JP2009198706A - Polymer clad coated optical fiber - Google Patents
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Description
本発明は、ポリマークラッド光ファイバ心線に関する。より詳しくは、温度変化環境下でのピストニングを抑制できると共に被覆除去性にも優れ、また、高温環境下でのエージングによる伝送損失増を抑制できるポリマークラッド光ファイバ心線に関する。 The present invention relates to a polymer clad optical fiber core wire. More specifically, the present invention relates to a polymer-clad optical fiber that can suppress pistoning in a temperature change environment and is excellent in coating removal property, and can suppress an increase in transmission loss due to aging in a high temperature environment.
光ファイバ心線の一種に、ハードポリマークラッドファイバ心線(以下、「HPCF心線」と略すこともある。)と呼ばれるものがある。このHPCF心線は、純シリカなどの石英系ガラスからなる直径200μm程度のコアと、このコアを包囲する紫外線硬化型フッ化アクリレート樹脂などのフッ素系樹脂からなる厚み15μm程度のクラッド層とからなるHPCF素線上に、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)などのフッ素樹脂からなる樹脂被覆層を押出被覆して設けた外径0.5mmまたは0.9mmのものである。
このHPCF心線は、機械的強度が高く、光コードとして、これにコネクタを装着することにより、局内光配線などの短距離伝送用として使用されている。
One type of optical fiber is called a hard polymer clad fiber (hereinafter sometimes abbreviated as “HPCF”). The HPCF core wire is composed of a core having a diameter of about 200 μm made of quartz glass such as pure silica, and a clad layer having a thickness of about 15 μm made of a fluorine resin such as an ultraviolet curable fluorinated acrylate resin surrounding the core. An outer diameter of 0.5 mm or 0.9 mm is provided by extrusion coating a resin coating layer made of a fluororesin such as ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) on an HPCF strand.
This HPCF core wire has high mechanical strength, and is used for short-distance transmission such as intra-office optical wiring by attaching a connector to the optical cord.
ところで、このようなHPCF心線は、使用環境温度の影響を受けて伝送損失が増加するという問題がある。伝送損失が増加する要因の一つとしては、石英系ガラスのコアとフッ素系樹脂のクラッド層との間の密着力が低下することが挙げられる。また、コアとクラッド層との間の密着力が低下すると、使用環境温度の変化により、樹脂被覆層が伸縮する際に影響を受けて、コアからクラッド層が剥離することがある。
特開2002−201048公報(特許文献1)には、石英系ガラスのコアとフッ素系樹脂のクラッド層とを有する光ファイバ素線にフッ素樹脂(ETFE樹脂)の樹脂被覆層を設けたハードポリマークラッド光ファイバ心線が開示されている。この光ファイバ心線は石英系ガラスのコアとフッ素系樹脂のクラッド層との間の初期密着力が、100g/mm以上となる。更に、石英系ガラスのコアにクラッド層となるフッ素系樹脂液を塗布する際に、入線温度を冷却ガスでコントロールすることで、この2層間の密着性を高めて、湿熱劣化環境下での伝送損失の増加を防止できるということが同特許文献に開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-201048 (Patent Document 1) discloses a hard polymer clad in which a resin coating layer of fluororesin (ETFE resin) is provided on an optical fiber having a quartz glass core and a fluororesin clad layer. An optical fiber core is disclosed. The optical fiber core has an initial adhesion between the silica glass core and the fluororesin cladding layer of 100 g / mm or more. In addition, when applying a fluororesin liquid that becomes a cladding layer to the core of quartz glass, the inlet temperature is controlled by a cooling gas, thereby improving the adhesion between the two layers and transmission in a wet heat-degraded environment. The patent document discloses that an increase in loss can be prevented.
