JPH0339632B2

JPH0339632B2 -

Info

Publication number: JPH0339632B2
Application number: JP59199225A
Authority: JP
Inventors: Shigeyoshi Oosaki; Yoshihiko Fujii
Original assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1984-09-22
Filing date: 1984-09-22
Publication date: 1991-06-14
Also published as: US4710700A; EP0176889A3; JPS6176942A; EP0176889A2; FI853638L; FI853638A0

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、誘電体シートの分子配向性又は誘電
特性を極めて容易に且つ短時間で測定する方法に
関するものである。

（従来の技術）品質の優れた誘電体シート（以下、単にシート
と称す）を得るために、例えばシートが紙である
場合には、できるだけ薄い濃度で、充分に繊維を
分散させた上で、均一に抄紙することが重要であ
る。

しかし、ヘツドボツクスから高速で噴射される
際に受ける粘性力、あるいは噴流に近い速度で走
行するワイヤー上に紙料が乗つている間にワイヤ
ーより受ける引き摺り力等により、繊維が流れ方
向に配向し、紙の縦方向と横方向とで紙力、光沢
等に差が生じてしまう。特に、抄紙中の操作員が
スライス噴流の衝突位置や、ブレストロール及び
ワイヤーとフオーミングボードとの位置関係等の
設定条件を誤つた場合には、繊維配向が著しく起
こり、紙は極端な異方性を内在することとなり、
ウエツトエンドでの紙切れやコーター装置により
塗料を塗工する際の著しい塗料プロフアイルの不
均一性をまねく。

また、最終製品においても大気中の湿度変化に
よる寸法変化が一様でないために、カールやしわ
等が発生する。

かかる繊維配向の異常を早期に発見するべく、
従来、抄紙機のリールパートに紙巻取ロールが降
りるとすぐさまサンプリングを行い、例えば繊維
の力学的引張強度（TAPPI.STD.T481sm−60）
の測定や繊維結晶のＸ線回析、さらには粘弾性ス
ペクトル解析等により、繊維配向の異常の有無を
チエツクしている。

しかしながら、上記の方法では、いずれも繊維
配向性の異常を明確にするのに時間がかかり、異
常があつた場合、特に近年高速かつ広巾化したマ
シンの全巾にわたる繊維配向をチエツクし終える
までには大量の不良巻取を製造してしまうことに
なる。

また、シートがプラスチツク・シートである場
合には、シート原料をまず加熱または摩擦溶融し
て流動性を与え、これを円筒状に押し出し、つい
でその内部に空気を吹き込んで膨張させると同時
に外部から冷却固化するインフレーシヨン方式
か、或いは平滑な薄膜状に押し出し、水槽または
冷却ドラムにより冷却固化するＴ−ダイ方式によ
り未延伸シートを得るものである。

しかしながら、かかる未延伸シートは、このま
までは使用する際に引張強度、衝撃強度、引裂強
度等の機械的強度、加工適性などの物性がかなり
劣る。そこで、さらに品質の優れたシートを得る
ために、軟化点以上、溶融点以下の適当な温度に
加熱して、一軸延伸加工或いは二軸延伸加工し、
物性の改質が行われている。

かかる延伸加工において、未延伸シートを単に
機械的に延ばせば、品質の優れたプラスチツクシ
ートが得られるというものではなく、加工の際に
は使用目的に応じた分子配向となるように延伸を
行う必要がある。

また、シートがセラミツクシートである場合に
は、セラミツクの微粉末に結合剤や滑剤などを混
合調整した泥漿を連続走行するポリエチレン、テ
フロンなどのテープの上に流し出し、その厚さを
ドクターなどで調整してから焼成仕上げするテー
プ鋳込み成形法により、薄膜状のセラミツクシー
トが得られる。

かかる薄膜状のセラミツクシートは、例えば電
極層と交互に積層化され、積層形セラミツクコン
デンサーの素子材料としても使用される。セラミ
ツクシートをこのような用途に応用するには、セ
ラミツクシートの巾方向に亘る誘電率がほぼ一定
であることが、コンデンサーの品質を高品位に保
つ上で非常に重要な要因である。

