JPH1059748A - Production of glass optical fiber - Google Patents
Production of glass optical fiberInfo
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- JPH1059748A JPH1059748A JP8217157A JP21715796A JPH1059748A JP H1059748 A JPH1059748 A JP H1059748A JP 8217157 A JP8217157 A JP 8217157A JP 21715796 A JP21715796 A JP 21715796A JP H1059748 A JPH1059748 A JP H1059748A
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
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Abstract
Description
【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 a base material thereof.
Immediately above it is generally applied a soft primary coating. This primary coating layer is applied to prevent the occurrence 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. . As a constituent material of the primary coating layer, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or the like is used. Soft UV-curable resins are obtained by curing various UV-curable resins by UV irradiation in the presence of a monofunctional monomer, and have a small number of crosslinking points due to the use of a monofunctional monomer. Indicates soft. Regarding the ultraviolet irradiation conditions of the optical fiber coating layer, Japanese Patent Publication No. 5-72339 discloses that 25
There is disclosed a method for forming a primary coating layer in which the elastic modulus is adjusted by irradiating ultraviolet rays while maintaining the temperature at a predetermined temperature in the range of 200 ° C. to 200 ° C. In addition, IEICE Autumn Conference 1993,
The fourth issue relates to the formation of a hard secondary coating layer, and 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 a urethane acrylate resin, which is one of a number of UV-curable resins known for forming a coating layer of an optical fiber, and irradiating the 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。Uncured, ie, UV-curable urethane acrylate resins are 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 a growth reaction in which the degree of polymerization of radicals gradually increases, (3) a chain transfer reaction in which radicals are transferred to other molecules, and (4) a termination reaction in which radicals disappear and a radical reaction stops. It is generally believed that they cure. Various investigations were conducted to determine the cause of the above problem based on these reaction mechanisms, and the following was found. That is, when the ultraviolet-curable urethane acrylate resin is irradiated with ultraviolet light at a high temperature in the presence of a monofunctional monomer, a growth reaction is promoted at an early stage of the reaction, and a growth radical having a rather large molecular weight is generated. The degree of freedom of the growing radical increases, and the termination reaction becomes dominant. As a result, the reaction is completed before the growth reaction proceeds sufficiently, and a cured product having an uncrosslinked portion is obtained. This uncrosslinked portion then reacts or volatilizes during the use of the optical fiber, etc.
Thus, the characteristics of the primary coating layer are changed, which in turn causes a change in the transmission characteristics of the optical fiber.
【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。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to the use of an ultraviolet-curable urethane acrylate resin.
An object of the present invention is to provide a method for 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. A UV-curable urethane acrylate resin layer coated on a glass-based optical fiber in the presence of a monofunctional monomer and with the layer maintained at a temperature of 50 ° C. or less, with an irradiation dose of at least 300 mJ / cm 2. A method for producing a glass-based optical fiber, comprising curing by irradiation. 2. 2. The method for producing a glass-based optical fiber according to the above 1, 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 according to the above item 1 or 2, comprising 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。By irradiating an ultraviolet-curable urethane acrylate resin layer with ultraviolet light in the presence of a monofunctional monomer and maintaining the layer at a low temperature of 50 ° C. or less, the ultraviolet irradiation at the above-mentioned high temperature is performed. Unlike the case (1), diffusion of the monofunctional monomer as a low molecular component becomes dominant, and the growth reaction is promoted. At least 30
By irradiating ultraviolet rays as high as 0 mJ / cm 2, a cured urethane acrylate resin layer having extremely few unreacted portions 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 which is the main component of the ultraviolet-curable urethane acrylate resin used in the present invention may have various chemical structures known for general coating, optical fiber production, and the like. 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
About 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, methylene bis (4-cyclohexyl isocyanate) or others, 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。The polyol is, for example, polytetramethylene glycol, a cyclic ether other than tetrahydrofuran, for example, a copolymerized diol of at least one such as propylene oxide and tetrahydrofuran, ethylene glycol, polyoxypropylene diamine, or others. More than one polyol is 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。The hydroxy acrylate is, for example, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, pentaerythritol triacrylate, glycidyl methacrylate or others, and one or more hydroxy acrylates 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。The UV-curable urethane acrylate resin is used by blending a known photoinitiator and a monofunctional monomer. Examples of the photoinitiator include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, benzyldimethylketal, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propane- 1-one, benzophenone, benzoin ester, benzoin ether or others, and 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 an ultraviolet-curable urethane acrylate resin, for example, those having one acryloyl group or methacryloyl group or one vinyl group in a molecule can be used. 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。The monofunctional monomer having one acryloyl group or methacryloyl group in the molecule is exemplified by isobornyl acrylate, hexyl acrylate,
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 a monofunctional monomer having one vinyl group in a molecule include N-vinylcaprolactam and N-vinylcaprolactam.
