JP3408697B2 - Manufacturing method of glass based optical fiber - Google Patents

Manufacturing method of glass based optical fiber

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JP3408697B2
JP3408697B2 JP21715796A JP21715796A JP3408697B2 JP 3408697 B2 JP3408697 B2 JP 3408697B2 JP 21715796 A JP21715796 A JP 21715796A JP 21715796 A JP21715796 A JP 21715796A JP 3408697 B2 JP3408697 B2 JP 3408697B2
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layer
glass
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urethane acrylate
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久実代 森浦
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス系光ファイ
バ、特に石英ガラス系光ファイバの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a glass-based optical fiber, particularly a silica glass-based optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】石英ガラス系光ファイバなどのガラス系
光ファイバは、一般的にその母材を線引して製造され、
その直上には一般的に軟質の一次被覆層が施される。こ
の一次被覆層は、大気中に含まれる水分や塵に起因する
ガラス表面のマイクロクラックの発生の防止および各種
の外力や内部応力による光ファイバのマイクロベンドを
防止乃至緩和するために施与される。この一次被覆層の
構成材料として、熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂などが使
用されている。軟質の紫外線硬化樹脂は、各種の紫外線
硬化性樹脂を単官能モノマーの存在下で紫外線照射にて
硬化することにより得られ、単官能モノマーの使用のた
めに架橋点が少なく、この結果、硬化樹脂は軟質を示
す。光ファイバ被覆層の紫外線照射条件に関して、特公
平5−72339号公報には、紫外線硬化性樹脂を25
〜200℃の範囲内の所定の温度に保持して紫外線照射
し、弾性率が調節された一次被覆層の形成方法が開示さ
れている。また電子情報通信学会秋季大会1993年、
第4号には、硬質の二次被覆層の形成に関してではある
が、紫外線硬化性樹脂を20〜100℃の範囲内の所定
の温度に保持して30〜100mJ/cm2 の紫外線を
照射することが開示されている。ところで光ファイバの
被覆層形成用として知られている数多の紫外線硬化性樹
脂中の一種であるウレタンアクリレート樹脂を用い、こ
れを単官能モノマーの存在下に従来の照射条件にて紫外
線照射して光ファイバを製造した場合、得られた光ファ
イバは、しばしばその信号伝送性能が経時的に変化ある
いは低下する問題がある。
2. Description of the Related Art A glass-based optical fiber such as a silica glass-based optical fiber is generally manufactured by drawing its base material,
Immediately above it, a soft primary coating layer is generally applied. This primary coating layer is applied to prevent the generation of microcracks on the glass surface due to moisture and dust contained in the atmosphere and to prevent or reduce microbending of the optical fiber due to various external forces and internal stress. . A thermosetting resin, an ultraviolet curing resin, or the like is used as a constituent material of the primary coating layer. Soft UV-curable resins are obtained by curing various UV-curable resins by UV irradiation in the presence of a monofunctional monomer, and because of the use of a monofunctional monomer, there are few crosslinking points. Indicates softness. Regarding the conditions for irradiating the optical fiber coating layer with ultraviolet rays, Japanese Patent Publication No. 5-72339 discloses that an ultraviolet curable resin is 25
There is disclosed a method for forming a primary coating layer in which the elastic modulus is adjusted by maintaining a predetermined temperature within the range of up to 200 ° C. and irradiating with ultraviolet light. In addition, the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Autumn Meeting 1993,
No. 4 relates to the formation of a hard secondary coating layer, but the ultraviolet curable resin is kept at a predetermined temperature in the range of 20 to 100 ° C. and irradiated with ultraviolet rays of 30 to 100 mJ / cm 2. It is disclosed. By the way, using urethane acrylate resin, which is one of the many UV-curable resins known for forming coating layers for optical fibers, and irradiating it with UV light under conventional irradiation conditions in the presence of a monofunctional monomer. When an optical fiber is manufactured, the obtained optical fiber often has a problem that its signal transmission performance changes or deteriorates with time.

