JP2025086185A - Optical fiber ribbon and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバリボンおよび光ファイバリボンの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical fiber ribbon and a method for manufacturing an optical fiber ribbon.
光ファイバリボンの単心分離性を向上させる技術が案出されている。特許文献1に記載の技術は、光ファイバ着色心線の着色層の表面転化率を高く設定することによって、光ファイバリボンの単心分離性を向上させている。なお、光ファイバリボンの単心分離性は、光ファイバリボンから光ファイバ着色心線を取り出す際の取り出しやすさを意味する。 Technology has been devised to improve the single-core separation of optical fiber ribbons. The technology described in Patent Document 1 improves the single-core separation of optical fiber ribbons by setting a high surface conversion rate of the colored layer of the colored optical fiber core. Note that the single-core separation of optical fiber ribbons refers to the ease of removing the colored optical fiber cores from the optical fiber ribbon.
しかしながら、光ファイバ着色心線の製造条件によっては、着色層の表面転化率を高く設定することが容易ではなく、光ファイバリボンの単心分離性を向上させることが困難となり得る。 However, depending on the manufacturing conditions of the colored optical fiber core, it may not be easy to set a high surface conversion rate of the colored layer, which may make it difficult to improve the single-core separation of the optical fiber ribbon.
本発明は、光ファイバリボンの単心分離性を向上させることを目的とする。 The purpose of the present invention is to improve the single-core separation properties of optical fiber ribbons.
本発明の一観点によれば、光ファイバ裸線、前記光ファイバ裸線を覆う第1紫外線硬化型樹脂により形成されたプライマリ層、前記プライマリ層を覆う第2紫外線硬化型樹脂により形成されたセカンダリ層、前記セカンダリ層を覆う第3紫外線硬化型樹脂により形成された着色層とを含む複数の光ファイバ着色心線と、前記複数の光ファイバ着色心線を覆う第4紫外線硬化型樹脂により形成されたリボン層とを備え、前記リボン層のうち前記着色層に接する部分の転化率は、83.7%以上であり、前記リボン層の破断伸びは、9.4%以上であることを特徴とする光ファイバリボンが提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided an optical fiber ribbon comprising a plurality of colored optical fiber core wires including a bare optical fiber, a primary layer formed of a first ultraviolet-curable resin covering the bare optical fiber, a secondary layer formed of a second ultraviolet-curable resin covering the primary layer, and a colored layer formed of a third ultraviolet-curable resin covering the secondary layer, and a ribbon layer formed of a fourth ultraviolet-curable resin covering the plurality of colored optical fiber core wires, the conversion rate of the portion of the ribbon layer that contacts the colored layer being 83.7% or more, and the breaking elongation of the ribbon layer being 9.4% or more.
本発明の他の一観点によれば、光ファイバ裸線、前記光ファイバ裸線を覆う第1紫外線硬化型樹脂により形成されたプライマリ層、前記プライマリ層を覆う第2紫外線硬化型樹脂により形成されるセカンダリ層とを含む複数の光ファイバ着色心線と、前記複数の光ファイバ着色心線を覆う第4紫外線硬化型樹脂により形成されたリボン層とを備え、前記セカンダリ層は、着色されている着色層であり、前記リボン層のうち前記着色層に接する部分の転化率は、83.7%以上であり、前記リボン層の破断伸びは、9.4%以上であることを特徴とする光ファイバリボンが提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided an optical fiber ribbon comprising a plurality of colored optical fiber core wires including a bare optical fiber, a primary layer formed of a first ultraviolet-curable resin covering the bare optical fiber, and a secondary layer formed of a second ultraviolet-curable resin covering the primary layer, and a ribbon layer formed of a fourth ultraviolet-curable resin covering the plurality of colored optical fiber core wires, the secondary layer being a colored layer, the conversion rate of the portion of the ribbon layer in contact with the colored layer being 83.7% or more, and the breaking elongation of the ribbon layer being 9.4% or more.
本発明の他の観点によれば、光ファイバ母材から光ファイバ裸線を線引きする工程と、前記光ファイバ裸線の周囲にプライマリ層を形成する第1紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第1紫外線硬化型樹脂に第1光源による紫外線を照射してプライマリ層を形成する工程と、前記プライマリ層の周囲にセカンダリ層を形成する第2紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第2紫外線硬化型樹脂に第2光源による紫外線を照射してセカンダリ層を形成する工程と、前記セカンダリ層の周囲に着色層を形成する第3紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第3紫外線硬化型樹脂に第3光源による紫外線を照射して着色層を形成する工程と、前記着色層の周囲にリボン層を形成する第4紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第4紫外線硬化型樹脂に第4光源による紫外線を照射してリボン層を形成する工程とを備え、前記リボン層のうち前記着色層に接する部分の転化率は、83.7%以上であり、前記リボン層の破断伸びは、9.4%以上であることを特徴とする光ファイバリボンの製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an optical fiber ribbon, comprising the steps of drawing a bare optical fiber from an optical fiber preform, applying a first ultraviolet-curing resin to form a primary layer around the bare optical fiber and irradiating the first ultraviolet-curing resin with ultraviolet light from a first light source to form a primary layer, applying a second ultraviolet-curing resin to form a secondary layer around the primary layer and irradiating the second ultraviolet-curing resin with ultraviolet light from a second light source to form a secondary layer, applying a third ultraviolet-curing resin to form a colored layer around the secondary layer and irradiating the third ultraviolet-curing resin with ultraviolet light from a third light source to form a colored layer, and applying a fourth ultraviolet-curing resin to form a ribbon layer around the colored layer and irradiating the fourth ultraviolet-curing resin with ultraviolet light from a fourth light source to form a ribbon layer, wherein the conversion rate of the portion of the ribbon layer in contact with the colored layer is 83.7% or more, and the breaking elongation of the ribbon layer is 9.4% or more.
本発明の他の観点によれば、光ファイバ母材から光ファイバ裸線を線引きする工程と、前記光ファイバ裸線の周囲にプライマリ層を形成する第1紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第1紫外線硬化型樹脂に第1光源による紫外線を照射してプライマリ層を形成する工程と、前記プライマリ層の周囲にセカンダリ層を形成する第2紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第2紫外線硬化型樹脂に第2光源による紫外線を照射して着色されたセカンダリ層を形成する工程と、前記セカンダリ層の周囲にリボン層を形成する第4紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第4紫外線硬化型樹脂に第4光源による紫外線を照射してリボン層を形成する工程とを備え、前記リボン層のうち前記セカンダリ層に接する部分の転化率は、83.7%以上であり、前記リボン層の破断伸びは、9.4%以上であることを特徴とする光ファイバリボンの製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an optical fiber ribbon, comprising the steps of drawing a bare optical fiber from an optical fiber preform, applying a first ultraviolet-curing resin to form a primary layer around the bare optical fiber and irradiating the first ultraviolet-curing resin with ultraviolet light from a first light source to form a primary layer, applying a second ultraviolet-curing resin to form a secondary layer around the primary layer and irradiating the second ultraviolet-curing resin with ultraviolet light from a second light source to form a colored secondary layer, and applying a fourth ultraviolet-curing resin to form a ribbon layer around the secondary layer and irradiating the fourth ultraviolet-curing resin with ultraviolet light from a fourth light source to form a ribbon layer, wherein the conversion rate of the portion of the ribbon layer that contacts the secondary layer is 83.7% or more, and the breaking elongation of the ribbon layer is 9.4% or more.
本発明によれば、光ファイバリボンの単心分離性を向上させることができる。 The present invention can improve the separation of individual fibers in optical fiber ribbons.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面を通じて共通する機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略または簡略化することがある。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Elements having common functions throughout the drawings will be given the same reference numerals, and duplicate descriptions may be omitted or simplified.
図1は、本実施形態に係る光ファイバ着色心線の断面図である。光ファイバ着色心線6は、光ファイバ素線1と、光ファイバ素線1の外周を被覆する着色層5とを備える。また、光ファイバ素線1は、光ファイバ裸線2と、光ファイバ裸線2の外周を被覆するプライマリ層3と、プライマリ層3の外周を被覆するセカンダリ層4とを備える。光ファイバ裸線2は、プライマリ層3、セカンダリ層4および着色層5の3層の被覆層により被覆される。 Figure 1 is a cross-sectional view of a colored optical fiber core wire according to this embodiment. The colored optical fiber core wire 6 comprises an optical fiber strand 1 and a colored layer 5 that covers the outer circumference of the optical fiber strand 1. The optical fiber strand 1 also comprises a bare optical fiber 2, a primary layer 3 that covers the outer circumference of the bare optical fiber 2, and a secondary layer 4 that covers the outer circumference of the primary layer 3. The bare optical fiber 2 is covered with three coating layers: the primary layer 3, the secondary layer 4, and the colored layer 5.
光ファイバ裸線2は、例えば石英系ガラスなどから形成され、光を伝達する。プライマリ層3は、軟質層であり、光ファイバ裸線2に加わる外力を緩衝するための機能を有している。プライマリ層3のヤング率は、好ましくは0.1MPa以上2.0MPa以下であり得る。セカンダリ層4は、硬質層であり、光ファイバ裸線2およびプライマリ層3を外力から保護するための機能を有している。セカンダリ層4のヤング率は、好ましくは500MPa以上2000MPa以下であり得る。着色層5は、光ファイバ着色心線6を識別するために着色されている。なお、着色層5は、着色剤によって着色されたセカンダリ層4であってもよい。着色剤は、顔料または潤滑材を含む混合物であり得る。 The bare optical fiber 2 is formed of, for example, silica glass and transmits light. The primary layer 3 is a soft layer and has a function of buffering external forces applied to the bare optical fiber 2. The Young's modulus of the primary layer 3 may preferably be 0.1 MPa or more and 2.0 MPa or less. The secondary layer 4 is a hard layer and has a function of protecting the bare optical fiber 2 and the primary layer 3 from external forces. The Young's modulus of the secondary layer 4 may preferably be 500 MPa or more and 2000 MPa or less. The colored layer 5 is colored to identify the colored optical fiber core 6. The colored layer 5 may be the secondary layer 4 colored with a coloring agent. The coloring agent may be a mixture containing a pigment or a lubricant.
光ファイバ素線1の直径は、190μm以上260μm以下であり得る。光ファイバ裸線2の直径は、80μm以上150μm以下であり、好ましくは124μm以上126μm以下であり得る。プライマリ層3の厚さは、5μm以上60μm以下であり得る。セカンダリ層4の厚さは、5μm以上60μm以下であり得る。また、着色層5の厚さは数μmであり得る。ここで、光ファイバ素線1の直径は、光ファイバ裸線2の直径と、プライマリ層3の厚さの2倍の長さと、セカンダリ層4の厚さの2倍の長さとの和によって定められ得る。したがって、光ファイバ素線1の直径が190μm以上260μm以下となるように光ファイバ裸線2の直径、プライマリ層3の厚さ、セカンダリ層4の厚さがそれぞれ選択され得る。 The diameter of the optical fiber 1 may be 190 μm or more and 260 μm or less. The diameter of the bare optical fiber 2 may be 80 μm or more and 150 μm or less, and preferably 124 μm or more and 126 μm or less. The thickness of the primary layer 3 may be 5 μm or more and 60 μm or less. The thickness of the secondary layer 4 may be 5 μm or more and 60 μm or less. The thickness of the colored layer 5 may be several μm. Here, the diameter of the optical fiber 1 may be determined by the sum of the diameter of the bare optical fiber 2, the length twice the thickness of the primary layer 3, and the length twice the thickness of the secondary layer 4. Therefore, the diameter of the bare optical fiber 2, the thickness of the primary layer 3, and the thickness of the secondary layer 4 may be selected so that the diameter of the optical fiber 1 is 190 μm or more and 260 μm or less.
