WO2021145103A1 - 樹脂組成物、光ファイバ及び光ファイバの製造方法 - Google Patents

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Definitions

  • the present disclosure relates to a resin composition for secondary coating of an optical fiber, an optical fiber, and a method for producing the optical fiber.
  • the optical fiber is provided with a coating resin layer for protecting the glass fiber which is an optical transmitter.
  • the coating resin layer is composed of, for example, two layers, a primary resin layer in contact with the glass fiber and a secondary resin layer formed on the outer layer of the primary resin layer.
  • the secondary resin layer is required to have surface slipperiness, scratch resistance, tack prevention property, etc. in order to prevent damage to the optical fiber and improve the handleability of the optical fiber.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose that the surface slipperiness is improved by forming a resin layer using a resin composition containing a silicone compound. Further, Patent Documents 3 and 4 disclose that the tack prevention property is improved by forming a resin layer using a resin composition containing a specific urethane (meth) acrylate.
  • the resin composition for secondary coating of an optical fiber is selected from the group consisting of a polyoxyalkylene monoalkyl ether having a number average molecular weight of 2500 or more and 10000 or less and a derivative of the polyoxyalkylene monoalkyl ether. It contains at least one polyoxyalkylene monoalkyl ether compound, a photopolymerizable compound, and a photopolymerization initiator.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical fiber according to the present embodiment.
  • the slipperiness of the surface of the coating resin layer gradually becomes slippery due to external forces such as contact with a guide roller and a screening test (a test in which a tensile load of several kg is applied to the optical fiber to remove low-strength parts in advance). This may worsen and meander when the optical fiber is wound around the bobbin, which may reduce the productivity of the optical fiber.
  • the secondary resin layer is required to have excellent surface slipperiness and abrasion resistance when an external force is applied to the optical fiber.
  • An object of the present disclosure is to provide a resin composition for secondary coating of an optical fiber having excellent surface slipperiness and abrasion resistance when an external force is applied to the optical fiber, and an optical fiber having excellent productivity. ..
  • the resin composition for secondary coating of an optical fiber is a group consisting of a polyoxyalkylene monoalkyl ether having a number average molecular weight (Mn) of 2500 or more and 10000 or less and a derivative of the polyoxyalkylene monoalkyl ether. It contains at least one polyoxyalkylene monoalkyl ether compound selected from the above, a photopolymerizable compound, and a photopolymerization initiator.
  • Such a resin composition can form a secondary resin layer having excellent surface slipperiness and abrasion resistance when an external force is applied to the optical fiber, so that the productivity of the optical fiber can be improved. ..
  • the content of the polyoxyalkylene monoalkyl ether compound is 0.05 parts by mass or more and 15 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the total amount of the resin composition. It may be.
  • the polyoxyalkylene monoalkyl ether may contain at least one selected from the group consisting of polyoxypropylene monobutyl ether and polyoxyethylene polyoxypropylene butyl ether.
  • the derivative of the polyoxyalkylene monoalkyl ether may contain a urethane (meth) acrylate having a structure based on the above polyoxyalkylene monoalkyl ether because it is easy to improve the slipperiness and abrasion resistance of the surface.
  • the urethane (meth) acrylate may be a reaction product of the polyoxyalkylene monoalkyl ether, the diisocyanate, and the hydroxyl group-containing (meth) acrylate in order to further improve the abrasion resistance, and the polyoxy It may be a reaction product of an alkylene monoalkyl ether and an isocyanate group-containing (meth) acrylate.
  • the optical fiber according to one aspect of the present disclosure includes a glass fiber including a core and a clad, a primary resin layer that is in contact with the glass fiber and coats the glass fiber, and a secondary resin layer that coats the primary resin layer.
  • the resin layer contains a cured product of the above resin composition.
  • the method for producing an optical fiber according to one aspect of the present disclosure includes a coating step of applying the above resin composition to the outer periphery of a glass fiber including a core and a clad, and a coating step of applying ultraviolet rays after the coating step to apply the resin composition. Includes a curing step of curing. As a result, an optical fiber having excellent surface slipperiness and abrasion resistance can be produced.
  • the resin composition according to the present embodiment is at least one polyoxyalkylene monoalkyl ether compound selected from the group consisting of a polyoxyalkylene monoalkyl ether having a Mn of 2500 or more and 10000 or less and a derivative of the polyoxyalkylene monoalkyl ether. , A photopolymerizable compound, and a photopolymerization initiator.
  • the resin composition according to the present embodiment contains a polyoxyalkylene monoalkyl ether having a specific molecular weight or a derivative thereof, and thus has excellent surface slipperiness and abrasion resistance when an external force is applied to the optical fiber.
  • a secondary resin layer can be formed.
  • the resin composition according to the present embodiment may contain either one of the above polyoxyalkylene monoalkyl ether and a derivative thereof, or may contain both.
  • the polyoxyalkylene monoalkyl ether is a compound having an oxyalkylene group, an alkoxy group and a hydroxyl group.
  • Examples of the polyoxyalkylene monoalkyl ether according to the present embodiment include polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene alkyl (C 12 to C 14).
  • Ether polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene myristyl ether, polyoxyethylene isostearyl ether, polyoxyethylene octyldodecyl ether, polyoxyethylene cholesteryl ether, polyoxypropylene butyl ether, polyoxypropylene myristyl ether, polyoxypropylene Cetyl ether, polyoxypropylene stearyl ether, polyoxypropylene lanolin alcohol ether, polyoxyethylene polyoxypropylene butyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene lauryl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene cetyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene stearyl ether , And polyoxyethylene polyoxypropylene decyltetradecyl ether.
  • the polyoxyalkylene monoalkyl ether may contain at least one selected from the group consisting of polyoxypropylene butyl ether and polyoxyethylene polyoxypropylene butyl ether.
  • the Mn of the polyoxyalkylene monoalkyl ether is 2500 or more, but may be 2600 or more or 2800 or more. Since it is difficult to synthesize a polyoxyalkylene monoalkyl ether having a Mn of more than 10,000, the Mn of the polyoxyalkylene monoalkyl ether is 10,000 or less, but may be 8,000 or less or 6000 or less.
  • the polyoxyalkylene monoalkyl ether contains a high molecular weight component having a molecular weight of 50,000 or more and has an asymmetric molecular weight distribution having a tail on the high molecular weight side. good.
