JPH01313506A - Photocurable resin composition and plastic-clad optical fiber prepared by using same - Google Patents

Photocurable resin composition and plastic-clad optical fiber prepared by using same

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JPH01313506A
JPH01313506A JP63144449A JP14444988A JPH01313506A JP H01313506 A JPH01313506 A JP H01313506A JP 63144449 A JP63144449 A JP 63144449A JP 14444988 A JP14444988 A JP 14444988A JP H01313506 A JPH01313506 A JP H01313506A
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JP
Japan
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core
optical
optical fiber
resin composition
cladding
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Application number
JP63144449A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Nishimoto
裕明 西本
Yasuhiro Okuda
泰弘 奥田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a photocurable resin excellent in mechanical strengths and optical transmission characteristics by mixing a compound having a plurality of unsaturated bonds with a photopolymerization initiator and a specified coupling agent. CONSTITUTION:This resin composition comprises a compound having at least two unsaturated bonds in the molecule, a photopolymerization initiator and a coupling agent which can form a chemical bond with quartz or an optical glass, and said coupling agent is one having no unsaturated bond. Examples of the coupling agents used include silane coupling agents such as methoxymethylsilane and tetramethoxysialne. More desirably, one containing a fluorine atom or an ester group in the molecule is desirable to improve the compatibility with other cladding material components. A plastic-clad optical fiber prepared by using this resin composition is advantageous in respect of the improved strength of optical fiber and the difficult occurrence of peeling between the core and the clad in attaching a pressure connector because it is improved in the wettability of the core with the clad and in the adhesiveness between the core and the clad.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光硬化性樹脂組成物、およびその硬化物をク
ラッド材として用いた、光ファイバ・スターカプラーや
光フアイバタップ等の光分岐器の作成に適したプラスチ
ッククラッド光ファイバに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is directed to the production of optical splitters such as optical fiber star couplers and optical fiber taps using a photocurable resin composition and its cured product as a cladding material. The present invention relates to a plastic clad optical fiber suitable for

従来の技術 従来、プラスチッククラッド光ファイバのクラッド材と
しては、ンリコーン樹脂(特開昭58−30703号公
報)、ポリフルオロアルキルメタクリレート共重合体(
特開昭61−66706号公報)、フッ化ビニリデン/
テトラフルオロエチレン共重合体(特公昭56−419
66号公報)が知られている。しかし、これらのクラッ
ド材では光ファイバの低損失化、高強度化、圧着方式に
よるコネクタ付けの簡易化、光分岐器の形成等、近年の
多様化する要求には対応できなくなっている。
Conventional technology Conventionally, cladding materials for plastic clad optical fibers include polymeric resin (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-30703), polyfluoroalkyl methacrylate copolymer (
JP-A No. 61-66706), vinylidene fluoride/
Tetrafluoroethylene copolymer (Japanese Patent Publication No. 56-419
No. 66) is known. However, these cladding materials are no longer able to meet the diversifying demands of recent years, such as lower loss and higher strength of optical fibers, easier connector attachment by crimping, and formation of optical splitters.

たとえば、シリコーン樹脂はコアとの剥離が容易で光分
岐器のミキシング部の形成には適しているが、樹脂の機
械的強度が低い故に、コネクタ部の信頼性に劣り、特に
圧着方式光コネクタに至っては実用不可能である。さら
に、線膨張率が大きい為ファイバのNA(開口数)の温
度依存性が高く、伝送損失の低温特性が悪い。フッ化ビ
ニリデン/テトラフルオロエチレン共重合体は、透明性
が劣るため、光ファイバの低損失化が不可能である。
For example, silicone resin is easy to separate from the core and is suitable for forming the mixing part of an optical splitter, but because the mechanical strength of the resin is low, the reliability of the connector part is poor, especially for crimp-type optical connectors. This would be impractical. Furthermore, since the coefficient of linear expansion is large, the NA (numerical aperture) of the fiber is highly dependent on temperature, and the low-temperature characteristics of transmission loss are poor. Since vinylidene fluoride/tetrafluoroethylene copolymer has poor transparency, it is impossible to reduce the loss of an optical fiber.

またポリフルオロアルキルメタクリレート共重合体は、
透明性に秀れているものの、軟化点か低いため高温での
圧着方式光コネクタのファイバ保持力の低下が大きく、
さらに、軟化点以上では樹脂の線膨張率が大きくなる故
、ファイバのNAの増加が著しく、光分岐器の挿入損失
最適化設計が難しい。
In addition, polyfluoroalkyl methacrylate copolymers are
Although it has excellent transparency, due to its low softening point, the fiber retention strength of crimp-type optical connectors is significantly reduced at high temperatures.
Furthermore, since the coefficient of linear expansion of the resin increases above the softening point, the NA of the fiber increases significantly, making it difficult to design an optical splitter to optimize insertion loss.

