JPH02131206A - 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】 ［産業上の利用分野］ 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
ー線により硬化する樹脂の被覆層を形成した被覆光ファ
イバの改良に関するものである。

［従来の技術］ 光通信に用いる光ファイバにおいては、光学ガラスファ
イバ、石英系ガラスファイバに限らず、いずれもファイ
バ化した孝直ちにその外周にプラスチック被覆を施すこ
とが望ましいとされている。

これは、ファイバ化されることにより発生するファイバ
表面の傷や裸ファイバの状態で空気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や紫外線硬化型樹脂（以
下、「ＵＶ樹脂」と略称する）が用いられており、近年
は特にこのＵＶ樹脂被覆ファイバの需要が増大している
。

このＵＶ樹脂は短時間で硬化する性質を有することから
コーティング材、ボッティング材にも使用されているが
、より生産性を高めるという目的で、できるだけ早く要
求される特性に近付ける改良、すなわち樹脂組成物の硬
化速度を上げるための改良がなされている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこのような当該樹脂中に特定の添加剤を加える
ことで短時間で硬化速度を向上させ、かつ極めて短時間
で要求される物性を獲得できるエネルギー線硬化型樹脂
被覆光ファイバのさらなる改良品を提供することを目的
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は上記の目的を達成すべく研究開発に努めた
結果、モル吸光係数がＩ×１０″′以上の増感剤を添加
したエネルギー線硬化型樹脂被覆が、高速線引きの条件
でも樹脂を完全に硬化できる優れた被覆光ファイバを実
現することを見出した。

すなわち本発明は光ファイバの外周にエネルギー線硬化
型樹脂の被覆層を有する被覆光ファイバにおいて、該エ
ネルギー線硬化型樹脂中にモル吸光係数がＩＸＩＯ’以
上の増感剤を含有することを特徴とする被覆光ファイバ
である。

上記増感剤はエネルギー線硬化型樹脂中に０．１重量部
以上１０重量部未満の割合で含有されていることが特に
好ましく、このような増感剤とじて金属錯体化合物が特
に好ましい例として挙げられる。

本発明においてエネルギー線硬化型樹脂とは、例えば紫
外線、放射線等のエネルギー線を照射されることにより
硬化する樹脂をいう。本発明の被覆樹脂はエネルギー線
硬化型樹脂が好ましく、特に好ましくは（メタ）アクリ
ルオリゴマー、反応性希釈剤、重合開始剤にモル吸光係
数が１×１×１００以上の増感剤を加えたものを基本組
成とするものである。

本発明に係わる（メタ）アクリルオリゴマーは、ポリオ
ール成分、イソシア不一ト成分及びアクリレート成分か
らなり、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，ボリプロビレングゾコール　ボリエ
チレングリコール等のポリエーテルボリオール、ポリオ
レフィングリコール，ポリエステルボリオール，ボリカ
ーボネートポリオール，ポリカブロラクトンポリオール
等が挙げられる。インシアネート成分としては、トリレ
ンジイソシアネート，ジフェニルメタンジイソシアネー
ト，ｐ−フェニレンジイソシアネート，ヘキサメチレン
ジイソシアネート，キシリレンジイソシアネート，イソ
ホロンジイソシアネート等が挙げられる。また、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ヒドロキシブ口ピル（メタ）アクリレー
ト，等の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。

本発明に係わる反応性希釈剤としては、例えば２−エチ
ルへキシルアクリレート，テトラヒド口フルフリルアル
コールカブｂ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，ポリエチレングリコールジ（メタ）アク
リレート，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，水添ピスフェノールトリエチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート．トリメチロールブロバ
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ボキシ（メタ）アクリレー
ト等のモノないしポリ（メタ）アクリレート類、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，トリアリルイソンアヌレート等のアクリルエス
テル類、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’
−ジメチルアミノブ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等のビニル化合物類
を挙げることができる。

本発明に係わる重合開始剤としては、樹脂組成物をエネ
ルギー線の照射によって迅速に硬化させることができる
ものが好まし《、特に紫外線硬化型塗料の開始剤として
用いられているものが適している。このような重合開始
剤の主なものとしては、ベンソイン，ベンゾインメチル
エーテル，ベンゾインエチルエーテル，ペンゾインイソ
ブ口ビルエーテル，ペンゾインイソブチルエーテル，２
−メチルベンゾイン，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等を挙げることができ
る。

本発明に係わる増感剤はそのモル吸光係数が１×１×１
００以上のものであり、以下のような金属錯体化合物が
挙げられる。表１に各増感剤の吸収極大波長とモル吸光
係数を示す。

