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光纤的制作方法

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

光纤的制作方法

1.本公开涉及一种光纤。
2.本技术要求基于2019年6月18日提出的日本专利申请第2019-112621号的优先权,并援引了所述日本专利申请中所记载的全部记载内容。


背景技术:

3.通常,光纤具有用于保护作为光传输体的玻璃纤维的被覆树脂层。被覆树脂层由(例如)初级树脂层和次级树脂层构成。为了减小由对光纤施加侧压时发生的微小弯曲所引起的传输损耗的增加,要求提高光纤的侧压特性。
4.例如,在专利文献1中,研究了通过提高次级树脂层(第二覆层)的杨氏模量来降低光纤的弯曲损耗。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本特表2009-510520号公报


技术实现要素:

8.本公开的一个方式涉及的光纤包括:包含芯部和包层的玻璃纤维;以及被覆玻璃纤维的外周的被覆树脂层,被覆树脂层的-50℃以上0℃以下的平均线膨胀系数为3.3
×
10-5
/℃以上且小于9.0
×
10-5
/℃。
附图说明
9.[图1]图1为示出本实施方式涉及的光纤的一个例子的示意性剖面图。
具体实施方式
[0010]
[本公开所要解决的课题]
[0011]
光纤在各种各样的环境下被使用,因此需要各种环境耐性。特别是正寻求在低温环境下传输损耗少的光纤、即低温特性优异的光纤。为了提高侧压特性,虽然增大次级树脂层的杨氏模量很重要,但是只增大次级树脂层的杨氏模量,难以降低在低温环境下的传输损耗。
[0012]
本公开的目的在于,提供一种低温特性优异的光纤。
[0013]
[本公开的效果]
[0014]
根据本公开,可以提供一种低温特性优异的光纤。
[0015]
[本公开的实施方式的说明]
[0016]
首先,列出本公开的实施方式的内容并进行说明。本公开的一个方式涉及的光纤包括:包含芯部和包层的玻璃纤维;以及被覆玻璃纤维的外周的被覆树脂层,被覆树脂层的-50℃以上0℃以下的平均线膨胀系数为3.3
×
10-5
/℃以上且小于9.0
×
10-5
/℃。
[0017]
通过调节被覆树脂层的平均线膨胀系数,可以提高光纤的低温特性。
[0018]
上述被覆树脂层具有:与玻璃纤维接触并被覆该玻璃纤维的初级树脂层;以及被覆初级树脂层的外周的次级树脂层,次级树脂层可以含有包含基础树脂和疏水性无机氧化物粒子的树脂组合物的固化物,其中基础树脂包含含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物、单体以及光聚合引发剂。通过具有这样的次级树脂,降低了被覆树脂层的线膨胀系数,并容易地提高光纤的低温特性。
[0019]
从容易形成杨氏模量和线膨胀系数的平衡优异的次级树脂层来看,以树脂组合物的总量为基准,无机氧化物粒子的含量可以为1.5质量%以上且小于65质量%。
[0020]
从在树脂组合物中的分散性优异且易于调整杨氏模量来看,无机氧化物粒子可以为包含选自由二氧化硅、二氧化锆、氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锡及氧化锌组成的组中的至少1种的粒子。从容易降低被覆树脂层的线膨胀系数来看,无机氧化物粒子也可以具有紫外线固化性的官能团。从容易形成杨氏模量高的树脂层来看,紫外线固化性的官能团可以为(甲基)丙烯酰基。
[0021]
[本公开的实施方式的详细情况]
[0022]
根据需要参照附图对本实施方式涉及的树脂组合物和光纤的具体例子进行说明。需要说明的是,本发明不限于这些示例,而是由权利要求书所表示,并且意图包括与权利要求书等同的意义和范围内的所有变化。在下述说明中,在附图的说明中相同的要素标注相同的符号,并且省略重复的说明。
[0023]
<光纤>
[0024]
图1为示出本实施方式涉及的光纤的一个例子的示意性剖面图。光纤10包括:包含芯部11和包层12的玻璃纤维13;以及包含设置在玻璃纤维13的外周的初级树脂层14和次级树脂层15的被覆树脂层16。
[0025]
包层12包围着芯部11。芯部11和包层12主要包含石英玻璃等玻璃,例如,芯部11可以使用添加有锗的石英玻璃、或纯石英玻璃,包层12可以使用纯石英玻璃、或添加有氟的石英玻璃。
[0026]
在图1中,例如,玻璃纤维13的外径(d2)为100μm至125μm左右,构成玻璃纤维13的芯部11的直径(d1)为7μm至15μm左右。被覆树脂层16的厚度通常为22μm至70μm左右。初级树脂层14和次级树脂层15的各层的厚度可以为5μm至50μm左右。
[0027]
当玻璃纤维13的外径(d2)为125μm左右且被覆树脂层16的厚度为60μm以上70μm以下时,初级树脂层14和次级树脂层15的各层的厚度可以为10μm至50μm左右,例如,初级树脂层14的厚度可以为35μm,次级树脂层15的厚度可以为25μm。光纤10的外径可以为245μm至265μm左右。
