KR102286695B1

KR102286695B1 - 광섬유 심선 및 광섬유 테이프 심선

Info

Publication number: KR102286695B1
Application number: KR1020177011173A
Authority: KR
Inventors: 구미코 다치바나; 다카시 후지이
Original assignee: 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2014-12-25
Publication date: 2021-08-05
Also published as: CN106716208B; US20170307814A1; JP6428101B2; CN106716208A; JP2016070966A; US10197724B2; WO2016047002A1; RU2663080C1; KR20170065580A

Abstract

광섬유 심선은, 코어 및 코어를 덮는 클래드를 갖는 유리섬유와, 유리섬유를 덮는 피복 수지층을 구비하고, 피복 수지층이 두께 10㎛ 이상의 착색층을 갖고, 85℃, 85％ RH의 환경 하에서 30일간 온습도 열화를 행한 후의 피복 수지층의 황색도의 변화율이 1일당 5 이하이다.

Description

광섬유 심선 및 광섬유 테이프 심선{OPTICAL FIBER CORE AND OPTICAL FIBER RIBBON CORE}

본 발명은, 광섬유 심선 및 광섬유 테이프 심선에 관한 것이다.

일반적으로, 광섬유 심선은, 유리섬유를 보호하기 위한 보호 피복층을 가짐과 아울러, 식별을 위한 얇은 착색층(이하, 「잉크층」이라고 한다.)을 최외층에 갖고 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조). 잉크층은, 1차 수지층 및 2차 수지층이 피복된 광섬유 심선을 일단 감은 후에, 광섬유 심선을 다시 풀어서 2차 수지층의 외주에 형성된다. 즉, 광섬유 심선은, 통상, 1차 수지층, 2차 수지층 및 잉크층의 3층 구조의 피복을 갖고 있다.

한편, 잉크층을 마련하지 않고, 보호 피복층을 착색함으로써 광섬유 심선을 제작하는 것이 검토되고 있다(예컨대, 특허 문헌 2 참조).

(선행 기술 문헌)

(특허 문헌)

(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 평 6-242355호 공보

(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 2013-167762호 공보

잉크층의 두께는 수 ㎛ 정도이고, 1차 수지층 및 2차 수지층의 두께보다 상당히 얇게 되어 있다. 최외층에 잉크층을 갖는 광섬유 심선을 사용한 광섬유 테이프 심선에서는, 잉크층과 2차층 사이의 밀착성이 시간이 경과함에 따라 저하하는 일이 있고, 테이프재를 제거하여 광섬유 심선을 꺼내는 작업을 할 때에, 잉크층이 광섬유 심선으로부터 벗겨져 버리는 현상, 이른바 「색 벗겨짐」이 발생하는 일이 있다.

색 벗겨짐을 막으려면, 잉크층을 없애고 보호 피복층을 구성하는 1차 수지층 또는 2차 수지층을 착색하는 것이 생각된다. 그렇지만, 보호 피복층을 착색하면, 수지의 시간의 경과에 따른 황변에 의해, 광섬유 심선의 색감이 변하여 버리는 일이 있다.

그래서, 본 발명은, 착색층의 색 벗겨짐이 발생하는 일 없이, 시간의 경과에 따른 색감의 변화를 억제한 피복 수지층을 갖는 광섬유 심선을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 일 실시 형태에 의한 광섬유 심선은, 코어 및 코어를 덮는 클래드를 갖는 유리섬유와, 유리섬유를 덮는 피복 수지층을 구비하고, 피복 수지층이 두께 10㎛ 이상의 착색층을 갖고, 85℃, 85％ RH의 환경 하에서 온습도 열화를 30일간 행한 후의 피복 수지층의 황색도의 변화율이 1일당 5 이하이다.

본 발명에 의하면, 착색층의 색 벗겨짐이 발생하는 일 없이, 시간의 경과에 따른 색감의 변화를 억제한 피복 수지층을 갖는 광섬유 심선 및 광섬유 테이프 심선을 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태와 관계되는 광섬유 심선의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 광섬유 심선을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 실시 형태와 관계되는 광섬유 테이프 심선의 일례를 나타내는 단면도이다.

