(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英系ガラス光ファイバに、ｎ層（ｎは２以上の整数）の紫外線硬化樹脂層を被覆してなる被覆光ファイバにおいて、
前記ｎ層の紫外線硬化樹脂層のそれぞれにおける下記式：
【数１】
0004134724.tif 000015
で定義される収縮応力指標ＦＩの総和が３〔Ｎ〕以下であり、
前記ｎ層の紫外線硬化樹脂層のうちの１層目の紫外線硬化樹脂層が、
分子量が５０００以上のオリゴマーと、
炭素数５〜１１のメチレン基を有する多官能モノマーと、
複素環を有するモノマーおよび／または複員環を有するモノマーと、
を含有し、且つ前記オリゴマーに対する前記多官能モノマーの重量比が０．０２〜０．０４である樹脂組成物を硬化して得られ、前記１層目の紫外線硬化樹脂層の破断強度が４．０ＭＰａ以上である、被覆光ファイバ。
【請求項２】
前記ｎ層の紫外線硬化樹脂層のうち前記石英系ガラス光ファイバに密着する１層目の紫外線硬化樹脂層の２３℃におけるヤング率が０．７ＭＰａ以下である、請求項１に記載の被覆光ファイバ。
【請求項３】
前記ｎ層の紫外線硬化樹脂層のうち１層目の紫外線硬化樹脂と前記石英系ガラスとの密着力が５０〜２００Ｎ／ｍである、請求項１に記載の被覆光ファイバ。
【請求項４】
前記ｎ層の紫外線硬化樹脂層のうち１層目の紫外線硬化樹脂層の破断強度が１．８ＭＰａ以上である、請求項１に記載の被覆光ファイバ。
【請求項５】
ｎが３である場合において、３層の紫外線硬化樹脂層のうちの２層目の紫外線硬化樹脂層の２３℃におけるヤング率が１５０〜１０００ＭＰａであり、且つ３層目の紫外線硬化樹脂層の２３℃におけるヤング率が１０００ＭＰａより大きく１５００ＭＰａ以下である、請求項１に記載の被覆光ファイバ。
【請求項６】
前記石英系ガラス光ファイバが、６０μｍ２以上の実効コア断面積を有する分散シフトファイバである、請求項１に記載の被覆光ファイバ。
【請求項７】
前記石英系ガラス光ファイバが負分散ファイバであり、前記石英系ガラス光ファイバにおいて、波長範囲１．５２〜１．６２μｍ内のいずれかの波長における波長分散Ｄと分散スロープＳとの比（Ｓ／Ｄ）が０．００１〜０．００４（１／ｎｍ）である、請求項１に記載の被覆光ファイバ。
【請求項８】
前記石英系ガラス光ファイバが負分散ファイバであり、前記石英系ガラス光ファイバにおいて、波長範囲１．５２〜１．６２μｍ内のいずれかの波長における波長分散Ｄと分散スロープＳとの比（Ｓ／Ｄ）が０．００４〜０．０２０（１／ｎｍ）である、請求項１に記載の被覆光ファイバ。
【請求項９】
前記ｎ層の紫外線硬化樹脂層が着色層で被覆されている、請求項１に記載の被覆光ファイバ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の被覆光ファイバを複数本備えることを特徴とする光ファイバテープ心線。
【請求項１１】
中心抗張力体と、前記中心抗張力体の周囲に配置される複数本の被覆光ファイバとを備える光ファイバユニットにおいて、
前記被覆光ファイバが、請求項１〜９のいずれか一項に記載の被覆光ファイバである、光ファイバユニット。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光通信に使用される被覆光ファイバ、これを用いた光ファイバテープ心線及び光ファイバユニットに関するものである。
背景技術
光通信に使用される被覆光ファイバは、一般に光ファイバに樹脂を被覆してなり、樹脂は、外力に対して光ファイバの光伝送損失を増加させないために、通常は内層のプライマリ樹脂層と、外層のセカンダリ樹脂層の２層で構成される。
こうした被覆光ファイバは、例えば特開平８−２４８２５０号公報に開示されている。同公報に記載の被覆光ファイバにおいては、プライマリ樹脂層として、ヤング率が１．０〜３．０ＭＰａでありガラス転移点が−１０℃以下のものが用いられ、セカンダリ樹脂層として、ヤング率が４００ＭＰａ以上のものが用いられている。
発明の開示
ところで、被覆光ファイバは、海底光通信にも使用されている。そのため、例えば０〜５℃という低温環境下、更には陸上通信網への適用といった汎用性を考慮して−４０℃程度の低温でも良好な伝送特性の実現が望まれている。
本発明者らは、前述した従来の公報に記載の被覆光ファイバについて検討した。その結果、前述した従来の公報に記載の被覆光ファイバは、０〜５℃の低温環境下においても伝送特性が悪化する場合があり、特に波長多重伝送方式（ＷＤＭ）による低温環境下での光通信への実用化が困難となる場合があった。
従って、本発明は、低温環境下での伝送特性の悪化を十分に防止することができる被覆光ファイバ、これを用いた光ファイバテープ心線及び光ファイバユニットを提供することを目的とする。
本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、石英系ガラス光ファイバにｎ層の紫外線硬化樹脂層を被覆してなる被覆光ファイバにおいて、各層の−４０℃におけるヤング率、断面積、実効線膨張係数等に基づいて定義される収縮応力指標ＦＩの総和が一定値以下になる場合に、被覆光ファイバの低温での伝送特性の悪化を十分に防止し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、石英系ガラス光ファイバに、ｎ層（ｎは２以上の整数）の紫外線硬化樹脂層を被覆してなる被覆光ファイバにおいて、
前記ｎ層の紫外線硬化樹脂層のそれぞれにおける下記式：
0004134724.tif 000002
で定義される収縮応力指標ＦＩの総和が３〔Ｎ〕以下である。
また、本発明は、上記被覆光ファイバを複数本備える光ファイバテープ心線である。更に、本発明は、中心抗張力体と、前記中心抗張力体の周囲に配置される複数本の被覆光ファイバとを備える光ファイバユニットにおいて、前記複数本の被覆光ファイバのそれぞれが、上記被覆光ファイバである。
これらの発明は、低温での伝送損失の悪化を十分に防止し得る被覆光ファイバを含むため、低温での伝送損失の悪化を十分に防止することが可能となる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施形態について説明する。
まず本発明の被覆光ファイバについて説明する。
