JPS6071550A - 光学ガラスフアイバ用被覆材料 - 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】 この発明は光伝送用の光学ガラスファイバを被覆するた
めの紫外線ないし電子線硬化型の材料に関する。

光伝送に用いられる光学ガラスファイバＣ以下、光ファ
イバという）は脆く、傷がつきやすい上に可とう性に乏
しいので、このような傷が原因となってわずかな外力に
よっても容易に破壊する。このため、光ファイバをその
まま光伝送用として用いることは極めて困難である。

したがって、従来より、光ファイバばガラス母材から紡
糸した直後にその表面にポリマー被覆を行い、これによ
り製造直後の初期強度の維持および長期使用に耐える光
ファイバの製造が試みられてきた。すなわち、上記ポリ
マー被覆とは、溶液先 タイプないし熱硬化タイプの材料を死ファイバ表面に塗
布硬化させるかまたはエポキシアクリレートオリゴマー
やウレタンアクリレートオリゴマーなどを主剤とする紫
外線硬化タイプの材料を光フアイバ表面に塗着して光照
射により硬化させるか、さらには上記材料層の下地層と
してシリコン樹脂などの緩衝材層を設けるなどして単層
ないし多層構造の被覆層を設けるものである。

一方、このように被覆保護された光ファイバは、使用に
当って光フアイバ相互を接続する必要があるが、この場
合前記被覆層を機械的に除去するかあるいは薬品により
除去したのち、加熱融着する方法が採られている。とこ
ろが、かかる接続作業中に光フアイバ表面に傷がつきや
すく、これが接続後の機械的強度を低下させる問題とな
る。

このため、光ファイバの表面に前記の被覆層を設ける前
に、つまりガラス母材から紡糸した直後の光ファイバの
表面に、まず１０μｍ以下の薄いプライマー被覆層を形
成しこの上に前記の被覆層を数ｌＯμｍ厚に設け、接続
時には上記表面側の被覆層だけを除去してプライマー被
覆層を残した状態で融着接続することによって、接続時
の機械的強度の低下を防ぐ試みがなされている。

しかるに、上記プライマー被覆層は表面側被覆層に良く
密着しているために表面側被覆層を除去する際に光フア
イバ表面からプライマー被覆層が一緒に剥がれてしまう
場合が多々あった。かかる同時剥がれをきたすと、プラ
イマー被覆層を設けた意義が失われるのみならず、上記
剥がれ時に光フアイバ表面に却って傷がつきやすくなる
こともあり、結果として所期の目的とする接続時の機械
的強度の向上をあまり望みえなかった。

この発明者らは、上記の観点から、光フアイバ表面に対
しては良好に密着する一方表面被覆層との密着性は適１
度に低下してこの層の除去時に同時剥がれをおこしにく
いようなプライマー被覆層を形成しうる実用価値の高い
材料を探究するべく鋭意検討した結果、この発明を完成
するに至ったものである。

すなわち、この発明は、光≠妊立＝ファイバとこれを被
覆する単層ないし多１層構造のポリマー被覆層との間に
１０μｍ以下の薄いプライマー被覆層を設けるための材
料であって、分子内に重合性炭素−炭素二重結合を２個
以上有する光重合性化合物と光重合開始剤とを含む組成
物中に飽和脂肪酸を組成物全体の０．０１〜５重量％含
ませたことを特徴とする光フアイバ用被覆材料に係るも
のである。

このように、この発明では、プライマー被覆層形成用材
料中に飽和脂肪酸を特定量含ませたことを特徴とし、こ
れによれば光フアイバ表面への密着性を損なうことなく
表面被覆層の除去作業性を改善でき、表面被覆層の除去
時にプライマー被覆層の同時剥がれをきたすおそれが少
ないために、接続後の光ファイバの強度を大きく向上さ
せることができる。

