産業技術総合研究所（以下「産総研」）は７月20日、機能化学研究部門化学材料評価グループの新澤英之主任研究員、水門潤治研究グループ長、古賀舞都研究員、高分子化学グループの萩原英昭研究グループ長、渡邉亮太主任研究員、山根祥吾主任研究員が、近赤外光でプラスチック（ポリプロピレン）の劣化を診断する技術を開発したと発表した。
今回開発した技術は、自動車部品や建築材料などに幅広く使用されているポリプロピレンの劣化を非破壊で、その場での診断が可能。従来は非破壊で診断できる技術がなかったため、評価が困難であった既に製品に組み込まれ、実際に使用されているポリプロピレン部品の品質や劣化の診断方法として期待される。また、各種のプラスチック部品メーカーの製造ラインでの異常品検出技術や、マテリアルリサイクルに使用可能な劣化の進行が少ないプラスチック部品の選別技術としての貢献も期待される。
ポリプロピレン部品の機械特性を示す重要な指標として、実際の製造現場で用いられているものに破断伸びがある。これは試料が破断されるまでの引張伸び率のことで、ポリプロピレンの劣化が進むと、破断伸びが減少する。今回、あらかじめ劣化処理を行い、劣化の程度が異なるポリプロピレン試料を作成し、それらが吸収する近赤外光（光吸収スペクトル）を計測するとともに、破断伸びを計測した。
また、引張試験のように材料を破壊することなくポリプロピレンの光の吸収を数秒間測定するだけで、その破断伸びを精度よく予測できる新しい診断技術として利用可能。複数回の品質検査とそれに伴う作業量の増加に悩まされている製造現場では、非破壊、リアルタイムでプラスチック製品の品質を評価できる今回の技術の導入が、製造コストの大きな削減につながるものと期待される。加えて、この技術は、ポリプロピレンと同様に結晶構造を持つプラスチックであれば、近赤外スペクトルの測定と破断伸びなどの測定データの機械学習を行うことで、他種のプラスチックの劣化診断に適用できる可能性がある。
産総研は今後、今回の劣化診断技術を自動車部品、建設資材の品質管理やプラスチック部品のリサイクルに適用するため、企業への橋渡しを積極的に図る。また、「材料診断プラットフォーム」では、この技術を含めた複数の診断技術の統合を進め、「材料の総合病院」として、企業からの診断依頼に幅広く対応していくとしている。
従来のプラスチックの劣化診断法（上）と今回開発した光による診断法（下）
