JP2007155913A - 光通信用ガラス部材の接合方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シランカップリング剤3を加温により蒸発させ、シランカップリング剤蒸気によって光通信用ガラス部材(1,2)を処理した後、該ガラス部材を接着剤により接合することを特徴とする光通信用ガラス部材の接合方法。
【選択図】図1
Description
本発明の方法は、処理が簡便で効率が良いため、部材の加工工程のどの段階でも導入でき、また高価な設備を必要としないため接合強度向上および剥離防止のための設備コストを抑えることができる。
本発明の方法は、複数個の部材を一括で処理できるので、他の塗布法と比較して量産性が高い。
アクリル系シランカップリング剤は、例えば、信越化学工業社製のKBM5103等が使用可能である。
メタクリル系シランカップリング剤は、例えば、信越化学工業社製のKBM502、KBM503、KBE502、KBE503等が使用可能である。
エポキシ系シランカップリング剤は、例えば、信越化学工業社製のKBM303、KBM403、KBE402、KBE403等が使用可能である。
スチリル系シランカップリング剤は、例えば、信越化学工業社製のKBM1403等が使用可能である。
ビニル系シランカップリング剤は、例えば、信越化学工業社製のKA1003、KBM1003、KBE1003等が使用可能である。
アミノ系シランカップリング剤は、例えば、信越化学工業社製のKBM602、KBM603、KBE603、KBM903、KBE903、KBE9103、KBM573、KBM575、KBM6123等が使用可能である。
また例えば、エポキシ系のシランカップリング剤を使用する場合には、エポキシ系またはオキセタン系の光反応性接着剤を使用することが好ましい。
また例えば、アルキル系、アミノ系、アクリル系、メタクリル系のシランカップリング剤を使用する場合には、ウレタンアクリル系、アクリル系、メタクリル系の光反応性接着剤を使用することが好ましい。
アクリル系、メタクリル系、ウレタンアクリル系の光反応性接着剤は、例えば、Ablestik社製のAbleux OGR150THTG、株式会社アーデル社製のES89等が使用可能である。
エポキシ系光反応性接着剤は、例えば、NTT−AT社製のAT3925M等が使用可能である。
オキセタン系光反応性接着剤は、例えば、東亜合成社製のUX−0110、UX−0120等が使用可能である。
(実施例1A;ファイバーアレイ)
・部材のシランカップリング剤処理
図1に示すように、ガラス製の押さえ基板1とV型溝を有するガラス製の基板2を、シランカップリング剤(信越化学工業社製;KBE403)3が入った小瓶とともに、密閉容器4内に入れて、密閉する。その後、内部温度を140℃で30分間維持して、シランカップリング剤の処理を行った。
図2に示すように、シランカップリング剤処理された押さえ基板1と基板2を取り出し、基板2のV型溝にリボンファイバー5を設置した。なお、シランカップリング剤層は図示しない。次いで、その上に、押さえ基板1を載置すると共に、基板1と基板2との間に接着剤(NTT−AT社製;AT3925M、エポキシ系)6を充填して紫外線照射により十分に硬化させ、ファイバーアレイ10を得た。基板1は、密閉容器内での上面が接着剤と接触するように用いた。
シランカップリング剤処理において内部温度を110℃、維持時間を30分間としたこと以外、実施例1Aと同様の方法によりファイバーアレイを得た。
シランカップリング剤処理において内部温度を90℃、維持時間を30分間としたこと以外、実施例1Aと同様の方法によりファイバーアレイを得た。
シランカップリング剤層を形成しなかったこと以外、実施例1Aと同様の方法によりファイバーアレイを得た。
基板1の接着剤との接触面(接合面)および基板2のV型溝形成面に、シランカップリング剤を2重量%含有する酢酸溶液をスプレーコートし、常温で乾燥することによって、シランカップリング剤層を形成したこと以外、実施例1Aと同様の方法によりファイバーアレイを得た。