【0003】未硬化の、即ち紫外線硬化性のウレタンア
クリレート樹脂は、(1)該樹脂中に配合された光開始
剤が紫外線により開裂し、ラジカルを生成する開始反
応、(2)開始反応により生じたラジカルの重合度が漸
次増大する成長反応、(3)ラジカルが他の分子に移る
連鎖移動反応、および(4)ラジカルが消滅してラジカ
ル反応が停止する停止反応、の4種の反応を経由して硬
化すると一般的に考えられている。これらの反応機構を
もとに上記問題の原因を究明するために種々検討したと
ころ、次のことが判明した。即ち、紫外線硬化性ウレタ
ンアクリレート樹脂を高温度で単官能モノマーの存在下
に紫外線照射すると、反応の初期には成長反応が促進さ
れて分子量のやや大きい成長ラジカルが生じるが、周囲
環境の高温度により成長ラジカルの自由度が大きくなっ
て停止反応が支配的となる。その結果、成長反応が充分
進まないままに反応が終了して未架橋部分を有する硬化
物が得られる。この未架橋部分は、その後光ファイバの
使用中などにおいて反応あるいは揮発逸散し、樹脂の、
しかして一次被覆層の特性を変化させ、ひいては光ファ
イバの伝送特性に変化を生ぜしめるに至る。
The uncured or UV-curable urethane acrylate resin is produced by (1) an initiation reaction in which a photoinitiator incorporated in the resin is cleaved by ultraviolet rays to generate radicals, and (2) an initiation reaction. Via four reactions: a growth reaction in which the degree of polymerization of radicals increases gradually, (3) a chain transfer reaction in which radicals move to another molecule, and (4) a termination reaction in which radicals disappear and the radical reaction stops. It is generally considered to cure. As a result of various investigations for investigating the cause of the above problems based on these reaction mechanisms, the following was found. That is, when the UV-curable urethane acrylate resin is irradiated with UV light at a high temperature in the presence of a monofunctional monomer, the growth reaction is promoted at the early stage of the reaction to generate a growth radical with a slightly large molecular weight, but due to the high temperature of the surrounding environment. The degree of freedom of growing radicals increases, and the termination reaction becomes dominant. As a result, the reaction is completed without the growth reaction progressing sufficiently to obtain a cured product having an uncrosslinked portion. This uncrosslinked portion reacts or volatilizes away during use of the optical fiber, etc.
As a result, the characteristics of the primary coating layer are changed, and eventually the transmission characteristics of the optical fiber are changed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、紫外線硬化
性ウレタンアクリレート樹脂を用いる場合においても、
信号伝送性能が安定している光ファイバを紫外線照射に
より製造し得る方法を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention, even when using a UV-curable urethane acrylate resin,
An object of the present invention is to provide a method capable of manufacturing an optical fiber having stable signal transmission performance by irradiating ultraviolet rays.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、つぎの特徴を
有する。 1.ガラス系光ファイバの上に被覆された紫外線硬化性
ウレタンアクリレート樹脂の層を単官能モノマーの存在
下で且つ該層を50℃以下の温度に保持した状態で少な
くとも300mJ/cm2 の照射量の紫外線照射にて硬
化することを特徴とするガラス系光ファイバの製造方
法。 2.紫外線硬化性ウレタンアクリレート樹脂層の温度を
冷風装置により50℃以下に保持する上記1記載のガラ
ス系光ファイバの製造方法。 3.紫外線硬化性ウレタンアクリレート樹脂が、ポリテ
トラメチレングリコール、トリレンジイソシアナート、
およびヒドロキシエチルアクリレートからなる上記1ま
たは2記載のガラス系光ファイバの製造方法。
The present invention has the following features. 1. An ultraviolet ray having an irradiation dose of at least 300 mJ / cm 2 in the presence of a monofunctional monomer and a layer of an ultraviolet curable urethane acrylate resin coated on a glass optical fiber in the state where the layer is kept at a temperature of 50 ° C. or lower. A method for manufacturing a glass-based optical fiber, which comprises curing by irradiation. 2. 2. The method for producing a glass-based optical fiber according to 1 above, wherein the temperature of the ultraviolet-curable urethane acrylate resin layer is kept at 50 ° C. or lower by a cool air device. 3. UV curable urethane acrylate resin is polytetramethylene glycol, tolylene diisocyanate,
3. The method for producing a glass-based optical fiber as described in 1 or 2 above, which comprises hydroxyethyl acrylate.