光ファイバ裸線2に外力が加わることによって、光ファイバ裸線2の微小変形による光の伝送損失(マイクロベンドロス)が生じる。プライマリ層3のヤング率を低く設定することによって、プライマリ層3の外力を緩衝する機能が向上し、光ファイバ着色心線6のマイクロベンドロスが抑制されている。本実施形態に係る光ファイバ素線1および光ファイバ着色心線6のマイクロベンドロスは0.4dB/km以下であり得る。 When an external force is applied to the bare optical fiber 2, a slight deformation of the bare optical fiber 2 causes a transmission loss of light (microbend loss). By setting the Young's modulus of the primary layer 3 low, the function of buffering the external force of the primary layer 3 is improved, and the microbend loss of the colored optical fiber core 6 is suppressed. The microbend loss of the optical fiber strand 1 and the colored optical fiber core 6 according to this embodiment can be 0.4 dB/km or less.
光ファイバのプライマリ層3のヤング率は、ISM(In Situ Modulus)であり、以下の方法でプライマリ層3のヤング率を測定できる。 The Young's modulus of the primary layer 3 of the optical fiber is ISM (In Situ Modulus), and the Young's modulus of the primary layer 3 can be measured by the following method.
まず、市販のストリッパーを用いて、サンプルとなる光ファイバの中間部のプライマリ層3およびセカンダリ層4を数mmの長さだけ剥ぎ取った後、被覆層が形成されている光ファイバの一端を接着剤でスライドガラス上に固定するとともに、被覆層が形成されている光ファイバの他端に荷重Fを印加する。この状態において、被覆層を剥ぎ取った部分と被覆が形成されている部分との境目におけるプライマリ層3の変位δを顕微鏡で読み取る。そして、荷重Fを10、20、30、50および70gf(すなわち順次98、196、294、490および686mN)とすることにより、変位δに対する荷重Fの変化の割合(傾き)を算出する。算出された傾きと以下の式(1)を用いてプライマリ弾性率を算出する。算出されるプライマリ弾性率は、いわゆるISMであり、以下ではプライマリ弾性率を適宜P-ISMと記載する。なお、光ファイバを線引きする際、P-ISMを調整するために線引き速度および紫外線の照度を制御する。
P-ISM=(3F/δ)*(1/2πl)*ln(DP/DG) ・・・(1)
First, a commercially available stripper is used to strip off the primary layer 3 and the secondary layer 4 from the middle of the sample optical fiber by a length of several mm, and then one end of the optical fiber on which the coating layer is formed is fixed on a slide glass with an adhesive, and a load F is applied to the other end of the optical fiber on which the coating layer is formed. In this state, the displacement δ of the primary layer 3 at the boundary between the part where the coating layer is stripped off and the part where the coating is formed is read with a microscope. Then, the load F is set to 10, 20, 30, 50, and 70 gf (i.e., 98, 196, 294, 490, and 686 mN in sequence), and the rate (slope) of the change in the load F with respect to the displacement δ is calculated. The calculated slope and the following formula (1) are used to calculate the primary elastic modulus. The calculated primary elastic modulus is the so-called ISM, and hereinafter the primary elastic modulus is appropriately referred to as P-ISM. When drawing the optical fiber, the drawing speed and the illuminance of the ultraviolet light are controlled to adjust the P-ISM.
P-ISM=(3F/δ)*(1/2πl)*ln(DP/DG)...(1)
P-ISMの単位は[MPa]である。式(1)の右辺において、F/δは変位(δ)[μm]に対する荷重(F)[gf]の変化の割合(傾き)、lはサンプル長(例えば10mm)、DP/DGはプライマリ層3の外径(DP)[μm]と光ファイバのクラッド部の外径(DG)[μm]との比である。したがって、用いたF、δ、lから式(1)を用いてP-ISMを算出する場合、所定の単位変換が必要となる。なお、ファイバカッターにより切断した光ファイバの断面を顕微鏡で観察することにより、プライマリ層3の外径およびクラッド部の外径を計測できる。 The unit of P-ISM is [MPa]. On the right side of formula (1), F/δ is the rate (slope) of change in load (F) [gf] relative to displacement (δ) [μm], l is the sample length (e.g., 10 mm), and DP/DG is the ratio of the outer diameter (DP) [μm] of the primary layer 3 to the outer diameter (DG) [μm] of the cladding of the optical fiber. Therefore, when calculating P-ISM using formula (1) from the F, δ, and l used, a predetermined unit conversion is required. The outer diameter of the primary layer 3 and the outer diameter of the cladding can be measured by observing the cross section of the optical fiber cut with a fiber cutter under a microscope.
さらに、光ファイバのセカンダリ層4のヤング率は、ISM(In Situ Modulus)であり、以下の方法でセカンダリ層4のヤング率を測定できる。 Furthermore, the Young's modulus of the secondary layer 4 of the optical fiber is ISM (In Situ Modulus), and the Young's modulus of the secondary layer 4 can be measured by the following method.
まず、液体窒素中に光ファイバを浸漬し、ストリッパーにより被覆層を剥ぐことで光ファイバから光ファイバ裸線2を引き抜いた被覆層のみの中空円柱状の試料を作製する。接着剤を用いて試料の末端部分をアルミ板に固定する。温度23℃、相対湿度50%の雰囲気中で、テンシロン万能引張試験機を用いて、アルミ板部分をチャックする。次に、幅6mm、標線間隔25mm、引張速度1mm/分で試料を伸長させ、2.5%伸長時における力を測定することで、セカンダリ層4の弾性率S-ISM(2.5%セカント弾性率(Secant Modulus))を算出する。なお、被覆層の試料は、プライマリ層3およびセカンダリ層4を含む。S-ISMはP-ISMに対して十分に大きいため、測定されたヤング率におけるP-ISMの影響を無視し、測定されたヤング率をS-IPMと見なすことができる。 First, the optical fiber is immersed in liquid nitrogen, and the coating layer is stripped off with a stripper to create a hollow cylindrical sample with only the coating layer by pulling out the bare optical fiber 2 from the optical fiber. The end of the sample is fixed to an aluminum plate using adhesive. The aluminum plate is chucked using a Tensilon universal tensile tester in an atmosphere with a temperature of 23°C and a relative humidity of 50%. Next, the sample is stretched with a width of 6 mm, a gauge spacing of 25 mm, and a tensile speed of 1 mm/min, and the force at 2.5% stretch is measured to calculate the elastic modulus S-ISM (2.5% secant elastic modulus) of the secondary layer 4. The coating layer sample includes the primary layer 3 and the secondary layer 4. Since the S-ISM is sufficiently larger than the P-ISM, the effect of the P-ISM on the measured Young's modulus can be ignored and the measured Young's modulus can be considered as the S-IPM.
マイクロベンドロスの測定方法については様々なものが考えられ、以下の方法によりマイクロベンドロスを測定できる。まず、サンドペーパーが巻かれたボビンに巻かれた光ファイバの伝送損失を測定し、このときの伝送損失を状態Aにおける光ファイバの伝送損失とする。次に、サンドペーパーが巻かれていないボビンに巻かれた光ファイバの伝送損失を測定し、このときの伝送損失を状態Bにおける光ファイバの伝送損失とする。状態Aにおける光ファイバの伝送損失と状態Bにおける光ファイバの伝送損失との差を光ファイバのマイクロベンドロスとする。ここで、状態Bにおける光ファイバの伝送損失は、外力による伝送損失を含まず、光ファイバ固有の伝送損失と考えられる。なお、サンドペーパーの番手は#1000であり、光ファイバの長さは400m以上である。また、状態Aおよび状態Bにおける光ファイバは、互いに重ならないようにボビンに巻き付けられている。言い換えれば、状態Aおよび状態Bにおける光ファイバは、ボビンに1層巻きにされている。 There are various methods for measuring microbend loss, and the microbend loss can be measured by the following method. First, the transmission loss of the optical fiber wound on a bobbin wrapped with sandpaper is measured, and the transmission loss at this time is defined as the transmission loss of the optical fiber in state A. Next, the transmission loss of the optical fiber wound on a bobbin not wrapped with sandpaper is measured, and the transmission loss at this time is defined as the transmission loss of the optical fiber in state B. The difference between the transmission loss of the optical fiber in state A and the transmission loss of the optical fiber in state B is defined as the microbend loss of the optical fiber. Here, the transmission loss of the optical fiber in state B does not include the transmission loss due to external forces, and is considered to be the transmission loss inherent to the optical fiber. The grit size of the sandpaper is #1000, and the length of the optical fiber is 400 m or more. The optical fibers in states A and B are wound around the bobbin so as not to overlap each other. In other words, the optical fibers in states A and B are wound around the bobbin in a single layer.
この測定方法は、JIS C6823:2010に規定される固定径ドラム法に類似するものである。また、この測定方法は、サンドペーパー法とも呼ばれる。また、この測定方法では、波長1550nmにおける伝送損失を測定しているので、本実施形態に関わるマイクロベンドロスも波長1550nmでの値である。 This measurement method is similar to the fixed diameter drum method defined in JIS C6823:2010. This measurement method is also called the sandpaper method. This measurement method measures the transmission loss at a wavelength of 1550 nm, so the microbend loss in this embodiment is also a value at a wavelength of 1550 nm.
また、光ファイバのマイクロベンドロスの生じやすさを表す指標として有効コア断面積(実効コア断面積)Aeffが挙げられる。有効コア断面積Aeffは以下の式(2)によって表される。なお、有効コア断面積Aeffは、例えば、1999年 電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会予稿集のC-3-76およびC-3-77などに記載されている。
Aeff=(πk/4)*(MFD)2 ・・・(2)
ここで、有効コア断面積Aeffは、波長1550nmにおける値であり、MFDはモードフィールド径(μm)、kは定数である。有効コア断面積Aeffは、光ファイバ裸線2の軸に直交する断面のうち、所定の強度を有する光が通過する部分の面積を表す。一般的に、光ファイバ裸線2の有効コア断面積Aeffが大きくなるほど、光ファイバ裸線2の断面における光学的閉じ込めが弱くなる。すなわち、光ファイバ裸線2の有効コア断面積Aeffが大きい場合、光ファイバ裸線2に加わる外力によって光ファイバ裸線2内の光が漏出しやすくなる。このため、光ファイバ裸線2の有効コア断面積Aeffが大きくなると、光ファイバ着色心線6のマイクロベンドロスが生じやすくなる。
Furthermore, the effective core area (Aeff) can be used as an index of the susceptibility of an optical fiber to microbend loss. The effective core area (Aeff) is expressed by the following formula (2). The effective core area (Aeff) is described in, for example, C-3-76 and C-3-77 of the 1999 Electronics Society Conference Proceedings of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers.