[0028]
当玻璃纤维13的外径(d2)为125μm左右且被覆树脂层16的厚度为27μm以上48μm以下时,初级树脂层14和次级树脂层15的各层的厚度可以为10μm至38μm左右,例如,初级树脂层14的厚度可以为25μm,次级树脂层15的厚度可以为10μm。光纤10的外径可以为179μm至221μm左右。
[0029]
当玻璃纤维13的外径(d2)为100μm左右且被覆树脂层16的厚度为22μm以上37μm以下时,初级树脂层14和次级树脂层15的各层的厚度可以为5μm至32μm左右,例如,初级树脂层14的厚度可以为25μm,次级树脂层15的厚度可以为10μm。光纤10的外径可以为144μm至
174μm左右。
[0030]
从提高光纤的低温特性来看,被覆树脂层16的-50℃以上0℃以下的平均线膨胀系数为3.3
×
10-5
/℃以上且小于9.0
×
10-5
/℃,优选为3.3
×
10-5
/℃以上8.9
×
10-5
/℃以下,更优选为3.4
×
10-5
/℃以上8.5
×
10-5
/℃以下,进一步优选为3.5
×
10-5
/℃以上8.0
×
10-5
/℃以下。
[0031]
(次级树脂层)
[0032]
从降低被覆树脂层的线膨胀系数并提高光纤的低温特性的观点来看,次级树脂层15可以通过使包含基础树脂和疏水性无机氧化物粒子的树脂组合物固化而形成,上述基础树脂含有包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物、单体以及光聚合引发剂。即,次级树脂层15可以包含含有基础树脂和疏水性无机氧化物粒子的树脂组合物的固化物,上述基础树脂含有包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物、单体以及光聚合引发剂。
[0033]
这里,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或与其相对应的甲基丙烯酸酯。对于(甲基)丙烯酸等也是同样地。
[0034]
(无机氧化物粒子)
[0035]
本实施方式涉及的无机氧化物粒子为球状的粒子,对其表面进行了疏水处理。本实施方式涉及的疏水处理是指在无机氧化物粒子的表面导入疏水性基团。导入了疏水性基团的无机氧化物粒子在树脂组合物中的分散性优异。疏水性基团可以是(甲基)丙烯酰基等反应性基团(紫外线固化性的官能团),或脂肪族烃基(例如烷基)、芳香族烃基(例如苯基)等非反应性基团。在无机氧化物粒子具有反应性基团的情况下,容易形成杨氏模量高的树脂层。
[0036]
从容易形成线膨胀系数降低了的树脂层来看,本实施方式涉及的无机氧化物粒子可以具有紫外线固化性的官能团。通过用具有紫外线固化性的官能团的硅烷化合物来处理无机氧化物粒子,可以在无机氧化物粒子的表面导入紫外线固化性的官能团。
[0037]
作为具有紫外线固化性的官能团的硅烷化合物,例如可列举出:3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、8-甲基丙烯酰氧基辛基三甲氧基硅烷、8-丙烯酰氧基辛基三甲氧基硅烷、7-辛烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷以及乙烯基三乙氧基硅烷。
[0038]
本实施方式涉及的无机氧化物粒子分散在分散介质中。通过使用分散在分散介质中的无机氧化物粒子,可以使无机氧化物粒子均匀地分散在树脂组合物中,并且可以提高树脂组合物的保存稳定性。作为分散介质,只要其不妨碍树脂组合物的固化,则没有特别地限定。分散介质可以是反应性的,也可以是非反应性的。
[0039]
作为反应性的分散介质,可以使用(甲基)丙烯酰基化合物、环氧化合物等单体。作为(甲基)丙烯酰基化合物,例如可以列举出:1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、eo改性双酚a二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、po改性双酚a二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、丙二醇二缩水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、三丙二醇二缩水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、以及甘油二缩水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物。作为分散介质,也可以使用在后述的单体中所例示的(甲基)丙烯酰基化合物。
[0040]
