産業用ゴム部品：鉱山・鉄道用途向けRoHS認証製品

産業用ゴム部品におけるRoHSコンプライアンスの理解

鉱山および鉄道用途の産業用ゴム部品は、有害物質の使用を制限しつつも運用信頼性を維持するために、進化するRoHS規格に準拠しなければなりません。

RoHS指令1、2、3号：ゴム部品における主要規制対象物質

欧州連合のRoHS指令は2002年に始まり、2015年までに更新され、ゴム部品中の鉛、水銀、カドミウムおよび4種類のフタル酸エステル（DEHP、BBP、DBP、DIBP）の濃度を0.1%以下に制限しています。これらの規則は、従来、鉛系安定剤を含んでいた電気絶縁部品や振動吸収部品に特に影響を与えます。これはEUの適合性ガイドラインで明記されています。

RoHS 2011/65/EUの鉱山用および鉄道用機械への適用範囲

RoHS 2011/65/EUは産業用設備内のすべての電気サブシステムに適用され、鉱山用車両のケーブルグランドや鉄道用コネクターシールにおいて規制物質を排除することを要求しています。最近の解釈により、極端な環境向けに設計された機械であっても、産業安全基準に従い、これらの要件が適用されることが確認されています。

ゴム製品に含まれる有害物質：鉛、水銀、カドミウムおよびフタル酸エステル

加硫剤中の鉛および可塑剤中のフタル酸エステルは、依然として適合していないゴム部品に広く存在しています。XRF試験では、高温用産業用ガスケットの8%に旧来の配合によるカドミウムが残留していることが明らかになっています（2023年材料分析レポート）。

大規模産業機器および固定設備に関する免除

第2条第4項の免除により、通常の運転中に交換不可であり、固定システムに一体として組み込まれている限り、永久設置型破砕機における鉛入りゴムブッシュおよびカドミウム含有コンベアベルトスクレーパーの使用が認められています。

RoHS適合ゴム部品の材料試験および認証

ゴム部品がRoHS規制を満たしているかを確認するには、かなり綿密な材料試験プロセスが必要です。多くの工場はフタル酸エステルの検出にGC-MSを用い、重金属含有量の測定にはICP-MSを使用しています。また、XRF装置も初期の簡易チェックに便利です。昨年『Journal of Materials Analysis』に発表された研究によると、ICP-MSは水銀を0.1ppmまで検出可能で、これは従来の手法よりも10倍高い精度です。このような高精度は、製品が消費者にとって安全であり、規制に準拠していることを保証する上で非常に重要です。

ゴム材料中のフタル酸エステル（DEHP、BBP、DBP、DIBP）検出における課題

DEHPおよびDBPという厄介なフタル酸エステル類は、再生ゴム化合物に非常に頻繁に含まれています。正確な結果を得るためには特別な抽出法を使用する必要があります。そうでなければ、これらを完全に見逃すリスクがあります。欧州化学品庁（ECHA）が2023年に報告したところによると、混合または成形プロセス中にコンプライアンス基準に問題が生じた場合、約17%の確率で交差汚染が発生しています。そのため、現在では各ロットごとの検査を行うことが非常に理にかなっています。あまり語られることのないもう一つの課題があります。金属とは異なり、フタル酸エステル類は温度が約150度に達すると分解し始めるのです。これにより、加硫ゴム部品を適切に分析しようとする際に、さまざまな困難が生じます。

信頼性のあるコンプライアンス確認のための第三者試験および認証

独立系試験所によるテストは、特にISO/IEC 17025の認定を取得している場合、製品品質の検証において極めて重要な役割を果たします。主要な認証機関の間でも、実際には非常に高い一致率が見られており、ほとんどの場合、供給業者が材料に含有していると主張する内容と実際の試験で測定された結果との一致率は約98.6％となっています。欧州では、ECHAが厳しい規則を設けており、企業に対して製品中の危険物質が1,000ppm（百万分率）以下であることを証明することを求めています。これは、安全基準が極めて高い鉱業や鉄道輸送などの業界において特に重要です。昨年末頃から、ほぼ10人のうち9人のバイヤーが、サプライチェーン全体を通じて複数回の検査を要求するようになり、原材料の段階から最終的なゴム部品の生産に至るまで、すべてが適切であることを確認しようとしています。

過酷な環境下におけるRoHS認証ゴム部品の性能と耐久性

鉱山および鉄道用ゴム部品の環境・安全基準

RoHS認証を受けたゴム部品は、作業性能を維持しつつ、厳しい環境および安全基準を満たす必要があります。鉱山用途では、ISO 2148:2020により、摩耗、炭化水素、酸性スラリーへの耐性が要求されます。鉄道用途では、EN 45545-2の防火安全基準への適合が求められ、燃焼時の煙密度および有毒ガスの発生を制限しています。

