JP7200951B2 - UV curable resin composition and optical fiber - Google Patents

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Description

本発明は、光ファイバ被覆用の紫外線硬化型樹脂組成物及び光ファイバに関する。
本出願は、2018年2月1日出願の日本出願第2018-016700号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
The present invention relates to an ultraviolet curable resin composition for optical fiber coating and an optical fiber.
This application claims priority based on Japanese Application No. 2018-016700 filed on February 1, 2018, and incorporates all the descriptions described in the Japanese application.

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。被覆樹脂層は、例えば、プライマリ樹脂層及びセカンダリ樹脂層から構成される。 Generally, an optical fiber has a coating resin layer for protecting the glass fiber, which is an optical transmission body. The coating resin layer is composed of, for example, a primary resin layer and a secondary resin layer.

光ファイバのマイクロベンド特性を改善するためには、プライマリ樹脂層のヤング率を小さくすることが重要となっている。例えば、特許文献1には、脂肪族ポリエーテルジオールとジイソシアネートとの反応物に、1価アルコールと水酸基含有(メタ)アクリレートとを反応させたウレタンオリゴマーを含有する樹脂組成物を用いて、プライマリ樹脂層の柔軟性(低ヤング率)と機械強度とを両立させることが開示されている。また、特許文献2には、ポリエーテルジオールとジイソシアネートとの反応物に、水酸基含有(メタ)アクリレート、チオール基を有するシラン化合物及び1価アルコールを反応させたウレタンオリゴマーを含有する樹脂組成物の硬化物が、比較的低いヤング率を有すると共に優れた耐水性を有し、プライマリ材として有用であることが記載されている。 In order to improve the microbend characteristics of optical fibers, it is important to reduce the Young's modulus of the primary resin layer. For example, in Patent Document 1, a resin composition containing a urethane oligomer obtained by reacting a reaction product of an aliphatic polyether diol and a diisocyanate with a monohydric alcohol and a hydroxyl group-containing (meth)acrylate is used to prepare a primary resin. A compromise between layer flexibility (low Young's modulus) and mechanical strength is disclosed. Further, in Patent Document 2, curing of a resin composition containing a urethane oligomer obtained by reacting a reaction product of a polyether diol and a diisocyanate with a hydroxyl group-containing (meth)acrylate, a silane compound having a thiol group, and a monohydric alcohol The article is described as having a relatively low Young's modulus and excellent water resistance, making it useful as a primary material.

特開2012-111674号公報JP 2012-111674 A 特開2009-197163号公報JP 2009-197163 A

本発明の一態様に係る光ファイバ被覆用の紫外線硬化型樹脂組成物は、水酸基を末端に有するウレタンプレポリマーと、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートと、イソシアネート基含有シラン化合物との反応物を含有するウレタンオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含む。 An ultraviolet curable resin composition for coating an optical fiber according to one aspect of the present invention contains a reaction product of a urethane prepolymer having a hydroxyl group at its end, an isocyanate group-containing (meth)acrylate, and an isocyanate group-containing silane compound. Contains urethane oligomers, monomers and photoinitiators.

本実施形態に係る光ファイバの一例を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical fiber according to this embodiment; FIG.

[本開示が解決しようとする課題]
光ファイバには、動疲労特性を向上するために動疲労係数を高くすることが求められている。しかしながら、1価アルコール等のアルコール成分にはガラスを腐食させる作用があるため、プライマリ樹脂層にアルコール成分が残存すると、光ファイバの動疲労係数が小さくなることがある。また、光ファイバは、敷設されてから数年~数十年間使用されることから、光ファイバが長期間使用されても劣化せず、動疲労係数が低下しないことが要求される。
[Problems to be Solved by the Present Disclosure]
Optical fibers are required to have a high dynamic fatigue coefficient in order to improve their dynamic fatigue characteristics. However, alcohol components such as monohydric alcohol have the effect of corroding glass, so if the alcohol component remains in the primary resin layer, the dynamic fatigue coefficient of the optical fiber may decrease. In addition, since optical fibers are used for several years to several decades after being installed, it is required that the optical fibers do not deteriorate even when used for a long period of time, and their dynamic fatigue coefficients do not decrease.

本開示は、低いヤング率を有しながらも、優れた動疲労特性を発現できる光ファイバ被覆用の紫外線硬化型樹脂組成物、及び、該樹脂組成物から形成された被覆樹脂層を備える光ファイバを提供することを目的とする。 The present disclosure provides an ultraviolet curable resin composition for coating an optical fiber that can exhibit excellent dynamic fatigue characteristics while having a low Young's modulus, and an optical fiber comprising a coating resin layer formed from the resin composition. intended to provide

[本開示の効果]
本開示によれば、低いヤング率を有しながらも、優れた動疲労特性を発現できる光ファイバ被覆用の紫外線硬化型樹脂組成物、及び、該樹脂組成物から形成された被覆樹脂層を備える光ファイバを提供することが可能となる。
[Effect of the present disclosure]
According to the present disclosure, an ultraviolet curable resin composition for coating an optical fiber that can exhibit excellent dynamic fatigue characteristics while having a low Young's modulus, and a coating resin layer formed from the resin composition. It becomes possible to provide an optical fiber.

[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被覆用の紫外線硬化型樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」とも称する)は、水酸基を末端に有するウレタンプレポリマーと、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートと、イソシアネート基含有シラン化合物との反応物を含有するウレタンオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含む。
[Description of the embodiment of the present invention]
First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and explained. An ultraviolet curable resin composition for coating an optical fiber according to one aspect of the present invention (hereinafter also simply referred to as a "resin composition") comprises a urethane prepolymer having hydroxyl groups at its ends and an isocyanate group-containing (meth)acrylate. , a urethane oligomer containing a reactant with an isocyanate group-containing silane compound, a monomer and a photoinitiator.

上記特定のウレタンオリゴマーを用いることで、低いヤング率を有しながらも、優れた動疲労特性を発現できる樹脂組成物を得ることができる。 By using the above specific urethane oligomer, it is possible to obtain a resin composition that has a low Young's modulus and yet exhibits excellent dynamic fatigue properties.

上記反応物は、下記式(1)で表される構造を有していてもよい。式(1)中、R、R及びRはそれぞれ独立に炭素数1~3のアルキル基を示し、Lは炭素数2~4のアルキレン基を示す。下記構造を有するウレタンオリゴマーを用いることで、樹脂組成物の硬化物のガラスに対する密着力を高めることができ、光ファイバの動疲労特性を向上し易くなる。

Figure 0007200951000001
The reactant may have a structure represented by the following formula (1). In formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and L 1 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. By using a urethane oligomer having the following structure, it is possible to increase the adhesive strength of the cured product of the resin composition to glass, making it easier to improve the dynamic fatigue characteristics of the optical fiber.
Figure 0007200951000001

上記反応物は、下記式(2)で表される構造を有していてもよい。式(2)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Lは炭素数2~4の有機基を示す。下記構造を有するウレタンオリゴマーを用いることで、樹脂組成物の硬化物の強度を高めることができ、光ファイバの動疲労特性を向上し易くなる。

Figure 0007200951000002
The reactant may have a structure represented by the following formula (2). In formula (2), R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and L 2 represents an organic group having 2 to 4 carbon atoms. By using a urethane oligomer having the following structure, the strength of the cured product of the resin composition can be increased, and the dynamic fatigue characteristics of the optical fiber can be easily improved.
Figure 0007200951000002

本発明の一態様に係る光ファイバは、コア及びクラッドを含むガラスファイバと、ガラスファイバに接して該ガラスファイバを被覆するプライマリ樹脂層と、プライマリ樹脂層を被覆するセカンダリ樹脂層とを備え、プライマリ樹脂層が、上記紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物からなる。本実施形態に係る樹脂組成物をプライマリ樹脂層に適用することで、光ファイバの動疲労特性を向上することができる。 An optical fiber according to one aspect of the present invention includes a glass fiber including a core and a clad, a primary resin layer that is in contact with the glass fiber and covers the glass fiber, and a secondary resin layer that covers the primary resin layer. The resin layer is made of a cured product of the ultraviolet curable resin composition. By applying the resin composition according to this embodiment to the primary resin layer, the dynamic fatigue property of the optical fiber can be improved.