各実施例/比較例で20個のファイバーアレイを接合後、微小部分でも剥離が見られたものに関しては剥離とし、剥離発生数を目視確認した。詳しくは金属顕微鏡において10倍で検査した。その後、オーブンにサンプルを入れ、表に記載の各加温時間に30分間保持した後の剥離発生数を確認した。剥離発生率として「剥離した個体数/試験した個体数」で示した。表に記載の加温温度は試験温度であり、温度が高く、剥離が少ないほど、接着は良好であると判断できる。
実施例1A〜3Aから、処理時の内部温度が高いほど剥離が発生し難いことがわかる。
(実施例1B;WDMモジュール)
・部材のシランカップリング剤処理
別のシランカップリング剤(信越化学工業社製;KBM5103)を用いたこと以外、実施例1Aと同様の方法により、図3に示すようなファイバーアレイ11、フィルター14が接合済みの光導波路12およびファイバーアレイ13に対してシランカップリング剤の処理を行った。なお、いずれの部材も少なくとも後述の接着剤と接触する面にはシランカップリング剤層が形成されている。また光導波路12は接着剤を用いて予めフィルター14を接合されている。
図3に示すように、シランカップリング剤処理(140℃30分間)された部材11,12,13を取り出し、設置した後、部材11と部材12との間15および部材12と部材13との間16に接着剤(Ablestik社製;Ableux OGR150THTG、アクリレート系)を充填して紫外線照射により十分に硬化させ、WDMモジュール20を得た。
シランカップリング剤処理において内部温度を110℃、維持時間を30分間としたこと以外、実施例1Bと同様の方法によりWDMモジュールを得た。
シランカップリング剤処理において内部温度を90℃、維持時間を30分間としたこと以外、実施例1Bと同様の方法によりWDMモジュールを得た。
シランカップリング剤層を形成しなかったこと以外、実施例1Bと同様の方法によりWDMモジュールを得た。
部材11,12,13の接着剤との接触面(接合面)に、シランカップリング剤を2重量%含有する酢酸溶液をスプレーコートし、常温で乾燥することによって、シランカップリング剤層を形成したこと以外、実施例1Bと同様の方法によりWDMモジュールを得た。
シランカップリング剤処理において密閉容器内を0.1MPa、90℃の減圧状態に30分間維持したこと以外、実施例1Bと同様の方法によりWDMモジュールを得た。
実験例Aと同様の方法により評価を行い、剥離発生率を求めた。
実施例1B〜3Bから、処理時の内部温度が高いほど剥離が発生し難いことがわかる。
比較例3Bから、シランカップリング剤処理時において減圧すると、剥離が発生し易くなることがわかる。比較例3Bにおいては前工程で使用の接着剤に起因するものと考えられる揮発成分による白濁が部材の表面に確認された。
Claims (8)
- シランカップリング剤を加温により蒸発させ、シランカップリング剤蒸気によって光通信用ガラス部材を処理した後、該ガラス部材を接着剤により接合することを特徴とする光通信用ガラス部材の接合方法。
- 加温処理温度が100〜200℃である請求項1に記載の光通信用ガラス部材の接合方法。
- シランカップリング剤の蒸発を加温単独によって行う請求項1または2に記載の光通信用ガラス部材の接合方法。
- シランカップリング剤がアクリル系、メタクリル系、エポキシ系、アルキル系、スチリル系、ビニル系およびアミノ系のシランカップリング剤からなる群から選択されるものである請求項1〜3のいずれかに記載の光通信用ガラス部材の接合方法。
- シランカップリング剤が濃度80〜100重量%で使用される請求項1〜4のいずれかに記載の光通信用ガラス部材の接合方法。
- 接着剤がアクリル系、メタクリル系、エポキシ系、ウレタンアクリル系、およびオキセタン系の光反応性接着剤からなる群から選択されるものである請求項1〜5のいずれかに記載の光通信用ガラス部材の接合方法。
- ガラス部材が石英、ソーダガラス、硼珪酸ガラス、または鉛ガラスからなる請求項1〜6のいずれかに記載の光通信用ガラス部材の接合方法。
- 接合を行う光通信用ガラス部材の少なくとも一方が、2以上のガラス部材が予め接着剤によって接着されてなる複合部材である請求項1〜7のいずれかに記載の光通信用ガラス部材の接合方法。
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