JP6816715B2 - 光ファイバ心線 - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバ心線に関する。
本出願は、２０１５年１１月９日出願の日本出願第２０1５−２１９３８９号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
本出願は、２０１５年１１月９日出願の日本出願第２０1５−２１９３８９号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
一般に、光ファイバ心線は、ガラスファイバを保護するための被覆樹脂層を有している。被覆樹脂層は、紫外線硬化型樹脂を硬化することで形成されるが、熱又は光により黄変することがある。これに対して、特許文献１には、黄変性に優れた紫外線硬化型樹脂からなる被覆樹脂層が形成された光ファイバ心線を提供することが検討されている。
本発明の一実施形態による光ファイバ心線は、コア及び該コアを覆うクラッドを有するガラスファイバと、前記ガラスファイバを覆う被覆樹脂層と、を備え、被覆樹脂層が、プライマリ樹脂層とセカンダリ樹脂層とを有し、プライマリ樹脂層が、オリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含有する光ファイバ被覆用樹脂組成物の硬化物からなり、オリゴマーが、平均分子量３０００〜６０００のポリオール化合物と、２，４−トリレンジイソシアネート又は２，６−トリレンジイソシアネートを含むポリイソシアネート化合物と、水酸基含有アクリレート化合物との反応生成物であり、光重合開始剤が、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンと、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとを質量比５：１〜１：１で含み、樹脂組成物中の２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンの含有量が１．５〜２．５質量％であり、３０Ｗ蛍光灯から３０ｃｍの距離で、室温で３０日蛍光を照射する前後でのイエローインデックス値の変化が３０以下である。
［本開示が解決しようとする課題］
被覆樹脂層には、ガラスファイバを保護し、光ファイバの伝送損失（マイクロベントロス）を防ぐために十分な硬化性を有することが求められている。
被覆樹脂層には、ガラスファイバを保護し、光ファイバの伝送損失（マイクロベントロス）を防ぐために十分な硬化性を有することが求められている。
そこで、本開示は、十分な硬化性を有し、耐黄変性及び耐マイクロベントロス特性に優れる被覆樹脂層を備える光ファイバ心線を提供することを目的とする。
［本開示の効果］
本開示によれば、十分な硬化性を有し、耐黄変性及び耐マイクロベントロス特性に優れる被覆樹脂層を備える光ファイバ心線を提供することができる。
本開示によれば、十分な硬化性を有し、耐黄変性及び耐マイクロベントロス特性に優れる被覆樹脂層を備える光ファイバ心線を提供することができる。
［本発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態による光ファイバ心線は、コア及び該コアを覆うクラッドを有するガラスファイバと、ガラスファイバを覆う被覆樹脂層と、を備える光ファイバ心線であって、被覆樹脂層が、プライマリ樹脂層とセカンダリ樹脂層とを有し、プライマリ樹脂層が、後述する光ファイバ被覆用樹脂組成物の硬化物からなる。
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態による光ファイバ心線は、コア及び該コアを覆うクラッドを有するガラスファイバと、ガラスファイバを覆う被覆樹脂層と、を備える光ファイバ心線であって、被覆樹脂層が、プライマリ樹脂層とセカンダリ樹脂層とを有し、プライマリ樹脂層が、後述する光ファイバ被覆用樹脂組成物の硬化物からなる。
本実施形態の光ファイバ心線は、特定の光ファイバ被覆用樹脂組成物を用いて形成されたプライマリ樹脂層を有することで、耐マイクロベントロス特性に優れるものとなる。
本実施形態に係る光ファイバ被覆用樹脂組成物は、オリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含有し、オリゴマーが、平均分子量３０００〜６０００のポリオール化合物と、２，４−トリレンジイソシアネート又は２，６−トリレンジイソシアネートを含むポリイソシアネート化合物と、水酸基含有アクリレート化合物との反応生成物であり、光重合開始剤が、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンと１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとを質量比５：１〜２：１で含み、樹脂組成物中の２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンの含有量が１．５〜２．５質量％である。
本実施施形態に係る光ファイバ被覆用樹脂組成物は、オリゴマーとして、特定のオリゴマーを含有し、かつ、光重合開始剤として２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィン（以下、「ＴＰＯ」と表記する。）と、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（以下、「ＨＣＰＫ」と表記する。）とを特定の割合で含有することで十分な硬化性を有し、耐マイクロベントロス特性に優れる被覆樹脂層を形成することができる。
本実施形態の光ファイバ心線は、３０Ｗ蛍光灯から３０ｃｍの距離で、室温で３０日蛍光を照射する前後でのイエローインデックス値の変化が３０以下である。
上記光ファイバ被覆用樹脂組成物において、モノマーが、Ｎ−ビニル化合物を含んでいてもよい。これにより、被覆樹脂層の硬化性を更に高めることができる。