作为非反应性的分散介质,可以使用甲基乙基酮(mek)等酮类溶剂;甲醇(meoh)等醇类溶剂;或者丙二醇单甲醚醋酸酯(pgmea)等酯类溶剂。在为非反应性分散介质的情况下,可以将基础树脂和分散在分散介质中的无机氧化物粒子混合后,除去分散介质的一部分而制备树脂组合物。
[0041]
分散在分散介质中的无机氧化物粒子在树脂组合物固化后也是以分散的状态而存在于树脂层中。在使用反应性的分散介质的情况下,无机氧化物粒子连同分散介质一起混合在树脂组合物中,在保持分散状态的情况下被纳入到树脂层中。在使用非反应性的分散介质的情况下,分散介质的至少一部分从树脂组合物挥发而消失,但是无机氧化物粒子仍然以分散状态保留在树脂组合物中,并且在固化后的树脂层中也以分散的状态存在。当使用电子显微镜观察存在于树脂层中的无机氧化物粒子时,以一次粒子分散的状态被观察到。
[0042]
从在树脂组合物中的分散性优异、并且易于形成平滑的树脂层来看,上述无机氧化物粒子优选为选自由二氧化硅(silica)、二氧化锆(zirconia)、氧化铝(alumina)、氧化镁(magnesia)、氧化钛(titania)、氧化锡以及氧化锌构成的组中的至少1种。从价格低廉、容易进行表面处理、具有紫外线透过性、容易对树脂层赋予适度的硬度等观点来看,更优选使用疏水性二氧化硅粒子作为本实施方式涉及的无机氧化物粒子。进一步优选使用具有紫外线固化性的官能团的二氧化硅粒子。
[0043]
从赋予次级树脂层以适度的韧性的观点来看,无机氧化物粒子的平均一次粒径可以为500nm以下、优选为200nm以下、更优选为100nm以下、进一步优选为50nm以下。从提高次级树脂层的杨氏模量的观点来看,无机氧化物粒子的平均一次粒径优选为5nm以上、更优选为10nm以上。平均一次粒径(例如)可以通过电子显微镜照片的图像分析、光散射法、bet法等来进行测定。当一次粒子的粒径较小时,分散有无机氧化物的一次粒子的分散介质在目视下看起来是透明的。当一次粒子的粒径比较大(40nm以上)时,分散有一次粒子的分散介质看起来是白浊的,但是未观察到沉淀物。
[0044]
以树脂组合物的总量(基础树脂和无机氧化物粒子的总量)为基准,无机氧化物粒子的含量优选为1.5质量%以上且小于65质量%、更优选为3质量%以上63质量%以下、进一步优选为8质量%以上60质量%以下。若无机氧化物粒子的含量为1.5质量%以上,则容易降低被覆树脂层的线膨胀系数。若无机氧化物粒子的含量小于65质量%,则容易提高树脂组合物的涂布性,并且可以形成强韧的树脂层。需要说明的是,由于树脂组合物的总量几乎不会因固化而发生变化,因此可以认为树脂组合物的总量就是树脂组合物的固化物的总量。
[0045]
(基础树脂)
[0046]
本实施方式涉及的基础树脂含有包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物、单体以及光聚合引发剂。
[0047]
作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,可以使用由多元醇化合物、多异氰酸酯化合物及含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物反应而得的低聚物。
[0048]
作为多元醇化合物,例如可列举出聚四亚甲基二醇、聚丙二醇、以及双酚a-环氧乙烷加成二醇。多元醇化合物的数均分子量可以为400以上1000以下。作为多异氰酸酯化合物,例如可列举出2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯以及二
环己基甲烷4,4
’‑
二异氰酸酯。作为含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物,例如可以列举出:(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、1,6-己二醇单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯以及三丙二醇单(甲基)丙烯酸酯。
[0049]
作为合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯时的催化剂,通常使用有机锡化合物。作为有机锡化合物,例如可列举出:二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、二丁基锡双(巯基乙酸2-乙基己酯)、二丁基锡双(巯基乙酸异辛酯)以及氧化二丁基锡。从易得性或催化剂性能的方面来看,优选使用二月桂酸二丁基锡或二乙酸二丁基锡作为催化剂。
[0050]
在合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯时也可以使用碳原子数为5以下的低级醇。作为低级醇,例如可以列举出:甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-2-丁醇以及2,2-二甲基-1-丙醇。
