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  • 特開-光ファイバおよび光ファイバリボン 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024121143
(43)【公開日】2024-09-06
(54)【発明の名称】光ファイバおよび光ファイバリボン
(51)【国際特許分類】
   G02B 6/44 20060101AFI20240830BHJP
   G02B 6/02 20060101ALI20240830BHJP
   C03C 25/106 20180101ALI20240830BHJP
   C03C 25/42 20060101ALI20240830BHJP
   C03C 25/285 20180101ALI20240830BHJP
   C03C 25/1065 20180101ALI20240830BHJP
【FI】
G02B6/44 301A
G02B6/02 401
G02B6/02 461
G02B6/44 371
C03C25/106
C03C25/42
C03C25/285
C03C25/1065
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023028081
(22)【出願日】2023-02-27
(71)【出願人】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100136722
【弁理士】
【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫
(74)【代理人】
【識別番号】100174399
【弁理士】
【氏名又は名称】寺澤 正太郎
(72)【発明者】
【氏名】岩口 矩章
(72)【発明者】
【氏名】浜窪 勝史
(72)【発明者】
【氏名】池川 未歩
【テーマコード(参考)】
2H201
2H250
4G060
【Fターム(参考)】
2H201AX17
2H201BB06
2H201BB12
2H201BB18
2H201BB23
2H201BB24
2H201DD02
2H201DD06
2H201DD23
2H201DD28
2H201DD33
2H201KK02
2H201KK26A
2H201KK29A
2H201KK37A
2H201KK39A
2H201KK48A
2H201KK63
2H201KK72
2H201KK75
2H201MM03
2H201MM23
2H250AB04
2H250AB05
2H250AB10
2H250AC64
2H250AC94
2H250BA03
2H250BA32
2H250BB07
2H250BB14
2H250BB19
2H250BB33
2H250BC01
2H250BD02
2H250BD17
2H250BD18
4G060AA01
4G060AA03
4G060AC09
4G060AD32
4G060AD43
4G060CA09
4G060CA10
4G060CA16
4G060CA21
4G060CB09
(57)【要約】
【課題】識別性に優れる光ファイバおよび光ファイバリボンを提供すること。
【解決手段】本開示に係る光ファイバは、コアおよ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ガラスファイバを被覆する第1の樹脂層と、を備え、第1の樹脂層が、光重合性化合物、光重合開始剤、および酸化チタン粒子を含有する樹脂組成物の硬化物を含み、酸化チタン粒子の含有量が、樹脂組成物の総量を基準として0.1質量%以上10質量%以下である。
【選択図】図1

【特許請求の範囲】
【請求項1】
コアおよ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第1の樹脂層と、を備え、
前記第1の樹脂層が、光重合性化合物、光重合開始剤、および酸化チタン粒子を含有する樹脂組成物の硬化物を含み、
前記酸化チタン粒子の含有量が、前記樹脂組成物の総量を基準として0.1質量%以上10質量%以下である、光ファイバ。
【請求項2】
前記酸化チタン粒子が表面処理酸化チタン粒子である、請求項1に記載の光ファイバ。
【請求項3】
前記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、およ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、請求項2に記載の光ファイバ。
【請求項4】
前記表面処理層が酸化アルミニウムを含み、前記表面処理酸化チタン粒子における酸化アルミニウムの含有量が、1質量%以上6質量%以下である、請求項3に記載の光ファイバ。
【請求項5】
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)アクリレートと、ビスフェノール骨格を有するアルキレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレートと、を含む、請求項1に記載の光ファイバ。
【請求項6】
前記光重合開始剤が、α-ヒドロキシアセトフェノン化合物を含む、請求項1に記載の光ファイバ。
【請求項7】
前記光ファイバの外径が、150μm以上190μm以下である、請求項1に記載の光ファイバ。
【請求項8】
前記ガラスファイバが、前記コアを複数含む、請求項1に記載の光ファイバ。
【請求項9】
並列に配置された複数の請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の光ファイバと、
複数の前記光ファイバを被覆して連結する連結樹脂層と、を備える、光ファイバリボン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光ファイバおよび光ファイバリボンに関する。
【背景技術】
【0002】
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備えている。被覆樹脂層は、例えば、ガラスファイバと接するプライマリ樹脂層と、プライマリ樹脂層の外周面に形成されるセカンダリ樹脂層を有しており、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および2参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平6-242355号公報