【0006】[0006]

【作用】紫外線硬化性ウレタンアクリレート樹脂の層を
単官能モノマーの存在下で且つ該層を50℃以下の低温
度に保持した状態で紫外線を照射することにより、前記
した高温度下での紫外線照射の場合と異なって、低分子
成分たる単官能モノマーの拡散が支配的となって成長反
応が促進される。このような状態の中で少なくとも30
0mJ/cm2 もの高程度の紫外線を照射することによ
り、未反応部分が極めて少ない硬化ウレタンアクリレー
ト樹脂層が得られる。
[Function] By irradiating an ultraviolet-curable urethane acrylate resin layer with ultraviolet rays in the presence of a monofunctional monomer and keeping the layer at a low temperature of 50 ° C. or lower, ultraviolet irradiation at the above-mentioned high temperature is performed. Unlike the above case, the diffusion of the monofunctional monomer, which is a low-molecular component, becomes dominant and the growth reaction is promoted. At least 30 in this situation
By irradiating with an ultraviolet ray as high as 0 mJ / cm 2, a cured urethane acrylate resin layer having very few unreacted parts can be obtained.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明で用いる紫外線硬化性ウレ
タンアクリレート樹脂の主成分たるオリゴマーとして
は、一般塗装用、光ファイバ製造用などとして知られて
いる種々の化学構造のものであってよく、一般的にはジ
イソシアネート、ポリオール、ヒドロキシアクリレート
の3種の材料から得られ、数平均分子量が500〜2
0,000程度、特に1,000〜7,000程度のも
のが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The oligomer as the main component of the UV-curable urethane acrylate resin used in the present invention may have various chemical structures known for general coating, optical fiber production, etc., Generally, it is obtained from three kinds of materials of diisocyanate, polyol and hydroxyacrylate, and has a number average molecular weight of 500 to 2
Approximately 30,000, particularly about 1,000 to 7,000 is preferable.

【0008】ジイソシアネートとしては、例えばトリレ
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、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)、あるいはその他であり、一種ま
たは二種以上のジイソシアネートが使用される。
The diisocyanate is, for example, tolylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, methylenebis (4-cyclohexylisocyanate), or the like, and one or more diisocyanates are used. .

【0009】ポリオールとしては、例えばポリテトラメ
チレングリコール、テトラヒドロフラン以外の環状エー
テル、例えばプロピレンオキサイドなどの少なくとも一
種とテトラヒドロフランとの共重合ジオール、エチレン
グリコール、ポリオキシプロピレンジアミン、あるいは
その他であり、一種または二種以上のポリオールが使用
される。
Examples of polyols include polytetramethylene glycol, cyclic ethers other than tetrahydrofuran, copolymerized diols of at least one of propylene oxide and tetrahydrofuran with tetrahydrofuran, ethylene glycol, polyoxypropylene diamine, and the like. One or more polyols are used.

【0010】ヒドロキシアクリレートとしては、例えば
2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプ
ロピルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリ
レート、グリシジルメタアクリレート、あるいはその他
であり、一種または二種以上のヒドロキシアクリレート
が使用される。
Examples of the hydroxy acrylate include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, pentaerythritol triacrylate, glycidyl methacrylate, and others, and one or two or more kinds of hydroxy acrylate are used.

【0011】紫外線硬化性ウレタンアクリレート樹脂に
は、周知の光開始剤と単官能モノマーとが配合されて用
いられる。光開始剤としては、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サイド、1−ヒド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジメチ
ルケタール、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、ベン
ゾフェノン、ベンゾインエステル、ベンゾインエーテル
あるいはその他であり、一種または二種以上の光開始剤
が使用される。
A well-known photoinitiator and a monofunctional monomer are mixed and used in the UV-curable urethane acrylate resin. As the photoinitiator, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzyl dimethyl ketal, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propane- 1-one, benzophenone, benzoin ester, benzoin ether or others, in which one or more photoinitiators are used.

【0012】単官能モノマーとしては、紫外線硬化性ウ
レタンアクリレート樹脂の光重合に使用されている各種
のモノマー、例えばアクリロイル基またはメタアクリロ
イル基やビニル基を分子中に一個有するもの、を採用す
ることができる。
As the monofunctional monomer, various monomers used for photopolymerization of a UV-curable urethane acrylate resin, for example, one having one acryloyl group or methacryloyl group or one vinyl group in the molecule may be adopted. it can.

