樹脂・ゴム

No. 症状/ 対処 質問内容 回答内容
1 劣化・破損 オイルの熱分解・劣化について評価はできますか。 いろいろな方法で評価できます。一例として、ガスクロマトグラフ質量分析装置(GC/MS)を用いることで、熱分解条件(温度・加熱時間)のみでなく、発生する分解物の分析まで可能です。
2 劣化・破損 海外製プラスチック部品に割れが多発しています。原因を調べることはできますか。 同じ系統の樹脂を使用しても、分子量や添加剤量の違いが物性に大きく影響する場合があります。この違いについては、例えばゲル濾過クロマトグラフ(GPC)による分子量測定によりを評価できます。また、赤外分光光度計(FT-IR)により、樹脂の酸化の可能性や示差走査熱量計(DSC)による融解挙動の差を観ることで、劣化現象による割れかを評価することができます。
3 劣化・破損 超純水を入れたポリエチレン容器内部表面に腐食が発生しました。推定要因と対策を教えてください。 超純水は溶解能力が非常に高く、ポリエチレン容器中に含有する添加物などの物質を溶出させる場合があるため、表面に微小亀裂が発生したことが推定されます。対応策としては、陰イオンが溶出し難いポリプロピレン製容器などに転換したり、品質が安定しているガラス容器を用いることが考えられます。
4 劣化・破損 アルカリ系薬品中に浸積させて使用するモーターの軸受け部品が著しく摩耗しました。使用樹脂は耐薬品性に優れた材料なのですが、原因の調査方法を教えてください。 耐アルカリ性の高い樹脂とのことですが、使用環境など何らかの影響でその物性が変化していると考えられます。示差走査熱量計(DSC)は、樹脂の融解、結晶化の挙動を観測することができます。本件の事例では、DSC測定を行ったところ、新品には観測されなかった結晶化を示唆する結果が得られました。おそらく、モーターの軸の回転で発生する熱が、樹脂を劣化、分解させ、低分子化したことにより、アルカリ耐性が低下したのではないかと考えられました。
5 劣化・破損 納入先で使用されたUVランプ反射板が部分的に変色してしまいました。推定される要因を調査したいのですが。 正常部と変色部の違いをまず確認する必要があります。元素分析装置付き走査型電子顕微鏡(SEM/EDX)は、試料の表面状態の観察と観察領域の元素分析ができます。この装置を用いて測定したところ、変色部の元素分析から皮膜を形成する金属の剥離が、電子顕微鏡による観察により、表面のクラックの発生が分かりました。
6 劣化・破損 食品の混練に使用していたポリオキシメチレン(POM)製ミキサーの表面が劣化し、剥がれてくる現象が起こったのですが、その原因について調べられますか。 赤外分光光度計(IR)で分析すれば調べることができます。IRスペクトルを新品と比較した結果、エーテル結合のピーク強度が減少していることが確認されました。使用状態の調査から、ミキサーを水道水で洗浄することを長期間続けており、水道水に含まれる残留塩素の影響により、酸に弱いPOMの主鎖が切断して劣化、剥離したと推定されます。
7 劣化・破損 未使用のポリカーボネート(PC)製樹脂製品に割れが多発した原因について調べられますか。 PCの分子量低下が原因と推察されます。液体クロマトグラフによる分子量測定(GPC測定)の結果、不具合品は正常品に比べ分子量が低下していることがわかりました。樹脂の乾燥不良による成形時の加水分解、あるいは樹脂のグレード違いなどの要因が考えられるため、成形時の条件確認、あるいは樹脂供給元へのグレード確認が必要です。
8 劣化・破損 リサイクル樹脂使用製品の特定ロットにのみ割れが発生する現象が起きました。その原因を調べられますか。 溶剤の影響、分子量低下、異物混入が疑われます。ソルベントクラックの要因になりうる溶剤成分が存在せず、また樹脂分子量にも変化が見られませんでした。しかし、樹脂破断面に沿って金属・無機成分が存在し、この成分が起点となって割れが発生していることがわかりました。リサイクル原料作製には粉砕機を用いていたことから、観察された金属・無機成分は粉砕時の混入物であると推定されます。リサイクル原料作製時の品質管理を徹底(フィルター使用・掃除の徹底など)する必要があります。
9 劣化・破損 ABS樹脂製ネジ部品に割れが発生した原因を調べられますか。 走査型電子顕微鏡(SEM)による観察および分析、赤外分光光度計(IR)による分析で原因が特定できることがあります。SEM観察より、破損はある一点を起点に脆性破壊していること、起点部分にケイ素含有物が付着していることがわかりました。また、当該付着物のIR測定の結果、シリコンオイル類似のスペクトルが得られました。施工時にグリースを塗っていたこと、複数箇所で同様の事例が見られることから、本グリースによるソルベントクラックが破損原因であると推定されます。
