WO2023195295A1 - 光ファイバ被覆用の樹脂組成物、光ファイバの着色被覆材料、光ファイバ、及び光ファイバリボン - Google Patents

光ファイバ被覆用の樹脂組成物、光ファイバの着色被覆材料、光ファイバ、及び光ファイバリボン Download PDF

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矩章 岩口
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    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables

Definitions

  • the present disclosure relates to a resin composition for coating an optical fiber, a colored coating material for an optical fiber, an optical fiber, and an optical fiber ribbon.
  • an optical fiber has a coating resin layer for protecting the glass fiber that is an optical transmission body.
  • the coating resin layer includes, for example, a primary resin layer and a secondary resin layer.
  • the outermost layer of the coating resin layer is composed of a colored resin layer for identifying the optical fiber (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • a resin composition for coating an optical fiber contains a photopolymerizable compound and a photopolymerization initiator, and the photopolymerizable compound is a di(meth)acrylate having an oxypropylene group and an oxyethylene group. di(meth)acrylate having a group, and the mass ratio of the content of oxypropylene groups to the content of oxyethylene groups in the photopolymerizable compound is 0.01 or more and 2.00 or less.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical fiber according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the optical fiber according to this embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the optical fiber ribbon according to this embodiment.
  • Optical fibers are sometimes used in the form of an optical fiber ribbon, in which a plurality of optical fibers are arranged and integrated using a ribbon resin.
  • optical fiber ribbons that use optical fibers with colored resin layers
  • a phenomenon known as "color peeling" occurs in which the colored resin layers peel off from the optical fibers.
  • color peeling occurs in which the colored resin layers peel off from the optical fibers.
  • the linear speed when forming the colored resin layer is increased, color peeling is likely to occur.
  • the coating resin layer may peel off from the glass fiber, increasing transmission loss.
  • the present disclosure aims to provide a resin composition, a colored coating material for an optical fiber, an optical fiber, and an optical fiber ribbon that can produce an optical fiber that is resistant to color peeling and has excellent wet heat resistance. .
  • a resin composition for coating an optical fiber according to one aspect of the present disclosure contains a photopolymerizable compound and a photopolymerization initiator, and the photopolymerizable compound is a di(meth)acrylate having an oxypropylene group. , di(meth)acrylate having an oxyethylene group, and the mass ratio of the content of the oxypropylene group to the content of the oxyethylene group in the photopolymerizable compound is 0.01 or more and 2.00 or less.
  • Such a resin composition uses a (meth)acrylate compound with a specific structure instead of the commonly used urethane (meth)acrylate as a photopolymerizable compound, so that color peeling does not easily occur and it is resistant to wet heat. Optical fibers with excellent durability can be produced.
  • the photopolymerizable compound may further contain epoxy di(meth)acrylate having a bisphenol skeleton.
  • the resin composition according to the present embodiment may further contain titanium oxide from the viewpoint of coloring the resin layer.
  • a colored coating material for an optical fiber according to one aspect of the present disclosure includes the resin composition according to any one of (1) to (3) above.
  • An optical fiber according to one aspect of the present disclosure includes a glass fiber including a core and a cladding, a primary resin layer that contacts the glass fiber and covers the glass fiber, and a secondary resin layer that covers the primary resin layer. a colored resin layer covering the secondary resin layer, the colored resin layer containing a cured product of the resin composition according to any one of (1) to (3) above.
  • An optical fiber according to one aspect of the present disclosure includes a glass fiber including a core and a cladding, a primary resin layer that contacts the glass fiber and covers the glass fiber, and a secondary resin layer that covers the primary resin layer.
  • the secondary resin layer contains a cured product of the resin composition according to any one of (1) to (3) above.
  • an optical fiber ribbon In an optical fiber ribbon according to one aspect of the present disclosure, a plurality of the optical fibers described in (5) or (6) above are arranged in parallel and coated with ribbon resin. Such an optical fiber ribbon does not cause color peeling when the optical fibers are taken out, and the optical fibers can be easily identified.
  • the resin composition for coating an optical fiber according to the present embodiment contains a photopolymerizable compound and a photopolymerization initiator, and the photopolymerizable compound contains di(meth)acrylate having an oxypropylene group and oxyethylene di(meth)acrylate having a group, and the mass ratio of the content of oxypropylene groups to the content of oxyethylene groups in the photopolymerizable compound is 0.01 or more and 2.00 or less.
  • Di(meth)acrylate having an oxypropylene group is also called propylene oxide-modified di(meth)acrylate.
  • the di(meth)acrylate having an oxypropylene group according to this embodiment is a photopolymerizable compound having no urethane bond.
  • di(meth)acrylates having an oxypropylene group examples include polypropylene glycol di(meth)acrylate, propylene oxide-modified bisphenol A di(meth)acrylate, and propylene oxide-modified neopentyl glycol di(meth)acrylate.
  • the number of oxypropylene groups (PO) may be 2 or more and 60 or less, 3 or more and 58 or less, or 4 or more and 54 or less.
  • Di(meth)acrylate having an oxyethylene group is also called ethylene oxide-modified di(meth)acrylate.
  • the di(meth)acrylate having an oxyethylene group according to this embodiment is a photopolymerizable compound having no urethane bond.
  • di(meth)acrylates having an oxyethylene group examples include polyethylene glycol di(meth)acrylate, isocyanuric acid ethylene oxide-modified di(meth)acrylate, ethylene oxide-modified bisphenol F di(meth)acrylate, and ethylene oxide-modified bisphenol.
  • a di(meth)acrylate is mentioned.
  • the number of oxyethylene groups (EO) may be 2 or more and 40 or less, 4 or more and 38 or less, 6 or more and 36 or less, or 8 or more and 34 or less.
  • the mass ratio (PO/EO) of the content of oxypropylene groups to the content of oxyethylene groups in the photopolymerizable compound is 0.01 or more, 0.02 or more, 0.01 or more, from the viewpoint of improving wet heat resistance. It may be 0.03 or more, or 0.04 or more. From the viewpoint of suppressing color peeling, PO/EO is 2.00 or less, and may be 1.80 or less, 1.30 or less, 1.20 or less, 1.10 or less, or less than 1.00. .
