JP2014219550A - Coated optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバ心線に関する。 The present invention relates to an optical fiber core.
ガラスファイバの外周に樹脂被覆層を有する光ファイバ心線が特許文献1に記載されている。また、並列に配置された複数本の光ファイバ心線を一体化して被覆した一括被覆樹脂(連結材)を備える光ファイバテープ心線が、特許文献1および2に記載されている。
特許文献1および2に記載の光ファイバ心線および光ファイバテープ心線の樹脂被覆層および一括被覆樹脂(連結材)には紫外線硬化樹脂が用いられている。紫外線硬化樹脂は紫外線硬化型樹脂組成物を紫外線照射により硬化させて得られるものである。
An ultraviolet curable resin is used for the resin coating layer and the collective coating resin (connecting material) of the optical fiber core and the optical fiber ribbon described in
光ファイバの分野では、光ファイバケーブルの高密度化に伴い、側圧特性に優れた光ファイバが求められている。光ファイバ側圧特性の向上には、ガラスファイバの外周に複数の樹脂被覆層を設け、かつその複数の樹脂被覆層の外側の層を高ヤング率化する必要がある。しかしながら、紫外線硬化型樹脂のみで樹脂被覆層を形成し、光ファイバの取扱性を確保(樹脂破断伸びや心線透明性の維持など)したまま、高い弾性率を実現することは難しかった。 In the field of optical fibers, an optical fiber having excellent lateral pressure characteristics is required as the density of optical fiber cables increases. In order to improve the optical fiber side pressure characteristics, it is necessary to provide a plurality of resin coating layers on the outer periphery of the glass fiber and to increase the Young's modulus of the outer layer of the plurality of resin coating layers. However, it has been difficult to achieve a high elastic modulus while forming a resin coating layer using only an ultraviolet curable resin and ensuring the handling properties of the optical fiber (maintenance of resin break elongation and core transparency).
本発明は、従来の光ファイバ心線等の分野における上記課題に鑑みてなされたものであって、樹脂破断伸び、心線透明性、及び側圧特性の高い光ファイバ心線を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems in the field of conventional optical fiber cores and the like, and an object thereof is to provide an optical fiber core having high resin break elongation, core wire transparency, and high lateral pressure characteristics. And
本願1の発明は、
(1)コアとクラッドを有する少なくとも1本のガラスファイバと、前記ガラスファイバの外周を被覆する樹脂被覆層とを有する光ファイバ心線であって、前記樹脂被覆層の最外層に合成石英を原料とするフィラーを含有し、前記フィラーの含有量が、0.25〜50質量%であり、前記フィラーの平均粒子径が500nm以下である光ファイバ心線である。
The invention of this
(1) An optical fiber core having at least one glass fiber having a core and a clad, and a resin coating layer covering the outer periphery of the glass fiber, and using synthetic quartz as the outermost layer of the resin coating layer It is an optical fiber core wire in which the filler content is 0.25 to 50% by mass and the average particle diameter of the filler is 500 nm or less.
本発明によれば、ガラスファイバの外周を被覆する樹脂被覆層を有する光ファイバ心線において、樹脂破断伸び、心線透明性、及び側圧特性の高いものを提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the optical fiber core wire which has the resin coating layer which coat | covers the outer periphery of a glass fiber, and a thing with high resin break elongation, core wire transparency, and a lateral pressure characteristic.
[本願発明の実施形態の説明]
本願発明の一形態は、(1)コアとクラッドを有する少なくとも1本のガラスファイバと、前記ガラスファイバの外周を被覆する樹脂被覆層とを有する光ファイバ心線であって、前記樹脂被覆層の最外層に合成石英を原料とするフィラーを含有し、前記フィラーの含有量が、0.25〜50質量%であり、前記フィラーの平均粒子径が500nm以下である光ファイバ心線である。
[Description of Embodiment of Present Invention]
One form of the present invention is (1) an optical fiber core wire having at least one glass fiber having a core and a clad, and a resin coating layer covering the outer periphery of the glass fiber, The outermost layer contains a filler made of synthetic quartz as a raw material, the filler content is 0.25 to 50% by mass, and the filler has an average particle diameter of 500 nm or less.
