JPS63128307A - 石英ガラス系光フアイバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 童栗上■机反分国 本発明は、石英ガラス系光ファイバに関し、特にその１
次被覆および２次被覆がいずれも紫外線硬化した有機高
分子樹脂にて形成されてなる石英ガラス系光ファイバに
関する。

ｌ米□□□鼓歪 石英ガラス系光ファイバの可視性を改善する目的で有機
高分子からなる１次被覆層を光ファイバの直上に、さら
に光ファイバを外力から保護するために１次被覆層の上
に２次被覆層を介してジャケット層が設けられている。

従来、１次被覆層および２次被覆層は熱可塑性有機高分
子または熱硬化性有機高分子にて形成されていたが、紫
外線硬化性塗料の使用が光ファイバケーブルの高能率生
産上有利であることに着目して最近ではそれらの層を紫
外線硬化性塗料を用いて形成する研究が鋭意進められて
おり一部実用もなされている。

石英ガラス系の光ファイバを厳寒地域などのような低温
環境（−１０℃以下）下で使用する場合には、光伝送損
失が大きくなる問題がある。この現象は、被覆樹脂の収
縮により被覆層にマイクロベンディングが生じるからで
あると考えられておリ、１次被覆として常温で１〜１０
０ｋｇ／−のヤング率を有しかつ低温（約−３０℃）で
もヤング率がほとんど変化しないような柔らかい樹脂が
用いられている。

°を　すべきロ　占 しかしながら、低温で低ヤング率を有する樹脂を１次被
覆材として用いることによりファイバの低温での光伝送
特性はかなり改善はされるが、光伝送損失の増加は依然
として存在しており、またさらに光ファイバが稼動中に
遭遇することがある高温度、たとえば４０〜８０℃にお
いて光伝送損失が増加する問題がある。したがって上記
した低温度〜高温度にわたって良好な光伝送特性を維持
する光ファイバの開発が重要となっている。

間　専を　゛するための手 本発明は、上記した問題点を解決するための手段として
、石英ガラス系光ファイバ上の１次被覆および２次被覆
がいずれも紫外線硬化した有機高分子樹脂にて形成され
てなる石英ガラス系光ファイバであって、１次被覆の紫
外線硬化有機高分子樹脂の２５℃および一３０°Ｃにお
けるヤング率がそれぞれ１０〜１００　ｋｇ／ａａおよ
び１００〜２０、　０００ｋｇ／ｃｎであり、２次被覆
の紫外線硬化有機高分子樹脂のＴｇ（ガラス転移点）お
よび２５℃におけるヤング率がそれぞれ８０℃以上およ
び１，０００〜２０．　　ＯＯＯｋｇ／ａｄであること
を特徴とする石英ガラス系光ファイバを提供しようとす
るものである。

昨凰芝延拉飲果 本発明の樹脂被覆光ファイバの大きな特徴は、従来低温
時の光伝送損失を増大させると考えられていた低温時に
ヤング率の増大する樹脂を１次被覆に用いる点、並びに
２次被覆用の樹脂として８０℃以上の高Ｔｇを有し、し
かも２５℃におけるヤング率がＩｔ、ｏｏｏ〜２０．　
０００ｋｇ／ｃａｔのものを用いる点にある。特性が互
いに異なる２種類の紫外線硬化有機高分子樹脂を１次被
覆および２次被覆に用いると低温度〜高温度にわたって
良好な光伝送特性を維持する光ファイバが得られる。そ
の理由は未だ明らかではないが、本発明の優れた効果は
後述する実施例から明らかである。

天隻桝 第Ｆ図および第２図は、いずれも本発明の実施例の断面
図であって、第１図は単線形光ファイバの例であり、第
２図は多数本の光ファイバを並列配置してテープ状とし
たものである。

第１図および第２図において、１はステップインデック
ス形、グレーデドインデックス形、シングルモード形な
どの石英ガラス系光ファイバ、２は光ファイバ１の直上
に設けられた１次被覆層、３は２次被覆層、４はジャケ
ット層である。なお第１図のジャケット層は必ずしも必
要ではない。

