JIS K 6239-1:2017 原料ゴム―溶液重合ＳＢＲのミクロ構造の求め方（定量）―第１部：１Ｈ－ＮＭＲ及びＩＲ（キャストフィルム）法

                                                                                 K 6239-1 : 2017

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[2]
•  3 1H-NMR法(絶対法)・・・・[2]
•  3.1 試験法の概要・・・・[2]
•  3.2 試薬・・・・[2]
•  3.3 装置及び器具・・・・[2]
•  3.4 試料の採取・・・・[3]
•  3.5 手順・・・・[3]
•  3.6 ミクロ構造の計算・・・・[3]
•  4 IR法(相対法)・・・・[5]
•  4.1 試験法の概要・・・・[5]
•  4.2 試薬・・・・[5]
•  4.3 装置及び器具・・・・[5]
•  4.4 試料の採取・・・・[5]
•  4.5 手順・・・・[6]
•  4.6 ミクロ構造の計算・・・・[7]
•  4.7 IRで得られた相対量から絶対量を求める方法・・・・[8]
•  5 試験精度・・・・[9]
•  6 試験報告書・・・・[9]
•  附属書A(参考)試料の製膜手順・・・・[10]
•  附属書B(参考)試験精度・・・・[12]
•  附属書JA(参考)JISと対応国際規格との対比表・・・・[14]

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――――― [JIS K 6239-1 pdf 1] ―――――

K 6239-1 : 2017

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,一般社団法人日本ゴム工業会(JRMA)及び
一般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 6239:2007は廃止され,この規格に置き換えられた。
  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又は実用新案権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及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
  JIS K 6239の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS K 6239-1 第1部 : 1H-NMR及びIR(キャストフィルム)法
    JIS K 6239-2 第2部 : FTIR(ATR)法

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                           K 6239-1 : 2017

原料ゴム−溶液重合SBRのミクロ構造の求め方(定量)−第1部 : 1H-NMR及びIR(キャストフィルム)法

Styrene-butadiene rubber(SBR)-Determination of the microstructure of solution-polymerized SBR-Part 1: 1H-NMR and IR with cast-film method

序文

  この規格は,2015年に第1版として発行されたISO 21561-1を基とし,技術的内容及び構成を変更して
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JAに示す。

1 適用範囲

  この規格は,溶液重合で合成されたスチレンとブタジエンとのゴム状共重合体(以下,S-SBRという。)
のミクロ構造(ブタジエン成分のビニル,トランス及びシス,並びにスチレン)を定量する二つの方法,
すなわち,プロトン核磁気共鳴法(以下,1H-NMR法という。)及びキャストフィルムによる赤外分光法(以
下,IR法という。)について規定する。
  また,この規格のIR法は,IR測定で得られた相対量から1H-NMR法による検量線を用いて絶対量を求
める方法である。
  なお,この規格は,原料ゴムに適用する。
    注記1 IR法(相対法)は,1H-NMR法単独では求められないブタジエン成分のシス,トランスを定
            量する場合に特に有効である。
    注記2 ブタジエン成分のビニル,トランス及びシスは,一般に次の表現が用いられるが,この規格
            においては,“ビニル”,“トランス”及び“シス”に統一している。
            − ビニル : ビニルユニット,ビニル結合,1,2-ユニット,1,2-ビニルユニット,1,2-ビニル
                結合など。
            − トランス : 1,4-トランスユニット,1,4-トランス結合,トランス1,4ユニット,トランス
                1,4結合など。
            − シス : 1,4-シスユニット,1,4-シス結合,シス1,4ユニット,シス1,4結合など。
    注記3 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 21561-1:2015,Styrene-butadiene rubber (SBR)−Determination of the microstructure of
                solution-polymerized SBR−Part 1: 1H-NMR and IR with cast-film method(MOD)
              なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“修正している”

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K 6239-1 : 2017
            ことを示す。
    警告 この規格の利用者は,通常の実験室での作業に精通していることを前提とする。この規格は,
          その使用に関連して起こる全ての安全上の問題を取り扱おうとするものではない。この規格の
          利用者は,各自の責任において,安全及び健康に対する適切な措置をとらなければならない。