しかしながら、温度が変化するような環境(温度変化環境)下では、樹脂被覆層を形成するETFE樹脂が収縮して、ピストニング(温度変化を付与すると、ポリマーが収縮してガラスファイバが突き出してくる現象のこと)が発生するという問題があった。一方、一般的に、密着性を向上させると被覆除去性(HPCF心線をコネクタ等に接続する際の樹脂被覆層の除去性)が低下する傾向にある。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、温度変化環境下でのピストニングを抑制できると共に、被覆除去性にも優れる、ポリマークラッド光ファイバ心線を提供することである。
また、本発明の他の目的は、上記特性に加えて、高温環境下でのエージングによる伝送損失増を抑制できるポリマークラッド光ファイバ心線を提供することである。
However, under an environment in which the temperature changes (temperature change environment), the ETFE resin forming the resin coating layer contracts, and pistoning (a phenomenon in which when the temperature change is applied, the polymer contracts and the glass fiber protrudes). )). On the other hand, generally, when the adhesion is improved, the coating removability (removability of the resin coating layer when the HPCF core wire is connected to a connector or the like) tends to decrease.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its object is to provide a polymer-clad optical fiber core wire that can suppress pistoning in a temperature change environment and has excellent coating removal properties. It is to be.
Another object of the present invention is to provide a polymer clad optical fiber that can suppress an increase in transmission loss due to aging in a high temperature environment in addition to the above characteristics.
本発明の構成は、以下の通りである。
(1) クラッド層が紫外線硬化型フッ素樹脂から構成されるポリマークラッド光ファイバ素線の外側に、架橋性二重結合濃度が2.3〜3.0mmol/gであり、且つ、ウレタンアクリレート系樹脂またはエポキシアクリレート系樹脂を含む樹脂組成物を硬化させてなる樹脂被覆層を有することを特徴とする、ポリマークラッド光ファイバ心線。
(2) 前記樹脂被覆層のガラス転位点が前記クラッド層のガラス転位点よりも100℃以上高いことを特徴とする上記(1)に記載のポリマークラッド光ファイバ心線。
(3) 前記クラッド層における前記紫外線硬化型フッ素樹脂が、メタクリレート系フッ素樹脂であることを特徴とする、上記(2)に記載のポリマークラッド光ファイバ心線。
The configuration of the present invention is as follows.
(1) The crosslinkable double bond concentration is 2.3 to 3.0 mmol / g outside the polymer clad optical fiber strand in which the clad layer is made of an ultraviolet curable fluororesin, and urethane acrylate resin Alternatively, a polymer clad optical fiber having a resin coating layer obtained by curing a resin composition containing an epoxy acrylate resin.
(2) The polymer-clad optical fiber according to the above (1), wherein the glass transition point of the resin coating layer is 100 ° C. or more higher than the glass transition point of the cladding layer.
(3) The polymer-clad optical fiber according to (2), wherein the ultraviolet curable fluororesin in the clad layer is a methacrylate fluororesin.
本発明のHPCF心線は、クラッド層およびその外周面を包囲する樹脂被覆層(オーバーコート層)がともに紫外線硬化型樹脂で構成されているため、層間に強固な密着力が発現して温度変化環境下でのピストニングが抑制される。特に、樹脂被覆層を、ウレタンアクリレート系樹脂またはエポキシアクリレート系樹脂を含み、且つオーバーコート層の収縮の影響因子と考えられる架橋性二重結合濃度を2.3〜3.0mmol/gと特定量含む樹脂組成物を硬化して形成しているため、温度変化環境下によるピストニングがより抑制されると共に、適度な被覆除去性をも有する。 In the HPCF core wire of the present invention, since the clad layer and the resin coating layer (overcoat layer) surrounding the outer peripheral surface thereof are both made of an ultraviolet curable resin, a strong adhesion force is developed between the layers and the temperature changes. Pistoning in the environment is suppressed. In particular, the resin coating layer contains a urethane acrylate resin or an epoxy acrylate resin, and the crosslinkable double bond concentration considered to be an influencing factor of the shrinkage of the overcoat layer is a specific amount of 2.3 to 3.0 mmol / g. Since the resin composition is cured and formed, pistoning under a temperature change environment is further suppressed, and it has an appropriate coating removal property.
また、前記樹脂被覆層のガラス転位点を前記クラッド層のガラス転位点よりも100℃以上高くすることにより、より伝送損失増加を抑えることができる。特に、クラッド層を形成する紫外線硬化型樹脂をメタクリレート系樹脂とすることが好ましい。メタクリレート系樹脂は、一般的にクラッド層材料として使用されるアクリレート系樹脂に比べてガラス転位点が高いため、高温環境に晒されても分子が動きにくく、フッ素系セグメントの凝集による光の散乱が生じにくいからである。 Further, by increasing the glass transition point of the resin coating layer by 100 ° C. or higher than the glass transition point of the cladding layer, an increase in transmission loss can be further suppressed. In particular, it is preferable that the ultraviolet curable resin for forming the cladding layer is a methacrylate resin. Methacrylate resins generally have higher glass transition points than acrylate resins that are generally used as cladding layer materials, so molecules do not move easily even when exposed to high-temperature environments, and light scattering due to aggregation of fluorine-based segments. This is because it is difficult to occur.