Vinyl pyrrolidone, vinyl phenol, acrylamide, vinyl acetate, vinyl ether, styrene and the like.
【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 oligomer, which is the main component of the ultraviolet-curable urethane acrylate resin,
It is a highly viscous liquid at room temperature. Therefore, as the above-mentioned various monofunctional monomers, those capable of dissolving such a high-viscosity oligomer and reducing the viscosity so that it can be applied to an optical fiber by a usual method are preferable. Further, those excellent in the curing speed for urethane acrylate oligomer, the crosslink density, and the adhesion to the optical fiber are preferable. From the above viewpoint, particularly preferable monofunctional monomers include isobornyl acrylate, lauryl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, caprolactone-modified tetrafurfuryl acrylate, nonylphenoxy polyethylene glycol, N-vinylcaprolactam, N-vinylpyrrolidone, and the like. It 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 の
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, an ultraviolet-curable urethane acrylate resin containing a photoinitiator and a monofunctional monomer is coated in a usual manner on an optical fiber drawn from an optical fiber preform, and then coated. It is cured by irradiating with ultraviolet rays at an irradiation amount of at least 300 mJ / cm 2 while being kept at a temperature of 50 ° C. or less, and particularly at least 350 mJ / cm 2 while being kept at a temperature of 40 ° C. or less.
Irradiation curing is preferably performed 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。Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of an apparatus used to carry out the method of the present invention.
Is a heating furnace for drawing the paint, 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 an ultraviolet ray for coating a coating layer of the paint C applied on the optical fiber F with an ultraviolet ray. This is a curing tank for curing by irradiation. The curing bath 3 includes an outer wall 31, a quartz glass tube 32 serving 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 inlet tube. 3
5, a ventilation outlet pipe 36, and a cool 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 the hardening tank 3, and the upper end thereof is open to the atmosphere in accordance with the opening provided on the upper wall of the outer wall 31. In addition, quartz glass tube 3
The lower end of 2 penetrates the lower wall of the outer wall 31 and projects into the atmosphere. The cold mirror 33 has a curved surface that condenses the ultraviolet light emitted from the ultraviolet lamp 34 on the surface of the optical fiber F passing through the quartz glass tube 32 over the entire length thereof, and emits the infrared light emitted from the ultraviolet lamp 34. It also has the function of absorbing. Cold air supply device 3
7 includes a cool air supply pipe 371 and an annular gas distribution section 372 connected thereto, and the gas distribution section 372 has an annular gas outlet 373. The inside of the annular gas distribution section 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 optical fiber F is coated with the coating material C in the coating tank 2 to form a coating layer on the surface thereof, and the coating layer is cured by being irradiated with ultraviolet rays 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 heat from the ultraviolet lamp 34. This rise in temperature, particularly inside the quartz glass tube 32, is abhorrent in the practice of the present invention, so that in order to prevent this, cool air is introduced into the quartz glass tube 32 from the gas outlet 373 of the cool air supply device 37. The coating layer on the optical fiber F is continuously released to be kept at a low temperature of 50 ° C. or less. As the cool air, an inert gas such as nitrogen, argon, and helium is suitable. The temperature of the cool air required to realize the necessary cooling depends on the size and the linear velocity of the optical fiber F or the flow rate of the cool air itself, but generally, about 5 to 25 ° C. is appropriate. At the time of general operation, air is introduced from the ventilation inlet pipe 35 and exhausted from the ventilation outlet pipe 36 to prevent the temperature of the hardening tank 3 from rising excessively. As a result, the cooling inside the quartz glass tube 32 can be indirectly assisted.
【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。The present invention will be described in more detail with reference to the following 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 of UV-curable urethane acrylate resins were prepared. Resin 1: polytetramethylene glycol, tolylene diisocyanate as urethane acrylate oligomer,
And 2-hydroxyethyl acrylate, 60 parts by weight, 10 parts by weight of caprolactone-modified tetrafurfuryl acrylate and 30 parts by weight of nonylphenoxy polyethylene glycol as monofunctional monomers,
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 2-hydroxyethyl acrylate, 60 parts by weight, 10 parts by weight of caprolactone-modified tetrafurfuryl acrylate and 30 parts by weight of nonylphenoxy polyethylene glycol as monofunctional monomers,
And 0.5 parts by weight of 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and 0.5 parts by weight of benzyldimethyl ketal as a photoinitiator.
