光纤芯丝粘结剂和光纤元件制造技术

本发明专利技术公开了一种在２３℃下表面张力为３０μＮ／ｍ或更低的光纤芯丝粘接剂，它包括（Ａ）一种可以自由基聚合的低聚物，（Ｂ）可以自由基聚合的单体，（Ｃ）一种光聚合引发剂，和至少一种选自由（Ｄ）改性的硅氧烷化合物和（Ｅ）含有氮／硫原子的化合物组成的组中的化合物，其中选自组分（Ｄ）和（Ｅ）的化合物的含量为组分（Ａ）至（Ｅ）的总重量的０．０１－２０％。该粘接剂即使在将光纤芯丝扭曲的同时将其填充在光纤芯的周围，也能在其固化产物中仅裹入或留下少量气泡并与张力部件的粘接以及加工性能良好。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含有可光固化的树脂组合物且适用于覆盖光纤的光纤芯丝粘结剂、一种采用该粘结剂形成的固化材料以及一种光纤元件，从而使在固体材料与光纤介面处气泡的形成得到抑制。一般说来，光纤元件可以用于海底光缆或类似物中，如附图说明图1中所示。图1是一个截面，其中1表示中心张力丝，2表示围绕中心张力丝1而扭曲在一起的多根光纤芯丝，3表示填充在光纤芯丝之间的内层元件固体材料以对其进行保护，4表示外层元件固体材料。5表示由此构成的光纤元件。在这里，外层元件固体材料4是由相当硬的树脂制成的，用来保护该光纤芯丝，使之不受外力影响，而内层元件固体材料3是由相当软的UV树脂制成的，以保护光纤芯丝2，减缓外力。通常，由于可光固化的树脂的优点在于它们能快速固化且具有良好的生产率，因而将它们用作光纤元件固体材料的树脂。举例来说，可以将这种光纤元件5用作海底光缆的芯料，如图3中所示。图3是一个截面图，其中11表示光纤元件(与图1中所相同)，它被放在由铁的三部分管12、张力钢琴丝13和铜管14组成的复合金属体中。在光纤元件11与管12之间以及在张力钢琴丝13之间填充了防水性树脂15。16表示绝缘层，17表示防腐层(套)。18表示由此构成的海底光缆。上述金属复合体还可以作为中继器或类似物的馈电线。同时，在制造这种光纤元件的过程中，在使多根光纤芯丝2围绕中心张力丝1而扭曲的同时，将一种可光固化的树脂填充到光纤芯丝间的空间中，以保护光纤。此时就会出现这样一个问题，由于扭曲会在可光固化的树脂中造成气泡，因而会不可避免地在覆盖在光纤芯丝上的由固化树脂形成的固体材料中留下细小的气泡。已经知道如果在光纤芯丝的周围存在大量这样的气泡，就会由于微弯曲而使传输损耗增加。因此应该防止存在这种气泡。此外，除了防止气泡发生以外，这种光纤元件还要具有下列基本性能当对其端部进行处理以使光纤芯丝与另一个光纤元件的光纤芯丝相连时，该光纤芯丝要容易与构成光纤元件的固体材料分开；也就是说，其操作性必须特别好；而且用来将中心张力丝从该固体材料可光固化的树脂中拉出所需的力量必须不能降低。作为常规的光纤元件，在JP-A-61-14210中公开了一种光纤元件，其中多根光纤芯丝的周围均涂覆有覆盖层，这些丝围绕着中心部分而放置并且作为一种缓冲介质而将其覆盖一种可紫外固化的树脂组合物，该组合物含有特定的丙烯酸低聚物和三(2-羟乙基)异腈脲酸的三丙烯酸酯。但是，这种技术虽然改进了耐热性和耐湿性、弹性系数以及缓冲介质的类似性能，但它根本没有考虑由于气泡而造成的微弯曲问题。另外，JP-A-62-47008描述了每一根都用可紫外固化的树脂覆盖的多根光纤，将这些光纤直接扭曲在一起，用一种可紫外固化的硅氧烷树脂填充在中心张力丝与所说的多根光纤之间的空间以及所说的多根光纤之间的空间中，并且在它们周围形成杨氏模量不同的两种可紫外固化的树脂固体层，但其目的在于改善耐热性以防止传输损耗增加，以及在于提高其基本性能，即可操作性以使端部处理更容易。因此本专利技术的一个目的在于提供一种含有覆盖光纤用的树脂组合物的光纤芯丝粘接剂，它可以形成仅有少量气泡的固化产物(元件固体材料)，仅留下少量的气泡，并且当将其填入和涂覆到光纤芯丝周围(同时将该光纤芯丝扭曲)时，其与中心张力丝(张力部分)的粘接和操作性特别好。此外，本专利技术的另一个目的在于提供一种光纤元件，其中在光纤芯丝和由围绕着它的树脂固化产物形成的固体材料之间的介面处的气泡不会留下，并且固体材料与中心张力丝之间的粘结以及操作性均特别好。本专利技术的其它和进一步的目的、特征及其优点由下面结合附图的描述将会变得更全面。本专利技术的上述目的通过下列手段达到。