JP6943163B2

JP6943163B2 - 光ファイバ接続構造

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Publication number: JP6943163B2
Application number: JP2017235836A
Authority: JP
Inventors: 健作島田; 一之相馬
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2021-09-29
Anticipated expiration: 2037-12-08
Also published as: FR3074922B1; JP2019101380A; US20190179081A1; FR3074922A1; DK180411B1; DK201870582A1; US10809458B2

Description

本発明は、光ファイバ接続構造に関する。

光ファイバ心線同士の融着接続部分を樹脂でリコートして保護する方法が知られている（例えば、下記特許文献１及び２）。

特開２００３−７５６７７号公報特開２００４−３３１４３１号公報特開２０１７−４９４００号公報特開２０１０−１３４０３８号公報

しかしながら、これらの文献に記載の方法により得られる接続構造の接続信頼性は必ずしも十分とは言えない。

そこで本発明は、光ファイバ心線同士が接続された接続部の接続信頼性に優れる光ファイバ接続構造を提供することを目的とする。

光ファイバ心線同士が接続された光ファイバ接続構造であって、光ファイバ心線は、ガラスファイバ及び該ガラスファイバの外周を被覆する被覆層を備える被覆ファイバ部と、延在方向において被覆層の端面から前記ガラスファイバが一定長さ突出したベアファイバ部と、を備え、ベアファイバ部におけるガラスファイバの端面同士は融着接続されており、ベアファイバ部の外周はリコート層により被覆されており、リコート層は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー及び離型剤を含む紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物であり、離型剤の含有量が、紫外線硬化型樹脂組成物の全量を基準として０．０１〜１．５質量％である、光ファイバ接続構造。

本発明によれば、光ファイバ心線同士が接続された接続部の接続信頼性に優れる光ファイバ接続構造を提供することができる。

本実施形態に係る光ファイバ接続構造の一例を示す概略断面図である。光ファイバ心線の一例を示す概略断面図である。

［本願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。本発明の実施形態に係る光ファイバ接続構造は以下のとおりである。

（１）光ファイバ心線同士が接続された光ファイバ接続構造であって、光ファイバ心線は、ガラスファイバ及び該ガラスファイバの外周を被覆する被覆層を備える被覆ファイバ部と、延在方向において被覆層の端面から前記ガラスファイバが一定長さ突出したベアファイバ部と、を備え、ベアファイバ部におけるガラスファイバの端面同士は融着接続されており、ベアファイバ部の外周はリコート層により被覆されており、リコート層は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー及び離型剤を含む紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物であり、離型剤の含有量が、紫外線硬化型樹脂組成物の全量を基準として０．０１〜１．５質量％である、光ファイバ接続構造。一般に、リコート層は、ベアファイバ部を所定のモールド型（例えば、ゴム製であり、半割り形状の第１型及び第２型からなるもの）に配置し、ベアファイバ部とモールド型とで形成される空間内にリコート層形成材料（紫外線硬化型樹脂組成物）を注入した後、当該材料を硬化させることにより形成される。しかしながら、材料の硬化に伴い、リコート層とモールド型とが非常に強い力で密着することになるため、従来はモールド型から取り外す際にリコート層が損傷し易かった。このような損傷が起点となり、スクリーニングでの不良発生や、湿熱環境下においてＺＳＡ（ＺｅｒｏＳｔｒｅｓｓＡｇｉｎｇ）によりリコート層が破断する等の虞がある。これに対し、本実施形態においては、リコート層形成材料である紫外線硬化型樹脂組成物に、所定量の離型剤を含有させることにより、リコート層の上記損傷を抑制することが可能である。これにより、接続信頼性に優れる光ファイバ接続構造を得ることができる。

（２）上記光ファイバ接続構造において、紫外線硬化型樹脂組成物が、さらにガラス密着力促進剤を含むことが好ましい。

（３）上記光ファイバ接続構造において、離型剤が、シリコーン系離型剤及びフッ素系離型剤からなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。

（４）上記光ファイバ接続構造において、リコート層の外径は、被覆層の外径と同一又は被覆層の外径より大きいことが好ましい。

［本願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接続構造の具体例を、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。

図１は、本実施形態に係る光ファイバ接続構造の一例を示す概略断面図である。図１に示すように、当該光ファイバ接続構造１００においては、光ファイバ心線同士が融着接続されており、融着接続部分の外周がリコート層により被覆されている。