下記構造式■の有機化合物とＣ　ｕ（１）又はＮ　ｉ（
１）との錯体 下記構造式■の有機金属化合物とＮ　ｐ（Ｎ），　Ｔ　
ｈ（ｆｆ），Ｚ　ｒ（ＩＩ）又はｔＪ　（ｆｆ）との錯
体下記構造式■の有機化合物とＣ　ｄ（１）又はＰｄ（
１）との錯体 下記構造式■の有機化合物とＡ　ｕ（１）との錯体以上
のような金属錯化合物はエネルギー線硬化型樹脂全ＩＬ
ＩＯＯ重量部に対して０．１〜１０重量部添加すること
が好ましい。

下記構造式■の有機化合物とＣ　ｏ（１）又はＮｉ（１
）との錯体 表１ 本発明の被覆光ファイバの製法は、従来公知のこの種の
樹脂被覆形成法によればよい。例えば光ファイバ母材を
線引炉に送り込み、加熱溶融して光ファイバ（ガラスフ
ァイバ）に線引きし、次に塗布装置により上記のように
反応性希釈剤、重合開始剤、増感剤を添加したエネルギ
ー線硬化型樹脂を塗布した後に、当該エネルギー線を照
射することにより塗布層を硬化させて、被覆被覆ファイ
バとし、引き取りながら巻き取るといった方法である。

光ファイバの素材・組成等も特に限定されるところはな
い。

［作用］ 本発明の被覆光ファイバはモル吸光係数が１×１×１０
０以上の増感剤を含有している樹脂を用いているために
、樹脂の硬化速度が速くなり、高速線引きの条件におい
ても樹脂を完全に硬化させることが可能になる。

従来光ファイバ用エネルギー線硬化型樹脂例えばＵＶ樹
脂等に用いられてきた増感剤は、モル吸光係数がＩ　Ｘ
　１　０’未満のものであった。同じ量のエネルギーを
照射したとするとモル吸光係数の大きいものほど吸収す
るエネルギーは多く、光重合開始剤へのエネルギー移動
は大きくなる。つまり、本発明では樹脂のモル吸光係数
が従来品より大きく、光重合開始剤が受けるエネルギー
量は大きくなる。このことにより従来の樹脂に比べて同
じエネルギーで多くの活性種を作り出すことができる。

よって、樹脂の硬化速度が速くなり、高速線引きの条件
におていても樹脂を完全に硬化させることが可能となる
。

これら、増感剤の添加量としては（メタ）アクリルオリ
ゴマー、反応性希釈剤及び重合開始剤の合計量１００重
量部に対して０．１重量部以上１０重量部未満の割合で
添加することが好ましい。この量が少なすぎると硬化性
を満足できず、また所定量を越えてもそれ以上の硬化速
度の向上は望めず、逆に表面硬化性のみが向上してしま
うことになる。

本発明のエネルギー線硬化型樹脂は上記の（メタ）アク
リルオリゴマー、反応性希釈剤、重合開始剤、増感剤を
必須成分とし、これに必要に応してアクリル樹脂、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
等の各種の変成用樹脂や、有機ケイ素化合物、界面活性
剤等の各種の添加剤を配合してもよく、全体の粘度とし
ては作業性の観点から通常Ｉ０００〜１０．００（ｌセ
ンチボイズ（２５℃）の範囲に調整されていることが望
ましい。

［実施例］ 実施例１ 撹拌機、冷却器及び温度計を付した５Ｑの四つ口フラス
コに平均分子１１ｔ２　０　０　０のポリオキシテトラ
メチレングリコール１モル、トリレンジイソシア不−ト
２モルを仕込み、６０〜７０℃で２時間反応させた。次
いで２−ヒドロ半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２　２
　７　０ｃｍ−’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−６０部（以下特記のない限り重量部を表す）に
反応性希釈剤として２−エチルへキシルアクリレート３
７部、重合開始剤としてベンゾインメチルエーテル３部
、増感剤として表１の■−１の金属錯体化合物３部を配
合してエネルギー線硬化型樹脂を得た。

第１図に示すように光ファイバ１のまわりに上記で得た
エネルギー線硬化型樹脂を塗布して被覆層２を形成し、
硬化させることにより被覆光ファイバ３（本発明品）を
製造した。このとき被覆樹脂が完全に硬化できる最高線
速は１　８　０　ｍ／ｍｉｎであった。

