JPH0222610A - 被覆光ファイバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分針〉 本発明は、光ファイバの外周に、例えば紫外線等のエネ
ルギー線によって硬化した被覆層を形成した被覆光ファ
イｉ％に関する。

〈従来の技術〉 光通信に用いる光ファイバにおいて（よ、光学ガラスフ
ァイバ、石英系ガラスファイバに限ラス、いずれもファ
イバ化した後直ちにその外周にプラスチック被覆を施こ
すことが好ましいとされている。これは、ファイバ化さ
れろことにより発生するファイバ表面のキズや、裸ファ
イバの状態で空気中に曝されることによるクラックの成
長で、ファイバの強度が劣化するのを防ぐためである。

このようなプラスチック層としては、一般に熱硬化型の
シリコーン樹脂の他、紫外線硬化型樹脂（以下ｒＵＶ樹
脂」という）、放射線硬化型樹脂等のエネルギー線硬化
型樹脂が用いられており、近年は特にとのＵＶ樹脂被覆
光ファイバの需要が増大している。

かかるＵＶ樹脂被覆光ファイバは、例えば線引炉により
線引きされた光ファイバにコーティングダイスにより連
続的にＵＶ樹脂を塗布し、続いて紫外線を照射して塗布
されたＵＶ樹脂を硬化させることにより製造される。ま
た、このようなＵＶ樹脂被覆光ファイバはさらに単独で
又は複数本台せて二次被覆を施されろことによゆ光フア
イバ心線とされる。

ここで、上述した一次被覆に用いられるＵＶ樹脂として
は、例えば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が用いられているが、
これらの樹脂を用いた被覆層は、吸湿した場合に光ファ
イバの強度を劣化させろおそれがあるという問題がある
。

また、上述した樹脂に例えばシランカップリング剤など
の添加剤を用いて被覆層の密着性を向上させようという
試みもあるが、このような添加剤を用いても耐湿特性の
改善を図ることはほとんどできない。

そこで、このような耐湿特性を改善する添加剤としてア
ミノ基を有するシランカップリング剤が提案されている
（特開昭５９−９２９４７）。

〈発明が解決しようとする課題〉 前述したアミノ基を有するシランカップリング剤を使用
して耐湿特性を改善するには多量のシランカップリング
剤を添加する必要がアロ力、この場合にはエネルギー線
硬化型樹脂の硬化速度がおそくなって生産の低下を招く
という問題が発生する。また、アミノ基を有するシラン
カップリング剤は、分子中に重合性炭素・炭素二重結合
を含有しないため、多量に使用すると硬化後の被覆層か
ら光ファイバと被覆層との界面に析出するおそれがある
。

本発明は、以上述べた事情に鑑み、硬化速度を低下させ
ろことなく光ファイバと良好に密着して耐湿特性の優れ
た被覆層を形成し、且つ被覆層から経時的に添加剤が光
ファイバとの界面に析出するなどのおそれのない被覆光
ファイバを提供することを目的とする。

＜＊題を解決するための手段〉 前記目的を達成する本発明にかかる被覆光ファイバは、
光ファイバの外周にエネルギー線硬化型樹脂を塗布し、
エネルギー線の照射により硬化させて被覆層を施してな
る被覆光ファイバにおいて、アクリレート若しくはメタ
クリレート成分とイソシアネート成分とポリオール成分
とからなるアクリル若しくはメタクリルオリゴマーと、
反応性希釈剤と、重合開始剤とを有し、且つ上記イソシ
アネート成分がアルコキシイソシアネートシランである
エネルギー線硬化型樹脂を用いたことを特徴とする。

本発明に用いるエネルギー線硬化型樹脂は、上述したよ
うにアクリル若しくはメタクリルオリゴマーと、反応性
希釈剤と、重合開始剤とを必須成分とするものであるが
、これに必要に応じてアクリル樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂などの各種の
変性用樹脂や、有機ケイ素化合物、界面活性剤などの各
種添加剤を配合したものであ＾、当該エネルギー線硬化
型樹脂の粘度は作業性の観点から通常、２５℃で１００
０〜１０．０００センチポイズの範囲に調整されている
のが好ましい。