以下、本発明のHPCF心線の実施形態の一例について、図面を参照して説明する。
HPCF心線5は、図1に示すように、純シリカなどの石英系ガラスからなるコア1と、このコア1の外周面を包囲する紫外線硬化型フッ化アクリレート樹脂などの紫外線硬化型フッ素樹脂からなるクラッド層2とからなるHPCF素線3上に、更に、紫外線硬化型フッ素樹脂からなる樹脂被覆層(以下、「オーバーコート層」という)4を有する。オーバーコート層4は、ウレタンアクリレート系樹脂またはエポキシアクリレート系樹脂を含み、且つ、架橋性二重結合濃度が2.3〜3.0mmol/gである樹脂組成物を硬化させて形成される。
ここで、「架橋性二重結合濃度」とは、オーバーコート層4を形成する樹脂組成物において、分子中に二つ以上の二重結合(例えばビニル基やアクリル基)を有するオリゴマーおよびモノマーに含まれる二重結合の数(mol)をベース樹脂1gに対して算出したものである。
Hereinafter, an example of an embodiment of the HPCF core wire of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the HPCF
Here, “crosslinkable double bond concentration” refers to oligomers and monomers having two or more double bonds (for example, vinyl group or acrylic group) in the molecule in the resin composition forming the
以下、HPCF心線5のクラッド層2およびオーバーコート層4に含まれる各成分について説明する。
Hereinafter, each component contained in the
クラッド層2の樹脂としては、屈折率が低く、紫外線等の活性エネルギー線で硬化することが可能であり、さらにはこの樹脂組成物を硬化することによって機械的強度があり、可とう性を有し、かつ透明性に優れた硬化物が得られる樹脂であることが必要である。このような樹脂には、フッ素原子含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物、フッ素化されたポリエーテルを構造中に有する(メタ)アクリレート化合物および光重合開始剤から構成される樹脂組成物がある。
クラッド層2で用いられるフッ素原子含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物は、下記(1)群に記載するフッ素原子含有(メタ)アクリレート化合物と(2)群に記載するジイソシアネート化合物を反応させることによって得ることができる。
(1)群に属する、フッ素原子含有(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、例えば、1−(メタ)アクリロイルオキシ−3−トリフルオロメチル−2−プロパノール、1−(メタ)アクリロイルオキシ−3−パーフルオロエチル−2−プロパノール、1−(メタ)アクリロイルオキシ−3−パーフルオロ−n−プロピル−2−プロパノール、1−(メタ)アクリロイルオキシ−3−パーフルオロ−n−ブチル−2−プロパノール、1−(メタ)アクリロイルオキシ−3(2−パーフルオロ−nヘキシル)エトキシ−2プロパノール、2−(メタ)アクリロイルオキシ−3(2−パーフルオロ−nヘキシル)エトキシ−プロパノール等が挙げられる。
The resin of the
The fluorine atom-containing urethane (meth) acrylate compound used in the
Specific examples of the fluorine atom-containing (meth) acrylate compound belonging to the group (1) include, for example, 1- (meth) acryloyloxy-3-trifluoromethyl-2-propanol, 1- (meth) acryloyloxy-3. -Perfluoroethyl-2-propanol, 1- (meth) acryloyloxy-3-perfluoro-n-propyl-2-propanol, 1- (meth) acryloyloxy-3-perfluoro-n-butyl-2-propanol 1- (meth) acryloyloxy-3 (2-perfluoro-n-hexyl) ethoxy-2propanol, 2- (meth) acryloyloxy-3 (2-perfluoro-n-hexyl) ethoxy-propanol, and the like.
(2)群に属する、ジイソシアネート化合物の具体例としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等を挙げることができる。 Specific examples of the diisocyanate compound belonging to the group (2) include, for example, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, methylene bis (4- Cyclohexyl isocyanate), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate and the like.
