JP2006084770A - 着色被覆光ファイバ心線及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡便に密着力に優れた着色層を得ることができ、静電気除去して伝送損失量が生じにくい信頼性にすぐれた着色被覆光ファイバ心線及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 被覆層１４は、所定の量の光触媒を含むことにより酸化作用によって表面を粗化された紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）によって形成され、着色層１６は、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）によって形成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、着色被覆光ファイバ心線及びその製造方法に関し、特に簡便に密着力に優れた着色層を得ることができ、伝送損失量が生じにくい信頼性にすぐれた着色被覆光ファイバ心線及びその製造方法に関する。

図６は、従来の光ファイバケーブルを示す。同図（ａ）は、光ファイバケーブル６０の横断面図、同図（ｂ）は、テープファイバ２０の横断面図、同図（ｃ）は、着色被覆光ファイバ心線１の拡大横断面図である。着色被覆光ファイバ心線１を複数本一括被覆層２１に被覆してテープ状にしたテープファイバ２０は、テンションメンバ６２を芯としてスペーサ６４に形成されたスロット６１に挿入され、その外側にシース６３で被覆されて光ファイバケーブル６０を構成するようになっている。

図７も従来の光ファイバケーブルを示す。同図（ａ）は、光ファイバケーブル７０の横断面図、同図（ｂ）は、着色被覆光ファイバ心線１の拡大横断面図である。光ファイバケーブル７０は、テンションメンバ７１を芯として、熱可塑性樹脂７２中に複数本の着色被覆光ファイバ心線１を挿入し、その外層に補強層、防水層、保護シース等を施した構成となっている。

これらの光ファイバケーブル６０、７０に用いられる着色被覆光ファイバ心線１は、中心に石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）１１を、その外側に主に側圧等に対する緩衝層の役割を持つ一次被覆層１２（プライマリ層）、次に外界からの損傷等を防ぐための最外層となる二次被覆層１３（セカンダリ層）とからなる被覆層１４が形成された構造を有している。該ケーブル６０、７０中の複数本の被覆光ファイバ素線１５を相互に識別させるため、被覆光ファイバ素線１５の外周に着色層１６が被覆される。ここで着色層１６は、主に着色材が添加された紫外線硬化樹脂（以下、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）という。）が広く使用されている。

しかしながら、何らかの原因で水等が浸入し、長期間水に晒された場合、着色層１６の密着力が弱いと被覆光ファイバ素線１５と着色層１６間にブリスタ（水泡）が発生し、このブリスタの形成は石英ガラスからなる石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）１１のマイクロベントを生じさせて伝送損失を増加させることが知られている。

そこで、着色層１６との密着力を高めるために、被覆光ファイバ素線１５表面を、紫外線によって活性処理する方法（特許文献１参照）や、特定酸素濃度雰囲気下で紫外線を再照射して被覆層を処理する方法が開示されている（特許文献２参照）。

一方、光ファイバの生産性の側面からは、光ファイバコーティング材として紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）が広く用いられている光ファイバは、線引速度の高速化、線引長の長尺化が進んでいる。通常、線引後の品質チェックとして、巻替を兼ねたプルーフテストが行われる。このテストは、光ファイバのガラスに強度の低い欠陥部分がないかを調べる試験で、一定の張力を加えて巻替を実施する。このプルーフテストもファイバを高速で走行させるため、ファイバ表面に摩擦による静電気が発生しやすい。この静電気により、光ファイバの巻き乱れが生じ、伝送損失が増加するという問題がある。

このため、一般的には静電気除去装置が取り付けられているが、光ファイバコーティング材に導電性粉体や帯電防止剤を添加する方法、あるいは静電気発生原因の１つである表面摩擦係数を下げるために、シリコーン系の添加剤による表面滑性を付与する方法（特許文献３参照）等がよく知られている。
特開平４−１６３５０５号公報 特開平８−１８８４５０号公報 特開平７−１０２１８６号公報

