JPH07270234A - プラスチックス測光セル - Google Patents
プラスチックス測光セルInfo
- Publication number
- JPH07270234A JPH07270234A JP8524894A JP8524894A JPH07270234A JP H07270234 A JPH07270234 A JP H07270234A JP 8524894 A JP8524894 A JP 8524894A JP 8524894 A JP8524894 A JP 8524894A JP H07270234 A JPH07270234 A JP H07270234A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- plastics
- coating
- sio
- quartz
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- Pending
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- Optical Measuring Cells (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 石英測光セルとほぼ同じ硬度，親水性など接
液部特性を持つ内面にSiO 2 被膜を施したプラスチック
ス測光セル。 【構成】 プラスチックスセルに有機シラン系化合物の
プライマー層を作り，その上に SiO2 被膜を施した測光
セル。
液部特性を持つ内面にSiO 2 被膜を施したプラスチック
ス測光セル。 【構成】 プラスチックスセルに有機シラン系化合物の
プライマー層を作り，その上に SiO2 被膜を施した測光
セル。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，分光光度計，比色計，
温度計などの測光セルに光を透過してその吸収，散乱な
どによる光量の減少を測定する装置に使用する測光セル
に関し，紫外領域で測定を行う場合で且つ自動測定機の
ように多量の測定セルを使用する場合に効果を発揮す
る。
温度計などの測光セルに光を透過してその吸収，散乱な
どによる光量の減少を測定する装置に使用する測光セル
に関し，紫外領域で測定を行う場合で且つ自動測定機の
ように多量の測定セルを使用する場合に効果を発揮す
る。
【０００２】
【従来の技術】紫外領域を含む波長領域の測定には，従
来，殆んど石英製の測光セルが使用されて来たが，高価
であり，紫外と言っても近紫外，特に340nm より高波長
側では硬質ガラス製のセルで使用可能なものがあり，自
動測定機など多数のセルを使用する装置では，硬質ガラ
ス製のセルが用いられて来た。近年，複雑な形状の測定
セルに対応するため及び価格の低減を行うため，測定セ
ルをプラスチックスで成形することが行われて来たが，
極端には使い捨ての測定セルを使用する自動測定機も出
現した。プラスチックスと言っても近紫外部に吸収を持
たず紫外を含む波長領域での測定セルに使用できる材料
はアクリル樹脂とポリスチレン樹脂並びにＴＰＸ樹脂な
どがあるが，いずれも樹脂表面は柔かく，傷が付き易い
こと，及び表面物性がガラスと違うためのよごれの問題
で短期間での交換を行わねばならない欠点が見られた。
合成樹脂レンズの分野では特開昭５９−７８３０１号に
開示されたごとく，合成樹脂素材の表面に有機シラン化
合物系の成分をハードコートし，更にハードコート層の
上に無機物層からなる反射防止層を設けた事例が多い。
来，殆んど石英製の測光セルが使用されて来たが，高価
であり，紫外と言っても近紫外，特に340nm より高波長
側では硬質ガラス製のセルで使用可能なものがあり，自
動測定機など多数のセルを使用する装置では，硬質ガラ
ス製のセルが用いられて来た。近年，複雑な形状の測定
セルに対応するため及び価格の低減を行うため，測定セ
ルをプラスチックスで成形することが行われて来たが，
極端には使い捨ての測定セルを使用する自動測定機も出
現した。プラスチックスと言っても近紫外部に吸収を持
たず紫外を含む波長領域での測定セルに使用できる材料
はアクリル樹脂とポリスチレン樹脂並びにＴＰＸ樹脂な
どがあるが，いずれも樹脂表面は柔かく，傷が付き易い
こと，及び表面物性がガラスと違うためのよごれの問題
で短期間での交換を行わねばならない欠点が見られた。
合成樹脂レンズの分野では特開昭５９−７８３０１号に
開示されたごとく，合成樹脂素材の表面に有機シラン化
合物系の成分をハードコートし，更にハードコート層の