上記プライマリ樹脂層のヤング率は、２３℃で０．７ＭＰａ以下であってもよい。これにより、耐マイクロベントロス特性を更に向上することができる。
光ファイバ心線の外径は２１０μｍ以下であり、プライマリ樹脂層のヤング率は２３℃で０．５ＭＰａ以下であり、セカンダリ樹脂層のヤング率は２３℃で８００ＭＰａ以上であってもよい。光ファイバ心線の外径は２１０μｍ以下であり、プライマリ樹脂層のヤング率は２３℃で０．５ＭＰａ以下であり、セカンダリ樹脂層のヤング率は２３℃で９００ＭＰａ以上であってもよく、１０００ＭＰａ以上であってもよい。これにより、被覆樹脂層を薄くして光ファイバ心線を細径とした場合も、マイクロベンドロスを抑えて光ファイバ心線の良好な伝送特性を実現することができる。
上記セカンダリ樹脂層は、光重合開始剤として２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンと１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとを質量比１：１０〜１：２０で含有する樹脂組成物の硬化物を含んでいてもよい。これにより、セカンダリ樹脂層の硬化性が向上し、耐マイクロベントロス特性により一層優れるものとなる。
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光ファイバ被覆用樹脂組成物、光ファイバ心線及びその製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
本発明の実施形態に係る光ファイバ被覆用樹脂組成物、光ファイバ心線及びその製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（光ファイバ被覆用樹脂組成物）
本実施形態に係る光ファイバ被覆用樹脂組成物は、特定のオリゴマー、モノマー及び特定の光重合開始剤を含有する紫外線硬化性の樹脂組成物である。
本実施形態に係る光ファイバ被覆用樹脂組成物は、特定のオリゴマー、モノマー及び特定の光重合開始剤を含有する紫外線硬化性の樹脂組成物である。
上記オリゴマーは、平均分子量（Ｍｗ）３０００〜６０００のポリオール化合物と、２，４−トリレンジイソシアネート又は２，６−トリレンジイソシアネートを含むポリイソシアネート化合物と、水酸基含有アクリレート化合物を反応させて得られるウレタン（メタ）アクリレートである。
ポリオール化合物としては、例えば、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加ジオール等が挙げられる。ポリオール化合物のＭｗは３０００〜６０００であるが、３０００〜５０００であることが好ましい。ここで、ポリオール化合物のＭｗは、例えば、質量分析により測定することができる。
ポリイソシアネート化合物は、２，４−トリレンジイソシアネート及び２，６−トリレンジイソシアネートのうち少なくとも一方を含んでいればよく、両方を含んでいてもよい。
水酸基含有アクリレート化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート及びトリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートが挙げられる。エポキシ（メタ）アクリレートとしては、例えば、エポキシ化合物と（メタ）アクリル酸とを反応させて得られたものを用いることができる。
ここで、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はそれに対応するメタクリレートを意味する。（メタ）アクリル酸についても同様である。
モノマーとしては、重合性基を１つ有する単官能モノマー、重合性基を２つ以上有する多官能モノマーを用いることができる。モノマーは、２種以上を混合して用いてもよい。
単官能モノマーとしては、例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、（メタ）アクリロイルモルホリン等のＮ−ビニル化合物；イソボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ノニルフェニル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート化合物が挙げられる。中でも、Ｎ−ビニル化合物が、硬化速度を向上する点で好ましい。
多官能モノマーとしては、例えば、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジイルジメチレンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ビスフェノール化合物のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加体ジオールのジ（メタ）アクリレート、ビスフェノール化合物のグリシジルエーテルにジ（メタ）アクリレートを付加させたエポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
光重合開始剤は、ＴＰＯとＨＣＰＫとを質量比５：１〜１：１で含むが、質量比は３：１〜１．５：１であることが好ましい。樹脂組成物中のＴＰＯの含有量は１．５〜２．５質量％である。
上記樹脂組成物には、シランカップリング剤、酸化防止剤、光酸発生剤、光増感剤等が含まれていてもよい。
（光ファイバ心線）
図１は、本実施形態に係る光ファイバ心線１の一例を示す断面図である。図１に示されるように、本実施形態の光ファイバ心線１は、光伝送体であるガラスファイバ１０及び被覆樹脂層２０を備えている。
図１は、本実施形態に係る光ファイバ心線１の一例を示す断面図である。図１に示されるように、本実施形態の光ファイバ心線１は、光伝送体であるガラスファイバ１０及び被覆樹脂層２０を備えている。