[본 발명의 실시 형태의 설명]

먼저, 본 발명의 실시 형태의 내용을 열기하여 설명한다. 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광섬유 심선은, 코어 및 코어를 덮는 클래드를 갖는 유리섬유와, 유리섬유를 덮는 피복 수지층을 구비하고, 피복 수지층이 두께 10㎛ 이상의 착색층을 갖고, 85℃, 85％ RH의 환경 하에서 30일간 온습도 열화를 행한 후의 피복 수지층의 황색도(YI값)의 변화율이 1일당 5 이하이다.

본 실시 형태의 광섬유 심선은, 유리섬유를 보호하는 피복 수지층을 착색함으로써, 잉크층의 형성이 불필요하게 되기 때문에, 광섬유 심선의 색 벗겨짐을 막을 수 있다. 또한, 착색층의 조성을 다른 수지층의 조성에 가깝게 할 수 있기 때문에 피복 수지층이 2층 이상인 경우에도 다른 수지층과 일체화하기 쉬워진다. 또한, 본 발명의 광섬유 심선은, 다른 공정에서 착색층을 부착시킬 필요가 없어지기 때문에, 효율적으로 생산할 수 있다.

상기 광섬유 심선에 있어서, 피복 수지층의 겔 분율(gel fraction)은, 75질량％를 초과하면 좋다. 이것에 의해, 피복 수지층의 경화도가 높아지고, 착색층의 색 벗겨짐 및 시간의 경과에 따른 색감의 변화를 보다 한층 억제하기 쉬워진다. 마찬가지의 관점으로부터, 피복 수지층 중의 미반응 광개시제(光開始劑)의 양은, 3질량％ 이하인 것이 바람직하다.

피복 수지층은, 티타늄(Ti) 원소를 함유하면 좋다. 이것에 의해, 피복 수지층의 시간의 경과에 따른 색감의 변화를 억제하기 쉬워진다. 또한, 식별성을 향상시키는 관점으로부터, 착색층에는 다양한 색의 착색제가 사용된다. 착색제로서는 염료와 안료를 들 수 있지만, 광섬유 심선의 착색에는 내수성 및 내후성이 우수한 안료의 사용이 적합하다.

본 발명의 일 실시 형태에 의한 광섬유 테이프 심선은, 상기 광섬유 심선을 복수 개 갖는다. 본 실시 형태의 광섬유 심선을 이용함으로써, 광섬유 테이프 심선으로부터 테이프재를 제거하여 광섬유 심선을 꺼내는 작업을 할 때에 색 벗겨짐이 발생하는 일이 없고, 광섬유 심선을 용이하게 식별할 수 있다.

[본 발명의 실시 형태의 상세]

본 발명의 실시 형태와 관계되는 광섬유 및 그 제조 방법의 구체적인 예를, 이하에 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 본 발명은 이들 예시로 한정되는 것이 아니고, 특허 청구의 범위에 의해 나타내어지고, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다. 이하의 설명에서는, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.

(섬유 심선)

도 1은 본 실시 형태와 관계되는 광섬유 심선(1)의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 본 실시 형태의 광섬유 심선(1)은, 광 전송체인 유리섬유(10) 및 피복 수지층(20)을 구비하고 있다.

유리섬유(10)는, 코어(12) 및 클래드(14)를 갖고 있고, 유리제의 부재, 예컨대 SiO₂ 유리로 이루어진다. 유리섬유(10)는, 광섬유 심선(1)에 도입된 광을 전송한다. 코어(12)는, 예컨대 유리섬유(10)의 중심 축선을 포함하는 영역에 마련되어 있다. 코어(12)는, 순수한 SiO₂ 유리이거나, 그것에 GeO₂, 불소 원소 등을 포함하고 있더라도 좋다. 클래드(14)는, 코어(12)를 둘러싸는 영역에 마련되어 있다. 클래드(14)는, 코어(12)의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는다. 클래드(14)는, 순수한 SiO₂ 유리로 이루어지더라도 좋고, 불소 원소가 첨가된 SiO₂ 유리로 이루어지더라도 좋다.