【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 speed of 600 m / min. In a curing treatment tank of the same type as in Example 1, the coating layer was cured under irradiation conditions of an average temperature of 25 ° C. and an irradiation amount of 450 mJ / cm 2 , thus obtaining an optical fiber having a cured coating layer having an average thickness of 30 μm. 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 above temperature.
【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 a cured coating layer having an average thickness of 30 μm was obtained in the same manner and under the same conditions as in Example 1 except that the irradiation amount of the coating layer was changed to 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 a cured coating layer having an average thickness of 30 μm was obtained in the same manner and under the same conditions as in Example 1 except that the resin 2 was used as the ultraviolet-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 a cured coating layer having an average thickness of 30 μm was obtained in the same manner and under the same conditions as in Example 3 except that the irradiation amount of the coating layer was changed to 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 amount was 100 mJ / cm.
Except for using 2 irradiation conditions at the same method and conditions as in Example 1, the average thickness of the cured coating layer was obtained an optical fiber of 30 [mu] m.
【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 average temperature of the coating layer was 60 ° C. and the irradiation amount was 100 mJ / cm.
An optical fiber having a cured coating layer having an average thickness of 30 μm was obtained in the same manner and under the same conditions as in Example 3 except that the irradiation conditions were changed to 2 .
【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
For each of the optical fibers obtained from the above, the gel fraction of the cured coating layer and the degree of change over time in the signal transmission performance were measured by the methods described below. Table 1 shows the measurement results.
【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。Measurement method of gel fraction of cured coating layer: According to Soxhlet extraction method using methyl ethyl ketone as extraction solvent. The extraction was performed for 5 hours. Method for measuring temporal change in signal transmission performance: 48 at 100 ° C.
After heating for 10 hours, 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 performing 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, it can be seen that the cured coating 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 much smaller than that of the optical fiber obtained from the comparative example, and that 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 by the present invention has a very stable signal transmission performance over time, and is suitable for various uses requiring high-performance signal transmission.
【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。FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of an apparatus used to carry out the method of the present invention.
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 preform F Optical fiber 1 Heating furnace 2 Paint tank 3 Curing tank 32 Quartz glass tube 33 Cold mirror 34 Ultraviolet lamp 37 Cold air supply device
Claims (3)
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。An ultraviolet-curable urethane acrylate resin layer coated on a glass-based optical fiber is at least 300 mJ / cm 2 in the presence of a monofunctional monomer and with the layer kept at a temperature of 50 ° C. or lower. A method for producing a glass-based optical fiber, comprising: curing by irradiation with ultraviolet rays having an irradiation amount of:
層の温度を冷風装置により50℃以下に保持する請求項
1記載のガラス系光ファイバの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the temperature of the ultraviolet-curable urethane acrylate resin layer is kept at 50 ° C. or less by a cool air device.
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または2記載のガラス系光ファイバの製造方
法。3. The method according to claim 1, wherein the ultraviolet-curable urethane acrylate resin comprises polytetramethylene glycol, tolylene diisocyanate, and hydroxyethyl acrylate.
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JP21715796A JP3408697B2 (en) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | Manufacturing method of glass based optical fiber |
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JPH1059748A true JPH1059748A (en) | 1998-03-03 |
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ID=16699753
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JP21715796A Expired - Lifetime JP3408697B2 (en) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | Manufacturing method of glass based optical fiber |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3408697B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1092998A2 (en) * | 1999-10-07 | 2001-04-18 | Hitachi Cable, Ltd. | Method and apparatus for anchoring optical fiber |
JP2017145146A (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 古河電気工業株式会社 | Optical fiber strand manufacturing method |
WO2022050257A1 (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | 住友電気工業株式会社 | Optical fiber and production method for optical fiber |
-
1996
- 1996-08-19 JP JP21715796A patent/JP3408697B2/en not_active Expired - Lifetime
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WO2017141832A1 (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 古河電気工業株式会社 | Method for manufacturing optical fiber wire |
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US12111494B2 (en) | 2020-09-04 | 2024-10-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and method for manufacturing optical fiber |
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Publication number | Publication date |
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