  • the content of di(meth)acrylate having an oxyethylene group may be 10% by mass or more, 15% by mass or more, or 20% by mass or more, and 50% by mass or less, based on the total amount of the photopolymerizable compound. It may be 48% by mass or less, or 45% by mass or less.
  • the photopolymerizable compound may further contain epoxy di(meth)acrylate having a bisphenol skeleton.
  • epoxy di(meth)acrylate a reaction product of a diglycidyl ether compound having a bisphenol skeleton and a compound having a (meth)acryloyl group such as (meth)acrylic acid can be used.
  • epoxy di(meth)acrylates examples include (meth)acrylic acid adducts of bisphenol A diglycidyl ether, (meth)acrylic acid adducts of bisphenol AF diglycidyl ether, and (meth)acrylic acid adducts of bisphenol F diglycidyl ether. Examples include adducts.
  • the content of epoxy di(meth)acrylate may be 30% by mass or more, 40% by mass or more, or 45% by mass or more based on the total amount of photopolymerizable compounds, It may be 70% by mass or less, 65% by mass or less, or 60% by mass or less.
  • the photopolymerizable compound according to this embodiment is a photopolymerizable compound other than di(meth)acrylate having an oxypropylene group, di(meth)acrylate having an oxyethylene group, and epoxy di(meth)acrylate having a bisphenol skeleton ( (hereinafter referred to as a "monomer").
  • a monofunctional monomer having one polymerizable group and a polyfunctional monomer having two or more polymerizable groups can be used.
  • a mixture of two or more monomers may be used.
  • monofunctional monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, s-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, Isobutyl (meth)acrylate, n-pentyl (meth)acrylate, isopentyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, heptyl (meth)acrylate, isoamyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, isooctyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, 2-phenoxyethyl (meth)acrylate, 3-phenoxybenzyl acrylate, phenoxydiethylene glycol acryl
  • polyfunctional monomers examples include polytetraethylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl hydroxypivalic acid di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, and 1,6-hexanediol di(meth)acrylate.
  • the photopolymerization initiator can be appropriately selected from known radical photopolymerization initiators.
  • the photopolymerization initiator include 1-hydroxycyclohexylphenylketone (Omnirad 184, manufactured by IGM Resins), 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2 -Methylpropan-1-one, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propane- 1-one (Omnirad 907, manufactured by IGM Resins), 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Omnirad TPO, manufactured by IGM Resins), and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide ( Omnirad 819, manufactured by IGM Resin
  • the content of the photopolymerization initiator is 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less, 2 parts by mass or more and 8 parts by mass or less, or 3 parts by mass or more and 7 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the total amount of the photopolymerizable compound. There may be.
  • the resin composition may further contain a silane coupling agent, a leveling agent, an antifoaming agent, an antioxidant, a sensitizer, and the like.
  • the silane coupling agent is not particularly limited as long as it does not interfere with curing of the resin composition.
  • Examples of the silane coupling agent include tetramethylsilicate, tetraethylsilicate, mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris( ⁇ -methoxy-ethoxy)silane, ⁇ -(3,4-epoxycyclohexyl) )-Ethyltrimethoxysilane, dimethoxydimethylsilane, diethoxydimethylsilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, ⁇ -methacryloxy Propyltrimethoxysilane, N-( ⁇ -aminoethyl)- ⁇ -aminopropyltrimeth
  • the resin composition according to this embodiment can further contain titanium oxide particles.
  • titanium oxide particles surface-treated titanium oxide particles may be used.
  • Surface-treated titanium oxide particles are titanium oxide particles that have been surface-treated with an inorganic substance, and have excellent dispersibility in a resin composition.
  • Examples of inorganic substances used for surface treatment include aluminum oxide, silicon dioxide, and zirconium dioxide.
  • the surface-treated titanium oxide particles have a surface-treated layer containing at least one member selected from the group consisting of aluminum oxide, silicon dioxide, and zirconium dioxide, dispersibility can be further improved.
  • the surface treatment layer may be formed on at least a portion of the surface of titanium oxide, or may be formed on the entire surface of titanium oxide.
  • the surface treatment layer is formed by surface treatment of titanium oxide.
  • the amount of the surface treatment layer in the surface-treated titanium oxide particles may be 1% by mass or more, 1.5% by mass or more, or 2% by mass or more from the viewpoint of improving dispersibility, and from the viewpoint of increasing hiding power. , 10% by mass or less, 9% by mass or less, or 8% by mass or less.
  • the amount of the surface treatment layer can be calculated by measuring the amount of titanium element and inorganic elements other than titanium contained in the surface treated titanium oxide particles using inductively coupled mass spectrometry (ICP-MS).
  • the average primary particle size of the surface-treated titanium oxide particles may be 300 nm or less, 295 nm or less, or 290 nm or less, from the viewpoint of improving the lateral pressure resistance of the coating resin layer.
  • the average primary particle size of the surface-treated titanium oxide particles may be 100 nm or more, 150 nm or more, or 200 nm or more, or 200 nm or more and 300 nm or less, from the viewpoint of increasing hiding power.
  • the average primary particle size can be measured, for example, by image analysis of electron micrographs, light scattering method, BET method, etc.
  • the content of the surface-treated titanium oxide particles is 0.6 mass % or more, 1 mass % or more, 2 mass % or more, or 3 mass % or more based on the total amount of the resin composition. It may be. From the viewpoint of increasing the curability of the resin composition, the content of the surface-treated titanium oxide particles is 20% by mass or less, 15% by mass or less, 10% by mass or less, or 8% by mass or less based on the total amount of the resin composition. There may be.
  • the resin film obtained by curing the resin composition according to the present embodiment with an integrated light amount of 900 mJ/cm 2 or more and 1100 mJ/cm 2 or less is 6% or more and 50% or less at 23°C, the resin has excellent toughness.