これに対し、近年特開昭62−250047号公報、米
国特許第4.707,076号に見られる如く、紫外線
硬化型樹脂組成物を用いたクラッド材か提唱されている
。これらの樹脂組成物は、紫外線硬化により架橋構造を
とるため、機械的強度に秀れ、かつ光ファイバの生産速
度が向上するといった従来の組成物にない長所を有して
いる。−方、特開昭6141106号公報、米国特許第
4.707.076号に見られる如く、ノランカップリ
ング剤に代表されるシラン系化合物によりコア・クラッ
ド間に化学結合を形成せしめるクラッド材か提唱されて
いる。この場合、コアとクラッドが化学的に結合してい
る為、光ファイバの機械的強度が高く、高温高湿下での
光伝送特性の劣化が少ないという長所を存している。
In contrast, in recent years, cladding materials using ultraviolet curable resin compositions have been proposed, as seen in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-250047 and US Pat. No. 4,707,076. Since these resin compositions take on a crosslinked structure through ultraviolet curing, they have advantages not found in conventional compositions, such as excellent mechanical strength and improved production speed of optical fibers. - proposed a cladding material in which a chemical bond is formed between the core and the cladding using a silane compound represented by a Nolan coupling agent, as seen in JP-A-6141106 and U.S. Patent No. 4.707.076. has been done. In this case, since the core and cladding are chemically bonded, the optical fiber has the advantage of high mechanical strength and little deterioration of optical transmission characteristics under high temperature and high humidity conditions.

発明が解決しようとする課題 しかしながら。これらの従来技術に見られる樹脂組成物
は、分子内に1個だけの不飽和結合を有する化合物(単
官能アクリレート等)を含有しているため、架橋密度が
十分でなく、このために、硬度や耐熱性(軟化温度)が
未だ実用上十分に高くなく、高温での光ファイバの力学
特性の低下が著しい。さらに架橋密度が不十分なために
高湿下での水分の膨潤による樹脂の軟化か著しい。中で
も特に、高温時や高温高湿時に圧着方式コネクタにおけ
る光ファイバとコネクタ間の保持力の低下が著しい。さ
らには、高温または高温高湿下に放置後やヒートサイク
ル負荷後にコネクタ先端部からのコア突出量が大きく、
たとえば、複数本の光ファイバを圧着方式により固定す
る構造あるいは圧着方式光コネクタにより光分岐器と光
フアイバケーブルを接続する構造の光分岐器の信頼性が
損われるという欠点を有している。以上の欠点に加え、
さらに詳細に分析すると、コアと化学結合を形成する化
合物を配合した樹脂をクラッド材に用いた場合、コアに
クラッド樹脂が化学結合をしているが故に、光分岐器の
製造過程においてクラッドの剥離が困難であり、かつ剥
離時にコア表面にマイクロクラックを生じさせ易い為、
クラット剥離部の機械的強度が低下し、信頼性の高い光
分岐器の製造は困難である。一方、コアと化学結合を形
成する化合物を配合しない場合には、クラッドの剥離は
容易となり、光分岐器の製造は容易となるが、コア・ク
ラッド間の密着性に劣る為、光ファイバの機械的特性は
さらに劣り、また圧着コネクタ取り付は時にコア・クラ
ット間に剥離が発生しやすい。とりわけ、高温下または
高温高湿下に放置後やヒートサイクル負荷後のコネクタ
部を含めた信頼性がより低下すると同時に、コア・クラ
ッド界面の不整合が増大し、損失が増加するという欠点
を有している。
However, the problem that the invention seeks to solve. Since the resin compositions found in these conventional techniques contain compounds (monofunctional acrylates, etc.) having only one unsaturated bond in the molecule, they do not have sufficient crosslink density, and therefore have low hardness. The optical fiber's heat resistance (softening temperature) is still not high enough for practical use, and the mechanical properties of the optical fiber deteriorate significantly at high temperatures. Furthermore, because the crosslinking density is insufficient, the resin softens significantly due to water swelling under high humidity. Particularly, the holding force between the optical fiber and the connector in the crimp type connector is significantly reduced at high temperatures or high temperatures and high humidity. Furthermore, the amount of core protruding from the connector tip is large after being left at high temperatures or under high temperature and high humidity, or after being subjected to heat cycles.
For example, the reliability of an optical splitter having a structure in which a plurality of optical fibers are fixed by a crimp method or a structure in which an optical splitter and an optical fiber cable are connected by a crimp type optical connector is disadvantageous. In addition to the above drawbacks,
A more detailed analysis shows that when a resin containing a compound that forms a chemical bond with the core is used for the cladding material, the cladding resin may peel off during the manufacturing process of the optical splitter because the cladding resin is chemically bonded to the core. Because it is difficult to remove and easily causes microcracks on the core surface when peeling,
The mechanical strength of the crut peeling portion decreases, making it difficult to manufacture a highly reliable optical splitter. On the other hand, if a compound that forms a chemical bond with the core is not mixed, the cladding can be easily peeled off and the optical splitter can be manufactured easily, but the adhesion between the core and the cladding is poor, so the optical fiber The mechanical properties are even worse, and peeling between the core and crut is likely to occur when installing crimp connectors. In particular, it has the disadvantage that the reliability including the connector part decreases after being left in high temperature or high temperature and high humidity conditions or after heat cycle load, and at the same time, the mismatch at the core-cladding interface increases and loss increases. are doing.

