JP2001048598A

JP2001048598A - 光ファイバ着色心線

Info

Publication number: JP2001048598A
Application number: JP11229945A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Saito; 大輔斉藤; Tomoyuki Hattori; 知之服部
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1999-08-16
Filing date: 1999-08-16
Publication date: 2001-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は光ファイバ着色心線に関し、特に
その表面被覆層の特性が改善され、耐湿、耐水性、さら
には製造時の巻き取り工程の生産性が向上できるような
光ファイバ着色心線の提供。【解決手段】少なくともコア及びクラッドを有するガ
ラスファイバの外周に少なくとも１層以上の被覆を設け
てなり、被覆の最外層が着色されてなる光ファイバ着色
心線であって、該着色層は硬化後の表面の残留二重結合
量が３〜２５％、かつ吸水率が１．５〜３％であること
を特徴とする光ファイバ着色心線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ着色心線
に関し、特にその表面被覆層の特性が改善され、耐湿、
耐水性、さらには製造時の巻き取り工程の生産性が向上
できるような光ファイバ着色心線に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバは、少なくともコア及びクラ
ッドを有する光ファイバ用プリフォームを線引して得ら
れるが、線引き直後の光ファイバの外周には、保護補
強、漏光防止、識別或いはハンドリング性向上の目的
で、何らかの被覆が設けられ、光ファイバ心線とされ
る。この種の光ファイバ心線として、図１に示すような
光ファイバ１の外周に特性の異なる２種のプラスチック
被覆（プライマリ層２及びセンカンダリ層３）を設け、
さらに被覆３の外周に着色層４を設けた光ファイバ着色
心線５が知られている。このような着色層はケーブルを
構成した際の各光ファイバの識別、さらには個々の光フ
ァイバの品質、用途、製造業者特定等の識別手段として
有効である。

【０００３】図２は図１のような光ファイバ着色心線を
製造する一例の説明図であり、線引きした光ファイバ１
の外周にプライマリ層２、セカンダリ層３を被覆してな
る光ファイバ素線６をサプライリール７から繰り出し、
光ファイバ素線６の外周にダイス８により着色層形成用
組成物を塗布し、硬化装置９で硬化して着色層４を形成
して光ファイバ着色心線５とした後、ロール１０及びキ
ャプスタンロール１１に案内し、巻き取りリール（ボヒ
ン）１２に巻取る。光ファイバ素線、心線の被覆は絶縁
性を有しているが、ローラ等との摩擦その他により帯電
しやすく、帯電すると巻き乱れが発生し、その結果、巻
回した光ファイバ着色心線５には応力がかかり伝送損失
が増加してしまう。

【０００４】これに対し、巻き取りリール近傍や光ファ
イバ製造ラインに設けた静電除去器により、ファイバ素
線に帯電した電荷を除電する方法が知られている（例え
ば特開平４−３５７１３６号公報等）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、被覆光ファ
イバを水中や高温多湿雰囲気下で使用すると、マイクロ
ベンディングが生じ、伝送損失増加をもたらすことが知
られており、この問題に対してプライマリ層、セカンダ
リ層、着色層を、その吸水率、吸水膨潤率及び加熱減量
が全体としてそれぞれ１．５％以下となるように構成す
ることが提案されている（特開平９−３３７７３）。

