JP2015182912A - 光ファイバ - Google Patents
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Abstract
Description
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
(1)本実施形態の光ファイバは、ガラスからなるコア、コアの外周を被覆するガラスからなるクラッド、及びクラッドの外周を被覆するポリマー被覆、を備え、ポリマー被覆が、23℃でのヤング率:30〜700MPa、ガラス転移温度(Tg):30〜90℃、及び120℃での架橋密度:0.1〜3.0mmol/cm3なる特性を有している。このような特性を有することにより、高温環境に曝された場合でも良好な信頼性を維持することができる。すなわち、光ケーブルの外被中に可塑剤としてDOP(ジオクチルフタレート)やDINP(ジイソノニルフタレート)等のフタル酸エステルが含まれている場合でも、あるいは光ケーブルの周囲にさらに上記可塑剤を含む外被を用いたメタルケーブルがある場合でも、あるいは光ケーブルの外被中には上記可塑剤が含有されておらず周囲のメタルケーブルの外被中に上記可塑剤が含有されている場合でも、当該可塑剤による被覆の破壊を抑制することができる。
以下、本発明を実施するための形態についてさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
n=E’/3RT
n:120℃での架橋密度[mmol/cm3]
E’:120℃での貯蔵弾性率[dyn/cm2]
R:8.31×104[dyn・cm/mmol・K]
T:393.15[K]
(1)HEA−TDI−(PPG−TDI)n−HEA
(2)HEA−TDI−(PPG−TDI)n−EtOH
(3)EtOH−TDI−(PPG−TDI)n−EtOH
という3種類の反応生成物を含む混合物が出来る。この時、(3)は紫外線硬化が起こらないため、出来るだけ少なくなるように調整することが好ましい。(2)のウレタンアクリレートは、1官能であるため、架橋密度を下げる効果があり、被覆除去性を改善できる。
Photomer4028(Sartomer社製)・・・ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物のジアクリレート
ビスコート#540(大阪有機化学工業株式会社製)・・・ビスフェノールAのジグリシジルジアクリレート
<ウレタン(メタ)アクリレート UA−1の合成>
ポリオールに数平均分子量1000のポリプロピレングリコール(PPG)、ポリイソシアネートにTDI(2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合物)、水酸基含有(メタ)アクリレートに2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、モノオールにエタノール(EtOH)を使用した。そして、化学量論比でPPGのOH基/TDIのNCO基/HEAのOH基/EtOHのOH基=1/2.05/0.8/0.3になるように各原料を準備した。また、上記原料の合計100重量%に対し、0.1重量%のジブチル錫ジラウレートを準備した。
ポリオールに数平均分子量1000のポリブチレンアジペートグリコール(PBAG)、ポリイソシアネートにTDI(2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合物)、水酸基含有(メタ)アクリレートに2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、モノオールにエタノール(EtOH)を使用した。そして、化学量論比で、PBAGのOH基/TDIのNCO基/HEAのOH基/EtOHのOH基=1/2.05/0.8/0.3になるように各原料を準備した。また、上記原料の合計100重量%に対し、0.1重量%のジブチル錫ジラウレートを準備した。UA−1と同様にウレタン(メタ)アクリレートを合成し、UA−2を得た。
ポリオールに数平均分子量1000のポリヘキサメチレンカーボネートジオール(PHMCD)、ポリイソシアネートにTDI(2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合物)、水酸基含有(メタ)アクリレートに2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、モノオールにエタノール(EtOH)を使用した。そして、化学量論比で、PHMCDのOH基/TDIのNCO基/HEAのOH基/EtOHのOH基=1/2.05/0.8/0.3になるように各原料を準備した。また、上記原料の合計100重量%に対し、0.1重量%のジブチル錫ジラウレートを準備した。UA−1と同様にウレタン(メタ)アクリレートを合成し、UA−3を得た。
ポリオールに数平均分子量1000のポリヘキサメチレンカーボネートジオール(PHMCD)、ポリイソシアネートにTDI(2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合物)、水酸基含有(メタ)アクリレートに2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)を使用した。そして、化学量論比で、PHMCDのOH基/TDIのNCO基/HEAのOH基=1/2.05/1.1になるように各原料を準備した。また、上記原料の合計100重量%に対し、0.1重量%のジブチル錫ジラウレートを準備した。