[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被覆用の紫外線硬化型樹脂組成物及びそれを適用した光ファイバの具体例を、必要により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ず、請求の範囲によって示され、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 ultraviolet curable resin composition for coating an optical fiber according to the embodiment of the present invention and an optical fiber to which the composition is applied will be described with reference to the drawings if necessary. The present invention is not limited to these examples, but is indicated by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims. In the following description, the same reference numerals are given to the same elements in the description of the drawings, and overlapping descriptions are omitted.

(紫外線硬化型樹脂組成物)
本実施形態に係る樹脂組成物は、ウレタンオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含む。当該ウレタンオリゴマーは、水酸基を末端に有するウレタンプレポリマー(以下、単に「OH末端プレポリマー」とも称する)と、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートと、イソシアネート基含有シラン化合物との反応物を含有する。
(Ultraviolet curable resin composition)
The resin composition according to this embodiment contains a urethane oligomer, a monomer and a photopolymerization initiator. The urethane oligomer contains a reaction product of a hydroxyl group-terminated urethane prepolymer (hereinafter also simply referred to as "OH-terminated prepolymer"), an isocyanate group-containing (meth)acrylate, and an isocyanate group-containing silane compound.

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)アクリル酸等の他の類似表現についても同様である。 Here, (meth)acrylate means acrylate or its corresponding methacrylate. The same applies to other similar expressions such as (meth)acrylic acid.

本実施形態に係るウレタンオリゴマーは、OH末端プレポリマーに、イソシアネート基含有(メタ)アクリレート及びイソシアネート基含有シラン化合物を反応させることで得られる。 The urethane oligomer according to the present embodiment is obtained by reacting an OH-terminated prepolymer with an isocyanate group-containing (meth)acrylate and an isocyanate group-containing silane compound.

OH末端プレポリマーは、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物との反応により調製することができる。ポリオール化合物の水酸基(OH)がポリイソシアネート化合物のイソシアネート基(NCO)に対して過剰となる割合(モル比)で、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物とを反応させることで、OH末端プレポリマーを得ることができる。OH末端プレポリマーは、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物との反応に基づくウレタン構造と、当該ウレタン構造の両末端に結合した水酸基とを有している。 An OH-terminated prepolymer can be prepared by reacting a polyol compound with a polyisocyanate compound. Obtaining an OH-terminated prepolymer by reacting a polyol compound and a polyisocyanate compound at a ratio (molar ratio) in which the hydroxyl groups (OH) of the polyol compound are excessive relative to the isocyanate groups (NCO) of the polyisocyanate compound. can be done. The OH-terminated prepolymer has a urethane structure based on a reaction between a polyol compound and a polyisocyanate compound, and hydroxyl groups bonded to both ends of the urethane structure.

ポリオール化合物としては、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、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカーボネートジオール、ポリブタジエンポリオール、アクリルポリオ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。ポリオール化合物の数平均分子量(Mn)は、1000~5000が好ましい。ポリオール化合物のMnは、2000~4000であってもよい。 Examples of polyol compounds include polytetramethylene glycol, polypropylene glycol, polyester polyol, polycaprolactone polyol, polycarbonate diol, polybutadiene polyol, acrylic polyol, and bisphenol A/ethylene oxide added diol. The number average molecular weight (Mn) of the polyol compound is preferably 1000-5000. The Mn of the polyol compound may be 2000-4000.

ポリイソシアネート化合物としては、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、ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、1,5-ペンタメチレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート及びトリメチルヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。 Examples of polyisocyanate compounds include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, norbornene diisocyanate, 1,5-pentamethylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate and trimethylhexamethylene diisocyanate.

イソシアネート基含有シラン化合物としては、イソシアネート基とアルコキシシリル基とを有する化合物であれば特に限定されない。イソシアネート基含有シラン化合物として、例えば、下記式(3)で表される化合物を用いることができる。

Figure 0007200951000003
式(3)中、R、R及びRはそれぞれ独立に炭素数1~3のアルキル基を示し、メチル基、エチル基又はプロピル基であってもよい。R、R及びRは同一でも異なっていてもよい。Lは炭素数2~4のアルキレン基を示し、エチレン基、プロピレン基又はブチレン基であってもよい。The isocyanate group-containing silane compound is not particularly limited as long as it is a compound having an isocyanate group and an alkoxysilyl group. As the isocyanate group-containing silane compound, for example, a compound represented by the following formula (3) can be used.
Figure 0007200951000003
In formula (3), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and may be a methyl group, an ethyl group or a propyl group. R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different. L 1 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms and may be an ethylene group, a propylene group or a butylene group.

式(3)で表される化合物を用いることで、ウレタンオリゴマーに上記式(1)で表される構造を導入することができる。式(1)で表される構造は、アルコキシシリル基を有しているため、シランカップリング剤として機能することができる。式(1)で表される構造を有するオリゴマーをプライマリ樹脂層に用いることで、アルコキシシリル基がガラスファイバ表面の水酸基と反応してガラスファイバに対するプライマリ樹脂層の密着力を高めることができ、光ファイバの動疲労特性を向上し易くなる。 By using the compound represented by Formula (3), the structure represented by Formula (1) can be introduced into the urethane oligomer. Since the structure represented by Formula (1) has an alkoxysilyl group, it can function as a silane coupling agent. By using the oligomer having the structure represented by the formula (1) for the primary resin layer, the alkoxysilyl group reacts with the hydroxyl group on the surface of the glass fiber, and the adhesion of the primary resin layer to the glass fiber can be enhanced. It becomes easy to improve the dynamic fatigue property of the fiber.

式(3)で表される化合物としては、例えば、3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン及び3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランが挙げられる。 Examples of compounds represented by formula (3) include 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane and 3-isocyanatopropyltriethoxysilane.

イソシアネート基含有(メタ)アクリレートとしては、(メタ)アクリロイル基とイソシアネート基とを有する化合物であれば特に限定されない。イソシアネート基含有(メタ)アクリレートとして、例えば、下記式(4)で表される化合物を用いることができる。

Figure 0007200951000004
式(4)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Lは炭素数2~4の有機基を示す。Lは、炭素数2~4のアルキレン基又はジアルキレンエーテル基であってもよい。The isocyanate group-containing (meth)acrylate is not particularly limited as long as it is a compound having a (meth)acryloyl group and an isocyanate group. As the isocyanate group-containing (meth)acrylate, for example, a compound represented by the following formula (4) can be used.
Figure 0007200951000004
In formula (4), R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and L 2 represents an organic group having 2 to 4 carbon atoms. L 2 may be an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms or a dialkylene ether group.

式(4)で表される化合物を用いることで、ウレタンオリゴマーに上記式(2)で表される構造を導入することができる。式(2)で表される構造は、光重合性基である(メタ)アクリロイル基を有しているため、式(2)で表される構造を有するオリゴマーは、モノマーと共重合することができる。式(2)で表される構造を有するオリゴマーを用いることで、強度の高い被覆樹脂層を形成でき、光ファイバの動疲労特性を向上し易くなる。 By using the compound represented by Formula (4), the structure represented by Formula (2) can be introduced into the urethane oligomer. Since the structure represented by formula (2) has a (meth)acryloyl group that is a photopolymerizable group, the oligomer having the structure represented by formula (2) can be copolymerized with the monomer. can. By using the oligomer having the structure represented by formula (2), a coating resin layer with high strength can be formed, and the dynamic fatigue characteristics of the optical fiber can be easily improved.

式(4)で表される化合物としては、例えば、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート及び2-(2-イソシアネートエトキシ)エチルメタクリレートが挙げられる。 Examples of compounds represented by formula (4) include 2-acryloyloxyethyl isocyanate, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate and 2-(2-isocyanatoethoxy)ethyl methacrylate.

