(57)【要約】【課題】高品質のプラスチックを高歩留りで製造することが容易なプラスチック製造条件調整方法およびプラスチック製造装置を提供する。【解決手段】プラスチック製造装置１は、プラスチックの製造工程において前記プラスチックに広帯域光を照射する光源部１１と、前記光源部による前記プラスチックへの広帯域光の照射により前記プラスチックから出射された反射光、透過光または拡散反射光のスペクトルを測定する測定部１２と、前記測定部により測定されたスペクトルに基づいて前記プラスチックに含まれる異物の濃度を求める解析部１３と、前記解析部により求められた異物の濃度に基づいて前記プラスチックの製造条件を調整する調整部１４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックの製造条件を調整する方法であって、
前記プラスチックに広帯域光を照射して、その照射により前記プラスチックから出射された反射光、透過光または拡散反射光のスペクトルを測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおいて測定されたスペクトルに基づいて前記プラスチックに含まれる異物の濃度を求める解析ステップと、
前記解析ステップにおいて求められた異物の濃度に基づいて前記プラスチックの製造条件を調整する調整ステップと、
を備えるプラスチック製造条件調整方法。
【請求項２】
前記測定ステップにおいて、波長範囲１０００〜２５００ｎｍを含む帯域を有する広帯域光を前記プラスチックに照射する、
請求項１に記載のプラスチック製造条件調整方法。
【請求項３】
前記測定ステップにおいて、分光カメラを用いて前記スペクトルを測定する、
請求項１または２に記載のプラスチック製造条件調整方法。
【請求項４】
前記調整ステップにおいて、前記異物を揮発させ除去するための乾燥工程の条件を調整する、
請求項１〜３の何れか１項に記載のプラスチック製造条件調整方法。
【請求項５】
前記プラスチックがＰＴＦＥである、
請求項１〜４の何れか１項に記載のプラスチック製造条件調整方法。
【請求項６】
前記異物がナフサである、
請求項１〜５の何れか１項に記載のプラスチック製造条件調整方法。
【請求項７】
プラスチックの製造工程において前記プラスチックに広帯域光を照射する光源部と、
前記光源部による前記プラスチックへの広帯域光の照射により前記プラスチックから出射された反射光、透過光または拡散反射光のスペクトルを測定する測定部と、
前記測定部により測定されたスペクトルに基づいて前記プラスチックに含まれる異物の濃度を求める解析部と、
前記解析部により求められた異物の濃度に基づいて前記プラスチックの製造条件を調整する調整部と、
を備えるプラスチック製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック製造条件調整方法およびプラスチック製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プラスチックのうちＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）シートを製造する方法の発明が開示されている。この特許文献１に記載された製造方法では、ＰＴＦＥシート成型の際に液状潤滑剤を使用する。この液状潤滑剤は、ＰＴＦＥの最終製品においては異物であるから、乾燥によって除去されなければならない。非特許文献１には、プラスチック（例えばＰＴＦＥ）に含まれる異物（液状潤滑剤）をガスクロマトグラフィーにより検出することができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／００５４３１号
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】大栗直毅、「ガスクロマトグラフィーによる電子部品の機能性評価」、［online］、日本分析工業（株）、［平成27年9月22日検索］、インターネット〈URL：http://www.jai.co.jp/tech_data/outgas/3.pdf〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来では、異物を揮発させ除去するための乾燥工程において、異物を完全に除去することができているか否かの判定が容易でない。ガスクロマトグラフィーは、プラスチックに含まれる異物を検出することができるものの、抜き取り検査であるから、プラスチックの全量について異物検出をすることができない。したがって、プラスチック製造の際に異物検出結果に基づくフィードバックによりプラスチック製造条件（特に乾燥工程の条件）を調整することができず、異物残留による厚みなどの品質ばらつきが生じ、高品質のプラスチックを高歩留りで製造することが困難である。