【0013】アクリロイル基またはメタアクリロイル基
を分子中に一個有する単官能モノマーを例示すると、イ
ソボルニルアクリレート、ヘキシルアクリレート、2−
エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレー
ト、デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラ
ウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピル
アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、
ブトキシエチルアクリレート、エチルジエチレングリコ
ールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシ
クロペンタジエンアクリレート、ポリエチレングリコー
ルアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレー
ト、メチルトリエチレングリコールアクリレート、ジエ
チルアミノエチルアクリレート、7−アミノ−3,7−
ジメチルオクチルエチルアクリレート、カプロラクトン
変性テトラフルフリルアクリレート、ノニルフェノキシ
ポリエチレングリコールなどのアクリル系化合物類、ヘ
キシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレ
ート、イソオクチルメタクリレート、デシルメタクリレ
ート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレ
ート、ステアリルメタクリレート、2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレ
ート、ポリプロピレングリコールメタクリレート、ジエ
チルアミノエチルメタクリレートなどのメタクリル系化
合物類である。ビニル基を分子中に一個有する単官能モ
ノマーを例示すると、N−ビニルカプロラクタム、N−
ビニルピロリドン、ビニルフェノール、アクリルアミ
ド、酢酸ビニル、ビニルエーテル、スチレンなどであ
る。
Examples of monofunctional monomers having one acryloyl group or methacryloyl group in the molecule include isobornyl acrylate, hexyl acrylate, 2-
Ethylhexyl acrylate, isooctyl acrylate, decyl acrylate, isodecyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate,
Butoxyethyl acrylate, ethyldiethylene glycol acrylate, cyclohexyl acrylate, dicyclopentadiene acrylate, polyethylene glycol acrylate, polypropylene glycol acrylate, methyltriethylene glycol acrylate, diethylaminoethyl acrylate, 7-amino-3,7-
Acrylic compounds such as dimethyloctylethyl acrylate, caprolactone-modified tetrafurfuryl acrylate, nonylphenoxy polyethylene glycol, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isooctyl methacrylate, decyl methacrylate, isodecyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate, 2- Methacrylic compounds such as hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, polypropylene glycol methacrylate, and diethylaminoethyl methacrylate. Examples of monofunctional monomers having one vinyl group in the molecule include N-vinylcaprolactam and N-vinylcaprolactam.
Examples include vinylpyrrolidone, vinylphenol, acrylamide, vinyl acetate, vinyl ether and styrene.

【0014】紫外線硬化性ウレタンアクリレート樹脂の
主成分たるウレタンアクリレートオリゴマーの多くは、
室温において高粘度の液体である。よって、上記した各
種の単官能モノマーとしては、かかる高粘度のオリゴマ
ーを溶解して通常の方法で光ファイバに塗布できる程に
低粘度化し得るものが好ましい。さらにウレタンアクリ
レートオリゴマーに対する硬化速度、架橋密度、更には
光ファイバに対する密着性などの点において優れている
ものが好ましい。上記の観点から、特に好ましい単官能
モノマーを挙げると、イソボルニルアクリレート、ラウ
リルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、カプロラクトン変性テトラフルフリルアクリレー
ト、ノニルフェノキシポリエチレングリコール、N−ビ
ニルカプロラクタム、N−ビニルピロリドンなどであ
る。
Most of the urethane acrylate oligomers, which are the main components of the UV-curable urethane acrylate resin,
It is a highly viscous liquid at room temperature. Therefore, as the various monofunctional monomers described above, those capable of lowering the viscosity to such an extent that the high-viscosity oligomer can be dissolved and applied to the optical fiber by a usual method are preferable. Further, those which are excellent in terms of the curing rate with respect to the urethane acrylate oligomer, the crosslinking density, and the adhesion to the optical fiber are preferable. From the above viewpoints, particularly preferred monofunctional monomers include isobornyl acrylate, lauryl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, caprolactone-modified tetrafurfuryl acrylate, nonylphenoxy polyethylene glycol, N-vinylcaprolactam, N-vinylpyrrolidone and the like. Is.

