WO2022191097A1 - 光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、単心ファイバの集合体ケーブル、光ファイバリボンケーブル、およびこれらの製造方法 - Google Patents

光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、単心ファイバの集合体ケーブル、光ファイバリボンケーブル、およびこれらの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022191097A1
WO2022191097A1 PCT/JP2022/009599 JP2022009599W WO2022191097A1 WO 2022191097 A1 WO2022191097 A1 WO 2022191097A1 JP 2022009599 W JP2022009599 W JP 2022009599W WO 2022191097 A1 WO2022191097 A1 WO 2022191097A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical fiber
modulus
young
colored
primary layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/009599
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
邦彬 石附
稔 笠原
光洋 岩屋
Original Assignee
古河電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 古河電気工業株式会社 filed Critical 古河電気工業株式会社
Priority to EP22767053.6A priority Critical patent/EP4306494A1/en
Priority to JP2023505522A priority patent/JPWO2022191097A1/ja
Publication of WO2022191097A1 publication Critical patent/WO2022191097A1/ja
Priority to US18/462,856 priority patent/US20230418015A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
    • G02B6/4482—Code or colour marking
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
    • C03C25/1065—Multiple coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/06—Glass compositions containing silica with more than 90% silica by weight, e.g. quartz
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
    • G02B6/448—Ribbon cables
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02395—Glass optical fibre with a protective coating, e.g. two layer polymer coating deposited directly on a silica cladding surface during fibre manufacture