本願発明の一形態において、樹脂被覆層は、紫外線硬化型樹脂組成物を前記ガラス光ファイバの外周に塗布等した後に、紫外線照射により硬化して形成する。
紫外線硬化型樹脂組成物は、光ファイバ心線以外の、他の分野、各種用途で幅広く利用されている。
紫外線硬化型樹脂組成物の紫外線照射による硬化は、いいかえれば紫外線が到達しない部位は硬化が不十分となる事を示す。このことから、紫外線硬化型樹脂組成物へのフィラーの添加は多く行われておらず、フィラーが添加されていたとしても添加量が少ないか、若しくは硬化厚みが薄くてもよい分野に限られていた。また、一般的なフィラーの添加は、硬化性を著しく阻害することが判っていた。
In one embodiment of the present invention, the resin coating layer is formed by applying an ultraviolet curable resin composition to the outer periphery of the glass optical fiber and then curing the resin by ultraviolet irradiation.
The ultraviolet curable resin composition is widely used in other fields and various applications other than the optical fiber core wire.
Curing by ultraviolet irradiation of the ultraviolet curable resin composition indicates that, in other words, the portion where ultraviolet rays do not reach becomes insufficiently cured. Therefore, the addition of filler to the UV curable resin composition has not been carried out much, and even if a filler is added, it is limited to the field where the addition amount is small or the cured thickness may be thin. It was. Further, it has been found that the addition of a general filler significantly inhibits the curability.
本願発明の一形態では、フィラーとして、合成石英を原料とするものを用いる。これにより、前記フィラーを含有する樹脂被覆層を、その硬化性を維持したまま、低収縮率で、ヤング率が高いものとするができた。そして、前記フィラーを含有する樹脂被覆層を、その硬化性を維持したまま、低収縮率でヤング率が高いものとしたことにより、樹脂破断伸び、心線透明性、及び側圧特性の高い光ファイバ心線を提供するができた。
上記の作用、特に硬化性の維持の作用としては、以下のことが推測される。
フィラーとして、合成石英を原料とするものを用いることにより、紫外線硬化型樹脂組成物の硬化のために紫外線照射を行っても、照射した紫外線が前記フィラーに吸収されたり、遮られたりすることがなく、適度に透過し、場合によっては、適度に散乱する。これにより、紫外線硬化型樹脂組成物の成型体全体へ紫外線が十分到達する。
In one embodiment of the present invention, a filler made of synthetic quartz is used as the filler. As a result, the resin coating layer containing the filler could be made to have a low shrinkage and a high Young's modulus while maintaining its curability. An optical fiber having a high resin breaking elongation, a high core transparency, and a high lateral pressure characteristic by maintaining a low shrinkage rate and a high Young's modulus while maintaining the curability of the resin coating layer containing the filler. I was able to provide a heart line.
The following is presumed as the above-mentioned action, particularly the action of maintaining curability.
By using synthetic quartz as a raw material, the irradiated ultraviolet rays may be absorbed or blocked by the filler even when the ultraviolet rays are irradiated for curing the ultraviolet curable resin composition. However, it is moderately transmitted and, in some cases, moderately scattered. Thereby, ultraviolet rays sufficiently reach the entire molded body of the ultraviolet curable resin composition.
(2)前記光ファイバ心線の1例としては、前記ガラスファイバを1本のみ有し、前記樹脂被覆層が複数層である、所謂、単心の光ファイバ心線がある。
(3)前記光ファイバ心線の他の1例としては、前記ガラスファイバに被覆がなされた光ファイバが複数本並列に配置され、前記樹脂被覆層の最外層が前記複数本の光ファイバを一括して連結する被覆層である、所謂、光ファイバテープ心線がある。
(2) As an example of the optical fiber core wire, there is a so-called single optical fiber core wire which has only one glass fiber and has a plurality of resin coating layers.
