JPH09281346A - プラスチッククラッド光ファイバ - Google Patents

プラスチッククラッド光ファイバ

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JPH09281346A
JPH09281346A JP8093864A JP9386496A JPH09281346A JP H09281346 A JPH09281346 A JP H09281346A JP 8093864 A JP8093864 A JP 8093864A JP 9386496 A JP9386496 A JP 9386496A JP H09281346 A JPH09281346 A JP H09281346A
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JP
Japan
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optical fiber
meth
clad
acrylate
ionizing radiation
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Pending
Application number
JP8093864A
Other languages
English (en)
Inventor
Chikasuke Okumi
慎祐 奥見
Hiroyuki Kojima
啓之 児嶋
Takayuki Mishima
隆之 三島
Takeshi Nonaka
毅 野中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源との結合率に優れ、かつ圧着式コネクタ
の適用が容易なプラスチック光ファイバを提供すること
を目的とする。 【解決手段】 フルオロ(メタ)アクリレート、フッ素
原子を含むウレタンジ(メタ)アクリレート、カップリ
ング剤および光重合開始剤を含む紫外線硬化性組成物
を、石英コア上に被覆、硬化してなる硬化物をクラッド
とするプラスチック光ファイバであって、クラッドのヤ
ング率が10kg/mm2以上であり、かつ波長589
mmにおける屈折率が1.390以下1.370以上の
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電離放射線硬化性
組成物を硬化させてなる伸びが大きく低屈折率でかつ機
械的強度に優れた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に関し、特に光源との結合効率に優
れかつ圧着式コネクタの適用が可能なプラスチッククラ
ッド光ファイバに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、プラスチッククラッド光ファイバ
のクラッド材としてシリコーン樹脂が知られていた(特
開昭58−30703号公報)。しかし、このクラッド
材では機械的強度が不足し、そのため近年要求される圧
着式コネクタ付けによる端末処理の簡易化に対応するこ
とができない。このような要求に応えるために、紫外線
硬化型樹脂組成物を用いたクラッド材が提唱されている
(例えば、特開昭62−250047号公報、特開平3
−166206号公報、米国特許第4,707,076
号)。これらの樹脂組成物は紫外線硬化による架橋構造
をとるため機械的強度に優れており、これらをクラッド
材として用いた光ファイバは圧着式コネクタを適用する
ことができる。また、これらクラッド材を用いた光ファ
イバは生産性が高いという長所を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかながら、これらの
樹脂組成物をクラッドとして用いた光ファイバは、光源
素子より発した光を取り込む効率、すなわち、結合効率
が十分には大きくないという問題があった。本発明の目
的は、伸びが大きく低屈折率であって機械的強度や耐熱
性に優れた硬化物で、その硬化物は電離放射線硬化型組
成物を硬化されたものをクラッドとするプラスチック光
ファイバであって、光源との結合効率に優れ、かつ圧着
式コネクタの適用が可能なプラスチッククラッドクラッ
ド光ファイバを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、石英または光
学ガラスをコアとし、電離放射線硬化組成物の硬化物を
クラッドとする光ファイバであって、クラッドのヤング
率が10kg/mm2以上であり、かつ波長589mm
における屈折率が1.390以下1.370以上である
ことを特徴とするプラスチッククラッド光ファイバであ
る。本発明は、さらに上記電離放射線硬化組成物がフル
オロ(メタ)アクリレートと、フッ素原子を含むウレタ
ンジ(メタ)アクリレートと、カップリング剤と、光重
合開始剤とを含むものであり、こ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である。本発明
は、さらに上記電離放射線硬化組成物がフルオロ(メ
タ)アクリレートと、フッ素原子を含むウレタンジ(メ
タ)アクリレートと、フッ素原子を含むジ(メタ)アク
リレートと、カップリング剤と、光重合開始剤とを含む
