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プラスチック表面診断方法およびプラスチック表面診断装置

国内特許コード P06P004828
整理番号 E-018
掲載日 2006年11月17日
出願番号 特願2005-127958
公開番号 特開2006-308308
登録番号 特許第4599559号
出願日 平成17年4月26日(2005.4.26)
公開日 平成18年11月9日(2006.11.9)
登録日 平成22年10月8日(2010.10.8)
発明者
  • 甲藤 正人
  • 黒澤 宏
出願人
  • 学校法人宮崎大学
発明の名称 プラスチック表面診断方法およびプラスチック表面診断装置
発明の概要

【課題】 プラスチック表面の劣化や汚染の診断の利便性を高めること。
【解決手段】 プラスチック(4)表面に紫外線(2a)を照射する紫外線源(2)と、前記紫外線(2a)が照射されたプラスチック(4)表面から放出される光を受光する受光素子(11)と、前記受光素子(11)で受光した光が有するスペクトル分布の分光特性を測定する分光特性測定手段(16)と、予め測定された前記プラスチック(4)と同じ材料の基準試料(4′)の基準分光特性を記憶する基準分光特性記憶手段(17)と、測定した前記分光特性と前記基準分光特性とを比較して、プラスチック表面を診断するプラスチック表面診断手段(17)と、を備えたプラスチック表面診断装置(1)。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


従来から、プラスチック材料により構成された機器や部品は、日常の使用において、その表面が太陽や大気からの紫外線で劣化し(光劣化し)、変質することが知られている。近年、資源の有効利用、再利用が社会的に要求されており、プラスチックの再生、リサイクルが行われているが、変質したり、薬品等で汚染されているプラスチックは、再生、リサイクルする上で好ましくないという問題がある。



プラスチックの変質等を判定するための技術として、近赤外光あるいは赤外光をプラスチックに照射したときに測定される吸収スペクトル(反射スペクトル)を分析する方法(ATR法等)が知られている(例えば、特許文献1参照)。あるいは、光が透過するプラスチック試料に近赤外光等を照射して、透過した光の強度を測定することにより、プラスチックの質等を判定する技術(透過法)も知られている。
また、プラスチックの種類を判別する技術として、プラスチックに紫外光を照射し、紫外光により励起されたプラスチック表面から放出される蛍光の波長スペクトルを分析することにより、プラスチックの種類を判別する技術も知られている(例えば、特許文献2参照)。




【特許文献1】特開2004-151067号公報

【特許文献2】特開平6-3260号公報

産業上の利用分野


本発明は、プラスチック表面の劣化や薬品等による汚染を診断するプラスチック表面診断方法およびプラスチック表面診断装置に関し、特に、診断対象のプラスチックに対し紫外線を照射して、プラスチック表面から放出された光を分析してプラスチックの診断を行うプラスチック表面診断方法およびプラスチック表面診断装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
紫外線が照射されたプラスチック表面から放出される光が有するスペクトル分布の分光特性を測定し、予め測定された前記プラスチックと同じ材料の基準試料の基準分光特性と比較することにより、プラスチック表面を診断するプラスチック表面診断方法であって、
劣化していない状態の前記基準試料において強い蛍光強度で測定される特定の蛍光成分である劣化前蛍光成分の蛍光強度および劣化後の前記基準試料において強い蛍光強度で測定される特定の蛍光成分である劣化後蛍光成分の蛍光強度の強度比に基づいて設定された強度比閾値と、前記プラスチック表面から放出された光の前記劣化前蛍光成分の強度および前記劣化後蛍光成分の強度の強度比と、を比較することにより、プラスチック表面の劣化を診断することを特徴とする前記プラスチック表面診断方法。