피복 수지층(20)은, 10㎛ 이상의 착색층을 갖고 있으면, 1층만으로 구성되어 있더라도 좋고, 복수의 층으로 구성되어 있더라도 좋다. 예컨대, 도 1에 나타내는 바와 같이, 피복 수지층(20)이, 1차 수지층(22)과, 2차 수지층(24)을 갖는 경우, 1차 수지층(22) 및 2차 수지층(24) 중 적어도 한쪽이 착색층이면 된다. 광섬유 심선(1)의 식별성을 향상시키는 관점으로부터, 2차 수지층(24)이 착색층인 것이 바람직하다.

본 실시 형태의 광섬유 심선은, 잉크층을 갖지 않는 점에서, 종래의 광섬유 심선의 구성과 상이하다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 종래의 광섬유 심선(2)은, 유리섬유(10) 및 피복 수지층(30)을 구비하고 있지만, 피복 수지층(30)은, 1차 수지층(32) 및 2차 수지층(34)에 더하여, 잉크층(36)을 최외층에 갖고 있다.

착색층의 두께는, 10㎛ 이상이고, 10~70㎛인 것이 바람직하고, 10~50㎛인 것이 보다 바람직하고, 20~40㎛인 것이 더 바람직하다. 착색층의 두께가 10㎛ 이상이면, 색 벗겨짐을 억제할 수 있다.

1차 수지층(22)의 두께는, 통상, 20~50㎛ 정도이고, 1차 수지층(22)이 착색층이 되는 경우에는, 1차 수지층(22)의 두께가 착색층의 두께가 된다. 2차 수지층(24)의 두께는, 통상 20~40㎛ 정도이고, 2차 수지층(24)이 착색층이 되는 경우에는, 2차 수지층(24)의 두께가 착색층의 두께가 된다.

1차 수지층(22)의 영률은 상온에서 1㎫ 이하인 것이 바람직하고, 0.5㎫ 이하인 것이 보다 바람직하다. 2차 수지층(24)의 영률은 600~1000㎫인 것이 바람직하다. 또, 본 명세서에 있어서, 「상온」이란, 23℃를 말한다.

피복 수지층(20)은, 예컨대, 올리고머, 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 자외선 경화성 수지 조성물을 경화시켜 형성할 수 있다.

올리고머로서는, 예컨대, 우레탄(메타)아크릴레이트 및 에폭시(메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 올리고머는, 2종 이상을 혼합하여 이용하더라도 좋다.

우레탄(메타)아크릴레이트로서는, 폴리올 화합물, 폴리이소시아네이트 화합물 및 수산기 함유 아크릴레이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 것을 들 수 있다. 폴리올 화합물로서는, 예컨대, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 비스페놀A-에틸렌옥사이드 부가 디올 등을 들 수 있다. 폴리이소시아네이트 화합물로서는, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 수산기 함유 아크릴레이트 화합물로서는, 예컨대, 2-하이드록시(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 에폭시(메타)아크릴레이트로서는, 예컨대, 에폭시 화합물과 (메타)아크릴산을 반응시켜 얻어진 것을 이용할 수 있다.

여기서, (메타)아크릴레이트란, 아크릴레이트 또는 그것에 대응하는 메타크릴레이트를 의미한다. (메타)아크릴산에 대해서도 마찬가지이다.

올리고머의 함유량은, 자외선 경화성 수지 조성물의 전체량을 기준으로 하여, 50~90질량％인 것이 바람직하고, 35~85질량％인 것이 보다 바람직하다.

모노머로서는, 중합성기(polymerizable group)를 1개 갖는 단관능(monofunctional) 모노머, 중합성기를 2개 이상 갖는 다관능(polyfunctional) 모노머를 이용할 수 있다.

