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TWI848127B - 樹脂組合物、光纖之二次被覆材料、光纖及光纖之製造方法 - Google Patents

樹脂組合物、光纖之二次被覆材料、光纖及光纖之製造方法 Download PDF

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TWI848127B
TWI848127B TW109120366A TW109120366A TWI848127B TW I848127 B TWI848127 B TW I848127B TW 109120366 A TW109120366 A TW 109120366A TW 109120366 A TW109120366 A TW 109120366A TW I848127 B TWI848127 B TW I848127B
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acrylate
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浜窪勝史
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日商住友電氣工業股份有限公司
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Abstract

本發明之光纖被覆用樹脂組合物係包含基礎樹脂及疏水性氧化鋁者，上述基礎樹脂含有包含(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯之低聚物、單體及光聚合起始劑，且以樹脂組合物之總量為基準，氧化鋁之含量為1質量%以上60質量%以下。

Description

樹脂組合物、光纖之二次被覆材料、光纖及光纖之製造方法
本發明係關於一種樹脂組合物、光纖之二次被覆材料、光纖及光纖之製造方法。 本申請案主張基於2019年6月19日提出申請之日本專利申請案第2019-113476號之優先權，引用上述日本專利申請案中記載之全部記載內容。
一般而言，光纖具有用以保護作為光傳輸體之玻璃纖維的被覆樹脂層。為了減小對光纖賦予側壓時發生之微小彎曲所引起的傳輸損耗增加，而要求光纖之側壓特性優異。
被覆樹脂層可使用含有低聚物、單體、光聚合起始劑等之紫外線硬化型樹脂組合物形成。例如，專利文獻1中探究了藉由使用含有原料為合成石英之填料之紫外線硬化型樹脂組合物形成樹脂層，而改善光纖之側壓特性。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2014-219550號公報
本發明之一形態之樹脂組合物係包含基礎樹脂及疏水性氧化鋁者，上述基礎樹脂含有包含(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯之低聚物、單體及光聚合起始劑，且以樹脂組合物之總量為基準，氧化鋁之含量為1質量%以上60質量%以下。
[發明所欲解決之問題] 被覆樹脂層一般具備一次樹脂層及二次樹脂層。對於形成二次樹脂層之樹脂組合物，要求提高楊氏模數，藉此提高光纖之側壓特性。然而，於含有填料之樹脂組合物之情形時，存在填料沈澱而導致樹脂組合物之保存穩定性降低之情況。
本發明之目的在於提供一種保存穩定性優異並且能夠製作側壓特性優異之光纖的樹脂組合物、及側壓特性優異之光纖。
[發明之效果] 根據本發明，能夠提供一種保存穩定性優異並且能夠製作側壓特性優異之光纖的樹脂組合物、及側壓特性優異之光纖。
[本發明之實施形態之說明] 首先，列出本發明之實施形態之內容進行說明。本發明之一形態之樹脂組合物係包含基礎樹脂及疏水性氧化鋁者，上述基礎樹脂含有包含(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯之低聚物、單體及光聚合起始劑，且以樹脂組合物之總量為基準，氧化鋁之含量為1質量%以上60質量%以下。
氧化鋁能夠提高樹脂層之楊氏模數，並且能夠釋放樹脂組合物硬化時之反應熱，降低樹脂層中之硬化時之應力。藉由以特定範圍含有氧化鋁，樹脂組合物之保存穩定性優異，能夠形成平滑之樹脂層。又，藉由將本實施形態之樹脂組合物用作光纖被覆用紫外線硬化型樹脂組合物，能夠製作側壓特性優異之光纖。
