JPS6248970B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） 本発明は、海底光中継器等に用いて好適な樹脂
封止フイードスルーに係り、特に耐水圧性および
気密性に優れたフイードスルーが得られるフイー
ドスルー用樹脂封止材に関するものである。 （従来技術） 光フアイバをフイードスルーに引留固着する方
法として、フイードスルーに熱硬化性樹脂を注入
して硬化させ封止する方法がある。その封止樹脂
としては、透湿性、接着強度および光フアイバの
光損失の各特性から総合的に判断して、エポキシ
系接着剤が使用されている。 ここで、エポキシ系接着剤は使用するエポキシ
樹脂の種類により硬化後の特性が大きく変化する
ので、目的に適合したエポキシ樹脂を選択する必
要がある。そして、特にフイードスルーは高湿度
条件下や浸水条件下で長期間にわたつて使用され
るから、フイードスルー用樹脂封止材としては、
金属―金属間の初期接着強度が大きく、接着強度
の耐水耐湿性が優れていること、および吸湿性や
透湿性が小さいことが必要である。 このようなエポキシ樹脂組成物が用いられるフ
イードスルーの構造の一例を第１図に示す。ここ
で、１はベリリウム銅製のフイードスルー型、２
はフイードスルー型１を貫通する光フアイバ、２
Ａは光フアイバ２の素線ガラス、３は封止樹脂で
ある。フイードスルー型１と光フアイバ２とは封
止樹脂３で接着して封止されている。また、光フ
アイバ２は部分的に被覆を除去して、フアイバ素
線ガラス２Ａと封止樹脂３が直接接着する構造と
することにより接着性を高めている。 なお、第１図において、フイードスルーの上方
はケーブル側、下方は中継器内部である。 このような構造のフイードスルーは、製造工程
が簡単であり、しかもフイードスルー型１および
光フアイバ素線ガラス２Ａと封止樹脂３との初期
の接着強度も大きいという利点がある。 しかしながら、従来よりフイードスルー用樹脂
封止材として用いている、変性エポキシ樹脂と変
性ポリアミド樹脂で構成したエポキシ系接着剤
は、耐水性および耐湿性に劣つており、浸水や高
湿度条件下で長期間使用すると、フイードスルー
型１および光フアイバ素線ガラス２Ａに対する封
止樹脂３の接着強度が低下して、これらの界面を
通つて水分および湿気が海底中継器等に浸入しや
すくなる。そのため、ケーブル切断などの障害に
よりフイードスルーに印加される水圧に耐える耐
水圧性にも劣るという欠点があつた。また、封止
樹脂自体の吸湿率、透湿率が大きく、気密性に劣
るという欠点もあつた。 （目的） そこで、本発明の目的は、前述の欠点を解決
し、耐水圧性および気密性に優れ、その樹脂封止
材の初期接着強度と耐水耐湿接着強度が大きく飽
和吸湿率と透湿率が小さいフイードスルー用樹脂
封止材を提供することにある。 （発明の構成） かかる目的を達成するために、本発明では、次
の構造式(1) （ただしｎは０〜５の数） で表わされる多弗素化エポキシ樹脂を単独で、も
しくは他のエポキシ樹脂と混合した組成物に、少
なくとも硬化剤を配合してフイードスルー用樹脂
封止材を得る。 本発明に用いられる構造式(1)で表わされる多弗
素化エポキシ樹脂は、一部市販もされている公知
の樹脂である。 本発明では、上式(1)で示した構造の多弗素化エ
ポキシ樹脂を使用して第１図に示した封止樹脂３
を構成する。フイードスルーの構造に鑑みて、耐
水圧性を向上させるためには、フイードスルー型
１と封止樹脂３、および光フアイバ素線ガラス２
Ａと封止樹脂３との各間に、初期および浸水時、
高湿度条件下においても十分な接着強度が得られ
ることが必要である。特に、従来のものでは、フ
イードスルー型１と封止樹脂３との間の接着強度
が水分の影響で大幅に低下することがわかつてお
り、封止樹脂３のフイードスルー型１に対する接
着強度を向上させる必要がある。また、フイード
スルーの気密性を向上させるためには、封止樹脂
３として飽和吸湿率および透湿率の小さな材料を
使用する必要がある。 本発明者らは、耐水耐湿性に優れ、かつ表面自
由エネルギーが低くて固体表面への濡水性の点で
優れた弗素系樹脂に着目して、弗素系側鎖をエポ
キシ樹脂に導入した多弗素化エポキシ樹脂を単独
で、もしくは他のエポキシ樹脂と混合した組成物
に、少なくとも硬化剤を配合してなるエポキシ樹
脂組成物を封止樹脂３として使用することによ
り、従来よりも初期および浸水時、高湿度条件下
での接着強度を大きくなし、かつ飽和吸湿率、透
湿率を小さくすることができ、その結果、フイー
ドスルーの耐水圧性および気密性を大幅に向上さ
せることができた。 なお、本発明においては、必要に応じて、各種
の充てん剤、希釈剤、変性剤、顔料、展伸剤、軟
化剤、カツプリング剤等を適宜配合することも可
能である。 （実施例） 以下に本発明の実施例および従来の封止材との
比較例を挙げて本発明を更に詳述する。 前記構造式(1)にて表わされる多弗素化エポキシ
樹脂（エポキシ当量230±10，ｎ＝０）〔以下では
FEpと略記〕と、硬化剤の一例としてポリアミ
ド樹脂（製品例：バーサミドＶ―140、ヘンケル
日本社製）とで構成した接着性組成物、あるいは
かかる接着性組成物に充てん剤として溶融シリカ
粉末（製品例：ヒユーズレツクスＥ―１，龍森社
製）、およびカツプリング剤としてγ―グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン（製品例：
KBM403，信越シリコーン社製）の一方だけ、も
しくはこれら双方を添加した接着性組成物を封止
樹脂３とした。さらにまた、従来から接着剤に一
般的に使用されているビスフエノールＡ系エポキ
シ樹脂（製品例：エピコート828，ヘンケル日本
社製）をFEPに混合したエポキシ樹脂に対し
て、硬化剤として前記ポリアミド樹脂を混合して
なる接着性組成物をも封止樹脂３とした。これら
の組成物を混合、脱泡後フイードスルー型１およ
び光フアイバ素線ガラス２Ａの間に注入した。接
着剤を硬化させるために90℃で４時間放置し、そ
の後放冷した。 このようにして作製したフイードスルーにおけ
る封止樹脂３のフイードスルー型１との初期、浸
水後、高湿度条件下での接着強度、飽和吸湿率お
よび透湿率について検討した結果を以下に示す。
本発明の実施例１〜10および比較例１と２に供し
た配合処法を第１表に示す。

