JP2002249345A - 光ファイバの製造方法 - Google Patents
光ファイバの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 光ファイバ裸線に電子線硬化性樹脂の液
状組成物を塗工し、概ね大気圧下で電子線を照射し硬化
させるにあたり、光ファイバ通過部に磁場を設けて照射
効率を向上させることを特徴とする光ファイバの製造方
法。 【効果】 本発明によれば、光ファイバ裸線に電子線硬
化性樹脂の液状組成物を塗工し、これを電子線硬化させ
る場合に、電子線の照射効率が向上したものである。
状組成物を塗工し、概ね大気圧下で電子線を照射し硬化
させるにあたり、光ファイバ通過部に磁場を設けて照射
効率を向上させることを特徴とする光ファイバの製造方
法。 【効果】 本発明によれば、光ファイバ裸線に電子線硬
化性樹脂の液状組成物を塗工し、これを電子線硬化させ
る場合に、電子線の照射効率が向上したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバに塗布
された電子線硬化性樹脂の液状組成物を照射効率の高い
電子線を用いて硬化する光ファイバの製造方法に関する
ものである。
された電子線硬化性樹脂の液状組成物を照射効率の高い
電子線を用いて硬化する光ファイバの製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】電子線は物質中を進む際に、物質中の軌
道電子を励起し、化学反応を起こしたり、二次電子やＸ
線を発生させたりすることにより、徐々にエネルギを物
質に分け与え、失速すると共に、散乱を受け、進行方向
がばらばらになり、拡散する。この傾向は、特に固体の
ような密度の高い物質中では顕著である。このような性
質をもつ電子線は、印刷インク、塗料、粘着物質を剥離
する剥離剤などの硬化に既に使用されている。一方、そ
の電子線を照射する装置については、何らかの電子発生
手段と電子加速手段を有しているが、従来の樹脂の硬化
に使用されるものは、一般的に、生産性を上げるために
広い面積を照射するように設計され、比較的低加速電圧
の装置では幅広い電子線の帯を作り出す電子発生手段・
電子加速手段からなるいわゆるカーテン方式が、比較的
高加速電圧の装置では細い線状のビームを作り出す電子
発生手段・電子加速手段とそのビームを幅広く振り分け
る電子走査手段からなるいわゆる走査方式が採用されて
いた。
道電子を励起し、化学反応を起こしたり、二次電子やＸ
線を発生させたりすることにより、徐々にエネルギを物
質に分け与え、失速すると共に、散乱を受け、進行方向
がばらばらになり、拡散する。この傾向は、特に固体の
ような密度の高い物質中では顕著である。このような性
質をもつ電子線は、印刷インク、塗料、粘着物質を剥離
する剥離剤などの硬化に既に使用されている。一方、そ
の電子線を照射する装置については、何らかの電子発生
手段と電子加速手段を有しているが、従来の樹脂の硬化
に使用されるものは、一般的に、生産性を上げるために
広い面積を照射するように設計され、比較的低加速電圧
の装置では幅広い電子線の帯を作り出す電子発生手段・
電子加速手段からなるいわゆるカーテン方式が、比較的
高加速電圧の装置では細い線状のビームを作り出す電子
発生手段・電子加速手段とそのビームを幅広く振り分け
る電子走査手段からなるいわゆる走査方式が採用されて
いた。
【０００３】また、電子の発生と加速は真空中で行う
が、照射は生産性を考えて連続処理が容易な大気圧雰囲
気中で行われていた。大気圧と真空の境界は、薄い金属
箔からなるウインドウで仕切り、電子線はそのウインド
ウを透過させて真空から大気圧に取り出すのが一般的で
ある。電子線はウインドウを透過する時に著しく散乱さ
れるため透過後は拡散してしまうが、そもそも広い面積
に照射するものであるから問題はなかったが、光ファイ
バのように非常に細いものに照射する場合、その照射効
率は著しく低いものであった。一方、電子線を真空下で
照射する場合は、磁場で電子線を収束する技術が既に実
用化されており、電子線溶接機などに使用されている
が、光ファイバに真空中で電子線を連続的に照射した場
合、真空度の均一性を維持することが困難であると同時
に、樹脂が発泡、飛散するという問題があった。
が、照射は生産性を考えて連続処理が容易な大気圧雰囲
気中で行われていた。大気圧と真空の境界は、薄い金属
箔からなるウインドウで仕切り、電子線はそのウインド
ウを透過させて真空から大気圧に取り出すのが一般的で
ある。電子線はウインドウを透過する時に著しく散乱さ
れるため透過後は拡散してしまうが、そもそも広い面積
に照射するものであるから問題はなかったが、光ファイ
バのように非常に細いものに照射する場合、その照射効
率は著しく低いものであった。一方、電子線を真空下で
