TW202334336A - 樹脂組合物、光纖、光纖之製造方法、光纖帶及光纖纜 - Google Patents

樹脂組合物、光纖、光纖之製造方法、光纖帶及光纖纜 Download PDF

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Abstract

本發明之光纖之一次被覆用樹脂組合物係含有光聚合性化合物、光聚合性起始劑、及聚合抑制劑者，且光聚合性化合物包含具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物、及不具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物，聚合抑制劑包含4-甲氧基苯酚，聚合抑制劑之總含量為200 ppm以上800 ppm以下。

Description

樹脂組合物、光纖、光纖之製造方法、光纖帶及光纖纜
本發明係關於一種光纖之一次被覆用樹脂組合物、光纖、光纖之製造方法、光纖帶及光纖纜。 本申請案主張基於2022年1月20日申請之日本專利申請案第2022-006855號之優先權，並引用上述日本專利申請案所記載之全部記載內容。
近年來，於資料中心(Data Center)用途中，提高了光纖之填充密度之高密度纜線之需求不斷提高。通常，光纖具備用以保護作為光傳輸體之玻璃纖維之被覆樹脂層。被覆樹脂層例如包含與玻璃纖維相接之一次樹脂層、及形成於一次樹脂層之外層之二次樹脂層之兩層。當光纖之填充密度變高時，對光纖施加外力(側壓)，微彎曲損耗容易變大。為了提昇光纖之耐微彎曲特性，已知有降低一次樹脂層之楊氏模數、提高二次樹脂層之楊氏模數。例如，於專利文獻1～5中，記載有一種含有作為多元醇、二異氰酸酯及含羥基之(甲基)丙烯酸酯之反應物之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的一次被覆用樹脂組合物。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2009-197163號公報 專利文獻2：日本專利特開2012-111674號公報 專利文獻3：日本專利特開2013-136783號公報 專利文獻4：日本專利特表2013-501125號公報 專利文獻5：日本專利特開2014-114208號公報
本發明之一態樣之光纖之一次被覆用樹脂組合物係含有光聚合性化合物、光聚合性起始劑、及聚合抑制劑者，且光聚合性化合物包含具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物、及不具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物，聚合抑制劑包含4-甲氧基苯酚，聚合抑制劑之總含量為200 ppm以上800 ppm以下。
[本發明所欲解決之問題] 就提昇光纖之生產性之觀點而言，要求光纖之製造速度之高速化。若光纖之製造速度高速化，則於形成一次樹脂層及二次樹脂層時所照射之紫外線量減少。一次樹脂層由於交聯密度較小，故因紫外線量之減少而容易導致未硬化，一次樹脂層中產生缺陷(空隙)，尤其於低溫下容易導致傳輸損耗之增加。另一方面，若提高一次被覆用樹脂組合物之紫外線硬化性，則樹脂組合物之對於熱之穩定性容易下降。
本發明之目的在於提供一種穩定性優異而可形成適於光纖之一次被覆之樹脂層的樹脂組合物、以及耐微彎曲特性及低溫特性優異之光纖。
[本發明之效果] 根據本發明，可提供一種穩定性優異而可形成適於光纖之一次被覆之樹脂層的樹脂組合物、以及耐微彎曲特性及低溫特性優異之光纖。
[本發明之實施方式之說明] 首先，列敘本發明之實施方式之內容並進行說明。 本發明之一態樣之光纖之一次被覆用樹脂組合物係含有光聚合性化合物、光聚合性起始劑、及聚合抑制劑者，且光聚合性化合物包含具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物、及不具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物，聚合抑制劑包含4-甲氧基苯酚，聚合抑制劑之總含量為200 ppm以上800 ppm以下。
此種樹脂組合物之穩定性優異，可形成適於光纖之一次被覆之樹脂層，可提昇光纖之耐微彎曲特性及低溫特性。
就進一步提昇低溫特性之觀點而言，聚合抑制劑可進而包含2,6-二第三丁基對甲酚。
就進一步提昇耐微彎曲特性之觀點而言，使本實施方式之樹脂組合物在累計光量10 mJ/cm 2及照度100 mW/cm 2之條件下進行紫外線硬化時之樹脂膜之楊氏模數較佳為於23℃下為0.10 MPa以上0.80 MPa以下，亦可為於23℃下為0.10 MPa以上0.60 MPa以下。
就進一步提昇低溫特性之觀點而言，樹脂組合物中之聚合抑制劑之總含量可為700 ppm以下，亦可為600 ppm以下。
就進一步提高樹脂組合物之穩定性之觀點而言，樹脂組合物中之聚合抑制劑之總含量可為300 ppm以上。
就進一步提昇樹脂組合物之穩定性之觀點而言，4-甲氧基苯酚之含量可為80 ppm以上750 ppm以下。
為了提昇樹脂組合物之硬化速度，不具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物包含N-乙烯基化合物，且N-乙烯基化合物之含量以樹脂組合物之總量100質量份為基準，可為1質量份以上15質量份以下。
就進一步提昇硬化速度之觀點而言，N-乙烯基化合物可為N-乙烯基己內醯胺。
就提昇疲勞特性之觀點而言，本實施方式之樹脂組合物進而含有ε-己內醯胺，且樹脂組合物中之ε-己內醯胺之含量可為2000 ppm以下。
本發明之一態樣之光纖具備：包含纖芯及包層之玻璃纖維、與玻璃纖維相接且被覆該玻璃纖維之一次樹脂層、及被覆一次樹脂層之二次樹脂層，且一次樹脂層包含上述樹脂組合物之硬化物。此種光纖不產生一次樹脂層之缺陷，且耐微彎曲特性及低溫特性優異。
本發明之一態樣之光纖之製造方法包括：塗佈步驟，其係於包含纖芯及包層之玻璃纖維之外周，塗佈上述樹脂組合物；及硬化步驟，其係於塗佈步驟之後藉由照射紫外線而使樹脂組合物硬化。藉此，可製作耐微彎曲特性及低溫特性優異之光纖。
本發明之一態樣之光纖帶並列有複數根上述光纖，且被覆有帶用樹脂。此種光纖帶之耐微彎曲特性及低溫特性優異，可高密度地填充至光纖纜內。
本發明之一態樣之光纖纜於纜線內收納有上述光纖帶。本發明之光纖纜亦可為於纜線內收納有複數根上述光纖之態樣。具備本實施方式之光纖或光纖帶之光纖纜之耐微彎曲特性及低溫特性優異。
[本發明之實施方式之詳情] 視需要參照圖式對本實施方式之樹脂組合物及光纖之具體例進行說明。再者，本發明並不限定於該等例示，而由申請專利範圍所示，且意圖包含與申請專利範圍均等之含義及範圍內之全部變更。以下說明中，於圖式之說明中對相同元件標註相同符號，並省略重複之說明。本說明書中之(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯或與其對應之甲基丙烯酸酯，對於(甲基)丙烯醯基等其他類似表現亦相同。再者，於本說明書中，ppm表示質量比率。
(樹脂組合物) 本實施方式之樹脂組合物含有光聚合性化合物、光聚合性起始劑、及聚合抑制劑，且光聚合性化合物包含具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物、及不具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物，聚合抑制劑包含4-甲氧基苯酚，聚合抑制劑之總含量為200 ppm以上800 ppm以下。
關於聚合抑制劑，有時為了防止凝膠化而於製造光聚合性化合物時使用，有時為了提高樹脂組合物之儲存穩定性，而於製備樹脂組合物時添加。作為聚合抑制劑，例如可例舉：對苯二酚、4-甲氧基苯酚、2,6-二第三丁基對甲酚、對苯醌、啡噻𠯤、鄰苯二酚及第三丁基鄰苯二酚。
