JP2003322775A - 光ファイバ素線 - Google Patents

光ファイバ素線

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JP2003322775A
JP2003322775A JP2002129430A JP2002129430A JP2003322775A JP 2003322775 A JP2003322775 A JP 2003322775A JP 2002129430 A JP2002129430 A JP 2002129430A JP 2002129430 A JP2002129430 A JP 2002129430A JP 2003322775 A JP2003322775 A JP 2003322775A
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acrylate
meth
optical fiber
coating layer
young
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Application number
JP2002129430A
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English (en)
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Takayoshi Ono
高義 小野
Koji Mochizuki
浩二 望月
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02395Glass optical fibre with a protective coating, e.g. two layer polymer coating deposited directly on a silica cladding surface during fibre manufacture

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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 後工程の負担を軽減するために、OTDR段差ロ
ス発生頻度が低い光ファイバ素線を提供する。 【解決手段】 最外樹脂被覆層のヤング率が400〜1000M
Pa、且つ動摩擦係数が0.15以上の光ファイバ素線におい
て、動摩擦係数μが下記関係式(a)及び(b)を満たす光フ
ァイバ素線。 μ≦−0.9822LogY+3.45156 (a) μ≧−0.5418LogY+1.74128 (b) (式中Yは最外樹脂被覆層のヤング率を表し、単位はMpa
である。μは動摩擦係数を表す。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はOTDR(Optical time
domain reflectometry)における段差ロス発生頻度が
低く、後工程での負担が軽減された光ファイバ素線に関
する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ素線は、光ファイバ表面にソ
フト材と呼ばれる樹脂組成物からなる柔軟な一次被覆層
を、その外側に、ハード材と呼ばれる樹脂組成物からな
る剛性の高い二次被覆層を形成してなる構造が一般的で
ある。その被覆層樹脂組成物として、硬化速度の観点か
らウレタン−アクリレート系やエポキシ−アクリレート
系のオリゴマーを主成分とした紫外線硬化型樹脂組成物
(以下、UV樹脂とする。)が採用されている。光ファ
イバ素線の製造は、紡糸後の光ファイバの表面にこのよ
うなUV樹脂液を塗布し、連続的に紫外線を照射するこ
とにより架橋・硬化させるものである。この光ファイバ
素線において、二次被覆層表面のべとつき、いわゆる表
面タック性は、後工程でのハンドリング性、製造性を左
右する重要な因子であり、低く抑える必要がある。
【0003】光ファイバ素線は線引き後は出荷用ボビン
に巻き返し伝送損失を検査する。通常、この検査には光
ファイバの端末から光パルスを入射し、光ファイバの長
手方向の各点より反射される後方散乱光を時間軸上で観
測する前記のOTDRが使用されるが、ファイバ素線の表面
タック性が高いと、それに起因すると思われる段差ロス
(OTDRの減衰曲線おいて損失が階段状に大きくなる箇所)
が発生し、光損失の増加が大きくなる。このような段差
ロスは、何度か巻き直しを行うことで消失する場合がほ
とんどであるが、段差ロスが発生する度に、巻き返し、
OTDR測定をし直すことになり、後工程の負担が増大し、
問題となる。そのため、表面タック性を改善した光ファ
イバ素線の製造方法としては、例えば特許公報第261494
9号では紫外線照射による架橋・硬化を酸素濃度1%以下
の雰囲気下で行う方法が提案されている。これは、紫外
線照射により開裂した開始剤ラジカルが酸素にトラップ
され、表面が未硬化になり、タック性が増大するのを防
ぐものである。しかしながら、この光ファイバ素線も、
表面タック性とそれに起因する段差ロス防止の点ではま
だ十分のものと言えなかった。また、OTDR段差の低減の
試みは、例えば特開平11-194071号において、光ファイ
バ素線の摩擦係数を低くすることで試みられているが、
十分な解決は見られていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は後工程の負担
を軽減するために、OTDR段差ロス発生頻度が低い光ファ
イバ素線を提供することを主な目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決するために鋭意検討を行った結果、OTDR段差ロス発
