(57)【要約】【課題】側圧特性と製造性の両立ができた光ファイバ心線を提供する。【解決手段】ガラス光ファイバ１６と、ガラス光ファイバ１６の外周を被覆する複数の樹脂被覆層１６とを有する光ファイバ心線１０であって、樹脂被覆層１６の最内層である内層１４が、分岐状アルキル基を有する（メタ）アクリレートエステルをモノマー成分として含有する放射線硬化型樹脂組成物により形成され、前記分岐状アルキル基が、主鎖に対し２つ以上の分岐鎖を有するか、または、末端で分岐する構造を有し、内層１４のヤング率が０．７ＭＰａ以下である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス光ファイバと、前記ガラス光ファイバの外周を被覆する複数の樹脂被覆層とを有する光ファイバ心線であって、
前記樹脂被覆層の最内層が、分岐状アルキル基を有する（メタ）アクリレートエステルをモノマー成分として含有する放射線硬化型樹脂組成物により形成され、
前記分岐状アルキル基が、主鎖に対し２つ以上の分岐鎖を有するか、または、末端で分岐する構造を有し、
前記最内層のヤング率が０．７ＭＰａ以下である光ファイバ心線。
【請求項２】
前記放射線硬化型樹脂組成物が、オリゴマー成分を含有し、前記オリゴマー成分と前記モノマー成分と前記モノマー成分以外のその他のモノマー成分との和を１００質量部とした場合、前記モノマー成分の含有量が５．０〜４０質量部である請求項１に記載の光ファイバ心線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ心線に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ゲル化速度の早い一次コーティング材を含んだ光ファイバが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５１２３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光ファイバ心線の側圧特性の向上には、該光ファイバ心線が有する複数の樹脂被覆層の最内層の低ヤング率化が求められる。
また、光ファイバ心線の樹脂被覆層を形成するための放射線硬化型樹脂組成物の硬化性が低下すると、光ファイバ心線の製造性が低下する。
光ファイバ心線には、側圧特性と製造性を両立することが求められるが、特許文献１に記載の光ファイバでは側圧特性と製造性の両立ができなかった。
【０００５】
本発明は、側圧特性と製造性の両立ができた光ファイバ心線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願１の発明にかかる光ファイバ心線は、
（１）ガラス光ファイバと、前記ガラス光ファイバの外周を被覆する複数の樹脂被覆層とを有する光ファイバ心線であって、
前記樹脂被覆層の最内層が、分岐状アルキル基を有する（メタ）アクリレートエステルをモノマー成分として含有する放射線硬化型樹脂組成物により形成され、
前記分岐状アルキル基が、主鎖に対し２つ以上の分岐鎖を有するか、または、末端で分岐する構造を有し、
前記最内層のヤング率が０．７ＭＰａ以下である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、側圧特性と製造性の両立ができた光ファイバ心線を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の光ファイバ心線の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本願発明の実施形態の説明］
本願発明の一実施形態は、（１）ガラス光ファイバと、前記ガラス光ファイバの外周を被覆する複数の樹脂被覆層とを有する光ファイバ心線であって、
前記樹脂被覆層の最内層が、分岐状アルキル基を有する（メタ）アクリレートエステルをモノマー成分として含有する放射線硬化型樹脂組成物により形成され、
前記分岐状アルキル基が、主鎖に対し２つ以上の分岐鎖を有するか、または、末端で分岐する構造を有し、
前記最内層のヤング率が０．７ＭＰａ以下である光ファイバ心線である。
本実施形態では、前記樹脂被覆層の最内層（以下、「プライマリ層」とも称する）を形成するための放射線硬化型樹脂組成物（以下、「樹脂組成物」とも称する）に、モノマー成分として、主鎖に対し２つ以上の分岐鎖を有するか、または、末端で分岐する構造を有する、分岐状アルキル基を有する（メタ）アクリレートエステル（以下、「特定の（メタ）アクリレートエステル」とも称する）を含有することで、該樹脂組成物の硬化性と、該樹脂組成物から形成される樹脂被覆層の低ヤング率化を両立することができた。これにより、光ファイバ心線の側圧特性と製造性の両立が可能となる。
【００１０】
（２）前記樹脂組成物が、オリゴマー成分を含有し、前記オリゴマー成分と前記モノマー成分と前記モノマー成分以外のその他のモノマー成分との和を１０５質量部とした場合、前記モノマー成分の含有量が５．０〜４０質量部であることが好ましい。
【００１１】
［本願発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態について、図１を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一形態である光ファイバ心線の一例を示す概略断面図である。
光ファイバ心線１０は、１本の石英ガラスからなるガラス光ファイバ１３の外周に、樹脂組成物により形成された内層１４と外層１５を含む樹脂被覆層１６を有する。なおガラス光ファイバ１３は、コア部１１とクラッド部１２とからなり、例えば、コア部１１にはゲルマニウムを添加した石英を用いることができ、クラッド部１２には純石英、或いはフッ素が添加された石英を用いることができる。
【００１２】
図１において、例えば、ガラス光ファイバ１３の径（Ｄ２）は１２５μｍ程度である。またコア部１１の径（Ｄ１）は７〜１５μｍ程度であることが好ましい。樹脂被覆層１６は内層１４と外層１５の二層からなり、内層１４及び外層１５の各層の厚さは、それぞれ、１２〜５０μｍである。内層１４及び外層１５は、それぞれ、放射線硬化型樹脂組成物により形成されるが、内層１４は、前記の特定の（メタ）アクリレートエステルを含有する樹脂組成物により形成されるプライマリ層である。
