JPS60500408A - フイラメント状基材を被覆する方法 - Google Patents

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】 本発明はフィラメント状基材たとえば繊維、糸、ワイヤ等を被覆する方法に関す る。

オシドエレクトロニック情報伝送系の範囲たとえば電話網、テレビ網、大きいバ ンド幅および小さい減衰で高い伝送密度を有するＥＤＶデータ伝送に次第に重要 性を増しつつある光伝送路の分野すなわち光学の１分野で光エネルギーの伝送は ガラスファイ・ｚ中の全反射の繰返しによって行われる。この場合高透明度の光 学ガラス主として、場合により適当な他の元素をｙ−プした高純度石英からなる 細いファイバが使用される。

ファイバζはこの場合屈折率の低い他のガラスの１０００分の数關の厚さのクラ ッドによって包囲される。このようなガラスはそれ自体内側から外側へ変化する 屈折率を有することができる。これはグレーデッド形ファイバと称される。この ようないわゆる光伝送路は０００５〜０５顛の直径で製造され、さらにいわゆる ファイバ光学構成部材に加工される。このようないわゆる光伝送路ケーブルは多 くは保護がい装内の可撓性の個々のファイバの束からなる。ケーブルの端部はオ プトエレクトロ二ツク変換器および（または）増幅器に接続される。

機械的損傷に対して外側から保護するため７アイパ束は可撓性金属またはプラス チックの管内にある。

個々のファイバも損傷たとえば機械的損傷、単なる圧力の作用、水分または他の 雰囲気の作用に対して保護するため、光伝送路のもつとも損傷しやすい個々のフ ァイバを保護層で被覆することが必要である。この保護は機械的安定性たとえば 抗張力、可撓性の維持および伝送特性の質のためにもきわめて重要である。現在 までこのために使用したプラスチックラッカは比較的長い硬化時間を必要とし、 かつ比較的硬く硬化し、したがってラッカによって包囲されるファイバ々が圧縮 作用から保護されず、またはその外面が所要の機械的強度を有しない欠点を有す る。

プラスチックおよび被覆技術の分野で光重合は公知である。この場合たとえばＵ Ｖ光線によって被覆材料が硬化される。光重合可能の被覆系に使用するためこの 場合結合剤として興味ある種々の樹脂群たとえば不飽和ポリエステル、ポリエス テルアクリレート、千ポキシアクリレート（ビニルエステルｍ脂）、ウレタンア クリレート、不飽和アクリレートコーポリマーが公知になった。プレポリマーと も称されるこのような樹脂は場合により共重合可能のモノマーと組合せて処理さ れる。

この場合多くはビニル性不飽和化合物たとえばアクチルもしくはその同族体また はたとえばビニルアロマートもし×はビニルラクタムである。

いわゆる系は光重合開始剤および場合もこより適当な協力作用剤の添加後、高反 応性の光重合可能の被覆材料になる。

光重合可能の被覆系の適用はプライマ力）ら仕上ラッカまでおよび厚い層たとえ ば木材のつや出しラッカ力）ら薄いラッカたとえば紙の印刷ラッカまでおよぶ。

現在公知の作業法によれば光反応性人造樹脂は（江とんど主として透明な被覆剤 のためのみＧこ使用される。

Ｕ■印刷インキの使用はこれに矛盾しない。と１／１うのはその層厚が約１μｍ の範囲にあり、標準条件下ＧこＵＶ光によるなお十分な硬化が可能である力１ら である。ラッカフィルム中の顔料、染料および他のＵＶ吸収または散乱成分はＵ Ｖ光線による硬化を著しく阻害づ−るので、光伝送路のための保護ラッカにこの ような物質を使用することは容易には考えられなし）。

もてきる。そのためにＵＶ照射の際イオンを形成する適当なＵＶ開始剤が使用さ れる。

ＵＶ光線硬化に基くラジカル連鎖重合はし力）し電子照射によって励起すること もできる。この場合本発明による吸収のためには電子より少しし力１光を吸収し ない顔料および充てん剤が有利である。

・τＩ≦Δ雷此ハ址藺文１を専Ｅ罪玖の稈錨ラッカとして使用することは公知で ある。しかしこのラッカはほぼ等方性である。光伝送路のためには外側に機械的 【こ安定な硬い被覆、内側に圧力を分散する軟い被覆を備えるのが有利なので、 上下に重なる２つの層すなわち外側の硬いラッカ、内側の軟いラッカにより一部 救われる。しかしそれによって被覆および中間層付着の際の２重の被覆および硬 化装置、心合せ問題のような少なからぬ製造上の問題が伴われる。

本発明の目的は被覆フィルムの外面が硬く、基材に面する側が歎く、この異なる 硬さにもかかわらず方法を迅速かつ困難な〈実施しうるフィラメント状の、した がって可撓性の基材を被覆する方法を得ることである。