この発明において用いられる分子内に重合性炭素−炭素
二重結合を有する光重合性化合物としては、上記二重結
合を含む基としてアクリロイル基またはメタクリロイル
基を分子内に２個以上有する常温で液状のウレタン（メ
タ）アクリレートオリゴマー、エポキシ（メタ）アクリ
レートオリゴマー、エステル（メタ）アクリレートオリ
ゴマー、エーテル（メタ）アクリレートオリゴマーなど
の各種のオリゴマーが挙げられる。また、液状ポリブタ
ジェンなどの上記（メタ）アクリロイル基以外の重合性
炭素−炭素二重結合を含むものであってもよい。

この発明では、上記オリゴマー状の光重合性化合物とと
もに、通常はこれの希釈剤となりかつ分子内に（メタ）
アクリロイル基を２個以上有する単量体としての低粘度
液状の光重合性化合物を併用するのが好ましい。この具
体例としては、たとえばエチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリ
レート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、
ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチ
ルグリコールジ（メタ）アクリレート、ｌ・４−ブタン
ジオールジ（メタ）アクリレート、ｌ・６−ヘキサンシ
オールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール
トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパント
リ（メタ）アクリレートなとの（メタ）アクリル酸多価
エステルが挙げられる。

これらの単量体としての光重合性化合物は、プライマー
被覆層を硬く強じんなものとするためにきわめて有用で
ある。すなわち、プライマー被覆層は１０μｍ以下の薄
層とされるため、前記オリゴマーの種類によっては層強
度を充分に保てないことがある。したがって、上記単量
体を用いて架橋密度を上げることにより層強度を大きく
するととができる。これら単量体の使用割合は前記オリ
ゴマーとの合計量中２０〜８０重量％の割合となるよう
にするのが好ましい。

この発明において用いられる光重合開始剤としては、従
来公知のものをいずれも使用でき、たとえばベンゾイン
エチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどの
ベンゾインエーテル系開始剤、０−ベンゾイル安息香酸
メチル、４・４′−ビスジメチルアミノベンゾフェノン
などのベンゾフェノン系開始剤、２・２−ジェトキシア
セトフェノン、ベンジルジメチルケタール、１１−ジク
ロロアセトフェノンなどのアセトフェノン系開始剤、２
−メチルチオキサントン、クロロチオキサントンなどの
チオキサントン系開始剤などが挙げられる。

これら光重合開始剤の使用量としては、前記光重合性化
合物１００重量部に対して通常０．１〜１０重冊部、好
ましくは１〜５重量部とすればよい。

この発明で用いる飽和脂肪酸は直鎖状脂肪酸が好ましい
が、場合により分枝状脂肪酸の使用も可能である。炭素
数としては１０以上であるのがよく、炭素数の少ないも
のでは融点が低くなって皮膜性に劣るため好ましくない
。炭素数の上限としては、前記光重合性化合物に溶解な
いし相溶させうる限り特に規定されない。　。

上記飽和脂肪酸の具体例を挙げれば、カプリン酸、ウン
デシル酸−ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、
ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステ
アリン酸−ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグ
ノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸−モンタン酸
、メリシン酸、ラフセル酸などがある。これらは合成脂
肪酸でも天然脂肪酸であってもよく、また高純度単一脂
肪酸でも混合脂肪酸であっても差し支えない。

上記飽和脂肪酸の使用量としては、組成物全体中に占め
る割合、つまり前記光重合性化合物と光重合開始剤とそ
の他必要に応じて添加されるシランカップリング剤など
の任意成分とさらに上記飽和脂肪酸との合計量中に占め
る上記飽和脂肪酸の割合が、０．０１〜５重量％、好ま
しくは０．０５〜３重量％とされる。０．０１重量％未
満ではこの発明の効果が得られず、５重量％より多くな
ると光ファイバとの密着性ないし接着性を損ないまた表
面被覆層との密着性ないし接着性が悪くなりすぎて表面
被覆層の形成時あるいは光フアイバ接続後の使用状態下
で問題をきたすおそれがある。

この発明の被覆材料は、上述した光重合性化合物、光重
合開始剤および飽和脂肪酸ならびに必要に応じて用いら
れる各種の任意成分とを均一に混合してなるものであり
−その粘度としてはスプレー塗装などの方法で均一に塗
布できる通常２５°Ｃで１０００センチポイズ以下、好
ましくは５０〜５００センチポイズの範囲に設定される
。

