JP2019061157A - Optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバに関する。 The present invention relates to optical fibers.
一般に、光ファイバは、光伝送体であるガラスファイバを保護するための被覆樹脂層を有している。 In general, an optical fiber has a coating resin layer for protecting a glass fiber which is a light transmitting body.
特許文献1では、光ファイバの被覆材の水に対する接触角を調整することが検討されている。 In patent document 1, adjusting the contact angle with respect to the water of the coating material of an optical fiber is examined.
ミネラルオイル等のオイルに光ファイバを浸漬すると、被覆樹脂層がオイルを吸収し、ガラスファイバに対する被覆樹脂層の密着力が低下することがある。光ファイバには、水だけでなく、オイルに浸漬しても高い密着力を有する被覆樹脂層を備えることが求められている。一方、光ファイバを接続する場合、ガラスファイバから被覆樹脂層の一部を除去する必要がある。被覆樹脂層のガラスファイバに対する密着性が高すぎると、ガラスファイバから被覆樹脂層を除去するときに、ガラスファイバの外周に被覆樹脂層の一部が残ってしまうことがある。 When the optical fiber is immersed in an oil such as mineral oil, the coating resin layer may absorb the oil and the adhesion of the coating resin layer to the glass fiber may be reduced. The optical fiber is required to have a coating resin layer having high adhesion even if immersed in oil as well as water. On the other hand, when connecting an optical fiber, it is necessary to remove a part of coating resin layer from glass fiber. If the adhesion of the coating resin layer to the glass fiber is too high, when the coating resin layer is removed from the glass fiber, part of the coating resin layer may remain on the outer periphery of the glass fiber.
そこで、本発明は、適切な被覆除去性を有し、オイルに浸漬してもガラスファイバと被覆樹脂層との密着力を維持できる光ファイバを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the optical fiber which has suitable coating removal property and can maintain the adhesive force of glass fiber and a coating resin layer, even if it immerses in oil.
本発明の一態様に係る光ファイバは、ガラスファイバと、ガラスファイバの外周を被覆するプライマリ樹脂層と、プライマリ樹脂層の外周を被覆するセカンダリ樹脂層とを備え、プライマリ樹脂層に対するミネラルオイルの接触角が、23℃で9.0〜15.0°であり、セカンダリ樹脂層の平衡弾性率が、0.23〜0.80GPaである。 An optical fiber according to an aspect of the present invention comprises a glass fiber, a primary resin layer covering the outer periphery of the glass fiber, and a secondary resin layer covering the outer periphery of the primary resin layer, and contacting mineral oil with the primary resin layer The angle is 9.0 to 15.0 ° at 23 ° C., and the equilibrium elastic modulus of the secondary resin layer is 0.23 to 0.80 GPa.
本発明によれば、適切な被覆除去性を有し、オイルに浸漬してもガラスファイバと被覆樹脂層との密着力を維持できる光ファイバを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical fiber having appropriate removability for covering and capable of maintaining the adhesion between the glass fiber and the covering resin layer even when immersed in oil.
[本発明の実施形態の説明]
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一態様に係る光ファイバは、ガラスファイバと、ガラスファイバの外周を被覆するプライマリ樹脂層と、プライマリ樹脂層の外周を被覆するセカンダリ樹脂層とを備え、プライマリ樹脂層に対するミネラルオイルの接触角が、23℃で9.0〜15.0°であり、セカンダリ樹脂層の平衡弾性率が、0.23〜0.80GPaである。
Description of the embodiment of the present invention
First, the contents of the embodiment of the present invention will be listed and described. An optical fiber according to an aspect of the present invention comprises a glass fiber, a primary resin layer covering the outer periphery of the glass fiber, and a secondary resin layer covering the outer periphery of the primary resin layer, and contacting mineral oil with the primary resin layer The angle is 9.0 to 15.0 ° at 23 ° C., and the equilibrium elastic modulus of the secondary resin layer is 0.23 to 0.80 GPa.
