JPS61197448A - 光通信ガラスフアイバ用被覆剤 - 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】 ［産業上の利用分野１ この発明は光通信ガラスファイバ用被覆剤に関するもの
であり、さらに詳しくは石英系光通信ガラスファイバ用
のシリコーン系被覆剤に関するものである。

［従来の技術１ 光通信ガラスファイバ（以後光ファイバという）には石
英系、多成分系、プラスチック系など多くの種類がある
が、長距離通信や大容量通信には石英系光ファイバが使
用されている。この石英系光ファイバの表面には外力や
水分などからファイバを保護する目的で被覆を施すのが
一般的である。特開昭５５−１３０８４４号公報に示さ
れるようにメチルフェニルポリシロキサンを主成分とす
る被覆剤組成物はこのような被覆剤として適するもので
あり、これまでに多くの光ファイバに使われてきた。

［発明が解決しようとする問題点１ ところがこの発明以前の被覆剤は、石英ガラスの表面に
強固に接着するあまり光フアイバ接続作業時の硬化被膜
の除去が困難であるという欠点があった。また、硬化物
の強度が低過ぎて光フアイバ製造工程中に硬化被膜が破
壊するという欠点もあった。

この発明の目的は、かかる従来技術の欠点を除去し１．
光ファイバの表面に過度に接着することなく、しかも硬
化物の強度が高い被覆剤を提供すること、光フアイバ接
続作業時に硬化被膜の除去が容易であり、光フアイバ製
造工程中に硬化被膜が破壊されることがほとんどない被
覆剤を提供することにある。

［問題点を解決するための手段とその作用１この目的１
土、 （イ）　平均単位式 ％式％ （式中、Ｒは一価炭化水素基であり、そのうちの２０モ
ル％以上５０モル％未満がフェニル基であり、５０モル
％以上８０モル％未満がメチル基であり、フェニル基と
メチル基の合計量は１００モル％未満である。ａは１．
８〜２．２の平均数である）で示され、１分子中に少な
くとも２個のケイ素原子直結低級アルケニル基を有する
オル〃７ボリシロキサン １００重量部、 （ロ）　　（ＣＨ＝）２（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ２単位
５〜８０モτ ル％、（ＣＩ＝）ｐｓｉ０１単位Ｏ〜５０モル％および
ＳｉＯ□単位２０〜７０モル％から成り、２５℃１こお
ける粘度が１０，０００センチポイズ以下のポリシロキ
サン ０．５〜３０重量部、 （ハ）　１分子中に少なくとも２個のケイ素原子直結水
素原子を有するオルガ／ハイドロジエンポリシロキサン （ハ）成分中のケイ素原子直結水素 原子の合計量と（イ）成分および （ロ）成分中の全フルケニル基の合 計量とのモル比がＯ’、７：１〜３゜ ０：１となるような重量部、 （ニ）　白金系触媒 （イ）、（ロ）、（ハ）成分合計量１００万重量部に対
して白金金属とし て０．１〜１００重量部 からなることを特徴とする光通信ガラスファイバ用被覆
剤により達成される。

これを詳しく説明すると、（イ）成分はこの発明による
被覆剤の主成分となるものであり、（ニ）成分の触媒作
用のもと（ハ）成分と付加反応して架橋し被膜を形成す
るものである。本成分は平均単位式 ％式％ で示されるポリシロキサンであり、１分子中に少なくと
も２個のケイ素原子直結低級アルケニル基を有する９式
中、Ｒは一価炭化水素基であり、Ｒのうちの２０モル％
以上５０モル％未満がフェニル基であり、５０モル％以
上８０モル％未満がメチル基であり、フェニル基とメチ
ル基の合計量は１００モル％未満であることが必要であ
る、が、これは被覆された光ファイバの伝送特性を維持
するために重要である。−価炭化水素基Ｒとしてはメチ
ル基、フェニル基の池にビニル基、アリル基などのフル
ケニル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアル
キル基およびこれらの炭化水素基の一部の水素をハロゲ
ンで置換したハロゲン化炭化水素基が例示される。また
、本成分中はごく少量のケイ素原子直結の水酸基やアル
コキシ基が含まれてもよい。

通常の光ファイバに用いられる被覆剤としてはＲのうち
２５〜３５モル％がフェニル基、０゜３〜３．０モル％
がビニル基、残りがメチル基であることが望ましい。ａ
は１．８〜２．２の平均数とされるが良好な被覆特性を
得るためには１．９５〜２．０５の平均数であることが
望ましい。本成分の重合度は特に限定されないが被覆作
業性を考えると２５°Ｃにおける粘度が５００〜２０，
０００センチボイズであることが好ましい。本成分の構
造は直鎖状、分岐した鎖状、網状のいずれでもかまわな
いが、良好な被覆作業性を得るためには直鎖状または分
岐を含む直鎖状が好ましい。本成分を構成するシロキ単
位などがある。本成分の具体例としてはつぎのちのがあ
げられる。両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖のジメ
チルシロキサンーノフェニルシロキサン共重合体、両末
端ジメチルビニルシロキシ基封鎖のジメチルシロキサン
−メチルフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチル
ビニルシロキシ基封鎖のジメチルシロキサン−メチルフ
ェニルシロキサン−メチルビニルシロキサン共重合体、
両末端トリノチルシロキシ基封鎖のジメチルシロキサン
−ジフェニルシロキサン−メチルビニルシロキサン共重
合体、両末端トリノチルシロキシ基封鎖のジメチルシロ
キサン−ジフェニルシロキサン−メチルビニルシロキサ
ン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖のジメチ
ルシロキサン−メチルフェニルシロキサン−メチルビニ
ルシロキサン共重合体。

（ロ）成分はこの発明による被覆剤の光ファイバ特に石
英系光ファイバの接着性を低減し、さらに硬化物に高い
強度を与えるのに重要な役割を果たす成分である。この
発明の被覆剤における最も特徴的な成分である。本成分
は （ＣＨ＝）２（ＣＨ２＝ＣＩ）ＳｉＯ１単位５〜８０モ
ル％、（Ｃ１１３）、ＳｉＯ１単位０〜５０モル％およ
びＳｉＯ２単位２０〜７０モル％から成り、２５℃にお
ける粘度が１０，０００センチボイズ以下のポリシロキ
サンである。

（ＣＬ）２（ＣＬ　＝ＣＨ）ＳｉＯ１単位は５モル％よ
り少ないと接着性低減の効果が発現しないばかりでなく
、（イ）成分との相溶性が悪くなり架橋反応が阻害され
る。該単位が８０モル％以上になると被覆層が柔軟性を
失い、光フアイバ用被覆剤に適さなくなる。該単位の好
ましい含有量は１０〜７５モル％である。（ＣＬ　）ｚ
ｓｉ０１単位は存在しなくてもよいが、コストを低減し
たり柔軟性を与えるために５０モル％まで存在してもよ
い。

ＳｉＯ□単位は２０モル％未満であると接着性低減効果
が発現しないからであり、７０モル％を越えると本成分
が常温で固形状になり（イ）成分との相溶性が悪くなる
ので２０〜７０モル％とされる。本成分はＳｉＯ□単位
を核とする三次元高分子であるが、その粘度は２５℃に
おいて１０゜０００センチボイズ以下である必要がある
。それは１０，０００センチボイズよりも大ぎい粘度で
あると（イ）成分との相溶性が悪くなり、架橋反応が阻
害されるからである。本成分の好ましい粘度は１０〜５
０００センチボイズであり、さらに好ましくは５０〜２
０００センチボイズである。　本成分の添加量は（イ）
成分１００重量部に対し、０．５〜３０重量部であり、
好ましくは１〜２０重量部である。０．５重量部よりも
少ないと光フアイバ表面への硬化被膜の過度の接着防止
に十分でなく、３０重量部より多いと光フアイバ用被覆
剤としては柔軟性が乏しくなるからである。

本成分は従来公知の方法で合成することができる。例え
ばケイ酸ナトリウムとジメチルビニルジクロロシランを
縮合反応させることによって合成することができる。

（ハ）成分は、（イ）成分、（ロ）成分の架橋剤であり
、（ニ）成分の触媒作用のもと（イ）、（ロ）同成分と
付加反応して硬化被膜を与える。本成分は１分子中に少
なくとも２個のケイ素原子直結水素原子を有するオルガ
ノハイドロジエンポリシロキサンであり、その構造は特
に限定されない。直鎖状、分岐した鎖状、環状、網状な
とのいずれでもよい。（イ）、（ロ）同成分との相溶性
を考えると分子内にフェニル基を含有するか、もしくは
分子量の小さいほうが好ましい。フェニル基を含有しな
い場合の分子量としては２５゛°Ｃにおける粘度が１０
００センチボイズ以下になるような分子量が好ましく、
フェニル基を含有する場合としては２５°Ｃにおける粘
度が１０゜０００センチボイズ以下になるような分子量
が好ましい。本成分中のケイ素原子直結水素原子数は１
分子中少なくとも２個とされているが、良好な硬化被膜
を得るためには１分子中に３〜１０個程度含まれること
が好ましい。ケイ素原子に結合している有機基としては
メチル基、フェニル基、エチル基、プロピル基、ヘキシ
ル基、３・３・３−トリフルオロプロピル基が例示され
る。

本成分の具体例としては、両末端トリメチルシロキシ基
封鎖のメチルハイドロジエンポリシロキサン、両末端ト
リメチルシロキシ基封鎖のジメチルシロキサン−メチル
ハイドロジエンシロキサン共重合体、両末端トリメチル
シロキシ基ｆｆ１ｔ　ｉＡのメチルフェニルシロキサン
−メチルハイドロジエンシロキサン共重合体、両末端ト
リメチルシロキシ基封鎖のジフェニルシロキサン−メチ
ルハイドロジエンシロキサン共重合体、両末端ジメチル
ハイドロジエンシロキシ基封鎖のメチルハイドロジエン
ポリシロキサン、両末端ジ／＋ルハイドロジェンシロキ
シ基封鎖のツメチルシロキサン−メチルハイドロジエン
シロキサン共重合体、両末端ジメチルノ１イドロジエン
シロキシ基封鎖のメチルフェニルシロキサン−メチルハ
イドロジエンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイ
ドロジエンシロキシ基封鎖のンフェニルシロキサンーメ
チルハイドロシエンシロキサン共重合体、ジメチルシロ
キサン−メチルハイドロジエンシロキサン環状共重合体
、（ＣＩ＝）２ＨＳｉ０１単位とＳｉＯ□単位からなる
共とＳ；０２単位とからなる共重合体があげられる。

本成分の添加量としては本成分中のケイ素原子直結水素
原子の合計量と（イ）成分および（ロ）成分中の全フル
ケニル基とのモル比が０．７：１〜３．０：１となるよ
うな重量部とされるが、これは０．７：１より少ないと
架橋が不十分で良好な硬化被膜が得られないし３．０：
１より多いと硬化被膜が固くなり過ぎて光フアイバ用被
覆剤に適さないからである。最も好ましい添加量は前記
モル比がｏ、ｓ：ｉ〜２．０：１となるような重量部で
ある。

（ニ）成分の白金系触媒は（ハ）成分中のケイ素原子直
結水素原子と（イ）成分、（ロ）Ｉ＆仕分中フルケニル
基とを付加反応させる。従来から種々のものが知られて
おり具体例をあげると、塩化白金酸、塩化白金酸をアル
コール類やケトン類に溶解させたものおよびその溶液を
熟成させたもの、塩化白金酸とオレフィン類との錯化合
物、塩化白金酸とフルケニルシロキサンとの錯化合物、
白金黒および白金を担体に保持させたものなどである。

本成分の添加量は（イ）、（ロ）、（ハ）成分合計量１
００万重量部に対して白金重量として０．１〜１００重
量部とされるが、これは０．１重量部以下では架橋反応
が十分進行しないし、１００重量部以上では不経済であ
るばかりでなく被覆剤の室温での可使時間が短かくなり
すぎるからである。白金金属として０゜５〜５０重量部
重量部一般的である。

この発明による被覆剤は（イ）成分〜（ニ）ｒ＆分を単
に混合するだけで得られるが、混合にはプラネタリ−型
ミキサー、スクリュウ−型ミキサーなど液体の攪拌に適
する各種混合装置が使用される。

この発明の被覆剤により光ファイバを被覆するには、（
イ）成分〜（ニ）成分を混合し脱気した組成物を光ファ
イバに塗布した後硬化させる必要があるが、その硬化に
は電熱炉、赤外線炉などを通して加熱するのが好ましい
。

この発明による被覆剤には（イ）成分〜（ニ）成分の他
に室温での反応を抑制するための添加剤としてアセチレ
ン系化合物、アルケニル基含有化合物、ヒドラジン類、
トリアゾール類、７オスフイン類、メルカプタン類等を
少量添加することが推奨される。また、この発明の目的
を損なわない範囲においてシリカ系粉末等の充填剤、耐
熱添加剤、着色剤、難燃性付与剤などを添加しても差し
支えない。この発明による被覆剤は無溶剤で使用するの
が好ましいが、粘度を下げる目的などで芳香族系炭化水
素、アルカン系炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ケトン
類などの有機溶剤で希釈して使用しても何ら差し支えな
い。

［実施例１ 以下に実施例をあげてこの発明を説明するが、実施例中
、粘度は２５°Ｃにおける値であり、「部」とあるのは
「重量部」を意味し、「％」とあるのは「重量％」を意
味する。

実施例１ 両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖のジメチルシロキ
サン−メチルフェニルシロキサン共重合体（前者と後者
のモル比が４０：６０、粘度８０００センチボイズ）１
００部、 （Ｃｔｌ　２　＝　ＣＨ）　（Ｃ１１３）　ｚ　Ｓ　；
　０１単位７５モル％と５ｉ０２単位２５モル％からな
るポリシロキサン（粘度８５センチポイズ）５部、両末
端ツメチルハイドロジエンシロキシ基封鎖のメチルハイ
ドロノニンポリシロキサン（粘度８センチボイズ）４部
、塩化白金酸の２−メチルヘキサノール溶液（濃度２％
）０．２部および３−フェニル−１−ブチン−３−オー
ル０．０１部をよく混合し光フアイバ用被覆剤とした（
全ケイ素原子直結水素原子と全ビニル基とのモル比は１
．５：１である）。この被覆剤をコーティングダイを用
いて直径１２５μｍの石英系光ファイバに塗布した後６
００℃の電気炉中で２秒°間加熱し硬化させた。光フア
イバ専用の被膜除去器を用いて厚さ５０μｍの硬化被膜
を光フアイバ表面から剥がしたところ、硬化被膜は光フ
アイバ上に残存することなく剥がすことができた。また
、硬化被膜の引張強度はＳｋｇ／ｃｍ２であった。

比較例として、上記被覆剤の組成から上記の（Ｃ１１２
＝ＣＩ）（Ｃ）１．）２ＳｉＯ２単位と５１部２単位か
らなるポリシロキサンを除いた被覆剤および該ポリシロ
キサンを除き、しかも減少したビニル基とのバランスを
とるために両末端ノメチルハイドロジェンシａキシ基封
鎖のメチルハイドロノニンポリシロキサンの量を２部に
減じた被覆剤について同様の試験を行なったが、両方と
も石英系光フアイバ上に硬化被膜が２０％以上残存した
。また、硬化被膜の引張強度はそれぞれ１゜５ｋｇ／ａ
ｍ２と２．０ｋｇ／ｃｍ２であった。

実施例２ 両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖のツメチルシロキ
サン−メチルフェニルシロキサン共重合体（前者と後者
のモル比が４２：Ｓ　８、粘度２５００センチボイズ）
１００部、 （ＣＨ２＝ＣＩ）（ＣＨ−）２ＳｉＯ２単位４６モル％
と（ＣＩ、）３ＳｉＯ１単位１８モル％とＳ：０２単位
３６モτ ル％からなるポリシロキサン（粘度３２００センチボイ
ズ）　８　ｆｆｆＪ−（ＣＨ−）ＪＳ＋０１単位２８モ
ルモル％と（Ｃ１１ｚ）−Ｓ！０１単位３２モル％とＳ
；０２単位４０モル％からなるポリシロキサン（粘度７
５センチボイ７：）１３部、塩化白金酸の２−エチルヘ
キサノール溶液（濃度２％）０．３部、３−フェニル−
１−ブチン−３−オール０，０１部をよく混合し光フア
イバ用被覆剤とした（全ケイ素原子直結水素原子と全ビ
ニル基とのモル比は１．Ｏ：１である）。この被覆剤を
フーティンググイを用いて直径１２５μｍの石英系光フ
ァイバに塗布した後７００°Ｃの電気炉中で１秒間加熱
し硬化させた。光フアイバ専用の被膜除去器を用いて厚
さ６０μｍの硬化被膜を光フアイバ表面から剥がしたと
ころ、硬化被膜は光フアイバ上に残存することなく剥が
すことができた。また、硬化被膜の引張強度は６．５ｋ
ｇ／ｃｌｌ１２であった。

比較例として、上記被覆剤の組成から上記の（ＣＩＩ２
＝Ｃ１１）（ＣＨｓ）２ＳｉＯ２単位と（Ｃｔ１３）３
Ｓｉ０１単位と５ｉ０２単位からなるポリシロキサンを
除き、しかも減少したビニル基とのバランスをとるため
に上記の（Ｃｔｌ＝）２Ｈｓｉ０１単位と（Ｃｔｌｓ）
ｉｓｉ０１単位とＳｉＯ□単位とからなるボリン０キサ
ンを３部に減じた被覆剤について同様の試験を行なった
が、光フアイバ上に硬化被膜が３０％以上残存した。ま
た、硬化被膜の引張強度は２．８ｋｇ／ａｍ２であった
。

実施例３ 両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖のジメチルシロキ
サン−メチルフェニルシロキサン共重合体（前者と後者
のモル比が７０：３０、粘度３０００センチボイズ）１
００部、 （ＣＨ２＝ＣＩ）（ＣＨ−）ｚｓｉ０１単位６４モル％
とＳｉＯ□単位３６モル％からなるポリシロキサン（粘
度１６００センチポイズ）３部、式 ［（ＣＨｚ）ｄｌｓｉｏ］、ｓｉ　　で示されるポリシ
ロキサン４部、塩化白金酸のイソプロピルアルコール（
濃度２％）０．１５部および３−メチル−１−ブチン−
３−オール０．０１部をよく混合し光フアイバ用被覆剤
とした（全ケイ素原子直結水素原子とビニル基とのモル
比は１．４：１である）。この被覆剤をコーティングダ
イを用いて直径１２５μｍｎの石英系光ファイバに塗布
した後６００°Ｃの電気炉中で２秒間加熱し硬化さぜｔ
−７七トンをΦみ込ませたガーゼを用いて硬化被膜を光
フアイバ表面から拭い取ろうとしたところ、５回の拭い
取り作業で硬化被膜はファイバ上に残存することなく剥
がすことかできた。

比較例として、上記被覆剤の組成からＬ記の（ＣＨ２＝
Ｃｔｌ）（Ｃｌｌ、）２ＳｉＯ２単位と５ｉ０２単位か
らなるポリシロキサンを除き、しかも減少したビニル基
とのバランスをとるために上記の式［（ＣＨ＝）２１１
ＳｉＯ］＝Ｓｉで示されるポリシロキサンの量を２部に
滅した被覆剤について同様の試験を行なったが、２０回
の拭い取り作業ですら硬化被膜を完全には剥がすことは
できなかった。

実施例４ 両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖のジメチルシロキ
サン−ジフェニルシロキサン共重合体（前者と後者のモ
ル比が６７：３３．粘度２８００センチポイズ）１００
部、 （ＣＨ２＝ＣＨ）（ＣＨ３）２ＳｉＯ２単位１８モル％
と］ （Ｃ１１，）、５ｉＯ１単位４６モル％とＳ；０２単位
３６モル％からなるポリシロキサン（粘度１２００セン
チボイズ）１０部、両末端ジメチルハイドロジエンシロ
キシ基封鎖のジフェニルシロキサン−メチルハイドロジ
エンシロキサン共重合体（前者と後者のモル比が２０：
８０、粘度が４５センチボイズ）６．５部、塩化白金酸
のイソプロピルアルコール溶液（濃度２％）ｏ、ｉｓ部
および３−メチル−１−ブチン−３−オール０゜０１部
をよく混合し光フアイバ用被覆剤とした（全ケイ素原子
直結水素原子と全ビニル基とのモル比は２．１：１であ
る）。この被覆剤をコーティンググイを用いて直径１２
５μｍの石英系光ファイバに塗布した後、４５０℃の赤
外線炉中で１．３秒間加熱し硬化させた。アセトンを染
み込ませたが一ゼを用いて硬化被膜を光フアイバ表面か
ら拭い取ろうとしたところ、７回の拭い取り作業で硬化
被膜はファイバ上に残存することなく剥がすことができ
た。

比較例として、上記被覆剤の組成から上記の単位とＳｉ
Ｏ□単位からなるポリシロキサンを除と、しかも減少し
たビニル基とのバランスをとるために両末端ジメチルハ
イトロンエンシロキシ基封鎖のジフェニルシロキサン−
メチルハイドロジエンシロキサン共重合体の量を１．２
部に減じた被覆剤について同様の試験を行なったが、２
０回の拭い取り作業ですら硬化被膜を完全には剥がすこ
とはできなかった。

［発明の効果１ この発明の光フアイバ用被覆剤は、上述した（イ）成分
、（ロ）成分、（ハ）成分、（ニ）成分からなり、それ
らの配合比も限定されているため、これにより光ファイ
バ特に石英系光ファイバを被覆し硬化させたときに、硬
化被膜が光ファイバに過度に接着せず、しかも強度が高
いので光フアイバ接続作業時の硬化被膜除去が容易であ
り、また、光フアイバ製造工程中に硬化被膜が破壊され
ることがほとんどないという特徴がある。

この発明の被覆剤により被覆された光ファイバは長距離
通信はもとより海底用光ファイバ、ＣＡ　Ｔ　Ｖ月光フ
ァイバ、加入者用光ファイバなどとして幅広く有用であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （イ）平均単位式 ＲａＳｉＯ＿（＿４＿−＿ａ＿）＿／＿２ （式中、Ｒは一価炭化水素基であり、そのうちの２０モ
   ル％以上５０モル％未満がフェニル基であり、５０モル
   ％以上８０モル％未満がメチル基であり、フェニル基と
   メチル基の合計量は１００モル％未満である、ａは１．
   ８〜２．２の平均数である）で示され、１分子中に少な
   くとも２個のケイ素原子直結低級アルケニル基を有する
   オルガノポリシロキサン １００重量部、 （ロ）（ＣＨ＿３）＿２（ＣＨ＿２＝ＣＨ）ＳｉＯ１／
   ２単位５〜８０モル％、（ＣＨ＿３）＿３ＳｉＯ１／２
   単位０〜５０モル％およびＳｉＯ＿２単位２０〜７０モ
   ル％から成り、２５℃における粘度が１０，０００セン
   チポイズ以下のポリシロキサン ０．５〜３０重量部、 （ハ）１分子中に少なくとも２個のケイ素原子直結水素
   原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン （ハ）成分中のケイ素原子直結水素 原子の合計量と（イ）成分および （ロ）成分中の全アルケニル基の合 計量とのモル比が０．７：１〜３． ０：１となるような重量部、 （ニ）白金系触媒 （イ）、（ロ）、（ハ）成分合計量１０ ０万重量部に対して白金金属とし て０．１〜１００重量部 からなることを特徴とする光通信ガラスファイバ用被覆
   剤。