JPWO2017065274A1 - 光ファイバ素線 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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800Maとなる樹脂組成物B5を得た。
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1000Maとなる樹脂組成物B6を得た。
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。
(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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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TRIFT V nanoTOF、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。
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。
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。
光ファイバテープ心線からTelcordia GR−20 5.3.1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。
Claims (6)
- 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1000ppm以下である、光ファイバ素線。 - 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、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800MPa以上である、請求項2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2記載の光ファイバ素線。
- 外径が260μm以下である、請求項1〜4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1〜4のいずれか一項に記載の光ファイバ素線。
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