JP3395850B2 - 光ファイバクラッド材及びそれで被覆された光ファイバ - Google Patents
光ファイバクラッド材及びそれで被覆された光ファイバInfo
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Description
光ファイバクラッド材に関し、さらに詳しくは、耐熱性
に優れたクラッドを有する光ファイバ及びそれを製造す
るのに最適な硬化性光ファイバクラッド材に関する。
4,707,076号、特開昭63−40104号、特
開昭63−43104号、EP333464号公報に
は、特定一般式で示される含フッ素モノエチレン性不飽
和単量体と、特定一般式で示される含フッ素ポリエチレ
ン性不飽和単量体とからなる活性エネルギー線硬化性光
ファイバクラッド材とそれの硬化物をクラッドとして有
する光ファイバが記載されている。
報に記載された紫外線硬化性光ファイバクラッド材の硬
化物をクラッドとする光ファイバは、含フッ素モノエチ
レン性不飽和単量体を含有するクラッド材の硬化物から
形成されたものであり、それ故力学的強度と熱間強度が
低く、高温時に光ファイバコア部の突き出しが生じ易
く、更に二次被覆が高温で行なわれるとクラッドの一部
が破壊されて光伝送効率が低下するという欠点があっ
た。
学的強度と熱間強度が高く、高温時に光ファイバコア部
の突き出しが生じ難く、二次被覆が高温で行なわれても
クラッドが破壊されず、光伝送効率が低下しない耐熱性
に優れたクラッドを有する光ファイバを得るべく鋭意検
討したところ、分子中にフッ素化ポリアルキレンオキシ
ド鎖を有し、かつ2個以上のエチレン性不飽和二重結合
を有する単量体を含有してなることを特徴とする硬化性
光ファイバクラッド材を用いれば、上記課題を解決する
ことを見い出し、本発明を完成するに至った。
換されたポリアルキレンオキシド鎖を有し、かつ2個以
上のエチレン性不飽和二重結合を有する単量体(I)及
び多官能硬化性単量体(II)を含有する硬化性光ファイ
バクラッド材において、前記多官能硬化性単量体(II)
がネオペンチルグリコールジアクリレートと、ジシクロ
ペンテニルアクリレートとから成る混合物であることを
特徴とする硬化性光ファイバクラッド材、及びそれを光
ファイバ基体に塗布して硬化してなる光ファイバを提供
するものである。ここで、光ファイバ基体とは、石英、
シリカ、ガラスまたはプラスチック等からなる光ファイ
バコア材、または光ファイバを意味する。
ルキレンオキシド鎖を有し、かつエチレン性不飽和二重
結合を有する単量体(I)とは、水素原子がフッ素原子
で置換されたポリアルキレンオキシド鎖の片末端もしく
は両末端の官能基が化学的に変性されて形成されたエチ
レン性不飽和単量体である。
きアルコ−ル化合物または多価アルコ−ル化合物に、エ
ステル結合基またはウレタン結合基を介して(メタ)ア
クリレ−ト化合物を結合した構造の化合物である。尚、
本発明において(メタ)アクリレ−トとは、アクリレ−
ト、メタクリレ−ト、そしてα−ハロゲンアクリレ−ト
を総称するものとする。
らは等しくてもまた異なっていても良く、Rfは平均分
子量200〜10000のフッ素化ポリエ−テル構造を
有し、次の様なオキシフッ素化アルキレン単位の一つま
たは複数の種類から構成され : −CF2O−、−C
F2CF2O−、−CF2CF2CF2O−、−CF2CF
(CF3)O−、 −CF(CF3)O−、−CF2CF2
CH2O−、T及びT’はそれぞれ2価もしくは3価以
上の連結基で、 (ここでxは1〜4の整数であり、yは0もしくは1〜
4の整数である。)であり、TとT’とは同じでもまた
異なっていても良い。]
えば一般式 [CH2=C(R1)COO-(Z1-A)b]aT-Rf-T'[(A'-Z1')b'-OCOC(R1')=CH2]a' (A) F-Rf-T[(A-Z1)b-OCOC(R1)=CH2]2 (B) [式中、Z1及びZ1’は、−(CH2)mO−(但し、m
は2〜6の整数である。)または−CH2CH(CH3)
O−で表される2価の連結基で、これらは等しくてもま
た異なっていても良く、A及びA’は、−CONHY1
NHCOO−(但し、Y1は炭素数が15以下の2価の
連結基である。)にて表される2価の連結基で、これら
は等しくてもまた異なっていても良く、a及びa’、T
及びT’、Rfは前記と同意義であり、b及びb’は、
0または1で、これらは等しくてもまた異なっていても
良く、R1およびR1’は、H、メチル基、Cl、または
Fである。]にて表される化合物である。
は
きものが挙げられる。
の化合物の混合物であっても良い。尚、本発明が上記の
具体例によって何等限定されるものでないことは勿論で
ある。
いて、単量体(I)は耐熱性や耐環境性等の耐久性に優
れ、強靱で可とう性を有し力学的強度と熱間強度が高
く、高温時に光ファイバコア部の突き出しが生じ難く、
二次被覆が高温で行なわれてもクラッドが破壊されず、
光伝送効率が低下しない耐熱性に優れたクラッド層を与
える上で必須である。
の、硬化物の耐熱性や耐環境性等の耐久性、室温時並び
に熱時の抗張力、破断伸び、強靱性更に可とう性といっ