(3) As another example of the optical fiber core wire, a plurality of optical fibers coated on the glass fiber are arranged in parallel, and the outermost layer of the resin coating layer collects the plurality of optical fibers together. Thus, there is a so-called optical fiber ribbon that is a coating layer to be connected.
(4)前記フィラーは分散媒により分散されたものであることが好ましい。前記フィラーが分散媒で分散されていることにより、樹脂被覆層を形成するための紫外線硬化型樹脂組成物中において前記フィラーが均一に分散され、また、前記紫外線硬化型樹脂組成物中の他の成分との混合分散性も良好になるためと推定される。 (4) The filler is preferably dispersed by a dispersion medium. Since the filler is dispersed in a dispersion medium, the filler is uniformly dispersed in the ultraviolet curable resin composition for forming the resin coating layer, and other fillers in the ultraviolet curable resin composition are used. It is presumed that the mixing and dispersibility with the components is also improved.
(5)前記フィラーを含有する層の樹脂は、熱機械分析(TMA:thermomechanical analysis)による常温〜低温(−50〜50℃)線膨張率が1.2×10−4/℃以下であることが好ましい。前記フィラーを含有する層の樹脂が、TMAによる常温〜低温(−50〜50℃)線膨張率が1.2×10−4/℃以下であることにより、−50〜50℃のヒートサイクル前後での波長が1550nmの光の伝送損失の変化が0.5dB/km以下となり、好ましい。 (5) The resin of the layer containing the filler has a linear expansion coefficient of 1.2 × 10 −4 / ° C. or lower by normal temperature to low temperature (−50 to 50 ° C.) by thermomechanical analysis (TMA). Is preferred. When the resin of the layer containing the filler has a linear expansion coefficient of 1.2 × 10 −4 / ° C. or less by normal temperature to low temperature (−50 to 50 ° C.) by TMA, before and after a heat cycle of −50 to 50 ° C. The change in the transmission loss of light having a wavelength of 1550 nm is preferably 0.5 dB / km or less.
[本願発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施形態について、図1及び図2を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一形態である光ファイバ心線の一例を示す概略断面図である。
光ファイバ心線10は、1本の石英ガラスからなるガラスファイバ13の外周に、紫外線硬化型樹脂組成物により形成された内層14と外層15を含む樹脂被覆層16を有する、所謂、単心の光ファイバ心線である。なおガラスファイバ13は、コア部11とクラッド部12とからなる。例えば、コア部11にはゲルマニウムを添加した石英を用いることができ、クラッド部12には純石英、或いはフッ素が添加された石英を用いることができる。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical fiber core wire according to an embodiment of the present invention.
The optical
図1において、例えば、ガラスファイバ13の径(D2)は125μm程度である。またコア部11の径(D1)は7〜15μm程度であることが好ましい。樹脂被覆層16は内層14と外層15の二層からなり、内層14の厚さは12〜45μmである。合成石英を原料とするフィラーを含有する層は外層15である。
In FIG. 1, for example, the diameter (D2) of the
図2は、本発明の他の一形態である光ファイバテープ心線の一例を示す概略断面図である。
光ファイバテープ心線20は、複数本並列に配置された、ガラスファイバ13と、前記複数本のガラスファイバ13を一括して連結する被覆層(以下、連結被覆層とも称する)22とを有する。
図2においては、連結被覆層22が合成石英を原料とするフィラーを含有する層である。また図2においては、複数本のガラスファイバ13は、其々、樹脂被覆層26で被覆し単心の光ファイバ心線21とされている。これらの複数本の光ファイバ心線21が連結被覆層22にて一体化されている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical fiber ribbon that is another embodiment of the present invention.
