KR20170033881A - 분석 방법, 분석 장치 및 분석 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체 - Google Patents
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Abstract
프탈산에스테르를 그것에 전자파를 조사하여 얻어지는 스펙트럼으로부터 판별한다. 이종의 프탈산에스테르, 예를 들어 (DEHP)와 (DINP)를 금속판 상에 설치한 (PVC) 등의 한 쌍의 소정 하지막에 각각 부착시켜서, 이종의 프탈산에스테르가 상이한 상태를 취하고 있는 제1 시료 및 제2 시료를 준비한다. 준비한 제1 시료 및 제2 시료에 각각 전자파를 조사하여, 금속 반사(IR) 스펙트럼(P) 및 금속 반사(IR) 스펙트럼(Q)을 취득한다. 이종의 프탈산에스테르에 대해서, 유의미한 차가 있는 스펙트럼이 얻어지고, 또한, 그러한 스펙트럼을 사용하여, 프탈산에스테르류의 종류의 판별을 행할 수 있게 된다.
Description
본 발명은 분석 방법, 분석 장치 및 분석 프로그램에 관한 것이다.
프탈산에스테르는, 예를 들어, 케이블 피복재에 사용되는 폴리염화비닐 등의 수지 제품의 가소제에 사용된다. 가소제에 사용되는 프탈산에스테르로서는, 프탈산디-2-에틸헥실(Di(2-EthylHexyl)Phthalate; DEHP), 프탈산디부틸(DiButyl Phthalate; DBP), 프탈산부틸벤질(ButylBenzyl Phthalate; BBP), 프탈산디이소노닐(DiIsoNonyl Phthalate; DINP) 등이 있다.
이러한 프탈산에스테르 중, DEHP, DBP, BBP의 3종류는, 유럽REACH(Registration, Evaluation, Authorisation and restriction of CHemicals) 규제에서는, 고우려 물질(Substance of Very High Concern; SVHC)로서 들어졌던 경위가 있다. 또한, 이 3종류는, 전자 및 전기기기에의 특정 유해 물질의 사용을 제한하는 RoHS(Restrictions of the certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment) 명령에서는, 규제 후보 물질로서 들어졌던 경위가 있다.
상기와 같은 케이블 피복재 등의 제품 중에 포함되는 프탈산에스테르의 분석에, 가스 크로마토그래피 질량 분석법이나 액체 크로마토그래프 질량 분석법에 비하여 시간적 또는 비용적으로 유리해질 수 있는 분광 분석법을 사용하는 기술이 알려져 있다. 예를 들어, 케이블 피복재를 가열하여 발생시킨 증기를 기판 상에 포집한 시료를 사용하여, 푸리에 변환 적외 분광법(Fourier Transform - InfraRed spectroscopy; FT-IR)으로 그 시료의 IR 스펙트럼을 측정하여, 프탈산에스테르의 유무를 분석하는 기술이 알려져 있다.
지금까지의 분광 분석 기술에서는, 측정되는 스펙트럼으로부터 프탈산에스테르의 유무를 판별할 수는 있다. 그러나, 프탈산에스테르는, 상이한 종류여도 그들의 스펙트럼에 유의미한 차가 나타나기 어렵다. 그 때문에, 측정되는 스펙트럼으로부터 프탈산에스테르의 종류의 판별, 예를 들어 RoHS 명령에서 규제 후보로 된 DEHP인지 규제 후보로 되지 않은 DINP인지와 같은 종류의 판별을, 고정밀도로 행하는 것이 어려울 경우가 있다.
본 발명의 일 관점에 의하면, 제1 프탈산에스테르 및 제2 프탈산에스테르를, 한 쌍의 제1 하지막 및 제2 하지막에 각각 부착시켜서, 상기 제1 프탈산에스테르 및 상기 제2 프탈산에스테르가 서로 상이한 상태를 취하고 있는 제1 시료 및 제2 시료를 준비하는 공정과, 상기 제1 시료 및 상기 제2 시료에 각각 전자파를 조사하여, 제1 스펙트럼 및 제2 스펙트럼을 취득하는 공정을 포함하는 분석 방법이 제공된다. 예를 들어, 이 분석 방법은 또한, 상기 제1 프탈산에스테르 또는 상기 제2 프탈산에스테르와의 일치성을 판정하는 판정 대상 물질을, 상기 제1 하지막 및 상기 제2 하지막과 동종의 제3 하지막에 부착시킨 제3 시료를 준비하는 공정과, 상기 제3 시료에 전자파를 조사하여, 제3 스펙트럼을 취득하는 공정과, 상기 제1 스펙트럼, 상기 제2 스펙트럼 및 상기 제3 스펙트럼을 사용하여, 상기 판정 대상 물질의, 상기 제1 프탈산에스테르 또는 상기 제2 프탈산에스테르와의 일치성을 판정하는 공정을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 관점에 의하면, 분석에 사용하는 분석 장치 및 분석 프로그램이 제공된다.
개시된 기술에 의하면, 이종의 프탈산에스테르에 대해서, 유의미한 차가 있는 스펙트럼을 취득하는 것이 가능해진다. 또한, 그러한 스펙트럼을 사용하여, 프탈산에스테르류의 종류를 고정밀도로 판별하는 것이 가능해진다.
본 발명의 목적, 특징 및 이점은, 본 발명의 예로서 바람직한 실시 형태를 나타내는 첨부된 도면과 관련한 이하의 설명에 의해 밝혀질 것이다.
도 1은 이종 프탈산에스테르의 ATR-IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면(그 1)이다.
도 2는 이종 프탈산에스테르의 금속 반사 IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 이종 프탈산에스테르의 분석 플로우의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 하지막의 준비 스텝의 설명도이다.
도 5는 적하법을 사용한 프탈산에스테르의 부착 스텝의 설명도이다.
도 6은 증기 포집법을 사용한 프탈산에스테르의 부착 스텝의 설명도이다.
도 7은 금속 반사 IR 스펙트럼의 측정 스텝의 설명도이다.
도 8은 이종 프탈산에스테르를 각각 하지막에 부착시킨 시료의 금속 반사 IR의 차스펙트럼(하지막의 스펙트럼을 차감한 것)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 이종 프탈산에스테르의 ATR-IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면(그 2)이다.
도 10은 이종 프탈산에스테르를 각각 하지막에 부착시킨 시료의 ATR-IR의 차스펙트럼(하지막의 스펙트럼을 차감한 것)의 일례를 도시하는 도면(그 1)이다.
도 11은 이종 프탈산에스테르의 ATR-IR 스펙트럼의 다른 예를 도시하는 도면(그 3)이다.
도 12는 이종 프탈산에스테르를 각각 하지막에 부착시킨 시료의 ATR-IR의 차스펙트럼(하지막의 스펙트럼을 차감한 것)의 일례를 도시하는 도면(그 2)이다.
도 13은 하지막에 부착시킨 프탈산에스테르가 취할 수 있는 상태의 설명도이다.
도 14는 분석 장치의 일례를 도시하는 도면이다.
도 15는 분석 처리 플로우의 일례를 도시하는 도면(그 1)이다.
도 16은 분석 처리 플로우의 일례를 도시하는 도면(그 2)이다.
도 17은 IR 스펙트럼의 피크와 그의 귀속을 도시하는 도면이다.
도 18은 판정 기준 테이블의 일례를 도시하는 도면이다.
도 19는 판정 대상 테이블의 일례를 도시하는 도면(그 1)이다.
도 20은 판정 대상 테이블의 일례를 도시하는 도면(그 2)이다.
도 21은 컴퓨터의 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 22는 IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면(그 1)이다.
도 23은 IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면(그 2)이다.
도 24는 IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면(그 3)이다.
도 2는 이종 프탈산에스테르의 금속 반사 IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 이종 프탈산에스테르의 분석 플로우의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 하지막의 준비 스텝의 설명도이다.
도 5는 적하법을 사용한 프탈산에스테르의 부착 스텝의 설명도이다.
도 6은 증기 포집법을 사용한 프탈산에스테르의 부착 스텝의 설명도이다.
도 7은 금속 반사 IR 스펙트럼의 측정 스텝의 설명도이다.
도 8은 이종 프탈산에스테르를 각각 하지막에 부착시킨 시료의 금속 반사 IR의 차스펙트럼(하지막의 스펙트럼을 차감한 것)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 이종 프탈산에스테르의 ATR-IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면(그 2)이다.
도 10은 이종 프탈산에스테르를 각각 하지막에 부착시킨 시료의 ATR-IR의 차스펙트럼(하지막의 스펙트럼을 차감한 것)의 일례를 도시하는 도면(그 1)이다.
도 11은 이종 프탈산에스테르의 ATR-IR 스펙트럼의 다른 예를 도시하는 도면(그 3)이다.
도 12는 이종 프탈산에스테르를 각각 하지막에 부착시킨 시료의 ATR-IR의 차스펙트럼(하지막의 스펙트럼을 차감한 것)의 일례를 도시하는 도면(그 2)이다.
도 13은 하지막에 부착시킨 프탈산에스테르가 취할 수 있는 상태의 설명도이다.
도 14는 분석 장치의 일례를 도시하는 도면이다.
도 15는 분석 처리 플로우의 일례를 도시하는 도면(그 1)이다.
도 16은 분석 처리 플로우의 일례를 도시하는 도면(그 2)이다.
도 17은 IR 스펙트럼의 피크와 그의 귀속을 도시하는 도면이다.
도 18은 판정 기준 테이블의 일례를 도시하는 도면이다.
도 19는 판정 대상 테이블의 일례를 도시하는 도면(그 1)이다.
도 20은 판정 대상 테이블의 일례를 도시하는 도면(그 2)이다.
도 21은 컴퓨터의 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 22는 IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면(그 1)이다.
도 23은 IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면(그 2)이다.
도 24는 IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면(그 3)이다.
먼저, 프탈산에스테르의 분석 기술의 예에 대하여 설명한다.
프탈산에스테르의 검출 방법의 하나로, 전반사(Attenuated Total Reflection; ATR) FT-IR법(이하, ATR법이라고 한다)을 사용하는 방법이 있다. 예를 들어, 폴리염화비닐을 사용한 케이블 피복재 등의 제품에서는, 그 폴리염화비닐의 가소제로서, DEHP이나 DINP 등의 프탈산에스테르가 사용되는 경우가 있다. ATR법에서는, 그러한 제품 중의 프탈산에스테르의 유무를, 제품을 파괴하지 않고 검출할 수 있다.
프탈산에스테르의 검출 방법에는, 이러한 ATR법 이외에, 가스 크로마토그래피 질량 분석법이나 액체 크로마토그래프 질량 분석법도 있다. 용매를 사용하여 제품 시료로부터 성분을 추출하고, 그 추출액을 가스 크로마토그래피 질량 분석법이나 액체 크로마토그래프 질량 분석법을 사용하여 분석한다.
이러한 가스 크로마토그래피 질량 분석법이나 액체 크로마토그래프 질량 분석법을 사용한 분석법은, 약품을 사용한 화학적인 처리나, 고액의 분석 장치 및 처리 설비를 요하고, 또한, 분석 결과를 얻을 때까지 비교적 장시간을 요한다. 또한, 분석 결과의 해석(프탈산에스테르의 동정)에 고도의 기술을 요하는 경우도 있다. 그로 인해, 제조 공장의 제품 적합성 검사 등에 채용하는 것은 어려울 경우가 있다. 또한, 케이블 피복재 등의 제품 중에는, 가소제 이외에도 여러가지 첨가제가 포함될 수 있기 때문에, 제품을 직접 분석하면 프탈산에스테르의 검출 정밀도가 저하되어버리는 경우가 있다.