10 劣化・破損 ABS樹脂の光劣化について教えてください。 ABSの光劣化は、紫外線のよってラジカルが生成し、酸素の存在により反応が連鎖的に進行する自動酸化機構に従います。ジエン成分に基づく不飽和二重結合があるため、この酸化が支配的です(α位のC-H基のラジカル切断を通じて開始し、含酸素基が生成)。劣化が進行すると、ゴム弾性が消失して衝撃強度や機械的強度が低下します。また、アクリロニトリル成分が多い程耐候性に優れています(酸素の拡散が低下して酸化反応を抑制するため)。
11 劣化・破損 樹脂成形品に割れが発生します。どのように評価すればいいでしょうか。 割れが発生した箇所をマイクロスコープや走査型電子顕微鏡(SEM)で観察すると、割れの表面に特有の形状が観察できることがあります。この形状により割れの発生原因を解明することが可能となる場合があります。
12 劣化・破損 ABS樹脂の割れの原因について、どのような機器で調べればよいでしょうか。 割れの発生箇所の観察を行います。走査型電子顕微鏡(SEM)を用いる事により、破面形状の観察が容易になります。次のアプローチは破面の状態によって考えます。例えば、ソルベントクラック様であれば、破面付近に油等有機物の付着がないか、赤外分光光度計(FT-IR)によるさらなる評価が可能となります。
13 劣化・破損 ポリエチレン樹脂製チューブの割れが発生した原因について調べられますか。 樹脂原料の分子量、成形条件等に起因する製品の結晶化度、使用環境による劣化(紫外線、熱等)を調べる必要があります。分子量については高温GPC測定装置、結晶化度については示差走査熱量計(DSC)で測定可能です。また、使用環境による劣化は酸化反応を伴うことも多く、その場合は赤外分光光度計(FT-IR)で評価可能です。
14 劣化・破損 センサー部樹脂材料の熱サイクルによる割れの原因を調べたいのですが。  割れは温度が高いほど短時間で発生するとのことで、筐体には、封止剤を塗布し、未硬化状態で筐体にふたをしているとのこと。未硬化な封止剤から発生する有機溶剤が樹脂と反応し、割れを誘引しているのではと推測し、封止剤の発生ガスをガスクロマトグラフ質量分析装置(GCMS)により定性しました。その結果、温度が高いほど発生ガス量が多く、割れの温度依存性と相関が確認されました。
15 劣化・破損 ポリエチレンなどのプラスチックが熱で劣化して茶褐色になる原因を教えて下さい。 プラスチックに添加されている添加剤(光安定剤、酸化防止剤等)が、その効果を維持するために起こす酸化反応などが熱で促進されて生成する物質の発色が主な要因と考えられます。ポリエチレンでは、酸化防止剤として使用されるフェノール系添加剤などの酸化、ポリカーボネートでは、光を吸収して生成するキノン構造、ポリウレタンでは、キノンイミド構造の生成などのような要因が一例として考えられます。
16 劣化・破損 屋外で使用していた機器の樹脂部品がボロボロになってしまいました。その原因を調べたいのですが。 屋外使用で樹脂がボロボロになる原因としてまず想定されるのは、紫外線による劣化です。評価としては様々ありますが、耐候性試験機を用いた促進試験により、再現性を確認する。赤外分光光度計(FT-IR)により、樹脂の酸化の程度を確認するといった手法があります。
17 劣化・破損 樹脂の熱劣化について、どのような評価方法がありますか。 樹脂は熱劣化により、分子鎖の切断等による分子量の低下が生じることがあります。そのため、GPC測定による分子量の測定や、動的粘弾性測定装置による初期弾性率の変化によって、劣化を評価することができます。
18 劣化・破損 樹脂製品の耐久性、寿命を予測するためにはどのような評価方法がありますか。 例えば、製品の強度がポイントとなる場合、主な強度低下、劣化の原因として、分子量の低下が考えられます。そこで、使用期間の異なる製品に対して、強度試験による製品の強度と分子量の相関を把握することにより、耐久性の評価を行うことが可能です。
19 リサイクル リサイクルの樹脂原料を用いたプラスチック成形を行っていますが、製品の品質が安定せずに困っています。対策などを教えて下さい。 リサイクル原料は石、ゴミなどの異物をはじめ種々ポリマーが混合しているため、安定した成形性や新品なみの物性がなかなか得られません。成形時にフィルターによる異物除去、バージンペレットの添加、熱・光安定剤、PE/PP相溶化剤の添加等によって物性を回復させることが必要でしょう。
20 有機分析 ポリエチレンの構造を調べる方法について教えてください。  ポリエチレンは、合成条件の違いにより、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)などの種類があり、分岐、分子量等が異なります。赤外分光光度計(FT-IR)では有機物の構造に関する情報が得られます。ATR法では構造の判別は困難ですが、透過法では、分岐構造(1078、1350、1369cm-1)、末端メチル基(1377cm-1)、末端ビニル基(910cm-1)、末端ビニリデン基(888cm-1)の違いが現れます。また、分子量については高温GPC測定装置により測定可能です。