就調節樹脂組合物之儲存穩定性與光硬化性之平衡之觀點而言，本實施方式之聚合抑制劑包含4-甲氧基苯酚，亦可包含4-甲氧基苯酚及2,6-二第三丁基對甲酚。
樹脂組合物中之聚合抑制劑之總含量(相對於樹脂組合物之總質量之聚合抑制劑之總含量)為200 ppm以上800 ppm以下。若聚合抑制劑之總含量未達200 ppm，則樹脂組合物之儲存穩定性容易下降，若聚合抑制劑之總含量超過800 ppm，則於光纖之高速製造時容易引起一次樹脂層之硬化不良。若引起一次樹脂層之硬化不良，則存在光纖之低溫特性下降之情況。
就進一步提昇光纖之低溫特性之觀點而言，樹脂組合物中之聚合抑制劑之總含量較佳為700 ppm以下，更佳為650 ppm以下，進而更佳為600 ppm以下。就進一步提昇樹脂組合物之儲存穩定性之觀點而言，樹脂組合物中之聚合抑制劑之總含量較佳為250 ppm以上，更佳為280 ppm以上，進而較佳為300 ppm以上。就進一步提昇樹脂組合物之穩定性之觀點而言，4-甲氧基苯酚之含量相對於樹脂組合物之總質量，可為80 ppm以上750 ppm以下、90 ppm以上700 ppm以下、或110 ppm以上600 ppm以下。
使樹脂組合物在累計光量10 mJ/cm 2及照度100 mW/cm 2之條件下進行紫外線硬化時之樹脂膜之楊氏模數較佳為於23℃下為0.10 MPa以上0.80 MPa以下。若樹脂膜之楊氏模數為0.10 MPa以上，則容易提昇光纖之低溫特性，若樹脂膜之楊氏模數為0.80 MPa以下，則容易提昇光纖之耐微彎曲特性。就提昇耐側壓特性之觀點而言，樹脂膜之楊氏模數更佳為0.10 MPa以上0.60 MPa以下，進而較佳為0.10 MPa以上0.50 MPa以下。
本實施方式之光聚合性化合物包含具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物、及不具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物。作為具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物，可使用作為二醇、二異氰酸酯及含羥基之(甲基)丙烯酸酯之反應物之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(以下，有時稱為「胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)」)。
作為二醇，例如可例舉：聚醚二醇、聚酯二醇、聚己內酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚丁二烯二醇、及雙酚A-環氧乙烷加成二醇。作為聚醚二醇，例如可例舉：聚四亞甲基二醇(PTMG)、聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、PTMG-PPG-PTMG之嵌段共聚物、PEG-PPG-PEG之嵌段共聚物、PTMG-PEG之無規共聚物、及PTMG-PPG之無規共聚物。就容易調整樹脂層之楊氏模數之方面而言，較佳為使用聚丙二醇作為二醇。
就獲得適於一次樹脂層之楊氏模數之觀點而言，二醇之數量平均分子量(Mn)可為1800以上20000以下、2000以上19000以下、或2500以上18500以下。
作為二異氰酸酯，例如可例舉：2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、氫化苯二甲基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、降𦯉烯二異氰酸酯、1,5-五亞甲基二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯、及三甲基六亞甲基二異氰酸酯。
作為含羥基之(甲基)丙烯酸酯，例如可例舉：(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、己內酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基鄰苯基苯酚丙酯、丙烯酸2-羥基-3-甲基丙烯醯基丙酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、及季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯。就反應性之觀點而言，較佳為丙烯酸2-羥基乙酯。
作為製備胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)之方法，例如可例舉：使二醇與二異氰酸酯反應，而合成異氰酸基(NCO)末端預聚物後，使含羥基之(甲基)丙烯酸酯反應之方法；使二異氰酸酯與含羥基之(甲基)丙烯酸酯反應後，使二醇反應之方法；使二醇、二異氰酸酯與含羥基之(甲基)丙烯酸酯同時反應之方法。於製備胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯時，可視需要將含羥基之(甲基)丙烯酸酯與一元醇或含活性氫之矽烷化合物進行混合而使用。
藉由向胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)中導入基於一元醇之基，可降低作為光聚合性基之(甲基)丙烯醯基之比率，降低一次樹脂層之楊氏模數。
作為一元醇，例如可例舉：甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、及3-甲基-2-丁醇。
藉由向胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)中導入基於含活性氫之矽烷化合物之基，可降低作為光聚合性基之(甲基)丙烯醯基之比率，降低一次樹脂層之楊氏模數，可提昇與玻璃纖維之密接力。
作為含活性氫之矽烷化合物，例如可例舉：N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、及3-巰基丙基三甲氧基矽烷。
使二醇與二異氰酸酯反應時之NCO與OH之莫耳比(NCO/OH)較佳為1.1以上4.0以下，更佳為1.2以上3.5以下，進而較佳為1.4以上3.0以下。相對於NCO末端預聚物之NCO，含羥基之(甲基)丙烯酸酯之莫耳比較佳為1.00以上1.15以下，更佳為1.03以上1.10以下。於將含羥基之(甲基)丙烯酸酯與含活性氫之矽烷化合物或一元醇進行混合而使用之情形時，相對於NCO末端預聚物之NCO，含羥基之(甲基)丙烯酸酯、含活性氫之矽烷化合物及一元醇之合計之莫耳比較佳為1.00以上1.15以下，更佳為1.03以上1.10以下，相對於NCO末端預聚物之NCO，含活性氫之矽烷化合物及一元醇之合計之莫耳比較佳為0.01以上0.5以下。
本實施方式之樹脂組合物可進而包含作為聚氧伸烷基單烷基醚、二異氰酸酯及含羥基之(甲基)丙烯酸酯之反應物之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(以下，有時稱為「胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(B)」)作為具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物。
聚氧伸烷基單烷基醚係具有氧伸烷基、烷氧基及羥基之化合物。作為本實施方式之聚氧伸烷基單烷基醚，例如可例舉：聚氧乙烯油醚、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯鯨蠟醚、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯烷基(C 12～C 14)醚、聚氧乙烯十三烷基醚、聚氧乙烯肉豆蔻醚、聚氧乙烯異硬脂醚、聚氧乙烯辛基十二烷基醚、聚氧乙烯膽固醇醚、聚氧丙烯丁醚、聚氧丙烯肉豆蔻醚、聚氧丙烯鯨蠟醚、聚氧丙烯硬脂醚、聚氧丙烯羊毛醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯丁醚、聚氧乙烯聚氧丙烯月桂醚、聚氧乙烯聚氧丙烯鯨蠟醚、聚氧乙烯聚氧丙烯硬脂醚、及聚氧乙烯聚氧丙烯癸基十四烷基醚。