しかし、前者、すなわち着色層１６との密着力向上に係る特許文献１及び特許文献２記載の技術によれば、低コスト化のため光ファイバ線引速度の高速化が進む中、着色工程においても高速化が進められており、これらの方法では、着色層１６をコーティングする前に、短時間で十分な処理を施すことが困難なこと、処理工程を別にして、十分時間をかけて処理しても、効果を長く保持できないため、着色の際に十分な処理効果が得られない問題がある。さらに、被覆光ファイバ素線１５の最外層となる二次被覆層１３（セカンダリ層）には、帯電防止剤や表面滑性付与のためのシリコーン系化合物の添加や塗膜形成性を付与するためのシリコーン系のレべリング剤などが使用されていることが多く、着色層１６の密着力を低下させやすい問題がある。

また後者、すなわち静電気除去に関する特許文献３記載の技術等によれば、静電気除去装置の除電性能を安定して保つには、センサーのメンテナンスを頻繁に行う必要があること、周囲の湿度に大きく影響を受けることがあり、除電効果が不十分になる場合が多い。そのため、巻替時に巻き乱れが生じやすく、伝送損失が増加し、再度巻替を実施したり、ひどい場合には廃却する必要があるなどの問題がある。さらにコーティング材に導電性粉体を添加する場合には、ＵＶの透過を妨げることになり、硬化性を低下させやすい問題がある。帯電防止剤や表面滑性付与のためのシリコーン系化合物の添加や塗膜形成性を付与するためのシリコーン系のレべリング剤の添加などは、その外層に着色層１６を施す際に着色層１６の密着力を低下させるなどの問題がある。着色層１６の密着力が低いと、温水に浸漬された場合などに被覆層間にブリスタが形成されやすく、このブリスタの形成は、石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）のマイクロベントを生じさせ伝送損失を増加させる問題がある。

従って、本発明は、簡便に密着力に優れた着色層を得ることができ、静電気除去して伝送損失量が生じにくい信頼性にすぐれた着色被覆光ファイバ心線及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するために、石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）の外周に被覆層を形成し、この被覆層の外周に着色層を形成する着色被覆光ファイバ心線の製造方法において、前記被覆層を形成する工程は、所定の量の光触媒を添加した紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を前記石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）の外周に被覆する工程を含み、前記着色層を形成する工程は、前記紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）に紫外線を照射して表面を粗化する工程と、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を前記紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）に塗布する工程と、前記紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）に紫外線を照射して前記紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を硬化させる工程を含むことを特徴とする着色被覆光ファイバ心線の製造方法を提供する。

前記被覆層を形成する工程は、前記石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）の外周に紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）の一次被覆層を形成して前記紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を硬化させる工程と、前記一次被覆層の外周に所定の量の光触媒を含む紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）の二次被覆層を形成して、前記二次被覆層の前記紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）に紫外線を照射して前記紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を硬化させる工程を含むことが好ましい。

前記光触媒は、酸化チタン又は二酸化チタンであることが好ましい。

酸化チタン又は二酸化チタンは、平均粒径が１μｍ以下であることが好ましい。

酸化チタン又は二酸化チタンは、添加量が０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることが好ましい。

本発明は、上記の目的を達成するために、石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）の外周に被覆層を形成し、この被覆層の外周に着色層を形成する着色被覆光ファイバ心線の製造方法において、前記着色層を形成する工程は、オゾン処理によって前記被覆層の表面を粗化する工程と、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を前記紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）に塗布する工程と、前記紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）に紫外線を照射して前記紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を硬化させる工程を含むことを特徴とする着色被覆光ファイバ心線の製造方法を提供する。

前記オゾン処理は、オゾン濃度が０．０５〜０．５ｐｐｍで行われることが好ましい。

前記オゾン処理は、酸素雰囲気下で被覆光ファイバ素線に紫外線を照射して行うことが好ましい。

本発明は、上記の目的を達成するために、石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）の外周に形成された被覆層と、この被覆層の外周に形成された着色層を有した着色被覆光ファイバ心線において、前記被覆層は、所定の量の光触媒を含むことにより酸化作用によって表面を粗化された紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）によって形成され、前記着色層は、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）によって形成されることを特徴とする着色被覆光ファイバ心線を提供する。

前記被覆層は、紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）の一次被覆層と、所定の量の光触媒を含む紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）の二次被覆層を有することが好ましい。

前記光触媒は、酸化チタン又は二酸化チタンであることが好ましい。

酸化チタン又は二酸化チタンは、平均粒径が１μｍ以下であることが好ましい。

酸化チタン又は二酸化チタンは、添加量が０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることが好ましい。