従つて、誘電率に対応する分子配向性の巾方向
に亘るチエツクを事前に行い、適性を示している
ものを使用する必要がある。

この分子配向性のチエツクの必要性は、前記プ
ラスチツクフイルムの場合に於ても同様である。

而して、従来前述の如き延伸加工機或いはテー
プ鋳込み成形装置などのワインダーパートに巻取
が降りるとすぐさまサンプリングを行い、弾性率
の測定や結晶のＸ線回析、さらには赤外線吸収ス
ペクトル解析等により、分子配向の異常の有無を
チエツクしている。

しかしながら、上記の方法では、いずれも分子
配向性の異常を確認するのに時間がかかり、異常
があつた場合、特に近年高速かつ広巾化した加工
機の全巾にわたる分子配向をチエツクし終るまで
には大量の不良巻取を製造してしまうことにな
る。

また、上述の如き誘電体シートの電気特性の一
つである誘電特性については、電気通信分野での
高周波化が進んだ結果、例えば高周波ケーブルに
用いる誘電体素材やIC基板の選定などに際し、
素材の誘電特性を知ることが極めて重要となつて
きている。

従つて、業界では簡便でしかも比較的高い精度
が得られる測定方法の確立が要望されている。し
かしながら、従来比較的簡便な方法といわれる半
同軸空胴共振器を用いた高周波誘電測定であつて
も、空胴共振器の中心導体の途中を分離して平板
型コンデンサーを形成し、その中に試験片を挿入
してから測定を行う方法であるため、試験片の出
し入れに手間がかかり、短時間に数多くの測定は
出来ないのが実情である。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、誘電体シートの分子配向性又は誘電
特性を極めて容易且つ短時間で測定できる方法を
提供するものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、開口部を小間〓を隔てて対向せしめ
た一対の導波管１及び２により構成された空胴共
振器の、当該小間〓に誘電体シート３を挿入し、
該シートを一定速度で回転させるか或いは上下の
導波管を同期回転させながら、上部導波管より掃
引型直線偏向マイクロ波を該シートに垂直に照射
せしめ、下部導波管で受信されたマイクロ波の共
振周波数ｆを以下の式によつて得て、ｆ＝f₀｛１−d₂／d₁（C₃Nμ²cos²（θ−
φ）＋C₄＋１／C₃Nμ²cos²（θ−φ）＋C₄）｝^1/2 但し、f₀はシートがない場合の共振周波数、d₁
は導波管開口部の間〓、d₂はシートの厚
さ、Ｎは双極子の単位体積当たりの数、
μは有効双極子能率、θは基準方向から
の分子鎖主軸の角度、φは偏波電界の相
対的回転角度、C₃及びC₄は常数である。

各角度で得られた共振周波数又は以下の式によ
つて得られたＱ値を用いて誘電体シートの配向性
を測定し、Ｑ＝ｆ／Δf 但し、Δfは共振曲線の半値幅である。又は誘
電特性であるシートの誘電率の大きさε₂を以下の
式を用いて測定し、 ε₂＝１＋ｌ（f₀−ｆ）／d²f 誘電損失率の大きさε₂″を以下の式を用いて、 ε₂″＝ｌ／2d₂（１／Ｑ−１／Q₀）但し、ｌは上下の矩形導波管の内壁間のなす長
さ、シートがある場合のＱ値をＱ、また
シートがない場合のＱ値をQ₀である。

測定することを特徴とする誘電体シートの配向
性又は誘電特性の測定方法である。

（作用）本発明者等は、誘電体シートの分子の配向状態
を確認するため、存在する分子によりかなり滅衰
される性質を有するマイクロ波の使用を検討し、
実験を重ねた結果、シート面に対して垂直方向か
ら掃引型直線偏向マイクロ波（以下、単に直線偏
波という）を当て、かつ直線偏波を当てながらシ
ートを平面内で回転させると、シートに分子配向
性がある場合に、回転角度に応じて共振周波数値
が変動し、この共振周波数の偏移量が最大を示す
角度が分子の配向方向と関係することを、また、
上記の共振周波数値の変動とともにＱ値も同時に
変動するので、対応して誘電率値及び誘電損失率
値も変わることを見出した。

なお、かかる事実は本発明者等が導入した以下
の式に基づいても証明される。即ち、シートを含
む空胴共振器系のインダクタンスをＬ（Ω）、キヤ
パシタンスをＣ（Ｆ）、共振周波数をｆ（Hz）とす
れば、(1)式の関係がある。