課題を解決するための手段 係る欠点のうち、■樹脂の軟化温度が低いこと、および
、水分の膨潤による軟化が著しいことは、樹脂組成物に
単官能性不飽和化合物を含有していることが一因である
と考えられる。一方、■光分岐器製造の際のクラッド剥
離性の要求と、■広温度・湿度範囲下で機械的特性、光
学的特性並びに圧着方式コネクタ取り付は後の特性の優
れた光ファイバを提供する為のコア・クラッド間密着性
の要求とは、−見回時に満足させることの不可能な問題
点に見える。
Means for Solving the Problems Among the drawbacks, ■The low softening temperature of the resin and the remarkable softening caused by swelling with water are caused by the fact that the resin composition contains a monofunctional unsaturated compound. This is thought to be a contributing factor. On the other hand, ■The requirements for cladding removability when manufacturing optical splitters, and ■The requirements for mechanical properties, optical properties, and crimp-type connector attachment under a wide temperature and humidity range provide optical fibers with excellent properties. The requirement for adhesion between the core and cladding for this purpose appears to be an impossible problem to satisfy upon inspection.

そこで本発明は、分子内に少なくとも2個の不飽和結合
を含む樹脂化合物少なくとも1種に、光重合開始剤およ
び不飽和結合を持たないカップリング剤を添加した光硬
化性樹脂組成物をクラブ・ドに用いることにより、上記
■、■および■の問題点を同時に解決しようとするもの
である。
Therefore, the present invention provides a photocurable resin composition in which a photopolymerization initiator and a coupling agent having no unsaturated bonds are added to at least one resin compound containing at least two unsaturated bonds in the molecule. By using this method in the code, it is intended to simultaneously solve the problems (1), (2), and (2) above.

すなわち、本発明の目的は、機械的強度と光伝送特性の
信頼性に優れ、高温または高温高温時においても力学物
性、特に圧着方式光コネクタと光フアイバ間の保持力が
低下しない特徴を有し、かつ、コア・クラッド間の密着
性が良好で、圧着コネクタ取り付は時にコア・クラッド
間に剥離が発生しにくいと同時に、光フアイバ長手方向
のコア・クラッド界面に不整合が発生しにくく、かつ、
光分岐器組み立て時には容易にクラッドの剥離可能なプ
ラスチッククラッドファイバを提供することにある。
That is, the object of the present invention is to have excellent mechanical strength and reliable optical transmission characteristics, and to have mechanical properties, especially the holding force between a crimp-type optical connector and an optical fiber, which do not deteriorate even at high temperatures. In addition, the adhesion between the core and cladding is good, and when installing crimp connectors, it is difficult to cause peeling between the core and cladding, and at the same time, it is difficult to cause misalignment at the core-cladding interface in the longitudinal direction of the optical fiber. and,
An object of the present invention is to provide a plastic clad fiber whose cladding can be easily peeled off when assembling an optical splitter.

本発明は、組成物の架橋密度を向上させることにより機
械的強度および軟化温度を向上させると共に、高湿下で
の水分の膨潤量を低下させた組成物に、さらに、該組成
物とは化学結合を形成せず、かつコアと化学結合を形成
するカップリング剤を該組成物に添加した樹脂をクラッ
ド材に用いることにより、実用上十分なコア・クラッド
間密着性を持ちながら光分岐部の形成においてはコア表
面を損傷することなくクラッドを剥離することを容易に
せんとするものである。
The present invention provides a composition that improves the mechanical strength and softening temperature by improving the crosslinking density of the composition, and also reduces the swelling amount of water under high humidity. By using a resin for the cladding material in which a coupling agent that does not form bonds and forms chemical bonds with the core is added to the composition, it is possible to maintain a practically sufficient adhesion between the core and the cladding while maintaining the optical branching part. During formation, the cladding is to be easily peeled off without damaging the core surface.