【特許文献2】国際公開第2016/047002号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、データセンター用途において、光ファイバの充填密度を高めた高密度ケーブルの需要が高まっている。ケーブル内での光ファイバの充填密度が高くなると、光ファイバの外径を細くすることが有利である。光ファイバの外径を細くするために、被覆樹脂層および着色樹脂層の厚みを薄くすることが考えられるが、光ファイバを識別し難くなる。そこで、本開示は、識別性に優れる光ファイバおよび光ファイバリボンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一形態に係る光ファイバは、コアおよ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ガラスファイバを被覆する第1の樹脂層と、を備え、第1の樹脂層が、光重合性化合物、光重合開始剤、および酸化チタン粒子を含有する樹脂組成物の硬化物を含み、酸化チタン粒子の含有量が、樹脂組成物の総量を基準として0.1質量%以上10質量%以下である。
【発明の効果】
【0006】
本開示によれば、識別性に優れる光ファイバおよび光ファイバリボンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1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図2は本実施形態に係る光ファイバの別の一例を示す概略断面図である。
図3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。
【発明を実施するための形態】
【0008】
[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。
【0009】
(1)本開示の一形態に係る光ファイバは、コアおよ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ガラスファイバを被覆する第1の樹脂層と、を備え、第1の樹脂層が、光重合性化合物、光重合開始剤、および酸化チタン粒子を含有する樹脂組成物の硬化物を含み、酸化チタン粒子の含有量が、樹脂組成物の総量を基準として0.1質量%以上10質量%以下である。
【0010】
本開示に係る光ファイバは、ガラスファイバを直接被覆する樹脂層に特定量の酸化チタン粒子を含有させることで、光ファイバの識別性を高めることができる。
【0011】
(2)上記(1)において、樹脂層中の分散性を高める観点から、酸化チタン粒子が表面処理酸化チタン粒子であってもよい。
【0012】
(3)上記(2)において、樹脂層の耐候性を向上する観点から、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、およ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してもよい。
【0013】
(4)上記(3)のいずれかにおいて、光ファイバの識別性をより向上する観点から、表面処理層が酸化アルミニウムを含み、表面処理酸化チタン粒子における酸化アルミニウムの含有量が、1質量%以上6質量%以下であってもよい。
【0014】
(5)上記(1)から(4)のいずれかにおいて、樹脂層のヤング率を調整する観点から、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)アクリレートと、ビスフェノール骨格を有するアルキレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレートと、を含んでもよい。
【0015】
(6)上記(1)から(5)のいずれかにおいて、樹脂層の硬化性の観点から、光重合開始剤が、α-ヒドロキシアセトフェノン化合物を含んでもよい。
【0016】
(7)上記(1)から(6)のいずれかにおいて、光ケーブルの高密度化の観点から、光ファイバの外径が150μm以上190μm以下であってもよい。
【0017】
(8)上記(1)から(6)のいずれかにおいて、光ケーブルの高密度化の観点から、ガラスファイバがコアを複数含んでもよい。
【0018】
(9)本開示の一形態に係る光ファイバリボンは、並列に配置された複数の上記(1)から(8)のいずれかに記載の光ファイバと、複数の光ファイバを被覆して連結する連結樹脂層と、を備える。これにより、識別性に優れる光ファイバを備える光ファイバリボンを提供することができる。
【0019】
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の実施形態に係る光ファイバおよび光ファイバリボンの具体例を、必要により図面を参照しつつ説明する。本開示はこれらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およ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。本実施形態において、(メタ)アクリレートは、アクリレートまたはそれに対応するメタクリレートを意味し、(メタ)アクリル酸等の他の類似表現についても同様である。
【0020】
(光ファイバ)
本実施形態に係る光ファイバは、コアおよ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ガラスファイバを被覆する第1の樹脂層とを備える。第1の樹脂層は、単層構造である。すなわち、本実施形態に係る光ファイバの被覆樹脂層は第1の樹脂層のみから構成されている。
【0021】
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およびクラッド12を含むガラスファイバ13と、ガラスファイバ13の外周面に設けられた第1の樹脂層14とを備えている。
【0022】
クラッド12はコア11を取り囲んでいる。コア11およびクラッド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、または、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、または、フッ素が添加された石英ガラスを用いることができる。
【0023】
図1において、例えば、ガラスファイバ13の外径(D2)は100μm以上125μm以下であってもよく、ガラスファイバ13を構成するコア11の直径(D1)は、7μm以上15μm以下であってもよい。第1の樹脂層14の厚みは、10μm以上50μm以下、15μm以上40μm以下、または20μm以上30μm以下であってもよい。光ファイバ10の外径は、光ケーブルの高密度化の観点から、150μm以上220μm以下、150μm以上200μm以下、または150μm以上190μm以下であってもよい。
【0024】
図1には、1個のコアを有するガラスファイバを含む光ファイバが示されているが、本実施形態に係る光ファイバは、複数のコアを有するガラスファイバを含む光ファイバ(以下、「マルチコア光ファイバ」ともいう)であってもよい。マルチコア光ファイバは、ファイバ軸方向に延在する複数のコアが共通のクラッドで覆われた光ファイバである。マルチコア光ファイバにおいて、複数のコアの材料は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。マルチコア光ファイバの一例として、図2には、4個のコア11を有するガラスファイバ13Aを含む光ファイバ20が示されている。