也就是说，本专利技术提供了(1)一种光纤芯丝粘接剂，它包括(A)一种可以自由基聚合的低聚物，(B)可以自由基聚合的单体，(C)一种光聚合引发剂，和至少一种选自由(D)改性的硅氧烷化合物和(E)含氮/硫原子的化合物组成的组中的化合物，选自由所说的组分(D)和(E)组成的组中的化合物的含量为组分(A)至(E)的总重量的0.01-20％，表面张力在23℃下为30μN/m或更低；(2)在前面(1)中所说的光纤芯丝粘接剂，其中所说的组分(D)是一种改进的硅氧烷化合物，它是通过将一种不是低级烷基的有机基团引入到二-低级烷基聚硅氧烷的端部和/或侧链上而形成的；(3)如在前面(2)中所说的光纤芯丝粘接剂，其中所说的组分(D)的分子量为900-100000，并且通过下列等式表示的改性量为10-95％改性量=(X/Y)×100(％)式中X表示该改性硅氧烷除了二-低级烷基聚硅氧烷骨架以外的所有部分的总分子量，Y表示整个改性的硅氧烷的分子量；(4)如前面(2)或(3)中所说的光纤芯丝粘接剂，其中所说的成分(D)含有作为改性基团的至少一种其总碳量为20-5000(改性硅氧烷化合物中的总数)的长链聚醚基团、烷基基团(除了低级烷基以外)、苯基、甲基苯乙烯基、高级脂肪酸酯基、烷氧基、被氟取代的烷基以及被氟取代的烷氧基基团；(5)如前面(4)所说的光纤芯丝粘接剂，其中所说的成分(D)含有作为改性基团的长链聚醚基团的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚基团；(6)如前面(1)至(5)中任一项所说的光纤芯丝粘接剂，其中所说的成分(A)是分子量为500或更大的可以自由基聚合的低聚物，在其端部具有至少一个可以聚合的不饱和基团，它选自乙烯基、丙烯酰基以及甲基丙烯酰基；(7)如前面(1)-(6)中任意一项所说的光纤芯丝粘接剂，其中所说的成分(A)是至少一种可以自由基聚合的低聚物，它选自尿烷丙烯酸酯，它是通过将(a1)多元醇，(a2)异氰酸酯，和(a3)在端部具有可以聚合的不饱和基团和羟基的化合物反应而获得的；环氧丙烯酸酯，它是缩水甘油醚化合物与具有未聚合的不饱和基团的羧酸，如(甲基)丙烯酸的反应产物；以及乙烯基醚；(8)由前面(7)中所说的光纤芯丝粘接剂，其中所说的环氧丙烯酸酯含有选自双酚(如双酚A、双酚S和双酚F)和酚醛树脂的具有至少一个芳香环的多元醇的缩水甘油醚，与(甲基)丙烯酸的反应产物；(9)如前面(7)中所说的光纤芯丝粘接剂，其中所说的构成所说尿烷丙烯酸酯的多元醇(a1)选自分子量为400-10000的多元醇；(10)如前面(7)中所说的光纤芯丝粘接剂，其中所说的聚异氰酸酯(a2)选自分子量低于500的聚异氰酸酯；(11)如前面(1)至(6)中任意一项所说的光纤芯丝粘接剂，其中所说的成分(B)是这样一种化合物，其结构中，(甲基)丙烯酸通过酯化反应与含有羟基的化合物连接；(12)如前面(11)中所说的光纤芯丝粘接剂，其中所说的其结构中(甲基)丙烯酸通过酯化反应而与含有羟基的化合物相连的化合物是至少一种选自下列单官能乙烯基系列的单体(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸壬基苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸三环癸酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、(甲基)丙烯酸吗啉、N-乙烯基己内酰胺和乙烯基咔唑，这些单体中每一种单体的均聚物的玻璃转化点为零℃或更高；(13)如前面(11)中所说的光纤芯丝粘接剂，其中所说的其结构中(甲基)丙烯酸通过酯化反应而与含有羟基的化合物相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤芯丝粘接剂，它包括（Ａ）一种可以自由基聚合的低聚物，（Ｂ）可以自由基聚合的单体，（Ｃ）一种光聚合引发剂，和至少一种选自由（Ｄ）改性的硅氧烷化合物和（Ｅ）含有氮／硫原子的化合物组成的组中的化合物，选自由所说的组分（Ｄ）和（Ｅ）组成的组中的化合物的含量为组分（Ａ）至（Ｅ）的总重量的０．０１－２０％，表面张力在２３℃下为３０μＮ／ｍ或更低。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：秋田雅志，神部幸昭，柏原一久，斋藤治，服部严，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]