JP6791125B2

JP6791125B2 - 光ファイバ素線

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Publication number: JP6791125B2
Application number: JP2017509069A
Authority: JP
Inventors: 矩章岩口; 益大飯田; 藤井　隆志; 隆志藤井
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2036-10-14
Also published as: WO2017065274A1; US20170242187A1; CN107076955A; CN107076955B; JPWO2017065274A1; US10241262B2

Description

本発明は、光ファイバ素線に関する。
本出願は、２０１５年１０月１４日出願の日本出願第２０1５−２０２６６５号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

一般に、光ファイバ心線は、ガラスファイバと該ガラスファイバを覆う被覆樹脂層とからなる光ファイバ素線を識別するために、インク層と呼ばれる薄い着色層を最外層に有している（例えば、特許文献１参照。）。

被覆樹脂層は、ガラスファイバを保護し、光ファイバの伝送損失を防ぐために十分な硬化性を有する必要がある。例えば、特許文献２では、耐マイクロベンド特性と低温特性を両立するために、被覆樹脂層に含まれるスズの含有量を低減することが検討されている。

特開平６−２４２３５５号公報国際公開第２０１４／１６８２０１号

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態による光ファイバ素線は、ガラスファイバと、ガラスファイバを覆う被覆樹脂層とを備え、被覆樹脂層が、スズと、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を含有する紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物とを含み、被覆樹脂層中に含まれる分子量１０００以下の未硬化成分の割合が、１５質量％以下であり、被覆樹脂層表面におけるリン−スズ錯体の量の炭化水素の量に対する比が１０００ｐｐｍ以下である。

本実施形態に係る光ファイバ素線の一例を示す断面図である。本実施形態に係る光ファイバテープ心線の一例を示す断面図である。

［本開示が解決しようとする課題］
光ファイバ心線は、光ファイバ心線を複数並列してテープ材で覆った光ファイバテープ心線の形態で使用されることがある。そして、光ファイバテープ心線からテープ材を除去して光ファイバ心線を取り出す作業をする際、インク層が被覆樹脂層から剥がれる、色剥がれが生じることがある。

そこで、本開示は、十分な硬化性を有し、かつ、インク層との密着性に優れる被覆樹脂層を備える光ファイバ素線を提供することを目的とする。

［本開示の効果］
本開示によれば、十分な硬化性を有し、かつ、インク層との密着性に優れる被覆樹脂層を備える光ファイバ素線を提供することができる。

［本発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態による光ファイバ素線は、ガラスファイバと、ガラスファイバを覆う被覆樹脂層とを備え、被覆樹脂層が、スズと、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を含有する紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物とを含み、被覆樹脂層中に含まれる分子量１０００以下の未硬化成分の割合が、１５質量％以下であり、被覆樹脂層表面におけるリン−スズ錯体の量の炭化水素の量に対する比が１０００ｐｐｍ以下である。

被覆樹脂層の硬化性を高めるためには、リン系光開始剤である２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィン（以下、「ＴＰＯ」と略記する。）を用いることが有効である。一方、ＴＰＯを多量に紫外線硬化型樹脂組成物に配合すると、ＴＰＯが被覆樹脂層の表面に偏在することがある。

また、スズ（Ｓｎ）触媒は、例えば、ウレタンの合成触媒として一般的に知られており、被覆樹脂層を形成するために用いられる紫外線硬化型樹脂組成物を構成する樹脂成分（例えば、ウレタンオリゴマー）に混入することがある。

スズはリンと錯体（Ｐ−Ｓｎ錯体）を形成して、被覆樹脂層の表面に偏在することがある。Ｐ−Ｓｎ錯体が被覆樹脂層表面に偏在すると、光ファイバテープ心線を作製した際の被覆樹脂層とインク層との界面の密着性が低下し、単心分離時に色剥がれが生じ易くなる。そこで、Ｐ−Ｓｎ錯体の偏在を抑えるためには、ＴＰＯの配合量を減らす必要があるが、ＴＰＯの配合量を減らすと、被覆樹脂層の硬化性が低下することになる。