Aeff=(πk/4)*(MFD) 2 ...(2)
Here, the effective core area Aeff is a value at a wavelength of 1550 nm, MFD is a mode field diameter (μm), and k is a constant. The effective core area Aeff represents the area of a portion of a cross section perpendicular to the axis of the bare optical fiber 2 through which light having a predetermined intensity passes. In general, the larger the effective core area Aeff of the bare optical fiber 2, the weaker the optical confinement in the cross section of the bare optical fiber 2. That is, when the effective core area Aeff of the bare optical fiber 2 is large, the light in the bare optical fiber 2 is likely to leak due to an external force applied to the bare optical fiber 2. For this reason, when the effective core area Aeff of the bare optical fiber 2 is large, the microbend loss of the colored optical fiber 6 is likely to occur.
一方、光ファイバ裸線2の有効コア断面積を大きくすることによって、光ファイバ裸線2の断面における単位面積あたりの光強度を低減することができる。これにより、光ファイバ裸線2の非線形光学効果を抑制することができる。 On the other hand, by increasing the effective core cross-sectional area of the bare optical fiber 2, the light intensity per unit area in the cross section of the bare optical fiber 2 can be reduced. This makes it possible to suppress the nonlinear optical effect of the bare optical fiber 2.
本実施形態に係る光ファイバ着色心線6は、マイクロベンドロスを効果的に抑制可能なプライマリ層3を有する。すなわち、光ファイバ裸線2の有効コア断面積が大きい場合においても、光ファイバ着色心線6のマイクロベンドロスを効果的に抑制することができる。 The colored optical fiber core 6 according to this embodiment has a primary layer 3 that can effectively suppress microbend loss. In other words, even if the effective core cross-sectional area of the bare optical fiber 2 is large, the microbend loss of the colored optical fiber core 6 can be effectively suppressed.
光ファイバ裸線2の有効コア断面積Aeffは、80μm2以上、例えば130μm2以上150μm2以下であることが好ましい。これにより、光ファイバ裸線2の非線形光学効果を抑制可能な光ファイバ着色心線6を得ることができる。 The effective core area Aeff of the bare optical fiber 2 is preferably 80 μm 2 or more, for example, 130 μm 2 or more and 150 μm 2 or less. This makes it possible to obtain the colored optical fiber 6 that can suppress the nonlinear optical effect of the bare optical fiber 2.
プライマリ層3、セカンダリ層4、着色層5は、紫外線の照射によって紫外線硬化型樹脂を硬化させることによって形成される。以下、紫外線硬化型樹脂を詳述する。 The primary layer 3, secondary layer 4, and colored layer 5 are formed by curing ultraviolet-curable resin by irradiating it with ultraviolet light. The ultraviolet-curable resin is described in detail below.
紫外線硬化型樹脂は、紫外線の照射によって重合し、硬化する樹脂である。紫外線硬化型樹脂は、紫外線の照射によって重合可能なものであれば特に限定されるものではない。紫外線硬化型樹脂は、例えば、光ラジカル重合などにより重合可能なものである。 An ultraviolet-curable resin is a resin that polymerizes and hardens when irradiated with ultraviolet light. There are no particular limitations on the ultraviolet-curable resin as long as it can be polymerized when irradiated with ultraviolet light. An ultraviolet-curable resin can be polymerized, for example, by photoradical polymerization.
紫外線硬化型樹脂は、例えば、ポリエーテル系ウレタン(メタ)アクリレートおよびポリエステル系ウレタン(メタ)アクリレートのようなウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレートなどの紫外線で重合および硬化するエチレン性不飽和基などの重合性不飽和基を有する紫外線硬化型樹脂であり、重合性不飽和基を少なくとも2つ有するものであることが好ましい。 The ultraviolet-curable resin is, for example, an ultraviolet-curable resin having a polymerizable unsaturated group such as an ethylenically unsaturated group that polymerizes and hardens when exposed to ultraviolet light, such as urethane (meth)acrylates, such as polyether-based urethane (meth)acrylates and polyester-based urethane (meth)acrylates, epoxy (meth)acrylates, and polyester (meth)acrylates, and preferably has at least two polymerizable unsaturated groups.
紫外線硬化型樹脂における重合性不飽和基は、例えば、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などの不飽和二重結合を有する基、プロパルギル基などの不飽和三重結合を有する基などであり得る。これらの中でも、アクリロイル基、メタクリロイル基が重合性の面で好ましい。 The polymerizable unsaturated group in the UV-curable resin may be, for example, a group having an unsaturated double bond, such as a vinyl group, an allyl group, an acryloyl group, or a methacryloyl group, or a group having an unsaturated triple bond, such as a propargyl group. Among these, the acryloyl group and the methacryloyl group are preferred in terms of polymerizability.
また、紫外線硬化型樹脂は、紫外線の照射により重合を開始して硬化するモノマー、オリゴマーまたはポリマーでありうるが、好ましくはオリゴマーである。なお、オリゴマーとは、重合度が2~100の重合体である。また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートの一方または両方を意味する。紫外線硬化型樹脂は、紫外領域に感度を有する任意の光重合開始剤(光開始剤)を含む。 The UV-curable resin may be a monomer, oligomer, or polymer that initiates polymerization and hardens when irradiated with UV light, but is preferably an oligomer. An oligomer is a polymer with a degree of polymerization of 2 to 100. In this specification, "(meth)acrylate" means either or both of acrylate and methacrylate. The UV-curable resin contains any photopolymerization initiator (photoinitiator) that has sensitivity in the UV region.
ポリエーテル系ウレタン(メタ)アクリレートとは、ポリエーテル骨格を有するポリオールと、有機ポリイソシアネート化合物およびヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとの反応物のように、ポリエーテルセグメント、(メタ)アクリレートおよびウレタン結合を有する化合物である。また、ポリエステル系ウレタン(メタ)アクリレートとは、ポリエステル骨格を有するポリオールと、有機ポリイソシアネート化合物およびヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとの反応物のように、ポリエステルセグメント、(メタ)アクリレートおよびウレタン結合を有する化合物である。 A polyether-based urethane (meth)acrylate is a compound that has a polyether segment, a (meth)acrylate, and a urethane bond, such as a reaction product of a polyol having a polyether skeleton with an organic polyisocyanate compound and a hydroxyalkyl (meth)acrylate. A polyester-based urethane (meth)acrylate is a compound that has a polyester segment, a (meth)acrylate, and a urethane bond, such as a reaction product of a polyol having a polyester skeleton with an organic polyisocyanate compound and a hydroxyalkyl (meth)acrylate.
プライマリ層3の紫外線硬化型樹脂(第1紫外線硬化型樹脂)、セカンダリ層4の紫外線硬化型樹脂(第2紫外線硬化型樹脂)は、オリゴマーおよび光開始剤に加えて、例えば希釈モノマー、光増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、シランカップリング剤、シリコーンなどの滑剤および各種添加剤を含んでもよい。希釈モノマーは、単官能(メタ)アクリレートまたは多官能(メタ)アクリレートであり得る。ここで、希釈モノマーとは、紫外線硬化型樹脂を希釈するためのモノマーを意味する。 The UV-curable resin of the primary layer 3 (first UV-curable resin) and the UV-curable resin of the secondary layer 4 (second UV-curable resin) may contain, in addition to the oligomer and photoinitiator, a diluting monomer, a photosensitizer, a UV absorber, an antioxidant, a chain transfer agent, a silane coupling agent, a lubricant such as silicone, and various additives. The diluting monomer may be a monofunctional (meth)acrylate or a polyfunctional (meth)acrylate. Here, the diluting monomer means a monomer for diluting the UV-curable resin.
着色層5の紫外線硬化型樹脂(第3紫外線硬化型樹脂)は、オリゴマーおよびモノマーに加えて、光開始剤、光増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、シリコーン、酸化チタンなどの各種添加剤を含んでもよい。着色層5の紫外線硬化型樹脂の色は、黒色、灰色、青色、水色、緑色、黄色、橙色、茶色、桃色、赤色、白色であり得る。 The UV-curable resin of the colored layer 5 (third UV-curable resin) may contain various additives such as photoinitiators, photosensitizers, UV absorbers, antioxidants, chain transfer agents, silicones, and titanium oxides in addition to oligomers and monomers. The color of the UV-curable resin of the colored layer 5 may be black, gray, blue, light blue, green, yellow, orange, brown, pink, red, or white.
UV-LED(発光ダイオード)の紫外線に吸収を有する光開始剤または光増感剤を紫外線硬化型樹脂に含有させることによって、UV-LEDの紫外線による紫外線硬化型樹脂の硬化を促進させることができる。UV-LEDの紫外線は単一の波長を有するため、UV-LEDが照射する紫外線の波長に吸収を有する非開始剤または光増感剤が採用され得る。例えば、300nm以上の波長の紫外線を照射するUV-LEDを使用する場合、光開始剤は、例えば、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、ビス-(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシドであり、光増感剤は、例えば、2,4-ジエチル-9H-チオキセン-9-オン、2-イソプロピルチオキサントンであり得る。 By incorporating a photoinitiator or photosensitizer that absorbs the ultraviolet light emitted by a UV-LED (light-emitting diode) into the ultraviolet-curable resin, the curing of the ultraviolet-curable resin by the ultraviolet light emitted by the UV-LED can be promoted. Since the ultraviolet light emitted by the UV-LED has a single wavelength, a non-initiator or photosensitizer that absorbs the wavelength of the ultraviolet light emitted by the UV-LED can be used. For example, when using a UV-LED that emits ultraviolet light with a wavelength of 300 nm or more, the photoinitiator can be, for example, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide or bis-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, and the photosensitizer can be, for example, 2,4-diethyl-9H-thioxen-9-one or 2-isopropylthioxanthone.
図2は、本実施形態に係る光ファイバリボン8の断面図である。光ファイバリボン8は、複数の光ファイバ着色心線6とリボン層7とを有する。複数の光ファイバ着色心線6は、並んで配列される。リボン層7は、複数の光ファイバ着色心線6を被覆および連結している。光ファイバリボン8の厚さは、210μm以上400μm以下であり得る。光ファイバリボンの厚さが210μm以上400μm以下となるように、リボン層7の厚さが設定される。 Figure 2 is a cross-sectional view of the optical fiber ribbon 8 according to this embodiment. The optical fiber ribbon 8 has a plurality of colored optical fiber cores 6 and a ribbon layer 7. The plurality of colored optical fiber cores 6 are arranged side by side. The ribbon layer 7 covers and connects the plurality of colored optical fiber cores 6. The thickness of the optical fiber ribbon 8 can be 210 μm or more and 400 μm or less. The thickness of the ribbon layer 7 is set so that the thickness of the optical fiber ribbon is 210 μm or more and 400 μm or less.
