WO2020255569A1 - 光ファイバ - Google Patents

光ファイバ Download PDF

Info

Publication number
WO2020255569A1
WO2020255569A1 PCT/JP2020/018341 JP2020018341W WO2020255569A1 WO 2020255569 A1 WO2020255569 A1 WO 2020255569A1 JP 2020018341 W JP2020018341 W JP 2020018341W WO 2020255569 A1 WO2020255569 A1 WO 2020255569A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resin layer
meth
acrylate
optical fiber
silica particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2020/018341
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
千明 徳田
勝史 浜窪
矩章 岩口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to US17/257,980 priority Critical patent/US11472735B2/en
Priority to CN202080042577.2A priority patent/CN113940144A/zh
Priority to KR1020227000515A priority patent/KR102765409B1/ko
Priority to JP2021527432A priority patent/JP7459874B2/ja
Priority to EP20825590.1A priority patent/EP3989681A4/en
Publication of WO2020255569A1 publication Critical patent/WO2020255569A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/465—Coatings containing composite materials
    • C03C25/47—Coatings containing composite materials containing particles, fibres or flakes, e.g. in a continuous phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
    • C03C25/1065—Multiple coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
    • C03C25/105—Organic claddings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02395—Glass optical fibre with a protective coating, e.g. two layer polymer coating deposited directly on a silica cladding surface during fibre manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05F—STATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F1/00—Preventing the formation of electrostatic charges
    • H05F1/02—Preventing the formation of electrostatic charges by surface treatment