生頻度は、光ファイバ素線の表面摩擦係数と、さらに最
外樹脂被覆層のヤング率が関係していること、そしてこ
れらを特定の関係に設定することにより、前記の問題が
解決しうることを見い出した。すなわち、本発明は (1)最外樹脂被覆層のヤング率が400〜1000MPa、且つ
動摩擦係数が0.15以上の光ファイバ素線において、動摩
擦係数μが下記関係式(a)及び(b)を満たすことを特徴と
した光ファイバ素線、 μ≦−0.9822LogY+3.45156 (a) μ≧−0.5418LogY+1.74128 (b) (式中Yは最外樹脂被覆層のヤング率を表し、単位はMpa
である。μは動摩擦係数を表す。) (2)最外樹脂被覆層のヤング率が400〜1000Mpaであ
り、且つ動摩擦係数が0.15以上の光ファイバ素線におい
て、動摩擦係数μが下記関係式(c)及び(b)を満たすこと
を特徴とした光ファイバ素線 μ≦−0.5418LogY+1.85912 (c) μ≧−0.5418LogY+1.74128 (b) (式中Yは最外樹脂被覆層のヤング率を表し、単位はMPa
である。μは動摩擦係数を表す。)を提供するものであ
る。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明で用いられる光ファイバ
(裸線)の種類に特に限定はないが、石英系シングルモー
ド、石英系マルチモード、石英系ステップインデック
ス、石英系分散シフト、多成分系、プラスティック系、
プラスティッククラッド系等が挙げられる。一次被覆
層、二次被覆層、最外樹脂被覆層(通常は二次被覆層=
最外樹脂被覆層となる)に用いられるUV樹脂は特に限定
されないが、例えば、ラジカル重合性オリゴマー(I)を
主成分とし、反応性モノマー(II)、重合開始剤(III)、
各種添加剤(IV)等が必要量配合された樹脂組成物が挙げ
られる。
【0007】ラジカル重合性オリゴマー(I)とは、両末
端にビニル基、(メタ)アクリル基等の重合性不飽和基を
有する化合物があげられ、その中でもポリオール(I
A)とポリイソシアネート(IB)と末端に重合性不飽和
基と水酸基とを含有する化合物(IC)から合成される樹
脂であるウレタンアクリレートやグリシジルエーテル化
合物と(メタ)アクリル酸等の重合性不飽和基を有する
カルボン酸類の反応生成物としての樹脂、エポキシアク
リレート等が挙げられる。これらの重合性オリゴマー
(I)は市販品としても入手できる。このラジカル重合
性オリゴマー(I)の数平均分子量は、一次被覆層樹脂
として好ましくは2000〜10000、より好ましく
は3000〜6000であり、二次被覆層樹脂または最
外樹脂被覆層樹脂として好ましくは800〜4000、
より好ましくは1000〜3000である。
【0008】ウレタンアクリレートの製造に用いられる
上記ポリオール(IA)としては、エチレンオキシド、
プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のアルキレン
オキシド、テトラヒドロフラン、アルキル置換テトラヒ
ドロフラン等の環状エーテルの重合体またはこれらの2
種以上の共重合体であるポリエーテルポリオール、ポリ
ブタジエンポリオール、水添ポリブタジエンポリオー
ル、多塩基酸と多価アルコールの重縮合化合物であるポ
リエステルポリオール、ε−カプロラクトン、γ−バレ
ロラクトン等のラクトン類を開環重合して得られるポリ
エステルポリオール等が挙げられる。
【0009】また、上記ポリイソシアネート(IB)とし
ては、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、4,4´−ジフェニルメタンジイソシ
アネート、水添4,4´−ジフェニルメタンジイソシア
ネート、1,3-キシリレンジイソシアネート、1,4-キシリ
レンジイソシアネート、水添1,3-キシリレンジイソシア
ネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、イソフ
ォロンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシ
アネート、p−フェニレンジイソシアネート、トランス
シクロヘキサン1,4−ジイソシアネート、リジンジイ
ソシアネート、テトレメチルキシレンジイソシアネー
ト、リジンエステルトリイソシアネート、1,6,11
−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシア
ネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,
6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプ
タントリイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジ
イソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等のポ
リイソシアネートが挙げられる。
【0010】さらに、上記ウレタンアクリレートの製造
に用いられる末端に重合性不飽和基と水酸基とを有する
化合物(IC)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−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプ
ロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイ
ルオキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、ペン
タエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、3−アク