この本発明の目的は光不透過性または光の通過を阻止する顔料、充てん剤および （または）染料を添加したビーム反応系を被覆すべき基相へ被覆し、次にビーム 重合させることによって解決される。

光反応系としては結合剤として興味ある種々の樹脂群たとえば不飽和ポリエステ ル、ポリエステルアクリレート、エホキンアクリレート（ヒニルエステル樹脂） 、ウレタンアクリレート、不飽和アクリレートコーポリマーを使用することがで きる。プレン式１ツマ−とも称されるこのような樹脂は場合により共重合可能の モノマーと組合せて処理される。量の指示として吹の例が挙げられる： ５ 樹脂の場合９９〜１重量％、とくに９９〜５０９〜５０重量％−の場合１〜９９ 重量％、とくに１〜５０重量％、光重合開始剤の場合０１〜１０重量％、とくに ０５〜５重量％、 協力作用剤の場合０１〜１５重量％、とくに１〜５重量％。

ビーム硬化可能の人造樹脂の例として共重合可能のモノマー、多くは本発明の被 覆剤に有利なモノスチロール、しかしアクリル酸またはメタクリル酸エステルに 溶解した、不飽和ジカルゼン酸と多価アルコールからなる線状重縮合生成物であ る不飽和ポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステルの構成に使用しうる成分 の数は多い。工業的に重要な不飽和ジカルｉン酸はマレイン酸およびフマル酸で ある。これらは一部フタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸等のような飽 和および芳香族ジカルダン酸に替えることもできる。

ポリアルコールとしてはとくに１，２−プロピレングリコールおよびエチレング リコールが使用される。しかしジエチレングリコールおよびジプロピレングリコ ールのようなエーテルジオールも工業的に重要である。

不飽和アクリル樹脂とはここでは数年来公知の架橋していないまたは縮合反応を 介して自己もしくは他と架橋するアクリレート樹脂を表わすのでなく、この場合 アクリル酸エステル残基により架橋しながらビニル重合しうる樹脂群である。こ のような原料はたとえばエチルアクリレート、２−エチルへキシルアクリレート 、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、スチロール等のような種々のモ ノマーとたとえＧ、ｆグリシジルメタクリレートとの共重合および引続くオキシ ラン基の遊離アクリル酸との反応によって得られる。他のゾレポリマーはたとえ ばいわゆるエポキシ−アクリレートを生ずるビスフェノールＡ系エポキシ樹脂へ のアクリル酸の付加によって得られ、またはヒドロキシル基官能性アクリル酸エ ステルの単もしくは多官能性インシアネートとの反応によって得られる。

光重合開始剤としては下記のとおり使用することができる： ラジカル連鎖重合の光重合開始剤としては常用のＵＶ被覆にも使用しうるすべて の生成物が挙げられる。すべてではないけれど次の生成物および生成物クラスが 挙げられる： ベンゾイン−エチルエーテル、−イソゾロビルエーテル、−ｎ−ブチルエーテル 、−インブチルエーテノペジエトキシルアセトフエノン、１，１．１−トリクロ ルアセトフェノン、１，１−ジクロルアセトフェノン、ベンゾフェノン、その不 飽和誘導体、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシアセトフェノンの誘導 体、メチルチオキサントン、クロルチオキサントン、インプロピルチオキサント ン。

場合によりいっしょに使用する協力作用剤としてはたとえば第１または第２アミ ン、その付加物またはビニル性に不飽和のいわゆる組込みうるアミンを使用する ことかできる。有効な光重合開始剤はたとえばベンゾイン誘導体である。

光不透過性または光の通過を阻止する顔料、充てん剤または染料としては散乱お よび（または）吸収によって作用するビームの強度が侵入深さの増大とともに減 少するものが適当である。すべてではないけれど次の物質群がそれぞれ多数の可 能な個々の物質とともに使用される： ａ）無彩色の吸収性および（または）散乱性顔料だとえば２酸化チタン、硫酸亜 鉛等、 ｂ）たとえばポリオレフィン粉末、ワックス等のような有機光てん剤。

完成した被覆は無色、無彩色または色彩をもって着色していてよく、その除色は 付加的に光伝送路またはたとえば鉱物（無機）繊維、有機繊維（紡織糸）もしく は金属ワイヤのようなフィラメント状基材の識別特徴として使用することができ る。

本発明の方法の作業は著しく迅速などて、この方法を２段に形成することができ 、それゆえまず被覆すべき基材へ光不透過性のまたは光の通過を阻止する顔料を 添加した光反応性人造樹脂を被覆し、ＵＶ光２線または電子ビームで硬化させ、 次にこの比較約款い被覆材料の上へ完全に光透過性したがって完全に光重合可能 の人造樹脂を被覆し、重合させる。

