2No.661

2006

MEIKOUKEN TECHNICAL INFORMATION
モノづくりを支える信頼性評価技術
自動車メーカー、工作機器メーカーはじめ各種となります。

工業が世界規模で繰り広げられている厳しい競争

しかしながら、当所にある既設の恒温槽付き振のなかを生き抜いております。これら工業の生き動試験機は既に老朽化しており、また能力的にも残り戦略を支えているのは製品の高精度、高機能時代の要望に対応できなくなってきました。

および高信頼性を実現する高度なモノづくり技術

これらの問題を克服し、当地区のモノづくり技であり、その評価技術はモノづくりを支える重要術をさらに進歩・展開させるため、当所は今年度になキーテクノロジであります。

最新の複合環境（温度、湿度＋振動）試験装置を導信頼性評価に関しましては、近年、当所をご利用入します。になる企業から、 より実際に近い環境ストレスが新しい試験装置は、既設の試験機に比して加振負荷できる複合環境試験を行いたい 、というご要能力が大きく恒温槽のサイズも大きくなります。

望が増えています。昨年度に当所で行った複合環

従って、今まで出来なかったサイズ・質量の大きな境試験の件数は、同年度の振動試験件数の約２０％試験体も対応が可能になります。たとえば、お問を占めており、今年度はさらに増える傾向にありい合わせが増えてきたエンジンルーム内に設置すます。

るモジュールや自動車用照明機器など恒温槽内で複合環境試験は単一の環境ストレス（振動試験）

高加速度を要する試験、ドアフレームやインパネだけではなく複数の環境ストレス（温度・湿度）をなどサイズの大きな器具の試験にも対応できるよ

同時に負荷することで、より実際に近い環境を試うになります。また、この新しい装置では試験・計験機上で再現し、製品・機器の信頼性を評価するこ

測の自動化も図り、より豊富で多量の情報を高速とができます。たとえば、樹脂・金属材料などは一に処理することが可能になります。装置の詳細に

般に高温に曝されると材料特性が変化して疲労限

ついては電子情報部制御技術研究室にお問い合わ界が下がり、疲労破壊に至るまでの寿命が短くなせください。

る可能性があるので複合環境試験を行い確認する

皆様のご利用をお待ちしています。

必要があります。特に、はんだなどの低融点金属
ではこの傾向が著しく、複合環境試験を行うことで問題点を浮き彫りにし、対策を施すことが急務（電子情報部長筒井光範）

９４１ＴＥＬ（０５２）６５４−９

研究報告

ハイドロフルオロエーテルを用いた重金属の溶媒抽出
当所では、亜鉛精錬残さからのガリウムの回収

２−エチルヘキシルリン酸モノエステル（ＥＨＰＮＡ）など、溶媒抽出法による有価物の回収技術の開発に変えた場合の金属抽出挙動の変化も他の溶媒とに取り組んでいます。従来、重金属類の溶媒抽出同様の傾向となり、従来の塩素系有機溶媒との円には、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭滑な代替の可能性を示しました。また、水相への素などの塩素系有機溶媒が多用されてきました。

低溶解性も確認でき（表１）、廃水処理にかかる

しかし、これらはその有害性や環境負荷に対するコストの低減が見込まれます。以上のことから、懸念から使用規制が強化されつつあり、より環境ＨＦＣは溶媒抽出の新しい溶媒として今後の展開がに低負荷な溶媒による代替が望まれています。

期待されます。

そこで、塩素系有機溶媒に代えて、非塩素系のハイドロフルオロエーテル（以下、ＨＦＣ）を抽出

有価物の分離・回収技術に関するご相談をお待ちしています。

溶媒として用いる可能性について調べてみました。
ＨＦＣ溶媒は塩素系フロン（ＣＦＣ）溶媒の代替物として開発されたもので、ＣＦＣの塩素が全て水素に置きかえられています。この溶媒はオゾン層破壊係数が０であり、化学的に安定で水に不溶、不燃性です。また同程度の分子量を有する炭化水素に比べて、低沸点、低表面張力、低粘度などの特徴を有します。最近では、ヒートポンプの冷媒や電子部品の洗浄剤など、その用途が拡大してきてい

