JIS K 1557-2:2007 プラスチック―ポリウレタン原料ポリオール試験方法―第２部：水分量の求め方

                                                                 K 1557-2 : 2007 (ISO 14897 : 2002)

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,ウレタン原料工業会(JURA)/日本プラスチ
ック工業連盟(JPIF)/財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべき
との申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。これ
によってJIS K 1557:1970は廃止され,JIS K 1557-1,JIS K 1557-2,JIS K 1557-3,JIS K 1557-4及びJIS K
1557-5に置き換えられる。
  制定に当たっては,日本工業規格(日本産業規格)と国際規格との対比,国際規格に一致した日本工業規格(日本産業規格)の作成及び日
本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために,ISO 14897:2002,Plastics−Polyols for use
in the production of polyurethane−Determination of water contentを基礎として用いた。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に
抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許
権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に係る確認について,責任は
もたない。
  JIS K 1557-2には,次に示す附属書がある。
    附属書A(参考)実験室間の精度の検討
  JIS K 1557の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS K 1557-1 第1部 : 水酸基価の求め方
    JIS K 1557-2 第2部 : 水分量の求め方
    JIS K 1557-3 第3部 : 不飽和度の求め方
    JIS K 1557-4 第4部 : 塩基性度の求め方
    JIS K 1557-5 第5部 : 色数,粘度,酸価及びpHの求め方

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K 1557-2 : 2007 (ISO 14897 : 2002)

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1. 適用範囲・・・・[1]
•  2. 引用規格・・・・[1]
•  3. 定義・・・・[2]
•  4. 原理・・・・[2]
•  5. 適用・・・・[2]
•  6. 妨害事項・・・・[2]
•  7. 試薬・・・・[3]
•  7.1 試薬の純度・・・・[3]
•  7.2 水の純度・・・・[3]
•  7.3 A法(手動滴定)用試薬・・・・[3]
•  7.4 B法(自動滴定)用試薬・・・・[3]
•  8. 装置・・・・[3]
•  8.1 A法(手動滴定)用器具・・・・[3]
•  8.2 B法(自動滴定)用器具・・・・[4]
•  9. 試料の採取・・・・[4]
•  10. 試薬の標定・・・・[5]
•  10.1 A法(手動滴定)の試薬の標定・・・・[5]
•  10.2 B法(自動滴定)の試薬の標定・・・・[5]
•  10.3 計算式・・・・[5]
•  11. 操作・・・・[5]
•  11.1 A法(手動滴定)・・・・[5]
•  11.2 B法(自動滴定)・・・・[6]
•  12. 計算式・・・・[6]
•  13. 精度及びかたより・・・・[6]
•  13.1 一般事項・・・・[6]
•  13.2 B法における精度・・・・[6]
•  14. 試験報告・・・・[7]
•  附属書A(参考)実験室間の精度の検討・・・・[8]

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――――― [JIS K 1557-2 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                           K 1557-2 : 2007
                                                                            (ISO 14897 : 2002)

プラスチック−ポリウレタン原料ポリオール試験方法−第2部 : 水分量の求め方

Plastics−Polyols for use in the production of polyurethane− Part 2: Determination of water content

序文

 この規格は,2002年に第2版として発行されたISO 14897,Plastics−Polyols for use in the production
of polyurethane−Determination of water contentを翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく
作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で点線の下線を施してある“参考”は,原国際規格にはない事項である。
警告 この規格の使用者は,一般的な実験操作に精通しているのが望ましい。この規格は,これを利用す
ることによって生じる安全に関するすべての問題の処置を意図しているものではない。適切な安全及び健
康に関する基準の策定,及び使用に先駆けて,国のすべての規制への適合の確保は,この規格の使用者の
責務である。