  • polyoxyalkylene monoalkyl ethers include trade names "Acrobute MB-90" and "Acrobute MB-52" manufactured by NOF CORPORATION.
  • the derivative of the polyoxyalkylene monoalkyl ether according to the present embodiment is a compound having a structure based on the above-mentioned polyoxyalkylene monoalkyl ether.
  • the derivative preferably contains a compound having a structure based on a polyoxyalkylene monoalkyl ether and a (meth) acryloyl group because it is easy to improve the slipperiness and abrasion resistance of the surface, and the polyoxyalkylene monoalkyl ether. It is more preferable to contain urethane (meth) acrylate having a structure based on (hereinafter, referred to as "urethane (meth) acrylate (A)").
  • the derivative of the polyoxyalkylene monoalkyl ether having a (meth) acryloyl group has photopolymerizability, it can be polymerized with a photopolymerizable compound described later and contribute to the curing of the resin composition.
  • the urethane (meth) acrylate (A) is a reaction product of the polyoxyalkylene monoalkyl ether, the diisocyanate, and the hydroxyl group-containing (meth) acrylate, or the polyoxyalkylene. It may be a reaction product of a monoalkyl ether and an isocyanate group-containing (meth) acrylate.
  • diisocyanate examples include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, 1, Examples thereof include 5-naphthalenediocyanate, norbornene diisocyanate, 1,5-pentamethylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, and trimethylhexamethylene diisocyanate.
  • hydroxyl group-containing (meth) acrylate examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, caprolactone (meth) acrylate, and 2-hydroxy-3-.
  • Phenoxypropyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxyethylphthalic acid, 2-hydroxy-O-phenylphenolpropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-methacrylpropyl acrylate, trimethylol Propane di (meth) acrylate and pentaerythritol tri (meth) acrylate can be mentioned.
  • isocyanate group-containing (meth) acrylate examples include 2-acryloyloxyethyl isocyanate, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, and 2- (2-isocyanateethoxy) ethyl methacrylate.
  • An organic tin compound or an amine compound is used as a catalyst for synthesizing urethane (meth) acrylate.
  • organotin compound examples include dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltinmalate, dibutyltinbis (2-ethylhexyl mercaptoacetate), dibutyltinbis (isooctyl mercaptoacetate), and dibutyltin oxide. From the viewpoint of easy availability or catalytic performance, it is preferable to use dibutyltin dilaurate or dibutyltin diacetate as the catalyst.
  • the content of the polyoxyalkylene monoalkyl ether compound is preferably 0.05 parts by mass or more, preferably 0.1 parts by mass or more, based on the total amount (100 parts by mass) of the resin composition from the viewpoint of obtaining sufficient slipperiness. It is more preferably parts by mass or more, and further preferably 0.2 parts by mass or more. The content is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and 7 parts by mass or less, based on the total amount of the resin composition, from the viewpoint of obtaining sufficient hardness as a secondary coating. Is more preferable.
  • the photopolymerizable compound according to the present embodiment is a urethane (meth) acrylate (hereinafter, “urethane (meth) acrylate (B)) different from the urethane (meth) acrylate (A). ".) May be included.
  • the urethane (meth) acrylate (B) may be a reaction product of a polyol having a Mn of 350 or more and 2500 or less, a diisocyanate, and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate.
  • the urethane (meth) acrylate (B) may have a urethane structure based on the reaction of a polyol having a Mn of 350 or more and 2500 or less and a diisocyanate, and a (meth) acryloyl group bonded to the end of the urethane structure. preferable.
  • Urethane (meth) acrylate (B) is obtained by reacting a polyol having a Mn of 350 or more and 2500 or less and a diisocyanate with an NCO / OH of 1.5 or more and 4 or less, and then reacting with a hydroxyl group-containing (meth) acrylate. Obtainable. When NCO / OH is in the above range, a tough secondary resin layer is easily formed.
  • the Mn of the polyol constituting the urethane (meth) acrylate (B) is more preferably 400 or more and 2200 or less, and further preferably 500 or more and 2000 or less.
  • polystyrene resin examples include polytetramethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyester polyol, polycaprolactone polyol, polycarbonate polyol, polybutadiene polyol, and bisphenol A / ethylene oxide-added diol. Above all, it is preferable to use polypropylene glycol as the polyol.
  • urethane (meth) acrylate (B) urethane (meth) acrylate
  • polypropylene glycol is used as the polyol
  • 2,4-tolylene diisocyanate is used as the diisocyanate
  • 2-hydroxyethyl acrylate is used as the hydroxyl group-containing (meth) acrylate.
  • polypropylene glycol is reacted with 2,4-tolylene diisocyanate to synthesize an NCO-terminated prepolymer.
  • the NCO-terminated prepolymer is reacted with 2-hydroxyethyl acrylate to synthesize urethane acrylate.
  • Urethane acrylate can be represented by the following formula (1).
  • A- (U-I-U-P) n-U-I-U-A (1)
  • A represents a residue of 2-hydroxyethyl acrylate
  • U represents a urethane bond
  • I represents a residue of 2,4-tolylene diisocyanate
  • P represents a residue of polypropylene glycol
  • n represents 1 or more. It is an integer.
  • NCO / OH By changing NCO / OH, n can change the ratio of urethane bonds possessed by urethane acrylate. The smaller the NCO / OH, the larger n, and the larger the NCO / OH, the smaller n.
  • the content of urethane (meth) acrylate (B) is preferably 5 parts by mass or more and 60 parts by mass or less, and 10 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, based on the total amount of the resin composition. The following is more preferable.
  • the photopolymerizable compound according to the present embodiment may further contain an epoxy (meth) acrylate in order to impart appropriate toughness to the secondary resin layer.
  • the epoxy (meth) acrylate is a compound obtained by reacting an epoxy compound having two or more glycidyl groups with a compound having a (meth) acryloyl group.
  • Epoxy (meth) acrylate preferably has an aromatic ring because it further improves wear resistance.
  • the epoxy (meth) acrylate having an aromatic ring include novolak epoxy (meth) acrylate, the product name "Viscoat # 540" manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd., and the product name "epoxy ester 3002M” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. , "Epoxy ester 3002A", “Epoxy ester 3000MK", “Epoxy ester 3000A” and the like.