図１ ＨＦＣ溶媒を用いた溶媒抽出ます。
今回使用したＨＦＣはＨＦＥ−７２００とＨＦＥ−７１００（住希釈溶媒

抽出試薬

ＴＯＣ［ｐｐｍ］

友３Ｍ製）で、リン酸系抽出試薬ジ−２−エチルヘキ

ＨＦＥ−７２００なし＜１シルリン酸（Ｄ２ＥＨＰＡ）などと組み合わせて、塩酸

ＨＦＥ−７１００↑＜１ジクロロメタン↑１２００ｎ−デカン↑２．
４

ＨＦＥ−７２０００．
０５Ｍ Ｄ２ＥＨＰＡ１８０

ＨＦＥ−７２０００．
０５Ｍ ＥＨＰＮＡ

２９０ジクロロメタン ０．
０５Ｍ Ｄ２ＥＨＰＡ

１３００

水溶液からの重金属の抽出を試みました。
図１に、溶媒としてＨＦＥ−７２００を用いた系における水相のｐＨの金属抽出に与える影響を示します。
各金属の抽出率は水溶液のｐＨとともに増加しており、抽出対象をＺｎ（ＩＩ）とした場合にはｐＨ２．
５以上において定量的な抽出が達成されています。また
溶媒中の抽出試薬濃度などの影響を調べたところ、この系の抽出機構は、Ｚｎ２＋ ＋２（ＲＨ）
ｎＲ（２Ｚ２Ｒ

表１↑２７０

抽出後水相の全有機・炭素濃度の結果＋Ｈ）
２ＥＨＰＡを表す。ＲはＨ＋が解離
２＋２Ｈ（ＲＨはＤ（参考文献）したもの）で、他の溶媒を用いた系と同じでした。

Ｔ．
Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ，ｅｔａｌ．
，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

図１では、Ｚｎ（ＩＩ）＞Ｃｕ（ＩＩ）＞Ｃｏ（ＩＩ）＞Ｎｉ（ＩＩ）の順

ｏｆＪ
ａｐａｎ，
３８［２］，ｐｐ．
９４−９９（２００５）に抽出されていますが、これも他の溶媒と同様の傾向です。他にも、ＨＦＣ溶媒において抽出試薬を

ｎ−デカン（材料評価研究室木下武彦）

ＴＥＬ（０５２）６５４−９９２２研究報告

水系切削油廃液の処理
工作機械を用いた金属加工には大量の切削・潤ば、廃液の水溶液ｐＨを変化させるだけでも大部分滑油が使われています。切削油には「水溶性」との油分を取り除くことができます。エマルジョン「不水溶性」のものがあり、加工時の冷却効果が（Ａ、Ｂ）およびソリュブル（Ｃ）タイプの切削高く、発火の恐れがないために前者の使用量が増

油に酸およびアルカリを加えた例を下図に示しまえてきています。水系切削油廃液の発生量は年間す。切削油Ａでは油水分離はほとんど見られませ５０万トンにものぼると試算されています。しかしんが、切削油Ｂでは油分が不溶化して水面に浮遊ながら、水系切削油は腐敗しやすく、加工性能のし、水相はかなりクリアーになっています。水相低下および悪臭の発生により定期的な交換が余儀の総有機炭素量（ＴＯＣ）は数千ｐｐｍと依然高く、なくされます。防腐剤の添加や紫外線照射によるこのまま放流というわけにはいきませんが、簡単

水系切削油の延命が行われていますが、この場合な処理による廃液減容化の可能性が示唆されていも廃棄物をゼロとすることはできません。一部のます。また、切削油Ｃでも若干の分離効果が認め