就一次樹脂組合物之相容性之觀點而言，聚氧伸烷基單烷基醚較佳為聚氧丙烯單丁醚。
就獲得適於一次樹脂層之楊氏模數之觀點而言，聚氧伸烷基單烷基醚之Mn較佳為2000以上10000以下，可為2100以上或2200以上，且可為8000以下或7000以下。
二醇及聚氧伸烷基單烷基醚之Mn可基於JIS K 0070來測定羥值，並根據以下之式(1)而算出。二醇之官能基數為2，聚氧伸烷基單烷基醚之官能基數為1。 Mn＝56.1×官能基數×1000/羥值    (1)
就獲得適於一次樹脂層之楊氏模數之觀點而言，胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)之Mn可為6000以上50000以下、8000以上45000以下、或10000以上40000以下。胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(B)之Mn可為4000以上20000以下、5000以上18000以下、或6000以上15000以下。胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)及胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(B)之Mn可藉由凝膠滲透層析法(GPC)進行測定。
就調整一次樹脂層之楊氏模數之觀點而言，胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)之含量以樹脂組合物之總量100質量份為基準，較佳為15質量份以上80質量份以下，更佳為20質量份以上75質量份以下，進而較佳為25質量份以上70質量份以下。
胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(B)之含量以樹脂組合物之總量100質量份為基準，可為0質量份以上70質量份以下、10質量份以上50質量份以下、或20質量份以上45質量份以下。
具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物之含量以樹脂組合物之總量為基準，可為30質量份以上90質量份以下、40質量份以上80質量份以下、或45質量份以上70質量份以下。
作為合成具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物時之觸媒，使用有機錫化合物或胺化合物。作為有機錫化合物，例如可例舉：二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫、雙(巰基乙酸2-乙基己酯)二丁基錫、雙(巰基乙酸異辛酯)二丁基錫、及氧化二丁基錫。觸媒之添加量相對於所合成之具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物之總質量，較佳為100 ppm以上1000 ppm以下，較佳為200 ppm以上800 ppm以下。就易獲取性或觸媒性能之方面而言，較佳為使用二月桂酸二丁基錫或二乙酸二丁基錫作為觸媒。
作為合成具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物時之聚合抑制劑，就聚合抑制性能之方面而言，較佳為使用4-甲氧基苯酚或2,6-二第三丁基對甲酚。聚合抑制劑之添加量相對於所合成之具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物之總質量，較佳為150 ppm以上2000 ppm以下，更佳為180 ppm以上1500 ppm以下，進而較佳為200 ppm以上1200 ppm以下。
本實施方式之光聚合性化合物包含不具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物(以下，稱為「單體」)。作為單體，例如可例舉：(甲基)丙烯酸酯、N-乙烯基化合物、及(甲基)丙烯醯胺化合物。單體可為光聚合性之具有1個乙烯性不飽和基之單官能單體，亦可為具有2個以上乙烯性不飽和基之多官能單體。
作為單官能之(甲基)丙烯酸酯，例如可例舉：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、壬基苯酚聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異𦯉基酯、(甲基)丙烯酸3-苯氧基苄酯、(甲基)丙烯酸甲基苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸間苯氧基苄酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、及ω-羧基-聚己內酯(甲基)丙烯酸酯。
作為多官能之(甲基)丙烯酸酯，例如可例舉：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、環己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羥基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,14-十四烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,16-十六烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,20-二十烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、異戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-乙基-1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、三環癸醇二(甲基)丙烯酸酯、9,9-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A環氧二(甲基)丙烯酸酯、雙酚F環氧二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A之EO加成物二(甲基)丙烯酸酯、雙酚F之EO加成物二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A之PO加成物二(甲基)丙烯酸酯、雙酚F之PO加成物二(甲基)丙烯酸酯等2官能單體；三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基辛烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷聚乙氧基聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸三[(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇聚乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇聚丙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性異氰尿酸三[(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯等3官能以上之單體。