ガラスファイバ１０は、コア１２及びクラッド１４を有しており、ガラス製の部材、例えばＳｉＯ２ガラスからなる。ガラスファイバ１０は、光ファイバ心線１に導入された光を伝送する。コア１２は、例えばガラスファイバ１０の中心軸線を含む領域に設けられている。コア１２は、純ＳｉＯ２ガラス、又は、それにＧｅＯ２、フッ素元素等を含んでいてもよい。クラッド１４は、コア１２を囲む領域に設けられている。クラッド１４は、コア１２の屈折率より低い屈折率を有する。クラッド１４は、純ＳｉＯ２ガラスからなってもよいし、フッ素元素が添加されたＳｉＯ２ガラスからなってもよい。
ガラスファイバ１０の径は、通常、１２５μｍ程度である。被覆樹脂層２０の総厚は６０〜７０μｍ程度であるが、それ以下であってもよい。被覆樹脂層の総厚は４２．５μｍ以下が望ましく、３２．５μｍ以上が望ましい。光ファイバ心線１の外径は、通常、２４５〜２６５μｍ程度であるが、２４５μｍ以下であってもよい。光ケーブルの多芯化の観点から、光ファイバ心線の外径は２１０μｍ以下であってもよい。光ファイバ心線に機械強度を持たせるために被覆樹脂層には一定の厚さが必要であるので、光ファイバ心線の外径は１８５μｍ以上が望ましい。光ファイバ心線を識別するためにインク層を有する場合、インク層を除いた光ファイバ心線の外径は、２００μｍ以下が望ましく、１８０μｍ以上が望ましい。
被覆樹脂層２０は、ガラスファイバと接する第１の層であるプライマリ樹脂層２２と、該第１の層と接する第２の層であるセカンダリ樹脂層２４とを有している。プライマリ樹脂層とセカンダリ樹脂層の厚みは、１：１程度が望ましいが、プライマリ樹脂層の厚みの比率を高めることでマイクロベンド特性を向上し易くなる。
プライマリ樹脂層２２の厚さは、通常、１７．５〜５０μｍ程度であり、２０〜４０μｍであってもよい。セカンダリ樹脂層２４の厚さは、通常、１５〜４０μｍ程度であり、２０〜４０μｍであってもよい。
プライマリ樹脂層２２は、上記本実施形態に係る光ファイバ被覆用樹脂組成物を紫外線により硬化させて形成することができる。すなわち、プライマリ樹脂層２２は、本実施形態に係る光ファイバ被覆用樹脂組成物の硬化物を含む。
セカンダリ樹脂層２４は、例えば、オリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含む紫外線硬化性樹脂組成物（ただし、プライマリ樹脂層を形成する樹脂組成物とは異なる。）を硬化させて形成することができる。
オリゴマーとしては、例えば、ウレタン（メタ）アクリレートが挙げられる。オリゴマーは、２種以上を混合して用いてもよい。
ウレタン（メタ）アクリレートとしては、ポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有アクリレート化合物を反応させて得られるものが挙げられる。ポリオール化合物としては、例えば、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加ジオール等が挙げられる。ポリイソシアネート化合物としては、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。水酸基含有アクリレート化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
モノマーとしては、重合性基を１つ有する単官能モノマー、重合性基を２以上有する多官能モノマーを用いることができる。モノマーは、２種以上を混合して用いてもよい。
単官能モノマーとしては、例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、（メタ）アクリロイルモルホリン等のＮ−ビニル化合物；イソボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ノニルフェニル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート化合物が挙げられる。中でも、Ｎ−ビニル化合物が、硬化速度を向上する点で好ましい。
多官能モノマーとしては、例えば、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリシクロデカンジイルジメチレンジ（メタ）アクリレート、トリプロピ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（メタ）アクリレート、ビスフェノール化合物のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加体ジオールのジ（メタ）アクリレート、ビスフェノール化合物のグリシジルエーテルにジ（メタ）アクリレートを付加させたエポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
光重合開始剤としては、公知のラジカル光重合開始剤の中から適宜選択して使用することができ、例えば、アシルホスフィンオキサイド系開始剤及びアセトフェノン系開始剤が挙げられる。
アシルホスフィンオキサイド系開始剤としては、例えば、ＴＰＯ、２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド及び２，４，４−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィノキサイドが挙げられる。