光ファイバ心線１０は、ガラスファイバ１３及びガラスファイバ１３の外周を被覆する被覆層１６を備える被覆ファイバ部１０ａと、延在方向において被覆層の端面からガラスファイバ１３が一定長さ突出したベアファイバ部１０ｂと、を備えている。ベアファイバ部１０ｂにおけるガラスファイバ１３の端面Ｓ同士は融着接続されており、ベアファイバ部１０ｂの外周はリコート層Ｒにより被覆されている。ベアファイバ部１０ｂの長さは、ガラスファイバ同士を融着接続することができれば特に制限されないが、例えば数ｍｍ〜数十ｍｍ程度とすることができる。光ファイバ心線１０としては特に限定されず、図２に示す一般的な光ファイバ心線を用いることができる。

光ファイバ接続構造１００において、ベアファイバ部１０ｂを十分に保護する観点から、延在方向において、リコート層Ｒの両端面は、好ましくはそれぞれ被覆ファイバ部１０ａにおける被覆層１６の端面に当接している。この際、リコート層Ｒの厚さは、長さ方向における外径を接続構造全体として同程度にするという観点から、隣接する被覆ファイバ部１０ａにおける被覆層１６の厚さと略同一とすることができる。ただし、リコート層Ｒは、光ファイバ接続構造１００の接続信頼性をより向上する観点から、ベアファイバ部１０ｂにおけるガラスファイバを被覆すると共に、被覆ファイバ部１０ａにおける被覆層１６の一部を被覆していてもよい。

このように、ベアファイバ部１０ｂにおけるリコート層Ｒの外径は、被覆層１６の外径と略同一であってもよく、又は被覆層１６の外径より大きくてもよい。具体的には、リコート層Ｒの外径は、被覆層１６の外径よりも０〜２００μｍ大きくてもよく、好ましくは１０〜５０μｍ大きくてもよい。

図２は、光ファイバ心線の一例を示す概略断面図である。光ファイバ心線１０は、コア１１及びクラッド１２を含むガラスファイバ１３と、ガラスファイバ１３の外周に設けられたプライマリ被覆層１４及びセカンダリ被覆層１５を含む被覆層１６と、を備えている。なお、プライマリ被覆層及びセカンダリ被覆層は、後述のとおり所定の樹脂組成物から形成されるものであるため、それぞれプライマリ樹脂層及びセカンダリ樹脂層ということもできる。

クラッド１２はコア１１を取り囲んでいる。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。

図２において、例えば、ガラスファイバ１３の外径（Ｄ２）は１２５μｍ程度である。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。被覆層１６は、プライマリ被覆層１４及びセカンダリ被覆層１５を含む、少なくとも二層の構造を有している。被覆層１６の総厚は、通常、６０μｍ程度であり、プライマリ被覆層１４及びセカンダリ被覆層１５の各層の厚さはほぼ同じで、それぞれ、２０〜４０μｍである。例えば、プライマリ被覆層１４の厚さが３５μｍで、セカンダリ被覆層１５の厚さが２５μｍであってもよい。光ファイバ心線を多数集合してケーブルとする場合には、光ファイバ心線の被覆径が細いことが好ましい。その場合、被覆層１６の総厚は３０〜４０μｍであるのが好ましい。

リコート層は、少なくともウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含む紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物である。ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含む紫外線硬化型樹脂組成物としては、例えば、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含む紫外線硬化型樹脂組成物を用いることができる。プライマリ被覆層及びセカンダリ被覆層もまた、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含む紫外線硬化型樹脂組成物を硬化させて形成することができる。本実施形態において、リコート層は、プライマリ被覆層を形成する第一の紫外線硬化型樹脂組成物と、セカンダリ被覆層を形成する第二の紫外線硬化型樹脂組成物と、の混合物の硬化物であってもよい。

ウレタン（メタ）アクリレート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得られるものが挙げられる。

（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）アクリル酸についても同様である。

ポリオールとしては、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、ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加ジオール等が挙げられる。

ポリイソシアネートとしては、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、ジシクロヘキシルメタン４，４’−ジイソシアナート等が挙げられる。

水酸基含有（メタ）アクリレートとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート等が挙げられる。

ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを合成する際の触媒として、有機スズ化合物を用いることができる。有機スズ化合物としては、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）、ジブチルスズオキシド等が挙げられる。易入手性や触媒性能の点から、触媒として、ジブチルスズジラウレート又はジブチルスズジアセテートを使用することが好ましい。

ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー合成時に、炭素数５以下の低級アルコールを使用してもよい。炭素数５以下の低級アルコールとしては、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−プロパノール等が挙げられる。