リボン層7は、紫外線硬化型樹脂により構成される。リボン層7の紫外線硬化型樹脂(第4紫外線硬化型樹脂)は、プライマリ層3の紫外線硬化型樹脂およびセカンダリ層4の紫外線硬化型樹脂と同様に構成され得る。リボン層7のヤング率は好ましくは1.0MPa以上2000MPa以下であり得る。リボン層7の紫外線硬化型樹脂を構成する成分を変更することによって、リボン層7の転化率、ヤング率、破断伸び等を変更させることができる。 The ribbon layer 7 is composed of an ultraviolet-curable resin. The ultraviolet-curable resin (fourth ultraviolet-curable resin) of the ribbon layer 7 may be composed in the same manner as the ultraviolet-curable resin of the primary layer 3 and the ultraviolet-curable resin of the secondary layer 4. The Young's modulus of the ribbon layer 7 may preferably be 1.0 MPa or more and 2000 MPa or less. By changing the components constituting the ultraviolet-curable resin of the ribbon layer 7, the conversion rate, Young's modulus, breaking elongation, etc. of the ribbon layer 7 can be changed.
なお、光ファイバリボン8は、図2に示した構成に限定されない。光ファイバリボン8は、間欠型光ファイバリボンであってもよい。光ファイバリボン8が間欠型光ファイバリボンである場合、光ファイバリボン8は、隣り合う2本の光ファイバ着色心線6が接する領域に光ファイバ着色心線6の長手方向に対して間欠的に接着部(リボン層7)を形成する。 The optical fiber ribbon 8 is not limited to the configuration shown in FIG. 2. The optical fiber ribbon 8 may be an intermittent type optical fiber ribbon. When the optical fiber ribbon 8 is an intermittent type optical fiber ribbon, the optical fiber ribbon 8 forms adhesive portions (ribbon layers 7) intermittently in the longitudinal direction of the optical fiber colored core wires 6 in the region where two adjacent optical fiber colored core wires 6 contact each other.
以下の方法でリボン層7のヤング率を測定できる。未使用の片刃を用いて光ファイバリボン8からリボン層7を削ぎ取る。次に、削ぎ取られたリボン層7を恒温恒湿(温度23℃、相対湿度50%)で状態調整することにより、長さ25mmのリボン層7のサンプル片を得る。恒温恒湿(温度23℃、相対湿度50%)の条件で、引張速度1mm/minでリボン層7のサンプル片を引張り、2.5%ひずみにおけるヤング率を算出する。リボン層7のサンプル片の断面積を顕微鏡観察により測定する。 The Young's modulus of the ribbon layer 7 can be measured by the following method. An unused single-edged blade is used to scrape off the ribbon layer 7 from the optical fiber ribbon 8. The scraped off ribbon layer 7 is then conditioned at constant temperature and humidity (temperature 23°C, relative humidity 50%) to obtain a sample piece of the ribbon layer 7 with a length of 25 mm. Under constant temperature and humidity conditions (temperature 23°C, relative humidity 50%), the sample piece of the ribbon layer 7 is pulled at a pulling speed of 1 mm/min, and the Young's modulus at 2.5% strain is calculated. The cross-sectional area of the sample piece of the ribbon layer 7 is measured by observation under a microscope.
次に、本実施形態に係る光ファイバリボンの製造方法に用いる製造装置について説明する。図3は、本実施形態に係る光ファイバリボンの製造方法に用いる製造装置10の一部分を示す模式図である。製造装置10は、加熱装置20、プライマリ層被覆装置30、セカンダリ層被覆装置40、ガイドローラ60および巻取り装置70を有する。図3に示される製造装置10は、光ファイバ母材BMから光ファイバ素線1を製造する。 Next, a manufacturing apparatus used in the manufacturing method of the optical fiber ribbon according to this embodiment will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing a part of a manufacturing apparatus 10 used in the manufacturing method of the optical fiber ribbon according to this embodiment. The manufacturing apparatus 10 has a heating device 20, a primary layer coating device 30, a secondary layer coating device 40, a guide roller 60, and a winding device 70. The manufacturing apparatus 10 shown in FIG. 3 manufactures an optical fiber strand 1 from an optical fiber preform BM.
光ファイバ母材BMは、例えば石英系のガラスからなり、VAD法、OVD法、MCVD法など周知の方法により製造される。加熱装置20は、ヒータ21を有する。ヒータ21は、テープヒータ、リボンヒータ、ラバーヒータ、オーブンヒータ、セラミックヒータ、ハロゲンヒータなどの任意の熱源であり得る。光ファイバ母材BMの端部は、光ファイバ母材BMの周囲に配置されたヒータ21によって加熱されて溶融し、線引きされて光ファイバ裸線2が引き出される。 The optical fiber preform BM is made of, for example, quartz-based glass, and is manufactured by a known method such as the VAD method, the OVD method, or the MCVD method. The heating device 20 has a heater 21. The heater 21 can be any heat source such as a tape heater, a ribbon heater, a rubber heater, an oven heater, a ceramic heater, or a halogen heater. The end of the optical fiber preform BM is heated and melted by the heater 21 arranged around the optical fiber preform BM, and is drawn to extract the bare optical fiber 2.
加熱装置20の下方には、プライマリ層被覆装置30が設けられる。プライマリ層被覆装置30は、樹脂塗布装置31および紫外線照射装置32(第1光源)を有する。樹脂塗布装置31には、プライマリ層3の紫外線硬化型樹脂が保持される。プライマリ層3の紫外線硬化型樹脂は、添加剤として上述のメルカプト基含有化合物を含む。光ファイバ母材BMから引き出された光ファイバ裸線2には、樹脂塗布装置31によってプライマリ層3の紫外線硬化型樹脂が塗布される。 A primary layer coating device 30 is provided below the heating device 20. The primary layer coating device 30 has a resin applicator 31 and an ultraviolet ray irradiation device 32 (first light source). The resin applicator 31 holds the ultraviolet ray curing resin of the primary layer 3. The ultraviolet ray curing resin of the primary layer 3 contains the above-mentioned mercapto group-containing compound as an additive. The ultraviolet ray curing resin of the primary layer 3 is applied by the resin applicator 31 to the bare optical fiber 2 drawn out from the optical fiber preform BM.
樹脂塗布装置31の下方には、紫外線照射装置32が設けられる。紫外線照射装置32は、メタルハライドランプ、水銀ランプ、UV-LEDなどの任意の紫外線光源を備える。光ファイバ裸線2には樹脂塗布装置31によってプライマリ層3の紫外線硬化型樹脂が塗布され、光ファイバ裸線2は紫外線照射装置32に入り、プライマリ層3の紫外線硬化型樹脂に紫外線が照射される。その結果、プライマリ層3の紫外線硬化型樹脂は硬化され、プライマリ層3が形成される。 An ultraviolet irradiation device 32 is provided below the resin application device 31. The ultraviolet irradiation device 32 is equipped with any ultraviolet light source such as a metal halide lamp, a mercury lamp, or a UV-LED. The resin application device 31 applies an ultraviolet-curable resin of the primary layer 3 to the bare optical fiber 2, and the bare optical fiber 2 enters the ultraviolet irradiation device 32, where the ultraviolet-curable resin of the primary layer 3 is irradiated with ultraviolet light. As a result, the ultraviolet-curable resin of the primary layer 3 is cured, and the primary layer 3 is formed.
プライマリ層被覆装置30の下方には、セカンダリ層被覆装置40が設けられる。セカンダリ層被覆装置40は、樹脂塗布装置41および紫外線照射装置42(第2光源)を有する。樹脂塗布装置41には、セカンダリ層4の紫外線硬化型樹脂が保持される。プライマリ層3には、樹脂塗布装置41によってセカンダリ層4の紫外線硬化型樹脂が塗布される。 A secondary layer coating device 40 is provided below the primary layer coating device 30. The secondary layer coating device 40 has a resin coating device 41 and an ultraviolet ray irradiation device 42 (second light source). The resin coating device 41 holds the ultraviolet ray curing resin of the secondary layer 4. The ultraviolet ray curing resin of the secondary layer 4 is applied to the primary layer 3 by the resin coating device 41.
樹脂塗布装置41の下方には、紫外線照射装置42が設けられる。紫外線照射装置42は、紫外線照射装置32と同様に構成され得る。プライマリ層3の周囲にセカンダリ層4の紫外線硬化型樹脂が被覆された光ファイバ裸線2は紫外線照射装置42に入り、セカンダリ層4の紫外線硬化型樹脂に紫外線が照射される。その結果、セカンダリ層4の紫外線硬化型樹脂は硬化され、セカンダリ層4が形成される。光ファイバ裸線2がプライマリ層3およびセカンダリ層4に被覆されることで、光ファイバ素線1が形成される。 An ultraviolet irradiation device 42 is provided below the resin application device 41. The ultraviolet irradiation device 42 may be configured in the same manner as the ultraviolet irradiation device 32. The bare optical fiber 2, in which the ultraviolet-curable resin of the secondary layer 4 is coated around the primary layer 3, enters the ultraviolet irradiation device 42, and ultraviolet light is irradiated onto the ultraviolet-curable resin of the secondary layer 4. As a result, the ultraviolet-curable resin of the secondary layer 4 is cured, and the secondary layer 4 is formed. The bare optical fiber 2 is coated with the primary layer 3 and the secondary layer 4, forming the optical fiber strand 1.
なお、樹脂塗布装置31は、プライマリ層3の紫外線硬化型樹脂とセカンダリ層4の紫外線硬化型樹脂とを別々に保持するように構成されてもよい。この場合、樹脂塗布装置31は、プライマリ層3の紫外線硬化型樹脂を光ファイバ裸線2に塗布し、続いて、プライマリ層3の紫外線硬化型樹脂の周囲にセカンダリ層4の紫外線硬化型樹脂を塗布する。さらにこの場合、紫外線照射装置32は、光ファイバ裸線2に塗布されたプライマリ層3の紫外線硬化型樹脂およびセカンダリ層4の紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射する。これにより、プライマリ層3およびセカンダリ層4が形成される。この場合、製造装置10は、必ずしもセカンダリ層被覆装置40を有することを要しない。 The resin application device 31 may be configured to hold the UV-curable resin of the primary layer 3 and the UV-curable resin of the secondary layer 4 separately. In this case, the resin application device 31 applies the UV-curable resin of the primary layer 3 to the bare optical fiber 2, and then applies the UV-curable resin of the secondary layer 4 around the UV-curable resin of the primary layer 3. Furthermore, in this case, the UV irradiation device 32 irradiates the UV-curable resin of the primary layer 3 and the UV-curable resin of the secondary layer 4 applied to the bare optical fiber 2 with UV light. This forms the primary layer 3 and the secondary layer 4. In this case, the manufacturing device 10 does not necessarily need to have the secondary layer coating device 40.
セカンダリ層被覆装置40の下方には、ガイドローラ60および巻取り装置70が設けられる。製造後の光ファイバ素線1は、ガイドローラ60にガイドされ、巻取り装置70に巻き取られる。 A guide roller 60 and a winding device 70 are provided below the secondary layer coating device 40. The manufactured optical fiber strand 1 is guided by the guide roller 60 and wound up on the winding device 70.
図4は、本実施形態に係る光ファイバリボンの製造方法に用いる製造装置10の一部分を示す模式図である。製造装置10は、着色層被覆装置50、ガイドローラ61、62および巻取り装置70、71を有する。図4において、製造装置10は、光ファイバ素線1から光ファイバ着色心線6を製造する装置である。 Figure 4 is a schematic diagram showing a portion of a manufacturing apparatus 10 used in the manufacturing method of an optical fiber ribbon according to this embodiment. The manufacturing apparatus 10 has a colored layer coating device 50, guide rollers 61, 62, and winding devices 70, 71. In Figure 4, the manufacturing apparatus 10 is an apparatus for manufacturing a colored optical fiber core 6 from an optical fiber strand 1.