이에 비해, 상기 ATR법에서는, 제품을 비파괴로 직접 분석할 수 있어, 비교적 용이하게 단시간에 프탈산에스테르를 검출할 수 있다.
단, ATR법을 사용하는 분석에서는, 제품 중의 프탈산에스테르의 유무는 판별할 수 있지만, 검출된 프탈산에스테르의 종류를 판별하는 것이 어려울 경우가 있다.
여기서, ATR법으로 취득되는 이종 프탈산에스테르의 IR 스펙트럼(이하에서는, ATR 스펙트럼, ATR-IR 스펙트럼 등이라고도 한다)의 일례를 도 1에 도시한다.
도 1에는, 화학식 1의 구조를 갖는 DEHP(C24H38O4)와, 화학식 2에 나타내는 구조를 갖는 DINP(C26H42O4)의, 2종류의 프탈산에스테르의 ATR 스펙트럼을 예시하고 있다. 도 1에서는, DEHP의 ATR 스펙트럼을 점선으로, DINP의 ATR 스펙트럼을 실선으로, 각각 도시하고 있다.
프탈산에스테르의 유무는, 예를 들어, 이 도 1에 도시한 바와 같은 ATR 스펙트럼의, 프탈산에스테르에 특징적인 1,2-치환 벤젠환 유래의 파수 1600cm-1, 1580cm-1의 피크(Z부)를 기초로 판별할 수 있다.
그러나, 도 1에 도시한 바와 같이, DEHP와 DINP의 ATR 스펙트럼 간에는, 그들을 식별할 수 있는 유의미한 차가 나타나지 않는다. 그로 인해, ATR 스펙트럼 으로부터는, DEHP와 DINP 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 유무는 판별할 수 있더라도, DEHP와 DINP 중 어느 쪽인지를 고정밀도로 판별하는 것이 어렵다.
여기에서는 DEHP와 DINP를 예로 했지만, 동일하게 가소제로서 사용되는 DBP, BBP와 같은 다른 프탈산에스테르도 포함하고, 이종의 프탈산에스테르의 ATR 스펙트럼 간에는 유의미한 차가 나타나지 않는다. 그로 인해, ATR 스펙트럼으로부터 프탈산에스테르의 종류를 판별하는 것이 어렵다. 또한, DBP(C16H22O4)의 구조를 화학식 3에, BBP(C19H20O4)의 구조를 화학식 4에, 각각 나타낸다.
프탈산에스테르인 DEHP, DBP, BBP, DINP 중, DINP를 제외한 DEHP, DBP, BBP의 3종류는, 예를 들어 RoHS 명령에서 규제 후보로 들어진 경위가 있다. ATR법에서는, ATR 스펙트럼에 의해 프탈산에스테르의 검출 유무는 판별 가능하더라도, 검출된 프탈산에스테르가, 그러한 규제 후보의 프탈산에스테르인지, 규제 후보가 아닌 프탈산에스테르인지를 판별하는 것이 어렵다.
FT-IR법에는, 상기와 같은 ATR법의 이외에도, 알루미늄 등의 금속판 상의 측정 대상물에 소정 각도로 적외선을 조사하여 IR 스펙트럼을 얻는 반사법(이하, 금속 반사법이라고 한다)이 있다.
여기서, 금속 반사법으로 취득되는 이종 프탈산에스테르의 IR 스펙트럼(이하, 금속 반사 IR 스펙트럼이라고 한다)의 일례를 도 2에 도시한다.
도 2에는, 알루미늄판 상에 직접 DEHP의 표준 물질 약 0.1mg을 부착시킨 시료의 금속 반사 IR 스펙트럼 P0(점선)와, 알루미늄판 상에 직접 DINP의 표준 물질 약 0.1mg을 부착시킨 시료의 금속 반사 IR 스펙트럼 Q0(실선)를 예시하고 있다. 사용한 알루미늄판의 표면 반사율은 85％이다. 각 시료의 금속 반사 IR 스펙트럼 P0, Q0은 각각, 알루미늄판 상의 DEHP, DINP에 입사각 30°로 적외선을 조사함으로써 얻고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 직접 알루미늄판 상에 부착시킨 DEHP와 DINP의 금속 반사 IR 스펙트럼 P0, Q0에는, 상기 ATR 스펙트럼과 동일하게, DEHP와 DINP를 판별할 수 있는 유의미한 차가 나타나지 않는다.
여기에서는 DEHP와 DINP를 예로 했지만, DBP, BBP와 같은 다른 프탈산에스테르도 포함하고, 직접 알루미늄판 상에 부착시킨 이종의 프탈산에스테르의 금속 반사 IR 스펙트럼에는 식별 가능한 유의미한 차가 나타나지 않는다. 프탈산에스테르를 알루미늄판 상에 직접 부착시킨 시료에 대하여 얻어지는 금속 반사 IR 스펙트럼을, 프탈산에스테르의 종류 판별에 사용하는 것은 어렵다.
이상과 같은 점을 감안하여, FT-IR법을 사용하여 이종의 프탈산에스테르를 고정밀도로 식별, 판별 가능한 방법에 대해서, 이하, 상세하게 설명한다.
도 3은 이종 프탈산에스테르의 분석 플로우의 일례를 도시하는 도면이다. 도 4 내지 도 7은 이종 프탈산에스테르의 분석 플로우의 일례에 있어서의 각 스텝의 설명도이다.
여기에서는, 상기와 같이 금속판 상에 직접 프탈산에스테르를 부착시키지 않고, 금속판 상에 설치한 소정의 하지막 상에 프탈산에스테르를 부착시키고, 금속 반사법에 의해 금속 반사 IR 스펙트럼을 얻는 분석 방법을 사용한다.
도 4는 하지막의 준비 스텝의 설명도이다.
이 분석 방법에서는, 먼저, 도 4에 도시한 바와 같이, 금속판(10) 상에 프탈산에스테르를 부착시키는 하지막(20)을 설치한다(도 3; 스텝 S1).
금속판(10)에는, 하지막(20)을 설치하는 측의 표면(10a)이 소정의 반사율(예를 들어 60％ 이상)을 갖는 것이 사용된다. 금속판(10)에는, 이러한 소정의 표면 반사율을 갖는 알루미늄판, 스테인리스판 등을 사용할 수 있다.
하지막(20)에는, 극성을 갖는 유기막이 사용된다. 이러한 유기막으로서, 예를 들어, 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리아세트산비닐(PVAc)을 사용할 수 있다.
프탈산에스테르는, PVC 이외에, PVDC나 PVAc의 가소제로서도 이용 가능하다. 프탈산에스테르를 가소제로서 이용 가능한 재료는, 하지막(20)으로서 이용할 수 있다. 또한, 프탈산에스테르는, 아크릴 수지, 폴리비닐부티랄, 니트로셀룰로오스, 우레탄, 천연 고무 등의 가소제로서도 이용 가능하고, 이들 재료도 또한 하지막(20)으로서 이용할 수 있다.
하지막(20)은 예를 들어, 상기와 같은 PVC, PVDC, PVAc 등의 유기 재료를 포함하는 용액을 금속판(10) 상에 스피너법을 사용하여 도포함으로써 형성할 수 있다. 이 외에, 하지막(20)은 스프레이법, 침지법 등을 사용하여 금속판(10) 상에 형성할 수도 있다.
금속판(10) 상에 설치하는 하지막(20)의 막 두께는, 예를 들어, 2㎛로 할 수 있다. 또한, 하지막(20)의 막 두께는 2㎛에 한정되는 것은 아니라, 예를 들어, 0.1㎛ 내지 10㎛와 같은 일정한 범위로 설정할 수 있다. 하지막(20)이 너무 얇으면, 부착되는 이종의 프탈산에스테르에 후술한 바와 같은 배향 상태의 차가 발생하지 않아, 측정되는 금속 반사 IR 스펙트럼 간에 차가 발생하지 않을 우려가 있다. 또한, 하지막(20)이 너무 두꺼우면, 금속 반사 IR 스펙트럼의 측정 시에 발생하는 광의 간섭에 의해 양호한 금속 반사 IR 스펙트럼이 얻어지지 않을 우려가 있다. 예를 들어, 이러한 점을 고려하여, 금속판(10) 상에 설치하는 하지막(20)의 막 두께를 조정한다.
상기와 같이 금속판(10) 상에 소정의 하지막(20)을 설치한 것을 한 쌍 준비하고, 각각의 하지막(20)에, 종류가 기지인 이종의 프탈산에스테르를 각각 부착시킨다(도 3; 스텝 S2).
도 5 및 도 6은 프탈산에스테르의 부착 스텝의 설명도이며, 도 5는 적하법을 사용한 프탈산에스테르의 부착 스텝의 설명도, 도 6은 증기 포집법을 사용한 프탈산에스테르의 부착 스텝의 설명도이다.
하지막(20)에의 프탈산에스테르의 부착은, 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같은 적하법, 도 6에 도시한 바와 같은 증기 포집법을 사용하여 행할 수 있다.
적하법에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 디스펜서, 피펫 등의 적하 장치(100)를 사용하여, 프탈산에스테르와 그 용매를 포함하는 프탈산에스테르 용액(110)을 적하함으로써, 금속판(10) 상의 하지막(20)에 프탈산에스테르를 부착시킨다. 또한, 프탈산에스테르 용액(110)에는, 소정의 용매에 소정의 프탈산에스테르를 용해하여 조제한 것이나, 시판하고 있는 표준품을 사용할 수 있다.
예를 들어, 이러한 적하법을 사용하여, 한 쌍의 금속판(10) 상에 설치한 각하지막(20)에, 이종의 프탈산에스테르를 각각 부착시킨다(후술하는 시료(360)).
또한, 증기 포집법에서는, 예를 들어, 도 6의 (A) 내지 도 6의 (C)에 도시하도록 하여 프탈산에스테르의 부착이 행하여진다. 도 6의 (A)는 증기 포집 장치가 구비하는 부재의 설명도, 도 6의 (B)는 증기 포집 장치(200)에 의한 증기 포집의 제1 공정의 설명도, 도 6의 (C)는 증기 포집 장치(200)에 의한 증기 포집의 제2 공정의 설명도이다.
증기 포집 장치(200)는 도 6의 (A)에 도시한 바와 같이, 적재부(210), 보유 지지부(220) 및 덕트(230)를 갖는다.
적재부(210)에는, 프탈산에스테르를 함유하는 시료(250)가 적재된다. 시료(250)에는, 프탈산에스테르를 함유하는 케이블 피복재 등의 제품이나, 프탈산에스테르를 함유하는 용액을 사용할 수 있다. 적재부(210)는 가열, 또는 가열과 냉각이 가능한 온도 조정 기구를 구비하고, 그 온도 조정 기구를 사용하여, 적재되는 시료(250)의 온도를 조정한다.
보유 지지부(220)는 프탈산에스테르의 증기 포집 시에 적재부(210)에 대향하여 배치된다. 보유 지지부(220)에는, 하지막(20)을 설치한 금속판(10)이 그 하지막(20)의 배치면측을 적재부(210)측으로 향하게 하여, 보유 지지된다. 금속판(10)은 예를 들어, 하지막(20)의 배치면과 반대측의 이면(10b)이 흡인되어서 보유 지지부(220)에 보유 지지된다. 보유 지지부(220)에는, 가열, 또는 가열과 냉각이 가능한 온도 조정 기구를 형성해도 되고, 그 온도 조정 기구를 사용하여, 보유 지지하는 금속판(10) 상의 하지막(20)의 온도를 조정하도록 해도 된다.
