JPH02219009A - 被覆光ファイバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ファイバの外周に例えば紫外線等のエネルギ
ー線の照射により硬化するエネルギー線硬化型樹脂の被
覆を形成した被覆光ファイバの改良に関するものである
。

〔従来の技術〕

光通信に用いられる光ファイバにおいては、光学ガラス
ファイバ、石英系ガラスファイバに限らず、何れもファ
イバ化した後直ちにその外周にプラスチック被覆を施す
ことが望ましい。これは、ファイバ化されることにより
発生するファイバ表面の傷や裸ファイバの状態で空気に
曝されることによるクラックの成長で、ファイバの強度
が劣化するのを防ぐためである。このようなプラスチッ
ク層としては、一般に熱硬化型のシリコーン樹脂や紫外
線硬化型樹脂（以下、ｒＵＶ樹脂」とも略称する）等の
エネルギー線硬化型樹脂が用いられており、近年は特に
このＵＶ樹脂彼旧ファイバの需要が増大している。

ここで、この被覆に用いられるＵＶ樹脂としては、例え
ばエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリ
エステルアクリレート等が用いられているが、吸湿した
場合に光ファイバの強度を劣化させる恐れがある。

そこで光ファイバの吸湿を防止する手段の一つとして、
光ファイバと被覆樹脂の密着性を向上する方法が採用さ
ており、この目的で従来シランカップリング剤等の添加
剤が使用さてきたが、特開昭５９−９２９４７号公報に
も記載さているように、アミノ基を有しないシランカッ
プリング剤では耐吸湿特性の改善は殆ど図ることができ
ない。

〔発明が解決しようとする課題〕

そして、例えアミノ基を有するシランカップリング剤を
使用して耐吸湿特性を改善できたとしても、耐吸湿特性
を改善するためには多量のシランカップリング剤を使用
しなければならず、大量使用によりエネルギー線硬化型
樹脂の硬化速度が遅くなるために、生産性の低ドを招く
、また、アミノ基を有するシランカップリング剤の場合
、多量に使用すると、分子中に重合性炭素や炭素二重結
合を持たないため、樹脂が硬化反応を起こした後も、経
時的に光ファイバと被覆樹脂の間に析出する恐れがある
、という問題がある。

本発明は以上述べた事情に鑑み、アミノ基を有するシラ
ンカップリング剤の場合とは異なり、硬化速度を低下さ
せることなくガラスファイバと被覆樹脂とを強固に密着
させ、なおかつ、被覆光ファイバとした場合に添加剤が
経時的に被覆と光ファイバの界面から析出する恐れのな
い被覆光ファイバを提供することを目的とするものであ
る。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明者等は上記の目的を達成すべく研究開発に努めた
結果、新規な反応性希釈剤を含有する被覆樹脂層を設け
てなる本発明の被覆光ファイバに到達できた。

すなわち、本発明は光ファイバの外周にエネルギー線硬
化型樹脂層を有する被覆光ファイバにおいて、該エネル
ギー線硬化型樹脂層が（メタ）アクリルオリゴマー、重
合開始剤及び反応性希釈剤からなり、該反応性希釈剤が
オキサゾリドン骨格を有する化合物を含有することを特
徴とする被覆光ファイバである。

本発明の上記反応性希釈剤としてオキサゾリドン骨格を
有する化合物として特に好ましいものは、下記一般式 （但し、Ｒは水素原子又はメチル基−ｎは１〜１０の正
の整数を表す。） で表される化合物である。

本発明の反応性希釈剤としてのオキサゾリドン骨格を有
する化合物を、上記エネルギー線硬化型樹脂中に１ｏ１
１ｉｆｆｉ部以上８０重量部未満の割合で含有すること
が特に好ましい実施態様として挙げられる。

〔作用〕

本発明の被覆光ファイバは、反応性希釈剤中に所謂オキ
サゾリドン骨格を有する化合つを有するため、従来の反
応性希釈剤よりも、光ファイバと被覆樹脂との密着性を
向上させることができる。