1. 適用範囲

 この規格は,ポリウレタンの原料として用いるポリオールの水分量の求め方について規定
する。
  A法は,手動電流滴定法であり,カールフィッシャー測定法の原理をよく理解するために記載した。電
流滴定法は,目視で終点が観察できる広い範囲のポリオールに適用できる。
  B法は,自動電流滴定法と自動電量滴定法との両方を含んでいる。電量滴定法は,試薬の標定を必要と
しない完全な方法であり,その上,電流滴定法に比較してより感度の高い測定結果が得られる。
    備考 この規格の対応国際規格を,次に示す。
            なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide 21に基づき,IDT(一致している),MOD
          (修正している),NEQ(同等でない)とする。
          ISO 14897:2002,Plastics−Polyols for use in the production of polyurethane−Determination of water
              content (IDT)

2. 引用規格

 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格のうちで,発行年を付記してあるものは,記載の年の版だけがこの規格の規定を構
成するものであって,その後の改正版・追補には適用しない。発効年を付記していない引用規格は,その
最新版(追補を含む。)を適用する。

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2
K 1557-2 : 2007 (ISO 14897 : 2002)
    JIS K 8001 試薬試験方法通則
      備考 ISO 6353-1:1982,Reagents for chemical analysis−Part 1: General test methodsからの引用事項は,
            この規格の該当事項と同等である。
    ISO 3696:1987,Water for analytical laboratory use−Specification and test methods
    ISO 6353-2:1983,Reagents for chemical analysis−Part 2: Specifications−First series
    ISO 6353-3:1987,Reagents for chemical analysis−Part 3: Specifications−Second series

3. 定義

 この規格で用いる主な用語の定義は,次による。
3.1   ポリオール(polyol) イソシアネートと反応するジヒドロキシル基又はポリヒドロキシル基をもつ
有機化合物。
3.2   ポリウレタン(polyurethane) 有機ジイソシアネート又はポリイソシアネートとジヒドロキシル化
合物又はポリヒドロキシル化合物との反応によって生成するポリマー。

4. 原理

4.1   A法及びB法ともにカールフィッシャー試薬を用いた電流滴定法又は電量滴定法による。
  試薬中の二酸化硫黄が,アルコールと反応し,試薬中の塩基で中和されたエステルが生成する。生成し
た亜硫酸アルキルのアニオンが反応成分となる。
  水分は,よう素による酸化反応によって亜硫酸アルキルから硫酸アルキルになるときに,存在する水が
消費されるため測定できる。そのときの反応式を,次に示す。
    ROH+SO2+R'N → (R'NH)   SO3R
    H2O+I2+(R'NH)   SO3R+2R'N → (R'NH)   SO4R+2(R'NH)   I
4.2   水分は,メタノール又は他のアルコールに溶かした試料溶液に,カールフィッシャー試薬(よう素,
二酸化硫黄,エチレングリコールモノメチルエーテル,ピリジン又はピリジン代替品)を溶液中の水がす
べて消費されるまで加えることによって測定する。
  電流滴定法では,終点は二つの白金電極の復極を示す電流を電流計で測定し判定する。電量滴定法では,
電気分解でよう素が発生するため,試薬を標定する必要がない。

5. 適用

 この試験方法は,品質管理,製品の検定及び研究に用いることができる。
  ポリオールが含有する水の量の測定は重要である。ポリオール中の水分は,イソシアネートと反応して
二酸化炭素及びアミンを生成し,そのアミンが,ポリオールと反応するイソシアネートと反応し,イソシ
アネートを消費するからである。
    備考 A法の手動式の測定法は,主としてカールフィッシャー試験法をよりよく理解するための参考
          として記す。B法に規定する,市販の各種のカールフィッシャー自動測定機器が,広く使用可
          能である。より詳細な説明及び図は,JIS K 0113を参照するとよい。

6. 妨害事項

6.1   酸化物,水酸化物,及び強塩基性化合物は,カールフィッシャー試薬と反応して当量の水を生成す
るため誤差が生じる。したがって,KOH又は他の強塩基を含有する粗ポリオールの場合は,生成する過剰
の水の補正をしなければならない。