アセトフェノン系開始剤としては、例えば、ＨＣＰＫ、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（ＢＡＳＦ社製、商品名「ダロキュア１１７３」）、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア６５１」）、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルホリノプロパン−１−オン（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア９０７」）、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア３６９」）、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン及び１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オンが挙げられる。
セカンダリ樹脂層の硬化性を向上する観点から、光開始剤として、ＴＰＯとＨＣＰＫとを併用することが好ましい。この場合、ＴＰＯとＨＣＰＫとの質量比は、１：１０〜１：２０であるとより好ましい。
プライマリ樹脂層２２のヤング率は、２３℃で１．０ＭＰａ以下であることが好ましく、０．８ＭＰａ以下であることがより好ましく、０．７ＭＰａ以下であることが更に好ましく、０．５ＭＰａ以下であることが特に好ましい。プライマリ樹脂層２２のヤング率の下限値は、特に限定されないが０．１ＭＰａ程度である。セカンダリ樹脂層２４のヤング率は、２３℃で８００ＭＰａ以上であることが好ましく、９００ＭＰａ以上又は１０００ＭＰａ以上であってもよい。セカンダリ樹脂層２４のヤング率は、８００〜１２００ＭＰａであることがより好ましい。
ガラスファイバ１０に被覆樹脂層２０を形成する方法としては、従来、光ファイバ心線の製造に用いられている方法を適用することができる。
例えば、プライマリ樹脂層形成用の樹脂組成物をクラッド１４の周囲に塗布し、紫外線の照射によって硬化させてプライマリ樹脂層２２を形成した後、セカンダリ樹脂層形成用の樹脂組成物をプライマリ樹脂層２２の周囲に塗布し、紫外線の照射によって硬化させてセカンダリ樹脂層２４を形成する方式（ｗｅｔ−ｏｎ−ｄｒｙ方式）を用いてもよい。また、プライマリ樹脂層形成用の樹脂組成物をクラッド１４の周囲に塗布した後、その周りにセカンダリ樹脂層形成用の樹脂組成物を塗布し、紫外線の照射によって同時に硬化させてプライマリ樹脂層２２及びセカンダリ樹脂層２４を形成する方式（ｗｅｔ−ｏｎ−ｗｅｔ方式）を用いてもよい。
なお、被覆樹脂層２０を構成するセカンダリ樹脂層２４の外周面には、光ファイバ心線を識別するためにインク層となる着色層を形成してもよい。セカンダリ樹脂層を着色層としてもよい。
着色層は、光ファイバ心線の識別性を向上する観点から、顔料を含有することが好ましい。顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛華等の着色顔料、γ−Ｆｅ２Ｏ３、γ−Ｆｅ２Ｏ３とγ−Ｆｅ３Ｏ４の混晶、ＣｒＯ２、コバルトフェライト、コバルト被着酸化鉄、バリウムフェライト、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ等の磁性粉、ＭＩＯ、ジンククロメート、ストロンチウムクロメート、トリポリリン酸アルミニウム、亜鉛、アルミナ、ガラス、マイカ等の無機顔料が挙げられる。また、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、染付レーキ顔料等の有機顔料を用いることもできる。顔料には、各種表面改質や複合顔料化等の処理が施されていてもよい。
（光ファイバテープ心線）
本実施形態の光ファイバ心線を用いて光ファイバテープ心線を作製することができる。光ファイバテープ心線は、並列配置された複数本の光ファイバ心線がテープ材により一体化されたものである。テープ材は、例えば、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂等によって形成されている。
本実施形態の光ファイバ心線を用いて光ファイバテープ心線を作製することができる。光ファイバテープ心線は、並列配置された複数本の光ファイバ心線がテープ材により一体化されたものである。テープ材は、例えば、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂等によって形成されている。
次に実施例を挙げて、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［光ファイバ被覆用樹脂組成物の作製］
（オリゴマー）
表１に示す平均分子量（Ｍｗ）を有するポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）に、２，４−トリレンジイソシアネート及び２−ヒドロキシエチルアクリレートを反応させることで、ウレタンアクリレートを準備した。
（オリゴマー）
表１に示す平均分子量（Ｍｗ）を有するポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）に、２，４−トリレンジイソシアネート及び２−ヒドロキシエチルアクリレートを反応させることで、ウレタンアクリレートを準備した。
（樹脂組成物Ａ１）
オリゴマーとしてウレタンアクリレートａを８５質量部、モノマーとしてポリエチレングリコールジアクリレートを３質量部及びノニルフェニルアクリレートを１０質量部、光重合開始剤としてＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製、商品名「ルシリンＴＰＯ」）を１．５０質量部及びＨＣＰＫ（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア１８４」）を０．３０質量部混合して、樹脂組成物Ａ１を調製した。
オリゴマーとしてウレタンアクリレートａを８５質量部、モノマーとしてポリエチレングリコールジアクリレートを３質量部及びノニルフェニルアクリレートを１０質量部、光重合開始剤としてＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製、商品名「ルシリンＴＰＯ」）を１．５０質量部及びＨＣＰＫ（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア１８４」）を０．３０質量部混合して、樹脂組成物Ａ１を調製した。
