JPS6121180B2

JPS6121180B2 -

Info

Publication number: JPS6121180B2
Application number: JP55168767A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Yoshihara
Original assignee: Nitto Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1980-11-29
Filing date: 1980-11-29
Publication date: 1986-05-26
Also published as: JPS5792552A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は光伝送用の光学ガラス繊維を被覆す
るための材料に関する。光伝送に用いられる光学ガラス繊維は脆く、傷
がつきやすいうえに可撓性に乏しいので、このよ
うな傷が原因となつて僅かな外力によつても容易
に破壊する。従つて、従来より、光学ガラス繊維
は、ガラス棒から製造した直後にその表面に樹脂
被覆が施されている。このような樹脂被覆材料としては、従来エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂等が用いられているが、硬
化に長時間を要するので生産性に劣るほか、硬化
不足に起因してガラス繊維との密着性が十分でな
く、長期信頼性が満足すべきではない。更に、こ
のような繊維被覆は柔軟性に欠けるので、側圧に
より伝送特性が損なわれる欠点がある。この発明は上記の問題を解決するためになされ
たものであつて、特に、低粘度で、光学ガラス繊
維との密着性にすぐれると共に、硬化速度が大き
く、更に得られる樹脂被覆が柔軟である光学ガラ
ス繊維用被覆材料を提供することを目的とする。すなわち、この発明は少なくとも分子両末端に
アクリル基ないしメタクリル基を有する平均分子
量が300以上のポリエステルを主体としこれに熱
重合開始剤を配合した熱硬化性の光学ガラス繊維
用被覆材料に係るものである。この発明の上記ポリエステルによれば光学ガラ
ス繊維の被覆用として好適な粘度に調整でき、ま
た光学ガラス繊維に施こして速かに硬化させるこ
とができる一方、その硬化被膜の可撓性にすぐれ
て光学ガラス繊維の伝送特性に非常に良好な結果
を与える。このようなポリエステルは、通常飽和多塩基酸
と多価アルコールとを常法に準じて反応させ、こ
の反応に際して多価アルコール過剰とすることに
よつてポリエステルポリオールを合成し、このポ
リオールにさらにアクリル酸ないしメタクリル酸
を反応させることにより合成される。上記の飽和多塩基酸としては、無水フタル酸、
イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、セバ
シン酸、ドデカンジカルボン酸などの芳香族ない
し脂肪族の二塩基性カルボン酸またはその酸無水
物あるいはその低級アルキルエステルが好適に用
いられる。しかし上記以外の多塩基性酸の使用も
可能である。また、これら飽和多塩基酸とともに
全多塩基酸成分中50モル％以下の範囲で不飽和多
塩基酸を使用することもできる。多価アルコールとしては、１・４−ブタンジオ
ール、１・５−ペンタンジオール、１・６−ヘキ
サンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、グリセリン、トリメチロー
ルプロパンなど公知のものが広く含まれる。この発明のポリエステルは、平均分子量が300
以上であることが必要で、これより低くなると硬
化後の柔軟性に乏しくなり光学ガラス繊維の被覆
用として適さなくなる。なお、平均分子量があま
りに高くなりすぎると、工業的製法ないし粘度の
面で不利となるから、多塩基性酸ないし多価アル
コールの種類に応じて好適範囲を設定するのが望
ましい。この発明の被覆材料は、上記の如きポリエステ
ルを主体としたものであるが、必要に応じて上記
ポリエステルに付加重合性二重結合を少なくとも
１個有する化合物を架橋剤として配合することが
できる。この化合物の代表的なものとしては、ア
クリル酸エステル、メタクリル酸エステルおよび
アリルエステルがあり、このうちアリルエステル
はとくに多価アリルエステルを使用するのが好ま
しい。アクリル酸エステルないしメタクリル酸エステ
ルの具体例としては、たとえば２−エチルヘキシ
ル（メタ）アクリレート、１・６−ヘキサンジオ
ールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプ
ロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリス
リトールテトラ（メタ）アクリレート、エチルジ
エチレングリコール（メタ）アクリレート、ブチ
ルトリエチレングリコール（メタ）アクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレ
ート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレ
ート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリ
レート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）ア
クリレートなどがが挙げられる。また、多価アリルエステルとしては、ジアリル
アジペート、ジアリルセバケート、ジアリルフタ
レート、ジアリルイソフタレート、ジアリルテレ
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）、ジアリルイタコネート、トリア
リルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート
などを挙げることができる。これらの架橋剤は、その一種を単独で用いても
よいし、また二種以上を組み合わせて使用しても
よい。使用割合は、ポリエステル100重量部に対
して50重量部以下とするのが望ましく、あまり多
く使用しすぎるとポリエステルの特性、とくに柔
軟性を損なうおそれがある。この発明の被覆材料は熱硬化タイプのものであ
つて、従来より知られている熱重合開始剤が必須
成分として用いられる。この開始剤の具体的とし
てベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオ
キシベンゾエート等が挙げられる。これら開始剤
は通常、被覆材料全体の0.1〜10重量％が用いら
れる。この発明の光学ガラス繊維被覆用材料は、更に
必要に応じて変性用樹脂や各種添加を含有してい
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、用いる前記ポリエ
ステルと同量以下、好ましくは1/4量以下の範囲
で使用される。変性用樹脂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、フエノール
樹脂等を挙げることができ、また、多価アルコー
ル成分ないし多塩基酸成分として長鎖グリコール
ないし長鎖飽和二塩基酸を含有するような不飽和
ポリエステルを使用することにより硬化後の柔軟
性により良好な結果を与えることもできる。さら
に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、ジメチルアニリンの如き硬化促進
剤、有機ケイ素化合物、界面活性剤を挙げること
ができる。以上詳述したとおり、この発明の被覆材料は、
特定のポリエステルを主体としこれに熱重合開始
剤を配合し、必要に応じて付加重合性二重結合を
少なくとも１個有する化合物を配合してなる液状
組成物であつて、以下の実施例にも示されるよう
に、従来の被覆材料、たとえばエポキシ樹脂系の
材料に比べて著しく粘度が低く、一方、硬化速度
が大きく、光学ガラス繊維の生産性にすぐれるの
みならず、柔軟な被膜を形成して、光学ガラス繊
維の強度と信頼性を高める。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よつて何ら制限される
ものではない。尚、部は重量部を示す。実施例１フタル酸とグリコールの線状ポリエステルポリ
オール（平均分子量約940）の分子両末端にアク
リル基を導入してなるポリエステル（粘度522セ
ンチポイズ／25℃）100部に、ｔ−ブチルパーオ
キシベンゾエート１部を溶解して、この発明の光
学ガラス繊維用被覆材料とした。実施例２フタル酸と分子量200のポリエチレングリコー
ルとの線状ポリエステルポリオール（平均分子量
約830）の分子両末端にアクリル基を導入してな
るポリエステル（粘度350センチポイズ／25℃）
70部に、ブチルトリエチレングリコールアクリレ
ート30部およびベンゾイルパーオキサイド１部を
溶解して、この発明の光学ガラス繊維用被覆材料
とした。実施例３分子両末端にメタクリル基を有する平均分子量
約700の線状飽和ポリエステル（粘度22センチポ
イズ／25℃）70部に、ジアリルフタレート30部お
よびベンゾイルパーオキサイド１部を溶解して、
この発明の光学ガラス繊維用被覆材料とした。比較例エポキシ樹脂Epon−828（シエル石油社製）
100部に、２−エチル−４−メチルイミダゾール
５部を溶解して、この発明とは異なる光学ガラス
繊維用被覆材料とした。上記実施例１〜３および比較例の各材料の特性
を調べたところ、次の第１表に示されるとおりで
あつた。