本発明の被覆光ファイバは、石英系ガラス光ファイバにｎ層の紫外線硬化樹脂層を被覆してなるものである。ここで、ｎは２以上の整数であり、通常は２又は３である。図１Ａにおいては、石英系ガラス光ファイバ１の外周に２層の紫外線硬化樹脂層２，３を被覆してなる被覆光ファイバ、即ちｎが２である被覆光ファイバ４が示されている。
本発明の被覆光ファイバに用いられる石英系ガラス光ファイバは、シングルモード光ファイバであれば、ステップインデックス型等、如何なる屈折率分布を有していてもよいが、波長約１．５５μｍにおける分散がゼロになるような屈折率分布を有する光ファイバ、即ち分散シフトファイバ、特にＮＺ型波長分散シフトファイバ（非零分散シフトファイバ）が好ましく、しかもその実効コア断面積（Ａｅｆｆ）が６０μｍ２以上であることが好ましい。実効コア断面積を６０μｍ２以上とするのは、実効コア断面積が６０μｍ２未満の場合、非線形現象が発生しノイズが発生しやすくなる傾向があるからである。また、実効コア断面積は、１３０μｍ２以下であることが好ましい。実効コア断面積が１３０μｍ２を超えると伝送特性がファイバの曲げに極めて敏感となり損失が増加しやすくなる傾向がある。
その他の本発明の被覆光ファイバに用いられる石英系ガラス光ファイバとしては、負分散ファイバが考えられる。
負分散ファイバにおいては、波長範囲１．５２〜１．６２μｍ内のいずれかの波長における波長分散Ｄと分散スロープＳとの比（Ｓ／Ｄ）が０．００１〜０．００４（１／ｎｍ）であることが好ましい。光源と光検出器との間の光伝送路として、標準的なシングルモード光ファイバ（波長１．３μｍ付近で分散がゼロになる光ファイバ）に上記負分散ファイバを接続したものを用いると、上記負分散ファイバにより、標準的なシングルモード光ファイバの分散と分散スロープを補償することができる。
また、上記負分散ファイバにおいては、波長範囲１．５２〜１．６２μｍ内のいずれかの波長における波長分散Ｄと分散スロープＳとの比（Ｓ／Ｄ）が０．００４〜０．０２０（１／ｎｍ）であることが好ましい。光源と光検出器との間の光伝送路として、非零分散シフト光ファイバに上記負分散ファイバを接続したものを用いると、上記負分散ファイバにより、非零分散シフト光ファイバの分散と分散スロープを補償することができる。
上記分散シフト光ファイバ及び負分散ファイバは、例えば屈折率を増加させるゲルマニア（ＧｅＯ２）と、屈折率を低下させるフッ素を適宜用い、適切な屈折率分布形状を形成することにより得ることができる。
本発明の被覆光ファイバに用いる石英系光ファイバの外径は、通常は１１５〜１３５μｍであり、好ましくは１２４〜１２６μｍである。
本発明の被覆光ファイバにおいては、ｎ層の紫外線硬化樹脂層のそれぞれにおける収縮応力指標ＦＩの総和が３〔Ｎ〕以下である。ここで、収縮応力指標ＦＩは下記式：
0004134724.tif 000003
で定義される。
上記式において、実効線膨張係数は、温度変化による線収縮だけでなく、硬化による硬化収縮をも考慮したものである。即ち、紫外線硬化性樹脂組成物が紫外線照射装置内で硬化した時には、紫外線ランプからの輻射熱及び紫外線硬化性樹脂組成物自体の硬化反応熱により紫外線硬化樹脂層の温度は１００℃以上の高温になっている。このため、光ファイバが紫外線照射装置を出た後に温度が下がると、紫外線硬化樹脂層はその線膨張係数に従って収縮する。しかしながら、硬化反応を起こすと硬化収縮も起こるため、実際には紫外線硬化性樹脂組成物が塗布された後、硬化直前の外径から線膨張係数分の収縮だけでなく、硬化収縮率分の収縮も起こるのである。ＦＩの式において温度差は１９０℃（−４０℃と１５０℃の差）で代表できる。従って、実効線膨張係数は、具体的には、下記式：
αｅｆｆ〔１０−６／℃〕
＝｛−４０℃〜１５０℃の平均線膨張係数αａ〔１０−６／℃〕｝
＋｛硬化収縮による収縮率（線収縮率）ｓ’〔１０−６／℃〕÷１９０×１０６｝・・・（１）
で表される。
ここで、線収縮率ｓ’は、下記式：
ｓ’＝｛１−（１−ｓ）１／３｝・・・（２）
（式中、ｓは硬化収縮率を表す）
で表される。また硬化収縮率ｓは、下記式：
ｓ＝（ρａ−ρｂ）／ρｂ・・・（３）
（式中、ρｂは被覆層の硬化前の比重、ρａは被覆層の硬化後の比重を表す）
で表される。
ｎ層の紫外線硬化樹脂層のそれぞれにおける収縮応力指標ＦＩの総和が３〔Ｎ〕を超えると、低温環境下における伝送特性が悪化する。
収縮応力指標ＦＩの総和の下限は、好ましくは０．６Ｎである。
ｎ層の紫外線硬化樹脂層のうち石英系ガラス光ファイバに密着する１層目の紫外線硬化樹脂層の２３℃におけるヤング率は、好ましくは０．７ＭＰａ以下であり、より好ましくは０．５ＭＰａ以下である。ヤング率が０．７ＭＰａを超えると、被覆光ファイバが歪みを受けた場合に歪緩和効果が発揮されず、伝送損失が増加する傾向がある。また、１層目の紫外線硬化樹脂層の２３℃におけるヤング率は、好ましくは０．１ＭＰａ以上であり、より好ましくは０．３ＭＰａ以上である。ヤング率が０．１ＭＰａ未満では、強度が低くなりすぎて被覆光ファイバの製造中に被覆にかかる歪みにより１層目紫外線硬化樹脂層が破断（破壊）される傾向がある。
ここで、紫外線硬化樹脂層のヤング率は次のようにして測定される。即ちまず被覆光ファイバに用いる紫外線硬化樹脂層と同じ材料でシート状の紫外線硬化樹脂層を作製し、このシート状の紫外線硬化樹脂層について引張試験を行う。これにより紫外線硬化樹脂層のヤング率が測定される。
本発明の被覆光ファイバにおいては、ｎ層の紫外線硬化樹脂層のうちの１層目の紫外線硬化樹脂と石英系ガラスとの密着力が５０〜２００Ｎ／ｍであることが好ましく、７０〜１５０Ｎ／ｍであることがより好ましい。密着力が５０Ｎ／ｍ未満では、密着力が不十分であり、石英系ガラス光ファイバからの１層目の紫外線硬化樹脂層の剥離発生による低温での伝送損失増の可能性が大きくなる傾向があり、また後述する揺動ガイドローラに被覆光ファイバ２４を押しつける力が大きくなると、１層目紫外線硬化樹脂層２がガラス光ファイバ１から剥離する傾向がある。一方、密着力が２００Ｎ／ｍを超えると、被覆光ファイバの接続に際して、紫外線硬化樹脂層の除去作業が困難となる傾向がある。
ｎ層の紫外線硬化樹脂層のうちの１層目の紫外線硬化樹脂層２の破断強度は１．８ＭＰａ以上であることが好ましい。この場合、被覆光ファイバが歪みを受けた場合に、紫外線硬化樹脂層内部の破壊によるボイドの発生を十分に防止でき、ボイド発生による低温での伝送損失増の可能性を十分に抑制することができる。上記破断強度の上限は、好ましくは１００ＭＰａである。破断強度が１００ＭＰａを超えると、被覆の除去作業が困難となる傾向がある。