ウレタンオリゴマーを合成する際の触媒として、一般に有機スズ化合物が使用される。有機スズ化合物としては、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。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。 Organotin compounds are generally used as catalysts for synthesizing urethane oligomers. Organotin compounds include, for example, dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin malate, dibutyltin bis(2-ethylhexyl mercaptoacetate), dibutyltin bis(isooctyl mercaptoacetate) and dibutyltin oxide. Dibutyltin dilaurate or dibutyltin diacetate is preferably used as the catalyst in terms of availability and catalytic performance.

本実施形態に係るウレタンオリゴマーは、OH末端プレポリマーと、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートと、イソシアネート基含有シラン化合物との反応物として、式(1)で表される構造を一方の末端に有し、式(2)で表される構造を他方の末端に有するオリゴマーを含有することができる。当該オリゴマーは、アルコキシシリル基と(メタ)アクリロイル基とを一分子中に有していることから、ヤング率の低いプライマリ樹脂層を形成できると共に、プライマリ樹脂層のガラスファイバに対する密着力を高めることができ、光ファイバの動疲労係数を向上できると考えられる。 The urethane oligomer according to the present embodiment is a reaction product of an OH-terminated prepolymer, an isocyanate group-containing (meth)acrylate, and an isocyanate group-containing silane compound, and has a structure represented by formula (1) at one end. and an oligomer having a structure represented by formula (2) at the other end. Since the oligomer has an alkoxysilyl group and a (meth)acryloyl group in one molecule, it is possible to form a primary resin layer with a low Young's modulus and to increase the adhesion of the primary resin layer to the glass fiber. It is considered that the dynamic fatigue coefficient of the optical fiber can be improved.

本実施形態に係るウレタンオリゴマーは、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物とを反応させて、OH末端プレポリマーを得る第1の工程と、OH末端プレポリマーに、イソシアネート基含有(メタ)アクリレート及びイソシアネート基含有シラン化合物を反応させてウレタンオリゴマーを得る第2の工程により作製することができる。 The urethane oligomer according to the present embodiment includes a first step of reacting a polyol compound and a polyisocyanate compound to obtain an OH-terminated prepolymer, and an isocyanate group-containing (meth)acrylate and an isocyanate group-containing It can be produced by a second step of reacting a silane compound to obtain a urethane oligomer.

第1の工程において、ポリオール化合物のOHが、ポリイソシアネート化合物のNCOに対して過剰となるモル比で反応させる。OH末端プレポリマーを調製する際のポリオール化合物のOHと、ポリイソシアネート化合物のNCOとのモル比(OH/NCO)は、1を超え2以下であることが好ましく、1.1~2.0であることがより好ましい。一方、OH/NCOが1未満では、NCOの割合が過剰となりイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマー(以下、単に「NCO末端プレポリマー」とも称する。)が生成することになり、OH/NCOが2を超えると、OH末端プレポリマーと未反応ポリオール化合物との混合物が得られる。 In the first step, the OH of the polyol compound is reacted in a molar ratio in excess of the NCO of the polyisocyanate compound. The molar ratio (OH/NCO) between the OH of the polyol compound and the NCO of the polyisocyanate compound when preparing the OH-terminated prepolymer is preferably more than 1 and 2 or less, and is 1.1 to 2.0. It is more preferable to have On the other hand, when the OH/NCO ratio is less than 1, the ratio of NCO becomes excessive and a urethane prepolymer having an isocyanate group at the end (hereinafter also simply referred to as "NCO-terminated prepolymer") is produced, and the OH/NCO ratio is Above 2, a mixture of OH-terminated prepolymer and unreacted polyol compound is obtained.

OH末端プレポリマーが得られたことは、NCOの残存量を測定することにより確認することができる。NCOの残存量は、JIS K1603-1に準拠し、電位差滴定法により測定することができる。第2の工程は、NCOの残存量が0.1質量%以下であることを確認してから行うことが好ましい。 It can be confirmed by measuring the amount of residual NCO that an OH-terminated prepolymer was obtained. The residual amount of NCO can be measured by potentiometric titration in accordance with JIS K1603-1. The second step is preferably performed after confirming that the residual amount of NCO is 0.1% by mass or less.

第2の工程において、OH末端プレポリマーと、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートとを反応させる際のOH末端プレポリマーのOHと、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートのNCOとのモル比(NCO/OH)は、0.5~0.99が好ましく、0.5~0.96がより好ましい。NCO/OHが0.5以上であると、少なくとも一方の末端に(メタ)アクリロイル基を有するウレタンオリゴマーを得ることができ、樹脂組成物の硬化物の破断強度及び破断伸びを高めることができる。NCO/OHが0.99以下であると、OH末端プレポリマーにイソシアネート基含有(メタ)アクリレートを反応させた後に、イソシアネート基含有シラン化合物を更に反応させることができる。 In the second step, the molar ratio (NCO/OH ) is preferably 0.5 to 0.99, more preferably 0.5 to 0.96. When the NCO/OH ratio is 0.5 or more, a urethane oligomer having a (meth)acryloyl group on at least one end can be obtained, and the breaking strength and breaking elongation of the cured product of the resin composition can be increased. When the NCO/OH ratio is 0.99 or less, the isocyanate group-containing silane compound can be further reacted after the OH-terminated prepolymer is reacted with the isocyanate group-containing (meth)acrylate.

イソシアネート基含有シラン化合物の添加量は、OH末端プレポリマーのOH基に対するイソシアネート基含有シラン化合物のNCOのモル比(NCO/OH)が、0.01~0.5となることが好ましく、0.01~0.4となることがより好ましい。これにより、少なくとも一方の末端にアルコキシシリル基を有するウレタンオリゴマーを得ることができる。NCO/OHが0.01以上であれば、高い密着力が得られ、動疲労係数を向上し易くなる。一方、密着力が高すぎると被覆除去性が低くなるので、NCO/OHは0.5以下であることが好ましく、0.4以下であることがより好ましい。 The amount of the isocyanate group-containing silane compound added is preferably such that the molar ratio (NCO/OH) of the NCO of the isocyanate group-containing silane compound to the OH groups of the OH-terminated prepolymer is 0.01 to 0.5. It is more preferable to be 01 to 0.4. Thereby, a urethane oligomer having an alkoxysilyl group on at least one end can be obtained. If NCO/OH is 0.01 or more, high adhesion can be obtained, and the dynamic fatigue coefficient can be easily improved. On the other hand, if the adhesion is too high, the removability of the coating will be low, so NCO/OH is preferably 0.5 or less, more preferably 0.4 or less.

OH末端プレポリマーに、イソシアネート基含有(メタ)アクリレート及びイソシアネート基含有シラン化合物を反応させる順序は特に限定されないが、OH末端プレポリマーにイソシアネート基含有(メタ)アクリレートを反応させた後に、イソシアネート基含有シラン化合物を反応させることが好ましい。これにより、一方の末端に(メタ)アクリロイル基を有し、他方の末端にアルコキシシリル基を有するウレタンオリゴマーを調製し易くなる。 The order in which the OH-terminated prepolymer is reacted with the isocyanate group-containing (meth)acrylate and the isocyanate group-containing silane compound is not particularly limited. It is preferred to react a silane compound. This facilitates preparation of a urethane oligomer having a (meth)acryloyl group at one end and an alkoxysilyl group at the other end.

ウレタンオリゴマー中のNCOの残存量は、0.1質量%以下であることが好ましい。NCOの残存量が0.1質量%以下であると、経時的に樹脂組成物の粘度が増加する等の物性の変化を抑制し易くなる。 The residual amount of NCO in the urethane oligomer is preferably 0.1% by mass or less. When the residual amount of NCO is 0.1% by mass or less, it becomes easier to suppress changes in physical properties such as an increase in the viscosity of the resin composition over time.