Definitions

  • the present invention relates to an optical fiber colored core wire, an optical fiber ribbon, an aggregate cable of single-core fibers, an optical fiber ribbon cable, and a method for manufacturing these.
  • JP 2005-162522 A Japanese Patent Publication No. 2002-524581 WO2018/062364 WO2018/062365
  • the primary layer is hardened to near the saturation Young's modulus, the Young's modulus becomes high, which may cause the problem that microbend loss cannot be effectively suppressed.
  • an optical fiber bare wire a primary layer formed of a first ultraviolet curable resin covering the optical fiber bare wire, and a second ultraviolet curable resin covering the primary layer and a secondary layer, wherein the Young's modulus of the primary layer is less than 70% of the saturated Young's modulus of the primary layer, and the saturated Young's modulus of the primary layer is 0.85 MPa or less.
  • An optical fiber colored core wire is provided.
  • the method wherein after manufacturing the optical fiber colored core wire, the Young's modulus of the primary layer is less than 70% of the saturated Young's modulus of the primary layer, and the saturated Young's modulus of the primary layer is 0.5%.
  • a method for manufacturing an optical fiber colored cord characterized in that the strength is 85 MPa or less.
  • a colored optical fiber core wire in which a primary layer having a sufficiently low Young's modulus is realized and microbend loss can be effectively suppressed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical fiber colored core wire according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus used in a method for manufacturing a colored optical fiber cord according to a first embodiment
  • FIG. 4 is a flow chart of a method for manufacturing a colored optical fiber core wire according to the first embodiment
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical fiber ribbon according to a second embodiment
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus used in the method for manufacturing an optical fiber ribbon according to the second embodiment
  • 6 is a flow chart of a method for manufacturing an optical fiber ribbon according to the second embodiment
  • FIG. 10 is a diagram showing micro bend loss according to an example and a comparative example
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a colored optical fiber cord 1 according to the first embodiment.
  • the colored optical fiber core wire 1 includes an optical fiber bare wire 2, a primary layer 3 coated on the outer periphery of the optical fiber bare wire 2, a secondary layer 4 coated on the outer periphery of the primary layer 3, and an outer periphery of the secondary layer 4. and a colored layer 5 coated with.
  • the optical fiber bare wire 2 is coated with three coating layers, ie, a primary layer 3 , a secondary layer 4 and a colored layer 5 .
  • the fiber before the colored layer 5 is formed is called an optical fiber strand.
  • the bare optical fiber 2 is made of, for example, quartz-based glass or the like, and transmits light.
  • the primary layer 3, the secondary layer 4 and the colored layer 5 are each formed by curing an ultraviolet curable resin by irradiating ultraviolet rays.
  • the ultraviolet curable resin is not particularly limited as long as it can be polymerized by irradiation with ultraviolet rays.
  • the UV curable resin is polymerizable by, for example, photoradical polymerization. UV curable resins are polymerized and It is an ultraviolet curable resin having a polymerizable unsaturated group such as a curable ethylenically unsaturated group, and preferably has at least two polymerizable unsaturated groups.
  • Examples of the polymerizable unsaturated group in the ultraviolet curable resin include groups having unsaturated double bonds such as vinyl groups, allyl groups, acryloyl groups, and methacryloyl groups, groups having unsaturated triple bonds such as propargyl groups, and the like. mentioned. Among these, an acryloyl group and a methacryloyl group are preferable in terms of polymerizability.
  • the UV-curable resin may be a monomer, an oligomer, or a polymer that initiates polymerization and cures upon irradiation with UV rays, but is preferably an oligomer.
  • the oligomer is a polymer with a degree of polymerization of 2-100.
  • (meth)acrylate means one or both of acrylate and methacrylate.
  • Polyether-based urethane (meth)acrylate is a polyether segment, (meth)acrylate and urethane bond, such as a reaction product of a polyol having a polyether skeleton, an organic polyisocyanate compound, and a hydroxyalkyl (meth)acrylate. It is a compound having Further, the polyester urethane (meth)acrylate is a polyol having a polyester skeleton, a polyester segment, a (meth)acrylate and a urethane bond, such as a reaction product of an organic polyisocyanate compound and a hydroxyalkyl (meth)acrylate. is a compound.
  • the UV-curable resin may contain, for example, diluent monomers, photosensitizers, chain transfer agents and various additives in addition to oligomers and photopolymerization initiators.
  • diluent monomers for example, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, poly(meth)acrylates are used as diluent monomers.
  • the diluting monomer means a monomer for diluting the ultraviolet curable resin.
  • the primary layer 3 is preferably a soft layer having a Young's modulus of 0.60 MPa or less, and has the function of buffering the external force applied to the bare optical fiber 2 .
  • the primary layer 3 preferably has a Young's modulus of less than 70% with respect to the saturated Young's modulus.
  • the secondary layer 4 is preferably a hard layer having a Young's modulus of 500 MPa or more, and has a function of protecting the bare optical fiber 2 and the primary layer 3 from external force.
  • the colored layer 5 is colored for identifying the colored optical fiber 1 .
  • the optical fiber colored core wire 1 is not limited to the configuration shown in FIG.
  • the bare optical fiber 2 may be coated with four or more layers.
  • an optical fiber without the colored layer 5 may be used.
  • the colored secondary layer 4 may be the outermost layer of the colored optical fiber 1 .
  • the secondary layer 4 is colored, the secondary layer 4 is colored by adding a coloring agent mixed with a pigment, a lubricant, or the like to the secondary layer 4 .
  • the content of the coloring agent in the colored secondary layer 4 can be appropriately determined depending on the content of the pigment contained in the coloring agent, the type of other components such as the ultraviolet curable resin, and the like.
  • the diameter of the bare optical fiber 2 is 80 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, preferably 124 ⁇ m or more and 126 ⁇ m or less.
  • the thickness of the primary layer 3 may be 5 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the thickness of the secondary layer 4 may be 5 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the thickness of the colored layer 5 can be about several ⁇ m.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus 10 used in the manufacturing method of the colored optical fiber 1 according to the first embodiment.
  • the manufacturing apparatus 10 has a heating device 20 , a primary layer coating device 30 , a secondary layer coating device 40 , a colored layer coating device 50 , guide rollers 60 , 61 , 62 , a bobbin 70 and a winding device 71 .
  • the manufacturing apparatus 10 is an apparatus for manufacturing the colored optical fiber 1 from the optical fiber preform 6 .
  • the optical fiber preform 6 is made of, for example, silica-based glass, and is manufactured by a known method such as the VAD method, the OVD method, the MCVD method, or the like.
  • the heating device 20 has a heater 21 .
  • the heater 21 can be any heat source such as tape heaters, ribbon heaters, rubber heaters, oven heaters, ceramic heaters, halogen heaters.
  • the end portion of the optical fiber preform 6 is heated by a heater 21 arranged around the optical fiber preform 6 to be melted and drawn to draw out the bare optical fiber 2 .
  • a primary layer coating device 30 is provided below the heating device 20 .
  • the primary layer coating device 30 has a resin coating device 31 and an ultraviolet irradiation device 32 .
  • a coating material for the primary layer 3 (also referred to as a first ultraviolet curable resin) is held in the resin coating device 31 .
  • the bare optical fiber 2 pulled out from the optical fiber preform 6 is coated with a first ultraviolet curable resin by a resin coating device 31 .
  • An ultraviolet irradiation device 32 is provided below the resin coating device 31 .
  • the ultraviolet irradiation device 32 includes any ultraviolet light source such as a metal halide lamp, a mercury lamp, or a UV-LED.
  • a first ultraviolet curable resin is applied to the bare optical fiber 2 by a resin coating device 31, and the bare optical fiber 2 enters an ultraviolet irradiation device 32, where the first ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays.
  • the first UV-curable resin which is mainly composed of UV-curable resin, is cured to form the primary layer 3 .
  • a secondary layer coating device 40 is provided below the primary layer coating device 30 .
  • the secondary layer coating device 40 has a resin coating device 41 and an ultraviolet irradiation device 42 .
  • the resin coating device 41 holds a coating material (also referred to as a second ultraviolet curable resin) for the secondary layer 4 .
  • the primary layer 3 is coated with a second ultraviolet curable resin by a resin coating device 41 .
  • An ultraviolet irradiation device 42 is provided below the resin coating device 41 .
  • the ultraviolet irradiation device 42 can have a configuration similar to that of the ultraviolet irradiation device 32 .
  • the bare optical fiber 2 enters an ultraviolet irradiation device 42, and the second ultraviolet curing resin is irradiated with ultraviolet rays.
  • the second UV-curable resin which is mainly composed of UV-curable resin, is cured to form the secondary layer 4 .
  • the bare optical fiber 2 is guided by guide rollers 60 provided below the secondary layer coating device 40 and wound onto a bobbin 70 .
  • the bare optical fiber 2 coated with the primary layer 3 and the secondary layer 4 is once wound around a bobbin, and then the colored layer 5 is formed again.
  • the resin coating device 31 may be configured to separately hold the first ultraviolet curable resin and the second ultraviolet curable resin. In this case, the resin coating device 31 applies the first ultraviolet curable resin to the bare optical fiber 2, and then applies the second ultraviolet curable resin on the first ultraviolet curable resin.
  • the ultraviolet irradiation device 32 irradiates the first ultraviolet-curable resin and the second ultraviolet-curable resin applied to the bare optical fiber 2 with ultraviolet rays to form the primary layer 3 and the secondary layer 4 . In this case, the manufacturing apparatus 10 does not necessarily need to have the secondary layer coating apparatus 40 .
  • the bare optical fiber 2 wound around the bobbin 70 is guided by the guide rollers 61 and enters the colored layer coating device 50 .
  • the colored layer coating device 50 has a resin coating device 51 and an ultraviolet irradiation device 52 .
  • a coating material for the colored layer 5 (also referred to as a third ultraviolet curable resin) is held in the resin coating device 51 .
  • the optical fiber bare wire 2 coated with the primary layer 3 and the secondary layer 4 is coated with a third ultraviolet curing resin by a resin coating device 51 .
  • An ultraviolet irradiation device 52 is provided below the resin coating device 51 .
  • the ultraviolet irradiation device 52 can be configured similarly to the ultraviolet irradiation devices 32 and 42 .
  • the optical fiber bare wire 2 with the third ultraviolet curable resin applied to the outer periphery of the secondary layer 4 enters the ultraviolet irradiation device 52, and the optical fiber bare wire 2 is irradiated with ultraviolet rays.
  • the third ultraviolet curable resin containing ultraviolet curable resin as a main component is cured to form the colored layer 5 .
  • the primary layer 3 , the secondary layer 4 and the colored layer 5 are coated on the bare optical fiber 2 to form the colored optical fiber 1 .