ｎが３である場合、即ち紫外線硬化樹脂層が３層である場合においては、２層目の紫外線硬化樹脂層３の２３℃におけるヤング率が１５０〜１０００ＭＰａであり、且つ３層目の紫外線硬化樹脂層の２３℃におけるヤング率が１０００ＭＰａより大きく１５００ＭＰａ以下であることが好ましい。この場合、側圧特性がより改善され、外傷による破断が十分に防止される。
また、本発明の被覆光ファイバは、図１Ｂに示すように、ｎ層の紫外線硬化樹脂層２，３上に着色層３０を被覆してなるものであってもよい。着色層３０は、被覆光ファイバ３１の識別のために用いるものであり、着色しているものであれば特に制限されない。着色層３０は、例えば紫外線硬化型樹脂に顔料を入れたもので構成される。
上記紫外線硬化樹脂層は、紫外線照射により硬化しうる樹脂組成物に紫外線を照射してなるものであり、樹脂組成物は、例えばポリエーテルウレタンアクリレート系樹脂等のほか、これら樹脂を希釈する希釈モノマーを含む。また樹脂組成物は、必要に応じて光重合開始剤やシランカップリング剤、極性モノマーや複素環を有するモノマー、複員環を有するモノマー等を含んでも良い。
上記ポリウレタンアクリレート系樹脂としては、例えば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及び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のほか、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、エチレンオキシド及びテトラヒドロフランから合成された重合性オリゴマー、又は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及び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等が用いられる。
上記希釈モノマーは、上記ポリエーテルウレタンアクリレート系樹脂等を溶解し得るものであれば特に制限されず、上記希釈モノマーとしては、例えばＮ−ビニルピロリドンやＮ−ビニルカプロラクタム等の単官能性希釈モノマーや、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートやエチレングリコールジ（メタ）アクリレート等の多官能性希釈モノマー等が挙げられる。希釈モノマーは、単官能性希釈モノマーと多官能性希釈モノマーとの混合物であってもよい。また、光重合開始剤としては、例えばベンジルジメチルケタール、ベンゾインエチルエーテル、４−クロロベンゾフェノン、３−メチルアセトフェノン、２，４，６−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、チオキサントン等が挙げられる。上記シランカップリング剤としては、例えば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。また上記極性モノマーとしては、例えば、アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリロイルモルホリン等が挙げられる。上記複素環としては、例えばラクタムが挙げられ、上記複素環を有するモノマーとしては、例えばＮ−ビニルカプロラクタムが挙げられる。更に上記複員環を有するモノマーとしては、例えばイソボルニルアクリレートが挙げられる。
１層目の樹脂組成物７ａは、分子量が５０００以上のオリゴマーと、炭素数５〜１１のメチレン基を有する多官能モノマーと、上記の複素環を有するモノマーおよび／または上記の複員環を有するモノマーとを含有し、且つ前記オリゴマーに対する前記多官能モノマーの重量比が０．０２〜０．０４であることが好ましい。
上記オリゴマーの分子量が５０００未満では、１層目の紫外線硬化樹脂層のヤング率が高くなる傾向がある。またオリゴマーの分子量は３０，０００以下であることが好ましい。分子量が３０，０００を超えると、得られる組成物の粘度が高くなりすぎ、取り扱いにくくなる傾向がある。上記オリゴマーとしては、例えばポリエーテルジオールを挙げることができる。
上記多官能モノマーのメチレン基の炭素数が５未満では１層目紫外線硬化樹脂層のヤング率が大きくなりすぎ、側圧ロス増の低減、被覆除去が困難となる傾向がある。一方、メチレン基の炭素数が１１を超えると、１層目紫外線硬化樹脂層の破断強度が小さくなり、１層目紫外線硬化樹脂層内でボイドが発生しやすくなる傾向がある。上記多官能モノマーとしては、例えばノナンジオールジアクリレートを挙げることができる。
また上記オリゴマーに対する上記多官能モノマーの重量比が０．０２未満では１層目紫外線硬化樹脂層の破断強度が小さくなり、１層目紫外線硬化樹脂層内でボイドが発生しやすくなる傾向がある。一方、０．０４を超えると、１層目紫外線硬化樹脂層のヤング率が大きくなりすぎ、側圧ロス増の低減、被覆除去が困難となる傾向がある。
なお、上記１層目樹脂組成物７ａは、脂肪族系モノマーを更に含んでいてもよい。
上記１層目の樹脂組成物７ａを硬化して得られる１層目紫外線硬化樹脂層の破断強度は４．０ＭＰａ以上であることが好ましい。破断強度が４．０ＭＰａ未満では、１層目紫外線硬化樹脂層中にボイドが発生する傾向がある。
紫外線硬化樹脂層のヤング率及び破断強度の調整は次のようにして行われる。即ち、紫外線硬化樹脂層のヤング率及び破断強度を小さくするためには、ポリエーテルウレタンアクリレート系樹脂のポリエーテル部分の分子量を大きくしたり、直鎖状で分子量の大きい単官能性希釈モノマーを用いればよい。
一方、ヤング率及び破断強度を大きくするには、ポリエーテルウレタンアクリレート系樹脂の分子量を小さくしたり、ウレタン部分の剛性を上げたりすればよい。あるいは、希釈モノマーとして上記多官能性希釈モノマーを用い、その樹脂組成物中の配合量を増やしたり、希釈モノマーとして、剛性の高いモノマーを用いればよい。
石英系ガラスと１層目の紫外線硬化樹脂との密着力は、１層目の紫外線硬化樹脂層に使用する上記極性モノマー又は上記シランカップリング剤の添加量を調整することで調整することができる。
