RU2663080C1

RU2663080C1 - Сердцевина оптического волокна и сердцевина плоского волоконно-оптического кабеля

Info

Publication number: RU2663080C1
Application number: RU2017114004A
Authority: RU
Inventors: Кумико ТАТИБАНА; Такаси ФУДЗИИ
Original assignee: Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд.
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2014-12-25
Publication date: 2018-08-01
Also published as: US10197724B2; US20170307814A1; KR20170065580A; KR102286695B1; JP2016070966A; JP6428101B2; CN106716208A; WO2016047002A1; CN106716208B

Abstract

Изобретение относится к оптическому волокну и к плоскому волоконно-оптическому кабелю. Оптическое волокно включает стеклянное волокно, имеющее сердцевину и оболочку, которой покрыта сердцевина. Стеклянное волокно покрыто покровным полимерным слоем. Покровный полимерный слой имеет окрашенный слой с толщиной 10 мкм или более. Скорость изменения показателя пожелтения покровного полимерного слоя после старения под воздействием температуры и влажности в среде с температурой 85°С и 85%-ной относительной влажностью (RH) в течение 30 дней составляет 5 или менее в день. Технический результат изобретения заключается в создании оптического волокна и плоского волоконно-оптического кабеля, включающего покровный полимерный слой, в котором предотвращается изменение цвета со временем без возникновения отслоения цветовой маркировки окрашенного слоя. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к оптическому волокну и к плоскому волоконно-оптическому кабелю.

Уровень техники

[0002] Как правило, оптическое волокно имеет защитный покровный слой для защиты стеклянного волокна, и также имеет тонкий окрашенный слой (далее называемый «красочный слой») для распознавания в качестве самого наружного слоя (например, смотри Патентный Документ 1). Оптическое волокно, покрытое первичным полимерным слоем и вторичным полимерным слоем, сначала наматывают, и после этого оптическое волокно разматывают и формируют красочный слой на наружной поверхности вторичного полимерного слоя. То есть, оптическое волокно обычно имеет покрытие, имеющее трехслойную структуру из первичного полимерного слоя, вторичного полимерного слоя и красочного слоя.

[0003] С другой стороны, исследуется изготовление оптического волокна окрашиванием защитного покровного слоя без формирования красочного слоя (например, смотри Патентный Документ 2).

Список цитированной литературы

Патентная литература

[0004] [Патентный Документ 1] JP H06-242355 A

[Патентный Документ 2] JP 2013-167762 A

Сущность изобретения

Техническая проблема

[0005] Толщина красочного слоя составляет около нескольких микрометров (мкм), и является гораздо меньшей, чем толщины первичного полимерного слоя и вторичного полимерного слоя. В плоском волоконно-оптическом кабеле, в котором используется оптическое волокно, имеющее красочный слой как самый наружный слой, прочность сцепления между красочным слоем и вторичным полимерным слоем может ухудшаться с течением времени, и может происходить так называемое «отслоение цветовой маркировки», явление, при котором красочный слой отслаивается от оптического волокна при проведении операции для удаления материала ленты и обнажения оптического волокна.

[0006] Для предотвращения отслоения цветовой маркировки рассматривается вариант, что красочный слой исключают, и окрашивают первичный полимерный слой или вторичный полимерный слой, составляющие защитный покровный слой. Однако если окрашивают защитный покровный слой, цвет оптического волокна может изменяться вследствие пожелтения полимера со временем.

[0007] Поэтому цель настоящего изобретения состоит в создании оптического волокна, включающего покровный полимерный слой, в котором предотвращается изменение цвета со временем, без возникновения любого отслоения цветовой маркировки окрашенного слоя.

Разрешение проблемы

[0008] Для разрешения вышеуказанной проблемы оптическое волокно согласно одному варианту исполнения включает: стеклянное волокно, имеющее сердцевину и оболочку, которой покрыта сердцевина; и покровный полимерный слой, которым покрыто стеклянное волокно; причем покровный полимерный слой имеет окрашенный слой с толщиной 10 мкм или более, причем скорость изменения показателя пожелтения покровного полимерного слоя после старения при воздействии температуры и влажности в среде с температурой 85°С и 85%-ной относительной влажностью (RH) в течение 30 дней составляет 5 или менее в день.

Преимущественные результаты изобретения

[0009] Согласно настоящему изобретению, возможно создание оптического волокна и плоского волоконно-оптического кабеля, включающего покровный полимерный слой, в котором предотвращается изменение цвета со временем без возникновения любого отслоения цветовой маркировки окрашенного слоя.

Краткое описание чертежей

[0010] Фигура 1 представляет вид в разрезе, иллюстрирующий один пример оптического волокна согласно настоящему варианту исполнения.

Фигура 2 представляет вид в разрезе, иллюстрирующий традиционное оптическое волокно.