１次被覆２の形成に用いる紫外線硬化性の樹脂は、その
紫外線硬化物が２５℃において１０〜１００　ｋｇ／ｃ
１１、好ましくは３０〜８０ｋｇ／ｃｄＴのヤング率を
有し、かつ−３０℃でのヤング率が１００〜２０．　　
ＯＯＯｋｇ／ｃｉ、好ましくは５００〜５，０００ｋｒ
／−となるものである。この範囲のヤング率温度依存性
を有するものは、後記する２次被覆３との併用の状態の
もとにあって意外にも低温時の光伝送特性の優れた光フ
ァイバを実現する重要な作用をなす。

１次被覆形成用の紫外線硬化性樹脂としては、たとえば
ウレタンアクリレート系、ポリブタジェンアクリレート
系、シリコーンアクリレート系、ポリエステルアクリレ
ート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリ
レート系などの紫外線硬化性樹脂およびそれらの混合系
があげられる。

それらのうちウレタンアクリレート系樹脂が好ましく、
特にポリエステルポリオール単位を少なくとも１個含む
ウレタンアクリレートオリゴマーを含有しているものが
好ましい。たとえば、ポリオール成分がポリテトラメチ
レングリコール（ＰＴＭＧ）およびアジピン酸と１．６
−ヘキサンジオールのポリエステルポリオールからなり
、イソシアネート成分がイソホロンジイソシアネート（
Ｉ　ＰＤＩ）、アクリレート成分が２−ヒドロキシエチ
ルアクリレ−）　（ＨＥＡ）であるものが好ましい。

２次被覆３の形成に用いる紫外線硬化性の樹脂は、その
紫外線硬化物のＴｇが８０℃以上、好ましくは９０℃以
上であって、かつ２５℃におけるヤング率が１，０００
〜２０．　　ＯＯＯｋｇ／ｃｄ、好ましくは２．　　Ｏ
ＯＯ〜１０．　０００ｋｇ／ｃ＋Ｉｌのものである。

２次被覆形成用の紫外線硬化性樹脂としては、ウレタン
アクリレート系、シリコーンアクリレート系、ポリエス
テルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエ
ーテルアクリレート系などの紫外線硬化性樹脂およびこ
れらの混合系があげられる。それらのうちウレタンアク
リレート系樹脂およびこれらの混合系が好ましい。

本発明においては、１次被覆と２次被覆の間にバッファ
層を設けてもよい。バッファ層の形成に用いる樹脂とし
てはウレタンアクリレート系、シリコーンアクリレート
系、ポリブタジェンアクリレート系、ポリエーテルアク
リレート系、ポリエステルアクリレート系などの紫外線
硬化性樹脂が好適に用いられ、その硬化物のヤング率は
２５℃で１０〜１．　ＯＯＯｋｇ／ｃｓｌ、好ましくは
１０〜１００ｋｇ／ｃｄであるのが適当である。

１次被覆、バッファ層および２次被覆の厚さは光ファイ
バ心線構造などにより異なるが、それぞれ１０〜２００
μｍ１０〜３００μｍおよび１０〜５００μｍの範囲で
通常選定される。

１次被覆、２次被覆、およびバッファ層の形成に用いる
各紫外線硬化性の有機高分子樹脂は、各樹脂に適切な反
応希釈剤、光重合開始剤、顔料などを添加配合してフェ
スとされる。反応希釈剤としては、たとえばＨＥＡ、フ
ェノキシエチルアクリレート、ＩＰＤＩ、フェニルジエ
チレングリコールアクリレート、フェニルトリエチレン
グリコールアクリレート、ラウリルアクリレート、ペン
タエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレ
ート、トリエテングリコールジアクリレート、ネオペン
チルグリコールジアクリレート、テトラエチレングリコ
ールジアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、２−エチ
ルへキシルアクリレートなどがあげられ、光重合開始剤
としてはたとえば１−ヒドロキシシクロへキシルフェニ
ルケトン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン
、ジェトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メ
チル−１−フェニルプロペン−１−オン、イソブチルベ
ンゾインエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、
ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトンなどがあげら
れる。