線膨張係数は、次のようにして調整することが可能である。即ち、ポリエーテルウレタンアクリレート系樹脂中のウレタン結合を少なくすることで、高温での膨張分を低減させることができ、結果として、−４０〜１５０℃の平均の線膨張係数αａを低減することができる。また、剛性の高い部分（ベンゼン環など）を多く含むポリエーテルウレタンアクリレート系樹脂を用いると、−４０〜１５０℃の全範囲にわたって線膨張係数を低減することができる。
次に、本発明の被覆光ファイバの製造方法の一例について説明する。
まず本発明の被覆光ファイバの製造方法を実施する線引装置の構成について説明する。
図２は、本発明の被覆光ファイバを製造する線引装置の一例を示す概略図である。図２に示すように、線引装置５は線引炉６を有しており、その鉛直下方に、１層目樹脂組成物を入れたダイス７、第１紫外線照射装置８、２層目樹脂組成物を入れたダイス９、第２紫外線照射装置１０、直下ローラ１１を順次備えている。第１紫外線照射装置８は容器１３を備えており、容器１３内に、１層目樹脂組成物を塗布した光ファイバを通すための円筒状石英ガラス管１４を備えている。また、容器１３内であってガラス管１４の外側には紫外線ランプ１５が配設され、容器１３の内側には反射鏡１６が取り付けられている。また第２紫外線照射装置１０は、第１紫外線照射装置８と同様に、容器１７、円筒状石英ガラス管１８、紫外線ランプ１９、反射鏡２０を備えている。更に、線引装置５は、直下ローラ１１の近傍に、被覆光ファイバ４を巻き取る巻取機１２を備えている。
このような線引装置５において被覆光ファイバ４を製造する場合、まず石英系ガラスをベースとする円柱状の光ファイバ母材２１を用意する。光ファイバ母材２１は、光ファイバのコアとなるべきコア部と、コア部の外周に設けられ光ファイバのクラッドとなるべきクラッド部とからなる。
この光ファイバ母材２１を線引炉６に通し、その先端を溶融させて光ファイバ１を得る。この光ファイバ１を、１層目樹脂組成物を入れたダイス７に通し、ここで光ファイバ１に１層目樹脂組成物を塗布する。１層目樹脂組成物が塗布された光ファイバ１には、第１紫外線照射装置８により紫外線を照射し、これにより１層目樹脂組成物を硬化させて、光ファイバ１に１層目紫外線硬化樹脂層を被覆する。
１層目紫外線硬化樹脂層で被覆された光ファイバは、２層目樹脂組成物を入れたダイス９に通し、ここで１層目紫外線硬化樹脂層上に２層目樹脂組成物を塗布する。２層目樹脂組成物が塗布された光ファイバには、第２紫外線照射装置１０により紫外線を照射し、これにより２層目樹脂組成物を硬化させて、１層目紫外線硬化樹脂層に２層目紫外線硬化樹脂層を被覆する。
こうして被覆光ファイバ４が得られ、被覆光ファイバ４は、直下ローラ１１を介して巻取機１２により巻き取られる。
なお、ここでは、紫外線硬化樹脂層が２層の場合を例に説明したが、本発明の被覆光ファイバは３層以上であってもよい。
図３は、本発明の光ファイバテープ心線の一実施形態を示す断面図である。図３に示すように、本実施形態に係る光ファイバテープ心線４０は、テープ状の被覆層４１中に、紫外線硬化樹脂層に着色層を被覆した被覆光ファイバ４’を複数本並べた状態で配置してなるものである。この光ファイバテープ心線４０は、複数本の被覆光ファイバ４’を並べて配置し、この状態で、例えば紫外線照射により硬化し得る樹脂組成物を塗布し、これに紫外線を照射して硬化せしめ、被覆層４１を形成することにより得ることができる。
図４は、本発明の光ファイバユニットの一実施形態を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態に係る光ファイバユニット５０は、スチール等からなる中心抗張力体５１と、この中心抗張力体５１の周囲に配置される複数本の被覆光ファイバ４’とを備えており、この被覆光ファイバ４’の周囲には、第１紫外線硬化樹脂層５２、第２紫外線硬化樹脂層５３が順次被覆されている。なお、図４に示すように、複数本の被覆光ファイバ４’はそれぞれ、互いに識別し得るように着色層５４を備えていてもよい。
次に、本発明の内容を、実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例１〜８
（被覆光ファイバの製造）
図２に示す線引装置５を用いて次のようにして被覆光ファイバ４を作製した。まず光ファイバ母材１の先端を、１９５０℃に加熱した線引炉６に挿入し、溶融線引して、２重コア型の屈折率プロファイルを有し８５μｍ２の実効コア断面積を有する外径１２５μｍの分散シフト光ファイバ１とした。これを１層目用樹脂組成物を入れたダイス７に通して１層目樹脂組成物を塗布し、続いてこれに第１紫外線照射装置８にて紫外線を照射して硬化させた。こうして光ファイバ１上に１層目の紫外線硬化樹脂層を形成した。１層目樹脂組成物としては、表１に示されるものを用いた。また、紫外線ランプとしては、メタルハライドランプを用いた。
0004134724.tif 000004
次に、１層目紫外線硬化樹脂層を形成した光ファイバを、２層目樹脂組成物を入れたダイス９に通して２層目樹脂組成物を塗布し、続いてこれに第２紫外線照射装置１０にて紫外線を照射して硬化させた。こうして１層目紫外線硬化樹脂層上に２層目紫外線硬化樹脂層を形成し、被覆光ファイバ４を得た。２層目の樹脂組成物としては、表１に示されるものを用いた。なお、１層目樹脂組成物及び２層目樹脂組成物の組成は表２、表３の通りである。
0004134724.tif 000005
0004134724.tif 000006
こうして得られた被覆光ファイバ４を、直下ローラ１１を介して張力５０ｇで巻取機１２に巻き取った。
この被覆光ファイバについて、１層目紫外線硬化樹脂層及び２層目紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数、ＦＩを算出した。また、得られた被覆光ファイバについて、低温伝送特性、側圧特性、１層目紫外線硬化樹脂と石英ガラスとの密着力、被覆除去性を調べると共に、低温試験後の被覆光ファイバにおける光ファイバと１層目紫外線硬化樹脂層間の剥離発生状況（耐剥離性）の観察及び１層目紫外線硬化樹脂層中のボイド（耐ボイド性）の観察及び高張力スクリーニングテストを行った。更に、１層目紫外線硬化樹脂層及び２層目紫外線硬化樹脂層のそれぞれについて破断強度を測定した。
（紫外線硬化樹脂層のヤング率の算出）
