JPWO2010050183A1 - 粘着性接続部材貼着治具 - Google Patents
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Abstract
Description
また、現場においても粘着性接続部材を簡便に光ファイバの先端に貼着することができる貼着治具の技術も公開されている(例えば、特許文献1を参照)。
しかしながら、近年注目されている偏波保持光ファイバ(PANDA)でこの貼着治具を用いると、光ファイバの接続時にひねりを加えるので粘着性接続部材が破れてしまうという問題点があった。
(1)光コネクタ径に合わせた挿入穴を有する板状部材と、所定の大きさの粘着性接続部材とを備える粘着性接続部材貼着治具であって、前記粘着性接続部材は強粘着層と非粘着層とを有し、該非粘着層を下にして弱粘着層を介して前記挿入穴の底に配置されていることを特徴とする粘着性接続部材貼着治具。
(2)光コネクタ径に合わせた挿入穴を有する板状部材と、所定の大きさの粘着性接続部材とを備える粘着性接続部材貼着治具であって、前記粘着性接続部材は強粘着層と非粘着層とを有し、該非粘着層を下にして弱粘着層およびフィルムを介して、前記挿入穴の底に配置されていることを特徴とする粘着性接続部材貼着治具。
(3)前記非粘着層は、屈折率整合樹脂であることを特徴とする前記(1)または(2)記載の粘着性接続部材貼着治具。
(4)前記フィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする前記(2)記載の粘着性接続部材貼着治具。
(5)前記挿入穴が、保護テープにより覆われていることを特徴とする前記(1)または(2)記載の粘着性接続部材貼着治具。
31 粘着性接続部材
31a 強粘着層
31c 非粘着層
32 孔空き板
33 基材板
35 接着層
36 フィルム
34 保護テープ
34a 保護テープの持ち手部
40 実施形態IIの板状部材
50 光コネクタ
H 挿入穴
S 弱粘着層
<実施形態I>
まず、図1〜図3を用いて実施形態Iを説明する。
図1は粘着性接続部材貼着治具を示す図であり、(a)は平面図、(b)はB−B線断面図、(c)は斜視図、図2はA−A線断面拡大図、図3は図2の粘着性接続部材の拡大図である。
30は実施形態Iの板状部材、31は粘着性接続部材、31aは強粘着層、31cは屈折率整合樹脂などの非粘着層、32は孔空き板、33は基材板、35は接着層、36はポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)などのフィルム、Hは挿入穴、Sはシリコーン接着剤などの弱粘着層である。
図1および図2に示すように、実施形態Iの粘着性接続部材貼着治具は、光コネクタ径に合わせた挿入穴Hを有する板状部材30と、所定の大きさに切断した粘着性接続部材31とを備え、図3に示すように、粘着性接続部材31は強粘着層31aと非粘着層31cとを有し、非粘着層31cを下にして弱粘着層Sおよびフィルム36を介して、挿入穴Hの底に配置されていることを特徴とする。
すなわち、挿入穴Hの底にはフィルム36、弱粘着層S、非粘着層31c、強粘着層31aが積層される。
なお、フィルム36は必須の構成ではないが、弱粘着層Sを平滑に保持し、非粘着層31cへの糊残りを防ぐことができるので設けることが好ましい。
本発明に用いられる粘着性接続部材31は、屈折率整合性を有するとともに、一方の面が粘着性(強粘着層31a)で他方の面が非粘着性(非粘着層31c)であることが必要である。
これにより、粘着性接続部材31を介して偏波保持光ファイバ(PANDA)を接続させる際、向きを合わせるためにひねりを加えても、非粘着層31cの存在により偏波保持光ファイバ(PANDA)同士の滑りがよく粘着性接続部材31を破ることはない。
その一方で、一面が非粘着性となることで、粘着性接続部材貼着治具の使用前において粘着性接続部材31を挿入穴Hの底に弱く貼り付けることができなくなるが、弱粘着層Sおよびフィルム36を介して配置することでこの問題は解消される。
非粘着層31cは、屈折率整合性を有する非粘着の素材であり、高い強度を有する屈折率整合樹脂などが好ましい。屈折率は1.35〜1.55が好ましい。
なお、強粘着層31aおよび非粘着層31cは一体として構成してもよいし、強粘着層31aと非粘着層31cの間に他の屈折率整合剤を挟んでもよい。
それらの中でも、接着性、その他の面から、アクリル系粘着剤とシリコーン系粘着剤が特に好ましく使用される。