就形成楊氏模數較高之樹脂層之觀點而言，氧化鋁之平均一次粒徑可為5 nm以上800 nm以下。
就容易形成楊氏模數較高之樹脂層之方面而言，上述低聚物可進而包含環氧(甲基)丙烯酸酯。
本發明之一形態之光纖之二次被覆材料包含上述樹脂組合物。藉由將本實施形態之樹脂組合物用於二次樹脂層，能夠形成側壓特性優異之被覆樹脂層。
本發明之一形態之光纖具備：玻璃纖維，其包含芯及包覆層；一次樹脂層，其與玻璃纖維相接而將該玻璃纖維被覆；及二次樹脂層，其將一次樹脂層被覆；二次樹脂層包含上述樹脂組合物之硬化物。以二次樹脂層之總量為基準，二次樹脂層中之氧化鋁之含量為1質量%以上60質量%以下。藉由將本實施形態之樹脂組合物應用於二次樹脂層，能夠提高光纖之側壓特性。
本發明之一形態之光纖之製造方法包括：塗佈步驟，其係將上述樹脂組合物塗佈於包含芯及包覆層之玻璃纖維之外周；及硬化步驟，其係在塗佈步驟之後照射紫外線，藉此使樹脂組合物硬化。藉此，能夠製作側壓特性優異之光纖。
[本發明之實施形態之詳細內容] 視需要一面參照圖式，一面對本發明之實施形態之樹脂組合物及光纖之具體例進行說明。再者，本發明並不限定於該等例示，而意在包括由申請專利範圍所示且與申請專利範圍均等之含義及範圍內之所有變更。於以下之說明中，於圖式說明中對同一要素標註同一符號，省略重複說明。
＜樹脂組合物＞ 本實施形態之樹脂組合物包含基礎樹脂及疏水性氧化鋁，上述基礎樹脂含有包含(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯之低聚物、單體及光聚合起始劑。
(氧化鋁) 本實施形態之氧化鋁(alumina)係其表面經疏水處理之疏水性氧化鋁粒子。本實施形態之疏水處理係指將疏水性基導入至氧化鋁之表面。作為進行疏水處理前之氧化鋁，可使用藉由氣相法、液相法或爆燃法所生成之氧化鋁。進行疏水處理前之氧化鋁通常於表面具有羥基，為親水性。被導入疏水性基之氧化鋁在樹脂組合物中之分散性優異。疏水性基可為(甲基)丙烯醯基等反應性基、或烴基等非反應性基。於氧化鋁具有反應性基之情形時，容易形成楊氏模數較高之樹脂層。
本實施形態之氧化鋁粒子分散於分散介質中。藉由使用分散於分散介質中之氧化鋁粒子，能夠使氧化鋁粒子均勻地分散於樹脂組合物中，能夠提高樹脂組合物之保存穩定性。作為分散介質，只要不阻礙樹脂組合物之硬化，則並無特別限定。分散介質可為反應性，亦可為非反應性。
作為反應性分散介質，可使用(甲基)丙烯醯基化合物、環氧化合物等單體。可使用(甲基)丙烯醯基化合物、環氧化合物等單體。作為(甲基)丙烯醯基化合物，例如可列舉：1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、EO(ethylene oxide，環氧乙烷)改性雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、PO(propylene oxide，環氧丙烷)改性雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、丙二醇二縮水甘油醚之(甲基)丙烯酸加成物、三丙二醇二縮水甘油醚之(甲基)丙烯酸加成物、及甘油二縮水甘油醚之(甲基)丙烯酸加成物。作為分散介質，可使用下述單體所例示之(甲基)丙烯醯基化合物。
作為非反應性分散介質，可使用：甲基乙基酮(MEK)、甲基異丁基酮(MIBK)等酮系溶劑；甲醇(MeOH)、丙二醇單甲醚(PGME)等醇系溶劑；或丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)等酯系溶劑。於非反應性分散介質之情形時，可將基礎樹脂與分散於分散介質中之氧化鋁粒子混合後，去除分散介質之一部分而製備樹脂組合物。分散於非反應性分散介質中之氧化鋁粒子與分散於反應性分散介質中之氧化鋁粒子相比，更容易減少樹脂組合物之硬化收縮。
分散於分散介質中之氧化鋁粒子在樹脂組合物硬化後亦以分散於樹脂層中之狀態存在。於使用反應性分散介質之情形時，氧化鋁粒子連同分散介質一併混合於樹脂組合物中，以分散狀態得以維持之狀態被納入至樹脂層中。於使用非反應性分散介質之情形時，分散介質之至少一部分自樹脂組合物揮發而消失，但氧化鋁粒子保持分散狀態而殘留於樹脂組合物中，以亦分散於硬化後之樹脂層中之狀態存在。樹脂層中所存在之氧化鋁粒子在利用電子顯微鏡進行觀察時，以一次粒子分散之狀態被觀察到。