上に無機物層からなる反射防止層を設けた事例が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】石英は測定セル材料と
して実績を持ち，最も安心して使用できる材料である。
従って，プラスチックスの測定セルに紫外線透過性能を
損うことなく，ガラス層をコーティングすれば，プラス
チックスの複雑な形状のセルを容易に成形できる特徴を
生かして，安心して使用できる長寿命の測光セルを安価
に供給することが課題である。更に詳しく説明すれば高
速自動測定機においては１００から２００個の測光セル
が組込まれ，測定終了後は自動洗浄により再使用され
る。この洗浄効率がセルの形状に直接にかかわってお
り，ガラスセルでは一般には図３に示すごくと突合せで
製作されるため，角ができており，この部分は洗浄する
時に洗浄液が入り込み難く，洗浄が困難となる。また，
そのセルに液を添加した場合に接合部分に毛細管現象で
液体が上昇し，洗浄に当って，洗液が４隅に残留してし
まう欠点が見られ，特に上端部付近の洗浄が困難となる
が，この様な形状の制約はプラスチックスでは容易に対
処できる。
して実績を持ち，最も安心して使用できる材料である。
従って，プラスチックスの測定セルに紫外線透過性能を
損うことなく，ガラス層をコーティングすれば，プラス
チックスの複雑な形状のセルを容易に成形できる特徴を
生かして，安心して使用できる長寿命の測光セルを安価
に供給することが課題である。更に詳しく説明すれば高
速自動測定機においては１００から２００個の測光セル
が組込まれ，測定終了後は自動洗浄により再使用され
る。この洗浄効率がセルの形状に直接にかかわってお
り，ガラスセルでは一般には図３に示すごくと突合せで
製作されるため，角ができており，この部分は洗浄する
時に洗浄液が入り込み難く，洗浄が困難となる。また，
そのセルに液を添加した場合に接合部分に毛細管現象で
液体が上昇し，洗浄に当って，洗液が４隅に残留してし
まう欠点が見られ，特に上端部付近の洗浄が困難となる
が，この様な形状の制約はプラスチックスでは容易に対
処できる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】プラスチックス測光セル
の欠点（傷つき易さ，表面物性の相異）に対しては，近
年開発されたプラスチックスの上に SiO2 膜をコーティ
ングする技術を利用して測光セルの内面に SiO2 被膜を
形成させることにより，充分な硬度を持たせ，接液部物
性を石英セル並みとすることができる。同様に外面にも
コーティングして外側の傷を防止しても良い。 SiO2 を
コーティングする技術については，後述の実施例で述べ
る。メチルメタアクリレート，あるいはスチレン，ポリ
カーボネート等を主成分とするプラスチックスレンズの
表面を，熱硬化性樹脂，紫外線硬化性樹脂で被覆すると
いう方法が従来が行われており，この目的に用いられる
表面硬化被覆処理剤としては，メラミン樹脂，アクリル
樹脂，ポリエステル樹脂あるいはシリコン樹脂等が用い
られ，主として眼鏡用レンズとして用いられているが，
これ等眼鏡用の表面処理は紫外線を遮断する機能を持っ
ているので利用できないし，被膜物性も石英とはほど遠
い物性でしかなかった。
の欠点（傷つき易さ，表面物性の相異）に対しては，近
年開発されたプラスチックスの上に SiO2 膜をコーティ
ングする技術を利用して測光セルの内面に SiO2 被膜を
形成させることにより，充分な硬度を持たせ，接液部物
性を石英セル並みとすることができる。同様に外面にも
コーティングして外側の傷を防止しても良い。 SiO2 を
コーティングする技術については，後述の実施例で述べ
る。メチルメタアクリレート，あるいはスチレン，ポリ
カーボネート等を主成分とするプラスチックスレンズの
表面を，熱硬化性樹脂，紫外線硬化性樹脂で被覆すると
いう方法が従来が行われており，この目的に用いられる
表面硬化被覆処理剤としては，メラミン樹脂，アクリル
樹脂，ポリエステル樹脂あるいはシリコン樹脂等が用い
られ，主として眼鏡用レンズとして用いられているが，
これ等眼鏡用の表面処理は紫外線を遮断する機能を持っ
ているので利用できないし，被膜物性も石英とはほど遠
い物性でしかなかった。
【０００５】また従来の４隅が角形のガラスセルの欠点
に対して，内面４隅にアールを持たせ，Ｒ≧0.2mm のア
ール面にすることによって，液の毛細管現象を改善し，
自動洗浄が容易に行われる測光セルを提供する。図１に
示すような形状のセルはプラスチックスによれば容易に
