(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂と、前記樹脂とは異なる材質の固形材料と、を含む樹脂成形体において露出する固形材料の量を測定する、樹脂成形体における露出固形材料の測定方法であって、
前記固形材料と接触すると、その接触した固形材料の色を変化させることのできる薬液に前記樹脂成形体を接触させ、前記薬液の作用により前記露出する固形材料の色を他の構成材料の色と相違するように変化させて前記樹脂成形体の検体を作成する検体作成工程と、
前記検体の外観の画像を取得し、該画像を画像処理することにより前記露出する固形材料を他の構成材料との色の相違に基づき検出して、前記露出する固形材料の量を測定する測定工程とを備え、
前記固形材料は、セルロース材料であり、
前記薬液は、前記セルロース材料と接触することで該セルロース材料を炭化させる酸性溶液であり、
前記樹脂は、前記酸性溶液によって炭化しない樹脂である、樹脂成形体における露出固形材料の測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂成形体における露出固形材料の測定方法であって、
前記樹脂は、ポリオレフィン樹脂であり、
前記固形材料は、セルロース材料であり、
前記薬液は、硫酸である、樹脂成形体における露出固形材料の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形体における露出固形材料の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂と、樹脂とは異なる固形材料を複合した樹脂成形体がある。この種の樹脂成形体においては、外観や手触り等の観点から固形材料が樹脂成形体の表面に浮き出ないことが望ましい場合がある。また、水分や日光に直接晒されることで、劣化したり、変色したりしやすい植物繊維等のセルロース材料を含む樹脂成形体では、耐久性等の観点から、セルロース材料が外部環境に晒されないことが望ましい。また、このような樹脂成形体では、固形材料が表面に浮き出て露出するだけでなく、固形材料を含むが故に表層に微細なクラックが生じやすく、成形体の表面近くに内包された固形材料がクラックを通じて外部環境に晒される場合もある。これらの外部環境に晒されている固形材料（露出した固形材料）について、従来、その量を測定する方法は見当たらない。
【０００３】
製品の表面の欠陥を検出する方法としては、下記特許文献１に、大型計算機用磁気ディスク装置等に使用されている薄膜磁気ヘッドの表面上の凹状欠陥と凸状異物を検出する方法が開示されている。この方法は、薄膜磁気ヘッドの平坦部に落斜照明したときに、平坦な正常部分と、凹状欠陥及び凸状異物部分とで、反射光に明暗の差が生じることを利用するものである。具体的には、落斜照明されている平坦部の検査領域に対する撮影画像を２値化処理して、正常部分と、凹状欠陥及び凸状異物部分とを識別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１４２１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような薄膜磁気ヘッドの表面の欠陥を検出する方法は、極めて滑らかな平坦面における凹凸の検出には有効である。しかし、検査領域の形状が平坦ではない場合や、平坦であってもその平滑性の精度が低い場合には、反射光の明暗によって、正常部分と欠陥部分とを必ずしも的確に識別することができない。したがって、種々の形状に成形される樹脂成形体において、露出した固形材料を検出するのに応用できる技術ではない。
【０００６】
そこで、本発明では、樹脂と、樹脂とは異なる材質の固形材料とを含む樹脂成形体において、露出している固形材料の量を測定することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、樹脂と、前記樹脂とは異なる材質の固形材料と、を含む樹脂成形体において露出する固形材料の量を測定する、樹脂成形体における露出固形材料の測定方法であり、検体作成工程と、測定工程とを備える。検体作成工程は、前記固形材料と接触すると、その接触した固形材料の色を変化させることのできる薬液に前記樹脂成形体を接触させ、前記薬液の作用により前記露出する固形材料の色を他の構成材料の色と相違するように変化させて前記樹脂成形体の検体を作成する工程である。測定工程は、前記検体の外観の画像を取得し、該画像を画像処理することにより前記露出する固形材料を他の構成材料との色の相違に基づき検出して、前記露出する固形材料の量を測定する工程である。前記固形材料は、セルロース材料であり、前記薬液は、前記セルロース材料と接触することで該セルロース材料を炭化させる酸性溶液であり、前記樹脂は、前記酸性溶液によって炭化しない樹脂である。
