JPH02233704A - 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波型を施す
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樹詣』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樹脂被覆ファイバの需要が増大している。

このＵｖ樹脂は短時間で硬化する性質を有することから
、コーティング材、ポッティング材にも使用されている
が、より生産性を高めるという目的で、できるだけ速く
要求される特性に近づける改良、すなわち樹脂組成物の
硬化速度を上げるための改良がなされている。

〔発明が解決しようとする課厘〕

本発明は前記のような現状に鑑みなされたものであって
、特定の化合物を配合することで硬化速度を向上させ、
かつ極めて短時間で要求される物性を獲得できるような
ＵＶ樹脂を被覆してなる被田光ファイバを提供すること
を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

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の本発
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、反
応性希釈剤、重合開始剤及び増感剤からなり、該増感剤
が下記の一般式＋１３で表される化合物 （但しＭは重金属原子、Ｒ＊．Ｒ＊はアルキル基又はア
リール基、＠はシクロペンタジエニル基を表す） であることを特徴とする被覆光ファイバである。

本発明の特に好ましい実施態様としては、上記増感剤が
一般式《１》においてＭがＴｉ又はＺｒである化合物で
ある被覆光ファイバ、さらには上記増感剤が一般式（Ｉ
）においてＭがＴｉであり、Ｒ．及びＲ婁がフェニル基
である化合物である被覆光ファイバが挙げられ、上記増
感剤は上記エネルギー線硬化型樹脂中に０．１重量部以
上ｔＯＷ量部未満の割合で含有することが特に好ましい
。これは０．１重量部以下では十分な硬化性が得られず
、ｌＯ重量部を越えると表面硬化性は優れるものの内部
が硬化しないという問題が生じることがあるからである
。

【作用〕

本発明の被覆樹脂は（メタ）アクリルオリゴマー，反応
性希釈剤．Ｉｉ合開始剤及び上記一般式（１）で示され
る化合物の増感剤を必須とするものである。

本発明の被覆光ファイバは、増感剤として上記一般式＋
１）で示される化合物を含有するため、樹脂の硬化速度
が速くなり、高速線引の条件においても樹脂を完全に硬
化させることが可能となる。

この理由は、本発明に係る上記一般式＋１）で示される
化合物は従来の重合開始剤と組合わせることで、重合反
応に必要な活性種（ラジカル）を放出しやすくなるので
、硬化速度が速くなるからである。

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
なり、分子量１，０００　〜１００．０００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．ボリブ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ボリオール、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ａラクトンボリオール等が挙げ
られる。

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、キシレンジイソシアネート、インホロンジイソ
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−ヒドロキシブ口ピル（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。

本発明に係わる反応性希釈剤としては、例えば２−エチ
ルヘキシル（メタ）アクリレート，テトラヒド口フルフ
リルアルコールカブ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，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
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（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ボキシ（メタ）アクリ
レート等のモノないしポリ（メタ）アクリレート類等で
ある。さらに以下に示すビニル化合物を反応性希釈剤と
して、併用することも可能である。例えばジアリルアジ
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、Ｎ−ビニルピロリドン
，Ｎ．Ｎ−ジメチルアミノブロピルアクリルアミド，Ｎ
，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート等である。こ
れらの反応性希釈剤の含有量は（メタ）アクリルオリゴ
マーとの合計量を１００重量部として２０〜８０重量部
であることが好ましく、これは樹脂を好適な粘度範囲内
とするためである。

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つるものが好ましく、
特に紫外線硬化型塗料の開始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．ペンゾインイソ
ブ口ピルエーテル，ペンゾインイソブチルエーテル，２
−メチルベンゾイン，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等が挙げられる。

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０．　１　−　１　０重量部程度が好
ましい。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ず
、逆に硬化後の樹脂とファイバの界面から析出したりす
ることがある。

本発明の増感剤としては下記一般式ｔｌ＋で表される化
合物が用いられる。

（但し式中Ｍは重金属原子、Ｒ．，Ｒ．はアルキル基又
はアリール基、ロはシクロペンタジエニル基を表す） ここで、Ｍの重金属原子として特に好ましいものは例え
ばＴＬＺｒである。また、Ｒ＋，島で示されるアルキル
基としてはメチル基．エチル基が、アリール基としては
フェニル基、ハロゲン化フェニル基が挙げられ、特に好
ましくはフルオロフェニル基、プロモフルオ口フェニル
基、クロロフルオ口フェニル基及びこれらの誘導体が挙
げられる。