大企業では廃液の自社内処理を行っていますが、られます。しかしソリューションタイプの切削油

通常は含油廃水として産業廃棄物処理業者へ委託

では水分と油分の分離が困難で、その対策が苦慮することになり、大きな経済的負担となっています。

されています。

水系切削油はエマルジョン、ソリュブルおよび処理費および切削油費用の低減のためには、液ソリューションの３タイプに分類され、用途に合寿命を延長させ、廃液の発生量を少なくすることわせて選択されます。通常は原液を１０から２００倍程が肝要です。しかし、廃水処理の問題を避けるこ度希釈して使用します。エマルジョンタイプは鉱とはできません。水系切削油は水分が大部分を占油や油脂と界面活性剤からなり、乳白色の外観でめるため、油水分離により廃液は大幅に減溶化さす。ソリュブルタイプは鉱油、油脂、界面活性剤れ、輸送費および処理費の低減が期待できます。に加えてアミン類を含み、外観は半透明です。ま油分の凝集剤として様々な試薬が販売されていまた、ソリューションタイプはアミン類を中心としす。自社内での完全処理は無理としても、減容化た水溶性成分からなり、外観は透明です。にトライされてみてはいかがでしょうか。ご相談

水系切削油の廃液は焼却処理されることもありをお待ちしております。

ますが、含水率が高いためにあまり効率的な方法とは言えません。一般的には、廃液にエマルジョンブレーカーや凝集剤を添加して油分と水分を分離し、油分に微細な気泡を付着させて浮上除去（一次処理）後、微生物処理法にて水を浄化します（二次処理）。さらに、活性炭吸着法や膜分離法などの三次処理が必要となる場合もあります。
薬剤の添加以外にも、廃液中の水分を蒸発除去し、油分を濃縮することも検討されています。
当所におきましてもコア技術「廃棄物の再資源化と環境対応技術」の一環として、水系切削油廃液の処理に関して調査・研究をしています。例え（資源技術研究室秋田重人）

ＴＥＬ（０５２）６５４−９８９９

海外発表

２００５環太平洋国際化学会議に参加して
平成１７年１２月１５日から２０日までアメリカ合衆国ハワイ州ホノルル市で開催された第２００５環太平洋国際化学会議（Ｐａｃｉｆｉ
ｃｈｅｍ２００５）に参加し、研究発表を行う機会を得ましたので、その概要を報告します。
この会議は、環太平洋化学会（日本、アメリカ、

図２：ポリフェナザシリンの化学構造カナダ、オーストラリア、ニュージーランド、韓討を行っています。その中で、今回は、電子材料や、国）に属する科学者および技術者の間で化学に関す樹脂への添加剤としての応用について報告しまし

る情報の伝達交流を促進するために５年に１回開た（図３）。この材料の化学構造は興味を引くもの催される、化学系では非常に大きな国際会議です。

だったようで、フェナザシリン系化合物の合成方化学のほぼ全ての分野をカバーしているうえ、ホ法に関する詳細や、電気化学特性等に関する質問

ノルルという開催地のためか、毎回発表件数が非を受けました。

常に多く、今回は１１，０００件以上の講演申込があったとのことです。

図１：学会の本部があったシェラトンワイキキホテ

図３：筆者のポスター発表（発表会場：ヒルトンハルのフロントワイアンビレッジ）の様子。

筆者は、 Ｐｒｅｐａｒａｔｉ
ｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎｏｆＰｏｌｙ

初めて海外の国際学会に参加した貴重な体験と(ｐｈｅｎａｚａｓｉｌｉｎｅ)ｓ（ポリフェナザシリンの合成と応得られた情報を生かして、今後の研究開発を進め用） という題目でポスター発表を行いました。筆ていきたいと思っております。
（有機材料研究室

者は、以前より、様々な置換基を持つポリフェナザＴＥＬ（０５２）６５４−９９１２シリン（図２）の合成を行い、その特性について検月刊 名工研・技術情報 ２月号
平成１8年２月１日 発 行
No.661 発行部数 １,５00部
無料 特定配布
編集担当 名古屋市工業研究所研 究 企 画 室

発行

名古屋市工業研究所
名古屋市熱田区六番三丁目４番41号
ＴＥＬ （０５２）６６１−３１６１
ＦＡＸ （０５２）６５４−６７８８ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｎｍｉｒｉ.ｃｉｔｙ.ｎａｇｏｙａ.ｊｐ/

印刷所

マツモト印刷株式会社

７Ｅ０１−２４
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「この月刊名工研・技術情報は再生紙（古紙配合率100％、白色度80％）を使用しています。」

林英樹）