[0051]
基础树脂也可以进一步包含环氧(甲基)丙烯酸酯作为低聚物。作为环氧(甲基)丙烯酸酯,可以使用将具有(甲基)丙烯酰基的化合物与具有2个以上缩水甘油基的环氧树脂进行反应而得到的低聚物。
[0052]
作为单体,可以使用选自由具有1个可聚合基团的单官能单体、及具有2个以上可聚合基团的多官能单体组成的组中的至少1种。单体也可以2种以上混合使用。
[0053]
作为单官能单体,例如可以列举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸3-苯氧基苄基酯、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、4-叔丁基环己醇丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、壬基酚聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等(甲基)丙烯酸酯类单体;(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸二聚物、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、ω-羧基-聚己内酯(甲基)丙烯酸酯等含羧基的单体;n-(甲基)丙烯酰基吗啉、n-乙烯基吡咯烷酮、n-乙烯基己内酰胺、n-丙烯酰基哌啶、n-甲基丙烯酰基哌啶、n-(甲基)丙烯酰基吡咯烷、3-(3-吡啶基)丙基(甲基)丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯等含杂环的单体;马来酰亚胺、n-环己基马来酰亚胺、n-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺类单体;(甲基)丙烯酰胺、n,n-二甲基(甲基)丙烯酰胺、n,n-二乙基(甲基)丙烯酰胺、n-己基(甲基)丙烯酰胺、n-甲基(甲基)丙烯酰胺、n-丁基(甲基)丙烯酰胺、n-丁基(甲基)丙烯酰胺、n-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、n-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺等酰胺类单体;(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸氨基丙酯、(甲基)丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸氨基烷基酯类单体;n-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基琥珀酰亚胺、n-(甲基)丙烯酰基-6-氧基六亚甲基琥珀酰亚胺、n-(甲基)丙烯酰基-8-氧基八亚甲基琥珀酰亚胺等琥珀酰亚胺类单体。
[0054]
作为多官能单体,例如可以列举出:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙
烯酸酯、双酚a的环氧烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,14-十四烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,16-十六烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,20-二十烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、异戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-乙基-1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚a的eo加成物二(甲基)丙烯酸酯等具有2个可聚合基团的单体;以及三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基辛烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三[(甲基)丙烯酰氧基乙基]异氰脲酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇聚乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇聚丙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯以及己内酯改性三[(甲基)丙烯酰氧基乙基]异氰脲酸酯等具有3个以上可聚合基团的单体。
[0055]
从提高树脂层的杨氏模量的观点来看,单体优选包含多官能单体,更优选包含具有2个可聚合基团的单体。