実施例として図面にはまったく簡略にガラスフアバの断面が示される。

ＵＶ保護ラッカで被覆した光伝送路の本発明により改善された製造は次のとおり 実施することができる：適当な素材の加熱後、石英フィラメントが融液がら垂直 下向きに引出され、冷却区間の後液体反応性ラッカを有する貯蔵容器を通過する 。フィラメントはこの容器を垂直にノズルを介して去り、その際フィラメントの 周囲はたとえば厚さ５０μｍの液体ラッカ層で被覆される。次にフィラメントは 照射区間を通過し、その際フィラメントはフィラメントと平行に配置した１つま たは多数のＵＶランプの光線によって照射され、硬化する。ＵＶ保護ラッカを被 覆したこのように得た光伝送路は次に巻取ることができる。

ラッカ組成の例： ビスフェノールＡ１モルおよびアクリル酸２モルからなるエポキシアクリレート 　６７．３部ヘキサンジオール−１，６−ジアクリレート　２４，５部トリエタ ノールアミン　３．０部 を攪拌下に徹底混合する。このように得た粘性の溶液をラッカ塗布装置の貯蔵容 器に充てんする。光伝送路の被覆は前記のとおり行われる。

９ 効果を明らかにするた〜めの比較実験としてＵＶ保護ラッカを６０／１ｍの層厚 て、分離層をスプレーしであるガラス板へ塗布する。

このラッカをそれぞれ出力ｓｏｗ／ｚの２つノＵｖランプで照射し、その際通過 速度は４　Ｑ　ｍ／　ｒｔｔｉｎである。

照射後フィルムをＤＩＮ５３１．５７による振子減衰（ＰｅｎｄｅｌｄｉＬｍｐ ｆｕｎｇ　）により測定する。８９秒の測定値か向きに同様振子減衰を測定する 。下面に対しては５２秒の測定値が得られる。以前は振子強度とも称された振子 減衰は被覆フィルムが異物体の圧力および摩擦に屈服する性質を表わす。

高い測定値は異物体の侵入に対する良好な硬度およ値は低い硬度を表オフすげれ ど、作用する力を弾性変形によって層内に分配し、その下にある光伝送路の界面 層への圧力作用を軽減する能力を示す。

これは材料の安定性および伝送特性に非常に好都合であり、それゆえ非常に望ま しい。

ガラスファイバーはこの場合直径０１闘であり、ガラスファイバセ１を包囲する ジャケット２の層厚はＯＯ６ｍｍである０ ジャケット２は図示のように２部分に形成され、すなわち軟い内側コア３および 硬い外側ジャケット４を有し、その際軟い内側コア３と硬い外側ジャケット４の 間は図示のように突然でなく、もちろん連続的に移行する（硬度勾配）。

このような作業法によって内側にあるガラスフブイ・々をジャケットによって茫 い、機械的応力に対し保護することが達成され、このジャケットは軟い層でガラ スファイバに接し、しかし外側が硬い、したがって高い機械的強度を有する層で 蔽われている。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　フィラメント状基材たとえば繊維、糸、ワイヤ等を被覆する方法において、 光不透過性または光の通過を阻止する顔料、充てん剤および（または）染料を添 加したビーム反応系（５ｔｒａｈｌｅｎｒｅａｋｔｉｖｅｓ　Ｓｙｓｔｅｍ）を 被覆すべき系へ被覆し、次にビーム重合（Ｓｔｒａ−ｈｌｅｎｐｏｌｙｍｅｒｉ ｓａｔｉｏｎ　）させることを特徴とするフィラメント状基材を被覆する方法。 ２　被覆内の重合を励起するビームの次第に上昇する吸収によって架橋勾配また は硬度勾配を発生させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ３　光反応性人造樹脂として不飽和ポリエステル樹脂を使用することを特徴とす る請求の範囲第１項記載の方法。 ４　光反応性人造樹脂として不飽和エポキシアクリレート（ビニールエステル樹 脂）、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートを使用することを特徴 とする請求の範囲第１項記載の方法。 ５、たとえば脂環式エポキシ、ヒドロキシ官能性の反応性稀釈剤（たとえばジエ チレングリコール）およびイオン性に作用する光重合開始前（たとえば（Ａｒ） ３−８＋Ｘ　ＣＸはｐＦ、、　ＢＦＭ　、　Ｓ　ｂＦ；でありうる。〕のような トリアリールスルホニウム塩）から形成しうるイオン重合系を使用することを特 徴とする請求の箭聞笛１洒Ｖ欝の１穀 ６、光不透過性または光の通過を阻止する充てん剤として無機および（または） 有機顔料、充てん剤、可溶性染料および（または）ビーム吸収性薬品たとえばい わゆるＵＶ吸収剤を使用することを特徴とする請求の範囲第１項から第５項まで に記載の方法。 ７、被覆すべき基材を請求の範囲第１項記載の方法実施後、さらに完全に光透過 性の光反応性人造樹脂で被覆し、さらに光重合させることを特徴とする少なくと も請求の範囲第１項記載の方法。 ８　光伝送路の分野を目的とするガラスファイノこの被覆のための請求の範囲第 １項から第７項までの方法の使用。 １