단관능 모노머로서는, N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐, (메타)아크릴로일모르폴린 등의 환상(環狀) 구조를 갖는 N-비닐모노머; 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 트리사이클로데카닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 노닐페닐(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 환상 구조를 갖는 N-비닐모노머가, 경화 속도를 향상시키는 점에서 바람직하다.

다관능 모노머로서는, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리사이클로데케인디일디메틸렌디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-에틸렌옥사이드 부가 디올디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로페인트리(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

모노머는, 2종 이상을 혼합하여 이용하더라도 좋다. 모노머의 함유량은, 자외선 경화성 수지 조성물의 전체량을 기준으로 하여, 5~45질량％인 것이 바람직하고, 10~30질량％인 것이 보다 바람직하다.

광중합 개시제로서는, 공지의 라디칼 광중합 개시제 중에서 적당히 선택하여 사용할 수 있고, 예컨대, 아실포스핀옥사이드계 개시제 및 아세토페논계 개시제를 들 수 있다.

아실포스핀옥사이드계 개시제로서는, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드(BASF사 제품, 상품명 「루시린 TPO」), 2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥사이드, 2,4,4-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.

아세토페논계 개시제로서는, 1-하이드록시사이클로헥산-1-일페닐케톤(BASF사 제품, 상품명 「이르가큐어 184」), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로페인-1-원(BASF사 제품, 상품명 「다로큐어 1173」), 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에테인-1-원(BASF사 제품, 상품명 「이르가큐어 651」), 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로페인-1-원(BASF사 제품, 상품명 「이르가큐어 907」), 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1(BASF사 제품, 상품명 「이르가큐어 369」), 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로페인-1-원 등을 들 수 있다.

광중합 개시제는, 2종 이상을 혼합하여 이용하더라도 좋다. 광중합 개시제의 함유량은, 자외선 경화성 수지 조성물의 전체량을 기준으로 하여, 0.1~10질량％인 것이 바람직하고, 0.3~7질량％인 것이 보다 바람직하다.

피복 수지층은, Ti 원소를 함유하는 것이 바람직하고, 착색층이 되는 수지층은, 산화티타늄을 함유하는 것이 보다 바람직하다. 산화티타늄을 함유하는 자외선 경화성 수지 조성물을 이용함으로써, 자외선 조사에 의해 경화도가 높은 착색층을 형성할 수 있고, 또한, 착색층의 시간의 경과에 따른 색감의 변화를 억제하기 쉬워진다. 이 이유로서, 수지층 내의 산화티타늄이 자외선을 산란하기 때문이라고 생각된다. 피복 수지층 내의 Ti 원소의 양은, 0.06~1.8질량％가 바람직하고, 0.12~0.90질량％가 보다 바람직하다. 피복 수지층에 첨가되는 산화티타늄의 양으로 말하면, 피복 수지층(20)의 총량을 기준으로 하여, 0.1~3질량％가 되도록 배합되는 것이 바람직하고, 0.2~1.5질량％가 보다 바람직하다.

착색층은, 광섬유 심선의 식별성을 향상시키는 관점으로부터, 안료를 함유하는 것이 바람직하다. 안료로서는, 카본 블랙, 산화티타늄, 아연화 등의 착색 안료, γ-Fe₂O₃, γ-Fe₂O₃와 γ-Fe₃O₄의 혼정(混晶), CrO₂, 코발트 페라이트, 코발트 피착 산화철, 바륨 페라이트, Fe-Co, Fe-Co-Ni 등의 자성분(磁性粉), MIO, 징크 크로메이트, 스트론튬 크로메이트, 트리폴리인산알루미늄, 아연, 알루미나, 유리, 운모 등의 무기 안료를 들 수 있다. 또한, 아조계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 다잉 레이크(dyeing lake) 안료 등의 유기 안료를 이용할 수도 있다. 안료에는, 각종 표면 개질이나 복합 안료화 등의 처리가 실시되어 있더라도 좋다. 안료는, 피복 수지층(20)의 총량에 대하여 0.1~5질량％ 포함되도록 첨가하면 좋고, 0.12~3.2질량％ 포함되도록 첨가하면 더욱 좋다.