[0056]
作为光聚合引发剂,可以从已知的自由基光聚合引发剂当中适当地选择并使用。作为光聚合引发剂,例如可以列举出:1-羟基环己基苯基酮(omnirad 184,igm resins公司制)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-丙烷-1-酮(omnirad 907,igm resins公司制)、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(omnirad tpo,igm resins公司制)以及双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(omnirad 819,igm resins公司制)。
[0057]
树脂组合物也可以进一步含有硅烷偶联剂、流平剂、消泡剂、抗氧化剂、敏化剂等。
[0058]
作为硅烷偶联剂,只要其不妨碍树脂组合物的固化,则没有特别地限定。作为硅烷偶联剂,例如可以列举出:硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基-乙氧基)硅烷、β-(3,4-环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、二甲氧基二甲基硅烷、二乙氧基二甲基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲基二甲氧基硅烷、n-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、双-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物、双-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]二硫化物、γ-三甲氧基甲硅烷基丙基二甲基硫代氨甲酰基四硫化物以及γ-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物。
[0059]
次级树脂层的杨氏模量在23℃优选为1200mpa以上2800mpa以下、更优选为1250mpa以上2750mpa以下、进一步优选为1300mpa以上2700mpa以下。若次级树脂层的杨氏模量为1200mpa以上,则容易提高侧压特性,若为2800mpa以下,则可以对次级树脂层赋予适度的韧性,从而容易提高低温特性。
[0060]
(初级树脂层)
[0061]
初级树脂层14(例如)可以通过使树脂组合物固化而形成,该树脂组合物包含含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物、单体、光聚合引发剂以及硅烷偶联剂。初级树脂层用的树脂组合物可以使用现有已知的技术。作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、单体、光聚合引发剂以及硅烷偶联剂,可以适当地选自上述基础树脂中所例示的化合物。但是,形成初级树脂层的树脂组合物与形成次级树脂层的基础树脂具有不同的组成。
[0062]
从抑制在光纤中产生空隙的观点来看,初级树脂层的杨氏模量在23℃优选为0.04mpa以上1.0mpa以下、更优选为0.05mpa以上0.9mpa以下、进一步优选为0.05mpa以上0.8mpa以下。
[0063]
实施例
[0064]
以下,示出了使用本公开涉及的实施例和比较例的评价实验结果,并对本公开进行更详细的说明。需要说明的是,本发明不限于这些实施例。
[0065]
[次级树脂层用的树脂组合物]
[0066]
(低聚物)
[0067]
作为低聚物,准备了使分子量为600的聚丙二醇、2,4-甲苯二异氰酸酯以及丙烯酸羟乙酯发生反应而得的氨基甲酸酯丙烯酸酯(ua)、和环氧丙烯酸酯(ea)。
[0068]
(单体)
[0069]
作为单体,准备了丙烯酸异冰片酯(大阪有機化学工業株式会社的商品名“ibxa”)、三丙二醇二丙烯酸酯(
ダイセル
·
オルネクス
株式会社的商品名“tpgda”)以及丙烯酸2-苯氧基乙酯(共栄社化学株式会社的商品名
“ライトアクリレート
po-a”)。
[0070]
(光聚合引发剂)
[0071]
作为光聚合引发剂,准备了1-羟基环己基苯基酮(omnirad 184)和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(omnirad tpo)。
[0072]
(无机氧化物粒子)
[0073]
作为无机氧化物粒子,准备了在mek中分散有具有甲基丙烯酰基且平均一次粒径为10~15nm的疏水性二氧化硅粒子的硅溶胶。
[0074]
(树脂组合物)
[0075]