照射する場合は、磁場で電子線を収束する技術が既に実
用化されており、電子線溶接機などに使用されている
が、光ファイバに真空中で電子線を連続的に照射した場
合、真空度の均一性を維持することが困難であると同時
に、樹脂が発泡、飛散するという問題があった。
【０００４】なお、特開平５−５０４５４号公報には、
光ファイバ被覆材の電子線硬化について記載されている
ものの、電子線の照射効率については言及されておら
ず、大気圧下、照射効率の高い電子線を光ファイバに連
続して照射する技術は未だ確立されていない。
光ファイバ被覆材の電子線硬化について記載されている
ものの、電子線の照射効率については言及されておら
ず、大気圧下、照射効率の高い電子線を光ファイバに連
続して照射する技術は未だ確立されていない。
【０００５】光ファイバには、石英ガラス系、多成分ガ
ラス系、プラスチック系等の種々のものがあるが、実際
には石英ガラス系光ファイバが、軽量、低損失、高耐
久、大伝送容量という特長から広範囲の分野で大量に使
用されている。しかし、この石英ガラス系光ファイバ
は、最も一般的なもので直径が１２５μｍと極めて細い
ので、わずかな傷がついても切れ易く、また曲げなどの
外的応力により伝送損失が増大することから、柔らかい
一次被覆層とそれを囲む硬い二次被覆層の二層からなる
樹脂被覆が施される。通常は光ファイバが溶融線引きさ
れた直後に裸光ファイバ上に液状樹脂をダイコート法な
どで塗工後、熱や放射線（一般的には紫外線）照射によ
り硬化し、被覆が施される。二次被覆は一次被覆の塗工
・硬化後に塗工・硬化する場合と、一次被覆と同時に塗
工・硬化する場合がある。更に被覆された光ファイバは
識別用にインクで着色されるのが一般的である。被覆さ
れた光ファイバを数本（通常は４本又は８本）束ねて、
液状樹脂を塗工後、熱や紫外線等の放射線照射により硬
化することにより、光ファイバテープが製造されてい
る。
ラス系、プラスチック系等の種々のものがあるが、実際
には石英ガラス系光ファイバが、軽量、低損失、高耐
久、大伝送容量という特長から広範囲の分野で大量に使
用されている。しかし、この石英ガラス系光ファイバ
は、最も一般的なもので直径が１２５μｍと極めて細い
ので、わずかな傷がついても切れ易く、また曲げなどの
外的応力により伝送損失が増大することから、柔らかい
一次被覆層とそれを囲む硬い二次被覆層の二層からなる
樹脂被覆が施される。通常は光ファイバが溶融線引きさ
れた直後に裸光ファイバ上に液状樹脂をダイコート法な
どで塗工後、熱や放射線（一般的には紫外線）照射によ
り硬化し、被覆が施される。二次被覆は一次被覆の塗工
・硬化後に塗工・硬化する場合と、一次被覆と同時に塗
工・硬化する場合がある。更に被覆された光ファイバは
識別用にインクで着色されるのが一般的である。被覆さ
れた光ファイバを数本（通常は４本又は８本）束ねて、
液状樹脂を塗工後、熱や紫外線等の放射線照射により硬
化することにより、光ファイバテープが製造されてい
る。
【０００６】これらの被覆材としては、ウレタンアクリ
レート系の紫外線硬化性樹脂組成物が提案されており、
特公平１−１９６９４号公報、特許第２５２２６６３号
公報、特許第２５４７０２１号公報に記載されているよ
うに、ウレタンアクリレートオリゴマと、反応性希釈
剤、光重合開始剤からなる紫外線硬化性樹脂の液状組成
物が知られている。
レート系の紫外線硬化性樹脂組成物が提案されており、
特公平１−１９６９４号公報、特許第２５２２６６３号
公報、特許第２５４７０２１号公報に記載されているよ
うに、ウレタンアクリレートオリゴマと、反応性希釈
剤、光重合開始剤からなる紫外線硬化性樹脂の液状組成
物が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年、光ファイバの生
産において、生産性向上のため光ファイバの線引き速度
が高速化しており、樹脂被覆材を硬化させるのに必要な
単位時間あたりのエネルギも増大している。しかし、一
般的に行われている紫外線硬化では、紫外線ランプの出
力の増加がその進歩に追いつかないのが現状である。従
って紫外線照射装置を何台も直列に設置する必要があ
り、設置可能な空間の大きさによって生産速度が頭打ち
になってしまう問題があった。
産において、生産性向上のため光ファイバの線引き速度
が高速化しており、樹脂被覆材を硬化させるのに必要な
単位時間あたりのエネルギも増大している。しかし、一
般的に行われている紫外線硬化では、紫外線ランプの出
力の増加がその進歩に追いつかないのが現状である。従
って紫外線照射装置を何台も直列に設置する必要があ
り、設置可能な空間の大きさによって生産速度が頭打ち
になってしまう問題があった。
【０００８】一方、電子線硬化は紫外線硬化に比べ、一
般的にエネルギ効率が高いといわれるが、それはコート
紙や印刷インキなどの樹脂硬化のように被照射物が幅広
