JP7640440B2 - Optical fiber ribbon and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバリボン及び光ファイバリボンの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical fiber ribbon and a method for manufacturing an optical fiber ribbon.
光ファイバ裸線を覆うプライマリ層、プライマリ層を覆うセカンダリ層、及びセカンダリ層を覆う着色層のそれぞれを紫外線硬化型樹脂により所望のヤング率となるように形成し、光ファイバ着色心線を製造する技術が知られている(特許文献1、2)。
プライマリ層のヤング率を低く設定した場合には、光ファイバ裸線に加わる外力を緩衝し、光ファイバ裸線の微小変形による光の伝送損失(マイクロベンドロス)を抑えることができる。セカンダリ層のヤング率を高く設定した場合には、光ファイバ裸線及びプライマリ層を外力から保護することができる。
また、光ファイバリボンは、複数の光ファイバ着色心線を紫外線硬化型樹脂で覆い、紫外線を照射して複数の光ファイバ着色心線を互いに連結させることにより製造される。光ファイバリボンの製造工程前の光ファイバにおいてプライマリ層のヤング率が低くても、光ファイバリボンの製造工程においてUV照射されるとプライマリ層のヤング率が上昇してしまい、マイクロベンドロスの発生要因となる。
これに対して、プライマリ層が飽和ヤング率に近いヤング率を有する光ファイバリボンの製造方法(特許文献3)や、プライマリ層に紫外線吸収剤を添加することで後工程におけるUV暴露による意図しないヤング率の上昇を防ぐ手法が提案されている(特許文献4)。
A technology is known for manufacturing colored optical fiber by forming a primary layer covering a bare optical fiber, a secondary layer covering the primary layer, and a colored layer covering the secondary layer from ultraviolet-curable resin so as to have the desired Young's modulus (
When the Young's modulus of the primary layer is set low, it is possible to buffer the external force applied to the bare optical fiber and suppress the optical transmission loss (microbend loss) caused by minute deformation of the bare optical fiber, whereas when the Young's modulus of the secondary layer is set high, it is possible to protect the bare optical fiber and the primary layer from the external force.
In addition, the optical fiber ribbon is manufactured by covering a plurality of colored optical fiber cores with an ultraviolet-curable resin and connecting the plurality of colored optical fiber cores to each other by irradiating ultraviolet light. Even if the Young's modulus of the primary layer is low in the optical fibers before the manufacturing process of the optical fiber ribbon, the Young's modulus of the primary layer increases when irradiated with UV light in the manufacturing process of the optical fiber ribbon, which causes microbend loss.
In response to this, a method for manufacturing an optical fiber ribbon in which the primary layer has a Young's modulus close to the saturated Young's modulus has been proposed (Patent Document 3), and a method for preventing an unintended increase in Young's modulus due to UV exposure in later processes by adding an ultraviolet absorber to the primary layer has been proposed (Patent Document 4).
しかしながら、特許文献3に記載されている製造方法では、飽和ヤング率に近いヤング率で硬化する必要があるため、光ファイバ着色心線の製造条件に制約が加わってしまう。同様に、特許文献4に記載されている製造方法では、光開始剤及び紫外線吸収剤のスペクトル重複を最小化する必要があるため、光ファイバ着色心線の樹脂組成の選択肢にかなりの制約が加わってしまう。
However, the manufacturing method described in
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、光ファイバ着色心線の製造条件や、プライマリ層を形成する樹脂組成に大きな制約を課すことなく、リボン化工程における追加的な紫外線の照射に対してプライマリ層のヤング率の上昇を抑制できる光ファイバリボン及び光ファイバリボンの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide an optical fiber ribbon and a method for manufacturing the optical fiber ribbon that can suppress an increase in the Young's modulus of the primary layer due to additional ultraviolet light irradiation in the ribboning process, without imposing significant restrictions on the manufacturing conditions of the colored optical fiber core or the resin composition that forms the primary layer.
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プライマリ層材料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セカンダリ層材料により形成されたセカンダリ層とをそれぞれが有する複数の光ファイバ着色心線と、前記複数の光ファイバ着色心線を覆う接着層材料により形成され、前記複数の光ファイバ着色心線を連結する接着層と、を備え、前記プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層材料の硬化後の最大ヤング率よりも低く、前記接着層材料は350nm以上、392nm以下の第1波長範囲に少なくとも一つの紫外線の吸収量が極大化する極大点を有し、前記プライマリ層材料に添加される光開始剤は少なくとも340nm以上、410nm以下の第2波長範囲にわたる吸収を有する、ことを特徴とする光ファイバリボンが提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided an optical fiber ribbon comprising: a bare optical fiber; a plurality of colored optical fiber core wires, each of which has a bare optical fiber; a primary layer formed from a primary layer material covering the bare optical fiber; and a secondary layer formed from a secondary layer material covering the primary layer; and an adhesive layer formed from an adhesive layer material covering the plurality of colored optical fiber core wires and connecting the plurality of colored optical fiber core wires, wherein the Young's modulus of the primary layer is lower than the maximum Young's modulus after hardening of the primary layer material, the adhesive layer material has at least one maximum point in a first wavelength range of 350 nm or more and 392 nm or less, where the absorption amount of ultraviolet light is maximized, and a photoinitiator added to the primary layer material has absorption over at least a second wavelength range of 340 nm or more and 410 nm or less .