ポリエーテルを分子構造中に有するフッ素原子含有(メタ)アクリレート化合物は、下記(3)群に記載のフッ素原子含有(メタ)アルコール化合物と前記(1)記載のフッ素原子(メタ)アクリレート、或いはアクリル酸を反応させることによって得ることができる。 The fluorine atom-containing (meth) acrylate compound having a polyether in the molecular structure includes the fluorine atom-containing (meth) alcohol compound described in the following group (3) and the fluorine atom (meth) acrylate or acrylic described in (1) above. It can be obtained by reacting an acid.
(3)群に属する、フッ素原子含有(メタ)アルコール化合物の具体例としては、例えば、1H,1H−パーフルオロ−3,6−ジオキサヘプタン−1−オール、1H,1H−パーフルオロ−3,6−ジオキサオクタン−1−オール、1H,1H−パーフルオロ−3,6−ジオキサデカン−1−オール、1H,1H−パーフルオロ−3,6,9−トリオキサデカン−1−オール、1H,1H−パーフルオロ−3,6,9−トリオキサウンデカン−1−オール等が挙げられる。 Specific examples of the fluorine atom-containing (meth) alcohol compound belonging to the group (3) include, for example, 1H, 1H-perfluoro-3,6-dioxaheptan-1-ol, 1H, 1H-perfluoro-3. , 6-Dioxaoctane-1-ol, 1H, 1H-perfluoro-3,6-dioxadecan-1-ol, 1H, 1H-perfluoro-3,6,9-trioxadecan-1-ol, 1H , 1H-perfluoro-3,6,9-trioxaundecan-1-ol and the like.
その他、重合性不飽和モノマーとしてN−ビニルカプロラクタム、イソボニルアクリレート、ノナンジオールアクリレート、ノニルフェノールアクリレート、下記光重合開始剤及び、その他の添加剤としてテトラキス{メチレン−3−(3−5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロシキフェニル)プロピオネート}メタン,γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランや2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルアルコール等が挙げられ、これらの化合物と前記記載のフッ素原子含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物、及びフッ素原子含有(メタ)アクリレート化合物を適宜混合して紫外線硬化樹脂液となし、本樹脂液に紫外線を照射して製造する(好ましくはダイスコーティング方式を用いる)形態が好ましい。 In addition, N-vinylcaprolactam, isobornyl acrylate, nonanediol acrylate, nonylphenol acrylate as a polymerizable unsaturated monomer, the following photopolymerization initiator, and tetrakis {methylene-3- (3-5-di-t) as other additives -Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate} methane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl alcohol and the like, and these compounds and the fluorine atom described above A form in which an urethane-containing (meth) acrylate compound and a fluorine atom-containing (meth) acrylate compound are appropriately mixed to form an ultraviolet curable resin liquid, and this resin liquid is irradiated with ultraviolet rays (preferably using a die coating method) Is preferred.
クラッド層2の紫外線硬化型樹脂で用いる光重合開始剤としては配合した後の貯蔵安定性のよいことが要求される。このような光重合開始剤の具体例としては、例えば、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン等を挙げることができる。
The photopolymerization initiator used in the ultraviolet curable resin of the
オーバーコート層4は、ウレタンアクリレート系樹脂またはエポキシアクリレート系樹脂を含む。
ウレタンアクリレート樹脂およびエポキシアクリレート系樹脂としては、ビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオール、トリレンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて得られるウレタンアクリレート;ポリテトラメチレングリコール、トリレンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて得られるウレタンアクリレート;トリレンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて得られるウレタンアクリレートなどから選ばれるオリゴマーと、トリシクロデカンジアクリレート;N−ビニルピロリドン;イソボニルアクリレート;ビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオールジアクリレートラウリルアクリレート;ビスフェノールAエポキシジアクリレート;エチレンオキサイド付加ノニルフェノールアクリレート等から選ばれる希釈性モノマーとを適宜組み合わせて得ることができる。これらの構成成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの構成成分にポリシロキサン化合物を添加して用いることもできる。
The
As urethane acrylate resin and epoxy acrylate resin, urethane acrylate obtained by reacting bisphenol A / ethylene oxide addition diol, tolylene diisocyanate and hydroxyethyl acrylate; reacting polytetramethylene glycol, tolylene diisocyanate and hydroxyethyl acrylate Urethane acrylate obtained; oligomer selected from urethane acrylate obtained by reacting tolylene diisocyanate and hydroxyethyl acrylate, and tricyclodecane diacrylate; N-vinylpyrrolidone; isobornyl acrylate; bisphenol A / ethylene oxide addition diol Diacrylate lauryl acrylate; bisphenol A epoxy diacryl ; It can be a diluting monomer selected from ethylene oxide adduct of nonylphenol acrylate may appropriately combined. These structural components may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Moreover, a polysiloxane compound can also be added and used for these structural components.
