JPS6177646A - 光学ガラスフアイバ用被覆材料 - Google Patents

光学ガラスフアイバ用被覆材料

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JPS6177646A
JPS6177646A JP60106650A JP10665085A JPS6177646A JP S6177646 A JPS6177646 A JP S6177646A JP 60106650 A JP60106650 A JP 60106650A JP 10665085 A JP10665085 A JP 10665085A JP S6177646 A JPS6177646 A JP S6177646A
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JP
Japan
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optical fiber
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polybutadiene
double bond
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Takao Kimura
隆男 木村
Nobuo Inagaki
稲垣 伸夫
Mitsuo Yoshihara
吉原 三男
Fumihiko Kato
文彦 加藤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Nitto Electric Industrial Co Ltd
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  • Paints Or Removers (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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】 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
めの材料に関する。
光伝送用媒体として使用される光学ガラスファイバ(以
下、単に光ファイバと称する)は、通常その直径が20
0μm以下であり、また材質的に脆いため、その製造中
またはケーブル化の工程や保管中に表面に傷が発生しや
すく、この傷が応力集中源になり、外部から応力が加わ
った場合に容易に光ファイバが破断する欠点を有する。
この理由で光ファイバをそのまま光伝送用媒体として使
用することは極めて困難である。したがって、従来より
、光ファイバの表面にプラスチック被覆を行い、これに
より光フアイバ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方法が試みられてきた。
このプラスチック被覆は、−iに初期強度を維持するた
めの一次被覆と、ケーブル化などのその後の取り扱いに
対処するためのポリアミド、ポリエチレンの如き熱可塑
性樹脂の押出成形による二次被覆と、二次被覆時の伝送
損失の増加を防ぐために一次被覆と二次被覆との間に緩
衝層を設ける三段階からなり、通常−次被覆と緩衝層の
形成とは、光ファイバの紡糸工程に引き続く工程でなさ
れている。
しかるに、従来の一次被覆材料であるウレタン系やエポ
キシ系の熱硬化性樹脂は硬化速度がおそく、硬化乾燥に
長時間を要するため光ファイバの線引速度が制限され、
光ファイバの量産上の問題点のひとつとなっている。ま
た、これらの樹脂では厚塗り被覆できないため、光ファ
イバの強度が弱くなる欠点もある。さらに、従来の緩衝
層形成材料としては、伝送特性の理由から常温硬化型の
シリコーンゴムが用いられているが、このシリコーンゴ
ムは室温に放置するだけで粘度が上昇し、長時間の紡糸
に耐えられないとともに、比較的粘着性が高いためじん
あいなどが付着しやすく、二次被覆時に悪影響をおよぼ
す欠点があった。
この発明は、かかる欠点を回避し、光ファイバの量産性
および強度の改善を図ることができる一次被覆材料でか
つ緩衝層をも兼ねさせることができる新規かつ有用な光
フアイバ用被覆材料を提供せんとするものであり、その
要旨とするところは、被覆材料の主材として官能基を有
する1・4−ポリブタジエン類と重合性二重結合を有す
る単官能性化合物との縮合反応物を使用することにある
すなわち、この発明の被覆材料は、主材の原料として1
・4−ポリブタジエン類を用いているため、その被膜が
従来の熱硬化性樹脂を用いたものに較べ、さらには他の
ポリマーたとえば上記1・4−ポリブタジエン類の代わ
りに1・2−ポリブタジエンを用いたものなどに較べて