作為(甲基)丙烯醯胺化合物，例如可例舉：二甲基(甲基)丙烯醯胺、二乙基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯基𠰌啉、羥基甲基(甲基)丙烯醯胺、羥基乙基(甲基)丙烯醯胺、異丙基(甲基)丙烯醯胺、二甲胺基丙基(甲基)丙烯醯胺、二甲胺基丙基丙烯醯胺-氯甲烷鹽、雙丙酮丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯基哌啶、(甲基)丙烯醯基吡咯啶、(甲基)丙烯醯胺、N-己基(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、及N-羥甲基丙烷(甲基)丙烯醯胺。
通常，(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯醯胺化合物中包含4-甲氧基苯酚作為聚合抑制劑。(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯醯胺化合物中分別所含之4-甲氧基苯酚之量可為80 ppm以上1600 ppm以下、90 ppm以上1400 ppm以下、或100 ppm以上1000 ppm以下。
作為N-乙烯基化合物，例如可例舉：N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基己內醯胺、N-乙烯基甲基㗁唑啶酮、N-乙烯基咪唑、及N-乙烯基-N-甲基乙醯胺。
單體之含量以樹脂組合物之總量100質量份為基準，較佳為5質量份以上70質量份以下，更佳為10質量份以上60質量份以下，進而較佳為15質量份以上50質量份以下。
藉由光聚合性化合物包含N-乙烯基化合物，可使樹脂組合物之硬化速度提昇。作為N-乙烯基化合物，尤佳為N-乙烯基己內醯胺。N-乙烯基己內醯胺存在包含ε-己內醯胺作為雜質之情況。N-乙烯基己內醯胺中所含之ε-己內醯胺之量例如為5000 ppm～25000 ppm左右。就提昇光纖之疲勞特性之觀點而言，樹脂組合物中之ε-己內醯胺之含量較佳為2000 ppm以下，可為1800 ppm以下、1600 ppm以下、或1400 ppm以下。可認為其原因在於ε-己內醯胺為鹼性。
N-乙烯基化合物之含量以樹脂組合物之總量100質量份為基準，可為1質量份以上15質量份以下、2質量份以上14質量份以下、或3質量份以上13質量份以下。
光聚合起始劑可自公知之自由基光聚合起始劑中進行適當選擇而使用。作為光聚合起始劑，例如可例舉：1-羥基環己基苯基酮(Omnirad 184，IGM Resins公司製造)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(Omnirad 651，IGM Resins公司製造)、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(Omnirad TPO，IGM Resins公司製造)、乙基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基亞膦酸鹽(Omnirad TPO-L，IGM Resins公司製造)、2-苄基-2-二甲胺基-4'-𠰌啉基苯丁酮(Omnirad 369，IGM Resins公司製造)、2-二甲胺基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-𠰌啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮(Omnirad 379，IGM Resins公司製造)、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦(Omnirad 819，IGM Resins公司製造)、及2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-𠰌啉基丙烷-1-酮(Omnirad 907，IGM Resins公司製造)。
光聚合起始劑可混合2種以上而使用。就樹脂組合物之速硬化性優異之方面而言，光聚合起始劑較佳為包含2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦。
光聚合起始劑之含量以樹脂組合物之總量為基準，較佳為0.1質量份以上5質量份以下，更佳為0.3質量份以上4質量份以下，進而較佳為0.4質量份以上3質量份以下。
本實施方式之樹脂組合物亦可進而含有增感劑、光酸產生劑、矽烷偶合劑、調平劑、消泡劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑等。
作為增感劑，例如可例舉：9,10-二丁氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽、9,10-雙(2-乙基己氧基)蒽等蒽化合物、2,4-二乙基-9-氧硫𠮿、2,4-二乙基硫𠮿-9-酮、2-異丙基-9-氧硫𠮿、4-異丙基-9-氧硫𠮿等9-氧硫𠮿化合物、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺等胺化合物、安息香化合物、蒽醌化合物、縮酮化合物、及二苯甲酮化合物。
作為光酸產生劑，可使用呈A ＋B －之結構之鎓鹽。作為光酸產生劑，例如可例舉：CPI-100P、101A、110P、200K、210S、310B、410S(San-Apro股份有限公司製造)、Omnicat 270、290(IGM Resins公司製造)等鋶鹽、CPI-IK-1(San-Apro股份有限公司製造)、Omnicat 250(IGM Resins公司製造)、WPI-113、116、124、169、170(富士膠片和光純藥股份有限公司製造)等錪鹽。
作為矽烷偶合劑，例如可例舉：矽酸四甲酯、矽酸四乙酯、巰基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三氯矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(β-甲氧基-乙氧基)矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)-乙基三甲氧基矽烷、二甲氧基二甲基矽烷、二乙氧基二甲基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、雙-[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]四硫醚、雙-[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]二硫醚、γ-三甲氧基矽烷基丙基二甲硫基胺甲醯基四硫醚、及γ-三甲氧基矽烷基丙基苯并噻唑基四硫醚。
就塗佈性之觀點而言，本實施方式之樹脂組合物於25℃下之黏度較佳為0.5 Pa・s以上20 Pa・s以下，更佳為0.8 Pa・s以上18 Pa・s以下，進而較佳為1 Pa・s以上15 Pa・s以下。樹脂組合物於25℃下之黏度可使用流變儀(Anton Paar公司製造之「MCR-102」)，於錐板CP25-2、剪切速度10 s -1之條件下進行測定。
(光纖) 圖1係表示本實施方式之光纖之一例之概略剖視圖。光纖10具備：包含纖芯11及包層12之玻璃纖維13、以及包含設置於玻璃纖維13之外周之一次樹脂層14及二次樹脂層15之被覆樹脂層16。
包層12包圍纖芯11。纖芯11及包層12主要包含石英玻璃等玻璃，例如纖芯11中可使用添加有鍺之石英玻璃、或純石英玻璃，包層12中可使用純石英玻璃、或添加有氟之石英玻璃。
於圖1中，例如玻璃纖維13之外徑(D2)為100 μm～125 μm左右，構成玻璃纖維13之纖芯11之直徑(D1)為7 μm～15 μm左右。被覆樹脂層16之厚度通常為22 μm～70 μm左右。一次樹脂層14及二次樹脂層15之各層之厚度可為5 μm～50 μm左右。