首先,将上述低聚物、单体以及光聚合引发剂混合,以制备基础树脂。接着,以成为如表1或表2所示的二氧化硅粒子的含量的方式将硅溶胶与基础树脂混合,然后减压除去大部分的作为分散介质的mek,从而分别制作了次级树脂层用的树脂组合物。需要说明的是,残留在树脂组合物中的mek的含量为5质量%以下。
[0076]
在表1和表2中,低聚物和单体的数值是以低聚物和单体的总量为基准的含量,二氧化硅粒子的数值是以树脂组合物的总量为基准的含量。
[0077]
[初级树脂层用树脂组合物]
[0078]
准备了使分子量为4000的聚丙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯以及甲醇发生反应而得的氨基甲酸酯丙烯酸酯。将75质量份的该氨基甲酸酯丙烯酸酯、12质量份的壬基酚eo改性丙烯酸酯、6质量份的n-乙烯基己内酰胺、2质量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯、1质量份的2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、以及1质量份的3-巯基丙基三甲氧基硅烷混合,从而得到了初级树脂层用的树脂组合物。
[0079]
[光纤的制作]
[0080]
在由芯部和包层构成的直径为125μm的玻璃纤维的外周,使用初级树脂层用的树脂组合物形成厚度为35μm的初级树脂层,进一步使用实施例或比较例的树脂组合物在其外周上形成厚度为25μm的次级树脂层,从而制作了光纤。将线速度设为1500m/分钟。
[0081]
(初级树脂层的杨氏模量)
[0082]
初级树脂层的杨氏模量通过23℃的pullout modulus(pom)法进行测定。利用2个夹头装置固定光纤的2个部位,除去2个夹头装置之间的被覆树脂层(初级树脂层和次级树脂层)部分,然后将一个夹头装置固定,使另一个夹头装置向被固定的夹头装置的相反方向缓慢地移动。若将光纤的被移动的夹头装置所夹持的部分的长度设为l、夹头的移动量设为z、初级树脂层的外径设为dp、玻璃纤维的外径设为df、初级树脂层的泊松比设为n、夹头装置移动时的负荷设为w,则由下式求出初级树脂层的杨氏模量。初级树脂层的杨氏模量为0.2mpa。
[0083]
杨氏模量(mpa)=((1+n)w/πlz)
×
ln(dp/df)
[0084]
(次级树脂层的杨氏模量)
[0085]
次级树脂层的杨氏模量通过使用从光纤中抽出玻璃纤维而得到的管状的被覆树脂层(长度:50mm以上),在23
±
2℃、50
±
10%rh的环境下进行拉伸试验(标线间距离:25mm),由2.5%割线值而求出。
[0086]
(线膨胀系数)
[0087]
将从光纤中抽出玻璃纤维而得到的管状的被覆树脂层作为用于测定线膨胀系数的试样。使用热机械分析装置(
ブルカー
axs社制造的“tma4000s”),在下述条件测定被覆树脂层的线膨胀系数。温度t(℃)的数据是从t℃至t℃+10℃每隔1℃进行测定并平均化,以10℃的间隔为数据算出的,在下述温度范围内进行3次循环测定,由3次循环的温度范围的平均值计算出-50℃~0℃的平均线膨胀系数。
[0088]
温度范围:-50℃~0℃
[0089]
升温速度:5℃/分
[0090]
气氛:空气
[0091]
测定长度:约15mm
[0092]
测定模式:拉伸法
[0093]
张力:0.015n
[0094]
(空隙的产生)
[0095]
将10m光纤在85℃且湿度为85%的条件下保存120天,然后在-40℃下放置16小时,使用显微镜观察有无直径为10μm以上的空隙。将每米光纤的空隙数量小于1个的情况评价为“a”,空隙数量为1~2个的情况评价为“b”,空隙数量超过2个的情况评价为“c”。
[0096]
(侧压特性)
[0097]
通过otdr(optical time domain reflectometer,光时域反射计)法测定将光纤以单层状卷绕在由砂纸覆盖表面的、直径为280mm的卷线轴上时的1550nm波长的光的传输损耗。此外,通过otdr法测定将光纤以单层状卷绕在没有砂纸的、直径为280mm的卷线轴上时的1550nm波长的光的传输损耗。求出所测定的传输损耗差,将传输损耗差为0.6db/km以下的情况评价为侧压特性“a”、传输损耗差超过0.6db/km的情况评价为侧压特性“b”。
[0098]
(低温特性)
[0099]
以50g的张力将光纤以单层状卷绕在玻璃卷线轴上,分别在23℃和-40℃的温度条件下测定波长1550nm的信号光的传输特性,求出23℃和-40℃的传输损耗。将-40℃的传输损耗减去23℃的传输损耗而得的传输损耗差小于0db的情况评价为“a”、0db以上且小于0.01db/km的情况评价为“b”、0.01db/km以上的情况评价为“c”。
[0100]
[表1]
[0101][0102]
[表2]
[0103][0104]
符号说明
[0105]
10 光纤
[0106]
11 芯部
[0107]
12 包层
[0108]
13 玻璃纤维
[0109]
14 初级树脂层
[0110]
15 次级树脂层
[0111]
16 被覆树脂层