 対象分野

５． 助成金額

次の分野の研究を対象とします。

１件当たり 100 万円以内
６． 助成対象費用①ゴム、プラスチック等の高分子材料の評価
技術

助成の対象となる費用は、研究の直接経費と②環境分析、モニタリング技術

し、研究実施者の人件費及び設備費は原則とし③標準物質の開発、評価技術て対象外とします。

④化学物質の有害性評価、暴露評価及びリスク

７． 応募期間

評価技術2018 年 12 月１日～ 2019 年１月 31 日（必着）８． 応募方法⑤その他、化学物質の評価、管理に関連する
技術

詳細は、近日中に本機構ホームページに掲載

３． 応募資格します。

３．１

９． お問合せ、応募書類提出先

研究者

原則として、45 歳以下（2019 年４月１日時点）〒 112-0004

で、日本国内の大学又は公的研究機関に所属す

東京都文京区後楽 1- 4 - 25

る研究者とします。

一般財団法人化学物質評価研究機構

３．２

企画部企画課

研究テーマ

申請する研究者が独自に行う研究であり、他編● 東京事業所

CERI NEWS 第 86 号をお届けします。巻頭言は、「化学プロセス安全の高度化に向けて」と題して、横浜国立大学先端科学高等研究院 副高等研究院長・教授の三宅 淳巳先生に執筆していただきました。誠にありがとうございました。
また、「化学物質管理ミーティング 2018」「JASIS2018」の本機
構ブース及びセミナーへ多くの方にご来場いただき、ありがとうご
ざいました。
（企画部 和田 丈晴）● 名古屋事業所

Tel:052-761-1185 Fax:052-762-6055● 大阪事業所

Tel:06-6744-2022 Fax:06-6744-2052

後Fax. 03-5804-6139

各事業所連絡先
Tel:0480-37-2601 Fax:0480-37-2521（高分子、環境、標準、クロマト、評価研）● 化学物質安全センター● 久留米事業所

Tel:0942-34-1500 Fax:0942-39-6804● 日田事業所

Tel:0973-24-7211 Fax:0973-23-9800● 安全性評価技術研究所

Tel:03-5804-6135 Fax:03-5804-6139

記

http://www.cerij.or.jp

Tel:03-5804-6134 Fax:03-5804-6140

16

担当：渡邉

Tel. 03-5804-6132

集

日教販ビル７階

CERI

NEWS

編集発行

発行日

平成 30 年 10 月

一般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

E-Mail:cerinews@ceri.jp