JPH01294704A - 光伝送ファイバー - 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】 産業上の利用分野 本発明は、プラスチッククラッド光ファイバーに関する
ものである。

従来の技術 従来、プラスチッククラッド光ファイバーのクラッド材
としては、シリコーン樹脂（特開昭５８−３０７０３号
公報）、ポリフルオロアルキルメタクリレート共重合体
（特開昭６１−６６７０６号公報）、フッ化ビニリデン
／テトラフルオロエチレン共重合体（特公昭５６−４１
９６６号公報）が知られている。しかし、これらのクラ
ッド材では光ファイバーの低損失化、圧着方式によるコ
ネクタ付けの簡易化等、近年の高度な要求には対応でき
なくなっている。例えば、シリコーン樹脂では機械的強
度不足の故に、圧着式コネクタ付けによる端末処理がで
きない。フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共
重合体は、透明性が劣るため、光ファイバーの低損失化
が不可能である。

また、ポリフルオロアルキルメタクリレート共重合体は
、透明性に秀れているものの軟化点が低いため、圧着式
コネクタを用いた際に高温下でファイバーコネクタ間の
強度が著しく低下する。

これに対し、近年、特開昭６１２５００４７号公報、米
国特許第４，７０７．０７６号明細書に開示されている
ように、紫外線硬化型樹脂組成物を用いたクラッド材が
提唱されている。これらの樹脂組成物は紫外線硬化によ
る架橋構造をとるため、機械的強度に秀れ、かつ光ファ
イバーの生産速度が向上するといった従来の組成物にな
い長所を有している。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、これらの従来技術に見られる樹脂組成物
は、分子内に１個だけの不飽和結合を有する化合物（単
官能アクリレート等）を含有しているため、架橋密度が
十分でなく、このために、硬度や耐熱性（軟化温度）が
未だ実用上十分に高くなく、高温での光ファイバーの力
学特性の低下が著しい。さらに、架橋密度が不十分なた
めに高湿下での水分の膨潤による樹脂の軟化が著しい。

中でも特に、高温時や高温高湿時に圧着方式コネクタに
おける光ファイバーとコネクタ間の保持力の低下が著し
い。さらには、高温または高温高湿下に放置後やヒート
サイクル負荷後にコネクタ先端部からのコア突出量が大
きいという欠点を有している。

係る欠点は、組成物に単官能性不飽和化合物を含有して
いるために該樹脂組成物の架橋密度が低いために軟化温
度が低いことが一因であると考えられる。

課題を解決するための手段 そこで本発明は、分子内に少なくとも２個の不飽和結合
を含む化合物少なくとも一種のみに光重合開始剤を添加
した光硬化性樹脂組成物をクラッドに用いることにより
係る問題点を解決しようとするものである。　すなわち
、本発明の目的は、機械的強度に秀れ、高温時において
も力学物性、特に圧着方式コネクタと光フアイバ間の保
持力が低下しないようなプラスチッククラッド光ファイ
バーを提供することにある。

本発明は、組成物の架橋密度を向上させることにより、
機械的強度及び軟化温度を向上させ、さらに高湿下での
水分の膨潤量を低下させようとするものである。

分子内に二個以上の不飽和結合を含む化合物少なくとも
一種のみと光重合開始剤とからなる光硬化性組成物は、
単官能性不飽和化合物を含有する組成物に比べ、硬化物
の常温での硬度が高く、かつ軟化点が高いため、本発明
による組成物の硬化物をクラッドに用いた光ファイバー
は、従来のものに比べ、高温（８５℃以上）でも圧着式
コネクタによるファイバーとコネクタ間の保持力の低下
が少ない。また高温や高温高湿下に放置後やヒートサイ
クル負荷後のコネクタ先端部からのコネクタ突出量が少
ない。

本発明における不飽和結合とは、炭素−炭素二重結合を
意味し、ビニル基、アリル基の他、反応性に秀れたアク
リル基、メタクリル基等を挙げることができる。

また、組成物の硬化物をクラッドとして機能さ仕るため
には、屈折率をコア材の屈折率以下にする必要があり、
そのための手段として本組成物の化合物はフッ素原子を
含有することができる。

