JP2018177630A - 光ファイバの製造方法 - Google Patents
光ファイバの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018177630A JP2018177630A JP2018046552A JP2018046552A JP2018177630A JP 2018177630 A JP2018177630 A JP 2018177630A JP 2018046552 A JP2018046552 A JP 2018046552A JP 2018046552 A JP2018046552 A JP 2018046552A JP 2018177630 A JP2018177630 A JP 2018177630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- resin composition
- ultraviolet light
- layer
- curable resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
- C03C25/105—Organic claddings
-
- 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
- C03C25/48—Coating with two or more coatings having different compositions
- C03C25/50—Coatings containing organic materials only
-
- 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
-
- 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
- C03C25/24—Coatings containing organic materials
- C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
- C03C25/32—Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C03C25/326—Polyureas; Polyurethanes
-
- 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
- C03C25/62—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags by application of electric or wave energy; by particle radiation or ion implantation
- C03C25/6206—Electromagnetic waves
- C03C25/6226—Ultraviolet
-
- 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
- C03C2201/00—Glass compositions
- C03C2201/06—Doped silica-based glasses
- C03C2201/08—Doped silica-based glasses containing boron or halide
- C03C2201/12—Doped silica-based glasses containing boron or halide containing fluorine
-
- 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
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/24—Coatings containing organic materials
- C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
- C03C25/28—Macromolecular compounds or prepolymers obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C03C25/285—Acrylic resins
-
- 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
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
【課題】樹脂の光重合を進行させて十分な硬度の被覆樹脂を得ることが低コストで可能となる光ファイバの製造方法を提供する。【解決手段】一実施形態に係る光ファイバの製造方法は、光重合開始剤を含む第1の硬化性樹脂組成物からなる第1の層と、他の光重合開始剤を含む第2の硬化性樹脂組成物からなる第2の層とをガラスファイバに形成する塗布工程と、第1の波長領域の紫外線を第1の紫外線光源からガラスファイバに向けて照射する第1の照射工程と、第1の波長領域よりも短波長側の紫外線を第2の紫外線光源からガラスファイバに向けて照射する第2の照射工程とを含む。【選択図】図2
Description
本発明は、光ファイバの製造方法に関する。
光ファイバの製造において、紫外線ランプによる被覆樹脂の硬化が行われている(例えば、特許文献1及び2を参照)。
しかし、紫外線ランプを用いる場合には製造コストがかかる。一方、紫外線ランプにかえて紫外線LEDを用いる場合には、樹脂の硬化に必要な波長の光が得られず、十分な硬度が得られない場合があり得る。このため、樹脂の光重合を進行させて十分な硬度の被覆樹脂を得ることが低コストで可能となる光ファイバの製造方法の実現が望まれている。
