JPH0752160B2 - 傷付白化度測定方法 - Google Patents

傷付白化度測定方法

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JPH0752160B2
JPH0752160B2 JP32894587A JP32894587A JPH0752160B2 JP H0752160 B2 JPH0752160 B2 JP H0752160B2 JP 32894587 A JP32894587 A JP 32894587A JP 32894587 A JP32894587 A JP 32894587A JP H0752160 B2 JPH0752160 B2 JP H0752160B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、合成樹脂製材料の表面に傷を付けた際に生じ
る白化の程度を測定する傷付白化度測定方法に関するも
のである。
〔従来の技術〕
近年、自動車分野、弱電分野等においては、合成樹脂製
の材料が多く用いられている。この合成樹脂、特にポリ
エチレン等のポリオレフィン製材料からなる成形品は、
その表面に傷が付くと白化する(以下、傷付白化とい
う)という欠点があり、この傷付白化現象は商品価値を
著しく減少させるものである。そこで、従来より、商品
管理上、合成樹脂製材料からなる試料に傷を付け、その
白化の程度を測定する傷付白化度測定が行われている。
従来の傷付白化測定方法には、次のようなものがある。
まず、第6図に示されるように、ベース51上に載せられ
たシボ付平板状の試料50を、一定荷重の重り54のかけら
れた100円玉55によりその周面のギザ部で引っ掻き、そ
の引っ掻かれた跡の白化のレベルを目視により判断して
ランク分けするもの(従来例I)がある。また、第7図
に示されるように、従来例Iと同様、ベース51上に載せ
られた平板状の試料50を、重り54の個数等によって試料
50にかかる荷重を変えたダイヤモンド針56により引っ掻
き、この時の荷重と試料50上の傷の深さ(目視評価)と
の関係をプロットしてグラフ化し、このグラフ上での初
期の傾きと降伏値とから傷付白化度を測定するもの(従
来例II)がある。さらに、第8図に示れるように、シボ
付平板状の試料50のシボの形成された表面に、一定荷重
の重り54をかけたサンドペーパ57を往復移動させて傷付
部を形成し、この傷付部と傷がない部分との色差(ΔE
)を色差計を用いて測定するもの(従来例III)があ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、前記従来例Iでは、白化の程度を目視で判断
するという官能試験のため、方向性のある傷付白化現象
に対して平均的に定量化したデータが得られないという
問題点がある。また、前記従来例IIでは、易傷付性の試
験には適しているものの、グラフによって求めた傷付性
と白化度との相関が得られないという問題点がある。さ
らに、従来例IIIでは、目視白化度と前記色差(Δ
)との相関が精度よく得られず、その上、色差(Δ
)の測定に際し、用いられる色差計には一定方向から
光が入射することと、傷に方向性があることから、入射
方向により異なる値が出て測定の確実性が確保できない
という問題点がある。また、従来例IIIにあっては、微
小な引っ掻き傷の評価ができないという問題点もある。
ここに、本発明の目的は、試料に形成されたいかなる傷
であっても、傷付白化の測定に際して定量化したデータ
を得ることのできる傷付白化度測定方法を提供すること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、合成樹脂製試料の表面にカッタ等によって半
径5〜50mm、深さ0.001〜1mmの円弧状断面の溝を形成し
て傷付白化部を形成し、この傷付白化部に向けて暗視野
照明により光を照射してその照射光を乱反射させ、その
うち、暗視野照明で使用される対物レンズの光軸と平行
な方向の成分を受光し、この受光された光の光量を、例
えば、暗視野照明装置に取付けられるカメラの露出時間
として求めて傷付白化度を測定するものである。
〔作用〕
これにより、本発明は、カッタ等の先端形状等を適宜に
選択することによって、傷付白化部として試料に半径5
〜50mm、深さ0.001〜1mmの断面円弧状の溝を形成し、暗
視野照明によって得られる乱反射光の光量を測定して傷
付白化度を客観的なデータとする。従って、本発明で
は、目視白化度と相関のある明度が得られるため、この
光量を傷付白化度データの基準として適正な傷付白化度
測定が行える。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図から第5図に基づいて
説明する。
まず、本実施例で使用される装置について説明する。
第1図には本実施例で使用される傷付試験機(東洋精機
社製テーバースクラッチテスター)の概略が示されてい
る。この第1図において、ベース1上にはターンテーブ
ル2が回転自在に設けられ、このターンテーブル2は、