（樹脂組成物Ａ２）
オリゴマーとしてウレタンアクリレートａを８５質量部、モノマーとしてポリエチレングリコールジアクリレートを２．５質量部及びノニルフェニルアクリレートを９質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを２．５０質量部及びＨＣＰＫを１．２５質量部混合して、樹脂組成物Ａ２を調製した。
オリゴマーとしてウレタンアクリレートａを８５質量部、モノマーとしてポリエチレングリコールジアクリレートを２．５質量部及びノニルフェニルアクリレートを９質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを２．５０質量部及びＨＣＰＫを１．２５質量部混合して、樹脂組成物Ａ２を調製した。
（樹脂組成物Ａ３）
オリゴマーをウレタンアクリレートｂに変更した以外は樹脂組成物Ａ１と同様にして、樹脂組成物Ａ３を調製した。
オリゴマーをウレタンアクリレートｂに変更した以外は樹脂組成物Ａ１と同様にして、樹脂組成物Ａ３を調製した。
（樹脂組成物Ａ４）
オリゴマーをウレタンアクリレートｃに変更した以外は樹脂組成物Ａ１と同様にして、樹脂組成物Ａ４を調製した。
オリゴマーをウレタンアクリレートｃに変更した以外は樹脂組成物Ａ１と同様にして、樹脂組成物Ａ４を調製した。
（樹脂組成物Ａ５）
オリゴマーとしてウレタンアクリレートａを８５質量部、モノマーとしてポリエチレングリコールジアクリレートを３質量部及びＮ−ビニルカプロラクタムを２質量部、ノニルフェニル（メタ）アクリレートを８質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを１．５０質量部及びＨＣＰＫを０．３０質量部混合して、樹脂組成物Ａ５を調製した。
オリゴマーとしてウレタンアクリレートａを８５質量部、モノマーとしてポリエチレングリコールジアクリレートを３質量部及びＮ−ビニルカプロラクタムを２質量部、ノニルフェニル（メタ）アクリレートを８質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを１．５０質量部及びＨＣＰＫを０．３０質量部混合して、樹脂組成物Ａ５を調製した。
（樹脂組成物Ａ６）
オリゴマーとしてウレタンアクリレートａを８５質量部、モノマーとしてポリエチレングリコールジアクリレートを３質量部及びノニルフェニルアクリレートを１０質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを１．８０質量部混合して、樹脂組成物Ａ６を調製した。
オリゴマーとしてウレタンアクリレートａを８５質量部、モノマーとしてポリエチレングリコールジアクリレートを３質量部及びノニルフェニルアクリレートを１０質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを１．８０質量部混合して、樹脂組成物Ａ６を調製した。
（樹脂組成物Ａ７）
オリゴマーとしてウレタンアクリレートａを８５質量部、モノマーとしてポリエチレングリコールジアクリレートを３質量部及びノニルフェニルアクリレートを８．５質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを１．５０質量部及びＨＣＰＫを２．００質量部混合して、樹脂組成物Ａ７を調製した。
オリゴマーとしてウレタンアクリレートａを８５質量部、モノマーとしてポリエチレングリコールジアクリレートを３質量部及びノニルフェニルアクリレートを８．５質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを１．５０質量部及びＨＣＰＫを２．００質量部混合して、樹脂組成物Ａ７を調製した。
（樹脂組成物Ａ８）
オリゴマーをウレタンアクリレートｄに変更した以外は樹脂組成物Ａ１と同様にして、樹脂組成物Ａ８を調製した。
オリゴマーをウレタンアクリレートｄに変更した以外は樹脂組成物Ａ１と同様にして、樹脂組成物Ａ８を調製した。
（樹脂組成物Ａ９）
オリゴマーをウレタンアクリレートｅに変更した以外は樹脂組成物Ａ１と同様にして、樹脂組成物Ａ９を調製した。
オリゴマーをウレタンアクリレートｅに変更した以外は樹脂組成物Ａ１と同様にして、樹脂組成物Ａ９を調製した。
（樹脂組成物Ｂ１）
オリゴマーとしてウレタンアクリレートｄを６０質量部、モノマーとしてアクリル酸イソボルニルを１５質量部、トリプロピレングリコールジアクリレートを１４質量部及びエポキシ（メタ）アクリレートを７．８質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを０．２０質量部及びＨＣＰＫを３．００質量部混合して、樹脂組成物Ｂ１を調製した。
オリゴマーとしてウレタンアクリレートｄを６０質量部、モノマーとしてアクリル酸イソボルニルを１５質量部、トリプロピレングリコールジアクリレートを１４質量部及びエポキシ（メタ）アクリレートを７．８質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを０．２０質量部及びＨＣＰＫを３．００質量部混合して、樹脂組成物Ｂ１を調製した。
（樹脂組成物Ｂ２）
オリゴマーとしてウレタンアクリレートｄを６０質量部、モノマーとしてアクリル酸イソボルニルを１５質量部、トリプロピレングリコールジアクリレートを１５質量部及びエポキシ（メタ）アクリレートを７．８質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを０．２０質量部及びＨＣＰＫを２．００質量部混合して、樹脂組成物Ｂ２を調製した。
