加熱発生する低分子シロキサンガスの定性・定量分析
電子部品に用いられるリレースイッチでは周辺部材のシリコーン系材料から発生するシロキサンガスが固化堆積し、接点障害を引き起こすと報告されています。しかしながら、高い耐久性等の観点から、シリコーン系材料を継電器周辺から排除することは困難です。そのため、使用される部材から発生する低分子シロキサンを評価することは極めて重要です。
本資料では、シリコーン系の材料から発生する低分子シロキサンを加熱脱着（ATD）-GC/MS法により定性・定量した事例をご紹介します。
分析試料
シリコンラバーヒーターおよび一液型シリコーン接着剤を分析試料としました（図1および図2（硬化前））。
また、一液型シリコ－ン接着剤は常温で24時間養生させ、硬化したものを用いました。
 図1 シリコンラバーヒーター |
 図2 一液型シリコーン接着剤（硬化前） |
分析方法
ヘリウム雰囲気下で試料を120℃×30min加熱した時に発生するガス成分をATD-GC/MS法により測定しました。
分析結果
シリコンラバーヒーターおよび一液型シリコーン接着剤をATD-GC/MS法により測定して得られたGC/MS-トータルイオンカレントクロマトグラム（TIC）を次頁の図3に示します。検出されたピークのＭＳスペクトルを解析すると、シリコンラバーヒーターからはD3～D15の環状シロキサンが検出され、一液型シリコーン接着剤からはD3～D14の環状シロキサンが検出されました。これらの環状シロキサンをD4換算により定量した結果を次頁の表1および表2に示します。
図3 ATD-GC/MS法により得られた各試料のTIC
（（a）シリコンラバーヒーター，（b）一液型シリコーン接着剤）
表1 シリコンラバーヒーターから発生する環状シロキサンの定量結果（単位:μg/g）
| Entry | D3 | D4 | D5 | D6 | D7 | D8 | D9 | D10〜 D15 | Sum |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.526 | 76.1 | 286 | 388 | 155 | 84.3 | 62.5 | 121 | 1,170 |
| 2 | 0.462 | 74.0 | 277 | 361 | 149 | 82.3 | 58.8 | 102 | 1,000 |
| Mean | 0.49 | 75 | 280 | 370 | 150 | 83 | 61 | 110 | 1,100 |
表2 一液型シリコ－ン接着剤から発生する環状シロキサンの定量結果（単位:μg/g）
| Entry | D3 | D4 | D5 | D6 | D7 | D8 | D9 | D10〜 D15 | Sum |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2.57 | 1.84 | 6.06 | 208 | 299 | 282 | 293 | 589 | 1,680 |
| 2 | 2.38 | 1.72 | 8.20 | 239 | 313 | 288 | 296 | 626 | 1,770 |
| Mean | 25 | 1.8 | 7.1 | 220 | 310 | 290 | 290 | 610 | 1,770 |
まとめ
試料から発生する低分子シロキサンをATD-GC/MS法により定性・定量することができます。同法では試料を、任意の温度（室温+10～400℃）で加熱することが可能であり、部材毎の使用温度で分析することが可能です。