Ｃは共振器系の静電容量をC₁、シートの静電
容量をC₂とすると、(2)式のように表される。

１／Ｃ＝１／C₁＋１／C₂ (2) また、シートがない場合の空胴共振器系の誘電
率をε₃、シートの誘電率をε₂、導波管開口部の間
〓とよび面積をそれぞれd₁とｓ、シートの厚さを
d₂とすれば(2)式のC₁及びC₂は、(3)及び(4)式のよ
うに表される。

C₁＝ε₀ｓ／d₁−d₂ (3) C₂＝ε₂ε₀ｓ／d₂ (4) (1)、(2)、(3)、(4)式から共振周波数ｆは、f₀をシ
ートがない場合の共振周波数とすれば、共振周波
数の偏移量dfとf₀とｆの間にはdf＝f₀−ｆの関係
があり、以下の式となる。

ｆ＝f₀｛１−d₂／d₁（ε₂−１／ε₂）｝^1/2(5) なお、誘電率の大きさは、誘電分散をDebye緩
和とすると、(6)式で与えられる。

ε₂＝C₃Nμ²cos₂（θ−φ）／Γ＋C₄ (6) ここで、Γは捩れに対する分子内及び分子間の
復元力の関数、Ｎは双極子の単位体積当たりの
数、μは有効双極子能率、φは基準方向からの分
子鎖主軸の角度、φは偏波電界の相対的回転角
度、C₃及びC₄は常数である。

(5)式及び(6)式より、ｆは以下の式となる。

ｆ＝f₀｛１−d₂／d₁（C₃Nμ²cos²（θ−
φ）＋C₄−１／C₃Nμ²cos²（θ−φ）＋C₄）｝^1/2(7) (7)式から、シートの分子の双極子変化方向とマ
イクロ波の偏波面の方向が一致した場合に、共振
周波数の偏移量が最大になるものである。

また、複素誘電率（ε^*）は誘電率（ε₂）及び誘
電損失率（ε₂″）から式(8)の関係がある。

ε^*＝ε₂−iε₂″ (8) 上下の矩形導波管の内壁間のなす長さをｌと
し、シートがある場合の空胴共振器系のＱ値を
Ｑ、またシートがない場合の空胴共振器系のＱ値
をQ₀とすれば、(8)式のε₂及びε₂″は、(9)式及び(10)
式のように近似される。

ε₂＝１＋ｌ（f₀−ｆ）／d₂f (9) ε₂″＝ｌ／2d₂（１／Ｑ−１／Q₀ (10) 従つて、予めf₀とQ₀を求めて各角度に対するｆ
の値とＱの値を測定すれば、後は演算でε₂及び
ε₂″が求められる。

本発明の方法を図面に基づき、更に説明する。
第１図は、本発明に係るシートの分子配向性又は
誘電特性測定方法に用いられる装置の一実施例を
概略的に示した図である。

図中４は掃引型発振器を示し、例えば4.9〜
5.0GHzの範囲のノコギリ波型の直線偏波（５Hz
掃引）を発振する。マイクロ波は、発振アンテナ
部５よりシート３の面に対して常に垂直に当たる
ように発振される。

なお、マイクロ波としては数百ＭHz〜100GHz
の範囲のものが使用できるが、シート中の分子の
再配向による減衰が起こり易いので１〜30GHz程
度のマイクロ波がより好ましく用いられる。

また、シートとしては、例えば紙などの繊維シ
ート類、ポリエチレン、ポリオキシメチレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリ沸化ビニリデン、ポリエチレ
ン・テレフタレート、ポリアミド類、ポリイミド
類、及びこれらのポリマーと他のポリマーとの共
重合体などのプラスチツク類シート、アルミナ、
アルミナシリケート、炭化ケイ素、酸化チタン、
チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムなど
のセラミツク類シート、カーボンシート、炭素繊
維含有プラスチツクシート、生体膜シート、イオ
ンバランス複合膜シート、プラズマ共重合膜シー
ト、液晶、高分子液晶、高分子溶液、コロイド溶
液、ゲル状物質、短繊維充填流体などの液状物が
セル内に封入されたセルシートなどの測定が可能
である。

なお、マイクロ波は分子が極性を有することよ
り大きな誘電率を示す傾向にあるため、これらの
うちでもとりわけ分子中に極性基を有する配向性
シートの周波数偏移は効率良く測定できる。

サンプルとしては、一般に上部導波管１のフラ
ンジ部より大きな円形あるいは角状のものが使用
される。かかるシート３を、上部導波管１と下部
導波管２との間〓に保持するために、例えば上部
溝部に押えリングプレート６を設けたシート固定
台７等が設置される。