成形できる。光学的研磨することができないので平均的
精度が劣る点や加工時の失透現象を改善し，その透過性
と濡れ性が良い。プラスチックス測光セルを提供するこ
とを目的とした。
に対して，内面４隅にアールを持たせ，Ｒ≧0.2mm のア
ール面にすることによって，液の毛細管現象を改善し，
自動洗浄が容易に行われる測光セルを提供する。図１に
示すような形状のセルはプラスチックスによれば容易に
成形できる。光学的研磨することができないので平均的
精度が劣る点や加工時の失透現象を改善し，その透過性
と濡れ性が良い。プラスチックス測光セルを提供するこ
とを目的とした。
【０００６】更に図５に図示の左・右対象構造の底部に
左・右に液体を連通できる流通孔を有する測光セル（仕
切り付き測光セル）においては，プラスチックス成形
し，内面に SiO2 被膜でコーティングすることによっ
て，光透過性を失うことなく複雑な形状で精度の良い測
光セルを安価に提供できた。このセルは実願平−３９２
２４号に詳述したように底部は分注された液体が左・右
両方に連流できるようにつながっており，この為一体成
形が困難であり，従って一部を貼合せなければならな
い。この構造の測定セルに SiO2 コーティングを施し，
貼合せ部分から起因するクロスコンタミネーションを防
止可能とした。
左・右に液体を連通できる流通孔を有する測光セル（仕
切り付き測光セル）においては，プラスチックス成形
し，内面に SiO2 被膜でコーティングすることによっ
て，光透過性を失うことなく複雑な形状で精度の良い測
光セルを安価に提供できた。このセルは実願平−３９２
２４号に詳述したように底部は分注された液体が左・右
両方に連流できるようにつながっており，この為一体成
形が困難であり，従って一部を貼合せなければならな
い。この構造の測定セルに SiO2 コーティングを施し，
貼合せ部分から起因するクロスコンタミネーションを防
止可能とした。
【０００７】
【作用】先ず所定の形状の測定セルを紫外線吸収のない
プラスチックス材料を用いて成形する。プラスチックス
材料としては，ポリメチルメタアクリレート，ポリスチ
レンやその誘導体がよい。成形されたセルの内面は有機
シラン系化合物の１種又は２種以上を用いてハードコー
ト層を作るための下地処理を行う。その上に SiO2 を溶
解して珪化弗素酸溶液を塗布することによって SiO2 被
覆が形成される。この他必要に応じて SiO2 被覆は，上
記の材料やシリカゲルを用いて眞空蒸着法，スパッタリ
ング法，イオンプレーテング法等を用いることができ
る。これにより複雑な形状の測定セルであるにもかかわ
らず，内面接液部は親水性，硬度，その他の主要物性は
石英と同等であり，傷のつかない長寿命のセルが得られ
る。
プラスチックス材料を用いて成形する。プラスチックス
材料としては，ポリメチルメタアクリレート，ポリスチ
レンやその誘導体がよい。成形されたセルの内面は有機
シラン系化合物の１種又は２種以上を用いてハードコー
ト層を作るための下地処理を行う。その上に SiO2 を溶
解して珪化弗素酸溶液を塗布することによって SiO2 被
覆が形成される。この他必要に応じて SiO2 被覆は，上
記の材料やシリカゲルを用いて眞空蒸着法，スパッタリ
ング法，イオンプレーテング法等を用いることができ
る。これにより複雑な形状の測定セルであるにもかかわ
らず，内面接液部は親水性，硬度，その他の主要物性は
石英と同等であり，傷のつかない長寿命のセルが得られ
る。
【０００８】プラスチックス製測光セルの内面に SiO2
被膜を形成することにより接液部表面物性を石英セルの
ものと殆んど同じにすることができる。すなわち，硬度
の同上による傷がつき難くすること及び親水性の向上に
よる泡の防止などの効果が得られる。
被膜を形成することにより接液部表面物性を石英セルの
ものと殆んど同じにすることができる。すなわち，硬度
の同上による傷がつき難くすること及び親水性の向上に
よる泡の防止などの効果が得られる。
【０００９】
【実施例】ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）を
用いて，図１に示す形状の測定セルを成形した。これに
下地処理としてγ-Methacryl oxypropyltrimethcoxy si
laneの0.5 ％イソピロピルアルコール溶液に浸漬し，前
記ＰＭＭＡの表面層の水分除去後フロン系溶剤で洗浄
後，６０℃で１時間乾燥した。次いでシリカゲルを飽和
した珪化弗素酸（Ｈ2 SiＦ6 ）２mol 溶液中に浸漬し，
開始剤にAl金属を用いて２時間反応後，洗浄乾燥させ，