分子内に2賭以上の不飽和結合を含む化合物少なくとも
1種、光重合開始剤および不飽和結合を持たないカップ
リング剤とからなる光硬化性樹脂組成物は、単官能不飽
和化合物を含有する組成物に比べ、硬化物の常温での硬
度が高く、かつ軟化点が高いため、本発明の組成物の硬
化物をクラッドに用いた光ファイバは、従来のものに比
べ、高温(85℃以上)でも圧着式コネクタによるファ
イバとコネクタ間の保持力の低下が少なく、また高温や
高温高湿下に放置後やヒートサイクル負倚後のコネクタ
先端部からのファイバ突出量が少ない。さらに、コアと
化学結合を形成するカップリング剤を含まない組成物に
比べ、コア・クラッド間のぬれ性および密着性が向上し
、光フアイバ線引直後の光ファイバの機械的強度と伝送
損失の初期特性が優れているだけでなく、高温または高
温高湿下放置後およびヒートサイクル後の機械的強度お
よび伝送損失の劣化が小さく、また、クラット材の弾性
限界内で圧着コネクタを取り付けた時コア・クラッド間
剥離は発生しない。
A photocurable resin composition comprising at least one compound containing two or more unsaturated bonds in the molecule, a photopolymerization initiator, and a coupling agent having no unsaturated bonds contains a monofunctional unsaturated compound. Compared to the composition, the hardness of the cured product at room temperature is higher and the softening point is higher. ), there is little loss in the holding force between the fiber and the connector due to crimp connectors, and the amount of fiber protruding from the connector tip after being left at high temperatures, high temperatures and high humidity, or after being subjected to negative heat cycles is also small. Furthermore, compared to a composition that does not contain a coupling agent that forms a chemical bond with the core, the wettability and adhesion between the core and cladding are improved, and the mechanical strength and transmission loss of the optical fiber immediately after drawing are improved. Not only does it have excellent initial properties, but the deterioration of mechanical strength and transmission loss after being left at high temperatures or high temperatures and high humidity and after heat cycles is small, and when a crimp connector is installed within the elastic limit of the crat material, the core - No clad separation occurs.

さらに、コアと化学結合を形成するカップリング剤は、
これ以外のクラッド材構成成分と共有結合を持たないた
め、コアを傷つけることなくクラッドを部分的に除去す
ることが可能である。
Furthermore, the coupling agent that forms a chemical bond with the core is
Since it does not have covalent bonds with other cladding material constituents, it is possible to partially remove the cladding without damaging the core.

本発明における不飽和結合とは炭素−炭素二重結合を意
味し、ビニル基、アリル基の他、反応性に秀れたアクリ
ル基、メタクリル基等を挙げることができる。また、組
成物をクラッドとして機能させるためには、屈折率をコ
ア材の屈折率以下にする必要があり、そのための手段と
して本組成物の化合物は、フッ素原子を含有することが
できる。
In the present invention, the unsaturated bond refers to a carbon-carbon double bond, and includes vinyl groups, allyl groups, and acrylic and methacrylic groups with excellent reactivity. Further, in order for the composition to function as a cladding, the refractive index needs to be lower than the refractive index of the core material, and as a means for that purpose, the compound of the present composition can contain a fluorine atom.

本発明の組成物は、コアガラスへ均一に、しかも1〜1
00μmという薄肉に塗布するため、粘度が100〜(
OOOOcpsであることが望ましい。
The composition of the present invention can be applied uniformly to the core glass, and moreover,
Because it is applied to a thin wall of 00μm, the viscosity is 100~(
It is desirable that it be OOOOcps.

このため、本発明の組成物には、単量体だけではなく、
予備重合しておいた適当な重合度を有するポリマー類を
含有さ什ることか望ましい。係る重合体としては、紫外
線照射により架橋可能なものであれば特に限定はしない
が、例えば数平均分子Mが5万〜500万(スチレン換
算)の下記式(+)で示されるような、エステル側鎖に
不飽和結合を有する(メタ)アクリレート共重合体を挙
げることができる R +         R2 COORf     COORx [式中、R1およびR2は、水素またはメチル基、11
fはフルオロアルキル基、RXは分子内に不飽和結合を
有する炭化水素基を表す。] RXとしては、ヒニル基、アリル基、アクリル基、メタ
クリル基、内部オレフィン等を挙げることができる。
Therefore, the composition of the present invention contains not only monomers but also
It is desirable to contain prepolymerized polymers having an appropriate degree of polymerization. Such polymers are not particularly limited as long as they can be crosslinked by ultraviolet irradiation; Examples include (meth)acrylate copolymers having unsaturated bonds in side chains. R + R2 COORf COORx [wherein R1 and R2 are hydrogen or methyl group, 11
f represents a fluoroalkyl group, and RX represents a hydrocarbon group having an unsaturated bond in the molecule. ] Examples of RX include a hinyl group, an allyl group, an acrylic group, a methacryl group, an internal olefin, and the like.

この重合体には耐熱性向上のために第三成分を共重合さ
せても良い。このような第三共重合成分としては、イソ
ボルニル(メタ)アクリレート、シンクロペンタニル(
メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレー
ト等を挙げることができる。
This polymer may be copolymerized with a third component to improve heat resistance. Such third copolymerization components include isobornyl (meth)acrylate, synclopentanyl (
Examples include meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate, and the like.