また、オーバーコート層4には、さらに、クラッド層2の添加物として上記で挙げた重合性不飽和モノマーや光重合開始剤等の他の成分を含んでいてもよい。また、オーバーコート層4の紫外線硬化型樹脂で用いる光重合開始剤としては、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−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドを好ましく用いることができる。
Further, the
HPCF心線5を構成する各層の好ましい寸法を以下に示す。
コア1の外径:200μm以下
クラッド層2までの外径:230μm以下
オーバーコート層4までの外径:500μm以上900μm以下
The preferable dimension of each layer which comprises the
Outer diameter of core 1: 200 μm or less Outer diameter to cladding layer 2: 230 μm or less Outer diameter to overcoat layer 4: 500 μm or more and 900 μm or less
HPCF心線5において、オーバーコート層4の厚みを100μm以上とすることが好ましい。
In the HPCF
以下に本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、勿論本発明の範囲は、これらによって限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but of course the scope of the present invention is not limited thereto.
(紫外線硬化型樹脂組成物の調整)
以下に示す組成を有する紫外線硬化型樹脂組成物Aを調製する。
<紫外線硬化型樹脂組成物A>
(ベース樹脂成分)
・ビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオール、トリレンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて得られるウレタンアクリレート
・ポリテトラメチレングリコール1mol、トリレンジイソシアネート2mol及びヒドロキシエチルアクリレート2molを反応させて得られるウレタンアクリレート
・トリレンジイソシアネート1mol及びヒドロキシエチルアクリレート2molを反応させて得られるウレタンアクリレート
・トリシクロデカンジアクリレート
・N−ビニルピロリドン
・イソボニルアクリレート
(光重合開始剤)
・ビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオールジアクリレート
・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−オン(イルガキュア907、チバスペシアリティケミカルズ社製)
・2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド(ルシリンTPO、BASF社製)
(Adjustment of UV curable resin composition)
An ultraviolet curable resin composition A having the following composition is prepared.
<Ultraviolet curable resin composition A>
(Base resin component)
-Urethane acrylate obtained by reacting bisphenol A-ethylene oxide addition diol, tolylene diisocyanate and hydroxyethyl acrylate-Urethane acrylate obtained by reacting 1 mol of polytetramethylene glycol, 2 mol of tolylene diisocyanate and 2 mol of hydroxyethyl acrylate-Tri Urethane acrylate, tricyclodecanediacrylate, N-vinylpyrrolidone, isobornyl acrylate (photopolymerization initiator) obtained by reacting 1 mol of diisocyanate and 2 mol of hydroxyethyl acrylate
Bisphenol A Ethylene oxide-added diol diacrylate 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one (Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
・ 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Lucirin TPO, manufactured by BASF)
架橋性二重結合基濃度は、ビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオールの配合量を変えて調整する。 The crosslinkable double bond group concentration is adjusted by changing the blending amount of bisphenol A / ethylene oxide addition diol.
(HPCF心線の製造(1))
以下の製造方法により、表1に示す実施例1〜3、比較例1〜3のHPCF心線を製造する。
(Manufacturing of HPCF core wire (1))
The HPCF core wires of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 shown in Table 1 are manufactured by the following manufacturing method.