【表】上記第１表において、シヨア硬度Ａは各材料を
150℃、15分間の条件で加熱硬化させて、厚み２
mmの板状体を作成し、これを用いて測定した。つぎに、上記実施例１および比較例の被覆材料
を用いて、以下の試験例１、２に示されるとお
り、実際に光学ガラス繊維を被覆し、その性能を
テストした。試験例１ 20ｍ／分の速度で紡糸した直径125μｍの光学
ガラス繊維の表面に、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後、
450℃の電気炉（長さ１ｍ）を用いて硬化させ
た。被覆後の光学ガラス繊維の外径は約230μｍ
であり、表面は均一であつた。また、得られた光
学ガラス繊維の破断強度（試料長10ｍ、試料数20
本の平均値）は5.5Kgであり、−40℃まで伝送損失
の増加は認められなかつた。試験例２試験例１において、実施例１の被覆材料の代り
に比較例に示した被覆材料を用い、650℃に加熱
した電気炉により硬化させて、光学ガラス繊維を
得た。この繊維の外径は150〜310μｍの範囲にば
らついていた。また、得られた光学ガラス繊維は
−20℃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、この発明の光学ガラス
繊維用被覆材料は、硬化速度が速いため、光学ガ
ラス繊維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富むものであ
るため、伝送特性にすぐれる光学ガラス繊維被覆
体を得ることができる利点がある。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくとも分子両末端にアクリル基ないしメ
タクリル基を有する平均分子量が300以上のポリ
エステルを主体としこれに熱重合開始剤を配合し
た熱硬化性の光学ガラス繊維用被覆材料。２ポリエステルに付加重合性二重結合を少なく
とも１個有する化合物を配合してなる特許請求の
範囲第１項記載の光学ガラス繊維用被覆材料。３付加重合性二重結合を少なくとも１個有する
化合物が、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から選ばれたもので
ある特許請求の範囲第２項記載の光学ガラス繊維
用被覆材料。