JPH05209029A - 樹脂組成物およびそれを用いたプラスチッククラッド光ファイバー - Google Patents

樹脂組成物およびそれを用いたプラスチッククラッド光ファイバー

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JPH05209029A
JPH05209029A JP4269995A JP26999592A JPH05209029A JP H05209029 A JPH05209029 A JP H05209029A JP 4269995 A JP4269995 A JP 4269995A JP 26999592 A JP26999592 A JP 26999592A JP H05209029 A JPH05209029 A JP H05209029A
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Takayuki Mishima
隆之 三島
Hiroaki Nishimoto
裕明 西本
Chikasuke Okumi
慎祐 奥見
Hiroshi Yamanaka
洋 山中
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コアとクラッドの間の接着力が充分に高いプ
ラスチッククラッド光ファイバーを提供する。 【構成】 アルコキシ基またはハロゲンと結合したケイ
素原子を少なくとも1つと、紫外線硬化型樹脂と化学結
合を形成し得る官能基を少なくとも2つ同一分子内に有
する反応性化合物を含むことを特徴とする樹脂組成物、
ならびに前記樹脂組成物の硬化物から成るクラッドを有
するプラスチッククラッド光ファイバー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂組成物およびその
硬化物をクラッドとするプラスチッククラッド光ファイ
バーに関する。本発明の樹脂組成物は、光硬化性、特に
紫外線硬化性である。
【0002】
【従来の技術】紫外線硬化型フッ化アクリレートは、樹
脂自体は機械強度に秀れておりかつ低光伝送損失性であ
るので、ポリマークラッド光ファイバーのクラッド材と
して好ましい。しかし、未硬化樹脂をコアガラス上に塗
布した後、紫外線照射によって硬化する際、硬化収縮に
よってコア−クラッド間に隙間が生じ、伝送損失が増加
するばかりでなく、光ファイバーの引張強度の低下を招
く。また、コア−クラッド間の接着力が低い為、コネク
タ付け後に充分なコネクタ引抜強度を得ることができな
い。
【0003】そこで、紫外線硬化時にコアガラスとクラ
ッドポリマーとの間に化学結合を形成し得る化合物とし
て、下記式(A)に示すように、1つの紫外線官能性の基
と、少なくとも1つのアルコキシ基またはハロゲンが結
合したケイ素原子を同一分子内に有する化合物をクラッ
ド形成樹脂組成物に添加することにより上記問題点の解
決を図ろうとすることが特開昭64−24203号公報
に記載されている:
【化1】 [式中、Zは紫外線照射により紫外線硬化型樹脂と化学
結合を形成し得る官能基を表し、X1〜X3の少なくとも
1つがアルコキシ基またはハロゲンを表し、他の基はア
ルキル基またはフルオロアルキル基を表し、Rは単結合
またはZとSiを結ぶ2価の有機基を表す。]。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では硬化後のコアとクラッドとの間の低い接着力の
問題を充分解決できたとはいえなかった。これは、クラ
ッド材に添加する化合物に紫外線硬化型樹脂と化学結合
を形成し得る官能基が1つしか含まれないためと考えら
れる。本発明の目的は、コアとクラッドの間の接着力が
充分に高いプラスチッククラッド光ファイバーを提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルコキシ基
またはハロゲンが結合した少なくとも1つのケイ素原子
と、紫外線硬化型樹脂と化学結合を形成し得る少なくと
も2つの官能基を同一分子内に有する反応性化合物を含
む樹脂組成物ならびに前記反応性化合物と(メタ)アク
リル酸を含む樹脂組成物を提供する。
【0006】また、本発明は、石英系または光学ガラス
をコアとし、コアよりも低い屈折率のプラスチックをク
ラッドとする光ファイバーにおいて、クラッド材が前記
樹脂組成物の硬化物であるプラスチッククラッド光ファ
イバーを提供する。
【0007】本発明の樹脂組成物は、反応性化合物およ
び紫外線硬化型樹脂あるいは反応性化合物、(メタ)ア
クリル酸および紫外線硬化型樹脂から成る。反応性化合
物において、アルコキシ基としては、−OCH3、−O
CH2CH3、−OCH2CH2CH3、−OCH2CH2
CH3が好ましい。またハロゲンとしては塩素が好まし
い。また、紫外線硬化型樹脂と化学結合を形成し得る官
能基としては、CH2=CHCO−、CH2=C(CH3)
CO−、CH2=C(CF3)CO−、CF2=C(CF3)C
O−、CH2=CH−またはI−が好ましい。
【0008】反応性化合物の例としては、ジエトキシジ
ビニルシラン、ジメトキシジビニルシラン、3−(N−
アリル−N−メタクリロイル)アミノプロピルトリメト
キシシランなどのモノマー類、および式:
【化2】 [式中、R1は水素またはメチル基、Rxは分子内に不飽
和結合を有する炭化水素基、Rfはフルオロアルキル