リロイルオキシグリセリンモノ(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、2−ヒド
ロキシ−1−(メタ)アクリロキシ−3−(メタ)アク
リロキシプロパン、グリセリンジ(メタ)アクリレー
ト、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレー
ト、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレー
ト、ポリε−カプロラクトンモノ(メタ)アクリレー
ト、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ε−
カプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等が挙げられ
る。
【0011】前記エポキシアクリレートとしては、ビス
フェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF等
のビスフェノール類およびフェノール樹脂等の芳香環を
含むポリオールのグリシジルエーテルと(メタ)アクリ
ル酸の反応生成物が挙げられる。ラジカル重合性オリゴ
マー(I)としては、上記ラジカル重合性オリゴマーを
単独で用いても、複数を混合して用いても良い。
【0012】次に反応性モノマー(II)としては、水酸
基を含む化合物に(メタ)アクリル酸がエステル化反応
で結合した構造の化合物等が挙げられ、例えばメトキシ
エチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポ
リエチレングリコール(メタ)アクリレート、β−(メ
タ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレー
ト、β−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲ
ンサクシネート、ノニルフェノキシエチル(メタ)アク
リレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレ
ート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アク
リレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールア
クリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコー
ルアクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メ
タ)アクリレート、β−(メタ)アクリロイルオキシプ
ロピルハイドロゲンフタレート、β−(メタ)アクリロ
イルオキシプロピルハイドロゲンサクシネート、ブトキ
シポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、アル
キル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)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、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(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、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メ
タ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエ
チル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、3−アクリロイ
ルオキシグリセリンモノ(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、2−ヒドロキシ
−1−(メタ)アクリロキシ−3−(メタ)アクリロキ
シプロパン、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)ア
クリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アク
リレート、ポリε−カプロラクトンモノ(メタ)アクリ
レート、ジアルキルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、グリシジル(メタ)アクリレート、モノ[2−(メ
タ)アクリロイルオキシエチル]アッシドホスフェー
ト、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、2,2,
3,3,−テトラフロロプロピル(メタ)アクリレー
ト、2,2,3,4,4,4,−ヘキサフロロブチル
(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシアル
キル(メタ)アクリート、ジシクロペンテニル(メタ)
アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレー
ト、トリシクロデカニルオキシエチル(メタ)アクリレ
ート、イソボルニルオキシエチル(メタ)アクリレー
ト、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、モル
ホリン(メタ)アクリレート、N−ビニルカプロラクタ
ム等の単官能希釈剤;同様に、例えば2,2−ジメチル
−3−ヒドロキシプロピル−2,2−ジメチル−3−ヒ
ドロキシプロピオネートのジ(メタ)アクリレート、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、プロピレングリ