Фигура 3 представляет вид в разрезе, иллюстрирующий один пример плоского волоконно-оптического кабеля согласно настоящему варианту исполнения.

Описание вариантов осуществления изобретения

[0011] Описание вариантов осуществления настоящего изобретения

Сначала излагается и описывается содержание вариантов осуществления настоящего изобретения. Оптическое волокно согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает стеклянное волокно, имеющее сердцевину и оболочку, которой покрыта сердцевина, и покровный полимерный слой, которым покрыто стеклянное волокно, причем покровный полимерный слой имеет окрашенный слой с толщиной 10 мкм или более, причем скорость изменения показателя пожелтения (значения YI) покровного полимерного слоя после старения при воздействии температуры и влажности в среде с температурой 85°С и 85%-ной относительной влажностью (RH) в течение 30 дней составляет 5 или менее в день.

[0012] В оптическом волокне согласно настоящему варианту исполнения окрашивают покровный полимерный слой для защиты стеклянного волокна, чтобы тем самым устранить необходимость в формировании любого красочного слоя, и поэтому может быть предотвращено отслоение цветовой маркировки оптического волокна. В дополнение, состав окрашенного слоя может быть близким к составу другого(-гих) полимерного(-ных) слоя(-ев), и поэтому окрашенный слой легко совмещается с другими полимерными слоями даже в случае двух или более слоев. Кроме того, оптическое волокно согласно настоящему изобретению может быть эффективно изготовлено ввиду устранения необходимости в присоединении окрашенного слоя в еще одной технологической стадии.

[0013] В оптическом волокне гель-фракция покровного полимерного слоя может составлять более 75% по массе. Таким образом, возрастает степень отверждения покровного полимерного слоя, и могут быть легко подавлены отслоение цветовой маркировки и изменение цвета окрашенного слоя с течением времени. Из тех же соображений предпочтительно, чтобы количество непрореагировавшего фотоинициатора в покровном полимерном слое составляло 3% по массе или менее.

[0014] Покровный полимерный слой может включать содержащий титан (Ti) компонент. Тем самым может быть легко предотвращено изменение со временем цвета покровного полимерного слоя. Кроме того, по соображениям усиления различимости для окрашенного слоя используется любое окрашивающее вещество разнообразных цветов. Примеры окрашивающего вещества включают краситель и пигмент, и для окрашивания оптического волокна является подходящим применение пигмента, проявляющего превосходную водостойкость и устойчивость к атмосферным воздействиям.

[0015] Плоский волоконно-оптический кабель согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает многочисленные оптические волокна. Используется оптическое волокно согласно настоящему варианту исполнения, и поэтому оптическое волокно может быть без труда распознано без возникновения любого отслоения цветовой маркировки при проведении операции для удаления материала ленты из плоского волоконно-оптического кабеля и вскрытия оптического волокна.

[0016] Подробности вариантов осуществления настоящего изобретения

Ниже описаны конкретные примеры оптического волокна согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения и способа его изготовления со ссылкой на чертежи. Здесь предполагается, что настоящее изобретение не ограничивается такими примерами, представлено пунктами формулы изобретения, и охватывает все модификации в пределах смысла и области, эквивалентных пунктам формулы изобретения. В нижеследующем описании один и тот же элемент обозначается одним и тем же символом в описании чертежей, и дублирование описания опущено.

[0017] Волокно

Фигура 1 представляет вид в разрезе, иллюстрирующий один пример оптического волокна 1 согласно настоящему варианту исполнения. Как иллюстрировано в Фигуре 1, оптическое волокно 1 согласно настоящему варианту исполнения включает стеклянное волокно 10, которое представляет собой передатчик оптического диапазона, и покровный полимерный слой 20.

[0018] Стеклянное волокно 10 имеет сердцевину 12 и оболочку 14, и включает стеклянный элемент, например, стекло из SiО₂. Стеклянное волокно 10 передает свет, введенный в оптическое волокно 1. Сердцевина 12 создается, например, в области, включающей центральную осевую линию стеклянного волокна 10. Сердцевина 12 включает стекло из чистого SiО₂, или может дополнительно содержать GeО_2, фторсодержащий компонент, или тому подобные. Оболочка 14 создается в области, окружающей сердцевину 12. Оболочка 14 имеет более низкий показатель преломления, нежели показатель преломления сердцевины 12. Оболочка 14 может включать стекло из чистого SiО₂, или может включать стекло из SiО₂, к которому добавлен фторсодержащий компонент.

[0019] Покровный полимерный слой 20 может быть сформирован только из одного слоя, или же из многочисленных слоев, если он имеет окрашенный слой толщиной 10 мкм или более. Например, как иллюстрировано в Фигуре 1, когда покровный полимерный слой 20 имеет первичный полимерный слой 22 и вторичный полимерный слой 24, по меньшей мере один из первичного полимерного слоя 22 и вторичного полимерного слоя 24 может быть окрашенным слоем. По соображениям усиления различимости оптического волокна 1 предпочтительно, чтобы окрашенным слоем был вторичный полимерный слой 24.