た力学特性等の観点から、単量体(I)としては、分子
中にウレタン結合またはアミド結合を有する化合物が特
に好ましい。
において、硬化後の力学的強度、光学的特性の向上の観
点から、単量体(I)と併せて多官能硬化性単量体(I
I)が好適に使用できる。
通常、多官能(メタ)アクリレ−トまたは特殊(メタ)
アクリレ−トと称されるものと、プレポリマ−、ベ−ス
レジン、オリゴマ−、またはアクリルオリゴマ−と称さ
れるものとを含み、具体的には次の様なものが例示され
る。
ル酸が2個以上結合した多価(メタ)アクリレート。 (ii) 多価アルコールと多塩基酸の反応より得られる
ポリエステルポリオールは(メタ)アクリル酸が2個以
上結合したポリエステル(メタ)アクリレート。
しては、エチレングリコール、 1,4−ブタンジオール、
1,6 −ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオ
ペンチルグリコ−ル、トリメチロールプロパン、ジプロ
ピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエ
リスリトール等である。又多塩基酸としては、フタル
酸、アジピン酸、マレイン酸、トリメリット酸、イタコ
ン酸、コハク酸、テレフタル酸、アルケニルコハク酸等
が挙げられる。
タ)アクリル酸でエステル化し官能基として(メタ)ア
クリロイル基としたエポキシ変性(メタ)アクリレー
ト。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA−エピク
ルヒドリン型、フェノールノボラック−エピクロルヒド
リン型、多価アルコールエピクロルヒドリン型脂環式樹
脂等が挙げられる。
ドロキシル基含有(メタ)アクリレートを反応させて得
られるポリウレタンアクリレート。 多価イソシアナー
ト化合物としては、分子中央部がポリエステル、ポリエ
ーテル、ポリウレタン等の構造を有し、両端にイソシア
ナート基を含有したもの等が挙げられる。
タ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ア
ルキド(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メ
タ)アクリレート、シリコン(メタ)アクリレート等が
ある。
以下の如きものが挙げられる。
クリレート b−2 ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート b−3 トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト b−4 ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト(数平均分子量 150〜1000) b−5 プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート b−6 ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト b−7 トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレ
ート b−8 ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレ
ート(数平均分子量 200〜1000) b−9 ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレー
ト b−10 1,3 −ブタンジオールジ(メタ)アクリレ
ート b−11 1,4 −ブタンジオールジ(メタ)アクリレ
ート b−12 1,6 −ヘキサンジオールジ(メタ)アクリ
レート b−13 ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグ
リコールジ(メタ)アクリレート b−14 ビスフェノールAジ(メタ)アクリレ−ト b−15 トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレ
ート b−16 ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレー
ト b−17 ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリ
レート b−18 ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレ
ート b−19 トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレー
ト b−20 ジペンタエリスリト−ルモノヒドロキジシペン
タ(メタ)アクリレート
BA-60 (b−22)、ネオマーTA-505(b−23)、ネオマ
ーTA-401(b−24)、ネオマーPHA405X (b−25)、ネ
オマーTA705X(b−26)、ネオマーEA400X(b−27)、
ネオマーEE401X(b−28)、ネオマーEP405X(b−2