【0015】本発明においては、光開始剤と単官能モノ
マーとが配合された紫外線硬化性ウレタンアクリレート
樹脂は、光ファイバ母材から線引きされてなる光ファイ
バの上に通常の方法で被覆され、ついで50℃以下の温
度に保持された状態で少なくとも300mJ/cm2
照射量にて紫外線照射し硬化されるが、特に40℃以下
の温度に保持された状態で少なくとも350mJ/cm
2 の照射量にて照射硬化することが好ましい。
In the present invention, a UV-curable urethane acrylate resin containing a photoinitiator and a monofunctional monomer is coated on an optical fiber drawn from an optical fiber base material by a conventional method, and then coated. It is cured by being irradiated with ultraviolet rays at an irradiation dose of at least 300 mJ / cm 2 while being kept at a temperature of 50 ° C. or lower, but particularly at least 350 mJ / cm 2 while being kept at a temperature of 40 ° C. or lower.
It is preferable to perform irradiation curing at an irradiation amount of 2 .

【0016】以下、図面を用いて本発明の方法を詳細に
説明する。図1は、本発明の方法を実施するために用い
られる装置例の断面図であって、1は光ファイバ母材P
を線引きするための加熱炉、2は紫外線硬化性ウレタン
アクリレート樹脂組成物からなる塗料Cを収容したノズ
ル21を有する塗料槽、3は光ファイバFの上に塗布さ
れた塗料Cの塗布層を紫外線照射により硬化するための
硬化処理槽である。硬化処理槽3は、外壁31、光ファ
イバFの通路となる石英ガラス管32、楕円形の開口断
面を有する管状のコールドミラー33、コールドミラー
33の内に設置された紫外線ランプ34、換気導入管3
5、換気導出管36、および石英ガラス管32の下端開
口部に挿設された冷気供給装置37とからなっている。
石英ガラス管32は、硬化処理槽3を貫通して設置され
ており、その上端は外壁31の上面壁に設けられた開口
に一致して大気中に開口している。また石英ガラス管3
2の下端部は、外壁31の下面壁を貫通して大気中に突
出している。コールドミラー33は、その全長にわた
り、紫外線ランプ34から発せられる紫外線を石英ガラ
ス管32中を通過する光ファイバFの表面に集光する曲
面を有しており、また紫外線ランプ34から発せられる
赤外線を吸収する機能をも併せ有する。冷気供給装置3
7は、冷気供給管371とそれに連結された環状のガス
分配部372とからなり、ガス分配部372は環状のガ
ス導出口373を有する。環状のガス分配部372の中
は、光ファイバFの通過路となっている。
The method of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an example of an apparatus used for carrying out the method of the present invention, in which 1 is an optical fiber preform P.
A heating furnace for drawing the coating material, 2 is a paint tank having a nozzle 21 containing a paint C made of an ultraviolet curable urethane acrylate resin composition, and 3 is a coating layer of the paint C applied on the optical fiber F with ultraviolet rays. It is a curing treatment tank for curing by irradiation. The curing treatment tank 3 includes an outer wall 31, a quartz glass tube 32 that serves as a passage for the optical fiber F, a tubular cold mirror 33 having an elliptical opening cross section, an ultraviolet lamp 34 installed in the cold mirror 33, and a ventilation introduction tube. Three
5, a ventilation lead-out pipe 36, and a cold air supply device 37 inserted into the lower end opening of the quartz glass pipe 32.
The quartz glass tube 32 is installed so as to penetrate through the curing treatment tank 3, and its upper end is open to the atmosphere in conformity with the opening provided on the upper wall of the outer wall 31. Quartz glass tube 3
The lower end of 2 penetrates the lower surface wall of the outer wall 31 and projects into the atmosphere. The cold mirror 33 has, over its entire length, a curved surface that collects the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet lamp 34 on the surface of the optical fiber F passing through the quartz glass tube 32, and also the infrared rays emitted from the ultraviolet lamp 34. It also has the function of absorbing. Cold air supply device 3
7 includes a cold air supply pipe 371 and an annular gas distribution portion 372 connected to the cold air supply pipe 371. The gas distribution portion 372 has an annular gas outlet 373. Inside the annular gas distributor 372 is a passage for the optical fiber F.