以下、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの調製について、具体例を挙げて説明する。例えば、ポリオールとしてポリプロピレングリコール、ポリイソシアネートとしてイソホロンジイソシアネート、水酸基含有（メタ）アクリレートとして２−ヒドロキシエチルアクリレート、アルコールとしてメタノールを使用すると、下記に示す３種類の反応生成物を含むウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを得ることができる。
（１）Ｈ−Ｉ−（ＰＰＧ−Ｉ）ｎ−Ｈ
（２）Ｈ−Ｉ−（ＰＰＧ−Ｉ）ｎ−Ｒ
（３）Ｍｅ−Ｉ−（ＰＰＧ−Ｉ）ｎ−Ｒ

ここで、Ｈは２−ヒドロキシエチルアクリレートの残基を表し、Ｉはイソホロンジイソシアネートの残基を表し、ＰＰＧはポリプロピレングリコールの残基を表し、Ｒはアルコールの残基を表し、ｎは１以上の整数を表す。

反応生成物（１）は、両末端に（メタ）アクリロイル基を有する反応性オリゴマーであるため、硬化物の架橋密度を上げることができる。反応生成物（２）は、片末端に（メタ）アクリロイル基を有する反応性オリゴマーであるため、硬化物の架橋密度を下げる効果があり、ヤング率を低減することができる。反応生成物（３）は、（メタ）アクリロイル基を有しない非反応性オリゴマーであり紫外線硬化に寄与しないため、できるだけ少なくなるように調製することが好ましい。

ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを合成する際には、イソシアネート基と反応する官能基を有するシランカップリング剤を使用してもよい。イソシアネート基と反応する官能基を有するシランカップリング剤としては、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。ポリオール化合物とイソシアネート化合物を反応させ、両端にイソシアネート基がある状態で、水酸基含有（メタ）アクリレート化合物とシランカップリング剤とを併用し、イソシアネート基と反応させることで、両末端反応性ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーに加え、片末端シランカップリング剤付加ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを合成することができる。その結果、オリゴマーがガラスと反応することができるので、ガラスファイバと、プライマリ層及びリコート層との密着力を向上させることができる。

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。

単官能モノマーとしては、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、ｔ−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（例えば、ＳＲ５０４、Ｓａｒｔｏｍｅｒ製）、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；４−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−アクリロイルピペリジン、Ｎ−メタクリロイルピペリジン、Ｎ−アクリロイルピロリジン等の複素環含有モノマー；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；（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−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ｔ−ブチルアミノエチル、３−（３−ピリニジル）プロピル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸アミノアルキル系モノマーなどが挙げられる。中でも表面硬度や速硬化性に優れることから、セカンダリ被覆層を形成する紫外線硬化型樹脂組成物には複素環含有モノマーを含むことが好ましい。

多官能モノマーとしては、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、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）アクリレート等の２官能モノマー；ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジ（メタ）アクリレート（例えば、ビスコート＃７００、大阪有機化学工業製）、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルアクリル酸付加物のジ（メタ）アクリレート（例えば、ビスコート＃５４０、大阪有機化学工業製）等のエポキシ（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、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］イソシアヌレート等の３官能以上のモノマーなどが挙げられる。中でも表面硬度に優れることから、セカンダリ被覆層を形成する紫外線硬化型樹脂組成物はエポキシ（メタ）アクリレートを含むことが好ましい。

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、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、ＢＡＳＦ社製）、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ノキサイド、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（Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７、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（ＩｒｇａｃｕｒｅＴＰＯ、ＢＡＳＦ社製）、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（Ｉｒｇａｃｕｒｅ８１９、ＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。

光重合開始剤は、２種以上を混合して用いてもよいが、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を少なくとも含むことが好ましい。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は、樹脂の速硬化性に優れる。セカンダリ被覆層を形成する紫外線硬化型樹脂組成物は、さらに、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むことが好ましい。表面硬度を上げるのに寄与することができる。

リコート層を形成する紫外線硬化型樹脂組成物は、離型剤をさらに含む。離型剤としては特に制限されないが、シリコーン系離型剤、フッ素系離型剤等が挙げられる。

シリコーン系離型剤としては、ジメチルポリシロキサン構造を有するシリコーンオイル（ジメチルシリコーンオイル）や、それに有機基を導入した変性シリコーンオイルが挙げられる。変性シリコーンオイルにて導入される有機基としては、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、カルビノール基、メタクリル基、メルカプト基、フェノール基等が挙げられ、これらの有機基はポリシロキサンの側鎖、両末端、片末端又は側鎖両末端に導入されてもよい。

フッ素系離型剤としては、例えばフルオロアルキル基やフルオロアルケニル基を有するフッ素系界面活性剤、パーフルオロポリエーテル、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系オイルが挙げられる。