[0020] Оптическое волокно согласно настоящему варианту исполнения отличается по конструкции от традиционного оптического волокна в том отношении, что не имеет красочного слоя. Как иллюстрировано в Фигуре 2, традиционное оптическое волокно 2 включает стеклянное волокно 10 и покровный полимерный слой 30, и покровный полимерный слой 30 имеет красочный слой 36 в качестве самого наружного слоя, в дополнение к первичному полимерному слою 32 и вторичному полимерному слою 34.

[0021] Толщина окрашенного слоя составляет 10 мкм или более, предпочтительно от 10 до 70 мкм, более предпочтительно от 10 до 50 мкм, еще более предпочтительно от 20 до 40 мкм. Когда толщина окрашенного слоя составляет 10 мкм или более, можно подавить отслоение цветовой маркировки.

[0022] Толщина первичного полимерного слоя 22 обычно составляет от около 20 до 50 мкм, и когда первичный полимерный слой 22 служит в качестве окрашенного слоя, толщина первичного полимерного слоя 22 соответствует толщине окрашенного слоя. Толщина вторичного полимерного слоя 24 обычно составляет от около 20 до 40 мкм, и когда вторичный полимерный слой 24 служит в качестве окрашенного слоя, толщина вторичного полимерного слоя 22 соответствует толщине окрашенного слоя.

[0023] Модуль Юнга первичного полимерного слоя 22 предпочтительно составляет 1 МПа или менее при комнатной температуре, более предпочтительно 0,5 МПа или менее. Модуль Юнга вторичного полимерного слоя 24 предпочтительно составляет от 600 до 1000 МПа. В настоящем описании комнатная температура здесь подразумевает 23°С.

[0024] Покровный полимерный слой 20 может быть сформирован, например, отверждением отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, содержащей олигомер, мономер и инициатор фотополимеризации.

[0025] Примеры олигомера включают уретан(мет)акрилаты и эпокси(мет)акрилаты. Олигомер может быть использован как смесь двух или более компонентов.

[0026] Уретан(мет)акрилаты включают такие, которые получены реакцией полиольного соединения, полиизоцианатного соединения и содержащего гидроксильные группы акрилатного соединения. Примеры полиольного соединения включают политетраметиленгликоль, полипропиленгликоль, аддукт бисфенола А и этиленоксида в качестве диола, и тому подобные. Полиизоцианатное соединение включает 2,4-толуилендиизоцианат, 2,6-толуилендиизоцианат, изофорондиизоцианат, и тому подобные. Примеры содержащего гидроксильные группы акрилатного соединения включают 2-гидрокси(мет)акрилат, 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксибутил(мет)акрилат, моно(мет)акрилат 1,6-гександиола, три(мет)акрилат пентаэритрита, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, ди(мет)акрилат трипропиленгликоля, и тому подобные. В качестве эпокси(мет)акрилата может быть использовано, например, соединение, полученное реакцией эпоксисоединения и (мет)акриловой кислоты.

[0027] Здесь (мет)акрилат означает акрилат или соответствующий ему метакрилат. То же самое в основном справедливо для (мет)акриловой кислоты.

[0028] Содержание олигомера предпочтительно составляет от 50 до 90% по массе, более предпочтительно от 35 до 85% по массе, в расчете на общее количество отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции.

[0029] В качестве мономера может быть применен монофункциональный мономер, имеющий одну способную к полимеризации группу, или полифункциональный мономер, имеющий две или более способных к полимеризации групп.

[0030] Монофункциональный мономер включает N-винилмономеры, имеющие циклическую структуру, такие как N-винилпирролидон, N-винилкапролактам и (мет)акрилоилморфолин; и (мет)акрилатные соединения, такие как изоборнил(мет)акрилат, трициклодеканил(мет)акрилат, бензил(мет)акрилат, дициклопентанил(мет)акрилат, 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, нонилфенил(мет)акрилат, феноксиэтил(мет)акрилат и моно(мет)акрилат полипропиленгликоля. Из них, с позиции повышения скорости отверждения, предпочтителен N-винилмономер, имеющий циклическую структуру.

[0031] Полифункциональные мономеры включают ди(мет)акрилат полиэтиленгликоля, трициклодекандиилдиметилен-ди(мет)акрилат, ди(мет)акрилат диолового аддукта бисфенола А и этиленоксида, три(мет)акрилат триметилолпропана, и тому подобные.

[0032] Мономер может быть использован в виде смеси двух или более компонентов. Содержание мономера предпочтительно составляет от 5 до 45% по массе, более предпочтительно от 10 до 30% по массе, в расчете на общее количество отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции.