非常に柔軟性にすぐれたものとなる。このため、この−
次被覆層上にさらに緩衝層を設ける必要がな(、しかも
上記主材はその分子内に1・4−ポリブタジエン類およ
び単官能性化合物に由来する、特に後者の単官能性化合
物に由来する反応性の高い重合性二重結合を有している
ため、これ単独で加熱硬化ないし光硬化あるいは電子線
硬化できる性質を有し、その硬化速度が従来の被覆材料
に較べて速いため、被覆作業が著しく改善されたものと
なり、光ファイバの量産性を大きく向上できる。
また、上記被膜の柔軟性によって強度的にも好結果が得
られるだけでなく、従来の熱硬化性樹脂にみられたマイ
クロベンディングなどに起因した伝送損失の増加が抑え
られ、高信頼性の光ファイバの製造が可能となる。しか
も、1・4−ポリブタジエン類に重合性二重結合を有す
る単官能性化合物を反応させてなる縮合反応物は、上記
l・4−ポリブタジエン類が比較的高分子量体であって
も常温で液状であるため、無溶剤タイプないし有機溶剤
量の少ない被覆材料として適用でき、その結果、厚塗り
被覆が容易となりこれによっても光ファイバの強度を改
善できる。また、上記無溶剤タイプとすることによって
、省資源、無公害などの観点から有利となるばかりでな
(、脱溶剤による被膜の発泡、ピンホールの発生などが
抑えられる。
この発明において主材の原料として用いられる官能基を
存する1・4−ポリブタジエン類は、分子内に水酸基、
カルボキシル基、イソシアネート基、エポキシ基などの
官能基を少な(とも2個有する、とくに好適には分子両
末端に上記官能基を有する1・4−ポリブタジエンであ
り、市販品をそのまま使用してもよいし、必要ならたと
えば水酸基含有の1・4−ポリブタジエンにジカルボン
酸やジイソシアネート化合物を反応させるなどの方法で
合成してもよい。
この発明においては、上述した官能基を有する1・4−
ポリブタジエン類に重合性二重結合を有する単官能性化
合物を反応させて縮合反応物とし、これを主材として使
用する。とくに上記単官能性化合物がアクリル基、メタ
クリル基またはアリル基を有するものが好適である。
上記縮合反応物は、たとえば水酸基含有の1・4−ポリ
ブタジエンに、アクリル酸やメタクリル酸またはこれら
のクロライドの如きハライドあるいはメチルエステルの
如きエステルを反応させることにより、またイソシアネ
ート基含有の1・4−ポリブタジエンに2−ヒドロキシ
エチルアクリレートないしメタクリレートの如きヒドロ
キシアルキルエステルやアリルアルコールなどを反応さ
せることにより、さらに力°ルボキシル基含有の1・4
−ポリブタジエンにグリシジルアクリレートないしメタ
クリレートの如きエポキシ基含有エステルやアリルアル
コールなどを反応させることにより得られるものである
このような縮合反応物からなるこの発明の主材は、その
分子内に単官能性化合物に由来する非常に反応性の高い
重合性二重結合を有しているため、適宜の熱硬化触媒や
光増感剤の使用によって、これ単独で速やかに熱硬化な
いし光硬化あるいは電子線硬化させることができる。し
かも、この主材はこれ単独でも塗工可能な粘度を示す。
したがって、通常は反応性希釈剤としての重合性二重結
合を有する化合物をあえて配合する必要はない。しかし
、とくに望むなら配合しても差し支えないものである。
このような重合性二重結合を有する化合物のなかで、と
くに好適なものは、アクリル酸エステル、メタクリル酸
エステルおよびアリルエステルである。具体的には、ブ
チルトリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピ
レングリコールメタクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジアクリレート、ポリエステルジアクリレート、ポリ
エチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレング
リコールジアクリレート、ジアリルアジペート、ジアリ
ルフタレート、ジエチレングリコールビス(アリルカー
ボネート)、トリアリルイソシアヌレートなどが挙げら
れる。これら化合物の使用割合は、前記縮合反応物から
なる主材100重量部に対して通常50重量部以下とす
るのが好ましく、あまり多く配合すると被膜の柔軟性を
損なうおそれがある。
この発明の光フアイバ用被覆材料は、これに含まれる重
合性二重結合の熱重合ないし光重合あるいは電子線重合
によって硬化される。このため、硬化触媒として一般に
ベンゾイルパーオキサイド、L−ブチルパーオキシベン
ゾエートの如き熱硬化触媒やアセトフェノン、ベンゾフ
ェノン、ベンゾイソプロピルエーテルなどの光増感剤が
用いられる。これら硬化触媒は、被覆材料全体の通常0
.1〜10重景%程度でよい。なお、前記縮合反応物か
らなる主材が分子両末端にアクリル基、メタクリル基、