Definitions

  • the present disclosure relates to optical fibers.
  • This application claims priority based on Japanese Application No. 2019-112809 filed on June 18, 2019, and incorporates all the contents described in the Japanese application.
  • an optical fiber has a coating resin layer for protecting a glass fiber which is an optical transmitter.
  • the coating resin layer is composed of, for example, a primary resin layer and a secondary resin layer.
  • the optical fiber according to one aspect of the present disclosure includes a glass fiber including a core and a clad, and a coating resin layer that covers the outer periphery of the glass fiber, and the coating resin layer is in contact with the glass fiber to coat the glass fiber.
  • the secondary resin layer has a primary resin layer and a secondary resin layer that covers the outer periphery of the primary resin layer.
  • the secondary resin layer contains hydrophobic spherical silica particles, and the content of the silica particles is based on the total amount of the secondary resin layer. It is 7% by mass or more and 60% by mass or less, and the absolute value of the surface potential of the optical fiber is 10 mV or more and 60 mV or less.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical fiber according to the present embodiment.
  • An object of the present disclosure is to provide an optical fiber capable of suppressing charging and reducing disconnection due to adhesion of foreign matter or the like.
  • the optical fiber according to one aspect of the present disclosure includes a glass fiber including a core and a clad, and a coating resin layer that covers the outer periphery of the glass fiber, and the coating resin layer is in contact with the glass fiber to coat the glass fiber.
  • the secondary resin layer has a primary resin layer and a secondary resin layer that covers the outer periphery of the primary resin layer.
  • the secondary resin layer contains hydrophobic spherical silica particles, and the content of the silica particles is based on the total amount of the secondary resin layer. It is 7% by mass or more and 60% by mass or less, and the absolute value of the surface potential of the optical fiber is 10 mV or more and 60 mV or less.
  • the absolute value of the surface potential of the optical fiber can be increased, charging of the optical fiber can be suppressed, and disconnection of the optical fiber due to adhesion of foreign matter or the like can be reduced. it is conceivable that.
  • the average particle size of the silica particles may be 5 nm or more and 400 nm or less because the dispersibility in the resin layer is excellent and the surface potential of the optical fiber can be easily adjusted.
  • the Young's modulus of the secondary resin layer may be 1200 MPa or more and 3000 MPa or less at 23 ° C. in order to improve the strength of the optical fiber.
  • the outer diameter of the optical fiber may be 200 ⁇ 15 ⁇ m. Since it has the secondary resin layer according to the present embodiment, it is difficult to break even a small-diameter optical fiber. From the viewpoint of suppressing the charging of the optical fiber and reducing the disconnection due to the adhesion of foreign matter, the secondary resin layer is composed of a base resin containing an oligomer containing urethane (meth) acrylate, a monomer and a photopolymerization initiator, and a hydrophobic spherical shape. A cured product of the resin composition containing silica particles may be included.
  • 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 pure quartz glass or pure quartz glass can be used for the clad 12.
  • Fused quartz glass to which fluorine has been added can be used.
  • the outer diameter (D2) of the glass fiber 13 is about 100 ⁇ m to 125 ⁇ m, and 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 22 ⁇ m to 70 ⁇ m.
  • the thickness of each of the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 may be about 5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the thickness of each layer of the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 is about 10 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the thickness of the primary resin layer 14 may be 35 ⁇ m, and the thickness of the secondary resin layer 15 may be 25 ⁇ m.
  • the outer diameter of the optical fiber 10 may be about 245 ⁇ m to 265 ⁇ m.
  • the thickness of each layer of the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 is about 10 ⁇ m to 38 ⁇ m.
  • the thickness of the primary resin layer 14 may be 25 ⁇ m, and the thickness of the secondary resin layer 15 may be 10 ⁇ m.
  • the outer diameter of the optical fiber 10 may be about 179 ⁇ m to 221 ⁇ m.
  • the thickness of each layer of the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 is about 5 ⁇ m to 32 ⁇ m.
  • the thickness of the primary resin layer 14 may be 25 ⁇ m, and the thickness of the secondary resin layer 15 may be 10 ⁇ m.
  • the outer diameter of the optical fiber 10 may be about 144 ⁇ m to 174 ⁇ m.
  • the absolute value of the surface potential of the optical fiber is 10 mV or more and 60 mV or less, preferably 10 mV or more and 50 mV or less, and more preferably 15 mV or more and 40 mV or less.
  • the secondary resin layer 15 is hydrophobic with a base resin containing an oligomer containing a urethane (meth) acrylate, a monomer and a photopolymerization initiator. It can be formed by curing a resin composition containing spherical silica particles. That is, the secondary resin layer 15 may contain a cured product of a resin composition containing an oligomer containing a urethane (meth) acrylate, a monomer, a base resin containing a photopolymerization initiator, and hydrophobic spherical silica particles.
  • the (meth) acrylate means an acrylate or a methacrylate corresponding thereto.
  • the silica particles according to this embodiment are spherical particles whose surface is hydrophobically treated.
  • the hydrophobic treatment according to the present embodiment means that a hydrophobic group is introduced on the surface of the silica particles.
  • the silica particles into which a hydrophobic group has been introduced are excellent in dispersibility in the resin composition.
  • the hydrophobic group is a reactive group (ultraviolet curable functional group) such as a (meth) acryloyl group, an aliphatic hydrocarbon group (for example, an alkyl group), or an aromatic hydrocarbon group (for example, a phenyl group). It may be a non-reactive group such as.
  • When the silica particles have a reactive group it becomes easy to form a resin layer having a high Young's modulus.
  • the silica particles according to the present embodiment may have an ultraviolet curable functional group because it is easy to suppress the charging of the optical fiber and reduce the disconnection due to the adhesion of foreign matter or the like.
  • the ultraviolet curable functional group can be introduced on the surface of the spherical silica particles.
  • silane compound having an ultraviolet curable functional group examples include 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, and 3-acryloxypropyltriethoxysilane. , 8-Methyloxyoctyltrimethoxysilane, 8-acryloxyoctyltrimethoxysilane, 7-octenyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane.
  • the silica particles according to this embodiment are dispersed in a dispersion medium.
  • the silica particles dispersed in the dispersion medium By using the silica particles dispersed in the dispersion medium, the silica particles can be uniformly dispersed in the resin composition, and the silica particles are present in a dispersed state even in the resin layer formed from the resin composition.
  • the dispersion medium is not particularly limited as long as it does not inhibit the curing of the resin composition.
  • the dispersion medium may be reactive or non-reactive.
  • a monomer such as a (meth) acryloyl compound or an epoxy compound
  • examples of the (meth) acrylic compound include 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, EO-modified bisphenol A di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, and PO-modified bisphenol A di (meth) acrylate.
  • the (meth) acryloyl compound a compound exemplified by the monomer described later may be used.
  • a ketone solvent such as methyl ethyl ketone (MEK), an alcohol solvent such as methanol (methanol), or an ester solvent such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) may be used.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • methanol methanol
  • PMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • the base resin and the spherical silica particles dispersed in the dispersion medium may be mixed, and then a part of the dispersion medium may be removed to prepare a resin composition.
  • the silica particles dispersed in the dispersion medium exist in a dispersed state in the resin layer even after the resin composition is cured.
  • a reactive dispersion medium When a reactive dispersion medium is used, the silica particles are mixed with the resin composition together with the dispersion medium and incorporated into the resin layer while maintaining the dispersed state.
  • a non-reactive dispersion medium When a non-reactive dispersion medium is used, at least a part of the dispersion medium volatilizes from the resin composition and disappears, but the silica particles remain in the dispersed state in the resin composition and also in the cured resin layer. It exists in a dispersed state.
  • the silica particles present in the resin layer are observed in a state in which the primary particles are dispersed when observed with an electron microscope.
  • silica particles having an ultraviolet curable functional group As the silica particles according to the present embodiment, it is preferable to use silica particles having an ultraviolet curable functional group as the silica particles according to the present embodiment.