【０００６】しかし、被覆の吸水率を１．５％以下にす
ると、帯電性が高く、着色心線を巻き取りリール（ボビ
ン）に巻いた時に巻き乱れが生じてしまう。この巻乱れ
は局部的な伝送損失増加をもたらす。また前記したよう
な製造ラインに設けた静電除去器でも、この帯電した静
電気を充分に除去することができない。本発明はこれら
の問題を解決して、環境要因による伝送損失増加をもた
らさないような被覆構造であって、しかも製造工程、特
に巻き取り工程での巻き乱れの発生もない光ファイバ着
色心線を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の光ファイバ着色心線は、少なくともコア及びクラッ
ドを有するガラスファイバの外周に少なくとも１層以上
の被覆を設けてなり、被覆の最外層が着色されてなる光
ファイバ着色心線であって、該着色層は硬化後の表面の
残留二重結合量が３〜２５％、かつ吸水率が１．５〜３
％であることを特徴とする。本発明は、吸水率だけでは
なく、着色層の表面の残留二重結合量にも着目し、両者
を特定範囲とすることにより巻き取り時の帯電を防止
し、またマイクロベンディング発生による伝送損失増加
を低減できたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の着色層とは、光ファイバ
心線の被覆の最外層として設けられたものであって識別
可能に有色の層である。このような着色層は、ベースと
なる樹脂または樹脂組成物に少なくとも着色剤を混合分
散した着色層用組成物を、光ファイバ素線の外周に塗布
等の公知手段により被覆後、当該組成物に好適な硬化手
段により硬化して形成されるものである。本発明の該ベ
ース樹脂（組成物）としてはこの種分野で公知のエネル
ギー線硬化（架橋）型樹脂（組成物）を用いることがで
き、例えば紫外線硬化型樹脂（組成物）を用いた場合に
は紫外線照射、熱架橋型樹脂（組成物）の場合には加熱
により硬化させる。本発明において、残留二重結合量や
吸水率を調整するには、着色層用組成物の組成や硬化条
件を適宜選択することにより実現できる。

【０００９】本発明の着色層は、着色層硬化後、すなわ
ち光ファイバに着色層用組成物を塗布して硬化装置を通
過させることにより該着色層用組成物が硬化した後、そ
の表面の残留二重結合量（％）が３〜２５％である。残
留二重結合量が３％未満では架橋密度が高く、分極して
表面伝導度を大きくするように働く分子が少なくなるの
で、帯電しやすくなる。また、２５％を超えると、硬化
度が低いため、表面が未硬化状態でベタベタになり、フ
ァイバ同士が粘着してしまう。

【００１０】なお、本発明における着色層硬化後の表面
の残留二重結合量（％）とは、着色層が未硬化の状態で
の着色層表面の二重結合量と、硬化装置により硬化され
た後の該着色層表面の二重結合量を、ＦＴ−ＩＲ（ＡＴ
Ｒ法）により波長８１０ｃｍ ^-1の二重結合のピークの面
積としてそれぞれ測定し、未硬化状態での値を１００と
する比率（％）として求めたものをいう。なお、ＦＴ−
ＩＲ（ＡＴＲ法）は赤外線の透過光ではなく、反射光を
測定するものであり、せいぜい光の波長程度の深さ（２
〜３μｍ）を分析するものであるため、「表面」と表現
する。

【００１１】本発明にいう吸水率は、ＪＩＳＫ−７２
０９Ａ法に準じ、水温２３℃中に２４時間放置したと
きの、元の質量に対する質量増加分の比（％）から求め
る。本発明においては、着色層の表面の吸水率を１．５
〜３％とする。吸水率が１．５％未満であると帯電し易
くなり、吸水率が３％を超えると着色層が水分を通しや
すくなり、着色心線が水中に浸漬された場合に局部的に
着色層がセカンダリ層から剥がれて、いわゆるブリスタ
ー（水膨れ）を起こす。吸水率が１．５〜３％であれ
ば、水中浸漬によるブリスター発生はなく、この範囲の
吸水率による着色層中の若干の水分存在は、導電させや
すくする効果を持つことが判明した。