【0017】光ファイバ母材Pから線引きされた光ファ
イバFは、矢印に示す通りに下行して、順次、塗料槽
2、石英ガラス管32、および冷気供給装置37を通過
する。光ファイバFは、塗料槽2において塗料Cが塗布
されてその表面に塗布層が形成され、該塗布層は石英ガ
ラス管32内を通過中に紫外線照射されて硬化する。硬
化処理槽3および石英ガラス管32の各内部は、紫外線
ランプ34からの熱により温度上昇する。この温度上
昇、特に石英ガラス管32内部のそれは本発明の実施に
おいては忌むべきものであるので、これを防止するため
に石英ガラス管32内には冷気供給装置37のガス導出
口373から冷気を連続放出して光ファイバF上の塗布
層を50℃以下の低温に保持する。冷気としては、窒
素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスが適してい
る。必要な冷却を実現するのに要する冷気の温度は、光
ファイバFのサイズや線速あるいは冷気自体の流量によ
って異なるが、一般的には5〜25℃程度が適当であ
る。なお、一般の操業の際には、換気導入管35から大
気を導入し換気導出管36から排気して硬化処理槽3の
過度の温度上昇を防止しているが、必要によりこの換気
量を多くして間接的に石英ガラス管32内の冷却を補助
することもできる。
The optical fiber F drawn from the optical fiber preform P descends as shown by the arrow and sequentially passes through the paint tank 2, the quartz glass tube 32, and the cool air supply device 37. The coating material C is applied to the optical fiber F in the coating material tank 2 to form a coating layer on the surface thereof, and the coating layer is irradiated with ultraviolet rays and cured while passing through the quartz glass tube 32. The temperature inside each of the hardening tank 3 and the quartz glass tube 32 rises due to the heat from the ultraviolet lamp 34. Since this temperature rise, especially that inside the quartz glass tube 32, is a bad thing in the practice of the present invention, in order to prevent this, cool air is supplied from the gas outlet port 373 of the cold air supply device 37 to the quartz glass tube 32. The coating layer on the optical fiber F is continuously discharged and kept at a low temperature of 50 ° C. or lower. As the cool air, an inert gas such as nitrogen, argon or helium is suitable. The temperature of the cold air required to realize the required cooling varies depending on the size and the linear velocity of the optical fiber F or the flow rate of the cold air itself, but generally about 5 to 25 ° C. is appropriate. During normal operation, the atmosphere is introduced from the ventilation inlet pipe 35 and exhausted from the ventilation outlet pipe 36 to prevent an excessive temperature rise of the curing treatment tank 3, but if necessary, increase this ventilation amount. It is also possible to indirectly assist the cooling inside the quartz glass tube 32.

【0018】[0018]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を一層詳細に説
明すると共に、比較例をも示して本発明の顕著な効果を
示す。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, and Comparative Examples will also be shown to show the remarkable effects of the present invention.

【0019】紫外線硬化性ウレタンアクリレート樹脂と
して、つぎの2種を用意した。 樹脂1:ウレタンアクリレートオリゴマーとしてポリテ
トラメチレングリコール、トリレンジイソシアネート、
および2−ヒドロキシエチルアクリレートとから得られ
たもの60重量部、単官能モノマーとしてカプロラクト
ン変性テトラフルフリルアクリレート10重量部および
ノニルフェノキシポリエチレングリコール30重量部、
並びに光開始剤として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サイド1重量部とからなる
もの。 樹脂2:ウレタンアクリレートオリゴマーとしてポリテ
トラメチレングリコール、トリレンジイソシアネート、
および2−ヒドロキシエチルアクリレートとから得られ
たもの60重量部、単官能モノマーとしてカプロラクト
ン変性テトラフルフリルアクリレート10重量部および
ノニルフェノキシポリエチレングリコール30重量部、
並びに光開始剤として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サイド0.5重量部および
ベンジルジメチルケタール0.5重量部とからなるも
の。
The following two types were prepared as the ultraviolet curable urethane acrylate resin. Resin 1: Polytetramethylene glycol, tolylene diisocyanate as urethane acrylate oligomer,
And 60 parts by weight of 2-hydroxyethyl acrylate, 10 parts by weight of caprolactone-modified tetrafurfuryl acrylate as a monofunctional monomer and 30 parts by weight of nonylphenoxy polyethylene glycol,
And 1 part by weight of 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide as a photoinitiator. Resin 2: Polytetramethylene glycol, tolylene diisocyanate as urethane acrylate oligomer,
And 60 parts by weight of 2-hydroxyethyl acrylate, 10 parts by weight of caprolactone-modified tetrafurfuryl acrylate as a monofunctional monomer and 30 parts by weight of nonylphenoxy polyethylene glycol,
And a photoinitiator consisting of 0.5 parts by weight of 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and 0.5 parts by weight of benzyl dimethyl ketal.

