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日立高新技术在中国

基于可持续性的视点分析产品含有化学物质

~RoHS 指令中限制物质的扩大化及国际标准化动向~

在欧洲RoHS 指令的限制使用物质中添加了邻苯二甲酸酯类4 种物质,加上此前已经限制使用的6 种物质,共有10 种限制对象的物质。我们采访了担任电气和电子技术领域的国际标准化组织IEC 的专家技术委员会TC111(环境)的国际副议长的竹中美雪(Miyuki, TAKENAKA)女士,请她谈一谈最新添加物质的背景、产品中含有化学物质管制的今后动向、以及企业应该如何面对化学物质。

IEC TC111(环境)国际副议长
理学博士
日立高新技术公司
资深工程师
东京都市大学 客座教授
竹中美雪 女士

IEC TC111(环境)国际副议长 理学博士 日立高新技术公司 资深工程师 东京都市大学 客座教授 竹中美雪 女士

邻苯二甲酸酯类的特性和使产品符合RoHS2.0时的注意事项

【Q】 请您谈一谈欧洲RoHS 指令的限制物质中新添加邻苯二甲酸酯类的4 种物质的背景。

【竹中】 欧洲RoHS 指令(※1) 最初于2006年7月1日施行,自那以后也定期讨论了添加物质。这次也列出了各种各样的物质作为备选项,不过最终添加了4 种邻苯二甲酸酯类(※2)物质,它们多被包含在电气和电子设备中, 具有生殖毒性, 是广为人知的内分泌扰乱物质。这些物质分别以均质材料中0.1% 为最大允许浓度, 于2019年7月22日起在EU 上市的所有电气和电子设备(医疗设备以及监视控制设备除外) 中限制使用。对 于包括体外诊断用医疗设备在内的医疗设备、产业用途在内的监视控制设备, 2021年7月22日起, 适用使用限制的规定。相对于旧版RoHS 指令, 多将新版欧洲RoHS 指令称作RoHS2.0,所以本稿在后面将其称作RoHS2.0。
内分泌扰乱物质是像荷尔蒙那样作用在生物上, 阻碍其健康或者有阻碍可能性的物质, 很多已经在使用和制造方面受到限制。对于邻苯二甲酸酯类, 欧洲REACH 法规(※3) 附录XVII( 限制物质)Entry 51 规定, DEHP、BBP、DBP 累计含量0.1wt% (1,000 ppm) 以上的儿童产品和玩具产品在EU 市场销售上受到限制。从2020年7月起添加DIBP, 并作为将限制扩大到全部成型品(一部分除外) 的REACH 法规附录XVIIEntry 51 施行。综上所述, 全世界对邻苯二甲酸酯类的限制 越来越严格。

【Q】 邻苯二甲酸酯类被用在什么样的产品上?

【竹中】 邻苯二甲酸酯类主要被当作可塑剂使用, 为树脂、橡胶等赋予柔软性, 使其易于进行成型加工, 也被添加在氯乙烯这些我们身边极其常见的材料中。氯乙烯被用作电缆类的被覆, 所以在电气和电子设备中, 以电源软线为代表的配线材料、适配器、连接器、绝缘材料、软质树脂零部件等中含有邻苯二甲酸酯类。另外, 涂料、粘接剂、橡胶零部件等,构成电气和电子设备的零部件中也广泛存在。
2015 年已经公布了在RoHS2.0 中添加邻苯二甲酸酯类, 所以从那时至今的准备期间, 产业界推进了转而使用替代材料的工作。电气和电子设备由多达几十万个多种多样的零部件构成,所以需要整个供应链进行应对。在RoHS1.0 阶段积极开展活动的电器机械和电子4 个团体(※4) 为了在供应链上推动顺利的应对, 汇总并公开了与邻苯二甲酸酯类有关的注意点、管理方针, 支持相关行业整体进行切换, 我想这很有参考价值。

【Q】 请您谈一谈使产品符合RoHS2.0 时的注意点。

【竹中】 邻苯二甲酸酯类与此前的限制使用物质的重大不同点是转移性强。即使零部件、产品自身没有使用, 如果在制造生产线的树脂和橡胶零部件、运输和保管工艺上使用的包装辅料等中含有邻苯二甲酸酯类, 也可能因为接触而被污染。 为此, 不仅产品, 而且包括周边的辅料和备品在内, 都需要彻底搞好风险管理。
另外, RoHS 指令毕竟以在EU 市场上销售的产品为对象, 这次添加到限制物质中的邻苯二甲酸酯类在日本国内未被禁止。在全球化渗透的情况下, 我认为多数企业已经在材料的采购、产品的设计和规格上也进行全球通用化, 所以在同一工厂内操作继续使用邻苯二甲酸酯类的零部件等时, 要求为防止混入、污染构建管理体制。
在产业界, 使用RoHS 指令的整合规格——EN 50581 (关于有害物质限制的电气和电子产品评估用技术文件) 与将其国际规格化的IEC 63000:2016 进行了综合性评价, 各个企业彻底限制了含有化学物质的产品。邻苯二甲酸酯类的限令将从现在开始施行, 不过与RoHS1.0 一样, 重要的是把握本企业的制造工艺、采购品的含有风险, 保持符合性。