【請求項2】
紫外線が照射されたプラスチック表面から放出される光が有するスペクトル分布の分光特性を測定し、予め測定された前記プラスチックと同じ材料の基準試料の基準分光特性と比較することにより、プラスチック表面を診断するプラスチック表面診断方法であって、
薬品で汚染されていない前記基準試料において強い蛍光強度で測定される特定の蛍光成分である薬品汚染前蛍光成分の蛍光強度および薬品で汚染された前記基準試料において強い蛍光強度で測定される特定の蛍光成分である薬品汚染後蛍光成分の強度の強度比に基づいて設定された強度比閾値と、前記プラスチック表面から放出された光の前記薬品汚染前蛍光成分の蛍光強度および薬品汚染後蛍光成分の蛍光強度の強度比と、を比較することにより、プラスチック表面の薬品による汚染を診断することを特徴とする前記プラスチック表面診断方法。

【請求項3】
前記紫外線として、波長が266nmのNd:YAGレーザの第4高調波を使用することを特徴とする請求項1または2に記載のプラスチック表面診断方法。

【請求項4】
プラスチック表面に紫外線を照射する紫外線源と、
前記紫外線が照射されたプラスチック表面から放出される光を受光する受光素子と、
前記受光素子で受光した光が有するスペクトル分布の分光特性を測定する分光特性測定手段と、
予め測定された前記プラスチックと同じ材料の基準試料の基準分光特性を記憶する基準分光特性記憶手段と、
測定した前記分光特性と前記基準分光特性とを比較して、プラスチック表面を診断するプラスチック表面診断手段と、
前記紫外線が照射されたプラスチック表面から放出された光が伝送される伝送部と、前記伝送部から複数に分岐した分岐伝送部とを有する光ファイバと、
特定の波長領域の光を透過させる帯域透過フィルタを介して前記各分岐伝送部に接続され、透過した光の強度を測定する光強度測定素子により構成された前記受光素子と、
前記複数の分岐伝送部の中のいずれか一つに配置され、劣化していない前記基準試料において強い蛍光強度で測定される特定の蛍光成分である劣化前蛍光成分を透過させる前記帯域透過フィルタである劣化前蛍光成分透過フィルタと、
前記劣化前蛍光成分透過フィルタとは異なる前記分岐伝送部に配置され、劣化後の前記基準試料において強い蛍光強度で測定される特定の蛍光成分である劣化後蛍光成分を透過させる前記帯域透過フィルタである劣化後蛍光成分透過フィルタと、
を備えたことを特徴とするプラスチック表面診断装置。

【請求項5】
プラスチック表面に紫外線を照射する紫外線源と、
前記紫外線が照射されたプラスチック表面から放出される光を受光する受光素子と、
前記受光素子で受光した光が有するスペクトル分布の分光特性を測定する分光特性測定手段と、
予め測定された前記プラスチックと同じ材料の基準試料の基準分光特性を記憶する基準分光特性記憶手段と、
測定した前記分光特性と前記基準分光特性とを比較して、プラスチック表面を診断するプラスチック表面診断手段と、
前記紫外線が照射されたプラスチック表面から放出された光が伝送される伝送部と、前記伝送部から複数に分岐した分岐伝送部とを有する光ファイバと、
特定の波長領域の光を透過させる帯域透過フィルタを介して前記各分岐伝送部に接続され、透過した光の強度を測定する光強度測定素子により構成された前記受光素子と、
前記複数の分岐伝送部の中のいずれか一つに配置され、薬品で汚染されていない前記基準試料において強い蛍光強度で測定される特定の蛍光成分である薬品汚染前蛍光成分を透過させる前記帯域透過フィルタである汚染前蛍光成分透過フィルタと、
前記汚染前蛍光成分透過フィルタとは異なる前記分岐伝送部に配置され、薬品で汚染された前記基準試料において強い蛍光強度で測定される特定の蛍光成分である薬品汚染後蛍光成分を透過させる前記帯域透過フィルタである汚染後蛍光成分透過フィルタと、
を備えたことを特徴とするプラスチック表面診断装置。
産業区分
  • 試験、検査
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005127958thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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