  • a layer can be formed.
  • the elongation at break of the resin film may be 6.5% or more, 7% or more, or 10% or more, and may be 45% or less, 40% or less, or 30% or less.
  • the Young's modulus of the resin film may be 400 MPa or more, 450 MPa or more, or 500 MPa or more at 23°C. From the viewpoint of forming a resin layer with excellent toughness, the Young's modulus of the resin film may be 1500 MPa or less, 1200 MPa or less, or 1000 MPa or less at 23°C.
  • the resin composition according to this embodiment can be suitably used as a colored coating material for optical fibers.
  • a colored coating material containing the resin composition according to this embodiment By forming the outermost layer of the coating resin layer using a colored coating material containing the resin composition according to this embodiment, the resistance to wet heat of the optical fiber can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an optical fiber according to one embodiment.
  • the optical fiber 1 of this embodiment includes a glass fiber 10 and a coating resin layer 20 that is in contact with the glass fiber 10 and covers the outer periphery of the glass fiber 10.
  • the glass fiber 10 is a light-guiding optical transmission body that transmits the light introduced into the optical fiber 1.
  • the glass fiber 10 is a member made of glass, and is configured using, for example, silica (SiO 2 ) glass as a base material (main component).
  • the glass fiber 10 includes a core 12 and a cladding 14 that covers the core 12. Glass fiber 10 transmits the light introduced into optical fiber 1.
  • the core 12 is provided, for example, in a region including the central axis of the glass fiber 10.
  • the core 12 is made of, for example, pure SiO 2 glass or SiO 2 glass containing GeO 2 and/or fluorine element.
  • the cladding 14 is provided in a region surrounding the core 12.
  • the cladding 14 has a refractive index lower than the refractive index of the core 12.
  • the cladding 14 is made of, for example, pure SiO 2 glass or SiO 2 glass doped with fluorine element.
  • the outer diameter of the glass fiber 10 is approximately 100 ⁇ m to 125 ⁇ m, and the diameter of the core 12 constituting the glass fiber 10 is approximately 7 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the coating resin layer 20 is an ultraviolet curing resin layer that covers the cladding 14.
  • the coating resin layer 20 includes a primary resin layer 22 that covers the outer periphery of the glass fiber 10 and a secondary resin layer 24 that covers the outer periphery of the primary resin layer 22.
  • the primary resin layer 22 is in contact with the outer peripheral surface of the clad 14 and covers the entire clad 14.
  • the secondary resin layer 24 is in contact with the outer peripheral surface of the primary resin layer 22 and covers the entire primary resin layer 22.
  • the thickness of the primary resin layer 22 is, for example, 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the thickness of the secondary resin layer 24 is, for example, 10 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
  • the resin composition according to this embodiment can be applied to the secondary resin layer 24.
  • the secondary resin layer 24 can be formed by curing the resin composition.
  • the secondary resin layer 24 can improve the single-fiber separability and resistance to moist heat of the optical fiber.
  • the primary resin layer 22 can be formed, for example, by curing a resin composition containing urethane (meth)acrylate, a monomer, a photopolymerization initiator, and a silane coupling agent. Conventionally known techniques can be used for the resin composition for the primary resin layer.
  • the coating resin layer 20 may further include a colored resin layer 26 that covers the outer periphery of the secondary resin layer 24.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an optical fiber according to one embodiment. As shown in FIG. 2, the optical fiber 1A of this embodiment includes a glass fiber 10 and a coating resin layer 20 that is in contact with the glass fiber 10 and covers the outer periphery of the glass fiber 10.
  • the coating resin layer 20 includes a primary resin layer 22, a secondary resin layer 24, and a colored resin layer 26.
  • the thickness of the colored resin layer 26 is, for example, 3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the resin composition according to this embodiment can be applied to the colored resin layer 26.
  • the colored resin layer 26 can be formed by curing the resin composition.
  • the colored resin layer 26 can improve the single-fiber separability and resistance to moist heat of the optical fiber.
  • the secondary resin layer 24 in the optical fiber 1A may be formed using a conventionally known resin composition, for example, by curing a resin composition containing urethane (meth)acrylate, a monomer, and a photopolymerization initiator. be able to.
  • optical fiber ribbon An optical fiber ribbon can be manufactured using the optical fiber according to this embodiment.
  • the optical fiber ribbon has a plurality of the optical fibers arranged in parallel and is coated with a ribbon resin.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the optical fiber ribbon according to this embodiment.
  • the optical fiber ribbon 100 includes a plurality of optical fibers 1A and a connecting resin layer 40 in which the optical fibers 1A are coated with ribbon resin and connected. Although four optical fibers are shown as an example in FIG. 3, the number is not particularly limited.
  • a resin material generally known as a ribbon material can be used as the resin for the ribbon.
  • Ribbon resins are thermosetting resins such as silicone resins, epoxy resins, and urethane resins, or ultraviolet curing resins such as epoxy acrylates, urethane acrylates, and polyester acrylates, from the viewpoint of preventing damage to the optical fibers and making them easy to split. It may also contain resin.
  • the optical fiber ribbon according to the present embodiment does not cause color peeling when removing the connecting resin layer from the optical fiber ribbon to take out the optical fibers, and it is easy to remove the optical fibers. can be identified.
  • titanium oxide particles surface-treated titanium oxide particles having a surface treatment layer containing aluminum oxide (Al 2 O 3 ) were prepared.
  • the average primary particle size of the surface-treated titanium oxide particles was 200 to 300 nm, and the amount of Al 2 O 3 calculated by ICP-MS measurement was 2.5% by mass.
  • a resin film was punched into a JIS K 7127 type No. 5 dumbbell shape, and tested using a tensile tester at a tensile speed of 1 mm/min and a gauge line spacing of 25 mm under the conditions of 23 ⁇ 2°C and 50 ⁇ 10% RH. Tensile, stress-strain curves were obtained. Young's modulus was determined using the 2.5% secant line.