氧化鋁粒子之形狀並無限定。氧化鋁粒子可為球狀粒子、鏈狀粒子、異形狀粒子、板狀、或纖維狀。
就提高樹脂層之楊氏模數之觀點而言，氧化鋁粒子之平均一次粒徑可為5 nm以上800 nm以下，亦可為10 nm以上750 nm以下、20 nm以上700 nm以下、或25 nm以上650 nm以下。平均一次粒徑例如可藉由電子顯微鏡照片之圖像解析、光散射法等進行測定。於一次粒子之粒徑較小之情形時，分散有氧化鋁粒子之一次粒子的分散介質在目視下看起來為透明。於一次粒子之粒徑相對較大(40 nm以上)之情形時，分散有一次粒子之分散介質看起來白濁，但觀察不到沈澱物。
以樹脂組合物之總量為基準，樹脂組合物中之氧化鋁(氧化鋁粒子)之含量為1質量%以上60質量%以下，亦可為5質量%以上55質量%以下、或10質量%以上50質量%以下。若氧化鋁之含量為1質量%以上，則容易形成側壓特性優異之樹脂層。若氧化鋁之含量為60質量%以下，則樹脂組合物之保存穩定性優異，容易形成強韌之樹脂層。
(基礎樹脂) 本實施形態之基礎樹脂含有包含(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯之低聚物、單體及光聚合起始劑。此處，(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯或與其對應之甲基丙烯酸酯。關於(甲基)丙烯酸，亦相同。
作為(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯，可使用使多元醇化合物、聚異氰酸酯化合物及含羥基之(甲基)丙烯酸酯化合物發生反應而獲得之低聚物。
作為多元醇化合物，例如可列舉：聚四亞甲基二醇、聚丙二醇、及雙酚A-環氧乙烷加成二醇。作為聚異氰酸酯化合物，例如可列舉：2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、及二環己基甲烷4,4'-二異氰酸酯。作為含羥基之(甲基)丙烯酸酯化合物，例如可列舉：(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、1,6-己二醇單(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、及三丙二醇單(甲基)丙烯酸酯。
作為合成(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯時之觸媒，一般使用有機錫化合物。作為有機錫化合物，例如可列舉：二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、順丁烯二酸二丁基錫、雙(巰基乙酸2-乙基己酯)二丁基錫、雙(巰基乙酸異辛酯)二丁基錫、及氧化二丁基錫。就易獲得性或觸媒性能之方面而言，較佳為使用二月桂酸二丁基錫或二乙酸二丁基錫作為觸媒。
合成(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯時，可使用碳數5以下之低級醇。作為低級醇，例如可列舉：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、及2,2-二甲基-1-丙醇。
就提高樹脂層之楊氏模數之觀點而言，低聚物可進而包含環氧(甲基)丙烯酸酯。作為環氧(甲基)丙烯酸酯，可使用使具有(甲基)丙烯醯基之化合物與具有2個以上縮水甘油基之環氧樹脂發生反應所獲得的低聚物。
作為單體，可使用具有1個聚合性基之單官能單體、具有2個以上聚合性基之多官能單體。單體可將2種以上混合使用。
作為單官能單體，例如可列舉：(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)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯(Isopentyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸異戊酯(Isoamyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-苯氧基苄酯、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、4-第三丁基環己醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸雙環戊酯、壬基苯酚聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異𦯉基酯等(甲基)丙烯酸酯系單體；(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-聚己內酯(甲基)丙烯酸酯等含羧基單體；N-(甲基)丙烯醯𠰌啉、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基己內醯胺、N-丙烯醯基哌啶、N-甲基丙烯醯基哌啶、N-(甲基)丙烯醯基吡咯啶、(甲基)丙烯酸3-(3-吡啶)丙酯、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯等含雜環(甲基)丙烯酸酯；順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺等順丁烯二醯亞胺系單體；(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N-己基(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基丙烷(甲基)丙烯醯胺等醯胺系單體；(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸胺基丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸第三丁基胺基乙酯等(甲基)丙烯酸胺基烷基酯系單體；N-(甲基)丙烯醯氧基亞甲基丁二醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-6-氧基六亞甲基丁二醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-8-氧基八亞甲基丁二醯亞胺等丁二醯亞胺系單體。
作為多官能單體，例如可列舉：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、雙酚A之環氧烷加成物之二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羥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、異戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-乙基-1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A之EO加成物二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基辛烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷聚乙氧基聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸三[(甲基)丙烯醯氧基乙基]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、二-三羥甲基丙烷四(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、及己內酯改性異氰尿酸三[(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯。
作為光聚合起始劑，可自公知之自由基光聚合起始劑之中適當選用。作為光聚合起始劑，例如可列舉：1-羥基環己基苯基酮(Omnirad 184，IGM Resins公司製造)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-𠰌啉基-丙烷-1-酮(Omnirad 907，IGM Resins公司製造)、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(Omnirad TPO，IGM Resins公司製造)、及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦(Omnirad 819，IGM Resins公司製造)。
樹脂組合物可進而含有矽烷偶合劑、光酸產生劑、調平劑、消泡劑、抗氧化劑等。