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、高品質のプラスチックを高歩留りで製造することが容易なプラスチック製造条件調整方法およびプラスチック製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のプラスチック製造条件調整方法は、プラスチックの製造条件を調整する方法であって、前記プラスチックに広帯域光を照射して、その照射により前記プラスチックから出射された反射光、透過光または拡散反射光のスペクトルを測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定されたスペクトルに基づいて前記プラスチックに含まれる異物の濃度を求める解析ステップと、前記解析ステップにおいて求められた異物の濃度に基づいて前記プラスチックの製造条件を調整する調整ステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高品質のプラスチックを高歩留りで製造することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態のプラスチック製造条件調整方法を実施することができるプラスチック製造装置１の構成を示す図である。
【図２】図２は、ＰＴＦＥおよび潤滑剤それぞれの吸光度スペクトルを示すグラフである。
【図３】図３は、プラスチック製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のプラスチック製造条件調整方法は、プラスチックの製造条件を調整する方法であって、前記プラスチックに広帯域光を照射して、その照射により前記プラスチックから出射された反射光、透過光または拡散反射光のスペクトルを測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定されたスペクトルに基づいて前記プラスチックに含まれる異物の濃度を求める解析ステップと、前記解析ステップにおいて求められた異物の濃度に基づいて前記プラスチックの製造条件を調整する調整ステップと、を備える。
【００１１】
前記測定ステップにおいて、波長範囲１０００〜２５００ｎｍを含む帯域を有する広帯域光を前記プラスチックに照射するのが好適である。前記測定ステップにおいて、分光カメラを用いて前記スペクトルを測定するのが好適である。前記調整ステップにおいて、前記異物を揮発させ除去するための乾燥工程の条件を調整するのが好適である。前記プラスチックがＰＴＦＥであるのが好適である。また、前記異物がナフサであるのが好適である。
【００１２】
本発明のプラスチック製造装置は、プラスチックの製造工程において前記プラスチックに広帯域光を照射する光源部と、前記光源部による前記プラスチックへの広帯域光の照射により前記プラスチックから出射された反射光、透過光または拡散反射光のスペクトルを測定する測定部と、前記測定部により測定されたスペクトルに基づいて前記プラスチックに含まれる異物の濃度を求める解析部と、前記解析部により求められた異物の濃度に基づいて前記プラスチックの製造条件を調整する調整部と、を備える。
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００１４】
プラスチックのうち特にＰＴＦＥの多孔質材料について説明する。ＰＴＦＥの多孔質材料は、ＰＴＦＥ紛体に液状潤滑剤（例えばナフサ）を混合して熟成するプロセスにより製造・成形される。ＰＴＦＥの用途は、精密ろ過フィルタ、隔膜、シール材、絶縁材などである。
【００１５】
シート状の成形体であるＰＴＦＥ多孔質シートは次のようにして製造される。図３は、プラスチック製造方法のフローチャートである。先ず、混合工程（混合ステップＳ１）においてＰＴＦＥ紛体と液状潤滑剤とが混合されて混合体が作製され、第１圧延工程（成型ステップＳ２）において混合体が圧延されてシート状成形体とされる。続いて、乾燥工程（異物除去ステップＳ３）においてシート状成形体が加熱乾燥されて潤滑剤が除去され、第２圧延工程（再成型ステップＳ７）においてシート状成形体が再び圧延されて所望形状のＰＴＦＥ多孔質シートが製造される。本実施形態では、異物除去ステップＳ３と再成型ステップＳ７の間に、測定ステップＳ４、解析ステップＳ５および調整ステップＳ６が設けられる。
【００１６】
乾燥工程において乾燥が十分に行われずシート状成形体中に潤滑剤が残留する場合がある。シート状成形体中に潤滑剤が残留していると、第２圧延工程の際に、潤滑剤が圧延ローラに付着し、圧延ローラに対してシート状成形体が滑るという弊害が生じ、ＰＴＦＥ多孔質シートの厚みの制御が難しくなる。したがって、潤滑剤は異物として除去されることが望まれる。