The
In FIG. 2, the
このような光ファイバテープ心線20は、先ず、単心の光ファイバ心線が複数本相互に並列に配置された状態で塗布装置に搬送される。塗布装置に接続された加圧タンクには、一括連結被覆層22形成用の合成石英を原料とするフィラーを含有する紫外線硬化型樹脂組成物が収容されている。加圧タンクから塗布装置に紫外線硬化型樹脂組成物が供給されて光ファイバ心線に塗布される。さらに、塗布装置の下流側に設けられた硬化装置において、光ファイバ心線の周囲に塗布した紫外線硬化型樹脂組成物に紫外線を照射し、当該紫外線硬化型樹脂組成物を硬化させる。これによって、連結被覆層22が形成されて本実施形態の光ファイバテープ心線20が得られる。
Such an
本発明の実施形態の光ファイバ心線10または光ファイバテープ心線20を、−50℃に2時間置き1時間かけて50℃にし、50℃に2時間置き1時間かけて−50℃にするヒートサイクル(−50℃〜50℃)の前後で波長が1550nmの光の伝送損失の変化を測定した場合、0.5dB/km未満であることが好ましい。
光ファイバ心線10または光ファイバテープ心線20のヒートサイクル(−50℃〜50℃)の前後で伝送損失の変化と、前記フィラーを含有する層の樹脂の、TMAによる常温〜低温(−50〜50℃)線膨張率との関係を検討した。その結果、前記伝送損失の変化が0.5dB/km未満になる、フィラーを含有する層の樹脂の線膨張率は、1.2×10−4/℃以下であることがわかった。被覆層の線膨張率はフィラーの含有量や分散のさせ方により調整できる。
The
Changes in transmission loss before and after the heat cycle (−50 ° C. to 50 ° C.) of the
(合成石英を原料とするフィラー)
本発明の実施形態で使用する合成石英を原料とするフィラーと、合成石英をフィラーとして適度な粒子サイズに粉砕等して製造したもの等が挙げられる。また前記フィラーは、本発明の効果を損なわない範囲において、合成石英以外の成分からなるものを微量に含んでいても良い。
前記フィラーは、樹脂被覆層を形成するための紫外線硬化型樹脂組成物に直接、添加、分散しても良いが、その前に、一般的な手法により分散処理を行うことが好ましい。一般的な手法の分散処理としては、特に限定されないが、分散媒により分散する等の手法が簡易で且つ効率的である。前記分散媒としては、特に限定されないが、EO変性ビスフェノールAジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、PO変性ビスフェノールAジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート等が挙げられる。
(Filler made from synthetic quartz)
Examples include fillers made from synthetic quartz used in the embodiment of the present invention, and those produced by pulverizing synthetic quartz into fillers to an appropriate particle size. Further, the filler may contain a trace amount of a component other than synthetic quartz as long as the effects of the present invention are not impaired.
The filler may be directly added to and dispersed in the ultraviolet curable resin composition for forming the resin coating layer, but before that, it is preferable to perform a dispersion treatment by a general method. A general dispersion process is not particularly limited, but a dispersion method using a dispersion medium is simple and efficient. The dispersion medium is not particularly limited, and examples thereof include EO-modified bisphenol A diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, PO-modified bisphenol A diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, and polytetramethylene glycol diacrylate.
前記フィラーの大きさとしては、その平均粒子径が、500nm以下であり、450nm以下であることが好ましく、400nm以下であることがより好ましい。なお、この場合、1次粒子径は、例えば、顕微鏡観察や画像解析、光散乱法によって測定される。
前記フィラーを含有する層における前記フィラーの含有量は、0.25〜50質量%であり、0.5〜25.0質量%が好ましく、1.0〜10.0質量%がより好ましい。
The filler has an average particle size of 500 nm or less, preferably 450 nm or less, and more preferably 400 nm or less. In this case, the primary particle diameter is measured by, for example, microscopic observation, image analysis, or light scattering method.
Content of the said filler in the layer containing the said filler is 0.25-50 mass%, 0.5-25.0 mass% is preferable and 1.0-10.0 mass% is more preferable.