[0033] Инициатор фотополимеризации может быть надлежащим образом выбран из известных инициаторов радикальной фотополимеризации, и использован, и примеры включают инициатор ацилфосфиноксидного типа и инициатор ацетофенонового типа.

[0034] Инициаторы ацилфосфиноксидного типа включают 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид (производства фирмы BASF SE, торговое наименование «Lucirin TPO»), 2,4,4-триметилпентилфосфиноксид, 2,4,4-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, и тому подобные.

[0035] Инициаторы ацетофенонового типа включают 1-гидроксициклогексан-1-илфенилкетон (производства фирмы BASF SE, торговое наименование «Irgacure 184»), 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-он (производства фирмы BASF SE, торговое наименование «Darocure 1173»), 2,2-диметокси-1,2-дифенилэтан-1-он (производства фирмы BASF SE, торговое наименование «Irgacure 651»), 2-метил-1-(4-метилтиофенил)-2-морфолинопропан-1-он (производства фирмы BASF SE, торговое наименование «Irgacure 907»), 2-бензил-2-диметиламино-1-(4-морфолинофенил)-бутанон-1 (производства фирмы BASF SE, торговое наименование «Irgacure 369»), 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон, 1-(4-изопропилфенил)-2-гидрокси-2-метилпропан-1-он, и тому подобные.

[0036] Инициатор фотополимеризации может быть использован в виде смеси двух или более компонентов. Содержание инициатора фотополимеризации предпочтительно составляет от 0,1 до 10% по массе, более предпочтительно от 0,3 до 7% по массе, в расчете на общее количество отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции.

[0037] Предпочтительно, чтобы покровный полимерный слой включал Ti-содержащий компонент, и более предпочтительно, чтобы полимерный слой, служащий в качестве окрашенного слоя, содержал диоксид титана. Отверждаемая ультрафиолетовым излучением полимерная композиция, содержащая диоксид титана, может быть использована, чтобы тем самым формировать окрашенный слой с высокой степенью отверждения при воздействии ультрафиолетового излучения, и легко подавлять изменение цвета окрашенного слоя с течением времени. Как считается, это обусловливается тем, что диоксид титана в полимерном слое рассеивает ультрафиолетовое излучение. Количество Ti-содержащего компонента в покровном полимерном слое предпочтительно составляет от 0,06 до 1,8% по массе, более предпочтительно от 0,12 до 0,90% по массе. Предпочтительным является такое компаундирование, чтобы количество диоксида титана, добавляемого в покровный полимерный слой, составляло от 0,1 до 3% по массе, более предпочтительно от 0,2 до 1,5% по массе, в расчете на суммарное количество покровного полимерного слоя 20.

[0038] Предпочтительно, чтобы окрашенный слой, из соображений различимости оптического волокна, содержал пигмент. Пигменты включают окрашенные пигменты, такие как сажа, диоксид титана и оксид цинка, порошкообразные магнетиты, такие как γ-Fe₂О₃, смешанный кристалл из γ-Fe₂О₃ и γ-Fe₃О₄, CrО₂, кобальтовый феррит, оксид железа с налипшим на него кобальтом, феррит бария, Fe-Со и Fe-Со-Ni, и неорганические пигменты, такие как MIO (слюдяной оксид железа), хромат цинка, хромат стронция, триполифосфат алюминия, цинк, оксид алюминия, стекло и слюда. Кроме того, также может быть применен органический пигмент, такой как пигмент азотипа, пигмент фталоцианинового типа, или краплаковый пигмент. Пигмент может быть подвергнут разнообразным обработкам, таким как поверхностная модификация и формирование композитного пигмента. Пигмент предпочтительно может быть добавлен так, чтобы содержаться в количестве от 0,1 до 5% по массе, более предпочтительно от 0,12 до 3,2% по массе, в расчете на суммарное количество покровного полимерного слоя 20.

[0039] В качестве способа формирования покровного полимерного слоя 20 на стеклянном волокне 10 может быть использован способ, которые традиционно применялся для изготовления оптического волокна.

[0040] Например, покровный полимерный слой 20 формируют покрытием оболочкой 14 из отверждаемой полимерной композиции, и отверждением отверждаемой полимерной композиции при облучении ультрафиолетовым светом. Здесь в качестве источника ультрафиолетового излучения применяется по меньшей мере одно устройство из ультрафиолетового светодиода (LED) или ультрафиолетовой лампы.

[0041] Когда покровный полимерный слой 20 имеет первичный полимерный слой 22 и вторичный полимерный слой 24, может быть использована система (система нанесения влажного покрытия на сухую подложку), в которой оболочку 14 покрывают отверждаемой полимерной композицией для первичного полимерного слоя, композицию отверждают облучением ультрафиолетовым светом с образованием первичного полимерного слоя 22, и после этого первичный полимерный слой 22 покрывают отверждаемой полимерной композицией для вторичного полимерного слоя, и композицию отверждают облучением ультрафиолетовым светом с образованием вторичного полимерного слоя 24. В альтернативном варианте, может быть использована система (система нанесения влажного покрытия на влажную подложку), в которой оболочку 14 покрывают отверждаемой полимерной композицией для первичного полимерного слоя, и после этого покрывают отверждаемой полимерной композицией для вторичного полимерного слоя, и композиции одновременно отверждают облучением ультрафиолетовым светом для формирования первичного полимерного слоя 22 и вторичного полимерного слоя 24.

