JP3675884B2 - 光ファイバ素線の製法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、１次被覆層と２次被覆層とからなる２層構造の被覆層を有する光ファイバ素線を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光ファイバ素線の製造にあっては、光ファイバ母材を溶融紡糸して得られる光ファイバ裸線に、紫外線硬化性樹脂液などの硬化性樹脂液を二層にわたって塗布し、硬化して、１次被覆層および２次被覆層からなる二重構造の被覆層を形成する方法が広く用いられている。
そして、１次被覆層はヤング率が１ｋｇ／ｍｍ² 以下の低ヤング率の、２次被覆層はヤング率が２０ｋｇ／ｍｍ² 以上の高ヤング率の硬化樹脂からなっている。
【０００３】
この製法は、１次被覆層となる第１の樹脂液を塗布後、これを硬化したのち、２次被覆層となる第２の樹脂液を塗布し、これを硬化する第１の製法と、１次被覆層となる第１の樹脂液を塗布後、引き続いて２次被覆層となる第２の樹脂液を塗布し、これら樹脂液を一挙に硬化する第２の製法とに二分される。
また、第２の製法は、２個のコーティングダイスを用いて、別々に塗布するものと、１個のコーティングダイスを用いて第１および第２の樹脂液を同時に塗布するものに細分される。
【０００４】
上述の第１の製法では、紫外線照射装置などの硬化装置が２基必要となり、製造ラインが長くなるとともに紡糸速度の高速化に十分対応できない欠点がある。このため、高速紡糸に対応するには、第２の製法を採用することになるが、この方法では第１の樹脂液が未硬化の状態のままでこの上に第２の樹脂液を塗布することになるので、原理的に塗布が不安定となり、１次被覆層と２次被覆層との界面が乱れたり、２次被覆層となる第２の樹脂液が良好に塗布できなくなったりすることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
よって、この発明における課題は、光ファイバ裸線上に１次被覆層となる第１の樹脂液を塗布し、この上に引き続いて２次被覆層となる第２の樹脂液を塗布し、これらを硬化させる方法において、１次被覆層と２次被覆層との界面の乱れがなく、第２の樹脂液が良好に均一に安定して塗布できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、光ファイバ裸線上に第１の樹脂液を塗布し、ついで、このものを温度制御手段に通して第１の樹脂液の粘度を調節したのち、第１の樹脂液上に第２の樹脂液を塗布し、これら樹脂液を硬化して被覆を形成する光ファイバ素線の製法であって、
第１の樹脂液の上に第２の樹脂液を塗布する時点における第１の樹脂液の粘度（η１）を８００〜４０００センチポイズとし、第２の樹脂液の粘度（η２）を５００〜３０００センチポイズとし、これらの粘度の比（η２／η１）を１，２以下とすることを特徴とする光ファイバ素線の製法である。
【０００７】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の製法の第１の例に用いられる製造装置を示すものである。
溶融紡糸された光ファイバ裸線１が第１コーティングダイス２に導かれ、ここで１次被覆層となる第１の樹脂液が塗布される。この第１の樹脂液が塗布された光ファイバ裸線１は、温度制御筒３を通過して第１の樹脂液の温度が調整されたのち、第２コーティングダイス４に送られ、ここで２次被覆層となる第２の樹脂液が塗布される。
ついで、この第１および第２の樹脂液が塗布された光ファイバ裸線１は、紫外線照射装置などの硬化装置５に送られ、ここで一挙に２つの樹脂液が硬化され、光ファイバ素線６とされる。
【０００８】
ここで、第１および第２の樹脂液としては、紫外線硬化性樹脂液が主に使用されるが、これ以外の熱硬化性樹脂液、例えばシリコーン樹脂液、変性シリコーン樹脂液なども使用できる。
また、第１の樹脂液には、硬化後のヤング率が１ｋｇ／ｍｍ² 以下の低ヤング率となるものが、第２の樹脂液には硬化後のヤング率が１０ｋｇ／ｍｍ² 以上の高ヤング率となるものが用いられる。
さらに、硬化装置５として、紫外線照射装置以外に、樹脂液の種類に応じて加熱装置などが用いられることは勿論である。
【０００９】
そして、第１の樹脂液が塗布された光ファイバ裸線１が第２コーティングダイス４に送られ、ここで第１の樹脂液の上に第２の樹脂液を塗布する時点での第１の樹脂液の粘度（η₁ ）が８００〜４０００センチポイズの範囲にあり、また第２の樹脂液の粘度（η₂ ）が５００〜３０００センチポイズの範囲にあり、かつ同時にこれら両者の粘度の比（η₂／η₁）が１．２以下、好ましくは０．３〜１．２、さらに好ましくは０．５〜１．１５の範囲となるように、第１および第２の樹脂液の粘度が調節される。
【００１０】
この粘度の調節は、樹脂液自体の配合組成、樹脂分子量、添加反応性モノマーなどを調整する方法と、樹脂液の温度を調整する方法によって行うことができる。しかし、通常は、樹脂液自体の組成を変化させて粘度を変化させることは、他の条件、例えば硬化後のヤング率、硬化速度などの制約を受けるため、温度を変化させて粘度を変化させることが簡単であり、実用的である。
一般に、樹脂液の粘度はその温度が上昇すれば低下し、樹脂液が定まればその温度によって粘度が定まる。
【００１１】
このため、この例では第１の樹脂液を塗布したのち、この第１の樹脂液の温度を温度制御筒３で調節し、第２コーティングダイス４で第２の樹脂液が塗布される時点での粘度を調節するようにしている。
温度制御筒３は、冷水や温水などの熱媒体を流す筒状のジャケット３ａを有し、このジャケット３ａの内部空間に温度調節されたヘリウムガスを流すようにしたもので、第１の樹脂液を加熱または冷却してその粘度を変化させるようになっている。
また、第２コーティングダイス４に供給される第２の樹脂液の温度あるいは組成を選択することで第２の樹脂液の粘度を調節することができる。
これらの手段によって、第１および第２の樹脂液の粘度についての上述の関係を満たすようにすることができる。
【００１２】
ここで、第１の樹脂液の粘度が８００〜４０００センチポイズの範囲外であると光ファイバ裸線１への均一な塗布ができなくなる。第２の樹脂液の粘度が５００〜３０００センチポイズの範囲外であると第１の樹脂液の表面への塗布が良好に行われない。
また、粘度の比（η₂／η₁）が１．２を越えると第２の樹脂液の粘度が第１の樹脂液の粘度よりも高くなり、低粘度の第１の樹脂液で高粘度の第２の樹脂液を引張ることができず、塗布不能になるかあるいは第１の樹脂液と第２の樹脂液との界面が乱れることになる。比（η₂／η₁）が０．３未満になると第１の樹脂液の冷却ラインが長くなるので、製造上不都合となる。
【００１５】
以下、具体例を示して作用効果を明確にする。
（実施例１）
図１に示した装置を用いて光ファイバ素線を製造した。温度制御筒３のジャケット３ａに冷水を流し、低温のヘリウムガスをジャケット３ａ内に流すことにより、第１コーティングダイス２で塗布した第１の樹脂液の温度を変化させ、かつ第２の樹脂液の温度を変化させて、第２コーティングダイス４での第２の樹脂液の塗布時の両方の樹脂液の粘度を表１に示すように種々に変化させて６種の光ファイバ素線を製造し、その被覆状態を検討した。
【００１６】
ここで使用した樹脂液はともに紫外線硬化性樹脂液であり、第１の樹脂液および第２の樹脂液については、すべて同一のものを使用した。
被覆状態の検討は、第２の樹脂の塗布状態および硬化後の被覆層の状態を評価して行った。
結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】

