ポリエチレンは市販のプラスチックであり、考えられるほぼすべての用途に使用されています。 1000億ポンド以上。 ポリエチレンは2000年に製造され、バッグ、ビン、ボトル、その他の商品から、人工股関節ソケットなどの特殊なアイテムまで、あらゆるものに成形されました。 場合によっては、ポリエチレンの光学特性が美的観点から重要です。光沢のあるパッケージは、くすんだものよりも魅力的です。 他の場合では、ボトル内の液面を見ることができるなど、関心が実用的です。 すべての場合において、ポリエチレンサンプルの光学特性はその分子構造に依存します。
タイプ
ポリエチレンには2つの基本的なタイプがあり、それらの違いを知ることは、それらの光学特性を理解するために重要です。 高密度ポリエチレン（HDPE）は分子レベルで均一であるため、分子が密に詰まって結晶パッチを形成できます。 低密度ポリエチレン（LDPE）は均一性が低く、内部構造が規則正しくない傾向があります。 ポリエチレンは、分子量、またはそのポリマー鎖の平均長さによって分類することもできます。 これらの要因は、ポリエチレンの主要な光学特性であるヘイズ、透明度、光沢を決定する上で重要な役割を果たします。
ヘイズ
ヘイズはまさにそのように聞こえます。サンプルがどれだけ曇っているかの尺度です。 より正確には、ヘイズは、サンプルを通過する距離ごとに偏向される光の量の尺度です。 ここでは、HDPEとLDPEの区別が重要です。 HDPEの結晶パッチは、ガラスの砂粒のように光を偏向させます。 光のたわみの程度は、結晶パッチのサイズに部分的に依存するため、ヘイズはポリエチレンの密度とともに増加する傾向があります。 ポリエチレンサンプルの製造方法は、サイズだけでなく、ヘイズにも強い影響を及ぼします。 また、結晶の配向は、光と結晶の相互作用によるヘイズに影響を与えます 構造。 成形後のサンプルの冷却が速ければ速いほど、ポリマー鎖が結晶構造に再配列する時間が短くなるため、かすみが少なくなる可能性があります。
表面ヘイズ
サンプル内の結晶化度に加えて、表面粗さは光のたわみを引き起こし、したがってポリエチレンサンプルのヘイズ測定において役割を果たします。 この場合、ポリエチレンの分子量（ポリマー鎖の長さ）が主要な役割を果たします。 一般に、チェーンが長いほど、表面粗さが大きくなり、表面の曇りが大きくなります。 処理条件も表面の曇りを考慮に入れます。 フィルムに吹き込まれたポリエチレンサンプルは、気泡のような形状をしており、表面にカビやダイが衝突することはなく、非常に滑らかになる傾向があります。 これにより、表面の曇りが減少します。 成形、押し出し、または鋳造された厚いサンプルは、接触する表面の微視的な滑らかさに応じて、多少の表面ヘイズが発生する可能性があります。
透明性
簡単に言えば、透明度とは、オブジェクトがどれだけ鮮明かを指します。 より技術的には、内部の粒子によって散乱または偏向されることなく、オブジェクトを通過する光の量の尺度です。 ポリエチレンの場合、ほとんどの材料と同様に、サンプルが薄いほど透明度が高くなります。粒子が通過する光を偏向させる可能性はほとんどありません。 したがって、透明度はヘイズに関連しています。サンプルがヘイズであるほど、透明度は低くなります。 ただし、ヘイズとは異なり、透明度は「サンプル全体」の測定値であり、厚さが重要です。非常にヘイズの低いポリエチレンサンプルでも、光が遠くまで移動する必要がある場合は透明になりません。 「ポリエチレンハンドブック」によると、厚さが1/8インチを超えるポリエチレンサンプルが透明になることはめったにありません。
光沢
ヘイズと透明度は、光が偏向されるかサンプルを通過するかだけに関係しますが、光沢はその光がどのように偏向されるかに依存します。 光沢のあるサンプル（この用語は技術用語と一般用語で同じことを意味します）は、光を「コヒーレントに」偏向します。つまり、すべて同じように偏向されます。 光沢は厳密には表面現象であり、高い光沢を実現するには、良好な表面滑らかさを実現することが重要です。 光沢は、サンプルを見る角度に強く依存するという点で、単に表面ヘイズの別の用語ではありません。 かすんでいるサンプルは光沢がある場合があり、その場合、「光沢」があると言われます。 「ポリエチレンの実用ガイド」によると、 新しいタイプのLDPEが1990年代から利用可能になり、より丈夫で光沢のある包装材料が可能になりました。