このような化合物として、例えばビス＝（シクロペンタ
ジエニル）一ビス−（ペンタフルオロフェニル）チタニ
ウム、ビス−（シクロペンタジエニル）一ビス−（３−
プロモテトラフルオ口フェニル）一チタニウム、ビス−
（シクロペンタジエニル）−ビス−（４−プロモテトラ
フルオ口フェニル）一チタニウム、ビスー（シクロペン
タジエニル）一ビスー（２．４，５．６−テトラフルオ
口フェニル）一チタニウム、ビス−（シクロペンタジエ
ニル）一ビス−（３．５−ジクロロー２．４．６−　ト
リフルオロフェニル）一チタニウム、ビス−（シクロペ
ンタジエニル）一ビス−（４−モルホリノテトラフルオ
口フェニル）一チタニウム、ビスー（シクロペンタジエ
ニル）一ビス−（４−［４’−メチルビペラジノ］一テ
トラフルオ口フェニル）一チタニウム、ビス−（シクロ
ペンタジエニル）一ビス−（４−ジブチルアミノテトラ
フルオ口フェニル）一チタニウム、ビスー（シクロペン
タジエニル）一ビスー（２，　４．　８−　１−リフル
オ口フェニル）一チタニウム、ビス＝（メチルシクロペ
ンタジエニル）ビス−（ペンタフルオロフェニル）一チ
タニウム、ビス−（メチルシクロペンタジエニル）一ビ
ス−（４−モルホリノテトラフルオ口フェニル）一チタ
ニウム、ビス−（シクロペンタジエニル）一ビス−（ペ
ンタフルオロフェニル）一ジルコニウム、ビス−（シク
ロペンタジエニル）−ビス−（３−プロモテトラフルオ
口フェニル）−ジルコニウム、ビス−（シクロペンタジ
エニル）−ビス−（４−プロモテトラフルオ口フェニル
）−ジルコニウム、ビス−（シクロペンタジエニル）一
ビス−（２，４．５．６−テトラフルオ口フェニル）一
ジルコニウム、ビスー（シクロペンタジエニル）一ビス
−（３．５−ジクロロー２．４、６−トリフルオロフェ
ニル）−ジルコニウム、ビス−（シクロペンタジエニル
）一ビスー（４−モルホリノテトラフルオ口フェニル）
一ジルコーウム、ビス−（シクロペンタジエニル》−ビ
ス−（４−［４゜−メチルピペラジノ１−テトラフルオ
口フェニル）−ジルコニウム、ビス＝（シクロペンタジ
エニル）−ビスー（４−ジブチルアミノテトラフルオ口
フェニル》−ジルコニウム、ビス−（シクロペンタジエ
ニル）一ビスー（２，４．６−トリフルオロフェニル）
一ジルコニウム、ビス−（メチルシクロペンタジエニル
）−ビスー《ペンタフルオロフェニル》一ジルコニウム
、ビス−（メチルシクロペンタジエニル）一ビス−（４
−モルホリノテトラフルオロフェニル）−ジルコニウム
、ビス−（シクロペンタジエニル）一ジメチルチタニウ
ム、ビス−（シクロペンタジエニル）一ジエチルチタニ
ウム、ビス−（シクロペンタジエニル）一ジブロピルチ
タニウム、ビス−（シクロペンタジエニル）−ジブチル
チタニウム、ビス−（シクロペンタジエニル）−ジフェ
ニルチタニウム、ビス−《シクロペンタジエニル》一ビ
ス−（２−メチルフェニル）チタニウム、ビス−（シク
ロペンタジエニル）一ビスー（２−エチルフェニル）チ
タニウム、ビス−（シクロペンタジエニル）−ジメチル
ジルコニウム、ビス−（シクロペンタジエニル）−ジエ
チルジルコニウム、ビス−（シクロペンタジエニル）一
ジプロピルジルコニウム、ビス−（シクロペンタジエニ
ル）一ジブチルジルコニウム、ビス＝（シクロペンタジ
エニル）一ジフェニルジルコニウム、ビス−（シクロペ
ンタジエニル）一ビス−（２−メチルフェニル）ジルコ
ニウム、ビス−（シクロペンタジエニル）一ビスー（２
−エチルフェニル）ジルコニウム等を挙げることができ
る。