(ベース樹脂)
本発明の実施形態において、前記フィラーを含有する層及び前記フィラーを含有しない層を形成するための紫外線硬化型樹脂組成物は、ベース樹脂を含有する。
ベース樹脂としては、紫外線硬化性を有するものであれば特に制限はされないが、例えば、オリゴマー、モノマー、光開始剤、シランカップリング剤を含有するものが好ましい。
(Base resin)
In an embodiment of the present invention, the ultraviolet curable resin composition for forming the layer containing the filler and the layer not containing the filler contains a base resin.
The base resin is not particularly limited as long as it has ultraviolet curable properties. For example, a resin containing an oligomer, a monomer, a photoinitiator, and a silane coupling agent is preferable.
前記オリゴマーとしては、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、或いはそれらの混合系が挙げられる。 Examples of the oligomer include urethane acrylate, epoxy acrylate, or a mixed system thereof.
前記ウレタンアクリレートとしては、ポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物、水酸基含有アクリレート化合物を反応させて得られるものが挙げられる。
ポリオール化合物としては、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオールなどが挙げられる。ポリイソシアネート化合物としては、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、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。水酸基含有アクリレート化合物としては、2−ヒドロキシアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレートなどが挙げられる。
Examples of the urethane acrylate include those obtained by reacting a polyol compound, a polyisocyanate compound, and a hydroxyl group-containing acrylate compound.
Examples of the polyol compound include polytetramethylene glycol, polypropylene glycol, and bisphenol A / ethylene oxide addition diol. Examples of the polyisocyanate compound include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. Examples of the hydroxyl group-containing acrylate compound include 2-hydroxy acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 1,6-hexanediol monoacrylate, pentaerythritol triacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and tripropylene glycol diacrylate. Is mentioned.
前記モノマーとしては、環状構造を有するN−ビニルモノマー、例えばN−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルフォリンが挙げられる。これらのモノマーを含むと硬化速度が向上するので好ましい。この他、イソボルニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンタニルアクレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレートなどの単官能モノマーや、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジイルジメチレンジアクリレートまたはビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオールジアクリレートなどの多官能モノマーが用いられる。 Examples of the monomer include N-vinyl monomers having a cyclic structure, such as N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, and acryloylmorpholine. The inclusion of these monomers is preferable because the curing rate is improved. In addition, monofunctional monomers such as isobornyl acrylate, tricyclodecanyl acrylate, benzyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, polypropylene glycol monoacrylate, polyethylene glycol diacrylate, A polyfunctional monomer such as tricyclodecanediyldimethylene diacrylate or bisphenol A / ethylene oxide addition diol diacrylate is used.
前記光開始剤としては、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、2,4,4−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィノキサイド、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−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)等が挙げられる。また、酸化防止剤、光増感剤などが添加されていても良い。
前記シランカップリング剤としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
Examples of the photoinitiator include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2,4 , 4-trimethylpentylphosphine oxide, 2,4,4-trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxide, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one (Irgacure 907, Ciba Specialty Chemicals), 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Lucirin TPO, manufactured by BASF) and the like. Further, an antioxidant, a photosensitizer and the like may be added.
Examples of the silane coupling agent include γ-mercaptopropyltrimethoxysilane.
以下、本発明に係る実施例及び比較例を用いた評価試験の結果を示し、本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the results of evaluation tests using examples and comparative examples according to the present invention will be shown, and the present invention will be described in more detail. The present invention is not limited to these examples.
