JP2746431B2 - 紫外線硬化型樹脂の硬化度測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、光ファイバの被覆材に用いられている紫外
線硬化型樹脂（以下、UV樹脂と略称する。）の硬化度、
特にその表面の硬化状態を把握することができるUV樹脂
の硬化度測定方法に関するものである。

「従来の技術」 従来より、光ファイバの被覆材として一般にUV樹脂が
用いられれいる。このVU樹脂は、その硬化度により、樹
脂の物性（ヤング率、引張強度等）が変化し、この物性
の変化は、このUV樹脂に被覆される光ファイバ心線、光
ファイバ素線などの諸特性に大きな影響を与える。従っ
て、これら光ファイバ心線や光ファイバ素線などの諸特
性を安定させるために、被覆材に用いられているUV樹脂
の硬化度を、最適値で一定に保つことが望ましい。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、このUV樹脂の硬化度は、紫外線ランプの照
射量やパージガスの流量または種類、さらに硬化時のUV
樹脂の温度や圧力などのファクターに依存するものであ
るが、上述したようにUV樹脂の硬化度を最適値に保つた
めには、これらのファクターを全て制御して最適化する
必要があり、これは非常に困難である。このため、この
UV樹脂の硬化状態を定量的に把握する方法が必要とされ
る。

特に、この光ファイバを被覆するUV樹脂の表面の硬化
状態は、例えば光ファイバテープ心線（以下、テープ心
線とする）を形成する場合は、光ファイバ素線とテープ
化材との接着性に影響を及ぼし、また、テープ心線から
ケーブルを形成する場合は、ケーブル構成材料とテープ
心線あるいはテープ心線同志の接着性に影響を及ぼす。
従って、UV樹脂の表面の硬化状態が一定に保たれない場
合は、テープ心線もしくはケーブルに接着不良等の不具
合を生じるといった問題が生じるので、このUV樹脂の表
面の硬化状態を把握することは重要である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、UV樹脂の
硬化度、特にその表面の硬化状態を定量的に把握するこ
とができるUV樹脂の硬化度測定方法の提供を目的とする
ものである。

「課題を解決するための手段」 本発明においては、UV樹脂の表面に接着剤を硬化させ
た後接着剤を硬化させ、次いでUV樹脂と接着剤との接着
力を測定して、この測定値からUV樹脂の硬化度を把握す
ることにより上記問題を解決するようにした。

「作用」 UV樹脂の硬化度が進むに連れて、その表面状態が変化
する。この表面状態の変化を接着剤との接着力で測定
し、その測定値によりUV樹脂の硬化度、特にその表面の
硬化状態を把握する。

以下、本発明のUV樹脂の硬化度測定方法について詳し
く説明する。

前述したように、本発明のUV樹脂の硬化度測定方法の
特徴は、UV樹脂の表面に接着剤を付着させた後この接着
剤を硬化させ、次いで硬化した接着剤とUV樹脂の表面と
の接着力を測定することによりUV樹脂の硬化度、特にそ
の表面の硬化状態を把握するところにある。

この接着力の具体的な測定方法について第１図ないし
第４図を用いて説明する。

第１図は、被覆層がUV樹脂である光ファイバ素線１、
１と接着剤２との接着力を測定するためのサンプル（以
下、素線サンプルとする。）を示すものである。以下、
この素線サンプルの作製方法について説明する。

まず、被覆層がUV樹脂である２本の光ファイバ素線
１、１を用意し、この光ファイバ素線１、１を、それぞ
れの端面が向かい合うように近接してまたは当接して配
置する。次に、各光ファイバ素線１、１の各端部間が連
結するように、各端面間および各端部の外周面に接着剤
を付着させる。

この光ファイバ素線１、１の端部間に接着剤を付着さ
せる方法としては、例えば、硬化の速い接着剤などの場
合は、２本の光ファイバ素線１、１を各端面が近接もし
くは当接して向かい合うように空中で支持し、この状態
で接着剤２を各端部間に付着させる方法などが用いら
れ、また、硬化が比較的遅い接着剤を用いる場合には、
接着剤が付着しても、容易に剥離することが可能なテフ
ロンなどの材料からなるシートの上に、光ファイバ素線
１、１をその端面が向かい合うようにかつ近接もしくは
当接して配置し、この状態で各端部および端部間に接着
剤２を付着させる方法などが用いられる。