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プライマリ層材料を塗布し、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セカンダリ層材料を塗布し、前記セカンダリ層材料に紫外線を照射してセカンダリ層を形成することで、光ファイバ着色心線を製造する工程と、複数の前記光ファイバ着色心線の周囲に接着層材料を塗布し、前記接着層材料に前記紫外線を照射して複数の前記光ファイバ着色心線を連結する接着層を形成する工程と、を備え、前記プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層材料の硬化後の最大ヤング率よりも低く、前記接着層材料は350nm以上、392nm以下の第1波長範囲に少なくとも一つの前記紫外線の吸収量が極大化する極大点を有し、前記プライマリ層材料に添加される光開始剤は少なくとも340nm以上、410nm以下の第2波長範囲にわたる吸収を有する、ことを特徴とする光ファイバリボンの製造方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an optical fiber ribbon, comprising the steps of: drawing a bare optical fiber from an optical fiber preform; applying a primary layer material around the bare optical fiber to form a primary layer; manufacturing a colored optical fiber by applying a secondary layer material around the primary layer and irradiating the secondary layer material with ultraviolet light to form a secondary layer; and applying an adhesive layer material around a plurality of the colored optical fiber core wires and irradiating the adhesive layer material with ultraviolet light to form an adhesive layer that connects the plurality of the colored optical fiber core wires, wherein the Young's modulus of the primary layer is lower than the maximum Young's modulus of the primary layer material after curing, the adhesive layer material has at least one maximum point in a first wavelength range of 350 nm or more and 392 nm or less where the absorption amount of the ultraviolet light is maximized, and a photoinitiator added to the primary layer material has absorption over at least a second wavelength range of 340 nm or more and 410 nm or less .
本発明によれば、光ファイバ着色心線の製造条件や、プライマリ層を形成する樹脂組成に大きな制約を課すことなく、リボン化工程における追加的な紫外線の照射に対してプライマリ層のヤング率の上昇を抑制できる光ファイバリボン及び光ファイバリボンの製造方法を提供できる。 The present invention provides an optical fiber ribbon and a method for manufacturing the optical fiber ribbon that can suppress an increase in the Young's modulus of the primary layer due to additional ultraviolet light irradiation in the ribboning process, without imposing significant restrictions on the manufacturing conditions of the colored optical fiber core or the resin composition that forms the primary layer.
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。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Elements having common functions throughout the drawings will be given the same reference numerals, and duplicate descriptions may be omitted or simplified.
図1Aは、本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。図1Bは、本実施形態に係る光ファイバ素線6の断面図である。光ファイバ素線6は、着色層5が形成される前の状態のファイバである。
Figure 1A is a cross-sectional view of a colored optical
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及び着色層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。
The bare
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。 The ultraviolet-curable resin is, for example, an ultraviolet-curable resin having a polymerizable unsaturated group such as an ethylenically unsaturated group that polymerizes and hardens when exposed to ultraviolet light, such as urethane (meth)acrylates, such as polyether-based urethane (meth)acrylates and polyester-based urethane (meth)acrylates, epoxy (meth)acrylates, and polyester (meth)acrylates, and preferably has at least two polymerizable unsaturated groups.
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。 Examples of polymerizable unsaturated groups in ultraviolet-curable resins include groups having an unsaturated double bond, such as vinyl groups, allyl groups, acryloyl groups, and methacryloyl groups, and groups having an unsaturated triple bond, such as propargyl groups. Among these, acryloyl groups and methacryloyl groups are preferred in terms of polymerizability.
また、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。紫外線硬化型樹脂は、紫外領域に感度を有する任意の光重合開始剤(以下、「光開始剤」と称する。)を含む。 The UV-curable resin may be a monomer, oligomer, or polymer that initiates polymerization and hardens when irradiated with UV light, but is preferably an oligomer. An oligomer is a polymer with a degree of polymerization of 2 to 100. In this specification, "(meth)acrylate" means one or both of acrylate and methacrylate. The UV-curable resin contains any photopolymerization initiator (hereinafter referred to as "photoinitiator") that has sensitivity in the UV region.
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。 A polyether-based urethane (meth)acrylate is a compound having a polyether segment, a (meth)acrylate, and a urethane bond, such as a reaction product of a polyol having a polyether skeleton with an organic polyisocyanate compound and a hydroxyalkyl (meth)acrylate. A polyester-based urethane (meth)acrylate is a compound having a polyester segment, a (meth)acrylate, and a urethane bond, such as a reaction product of a polyol having a polyester skeleton with an organic polyisocyanate compound and a hydroxyalkyl (meth)acrylate.
さらに、紫外線硬化型樹脂は、オリゴマー及び光開始剤に加えて、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。 Furthermore, the UV-curable resin may contain, in addition to the oligomer and photoinitiator, for example, a diluent monomer, a photosensitizer, a chain transfer agent, and various additives. As the diluent monomer, a monofunctional (meth)acrylate or a polyfunctional (meth)acrylate is used. Here, the diluent monomer means a monomer for diluting the UV-curable resin.