紫外線硬化樹脂層のヤング率は次のようにして測定した。即ち、まず表２に示す樹脂組成物を用意し、窒素雰囲気下、１００ｍＪ／ｃｍ２の照射量で紫外線を照射し、厚さ１００μｍのシートを得た。こうして得られたシートを遮光し、２３℃±２℃、５０±５％ＲＨで２４時間以上放置することによりシートの状態調整を行った。次に、このシートをもとに、ＪＩＳ２号のダンベル形状をした試験片を作製し、この試験片について標線間距離２５ｍｍ、チャック間距離２５ｍｍ、引張速度５０ｍｍ／分で引張試験を行い、ヤング率を算出した。その他はＪＩＳＫ７１２７に準じた。ヤング率は２３℃と−４０℃のそれぞれの温度で算出した。結果を表１に示す。
なお、引張試験は、２３℃におけるヤング率の測定についてはＴＯＹＯ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ製ＴＥＮＳＩＬＯＮ／ＵＴＭ−３を用いて行い、−４０℃におけるヤング率の測定についてはＴＯＹＯＳＥＩＫＩ  ＳＥＩＳＡＫＵＳＨＯ，ＬＴＤ．製ＳＴＲＯＧＲＡＰＨ−Ｔを用いて行った。
（平均線膨張係数αａの測定）
１層目紫外線硬化樹脂層と２層目紫外線硬化樹脂層の線膨張係数を測定するために、１層目紫外線硬化樹脂層と同じ材料からなるフィルム状試験片（厚さ１００μｍ×幅５ｍｍ×長さ２５ｍｍ）を作製した。同様にして、２層目紫外線硬化樹脂層と同じ材料からなるフィルム状試験片を作製した。試験片の作製に際しては、１層目樹脂組成物及び２層目樹脂組成物のそれぞれに対し、窒素雰囲気下、１００ｍＪ／ｃｍ２の照射光量で紫外線を照射した。これらフィルム状試験片についてＴＭＡ（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて平均線膨張係数αａ（１０−６／℃）を求めた。平均線膨張係数αａ（１０−６／℃）は、−４０℃〜１５０℃の線膨張係数の平均値として算出した。結果を表１に示す。
（硬化収縮率ｓの算出）
被覆光ファイバの作製中に、１層目樹脂組成物の比重と、１層目紫外線硬化樹脂層の比重を測定し、既に示した式（３）により硬化収縮率ｓを算出した。結果を表１に示す。
（線収縮率ｓ’の算出）
線収縮率ｓ’は、上記のようにして算出した硬化収縮率ｓに基づき、既に示した式（２）により算出した。結果を表１に示す。
（実効線膨張係数αｅｆｆの算出）
実効線膨張係数αｅｆｆは、平均線膨張係数αａ、及び線収縮率ｓ’に基づき既に示した式（１）により算出した。結果を表１に示す。
（低温伝送特性）
低温伝送特性は次のようにして評価した。即ち長さ３０００ｍの被覆光ファイバを直径約２８０ｍｍの環状に束ねて温度プログラミングが可能な恒温槽に入れ、恒温槽での水温を２５℃から−４０℃まで低下させた後、２５℃まで戻し、これを１サイクルとして１０サイクルのヒートサイクルを行った。このとき、被覆光ファイバの一端には波長１．５５μｍのＬＥＤ光源を接続し、他端には光検出器を接続し、１０サイクルの２５℃と−４０℃における伝送ロスを測定した。そして、２５℃の伝送ロスに対する−４０℃の伝送ロスの変化分を算出した。この変化分が０．０００ｄＢ／ｋｍより大きい場合は低温環境下で伝送特性が悪化し得るものと判断して「×」で表し、−０．００２ｄＢ／ｋｍ〜０．０００ｄＢ／ｋｍである場合は低温環境下での伝送特性の悪化を十分に防止し得るものと判断して「○」で表し、−０．００２ｄＢ／ｋｍより小さい場合は低温環境下での伝送特性の悪化をより十分に防止し得るものと判断して「◎」で表した。結果を表４に示す。
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（側圧特性の評価）
１０００番のサンドペーパーを巻き付けた胴径約２８０ｍｍのボビンに張力１００ｇで被覆光ファイバを長さ６００ｍだけ巻いた状態と、長さ１０００ｍの被覆光ファイバを環状に束ねた状態のそれぞれにおいて、波長１．５５μｍでの伝送ロスをＯＴＤＲによりそれぞれ測定し、前者の伝送損失から後者の伝送損失を差し引いて伝送ロス増を求めた。伝送ロス増が１ｄＢ／ｋｍより大きい場合は側圧特性が良好でないと判断して「×」で表し、伝送ロス増が０．５ｄＢ／ｋｍより大きく１ｄＢ／ｋｍ以下である場合は、側圧特性が良好と判断して「○」で表し、伝送ロス増が０．５ｄＢ／ｋｍ以下である場合は極めて良好と判断して「◎」で表した。結果を表４に示す。
（密着力の測定）
石英ガラスと１層目紫外線硬化樹脂との密着力の測定は次のようにして行った。まず石英ガラス板を５分間以上硫酸に浸漬して表面を洗浄した。洗浄した石英ガラス板上に、１層目樹脂組成物を塗布した後、紫外線を照射して硬化させ、厚さ２５０μｍ、幅５０ｍｍの樹脂シートを形成した。このとき紫外線照射光量は１００ｍＪ／ｃｍ２とした。得られた樹脂シートは、２５℃で５０％ＲＨの雰囲気下で１週間放置した。そして、この樹脂シートを石英ガラス板から剥がし、１８０°の方向に折り曲げて引張速度２００ｍｍ／分で５０ｍｍだけ引き剥がした。上記以外は、ＪＩＳ  Ｚ０２３７に準じた。ここでの密着力は、樹脂シートを石英ガラス板から引き剥がす際の力の最大値を樹脂シートの単位幅あたりに換算したものとした。結果を表４に示す。
（低温伝送特性試験後の光ファイバと１層目紫外線硬化樹脂層間の剥離発生状況の観察）
低温伝送特性試験による被覆光ファイバの被覆状態は、低温伝送特性試験後に屈折率調整用のマッチングオイルに被覆光ファイバを浸漬後、その側面方向から光学顕微鏡で５０倍に拡大して観察することで確認した。そして、１層目紫外線硬化樹脂層が光ファイバから剥離している場合には低温環境下において剥離が起こりやすい（耐剥離性がない）と判断して「×」で表し、１層目紫外線硬化樹脂層が光ファイバから剥離していない場合には低温環境下においても剥離が十分に起こり難い（耐剥離性がある）ものと判断して「○」で表した。結果を表４に示す。
（被覆除去性の評価）
被覆光ファイバの被覆除去性を評価するために、光ファイバテープ心線を作製した。光ファイバテープ心線の作製に際しては、上記のようにして得られた被覆光ファイバを４本並べ、これに紫外線硬化性樹脂組成物を塗布した後、紫外線を照射して硬化せしめ、４本の被覆光ファイバを一括被覆した。紫外線硬化性樹脂組成物としては、２−ヒドロキシエチルアクリレート及び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る重合性オリゴマーを７０重量％、希釈モノマーとしてのＮ−ビニルピロリドンを２８重量％、光重合開始剤としての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２重量％含むものを用いた。