[光ファイバ心線10の作製]
ガラスファイバ13は、石英を主成分とするコア径(D1)が8μm、クラッド径(D2)が125μmのもの(比屈折率差Δnは1.0%)を使用した。そして、該ガラスファイバ13の外周面に、前記した方法に準じて、下記の紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させてなる被覆層16を二層(内層14と外層15)被覆して、内層14の外径が180μm、外層15の外径(D3)が250μmとなる光ファイバ心線10を作製した。
[Fabrication of optical fiber core wire 10]
As the
[内層14形成用の紫外線硬化型樹脂組成物]
2−ヒドロキシエチルアクリレート、2,4−トリレンジイソシアネート、ポリプロピレングリコールから合成された重合性オリゴマー 60質量%
N−ビニルピロリドン 7質量%
イソボルニルアクリレート 15質量%
イソステアリルアクリレート 15質量%
2,4,4−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィノキサイド 2質量%
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン 1質量%
[Ultraviolet curable resin composition for forming inner layer 14]
60% by mass of polymerizable oligomer synthesized from 2-hydroxyethyl acrylate, 2,4-tolylene diisocyanate and polypropylene glycol
N-vinylpyrrolidone 7% by mass
2,4,4-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxide 2% by mass
γ-
[外層15形成用の紫外線硬化型樹脂組成物]
下記組成からなるベース樹脂1の100質量部に対して、光開始剤である2,4,4−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィノキサイドを2.5質量部と、フィラーの種類、粒径範囲及び添加量、並びに分散媒の添加量が下記表1に記載の条件になるように配合した。
なお、「フィラー分散」において、「事前」とは、フィラーを予め分散媒に分散させた分散液としてから、ベース樹脂1等と配合したことを意味し、「直接」とは、フィラーと分散媒とで分散液を調製することなく、別個にベース樹脂1等と配合したことを意味する。
また、分散媒としては、EO変性ビスフェノールAジアクリレートである新中村化学工業製A−BPE−30(EO変性数30)を用いた。
[UV curable resin composition for forming outer layer 15]
2.5 parts by mass of 2,4,4-trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxide, which is a photoinitiator, with respect to 100 parts by mass of the
In “filler dispersion”, “preliminary” means that the dispersion was prepared by previously dispersing the filler in the dispersion medium and then blended with the
As a dispersion medium, A-BPE-30 (EO modified number 30) manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., which is an EO-modified bisphenol A diacrylate, was used.
〔ベース樹脂1〕
2−ヒドロキシエチルアクリレート、2,4−トリレンジイソシアネート、ジオール型ポリプロピレングリコールから合成された重合性オリゴマー 55質量%
アクリル酸イソボルニル 13質量%
N−ビニルカプロラクタム 15質量%
トリプロピレングリコールジアクリレート 15質量%
2,4,4−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィノキサイド 2質量%
[Base resin 1]
Polymerizable oligomer synthesized from 2-hydroxyethyl acrylate, 2,4-tolylene diisocyanate and diol type polypropylene glycol 55% by mass
N-
2,4,4-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxide 2% by mass
[光ファイバ心線10の評価]
作製した光ファイバ心線について、以下の評価試験(線膨張率、側圧特性、外層15の硬化性)を行った。結果を下記表1に示す。
[Evaluation of optical fiber core wire 10]
The following evaluation tests (linear expansion coefficient, lateral pressure characteristics, curability of the outer layer 15) were performed on the manufactured optical fiber core wire. The results are shown in Table 1 below.
(線膨張率評価方法)
熱機械分析(TMA:thermomechanical analysis)により、光ファイバ心線の最外層になる樹脂組成物の−50〜50℃の線膨張率を測定した(フィルム試験)。
さらに、光ファイバ心線を−50℃に2時間置き1時間かけて50℃にし、50℃に2時間置き1時間かけて−50℃にするヒートサイクル(−50℃〜50℃)の前後で光ファイバ心線を伝搬する波長が1550nmの光信号の伝送損失の変化を測定した。伝送損失の変化が0.5dB/km以上ならNGとした。
光ファイバの最外層になる樹脂(フィルム状態)の線膨張率と伝送損失の変化との関係をみると線膨張率が1.2×10−4/℃以下なら伝送損失の変化が0.5dB/kmより小さくOKであった。
(Linear expansion coefficient evaluation method)
The linear expansion coefficient at −50 to 50 ° C. of the resin composition that becomes the outermost layer of the optical fiber core wire was measured by a thermomechanical analysis (TMA) (film test).
Further, before and after the heat cycle (−50 ° C. to 50 ° C.) in which the optical fiber core wire is set to −50 ° C. for 2 hours and set to 50 ° C. over 1 hour, and then set to 50 ° C. for 2 hours and set to −50 ° C. over 1 hour. A change in transmission loss of an optical signal having a wavelength of 1550 nm propagating through the optical fiber was measured. If the change in transmission loss was 0.5 dB / km or more, it was judged as NG.
