(57)【要約】【課題】  被覆除去性に優れた光ファイバ心線を提供する。【解決手段】  光ファイバ心線１は、ガラスファイバの周りに一次被覆層３と二次被覆層４とが順に積層されている。一次被覆層３はフッ素原子を含有し、二次被覆層４が紫外線硬化型樹脂から形成されている。一次被覆層３におけるフッ素原子の含有量は、一次被覆層の全重量に対して４０質量％以上である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスファイバの周りにフッ素原子を含有する一次被覆層と二次被覆層とを順に積層した光ファイバ心線であって、
前記二次被覆層が紫外線硬化型樹脂から形成され、
前記一次被覆層におけるフッ素原子の含有量は、一次被覆層の全重量に対して４０質量％以上であることを特徴とする光ファイバ心線。
【請求項２】
前記一次被覆層は、フッ化アクリレート樹脂から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ心線。
【請求項３】
前記一次被覆層のヤング率は、１０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ心線。
【請求項４】
前記二次被覆層が最外層であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項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、ガラスファイバの周りに一次被覆層及び二次被覆層を積層した光ファイバ心線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ファイバ心線として、ガラスファイバの周りを樹脂で被覆したものが一般に用いられている。ガラスファイバの周りを樹脂で被覆することにより、ガラスファイバの折損を防止し、取り扱いが容易となる。
光ファイバ心線に用いる被覆樹脂としては、紫外線硬化型樹脂が知られている。（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。紫外線硬化型樹脂を用いると、熱可塑性樹脂（例えば、ナイロンやＥＴＦＥ等）を用いた場合に比べ、光ファイバ心線を製造する際に押出機及びその他の付帯設備を省略できるため、製造コストに優れたものとなる。
【０００３】
特許文献１は、ガラスファイバ上に一次被覆層と二次被覆層とを形成した光ファイバ心線を開示している。この光ファイバ心線の二次被覆層には、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎにおける伸びが２０〜５０％である被覆材料を使用している。特許文献１によれば、二次被覆層にこのような被覆材料を用いることにより、被覆層の除去作業を行う際に被覆層片を一塊で除去できるので、作業の手間を軽減できる。
【０００４】
特許文献２は、外径が１２５μｍのガラスファイバ上に２層の紫外線硬化型被覆層を施した光ファイバ心線を開示している。この光ファイバ心線において、内側の紫外線硬化型被覆層のヤング率は７５０〜８５０ＭＰａ程度であり、外側の紫外線硬化型樹脂層のヤング率は３０〜１００ＭＰａとされている。特許文献２の光ファイバ心線によれば、非加熱式リムーバでも容易に除去できる。
【特許文献１】特開平１１−２１１９４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献のように複数の樹脂層が設けられた光ファイバ心線を配線する際、最外層のみを剥離除去して、他の光ファイバ心線と接続するという作業を行う場合がある。この作業の際には、最外層のすぐ下の樹脂層を剥離させないで、最外層のみを容易に除去できる性能（以下、この性能を「被覆除去性」という。）が重要となる。
【０００６】
また、光ファイバ心線によっては、最外層の下層に種別等を判別するための着色層を設けることもある。このような着色層を有する光ファイバ心線では、最外層を除去するときに着色層も同時に剥がれると光ファイバ心線の種別が判別できなくなるため、前記被覆除去性がより一層重要となる。
【０００７】
しかしながら、製造コスト低減のために樹脂層を全て紫外線硬化型樹脂で形成すると、最外層とその下層とが密着してしまい、被覆除去性が低下するという問題があった。上記特許文献１，２では最外層と下層との密着性を低下させて被覆除去性を向上させているが、さらなる被覆除去性の向上が望まれている。
本発明の目的は、被覆除去性に優れた光ファイバ心線を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、ガラスファイバ上に一次被覆層及び二次被覆層を設けた光ファイバ心線において、一次被覆層を構成する樹脂に着目し、本発明を完成するに至った。