作為矽烷偶合劑，只要不妨礙樹脂組合物之硬化，則並無特別限定。作為矽烷偶合劑，例如可列舉：矽酸四甲酯、矽酸四乙酯、巰基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三氯矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(β-甲氧基-乙氧基)矽烷、β-(3,4-環氧環己基)-乙基三甲氧基矽烷、二甲氧基二甲基矽烷、二乙氧基二甲基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、雙[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]四硫化物、雙[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]二硫化物、γ-三甲氧基矽烷基丙基二甲硫基胺甲醯基四硫化物、及γ-三甲氧基矽烷基丙基苯并噻唑基四硫化物。
作為光酸產生劑，可使用採用A+ B- 結構之鎓鹽。作為光酸產生劑，例如可列舉：UVACURE1590(Daicel-Cytec製造)、CPI-100P、110P(San-Apro製造)等鋶鹽、Omnicat 250(IGM Resins公司製造)、WPI-113(FUJIFILM Wako Pure Chemical製造)、Rp-2074(Rhodia Japan製造)等錪鹽。
本實施形態之樹脂組合物可較佳地用作光纖之二次被覆材料。藉由將本實施形態之樹脂組合物用於二次樹脂層，能夠形成側壓特性優異之被覆樹脂層。
＜光纖＞ 圖1係表示本實施形態之光纖之一例之概略剖視圖。光纖10具備：玻璃纖維13，其包含芯11及包覆層12；以及被覆樹脂層16，其包含設置於玻璃纖維13之外周之一次樹脂層14及二次樹脂層15。
包覆層12將芯11包圍。芯11及包覆層12主要包含石英玻璃等玻璃，例如，芯11可使用添加有鍺之石英玻璃，包覆層12可使用純石英玻璃、或添加有氟之石英玻璃。
於圖1中，例如玻璃纖維13之外徑(D2)為100 μm至125 μm左右，構成玻璃纖維13之芯11之直徑(D1)為7 μm至15 μm左右。被覆樹脂層16之厚度通常為22 μm至70 μm左右。一次樹脂層14及二次樹脂層15之各層之厚度可為5 μm至50 μm左右。
於玻璃纖維13之外徑(D2)為125 μm左右且被覆樹脂層16之厚度為60 μm以上70 μm以下之情形時，一次樹脂層14及二次樹脂層15之各層之厚度可為10 μm至50 μm左右，例如，一次樹脂層14之厚度可為35 μm，二次樹脂層15之厚度可為25 μm。光纖10之外徑可為245 μm至265 μm左右。
於玻璃纖維13之外徑(D2)為125 μm左右且被覆樹脂層16之厚度為27 μm以上48 μm以下之情形時，一次樹脂層14及二次樹脂層15之各層之厚度可為10 μm至38 μm左右，例如，一次樹脂層14之厚度可為25 μm，二次樹脂層15之厚度可為10 μm。光纖10之外徑可為179 μm至221 μm左右。
於玻璃纖維13之外徑(D2)為100 μm左右且被覆樹脂層16之厚度為22 μm以上37 μm以下之情形時，一次樹脂層14及二次樹脂層15之各層之厚度可為5 μm至32 μm左右，例如，一次樹脂層14之厚度可為25 μm，二次樹脂層15之厚度可為10 μm。光纖10之外徑可為144 μm至174 μm左右。
本實施形態之樹脂組合物可應用於二次樹脂層。二次樹脂層可使上述包含基礎樹脂及氧化鋁之樹脂組合物硬化而形成。藉此，能夠提高光纖之側壓特性。
本實施形態之光纖之製造方法包括：塗佈步驟，其係將上述樹脂組合物塗佈於包含芯及包覆層之玻璃纖維之外周；及硬化步驟，其係在塗佈步驟之後照射紫外線，藉此使樹脂組合物硬化。
二次樹脂層之楊氏模數於23℃下較佳為1150 MPa以上，更佳為1200 MPa以上2700 MPa以下，進而較佳為1300 MPa以上2600 MPa以下。若二次樹脂層之楊氏模數為1150 MPa以上，則容易提高側壓特性，若為2700 MPa以下，則能夠對二次樹脂層賦予適度之韌性，因此二次樹脂層不容易發生破裂等。
分散於分散介質中之氧化鋁在樹脂層硬化後亦以分散於樹脂層中之狀態存在。於使用反應性分散介質之情形時，氧化鋁連同分散介質一併混合於樹脂組合物中，以分散狀態得以維持之狀態被納入至樹脂層中。於使用非反應性分散介質之情形時，分散介質之至少一部分自樹脂組合物揮發而消失，但氧化鋁保持分散狀態而殘留於樹脂組合物中，以亦分散於硬化後之樹脂層中之狀態存在。樹脂層中所存在之氧化鋁在利用電子顯微鏡進行觀察時，以一次粒子分散之狀態被觀察到。