強粘着層31aは、粘着性接続部材31が光コネクタから剥離しないよう強い粘着力が必要であり、100gf/25mm以上が好ましく、より好ましくは1000gf/25mm以上、特に好ましくは1500gf/25mm以上である。
なお、粘着力は、JIS Z 0237の180度引きはがし粘着力に準拠した形で測定した値である(以下同じ)。屈折率は1.35〜1.55が好ましい。
粘着性接続部材31の厚さは、強粘着層31aと非粘着層31c両方で10〜40μmが好ましい。さらに非粘着層31cの厚さは9μm以下が好ましく、より好ましくは5μm以下である。
粘着性接続部材31は、光コネクタ径に合わせた挿入穴Hより一回り狭い程度の寸法が好ましく、挿入穴Hの中心に配置されることが好ましい。
本発明に用いる粘着性接続部材の屈折率は、光伝送媒体および/または光学部品の屈折率に近いものであれば特に限定されないが、フレネル反射の回避による伝送損失の面から、それらの屈折率の差が±0.1以内であることが好ましく、±0.05以内であるものが特に好ましく使用される。なお、光伝送媒体と光学部品の屈折率の差が大きい場合には、光伝送媒体と光学部品の屈折率の平均値と粘着性接続部材の屈折率が上記の範囲内であることが好ましい。
粘着性接続部材貼着治具は、粘着性接続部材31を保持する仲介媒体を備える必要がある。
具体的には弱粘着層Sおよびフィルム36である。
弱粘着層Sは、非粘着層31cと弱く接着することで使用前の粘着性接続部材31を保持し、光コネクタが挿し込まれた際には非粘着層31cから剥離する必要がある。
弱粘着層Sには、高分子材料、例えばアクリル系、エポキシ系、ビニル系、シリコーン系、ゴム系、ウレタン系、メタクリル系、ナイロン系、ビスフェノール系、ジオール系、ポリイミド系、フッ素化エポキシ系、フッ素化アクリル系等の各種粘着剤を使用することができる。また必要に応じてこれらを混合したり、フッ素樹脂や硬化剤を加えたりして用いることができる。
それらの中でも、接着性、糊残りが少ないなどの面から、シリコーン系粘着剤が特に好ましく使用される。
弱粘着層Sの粘着力は1〜100gf/25mmが好ましく、より好ましくは5〜50gf/25mm、特に好ましくは5〜30gf/25mmである。
弱粘着層Sの接着力は、1gf/25mm未満だと使用前の粘着性接続部材31が剥離してしまい、100gf/25mmだと糊残りが起こりやすくなる。
フィルム36は、弱粘着層Sと弱く接着し、光コネクタが挿し込まれた際には弱粘着層Sを保持する必要がある。
そのため、弱粘着層Sとの関係において、非粘着層31cよりも接着の相性がよい素材を用いる必要がある。
そのような素材として、PETフィルム等が好ましく用いられる。
フィルム36の厚さは10〜70μmが好ましい。
本発明の板状部材は一片の部材でもよいが、図2に示す通り孔空き板32と基材板33とを、接着層35で一体化して構成することが好ましい。
当該構成により、挿入穴Hの深さを孔空き板32の厚さによって制御できる。また、一片の部材に穴を形成してから穴の底に粘着性接続部材31を配置することは容易ではないが、当該構成によれば、接着層35上に粘着性接続部材31を配置してから孔空き板32を載せることで、容易に穴の底に粘着性接続部材31を配置できる。
挿入穴Hは光コネクタ径に合わせた寸法を有するが、周囲に若干余裕を持たせてもよい。
挿入穴Hの深さ、すなわち図2での孔空き板32の厚さは、挿入される光コネクタに合わせた深さが好ましく、具体的には0.1mm〜10mm程度が好ましい。
孔空き板32にはレーザ等で精密に孔空けをしたアクリル板等が好ましく用いられる。
挿入穴Hは規則的に配列してあることが好ましい。図1では1列10個の丸穴が示されているが、列数や個数を増やしてもよいし、数種類の光コネクタに対応できるように、径や形の異なる挿入穴を配列してもよい。
本発明の粘着性接続部材貼着治具に用いられる光コネクタとしては、SCコネクタ、FCコネクタ、MPOコネクタ、MTコネクタ、MUコネクタ、FPCコネクタなどがある。
例えば、1枚の板状部材にSCコネクタ用の丸穴と、MTコネクタ用の四角穴を設けることなどもできる。
基材板33にはPET(ポリエチレンテレフタレート)等が好ましく用いられる。
基材板33の厚さは特に制限はないが、50〜5000μmが好ましい。
接着層35は、光コネクタを押し付けることができるように柔軟性を有することが好ましく、両面テープ等が好ましく用いられる。
接着層35の厚さは100〜200μmが好ましい。
次に、図4を用いて実施形態IIについて説明する。