  • the average primary particle size of the silica particles is preferably 400 nm or less, more preferably 300 nm or less. From the viewpoint of increasing the Young's modulus of the secondary resin layer, the average primary particle size of the silica particles is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more.
  • the average primary particle size can be measured by, for example, image analysis of electron micrographs, a light scattering method, a BET method, or the like.
  • the dispersion medium in which the primary particles of the inorganic oxide are dispersed looks transparent visually when the particle size of the primary particles is small. When the particle size of the primary particles is relatively large (40 nm or more), the dispersion medium in which the primary particles are dispersed appears cloudy, but no sediment is observed.
  • the content of the hydrophobic spherical silica particles is preferably 7% by mass or more and 60% by mass or less, more preferably 8% by mass or more and 55% by mass or less, based on the total amount of the resin composition (total amount of the base resin and silica particles). More preferably, it is 10% by mass or more and 50% by mass or less.
  • the content of the hydrophobic spherical silica particles is 7% by mass or more, it becomes easy to increase the absolute value of the surface potential of the optical fiber.
  • the content of the hydrophobic spherical silica particles is 60% by mass or less, the Young's modulus of the resin composition can be adjusted to form a tough resin layer. Since the total amount of the resin composition hardly changes with curing, the total amount of the resin composition may be considered as the total amount of the cured product of the resin composition.
  • the base resin according to the present embodiment contains an oligomer containing a urethane (meth) acrylate, a monomer, and a photopolymerization initiator.
  • urethane (meth) acrylate an oligomer obtained by reacting a polyol compound, a polyisocyanate compound and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate compound can be used.
  • polystyrene resin examples include polytetramethylene glycol, polypropylene glycol and bisphenol A / ethylene oxide-added diol.
  • the number average molecular weight of the polyol compound may be 400 or more and 1000 or less.
  • polyisocyanate compound examples include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and dicyclohexylmethane 4,4'-diisocyanate.
  • Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate compound include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and the like. Examples thereof include 2-hydroxypropyl (meth) acrylate and tripropylene glycol mono (meth) acrylate.
  • An organic tin compound is generally 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.
  • a lower alcohol having 5 or less carbon atoms may be used when synthesizing urethane (meth) acrylate.
  • the lower alcohol include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-2-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, and the like. Examples thereof include 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 2-methyl-2-butanol, 3-methyl-2-butanol and 2,2-dimethyl-1-propanol.
  • the oligomer may further contain an epoxy (meth) acrylate because the surface potential of the optical fiber can be easily increased.
  • an epoxy (meth) acrylate an oligomer obtained by reacting an epoxy resin having two or more glycidyl groups with a compound having a (meth) acryloyl group can be used.
  • the content of epoxy (meth) acrylate is preferably 10% by mass or more and 55% by mass or less, and more preferably 15% by mass or more and 50% by mass or less, based on the total amount of oligomers and monomers, in order to increase the toughness of the optical fiber. , 20% by mass or more and 45% by mass or less is more preferable.
  • the monomer at least one selected from the group consisting of a monofunctional monomer having one polymerizable group and a polyfunctional monomer having two or more polymerizable 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 tert-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 tripropylene glycol di (meth) acrylate.
  • Di (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of bisphenol A tetraethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate of hydroxypivalate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6 -Hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,12-dodecanediol di (meth) acrylate, 1,14-tetradecanediol di (meth) acrylate, 1,16-hexadecane EO addition of diol di (meth) acrylate, 1,20-eicosane diol di (meth) acrylate, isopentyl diol di (meth) acrylate, 3-ethyl-1,8-octane diol di (meth) acrylate, bisphenol A
  • the monomer preferably contains a polyfunctional monomer, and more preferably contains a monomer having two polymerizable groups.
  • the photopolymerization initiator it can be appropriately selected from known radical photopolymerization initiators and used.
  • the photopolymerization initiator include 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone (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 -On (Omnirad 907, manufactured by IGM Resins), 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Omnirad TPO, manufactured by IGM Resins) and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphin oxide (Omnirad 819) , IGM Resins).
  • 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 the curing of the resin composition.
  • examples of the silane coupling agent include tetramethyl silicate, tetraethyl silicate, mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris ( ⁇ -methoxy-ethoxy) silane, and ⁇ - (3,4-epylcyclohexyl).
  • -Ethyltrimethoxysilane dimethoxydimethylsilane, diethoxydimethylsilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyl Trimethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltrimethyldimethoxysilane, N-phenyl- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -Chloropropyltrimethoxysilane, ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, bis- [3- (triethoxysilyl) prop
  • the Young's modulus of the secondary resin layer is preferably 1200 MPa or more and 3000 MPa or less at 23 ° C., more preferably 1250 MPa or more and 2800 MPa or less, and further preferably 1300 MPa or more and 2700 MPa or less.
  • the Young's modulus of the secondary resin layer is 1200 MPa or more, the lateral pressure characteristics can be easily improved, and when it is 3000 MPa or less, appropriate toughness can be imparted to the secondary resin layer, so that the low temperature characteristics can be easily improved.
  • the primary resin layer 14 can be formed by curing, for example, a resin composition containing an oligomer containing a urethane (meth) acrylate, a monomer, a photopolymerization initiator, and a silane coupling agent.
  • a resin composition for the primary resin layer a conventionally known technique can be used.
  • the urethane (meth) acrylate, monomer, photopolymerization initiator and silane coupling agent may be appropriately selected from the compounds exemplified in the above base resin.
  • the resin composition forming the primary resin layer has a composition different from that of the base resin forming the secondary resin layer.
  • the Young's modulus of the primary resin layer is preferably 0.04 MPa or more and 1.0 MPa or less, and 0.05 MPa or more and 0.9 MPa or less at 23 ° C. Is more preferable, and 0.05 MPa or more and 0.8 MPa or less is further preferable.
  • Resin composition for secondary resin layer (Oligomer)
  • urethane acrylate (UA) obtained by reacting polypropylene glycol, 2,4-tolylene diisocyanate and hydroxyethyl acrylate having a molecular weight of 600 and bisphenol A type epoxy acrylate (EA) were prepared.
  • TPGDA tripropylene glycol diacrylate
  • PO-A 2-phenoxyethyl acrylate
  • Photopolymerization initiator As a photopolymerization initiator, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone (Omnirad 184) and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Omnirad TPO) were prepared.
  • silica particles As the silica particles, a silica sol containing the silica particles (Si-1 to Si-4) shown in Table 1 was prepared. The hydrophobic silica particles had a methacryloyl group.
  • the numerical values of oligomers and monomers are the contents based on the total amount of oligomers and monomers
  • the numerical values of silica particles are the contents based on the total amount of the resin composition.
  • ⁇ Dispersed state of resin composition The resin composition was diluted 100-fold with MEK, and the zeta potential at a voltage of 200 V was measured using the zeta potential / particle size / molecular weight measurement system “ELSZ-2000” manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. When the absolute value of the zeta potential exceeds 30 mV, it is judged that the silica particles are uniformly dispersed in the resin composition.
  • Resin composition for primary resin layer Urethane acrylate obtained by reacting polypropylene glycol, isophorone diisocyanate, hydroxyethyl acrylate and methanol having a molecular weight of 4000 was prepared. 75 parts by mass of this urethane acrylate, 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 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, And 1 part by mass of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane were mixed to obtain a resin composition for the primary resin layer.
  • a resin composition for a primary resin layer is used to form a primary resin layer having a thickness of 20 ⁇ m on the outer periphery of a glass fiber having a diameter of 125 ⁇ m composed of a core and a clad, and a resin composition for a secondary resin layer is further formed on the outer periphery thereof.
  • a secondary resin layer having a thickness of 15 ⁇ m was formed using the above to prepare an optical fiber. The line speed was 1500 m / min.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