9)、ネオマーHB601X(b−30)、ネオマーHB605X(b
−31)〔以上、三洋化成(株)製〕、KAYARAD HY-220
(b−32)、HX-620(b−33)、 D-310(b−34)、D-
320(b−35)、D-330(b−36)、DPHA(b−37)、 DPC
A-20(b−38)、DPCA-30(b−39)、DPCA-60 (b−4
0)、DPCA-120(b−41)〔以上、日本化薬(株)
製〕、FA-713A(b−42)、FA-511A(b−43)〔日立化
成工業(株)製品〕等が挙げられる。
なる2種類以上の化合物の混合物であっても良い。尚、
本発明が上記具体例によって何等限定されるものでない
ことは勿論である。
において、単量体(I)との相溶性、並びにその安定
性、また硬化後の透明性等の光学的特性、更に力学的特
性の観点から、多官能硬化性単量体(II)としては、
トリチロ−ルプロパントリ(メタ)アクリレ−ト、ネオ
ペンチルグリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト及びジシク
ロペンテニル(メタ)アクリレートからなる群より選ば
れる少なくとも1種以上の単量体であることが好まし
く、ネオペンチルグリコ−ルジアクリレ−トと、ジシク
ロペンテニルアクリレートとからなる混合物であると、
透明性がより良好となるので特に好ましい。
ド材の力学的強度と屈折率等の光学適特性を制御する目
的から、多官能硬化性単量体(II)として、下記一般
式で表される様なフッ素系多官能モノマ−を使用するこ
とが望ましい。この様なフッ素系多官能モノマーの使用
は、単量体(I)と非フッ素系多官能硬化性単量体との
相溶性の向上ひいては硬化後の透明性の向上、あるいは
低屈折率性と力学的強度の兼備といった点において特に
有効である。
1は前記と同じである。) これらの具体的な化合物と
しては以下の如きものが例示される。
=CH2
2種類以上の化合物の混合物であっても良い。尚、本発
明が上記具体例によって何等限定されるものでないこと
は勿論である。
において、耐熱性や耐環境性等の耐久性に優れ、強靱で
可とう性を有し力学的強度と熱間強度が高く、高温時に
光ファイバコア部の突き出しが生じ難く、二次被覆が高
温で行なわれてもクラッドが破壊されず、光伝送効率が
低下しない耐熱性に優れたクラッド層を得るためには、
単量体(I)と単量体(II)との上量混合割合比は9
8/2〜20/80であり、好ましくは95/5〜30
/70である。
において、力学的強度その中でも熱間の力学的強度並び
に透明性等の光学的特性を制御する上から、アミド結合
基を含有する基を含有するエチレン性不飽和単量体(I
II)を含有せしめることが可能である。
レン性不飽和単量体(III)とは、分子中にアミド基
を含有するエチレン性不飽和単量体であり、この具体的
化合物として、例えば以下の如き化合物が挙げられる。
R2’はそれぞれH、または炭素数1〜6のアルキル基
もしくは−CH2CH2OCH2CH3の如きエ−テル酸素
を含む基であって、これらは等しくてもまた異なってい
てもよく、R3は炭素数1から3の整数であり、bは前
記と同意義である。]、または一般式(E)
表される化合物である。
きものが挙げられる。
造の異なる2種類以上の化合物の混合物であっても良
い。尚、本発明が上記の具体例によって何等限定される
ものでないことは勿論である。
う観点から、単量体(III)として環状アミド基を含
有するエチレン性不飽和単量体が好ましい。
において、流動性、塗布性、更に屈折率等の光学的特性
を制御する上から、必要に応じてフッ素系単量体(I
V)または非フッ素系単量体(V)を含有していても良
い。
ロロアルキル基、部分フッ素化アルキル基であり、直鎖
状または分岐状でも良く、R1 は前記と同じであり、
Xは2価の連結基で、具体的には−(CH2)l−、−
CH2CH(OH)(CH2)l−、−(CH2)lN
(R2)SO2−、−(CH2)lN(R2)CO−
(但し、lは1〜10の整数であり、R2 は前記と同
意義である。)、−CH(CH3)−、−CH(CH2
CH3)−、−C(CH3)2−、−C(CF3)−、
−C(CF3)2−、または−C(CH3)(CF3)
−であり、bは前記と同意義である。]にて表される化
合物や、 CH2=C(CH2CH2CpF2p+1)COOCH
2CH2CpCF2p+1 [式中、pは1〜14の整数である。]の如き分子中に
パ−フロロアルキル基を複数個有する化合物などが挙げ
られる。
ト、メタアクリレ−ト、ハロアクリレ−トを総称して
(メタ)アクリレ−トと称する。
下の如きものが挙げられる。
2種類以上の化合物の混合物であっても良い。尚、本発
明が上記の具体例によって何等限定されるものでないこ
とは勿論である。
単量体並びに多官能単量体が挙げられ、単官能単量体は
一般式 CH2=C(R1)COOR5 (G) [式中、R1は前記と同意義であり、R5 は炭素数1〜
20の基である。]で表される化合物であり、これらの
具体例として以下の如き化合物が挙げられる。