紫外線硬化型樹脂組成物の全質量を基準としたときの、離型剤の含有量は０．０１〜１．５質量％である。離型剤の含有量が０．０１質量％以上であると、モールド型からリコート層を好適に外すことができる。また、当該含有量が１．５質量％以下であると、スクリーニングやＺＳＡでのクラック発生や破断を抑制することができる。このような観点から、当該含有量は０．０１〜１．２質量％としてもよく、０．０１〜１質量％としてもよい。

リコート層を形成する紫外線硬化型樹脂組成物は、ガラス密着力促進剤をさらに含んでいてもよい。ガラス密着力促進剤としてはシランカップリング剤が挙げられる。紫外線硬化型樹脂組成物の全質量を基準としたときの、ガラス密着力促進剤の含有量は、少な過ぎると密着が不十分となり易く、多過ぎると割れ易いという観点から、０．０１〜１０質量％であることが好ましいが、０．０１〜５質量％としてもよく、０．１〜２質量％としてもよく、０．１〜０．５質量％としてもよい。

シランカップリング剤としては、紫外線硬化樹脂組成物の硬化の妨げにならないものであれば、特に限定されず、公知公用のものを含めあらゆるものを用いることができる。シランカップリング剤として、テトラエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、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等が挙げられる。シランカップリング剤を使用することで、ガラスファイバとリコート層との密着力を調整したり、動疲労特性を改善したりすることができる。

リコート層を形成する紫外線硬化型樹脂組成物は、光酸発生剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤等を更に含んでもよい。

光酸発生剤としては、Ａ^＋Ｂ⁻の構造をしたオニウム塩を用いてもよい。光酸発生剤としては、ＵＶＡＣＵＲＥ１５９０（ダイセル・サイテック製）、ＣＰＩ−１００Ｐ、１１０Ｐ（サンアプロ製）等のスルホニウム塩、ＩＲＧＡＣＵＲＥ２５０（ＢＡＳＦ社製）、ＷＰＩ−１１３（和光純薬製）、Ｒｐ−２０７４（ローディア・ジャパン製）等のヨードニウム塩などが挙げられる。

上記のとおり、リコート層は、プライマリ被覆層を形成する第一の紫外線硬化型樹脂組成物と、セカンダリ被覆層を形成する第二の紫外線硬化型樹脂組成物と、の混合物の硬化物であってもよい。この場合、プライマリ被覆層を形成する紫外線硬化型樹脂組成物が、離型剤、ガラス密着力促進剤等の剤を含んでいてもよい。

第一の紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物のヤング率は、２３℃で０．０５〜０．５ＭＰａであることが好ましく、０．０８〜０．２５ＭＰａであることがより好ましい。ヤング率が０．０５ＭＰａ未満であると、プライマリ被覆層を形成した場合に、外力によりプライマリ被覆層に亀裂（ボイド）が発生し易くなる。また、ヤング率が０．５ＭＰａを超えると、耐マクロベンド特性が悪くなる。

第二の紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物のヤング率は、２３℃で０．５〜２．０ＧＰａであることが好ましい。ヤング率が０．５ＧＰａ未満であると、セカンダリ被覆層を形成した場合に、耐マイクロベンド特性が劣ることがあり、ヤング率が２．０ＧＰａを超えると、被覆が脆くなり、亀裂が入り易くなる。

第一の紫外線硬化型樹脂組成物及び第二の紫外線硬化型樹脂組成物の混合物をリコート層形成用の組成物とする場合、当該混合物の全質量を基準としたときの、第一の紫外線硬化型樹脂組成物の含有量は、２０〜５０質量％であることが好ましい。

リコート層のヤング率は、被覆層を構成する樹脂との親和性という観点から１００ＭＰａ以上であることが好ましく、１５０ＭＰａ以上であることがより好ましく、３００ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。なお、当該ヤング率の上限は、特に制限されるものではないが１５００ＭＰａ程度、好ましくは１２００ＭＰａ程度とすることができる。また、リコート層のガラス転移点は−１０℃〜９０℃程度とすることができる。

紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物のヤング率及びガラス転移点は、ナノインデンタで測定することができる。

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、本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

［第一の樹脂組成物：プライマリ被覆層用樹脂組成物］
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（平均分子量約３５００（分子量分布３０００〜４０００程度）、ガラス転移温度−３０℃）、所定のモノマー、シランカップリング剤として３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、表１に示す離型剤、及び光（紫外線）重合開始剤を原料として用いて、第一の樹脂組成物を調製した。得られた組成物の紫外線硬化物のヤング率は０．５ＭＰａであった。なお、シランカップリング剤及び離型剤は、リコート層形成用樹脂組成物中の含有量が表１に示す量（質量％）となるように用いた。