本発明の着色被覆光ファイバ心線及びその製造方法によれば、簡便に密着力に優れた着色層を得ることができ、温水中でも伝送損失が生じない信頼性にすぐれた着色被覆光ファイバ心線を提供することができる。

次に、本発明に係る着色被覆光ファイバ心線の構造を図１について基づいて説明する。１は着色被覆光ファイバ心線、１１は石英ガラスからなる石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）、１２は石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）１１の外周を被覆する一次被覆層、１３は一次被覆層１２の外周を被覆する最外層（二次被覆層）であって、１４は一次被覆層１２及び最外層（二次被覆層）１３からなる被覆層、１５はこれら石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）１１、一次被覆層１２及び最外層（二次被覆層）１３からなる被覆光ファイバ素線である。ここで、被覆層１４が単層である場合には、本発明では最外層（二次被覆層）１３がその単層であるものとする。１６は被覆光ファイバ素線１５の表面に該当する最外層（二次被覆層）１３の表面に塗布される着色層である。図２は着色被覆光ファイバ心線１を数本を一括被覆層２１に埋め込んでテープファイバ２０としたものである。以上、着色被覆光ファイバ心線１及びテープファイバ２０の横断面構造自体は、従来のもの（図６乃至図７に示すこれらの横断面構造）と基本的に同様である。

次に、本発明の実施をするための最良の形態を、実施例によって説明する。

石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）３２（４２）（ｄ＝１２５±１μｍ）上に、速度１２００ｍ／ｍｉｎで一次被覆層１２としてヤング率１．０±０．２ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ３５μｍコーティングし、石英管３０Ａ内を通過させながら紫外線照射装置３０（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×１灯：出力７０％）の紫外線ランプ３１から照射される紫外線により硬化させ（以下、紫外線照射は、石英管３０Ａ中を紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）または紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を塗布した石英ガラスファイバ（光ファイバ素線）を通過させながら行う。）、最外層（二次被覆層）１３として二酸化チタン（平均粒度０．２４μｍ 石原産業（株）Ｒ−８５０）を０．５ｗｔ％添加されてなるヤング率７００±１００ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ２５μｍコーティングし、紫外線照射装置（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×４灯：出力９０％、図示省略）を通して硬化させて得た被覆光ファイバ素線１５を、酸素濃度２％に調整した窒素混合ガスを２０Ｌ／ｍｉｎ流した紫外線照射炉（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×２灯：出力８０％）を速度１０００ｍ／ｍｉｎで通した後、連続で紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）（７５１：ＤＳＭ社製）を厚さ５μｍコーティングし、紫外線照射装置４０（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×２灯：出力８０％）を通して硬化させて着色被覆光ファイバ心線１を得た。

石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）３２（４２）（ｄ＝１２５±１μｍ）上に、速度１２００ｍ／ｍｉｎで一次被覆層１２としてヤング率１．０±０．２ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ３５μｍコーティングし、石英管３０Ａ内を通過させながら紫外線照射装置３０（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×１灯：出力７０％）紫外線ランプ３１から照射される紫外線により硬化させ、最外層（二次被覆層）１３として二酸化チタン（平均粒度０．１５μｍ 石原産業（株）Ａ−１００）を３ｗｔ％添加されてなるヤング率８００±１００ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ２５μｍコーティングし、紫外線照射装置（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×４灯：出力９０％、図示省略）を通して硬化させて得た被覆光ファイバ素線１５を、酸素濃度２％に調整した窒素混合ガスを２０Ｌ／ｍｉｎ流した紫外線照射炉（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×２灯：出力９０％）を速度１２００ｍ／ｍｉｎで通した後、連続で紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）（７５１：ＤＳＭ社製）を厚さ５μｍコーティングし、紫外線照射装置４０（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×２灯：出力９０％）を通して硬化させて着色被覆光ファイバ心線１を得た。