本発明の一態様に係る光ファイバの製造方法では、ガラスファイバとガラスファイバを覆う被覆樹脂膜とを備える光ファイバの製造方法であって、光重合開始剤を含む第1の硬化性樹脂組成物からなる第1の層と、他の光重合開始剤を含む第2の硬化性樹脂組成物からなる第2の層とをガラスファイバに形成する塗布工程と、第1の波長領域の紫外線を第1の紫外線光源からガラスファイバに向けて照射する第1の照射工程と、第1の波長領域よりも短波長側の領域を含む第2の波長領域の紫外線を第2の紫外線光源からガラスファイバに向けて照射する第2の照射工程と、を含む。
本発明によれば、樹脂の光重合を進行させて十分な硬度の被覆樹脂を得ることが低コストで可能となる。
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本発明の一態様に係る光ファイバの製造方法では、ガラスファイバとガラスファイバを覆う被覆樹脂膜とを備える光ファイバの製造方法であって、光重合開始剤を含む第1の硬化性樹脂組成物からなる第1の層と、他の光重合開始剤を含む第2の硬化性樹脂組成物からなる第2の層とをガラスファイバに形成する塗布工程と、第1の波長領域の紫外線を第1の紫外線光源からガラスファイバに向けて照射する第1の照射工程と、第1の波長領域よりも短波長側の領域を含む第2の波長領域の紫外線を第2の紫外線光源からガラスファイバに向けて照射する第2の照射工程と、を含む。ここで、「他の光重合開始剤を含む第2の硬化性樹脂組成物」とは、第2の硬化性樹脂組成物に含まれる光重合開始剤の種類又は含有量が、第1の硬化性樹脂組成物に含まれる光重合開始剤の種類又は含有量と異なることを意味する。
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本発明の一態様に係る光ファイバの製造方法では、ガラスファイバとガラスファイバを覆う被覆樹脂膜とを備える光ファイバの製造方法であって、光重合開始剤を含む第1の硬化性樹脂組成物からなる第1の層と、他の光重合開始剤を含む第2の硬化性樹脂組成物からなる第2の層とをガラスファイバに形成する塗布工程と、第1の波長領域の紫外線を第1の紫外線光源からガラスファイバに向けて照射する第1の照射工程と、第1の波長領域よりも短波長側の領域を含む第2の波長領域の紫外線を第2の紫外線光源からガラスファイバに向けて照射する第2の照射工程と、を含む。ここで、「他の光重合開始剤を含む第2の硬化性樹脂組成物」とは、第2の硬化性樹脂組成物に含まれる光重合開始剤の種類又は含有量が、第1の硬化性樹脂組成物に含まれる光重合開始剤の種類又は含有量と異なることを意味する。
上記の実施態様に係る光ファイバの製造方法によれば、第1の層の第1の硬化性樹脂組成物の内容及び第2の層の第2の硬化性樹脂組成物の内容に応じて、第1の紫外線光源、及びこの第1の紫外線光源の波長領域よりも短波長側の波長領域の紫外線を発光する第2の紫外線光源の使用順序等を調整することによって、第1の層及び第2の層の硬化が良好に行われて、十分な硬度の被覆樹脂を形成することが可能となる。そして、二種類の紫外線光源が用いられるので、紫外線光源を好適に選択することによって、紫外線光源に要するコストを低減し得る。
一実施形態において、第1の紫外線光源は、紫外線LEDであり、第2の紫外線光源は、紫外線ランプであることができる。紫外線光源として紫外線ランプと共に紫外線LEDが用いられるので、紫外線光源に紫外線ランプのみを用いる場合に比較してランニングコストを抑制できる。紫外線光源として紫外線LEDと共に紫外線ランプが用いられるので、紫外線光源に紫外線LEDのみを用いる場合に比較してイニシャルコストを抑制できる。
一実施形態において、第1の硬化性樹脂組成物及び第2の硬化性樹脂組成物は、アシルフォスフィンオキサイド系開始剤を含むことができる。当該アシルフォスフィンオキサイド系開始剤が第1の紫外線光源から発光される紫外線及び第2の紫外線光源から発光される紫外線により硬化反応が進み得るように第1の紫外線光源及び第2の紫外線光源を選択することによって、第1の紫外線光源及び第2の紫外線光源による第1の層及び第2の層の硬化が良好に実現され得る。第2の硬化性樹脂組成物は、アセトフェノン系開始剤を更に含んでもよい。
一実施形態において、第1の硬化性樹脂組成物は、アシルフォスフィンオキサイド系開始剤を含み、第2の硬化性樹脂組成物は、アセトフェノン系開始剤を含み、第1の硬化性樹脂組成物は、アセトフェノン系開始剤を含まない、又は、第2の硬化性樹脂組成物よりも低い濃度のアセトフェノン系開始剤を含むことができる。アシルフォスフィンオキサイド系開始剤は、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドを含むことができる。アセトフェノン系開始剤は、1−ヒドロキシシクロヘキサン−1−イルフェニルケトンを含むことができる。第1の紫外線光源から発光される紫外線の波長領域が当該アシルフォスフィンオキサイド系開始剤の分子吸光係数が比較的に大きくなっている波長領域に含まれる場合には、第1の紫外線光源から発光される紫外線によって第1の層を硬化させ得る。第2の紫外線光源から発光される紫外線の波長領域が当該アセトフェノン系開始剤に吸収される波長領域に含まれる場合には、第2の紫外線光源から発光される紫外線によって第2の層を硬化させ得る。
一実施形態において、第2の照射工程は、第1の照射工程の後に実行される。光重合開始剤を好適に選択したうえで、まず第1の照射工程において第1の紫外線光源による紫外線照射を最初に行うことによって、第2の層によって覆われる第1の層を硬化させ、その後に第2の照射工程において第2の層を硬化させ得るので、硬化後に第1の層(被覆樹脂の内層)に残留し得る応力を十分に低減させることができる。第2の照射工程は、第1の照射工程の前に実行されることもできる。この場合は、上述した場合に比べて、第1の層に残留し得る応力を低減させる効果は小さいが、用途によっては実用に耐える光ファイバを安価に製造することができる。