本実施形態の光ファイバは、オイル浸漬前後において、被覆樹脂層の密着力と被覆除去性とを両立することができる。本発明者らは、プライマリ樹脂層に対するミネラルオイルの接触角が一定値以上であると、プライマリ樹脂層とオイルの親和性が低く、プライマリ樹脂層がオイルをはじくため膨潤し難くなり、かつ、セカンダリ樹脂層の平衡弾性率を高くすることで、オイルの吸収を抑制し、また、プライマリ樹脂層の膨潤を抑え込むことができると考えている。 The optical fiber of the present embodiment can achieve both the adhesion of the coating resin layer and the removability of the coating before and after immersion in oil. If the contact angle of the mineral oil with the primary resin layer is a certain value or more, the affinity between the primary resin layer and the oil is low, and the primary resin layer repels oil, making it difficult to swell, and the secondary It is thought that absorption of oil can be suppressed and swelling of the primary resin layer can be suppressed by increasing the equilibrium elastic modulus of the resin layer.
プライマリ樹脂層は、ウレタンオリゴマー、モノマー、光重合開始剤及びシランカップリング剤を含有する樹脂組成物の硬化物を含んでもよい。これにより、プライマリ樹脂層のガラスファイバに対する密着性を向上し易くなる。 The primary resin layer may contain a cured product of a resin composition containing a urethane oligomer, a monomer, a photopolymerization initiator and a silane coupling agent. This makes it easy to improve the adhesion of the primary resin layer to the glass fiber.
上記樹脂組成物は、シランカップリング剤を0.5〜1.5質量%含有してもよい。これにより、ガラスファイバとプライマリ樹脂層との間の密着力を調整し易くなる。 The resin composition may contain 0.5 to 1.5% by mass of a silane coupling agent. This makes it easy to adjust the adhesion between the glass fiber and the primary resin layer.
上記モノマーは、極性モノマーを含んでもよい。これにより、プライマリ樹脂層に対するミネラルオイルの接触角を調整し易くなる。 The monomer may contain a polar monomer. This makes it easy to adjust the contact angle of the mineral oil to the primary resin layer.
[本発明の実施形態の詳細]
本発明の実施形態に係る光ファイバの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
Details of the Embodiment of the Present Invention
Specific examples of the optical fiber according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to these exemplifications, but is shown by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims. In the following description, the same reference numerals are given to the same elements in the description of the drawings, and the redundant description will be omitted.
(光ファイバ)
図1は、本発明の一形態である光ファイバの一例を示す概略断面図である。光ファイバ10は、ガラスファイバ13と、ガラスファイバ13の外周に設けられた被覆樹脂層16とを備えている。被覆樹脂層16は、ガラスファイバ13の外周に接して設けられたプライマリ樹脂層14と、プライマリ樹脂層14を被覆するセカンダリ樹脂層15を含んでいる。
(Optical fiber)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical fiber according to an embodiment of the present invention. The
ガラスファイバ13は、光ファイバ10に導入された光を伝送する。ガラスファイバ13は、コア11とクラッド12とを有しており、クラッド12はコア11を取り囲んでいる。クラッド12は、コア11の屈折率より低い屈折率を有する。コア11及びクラッド12は石英ガラス等のガラスを主に含み、例えば、コア11にはゲルマニウムを添加した石英を用いることができ、クラッド12には純石英、又は、フッ素が添加された石英を用いることができる。
The
図1において、例えば、ガラスファイバ13の外径(D2)は125μm程度であり、ガラスファイバ13を構成するコア11の直径(D1)は、7〜15μm程度である。
In FIG. 1, for example, the outer diameter (D2) of the
被覆樹脂層16の厚さは、通常、60〜70μm程度である。プライマリ樹脂層14及びセカンダリ樹脂層15の各層の厚さは、10〜50μm程度であってもよく、例えば、プライマリ樹脂層14の厚さが35μmで、セカンダリ樹脂層15の厚さが25μmであってもよい。光ファイバ10の外径は、245〜265μm程度であってもよい。
The thickness of the
ガラスファイバ13に対する密着力を向上する観点から、プライマリ樹脂層14は、ウレタンオリゴマー、モノマー、光重合開始剤及びシランカップリング剤を含有する樹脂組成物を硬化させて形成することができる。すなわち、プライマリ樹脂層14は、ウレタンオリゴマー、モノマー、光重合開始剤及びシランカップリング剤を含有する樹脂組成物の硬化物を含むことができる。
From the viewpoint of improving the adhesion to the
ウレタンオリゴマーとしては、ポリオール、ポリイソシアネート及び水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させて調製することができる。ここで、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はそれに対応するメタクリレートを意味する。(メタ)アクリロイルについても同様である。 The urethane oligomer can be prepared by reacting a polyol, a polyisocyanate and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate. Here, (meth) acrylate means acrylate or a methacrylate corresponding thereto. The same applies to (meth) acryloyl.