21 有機分析 樹脂の分子量と可塑剤量の測定をする事は可能でしょうか。 高速液体クロマトグラフ(HPLC)を用いて、分子量測定と可塑剤分析の両方に適した2種の検出器を併用することによって、どちらも同時に測定可能となり、迅速な分析を行うことが可能となりました。
22 変色 銀(Ag)メッキした容器に充塡した試薬の一部が変色しましが、その原因の解明を支援して下さい。 変色した部分と未変色の部分をガスクロマトグラフ質量分析装置等で分析を行えば解明できる可能性があります。今回、変色部と未変色部の分析を行った結果、酸化した試薬の誘導体化合物が検出されました。この化合物はカルボニル基(カルボキシル基の間違い?)を有すため、その酸性によりAgメッキが腐食され、生じた酸化銀により試薬が呈色したものと推測されます。
23 分子量 ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)による分子量測定において、z平均分子量(Mz)の値が非常に大きいのですが、正しい値ですか。 z平均分子量(Mz)は、計算式上、高分子量物の影響を大きく受けますので数値的には100万や1000万以上でも正しい値です。ただ、高分子量側のベースライン位置によって値が大きく変わるため、注意が必要です。
24 物性評価 特異形状を有する部品の強度試験を行うことは可能でしょうか。 当所が所有する強度試験機は、基本的にはJIS規格に基づく試験にのみご利用いただけます。ただし、ご利用者さまで治具を作製いただき、装置上・作業上の安全確認ができた場合には異種形状部品の強度試験に対応できる場合がございます。詳細についてはお問い合わせお願いいたします。
25 品質管理 バイオディーゼル燃料を製造していますが、製造過程における品質管理を行う方法を教えて下さい。 種々の管理項目が考えられますが、原料から製品への変換率の管理が重要と考えられますので、原料であるトリグリセリドと生成物である脂肪酸メチルエステルとの濃度を管理することを提案します。両物質とも液体クロマトグラフにより濃度を分析することができますので、その分析手法・条件についても支援させていただきます。
26 微小観察 2種類の樹脂を混合したフィルム中の各樹脂の混合度合いや材料の分布を評価することは出来ますか。 原子間力顕微鏡を用い、材料の減衰特性(tanδ)の差を用いると、その位相像から材質の分布を視覚的に観察することが出来る場合があります。
27 熱特性/熱処理 ポリエチレン系ヒートシール剤の最適温度設定方法を教えてください。 当所が保有する示差走査熱量分析計(DSC)を用いることで調整することができます。具体的には、ポリエチレン系粘着剤の溶融温度を調べ、その温度帯に接触ヒーターロールを制御することでシール強度を高めることが可能です。
28 熱特性/熱処理 核剤を添加したPP樹脂の融解温度と凝固温度の関係について教えてください。 溶融状態の樹脂をガラス転移点以上でゆっくり冷やすと結晶核形成の活性化エネルギーが大きくなることから結晶化しにくくなり、結晶サイズは不均一で結晶化度、再結晶化温度ともに低下してしまいます。一方、溶融樹脂を急冷すると結晶核形成の活性化エネルギーが小さくなるため、結晶サイズも均一で結晶化度も高く、また再結晶化温度も融点に近づきます。
29 塗布性 製品印字用インクで塗布不良が発生しました。良品/不良品の差を調べるにはどうすれば良いですか。 塗布不良の原因がインクの粘度によるものと仮定し、動的粘弾性測定を行ったところ、不良品の粘度が良品よりも高いことがわかりました。さらに熱重量分析(TG)による熱分解挙動の測定結果から、不良品は有機溶剤量が少ないことがわかり、これが粘度の差に現れ、塗布不良に繋がっていったものと考えられます。
30 耐薬品性 ゴムの耐薬品性はどのような評価が出来ますか。 目的の有機溶剤に浸漬後、酸等によりゴム内部の無機成分が溶出しないかをみる手法があります。無機成分の分析は、ICP発光分析装置により定量が可能です。
31 耐薬品性 オゾンを含む水の配管にはどのような材料を選定すれば良いですか。 オゾンは酸化性が非常に強く、殺菌力に優れている反面、接触する材料に対して腐食性を示します。このため、配管材料として汎用樹脂は使用できません。また、オーステナイト系ステンレス鋼や塩化ビニル/塩化ビニリデン系樹脂、ゴムでは二重結合のあるゴムもハイドロパーオキサイドを作るため使用できません。塩ビ系エラストマーかEPDMの使用が望まれます。オゾンが高濃度の場合ではステンレス鋼かテフロンが推奨されます。
32 塑性変形 ゴムの寸法変化はどのような評価が出来ますか。 実際の使用環境での寸法変化を測定する場合、環境試験機を用いて一定温度、一定湿度下の環境を再現し、寸法の変化を見ることが可能です。また、一定環境下、加重による寸法変化についても圧縮拘束などの手法により再現出来ますので、一度ご相談下さい。
