JPH0373901A

JPH0373901A - 光学式測定装置の窓材

Info

Publication number: JPH0373901A
Application number: JP21019289A
Authority: JP
Inventors: Kanji Yoshinari; 吉成　完司; Yasuji Kida; 木田　泰次
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 1989-08-16
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1991-03-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、赤外線透過性、耐熱変形性、耐スパーク性な
どに優れた光学式測定装置の窓材に関する。

〔従来技術および発明が解決しようとする課題〕赤外線
等を利用した光学式測定装置は、非接触で計測を必要と
する多くの分野に利用されている。

例えば、測温、測距、ガス検知などの産業用各種計測、
或いは制御機器を初めとして、ミサイルの追尾システム
、暗視装置等の用途、その他宇宙、医療、家庭機器に至
るまでその用途は多方面に渡る。又、これら光学式測定
装置のセンサー前面に配置する窓材は、装置の性能を十
分に発揮させる高効率の光学材料である必要がある。窓
材に要求される性質としては、赤外線等の光透過性の外
に耐熱性、耐擦傷性、耐衝撃性、切削性、研摩性、成型
性等の機械的性質が挙げられる。光学式測定装置の窓材
として一般に使用される無機ガラスは、耐熱変形性に優
れているが、軽量性や耐衝撃性に劣り、また、溶接ロボ
ットの位置決めセンサーのようなスパークが発生するよ
うな箇所で用いるとスパークした火花が付着し、その部
分にエクボ状の欠陥を生じることが知られており、使用
条件が制限されている。

一方、無機ガラスに代わる窓材として、アリルジグリコ
ールカーボネートを重合して得る樹脂が知られている。

この透明性樹脂は、無機ガラスが欠点とする軽量性、耐
衝撃性、耐スパーク性に優れているという長所を有して
いるものの、高温条件で使用した場合、熱変形を生じる
という欠点を有しており、無機ガラスの代替品として十
分に満足できるものではない。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意研究を重ね
た結果、エポキシ樹脂の硬化体が、赤外線透過性、耐熱
変形性、耐スパーク性等に優れ、他の材料には見られな
い優れた性質を有し、光学式測定装置の窓材として、好
適に使用し得ることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

゛即ち、本発明は、エポキシ樹脂の硬化体よりなる光学
式測定装置の窓材である。

本発明で用いられるエポキシ樹脂としては、−分子中に
エポキシ基を２個以上有するものであれば、公知の化合
物が何ら制限なく採用される。

本発明で好適に採用されるエポキシ樹脂を具体的に例示
すると次のとおりである。

５／１５／Ｓ／８／等のエポキシ樹脂を挙げることができる。

ｒ〜、前記エポキシ樹脂において、ｎは０以上の整数である。

ここでｎの数の上限は特に制限を受けないが、３０程度
までであることが成型硬化時のエポキシ樹脂の操作性を
容易ならしめるために望ましい。

本発明において最も好適に用いられるエポキシ樹脂とし
ては、耐スパーク性、耐熱変形性、赤外線透過性等の点
から前記エポキシ樹脂中、ビスフェノールＡ型又はビス
フェノールＳ型エポキシ樹脂；ノボラック型エポキシ樹
脂；脂環式エポキシ樹脂及び−分子中のエポキシ基が３
個以上のエポキシ樹脂である。

又、本発明において用いるエポキシ樹脂は、硬化体の物
性を損なわない限り、他のエポキシ基を有する化合物と
混合して用いることができる。

ここで他のエポキシ基を有する化合物とは、フェニルグ
リシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、スチレ
ンオキシド、アリルグリシジルエーテル等の一分子中に
１個のエポキシ基を有する反応性希釈剤が挙げられる。