ポリオールとしては、例えば、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオールが挙げられる。ポリイソシアネートとしては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート及びジシクロヘキシルメタン4,4’−ジイソシアナートが挙げられる。水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート及びトリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。 Examples of the polyol include polytetramethylene glycol, polypropylene glycol and bisphenol A / ethylene oxide addition diol. Examples of the polyisocyanate include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and dicyclohexylmethane 4,4'-diisocyanate. As the hydroxyl group-containing (meth) acrylate, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, 2 -Hydroxypropyl (meth) acrylate and tripropylene glycol di (meth) acrylate are mentioned.
ウレタンオリゴマー合成時に1価アルコールを使用してもよい。1価アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−2−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−2−ブタノール、3−メチル−2−ブタノール、2,2−ジメチル−1−プロパノール、カプリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール及びオレイルアルコールが挙げられる。 A monohydric alcohol may be used at the time of urethane oligomer synthesis. As a monohydric alcohol, for example, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-2-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol , 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 2-methyl-2-butanol, 3-methyl-2-butanol, 2,2-dimethyl-1-propanol, capryl alcohol, lauryl alcohol, myristyl Alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol and oleyl alcohol can be mentioned.
ウレタンオリゴマーを調製する際には、触媒、重合禁止剤等を使用してもよい。触媒としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズマレート、ジブチルスズビス(メルカプト酢酸2−エチルヘキシル)、ジブチルスズビス(メルカプト酢酸イソオクチル)及びジブチルスズオキシドが挙げられる。重合禁止剤としては、例えば、メトキノン及びヒドロキノンが挙げられる。 When preparing a urethane oligomer, a catalyst, a polymerization inhibitor or the like may be used. Examples of the catalyst include dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin malate, dibutyltin bis (2-ethylhexyl mercaptoacetate), dibutyltin bis (isooctyl mercaptoacetate) and dibutyltin oxide. Examples of the polymerization inhibitor include methoquinone and hydroquinone.
モノマーとしては、重合性基を1つ有する単官能モノマー、重合性基を2つ以上有する多官能モノマーを用いることができる。モノマーは、2種以上を混合して用いてもよい。 As the monomer, a monofunctional monomer having one polymerizable group or a polyfunctional monomer having two or more polymerizable groups can be used. The monomers may be used as a mixture of two or more.
単官能モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、へキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ノニルフェノールポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート系モノマー;(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ダイマー、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトン(メタ)アクリレート等のカルボキシル基含有モノマー;N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、N−(メタ)アクリロイルピペリジン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン、3−(3−ピリジル)プロピル(メタ)アクリレート等の複素環含有(メタ)アクリレート;マレイミド、N−シクロへキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド等のマレイミド系モノマー;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド等のN−置換アミド系モノマー;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸アミノプロピル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸アミノアルキル系モノマー;N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミド等のスクシンイミド系モノマーが挙げられる。 Examples of monofunctional monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, s-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, Isobutyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, isopentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (Meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, Zyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl oxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, nonylphenol polyethylene glycol (meth) acrylate, nonyl phenoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, (Meth) acrylate monomers such as isobornyl (meth) acrylate; (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid dimer, carboxyethyl (meth) acrylate, carboxypentyl (meth) acrylate, ω-carboxy-polycaprolactone (meth) Carboxyl group-containing monomers such as acrylates; N- (meth) acryloyl morpholine, N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl caprolactam, N- (meth) acryloyl Heterocycle-containing (meth) acrylates such as piperidine, N- (meth) acryloyl pyrrolidine, 3- (3-pyridyl) propyl (meth) acrylate; maleimide-based monomers such as maleimide, N-cyclohexyl maleimide, N-phenyl maleimide (Meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-hexyl (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-butyl (meth) acrylamide, N-substituted such as N-butyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide, N- methylol (meth) acrylamide, N- methylol propane (meth) acrylamide and the like Amide based monomer Aminoalkyl (meth) acrylates such as aminoethyl (meth) acrylate, aminopropyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, tert-butylaminoethyl (meth) acrylate Monomers; and succinimide monomers such as N- (meth) acryloyloxymethylene succinimide, N- (meth) acryloyl-6-oxyhexamethylene succinimide, and N- (meth) acryloyl-8-oxyoctamethylene succinimide.