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 6229 ゴム−溶剤抽出物の求め方(定量)
      注記 対応国際規格 : ISO 1407,Rubber−Determination of solvent extract
    JIS K 6298 原料ゴム−天然ゴム・合成ゴム−サンプリング及びその後の準備手順
      注記 対応国際規格 : ISO 1795,Rubber, raw natural and raw synthetic−Sampling and further preparative
             procedures
    JIS K 8034 アセトン(試薬)
    JIS K 8101 エタノール(99.5)(試薬)
    JIS K 8464 シクロヘキサン(試薬)
    JIS K 8680 トルエン(試薬)
    1H-NMR法(絶対法)
3

3.1 試験法の概要

  伸展油,老化防止剤などのミクロ構造の測定に影響する成分を除いた試験片を,重水素化クロロホルム
に溶解し,1H-NMRスペクトルを測定する。1H-NMRスペクトルから得られるピーク面積を用いて,ミク
ロ構造を計算する。
  なお,1H-NMR法によって求められるミクロ構造は,ビニル含有量,トランスとシスとの合計含有量及
びスチレン含有量である。
  また,ビニル含有量及びトランスとシスとの合計含有量は,ブタジエン成分に対するモル分率,スチレ
ン含有量は,S-SBRに対する質量分率で表す。

3.2 試薬

  試薬は,次による。
3.2.1  重水素化クロロホルム(CDCl3) 重水素化率99.8 %以上のCDCl3に,体積分率0.03 %テトラメチ
ルシラン(以下,TMSという。)を内部標準として含有したもの。
3.2.2  エタノール-トルエン共沸混合物(ETA) JIS K 8101に規定するエタノール70容とJIS K 8680に
規定するトルエン30容とを混合して調製したもの。
3.2.3  アセトン JIS K 8034による。

3.3 装置及び器具

  装置及び器具は,次による。
       1H-NMR装置 プロトンの共鳴周波数が,150 MHz以上のフーリエ変換型核磁気共鳴装置。
3.3.1
3.3.2  抽出装置 JIS K 6229による。
3.3.3  真空乾燥器 50 ℃60 ℃に制御できるもの。
3.3.4  はかり 1 mgまで読み取れるもの。

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                                                                                 K 6239-1 : 2017

3.4 試料の採取

  JIS K 6298に従って,試験試料を採取する。

3.5 手順

  手順は,次による。
a) 伸展油,老化防止剤などを除去するためにJIS K 6229に従い,ETA又はアセトンを用いて試験試料の
    抽出を行う。抽出処理した試験試料を50 ℃60 ℃の真空乾燥器で乾燥する。
b) 乾燥した試験試料から15 mg50 mgを採取し,試験片とする。その試験片を,0.5 mlのCDCl3に完全
    に溶解して試験溶液とする。試験溶液の濃度は,用いる1H-NMR装置によって増減する。
c) 試験溶液及び試料を溶かしていない空試験用のCDCl3の1H-NMRスペクトルを,次の条件で測定する。
  − 測定モード : シングルパルスモード
  − 測定温度 : 室温50 ℃
  − データポイント数 : 32 k
  − オフセット : 5 ppm
  − 観測幅 : 15 ppm以上
  − パルス幅 : 30°パルス
  − 繰返し時間 : 4秒30秒
  − 積算回数 : 32回256回

3.6 ミクロ構造の計算

3.6.1  ピーク面積の求め方
  1H-NMRスペクトルから,それぞれのピーク面積を求める方法は,表1による。また,図1に共鳴周波
数500 MHzの装置を用いて測定したスペクトルの例を示す。
                                    表1−ピーク面積の求め方
              面積                               求め方
              Ha    4.3 ppm5.0 ppm付近の最低強度位置までを積分する。
              Hb    5.0 ppm付近の最低強度位置6.1 ppm付近の最低強度位置までを積分する。
              Hc    6.1 ppm付近の最低強度位置7.7 ppmまでを積分する。
              Hd    空試験測定時のTMS(0 ppm)のピークを積分する。
              He    空試験測定時の6.1 ppm7.7 ppmまでを積分する。
               Hf   試験溶液測定時のTMS(0 ppm)のピークを積分する。

――――― [JIS K 6239-1 pdf 5] ―――――

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