接着剤２は、２本の光ファイバ素線１、１のそれぞれ
の端部の外周面上において、それぞれの付着面積が略同
等となるように付着させることが好ましい。

次いで、接着剤２を硬化させることにより、またテフ
ロン等のシート上で作製されたものは、硬化の後テフロ
ン等のシートを剥離することにより素線サンプルが作製
される。

ここで用いられる接着剤２としては、UV樹脂との接着
力が良好なエポキシ系、ニトリゴム系、クロロプレン
系、ポリオレフィン系、酢酸ビニル系、アクリル系、ナ
イロン系などの接着剤が好ましく、なかでも硬化後の接
着剤に応力が加わった場合に接着剤の伸びや変形が極め
て少ないものが好適に用いられる、また、UV樹脂として
は、ウレタン−アクリレート系、エステル系などのUV樹
脂が用いられる。

次に、この素線サンプルを用いて接着力を測定する方
法について説明する。

まず、素線サンプルの各光ファイバ素線１、１の接着
剤が付着していない部分を、二つの固定治具にそれぞれ
取り付ける。ここで、固定治具の一方には、固定治具に
加わる応力を検出できるロードセル等の応力検出装置を
取り付けておく。次いで、これらの二つの固定治具を離
間する方向に移動させることにより、光ファイバ素線１
の表面、すなわちUV樹脂の表面と接着剤２との界面に剪
断力が加わり、ある一定応力以上の力が加わるとこの界
面から破壊が開始され、最終的にいずれか一方の光ファ
イバ素線１が接着材から引き抜かれる。引き抜かれた状
態を第２図に示す。このときの応力を上記応力検出装置
により検出し、そのピーク値を測定し接着力（以下、引
抜力とする。）を得る。ここで、この引抜力は、UV樹脂
の表面と接着剤との接触面積により異なるため、接着剤
から引き抜かれた方の光ファイバ素線１の接触面積を実
測し、引抜力をこの値で割ることにより単位面積当たり
の引抜力を算出し、この値を用いて各サンプルを評価す
る必要がある。また、同一形状の光ファイバ素線１を用
いた素線サンプルの評価である場合は、接触面積の変わ
りに光ファイバ素線１の接着剤が付着している部分の長
さ方向の距離を用い、引抜力をこの距離で割った値を用
いて評価を行ってもよい。

次に、最外層の被覆層がUV樹脂であるテープ心線を用
いて、引抜力を測定する方法について説明する。

第３図は、最外層の被覆層がUV樹脂であるテープ心線
３、３と接着剤２とからなる引抜力を測定するためのサ
ンプル（以下、心線サンプルとする。）を示すものであ
る。この心線サンプルは上記素線サンプルと同様の材料
および方法を用いて作製し、また引抜力も上記素線サン
プルの場合と同様の方法を用いて測定する。すなわち、
２本のテープ心線３、３をそれぞれの端面が向かい合う
ように配置し、それぞれの端面間を連結するように接着
剤２を付着させ、硬化させた後、この連結された二つの
端面が離間する方向に２本のテープ心線３、３を移動さ
せて引抜力を測定する。

第４図は、被覆層がUV樹脂である光ファイバ素線１、
１と接着材２との引抜力を測定するためのサンプルで、
補助治具４を用いた補助治具サンプルを示すものであ
る。補助治具４は、金属、硬化プラスチックなどの応力
による変形が極めて小さい材料で形成された中空円筒状
のものである。