これに対して、本実施施形態の光ファイバ素線は、被覆樹脂層中のリンが含まれ、被覆樹脂層表面におけるＰ−Ｓｎ錯体の量の炭化水素の量に対する比を１０００ｐｐｍ以下に低減することで、被覆樹脂層の硬化性と密着性とを両立することができる。

上記光ファイバ素線において、被覆樹脂層中に含まれる分子量１０００以下の未硬化成分の割合は、１５質量％以下であることにより、被覆樹脂層の硬化性を更に高めることができる。

上記被覆樹脂層は、プライマリ樹脂層とセカンダリ樹脂層とを有し、セカンダリ樹脂層は、ビスフェノール骨格を有する多官能モノマーを２５質量％以上含有する紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物を含んでいてもよい。これにより、リン−スズ錯体の偏在が更に低減され、被覆樹脂層はインク層との密着性により優れるものとなる。

セカンダリ樹脂層のヤング率は、２３℃で８００ＭＰａ以上であってもよい。これにより、耐マイクロベンド特性が向上できる。また、セカンダリ樹脂層のヤング率は、２３℃で９００ＭＰａ以上であってもよい。これにより、光ファイバ心線の剛性が高められるため、単心分離の作業性が向上できる。

光ファイバに機械強度を持たせるために樹脂被覆層には一定の厚さが必要であるが、光ファイバ素線の外径は、通常２６０μｍ以下であってもよい。また、光ケーブルの多芯化の観点から、光ファイバ素線の外径は、２１０μｍ以下であってもよい。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光ファイバ素線及びその製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（光ファイバ素線）
図１は、本実施形態に係る光ファイバ素線１の一例を示す断面図である。図１に示されるように、本実施形態の光ファイバ素線１は、光伝送体であるガラスファイバ１０及び被覆樹脂層２０を備えている。

ガラスファイバ１０は、コア１２及びクラッド１４を有しており、ガラス製の部材、例えばＳｉＯ_２ガラスからなる。ガラスファイバ１０は、光ファイバ素線１に導入された光を伝送する。コア１２は、例えばガラスファイバ１０の中心軸線を含む領域に設けられている。コア１２は、純ＳｉＯ_２ガラス、又は、それにＧｅＯ_２、フッ素元素等を含んでいてもよい。クラッド１４は、コア１２を囲む領域に設けられている。クラッド１４は、コア１２の屈折率より低い屈折率を有する。クラッド１４は、純ＳｉＯ_２ガラスからなってもよいし、フッ素元素が添加されたＳｉＯ_２ガラスからなってもよい。

ガラスファイバ１０の径は、通常、１２５μｍ程度である。被覆樹脂層２０の総厚は、６０〜７０μｍ程度であるが、それ以下であってもよい。被覆樹脂層２０の総厚は、３２．５μｍ以上が望ましい。被覆樹脂層２０の総厚は、３２．５〜６５μｍが好ましく、６２．５μｍ以下であってもよく、６０μｍ以下であってもよく、４２．５μｍ以下であってもよい。

光ファイバに機械強度を持たせるために樹脂被覆層には一定の厚さが必要であることから、光ファイバ素線１の外径は通常２６０μｍ以下であってもよい。光ファイバ素線１の外径は、１９０〜２５５μｍであってもよく、２４５μｍが好ましい。光ケーブルの多芯化の観点から、光ファイバ素線１の外径は、２１０μｍ以下であってもよく、２００μｍ以下が好ましく、１８０μｍ以上が好ましい。