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                                                                 K 1557-2 : 2007 (ISO 14897 : 2002)
6.2   アミンを開始剤とするポリオールによって,カールフィッシャー試薬のpHが上昇するので,測定結
果は不正確になる。この場合は, 滴定前に化学量論を超えたサリチル酸又は安息香酸を試料に加えること
によって,問題なく滴定ができる。特別のポリオールを測定するときには,この測定法の適合性を試験の
実施によって決定することが望ましい。

7. 試薬

7.1 試薬の純度

 すべての分析において,化学分析用純度の試薬を用いる。特に指示がなければ,試薬
は,JIS K 8001の附属書2,ISO 6353-2及びISO 6353-3の仕様に適合するものとする。測定値が信頼でき
るような,十分に純度の高いものであれば,他の品質の試薬を用いてもよい。

7.2 水の純度

 特に指示がなければ,水はISO 3696の等級3を用いる。

7.3 A法(手動滴定)用試薬

7.3.1  カールフィッシャー試薬 1 mLが,水2.53.5 mgに相当するものである。市販の試薬(1 mLは,
6 mgの水に相当する。)を,同量のエチレングリコールモノメチルエーテルで希釈して用いる(希釈用の
エチレングリコールモノメチルエーテル中の水分の含有量は,0.1 %未満とする。)。
    備考 ピリジンを用いていない試薬が入手可能であり,これに変更することを強く推奨する。
7.3.2  滴定溶媒(無水メタノール) 十分に乾燥したメタノールでなければ,含まれる水分と反応するた
めに多量の希釈したカールフィッシャー試薬が必要となる。したがって,メタノールが赤褐色を呈しそれ
が消えなくなるまで,希釈していないカールフィッシャー試薬原液(1 mLは,6 mgの水に相当する。)を
加えて,瓶に入ったメタノールを脱水する。次に,液が薄黄色になるまでメタノールを加える。脱水した
メタノール100 mLに対して,110 mLの希釈したカールフィッシャー試薬が必要となるまで脱水処理す
ることが望ましい。

7.4 B法(自動滴定)用試薬

7.4.1  カールフィッシャー試薬 自動滴定法では,市販品及び種々の試薬の使用が可能である。ピリジン
を用いない試薬は,従来品と比較して,安定性が高く,不快な臭気もない。種々の水分濃度の試料に使用
できるように,異なった濃度で,分割形の試薬,及び混合形の試薬が市販品で入手できる。
  混合形の試薬は,カールフィッシャー滴定に必要なすべての組成を混合して,単一の溶液としている。
分割形の試薬は,溶媒と滴定液とが分かれている。

8. 装置

8.1 A法(手動滴定)用器具

8.1.1  滴定容器 300 mL程度の高さのあるふちのないビーカで,外気から水分が入らないように密閉で
きるもの。容器には窒素ガス導入口,10 mLのビュレット,スターラ(できればマグネチック),及び開
口部が付いており,その開口部は試料及び溶媒の添加,又は電極の取り外しのために,ときどき開けても
よい。
  滴定試薬を吸引するための,1 Lのトラップ瓶に接続した真空ラインが付いているものが,便利である。
  無水硫酸カルシウムの入った乾燥管を通した窒素ガスを滴定容器に通気する。
8.1.2  電極 長さ4.76 mmの26番線2本に相当する表面積をもつ白金製電極。白金線は,38 mmの間
隔で容器に取り付ける。この中に75 mLの溶液を満たす。
8.1.3  復極検出器 内部抵抗値が5 000 Ω未満で,電極間に2050 mVの電圧を印加し,それが表示で
きるもので構成され,ガルバノメータ又は比調整回路で1020 Aの電流が検出表示できるもの。

――――― [JIS K 1557-2 pdf 5] ―――――

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