JP2730698B2 - 紫外線硬化型樹脂の硬化度の測定法 - Google Patents
紫外線硬化型樹脂の硬化度の測定法Info
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- JP2730698B2 JP2730698B2 JP1234236A JP23423689A JP2730698B2 JP 2730698 B2 JP2730698 B2 JP 2730698B2 JP 1234236 A JP1234236 A JP 1234236A JP 23423689 A JP23423689 A JP 23423689A JP 2730698 B2 JP2730698 B2 JP 2730698B2
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- ultraviolet
- measuring
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、光ファイバの被覆などに用いられている紫
外線硬化型樹脂の硬化度を測定する方法に関するもので
ある。
外線硬化型樹脂の硬化度を測定する方法に関するもので
ある。
「従来の技術」 一般に紫外線硬化型樹脂は、ウレタンアクリレート系
やエポキシアクリレート系などの紫外線硬化型のアクリ
ルモノマーが紫外線照射によって硬化して架橋ポリマー
となったものである。紫外線硬化型樹脂の硬化は、紫外
線の照射量、硬化雰囲気気体の種類や流量、硬化温度、
圧力などの種々のパラメータに依存し、これらパラメー
タが相互に関連し合って硬化度が決まる。
やエポキシアクリレート系などの紫外線硬化型のアクリ
ルモノマーが紫外線照射によって硬化して架橋ポリマー
となったものである。紫外線硬化型樹脂の硬化は、紫外
線の照射量、硬化雰囲気気体の種類や流量、硬化温度、
圧力などの種々のパラメータに依存し、これらパラメー
タが相互に関連し合って硬化度が決まる。
したがって、紫外線硬化型樹脂を十分に硬化させるに
は、これらのパラメータをそれぞれ最適化する必要があ
り、このために紫外線硬化型樹脂の硬化状態を把握する
ことが重要である。
は、これらのパラメータをそれぞれ最適化する必要があ
り、このために紫外線硬化型樹脂の硬化状態を把握する
ことが重要である。
特に光ファイバの製造においては、紡糸後の光ファイ
バ表面に紫外線硬化型樹脂からなる一時被覆を形成する
工程を経るが、この時に上記パラメータを最適化し、紫
外線硬化型樹脂を十分に硬化せしめることは、光ファイ
バの優れた性能を得る上で非常に重要なことである。
バ表面に紫外線硬化型樹脂からなる一時被覆を形成する
工程を経るが、この時に上記パラメータを最適化し、紫
外線硬化型樹脂を十分に硬化せしめることは、光ファイ
バの優れた性能を得る上で非常に重要なことである。
従来ではこの紫外線硬化型樹脂の硬化状態を把握する
手段として、紫外線硬化型樹脂のゲル分率を測定する方
法や、動的粘弾性を測定する方法、あるいは動的粘弾性
の測定からガラス転移温度を求める方法、あるいは引張
試験法などが知られている。
手段として、紫外線硬化型樹脂のゲル分率を測定する方
法や、動的粘弾性を測定する方法、あるいは動的粘弾性
の測定からガラス転移温度を求める方法、あるいは引張
試験法などが知られている。
「発明が解決しようとする課題」 このような従来の紫外線硬化型樹脂の測定の方法にあ
っては、いずれも多くの測定時間と手間を要し、測定値
の個人誤差が無視できなかった。特に上記の動的粘弾性
測定法では、測定用試料に種々の制限が加えられるうえ
に測定誤差が生じ易く、また動的粘弾性からガラス転移
点を求める方法では正確な値が得られ難い欠点があっ
た。
っては、いずれも多くの測定時間と手間を要し、測定値
の個人誤差が無視できなかった。特に上記の動的粘弾性
測定法では、測定用試料に種々の制限が加えられるうえ
に測定誤差が生じ易く、また動的粘弾性からガラス転移
点を求める方法では正確な値が得られ難い欠点があっ
た。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、測定精度
が高く、測定方法が簡便で測定時間が短く、しかも測定
値の個人差のない再現性のある紫外線硬化型樹脂の硬化