  • the colored optical fiber 1 is guided by a guide roller 62 provided below the colored layer coating device 50 and wound up by a winding device 71 .
  • FIG. 3 is a flow chart of the manufacturing method of the optical fiber colored core wire 1 according to the first embodiment.
  • the user installs the optical fiber preform 6 in the manufacturing apparatus 10 (step S101).
  • the heater 21 provided in the heating device 20 heats the optical fiber preform 6 to start drawing the bare optical fiber 2 (step S102).
  • the primary layer coating device 30 applies a first ultraviolet curable resin around the drawn optical fiber bare wire 2, irradiates the first ultraviolet curable resin with ultraviolet rays, and forms the primary layer 3 (step S103). .
  • the secondary layer coating device 40 applies a second ultraviolet curable resin around the primary layer 3 and irradiates the second ultraviolet curable resin with ultraviolet rays to form the secondary layer 4 (step S104).
  • An optical fiber strand is obtained by the above.
  • the colored layer coating device 50 applies a third ultraviolet curable resin containing an ultraviolet curable resin around the secondary layer 4 and irradiates the third ultraviolet curable resin with ultraviolet rays to form the colored layer 5 . (Step S105).
  • the optical fiber colored core wire 1 is obtained by coating the colored layer 5 around the optical fiber strand.
  • the step of forming the primary layer 3 does not necessarily require irradiation with ultraviolet rays.
  • the primary layer 3 can be cured by UV irradiation in the step of forming the secondary layer 4 (step S104) or the step of forming the colored layer 5 (step S105).
  • irradiation of ultraviolet rays includes the step of forming the primary layer 3 (step S103), the step of forming the secondary layer 4 (step S104), and the step of forming the colored layer 5 (step S105). ). Therefore, after the primary layer 3 is formed, the primary layer 3 is irradiated with ultraviolet rays even in the formation of the secondary layer 4 and the colored layer 5, and the primary layer 3 can be cured. More specifically, the ultraviolet rays that have passed through the secondary layer 4 and the colored layer 5 are absorbed by the primary layer 3, and the hardening of the primary layer 3 can proceed further. If the primary layer 3 is excessively hardened, the Young's modulus of the primary layer 3 becomes high, and it becomes difficult for the primary layer 3 to sufficiently absorb the external force applied to the bare optical fiber 2 . This can result in microbend loss.
  • hardening of the primary layer 3 is suppressed while the Young's modulus of the primary layer 3 is made lower than the saturated Young's modulus, thereby effectively avoiding microbend loss.
  • a method for suppressing hardening of the primary layer 3 will be described below.
  • the primary layer 3 is cured by polymerizing the ultraviolet curable resin contained in the first ultraviolet curable resin. Further, a part of the low-molecular-weight component contained in the first ultraviolet-curing resin volatilizes under high-temperature conditions after, for example, the drawing step (step S102).
  • the first ultraviolet-curing resin By irradiating the first ultraviolet-curing resin with ultraviolet rays while the first ultraviolet-curing resin is at a high temperature, polymerization and volatilization of the first ultraviolet-curing resin proceed at the same time.
  • the simultaneous progress of polymerization and volatilization of the first ultraviolet curable resin suppresses the polymerization of the first ultraviolet curable resin. That is, by irradiating the first ultraviolet curable resin with ultraviolet rays under the condition that the first ultraviolet curable resin is at a high temperature, it is possible to suppress the progress of curing of the primary layer 3 and keep the Young's modulus of the primary layer 3 low. can.
  • volatilization of the first UV-curable resin changes the composition of the first UV-curable resin, thereby suppressing curing of the primary layer 3 .
  • the composition of the primary layer 3 is changed so that the progress of curing is suppressed. That is, even when the optical fiber colored core wire 1 is irradiated with additional ultraviolet rays, the hardening of the primary layer 3 can be suppressed.
  • As a method of increasing the temperature of the first ultraviolet curable resin for example, shortening the period from the end of the drawing step (step S102) to the start of the step of covering the primary layer 3 (step S103). In this case, since the first ultraviolet curable resin is applied around the bare optical fiber 2 at a relatively high temperature, the first ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays while the first ultraviolet curable resin is at a high temperature. be able to.
  • the method of suppressing the progress of hardening of the primary layer 3 is not limited to the method of heating the first ultraviolet curable resin to a high temperature.
  • Other methods include, for example, a method of adjusting the amount of additives contained in the first ultraviolet-curing resin, a method of adjusting the amount of ultraviolet rays to be irradiated, and the like. By arbitrarily selecting or combining these methods, settings can be appropriately made so as to obtain the primary layer 3 having the required Young's modulus.
  • the Young's modulus of the primary layer 3 is desirably set to less than 70% with respect to the saturated Young's modulus.
  • an optical fiber ribbon made up of the colored optical fiber core wire according to the first embodiment will be described.
  • the application example of the colored optical fiber core wire according to the first embodiment is not limited to the form of an optical fiber ribbon. and may take the form of a fiber optic ribbon cable in which the fiber optic ribbon is enclosed by a sheath.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the optical fiber ribbon 100 according to the second embodiment.
  • the optical fiber ribbon 100 is configured by bundling a plurality of colored optical fiber core wires 1 into a belt shape with an adhesive layer 101 interposed therebetween.
  • the adhesive layer 101 is formed by curing a coating material containing an ultraviolet curable resin by irradiating it with ultraviolet rays.
  • the ultraviolet curable resin forming the adhesive layer 101 is composed of the same resin as the ultraviolet curable resin forming the primary layer 3 , the secondary layer 4 and the colored layer 5 .
  • the colored optical fiber core wires 1 can be bundled at a high density.
  • the optical fiber ribbon 100 is not limited to the configuration shown in FIG. Further, it may take the form of an optical fiber ribbon cable in which the optical fiber ribbon 100 is accommodated by a sheath, or may take an intermittent bonding structure in which the colored optical fiber core wire 1 is intermittently bonded in the longitudinal direction.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a ribbon forming apparatus 80 used in the method for manufacturing the optical fiber ribbon 100 according to the second embodiment.
  • the ribbon forming device 80 holds the coating material of the adhesive layer 101 (also referred to as a fourth ultraviolet curable resin).
  • the ribboning device 80 is also provided with an ultraviolet light source similar to the ultraviolet light sources provided in the ultraviolet irradiation devices 32 , 42 and 52 .
  • a plurality of prepared colored optical fiber core wires 1 enter a ribbon forming device 80 and are coated with a fourth ultraviolet curable resin.
  • the colored optical fiber cord 1 coated with the fourth ultraviolet curable resin is bundled together with a plurality of other colored optical fiber cords 1 coated with the fourth ultraviolet curable resin.
  • the plurality of bundled colored optical fibers 1 are irradiated with ultraviolet light from an ultraviolet light source provided in the ribbon forming device 80 .
  • the fourth UV-curable resin which is mainly composed of UV-curable resin, is cured to form the adhesive layer 101 .
  • a plurality of colored optical fiber core wires 1 arranged in parallel are connected via an adhesive layer 101 .
  • the optical fiber ribbon 100 is formed from the colored optical fiber core wire 1 .
  • FIG. 6 is a flow chart of the method for manufacturing the optical fiber ribbon 100 according to the second embodiment. Steps S101 to S105 are the same as in the first embodiment.
  • a step of ribbonizing the colored optical fiber 1 is performed. That is, after the colored layer 5 is formed in step S105, the ribbon forming device 80 applies the fourth ultraviolet curable resin to the plurality of prepared optical fiber colored core wires 1, and irradiates the fourth ultraviolet curable resin with ultraviolet rays. to connect a plurality of colored optical fibers 1 (step S106). Thereby, the optical fiber ribbon 100 is manufactured.
  • the colored optical fiber core wire 1 is irradiated with ultraviolet rays. Further, the colored optical fiber 1 can suppress the hardening of the primary layer 3 even when additional UV irradiation is performed after manufacturing. Therefore, hardening of the primary layer 3 due to irradiation with ultraviolet rays can be suppressed even in the ribbon-forming process of the colored optical fiber 1 . Therefore, it is possible to prevent the primary layer 3 from being ultraviolet-cured to near the saturation Young's modulus, and obtain the optical fiber ribbon 100 including the primary layer 3 having a sufficiently low Young's modulus.
  • Table 1 shows the evaluation of the Young's modulus of the primary layer and the microbend loss in the examples and comparative examples of the colored optical fiber or optical fiber ribbon. That is, Table 1 shows the saturated Young's modulus (MPa), Young's modulus (MPa), Young's modulus/saturated Young's modulus (%), and Young's modulus after additional UV irradiation of the primary layer in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4.
  • microbend loss As a value.
  • the transmission loss of the optical fiber in state B does not include the microbend loss, and is considered to be the transmission loss inherent in the optical fiber itself.
  • This measuring method is similar to the fixed diameter drum method specified in JIS C6823:2010. This measurement method is also called a sandpaper method. In this measurement method, the transmission loss is measured at a wavelength of 1550 nm, so the microbend loss below is also the value at the wavelength of 1550 nm.
  • an effective core cross-sectional area can be used as an indicator of the likelihood of occurrence of microbend loss in an optical fiber.
  • the effective core cross-sectional area is represented by the following formula (1).
  • (Effective core cross-sectional area) ( ⁇ k/4)*(MFD) 2 (Formula 1)
  • the effective core area is a value at a wavelength of 1550 nm
  • MFD is a mode field diameter ( ⁇ m)
  • k is a constant.
  • the effective core cross-sectional area represents the area of the portion of the cross section orthogonal to the axis of the bare optical fiber 2 through which light having a predetermined intensity passes.
  • the colored optical fiber core wire 1 has the primary layer 3 capable of effectively buffering the external force applied to the colored optical fiber core wire 1 . Therefore, the external force applied to the bare optical fiber 2 can be sufficiently reduced by sufficiently buffering the external force applied to the colored optical fiber 1 by the primary layer 3 . As a result, even when the effective core area of the bare optical fiber 2 is large, the microbend loss of the optical fiber can be effectively suppressed.
  • the colored optical fibers 1 of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 preferably have an effective core cross-sectional area of 100 ⁇ m 2 or more and 160 ⁇ m 2 or less, for example, 120 ⁇ m 2 or more and 160 ⁇ m 2 or less. As a result, the colored optical fiber 1 capable of suppressing the nonlinear optical effect caused by the light in the bare optical fiber 2 can be obtained.
  • the “saturated Young's modulus” in Table 1 is the Young's modulus when the first ultraviolet curable resin is formed into a film and completely cured by irradiating ultraviolet rays using a mercury lamp, UV-LED, etc. at room temperature. be.
  • Young's modulus in Table 1 is the ISM (In Situ Modulus) of the colored optical fiber 1 or the primary layer 3 of the optical fiber ribbon 100 .
