TW539655B - Production method of optical fiber - Google Patents

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TW539655B
TW539655B TW090132730A TW90132730A TW539655B TW 539655 B TW539655 B TW 539655B TW 090132730 A TW090132730 A TW 090132730A TW 90132730 A TW90132730 A TW 90132730A TW 539655 B TW539655 B TW 539655B
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Toshio Ohba
Nobuo Kawada
Masaya Ueno
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Shinetsu Chemical Co
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Description

539655 經濟部中央標率局貝工消費合作社印策 8260pif.doc/008 B7 五、發明説明(丨) 發明領域 本發明係有關光纖的製造方法’以高照射效率的電子 線使塗布在光纖的電子線硬化性樹脂之液狀組成物硬化 者。 習知的技術 電子線在物質中行進時,由激勵物質中的軌道電子, 或起化學反應或副產電子或產生X光線,逐漸將能量分給 物質,而失速同時散亂,進行方向分散而擴散之。此種傾 向,特別在密度高的固體物質中更爲顯著。有此種性質的 電子線已使用在印刷油墨、塗料、剝離粘著物質的剝離劑 等之硬化上,一方面,其電子線的照射裝置雖有所謂電子 發生手段,及電子加速手段者,以往使用在硬化樹脂者, 一般爲提高生產性,設計成能照射廣大面積而採用幕簾 (cuntain)方式,及掃描方式。所謂幕簾(cuntain)方式,係 以比較低的加速電壓裝置產生廣幅度的電子線帶之電子發 生手段,電子加速手段。掃描方式係以比較高加速電壓的 裝置,產生細線狀的光束(beam)之電子發生手段·電子加速 手段,及將光束(beam)分開成寬幅度的電子掃描手段者。 並且,電子的發生,及加速是在真空中進行,照射爲 考慮生產性,在容易連續處理的大氣壓環境中進行。大氣壓 和真空的界線,以薄金屬箱所成的窗孔(window)隔開,一 般電子線係從真空透過該窗孔進入大氣壓中。電子線透過 窗孔時,會顯然散亂而在透過後擴散,但因爲照射廣大面 積者不會有問題,像照射非常細的光纖時,其照射效率會 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(210χ^7公慶) ~ (請先閲讀背面之注意事項再期寫本頁) 再t 裝· -、tr -線- 539655 A7 B7 8260pif.doc/008 五、發明説明(1) (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 顯然的降低。一方面,在真空下,用電子線照射時,以磁 場收歛電子線的技術,雖業經技術化而使用在電子線焊接 機,在真空中,以電子線連續照射光纖時,要維持真空度 的均一性較困難,同時樹脂會產生發泡,飛散的問題。 尙且,在日本專利特開平5-50454號公報,雖有敘述 以電子線硬化光纖被覆材料者,而尙未言及電子線的照射 效率,且在大氣壓下,尙未確立,以高照射效率的電子線 連續照射光纖的技術。 , 經濟部中央標率局貝工消費合作社印衆 光纖,雖有石英玻璃系、多成分玻璃系、及塑膠(plastic) 系等的種種光纖,實際上,以石英玻璃系的光纖,因較輕, 低損失、高耐久、及大傳送容量的優點,在廣大範圍的領 域大量使用。但此石英玻璃系光纖,最一般者的直徑爲極 細的125μπι,稍微的傷痕,就容易折斷,並且,由彎曲等 的外應力,會增加其傳送損失之關係,需施加柔軟的第一 被覆層,及以較硬的第二被覆層圍繞第一被覆層的兩層所 成的樹脂被覆。通常光纖在熔融拉線後,立即在裸的光纖 上,以染料塗覆法(dye coat)塗液狀樹脂後,由熱或放射線 (一般以紫外線)照射硬化,施加被覆。第二被覆有在第一 被覆的塗覆·硬化後,再塗覆·硬化,及與第一被覆同時塗 覆·硬化之情形。