プライマリ層3は、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。光ファイバ素線6を形成した時のプライマリ層3には、まだ硬化する余地が残されている可能性があるが、その余地が無くなるまで硬化した状態のときに、プライマリ層3のヤング率は最大となる。本実施形態では、光ファイバ素線6のプライマリ層3が示し得る最大のヤング率を「最大ヤング率」と定義する。
The
紫外線の照射は、例えば、水銀ランプやUV―LEDなどを用いて、随時、適切な照度・照射量にて行う。また、最大ヤング率は、光ファイバ製造条件(例えば、線速、UV照射強度、UV光源種、樹脂塗布温度など)で変化するものであり、使用する紫外線硬化型樹脂によって一義的には決定し得ない。また、本実施形態におけるファイバ素線、光ファイバ着色心線および光ファイバリボンでは、プライマリ層3のヤング率は、最大ヤング率よりも低い。プライマリ層3のヤング率は、後述するリボン化工程の実行によって光ファイバリボンの製造が完了した段階において、最大ヤング率に対して90%未満である。
Ultraviolet rays are irradiated at an appropriate illuminance and dose using, for example, a mercury lamp or UV-LED. The maximum Young's modulus varies with the optical fiber manufacturing conditions (e.g., line speed, UV irradiation intensity, type of UV light source, resin application temperature, etc.) and cannot be determined uniquely by the ultraviolet-curable resin used. In the bare fiber, colored optical fiber core, and optical fiber ribbon of this embodiment, the Young's modulus of the
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、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。
The
光ファイバ素線6の直径は、好ましくは260μm以下、例えば250μm程度であり得る。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であり得る。
The diameter of the
ここで、光ファイバ素線6の直径は、光ファイバ裸線2の直径と、プライマリ層3の厚さの2倍の長さと、セカンダリ層4の厚さの2倍の長さとの和によって定められ得る。したがって、光ファイバ素線6の直径が250μm程度となるように、光ファイバ裸線2の直径、プライマリ層3の厚さ、セカンダリ層4の厚さがそれぞれ選択され得る。
The diameter of the
図2Aは、本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の一部分を示す模式図である。図2Aにおいて、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、ガイドローラ45及び第1巻取り装置50を有する。
Figure 2A is a schematic diagram showing a part of a
光ファイバ母材BM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BMの端部は、光ファイバ母材BM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。
The optical fiber preform BM is made of, for example, quartz-based glass, and is manufactured by a known method such as the VAD method, the OVD method, or the MCVD method. The
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を形成するための被覆材料である紫外線硬化型樹脂(以下、「プライマリ層材料」と称する。)が保持される。光ファイバ母材BMから引き出された光ファイバ裸線2には、樹脂塗布装置31によってプライマリ層材料が塗布される。
A primary
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によってプライマリ層材料が塗布され、光ファイバ裸線2は紫外線照射装置32に入り、プライマリ層材料に紫外線が照射される。その結果、プライマリ層材料は硬化され、プライマリ層3が形成される。
An
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を形成するための被覆材料である紫外線硬化型樹脂(以下、「セカンダリ層材料」と称する。)が保持される。プライマリ層3には、樹脂塗布装置41によってセカンダリ層材料が塗布される。
A secondary
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と同様に構成され得る。セカンダリ層材料よって被覆された光ファイバ裸線2は紫外線照射装置42に入り、セカンダリ層材料に紫外線が照射される。その結果、セカンダリ層材料は硬化され、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が光ファイバ裸線2に被覆されることで、光ファイバ素線6が形成される。
An
なお、樹脂塗布装置31は、プライマリ層材料とセカンダリ層材料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、プライマリ層材料を光ファイバ裸線2に塗布し、続いて、プライマリ層材料の上にセカンダリ層材料を塗布する。
The
紫外線照射装置32は、光ファイバ裸線2に塗布されたプライマリ層材料及びセカンダリ層材料に紫外線を照射する。これにより、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。
The
セカンダリ層被覆装置40の下方には、ガイドローラ45及び第1巻取り装置50が設けられる。製造後の光ファイバ素線6は、ガイドローラ45にガイドされ、第1巻取り装置50に巻き取られる。
A
図2Bは、本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の他の部分を示す模式図である。図2Bにおいて、製造装置10は、素線保持装置55、ガイドローラ56、着色層被覆装置60、ガイドローラ65及び第2巻取り装置70を有する。製造装置10は、図2Aに示す複数の装置によって製造された光ファイバ素線6から光ファイバ着色心線1を製造する。
Figure 2B is a schematic diagram showing other parts of the
素線保持装置55は、製造された光ファイバ素線6を巻き取った状態で保持する。なお、図2Bでは、素線保持装置55は、第1巻取り装置50とは別の装置としているが、第1巻取り装置50が素線保持装置55を兼ねてもよい。
The
素線保持装置55の下方には、着色層被覆装置60が設けられる。素線保持装置55から引き出された光ファイバ素線6は、素線保持装置55と着色層被覆装置60との間に設けられたガイドローラ56にガイドされ、着色層被覆装置60の内部に搬送される。
A colored
着色層被覆装置60は、樹脂塗布装置61及び紫外線照射装置62を有する。樹脂塗布装置61には、着色層5を形成するための被覆材料である紫外線硬化型樹脂(以下、「着色層材料」と称する。)が保持される。
The colored
光ファイバ素線6には、樹脂塗布装置61によって着色層材料が塗布される。樹脂塗布装置61の下方には、紫外線照射装置62が設けられる。紫外線照射装置62は、紫外線照射装置32及び42と同様に構成され得る。
A coloring layer material is applied to the
セカンダリ層4の外周に着色層材料が塗布された光ファイバ素線6は、紫外線照射装置62に入り、着色層材料及び光ファイバ素線6に紫外線が照射される。これにより、着色層材料は硬化され、着色層5が形成される。
The
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に被覆されることにより、光ファイバ着色心線1が形成される。製造後の光ファイバ着色心線1は、着色層被覆装置60の下方に設けられたガイドローラ65にガイドされ、第2巻取り装置70に巻き取られる。
The
図3は、本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。
Figure 3 is a cross-sectional view of an