33 接着不良 熱圧着したシートの接着強度ムラの原因調査はどのように行えば良いでしょうか。 赤外分光光度計(IR)やガスクロマトグラフ質量分析装置(GC/MS)を用いて接着剤の熱安定性を調べたり、走査型電子顕微鏡(SEM)、光学顕微鏡を用いて接着部位の状態を観察することで、材料状態についての情報を収集し、多角的に評価していきます。
34 精密計測 製品表面の凹凸はどのように評価すればよいでしょうか。 レーザ顕微鏡を用いて評価可能です。本装置では三次元化した画像データの取得のほか、測長も可能であり、凹凸を定量的に評価できます。
35 精密計測 微細で複雑な形状を有する射出成形品の形状を測定したいのですが、どのような装置を用いれば良いでしょうか。 当所保有のマイクロスコープやレーザー顕微鏡などを計測機器として用いることができます。ただし、機器により可能な計測が異なるため目的に応じて使い分けることが必要です。例えば、寸法計測についてはマイクロスコープによる計測が有効ですが、立ち壁などの立体部分の形状については、焦点深度が浅いマイクロスコープや電子顕微鏡では観察自体が困難であり、レーザー顕微鏡を用いる計測が有効です。
36 精密計測 微細形状成形品の計測および観察はできますか。 共焦点型レーザー顕微鏡や走査型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡などを用いて、計測、観察が可能です。試料サイズ、必要精度により、機器を選択する必要があります。
37 成分分析 製品の納入先から、基準値を超える鉛(Pb)やクロム(Cr)などの規制物質が検出されたとの連絡がありました。自社で確認を行いたいのですが、どうすれば良いですか。 まずは蛍光X線分析装置を用いて、規制物質有無のスクリーニング分析を行います。規制物質が検出された製品につきまして、高周波プラズマ発光分析装置(ICP)を用いることでppmオーダーでの精密分析を行い、含有量を正確に決定します。
38 成分分析 納品先から中国製コート剤で加工した樹脂製シートにPbやCrが検出されたとの連絡を受けました。推定要因と対策を教えてください。 当所が保有する蛍光X線装置および高周波プラズマ発光分析装置(ICP)により含有される金属成分を確認することができます。案件により要因は異なりますが、この場合、Pbは約5000ppm、Crは約1200ppm検出されました。製品の着色剤にクロム酸鉛のような顔料が使用されている可能性があり、顔料の仕様を再検討する必要があると思われます。
39 成分分析 使用している樹脂製ソケットについて、RoHS指令の規制物質である「特定臭素系難燃剤」の使用が疑われているのですが、分析方法を教えてください。 樹脂の種類に応じた前処理は必要になりますが、当所が保有するガスクロマトグラフ質量分析装置(GC/MS)を用いて分析することが挙げられます。実際の分析の結果、部品には多量のポリ臭化ジフェニルエーテルが検出されたことから、特定臭素系難燃剤が検出されなかった他のソケットを代替品として使用するようことをお勧めします。
40 成分分析 2成分が混合された材料の混合比率を知りたいのですが、方法を教えてください。 当所が保有する熱重量測定を提案いたします。ただし、各成分の分解温度が近い場合には、JIS K 7120に従った一定昇温による分析では明確な差がわからなない場合があるため、低温で分解する成分の分解温度付近で一定温度に保つプログラムを用いる等の方法もあります。サンプルによって測定条件が異なりますので、ご相談お願いいたします。
41 成分分析 熱硬化性樹脂/無機物複合体中の樹脂成分の定性分析はできますか。 通常、樹脂定性には赤外分光光度計(IR)により調べることができますが、無機物を多く含有する樹脂の場合、IRでは十分な同定ができません。熱硬化性樹脂成分のみを熱分解させてガスクロマトグラフ質量分析(熱分解GC/MS分析)を行いますと、スペクトルによる樹脂の同定ができます。
42 成分分析 薄板状オレフィン系共重合体樹脂の穴空け加工を行っていますが、原料の仕入れ先を変更したことによりバリが発生するようになりました。その原因について調べられますか。 分子量、樹脂組成の確認が必要です。液体クロマトグラフによる分子量測定(GPC分析)では大きな差がみられませんでした。熱分析による示差走査熱量分析(DSC)を行ったところ、2つの吸熱ピークが存在し、ピーク面積比の違いがみられたことから、共重合体比の違いが原因であると推定されます。
43 成分分析 EVA(エチレン-ビニルアルコール共重合樹脂)のVA(ビニルアルコール)含有率を簡易に測定できますか。 赤外分光光度計(IR)測定を行い、特定ピークの強度について検量線を作成することで、VA含有率の簡易評価が可能です。