石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）３２（４２）（ｄ＝１２５±１μｍ）上に、速度１２００ｍ／ｍｉｎで一次被覆層１２としてヤング率１．０±０．２ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ３５μｍコーティングし、石英管３０Ａ内を通過させながら紫外線照射装置３０（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×１灯：出力７０％）の紫外線ランプ３１から照射される紫外線により硬化させ、最外層（二次被覆層）１３として二酸化チタン（平均粒度０．１μｍ 石原産業（株）ＳＴ−０１）を０．５ｗｔ％添加されてなるヤング率８００±１００ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ２５μｍコーティングし、紫外線照射装置（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×４灯：出力９０％、図示省略）を通して硬化させて得た被覆光ファイバ素線１５を、酸素濃度２％に調整した窒素混合ガスを２０Ｌ／ｍｉｎ流した紫外線照射炉（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×２灯：出力９０％）を速度１２００ｍ／ｍｉｎで通した後、連続で紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）（７５１：ＤＳＭ社製）を厚さ５μｍコーティングし、紫外線照射装置４０（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×２灯：出力９０％）を通して硬化させて着色被覆光ファイバ心線１を得た。

以上の実施例１〜３において、石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）とは、情報通信などの伝達に使用されるもので特に限定するものではない（実施例４〜５にも適用される。）。

また、紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）とは、組成的には特に限定するものではないが、汎用性、価格などの面で、ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）が好ましい。例えば、ポリエステルウレタン（メタ）アクリレート、ポリエーテルウレタン（メタ）アクリレート、ポリカーボネ―ト（メタ）ウレタンアクリレートなどの紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）があげられる（実施例４〜５にも適用される。）。

また、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）とは、被覆光ファイバ素線の識別のため設けられる着色層として用いられるもので、紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）をベースに顔料や染料などが添加されたものであり、特に限定するものではない。例えば、ＬＴＳ、７５１（ＤＳＭ社製）、ＫＳＵ４３５（関西ペイント社製）、ベストキュアＦＯ＆ＦＭ（Ｔ＆Ｋ製）などがある（実施例４〜５にも適用される。）。

被覆光ファイバ素線１５の最外層（二次被覆層）１３に酸化チタンを添加するのは、酸化チタンと紫外線、さらに酸素とを組合せることで被覆表面の酸化を短時間で効率よく行うためである。酸化チタンの平均粒径を１μｍ以下とするのは、酸素による光酸化反応に対して、粒径が小さいほど効率が高くなるためである。１μｍより大きくなると、被覆層１４のコーティング性や機械的特性に不具合が生じやすくなる。好ましくは平均粒径が０．５μｍ以下がよい。酸化チタンの添加量を１ｗｔ％以上とするのは、それより少ないと、酸化チタンの添加による光酸化効果が得られないためである。添加量を５ｗｔ％以下とするのは、それより多く添加すると、被覆層１４の硬化性やコーティング性を損なうためである。好ましくは０．１〜３ｗｔ％がよい。

酸化チタンを二酸化チタン光触媒とするのは、紫外線による光酸化反応効果がよく、光ファイバ被覆表面の酸化をより効率よく得ることができるためである。酸化チタンには結晶形によって、アナタース型、ブルックカイト型、ルチル型があるが、特に限定するものではない。

紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を被覆する前に、特定酸素濃度に調整されたガス雰囲気下の紫外線照射炉を通過させるのは、紫外線と酸素によって発生するオゾンによる酸化作用を組合せることで、着色層１６との強固な密着力を得るためである。酸素濃度は、発生させるオゾン濃度が作業上の安全性から１ｐｐｍ以下となるように調整することが好ましい。さらに好ましくは、０．０５〜０．５ｐｐｍがよい。０．０５ｐｐｍより濃度が低いと、粗化効果が得にくくなるためである。

紫外線照射装置３０（４０）には、低圧水銀ランプ、高圧放電ランプ、メタルハライドランプなど市販のランプを用いることができる。好ましくはメタルハライドランプが望ましい。紫外線照射装置３０（４０）としては、有電極タイプ及び無電極タイプのいずれを使用しても構わない。また、紫外線照射装置３０（４０）のＵＶランプは、図３のように１灯のものや図４のように２灯組合せたものなど必要に応じて用いることができる（実施例４〜５にも適用される。）。