このような被覆材料を用いて光ファイバを被覆するには
、紡糸直後の光ファイバの表面に前述の如き塗装手段で
１０μｍ以下、通常は５μｍ以下、特に好適には１〜２
１１ｍ程度に塗布したのち、紫外線または場合により電
子線を照射して重合硬化させればよい。

上記硬化手段は、有機溶剤溶液タイプの被覆材料や熱硬
化性の被覆材料を用も、Ａで加熱乾燥ないし加熱硬化さ
せる方法に較べて、より迅速に被覆作業を行える点で有
利となる。また硬化のための設備費などの面でも好結果
が得られる。

このようにしてプライマー被覆層を形成したのち、この
層上に従来公知の単層ないし多層構造のポリマー被覆層
からなる表面被覆層を設けること尤 により、光伝送特性にすぐれる光フアイバ被覆体が得ら
れる。この被覆体相互を接続するに当っては、上記表面
被覆層を機械的ないし人手によって剥離除去して、前記
プライマー被覆層を残した状態で加熱融着させればよい
。ここで、上記剥離除去時にプライマー被覆層の同時剥
がれがおこりに（いものであるため、接続後の光フアイ
バ強度は大きくなる。なお、表面被覆層の除去手段は上
記剥離除去法に限定されるものではなく、他の公知の除
去手段であってもよい。

以下に、この発明の実施例を記載する。以下において部
とあるは重量部を意味する。

実施例１ ビスフェノールＡジグリシジルエーテルのジアクリレー
ト３５０部、ネオペンチルグリコールジアクリレート６
５０部、ステアリン酸１部、ベンジルジメチルケタール
３０部を均一に混合して、２５℃での粘度が１１０セン
チボイズの光フアイバ用被覆材料を得た。

実施例２ ビスフェノールＡジグリシジルエーテルのジアクリレー
ト３００部、トリプロピレングリコールジアクリレート
７００部、ラウリン酸３部、ベンジルジメチルケタール
３０部を均一に混合して、２５°Ｃでの粘度が１２０セ
ンチボイズの光フアイバ用被覆材料を得た。

比較例１ ステアリン酸１部を配合しなかった以外は、実施例１と
同様にして光フアイバ用被覆材料を得た。

比較例２ ラウリン酸３部を配合しなかった以外は、実施例２と同
様にして光フアイバー用被覆材料を得た。

上記実施例および比較例の各材料を用いて、これを紡糸
直後の１２５μｍ厚の光ファイバの表面に２μｍの厚さ
でスプレー塗装したのち、ＩＫＩｌｉの高圧水銀ランプ
を用いて紫外線を照射し重合硬化させた。その後、上記
方法で形成したプライマー被覆層上にさらにウレタンア
クリレートオリゴマーを主成分とする光硬化性材料を塗
布し紫外線照射によって硬化させ、弾性率２０　Ｋｇ／
ｍ２、厚み７０μｍの表面被覆層を形成した。

このようにして製造した光フアイバ被覆体相互を、それ
ぞれその表面被覆層を剥離して加熱融着により接続して
みたところ、実施例１．２のものでは上記剥離性が良好
でファイバ接続部の引張り強度はｏ、ｓＫ９であった。

しかし、比較例１．２のものでは上記剥離性が不充分で
ファイバ接続部の強度は０，５〜Ｏ，ＳＫｆとばらつい
ていた。

特許出願人　日東電気工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学ガラスファイバとこれを被覆する単層ないし
   多層構造のポリマー被覆層との間に１０μｍ以下の薄い
   プライマー被゛覆層を設けるための材料であって、分子
   内に重合性炭素−炭素二重結合を２個以上有する光重合
   性化合物と光重合開始剤とを含む組成物中に飽和脂肪酸
   を組成物全体の０．０１〜５重量％含ませたことを特徴
   とする光学ガラスファイバ用被覆材料。