多官能モノマーとしては、例えば、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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物のジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(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、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,14−テトラデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,16−ヘキサデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,20−エイコサンジオールジ(メタ)アクリレート、イソペンチルジオールジ(メタ)アクリレート、3−エチル−1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジ(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、トリメチロールオクタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリス[(メタ)アクロイルオキシエチル]イソシアヌレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリプロポキシテトラ(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート及びカプロラクトン変性トリス[(メタ)アクリロイルオキシエチル]イソシアヌレートが挙げられる。 Examples of the polyfunctional monomer include ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, Di (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of bisphenol A, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate of hydroxypivalate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6 -Hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,12-dodecanediol di (meth) acrylate, 1,14-tetradecanediol di (Meth) acrylate, 1,16-hexadecanediol di (meth) acrylate, 1,20-eicosanediol di (meth) acrylate, isopentyldiol di (meth) acrylate, 3-ethyl-1,8-octanediol di ( Meta) acrylate, EO adduct of bisphenol A di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylol octane tri (meth) acrylate, trimethylol propane polyethoxy tri (meth) acrylate, trimethylol propane polypropoxy Tri (meth) acrylate, trimethylolpropane polyethoxypolypropoxy tri (meth) acrylate, tris [(meth) acroyloxyethyl] isocyanurate, pentaerythritol tri (meth) Crylate, pentaerythritol polyethoxy tetra (meth) acrylate, pentaerythritol polypropoxy tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipenta Erythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and caprolactone modified tris [(meth) acryloyloxyethyl] isocyanurate.
プライマリ樹脂層に対するミネラルオイルの接触角を調整し易いことから、モノマーは、極性モノマーを含むことが好ましい。極性モノマーは、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド及びN−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミドからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。 The monomer preferably contains a polar monomer, since it is easy to adjust the contact angle of the mineral oil to the primary resin layer. Polar monomers such as N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, (meth) acryloyl morpholine, (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) It is preferable to include at least one selected from the group consisting of acrylamide and N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide.
耐水性と耐油性の両立の観点から、極性モノマーの含有量は、樹脂組成物の総量を基準として、8.0〜22.0質量%が好ましく、9.0〜20.0質量%がより好ましい。 From the viewpoint of achieving both water resistance and oil resistance, the content of the polar monomer is preferably 8.0 to 22.0% by mass, and more preferably 9.0 to 20.0% by mass, based on the total amount of the resin composition. preferable.
光重合開始剤としては、公知のラジカル光重合開始剤の中から適宜選択して使用することができる。光重合開始剤として、例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、2,4,4−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オン(Irgacure 907、BASF社製)、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド(Irgacure TPO、BASF社製)及びビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド(Irgacure 819、BASF社製)が挙げられる。 The photopolymerization initiator can be appropriately selected and used from known radical photopolymerization initiators. As a photopolymerization initiator, for example, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2, 4,4-trimethylpentyl phosphine oxide, 2,4,4-trimethyl benzoyl diphenyl phosphine oxide, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one (Irgacure 907, BASF Company company), 2,4,6-trimethyl benzoyl diphenyl phosphine oxide (Irgacure TPO, manufactured by BASF) and bis (2,4,6-trimethyl benzoyl) phenyl phosphine oxide (Irgacure 819, manufactured by BASF)
シランカップリング剤としては、樹脂組成物の硬化の妨げにならなければ、特に限定されず、公知公用のシランカップリング剤を含め、あらゆるシランカップリング剤を用いることができる。シランカップリング剤として、例えば、テトラメチルシリケート、テトラエチルシリケート、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシ−エトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチルトリメトキシシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]テトラスルフィド、ビス−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]ジスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド及びγ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィドが挙げられる。シランカップリング剤を使用することで、ガラスファイバ13とプライマリ樹脂層14との密着力を調整することができる。
The silane coupling agent is not particularly limited as long as it does not hinder the curing of the resin composition, and any silane coupling agent can be used, including publicly known and commonly used silane coupling agents. As a silane coupling agent, for example, tetramethyl silicate, tetraethyl silicate, mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxy-ethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) -Ethyltrimethoxysilane, dimethoxydimethylsilane, diethoxydimethylsilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyl Trimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ- Minopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, bis- [3- (triethoxysilyl) propyl] tetrasulfide, bis- [3- (Triethoxysilyl) propyl] disulfide, γ-trimethoxysilylpropyldimethylthiocarbamyl tetrasulfide and γ-trimethoxysilylpropylbenzothiazyl tetrasulfide. The adhesion between the
密着性と被覆除去性とのバランスを調整する観点から、樹脂組成物中に含有されるシランカップリング剤の量は、樹脂組成物の総量を基準として0.5〜1.5質量%が好ましく、0.5〜1.3質量%がより好ましく、0.5〜1.0質量%が更に好ましい。 The amount of the silane coupling agent contained in the resin composition is preferably 0.5 to 1.5% by mass based on the total amount of the resin composition from the viewpoint of adjusting the balance between the adhesion and the removability of the coating. And 0.5 to 1.3% by mass is more preferable, and 0.5 to 1.0% by mass is more preferable.