SiO 2 膜を形成する。本発明に係る SiO 2膜被覆測定セ
ルは従来品のものに比して衝撃強度（アイゾット）の向
上が見られた。落下強度の比較で従来品はＦ(50)で5.5m
落下で破損が見られたが，本発明品は同一条件での破損
はなかった。
用いて，図１に示す形状の測定セルを成形した。これに
下地処理としてγ-Methacryl oxypropyltrimethcoxy si
laneの0.5 ％イソピロピルアルコール溶液に浸漬し，前
記ＰＭＭＡの表面層の水分除去後フロン系溶剤で洗浄
後，６０℃で１時間乾燥した。次いでシリカゲルを飽和
した珪化弗素酸（Ｈ2 SiＦ6 ）２mol 溶液中に浸漬し，
開始剤にAl金属を用いて２時間反応後，洗浄乾燥させ，
SiO 2 膜を形成する。本発明に係る SiO 2膜被覆測定セ
ルは従来品のものに比して衝撃強度（アイゾット）の向
上が見られた。落下強度の比較で従来品はＦ(50)で5.5m
落下で破損が見られたが，本発明品は同一条件での破損
はなかった。
【００１０】図２に生成した測定セルの３４０nmにおけ
る紫外吸収スペクトルを示す。図３に硬質ガラス製セル
の形状を比較例として示した。図４に両方のセルに色素
溶液を注入後，洗浄回数による色素残量を示す。４−１
に本発明のセルのデータを示し，４−２は硬質ガラス製
のデータを示す。その結果は角にアールをＲ≧0.2 mm持
たせることにより，より洗浄が容易となることを示して
おり，この様な形状はガラスでの製作は難しくとも，プ
ラスチックスでは一体成形が可能である。図５に示した
中央部に隔壁を持つ連通セルの場合もプラスチックス成
形が可能であるため，プラスチックス成形後，上記の方
法と同様な方法で下地処理及び SiO2 被膜の形成が可能
であった。
る紫外吸収スペクトルを示す。図３に硬質ガラス製セル
の形状を比較例として示した。図４に両方のセルに色素
溶液を注入後，洗浄回数による色素残量を示す。４−１
に本発明のセルのデータを示し，４−２は硬質ガラス製
のデータを示す。その結果は角にアールをＲ≧0.2 mm持
たせることにより，より洗浄が容易となることを示して
おり，この様な形状はガラスでの製作は難しくとも，プ
ラスチックスでは一体成形が可能である。図５に示した
中央部に隔壁を持つ連通セルの場合もプラスチックス成
形が可能であるため，プラスチックス成形後，上記の方
法と同様な方法で下地処理及び SiO2 被膜の形成が可能
であった。
【００１１】
【発明の効果】本発明に係る SiO2 被膜測光セルはガラ
スでは製作し難い形状のものが容易に製造でき，性能は
SiO2 層によって接液部表面物性が石英セル並となる。
Ｒ≧0.2 mmのアールをセルの内面４隅に持たせることに
よっての洗浄効果をあげ，毛細管現象に起因する問題を
無くすことができた。従来成形が困難であった複雑な形
状の中央に隔壁のある連通型の測定セルに対しても SiO
2 被覆にする表面物性の改善が可能である。特に多量に
測定セルを組込む自動測定機において測定セルの自由度
を大きくし，製作したセルは長寿命を保証するものであ
る。
スでは製作し難い形状のものが容易に製造でき，性能は
SiO2 層によって接液部表面物性が石英セル並となる。
Ｒ≧0.2 mmのアールをセルの内面４隅に持たせることに
よっての洗浄効果をあげ，毛細管現象に起因する問題を
無くすことができた。従来成形が困難であった複雑な形
状の中央に隔壁のある連通型の測定セルに対しても SiO
2 被覆にする表面物性の改善が可能である。特に多量に
測定セルを組込む自動測定機において測定セルの自由度
を大きくし，製作したセルは長寿命を保証するものであ
る。
【図１】本発明に係るＰＭＭＡ製測定セルに SiO2 層を
形成したものである。
形成したものである。
【図２】本発明に係る測定セルの吸光度を示す。
【図３】比較例とした硬質ガラス製セルの形状を示す。
【図４】両方のセルに注入した色素溶液が洗浄回数によ
り除去されて行く様子を図示した。
り除去されて行く様子を図示した。
【図５】形状が複雑なセルの一例を示す。
１ SiO2 層 ４−１ 本発明のセルのデータ ４−２ 硬質ガラスのセルのデータ ５−１ 連通構造の測定セルの見取図 ５−２ 同測定セルの断面図 ５−３ 同上面図
Claims (3)
- 【請求項１】 内面に SiO2 被膜を施したことを特徴と
するプラスチックス測光セル。 - 【請求項２】 内面コーナーがＲ≧0.2 mmのアール面に
加工された測光セルにおいて，内面に SiO2 被膜を施し