アリル基などを有するものでは、光増感剤をとくに必要
としない場合もある。
この発明の被覆材料には、必要に応じて変性用樹脂や各
種添加剤を含有すていてもよく、また所望ならば溶剤に
より希釈して用いてもよい。変性用樹脂は、主材と同量
以下、好ましくは1/4四以下の範囲で用いられる。そ
の具体例としては、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリウ
レタン、ポリエーテル、ポリアミドイミド、シリコーン
樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。また、上記添
加剤としては、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、
ジメチルアニリン、ジブチルスズジラウレートの如き硬
化促進剤、有機ケイ素化合物、界面活性剤などが挙げら
れる。
この発明において、光ファイバの被覆方法は、常法によ
り光ファイバの紡糸工程、つまり、光フアイバ用の棒状
素材やブロック状素材を加熱延伸して所望径の光ファイ
バに紡糸する工程の直後で、上記光ファイバの表面にこ
の発明の被覆材料を塗布したのち、通常熱を加えまたは
紫外線の如き光をあるいは電子線を照射して硬化させれ
ばよい。
この硬化によって柔軟な一次被覆を行えるから、その後
は緩衝層を設けることなく直接二次被覆の工程に供され
る。
なお、上記光フアイバ用の棒状素材とは、一般に石英系
ファイバの母材とよばれるものであり、ブロック状素材
とは、多成分系ファイバの二重るつぼ法により紡糸され
るものである。また、光ファイバの所望径とは、通常2
00μm以下である。
以上説明したように、この発明の光フアイバ用被覆材料
は、官能基を有する1・4−ポリブタジエン類に重合性
二重結合を有する単官能性化合物を反応させてなる縮合
反応物を主材として使用したものであるから、従来の材
料に較べて硬化速度が速く、光ファイバの生産性にすぐ
れるのみならず、柔軟な被膜を形成してまた厚肉の被膜
形成によって、光ファイバの強度と信頼性を改善する。
以下に、実施例を挙げてこの発明を説明するが、この発
明はこれら実施例になんら制限されるものではない。な
お、以下、部とあるのは重量部を意味する。
実施例1 分子末端に水酸基を有する1・4−ポリブタジエン(水
酸基含量0583ミリ当量/g)12g、アクリル酸7
2g、ベンゼン59m1.、p−)ルエンスルホン酸1
.7g、ハイドロキノン70■を、攪拌機、温度計およ
び分留器を付けた3 00 ccの四つロフラスコに仕
込み、90℃で生成水を除去しながら7時間反応させた
。その後、反応混合物を水洗し、未反応のアクリル酸を
除去したのち、さらに減圧下でベンゼンを除去して、分
子末端にアクリル基を有する黄色透明な粘稠液体を得た
この液体100部に対して、ベンゾインイソプロピルエ
ーテル5部を配合して、この発明の光フアイバ用被覆材
料とした。この材料の粘度は55ボイズ/30℃であっ
た。
実施例2 分子末端に水酸基を有する1・4−ポリブタジエン(水
酸基含量0.83ミリ当量/g)12g、無水コハク酸
5g、ベンゼン50m1を、実施例1と同様のフラスコ
に仕込み、90℃で3時間反応させた。つぎに、グリシ
ジルメタクリレート71g1ジメチルベンジルアミン0
.5g、ハイドロキノン70■を加え、さらに90℃で
5時間反応を続け、反応器内容物の酸価を0.5にした
。その後、未反応グリシジルメタクリレート、ベンゼン
を減圧下で除去して、分子末端にメタクリル基を有する
黄色透明な粘稠液体を得た。
この液体100部に対して、ベンゾインイソプロピルエ
ーテル5部を配合して、この発明の光フアイバ用被覆材
料とした。この材料の粘度は63ポイズ/30℃であっ
た。
実施例゛3 分子末端に水酸基を有する1・4−ポリブタジエン(水
酸基含量0.83ミリ当量/g)120gを、実施例1
と同様のフラスコに仕込み、トリレンジイソシアネート
174gを、30〜40℃で1時間に亘って滴下したの
ち、さらに30〜40℃で2−ヒドロキシエチルアクリ
レート116gを1時間で滴下して反応させることによ
り、分子末端にアクリル基を有する黄色透明な粘稠液体
を得た。
この液体100部に対して、ベンゾインイソプロピルエ
ーテル5部を配合して、この発明の光フアイバ用被覆材
料とした。この材料の粘度は400ボイズ/60℃であ
った。
比較例1 ビスフェノール型エポキシアクリレート100部に、ベ
ンゾインイソプロピルエーテル5部を混合して、光フア
イバ用被覆材料とした。この材料の粘度は320ボイズ
150℃であった。
比較例2 分子末端に水酸基を有する1・2−ポリブタジエン(水
酸基含量1.96ミリ当量/g)10g、アクリル酸7
2g1ベンゼン50m1 p−トルエンスルホン酸1.