並且,一般在施加被覆的光纖上以墨水(ink) 著色,加以識別。捆札數條(通常爲4條或8條)被覆的 光纖,塗液狀樹脂後,由熱或紫外線等的放射線照射加以 硬化以製造光纖。 此等的被覆材料,有提案用尿烷丙烯酸酯(urethane 5 尺度適用中國國^標隼TcNsTm規格(210X 297公釐 539655 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印家 8260pif.doc/008 ' ____B7 五l發明説明U ) ^ acrylate)系的紫外線硬化性樹脂組成物,所知者,如在日 本專利特公平1-19694號公報,特許第mu663號公報, 特許第2547〇21號公報所敘述的,用尿烷丙烯酸酯寡聚物 (urethane acrylate oligomer)及由反應性稀釋劑·光聚合開始 劑所成的紫外線硬化性樹脂的液狀組成物。 "" 發明欲解決的問頴_ 近年來對光纖的生產,爲提昇其生產性,使光纖拉線 速度问速化,在卓位時間,硬化樹脂被覆材料所需的能量 也增大。但一般進行的紫外線硬化,其現狀爲紫外線燈的 輸出功率之增加無法跟進,因此需要以直列設置數台紫外 線照射裝置,由此可能設置的空間大小,而衍生限制生產 速度的問題。 一方面,一般雖以電子線硬化的能量效果比紫外線硬 化者爲高,此只限於如被覆(coat)紙或印刷墨水(ink)等的 樹脂硬化,其被照射的寬度較廣,電子線擴散後,仍可照 射被照射物的任一處者。如要以電子線照射光纖而使用以 往的幕簾(cuntain)方式的電子線照射裝置,雖使電子帶的 方向對準細線方向,因透過金屬箔的電子線,會顯然的散 亂之關係,照射到細線的電子比率極少,而有能量效果偏 低的問題。如使用掃描方式的電子線照射裝置,雖不以掃 描而使靜止在細線上,同樣也因透過金屬箔時,由電子線 的顯然散亂,其效率也有偏低的問題。因此,在以聚乙稀 (polyethylene)被覆的電線之電子線架橋,雖使電線折回移 動,多數次通過照射裝置中’以克服此種問題,但以電子 6 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公廣) (請先閲讀背面之注意事項再:
頁) ·、ΤΓ- -線- 539655 8260pif.doc/008 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明(k) 線硬化,像塗覆在光纖的液狀組成物時,在尙未完全硬化 下之折回移動會損及被覆層之關係,此種方法也不能採 用。 並且’在先纖被覆材料之電子線硬化’電子線會使光 纖的纖核(core)所摻雜(doping)的鍺(germaniun)起變化,而 產生傳送損失的增加問題。 本發明係鑑於上述的問題點,提供一種光纖心線的製 造方法,以使在移動的光纖裸線上塗佈電子線硬化性樹脂 的液狀組成物,由均一且有效率的電子線連續照射,並對 應拉線速度的高速化,同時不損及光纖的傳送特性等爲目 的者。 經迭間題點的手段及發明的實施例 本發明者等,爲達成上述目的,經重複專心加以檢討 的結果,在大氣壓下,以透過隔開真空電子線發生部及大 氣壓照射部的金屬涪所成的窗孔(window)時,散亂的電子 線’照射塗佈在光纖裸線上的電子線硬化性樹脂之液狀組 成物,使硬化時,發現在光纖通過部設磁場,可提昇照射 效率。特別是,發現在光纖通過部上,以磁場方向和光纖 的進行方向平行的方式設置磁場,並以電場方向和光纖的 進行方向垂直的方式設置電場,可將透過窗孔(window)M 散亂的電子2次元的收歛到光纖上,而導致本發明。 即’本發明提供下述的光纖的製造方法 本發明第1形態的光纖的製造法; 其特徵爲: 7 本紙張尺度適用中國國^( CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再· -- 本頁) 訂 -線- 539655 8260pif.doc/008 經濟部中夬榡準局貝工消費合作社印製 五、發明説明(k ) 在光纖裸線塗佈電子線硬化性樹脂的液狀組成物,大 槪在大氣壓下,以電子線照射,使硬化時,在光纖通過部, 設磁場,以提昇照射效率者。 本發明第2形態的光纖的製造方法,其特徵在於: 在第1形態所述的方法中光纖通過部的磁通量密度爲 〇·ιτ以上者。 本發明第3形態的光纖的製造方法,其特徵在於包括: 將電線硬化性樹脂的液狀組成物塗佈到光纖裸線及施 次或二次被覆的光纖心線、於約略大氣壓下照線電子 線並使之硬化,以及於光纖通過部倂設有電場和磁場,將 電子線通過該電場及該磁場內,使該電子線二次元收歛到 光纖上。 