【0020】実施例1 光ファイバ母材から600m/分の線速度で連続的に線
引きされる外径125μmのSM型石英ガラス光ファイ
バの上に上記の樹脂1を塗布し、この塗布層を図1と同
タイプの硬化処理槽にて、塗布層の平均温度25℃、照
射量450mJ/cm2 の照射条件にて硬化し、かくし
て硬化塗布層の平均厚さが30μmの光ファイバを得
た。また、石英ガラス管内には15℃に冷却したヘリウ
ムを10リットル/分の流量で連続供給して塗布層を上
記の通りの温度に保持した。
Example 1 The above resin 1 was applied onto an SM type silica glass optical fiber having an outer diameter of 125 μm which was continuously drawn from an optical fiber preform at a linear velocity of 600 m / min. The coating layer was cured in the same type of curing treatment tank as in Example 1 under the irradiation conditions of an average temperature of 25 ° C. and an irradiation amount of 450 mJ / cm 2 , and thus an optical fiber having an average thickness of the cured coating layer of 30 μm was obtained. Further, helium cooled to 15 ° C. was continuously supplied into the quartz glass tube at a flow rate of 10 liter / min to maintain the coating layer at the temperature as described above.

【0021】実施例2 塗布層の照射量を350mJ/cm2 の照射条件とした
以外は実施例1と同じ方法並びに条件にて、硬化塗布層
の平均厚さが30μmの光ファイバを得た。
Example 2 An optical fiber having an average thickness of the cured coating layer of 30 μm was obtained by the same method and conditions as in Example 1 except that the irradiation amount of the coating layer was 350 mJ / cm 2 .

【0022】実施例3 紫外線硬化性ウレタンアクリレート樹脂として、上記の
樹脂2を用いた以外は実施例1と同じ方法並びに条件に
て、硬化塗布層の平均厚さが30μmの光ファイバを得
た。
Example 3 An optical fiber having an average thickness of the cured coating layer of 30 μm was obtained by the same method and conditions as in Example 1 except that the above resin 2 was used as the UV curable urethane acrylate resin.

【0023】実施例4 塗布層の照射量を350mJ/cm2 の照射条件とした
以外は実施例3と同じ方法並びに条件にて、硬化塗布層
の平均厚さが30μmの光ファイバを得た。
Example 4 An optical fiber having an average thickness of the cured coating layer of 30 μm was obtained by the same method and conditions as in Example 3 except that the irradiation amount of the coating layer was 350 mJ / cm 2 .

【0024】比較例1 塗布層の平均温度を60℃、照射量を100mJ/cm
2 の照射条件とした以外は実施例1と同じ方法並びに条
件にて、硬化塗布層の平均厚さが30μmの光ファイバ
を得た。
Comparative Example 1 The average temperature of the coating layer was 60 ° C., and the irradiation dose was 100 mJ / cm 2.
An optical fiber having an average thickness of the cured coating layer of 30 μm was obtained by the same method and conditions as in Example 1 except that the irradiation condition was 2 .

【0025】比較例2 塗布層の平均温度を60℃、照射量を100mJ/cm
2 の照射条件とした以外は実施例3と同じ方法並びに条
件にて、硬化塗布層の平均厚さが30μmの光ファイバ
を得た。
Comparative Example 2 The coating layer has an average temperature of 60 ° C. and an irradiation dose of 100 mJ / cm 2.
An optical fiber having an average thickness of the cured coating layer of 30 μm was obtained by the same method and conditions as in Example 3 except that the irradiation conditions of 2 were used.

【0026】つぎに実施例1〜4、および比較例1〜2
から得た各光ファイバについて、下記に示す方法にて硬
化塗布層のゲル分率並びに信号伝送性能の経時変化度を
測定した。その測定結果を表1に示す。
Next, Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2
With respect to each of the optical fibers obtained from the above, the gel fraction of the cured coating layer and the degree of change in signal transmission performance over time were measured by the methods described below. The measurement results are shown in Table 1.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】硬化塗布層のゲル分率の測定方法:抽出溶
剤としてメチルエチルケトンを用いるソックスレー抽出
法に依る。なお抽出は、5時間行った。 信号伝送性能の経時変化度の測定方法:100℃で48
時間加熱後、−40℃と+70℃との間で10回のヒー
トサイクルを行う。なお−40℃および+70℃での各
保持時間は120分である。この加熱並びにヒートサイ
クルを行う前後の伝送損失の変化量を測定する。
Method for measuring the gel fraction of the cured coating layer: According to the Soxhlet extraction method using methyl ethyl ketone as the extraction solvent. The extraction was performed for 5 hours. Measuring method of the degree of change with time of signal transmission performance: 48 at 100 ° C
After heating for an hour, 10 heat cycles are performed between -40 ° C and + 70 ° C. Each holding time at −40 ° C. and + 70 ° C. is 120 minutes. The amount of change in transmission loss before and after this heating and heat cycle is measured.