すなわち、前述した目的を達成するために、本発明に係る光ファイバ心線は、ガラスファイバの周りにフッ素原子を含有する一次被覆層と二次被覆層とを順に積層した光ファイバ心線であって、前記二次被覆層が紫外線硬化型樹脂から形成され、前記一次被覆層におけるフッ素原子の含有量は、一次被覆層の全重量に対して４０質量％以上であることを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る光ファイバ心線は、一次被覆層がフッ化アクリレート樹脂から形成されていることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る光ファイバ心線は、前記一次被覆層のヤング率が１０ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明に係る光ファイバ心線は、前記二次被覆層が最外層であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光ファイバ心線によれば、一次被覆層がフッ素原子を含有することにより、一次被覆層表面の滑性が向上するので、一次被覆層の外側の二次被覆層を容易に被覆除去できる。よって、被覆除去性に優れた光ファイバ心線を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る光ファイバ心線を示す断面模式図である。図１に示すように、光ファイバ心線１は中心にガラスファイバ２を有し、このガラスファイバ２の周りに一次被覆層３が形成されている。この一次被覆層３の周りには、二次被覆層４が設けられている。
【００１４】
一次被覆層３はフッ素原子を含有する。一次被覆層３がフッ素原子を含有することにより、一次被覆層表面の滑性を向上させることができ、一次被覆層３及び二次被覆層４に互いに密着しやすい樹脂を用いた場合であっても、一次被覆層３を残して、二次被覆層４のみを容易に除去することができる。
【００１５】
一次被覆層３のフッ素原子の含有量は、一次被覆層３の全重量の４０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがさらに好ましい。フッ素原子の含有量が４０質量％以上であることにより、被覆除去作業の際に二次被覆層４を容易に除去することができるが、４０質量％未満であると、一次被覆層３と二次被覆層４との密着力が増加するため、二次被覆層４が除去し難くなる場合がある。
なお、一次被覆層３中のフッ素含有量は、イオンクロマトグラフィーを用いて測定することができる。
【００１６】
一次被覆層３にフッ素原子を含有させるには、（ｉ）一次被覆層３をフッ素原子が組成分の一部をなす有機高分子からなる樹脂で形成する、（ii）フッ素化合物（例えば、フッ化ナトリウム等）を一次被覆層３を形成する樹脂に添加する、等の手段が挙げられるが、保存中の安定性に優れる（ｉ）の手段で一次被覆層３を形成することが好ましい。
【００１７】
（ｉ）の手段を用いる場合、フッ素原子を含む樹脂としては、高速で被覆加工を行うことのできる紫外線硬化樹脂の主成分として、反応性の高い樹脂組成物を構成できることから、フッ素化アルキル基を含むアクリレート（2-（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート、２，２，３，３−テトラアフルオロプロピルアクリレート、など）ないしメタクリレート成分（ペンタフルオロベンジルメタクリレート、パーフルオロノルボニルメチルメタクリレート、など）を反応性のモノマー、または反応性オリゴマーとして含むフッ化アクリレート樹脂を用いることが好ましい。このようなフッ素化アルキル基を含むアクリレートとしては、市販品を使用することができ、例えば２−パーフルオロデシルエチルアクリレート、Ｒ−２０２０（ダイキン化成品販売株式会社）を用いることができる。フッ化アクリレート樹脂には、その他の成分として、弾性率と樹脂の粘度を調整するための二重結合を複数備える多官能の架橋剤成分（トリメチロールプロパントリアクリレート、ジアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、など）、１〜５重量％程度の紫外線によりラジカルを発生し樹脂の硬化を開始する開始剤（ベンゾフェノン、アセトフェノン、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、）を配合する。
一次被覆層３を（ii）の手段で形成する場合には、一次被覆層３を構成する樹脂としては、アクリル系樹脂が好ましく、例えば、ウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂等が挙げられる。一次被覆層３に用いることができるアクリル系樹脂として市販品を用いることができ、例えば、デソライト９５０−１０１（ＤＳＭ社）等を用いることができる。