本發明第4形態的光纖的製造方法,其特徵在於: 於第3形態所述之方法中,磁場方向和光纖的進行方 向平行’且電場方向和光纖的進行方向垂直。 本發明之第5形態的光纖的製造方法,其特徵在於如 第1形態至第4形態中所述之任一方法中,光纖通過部爲 不活性氣體環境者。 本發明之第6形態之光纖的製造方法,其特徵在於如 第5形態所述之方法中,不活性氣體爲氦氣(helium)者。 本發明之第7形態之光纖的製造方法,其特徵在於如 第1形態至第6形態中所述的任一方法中,電子線係以電 壓60〜i60kv加速的電子者。 本發明之第8形態的光纖的製造方法,其特徵在於如 —8 良尺度通用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) (請先聞讀背面之注意事項寫本頁) 裝. 訂 -線· 539655 經濟部中央標率局貝工消费合作社印裝 五、 8260pif.doc/008 —----—................... 發明説明(f) 第1形態至第7形態中所述的任一方法中,電子線硬化性 樹脂的液狀組成物係含聚醚尿烷丙烯酸酯寡聚物(P〇iyetheI* urethane acrylate oligomer)及反應性稀釋劑者。 爲讓本發明的上述原理和其他目的,特徵和優點能更 明顯以下特舉較佳實施例,並配合所附圖式作詳細說明如 下: 圖式的簡單說明 圖1表示用在實施本發明的光纖製造裝置之一例 略斷面圖。 圖2在實施例1的電子線飛跡狀態的說明圖。 圖3在實施例2的電子線飛跡狀態的說明圖。 圖4在比較例1的電子線飛跡狀態的說明圖。 圖5繪示實施例1中電子線中心軌道於E=8GkeV ’ θ=(^,0)=-30°之埸合之一例的說明圖。 圖6繪示實施例1中電子線中心軌道於E==8()keV ’ ,Φ=〇〇之埸合之一例的說明圖。 圖7繪示實施例1中電子線中心軌道於E=8GkeV ’ θ=0°,φ=30ϋ之埸合之一例的說明圖。 圖8繪示實施例1中電子線中心軌道於E4〇keV ’ 0=15°,φ=-30〇之埸合之一例的說明圖。 圖9繪示實施例1中電子線中心軌道於 之埸合之一例的說明圖。 圖ίο繪示實施例1中電子線中心軌道於E=8C>keV ’ θ=15ϋ,φ=30°之埸合之一例的說明圖。 (請先聞讀背面之注意事項存«<寫本頁) ^^1 14寫本ν 訂 -線· 本紙乐尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210x297公釐) 539655 A7 B7 8260pif.doc/008 五、發明説明(1 ) 圖11繪不貫施例1中電子線中心軌道於E>40keV, 0 = 之場合之一^例的說明圖。 圖I2繪示實施例1中電子線中心軌道於E=40keV, θ=〇α,φ=〇ο之埸合之一例的說明圖。 圖I3繪不實施例1中電子線中心軌道於E=40keV, θ=〇α,φ=3〇ο之埸合之一例的說明圖。 圖式標號的簡單說明 1光纖 . 2電子線 10電子線照射部 11,12開口部 13不活性氣體用配管 20電子線發生部 21電子發生裝置 22電子加速裝置 23電子收歛裝置 30 窗孔(window) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印繁 40磁場發生裝置 41磁場 50電場發生裝置 51電場 以下,將進一步詳細說明本發明。 本發明之光纖的製造方法係,在約略大氣壓下,對塗 佈有電子線硬化性樹脂的液狀組成物的光纖裸線以及施有 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4見格(210X 297公釐) 539655 8260pif.doc/008 A7 B7 經濟部中央標率局貝工消費合作社印繁 五、發明説明(4) 一次或二次被覆的光纖心線進行電子線照射,使上述組成 物硬化。 圖1係表示用在實施本發明的光纖製造裝置之一例, 圖中10爲兩端面封閉的筒狀之電子線照射部,在該兩端 面各設光纖1的進口部及出口部之開口部11,12,光纖1 係從一邊的開口部(進口部)11進入電子線照射部10內, 通過此照射部10內的中心時,由電子線2照射後,由他 邊的開口部(出口部)12出來。並且,,13係使電子線照射部 內成爲不活性氣體環境的芋段,而在他邊配置的不活性氣 體用配管,由此配管13向照射部10內供給氦、氮等的不 活性氣體,以使照射部10內的光纖1的電子線照射,在 不活性氣體的環境中進行。 