タ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレー
ト、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル
(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレー
ト、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メ
タ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デ
シル(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、ステアリル
(メタ)アクリレート、そしてイソステアリル(メタ)
アクリレート等の脂肪族基エステル(メタ)アクリレー
ト、グリセロール(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、3−クロロ−2−ヒ
ドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル
(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、
ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチレ
ングリコール(メタ)アクリレート、N,N −ジエチルア
ミノエチル(メタ)アクリレート、N,N −ジメチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル
(メタ)アクリレート、γ−メタクリロキシプロピルト
リメトキシシラン、2−メトキシエチル(メタ)アクリ
レート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリ
レート、メトキシジプロピレングリコール(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、ノニルフェノキシポリプロピレ
ングリコール(メタ)アクリレート、アロニックスM-57
00〔東亜合成化学(株)製〕、フェノキシエチル(メ
タ)アクリレート、フェノキシプロピレングリコール
(メタ)アクリレート、フェノキシジプロピレングリコ
ール(メタ)アクリレート、フェノキシポリプロピレン
グリコール(メタ)アクリレート、そしてAR-260、MR-2
60、AR-200、AR-204、AR-208、MR-200、MR-204 、MR-20
8〔以上、大八化学(株)製〕の如きリン酸エステル基
含有(メタ)アクリレート、さらにビスコート2000、ビ
スコート2308〔以上、大阪有機(株)製〕、ポリブタジ
エン(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール
(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メ
タ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロ
ピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレン
グリコール−ポリブチレングリコール(メタ)アクリレ
ート、ポリスチリルエチル(メタ)アクリレート、そし
てライトエステル HOA-MS 、ライトエステル HOMS〔共
栄油脂(株)製〕、ベンジル(メタ)アクリレート、シ
クロヘキシル(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、イソボルニル(メタ)アクリ
レート、メトキシ化シクロデカトリエン(メタ)アクリ
レート、フェニル(メタ)アクリレート、そして日立化
成工業(株)製のFA-512A 、FA-512M、γ−メタクリロ
キシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、アダマンチル(メタ)ア
クリレ−ト等である。
されるものでないことは勿論である。本発明に係る硬化
性光ファイバクラッド材において、硬化後の耐熱性、耐
湿性等の耐環境性の向上や、光ファイバにおける耐熱
性、耐湿性等の耐環境性の向上には、チオール基含有化
合物や、ヒンダードフェノール系化合物等の抗酸化剤
(VI)の導入が極めて重要である。これらの中でも、
樹脂の硬化性や耐環境性能の点からチオール基含有化合
物が好ましい。
から18までのアルキルチオール化合物や、炭素数2か
ら18までのアルキル基を含有するチオグリコール酸エ
ステル、もしくはC8F17CH2CH2SH等のの単官能
チオール化合物や、分子中に2個以上のチオール基を含
有する、ネオペンチルチオグリコールやトリチオメチロ
ールプロパン、そしてジラウリルチオジプロピオン酸等
のチオジカルボン酸エステル等の多官能チオール化合物
が挙げられる。
Fにおいて、優れた耐熱性、耐湿性等の耐環境性を奏す
るものとして、分子中にカップリング基を同時に含有す
る、γーメルカプトプロピルトリメトキシシランが特に
好ましい。