【Q】 您在2018年10月25日担任IEC(International Electrotechnical Commission) 的专业技术委员会TC111 的国际副议长。请问IEC TC111 是一个开展什么样活动的组织?。

【竹中】 IEC 是推进电气和电子技术领域国际标准化的机构, 为了在每个技术领域开发规格,设置了多个被称作TC(Technical Committee) 的专业技术委员会。TC111 于2004年10月成立,是制定其中的电气和电子设备、系统的各种环境标准的专业技术委员会。当时正值RoHS 指令颁布, 探讨REACH 法规的时候,为了使环保型产品在国际市场流通,需要建立全球共通的框架。从设立时起日本就担任国际议长, 现在拥有投票权的成员有25 个国家, 有10 个国家作为观察员参加。另外, 作为受托审议团体, JEITA (一般社团法人 电子信息技术产业协会) 运营着IEC TC111 的日本国内委员会。
环境面临的课题多种多样, 有从影响生物和环境的有害化学物质, 有与气候变暖有关的温室效应气体、也有水和矿物资源枯竭等各种各样的课题, 对象范围也从产品扩大到系统和服务。IEC TC111 现在开发的国际规格如图1 所示。例如, 在化学物质领域, 我们构建一个框架、共通格式, 使零部件厂家将不含有害物质的声明传达到供应链, 也致力于开发规定限制物质的测量方法等的标准规格。另外, 在环保设计和温室效应气体排放量的计算方法、资源效率(可再利用性) 等各领域,也立足国际标准化活动的基本方针致力于规格开发。

图1 环境问题与IEC TC111 国际规格的关系
图1 环境问题与IEC TC111 国际规格的关系

将日本的优秀技术和系统灵活用于国际规格的开发

【Q】 请您谈一谈推动环境标准的国际标准化的意义。另外, 您身为国际副议长,希望如何为企业的标准化环境应对做贡献呢?

【竹中】 就像地球变暖、海洋塑料问题所代表的那样, 环境问题不只是一个国家的问题, 而是整个地球的课题。在经济全球化快速发展, 跨越国境的价值链扩大的时代, 要求我们不仅要考虑本企业、本国的利益和便利性,而且要广泛共享价值。 但是另一方面, 我想不该有因为规则制度使某个国家的产业遭受明显的不利, 或本能够为世界做贡献的优秀技术却不能加以利用的情况。从这个意义上说, 世界的主要国家间充分讨论,建立大家都能够认同并履行的框架、规则的重要性越来越强。尤其是在各国的强制法规中参照的技术标准、推荐规格, 国际标准存在时原则上以国际规格为基础制定国内规格。为此, 为了建立对本国有利的国际规格, 来自各国的多位专家积极参加IEC TC111。日本拥有优秀的环境技术、环保产品。积极提出这些措施建议, 在保持产业竞争力的优势方面也是必要的。
例如, 由IEC TC111 开发在电气和电子设备的供应链上传达含有化学物质信息的步骤的相关国际规格(IEC62474), 维护和管理相关的物质数据库(VT62474)。在日本, 已于2018年开始遵照IEC62474 的《chemSHERPA》实际适用。如果在国内外信息传达工具的统一加快, 处于供应链中间位置的零部件厂家就可统一提交给交易方的信息格式, 所以事务作业等的负担可大幅减轻。
另外, 评价产品中的化学物质时, 为了寻求测量条件和试验方法的国际共通化, IEC TC111 开发了与试验方法有关的国际规格(IEC62321)。IEC62321 试验法的最大特征是以筛分分析法和精密分析法这2 阶段方式为基础, 既保证要求精度, 又在时间和成本方面提出了更加合理而实用的方法建议。对于已 经限制的6 种物质, 通过X 射线荧光光谱法(XRF) 进行筛分测量这一日本先行推动开发的技术成了国际标准规格, 在工厂等的现场管理中被广泛使用。邻苯二甲酸酯类也采用Pyro 气相色谱法(Py/TD GC-MS) 等, 提出了傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、高效液相色谱(HPLC)、热脱附质谱(TD-MS) 等筛分技术的建议, 向IEC TC111 积极提供了很多优秀的日本技术的建议。
可以说, 是日本企业构建了世界上最严格的RoHS 指令等的含有化学物质管理体制。为此, 为了使日本的优秀技术和系统在国际规格的开发上实际得到活用,重要的是严谨地提出建议,引导公正的讨论。我希望这能够推动企业在环境方面采取措施, 为整个产业界做出贡献。

今后,必须强化产品中含有化学物质的管制

【Q】 包括RoHS 指令在内, 今后, 产品中含有化学物质的管制将得到强化吗?对此, 您认为企业应该如何面对呢?