たことを特徴とするプラスチックス測光セル。 - 【請求項３】 セルの長手方向の中央部に仕切壁を有し
その底部に左・右に液体の連通できる流通孔を有する測
光セルにおいて，内面に SiO2 被膜を施したことを特徴
とするプラスチックス測光セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8524894A JPH07270234A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | プラスチックス測光セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8524894A JPH07270234A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | プラスチックス測光セル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270234A true JPH07270234A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13853276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8524894A Pending JPH07270234A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | プラスチックス測光セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07270234A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008002850A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Olympus Corp | 容器および分析装置 |
| US7820114B2 (en) | 2003-09-01 | 2010-10-26 | Hitachi, Ltd. | Reaction container for chemical analysis with the controlled surface property |
| JP2010260010A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Dowa Eco-System Co Ltd | キレート剤の必要量決定方法及び飛灰の処理方法 |
| DE102018002424A1 (de) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | Emz-Hanauer Gmbh & Co. Kgaa | Elektrisches Haushaltsgerät mit einer optischen Sensoranordnung |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP8524894A patent/JPH07270234A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7820114B2 (en) | 2003-09-01 | 2010-10-26 | Hitachi, Ltd. | Reaction container for chemical analysis with the controlled surface property |
| JP2008002850A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Olympus Corp | 容器および分析装置 |
| JP2010260010A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Dowa Eco-System Co Ltd | キレート剤の必要量決定方法及び飛灰の処理方法 |
| DE102018002424A1 (de) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | Emz-Hanauer Gmbh & Co. Kgaa | Elektrisches Haushaltsgerät mit einer optischen Sensoranordnung |
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