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、ガラスファイバの外周を被覆する被覆樹脂層とを備え、被覆樹脂層が、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、プライマリ樹脂層の外周を被覆するセカンダリ樹脂層とを有し、セカンダリ樹脂層は、疎水性球状シリカ粒子を含み、該シリカ粒子の含有量がセカンダリ樹脂層の総量を基準として７質量％以上６０質量％以下であり、光ファイバの表面電位の絶対値が、１０ｍＶ以上６０ｍＶ以下である。

Description

光ファイバ
　本開示は、光ファイバに関する。
　本出願は、２０１９年６月１８日出願の日本出願第２０１９－１１２８０９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から構成される。光ファイバが帯電していると、異物付着によって断線し易くなることから、光ファイバをボビンに巻き取る際に巻き不良が起こり易くなる。光ファイバは、帯電し易いため、静電除去機を使用して光ファイバを巻き取ることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１３－１８５６２号公報
　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、ガラスファイバの外周を被覆する被覆樹脂層と、を備え、被覆樹脂層が、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、プライマリ樹脂層の外周を被覆するセカンダリ樹脂層とを有し、セカンダリ樹脂層は、疎水性球状シリカ粒子を含み、該シリカ粒子の含有量がセカンダリ樹脂層の総量を基準として７質量％以上６０質量％以下であり、光ファイバの表面電位の絶対値が、１０ｍＶ以上６０ｍＶ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。
［本開示が解決しようとする課題］
　光ファイバの巻き取り不良を防ぐためには、静電除去機を数箇所に設置する必要があり、設備費、維持費等のコストがかかる。そこで、光ファイバには、帯電し難く、異物付着による断線を低減することが求められる。
　本開示は、帯電を抑制して異物等の付着による断線を低減することができ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、帯電を抑制して異物等の付着による断線を低減することができ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、ガラスファイバの外周を被覆する被覆樹脂層と、を備え、被覆樹脂層が、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、プライマリ樹脂層の外周を被覆するセカンダリ樹脂層とを有し、セカンダリ樹脂層は、疎水性球状シリカ粒子を含み、該シリカ粒子の含有量がセカンダリ樹脂層の総量を基準として７質量％以上６０質量％以下であり、光ファイバの表面電位の絶対値が、１０ｍＶ以上６０ｍＶ以下である。
　上記シリカ粒子がセカンダリ樹脂層に均一に分散することによって、光ファイバの表面電位の絶対値を大きくすることができ、光ファイバの帯電を抑制して異物等の付着による光ファイバの断線を低減できると考えられる。
　樹脂層中の分散性に優れ、光ファイバの表面電位を調整し易いことから、上記シリカ粒子の平均粒径は、５ｎｍ以上４００ｎｍ以下であってよい。
　光ファイバの強度を向上することから、セカンダリ樹脂層のヤング率は、２３℃で１２００ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下であってよい。
　光ファイバの外径は、２００±１５μｍであってよい。本実施形態に係るセカンダリ樹脂層を有することから、細径の光ファイバであっても断線し難い。光ファイバの帯電を抑制して異物等の付着による断線を低減する観点から、セカンダリ樹脂層は、ウレタン（メタ）アクリレートを含むオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含有するベース樹脂と、疎水性球状シリカ粒子とを含む樹脂組成物の硬化物を含んでよい。
［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、本発明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。
＜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程度であり、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、２２μｍ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、５μｍから５０μｍ程度であってもよい。
　ガラスファイバ１３の外径（Ｄ２）が１２５μｍ程度で、被覆樹脂層１６の厚さが６０μｍ以上７０μｍ以下の場合、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、１０μｍから５０μｍ程度であってよく、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であってよい。光ファイバ１０の外径は、２４５μｍから２６５μｍ程度であってよい。
　ガラスファイバ１３の外径（Ｄ２）が１２５μｍ程度で、被覆樹脂層１６の厚さが２７μｍ以上４８μｍ以下の場合、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、１０μｍから３８μｍ程度であってよく、例えば、プライマリ樹脂層１４の厚さが２５μｍで、セカンダリ樹脂層１５の厚さが１０μｍであってよい。光ファイバ１０の外径は、１７９μｍから２２１μｍ程度であってよい。
　ガラスファイバ１３の外径（Ｄ２）が１００μｍ程度で、被覆樹脂層１６の厚さが２２μｍ以上３７μｍ以下の場合、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、５μｍから３２μｍ程度であってよく、例えば、プライマリ樹脂層１４の厚さが２５μｍで、セカンダリ樹脂層１５の厚さが１０μｍであってよい。光ファイバ１０の外径は、１４４μｍから１７４μｍ程度であってよい。
　光ファイバの帯電を抑制することから、光ファイバの表面電位の絶対値は、１０ｍＶ以上６０ｍＶ以下であり、１０ｍＶ以上５０ｍＶ以下が好ましく、１５ｍＶ以上４０ｍＶ以下がより好ましい。
（セカンダリ樹脂層）
　光ファイバの帯電を抑制して異物等の付着による断線を低減する観点から、セカンダリ樹脂層１５は、ウレタン（メタ）アクリレートを含むオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含有するベース樹脂と、疎水性球状シリカ粒子とを含む樹脂組成物を硬化させて形成することができる。すなわち、セカンダリ樹脂層１５は、ウレタン（メタ）アクリレートを含むオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含有するベース樹脂と、疎水性球状シリカ粒子とを含む樹脂組成物の硬化物を含んでよい。
　ここで、（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）アクリル酸等についても同様である。
　本実施形態に係るシリカ粒子は、球状の粒子であり、その表面が疎水処理されている。本実施形態に係る疎水処理とは、シリカ粒子の表面に疎水性の基が導入されていることをいう。疎水性の基が導入されたシリカ粒子は、樹脂組成物中の分散性に優れている。疎水性の基は、（メタ）アクリロイル基等の反応性基（紫外線硬化性の官能基）、又は、脂肪族炭化水素基（例えば、アルキル基）、芳香族炭化水素基（例えば、フェニル基）等の非反応性基であってもよい。シリカ粒子が反応性基を有する場合、ヤング率が高い樹脂層を形成し易くなる。
　光ファイバの帯電を抑制して異物等の付着による断線を低減し易いことから、本実施形態に係るシリカ粒子は、紫外線硬化性の官能基を有してもよい。紫外線硬化性の官能基を有するシラン化合物で球状シリカ粒子を処理することで、球状シリカ粒子の表面に紫外線硬化性の官能基を導入することができる。
　紫外線硬化性の官能基を有するシラン化合物としては、例えば、３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３－アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、８－メタクリロキシオクチルトリメトキシシラン、８－アクリロキシオクチルトリメトキシシラン、７－オクテニルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン及びビニルトリエトキシシランが挙げられる。
　本実施形態に係るシリカ粒子は、分散媒に分散されている。分散媒に分散されたシリカ粒子を用いることで、樹脂組成物中にシリカ粒子を均一に分散でき、該樹脂組成物から形成される樹脂層中でも分散した状態でシリカ粒子が存在する。分散媒としては、樹脂組成物の硬化を阻害しなければ、特に限定されない。分散媒は、反応性であっても、非反応性であってもよい。
　反応性の分散媒として、（メタ）アクリロイル化合物、エポキシ化合物等のモノマーを用いてもよい。（メタ）アクリロイル化合物としては、例えば、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡ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、ＰＯ変性ビスフェノールＡ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、ポリテトラメチレングリコールジ（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、プロピレングリコールジグリシジルエーテルの（メタ）アクリル酸付加物、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテルの（メタ）アクリル酸付加物、及びグリセリン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。（メタ）アクリロイル化合物として、後述するモノマーで例示する化合物を用いてもよい。
　非反応性の分散媒として、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等のケトン系溶媒、メタノール（ＭｅＯＨ）等のアルコール系溶媒、又は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）等のエステル系溶媒を用いてもよい。非反応性の分散媒の場合、ベース樹脂と分散媒に分散された球状シリカ粒子とを混合した後、分散媒の一部を除去して樹脂組成物を調製してもよい。
　分散媒に分散されたシリカ粒子は、樹脂組成物の硬化後も樹脂層中に分散した状態で存在する。反応性の分散媒を使用した場合、シリカ粒子は樹脂組成物に分散媒ごと混合され、分散状態が維持されたまま樹脂層中に取り込まれる。非反応性の分散媒を使用した場合、分散媒は少なくともその一部が樹脂組成物から揮発して無くなるが、シリカ粒子は分散状態のまま樹脂組成物中に残り、硬化後の樹脂層にも分散した状態で存在する。樹脂層中に存在するシリカ粒子は、電子顕微鏡で観察した場合に、一次粒子が分散した状態で観察される。
　樹脂層に適度な硬さを付与し易い等の観点から、本実施形態に係るシリカ粒子として、紫外線硬化性の官能基を有するシリカ粒子を用いることが好ましい。
　セカンダリ樹脂層に適度な靱性を付与する観点から、シリカ粒子の平均一次粒径は、４００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下がより好ましい。セカンダリ樹脂層のヤング率を高くする観点から、シリカ粒子の平均一次粒径は、５ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上がより好ましい。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。無機酸化物の一次粒子が分散された分散媒は、一次粒子の粒径が小さい場合は目視で透明に見える。一次粒子の粒径が比較的大きい（４０ｎｍ以上）場合は、一次粒子が分散された分散媒は白濁して見えるが沈降物は観察されない。