【００１７】
従来では、異物（潤滑剤）を除去するための乾燥工程において、異物を完全に除去することができているか否かの判定が容易でない。ガスクロマトグラフィーは、抜き取り検査であるから、プラスチックの全量について異物検出をすることができない。したがって、プラスチック製造の際に異物検出結果に基づくフィードバックによりプラスチック製造条件（特に乾燥工程の条件）を調整することができず、異物残留による厚みなどの品質ばらつきが生じ、高品質のプラスチックを高歩留りで製造することが困難である。
【００１８】
以下に説明する本実施形態のプラスチック製造条件調整方法は、プラスチック（ＰＴＦＥ多孔質シート）内の異物（潤滑剤）を検出し、乾燥不足を検出するものであり、ＰＴＦＥ多孔質シートの厚みを精度よく制御することができる。
【００１９】
図１は、本実施形態のプラスチック製造条件調整方法を実施することができるプラスチック製造装置１の構成を示す図である。プラスチック製造装置１は、プラスチックのサンプル２に含まれる異物（例えばナフサ等の潤滑剤）を検出して、その検出結果に基づいてプラスチックの製造条件（特に乾燥工程の条件）を調整するものである。
【００２０】
プラスチック製造装置１は、光源部１１、測定部１２、解析部１３、調整部１４および拡散反射板１５を備える。光源部１１は、拡散反射板１５上のサンプル２に広帯域光を照射する。光源部１１が出力する広帯域光は、近赤外域の光であるのが好適であり、波長範囲１０００〜２５００ｎｍを含む帯域を有するのが好適である。測定部１２は、光源部１１によるサンプル２への広帯域光の照射によりサンプル２から出射された反射光、透過光または拡散反射光のスペクトルを測定する。測定部１２は、レンズおよび分光器を含む分光カメラであるのが好適である。解析部１３は、測定部１２により測定されたスペクトルに基づいてサンプル２に含まれる異物の濃度を求める。調整部１４は、解析部１３により求められた異物の濃度に基づいてプラスチックの製造条件を調整する。
【００２１】
本実施形態のプラスチック製造条件調整方法は、プラスチックの製造条件を調整する方法であって、測定ステップＳ４、解析ステップＳ５および調整ステップＳ６を備える。測定ステップＳ４では、光源部１１によりサンプル２に広帯域光を照射して、その照射によりサンプル２から出射された反射光、透過光または拡散反射光のスペクトルを測定部１２により測定する。解析ステップＳ５では、測定ステップＳ４において測定されたスペクトルに基づいてサンプル２に含まれる異物の濃度を解析部１３により求める。調整ステップＳ６では、解析ステップＳ５において求められた異物の濃度に基づいてプラスチックの製造条件を調整部１４により調整する。
【００２２】
図２は、ＰＴＦＥおよび潤滑剤それぞれの吸光度スペクトルを示すグラフである。この図に示されるように、近赤外域において、ＰＴＦＥの吸光度スペクトルは比較的一様であるのに対して、潤滑剤の吸光度スペクトルは特定波長において顕著なピークを有し、両スペクトルの間には明確な相違がある。本実施形態では、両スペクトルの間の相違を利用して、プラスチックに含まれる異物を検出する。解析ステップＳ５において解析部１３は、スペクトルを多変量解析することで異物の濃度を求めてもよいし、スペクトルを２次微分処理することで異物の濃度を求めてもよい。
【００２３】
調整ステップＳ６において調整部１４は、解析部１３により求められた異物の濃度に基づくフィードバックにより乾燥工程の条件を調整するのが好適である。例えば、解析ステップＳ５においてサンプル２に異物が含まれることが検出された場合に、乾燥工程での乾燥温度を上げたり、乾燥工程での搬送速度を落とすなどの手段によって乾燥時間を長くしたりすることによって、未乾燥部分の発生を抑止する方法も好適である。また、検出された異物の量に応じて、再度プラスチックを乾燥工程に入れて完全乾燥を行うのも好適である。
【００２４】
本実施形態では、非破壊かつ連続的な検出が可能であり、全長に亘ってＰＴＦＥシート中の異物を検査することが可能である。乾燥工程においてプラスチック中の異物を十分に除去することができ、第２圧延工程においてプラスチックシートの厚み制御が容易となる。したがって、高品質のプラスチックを高歩留りで製造することが容易となる。
【符号の説明】
【００２５】
１…プラスチック製造装置、２…サンプル（プラスチック）、１１…光源部、１２…測定部、１３…解析部、１４…調整部、１５…拡散反射板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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