次に分子内に二個以上の(メタ)アクリロイル基を有す
る化合物としては次の化合物を挙げることができる: 1.4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、エチ
レングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセロール
ノメタアクリレート、テトラエチレングリコールノ(メ
タ)アクリレート、ジエチレングリコールノ(メタ)ア
クリレート、1.3−ブチレングリコールジ(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、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、トリグリセロールジアクリレート、1.6−ヘキサ
ンシオールノ(メタ)アクリレート、トリプロピレング
リコールノアクリレート、日本化薬(株)製商品名カヤ
ラッドMANDA、同カラヤッドr(−604、トリメ
チロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトール
テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメヂロールプロパ
ンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールへキサ
アクリレート。
Next, examples of compounds having two or more (meth)acryloyl groups in the molecule include the following compounds: 1.4-butanediol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, glycerol di(meth)acrylate, Methacrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, 1,3-butylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, Glycerol diacrylate, 1,6-hexaneshiolno(meth)acrylate, tripropylene glycol noacrylate, Nippon Kayaku Co., Ltd. product name Kayalad MANDA, Kayalad r(-604, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, Pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimedylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate.

次にフッ素原子を含む化合物としては、式。Next, as a compound containing a fluorine atom, the formula is:

IRt CIlt=CCOO(CH−)a(CF−)b(Cll
*)aoOc;clIt[式中、R1およびR2は面記
と同意義、aは1または2、l)は2〜6の整数を表す
。]で示される化合物が挙げられる。
IRt CIlt=CCOO(CH-)a(CF-)b(Cll
*) aoOc; clIt [wherein R1 and R2 have the same meanings as surface notation, a is 1 or 2, and l) represents an integer of 2 to 6. ] Compounds shown in the following are exemplified.

式中、aおよびbの数は、組成物の屈折率、強靭性、粘
度等の必要な物性に従って選ばれる。
In the formula, the numbers of a and b are selected according to the required physical properties of the composition, such as refractive index, toughness, and viscosity.

これらの組成物を構成する化合物の種類とその構成比率
は、必要な硬化物性を与えるべく選定することができる
。好ましくは、硬化前の粘度り月00〜+ 0000c
ps、硬化後の破断強度が1.0kg/mm’以上、ヤ
ング率10kg/mm”以上、破断伸度10%以上、屈
折率1.44以下であり、かつ波長が850nmでの光
の透過度が90%以上(0゜1mm厚)であることが望
ましい。
The types of compounds constituting these compositions and their composition ratios can be selected so as to provide the necessary cured physical properties. Preferably, the viscosity before curing is 00~+0000c
ps, the breaking strength after curing is 1.0 kg/mm' or more, the Young's modulus is 10 kg/mm' or more, the breaking elongation is 10% or more, the refractive index is 1.44 or less, and the transmittance of light at a wavelength of 850 nm. is preferably 90% or more (0°1 mm thickness).

次に光開始剤としては、紫外線照射により容易にラジカ
ルを発生する化合物が望ましく、次の化合物を挙げるこ
とができる: ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンジル、ベンゾイ
ン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチル
エーテル、ベンジルジメチルケタール、α、α゛−アゾ
ビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、
!−ヒドロキシシクロへキンルフェニルケトン、2.2
−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒド
ロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
Next, the photoinitiator is preferably a compound that easily generates radicals when irradiated with ultraviolet rays, and the following compounds may be mentioned: benzophenone, acetophenone, benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl dimethyl ketal, α, α゛-azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide,
! -Hydroxycyclohequinulfenylketone, 2.2
-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one.

光開始剤の好ましい添加量は0.01〜10重1%であ
る。
The preferred amount of photoinitiator added is 0.01 to 10% by weight.

本発明の組成物に含まれる不飽和結合を持たないカップ
リング剤とは、石英系または光学ガラスと化学結合を形
成し得る基を有し、かつ、炭素−炭素二重結合を宵しな
い化合物を意味する。
The coupling agent having no unsaturated bond contained in the composition of the present invention refers to a compound that has a group capable of forming a chemical bond with quartz or optical glass and does not form a carbon-carbon double bond. means.

前述の如く、この種のカップリング剤の添加により、光
フアイバ強度向上の池、高温下や高温高湿下における圧
着式コネクタと光フアイバ間の保持力の向上や、高温下
や高温高湿下に放置後やヒートサイクル負荷後のコネク
タ先端部からのコア突出量を低減させることができる。
As mentioned above, the addition of this type of coupling agent improves the strength of the optical fiber, improves the holding force between the crimp type connector and the optical fiber under high temperature and high temperature, high humidity, and improves the strength of the optical fiber under high temperature and high temperature and high humidity. It is possible to reduce the amount of core protrusion from the tip of the connector after being left alone or subjected to a heat cycle.

また、この種のカップリング剤は、池のクラッド材成分
とは化学結合していないため、コアを傷つけることなく
クラッドを部分的に剥離することが可能である。
Furthermore, since this type of coupling agent does not chemically bond to the cladding material components of the pond, it is possible to partially peel off the cladding without damaging the core.