【0025】
ガラスファイバ13Aの外径は、125μm以上220μm以下、150μm以上210μm以下、または170μm以上190μm以下であってもよい。光ファイバ20の外径は、200μm以上220μm以下、220μm以上240μm以下、または230μm以上250μm以下であってもよい。ガラスファイバの外径を大きくすると、均一な厚みを有する被覆樹脂層を形成し難くなるが、本実施形態に係る第1の樹脂層14は、特定の樹脂組成物の硬化物を含むため、厚みが均一になり易い。
【0026】
第1の樹脂層は、光重合性化合物、光重合開始剤、および酸化チタン粒子を含有する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は、紫外線硬化性の樹脂組成物である。酸化チタン粒子の含有量は、樹脂組成物の総量(100質量%)を基準として0.1質量%以上10質量%以下である。
【0027】
本実施形態に係る樹脂組成物は、酸化チタン粒子を含有することで、第1の樹脂層を着色し、光ファイバの識別性を向上することができる。酸化チタン粒子としては、樹脂組成物中の分散性に優れていることから、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る。
【0028】
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、およ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、およ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、酸化チタン粒子の表面の少なくとも一部に形成されていてもよく、酸化チタン粒子の全表面に形成されていてもよい。表面処理層は、酸化チタン粒子の表面処理によって形成されたものである。
【0029】
表面処理酸化チタン粒子における表面処理層の量は、分散性をより向上する観点から、1質量%以上、1.5質量%以上、または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、または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およ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。表面処理層は、光ファイバの識別性をより向上する観点から、酸化アルミニウムを含んでもよく、表面処理酸化チタン粒子における酸化アルミニウムの含有量は、1質量%以上6質量%以下、1.5質量%以上5質量%以下、または2質量%以上4質量%以下であってもよい。
【0030】
表面処理酸化チタン粒子の平均一次粒径は、第1の樹脂層の側圧耐性を向上する観点から、300nm以下、295nm以下、または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、または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。
【0031】
表面処理酸化チタン粒子の含有量は、遮蔽性を向上する観点から、樹脂組成物の総量を基準として0.2質量%以上、0.3質量%以上、0.4質量%以上、または0.5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8質量%以下、6質量%以下、4質量%以下、または3質量%以下であってもよい。表面処理酸化チタン粒子の含有量は、光ファイバの識別性をより向上する観点から、第1の樹脂層の総量を基準として0.2質量%以上8質量%以下、0.3質量%以上6質量%以下、0.4質量%以上4質量%以下、または0.5質量%以上3質量%以下であってもよい。
【0032】
光重合性化合物は、樹脂組成物の硬化性の観点から、ビスフェノール骨格を有するアルキレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート(以下、「アルキレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート」ともいう)を含んでもよい。
【0033】
アルキレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレートは、ヤング率を調整する観点から、エチレンオキサイド(EO)鎖およびプロピレンオキサイド(PO)鎖からなる群より選ばれる少なくとも1種を有してもよい。エチレンオキサイド鎖を「(EO)n」、プロピレンオキサイド鎖を「(PO)n」と表すことができる。nは1以上の整数であり、2以上または3以上であってもよく、40以下、35以下、または30以下であってもよい。
【0034】
アルキレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレートは、硬化度の観点から、ビスフェノールA骨格を有してもよい。ビスフェノールA骨格を有するアルキレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ビスフェノールAのEO変性ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのPO変性ジ(メタ)アクリレート、およびビスフェノールAのEO・PO変性ジ(メタ)アクリレートが挙げられる。アルキレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレートは、ビスフェノールAのEO変性ジ(メタ)アクリレートを含んでもよい。
【0035】
アルキレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレートの含有量は、樹脂組成物の硬化性の観点から、樹脂組成物の総量を基準として、25質量%以上85質量%以下、30質量%以上80質量%以下、または30質量%以上75質量%以下であってもよい。
【0036】
光重合性化合物は、ヤング率を調整する観点から、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(以下、「エポキシジ(メタ)アクリレート」ともいう)を含んでもよい。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。
【0037】
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、およびビスフェノール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。
【0038】
エポキシジ(メタ)アクリレートの含有量は、樹脂層の強度を高める観点から、樹脂組成物の総量を基準として、10質量%以上70質量%以下、20質量%以上60質量%以下、または30質量%以上50質量%以下であってもよい。