シートを固定したシート固定台７を一定速度で
回転させるために、例えば第１図に示すように、
シート固定台７の側面下部に設けられた駆動ベル
ト用溝部８と可変速モータ９のシヤフト先端部に
設けられた駆動用プーリー１０の溝部とに駆動ベ
ルト１１をかけ、可変速モーター９を運転する方
法が採用される。なお、可変速モーターとしては
ステツピングモーターを使用できる。

シート３中の分子により減衰を受けた直線偏波
は、下部導波管２を通過後に受信アンテナ部１２
により受信され、然る後に電気信号に変換され
る。かかる電気信号は、検波部１３により復調さ
れ、次に微分比較回路１４に送られる。

ここでは、共振周波数が掃引時の検波出力の極
大を示す周波数であるので、微分比較回路１４で
の微分値が零である場合の周波数値を共振周波数
として得る。得られた共振周波数は、記録部１５
に記録される。

記録部のチヤート上に記録された共振周波数曲
線は、第２図Ｘのように記録される。この共振周
波数曲線Ｘに回転角度の基準を得るために、例え
ば第１図の如くシート固定台７の側面の一ケ所に
のみ細巾の反射テープ１６を貼着し、回転中のモ
ニター光の反射率の変化を光センサー１７で効知
し、電気信号を増巾器１８、コンパレーター１９
を介して記録部１５に入力することにより、チヤ
ート上に第２図のＹの如く記録される。

なお、シートの横方向或いは縦方向は、あらか
じめ分かつているので、シート３をシート固定台
７に取り付ける際に、例えば縦方向の上手が反射
テープ１６の方向となるように取り付ける。かく
すれば、第２図の光センサー信号Ｙのピーク（Ａ
またはＢ）の角度が、常に縦方向の上手を示すよ
うになるので、かかるピークの角度を基準角度と
することができる。また、ピークＡから次のピー
クＢまではシートの一回転を示すので、その間は
360゜である。従つて、分子配向に関係する方向
は、前述の如く共振周波数曲線Ｘの偏移量が最大
となる角度であるので、第２図中Ｃ及びＤがそれ
に当たり、基準からの角度は計算により求められ
る。

第３図は、シート３を押えリングプレート６で
シート固定台７に固定することにより、上部導波
管１と下部導波管２との間〓に保持することは第
１図に示される場合と同様であるが、かかる実施
例ではシート３を回転させずに固定したままで、
導波管１及び２を同期回転させることにより得る
場合の一実施例を示すものである。

上部導波管１と下部導波管２の同期回転は、第
３図に示す如く、導波管正転逆転用モーター２０
と駆動軸２１及び導波管用主軸２２及び２３を各
ベルトより連結することにより達成される。

なお、導波管の回転角度は測定に必要な180゜よ
りは大き目に設定されるのが望ましく、その初期
待機角度と次の待機角度は、その角度を検出する
ための例えば光センサーやリミツトスイツチ等を
適宜な位置に設けることによりなされる。

第３図には、プーリーやベルトを用いて導波管
を回転させる方法を記載したが、例えば、両導波
管の端面に別々に電気式モーター等を直結した
り、上部導波管に磁場を作用させることにより直
線偏波面を回転させる方法等の採用も目的に応じ
て適宜可能である。

空胴共振器系のシート３を通過した直線偏波
は、下部導波管２を通過後に受信アンテナ部１２
により受信され、然る後に電気信号に変換され
る。かかる電気信号は、上述の如く検波部１３に
より復調された後に制御部２４に入力される。

この受信出力に回転角度の基準を与えるため
に、例えば、第３図の如く上部導波管１の側面の
二ケ所に細巾の反射テープ〔Ｅ〕２５及び〔Ｆ〕
２６を180゜離して貼着し、回転中のモニター光の
反射率の変化を光センサー１７で検知し、電気信
号を増巾器１８、コンパレーター１９を介して制
御部２４に入力する。

なお、シートの横方向或いは縦方向は、あらか
じめ分かつているので、シート３をシート固定台
７に取り付ける際に、例えば縦方向の上手が反射
テープ〔Ｅ〕２５の方向となるように取り付け
る。