덕트(230)는 프탈산에스테르의 증기 포집 시에 적재부(210)와 보유 지지부(220) 사이에 설치된다. 덕트(230)는 그의 관벽으로, 적재부(210)에 적재되는 시료(250)를 둘러싸도록 배치되고, 증기 포집 시에는, 이렇게 시료(250)를 둘러싸는 덕트(230)의 상단부측이, 보유 지지부(220)에 보유 지지된 금속판(10) 상의 하지막(20)으로 폐색된다.
프탈산에스테르의 증기 포집을 행할 때는, 도 6의 (B)에 도시한 바와 같이, 적재부(210) 상에 설치되는 덕트(230)의 내측에, 프탈산에스테르를 함유하는 시료(250)를 적재한다. 또한, 도 6의 (B)에 도시한 바와 같이, 하지막(20)을 설치한 금속판(10)을 보유 지지부(220)에 의해 보유 지지한다.
시료(250)에 케이블 피복재 등의 제품을 사용하는 경우에는, 예를 들어, 먼저 적재부(210) 및 덕트(230)의 상방으로부터 보유 지지부(220)를 퇴피시킨 상태에서, 적재부(210)의 온도 조절 기구를 사용하여 시료(250)를 소정 시간(예를 들어 1분), 소정 온도(예를 들어 180℃)로 가열한다. 이에 의해, 프탈산에스테르와 함께 시료(250)에 함유되어 있는 착색제 등의 첨가물이며, 소정의 가열 온도에서 기화하는 첨가물을 증발시킨다. 또한, 시료(250)의 제품 중에 프탈산에스테르 이외의 첨가물이 함유되어 있지 않은 경우, 또는 첨가물이 이후의 측정에 영향을 미치지 않을 정도의 함유량일 경우 등에는, 도 6의 (B)에 도시한 바와 같은 가열(증발) 공정을 반드시 행할 것을 요하지 않는다.
계속해서, 적재부(210) 및 덕트(230)의 상방에, 하지막(20)을 설치한 금속판(10)을 보유 지지하는 보유 지지부(220)를 이동시키고, 도 6의 (C)에 도시한 바와 같이, 하지막(20)으로 덕트(230)의 상단부측을 폐색한다.
이 상태에서, 적재부(210)의 온도 조절 기구를 사용하여, 시료(250)에 함유되는 프탈산에스테르가 증발하는 온도에서 소정 시간 가열하고, 시료(250)로부터 발생하는 프탈산에스테르의 증기를, 금속판(10) 상의 하지막(20)에 부착시킨다. 덕트(230)는 시료(250)로부터 증발하는 프탈산에스테르의, 주변으로의 확산을 억제하여, 하지막(20)으로의 포집 효율을 높이는 역할을 한다.
예를 들어, 이러한 증기 포집법을 사용하여, 한 쌍의 금속판(10) 상에 설치한 각 하지막(20)에, 이종의 프탈산에스테르를 각각 부착시킨다(후술하는 시료(360)).
상기와 같이 하여 이종의 프탈산에스테르를 각각 금속판(10) 상의 하지막(20)에 부착시킨 시료에 대해서, 금속 반사법에 의해, 금속 반사 IR 스펙트럼을 측정한다(도 3; 스텝 S3).
도 7은 금속 반사 IR 스펙트럼의 측정 스텝의 설명도이다.
도 7에 도시하는 측정 장치(300)는 분광기(310), 시료실(320), 적외 검출기(330), AD 변환기(340) 및 푸리에 변환 처리부(350)를 구비하고 있다.
분광기(310)는 적외선의 광원으로부터 파장에 따라서 분광하고, 간섭광을 출사한다. 시료실(320)에는, 전술한 금속판(10) 상의 하지막(20)에 프탈산에스테르를 부착시킨 시료(360)가 배치된다. 분광기(310)로부터 출사된 간섭광은, 시료(360)의 하지막(20)에 일정한 입사각(예를 들어 30°)으로 조사된다. 간섭광은, 하지막(20)을 통과하고, 금속판(10)의 표면(10a)에서 반사되고, 다시 하지막(20)을 통과하여 시료(360)의 외부로 방사된다.
적외 검출기(330)는 이렇게 입사되어서 시료(360)의 외부로 방사되는 간섭광을 검출한다. AD 변환기(340)는 적외 검출기(330)로부터의 아날로그 신호(인터페로그램)를 디지털화한다. 푸리에 변환 처리부(350)는 AD 변환기(340)에 의해 디지털화된 데이터를 푸리에 변환하여, 파수 성분에 대한 흡광도, 즉 금속 반사 IR 스펙트럼을 생성한다.
이러한 측정 장치(300)를 사용하여, 이종의 프탈산에스테르를 각각 금속판(10) 상의 하지막(20)에 부착시킨 시료(360)의 금속 반사 IR 스펙트럼을 얻는다.
도 8은 이종 프탈산에스테르를 각각 하지막에 부착시킨 시료의 금속 반사 IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8에는, DEHP를 금속판(10) 상의 하지막(20)에 부착시킨 시료(360)의 금속 반사 IR 스펙트럼(도 8의 P(점선))과, DINP를 금속판(10) 상의 하지막(20)에 부착시킨 시료(360)의 금속 반사 IR 스펙트럼(도 8의 Q(실선))을 예시하고 있다.
여기서, 시료(360)의 금속판(10)에는, 표면 반사율 85％의 알루미늄판을 사용하고, 이 알루미늄판 상에 하지막(20)으로서 막 두께 2㎛의 PVC막을 형성하고, 이 PVC막에 DEHP, DINP의 표준 물질 약 0.1mg을 각각 적하법으로 부착시키고 있다. 이렇게 DEHP, DINP를 부착시키고 나서 일정 시간(5분)이 경과한 이들 시료(360)에 대해서, 상기와 같은 구성을 갖는 측정 장치(300)를 사용하여, 각각의 금속 반사 IR 스펙트럼을 얻고 있다. DEHP, DINP를 각각 부착시킨 시료(360)에 조사하는 적외선의 입사각은 30°로 하고 있다.
도 8의 금속 반사 IR 스펙트럼 P, Q의 취득에 있어서, DEHP, DINP를 부착시키지 않은 시료(알루미늄판 상에 PVC막을 막 두께 2㎛로 형성한 것)에 대해서, 동일하게 적외선을 입사각 30°로 조사하여, 블랭크의 금속 반사 IR 스펙트럼을 얻고 있다. 이 블랭크의 금속 반사 IR 스펙트럼을, DEHP, DINP를 각각 부착시킨 시료(360)에 대하여 얻어진 각 금속 반사 IR 스펙트럼으로부터 각각 차감, 차스펙트럼을 얻고 있다. 도 8에는, 이와 같이 하여 2종류의 시료(360)에 대하여 각각 얻어진 차스펙트럼의 베이스 라인을 정렬시키고, 금속 반사 IR 스펙트럼 P, Q로서 도시하고 있다. 또한, 도 8에 도시하는 기준 피크에 대해서는 후술한다.
도 8에 도시한 바와 같이, DEHP를 알루미늄판 상의 PVC막에 부착시킨 시료(360)의 금속 반사 IR 스펙트럼 P와, DINP를 알루미늄판 상의 PVC막에 부착시킨 시료(360)의 금속 반사 IR 스펙트럼 Q 간에는 차가 보인다. 금속 반사 IR 스펙트럼 P, Q 간에는, 단순한 상사형의 차가 아니고, 피크 위치에 따라 서로의 흡광도 대소 관계가 반전하는 차가 보인다.
상기 도 2에 도시한 바와 같이, 알루미늄판 상에 직접 DEHP를 부착시킨 시료의 금속 반사 IR 스펙트럼 P0과, 알루미늄판 상에 직접 DINP를 부착시킨 시료의 금속 반사 IR 스펙트럼 Q0 사이에는, 그들을 식별 가능한 유의미한 차는 나타나지 않는다. 이에 비해, DEHP, DINP를 PVC막에 부착시키면, 도 8에 도시한 바와 같이, 피크 위치는 변화하지 않고, 소정 피크 위치의 흡광도(피크 강도)가 변화하고, DEHP와 DINP의 금속 반사 IR 스펙트럼 P, Q 간에, 그들을 식별 가능한 유의미한 차가 나타나게 된다.
도 8에는, 이종 프탈산에스테르로서 DEHP와 DINP를 사용하고, 하지막(20)으로서 PVC막을 사용한 경우의 금속 반사 IR의 차스펙트럼(하지막의 스펙트럼을 차감한 것)을 예시하였다. 이 외에, DEHP와 BBP, DEHP와 DBP, DINP와 DBP와 같은 조합의 이종 프탈산에스테르를 PVC막에 부착시킨 경우도 동일하게, 그들의 IR 스펙트럼에 유의미한 차를 볼 수 있다.
도 9 내지 도 12는 이종 프탈산에스테르의 ATR-IR 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면이다. 여기에서는, DEHP와 DBP의 IR 스펙트럼의 일례를 도 9 및 도 10에, DINP와 DBP의 IR 스펙트럼의 일례를 도 11 및 도 12에, 각각 도시한다.
여기서, 도 9는 DEHP 및 DBP를 각각 ATR 상에 직접 부착시킨 시료의 IR 스펙트럼의 일례, 도 10은 DEHP 및 DBP를 각각 알루미늄판 상의 PVC막에 부착시킨 시료의 ATR-IR의 차스펙트럼의 일례이다. 또한, 도 11은 DINP 및 DBP를 각각 ATR 상에 직접 부착시킨 시료의 IR 스펙트럼의 일례, 도 12는 DINP 및 DBP를 각각 알루미늄판 상의 PVC막에 부착시킨 시료의 ATR-IR의 차스펙트럼의 일례이다. 또한, 도 10 및 도 12에는, 알루미늄판 상의 PVC막에 대하여 얻어진 블랭크의 금속 반사 IR 스펙트럼을 차감한 것을 도시하고 있다.
도 9 및 도 10으로부터, DEHP와 DBP에서는, ATR 상에 직접 부착시킨 경우(도 9)에 비하여, 알루미늄판 상의 PVC막에 부착시킨 경우(도 10) 쪽이, 양자의 IR 스펙트럼 간의 차가 보다 명확해진다. 도 11 및 도 12로부터, DINP와 DBP에서도 동일하게, ATR 상에 직접 부착시킨 경우(도 11)에 비하여, 알루미늄판 상의 PVC막에 부착시킨 경우(도 12) 쪽이, 양자의 IR 스펙트럼 간의 차가 보다 명확해진다. 이와 같이, PVC막에 부착시킴으로써, 이종 프탈산에스테르의 IR 스펙트럼 간에, 식별 가능한 유의미한 차를 발현시키는 것이 가능해진다.
상기와 같이 이종의 프탈산에스테르를 직접 측정해도 IR 스펙트럼에는 차가 발생하지 않는 한편, 소정의 하지막에 부착시키면 IR 스펙트럼에 차가 발생하는 것은, 이하와 같은 이유에 의한 것이라고 생각된다.