  • ISM In situ Modulus
  • the primary layer and secondary layer in the middle portion of the sample optical fiber were stripped by a length of several millimeters, and then one end of the optical fiber with the coating layer formed thereon was attached with an adhesive.
  • a load F is applied to the other end of the optical fiber on which the coating layer is formed while being fixed on the slide glass.
  • the displacement .delta. of the primary layer at the boundary between the portion where the coating layer is stripped off and the portion where the coating is formed is read with a microscope.
  • a graph of displacement ⁇ versus load F is created by setting the load F to 10, 20, 30, 50 and 70 gf (ie 98, 196, 294, 490 and 686 mN sequentially).
  • the primary elastic modulus is calculated using the slope obtained from the graph and the following formula (2). Since the calculated primary elastic modulus corresponds to the so-called ISM, it is hereinafter appropriately referred to as P-ISM.
  • P-ISM the drawing speed and the illuminance of ultraviolet rays were controlled in order to adjust the P-ISM.
  • the unit of P-ISM is [MPa].
  • F/ ⁇ is the slope indicated by the graph of displacement ( ⁇ ) [ ⁇ m] against load (F) [gf]
  • l is the sample length (for example, 10 mm)
  • DP/DG is the outer diameter of the primary layer (DP) [ ⁇ m ] and the outer diameter (DG) [ ⁇ m] of the clad portion of the optical fiber. Therefore, when calculating P-ISM using the above formula from the used F, ⁇ , and l, it is necessary to perform a predetermined unit conversion.
  • the outer diameter of the primary layer and the outer diameter of the clad portion can be measured by observing the cross section of the optical fiber cut by the fiber cutter with a microscope.
  • “Young's modulus after additional UV irradiation” in Table 1 means that the colored core wire 1 or optical fiber ribbon after production is additionally irradiated with ultraviolet rays at 1000 mW/cm 2 and 500 mJ/cm 2 using a D bulb.
  • “Young's modulus change” is the value of the amount of change from "Young's modulus” to "Young's modulus after additional UV irradiation”.
  • Evaluation 1 indicates whether or not the adhesion between the bare optical fiber 2 and the primary layer 3 is maintained when a load of 70 gf is applied to the primary layer 3 during ISM measurement. If the primary layer 3 is held by the optical fiber bare wire 2 when a load of 70 gf is applied to the primary layer 3, evaluation 1 is judged to be good (OK), and the primary layer 3 is separated from the optical fiber bare wire 2. Evaluation 1 is judged to be defective (NG). Evaluation 1 can be used as an index for determining whether the primary layer 3 can hold the bare optical fiber 2 at least.
  • Evaluation 2 indicates whether the microbend loss in the colored optical fiber 1 or the optical fiber ribbon 100 before additional irradiation with ultraviolet rays satisfies the standard (0.15 dB/km or less).
  • Evaluation 3 indicates whether or not the microbend loss in the colored optical fiber 1 or the optical fiber ribbon 100 after additional irradiation with ultraviolet rays satisfies the standard (0.15 dB/km or less). .
  • Evaluations 2 and 3 are judged to be good (OK) when the microbend loss meets the criteria, and evaluations 2 and 3 are judged to be bad (NG) when the microbend loss does not meet the criteria.
  • “Curing speed” in Table 1 represents the ratio of the Young's modulus to the saturated Young's modulus when the first ultraviolet curable resin is formed into a film and cured at room temperature at 50 mJ/cm 2 using a mercury lamp. A value between 0 and 1.
  • Example 1 the first ultraviolet curable resin with a saturated Young's modulus of 0.85 MPa was used.
  • the first UV curable resin is UV cured until the Young's modulus of Example 1 reaches 0.54 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus is 63.5%, and the ratio is 38% or more and less than 70%. Met.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.55 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 64.7%.
  • the ratio of Young's modulus change to saturated Young's modulus was 1.2%, and the ratio was less than 27%.
  • the cure speed was 0.84.
  • the primary layer 3 When a load was applied to the primary layer 3, the primary layer 3 was held by the bare optical fiber 2, and the evaluation 1 was good (OK).
  • the microbend loss before and after the additional ultraviolet irradiation was 0.15 dB/km or less, and both evaluations 2 and 3 were good (OK).
  • Example 2 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 0.79 MPa was used.
  • the first UV curable resin is UV cured until the Young's modulus of Example 2 reaches 0.54 MPa, the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus is 68.4%, and the ratio is 38% or more and less than 70%. Met.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.55 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 69.6%.
  • the ratio of Young's modulus change to saturated Young's modulus was 1.3%, and the ratio was less than 27%.
  • the cure rate was 0.82.
  • the primary layer 3 When a load was applied to the primary layer 3, the primary layer 3 was held by the bare optical fiber 2, and the evaluation 1 was good (OK).
  • the microbend loss before and after the additional ultraviolet irradiation was 0.15 dB/km or less, and both evaluations 2 and 3 were good (OK).
  • Example 3 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 0.75 MPa was used.
  • the first UV curable resin is UV cured until the Young's modulus of Example 3 reaches 0.29 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus is 38.8%, and the ratio is 38% or more and less than 70%.
  • Met The Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.49 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 65.6%.
  • the ratio of Young's modulus change to saturated Young's modulus was 26.8%, and the ratio was less than 27%.
  • the cure speed was 0.33.
  • the primary layer 3 When a load was applied to the primary layer 3, the primary layer 3 was held by the bare optical fiber 2, and the evaluation 1 was good (OK).
  • the microbend loss before and after the additional ultraviolet irradiation was 0.15 dB/km or less, and both evaluations 2 and 3 were good (OK).
  • Example 4 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 0.51 MPa was used.
  • the first UV curable resin is UV cured until the Young's modulus of Example 4 reaches 0.33 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus is 64.3%, and the ratio is 38% or more and less than 70%. Met.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.35 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 68.2%.
  • the ratio of Young's modulus change to saturated Young's modulus was 3.9%, and the ratio was less than 27%.
  • the cure rate was 0.83.
  • the primary layer 3 When a load was applied to the primary layer 3, the primary layer 3 was held by the bare optical fiber 2, and the evaluation 1 was good (OK).
  • the microbend loss before and after the additional ultraviolet irradiation was 0.15 dB/km or less, and both evaluations 2 and 3 were good (OK).
  • Example 5 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 0.35 MPa was used.
  • the first UV curable resin is UV cured until the Young's modulus of Example 5 reaches 0.21 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus is 59.9%, and the ratio is 38% or more and less than 70%. Met.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.22 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 62.7%.
  • the ratio of Young's modulus change to saturated Young's modulus was 2.9%, and the ratio was less than 27%.
  • the cure rate was 0.75.
  • the primary layer 3 When a load was applied to the primary layer 3, the primary layer 3 was held by the bare optical fiber 2, and the evaluation 1 was good (OK).
  • the microbend loss before and after the additional ultraviolet irradiation was 0.15 dB/km or less, and both evaluations 2 and 3 were good (OK).
  • Example 6 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 0.30 MPa was used.
  • the first UV curable resin is UV cured until the Young's modulus of Example 6 reaches 0.13 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus is 43.4%, which is 38% or more and less than 70%. Met.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.19 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 63.4%.
  • the ratio of Young's modulus change to saturated Young's modulus was 20.0% and the ratio was less than 27%.
  • the cure speed was 0.67.
  • the primary layer 3 When a load was applied to the primary layer 3, the primary layer 3 was held by the bare optical fiber 2, and the evaluation 1 was good (OK).
  • the microbend loss before and after the additional ultraviolet irradiation was 0.15 dB/km or less, and both evaluations 2 and 3 were good (OK).
  • the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 1.30 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Comparative Example 1 reached 0.95 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 73.3%.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 1.29 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 99.1%.
  • the ratio of Young's modulus change to saturated Young's modulus was 25.8% and the cure rate was 0.53.
  • the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 0.71 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Comparative Example 2 reached 0.25 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 35.0%.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.52 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 73.3%.
  • the ratio of Young's modulus change to saturated Young's modulus was 38.3% and the cure rate was 0.23.
  • the first ultraviolet curable resin with a saturated Young's modulus of 0.40 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Comparative Example 3 reached 0.12 MPa, and the ratio of the Young's modulus to the saturated Young's modulus was 30.0%.
  • the Young's modulus after the additional UV irradiation was 0.36 MPa, and the ratio of the Young's modulus after the additional UV irradiation to the saturation Young's modulus was 90.0%.
  • the ratio of Young's modulus change to saturated Young's modulus was 60.0% and the cure rate was 0.60.
  • Comparative Example 4 the first UV curable resin with a saturated Young's modulus of 0.30 MPa was used.
  • the first UV-curable resin was UV-cured until the Young's modulus of Comparative Example 4 reached 0.08 MPa, and the ratio of Young's modulus to the saturated Young's modulus was 26.7%.
  • the cure speed was 0.67.
  • the primary layer 3 was separated from the bare optical fiber 2, and the evaluation 1 was NG (defective).
  • FIG. 7 is an example of a diagram showing the relationship between the ratio (%) of Young's modulus to the saturation Young's modulus, the ratio (%) of Young's modulus after additional UV irradiation to the saturation Young's modulus, and microbend loss (dB/km). be.
  • the ratio of Young's modulus to saturation Young's modulus is less than 70%, the microbend loss of the colored optical fiber 1 is 0.15 dB/km or less. . Therefore, it is preferred that the ratio of Young's modulus to saturation Young's modulus is less than 70%.
  • the primary layer 3 preferably has a relatively low saturation Young's modulus of, for example, 0.85 MPa or less. Thereby, a primary layer 3 having a sufficiently low Young's modulus can be obtained.
  • the ratio of Young's modulus to saturated Young's modulus is preferably 38% or more and less than 70%.
  • the primary layer 3 is exposed to high temperatures in the drawing process, the curing reaction due to additional UV irradiation can be suppressed. As a result, the hardening of the primary layer 3 is suppressed, and the hardening of the primary layer 3 to near the saturation Young's modulus can be prevented.
  • the ratio of the Young's modulus after additional UV irradiation to the saturated Young's modulus is less than 70%, the ratio of the change in Young's modulus before and after additional UV irradiation to the saturated Young's modulus is less than 27%, and the curing speed is 0 0.33 or more is preferable.
  • the manufactured colored optical fiber 1 or optical fiber ribbon 100 is irradiated with additional ultraviolet rays, it is possible to suppress microbend loss due to hardening of the primary layer 3 .
  • optical fiber colored core wire optical fiber bare wire 3 primary layer 4 secondary layer 5 colored layer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