国際ゴム研究委員会による2023年の調査によると、非適合品と比較して、RoHS適合EPDMゴム部品は地下鉱山での機器故障を63%削減しました。これらの材料は、鉛安定剤およびフタル酸エステル可塑剤を排除し、カルシウム-亜鉛複合体およびトリメリット酸エステルを用いた高度な配合によってその性能を実現しています。

ケーススタディ：鉄道車両システムにおけるRoHS適合シール

欧州の鉄道事業者は、従来のPVC製ドアシールをRoHS認証済みのEPDM製に置き換えた結果、以下の成果を達成しました。

• 耐用年数が15%延長（7.2年 vs 6.2年）
• メンテナンスによるダウンタイムを41%削減
• 排水システムへのフタル酸エステルの移行がゼロ

再配合されたシールは、クエン酸系可塑剤システムによりREACH SVHCの規制要件を満たしながら、-40°Cでの耐寒性を維持しました。このプロジェクトでは、振動吸収性能を損なうことなくBS 6853:1999の煙毒性基準にも適合することを実証しました。

過酷な運転条件下での耐久性と規制適合の両立

2023年の素材耐久性インデックスによると、フッ素系ゴムはディーゼル燃料に10,000時間暴露後も引張強度の92%を維持しており、従来の鉛含有化合物を34%上回る性能を示している。ただし、アミン類の使用制限を遵守しつつ燃料膨潤抵抗性を保持するためには、加硫剤の精密な管理が不可欠である。

RoHS認証ゴム部品のサプライチェーン管理および文書管理

グローバルサプライチェーンにおけるRoHS準拠原材料の調達

RoHS準拠のゴム材料を確保するには、国際的なサプライヤーに対する厳格な審査が必要である。製造業者は、鉛（重量比0.1%未満）やフタル酸エステル（重量比0.1%未満）など、EU指令2011/65/EUで規制されている物質の濃度閾値を原材料が満たしていることを確認しなければならない。化学物質に関する規制は地域によって異なり、コンプライアンスリスクが高まるため、ブロックチェーンまたはERPシステムによるリアルタイムの素材追跡が不可欠となる。

適合証明書および技術文書の要件

有効な適合証明書（COC）は、RoHS指令第4条(1)項の要件への完全な適合を示す根拠として極めて重要です。技術文書には以下の内容を含める必要があります。

• ISO 17025認定試験所によるロットレベルの試験報告書
• サプライヤーによる適合宣言書
• すべてのゴム化合物を網羅した完全な材料開示（FMD）

監査対応性および産業プロジェクトにおけるコンプライアンスのトレーサビリティ

EN 50581:2012で要求されているように、10年以上にわたる監査対応記録を整備しておくことで、材料の調達元から製品の組立までの一連の流れを追跡可能になります。多くの企業は現在、コンプライアンス文書が不足していることを問題になる前に自動的に指摘するシステムへと移行しています。昨年のサプライチェーンに関する調査研究によると、このアプローチにより、採掘設備分野における品質問題が約60%削減されています。鉄道システムに組み込む際、2つの異なるサプライヤーから供給されるゴム部品などについては、混同を防ぐために別々の文書管理プロセスが必要です。そうでなければ、誤って混入するなどして、すぐに問題が発生する可能性があります。

よくある質問

RoHS適合とは何ですか？

RoHS適合性とは、電気・電子機器における鉛、水銀および特定のフタル酸エステルなどの有害物質の使用を制限する規制を指し、安全性と環境持続可能性を確保することを目的としています。

産業用環境におけるゴム部品へのRoHSの適用方法はどのようになりますか？

RoHS指令は産業機械の電気サブシステムに適用され、鉱山車両や鉄道システムで使用されるゴム部品中の有害物質を規制しています。

ゴム材料中のフタル酸エステル類の検出にはどのような課題がありますか？

DEHPやDBPなどのフタル酸エステル類は、加工時の交差汚染や高温での分解が起こるため、ゴム材料中での検出が困難です。

第三者試験機関はRoHS適合性においてどのような役割を果たしますか？

第三者試験機関はRoHS適合性の検証において極めて重要な役割を果たしており、ISO/IEC 17025認定を受けた試験所による公平な試験結果と認証を提供します。

過酷な環境におけるRoHS適合ゴム部品の利点は何ですか？

RoHS適合ゴム部品は、過酷な条件下でも優れた性能、耐久性および安全性を示し、厳しい環境基準を満たして装置の故障を低減します。