유리섬유(10)에 피복 수지층(20)을 형성하는 방법으로서는, 종래, 광섬유 심선의 제조에 이용되고 있는 방법을 적용할 수 있다.

예컨대, 클래드(14)의 주위에 경화성 수지 조성물을 도포하고, 그 경화성 수지 조성물을 자외선의 조사에 의해 경화시키는 것에 의해, 피복 수지층(20)을 형성한다. 이때, 자외선 광원으로서는, 자외선 LED 및 자외선 램프 중 적어도 한쪽이 이용된다.

피복 수지층(20)이, 1차 수지층(22) 및 2차 수지층(24)을 갖는 경우는, 1차 수지층용의 경화성 수지 조성물을 클래드(14)의 주위에 도포하고, 자외선의 조사에 의해 경화시켜 1차 수지층(22)을 형성한 후, 2차 수지층용의 경화성 수지 조성물을 1차 수지층(22)의 주위에 도포하고, 자외선의 조사에 의해 경화시켜 2차 수지층(24)을 형성하는 방식(wet-on-dry 방식)을 이용하더라도 좋다. 또한, 1차 수지층용의 경화성 수지 조성물을 클래드(14)의 주위에 도포한 후, 그 주위에 2차 수지층용의 경화성 수지 조성물을 도포하고, 자외선의 조사에 의해 동시에 경화시켜 1차 수지층(22) 및 2차 수지층(24)을 형성하는 방식(wet-on-wet 방식)을 이용하더라도 좋다.

본 실시 형태의 광섬유 심선에 있어서, 85℃, 85％ RH의 환경 하에서 온습도 열화를 30일간 행한 후의 피복 수지층(20)의 YI값의 변화율이 1일당 5 이하이다. YI값의 변화율이 5 이하이면, 착색층의 색의 시간의 경과에 따른 변화가 작고, 식별성이 우수하게 된다. 피복 수지층(20)의 YI값의 변화율은, 수지 재료에 산화티타늄을 첨가하는 것, 또는, 피복 수지층을 충분히 경화시키는 것에 의해 작게 할 수 있다.

광섬유 심선의 YI값의 시간의 경과에 따른 변화를 억제할 수 있고, 식별성을 향상시키는 관점으로부터, 피복 수지층(20)의 경화도는, 높은 것이 좋다. 즉, 피복 수지층(20)의 겔 분율은 75질량％를 초과하는 것이 바람직하고, 78질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 80질량％ 이상인 것이 더 바람직하다.

피복 수지층(20) 내의 미반응 광개시제의 양은, 3질량％ 이하인 것이 바람직하고, 2질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1질량％ 이하인 것이 더 바람직하다. 미반응 개시제의 양이 많으면 본 실시 형태의 광섬유 심선을 사용한 광섬유 테이프 심선을 온수(60℃)에 침지한 경우에, 손실이 증가하므로 바람직하지 않다.

(광섬유 테이프 심선)

본 실시 형태의 광섬유 심선을 이용하여 광섬유 테이프 심선을 제작할 수 있다. 도 3은 본 실시 형태와 관계되는 광섬유 테이프 심선(100)의 단면도이다. 동 도면에 나타내어지는 광섬유 테이프 심선(100)은, 병렬 배치된 복수 개(여기서는 4개)의 광섬유 심선(1)이 테이프재(40)에 의해 일체화된 것이다. 테이프재(40)는, 예컨대, 에폭시아크릴레이트 수지, 우레탄아크릴레이트 수지 등에 의해 형성되어 있다. 이와 같은 광섬유 테이프 심선은, 광섬유 테이프 심선으로부터 테이프재를 제거하여 광섬유 심선을 꺼내는 작업을 할 때에 색 벗겨짐이 발생하는 일이 없이, 광섬유 심선을 용이하게 식별할 수 있다.

실시예

다음으로 실시예를 들어, 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것이 아니다.