度の測定方法を提供することを目的とする。
が高く、測定方法が簡便で測定時間が短く、しかも測定
値の個人差のない再現性のある紫外線硬化型樹脂の硬化
度の測定方法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」 本発明は、紫外線硬化型樹脂の電気伝導の活性化エネ
ルギーを測定し、この電気伝導の活性化エネルギーから
紫外線硬化型樹脂の硬化状態を知ることによって上記の
課題を解決する手段とした。
ルギーを測定し、この電気伝導の活性化エネルギーから
紫外線硬化型樹脂の硬化状態を知ることによって上記の
課題を解決する手段とした。
「作用」 以下、この発明を詳しく説明する。
一般に硬化前の紫外線硬化型樹脂は、アクリルモノマ
ー、オリゴマー、反応開始剤、停止剤、さらに必要に応
じて重合剤、希釈剤、添加剤、充填剤などが混入されて
なるものである。そしてこれに紫外線を照射することに
よって、上記アクリルモノマーの付加重合が進んで三次
元網目構造の架橋ポリマーが形成され、これに伴い紫外
線硬化型樹脂の自由体積が減少する。
ー、オリゴマー、反応開始剤、停止剤、さらに必要に応
じて重合剤、希釈剤、添加剤、充填剤などが混入されて
なるものである。そしてこれに紫外線を照射することに
よって、上記アクリルモノマーの付加重合が進んで三次
元網目構造の架橋ポリマーが形成され、これに伴い紫外
線硬化型樹脂の自由体積が減少する。
ところで、残存モノマーや反応開始剤、停止剤など
は、上記架橋ポリマー中で、イオン、ラジカル等のよう
な電荷を持った状態で存在していることが知られてい
る。したがって紫外線硬化型樹脂の紫外線照射による硬
化が進行するに従い、紫外線硬化型樹脂の自由体積が減
少すると、上記のイオンやラジカル等のイオン性キャリ
ヤーの移動度が減少することになる。よって同一成分か
らなる紫外線硬化型樹脂においても十分に硬化している
ものと、そうではないものとでは、各温度に対して電気
伝導度に違いが出てくる。
は、上記架橋ポリマー中で、イオン、ラジカル等のよう
な電荷を持った状態で存在していることが知られてい
る。したがって紫外線硬化型樹脂の紫外線照射による硬
化が進行するに従い、紫外線硬化型樹脂の自由体積が減
少すると、上記のイオンやラジカル等のイオン性キャリ
ヤーの移動度が減少することになる。よって同一成分か
らなる紫外線硬化型樹脂においても十分に硬化している
ものと、そうではないものとでは、各温度に対して電気
伝導度に違いが出てくる。
電気伝導度σを測定温度Ｔを変化させながら測定し、
電気伝導度の対数（−logσ）と測定温度の逆数（1/T）
との関係をグラフ化すると、このグラフの勾配から電気
伝導の活性化エネルギーＥを算出することができる。
電気伝導度の対数（−logσ）と測定温度の逆数（1/T）
との関係をグラフ化すると、このグラフの勾配から電気
伝導の活性化エネルギーＥを算出することができる。
第２図に電気伝導度の対数（−logσ）と測定温度の
逆数（1/T）との関係を表わすグラフを示した。
逆数（1/T）との関係を表わすグラフを示した。
第２図に示したグラフからわかるようにイオン性キャ
リアの濃度が一定であれば電気伝導度σは温度に依存す
る。この温度変化に伴う電気伝導度σの変化を測定する
と、電気伝導度σの急増する温度Tgが出現する。これは
この温度を境として自由体積が急増してイオン性キャリ
アの移動度が増大し、その結果として電気伝導度σも拡
大することを示している。この自由体積の変化を反映す
る電気伝導度σの屈曲点をガラス転移温度Tgと知見する
ことができる。
リアの濃度が一定であれば電気伝導度σは温度に依存す
る。この温度変化に伴う電気伝導度σの変化を測定する
と、電気伝導度σの急増する温度Tgが出現する。これは
この温度を境として自由体積が急増してイオン性キャリ
アの移動度が増大し、その結果として電気伝導度σも拡
大することを示している。この自由体積の変化を反映す
る電気伝導度σの屈曲点をガラス転移温度Tgと知見する
ことができる。
紫外線硬化型樹脂の硬化が進行するとともに、このガ
ラス転移温度は上昇して一定の値に収束する。それに伴
い、第２図に示したガラス転移温度以上の温度領域に相
当するＡ−Ｂ間のグラフの勾配が減少しある一定の値に
収束する。このグラフの勾配は前述したように電気伝導