こうして得られた光ファイバテープ心線について一括被覆の除去性を次のようにして評価した。即ち光ファイバテープ心線の一端の被覆を、加熱リムーバ（住友電気工業（株）製ＪＲ−４Ａ）を用いて手動で一括除去した。加熱リムーバのヒータの加熱温度は９０℃とした。このときの被覆除去性の結果を表４に示す。表４において、４本のガラスファイバをむき出しにできる場合には、被覆光ファイバの被覆除去性が良好と判断して「○」と表示し、ガラスファイバをむき出しにできない場合には、被覆光ファイバの被覆除去性が良好でないと判断して「×」と表示した。
（高張力スクリーニングによる断線頻度の測定）
被覆光ファイバに２１．６Ｎの引張張力をかけてスクリーニングを行い、被覆光ファイバの断線頻度を調べた。断線頻度が５回／１０００ｋｍ以下の場合を高張力スクリーニングによる断線が起こりにくいと判断して「○」で表し、それ以外の場合を「×」とした。結果を表４に示す。
（破断強度の測定）
１層目紫外線硬化樹脂層の破断強度は次のようにして求めた。即ち１層目樹脂組成物と同じ材料を石英ガラス基板上に塗布し、これらに窒素雰囲気下１００ｍＪ／ｃｍ２の光量で紫外線を照射し硬化させ、厚さ約１００μｍの樹脂シートを作製した。樹脂シートの形状は、ＪＩＳ２号ダンベル形状とした。この樹脂シートを遮光し、２３℃±２℃、５０±５％ＲＨで２４時間以上状態調整した。そして、この樹脂シートについて、引張試験機（ＴＯＹＯ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ製ＴＥＮＳＩＬＯＮ／ＵＴＭ−３）を用いて、標線間距離２５ｍｍ、チャック間隔８０±５ｍｍ、引張速度５０ｍｍ／分で破断するまで引張り試験を行い、破断時の応力を破断強度とした。引張り試験において、上記以外はＪＩＳＫ７１２７に準じた。結果を表４に示す。
（光ファイバと１層目の紫外線硬化樹脂層界面の剥離状況、１層目の紫外線硬化樹脂層中のボイドの観察）
得られた被覆光ファイバについて上記高張力スクリーニングを行った後に、巻き取りボビンから被覆光ファイバを繰り出し、屈折率調整用マッチングオイルに浸潰してこれを５０倍の顕微鏡下で側面観察し、剥離状況やボイドの有無を判定した。結果を表４に示す。表４において、ボイド又は剥離が見られた場合には耐ボイド性が無いとして「×」で表し、ボイド又は剥離が見られなかった場合には耐ボイド性があるとして「○」で表した。
実施例９，１０
２層目紫外線硬化樹脂層上に更に表５に示す樹脂組成物より得た３層目紫外線硬化樹脂層を設けると共に、１層目〜３層目の紫外線硬化樹脂層の外径を表５に示す値とした以外は実施例１，７又は８と同様にして被覆光ファイバを作製した。
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この被覆光ファイバについて、実施例１，７又は８と同様にして、１層目〜３層目の紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数αｅｆｆを算出した。そして各層の収縮応力指標ＦＩと、それらの総和を求めた。結果を表５に示す。
更に、得られた被覆光ファイバについて低温伝送特性、側圧特性を調べると共に、高張力スクリーニングテストを行った。結果を表７に示す。
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実施例１１
１層目樹脂組成物として、Ｒｓ２−１に代えてＲｓ１を用いた以外は実施例１〜６と同様にして被覆光ファイバを作製した。
これらの被覆光ファイバについて、実施例１〜６と同様にして、１層目紫外線硬化樹脂層及び２層目紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数αｅｆｆを算出した。そして各層の収縮応力指標ＦＩと、それらの総和を求めた。結果を表５に示す。
更に、得られた被覆光ファイバについて低温伝送特性、側圧特性を調べると共に、高張力スクリーニングテストを行った。結果を表７に示す。
実施例１２
１層目樹脂組成物として、Ｒｓ１を用いた以外は実施例７と同様にして２種の被覆光ファイバを作製した。
これらの被覆光ファイバについて、実施例７と同様にして、１層目紫外線硬化樹脂層及び２層目紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数αｅｆｆを算出した。そして各層の収縮応力指標ＦＩと、それらの総和を求めた。結果を表５に示す。
更に、得られた被覆光ファイバについて低温伝送特性、側圧特性を調べると共に、高張力スクリーニングテストを行った。結果を表７に示す。
実施例１３
１層目樹脂組成物として、Ｒｓ２−１に代えてＲｓ１を用いた以外は実施例９と同様にして被覆光ファイバを作製した。
この被覆光ファイバについて、実施例９と同様にして、１層目〜３層目の紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数αｅｆｆを算出した。そして各層の収縮応力指標ＦＩと、それらの総和を求めた。結果を表６に示す。
更に、得られた被覆光ファイバについて低温伝送特性、側圧特性を調べると共に、高張力スクリーニングテストを行った。結果を表７に示す。
実施例１４
１層目樹脂組成物としてＲｓ２−１に代えてＲｓ３を用い、２層目樹脂組成物としてＲｈ２に代えてＲｈ３を用いた以外は実施例７と同様にして被覆光ファイバを作製した。
この被覆光ファイバについて、実施例７と同様にして、１層目紫外線硬化樹脂層及び２層目紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数αｅｆｆを算出した。そして各層の収縮応力指標ＦＩと、それらの総和を求めた。結果を表６に示す。
更に、得られた被覆光ファイバについて低温伝送特性、側圧特性を調べると共に、高張力スクリーニングテストを行った。結果を表７に示す。
実施例１５
１層目〜３層目樹脂組成物として表６に示すものを用いた以外は実施例１０と同様にして被覆光ファイバを作製した。