  • a urethane acrylate oligomer obtained by reacting polypropylene glycol with a molecular weight of 4000, isophorone diisocyanate, hydroxyethyl acrylate, and methanol was prepared. 75 parts by mass of this urethane acrylate oligomer, 12 parts by mass of nonylphenol EO modified acrylate, 6 parts by mass of N-vinylcaprolactam, 2 parts by mass of 1,6-hexanediol diacrylate, 1 part by mass of Omnirad TPO, and 3-
  • a resin composition P was prepared by mixing 1 part by mass of mercaptopropyltrimethoxysilane.
  • (Resin composition for secondary resin layer) Acrylic acid addition of 40 parts by mass of urethane acrylate oligomer which is a reaction product of polypropylene glycol having a molecular weight of 600, 2,4-tolylene diisocyanate and 2-hydroxyethyl acrylate, 35 parts by mass of isobornyl acrylate, and bisphenol A diglycidyl ether.
  • a resin composition S was prepared by mixing 24 parts by mass of epoxy acrylate, 1 part by mass of Omnirad TPO, and 1 part by mass of Omnirad 184.
  • Resin composition for ribbon 18 parts by mass of urethane acrylate which is a reaction product of bisphenol A/ethylene oxide addition diol, tolylene diisocyanate and hydroxyethyl acrylate, and 10 parts by mass of urethane acrylate which is a reaction product of polytetramethylene glycol, tolylene diisocyanate and hydroxyethyl acrylate.
  • a resin composition R was prepared by mixing 0.7 parts by mass of -[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-one (Omnirad 907) and 1.3 parts by mass of Omnirad TPO. .
  • a primary resin layer with a thickness of 17.5 ⁇ m is formed using resin composition P on the outer periphery of a glass fiber with a diameter of 125 ⁇ m consisting of a core and a cladding, and a secondary resin layer with a thickness of 15 ⁇ m is further formed on the outer periphery using resin composition S.
  • a resin layer was formed to produce an optical fiber.
  • a colored resin layer with a thickness of 5 ⁇ m was formed on the outer periphery of the secondary resin layer using the resin compositions of Test Examples 1 to 17 while rewinding the optical fiber using a coloring machine.
  • An optical fiber having a diameter of 200 ⁇ m (hereinafter referred to as "colored optical fiber") having a colored resin layer was produced.
  • the linear speed when forming each resin layer was 1500 m/min.
  • optical fiber ribbon Four colored optical fibers were prepared, coated with resin composition R for ribbons, and then cured by irradiation with ultraviolet rays to form a connecting resin layer to produce an optical fiber ribbon.

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Abstract

光ファイバ被覆用の樹脂組成物は、光重合性化合物及び光重合開始剤を含有し、光重合性化合物が、オキシプロピレン基を有するジ（メタ）アクリレートと、オキシエチレン基を有するジ（メタ）アクリレートと、を含み、光重合性化合物におけるオキシエチレン基の含有量に対するオキシプロピレン基の含有量の質量比が、０．０１以上２．００以下である。

Description

光ファイバ被覆用の樹脂組成物、光ファイバの着色被覆材料、光ファイバ、及び光ファイバリボン
　本開示は、光ファイバ被覆用の樹脂組成物、光ファイバの着色被覆材料、光ファイバ、及び光ファイバリボンに関する。
　本出願は、２０２２年４月６日出願の日本出願第２０２２－０６３４３１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有している。被覆樹脂層は、例えば、プライマリ樹脂層及びセカンダリ樹脂層を有している。被覆樹脂層の最外層は、光ファイバの識別のための着色樹脂層から構成される（例えば、特許文献１～３参照。）。
特開平６－２４２３５５号公報 特開２００３－２７９８１１号公報 国際公開第２０１６／０４７００２号
　本開示の一態様に係る光ファイバ被覆用の樹脂組成物は、光重合性化合物及び光重合開始剤を含有し、光重合性化合物が、オキシプロピレン基を有するジ（メタ）アクリレートと、オキシエチレン基を有するジ（メタ）アクリレートと、を含み、光重合性化合物におけるオキシエチレン基の含有量に対するオキシプロピレン基の含有量の質量比が、０．０１以上２．００以下である。
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。 図２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。 図３は、本実施形態に係る光ファイバリボン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］