この理由は、窒素原子及びカルボニル基によって水素結
合が形成されるからである。さらに上記化合物は、反応
性の炭素−炭素二重結合を有しているために、硬化反応
により化学結合を生成する。

よって、経時的に光ファイバと被覆樹脂の界面に析出す
ることはない。

本発明の被覆樹脂は（メタ）アクリルオリゴマー、重合
開始剤及びオキサゾリドン骨格を有する化合物を含有す
る反応性希釈剤を必須とするものである。

本発明における（メタ）アクリルオリゴマーはポリオー
ル成分、イソシアネート成分及びアクリレート成分から
なる分子ｍｉ、ｏｏｏ〜ｔｏｏ、　ｏｏｏのもので、ポ
リオール成分としては、例えばポリオキシテトラメチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレ
ングリコール等のポリエーテルポリオール、ポリオレフ
ィングリコール、ポリエステルポリオール、ポリカーボ
ネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール等が
挙げられる。

またイソシアネート成分としては、例えばトリレンジイ
ソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ｐ
−フェニレ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、イソホロン
ジイソシアネート等が挙げられる。

アクリレート成分としては、例えば２−ヒドロキシエチ
ル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メ
タ）アクリレート等のヒドロキシアルキル基の炭素数が
２〜４程度のものが用いられる。

本発明に係る反応性希釈剤はオキサゾリドン骨格を有す
る化合物を必須とするもので、このようなオキサゾリド
ン骨格を有する化合物としては、下記一般式 （但し、Ｒは水素原子又はメチル基、ｎは１〜１０の正
の整数を表す。） で表される化合物が特に好ましく、例えばアクリロキシ
メチルオキサゾリドン、メタクリロキシメチルオキサゾ
リドン、アクリロキシエチルオキサゾリドン、メタクリ
ロキシエチルオキサゾリドン、アクリロキシプロピルオ
キサゾリドン、メタクリロキシプロピルオキサゾリドン
、アクリロイルオキサゾリドン、メタクリロイルオキサ
ゾリドン等が挙げられる。

また、本発明の反応性希釈剤は、上記のオキサゾリドン
骨格を有する化合物に加えて、以下に示す希釈剤を用い
ることも可能であり、例えば２−エチルヘキシル（メタ
）アクリレート、テトラヒドロフルフリルアルコールカ
プロラクトン付加物の（メタ）アクリレート、ノニルフ
ェノールエチレンオキサイド付加物の（メタ）アクリレ
ート、ポリプロレングリコールジ（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、ビス
フェノールジエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、水添ビスフェノールトリエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、トリメチローフＣ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　（メタ
）アクリレート。

ビスフェノールジグリシジルエーテルから合成したエポ
キシ（メタ）アクリレート等のモノないしポリ（メタ）
アクリレート類、ジアリルアジペート、ジアリルフタレ
ート、トリアリルトリメリテート、トリアリルイソシア
ヌレート等のアリルエステル類、スチレン、ビニルアセ
テート等のビニル化合物等が挙げられる。

本発明においては上記のオキサゾリドン骨格を有する化
合物である反応性希釈剤は、エネルギー線硬化型樹脂中
に１０重量部以上８０重量部未満の割合で含有すること
が特に好ましい。１０重量部未満では密着力向上に効果
がなく不都合であり、８０重量部を越えると樹脂全体と
しての粘度が低くなりすぎて、光フアイバ製造時の塗布
性が悪くなるため好ましくない。

本発明の重合開始剤としては、樹脂組成物をエネルギー
線の照射によって迅速に硬化させうるものが好ましく、
特に紫外線硬化型塗料の開始剤。

増感剤として用いられているものが適しており、例えば
ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル。

ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエ
ーテル、ベンゾインイソブチルエーテル。

２−メチルベンゾイン、ベンゾフェノン、ミヒラーズケ
トン、ベンジル、ベンジルジメチルケタール。

ベンジルジエチルケタール、アントラキノン、メチルア
ントラキノン、２，２−ジェトキシアセトフェノン、２
−メチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサン
トン、２−クロロチオキサントン、アントラセン、１．
１−ジクロロアセトフェノン、メチルオルソベンゾイル
ベンゾエート等が挙げられる。