[本願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。
図1は、一実施形態に係る光ファイバ1Aの構成を示す断面図であって、光ファイバ1Aの中心軸方向(光軸方向)に対して垂直な断面を表している。図1に示されるように、本実施形態の光ファイバ1Aは、光伝送体であるガラスファイバ10と被覆樹脂膜20とを備える。ガラスファイバ10は、コア12と、コア12を覆うクラッド14とを備える。コアもクラッドもシリカガラスでできている。被覆樹脂膜20は、クラッド14を覆う紫外線硬化型の膜である。被覆樹脂膜20は、複数の層からなる。被覆樹脂膜20の複数の層のうち少なくとも一層は、光重合開始剤を含む硬化性樹脂組成物が硬化したものである。被覆樹脂膜20は、例えば、プライマリ樹脂層22(第1の層)(プライマリ:primary)と、セカンダリ樹脂層24(第2の層)(セカンダリ:secondary)と、着色樹脂層26とを備える。
ガラスファイバ10は、ガラス製の部材であって、例えばシリカ(SiO2)ガラスからなる。ガラスファイバ10は、光ファイバ1A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ガラスであるか、又は、SiO2ガラスにGeO2及び/又はフッ素元素などが含まれたものであり得る。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ガラスから成り得るが、フッ素元素が添加されたSiO2ガラスから成り得る。
プライマリ樹脂層22は、クラッド14の外周面に接しており、クラッド14の全体を被覆する。セカンダリ樹脂層24は、プライマリ樹脂層22の外周面に接しており、プライマリ樹脂層22の全体を被覆する。着色樹脂層26は、セカンダリ樹脂層24の外周面に接しており、セカンダリ樹脂層24の全体を被覆する。一実施例では、プライマリ樹脂層22の層厚は20μm以上50μm以下であり、セカンダリ樹脂層24の層厚は例えば10μm以上40μm以下であり、着色樹脂層26の層厚は例えば3μm以上10μm以下であり得る。セカンダリ樹脂層を着色層としてその外の着色樹脂層26を省略することもできる。プライマリ樹脂層22のヤング率は0.5MPa以下であることができるが、0.3MPa以下であり得る。
プライマリ樹脂層22及びセカンダリ樹脂層24は、例えば、オリゴマー、モノマー及び光重合開始剤(反応開始剤)を含む紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させて形成される。
オリゴマーとしては、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、又は、これらの混合系が用いられ得る。ウレタン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用いられ得る。
ポリオール化合物としては、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などが用いられ得る。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などが用いられ得る。水酸基含有アクリレート化合物としては、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレートなどが用いられ得る。
モノマーとしては、環状構造を有するN−ビニルモノマーであり、例えばN−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルフォリンが用いられ得る。これらのモノマーを含むと硬化速度が向上するので好ましい。この他のモノマーとして、イソボルニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ノニルフェニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート等の単官能モノマー;又はポリエチレングリコ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アクリレート又はビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオールジアクリレート等の多官能モノマーが用いられる。なお、上述したアクリレート化合物は、それぞれに対応するメタクリレート化合物であってもよい。
光重合開始剤としては、例えば、アシルフォ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。アシルフォスフィンオキサイド系開始剤としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド(登録商標名:ルシリンTPO、BASF社製)、2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、2,4,4−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィノキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド系化合物が挙げられる。これらのアシルフォスフィンオキサイド系開始剤は、吸収波長が広範であり可視域に吸収を有し、深部硬化性に優れるので、プライマリ樹脂層22及びセカンダリ樹脂層24に用いられ得る。