(조제예 1)

올리고머로서 수 평균 분자량 3000의 폴리프로필렌글리콜, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트로 이루어지는 우레탄아크릴레이트올리고머(75질량부), 모노머로서 N-비닐카프로락탐(10질량부), 광중합 개시제로서 루시린 TPO(3질량부) 및 실레인 커플링제(1질량부)를 혼합하여, 수지 조성물 A를 조제했다.

(조제예 2)

올리고머로서 수 평균 분자량 1000의 폴리프로필렌글리콜, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트로 이루어지는 우레탄아크릴레이트(75질량부), 모노머로서 비스페놀A-에틸렌옥사이드 부가 디올디아크릴레이트(10질량부) 및 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(3질량부)를 혼합하여, 수지 조성물 B를 조제했다.

(조제예 3)

올리고머로서 수 평균 분자량 1000의 폴리프로필렌글리콜, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트로 이루어지는 우레탄아크릴레이트(75질량부), 모노머로서 비스페놀A-에틸렌옥사이드 부가 디올디아크릴레이트(10질량부), 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(3질량부), 안료로서 구리 프탈로시아닌을 피복 수지층의 총량에 대하여 0.2질량％, 산화티타늄을 피복 수지층의 총량에 대하여 3질량％가 되도록 혼합하여, 수지 조성물 C를 조제했다.

(조제예 3-1)

산화티타늄의 양을 1.5질량％로 변경한 것 이외에는 조제예 3과 마찬가지로 하여, 수지 조성물 C1을 조제했다.

(조제예 3-2)

산화티타늄의 양을 0.2질량％로 변경한 것 이외에는 조제예 3과 마찬가지로 하여, 수지 조성물 C2를 조제했다.

(조제예 3-2)

산화티타늄의 양을 0.1질량％로 변경한 것 이외에는 조제예 3과 마찬가지로 하여, 수지 조성물 C3을 조제했다.

(조제예 4)

올리고머로서 수 평균 분자량 1000의 폴리프로필렌글리콜, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트로 이루어지는 우레탄아크릴레이트(75질량부), 모노머로서 비스페놀A-에틸렌옥사이드 부가 디올디아크릴레이트(10질량부), 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(3질량부) 및 안료로서 구리 프탈로시아닌을 피복 수지층의 총량에 대하여 0.2질량％가 되도록 혼합하여, 수지 조성물 D를 조제했다.

(실시예 1)

코어 및 클래드로 구성되는 직경 125㎛의 유리섬유의 외주에 수지 조성물 A에 의해, 두께 55㎛의 1차 수지층을 형성하고, 그 외주에 수지 조성물 C에 의해 두께 10㎛의 2차 수지층(착색층)을 더 형성하여 도 1에 나타내는 직경 255㎛의 광섬유 심선을 얻었다. 또, 선속도는 1000m/분으로 했다.

(실시예 2)

선속도 500m/분으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 조작하여 광섬유 심선을 제작했다.

(실시예 3)

두께 45㎛의 1차 수지층을 형성하고, 두께 20㎛의 2차 수지층(착색층)을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 조작하여 광섬유 심선을 제작했다.

(실시예 4)

선속도 750m/분으로 한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 조작하여 광섬유 심선을 제작했다.

(실시예 5)

수지 조성물 C1에 의해 2차 수지층(착색층)을 형성한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 조작하여 광섬유 심선을 제작했다.

(실시예 6)

수지 조성물 C2에 의해 2차 수지층(착색층)을 형성한 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 조작하여 광섬유 심선을 제작했다.

(실시예 7)

수지 조성물 C3에 의해 2차 수지층(착색층)을 형성한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 조작하여 광섬유 심선을 제작했다.

(실시예 8)

두께 35㎛의 1차 수지층을 형성하고, 두께 30㎛의 2차 수지층(착색층)을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 조작하여 광섬유 심선을 제작했다.

(비교예 1)

수지 조성물 D를 이용하여 두께 10㎛의 2차 수지층(착색층)을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 조작하여 광섬유 심선을 제작했다.