本発明における光ファイバ着色心線は、光ファイバ裸線と、光ファイバ裸線を覆う第１紫外線硬化型樹脂により形成されたプライマリ層と、プライマリ層を覆う第２紫外線硬化型樹脂により形成されたセカンダリ層とを備え、プライマリ層のヤング率がプライマリ層の飽和ヤング率に対して７０％未満であり、プライマリ層の飽和ヤング率が０．８５ＭＰａ以下であることを特徴とする。

Description

光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、単心ファイバの集合体ケーブル、光ファイバリボンケーブル、およびこれらの製造方法
　本発明は、光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、単心ファイバの集合体ケーブル、光ファイバリボンケーブル、およびこれらの製造方法に関する。
　光ファイバ心線において、光ファイバ裸線を覆うプライマリ層およびセカンダリ層を紫外線硬化型樹脂によって所望のヤング率に設定する技術が知られている（特許文献１、２）。また、プライマリ層およびセカンダリ層のヤング率は、紫外線の照射によって飽和ヤング率まで上昇する。特許文献３、４に記載された技術は、プライマリ層のヤング率を飽和ヤング率に対して７０％以上となるまでプライマリ層を紫外線硬化させている。
特開２００５－１６２５２２号公報 特表２００２－５２４５８１号公報 国際公開第２０１８／０６２３６４号 国際公開第２０１８／０６２３６５号
　しかしながら、プライマリ層は飽和ヤング率付近まで硬化されるため、ヤング率が高くなってしまい、マイクロベンドロスを効果的に抑制することができないという問題が生じ得る。
　本発明の一観点によれば、光ファイバ裸線と、前記光ファイバ裸線を覆う第１紫外線硬化型樹脂により形成されたプライマリ層と、前記プライマリ層を覆う第２紫外線硬化型樹脂により形成されたセカンダリ層と、を備え、前記プライマリ層のヤング率が前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して７０％未満であり、前記プライマリ層の飽和ヤング率が０．８５ＭＰａ以下であることを特徴とする光ファイバ着色心線が提供される。
　また、本発明の他の一観点によれば、光ファイバ母材から光ファイバ裸線を線引きする工程と、前記光ファイバ裸線の周囲に第１紫外線硬化型樹脂を塗布し、プライマリ層を形成する工程と、前記プライマリ層の周囲に第２紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第２紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射してセカンダリ層を形成する工程とを備えた光ファイバ着色心線の製造方法であって、前記光ファイバ着色心線の製造後において、前記プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して７０％未満であり、前記プライマリ層の飽和ヤング率が０．８５ＭＰａ以下であることを特徴とする光ファイバ着色心線の製造方法が提供される。
　本発明によれば、十分に低いヤング率を有するプライマリ層を実現し、マイクロベンドロスを効果的に抑制できる光ファイバ着色心線が提供される。
第１実施形態に係る光ファイバ着色心線の断面図である。 第１実施形態に係る光ファイバ着色心線の製造方法に用いる製造装置の模式図である。 第１実施形態に係る光ファイバ着色心線の製造方法のフローチャートである。 第２実施形態に係る光ファイバリボンの断面図である。 第２実施形態に係る光ファイバリボンの製造方法に用いる製造装置の模式図である。 第２実施形態に係る光ファイバリボンの製造方法のフローチャートである。 実施例、比較例に係るマイクロベンドロスを示す図である。
　以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面を通じて共通する機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略又は簡略化することがある。
［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態に係る光ファイバ着色心線１の断面図である。光ファイバ着色心線１は、光ファイバ裸線２と、光ファイバ裸線２の外周に被膜されたプライマリ層３と、プライマリ層３の外周に被覆されたセカンダリ層４と、セカンダリ層４の外周に被覆された着色層５とを備える。光ファイバ裸線２は、プライマリ層３、セカンダリ層４及び着色層５の３層の被覆層により被覆される。着色層５が形成される前のファイバは光ファイバ素線と称される。
　光ファイバ裸線２は、例えば石英系ガラス等から形成され、光を伝達する。プライマリ層３、セカンダリ層４および着色層５は、それぞれ紫外線の照射によって紫外線硬化型樹脂を硬化させることによって形成される。紫外線硬化型樹脂は、紫外線の照射によって重合可能なものであれば特に限定されるものではない。紫外線硬化型樹脂は、例えば、光ラジカル重合などにより重合可能なものである。紫外線硬化型樹脂は、例えば、ポリエーテル系ウレタン（メタ）アクリレート及びポリエステル系ウレタン（メタ）アクリレートのようなウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレートなどの紫外線で重合及び硬化するエチレン性不飽和基などの重合性不飽和基を有する紫外線硬化型樹脂であり、重合性不飽和基を少なくとも２つ有するものであることが好ましい。紫外線硬化型樹脂における重合性不飽和基としては、例えば、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などの不飽和二重結合を有する基、プロパルギル基などの不飽和三重結合を有する基などが挙げられる。これらの中でも、アクリロイル基、メタクリロイル基が重合性の面で好ましい。紫外線硬化型樹脂は、紫外線の照射により重合を開始して硬化するモノマー、オリゴマー又はポリマーでありうるが、好ましくはオリゴマーである。なお、オリゴマーとは、重合度が２～１００の重合体である。また、本明細書において、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの一方又は両方を意味する。
　ポリエーテル系ウレタン（メタ）アクリレートとは、ポリエーテル骨格を有するポリオールと、有機ポリイソシアネート化合物及びヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとの反応物のように、ポリエーテルセグメント、（メタ）アクリレート及びウレタン結合を有する化合物である。また、ポリエステル系ウレタン（メタ）アクリレートとは、ポリエステル骨格を有するポリオールと、有機ポリイソシアネート化合物及びヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとの反応物のように、ポリエステルセグメント、（メタ）アクリレート及びウレタン結合を有する化合物である。
　さらに、紫外線硬化型樹脂は、オリゴマー及び光重合開始剤に加えて、例えば希釈モノマー、光増感剤、連鎖移動剤及び各種添加剤を含んでもよい。希釈モノマーとしては、単官能（メタ）アクリレート又は多官能（メタ）アクリレートが用いられる。ここで、希釈モノマーとは、紫外線硬化型樹脂を希釈するためのモノマーを意味する。
　プライマリ層３は、好ましくは０．６０ＭＰａ以下のヤング率を有する軟質層であり、光ファイバ裸線２に加わる外力を緩衝するための機能を有している。その樹脂が発現しうる最大のヤング率を「飽和ヤング率」と定義したとき、プライマリ層３は、飽和ヤング率に対して７０％未満のヤング率を有することが好ましい。セカンダリ層４は、好ましくは５００ＭＰａ以上のヤング率を有する硬質層であり、光ファイバ裸線２及びプライマリ層３を外力から保護するための機能を有している。着色層５には、光ファイバ着色心線１を識別するための着色がなされている。なお、光ファイバ着色心線１は、図１に示した構成に限定されない。例えば、光ファイバ裸線２は４層以上の層により被覆されてもよい。また、光ファイバ着色心線１に代えて、着色層５を有しない光ファイバの形態をとってもよい。さらに、着色されたセカンダリ層４を光ファイバ着色心線１の最外層としてもよい。セカンダリ層４が着色される場合には、顔料や滑剤等を混合した着色剤をセカンダリ層４に添加することによって、セカンダリ層４が着色される。着色されたセカンダリ層４における着色剤の含有量は、着色剤に含まれる顔料の含有量や紫外線硬化型樹脂等の他の成分の種類等により適宜決定され得る。
　光ファイバ裸線２の直径は、８０μｍ以上１５０μｍ以下であり、好ましくは１２４μｍ以上１２６μｍ以下であり得る。プライマリ層３の厚さは、５μｍ以上６０μｍ以下であり得る。セカンダリ層４の厚さは、５μｍ以上６０μｍ以下であり得る。また、着色層５の厚さは、数μｍ程度であり得る。
　図２は、第１実施形態に係る光ファイバ着色心線１の製造方法に用いる製造装置１０の模式図である。製造装置１０は、加熱装置２０、プライマリ層被覆装置３０、セカンダリ層被覆装置４０、着色層被覆装置５０、ガイドローラ６０、６１、６２、ボビン７０及び巻取り装置７１を有する。製造装置１０は、光ファイバ母材６から光ファイバ着色心線１を製造する装置である。光ファイバ母材６は、例えば石英系のガラスからなり、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法など周知の方法により製造される。加熱装置２０は、ヒータ２１を有する。ヒータ２１は、テープヒータ、リボンヒータ、ラバーヒータ、オーブンヒータ、セラミックヒータ、ハロゲンヒータなどの任意の熱源であり得る。光ファイバ母材６の端部は、光ファイバ母材６の周囲に配置されたヒータ２１によって加熱されて溶融し、線引きされて光ファイバ裸線２が引き出される。
　加熱装置２０の下方には、プライマリ層被覆装置３０が設けられる。プライマリ層被覆装置３０は、樹脂塗布装置３１及び紫外線照射装置３２を有する。樹脂塗布装置３１には、プライマリ層３の被覆材料（第１紫外線硬化型樹脂ともいう）が保持される。光ファイバ母材６から引き出された光ファイバ裸線２は、樹脂塗布装置３１によって第１紫外線硬化型樹脂が塗布される。樹脂塗布装置３１の下方には、紫外線照射装置３２が設けられる。紫外線照射装置３２は、メタルハライドランプ、水銀ランプ、ＵＶ－ＬＥＤなどの任意の紫外線光源を備える。光ファイバ裸線２には樹脂塗布装置３１によって第１紫外線硬化型樹脂が塗布され、光ファイバ裸線２は紫外線照射装置３２に入り、第１紫外線硬化型樹脂に紫外線が照射される。その結果、紫外線硬化型樹脂を主なる成分とする第１紫外線硬化型樹脂は硬化され、プライマリ層３が形成される。
　プライマリ層被覆装置３０の下方には、セカンダリ層被覆装置４０が設けられる。セカンダリ層被覆装置４０は、樹脂塗布装置４１及び紫外線照射装置４２を有する。樹脂塗布装置４１には、セカンダリ層４の被覆材料（第２紫外線硬化型樹脂ともいう）が保持される。プライマリ層３には、樹脂塗布装置４１によって第２紫外線硬化型樹脂が塗布される。樹脂塗布装置４１の下方には、紫外線照射装置４２が設けられる。紫外線照射装置４２は、紫外線照射装置３２と同様の構成からなり得る。光ファイバ裸線２は紫外線照射装置４２に入り、第２紫外線硬化型樹脂に紫外線が照射される。その結果、紫外線硬化型樹脂を主なる成分とする第２紫外線硬化型樹脂は硬化され、セカンダリ層４が形成される。プライマリ層３及びセカンダリ層４形成後、光ファイバ裸線２は、セカンダリ層被覆装置４０の下方に設けられたガイドローラ６０にガイドされ、ボビン７０に巻き取られる。なお、プライマリ層３及びセカンダリ層４の形成後、プライマリ層３及びセカンダリ層４が被覆された光ファイバ裸線２を一度ボビンに巻き取り、その後改めて着色層５を形成する。
　なお、樹脂塗布装置３１は、第１紫外線硬化型樹脂と第２紫外線硬化型樹脂とを別々に保持するように構成されてもよい。この場合、樹脂塗布装置３１は、第１紫外線硬化型樹脂を光ファイバ裸線２に塗布し、続いて、第１紫外線硬化型樹脂の上に第２紫外線硬化型樹脂を塗布する。紫外線照射装置３２は、光ファイバ裸線２に塗布された第１紫外線硬化型樹脂及び第２紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射し、プライマリ層３及びセカンダリ層４が形成される。この場合、製造装置１０は、必ずしもセカンダリ層被覆装置４０を有することを要しない。
　ボビン７０に巻き取られた光ファイバ裸線２は、ガイドローラ６１にガイドされ、着色層被覆装置５０に入る。着色層被覆装置５０は、樹脂塗布装置５１及び紫外線照射装置５２を有する。樹脂塗布装置５１には、着色層５の被覆材料（第３紫外線硬化型樹脂ともいう）が保持される。プライマリ層３及びセカンダリ層４が被覆された光ファイバ裸線２は、樹脂塗布装置５１によって第３紫外線硬化型樹脂が塗布される。樹脂塗布装置５１の下方には、紫外線照射装置５２が設けられる。紫外線照射装置５２は、紫外線照射装置３２及び４２と同様に構成され得る。セカンダリ層４の外周に第３紫外線硬化型樹脂が塗布された光ファイバ裸線２は、紫外線照射装置５２に入り、光ファイバ裸線２に紫外線が照射される。その結果、紫外線硬化型樹脂を主な成分とする第３紫外線硬化型樹脂は硬化され、着色層５となる。プライマリ層３、セカンダリ層４及び着色層５が光ファイバ裸線２に被覆され、光ファイバ着色心線１が形成される。光ファイバ着色心線１は、着色層被覆装置５０の下方に設けられたガイドローラ６２にガイドされ、巻取り装置７１に巻き取られる。
　図３は、第１実施形態に係る光ファイバ着色心線１の製造方法のフローチャートである。まず、ユーザは製造装置１０に光ファイバ母材６を設置する（ステップＳ１０１）。次いで加熱装置２０に設けられたヒータ２１は、光ファイバ母材６を加熱し、光ファイバ裸線２の線引きを開始する（ステップＳ１０２）。