　光ファイバは、光ファイバを複数本並べてリボン用樹脂により一体化した光ファイバリボンの形態で使用されることがある。着色樹脂層を有する光ファイバを使用した光ファイバリボンでは、リボン材を除去して光ファイバを取り出す作業をする際に、着色樹脂層が光ファイバから剥がれてしまう現象、いわゆる「色剥がれ」が生じることがある。特に着色樹脂層を形成する際の線速を速くすると、色剥がれが生じ易くなる。また、光ファイバが湿熱環境下に置かれた場合、ガラスファイバから被覆樹脂層が剥離して伝送損失が増加することがある。
　本開示は、色剥がれが生じ難く、かつ、湿熱耐性に優れる光ファイバを作製することができる樹脂組成物、光ファイバの着色被覆材料、光ファイバ、及び光ファイバリボン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、色剥がれが生じ難く、かつ、湿熱耐性に優れる光ファイバを作製することができる樹脂組成物、光ファイバの着色被覆材料、光ファイバ、及び光ファイバリボン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。
　（１）本開示の一態様に係る光ファイバ被覆用の樹脂組成物は、光重合性化合物及び光重合開始剤を含有し、光重合性化合物が、オキシプロピレン基を有するジ（メタ）アクリレートと、オキシエチレン基を有するジ（メタ）アクリレートと、を含み、光重合性化合物におけるオキシエチレン基の含有量に対するオキシプロピレン基の含有量の質量比が、０．０１以上２．００以下である。
　このような樹脂組成物は、光重合性化合物として、一般に用いられるウレタン（メタ）アクリレートに代えて、特定の構造を有する（メタ）アクリレート化合物を用いることで、色剥がれが生じ難く、かつ、湿熱耐性に優れる光ファイバを作製することができる。
　（２）上記（１）において、樹脂層の強度を高める観点から、光重合性化合物は、ビスフェノール骨格を有するエポキシジ（メタ）アクリレートを更に含んでもよい。
　（３）上記（１）又は（２）において、樹脂層を着色する観点から、本実施形態に係る樹脂組成物は、酸化チタンを更に含有してもよい。
　（４）本開示の一態様に係る光ファイバの着色被覆材料は、上記（１）から（３）のいずれかに記載の樹脂組成物を含む。本実施形態に係る樹脂組成物を着色樹脂層に用いることで、色剥がれが生じ難く、かつ、湿熱耐性に優れる光ファイバを作製することができる。
　（５）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、セカンダリ樹脂層を被覆する着色樹脂層と、を備え、着色樹脂層が、上記（１）から（３）のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物を含む。本実施形態に係る樹脂組成物を着色樹脂層に適用することで、色剥がれが生じることなく、光ファイバの湿熱耐性を向上することができる。
　（６）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（１）から（３）のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物を含む。本実施形態に係る樹脂組成物をセカンダリ樹脂層に適用することで、色剥がれが生じることなく、光ファイバの湿熱耐性を向上することができる。
　（７）本開示の一態様に係る光ファイバリボンは、上記（５）又は（６）に記載の光ファイバが複数並列され、リボン用樹脂で被覆されている。このような光ファイバリボンは、光ファイバを取り出す作業をする際に色剥がれが生じることがなく、光ファイバを容易に識別することができる。
［本開示の実施形態の詳細］
　本開示の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。本明細書における（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する。（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）
　本実施形態に係る光ファイバ被覆用の樹脂組成物は、光重合性化合物及び光重合開始剤と、を含有し、光重合性化合物が、オキシプロピレン基を有するジ（メタ）アクリレートと、オキシエチレン基を有するジ（メタ）アクリレートと、を含み、光重合性化合物におけるオキシエチレン基の含有量に対するオキシプロピレン基の含有量の質量比が、０．０１以上２．００以下である。
　オキシプロピレン基を有するジ（メタ）アクリレートは、プロピレンオキサイド変性ジ（メタ）アクリレートとも呼ばれる。本実施形態に係るオキシプロピレン基を有するジ（メタ）アクリレートは、ウレタン結合を有しない光重合性化合物である。
　オキシプロピレン基を有するジ（メタ）アクリレートとしては、例えば、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、及びプロピレンオキサイド変性ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートが挙げられる。オキシプロピレン基を有するジ（メタ）アクリレートは、オキシプロピレン基（ＰＯ）の数が、２以上６０以下、３以上５８以下、又は４以上５４以下であってもよい。
　オキシエチレン基を有するジ（メタ）アクリレートは、エチレンオキサイド変性ジ（メタ）アクリレートとも呼ばれる。本実施形態に係るオキシエチレン基を有するジ（メタ）アクリレートは、ウレタン結合を有しない光重合性化合物である。
　オキシエチレン基を有するジ（メタ）アクリレートとしては、例えば、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、及びエチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレートが挙げられる。オキシエチレン基を有するジ（メタ）アクリレートは、オキシエチレン基（ＥＯ）の数が、２以上４０以下、４以上３８以下、６以上３６以下、又は８以上３４以下であってもよい。
　光重合性化合物におけるオキシエチレン基の含有量に対するオキシプロピレン基の含有量の質量比（ＰＯ／ＥＯ）は、湿熱耐性を向上する観点から、０．０１以上であり、０．０２以上、０．０３以上、又は０．０４以上であってもよい。ＰＯ／ＥＯは、色剥がれを抑制する観点から、２．００以下であり、１．８０以下、１．３０以下、１．２０以下、１．１０以下、又は１．００未満であってもよい。
　オキシエチレン基を有するジ（メタ）アクリレートの含有量は、光重合性化合物の総量を基準として１０質量％以上、１５質量％以上、又は２０質量％以上であってもよく、５０質量％以下、４８質量％以下、又は４５質量％以下であってもよい。
　樹脂層の強度を高める観点から、光重合性化合物は、ビスフェノール骨格を有するエポキシジ（メタ）アクリレートを更に含んでもよい。エポキシジ（メタ）アクリレートとしては、ビスフェノール骨格を有するジグリシジルエーテル化合物と、（メタ）アクリル酸等の（メタ）アクリロイル基を有する化合物との反応物を用いることができる。
　エポキシジ（メタ）アクリレートとしては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルの（メタ）アクリル酸付加物、ビスフェノールＡＦジグリシジルエーテルの（メタ）アクリル酸付加物、及びビスフェノールＦジグリシジルエーテルの（メタ）アクリル酸付加物が挙げられる。
　樹脂層の強度をより高める観点から、エポキシジ（メタ）アクリレートの含有量は、光重合性化合物の総量を基準として３０質量％以上、４０質量％以上、又は４５質量％以上であってもよく、７０質量％以下、６５質量％以下、又は６０質量％以下であってもよい。
　本実施形態に係る光重合性化合物は、オキシプロピレン基を有するジ（メタ）アクリレート、オキシエチレン基を有するジ（メタ）アクリレート、及びビスフェノール骨格を有するエポキシジ（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。）を更に含むことができる。