まず、コアガラス母材を加熱線引して続いてフッ化メタクリレート系紫外線硬化型樹脂(クラッド材の樹脂)を塗布装置にて塗布し、その後硬化装置にて紫外線を照射して前記樹脂を硬化させてクラッド層とし一旦巻き取る(コア径は200μm)。なおクラッド径は230μmとする。コアとクラッド層からなるHPCF素線を塗布装置に通し、アクリレート系紫外線硬化型樹脂(上記で調製した紫外線硬化型樹脂組成物A(オーバーコート材の樹脂))を塗布して、さらに硬化装置により紫外線を照射し、該紫外線硬化樹脂を硬化させてオーバーコート層を形成する。紫外線硬化型樹脂は、40℃(塗布時の温度)での粘度が1000〜2000Pa・sのものを使用する。得られたHPCF心線(外径500μm)を巻き取り機で巻き取る。
なお上記以外の製法としては、クラッド層の塗布・硬化、オーバーコート層の塗布・硬化の両工程を1回で同時に行うタンデム方式があり、その方が生産性が上がって好ましい。
First, the core glass base material is drawn by heating, followed by applying a fluorinated methacrylate-based UV curable resin (clad material resin) with a coating device, and then irradiating the UV with a curing device to cure the resin. The clad layer is then wound up once (core diameter is 200 μm). The cladding diameter is 230 μm. An HPCF strand consisting of a core and a clad layer is passed through a coating device, and an acrylate-based ultraviolet curable resin (the ultraviolet curable resin composition A (resin of overcoat material) prepared as described above) is applied. The overcoat layer is formed by irradiating ultraviolet rays and curing the ultraviolet curable resin. As the ultraviolet curable resin, one having a viscosity of 1000 to 2000 Pa · s at 40 ° C. (temperature during application) is used. The obtained HPCF core wire (outer diameter 500 μm) is wound up by a winder.
As a production method other than the above, there is a tandem method in which both the coating and curing steps of the clad layer and the coating and curing steps of the overcoat layer are performed at the same time in one time, which is preferable in terms of productivity.
(HPCF心線の製造(2))
上記実施例2において、クラッド層をフッ化メタアクリレートからフッ化アクリレートに変更した以外は同様の組成・方法により、実施例4のHPCF心線を製造する。
(Manufacture of HPCF core wire (2))
The HPCF core wire of Example 4 is manufactured by the same composition and method except that the clad layer is changed from fluorinated methacrylate to fluorinated acrylate in Example 2.
(HPCF心線の評価)
このようにして得られたHPCF心線における、温度変化環境下でのピストニング特性、被覆除去性、耐熱性(高温環境下でのエージングによる伝送損失量)を評価するために以下の試験を行う。
(Evaluation of HPCF core wire)
In order to evaluate the pistoning characteristics under the temperature change environment, the coating removal property, and the heat resistance (the transmission loss amount due to aging under the high temperature environment) in the HPCF core wire obtained in this way, the following test is performed.
<ピストニング特性>
−40〜125℃でのヒートショック試験を実施する。得られたHPCF心線の両端面を(刃物等で)きれいに切断カットして、−40℃の試験槽で30分間保持し、125℃の試験槽に瞬時に移行し、30分間保持する。これを1サイクルとして1000サイクル繰り返す。その後、ガラスファイバあるいはクラッドファイバの突き出し量を計測する。突き出し量が30μm以下であれば良(表1では○と表記)、30μmを超えれば不良(表1では×と表記)とする。
<Pistoning characteristics>
Conduct a heat shock test at -40 to 125 ° C. Both ends of the obtained HPCF core wire are cut and cut cleanly (with a blade or the like), held in a −40 ° C. test bath for 30 minutes, immediately transferred to a 125 ° C. test bath, and held for 30 minutes. This is repeated 1000 cycles as one cycle. Thereafter, the protruding amount of the glass fiber or the clad fiber is measured. If the protrusion amount is 30 μm or less, it is judged as good (indicated by “◯” in Table 1), and if it exceeds 30 μm, it is judged as defective (indicated by “X” in Table 1).
<被覆除去性>
工具「ホーザン製ワイヤーストリッパP906」を使用して、得られたHPCF心線の被覆長10(mm)を除去する。被覆除去可能であれば良(表1では○と表記)、被覆除去ができなければ不良(表1では×と表記)とする。
<Removability of coating>
Using the tool “Hozan wire stripper P906”, the coating length 10 (mm) of the obtained HPCF core wire is removed. If the coating can be removed, it is judged as good (indicated by “◯” in Table 1), and if the coating cannot be removed, it is judged as defective (indicated by “x” in Table 1).
<耐熱性(伝送損失増加量)>
評価方法:所定長(=1000m)のHPCF心線を準備する。カットバック方式で伝送損失量(測定器:住友電工製パワーテスタCAT−7200、測定波長=650、850nm)を計測する。
125℃500hr放置後、650、850nmの何れかの波長の光の伝送損失増加量が5.0dB/km以下であれば優良(表2では◎と表記)、5.0dB/km超かつ10dB/km以下であれば良(表2では○と表記)、10dB/kmを超えれば不良(表1では×と表記)とする。
<Heat resistance (transmission loss increase)>
Evaluation method: An HPCF core wire having a predetermined length (= 1000 m) is prepared. A transmission loss amount (measuring instrument: power tester CAT-7200 manufactured by Sumitomo Electric, measurement wavelength = 650, 850 nm) is measured by the cut-back method.