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、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、グリセリンジ(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、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールのジ
(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのエチレンオ
キシド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノー
ルAのプロピレンオキシド付加物のジ(メタ)アクリレ
ート、2,2´−ジ(ヒドロキシプロポキシフェニル)
プロパンのジ(メタ)アクリレート、2,2´−ジ(ヒ
ドロキシエトキシフェニル)プロパンのジ(メタ)アク
リレート、トリシクロデカンジメチロールのジ(メタ)
アクリレート等の2官能希釈剤;同様に、例えばトリメ
チロールプロパントリ(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、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
リトールヘキサ(メタ)アクリレート、テトラメチロー
ルメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロール
メタンテトラ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒド
ロキシエチル)イソシアヌレートのトリメタアクリレー
ト、トリス(ヒドロキシプロピル)イソシアヌレートの
トリ(メタ)アクリレート、トリアリルトリメリット
酸、トリアリルイソシアヌレート等の多官能希釈剤が挙
げられる。ノニルフェノキシポリエチレングリコールア
クリレート(東亜合成のアロニックスM−113など)
類は、一次被覆層樹脂に用いて、硬化後のガラス転移温
度(Tg)を低くする作用が有り、イソボルニルアクリレ
ートなどリジッドな骨格を有するモノマーは前記の低T
gモノマーと併用することで粘着機構によりガラスと一
次被覆間の密着性を向上させる作用が有る。N−ビニル
ピロリドンなどN−ビニルアミド系のモノマーは、アク
リレートの反応系に配合されることにより、アクリレー
トの重合速度を速める作用が有る。二(多)官能性モノ
マーは架橋点間分子量の調整に使用し、具体的には架橋
点間分子量を低下させ、硬化後のヤング率を高める作用
が有る。
【0013】反応に用いるラジカル重合性オリゴマー
(I)と反応性モノマー(II)は、一次被覆層として求
められる硬化速度、ヤング率、ガラスと一次被覆間の密
着性等の特性、及び最外樹脂被覆層(例えば、二次被覆
層が兼ねる場合がある)として求められる硬化速度、ヤ
ング率等の特性を発現するように、使用する前述のオリ
ゴマー、モノマー種、且つ配合量等を調整される。重合
開始剤(III)としては、例えば4−ジメチルアミノ安息
香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸エステル、アルコキ
シアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾ
フェノン及びベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香
酸アルキル、ビス(4−ジアルキルアミノフェニル)ケ
トン、ベンジル及びベンジル誘導体、ベンゾイン及びベ
ンゾイン誘導体、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオ
フェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン、チオキサントン及びチオキサントン誘導体、2,
4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン
オキシド、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、2−ベンジル−
2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)
−ブタノン−1、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
シド等が挙げられる。重合開始剤(III)の使用量は、
常法で用いられる量と特に変わらない。
【0014】各種添加剤(IV)の例としては顔料、着色
剤、紫外線吸収剤、光安定剤、増感剤、連鎖移動剤、重
合禁止剤、シランカップリング剤、レべリング剤、滑
剤、酸化安定剤、老化防止剤、耐侯剤、保存安定剤、可
塑剤、界面活性剤等が挙げられる。特にUV樹脂の硬化シ
ートの摩擦係数を低減させる目的では、シリコーン系表
面改質材が好適に用いられる。また、UV樹脂の硬化後の
ヤング率はラジカル重合性オリゴマー(I)の分子量、特
にポリオール(IA)部分の分子量を変化させたり、ラ
ジカル重合性オリゴマー(I)に対する反応性モノマー
(II)の種類を選択することにより調整できる。
【0015】一次被覆層は緩衝機能を目的とすることか
ら柔軟さが必要であり、一次被覆層用UV樹脂としては硬
化後のヤング率が2MPa以下のものを好適に用いることが
できる。より好ましくは1MPa以下である。そのような低
ヤング率を発現させるUV樹脂は、例えばラジカル重合性
オリゴマー(I)の分子量を前述の範囲内で大きくした
り、反応性モノマー(II)として直鎖状で分子量の大きい
単官能性種を選択することにより調整される。より好ま
