(57)【要約】【課題】低沸点成分を含有する紫外線硬化性コート材を用いた場合であっても、光ファイバ素線等の品質や、光学的・物理的特性が低下することなく、効率良く光ファイバ素線又は光ファイバ心線を製造する方法を提供する。【解決手段】石英ファイバ又は光ファイバ素線の外周に紫外線硬化性のコート材を塗布し、紫外線を照射して、コート材を硬化させる光ファイバ素線又は光ファイバ心線の製造方法において、沸点２２０℃以下の成分を３質量％以上含有する紫外線硬化性コート材を、ＬＥＤを用いて紫外線照射することを特徴とする光ファイバ素線又は光ファイバ心線の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英ファイバ又は光ファイバ素線の外周に紫外線硬化性のコート材を塗布し、紫外線を照射して、コート材を硬化させる光ファイバ素線又は光ファイバ心線の製造方法において、沸点２２０℃以下の成分を３質量％以上含有する紫外線硬化性コート材を、ＬＥＤを用いて紫外線照射することを特徴とする光ファイバ素線又は光ファイバ心線の製造方法。
【請求項２】
沸点２２０℃以下の成分が、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレートからなる群から選択される一種又は二種以上である請求項１記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ素線又は光ファイバ心線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバ素線は、高速で線引きする石英ファイバの外周に紫外線硬化性のコート材（特許文献１〜３）を塗布しつつ、高出力のメタルハライドランプや高圧水銀ランプ等のＨＩＤランプ（high intensity dischargeランプ）の紫外線を照射して、コート材の硬化反応を進行させることにより、製造されていた。
従来用いられてきたＨＩＤランプでは、ランプによる発熱が非常に大きいため、紫外線を照射するプロセスにおいて石英ファイバに塗布されたコート材の温度が上昇し、コート材に含まれていた低沸点成分（特定のアクリルモノマー等）が硬化反応中に揮発し、揮発したガスが光源カバー等の表面に付着する現象が顕著であった。
【０００３】
この現象が進むと、光源カバー等に付着した有機物が熱分解等して炭化し、光源カバーの透明性が低下する結果、光ファイバ素線の製造効率が低下したり、コート材が十分に硬化せず光ファイバ素線の品質を低下させる等の問題があった。また、特定の低沸点成分が揮発によってコート材から離脱することにより、コート材の組成が変化する結果、コート層の物性バランスが劣化して光ファイバの光学的・物理的特性が低下する問題もあった（特許文献４、５）。
近年、紫外線領域に発光波長を有し強力な紫外線を発生させることができる紫外線発光ダイオード（紫外線ＬＥＤ；以下、単に「ＬＥＤ」という。）が開発されたことから、よりエネルギー効率が高く（発熱が少ない）、長寿命であるＬＥＤを光源に用いて光ファイバ素線又は光ファイバ心線（以下、総称して「光ファイバ」ともいう。）を製造するための検討が進められている（特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３０６１４６号公報
【特許文献２】特開平５−３０６１４７号公報
【特許文献３】特開２００１−１３０９２９号公報
【特許文献４】特開平６−１４４８８３号公報
【特許文献５】特開２０００−１５４０４４号公報
【特許文献６】特開２００３−０８９５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、低沸点成分を含有する紫外線硬化性コート材を用いた場合であっても、光ファイバ素線等の品質や、光学的・物理的特性が低下することなく、効率良く光ファイバ素線又は光ファイバ心線を製造する方法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】
本発明者らは、低沸点成分を含有する紫外線硬化性コート材を、ＬＥＤを用いて紫外線照射することにより、低沸点成分が硬化反応中に揮発するのを抑えることができ、光ファイバ素線等の品質や、光学的・物理的特性が低下することなく、効率良く光ファイバ素線又は光ファイバ心線を製造できることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、石英ファイバ又は光ファイバ素線の外周に紫外線硬化性のコート材を塗布し、紫外線を照射して、コート材を硬化させる光ファイバ素線又は光ファイバ心線の製造方法において、沸点２２０℃以下の成分を３質量％以上含有する紫外線硬化性コート材を、ＬＥＤを用いて紫外線照射することを特徴とする光ファイバ素線又は光ファイバ心線の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、低沸点成分を含有する紫外線硬化性コート材を用いた場合であっても、低沸点成分が硬化反応中に揮発するのを抑えることができ、光ファイバ素線等の品質や、光学的・物理的特性が低下することなく、効率良く光ファイバ素線又は光ファイバ心線を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明において、光ファイバ素線とは、石英ファイバの表面に接して柔軟な一次被覆層を設け、その外側に剛性の高い二次被覆層を設けた多層被覆構造を有するものをいう。