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。本明細書では、接着層101をリボン層とも称する。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及び着色層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3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い。
The
また、本実施形態においては、接着層101を形成する紫外線硬化型樹脂には、添加剤が添加されている。そして、接着層101が紫外線を吸収する波長範囲の少なくとも一部が、プライマリ層材料に添加される光開始剤が紫外線を吸収する波長範囲と重なり合うものとする。添加剤の種類及び添加量等の詳細については、後述する。
In this embodiment, an additive is added to the ultraviolet-curable resin that forms the
図4は、本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は、樹脂塗布装置81及び紫外線照射装置82を有する。樹脂塗布装置81には、接着層101の被覆材料である紫外線硬化型樹脂(以下、「接着層材料」と称する。)が保持される。
Figure 4 is a schematic diagram of a
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、樹脂塗布装置81によって接着層材料が塗布される。接着層材料が塗布された光ファイバ着色心線1は、接着層材料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には、リボン化装置80に設けられた紫外線照射装置82により紫外線が照射される。その結果、接着層材料は硬化され、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、細径の複数の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。
The multiple colored
なお、リボン化装置80は、例えば特開2012-118358に記載のリボン化装置でもよい。これにより、接着層101は、隣接する光ファイバ着色心線1の長手方向に所定の間隔をあけて間欠的に形成され、間欠接着型の光ファイバリボン100が形成される。
The
図5は、本実施形態に係る光ファイバ着色心線1及び光ファイバリボン100の製造方法のフローチャートである。まず、ユーザは製造装置10に光ファイバ母材BMを設置する(ステップS101)。
Figure 5 is a flowchart of the manufacturing method of the colored
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BM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)。
Next, the
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の周囲にプライマリ層材料を塗布し、プライマリ層材料に紫外線を照射し、プライマリ層3を形成する(ステップS103)。
The primary
次に、セカンダリ層被覆装置40は、プライマリ層3の周囲にセカンダリ層材料を塗布し、セカンダリ層材料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)。これにより、光ファイバ素線6が得られる。製造後の光ファイバ素線6は、第1巻取り装置50に巻き取られる。
Next, the secondary
続いて、着色層被覆装置60は、素線保持装置55もしくは第1巻取り装置50から光ファイバ素線6を引き出すと、光ファイバ素線6のセカンダリ層4の周囲に着色層材料を塗布し、着色層材料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6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。製造後の光ファイバ着色心線1は、第2巻取り装置70に巻き取られる。
Then, the colored
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)において硬化され得る。
It is not necessary to irradiate ultraviolet light in the process of forming the primary layer 3 (step S103). In this case, the
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を覆うように接着層材料を塗布し、接着層材料に紫外線を照射して複数の光ファイバ着色心線1を互いに連結する(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。
After the colored layer 5 is formed in step S105, the ribboning
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。本実施形態においては、接着層101が紫外線を吸収する波長範囲の少なくとも一部が、プライマリ層3を構成するプライマリ層材料に添加される光開始剤が紫外線を吸収する波長範囲と重なり合うように、添加剤の種類及び添加量が調整されている。
In the process of manufacturing the
これにより、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に対して追加的に紫外線が照射された場合でも、接着層材料が紫外線を吸収する波長の範囲(第1波長範囲)の少なくとも一部が、プライマリ層3に添加された光開始剤における紫外線の吸収波長の範囲(第2波長範囲)と重なり合っていることから、紫外線が接着層101によって吸収される。これにより、紫外線によるプライマリ層3の更なる硬化が抑制されるため、プライマリ層3のヤング率の上昇を抑制することが可能となる。その結果、マイクロベンドロスを抑制することができる。
As a result, even if the colored
本実施形態のように、接着層101における第1波長範囲の少なくとも一部が、プライマリ層3における第2波長範囲と重なり合う場合には、吸収波長の範囲が第2波長範囲と重なり合わない接着層材料を用いて接着層101を形成する場合よりも、光ファイバリボン100の製造前後におけるプライマリ層3のヤング率の変化が小さくなる。
When at least a portion of the first wavelength range in the
また、光ファイバリボン100の最外層となる接着層101を構成する接着層材料に添加する添加剤の種類及び添加量を調整するのみでよいため、光ファイバ着色心線1を構成する紫外線硬化型樹脂の組成に大きな制約を課すこともない。
In addition, since it is only necessary to adjust the type and amount of additives added to the adhesive layer material that constitutes the
また、第1波長範囲において紫外線を吸収する特性を有する添加剤は、接着層材料に対して0.05wt%以上となるように添加されることが好ましい。接着層材料に当該比率で添加剤を添加して光ファイバリボン100を製造した場合のプライマリ層3のヤング率は、接着層材料に当該添加剤を添加しないで光ファイバリボン100を製造した場合よりもヤング率が低く、例えば90%未満になる。これにより、上述したように後工程において紫外線が照射された場合でも、プライマリ層3のヤング率の上昇を抑制することが可能となる。
The additive having the property of absorbing ultraviolet light in the first wavelength range is preferably added to the adhesive layer material at a concentration of 0.05 wt % or more. When the
また、添加剤の添加量が多過ぎる場合には、接着層材料の硬化が阻害される虞がある。このため、添加剤は、接着層材料に対して10.0wt%以下となるように添加されることが好ましい。また、添加剤は、接着層材料に対して5.0wt%以下となるように添加されることがさらに好ましい。 In addition, if too much additive is added, the hardening of the adhesive layer material may be inhibited. For this reason, it is preferable to add the additive in an amount of 10.0 wt% or less to the adhesive layer material. It is even more preferable to add the additive in an amount of 5.0 wt% or less to the adhesive layer material.