被覆樹脂層のオイルに対する膨潤を抑制する観点から、プライマリ樹脂層14に対するミネラルオイルの接触角は、23℃で9.0〜15.0°であり、11.0〜15.0が好ましく、12.0〜15.0°がより好ましい。ミネラルオイルの接触角は、1000mJ/cm2のエネルギーの紫外線を用いて硬化させて形成される樹脂組成物の硬化物を用いて測定することができる。ミネラルオイルとしては、例えば、Sigma−Aldrichから販売されているものがあるが、特に限定されない。
From the viewpoint of suppressing the swelling of the covering resin layer to oil, the contact angle of the mineral oil with respect to the
セカンダリ樹脂層15は、例えば、ウレタンオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含有する樹脂組成物を硬化させて形成することができる。すなわち、セカンダリ樹脂層15は、ウレタンオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含有する樹脂組成物の硬化物を含むことができる。ウレタンオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤としては、特に限定されず、プライマリ樹脂層を形成する樹脂組成物で例示した化合物から適宜、選択してもよい。
The
オイルに浸漬後のガラスファイバと被覆樹脂層との密着力を維持する観点から、セカンダリ樹脂層15の平衡弾性率は、0.23〜0.80GPaであり、0.25〜0.70GPaがより好ましく、0.30〜0.60GPaが更に好ましい。セカンダリ樹脂層15の平衡弾性率は、動的粘弾性測定装置を用い、周波数11Hzで温度20〜150℃における弾性率(E’)の変化から測定することができる。E’が平衡に達した値が平衡弾性率となる。
From the viewpoint of maintaining the adhesion between the glass fiber and the coating resin layer after immersion in oil, the equilibrium elastic modulus of the
以下、本発明に係る実施例及び比較例を用いた評価試験の結果を示し、本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the result of the evaluation test using the Example and comparative example which concern on this invention is shown, and this invention is demonstrated in more detail. The present invention is not limited to these examples.
(ウレタンオリゴマー)
ポリプロピレングリコールジオールに、イソホロンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて、ウレタンオリゴマーaを得た。
(Urethane oligomer)
The polypropylene glycol diol was reacted with isophorone diisocyanate and hydroxyethyl acrylate to obtain a urethane oligomer a.
分子量2000のポリプロピレングリコールジオールに、イソホロンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて、ウレタンオリゴマーb1を得た。 A polypropylene glycol diol having a molecular weight of 2000 was reacted with isophorone diisocyanate and hydroxyethyl acrylate to obtain a urethane oligomer b1.
分子量1000のポリプロピレングリコールジオールに、イソホロンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて、ウレタンオリゴマーb2を得た。 Isophorone diisocyanate and hydroxyethyl acrylate were reacted with a polypropylene glycol diol having a molecular weight of 1000 to obtain a urethane oligomer b2.
分子量700のポリプロピレングリコールジオールに、イソホロンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて、ウレタンオリゴマーb3を得た。 A polypropylene glycol diol having a molecular weight of 700 was reacted with isophorone diisocyanate and hydroxyethyl acrylate to obtain a urethane oligomer b3.
(樹脂組成物A1〜A9)
表1に示す配合量(質量部)で、ウレタンオリゴマーa、EO変性ノニルフェニルアクリレート、N−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルホリン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホフィンオキサイド、及び、3−メルカプトプロピルトリエトキシシランを混合して、樹脂組成物A1〜A9をそれぞれ調製した。
(Resin compositions A1 to A9)
Urethane oligomer a, EO modified nonylphenyl acrylate, N-vinylcaprolactam, acryloyl morpholine, 2,4, 6-trimethyl benzoyl diphenyl phosphine oxide, and 3-mercaptopropyl tri- trine by the compounding quantity (mass part) shown in Table 1 Resin compositions A1 to A9 were prepared by mixing ethoxysilane.