[0042] В оптическом волокне согласно настоящему варианту исполнения скорость изменения значения YI покровного полимерного слоя 20 после старения при воздействии температуры и влажности в среде с температурой 85°С и 85%-ной относительной влажностью (RH) в течение 30 дней составляет 5 или менее в день. Когда скорость изменения значения YI составляет 5 или менее, окрашенный слой мало изменяет цвет со временем и проявляет превосходную различимость. Скорость изменения значения YI покровного полимерного слоя 20 может быть снижена добавлением диоксида титана в полимерный материал или достаточным отверждением покровного полимерного слоя.

[0043] Степень отверждения покровного полимерного слоя 20 предпочтительно является более высокой по таким соображениям, что может быть подавлено изменение значения YI оптического волокна, и повышена различимость. То есть, гель-фракция покровного полимерного слоя предпочтительно составляет свыше 75% по массе, более предпочтительно 78% по массе или более, еще более предпочтительно 80% по массе или более.

[0044] Количество непрореагировавшего фотоинициатора в покровном полимерном слое 20 предпочтительно составляет 3% по массе или менее, более предпочтительно 2% по массе или менее, еще более предпочтительно 1% по массе или менее. Большое количество непрореагировавшего инициатора не является благоприятным вследствие того, что возрастает потеря при погружении плоского волоконно-оптического кабеля с использованием оптического волокна согласно настоящему варианту исполнения в горячую воду (60°С).

[0045] Плоский волоконно-оптический кабель

Оптическое волокно согласно настоящему варианту исполнения может быть применено для изготовления плоского волоконно-оптического кабеля. Фигура 3 представляет вид в разрезе плоского волоконно-оптического кабеля 100 согласно настоящему варианту исполнения. Плоский волоконно-оптический кабель, иллюстрированный в этой фигуре, представляет собой кабель, в котором многочисленные (4 в этом случае) оптические волокна 1 размещаются параллельно друг другу и встроенными в ленточный материал 40. Ленточный материал 40 формируют, например, из эпоксиакрилатной смолы, уретанакрилатной смолы, или тому подобной. Такой плоский волоконно-оптический кабель может обеспечивать возможность легко различать оптическое волокно при проведении операции для удаления материала ленты из плоского волоконно-оптического кабеля и вскрытия оптического волокна, без возникновения любого отслоения цветовой маркировки.

Примеры

[0046] Далее настоящее изобретение подробно описывается со ссылкой на Примеры, но настоящее изобретение не ограничивается этими Примерами.

[0047] Пример 1 компаундирования

Полимерную композицию А получили смешением уретанакрилатного олигомера (75 частей по массе), состоящего из полипропиленгликоля, имеющего среднечисленную молекулярную массу 3000, 2,4-толуилендиизоцианата и 2-гидроксиэтилакрилата, в качестве олигомера, N-винилкапролактама (10 частей по массе) в качестве мономера, компонента Lucirin TPO (3 частей по массе) в качестве инициатора фотополимеризации, и силанового сшивающего реагента (1 части по массе).

[0048] Пример 2 компаундирования

Полимерную композицию В получили смешением уретанакрилата (75 частей по массе), состоящего из полипропиленгликоля, имеющего среднечисленную молекулярную массу 1000, 2,4-толуилендиизоцианата и 2-гидроксиэтилакрилата, в качестве олигомера, диакрилата диолового аддукта бисфенола А и этиленоксида (10 частей по массе) в качестве мономера, и компонента Irgacure 184 (3 частей по массе) в качестве инициатора фотополимеризации.

[0049] Пример 3 компаундирования

Полимерную композицию С получили смешением уретанакрилата (75 частей по массе), состоящего из полипропиленгликоля, имеющего среднечисленную молекулярную массу 1000, 2,4-толуилендиизоцианата и 2-гидроксиэтилакрилата, в качестве олигомера, диакрилата диолового аддукта бисфенола А и этиленоксида (10 частей по массе) в качестве мономера, компонента Irgacure 184 (3 частей по массе) в качестве инициатора фотополимеризации, и фталоцианина меди и диоксида титана в качестве пигментов таким образом, что его количество составляло 0,2% по массе в расчете на суммарное количество покровного полимерного слоя, и его количество составляло 3% по массе в расчете на суммарное количество покровного полимерного слоя, соответственно.