以下、本発明の実施形態に係る光ファイバ着色心線1に対してリボン化工程の実施を模擬した実験を行ったときの実験結果について説明する。
The following describes the results of an experiment conducted to simulate the ribboning process for the optical fiber
ここでは、光ファイバ着色心線1に追加のUV照射をする際、光ファイバのリボン化工程を模擬するために、使用したUV光に対して吸収特性を有していない石英ガラスの上に接着層(リボン層)101を構成する紫外線硬化型樹脂を30μm±3μmを塗布し、光ファイバ着色心線1を覆った。添加剤を添加する際はその接着層101を構成する紫外線硬化型樹脂に対して行った。接着層101を構成する紫外線硬化型樹脂はオリゴマー、モノマーなどで構成されており、その他に、光開始剤、光増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの添加剤を含んでも良い。
表1は、実施例1~7及び比較例1におけるプライマリ層3のヤング率(MPa)、最大ヤング率(MPa)、添加剤の種類、添加剤の添加量(wt%)、追加UV照射後ヤング率(MPa)、追加UV照射後ヤング率/最大ヤング率(%)、プライマリ層3におけるヤング率の上昇抑制に関する評価(評価1)及びマイクロベンドロスの抑制に関する評価(評価2)を表している。なお、実施例1~7及び比較例1における光ファイバ着色心線1のセカンダリ層4の外径は250μmである。
Table 1 shows the Young's modulus (MPa), maximum Young's modulus (MPa), type of additive, additive amount (wt%), Young's modulus after additional UV irradiation (MPa), Young's modulus after additional UV irradiation/maximum Young's modulus (%), evaluation of suppression of increase in Young's modulus in the primary layer 3 (evaluation 1), and evaluation of suppression of microbend loss (evaluation 2) in the
表1における「最大ヤング率」は、光ファイバ素線6のプライマリ層3が示し得る最大のヤング率である。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。
The "maximum Young's modulus" in Table 1 is the maximum Young's modulus that the
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3及びセカンダリ層4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層が形成されている部分との境目におけるプライマリ層3の変位δを顕微鏡で読み取る。そして、荷重Fを10、20、30、50及び70gf(すなわち順次98、196、294、490及び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(1)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及び紫外線の照度を制御した。
P-ISM=(3F/δ)*(1/2πl)*ln(DP/DG) ・・・(式1)
First, a commercially available stripper is used to strip off the
P-ISM=(3F/δ)*(1/2πl)*ln(DP/DG)...(Formula 1)
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3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3の外径及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。
Here, the unit of P-ISM is [MPa]. F/δ is the slope of the graph of displacement (δ) [μm] against load (F) [gf], l is the sample length (e.g., 10 mm), and DP/DG is the ratio of the outer diameter (DP) [μm] of the
表1における「追加UV照射後ヤング率」は、製造後の光ファイバ着色心線1に対して365nm±20nmのUV-LEDを用いて1500mW/cm2、50mJ/cm2でUV再照射した際のプライマリ層3のヤング率をP-ISMと定義する。
In Table 1, "Young's modulus after additional UV irradiation" refers to the Young's modulus of the
表1における「評価1」は、追加のUV照射後の光ファイバ着色心線1のP-ISMが最大ヤング率よりも低いか否かを表している。P-ISMが最大ヤング率よりも低い場合には、評価は合格(OK)と判断される。逆に、P-ISMが最大ヤング率よりも低くない場合には、評価は不合格(NG)と判断される。評価結果が合格(OK)である場合は、接着層101を構成する紫外線硬化型樹脂に添加した添加剤によって着色心線がUV光に暴露された際に、プライマリ層3におけるヤング率の上昇を抑制できていることを表している。
"
表1における「評価2」は、追加のUV照射後の光ファイバ着色心線1におけるマイクロベンドロスが所定の基準(0.1dB/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、評価は合格(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、評価は不合格(NG)と判断される。
"
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。 There are various methods for measuring microbend loss. In this specification, the microbend loss value is defined as the difference between the transmission loss of the optical fiber to be measured in state A, where an optical fiber of 400 m or more in length is wound in a single layer with no overlapping, with a tension of 100 gf, around a large bobbin wrapped with #1000 grit sandpaper, and the transmission loss of the optical fiber in state B, where the optical fiber is wound around the same bobbin as in state A, with the same tension and length as in state A, but without sandpaper. Here, the transmission loss of the optical fiber in state B does not include microbend loss, and is considered to be a transmission loss inherent to the optical fiber itself.
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。 This measurement method is similar to the fixed diameter drum method specified in JIS C6823:2010. This measurement method is also called the sandpaper method. In this measurement method, the transmission loss is measured at a wavelength of 1550 nm, so the microbend loss values below are also values at a wavelength of 1550 nm.
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(2)で示される。
(有効コア断面積)=(πk/4)*(MFD)2 ・・・(式2)
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。
The effective core area can be used as an index of the susceptibility of an optical fiber to microbend loss. The effective core area is expressed by the following formula (2).
(effective core cross-sectional area)=(πk/4)*(MFD) 2 (Equation 2)
Here, the effective core area is a value at a wavelength of 1550 nm, MFD is a mode field diameter (μm), and k is a constant. The effective core area represents the area of a portion of a cross section perpendicular to the axis of the bare
本実施形態にあっては、光ファイバとして、有効コア断面積(実効コア断面積)Aeffが80μm2以上の光ファイバを使用する。光ファイバにおいて有効コア断面積はマイクロベンド感度の指標となり、有効コア断面積が大きいほどマイクロベンド感度が高いことを示す。一般に、有効コア断面積が100μm2を超えればマイクロベンド感度が高いと言われる。したがって、有効コア断面積が130μm2以上、150μm2以下であることは、マイクロベンド感度が問題なく高い光ファイバとなる。 In this embodiment, an optical fiber having an effective core area (effective core area) Aeff of 80 μm2 or more is used as the optical fiber. In an optical fiber, the effective core area is an index of microbending sensitivity, and the larger the effective core area, the higher the microbending sensitivity. In general, it is said that an effective core area exceeding 100 μm2 has high microbending sensitivity. Therefore, an effective core area of 130 μm2 or more and 150 μm2 or less results in an optical fiber with high microbending sensitivity without any problems.