【００２０】
実施例１から、樹脂液の粘度の比（η２／η１）を１．２以下とすることで、良好な被覆が行えることがわかる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の製法にあっては１次被覆層となる第１の樹脂液の上に２次被覆層となる第２の樹脂液を良好に安定して塗布することができ、第２の樹脂液が塗布できなかったり、第１と第２の樹脂液の界面が乱れたりすることがなく、均質な被覆層を有する光ファイバ素線を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の例の製法に用いられる装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１・・・光ファイバ裸線、２・・・第１コーティングダイス、３・・・温度制御筒、４・・・第２コーティングダイス、５・・・硬化装置、６・・・光ファイバ素線。

Claims (1)

1. 光ファイバ裸線上に第１の樹脂液を塗布し、ついで、このものを温度制御手段に通して第１の樹脂液の粘度を調節したのち、第１の樹脂液上に第２の樹脂液を塗布し、これら樹脂液を硬化して被覆を形成する光ファイバ素線の製法であって、
   第１の樹脂液の上に第２の樹脂液を塗布する時点における第１の樹脂液の粘度（η１）を８００〜４０００センチポイズとし、第２の樹脂液の粘度（η２）を５００〜３０００センチポイズとし、これらの粘度の比（η２／η１）を１．２以下とすることを特徴とする光ファイバ素線の製法。

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