しい実施態様を述べると、ラジカル重合性オリゴマー
(I)の数平均分子量は、2000〜10000が好ましく、よ
り好ましくは3000〜6000であり、反応性モノマー(II)
としては、前記のうち、ノニルフェノキシポリエチレン
グリコールアクリレート(東亜合成のアロニックスM−
113など)、イソボルニルアクリレート、N−ビニル
カプロラクタム等が好ましい。最外樹脂被覆層(例え
ば、二次被覆層が兼ねる場合がある)のヤング率は400
〜1000MPaのものを好適に用いることができる。別に二
次被覆層を有する場合も同様である。400MPa未満では剛
性、硬さが不十分なため側圧特性を確保できなくなり、
また、光ファイバ素線表面に傷等がつきやすくなり、商
品価値を低下させてしまうためであり、1000MPaを超え
ると剛性が高すぎて曲げロスが生じたり、脆弱になり、
外部からの衝撃により光ファイバ素線表面に容易にひび
割れが発生し、場合によっては最外樹脂被覆層が剥離欠
落してしまうためである。
【0016】そのような高ヤング率を発現するために
は、例えばラジカル重合性オリゴマー(I)の分子量を前
述の範囲内で小さくしたり、ポリイソシアネート(I
B)として硬い構造のものを選定したり、反応性モノマ
ー(II)として剛性の高い種を選定したり、多官能性種の
配合量を増やすことにより達成できる。より好ましい実
施態様を述べると、ラジカル重合性オリゴマー(I)の
数平均分子量は、800〜4000が好ましく、より好ましく
は1000〜3000であり、反応性モノマー(II)としては、
前記のうちトリシクロデカンジメチロールのジ(メタ)
アクリレート、ビスフェノールAのエチレンオキシド付
加物のジ(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、1,6−ヘキサンジオー
ルジ(メタ)アクリレート等が好ましい。また、摩擦係
数が0.15未満では、光ファイバ素線作成後の巻き取り工
程、及び巻き取った後での巻き崩れが発生しやすくなる
ため好ましくない。本発明においては最外樹脂被覆層の
動摩擦係数(μ)が前記関係式(a)及び(b)を満足
することが必要である。関係式(a)(b)の右辺の値
が大きすぎると動摩擦係数が大きくなり、ファイバ素線
の表面タック性が高くなることから、それに起因すると
思われるOTDR段差ロスの発生が多くなるからであり、ま
た、小さすぎると光ファイバ素線作成後の巻き取り工
程、及び巻き取った後での巻き崩れが発生しやすくなる
という問題を生じる。関係式(a)(b)でヤング率が
小さくなるほどより大きな動摩擦係数になる理由は、ヤ
ング率が小さくなると表面の硬度が小さくなるため、フ
ァイバ同士はそれぞれ沈み込んで接触するようになり、
ミクロレベルでの真の接触面積が大きくなることから、
その結果得られる動摩擦係数は大きくなるためである。
なお、本発明は上記の製造方法については特に限定され
るものではない。
【0017】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に
説明する。 (実施例)まず、被覆層の樹脂として次のUV樹脂1〜
10を調製した。すなわち、各樹脂について説明したラ
ジカル重合成性オリゴマー(I)を、下記表1に示すよ
うに反応性モノマーと重合開始剤の存在下で、表面改質
材を添加し、又は添加しないで、反応させ、UV樹脂1
〜10を調製した。
【0018】
【表1】
【0019】[UV樹脂1]ポリプロピレングリコール500
g(数平均分子量2000)、2,4−トリレンジイソシアネー
ト60g、2−ヒドロキシエチルアクリレート30gから合
成されたポリエーテル系ウレタンアクリレート(数平均
分子量5000)を前記の重合性オリゴマー(I)とし、反
応性モノマー(II)と反応させ、0.2mm厚の硬化シート
とした時のヤング率が1.0MPaに調整された樹脂組成物。
尚、シートのヤング率は、大気中、UV照度200mW/cm2、U
V照射量1000mJ/cm2の条件で硬化させた0.2mm厚シートを
作成し、23℃、引張り速度1mm/minの条件で引張り試験
を行い、2.5%歪時の引張り強さから算出されたものであ
る。
【0020】[UV樹脂2]ポリエチレンオキサイドとポ
リブタジエンオキサイドの共重合ポリエーテルポリオー
ル500g(数平均分子量1000)、2,4−トリレンジイソシア
ネート176g、2−ヒドロキシエチルアクリレート118g
から合成されたポリエーテル系ウレタンアクリレート
(数平均分子量1500)を重合性オリゴマーとし、反応性
モノマー(II)と反応させ、0.2mm厚の硬化シートとし
た時のヤング率が780MPaに調整された樹脂組成物。
【0021】[UV樹脂3]UV樹脂2 100重量部にシリコ
ーン系表面改質剤を0.1重量部加え、0.2mm厚の硬化シー
トとした時のヤング率が700MPaに調整された樹脂組成
物。 [UV樹脂4]UV樹脂2 100重量部にシリコーン系表面改
質剤を0.3重量部加え、0.2mm厚の硬化シートとした時の
ヤング率が670MPaに調整された樹脂組成物。
【0022】[UV樹脂5]テトラヒドロフランと2-及び3
-メチルテトラヒドロフランの共重合ポリエーテルポリ
オール500g(数平均分子量2000)、2,4−トリレンジイソ
シアネート88g、2−ヒドロキシエチルアクリレート59
gから合成されたポリエーテル系ウレタンアクリレート
(数平均分子量2500)40重量部とビスフェノールAエ
チレンオキシド付加物(ビスフェノールAの片方のOH基が
OCH2CH2OH)100g(平均分子量272)、2,4−トリレンジイ
ソシアネート96g、2−ヒドロキシエチルアクリレート4
3gから合成されたポリエーテル系ウレタンアクリレー
ト(数平均分子量1300)15重量部との混合物を重合性
オリゴマーとし、反応性モノマー(II)と反応させ、0.