く、電子線が拡散しても被照射物のどこかに当たる場合
に限られる。光ファイバに電子線を照射するために従来
のカーテン方式の電子線照射装置を使用すると、たとえ
電子線の帯の方向を細線の方向に合わせても、金属箔透
過時の電子線の散乱が著しいため、細線に命中する電子
の割合が極めて小さく、エネルギ効率が低いという問題
があった。また、走査方式の電子線照射装置を使用して
も、たとえ走査せずに細線上に静止することができたと
しても、同様に金属箔透過時の電子線の散乱が著しいた
め効率が低いという問題があった。このためポリエチレ
ン被覆電線の電子線架橋では、電線を折り返しながら走
行させ、照射装置中を多数回通過させることでこの問題
を克服しているが、光ファイバのように液状組成物を塗
工したものを電子線硬化させる場合は、硬化が完全では
ないうちに折り返すと被覆が損なわれるので、この方法
は採用できないという問題があった。
般的にエネルギ効率が高いといわれるが、それはコート
紙や印刷インキなどの樹脂硬化のように被照射物が幅広
く、電子線が拡散しても被照射物のどこかに当たる場合
に限られる。光ファイバに電子線を照射するために従来
のカーテン方式の電子線照射装置を使用すると、たとえ
電子線の帯の方向を細線の方向に合わせても、金属箔透
過時の電子線の散乱が著しいため、細線に命中する電子
の割合が極めて小さく、エネルギ効率が低いという問題
があった。また、走査方式の電子線照射装置を使用して
も、たとえ走査せずに細線上に静止することができたと
しても、同様に金属箔透過時の電子線の散乱が著しいた
め効率が低いという問題があった。このためポリエチレ
ン被覆電線の電子線架橋では、電線を折り返しながら走
行させ、照射装置中を多数回通過させることでこの問題
を克服しているが、光ファイバのように液状組成物を塗
工したものを電子線硬化させる場合は、硬化が完全では
ないうちに折り返すと被覆が損なわれるので、この方法
は採用できないという問題があった。
【０００９】また、光ファイバ被覆材の電子線硬化に
は、電子線が光ファイバのコアにドープされたゲルマニ
ウムを変化させ、伝送損失の増大を招くという問題があ
った。
は、電子線が光ファイバのコアにドープされたゲルマニ
ウムを変化させ、伝送損失の増大を招くという問題があ
った。
【００１０】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、走行する光ファイバ裸線に電子線硬化性樹脂の液状
組成物を塗工し、均一かつ効率よく連続的に電子線照射
することにより、線引き速度の高速化に対応すると共
に、光ファイバの伝送特性を損なわない光ファイバ心線
の製造方法を提供することを目的とするものである。
で、走行する光ファイバ裸線に電子線硬化性樹脂の液状
組成物を塗工し、均一かつ効率よく連続的に電子線照射
することにより、線引き速度の高速化に対応すると共
に、光ファイバの伝送特性を損なわない光ファイバ心線
の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた
結果、真空の電子線発生部と大気圧照射部の仕切りであ
る金属箔からなるウインドウを透過する時に散乱された
電子線を光ファイバ裸線に塗工された電子線硬化性樹脂
の液状組成物に大気圧下で照射し硬化させるにあたり、
光ファイバ通過部に磁場を設けることにより、照射効率
が向上することを見出し、本発明をなすに至った。
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた
結果、真空の電子線発生部と大気圧照射部の仕切りであ
る金属箔からなるウインドウを透過する時に散乱された
電子線を光ファイバ裸線に塗工された電子線硬化性樹脂
の液状組成物に大気圧下で照射し硬化させるにあたり、
光ファイバ通過部に磁場を設けることにより、照射効率
が向上することを見出し、本発明をなすに至った。
【００１２】即ち、本発明は、下記光ファイバの製造方
法を提供する。 請求項１：光ファイバ裸線に電子線硬化性樹脂の液状組
成物を塗工し、概ね大気圧下で電子線を照射し硬化させ
るにあたり、光ファイバ通過部に磁場を設けて照射効率
を向上させることを特徴とする光ファイバの製造方法。 請求項２：光ファイバ通過部の磁束密度が０．１Ｔ以上
であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバの製
造方法。 請求項３：光ファイバ通過部が不活性ガス雰囲気である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバの製
造方法。 請求項４：不活性ガスがヘリウムであることを特徴とす
る請求項３記載の光ファイバの製造方法。 請求項５：電子線が電圧６０〜１６０ｋＶで加速された
電子であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
