JIS K 1557-6:2009 プラスチック―ポリウレタン原料ポリオール試験方法―第６部：近赤外（ＮＩＲ）分光法による水酸基価の求め方

                                                                                 K 1557-6 : 2009

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 原理・・・・[2]
•  5 装置・・・・[2]
•  5.1 光源及び検出器・・・・[2]
•  5.2 分光器・・・・[2]
•  5.3 測定用補助装置・・・・[2]
•  5.4 ソフトウェア・・・・[2]
•  6 検量線の作成・・・・[3]
•  6.1 検量線作成用試料の選定・・・・[3]
•  6.2 基準値・・・・[3]
•  6.3 測定波長域及び光路長・・・・[3]
•  6.4 スペクトル変動原因の減少・・・・[3]
•  6.5 多変量の数学的処理・・・・[4]
•  6.6 検量線の最適化・・・・[4]
•  7 検量線の検証・・・・[4]
•  8 検量線の転用・・・・[4]
•  9 検量線の品質管理・・・・[5]
•  10 測定手順・・・・[5]
•  10.1 一般・・・・[5]
•  10.2 検量線・・・・[5]
•  10.3 測定・・・・[5]
•  10.4 結果の図示・・・・[5]
•  11 試験報告・・・・[5]
•  附属書A(参考)測定例の図表・・・・[6]
•  附属書JA(参考)分光器の種類・・・・[13]
•  附属書JB(参考)測定用補助装置・・・・[14]
•  附属書JC(参考)近赤外(NIR)スペクトルの測定・・・・[15]
•  附属書JD(参考)検量線作成用試料の選定・・・・[17]
•  附属書JE(参考)多変量解析・・・・[19]
•  附属書JF(参考)検量線を最適化するための統計的手法・・・・[21]
•  附属書JG(参考)分析誤差の原因・・・・[24]
•  附属書JH(参考)JISと対応する国際規格との対比表・・・・[26]

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――――― [JIS K 1557-6 pdf 1] ―――――

K 1557-6 : 2009

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)及び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。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  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,実用新案権及び出願公開後の実用新案登録出願にかかわる確認について,責
任はもたない。
  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
    JIS K 1557-6 第6部 : 近赤外(NIR)分光法による水酸基価の求め方

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――――― [JIS K 1557-6 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                          JIS
                                                                           K 1557-6 : 2009

プラスチック−ポリウレタン原料ポリオール試験方法−第6部 : 近赤外(NIR)分光法による水酸基価の求め方

Plastics-Polyols for use in the production of polyurethanes- Part 6: Determination of hydroxyl number by NIR spectroscopy

序文

  この規格は,2004年に第1版として発行されたISO 15063を基に,技術的内容を変更して作成した日本
工業規格である。
  なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。変更の一
覧表にその説明を付けて,附属書JHに示す。

1 適用範囲

  この規格は,近赤外(NIR)分光法を用いたポリウレタン原料であるポリオール中の水酸基価の求め方
について規定する。
    注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
          ISO 15063:2004,Plastics−Polyols for use in the production of polyurethanes−Determination of
          hydroxyl number by NIR spectroscopy (MOD)
            なお,対応の程度を表す記号(MOD)は,ISO/IEC Guide 21に基づき,修正していることを示
          す。

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
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS K 0134 近赤外分光分析通則
    JIS K 1557-1 プラスチック−ポリウレタン原料ポリオール試験方法−第1部 : 水酸基価の求め方
      注記 対応国際規格 : ISO 14900,Plastics−Polyols for use in the production of polyurethane−
             Determination of hydroxyl number (IDT)

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,次による。

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2
K 1557-6 : 2009
3.1
水酸基価(hydroxyl number)
  試料1 g中の水酸基と当量の水酸化カリウムの質量(mg)で示す値。
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

  近赤外(NIR)測定による水酸基の吸収値と各試料の水酸基価[JIS K 1557-1の規定による方法(以下,
標準法という。)で求める。]との相関を示す検量線を,多変量解析を行って作成し,その検量線を用いて
ポリオール中の水酸基価を求める。多変量解析によって求めた検量線の最適化の手法は,6.6に規定する。
ただし,疑義などが生じた場合などには,標準法であるJIS K 1557-1の8.3(精度及びかたより)によっ
て求めた値を用いることが望ましい。
    注記 近赤外(NIR)スペクトル測定は,附属書JCを参照。

5 装置

  装置は,次による。
  これらの装置の構成及び設置は,近赤外(NIR)分光器製造業者の技術資料によって行う。

5.1 光源及び検出器

 近赤外(NIR)機器の光源は,石英ガラス製タングステンハロゲンランプを用いる。
検出器は,硫化鉛(PbS),セレン化鉛(PbSe)若しくはインジウムガリウムヒ化物(InGaAs)の光導電素
子による半導体形検出器又はトリグリシン硫酸(TGS)による焦電形検出器を用いる。