また、これら重合開始剤とアミン類等の少量の増感助剤
と併用したもの等も挙げることができる。

本発明においてこれらの重合開始剤の添加量は、（メタ
）アクリルオリゴマーと反応性希釈剤との合計量１００
重量部に対して通常１〜ｌＯ重量部程度、好適には１〜
５重量部である。この量が少なすぎると硬化性を満足で
きず、また所定量を越えてもそれ以上の硬化速度の向上
は望めない。

本発明のエネルギー線硬化型樹脂は上記の（メタ）アク
リルオリゴマー、反応性希釈剤、重合開始剤を必須成分
とし、これに必要に応じてアクリル樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド
イミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等の各種
の変成用樹脂や、有機ケイ素化合物、界面活性剤、増感
剤等の各種の添加剤を配合してもよく、全体の粘度とし
ては作業性の観点から、通常ｔ、ｏｏｏ〜１０．０００
センチボイズ（２５℃）の範囲に調整されていることが
望ましい。また、密着性をさらに向上させるために０．
１〜５重量部の少量の市販のシランカップリング剤を用
いることも可能である。

本発明の被覆光ファイバの製法は、従来公知のこの種の
樹脂成田形成法によればよい。例えば光フアイバ母材を
線引炉に送り込み、加熱溶融して光ファイバ（ガラスフ
ァイバ）に線引きし、次に塗布装置により上記のように
反応性希釈剤、重合開始剤を添加したエネルギー線硬化
型樹脂を塗布した後に、当該エネルギー線を照射するこ
とにより塗布層を硬化させて、被覆光ファイバとし、引
取りながら巻き取るといった方法である。光ファイバの
素材・組成等も特に限定されるところはない。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的実施例と比較例を挙げて本発明の
構成、効果を更に説明する。

実施例！ 撹拌機、冷却器及び温度計を付した５１の四つロフラス
コに、平均分子ｆｆ１２０００のポリオキシテトラメチ
レングリコール１モル、トリレンジイソシアネート２モ
ルを仕込み、６０〜７０℃で２時間反応させた。ついで
２−ヒドロキシエチルアクリレート２モルを加え、赤外
線吸収スペクトルによりイソシアネート基の２２７０ｃ
ｍ’の特性吸収帯が消失するまで反応を続けた。

このようにして得られたウレタンアクリレートオリゴマ
ー７０部（以下、特別の記載のない限り重量部を表す）
に、反応性希釈剤としてアクリロイルオキサゾリドン３
０部、重合開始剤としてベンゾインメチルエーテル３部
を配合してエネルギー線硬化型樹脂を得た。このエネル
ギー線硬化型樹脂を第１図に示した構造の光ファイバ１
のまわりに塗布し硬化させることにより被覆層２を形成
して被覆光ファイバ３（本発明品）を製造した。

以上で得られた被覆光ファイバ１ｍを長さ５０口、直径
３Ｂのマンドレルに巻き付け、水中に浸漬し、光ファイ
バが破断するまでの時間を測定したところ１５日間であ
った。

実施例２ 実施例１で合成したウレタンアクリレートオリゴマー７
０部に反応性希釈剤としてアクリロキシメチルオキサゾ
リドン３０部、重合開始剤とじてベンゾインメチルエー
テル３部を配合してエネルギー線硬化型樹脂を得た。こ
のエネルギー線硬化型樹脂を用いて実施例１と同様に被
覆光ファイバ（本発明品）を製造した。この被覆光ファ
イバについて実施例１と同様の水中巻付は試験を行った
ところ、破断までの時間は１６日間であった。

実施例３ 実施例１で合成したウレタンアクリレートオリゴマー７
０部に反応性希釈剤としてアクリロキシメチルオキサゾ
リドン３０部、重合開始剤としてベンゾイルメチルエー
テル３部を配合してエネルギー線硬化型樹脂を得た。こ
のエネルギー線硬化型樹脂を用いて実施例１と同様に被
覆光ファイバ（本発明品）を製造した。この被覆光ファ
イバについて実施例１と同様の水中巻付は試験を行った
ところ、破断までの時間は１５日間であった。