於玻璃纖維13之外徑為125 μm左右，被覆樹脂層16之厚度為60 μm以上70 μm以下之情形時，一次樹脂層14及二次樹脂層15之各層之厚度可為10 μm～50 μm左右，例如一次樹脂層14之厚度可為35 μm，二次樹脂層15之厚度可為25 μm。光纖10之外徑可為245 μm～265 μm左右。
於玻璃纖維13之外徑為125 μm左右，被覆樹脂層16之厚度為20 μm以上48 μm以下之情形時，一次樹脂層14及二次樹脂層15之各層之厚度可為8 μm～38 μm左右，例如一次樹脂層14之厚度可為25 μm，二次樹脂層15之厚度可為10 μm。光纖10之外徑可為165 μm～221 μm左右。
於玻璃纖維13之外徑為100 μm左右，被覆樹脂層16之厚度為22 μm以上37 μm以下之情形時，一次樹脂層14及二次樹脂層15之各層之厚度可為5 μm～32 μm左右，例如一次樹脂層14之厚度可為25 μm，二次樹脂層15之厚度可為10 μm。光纖10之外徑可為144 μm～174 μm左右。
藉由將本實施方式之樹脂組合物應用於一次樹脂層，可製作耐微彎曲特性及低溫特性優異之光纖。
本實施方式之光纖之製造方法包括：塗佈步驟，其係於包含纖芯及包層之玻璃纖維之外周，塗佈上述樹脂組合物；及硬化步驟，其係於塗佈步驟之後藉由照射紫外線而使樹脂組合物硬化。
就提昇光纖之耐微彎曲特性之觀點而言，一次樹脂層之楊氏模數較佳為於23℃±2℃下為0.80 MPa以下，更佳為0.70 MPa以下，進而較佳為0.60 MPa以下，進而更佳為0.50 MPa以下。若一次樹脂層之楊氏模數超過0.80 MPa，則存在外力容易傳導至玻璃纖維，由微彎曲所致之傳輸損耗增加變大之情況。就提昇光纖之低溫特性之觀點而言，一次樹脂層之楊氏模數可於23℃±2℃下為0.10 MPa以上、0.15 MPa以上、或0.20 MPa以上。
一次樹脂層之楊氏模數可藉由23℃下之拉拔模數(POM，Pullout Modulus)法進行測定。利用2個夾頭裝置將光纖之2處部位固定，去除2個夾頭裝置之間之被覆樹脂層(一次樹脂層及二次樹脂層)部分，繼而，固定一夾頭裝置，使另一夾頭裝置向固定之夾頭裝置之相反方向緩緩地移動。於將光纖中之夾於所移動之夾頭裝置之部分之長度設為L，將夾頭之移動量設為Z，將一次樹脂層之外徑設為Dp，將玻璃纖維之外徑設為Df，將一次樹脂層之帕松比(Poisson ratio)設為n，將夾頭裝置移動時之負載設為W之情形時，可根據下述式求出一次樹脂層之楊氏模數。 楊氏模數(MPa)＝((1＋n)W/πLZ)×ln(Dp/Df)
二次樹脂層15例如可使含有包含胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯之光聚合性化合物、光聚合起始劑等之樹脂組合物硬化而形成。形成二次樹脂層之樹脂組合物具有與一次被覆用樹脂組合物不同之組成。二次被覆用樹脂組合物可使用先前公知之技術進行製備。
就提昇光纖之耐微彎曲特性之觀點而言，二次樹脂層之楊氏模數較佳為於23℃±2℃下為800 MPa以上，更佳為1000 MPa以上，進而較佳為1200 MPa以上。二次樹脂層之楊氏模數之上限值並無特別限制，就對二次樹脂層賦予適度之韌性之觀點而言，可於23℃±2℃下為3000 MPa以下、2500 MPa以下、或2000 MPa以下。
二次樹脂層之楊氏模數可藉由以下方法進行測定。首先，將光纖浸漬於丙酮與乙醇之混合溶劑中，僅將被覆樹脂層以筒狀抽出。此時，一次樹脂層與二次樹脂層雖成為一體，但由於一次樹脂層之楊氏模數為二次樹脂層之1/1000以上1/10000以下之楊氏模數，故可忽視一次樹脂層之楊氏模數。繼而，可藉由真空乾燥自被覆樹脂層去除溶劑後，於23℃下進行拉伸試驗(拉伸速度為1 mm/分鐘)，藉由2.5%應變之割線式而求出楊氏模數。
本實施方式之光纖之製造方法藉由使用本實施方式之樹脂組合物作為一次被覆用樹脂組合物，可製造耐微彎曲特性及低溫特性優異之光纖。
(光纖帶) 可使用本實施方式之光纖來製作光纖帶。光纖帶並列有複數根上述光纖，且被覆有帶用樹脂。
圖2係表示一實施方式之光纖帶之概略剖視圖。光纖帶100具有複數根光纖10、及藉由帶用樹脂(一體地)被覆光纖10而連結之連結樹脂層40。於圖2中，示出4根光纖10作為一例，但其根數並無特別限定。
光纖10可以相接並列之狀態一體化，亦可以一部分或全部光纖10空開一定間隔而並列之狀態一體化。相鄰光纖10彼此之中心間距離F可為220 μm以上280 μm以下。於將中心間距離設為220 μm以上280 μm以下之情形時，容易將光纖置於既有之V字溝槽，可獲得一次融合性優異之光纖帶。光纖帶100之厚度T亦取決於光纖10之外徑，可為164 μm以上285 μm以下。
圖3係表示光纖以空開一定間隔而並列之狀態進行一體化所得之光纖帶之一例的概略剖視圖。圖3中所示之光纖帶100A係藉由帶用樹脂將2根光纖10空開一定間隔地連結12根。帶用樹脂形成連結樹脂層40。
作為帶用樹脂，可使用通常作為帶材悉知之樹脂材料。就光纖10之防損傷性、易斷離性等觀點而言，帶用樹脂可含有矽酮樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂等熱硬化型樹脂、或環氧丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等紫外線硬化型樹脂。
於光纖10空開一定間隔而並列之情形時，即相鄰光纖10不相接而介隔帶用樹脂接合之情形時，光纖10彼此之中央之連結部之厚度可為150 μm以上220 μm以下。由於在將光纖帶收納至纜線內時容易變形，故光纖帶可於光纖之連結部具有凹陷。凹陷可於連結部之一側之面形成為角度變窄之三角形狀。
本實施方式之光纖帶可於長度方向及寬度方向上間歇性地具有連結部及非連結部。圖4係表示一實施方式之光纖帶之外觀之俯視圖。光纖帶100B具有複數根光纖、複數個連結部20、及非連結部(斷離部)21。非連結部21間歇性地形成於光纖帶之長度方向。光纖帶100B係每2根光纖10A於長度方向上間歇性地設置有連結部20與非連結部21的間歇連結型光纖帶。「連結部」係指相鄰光纖介隔連結樹脂層而一體化之部分，「非連結部」係指相鄰光纖未介隔連結樹脂層一體化，而於光纖間有間隙之部分。
於具有上述構成之光纖帶中，由於在每2個纖芯所設置之連結部20處間歇性地設置有非連結部21，故容易使光纖帶變形。因此，於將光纖帶封裝至光纖纜內時，可容易地捲曲封裝，可製成適於高密度封裝之光纖帶。又，由於可以非連結部21為起點容易地撕開連結部20，故光纖帶中之光纖10之單芯分離變得容易。
本實施方式之光纖帶藉由使用上述光纖，而使其耐微彎曲特性及低溫特性優異，可高密度地填充至光纖纜內。
(光纖纜) 本實施方式之光纖纜於纜線內收納有上述光纖帶。作為光纖纜，例如可例舉具有複數個槽溝之槽型光纖纜。於槽溝內，可以各槽溝中之封裝密度成為25%～65%左右之方式封裝上述光纖帶。封裝密度意指槽溝內所封裝之光纖帶之剖面面積相對於槽溝之剖面面積之比率。本實施方式之光纖纜亦可為將上述複數根光纖不以帶用樹脂被覆而收納至纜線內之態樣。
參照圖5及6對本實施方式之光纖纜之一例進行說明。於圖5及6中，收納有間歇連結型光纖帶，但亦可以束集複數根未被覆有帶用樹脂之光纖之狀態進行收納。
圖5係使用上述間歇連結型光纖帶100B之無槽型光纖纜60之概略剖視圖。光纖纜60具有圓筒型之管體61、及複數個光纖帶100B。複數個光纖帶100B可藉由芳香族聚醯胺纖維等介隔物62而束集。又，複數個光纖帶100B可具有各不相同之標記。光纖纜60成為以如下方式形成之結構：將所束集之複數個光纖帶100B絞合，於其周圍將成為管體61之樹脂進行擠出成形，與拉力構件63一起覆蓋外被64。於要求防水性之情形時，可將吸水紗線插入至管體61之內側。管體61例如可使用聚對苯二甲酸丁二酯、高密度聚乙烯等樹脂而形成。於管體61之外側可設置撕裂帶65。