一方、NCO末端プレポリマーに、1価アルコール及び水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させて、本実施形態に係るウレタンオリゴマーとは異なる構造を有するウレタンオリゴマーを調製することができる。このようなウレタンオリゴマーは、1価アルコールに基づく水酸基を末端に有するため、架橋密度を下げ、プライマリ樹脂層のヤング率を低減することが可能となる。しかしながら、プライマリ樹脂層内に未反応の1価アルコールが残存していると、ガラスファイバを腐食して、光ファイバの強度低下を引き起こし、動疲労特性が低下することがある。 On the other hand, a urethane oligomer having a structure different from that of the urethane oligomer according to the present embodiment can be prepared by reacting an NCO-terminated prepolymer with a monohydric alcohol and a hydroxyl group-containing (meth)acrylate. Since such a urethane oligomer has terminal hydroxyl groups derived from a monohydric alcohol, it is possible to lower the crosslink density and lower the Young's modulus of the primary resin layer. However, if unreacted monohydric alcohol remains in the primary resin layer, it may corrode the glass fiber, causing a decrease in the strength of the optical fiber and deterioration in dynamic fatigue characteristics.

これに対して、本実施形態に係るウレタンオリゴマーを調製する際には1価アルコールを使用しないため、低ヤング率でありながら、光ファイバの動疲労特性を向上することができる。 In contrast, since no monohydric alcohol is used when preparing the urethane oligomer according to the present embodiment, the dynamic fatigue characteristics of the optical fiber can be improved while maintaining a low Young's modulus.

以下、ウレタン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、ポリオール化合物としてポリプロピレングリコール、ポリイソシアネート化合物としてイソホロンジイソシアネート、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートとして2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート、イソシアネート基含有シラン化合物として3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランを使用する。 Hereinafter, the preparation of the urethane oligomer will be described with specific examples. For example, polypropylene glycol is used as the polyol compound, isophorone diisocyanate as the polyisocyanate compound, 2-acryloyloxyethyl isocyanate as the isocyanate group-containing (meth)acrylate, and 3-isocyanatopropyltriethoxysilane as the isocyanate group-containing silane compound.

第1の工程では、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートとを反応させて、下記(a)で表されるOH末端プレポリマーを合成する。ポリプロピレングリコールをイソホロンジイソシアネートより過剰のモル比で仕込むことで、両末端に水酸基を有するウレタンプレポリマーを得ることができる。ポリプロピレングリコールのOHとイソホロンジイソシアネートのNCOとのモル比(OH/NCO)が1を超え2以下では、OH末端プレポリマー(a)が主に生成する。これに対し、OH/NCOが1未満ではNCO末端プレポリマーが生成し、OH/NCOが2を超えると、OH末端プレポリマー(a)と未反応のポリプロピレングリコールとの混合物となる。
(a) HO-P-(U-I-U-P)n-OH
ここで、Pはポリプロピレングリコールの残基、Iはイソホロンジイソシアネートの残基、Uはウレタン結合を表し、nは1以上の整数を表す。
In the first step, polypropylene glycol and isophorone diisocyanate are reacted to synthesize an OH-terminated prepolymer represented by (a) below. A urethane prepolymer having hydroxyl groups at both ends can be obtained by charging polypropylene glycol in an excess molar ratio relative to isophorone diisocyanate. When the molar ratio (OH/NCO) of OH of polypropylene glycol to NCO of isophorone diisocyanate is more than 1 and 2 or less, OH-terminated prepolymer (a) is mainly produced. On the other hand, when the OH/NCO ratio is less than 1, an NCO-terminated prepolymer is produced, and when the OH/NCO ratio exceeds 2, a mixture of the OH-terminated prepolymer (a) and unreacted polypropylene glycol is formed.
(a) HO-P-(UIUP)n-OH
Here, P represents a residue of polypropylene glycol, I represents a residue of isophorone diisocyanate, U represents a urethane bond, and n represents an integer of 1 or more.

第2の工程で、OH末端プレポリマー(a)に2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート及び3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランを反応させて、下記(b1)~(b5)で表されるウレタンオリゴマーの混合物を得ることができる。
(b1)A-U-P-(U-I-U-P)n-U-A
(b2)A-U-P-(U-I-U-P)n-OH
(b3)A-U-P-(U-I-U-P)n-S
(b4)S-U-P-(U-I-U-P)n-S
(b5)S-U-P-(U-I-U-P)n-OH
ここで、Aは2-アクリロイルオキシエチルイソシアネートの残基を、Sは3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランの残基を表す。
In the second step, the OH-terminated prepolymer (a) is reacted with 2-acryloyloxyethyl isocyanate and 3-isocyanatopropyltriethoxysilane to obtain a mixture of urethane oligomers represented by (b1) to (b5) below. Obtainable.
(b1) AUP-(UIUP)nUA
(b2) AUP-(UIUP)n-OH
(b3) AUP-(UIUP)nS
(b4) SUP-(UIUP)nS
(b5) SUP-(UIUP)n-OH
Here, A represents a residue of 2-acryloyloxyethyl isocyanate and S represents a residue of 3-isocyanatopropyltriethoxysilane.

OH末端プレポリマー(a)の一方の水酸基に2-アクリロイルオキシエチルイソシアネートが反応し、他方の水酸基に3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランが反応することで、(b3)で表されるウレタンオリゴマーが得られる。OH末端プレポリマーと、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネートとが反応することで、(b1)又は(b2)で表されるウレタンオリゴマーが得られる。OH末端プレポリマーと、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランとが反応することで、(b4)又は(b5)で表されるウレタンオリゴマーが得られる。 One hydroxyl group of the OH-terminated prepolymer (a) reacts with 2-acryloyloxyethyl isocyanate, and the other hydroxyl group reacts with 3-isocyanatopropyltriethoxysilane to obtain a urethane oligomer represented by (b3). be done. A urethane oligomer represented by (b1) or (b2) is obtained by reacting the OH-terminated prepolymer with 2-acryloyloxyethyl isocyanate. A urethane oligomer represented by (b4) or (b5) is obtained by reacting the OH-terminated prepolymer with 3-isocyanatopropyltriethoxysilane.

ウレタンオリゴマー(b3)は、アルコキシシリル基と、(メタ)アクリロイル基とを一分子中に有していることから、モノマーと共重合することでき、かつ、ガラスファイバ表面の水酸基とも反応することができる。ウレタンオリゴマー(b1)は、両末端にアクリロイル基を有するオリゴマーであるため、硬化物の架橋密度を上げるが、ウレタンオリゴマー(b2)及び(b3)は、片末端にアクリロイル基を有する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。 Since the urethane oligomer (b3) has an alkoxysilyl group and a (meth)acryloyl group in one molecule, it can be copolymerized with a monomer and can also react with hydroxyl groups on the glass fiber surface. can. Since the urethane oligomer (b1) is an oligomer having acryloyl groups at both ends, it increases the crosslink density of the cured product. , has the effect of lowering the crosslink density of the cured product, and can reduce the Young's modulus.

ウレタンオリゴマー(b4)及び(b5)は、アクリロイル基を有しないため、モノマーと共重合することはできない。第2工程におけるウレタンオリゴマー(b4)及び(b5)の生成を抑制するには、OH末端プレポリマーにイソシアネート基含有(メタ)アクリレートを反応させた後に、イソシアネート基含有シラン化合物を反応させることが望ましい。 Urethane oligomers (b4) and (b5) do not have acryloyl groups and cannot be copolymerized with monomers. In order to suppress the formation of urethane oligomers (b4) and (b5) in the second step, it is desirable to react an isocyanate group-containing silane compound after reacting an OH-terminated prepolymer with an isocyanate group-containing (meth)acrylate. .