アセトフェノン系開始剤としては、1−ヒドロキシシクロヘキサン−1−イルフェニルケトン(登録商標名:イルガキュア184、BASF社製)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(登録商標名:ダロキュア1173、BASF社製)、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(登録商標名:イルガキュア651、BASF社製)、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン(登録商標名:イルガキュア907、BASF社製)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(登録商標名:イルガキュア369、BASF社製)、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、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−オン等のアセトフェノン系化合物が挙げられる。これらのアセトフェノン系開始剤は酸素阻害を受けにくいので、例えば深部硬化性に優れるルシリンTPO等のアシルフォスフィンオキサイド系開始剤と合わせて、例えばセカンダリ樹脂層24に用いられ得る。
一実施形態に係る光ファイバの製造に用いられる光重合開始剤の分子吸光係数(平均値)を表1に示す。表1に示された分子吸光係数は、350〜400nmの波長領域においてルシリンTPOの方がイルガキュア184より大きい。つまり、ルシリンTPOは、イルガキュア184に比べて、350〜400nmの波長領域の紫外線の吸収が大きい。この波長領域の紫外線を発光する紫外線LEDを使用した場合に、ルシリンTPOを含む紫外線硬化性樹脂組成物はイルガキュア184を含む紫外線硬化性樹脂組成物よりも硬化性がよい。
次に、図2に示す流図を参照して、実施形態に係る光ファイバ1Aの製造方法について説明する。上記方法は、工程ST1(塗布工程)及び工程ST2を備える。工程ST2は、紫外線をガラスファイバ10に向けて照射する工程であり、工程ST2a(第1の照射工程)及び工程ST2b(第2の照射工程)を備える。
工程ST1では、光重合開始剤を含む第1の硬化性樹脂組成物をガラスファイバ10の表面に塗布して第1の硬化性樹脂組成物からなる第1の層(硬化後のプライマリ樹脂層22に対応する層)をガラスファイバ10の表面に形成し、他の光重合開始剤を含む第2の硬化性樹脂組成物を第1の層の表面に塗布して第2の硬化性樹脂組成物からなる第2の層(硬化後のセカンダリ樹脂層24に対応する層)を第1の層の表面に形成する。
第1の硬化性樹脂組成物は、アシルフォスフィンオキサイド系開始剤を含むことができる。アシルフォスフィンオキサイド系開始剤は、例えばルシリンTPOを含むことができる。第2の硬化性樹脂組成物は、アセトフェノン系開始剤を含み、第1の硬化性樹脂組成物は、アセトフェノン系開始剤を含まない、又は、第2の硬化性樹脂組成物よりも低い濃度のアセトフェノン系開始剤を含むことができる。アセトフェノン系開始剤は、例えばイルガキュア184を含むことができる。第2の硬化性樹脂組成物は、アセトフェノン系開始剤及びアシルフォスフィンオキサイド系開始剤を含んでもよい。
工程ST1に引き続き、工程ST2では、第1の層の第1の硬化性樹脂組成物及び第2の層の第2の硬化性樹脂組成物を紫外線照射によって硬化させることによって、第1の層からプライマリ樹脂層22を形成し、第2の層からセカンダリ樹脂層24を形成する。プライマリ樹脂層22及びセカンダリ樹脂層24を形成する工程ST1,ST2を経て、最終的には着色樹脂層26を含む被覆樹脂膜20が形成される。
工程ST2では、紫外線光源として紫外線LED(第1の紫外線光源)と紫外線ランプ(第2の紫外線光源)とを紫外線照射に順次用いる。紫外線照射に紫外線ランプのみを用いる場合、紫外線LEDよりもイニシャルコスト(紫外線照射設備に要する費用)の点で有利であるがランニングコスト(使用時に要する費用)の点で不利である。紫外線照射に紫外線LEDのみを用いる場合、紫外線ランプのみを使用するよりもランニングコストの点で有利であるがイニシャルコストの点で不利である。更に、350〜400nmの波長領域の紫外線を発光する紫外線LEDのみを用いる場合には、当該波長領域は従来から存在する光重合開始剤を十分に反応させ得る波長よりも長波長側にあるので、このような光重合開始剤を含む硬化性樹脂組成物に対する硬化が不十分となり得る。このため、工程ST2においては、被覆樹脂膜20の形成に必要な紫外線照射に紫外線LEDと紫外線ランプとを共に用いる。
工程ST2aでは、工程ST1に引き続き、紫外線LEDから発光される紫外線を、第2の層の上からガラスファイバ10に向けて照射する。工程ST2aに引き続き、工程ST2bでは、紫外線ランプから発光される紫外線を、第2の層の上からガラスファイバ10に向けて照射する。
工程ST2bで用いられる紫外線ランプから発光される紫外線の波長領域(第1の波長領域)は、工程ST2aで用いられる紫外線LEDから発光される紫外線の波長領域(第2の波長領域)よりも短波長側の領域を含む。工程ST2aで用いられる紫外線LEDから発光される紫外線の波長領域は、例えば350〜400nmであり、工程ST2bで用いられる紫外線ランプから発光される紫外線の波長領域は、例えば200〜450nmである。
工程ST2によってプライマリ樹脂層22及びセカンダリ樹脂層24が形成された後に、セカンダリ樹脂層24上に着色樹脂層26を形成することによって、被覆樹脂膜20が形成される。被覆樹脂膜20は、工程ST1〜工程ST2を経て形成される。