圖6係使用上述間歇連結型光纖帶100B之槽型光纖纜70之概略剖視圖。光纖纜70具有：具有複數個槽溝71之槽條72、及複數個光纖帶100B。光纖纜70成為於中央具有拉力構件73之槽條72以放射狀設置有複數個槽溝71之結構。複數個槽溝71可於光纖纜70之長度方向上以扭絞成螺旋狀或SZ狀之形狀設置。於各槽溝71中分別收納有複數個自並列狀態被拆散開而成為密集狀態之光纖帶100B。各光纖帶100B可由識別用捆束材束集。於槽條72之周圍捲繞有捆繞膠帶74，於捆繞膠帶74之周圍形成有外被75。
具備本實施方式之光纖或光纖帶之光纖纜之耐微彎曲特性及低溫特性優異。 [實施例]
以下，示出使用本發明之實施例及比較例之評估試驗之結果，更詳細地說明本發明。再者，本發明不限定於該等實施例。
[胺基甲酸酯丙烯酸酯(A)之合成] (A-1) 於反應釜中以NCO與OH之莫耳比(NCO/OH)成為1.5之方式投入Mn3000之聚丙二醇(三洋化成工業股份有限公司製造之商品名「SANNIX PP-3000」)及2,4-甲苯二異氰酸酯(TDI)。繼而，添加相對於最終之總添加量為200 ppm之二月桂酸二丁基錫作為觸媒，添加相對於最終之總添加量為1000 ppm之2,6-二第三丁基對甲酚(BHT)作為聚合抑制劑。其後，使其於60℃下反應1小時，而製備NCO末端預聚物。繼而，以相對於NCO末端預聚物之NCO，丙烯酸2-羥基乙酯(HEA)之OH之莫耳比成為1.05之方式添加HEA，使其於60℃下反應1小時，而獲得Mn11100之胺基甲酸酯丙烯酸酯(A-1)。胺基甲酸酯丙烯酸酯(A-1)中之來自HEA之作為聚合抑制劑之4-甲氧基苯酚(MEHQ)之含量為18 ppm。
(A-2) 除將BHT之添加量變更為500 ppm以外，以與(A-1)之製作同樣之方式獲得Mn11100之胺基甲酸酯丙烯酸酯(A-2)。
(A-3) 除將BHT之添加量變更為200 ppm以外，以與(A-1)之製作同樣之方式獲得Mn11700之胺基甲酸酯丙烯酸酯(A-3)。
(A-4) 將聚合抑制劑自BHT變更為MEHQ，以與來自HEA之MEHQ合計後相對於最終之總添加量為1000 ppm之方式添加MEHQ，除此以外，以與(A-1)之製作同樣之方式獲得Mn11200之胺基甲酸酯丙烯酸酯(A-4)。
(A-5) 將聚合抑制劑自BHT變更為MEHQ，以與來自HEA之MEHQ合計後相對於最終之總添加量為500 ppm之方式添加MEHQ，除此以外，以與(A-1)之製作同樣之方式獲得Mn11600之胺基甲酸酯丙烯酸酯(A-5)。
(A-6) 於反應釜中以NCO/OH成為2.0之方式投入Mn18000之聚丙二醇(AGC公司製造之商品名「Preminol S 4318F」)及TDI。繼而，添加相對於最終之總添加量為200 ppm之二月桂酸二丁基錫作為觸媒，添加相對於最終之總添加量為500 ppm之BHT作為聚合抑制劑。其後，使其於60℃下反應1小時，而製備NCO末端預聚物。繼而，以相對於NCO末端預聚物之NCO，HEA之OH之莫耳比成為1.05之方式添加HEA，使其於60℃下1小時反應，而獲得Mn37100之胺基甲酸酯丙烯酸酯(A-6)。胺基甲酸酯丙烯酸酯(A-6)中之來自HEA之作為聚合抑制劑之MEHQ之含量為6 ppm。
[胺基甲酸酯丙烯酸酯(B)之合成] (B-1) 使Mn5000之聚氧丙烯單丁醚(日油股份有限公司製造之商品名「ACROBUTE MB-90」)與TDI以NCO/OH為2.0於60℃下反應1小時，而製備NCO末端預聚物。添加相對於最終之總添加量為200 ppm之二月桂酸二丁基錫作為觸媒，添加相對於最終之總添加量為500 ppm之BHT作為聚合抑制劑。其後，使其於60℃下反應1小時，而製備NCO末端預聚物。其次，以相對於NCO末端預聚物之NCO，HEA之OH之莫耳比成為1.05之方式添加HEA，使其於60℃下反應1小時，而獲得Mn6400之胺基甲酸酯丙烯酸酯(B-1)。胺基甲酸酯丙烯酸酯(B-1)中之來自HEA之MEHQ之含量為18 ppm。
將胺基甲酸酯丙烯酸酯(A)及胺基甲酸酯丙烯酸酯(B)之Mn及聚合抑制劑之含量示於表1中。
[表1]
   A-1 A-2 A-3 A-4 A-5 A-6 B-1
Mn 11100 11100 11700 11200 11600 37100 6400
MEHQ[ppm] 18 18 18 1000 500 6 18
BHT[ppm] 1000 500 200 0 0 500 500
聚丙二醇及聚氧丙烯單丁醚之Mn係根據羥值而求出之值，係各商品之目錄中所記載之值。胺基甲酸酯丙烯酸酯之Mn係使用Waters製造之ACQUITY APC RI系統，於如下條件下進行測定：樣品濃度：0.2質量%THF(tetrahydrofuran，四氫呋喃)溶液，注入量：20 μL，樣品溫度：15℃，流動相：THF，有機溶劑用XT管柱：粒徑2.5 μm、孔徑450 Å、管柱內徑4.6×管柱長150 mm＋粒徑2.5 μm、孔徑125 Å、管柱內徑4.6×管柱長150 mm＋粒徑1.7 μm、孔徑45 Å、管柱內徑4.6×管柱長150 mm，管柱溫度：40℃，流速：0.8 mL/分鐘。
作為一次被覆用樹脂組合物之單體，準備表2中所示之壬基苯酚聚乙二醇丙烯酸酯(EO4NPA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、丙烯醯基𠰌啉(ACMO)、及N-乙烯基己內醯胺(NVCL)。作為光聚合起始劑，準備Omnirad TPO。作為矽烷偶合劑，準備3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(APTMS)。
[表2]
單體 MEHQ[ppm] ε-己內醯胺[ppm]
丙烯酸酯 EO4NPA 1504 -
1020 -
681 -
121 -
NPGDA 598 -
102 -
丙烯醯胺化合物 ACMO 1010 -
151 -
N-乙烯基化合物 NVCL - 7000
- 19000
- 24000
(MEHQ之定量) 胺基甲酸酯丙烯酸酯(A)、胺基甲酸酯丙烯酸酯(B)、單體及樹脂組合物中之MEHQ之含量係使用氣相層析儀(島津製作所股份有限公司製造之商品名「GC2030」)，藉由以下測定條件求出。首先，使用MEHQ之丙酮標準溶液(0～200 ppm)而製成校準曲線。繼而，利用丙酮將胺基甲酸酯丙烯酸酯(A)、胺基甲酸酯丙烯酸酯(B)、單體及樹脂組合物分別稀釋至適度之濃度，藉由氣相層析儀進行測定。 管柱：Frontier Laboratories股份有限公司製造之UA-1(無極性，內徑0.25 mm×長度30m，膜厚0.25 μm) 管柱溫度：50℃→20℃/分鐘→300℃(10分鐘) 載體：He氣體，線速度30.0 cm/秒 注入口溫度：250℃ 檢測器溫度：20℃(FID(Flame Ionization Detector，氫焰游離偵測器))
(BHT之測定) 依照與MEHQ之測定同樣之順序，根據BHT之丙酮標準溶液(0～100 ppm)製成校準曲線，藉由氣相層析儀求出胺基甲酸酯丙烯酸酯(A)、胺基甲酸酯丙烯酸酯(B)及樹脂組合物中之BHT之含量。
(ε-己內醯胺之測定) 依照與MEHQ之測定同樣之順序，根據ε-己內醯胺之丙酮標準溶液(0～3000 ppm)製成校準曲線，藉由氣相層析儀求出NVCL及樹脂組合物中之ε-己內醯胺之含量。
[一次被覆用樹脂組合物] 依照表3或表4中所示之調配量(質量份)，將光聚合性化合物、光聚合起始劑、及矽烷偶合劑進行混合，而製作各試驗例之一次被覆用樹脂組合物。試驗例1～10相當於實施例，試驗例11～15相當於比較例。
(樹脂組合物之穩定性) 使用流變儀(Anton Paar公司製造之「MCR-102」)，於錐板CP25-2、剪切速度10 s -1之條件下，測定25℃下之樹脂組合物之黏度。繼而，將樹脂組合物於60℃下保管1個月後，於同樣之條件下測定25℃下之樹脂組合物之黏度。將根據下式所求出之黏度之變化率未達10%評估為「A」，將10%以上且未達30%評估為「B」，將30%以上評估為「C」。 變化率[%]＝(保管後之黏度－保管前之黏度)/保管前之黏度)×100