ベース1内に取付けられたモータ3によって0.5〜5rpm
の回転数により回転されるようになっている。ここで、
前記ターンテーブル2上には、平板状の合成樹脂製試料
10が軸2Aを介して取付けられている。また、前記ベース
1にはアーム4が支柱5を介して回動自在に取付けられ
ている。このアーム4の中央部には2個の重り6(図中
1個のみ示す)が取付けられ、これらの重り6は、合計
50〜1000gfの試験荷重をアーム4にかけるようになって
いる。前記アーム4の先端部にはアーム長手方向の位置
が調整可能とされたカッタ7が取付けられ、このカッタ
7は、第2図(A)、(B)に示されるように、先端正
面が半径5〜50mmの円弧状とされるとともに、先端側面
が先鋭状とされている。ここで、カッタ7の試料10に対
する剪断角度は、10〜40度とされている。これにより、
前記ターンテーブル2が回転されると、第3図に示され
るように、試料10に、半径5〜50mm、深さ0.001〜1mmの
断面円弧状の溝10Aが直径3〜10cmのリング状に形成さ
れ、この溝10Aにより傷付白化部が形成されている。
第4図には本実施例で使用される測定機器類の概略が示
されている。この機器類は、偏向顕微鏡装置20(オリン
パス社製BH−2)と、この顕微鏡装置20に備えられた付
属カメラ30と、このカメラ30に接続された表示手段40と
から構成されている。
前記偏向顕微鏡装置20は、スタンド21に取付けられると
ともに前記試料10を載せるステージ22を備え、このステ
ージ22の上方には、対物レンズ23と、明視野照明と暗視
野照明とを摘み29によって切り換える明・暗視野落射照
明装置24(BH2−RLA)と、接眼レンズ25を備えた鏡筒26
とが同一軸線上に配置されている。前記明・暗視野落射
照明装置24は、暗視野キューブ及びユニバーサル照明装
置を備え、このユニバーサル照明装置は、落射用ランプ
ハウス26(BH2−MLSH)と、この落射用ランプハウス27
の内部に設けられた長寿命ハロゲンランプ(12V,50WHA
L)とを備えている。このハロゲンランプは、トランス2
8を介して電源と接続されている。前記対物レンズ23に
は、明視野用のレンズの他、暗視野用レンズ(NeoSpla
n)があり、この暗視野用レンズには、5倍、10倍、20
倍及び50倍のものがあり、これらは前記試料10に形成さ
れた溝(傷付白化部)10Aの大きさに応じて適宜選択さ
れるようになっている。これにより、暗視野照明によっ
て、第5図に示されるように、ハロゲンランプ(図示せ
ず)からの光Pが対物レンズ23の外周に設けられたリン
グ状コンデンサ(図示せず)によって角度45度で屈折さ
れてリング状に照射され、この光Pが傷付白化部10Aで
乱反射されるとともに、この乱反射光のうち前記対物レ
ンズ23の光軸と平行な光Qを当該対物レンズ23を介して
受光するようになっている。
前記カメラ30は、自動露出機能を有するもので、ASA感
度、フィルム特性補正及び標本の分布による露出補正等
の写真撮影の条件設定を行うデータを入力するための入
力手段35(第5図参照)を備えている。このカメラ30の
内部は、第5図のブロック図に示されるように、傷付白
化部10Aで反射された光Qの光量を電流値に変換する光
電変換素子31と、この光電変換素子31によって変換され
たアナログ電流をデジタル信号変換するA/D変換器32
と、このA/D変換器32からの信号を入力するとともに前
記入力手段35から入力されたASA感度等のデータにより
露出時間を演算する演算手段33とを備えている。前記演
算手段33には前記表示手段40が接続され、この表示手段
40によって演算手段36で演算された露出時間がデジタル
表示されるようになっている。この際、必要に応じて光
電変換素子31とA/D変換器32との間等に増幅器を設けて
もよい。
次に、前述の装置を用いた本実施例の傷付白化度測定方
法について説明する。
傷付白化部形成工程 まず、傷付試験機により試料10に傷付白化部10Aを形成
する。
それには、軸2Aを介してターンテーブル2上に試料10を
取付け、その後、重り6の荷重量及び重り6のアーム4
に対する位置を調整して試料10にかかる試料荷重の量
(50〜1000gf、望ましくは100〜800gf)を調整する。そ
の後、カッタ6のアーム4に対する位置、具体的には、
試料10に対する剪断角度を10〜40度、望ましくは15〜30
度及び試料10の回転中心とカッタ7との距離を調整して
カッタ6の先端を試料10に当接させながらモータ3によ
りターンテーブル2を回転させて、試料10に半径5〜50
mm、望ましくは10〜40mm、深さ0.001〜1mmの円弧状断面
とされたリング状の溝(傷付白化部)10Aを形成する。
傷付白化測定工程 その後、前記顕微鏡装置20、カメラ30及び表示手段40に
よって試料10に形成された溝(傷付白化部)10Aの傷付
白化部を測定する。
そのために前記試料10をターンテーブル2から顕微鏡装
置20のステージ22へ載せ、試料10上に形成された溝10A
が顕微鏡20で観察する際の全視野に納まるように対物レ
ンズ23の倍率を選定する。