【００１８】
一次被覆層３のヤング率は、１０ＭＰａ以上であることが好ましい。一次被覆層３のヤング率が１０ＭＰａより小さい場合には、光ファイバ心線表面のべとつきや剛性の低下、さらには、些細な外圧によって一次被覆層３が破壊されるといった問題が生じる場合がある。例えば、クロージャ内で光ファイバ心線の取扱う際に、プラスチックの縁等に、３００ｇｆ程度の力で接触してしごかれた場合でも、一次被覆層３が剥がれることがある。
【００１９】
一次被覆層３のヤング率の上限は５００ＭＰａであることが好ましい。一次被覆層３のヤング率の上限が５００ＭＰａであることにより、光ファイバを曲げた場合に一次被覆層からの側圧で生じる伝送特性の劣化を抑え、最外層のみ除去する際に壊れない程度の強度を一次被覆層に付与できる。
【００２０】
二次被覆層４は紫外線硬化型樹脂から形成することが望ましい。特に二次被覆層４を形成する紫外線硬化型樹脂として、ウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂などアクリレート（メタクリレートを含む）系成分を含む樹脂を用いることで、二次被覆層に配合されるアクリレート系成分が一次被覆層のアクリレート系成分と親和性が高いため、一次被覆層のフッ素成分により樹脂成分が弾かれることがなく二次被覆層の外径変動や、表面の凹凸などが生じ難くなる。二次被覆層４に用いる紫外線硬化型樹脂として市販品を用いることができ、例えば、デソライト９５０−１０１（ＤＳＭ社）等を用いることができる。
【００２１】
二次被覆層４を構成する紫外線硬化型樹脂のヤング率は、７００から１３００ＭＰａの範囲内であることが好ましい。二次被覆層４の紫外線硬化型樹脂のヤング率が７００ＭＰａ未満であると、剛性が不足してガラスファイバ２の保護機能が不十分となる場合がある。一方、ヤング率が１３００ＭＰａを超えると、ファイバの保護機能は向上するものの、クッション材としての役割を果たしにくくなり、ガラスファイバが外力による側圧の影響を受けやすくなるため、光伝送特性が低下する場合がある。
【００２２】
光ファイバ心線１において、ガラスファイバ２の外径は８０〜４００μｍ程度である。一次被覆層３の厚さは１０〜１６０μｍの範囲、二次被覆層４の厚さは、５０〜９００μｍの範囲内で設定することができる。
【００２３】
この光ファイバ心線１の製造方法を図２を用いて説明する。図２は、光ファイバ心線１を製造する製造装置の一例を示している。
図２に示すように、光ファイバ心線１の製造装置１１は、光ファイバ母材１２を加熱溶融する加熱炉１３を備え、加熱炉１３の下方には、ガラスファイバ１が通過する経路に沿って、一次被覆用ダイス１５、硬化炉１６、二次被覆用ダイス１７、硬化炉１８、キャプスタン１９及び巻き取りリール２０が設けられている。
【００２４】
この製造装置１１を用いて光ファイバ心線１を製造するには、まず、一次被覆層用ダイス１５及び二次被覆層用ダイス１７に、それぞれ、一次被覆層３及び二次被覆層４を構成する樹脂及び必要に応じて添加剤等を含有する樹脂組成物を充填しておく。この一次被覆層用ダイス１５及び二次被覆層用ダイス１７に、加熱炉１３によって溶融紡糸されたガラスファイバ２を通過させることにより、ガラスファイバ２の周りに樹脂組成物をコーティングする。そして、樹脂組成物を硬化炉１６，１８にて紫外線を照射して硬化させることにより、ガラスファイバ２の周りに一次被覆層３と二次被覆層４とを順に積層した光ファイバ心線１を形成する。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態に係る光ファイバ心線１によれば、一次被覆層３におけるフッ素原子の含有量を一次被覆層の全重量に対して４０質量％以上とすることにより、一次被覆層表面の滑性を向上させることができ、二次被覆層４の被覆除去を容易に行うことができるので、光ファイバ心線の配線時において被覆除去の作業性を優れている。
【００２６】
なお、本発明に係る光ファイバ心線は、一次被覆層に着色剤を添加して、種別等を判別するための着色層とした形態でもよい。図３に、一次被覆層が着色層としても機能する光ファイバ心線の実施形態を示す。
図３に示すように、光ファイバ心線３１は、ガラスファイバ２の周りに２層の樹脂層（プライマリ層３５及びセカンダリ層３６）が形成されている。セカンダリ層３６の周りには着色された一次被覆層３が形成され、一次被覆層３の周りには二次被覆層４が設けられている。
【００２７】
一次被覆層３の厚みは５μｍ程度、二次被覆層４の厚みは３２０μｍ程度であり、光ファイバ心線３１の直径は９００μｍ程度である。このような光ファイバ心線３１は主に屋内配線用として用いられる。