5.2 分光器

 回折格子分光器,干渉フィルタ(filter-wheel)分光器,音響光学フィルタ(AOTF)分光器,
発光ダイオード(LED)分光器,フーリエ変換(FT)分光器などから選択して用いる。
    注記 分光器の種類は,附属書JAを参照。

5.3 測定用補助装置

 キュベット,透過フローセル,透過プローブ,浸せき式プローブ,全反射(ATR)
プローブなどがあり,試料の性状及び用途によって選択して用いる。
    注記 各種測定用補助装置は,附属書JBを参照。

5.4 ソフトウェア

 次の機能を備えたソフトウェアを用いる。
a) すべての試料の特定情報及びスペクトルデータが,正確に記録でき,参照データが利用できるもの。
b) スペクトルの移動及び/又はコピーができるもの。
c) スペクトルデータの加減演算及びスペクトルの平均化ができるもの。
d) 光学データのlog(1/T)を微分又はほかの数学的処理形式に変換及び逆変換ができるもの。
e) 重回帰分析(MLR),主成分回帰分析(PCR)又は部分最小二乗法(PLS)の手法で計算できるもの。
f)  PCR若しくはPLSによる解析結果,質量,スコア又は他の望ましいデータを,以降の試験用及び検証
    用に保存し,かつ,これらデータを表示できるもの。
g) 検証の標準誤差(SEC),回帰係数及び二乗平均平方根偏差(RMSD)を計算でき,種々のグラフ表示
    ができるもの。
h) クロス−バリデーション(標準試料によって検量線の評価を行う。)ができるもの。
i)  異常値が区別できるもの。

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j)  回帰式の作成及び保存並びに試料の水酸基価を算出できるもの。

6 検量線の作成

6.1 検量線作成用試料の選定

  検量線作成用試料の選定は,次による。
    注記 検量線作成用試料選定は,附属書JDを参照。
a) 選定する検量線作成用試料は,評価試料に存在すると考えられるすべての構成成分を含んでいるもの
    とする。
b) 選定する検量線作成用試料は,評価試料の予測水酸基価を含む範囲のものとする。望ましくは,それ
    以上の範囲のものを含むものとする。
c) 選定する検量線作成用試料の水酸基価は,必要な検量線の範囲にわたって,均等に分布しているもの
    とする。
d) 選定する検量線作成用試料の数は,スペクトルの変化とモデル試料の水酸基価との関係が統計的に明
    確化できるように十分に多くの数とする。
      注記 検量線作成用試料の数は,評価試料の内容によって異なるため,統計的な手法によって確認
            することになるが,その例は,JD.2を参照。
e) すべての検量線作成用試料のスペクトルは,間違ったモデルとなることを避けるために同様の方法[例
    えば,同じ光路長(試料セルの厚み)を用い,かつ,スペクトルのベースライン,最高ピーク,最低
    ピークなども同様とする。]によって求めたものとする。

6.2 基準値

  基準値は,次による。
a) 検量線作成用試料の水酸基価の基準値は,標準法で求めた値を用いる。
b) 基準値の測定は,複数回実施することが望ましい(JIS K 1557-1に規定する精度を確保する回数とす
    る。)。複数回実施した測定値の平均値を検量線作成に用いる。
c) 標準法による測定及びNIRスペクトル測定は,同時期に行う。

6.3 測定波長域及び光路長

6.3.1  測定波長域
  水酸基価の測定には,R-OH結合音(2 000 nm2 300 nm)及びR-OH第一倍音(1 380 nm1 500 nm)
の二つの主要な波長域を用いる。妨害となる吸光を補正するため,検量線に他のスペクトル領域を追加し
てもよい。
6.3.2  光路長
  最適な光路長は,測定に用いる波長に依存し,検量線作成用試料の一連の中で最も水酸基価の高い試料
のスペクトル(最も吸光度が大きい)を光路長の異なるセルで測定して,最大吸光度が1.0A1.5A程度と
なるような長さにする。

6.4 スペクトル変動原因の減少

  スペクトルの測定は,その変動を見るために,23回行う。標準法と近赤外(NIR)法との差が大きい
又は2回測定間の値の差が大きい場合には,その差異の発生の原因を明らかにする。同じ試料で,近赤外
(NIR)測定及び標準法での測定の繰返し及び異なった試料での測定を行うことによって,変動が,測定
によるものか試料の不均一性によるものか見極める。試料の測定は,順不同で行い,測定順による変動要
因を取り除く。

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