一次樹脂層14例如可使包含(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、單體、光聚合起始劑及矽烷偶合劑之樹脂組合物硬化而形成。一次樹脂層用樹脂組合物可使用先前公知之技術。作為(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、單體、光聚合起始劑及矽烷偶合劑，可自上述基礎樹脂中所例示之化合物中適當選擇。但是，形成一次樹脂層之樹脂組合物具有不同於形成二次樹脂層之基礎樹脂之組成。
存在並列複數根光纖並藉由帶用樹脂將其等一體化而製成光纖帶之情形。本發明之樹脂組合物亦可用作帶用樹脂。藉此，能夠與光纖同樣地提高光纖帶之側壓特性。 實施例
以下，示出使用本發明之實施例及比較例的評價試驗之結果，對本發明更詳細地進行說明。再者，本發明並不限定於該等實施例。
[二次樹脂層用樹脂組合物] (低聚物) 作為低聚物，準備藉由使分子量600之聚丙二醇、2,4-甲苯二異氰酸酯及丙烯酸羥乙酯發生反應而獲得的丙烯酸胺基甲酸酯(UA)、以及環氧丙烯酸酯(EA)。
(單體) 作為單體，準備丙烯酸異𦯉基酯(大阪有機化學工業股份有限公司之商品名「IBXA」)及三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA，大阪有機化學工業股份有限公司之商品名「Viscoat#310HP」)。
(光聚合起始劑) 作為光聚合起始劑，準備1-羥基環己基苯基酮及2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦。
(氧化鋁) 作為氧化鋁，準備包含具有表1所示之表面狀態及平均一次粒徑之氧化鋁粒子(Al-1～Al-5)的氧化鋁溶膠。疏水性氧化鋁粒子具有甲基丙烯醯基。
[表1]
氧化鋁粒子 Al-1 Al-2 Al-3 Al-4 Al-5
分散介質 MEK MEK MEK MEK MEK
表面狀態 疏水性 疏水性 疏水性 疏水性 親水性
平均一次粒徑(nm) 30～50 100～200 200～300 400～600 200～300
(樹脂組合物) 將UA 40質量份、EA 20質量份、IBXA 10質量份、TPGDA 30質量份、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦0.5質量份、及1-羥基環己基苯基酮0.5質量份混合，而製備基礎樹脂。繼而，以成為表2或表3所示之氧化鋁粒子之含量之方式，將氧化鋁溶膠與基礎樹脂混合後，減壓去除作為分散介質之MEK之大部分，而分別製作實施例及比較例之樹脂組合物。再者，可認為樹脂組合物之總量與樹脂組合物之硬化物之總量相同。
(樹脂組合物之穩定性) 一面將樹脂組合物於45℃下加熱30分鐘，一面進行攪拌後，於室溫下靜置1小時並藉由目視確認外觀。
(楊氏模數) 使用旋轉塗佈機，將樹脂組合物塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜之上後，使用無電極UV(ultraviolet，紫外線)燈系統(Heraeus製造之「VPS600(D BULB)」)，於1000±100 mJ/cm2 之條件下使其硬化，從而於PET膜上形成厚度200±20 μm之樹脂層。將樹脂層自PET膜剝離，而獲得樹脂膜。將樹脂膜沖裁成JIS K 7127 Type5之啞鈴形狀，於23±2℃、50±10%RH之條件下，使用拉伸試驗機於1 mm/分鐘之拉伸速度、標線間25 mm之條件下進行拉伸，而獲得應力-應變曲線。藉由2.5%割線求出楊氏模數。
[光纖之製作] (一次樹脂層用樹脂組合物) 作為低聚物，準備使分子量4000之聚丙二醇、異佛爾酮二異氰酸酯、丙烯酸羥乙酯及甲醇發生反應而獲得的丙烯酸胺基甲酸酯。將丙烯酸胺基甲酸酯75質量份、壬基苯酚EO改性丙烯酸酯12質量份、N-乙烯基己內醯胺6質量份、1,6-己二醇二丙烯酸酯2質量份、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦1質量份、及3-巰基丙基三甲氧基矽烷1質量份混合，而製作一次樹脂層用樹脂組合物。