カップリング剤としては、他のクラッド材成分との相溶
性が高く、かつ無色透明で、好ましくは他のクラッド材
成分と同等の屈折率を有するものが望ましい。
The coupling agent is desirably one that has high compatibility with other cladding material components, is colorless and transparent, and preferably has a refractive index equivalent to that of the other cladding material components.

このようなカップリング剤としては、メトキシトリメチ
ルシラン、ジメトキシジメチルシラン、メチルトリメト
キシンラン、テトラメトキシシラン、エトキシトリメチ
ルンラン、エチルトリメトキシシラン、n−プロピルト
リエトキシノラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n
−ペンチルトリエトキンシラン、n−へ干ンルトリメト
キシンラン、n−ドラジルトリエチルシラン、n−オク
タデジルトリエトキンシラン等のシラン系カップリング
剤を挙げることができる。
Such coupling agents include methoxytrimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, methyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, ethoxytrimethylsilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxynolane, n-butyltrimethoxysilane,
Examples include silane coupling agents such as -pentyltriethquinsilane, n-pentyltrimethoxinesilane, n-drazyltriethylsilane, and n-octadecyltriethylsilane.

さらに好ましくは、池のクラッド材成分との相溶性を向
上させるために、分子内にフッ素原子やエステル基を含
有しているものが望ましい。このようなカップリング剤
としては、ノメトキンメチルー3,3.3−トリフルオ
ロプロピルシラン、3゜3.3−トリフルオロプロピル
トリメトキシンラン、3−トリフルオロアセトキシプロ
ピルトリメトキノシランを挙げることができる。
More preferably, it contains a fluorine atom or an ester group in the molecule in order to improve compatibility with the cladding material component of the pond. Examples of such coupling agents include nometquinemethyl-3,3.3-trifluoropropylsilane, 3゜3.3-trifluoropropyltrimethoxinelan, and 3-trifluoroacetoxypropyltrimethoquinosilane. can.

本発明の組成物をプラスデッククラッド光ファイバのク
ラッドとして用いる場合、組成物を石英系または光学ガ
ラスから成るコアの上にダイスコーティングあるいはス
プレーコーティングなどの方法で塗布し、紫外線などの
活性な光を照射して硬化すればよい。照射量は組成物に
含まれる化合物の種類や量に応じて適宜定めることがで
きる。
When the composition of the present invention is used as a cladding for a plus deck clad optical fiber, the composition is applied onto a core made of quartz or optical glass by a method such as die coating or spray coating, and active light such as ultraviolet rays is applied. It can be cured by irradiation. The irradiation amount can be determined as appropriate depending on the type and amount of the compound contained in the composition.

実施例 分子内に2個以上の不飽和結合を有するポリマーとして
、ポリマー(+)、(■)または([11)を用い、こ
れに第1表に示す化合物を、所定の割合で混合し、クラ
ッド材組成物を調製した。なお、第1表中の数値は重量
部である。
Example: Polymer (+), (■) or ([11)] is used as the polymer having two or more unsaturated bonds in the molecule, and the compounds shown in Table 1 are mixed therein at a predetermined ratio, A cladding material composition was prepared. Note that the values in Table 1 are parts by weight.

石英ロッドを外径200μmに線引した直後、これらの
樹脂組成物を塗布し、窒素雰囲気下にUV2化させて外
径230μmの光ファイバを得た。
Immediately after drawing a quartz rod to have an outer diameter of 200 μm, these resin compositions were coated and exposed to UV2 under a nitrogen atmosphere to obtain an optical fiber with an outer diameter of 230 μm.

さらにこれらの光ファイバにエチレンテトラフルオロエ
ヂレン共重合体を外径500μmに押し出し被覆した後
、ケブラー(商標XKEVLAR)を周囲に縦添えし、
さらにその上にポリ塩化ビニルを外径2 、2 mmに
ルース状に押し出し被覆して光フアイバコードを得た。
Furthermore, after extruding and coating these optical fibers with ethylenetetrafluoroethylene copolymer to an outer diameter of 500 μm, Kevlar (trademark: XKEVLAR) was attached vertically around the periphery.
Further, polyvinyl chloride was extruded loosely and coated thereon to an outer diameter of 2.2 mm to obtain an optical fiber cord.