20爲密閉箱狀的電子線發生部,在內部配置發生電子 的電子發生裝置21、加速發生電子的電子加速裝置22、 及將加速電子加以收歛的電子收儉裝置23,由此使電子線 2向電子線照射部10照射。 此電子線發生部20,可配設一套或複數套。配設複數 套時,複數套的電子線發生部20,圍繞上述電子線照射部 10,大槪以隔等間隔的距離配設爲宜。例如,配設三套的 電子線發生部20時,以此電子線照射部10爲中心,以在 互成120°的距離間隔的位置配置爲宜。 30爲窗孔(window),由此窗孔(window)隔開電子線照 射部10及電子線發生部20,以維持電子線發生部20內成 爲真空’冋時在此電子線發生部2 0所發生的電子線2透 11 請 先 閲 意
訂 丨線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 539655 A7 B7 經濟部中央標率局貝工消費合作社印裝 8260pif.doc/008 發明説明(9 ) 過窗孔(window)30,進入大槪在大氣壓下的電子照射部10 內,照射塗佈電子線硬化性樹脂的液狀組成物之光纖1。 40係在電子線照射部10內,配設的磁場發生裝置, 由此磁場發生裝置40,使通過窗孔(wind〇w)30進入電子 線照射部1〇內的電子線2向上述光纖1收歛。 在此,電子線發生部,包括電子發生裝置,電子加速 裝置,看情形也可具備電子收歛裝置·電子發生裝置可利用 熱電子放出、二次電子放出、電界電子發出、光電子放出 等現象的習知之電子發生源,例如,可使用鎢、硼化燈 (lanten)等的熱陰極或輝光(glow)放電冷陰極。電子加速裝 置,可用習知的直流電場或高頻電場的電子加速裝置,例 如,可使用在平行平板電極間,施加直流高電壓所作成的 直流電場,或在空洞共振器,施加高頻電壓所作成的高頻 電場。電子收歛裝置,可用電場透鏡(lens)、磁場透鏡(lens) 等習知的電子收歛裝置,例如,可使用由三片電極板所作 的電場透鏡(lens)或由永久磁鐵或電磁線圏(solenoid)所作 成的磁場透鏡(lens)。 電子線發生部,只要能使電子向光纖放出加速的構造 即可,可使用棒狀、板狀或圓形狀的燈絲(filament)或同一 形狀有開孔的柵極(grid)。 隔開真空的電子線發生部和在大氣壓下的電子照射部 的窗孔(window),必須能保持真空,並且能使電子透過。 一般使用要具有強度,且電子容易透過的原子序數比較小 的鈦(Ti),鋁(Ai),矽(Si),碳(Ci)等的箔,箔厚需滿足上 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4現格(210X 297公釐) 539655 8260pif.doc/008 A7 B7 經濟部中夬標率局貝工消費合作社印繁 五、發明説明(〖。) 述要求,通常設定爲3〜15μηι。 在此,通過窗孔的電子,雖會散亂,但可由磁場使散 亂的電子收歛起來,以提昇對光纖的照射效率。磁場可使 用永久磁鐵或電磁線圏所作的電磁鐵。 有關磁場的方向,要能提昇照射效率,並無所限定, 對光纖,可能爲垂直、水平或傾斜的任一方向,例如,當 電子係垂直照射光纖時,較佳的是,和電子平行的磁場。 磁通量密度,以可能使電子方向變化的0.1Τ以上爲所期 望者。磁場強度變大時,其所需要的磁場發生裝置規模也 變大,因其照射效率的提昇量會變小的關係,以O.bH 爲所期者。對磁場的方向和強度的設計,其重要的考慮點 爲電子的加速電壓,窗孔(window)的材質,及窗孔(window) 至光纖的距離此時,從窗孔(window)至光纖的距離等。此 時’從窗孔(window)至光纖的距離以3-50mm,特別以5-3〇mm爲宜。 並且,爲更提昇本發明的效果,可能設複數個電子線 發生部,及磁場。 如上所述,電子線照射裝置的電子線照射部(光纖通 過部)需要爲不活性氣體的環境,氣壓大槪在大氣壓。在 電子線照射部,如有氧氣存在時,不但電子容易散亂,同 曰寸妨礙樹脂的自由基共聚(radical copolymerization),使樹 月旨的表面硬化不良。不活性氣體,例如,以原子序數小的 氦(He) '氮^2)較好,尤其以氨(He)好在對電子的散亂較 少。並且,在連續照射時,對真空系,要維持一定的真空 (請先聞讀背面之注意事項再*