2mm厚の硬化シートとした時のヤング率が740MPaに調整
された樹脂組成物。 [UV樹脂6]UV樹脂5 100重量部にシリコーン系表面改
質剤を0.1重量部加え、0.2mm厚の硬化シートとした時の
ヤング率が730MPaに調整された樹脂組成物。
【0023】[UV樹脂7]ポリプロピレングリコール500
g(数平均分子量1000)、2,4−トリレンジイソシアネー
ト176g、2−ヒドロキシエチルアクリレート118gから
合成されたポリエーテル系ウレタンアクリレート(数平
均分子量1500)を重合性オリゴマーとし、反応性モノマ
ー(II)と反応させ、0.2mm厚の硬化シートとした時の
ヤング率が590MPaに調整された樹脂組成物。 [UV樹脂8]ポリテトラメチレングリコールとアジピン
酸と1,6-ヘキサンジオールの共重合ポリエステルポリオ
ール500g(数平均分子量850)、イソフォロンジイソシア
ネート246g、2−ヒドロキシエチルアクリレート137g
から合成されたポリエステル系ウレタンアクリレート
(数平均分子量1500)を重合性オリゴマーとし、反応性
モノマー(II)と反応させ、0.2mm厚の硬化シートとし
た時のヤング率が550MPaに調整された樹脂組成物。
【0024】[UV樹脂9]UV樹脂8 100重量部にシリコ
ーン系表面改質剤を0.1重量部加え、0.2mm厚の硬化シー
トとした時のヤング率が540MPaに調整された樹脂組成
物。 [UV樹脂10]UV樹脂8 100重量部にシリコーン系表面改
質剤を0.3重量部加え、0.2mm厚の硬化シートとした時の
ヤング率が530MPaに調整された樹脂組成物。
【0025】[光ファイバ素線の作成]
【0026】
【表2】
【0027】上記表2に示すように外径125μmのシン
グルモード光ファイバ裸線上に、液状のUV樹脂1を塗布
し、引き続き紫外線を照射して硬化させ、外径約195μ
mの一次被覆層を形成した。更にその上に、液状のUV樹
脂2〜10を塗布し、引き続き紫外線を照射して硬化さ
せ、外径約245μmの二次被覆層を形成し、表2に示す
実施例1〜12、比較例1〜4の光ファイバ素線を得た。ま
た、それぞれの光ファイバ素線の二次被覆層の硬化雰囲
気の酸素濃度及び線引き速度を併せて表2に記載した。
尚、硬化雰囲気の酸素濃度の調整は、二次被覆用UV樹脂
を塗布し、その後当該光ファイバ素線前駆体を雰囲気制
御が可能なUV照射室を通過させ、その中の酸素濃度を制
御して、紫外線ランプを照射することにより行った。光
ファイバ素線はそれぞれ250km作成し、大型ボビンに
巻き取り、その後設定張力50gfで25km毎小型ボビンに巻
き変えた。この巻き変えた光ファイバ素線につき最外樹
脂被覆層のヤング率、つまり、二次被覆層のヤング率測
定、動摩擦係数の測定、及びOTDR段差ロス発生頻度の測
定を行った。その測定方法を次に説明する。
【0028】1)最外樹脂被覆層のヤング率測定 図1に示すように光ファイバ素線1からスライス線2(光
ファイバ裸線3と一次被覆層4の界面に沿った線)に沿
って、被覆層部分を図1(b)に示すスライス片6とし
て得た。5は二次被覆層である。このスライス片6を23
℃、引張り速度1mm/min、標線間距離25mmの条件で引張
り試験を行い、2.5%歪時の引張り強さからヤング率を算
出した。尚、スライス片の断面積にはマイクロスコープ
を用いた実測値を用いた。
【0029】2)動摩擦係数測定 JIS K7125に準じ、図2,3に示す装置により動摩擦力の
測定を行った。図2は装置の平面図、図3は正面図であ
る。具体的には、図示のように水平なテーブル11上に
2本の光ファイバ素線1を平行に固定し、その上に2本の
光ファイバ素線を水平に底面に固定した滑り片12を、
テーブル11上に固定された光ファイバ素線1と滑り片
底面に固定された光ファイバ素線1とが直角に交差する
ように積載した。その後、すべり片はスプリング13、
牽引糸14を介してロードセル15に固定され、引張り
速度300mm/minで引張り試験を行った。このときの滑り
片重さは85gf、スプリングは基準荷重0.29N、バネ定数
0.031N/mm若しくは基準荷重0.49N、バネ定数0.047N/mm
であった。ロードセル15は滑り片12が移動した後、
100mm移動した位置で停止させ、得られた摩擦力プロフ
