減圧と捕集を同時スタートできるため、到達圧力になるまでに揮発する成分も含めて捕集すること減圧および加熱条件下でが可能である。発生する有機ガスの分析有機分析化学研究部矢野寛子発生ガス分析とは 1. 工業材料の開発・製造・加工・保管・使用・廃棄にいたる様々な過程において発生したガスは、図1 臭気や可燃性ガスの飛散など周辺環境への悪影響、腐食や付着物など成型機の不具合、腐食・変減圧下のガス捕集システム構成と対応可能な条件色など製品の不具合など、トラブルを引き起こす場合がある。発生ガス分析は、これらのトラブルが生じたとき原因物質を特定し対策に繋げる、あるいは事前調査を実施して予防策を講じ未然にトラブルを防ぐなどに有用である。 2.2 吸着管捕集効率減圧下における吸着管の捕集効率を検討した。既知濃度のアルカン標準品（炭素数 C6～ 18）について、吸着管に直接滴下あるいは減圧下（約発生ガス分析における、ガスのサンプリングは 1Pa or 6000Pa ）にて吸着管捕集し、熱脱離大きく現場サンプリングとモデル試験の 2 つに GC/MS 測定した。なおここでは、吸着管とロー分類される。現場サンプリングは、直接ガスを採タリーポンプ間に圧力計を設置して、圧力を計測取するもので、主に排気ガス、作業環境などに好した。得られたピーク面積値について、直接注入適であるが、時間的、空間的な制約によりガス採したものを 100％とし、減圧下にて捕集したもの取が困難な場合もある。一方、モデル試験は、ラの比率を捕集効率として図 2 に示した。ボにてガス発生状況を再現してサンプリングす約 6000Pa の減圧下においては、捕集効率はほるもので、室温～ 1000℃ 以上の幅広い温度域で実ぼ 100％であった。一方、 1Pa では C8 以下の炭施できるため、揮発性有機化合物（ VOC）、残存素数で捕集効率が低下する結果が得られた。 1Pa 溶媒、樹脂成型時、燃焼時の発生ガスなど様々なの減圧下では分子の揮発性が高くなるため、吸着目的に用いられ、温度、雰囲気ガスの流量を制御剤への保持力が低下すると考察された。することにより、再現性の高い試験が可能である。モデル試験においては、温度、湿度、雰囲気、数 Pa 程度の減圧下での発生ガス分析において、本手法を適用する場合には捕集効率が良好な範圧力、時間など、実状に合わせた系を組むことが囲が C8～となり、低沸点成分（ヘキサンや酢酸重要である。ここでは、圧力（減圧あるいは大気エチル等の溶媒など）の捕集効率が低くなる点に圧）の違いにより発生ガスにどの様な違いが生じ注意が必要である。るかを、熱脱離 -GC/MS 法を用い、有機成分に着目し分析した事例を紹介する。減圧・加熱条件下での発生ガス分析方法 2. 2.1 システム構成減圧下で発生するガスを捕集するシステムの模式図と対応可能な条件を図 1 に示した。試料を加熱可能なチャンバーに入れ、吸着管（吸着剤 Tenax など）とロータリーポンプを接続し、減圧しながら発生したガスを吸着管に捕集する。ガスを捕集した吸着管を熱脱離 GC/MS 法などにて測定し、有機成分の定性と定量を行う。本システムでは、図 2 東レリサーチセンターアルカンの吸着管捕集効率（炭素数 C6～ 18） The TRC Journal 2015 年 9 月号・1 3. 表 1 に示す通り、2 水準ともに含窒素化合物が多分析適用事例く検出された。これらの成分はゴム試料中に含まニトリルゴムパッキン試料について、圧力（減圧あるいは大気圧）により発生ガスに差が見られれた残存溶媒、酸化防止剤などの添加剤が揮発して検出されたと考えられた。 No.5 までの検出時間では、成分およびその検るか、 2.1 のシステムおよび熱脱離 GC/MS を用いて評価した。前処理条件を以下に示した。 1）出量に大きな差はなかったが、減圧下の方が高い傾向が見られた。また、 No.5 以降の高沸点側で・試料量： 100mg は、減圧下においてヘキシルジフェニルアミン・加熱温度： 120℃ (No.6) やオクチルジフェニルアミン (No.7) な・加熱時間：4 時間ど高沸点成分が顕著に検出されたが、大気圧下で・圧力：水準 1（減圧 50Pa）水準 2（大気圧は定量下限未満であった。これらの差により、 10 5 Pa）トータル発生量は減圧下＞大気圧下となった。減圧下では成分（特に高沸点成分）の揮発性が ※大気圧での前処理は、窒素気流下で行った。高くなることで、発生量が大きくなったと推察された。得られた GC/MS トータルイオンカレントクロマトグラム（ TICC）を図 3 に、定性・定量結果まとめ 4. を表 1 に示した。発生ガスのモデル試験では、温度、湿度、雰囲気、圧力、時間など、ガスの発生する実状に合わせて系を組むことが重要である。今回、圧力をファクターとして、大気圧と減圧下の 2 水準にてモデル試験を行った。その結果、減圧下の方が高沸点成分の発生量が多く、発生ガスのトータル量も減圧下の方が多い傾向が認められた。紹介した手法では、数千 Pa 程度（ダイヤフラムポンプレベル）あるいは数十 Pa 程度（ロータリーポンプレベル）の分析が可能である。ただし、分析対象成分は、数千 Pa 程度の場合アルカン換図3 GC/MS-TICC（ニトリルゴムの加熱発生ガス）算 C6 から、数十 Pa 程度では C7 あるいは C8 からとなる。表 1 分析結果（ニトリルゴムの加熱発生ガス） No. 成分名試料からの発生量 (μg/g）弊社では、この手法で分析が難しい水や二酸化炭素などの無機ガス、低沸点成分の分析について、減圧下大気圧下高分解能 FT-IR など、別手法での検討も実施しており、分析目的成分に応じた手法を提案できるよう、 1 Alcohoｌ 53 32 2 Cyclohexylisothiocyanate 110 120 3 Amine compound 34 10 5. 4 3-Benzylpyridine +Diniphenylnitrosamine 130 78 1) 5 Naphthylamide +　α 21 8.9 6 Hexyldiphenylamine 25 <2 7 Octyldiphenylamine 28 <2 TOTAL 750 450 体制を整えている。参考文献増補プラスチックおよびゴム用添加剤実用便覧化学工業社 1987 氏名矢野寛子（やの有機分析化学研究部ひろこ）有機分析化学第 2 研究室好きな動物：猫東レリサーチセンター The TRC Journal 2015 年 9 月号・2