オリゴマーとしてウレタンアクリレートｄを６０質量部、モノマーとしてアクリル酸イソボルニルを１５質量部、トリプロピレングリコールジアクリレートを１５質量部及びエポキシ（メタ）アクリレートを７．８質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを０．２０質量部及びＨＣＰＫを２．００質量部混合して、樹脂組成物Ｂ２を調製した。
（樹脂組成物Ｂ３）
オリゴマーとしてウレタンアクリレートｄを６０質量部、モノマーとしてアクリル酸イソボルニルを１５質量部、トリプロピレングリコールジアクリレートを１５質量部及びエポキシ（メタ）アクリレートを７．９質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを０．１０質量部及びＨＣＰＫを２．００質量部混合して、樹脂組成物Ｂ３を調製した。
オリゴマーとしてウレタンアクリレートｄを６０質量部、モノマーとしてアクリル酸イソボルニルを１５質量部、トリプロピレングリコールジアクリレートを１５質量部及びエポキシ（メタ）アクリレートを７．９質量部、光重合開始剤としてＴＰＯを０．１０質量部及びＨＣＰＫを２．００質量部混合して、樹脂組成物Ｂ３を調製した。
（樹脂組成物Ｂ４）
樹脂組成物Ｂ１に含まれるウレタンアクリレートの分子量を調整し、ヤング率８００ＭＰａのセカンダリ樹脂層を形成するための樹脂組成物Ｂ４を調製した。
樹脂組成物Ｂ１に含まれるウレタンアクリレートの分子量を調整し、ヤング率８００ＭＰａのセカンダリ樹脂層を形成するための樹脂組成物Ｂ４を調製した。
（樹脂組成物Ｂ５）
樹脂組成物Ｂ１に含まれるウレタンアクリレートの分子量を調整し、ヤング率９００ＭＰａのセカンダリ樹脂層を形成するための樹脂組成物Ｂ５を調製した。
樹脂組成物Ｂ１に含まれるウレタンアクリレートの分子量を調整し、ヤング率９００ＭＰａのセカンダリ樹脂層を形成するための樹脂組成物Ｂ５を調製した。
［光ファイバ心線］
（実施例１）
コア及びクラッドから構成される直径１２５μｍのガラスファイバの外周に、樹脂組成物Ａ１を用いて厚さ３５μｍのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周に樹脂組成物Ｂ１を用いて厚さ３０μｍのセカンダリ樹脂層を形成して、直径２４５μｍの光ファイバ心線を得た。なお、線速は１５００ｍ／分とした。
（実施例１）
コア及びクラッドから構成される直径１２５μｍのガラスファイバの外周に、樹脂組成物Ａ１を用いて厚さ３５μｍのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周に樹脂組成物Ｂ１を用いて厚さ３０μｍのセカンダリ樹脂層を形成して、直径２４５μｍの光ファイバ心線を得た。なお、線速は１５００ｍ／分とした。
（実施例２）
樹脂組成物Ａ２を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
樹脂組成物Ａ２を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
（実施例３）
樹脂組成物Ａ３を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
樹脂組成物Ａ３を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
（実施例４）
樹脂組成物Ａ４を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
樹脂組成物Ａ４を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
（実施例５）
樹脂組成物Ａ５を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
樹脂組成物Ａ５を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
（実施例６）
樹脂組成物Ｂ２を用いてセカンダリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
樹脂組成物Ｂ２を用いてセカンダリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
（実施例７）
樹脂組成物Ｂ３を用いてセカンダリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
樹脂組成物Ｂ３を用いてセカンダリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
（実施例８）
コア及びクラッドから構成される直径１２５μｍのガラスファイバの外周に、樹脂組成物Ａ４を用いて厚さ１７．５μｍのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周に樹脂組成物Ｂ４を用いて厚さ１７．５μｍのセカンダリ樹脂層を形成して、直径１９５μｍの光ファイバ心線を得た。なお、線速は１５００ｍ／分とした。
コア及びクラッドから構成される直径１２５μｍのガラスファイバの外周に、樹脂組成物Ａ４を用いて厚さ１７．５μｍのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周に樹脂組成物Ｂ４を用いて厚さ１７．５μｍのセカンダリ樹脂層を形成して、直径１９５μｍの光ファイバ心線を得た。なお、線速は１５００ｍ／分とした。
（実施例９）
コア及びクラッドから構成される直径１２５μｍのガラスファイバの外周に、樹脂組成物Ａ４を用いて厚さ２０μｍのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周に樹脂組成物Ｂ４を用いて厚さ１５μｍのセカンダリ樹脂層を形成して、直径１９５μｍの光ファイバ心線を得た。なお、線速は１５００ｍ／分とした。