光ファイバ心線３１においても、一次被覆層３がフッ素原子を含有することにより、一次被覆層３を剥離させることなく二次被覆層４の被覆除去を容易に行うことができるので、被覆除去の作業性に優れたものとなる。
【００２８】
その他、前述した実施形態において例示したガラスファイバ２、一次被覆層３、二次被覆層４等の材質，形状，寸法，形態，等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【実施例】
【００２９】
本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
外径１２５μｍのガラスファイバ２上に、外径２００μｍとなるように一次被覆層３を形成し、ついで、外径２５０μｍとなるように二次被覆層４を形成し、図１に示す光ファイバ心線１を形成した。一次被覆層３としては、主成分としてＲ−２０２０（ダイキン化成品販売株式会社）を８０重量％に、架橋剤と開始剤を含んでいるデソライト９５０−２００（ＤＳＭ社）を２０重量％添加して製作したフッ化アクリレート樹脂を用いた。このフッ化アクリレート樹脂のフッ素含有量は、Ｒ−２０２０のフッ素の含有量が約６５重量％であることから、約５１重量％とした。また、二次被覆層４の樹脂はウレタンアクリレート系樹脂（デソライト９５０−１０１（ＤＳＭ社）を用いた。
【００３０】
一次被覆層及び二次被覆層に用いた樹脂のヤング率をＪＩＳ  Ｋ７１１３の方法に従って測定したところ、一次被覆層３の樹脂のヤング率は、３２ＭＰａであり、二次被覆層３の樹脂のヤング率は、７１０ＭＰａであった。
【００３１】
（比較例１）
一次被覆層３の樹脂を、実施例１の樹脂組成分の配合比をＲ−２０２０を５０重量％、デソライト９５０−２００を５０重量％と変えて、フッ素含有量が３２質量％のフッ化アクリレート樹脂に変更したこと以外は、実施例１と同様の条件で光ファイバ心線を作製した。比較例１の光ファイバ心線の一次被覆層及び二次被覆層を構成する樹脂のヤング率については表１に示す。
【００３２】
（実施例２）
一次被覆層３の樹脂を、７５重量％のＮａＢＦ４と２５重量％のデソライト９５０−２００を混合してフッ素含有量が５０質量％の樹脂に変更したこと以外は、実施例１と同様の条件で光ファイバ心線を作製した。実施例２の光ファイバ心線の一次被覆層及び二次被覆層を構成する樹脂のヤング率については表１に示す。
【００３３】
（比較例２）
一次被覆層３の樹脂を、フッ素を含有しないデソライト９５０−２００（ＤＳＭ社）に変更したこと以外は、実施例１と同様の条件で光ファイバ心線を作製した。比較例１の光ファイバ心線の一次被覆層及び二次被覆層を構成する樹脂のヤング率については表１に示す。
【００３４】
以上の実施例１〜２及び比較例１〜２の光ファイバ心線について下記被覆除去性試験を行って、光ファイバ心線の被覆の除去のしやすさについて評価した。
〔被覆除去性試験〕
銅線の被覆除去に用いるニッパに類似した、中心軸線で双方の刃に分割される内径２２０μmの孔部を備えた被覆除去工具を用い、他端側を固定した光ファイバの端末から２０ｍｍの位置でこの工具により二次被覆層の外周側を切断し、工具を光ファイバの長手方向に移動させることで、孔部外周の二次被覆層に力を加えて二次被覆層全体を切断するとともに光ファイバ本体側に接着した一次被覆層を残して、二次被覆層を除去する実験を行った。この際、工具に歪ゲージを取り付けて、二次被覆層を除去する際に生じる最大応力（引抜力）を測定した。
評価基準は以下のとおりとした。
◎：引抜力が５０ｇ以下で、一次被覆層の破壊の無いもの
○：引抜力が５０ｇを超え１００ｇ以下で、一次被覆層の破壊の無いもの
△：引抜力が１００ｇ以上のもの
×：一次被覆層の破壊の生じたもの
【００３５】
【表１】
2006323072.tif 000003
【００３６】
以上の結果から、本発明の光ファイバ心線（実施例１〜２）は、比較例と比べて被覆除去性に優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る光ファイバ心線を示す断面模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光ファイバ心線の製造方法の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光ファイバ心線の製造方法の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    光ファイバ心線
２    ガラスファイバ
３    一次被覆層
４    二次被覆層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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