頁) - 本紙張尺度適用中國國家標牟(CNS )八4祕(21Gx 297公餐) 539655 A7 8260pif.doc/008 B7 五、發明説明(ο ) 度不但困難,並有容易發生樹脂的發泡等問題,在加壓系, 因電子的散亂變大,使照射效率低下的關係,故以不發生 此種問題的壓力(大槪爲大氣壓)下爲宜。 電子線的照射強度可由變化通往至發生電子的燈絲 (filament)之電流,加以調節,其調節應與光纖的移動速度 連動爲宜。 又,本發明係,當利用此裝置將電子線照射到光纖心 線上時,會在電子線照射部10內利用磁場發生裝置40及 電場發生裝置50之配設形成磁場41及電場51,並以此方 式將電子線收歛到光纖心線上。 在此,通過窗孔(window)的電子,雖會散亂,但可由 磁場使散亂的電子收歛起來,以提昇對光纖的照射效率。 在此場合,電場舉例而言,可爲平行平板電極間的直流電 壓以作成,而磁場可使用永久磁鐵或由電磁線圈(solenoid) 所作的電磁鐵。 亦即,雖通過窗孔的電子會散亂,但藉由電場和磁場 收歛散亂的電子,可提昇對光纖的照射效率。在此場合, 電場舉例而言,可由平行平板電極間的直流電壓所作成, 經濟部中央標率局貝工消費合作社印褽 而磁場可使用永久磁鐵或由電磁線圏(solen〇id)所作的電磁 鐵所作成。 有關電場及磁場的方向,要能提昇照射效率,並無所 限定’對光纖,可能爲垂直、水平或傾斜的任一方向,尤 其是’較佳的是,以磁場方向和光纖的進行方向平行的方 式設置磁場’並以電場方向和光纖垂直的方式設置電場, ____ 14 尺度適用中國) A4規格(21〇>< 297公釐) 一 A7 B7 539655 8260pif.doc/008 五、發明説明(fl ) 可將透過窗孔而散亂的電子2次元的收歛到光纖上。 又,如圖所示,以電子線的進行方向作爲x軸’在水 平方向上和此X軸垂直的方向作爲γ軸’並以和於此x_ A γ軸呈垂直方向的光纖進行方向作z軸的場合下’較佳的 是,將磁場設爲z軸方向,電場設爲y軸方向。此時,將 窗孔配置在光纖分別對磁場、電場呈垂直的方向通里 密度和電場的強度需滿足下列式子。 X^^nTimE/eB2 X:光纖和窗孔間的距離,B:磁通量密度,E:電場的 強度,m:電子質量,e:電子的電荷,π:圓周率,η: 1 以上的整數 光纖和窗孔間的距離係,當過小時會有接觸的危險, 而過大時會由空氣散失很多能量,1〜30mm中特別較佳 的是,3〜2〇mm。當電場過弱時,漂流(ddft)速度會變小, 由空氣散失的能量會變大,較佳的是(KlkV/mm以上。另 一方面’因當電場變強,則會增加放電的危險性,較佳的 是10kV/mm以下。特別是〇.3〜3kV/mni。磁通量密度過小 時’電子的回轉半徑會變大,由空氣散失的能量會變大, 故較佳的是0.01T以上肊另一方面,當磁場變強時,其 對應的電場也需分別變強,所以會增加放電的危險性,故 期望爲1T以下。特別較佳的是〇·〇3〜0.3T。爲了防止由電 場持_放電,可使用脈衝(pUlse)的電場。 本發明係,光纖裸線塗佈電子線硬化性樹脂的液狀組 成物’再供給電子線照射裝置,以上述方式使電子線經照 ____ 15 尺度適用中A4说格(210X297^ --- 請 先 閱
央 標 準 局 Ά 工 合 作 社 印 539655 A7 B7 8260pif.doc/008 五、發明説明(h) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 射硬化後,再利用另設之卷繞光纖的裝置加以卷繞。在此 場合,電子線照射裝置的電子線照射部(光纖通過部)需要 爲不活性氣體的環境,氣壓大槪在大氣壓。在電子線照射 部’如有氧氣存在時’不但電子容易散亂,同時妨礙樹脂 的自由基共聚(radical copolymerization),使樹脂的表面硬 化不良。不活性氣體,例如,以原子序數小的氦(He)、氮(A) 較好’尤其以氨(He)好在對電子的散亂較少。並且,在連 續照射時,對真空系,要維持一定的真空度不但困難,並 有容易發生樹脂的發泡等問題,在加壓系,因電子的散亂 變大,使照射效率低下的關係,故以不發生此種問題的壓 力(大槪爲大氣壓)下爲宜。 電子線的照射強度可由變化通往至發生電子的燈絲 (filament)之電流,加以調節,其調節應與光纖的移動速度 連動爲宣。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 對於本發明之光纖的製造方法,係在光纖塗佈電子線 硬化性樹脂的液狀組成物後,以加速電子的最大能量約爲 l2〇kev以下,且平均能量爲6〇kev的電子線照射,由設置 的磁場有效率的使被覆材料硬化,因電子線未到達光纖的 纖核(core)之關係,好在不會使傳送損失增大。 