例えば2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノ−
ル、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブ
チルフェノ−ル)、4,4’−チオビス(6−t−ブチ
ル−3−メチルフェノ−ル)、4,4’−ブチリデン−
ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノ−ル)、1,
3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、
1,3,5−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5
−t−ブチルフェノ−ル)ブタン、オクタデシル−3−
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロピオネ−ト、リトエチレングリコ−ル−ビス[3−
(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネ−ト]そして1,6−ヘキサンジオ−ル
−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキ
シフェニル)プロピオネ−ト]、2,2−チオ−ジエチ
レンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロ
キシフェニル)プロピオネ−ト]、ペンタエリスチル−
テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒド
ロキシフェニル)プロピオネ−ト]などが挙げられる。
ドフェノ−ル系化合物は単独で使用しても良いし、2種
類以上のものを混合して用いても良い。
オ−ル化合物や抗酸化剤の割合は、重量割合で0.01
%から5%であり、硬化後の光学的特性や力学的強度の
観点から0.01%から3%が好ましい。
は、前記単量体(I)、多官能性単量体(II)、エチ
レン性不飽和単量体(III)、フッ素系単量体(I
V)、非フッ素系単量体(V)、そして抗酸化剤(V
I)以外に、必要に応じて各種添加剤(VII)並びに
光重合開始剤(VIII)を含有することも可能であ
る。
節のためのポリマ−や溶剤、耐光安定剤、着色剤、光フ
ァイバコアまたは基材との密着性を向上させるためのカ
ップリング剤、光ファイバコアまたは基材に均一に塗布
するための消泡剤、レベリング剤、そして界面活性剤、
さらに光ファイバと一次被覆剤との密着性を制御するた
めの表面改質剤、そして難然剤、可塑剤等が挙げられ
る。
系、チタン系、ジルコ−アルミネート系が挙げられ、こ
れらの中でジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエト
キシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルビニ
ルメトキシシラン、フェニ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−クロロプロピ
ルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエ
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メトキシシ
ラン、γ−メタクリロキシプロピルメトキシシラン、γ
−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−メタクリロキシプロピルメチルトリメトキシシラン、
γ−アクリロキシプロピルメチルトリメトキシシラン、
γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、そ
して既にチオ−ル基含有化合物として挙げたγ−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン等のシラン系が特に好
ましい。
改質剤としては、フッ素系のものが好ましい。
ン系化合物やジスルフィド基含有化合物なども使用可能
である。
剤、亜鉛化合物、アンチモン系化合物、リン系化合物、
あるいはこれらの2種以上を併用したものが挙げられ
る。
ムジフェニルオキシド、ヘキサブロモベンゼン、ヘキブ
ロモシクロドデカン、ドデカクロロペンタシクロオクタ
デカ7,15ジエン、テトラブロモビスフェノールA、トリ
ブロモフェノール、テトラブロモ無水フタル酸、ジブロ
モネオペンチルグリコール、2−(2,4,6−トリブ
ロモフェノキシ)エチル(メタ)アクリレ−ト等が挙げ
られる。
3H2O、2ZnO-3B2O3-3, 5H2O等の硼酸、亜鉛化合物、ZnO-
ZnMoO4、CaO-ZnMoO4等のモリブデン亜鉛化合物類、Zn
3(PO4) 2-4H2O、ZnO とMgO の複合焼成物、ZnO 、ZnCO3
等が挙げられる。 アンチモン酸化合物としては、例え
ば三酸化アンチモン等が挙げられる。
ッド材の可塑化や、それから得られるクラッド材の屈折