本発明において、上記のエポキシ樹脂の硬化は、公知の
硬化剤を使用して行なうことができる。硬化剤の代表的
なものを例示すると、ジエチレントリアミン、トリエチ
レンテトラミン、ジエチルアミノブ自ピルアミン、メタ
フェニレンシアくン、ジアミノジフェニルアミン、ジア
ミノジフェニルスルホン等のアミン類；脂肪酸、ダイマ
ー酸、トリマー酸と脂肪族ポリアミンとの反応物である
ポリアミド樹脂；無水フタル酸、無水マレイン酸、無水
ピロメリット酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物、無水テトラヒドロフタル酸
、無水ジクロルコハク酸、無水へキサヒドロフタル酸、
無水クロレンド酸等の酸無水物；モノエチルアミン、ピ
ペリジン、アニリン、ブチルアミン、ジプチルアミンシ
クロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、トリブ
チルアミン、トリエタノ−ルアξン等の低分子量アミン
化合物と三フッ化ホウ素との錯体：四フフ化ホウ素、六
フッ化リン等の超強酸のジアゾニウム塩；ヨウドニウム
塩、ブロモニウム塩、スルフィニウム塩等の塩；その他
ポリメルカプタン、ジシアンジアミド、ノボラック樹脂
等が挙げられる。

又、これらの硬化剤は、単独又は、混合して用いること
ができ、必要に応じて硬化触媒、硬化促進剤を併用する
ことも可能である。

アミン類、ポリアミド樹脂、ポリメルカプタン類の硬化
促進剤として、第二、第三アミン類を′用いることがで
き、これらは、酸無水物の硬化触媒としても効果的であ
る。酸無水物は、単独で使用可能であるが硬化促進剤と
して水、アルコール類、カルボン酸類等を用いることが
できる。

本発明において、用いる硬化剤としては硬化体の耐熱変
形性等の点から、酸無水物が最も好適である。

硬化剤の使用量は、エポキシ樹脂及び硬化剤の種類に応
じて公知の使用量の範囲から適宜決定すれば良い。

本発明における硬化方法は、特に限定的でなく、押し出
し成型、トランスファー成型、注型成型等の公知の硬化
方法を採用できる。代表的な硬化方法を例示すると注型
成型法である０例えば、エラストマーガスケット、また
はスペーサーで保持されているモールド間に、硬化剤を
含む前記エポキシ樹脂を脱泡した後に流し込んで、空気
炉中で硬化させた後、取り出すとよい、また、硬化剤、
硬化促進剤を含む前記エポキシ樹脂が、常温において固
体を示す場合、それを粉砕し、ブレス成型法を用いて硬
化させることによっても、容易に硬化体を得ることがで
きる。

硬化条件のうち、特に温度は、得られる硬化体の性状に
影響を与える。この温度条件は、エポキシ樹脂の種類、
組成比、及び硬化剤の種類などによって影響をうけるの
で一概に限定はできないが、比較的低温下で硬化を開始
し、次に高温で硬化を完結させる２段重合を行うのが好
適である。

また、硬化時間は各種の条件によって異なるので、予め
これらの条件に応じた最適の時間を決定するのが好適で
あるが、一般に０．１〜４０時間で重合が完結するよう
に条件を選ぶのが好ましい。

もちろん、前記硬化に際し、離型剤、紫外線吸収剤、酸
化防止剤、着色防止剤、帯電防止剤、ケイ光染料等の各
種安定剤、添加剤は必要に応じて選択して使用すること
が出来る。又、前記硬化体に関し、計測光の波長選択性
を持たせる為、真空蒸着法による無機物の多層コーティ
ング等の各種表面処理は必要に応じて可能である。

〔効　果〕

本発明のエポキシ樹脂の硬化体よりなる光学式測定装置
の窓材は、常温及び１８０″Ｃ程度の高温においても優
れた赤外線透過性を有する。また、１８０″Ｃの高温に
さらしても熱変形することがなく、さらに、溶接等によ
る火花の飛来によっても表面が溶融したり傷がつくこと
はない。

従って、本発明の光学式測定装置の窓材は、赤外線を用
いて測温、測距、ガス検知等を行なう各種のセンサーの
窓材として好適に使用でき、特に、使用条件が高温で且
つスパーク等の火花が飛散するような条件、例えば、溶
接ロボット用の溶接位置決めのためのセンサーの窓材と
して好適に使用できる。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的に説明する為に、実施例を挙げて
説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるも
のではない。

なお、実施例において得られた樹脂は、下記の試験法に
よって諸物性を測定した。

（１）赤外線透過性大塚電子製の分光光度計ＭＣＰＤ−ｌｏｏに温度調節可
能な測定セル室を付属させて試験片の室温及び１８０　
’Ｃ加熱時における７８０ｎ１１および８３０ｎｍの赤
外線透過率を測定した。