ポリオールに数平均分子量5000のポリプロピレングリコール(PPG)、ポリイソシアネートにTDI(2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合物)、水酸基含有(メタ)アクリレートに2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)を使用した。そして、化学量論比で、PPGのOH基/TDIのNCO基/HEAのOH基=1/2.05/1.1になるように各原料を準備した。また、上記原料の合計100重量%に対し、0.1重量%のジブチル錫ジラウレートを準備した。UA−4と同様にウレタン(メタ)アクリレートを合成し、UA−5を得た。
上記エポキシ(メタ)アクリレート及び/又はウレタン(メタ)アクリレートに、表1に示す不飽和基含有モノマー及び光開始剤を加え、撹拌し、紫外線硬化樹脂組成物を得た。この紫外線硬化樹脂組成物をコア径50μm、クラッド径125μm、NA0.20のGI型マルチモードファイバに塗布して硬化し、ポリマー被覆とした。これにて被覆外径245μmの光ファイバを得た。なお、同表に示すポリマー被覆の物性は、上述の記載に従い測定をした。
ポリプロピレンを主成分とする材料を外被の材料として、円筒状の外被内に2本の光ファイバと複数本のアラミド繊維(テンションメンバー)が配置された、図3に示す構造の光ケーブルを作製した。続いて、ワイヤーハーネス形態すなわち、光ケーブルとPVC被覆絶縁電線をそれぞれ3本ずつ混在させた、混在光ケーブル・電線束の外周に、PVC系粘着剤付きテープを巻き付けした。これを、120℃で300時間熱老化させた後、混在光ケーブル・電線束より任意の光ケーブル試験片を1本取り出し、直径5mmのマンドレルに巻き付けを行った。そして、更に光ケーブルより任意の光ファイバ1本を抜き取り、直径5mmのマンドレルに巻き付けを行った後、光ファイバの外観を目視で観察した。その結果、被覆に亀裂なきものを「A」、被覆に亀裂はないが、筋が入ったものを「B」、被覆に亀裂があったものを「C」とした。B以上を合格とした。
光ファイバ1000mを張力40gでボビンに巻き、波長850nmの光パルス試験器(OTDR)で伝送損失をした。測定温度は23℃とした。ダミーファイバ、すなわち、光源から測定試料の光ファイバまで光を伝える光ファイバとしては、コア径50μm、クラッド径125μm、NA0.20のGI型マルチモードファイバを用いた。ダミーファイバの長さは、1kmとした。評価基準は、下記の通りである。B以上を合格とした。
A・・・3.0dB/km未満
B・・・3.0dB/km以上〜4.0dB/km未満
C・・・4.0dB/km以上
住友電気工業製加熱リムーバー「JR−6」を用いて、ポリマー被覆の除去を10回行った。加熱条件は95℃で5秒間とした。評価基準は、下記の通りである。B以上を合格とした。
A・・・カス残りやファイバの断線なし。
B・・・カス残りがあるが、エタノールで湿らせた、日本製紙クレシア製のキムワイプで拭き取ることで除去可能。
C・・・カス残りがあり、エタノールで湿らせた、日本製紙クレシア製のキムワイプで拭き取っても除去不可能。または、ファイバの断線が発生。
光ファイバを溶剤に浸漬し、被覆を筒状に抜き取った。筒状サンプルを120℃で30日間劣化させ、初期と劣化後の破断伸びを測定した。尚、測定は23℃の恒温室で行った。評価基準は、下記の通りである。B以上を合格とした。
A・・・(劣化後の破断伸び−初期の破断伸び)/初期の破断伸び、が±15%未満
B・・・(劣化後の破断伸び−初期の破断伸び)/初期の破断伸び、が±15%以上±30%未満
C・・・(劣化後の破断伸び−初期の破断伸び)/初期の破断伸び、が±30%以上
Claims (6)
- ガラスからなるコア、前記コアの外周を被覆するガラスからなるクラッド、及び前記クラッドの外周を被覆するポリマー被覆、を備え、前記ポリマー被覆が、
23℃でのヤング率:30〜700MPa、
ガラス転移温度(Tg):30〜90℃、及び
120℃での架橋密度:0.1〜3.0mmol/cm3
なる特性を有する、光ファイバ。 - 前記ポリマー被覆が、
95℃での破断伸び:30〜300%
なる特性をさらに有する、請求項1記載の光ファイバ。 - 前記ポリマー被覆が、
95℃でのガラス密着力:15N/m以下
なる特性をさらに有する、請求項1又は2記載の光ファイバ。 - 前記ポリマー被覆が紫外線硬化樹脂組成物の硬化物であり、前記紫外線硬化樹脂組成物は、全重量を基準として、
エポキシ(メタ)アクリレート及びウレタン(メタ)アクリレートからなる群より選択される少なくとも1種のオリゴマー:30〜90重量%、
不飽和基含有モノマー:5〜65重量%、及び
光重合開始剤:0.1〜10重量%
を含有する、請求項1〜3のいずれか一項記載の光ファイバ。 - 前記ウレタン(メタ)アクリレートが、ポリオール、ポリイソシアネート、水酸基含有(メタ)アクリレート及びモノオールの反応生成物を含有する、請求項4記載の光ファイバ。
- 前記ポリオールが、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオールからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項5記載の光ファイバ。
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