【００１３】
プライマリ層のヤング率は０．７ＭＰａ以下であれば、特に限定されないが、０．６ＭＰａ以下であることが好ましい。また、０．２ＭＰａ以上であることが好ましい。
なお、プライマリ層のヤング率は、ＰＩＭ法またはPull-out Modulus（ＰＯＭ）法により測定されるものである。
【００１４】
（特定の（メタ）アクリレートエステル）
本実施形態で使用する「特定の（メタ）アクリレートエステル」としては、主鎖に対し２つ以上の分岐鎖を有するか、または、末端で分岐する構造を有する、分岐状アルキル基を有するものであれば、特に限定されない。例えば、イソステアリルアクリレート（ＩＳＴＡ）、イソノニルアクリレート（ＩＮＡＡ）等が挙げられる。
【００１５】
本実施形態において、前記の特定の（メタ）アクリレートエステルを含有する樹脂組成物は、以下のベース樹脂を含有する。
【００１６】
（ベース樹脂）
ベース樹脂としては、放射線硬化型（本例では紫外線硬化性）を有するものであれば特に制限はされないが、例えば、オリゴマー、光開始剤、シランカップリング剤を含有するものが好ましい。
【００１７】
前記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、或いはそれらの混合系が挙げられる。
【００１８】
前記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、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、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などが挙げられる。水酸基含有アクリレート化合物としては、２−ヒドロキシアクリレート、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挙げられる。
【００１９】
前記光開始剤としては、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、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、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（イルガキュア９０７、チバスペシアリティケミカルズ社製）、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（ルシリンＴＰＯ、ＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。また、酸化防止剤、光増感剤などが添加されていても良い。
前記シランカップリング剤としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００２０】
また、前記の特定の（メタ）アクリレートエステルを含有する樹脂組成物が含有するベース樹脂には、前記の特定の（メタ）アクリレートエステル以外のモノマー成分（以下、「他のモノマー成分」とも称する）を含有していても良い。
他のモノマー成分としては、環状構造を有するＮ−ビニルモノマー、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挙げられる。この他、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レート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、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などの単官能モノマーや、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またはビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加ジオールジアクリレートなどの多官能モノマーが挙げられる。
【００２１】
内層１４（プライマリ層）を形成するための樹脂組成物中における、前記の特定の（メタ）アクリレートエステルの含有量は、特に限定されないが、前記オリゴマー成分と前記の特定の（メタ）アクリレートエステルと前記の他のモノマー成分との和を１００質量部とした場合、５．０〜４０質量部であることが好ましい。
【００２２】
外層１５を形成するための樹脂組成物は、内層１４を形成するための樹脂組成物における、前記の特定の（メタ）アクリレートエステルの含有を必須としないものであれば、特に限定されず、例えば、前記のベース樹脂を含有するものを使用できる。
【００２３】
ところで、光ファイバケーブルの高密度化に伴い、側圧特性に優れた光ファイバ心線が求められている。
光ファイバ心線の側圧特性の向上には、該光ファイバ心線が有するプライマリ層の低ヤング率化が求められる。
光ファイバ心線におけるプライマリ層の低ヤング率化のための一般的な手法としては、該プライマリ層を形成するための樹脂組成物に含まれるポリウレタンオリゴマー中のジオール骨格の高分子量化を挙げることができる。しかしながら、該ジオール骨格の高分子量化は、光照射による硬化時に末端官能基のモビリティが小さくなることにより該樹脂組成物の硬化性が低下する。
また、光ファイバ心線のプライマリ層を形成するための樹脂組成物の硬化性が低下することが原因で、光ファイバ心線の製造性が低下を招く。この為、該プライマリ層の低ヤング率化と高速硬化性を両立することは困難であるか、不十分であった。
本実施形態では、前記プライマリ層を形成するための樹脂組成物に、モノマー成分として、特定の（メタ）アクリレートエステルを含有することで、該樹脂組成物の硬化性と、該樹脂組成物から形成されるプライマリ層の低ヤング率化を両立することができた。これにより、光ファイバ心線の側圧特性と製造性の両立が可能となった。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明に係る実施例及び比較例を用いた評価試験の結果を示し、本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２５】