１項記載の光ファイバの製造方法。 請求項６：電子線硬化性樹脂の液状組成物が、ポリエー
テルウレタンアクリレートオリゴマーと反応性希釈剤を
含むものであることを特徴とする請求項１乃至５のいず
れか１項記載の光ファイバの製造方法。
法を提供する。 請求項１：光ファイバ裸線に電子線硬化性樹脂の液状組
成物を塗工し、概ね大気圧下で電子線を照射し硬化させ
るにあたり、光ファイバ通過部に磁場を設けて照射効率
を向上させることを特徴とする光ファイバの製造方法。 請求項２：光ファイバ通過部の磁束密度が０．１Ｔ以上
であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバの製
造方法。 請求項３：光ファイバ通過部が不活性ガス雰囲気である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバの製
造方法。 請求項４：不活性ガスがヘリウムであることを特徴とす
る請求項３記載の光ファイバの製造方法。 請求項５：電子線が電圧６０〜１６０ｋＶで加速された
電子であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
１項記載の光ファイバの製造方法。 請求項６：電子線硬化性樹脂の液状組成物が、ポリエー
テルウレタンアクリレートオリゴマーと反応性希釈剤を
含むものであることを特徴とする請求項１乃至５のいず
れか１項記載の光ファイバの製造方法。
【００１３】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
図１は、本発明方法の実施に用いる光ファイバ製造装置
の一例を示し、図中１０は、両端面が閉塞された筒状の
電子線照射部であり、その両端面には、それぞれ光ファ
イバ１の入口部及び出口部となる開口部１１，１２が設
けられ、光ファイバ１は一方の開口部（入口部）１１か
ら電子線照射部１０内に入り、この照射部１０内中心を
通り、この際電子線２が照射された後、他方の開口部
（出口部）１２から出るようになっている。なお、１３
は、電子線照射部内を不活性ガス雰囲気にする手段とし
て、他方の端面に配された不活性ガス用配管で、この配
管１３よりヘリウム、窒素等の不活性ガスが照射部１０
内に供給され、照射部１０内における光ファイバ１の電
子線照射を不活性ガス雰囲気で行うことができるように
なっている。
図１は、本発明方法の実施に用いる光ファイバ製造装置
の一例を示し、図中１０は、両端面が閉塞された筒状の
電子線照射部であり、その両端面には、それぞれ光ファ
イバ１の入口部及び出口部となる開口部１１，１２が設
けられ、光ファイバ１は一方の開口部（入口部）１１か
ら電子線照射部１０内に入り、この照射部１０内中心を
通り、この際電子線２が照射された後、他方の開口部
（出口部）１２から出るようになっている。なお、１３
は、電子線照射部内を不活性ガス雰囲気にする手段とし
て、他方の端面に配された不活性ガス用配管で、この配
管１３よりヘリウム、窒素等の不活性ガスが照射部１０
内に供給され、照射部１０内における光ファイバ１の電
子線照射を不活性ガス雰囲気で行うことができるように
なっている。
【００１４】２０は、密閉箱状の電子線発生部であり、
内部に電子を発生する電子発生手段２１と、発生した電
子を加速する電子加速手段２２と、加速された電子を収
束する電子収束手段２３とがそれぞれ配設され、これに
よって電子線２が電子線照射部１０に向けて照射される
ようになっている。
内部に電子を発生する電子発生手段２１と、発生した電
子を加速する電子加速手段２２と、加速された電子を収
束する電子収束手段２３とがそれぞれ配設され、これに
よって電子線２が電子線照射部１０に向けて照射される
ようになっている。
【００１５】この電子線発生部２０は、１台又は複数台
配設される。複数台を配設する場合、複数台の電子線発
生部２０は、上記電子線照射部１０を取り囲んで互いに
概ね等間隔づつ離間して配設することが好適である。例
えば、３台の電子線発生部２０を配設する場合、これら
が電子線照射部１０を中心として互いに１２０°離間し
た位置に配置されることが好適である。
配設される。複数台を配設する場合、複数台の電子線発
生部２０は、上記電子線照射部１０を取り囲んで互いに
概ね等間隔づつ離間して配設することが好適である。例
えば、３台の電子線発生部２０を配設する場合、これら
が電子線照射部１０を中心として互いに１２０°離間し
た位置に配置されることが好適である。
【００１６】３０はウインドウであり、このウインドウ
３０により、電子線照射部１０と電子線発生部２０とが
仕切られ、電子線発生部２０内が真空に維持されると共
に、この電子線発生部２０で発生した電子線２がウイン
ドウ３０を透過してほぼ大気圧下にある電子線照射部１
０内に入り、電子線硬化性樹脂の液状組成物が塗工され