2-アクリロイルオキシエチルイソシアネートをOH末端プレポリマー(a)に対して、0.5~0.99のモル比(NCO/OH)で反応させることで、ウレタンオリゴマー(b1)及び(b2)の混合物を得ることができる。次いで、ウレタンオリゴマー(b2)に3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランを反応させることで、ウレタンオリゴマー(b3)を得ることができる。 A mixture of urethane oligomers (b1) and (b2) is prepared by reacting 2-acryloyloxyethyl isocyanate with the OH-terminated prepolymer (a) at a molar ratio (NCO/OH) of 0.5 to 0.99. can be obtained. Next, the urethane oligomer (b3) can be obtained by reacting the urethane oligomer (b2) with 3-isocyanatopropyltriethoxysilane.

モノマーとしては、重合性基であるエチレン性不飽和基を1つ有する単官能モノマー、エチレン性不飽和基を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 ethylenically unsaturated group, which is a polymerizable group, or a polyfunctional monomer having two or more ethylenically unsaturated groups can be used. You may use a monomer in mixture of 2 or more types.

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(例えば、Sartomer社製の「SR504」)、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、3-(3-ピリジニル)プロピル(メタ)アクリレート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-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, benzyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate Acrylates, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, nonylphenol polyethylene glycol (meth)acrylate (for example, "SR504" manufactured by Sartomer), nonylphenoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, isobornyl (Meth)acrylate-based monomers such as (meth)acrylate; (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid dimer, carboxyethyl (meth)acrylate, carboxypentyl (meth)acrylate, ω-carboxy-polycaprolactone (meth)acrylate Carboxyl group-containing monomers such as; 4-acryloylmorpholine, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, N-acryloylpiperidine, N-methacryloylpiperidine, N-acryloylpyrrolidine, 3-(3-pyridinyl)propyl (meth)acrylate, etc. heterocycle-containing monomers; maleimide-based monomers such as maleimide, N-cyclohexylmaleimide, and N-phenylmaleimide; (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-butyl (meth)acrylamide, N-methylol (meth)acrylamide, N-methylolpropane (meth)acrylamide, etc. Amide-based monomer; (meth)aminoethyl acrylate, (meth)acrylic acid amino Aminoalkyl (meth)acrylate monomers such as nopropyl, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, and tert-butylaminoethyl (meth)acrylate can be mentioned.

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、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(例えば、大阪有機化学工業株式会社製の「ビスコート#700」)、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、大阪有機化学工業株式会社製の「ビスコート#540」)等の2官能モノマー;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)アクリ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が挙げられる。 Examples of polyfunctional monomers 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, Tetraethylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol hydroxypivalate di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonane Diol di(meth)acrylate, 1,12-dodecanediol di(meth)acrylate, 1,14-tetradecanediol di(meth)acrylate, 1,16-hexadecanediol di(meth)acrylate, 1,20-eicosandiol Di(meth)acrylate, isopentyldiol di(meth)acrylate, 3-ethyl-1,8-octanediol di(meth)acrylate, EO adduct di(meth)acrylate of bisphenol A (for example, Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) Bifunctional monomers such as "Viscoat #700" manufactured by the company), di(meth)acrylate of bisphenol A diglycidyl ether acrylic acid adduct (for example, "Viscoat #540" manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.); trimethylol Propane tri(meth)acrylate, trimethyloloctane tri(meth)acrylate, trimethylolpropane polyethoxy tri(meth)acrylate, trimethylolpropane polypropoxy tri(meth)acrylate, trimethylolpropane polyethoxypolypropoxy tri(meth)acrylate , tris[(meth)acryloyloxyethyl]isocyanurate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol polyethoxytetra(meth)acrylate, pentaerythritol polypropoxytetra(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditri Methylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, caprolactone-modified tris[(meth)acryloyloxyethyl]isocyanurate, etc. Trifunctional or higher functional monomers can be mentioned.

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、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチ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、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が挙げられる。 The photopolymerization initiator can be appropriately selected from known radical photopolymerization initiators and used. Examples of photopolymerization initiators include 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, bis( 2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-one, 2,4,6- Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide.

光重合開始剤は、2種以上を混合して用いてもよいが、樹脂の速硬化性に優れることから、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含むことが好ましい。 Two or more kinds of photopolymerization initiators may be mixed and used, but 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide is preferably included because the resin is excellent in rapid curing.

本実施形態に係る樹脂組成物は、シランカップリング剤、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。 The resin composition according to this embodiment may further contain a silane coupling agent, a photoacid generator, a leveling agent, an antifoaming agent, an antioxidant, and the like.

シランカップリング剤としては、紫外線による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、公知公用のシランカップリング剤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、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、3-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、3-メタ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、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。 The silane coupling agent is not particularly limited as long as it does not interfere with the curing of the resin composition by ultraviolet rays, and any known silane coupling agent can be used. Silane coupling agents such as tetramethylsilicate, tetraethylsilicate, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris(β-methoxy-ethoxy)silane, β-(3,4-epoxy) cyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane, dimethoxydimethylsilane, diethoxydimethylsilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxy Propylmethyldiethoxysilane, N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane Silane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, bis-[3-(triethoxysilyl)propyl]tetrasulfide, bis-[3-(triethoxysilyl) ) propyl]disulfide, γ-trimethoxysilylpropyldimethylthiocarbamyltetrasulfide and γ-trimethoxysilylpropylbenzothiazyltetrasulfide.

シランカップリング剤を使用することで、ガラスファイバとプライマリ樹脂層との密着力を調整したり、動疲労特性を更に改善したりすることができる。シランカップリング剤の含有量は、樹脂組成物の総量を基準として0.1~3質量%が好ましく、0.3~2質量%がより好ましい。 By using a silane coupling agent, it is possible to adjust the adhesion between the glass fiber and the primary resin layer, and to further improve the dynamic fatigue characteristics. The content of the silane coupling agent is preferably 0.1 to 3% by mass, more preferably 0.3 to 2% by mass, based on the total amount of the resin composition.

光酸発生剤としては、A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、例えば、CPI-100P、CPI-101A、CPI-200K、CPI-210S、CPI-310B、CPI-400PG(サンアプロ株式会社製)等のスルホニウム塩、WPI-113、WPI-116、WPI-169、WPI-170、WPI-124(富士フイルム和光純薬株式会社製)、(4-メチルフェニル)[4-(2-メチルプロピル)フェニル]ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート等のヨードニウム塩が挙げられる。An onium salt having a structure of A + B may be used as the photoacid generator. Examples of photoacid generators include sulfonium salts such as CPI-100P, CPI-101A, CPI-200K, CPI-210S, CPI-310B, and CPI-400PG (manufactured by San-Apro Co., Ltd.), WPI-113, and WPI-116. , WPI-169, WPI-170, WPI-124 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), (4-methylphenyl) [4-(2-methylpropyl) phenyl] iodonium salts such as iodonium hexafluorophosphate mentioned.

本実施形態に係る樹脂組成物の硬化後の特性は、メタルハライドランプで1000mJ/cm及び1000mW/cm(UVA)の条件で硬化させて得られる樹脂フィルム(樹脂組成物の硬化物)を用いて評価することができる。The characteristics after curing of the resin composition according to the present embodiment are obtained by using a resin film (cured product of the resin composition) obtained by curing under conditions of 1000 mJ/cm 2 and 1000 mW/cm 2 (UVA) with a metal halide lamp. can be evaluated as

本実施形態に係る樹脂フィルムの2.5%割線ヤング率は、23℃±2℃で0.1~1.5MPaであることが好ましく、0.1MPa以上0.8MPa未満であることがより好ましい。2.5%割線ヤング率が0.1MPa以上であると、本実施形態に係る樹脂組成物を用いて適度な靭性を有するプライマリ樹脂層を形成することができるため、光ファイバの低温での伝送損失の増加を小さくし易い。2.5%割線ヤング率が1.5MPa以下であると、光ファイバのマイクロベンド特性を向上し易い。 The 2.5% secant Young's modulus of the resin film according to the present embodiment is preferably 0.1 to 1.5 MPa at 23° C.±2° C., more preferably 0.1 MPa or more and less than 0.8 MPa. . When the 2.5% secant Young's modulus is 0.1 MPa or more, the resin composition according to the present embodiment can be used to form a primary resin layer having an appropriate toughness. It is easy to reduce the increase in loss. When the 2.5% secant Young's modulus is 1.5 MPa or less, it is easy to improve the microbend characteristics of the optical fiber.