また、本発明で用いるアクリル若しくはメタクリルオリ
ゴマーと（以下為アクリル若しくはメタクリルオリゴマ
ーを（メタ）アクリルオリゴマーと記載する）は、アク
リレート若しくはメタクリレート成分（以下、アクリレ
ート若しくはメタクリレートを（メタ）アクリレートと
記載する）と、イソシアネート成分と、ポリオール成分
とからなり、当該イソシアネート成分としてアルコキシ
イソシアネートシランを用いたものである。

かかる（メタ）アクリルオリゴマーは、イソシアネート
成分として含有されているアルコキレイソシアネートシ
ランは、硬化後、光フアイバ表面との間にシロキサン結
合を生成する。したがって、被覆層と光ファイバとの密
着性が向上され、耐湿特性が良好となる。

また、アルコキシイソシアネートは、（メタ）アクリル
オリゴマー中のイソシアネート成分として使用されてい
るため、アミノ基を有するシランカップリング剤の場合
と異なり、経時的に被覆層と光ファイバとの界面に析出
するおそれもない。

ここで、１ルコキシイソシアネートレランとしては、ジ
メトキシシリルジイソシアネート、ジェトキシシリルジ
イソシアネ−１・、１、１．２．２−テトラメトキレジ
イソシアネートジシラン、ｌ、１，２，２−テトラエト
イシジイソシアネートジシランなどを挙げることができ
る。

また、（メタ）アクリレート成分としては、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）アクリレートなど、ヒドロキシアルキル基
の炭素数が２〜４程度のものが用いられる。

ポリオール成分としては、ポリオキシテトラメチレング
リコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレング
リコールなどのポリエーテルポリオール、ポリオレフィ
ングリコール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネ
ートポリオール、ポリカプロラクトンポリオールなどが
用いられる。

さらに、本発明に用いられる反応性希釈剤としては次の
ものを挙げることができろ。

２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、テトラヒド
ロフルフリルアルコールカプロラクトン付加物の（メタ
）アクリレート、ノニルフェノールエチレンオキサイド
付加物の（メタ）アクリレート、 ポリプロレングリコールジ（メタ）アクリレ　−　°ト
　、 ボリブロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、 ビスフェノールジエチレングリコールジ（メタ）アクリ
レート、 水添ビスフ工ノールトリエチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、 トリメチロールプロパントリ　（メタ）アクリレート、 ペンタエリスリトールトリ　（メタ）アクリレート、 ビスフェノールジグリシジルエーテルから合成したエポ
キシ（メタ）アクリレートなどのモノないしポリ　（メ
タ）アクリレート。

また、反応性希釈剤としては次のようなビニル化合物を
使用することも可能である。

ジアリルアジペート、 ジアリルフタレート、 トリアリルトリメリテート、 トリアリルイソシアヌレートなどのアリルエステル、 スチレン、 ビニルアセテート、 Ｎ−ビニルピロリドン、 Ｎ、　Ｎ−ジメチルアクリルアミド、 Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、 Ｎ、　Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート。

本発明において用いられる重合開始剤は、樹脂組成物を
エネルギー線の照射により迅速に硬化させうろものが好
ましく、特に従来の紫外線硬化型塗料の開始剤、増感剤
として用いられているものが適している。その一部を次
に例示する。

ベンゾイン、 ベンゾインメチルエーテル、 ベンゾインエチルエーテル、 ベンゾインイソプロピルエーテル、 ベンゾインイソブチルエーテル、 ２−メチルベンゾイン、 ベンゾフェノン） ミヒラーズケトン、 ベンジル〜 ベンジルジメチルケタール、 ベンジルジエチルケタール、 アントラキノン、 メチルアントラキノン、 ２．２−ジェトキシアセトフェノン、 ２−メチルチオキサントン、 ２−イソプロピルチオキサントン、 ２−クロロチオキサントン、 アントラセン、 １．１−ジクロロアセトフェノン、 メチルオルソベンゾイルベンゾエート。