巻取り装置70によって巻き取られた光ファイバ素線1は、ガイドローラ61によってガイドされ、着色層被覆装置50へ搬送される。 The optical fiber strand 1 wound by the winding device 70 is guided by the guide roller 61 and transported to the colored layer coating device 50.
着色層被覆装置50は、樹脂塗布装置51および紫外線照射装置52(第3光源)を有する。樹脂塗布装置51には、着色層5の紫外線硬化型樹脂が保持される。光ファイバ素線1には、樹脂塗布装置51によって着色層5の紫外線硬化型樹脂が塗布される。 The colored layer coating device 50 has a resin applicator 51 and an ultraviolet ray irradiation device 52 (third light source). The resin applicator 51 holds the ultraviolet ray curing resin of the colored layer 5. The ultraviolet ray curing resin of the colored layer 5 is applied to the optical fiber strand 1 by the resin applicator 51.
樹脂塗布装置51の下方には、紫外線照射装置52が設けられる。紫外線照射装置52は、紫外線照射装置32、42と同様に構成され得る。着色層5の紫外線硬化型樹脂が被覆された光ファイバ素線1は紫外線照射装置52に入り、着色層5の紫外線硬化型樹脂に紫外線が照射される。その結果、着色層5の紫外線硬化型樹脂が硬化され、着色層5が形成される。光ファイバ素線1が着色層5に被覆されることで、光ファイバ着色心線6が形成される。 An ultraviolet irradiation device 52 is provided below the resin application device 51. The ultraviolet irradiation device 52 can be configured in the same manner as the ultraviolet irradiation devices 32 and 42. The optical fiber strand 1 coated with the ultraviolet-curable resin of the colored layer 5 enters the ultraviolet irradiation device 52, and the ultraviolet-curable resin of the colored layer 5 is irradiated with ultraviolet light. As a result, the ultraviolet-curable resin of the colored layer 5 is cured, and the colored layer 5 is formed. The optical fiber strand 1 is coated with the colored layer 5, and the colored optical fiber core 6 is formed.
着色層被覆装置50の下方には、ガイドローラ62および巻取り装置71が設けられる。製造後の光ファイバ着色心線6は、ガイドローラ62にガイドされ、巻取り装置71に巻き取られる。 A guide roller 62 and a winding device 71 are provided below the colored layer coating device 50. After manufacture, the colored optical fiber core 6 is guided by the guide roller 62 and wound up on the winding device 71.
図5は、本実施形態に係る光ファイバリボンの製造方法に用いる製造装置10の一部分を示す模式図である。製造装置10は、複数の供給ボビン81、ガイドローラ82、樹脂塗布装置83、紫外線照射装置84、ガイドローラ85およびボビン86を有する。図5において、製造装置10は、光ファイバ着色心線6から光ファイバリボン8を製造する装置である。 Figure 5 is a schematic diagram showing a portion of a manufacturing apparatus 10 used in the manufacturing method of an optical fiber ribbon according to this embodiment. The manufacturing apparatus 10 has a plurality of supply bobbins 81, guide rollers 82, a resin application device 83, an ultraviolet irradiation device 84, a guide roller 85, and a bobbin 86. In Figure 5, the manufacturing apparatus 10 is an apparatus for manufacturing an optical fiber ribbon 8 from a colored optical fiber core 6.
複数の供給ボビン81は並んで配列される。供給ボビン81には光ファイバ着色心線6が巻かれている。供給ボビン81に巻き取られた光ファイバ着色心線6は、ガイドローラ82によってガイドされ、樹脂塗布装置83へ搬送される。 Multiple supply bobbins 81 are arranged in a line. The supply bobbins 81 are wound with colored optical fiber cores 6. The colored optical fiber cores 6 wound on the supply bobbins 81 are guided by guide rollers 82 and transported to a resin application device 83.
樹脂塗布装置83には、リボン層7の紫外線硬化型樹脂が保持される。複数の光ファイバ着色心線6は、樹脂塗布装置83によってリボン層7の紫外線硬化型樹脂が塗布される。 The resin applicator 83 holds the UV-curable resin of the ribbon layer 7. The UV-curable resin of the ribbon layer 7 is applied to the multiple optical fiber colored cores 6 by the resin applicator 83.
樹脂塗布装置83の下方には、紫外線照射装置84(第4光源)が設けられる。紫外線照射装置84は、紫外線照射装置32、42、52と同様に構成され得る。リボン層7の紫外線硬化型樹脂が塗布された複数の光ファイバ着色心線6は、紫外線照射装置84に入り、リボン層7の紫外線硬化型樹脂に紫外線が照射される。その結果、リボン層7の紫外線硬化型樹脂が硬化され、リボン層7が形成される。複数の光ファイバ着色心線6がリボン層7によって被覆および連結されることによって、光ファイバリボン8が形成される。 An ultraviolet ray irradiation device 84 (fourth light source) is provided below the resin application device 83. The ultraviolet ray irradiation device 84 may be configured similarly to the ultraviolet ray irradiation devices 32, 42, and 52. The multiple colored optical fiber core wires 6 coated with the ultraviolet curable resin of the ribbon layer 7 enter the ultraviolet ray irradiation device 84, and the ultraviolet curable resin of the ribbon layer 7 is irradiated with ultraviolet rays. As a result, the ultraviolet curable resin of the ribbon layer 7 is cured, and the ribbon layer 7 is formed. The multiple colored optical fiber core wires 6 are covered and connected by the ribbon layer 7, thereby forming the optical fiber ribbon 8.
図6は、本実施形態に係る光ファイバリボン8の製造方法のフローチャートである。まず、光ファイバ母材BMは製造装置10に設置される(ステップS101)。 Figure 6 is a flowchart of the method for manufacturing the optical fiber ribbon 8 according to this embodiment. First, the optical fiber preform BM is placed in the manufacturing device 10 (step S101).
次いで加熱装置20に設けられたヒータ21は、光ファイバ母材BMを加熱し、光ファイバ裸線2の線引きを開始する(ステップS102)。 Next, the heater 21 installed in the heating device 20 heats the optical fiber preform BM, and drawing of the bare optical fiber 2 begins (step S102).
プライマリ層被覆装置30は、線引きされた光ファイバ裸線2の周囲にプライマリ層3の紫外線硬化型樹脂を塗布し、プライマリ層3の紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射し、プライマリ層3を形成する(ステップS103)。 The primary layer coating device 30 applies a UV-curable resin of the primary layer 3 around the drawn bare optical fiber 2, and irradiates the UV-curable resin of the primary layer 3 with UV light to form the primary layer 3 (step S103).
次に、セカンダリ層被覆装置40は、プライマリ層3の周囲にセカンダリ層4の紫外線硬化型樹脂を塗布し、セカンダリ層4の紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射してセカンダリ層4を形成する(ステップS104)。これにより、光ファイバ素線1が得られる。製造後の光ファイバ素線1は、巻取り装置70に巻き取られる。 Next, the secondary layer coating device 40 applies an ultraviolet-curable resin of the secondary layer 4 around the primary layer 3, and irradiates the ultraviolet-curable resin of the secondary layer 4 with ultraviolet light to form the secondary layer 4 (step S104). This results in the optical fiber 1 being obtained. The optical fiber 1 after manufacture is wound up by the winding device 70.
次に、着色層被覆装置50は、光ファイバ素線1の周囲に着色層5の紫外線硬化型樹脂を塗布し、着色層5の紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して着色層5を形成する(ステップS105)。これにより、光ファイバ着色心線6が得られる。製造後の光ファイバ着色心線6は、巻取り装置71に巻き取られる。 Next, the colored layer coating device 50 applies an ultraviolet-curable resin for the colored layer 5 around the optical fiber strand 1, and irradiates the ultraviolet-curable resin for the colored layer 5 with ultraviolet light to form the colored layer 5 (step S105). This results in the colored optical fiber core wire 6. After production, the colored optical fiber core wire 6 is wound up by the winding device 71.
次に、製造装置10は、複数の光ファイバ着色心線6にリボン層7の紫外線硬化型樹脂を塗布し、リボン層7の紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射し、リボン層7を形成する(ステップS106)。これにより、光ファイバリボン8が得られる。 Next, the manufacturing device 10 applies the UV-curable resin of the ribbon layer 7 to the multiple colored optical fiber cores 6, and irradiates the UV-curable resin of the ribbon layer 7 with UV light to form the ribbon layer 7 (step S106). This results in the optical fiber ribbon 8.
なお、プライマリ層3を形成する工程(ステップS103)において必ずしも紫外線を照射することを要しない。この場合、プライマリ層3は、セカンダリ層4を形成する工程(ステップS104)において硬化され得る。 It is not necessary to irradiate ultraviolet light in the process of forming the primary layer 3 (step S103). In this case, the primary layer 3 can be hardened in the process of forming the secondary layer 4 (step S104).
本実施形態によれば、光ファイバリボン8の単心分離性を向上させることができる。以下、本実施形態の作用効果について、従来技術と対比しながら詳述する。 This embodiment improves the ability to separate individual fibers of the optical fiber ribbon 8. The effects of this embodiment will be described in detail below in comparison with the prior art.
光ファイバ素線1または光ファイバ着色心線6において、光ファイバ裸線2を覆うプライマリ層3、プライマリ層3を覆うセカンダリ層4、セカンダリ層4を覆う着色層5のそれぞれが紫外線硬化型樹脂により形成される技術が知られている。また、複数の光ファイバ着色心線6をリボン層7で被覆することによって光ファイバリボン8を形成する技術が知られている。 In an optical fiber strand 1 or colored optical fiber core 6, a technology is known in which the primary layer 3 covering the bare optical fiber 2, the secondary layer 4 covering the primary layer 3, and the colored layer 5 covering the secondary layer 4 are each formed from an ultraviolet-curable resin. In addition, a technology is known in which an optical fiber ribbon 8 is formed by covering a plurality of colored optical fiber cores 6 with a ribbon layer 7.
通常、光ファイバリボン8を設置する際、光ファイバリボン8から光ファイバ着色心線6が取り出される。このため、光ファイバリボン8において、光ファイバ着色心線6を容易に取り出せること、すなわち光ファイバリボン8が良好な単心分離性を有することが好ましい。光ファイバリボン8の単心分離性を向上させる手段として、光ファイバ着色心線6の着色層5の表面転化率を高く設定することが考えられる。 Normally, when the optical fiber ribbon 8 is installed, the colored optical fiber core 6 is removed from the optical fiber ribbon 8. For this reason, it is preferable that the colored optical fiber core 6 can be easily removed from the optical fiber ribbon 8, i.e., the optical fiber ribbon 8 has good single-core separation properties. One possible way to improve the single-core separation properties of the optical fiber ribbon 8 is to set the surface conversion rate of the colored layer 5 of the colored optical fiber core 6 to a high value.