ァイルから移動開始時の力を除いた移動中の摩擦力を平
均したものを動摩擦力とし、更に、動摩擦力を滑り片重
さで除した値を動摩擦係数とした。
【0030】3)OTDR段差ロス発生頻度の測定 25km毎に光ファイバ素線が巻かれた各10個づつの小型ボ
ビンにつき、OTDR段差ロス発生頻度を測定した。その減
衰曲線おいて損失が階段状に大きくなる箇所のうち、前
後100m区間の損失平均値の差が0.03dB以上となるものOT
DR段差ロスとしてカウントした。
【0031】これらの結果を表2にまとめて示す。表2
に示すように本発明の光ファイバ素線である実施例1〜1
2はOTDR段差ロス発生頻度が5個/250km以下と低く、比較
例1〜4のOTDR段差ロス発生頻度が18個/250km以上である
のに比べて明らかに低くなっている。(比較例2,4は巻き
崩れが発生して測定できなかった。)
【0032】また、実施例1〜12および比較例1〜4の光
ファイバ素線の最外樹脂被覆層ヤング率と動摩擦係数の
関係を、図4に表示した。図4において、OTDR段差ロス
発生頻度が0個/250kmを○、1〜5個/250kmを△、10個/25
0km以上を×、巻き崩れが多く発生し測定不可能であっ
たものを*とした。図4において、実線で囲まれた部分
は最外樹脂被覆層のヤング率が400〜1000MPa、且つ動摩
擦係数が0.15以上で、動摩擦係数μが下記関係式(a)及
び(b)を満たしている。 μ≦−0.9822LogY+3.45156 (a) μ≧−0.5418LogY+1.74128 (b) (式中Yは最外樹脂被覆層のヤング率を表し、単位はMpa
である。μは動摩擦係数を表す。)
【0033】図4において実線で囲まれた部分は、OTDR
段差ロス発生頻度が5個/250km以下であって、いずれもO
TDR段差ロス発生頻度が低い光ファイバ素線として使用
できる。前記関係式(a)の範囲外 μ>−0.9822LogY+3.45156 では、OTDR段差ロス発生頻度が10個/250km以上と高く、
問題がある。前記関係式(b)の範囲外 μ<−0.5418LogY+1.74128 (式中Yは最外樹脂被覆層のヤング率を表し、単位はMPa
である。μは動摩擦係数を表す。)では、巻き崩れが多
発するため、OTDR段差測定が不可能であった。また、図
4において破線で囲まれた部分が関係式(c)及び
(b)を満たしている。
【0034】
【発明の効果】本発明の光ファイバ素線は、OTDR段差ロ
ス発生頻度を著しく低減しうるという優れた効果を奏す
る。そのため後工程の負担は軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ファイバ素線に関し、(a)は
全体斜視図、(b)は被覆層部分のスライス片の斜視図
である。
【図2】動摩擦力の測定方法の説明図としての平面図で
ある。
【図3】動摩擦力の測定方法の説明図としての正面図で
ある。
【図4】光ファイバ素線の最外樹脂被覆ヤング率と動摩
擦係数との関係を示すグラフである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 最外樹脂被覆層のヤング率が400〜1000M
    Pa、且つ動摩擦係数が0.15以上の光ファイバ素線におい
    て、動摩擦係数μが下記関係式(a)及び(b)を満たすこと
    を特徴とした光ファイバ素線。 μ≦−0.9822LogY+3.45156 (a) μ≧−0.5418LogY+1.74128 (b) (式中Yは最外樹脂被覆層のヤング率を表し、単位はMpa
    である。μは動摩擦係数を表す。)
  2. 【請求項2】 最外樹脂被覆層のヤング率が400〜1000M
    paであり、且つ動摩擦係数が0.15以上の光ファイバ素線
    において、動摩擦係数μが下記関係式(c)及び(b)を満た
    すことを特徴とした光ファイバ素線。 μ≦−0.5418LogY+1.85912 (c) μ≧−0.5418LogY+1.74128 (b) (式中Yは最外樹脂被覆層のヤング率を表し、単位はMPa
    である。μは動摩擦係数を表す。)
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