After leaving at 125 ° C. for 500 hours, if the increase in transmission loss of light at any wavelength of 650 or 850 nm is 5.0 dB / km or less, it is excellent (indicated as “◎” in Table 2), more than 5.0 dB / km and 10 dB / If it is less than km, it is judged as good (indicated by ◯ in Table 2), and if it exceeds 10 dB / km, it is judged as defective (indicated by x in Table 1).
実施例1〜3および比較例1〜3のHPCF心線の評価を表1に、実施例4の評価結果を表2にそれぞれ示す。 Table 1 shows the evaluation of the HPCF cords of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, and Table 2 shows the evaluation results of Example 4.
表1に示すように、実施例1〜3においては温度変化環境下でのピストニング特性、被覆除去性ともに良好な結果が得られた。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 3, good results were obtained for both the pistoning characteristics and the coating removability in a temperature change environment.
比較例1はオーバーコート層の架橋性二重結合濃度が低すぎるため、架橋が不十分であり、クラッド層との密着強度が不十分であった。従って、被覆除去性には優れるものの、ヒートサイクルの結果、樹脂が脆くなりピストニングが生じた。 In Comparative Example 1, since the crosslinkable double bond concentration of the overcoat layer was too low, the crosslinking was insufficient and the adhesion strength with the clad layer was insufficient. Accordingly, although the coating removal property was excellent, as a result of the heat cycle, the resin became brittle and pistoning occurred.
比較例2はオーバーコート層の架橋性二重結合濃度が高すぎるため、高温に晒した結果オーバーコート層の伸びがなくなり、被覆除去時にオーバーコート層が崩れて一部がクラッド層に付着したまま残った。また、オーバーコート層が架橋により強く収縮したと考えられ、これも被覆除去が困難となった一因と考えられる。 In Comparative Example 2, since the crosslinkable double bond concentration of the overcoat layer is too high, the overcoat layer does not stretch as a result of being exposed to a high temperature, and the overcoat layer collapses when the coating is removed, and part of the overcoat layer remains attached to the cladding layer. The remaining. In addition, it is considered that the overcoat layer was strongly contracted by crosslinking, which is considered to be one of the reasons why it was difficult to remove the coating.
比較例3は、熱可塑性樹脂であるETFE(架橋性二重結合を含まず)を用いてオーバーコート層を作成したものであるが、被覆除去性には優れるものの、ヒートサイクルの結果、ピストニングが生じた。 In Comparative Example 3, an overcoat layer was prepared using ETFE (not including a crosslinkable double bond), which is a thermoplastic resin. occured.
一方、表2の実施例4に示すように、クラッド層をフッ化アクリレートとした場合、実施例4とはクラッド層の材質のみ異なる実施例2(クラッド層がフッ化メタクリレート)と比較して、伝送損失増加が大きくなった。アクリレートはメタクリレートに比べてガラス転位点が低いので、高温に晒されると分子が動き易くフッ素系セグメントが凝集して光の散乱中心となるのが伝送損失増加の理由と考えられる。それでも、実用に耐える結果であった。 On the other hand, as shown in Example 4 of Table 2, when the clad layer is made of fluorinated acrylate, compared with Example 2 (clad layer is fluorinated methacrylate) different from Example 4 only in the material of the clad layer, Increase in transmission loss increased. Since acrylate has a lower glass transition point than methacrylate, it is thought that the reason for the increase in transmission loss is that the molecules easily move when exposed to high temperatures and the fluorine-based segments aggregate to form light scattering centers. Nevertheless, the results were practical.
1 コア、 2 クラッド層、 3 ポリマークラッド光ファイバ素線(HPCF素線)、 4 樹脂被覆層(オーバーコート層)、 5 ポリマークラッド光ファイバ心線(HPCF心線) 1 core, 2 clad layer, 3 polymer clad optical fiber (HPCF strand), 4 resin coating layer (overcoat layer), 5 polymer clad optical fiber (HPCF core)
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