　疎水性球状シリカ粒子の含有量は、樹脂組成物の総量（ベース樹脂及びシリカ粒子の総量）を基準として７質量％以上６０質量％以下が好ましく、８質量％以上５５質量％以下がより好ましく、１０質量％以上５０質量％以下が更に好ましい。疎水性球状シリカ粒子の含有量が７質量％以上であると、光ファイバの表面電位の絶対値を大きくし易くなる。疎水性球状シリカ粒子の含有量が６０質量％以下であると、樹脂組成物のヤング率を調整して、強靱な樹脂層を形成することができる。なお、樹脂組成物の総量は硬化によりほとんど変化しないため、樹脂組成物の総量は樹脂組成物の硬化物の総量と考えてもよい。
　本実施形態に係るベース樹脂は、ウレタン（メタ）アクリレートを含むオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含有する。
　ウレタン（メタ）アクリレートとしては、ポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有（メタ）アクリレート化合物を反応させて得られるオリゴマーを用いることができる。
　ポリオール化合物としては、例えば、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコ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。ポリオール化合物の数平均分子量は、４００以上１０００以下であってもよい。ポリイソシアネート化合物としては、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及びジシクロヘキシルメタン４，４’－ジイソシアナートが挙げられる。水酸基含有（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールモノ（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、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート及びトリプロピレングリコールモノ（メタ）ア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、一般に有機スズ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。
　ウレタン（メタ）アクリレートの合成時に炭素数５以下の低級アルコールを使用してもよい。低級アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、２－ブタノール、２－メチル－２－プロパノール、１－ペンタノール、２－ペンタノール、３－ペンタノール、２－メチル－１－ブタノール、３－メチル－１－ブタノール、２－メチル－２－ブタノール、３－メチル－２－ブタノール及び２，２－ジメチル－１－プロパノールが挙げられる。
　光ファイバの表面電位を高くし易いことから、オリゴマーは、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）アクリレートとしては、グリシジル基を２以上有するエポキシ樹脂に（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オリゴマーを用いることができる。
　光ファイバの靱性を高めることから、エポキシ（メタ）アクリレートの含有量は、オリゴマー及びモノマーの総量を基準として、１０質量％以上５５質量％以下が好ましく、１５質量％以上５０質量％以下がより好ましく、２０質量％以上４５質量％以下が更に好ましい。
　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、及び重合性基を２つ以上有する多官能モノマーからなる群より選ばれる少なくとも１種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ル基含有モノマー；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－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－（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－ブチル（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、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、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物のジ（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、１，４－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、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、ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジ（メタ）アクリレート等の重合性基を２つ有するモノマー；及び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重合性基を３つ以上有するモノマーが挙げられる。
　樹脂層のヤング率を高める観点から、モノマーは、多官能モノマーを含むことが好ましく、重合性基を２つ有するモノマーを含むことがより好ましい。
　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、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。
　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としては、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、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。
　セカンダリ樹脂層のヤング率は、２３℃で１２００ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下であることが好ましく、１２５０ＭＰａ以上２８００ＭＰａ以下がより好ましく、１３００ＭＰａ以上２７００ＭＰａ以下が更に好ましい。セカンダリ樹脂層のヤング率が１２００ＭＰａ以上であると、側圧特性を向上し易く、３０００ＭＰａ以下であると、セカンダリ樹脂層に適度な靱性を付与できるため、低温特性を向上し易くなる。
（プライマリ樹脂層）
　プライマリ樹脂層１４は、例えば、ウレタン（メタ）アクリレートを含むオリゴマー、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。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としては、上記ベース樹脂で例示した化合物から適宜、選択してもよい。ただし、プライマリ樹脂層を形成する樹脂組成物は、セカンダリ樹脂層を形成するベース樹脂とは異なる組成を有している。
　光ファイバにボイドが発生することを抑制する観点から、プライマリ樹脂層のヤング率は、２３℃で０．０４ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下であることが好ましく、０．０５ＭＰａ以上０．９ＭＰａ以下であることがより好ましく、０．０５ＭＰａ以上０．８ＭＰａ以下であることが更に好ましい。
　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。
［セカンダリ樹脂層用の樹脂組成物］
（オリゴマー）
　オリゴマーとして、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ヒドロキシエチルアクリレートを反応させることにより得られたウレタンアクリレート（ＵＡ）と、ビスフェノールＡ型のエポキシアクリレート（ＥＡ）とを準備した。
（モノマー）
　モノマーとして、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）及び２－フェノキシエチルアクリレート（ＰＯ－Ａ）を準備した。
（光重合開始剤）
　光重合開始剤として、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（Ｏｍｎｉｒａｄ　１８４）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）を準備した。
（シリカ粒子）
　シリカ粒子として、表１に示すシリカ粒子（Ｓｉ－１～Ｓｉ－４）を含むシリカゾルを準備した。疎水性のシリカ粒子は、メタクリロイル基を有していた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（樹脂組成物）
　まず、上記オリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を混合して、ベース樹脂を調製した。次いで、表２又は表３に示すシリカ粒子の含有量となるように、シリカゾルをベース樹脂と混合した後、分散媒であるＭＥＫの大部分を減圧除去して、セカンダリ樹脂層用の樹脂組成物をそれぞれ作製した。なお、樹脂組成物中に残存しているＭＥＫの含有量は、５質量％以下であった。
　表２及び表３において、オリゴマー及びモノマーの数値は、オリゴマー及びモノマーの総量を基準とする含有量であり、シリカ粒子の数値は、樹脂組成物の総量を基準とする含有量である。
＜樹脂組成物の分散状態＞
　樹脂組成物をＭＥＫで１００倍に希釈し、大塚電子株式会社製のゼータ電位・粒径・分子量測定システム「ＥＬＳＺ－２０００」用いて、電圧２００Ｖにおけるゼータ電位を測定した。ゼータ電位の絶対値が３０ｍＶを超える場合をシリカ粒子が樹脂組成物中に均一に分散していると判断とした。
［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を準備した。このウレタンアクリレート７５質量部、ノニルフェノールＥＯ変性アクリレート１２質量部、Ｎ－ビニルカプロラクタム６質量部、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート２質量部、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１質量部を混合して、プライマリ樹脂層用の樹脂組成物を得た。
［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、プライマリ樹脂層用の樹脂組成物を用いて厚さ２０μｍのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周にセカンダリ樹脂層用の樹脂組成物を用いて厚さ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。線速は１５００ｍ／分とした。
（光ファイバの表面電位）
　「ＥＬＳＺ－２０００」用いて、印加電圧６０Ｖにおける光ファイバの表面電位を室温で測定した。測定は、以下の手順で行った。
　まず、モニター粒子として、ポリスチレンラテックス（粒径：５２０ｎｍ）をヒドロキシプロピレンセルロース（Ｍｗ：３０００００）でコーティングした粒子を、１０ｍＭのＮａＣｌ水溶液に分散させたモニター粒子の溶液を準備した。次いで、光ファイバをスペーサーに１００本敷詰めて、「ＥＬＳＺ－２０００」のゼータ電位用のセルにセットした後、ポアサイズ０．１μｍのフィルターでろ過したモニター粒子の溶液をセル内に注入した。セル深さ方向でモニター粒子の電気泳動測定を行った。測定されたセル内部の見かけの速度分布を森・岡本式で解析し、光ファイバの表面電位を求めた。
（断線の有無）
　光ファイバを１５００ｍ／分で線引きした際、１００ｋｍ線引きして断線しない場合を「Ａ」、断線した場合を「Ｂ」とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　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 (5)