ものであり、こ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である。
【0005】
【発明の実施の形態】光ファイバに圧着コネクタを適用
する場合、クラッドのヤング率が大きいことが必要であ
る。具体的には、ヤング率が10kg/mm2以上であ
ることが必要である。さらに20kg/mm2以上の場
合特に望ましい。一方、光源との結合効率を大きくする
ために、クラッドの屈折率がコアに比べて小さいことが
必要であるが、本発明においては波長589mmにおけ
る屈折率が1.390以下1.370以上であることが
本願発明の効果を奏する範囲である。
【0006】本発明において、クラッドのヤング率が1
0kg/mm2以上であり、かつ波長589mmにおけ
る屈折率が1.390以下1.370以上であることを
同時に満たす樹脂組成物を実現するためは、組成物に含
まれる成分がフッ素原子を多く含みかつ硬化後のヤング
率が大きい化合物であることが望ましい。このような化
合物として、下記の式(1)
【0007】
【化1】
【0008】または式(2)
【0009】
【化2】
【0010】により示されるフルオロアルキル基を有す
る(メタ)アクリレートが挙げられる。具体的には、下
記の化合物が挙げられる。 CH2=CHCOOCH2(CF25CF3 (3) CH2=C(CH3)COOCH2(CF25CF3 (4) CH2=CHCOO(CH22(CF25CF3 (5) CH2=C(CH3)COOCH2(CH22(CF25CF3 (6) CH2=CHCOO(CH22(CF26CF3 (7) CH2=C(CH3)COOCH2(CH22(CF26CF3 (8) CH2=CHCOO(CH22(CF27CF3 (9) CH2=C(CH3)COOCH2(CH22(CF27CF3 (10) CH2=CHCOOCH2−O−CH2(CF25CF3 (11) CH2=C(CH3)COOCH2−O−CH2(CF25CF3 (12) CH2=CHCOOCH2(CF25CF2H (13) CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF25CF2H (14) CH2=CHCOOCH2−O−CH2(CF25CF2H (15) CH2=C(CH3)COOCH2−O−CH2(CF25CF2H (16)
【0011】また、高温でのヤング率の低下を防止する
ために、架橋剤として働く、フッ素原子を含むジ(メ
タ)アクリレートを含んでもよい。このようなジアクリ
レートとして、例えば、一般式(17)で表される化合
物がある。
【0012】
【化3】
【0013】具体的に例えば、下記の化合物を用いるこ
とができる。 CH2=CHCOOCH2(CF24CH2OCOCH=CH2 (18) CH2=CCH3COOCH2(CF24CH2OCO(CH3)C=CH2 (19) CH2=CHCOO(CH22(CF28(CH22OCOCH=CH2 (20) CH2=C(CH3)COOCH2(CF25CH2OCO(CH3)C=CH2 (21) CH2=C(CH3)COOCH2(CF26CH2OCO(CH3)C=CH2 (22) CH2=C(CH3)COOCH2(CF27CH2OCO(CH3)C=CH2 (23) CH2=C(CH3)COOCH2(CF28CH2OCO(CH3)C=CH2 (24)
【0014】
【化4】
【0015】
【化5】
【0016】これらの化合物のフルオロ(メタ)アクリ
レートに対する量は、通常0〜94.99重量部、好ま
しくは20〜80重量部である。
【0017】
【化6】
【0018】プラスチッククラッド光ファイバのクラッ
ド材として使用される樹脂組成物は、光ファイバの製造
時に、コアガラス上へ均一に、しかも薄肉に塗布するこ
とが求められる。このため、その粘度が100〜100
00cps、特に500〜5000cpsであることが
好ましい。上記のフルオロ(メタ)アクリレート化合物
は、好ましい粘度に比べて低粘度であるため、樹脂組成
物に増粘剤を含有させても良い。樹脂組成物の硬化後の
屈折率が1.390以下であることを満たすためには、
増粘剤についてもフッ素原子を含くむことが望ましい。
このような化合物として、以下の一般式(27)(2
8)で表されるウレタンジ(メタ)アクリレートが挙げ
られる。
【0019】
【化7】
【0020】
【化8】
【0021】具体的には、以下のものが挙げられる。
【0022】
【化9】
【0023】
【化10】
【0024】などが挙げられる。なお、本発明において
言うウレタンジ(メタ)アクリレート、フルオロジ(メ
タ)アクリレートは、ウレタンジアクリレート、ウレタ
ンジメタアクリレート、フルオロジアクリレート、フル
オロジメタアクリレートを包含する。
【0025】増粘剤の量は、増粘剤を含有させる前の樹
脂組成物自身の粘度により、任意に決定できるが、樹脂
全体を100重量部とした場合、通常5〜99,99重
量部、好ましくは30〜70の範囲で調整することがで
きる。
【0026】本願発明において用いられる電離放射線硬
化性組成物に含まれるカップリング剤は、コアガラスと
の密着性向上のために含まれる。カップリング剤の例と
して、ジメチルエトキシビニルシラン、トリエトシビニ
ルシラン、ジメチルメトキシビニルシラン、トリメトキ
シビニルシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン、3−(N−アリル−N−メタクロイル)ア
ミノプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができ
る。カップリング剤の量は、カップリング剤の種類、電
離放射線の種類、求められる密着性の程度等によって適
宜決定されるが、樹脂組成物100重量部に対して、通
常0.01〜10重量部である。
【0027】本発明に係る電離放射線硬化性組成物の硬
化方法は、光ファイバの生産性の点から紫外線、電子線
などの電離放射線により硬化するもので、当該組成物に
は光重合開始剤を含む。光重合開始剤は、電離放射線照
射によって容易にラジカルを発生する化合物で、例え
ば、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
オンなどがある。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オンが好ましい。光重合開始剤の量
は、その種類に応じ適宜決定されるが、通常は樹脂組成
物100重量部に対して0.01〜10重量部である。
【0028】本願発明において電離放射線は、紫外線、
電子線などの放射線を言い、その照射量は硬化性組成物
の成分、例えば、重合化合物、光重合開始剤などの種類
や量に応じて適宜決めることができする。
【0029】
【実施例】表1に示す配合の樹脂組成物を作製し、この
組成物の0.2mm厚さの紫外線硬化したシートを作製
して屈折率およびヤング率を測定した。フッ素含有量は
配合量から求めた計算値である。表1において、ウレタ
ンジアクリレートは式(31)の化合物、フルオロアク
リル基を有するアクリレートは式(9)の化合物、フル
オロジアクリレートは式(19)の化合物である。
【0030】実施例1 石英ガラスロッドを外径200μmに線引きしたファイ
バとした直後に、表1に示す組成物Aをファイバ上に塗
布し、紫外線硬化させて、外径250μmのプラスチッ
ククラッド光ファイバを得た。得られた光ファイバの特
性は表2に示す通りであった。
【0031】実施例2 表1に示す組成物Dを用いた以外は、実施例1と同様の
プラスチッククラッド光ファイバを得た。そのファイバ
特性を表2に示す。
【0032】比較例1 表1に示す組成物Bを用いた以外は、実施例1と同様の
プラスチッククラッド光ファイバを得た。そのファイバ
特性を表2に示す。
【0033】比較例2 表1に示す組成物Cを用いた以外は、実施例1と同様の
プラスチッククラッド光ファイバを得た。そのファイバ
特性は表2に示す。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
【発明の効果】本発明のプラスチック光ファイバは、ク
ラッドとして電離放射線硬化性組成物の硬化物を用いた
ものであり、伸びが大きくかつ低屈折率であるので、し
かも特定のヤング率を備えたものであるから、従来に比
べNAが大きいので光源から効率よく光を取り込むこと
ができる。したがって、同一光源素子を使用した場合、
本発明の光ファイバは従来に比べてより長距離の伝送を
行うことができるので、光通信システム用およびライト
ガイド用光ファイバとして有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野中 毅 大阪府大阪市此花区島屋一丁目1番3号 住友電気工業株式会社大阪製作所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石英または光学ガラスをコアとし、電離
    放射線硬化性組成物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において、クラッドのヤング率
    が10kg/mm2以上であり、かつ波長589nmに
    おける屈折率が1.390以下1.370以上であるこ
    とを特徴とするプラスチッククラッドプラスチック光フ
    ァイバ。
  2. 【請求項2】 前記電離放射線硬化性組成物の硬化物が
    フルオロ(メタ)アクリレート、フッ素原子を含むウレ
    タンジ(メタ)アクリレート、カップリング剤および光
    重合開始剤を含む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。
  3. 【請求項3】 前記電離放射線硬化性組成物の硬化物が
    フルオロ(メタ)アクリレート、フッ素原子を含むウレ
    タンジ(メタ)アクリレート、フッ素原子を含むジ(メ
    タ)アクリレート、カップリング剤および光重合開始剤
    を含む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。
  4. 【請求項4】 電離放射線硬化性組成物中のフッ素含有
    量が54重量%以上であることを特徴とする請求項2ま
    たは3に記載のプラスチッククラッド光ファイバ。
JP8093864A 1996-04-16 1996-04-16 プラスチッククラッド光ファイバ Pending JPH09281346A (ja)

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