また、コアよりも約5μm大きい径の穴を有する半割り
ダイスを使用してこれらの光ファイバの艮手力向中間部
においてクラッドを全周にわたり部分的に剥離した後、
アセトンを浸したカーゼを使用して剥離部に残ったクラ
ッド材を十分に除去して、部分的にコアか露出した光フ
アイバサンプルを得た。これら光フアイバサンプル2本
の露出部を密に並列した後、露出部表面全体にそれぞれ
の光フアイバサンプルのクラッドと同一の組成の樹脂を
塗布し、十分にUV硬化させて、入力数2、出力数2の
光分岐器を得た。
In addition, after partially peeling off the cladding over the entire circumference of these optical fibers at the intermediate part in the cutting direction using a half-split die having a hole with a diameter approximately 5 μm larger than the core,
The cladding material remaining at the peeled portion was thoroughly removed using a case soaked in acetone to obtain an optical fiber sample with the core partially exposed. After arranging the exposed parts of these two optical fiber samples closely in parallel, a resin having the same composition as the cladding of each optical fiber sample is applied to the entire surface of the exposed part and fully cured with UV light. A number 2 optical splitter was obtained.

これらの光ファイバならびに光フアイバコードに圧着方
式光コネクタを取付けた際の物性、および光分岐器試作
に際してのクラッド剥離性、および光分岐器の物性は第
2表に示すとおりであった。
The physical properties when the crimp-type optical connector was attached to these optical fibers and optical fiber cords, the cladding removability during trial production of the optical splitter, and the physical properties of the optical splitter were as shown in Table 2.

第1表および第2表において、クラッド材組成No、1
〜6は分子内に1個だけの不飽和組合を何する化合物を
含有する樹脂組成物に光重合開始剤を配合した光硬化性
樹脂組成物であり、クラッド材組成No、7〜15は分
子内に少なくとも2個の不飽和結合を有する化合物のみ
と光重合開始剤から成る光硬化性樹脂組成物、および該
樹脂組成物にカップリング剤を配合した樹脂組成物であ
る。
In Tables 1 and 2, cladding material composition No. 1
-6 are photocurable resin compositions in which a photopolymerization initiator is blended with a resin composition containing a compound having only one unsaturated combination in the molecule; These are a photocurable resin composition consisting only of a compound having at least two unsaturated bonds therein and a photopolymerization initiator, and a resin composition in which a coupling agent is blended into the resin composition.

第2表に示すコネクタ・ファイバ間の引抜強度、および
コア突出量の各物性値の比較により、後者の組成物群の
硬化物から成るクラッド材を有する光ファイバが機械的
強度に優れ、特に、圧着方式光コネクタ・ファイバ間の
保持特性において優れていることがわかる。
Comparison of physical property values such as pull-out strength and core protrusion between the connector and fiber shown in Table 2 shows that optical fibers having a cladding material made of a cured product of the latter composition group have excellent mechanical strength, especially It can be seen that the crimp-type optical connector has excellent retention characteristics between fibers.

第1表および第2表において、クラッド材組成No、I
〜3および7〜9はコアと化学結合を形成ずろカップリ
ング剤を含有しない樹脂組成物であり、クラッド材組成
No、4〜6および10〜15はコアと化学結合を形成
するカップリング剤を含有する樹脂組成物である。第2
表に示すコネクタ・ファイバ間引抜強度およびコア突出
量の各物性値の比較により、後者の組成物群の硬化物か
ら成るクラット材を有する光ファイバが機械的強度に優
れていることがわかる。
In Tables 1 and 2, cladding material composition No.
-3 and 7-9 are resin compositions that do not contain a coupling agent that forms a chemical bond with the core, and cladding material composition Nos. 4-6 and 10-15 contain a coupling agent that forms a chemical bond with the core. It is a resin composition containing. Second
A comparison of the physical property values of connector-fiber pull-out strength and core protrusion amount shown in the table shows that optical fibers having a crat material made of a cured product of the latter composition group have excellent mechanical strength.

すなわち、第1表および第2表においてクラッド(オ組
成No、 I O〜15の樹脂組成物の硬化物をクラッ
ドとするファイバが優れた機械的強度、特に圧着方式コ
ネクタ・光フアイバ間の保持力を汀腰高温時においても
保持力の低下が少ないことか分かる。
In other words, in Tables 1 and 2, fibers with a cladding made of a cured product of a resin composition with composition Nos. It can be seen that there is little decrease in holding power even at high temperatures.

さらに、第1表および第2表において、クラッド材組成
No、l〜3および7〜9はカップリング剤を含有しな
い樹脂組成物、クラッド材組成N0013〜15は不飽
和結合をもたないカップリング剤を含有する樹脂組成物
、クラッド材組成No、4〜6および10〜I2は不飽
和結合を有するカップリング剤を含有する樹脂組成物で
ある。
Furthermore, in Tables 1 and 2, cladding material compositions Nos. 1 to 3 and 7 to 9 are resin compositions containing no coupling agent, and cladding material compositions Nos. 13 to 15 are coupling agents having no unsaturated bonds. Cladding material composition Nos. 4 to 6 and 10 to I2 are resin compositions containing a coupling agent having an unsaturated bond.