여기서, 도 13은 하지막에 부착시킨 프탈산에스테르가 취할 수 있는 상태의 설명도이다.
PVC막과 같은 유기막을 하지막으로 하고, 이것에 프탈산에스테르를 부착시킨 경우, 프탈산에스테르는, 하지막 표면에 부착되고(스텝 S10), 또한 하지막 표면으로부터 하지막 내부에 도입될(흡수될) 수 있다(스텝 S11). 프탈산에스테르가 하지막 내부에 흡수되는 속도는, 프탈산에스테르의 종류에 따라 상이하게 된다. 그로 인해, 프탈산에스테르의 종류에 따라, 하지막 표면에 부착 후, 비교적 다량의 프탈산에스테르가 하지막 표면에 잔존하거나, 비교적 다량의 프탈산에스테르가 하지막 내부에 흡수되거나 한다.
한편, 프탈산에스테르 분자는, 단독으로 존재하는 상태나 하지막 내부에 흡수된 상태에서는 무배향이지만, 하지막 표면에 부착되어 있는 상태에서는 배향되어 있을 가능성이 있다. IR 스펙트럼을 얻을 때, 프탈산에스테르 분자가 무배향의 상태와 배향되어 있는 상태에서는, 편광의 영향에 의해, 피크 위치는 동일해도 피크 강도에 차가 발생하게 된다.
그로 인해, 이종의 프탈산에스테르를 직접 측정해도, 그들 프탈산에스테르 분자는 무배향의 상태이며, 식별 가능한 유의미한 차가 있는 IR 스펙트럼을 얻는 것은 어렵다. 그러나, 이렇게 무배향의 상태에서는 IR 스펙트럼의 형상이 동등한 이종의 프탈산에스테르여도, 그들을 하지막에 부착시키는 상기 방법을 사용함으로써 IR 스펙트럼의 형상에 차가 발생하게 된다. 즉, 이종의 프탈산에스테르의 한쪽을 하지막 내부에 흡수시키고, 다른 쪽을 하지막 표면에 잔존시키도록 한다. 이에 의해, 한쪽이 무배향의 상태로 되고, 다른 쪽이 배향의 상태로 되기 때문에, 그들의 IR 스펙트럼의 형상에 차가 생기게 되는 것이 생각될 수 있다.
하지막에 부착된 프탈산에스테르의 하지막 내부에의 흡수, 하지막 표면의 잔존은, 전술한 바와 같이 프탈산에스테르의 종류, 하지막에 대한 흡수 속도의 차이에 따라 상이하게 된다. 예를 들어, 이러한 종류, 흡수 속도의 차이를 이용하여, 이종의 프탈산에스테르의 한쪽이 하지막 내부에 흡수되고, 다른 쪽이 하지막 표면에 잔존하는 상태를 얻는다.
이러한 상태를 얻기 위해서, 이종의 프탈산에스테르의 하지막에의 부착(도 3; 스텝 S2) 후, 하지막 내부에의 흡수, 하지막 표면의 잔존에 차가 발생하는 일정 시간이 경과하고 나서, IR 스펙트럼을 취득(도 3; 스텝 S3)하도록 할 수 있다. 예를 들어, 이종의 프탈산에스테르의 하지막에의 부착 후, 2시간 경과하고 나서, IR 스펙트럼을 취득한다. 취득한 IR 스펙트럼(하지막의 스펙트럼을 차감한 차스펙트럼)의 일례를 도 22에 도시하였다. 도 22에는, 하지막에의 부착으로부터 2시간 후에, 프탈산에스테르의 한쪽(DEHP)은 하지막 내부에 흡수되었지만, 다른 한쪽(DINP)은 하지막 표면에 잔존하고, 강도에 차가 발생한 상태가 도시되어 있다.
도 23에는, 하지막에의 부착으로부터 9일 경과 후의 IR 스펙트럼(하지막의 스펙트럼을 차감한 차스펙트럼)의 일례를 도시한다. 또한, 도 24에는, 프탈산에스테르를 PVC에 첨가하여 제작한 벌크의 PVC 시료의 IR 스펙트럼(하지막의 스펙트럼을 차감한 차스펙트럼)의 일례를 도시한다. 도 23의 IR 스펙트럼은, 도 24의 IR 스펙트럼과 거의 동일하게 된다. 도 23에는, 모든 프탈산에스테르(DEHP 및 DINP)가 하지막 중에 흡수되어, IR 스펙트럼에 차이가 보이지 않게 된 것이 도시되어 있다.
또한, 이종의 프탈산에스테르의 성질에 따라, 하지막에의 부착 후, 빠르게 하지막 내부에의 흡수, 하지막 표면의 잔존에 차가 발생하는 경우에는, 반드시 이러한 일정 시간의 경과를 기다려서 IR 스펙트럼을 취득할 것을 요하는 것은 아니다.
이와 같이, 하지막에 부착된 이종의 프탈산에스테르의 종류, 흡수 속도의 차이를 이용하여, 그들의 배향 상태(배향, 무배향)를 상이하게 함으로써 다른 형상의 IR 스펙트럼을 취득할 수 있다.
또한, 이종의 프탈산에스테르의 한쪽이 하지막 내부에 흡수되고, 다른 쪽이 하지막 표면에 잔존하는 상태를 얻기 위해서는, 다음과 같은 방법을 사용할 수도 있다. 즉, 수지 중에 포함되는 이종의 프탈산에스테르의 판별에도 적용할 수 있다.
구체적으로 설명하면 이종의 프탈산에스테르의 한쪽이 포함되어 있는 수지, 예를 들어 하지막 내부에 비교적 흡수되기 쉬운 프탈산에스테르를 포함하고 있는 수지를, 증기 포집법으로, 가열하고, 프탈산에스테르를 하지막에 포집한다. 하지막의 가열은, 상기 도 6에 도시된 보유 지지부(220)에 온도 조절 기구를 설치하고, 이것을 사용하여 가열함으로써, 행할 수 있다. 하지막의 가열 온도는, 그 하지막에 사용하고 있는 재료에 기초하여 설정한다. 예를 들어, 하지막에 PVC막을 사용하는 경우, PVC막의 사용 한계 온도가 60℃, 내열 온도가 80℃인 것으로부터, 30℃ 내지 60℃의 범위가 되도록 하지막을 냉각한다. 소정의 온도로 가열한 하지막에, 한쪽 프탈산에스테르의 증기를 포집하면, 하지막에 부착된 그 프탈산에스테르가, 그 하지 내부에 침투(상용)하기 쉬워진다. 이와 같이 하여, 한쪽 프탈산에스테르를 의도적으로 하지막 내부에 흡수시켜, 무배향의 상태로 한다.
또한, 증기 포집을 행할 때, 하지막은 상온보다도 높은 온도로 유지되고, 또한 복사열이 가해지기 때문에, 적하법과 비교하여, 프탈산에스테르가 흡수되기 쉽다. 따라서, 차가 발생할 때까지의 시간은, 대체로 적하법에 비해 단시간이 된다.
이어서, 이종의 프탈산에스테르의 다른 쪽이 포함되어 있는 수지, 예를 들어 하지막 내부에 비교적 흡수되기 어려운 프탈산에스테르를 포함하고 있는 수지에 대해서도, 동일하게 가열하여 하지막에 부착시킨다. 이에 의해, 다른 쪽의 프탈산에스테르를 보다 하지막 표면에 잔존시켜, 배향시킨 상태로 한다.
이러한 방법을 사용하여, 이종의 프탈산에스테르의 배향 상태(배향, 무배향)를 상이하게 하고, 상이한 형상의 금속 반사 IR 스펙트럼을 취득할 수도 있다.
이상과 같은 관점에서, 하지막에는, 부착된 이종의 프탈산에스테르가 서로 다른 배향 상태를 취할 수 있는 것을 사용한다.
소정의 하지막을 사용함으로써 이종의 프탈산에스테르에 대해서, 식별 가능한 IR 스펙트럼을 취득하는 것이 가능해진다.
또한, 이종의 프탈산에스테르의, 식별 가능한 IR 스펙트럼을 사용함으로써 종류가 미지인 프탈산에스테르의, 그 종류의 판별, 종류가 기지인 프탈산에스테르와의 일치성의 판정을 행하는 분석이 가능해진다. 즉, 미지인 프탈산에스테르를 금속판 상의 하지막에 부착시킨 시료를 준비하고(도 3; 스텝 S4), 그 시료의 금속 반사 IR 스펙트럼을 측정한다(도 3; 스텝 S5). 그리고, 얻어진 금속 반사 IR 스펙트럼을, 상기 스텝 S3에서 얻어진 2종류의 금속 반사 IR 스펙트럼과의 일치성을 판정한다(도 3; 스텝 S6).
이러한 분석 방법에 대하여 이하에 설명한다.
먼저, 분석에 사용하는 분석 장치의 일례에 대하여 설명한다.
도 14는 분석 장치의 일례를 도시하는 도면이다.
도 14에 도시하는 분석 장치(400)는 스펙트럼 취득부(410), 스펙트럼 처리부(420), 판정 정보 생성부(430) 및 일치성 판정부(440)를 갖고 있다. 도 14에 도시하는 분석 장치(400)는 또한, 제어부(450) 및 기억부(460)를 갖고 있다.
스펙트럼 취득부(410)는 금속판 상의 하지막에 프탈산에스테르를 부착시킨 시료의 금속 반사 IR 스펙트럼을 취득한다.
여기서, 스펙트럼 취득부(410)는 DEHP와 DINP와 같은 종류가 기지인 이종의 프탈산에스테르를, 금속판 상의 하지막에 각각 부착시킨 시료(제1 시료 및 제2 시료)의, 금속 반사 IR 스펙트럼(제1 금속 반사 IR 스펙트럼 및 제2 금속 반사 IR 스펙트럼)을 취득한다.
또한, 스펙트럼 취득부(410)는 그들 기지의 프탈산에스테르와의 일치성을 판정하는 대상의 프탈산에스테르(판정 대상 물질)를 금속판 상의 하지막에 부착시킨 시료(제3 시료)의, 금속 반사 IR 스펙트럼(제3 금속 반사 IR 스펙트럼)을 취득한다.
또한, 스펙트럼 취득부(410)는 금속판 상의 하지막에 프탈산에스테르를 부착시키지 않은 시료의 금속 반사 IR 스펙트럼(블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼)을 취득한다.
스펙트럼 취득부(410)는 예를 들어, 상기 제1 내지 제3 금속 반사 IR 스펙트럼 및 블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼의 측정 기능을 구비한다. 이러한 측정 기능은, 예를 들어, 상기 도 7에 도시된 바와 같은 측정 장치(300)에 의해 실현된다. 측정 장치(300)가 사용되고, 상기 제1 내지 제3 금속 반사 IR 스펙트럼 및 블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼이 측정, 취득된다.
또는, 스펙트럼 취득부(410)는 분석 장치(400)의 외부에서 측정 장치(300) 등이 사용되어서 측정된 상기 제1 내지 제3 금속 반사 IR 스펙트럼 및 블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼의 각 데이터를 수신함으로써, 각 금속 반사 IR 스펙트럼을 취득해도 된다. 또한, 금속 반사 IR 스펙트럼 대신에 ATR-IR 스펙트럼이나, 스펙트럼에 차이가 발생하는 기타의 각종 방법을 사용한 IR 스펙트럼을 취득해도 된다.