[0050] Пример 3-1 компаундирования

Полимерную композицию С1 получили таким же способом, как в Примере 3 приготовления, за исключением того, что количество диоксида титана изменили до 1,5% по массе.

[0051] Пример 3-2 компаундирования

Полимерную композицию С2 получили таким же способом, как в Примере 3 приготовления, за исключением того, что количество диоксида титана изменили до 0,2% по массе.

[0052] Пример 3-2 компаундирования

Полимерную композицию С3 получили таким же способом, как в Примере 3 приготовления, за исключением того, что количество диоксида титана изменили до 0,1% по массе.

[0053] Пример 4 компаундирования

Полимерную композицию D получили смешением уретанакрилата (75 частей по массе), состоящего из полипропиленгликоля, имеющего среднечисленную молекулярную массу 1000, 2,4-толуилендиизоцианата и 2-гидроксиэтилакрилата, в качестве олигомера, диакрилата диолового аддукта бисфенола А и этиленоксида (10 частей по массе) в качестве мономера, компонента Irgacure 184 (3 частей по массе) в качестве инициатора фотополимеризации, и фталоцианина меди в качестве пигмента таким образом, что его количество составляло 0,2% по массе в расчете на суммарное количество покровного полимерного слоя.

[0054] Пример 1

На наружной поверхности стеклянного волокна, имеющего диаметр 125 мкм, причем волокно было выполнено из сердцевины и оболочки, сформировали первичный полимерный слой, имеющий толщину 55 мкм, с использованием полимерной композиции А, и вторичный полимерный слой (окрашенный слой), имеющий толщину 10 мкм, дополнительно сформировали на наружной поверхности полученного продукта с использованием полимерной композиции С, для получения оптического волокна, имеющего диаметр 255 мкм, иллюстрированного в Фигуре 1. Линейная скорость составляла 1000 м/мин.

[0055] Пример 2

Оптическое волокно изготовили таким же способом, как в Примере 1, за исключением того, что линейная скорость составляла 500 м/мин.

[0056] Пример 3

Оптическое волокно изготовили таким же способом, как в Примере 1, за исключением того, что сформировали первичный полимерный слой, имеющий толщину 45 мкм, и вторичный полимерный слой (окрашенный слой), имеющий толщину 20 мкм.

[0057] Пример 4

Оптическое волокно изготовили таким же способом, как в Примере 3, за исключением того, что линейная скорость составляла 750 м/мин.

[0058] Пример 5

Оптическое волокно изготовили таким же способом, как в Примере 3, за исключением того, что вторичный полимерный слой (окрашенный слой) сформировали из полимерной композиции С1.

[0059] Пример 6

Оптическое волокно изготовили таким же способом, как в Примере 4, за исключением того, что вторичный полимерный слой (окрашенный слой) сформировали из полимерной композиции С2.

[0060] Пример 7

Оптическое волокно изготовили таким же способом, как в Примере 3, за исключением того, что вторичный полимерный слой (окрашенный слой) сформировали из полимерной композиции С3.

[0061] Пример 8

Оптическое волокно изготовили таким же способом, как в Примере 1, за исключением того, что сформировали первичный полимерный слой, имеющий толщину 35 мкм, и вторичный полимерный слой (окрашенный слой), имеющий толщину 30 мкм.

[0062] Сравнительный Пример 1

Оптическое волокно изготовили таким же способом, как в Примере 1, за исключением того, что вторичный полимерный слой (окрашенный слой), имеющий толщину 10 мкм, сформировали с использованием полимерной композиции D.

[0063] Сравнительный Пример 2

На стеклянном волокне, имеющем диаметр 125 мкм, причем волокно было выполнено из сердцевины и оболочки, сформировали первичный полимерный слой, имеющий толщину 40 мкм, с использованием полимерной композиции А, и вторичный полимерный слой, имеющий толщину 20 мкм, дополнительно сформировали на наружной поверхности полученного продукта с использованием полимерной композиции В. Его однократно намотали, и после этого, когда оптическое волокно опять размотали, на наружной поверхности вторичного полимерного слоя с использованием полимерной композиции С сформировали на красильной машине красочный слой (окрашенный слой), имеющий толщину 5 мкм. Таким образом, было получено оптическое волокно, имеющее диаметр 255 мкм, иллюстрированное в Фигуре 2.

[0064] Сравнительный Пример 3

Оптическое волокно изготовили таким же способом, как в Сравнительном Примере 2, за исключением того, что красочный слой (окрашенный слой), имеющий толщину 5 мкм, сформировали с использованием полимерной композиции D (без диоксида титана).

[0065] Сравнительный Пример 4

Оптическое волокно изготовили таким же способом, как в Примере 1, за исключением того, что первичный полимерный слой, имеющий толщину 60 мкм, сформировали с использованием полимерной композиции А, и вторичный полимерный слой (окрашенный слой), имеющий толщину 5 мкм, сформировали с использованием полимерной композиции С.