これらの被覆光ファイバについて、実施例１０と同様にして、１層目〜３層目紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数αｅｆｆを算出した。そして各層の収縮応力指標ＦＩと、それらの総和を求めた。結果を表６に示す。
更に、得られた被覆光ファイバについて低温伝送特性、側圧特性を調べると共に、高張力スクリーニングテストを行った。結果を表７に示す。
実施例１６
１層目〜３層目樹脂組成物として表６に示すものを用いた以外は実施例９，１３と同様にして被覆光ファイバを作製した。
これらの被覆光ファイバについて、実施例９，１３と同様にして、１層目〜３層目紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数αｅｆｆを算出した。そして各層の収縮応力指標ＦＩと、それらの総和を求めた。結果を表６に示す。
更に、得られた被覆光ファイバについて低温伝送特性、側圧特性を調べると共に、高張力スクリーニングテストを行った。結果を表７に示す。
比較例１
２層目樹脂組成物として、Ｒｈ２に代えてＲｈ１を用いた以外は実施例８と同様にして被覆光ファイバを作製した。
この被覆光ファイバについて、実施例８と同様にして、１層目紫外線硬化樹脂層及び２層目紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数αｅｆｆを算出した。そして各層の収縮応力指標ＦＩと、それらの総和を求めた。結果を表６に示す。
更に、得られた被覆光ファイバについて低温伝送特性、側圧特性を調べると共に、高張力スクリーニングテストを行った。結果を表７に示す。
実施例１７〜１９
１層目樹脂組成物としてＲｓ２−１に代えて表８のＲｓ２−０を用い、２層目樹脂組成物としてＲｈ２に代えて表８のＲｈ２−０を用い且つ１層目紫外線硬化樹脂層及び２層目紫外線硬化樹脂層の内径及び外径を表９に示す値とした以外は実施例１、７又は８と同様にして被覆光ファイバを作製した。なお、表８において、「ウレタンアクリレート」の欄に記載された物質は、ウレタンアクリレートの原料を示すものであり、モル数比は、これら原料のモル数比を示す。更に「部数」は、ウレタンアクリレートの部数を示す。
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この被覆光ファイバについて、実施例１，７又は８と同様にして、１層目、２層目の紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数αｅｆｆを算出した。そして各層の収縮応力指標ＦＩと、それらの総和を求めた。結果を表９に示す。
更に、得られた被覆光ファイバについて、低温伝送特性、側圧特性、密着力、被覆除去性を調べると共に、高張力スクリーニングテスト及び耐ボイド性の観察を行った。結果を表１０に示す。
実施例２０，２１
２層目紫外線硬化樹脂層上に更に表３の樹脂組成物Ｒｈ４より得た３層目紫外線硬化樹脂層を設けると共に、１層目〜３層目の紫外線硬化樹脂層の内径及び外径を表７に示す値とした以外は実施例１７〜１９と同様にして被覆光ファイバ４を作製した。
この被覆光ファイバ４について、実施例１７〜１９と同様にして、１層目〜３層目の紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数αｅｆｆを算出した。そして各層の収縮応力指標ＦＩと、それらの総和を求めた。結果を表９に示す。
更に、得られた被覆光ファイバ４について、実施例１７〜１９と同様にして、低温伝送特性、側圧特性を調べると共に高張力スクリーニングテストを行った。結果を表１０に示す。
実施例２２
図５に示す揺動ガイドローラを備えた製造装置により、以下のようにして被覆光ファイバを製造した。
図５は、本実施例で用いた被覆光ファイバの製造装置を示す概略図であり、光ファイバ母材から線引したガラス光ファイバを巻取機に巻き取るまでの工程を示している。図５中、２２はレーザ外径測定器、２３は線引制御部、７ａは１層目樹脂組成物、９ａは第２層目樹脂組成物、２４は被覆光ファイバ、２５はガイドローラ、２６は揺動ガイドローラ、２７，２８は固定ガイドローラを示す。なお、図２と同一又は同等の構成要素には同一の符号を付した。
光ファイバ母材２１を線引炉６内にセットし、ヒータ６ａにより光ファイバ母材２１の先端を、１９５０℃に加熱した線引炉６に挿入し、溶融線引してガラス光ファイバ１を得た。ガラス光ファイバ１は、２重コア型の屈折率プロファイルを有し８５μｍ２の実効断面積を有する外径１２５μｍの分散シフトファイバとした。線引速度は１００ｍ／分とした。
線引されたガラス光ファイバ１の外径は、レーザ外径測定器２２により測定した。ガラス光ファイバ１の外径の測定結果は、線引制御部２３にフィードバックし、所望の外径になるように、ヒータ６ａの加熱温度及びガラス光ファイバ１の線引速度を制御した。
次に、所定の外径に線引されたガラス光ファイバ１を、１層目樹脂組成物７ａを入れたダイス７に通して１層目樹脂組成物７ａを塗布し、続いてこれに第１紫外線照射装置８にて紫外線を照射して硬化させた。こうして光ファイバ１上に１層目の紫外線硬化樹脂層を形成した。
引き続いて、１層目紫外線硬化樹脂層が形成された光ファイバを、２層目樹脂組成物９ａを入れたダイス９に通して、２層目樹脂組成物９ａを塗布し、続いてこれに第２紫外線照射装置１０にて紫外線を照射して硬化させた。こうしてガラス光ファイバ１上に２層の紫外線硬化樹脂層を形成し、被覆光ファイバ２４を得た。
なお、１層目樹脂組成物としては、表８に示したＲｓ２−０の組成において多官能性モノマー（ノナンジオールジアクリレート）の量を調整したものを用い、２層目樹脂組成物としては、表８に示すＲｈ２−０を用いた。更に紫外線照射装置８，１０の紫外線ランプとしては、メタルハライドランプを用いた。
こうして得られた被覆光ファイバ２４を、ガイドローラ２５、揺動ガイドローラ２６、固定ガイドローラ２７，２８を通して巻取機１２に巻き取った。
被覆光ファイバ２４をガイドローラ２５に通すときは、図６に示すように、対ローラ２５ａ間の隙間（２ｍｍ程度）及び対ローラ２５ｂ間の隙間（２ｍｍ程度）を通してガイドさせた。
また被覆光ファイバ２４には、以下のようにしてその移動方向に沿って交番的にねじりを付与した。