【０００８】
この測定方法によれば、検体を作成するにあたり、樹脂成形体を薬品と接触させることで、外部環境に晒されている固形材料に直接薬品を作用させるため、露出する固形材料を確実に着色させることができる。そして、検体の外観の画像を画像処理することにより、露出する固形材料を検出することで、その量を測定して数値化することができる。
【０００９】
一実施形態において、前記樹脂がポリオレフィン樹脂であり、前記固形材料がセルロース材料である場合、前記薬液としては、硫酸を用いることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、樹脂と、樹脂とは異なる材質の固形材料とを含む樹脂成形体において、露出している固形材料の量を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る露出固形材料の測定方法の検体作成工程について、検体の拡大断面を示して模式的に表す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る露出固形材料の測定方法において作成された検体の測定面から見た外観を示す図である。
【図３】図２に示された検体の外観の画像の画像処理後の画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔樹脂成形体〕
本発明の測定の対象である樹脂成形体は、樹脂と、固形材料とを含む。樹脂は、樹脂成形体において、固形材料を接着して成形体全体の形状を維持するものである。固形材料は、樹脂と溶け合うことなく、それ自体の形状を保持したまま樹脂と混合されている。
【００１３】
樹脂成形体に含まれる樹脂としては、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂等が挙げられる。
【００１４】
樹脂成形体に含まれる固形材料は、この樹脂成形体に含まれる樹脂とは異なる種々の材質である。固形材料の形状は特に限定されず、例えば、粉状、粒状、小片状、繊維状等である。
【００１５】
固形材料として、セルロース材料が挙げられる。セルロース材料とは、セルロースを主体とする材料である。セルロース材料としては、植物から採取した材料があり、木材を細分化したものや、木質繊維、コットン又はカポック等の種子毛繊維、ラミー、ケナフ、リネン、ヘンプ又はジュート等の靭皮繊維、マニラ麻、サイザル麻又はパイナップル等の葉脈繊維、マニラ麻又はバナナ等の葉柄繊維、ココナツヤシ等の果実繊維等の植物繊維が挙げられる。その他、パルプ等の精製されたものもある。また、パルプやコットンリンター等を化学的に溶解し、成形しながらセルロースに再生した再生セルロースもある。再生セルロースとしては、例えば、レーヨン又はキュプラ等の繊維状のものや、粉末状ないし粒状のものなどがある。また、これらのセルロース材料の加工物も含まれ、例えば、古紙を含む紙類や布類が挙げられる。
【００１６】
固形材料としては、他に、この樹脂成形体に含まれる上記樹脂とは材質の異なる樹脂材料からなる固形材料も挙げられる。また、金属粉や金属繊維などの金属からなる固形材料も挙げられる。
【００１７】
〔露出固形材料の測定方法〕
本発明の樹脂成形体における露出固形材料の測定方法は、検体作成工程と、測定工程と、をこの順で備える。
【００１８】
（検体作成工程）
検体作成工程では、測定に供する樹脂成形体を薬液に接触させて検体を作成する。検体作成工程で用いる薬液は、接触した固形材料の色を樹脂の色と相違するように変化させることのできるものである。つまり、薬液に接触した固形材料は色が変化することにより、接触していない固形材料と異なる色になるとともに、樹脂とも異なる色になる。ここで、色が相違する（異なる）ことは、色味又は濃淡のいずれかが相違することを意味する。検体は、薬液に接触した固形材料の色が変化した後に、樹脂や薬液に接触していない固形材料と色が相違しているものである。そうであれば、薬液に接触した樹脂が元の色から変化していても構わない。
【００１９】