  1. 　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の外周を被覆する被覆樹脂層と、を備える光ファイバであって、
    　前記被覆樹脂層が、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の外周を被覆するセカンダリ樹脂層とを有し、
    　前記セカンダリ樹脂層は、疎水性球状シリカ粒子を含み、前記シリカ粒子の含有量が前記セカンダリ樹脂層の総量を基準として７質量％以上６０質量％以下であり、
    　表面電位の絶対値が、１０ｍＶ以上６０ｍＶ以下である、光ファイバ。
  2. 　前記シリカ粒子の平均一次粒径が、５ｎｍ以上４００ｎｍ以下である、請求項１に記載の光ファイバ。
  3. 　前記セカンダリ樹脂層のヤング率が、２３℃で１２００ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下である、請求項１又は請求項２に記載の光ファイバ。
  4. 　外径が、２００±１５μｍである、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光ファイバ。
  5. 　前記セカンダリ樹脂層が、ウレタン（メタ）アクリレートを含むオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含有するベース樹脂と、前記シリカ粒子とを含む樹脂組成物の硬化物を含む、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光ファイバ。
PCT/JP2020/018341 2019-06-18 2020-04-30 光ファイバ Ceased WO2020255569A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/257,980 US11472735B2 (en) 2019-06-18 2020-04-30 Optical fiber
CN202080042577.2A CN113940144A (zh) 2019-06-18 2020-04-30 光纤
KR1020227000515A KR102765409B1 (ko) 2019-06-18 2020-04-30 광파이버
JP2021527432A JP7459874B2 (ja) 2019-06-18 2020-04-30 光ファイバ
EP20825590.1A EP3989681A4 (en) 2019-06-18 2020-04-30 GLASS FIBER