以上説明した方法によれば、第1の層の第1の硬化性樹脂組成物の内容及び第2の層の第2の硬化性樹脂組成物の内容に応じて、紫外線LEDと、この紫外線LEDの第1の波長領域よりも短波長側の領域を含む第2の波長領域の紫外線を発光する紫外線ランプとの使用順序等を調整することによって、第1の層及び第2の層の硬化が良好に行われて、十分な硬度の被覆樹脂膜20の形成が可能となる。
工程ST2aにおいて紫外線LEDが用いられるので、紫外線光源に紫外線ランプのみを用いる場合に比較して、紫外線光源に要するランニングコストを抑制できる。工程ST2bにおいて紫外線ランプが用いられるので、紫外線光源に紫外線LEDのみを用いる場合に比較して、紫外線光源に要するイニシャルコストを抑制できる。
第1の硬化性樹脂組成物及び第2の硬化性樹脂組成物に含まれるアシルフォスフィンオキサイド系開始剤が紫外線LED及び紫外線ランプから発光される紫外線を吸収し得るように紫外線LED及び紫外線ランプが選択されるので、紫外線LED及び紫外線ランプによる第1の層及び第2の層の硬化が良好に実現され得る。
工程ST2aで用いられる紫外線LEDから発光される紫外線の波長領域は、アシルフォスフィンオキサイド系開始剤によって吸収される波長領域に含まれており、アシルフォスフィンオキサイド系開始剤は第1の層に多く含まれるので、紫外線LEDから発光される紫外線の照射によって、第1の層を硬化させることができる。工程ST2bで用いられる紫外線ランプから発光される紫外線の波長領域はアセトフェノン系開始剤によって吸収される波長領域に含まれており、アセトフェノン系開始剤は第1の層よりも第2の層に多く含まれる(或いは、第1の層には含まれない)。したがって、紫外線ランプから発光される紫外線によって、第2の層が第1の層よりもしっかりと硬化される。このように、光重合開始剤を好適に選択したうえで、工程ST2bの実行前にまず工程ST2aにおいて紫外線LEDによる紫外線照射を最初に行うことによって、第2の層によって覆われる第1の層を第2の層よりも速く硬化させ、硬化後に被覆樹脂膜20の内層に残留し得る応力を十分に低減させることができる。
(実施例)
本実施例では、プライマリ樹脂層22を形成する第1の硬化性樹脂組成物に含まれるオリゴマーをウレタンアクリレートとし、光重合開始剤をルシリンTPO(1.2重量部)とした。セカンダリ樹脂層24を形成する第2の硬化性樹脂組成物に含まれるオリゴマーをウレタンアクリレートとし、光重合開始剤をイルガキュア184(0.5重量部)及びルシリンTPO(0.5重量部)とした。
本実施例では、プライマリ樹脂層22を形成する第1の硬化性樹脂組成物に含まれるオリゴマーをウレタンアクリレートとし、光重合開始剤をルシリンTPO(1.2重量部)とした。セカンダリ樹脂層24を形成する第2の硬化性樹脂組成物に含まれるオリゴマーをウレタンアクリレートとし、光重合開始剤をイルガキュア184(0.5重量部)及びルシリンTPO(0.5重量部)とした。
本実施例では、光ファイバを線引きする際の線速を500m/分とし、紫外線光源としては、プライマリ樹脂層22及びセカンダリ樹脂層24のそれぞれに対して、紫外線LED(発光波長λ=385nm)と、紫外線ランプ(メタルハライドランプ)とを用いて、下記の実験例1〜4を実行し、表面硬化度(レベルA〜C)、及び、低温特性(レベルA〜C)について、測定した。実験例1〜4における表面硬化度は、FTIR(Fourier Transform InfraRed)分光計を用いたATR−IR(Attenuated Total Reflection-InfraRed)法によって得られた測定結果である。表面硬化度の測定では、吸光度のピークの面積比が利用された。着目した吸光度のピークは796〜818cm−1であり、基準とした吸光度のピークは753〜780cm−1である。表面硬化度の測定において、特に、レベルAは面積比<0.2の場合であり、レベルBは0.2≦面積比<0.8の場合であり、レベルCは面積比≧0.8の場合である。実験例1〜4における低温特性は、本実施例の光ファイバに対して線引きした後に更に1.5kgの張力を光ファイバに負荷して巻き替えた光ファイバについて、−60℃〜25℃においてヒートサイクルを三回行った。低温特性において、レベルAは伝送損失差<0.1dB/kmの場合であり、レベルCは伝送損失差≧0.5dB/kmの場合であり、レベルBは0.1dB/km≦伝送損失差<0.5dB/kmの場合である。
<実験例1>
・第1回目の紫外線照射:紫外線LED
・第2回目の紫外線照射:紫外線ランプ
・表面硬化度:B
・低温特性:A
<実験例2>
・第1回目の紫外線照射:紫外線ランプ
・第2回目の紫外線照射:紫外線ランプ
・表面硬化度:A
・低温特性:C
<実験例3>
・第1回目の紫外線照射:紫外線ランプ
・第2回目の紫外線照射:紫外線LED
・表面硬化度:B
・低温特性:C
<実験例4>
・第1回目の紫外線照射:紫外線LED
・第2回目の紫外線照射:紫外線LED
・表面硬化度:C
・第1回目の紫外線照射:紫外線LED
・第2回目の紫外線照射:紫外線ランプ
・表面硬化度:B
・低温特性:A
<実験例2>
・第1回目の紫外線照射:紫外線ランプ
・第2回目の紫外線照射:紫外線ランプ
・表面硬化度:A
・低温特性:C
<実験例3>
・第1回目の紫外線照射:紫外線ランプ
・第2回目の紫外線照射:紫外線LED
・表面硬化度:B
・低温特性:C
<実験例4>
・第1回目の紫外線照射:紫外線LED
・第2回目の紫外線照射:紫外線LED
・表面硬化度:C