率の調節等の目的から、前記以外の添加剤として、非重
合性のフッ素化合物、例えばHO(CH 2 ) r C s F 2s+1
(rは1〜4の整数であり、sは1〜20の整数であ
る。)の如きフッ素化アルコール、HOOC(CH2)tCuF
2u+1 (tは0または1〜4の整数であり、uは1
〜20の整数である。)の如きフッ素化カルボン酸、通
称フッ素オイルと称されるフッ素化ポリエーテル、また
は N(C4F9)3 、パーフロロデカリン、C8F17OC4F
9,C9F20 の如き通称フッ素系不活性液体と称され
る化合物を使用できる。
は、基材特に光ファイバコアに塗布または含浸させた
後、光、電子線、放射線などの活性エネルギ−線を照射
することにより重合硬化せしめ、所望の被覆層またはク
ラッド層を形成することができる。又、場合によっては
熱もエネルギ−源として単独使用または併用することが
可能である。
用する場合には、当業界公知の光重合開始剤(VII
I)、例えばe−1:ベンゾフェノン、e−2:アセト
フェノン、e−3:ベンゾイン、e−4:ベンゾインエ
チルエーテル、e−5:ベンゾインイソブチルエーテ
ル、e−6:ベンジルジメチルケタール、e−7:アゾ
ビスイソブチロニトリル、e−8:ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン、e−9:2−ヒドロキシ−2−
メチル−1−フェニルプロパン−1−オン等を触媒とし
て使用することができる。必要に応じてアミン化合物、
又はリン化合物等の光増感剤を添加し、重合をより迅速
化することができる。
中に占める光重合開始剤の好適な割合は、0.01〜1
0重量%であり、より好ましくは0.1〜7重量%であ
る。電子線又は放射線にて重合硬化させる場合には、特
に重合開始剤等の添加は要しない。
合、無触媒又はアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイ
ルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド−ナ
フテン酸コバルト等の重合開始剤の存在下にて、例えば
80〜200℃で重合硬化せしめることができる。
製造における作業性、生産性、そして経済性、さらに出
来上った体の性能の観点から、熱で硬化するのに比べれ
ば、紫外線、電子線、そして放射線のいずれかによって
樹脂組成物を硬化することが好ましい。この中でも、紫
外線によって重合硬化する方法が最も簡便かつ経済的で
ある。
ッド材に対しては、その粘度、塗布性、並びに塗工膜厚
を制御する目的から溶剤を添加することができる。溶剤
としては、重合反応性に悪影響を及ぼさなければ特に制
限はないが、例えばメタノール、エタノール、イソプロ
ピルアルコール等のアルコール系、アセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系、酢
酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系、ク
ロロホルム、ジクロルエタン、四塩化炭素等の塩素系、
そしてベンゾトリフロライド、クロルベンゾトリフロラ
イド、m−キシレンヘキサフロライド、テトラクロロジ
フロロエタン、1,1,2−トリクロロ− 1,2,2−トリフロ
ロエタン、トリクロロモノフロロメタン等の低沸点溶剤
が作業性の点から好ましい。
化を開始する前に、常温、又は必要に応じて加熱や減圧
により脱溶剤させる工程が必要となる。溶剤を加熱除去
する場合、モノマー等の加熱重合を来たさない様に温度
制御する必要がある。
を基材に塗布する方法としては、当業界公知の種々の方
法、例えば、刷毛塗り、アプリケ−タ−、バ−コ−タ
−、ロ−ラ−ブラシ、またはロ−ルコ−タ−等による塗
布法、エア−レススプレ−塗装機等によるスプレ−塗布
法、シャワ−コ−タ−またはカ−テンフロ−コ−タ−等
による流し塗り法(フロ−コ−ト)、浸漬法、キャステ
ィング法等を用いることができ、基材の材質、形状また
は用途等に応じて適宜使い分けることが望ましい。
に係る硬化性光ファイバクラッド材を塗布し硬化させる
場合には、本発明に係る硬化性光ファイバクラッド材を
連続的に供給できるコ−トダイに光ファイバコアまたは
基材を通して連続塗布し、必要に応じて溶剤を除去した
後、活性エネルギ−線を照射してクラッドまたは被覆部
分を形成する方法等、DT2,459,320号、特開
昭53−139545号、USP4,125,644号
等に記載される当業界公知の方法を使用できる。
性エネルギ−線照射により重合硬化する場合、当業界公
知の、殺菌灯、紫外線用蛍光灯、カ−ボンア−ク、キセ
ノンランプ、複写用高圧水銀灯、中圧または高圧水銀
灯、超高圧水銀灯、無電極ランプ。メタルハライドラン
プ、自然光等を光源とする紫外線、または走査型または
カ−テン型電子線加速器による電線等を使用することが
でき、厚みが5μm以下の塗布層の紫外線硬化の場合、
重合の効率化の点で、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下
で照射することが好ましい。