【００１２】本発明の着色層について更に具体的に説明
する。本発明の着色層のベースとなる樹脂としては、分
子中に重合性二重結合基を少なくとも１個以上含有する
単量体を重合体成分とする樹脂が挙げられる。すなわ
ち、本発明に係る着色層用組成物としては、重合性二重
結合を有する一官能性モノマーおよび／または多官能性
モノマー、オリゴマーのいずれを用いてもよい。さらに
該樹脂（組成物）には、極性基を有するモノマーやオリ
ゴマーを用いることができる。また、本発明の着色層用
組成物には重合開始剤、酸化防止剤等を添加することが
できる。本発明に係る着色層用組成物に添加する着色剤
としては、例えばナフトールレッド、フタロシアニンブ
ルーの有機顔料、酸化チタン等の無機顔料等を用いるこ
とができる。本発明の着色層用組成物には、さらに反応
促進剤、レベリング剤、分散安定剤等を含有することが
できる。

【００１３】本発明において、表面残留二重結合量、吸
水率を着色層用組成物の組成により調整する場合、例え
ばベース樹脂となる多官能性モノマーの添加割合を増や
すと架橋密度が上がり、残留二重結合量が減る。また、
極性基含有モノマーの添加割合を増やすと吸水率が上が
る。また、同一の樹脂組成であっても、硬化時の紫外線
照射量を増加すると残留二重結合量が減る。

【００１４】なお、本発明において光ファイバ（ガラス
ファイバ）自体の組成、構造、製法は特に限定されると
ころはなくこの種技術分野の公知の手法に従う。また、
線引直後に設けられるプライマリ層、セカンダリ層につ
いては、一般的にはプライマリ層として例えばウレタン
系紫外線硬化型樹脂（組成物）等を、セカンダリ層とし
て例えばウレタン系紫外線硬化型樹脂（組成物）、エポ
キシ系紫外線硬化型樹脂（組成物）等を被覆するが、こ
れらに限定されるところはなく、この種技術分野におけ
る公知手段のいずれによってもよい。

【００１５】プライマリ層、セカンダリ層等の被覆を設
けた後、最外層として着色層を形成するために、着色層
形成用組成物を光ファイバ素線の外周にダイス等により
塗布した後、当該組成物を硬化させるために好適な硬化
手段により硬化させることにより、本発明の光ファイバ
着色心線が得られるが、本発明によれば硬化装置から繰
り出される光ファイバ着色心線を巻き乱れの発生なく、
巻き取ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。

【００１７】〔実施例１〜４，比較例１〜６〕紫外線硬
化型（以下、ＵＶ硬化型と略記する場合もある）樹脂か
らなるプライマリ層及びセカンダリ層を有する光ファイ
バ素線（セカンダリ層外径２４０μｍ）を用意し、この
外周に表１に示す組成のＵＶ硬化型の着色層用組成物を
厚み８μｍで塗布し、図１の構造の光ファイバ着色心線
とした。同一の素線について表１及び表２に示す組成の
配合割合と着色層の硬化条件（紫外線照射量）を種々に
変化させることにより、残留二重結合量、吸水率等を変
化させ、本発明実施例１〜４及び比較例１〜５の光ファ
イバ着色心線とした。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１の各化合物の注記及び構造式は次のと
おりである。 1) Ｍ−１０１（商品名、東亜合成化学工業（株）
製）

【化１】

【００２０】2) ＳＡ−１００２（商品名、三菱油化フ
ァイン（株）製）

【化２】

【００２１】3) Ｍ−８０６０（商品名、東亜合成化学
工業（株）製、ポリエステルアクリレート）

【化３】

【００２２】4) Ｕ１３０１Ａ（商品名、新中村化学
（株）製、ウレタンアクリレート）

【化４】

【００２３】5) ＳＰ−１５０９（商品名、昭和高分子
（株）製、エポキシアクリレート）

【化５】

【００２４】6) イルガキュア９０７（商品名、チバガ
イギー社製、光重合開始剤）

【化６】

【００２５】7) フタロシアニンブルーＺＣＡ１０４
（商品名、大日精化（株）製、青色顔料）

【００２６】

【表２】

【００２７】得られた各光ファイバ着色心線を評価する
ために、残留二重結合量、ブリスター試験、巻き乱れに
よる伝送損失増加量を測定した。また各例の着色層に相
当する組成物をシート状に形成したものについて、吸水
率及び帯電量を測定した。各評価、測定方法を下記に、
また結果を表３に示す。