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-112809 2019-06-18
JP2019112809 2019-06-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020255569A1 true WO2020255569A1 (ja) 2020-12-24

Family

ID=74037225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/018341 Ceased WO2020255569A1 (ja) 2019-06-18 2020-04-30 光ファイバ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11472735B2 (ja)
EP (1) EP3989681A4 (ja)
JP (1) JP7459874B2 (ja)
KR (1) KR102765409B1 (ja)
CN (1) CN113940144A (ja)
TW (1) TWI833963B (ja)
WO (1) WO2020255569A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2022190693A1 (ja) * 2021-03-11 2022-09-15

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2615737B (en) * 2021-12-23 2026-04-29 Wika Optical Sensing Ltd Optical sensor
CN121687625B (zh) * 2026-02-12 2026-05-05 福建成田科技有限公司 一种新能源铜合金电力电缆

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0269706A (ja) * 1988-09-06 1990-03-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆光ファイバ
JP2000007717A (ja) * 1998-06-19 2000-01-11 Takeda Chem Ind Ltd 紫外線硬化型樹脂組成物
JP2004204206A (ja) * 2002-03-29 2004-07-22 Mitsubishi Chemicals Corp 光硬化性組成物及びその製造方法、並びに硬化物
JP2010511770A (ja) * 2006-12-05 2010-04-15 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． 放射線硬化性被覆組成物
US20120321265A1 (en) * 2009-11-26 2012-12-20 Lidia Terruzzi Optical fiber with double coating
JP2013018562A (ja) 2011-07-07 2013-01-31 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの巻取り方法及び巻取り装置
WO2019116967A1 (ja) * 2017-12-11 2019-06-20 住友電気工業株式会社 樹脂組成物及び光ファイバ
JP2019112809A (ja) 2017-12-22 2019-07-11 Ykk Ap株式会社 建具の排水構造