本実施形態に係る樹脂フィルムの破断強度は、23℃±2℃で1.0MPa以上であることが好ましく、3MPa以上であることがより好ましい。破断強度が1.0MPa以上であると、プライマリ樹脂層にボイドが発生することを抑制し易い。 The breaking strength of the resin film according to the present embodiment is preferably 1.0 MPa or more at 23° C.±2° C., more preferably 3 MPa or more. When the breaking strength is 1.0 MPa or more, it is easy to suppress the generation of voids in the primary resin layer.

(光ファイバ)
図1は、本実施形態に係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、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樹脂層14及びセカンダリ樹脂層15を含む被覆樹脂層16とを備えている。
(optical fiber)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical fiber according to this embodiment. The optical fiber 10 includes a glass fiber 13 including a core 11 and a clad 12 , and a coating resin layer 16 including a primary resin layer 14 and a secondary resin layer 15 provided around the glass fiber 13 .

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。 Cladding 12 surrounds core 11 . The core 11 and the clad 12 mainly contain glass such as quartz glass. For example, germanium-doped quartz can be used for the core 11, and pure quartz or fluorine-doped quartz is used for the clad 12. be able to.

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。被覆樹脂層16は、プライマリ樹脂層14及びセカンダリ樹脂層15を含む、少なくとも二層の構造を有している。被覆樹脂層16の総厚は、通常、60μm程度であり、プライマリ樹脂層14及びセカンダリ樹脂層15の各層の厚さはほぼ同じで、それぞれ、20~40μmである。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。光ファイバを多数集合してケーブルとする場合には、光ファイバの被覆径が細いことが好ましい。その場合、被覆樹脂層16の総厚は30~40μmであることが好ましい。プライマリ樹脂層とセカンダリ樹脂層の厚さはそれぞれ10~30μmとすることができる。 In FIG. 1, for example, the outer diameter (D2) of the glass fiber 13 is approximately 125 μm. The diameter (D1) of the core 11 forming the glass fiber 13 is approximately 7 to 15 μm. The coating resin layer 16 has a structure of at least two layers including the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 . The total thickness of the coating resin layer 16 is usually about 60 μm, and the thicknesses of the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 are substantially the same, ranging from 20 to 40 μm. For example, the thickness of the primary resin layer 14 may be 35 μm and the thickness of the secondary resin layer 15 may be 25 μm. When a large number of optical fibers are assembled to form a cable, it is preferable that the coating diameter of the optical fibers is small. In that case, the total thickness of the coating resin layer 16 is preferably 30 to 40 μm. The thickness of the primary resin layer and the secondary resin layer can each be 10 to 30 μm.

本実施形態に係る樹脂組成物は、プライマリ樹脂層に適用することができる。すなわち、プライマリ樹脂層は、水酸基を末端に有するウレタンプレポリマーと、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートと、イソシアネート基含有シラン化合物との反応物を含有するウレタンオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含む樹脂組成物を硬化させて形成することができる。これにより、光ファイバの動疲労特性を向上することができる。 The resin composition according to this embodiment can be applied to the primary resin layer. That is, the primary resin layer is a resin containing a urethane oligomer containing a reaction product of a hydroxyl group-terminated urethane prepolymer, an isocyanate group-containing (meth)acrylate, and an isocyanate group-containing silane compound, a monomer, and a photopolymerization initiator. The composition can be cured to form. Thereby, the dynamic fatigue property of the optical fiber can be improved.

マイクロベンドによる伝送損失を低減する観点から、プライマリ樹脂層のヤング率は、23℃で0.1~1.5MPaであることが好ましい。 From the viewpoint of reducing transmission loss due to microbending, the Young's modulus of the primary resin layer is preferably 0.1 to 1.5 MPa at 23.degree.

セカンダリ樹脂層のヤング率は、23℃で500~2000MPaであってもよい。セカンダリ樹脂層のヤング率が500MPa以上であると、マイクロベンド特性を向上し易く、2000MPa以下であると、セカンダリ樹脂層に適度な靱性を付与できるため、亀裂が入り難くなる。 The Young's modulus of the secondary resin layer may be 500-2000 MPa at 23°C. When the Young's modulus of the secondary resin layer is 500 MPa or more, the microbending property is easily improved, and when it is 2000 MPa or less, the secondary resin layer can be given appropriate toughness, so cracks are less likely to occur.

セカンダリ樹脂層のヤング率は、以下の方法で測定することができる。まず、光ファイバをアセトンとエタノールの混合溶剤に浸漬し、被覆樹脂層のみを筒状に抜き出す。この際、プライマリ樹脂層とセカンダリ樹脂層は一体となっているが、プライマリ樹脂層のヤング率はセカンダリ樹脂層の1/1000~1/10000のヤング率であるため、プライマリ樹脂層のヤング率は無視することができる。次に、被覆樹脂層から真空乾燥により溶剤を除いた後、23℃で引張試験(引張速度は1mm/分)を行い、2.5%歪の割線式によりヤング率を求めることができる。 The Young's modulus of the secondary resin layer can be measured by the following method. First, the optical fiber is immersed in a mixed solvent of acetone and ethanol, and only the coating resin layer is pulled out in a cylindrical shape. At this time, the primary resin layer and the secondary resin layer are integrated, but since the Young's modulus of the primary resin layer is 1/1000 to 1/10000 of that of the secondary resin layer, the Young's modulus of the primary resin layer is can be ignored. Next, after the solvent is removed from the coating resin layer by vacuum drying, a tensile test is performed at 23° C. (at a tensile speed of 1 mm/min), and the Young's modulus can be obtained by the secant formula of 2.5% strain.

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む紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させて形成することができる。セカンダリ樹脂層用の樹脂組成物は、従来公知の技術を用いることができる。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、上記樹脂組成物で例示した化合物から適宜、選択してもよい。ただし、セカンダリ樹脂層を形成する樹脂組成物は、プライマリ樹脂層を形成する樹脂組成物とは異なる組成を有している。 The secondary resin layer 15 can be formed, for example, by curing an ultraviolet curable resin composition containing a urethane oligomer, a monomer and a photopolymerization initiator. A conventionally known technique can be used for the resin composition for the secondary resin layer. The urethane oligomer, monomer and photopolymerization initiator may be appropriately selected from the compounds exemplified for the above resin composition. However, the resin composition forming the secondary resin layer has a different composition from the resin composition forming the primary resin layer.

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 results of evaluation tests using examples and comparative examples according to the present invention will be shown, and the present invention will be described in more detail. However, the present invention is not limited to these examples.

[ウレタンオリゴマー]
(合成例1)
Mn4000のポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートとをOHとNCOのモル比(OH/NCO)が1.1で反応させて、OH末端プレポリマーを調製する。触媒として、ジブチルスズジラウレートを最終的な全仕込み量に対して200ppm添加する。NCOの残存量が0.1質量%以下になったことを確認した後、OH末端プレポリマーのOHに対する2-アクリロイルオキシエチルイソシアネートのNCOのモル比(NCO/OH)が0.5となるように、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネートを添加して1時間反応を行う。次いで、OH末端プレポリマーのOHに対する3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランのNCOのモル比(NCO/OH)が0.3となるように、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランを添加して更に反応を行い、NCOの残存量が0.1質量%以下になったことを確認して反応を終了させて、ウレタンオリゴマー(U-1)を得る。
[Urethane oligomer]
(Synthesis example 1)
An OH-terminated prepolymer is prepared by reacting polypropylene glycol of Mn 4000 with isophorone diisocyanate at an OH to NCO molar ratio (OH/NCO) of 1.1. As a catalyst, 200 ppm of dibutyltin dilaurate is added to the final total charge. After confirming that the residual amount of NCO was 0.1 mass% or less, 2-Acryloyloxyethyl isocyanate is added to the solution and reacted for 1 hour. Next, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane is added so that the molar ratio of NCO of 3-isocyanatopropyltriethoxysilane to OH of the OH-terminated prepolymer (NCO/OH) is 0.3, and further reaction is carried out. After confirming that the residual amount of NCO is 0.1% by mass or less, the reaction is terminated to obtain a urethane oligomer (U-1).