금속판 상에 하지막을 설치한 시료로서는, 상기 도 4에 도시한 바와 같은 것이 사용된다. 이러한 시료가 사용되고, 제1 내지 제3 금속 반사 IR 스펙트럼의 측정에 사용되는 제1 내지 제3 시료가 준비되고, 또한, 블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼이 측정된다.
제1 금속 반사 IR 스펙트럼의 측정에 사용되는 제1 시료, 및 제2 금속 반사 IR 스펙트럼의 측정에 사용되는 제2 시료는, 금속판 상의 하지막에 기지의 프탈산에스테르를, 상기 도 5와 같은 적하법 또는 상기 도 6과 같은 증기 포집법을 사용하여 부착시키고, 준비된다. 예를 들어, 기지의 프탈산에스테르를 함유하는 용액을 적하법으로 하지막에 부착시키거나, 또는, 그 용액 중의 프탈산에스테르를 증기 포집법으로 하지막에 부착시킨다.
제3 금속 반사 IR 스펙트럼의 측정에 사용되는 제3 시료는, 금속판 상의 하지막에 판정 대상 물질의 프탈산에스테르를, 상기 도 5와 같은 적하법 또는 상기 도 6과 같은 증기 포집법을 사용하여 부착시켜서 준비된다. 예를 들어, 판정 대상 물질의 프탈산에스테르를 함유하는 용액을 적하법으로 하지막에 부착시키거나, 또는, 그 용액 또는 고체 중의 프탈산에스테르를 증기 포집법으로 하지막에 부착시킨다. 또는 또한, 판정 대상 물질의 프탈산에스테르를 함유하는 용액이나 케이블 피복재 등의 제품을 사용하고, 그 프탈산에스테르를 증기 포집법으로 하지막에 부착시킨다.
스펙트럼 처리부(420)는 스펙트럼 취득부(410)에 의해 취득된 제1 내지 제3 금속 반사 IR 스펙트럼 및 블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼을 사용한 각종 처리를 실행한다.
스펙트럼 처리부(420)는 스펙트럼 취득부(410)에 의해 취득된 제1 내지 제3 금속 반사 IR 스펙트럼의 각각과 블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼의 차스펙트럼(제1 내지 제3 차스펙트럼)을 생성한다. 스펙트럼 처리부(420)는 제1 내지 제3 금속 반사 IR 스펙트럼의 각각으로부터 블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼을 차감함으로써 제1 내지 제3 차스펙트럼을 생성한다.
또한, 스펙트럼 처리부(420)는 생성한 제1 내지 제3 차스펙트럼을 규격화한다. 스펙트럼 처리부(420)는 제1 차스펙트럼과 제2 차스펙트럼을, 그들의 베이스 라인과 소정의 피크 위치(기준 피크 위치)의 강도(흡광도)를 사용하여 규격화하고, 또한, 제3 차스펙트럼을, 그 베이스 라인과 기준 피크 위치의 강도를 사용하여 규격화한다. 또한, 이러한 베이스 라인과 기준 피크 위치의 강도를 사용한 규격화에 대해서는 후술한다.
또한, 스펙트럼 처리부(420)는 규격화된 제1 내지 제3 차스펙트럼에 존재하는 모든 또는 소정의 일부의 피크 위치와, 그 피크 위치의 강도(피크 강도)를 추출한다. 스펙트럼 처리부(420)는 규격화된 제1 차스펙트럼과 제2 차스펙트럼의, 강도차가 있는 피크 위치와 그 피크 위치에 있어서의 양쪽 스펙트럼의 피크 강도를 추출하고, 또한, 규격화된 제3 차스펙트럼의, 당해 피크 위치에 있어서의 피크 강도를 추출한다.
판정 정보 생성부(430)는 판정 대상 물질의 프탈산에스테르의, 기지의 프탈산에스테르와의 일치성의 판정에 사용하는 각종 정보를 생성한다.
예를 들어, 판정 정보 생성부(430)는 기지의 이종 프탈산에스테르(예를 들어 DEHP와 DINP)의 규격화된 제1 차스펙트럼과 제2 차스펙트럼에 대하여 스펙트럼 처리부(420)에서 추출된, 강도차가 있는 피크 위치에 있어서의 양쪽 스펙트럼의 피크 강도의 중간값을 산출(생성)한다. 그리고, 판정 정보 생성부(430)는 한쪽 프탈산에스테르(예를 들어 DINP)의 스펙트럼의 피크 강도가, 산출한 중간값에 대하여 큰지 작은지를 정부의 부호로 나타낸 정보를 포함하는 테이블(판정 기준 테이블)을 생성한다.
또한, 판정 정보 생성부(430)는 판정 대상 물질의 규격화된 제3 차스펙트럼의, 규격화된 제1 차스펙트럼과 제2 차스펙트럼에 대하여 스펙트럼 처리부(420)에서 추출된 피크 위치에 있어서의 피크 강도로부터, 상기 중간값을 차감한 값을 산출한다. 그리고, 판정 정보 생성부(430)는 그 차감한 값의 정부(피크 강도가 중간값에 대하여 큰지 작은지)의 정보를 포함하는 테이블(판정 대상 테이블)을 생성한다.
일치성 판정부(440)는 판정 정보 생성부(430)에서 생성된 판정 기준 테이블 및 판정 대상 테이블의 정보를 사용하고, 판정 대상 물질의, 기지의 프탈산에스테르와의 일치성을 판정한다.
예를 들어, 일치성 판정부(440)는 판정 기준 테이블에 포함되는 정부의 정보와, 판정 대상 테이블에 포함되는 정부의 정보를 비교한다. 그리고, 서로의 정부가 일치하는지 여부에 기초하여, 판정 대상 물질이, 기지의 이종 프탈산에스테르(예를 들어 DEHP와 DINP)의 어느 것과 일치하는지, 어느 것과 어느 정도의 확률로 일치하는지, 어느 것과도 일치하지 않는지,와 같은 판정을 행한다.
분석 장치(400)에 있어서, 스펙트럼 취득부(410), 스펙트럼 처리부(420), 판정 정보 생성부(430) 및 일치성 판정부(440)의 각 처리 기능은, 제어부(450)에 의해 제어된다.
분석 장치(400)는 스펙트럼 취득부(410), 스펙트럼 처리부(420), 판정 정보 생성부(430) 및 일치성 판정부(440)의 각 처리에 사용되는 각종 데이터나 각 처리에서 얻어지는 각종 데이터를 기억하는 기억부(460)를 구비한다. 또한, 분석 장치(400), 그러한 각종 데이터를 출력하는, 표시 장치 등의 출력부를 구비해도 된다.
계속해서, 상기와 같은 구성을 갖는 분석 장치(400)를 사용한 분석 처리 플로우의 일례에 대하여 설명한다.
도 15 및 도 16은 분석 처리 플로우의 일례를 도시하는 도면이다. 여기서, 도 15는 판정 기준의 생성 처리 플로우를 도시하는 도면, 도 16은 판정 대상 물질의 기지 프탈산에스테르와의 일치성 판정 처리 플로우를 도시하는 도면이다.
먼저, 분석 장치(400)는 스펙트럼 취득부(410)에 의해, 기지의 이종 프탈산에스테르, 일례로서 DEHP와 DINP를 금속판 상의 하지막에 각각 부착시킨 제1 시료 및 제2 시료의 제1 금속 반사 IR 스펙트럼 및 제2 금속 반사 IR 스펙트럼을 취득한다(도 15; 스텝 S20).
또한, 분석 장치(400)는 스펙트럼 취득부(410)에 의해, 금속판 상의 하지막에 프탈산에스테르를 부착시키지 않은 시료의 블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼을 취득한다(도 15; 스텝 S21).
계속해서, 분석 장치(400)는 스펙트럼 처리부(420)에 의해, 제1 금속 반사 IR 스펙트럼과 블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼의 제1 차스펙트럼을 생성하고, 제2 금속 반사 IR 스펙트럼과 블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼의 제2 차스펙트럼을 생성한다(도 15; 스텝 S22).
스텝 S20 내지 S22의 처리에 의해, 예를 들어, 상기 도 8의 P 및 Q에 도시된 바와 같은 스펙트럼이, 제1 차스펙트럼 및 제2 차스펙트럼으로서 취득된다. 제1 차스펙트럼과 제2 차스펙트럼의 사이에는, DEHP와 DINP를 금속판 상의 소정의 하지막에 부착시킴으로써, 식별 가능한 유의미한 차가 나타난다.
분석 장치(400)는 스펙트럼 처리부(420)에 의해, 생성된 제1 차스펙트럼과 제2 차스펙트럼을, 그들의 베이스 라인과 기준 피크 위치(상기 도 8에 도시된 기준 피크의 위치)의 강도를 사용하여 규격화한다(도 15; 스텝 S23).
이 규격화는, 제1 차스펙트럼과 제2 차스펙트럼의, 서로의 베이스 라인을 정렬시키고, 소정의 기준 피크 위치에 있어서의 서로의 강도를 맞추도록 하여 행한다. 보다 구체적으로는, 제1 차스펙트럼과 제2 차스펙트럼의, 한쪽 차스펙트럼의 기준 피크 위치에 있어서의 강도가, 다른 쪽 차스펙트럼 기준 피크 위치에 있어서의 강도와 일치하도록 베이스 라인을 정렬시키고, 한쪽 차스펙트럼 전체의 강도를 크게 또는 작게 한다.
이러한 규격화에 사용하는 기준 피크 위치로서는, 예를 들어, 에스테르의 C-O 신축에 귀속하는 1120cm-1 부근의 피크 위치를 채용한다. 이 점에 대해서, 도 17을 참조하여 설명한다. 도 17은 IR 스펙트럼의 피크와 그의 귀속을 도시하는 도면이다.
IR 스펙트럼으로부터, 프탈산에스테르의 유무를 확인하는 경우에는, 프탈산에스테르에 특징적인 1,2-치환 벤젠환(X부) 유래의 1600cm-1, 1580cm-1의 피크(Z부 및 Z부를 확대한 Z1부)를 사용할 수 있다. 그러나, 피크 강도가 작기 때문에, 상기와 같은 차스펙트럼의 강도를 크게 또는 작게 하는 처리를 수반하는 규격화의 기준 피크로서 사용한 경우에는, 오차가 커져버린다. 따라서, 1,2-치환 벤젠환 유래의 1600cm-1, 1580cm-1의 피크와 연동한 강도 변화를 나타내는, 보다 강도가 큰 프탈산에스테르의 골격 구조 유래의 피크를 조사하였다. 그 결과, 상기와 같은 에스테르(Y부)의 C-O 신축에 귀속하는 1120cm-1 부근의 피크가 바람직함을 알아냈다.
이러한 지견에 기초하여, 여기에서는 상기 규격화에 사용하는 기준 피크로서 1120cm-1 부근의 피크를 채용한다.
상기와 같은 규격화 후, 분석 장치(400)는 스펙트럼 처리부(420)에 의해, 규격화된 제1 차스펙트럼과 제2 차스펙트럼의, 강도차가 있는 피크 위치와, 그 피크 위치에 있어서의 서로의 피크 강도를 추출한다(도 15; 스텝 S24).
피크 위치와 그 피크 강도의 추출은, 적어도 1개의 피크 위치에 대하여 행하여진다. 복수의 피크 위치에 대해서, 각각 피크 위치와 그 피크 강도의 추출을 행하도록 하면, 후술하는 일치성의 판정의 정밀도를 높일 수 있다. 여기에서는, 강도차가 있는 복수의 피크 위치와, 각 피크 위치의 피크 강도를 추출하는 경우를 예로 하여 설명한다.