對於本發明之光纖的製造方法,係被採用於下述的場 合:將由一次覆材所構成的電子線硬化性樹脂之液狀組成 物塗佈到光纖裸線上,使其硬化的場合,分別將由電子線 硬化性樹脂的液狀組成物所構成的一次被覆材、其次將二 次被覆材順次塗佈到光纖裸線上,使其同時硬化的場合, 16 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4現格(210x29*7公慶) 539655 8260pif.doc/008 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明(丨4 ) 將由二次被覆材所構成的電子線硬化性樹脂之液狀組成物 塗佈到一次被覆材的硬化皮膜所形成的光纖上’使其硬化 的場合,更,將電子線硬化性樹脂之液狀組成物塗佈到由 一次被覆材和二次被覆材之硬化皮膜所形成的複數根光纖 上,使其硬化而得到光纖的場合(總之,將電子線硬化性 樹脂之液狀組成物塗佈到光纖心線上,使其硬化中之一的 場合皆可)。 電子線硬化性樹脂的液狀組成物,可使用習知的,例 如,以聚醚尿院丙烯酸酯(P〇lyether urethane acrylate)爲主 成分者,爲調整粘度的目的’可倂用反應性稀釋劑。 聚醚尿院丙烯酸酯(P〇lyether urethane acrylate)係由聚 丙烯乙二醇(polypropylene glycol),聚四亞甲基乙二醇 (polytetramethylene glycol)等的聚醚(polyether),與 2,4-甲 苯撐二異氰酸酯(2,4-tolyene diisocyanate),4,4Λ-二苯基甲 院二異氰酸酯(4,4'-diphenylmethane diisocyanate)等的二異 氰酸酯(diisocyanate)反應,更再與羥乙基丙烯酸酯 (hydroxyethyl acrylate)等的有羥基的丙烯酸酯(acrylate)反 應而得。從硬化皮膜的特性,所期望的數平均分子量爲 800〜10,000。反應性稀劑以有乙烯(ethylenl)性不飽和基的 化合物爲宜,可例示,月桂基丙烯酸酯(lauryl acrylate)、 丙烯酸異冰片酯(isobornyl acrylate)、N-乙烯基己丙醯胺 (N-vinyl carprolactam)、乙二醇二丙幣酸酯(ethylene glycol diacrylate)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethyl〇l propane triacrylate)等。 (清先閲績背面之注意事項再填寫本頁)
Λ 填寫本V 訂 -線_ 本紙张尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 539655 8260pif.doc/008 ΑΊ B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印繁 五、發明说明((% ) 光纖塗佈電子線硬化性樹脂的液狀組成物之方法,可 採用習知的方法’例如,染料塗覆法(dye coat)。電子線石更 化性樹脂的液狀組成物,如採用以聚醚尿烷丙烯酸酉旨 (polyether urethane aery late)爲主成分者時,以使吸收線籩 爲約10〜約l〇〇kGy來照射爲宜。如吸收線比約lOkGy舄 小,則樹脂的硬化不充分,如比約lOOkGy爲大時,電子 線會有使樹脂劣化的可能性,環境中的氧氣濃度約爲 l,000ppm以下,最好以l〇-300pp.m爲宜。如氧氣濃度比 約l,000ppm高時,有表面硬化不良之虞。並且,本發明 之光纖的製造方法,包含光纖帶(tape)的製造。此時,要 以加速電子的最大能量爲約160kev以下,且平均能量爲 約120kev以上的電子線照射爲宜。 又,上述電子線較佳的是,以電壓60〜160kV加速的 電子,特別較佳的是,加速電子的最大能量約爲120keV 以下,且平均能量約爲60keV以上的電子線來照射者。但, 如上所述,本發明的光纖之製造方法亦包含光纖帶的製 造。於此場合,較佳的是,加速電子之最大能量係由約爲 160keV以下且平均能量約爲120keV以上的電子線進行照 射。 並且,爲更提昇本發明的效果,可能設複數個電子線 發生部、磁場及電場。 