JPS647020B2 - - Google Patents

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アイバを被
覆するための熱硬化性材料に関する。

光伝送に用いられる光学ガラスフアイバ（以
下、光フアイバという）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
となつてわずかな外力によつても容易に破壊す
る。このため、光フア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。

したがつて、従来より、光フアイバはガラス母
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ア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
タイプないし熱硬化タイプの材料を光フアイバ表
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アイバ
は、使用に当つ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、光フア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
の光フアイバの表面に、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10μｍ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つて、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つた。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
フアイバ表面に却つ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つた。

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つたも
のである。

すなわち、この発明は、光フアイバとこれを被
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
ための材料であつて、エポキシ樹脂と硬化剤とを
含むエポキシ樹脂組成物中にこの組成物の不揮発
分との合計量中0.01〜５重量％となる割合の飽和
脂肪酸を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、エポキシ樹脂組成
物からなる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、接続後の光フアイバ
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エポキシ樹脂組成
物におけるエポキシ樹脂としては、特にビスフエ
ノールＡジグリシジルエーテル系のものが好まし
いが、その他従来公知の各種タイプのものが使用
可能である。また硬化剤の種類は特に限定され
ず、フエノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂な
ど従来公知の各種硬化剤がいずれも使用できる。
硬化剤の使用量はエポキシ樹脂との合計量中通常
20〜40重量％程度である。

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つて皮
膜性に劣るため好ましくない。炭素数の上限とし
ては、前記エポキシ樹脂組成物に溶解ないし相溶
させうる限に特に規定されない。

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、ラクセル酸などがある。これらは合成脂肪酸
でも天然脂肪酸であつてもよく、また高純度単一
脂肪酸でも混合脂肪酸であつても差し支えない。

このような飽和脂肪酸の使用量としては、エポ
キシ樹脂組成物の不揮発分、つまりエポキシ樹
脂、硬化剤および必要に応じて添加されるシラン
カツプリング剤などの任意成分からなる不揮発分
との合計量中に占める割合が、0.01〜５重量％、
好ましくは0.1〜３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
り多くなると光フア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、上述したエポキシ樹
脂、硬化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、通常セロソル
ブアセテート、エチルセロソルブ、ジエチレング
リコールジメチルエーテル、トルエン、キシレン
などの溶剤で不揮発分が一般に20〜50重量％、好
ましくは20〜40重量％となるように希釈してなる
ものである。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℃で500センチ
ポイズ以下、好ましくは50〜300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アイバを被覆
するには、紡糸直後の光フア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１〜2μｍ程度に塗布したのち、加熱
硬化させればよい。上記塗布に当たつて、エポキ
シ樹脂組成物は前述の如く溶剤にて低粘度に希釈
しうるものであるため、これが光フアイバとの密
着性に好結果を与える。

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
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つて
は、上記表面被覆層を機械的ないし人手によつて
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
くいものであるため、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
の除去手段であつてもよい。

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 エピコート1007（シエル化学社製のビスフエノ
ールＡジグリシジルエーテル系エポキシ樹脂）
230部、尿素樹脂（大日本インキ化学社製の商品
名ベツカミンP138；60重量％キシレン―ブタノ
ール溶液）170部、ラウリン酸１部、セロソルブ
アセテート300部およびトルエン300部を均一に混
合して、25℃での粘度が90センチポイズの光フア
イバ用被覆材料を得た。

実施例 ２ エピコート1007（前出）250部、フエノール樹脂
（大日本インキ化学社製の商品名スーパーベツカ
サイトS1001）110部、ステアリン酸５部、ジエ
チレングリコールジメチルエーテル320部および
キシレン320部を均一に混合して、25℃での粘度
が120センチポイズの光フアイバ用被覆材料を得
た。

比較例 １ ラウリン酸１部を配合しなかつた以外は、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 ステアリン酸３部を配合しなかつた以外は、実
施例２と同様にして光フアイバ用被覆材料を得
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厚の光フアイバの表面に
乾燥硬化後の厚みが1μｍとなるようにスプレー
塗装したのち、炉長50cm、炉温550〜600℃の加熱
炉に導いて加熱硬化させた。その後、上記の方法
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、1KWの高圧水銀ランプを用いて
紫外線照射によつて硬化させ、弾性率20Kg/cm²、
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アイバ接続部の引張り
強度は0.8Kgであつた。しかし、比較例１、２の
ものでは上記剥離性が不充分でフアイバ接続部の
強度は0.3〜0.8Kgとばらついていた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光学ガラスフア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
   あつて、エポキシ樹脂と硬化剤とを含むエポキシ
   樹脂組成物中にこの組成物の不揮発分との合計量
   中0.01〜５重量％となる割合の飽和脂肪酸を含ま
   せたことを特徴とする光学ガラスフアイバ用被覆
   材料。