かくすれば、光センサー１７から反射テープ
〔Ｅ〕２５の信号が入力される場合、常に縦方向
の上手を示すようになるので、かかる角度を基準
角度とすることができる。

測定は、「測定開始」の信号が制御部２４に入
力されることによつてスタートされる。制御部２
４は、予め入力されたプログラムに基づき、導波
管正転逆転用モーター２０に「正転開始」の信号
を発し、両導波管１及び２は初期待機角度から正
転を始める。

制御部２４には、やがて光センサー１７から反
射テープ〔Ｅ〕２５が通過した旨の信号が入力さ
れるので、この信号を測定開始角度として記憶
し、続いて入力される反射テープ〔Ｅ〕２６の通
過信号を測定終了角度として記憶するとともに、
導波管正転逆転用モーター２０に「運転停止」の
信号を発し、導波管１及び２を次の待機角度に停
止させる。

制御部２４は、測定開始角度から測定終了角度
までの間に検波部１３より入力された各回転角度
に対する受信共振周波数値を演算した上で、必要
に応じてその結果を例えばCRT上或いはＸ−Ｙ
プロツター等の表示部２７に出力する。

次に、シート固定台７のサンプルを取り替え
て、「測定開始」の信号２８を再び入力する。

制御部２４は、今回は導波管正転逆転用モータ
ー２０に「逆転」の命令を発し、導波管１及び２
を先程とは逆のコースをたどらせることにより、
導波管１及び２を初期待機角度に再び戻す。後
は、上述の工程を予め定めた回数だけ繰り返せば
よい。

なお、逆転の場合も同様な演算処理を行い、結
果を表示部２７に出力する。

第４図は、シート面上における二次元的な分子
配向特性等を観察するために、リールパートで降
りる巻取ロールから流れ方向或いは巾方向の細巾
サンプルを採取し、かかるサンプルに本発明の装
置を適用する場合の一実施例を示す。なお、偏波
面回転機構と光センサーによる検知手段とは、第
３図と同一の構成となつている。

採取した細巾サンプルからなる巻取２９は、図
示されていないアンリールスタンドから巻き戻さ
れ、各ガイドロール３０及びシート送り用ニツプ
ロール３１に通される。なお、シート３の先端部
に予めリードテープ３２を設けることにより、シ
ート３の先端部からの実測を可能にするのが好ま
しい。

かかるシート送り用ニツプロール３１は、可変
速モーター９によつて運転される。また、その運
転及び停止は制御部２４からの信号により任意に
設定される。

さらに詳細に使用法を説明すると、導波管１及
び２を所要の回転速度で回転するべく、導波管正
転逆転用モーター２０の回転速度が設定され、ま
たシート３を所要送り速度で送れるように、シー
ト送り用モーター９の回転速度及び測定のための
停止時間が予め設定される。

また、導波管１及び２の反射テープ〔Ｅ〕２５
を初期待機角度に設定し、発振アンテナ部５より
直線偏波を発振させておく。

制御部２４は、「測定開始」の信号２８が入力
されると、予めインプツトされたプログラムに基
づき、シート送り用モーター９に「運転開始」の
信号を発し、第１回目の測定個所が導波管１及び
２の中央部にくると、シート送り用モーター９に
「運転停止」の信号を発すると同時に導波管正転
逆転用モーター２０に「正転開始」の信号を発
し、導波管１及び２を初期待機角度から正回転せ
しめる。

また、光センサー１７が反射テープ〔Ｆ〕２６
を過ぎた際に、導波管正転逆転用モーター２０に
「正転停止」の信号を発し、次の待機角度で導波
管１及び２を停止せしめる。この間に、制御部２
４は受信アンテナ部１２に受信された共振周波数
から、180゜の間の各角度に対する共振周波数を第
１回目の測定値として記憶する。

続いて、制御部２５は予め設定される停止時間
が過ぎると、再びシート送り用モーター９を運転
せしめてシート３を送り、第２回目の測定個所を
導波管１及び２の中央部に停止せしめるととも
に、導波管正転逆転用モーター２０に「逆転開
始」信号を発する。

今度は先程とは逆に、待機角度から導波管１及
び２を逆転させて、180゜の間の各角度に対する共
振周波数を第２回目の測定値として記憶する。

以下、上記と同様の工程を繰り返し、その結果
を演算して例えばプリンター、Ｘ−Ｙプロツター
等の表示部２７に出力する。

なお、本発明に適用できる空胴共振器として
は、Ｑ値が高い程、周波数偏移量が大きく、異方
性を顕著に反映するので、シートを挿入した場合
のＱ値が少なくとも数百以上になるものがより好
ましく用いられる。