比較例１ 実施例１で合成したウレタンアクリレートオリゴマー９
５部に反応性希釈剤としてアクリロイルオキサゾリドン
５部、重合開始剤としてペンゾイツメチルエーテル３部
を配合してエネルギー線硬化型樹脂を得た。このエネル
ギー線硬化型樹脂を第１図に示した構造の光ファイバｌ
のまわりに塗布し硬化させることにより被覆層２を形成
して被覆光ファイバ３（比較界）を製造した。この被覆
光ファイバについて実施例１と同様の水中巻付は試験を
行ったところ、破断までの時間は４日間しかなかった。

比較例２ 実施例１で合成したウレタンアクリレートオリゴマー７
０部に反応性希釈剤として２−エチルへキシルアクリレ
ート３０部、重合開始剤としてベンゾインメチルエーテ
ル３部を配合してエネルギー線硬化型樹脂を得た。この
エネルギー線硬化型樹脂を第１図に示した構造の光ファ
イバｌのまわりに塗布し硬化させることにより被覆層２
を形成して被覆光ファイバ３（比較界）を製造した。こ
の被覆光ファイバについて実施例１と同様の水中巻付は
試験を行ったところ、破断までの時間は僅か２４時間し
かなかった。

比較例３ 実施例１で合成したウレタンアクリレートオリゴマー１
５部に反応性希釈剤としてアクリロイルオキサゾリドン
８５部、重合開始剤としてベンゾインメチルエーテル３
部を配合してエネルギー線硬化型樹脂を得た。このエネ
ルギー線硬化型樹脂を第１図に示した構造の光ファイバ
１のまわりに塗布し硬化させることにより被覆層２を形
成して被覆光ファイバ３（比較界）を製造した。ところ
が、エネルギー線硬化型樹脂の粘度が２５°Ｃで７００
センチボイズと非常に低く、製造したファイバは外観、
形状がひどく損なわれたファイバであった。

以上の実施例、比較例の結果から、本発明の構成の被覆
樹脂層のファイバが耐吸湿性に優れていること、さらに
本発明の限定範囲のものが有効であることが分かる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の被覆光ファイバは、被覆
層中の反応性希釈剤中にオキサゾリドン骨格を有する化
合物を含有するため、密着性の優れた被覆光ファイバを
提供、できる。従って、本発明の被覆光ファイバは水中
での巻き付は試験で、該ファイバク（破断するまでの時
間は従来品より大幅に延長され、耐湿特性を改善するこ
とが可能である。また、シランカップリング剤のみによ
り密着性を向上させようとする場合とは異なり、反応性
希釈剤の添加量の大小によって被覆樹脂の硬化速度が変
化する欠点もないし、なおかつ添加剤が光ファイバと被
覆樹脂の界面に析出することもない優れた被覆光ファイ
バである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の被覆光ファイバの断面図である。 ｌ：光ファイバ、２；オキサゾリドン骨格を有する化合
物を反応性希釈剤として含むエネルギー線硬化型樹脂被
覆層、３；被覆光ファイバ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバの外周にエネルギー線硬化型樹脂層を
   有する被覆光ファイバにおいて、該エネルギー線硬化型
   樹脂層が（メタ）アクリルオリゴマー、重合開始剤及び
   反応性希釈剤からなり、該反応性希釈剤がオキサゾリド
   ン骨格を有する化合物を含有することを特徴とする被覆
   光ファイバ。
2. （２）上記反応性希釈剤が下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒは水素原子又はメチル基、ｎは１〜１０の正
   の整数を表す。） で表される化合物であることを特徴とする請求項（１）
   に記載の被覆光ファイバ。
3. （３）上記反応性希釈剤を上記エネルギー線硬化型樹脂
   中に１０重量部以上８０重量部未満の割合で含有するこ
   とを特徴とする請求項（１）に記載の被覆光ファイバ。