　モノマーとしては、重合性基を１つ有する単官能モノマー、重合性基を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、ｔｅｒｔ－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、２－フェノキシエチル（メタ）アクリレート、３－フェノキシベンジルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、４－ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキサノールアクリレート、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、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基含有モノマー；Ｎ－（メタ）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、Ｎ－（メタ）アクリロイルピペリジン、Ｎ－（メタ）アクリロイルピロリジン、３－（３－ピリジン）プロピル（メタ）アクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート等の複素環含有モノマー；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等のマレイミド系モノマー；（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，Ｎ－ジエチル（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－エチル（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）アクリルアミド等のアミド系モノマー；（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ｔｅｒｔ－ブチルアミノエチル等の（メタ）アクリル酸アミノアルキル系モノマー；Ｎ－（メタ）アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、Ｎ－（メタ）アクリロイル－６－オキシヘキサメチレンスクシンイミド、Ｎ－（メタ）アクリロイル－８－オキシオクタメチレンスクシンイミド等のスクシンイミド系モノマーが挙げられる。
　多官能モノマーとしては、例えば、ポリ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、１，４－ブタンジオールジ（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、ネオペンチルグリコールジ（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、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、及び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］イソシアヌレートが挙げられる。
　光重合開始剤は、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は、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、１－（４－イソプロピルフェニル）－２－ヒドロキシ－２－メチルプロパン－１－オン、ビス（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、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）、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）、及びビス（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）が挙げられる。
　光重合開始剤の含有量は、光重合性化合物の総量１００質量部に対して、１質量部以上１０質量部以下、２質量部以上８質量部以下、又は３質量部以上７質量部以下であってもよい。
　樹脂組成物は、シランカップリング剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、増感剤等を更に含有してもよい。
　シランカップリング剤は、樹脂組成物の硬化の妨げにならなければ、特に限定されない。シランカップリング剤としては、例えば、テトラメチルシリケート、テトラエチルシリケート、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β－メトキシ－エトキシ）シラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）－エチルトリメトキシシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、３－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－（β－アミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－（β－アミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメチルジメトキシシラン、Ｎ－フェニル－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－クロロプロピルトリメトキシシラン、γ－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス－［３－（トリエトキシシリル）プロピル］テトラスルフィド、ビス－［３－（トリエトキシシリル）プロピル］ジスルフィド、γ－トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド、及びγ－トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィドが挙げられる。
　樹脂層を着色する観点から、本実施形態に係る樹脂組成物は、酸化チタン粒子を更に含有することができる。酸化チタン粒子としては、表面処理酸化チタン粒子を用いてもよい。表面処理酸化チタン粒子は、酸化チタンが無機物により表面処理が施された粒子であり、樹脂組成物中の分散性に優れている。
　表面処理に用いる無機物としては、例えば、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、及び二酸化ジルコニウムが挙げられる。表面処理酸化チタン粒子が、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、及び二酸化ジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種を含む表面処理層を有することで、分散性をより向上することができる。表面処理層は、酸化チタンの表面の少なくとも一部に形成されてよく、酸化チタンの全表面に形成されていてもよい。表面処理層は、酸化チタンの表面処理によって形成されたものである。
　表面処理酸化チタン粒子における表面処理層の量は、分散性を向上する観点から、１質量％以上、１．５質量％以上、又は２質量％以上であってもよく、隠蔽力を高める観点から、１０質量％以下、９質量％以下、又は８質量％以下であってもよい。表面処理層の量は、誘導結合質量分析（ＩＣＰ－ＭＳ）を用いて、表面処理酸化チタン粒子に含まれるチタン元素及びチタン以外の無機物の元素の量を測定することで算出することができる。
　表面処理酸化チタン粒子の平均一次粒径は、被覆樹脂層の側圧耐性を向上する観点から、３００ｎｍ以下、２９５ｎｍ以下、又は２９０ｎｍ以下であってもよい。表面処理酸化チタン粒子の平均一次粒径は、隠蔽力を高める観点から、１００ｎｍ以上、１５０ｎｍ以上、又は２００ｎｍ以上であってもよく、２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であってもよい。平均一次粒径は、例えば、電子顕微鏡写真の画像解析、光散乱法、ＢＥＴ法等によって測定することができる。