[0066] Методы оценки

Каждое из изготовленных оптических волокон оценивали следующим образом. Результаты оценки показаны в Таблице 1 и Таблице 2.

[0067] (1) Количество содержащего титан (Ti) компонента в покровном полимере

После того, как 10 мл серной кислоты и 5 мл азотной кислоты добавили к 0,2 г оптического волокна (включающего 0,12 г покровного полимера), и полученную смесь нагревали в течение 10 минут после образования белого дыма, к ней добавили 1 мл хлорной кислоты и нагревали, пока не исчезла нерастворимая фракция. После этого методом ICP (с индуктивно-связанной плазмой) измерили количество Ti.

[0068] (2) Гель-фракция

Оптическое волокно, вес которого измерили заблаговременно, погрузили в метилэтилкетон (MEK) с выдерживанием при температуре 60°С в течение 17 часов, и после этого высушили при температуре 100°С в течение 2 часов и оставили остывать естественным образом до комнатной температуры, после чего измерили его вес, и тем самым измерили гель-фракцию в покровном слое согласно следующему выражению.

Гель-фракция (%)=(вес покрытия после погружения в MEK и высушивания/вес покрытия до погружения в MEK)×100

[0069] (3) Количество непрореагировавшего инициатора

Оптическое волокно, вес которого измерили заблаговременно, подвергли обработке экстракцией в приборе Сокслета (120°С×1 час) ацетоном, и экстрагировали непрореагировавший инициатор, оставшийся в покровном полимерном слое. Затем измерили количество экстрагированного ацетоном непрореагировавшего инициатора с использованием GCMS (газовой хроматографии-масс-спектрометрии).

[0070] (4) Значение YI

Образец, где оптическое волокно было выстроено с размером 1 см×5 см так, чтобы не были образованы зазоры, и оптическое волокно не перекрывалось, подвергли деградации в термогигростатической ванне, настроенной на температуру 85°С и 85%-ную относительную влажность (RH), в течение 30 дней. Внутренность термостатической ванны выдерживали в темноте, куда не попадал свет и тому подобный от флуоресцентной лампы. Значение YI до и после старения измеряли согласно Японскому промышленному стандарту JIS K 7373.

Скорость изменения значения YI=[(YI после старения при 85°С и 85%-ной RH в течение 30 дней)-(YI до старения при 85°С и 85%-ной RH в течение 30 дней)]/30

[0071] (5) Отслоение цветовой маркировки

Изготовили четыре оптических волокна для получения плоского волоконно-оптического кабеля, иллюстрированного в Фигуре 3. В качестве ленточного материала 40 плоского волоконно-оптического кабеля использовали полимерную композицию, имеющую следующий состав.

Вышеуказанная полимерная композиция содержит 18 частей по массе уретанакрилата, полученного реакцией 1 моля диолового аддукта бисфенола А и этиленоксида, 2 молей толуилендиизоцианата и 2 молей гидроксиэтилакрилата, 10 частей по массе уретанакрилата, полученного реакцией 1 моля политетраметиленгликоля, 2 молей толуилендиизоцианата и 2 молей гидроксиэтилакрилата, 15 частей по массе трициклодекандиакрилата, полученного реакцией 1 моля толуилендиизоцианата и 2 молей гидроксиэтилакрилата, 10 частей по массе N-винилпирролидона, 10 частей по массе изоборнилакрилата, 5 частей по массе диакрилата диолового аддукта бисфенола А и этиленоксида, 0,7 частей по массе 2-метил-1-[4-(метилтио)фенил]-2-морфолинопропан-1-она (Irgacure 907 производства фирмы Chiba Speciality Chemicals Co. Ltd.), и 1,3 части по массе 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксида (Lucirin TPO, производства фирмы BASF SE).

[0072] Плоский волоконно-оптический кабель подвергали деградации в термогигростатической ванне, настроенной на температуру 85°С и 85%-ную относительную влажность (RH), в течение 30 дней. Внутренность термостатической ванны выдерживали в темноте, куда не попадал свет и тому подобный от флуоресцентной лампы. Отобрали оптическое волокно отделением одиночного волокна от деградированного плоского волоконно-оптического кабеля, согласно инструкции Telcordia GR-20 5.3.1, и было подтверждено наличие расслаивания каждого из окрашенных слоев и красочного слоя. В Таблицах 1 и 2 ситуация, где расслаивание не наблюдалось, была обозначена как «OK», и ситуация, где наблюдалось расслаивание, была обозначена как «NG».

[0073] (6) Различимость

Подвергнутый деградации образец, использованный в измерении значения YI, визуально обследовали в среде с освещенностью 300 люкс, и подтверждали различимость. В Таблицах 1 и 2 ситуация, где могла быть достигнута различимость, была обозначена как «OK», и ситуация, где достигнуть различимости не удалось, была обозначена как «NG».