実施例1~7及び比較例1で使用した光ファイバ着色心線1においては、まず、線引きされた光ファイバ裸線2の周囲にプライマリ層材料を塗布し、プライマリ層材料に紫外線を照射し、プライマリ層3を形成した。
For the colored
次に、プライマリ層3の周囲にセカンダリ層材料を塗布し、セカンダリ層材料に紫外線を照射してセカンダリ層4を形成した。また、セカンダリ層4自体に着色を施すことも可能である。光ファイバ素線6もしくは光ファイバ着色心線1を線引きする際には、P-ISMを調整するために、線速や照度を制御した。光ファイバ着色心線1のプライマリ層3の光開始剤には2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキシド(2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide)を用いた。この光開始剤はUV照射によって反応に使用されると340~410nm付近の吸光度が低下する。
Next, the secondary layer material was applied around the
UV照射前後の吸光度を比較して吸光度の変化を確認することで、プライマリ層3に含まれる光開始剤の吸収波長を検出することができる。もちろん、この手法でなくても光開始剤由来の吸収波長かどうかの判断は容易である。例えばその一例として、市場に流通している光開始剤の吸収波長と比較することでもプライマリ層3に添加されている光開始剤の吸収波長を断定することが可能である。
By comparing the absorbance before and after UV irradiation to confirm the change in absorbance, the absorption wavelength of the photoinitiator contained in the
光ファイバ裸線2の直径は、125μmであった。プライマリ層3の厚さは、30μmであった。セカンダリ層4の厚さは、30μmであった。着色層5の厚さは3μmであった。光ファイバ着色心線1は、251μmであった。そして、光ファイバ着色心線1は、251μmであった。
The diameter of the bare
実施例1~7及び比較例1は全て同じ条件で製造された光ファイバ着色心線1を使用し、プライマリ層3のヤング率は0.14MPa、最大ヤング率は0.60MPaであるものとする。
In Examples 1 to 7 and Comparative Example 1, the optical fiber
添加剤Aは、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキシド(2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide)である。添加剤Bは、2,4-ジエチル-9H-チオキサンテン-9-オン(2,4-Diethyl-9H-thioxanthen-9-one)である。添加剤Cは、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン(2,2’,4,4’-Tetrahydroxybenzophenone)である。どの添加剤もプライマリ層3の光開始剤2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキシドと同じ吸収領域に一部でも吸収領域を有している。
Additive A is 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide. Additive B is 2,4-diethyl-9H-thioxanthen-9-one. Additive C is 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone. All of the additives have at least a partial absorption region in the same absorption region as the
実施例1においては、添加剤Aを10wt%添加した紫外線硬化型樹脂で光ファイバ着色心線1を覆った。その後、光ファイバ着色心線1に追加UVを照射した。光ファイバ着色心線1に追加UVを照射した後のプライマリ層3のヤング率は0.47MPaであり、追加UV照射後ヤング率と最大ヤング率との比率は78.3%であった。このため、評価1は合格(OK)であった。また、マイクロベンドロスは所定の基準値(0.1dB/km)以下であり、評価2は合格(OK)であった。
In Example 1, the colored
実施例2においては、添加剤Bを0.1wt%添加した紫外線硬化型樹脂で光ファイバ着色心線1を覆った。その後、光ファイバ着色心線1に追加UVを照射した。光ファイバ着色心線1に追加UVを照射した後のプライマリ層3のヤング率は0.54MPaであり、比率は89.3%であった。このため、評価1は合格(OK)であった。また、マイクロベンドロスは所定の基準値(0.1dB/km)以下であり、評価2は合格(OK)であった。
In Example 2, the colored
実施例3において添加剤Bを1wt%添加した紫外線硬化型樹脂で光ファイバ着色心線1を覆った。その後、光ファイバ着色心線1に追加UVを照射した。光ファイバ着色心線1に追加UVを照射した後のプライマリ層3のヤング率は0.15MPaであり、比率は25.0%であった。このため、評価1は合格(OK)であった。また、マイクロベンドロスは所定の基準値(0.1dB/km)以下であり、評価2は合格(OK)であった。
In Example 3, the colored
実施例4においては、添加剤Cを0.05wt%添加した紫外線硬化型樹脂で光ファイバ着色心線1を覆った。その後、光ファイバ着色心線1に追加UVを照射した。光ファイバ着色心線1に追加UV照射した後のプライマリ層3のヤング率は0.34MPaであり、比率は56.7%であった。このため、評価1は合格(OK)であった。また、マイクロベンドロスは所定の基準値(0.1dB/km)以下であり、評価2は合格(OK)であった。
In Example 4, the colored
実施例5においては、添加剤Cを0.1wt%添加した紫外線硬化型樹脂で光ファイバ着色心線1を覆った。その後、光ファイバ着色心線1に追加をUV照射した。光ファイバ着色心線1に追加UV照射した後のプライマリ層3のヤング率は0.21であり、比率は35.0%であった。このため、評価1は合格(OK)であった。また、マイクロベンドロスは所定の基準値(0.1dB/km)以下であり、評価2は合格(OK)であった。
In Example 5, the colored
実施例6においては、添加剤Cを1wt%添加した紫外線硬化型樹脂で光ファイバ着色心線1を覆った。その後、光ファイバ着色心線1に追加をUV照射した。光ファイバ着色心線1に追加UV照射した後のプライマリ層3のヤング率は0.14MPaであり、比率は23.3%であった。このため、評価1は合格(OK)であった。また、マイクロベンドロスは所定の基準値(0.1dB/km)以下であり、評価2は合格(OK)であった。
In Example 6, the colored
実施例7においては、添加剤Cを0.01wt%添加した紫外線硬化型樹脂で光ファイバ着色心線1を覆った。その後、光ファイバ着色心線1に追加をUV照射した。光ファイバ着色心線1に追加UV照射した後のプライマリ層3のヤング率は0.55MPaであり、比率は91.7%であった。このため、評価1は合格(OK)であった。しかし、マイクロベンドロスは基準値(0.1dB/km)以上であったため、評価2は不合格(NG)であった。
In Example 7, the colored
比較例1においては、添加剤を添加していない紫外線硬化型樹脂で光ファイバ着色心線1を覆った。その後、光ファイバ着色心線1に追加をUV照射した。光ファイバ着色心線1に追加UV照射した後のプライマリ層3のヤング率は0.60MPaであり、比率は100.0%であった。このため、評価1は不合格(NG)であった。また、マイクロベンドロスは基準値(0.1dB/km)以上であったため、評価2は不合格(NG)であった。
In Comparative Example 1, the colored
図6は、実施例及び比較例に係る光ファイバにおける添加剤の種類及び添加量に応じた紫外線の吸収波長の変化を示す図である。図6において、横軸は波長(nm)、縦軸は吸光度を示している。 Figure 6 shows the change in ultraviolet absorption wavelength depending on the type and amount of additive in the optical fibers of the examples and comparative examples. In Figure 6, the horizontal axis shows wavelength (nm) and the vertical axis shows absorbance.