7g、ハイドロキノン70■を、実施例1と同様にして
反応させ、かつ反応後実施例1と同様の処理を施して、
分子末端にアクリル基を有する粘稠液体を得た。
この液体100部に対して、ベンゾインイソプロピルエ
ーテル5部を配合して、光フアイバ用被覆材料とした。
この材料の粘度は60ボイズ/30℃であった。
比較例3 エポキシ樹脂Epon−828(シェル石油社製)10
0部に、2−エチル−4−メチルイミダゾール5部を溶
解して、光フアイバ用被覆材料とした。
この材料のゲル化時間は59秒7150℃、粘度は15
0ボイズ/25℃であった。
上記実施例1〜3および比較例1〜3の各材料につき、
硬化後の硬度(ショア硬度A)を調べたところ、次の第
1表に示されるとおりであった。
なお、ショア硬度Aは次のようにして測定した。
すなわち、比較例3の材料については、この材料を15
0℃、15分間の条件で加熱硬化させて、厚み2flの
板状体を作成し、これを用いて測定した。実施例1〜3
および、比較例1,2の材料については2本の高圧水銀
ランプ(入力120W/am、ランプ出力5KW)を平
行に配した光源下15cmの位置で照射して(コンベア
ースピード50m/分)、厚み100μmのシートを作
成し、これを用いて測定した。
第1表 つぎに、上記実施例1および比較例1〜3の被覆材料を
用いて、以下の試験例1および比較試験例1〜3に示さ
れるとおり、実際に光ファイバを被覆し、その性能をテ
ストした。
試験例1 30m/分の速度で紡糸した直径125μmの光ファイ
バの表面に、紡糸工程に引続く工程において、実施例1
に示した被覆材料を塗布したのち、紫外線(ランプ出力
2 KW 2本)を照射して硬化させた。被覆後の光フ
アイバ外径は約250μmであり、表面は均一であった
。また、破断強度は6゜2kg(試料長10m、試料数
20本の平均値)であり、−40℃まで伝送損失の増加
は認められなかった。
比較試験例1 実施例1の被覆材料の代わりに、比較例1の被覆材料を
用いた以外は、試験例1と同様に被覆した。被覆後の光
フアイバ外径は約215〜249μmとばらついていた
。また破断強度は6.0 kgであり、−40℃以下で
伝送損失の急激な増加が認められた。
比較試験例2 実施例1の被覆材料の代わりに、比較例2の被覆材料を
用いた以外は、試験例1と同様にして被覆した。被覆後
の光フアイバ外径は約250μmで、破断強度は5.5
 kgであり、−20”Cで伝送損失の増加が認められ
た。
比較試験例3 20m/分の速度で紡糸した直径125μmの光ファイ
バの表面に、紡糸工程に引続く工程において、比較例3
に示した被覆材料を塗布したのち、650℃に加熱した
電気炉を用いて硬化させた。
被覆後の光ファイバの外径は150〜310μmの範囲
にばらついていた。また、得られた光ファイバは一20
°C以下で伝送損失の急激な増加が認められた。
以上に説明したように、この発明の光フアイバ用被覆材
料は、硬化速度が速いため、光ファイバの紡糸工程にお
いて速かにかつ密着良好に被覆でき、また硬化後の柔軟
性に冨むものであるため、伝送特性にすぐれる光フアイ
バ被覆体を得ることができる利点がある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)官能基を有する1・4−ポリブタジエン類と重合
    性二重結合を有する単官能性化合物との縮合反応物を主
    材とした光学ガラスファイバ用被覆材料。
  2. (2)重合性二重結合を有する単官能性化合物が、アク
    リル基、メタクリル基またはアリル基を有するものであ
    る特許請求の範囲第(1)項記載の光学ガラスファイバ
    用被覆材料。
JP60106650A 1985-05-18 1985-05-18 光学ガラスフアイバ用被覆材料 Granted JPS6177646A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007211240A (ja) * 2006-01-12 2007-08-23 Nippon Soda Co Ltd アクリル変性ポリブタジエン
JP2010260905A (ja) * 2009-04-30 2010-11-18 Nippon Paint Co Ltd 光硬化性組成物

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5542246A (en) * 1978-09-20 1980-03-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production of optical fiber

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