(樹脂組成物B1)
ウレタンオリゴマーb1を50質量部、アクリル酸イソボルニルを20質量部、エポキシ(メタ)アクリレートを28質量部、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホフィンオキサイドを2質量部混合して、樹脂組成物B1を調製した。
(Resin composition B1)
Resin composition B1 by mixing 50 parts by mass of urethane oligomer b1, 20 parts by mass of isobornyl acrylate, 28 parts by mass of epoxy (meth) acrylate, and 2 parts by mass of 2,4,6-trimethyl benzoyl diphenyl phosphine oxide Was prepared.
(樹脂組成物B2)
ウレタンオリゴマーb1をウレタンオリゴマーb2に変更した以外は樹脂組成物B1と同様にして、樹脂組成物B2を調製した。
(Resin composition B2)
A resin composition B2 was prepared in the same manner as the resin composition B1, except that the urethane oligomer b1 was changed to the urethane oligomer b2.
(樹脂組成物B3)
ウレタンオリゴマーb1をウレタンオリゴマーb3に変更した以外は樹脂組成物B1と同様にして、樹脂組成物B3を調製した。
(Resin composition B3)
A resin composition B3 was prepared in the same manner as the resin composition B1, except that the urethane oligomer b1 was changed to the urethane oligomer b3.
[光ファイバ]
(実施例1)
コア及びクラッドから構成される直径125μmのガラスファイバの外周に、樹脂組成物A1を用いて厚さ35μmのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周に樹脂組成物B1を用いて厚さ25μmのセカンダリ樹脂層を形成して、直径245μmの光ファイバを得た。なお、線速は1500m/分とした。
[Optical fiber]
Example 1
A primary resin layer with a thickness of 35 μm is formed using the resin composition A1 on the outer periphery of a 125 μm diameter glass fiber composed of a core and a clad, and a secondary 25 μm thickness using the resin composition B1 on the outer periphery A resin layer was formed to obtain an optical fiber having a diameter of 245 μm. The linear velocity was 1500 m / min.
(実施例2)
樹脂組成物A2を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様に操作して光ファイバを得た。
(Example 2)
An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the primary resin layer was formed using the resin composition A2.
(実施例3)
樹脂組成物A3を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様に操作して光ファイバを得た。
(Example 3)
An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the primary resin layer was formed using the resin composition A3.
(実施例4)
樹脂組成物A4を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様に操作して光ファイバを得た。
(Example 4)
An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the primary resin layer was formed using the resin composition A4.
(実施例5)
樹脂組成物A5を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様に操作して光ファイバを得た。
(Example 5)
An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the primary resin layer was formed using the resin composition A5.
(実施例6)
樹脂組成物B2を用いてセカンダリ樹脂層を形成した以外は、実施例3と同様に操作して光ファイバを得た。
(Example 6)
An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 3 except that the secondary resin layer was formed using the resin composition B2.
(実施例7)
樹脂組成物B3を用いてセカンダリ樹脂層を形成した以外は、実施例3と同様に操作して光ファイバを得た。
(Example 7)
An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 3 except that the secondary resin layer was formed using the resin composition B3.
(実施例8)
樹脂組成物A8を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様に操作して光ファイバを得た。
(Example 8)
An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the primary resin layer was formed using the resin composition A8.
(実施例9)
樹脂組成物A9を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様に操作して光ファイバを得た。
(Example 9)
An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the primary resin layer was formed using the resin composition A9.
(比較例1)
樹脂組成物A6を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様に操作して光ファイバを得た。
(Comparative example 1)
An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the primary resin layer was formed using the resin composition A6.
(比較例2)
樹脂組成物A7を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様に操作して光ファイバを得た。
(Comparative example 2)
An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the primary resin layer was formed using the resin composition A7.