44 成分分析 中国製のナイロン樹脂が従来の成形条件で全く成形できないのですが、その原因を調べられますか。 赤外分光光度計(IR)測定および示差走査熱量分析(DSC)を用いた融点測定により樹脂の確認が必要です。IR測定により、樹脂はアミド結合を有するナイロン系化合物であることが確認できました。一方、DSCよりその融点が260ºCを超えていたことから、当該樹脂は樹脂メーカーが公表するナイロン6(融点:220ºC)ではなくナイロン66(同:265ºC)であることがわかりました。
45 成分分析 ブレンド樹脂の組成比を求めることは出来ますか。 赤外分光光度計(FT-IR)による赤外吸収スペクトルを測定すると、樹脂固有のスペクトルを得ることが出来ます。そこで、組成比が既知の試料を標準試料とし、その組成比とそれぞれの樹脂に特徴的なスペクトルの強度比の検量線を作製することにより、未知試料の組成を求めることが出来ます。
46 成分分析 食品中のグルコース(ブドウ糖)を定量分析したいのですが、簡単に測定できる方法を教えて下さい。 グルコースの定量法としては、高速液体クロマトグラフによる分離分析や酵素法(主にグルコースオキシダーゼ法)、ソモギ-ネルソン法、ジニトロサリチル酸法等種々あります。この中で、酵素法は測定キットが市販されており、試薬の調製から測定まで非常に簡便にできますので、酵素法が最も適当と思われます。測定には分光光度計が必要ですが、当センターの設備を利用していただくことができます。
47 成分分析 セルロース系廃棄物(廃木材)を硫酸で分解していますが、分解物の分析手法を教えて下さい。 セルロース系廃棄物を酸で加水分解すると、主生成物としてグルコースおよびセロオリゴ糖が生成するので、グルコースは、グルコースオキシダーゼを用いた比色法、グルコースおよびセロオリゴ糖を併せた還元糖はソモジーネルソン法あるいはジニトロサリチル酸法で定量できます。オリゴ糖の組成分析が必要な場合は、高速液体クロマトグラフで分析を行うことができます。
48 成分分析 試料中の硫黄量を測定することは出来ますか。 試料を酸等により溶解し、その溶液中の硫黄元素を高周波プラズマ発光分析装置(ICP)により測定すれば、定量が可能です。試料の性状によって測定手法が異なりますので、ご相談下さい。
49 成分分析 加熱時に製品から発生するガスを調べることは出来ますか。 ガスクロマトグラフ質量分析装置(GC/MS)を用いることで、発生ガスの分析が可能です。
50 成分分析 樹脂中の可塑剤の定量を行いたいのですが。 ポリ塩化ビニルに含まれているフタル酸系の可塑剤を分析する場合、樹脂を特定の溶媒に溶解、あるいは浸漬させ、可塑剤を溶媒に溶出させます。その後、溶出した可塑剤をガスクロマトグラフ(GC)で測定することにより検出することができます。
51 製造方法 樹脂とフィラーの均一な分散を実現するにはどのような点に注意すればいいですか。 例えば、押出機によるシート化を行う場合の分散不良は、押出温度の低下による粘度に留意しなければなりません。また、樹脂とフィラーの界面更新を増大させるために、二軸スクリューの回転数を増加させることも分散性向上に寄与します。
52 製造方法 県内に古来から伝わる特産食品を、レトルト食品にして販売したいと考えています。レトルト化の方法等について支援していただけますか。 当センターはレトルト装置等食品用の加工機器は保有していませんが、食品加工方法等の技術相談・支援はできますので、一度来所して下さい。
53 製造方法 酵素法によるバイオディーゼル燃料の製造方法のメリット、デメリットを教えて下さい。 バイオディーゼル燃料(BDF)は、油脂(主に植物油)とメタノールのエステル交換反応により生成する脂肪酸メチルエステルを精製したものです。一般的には油脂とメタノールを水酸化カリウム等のアルカリ触媒の下で反応させることで製造されています。酵素法は触媒としてリパーゼという酵素を用いるものであり、触媒を繰り返し使える、常温で製造が可能、BDFの精製が容易、廃アルカリの処理が不要、副産物のグリセリンの純度が高い等の優れた特長がありますが反応が遅い、触媒の(初期)コストが高い、取り扱い方によっては酵素触媒が変性する恐れがある等のデメリットもあります。
54 製造方法 熱可塑性のバイオマス系素材をシート化したいのですが、どうすればいいですか? シート化は二軸押出機とT型ダイスによる連続シート化によりできます。安定な成膜を行うためには、当該素材の可塑化温度と熱分解温度により、二軸押出機各セグメントの温度制御を厳密に行うことで熱劣化を抑制するとともに、冷却ロール温度の最適化によるロール密着性を検討する必要があります。
55 製造方法 ゴムにフィラーを混合しましたが力学特性が低下したので解決方法はないでしょうか。  フィラーを混合したEPDMゴムを電子顕微鏡(SEM)によりフィラーの分散状態を確認したところ、フィラーの凝集が見られたことから分散不良がその要因であることが推定されました。分散不良の改善のため、カップリング剤等の添加剤を用いてゴムとフィラーとの界面接着性を向上させたところ、分散性が向上するとともに力学特性にも改良が見られました。