図4は実施形態IIの粘着性接続部材貼着治具を示す図であり、(a)は平面図、(b)はC−C線断面図、(c)は斜視図である。
34は保護テープ、34aは保護テープの持ち手部、40は実施形態IIの板状部材である。
実施形態IIの粘着性接続部材貼着治具は、挿入穴Hが保護テープ34により覆われていることを除き、実施形態Iと同一である。
保護テープ34としては市販のメンディングテープ等を好ましく用いることができる。
保護テープ34により、使用前に挿入穴Hにチリ等が入るのを防ぐことができる。
また、図4に示すように、使用時には保護テープ34を剥がして捨てるようにすれば、保護テープ34の有無によりどの挿入穴Hが使用済みかが一目瞭然となる。
なお、メンディングテープの端部を折り返すなどして持ち手部34を設けておけば、取り扱いが容易になり作業性が向上する。
次に、本発明の粘着性接続部材貼着治具の製造方法を説明する。
まず、高分子材料等の強粘着層31aをシート状に塗布し、屈折率整合樹脂などの非粘着層31cと貼り合わせて粘着性接続部材31を作製する。
また、PETフィルム等のフィルム36にシリコーン系粘着剤などの弱粘着層Sをシート状に塗布し、仲介媒体を作製する。
そして、粘着性接続部材31と該仲介媒体とを貼り合わせて、4層体を作製する。
このとき、4つの層は、フィルム36、弱粘着層S、非粘着層31c、強粘着層31aの順になるようにする。
次に、基材板33上に両面テープ等の接着層35を貼り、その上に該4層体を載せる。
その後、挿入穴に該当する所定の箇所を残して、4層体の他の部分を切除する。
そして、予めレーザ等で精密な孔空けを行った孔空き板32を両面テープ35上に載せることで、実施形態Iの粘着性接続部材貼着治具を製造できる。
さらに、挿入穴Hを覆うように保護テープ34を貼れば、実施形態IIの粘着性接続部材貼着治具を製造できる。
なお、各層をチリや埃から防ぐための保護シートは、上記製造方法の中で適宜使用できる。
次に、図5および図6を用いて粘着性接続部材貼着治具の使用方法を説明する。
図5は、粘着性接続部材貼着治具の使用方法を示すA−A線断面拡大図であり、(a)は光コネクタ挿入前の図、(b)は光コネクタ挿入時の図、(c)は光コネクタ挿入後の図、図6は粘着性接続部材を用いた光学接続構造の概要を示す側面図である。
50は光コネクタである。
図5(a)に示すように、光コネクタ50挿入前の粘着性接続部材貼着治具は、挿入穴Hの底にフィルム36および弱粘着層Sを介して粘着性接続部材31が配置されている。
図5(b)に示すように、光コネクタ50挿入時には、強粘着層31aが光コネクタ50と接触して付着し、さらに柔軟性のある接着層35がクッションの役割をして粘着性接続部材31の全面が隈なく光コネクタ50の先端に付着する。
図5(c)に示すように、光コネクタ50挿入後には、非粘着層31cが弱粘着層Sから剥離して光コネクタ50の先端に粘着性接続部材31が転写される。
そして、図6に示すように、当該光コネクタ50を他の光コネクタに押し付ければ容易に光学接続構造を作製できる。
その際、非粘着層31cと光コネクタ50は接着していないので、光コネクタ50にひねりを加えても、非粘着層31cの存在により滑りがよく粘着性接続部材31を破ることはない。
したがって、偏波保持光ファイバ(PANDA)の接続に用いることができる。
また、光コネクタ50相互にズレを生じても、容易に接続のやり直しができる。
<実施例1>
粘着性接続部材の強粘着層用の材料として材料Aを用意した。
材料A:
アクリル系粘着剤(100重量部)+エポキシ系硬化剤(0.05重量部)
粘着力1767gf/25mm、20℃での屈折率1.463
なお、屈折率の測定には波長1310nmの光源を用いた(以下同じ)。
材料X:
アクリル系樹脂(100重量部)
粘着力なし、20℃での屈折率1.460、ロックウェル硬度(Mスケール)98
材料S:
シリコーン粘着材(100重量部)+白金触媒(0.004重量部)
粘着力7.6gf/25mm
厚さ50μmの剥離PETフィルム(PETフィルムに剥離剤を塗布したもの、リンテック社製、商品名:PET5001)を敷き、その上から材料Aを15μmの厚さで塗布した。
そして、その上に厚さ5μmの材料Xを載せて貼り合わせ、粘着性接続部材を作製した。
厚さ50μmのPETフィルム(帝人デュポン社製、商品名:メリネックス50S)を敷き、その上に材料Sを15μmで塗布し、仲介媒体を作製した。