（比較例１）
石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）３２（４２）（ｄ＝１２５±１μｍ）上に、速度１２００ｍ／ｍｉｎで一次被覆層１２としてヤング率１．０±０．２ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ３５μｍコーティングし、石英管３０Ａ内を通過させながら紫外線照射装置３０（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×１灯：出力７０％）の紫外線ランプ３１から照射される紫外線により硬化させ、最外層（二次被覆層）１３としてヤング率７００±１００ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ２５μｍコーティングし、紫外線照射装置（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×４灯：出力９０％、図示省略）を通して硬化させて得た被覆光ファイバ素線１５を、酸素濃度２％に調整した窒素混合ガスを２０Ｌ／ｍｉｎ流した紫外線照射炉（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×２灯：出力９０％）を速度１０００ｍ／ｍｉｎで通した後、連続で紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）（７５１：ＤＳＭ社製）を厚さ５μｍコーティングし、紫外線照射装置４０（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×２灯：出力９０％）を通して硬化させて着色被覆光ファイバ心線１を得た。

（比較例２）
石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）３２（４２）（ｄ＝１２５±１μｍ）上に、速度１２００ｍ／ｍｉｎで一次被覆層１２としてヤング率１．０±０．２ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ３５μｍコーティングし、石英管３０Ａ内を通過させながら紫外線照射装置３０（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×１灯：出力７０％）の紫外線ランプ３１から照射される紫外線により硬化させ、最外層（二次被覆層）１３としてヤング率７００±１００ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ２５μｍコーティングし、紫外線照射装置（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×４灯：出力９０％、図示省略）を通して硬化させて得た被覆光ファイバ素線１５に、速度１２００ｍ／ｍｉｎで連続で紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）（７５１：ＤＳＭ社製）を厚さ５μｍコーティングし、紫外線照射装置４０（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×２灯：出力９０％）を通して硬化させて着色被覆光ファイバ心線１を得た。

実施例１〜３及び比較例１、２で得た着色被覆光ファイバ心線１について、ＭＥＫ ｒｕｂ試験及び８０℃温水浸漬試験を実施した結果を表１に示す。

ここでＭＥＫ ｒｕｂ試験とは、図５に示す台座５４上に試料５１である着色被覆光ファイバ心線１を固定し、駆動アーム５２の先端部のアームヘッド５３にＭＥＫ（メチルエチルケトン）を含ませたペーパータオルを取り付け、着色被覆光ファイバ心線１の上に載せ、荷重１kgを加えて長さ２０ｍｍ部を１秒間に１往復させ、着色層１６が剥離する往復回数を測定するものである。

また、８０℃温水浸漬試験とは、長さ１０００ｍの着色被覆光ファイバ心線１を、Φ３００ｍｍ程度の束にし、両端末１ｍを出して８０℃の温水中に浸漬し、伝送損失の初期に対する増加量の変化を５、１０、２０、３０日で測定するものである。

これらから明らかなように、最外層（二次被覆層）１３に酸化チタンが添加された被覆光ファイバ素線１５を用いた実施例１〜３については、着色層１６の密着力に優れ、８０℃温水浸漬による伝送損失増もないものが得られる。一方、最外層（二次被覆層）１３に酸化チタンが添加されていない被覆光ファイバ素線１５を用いた比較例１、２では、着色層１６が剥離しやすく、８０℃温水浸漬において伝送損失が増加しやすい。

石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）３２（４２）（ｄ＝１２５±１μｍ）上に、速度１２００ｍ／ｍｉｎで一次被覆層１２としてヤング率１．０±０．２ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ３５μｍコーティングし、石英管３０Ａ内を通過させながら紫外線照射装置３０（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×１灯：出力７０％）の紫外線ランプ３１から照射される紫外線により硬化させ、最外層（二次被覆層）１３として変性シリコーンオイル（ＫＦ−３５２；信越化学製）を０．５ｗｔ％添加されてなるヤング率８００±１００ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ２５μｍコーティングし、紫外線照射装置（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×４灯、図示省略）を通して硬化させて得た被覆光ファイバ素線１５を、オゾン濃度０．１ｐｐｍとした紫外線照射処理槽（長さ０．５ｍ）を速度６００ｍ／ｍｉｎで通した後、連続で紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）（７５１：ＤＳＭ社製）を厚さ５μｍコーティングし、紫外線照射装置（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×１灯）を通して硬化させて着色被覆光ファイバ心線１を得た。