56 成型不良 ポリアミド系樹脂の成形の際、樹脂粘度低下による不良が生じました。どのような原因が考えられますか。 ポリアミド系樹脂は吸湿しやすく、この状態で押出機内などの高温環境下へ入れると、水分により加水分解が引き起こされ、分子量低下に伴う粘度低下が起こります。成形前の樹脂原料の十分な乾燥が必要となります。
57 成型不良 ポリエステルシートをTダイ方式にて試作中、脈動・発泡などが発生しました。推定要因と対策を教えてください。 種々の要因が考えられますが、乾燥不足により樹脂の加水分解が発生し、ポリエステルの溶融粘度が低下すると押出が不安定化することがあります。その際は、原材料乾燥の徹底・押出温度の低温化・真空ベントの導入等を行うことで、著しい改善が見込まれます。
58 成型不良 PP系シートをTダイ方式にて成形したところ、シート両端と中央部の厚みムラが発生しました。推定要因と対策を教えてください。 種々の要因が考えられますが、Tダイと冷却ロールとの間に距離があると、冷却速度に差が発生し厚みムラが生じることがあります。その際は、Tダイと冷却ロールの間隔・溶融シートの冷却ロールへの接地角度および冷却ロールの温度を最適化することで著しい改善が見込まれます。
59 成型不良 リサイクルPETチップを原料としたスパンボンド不織布の成形不良の対応策を教えてください。 チップ中の水分により、高温(300℃)熱劣化が大きく進行します。安定的に高品質な製品を得るためには、約170℃位で回転式真空乾燥機による乾燥処理が不可欠です。
60 成型不良 製品入りの樹脂製容器が膨張、変形しました。原因を調査するためにはどのような機器で調べればいいでしょうか。 容器が膨張していることから、容器の内容物の影響、つまり、内容物の組成成分の気化、または分解によって容器が膨張したと考えることができます。熱重量測定装置(TG)では、内容物がどの温度で気化、分解するかが分かります。また、ガスクロマトグラフ質量分析装置(GCMS)により、一定の温度で発生するガス成分の定性ができます。
61 成型不良 シルバーストリーク(銀状:銀白色の外観不良)が発生した射出成形品の耐熱性への影響と改善方法を教えてください 耐熱性の影響を調べるためにはDSCにより融点やガラス転移温度を調べます。熱分析により低融点側にピークやテーリングが認められれば、シルバーストリーク部分に典型的に見られる熱分解などによる低分子量化が考えられます。これを防ぐためには、成形時のシリンダー温度や射出速度を最適化する必要があります。
62 成型不良 新規採用する樹脂の押出不良の対策について教えて下さい。   新規採用予定の樹脂が、従来品の条件では正常な押出ができないためその押出条件を探索しました。まず、従来品の押出温度におけるメルトフローレート(MFR)を測定し、正常押出が可能な樹脂流れを把握しました。次いで、新規採用樹脂の種々温度におけるMFRを測定し、その値が正常条件と概ね同様となる温度域を見出しました。その結果、実機での押出が良好になることも確認できました。
63 成型不良 シートの押出成形時に不良が発生しています。何が原因かを調べたいのですが。 成形時の不良発生の原因の一つとして、粘度の影響が考えられます。例えば、レオメーターという機器は、温度と粘度の相関を測定することができます。そこで、OK品とNG品のシートについて、押出温度における溶融粘度の比較を行うことで、原因が判明する場合もあります。
64 滑り特性 フィルムの滑り性はどのように評価できるでしょうか。 引張試験機を用いた動/静摩擦係数の測定や織物摩擦係数測定試験機(KES-FB4)を用いることで滑り性の評価が可能です。材料の種類や目的により、評価方法が異なりますので、一度職員にご相談下さい。
65 滑性評価 液晶保護シートの指の滑り性を数値化したいと考えています。動摩擦係数の測定では感覚と合わないのですが、他に方法はないでしょうか? 接触角による評価も有効です。滑り性は表面の平滑性だけでなく測定対象の親水性も影響します。接触角は接着剤の評価にも用いられています。
66 水分測定 医薬品に含まれる極微量の水分を定量分析したいのですが、良い方法はありますか。 極微量な水分を精度良く測定する方法として、カールフィッシャー法があります。当センターではカールフィッシャ水分測定装置を保有しておりますので、設備使用として測定していただくことが可能です。
67 商品企画 商品のパッケージデザイン等の指導はいただけますか。 相談者の方と一緒に、類似商品との差別化、商品コンセプトの打合せを通じ、これまでにもパッケージデザインを手がけています。一度、ご相談下さい。
68 実施許諾 センターが保有している特許を使いたいのですが。 基本的にセンター保有の特許については、実施許諾契約を結ぶことにより利用可能ですので、職員にお問い合わせ下さい。