被覆樹脂層２０は、ガラスファイバと接する第１の層であるプライマリ樹脂層２２と、該第１の層と接する第２の層であるセカンダリ樹脂層２４とを有している。

プライマリ樹脂層２２の厚さは、通常、１５〜４０μｍ程度であり、２０〜４０μｍであってもよい。セカンダリ樹脂層２４の厚さは、通常１５〜４５μｍ程度である。

プライマリ樹脂層２２のヤング率は、２３℃で１ＭＰａ以下であることが好ましく、０．８ＭＰａ以下であることがより好ましく、０．４ＭＰａ以下であることが更に好ましい。プライマリ樹脂層２２のヤング率の下限値は、特に限定されないが０．０５ＭＰａ程度である。セカンダリ樹脂層２４のヤング率は、２３℃で８００ＭＰａ以上であることが好ましく、８００〜１０００ＭＰａであってもよい。

光ファイバ心線の剛性が高められ、単心分離の作業性を向上する観点から、セカンダリ樹脂層２４のヤング率は、２３℃で８００ＭＰａ以上であることが好ましく、９００ＭＰａ以上であることがより好ましく、９００〜１５００ＭＰａであってもよい。

被覆樹脂層２０は、例えば、オリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含む紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させて形成することができる。

オリゴマーとしては、例えば、ウレタン（メタ）アクリレートが挙げられる。オリゴマーは、２種以上を混合して用いてもよい。ここで、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はそれに対応するメタクリレートを意味する。（メタ）アクリル酸についても同様である。

ウレタン（メタ）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及び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、例えば、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及びビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加ジオールが挙げられる。ポリイソシアネート化合物としては、例えば、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及びイソホロンジイソシアネートが挙げられる。水酸基含有アクリレート化合物としては、例えば、２−ヒドロキシ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート及びトリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートが挙げられる。

モノマーとしては、重合性基を１つ有する単官能モノマー、重合性基を２以上有する多官能モノマーを用いることができる。モノマーは、２種以上を混合して用いてもよい。

単官能モノマーとしては、例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、（メタ）アクリロイルモルホリン等の環状構造を有するＮ−ビニルモノマー；イソボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ノニルフェニル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート化合物が挙げられる。中でも、環状構造を有するＮ−ビニルモノマーが、硬化速度を向上する点で好ましい。

多官能モノマーとしては、例えば、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジイルジメチレンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ビスフェノール化合物のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加体ジオールのジ（メタ）アクリレート、ビスフェノール化合物のグリシジルエーテルにジ（メタ）アクリレートを付加させたエポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

ビスフェノール化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡＰ、ビスフェノールＢ、ビスフェノールＢＰ、ビスフェノールＣ及びビスフェノールＥが挙げられ、中でも、ビスフェノールＡが好ましい。すなわち、多官能モノマーとして、ビスフェノール骨格を有する多官能モノマーを用いることができ、中でも、ビスフェノールＡ骨格を有する多官能モノマーを用いることが好ましい。

特に、インク層との密着性がより一層向上する観点から、セカンダリ樹脂層２４は、セカンダリ樹脂層を形成するための紫外線硬化性樹脂組成物の全量を基準として、ビスフェノール骨格を有する多官能モノマーを２５質量％以上含有する紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物を含むことが好ましい。該紫外線硬化性樹脂組成物は、ビスフェノール骨格を有する多官能モノマーを２５〜４０質量％含有することがより好ましく、２５〜３５質量％含有することが更に好ましい。

被覆樹脂層２０を形成する紫外線硬化性樹脂組成物は、被覆樹脂層の硬化性と密着性とを両立する観点から、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（以下、「ＴＰＯ」という）を含有する。ＴＰＯの含有量は、被覆樹脂層２０中０．５〜２．０質量％となるように調整される。

上記紫外線硬化性樹脂組成物には、本発明の奏する効果を阻害しない範囲で、ＴＰＯ以外の公知のラジカル光重合開始剤を併用してもよく、例えば、アシルホスフィンオキサイド系開始剤及びアセトフェノン系開始剤が挙げられる。

アシルホスフィンオキサイド系開始剤としては、例えば、２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド及び２，４，４−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィノキサイドが挙げられる。