たは基体としては、石英、シリカ、ガラス等の無機物、
ポリメチルメタクリレ−ト、重水素化ポリメチルメタク
リレ−ト、ポリスチレン、ポリカ−ボネ−ト等のプラス
チック系が挙げられる。これらの中でも、本発明に係る
硬化性光ファイバクラッド材の特性から、石英、シリ
カ、ガラスが特に好ましい。
光ファイバクラッド材や被覆材だけでなく、光導波路シ
−ト等のクラッド材や光学用接着剤、そしてポッティン
グ剤や封止剤等の電気絶縁材料や電線用被覆材としても
使用可能であり、またその低屈折率性に基づいて、ガラ
スまたはプラスチック等の透明板またはシ−トの表面に
塗工して低反射被膜を形成したり、光IC用の封止剤と
しても利用することができる。
ッド材は、表面潤滑性、耐擦傷性、耐油性、平滑性、撥
水撥油性、耐水性、防湿性、防錆性、防汚性、剥離性、
低吸水性等に優れた硬化被膜を形成することから、各種
素材並びに基材の保護被覆膜としても使用することがで
きる。
性体金属やポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレン
−2,6−ナフタレ−ト等のポリエステル類、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン類、セルロ−スアセテ−ト等
のセルロ−ス誘導体、ポリカ−ボネ−ト等のプラスチッ
クや、更に場合によりガラス、紙、木材、繊維、磁器及
び陶器のようなセラミックス上に蒸着された強磁性合金
(鉄、コバルト及び/またはニッケルを主成分とし、少
量のアルミニウム、シリコン、クロム、マンガン、モリ
ブデン、チタン、各種重金属類、希土類金属等含むも
の)または微量酸素存在下で、鉄、コバルト、クロム等
の磁性材料をポリエステル等のプラスチックフィルムに
蒸着した磁気テ−プ、または磁気ディスクの磁性層等の
保護被覆や、減摩性が特に要求される、磁気テ−プ、フ
ロッピ−ディスク等の磁気記録媒体の表面及び背面処理
剤としても好適である。
材は、ガラス表面上にも透明で平滑な薄い被膜を形成で
きるので、各種光学機器の油汚れ防止剤や油浸透防止剤
等として耐油性と耐拭き取り性を必要とする用途にも使
用することができる。
電池用保護膜、光ファイバ、光ファイバケ−ブル、光デ
ィスク、光磁気ディスク等の保護被覆剤としても好適で
ある。更に、耐擦傷性、防汚性及び耐湿性に優れるので
医療用具及び器具の表面保護、歯、義歯の表面保護及び
虫歯のつめ物、型どりとしても使用できる。
は、耐擦傷性に優れた被膜を形成できるので、各種成形
品またはフィルム、シ−ト等のハ−ドコ−ト剤としても
使用できる。
ド材は、顔料及び分散剤を混入することによって、防汚
性または非粘着性に優れた塗料またはインキを形成する
ことができる。従って、船底塗料としても有用である。
するが、これらの説明によって本発明が何等限定される
ものでないことは勿論である。文中の「部」は重量基準
である。
示すものとする。また略号のAはアクリレ−ト化合物、
Mはメタクリレ−ト化合物、Fはαフッ素化アクリレ−
ト化合物であることを示す。
コに、数平均分子量2,000のHOCH2CF2(OC2F4)p(OCF
2)qOCF2CH2OHを100重量部、トリレンジイソシアナ−
トとβ−ヒドロキシエチルアクリレ−トとの1モル対1
モル付加物を29重量部、無水メチルイソブチルケトン
を20重量部、そしてヒドロキノンモノメチルエ−テル
を0.01重量部秤取し、窒素雰囲気下75℃にて10
時間反応させた。メチルイソブチルケトンを減圧下で留
去し、淡黄色粘ちょう液体129重量部を得た。IR分
析の結果、水酸基の吸収は完全に消滅し、ウレタン結合
基に由来する1710cm-1の特性吸収が観測され反応
が完結していることを確認した。
−4、a−5、a−6、a−7、a−8、a−9を合成
した。
コに、数平均分子量2,000のHOCH2CF2(OC2F4)p(OCF
2)qOCF2CH2OHを100重量部、そしてヒドロキノンモノ
メチルエ−テルを0.01重量部秤取し、室温、攪拌下
でアクリル酸クロリド4.5重量部を5分間かけて滴下
し、更に一時間攪拌後、80℃まで昇温し、その温度で
6時間攪拌した。その50℃で空気をバブリングし、塩
化水素ガスを追い出した。IR分析の結果、1740c
m-1にエステルの吸収を認めた。
とβ−ヒドロキシエチルアクリレ−トとの1モル対1モ
ル付加物を14.5を重量部添加し、75℃にて7時間
反応させ、淡黄色微白濁粘ちょう液体を得た。IR分析
の結果、1710cm-1にウレタン結合基の特性吸収を
確認し、水酸基の吸収の完全な消滅を確認した。本方法
と同様にして、a−11を合成した。
ぞれのフッ素化ポリエ−テル構造を有するジオ−ル化合
物と(メタ)アクリル酸クロリドとを参考例2と同様に
して反応させ、合成した。
コに、数平均分子量2,000のHOCH2CF2(OC2F4)p(OCF
2)qOCF2CH2OHを100重量部とイソホロンジイソシアナ
−トを22.2重量部採取し、窒素雰囲気下90℃にて
イソシアナート基の反応率が50%に到達するまで反応
させた。然る後、β−ヒドロキシエチルアクリレ−ト
5.8重量部とヒドロキノンモノメチルエ−テルを0.