た光ファイバ１を照射するようになっている。
３０により、電子線照射部１０と電子線発生部２０とが
仕切られ、電子線発生部２０内が真空に維持されると共
に、この電子線発生部２０で発生した電子線２がウイン
ドウ３０を透過してほぼ大気圧下にある電子線照射部１
０内に入り、電子線硬化性樹脂の液状組成物が塗工され
た光ファイバ１を照射するようになっている。
【００１７】４０は電子線照射部１０内に配設された磁
場発生手段であり、この磁場発生手段４０により、ウイ
ンドウ３０を通って、電子線照射部１０内に侵入した電
子線２が、上記光ファイバ１に向けて収束するようにな
っている。
場発生手段であり、この磁場発生手段４０により、ウイ
ンドウ３０を通って、電子線照射部１０内に侵入した電
子線２が、上記光ファイバ１に向けて収束するようにな
っている。
【００１８】ここで、電子線発生部は、電子発生手段、
電子加速手段を具備しており、場合によっては電子収束
手段を備えていてもよい。電子発生手段としては、熱電
子放出、二次電子放出、電界電子放出、光電子放出など
の現象を利用した従来公知の電子発生源、例えばタング
ステン、硼化ランタンなどの熱陰極やグロー放電冷陰極
が使用できる。電子加速手段としては、直流電界又は高
周波電界による従来公知の電子加速手段、例えば平行平
板電極間に直流高電圧をかけて作った直流電界や空洞共
振器に高周波電圧をかけて作った高周波電界が使用でき
る。電子収束手段としては、電界レンズ、磁界レンズな
ど従来公知の電子収束手段、例えば３枚の電極板で作ら
れた電界レンズや永久磁石又はソレノイドで作られた磁
界レンズが使用できる。
電子加速手段を具備しており、場合によっては電子収束
手段を備えていてもよい。電子発生手段としては、熱電
子放出、二次電子放出、電界電子放出、光電子放出など
の現象を利用した従来公知の電子発生源、例えばタング
ステン、硼化ランタンなどの熱陰極やグロー放電冷陰極
が使用できる。電子加速手段としては、直流電界又は高
周波電界による従来公知の電子加速手段、例えば平行平
板電極間に直流高電圧をかけて作った直流電界や空洞共
振器に高周波電圧をかけて作った高周波電界が使用でき
る。電子収束手段としては、電界レンズ、磁界レンズな
ど従来公知の電子収束手段、例えば３枚の電極板で作ら
れた電界レンズや永久磁石又はソレノイドで作られた磁
界レンズが使用できる。
【００１９】電子線発生部は、光ファイバに向け、電子
が放出・加速できる構造であればよく、棒状、板状、あ
るいは円形状フィラメントや同一形状で孔の開いたグリ
ッドなどが使用できる。
が放出・加速できる構造であればよく、棒状、板状、あ
るいは円形状フィラメントや同一形状で孔の開いたグリ
ッドなどが使用できる。
【００２０】真空の電子線発生部と大気圧下にある電子
線照射部の仕切りであるウインドウは、真空は保持する
が、電子は透過するものでなくてはならない。強度があ
り、かつ、電子を透過させ易い原子番号が比較的小さ
い、Ｔｉ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃなどの箔が一般に使用され、
箔の厚みは上記要求を満足するよう、通常３〜１５μｍ
に設定されている。
線照射部の仕切りであるウインドウは、真空は保持する
が、電子は透過するものでなくてはならない。強度があ
り、かつ、電子を透過させ易い原子番号が比較的小さ
い、Ｔｉ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃなどの箔が一般に使用され、
箔の厚みは上記要求を満足するよう、通常３〜１５μｍ
に設定されている。
【００２１】ここで、ウインドウを通過した電子は散乱
するが、散乱した電子を磁場で収束することにより、光
ファイバヘの照射効率を向上することができる。磁場は
永久磁石又はソレノイドで作られた電磁石が使用でき
る。
するが、散乱した電子を磁場で収束することにより、光
ファイバヘの照射効率を向上することができる。磁場は
永久磁石又はソレノイドで作られた電磁石が使用でき
る。
【００２２】磁場の向きについては、照射効率が向上す
るかぎり限定されるものではなく、光ファイバに対し、
垂直、水平、あるいは斜めのいずれの方向でも可能であ
るが、例えば、光ファイバに対し電子が垂直に照射され
る場合は電子と平行な磁場が好ましい。磁束密度は電子
の方向を変えることが可能な０．１Ｔ以上が望ましい。
磁場が強力になると磁場発生のための装置も大がかりと
なる割には照射効果の向上が少なくなるため、０．１〜
５Ｔがより望ましい。磁場の向きと強度の設計において
は、電子の加速電圧、ウインドウの材質、ウインドウか
ら光ファイバまでの距離等を考慮することが重要であ
る。この場合、ウインドウから光ファイバまでの距離
は、３〜５０ｍｍ、特に５〜３０ｍｍとすることが好ま
しい。
るかぎり限定されるものではなく、光ファイバに対し、