(비교예 2)

코어 및 클래드로 구성되는 직경 125㎛의 유리섬유에 수지 조성물 A에 의해, 두께 40㎛의 1차 수지층을 형성하고, 그 주위에 수지 조성물 B에 의해, 두께 20㎛의 2차 수지층을 더 형성했다. 이것을 일단 감은 후에, 착색기로 광섬유 심선을 다시 풀면서 2차 수지층의 외주에 수지 조성물 C에 의해, 두께 5㎛의 잉크층(착색층)을 형성했다. 이것에 의해, 도 2에 나타내는 직경 255㎛의 광섬유 심선을 얻었다.

(비교예 3)

수지 조성물 D(산화티타늄 없음)를 이용하여 두께 5㎛의 잉크층(착색층)을 형성한 것 이외에는, 비교예 2와 마찬가지로 조작하여 광섬유 심선을 제작했다.

(비교예 4)

수지 조성물 A를 이용하여 두께 60㎛의 1차 수지층을 형성하고, 수지 조성물 C를 이용하여 두께 5㎛의 2차 수지층(착색층)을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 조작하여 광섬유 심선을 제작했다.

[평가 방법]

제작한 광섬유 심선을 이하와 같이 하여 평가했다. 평가 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.

(1) 피복 수지 내의 티타늄(Ti) 원소량

광섬유 심선 0.2g(그 중 피복 수지는 0.12g)에, 황산 10㎖ 및 질산 5㎖를 가하여 흰 연기가 발생하고 나서 10분간 데운 후, 과염소산 1㎖를 가하고 불용물이 없어질 때까지 데웠다. 그 후, ICP에 의해 Ti의 양을 측정했다.

(2) 겔 분율

미리 중량을 측정한 광섬유 심선을, 60℃의 메틸에틸케톤(MEK)에 17시간 침지한 후, 100℃에서 2시간 건조하여 상온까지 자연 냉각한 후의 중량을 측정하고, 하기 식에 의해 피복층의 겔 분율을 측정했다.

겔 분율(％)=(MEK 침지 건조 후의 피복 중량/MEK 침지 전의 피복 중량)×100

(3) 미반응 개시제의 양

미리 중량을 측정한 광섬유 심선을 아세톤으로 속슬레 추출(Soxhlet extraction)(120℃×1시간)하여 피복 수지층 내에 잔존하고 있는 미반응 개시제를 추출했다. 그 다음에, 아세톤 내에 추출된 미반응 개시제의 양을 GCMS를 이용하여 측정했다.

(4) YI값

광섬유 심선을 빈틈없이, 겹치지 않도록 1㎝×5㎝ 사이즈로 늘어놓은 샘플을, 85℃, 85％ RH로 설정한 항온항습조(thermo-hygrostat bath)에서 30일간 열화시켰다. 항온조 내부는 형광등의 광 등이 닿지 않는 어두운 곳이다. 열화 전후의 YI값을 JIS K 7373에 준거하여 측정했다.

YI값의 변화율=[(85℃, 85％ RH에서 30일간 열화 후의 YI)-(85℃, 85％ RH에서 30일간 열화 전의 YI)]/30

(5) 색 벗겨짐

광섬유 심선을 4개 준비하고, 도 3에 나타내는 광섬유 테이프 심선을 제작했다. 광섬유 테이프 심선의 테이프재(40)에는, 하기 조성의 수지 조성물을 사용했다.

상기 수지 조성물은, 비스페놀A-에틸렌옥사이드 부가 디올 1mol, 톨릴렌디이소시아네이트 2mol 및 하이드록시에틸아크릴레이트 2mol을 반응시켜 얻어지는 우레탄아크릴레이트를 18질량부, 폴리테트라메틸렌글리콜 1mol, 톨릴렌디이소시아네이트 2mol 및 하이드록시에틸아크릴레이트 2mol을 반응시켜 얻어지는 우레탄아크릴레이트를 10질량부, 톨릴렌디이소시아네이트 1mol 및 하이드록시에틸아크릴레이트 2mol을 반응시켜 얻어지는 트리사이클로데케인디아크릴레이트를 15질량부, N-비닐피롤리돈을 10질량부, 이소보르닐아크릴레이트를 10질량부, 비스페놀A-에틸렌옥사이드 부가 디올디아크릴레이트를 5질량부, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로페인-1-원(이르가큐어 907, 치바 스페셜리티 케미컬즈사 제품)을 0.7질량부, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드(루시린 TPO, BASF사 제품)를 1.3질량부 포함한다.