　表面処理酸化チタン粒子の含有量は、樹脂層の視認性を向上する観点から、樹脂組成物の総量を基準として０．６質量以上、１質量％以上、２質量％以上、又は３質量％以上であってもよい。表面処理酸化チタン粒子の含有量は、樹脂組成物の硬化性を高める観点から、樹脂組成物の総量を基準として２０質量％以下、１５質量％以下、１０質量％以下、又は８質量％以下であってもよい。
　本実施形態に係る樹脂組成物を９００ｍＪ／ｃｍ２以上１１００ｍＪ／ｃｍ２以下の積算光量で硬化させた樹脂フィルムの破断伸びは、２３℃で６％以上５０％以下であると、靱性に優れる樹脂層を形成することできる。樹脂フィルムの破断伸びは、６．５％以上、７％以上、又は１０％以上であってもよく、４５％以下、４０％以下、又は３０％以下であってもよい。
　光ファイバの湿熱耐性をより向上する観点から、樹脂フィルムのヤング率は、２３℃で４００ＭＰａ以上、４５０ＭＰａ以上、又は５００ＭＰａ以上であってもよい。靱性に優れる樹脂層を形成する観点から、樹脂フィルムのヤング率は、２３℃で１５００ＭＰａ以下、１２００ＭＰａ以下、又は１０００ＭＰａ以下であってもよい。
　本実施形態に係る樹脂組成物は、光ファイバの着色被覆材料として好適に用いることができる。本実施形態に係る樹脂組成物を含む着色被覆材料を用いて被覆樹脂層の最外層を形成することで、光ファイバの湿熱耐性を向上することができる。
（光ファイバ）
　図１は、一実施形態に係る光ファイバの構成を示す概略断面図である。図１に示されるように、本実施形態の光ファイバ１は、ガラスファイバ１０と、ガラスファイバ１０に接してガラスファイバ１０の外周を覆う被覆樹脂層２０とを備えている。
　ガラスファイバ１０は、光ファイバ１に導入された光を伝送する導光性の光伝送体である。ガラスファイバ１０は、ガラス製の部材であって、例えば、シリカ（ＳｉＯ２）ガラスを基材（主成分）として構成される。ガラスファイバ１０は、コア１２と、コア１２を覆うクラッド１４とを備えている。ガラスファイバ１０は、光ファイバ１に導入された光を伝送する。コア１２は、例えば、ガラスファイバ１０の中心軸線を含む領域に設けられている。コア１２は、例えば、純ＳｉＯ２ガラス、又は、ＳｉＯ２ガラスにＧｅＯ２及び／又はフッ素元素等が含まれたものからなっている。クラッド１４は、コア１２を囲む領域に設けられている。クラッド１４は、コア１２の屈折率より低い屈折率を有している。クラッド１４は、例えば、純ＳｉＯ２ガラス、又はフッ素元素が添加されたＳｉＯ２ガラスからなっている。ガラスファイバ１０の外径は１００μｍから１２５μｍ程度であり、ガラスファイバ１０を構成するコア１２の直径は、７μｍから１５μｍ程度である。
　被覆樹脂層２０は、クラッド１４を覆う紫外線硬化型の樹脂層である。被覆樹脂層２０は、ガラスファイバ１０の外周を被覆するプライマリ樹脂層２２と、プライマリ樹脂層２２の外周を被覆するセカンダリ樹脂層２４と、を備えている。プライマリ樹脂層２２は、クラッド１４の外周面に接しており、クラッド１４の全体を被覆している。セカンダリ樹脂層２４は、プライマリ樹脂層２２の外周面に接しており、プライマリ樹脂層２２の全体を被覆している。プライマリ樹脂層２２の厚さは、例えば、１０μｍ以上５０μｍ以下である。セカンダリ樹脂層２４の厚さは、例えば、１０μｍ以上４０μｍ以下である。
　本実施形態に係る樹脂組成物は、セカンダリ樹脂層２４に適用することができる。セカンダリ樹脂層２４は、上記樹脂組成物を硬化させて形成することができる。セカンダリ樹脂層２４は、本実施形態に係る樹脂組成物の硬化物を含むことにより、光ファイバの単心分離性及び湿熱耐性を向上することができる。
　プライマリ樹脂層２２は、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、モノマー、光重合開始剤及びシランカップリング剤を含む樹脂組成物を硬化させて形成することができる。プライマリ樹脂層用の樹脂組成物は、従来公知の技術を用いることができる。
　被覆樹脂層２０は、セカンダリ樹脂層２４の外周を被覆する着色樹脂層２６を更に備えていてもよい。図２は、一実施形態に係る光ファイバの構成を示す概略断面図である。図２に示されるように、本実施形態の光ファイバ１Ａは、ガラスファイバ１０と、ガラスファイバ１０に接してガラスファイバ１０の外周を覆う被覆樹脂層２０とを備えている。被覆樹脂層２０は、プライマリ樹脂層２２と、セカンダリ樹脂層２４と、着色樹脂層２６とを備えている。着色樹脂層２６の厚さは、例えば、３μｍ以上１０μｍ以下である。
　本実施形態に係る樹脂組成物は、着色樹脂層２６に適用することができる。着色樹脂層２６は、上記樹脂組成物を硬化させて形成することができる。着色樹脂層２６は、本実施形態に係る樹脂組成物の硬化物を含むことにより、光ファイバの単心分離性及び湿熱耐性を向上することができる。光ファイバ１Ａにおけるセカンダリ樹脂層２４は、従来公知の樹脂組成物を用いて形成してよく、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、モノマー、及び光重合開始剤を含む樹脂組成物を硬化させて形成することができる。
（光ファイバリボン）
　本実施形態に係る光ファイバを用いて光ファイバリボンを作製することができる。光ファイバリボンは、上記光ファイバが複数並列され、リボン用樹脂で被覆されている。
　図３は、本実施形態に係る光ファイバリボンを示す概略断面図である。光ファイバリボン１００は、複数の光ファイバ１Ａと、光ファイバ１Ａがリボン用樹脂により被覆されて連結された連結樹脂層４０とを有している。図３では、一例として４本の光ファイバが示されているが、その本数は特に限定されるものではない。
　リボン用樹脂としては、一般にリボン材として知られている樹脂材料を用いることができる。リボン用樹脂は、光ファイバの損傷防止性、分断容易性等の観点から、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化型樹脂、又は、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート等の紫外線硬化型樹脂を含有してもよい。
　本実施形態に係る光ファイバリボンは、上記光ファイバを用いることで、光ファイバリボンから連結樹脂層を除去して光ファイバを取り出す作業をする際に色剥がれが生じることがなく、光ファイバを容易に識別することができる。
　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。
［着色樹脂層用の樹脂組成物］
（光重合性化合物）
　光重合性化合物として、ビスフェノールＡエポキシジアクリレート（ＥＡ）、表１に示すポリプロピレングリコールジアクリレート及びＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレートを準備した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　光重合開始剤として、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）及び１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（Ｏｍｎｉｒａｄ　１８４）を準備した。
　酸化チタン粒子として、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含む表面処理層を有する表面処理酸化チタン粒子を準備した。表面処理酸化チタン粒子の平均一次粒径は、２００～３００ｎｍであり、ＩＣＰ－ＭＳの測定により算出されるＡｌ２Ｏ３の量は、２．５質量％であった。
　表２又は表３に示す配合量（質量部）の光重合性化合物及び光重合開始剤を混合した後、樹脂組成物中の表面処理酸化チタン粒子の含有量が５質量％となるように混合して、樹脂組成物を調製した。試験例１～１５が実施例に相当し、試験例１６及び１７が比較例に相当する。
（ヤング率）