上記の実験例1〜4において、表面硬化度がA及びBの場合には低温特性が要求される環境での使用に耐え、表面硬化度がCの場合には低温特性が要求される場合には使用すべきではない。実験例1と実験例2との比較において、表面硬化度の点では、実験例2の方が実験例1よりもレベルが一段優れているが、両者とも実使用に耐え、低温特性の点では、実験例1の方が実験例2よりも優れている。更に、実験例2では紫外線ランプのみが用いられているのに対して、実験例1では紫外線ランプと紫外線LEDとが共に用いられているので、実験例1の方が実験例2よりもランニングコストの点で優れている。従って、被覆樹脂膜20に対する紫外線照射では、まず先に紫外線LEDを用いて紫外線照射を行い、引き続き紫外線ランプを用いて紫外線照射を行う実験例1の場合が、表面硬化度、低温特性、及び、コストの点で、総合的に最も有利であることがわかる。実験例2と実験例3とを比較すると、表面硬化度の点では、両者とも実使用に耐え、ランニングコストの点で実験例3が実験例2(従来は紫外線ランプでのみ紫外線を照射していた)よりも優れるといえる。
実験例1〜4によれば、紫外線LEDの場合には紫外線ランプよりも表面硬化度はやや低下する傾向にある。この現象は、紫外線LEDの発光波長385nmに対するイルガキュア184の吸光度が比較的に低いためであると考えられる。紫外線LEDでも樹脂を硬化させることができる光重合開始剤(紫外線LEDから照射される紫外線の波長で開裂する光重合開始剤、上記の例ではルシリンTPO)をプライマリ樹脂層に添加して、紫外線LEDでは樹脂を十分硬化させることができない光重合開始剤(紫外線LEDから照射される紫外線の波長では十分開裂しない光重合開始剤、上記の例ではイルガキュア184)をセカンダリ層に添加する。これに紫外線LEDからの紫外線を照射することで、光伝送体の周囲に塗布した硬化性樹脂組成物のプライマリ樹脂層をまず硬化させる。続いて、紫外線ランプからの紫外線を照射することで、セカンダリ層も十分に硬化させる。プライマリ樹脂層22の先行硬化によってプライマリ樹脂層22内の残留応力が低減するので、光ファイバの低温特性が良好になると考えられる。
以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置及び詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲及びその精神の範囲から来る全ての修正及び変更に権利を請求する。例えば、工程ST2において、工程ST2bは、工程ST2aの前に実行されても良い。光重合開始剤は、上記実施形態及び実施例に示したものに限られない。上記実施形態及び実施例は、プライマリ樹脂層22の形成及びセカンダリ樹脂層24の形成に対してだけでなく、着色樹脂層26等の他の樹脂層を形成する場合にも適用され得る。
10…ガラスファイバ、12…コア、14…クラッド、1A…光ファイバ、20…被覆樹脂膜、22…プライマリ樹脂層、24…セカンダリ樹脂層、26…着色樹脂層。
Claims (9)
- ガラスファイバと前記ガラスファイバを覆う被覆樹脂膜とを備える光ファイバの製造方法であって、
光重合開始剤を含む第1の硬化性樹脂組成物からなる第1の層と、他の光重合開始剤を含む第2の硬化性樹脂組成物からなる第2の層とを前記ガラスファイバに形成する塗布工程と、
第1の波長領域の紫外線を第1の紫外線光源から前記ガラスファイバに向けて照射する第1の照射工程と、
前記第1の波長領域よりも短波長側の領域を含む第2の波長領域の紫外線を第2の紫外線光源から前記ガラスファイバに向けて照射する第2の照射工程と、
を含む、光ファイバの製造方法。 - 前記第2の照射工程は、前記第1の照射工程の後に実行される、請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記第2の照射工程は、前記第1の照射工程の前に実行される、請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記第1の紫外線光源は、紫外線LEDであり、前記第2の紫外線光源は、紫外線ランプである、請求項1〜3の何れか一項に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記第2の硬化性樹脂組成物は、アセトフェノン系開始剤を含み、
前記第1の硬化性樹脂組成物は、前記アセトフェノン系開始剤を含まない、又は、前記第2の硬化性樹脂組成物よりも低い濃度の前記アセトフェノン系開始剤を含む、請求項1〜4の何れか一項に記載の光ファイバの製造方法。 - 前記アセトフェノン系開始剤は、1−ヒドロキシシクロヘキサン−1−イルフェニルケトンを含む、請求項5に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記第1の硬化性樹脂組成物及び前記第2の硬化性樹脂組成物は、アシルフォスフィンオキサイド系開始剤を含む、請求項1〜6の何れか一項に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記アシルフォスフィンオキサイド系開始剤は、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドを含む、請求項7に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記第2の硬化性樹脂組成物は、アセトフェノン系開始剤を更に含む、請求項7に記載の光ファイバの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017073985 | 2017-04-03 | ||
JP2017073985 | 2017-04-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018177630A true JP2018177630A (ja) | 2018-11-15 |
Family
ID=63672144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018046552A Pending JP2018177630A (ja) | 2017-04-03 | 2018-03-14 | 光ファイバの製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180282208A1 (ja) |