피크 위치군과 각각의 피크 강도의 추출 후, 분석 장치(400)는 판정 정보 생성부(430)에 의해, 각 피크 위치에 있어서의, 규격화된 제1 차스펙트럼과 제2 차스펙트럼의 피크 강도의 중간값을 산출한다(도 15; 스텝 S25).
그리고, 분석 장치(400)는 판정 정보 생성부(430)에 의해, DINP의 제2 차스펙트럼의 각 피크 위치에 있어서의 피크 강도가, 산출한 중간값에 대하여 큰지 작은지를 정부의 부호로 나타낸 정보를 포함하는 판정 기준 테이블을 생성한다(도 15; 스텝 S26).
판정 기준 테이블의 일례를 도 18에 도시하였다.
도 18의 판정 기준 테이블(500)에는, 스텝 S24에서 추출되는 10개소(No.1 내지 10))의 피크 위치와, 각 피크 위치에 있어서의 제1 차스펙트럼(DEHP)과 제2 차스펙트럼(DINP)의 규격화 전후의 피크 강도의 정보가 포함된다. 판정 기준 테이블(500)에는 또한, 스텝 S25에서 산출되는, 각 피크 위치에 있어서의 제1 차스펙트럼(DEHP)과 제2 차스펙트럼(DINP)의 규격화 후의 피크 강도의 중간값의 정보가 포함된다. 스텝 S26에서는, 이들 정보 외에, 제2 차스펙트럼(DINP)의 피크 강도가, 산출된 중간값에 대하여 큰 경우를 정(+), 작은 경우를 부(-)의 부호로 나타낸 정보(DINP 부호)를 더 포함한 판정 기준 테이블(500)이 생성된다.
또한, 분석 장치(400)는 스펙트럼 취득부(410)에 의해, 판별 대상의 프탈산에스테르를 금속판 상의 하지막에 부착시킨 제3 시료의 제3 금속 반사 IR 스펙트럼을 취득한다(도 16; 스텝 S30).
계속해서, 분석 장치(400)는 스펙트럼 처리부(420)에 의해, 제3 금속 반사 IR 스펙트럼과, 먼저 스텝 S21에서 스펙트럼 취득부(410)에 의해 취득된 블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼의 제3 차스펙트럼을 생성한다(도 16; 스텝 S31). 또한, 제3 차스펙트럼을 생성할 때, 스펙트럼 취득부(410)에 의해 재차 블랭크 금속 반사 IR 스펙트럼을 취득해도 된다.
분석 장치(400)는 스펙트럼 처리부(420)에 의해, 생성된 제3 차스펙트럼을, 그 베이스 라인과 기준 피크 위치의 강도를 사용하여 규격화한다(도 16; 스텝 S32).
이 규격화는, 상기 스텝 S23의 제1 차스펙트럼과 제2 차스펙트럼의 규격화와 동일하게 하여 행한다. 즉, 제3 차스펙트럼의 베이스 라인을, 제1 차스펙트럼 및 제2 차스펙트럼의 베이스 라인에 정렬시킨다. 그리고, 제3 차스펙트럼의 기준 피크 위치(1120cm-1 부근의 C-O 신축에 귀속하는 피크 위치)의 강도를, 규격화한 제1 차스펙트럼 및 제2 차스펙트럼의 기준 피크 위치의 강도에 맞추도록, 제3 차스펙트럼 전체의 강도를 크게 또는 작게 한다.
규격화 후, 분석 장치(400)는 스펙트럼 처리부(420)에 의해, 규격화된 제3 차스펙트럼의 소정의 피크 위치와, 그 피크 위치에 있어서의 피크 강도를 추출한다(도 16; 스텝 S33). 제3 차스펙트럼에 대해서는, 상기 스텝 S24에서 제1 차스펙트럼과 제2 차스펙트럼 사이에 강도차가 있는 것으로 하여 추출된 피크 위치군을 추출하고, 각각의 피크 위치에 있어서의 제3 차스펙트럼의 피크 강도를 추출한다.
계속해서, 분석 장치(400)는 판정 정보 생성부(430)에 의해, 추출한 각 피크 위치에 대해서, 제3 차스펙트럼의 피크 강도로부터, 상기 스텝 S25에서 산출된 중간값을 차감한다(도 16; 스텝 S34).
그리고, 분석 장치(400)는 판정 정보 생성부(430)에 의해, 차감하여 얻어진 값의 정부 정보, 즉, 제3 차스펙트럼의 피크 강도가 중간값에 대하여 큰지 작은지를 나타내는 정보를 포함하는 판정 대상 테이블을 생성한다(도 16; 스텝 S35).
판정 대상 테이블의 예를 도 19 및 도 20에 도시하였다.
여기에서는, 프탈산에스테르를 함유하는 2종류의 케이블 피복재(제품 A 및 제품 B)를 제3 시료로서 사용하고, 제3 금속 반사 IR 스펙트럼을 취득하고, 그것을 사용함으로써 얻어진 판정 대상 테이블을 예시한다. 도 19에는, 제품 A에 대하여 얻어진 판정 대상 테이블(600A)을 도시하고, 도 20에는, 제품 B에 대하여 얻어진 판정 대상 테이블(600B)을 도시하고 있다.
제품 A에 대해서는, 그 제품 A에 포함되는 프탈산에스테르를, 증기 포집법에 의해 금속판 상의 하지막에 부착시킴으로써 제3 시료가 준비된다. 또한, 기지 프탈산에스테르와의 일치성 판정에 사용하는 경우에는, 예를 들어, 제품 A에 포함되는 프탈산에스테르의 증기 포집 시에, 하지막을 그 내부에 프탈산에스테르를 상용시키는 온도에서 가열하지 않고, 증기 포집 후에 일정 시간 경과시켜서 제3 시료가 준비된다.
이러한 제3 시료에 대해서, 제3 금속 반사 IR 스펙트럼이 측정된다. 이 제3 금속 반사 IR 스펙트럼이, 스펙트럼 취득부(410)에 의해 취득된다(스텝 S30). 그리고, 그 제3 금속 반사 IR 스펙트럼이 사용되고, 스펙트럼 처리부(420)에 의해, 제3 차스펙트럼이 생성되고(스텝 S31), 그 규격화가 행하여지고(스텝 S32), 소정의 피크 위치군과 각 피크 위치의 피크 강도가 추출된다(스텝 S33). 이와 같이 하여 추출된 제3 차스펙트럼의 각 피크 강도로부터, 각각 상기 스텝 S25에서 산출된 중간값이 차감된다(스텝 S34).
도 19의 판정 대상 테이블(600A)에는, 추출되는 10개소(No.1 내지 10))의 피크 위치와, 각 피크 위치에 있어서의 제3 차스펙트럼의 규격화 전후의 피크 강도, 및 규격화 후의 각 피크 강도로부터 각각 상기 중간값을 차감한 값의 정보가 포함된다. 스텝 S35에서는, 이들 정보 외에, 제3 차스펙트럼의 규격화 후의 각 피크 강도로부터 각각 상기 중간값을 차감한 값의 정부 정보(판정 대상 부호)를 더 포함한 판정 대상 테이블(600A)이 생성된다.
제품 B에 대해서도 동일하게, 그 제품 B에 포함되는 프탈산에스테르를, 증기 포집법에 의해 금속판 상의 하지막에 부착시킴으로써 제3 시료가 준비된다. 또한, 기지 프탈산에스테르와의 일치성 판정에 사용하는 경우에는, 예를 들어, 제품 B에 포함되는 프탈산에스테르의 증기 포집 시에, 하지막을 그 내부에 프탈산에스테르를 상용시키는 온도에서 가열하지 않고, 증기 포집 후에 일정 시간 경과시켜서 제3 시료가 준비된다.
이러한 제3 시료에 대해서, 제3 금속 반사 IR 스펙트럼이 측정된다. 이 제3 금속 반사 IR 스펙트럼이, 스펙트럼 취득부(410)에 의해 취득된다(스텝 S30). 그리고, 그 제3 금속 반사 IR 스펙트럼이 사용되고, 스펙트럼 처리부(420)에 의해, 제3 차스펙트럼이 생성되고(스텝 S31), 그 규격화가 행하여지고(스텝 S32), 소정의 피크 위치군과 각 피크 위치의 피크 강도가 추출된다(스텝 S33). 이와 같이 하여 추출된 제3 차스펙트럼의 각 피크 강도로부터, 각각 상기 스텝 S25에서 산출된 중간값이 차감된다(스텝 S34).
도 20의 판정 대상 테이블(600B)에는, 추출되는 10개소(No.1 내지 10)의 피크 위치와, 각 피크 위치에 있어서의 제3 차스펙트럼의 규격화 전후의 피크 강도, 및 규격화 후의 각 피크 강도로부터 각각 상기 중간값을 차감한 값의 정보가 포함된다. 스텝 S35에서는, 이들 정보 외에, 제3 차스펙트럼의 규격화 후의 각 피크 강도로부터 각각 상기 중간값을 차감한 값의 정부 정보(판정 대상 부호)를 더 포함한 판정 대상 테이블(600B)이 생성된다.
여기에서는 본 분석 방법에 의한 판정 대상 물질의 기지 프탈산에스테르와의 일치성 판정의 타당성을 평가하기 위해서, 제품 A로서 DEHP(30.8wt％)를 함유하는 케이블 피복재를 사용하고, 제품 B로서 DINP(23.2wt％)를 함유하는 케이블 피복재를 사용하고 있다.
분석 장치(400)는 이러한 판정 대상 테이블(600A) 및 판정 대상 테이블(600B)의 생성 후, 다음과 같은 처리를 실행한다.
먼저, 제품 A에 대하여 얻어진 판정 대상 테이블(600A)을 사용한 경우를 예로 들어, 분석 장치(400)가 실행하는 처리에 대하여 설명한다.
이 경우, 분석 장치(400)는 일치성 판정부(440)에 의해, 판정 대상 테이블(600A)(도 19)과, 상기 판정 기준 테이블(500)(도 18)을 참조한다. 분석 장치(400)는 일치성 판정부(440)에 의해, 판정 대상 테이블(600A)에 포함되는 판정 대상 부호(+/-)의 정보와, 판정 기준 테이블(500)에 포함되는 DINP 부호(+/-)의 정보를 비교한다(도 16; 스텝 S36).
그리고, 분석 장치(400)는 일치성 판정부(440)에 의해, 판정 대상 테이블(600A)의 판정 대상 부호와, 판정 기준 테이블(500)의 DINP 부호가, 모두 일치하는지 여부를 판정한다(도 16; 스텝 S37).
이 예에서는, 판정 대상 테이블(600A)의 각 피크 위치(No.1 내지 10))의 판정 대상 부호(+/-)와, 판정 기준 테이블(500)의 각 피크 위치(No.1 내지 10))의 DINP 부호(+/-)가 정반대인 관계로 되어 있다.
이 예와 같이 서로의 판정 대상 부호와 DINP 부호가 모두 일치하지 않는 경우, 분석 장치(400)는 일치성 판정부(440)에 의해, 판정 대상 부호와 DINP 부호가 모두 불일치하는지 여부를 판정한다(도 16; 스텝 S38). 그리고, 이 예와 같이 모두 불일치하는 경우에는, 분석 장치(400)는 일치성 판정부(440)에 의해, 이 판정 대상 테이블(600A)이 얻어진 제품 A에 포함되는 판정 대상 물질의 프탈산에스테르가 DINP 이외(이 예에서는DEHP)라고 판정한다(도 16; 스텝 S39).