【表】

【表】 フイードスルー型１と封止樹脂３との初期接着
強度を予測するために、JISのK6848および
K6850の規定に準拠した銅のせん断接着強度試験
片を用いて、初期せん断接着強度と80℃温水中に
25時間浸漬後のせん断接着強度を調べた。その結
果を第２表に示す。接着強度の測定条件は23℃，
65％相対湿度とした。

【表】 FEPと硬化剤のみの組成物であつて、硬化剤
の添加量が異なる実施例１〜４においては、初期
せん断接着強度と温水浸漬後のせん断接着強度
が、従来品である比較例１や、エポキシ樹脂が異
なる比較例２より大きく、接着強度と耐水性に優
れていることがわかる。また、カツプリング剤の
添加（実施例５）や充てん剤の添加（実施例７）
あるいはこれら両者の併用（実施例６，８および
９）により初期せん断接着強度をさらに向上させ
ることができることがわかる。初期せん断接着強
度が最も優れている実施例８の浸水後の接着強度
を測定した結果から充てん剤、カツプリング剤の
添加により耐水性も向上させることができること
がわかる。 さらに、エポキシ樹脂にFEP混合物を用いた
実施例10では、FEPを混合しない比較例２より
も初期、浸水後のせん断接着強度が大きく、エポ
キシ樹脂にFEPを混合して用いても接着強度と
耐水性を向上させることができることがわかる。 次に、フイードスルー型１と封止樹脂３との高
湿度条件下での接着強度を予測するために、75
℃，95％相対湿度条件下に放置した場合の接着強
度を充てん剤、カツプリング剤を除いた系で、浸
水後のせん断接着強度の低下率の小さい実施例３
について調査した。その結果を第３表に示す。

【表】 実施例３は従来品の比較例１およびエポキシ樹
脂の異なる比較例２よりも耐湿性が大幅に優れて
いることがわかる。 次に、実施例３の75℃，95％相対湿度条件下で
の飽和吸湿率と38℃での透湿率について調査した
結果を第４表に示す。 実施例３は飽和吸湿率および透湿率が従来品の
比較例１より大幅に小さく、接着による気密性お
よび水密性を比較例２の場合と同程度に高くする
ことができる。

【表】 上述の実施例では、構造式(1)においてｎ＝０の
ものを用いた場合について説明したが、ｎが０〜
５の範囲のものは、上述の実施例と同等の効果を
奏する。（効果） 以上説明したように、本発明によれば、樹脂封
止フイードスルーにおいて、従来問題であつた耐
水圧性および気密性を大幅に向上させることがで
き、海底光中継器用フイードスルーに適用して海
底光中継器の信頼性を大幅に向上させ得る利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はフイードスルーの構造の一例を示す断
面図である。 １…フイードスルー型、２…光フアイバ、２Ａ
…光フアイバ素線ガラス、３…封止樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ［但し式中のｎは０〜５の数］ で表わされる多弗素化エポキシ樹脂を単独で、
   もしくは他のエポキシ樹脂と混合した組成物に、
   少なくとも硬化剤を配合したことを特徴とするフ
   イールドスルー用樹脂封止材。