基、Rは、メチル基、エチル基またはプロピル基、Z
は、単結合、または炭素、水素および酸素から成る2価
の有機基、xは2〜1000の数、yは1〜1000の
数、wは0〜1000の数である。]で示される(メ
タ)アクリレート系重合体を挙げることができる。
【0009】炭素、水素および酸素から成る基Zとして
は、
【化3】 (mおよびnは1〜10の整数)が挙げられる。反応性化合
物の量は、樹脂組成物100重量部に対して、通常、
0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部であ
る。本発明の樹脂組成物は(メタ)アクリル酸を含むこ
とが好ましい。(メタ)アクリル酸は反応性化合物の助
剤として働き、これを添加することによりコアとクラッ
ド間の接着力は更に増大する。(メタ)アクリル酸の量
は、樹脂組成物100重量部に対して0.005〜10
重量部、好ましくは0.05〜5重量部である。0.00
5重量部未満では助剤としての効果は十分でなく、また
10重量部を越えて加えた場合には光ファイバーの透光
性が低下する。
【0010】紫外線硬化型樹脂としては、例えば数平均
分子量が5万〜500万(スチレン換算)の下記一般式
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:
【化4】 [式中、R1およびR2はそれぞれ水素またはメチル基、
Rfはフルオロアルキル基、Rxは不飽和結合を有する
炭化水素基、xは1〜5000の数、yは1〜5000
の数である。]。
【0011】Rx基としては、ビニル基、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。Rf基としては、 −(CH2a−(CF2b−CF3 [式中、aは1または2、bは2〜6である。]、炭素
数2〜15のパーフルオロアルキル基を例示できる。
【0012】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、イソボルニル(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、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。フッ素原子を含
有する(メタ)アクリレート共重合体としては、例え
ば、式:
【化5】 [式中、Rfはフルオロアルキル基、Rはアルキル基、
xは1〜5000の数、yは1〜5000の数、zは1
〜5000の数である。]で示される化合物が好まし
い。Rf基としては、 −(CH2a−(CF2b−CF3 [式中、aは1または2、bは2〜6である。]、炭素
数2〜15のパーフルオロアルキル基を例示できる。R
は、炭素数1〜15のアルキル基であることが好まし
い。
【0013】また、下記一般式で示される様なポリウレ
タンアクリレートを挙げることができる。適当な屈折率
を得るためにこのポリマーもフッ素原子を含有すること
ができる:
【化6】 あるいは、
【化7】 [式中、R1、R2、R3、R4およびR5は同一または異
なったアルキル基またはフルオロアルキル基、mは0〜
100の数、nは1〜100の数である。]。フルオロア
ルキル基としては、 −(CH2a−(CF2b−(CH2a− [式中、aは1または2、bは2〜6である。]、炭素
数3〜15のパーフルオロアルキル基を例示できる。ア
ルキル基は、炭素数1〜15のアルキル基であることが
好ましい。さらに、(メタ)アクリル化合物やフッ素化
(メタ)アクリル化合物を挙げることができる。紫外線
硬化型樹脂の分子量は、通常、1000〜500万、好
ましくは1000〜100万である。紫外線硬化型樹脂
の量は、紫外線硬化型樹脂と反応性化合物の合計重量1
00重量部に対して、通常、90〜99.995重量%
である。あるいは、紫外線硬化型樹脂の量は、樹脂組成
物100重量部に対して、通常、5〜95重量部、好ま
しくは5〜80重量部である。
【0014】本発明の樹脂組成物は、光重合開始剤をさ
らに含有してもよい。光重合開始剤は、紫外線照射によ
り容易にラジカルを発生する化合物であることが好まし
い。光重合開始剤の例は、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、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、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェ
ニルプロパン−1−オンなどである。特に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、2−ヒドロキシ−2−
メチル−1−フェニルプロパン−1−オンが特に好まし
い。光重合開始剤の量は、樹脂組成物100重量部に対
して、通常、0.01〜10重量部、好ましくは0.05
〜5重量部である。
【0015】樹脂組成物は、コアガラスへ均一に、しか
も薄肉に塗布するため、その粘度が100〜10000
cpsであることが好ましい。樹脂組成物は、粘度を調
整するため、反応性希釈剤を含んでもよい。反応性希釈
剤の例は、(メタ)アクリル化合物である。(メタ)アク
リル化合物としては、メチル(メタ)アクリレート、シク
ロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ト
リメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどを挙
げることができる。
【0016】反応性希釈剤は、屈折率を調整するために
ふっ素原子を含む(メタ)アクリル化合物であってもよ
い。このようなふっ素化(メタ)アクリル化合物として
は、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、テトラフ
ルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオ
ロデシル(メタ)アクリレート、および式:
【化8】 [式中、R1およびR2は水素またはメチル基、xは1〜
2の数、yは2〜6の数である。]
【化9】 [式中、RはHまたはCH3、nは4〜10の数であ
る。]
【化10】 [式中、RはHまたはCH3、mは1〜2の数、nは4
〜10の数である。]で示される化合物などを挙げるこ
とができる。反応性希釈剤の量は、樹脂組成物100重
量部に対して、通常、94重量部以下、好ましくは89
重量部以下、より好ましくは20〜89重量部である。
【0017】樹脂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法やスプレーコー
ティング法などの方法で塗布し、紫外線などの活性な光
を照射して、硬化してクラッド材を形成することによっ
て、本発明のプラスチッククラッド光ファイバーを製造
することができる。光の照射量は、通常、10〜500
0mJ/cm2である。コアの直径は、通常、10〜1
000μmである。クラッドの厚さは、通常、1〜10
0μm、好ましくは5〜50μmである。
【0018】
【実施例】以下に、実施例および比較例を示し、本発明
を具体的に説明する。
【0019】実施例1〜4ならびに比較例1および2 石英ガラスロッドを外径200μmに線引した直後、表
1に示す組成のクラッド材を塗布し、UV硬化させて、
外径230μmのプラスチッククラッド光ファイバーを
得た。これらのプラスチッククラッド光ファイバーに圧
着式コネクタを取り付けた後のコネクタファイバー間の
25℃における引抜強度は表2の通りであった。
【0020】
【表1】
【0021】
【化11】
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】本発明によるプラスチッククラッド光フ
ァイバーは、コアとクラッド間の接着力が大きい。した
がって、コネクタ付け後のファイバーの不用意な取り扱
いによるファイバーコネクタ間の引抜きが起こる恐れが
従来のものよりも軽減されている。これは、反応性化合
物中のアルコキシ基またはハロゲンに結合したケイ素原
子がガラスコアと化学結合を形成し、かつ紫外線硬化型
樹脂と化学結合を形成し得る少なくとも2つの官能基が
紫外線硬化型樹脂と化学結合を形成するためであると考
えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 洋 大阪府大阪市此花区島屋1丁目1番3号 住友電気工業株式会社大阪製作所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルコキシ基またはハロゲンと結合した
    ケイ素原子を少なくとも1つと、紫外線硬化型樹脂と化
    学結合を形成し得る官能基を少なくとも2つ同一分子内
    に有する反応性化合物を含むことを特徴とする樹脂組成
    物。
  2. 【請求項2】 (メタ)アクリル酸をさらに含むことを
    特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. 【請求項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
    ァイバーにおいて、クラッド材が、請求項1または2に
    記載の樹脂組成物の硬化物であることを特徴とするプラ
    スチッククラッド光ファイバー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008195919A (ja) * 2006-11-29 2008-08-28 Jsr Corp 放射線硬化性樹脂組成物
JP2008208225A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Jsr Corp 放射線硬化性樹脂組成物
JP2008208226A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Jsr Corp 放射線硬化性樹脂組成物
JP2009132799A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Jsr Corp 放射線硬化性樹脂組成物

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JP2008208225A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Jsr Corp 放射線硬化性樹脂組成物
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