本発明による組成物は、コアガラスへ均一に、しかも１
〜１００μｍという薄肉に塗布するため、その粘度は１
００〜１００００ｃｐｓであることが望ましい。このた
めに本発明の組成物には、単量体だけではなく、予備重
合させた適当な重合度を有するポリマー類を含有させる
ことが望ましい。

係る重合体としては紫外線照射により架橋可能なもので
あれば特に限定なく使用できるが、例えば数平均分子量
が５万〜５００万（スチレン換算）の下記（１）に示さ
れるような、エステル側鎖に不飽和結合を有する（メタ
）アクリレート共重合体を挙げることができる。

ＲＩ　　　　　　Ｒ１ （ＣＨ＊　　Ｃ）Ｘ　　（ＣＨ！　　Ｃ）ｙ　　　　　
（１）Ｉ Ｃ０ＯＲｆ　　　　ＣＯＯＲｘ ［式中、Ｒ１％Ｒ１は水素またはメチル基、ＲＦはフル
オロアルキル基、Ｒｘは分子内に不飽和結合を有する炭
化水素基を表す。コ Ｒｘ基としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メ
タクリル基、内部オレフィン等を挙げることができる。

この重合体には、耐熱性向上のために第三の成分を共重
合させても良い。このような第三の共重合成分としては
、イソボルニル（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、アダマンチル（メタ）アク
リレート等を挙げることができる。

次に、分子内に二個以上の（メタ）アクリロイル基を有
する化合物としては次の化合物を挙げることができる： １．４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、エチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセロール
ジメタクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ
）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アク
リレート、ｌ、３−ブチレングリコールジ（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、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート
、トリグリセロールジアクリレート、１．６−ヘキサン
シオールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリ
コールジアクリレート、日本化薬株式会社製：商品名カ
ヤラッドＭＡＮＤＡ、同カヤラッド）１−６０４、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
パンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールへキ
サアクリレート。

次に、フッ素原子を含む化合物としては［式中、ＲＩ、
　Ｒ２は前記と同意義。Ｘは１または２、ｙは２〜６の
整数を表す。］ で示される化合物が挙げられる。

Ｘ及びｙは、組成物の屈折率、強靭性、粘度等の必要物
性の要求により選ばれる。

組成物を構成するこれら化合物の！ｌ類とその組成比は
、必要な硬化物性を与えるべく選定することができる。

好ましくは、硬化前の粘度が１００〜Ｉ　ＯＯＯ０ｃｐ
ｓ、硬化後の破断強度力月、　Ｏｋｇ／ｍｆｆ１”以上
、ヤング率１０ｋｇ／ｌｌ１ｍ’以上、破断伸度１０％
以上、屈折率ｌ、４４以下であり、かつ波長が８５０ｎ
ｍでの透過度が９０％以上（０，１ｍｍ厚）であること
が望ましい。

次に光重合開始剤としては、紫外線照射により容易にラ
ジカルを発生する化合物が望ましく、次の化合物を挙げ
ることができる。好ましい添加量は０．０１−１０重量
％である。

ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンジル、ベンゾイ
ン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチル
エーテル、ベンジルジメチルケタール、α、α゛−アゾ
ビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、
！−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、２．２
−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒド
ロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン
。

特に、紫外光導光ファイバのクラッド材として用いる際
には、ｌ−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトンや
２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フヱニルブロバンー
１−オンが好ましい。

また、本発明の組成物を構成する化合物の少なくとも一
種としてコアガラスとの密着性向上のためのカップリン
グ剤を含むことができる。カップリング剤としては、本
発明の組成物との相溶性が高く、かつ無色透明で、好ま
しくは、本発明の組成物と同等の屈折率を有するものが
望ましい。カップリング剤の添加により、ファイバー強
度向上の他、高温下や高温高湿下における圧着式コネク
タと光フアイバー間の保持力の向上や、高温下や高温高
湿下に放置後やヒートサイクル負荷後のコネクタ先端部
からのコア突出量が低減させれる。