コア及びクラッドから構成される直径１２５μｍのガラスファイバの外周に、樹脂組成物Ａ４を用いて厚さ２０μｍのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周に樹脂組成物Ｂ４を用いて厚さ１５μｍのセカンダリ樹脂層を形成して、直径１９５μｍの光ファイバ心線を得た。なお、線速は１５００ｍ／分とした。
（実施例１０）
コア及びクラッドから構成される直径１２５μｍのガラスファイバの外周に、樹脂組成物Ａ４を用いて厚さ１７．５μｍのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周に樹脂組成物Ｂ５を用いて厚さ１７．５μｍのセカンダリ樹脂層を形成して、直径１９５μｍの光ファイバ心線を得た。なお、線速は１５００ｍ／分とした。
コア及びクラッドから構成される直径１２５μｍのガラスファイバの外周に、樹脂組成物Ａ４を用いて厚さ１７．５μｍのプライマリ樹脂層を形成し、更にその外周に樹脂組成物Ｂ５を用いて厚さ１７．５μｍのセカンダリ樹脂層を形成して、直径１９５μｍの光ファイバ心線を得た。なお、線速は１５００ｍ／分とした。
（比較例１）
樹脂組成物Ａ６を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
樹脂組成物Ａ６を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
（比較例２）
樹脂組成物Ａ７を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
樹脂組成物Ａ７を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
（比較例３）
樹脂組成物Ａ８を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
樹脂組成物Ａ８を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
（比較例４）
樹脂組成物Ａ９を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
樹脂組成物Ａ９を用いてプライマリ樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に操作して光ファイバ心線を得た。
［評価］
作製した光ファイバ心線を以下のようにして評価した。評価結果を表２に示す。
作製した光ファイバ心線を以下のようにして評価した。評価結果を表２に示す。
（硬化性）
プライマリ樹脂層及びセカンダリ樹脂層の硬化性を、未硬化成分を抽出することで確認した。まず、長さ１ｍの光ファイバ心線からセカンダリ樹脂層を削り取り、削り取ったセカンダリ樹脂層をメチルエチルケトンに６０℃で１７時間浸し、抽出された抽出物のうち分子量１０００以下の物質の量をガスクロマトグラフ質量分析計で求め、これを削り取ったセカンダリ樹脂層の重量で除して、分子量１０００を超える成分の割合を求めた。次いで、残ったプライマリ樹脂層からガラスファイバを引き抜いて、プライマリ樹脂層を取り出して、上記セカンダリ樹脂層と同様に操作して、分子量１０００を超える成分の割合を求めた。
プライマリ樹脂層及びセカンダリ樹脂層の硬化性を、未硬化成分を抽出することで確認した。まず、長さ１ｍの光ファイバ心線からセカンダリ樹脂層を削り取り、削り取ったセカンダリ樹脂層をメチルエチルケトンに６０℃で１７時間浸し、抽出された抽出物のうち分子量１０００以下の物質の量をガスクロマトグラフ質量分析計で求め、これを削り取ったセカンダリ樹脂層の重量で除して、分子量１０００を超える成分の割合を求めた。次いで、残ったプライマリ樹脂層からガラスファイバを引き抜いて、プライマリ樹脂層を取り出して、上記セカンダリ樹脂層と同様に操作して、分子量１０００を超える成分の割合を求めた。
（剥がれ）
長さ１０ｍの光ファイバ心線を、断面Ｖ字型の溝に入れ、長さ１０ｍのアクリル樹脂板を光ファイバ心線の上に載置し、更にアクリル樹脂板の上に２ｋｇの重りを１分間載せた。その後、光ファイバ心線を取り出して、顕微鏡で断面を観察して、プライマリ樹脂層のガラスファイバからの剥がれの有無を観察した。
長さ１０ｍの光ファイバ心線を、断面Ｖ字型の溝に入れ、長さ１０ｍのアクリル樹脂板を光ファイバ心線の上に載置し、更にアクリル樹脂板の上に２ｋｇの重りを１分間載せた。その後、光ファイバ心線を取り出して、顕微鏡で断面を観察して、プライマリ樹脂層のガラスファイバからの剥がれの有無を観察した。
（ヤング率）
光ファイバ心線のプライマリ樹脂層の常温（２３℃）におけるヤング率をＰｕｌｌｏｕｔ Ｍｏｄｕｌｕｓ（ＰＯＭ）法により測定した。光ファイバ心線の２箇所を２つのチャック装置で固定し、２つのチャック装置の間の被覆樹脂層部分を除去した。次いで、一方のチャック装置を固定し、他方のチャック装置を固定したチャック装置の反対方向に緩やかに移動させた。光ファイバ心線における移動させるチャック装置に挟まれている部分の長さをＬ、チャックの移動量をＺ、プライマリ樹脂層の外径をＤｐ、ガラスファイバの外径をＤｆ、プライマリ樹脂層のポアソン比をｎ、チャック装置の移動時の荷重をＷとした場合、下記の式からプライマリ樹脂層のヤング率（ＰＯＭ値）を求めた。
ヤング率（ＭＰａ）＝（（１＋ｎ）Ｗ／πＬＺ）×ｌｎ（Ｄｐ／Ｄｆ）
なお、セカンダリ樹脂層の２３℃におけるヤング率は、光ファイバ心線からガラス部分を抜き取り、被覆樹脂層を引っ張り試験機にかけて測定した。
光ファイバ心線のプライマリ樹脂層の常温（２３℃）におけるヤング率をＰｕｌｌｏｕｔ Ｍｏｄｕｌｕｓ（ＰＯＭ）法により測定した。光ファイバ心線の２箇所を２つのチャック装置で固定し、２つのチャック装置の間の被覆樹脂層部分を除去した。次いで、一方のチャック装置を固定し、他方のチャック装置を固定したチャック装置の反対方向に緩やかに移動させた。光ファイバ心線における移動させるチャック装置に挟まれている部分の長さをＬ、チャックの移動量をＺ、プライマリ樹脂層の外径をＤｐ、ガラスファイバの外径をＤｆ、プライマリ樹脂層のポアソン比をｎ、チャック装置の移動時の荷重をＷとした場合、下記の式からプライマリ樹脂層のヤング率（ＰＯＭ値）を求めた。