検体作成工程で用いる薬液は、あらゆる液体状の薬品の中から選択することができ、測定の対象となる樹脂成形体を構成する樹脂と固形材料の材質に対応して個別に選択される。例えば、樹脂がポリオレフィン樹脂であり、固形材料がセルロース材料である場合には、硫酸、塩酸、硝酸等の強酸性の薬液を用いることができる。この場合、ポリオレフィン樹脂は薬品に接触しても変色しない。しかし、薬液に接触したセルロース材料は黒く変色する。これは、酸によりセルロースが炭化することによる。この場合、薬液の濃度および接触時間は、セルロース材料が変色するが崩壊しないように設定される。硫酸を用いる場合の濃度の目安は、５〜６０ｗｔ％である。６０ｗｔ％より高濃度の硫酸や濃硫酸を用いることもできるが、粘度が高くなり、樹脂成形体の表面の微細なクラックに入り込みにくいため、クラック内で露出するセルロース材料には接触させにくい。接触時間は、薬液の濃度に応じて適宜設定される。例えば、ポリプロピレンに木粉が含まれる樹脂成形体を５０ｗｔ％の硫酸に１週間浸漬することで、接触した木粉（露出した木粉）を確実に変色させることができる。
【００２０】
選択される薬液が接触することにより固形材料が変色する原理は、特に限定されない。例えば、樹脂は染まりにくいが固形材料は染まりやすい染料を薬液として選択することもできる。
【００２１】
検体作成工程について、図１を参照しながら、更に詳しく説明する。樹脂成形体１１では、樹脂２１中に固形材料３１が分散した状態で含まれている。検体作成工程では、樹脂成形体１１の少なくとも測定の対象となる表面１３に薬液４１を接触させる。接触させる方法としては、薬液４１に樹脂成形体１１全体又は一部を浸漬させたり、或いは、薬液４１を表面１３に乗せたりすることができる。樹脂成形体１１の表面１３に薬液４１が接触すると、薬液４１に接触した固形材料３１が変色する。図１においては、変色する固形材料３１を黒く塗りつぶして示している。樹脂成形体１１に含まれる固形材料３１のうち、表面１３に浮き出ることで外部に晒されている固形材料３５は、薬液４１の作用で変色する。また、樹脂成形体１１の表面１３から内部へ進行する裂け目（クラック１５）にも薬液４１が入り込むため、クラック１５を通じて外部に晒されている固形材料３７も変色する。このように、露出した固形材料３５，３７が変色して検体が得られる。
【００２２】
（測定工程）
測定工程では、検体作成工程で得られた検体の測定対象部分の外観の画像を取得し、画像処理し、露出する固形材料を他の構成材料（樹脂及び露出していない固形材料）との色の相違に基づき検出する。図２には、検体Ｋを測定対象部分である表面１３側から見た様子が示されている。表面１３に露出した固形材料３５のみならず、樹脂２１に埋まった露出していない固形材料３３や、クラック１５を通じて露出した固形材料３７が透けて見えている。
【００２３】
画像処理としては、２値化が最も好ましく採用される。図３には、図２で示される検体Ｋの画像を２値化した画像が示されている。変色した固形材料３５，３７と、他の構成材料である樹脂２１及び露出していない固形材料３３との画素値を分離することで、変色した固形材料３５，３７だけを他の構成材料とは異なる色で示し、検出することができる。図３に示される２値化した画像５１において、符号５５で示される黒色部分は、図２に示される露出した固形材料３５，３７に対応し、符号５３で示される白色部分は、他の構成材料に対応する。
【００２４】
露出した固形材料は、検出した画素数（面積）により、その量を測定して数値で示すことができ、これを、樹脂成形体の表面の単位面積当たりの欠陥率と定義することができる。あるいは、露出した固形材料の数により、その量を数値化してもよい。
【００２５】
〔クラックの深さの評価方法〕
上記露出固形材料の測定方法を用いて、同一の樹脂成形体について、検体を作成する際に薬液を接触させる時間を変化させて、測定される露出した固形材料の量を追跡すると、樹脂成形体の表面に生じたクラックの深さの程度を相対評価することができる。すなわち、検出されるまでに要する薬液の接触時間が長いほど、より深いクラックに起因する露出固形材料であると推測される。つまり、クラックがより深いものと推測できる。
【００２６】
上記の露出固形材料の測定方法及びクラックの深さの評価方法によれば、樹脂成形体の表層の欠陥を容易に数値化することができる。これらの方法は、樹脂成形体の材料開発、成形装置開発又は成形条件の検討等に利用することができ、開発等のスピードアップに貢献するものである。
【符号の説明】
【００２７】
１１   樹脂成形体
１５   クラック
２１   樹脂
３１，３３，３５，３７      固形材料
４１   薬液
【図１】
0006292050.tif 000002
【図２】
0006292050.tif 000003
【図３】
0006292050.tif 000004