また、光ファイバ心線とは、光ファイバ素線のほか、光ファイバ素線の外側に着色層を設けた光ファイバ着色素線、複数の光ファイバ着色素線を束ねてテープ層でテープ状にした光ファイバテープを含むものである。
【００１０】
紫外線硬化性のコート材は、光ファイバの被覆に通常用いられる一般的な紫外線硬化性光ファイバコート材であればいずれでも良く、沸点２２０℃以下の低沸点成分を３質量％以上、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上含有するものである。
沸点２２０℃以下の成分としては、例えば、２−エチルヘキシルアクリレート（沸点２１４℃）、ｎ−ブチルアクリレート（沸点１４８℃）、イソブチルアクリレート（沸点１３８℃）、メトキシエチルアクリレート（沸点１５５℃）、ｎ−ブチルメタクリレート（沸点１６４℃）、イソブチルメタクリレート（沸点１５５℃）、シクロヘキシルメタクリレート（沸点２１０℃）等が挙げられる。
低沸点成分の沸点は、２１０℃以下であることが好ましく、２００℃以下であることがさらに好ましく、１９０℃以下であることが特に好ましい。より低沸点の低沸点成分を配合して紫外線硬化性のコート材を設計することにより、よりコート層の物性を広範囲に設計することができ、光ファイバ素線を設計するための自由度を高めることができる。
【００１１】
本発明において、上記のような紫外線硬化性コート材は、石英ファイバ又は光ファイバ素線の外周に塗布され、ＬＥＤを用いて紫外線照射して、硬化される。
紫外線照射には、紫外線を発生するＬＥＤランプであれば特に限定なく用いることができる。
ＬＥＤランプはＨＩＤランプ等の従来型ランプに較べて発熱が少ないため、強力なランプで硬化反応を行う光ファイバ素線の製造プロセスにおいても、コート層の温度上昇が少なく、コート材中に含まれる低沸点成分が揮発する現象が起きにくい。
その結果、低沸点成分を含有するコート材を用いた場合であっても、光源カバー等の汚染を抑制して、光ファイバ素線の品質を安定させ、光ファイバ素線の製造効率を上げることができる。
また、発熱の大きいＨＩＤランプを前提にして設計されたコート材と異なり、低沸点成分をより配合してコート層の光学的・物理的特性を改善することも可能となる。例えば、低沸点成分である、２−エチルヘキシルアクリレートやブチル（メタ）アクリレート等を配合して、新たな物性を有するコート層を設計することも可能である。
【００１２】
ＬＥＤによる紫外線照射は、通常の方法により行うことができ、照射出力や照射時間等は、適宜選択して行うことができる。
【実施例】
【００１３】
次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は何らこれら実施例に限定されるものではない。
【００１４】
実施例１及び比較例１［光ファイバ素線の製造］
吉田工業社製線引き装置を用いて、線速２００ｍ／ｍｉｎで光ファイバを製造した。石英母材は信越石英社製Ｓｕｐｒａｓｉｌ−Ｆ３００を使用した。被覆材は、一次被覆としてＪＳＲ社製Ｒ１１７５とブチルアクリレートを９０：１０の質量比で混合したものを使用し、二次被覆としてＪＳＲ社製Ｒ３０３８Ｍとブチルアクリレートを９０：１０の重量比で混合したものを使用した。石英母材を直径１２５μｍに溶融紡糸し、この上に二つの被覆材を同時に塗布し、紫外線の光源として、後述のＬＥＤまたはＨＩＤランプで紫外線を照射することにより被覆材を硬化させ、直径２５０μｍの光ファイバ素線を１０ｋｍ製造した。紫外線照射機の窒素ガスパージは、それぞれ１０リットル／分の流速で行った。
光ファイバ素線の製造中に紫外線照射装置から出る白煙（揮発物が液滴に凝集したもの）の量と、製造後の光源カバーの汚れを目視で評価した。結果を表１に示す。
（実施例１）
発光波長３６５ｎｍ、入力電力１ｋＷのＬＥＤの光源ユニット２台を上下に並べて使用した。
（比較例１）
入力電力６ｋＷのＨＩＤランプ１台を使用した。
【００１５】
【表１】
2016204241.tif 000002
【００１６】
表１の結果より、ＬＥＤの光源ユニットを使用した場合、被覆材中に沸点２２０℃以下であるブチルアクリレートが１０質量％含まれていても、光ファイバ製造時の白煙（揮発物）が少なく、光源カバーの汚れが少ないことを示す結果が得られた。一方、ＨＩＤランプを用いた場合には、光ファイバ製造時の白煙が多く、光源カバーの汚れが多いことを示す結果が得られた。
以上より、低沸点成分を含有する紫外線硬化性コート材を用いた場合であっても、ＬＥＤを用いて紫外線を照射することにより、低沸点成分が硬化反応中に揮発するのを抑えることができ、光ファイバ素線等の品質や、光学的・物理的特性が低下することなく、効率良く光ファイバ素線又は光ファイバ心線を製造することができる。