好ましいカップリング剤としては、ジェトキシジビニル
シラン、ジェトキシジビニルシランなｉのモノマー類の
他、これらモノマー類と下式（Ｉ）に示すようなエステ
ル側鎖に不飽和結合を有する（メタ）アクリレート類と
の共重合体を挙げることができる。

［式中、Ｒ１、ＲｘおよびＲｆは前記と同意義。Ｒは、
水素、メチル基、エチル基またはプロピル基、Ｚは、単
結合、または炭素、水素および酸素から成る何機基を表
す。］ 炭素、水素および酸素から成る基Ｚとしては、そＣ１−
Ｌ）−またはそＣＨ，升÷ＣＦ　を升、またはｎ　　　
　　　　　　　　　　　ｎ　　　　　　　ｍ−ＣＯｏ＋
ｃ　Ｈｔ←が挙げられる。（ｍＳｎはｎ １〜１０までの整数） 本発明の組成物をプラスチッククラッド光ファイバーの
クラッドとして用いる場合、組成物を石英系または光学
ガラスから成るコアの上に、ダイスコーティング法やス
プレーコーティング法などの方法で塗布し、紫外線等の
活性な光を照射して硬化すればよい。照射量は組成物に
含まれる化合物の種類や量に応じて適宜定めることがで
きる。

次に、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。

実施例１〜３ 分子内に２個以上の不飽和結合を有するポリマーとして
、ポリマー（Ｉ）、（ＩＩ）または（ＩＩＩ）を用い、
これに第１表に示す化合物を、所定の割合で混合し、ク
ラッド材組成物を調製した。なお、第１表中の数値は重
量部である。

中＋十 第１表 石英ロッドを外径２００μｍに線引した直後、これらの
樹脂組成物を塗布し、窒素雰囲気下にＵＶ硬化させて外
径２３０μｍの光ファイバーを得た。さらにこれらの光
ファイバーにエヂレンテトラフルオロエチレン共重合体
を外径５００μｌに押し出し被覆した後、ケブラー（商
標）（Ｋ　Ｅ　Ｖ　ＬＡＲ）を周囲に縦添えし、さらに
その上にポリ塩化ビニルを外径２　、２　ｍｍにルース
状に押し出し被覆して光フアイバーコードを得た。

これらの光ファイバーならびに光フアイバーコードに圧
着式光コネクタを取付けた際の物性は下策３表に示すと
おりであった。

よ恰桝土二主 実施例１〜３と同じポリマー（１）〜（ＩＩＩ）を用い
、下記第２表に示す組成の樹脂組成物を調製した。

これらの組成物を用い、実施例１〜３と同様にして光フ
ァイバーを製作し、さらに実施例１〜３と同一の構造の
光フアイバーコードを注意深く同一条件にて製造した。

これらの光ファイバーならびに光フアイバーコードに圧
着式光コネクタを取付けた際の物性は第３表に示すとお
りてあった。

第２表 第３表 ＊１　圧着コネクタ・光フアイバクラッド間の引抜強度
＊２　各々サンプル数ｎ−１０、 （＋）値は突出し、（−）値は引込みの各々最大値を示
す。

以上説明したように、本発明による光硬化組成物をクラ
ッドに用いた光ファイバーは機械特性に秀れ、特に高温
下での物性の低下が少ない。すなわち高温下（８５℃以
上）においても圧着方式コネクタと光フアイバ間の保持
力の低下が少なく、また、高温や高温高湿下に放置後や
ヒートサイクル負荷後のコネクタ先端部からのコア突出
量が少ない。従って、例えば圧着方式コネクタ取付は状
態にて高温高湿下で用いられる中、短距離光通信システ
ム用光ファイバーとして有効である。

特許出願人住友電気工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、分子内に少なくとも２個の不飽和結合を有する化合
   物少なくとも１種のみと光重合開始剤から成る光硬化性
   組成物。 ２、石英系または光学ガラスをコアとし、コアよりも低
   屈折率のプラスチックをクラッドとする光ファイバーに
   おいて、クラッド材が特許請求範囲第１項記載の樹脂組
   成物の硬化物から成ることを特徴とする光ファイバー。