これらの開始剤由来のリンが、被覆樹脂層２０中に含まれる。リンの含有量は、被覆樹脂層２０を形成するための紫外線硬化性樹脂組成物を含む被覆樹脂液をアセトンに４０℃で１６時間浸漬して得られた抽出液をガスクロマトグラフ質量分析することで求めることができる。

アセトフェノン系開始剤としては、例えば、１−ヒドロキシシクロヘキサン−１−イルフェニルケトン（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア１８４」）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（ＢＡＳＦ社製、商品名「ダロキュア１１７３」）、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア６５１」）、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（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア９０７」）、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア３６９」）、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及び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−オンが挙げられる。

被覆樹脂層からのインク層の色剥がれを低減する観点から、被覆樹脂層表面におけるＰ−Ｓｎ錯体の量の炭化水素の量に対する比は、１０００ｐｐｍ以下であるが、９５０ｐｐｍ以下が好ましく、９００ｐｐｍ以下がより好ましい。Ｐ−Ｓｎ錯体の量の炭化水素の量に対する比の下限値は、特に限定されないが、６０ｐｐｍ程度である。なお、Ｐ−Ｓｎ錯体の量の炭化水素の量に対する比は、ＴＯＦ−ＳＩＭＳを用いて被覆樹脂層の表面を分析することで測定することができる。

被覆樹脂層２０中に含まれる分子量１０００以下の未硬化成分の割合は、被覆樹脂層の硬化性を向上する観点から、１５質量％以下であることが好ましい。分子量１０００以下の未硬化成分は、光ファイバ素線をメチルエチルケトンに６０℃で１７時間浸漬して、抽出された抽出物の分子量とその量をガスクロマトグラフ質量分析計で測定することにより求めることができる。

ガラスファイバ１０に被覆樹脂層２０を形成する方法としては、従来、光ファイバ素線の製造に用いられている方法を適用することができる。

例えば、クラッド１４の周囲に紫外線硬化性樹脂組成物を塗布し、その紫外線硬化性樹脂組成物を紫外線の照射によって硬化させることにより、被覆樹脂層２０を形成する。

被覆樹脂層２０が、プライマリ樹脂層２２及びセカンダリ樹脂層２４を有する場合は、プライマリ樹脂層形成用の樹脂組成物をクラッド１４の周囲に塗布し、紫外線の照射によって硬化させてプライマリ樹脂層２２を形成した後、セカンダリ樹脂層形成用の樹脂組成物をプライマリ樹脂層２２の周囲に塗布し、紫外線の照射によって硬化させてセカンダリ樹脂層２４を形成する方式（ｗｅｔ−ｏｎ−ｄｒｙ方式）を用いてもよい。また、プライマリ樹脂層形成用の硬化性樹脂組成物をクラッド１４の周囲に塗布した後、その周りにセカンダリ樹脂層形成用の樹脂組成物を塗布し、紫外線の照射によって同時に硬化させてプライマリ樹脂層２２及びセカンダリ樹脂層２４を形成する方式（ｗｅｔ−ｏｎ−ｗｅｔ方式）を用いてもよい。

（光ファイバ心線）
被覆樹脂層２０を構成するセカンダリ樹脂層２４の外周面には、光ファイバ素線を複数本配置して光ファイバテープ心線の形態で用いる際に識別するため、インク層となる着色層３０を形成することができる。本実施形態では、光ファイバ素線１に着色層３０が形成された形態を光ファイバ心線２という（図２参照）。