（２）耐スパーク性厚さ１閣の試験片から５０ｍｍの位置で鉄鋼のアーク溶
接をＩＯ秒間行ない、試験片表面４００ｍａ＋”当たり
のエクボ状の欠陥数を計測した。

（３）耐熱変形性厚さ１ｍｍ、幅５ｍ＋ａ、長さ５０ｍｍの試験片の１片
をささえ、空気炉内で水平に位置させて２００″Ｃで３
時間加熱した。その後、加熱状態での試験片の水平位置
に対する重力方向への変形の大きさ（ｔｍ　）を測定し
た。

以下の実施例において用いたエポキシ樹脂及び硬化剤の
略号は、次の意味を有する。

８２８；油化シェルエポキシ■製エピコート８２８（ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂）Ｙ［１Ｂ−３４０；東部化成■　エボトート　ＹＤＢ−
３４０（臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）ＥＢ
ＰＳ−２００；日本化薬■　ＥＢＰＳ−２００（ビスフ
ェノールＳ型エポキシ樹脂）ＹＤＦ−１７０ｉ束都化或■　エボトー１−　　ＹＤＦ
−１７０（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂）ＥＰＰＮ−２０１ｉ日本化薬■　ＨＰＰＮ−２０１（フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂）ＥＯＣＮ−１０２
ｉ日本化薬■　ＥＯＣＮ−１０２（０−クレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂）２０２１　；ダイセル化学■　
セロキサイド−２０２１３０００；ダイセル化学■ セロキサイド−３０００ＥＨＰＥ−３１５０；ダイセル化学＠　　ＥＨＰＥ−３
１５０（脂環式エポキシ樹脂）１０３１　；油化シェルエポキシ■製　エピコート１０
１０３ｌ；無水マレイン酸ＰＭＤＡ　；無水ピロメリット酸ＢＴＤＡ　；　無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸Ｈ
ＥＴ；無水クロレンド酸８Ｆ！　　・ＭＥＡ　、三フフ化ホウ素モノエチルアミ
ン錯塩ＴＴＡｓ）リエチレンテトラミンＴＨＰＡ　、無水テトラヒドロフタル酸ＨＨＰＡ　；無
水へキサヒドロフタル酸ＤＴＡ；ジエチレントリアミンＰＡ；無水フタル酸実施例１ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂である油化シェルエポ
キシ社製　エピコー）８２８　１００重量部に硬化剤と
して、無水ピロメリット酸６０重量部、無水マレイン酸
４０重量部の混合酸を等量添加し加熱混合した０次いで
、この混合液を脱気した後に、鏡面金属板２枚と、ポリ
テトラフルオロエチレンチューブからなるガスケットで
構成されたモールドの中へ注入し注型成形を行なった。

硬化は空気炉を用いて、最初１２０℃で２時間、つづい
て２２０°Ｃで２時間硬化させた。硬化後、モールドを
空気炉から取り出し、ガスケットを取り外し、硬化体を
金属板から外して厚さＩｍの硬化体を得た。得られた硬
化体の諸物性を前記試験法により測定した。その結果を
表−１に示した。

実施例２〜１５表−１に示すエポキシ樹脂、硬化剤、硬化条件を用いた
こと以外は、実施例１と同様に実施した。

その結果を表−１に示した。

比較例１試験片として石英ガラス製の厚さ１閣の板を用い、実施
例１と同様に試験し物性評価を行なった。

その結果を表−１に示した。

比較例２試験片としてポリスチレン製の厚さｌａｗの板を用い、
実施例１と同様に試験し物性評価を行なった。その結果
を表−１に示した。

比較例３試験片として、ジエチレングリコールビスアリルカーボ
ネー）　（ＡＤＣ）の重合物である厚さ１ｍｍの板を用
い、実施例１と同様に試験し物性評価を行なった。その
結果を表−１に示した。

実施例１６実施例１で得られた硬化体（１０ｍｍｘ２７ｍｍｘ厚さ
１＋ｎ＋ａ）を、溶接ロボットの溶接位置決定のための
赤外線センサーの発光側及び受光側の前面に窓材として
配置し、ラインを稼働させた。その結果、８時間のライ
ン稼働後も上記赤外線センサーは正常に作動し、窓材の
歪やスパークによる欠陥の発生は認められなかった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エポキシ樹脂の硬化体よりなる光学式測定装置の
窓材。