[0074] (7) Повышение потери передачи в горячей воде

Плоский волоконно-оптический кабель погрузили в горячую воду с выдерживанием при температуре 60°С в течение 30 дней, и измеряли потерю передачи на длине волны 1,55 мкм до погружения и на 30-ый день после погружения методом ODTR (рефлектометрии оптической временной области). Измеренный уровень потери использовали для расчета повышения потери передачи в горячей воде (Δα) согласно нижеследующему выражению. В Таблицах 1 и 2 ситуация, где значение Δα составляло 0,05 дБ/км или менее, была обозначена как «OK», и ситуация, где значение Δα составляло 0,05 дБ/км или более, была обозначена как «NG».

Выражение: Δα (дБ/км)=потеря (в горячей воде при температуре 60°С после 30 дней)-потеря(до погружения).

[0075] [Таблица 1]

		Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4	Пример 5	Пример 6	Пример 7	Пример 8
Толщина окрашенного слоя (мкм)		10	10	20	20	20	20	20	30
Число слоев в покровном полимерном слое		2	2	2	2	2	2	2	2
Скорость изменения YI		5	1	5	3	5	5	5	5
Количество Ti (% по массе)		1,8	1,8	1,8	1,8	0,9	0,12	0,06	1,8
Гель-фракция (% по массе)		80	95	80	85	80	80	78	80
Количество непрореагировавшего инициатора (% по массе)		2	0,5	2	1	2	2	3	2
После испытания температурой/влажностью	Отслоение цветовой маркировки	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK
После испытания температурой/влажностью	Различимость	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK
Повышение потери передачи в горячей воде		OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK

[0076] [Таблица 2]

		Сравнительный Пример 1	Сравнительный Пример 2	Сравнительный Пример 3	Сравнительный Пример 4
Толщина окрашенного слоя (мкм)		10	5	5	5
Число слоев в покровном полимерном слое		2	3	3	2
Скорость изменения YI		6	3	3	1
Количество Ti (% по массе)		0	1,8	0	1,8
Гель-фракция (% по массе)		75	85	85	80
Количество непрореагировавшего инициатора (% по массе)		4	1	1	3
После испытания температурой/влажностью	Отслоение цветовой маркировки	OK	NG	NG	NG
После испытания температурой/влажностью	Различимость	NG	OK	OK	OK
Повышение потери передачи в горячей воде		NG	OK	OK	OK

[0077] Полученные в Примерах оптические волокна не проявляли возникновения отслоения цветовой маркировки окрашенного слоя после испытания воздействием температуры/влажности, также имели превосходную различимость, и также не имели проблемы в отношении повышения потери передачи в горячей воде.

[0078] С другой стороны, оптическое волокно, полученное в Сравнительном Примере 1, имело низкое содержание гель-фракции и имело большое количество непрореагировавшего инициатора, и поэтому в значительной мере изменялось в отношении YI, и было плохо различимым. В дополнение, количество непрореагировавшего инициатора было большим, и поэтому также было высоким повышение потери передачи в горячей воде. Оптические волокна, полученные в Сравнительных Примерах 2 и 3, проявляли возникновение отслоения цветовой маркировки красочного слоя. Полученное в Сравнительном Примере 4 оптическое волокно имело тонкий окрашенный слой, и поэтому проявляло возникновение отслоения цветовой маркировки.

Список условных обозначений

[0079] 1, 2: оптическое волокно, 10: стеклянное волокно, 12: сердцевина, 14: оболочка, 20, 30: покровный полимерный слой, 22, 32: первичный полимерный слой, 24, 34: вторичный полимерный слой, 36: красочный слой, 40: ленточный материал, и 100: плоский волоконно-оптический кабель.

Claims

1. Оптическое волокно, включающее:

стеклянное волокно, имеющее сердцевину и оболочку, которой покрыта сердцевина, и покровный полимерный слой, которым покрыто стеклянное волокно;

причем покровный полимерный слой имеет окрашенный слой с толщиной 10 мкм или более, в котором

скорость изменения показателя пожелтения (YI) покровного полимерного слоя после старения под воздействием температуры и влажности в среде с температурой 85°С и 85%-ной относительной влажностью (RH) в течение 30 дней составляет 5 или менее в день.

2. Оптическое волокно по п. 1, в котором гель-фракция покровного полимерного слоя составляет более 75% по массе.

3. Оптическое волокно по п. 1 или 2, в котором количество непрореагировавшего фотоинициатора в покровном полимерном слое составляет 3% по массе или менее.

4. Оптическое волокно по любому из пп. 1-3, в котором покровный полимерный слой включает содержащий титан компонент.

5. Оптическое волокно по любому из пп. 1-4, в котором окрашенный слой содержит пигмент.

6. Плоский волоконно-оптический кабель, включающий многочисленные оптические волокна по любому из пп. 1-5.