着色層の厚さは、３μｍ以上であり、５〜１０μｍであることが好ましい。着色層の厚さが３μｍ以上であれば、色剥がれを抑制することができる。

着色層は、光ファイバ心線の識別性を向上する観点から、顔料を含有することが好ましい。顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛華等の着色顔料、γ−Ｆｅ_２Ｏ_３、γ−Ｆｅ_２Ｏ_３とγ−Ｆｅ_３Ｏ_４の混晶、ＣｒＯ_２、コバルトフェライト、コバルト被着酸化鉄、バリウムフェライト、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ等の磁性粉、ＭＩＯ、ジンククロメート、ストロンチウムクロメート、トリポリリン酸アルミニウム、亜鉛、アルミナ、ガラス、マイカ等の無機顔料が挙げられる。また、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、染付レーキ顔料等の有機顔料を用いることもできる。顔料には、各種表面改質や複合顔料化等の処理が施されていてもよい。

光ファイバ心線の外径は、通常２４５〜２６５μｍ程度であるが、２４５μｍ以下であってもよい。光ファイバ心線の機械強度を向上させる観点からは、光ファイバ心線の外径は１９０μｍ以上が好ましい。

（光ファイバテープ心線）
本実施形態の光ファイバ素線を用いて光ファイバテープ心線を作製することができる。図２は、本実施形態に係る光ファイバテープ心線１００の断面図である。同図に示される光ファイバテープ心線１００は、並列配置された複数本（ここでは４本）の光ファイバ素線１の外周に着色層３０が形成された形態である光ファイバ心線２がテープ材４０により一体化されたものである。テープ材４０は、例えば、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂等によって形成されている。このような光ファイバテープ心線は、低温環境下における伝送損失の増加を低減することができる。また、上記光ファイバテープ心線は、光ファイバテープ心線からテープ材を除去して光ファイバ心線を取り出す作業をする際に色剥がれが生じることがなく、光ファイバ心線を容易に識別することができる。

次に実施例を挙げて、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

［プライマリ樹脂層形成用樹脂組成物の調製］
（調製例１）
ポリプロピレングリコールジオールに、ジイソシアネート、ヒドロキシアクリレートを反応させることにより得られるウレタンアクリレートを６５質量部、ノニルフェニルアクリレートを２５質量部、Ｎ−ビニルカプロラクタムを１０質量部及びＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製、商品名「ルシリンＴＰＯ」）を１質量部混合して、樹脂組成物Ａを調整した。

［セカンダリ樹脂層形成用樹脂組成物の調製］
ポリプロピレングリコールジオールに、ジイソシアネート、ヒドロキシアクリレートを反応させることにより得られるウレタンアクリレートと、ビスフェノール系エポキシアクリレートと、アクリル酸イソボルニルと、Ｎ−ビニルカプロラクタムと、ＴＰＯとを下記の割合で混合して、セカンダリ樹脂層形成用樹脂組成物をそれぞれ調製した。

（調製例２）
アクリル酸イソボルニルを１０質量部、Ｎ−ビニルカプロラクタムを１０質量部に固定し、セカンダリ樹脂層形成用樹脂組成物中に含まれるビスフェノールＡ系エポキシアクリレートが２５質量％となるように、ウレタンアクリレートの配合量を調整し、更に被覆樹脂層のＴＰＯの配合量を０．５質量％とした樹脂組成物Ｂ１を得た。

（調製例３）
アクリル酸イソボルニルを１０質量部、Ｎ−ビニルカプロラクタムを１０質量部に固定し、セカンダリ樹脂層形成用樹脂組成物中に含まれるビスフェノールＡ骨格を有するエポキシアクリレートが４５質量％となるようにウレタンアクリレートの配合量を調整し、更に被覆樹脂層のＴＰＯの配合量を２．０質量％とした樹脂組成物Ｂ２を得た。

（調製例４）
アクリル酸イソボルニルを１０質量部、Ｎ−ビニルカプロラクタムを１０質量部に固定し、セカンダリ樹脂層形成用樹脂組成物中に含まれるビスフェノールＡ骨格を有するエポキシアクリレートが３０質量％となるようにウレタンアクリレートの配合量を調整し、更に被覆樹脂層のＴＰＯの配合量を０．２質量％とした樹脂組成物Ｂ３を得た。