판정 대상 부호와 DINP 부호가 모두 일치하지 않지만, 일부는 일치하고 있는 경우에는(도 16; 스텝 S38), 그 일치 비율(=(일치하는 피크 위치의 수〕/〔전체 피크 위치의 수〕)을 산출한다(도 16; 스텝 S40). 이러한 일치 비율을 사용함으로써 판정 대상 물질의, DINP와의 일치성, 일치 확률을 평가할 수 있다.
계속해서, 제품 B에 대하여 얻어진 판정 대상 테이블(600B)을 사용한 경우를 예로 들어, 분석 장치(400)가 실행하는 처리에 대하여 설명한다.
이 경우, 분석 장치(400)는 일치성 판정부(440)에 의해, 판정 대상 테이블(600B)(도 20)과, 상기 판정 기준 테이블(500)(도 18)을 참조하여, 서로의 판정 대상 부호와 DINP 부호를 비교한다(도 16; 스텝 S36).
그리고, 분석 장치(400)는 일치성 판정부(440)에 의해, 판정 대상 테이블(600B)의 판정 대상 부호와, 판정 기준 테이블(500)의 DINP 부호가 모두 일치하는지 여부를 판정한다(도 16; 스텝 S37).
이 예에서는, 판정 대상 테이블(600B)의 각 피크 위치(No.1 내지 10))의 판정 대상 부호(+/-)와, 판정 기준 테이블(500)의 각 피크 위치(No.1 내지 10))의 DINP 부호(+/-)가 모두 일치하는 관계로 되어 있다.
이 예와 같이 서로의 판정 대상 부호와 DINP 부호가 모두 일치하는 경우, 분석 장치(400)는 일치성 판정부(440)에 의해, 이 판정 대상 테이블(600B)이 얻어진 제품 B에 포함되는 판정 대상 물질의 프탈산에스테르가 DINP라고 판정한다(도 16; 스텝 S41).
분석 장치(400)를 사용한 상기와 같은 처리에 의하면, 제품 중에 포함되는 판정 대상 물질의 프탈산에스테르가, DINP인지, DINP 이외인지, DINP 이외인 경우에는 DINP와의 일치성이 어느 정도인지와 같은 것을 평가할 수 있다.
전술한 바와 같이, 여기에서는 본 분석 방법의 타당성을 평가하기 위해서, 제품 A로서 DEHP이 포함되어 있는 것을 사용하고, 제품 B로서 DINP이 포함되어 있는 것을 사용하고 있다. 상기 예에서는, 제품 A에 대하여 얻어진 판정 대상 테이블(600A)을 사용하면, 제품 A에 포함되는 프탈산에스테르가 DINP 이외(DEHP)라고 판정된다. 또한, 제품 B에 대하여 얻어진 판정 대상 테이블(600B)을 사용하면, 제품 B에 포함되는 프탈산에스테르가 DINP라고 판정된다. 이것으로부터, 본 분석 방법은, 케이블 피복재 등의 제품 중에 포함되는 프탈산에스테르의, 기지 프탈산에스테르와의 일치성의 판정, 종류의 판별에 이용 가능하다고 할 수 있다.
본 분석 방법은, 가스 크로마토그래피 질량 분석법이나 액체 크로마토그래프 질량 분석법을 사용하는 경우에 비해, 제품 중에 어떤 종류의 프탈산에스테르가 함유되어 있는지를 간편하게 고정밀도로 분석하는 것이 가능하다. 이러한 점에서, 본 분석 방법은, 예를 들어, 제조 공장 등에서 실시되는, 프탈산에스테르를 함유할 수 있는 제품의 적합성 검사에 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 예에서는, 판정 기준 테이블(500)에 있어서, 중간값과 DINP의 피크 강도의 대소로부터 DINP 부호를 생성하고, 이것을 판정 대상 테이블(600A, 600B)의 부호와 비교하도록 하였다. 이 외에, 판정 기준 테이블(500)에 있어서, 중간값과 DEHP의 피크 강도의 대소로부터 DEHP 부호를 생성하고, 이것을 판정 대상 테이블(600A, 600B)의 부호와 비교하도록 해도 된다. 이에 의해, 제품 중에 포함되는 판정 대상 물질의 프탈산에스테르가, DEHP인지, DEHP 이외인지, DEHP 이외인 경우에는 DEHP와의 일치성이 어느 정도인지와 같은 것을 평가할 수 있다.
본 분석 방법은, 상기 예와 같은 DEHP와 DINP의 조합 이외에, 다른 프탈산에스테르의 조합에서도 동일하게 적용 가능하다.
상기와 같은 분석 장치(400)의 처리 기능은, 컴퓨터를 사용하여 실현할 수 있다.
도 21은 컴퓨터의 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
컴퓨터(700)는 프로세서(701)에 의해 전체가 제어된다. 프로세서(701)에는, 버스(709)를 통하여 RAM(Random Access Memory)(702)과 복수의 주변기기가 접속된다. 프로세서(701)는 멀티프로세서여도 된다. 프로세서(701)는 예를 들어 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processing Unit), DSP(Digital Signal Processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 또는 PLD(Programmable Logic Device)이다. 또한, 프로세서(701)는 CPU, MPU, DSP, ASIC, PLD 중 2종 이상의 요소의 조합이어도 된다.
RAM(702)은, 컴퓨터(700)의 주기억 장치로서 사용된다. RAM(702)에는, 프로세서(701)에 실행시키는 OS(Operating System)의 프로그램이나 애플리케이션 프로그램의 적어도 일부가 일시적으로 저장된다. 또한, RAM(702)에는, 프로세서(701)에 의한 처리에 필요한 각종 데이터가 저장된다.
버스(709)에 접속되는 주변기기로서는, HDD(Hard Disk Drive)(703), 그래픽 처리 장치(704), 입력 인터페이스(705), 광학 드라이브 장치(706), 기기 접속 인터페이스(707) 및 네트워크 인터페이스(708)가 있다.
HDD(703)는, 내장한 디스크에 대하여 자기적으로 데이터의 기입 및 판독을 행한다. HDD(703)는, 컴퓨터(700)의 보조 기억 장치로서 사용된다. HDD(703)에는, OS의 프로그램, 애플리케이션 프로그램, 및 각종 데이터가 저장된다. 또한, 보조 기억 장치로서는, 플래시 메모리 등의 반도체 기억 장치를 사용할 수도 있다.
그래픽 처리 장치(704)에는 모니터(711)가 접속된다. 그래픽 처리 장치(704)는 프로세서(701)로부터의 명령에 따라, 화상을 모니터(711)의 화면에 표시시킨다. 모니터(711)로서는, CRT(Cathode Ray Tube)를 사용한 표시 장치나 액정 표시 장치 등이 있다.
입력 인터페이스(705)에는, 키보드(712) 및 마우스(713)가 접속된다. 입력 인터페이스(705)는 키보드(712)나 마우스(713)로부터 보내져 오는 신호를 프로세서(701)에 송신한다. 또한, 마우스(713)는 포인팅 디바이스의 일례이며, 다른 포인팅 디바이스를 사용할 수도 있다. 다른 포인팅 디바이스로서는, 터치 패널, 태블릿, 터치 패드, 트랙볼 등이 있다.
광학 드라이브 장치(706)는 레이저광 등을 이용하여, 광 디스크(714)에 기록된 데이터의 판독을 행한다. 광 디스크(714)는 광의 반사에 의해 판독 가능하도록 데이터가 기록된 가반형의 기록 매체이다. 광 디스크(714)에는, DVD(Digital Versatile Disc), DVD-RAM, CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory), CD-R(Recordable)/RW(ReWritable) 등이 있다.
기기 접속 인터페이스(707)는 컴퓨터(700)에 주변기기를 접속하기 위한 통신 인터페이스이다. 예를 들어, 기기 접속 인터페이스(707)에는, 메모리 장치(715)나 메모리 리더라이터(716)를 접속할 수 있다. 메모리 장치(715)는 기기 접속 인터페이스(707)와의 통신 기능을 탑재한 기록 매체이다. 메모리 리더라이터(716)는, 메모리 카드(717)에의 데이터의 기입, 또는 메모리 카드(717)로부터의 데이터의 판독을 행하는 장치이다. 메모리 카드(717)는 카드형의 기록 매체이다.
네트워크 인터페이스(708)는 네트워크(710)에 접속된다. 네트워크 인터페이스(708)는 네트워크(710)를 통하여, 다른 컴퓨터 또는 통신기기와의 사이에서 데이터의 송수신을 행한다.
이상과 같은 하드웨어 구성에 의해, 분석 장치(400)의 처리 기능을 실현할 수 있다.
컴퓨터(700)는 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록된 프로그램을 실행함으로써, 분석 장치(400)의 처리 기능을 실현한다. 컴퓨터(700)에 실행시키는 처리 내용을 기술한 프로그램은, 여러가지 기록 매체에 기록해 둘 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터(700)에 실행시키는 프로그램을 HDD(703)에 저장해 둘 수 있다. 프로세서(701)는 HDD(703) 내의 프로그램의 적어도 일부를 RAM(702)에 로드하고, 프로그램을 실행한다. 또한, 컴퓨터(700)에 실행시키는 프로그램을, 광 디스크(714), 메모리 장치(715), 메모리 카드(717) 등의 가반형 기록 매체에 기록해 둘 수도 있다. 가반형 기록 매체에 저장된 프로그램은, 예를 들어, 프로세서(701)로부터의 제어에 의해, HDD(703)에 인스톨된 후, 실행 가능하게 된다. 또한, 프로세서(701)가 가반형 기록 매체로부터 직접 프로그램을 판독하여 실행할 수도 있다.
또한, 이상의 설명에서는, 적외 분광법을 사용하여 얻어지는 금속 반사 IR 스펙트럼을 예로 하였다. 이 외에, 라만 분광법을 사용하여 얻어지는 라만 스펙트럼에서도, 이종 프탈산에스테르를 소정의 하지막에 부착시키는 상기 방법을 사용함으로써 식별 가능한 유의미한 차가 있는 라만 스펙트럼을 얻는 것이 가능하다. 또한, 그러한 라만 스펙트럼을 사용하여, 제품 등에 포함되는 프탈산에스테르의 판별을 하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명은 하지막에 부착시키지 않을 때에는 식별할 수 없지만, 하지막에 부착시킴으로써 스펙트럼에 차가 발생하는, 각종 측정 수단을 적용시킬 수 있다.
상기에 대해서는 단지 본 발명의 원리를 나타내는 것이다. 또한, 다수의 변형, 변경이 당업자에 있어서 가능하고, 본 발명은 상기에 나타내고, 설명한 정확한 구성 및 응용예에 한정되는 것은 아니며, 대응하는 모든 변형예 및 균등물은, 첨부된 청구항 및 그의 균등물에 따른 본 발명의 범위로 간주될 수 있다.