以下、実施例および比較例により本発明を一層詳細に説
明する。

実施例１ １次被覆材としてポリオール成分がＰＴＭＧ、アジピン
酸および１，６−ヘキサンジオールのポリエステルポリ
オールからなり、イソシアネート成分がＩＰＤＩ、アク
リレート成分がＨＥＡであるウレタンアクリレート系紫
外線硬化性樹脂（大日本インキ化学工業社製の商品名グ
ランデックＦＧ７０６）を用い、２次被覆材としてＰＴ
ＭＧとトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）とＨＥＡと
からなるウレタンアクリレートおよびビスフェノールＡ
・エピクロルヒドリンとアクリル酸とからなるエポキシ
アクリレートとの混合物（日本合成ゴム社製、デソライ
ト９５０Ｙ１００）を用いた。

ＶＡＤ法で製造したＧｌ形石英ガラス系光ファイバ母材
を線引して得られた直後の直径１２５μｍの光ファイバ
の上に前記の紫外線硬化性樹脂の塗料を塗布し、紫外線
照射して厚さ９０μｍの紫外線硬化樹脂１次被覆層を形
成した。

さらにその上２次被覆用樹脂の塗料を塗布し、紫外線照
射して厚さ３００μｍの紫外線硬化樹脂２次被覆層を形
成した。

１次被覆を構成する紫外線硬化樹脂の２５℃および一３
０℃におけるヤング率はそれぞれ７５ｋｇ／ｄ、２２０
０ｋｉｒ／−であり、１次被覆を構成する紫外線硬化樹
脂のＴｇは１１５℃、２５℃におけるヤング率は５００
０　ｋｇ／ｃｔＡであった。

実施例２〜４、比較例１〜３ １次被覆層、２次被覆層の形成に用いる紫外線硬化性樹
脂塗料を種々変えて１次被覆層と２次被覆層の特性が種
々の光ファイバを実施例１と同様の方法で製造した。

下表に各実施例、比較例において１次被覆層および２次
被覆層に使用した塗料の紫外線硬化後における特性並び
に得られた光ファイバの光伝送特性の温度依存性を示す
。なおりフグ率、Ｔｇ、並びに光ファイバの光伝送特性
の温度依存性（損失増加量）については、それぞれ次の
方法により測定した。

±ｖｌ’皇 使用フェスを約１５０μｍ厚のフィルム状に成形し、充
分に紫外線を照射して硬化させ、幅１５ｎの短冊状サン
プルを作製し、このサンプルを２５℃および一３０℃に
おいて引張速度１鶴／分で引張試験を行なったときの伸
び２．５％時点での引張弾性率をヤング率とした。

エエ 動的粘弾性測定器“バイプロン”を用い、周波数３５Ｈ
ｚ、昇温速度２℃／分の条件で測定したｔａｎ　δの最
大値をＴｇ（℃）とする。

■太璽量 得られた樹脂被覆光ファイバを東径約３０ｃｍの束取り
状態とし、恒温槽に入れて波長１．３０μｍでの伝送損
失を測定し、２５℃の値と一３０℃の値の差を損失増加
量で示した。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、いずれも本発明の実施例の断面
図であって、■は石英ガラス系光ファイバ、２は光ファ
イバ１の直上に設けられた１次被覆層、３は２次被覆層
、４はジャケット層である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、石英ガラス系光ファイバ上の１次被覆および２次被
   覆がいずれも紫外線硬化した有機高分子樹脂にて形成さ
   れてなる石英ガラス系光ファイバであって、１次被覆の
   紫外線硬化有機高分子樹脂の２５℃および−３０℃にお
   けるヤング率がそれぞれ１０〜１００ｋｇ／ｃｍ＾２お
   よび１００〜２０，０００ｋｇ／ｃｍ＾２であり、２次
   被覆の紫外線硬化有機高分子樹脂のＴｇおよび２５℃に
   おけるヤング率がそれぞれ８０℃以上および１，０００
   〜２０，０００ｋｇ／ｃｍ＾２であることを特徴とする
   石英ガラス系光ファイバ。