石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）３２（４２）（ｄ＝１２５±１μｍ）上に、速度１２００ｍ／ｍｉｎで一次被覆層１２としてヤング率１．０±０．２ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ３５μｍコーティングし、石英管３０Ａ内を通過させながら紫外線照射装置３０（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×１灯：出力７０％）の紫外線ランプ３１から照射される紫外線により硬化させ、最外層（二次被覆層）１３として変性シリコーンオイル（ＫＦ−３５２；信越化学製）を１．０ｗｔ％添加されてなるヤング率８００±１００ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を厚さ２５μｍコーティングし、紫外線照射装置（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×４灯、図示省略）を通して硬化させて得た被覆光ファイバ素線１５を、オゾン濃度０．５ｐｐｍとした紫外線照射処理槽（長さ０．５ｍ）を速度８００ｍ／ｍｉｎで通した後、連続で紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）（７５１：ＤＳＭ社製）を厚さ５μｍコーティングし、紫外線照射装置（Ｆｕｓｉｏｎ製６ｋｗ×１灯）を通して硬化させて着色被覆光ファイバ心線１を得た。

以上の実施例４〜５において、シリコーン系化合物が添加されているのは、通常被覆光ファイバ素線１５の被覆材料として使用される紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）には、コーティング性、表面平滑性、潤滑性などを与えるためレベリング剤としてシリコーン系化合物が利用されているからである。

また、シリコーン系化合物は特に限定するものではなく、例えば変性シリコーンオイルがよく使用される。変性シリコーンオイルとしてはポリシロキサンの有機基の位置や有機基の構造によって多種多様である。

紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を被覆する前に、オゾン処理槽を通過させるのは、被覆光ファイバ素線１５の被覆表面を強力なオゾンの酸化作用により粗化させることで、着色層１６との強固な密着力を得るためである。

オゾン処理槽としては、オゾン濃度を調整できるものであれば、特に限定するものではない。オゾンは酸素に紫外線（波長４００ｎｍ以下）を当てることで発生することから、紫外線照射炉内に任意の酸素濃度のガスを流すことで必要な濃度のオゾンを発生させることができる。また、オゾン発生装置を組合せ、オゾンを紫外線照射炉内に流し、濃度調整することもできる。オゾン濃度としては、作業上の安全性から１ｐｐｍ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは、０．０５〜０．５ｐｐｍがよい。０．０５ｐｐｍより濃度が低いと粗化効果が得られないためである。

（比較例３）
オゾン処理槽を通すことを除いて、実施例５と同様に着色被覆光ファイバ心線１を得た。

実施例４，５及び比較例３で得た着色被覆光ファイバ心線１について、ＭＥＫ ｒｕｂ試験及び８０℃温水浸漬試験を実施した結果を表２に示す。

ここに、ＭＥＫ ｒｕｂ試験及び８０℃温水浸漬試験とは、前記した試験と同一のものである。

これらから明らかなように、オゾン処理された実施例４、５については、着色層１６の密着力に優れ、８０℃温水浸漬による伝送損失増もないものが得られる。一方、オゾン処理のない比較例３では、着色層１６が剥離しやすく、８０℃温水浸漬において伝送損失が増加しやすい。

以上本発明によれば、（１）石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）の外周上に紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を被覆してなる被覆光ファイバ素線に、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を被覆してなる着色被覆光ファイバ心線において、該被覆光ファイバ素線の最外層に酸化チタンを添加した被覆光ファイバ素線を特定量の酸素濃度に調整された窒素ガス雰囲気下の紫外線照射炉を通過させたのち、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を被覆すること、また酸化チタンの平均粒度が１μｍ以下で、添加量を５ｗｔ％以下とし、さらに酸化チタンが二酸化チタン光触媒とすることで、簡便に密着力に優れた紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）層を得ることができ、温水中でも伝送損失増が生じない信頼性にすぐれた着色被覆光ファイバ心線を提供することができる。（２）また、これと同様な作用効果は、石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）の外周上に紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を被覆してなる被覆光ファイバ素線に、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を被覆してなる着色被覆光ファイバ心線において、該被覆光ファイバ素線の最外層にシリコーン系化合物を添加した被覆光ファイバ素線を、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を被覆する前に、オゾン処理槽を通過させること、そのオゾン処理槽に紫外線照射装置を用いることによって達成することができる。