Looking at the relationship between the linear expansion coefficient of the resin (film state) that is the outermost layer of the optical fiber and the change in transmission loss, if the linear expansion coefficient is 1.2 × 10 −4 / ° C. or less, the change in transmission loss is 0.5 dB. It was smaller than / km and OK.
(側圧特性評価方法)
サンドペーパーで表面を被覆した280mm径のボビンに、被試験光ファイバ心線10を80gの張力で単層状に巻き付け、OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)法により損失を測定した。
なお、被試験光ファイバ心線10は、G652に準拠するシングルモード光ファイバで、MFD(モードフィールド径)が10.4μmのものを使用した。
測定した損失を用いて、
式:Δα(dB/km)=損失(サンドペーパー有り)−損失(サンドペーパー無し)
より算出したΔαについて、以下の基準で評価した。AとBを合格とした。
(評価基準)
Δα≦0.1dB/km:A
0.1dB/km<Δα<0.5dB/km:B
Δα≧0.5dB/km:C
(Side pressure characteristics evaluation method)
An
The
Using the measured loss,
Formula: Δα (dB / km) = loss (with sandpaper) −loss (without sandpaper)
The calculated Δα was evaluated according to the following criteria. A and B were accepted.
(Evaluation criteria)
Δα ≦ 0.1 dB / km: A
0.1 dB / km <Δα <0.5 dB / km: B
Δα ≧ 0.5 dB / km: C
(硬化性評価方法)
外層15形成用の紫外線硬化型樹脂組成物を用い、それぞれ30mJ/cm2と300mJ/cm2の紫外線照射量で樹脂硬化シートを作成し、JIS K7162の試験片1Aの形状、厚さは100μmとした。作成したそれぞれの樹脂硬化シートの弾性率を測定し、30mJ/cm2の紫外線照射量で硬化した樹脂硬化シートの弾性率と300mJ/cm2の紫外線照射量で硬化した樹脂硬化シートの弾性率の比を算出した。その比が0.80未満をB、0.80以上をAと評価した。
(Curing property evaluation method)
Using a UV-curable resin composition for the
(総合評価)
側圧特性の評価結果がAまたはBで、かつ、硬化性の評価結果がAのものを良好とした。
なお、下記表1中、No.1〜4が実施例で、No.5〜9が比較例である。
(Comprehensive evaluation)
The evaluation result of the side pressure characteristic is A or B, and the evaluation result of the curability is A.
In Table 1 below, no. 1 to 4 are examples. 5 to 9 are comparative examples.
上記結果より、外層15に、特定の粒径範囲の合成石英を原料とするフィラーを特定の範囲量含むことにより、側圧特性、線膨張率、硬化性が共に良好であることが確認された。
一方、外層15に、合成石英を原料とするフィラーを含まないもの、特定の粒径範囲外の合成石英フィラーを含むもの、合成石英フィラーの含有量が特定の範囲外のものは、側圧特性、線膨張率、硬化性の全てを良好にすることができなかった。
なお、No.8は、外層15が硬化しなかったので、側圧特性の評価ができなかった。
From the above results, it was confirmed that when the
On the other hand, when the
In addition, No. In No. 8, since the
[光ファイバテープ心線20の作製]
前述の「外層15形成用紫外線硬化型樹脂組成物」として、フィラーと分散媒とを含まないものを用いた以外は、前述の「光ファイバ心線10の作製」と同様の条件で、光ファイバテープ心線20に用いる、単心の光ファイバ心線21を作製した。光ファイバテープに用いる心線は、前記光ファイバ心線21に着色インクを塗布硬化したものを用いた。
上記の通り作製した光ファイバ心線21の4本を光ファイバ繰り出し用サプライの4個のリールに巻回し、集線装置、塗布装置、硬化装置へと順次移送した。塗布装置にてこれらの光ファイバ心線に下記組成の紫外線硬化型樹脂組成物Aを塗布した。硬化装置にて紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂組成物Aを硬化させて連結被覆層22を形成した。これにより、図2に示す4心型光ファイバテープ心線20を得た。なお、硬化装置を通過させるときの光ファイバ心線21の線速は600m/分とした。
[Fabrication of optical fiber ribbon 20]
An optical fiber is used under the same conditions as in the above-mentioned “Fabrication of
Four of the
〔紫外線硬化型樹脂組成物A〕
下記組成からなるベース樹脂2の100質量部に対して、合成石英フィラーの粒径範囲及び添加量、並びに分散媒の添加量が下記表2に記載の条件になるように配合した。
なお、「フィラー分散」において、「事前」及び「直接」の意味は、前述と同様である。
また、分散媒としては、EO変性ビスフェノールAジアクリレートである新中村化学工業製A−BPE−30(EO編成数30)を用いた。
[Ultraviolet curable resin composition A]
It compounded so that the particle size range and addition amount of a synthetic quartz filler, and the addition amount of a dispersion medium may become the conditions of following Table 2 with respect to 100 mass parts of base resin 2 which consists of the following composition.