【００２８】１．残留二重結合量測定方法着色心線の状態で、ＦＴ−ＩＲ（ＡＴＲ法）で測定し
た。着色層が未硬化の状態での二重結合のピーク（８１
０ｃｍ^-1）面積を１００％とした場合の、着色層硬化後
の二重結合のピーク（８１０ｃｍ^-1）の面積比で評価し
た。

【００２９】２．吸水率測定方法着色層組成物を、厚み２０μｍ、１００ｍＪ／ｃｍ²窒
素下でＰＥＴシート上にシート状に塗布し、硬化させ
る。ＪＩＳＫ−７２０９Ａ法に準じ、水温２３℃の
水中に２４時間放置した際の重量変化〔元の重量に対す
る放置後の重量増加分の比（％）〕から求めた。

【００３０】３．ブリスター測定方法着色心線３０ｃｍを６０℃温水中に７日間浸漬し、顕微
鏡で着色層、セカンダリ層間のブリスターの有無を観察
した。

【００３１】４．帯電量測定方法前記吸水率測定の場合と同様にＰＥＴシート上に着色層
組成物をシート状に硬化させ、スタティックオネストメ
ータＳ−５１０９（商品名、シシド静電気（株）製）で
一定量の電荷を与えた時に残留する電荷により生じる電
圧として帯電量（ｍＶ）を測定した。

【００３２】５．巻き乱れ測定方法着色心線約３０ｋｍ長をボビンに巻いて、ＯＴＤＲ（波
長１．５５μｍ）で伝送損失増加を評価した。波形に局
部的な異常があった場合、巻き乱れありと判断した。

【００３３】

【表３】

【００３４】表３の結果から次のことがわかる。 (1) 残留二重結合量が３％未満では巻き乱れが発生
し、２５％を超えると着色層表面が未硬化状態に近くな
りベタベタになり（このベタツキが大きい状態をタック
性が大きいともいう）、着色心線同士が互いに粘着す
る。 (2) 吸水率が１．５％より低いと巻き乱れが発生し、
３％を超えるとブリスターが発生してしまう。 (3) 帯電量が０．５ｍＶを超えると巻き乱れが発生す
る。 (4) 着色層組成を変化させずに、硬化時のＵＶ照射量
を代えて残留二重結合量を代えた場合も同様に上記(1)
の傾向が見られる（比較例５，６）。

【００３５】

【発明の効果】以上説明のように、本発明の光ファイバ
着色心線は着色層形成後の巻き取り工程において巻き乱
れの発生がなく、巻き乱れに起因する伝送損失増加を防
止できる。また、高温多湿雰囲気或いは水中使用等の環
境要因によるブリスターの発生も防止されるので、製造
工程上及び品質上非常に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバ着色心線の一例の構造を
説明する概略断面図である。

【図２】光ファイバ着色心線の従来の製造工程の一例
を説明する概略図である。

【符号の説明】

１光ファイバ２プライマリ層３セカンダリ層４着色層５光ファイバ着色心線６光ファイバ素線７ロール８ダイス９硬化装置１０ロール１１キャプスタンロール１２巻き取りリール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H050 BB05S BB07S BB14S BB17S BB31S BB33Q BB33R BB33S BD02 BD05 4G060 AA03 AC09 AC14 AC15 CB09 CB22 CB23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともコア及びクラッドを有するガ
ラスファイバの外周に少なくとも１層以上の被覆を設け
てなり、被覆の最外層が着色されてなる光ファイバ着色
心線であって、該着色層は硬化後の表面の残留二重結合
量が３〜２５％、かつ吸水率が１．５〜３％であること
を特徴とする光ファイバ着色心線。