（調製例５）
アクリル酸イソボルニルを１０質量部、Ｎ−ビニルカプロラクタムを１０質量部に固定し、セカンダリ樹脂層形成用樹脂組成物中に含まれるビスフェノールＡ骨格を有するエポキシアクリレートが１０質量％となるようにウレタンアクリレートの配合量を調整し、更に被覆樹脂層のＴＰＯの配合量を１．０質量％とした樹脂組成物Ｂ４を得た。

（調製例６）
調製例３においてウレタンアクリレートの分子量を調整し、セカンダリ樹脂層のヤング率が２３℃で８００ＭＰａとなる樹脂組成物Ｂ５を得た。

（調製例７）
調製例３においてウレタンアクリレートの分子量を調整し、セカンダリ樹脂層のヤング率が２３℃で１０００ＭＰａとなる樹脂組成物Ｂ６を得た。

（調製例８）
調製例３において被覆樹脂層のＴＰＯの配合量を０．５質量％とした樹脂組成物Ｂ７を得た。

［着色層形成用樹脂組成物の調製］
（調製例９）
ウレタンアクリレート系樹脂を７０質量部、有機顔料を６質量部、２官能アクリレートモノマーと多官能アクリレートモノマーとの混合物（配合比：４／６）を２０質量部、イルガキュア９０７を３質量部、フェノール系酸化防止剤を０．０３質量部、硫黄系酸化防止剤を０．０１質量部、アミン系重合禁止剤を０．０１質量部及びシリコーンオイルを０．１重量部混合して、樹脂組成物Ｃを調製した。

［テープ材用樹脂組成物の調製］
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を１８質量部、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を１０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トリシクロデカンジアクリレートを１５質量部、Ｎ−ビニルピロリドンを１０質量部、イソボルニルアクリレートを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を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（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア９０７」）を０．７質量部及びＴＰＯを１．３質量部混合して、樹脂組成物Ｄを調製した。

［光ファイバ素線］
（実施例１）
コア及びクラッドから構成される直径１２５μｍのガラスファイバの外周に、樹脂組成物Ａを用いて厚さ３５μｍのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周に樹脂組成物Ｂ１を用いて厚さ２５μｍのセカンダリ樹脂層を形成して、直径２４５μｍの光ファイバ素線を得た。なお、線速は１５００ｍ／分とした。

（実施例２）
樹脂組成物Ｂ２を用いてセカンダリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ素線を得た。

（実施例３）
コア及びクラッドから構成される直径１２５μｍのガラスファイバの外周に、樹脂組成物Ａを用いて厚さ１７．５μｍのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周に樹脂組成物Ｂ５を用いて厚さ１７．５μｍのセカンダリ樹脂層を形成して、直径１９５μｍの光ファイバ素線を得た。

（実施例４）
樹脂組成物Ｂ６を用いてセカンダリ樹脂層を形成した以外は、実施例３と同様に操作して光ファイバ素線を得た。

（実施例５）
樹脂組成物Ｂ７を用いてセカンダリ樹脂層を形成した以外は、実施例３と同様に操作して光ファイバ素線を得た。

（比較例１）
樹脂組成物Ｂ３を用いてセカンダリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ素線を得た。

（比較例２）
樹脂組成物Ｂ４を用いてセカンダリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ素線を得た。

［光ファイバ心線］
実施例及び比較例でそれぞれ得られた光ファイバ素線を一旦巻き取った後に、着色機で光ファイバ素線を改めて繰り出しながらセカンダリ樹脂の外周に樹脂組成物Ｃにより、厚さ５μｍのインク層（着色層）を形成することで、光ファイバ心線をそれぞれ作製した。