JP (1) | JP2018177630A (ja) |
CN (1) | CN108689615A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021181880A1 (ja) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバリボン及び光ファイバケーブル |
JP2021178741A (ja) * | 2020-05-11 | 2021-11-18 | 株式会社フジクラ | 光ファイバの製造方法 |
WO2022050257A1 (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ及び光ファイバの製造方法 |
JP7536670B2 (ja) | 2021-01-28 | 2024-08-20 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ心線の製造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200369563A1 (en) * | 2019-05-22 | 2020-11-26 | Corning Incorporated | Systems and methods for forming optical fiber coatings with reduced defects on moving optical fibers |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07168069A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-07-04 | At & T Corp | 二重被覆保護層を有する光ファイバの硬化方法 |
JP2000516907A (ja) * | 1997-06-26 | 2000-12-19 | アルカテル | 光導線の製造方法 |
JP2010117527A (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 紫外線照射装置及び光ファイバの被覆形成方法 |
JP2015229609A (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ及びその製造方法 |
JP2016204240A (ja) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | Jsr株式会社 | 光ファイバ素線又は光ファイバ心線の製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5015068A (en) * | 1990-02-15 | 1991-05-14 | At&T Bell Laboratories | Coated optical fiber and methods of making |
US20020106173A1 (en) * | 2000-12-20 | 2002-08-08 | Peter Stupak | Ultraviolet curable coatings for optical fiber for wet-on-wet application |
JP2013512856A (ja) * | 2009-12-17 | 2013-04-18 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. | 放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物のled硬化 |
WO2012166448A1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 3M Innovative Properties Company | Retroreflective articles having composite cube-corners and methods of making |
US9594302B2 (en) * | 2012-03-22 | 2017-03-14 | Adeka Corporation | Compound and photosensitive resin composition |
JP2014077918A (ja) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ素線の製造方法 |
JP6369215B2 (ja) * | 2014-08-13 | 2018-08-08 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ心線及びその製造方法 |
-
2018
- 2018-03-14 JP JP2018046552A patent/JP2018177630A/ja active Pending
- 2018-03-27 CN CN201810257392.8A patent/CN108689615A/zh active Pending
- 2018-04-02 US US15/942,656 patent/US20180282208A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07168069A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-07-04 | At & T Corp | 二重被覆保護層を有する光ファイバの硬化方法 |