本実施例・比較例においてプライマリ層3に使用されている光開始剤は340~410nmの波長の紫外線を吸収する性質を有している。一方、図6に示すように、実施例1で用いた添加剤Aは340~410nmの波長の紫外線を吸収する性質を有している。また、添加剤Aの吸収波長の範囲において、紫外線の吸収量が極大化する極大点は380nm±5nmである。また、実施例2、3で用いた添加剤Bは340~410nm(極大点は387nm±5nm)、実施例4~6で用いた添加剤Cは310~400nm(極大点は355nm±5nm)の波長の紫外線を吸収する性質を有している。このため、プライマリ層3に使用されている光開始剤が吸収する紫外線を接着層101において遮蔽する効果がある。その結果、紫外線照射によるプライマリ層3のヤング率の上昇を抑制することができる。
The photoinitiator used in the
このように、プライマリ層3に使用する光開始剤の吸収波長に少なくとも一部が重なり合う添加剤を、接着層101を形成する紫外線硬化型樹脂に添加することで、紫外線照射によるプライマリ層3のヤング率の上昇を抑制できる。
In this way, by adding an additive that at least partially overlaps with the absorption wavelength of the photoinitiator used in the
さらに好ましくは、プライマリ層3に使用する光開始剤の吸収波長の範囲内に、接着層101を形成する紫外線硬化型樹脂に添加する添加剤の吸収の極大点が含まれることである。これにより、追加UVの照射時において、光開始剤に光重合反応を開始させる要因になり得る波長域の紫外線は、接着層101の添加剤によって大部分が吸収されるため、プライマリ層3の紫外線硬化がより効率的に抑制される。
More preferably, the absorption maximum point of the additive added to the UV-curable resin forming the
また、本実施例・比較例では追加UV照射後のヤング率は、光ファイバ着色心線1に対して照射波長が365nm±20nmのUV-LEDで1500mW/cm2、50mJ/cm2の条件で紫外線を再照射した際のP-ISMと定義したが、UV光源は波長が365nm±20nmのUV-LEDに限られるものではない。例えば、波長が385nm±20nmのUV-LED、波長が395nm±20nmのUV-LEDなどの異なる波長のUV-LEDや、UV-LED以外にも、メタルハライドランプ、水銀ランプなどのUV光を発するものに対して、その範囲に吸収領域を有する添加剤を使用した場合にも同様の効果を生じ得る。
In addition, in the present embodiment and comparative example, the Young's modulus after additional UV irradiation was defined as the P-ISM when the colored
また、照度・照射量に関しても他の条件で照射しても同様の効果が得られる。例えば、50mJ/cm2以上の照射量で追加のUV照射をすれば、より一層プライマリ層3の受けるUV照射量は増す。
The same effect can be obtained even if the illuminance and dose are irradiated under other conditions. For example, if additional UV irradiation is performed with a dose of 50 mJ/cm2 or more , the amount of UV radiation received by the
また、実施例1~7に使用した添加剤は一例にすぎず、光開始剤、光増感剤、紫外線吸収剤だけに限らず、プライマリ層3に使用する光開始剤の吸収波長の範囲に一部でも重なり合う範囲において吸収波長を有する添加剤であれば構わない。添加剤A、B、C以外にも、例えば、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide)、2-イソプロピルチオキサントン(2-isopropylthioxanthone)、2,2-ジヒドロキシ-4,4-ジメトキシベンゾフェノン(2,2-Dihydroxy-4,4-dimethoxybenzophenone)、2,4,6-トリス[4-(ヘキシルオキシ)-2-ヒドロキシ-3-メチルフェニル]-1,3,5-トリアジン(2,4,6-Tris[4-(hexyloxy)-2-hydroxy-3-methylphenyl]-1,3,5-triazine)、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール(2-(2-Hydroxy-5-methylphenyl)benzotriazole)等の化合物も添加剤になり得る。
In addition, the additives used in Examples 1 to 7 are merely examples, and are not limited to photoinitiators, photosensitizers, and UV absorbers. Any additive may be used as long as it has an absorption wavelength that overlaps even partially with the absorption wavelength range of the photoinitiator used in the
また、プライマリ層3に使用する光開始剤の吸収波長次第で有効な添加剤の種類が異なることも明確である。したがって、使用する光開始剤と同じ吸収波長の範囲に一部でも吸収波長の範囲を有する添加剤を添加すれば、光ファイバ着色心線1の製造後におけるUV暴露においてもヤング率の上昇を抑制し得る。
It is also clear that the type of additive that is effective varies depending on the absorption wavelength of the photoinitiator used in the
実施例1~7及び比較例1に示したプライマリ層3のヤング率は一例にすぎず、これに限られない。例えば、プライマリ層3のヤング率としては、0.1~2.0MPaの範囲を取り得る。
The Young's modulus of the
以上のように、本実施形態によれば、光ファイバ着色心線1の樹脂組成に大きな制約を課すことなく、リボン化工程におけるUV暴露によるプライマリヤング率の上昇を抑制することが可能となる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to suppress the increase in primary Young's modulus due to UV exposure in the ribboning process without imposing significant restrictions on the resin composition of the optical fiber
本発明は、上述した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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, an example in which part of the configuration of one of the embodiments is added to another embodiment, or an example in which part of the configuration of another embodiment is replaced with another embodiment, is also an embodiment of the present invention. Furthermore, with regard to parts not specifically explained or illustrated in the embodiments, well-known or publicly known techniques in the relevant technical field can be applied as appropriate.