［光ファイバ心線１０の作製］
ガラス光ファイバ１３は、石英を主成分とするコア径（Ｄ１）が８μｍ、クラッド径（Ｄ２）が１２５μｍのもの（比屈折率差Δｎは１．０％）を使用した。そして、該ガラス光るファイバ１３の外周面に、前記した方法に準じて、下記表１に示す組成の内層形成用樹脂組成物と下記外層形成用樹脂組成物とをそれぞれ硬化させてなる被覆層１６を二層（内層１４と外層１５）被覆して、内層１４の外径が１８０μｍ、外層１５の外径（Ｄ３）が２５０μｍとなる光ファイバ心線１０を作製した。
【００２６】
［外層形成用樹脂組成物］
２−ヒドロキシエチルアクリレート、２，４−トリレンジイソシアネート、ポリテトラメチレングリコールから合成された重合性オリゴマー
６０質量部
ラウリルアクリレート                                                    ８質量部
Ｎ−ビニルカプロラクタム                                              １５質量部
エチレングリコールジアクリレート                                      １５質量部
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（光開始剤）
２質量部
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（シランカップリング剤）        １質量部
【００２７】
［光ファイバ心線１０の評価］
作製した光ファイバ心線について、以下の評価試験（側圧特性、内層１４のヤング率、内層１４の硬化性）を行った。結果を下記表１に示す。
【００２８】
（側圧特性評価方法）
サンドペーパーで表面を被覆した２８０ｍｍ径のボビンに、被試験光ファイバ心線１０を８０ｇの張力で単層状に巻き付け、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）法により損失を測定した。
なお、被試験光ファイバ心線１０は、Ｇ６５２に準拠するシングルモード光ファイバで、ＭＦＤ（モードフィールド径）が１０．４μｍのものを使用した。
測定した損失を用いて、
式：Δα（ｄＢ／ｋｍ）＝損失（サンドペーパー有り）−損失（サンドペーパー無し）
より算出したΔαについて、以下の基準で評価した。ＡとＢを合格とした。
（評価基準）
Δα≦０．１ｄＢ／ｋｍ：Ａ
０．１ｄＢ／ｋｍ＜Δα＜０．５ｄＢ／ｋｍ：Ｂ
Δα≧０．５ｄＢ／ｋｍ：Ｃ
【００２９】
（ヤング率評価方法）
２３℃でのＰＭＯ試験によって被覆層のうち内層のヤング率を測定した。詳細には、光ファイバ心線１０の被覆層１６にカミソリ等で切れ目を入れて被覆層１６を切り、被覆層１６（内層１４及び外層１５）を固定してガラス光ファイバ１３を引き抜いた。ガラス光ファイバ１３が引き抜かれる前に内層１４が弾性変形する量とガラス光ファイバ１３を引っ張った力から内層１４の応力を求めた。
【００３０】
（硬化性評価方法）
内層１４形成用樹脂組成物を用い、それぞれ３０ｍＪ／ｃｍ２と３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射量で樹脂硬化シートを作成し、ＪＩＳ  K７１６２の試験片１Ａの形状、厚さは１００μｍとした。作成したそれぞれの樹脂硬化シートの弾性率を測定し、３０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射量で硬化した樹脂硬化シートの弾性率と３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射量で硬化した樹脂硬化シートの弾性率の比を算出した。その比が０．８０未満をＢ、０．８０以上をＡと評価した。
【００３１】
（総合評価）
側圧特性の評価結果がＡまたはＢで、かつ、硬化性の評価結果がＡのものを良好とした。
なお、下記表１中、Ｎｏ．１〜４が実施例で、Ｎｏ．５〜７が比較例である。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表１において、
樹脂組成物の各成分の含有量数値は質量部であり、
ウレタンアクリレートオリゴマーは、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２，４−トリレンジイソシアネート、ポリプロピレングリコールから合成された重合性オリゴマーであり、
ＩＳＴＡはイソステアリルアクリレート（分岐鎖が末端に存在する分岐状アルキル基を有する)、ＩＮＡＡはイソノニルアクリレート（分岐鎖が２つの分岐状アルキル基を有する)、ＳＴＡはｎ−ステアリルアクリレート（直鎖アルキル基を有する）、ＥＨＡはエチルヘキシルアクリレート（分岐鎖が１つの分岐状アルキル基を有する)、ＥＯ−ＮＰＡ（ＥＯ変性ノニルフェニルアクリレート（ＥＯ変性された基を有する)であり、
光開始剤は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であり、
シランカップリング剤はγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランである。
【００３４】
上記表１の結果より、内層１４を、特定の（メタ）アクリレートエステルを含有する樹脂組成物で形成したことにより、側圧特性及び硬化性が共に良好であることが確認された。
一方、内層１４を、特定の（メタ）アクリレートエステルを含有しない樹脂組成物で形成したものは、側圧特性及び硬化性の全てを良好にすることができなかった。
【符号の説明】
【００３５】
１０  光ファイバ心線
１１  コア部
１２  クラッド部
１３  ガラスファイバ
１４  内層
１５  外層
１６  樹脂被覆層
【図１】
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