  • the photopolymerizable compound according to the present embodiment may further contain an epoxy (meth) acrylate having no aromatic ring in order to impart flexibility to the secondary resin layer.
  • an epoxy (meth) acrylate having no aromatic ring examples include trade names "epoxy ester 40EM”, “epoxy ester 70PA”, “epoxy ester 200PA”, and “epoxy ester 80MFA” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. ..
  • the content of the epoxy (meth) acrylate may be 5 parts by mass or more, 10 parts by mass or more, or 20 parts by mass or more based on the total amount of the resin composition, and is 70 parts by mass or less, 65 parts by mass or less, or 60 parts by mass. It may be less than or equal to a mass part.
  • the photopolymerizable compound according to the present embodiment may further contain a photopolymerizable compound (hereinafter, referred to as "monomer") other than urethane (meth) acrylate and epoxy (meth) acrylate.
  • a photopolymerizable compound hereinafter, referred to as "monomer”
  • the monomer a monofunctional monomer having one photopolymerizable ethylenically unsaturated group and a polyfunctional monomer having two or more ethylenically unsaturated groups can be used. Two or more kinds of monomers may be mixed and used.
  • Examples of the monofunctional monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, s-butyl (meth) acrylate, and t-butyl (meth) acrylate.
  • polyfunctional monomer examples include ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, and trimethylolpropylene di (meth) acrylate.
  • the photopolymerization initiator it can be appropriately selected from known radical photopolymerization initiators and used.
  • the photopolymerization initiator for example, 1-hydroxycyclohexylphenylketone (Omnirad 184, manufactured by IGM Resins), 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (Omnirad 651, manufactured by IGM Resins), 2,4,6- Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Omnirad TPO, manufactured by IGM Resins), ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphinate (Omnirad TPO-L, manufactured by IGM Resins), 2-benzoyl-2-dimethylamino -4'-morpholinobtyrophenone (Omnirad TPO369, manufactured by IGM Resins), 2-dimethylamino-2- (4-methyl-benzyl) -1- (4-morpholin-4-yl
  • the photopolymerization initiator may be used as a mixture of two or more.
  • the photopolymerization initiator preferably contains 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide because the resin composition is excellent in quick-curing property.
  • the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.2 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, more preferably 0.4 parts by mass or more and 3 parts by mass or less, and 0.5 parts by mass or more, based on the total amount of the resin composition. More preferably, it is 2 parts by mass or less.
  • the resin composition according to the present embodiment may further contain a photoacid generator, a leveling agent, an antifoaming agent, an antioxidant and the like.
  • a + B - structure may be used onium salt formed by the.
  • the photoacid generator include sulfonium salts such as CPI-100P, 110P (manufactured by Sun Appro Co., Ltd.), Omnicat 270, 290 (manufactured by IGM Resins), Omnicat 250 (manufactured by IGM Resins), WPI-113, 116. , 124, 169, 170 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and the like.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical fiber according to the present embodiment.
  • the optical fiber 10 includes a glass fiber 13 including a core 11 and a clad 12, and a coating resin layer 16 including a primary resin layer 14 and a secondary resin layer 15 provided on the outer periphery of the glass fiber 13.
  • the clad 12 surrounds the core 11.
  • the core 11 and the clad 12 mainly contain glass such as quartz glass.
  • glass such as quartz glass.
  • quartz glass or pure quartz glass to which germanium is added can be used for the core 11, and pure quartz glass or fluorine is contained in the clad 12.
  • the added quartz glass can be used.
  • the outer diameter (D2) of the glass fiber 13 is about 100 ⁇ m to 125 ⁇ m.
  • the diameter (D1) of the core 11 constituting the glass fiber 13 is about 7 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the thickness of the coating resin layer 16 is usually about 60 ⁇ m to 70 ⁇ m.
  • the thickness of each of the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 may be about 20 ⁇ m to 40 ⁇ m.
  • the thickness of the primary resin layer 14 is 35 ⁇ m and the thickness of the secondary resin layer 15 is 25 ⁇ m. You may.
  • the coating diameter of the optical fibers is small.
  • the total thickness of the coating resin layer 16 is preferably 30 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, and the thickness of the primary resin layer and the secondary resin layer can be 10 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, respectively.
  • the method for producing an optical fiber according to the present embodiment is a coating step of applying the above resin composition to the outer periphery of a glass fiber including a core and a clad, and a coating step of applying ultraviolet rays after the coating step to cure the resin composition. Including a curing step.
  • the Young's modulus of the secondary resin layer is preferably 500 MPa or more, more preferably 800 MPa or more at 23 ° C. ⁇ 2 ° C.
  • the upper limit of the Young's modulus of the secondary resin layer is not particularly limited, but from the viewpoint of imparting appropriate toughness to the secondary resin layer, it may be 3000 MPa or less, 2500 MPa or less, 2000 MPa or less, or 1500 MPa or less at 23 ° C. ⁇ 2 ° C. good.
  • the Young's modulus of the secondary resin layer can be measured by the following method. First, the optical fiber is immersed in a mixed solvent of acetone and ethanol, and only the coating resin layer is extracted in a tubular shape. At this time, the primary resin layer and the secondary resin layer are integrated, but the Young's modulus of the primary resin layer is 1/1000 to 1/10000 of the Young's modulus of the secondary resin layer, so that the Young's modulus of the primary resin layer is It can be ignored. Next, after removing the solvent from the coating resin layer by vacuum drying, a tensile test (tensile rate is 1 mm / min) is performed at 23 ° C., and the Young's modulus can be determined by a secant method with 2.5% strain.
  • the primary resin layer 14 can be formed by curing a resin composition containing, for example, urethane (meth) acrylate, a monomer, a photopolymerization initiator, and the like.
  • the resin composition forming the primary resin layer has a composition different from that of the resin composition for secondary coating.
  • the resin composition for the primary coating can be prepared using a conventionally known technique.
  • the Young's modulus of the primary resin layer is preferably 0.5 MPa or less. If the Young's modulus of the primary resin layer exceeds 0.5 MPa, the external force is likely to be transmitted to the glass fiber, and the increase in transmission loss due to microbend may increase.
  • multiple optical fibers are arranged in parallel and integrated with a ribbon resin to form an optical fiber ribbon.
  • the resin composition according to the present disclosure can also be used as a resin for ribbons. As a result, it is possible to improve the slipperiness and abrasion resistance of the surface when an external force is applied to the optical fiber ribbon as in the case of the optical fiber.