次に、この補助治具サンプルの作製方法について説明
する。この補助治具４の内周面に上記素線サンプルで用
いた接着剤と同様の接着剤を付着させ、この接着剤が硬
化する前に被覆材がUV樹脂である光ファイバ素線１、１
をそれぞれ別の端面側から補助治具４内に挿入する。こ
こで、光ファイバ１、１は、挿入量、すなわち光ファイ
バ１、１と補助治具４の内周面との接触面積がほぼ同じ
になるように補助治具４内に挿入される。挿入後、接着
材を硬化させることにより補助治具サンプルが形成され
る。

この補助治具サンプルは、上記心線サンプルで用いた
方法と同様の方法で引抜力が測定される。

また、この補助治具サンプルは、上記補助治具４の形
状を変えることにより、光ファイバ素線１、１と接着剤
２との引抜力ばかりでなく、テープ心線３、３と接着剤
２との引抜力の測定などにも用いることができる。

次に、このようにして得られた引抜力（接着力）を用
いて、UV樹脂の表面の硬化状態を把握する方法について
説明する。

通常、UV樹脂は、硬化度が進むに連れて、その表面の
状態も変化する。このような表面状態の変化に伴いUV樹
脂の表面と接着剤との接着力も変化する。この接着力の
変化は、接着剤の種類、UV樹脂の種類、接着力の測定
法、測定条件などにより異なるが、同一の接着剤および
UV樹脂を用い、同一の測定方法および測定条件で、UV樹
脂の表面と接着剤との接着力を測定した場合は、UV樹脂
の硬化度と接着力とは略一定の関係を有する。従って、
予め一定の条件下におけるUV樹脂の硬化度と接着力との
関係を求めておき、そのデータと上記条件において測定
したサンプルとの接着力を比較することによりUV樹脂の
硬化度、特に表面の硬化の状態を把握することができ
る。

「実施例」 ウレタン−アクリレート系UV樹脂の被覆材を有するテ
ープ心線と、エポキシ系の接着剤とを用いて第３図に示
すような心線サンプルを複数個作製した。これらの心線
サンプルは、それぞれ異なる量のUV照射を行ったテープ
心線を用いており、それぞれの引抜力を測定することに
より、第５図中の符号Ａに示すようなUV照射量と引抜力
との関係が得られた。また、それぞれのサンプルにおけ
るUV樹脂の硬化度を表すものとして、ゲル分率を測定
し、第５図中の符号Ｂに示すようなUV照射量とゲル分率
との関係が得られた。

第５図より、この例においては、引抜力が約100g/mm
程度であれば、UV樹脂の硬化度は十分であることが判断
された。

「発明の効果」 本発明はUV樹脂の表面に接着剤を付着させた後接着剤
を硬化させ、次いでUV樹脂と接着剤との接着力を測定
し、この測定値からUV樹脂の硬化度を把握することを特
徴とするUV樹脂の硬化度測定方法である。すなわち、UV
樹脂は、硬化度が進むに連れて表面状態が変化するた
め、この表面状態の変化を接着剤との接着力で測定する
ことにより、その測定値からUV樹脂の硬化度、特に、そ
の表面の硬化状態を把握することができる。

従って、本発明によれば、UV樹脂の硬化状態を容易に
定量的に把握することが可能であり、特に、UV樹脂の表
面の硬化状態を容易に把握することができることから、
製造工程などにおいて継続して接着力を測定することに
より、例えばテープ心線を製造する場合に、光ファイバ
素線とテープ化材との接着性を安定させることが可能で
あり、また、テープ心線からケーブルを形成する場合
は、ケーブル構成材料あるいはテープ心線同志の接着性
を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図および第４図は、本発明に用いる引抜力
を測定するためのサンプルを示す概略斜視図、第２図は
第１図に示すサンプルが引き抜かれた状態を示す概略斜
視図、第５図は本発明の実施例におけるUV照射量と引抜
力およびゲル分率との関係を示すグラフである。 ２……接着剤。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線硬化型樹脂の表面に接着剤を付着さ
   せた後接着剤を硬化させ、次いで紫外線硬化型樹脂と接
   着剤との接着力を測定し、この測定値から紫外線硬化型
   樹脂の硬化度を把握することを特徴とする紫外線硬化型
   樹脂の硬化度測定方法。