JP2000516907A (ja) * | 1997-06-26 | 2000-12-19 | アルカテル | 光導線の製造方法 |
JP2010117527A (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 紫外線照射装置及び光ファイバの被覆形成方法 |
JP2015229609A (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ及びその製造方法 |
JP2016204240A (ja) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | Jsr株式会社 | 光ファイバ素線又は光ファイバ心線の製造方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021181880A1 (ja) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバリボン及び光ファイバケーブル |
CN115244443A (zh) * | 2020-03-09 | 2022-10-25 | 住友电气工业株式会社 | 光纤带和光纤缆线 |
US11828996B2 (en) | 2020-03-09 | 2023-11-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber ribbon and optical fiber cable |
JP2021178741A (ja) * | 2020-05-11 | 2021-11-18 | 株式会社フジクラ | 光ファイバの製造方法 |
WO2022050257A1 (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ及び光ファイバの製造方法 |
US12111494B2 (en) | 2020-09-04 | 2024-10-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and method for manufacturing optical fiber |
JP7536670B2 (ja) | 2021-01-28 | 2024-08-20 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ心線の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108689615A (zh) | 2018-10-23 |
US20180282208A1 (en) | 2018-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018177630A (ja) | 光ファイバの製造方法 | |
JP6816715B2 (ja) | 光ファイバ心線 | |
JP5790942B2 (ja) | 光ファイバ素線 | |
KR100460366B1 (ko) | 피복된 광섬유 및 이의 제조방법 | |
JP6750463B2 (ja) | 光ファイバ心線 | |
KR100265105B1 (ko) | 광파이버 클래드용 경화성 조성물 및 그것을 사용한 광파이버 | |
JP2015229609A (ja) | 光ファイバ及びその製造方法 | |
JP4385818B2 (ja) | 感光性樹脂組成物および光導波路 | |
JP2006058831A (ja) | 光導波路用感光性樹脂組成物および光導波路 | |
JP2002029786A (ja) | 光ファイバ芯線及び光ファイバテープの製造方法 | |
JP2005509053A (ja) | 照射硬化性組成物および光学要素の組み立ておよび修復のための関連する方法ならびにそれによって製造される製品 | |
JP5702951B2 (ja) | 光ファイバ心線 | |
JP7099160B2 (ja) | 光ファイバの製造方法 | |
US20230042395A1 (en) | Optical fiber and method for manufacturing optical fiber | |
JP2007297467A (ja) | 液状硬化性樹脂組成物 | |
JP7135670B2 (ja) | 光ファイバ及び紫外線硬化型樹脂組成物 | |
JP7063217B2 (ja) | 光ファイバの製造方法 | |
JP2014234317A (ja) | 光ファイバ心線 | |
JP2007297466A (ja) | 液状硬化性樹脂組成物 | |
JP2006113448A (ja) | 光ファイバ心線及びその製造方法 | |
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 | |
JP5115057B2 (ja) | フィルム状光導波路及びフィルム状光導波路用感光性樹脂組成物 | |
JPS62192712A (ja) | プラスチツク光ケ−ブル | |
JP2023007731A (ja) | 光ファイバの製造方法および製造装置 | |
JP2002029785A (ja) | 被覆光ファイバ及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200923 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210528 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210615 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20211214 |