광섬유 테이프 심선을 85℃, 85％ RH로 설정한 항온항습조에서 30일간 열화시켰다. 항온조 내부는 형광등의 광 등이 닿지 않는 어두운 곳이다. Telcordia GR-20 5.3.1에 준거하여, 열화 후의 광섬유 테이프 심선으로부터 심선을 단심 분리시켰을 때의 착색층 및 잉크층의 벗겨짐의 유무를 확인했다. 표 1 및 2에서, 벗겨짐이 없는 경우를 OK, 벗겨짐이 있는 경우를 NG로 판정했다.

(6) 식별성

YI값 측정에서 이용한 열화 후 샘플을 조도 300Lx의 환경 하에서, 육안으로 관찰하여 식별성을 확인했다. 표 1 및 2에서, 식별 가능한 경우를 OK, 식별 불가능한 경우를 NG로 판정했다.

(7) 온수 손실 증가

광섬유 테이프 심선을 60℃ 온수에 30일간 침지하고, OTDR법에 의해 침지 전과 30일 침지 후의 1.55㎛ 파장에 있어서의 전송 손실을 측정했다. 측정한 손실 레벨을 이용하여, 하기 식에 의해 온수 손실 증가(Δα)를 산출했다. 표 1 및 2에서, Δα가 0.05㏈/㎞ 이하인 경우를 OK, 0.05㏈/㎞를 초과하는 경우를 NG로 판정했다.

식 : Δα(㏈/㎞)=손실(60℃ 온수 30일 후)-손실(침지 전)

[표 1]

[표 2]

실시예에서 제작한 광섬유 심선은, 온습 열화 후의 착색층의 색 벗겨짐이 없고, 식별성도 우수하고, 온수 손실 증가도 문제없었다.

한편, 비교예 1에서 제작한 광섬유 심선은, 겔 분율이 낮고 미반응 개시제의 양이 많기 때문에 YI의 변화가 크고, 식별성도 뒤떨어지고 있었다. 또한, 미반응 개시제의 양이 많기 때문에 온수 손실 증가도 컸다. 비교예 2 및 3에서 제작한 광섬유 심선은, 잉크층의 색 벗겨짐이 발생했다. 비교예 4에서 제작한 광섬유 심선은, 착색층의 두께가 얇기 때문에, 색 벗겨짐이 발생했다.

1, 2 : 광섬유 심선
10 : 유리섬유
12 : 코어
14 : 클래드
20, 30 : 피복 수지층
22, 32 : 1차 수지층
24, 34 : 2차 수지층
36 : 잉크층
40 : 테이프재
100 : 광섬유 테이프 심선

Claims

코어 및 상기 코어를 덮는 클래드를 갖는 유리섬유와, 상기 유리섬유를 덮는 피복 수지층을 구비하고,
상기 피복 수지층은, 1차 수지층 및 2차 수지층을 갖고,
상기 1차 수지층 및 상기 2차 수지층 중 적어도 어느 하나는 두께 10㎛ 이상의 착색층이고,
상기 피복 수지층은, 티타늄 원소를 함유하며,
85℃, 85％ RH의 환경 하에서 온습도 열화를 30일간 행한 후의 상기 피복 수지층의 황색도(YI)의 변화율이 1일당 5 이하인
광섬유 심선.
제 1 항에 있어서,
상기 피복 수지층의 겔 분율이, 75질량％를 초과하는 광섬유 심선.
제 1 항에 있어서,
상기 피복 수지층 내의 미반응 광개시제의 양이 3질량％ 이하인 광섬유 심선.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 착색층은 안료를 함유하는 광섬유 심선.
청구항 1 내지 청구항 3 및 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 광섬유 심선을 복수 개 갖는 광섬유 테이프 심선.