［光ファイバテープ心線］
光ファイバ心線を４本並列してそれらの周囲をテープ材（樹脂組成物Ｄ）で被覆して一体化して光ファイバテープ心線を得た。

［評価］
（Ｐ−Ｓｎ錯体の量）
セカンダリ樹脂層表面を、ＴＯＦ−ＳＩＭＳで分析した。使用装置をＴＲＩＦＴＶｎａｎｏＴＯＦ、イオン種Ａｕ＋、加速電圧３０ｋＶとした。光ファイバ素線の側方からイオンビームを照射して測定した。＋３３７（ｍ／ｚ）のピークの値（リン−スズ錯体の量を表す）と＋５９（ｍ／ｚ）のピークの値（炭化水素の量を表す）の比（＋３３７のピークの値／＋５９のピークの値）からＰ−Ｓｎ錯体の量の炭化水素の量に対する比を測定した。結果を表１に示す。

（硬化性の評価）
被覆樹脂層の硬化性を、下記条件で分子量が１０００以下の未硬化成分を抽出することで確認した。すなわち、光ファイバ素線をメチルエチルケトンに６０℃で１７時間浸し、抽出された抽出物のうち分子量１０００以下の物質の量をガスクロマトグラフ質量分析計で求め、これを光ファイバ素線の被覆層樹脂層の重量で除して、分子量１０００以下の成分の割合を求めた。結果を表１に示す。光ファイバ素線未硬化成分の含有量が１５質量％以下である場合を、硬化性良とし、１５質量％を超える場合を硬化性不良とした。

（単心分離作業及び色剥がれ試験）
光ファイバテープ心線を工具（住友電気工業社製ＴＳ−１／４）を使用してテープ材を除去して光ファイバ心線に分離した。このときに色剥がれがない（着色層がテープ材とともに剥がれることがない）場合を密着性「良」とし、色剥がれが生じると密着性「不良」と判断した。

（セカンダリ樹脂層のヤング率）
セカンダリ樹脂層のヤング率は、光ファイバ素線からガラス部分を抜き取り、被覆樹脂層を引っ張り試験機にかけて測定した。結果を表２に示す。

（単心分離作業性）
光ファイバテープ心線からＴｅｌｃｏｒｄｉａＧＲ−２０５．３．１に準拠し、光ファイバ心線を単心分離させた。その際のインク層（着色層）の剥がれの有無を評価した。表２中、剥がれ無しを「Ａ」、剥がれ有りを「Ｂ」とした。

実施例で作製した光ファイバ素線では、被覆樹脂層が十分な硬化性を有し、かつ、インク層との密着性に優れることが確認できた。また、セカンダリ樹脂層のヤング率が大きくなると、単心分離作業性が向上することが確認できた。

１…光ファイバ素線、２…光ファイバ心線、１０…ガラスファイバ、１２…コア、１４…クラッド、２０…被覆樹脂層、２２…プライマリ樹脂層、２４…セカンダリ樹脂層、３０…着色層、４０…テープ材、１００…光ファイバテープ心線。

Claims

ガラスファイバと、前記ガラスファイバを覆う被覆樹脂層と、を備える光ファイバ素線であって、
前記被覆樹脂層が、スズと、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を含有する紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物とを含み、前記２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンの含有量が、０．５〜２．０質量％であり、
前記被覆樹脂層中に含まれる分子量１０００以下の未硬化成分の割合が、１５質量％以下であり、
前記被覆樹脂層表面におけるリン−スズ錯体の量の炭化水素の量に対する比が６０ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下であり、
前記被覆樹脂層が、プライマリ樹脂層とセカンダリ樹脂層とを有し、
前記セカンダリ樹脂層が、ビスフェノール骨格を有する多官能モノマーを２５質量％以上含有する紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物を含む、光ファイバ素線。
前記セカンダリ樹脂層のヤング率が、２３℃で８００ＭＰａ以上である、請求項１に記載の光ファイバ素線。
前記セカンダリ樹脂層のヤング率が、２３℃で９００ＭＰａ以上である、請求項１記載の光ファイバ素線。
外径が２６０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ファイバ素線。
外径が２１０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ファイバ素線。