すなわち図７に示すように、揺動ガイドローラ２６の回転軸ｙを線引方向軸ｚを中心にして＋θまで回動させ、この回動により被覆光ファイバ２４に横方向の力を加え、揺動ガイドローラ２６の表面を被覆光ファイバ２４が転動するようにし、この転動により被覆光ファイバ２４にねじりを付与した。続いて、揺動ガイドローラ２６を反対方向に−θまで回動させて、揺動ガイドローラ２６の表面を被覆光ファイバ２４が反対の方向に転動するようにした。このように、揺動ガイドローラ２６に＋θから−θまでの回動を繰り返し与えることにより、被覆光ファイバ２４の移動方向に対して時計回りと反時計回りのねじりを交番的に付与した。このとき、ガラス光ファイバ１の線引時張力Ｔを２．５（Ｎ／ｆｉｂｅｒ）、揺動ガイドローラ半径Ｒを０．０８（ｍ）、Ｔ／Ｒを３１．３、揺動回動数を１．６７（ｓ−１）で一定とした。ここで、揺動回動数（ｓ−１）は、揺動ガイドローラの１秒あたりの回動数で示し、１回動は、＋θから−θ、続いて−θから＋θの１サイクルである。
なお、符号２９は、ローラ２７の表面で被覆光ファイバ２４が転動しないようにするためのＶ字型狭溝２９である。
こうして得られた被覆光ファイバ２４について、１層目紫外線硬化樹脂層及び２層目紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数、ＦＩを算出した。結果は、実施例１７と同じであった。
また、得られた被覆光ファイバ２４について、実施例１〜８と同様にして低温伝送特性、側圧特性を調べると共に高張力スクリーニングテストを行ったところ、これらの結果は実施例１７と同じであった。更に、１層目紫外線硬化樹脂層について破断強度を測定したところ、破断強度は４．０ＭＰａであった。
更に得られた被覆光ファイバ２４について、ボイドの発生、ガラス光ファイバと１層目紫外線硬化樹脂層との界面での剥離について評価した。結果を表１１に示す。なお、表１１において、ボイドの発生、剥離発生の判定基準は、実施例１〜８と同様とした。
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なお、被覆光ファイバ２４のＰＭＤ値を測定したところ、測定値は０．２ｐｓ／ｋｍ１／２以下であり良好であった。また側圧ロス増は１ｄＢ／ｋｍ以下であり、スクリーニング断線頻度は５回／１０００ｋｍ以下であり、いずれも「良」であった。
実施例２３
表８に示したＲｓ２−０の組成において多官能性モノマー（ノナンジオールジアクリレート）の量を調整して１層目紫外線硬化樹脂層の破断強度を２．０ＭＰａに減少させた以外は、実施例２２と同様にして被覆光ファイバ２４を得た。
こうして得られた被覆光ファイバ２４について、実施例１〜８と同様にして１層目紫外線硬化樹脂層及び２層目紫外線硬化樹脂層のそれぞれの断面積、ヤング率、平均線膨張係数αａ、線収縮率、硬化収縮率、実効線膨張係数、ＦＩを算出した。結果は実施例２２と同じであった。
また、得られた被覆光ファイバ２４について、実施例１〜８と同様にして低温伝送特性、側圧特性を調べると共に高張力スクリーニングテストを行った。結果は、実施例２２と同じであった。
更に得られた被覆光ファイバについて、ボイドの発生、ガラス光ファイバと１層目紫外線硬化樹脂層の界面での剥離について評価した。結果を表１１に示す。
なお、本実施例についでもＰＭＤ値を測定したところ、ＰＭＤ値は０．２ｐｓ／ｋｍ１／２以下であり良好であった。また側圧ロス増は１ｄＢ／ｋｍ以下であり、スクリーニング断線頻度は５回／１０００ｋｍ以下であり、いずれも「良」であった。
以上の実施例１〜２３及び比較例１の結果より、以下のことが分かった。即ち、実施例１〜２３によれば、ＦＩの総和が３〔Ｎ〕以下であり、低温環境下での伝送損失増が十分に防止され得るのに対し、比較例１によれば、ＦＩの総和が３〔Ｎ〕を超えていて、低温環境下での伝送損失増が十分に防止できないことが分かった。
また、１層目の紫外線硬化樹脂層の２３℃におけるヤング率を０．７ＭＰａ以下とすることで、側圧特性がより良好になることが分かった。
更に、実施例９，１０，１５と実施例１６との比較より、２層目紫外線硬化樹脂層の２３℃におけるヤング率を１５０〜１０００ＭＰａとし、且つ３層目紫外線硬化樹脂層の２３℃におけるヤング率を１０００ＭＰａより大きく１５００ＭＰａ以下とすることで、側圧特性は更に改善され、高張力スクリーニングにおいて断線頻度が小さくなり、外傷により破断し難くなることが分かった。
また、実施例１〜６より、１層目紫外線硬化樹脂層と光ファイバとの密着力を５０〜２００Ｎ／ｍとすることで、低温伝送特性試験後の剥離発生を十分に防止し得ることが分かった。
更に、１層目の紫外線硬化樹脂層の破断強度を１．８ＭＰａ以上とすることで、紫外線硬化樹脂層中のボイドの発生を十分に抑制でき、ボイド発生による低温環境下での伝送ロス増を十分に抑制できることが分かった。
更にまた、実施例２２と実施例２３との比較から、１層目紫外線硬化樹脂層の破断強度が４．０（ＭＰａ）未満の場合は、被覆内にボイドが発生しやすいことが分かった。したがって、１層目紫外線硬化樹脂層の破断強度は、４．０（ＭＰａ）以上とするのが好ましいことが分かった。
産業上の利用可能性
以上説明したように本発明の被覆光ファイバ、これを用いた光ファイバテープ心線及び光ファイバユニットによれば、低温での伝送損失の増加を十分に防止することができ、ひいては海底や陸上での低温環境下での光通信への実用化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
図１Ａは、本発明の被覆光ファイバの一実施形態を示す端面図である。
図１Ｂは、本発明の被覆光ファイバの他の実施形態を示す端面図である。
図２は、本発明の被覆光ファイバを製造する線引装置の一例を示す概略図である。
図３は、本発明の光ファイバテープ心線の一実施形態を示す端面図である。
図４は、本発明の光ファイバユニットの一実施形態を示す断面図である。
図５は、実施例２２及び実施例２３に係る被覆光ファイバを製造する線引装置の他の例を示す概略図である。
図６は、図５のガイドローラと揺動ガイドローラの位置関係を説明するための図である。
図７は、揺動ガイドローラと固定ガイドローラの位置関係を説明するための図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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