　プライマリ層被覆装置３０は、線引きされた光ファイバ裸線２の周囲に第１紫外線硬化型樹脂を塗布し、第１紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射し、プライマリ層３を形成する（ステップＳ１０３）。次に、セカンダリ層被覆装置４０は、プライマリ層３の周囲に第２紫外線硬化型樹脂を塗布し、第２紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射してセカンダリ層４を形成する（ステップＳ１０４）。以上により光ファイバ素線が得られる。続いて、着色層被覆装置５０は、セカンダリ層４の周囲に紫外線硬化型樹脂を含む第３紫外線硬化型樹脂を塗布し、第３紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して着色層５を形成する（ステップＳ１０５）。光ファイバ素線の周囲に着色層５を被覆することによって、光ファイバ着色心線１が得られる。なお、プライマリ層３を形成する工程（ステップＳ１０３）において必ずしも紫外線を照射することを要しない。この場合、プライマリ層３は、セカンダリ層４を形成する工程（ステップＳ１０４）または着色層５を形成する工程（ステップＳ１０５）における紫外線の照射によって、硬化され得る。
　光ファイバ着色心線１の製造工程では、紫外線の照射は、プライマリ層３を形成する工程（ステップＳ１０３）、セカンダリ層４を形成する工程（ステップＳ１０４）、着色層５を形成する工程（ステップＳ１０５）で行われる。したがって、プライマリ層３を形成した後において、セカンダリ層４、着色層５の形成においても紫外線がプライマリ層３に照射され、プライマリ層３が硬化し得る。より具体的には、セカンダリ層４、着色層５を透過した紫外線がプライマリ層３に吸収され、プライマリ層３の硬化がさらに進行し得る。プライマリ層３が硬化し過ぎると、プライマリ層３のヤング率が高くなり、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に加わる外力を十分に緩衝することが困難となり得る。この結果、マイクロベンドロスが生じ得る。
　本実施形態では、プライマリ層３のヤング率を飽和ヤング率に対して低くしながら、プライマリ層３の硬化を抑制し、マイクロベンドロスを効果的に回避している。以下、プライマリ層３の硬化を抑制する方法について説明する。プライマリ層３は、第１紫外線硬化型樹脂に含まれる紫外線硬化型樹脂が重合することで硬化する。また、第１紫外線硬化型樹脂に含まれる低分子量の成分は、例えば線引き工程（ステップＳ１０２）後の高温条件下において、その一部が揮発する。第１紫外線硬化型樹脂が高温である状態で第１紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射することによって、第１紫外線硬化型樹脂の重合と揮発が同時に進行する。第１紫外線硬化型樹脂の重合と揮発が同時に進行することで、第１紫外線硬化型樹脂の重合が抑制される。すなわち、第１紫外線硬化型樹脂が高温である条件で第１紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射することで、プライマリ層３の硬化の進行を抑制し、プライマリ層３のヤング率を低く抑えることができる。この時、第１紫外線硬化型樹脂の揮発によって、第１紫外線硬化型樹脂の組成が変化し、プライマリ層３の硬化が抑制されている。言い換えると、プライマリ層３は、硬化の進行が抑制されるように組成が変化している。すなわち、光ファイバ着色心線１に追加の紫外線が照射された場合においても、プライマリ層３の硬化を抑制することができる。なお、第１紫外線硬化型樹脂を高温にする方法は、例えば、線引き工程（ステップＳ１０２）の終了からプライマリ層３を被覆する工程（ステップＳ１０３）の開始までの期間を短くするなどが挙げられる。この場合、比較的高温の光ファイバ裸線２の周囲に第１紫外線硬化型樹脂が塗布されるため、第１紫外線硬化型樹脂が高温である状態で第１紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射することができる。
　プライマリ層３の硬化の進行を抑える方法は、第１紫外線硬化型樹脂を高温にする方法に限定されるものではない。その他の方法としては、例えば、第１紫外線硬化型樹脂に含まれる添加物の量を調整する方法、照射する紫外線の光量を調整する方法などが挙げられる。これらの方法を任意に選択若しくは組み合わせることにより、要求されるヤング率を有するプライマリ層３が得られるように、適宜設定することができる。
　本実施形態において、プライマリ層３のヤング率は、望ましくは飽和ヤング率に対して７０％未満に設定される。プライマリ層３のヤング率を飽和ヤング率に対して低く設定することによって、十分に低いヤング率を有するプライマリ層３が得ることができ、マイクロベンドロスを効果的に回避することができる。
［第２実施形態］
　本発明の第２実施形態による光ファイバリボン、光ファイバリボンの製造装置及び製造方法について説明する。第１実施形態による光ファイバ着色心線１、光ファイバ着色心線１の製造装置１０及び製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
　本実施形態では、第１実施形態による光ファイバ着色心線を適用したケーブルの一例として、第１実施形態による光ファイバ着色心線から構成される光ファイバリボンについて説明する。なお、第１実施形態による光ファイバ着色心線の適用例は、光ファイバリボンの形態に限定されるものではなく、例えば、光ファイバ着色心線がシースにより収容された単心ファイバの集合体ケーブルの形態をとってもよく、光ファイバリボンがシースにより収容された光ファイバリボンケーブルの形態をとってもよい。
　図４は、第２実施形態に係る光ファイバリボン１００の断面図である。光ファイバリボン１００は、接着層１０１を介して複数の光ファイバ着色心線１が帯状に束ねられることによって構成される。接着層１０１は、紫外線硬化型樹脂を含む被覆材料に紫外線を照射して硬化させることによって形成される。接着層１０１を形成する紫外線硬化型樹脂は、プライマリ層３、セカンダリ層４、着色層５を形成する紫外線硬化型樹脂と同様の樹脂で構成される。光ファイバ着色心線１は、光ファイバリボン１００の形態をとることによって、高密度に束ねることができる。なお、光ファイバリボン１００は、図４に示した構成に限定されない。また、光ファイバリボン１００がシースにより収容された光ファイバリボンケーブルの形態をとってもよく、光ファイバ着色心線１が長手方向に間欠的に接着された間欠接着構造をとってもよい。
　図５は、第２実施形態に係る光ファイバリボン１００の製造方法に用いるリボン化装置８０の模式図である。リボン化装置８０には、接着層１０１の被覆材料（第４紫外線硬化型樹脂ともいう）が保持される。また、リボン化装置８０には、紫外線照射装置３２、４２及び５２に設けられている紫外線光源と同様の紫外線光源が設けられる。複数用意された光ファイバ着色心線１は、リボン化装置８０に入り、第４紫外線硬化型樹脂を塗布される。第４紫外線硬化型樹脂が塗布された光ファイバ着色心線１は、第４紫外線硬化型樹脂が塗布された他の複数の光ファイバ着色心線１とともに束ねられる。束ねられた複数の光ファイバ着色心線１は、リボン化装置８０に設けられた紫外線光源により紫外線が照射される。その結果、紫外線硬化型樹脂を主なる成分とする第４紫外線硬化型樹脂は硬化され、接着層１０１となる。接着層１０１を介して並列された複数の光ファイバ着色心線１が連結される。このようにして、光ファイバ着色心線１から光ファイバリボン１００が形成される。
　図６は、第２実施形態に係る光ファイバリボン１００の製造方法のフローチャートである。ステップＳ１０１～Ｓ１０５は第１実施形態と同様である。図６のフローチャートにおいて、第１実施形態のフローチャートに加えて、光ファイバ着色心線１のリボン化工程が行われる。すなわち、ステップＳ１０５において着色層５が形成された後、リボン化装置８０は複数用意された光ファイバ着色心線１に第４紫外線硬化型樹脂を塗布し、第４紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して複数の光ファイバ着色心線１を連結する（ステップＳ１０６）。これにより、光ファイバリボン１００が製造される。
　光ファイバ着色心線１から光ファイバリボン１００を製造する工程において、光ファイバ着色心線１に紫外線が照射される。また、光ファイバ着色心線１は、製造後に追加の紫外線の照射が行われた場合においても、プライマリ層３の硬化を抑制することができる。よって、光ファイバ着色心線１のリボン化工程においても、紫外線の照射によるプライマリ層３の硬化を抑えることができる。従って、プライマリ層３が飽和ヤング率付近まで紫外線硬化されることを防ぎ、十分に低いヤング率を有するプライマリ層３を含む光ファイバリボン１００を得ることができる。
　以下、本発明の実施形態に係る光ファイバ着色心線、光ファイバリボンの実験の結果について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１は、プライマリ層のヤング率と光ファイバ着色心線または光ファイバリボンの実施例、比較例におけるマイクロベンドロスの評価を表している。すなわち、表１は、実施例１～６、比較例１～４におけるプライマリ層の飽和ヤング率（ＭＰａ）、ヤング率（ＭＰａ）、ヤング率／飽和ヤング率（％）、追加ＵＶ照射後ヤング率（ＭＰａ）、追加ＵＶ照射後ヤング率／飽和ヤング率（％）、ヤング率変化量／飽和ヤング率（％）、硬化速度、光ファイバ裸線とプライマリ層との間の密着性の評価（評価１）およびマイクロベンドロスの評価（評価２、３）、プライマリ層のＵＶ照射に対する反応性（硬化速度）を表している。
　マイクロベンドロスの測定方法については様々なものが考えられる。本明細書では、番手が＃１０００のサンドペーパーを巻いた大きめのボビンに、１００ｇｆの張力で、４００ｍ以上の長さの光ファイバを互いに重ならないように１層巻きに巻き付けた状態Ａにおける測定対象の光ファイバの伝送損失と、状態Ａと同じボビンに状態Ａと同じ張力、同じ長さで巻き付けた、サンドペーパーが巻かれていない状態Ｂの光ファイバの伝送損失との差をマイクロベンドロスの値として定義した。ここで状態Ｂの光ファイバの伝送損失はマイクロベンドロスを含まず、光ファイバそのものに固有の伝送損失と考えられる。なお、この測定方法は、ＪＩＳ　Ｃ６８２３：２０１０に規定される固定径ドラム法に類似するものである。また、この測定方法は、サンドペーパー法とも呼ばれる。また、この測定方法では、伝送損失は波長１５５０ｎｍで測定しているので、以下のマイクロベンドロスも波長１５５０ｎｍでの値である。
　なお、光ファイバのマイクロベンドロスの生じやすさを表す指標として有効コア断面積（実効コア断面積）が挙げられる。有効コア断面積は下記式（１）で示される。
　（有効コア断面積）＝（πｋ／４）＊（ＭＦＤ）２　・・・（式１）
　ここで、有効コア断面積は、波長１５５０ｎｍにおける値であり、ＭＦＤはモードフィールド径（μｍ）、ｋは定数である。有効コア断面積は、光ファイバ裸線２の軸に直交する断面のうち、所定の強度を有する光が通過する部分の面積を表す。一般的に、光ファイバ裸線２の有効コア断面積が大きくなるほど、光ファイバ裸線２の断面における光学的閉じ込めが弱くなる。すなわち、光ファイバ裸線２の有効コア断面積が大きい場合、光ファイバ裸線２に加わる外力によって光ファイバ裸線２内の光が漏出しやすくなる。このため、光ファイバ裸線２の有効コア断面積が大きくなると、光ファイバ着色心線１のマイクロベンドロスが生じやすくなる。
　ここで、本発明の実施形態に係る光ファイバ着色心線１は、光ファイバ着色心線１に加わる外力を効果的に緩衝可能なプライマリ層３を有する。従って、光ファイバ着色心線１に加わる外力をプライマリ層３が十分に緩衝することによって、光ファイバ裸線２に加わる外力を十分に低減することができる。これにより、光ファイバ裸線２の有効コア断面積が大きい場合においても、光ファイバのマイクロベンドロスを効果的に抑制することができる。
　また、光ファイバ裸線２の有効コア断面積を大きくすることによって、光ファイバ裸線２の断面における単位面積あたりの光強度を低減することができる。これにより、光ファイバ裸線２内の光による非線形光学効果を抑制することができる。従って、実施例１～６、比較例１～４の光ファイバ着色心線１は、好ましくは、１００μｍ２以上１６０μｍ２以下、例えば１２０μｍ２以上１６０μｍ２以下の有効コア断面積を有することが好ましい。これにより、光ファイバ裸線２内の光による非線形光学効果を抑制可能な光ファイバ着色心線１を得ることができる。
　表１における「飽和ヤング率」とは、第１紫外線硬化型樹脂を製膜し、室温にて水銀ランプ、ＵＶ－ＬＥＤ等を用いて紫外線を照射して完全に硬化させた際のヤング率である。また、表１における「ヤング率」とは、光ファイバ着色心線１又は光ファイバリボン１００のプライマリ層３のＩＳＭ（Ｉｎ　Ｓｉｔｕ　Ｍｏｄｕｌｕｓ）である。本明細書では、ＩＳＭは下記の方法で測定したものと定義する。
　まず、市販のストリッパーを用いて、サンプルとなる光ファイバの中間部のプライマリ層およびセカンダリ層を数ｍｍの長さだけ剥ぎ取った後、被覆層が形成されている光ファイバの一端を接着剤でスライドガラス上に固定するとともに、被覆層が形成されている光ファイバの他端に荷重Ｆを印加する。この状態において、被覆層を剥ぎ取った部分と被覆が形成されている部分との境目におけるプライマリ層の変位δを顕微鏡で読み取る。そして、荷重Ｆを１０、２０、３０、５０および７０ｇｆ（すなわち順次９８、１９６、２９４、４９０および６８６ｍＮ）とすることで、荷重Ｆに対する変位δのグラフを作成する。そして、グラフから得られる傾きと下記式（２）を用いてプライマリ弾性率を算出する。算出されるプライマリ弾性率は、いわゆるＩＳＭに相当するので、以下では適宜Ｐ－ＩＳＭと記載する。なお、光ファイバ着色心線１を線引きする際、Ｐ－ＩＳＭを調整するために線引き速度および紫外線の照度を制御した。
　Ｐ－ＩＳＭ＝（３Ｆ／δ）＊（１／２πｌ）＊ｌｎ（ＤＰ／ＤＧ）　・・・（式２）
　ここで、Ｐ－ＩＳＭの単位は［ＭＰａ］である。また、Ｆ／δは荷重（Ｆ）［ｇｆ］に対する変位（δ）［μｍ］のグラフが示す傾き、ｌはサンプル長（例えば１０ｍｍ）、ＤＰ／ＤＧはプライマリ層の外径（ＤＰ）［μｍ］と光ファイバのクラッド部の外径（ＤＧ）［μｍ］との比である。したがって、用いたＦ、δ、ｌから上式を用いてＰ－ＩＳＭを算出する場合は、所定の単位変換をする必要がある。なお、プライマリ層の外径およびクラッド部の外径は、ファイバカッターにより切断した光ファイバの断面を顕微鏡で観察することにより計測できる。