並且,光纖裸線塗佈電子線硬化性樹脂的液狀組成 @ ’再供給電子線照射裝置,經照射硬化後,另設有卷繞 光纖的裝置,可加以卷繞。 18 本紙浪尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) 「請先開讀背面之廷意事項再填寫本頁j —1^^^ ·» 填寫本ft -訂· 線- 539655 8260pif.doc/008 五、發明説明((G) 實施例 以下,表示實施例及比較例,以具體的說明本發明’ 本發明並非限制在下述的實施例。 竇施例1 將在真空中(l(T4Ra)發生的熱電子,以lOOkv加速所 得的電子線照射厚度ΙΟμηι的鈦(Ti)箔,在大氣壓下的氮 氣(N2)環境,與加速的電子平行,對光纖成垂直的方向’ 設磁通量密度1T的磁場時的電子線飛跡,以下述文獻所 開示的方法,用摻進由磁場的洛倫茨(lorrentz)力,和相對 論效果的方法,以計算機模擬(simulate)的結果如圖2所 示。從鈦(Ti)箔距離l〇mm的直徑爲250μηι的光纖的照射 效率(=入光纖電子線能量/照射電子線的能量)爲8.7%。 J.Appl.phys.,V01,10,NO.6,June 1971 P.678 〜686· J.Appl.phys.,V01,43,N0.10,octoben 1972.4233 〜4249. J.Appl.phys.,V01,52,NO.7,June 1981 P.4396 〜4405. J.Appl.phys.,V01,66,NO.12,Decembenl989 P.6059〜6064. 實施例2 以氦氣(He)環境代替氮氣(N2)環境以外,與實施1同 一條件之下,同樣模擬(simulate)電子的飛跡,結果表示在 圖3。從鈦(Ti)箔,距離10mm處的直徑爲25μιη之光纖 照射效率爲17.8%。 比較例1 與實施例1同一條件,不設磁場之下,同樣加以模擬 (simulate)。其結果如圖4所示。從欽(丁1)范,距離l〇mm 19 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再·
,tr 經濟部中央標準局貝工消費合作社印^ 539655 A7 8260pif.doc/008 37 五、發明説明(π ) 處的直徑250μηι之光纖的照射效率爲0.7% ° 實施例3 將真空(l(T4Pa)中發生的熱電子以100kV加速’再將 得到的電子線透過厚ιομηι的鈦箔窗孔,於大氣壓’在He 空氣中,以磁場方向和光纖進行方向平行的方式’使用磁 通量密度0.05T的磁場,同時以電場方向和光纖進行方向 垂直的方式,使用IkV/mm的電場脈衝,從距窗孔14.3mm 的地方,朝直徑250μηι的光_進行照射計算模擬 (simiilati〇n)(不計因He而產生的散亂)。其結果如圖2〜圖 1 〇所示。 在此,如圖5〜13所示,E爲剛透過窗孔的電子運動 能量,Θ爲剛透過窗孔的電子速度的向量(vector)和XY平 面的夾角,Φ爲剛透過窗孔的速度向量和X軸的夾角, 圖 5·· E=80keV,θ=00, 最接近距離=0.000mm, 圖 6: E=80keV,θ=0°,O=0G,最接近距離=0.000mm, 圖 7: E=80keV,θ=0°,Φ=300,最接近距離=0.000mm, 圖 8: E=80keV,0=15〇, Φ=-300,最接近距離=0.000mm, 圖 9: E=80keV,0=15G,Φ=00,最接近距離=0.000mm, 經濟部中央標準局貝工消費合作社印繁 圖 10·· E=80keV,最接近距離=0.000mm, 圖 11: E=40keV,θ=00,Φ=-30°,最接近距離=〇.〇〇〇mm, 圖 12:E=40keV,e=0G,0=0Q,最接近距離=〇.〇〇〇mm, 圖 13·· 最接近距離二0.000mm, 由此結果可確認在窗孔中散亂的電子線已被二次元收歛到 光纖上。 20 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 539655 8260pif.doc/008 D / 五、發明説明((1)) 發明的效果 依照本發明,將光纖裸線塗佈電子線硬化性樹脂的液 狀組成物,在以電子線硬化時,可提昇電子線的照射效率。 可使電子線的照射效率高,且可高效率地硬化塗佈電子線 硬化性樹脂的液狀組成物以製造光纖。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印褽 21 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐)

