JPS63161417A - 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】 皮果上ｑ剋度分立 本発明は、石英ガラス系光ファイバに関し、特に光ファ
イバの上に紫外線硬化樹脂からなる被覆層を有する石英
ガラス系光ファイバに関する。

ｌ米■荻酉 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。

光ファイバ用の紫外線硬化性樹脂としては、現在ウレタ
ンアクリレート系、ポリブタジェンアクリレート系、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が検討の対象とされて
いるが、それらの樹脂は紫外線硬化の前または後のいず
れにおいても雰囲気の相対湿度に対する吸水率の変化が
大きく、しかも高相対湿度下において１重量％以上もの
多量の水分を吸収し、また吸水するとヤング率が大きく
減少する。

１次被覆層または２次被覆層が、特に２次被覆層が上記
したような高吸水性の紫外線硬化樹脂にて形成されてい
る場合には雰囲気の相対湿度の変化に従って被覆層のヤ
ング率が変動し、この結果石英ガラス系光ファイバの側
圧特性も変動する問題がある。

ンを　すべき−占 １次被覆層または２次被覆層の形成用として現在検討さ
れている上記した紫外線硬化性樹脂は、高吸水性の欠点
を有するもののその他の緒特性、たとえば取り扱い性や
機械的特性など、において優れた面があるのでそれらの
樹脂を使用してしかも上記した吸水に基づく問題点を解
決することが課題となっている。

−占　　゛　るための 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に吸水率が１重量％以上で
ある吸水性紫外線硬化有機高分子の層を有する場合にお
いて、該吸水性紫外線硬化有機高分子の層上に遮水性有
機高分子の層を設けてな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。

作里亜グ二四来 吸水性紫外線硬化有機高分子の層上に、遮水性有機高分
子、特に吸水率および透水率のいずれにおいても上記の
吸水性紫外線硬化有機高分子の１１５以下の有機高分子
からなる層を設けることにより該層の遮水作用が機能し
て、たとえ光ファイバ使用雰囲気の相対湿度が変化して
も該層下の吸水性紫外線硬化有機高分子の層への水分の
拡散が効果的に阻止され、このために吸水性紫外線硬化
有機高分子層のヤング率の変動が実際上問題にならない
程度に小さくなる。

大隻■ 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は遮水
層である。第２図に示す実施例においては、５条の光フ
ァイバを並列配置してそれらの周囲にポリエステル、ナ
イロン、あるいは各種の紫外線硬化型樹脂などの有機高
分子からなるテープ被覆Ｊ１１５の上に遮水層４が設け
られている。

本発明において１次被覆２および／または２次被覆層３
、特に２次被覆層３は、吸水率が１１１１％以上である
吸水性紫外線硬化有機高分子にて形成される。そのよう
な樹脂としては、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、カチオン重合型エ
ポキシ樹脂などの紫外線硬化性樹脂があげられる。

１次被覆２の樹脂としては、２５１℃におけるヤング率
が５〜１００ｋｇ／−程度のソフト材が好ましく、２次
被覆３の樹脂としては、２５℃におけるヤング率が１，
０００〜２０．０ＯＯｋ＋ｒ／−程度のハード材が好ま
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ｌ　Ｏ〜ｌ、　ＯＯＯｋｇ／ｃｉ、好ましくは
１０〜１００ｋｇ／−であるのが適当である。

遮水層４は遮水性の有機高分子にて形成されるが、特に
吸水率および透水率のいずれにおいても上記の吸水性紫
外線硬化有機高分子の１１５以下就中１／１０以下のも
のが好ましい、そのようなものとしてはフッソ系紫外線
硬化樹脂、ポリ塩化ビニリデンなどがあげられる。

１次被覆、バッファ層、２次被覆および遮水層の厚さは
光ファイバ心線構造などにより異なるが、それぞれ１０
〜２００μ髄、０〜３００８膳、１０〜５００μ−およ
び１〜１００μ−の範囲で通常選定される。

１次被覆２．２次被覆３（バッファ層および遮水層４が
紫外線硬化性樹脂を用いて形成される場合には、それら
の層も含めて）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して用いられ、通常
に方法に従って皮膜形成してよい０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、Ｉ
ＰＤＩ、フヱ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ｌ−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。

本発明においては吸水性の紫外線硬化性樹脂を用いて１
次被覆２．２次被覆３（またはバッファ層）などを形成
する場合、光ファイバの長手方向にわたるこれら層の吸
水量、したがってヤング率乃至側圧特性が一定範囲に納
まるようにコントロールするために、該樹脂ワニスの保
管、塗布並びに紫外線硬化作業などを一定の相対湿度環
境下、たとえば相対湿度５５〜６５％の室内で行うこと
が好ましい。