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
6 光ファイバ素線
100 光ファイバリボン
101 接着層
Claims (10)
前記複数の光ファイバ着色心線を覆う接着層材料により形成され、前記複数の光ファイバ着色心線を連結する接着層と、
を備え、
前記プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層材料の硬化後の最大ヤング率よりも低く、
前記接着層材料は350nm以上、392nm以下の第1波長範囲に少なくとも一つの紫外線の吸収量が極大化する極大点を有し、
前記プライマリ層材料に添加される光開始剤は少なくとも340nm以上、410nm以下の第2波長範囲にわたる吸収を有する、
ことを特徴とする光ファイバリボン。 a plurality of colored optical fiber core wires, each of which has a bare optical fiber, a primary layer formed of a primary layer material covering the bare optical fiber, and a secondary layer formed of a secondary layer material covering the primary layer;
an adhesive layer formed of an adhesive layer material covering the plurality of colored optical fiber cores and connecting the plurality of colored optical fiber cores;
Equipped with
the Young's modulus of the primary layer is less than the maximum Young's modulus of the primary layer material after curing;
the adhesive layer material has at least one maximum point at which the amount of ultraviolet light absorbed is maximized in a first wavelength range of 350 nm or more and 392 nm or less;
The photoinitiator added to the primary layer material has absorption over at least a second wavelength range of 340 nm to 410 nm.
1. An optical fiber ribbon comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバリボン。 The additive that absorbs the ultraviolet light in the second wavelength range is added to the adhesive layer material at 0.05 wt % or more.
2. The optical fiber ribbon according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光ファイバリボン。 In the first wavelength range, at least the maximum point at which the absorption amount of the ultraviolet light is maximized is included in the second wavelength range.
3. The optical fiber ribbon according to claim 1 or 2.
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リボン。 The Young's modulus is less than 90% of the maximum Young's modulus.
4. The optical fiber ribbon according to claim 1, wherein the optical fiber ribbon is a ferroelectric.
ことを特徴とする請求項2に記載の光ファイバリボン。 The additive is added in an amount of 10.0 wt % or less to the adhesive layer material.
3. The optical fiber ribbon according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の光ファイバリボン。 The adhesive layer is formed intermittently at a predetermined interval in the longitudinal direction of the adjacent colored optical fiber.
6. The optical fiber ribbon according to claim 1, wherein the optical fiber ribbon is a ferroelectric.
前記光ファイバ裸線の周囲にプライマリ層材料を塗布し、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セカンダリ層材料を塗布し、前記セカンダリ層材料に紫外線を照射してセカンダリ層を形成することで、光ファイバ着色心線を製造する工程と、
複数の前記光ファイバ着色心線の周囲に接着層材料を塗布し、前記接着層材料に前記紫外線を照射して複数の前記光ファイバ着色心線を連結する接着層を形成する工程と、
を備え、
前記プライマリ層のヤング率が、前記プライマリ層材料の硬化後の最大ヤング率よりも低く、
前記接着層材料は350nm以上、392nm以下の第1波長範囲に少なくとも一つの前記紫外線の吸収量が極大化する極大点を有し、
前記プライマリ層材料に添加される光開始剤は少なくとも340nm以上、410nm以下の第2波長範囲にわたる吸収を有する、
ことを特徴とする光ファイバリボンの製造方法。 A step of drawing a bare optical fiber from an optical fiber preform;
applying a primary layer material around the bare optical fiber to form a primary layer;
a step of applying a secondary layer material around the primary layer and irradiating the secondary layer material with ultraviolet light to form a secondary layer, thereby producing a colored optical fiber;
applying an adhesive layer material around the plurality of colored optical fiber cores and irradiating the adhesive layer material with the ultraviolet light to form an adhesive layer connecting the plurality of colored optical fiber cores;
Equipped with
the Young's modulus of the primary layer is less than the maximum Young's modulus of the primary layer material after curing;
the adhesive layer material has at least one maximum point at which the absorption amount of the ultraviolet light is maximized in a first wavelength range of 350 nm or more and 392 nm or less;
The photoinitiator added to the primary layer material has absorption over at least a second wavelength range of 340 nm to 410 nm.
A method for manufacturing an optical fiber ribbon comprising the steps of:
ことを特徴とする請求項7に記載の光ファイバリボンの製造方法。 An additive that absorbs the ultraviolet light in at least a part of the second wavelength range is added to the adhesive layer material at 0.05 wt % or more.
8. The method for producing an optical fiber ribbon according to claim 7.
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の光ファイバリボンの製造方法。 In the step of forming the primary layer, the primary layer material is irradiated with the ultraviolet light.
9. The method for producing an optical fiber ribbon according to claim 7 or 8.
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の光ファイバリボンの製造方法。 In the step of forming the secondary layer, the primary layer material and the secondary layer material are irradiated with the ultraviolet light.
9. The method for producing an optical fiber ribbon according to claim 7 or 8.
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