  • Polyoxyalkylene monoalkyl ether As polyoxyalkylene monoalkyl ethers, Mn5000 polyoxypropylene monobutyl ether (“Acrobute MB-90” manufactured by NOF Corporation) and Mn3000 polyoxypropylene monobutyl ether (“Acrobute MB-90” manufactured by NOF Corporation). 52 "), Mn2300 polyoxypropylene monobutyl ether ("Unilube MB-370" manufactured by NOF Corporation), and Mn4000 polyoxyethylene polyoxypropylene monobutyl ether (“Unilube 50 MB-168" manufactured by NOF Corporation). ) was prepared.
  • HEA 2-hydroxyethyl acrylate
  • B-2 Mn2200 urethane acrylate (B-) was prepared in the same manner as in (A-1) except that Mn600 polypropylene glycol (PPG600) and TDI were reacted at NCO / OH of 2.0 to prepare an NCO-terminated prepolymer. 2) was obtained.
  • B-3) Mn5400 urethane acrylate (B-) was prepared in the same manner as in (A-1) except that Mn2000 polypropylene glycol (PPG2000) and TDI were reacted at NCO / OH of 2.0 to prepare an NCO-terminated prepolymer. 3) was obtained.
  • Resin composition for primary coating 70 parts by mass of urethane acrylate (Z-1), 19 parts by mass of nonylphenol polyethylene glycol acrylate (manufactured by Sartomer, trade name "SR504"), 10 parts by mass of isobornyl acrylate, and 1 part by mass of Omnirad TPO were mixed. A resin composition for primary coating was obtained.
  • a resin composition for primary coating and a resin composition for secondary coating were applied to the outer peripheral surface of the glass fiber 13, respectively.
  • each resin composition was cured by irradiating with ultraviolet rays to form a coated resin layer 16 including a primary resin layer 14 and a secondary resin layer 15, and an optical fiber 10 was produced.
  • the thickness of the primary resin layer 14 was 35 ⁇ m
  • the thickness of the secondary resin layer 15 was 25 ⁇ m.
  • the optical fiber was immersed in a mixed solvent of acetone and ethanol, and only the coating resin layer was extracted in a tubular shape. Next, after removing the solvent by vacuum drying, a tensile test (tensile rate is 1 mm / min) was performed in a constant temperature room at 23 ° C., and the stress obtained by the secant method of 2.5% strain was obtained from the secondary resin layer. The Young's modulus of the secondary resin layer was obtained by dividing by the cross-sectional area.

Abstract

光ファイバのセカンダリ被覆用の樹脂組成物は、数平均分子量が2500以上10000以下のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル及び該ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル化合物と、光重合性化合物と、光重合開始剤と、を含有する。

Description

樹脂組成物、光ファイバ及び光ファイバの製造方法
 本開示は、光ファイバのセカンダリ被覆用の樹脂組成物、光ファイバ及び光ファイバの製造方法に関する。
 本出願は、2020年1月14日出願の日本出願第2020-003514号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
 一般的に、光ファイバは、光伝送体であるガラスファイバを保護するための被覆樹脂層を備えている。被覆樹脂層は、例えば、ガラスファイバと接するプライマリ樹脂層と、プライマリ樹脂層の外層に形成されるセカンダリ樹脂層の2層から構成される。セカンダリ樹脂層には、光ファイバの外傷を防止すると共に、光ファイバの取扱性を向上するために、表面の滑り性、耐傷つき性、タック防止性等が求められる。
 例えば、特許文献1及び2には、シリコーン化合物を含有する樹脂組成物を用いて樹脂層を形成することで、表面滑り性を向上することが開示されている。また、特許文献3及び4には、特定のウレタン(メタ)アクリレートを含有する樹脂組成物を用いて樹脂層を形成することで、タック防止性を向上することが開示されている。
特開平9-278850号公報 特開平9-328632号公報 特開2006-36989号公報 特開2005-89586号公報
 本開示の一態様に係る光ファイバのセカンダリ被覆用の樹脂組成物は、数平均分子量が2500以上10000以下のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル及び該ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル化合物と、光重合性化合物と、光重合開始剤と、を含有する。
図1は、本実施形態に係る光ファイバの一例を示す概略断面図である。
[本開示が解決しようとする課題]
 光ファイバの生産ラインにおいて、ガイドローラーとの接触、スクリーニング試験(光ファイバに数kgの引張負荷をかけ、予め低強度部を取り除く試験)等の外力により、被覆樹脂層の表面の滑り性が徐々に悪化し、光ファイバをボビンに巻き取る際に蛇行してしまい、光ファイバの生産性が低下することがある。光ファイバの生産性を向上するため、セカンダリ樹脂層には、光ファイバに外力が加わった際に、表面の滑り性及び耐摩耗性に優れることが求められている。
 本開示は、光ファイバに外力が加わった際に、表面の滑り性及び耐摩耗性に優れる光ファイバのセカンダリ被覆用の樹脂組成物、及び生産性に優れる光ファイバを提供することを目的とする。
[本開示の効果]
 本開示によれば、光ファイバに外力が加わった際に、表面の滑り性及び耐摩耗性に優れる光ファイバのセカンダリ被覆用の樹脂組成物、及び生産性に優れる光ファイバを提供することができる。
[本開示の実施形態の説明]
 最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。本開示の一態様に係る光ファイバのセカンダリ被覆用の樹脂組成物は、数平均分子量(Mn)が2500以上10000以下のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル及び該ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル化合物と、光重合性化合物と、光重合開始剤と、を含有する。
 このような樹脂組成物は、光ファイバに外力が加わった際に、表面の滑り性及び耐摩耗性に優れるセカンダリ樹脂層を形成することができるため、光ファイバの生産性を向上することができる。
 表面の滑り性及び耐摩耗性をより向上する観点から、上記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル化合物の含有量は、樹脂組成物の総量100質量部を基準として、0.05質量部以上15質量部以下であってもよい。