In “filler dispersion”, the meanings of “preliminary” and “direct” are the same as described above.
Moreover, A-BPE-30 (EO organization number 30) by Shin-Nakamura Chemical Industry which is EO modified bisphenol A diacrylate was used as a dispersion medium.
〔ベース樹脂2〕
ビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオール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
18質量部
ポリプロピレングリコール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
30質量部
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
10質量部
トリシクロデカンジアクリレート 15質量部
N−ビニルピロリドン 10質量部
イソボニルアクリレート 10質量部
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
5質量部
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)
0.7質量部
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)
1.3質量部
[Base resin 2]
Urethane acrylate obtained by reacting 1 mol of bisphenol A / ethylene oxide addition diol, 2 mol of tolylene diisocyanate and 2 mol of hydroxyethyl acrylate
Urethane acrylate obtained by reacting 18 parts by mass of
30 parts by mass of urethane acrylate obtained by reacting 1 mol of tolylene diisocyanate and 2 mol of hydroxyethyl acrylate
10 parts by
5 parts by mass 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one (Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
0.7 parts by mass 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Lucirin TPO, manufactured by BASF)
1.3 parts by mass
[光ファイバテープ心線20の評価]
作製した光ファイバテープ心線20について、前述の光ファイバ心線10と同様の評価試験(線膨張率、側圧特性、連結被覆層22の硬化性)を行った。結果を下記表2に示す。
なお、下記表2中、No.11〜12が実施例で、No.13が比較例である。
[Evaluation of optical fiber ribbon 20]
The produced
In Table 2 below, No. Nos. 11 to 12 are examples. 13 is a comparative example.
上記結果より、連結被覆層22に、特定の粒径範囲の合成石英フィラーを特定の範囲量含むことにより、側圧特性、線膨張率、硬化性が共に良好であることが確認された。
一方、連結被覆層22に、合成石英フィラーを含まないものは、側圧特性、線膨張率、硬化性の全てを良好にすることができなかった。
From the above results, it was confirmed that by including a specific range amount of synthetic quartz filler having a specific particle size range in the
On the other hand, when the
10,21 光ファイバ心線
11 コア部
12 クラッド部
13 ガラスファイバ
14 内層
15 外層
16,26 樹脂被覆層
20 光ファイバテープ心線
22 連結被覆層
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記樹脂被覆層の最外層に合成石英を原料とするフィラーを含有し、前記フィラーの含有量が、0.25〜50質量%であり、前記フィラーの平均粒子径が500nm以下である光ファイバ心線。 An optical fiber core having at least one glass fiber having a core and a clad, and a resin coating layer covering an outer periphery of the glass fiber,
An optical fiber core containing a filler made of synthetic quartz as an outermost layer of the resin coating layer, wherein the filler content is 0.25 to 50% by mass, and the average particle diameter of the filler is 500 nm or less. line.
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