着色被覆光ファイバ心線の横断面図である。 着色被覆光ファイバ心線を用いたテープファイバの横断面図である。 １灯タイプの紫外線照射装置の概略図である。 ２灯タイプの紫外線照射装置の概略図である。 ＭＥＫ ｒｕｂ試験装置の概略図である。 光ファイバケーブルの横断面図例であって （ａ）は、光ファイバケーブルの横断面図である。 （ｂ）は、テープファイバの横断面図である。 （ｃ）は、着色被覆光ファイバ心線の拡大横断面図である。 着色被覆光ファイバ心線を熱可塑性樹脂に埋め込ませた光ファイバケーブルの横断面図例であって、 （ａ）は、光ファイバケーブルの横断面図である。 （ｂ）は、着色被覆光ファイバ心線の拡大横断面図である。

符号の説明

１ 着色被覆光ファイバ心線
１１ 石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）
１２ 一次被覆層
１３ 最外層（二次被覆層）
１４ 被覆層
１５ 被覆光ファイバ素線
１６ 着色層
２０ テープファイバ
３０ 紫外線照射装置（１灯タイプ）
４０ 紫外線照射装置（２灯タイプ）
５０ ＭＥＫ ｒｕｂ試験装置
６０ 光ファイバケーブル
７０ 光ファイバケーブル

Claims (13)

1. 石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）の外周に被覆層を形成し、この被覆層の外周に着色層を形成する着色被覆光ファイバ心線の製造方法において、
   前記被覆層を形成する工程は、所定の量の光触媒を添加した紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を前記石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）の外周に被覆する工程を含み、前記着色層を形成する工程は、前記紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）に紫外線を照射して表面を粗化する工程と、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を前記紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）に塗布する工程と、前記紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）に紫外線を照射して前記紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を硬化させる工程を含むことを特徴とする着色被覆光ファイバ心線の製造方法。
2. 前記被覆層を形成する工程は、前記石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）の外周に紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）の一次被覆層を形成して前記紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を硬化させる工程と、前記一次被覆層の外周に所定の量の光触媒を含む紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）の二次被覆層を形成して、前記二次被覆層の前記紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）に紫外線を照射して前記紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を硬化させる工程を含むことを特徴とする請求項１記載の着色被覆光ファイバ心線の製造方法。
3. 前記光触媒は、酸化チタン又は二酸化チタンであることを特徴とする請求項１又は２記載の着色被覆光ファイバ心線の製造方法。
4. 酸化チタン又は二酸化チタンは、平均粒径が１μｍ以下であることを特徴とする請求項３記載の着色被覆光ファイバ心線の製造方法。
5. 酸化チタン又は二酸化チタンは、添加量が０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項３又は４記載の着色被覆光ファイバ心線の製造方法。
6. 石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）の外周に被覆層を形成し、この被覆層の外周に着色層を形成する着色被覆光ファイバ心線の製造方法において、
   前記着色層を形成する工程は、オゾン処理によって前記被覆層の表面を粗化する工程と、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を前記紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）に塗布する工程と、前記紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）に紫外線を照射して前記紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）を硬化させる工程を含むことを特徴とする着色被覆光ファイバ心線の製造方法。
7. 前記オゾン処理は、オゾン濃度が０．０５〜０．５ｐｐｍで行われることを特徴とする請求項６記載の着色被覆光ファイバ心線の製造方法。
8. 前記オゾン処理は、酸素雰囲気下で被覆光ファイバ素線に紫外線を照射して行うことを特徴とする請求項６又は７に記載の着色被覆光ファイバ心線の製造方法。
9. 石英ガラスファイバ（光ファイバ裸線）の外周に形成された被覆層と、この被覆層の外周に形成された着色層を有した着色被覆光ファイバ心線において、
   前記被覆層は、所定の量の光触媒を含むことにより酸化作用によって表面を粗化された紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）によって形成され、前記着色層は、紫外線硬化型着色材（着色ＵＶインキ）によって形成されることを特徴とする着色被覆光ファイバ心線。
10. 前記被覆層は、紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）の一次被覆層と、所定の量の光触媒を含む紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）の二次被覆層を有することを特徴とする請求項９記載の着色被覆光ファイバ心線。
11. 前記光触媒は、酸化チタン又は二酸化チタンであることを特徴とする請求項９又は１０載の着色被覆光ファイバ心線。
12. 酸化チタン又は二酸化チタンは、平均粒径が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１１記載の着色被覆光ファイバ心線。
13. 酸化チタン又は二酸化チタンは、添加量が０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の着色被覆光ファイバ心線。

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