［第二の樹脂組成物：セカンダリ被覆層用樹脂組成物］
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（平均分子量約２５００（分子量分布２０００〜３０００程度）、ガラス転移温度８０℃）、所定のモノマー、及び光（紫外線）重合開始剤を原料として用いて、第二の樹脂組成物を調製した。得られた組成物の紫外線硬化物のヤング率は８００ＭＰａであった。

［第三の樹脂組成物］
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー（平均分子量約３４００、ガラス転移温度４０℃）、所定のモノマー、シランカップリング剤としてテトラエトキシシラン、及び光（紫外線）重合開始剤を原料として用いて、第三の樹脂組成物を調製した。得られた組成物の紫外線硬化後のヤング率は１０ＭＰａであった。

［リコート層形成用樹脂組成物］
第一の樹脂組成物〜第三の樹脂組成物を表１に示す分量で用いて、リコート層形成用樹脂組成物を調製した。

［光ファイバ心線の作製］
コアとクラッドから構成されたガラスファイバの外周面に、第一の樹脂組成物と第二の樹脂組成物とをそれぞれ用いて被覆層（プライマリ被覆層及びセカンダリ被覆層）を形成し、図２に示す構造を有する光ファイバ心線を作製した。プライマリ被覆層の厚さを３５μｍ、セカンダリ被覆層の厚さを２５μｍとした。

［光ファイバ接続構造の作製］
リムーバーを用いて、光ファイバ心線から被覆層を除去してガラスファイバを５ｍｍ露出させた。露出したガラスファイバをアセトンで洗浄した後、ガラスファイバの端面同士を融着した。そして、ガラスファイバの融着接続部分をゴム製のモールド型に入れ、その型の中に、表１に示すリコート層形成用樹脂組成物を注入して紫外線照射により硬化することで、厚さ７２．５μｍのリコート層を得た。これにより、図１に示す構造を有する、各実施例及び比較例の光ファイバ接続構造を得た。

［各種評価］
得られた各実施例及び比較例の光ファイバ接続構造について、以下の評価を行った。評価結果を表２に示す。なお、スクリーニング及び湿熱試験にて良好な結果が得られたものを、接続信頼性に優れると判断した。

（１）スクリーニング
光ファイバ接続構造を含む光ファイバを、２．２ｋｇの張力で引張ながら巻き替えた（すなわち、ボビンに巻かれた光ファイバを別のボビンに巻き替えた）。巻き替え後、光ファイバ接続構造におけるリコート層を観察し、クラックの有無を確認した。

（２）湿熱試験
光ファイバ接続構造を含む光ファイバを、湿熱（８５℃、８５％ＲＨ）環境下で１２０日間静置した。静置後、光ファイバに対し引張試験を行い、２．２ｋｇの張力にて３秒間保持したときの、光ファイバ接続構造における切断の有無を確認した。

１０…光ファイバ心線、１０ａ…被覆ファイバ部、１０ｂ…ベアファイバ部、１１…コア、１２…クラッド、１３…ガラスファイバ、１４…プライマリ被覆層、１５…セカンダリ被覆層、１６…被覆層、１００…光ファイバ接続構造、Ｓ…端面、Ｒ…リコート層。

Claims

光ファイバ心線同士が接続された光ファイバ接続構造であって、
前記光ファイバ心線は、ガラスファイバ及び該ガラスファイバの外周を被覆する被覆層を備える被覆ファイバ部と、延在方向において前記被覆層の端面から前記ガラスファイバが一定長さ突出したベアファイバ部と、を備え、
前記ベアファイバ部におけるガラスファイバの端面同士は融着接続されており、前記ベアファイバ部の外周はリコート層により被覆されており、
前記リコート層は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、離型剤及びガラス密着力促進剤を含む紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物であり、
前記離型剤の含有量が、前記紫外線硬化型樹脂組成物の全量を基準として０．０１〜１質量％であり、
前記ガラス密着力促進剤の含有量が、前記紫外線硬化型樹脂組成物の全量を基準として０．０１〜２質量％である、
光ファイバ接続構造。
前記離型剤が、シリコーン系離型剤及びフッ素系離型剤からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項１に記載の光ファイバ接続構造。
前記リコート層の外径が、前記被覆層の外径と同一又は前記被覆層の外径より大きい、請求項１又は２に記載の光ファイバ接続構造。