【0039】
光重合性化合物は、樹脂組成物の硬化性の観点から、ウレタン(メタ)アクリレートを含まないほうがよい。ウレタン(メタ)アクリレートを含む場合の含有量は、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、または5質量%以下であってもよい。
【0040】
ウレタン(メタ)アクリレートは、ポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物および水酸基含有(メタ)アクリレート化合物を反応させて得られる化合物であってもよい。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、およびビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオールが挙げられる。ヤング率を調整する観点から、ポリオール化合物の数平均分子量(Mn)は、300以上8000以下、400以上5000以下、または500以上4000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、およ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、およびトリプロピレングリコール(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0041】
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)、およびジブチルスズオキシドが挙げられる。易入手性または触媒性能の観点から、有機スズ化合物として、例えば、ジブチルスズジラウレートまたはジブチルスズジアセテートを使用してもよい。
【0042】
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、および2,2-ジメチル-1-プロパノールが挙げられる。
【0043】
光重合性化合物は、アルキレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート、エポキシジ(メタ)アクリレート、およびウレタン(メタ)アクリレート以外の光重合性化合物(以下、「モノマー」ともいう)を更に含んでもよい。モノマーとしては、例えば、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、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0044】
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、ノニルフェノールエチレンオキサイド変性(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-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-アクリロイルピロリジン、3-(3-ピリジル)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(メタ)アクリレート;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N-置換アミド系モノマー;(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。
【0045】
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、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、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、およ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。
【0046】
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。光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0047】
光重合開始剤は、樹脂組成物の硬化性を高める観点から、α-ヒドロキシアセトフェノン化合物を含んでもよい。α-ヒドロキシアセトフェノン化合物としては、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-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパノン(Omnirad 1173、IGM Resins社製)、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシル)-フェニル]-2-ヒドロキシ-メチルプロパノン(Omnirad 2959、IGM Resins社製)、および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-オンが挙げられる。
【0048】
α-ヒドロキシアセトフェノン化合物の含有量は、樹脂組成物の総量を基準として、0.5質量%以上8.0質量%以下、1.0質量%以上7.0質量%以下、2.0質量%以上6.0質量%以下、または3.0質量%以上5.0質量%以下であってもよい。
【0049】
光重合開始剤は、α-ヒドロキシアセトフェノン化合物以外の光重合開始剤を含んでもよい。このような光重合開始剤としては、例えば、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、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)、およびビス(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。
【0050】
光重合開始剤の含有量は、樹脂組成物の総量を基準として、1質量%以上10質量%以下、2質量%以上9質量%以下、3質量%以上8質量%以下、4質量%以上7質量%以下、または5質量%以上6質量%以下であってもよい。
【0051】
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。
【0052】
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、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-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-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-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、および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。