69 殺菌 生野菜を紫外線も用いて殺菌しようと思いますが、有効性はいかがでしょうか。 紫外線照射による殺菌方法は、紫外線が当たる部分は殺菌できますが、葉の重なった部分や裏側、内部など当たらない部分は殺菌できません。野菜の種類や形状、殺菌したい箇所によって有効なものもあれば有効でないものもあるので、種類や形状、照射方法によって個々に判断する必要があります。
70 コーティング 鋳鉄へのナイロンコーティング処理による欠陥を調査できますか。 鋳鉄部品に耐食性向上等のためにナイロンコーティングを行なっている面に気泡のようなブツブツが発生しました。鋳鉄素材を研磨し金属表面を観察したところ、正常品はブローホール等の欠陥はありませんが、異常品は大きく深いブローホールが多数観察されました。ナイロンコーティングは200℃程度に素材を加熱してナイロンパウダー内に浸漬して塗膜を形成するため、大きなブローホールがある場合、ブローホール内の気体が表面処理により膨張して表面にブツブツが発生したものと推定しました。
71 硬度測定 フィルムの硬さを測定評価したいのですが。 製造ロット間で、ロールしたフィルムの巻取り端部などに跡が残り、材料特性である硬さの観点から評価を行いたいとの相談を受けました。最小試験荷重1gfから設定できる超微小硬さ試験機を用いてフィルムのビッカース硬度を測定することで、ロット間のばらつきを測定評価することができました。
72 酵素分解 おが粉とヨシについて、セルラーゼによる分解のし易さの違いを調べたいのですが、方法を教えてもらえますか。 おが粉、ヨシの粉砕物をセルラーゼで分解し、一定時間に遊離する還元糖とグルコース量を定量することで分解のし易さを評価することができます。おが粉とヨシをセルラーゼで分解したところ、ヨシの方が分解しやすいことがわかりました。
73 硬化性 熱硬化性樹脂の硬化(反応)の程度を調べることは出来ますか。 未硬化成分の量にもよりますが、例えば示差走査熱量分析(DSC)による熱的挙動や動的粘弾性測定による弾性率の変化を測定する事により、硬化の程度を評価できる可能性があります。
74 ガス・異臭 原料の反応工程における発生ガスの分析は可能でしょうか。 熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置(GC/MS)を用いることで可能です。工程での温度条件を加熱炉により再現し、各温度段階毎の発生ガスをMSスペクトルにより定性することができます。
75 ガス・異臭 消臭加工した繊維の性能評価は可能ですか。 ガスクロマトグラフ(GC)による分析で評価できます。GCにより臭い成分ガス濃度を経時的に測定しました。共存する他のガス成分が優先的に吸着され、臭い成分ガスの吸着が阻害されることがわかります。
76 化学特性 放射線を使ったプラスチックの改質について教えてください。 医療機器や食品包装の滅菌で一般的に利用されているガンマ(γ)線照射を活用する方法があります。照射によって、プラスチック分子をつないだり切断したりする作用があるため、例えばポリエチレン製電線被覆材の耐熱性向上やテフロンを粉末化させて離形剤や潤滑剤として利用されています。また、着色することも可能です。
77 異物・汚れ オイル中に浮遊しているゲル状物の分析はできますか。 赤外分光光度計(IR)で分析すれば調べることができます。ゲル状物を分収後、有機溶剤で洗浄し、IR分析を行ったところ粘度調整剤であるアクリレート系樹脂であることが判明しました。オイルの使用環境から考えて、おそらく気温の低下により同樹脂が不溶化し析出したものと考えられます。
78 異物・汚れ 従来の原料組成から変更したロットにおいて、PEフィルム巻き取りロールに多量の異物が発生しました。推定要因を教えてください。 異物が有機物であるか無機物であるかによって測定装置が変わりますが、当所が保有する赤外分光分析装置(IR:有機分析)および元素分析装置付き走査型電子顕微鏡(SEM/EDX:無機分析)を用いた解明を提案いたします。実際に分析を行った結果、異物の原因はオリゴマーなどの有機成分の付着ではなく、アンチブロッキング剤として混練している無機物質の析出であることがわかりました。
79 異物・汚れ PEフィルム中に見つかった繊維状異物が何であるか調べられますか。 赤外分光光度計(IR)で分析すれば調べることができます。IRで調べたところナイロン樹脂であることが判明しました。押出機の掃除に使用していたナイロン製ブラシが発生源であることが疑われます。
80 異物・汚れ 食品中に異物が見つかりました。原因を解明するため赤外分光分析を行いましたが、食品由来のデンプンに由来するものか、包装材料に由来する段ボール片かが判別できませんでした。判別することはできますか。 ヨウ素液を反応させることにより、デンプンであれば紫色に着色しますし、段ボール片では着色しないのでので判別できます。本相談ではヨウ素液を反応させて顕微鏡で観察したところ、異物が着色されているのが確認されたので、デンプンに由来するものと推定できます。