また、重合開始剤としては、これらのものとともにアミ
ン類などの少量の増感助剤を併用することもできろ。

重合開始剤の添加量は、（メタ）アクリルオリゴマーと
反応性希釈剤との合計；ｉｌｏ。

重量部に対して、通常１〜１０重量部程度、好ましくは
１〜５重量重量部用いればよい。

この重合開始剤が少なすぎると硬化性を満足できにくく
なり、一方、所定量を超えろとそれ以上の硬化速度の向
上が望めなくなる。

く実　施　例〉 以下、本′！Ａ明の好適な実施例及び比較のための比較
例について説明する。

実施例１ 撹拌機、冷却器および温度計を付した３Ｉの四つロフラ
スコに平均分子量１０００のポリオキレテトラメチレン
グリコール１モル、ジメトキシシリルジイソシアネート
２モルを仕込み、６０〜７０℃で２時間反応させた。

ついで、２−ヒドロキシエチルアクリレート２モルを加
え赤外線吸収スペクトルによりイソシアネート基の２３
００ｃｍ−’の特性吸収帯が消失するまで反応を続けた
。

このようにして得られたウレタンアクリレートオリゴマ
ー６０部に反応性希釈剤として２−エチルへキシルアク
リレート４０１（重量部を示す、以下同じ）、重合開始
剤としてベンゾインメチルエーテル３部を配合してエネ
ルギー線硬化型樹脂を得た。

このエネルギー線硬化型樹脂を線引きして得た光ファイ
バの周囲に塗布し、紫外線を照射することにより、第１
図に示すように、光ファイバ１の周囲に被覆層２を形成
してなる被覆光ファイバ３を得た。

１ｍの被覆光ファイバ３を長さ５０ｅｎ、直径３ｍのマ
ンドレルに巻き付は水中に浸漬した。被覆光ファイバが
破断したのは７日後であり、被覆層の＃４湿特性が優れ
ていることが認められた。

実施例２ 撹拌機、冷却器お、よび温度計を付した３Ｉの四つロフ
ラスコに平均分子量１０００のポリオキシテトラメチレ
ングリコール１モル、ジェトキシシリルジイソシアネー
ト２モルを仕込み、６０〜７０℃で２時間反応させた。

ついで、２−ヒドロキシエチルアクリレート２モルを加
え赤外線吸収スペクトルにょ９イソシアネート基の２３
００（７）−１の特性吸収帯が消失するまで反応を続け
た。

このようにして得られたウレタンアクリレートオリゴマ
ー６０部に反応性希釈剤として２−エチルへキシルアク
リレ−）４０部、ｌｉ重合開始剤してベンゾインメチル
エーテル３部を配合してエネルギー線硬化型樹脂を得た
。

このエネルギー線硬化型樹脂を用いて実施例１と同様に
、被覆光ファイバ３を製造した。

この被覆光ファイバ３について実施例１と同様な試験を
行ったところ、破断するまで７日間を要し、やはり優れ
た耐湿特性を有することが認められた。

実施例３ 撹拌機、冷却器および温度計を付した３１の四つロフラ
スコに平均分子量１０００のポリオキシテトラメチレン
グリコール１モル、１、１．２．２−テトラメトキシジ
イソシアネートジシラン２モルを仕込み、６０〜７０℃
で２時間反応させた。ついで、２−ヒドロキシエチルア
クリレート２モルを加え赤外線吸収スペクトルによりイ
ソシアネート基の２３００　ａｎ　’の特性吸収帯が消
失するまで反応を続けた。

このようにして１尋られたウレタンアクリレートオリゴ
マー６０部に反応性希釈剤として２−エチルへキシルア
クリレート４０部、１７１合開始剤としてベンゾインメ
チルエーテル３部を配合してエネルギー線硬化型樹脂を
得た。