(合成例2)
OH/NCOが1.5でOH末端プレポリマーを調製し、NCO/OHが0.6となるように、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネートを添加し、NCO/OHが0.2となるように、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランを添加する以外は合成例1と同様にして、ウレタンオリゴマー(U-2)を得る。
(Synthesis example 2)
Prepare an OH-terminated prepolymer with an OH/NCO of 1.5, add 2-acryloyloxyethyl isocyanate to an NCO/OH of 0.6, and add an NCO/OH of 0.2. A urethane oligomer (U-2) is obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 3-isocyanatopropyltriethoxysilane is added.

(合成例3)
OH/NCOが1.5でOH末端プレポリマーを調製し、NCO/OHが0.7となるように、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネートを添加し、NCO/OHが0.1となるように、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランを添加する以外は合成例1と同様にして、ウレタンオリゴマー(U-3)を得る。
(Synthesis Example 3)
Prepare an OH-terminated prepolymer with an OH/NCO of 1.5, add 2-acryloyloxyethyl isocyanate to an NCO/OH of 0.7, A urethane oligomer (U-3) is obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 3-isocyanatopropyltriethoxysilane is added.

(合成例4)
OH/NCOが1.5でOH末端プレポリマーを調製し、NCO/OHが0.9となるように、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネートを添加し、NCO/OHが0.02となるように、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランを添加する以外は合成例1と同様にして、ウレタンオリゴマー(U-4)を得る。
(Synthesis Example 4)
Prepare an OH-terminated prepolymer with an OH/NCO of 1.5, add 2-acryloyloxyethyl isocyanate to an NCO/OH of 0.9, A urethane oligomer (U-4) is obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 3-isocyanatopropyltriethoxysilane is added.

(合成例5)
OH/NCOが1.5でOH末端プレポリマーを調製し、NCO/OHが0.96となるように、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネートを添加し、NCO/OHが0.01となるように、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランを添加する以外は合成例1と同様にして、ウレタンオリゴマー(U-5)を得る。
(Synthesis Example 5)
Prepare an OH-terminated prepolymer with an OH/NCO of 1.5, add 2-acryloyloxyethyl isocyanate to an NCO/OH of 0.96, and add an NCO/OH of 0.01. A urethane oligomer (U-5) is obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 3-isocyanatopropyltriethoxysilane is added.

(合成例6)
OH/NCOが2.0でOH末端プレポリマーを調製し、NCO/OHが0.8となるように、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネートを添加し、NCO/OHが0.2となるように、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランを添加する以外は合成例1と同様にして、ウレタンオリゴマー(U-6)を得る。
(Synthesis Example 6)
Prepare an OH-terminated prepolymer with an OH/NCO of 2.0, add 2-acryloyloxyethyl isocyanate to an NCO/OH of 0.8, and add an NCO/OH of 0.2. A urethane oligomer (U-6) is obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 3-isocyanatopropyltriethoxysilane is added.

(合成例7)
Mn4000のポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートとをNCO/OHが1.5で反応させて、NCO末端プレポリマーを調製する。ジブチルスズジラウレートを最終的な全仕込み量に対して、200ppm添加する。次いで、NCO末端プレポリマーのNCOが1モルに対して、メタノールを0.3モル及び2-ヒドロキシエチルアクリレートを0.7モル添加して反応を行い、ウレタンオリゴマー(U-7)を得る。
(Synthesis Example 7)
An NCO-terminated prepolymer is prepared by reacting polypropylene glycol of Mn 4000 with isophorone diisocyanate at an NCO/OH of 1.5. 200 ppm of dibutyltin dilaurate is added to the final total charge. Next, 0.3 mol of methanol and 0.7 mol of 2-hydroxyethyl acrylate are added to 1 mol of NCO in the NCO-terminated prepolymer to carry out a reaction to obtain a urethane oligomer (U-7).

(合成例8)
Mn600のポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートとをNCO/OHが1.5で反応させて、NCO末端プレポリマーを調製する。ジブチルスズジラウレートを最終的な全仕込み量に対して、200ppm添加する。次いで、NCO末端プレポリマーのNCOに対する2-ヒドロキシエチルアクリレートのOHのモル比(OH/NCO)が1.05となるように、2-ヒドロキシエチルアクリレートを添加して80℃で1時間反応を行い、ウレタンオリゴマー(U-8)を得る。
(Synthesis Example 8)
An NCO-terminated prepolymer is prepared by reacting polypropylene glycol of Mn 600 with isophorone diisocyanate at an NCO/OH of 1.5. 200 ppm of dibutyltin dilaurate is added to the final total charge. Next, 2-hydroxyethyl acrylate was added so that the OH molar ratio of 2-hydroxyethyl acrylate to NCO in the NCO-terminated prepolymer (OH/NCO) was 1.05, and the reaction was carried out at 80° C. for 1 hour. , to obtain a urethane oligomer (U-8).

[プライマリ樹脂層用の樹脂組成物]
表1に示す配合量(質量部)で、ウレタンアクリレートオリゴマー、N-ビニルカプロラクタム、イソボルニルアクリレート、ノニルフェノールポリエチレングリコールアクリレート(Sartomer社製の「SR504」)、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及び3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランを混合して、各実施例及び比較例のプライマリ樹脂層用の樹脂組成物を作製した。
[Resin composition for primary resin layer]
Urethane acrylate oligomer, N-vinylcaprolactam, isobornyl acrylate, nonylphenol polyethylene glycol acrylate (“SR504” manufactured by Sartomer), and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine at the blending amounts (parts by mass) shown in Table 1. The oxide and 3-acryloxypropyltrimethoxysilane were mixed to prepare a resin composition for the primary resin layer of each example and comparative example.

(樹脂フィルムの作製)
スピンコータを用いて、上記樹脂組成物をポリエチレンテレフタレート(PET)基板の上に塗布した後、ヘレウス製の無電極UVランプシステム「F600V-10(Dバルブ)」を用いて、1000±100mJ/cm及び1000±100mW/cmの条件で硬化させ、PET基板上に厚み200±20μmの樹脂層を形成した。樹脂層をPET基板から剥がし、評価用の樹脂フィルムを得た。
(Production of resin film)
After applying the resin composition onto a polyethylene terephthalate (PET) substrate using a spin coater, an electrodeless UV lamp system "F600V-10 (D bulb)" manufactured by Heraeus was used to apply 1000±100 mJ/cm 2 . and 1000±100 mW/cm 2 to form a resin layer having a thickness of 200±20 μm on the PET substrate. The resin layer was peeled off from the PET substrate to obtain a resin film for evaluation.

(ヤング率)
樹脂フィルムをJIS K 7127 タイプ5号のダンベル形状に打ち抜き、23±2℃、50±10%RHの条件下で、引張試験機を用いて1mm/分の引張速度、標線間25mmの条件で引張り、応力-歪み曲線を得た。2.5%割線によりヤング率を求めた。ヤング率が0.1MPa以上0.8MPa未満をA、0.8MPa以上1.5MPa以下をB、1.5MPa超をCと評価した。ヤング率が0.1~1.5MPaの場合を合格とした。
(Young's modulus)
The resin film is punched into a dumbbell shape of JIS K 7127 type 5, and under the conditions of 23 ± 2 ° C. and 50 ± 10% RH, using a tensile tester at a tensile speed of 1 mm / min and a gauge line distance of 25 mm Tensile and stress-strain curves were obtained. Young's modulus was determined by the 2.5% secant line. A Young's modulus of 0.1 MPa or more and less than 0.8 MPa was evaluated as A, 0.8 MPa or more and 1.5 MPa or less as B, and over 1.5 MPa as C. A sample with a Young's modulus of 0.1 to 1.5 MPa was regarded as acceptable.