【0029】表1から、本発明の方法で製造した光ファ
イバの硬化塗布層は、高ゲル分率を有するのみならず、
光ファイバ自体の加熱前後における伝送損失の変化量が
比較例から得られる光ファイバのそれらと対比してすこ
ぶる小さく、信号伝送性能が安定していることがわか
る。
From Table 1, the cured coating layer of the optical fiber produced by the method of the present invention not only has a high gel fraction,
It can be seen that the amount of change in transmission loss before and after heating the optical fiber itself is extremely small compared to those of the optical fiber obtained from the comparative example, and the signal transmission performance is stable.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明で製造される光ファイバは、信号
伝送性能が経時的にすこぶる安定しているので、高性能
の信号伝送が要求される各種の用途に好適である。
The optical fiber manufactured according to the present invention is suitable for various applications requiring high-performance signal transmission because the signal transmission performance is extremely stable over time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の方法を実施するために用いられる装置
例の断面図である。
1 is a cross-sectional view of an exemplary apparatus used to carry out the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

P 光ファイバ母材 F 光ファイバ 1 加熱炉 2 塗料槽 3 硬化処理槽 32 石英ガラス管 33 コールドミラー 34 紫外線ランプ 37 冷気供給装置 P Optical fiber base material F optical fiber 1 heating furnace 2 paint tanks 3 curing tank 32 quartz glass tube 33 Cold Mirror 34 UV lamp 37 Cold air supply device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03C 25/00 - 25/70 C08F 290/00 - 290/06 C08F 299/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C03C 25/00-25/70 C08F 290/00-290/06 C08F 299/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ガラス系光ファイバの上に被覆された紫
外線硬化性ウレタンアクリレート樹脂の層を単官能モノ
マーの存在下で且つ該層を50℃以下の温度に保持した
状態で300mJ/cm2 以上の照射量の紫外線照射に
て硬化することを特徴とするガラス系光ファイバの製造
方法。
1. A state where and holding the said layer at a temperature of 50 ° C. below the layer of the coated UV-curable urethane acrylate resin in the presence of a monofunctional monomer on the glass optical fiber 3 mJ / cm 2 A method for manufacturing a glass-based optical fiber, which is characterized in that it is cured by irradiation with the above-mentioned irradiation amount of ultraviolet rays.
【請求項2】 ガラス系光ファイバの上に被覆された紫
外線硬化性ウレタンアクリレート樹脂の層を単官能モノ
マーの存在下で且つ該層を50℃以下の温度に保持した
状態で300mJ/cm 2 以上の照射量の紫外線照射に
て前記層のゲル分率を94重量%以上とすることを特徴
とするガラス系光ファイバの製造方法
2. Purple coated on a glass-based optical fiber
A layer of external ray curable urethane acrylate resin is used as a monofunctional monolayer.
And the layer was kept at a temperature below 50 ° C.
For UV irradiation with a dose of 300 mJ / cm 2 or more
And the gel fraction of the layer is 94% by weight or more.
And a method for manufacturing a glass-based optical fiber .
【請求項3】 紫外線硬化性ウレタンアクリレート樹脂
層の温度を冷風装置により50℃以下に保持する請求項
または2記載のガラス系光ファイバの製造方法。
3. A process according to claim 1 or 2 glass-based optical fiber according to maintain the temperature of the UV-curable urethane acrylate resin layer by cool air device 50 ° C. or less.
【請求項4】 紫外線硬化性ウレタンアクリレート樹脂
が、ポリテトラメチレングリコール、トリレンジイソシ
アナート、およびヒドロキシエチルアクリレートからな
る請求項1〜3のいずれかに記載のガラス系光ファイバ
の製造方法。
4. The method for producing a glass-based optical fiber according to claim 1, wherein the ultraviolet curable urethane acrylate resin comprises polytetramethylene glycol, tolylene diisocyanate, and hydroxyethyl acrylate.
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