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06183790A (ja) * 1992-12-16 1994-07-05 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 光ファイバ心線の製造方法
US20040042750A1 (en) * 2002-08-09 2004-03-04 Gillberg Gunilla E. Clay nanocomposite optical fiber coating
RU2436823C2 (ru) * 2006-12-14 2011-12-20 ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В. Вторичные покрытия d 1364 вт на оптическом волокне
US9925560B2 (en) * 2013-05-30 2018-03-27 3M Innovative Properties Company Crosslinked poly(vinyl alcohol) and silica nanoparticle multilayer coatings and methods
JP6750463B2 (ja) * 2016-11-07 2020-09-02 住友電気工業株式会社 光ファイバ心線
JP7552594B2 (ja) * 2019-06-11 2024-09-18 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
WO2020250826A1 (ja) * 2019-06-11 2020-12-17 住友電気工業株式会社 樹脂組成物、光ファイバのセカンダリ被覆材料、光ファイバ及び光ファイバの製造方法
EP3988590A4 (en) * 2019-06-18 2022-07-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. GLASS FIBER

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0269706A (ja) * 1988-09-06 1990-03-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆光ファイバ
JP2000007717A (ja) * 1998-06-19 2000-01-11 Takeda Chem Ind Ltd 紫外線硬化型樹脂組成物
JP2004204206A (ja) * 2002-03-29 2004-07-22 Mitsubishi Chemicals Corp 光硬化性組成物及びその製造方法、並びに硬化物
JP2010511770A (ja) * 2006-12-05 2010-04-15 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． 放射線硬化性被覆組成物
US20120321265A1 (en) * 2009-11-26 2012-12-20 Lidia Terruzzi Optical fiber with double coating
JP2013018562A (ja) 2011-07-07 2013-01-31 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの巻取り方法及び巻取り装置
WO2019116967A1 (ja) * 2017-12-11 2019-06-20 住友電気工業株式会社 樹脂組成物及び光ファイバ
JP2019112809A (ja) 2017-12-22 2019-07-11 Ykk Ap株式会社 建具の排水構造

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3989681A4
SHIUE, J. ET AL.: "Effects of silica nanoparticle addition to the secondary coating of dual-coated optical fibers", ACTA MATERIALIA, vol. 54, no. 10, June 2006 (2006-06-01), pages 2631 - 2636, XP027889775 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2022190693A1 (ja) * 2021-03-11 2022-09-15
WO2022190693A1 (ja) * 2021-03-11 2022-09-15 住友電気工業株式会社 光ファイバ及び光ファイバリボン
JP7852623B2 (ja) 2021-03-11 2026-04-28 住友電気工業株式会社 光ファイバ及び光ファイバリボン

Also Published As

Publication number Publication date
TWI833963B (zh) 2024-03-01
US20210221736A1 (en) 2021-07-22
EP3989681A4 (en) 2022-07-20
TW202108713A (zh) 2021-03-01
JP7459874B2 (ja) 2024-04-02
EP3989681A1 (en) 2022-04-27
US11472735B2 (en) 2022-10-18
JPWO2020255569A1 (ja) 2020-12-24
CN113940144A (zh) 2022-01-14
KR102765409B1 (ko) 2025-02-07
KR20220024437A (ko) 2022-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7327405B2 (ja) 光ファイバ
JP7355149B2 (ja) 光ファイバのセカンダリ樹脂層用の樹脂組成物
JP7322874B2 (ja) 光ファイバ
EP3778682B1 (en) Resin composition, secondary coating material for optical fiber, and optical fiber
WO2020255570A1 (ja) 光ファイバ
JPWO2020101030A1 (ja) 樹脂組成物及び光ファイバ
TWI828776B (zh) 樹脂組合物及光纖
JP7367696B2 (ja) 樹脂組成物、光ファイバ及び光ファイバの製造方法
WO2021019908A1 (ja) 光ファイバリボン及び光ファイバケーブル
TWI848127B (zh) 樹脂組合物、光纖之二次被覆材料、光纖及光纖之製造方法
JPWO2020101029A1 (ja) 樹脂組成物、光ファイバ及び光ファイバの製造方法
JP7459874B2 (ja) 光ファイバ
WO2020250838A1 (ja) 樹脂組成物、光ファイバ及び光ファイバの製造方法
WO2020255774A1 (ja) 樹脂組成物、光ファイバ及び光ファイバの製造方法
WO2020255835A1 (ja) 光ファイバ
WO2020255830A1 (ja) 樹脂組成物、光ファイバのセカンダリ被覆材料、光ファイバ及び光ファイバの製造方法
WO2020250594A1 (ja) 樹脂組成物、光ファイバ及び光ファイバの製造方法
JPWO2020171082A1 (ja) 光ファイバ
RU2772949C1 (ru) Оптическое волокно

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20825590

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021527432

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20227000515

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020825590

Country of ref document: EP

Effective date: 20220118

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2021137305

Country of ref document: RU