(破断強度)
樹脂フィルムをJIS K 7127 タイプ5号のダンベル形状に打ち抜き、23±2℃、50±10%RHの条件下で、引張試験機を用いて50mm/分の引張速度、標線間25mmの条件で引張り、応力-歪み曲線を得た。破断時の応力より破断強度を求めた。破断強度が3MPa以上をA、1MPa以上3MPa未満をB、1MPa未満をCと評価した。破断強度が1MPa以上の場合を合格とした。
(Breaking strength)
The resin film is punched into a dumbbell shape of JIS K 7127 Type 5, and under the conditions of 23 ± 2 ° C. and 50 ± 10% RH, using a tensile tester at a tensile speed of 50 mm / min and a gauge line distance of 25 mm. Tensile and stress-strain curves were obtained. Breaking strength was determined from the stress at break. Breaking strength was evaluated as A when 3 MPa or more, B when 1 MPa or more and less than 3 MPa, and C when less than 1 MPa. A case where the breaking strength was 1 MPa or more was regarded as acceptable.

(セカンダリ樹脂用の樹脂組成物)
ウレタンアクリレートオリゴマー(U-8)を50質量部、イソボルニルアクリレートを20質量部、ビスフェノールA・アクリル酸付加物を15質量部、トリメチロールプロパントリアクリレートを14質量部及び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1質量部混合して、セカンダリ樹脂用の樹脂組成物を得た。
(Resin composition for secondary resin)
50 parts by mass of urethane acrylate oligomer (U-8), 20 parts by mass of isobornyl acrylate, 15 parts by mass of bisphenol A acrylic acid adduct, 14 parts by mass of trimethylolpropane triacrylate and 2,4,6- 1 part by mass of trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide was mixed to obtain a resin composition for a secondary resin.

[光ファイバ10の作製]
ガラスファイバ13の外周面に、プライマリ樹脂層用の型樹脂組成物とセカンダリ樹脂層用の樹脂組成物とをそれぞれ被覆して、プライマリ樹脂層14及びセカンダリ樹脂層15を備える被覆樹脂層16を形成し、光ファイバ10を作製した。プライマリ樹脂層14の厚さを35μm、セカンダリ樹脂層15の厚さを25μmとした。
[Fabrication of optical fiber 10]
The outer peripheral surface of the glass fiber 13 is coated with the mold resin composition for the primary resin layer and the resin composition for the secondary resin layer, respectively, to form the coating resin layer 16 having the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15. Then, an optical fiber 10 was produced. The thickness of the primary resin layer 14 was set to 35 μm, and the thickness of the secondary resin layer 15 was set to 25 μm.

(動疲労特性)
作製した光ファイバについて、IEC60793-1-33の試験方法に従い、引張速度5mm/分、50mm/分、500mm/分の3条件で各15回の引張試験を行い、動疲労係数(Nd)を求めた。Ndが22以上をA、20以上22未満をB、20未満をCと評価した。Ndが20以上の場合を動疲労特性が良好と判断した。
(Dynamic fatigue characteristics)
According to the test method of IEC60793-1-33, the produced optical fiber was subjected to a tensile test 15 times under three conditions of tensile speed of 5 mm/min, 50 mm/min, and 500 mm/min, and the dynamic fatigue coefficient (Nd) was obtained. rice field. Nd was evaluated as A when 22 or more, B when 20 or more and less than 22, and C when less than 20. When Nd was 20 or more, the dynamic fatigue characteristics were judged to be good.

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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 SYMBOLS 10... Optical fiber, 11... Core, 12... Clad, 13... Glass fiber, 14... Primary resin layer, 15... Secondary resin layer, 16... Coating resin layer.

Claims (4)

水酸基を末端に有するウレタンプレポリマーと、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートと、イソシアネート基含有シラン化合物との反応物を含有するウレタンオリゴマー、モノマー、及び、光重合開始剤を含み、
前記水酸基を末端に有するウレタンプレポリマーが、ウレタン構造と、該ウレタン構造の両末端に結合した水酸基とを有し、
前記イソシアネート基含有(メタ)アクリレートが、下記式(4)で表される化合物であり、
前記反応物が、下記式(2)で表される構造を有する、光ファイバ被覆用の紫外線硬化型樹脂組成物。
Figure 0007200951000006

(式中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Lは炭素数2~4のアルキレン基又はジアルキレンエーテル基を示す。)
A urethane oligomer containing a reaction product of a hydroxyl-terminated urethane prepolymer, an isocyanate group-containing (meth)acrylate, and an isocyanate group-containing silane compound, a monomer, and a photopolymerization initiator,
The urethane prepolymer having hydroxyl groups at its ends has a urethane structure and hydroxyl groups bonded to both ends of the urethane structure,
The isocyanate group-containing (meth)acrylate is a compound represented by the following formula (4),
An ultraviolet curable resin composition for coating an optical fiber, wherein the reactant has a structure represented by the following formula (2).
Figure 0007200951000006

(In the formula, R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and L 2 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms or a dialkylene ether group .)
前記反応物が、下記式(1)で表される構造を有する、請求項1に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
Figure 0007200951000007

(式中、R、R及びRはそれぞれ独立に炭素数1~3のアルキル基を示し、Lは炭素数2~4のアルキレン基を示す。)
The ultraviolet curable resin composition according to claim 1, wherein the reactant has a structure represented by the following formula (1).
Figure 0007200951000007

(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and L 1 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.)
前記ウレタンオリゴマーが、前記反応物として、前記式(1)で表される構造を一方の末端に有し、前記式(2)で表される構造を他方の末端に有するオリゴマーを含有する、請求項2に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。 The urethane oligomer contains, as the reactant, an oligomer having a structure represented by the formula (1) at one end and a structure represented by the formula (2) at the other end. 3. The UV-curable resin composition according to item 2. コア及びクラッドを含むガラスファイバと、
前記ガラスファイバに接して該ガラスファイバを被覆するプライマリ樹脂層と、
前記プライマリ樹脂層を被覆するセカンダリ樹脂層と、を備え、
前記プライマリ樹脂層が、請求項1~3のいずれか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物からなる、光ファイバ。
a glass fiber comprising a core and a cladding;
a primary resin layer covering the glass fiber in contact with the glass fiber;
and a secondary resin layer covering the primary resin layer,
An optical fiber, wherein the primary resin layer comprises a cured product of the ultraviolet curable resin composition according to any one of claims 1 to 3.
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US20240010553A1 (en) * 2020-11-19 2024-01-11 Japan Fine Coatings Co., Ltd. Composition for forming coating layer of optical fiber and cured layer thereof, optical fiber having cured layer, and use thereof
WO2022138119A1 (en) * 2020-12-21 2022-06-30 住友電気工業株式会社 Resin composition, method for producing resin composition, optical fiber, method for producing optical fiber, optical fiber ribbon, and optical fiber cable
US20240101474A1 (en) * 2021-02-04 2024-03-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Resin composition, optical fiber, optical fiber manufacturing method, optical fiber ribbon, and optical fiber cable

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003241032A (en) 2002-02-21 2003-08-27 Dainippon Ink & Chem Inc Resin composition for coating optical fiber and optical fiber using the same
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6355751B1 (en) * 1996-12-31 2002-03-12 Lucent Technologies Inc. Curable coatings with improved adhesion to glass

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003241032A (en) 2002-02-21 2003-08-27 Dainippon Ink & Chem Inc Resin composition for coating optical fiber and optical fiber using the same
JP2016040216A (en) 2014-08-13 2016-03-24 住友電気工業株式会社 Coated optical fiber and method for producing the same

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