10: 금속판
10a: 표면
10b: 이면
20: 하지막
100: 적하 장치
110: 프탈산에스테르 용액
200: 증기 포집 장치
210: 적재부
220: 보유 지지부
230: 덕트
250, 360: 시료
300: 측정 장치
310: 분광기
320: 시료실
330: 적외 검출기
340: AD 변환기
350: 푸리에 변환 처리부
400: 분석 장치
410: 스펙트럼 취득부
420: 스펙트럼 처리부
430: 판정 정보 생성부
440: 일치성 판정부
450: 제어부
460: 기억부
500: 판정 기준 테이블
600A, 600B: 판정 대상 테이블
700: 컴퓨터
701: 프로세서
702: RAM
703: HDD
704: 그래픽 처리 장치
705: 입력 인터페이스
706: 광학 드라이브 장치
707: 기기 접속 인터페이스
708: 네트워크 인터페이스
709: 버스
710: 네트워크
711: 모니터
712: 키보드
713: 마우스
714: 광 디스크
715: 메모리 장치
716: 메모리 리더라이터
717: 메모리 카드
10a: 표면
10b: 이면
20: 하지막
100: 적하 장치
110: 프탈산에스테르 용액
200: 증기 포집 장치
210: 적재부
220: 보유 지지부
230: 덕트
250, 360: 시료
300: 측정 장치
310: 분광기
320: 시료실
330: 적외 검출기
340: AD 변환기
350: 푸리에 변환 처리부
400: 분석 장치
410: 스펙트럼 취득부
420: 스펙트럼 처리부
430: 판정 정보 생성부
440: 일치성 판정부
450: 제어부
460: 기억부
500: 판정 기준 테이블
600A, 600B: 판정 대상 테이블
700: 컴퓨터
701: 프로세서
702: RAM
703: HDD
704: 그래픽 처리 장치
705: 입력 인터페이스
706: 광학 드라이브 장치
707: 기기 접속 인터페이스
708: 네트워크 인터페이스
709: 버스
710: 네트워크
711: 모니터
712: 키보드
713: 마우스
714: 광 디스크
715: 메모리 장치
716: 메모리 리더라이터
717: 메모리 카드
Claims (14)
- 제1 프탈산에스테르 및 제2 프탈산에스테르를, 한 쌍의 제1 하지막 및 제2 하지막에 각각 부착시켜서, 상기 제1 프탈산에스테르 및 상기 제2 프탈산에스테르가 서로 상이한 상태를 취하고 있는 제1 시료 및 제2 시료를 준비하는 공정과,
상기 제1 시료 및 상기 제2 시료에 각각 전자파를 조사하여, 제1 스펙트럼 및 제2 스펙트럼을 취득하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 방법. - 제1항에 있어서, 상기 제1 프탈산에스테르 및 상기 제2 프탈산에스테르의 상기 상이한 상태는,
상기 제1 프탈산에스테르 및 상기 제2 프탈산에스테르가 상기 제1 하지막 및 상기 제2 하지막에 부착됨으로써, 단체(單體)와 상이한 상태가 되는 것과, 상기 제1 하지막 및 상기 제2 하지막에 대한 흡수의 상태가 상이하게 되는 것에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 분석 방법. - 제2항에 있어서, 상기 제1 시료 및 상기 제2 시료를 준비하는 공정은,
상기 제1 프탈산에스테르가 상기 제1 하지막의 내부에 흡수된 상태의 상기 제1 시료, 및 상기 제2 프탈산에스테르가 상기 제2 하지막의 표면에 잔존하는 상태의 상기 제2 시료를 준비하는 것을 특징으로 하는 분석 방법. - 제1항에 있어서, 상기 제1 프탈산에스테르 또는 상기 제2 프탈산에스테르와의 일치성을 판정하는 판정 대상 물질을, 상기 제1 하지막 및 상기 제2 하지막과 동종의 제3 하지막에 부착시킨 제3 시료를 준비하는 공정과,
상기 제3 시료에 전자파를 조사하여, 제3 스펙트럼을 취득하는 공정과,
상기 제1 스펙트럼, 상기 제2 스펙트럼 및 상기 제3 스펙트럼을 사용하여, 상기 판정 대상 물질의, 상기 제1 프탈산에스테르 또는 상기 제2 프탈산에스테르와의 일치성을 판정하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 방법. - 제4항에 있어서, 상기 일치성을 판정하는 공정은,
상기 제1 스펙트럼, 상기 제2 스펙트럼 및 상기 제3 스펙트럼을, 각각의 베이스 라인과, 공통의 기준 피크 위치의 강도를 사용하여 규격화하는 공정과,
규격화된 상기 제1 스펙트럼과 상기 제2 스펙트럼의, 강도차가 있는 서로의 제1 피크 위치의 강도의 제1 중간값을 생성하는 공정과,
규격화된 상기 제3 스펙트럼의 상기 제1 피크 위치의 강도의, 상기 제1 중간값에 대한 대소(大小)를 판정하는 공정과,
상기 제1 중간값에 대한 대소에 기초하여, 상기 판정 대상 물질의 상기 일치성을 판정하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 방법. - 제5항에 있어서, 상기 일치성을 판정하는 공정은,
규격화된 상기 제1 스펙트럼과 상기 제2 스펙트럼의, 강도차가 있는 서로의 제2 피크 위치의 강도의 제2 중간값을 생성하는 공정과,
규격화된 상기 제3 스펙트럼의 상기 제2 피크 위치의 강도의, 상기 제2 중간값에 대한 대소를 판정하는 공정과,
상기 제1 중간값에 대한 대소, 및 상기 제2 중간값에 대한 대소에 기초하여, 상기 판정 대상 물질의 상기 일치성을 판정하는 공정
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 방법. - 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 스펙트럼, 상기 제2 스펙트럼 및 상기 제3 스펙트럼을 취득하는 공정은, 상기 제1 시료, 상기 제2 시료 및 상기 제3 시료의 각각에 전자파를 조사하여 측정되는 스펙트럼군과, 상기 제1 하지막 또는 상기 제2 하지막에 전자파를 조사하여 측정되는 블랭크 스펙트럼의 차(差)스펙트럼군을, 각각 상기 제1 스펙트럼, 상기 제2 스펙트럼 및 상기 제3 스펙트럼으로서 취득하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 방법.
- 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 시료를 준비하는 공정은, 상기 판정 대상 물질을 포함하는 제4 시료를 가열하여 발생시킨 상기 판정 대상 물질의 증기를 상기 제3 하지막에 부착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 방법.
- 제1 프탈산에스테르 및 제2 프탈산에스테르를, 한 쌍의 제1 하지막 및 제2 하지막에 각각 부착시켜서, 상기 제1 프탈산에스테르 및 상기 제2 프탈산에스테르가 서로 상이한 상태를 취하고 있는 제1 시료 및 제2 시료에 대하여 각각 전자파를 조사하여 측정되는, 제1 스펙트럼 및 제2 스펙트럼을 취득하는 제1 취득부와,
상기 제1 프탈산에스테르 또는 상기 제2 프탈산에스테르와의 일치성을 판정하는 판정 대상 물질을, 상기 제1 하지막 및 상기 제2 하지막과 동종의 제3 하지막에 부착시킨 제3 시료에 대하여 전자파를 조사하여 측정되는, 제3 스펙트럼을 취득하는 제2 취득부와,
상기 제1 취득부에 의해 취득된 상기 제1 스펙트럼 및 상기 제2 스펙트럼, 및 상기 제2 취득부에 의해 취득된 상기 제3 스펙트럼을 사용하여, 상기 판정 대상 물질의, 상기 제1 프탈산에스테르 또는 상기 제2 프탈산에스테르와의 일치성을 판정하는 제1 판정부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 장치. - 제9항에 있어서, 상기 제1 판정부는,
상기 제1 취득부에 의해 취득된 상기 제1 스펙트럼 및 상기 제2 스펙트럼, 및 상기 제2 취득부에 의해 취득된 상기 제3 스펙트럼을, 각각의 베이스 라인과, 공통의 기준 피크 위치의 강도를 사용하여 규격화하는 규격화부와,
상기 규격화부에 의해 규격화된 상기 제1 스펙트럼과 상기 제2 스펙트럼의, 강도차가 있는 서로의 제1 피크 위치의 강도의 제1 중간값을 생성하는 생성부와,
상기 규격화부에 의해 규격화된 상기 제3 스펙트럼의 상기 제1 피크 위치의 강도의, 상기 제1 중간값에 대한 대소를 판정하는 제2 판정부와,
상기 제2 판정부에 의해 판정된 상기 제1 중간값에 대한 대소에 기초하여, 상기 판정 대상 물질의 상기 일치성을 판정하는 제3 판정부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 장치. - 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제1 취득부 및 상기 제2 취득부는, 상기 제1 시료, 상기 제2 시료 및 상기 제3 시료의 각각에 전자파를 조사하여 측정되는 스펙트럼군과, 상기 제1 하지막 또는 상기 제2 하지막에 전자파를 조사하여 측정되는 블랭크 스펙트럼의 차스펙트럼군을, 각각 상기 제1 스펙트럼, 상기 제2 스펙트럼 및 상기 제3 스펙트럼으로서 취득하는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
- 컴퓨터에,
제1 프탈산에스테르 및 제2 프탈산에스테르를, 한 쌍의 제1 하지막 및 제2 하지막에 각각 부착시켜서, 상기 제1 프탈산에스테르 및 상기 제2 프탈산에스테르가 서로 상이한 상태를 취하고 있는 제1 시료 및 제2 시료에 대하여 각각 전자파를 조사하여 측정되는, 제1 스펙트럼 및 제2 스펙트럼을 취득하고,
상기 제1 프탈산에스테르 또는 상기 제2 프탈산에스테르와의 일치성을 판정하는 판정 대상 물질을, 상기 제1 하지막 및 상기 제2 하지막과 동종의 제3 하지막에 부착시킨 제3 시료에 대하여 전자파를 조사하여 측정되는, 제3 스펙트럼을 취득하고,
상기 제1 스펙트럼, 상기 제2 스펙트럼 및 상기 제3 스펙트럼을 사용하여, 상기 판정 대상 물질의, 상기 제1 프탈산에스테르 또는 상기 제2 프탈산에스테르와의 일치성을 판정하는
처리를 실행시키는 것을 특징으로 하는 분석 프로그램. - 제12항에 있어서, 상기 일치성을 판정하는 처리는,
상기 컴퓨터에,
상기 제1 스펙트럼, 상기 제2 스펙트럼 및 상기 제3 스펙트럼을, 각각의 베이스 라인과, 공통의 기준 피크 위치의 강도를 사용하여 규격화하고,
규격화된 상기 제1 스펙트럼과 상기 제2 스펙트럼의, 강도차가 있는 서로의 제1 피크 위치의 강도의 제1 중간값을 생성하고,
규격화된 상기 제3 스펙트럼의 상기 제1 피크 위치의 강도의, 상기 제1 중간값에 대한 대소를 판정하고,
상기 제1 중간값에 대한 대소에 기초하여, 상기 판정 대상 물질의 상기 일치성을 판정하는
처리를 실행시키는 것을 특징으로 하는 분석 프로그램. - 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 제1 스펙트럼, 상기 제2 스펙트럼 및 상기 제3 스펙트럼을 취득할 때는, 상기 제1 시료, 상기 제2 시료 및 상기 제3 시료의 각각에 전자파를 조사하여 측정되는 스펙트럼군과, 상기 제1 하지막 또는 상기 제2 하지막에 전자파를 조사하여 측정되는 블랭크 스펙트럼의 차스펙트럼군을, 각각 상기 제1 스펙트럼, 상기 제2 스펙트럼 및 상기 제3 스펙트럼으로서 취득하는 것을 특징으로 하는 분석 프로그램.
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