 表面の滑り性を向上し易いことから、上記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルは、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル及びポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブチルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種を含んでもよい。
 表面の滑り性及び耐摩耗性を向上し易いことから、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルの誘導体は、上記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルに基づく構造を有するウレタン(メタ)アクリレートを含んでもよい。
 耐摩耗性をより一層向上することから、上記ウレタン(メタ)アクリレートは、上記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルと、ジイソシアネートと、水酸基含有(メタ)アクリレートとの反応物であってもよく、上記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルと、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートとの反応物であってもよい。
 本開示の一態様に係る光ファイバは、コア及びクラッドを含むガラスファイバと、ガラスファイバに接して該ガラスファイバを被覆するプライマリ樹脂層と、プライマリ樹脂層を被覆するセカンダリ樹脂層とを備え、セカンダリ樹脂層が、上記樹脂組成物の硬化物を含む。このような光ファイバは、表面の滑り性及び耐摩耗性に優れ、光ファイバの生産性を向上することができる。
 本開示の一態様に係る光ファイバの製造方法は、コア及びクラッドを含むガラスファイバの外周に、上記樹脂組成物を塗布する塗布工程と、塗布工程の後に紫外線を照射することにより樹脂組成物を硬化させる硬化工程と、を含む。これにより、表面の滑り性及び耐摩耗性に優れる光ファイバを作製することができる。
[本開示の実施形態の詳細]
 本実施形態に係る樹脂組成物及び光ファイバの具体例を、必要により図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されず、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施形態において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はそれに対応するメタクリレートを意味し、(メタ)アクリロイル等の他の類似表現についても同様である。
(樹脂組成物)
 本実施形態に係る樹脂組成物は、Mnが2500以上10000以下のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル及び該ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル化合物と、光重合性化合物と、光重合開始剤と、を含有する。本実施形態に係る樹脂組成物は、特定の分子量を有するポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル又はその誘導体を含有することで、光ファイバに外力が加わった際に、表面の滑り性及び耐摩耗性に優れるセカンダリ樹脂層を形成することができる。本実施形態に係る樹脂組成物は、上記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル及びその誘導体のいずれか一方を含有すればよく、両方を含有してもよい。
 ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルは、オキシアルキレン基、アルコキシ基及び水酸基を有する化合物である。本実施形態に係るポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルとしては、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル(C12~C14)エーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンイソステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレンコレステリルエーテル、ポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシプロピレンミリスチルエーテル、ポリオキシプロピレンセチルエーテル、ポリオキシプロピレンステアリルエーテル、ポリオキシプロピレンラノリンアルコールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンステアリルエーテル、及びポリオキシエチレンポリオキシプロピレンデシルテトラデシルエーテルが挙げられる。
 表面の滑り性を向上し易いことから、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルは、ポリオキシプロピレンブチルエーテル及びポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブチルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種を含んでもよい。
 ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルのMnが2500未満では滑り性の効果が得られ難いことから、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルのMnは、2500以上であるが、2600以上又は2800以上であってもよい。Mnが10000を超えるポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルは、合成することが難しいことから、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルのMnは、10000以下であるが、8000以下又は6000以下であってもよい。
 表面の滑り性及び耐摩耗性を向上し易いことから、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルは、分子量が50000以上の高分子量成分を含み、高分子量側にテールを有する非対称な分子量分布を有してもよい。このようなポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルとしては、例えば、日油株式会社製の商品名「アクロビュートMB-90」及び「アクロビュートMB-52」が挙げられる。
 本実施形態に係るポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルの誘導体は、上述のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルに基づく構造を有する化合物である。表面の滑り性及び耐摩耗性を向上し易いことから、上記誘導体は、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルに基づく構造と(メタ)アクリロイル基とを有する化合物を含むことが好ましく、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルに基づく構造を有するウレタン(メタ)アクリレート(以下、「ウレタン(メタ)アクリレート(A)」という。)を含むことがより好ましい。(メタ)アクリロイル基を有するポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルの誘導体は、光重合性を有するため、後述する光重合性化合物と重合して、樹脂組成物の硬化に寄与することができる。
 耐摩耗性をより一層向上することから、ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、上記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルと、ジイソシアネートと、水酸基含有(メタ)アクリレートとの反応物、又は、上記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルと、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートとの反応物であってもよい。
 ジイソシアネートとしては、例えば、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート、ジフェニルメタ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、水添キシリレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、1,5-ペンタメチレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、及びトリメチルヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。
