JPS636507B2 - - 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、単に光フアイバという）は脆く、傷がつきや
すいうえ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。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樹脂被覆
が施されている。 このような被覆材料としては、従来、エポキシ
樹脂やウレタン樹脂など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
不足に起因して光フアイバとの密着性が充分でな
く、長期信頼性に欠ける。さらに、このような樹
脂被覆では、柔軟性に欠けるため、マイクロベン
デイングにより伝送特性が損なわれる欠点があ
る。一方、生産性を向上させる観点から、紫外線
硬化による樹脂被覆が試みられており、この材料
としてエポキシアクリレートなどが知られている
が、この種の材料も柔軟性に問題があるため伝送
特性がやはり増大する欠点を免れなかつた。 この発明は、以上の問題を解決するためになさ
れたものであつて、とくに柔軟性にすぐれると共
に硬化速度が大きくしかも光フアイバとの密着性
にすぐれる被覆材料を提供することを目的として
いる。すなわち、この発明は、エポキシ樹脂と長
鎖脂肪族系ジカルボン酸とアクリル酸ないしメタ
クリル酸との反応生成物および光重合開始剤を含
む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。 この発明の被覆材料によれば、これを光フアイ
バの表面に塗布したのち紫外線や場合により電子
線などを照射することによつて非常に迅速に硬化
させることができると共に、このように形成され
た樹脂被膜は光フアイバに対する密着性にすぐれ
しかも良好な柔軟性を有しており、これが光フア
イバの伝送特性の向上に大きく寄与するものであ
ることが見い出された。 この発明に係る反応生成物を得るために用いら
れるエポキシ樹脂としては、芳香族ないし脂肪族
系のジグリシジルエーテルやジグリシジルエステ
ルなどが用いられ、そのタイプとしては、ビスフ
エノールＡ型、Ｆ型、水添ビスフエノールＡ型、
テトラブロムビスフエノールＡ型、フエノールノ
ボラツク型、臭素化フエノールノボラツク型、Ｏ
−クレゾールノボラツク型、ヒダントイン型、脂
環型などが広く包含される。 また長鎖脂肪族系ジカルボン酸としては、炭素
数６以上の長鎖脂肪族ジカルボン酸のほか、平均
分子量300〜9000のポリエチレンオキシジグリコ
ール酸や、長鎖脂肪族ジカルボン酸とグリコール
とでエステル化した末端カルボキシル基を有する
２〜３量体化合物などが含まれる。 上記のエポキシ樹脂と長鎖脂肪族系ジカルボン
酸とアクリル酸ないしメタクリル酸との使用割合
は、エポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対し長鎖
脂肪族系ジカルボン酸のカルボキシル基が0.01〜
0.7当量、好ましくは0.1〜0.5当量、最適には略
0.5当量となるように、エポキシ樹脂に対する長
鎖脂肪族系ジカルボン酸の使用量を決定すると共
に、残りのエポキシ基にアクリル酸もしくはメタ
クリル酸を付加反応させうるように、上記アクリ
ル酸もしくはメタクリル酸の使用量を決定すれば
よい。 三成分の反応は、トリエチルアミン、ベンジル
ジメチルアミンのような第３級アミンの存在下、
70〜180℃、好ましくは80〜140℃の温度で加熱反
応させればよい。反応工程としては、最初にエポ
キシ樹脂と長鎖脂肪族系ジカルボン酸との反応を
行ない、つぎにアクリル酸ないしメタクリル酸を
反応させる二段階反応工程をとるのが好ましい。
しかし、三成分を同時に反応させることも可能で
あり、また場合によりエポキシ樹脂とアクリル酸
ないしメタクリル酸とを反応させたのち、長鎖脂
肪族系ジカルボン酸を反応させるようにしても差
し支えない。 かくして得られる反応生成物は、一般には、長
鎖脂肪族系ジカルボン酸１モルに２モルのエポキ
シ樹脂が付加反応し、この付加物の遊離のエポキ
シ基にさらに２モルのアクリル酸ないしメタクリ
ル酸が付加反応した構造を有するものを主体と
し、これに上記以外の付加反応構造を有するもの
が多種混在化したものである。その平均分子量と
しては、通常1000〜10000程度であり、また酸価
は0.5〜５程度である。 この発明の光フアイバ用被覆材料は、上記の反
応生成物にベンゾインアルキルエーテル、ベンゾ
フエノン、アセトフエノン、チオキサントンなど
の光重合開始剤を添加することにより得られる。
光重合開始剤の添加量は、被覆材料全体量の通常
0.1〜10重量％とすれば充分である。 この被覆材料には、この発明の目的を損なわな
い程度に従来公知のエポキシアクリレートやウレ
タンアクリレートなどを添加してもよい。また粘
度調節の目的で、２−エチルヘキシルアクリレー
ト、ステアリルアクリレート、テトラヒドロフル
フリルアクリレート、ベンジルアクリレート、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の反応性希釈剤を加えるこ
とができる。 さらに必要に応じて前記反応生成物と同量以下
の割合で、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリウレ
タン、ポリエーテル、ポリイミド、ポリアミドイ
ミド、シリコーン樹脂、フエノール樹脂などの各
種変性樹脂を添加することができ、また所望なら
有機溶剤で希釈したり、有機ケイ素化合物や界面
活性剤などの各種添加剤を添加してもよい。 以下に、この発明の実施例を記載してより具体
的に説明する。以下において部とあるは重量部を
意味するものとする。 実施例 １ 撹拌機、温度計および還流冷却管を付けた300
c.c.の四つ口フラスコに、ビスフエノールＡジグリ
シジルエーテルEpon828（シエル石油社製）160ｇ
（0.4モル）、炭素数20の長鎖脂肪族ジカルボン酸
SB−20（岡村製油社製）68.4ｇ（0.2モル）、アク
リル酸28.8ｇ（0.4モル）、トリエチルアミン0.5ｇ
およびハイドロキノン0.13ｇを加え、110〜130℃
で３時間反応させ、酸化を２にした平均分子量
2000の反応生成物を得た。 この生成物70部に、２−ヒドロ−３−フエニル
オキシプロピルアクリレート30部とベンゾインイ
ソブチルエーテル５部を溶解混合して、光フアイ
バ被覆用の試料Ａとした。 実施例 ２ 実施例１と同様の四つ口フラスコに、Epon828
（前出）80ｇ（0.2モル）、ポリエチレンオキシジ
グリコール酸（平均分子量400）PEO酸（川研フ
アインケミカル社製）40ｇ（0.1モル）、アクリル
酸14.4ｇ（0.2モル）、ジメチルベンジルアミン0.3
ｇおよびハイドロキノン0.07ｇを加え、120〜140
℃で２時間反応させ、酸価を３にした平均分子量
2300の反応生成物を得た。 この生成物80部に、２−エチルヘキシルアクリ
レート20部とベンゾインイソブチルエーテル５部
を溶解混合して、光フアイバ被覆用の試料Ｂとし
た。 実施例 ３ 実施例１と同様の四つ口フラスコに、Epon828
（前出）16ｇ（0.04モル）、PEO酸（平均分子量
4000）80ｇ（0.02モル）、アクリル酸2.9ｇ（0.04
モル）、ジエチルアミノエタノール0.2ｇおよびハ
イドロキノン0.05ｇを加え、100〜120℃で４時間
反応させ、酸価を４にした平均分子量7000の反応
生成物を得た。 この生成物60部に、１・６−ヘキサンジオール
ジアクリレート40部とベンゾインイソブチルエー
テル５部を溶解混合して、光フアイバ被覆用の試
料Ｃとした。 実施例 ４ 実施例１と同じ四つ口フラスコに、SB−20（前
出）34.2ｇ（0.1モル）とポリエチレングリコー
ル（平均分子量400）20ｇ（0.05モル）を加え、
180〜200℃で５時間反応させた。次に、100℃ま
で温度を低下させてから、Epon828（前出）40ｇ
（0.1モル）、アクリル酸7.2ｇ（0.1モル）、ベンジ
ルジメチルアミン0.2ｇおよびハイドロキノン
0.05ｇを加え、115〜135℃で２時間反応させ、酸
化を３にした平均分子量4000の反応生成物を得
た。 この生成物80部に、ネオペンチルグリコールジ
アクリレート20部とベンゾインイソブチルエーテ
ル５部を溶解混合して、光フアイバ被覆用の試料
Ｄとした。 比較例 実施例１と同様の四つ口フラスコに、Epon828
（前出）80ｇ（0.2モル）、アクリル酸28.8ｇ（0.4
モル）、ベンジルジメチルアミン0.2ｇおよびハイ
ドロキノン0.05ｇを加え、120〜130℃で３時間反
応させ、酸化を２にした平均分子量700の反応生
成物を得た。 この生成物70部に、２−ヒドロ−３−フエニル
オキシプロピルアクリレート30部とベンゾインイ
ソブチルエーテル５部を溶解混合して、光フアイ
バ被覆用の試料Ｅとした。 上記の実施例および比較例の各試料の特性を調
べた結果は、つぎの表に示されるとおりであつ
た。

【表】 つぎに、実施例および比較例の各試料につき実
際に光フアイバの被覆試験を行ない、その性能を
評価した。結果は下記に示されるとおりであつ
た。 試験例 １ 50ｍ／分の速度で紡糸した直径125μｍの光フ
アイバの表面に、紡糸工程に引き続く工程におい
て、実施例１〜４に示した被覆材料としての試料
Ａ〜Ｄを塗布したのち、紫外線（ランプ出力
2KW2本）を照射して硬化させた。被覆後の外径
は約200μｍであり、表面は均一であつた。また、
破断強度は5.0Kg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 50ｍ／分の速度で紡糸した直径125μｍの光フ
アイバの表面に、紡糸工程に引き続く工程におい
て、比較例に示した被覆材料としての試料Ｅを塗
布したのち、試験例１の場合と同様にして硬化さ
せた。被覆後の外径は約200μｍであり、強度は
4.5Kgであり、−20℃以下では伝送損失の急激な増
加が認められた。 上述のとおり、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、光フアイバの紡糸工
程に引き続く工程において速やかにかつ密着良好
に被覆でき、また硬化後の柔軟性に富むものであ
るため、伝速特性の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 (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エポキシ樹脂と長鎖脂肪族系ジカルボン酸と
   アクリル酸ないしメタクリル酸との反応生成物お
   よび光重合開始剤を含むことを特徴とする光学ガ
   ラスフアイバ用被覆材料。