本発明において、上記の一般式＋１）で表される増感剤
は（メタ）アクリルオリゴマーと反応性希釈剤及び重合
開始剤の合計量１００重量部に対して０．　１　−　１
　０重量部添加することが好ましい。これは０．　１重
量部未満では硬化性を満足できず、ＩＯ重量部を越える
と表面硬化性は優れるものの内部が硬化しないという問
題が生じ、逆に硬化後の樹脂とファイバの界面から析出
，したりするからである。

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．増感剤を
必須成分とし、これに必要に応じてアクリル樹脂、ボリ
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
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。

本発明の被覆光ファイバの製法は、従来公知のこの種の
樹脂被覆形成法によればよい。例えば光ファイバ母材を
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ｌ 撹拌機、冷却器及び温度計を付した５ｌの四つ口フラス
コに、平均分子量２０００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２　２　７　０
　ｃｍ−’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−６０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２−エチルへキシルアクリレ
ート３７部、重合開始剤としてベンゾインメチルエーテ
ル３部、増感剤としてビス−（シクロペンタジエニル）
一ビス−（ペンタフルオロフェニル）一チタニウム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。

このとき、被覆樹脂が完全に硬化して被覆できるための
最高線速は１　７　０　ｍｇａｉｎ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−６
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３７部、重合開始剤としてベンゾインメチルエーテ
ル３部増感剤としてビスー（シクロペンタジエニル）一
ビス＝（３−プロモテトラフルオ口フェニル）一チタニ
ウム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ｌと同様に被
覆光ファイバ（本発明品）を製造した。このとき、被覆
樹脂が完全に硬化して被覆できる最高線速は１　６　５
　ｍ／ｍｌｎであった● 実施例３ 実施例ｌで合成したウレタンアクリレートオリゴマ−６
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３７部、重合開始剤としてベンゾイルメチルエーテ
ル３部、ビス−（シクロペンタジエニル）一ビス−（ペ
ンタフルオロフェニル）一ジルコニウム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ｌと同様に被覆光ファイバ（本発
明品）を製造した。このとき、被覆樹脂が完全に硬化し
て被田できる最高線速は１　６　０　ｍ／ｍｉｎであっ
た。

比較例！ 実施例１で合成したウレタンアクリレートオリゴマ−６
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３７部、重合開始剤としてベンゾイルメチルエーテ
ル３部、ビスー（シクロペンタジエニル）一ビスー（ペ
ンタフルオロフェニル）−チタニウム０．０８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。このとき、被覆樹脂が完全に硬
化して被覆できる最高線速は８　０　ｍ／ｓｉｎ　Ｌ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１トオリゴマ−
６０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３７部、重合開始剤としてベンゾイルメチルエー
テル３部、ビス−（シクロペンタジエニル）一ビス＝（
ペンタフルオロフェニル）一ジルコニウム０．０８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。このとき、被覆樹脂が完全
に硬化して被覆できる最高線速は９　０　ｍ／１ｎ　Ｌ
かなかった。

比較例３ 実施例ｌで合成したウレタンアクリレートオリゴマ−６
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３７部、重合開始剤としてベンゾイルメチルエーテ
ル３部、ビス−（シクロペンタジエニル）一ビス−（ペ
ンタフルオロフェニル）一チタニウム１２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ｌと同様に被覆光ファイバ（本発
明品）を製造した。このとき、被覆層のご《表面のみが
硬化する現象のみが見られ、著しく外観を損なっている
ことがわかった。　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練Ｊし 参毒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
層中に一般式＋Ｉ＋であらわされる化合物を増感剤とし
て含有するため、硬化速度を向上することができる。従
って、本発明の被覆光ファイバは、その高速製造が可能
な生産性に優れた構造のものである。

【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。 １；光ファイバ、２：一般式ロ》で表される増感剤を含
有するエネルギー線硬化型樹脂被覆層、３；被覆光ファ
イバ。

Claims (4)

【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、反応性希釈剤、
   重合開始剤及び増感剤からなり、該増感剤が下記の一般
   式（ I ）で表される化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼…（ I ） （但しＭは重金属原子、Ｒ＿１、Ｒ＿２はアルキル基又
   はアリール基、▲数式、化学式、表等があります▼はシ
   クロペンタ ジエニル基を表す） であることを特徴とする被覆光ファイバ。
2. （２）上記一般式（ I ）においてＭがＴｉ又はＺｒ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）上記一般式（ I ）においてＭがＴｉであり、Ｒ
   ＿１及びＲ＿２がフェニル基であることを特徴とする請
   求項（２）に記載の被覆光ファイバ。
4. （４）上記増感剤を上記エネルギー線硬化型樹脂中に０
   ．１重量部以上１０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。