 水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、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、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、カプロラクトン(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルー2-ヒドロキシエチルフタル酸、2-ヒドロキシ-O-フェニルフェノールプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-メタクリルプロピルアクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、及びペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートが挙げられる。
 イソシアネート基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、及び2-(2-イソシアネートエトキシ)エチルメタクリレートが挙げられる。
 ウレタン(メタ)アクリレートを合成する際の触媒として、有機スズ化合物又はアミン化合物が使用される。有機スズ化合物としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズマレート、ジブチルスズビス(メルカプト酢酸2-エチルヘキシル)、ジブチルスズビス(メルカプト酢酸イソオクチル)、及びジブチルスズオキシドが挙げられる。易入手性又は触媒性能の点から、触媒としてジブチルスズジラウレート又はジブチルスズジアセテートを使用することが好ましい。
 ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル化合物の含有量は、十分な滑り性を得る観点から、樹脂組成物の総量(100質量部)を基準として、0.05質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがより好ましく、0.2質量部以上であることが更に好ましい。当該含有量は、セカンダリ被覆として十分な硬度が得る観点から、樹脂組成物の総量を基準として、15質量部以下であることが好ましく、10質量部以下であることがより好ましく、7質量部以下であることが更に好ましい。
 強靱なセカンダリ樹脂層を形成する観点から、本実施形態に係る光重合性化合物は、ウレタン(メタ)アクリレート(A)とは異なるウレタン(メタ)アクリレート(以下、「ウレタン(メタ)アクリレート(B)」という。)を含んでもよい。
 ウレタン(メタ)アクリレート(B)は、Mnが350以上2500以下のポリオールと、ジイソシアネートと、水酸基含有(メタ)アクリレートとの反応物であってもよい。ウレタン(メタ)アクリレート(B)は、Mnが350以上2500以下のポリオールとジイソシアネートとの反応に基づくウレタン構造と、該ウレタン構造の末端に結合する(メタ)アクリロイル基とを有していることが好ましい。
 ウレタン(メタ)アクリレート(B)は、Mnが350以上2500以下のポリオールとジイソシアネートとを、NCO/OHが1.5以上4以下で反応させた後、水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させることで得ることができる。NCO/OHが上記範囲にあると、強靱なセカンダリ樹脂層を形成し易くなる。
 セカンダリ樹脂層の靱性を向上する観点から、ウレタン(メタ)アクリレート(B)を構成するポリオールのMnは、400以上2200以下がより好ましく、500以上2000以下が更に好ましい。
 ポリオールとしては、例えば、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール、及びビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオールが挙げられる。中でも、ポリオールとして、ポリプロピレングリコールを用いることが好ましい。
 以下、ウレタン(メタ)アクリレート(B)の調製について、具体例を挙げて説明する。例えば、ポリオールとしてポリプロピレングリコール、ジイソシアネートとして2,4-トリレンジイソシアネート、水酸基含有(メタ)アクリレートとして2-ヒドロキシエチルアクリレートを使用する。まず、ポリプロピレングリコールと2,4-トリレンジイソシアネートを反応させ、NCO末端プレポリマーを合成する。次いで、NCO末端プレポリマーと2-ヒドロキシエチルアクリレートを反応させ、ウレタンアクリレートを合成する。ウレタンアクリレートは、以下の式(1)で表すことができる。
 A-(U-I-U-P)n-U-I-U-A (1)
ここで、Aは2-ヒドロキシエチルアクリレートの残基を、Uはウレタン結合を、Iは2,4-トリレンジイソシアネートの残基を、Pはポリプロピレングリコールの残基を表し、nは1以上の整数である。nはNCO/OHを変えることで、ウレタンアクリレートが有するウレタン結合の割合を変えることができる。NCO/OHが小さいほど、nが大きくなり、NCO/OHが大きいほど、nは小さくなる。
 セカンダリ樹脂層の靱性を向上する観点から、ウレタン(メタ)アクリレート(B)の含有量は、樹脂組成物の総量を基準として5質量部以上60質量部以下が好ましく、10質量部以上50質量部以下がより好ましい。
 セカンダリ樹脂層に適度な靱性を付与することから、本実施形態に係る光重合性化合物は、エポキシ(メタ)アクリレートを更に含んでもよい。エポキシ(メタ)アクリレートは、グリシジル基を2以上有するエポキシ化合物に(メタ)アクリロイル基を有する化合物を反応させて得られる化合物である。
 耐摩耗性をより向上することから、エポキシ(メタ)アクリレートは、芳香環を有することが好ましい。芳香環を有するエポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ノボラックエポキシ(メタ)アクリレート、大阪有機化学工業株式会社製の商品名「ビスコート#540」、共栄社化学株式会社製の商品名「エポキシエステル3002M」、「エポキシエステル3002A」、「エポキシエステル3000MK」、「エポキシエステル3000A」等が挙げられる。
 セカンダリ樹脂層に柔軟性を付与することから、本実施形態に係る光重合性化合物は、芳香環を有しないエポキシ(メタ)アクリレートを更に含んでもよい。芳香環を有しないエポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、共栄社化学株式会社製の商品名「エポキシエステル40EM」、「エポキシエステル70PA」、「エポキシエステル200PA」、「エポキシエステル80MFA」等が挙げられる。
 エポキシ(メタ)アクリレートの含有量は、樹脂組成物の総量を基準として5質量部以上、10質量部以上、又は20質量部以上であってよく、70質量部以下、65質量部以下、又は60質量部以下であってよい。
 本実施形態に係る光重合性化合物は、ウレタン(メタ)アクリレート及びエポキシ(メタ)アクリレート以外の光重合性化合物(以下、「モノマー」という。)を更に含んでもよい。モノマーとしては、光重合性のエチレン性不飽和基を1つ有する単官能モノマー、エチレン性不飽和基を2つ以上有する多官能モノマーを用いることができる。モノマーは、2種以上を混合して用いてもよい。
 単官能モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、s-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、へキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(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、ノニルフェノールポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(例えば、Sartomer製の商品名「SR504」)、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、3-フェノキシベンジル(メタ)アクリレート、メチルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、m-フェノキシベンジル(メタ)アクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート等の(メタ)アクリレート系モノマー;(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ダイマー、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトン(メタ)アクリレート等のカルボキシル基含有モノマー;N-アクリロイルモルホリン、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、3-(3-ピリジニル)プロピル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド・塩化メチル塩、ダイアセトンアクリルアミド、N-アクリロイルピペリジン、N-メタクリロイルピペリジン、N-アクリロイルピロリジン、マレイミド、N-シクロへキシルマレイミド、N-フェニルマレイミド、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-ヘキシル(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸アミノプロピル、(メタ)アクリル酸N,N-ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t-ブチルアミノエチル等の含窒素モノマーが挙げられる。