このエネルギー線硬化型樹脂を用いて実施例１と同様に
、被覆光ファイバ３を製造しな。

この被覆光ファイバについて実施例１と同様な試験を行
ったところ、破断するまで８日間を要し、やはり優れた
耐湿特性を有することが認められた。

比較例１ 撹拌機、冷却器および温度計を付した３Ｉの四つロフラ
スコに平均分子量ｘｏｏｏのポリオキシテトラメチレン
グリコール１モル、テトラメチレンジイソシ７ネート２
モルを仕込ミ、６０〜７０℃で２時間反応させた。つい
で、２−ヒドロキシエチルアクリレート２モルを加え赤
外線吸収スペクトルによりイソシアネート基の２２７０
　ａｍ−’の特性吸収帯が消失するまで反応を続けた。

このようにして得られたウレタンアクリレートオリコマ
−６０部に反応性希釈剤として２−エチルへキシルアク
リレ−）４０部、ｆｉ重合開始剤してベンゾインメチル
エーテル３部を配合してエネルギー線硬化型樹脂を得た
。

このエネルギー線硬化型樹脂を用いて実施例１と同様に
して被覆光ファイバ３を製造した。

この被覆光ファイバについて、実施例１とｎ様に試験し
たところ、アルコキシイソレアネートシランを用いてな
いので、＃４湿特性が悪く、光ファイバが破断するまで
の時間が２０時間と短かかった。

比較例２ 実施例１と同様にして得たウレタンアクリレートオリゴ
マー５部に、反応希釈剤として２−エチルへキレルアク
リレート９５部、ベンゾインメチルエーテル３部を配合
してエネルギー線硬化型樹脂を得た。

このエネルギー線硬化型樹脂を用い、実施例１と同様に
して被覆光ファイバを製造した。

そして実施例１と同様な試験を行ったところ、エネルギ
ー線硬化型樹脂中のウレタンアクリレートオリゴマーの
含有率が小さいため、耐湿特性が向上せず光ファイバが
破断するまでの時間が２４時間と短かかった。

比較例３ 実施例１と同様にして得たウレタンアクリレートオリゴ
マー９５部に、反応性希釈剤として２−エチルへキシル
アクリレート５部、重合開始剤としてベンゾインメチル
エーテル３部を配合してエネルギー線硬化型樹脂を得た
。

このエネルギー線硬化型樹脂を用いて実施例１と同様に
光ファイバの周囲に被覆層を形成して被覆光ファイバを
製造した。しかし、エネルギー線硬化型樹脂の粘度が、
２５℃で１３０００センチポイズと非常に高かったため
、製造された被覆光ファイバは、その外観、形状が損な
われたものであった。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明では、エネルギー線硬化型
樹脂に配合される（メタ）アクリルオリゴマーのイソシ
アネート成分としてアルコキレイソシアネートシランを
用いているので、密着性が良好で耐湿特性に優れた被覆
光ファイバを提供することができろ。また、本発明に泪
いろエネルギー線硬化型樹脂においては硬化速度が低下
するという不都合もなく、且つ硬化後に添加剤が光ファ
イバとの界面に析出するおそれもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の被覆光ファイバの断面図であ
る。 図　面　中、 １は光ファイバ、 ２は被覆石、 ３は被覆光ファイバである。 特　　許　　出　　願　　人 住友電気工業株式会社 代　　　　理　　　　人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）光ファイバの外周にエネルギー線硬化型樹脂を塗布
   し、エネルギー線の照射により硬化させて被覆層を施し
   てなる被覆光ファイバにおいて、アクリレート若しくは
   メタクリレート成分とイソシアネート成分とポリオール
   成分とからなるアクリル若しくはメタクリルオリゴマー
   と、反応性希釈剤と、重合開始剤とを有し、且つ上記イ
   ソシアネート成分がアルコキシイソシアネートシランで
   あるエネルギー線硬化型樹脂を用いたことを特徴とする
   被覆光ファイバ。 ２）上記アルコキシイソシアネートシランが次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒはメチル基、エチル基などの アルキル基若しくはアリール基、ｎは 繰り返し単位を表す。） で表される請求項１記載の被覆光ファイバ。 ３）上記エネルギー線硬化型樹脂中にアクリル又はメタ
   クリルオリゴマーが１０重量％以上９０重量％未満の割
   合で含有されている請求項１又は２記載の被覆光ファイ
   バ。