ヤング率（ＭＰａ）＝（（１＋ｎ）Ｗ／πＬＺ）×ｌｎ（Ｄｐ／Ｄｆ）
なお、セカンダリ樹脂層の２３℃におけるヤング率は、光ファイバ心線からガラス部分を抜き取り、被覆樹脂層を引っ張り試験機にかけて測定した。
（黄変性）
黄変性は、以下のようにして測定した。まず、長さ５ｃｍの光ファイバ心線４０本を幅方向に配列して簾状の光ファイバ板を２枚作製し、光ファイバ心線の長手方向がほぼ直角となるように積ね、イエローインデックス（ＹＩ）値を分光式色差計ＳＥ−２０００（日本電色工業（株）社製）により測定した。次いで、２枚の光ファイバ板のそれぞれに対し、配列面に蛍光灯が照射されるように、３０Ｗ蛍光灯下３０ｃｍの距離に光ファイバ板を配置し、室温で３０日間静置した後、光ファイバ板を蛍光灯照射を受けた面が上向きになるように、かつ、光ファイバ心線長手方向がほぼ直角となるように積ね、ＹＩ値を測定した。そして、蛍光灯照射前後でのＹＩの変化量ΔＹＩを算出し、ΔＹ１が３０以下の場合をＯＫ、ΔＹ１が３０を超える場合をＮＧと判定した。
黄変性は、以下のようにして測定した。まず、長さ５ｃｍの光ファイバ心線４０本を幅方向に配列して簾状の光ファイバ板を２枚作製し、光ファイバ心線の長手方向がほぼ直角となるように積ね、イエローインデックス（ＹＩ）値を分光式色差計ＳＥ−２０００（日本電色工業（株）社製）により測定した。次いで、２枚の光ファイバ板のそれぞれに対し、配列面に蛍光灯が照射されるように、３０Ｗ蛍光灯下３０ｃｍの距離に光ファイバ板を配置し、室温で３０日間静置した後、光ファイバ板を蛍光灯照射を受けた面が上向きになるように、かつ、光ファイバ心線長手方向がほぼ直角となるように積ね、ＹＩ値を測定した。そして、蛍光灯照射前後でのＹＩの変化量ΔＹＩを算出し、ΔＹ１が３０以下の場合をＯＫ、ΔＹ１が３０を超える場合をＮＧと判定した。
（マイクロベント特性）
サンドペーパーを巻いた２８０ｍｍ径のボビンに光ファイバ心線を巻き付けた時の１５５０ｎｍ波長における伝導損失の値から、サンドペーパーのない２８０ｍｍ径のボビンに光ファイバ心線を巻き付けた時の１５５０ｎｍ波長における伝導損失の値を引いた差Δα１について、以下の基準で評価した。
Δα１＜０．３ｄＢ／ｋｍ：Ａ
０．３≦Δα１＜０．５ｄＢ／ｋｍ：Ｂ
Δα１＞０．５ｄＢ／ｋｍ：Ｃ
サンドペーパーを巻いた２８０ｍｍ径のボビンに光ファイバ心線を巻き付けた時の１５５０ｎｍ波長における伝導損失の値から、サンドペーパーのない２８０ｍｍ径のボビンに光ファイバ心線を巻き付けた時の１５５０ｎｍ波長における伝導損失の値を引いた差Δα１について、以下の基準で評価した。
Δα１＜０．３ｄＢ／ｋｍ：Ａ
０．３≦Δα１＜０．５ｄＢ／ｋｍ：Ｂ
Δα１＞０．５ｄＢ／ｋｍ：Ｃ
実施例で作製した光ファイバ心線では、被覆樹脂層が十分な硬化性を有し、かつ、耐黄変性及び耐マイクロベント特性に優れることが確認できた。
１…光ファイバ心線、１０…ガラスファイバ、１２…コア、１４…クラッド、２０…被覆樹脂層、２２…プライマリ樹脂層、２４…セカンダリ樹脂層。
Claims (7)
- コア及び該コアを覆うクラッドを有するガラスファイバと、前記ガラスファイバを覆う被覆樹脂層と、を備える光ファイバ心線であって、
前記被覆樹脂層が、プライマリ樹脂層とセカンダリ樹脂層とを有し、
前記プライマリ樹脂層が、オリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含有する光ファイバ被覆用樹脂組成物の硬化物からなり、
前記オリゴマーが、平均分子量３０００〜６０００のポリオール化合物と、２，４−トリレンジイソシアネート又は２，６−トリレンジイソシアネートを含むポリイソシアネート化合物と、水酸基含有アクリレート化合物との反応生成物であり、
前記光重合開始剤が、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンと、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとを質量比５：１〜１：１で含み、
前記樹脂組成物中の前記２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンの含有量が１．５〜２．５質量％であり、
３０Ｗ蛍光灯から３０ｃｍの距離で、室温で３０日蛍光を照射する前後でのイエローインデックス値の変化が３０以下である、光ファイバ心線。 - 前記モノマーが、Ｎ−ビニル化合物を含む、請求項１に記載の光ファイバ心線。
- 前記プライマリ樹脂層のヤング率が、２３℃で０．７ＭＰａ以下である、請求項１又は２に記載の光ファイバ心線。
- 外径が２１０μｍ以下であり、前記プライマリ樹脂層のヤング率が２３℃で０．５ＭＰａ以下であり、前記セカンダリ樹脂層のヤング率が２３℃で８００ＭＰａ以上である、請求項１又は２に記載の光ファイバ心線。
- 前記セカンダリ樹脂層のヤング率が２３℃で９００ＭＰａ以上である、請求項４に記載の光ファイバ心線。
- 前記セカンダリ樹脂層のヤング率が２３℃で１０００ＭＰａ以上である、請求項４に記載の光ファイバ心線。
- 前記セカンダリ樹脂層が、光重合開始剤として、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンと、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとを質量比１：１０〜１：２０で含有する樹脂組成物の硬化物を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光ファイバ心線。
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Publications (2)
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