このとき、4つの層は、PETフィルム、弱粘着層、非粘着層、強粘着層の順に積層されており、その上に剥離PETフィルムが保護シートとして存在している。
そして、保護シートである剥離PETフィルムを剥がすことで強粘着層が最上層となるようにした。
すなわち、挿入穴に該当する所定の10箇所のPETフィルム、弱粘着層、非粘着層、強粘着層を直径2mmの円形となるようにレーザで切り離し、その他の部分を両面テープから剥がして除去した。
そして、予めレーザで所定の10箇所に直径2.5mmの精密な孔空けを行った孔空き板(アクリルサンデー社製、商品名:アクリルサンデー板、厚さ1mm)を両面テープ上に位置合わせして載せた。
さらに、挿入穴Hを覆うように保護テープであるメンディングテープ(住友スリーエム社製、商品名:Scotchメンディングテープ)を貼り、実施例1の粘着性接続部材貼着治具を作製した。
仲介媒体を弱粘着層のみとした。
その他は実施例1と同様にして、実施例2の粘着性接続部材貼着治具を作製した。
仲介媒体をPETフィルムのみとした。
その他は実施例1と同様にして、比較例1の粘着性接続部材貼着治具を作製した。
したがって、粘着性接続部材は粘着性接続部材貼着治具と接着しておらず、載せられているだけの状態である。
粘着性接続部材の非粘着層に代えて、弱粘着層を用いた。
該弱粘着層用の材料として材料Yを用意した。
材料Y:
アクリル系粘着剤(100重量部)+エポキシ系硬化剤(4重量部)
粘着力30gf/25mm、20℃での屈折率1.468
厚さ50μmの剥離PETフィルム(リンテック社製、商品名:PET5001)を敷き、その上から材料Aを15μmの厚さで塗布した。
次に、その上に材料Yを5μmの厚さで塗布して、粘着性接続部材を作製した。
その他は実施例1と同様にして、比較例2の粘着性接続部材貼着治具を作製した。
(粘着性接続部材の回転耐性)
FCコネクタ(住友電工社製、商品名:片端FCコネクタつきピグテールファイバー)を2つ用意した。
そして、実施例および比較例の粘着性接続部材貼着治具を用いて、一方のFCコネクタに粘着性接続部材を貼着した。
次に、該FCコネクタを割りスリーブを用いて他方のFCコネクタに押し付け、押し付けながら2回転させることで偏波保持光ファイバ(PANDA)接続時の接続状態を模擬した。
その後、2つのFCコネクタを離隔して粘着性接続部材を観察した。
損傷が見られなければ粘着性接続部材の回転耐性を○とし、わずかでも損傷が見られれば×とした。
実施例および比較例の粘着性接続部材貼着治具を用いて、FCコネクタ(住友電工社製、商品名:片端FCコネクタつきピグテールファイバー)に粘着性接続部材を貼着し、その状態を確認した。
たるみやしわがない状態でFCコネクタの中心に貼着できていれば、使用前の粘着性接続部材の保持を○とし、貼着できていなければ×とした
以上の結果を表2に示した。
以上のように、本発明によれば、実施例1、2においては粘着性接続部材の回転耐性、使用前の粘着性接続部材の保持とも実用上問題なかった。
これに対して、比較例1では、回転耐性に問題はないものの、安定して粘着性接続部材をFCコネクタの中心に貼り付けることができず、粘着性接続部材の保持で実用上問題があった。
また、比較例2では、粘着性接続部材の保持に問題はないものの、回転耐性が十分でなく、回転を行うと粘着性接続部材が捩れて粉々になり実用上問題があった。
Claims (5)
- 光コネクタ径に合わせた挿入穴を有する板状部材と、所定の大きさの粘着性接続部材とを備える粘着性接続部材貼着治具であって、
前記粘着性接続部材は強粘着層と非粘着層とを有し、該非粘着層を下にして弱粘着層を介して前記挿入穴の底に配置されていることを特徴とする粘着性接続部材貼着治具。 - 光コネクタ径に合わせた挿入穴を有する板状部材と、所定の大きさの粘着性接続部材とを備える粘着性接続部材貼着治具であって、
前記粘着性接続部材は強粘着層と非粘着層とを有し、該非粘着層を下にして弱粘着層およびフィルムを介して、前記挿入穴の底に配置されていることを特徴とする粘着性接続部材貼着治具。 - 前記非粘着層は、屈折率整合樹脂であることを特徴とする請求項1または2記載の粘着性接続部材貼着治具。
- 前記フィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする請求項2記載の粘着性接続部材貼着治具。
- 前記挿入穴が、保護テープにより覆われていることを特徴とする請求項1または2記載の粘着性接続部材貼着治具。
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