　表１における「追加ＵＶ照射後ヤング率」とは、製造後の光ファイバ着色心線１又は光ファイバリボンにＤ　ｂｕｌｂを用いて１０００ｍＷ／ｃｍ２、５００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線を追加で照射した際のプライマリ層３のＩＳＭである。また、「ヤング率変化量／飽和ヤング率」は紫外線を追加で照射した前後のヤング率の変化量と飽和ヤング率との比を表している。「ヤング率変化量」は、「ヤング率」から「追加ＵＶ照射後ヤング率」への変化量の値である。
　表１における「評価１」は、ＩＳＭ測定時７０ｇｆ荷重をプライマリ層３に加えた際に光ファイバ裸線２とプライマリ層３との密着が保持されるか否かを表している。プライマリ層３に７０ｇｆの荷重が加えられる際にプライマリ層３が光ファイバ裸線２に保持される場合には評価１は良好（ＯＫ）と判断され、プライマリ層３が光ファイバ裸線２から剥離される場合には評価１は不良（ＮＧ）と判断される。評価１は、プライマリ層３が最低限光ファイバ裸線２を保持することができるかを判断するための指標とすることができる。表１における「評価２」は、紫外線を追加で照射する前の光ファイバ着色心線１又は光ファイバリボン１００におけるマイクロベンドロスが基準（０．１５ｄＢ／ｋｍ以下）を満たすか否かを表している。また、「評価３」は、紫外線を追加で照射した後の光ファイバ着色心線１又は光ファイバリボン１００におけるマイクロベンドロスが基準（０．１５ｄＢ／ｋｍ以下）を満たすか否かを表している。マイクロベンドロスが基準を満たす場合には、評価２、３は良好（ＯＫ）と判断され、マイクロベンドロスが基準を満たさない場合には、評価２、３は不良（ＮＧ）と判断される。表１における「硬化速度」は、第１紫外線硬化型樹脂を製膜し、室温にて水銀ランプを用いて５０ｍＪ／ｃｍ２で硬化した際のヤング率と飽和ヤング率の比を表しており、０から１の間の値となる。
　実施例１において、飽和ヤング率が０．８５ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例１のヤング率が０．５４ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は６３．５％であって、比率は３８％以上、７０％未満であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．５５ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比率は６４．７％であった。飽和ヤング率に対するヤング率変化量の比率は１．２％であって、比率は２７％未満であった。硬化速度は０．８４であった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは０．１５ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例２において、飽和ヤング率が０．７９ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例２のヤング率が０．５４ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は６８．４％であって、比率は３８％以上、７０％未満であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．５５ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比率は６９．６％であった。飽和ヤング率に対するヤング率変化量の比率は１．３％であって、比率は２７％未満であった。硬化速度は０．８２であった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは０．１５ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例３において、飽和ヤング率が０．７５ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例３のヤング率が０．２９ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は３８．８％であって、比率は３８％以上、７０％未満であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．４９ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比率は６５．６％であった。飽和ヤング率に対するヤング率変化量の比率は２６．８％であって、比率は２７％未満であった。硬化速度は０．３３であった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは０．１５ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例４において、飽和ヤング率が０．５１ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例４のヤング率が０．３３ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は６４．３％であって、比率は３８％以上、７０％未満であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．３５ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比率は６８．２％であった。飽和ヤング率に対するヤング率変化量の比率は３．９％であって、比率は２７％未満であった。硬化速度は０．８３であった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは０．１５ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例５において、飽和ヤング率が０．３５ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例５のヤング率が０．２１ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は５９．９％であって、比率は３８％以上、７０％未満であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．２２ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比率は６２．７％であった。飽和ヤング率に対するヤング率変化量の比率は２．９％であって、比率は２７％未満であった。硬化速度は０．７５であった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは０．１５ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　実施例６において、飽和ヤング率が０．３０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。実施例６のヤング率が０．１３ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は４３．４％であって、比率は３８％以上、７０％未満であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．１９ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比率は６３．４％であった。飽和ヤング率に対するヤング率変化量の比率は２０．０％であって、比率は２７％未満であった。硬化速度は０．６７であった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは０．１５ｄＢ／ｋｍ以下となり、評価２、３はともに良好（ＯＫ）であった。
　比較例１において、飽和ヤング率が１．３０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。比較例１のヤング率が０．９５ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は７３．３％であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は１．２９ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比率は９９．１％であった。飽和ヤング率に対するヤング率変化量の比率は２５．８％であって、硬化速度は０．５３であった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。紫外線を追加で照射した前後のマイクロベンドロスは０．１５ｄＢ／ｋｍを超え、評価２、３がともに不良（ＮＧ）となった。
　比較例２において、飽和ヤング率が０．７１ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。比較例２のヤング率が０．２５ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は３５．０％であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．５２ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比率は７３．３％であった。飽和ヤング率に対するヤング率変化量の比率は３８．３％であって、硬化速度は０．２３であった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。マイクロベンドロスは０．１５ｄＢ／ｋｍ以下であり、評価２は良好（ＯＫ）であったが、紫外線を追加で照射した後のマイクロベンドロスは０．１５ｄＢ／ｋｍを超え、評価３は不良（ＮＧ）となった。
　比較例３において、飽和ヤング率が０．４０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。比較例３のヤング率が０．１２ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は３０．０％であった。追加ＵＶ照射後のヤング率は０．３６ＭＰａとなり、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比率は９０．０％であった。飽和ヤング率に対するヤング率変化量の比率は６０．０％であって、硬化速度は０．６０であった。プライマリ層３に荷重を加えた際に、プライマリ層３は光ファイバ裸線２に保持され、評価１は良好（ＯＫ）であった。マイクロベンドロスは０．１５ｄＢ／ｋｍ以下であり、評価２は良好（ＯＫ）であったが、紫外線を追加で照射した後のマイクロベンドロスは０．１５ｄＢ／ｋｍを超え、評価３は不良（ＮＧ）となった。
　比較例４において、飽和ヤング率が０．３０ＭＰａの第１紫外線硬化型樹脂を用いた。比較例４のヤング率が０．０８ＭＰａになるまで第１紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化させ、飽和ヤング率に対するヤング率の比率は２６．７％であった。硬化速度は０．６７であった。プライマリ層３に荷重を加えた際にプライマリ層３は光ファイバ裸線２から剥離され、評価１はＮＧ（不良）であった。
　図７は、飽和ヤング率に対するヤング率の比（％）および飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後のヤング率の比（％）とマイクロベンドロス（ｄＢ／ｋｍ）との関係を示す図の一例である。図７に示されているように、飽和ヤング率に対するヤング率の比が７０％未満である場合、光ファイバ着色心線１のマイクロベンドロスは０．１５ｄＢ／ｋｍ以下となることが確認された。従って、飽和ヤング率に対するヤング率の比が７０％未満であることが好ましい。
　また、プライマリ層３の飽和ヤング率は例えば０．８５ＭＰａ以下の比較的に低い飽和ヤング率を有することが好ましい。これにより、十分に低いヤング率を有するプライマリ層３を得ることができる。
　また、飽和ヤング率に対するヤング率の比が３８％以上、７０％未満であることが好ましい。これにより、追加のＵＶ照射によるマイクロベンドロスを抑制しながら、光ファイバ裸線２とプライマリ層３とが十分に密着された光ファイバ着色心線１及び光ファイバリボン１００を得ることができる。
　また、線引き工程において、プライマリ層３は高温に晒されるため、追加のＵＶ照射による硬化反応が抑制され得る。これにより、プライマリ層３の硬化が抑制され、プライマリ層３が飽和ヤング率付近まで硬化されるのを防ぐことができる。
　さらに、飽和ヤング率に対する追加ＵＶ照射後ヤング率の比が７０％未満であり、追加ＵＶ照射の前後におけるヤング率の変化量と飽和ヤング率との比率が２７％未満であり、硬化速度が０．３３以上であることが好ましい。これにより、製造された光ファイバ着色心線１又は光ファイバリボン１００に追加の紫外線が照射される場合において、プライマリ層３の硬化によるマイクロベンドロスを抑制することができる。
　以上述べたように、本実施形態によれば、十分に低いヤング率を有するプライマリ層を実現し、マイクロベンドロスを効果的に抑制することが可能となる。
　本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を他の実施形態に追加した例、ほかの実施形態の一部の構成と置換した例も、本発明の実施形態である。また、実施形態において特段の説明や図示のない部分に関しては、当該技術分野の周知技術や公知技術を適宜適用可能である。
　この出願は２０２１年３月１０日に出願された日本国特許出願第２０２１－０３８３５４号からの優先権を主張するものであり、その内容を引用してこの出願の一部とするものである。
１　　　　　　　　　　　　　光ファイバ着色心線
２　　　　　　　　　　　　　光ファイバ裸線
３　　　　　　　　　　　　　プライマリ層
４　　　　　　　　　　　　　セカンダリ層
５　　　　　　　　　　　　　着色層