垂直、水平、あるいは斜めのいずれの方向でも可能であ
るが、例えば、光ファイバに対し電子が垂直に照射され
る場合は電子と平行な磁場が好ましい。磁束密度は電子
の方向を変えることが可能な０．１Ｔ以上が望ましい。
磁場が強力になると磁場発生のための装置も大がかりと
なる割には照射効果の向上が少なくなるため、０．１〜
５Ｔがより望ましい。磁場の向きと強度の設計において
は、電子の加速電圧、ウインドウの材質、ウインドウか
ら光ファイバまでの距離等を考慮することが重要であ
る。この場合、ウインドウから光ファイバまでの距離
は、３〜５０ｍｍ、特に５〜３０ｍｍとすることが好ま
しい。
【００２３】なお、本発明の効果を更に向上させるた
め、電子線発生部及び磁場を複数設けることも可能であ
る。
め、電子線発生部及び磁場を複数設けることも可能であ
る。
【００２４】上述したように、電子線照射装置の電子線
照射部（光ファイバ通過部）は不活性ガス雰囲気で、圧
力は概ね大気圧であることが必要である。電子線照射部
に酸素が存在すると電子を散乱し易いばかりでなく、樹
脂のラジカル重合を妨げ、樹脂の表面が硬化不良にな
る。不活性ガスとしては、例えば、原子番号の小さいＨ
ｅ，Ｎ2が望ましく、特にＨｅが電子の散乱が少ないた
め望ましい。また、連続照射において、真空系は、その
真空度を一定に維持することが困難であるばかりでな
く、樹脂の発泡などの問題が生じ易くなり、加圧系は電
子の散乱が大きくなるため、照射効率が低下するため
に、そのような問題が生じない圧力（概ね大気圧）下が
好ましい。
照射部（光ファイバ通過部）は不活性ガス雰囲気で、圧
力は概ね大気圧であることが必要である。電子線照射部
に酸素が存在すると電子を散乱し易いばかりでなく、樹
脂のラジカル重合を妨げ、樹脂の表面が硬化不良にな
る。不活性ガスとしては、例えば、原子番号の小さいＨ
ｅ，Ｎ2が望ましく、特にＨｅが電子の散乱が少ないた
め望ましい。また、連続照射において、真空系は、その
真空度を一定に維持することが困難であるばかりでな
く、樹脂の発泡などの問題が生じ易くなり、加圧系は電
子の散乱が大きくなるため、照射効率が低下するため
に、そのような問題が生じない圧力（概ね大気圧）下が
好ましい。
【００２５】電子線の照射強度は、電子を発生させるフ
ィラメントに流す電流を変えることによって調節でき、
光ファイバの走行速度に連動して調節するのが望まし
い。
ィラメントに流す電流を変えることによって調節でき、
光ファイバの走行速度に連動して調節するのが望まし
い。
【００２６】本発明の光ファイバの製造方法において
は、光ファイバに電子線硬化性樹脂の液状組成物を塗工
した後、加速電子の最大エネルギが約１２０ｋｅＶ以下
でかつ平均エネルギが約６０ｋｅＶ以上である電子線を
照射し、設置した磁場により効率的に被覆材を硬化させ
ると、電子線が光ファイバのコアまで到達しないため、
伝送損失の増大を招かず好ましい。
は、光ファイバに電子線硬化性樹脂の液状組成物を塗工
した後、加速電子の最大エネルギが約１２０ｋｅＶ以下
でかつ平均エネルギが約６０ｋｅＶ以上である電子線を
照射し、設置した磁場により効率的に被覆材を硬化させ
ると、電子線が光ファイバのコアまで到達しないため、
伝送損失の増大を招かず好ましい。
【００２７】電子線硬化性樹脂の液状組成物としては従
来公知のもの、例えばポリエーテルウレタンアクリレー
トを主成分とするものが使用でき、粘度を調整する目的
で反応性希釈剤が併用できる。
来公知のもの、例えばポリエーテルウレタンアクリレー
トを主成分とするものが使用でき、粘度を調整する目的
で反応性希釈剤が併用できる。
【００２８】ポリエーテルウレタンアクリレートは、ポ
リプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ルなどのポリエーテルに２，４−トリレンジイソシアネ
ート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートな
どのジイソシアネートを反応させ、更にヒドロキシエチ
ルアクリレートなどの水酸基を有するアクリレートを反
応させることで得ることができる。硬化皮膜の特性か
ら、望ましい数平均分子量は８００〜１０，０００であ
る。反応性希釈剤はエチレン性不飽和基を有する化合物
が望ましく、ラウリルアクリレート、イソボロニルアク
リレート、Ｎ−ビニルカプロラクタム、エチレングリコ
ールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアク
リレートなどが例示される。
リプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ルなどのポリエーテルに２，４−トリレンジイソシアネ
ート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートな
どのジイソシアネートを反応させ、更にヒドロキシエチ
ルアクリレートなどの水酸基を有するアクリレートを反
応させることで得ることができる。硬化皮膜の特性か
ら、望ましい数平均分子量は８００〜１０，０００であ
る。反応性希釈剤はエチレン性不飽和基を有する化合物
が望ましく、ラウリルアクリレート、イソボロニルアク
リレート、Ｎ−ビニルカプロラクタム、エチレングリコ
ールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアク
リレートなどが例示される。
【００２９】光ファイバに電子線硬化性樹脂の液状組成
物を塗工する方法としては、従来公知の方法、例えばダ
イコート法等が採用できる。電子線硬化性樹脂の液状組
成物にポリエーテルウレタンアクリレートを主成分とす
るものを採用する場合、吸収線量が約１０〜約１００ｋ
Ｇｙになるように照射するのが好ましい。吸収線量が約
１０ｋＧｙより小さいと樹脂が硬化不十分であり、約１
００ｋＧｙより大きいと電子線による樹脂の劣化が起こ
る可能性がある。雰囲気中の酸素濃度は約１，０００ｐ
ｐｍ以下、より望ましくは１０〜３００ｐｐｍにするこ
とが望ましい。酸素濃度が約１，０００ｐｐｍより高い
と表面が硬化不良になるおそれがある。また、本発明の
光ファイバの製造方法は光ファイバテープの製造も包含
する。この場合には加速電子の最大エネルギが約１６０
ｋｅＶ以下でかつ平均エネルギが約１２０ｋｅＶ以上の
電子線を照射するのが好ましい。
物を塗工する方法としては、従来公知の方法、例えばダ
イコート法等が採用できる。電子線硬化性樹脂の液状組
成物にポリエーテルウレタンアクリレートを主成分とす
るものを採用する場合、吸収線量が約１０〜約１００ｋ
Ｇｙになるように照射するのが好ましい。吸収線量が約
１０ｋＧｙより小さいと樹脂が硬化不十分であり、約１
００ｋＧｙより大きいと電子線による樹脂の劣化が起こ
る可能性がある。雰囲気中の酸素濃度は約１，０００ｐ
ｐｍ以下、より望ましくは１０〜３００ｐｐｍにするこ
とが望ましい。酸素濃度が約１，０００ｐｐｍより高い
と表面が硬化不良になるおそれがある。また、本発明の
光ファイバの製造方法は光ファイバテープの製造も包含
する。この場合には加速電子の最大エネルギが約１６０
ｋｅＶ以下でかつ平均エネルギが約１２０ｋｅＶ以上の
電子線を照射するのが好ましい。
【００３０】なお、光ファイバ裸線に電子線硬化性樹脂
の液状組成物を塗工し、電子線照射装置に供給し、電子
線を照射し硬化させた後に、光ファイバを巻き取る手段
が別途設けられていて、巻き取ることができる。
の液状組成物を塗工し、電子線照射装置に供給し、電子
線を照射し硬化させた後に、光ファイバを巻き取る手段
が別途設けられていて、巻き取ることができる。
【００３１】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
【００３２】［実施例１］真空中（１０-4Ｐａ）で発生
した熱電子を１００ｋＶで加速し、得られた電子線を厚
さ１０μｍのチタン箔に照射し、大気圧下、窒素雰囲気
で、加速した電子に平行で光ファイバに垂直な向きに磁
束密度１Ｔの磁場を設けた場合の電子線の飛跡を、下記
文献に開示された方法に、磁場によるローレンツ力と相
対論効果を加味した方法を用いて、計算機でシミュレー
トした結果を図２に示す。チタン箔から１０ｍｍの距離
にある直径が２５０μｍの光ファイバヘの照射効率（＝
光ファイバに入射する電子線エネルギ／照射した電子線
のエネルギ）は８．７％であった。
した熱電子を１００ｋＶで加速し、得られた電子線を厚
さ１０μｍのチタン箔に照射し、大気圧下、窒素雰囲気
で、加速した電子に平行で光ファイバに垂直な向きに磁
束密度１Ｔの磁場を設けた場合の電子線の飛跡を、下記
文献に開示された方法に、磁場によるローレンツ力と相
対論効果を加味した方法を用いて、計算機でシミュレー
トした結果を図２に示す。チタン箔から１０ｍｍの距離
にある直径が２５０μｍの光ファイバヘの照射効率（＝
光ファイバに入射する電子線エネルギ／照射した電子線
のエネルギ）は８．７％であった。
【００３３】 J.Appl.Phys.,Vol.l0,No.6,June 1971 p.678〜686. J.Appl.Phys.,Vol.43,No.l0,October 1972 p.4233〜424
9. J.Appl.Phys.,Vol.52,No.7,July 1981 p.4396〜4405. J.Appl.Phys.,Vol.66,No.12,December 1989 p.6059〜60
64.
9. J.Appl.Phys.,Vol.52,No.7,July 1981 p.4396〜4405. J.Appl.Phys.,Vol.66,No.12,December 1989 p.6059〜60
64.