【0053】
第1の樹脂層のヤング率は、硬化度および被覆除去性の観点から、23℃で1MPa以上であってよく、600MPa以下、500MPa以下、または300MPa以下であってもよい。ヤング率は、光ファイバを溶剤(エタノール:アセトン=3:7)に浸してガラスファイバを抜き取って得られるパイプ状の被覆樹脂層(長さ:50mm以上)を用いて23℃での引張試験(標線間距離:25mm)を行い、2.5%割線値から求めることができる。
【0054】
(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。本実施形態に係る光ファイバリボンは、並列に配置された複数の光ファイバと、複数の光ファイバを被覆して連結する連結樹脂層と、を備える。
【0055】
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。図3において、光ファイバリボン100は、並列に配置された複数の光ファイバ10と、複数の光ファイバ10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10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。
【0056】
光ファイバ10は接して並列された状態で一体化されていてもよく、一部または全部の光ファイバ10が一定間隔をあけて並列された状態で一体化されていてもよい。隣り合う光ファイバ10同士の中心間距離Fは、220μm以上280μm以下であってもよい。中心間距離を220μm以上280μm以下とした場合は、既存のV溝に光ファイバを載せ易く、一括融着性に優れる光ファイバリボンを得ることができる。光ファイバリボン100の厚みTは、光ファイバ10の外径にもよるが、164μm以上310μm以下であってもよい。リボン用樹脂は、特に限定されず、連結樹脂層は、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂等を含むことができる。
【実施例0057】
以下、本開示に係る実施例およ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、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【0058】
酸化チタン粒子として、下記表1に示す酸化アルミニウム(Al)を含む表面処理層を有する表面処理酸化チタン粒子と、表面処理されていない酸化チタン粒子とを準備した。Alの量は、高周波誘導結合プラズマ発光分析装置(アジレント・テクノロジー株式会社製、商品名「ICP-MS Agilent 7700x」)で、表面処理酸化チタン粒子に含まれるTi元素およびAl元素を定量することにより算出した。
【0059】
【表1】
【0060】
[第1の樹脂層用の樹脂組成物]
(試験例1)
ビスフェノールAエポキシアクリレートを35質量部、ビスフェノールA EO変性ジアクリレート(EO数:30)を50質量部、トリプロピレングリコールジアクリレートを10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(Omnirad TPO)を1質量部、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(Omnirad 184)を4質量部混合した後、樹脂組成物中の酸化チタン粒子(Ti-1)の含有量が0.2質量%となるように混合して、樹脂組成物を調製した。
【0061】
(試験例2)
酸化チタン粒子(Ti-2)を樹脂組成物中の含有量が2.0質量%となるように混合した以外は、試験例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
【0062】
(試験例3)
酸化チタン粒子(Ti-1)の含有量を2.0質量%に変更した以外は、試験例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
【0063】
(試験例4)
酸化チタン粒子(Ti-3)を樹脂組成物中の含有量が2.0質量%となるように混合した以外は、試験例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
【0064】
(試験例5)
酸化チタン粒子を混合しなかった以外は、試験例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
【0065】
[光ファイバの作製]
コアおよ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面に試験例1~5の樹脂組成物を塗布し、紫外線を照射することで樹脂組成物を硬化させ、厚み27.5μmの第1の樹脂層を形成して、直径180μmの光ファイバを作製した。試験例1~4が実施例に相当し、試験例5が比較例に相当する。
【0066】
(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1mol、トリレンジイソシアネート2molおよびヒドロキシエチルアクリレート2molを反応させて得られるウレタンアクリレートaと、ポリテトラメチレングリコール1mol、トリレンジイソシアネート2molおよびヒドロキシエチルアクリレート2molを反応させて得られるウレタンアクリレートbとを準備した。ウレタンアクリレートaを18質量部、ウレタンアクリレートbを10質量部、トリシクロデカンジアクリレートを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、および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1.3質量部混合して、樹脂組成物Rを得た。
【0067】
[光ファイバリボンの作製]
12本の並列に配置された光ファイバの周囲に樹脂組成物Rを用いて厚み10μmの連結樹脂層を形成し、光ファイバリボンを作製した。
【0068】
(識別性)
温度85℃、湿度85%の環境下で光ファイバリボンの湿熱試験を行い、光ファイバの色の変化を確認することで、識別性を評価した。90日後も光ファイバの色(黄色および茶色)を識別できた場合を「A」、60日後まで光ファイバの色を識別できた場合を「B」、30日後まで光ファイバの色を識別できた場合を「C」とした。なお、試験例5の光ファイバは、酸化チタン粒子を含有しておらず、樹脂層が着色していないことから、湿熱試験前から識別できないため「D」と評価した。結果を表2に示す。
【0069】
【表2】
【符号の説明】
【0070】
10,20…光ファイバ
11…コア
12…クラッド
13,13A…ガラスファイバ
14…第1の樹脂層
40…連結樹脂層
100…光ファイバリボン
図1
図2
図3