しかしながら、着色層5を形成する工程において、着色層5の紫外線硬化型樹脂が塗布される光ファイバ素線1の温度は、製造時の温度から室温まで下がっている。一方、プライマリ層3を形成する工程において、光ファイバ母材BMの溶融によって引き出された光ファイバ裸線2は、室温と比べて高温である。また、セカンダリ層4を形成する工程において、プライマリ層3は、高温の光ファイバ裸線2を被覆し、プライマリ層3の紫外線硬化型樹脂の硬化熱によって加熱されるため、室温と比べて高温となる。このため、プライマリ層3およびセカンダリ層4と比較して、着色層5の硬化温度および表面転化率が低くなる。 However, in the process of forming the colored layer 5, the temperature of the optical fiber strand 1 to which the ultraviolet-curable resin of the colored layer 5 is applied is lowered from the temperature at the time of manufacture to room temperature. On the other hand, in the process of forming the primary layer 3, the bare optical fiber 2 drawn out by melting the optical fiber preform BM is at a higher temperature than room temperature. Also, in the process of forming the secondary layer 4, the primary layer 3 covers the high-temperature bare optical fiber 2 and is heated by the curing heat of the ultraviolet-curable resin of the primary layer 3, so that it is at a higher temperature than room temperature. Therefore, the curing temperature and surface conversion rate of the colored layer 5 are lower than those of the primary layer 3 and secondary layer 4.
また、光ファイバ着色心線6の製造条件によっては、着色層5の表面転化率を十分に高くできない場合がある。例えば、水銀ランプの紫外線は赤外光を含む一方、UV-LEDの紫外線は赤外光を含まない。このため、紫外線照射の光源がUV-LEDである場合、着色層5の硬化温度および表面転化率が低くなる。また、300nm以上の波長の紫外線を照射するUV-LEDを使用する場合、水銀ランプの紫外線と比較して、着色層5の表面転化率において重要な短波長領域の波長は減少している。したがって、着色層5を形成する工程において紫外線照射の光源がUV-LEDである場合、着色層5の表面転化率が低くなる。 Depending on the manufacturing conditions of the optical fiber colored core 6, the surface conversion rate of the colored layer 5 may not be sufficiently high. For example, the ultraviolet light from a mercury lamp contains infrared light, while the ultraviolet light from a UV-LED does not contain infrared light. For this reason, when the light source for ultraviolet irradiation is a UV-LED, the curing temperature and surface conversion rate of the colored layer 5 are low. Furthermore, when a UV-LED that irradiates ultraviolet light with a wavelength of 300 nm or more is used, the wavelength in the short wavelength region that is important for the surface conversion rate of the colored layer 5 is reduced compared to the ultraviolet light from a mercury lamp. Therefore, when the light source for ultraviolet irradiation in the process of forming the colored layer 5 is a UV-LED, the surface conversion rate of the colored layer 5 is low.
着色層5の表面転化率を高くさせる技術が、国際公開第2016/017060号、特開2021-178741号公報、特開2018-177630号公報、国際公開第2015/199199号、国際公開第2016/072064号、特開2015-212222号公報、国際公開第2016/028668号に記載されている。しかしながらこれらの技術によっても、着色層5の表面転化率を十分に高くできず、良好な単心分離性を有する光ファイバリボン8を得ることが困難となり得る。 Technologies for increasing the surface conversion rate of the colored layer 5 are described in WO 2016/017060, JP 2021-178741, JP 2018-177630, WO 2015/199199, WO 2016/072064, JP 2015-212222, and WO 2016/028668. However, even with these techniques, it is not possible to sufficiently increase the surface conversion rate of the colored layer 5, making it difficult to obtain an optical fiber ribbon 8 with good single-core separation properties.
本実施形態において、リボン層7のうち着色層5に接する部分の転化率を高くすることによって、着色層5とリボン層7との間の密着力が低くなる。また、リボン層7の破断伸びを高くすることによって、光ファイバリボン8から光ファイバ着色心線6を取り出す際に、光ファイバ着色心線6表面にリボン層7が残存しづらくなり、容易にリボン層7を除去することができる。。これにより、光ファイバリボンの単心分離性を向上させることができる。本実施形態において、リボン層7のうち着色層5に接する部分のリボン層7の転化率は83.7%以上であり、リボン層7の破断伸びは9.7%以上である。したがって、本実施形態によれば、光ファイバリボン8の単心分離性を向上させることができる。 In this embodiment, by increasing the conversion rate of the portion of the ribbon layer 7 that contacts the colored layer 5, the adhesion between the colored layer 5 and the ribbon layer 7 is reduced. In addition, by increasing the breaking elongation of the ribbon layer 7, when the colored optical fiber core 6 is removed from the optical fiber ribbon 8, the ribbon layer 7 is less likely to remain on the surface of the colored optical fiber core 6, and the ribbon layer 7 can be easily removed. . This improves the single-core separation of the optical fiber ribbon. In this embodiment, the conversion rate of the ribbon layer 7 of the portion of the ribbon layer 7 that contacts the colored layer 5 is 83.7% or more, and the breaking elongation of the ribbon layer 7 is 9.7% or more. Therefore, according to this embodiment, the single-core separation of the optical fiber ribbon 8 can be improved.
また、UV-LEDは、水銀ランプと比較して、長い寿命、低いメンテンナンスコスト等の利点を有する。このため、光ファイバリボン8の製造コストを大きく削減することができる。本実施形態によれば、着色層5を形成する工程における紫外線光源がUV-LEDである場合においても、光ファイバリボン8の単心分離性を向上させることができる。 In addition, compared to mercury lamps, UV-LEDs have the advantages of a longer lifespan and lower maintenance costs. This allows for a significant reduction in the manufacturing costs of the optical fiber ribbon 8. According to this embodiment, even when the ultraviolet light source in the process of forming the colored layer 5 is a UV-LED, the single-core separation properties of the optical fiber ribbon 8 can be improved.
さらに、着色層5の表面転化率の悪化は、紫外線光源がUV-LEDである場合に限られない。例えば、光ファイバ着色心線6の製造速度が高い場合、紫外線の照度または照射量が低い場合、着色層5を形成する工程における酸素濃度が高い場合に着色層5の表面転化率は悪化し得る。本発明によれば、このような場合においても、光ファイバリボン8の単心分離性を向上させることができる。 Furthermore, the deterioration of the surface conversion rate of the colored layer 5 is not limited to cases where the ultraviolet light source is a UV-LED. For example, the surface conversion rate of the colored layer 5 may deteriorate when the manufacturing speed of the colored optical fiber core 6 is high, when the illuminance or dose of ultraviolet light is low, or when the oxygen concentration in the process of forming the colored layer 5 is high. According to the present invention, even in such cases, it is possible to improve the single-core separation property of the optical fiber ribbon 8.
なお、本実施形態において、光ファイバリボン8は、リボン層7を被覆するバインド層を有してもよい。この場合、リボン層7の表面転化率を低くすることによって、リボン層7とバインド層との密着力を向上させることができる。このような場合においても、リボン層7のうち着色層5に接する部分の転化率を83.7%以上およびリボン層7の破断伸びを9.7%以上にすることによって、光ファイバリボン8の単心分離性を向上させることができる。 In this embodiment, the optical fiber ribbon 8 may have a bind layer that covers the ribbon layer 7. In this case, the adhesion between the ribbon layer 7 and the bind layer can be improved by lowering the surface conversion rate of the ribbon layer 7. Even in such a case, the single-core separation property of the optical fiber ribbon 8 can be improved by setting the conversion rate of the portion of the ribbon layer 7 that contacts the colored layer 5 to 83.7% or more and the breaking elongation of the ribbon layer 7 to 9.7% or more.
以下、本発明の実施形態に係る光ファイバリボン8の測定結果について説明する。 The following describes the measurement results of the optical fiber ribbon 8 according to an embodiment of the present invention.
表1は、リボン層のうち着色層に接する部分の転化率(%)、リボン層の破断伸び(%)、シート状硬化物の破断伸び(%)、光ファイバリボンの単心分離性の評価を示している。 Table 1 shows the conversion rate (%) of the portion of the ribbon layer that contacts the colored layer, the breaking elongation (%) of the ribbon layer, the breaking elongation (%) of the sheet-like cured product, and the evaluation of the single-core separation property of the optical fiber ribbon.
実施例および比較例において、リボン層の紫外線硬化型樹脂は、樹脂A~樹脂Iのいずれかである。UV-LEDを光源とする波長395nmの紫外線の照射によって着色層の紫外線硬化型樹脂を硬化した。実施例および比較例において、着色層の表面転化率は85%以上92%以下であった。実施例および比較例において、フーリエ変換赤外分光法(FT-IR:Fourier Transform Infrared)の顕微ATR(ATR:Attenuated Total Reflection)法により着色層の表面転化率を測定した。着色層の表面転化率は、1500cm-1付近のピーク面積を基準として、着色層の紫外線硬化型樹脂の紫外線硬化の前後にわたる1407cm-1付近のピークの高さの減少から求めた。実施例および比較例において、水銀ランプもしくはUV-LEDまたは水銀ランプおよびUV-LEDの両方を光源とする紫外線照射によってリボン層の紫外線硬化型樹脂を硬化した。 In the examples and comparative examples, the ultraviolet curing resin of the ribbon layer is any one of resins A to I. The ultraviolet curing resin of the coloring layer was cured by irradiation with ultraviolet light having a wavelength of 395 nm using a UV-LED as a light source. In the examples and comparative examples, the surface conversion rate of the coloring layer was 85% or more and 92% or less. In the examples and comparative examples, the surface conversion rate of the coloring layer was measured by a microscopic ATR (ATR: Attenuated Total Reflection) method of Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR: Fourier Transform Infrared). The surface conversion rate of the coloring layer was determined from the decrease in the height of the peak near 1407 cm -1 before and after the ultraviolet curing of the ultraviolet curing resin of the coloring layer, based on the peak area near 1500 cm -1 . In the examples and comparative examples, the ultraviolet-curable resin of the ribbon layer was cured by ultraviolet irradiation using a mercury lamp or a UV-LED, or both a mercury lamp and a UV-LED as a light source.
実施例および比較例において、未使用の片刃でリボン層を削ぎ取ることによって光ファイバリボンからリボン層を得た。また、以下の方法によりシート状硬化物を得た。スピンコータを用いて、ガラス板上にリボン層の紫外線硬化型樹脂を40μm以上60μm以下の厚さで製膜した。リボン層の紫外線硬化型樹脂の膜に対して、水銀ランプを光源とする紫外線を照射した。リボン層の紫外線硬化型樹脂が紫外線によって十分に硬化することによってシート状の硬化物を得た。水銀ランプの照度条件は、照度1000mW/cm2、照射量1000mJ/cm2とした。株式会社オーク製作所のUV-351を使用して照度測定を行った。なお、樹脂を十分に硬化するとは、その樹脂の発現し得る最大のヤング率に対して90%以上のヤング率まで硬化することを指す。 In the examples and comparative examples, the ribbon layer was obtained from the optical fiber ribbon by scraping off the ribbon layer with an unused single blade. Also, a sheet-shaped cured product was obtained by the following method. Using a spin coater, a film of the ultraviolet-curable resin of the ribbon layer was formed on a glass plate with a thickness of 40 μm to 60 μm. The film of the ultraviolet-curable resin of the ribbon layer was irradiated with ultraviolet light from a mercury lamp as a light source. The ultraviolet-curable resin of the ribbon layer was sufficiently cured by the ultraviolet light to obtain a sheet-shaped cured product. The mercury lamp was set to an illuminance of 1000 mW/cm 2 and an irradiation amount of 1000 mJ/cm 2. The illuminance was measured using UV-351 manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd. Note that, "sufficiently curing the resin" refers to curing the resin to a Young's modulus of 90% or more of the maximum Young's modulus that the resin can exhibit.
