光纤心线及光纤带状心线制造技术

本发明专利技术涉及一种容纳在光纤电缆内的光纤心线，特别是涉及适当设置光纤用覆盖树脂和着色树脂、以抑制光纤的传输损耗因使用环境或长时间老化而增加的光纤心线，并提供一种光纤心线、光纤带状心线，其传输损耗不会因使用环境或长时间老化、特别是因暴露在水中或高湿度下而增加。本发明专利技术的光纤心线，在光纤上至少覆盖２层覆盖树脂，覆盖在最外侧上的所述覆盖树脂是由着色树脂构成的着色层，所述光纤心线在加热至６０℃的水中浸渍１６８小时时，所述覆盖树脂从所述光纤心线的溶解析出率在１．５质量％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种容纳在光纤电缆内的光纤心线。特别是涉及一种 光纤心线，适当设置光纤用覆盖树脂和着色树脂，并抑制因使用环境 或长时间老化引起的光纤的传输损耗的增加。
技术介绍
在石英玻璃的拉丝工序中，为了防止光纤的强度下降，直接在光 纤的外周面上覆盖覆盖树脂。作为光纤用的覆盖树脂，主要使用紫外 线硬化型树脂。作为紫外线硬化型树脂，使用聚氨酯丙烯酸酯类或环 氧丙烯酸酯类。在光纤中，传输损耗因各种外应力或由其产生的局部严重挠曲而 增加。因此，为了保护光纤不受这种外应力的影响， 一般光纤心线实 施2层结构构成的覆盖。在与石英玻璃接触的内层上使用杨氏模量较 低的树脂，以此作为缓冲层(以下称为初级层)，在外层上使用杨氏 模量较高的树脂，以此作为保护层(以下称为次级层)。光纤心线通过如下方法制造从以石英玻璃为主要成分的预制坯 开始，通过拉丝炉被加热熔融、拉丝成石英玻璃制光纤，在该光纤上 利用涂敷模涂布紫外线硬化型树脂，接着对其照射紫外线使紫外线硬 化型树脂硬化，从而覆盖初级层、次级层。而且，在下一工序中，为 了识别而在制造出的光纤心线上涂上着色层，从而变成如图1所示的 着色光纤心线。另外， 一般而言，将覆盖树脂覆盖在光纤上的光纤称 为光纤素线，将进而设有着色层的光纤称为光纤心线，但在本说明书 中，为了说明方便，在光纤上实施了任何覆盖工序的光线都称为光纤 心线。一般而言，着色层也使用紫外线硬化型树脂。进而，如图2所示， 将多根如上得到的着色光纤心线并列排列，将其外周面例如用由紫外 线硬化型树脂构成的带状层一并覆盖，对其照射紫外线，从而使带状 层硬化，作为光纤带状心线。这种光纤带状心线，主要用作高密度光 纤电缆的情况较多。若将光纤在浸渍于水中的状态下长期使用，则存在传输损耗增大的情况。例如，在专利第2925099号(专利文献1)中公开了如下内容 光纤带状心线在高湿度的氛围中使用时，在次级层与着色层之间、或 在着色层与带状层之间，产生由吸湿引起的异常膨胀，由此，压力施 加到石英玻璃上，因此传输损耗增大。而且在该专利文献1中，通过 适当设置作为着色层的墨水的浸水引起的重量变化率，从而抑制传输 损耗的增大。但是，随着近年来光纤的显著普及，光纤电缆的使用范围逐渐扩 大。这意味着光纤电缆的使用环境的多样化。因此，对光纤电缆的长 期可靠性要求更加严格。由于上述状况，如专利文献1所示，即使适当设置了作为着色层 的墨水的浸水引起的重量变化率，但是还存在光纤心线暴露于水中， 传输损耗增大的情况。
技术实现思路
本专利技术人等对其原因进行了锐意研究，发现在暴露于水浸状态而 传输损耗增大的光纤心线上，不仅在次级层/着色层界面、或着色层/带 状层界面，而且在光纤/初级层界面上也可以观察到很多剥离状态即分 层。若这样在光纤/初级层界面上产生分层，则该部分的应力变得不均 匀，光纤产生由于局部严重挠曲引起的传输损耗增加。因此，本专利技术 的课题其目的在于提供一种光纤心线、光纤带状心线，例如容纳在光纤电缆中，即使根据使用环境或长时间老化，特别是即使在暴露于水 中的情况下，传输损耗也难以增加。为了解决所述课题，(1) 本专利技术的第l观点的光纤心线，在光纤上至少覆盖2层覆盖 树脂，其特征在于，覆盖在最外侧上的所述覆盖树脂是着色树脂构成的着色层，所述光纤心线在加热至60'C的水中浸渍168小时时，所述 覆盖树脂从所述光纤心线的溶解析出率在1.5质量％以下。(2) 本专利技术的第2观点的光纤心线，在第l观点的光纤心线中， 其特征在于，将覆盖所述光纤心线的着色层之前的光纤心线在加热至 6(TC的水中浸渍168小时时，覆盖树脂从该光纤心线的溶解析出率在 1.5质量％以下。