の活性化エネルギーＥに相当するものであり、この電気
伝導の活性化エネルギーＥの差は、紫外線硬化型樹脂の
自由体積の変化に伴うイオン性キャリヤーの移動度の変
化による各温度における電気伝導度σの差に相当する。
ラス転移温度は上昇して一定の値に収束する。それに伴
い、第２図に示したガラス転移温度以上の温度領域に相
当するＡ−Ｂ間のグラフの勾配が減少しある一定の値に
収束する。このグラフの勾配は前述したように電気伝導
の活性化エネルギーＥに相当するものであり、この電気
伝導の活性化エネルギーＥの差は、紫外線硬化型樹脂の
自由体積の変化に伴うイオン性キャリヤーの移動度の変
化による各温度における電気伝導度σの差に相当する。
よって、この電気伝導の活性化エネルギーＥがある一
定の値に収束した時点でこの紫外線硬化型樹脂の硬化が
ほぼ完了したとみなすことができ、電気伝導の活性化エ
ネルギーＥを測定することによって紫外線硬化型樹脂の
硬化度を定量的に把握することができる。
定の値に収束した時点でこの紫外線硬化型樹脂の硬化が
ほぼ完了したとみなすことができ、電気伝導の活性化エ
ネルギーＥを測定することによって紫外線硬化型樹脂の
硬化度を定量的に把握することができる。
「実施例」 光ファイバ母材から溶融紡糸された外径125μｍの光
ファイバ裸線上にウレタンアクリレート系紫外線硬化型
樹脂を塗布した後、紫外線照射炉内を通過させて、紫外
線硬化型樹脂を硬化させて一次被覆層を形成し、外径25
0μｍの光ファイバ素線を作成した際に紫外線照射量を
適宜変化させた光ファイバを数種類採取して試料とし
た。
ファイバ裸線上にウレタンアクリレート系紫外線硬化型
樹脂を塗布した後、紫外線照射炉内を通過させて、紫外
線硬化型樹脂を硬化させて一次被覆層を形成し、外径25
0μｍの光ファイバ素線を作成した際に紫外線照射量を
適宜変化させた光ファイバを数種類採取して試料とし
た。
そして、これらの紫外線照射量の異なる試料のそれぞ
れの電気伝導度σを温度を変えて測定し、電気伝導度の
対数（−logσ）と測定温度の逆数（1/T）との関係をグ
ラフ化し、このグラフの勾配から電気伝導の活性化エネ
ルギーＥを算出した。
れの電気伝導度σを温度を変えて測定し、電気伝導度の
対数（−logσ）と測定温度の逆数（1/T）との関係をグ
ラフ化し、このグラフの勾配から電気伝導の活性化エネ
ルギーＥを算出した。
一方、上記の光ファイバに塗布したものと同一の紫外
線硬化型樹脂液を用いて、同様に紫外線照射量を変えて
照射したもののそれぞれのゲル分率を測定した。結果を
併せて第１図に示した。
線硬化型樹脂液を用いて、同様に紫外線照射量を変えて
照射したもののそれぞれのゲル分率を測定した。結果を
併せて第１図に示した。
第１図より、紫外線照射量が約300mJ/cm2以上では、
ゲル分率が93％と略一定の値を示し、これに伴って光フ
ァイバの電気伝導の活性化エネルギーＥも約150kJ/mol
と一定の値に収束していることがわかる。すなわち電気
伝導の活性化エネルギーＥがこの値以下の範囲にあれ
ば、この紫外線硬化型樹脂の硬化がほぼ完了していると
見なすことができる。
ゲル分率が93％と略一定の値を示し、これに伴って光フ
ァイバの電気伝導の活性化エネルギーＥも約150kJ/mol
と一定の値に収束していることがわかる。すなわち電気
伝導の活性化エネルギーＥがこの値以下の範囲にあれ
ば、この紫外線硬化型樹脂の硬化がほぼ完了していると
見なすことができる。
したがって、製造時に随時、紫外線硬化型樹脂を被覆
してこれを硬化させた光ファイバを採取し、同様の方法
で電気伝導の活性化エネルギーＥを測定することによっ
て、光ファイバの被覆の硬化状態を容易に管理すること
ができる。
してこれを硬化させた光ファイバを採取し、同様の方法
で電気伝導の活性化エネルギーＥを測定することによっ
て、光ファイバの被覆の硬化状態を容易に管理すること
ができる。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明の紫外線硬化果型樹脂の
硬化度の測定方法は、紫外線硬化型樹脂の電気伝導の活
性化エネルギーを測定し、この電気伝導の活性化エネル
ギーから紫外線硬化型樹脂の硬化状態を測定するように
したものであるので、紫外線硬化型樹脂からなる被覆な
どの硬化状態を迅速かつ簡便に知ることができる。また