Claims (1)

  1. A8 539655 , ( 匕, 8260pif.doc/0Q8 …___ 六、申請專利範圍》 1· 一種光纖的製造方法,其特徵在於包括:在光纖 裸線上塗佈一電子線硬化性樹脂的液狀的組成物;以及 大槪在大氣壓下,以電子線照射使硬化時,在該光纖 通過部設一磁場,以提昇照射效率者。 2·如申請專利範圍第1項所述的光纖的製造方法, 其特徵在於該光纖通過部的磁通量密度爲0.1T以上者。 3. —種光纖的製造方法,其特徵在於包括: 將電線硬化性樹脂的液狀組成物塗佈到光纖裸線及施 行一次或二次被覆的光纖心線; 於約略大氣壓下照線電子線並使之硬化;以及 於光纖通過部倂設有電場和磁場,將電子線通過該電 ‘場及該磁場內,使該電子線二次元收歛到光纖上。 4. 如申請專利範圍第3項所述的一種光纖的製造方 法,其特徵在於··磁場方向和光纖的進行方向平行,且《 場方向和光纖的進行方向垂直。 5. 如申請專利範圍第1項至第2項中任一項所述的 光纖的製造方法,特徵在於該光纖通過部爲不活性氣體環 境者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印% 6. 如申請專利範圍第5項所述的光纖的製造方法’ 其特徵在於,該不活性氣體爲氦氣(helium)者。 7. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的 光纖的製造方法,特徵在於,該電子線係以電壓60-l60kv 加速的電子者。 8·如申請專利範圍第5項所述的光纖的製造方法’ 22 本紙張尺吱適用中阀囹家桴皐(CNS)A4規格(‘」U) 539655 8260pif.doc/008 AS B8 CS 1)8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印以 六、申請專利範圍 特徵在於,該電子線係以電壓6(M60kv加速的電子者。 9·如申請專利範圍第6項所述的光纖的製造方法, 特徵在於,該電子線係以電壓6(M60kv加速的電子者。 10. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的 的光纖的製造方法,特徵在於,該電子線硬化性樹脂的液 狀組成物係含聚醚尿院丙烯酸酯寡聚物(polyether urethane acrylate oligomer)及反應性稀釋劑者。 11. 如申請專利範圍第5項所述的的光纖的製造方 法,特徵在於,該電子線硬化性樹脂的液狀組成物係含聚 醚尿院丙烯酸酯寡聚物(P〇lyether urethane acrylate oligomer)及反應性稀釋劑者。 * 12.如申請專利範圍第6項所述的的光纖的製造方 法,特徵在於,該電子線硬化性樹脂的液狀組成物係含聚 醚尿院丙稀酸酯寡聚物(P〇lyether urethane acrylate oligomer)及反應性稀釋劑者。 13. 如申請專利範圍第7項所述的的光纖的製造方 法,特徵在於,該電子線硬化性樹脂的液狀組成物係含聚 醚尿烷丙稀酸酯寡聚物(P〇lyether urethane acrylate oligomer)及反應性稀釋劑者。 14. 如申請專利範圍第8項所述的的光纖的製造方 法,特徵在於,該電子線硬化性樹脂的液狀組成物係含聚 醚尿烷丙烯酸酯寡聚物(Polyether urethane acrylate oligomer)及反應性稀釋劑者。 15. 如申請專利範圍第9項所述的的光纖的製造方 23 泰纸張义度適用中闯囹家樣奉(CNS)A4規格('」】〔卜」:j7心、¥ ) (請先閱讀背面之注意事項再本頁) ιέ 士 訂· 線. 539655 8260pif.doc/008 A8 R8 CS 1)8 申請專利範圍 法’特徵在於,該電子線硬化性樹脂的液狀組成物係含聚 魅尿丨兀丙細酸醋募聚物(polyether urethane acrylate oligomer)及反應性稀釋劑者。 請 先 閱 讀 背 意 事 項 訂 線- 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 24
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