実施例２ 実施例ｌと同様にして得られたウレタンアクリレートオ
リゴマ−６０部に反応性希釈剤として２エチルへキシル
アクリレート３７部、重合開始剤としてベンゾインメチ
ルエーテル３部、増感剤として表１の■−１の金属錯体
化合物３部を配合してエネルギー線硬化型樹脂を得て、
実施例１と同様に被覆光ファイバ（本発明品）を製造し
た。

このとき樹脂が完全に硬化するための最高線速は１　７
　５　ｍ／ｓｉｎであった。

実施例３ 実施例１と同様にして得られたウレタンアクリレートオ
リゴマ−６０部に反応性希釈剤として２エチルへキシル
アクリレート３７部、重合開始剤としてベンゾインメチ
ルエーテル３部、増感剤として表１の■−１の金属錯体
化合物３部を配合してエネルギー線硬化型樹脂を得て、
実施例１と同様に被覆光ファイバ（本発明品）を製造し
た。

このとき被覆樹脂が完全に硬化するための最高線速は１
　８　０　ｍ／ｓｉｎであった。

比較例１ 実施例Ｉと同様にして得られたウレタンアクリレートオ
リゴマ−６０部に反応性希釈剤として２エチルへキシル
アクリレート３７部、重合開始剤としてベンゾインメチ
ルエーテル３部、増感剤として表１の■−１の金属錯体
化合物を本発明の範囲未満の０．０　９　　部を配合し
てエネルギー線硬化型樹脂を得て、実施例１と同様に被
覆光ファイバ（比較品）を製造した。このとき被覆樹脂
が完全に硬化するための最高線速は１　１　０　ｍ／Ｉ
Ｉｌｉｎであった。

比較例２ 実施例１と同様にして得られたウレタンアクリレートオ
リゴマ−６０部に反応性希釈剤として２一エチルへキシ
ルアクリレート３７部、重合開始剤トしてベンゾインメ
チルエーテル３部、増感剤として３，５−ジブロモビリ
ジンーアゾ−３ジメチルアミノー２ベンゾイックアッシ
ドのＦ　ｅ（１）化合物（モル吸光係数が９．８ＸＩＯ
’）３部を配合してエネルギー線硬化型樹脂を得て、実
施例１と同様に被覆光ファイバ（比較品）を製造した。

このとき被覆樹脂が完全に硬化するための最高線速は］
　Ｏ　Ｏ　ｍ／ｗｉｎであった。

比較例３ 実施例１と同様にして得られたウレタンアクリレートオ
リゴマ−６０部に反応性希釈剤として２一エチルへキシ
ルアクリレート３７部、重合開始剤としてベンゾインメ
チルエーテル３部、増感剤として表１の■−１の金属錯
体化合物を本発明の範囲を越えて１２　部を配合してエ
ネルギー線硬化型樹脂を得て、実施例１と同様に被覆光
ファイバ（比較品）を製造した。ところが、被覆層のご
く表面のみが硬化する現象が見られ、著しく外観を損な
っていることがわかった。

以上の実施例、比較例の結果から、モル吸光係数がＩＸ
ＩＯ’以上の増感剤を添加することで、完全に硬化する
最高線速が１７５〜１　８　０　ｍ／＋ｉｎと、比較品
のそれ（　ｌ　Ｏ　Ｏ〜１　１　’Ｏｍ／ＩＩｌｉｎ）
より大幅に向上できることが明らかに分かる。また、比
較例３の結果から特に本発明に限定する範囲で増感剤を
添加することが好ましいことも明らかである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は被覆光ファイバの被覆層
中にモル吸光係数がＩＸＩＯ５以上の増感剤を含有させ
ることにより、樹脂の硬化速度を太き《上昇させること
ができる。このことにより本発明の被覆光ファイバでは
光ファイバの線引速度を上昇しても完全に硬化した被覆
層を形成できるので、その生産性を大幅に向上させるこ
とを可能とする実用的価値の大なる発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の被覆光ファイバの断面図である。 Ｉ：光ファイバ　２：モル吸光係数がＩＸＩＯ’以上で
ある増感剤を含有する被覆層、３：被覆光ファイバ。 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバの外周にエネルギー線硬化型樹脂の被
   覆層を有する被覆光ファイバにおいて、該エネルギー線
   硬化型樹脂中にモル吸光係数が１×１００以上の増感剤
   を含有することを特徴とする被覆光ファイバ。
2. （２）上記増感剤が金属錯体化合物であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の被覆光ファイバ。
3. （３）上記増感剤をエネルギー線硬化型樹脂中に０．１
   重量部以上１０重量部未満の割合で含有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の被覆光ファイバ。