[評価]
作製した光ファイバを以下のようにして評価した。評価結果を表2及び表3に示す。
[Evaluation]
The produced optical fiber was evaluated as follows. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
(ミネラルオイルの接触角)
プライマリ樹脂層用の樹脂組成物をガラス基板の上に塗布した後、窒素雰囲気下で1000mJ/cm2の紫外線を照射して硬化させて、厚み200μmの樹脂層を形成した。紫外線ランプにはDバルブを用いた。
次いで、接触角計(協和界面科学株式会社製の「Drop Master 500」)を用いて、樹脂層に対するミネラルオイル(Sigma−Aldrich製の「Mineral oil light」)の接触角を23℃で測定した。1滴のミネラルオイルを樹脂層にシリンジで滴下し安定した後、1分後に測定した値を接触角とした。
(Contact angle of mineral oil)
After the resin composition for the primary resin layer was applied onto a glass substrate, it was cured by irradiation with ultraviolet light of 1000 mJ / cm 2 in a nitrogen atmosphere to form a resin layer having a thickness of 200 μm. A D bulb was used for the ultraviolet lamp.
Then, using a contact angle meter ("Drop Master 500" manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), the contact angle of mineral oil ("Mineral oil light" manufactured by Sigma-Aldrich) to the resin layer was measured at 23 ° C. After one drop of mineral oil was dropped on the resin layer with a syringe and stabilized, the value measured one minute after that was taken as the contact angle.
(平衡弾性率)
光ファイバをエタノール:アセトン(3:7)に浸漬させることで被覆樹脂層をガラスファイバからパイプ状に剥離した。次いで、剥離した被覆樹脂層を25℃、50%RHの環境で12時間以上保管した後に、動的粘弾性測定装置(ソリッドSアナライザー RSA−II)を用い、周波数11Hzで温度20〜150℃における弾性率(E’)の変化を測定し、E’が平衡に達した値をセカンダリ樹脂層の平衡弾性率とした。
(Equilibrium elastic modulus)
The coated resin layer was peeled from the glass fiber in a pipe shape by immersing the optical fiber in ethanol: acetone (3: 7). Then, after storing the peeled coated resin layer in an environment of 25 ° C. and 50% RH for 12 hours or more, a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (Solid S analyzer RSA-II) is used at a frequency of 11 Hz and a temperature of 20 to 150 ° C. The change in elastic modulus (E ') was measured, and the value at which E' reached equilibrium was taken as the equilibrium elastic modulus of the secondary resin layer.
(プルアウト力)
作製した光ファイバについて、ガラスファイバから被覆樹脂層を引き抜く時のプルアウト力を、特開2017−007896号公報等に記載の方法に基づき評価した。23℃のプルアウト力が1g未満を「A」、1kg以上2kg未満を「B」、2kg以上を「C」と評価した。
(Pull-out force)
About the produced optical fiber, the pullout force at the time of draw | extracting out a coating resin layer from glass fiber was evaluated based on the method as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2017-007896 grade | etc.,. The pullout force at 23 ° C. was evaluated as “A” for less than 1 g, “B” for 1 kg or more and less than 2 kg, and “C” for 2 kg or more.
(剥離力の維持率)
IEC 60793−1−32に準じて、作製した光ファイバについて、ガラスファイバから被覆樹脂層を除去する時の剥離力を、光ファイバをミネラルオイルに85℃で30日間浸漬する前後で測定した。ミネラルオイルに30日間浸漬した後の剥離力の維持率が70%以上を「A」、60%以上70%未満を「B」、60%未満を「C」と評価した。
(Peeling force maintenance rate)
About the produced optical fiber according to IEC 60793-1-32, the peeling force at the time of removing a coating resin layer from glass fiber was measured before and after immersing an optical fiber in mineral oil for 30 days at 85 ° C. The retention of peel strength after immersion in mineral oil for 30 days was 70% or more as “A”, 60% or more and less than 70% as “B”, and less than 60% as “C”.
10…光ファイバ、11…コア、12…クラッド、13…ガラスファイバ、14…プライマリ樹脂層、15…セカンダリ樹脂層、16…被覆樹脂層。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記プライマリ樹脂層に対するミネラルオイルの接触角が、23℃で9.0〜15.0°であり、前記セカンダリ樹脂層の平衡弾性率が、0.23〜0.80GPaである、光ファイバ。 A glass fiber, a primary resin layer covering the outer periphery of the glass fiber, and a secondary resin layer covering the outer periphery of the primary resin layer;
The optical fiber whose contact angle of mineral oil with respect to the said primary resin layer is 9.0-15.0 degrees at 23 degreeC, and the equilibrium elastic modulus of the said secondary resin layer is 0.23-0.80 GPa.
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