この方法によれば精度が高く、測定値の個人差がなく再
現性もよい。
硬化度の測定方法は、紫外線硬化型樹脂の電気伝導の活
性化エネルギーを測定し、この電気伝導の活性化エネル
ギーから紫外線硬化型樹脂の硬化状態を測定するように
したものであるので、紫外線硬化型樹脂からなる被覆な
どの硬化状態を迅速かつ簡便に知ることができる。また
この方法によれば精度が高く、測定値の個人差がなく再
現性もよい。
さらに、測定によって得られた電気伝導の活性化エネ
ルギーが所定の値になるように硬化条件を適宜決めれば
よいので、製造管理および品質管理が容易になるなどの
効果を有する。
ルギーが所定の値になるように硬化条件を適宜決めれば
よいので、製造管理および品質管理が容易になるなどの
効果を有する。
また、この方法では、樹脂単体を試料として用いるこ
とはもちろん、光ファイバに被覆された状態でも試料と
して用いることができるため、製造ラインにおいても硬
化状態を簡便に知ることができる。
とはもちろん、光ファイバに被覆された状態でも試料と
して用いることができるため、製造ラインにおいても硬
化状態を簡便に知ることができる。
第１図は、実施例での紫外線硬化型樹脂の紫外線照射量
と電気伝導の活性化エネルギーとの関係、および紫外線
照射量とゲル分率との関係を示すグラフ、 第２図は紫外線硬化型樹脂の電気伝導度の対数と測定温
度の逆数との関係を示すグラフである。
と電気伝導の活性化エネルギーとの関係、および紫外線
照射量とゲル分率との関係を示すグラフ、 第２図は紫外線硬化型樹脂の電気伝導度の対数と測定温
度の逆数との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−34794（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−223828（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−103361（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】紫外線硬化型樹脂の電気伝導の活性化エネ
ルギーを測定し、この電気伝導の活性化エネルギーから
紫外線硬化型樹脂の硬化状態を知ることを特徴とする紫
外線硬化型樹脂の硬化度の測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1234236A JP2730698B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 紫外線硬化型樹脂の硬化度の測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1234236A JP2730698B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 紫外線硬化型樹脂の硬化度の測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0396843A JPH0396843A (ja) | 1991-04-22 |
| JP2730698B2 true JP2730698B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=16967823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1234236A Expired - Fee Related JP2730698B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 紫外線硬化型樹脂の硬化度の測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2730698B2 (ja) |
-
1989
- 1989-09-08 JP JP1234236A patent/JP2730698B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0396843A (ja) | 1991-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |