JPS61281113A - 光フアイバ−用接着剤組成物およびその使用法 - Google Patents

光フアイバ−用接着剤組成物およびその使用法

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JPS61281113A
JPS61281113A JP61068262A JP6826286A JPS61281113A JP S61281113 A JPS61281113 A JP S61281113A JP 61068262 A JP61068262 A JP 61068262A JP 6826286 A JP6826286 A JP 6826286A JP S61281113 A JPS61281113 A JP S61281113A
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JP
Japan
Prior art keywords
acrylate
methacrylate
composition
adhesive composition
refractive index
Prior art date
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Pending
Application number
JP61068262A
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English (en)
Inventor
ウエンデル・ダブリユウ・モイヤー
ステイーブン・エフ・パウエル
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Raychem Corp
Original Assignee
Raychem Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

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】 [産業上の利用針L!P] 本発明は、光フアイバー同志の接合、または光ファイバ
ーを他の光要素またはデバイスに結合する場合に有効な
新規なフルオロアクリレート接着剤組成物に関する。
[従来の技術] 種々の方法を用いて光ファイバーは接合され、他の要素
またはデバイスに結合されてきた。そして、種々の材料
が接着剤またはカップリング剤として使用されてきた。
これらの方法の一つに、光硬化性接着剤を使用する方法
がある。光硬化性接着剤の例および光ファイバーの接合
への使用例は、アメリカ合衆国特許第3,864,01
9号、第4゜057.488号ならびに第4,443.
494号、およびイギリス国特許第2,047,913
号に開示されている。
光ファイバーまたは光ファイバーのコアの屈折率に対し
て接着剤材料の屈折率を一致させることに加えて、硬化
後の接着剤材料が周囲の環境に対して耐性を持っていな
ければならないということが認識されている。温度や湿
度のような環境条件の重要性に関しては、アメリカ合衆
国特許出願第524.959号(1983年8月19日
出願)に述べられている。
光ファイバー、特に光ファイバーのコアの屈折率に屈折
率が正に一致し、作用時に通常遭遇する環境条件に対し
て耐性を持つ光フアイバー接合用接着剤組成物が望まれ
ている。接合され、あるいは他の光要素またはデバイス
に接続される種々の光ファイバーの種々の屈折率に合わ
せるように、硬化した接着剤の屈折率を容易に調整でき
るような接着剤組成物もまた望まれている。
[発明の構成] 本発明は、 [式中、R1およびR7は、アクリレート、メタクリレ
ートまたは水素であり、nは1〜5の整数であり、R,
の少なくとも一方はアクリレートまたはメタクリレート
で、R2の少なくとも一方はアクリレートまたはメタク
リレートである。コで示されるフルオロアクリレートと
、硬化した組成物の屈折率を所定の値に調整するために
有効な量で存在し、2〜7個のアクリレート基またはメ
タクリレート基を有する非フッ素性多官能性アクリレー
トまたはメタクリレートモノマーを含有する硬化性組成
物を提供する。フルオロアクリレートは、アメリカ合衆
国特許第3,055,932号に開示されているように
して調製することができる。代表的な市販光ファイバー
の接合に好ましいフルオロアクリレートは、ジアクリレ
ート、即ち、一方のR1が水素で、一方のR2が水素で
、nが3であるフルオロアクリレート[J]である。好
ましいフルオロアクリレートは、2,2,3,3,4.
4−へキザフルオロペンタメヂレンジアクリレートであ
って、液体としては屈折率1.41を示し、光重合によ
り硬化した場合は、屈折率1.43を示す。
非フッ素性多官能性アクリレートまたはメタクリレート
モノマーは、先に示した特許に開示されているようによ
く知られている。そのような多官能性モノマーの例とし
ては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペン
タエリスリト・−ルテトラアクリレート、ジペンタエリ
スリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペン
タエリスリトールへキザアクリレート、トリス(2−ヒ
ドロキシエチル)イソシアネート、トリメチロールプロ
パントリメタクリレートおよびペンタエリスリトールト
リメタクリレートがある。特に好ましい多官能性アクリ
レートは、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペン
タアクリレートである。
好ましい多官能性アクリレートまたはメタクリレートモ
ノマーは、3または4個のアクリレート基および/また
はメタクリレート基を持ち、分子量が250〜350の
範囲である。ヒドロキシル基が多い場合は、赤外線スペ
クトルのある範囲に於いて、光フアイバースプライスに
良くない効果を与えると考えられるので、好ましい多官
能性アクリレートまたはメタクリレートモノマーは、l
っのヒドロキシル31(を持っているにすぎない。
本発明で有用なフルオロアクリレート類は、完全に硬化
した場合に139〜1.45の屈折率を有する。硬化し
た多官能性アタリレート類は、約1.49〜1.52の
屈折率を汀する。市販の光ファイバーは、典型的には約
1.45〜1.47の屈折率を有する。フルオロアクリ
レートと非フッ素性多官能性アクリレートまたはメタク
リレートとを適当な比率で混合することにより、硬化し
た場合に、接着剤組成物が、光ファイバーのコアの屈折
率にちょうど一致する屈折率を持つようにすることがで
きる。それ故、本発明は、硬化性接着組成物に於いて、
非フッ素性多官能性アクリレートまたはメタクリレート
の含有虫を調整することにより、硬化した場合に所定の
屈折率を持つように調整できる簡単な接着組成物を提供
する。
本発明の組成物は、98重量%までフルオロアクリレー
トを含有してもよいが、一般には、約90重量%、好ま
しくは約80重量%、最も好ましくは約70重量%まで
含有する。非フッ素性アクリレートまたはメタクリレー
トについては、希望する屈折率に依有するが、約95重
量%まで含Hしてもよいが、一般には約50重量%まで
含有する。多くの用途については、それは25重徂%ま
で使えば十分であり、5重量%でも十分なこともある。
オリゴマーについては、0〜50重量%の範囲で含有し
てもよく、一般には約5〜35重量%の範囲であり、硬
化性組成物の希望する粘度および/または便化した組成
物の希望する可塑化効果に依有する。
本発明の組成物は、熱的にまたは化学的に硬化させるこ
ともできるが、多くの場合、光硬化性組成物として使用
されるのが最も良い。従って、有効量の光開始剤を含ん
でいてよい。アクリレートおよびメタクリレートの為の
光開始剤は当業考によく知られており、典型的には少量
で、例えば全組成物の約3重量%までの量で使用されて
いる。
本発明の組成物に有用な光開始剤の種類の例としては、
ベンゾインメチルエーテルまたはベンゾインイソプロピ
ルエーテルのようなベンゾインエーテル類、アニソイン
メチルエーテルのような置換ベンゾインエーテル、2,
2−ジェトキシアセトフェノンまたは2,2−ジメトキ
シ−2〜フエニルアセトフエノンのような置換アセトフ
ェノン、および2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフ
ェノン、イソブチルベンゾインエーテル、2−ヒドロキ
シ−2−メチル−1−フェニルプロパン−■−オン、イ
ソプロピルベンゾインエーテル、ベンゾインエチルエー
テル、ベンゾインメチルエーテル、ベンジル、ヒドロキ
シンクロへキシルフェニルケトン、イソブロビルチオキ
ザントン、塩素官能性置換ベンゾフェノン(アセトキュ
ア(Aceto−cure)X −500)、ハロゲン
置換アルキル−アルキルケトン(サンドレイ(S an
doray) I O00)のような置換α−ケトール
がある。光開始剤は、本発明の接着剤組成物100重量
部当たりの通常約0、OI〜5.0部、より一般的には
1〜3部の虫が使用されている。本発明の組成物に好ま
しい光開始剤は、ヒドロキシシクロへキシルフェニルケ
トン(イルガキュア(I rgacure)184、チ
バーガイギー(Ciba −G eigy)製)である
ある用途に於いては、本発明の組成物の粘度を調整する
必要かある。例えば、光ファイバーを接続する通常の方
法は、チューブまたはスリーブの中に接着剤を入れ、次
に中に接着剤が入っているチューブの各端から光ファイ
バーをチューブ内にに挿入し、その後に接着剤組成物を
光硬化させるという方法である。そのような方法に於い
ては、接着剤がチューブ内で表面張力または毛管力によ
り保持され得る程の高い粘度を持っていなければならな
いが、ファイバーの端を存在する接着剤の中に挿入する
のが困難であったり、接着剤組成物を硬化させる前に光
ファイバーの軸合わせをするためにファイバーを接着剤
の中で動かすのが困難であるほどの高い粘度を持つこと
はできない。本発明の接着剤組成物は、非常に低い粘度
で使用することもできるし、あるいは他の用途に於いて
必要であれば高い粘度に調整することもできる。チュー
ブまたはスリーブに用いる場合については、アメリカ合
衆国特許出願第465,362号(1983年2月IO
日出願)および第464,805号(1983年2月9
日出願)に開示されている。一般には、硬化面の接着剤
の粘度が、室温で約200〜5,000センヂポイズの
範囲にあるのが望ましい。
硬化性組成物の中に存在する非フッ素性多官能性アクリ
レートまたはメタクリレートモノマーの量を変化させる
ことにより補い得ない程、硬化した接着剤の屈折率に影
響を与えることがないアクリレートまたはメタクリレー
トオリゴマーを、本発明の接着剤組成物は含んでいてよ
い。また、粘度調整のために加えられたオリゴマーは、
硬化した組成物の架橋密度に悪い影響を与えてはならな
い。硬化した接着剤の内部応力および生じ得る割れを減
らすように、オリゴマーは硬化した接着剤に柔軟性を与
えることもできる。また、本発明の接着剤組成物が硬化
する場合に生じるおそれのある収縮をも緩和することが
できる。本発明に有用なオリゴマーは、アクリル性また
はメタクリル性ポリエステル類である。ある種のエポキ
シ性またはウレタン性のオリゴマーのような必要な光学
物性を阻害しない当業者間で知られたオリゴマーを使用
してもよい。好ましくは、オリゴマーは2〜6個のアク
リレート基を持つ。特に好ましくは、オリゴマーは分子
量が2000で、官能価6を有する多官能性アクリレー
ト化脂肪族ポリエステル(エベクリル(Ebecryl
)830、ユニオン・カーバイド・ベルギー(Unio
n Carbide Belgium)製)である。好
ましいオリゴマーは、フルオロアクリレートと非フッ素
性多官能性アクリレートまたはメタクリレートモノマー
の硬化した組成物の屈折率に影響を与えることなく、本
発明のフルオロアクリレート組成物に25重量%まで加
えることができる。
本発明の組成物は、熱的にまたは化学的に硬化してもよ
い。しかしながら、光ファイバーの接合には光硬化が好
ましい。本発明の接着剤組成物を非常に速く硬化させる
光度および光開始剤を用いるのが好ましい。組成物の硬
化が速くなればなるほど、組成物の硬化がより完全で、
架橋密度がより高くなると考えられる。速く、完全な硬
化が、硬化した組成物の安定性を得ろためには望ましい
光学用接着剤として使用する場合、本発明の組成物は高
純度でなければならないし、光透過率を阻害するような
粒状物を注意して除去しなければならない。
本発明は、本発明の組成物を光ファイバーに適用し、組
成物を硬化させることから成る光ファイバーの接合方法
をも提供する。
[実施例] 本発明の代表的な組成物について説明する。次に示す組
成物を調製する。
硬化前の組成物の粘度は室温に於いて約500センチボ
イズであった。硬化前の組成物の屈折率(n25)は1
,42であり、光硬化後の硬化した組成(j 物の屈折率は1.46であった。この組成物をマルヂモ
ードとシングルモードの両方の光ファイバーのスプライ
スに使用したところ、使用可能なスプライスは0 、1
 dB以下のロスしかなかった。また、そのスプライス
は、少なくとも10日間の温度サイクルテスト(−40
〜60℃、3サイクル/日)、少なくともIO日日間耐
熱老化性テスト(60°C)、少なくともlO日日間湿
潤暴露テスト(40℃、相対湿度95%)に、全く変化
することなく合格した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、式: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、R_1およびR_2は、アクリレート、メタク
    リレートまたは水素であり、nは1〜5の整数であり、
    R_1の少なくとも一方はアクリレートまたはメタクリ
    レートで、R_2の少なくとも一方はアクリレートまた
    はメタクリレートである。]で示されるフルオロアクリ
    レートと、硬化した組成物の屈折率を所定の値に調整す
    るために有効な量で存在し、2〜7個のアクリレート基
    またはメタクリレート基を有する非フッ素性多官能性ア
    クリレートまたはメタクリレートモノマーを含有する硬
    化性組成物。 2、一方のR_1が水素であり、一方のR_2が水素で
    あり、かつnが2、3または4である特許請求の範囲第
    1項記載の組成物。 3、非フッ素性多官能性アクリレートまたはメタクリレ
    ートモノマーが、4〜6個のアクリレート基またはメタ
    クリレート基を有する特許請求の範囲第1項記載の組成
    物。 4、更に、光開始剤の有効量をも含有する特許請求の範
    囲第1項記載の組成物。 5、更に、硬化組成物に所定の粘度を与えるためのオリ
    ゴマーの有効量をも含有する特許請求の範囲第1項記載
    の組成物。 6、オリゴマーがアクリレートまたはメタクリレートオ
    リゴマーである特許請求の範囲第5項記載の組成物。 7、フルオロアクリレートの含有量が組成物の95重量
    %迄である特許請求の範囲第5項記載の組成物。 8、アクリレートまたはメタクリレートオリゴマーの含
    有量が組成物の約50重量%迄である特許請求の範囲第
    5項記載の組成物。 9、光ファイバーを接合する方法であって、式: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、R_1およびR_2は、アクリレート、メタク
    リレートまたは水素であり、nは1〜5の整数であり、
    R_1の少なくとも一方はアクリレートまたはメタクリ
    レートで、R_2の少なくとも一方はアクリレートまた
    はメタクリレートである。]で示されるフルオロアクリ
    レートを含有する組成物をファイバーに適用し、フルオ
    ロアクリレートを硬化させることから成る方法。 10、組成物が更に、光開始剤をも含有し、硬化を化学
    線により行なう特許請求の範囲第9項記載の方法。 11、組成物が更に、2〜7個のアクリレート基または
    メタクリレート基を有する非フッ素性多官能性アクリレ
    ートまたはメタクリレートモノマーをも含有する特許請
    求の範囲第10項記載の方法。
JP61068262A 1985-03-25 1986-03-25 光フアイバ−用接着剤組成物およびその使用法 Pending JPS61281113A (ja)

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US715560 1985-03-25

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JP (1) JPS61281113A (ja)
AT (1) ATE63324T1 (ja)
CA (1) CA1276050C (ja)
DE (1) DE3679097D1 (ja)

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Also Published As

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EP0196212A2 (en) 1986-10-01
DE3679097D1 (de) 1991-06-13
ATE63324T1 (de) 1991-05-15
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EP0196212A3 (en) 1988-08-24

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