[樹脂膜] 使用旋轉塗佈機，將樹脂組合物塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜上後，使用無電極UV(Ultraviolet，紫外線)燈系統(D-bulb，Heraeus製造)，於10 mJ/cm 2及100 mW/cm 2之條件下使其硬化，而於PET膜上形成厚度200 μm之樹脂膜。自PET膜剝離，而獲得樹脂膜。
(楊氏模數) 將樹脂膜沖裁成JIS K 7127類型5之啞鈴形狀，於23±2℃、50±10%RH(Relative Humidity，相對濕度)之條件下，使用拉伸試驗機於1 mm/分鐘之拉伸速度、標線間25 mm之條件下進行拉伸，而獲得應力-應變曲線。藉由將利用2.5%應變之割線式所求出之應力除以樹脂膜之剖面面積，而求出樹脂膜之楊氏模數。
[二次被覆用樹脂組合物] 使Mn600之聚丙二醇(三洋化成工業股份有限公司製造之商品名「PP-600」)與TDI於NCO/OH為2.0下反應，而製備NCO末端預聚物。添加相對於最終之總添加量為200 ppm之二月桂酸二丁基錫作為觸媒，添加相對於最終之總添加量為500 ppm之BHT作為聚合抑制劑。繼而，以相對於NCO末端預聚物之NCO，HEA之OH之莫耳比成為1.05之方式添加HEA，於60℃下使其反應1小時，而獲得Mn2300之胺基甲酸酯丙烯酸酯(Z-1)。
將25質量份之胺基甲酸酯丙烯酸酯(Z-1)、36質量份之三丙二醇二丙烯酸酯、37質量份之Viscoat#540(大阪有機化學工業股份有限公司製造)、1質量份之Omnirad TPO、1質量份之Omnirad 184進行混合，而獲得二次被覆用樹脂組合物。
[光纖] 於直徑125 μm之玻璃纖維13之外周面，分別塗佈一次被覆用樹脂組合物及二次被覆用樹脂組合物。繼而，藉由照射紫外線而使各樹脂組合物硬化，形成具備一次樹脂層14及二次樹脂層15之被覆樹脂層16，從而製作光纖10。將一次樹脂層14之厚度設為20 μm，將二次樹脂層15之厚度設為15 μm，而獲得外徑195 μm之光纖。光纖之製作係以製造速度3000 m/分鐘進行。
(一次樹脂層之楊氏模數) 藉由拉拔模數(POM)法來測定光纖10之一次樹脂層之楊氏模數。
(動態疲勞特性) 依照IEC 60793-1-33之試驗方法，使光纖10於拉伸速度0.5 mm/分鐘、5 mm/分鐘、50 mm/分鐘、500 mm/分鐘之4種條件下進行各15次之拉伸試驗，而求出動態疲勞係數(Nd)。將Nd為20以上評估為「A」，將18以上且未達20評估為「B」，將未達18評估為「C」。
(耐微彎曲特性) 藉由OTDR(Optical Time Domain Reflectometer，光時域反射計)法測定將光纖10以單層狀捲繞於表面被覆有砂紙之直徑280 mm之卷線軸時之波長1550 nm之光之傳輸損耗。又，將光纖10以單層狀捲繞於無砂紙之直徑280 mm之卷線軸時之波長1550 nm之光之傳輸損耗差未達0.5 dB/km評估為「A」，將0.5 dB/km以上1.0 dB/km以下之情形評估為「B」，將超過1.0 dB/km之情形評估為「C」。
(低溫特性) 利用張力50 g將光纖以一層卷之方式捲繞於玻璃卷線軸，於23℃、-40℃及-60℃之各溫度條件下，測定波長1550 nm之信號光之傳輸特性，求出傳輸損耗。將-40℃下之傳輸損耗減去23℃下之傳輸損耗而得之傳輸損耗差未達0 dB評估為「A」，將0 dB以上0.01 dB/km以下之情形評估為「B」，將超過0.01 dB/km之情形評估為「C」。同樣地，將-60℃下之傳輸損耗減去23℃下之傳輸損耗而得之傳輸損耗差未達0 dB評估為「A」，將0 dB以上0.01 dB/km以下之情形評估為「B」，將超過0.01 dB/km之情形評估為「C」。
[表3]
試驗例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A-1 - - - - - - - - - -
A-2 50 50 - - - - 60 65 65 -
A-3 - - - - - 50 - - - -
A-4 - - - - - - - - - -
A-5 - - 50 50 50 - - - - -
A-6 - - - - - - - - - 30
B-1 - - - - - - - - - 40
EO4NPA 1504 ppm - - - - - - - 25 - -
1020 ppm 40 40 40 - - - - - 22 -
681 ppm - - - 40 - - 27 - - -
121 ppm - - - - 40 28 - - - 14
NPGDA 598 ppm 3 - 3 3 - 3 3 3 1 2
102 ppm - 3 - - 3 - - - - -
ACMO 1010 ppm 5 - 5 5    5 5 5 - 5
151 ppm - 5 - - 5 - - - - -
NVCL 7000 ppm - - - - - 12 3 - - -
19000 ppm - - - - - - - - - 7
24000 ppm - - - - - - - - 10 -
Omnirad TPO 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
APTMS[ppm] 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
MEHQ[ppm] 485 428 726 591 309 111 263 456 242 88
BHT[ppm] 250 250 0 0 0 100 300 325 425 350
MEHQ＋BHT[ppm] 735 678 726 591 309 211 563 781 567 438
ε-己內醯胺[ppm] 0 0 0 0 0 840 210 0 2400 1330
穩定性 A A A A A B A A A A
楊氏模數[MPa] 樹脂膜 0.25 0.26 0.25 0.26 0.26 0.46 0.58 0.65 0.77 0.24
一次樹脂層 0.19 0.21 0.19 0.25 0.25 0.44 0.55 0.61 0.76 0.24
動態疲勞特性 A A A A A A A A B A
耐微彎曲特性 A A A A A A A B B A
低溫特性 -40℃ B A B A A A A A A A
-60℃ B B B A A A A B A A
[表4]
試驗例 11 12 13 14 15
A-1 - - - 65 65
A-2 50 - - - -
A-3 - - 50 - -
A-4 - 75 - - -
A-5 - - - - -
A-6 - - - - -
B-1 - - - - -
EO4NPA 1504 ppm 40 - - 25 22
1020 ppm - - - - -
681 ppm - 12 - - -
121 ppm - - 28 - -
NPGDA 598 ppm 3 3 - 3 1
102 ppm - - 3 - -
ACMO 1010 ppm 5 5 - 5 -
151 ppm - - 5 - -
NVCL 7000 ppm - 3 - - -
19000 ppm - - 12 - 10
24000 ppm - - - - -
Omnirad TPO 1 1 1 1 1
APTMS[ppm] 1 1 1 1 1
MEHQ[ppm] 679 900 53 456 349
BHT[ppm] 250 0 100 650 650
MEHQ＋BHT[ppm] 929 900 153 1106 999
ε-己內醯胺[ppm] 0 210 2280 0 1900
穩定性 A A C A A
楊氏模數[MPa] 樹脂膜 0.25 0.85 0.46 0.64 0.75
一次樹脂層 0.15 0.81 0.44 0.60 0.66