Claims (15)

  1. 　光ファイバ裸線と、
    　前記光ファイバ裸線を覆う第１紫外線硬化型樹脂により形成されたプライマリ層と、
    　前記プライマリ層を覆う第２紫外線硬化型樹脂により形成されたセカンダリ層と、
    　を備え、
    　前記プライマリ層のヤング率が前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して７０％未満であり、
    　前記プライマリ層の飽和ヤング率が０．８５ＭＰａ以下であることを特徴とする光ファイバ着色心線。
  2. 　前記プライマリ層のヤング率が前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して３８％以上であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ着色心線。
  3. 　前記プライマリ層のヤング率が０．１３ＭＰａ以上、０．６０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ着色心線。
  4. 　前記プライマリ層に紫外線を追加照射した後のヤング率が前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して７０％未満であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ファイバ着色心線。
  5. 　前記プライマリ層に紫外線を照射する前後におけるヤング率の変化量が、前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して２７％未満であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光ファイバ着色心線。
  6. 　前記光ファイバ裸線の軸に平行な方向で７０ｇｆの荷重を前記プライマリ層に加えた際、前記光ファイバ裸線と前記プライマリ層との密着が保持されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光ファイバ着色心線。
  7. 　前記第１紫外線硬化型樹脂は、５０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線の照射によって、飽和ヤング率に対して３３％以上のヤング率まで紫外線硬化されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光ファイバ着色心線。
  8. 　請求項１乃至７のいずれか１項に記載の複数の光ファイバ着色心線を備え、
    　前記複数の光ファイバ着色心線を連結する接着層を備えることを特徴とする光ファイバリボン。
  9. 　請求項１乃至７のいずれか１項に記載の複数の光ファイバ着色心線を備え、
    　前記複数の光ファイバ着色心線を内部に収容するシースを備えることを特徴とする単心ファイバの集合体ケーブル。
  10. 　請求項８に記載の光ファイバリボンと、
    　前記光ファイバリボンを収容するシースとを備えることを特徴とする光ファイバリボンケーブル。
  11. 　光ファイバ母材から光ファイバ裸線を線引きする工程と、
    　前記光ファイバ裸線の周囲に第１紫外線硬化型樹脂を塗布し、プライマリ層を形成する工程と、
    　前記プライマリ層の周囲に第２紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第２紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射してセカンダリ層を形成する工程とを備えた光ファイバ着色心線の製造方法であって、
    　前記光ファイバ着色心線の製造後において、
    　前記プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層の飽和ヤング率に対して７０％未満であり、
    　前記プライマリ層の飽和ヤング率が０．８５ＭＰａ以下であることを特徴とする光ファイバ着色心線の製造方法。
  12. 　前記プライマリ層を形成する工程において、前記第１紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射することを特徴とする請求項１１に記載の光ファイバ着色心線の製造方法。
  13. 　前記セカンダリ層の周囲に第３紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第３紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して着色層を形成する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１１または１２に記載の光ファイバ着色心線の製造方法。
  14. 　前記セカンダリ層が着色されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の光ファイバ着色心線の製造方法。
  15. 　請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の光ファイバ着色心線を複数用意する工程と、
    　前記複数の光ファイバ着色心線に第４紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第４紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して前記複数の光ファイバ着色心線を連結する工程とを備えることを特徴とする光ファイバリボンの製造方法。
PCT/JP2022/009599 2021-03-10 2022-03-07 光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、単心ファイバの集合体ケーブル、光ファイバリボンケーブル、およびこれらの製造方法 WO2022191097A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22767053.6A EP4306494A1 (en) 2021-03-10 2022-03-07 Colored optical fiber core wire, optical fiber ribbon, single-core fiber assembly cable, optical fiber ribbon cable, and method for producing same
JP2023505522A JPWO2022191097A1 (ja) 2021-03-10 2022-03-07
US18/462,856 US20230418015A1 (en) 2021-03-10 2023-09-07 Colored optical fiber, optical fiber ribbon, assembly cable of single fibers, optical fiber ribbon cable and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-038354 2021-03-10
JP2021038354 2021-03-10

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/462,856 Continuation US20230418015A1 (en) 2021-03-10 2023-09-07 Colored optical fiber, optical fiber ribbon, assembly cable of single fibers, optical fiber ribbon cable and method for manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022191097A1 true WO2022191097A1 (ja) 2022-09-15

Family

ID=83226667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/009599 WO2022191097A1 (ja) 2021-03-10 2022-03-07 光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、単心ファイバの集合体ケーブル、光ファイバリボンケーブル、およびこれらの製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230418015A1 (ja)
EP (1) EP4306494A1 (ja)
JP (1) JPWO2022191097A1 (ja)
WO (1) WO2022191097A1 (ja)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000241680A (ja) * 1999-02-19 2000-09-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆光ファイバ
JP2002524581A (ja) * 1998-09-04 2002-08-06 デー エス エム エヌ．ヴェー． 放射線硬化性被覆組成物、被覆光ファイバー、放射線硬化性マトリックス形成材料およびリボンアセンブリー
JP2005162522A (ja) 2003-12-01 2005-06-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆線条体の製造方法、及び被覆線条体製造装置
JP2017007896A (ja) * 2015-06-23 2017-01-12 住友電気工業株式会社 光ファイバ及び光ファイバテープ心線
WO2018062364A1 (ja) 2016-09-30 2018-04-05 株式会社フジクラ 光ファイバ着色心線、光ファイバケーブル、および光ファイバ着色心線の製造方法
WO2018062365A1 (ja) 2016-09-30 2018-04-05 株式会社フジクラ 光ファイバリボン、光ファイバケーブル、および光ファイバリボンの製造方法
JP2021031366A (ja) * 2019-08-29 2021-03-01 株式会社フジクラ 着色光ファイバの製造方法
JP2021038354A (ja) 2019-09-05 2021-03-11 三菱瓦斯化学株式会社 光学材料用樹脂組成物

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002524581A (ja) * 1998-09-04 2002-08-06 デー エス エム エヌ．ヴェー． 放射線硬化性被覆組成物、被覆光ファイバー、放射線硬化性マトリックス形成材料およびリボンアセンブリー
JP2000241680A (ja) * 1999-02-19 2000-09-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆光ファイバ
JP2005162522A (ja) 2003-12-01 2005-06-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆線条体の製造方法、及び被覆線条体製造装置
JP2017007896A (ja) * 2015-06-23 2017-01-12 住友電気工業株式会社 光ファイバ及び光ファイバテープ心線
WO2018062364A1 (ja) 2016-09-30 2018-04-05 株式会社フジクラ 光ファイバ着色心線、光ファイバケーブル、および光ファイバ着色心線の製造方法
WO2018062365A1 (ja) 2016-09-30 2018-04-05 株式会社フジクラ 光ファイバリボン、光ファイバケーブル、および光ファイバリボンの製造方法
JP2021031366A (ja) * 2019-08-29 2021-03-01 株式会社フジクラ 着色光ファイバの製造方法
JP2021038354A (ja) 2019-09-05 2021-03-11 三菱瓦斯化学株式会社 光学材料用樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
EP4306494A1 (en) 2024-01-17
US20230418015A1 (en) 2023-12-28
JPWO2022191097A1 (ja) 2022-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7403687B2 (en) Reinforced tight-buffered optical fiber and cables made with same
JP4134724B2 (ja) 被覆光ファイバ、これを用いた光ファイバテープ心線及び光ファイバユニット
KR101423203B1 (ko) 광 섬유 제조 방법 및 이에 의해 획득한 광 섬유
WO2012011311A1 (ja) 光ファイバ素線、光ファイバテープ心線および光ファイバケーブル
JP2007272060A (ja) 光ファイバリボン芯線及び光ファイバケーブル
JP6927222B2 (ja) 光ファイバ及び光ファイバの製造方法
JP2950264B2 (ja) 光ファイバテープ心線の製造方法
JP6046021B2 (ja) オーバーコート心線及び当該オーバーコート心線を備えた光ファイバケーブル
JP2022115744A (ja) 光ファイバ心線の製造方法
US20210270448A1 (en) Ultraviolet irradiation device including circular irradiation units that focus light on a single point
WO2022191097A1 (ja) 光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、単心ファイバの集合体ケーブル、光ファイバリボンケーブル、およびこれらの製造方法
WO2022264873A1 (ja) 光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、光ファイバリボンケーブル、およびこれらの製造方法
CN110818283B (zh) 光纤制造方法
JP7370995B2 (ja) 光ファイバ心線及び光ファイバケーブル
WO2022092089A1 (ja) 光ファイバ着色心線、光ファイバリボン、単心ファイバの集合体ケーブル、リボンケーブルおよびこれらの製造方法
JP2009198706A (ja) ポリマークラッド光ファイバ心線
JP2023081059A (ja) 光ファイバ着色心線及び光ファイバ着色心線の製造方法
JP2023081056A (ja) 光ファイバリボン及び光ファイバリボンの製造方法
JP2023109095A (ja) 光ファイバリボン及び光ファイバリボンの製造方法
WO2024029592A1 (ja) 光ファイバ着色心線及びその製造方法
JP2001240433A (ja) 被覆光ファイバ
JP2975034B2 (ja) 光ファイバ心線の製造方法
JP2002277700A (ja) 光ファイバテープ心線
JPH1152200A (ja) プラスチック光ファイバコード
JPS59162151A (ja) 光伝送用ガラスフアイバの樹脂被覆方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22767053

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023505522

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022767053

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022767053

Country of ref document: EP

Effective date: 20231010