(3) 本专利技术的第3观点的光纤心线，在第l观点的光纤心线中， 其特征在于，将所述着色层覆盖之后的所述光纤心线在加热至6(TC的 水中浸渍168小时时，所述覆盖树脂的溶解析出率小于将所述着色层 覆盖之前的所述光纤心线在加热至60'C的水中浸渍168小时时的所述 覆盖树脂的溶解析出率。(4) 本专利技术的第4观点的光纤心线，在第l、第2、以及第3观 点中任一个光纤心线中，其特征在于，所述覆盖树脂及所述着色树脂 由紫外线硬化型树脂构成。(5) 本专利技术的第5观点的光纤带状心线，其特征在于，将多根第 1至第4观点中的任一个观点的光纤心线排列成平面状，并由带状树脂 一并覆盖。将所述光纤心线在水中浸渍时产生传输损耗增加的机理如下。艮P， 在着色光纤心线或带状光纤心线浸渍在水中时，水分透过覆盖层，达面处。在玻璃与初级层界面上产生粘接力，例如如Proc. 19th ACOFT, 375 ( 1994) "Design of Optical Fiber Coating"的 报告所述， 一般而言粘接力包括玻璃与树脂中的官能团的氢键结合、 和粘接促进剂引起的化学结合。但是，可以认为氢键结合，随着水等 浸入玻璃与初级层的界面而被切断。这样，若氢键结合被切断，则玻 璃与初级层截面的粘接力下降。另一方面，例如如果初级层、次级层、以及着色层等光纤心线覆 盖树脂的溶解析出率大，则在光纤心线浸渍在水中时，水分扩散移动， 且光纤心线覆盖树脂中的渗出成分扩散到光纤心线外。特别是，从树 脂柔软且与玻璃接触的初级层的扩散的影响大。在光纤心线浸渍在水 中的状态下，若吸入的水分与覆盖树脂的渗出量相同或在其以上，则 实际上不会产生体积收缩。然而，如果光纤心线长期处于浸渍在水中的状态，则渗出成分会 逐渐地放出到光纤心线外。此时光纤心线覆盖树脂产生体积收缩，若 长期产生该现象，则和所述玻璃与初级层界面的粘接力下降相互作用， 引起使传输损耗增大的局部分层。此外，该覆盖树脂的渗出成分取决于非反应性添加剂和各种反 应性添加剂；以及与光纤心线制造过程中硬化反应时未反应成分的量 和相交联的部分的分子结构的亲和性等。此外，着色层原本出于进行识别的目的而设置，但发现通过改变 其杨氏模量、玻璃转移温度、以及交联密度这些树脂特性，或通过控 制所添加的调制成分，可以控制并抑制来自包括初级层或次级层的光 纤心线覆盖树脂的渗出量，从而完成本专利技术。一般而言，若将着色层看作高分子膜，则玻璃状态中的高分子膜 的自由体积即分子水平或其近尺寸的空隙(空孔)虽然一般表现为微孔洞，但透过性由该微孔洞的量、尺寸、形状、以及分布决定。若是 类似气体分子，则理论上己有解释，但在由于水这样具有极性而与高 分子膜相互作用的情况下，其透过性变得复杂。特别是，从本专利技术的 覆盖层的渗出成分是浸渍在水中时从覆盖层自身渗出来的成分，因此 与覆盖层的相互作用当然很强，难以推测渗出性，但通过提高杨氏模 量、玻璃转移温度、以及交联密度，可以对透过物质的透过性进行抑 制。作为调制成分，添加更多的双官能单体等多官能单体，从而可以 提高杨氏模量、玻璃转移温度、以及交联密度。此外，光纤状态下的溶解析出率的值不仅取决于所覆盖的紫外线 硬化树脂的组成，还受照明度或照射量这些硬化条件的影响。艮P，根据本专利技术的第l及第2观点的光纤心线，通过使在6(TC的 水中浸渍168小时时光纤心线覆盖树脂的溶解析出率在1.5%以下，可 以抑制引起传输损耗增加的玻璃/初级层界面等、光纤与覆盖树脂的界 面的分层。另外，设定为168小时是因为经过168小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤心线，在光纤上至少覆盖２层覆盖树脂，其特征在于，覆盖在最外侧的所述覆盖树脂是由着色树脂构成的着色层，所述光纤心线在加热至６０℃的水中浸渍１６８小时时，所述覆盖树脂从所述光纤心线的溶解析出率在１．５质量％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛康雄，田中广树，新子谷悦宏，望月浩二，冈田光范，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]