動態疲勞特性 A A B A A
耐微彎曲特性 A C A B B
低溫特性 -40℃ C B A C B
-60℃ C B A C C
10:光纖 10A:2根光纖 11:纖芯 12:包層 13:玻璃纖維 14:一次樹脂層 15:二次樹脂層 16:被覆樹脂層 20:連結部 21:非連結部 40:連結樹脂層 60:光纖纜 61:圓筒型之管體 62:介隔物 63:拉力構件 64:外被 65:撕裂帶 70:光纖纜 71:槽溝 72:槽條 73:拉力構件 74:捆繞膠帶 75:外被 100:光纖帶 100A:光纖帶 100B:光纖帶 D1:直徑 D2:外徑 F:距離 T:厚度
圖1係表示本實施方式之光纖之一例之概略剖視圖。 圖2係表示一實施方式之光纖帶之概略剖視圖。 圖3係表示一實施方式之光纖帶之概略剖視圖。 圖4係表示一實施方式之光纖帶之外觀之俯視圖。 圖5係表示一實施方式之光纖纜之概略剖視圖。 圖6係表示一實施方式之光纖纜之概略剖視圖。
10:光纖
11:纖芯
12:包層
13:玻璃纖維
14:一次樹脂層
15:二次樹脂層
16:被覆樹脂層
D1:直徑
D2:外徑

Claims (16)

  1. 一種光纖之一次被覆用樹脂組合物，其係含有光聚合性化合物、光聚合性起始劑、及聚合抑制劑者，且 上述光聚合性化合物包含具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物、及不具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物， 上述聚合抑制劑包含4-甲氧基苯酚， 上述聚合抑制劑之總含量為200 ppm以上800 ppm以下。
  2. 如請求項1之樹脂組合物，其中上述聚合抑制劑進而包含2,6-二第三丁基對甲酚。
  3. 如請求項1或2之樹脂組合物，其中使上述樹脂組合物在累計光量10 mJ/cm 2及照度100 mW/cm 2之條件下進行紫外線硬化時之樹脂膜之楊氏模數於23℃下為0.10 MPa以上0.80 MPa以下。
  4. 如請求項3之樹脂組合物，其中上述樹脂膜之楊氏模數於23℃下為0.10 MPa以上0.60 MPa以下。
  5. 如請求項1至4中任一項之樹脂組合物，其中上述聚合抑制劑之總含量為700 ppm以下。
  6. 如請求項1至4中任一項之樹脂組合物，其中上述聚合抑制劑之總含量為600 ppm以下。
  7. 如請求項1至4中任一項之樹脂組合物，其中上述聚合抑制劑之總含量為300 ppm以上。
  8. 如請求項1至7中任一項之樹脂組合物，其中上述4-甲氧基苯酚之含量為80 ppm以上750 ppm以下。
  9. 如請求項1至8中任一項之樹脂組合物，其中上述不具有胺基甲酸酯鍵之光聚合性化合物包含N-乙烯基化合物，且N-乙烯基化合物之含量以上述樹脂組合物之總量100質量份為基準，為1質量份以上15質量份以下。
  10. 如請求項9之樹脂組合物，其中上述N-乙烯基化合物為N-乙烯基己內醯胺。
  11. 如請求項10之樹脂組合物，其進而含有ε-己內醯胺，且ε-己內醯胺之含量為2000 ppm以下。
  12. 一種光纖，其具備： 包含纖芯及包層之玻璃纖維、 與上述玻璃纖維相接且被覆上述玻璃纖維之一次樹脂層、及 被覆上述一次樹脂層之二次樹脂層，且 上述一次樹脂層包含如請求項1至11中任一項之樹脂組合物之硬化物。
  13. 一種光纖之製造方法，其包括： 塗佈步驟，其係於包含纖芯及包層之玻璃纖維之外周，塗佈如請求項1至11中任一項之樹脂組合物；及 硬化步驟，其係於上述塗佈步驟之後藉由照射紫外線而使上述樹脂組合物硬化。
  14. 一種光纖帶，其並列有複數根如請求項12之光纖，且被覆有帶用樹脂。
  15. 一種光纖纜，其於纜線內收納有如請求項14之光纖帶。
  16. 一種光纖纜，其於纜線內收納有複數根如請求項12之光纖。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4973611A (en) * 1988-04-04 1990-11-27 Uvexs Incorporated Optical fiber buffer coating with Tg
JPH0374463A (ja) * 1989-08-17 1991-03-29 Toshiba Silicone Co Ltd 光ファイバー一次被覆用紫外線硬化型シリコーン組成物
JPH10158039A (ja) * 1996-11-25 1998-06-16 Toyo Ink Mfg Co Ltd 光ファイバー被覆材料
JP4288453B2 (ja) * 2001-05-18 2009-07-01 信越化学工業株式会社 メチルフェニルポリシロキサンジオール及びその製造方法、並びに液状放射線硬化型樹脂組成物、光ファイバ用被覆組成物及び光ファイバ
US20060089450A1 (en) * 2002-05-17 2006-04-27 Jansen Johan F Radiation curable coating composition
JP4257695B2 (ja) * 2002-07-25 2009-04-22 ダイセル・サイテック株式会社 光ファイバーコーティング用樹脂組成物及び光ファイバー
WO2008076302A1 (en) 2006-12-14 2008-06-26 Dsm Ip Assets B.V. D 1368 cr radiation curable primary coating for optical fiber
CN101535196A (zh) 2006-12-14 2009-09-16 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 光纤上的d1363bt可辐射固化初级涂层
JP5285297B2 (ja) 2008-02-22 2013-09-11 Ｊｓｒ株式会社 液状硬化性樹脂組成物
KR101001656B1 (ko) * 2008-08-26 2010-12-15 에스에스씨피 주식회사 광중합형 수지 조성물 및 이를 사용하여 제조되는 광섬유
BR112012008214B1 (pt) 2009-10-09 2019-11-19 Dsm Ip Assets Bv composição de revestimento primário de fibra ótica curável por radiação e fibra ótica revestida com a referida composição
JP5788672B2 (ja) 2009-12-28 2015-10-07 Jsr株式会社 放射線硬化性樹脂組成物
WO2015199199A1 (ja) * 2014-06-27 2015-12-30 古河電気工業株式会社 光ファイバの製造方法および光ファイバの製造装置
WO2016092971A1 (ja) * 2014-12-09 2016-06-16 Dic株式会社 紫外線硬化型粘着剤組成物、紫外線硬化型粘着シートの製造方法、及び積層体の製造方法
EP3976544A1 (en) * 2019-05-24 2022-04-06 Covestro (Netherlands) B.V. Radiaton curable compositions for coating optical fiber with enhanced high-speed processability
CN115244443A (zh) * 2020-03-09 2022-10-25 住友电气工业株式会社 光纤带和光纤缆线
JP6828208B1 (ja) 2020-06-25 2021-02-10 トクセン工業株式会社 線材巻き取り装置、線材巻き取り方法、及びリール

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