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。

比較例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ＦＣ７０６）を用い、２次被覆材としてＰＴＭ
Ｇとトリレンジイソシアネートと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９５０Ｙ１
００）を用いた。この２次被覆材の吸水率（ＪＩＳ　Ｋ
　７２０９−Ｂ法）は６重量゛％であり、２５℃、相対
湿度５０％における吸湿率、ヤング率および透水率は、
それぞれ１．５重量％、４５００に１／−１および４０
０　ｇ　／　ｍ”　・２４　ｈｒ　（２００μｍ）であ
り、２５℃、相対温度９０％における吸湿率、ヤング率
および透水率は、それぞれ３．２重Ｎ％、３０００ｋｇ
／ｃｊ、および６００ｇ／ｍ”２４ｈｒ（２００μｍ）
である。

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１２５μ−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９０μ−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３００μ謡の紫外線硬化樹脂２次被覆層を形
成した。１次被覆層および２次被覆層の形成は、２５〜
２８℃、相対湿度５０〜５５％の室内で行った。

実施例１ 比較例１で得た光ファイバの２次被覆層の上にフッ素系
紫外線硬化性塗料（大日本インキ社製の商品名ＤＥＦＥ
ＮＳ＾７７０２．２５℃、相対湿度５０％における吸湿
率、ヤング率および透水率は、それぞれ０．０１重量％
、７５ｋｇ／ｄ、および１０ｇ／ｍ”２４　ｈｒ　（２
００μ−）であり、２５℃、相対湿度９０％における吸
湿率、ヤング率および透水率は、それぞれ０．０２重量
％、７５ｋｇ／ａｊ、および２０　ｇ／ｍ”　・２４　
ｈｒ　（２００，！ｌ１ｌ）である、）を塗布し、紫外
線照射して厚さ５０μ−の紫外線硬化樹脂遮水層を形成
した。

実施例２ 実施例１で用いた塗料に代わってポリフッ化ビニリデン
（２５℃、相対湿度５０％における吸湿率、ヤング率お
よび透水率は、それぞれ０．０重量％、８０００　ｋｇ
／ｃｓｉ、および５　ｇ／ｍ”・２４　ｈｒ　（２００
μ＠）であり、２５℃、相対湿度９０％における吸湿率
、ヤング率および透水率は、それぞれ０．０１重量％、
８０００　ｋｇ／ｃｊ、および１０ｇ　／　ｍ”　・２
４　ｈｒ　（２００μｍ）である、）を用い、これを２
次被覆層の上に押出被覆して厚さ２００μ−の遮水層を
形成した。

実施例３ 比較例１で得た光ファイバ５条を並列配置し、ウレタン
アクリレート系の紫外線硬化型樹脂（日本合成ゴム社製
、デソライト９５０Ｙ１０１）で厚さ７０μｍの一括被
覆を行い第２図の構造のテープ状とし、その上に実施例
１で用いたフッ素系紫外線硬化性塗料と同じ塗料を用い
て実施例１と同様にして厚さ２０μ−の紫外線硬化樹脂
遮水層を形成した。

比較例１、実施例１〜３の各光ファイバにつき相対湿度
変化に対する光ファイバの側圧特性を下記の方法により
評価した。その結果を下表に示す。

側圧特性； １ｍ長さの光ファイバの上下に平板を置き、一定（１０
００ｋｇ）の荷重を加えた時の波長０．８５μ−での伝
送損失（ｄＢ／ｍ）の増加量を測定した。

表：荷重１０００ｋｇ負荷時の損失増加量（ｄＢ／ｍ）

【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、１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は遮水層である。 特許出願人　　三菱電線工業株式会社式・　代理人　　
　　原本　勉 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、石英ガラス系光ファイバ上に吸水率が１重量％以上
   である吸水性紫外線硬化有機高分子の層を有する場合に
   おいて、該吸水性紫外線硬化有機高分子の層上に遮水性
   有機高分子の層を設けてなることを特徴とする石英ガラ
   ス系光ファイバ。 ２、吸水性紫外線硬化有機高分子の層が、２５℃におけ
   るヤング率が１，０００〜２０，０００ｋｇ／ｃｍ＾２
   の紫外線硬化有機高分子にて形成されてなる特許請求の
   範囲第１項に記載の光ファイバ。 ３、吸水性紫外線硬化有機高分子の層が、相対湿度５５
   〜６５％の雰囲気下でワニス塗布並びに紫外線照射の工
   程を経て形成されたものである特許請求の範囲第１項乃
   至第２項のいずれかに記載の光ファイバ。 ４、遮水性有機高分子が、吸水率および透水率のいずれ
   においても上記の吸水性紫外線硬化有機高分子の１／５
   以下である特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   に記載の石英ガラス系光ファイバ。 ５、遮水性の有機高分子が、フッソ系紫外線硬化樹脂、
   またはポリ塩化ビニリデンである特許請求の範囲第４項
   に記載の光ファイバ。