01重量部を混合し、90℃にて15時間反応させ、無
色透明液体1289重量部を得た。IR分析の結果、水
酸基の吸収は完全に消滅し、ウレタン結合基に由来する
1710cm-1の特性吸収が観測され反応が完結してい
ることを確認した。本方法と同様にして、a−15、a
−16、a−17を合成した。
比較例の物性と、これらをクラッド材として適用した場
合のPCFの物性を表1にまとめて示す。
下記方法にて硬化させた後、目視にて5段階で評価し
た。即ち、深さ1mmのガラス製容器に硬化性光ファイ
バクラッド材を流し込み、気泡が入らないように厚さ1
mmの石英板で覆い、出力120w/cmの高圧水銀灯
にて照射することにより硬化させた。尚、表中の数字は
大きいものほど透明性が高いことを示している。
の硬化板を、アッベ屈折率計にて測定し得た。その結果
を表1に示した。
力学的特性は、膜厚200ミクロンmの硬化サンプルを
作製し、幅5mm、チャック長さ20mm、引っ張り速
度5mm/分にて引っ張り試験を実施し、力学的特性を
測定した。また熱間での引っ張り試験は121℃で上記
引っ張り条件にて実施した。
m/分で合成石英を溶融紡糸して得た外系200μmの
コアを、硬化性光ファイバクラッド材を連続的に供給で
きるコ−トダイ(25℃に保持)に通して連続塗布し、
出力120w/cmの高圧水銀灯2灯を用いて窒素雰囲
気下で硬化し、得た。クラッド層の厚みは15μmであ
る。
バック法にて測定した。耐熱試験後とは、130℃で1
000時間PCFを保持した後の850nmでの伝送損
失を示している。
00時間PCFを保持した後の850nmでの伝送損失
を示している。
て、−40℃(2時間)〜80℃(4時間)のヒ−トサ
イクル試験を20回実施後、−40℃で観測したが光フ
ァイバコア部の突き出しは観測されなかった。一方、比
較例1の光ファイバについて同様の実験を実施した結
果、コア部の突き出しが観測された。
材は、分子中にフッ素化ポリアルキレンオキシド鎖を有
し、かつ2個以上のエチレン性不飽和二重結合を有する
単量体を含有しているため、硬化後も透明性や力学的強
度と熱間強度が優れている。
ッド材を用いれば、耐熱性や耐湿熱性等の耐久性に優
れ、高温時に光ファイバコア部の突き出しが生じ難く、
二次被覆が高温で行なわれてもクラッドが破壊されず、
光伝送効率が低下しない高性能の光ファイバを得ること
ができる。
Claims (8)
- 【請求項1】 水素原子がフッ素原子で置換されたポリ
アルキレンオキシド鎖を有し、かつ2個以上のエチレン
性不飽和二重結合を有する単量体(I)及び多官能硬化
性単量体(II)を含有する硬化性光ファイバクラッド材
において、 前記多官能硬化性単量体(II)がネオペンチルグリコー
ルジアクリレートと、ジシクロペンテニルアクリレート
とから成る混合物である ことを特徴とする硬化性光ファ
イバクラッド材。 - 【請求項2】 前記単量体(I)が、ヒドロキシアルキ
ル(メタ)アクリレート−ジイソシアネート付加物と、
水素原子がフッ素原子で置換されたポリアルキレンオキ
シド鎖を含有する多価アルコールとが付加した構造のア
クリル系単量体である請求項1記載のクラッド材。 - 【請求項3】 前記多官能硬化性単量体(II)として、
さらに下記一般式で示されるフッ素系多官能単量体を用
いる請求項1または2記載のクラッド材。 【化1】 (式中、Xは1〜2、Yは4〜12の整数を表し、Rは
H、メチル基、ClまたはFである。) - 【請求項4】 環状アミド基を含有するエチレン性不飽
和単量体(III)を含有する請求項1、2または3記載
のクラッド材。 - 【請求項5】 チオール基含有化合物を含むことを特徴
とする請求項1、2、3または4記載のクラッド材。 - 【請求項6】 チオール基含有化合物が、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシランである請求項5記載のク
ラッド材。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬
化性クラッド材を光ファイバ基体に塗布し、然る後に硬
化してなる光ファイバ。 - 【請求項8】 光ファイバ基体が、石英、シリカまたは
ガラスであることを特徴とする請求項7記載の光ファイ
バ。
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