　スピンコータを用いて、樹脂組成物をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの上に塗布した後、無電極ＵＶランプシステム（ヘレウス製の「ＶＰＳ６００（Ｄバルブ）」）を用いて、１０００±１００ｍＪ／ｃｍ２の条件で硬化させ、ＰＥＴフィルム上に厚み５０±５μｍの樹脂層を形成した。樹脂層をＰＥＴフィルムから剥がし、樹脂フィルムを得た。
　樹脂フィルムをＪＩＳ　Ｋ　７１２７　タイプ５号のダンベル形状に打ち抜き、２３±２℃、５０±１０％ＲＨの条件下で、引張試験機を用いて１ｍｍ／分の引張速度、標線間２５ｍｍの条件で引張り、応力－歪み曲線を得た。２．５％割線によりヤング率を求めた。
（プライマリ樹脂層用の樹脂組成物）
　分子量４０００のポリプロピレングリコール、イソホロンジイソシアネート、ヒドロキシエチルアクリレート及びメタノールを反応させることにより得られるウレタンアクリレートオリゴマーを準備した。このウレタンアクリレートオリゴマーを７５質量部、ノニルフェノールＥＯ変性アクリレートを１２質量部、Ｎ－ビニルカプロラクタムを６質量部、１，６－ヘキサンジオールジアクリレートを２質量部、Ｏｍｎｉｒａｄ　ＴＰＯを１質量部、及び３－メルカプトプロピルトリメトキシシランを１質量部混合して、樹脂組成物Ｐを調製した。
（セカンダリ樹脂層用の樹脂組成物）
　分子量６００のポリプロピレングリコール、２，４－トリレンジイソシアネート及び２－ヒドロキシエチルアクリレートの反応物であるウレタンアクリレートオリゴマーを４０質量部、イソボルニルアクリレートを３５質量部、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物であるエポキシアクリレートを２４質量部、及びＯｍｎｉｒａｄ　ＴＰＯを１質量部、Ｏｍｎｉｒａｄ　１８４を１質量部混合して、樹脂組成物Ｓを調製した。
（リボン用の樹脂組成物）
　ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加ジオール、トリレンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートの反応物であるウレタンアクリレートを１８質量部、ポリテトラメチレングリコール、トリレンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートの反応物であるウレタンアクリレートを１０質量部、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートを１５質量部、Ｎ－ビニルピロリドンを１０質量部、イソボルニルアクリレートを１０質量部、ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加ジオールジアクリレートを５質量部、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）を０．７質量部、及びＯｍｎｉｒａｄ　ＴＰＯを１．３質量部混合して、樹脂組成物Ｒを調製した。
［光ファイバの作製］
　コア及びクラッドから構成される直径１２５μｍのガラスファイバの外周に、樹脂組成物Ｐを用いて厚さ１７．５μｍのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周に樹脂組成物Ｓを用いて１５μｍのセカンダリ樹脂層を形成して、光ファイバを作製した。次いで、光ファイバを一旦巻き取った後に、着色機で光ファイバを改めて繰り出しながらセカンダリ樹脂層の外周に試験例１～１７の樹脂組成物により、厚さ５μｍの着色樹脂層を形成することで、着色樹脂層を有する直径２００μｍの光ファイバ（以下、「着色光ファイバ」という。）を作製した。各樹脂層を形成する際の線速は１５００ｍ／分とした。
［光ファイバリボンの作製］
　着色光ファイバを４本用意し、リボン用の樹脂組成物Ｒを被覆した後、紫外線を照射して硬化して連結樹脂層を形成し、光ファイバリボンを作製した。
（湿熱試験）
　光ファイバリボンの伝送損失を測定した後、８５℃８５％ＲＨに設定した恒温恒湿槽に光ファイバリボンを１８０日間投入して湿熱試験を行った。ＯＴＤＲ法により光ファイバリボンの湿熱試験前と湿熱試験後の１．５５μｍの波長における伝送損失を測定した。湿熱試験前の伝送損失と湿熱試験後の伝送損失との差が０．０５ｄＢ／ｋｍ以下の場合を「Ａ」、０．０５ｄＢ／ｋｍ超の場合を「Ｂ」と評価した。
（色剥がれ試験）
　光ファイバリボンを８５℃８５％ＲＨ（暗所）環境下で３０日間保管した後、光フイバリボンからＴｅｌｃｏｒｄｉａ　ＧＲ－２０　５．３．１に準拠し、光ファイバを単心分離した。その際の着色樹脂層の剥がれの有無を評価した。着色樹脂層に剥がれが無かった場合を「Ａ」、着色樹脂層にリボン樹脂の一部が残った場合を「Ｂ」、着色樹脂層に剥がれが有った場合を「Ｃ」と評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　１，１Ａ　光ファイバ
　１０　ガラスファイバ
　１２　コア
　１４　クラッド
　２０　被覆樹脂層
　２２　プライマリ樹脂層
　２４　セカンダリ樹脂層
　２６　着色樹脂層
　４０　連結樹脂層
　１００　光ファイバリボン

Claims (8)

  1. 　光重合性化合物及び光重合開始剤を含有し、
    　前記光重合性化合物が、オキシプロピレン基を有するジ（メタ）アクリレートと、オキシエチレン基を有するジ（メタ）アクリレートと、を含み、前記光重合性化合物における前記オキシエチレン基の含有量に対する前記オキシプロピレン基の含有量の質量比が、０．０１以上２．００以下である、光ファイバ被覆用の樹脂組成物。
  2. 　前記光重合性化合物が、ビスフェノール骨格を有するエポキシジ（メタ）アクリレートを更に含む、請求項１に記載の樹脂組成物。
  3. 　酸化チタンを更に含有する、請求項１に記載の樹脂組成物。
  4. 　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を含む、光ファイバの着色被覆材料。
  5. 　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、
    　前記セカンダリ樹脂層を被覆する着色樹脂層と、を備え、
    　前記着色樹脂層が、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の硬化物を含む、光ファイバ。
  6. 　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３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。
  7. 　請求項５に記載の光ファイバが複数並列され、リボン用樹脂で被覆された、光ファイバリボン。
  8. 　請求項６に記載の光ファイバが複数並列され、リボン用樹脂で被覆された、光ファイバリボン。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016098127A (ja) * 2014-11-19 2016-05-30 Jsr株式会社 光ファイバ素線の二次コート層用液状硬化性樹脂組成物
WO2021145103A1 (ja) * 2020-01-14 2021-07-22 住友電気工業株式会社 樹脂組成物、光ファイバ及び光ファイバの製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016098127A (ja) * 2014-11-19 2016-05-30 Jsr株式会社 光ファイバ素線の二次コート層用液状硬化性樹脂組成物
WO2021145103A1 (ja) * 2020-01-14 2021-07-22 住友電気工業株式会社 樹脂組成物、光ファイバ及び光ファイバの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7470780B2 (ja) 2020-03-30 2024-04-18 富士フイルム株式会社 組成物、膜及び光センサ

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