【００３４】［実施例２］窒素雰囲気の代わりにヘリウ
ム雰囲気とした以外は実施例１と同一条件で電子の飛跡
を同様にシミュレートした。結果を図３に示す。チタン
箔から１０ｍｍの距離にある直径が２５０μｍの光ファ
イバヘの照射効率は１７．８％であった。
ム雰囲気とした以外は実施例１と同一条件で電子の飛跡
を同様にシミュレートした。結果を図３に示す。チタン
箔から１０ｍｍの距離にある直径が２５０μｍの光ファ
イバヘの照射効率は１７．８％であった。
【００３５】［比較例１］実施例１と同一条件で磁場を
設けなかった場合について同様にシミュレートした。結
果を図４に示す。チタン箔から１０ｍｍの距離にある直
径が２５０μｍの光ファイバヘの照射効率は０．７％で
あった。
設けなかった場合について同様にシミュレートした。結
果を図４に示す。チタン箔から１０ｍｍの距離にある直
径が２５０μｍの光ファイバヘの照射効率は０．７％で
あった。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、光ファイバ裸線に電子
線硬化性樹脂の液状組成物を塗工し、これを電子線硬化
させる場合に、電子線の照射効率が向上したものであ
る。
線硬化性樹脂の液状組成物を塗工し、これを電子線硬化
させる場合に、電子線の照射効率が向上したものであ
る。
【図１】本発明の実施に用いる光ファイバ製造装置の一
例を示す概略断面図である。
例を示す概略断面図である。
【図２】実施例１における電子線飛跡状態の説明図であ
る。
る。
【図３】実施例２における電子線飛跡状態の説明図であ
る。
る。
【図４】比較例１における電子線飛跡状態の説明図であ
る。
る。
１ 光ファイバ ２ 電子線 １０ 電子線照射部 １１，１２ 開口部 １３ 不活性ガス用配管 ２０ 電子線発生部 ２１ 電子発生手段 ２２ 電子加速手段 ２３ 電子収束手段 ３０ ウインドウ ４０ 磁場発生手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 方也 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 Ｆターム(参考） 2H050 BA03 BA11 BA17 BB14W BB34W 4G060 AA01 AA03 AD22 AD44 CB09
Claims (6)
- 【請求項１】 光ファイバ裸線に電子線硬化性樹脂の液
状組成物を塗工し、概ね大気圧下で電子線を照射し硬化
させるにあたり、光ファイバ通過部に磁場を設けて照射
効率を向上させることを特徴とする光ファイバの製造方
法。 - 【請求項２】 光ファイバ通過部の磁束密度が０．１Ｔ
以上であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ
の製造方法。 - 【請求項３】 光ファイバ通過部が不活性ガス雰囲気で
あることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ
の製造方法。 - 【請求項４】 不活性ガスがヘリウムであることを特徴
とする請求項３記載の光ファイバの製造方法。 - 【請求項５】 電子線が電圧６０〜１６０ｋＶで加速さ
れた電子であることを特徴とする請求項１乃至４のいず
れか１項記載の光ファイバの製造方法。 - 【請求項６】 電子線硬化性樹脂の液状組成物が、ポリ
エーテルウレタンアクリレートオリゴマーと反応性希釈
剤を含むものであることを特徴とする請求項１乃至５の
いずれか１項記載の光ファイバの製造方法。
Priority Applications (7)
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| JP2019204708A (ja) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 株式会社島津製作所 | 質量分析用検出装置及び質量分析装置 |
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| US2989633A (en) * | 1956-02-08 | 1961-06-20 | Standard Oil Co | Apparatus and process for radiation |
| US2887584A (en) * | 1957-10-01 | 1959-05-19 | High Voltage Engineering Corp | Electron irradiation apparatus |
| JPS62162655A (ja) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 低線膨張率被覆光フアイバ心線の製造方法 |
| JP2522663B2 (ja) | 1987-06-12 | 1996-08-07 | ディーエスエム・エヌヴィ | 液状硬化性樹脂組成物 |
| JP2547021B2 (ja) | 1987-06-12 | 1996-10-23 | ディーエスエム・エヌヴィ | 光ファイバー被覆材料 |
| JPH0690957B2 (ja) | 1987-07-14 | 1994-11-14 | 東芝ライテック株式会社 | 照明制御装置 |
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| JPH0550454A (ja) | 1991-08-23 | 1993-03-02 | Sekisui Chem Co Ltd | 射出成形方法 |
| WO1997037951A1 (en) * | 1996-04-10 | 1997-10-16 | Dsm N.V. | A method of increasing the adhesion between radiation-cured, inner primary coatings and optical glass fibers |
| DE69717986T2 (de) * | 1996-05-07 | 2003-11-13 | Dsm N.V., Te Heerlen | Verfahren zur herstellung einer strahlungshärtbaren optischen glasfaser-überzugzusammensetzung mit verlängerter lagerbeständingkeit |
| WO1998045344A1 (en) * | 1997-04-08 | 1998-10-15 | Dsm N.V. | Radiation-curable binder compositions having high elongation and toughness after cure |
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