実施例および比較例において、フーリエ変換赤外分光法の顕微ATR法によりリボン層の転化率を測定した。。リボン層の転化率は、1500cm-1付近のピーク面積を基準として、リボン層の紫外線硬化型樹脂の紫外線硬化の前後にわたる810cm-1付近のピークの高さの減少から求めた。 In the examples and comparative examples, the conversion rate of the ribbon layer was measured by the microscopic ATR method of Fourier transform infrared spectroscopy. The conversion rate of the ribbon layer was determined from the decrease in the height of the peak near 810 cm-1 before and after the UV curing of the UV-curable resin of the ribbon layer, based on the peak area near 1500 cm -1 .
実施例および比較例において、リボン層およびシート状硬化物の破断伸びは、以下の方法により測定した。リボン層およびシート状硬化物を恒温恒湿(温度23℃、相対湿度50%)で状態調整し、長さ25mmのサンプル片を得た。恒温恒湿(温度23℃、相対湿度50%)の雰囲気中で、引張速度50mm/minでサンプル片を伸長させ、破断時の伸長率から破断伸びを測定した。破断伸びの測定は、各実施例および各比較例について4回以上行い、最も高い測定値を表1に記載する破断伸びとして採用した。顕微鏡を用いてサンプル片の断面積を測定した。 In the examples and comparative examples, the breaking elongation of the ribbon layer and the sheet-shaped cured product was measured by the following method. The ribbon layer and the sheet-shaped cured product were conditioned at constant temperature and humidity (temperature 23°C, relative humidity 50%) to obtain sample pieces with a length of 25 mm. In a constant temperature and humidity atmosphere (temperature 23°C, relative humidity 50%), the sample pieces were elongated at a tensile speed of 50 mm/min, and the breaking elongation was measured from the elongation rate at break. The breaking elongation was measured four or more times for each example and comparative example, and the highest measured value was used as the breaking elongation listed in Table 1. The cross-sectional area of the sample pieces was measured using a microscope.
光ファイバリボンのリボン層の破断伸びは、光ファイバリボンの製造条件によって変化し得る。シート状硬化物の破断伸びは、リボン層の紫外線硬化型樹脂の取り得る最大の破断伸びの指標であり得る。したがって、一般的に、シート状硬化物の破断伸びは、リボン層の破断伸びよりも大きくなる。 The breaking elongation of the ribbon layer of an optical fiber ribbon can vary depending on the manufacturing conditions of the optical fiber ribbon. The breaking elongation of the sheet-shaped cured material can be an indicator of the maximum breaking elongation possible for the UV-curable resin of the ribbon layer. Therefore, in general, the breaking elongation of the sheet-shaped cured material is greater than the breaking elongation of the ribbon layer.
表1における「評価1」は、光ファイバリボンの単心分離性が良好であるか否かを表している。光ファイバリボンの単心分離性は、以下の方法により評価した。まず、特別な工具を使わずに光ファイバリボンの末端のテープ層に亀裂を入れた。次に、リボン層を除去して光ファイバリボンから光ファイバ着色心線を分離した。分離された光ファイバ着色心線について、着色層の剥がれまたは光ファイバ着色心線の断線が生じず、かつ着色層の表面にリボン層の甘皮が付着しない場合、評価1は良好(OK)と判断される。分離された光ファイバ着色心線について、着色層の剥がれまたは断線が生じ、または着色層の表面にリボン層の甘皮が付着する場合、評価1は不良(NG)と判断される。 "Rating 1" in Table 1 indicates whether the single-core separation property of the optical fiber ribbon is good or not. The single-core separation property of the optical fiber ribbon was evaluated by the following method. First, a crack was made in the tape layer at the end of the optical fiber ribbon without using a special tool. Next, the ribbon layer was removed to separate the colored optical fiber core from the optical fiber ribbon. If the separated colored optical fiber core does not peel off the colored layer or break the colored optical fiber core, and the cuticle of the ribbon layer does not adhere to the surface of the colored layer, then the rating of 1 is judged to be good (OK). If the separated colored optical fiber core peels off or breaks the colored layer, or the cuticle of the ribbon layer adheres to the surface of the colored layer, then the rating of 1 is judged to be poor (NG).
実施例1において、リボン層の紫外線硬化型樹脂は樹脂Aである。リボン層の転化率は83.7%であった。また、リボン層の破断伸びは、41.0%であった。さらに、シート状硬化物の破断伸びは60.5%であった。光ファイバリボンから光ファイバ着色心線を分離したとき、着色層の剥がれおよび光ファイバ着色心線の断線は生じなかった。また、着色層の表面にリボン層の甘皮が付着しなかった。したがって、評価1は良好(OK)であった。 In Example 1, the UV-curable resin of the ribbon layer was Resin A. The conversion rate of the ribbon layer was 83.7%. The breaking elongation of the ribbon layer was 41.0%. The breaking elongation of the sheet-shaped cured product was 60.5%. When the colored optical fiber core was separated from the optical fiber ribbon, there was no peeling of the colored layer and no breakage of the colored optical fiber core. In addition, the skin of the ribbon layer did not adhere to the surface of the colored layer. Therefore, the evaluation 1 was good (OK).
実施例2において、リボン層の紫外線硬化型樹脂は樹脂Bである。リボン層の転化率は87.4%であった。また、リボン層の破断伸びは、18.2%であった。さらに、シート状硬化物の破断伸びは64.7%であった。光ファイバリボンから光ファイバ着色心線を分離したとき、着色層の剥がれおよび光ファイバ着色心線の断線は生じなかった。また、着色層の表面にリボン層の甘皮が付着しなかった。したがって、評価1は良好(OK)であった。 In Example 2, the UV-curable resin of the ribbon layer was resin B. The conversion rate of the ribbon layer was 87.4%. The breaking elongation of the ribbon layer was 18.2%. The breaking elongation of the sheet-shaped cured product was 64.7%. When the colored optical fiber core was separated from the optical fiber ribbon, there was no peeling of the colored layer and no breakage of the colored optical fiber core. In addition, the skin of the ribbon layer did not adhere to the surface of the colored layer. Therefore, the evaluation 1 was good (OK).
実施例3において、リボン層の紫外線硬化型樹脂は樹脂Cである。リボン層の転化率は84.5%であった。また、リボン層の破断伸びは、20.5%であった。さらに、シート状硬化物の破断伸びは65.0%であった。光ファイバリボンから光ファイバ着色心線を分離したとき、着色層の剥がれおよび光ファイバ着色心線の断線は生じなかった。また、着色層の表面にリボン層の甘皮が付着しなかった。したがって、評価1は良好(OK)であった。 In Example 3, the UV-curable resin of the ribbon layer was resin C. The conversion rate of the ribbon layer was 84.5%. The breaking elongation of the ribbon layer was 20.5%. The breaking elongation of the sheet-shaped cured product was 65.0%. When the colored optical fiber core was separated from the optical fiber ribbon, there was no peeling of the colored layer and no breakage of the colored optical fiber core. In addition, the skin of the ribbon layer did not adhere to the surface of the colored layer. Therefore, the evaluation 1 was good (OK).
実施例4において、リボン層の紫外線硬化型樹脂は樹脂Dである。リボン層の転化率は91.0%であった。また、リボン層の破断伸びは、54.0%であった。さらに、シート状硬化物の破断伸びは54.3%であった。光ファイバリボンから光ファイバ着色心線を分離したとき、着色層の剥がれおよび光ファイバ着色心線の断線は生じなかった。また、着色層の表面にリボン層の甘皮が付着しなかった。したがって、評価1は良好(OK)であった。 In Example 4, the UV-curable resin of the ribbon layer was Resin D. The conversion rate of the ribbon layer was 91.0%. The breaking elongation of the ribbon layer was 54.0%. The breaking elongation of the sheet-shaped cured product was 54.3%. When the colored optical fiber core was separated from the optical fiber ribbon, there was no peeling of the colored layer and no breakage of the colored optical fiber core. In addition, the skin of the ribbon layer did not adhere to the surface of the colored layer. Therefore, the evaluation 1 was good (OK).
実施例5において、リボン層の紫外線硬化型樹脂は樹脂Eである。リボン層の転化率は94.1%であった。また、リボン層の破断伸びは、15.8%であった。さらに、シート状硬化物の破断伸びは38.7%であった。光ファイバリボンから光ファイバ着色心線を分離したとき、着色層の剥がれおよび光ファイバ着色心線の断線は生じなかった。また、着色層の表面にリボン層の甘皮が付着しなかった。したがって、評価1は良好(OK)であった。 In Example 5, the UV-curable resin of the ribbon layer was Resin E. The conversion rate of the ribbon layer was 94.1%. The breaking elongation of the ribbon layer was 15.8%. The breaking elongation of the sheet-shaped cured product was 38.7%. When the colored optical fiber core was separated from the optical fiber ribbon, there was no peeling of the colored layer and no breakage of the colored optical fiber core. In addition, the skin of the ribbon layer did not adhere to the surface of the colored layer. Therefore, the evaluation 1 was good (OK).
実施例6において、リボン層の紫外線硬化型樹脂は樹脂Fである。リボン層の転化率は95.0%であった。また、リボン層の破断伸びは、9.4%であった。さらに、シート状硬化物の破断伸びは23.6%であった。光ファイバリボンから光ファイバ着色心線を分離したとき、着色層の剥がれおよび光ファイバ着色心線の断線は生じなかった。また、着色層の表面にリボン層の甘皮が付着しなかった。したがって、評価1は良好(OK)であった。 In Example 6, the UV-curable resin of the ribbon layer was Resin F. The conversion rate of the ribbon layer was 95.0%. The breaking elongation of the ribbon layer was 9.4%. The breaking elongation of the sheet-shaped cured product was 23.6%. When the colored optical fiber core was separated from the optical fiber ribbon, there was no peeling of the colored layer and no breakage of the colored optical fiber core. In addition, the skin of the ribbon layer did not adhere to the surface of the colored layer. Therefore, the evaluation 1 was good (OK).
実施例7において、リボン層の紫外線硬化型樹脂は樹脂Gである。リボン層の転化率は90.2%であった。また、リボン層の破断伸びは、13.3%であった。さらに、シート状硬化物の破断伸びは33.8%であった。光ファイバリボンから光ファイバ着色心線を分離したとき、着色層の剥がれおよび光ファイバ着色心線の断線は生じなかった。また、着色層の表面にリボン層の甘皮が残存しなかった。したがって、評価1は良好(OK)であった。 In Example 7, the UV-curable resin of the ribbon layer was resin G. The conversion rate of the ribbon layer was 90.2%. The breaking elongation of the ribbon layer was 13.3%. The breaking elongation of the sheet-shaped cured product was 33.8%. When the colored optical fiber core was separated from the optical fiber ribbon, there was no peeling of the colored layer and no breakage of the colored optical fiber core. Furthermore, no cuticle of the ribbon layer remained on the surface of the colored layer. Therefore, the evaluation 1 was good (OK).