（実施例）以下に、本発明の一実施例について具体的に説
明するが、勿論かかる実施例のみに限定されるも
のではない。

実施例１密閉型ヘツドボツクスタイプのフオードリニア
マシンにより、抄速450m／分で抄いて得られた
リール風乾坪量45g／m²、リール水分７％の上質
紙サンプルを、本発明の方法に用いられる第１図
に示される如き構成の分子配向又は誘電特性測定
装置により測定した。

まず、上記サンプルの縦方向上手を反射テープ
〔Ｅ〕２５の方向とし、然る後に3.4〜3.5GHzのノ
コギリ刃型直線偏波（５Hz掃引）を用いて導波管
１及び２を回転速度1.0rpmで回転させながら測
定し、第５図の如く各角度に対する偏移量を原点
からの長さで表示したグラフを得た。

第５図から明らかなように、偏移量が最大とな
る方向がサンプルの上方向或いは下方向と一致し
ているので、本実施例のサンプルにおいては、繊
維配向が縦方向であることが容易に確認された。

上記の結果を従来技術との比較のために、力学
的引張強度測定による方法と対比した。従来の力
学的引張強度により求めた結果を第６図に示す。

両グラフの対比から明らかなように、偏移量が
最大となる方向と引張強度が最大となる方向は充
分に対応していた。しかしながら、サンプルを得
てから配向性を決定するまでに要した時間は、本
願の場合約２分間であつたのに対し、力学的引張
強度による場合は約180分以上を要した。

実施例２テンター法二軸延伸装置で延伸して得られた厚
さ70μmのポリエチレンテレフタレートのサンプ
ルを、本発明に用いられる第１図に示される如き
構成の分子配向又は誘電特性測定装置により測定
した。使用した導波管１及び２は、口径が58.1mm
×29.1mmの矩形形状のものであつた。

まず、上記サンプルの縦方向上手を反射テープ
１６の方向とし、然る後に4.9〜5.0GHzのノコギ
リ刃型直線偏波（５Hz掃引）を用いて、サンプル
を回転させながら測定し、第７図の如く各角度に
対する偏移量を原点からの長さで表示したグラフ
を得た。

第７図から明らかなように、偏移量が最大とな
る方向が縦方向から約45゜逆回りした方向である
ので、分子配向方向が縦方向から約45゜左回りし
た方向であることが容易に確認された。しかしな
がら、サンプルを得てから配向性を決定するまで
に要した時間は、わずかに約５分間であつた。

実施例３実施例２と同条件で得られた全巾5mのポリエ
チレンテレフタレートサンプルを、10等分して流
れ方向に長い細巾サンプルの巻取を得た。

かかるサンプルを、第４図に示す如き構成の分
子配向性測定装置により測定した。制御部２４に
200m／１ピツチのシート送り量と、１秒間の停
止時間と、導波管回転数が1.0rpmとなるような
導波管正転逆転用モーター２０の回転数とを設定
した。

細巾サンプルの各角度に対する偏移量は、流れ
方向に測定した同一角度の偏移量値から10個を任
意に選び平均化したものであり、Ｘ−Ｙレコーダ
ーに出力されたチヤートは、第８図のようであつ
た。

実施例４テープ鋳込み成形法により得られた厚さ100μm
のアルミナシリケートのサンプルを、第３図に示
される如き構成の本発明の装置より測定した。

実施例１で使用したものと同じ寸法及び形状な
どを有する導波管１及び２を用いて、上記サンプ
ルの縦方向の上手を反射テープ〔Ｅ〕２５の方向
とし、然る後に3.4〜3.5GHzのノコギリ刃型直線
偏波（５Hz掃引）を用いて、導波管１及び２を回
転速度1.0rpmで回転させながら測定し、第９図
の如き各角度に対する偏移量を原点からの長さで
表示したグラフを得た。

第９図より明らかなように、偏移量が最大とな
る方向がサンプルの上方向或いは下方向と一致し
ているので、本実施例のサンプルにおいては、分
子配向が縦方向であることが容易に確認された。

実施例５一軸延伸装置で２熱に延伸して得られた厚さ
50μmのポリオキシメチレンのサンプルを、実施
例２と同様な形状の導波管で3.43〜3.48GHzのノ
コギリ刃型直線偏波（５Hz掃引）を用いて、ステ
ツピングモータで15゜おきに間欠運転しながら測
定した。