 多官能モノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ(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、ポリプロピレングリコールジ(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、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,14-テトラデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,16-ヘキサデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,20-エイコサンジオールジ(メタ)アクリレート、イソペンチルジオールジ(メタ)アクリレート、3-エチル-1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカノールジ(メタ)アクリレート、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジ(メタ)アクリレート(例えば、大阪有機化学工業株式会社製の商品名「ビスコート#700HV」)等の2官能モノマー;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールオクタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリス[(メタ)アクリロイルオキシエチル]イソシアヌレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリプロポキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリス[(メタ)アクリロイルオキシエチル]イソシアヌレート等の3官能以上のモノマーが挙げられる。
 光重合開始剤としては、公知のラジカル光重合開始剤の中から適宜選択して使用することができる。光重合開始剤として、例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(Omnirad 184、IGM Resins社製)、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン(Omnirad 651、IGM Resins社製)、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド(Omnirad TPO、IGM Resins社製)、エチル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィネート(Omnirad TPO-L、IGM Resins社製)、2-ベンゾイル-2-ジメチルアミノ-4’-モルホリノブチロフェノン(Omnirad TPO369、IGM Resins社製)、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチル-ベンジル)-1-(4-モルホリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン(Omnirad TPO379、IGM Resins社製)、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド(Omnirad 819、IGM Resins社製)、及び2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン(Omnirad 907、IGM Resins社製)が挙げられる。
 光重合開始剤は、2種以上を混合して用いてもよい。樹脂組成物の速硬化性に優れることから、光重合開始剤は、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドを含むことが好ましい。
 光重合開始剤の含有量は、樹脂組成物の総量を基準として0.2質量部以上5質量部以下が好ましく、0.4質量部以上3質量部以下がより好ましく、0.5質量部以上2質量部以下が更に好ましい。
 本実施形態に係る樹脂組成物は、光酸発生剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤等を更に含有してもよい。
 光酸発生剤としては、Aの構造をしたオニウム塩を用いてもよい。光酸発生剤としては、例えば、CPI-100P、110P(サンアプロ株式会社製)、Omnicat 270、290(IGM Resins社製)等のスルホニウム塩、Omnicat 250(IGM Resins社製)、WPI-113、116、124、169、170(富士フイルム和光純薬株式会社製)等のヨードニウム塩が挙げられる。
(光ファイバ)
 図1は、本実施形態に係る光ファイバの一例を示す概略断面図である。光ファイバ10は、コア11及びクラッド12を含むガラスファイバ13と、ガラスファイバ13の外周に設けられたプライマリ樹脂層14及びセカンダリ樹脂層15を含む被覆樹脂層16とを備えている。
 クラッド12はコア11を取り囲んでいる。コア11及びクラッド12は石英ガラス等のガラスを主に含み、例えば、コア11には、ゲルマニウムを添加した石英ガラス又は純石英ガラスを用いることができ、クラッド12には、純石英ガラス又はフッ素が添加された石英ガラスを用いることができる。
 図1において、例えば、ガラスファイバ13の外径(D2)は100μmから125μm程度である。ガラスファイバ13を構成するコア11の直径(D1)は、7μmから15μm程度である。
 被覆樹脂層16の厚さは、通常、60μmから70μm程度である。プライマリ樹脂層14及びセカンダリ樹脂層15の各層の厚さは、20μmから40μm程度であってもよく、例えば、プライマリ樹脂層14の厚さが35μmで、セカンダリ樹脂層15の厚さが25μmであってもよい。光ファイバを多数集合してケーブルとする場合には、光ファイバの被覆径が細いことが好ましい。その場合、被覆樹脂層16の総厚は30μm以上40μm以下であることが好ましく、プライマリ樹脂層とセカンダリ樹脂層の厚さはそれぞれ10μm以上30μm以下とすることができる。
 本実施形態に係る樹脂組成物は、セカンダリ樹脂層に適用することで、生産性に優れる光ファイバを作製することができる。
 本実施形態に係る光ファイバの製造方法は、コア及びクラッドを含むガラスファイバの外周に、上記樹脂組成物を塗布する塗布工程と、塗布工程の後に紫外線を照射することにより樹脂組成物を硬化させる硬化工程と、を含む。
 光ファイバの耐マイクロベンド特性を向上する観点から、セカンダリ樹脂層のヤング率は、23℃±2℃で500MPa以上であることが好ましく、800MPa以上であることがより好ましい。セカンダリ樹脂層のヤング率の上限値は特に制限されないが、セカンダリ樹脂層に適度の靱性を付与する観点から、23℃±2℃で3000MPa以下、2500MPa以下、2000MPa以下、又は1500MPa以下であってもよい。
 セカンダリ樹脂層のヤング率は、以下の方法で測定することができる。まず、光ファイバをアセトンとエタノールの混合溶剤に浸漬し、被覆樹脂層のみを筒状に抜き出す。この際、プライマリ樹脂層とセカンダリ樹脂層は一体となっているが、プライマリ樹脂層のヤング率はセカンダリ樹脂層の1/1000~1/10000のヤング率であるため、プライマリ樹脂層のヤング率は無視することができる。次に、被覆樹脂層から真空乾燥により溶剤を除いた後、23℃で引張試験(引張速度は1mm/分)を行い、2.5%歪の割線式によりヤング率を求めることができる。
 プライマリ樹脂層14は、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、モノマー、光重合開始剤等を含む樹脂組成物を硬化させて形成することができる。プライマリ樹脂層を形成する樹脂組成物は、セカンダリ被覆用の樹脂組成物と異なる組成を有している。プライマリ被覆用の樹脂組成物は、従来公知の技術を用いて調製することができる。
 プライマリ樹脂層のヤング率は0.5MPa以下であることが好ましい。プライマリ樹脂層のヤング率が0.5MPaを超えると、外力がガラスファイバに伝わり易くなり、マイクロベンドによる伝送損失増が大きくなる場合がある。
 光ファイバを複数本並列し、リボン用樹脂で一体化して光ファイバリボンとする場合がある。本開示に係る樹脂組成物はリボン用樹脂として使用することもできる。これにより、光ファイバと同様に光ファイバリボンに外力が加わった際の、表面の滑り性及び耐摩耗性を向上することができる。
 以下、本開示に係る実施例及び比較例を用いた評価試験の結果を示し、本開示を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定されない。
[ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル]
 ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルとして、Mn5000のポリオキシプロピレンモノブチルエーテル(日油株式会社製の「アクロビュートMB-90」)、Mn3000のポリオキシプロピレンモノブチルエーテル(日油株式会社製の「アクロビュートMB-52」)、Mn2300のポリオキシプロピレンモノブチルエーテル(日油株式会社製の「ユニルーブMB-370」)、及びMn4000のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノブチルエーテル(日油株式会社製の「ユニルーブ50MB-168」)を準備した。
[ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルの誘導体の合成]