(光纖) 於包含芯及包覆層之直徑125 μm之玻璃纖維之外周塗佈一次樹脂層用樹脂組合物，並且塗佈實施例或比較例之樹脂組合物作為二次樹脂層用，其後，照射紫外線，藉此使樹脂組合物硬化，形成厚度35 μm之一次樹脂層，並且於其外周形成厚度25 μm之二次樹脂層，從而製作光纖。線速設為1500 m/分鐘。
(側壓特性) 將光纖10以單層狀捲繞於表面被砂紙覆蓋之直徑280 mm之捲線軸，藉由OTDR(Optical Time Domain Reflectometer，光時域反射計)法測定此時之1550 nm之波長光之傳輸損耗。又，將光纖10以單層狀捲繞於無砂紙之直徑280 mm之捲線軸，藉由OTDR法測定此時之1550 nm之波長光之傳輸損耗。求出測得之傳輸損耗之差，將傳輸損耗差為0.6 dB/km以下之情形判斷為側壓特性「OK」，將傳輸損耗差超過0.6 dB/km之情形判斷為側壓特性「NG」。再者，於比較例2中，將光纖捲取於捲線軸時樹脂層發生龜裂，無法評價側壓特性。
[表2]
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7
氧化鋁粒子 Al-2 Al-2 Al-2 Al-2 Al-2 Al-2 Al-2
氧化鋁粒子含量 (質量%) 1 10 20 30 40 50 60
樹脂組合物之穩定性 分散 分散 分散 分散 分散 分散 分散
楊氏模數(MPa) 1300 1400 1500 1800 2000 2300 2600
側壓特性 OK OK OK OK OK OK OK
[表3]
   實施例8 實施例9 實施例10 比較例1 比較例2 比較例3
氧化鋁粒子 Al-1 Al-3 Al-4 Al-5 Al-3 -
氧化鋁粒子含量 (質量%) 40 30 30 30 70 -
樹脂組合物之穩定性 分散 分散 分散 沈澱 分散 -
楊氏模數(MPa) 2200 1700 1500 1500 2800 1100
側壓特性 OK OK OK NG NG NG
10:光纖 11:芯 12:包覆層 13:玻璃纖維 14:一次樹脂層 15:二次樹脂層 16:被覆樹脂層 D1:直徑 D2:外徑
圖1係表示本實施形態之光纖之一例之概略剖視圖。
10:光纖
11:芯
12:包覆層
13:玻璃纖維
14:一次樹脂層
15:二次樹脂層
16:被覆樹脂層
D1:直徑
D2:外徑

Claims (7)

  1. 一種光纖，其具備：玻璃纖維，其包含芯及包覆層；一次樹脂層，其與上述玻璃纖維相接而將上述玻璃纖維被覆；及二次樹脂層，其將上述一次樹脂層被覆，上述二次樹脂層包含樹脂組合物之硬化物，該樹脂組合物係包含基礎樹脂及疏水性氧化鋁者，上述基礎樹脂含有包含(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯之低聚物、單體及光聚合起始劑，且以上述樹脂組合物之總量為基準，上述氧化鋁之含量為5質量%以上60質量%以下。
  2. 如請求項1之光纖，其中上述氧化鋁之平均一次粒徑為5nm以上800nm以下。
  3. 如請求項1或2之光纖，其中上述低聚物進而包含環氧(甲基)丙烯酸酯。
  4. 一種光纖，其具備：玻璃纖維，其包含芯及包覆層；一次樹脂層，其與上述玻璃纖維相接而將上述玻璃纖維被覆；及二次樹脂層，其將上述一次樹脂層被覆，且上述二次樹脂層包含氧化鋁粒子， 以上述二次樹脂層之總量為基準，上述氧化鋁粒子之含量為5質量%以上60質量%以下。
  5. 一種光纖之製造方法，其包括：塗佈步驟，其係將一次樹脂層用之樹脂組合物及二次樹脂層用之樹脂組合物塗佈於包含芯及包覆層之玻璃纖維之外周；及硬化步驟，其係在上述塗佈步驟之後照射紫外線，藉此使上述樹脂組合物硬化而形成一次樹脂層及二次樹脂層，上述二次樹脂層包含樹脂組合物之硬化物，該樹脂組合物係包含基礎樹脂及疏水性氧化鋁者，上述基礎樹脂含有包含(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯之低聚物、單體及光聚合起始劑，且以上述樹脂組合物之總量為基準，上述氧化鋁之含量為5質量%以上60質量%以下。
  6. 如請求項5之光纖之製造方法，其中上述氧化鋁之平均一次粒徑為5nm以上800nm以下。
  7. 如請求項5或6之光纖之製造方法，其中上述低聚物進而包含環氧(甲基)丙烯酸酯。
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