JPS63128308A - 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】 産業上Ω剋■分互 本発明は、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。

鴛］リリ支肴 石英ガラス系光ファイバの可撓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り、１次被覆として常温で１〜１０
０ｋｇ／（ｄ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　すべき副題点 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
材として用いても、石英ガラス系光ファイバは依然とし
て低温で光伝送損失が増加する問題が多少あり、一層効
果的に低温での光伝送損失増加の問題を解決することが
必要になっている。

ｌ　占を解　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℃におけ
るヤング率がそれぞれ１０〜１００　ｋｇ／ｄおよび１
００〜２０、　　ＯＯＯｋｇ／ｃＪであり、２次被覆の
紫外線硬化有機高分子樹脂の一３０℃における伸びおよ
び２５℃におけるヤング率がそれぞれ１０％以上および
１，０００〜２０．　　ＯＯＯｋｇ／ｃＪ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。

作用並びに効果 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一３０℃において１０％以上の
高伸びを有し、しかも２５℃におけるヤング率が１，０
００〜２０、　　ＯＯＯｋｇ／ａａ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次被覆に用いることに
より、特に２次被覆用の樹脂として一３０℃において１
０％以上の充分な伸びを有し、しかも２５℃におけるヤ
ング率が１，０００〜２０，０００ｋｇ／ｄのものを用
いることにより低温度においても光ファイバは良好な可
撓性を示し、このために低温度においても優れた光伝送
特性を維持する光ファイバが得られる。

実施■ 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、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　ｋｔｒ／
ｄ、好ましくは３０〜８０ｋｇ／ＣＩＡ＜７）ヤング率
を有しかつ一３０℃でのヤング率が１００〜２０．００
０ｋｇ／ｃｄ、好ましくは５００〜５．０００ｋｇ／ｃ
ｄ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（
ＩＰＤＩ）、アクリレート成分が２−ヒドロキシエチル
アクリレート（ＨＥＡ）であるものが好ましい。

２次被覆２の形成に用いる紫外線硬化性の樹脂は、その
紫外線硬化物の一３０℃における伸びが１０％以上、好
ましくは１５％以上であって、かつ２５℃におけるヤン
グ率が１，０００〜２０、　ＯＯＯｋｇ／ｃｉ、好まし
くは２．０００〜１０，０００ｋｇ／−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．　　ＯＯＯｋｒ／ｃ＋Ｊ、好ましく
は１０〜１００ｋｇ／ｃＪ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
．ｃ＋ｍ、Ｏ〜３００．ｃａｍ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ワニ
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、ヘキサノン・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９５０ＹｌＯｄ）を用いた。

ＶＡＤ法で製造したＧｒ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
０　ｋｇ／ｃａｔであり、２次被覆を構成する紫外線硬
化樹脂の一３０℃における伸びは１７％であり、２５℃
におけるヤング率は５０００　ｋｇ／ｄ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、−３０℃における伸び、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。

ヱｌ久率 使用フェスを約１５０−μｍ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１５鶴の短冊状サ
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Ｉｎ／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。

暫 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、ＪＩＳｚ号ダンベルで
打ち抜いてサンプルを作製し、−３０℃の雰囲気中で引
張速度５０ｆｉ／分で引張試験を行なったときの破断伸
び。

■夫贋ｌ 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−３０℃における伸
   びおよび２５℃におけるヤング率がそれぞれ１０％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。