【竹中】 在欧洲, 正在讨论将TBBPA (四溴双酚A)、MCCPs (中链氯化石蜡)、锑(Sb2O3)、铍(Be) 及其化合物、镍化合物 (NiSO4、Ni2SO3)、钴化合物(CoCl2、CoSO4)、磷化铟这7 种物质作为下一步添加到RoHS 指令中的物质。也包括REACH 法 规在内, 产品中含有化学物质管制肯定会得到强化。
另外, 欧洲委员会2015 年采纳了《循环经济方案》, 将其作为整个EU 的全新可持续战略, 力争构建循环型经济系统。作为其中的一环, 估计将制作CRM (Critical Raw Materials : 重要原材料) 的清单, 设立相应的制度, 让传达这些的产品含有信息成为义务。截至2017年,有27 种矿物(※5)列入CRM 清单。也就是说, 今后不仅不能使用有害物质, 而且需要考虑产品含有的原材料的循环利用。原材料信息也有涉及企业秘密的方面,今后将探讨既保守秘密又共享信息的体系。
在各种各样的环境问题日益表面化的今天, 应对可持续性也将左右企业价值、事业成败。产品含有化学物质关系到联合国的SDGs (可持续发展目标) 的众多目标,尤其是与目标12 的“负责任消费和生产” 密切相关。不仅限于管制应对, 而且要在意识到环境价值之上采取积极的对策, 这有助于提高企业价值。
为了构建可持续的循环型社会, 今后的制造不向环境释放有害物质这种事情自不必说, 而且要求从设计阶段考虑再使用、再生利用等资源循环, 在此之上进行产品开发(图2)。在化学物质的使用、原材料的选择方面, 或许需要企业进一步提高意识。我们IEC TC111 也力争通过合适的国际标准规格的开发, 重视可持续性, 致力于社会价值、环境价值的创造, 支持企业的朋友们。

图2 为达成SDGs 进一步挑战
图2 为达成SDGs 进一步挑战

(采访·撰稿: 関亜希子)

(※1)RoHS 指令:RoHS 是Restriction of Hazardous Substances 的简称。是限制在EU 境内流通的电气和电子设备使用特定的有害物质的指令,EU 官方公报于2003年2月13日公布,2006年7月1日施行。2011年7月21日第1 次修订,对象产品扩大,而且启动了在产品上张贴CE 标识的制度。由此,旧版RoHS 指令(2002/95/EC 通称RoHS1.0)于2013年1月2日废止,同年1月3日起替换为修订后的RoHS 指令(2011/65/EU 通称RoHS2.0)。

(※2)4 种邻苯二甲酸酯类:邻苯二甲酸二(2- 乙基己基) :DEHP、邻苯二甲酸丁卞酯:BBP、邻苯二甲酸二丁酯:DBP、邻苯二甲酸二异丁酯DIBP

(※3)REACH 法规:REACH 是Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals 的简称。2007年6月1日生效,是EU 的化学物质的综合登记、评价、认可、限制的相关制度。

(※4)电器机械和电子领域的4 个团体:一般社团法人日本电机工业会(JEMA)、一般社团法人电子信息技术产业协会(JEITA)、一般社团法人信息通信网络产业协会(CIAJ)、一般社团法人业务机械和信息系统产业协会(JBMIA)

(※5)CRM 风险(截至2017年):锑、重晶石、铍、铋、硼酸盐、钴、原料煤、萤石、镓、锗、铪、氦、重稀土类、铟、轻稀土类、镁、天然石墨、天然橡胶、铌、铂族、磷矿石、磷、钪、金属硅、钽、钨、钒

参考資料

RoHS2.0 原文:DIRECTIVE 2011/65/EU OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 8 June 2011 on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment (recast)

欧洲RoHS 限制物质添加官方公报原文:COMMISSION DELEGATED DIRECTIVE (EU) 2015/863 of 31 March 2015 amending Annex II to Directive 2011/65/EU of the European Parliament and of the Council as regards the list of restricted substances

REACH限制物质添加官方公报原文:COMMISSION REGULATION (EU) 2018/2005 of 17 December 2018 amending Annex XVII to Regulation (EC) No 1907/2006 of the European Parliament and of the Council concerning the Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals (REACH) as regards bis(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), dibutyl phthalate (DBP), benzyl butyl phthalate (BBP) and diisobutyl phthalate (DIBP)

关于内分泌扰乱物质

JEITA 环境部会 RoHS 相关信息(日本)

电器机械和电子领域的4 个团体 与EU RoHS 指令限制对象邻苯二甲酸酯有关的注意点(第三版)(日本)

JEITA 电子部品部会 保证符合EU RoHS 指令的管理体制的特定邻苯二甲酸酯类的污染防止应对指针(日本)

IEC TC111

IEC TC111 国内事务局(JEITA)(日本)

关于chemSHERPA

EN50581

关于RoHS3.0 讨论

欧洲Circular Economy、CRM 的动向