(A-1)
 Mn5000のポリオキシプロピレンモノブチルエーテル(アクロビュートMB-90)と2,4-トリレンジイソシアネート(TDI)とをNCOとOHのモル比(NCO/OH)が2.0で、60℃で1時間反応させ、NCO末端プレポリマーを調製した。触媒として、ジブチルスズジラウレートを最終的な全仕込み量に対して、200ppm添加した。次に、NCO末端プレポリマーのNCOに対して、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)のOHのモル比が1.05となるようにHEAを添加し、60℃で1時間反応させ、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルの誘導体であるウレタンアクリレート(A-1)を得た。
(A-2)
 Mn3000のポリオキシプロピレンモノブチルエーテル(アクロビュートMB-52)とTDIとをNCO/OHが2.0で反応させ、NCO末端プレポリマーを調製した以外は(A-1)の合成と同様にして、ウレタンアクリレート(A-2)を得た。
(A-3)
 Mn4000のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノブチルエーテル(ユニルーブ50MB-168)とTDIとをNCO/OHが2.0で反応させ、NCO末端プレポリマーを調製した以外は(A-1)の合成と同様にして、ウレタンアクリレート(A-3)を得た。
(A-4)
 Mn5000のポリオキシプロピレンモノブチルエーテル(アクロビュートMB-90)と2-アクリロイルオキシエチルイソシアネートとをNCO/OHが1.0で、60℃で1時間反応させ、ウレタンアクリレート(A-4)を得た。
(A-5)
 Mn2300のポリオキシプロピレンモノブチルエーテル(ユニルーブMB-370)とTDIとをNCO/OHが2.0で反応させ、NCO末端プレポリマーを調製した以外は(A-1)の合成と同様にして、ウレタンアクリレート(A-5)を得た。
[ウレタンアクリレートの合成]
(B-1)
 Mn400のポリプロピレングリコール(PPG400)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)とをNCO/OHが1.5で反応させ、NCO末端プレポリマーを調製した以外は(A-1)の合成と同様にして、Mn1900のウレタンアクリレート(B-1)を得た。
(B-2)
 Mn600のポリプロピレングリコール(PPG600)とTDIとをNCO/OHが2.0で反応させ、NCO末端プレポリマーを調製した以外は(A-1)の合成と同様にして、Mn2200のウレタンアクリレート(B-2)を得た。
(B-3)
 Mn2000のポリプロピレングリコール(PPG2000)とTDIとをNCO/OHが2.0で反応させ、NCO末端プレポリマーを調製した以外は(A-1)の合成と同様にして、Mn5400のウレタンアクリレート(B-3)を得た。
(Z-1)
 PPG3000とIPDIとをNCO/OHが1.5で反応させ、NCO末端プレポリマーを調製した以外は(B-1)の合成と同様にして、Mn10800のウレタンアクリレート(Z-1)を得た。
 Mnは、Waters製のACQUITY APC RIシステムを用い、サンプル濃度:0.2質量%THF溶液、注入量:20μL、サンプル温度:15℃、移動相:THF、有機溶媒用XTカラム:粒子径2.5μm、ポアサイズ450Å、カラム内径4.6×カラム長150mm+粒子径2.5μm、ポアサイズ125Å、カラム内径4.6×カラム長150mm+粒子径1.7μm、ポアサイズ45Å、カラム内径4.6×カラム長150mm、カラム温度:40℃、流速:0.8mL/分の条件で測定した。
[セカンダリ被覆用の樹脂組成物]
 表1又は表2に示す配合量(質量部)で、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル化合物、ウレタンアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート(TPGDA)、ビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート(ビスコート#700HV)、エポキシアクリレート(ビスコート#540)、及び2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド(Omnirad TPO)を混合して、各実施例及び比較例のセカンダリ被覆用の樹脂組成物を作製した。
(プライマリ被覆用の樹脂組成物)
 ウレタンアクリレート(Z-1)を70質量部、ノニルフェノールポリエチレングリコールアクリレート(Sartomer製、商品名「SR504」)を19質量部、イソボルニルアクリレートを10質量部、Omnirad TPOを1質量部混合して、プライマリ被覆用の樹脂組成物を得た。
[光ファイバの作製]
 ガラスファイバ13の外周面に、プライマリ被覆用の樹脂組成物とセカンダリ被覆用の樹脂組成物とをそれぞれ塗布した。次いで、紫外線を照射することでぞれぞれの樹脂組成物を硬化し、プライマリ樹脂層14及びセカンダリ樹脂層15を備える被覆樹脂層16を形成し、光ファイバ10を作製した。プライマリ樹脂層14の厚さを35μm、セカンダリ樹脂層15の厚さを25μmとした。
(セカンダリ樹脂層のヤング率)
 光ファイバをアセトンとエタノールの混合溶剤に浸漬し、被覆樹脂層のみを筒状に抜き出した。次に、真空乾燥により溶剤を除いた後、23℃の恒温室にて、引張試験(引張速度は1mm/分)を行い、2.5%歪の割線式により求めた応力をセカンダリ樹脂層の断面積で割ることで、セカンダリ樹脂層のヤング率を求めた。
(光ファイバの巻き異常頻度)
 光ファイバの生産性を評価するため、巻き異常頻度を測定した。線速1000m/分で、光ファイバを500km巻き替え(50km×10ボビン)、OTDR(光パルス試験器)を用いて、各ボビンの長手の伝送損失を評価した。測定波長は1550nmとした。Point Discontinuitiesが0.05dBを超える箇所(巻き異常頻度)が5か所以下/500kmの光ファイバを合格とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 10 光ファイバ
 11 コア
 12 クラッド
 13 ガラスファイバ
 14 プライマリ樹脂層
 15 セカンダリ樹脂層
 16 被覆樹脂層

Claims (8)

  1.  数平均分子量が2500以上10000以下のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル及び前記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル化合物と、
     光重合性化合物と、
     光重合開始剤と、を含有する、光ファイバのセカンダリ被覆用の樹脂組成物。
  2.  前記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル化合物の含有量が、前記樹脂組成物の総量100質量部を基準として、0.05質量部以上15質量部以下である、請求項1に記載の樹脂組成物。
  3.  前記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルが、ポリオキシプロピレンブチルエーテル及びポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブチルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1又は請求項2に記載の樹脂組成物。
  4.  前記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルの誘導体が、前記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルに基づく構造を有するウレタン(メタ)アクリレートを含む、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  5.  前記ウレタン(メタ)アクリレートが、前記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルと、ジイソシアネートと、水酸基含有(メタ)アクリレートと、の反応物である、請求項4に記載の樹脂組成物。
  6.  前記ウレタン(メタ)アクリレートが、前記ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルと、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートと、の反応物である、請求項4に記載の樹脂組成物。
  7.  コア及びクラッドを含むガラスファイバと、
     前記ガラスファイバに接して前記ガラスファイバを被覆するプライマリ樹脂層と、
     前記プライマリ樹脂層を被覆するセカンダリ樹脂層と、を備え、
     前記セカンダリ樹脂層が、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の樹脂組成物の硬化物を含む、光ファイバ。
  8.  コア及びクラッドを含むガラスファイバの外周に、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
     前記塗布工程の後に紫外線を照射することにより前記樹脂組成物を硬化させる硬化工程と、
    を含む、光ファイバの製造方法。
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