第１０図及び第１１図に示す如く、各角度に対
する誘電率値及び誘電損失率値を原点からの長さ
で表示したグラフを得た。

第１０図及び第１１図から明らかなように、ポ
リオキシメチレンの場合には、ε₂及びε₂″の角度
依存性は同程度である。また、測定に要した時間
はサンプルを得てから３分間であつた。

（効果）本発明に係る分子配向性及び誘電特性測定装置
によれば、シートの分子配向性及び誘電特性のチ
エツクが極めて容易に且つ短時間で可能となり、
異常に対する対応が早期にできるため、不良巻取
の発生を最小限に押えることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図及び第４図は、本発明に用いら
れる分子配向性及び誘電特性測定装置の一実施例
を示す概略図である。第２図は、記録部のチヤー
トに記録された各グラフを用いて、分子配向を決
定する場合の説明図である。第５図は、同様に本
願の方法を上質紙に適用した場合の一実施例を示
す。第６図は、同じサンプルを用いて従来の力学
的引張強度により得られた結果を示す。第７図
は、ポリエチレンテレフタレートに適用した場合
の一実施例を示す。第８図は、同じポリエチレン
テレフタレートシートの巾方向の分子配向特性を
示すＸ−Ｙレコーダー出力である。第９図は、同
様にセラミツクシートであるアルミナ・シリケー
トに適用した場合の結果を示す。第１０図及び第
１１図は、同様にポリオキシメチレンシートに適
用して得られた誘電率分布及び誘電損失率分布の
結果を示す。１……上部導波管、２……下部導波管、３……
誘電体シート、４……発振器、５……発振アンテ
ナ部、６……押えリングシート、７……シート固
定台、８……駆動ベルト用溝部、９……可変速モ
ーター、１０……駆動用プーリー、１１……駆動
ベルト、１２……受信アンテナ部、１３……検波
部、１４……微分比較回路、１５……記録部、１
６……反射テープ、１７……光センサー、１８…
…増巾器、１９……コンパレーター、２０……導
波管正転逆転用モーター、２１……駆動軸、２２
……上部導波管用主軸、２３……下部導波管用主
軸、２４……制御部、５……反射テープ〔Ｅ〕、
２６……反射テープ〔Ｆ〕、２７……表示部、２
８……測定開始信号、２９……巻取、３０……ガ
イドロール、３１……シート送り用ニツプロー
ル、３２……リードテープ、Δf……マイクロ波
共振周波数偏移量、Δfmax……マイクロ波最大
共振周波数偏移量、Ｘ……共振周波数曲線、Ｙ…
…光センサー信号。

Claims

【特許請求の範囲】１開口部を小間〓を隔てて対向せしめた一対の
導波管１及び２により構成された空胴共振器の、
当該小間〓に誘電体シート３を挿入し、該シート
を一定速度で回転させるか或いは上下の導波管を
同期回転させながら、上部導波管より掃引型直線
偏向マイクロ波を該シートに垂直に照射せしめ、
下部導波管で受信されたマイクロ波の共振周波数
ｆを以下の式によつて得て、ｆ＝f₀｛１−d₂／d₁（C₃Nμ²cos²（θ−
φ）＋C₄＋１／C₃Nμ²cos²（θ−φ）＋C₄）｝^1/2 但し、f₀はシートがない場合の共振周波数、d₁
は導波管開口部の間〓、d₂はシートの厚
さ、Ｎは双極子の単位体積当たりの数、
μは有効双極子能率、θは基準方向から
の分子鎖主軸の角度、φは偏波電界の相
対的回転角度、C₃及びC₄は常数である。各角度で得られた共振周波数又は以下の式によ
つて得られたＱ値を用いて誘電体シートの配向性
を測定し、Ｑ＝ｆ／Δf 但し、Δfは共振曲線の半値幅である。又は誘
電特性であるシートの誘電率の大きさε₂を以下の
式を用いて測定し、 ε₂＝１＋ｌ（f₀−ｆ）／d₂f 誘電損失率の大きさε₂″を以下の式を用いて、 ε₂″＝ｌ／2d₂（１／Ｑ−１／Q₀）但し、ｌは上下の矩形導波管の内壁間のなす長
さ、シートがある場合のＱ値をＱ、また
シートがない場合のＱ値をQ₀である。測定することを特徴とする誘電体シートの配向
性又は誘電特性の測定方法。