それから、カメラ30の入力手段35に、カメラの撮影条件
を入力、例えば、ASA感度=100、フィルム特性補正=4
及び標本の分布による露出補正=1のデータを入力し、
前記明・暗視野落射照明装置24をつまみ29によって暗視
野照明に切り換え、溝(傷付白化部)10Aに光源から光
Pが角度45度をもって照射されるようにする。ここで、
光源の光量の調節は、スライダック方式のトランス28で
行うが、このスライダック方式では調節精度がでないの
で、傷付白化度が既知な基準傷付サンプルを用いて光量
の調節を行う。
光Pが照射されると、溝(傷付白化部)10Aで光が乱反
射され、この乱反射光のうち、対物レンズ23の光軸と平
行な光Qが当該対物レンズ23を通過して前記カメラ30内
の光電変換素子31に検知される。すると、この光電変換
素子31によって光量が電流値に変換され、その電流値が
A/D変換器32を介して演算手段33に入力される。この演
算手段33では、デジタル化した電流値信号と前記入力手
段35より入力されたASA感度等のデータとにより露出時
間が演算され、この演算値が表示手段40によってデジタ
ル表示される。
易傷付度測定 なお、前記装置を用いて、前述の傷付白化度の測定と同
時に、または、その測定とは別個に、易傷付度を測定す
ることもできる。そのためには、前記試料10に形成され
た溝10Aの線幅を評価する。具体的には、先端正面の半
径30mmのカッタ7を用いて試料10に荷重を400gfに設定
したときに、線幅が2mm以上になれば、易傷付度は大き
いと評価できる。
このような本実施例によれば、カッタ6の先端形状を適
宜に選択することによって、試料10に、半径5〜50mm、
深さ0.001〜1mmという断面円弧状の溝10Aを形成でき、
このような溝0Aでは、精度の高い定量化に適した均一な
傷付白化部を得ることができる。しかも、乱反射光の光
量をカメラ30の露出時間として求めれば、溝(傷付白化
部)10Aからの散乱光Qと傷付白化部の材料自体の明度
とが反映されているので、この露出時間として換算され
る白化度と目視白化度との関係が得られて傷付白化度の
正確な定量化を図ることができる。さらに、たとえ白化
の生じる前のものであっても、傷付部の線幅を評価する
ことによって易傷付度を測定することができる。また、
本実施例では、顕微鏡装置20に付属するカメラ30を用い
て露出時間を演算するようにしたので、測定に際し必要
な設備の簡素化を図ることができる。
なお、前記実施例では、傷付白化部として形成した溝10
Aをリング状としたが、本発明で試料10に形成される溝1
0Aは、直線状等他の形状でもよい。溝10Aを直線状とす
れば、試料10としてプラスチック射出成形品を用いる場
合、当射出成形品にMD、TD(樹脂射出方向、その射出方
向に直交する方向)の方向性があるため、MD、TD方向に
直線状の溝を形成することによりこれらの方法の白化度
を正確に測定することができる。また、露出時間の表示
は、前記実施例のようにデジタル表示する他、アナログ
表示であってもよい。さらに、本発明では、乱反射光Q
の光量を露出時間として求めるほか、他の値として求め
てもよい。ただし、前記実施例のように露出時間として
求めれば、付属カメラ30を用いることができるので、前
述のように測定設備の簡素化を図ることができる。
〔発明の効果〕
前述のような本発明によれば、試料に形成された溝の傷
付白化度の測定に際して定量化したデータを得ることが
できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例で使用される傷付試験機の概
略構成図、第2図は前記傷付試験機のカッタの先端形状
を示すもので、(A)は正面図、(B)は側面図であ
る。第3図は傷付白化部の形成された試料の平面図、第
4図は前記実施例で使用される測定機器類の概略構成
図、第5図は前記測定機器類のブロック図、第6図〜第
8図はそれぞれ従来例を表す概略構成図である。 7……カッタ、10……試料、10A……溝、20……偏光顕
微鏡装置、23……対物レンズ、30……カメラ、Q……乱
反射光。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】合成樹脂製試料の表面に半径5〜50mm、深
    さ0.001〜1mmの円弧状断面の溝を形成して傷付白化部を
    形成し、この傷付白化部に向けて暗視野照明により光を
    照射してその照射光を乱反射させ、この乱反射光のうち
    暗視野照明で使用される対物レンズの光軸と平行な方向
    の成分を受光し、この受光された光の光量を求めること
    を特徴とする傷付白化度測定方法。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、前記受光
    された光の光量を、暗視野照明装置に取付けられるカメ
    ラの露出時間として求めることを特徴とする傷付白化度
    測定方法。
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