比較例1において、リボン層の紫外線硬化型樹脂は樹脂Hである。リボン層の転化率は81.8%であった。また、リボン層の破断伸びは、41.1%であった。さらに、シート状硬化物の破断伸びは60.5%であった。光ファイバリボンから光ファイバ着色心線を分離したとき、着色層の剥がれが生じ、または着色層の表面にリボン層の甘皮が付着した。したがって、評価1は不良(NG)であった。 In Comparative Example 1, the UV-curable resin of the ribbon layer was Resin H. The conversion rate of the ribbon layer was 81.8%. The breaking elongation of the ribbon layer was 41.1%. The breaking elongation of the sheet-shaped cured product was 60.5%. When the colored optical fiber core was separated from the optical fiber ribbon, the colored layer peeled off, or the skin of the ribbon layer adhered to the surface of the colored layer. Therefore, the evaluation 1 was poor (NG).
比較例2において、リボン層の紫外線硬化型樹脂は樹脂Iである。リボン層の転化率は94.3%であった。また、リボン層の破断伸びは、5.4%であった。さらに、シート状硬化物の破断伸びは8.4%であった。光ファイバリボンから光ファイバ着色心線を分離したとき、着色層の剥がれが生じ、または着色層の表面にリボン層の甘皮が付着した。したがって、評価1は不良(NG)であった。 In Comparative Example 2, the UV-curable resin of the ribbon layer was Resin I. The conversion rate of the ribbon layer was 94.3%. The breaking elongation of the ribbon layer was 5.4%. The breaking elongation of the sheet-shaped cured product was 8.4%. When the colored optical fiber core was separated from the optical fiber ribbon, the colored layer peeled off, or the skin of the ribbon layer adhered to the surface of the colored layer. Therefore, the evaluation 1 was poor (NG).
なお、実施例および比較例において、光ファイバリボンの心数は4である。しかしながら、光ファイバリボンの心数が例えば、2、8、12、24の場合においても、表1と同様の測定結果が得られる。 In the examples and comparative examples, the number of cores in the optical fiber ribbon is 4. However, measurement results similar to those in Table 1 can be obtained even when the number of cores in the optical fiber ribbon is, for example, 2, 8, 12, or 24.
なお、実施例および比較例で用いる着色心線の着色層をUV-LEDの代わりに水銀ランプを光源として形成する場合、着色層の表面転化率は92%以上96%以下であった。着色層の表面転化率は、光ファイバ着色心線の製造条件、着色層の紫外線硬化型樹脂の組成および着色層の色によって変化し得る。なお、実施例および比較例において着色層は青色または茶色である。一般的に、水銀ランプの紫外線照射により形成される着色層は、UV-LEDの紫外線照射により形成される着色層よりも高い表面転化率を有する。実施例1~実施例7および比較例1~比較例2のそれぞれについて、水銀ランプの紫外線照射により着色層を形成した場合における光ファイバリボンの単心分離性を評価した。実施例1~実施例7および比較例1において評価1は良好(OK)であり、比較例2において評価1は不良(NG)であった。 When the colored layer of the colored core wire used in the examples and comparative examples was formed using a mercury lamp instead of a UV-LED as the light source, the surface conversion rate of the colored layer was 92% or more and 96% or less. The surface conversion rate of the colored layer can vary depending on the manufacturing conditions of the optical fiber colored core wire, the composition of the ultraviolet-curable resin of the colored layer, and the color of the colored layer. In the examples and comparative examples, the colored layer is blue or brown. In general, a colored layer formed by ultraviolet irradiation from a mercury lamp has a higher surface conversion rate than a colored layer formed by ultraviolet irradiation from a UV-LED. For each of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 2, the single-core separation property of the optical fiber ribbon when the colored layer was formed by ultraviolet irradiation from a mercury lamp was evaluated. In Examples 1 to 7 and Comparative Example 1, Evaluation 1 was good (OK), and in Comparative Example 2, Evaluation 1 was poor (NG).
なお、実施例および比較例におけるUV-LEDの波長が395nmでない場合においても表1と同様の測定結果が得られる。例えば、UV-LEDの波長が275nm、365nm、385nmである場合においても表1と同様の測定結果が得られる。 Note that even if the wavelength of the UV-LED in the examples and comparative examples is not 395 nm, the same measurement results as in Table 1 are obtained. For example, even if the wavelength of the UV-LED is 275 nm, 365 nm, or 385 nm, the same measurement results as in Table 1 are obtained.
なお、リボン層は、着色層に接する部分において83.7%以上の転化率を有することが好ましく、リボン層は、9.4%以上の破断伸びを有することが好ましい。これにより、良好な単心分離性を有する光ファイバリボンを提供することができる。 It is preferable that the ribbon layer has a conversion rate of 83.7% or more in the portion in contact with the colored layer, and the ribbon layer has a breaking elongation of 9.4% or more. This makes it possible to provide an optical fiber ribbon with good single-core separation properties.
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を他の実施形態に追加した例、ほかの実施形態の一部の構成と置換した例も、本発明の実施形態である。また、実施形態において特段の説明や図示のない部分に関しては、当該技術分野の周知技術や公知技術を適宜適用可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, an example in which a part of the configuration of one of the embodiments is added to another embodiment, or an example in which a part of the configuration of another embodiment is replaced with another embodiment, is also an embodiment of the present invention. Furthermore, with regard to parts not specifically explained or illustrated in the embodiments, well-known or publicly known techniques in the relevant technical field can be applied as appropriate.
1 光ファイバ素線
2 光ファイバ裸線
3 プライマリ層
4 セカンダリ層
5 着色層
6 光ファイバ着色心線
7 リボン層
8 光ファイバリボン
1 Optical fiber 2 Bare optical fiber 3 Primary layer 4 Secondary layer 5 Colored layer 6 Colored optical fiber core 7 Ribbon layer 8 Optical fiber ribbon
Claims (21)
前記複数の光ファイバ着色心線を覆う第4紫外線硬化型樹脂により形成されたリボン層とを備え、
前記リボン層のうち前記着色層に接する部分の転化率は、83.7%以上であり、
前記リボン層の破断伸びは、9.4%以上であることを特徴とする光ファイバリボン。 a plurality of colored optical fiber core wires including a bare optical fiber, a primary layer formed of a first ultraviolet-curable resin covering the bare optical fiber, a secondary layer formed of a second ultraviolet-curable resin covering the primary layer, and a colored layer formed of a third ultraviolet-curable resin covering the secondary layer;
a ribbon layer formed of a fourth ultraviolet curing resin covering the plurality of colored optical fiber cores;
The conversion rate of the portion of the ribbon layer in contact with the colored layer is 83.7% or more,
An optical fiber ribbon, wherein the ribbon layer has a breaking elongation of 9.4% or more.
前記複数の光ファイバ着色心線を覆う第4紫外線硬化型樹脂により形成されたリボン層とを備え、
前記セカンダリ層は、着色されている着色層であり、
前記リボン層のうち前記着色層に接する部分の転化率は、83.7%以上であり、
前記リボン層の破断伸びは、9.4%以上であることを特徴とする光ファイバリボン。 a plurality of colored optical fiber core wires including a bare optical fiber, a primary layer formed of a first ultraviolet-curable resin covering the bare optical fiber, and a secondary layer formed of a second ultraviolet-curable resin covering the primary layer;
a ribbon layer formed of a fourth ultraviolet curing resin covering the plurality of colored optical fiber cores;
the secondary layer is a colored layer that is colored,
The conversion rate of the portion of the ribbon layer in contact with the colored layer is 83.7% or more,
An optical fiber ribbon, wherein the ribbon layer has a breaking elongation of 9.4% or more.
前記光ファイバ裸線の周囲にプライマリ層を形成する第1紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第1紫外線硬化型樹脂に第1光源による紫外線を照射してプライマリ層を形成する工程と、
前記プライマリ層の周囲にセカンダリ層を形成する第2紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第2紫外線硬化型樹脂に第2光源による紫外線を照射してセカンダリ層を形成する工程と、
前記セカンダリ層の周囲に着色層を形成する第3紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第3紫外線硬化型樹脂に第3光源による紫外線を照射して着色層を形成する工程と、
前記着色層の周囲にリボン層を形成する第4紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第4紫外線硬化型樹脂に第4光源による紫外線を照射してリボン層を形成する工程とを備え、
前記リボン層のうち前記着色層に接する部分の転化率は、83.7%以上であり、
前記リボン層の破断伸びは、9.4%以上であることを特徴とする光ファイバリボンの製造方法。 A step of drawing a bare optical fiber from an optical fiber preform;
a step of applying a first ultraviolet curing resin for forming a primary layer around the bare optical fiber and irradiating the first ultraviolet curing resin with ultraviolet light from a first light source to form a primary layer;
applying a second ultraviolet-curable resin to form a secondary layer around the primary layer, and irradiating the second ultraviolet-curable resin with ultraviolet light from a second light source to form a secondary layer;
a step of applying a third ultraviolet curing resin to form a colored layer around the secondary layer, and irradiating the third ultraviolet curing resin with ultraviolet light from a third light source to form a colored layer;
applying a fourth ultraviolet-curing resin to form a ribbon layer around the colored layer, and irradiating the fourth ultraviolet-curing resin with ultraviolet light from a fourth light source to form a ribbon layer;
The conversion rate of the portion of the ribbon layer in contact with the colored layer is 83.7% or more,
A method for manufacturing an optical fiber ribbon, wherein the ribbon layer has a breaking elongation of 9.4% or more.
前記光ファイバ裸線の周囲にプライマリ層を形成する第1紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第1紫外線硬化型樹脂に第1光源による紫外線を照射してプライマリ層を形成する工程と、
前記プライマリ層の周囲にセカンダリ層を形成する第2紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第2紫外線硬化型樹脂に第2光源による紫外線を照射して着色されたセカンダリ層を形成する工程と、
前記セカンダリ層の周囲にリボン層を形成する第4紫外線硬化型樹脂を塗布し、前記第4紫外線硬化型樹脂に第4光源による紫外線を照射してリボン層を形成する工程とを備え、
前記リボン層のうち前記セカンダリ層に接する部分の転化率は、83.7%以上であり、
前記リボン層の破断伸びは、9.4%以上であることを特徴とする光ファイバリボンの製造方法。 A step of drawing a bare optical fiber from an optical fiber preform;
a step of applying a first ultraviolet curing resin for forming a primary layer around the bare optical fiber and irradiating the first ultraviolet curing resin with ultraviolet light from a first light source to form a primary layer;
applying a second ultraviolet-curable resin to form a secondary layer around the primary layer, and irradiating the second ultraviolet-curable resin with ultraviolet light from a second light source to form a colored secondary layer;
and applying a fourth ultraviolet-curing resin to form a ribbon layer around the secondary layer, and irradiating the fourth ultraviolet-curing resin with ultraviolet light from a fourth light source to form a ribbon layer.
The conversion rate of the portion of the ribbon layer in contact with the secondary layer is 83.7% or more;
A method for manufacturing an optical fiber ribbon, wherein the ribbon layer has a breaking elongation of 9.4% or more.
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