第2表に示すクラッド剥離性および光分岐器に用いた場
合の物性値の比較により、不飽和結合を有するカップリ
ング剤を含有する樹脂組成物をクラッド材に使用した場
合、硬化後のクラッド剥離性が損なわれ、光分岐器の製
造の際の作業性が著しく損なわれること、およびクラッ
ド材として不飽和結合を持たないカップリング剤を含有
する樹脂組成物を使用した場合、他の物性を犠牲にする
ことなくこの問題を解決できることが分かる。
Comparison of the clad releasability shown in Table 2 and the physical property values when used in an optical splitter shows that when a resin composition containing a coupling agent with an unsaturated bond is used as a clad material, the clad peels after curing. If a resin composition containing a coupling agent without unsaturated bonds is used as a cladding material, other physical properties may be sacrificed. It turns out that you can solve this problem without doing anything.

発明の詳細 な説明したように、本発明の光硬化性樹脂組成物をクラ
ッドに用いた光ファイバは、機械特性に秀れ、特に高温
下での物性の低下が少ない。すなわち高温下(85℃以
上)においてもかしめ式コネクタ引抜力の低下が少なく
、高温や高温高湿下に放置後やヒートサイクル負荷後の
コネクタ先端部からのコア突出量が少ない。
As described in detail of the invention, an optical fiber using the photocurable resin composition of the invention for its cladding has excellent mechanical properties, and the physical properties are less likely to deteriorate, especially at high temperatures. That is, the pull-out force of the caulking type connector is less reduced even under high temperatures (85° C. or higher), and the amount of core protrusion from the connector tip is small after being left at high temperatures, high temperatures and high humidity, or after being subjected to a heat cycle.

また、コアに対するクラッドのぬれ性及びコア・クラッ
ド間の密着性の向上により、光フアイバ強度向上のほか
、圧着コネクタ取付時にコア・クラッド間に剥離が発生
しにくい。
In addition, by improving the wettability of the clad against the core and the adhesion between the core and the clad, the strength of the optical fiber is improved, and peeling between the core and the clad is less likely to occur when a crimp connector is attached.

さらに、クラッドの一部を簡易な方法によりコア表面を
損傷することなく剥離することが可能である。従って、
本発明による光伝送ファイバを用いることにより光分岐
器のミキシング部を形成することが容易となり、信頼性
の高い光フアイバスターカプラーの製造や幹線ファイバ
へ支線ファイバを接続する光フアイバタップの組立て工
事が容易となる。
Furthermore, a part of the cladding can be peeled off by a simple method without damaging the core surface. Therefore,
By using the optical transmission fiber according to the present invention, it becomes easy to form the mixing part of an optical splitter, and it becomes easier to manufacture highly reliable optical fiber star couplers and assemble optical fiber taps that connect branch fibers to main fibers. It becomes easier.

特許出願人住友電気工業株式会社 代理 人 弁理士 青山葆 ばか1名Patent applicant Sumitomo Electric Industries, Ltd. Representation: Patent attorney: Baka Aoyama, 1 person

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、分子内に少なくとも2個の不飽和結合を有する化合
物少なくとも1種、光重合開始剤、および石英系または
光学ガラスと化学結合を形成するカップリング剤から成
る光硬化性樹脂組成物において、該カップリング剤が、
不飽和結合を持たないことを特徴とする光硬化性樹脂組
成物。 2、カップリング剤が、3−トリフルオロアセトキシプ
ロピルトリメトキシシランまたはn−ペンチルトリエト
キシシランである特許請求範囲1の光硬化性樹脂組成物
。 3、石英系または光学ガラスをコアとし、コアよりも低
屈折率のプラスチックをクラッドとする光ファイバにお
いて、クラッド材として特許請求範囲第1項または第2
項記載の光硬化性樹脂組成物の硬化物を用いることを特
徴とするプラスチッククラッド光ファイバ。4、光ファ
イバのクラッドの一部を除去することにより複数の光フ
ァイバのコアを互いに光学的に結合してミキシング部を
形成する構造の光分岐器において、光ファイバとして特
許請求範囲第3項記載の光ファイバを使用することを特
徴とする光分岐器。
[Claims] 1. A photocurable compound comprising at least one compound having at least two unsaturated bonds in the molecule, a photopolymerization initiator, and a coupling agent that forms a chemical bond with quartz or optical glass. In the resin composition, the coupling agent is
A photocurable resin composition characterized by having no unsaturated bonds. 2. The photocurable resin composition according to claim 1, wherein the coupling agent is 3-trifluoroacetoxypropyltrimethoxysilane or n-pentyltriethoxysilane. 3. In an optical fiber having a core made of quartz-based or optical glass and a cladding made of plastic having a lower refractive index than the core, the cladding material described in claim 1 or 2
A plastic clad optical fiber characterized by using a cured product of the photocurable resin composition described in 1. 4. An optical splitter having a structure in which a mixing section is formed by optically coupling the cores of a plurality of optical fibers to each other by removing a part of the cladding of the optical fibers, as described in claim 3 as an optical fiber. An optical splitter characterized by using optical fibers.
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