81 異物・汚れ 液状の食品中に粘着状異物が混入していました。製造工程で使用しているグリスが混入したのではないかと推測していますが、確認できますか。 異物の赤外分光スペクトルを測定すれば、グリスかどうかを推定できます。異物を洗浄後、赤外分光光度計によりスペクトルを測定したところ、1000cm-1付近に大きな吸収をもつ多糖類特有のスペクトルが得られました。このことから、異物はグリスではなく、製品に添加している多糖類の増粘剤が凝集したものであると推定されます。
82 異物・汚れ 食品中に黒色異物が混入しているとのクレームを受けましたが、こ
れが何であるか、またなぜ混入したか調べられますか。
走査型電子顕微鏡(SEM)や赤外分光光度計(IR)で分析すれば、調べることができます。SEMを用いた元素分析から黒色異物は有機物のみから構成されていることを確認できましたので、IRを用いた構造解析を行ったところ、異物は糖類に類似した構造を有することがわかりました。食品中に含まれる糖類が焦げて黒色に変色したことが原因であろうと推定されます。
83 異物・汚れ 食品中に生物(動物)の断片と思われる異物が混入していました。混入した原因を究明するため生物の種類を判別したいのですが、どうすればよろしいか。 生物の断片であれば多くの場合遺伝子(DNA)が残っていますので、DNAを増幅して解析し、データベースに登録されている種々の生物種のDNAと比較することで、生物種の同定が可能です。このような生物種同定の受託試験を行う機関(企業)がありますので、紹介します。
84 異物・汚れ パンの中に茶色の異物片が混入していましたが、何であるかわかりますか。 電子顕微鏡(SEM)や赤外分光光度計(IR)で分析すれば、調べることができます。今回はIRを用いて測定を行った所、セルロースのスペクトルが得られたことと、その異物の形状から、原料袋の破片が混入したものと推測されました。
85 異物・汚れ 製品に付着した異物の分析は出来ますか。 赤外分光光度計(FT-IR)による測定では有機物の定性が可能です。また、元素分析装置付き走査型電子顕微鏡(SEM/EDX)による分析では、主に含有する元素の種類が分かります。
86 異物・汚れ 防水処理を施したシートに、水をかけたところ、しみのようなものが発生しました。その原因を調査したいのですが、可能でしょうか。 シート表面の状態を顕微鏡で拡大して確認したところ、シートの破壊や変質などではなく、異物の付着である可能性が高い事が分かりました。赤外分光光度計で分析したところ、親水性の有機物質が付着しており、付着物が吸水する事により、しみ状に見える事が判明しました。
87 異物・汚れ 紙に付着したしみ、汚れについて、どのように分析したらよいでしょうか。 製品に付着したしみや汚れを分析する場合、正常部と付着部との違いを分析評価することを行います。例えば、X線マイクロアナライザーを用いて紙を分析にかけた場合、構成元素として主に炭素と酸素が検出されます。一方、しみや汚れを分析した際に、炭素、酸素以外の元素種の検出があれば、その検出成分を中心に付着、混入の経緯を探っていきます。
88 異物・汚れ ゴム製品に付着している成分について、どのように分析したらよいでしょうか。 紙やゴム等各種製品に付着したしみ、異物などの分析を行う場合、まず付着物の状態を把握するために。顕微鏡などで確認させていただく場合があります。観察により、異物の形状のほか、硬いか柔らかいかなどの情報も重要な要素となります。その後、異物の性状に合わせて、元素分析や赤外分光光度計、その他の機種を組み合わせつつ、異物の絞り込みを行っていきます。
89 加工 超臨界二酸化炭素を用いるとどのようなことができますか。 超臨界状態では、液体の溶解性と気体の拡散性の両方の性質を持ちます。二酸化炭素の場合は約30℃、75気圧で超臨界状態となります。主な用途としては、有用成分の抽出や不純物の除去のほか、製品への含浸による表面改質などに用いられ、有機溶剤を使わない環境低負荷な技術として注目されています。そのほか、微細構造、多孔質構造をもつ材料について、微細構造の崩れを抑えつつ、水分等の除去を行う乾燥手法としても利用することができます。
90 観察 フィルムの断面を観察したいのですが、きれいな断面を作ることができません。作製のポイントを教えてください。 フィルムに限らず、試料断面を作製する場合、以下のポイントを押さえて試料の作製を試みてください。①刃物は刃こぼれのない、新しいものを使う。②刃先は、一度使った個所は使わない。③切るときは一気に素早く切断する。
なお、試料の材質や組成により、断面作製手法は異なりますので、すべての試料に当てはまるわけではありません。詳しくはご相談下さい。