光ファイバ心線
【課題】本発明は、光ファイバ心線を浸水して乾燥させても伝送損失が増加しにくく、かつ耐溶剤性と耐マイクロベンド特性を有する光ファイバ心線を提供する。
【解決手段】ガラス光ファイバ２の外周に少なくとも２層の、被覆樹脂３を被覆した光ファイバ心線１であって、前記被覆樹脂３の１層目被覆層３１のヤング率をＰＹ（ＭＰａ）、前記光ファイバ心線１を６０℃の温水に１６８時間浸漬した際の前記被覆樹脂３の溶出率をＥ（質量％）としたとき、ＰＹ≦０．５５ＭＰａ、かつ、１．８≦Ｅ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０なる式を満たすことを特徴とする光ファイバ心線１である。
【解決手段】ガラス光ファイバ２の外周に少なくとも２層の、被覆樹脂３を被覆した光ファイバ心線１であって、前記被覆樹脂３の１層目被覆層３１のヤング率をＰＹ（ＭＰａ）、前記光ファイバ心線１を６０℃の温水に１６８時間浸漬した際の前記被覆樹脂３の溶出率をＥ（質量％）としたとき、ＰＹ≦０．５５ＭＰａ、かつ、１．８≦Ｅ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０なる式を満たすことを特徴とする光ファイバ心線１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光ファイバ心線に関し、特に光ファイバケーブル内に収納される光ファイバ心線に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）の進展により光ファイバの伝送損失を低減させるべく光ファイバの耐マイクロベンド特性の向上が求められている。
光ファイバは、様々な外的応力やそれによって発生するマイクロベンドによって伝送損失が増加する。その外的応力から光ファイバを保護するために、一般的に光ファイバはガラス光ファイバに２層構造からなる樹脂被覆が施されている。なお、ガラス光ファイバに何らかの被覆を施した光ファイバを光ファイバ心線と呼ぶ。
【０００３】
２層構造の被覆層を有する光ファイバ心線として、光ファイバ心線を６０℃の温水に１６８時間浸漬した際に、光ファイバを被覆する被覆樹脂の溶出率が１．５質量％以下である光ファイバ心線が開示されている（特許文献１参照）。
また、光ファイバを被覆する被膜の飽和帯電圧が０．２ｋＶ〜０．７ｋＶであり、かつ６０℃の温水浸漬試験における重量変化割合が、浸漬前の重量に対して３重量％未満である被膜を有する光ファイバが開示されている（特許文献２参照）。さらに、着色層を有する着色光ファイバにおいて、その着色層を６０℃の温水に３０日間浸水したときの溶出率が３％以下の樹脂で形成し、またその着色光ファイバの第一次被覆層のヤング率が０．５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下であることが開示されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】再公表２００８−０２９４８８号公報
【特許文献２】特開２００３−９６３３６号公報
【特許文献３】特開２００６−１１３１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
耐マイクロベンド特性を向上させるには、１層目の被覆層のヤング率を低くすることが効果的であるが、１層目の被覆層のヤング率が低い光ファイバ心線が水に浸漬され、乾燥すると、図６に示すように、１層目被覆層３１に部分的にボイド５１が発生し、光ファイバ心線１の伝送損失が増加することがあった。なお、１層目被覆層３１の外側には２層目被覆層３２が被覆され、ガラス光ファイバ２、１層目被覆３１、２層目被覆層３２とで光ファイバ心線１が構成されている。
【０００６】
また、光ファイバ同士を接続する作業やコネクタ付けする作業では、光ファイバ表面や端面を溶剤で洗浄する作業が一般的に行われる。特に防水用ジェリーなどを充填した構造のケーブルで光ファイバ表面のジェリーを除去する場合には、長時間にわたって光ファイバが溶剤（主にエタノール）にさらされる。このため、光ファイバ心線は耐溶剤性を持つことが求められる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光ファイバ心線を浸水して乾燥させても伝送損失が増加しにくく、かつ耐溶剤性と耐マイクロベンド特性を有する光ファイバ心線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ガラス光ファイバの外周に少なくとも２層の、被覆樹脂からなる被覆層を有する光ファイバ心線であって、前記被覆樹脂の１層目被覆層のヤング率をＰＹ（ＭＰａ）、前記光ファイバ心線を６０℃の温水に１６８時間浸漬した際の前記被覆樹脂の溶出率をＥ（質量％）としたとき、ＰＹ≦０．５５ＭＰａ、かつ、１．８≦Ｅ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０なる式を満たす光ファイバ心線を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光ファイバ心線を浸水して乾燥させても伝送損失が増加しにくく、かつ耐溶剤性と耐マイクロベンド特性を有する光ファイバ心線を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の光ファイバ心線に係る好ましい一実施形態を示した断面図である。
【図２】本発明の光ファイバ心線に係る好ましい別の一実施形態を示した断面図である。
【図３】本発明の光ファイバテープ心線に係る好ましい一実施形態を示した断面図である。
【図４】１層目被覆層のヤング率測定のためのＩＳＭ試験法を説明する光ファイバ心線の断面図である。
【図５】被覆樹脂の溶出率Ｅと１層目被覆層のヤング率ＰＹとの関係から求めたボイドの発生の有無についての試験結果を示した図である。
【図６】従来の光ファイバ心線における１層目被覆層に発生したボイドの概略を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の光ファイバ心線の好ましい一実施形態を図１によって説明する。
図１に示すように、光ファイバ心線１（１Ａ）は、石英ガラスからなるガラス光ファイバ２に少なくとも２層の被覆樹脂３を被覆したものである。被覆樹脂３の１層目被覆層３１は、そのヤング率ＰＹが０．５５ＭＰａ以下であり、かつ、光ファイバ心線１を６０℃の温水に１６８時間浸漬した際の被覆樹脂３の溶出率をＥ（質量％）としたとき、下記（１）式を満たしている。また上記ヤング率ＰＹの下限は、ハンドリング時に加わる側圧やしごきなどの外力に対する１層目被覆層の耐久性の観点から好ましくは０．１ＭＰａ以上、より好ましくは０．１４ＭＰａ以上である。
【００１２】
【数１】
【００１３】
上記（１）式のＥ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０なる関係は、光ファイバ心線１の浸水後の乾燥時における１層目被覆層３１のボイド発生の有無と１層目被覆層３１のヤング率ＰＹ、溶出率Ｅの関係を調べて導出されたものである。詳細は後述するが、溶出率Ｅが上記Ｅ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０なる関係を満たす場合にボイドの発生が抑制される。また、上記（１）式の１．８≦Ｅなる関係を満たす場合に優れた耐溶剤（耐エタノール）性が得られる。さらにＰＹ≦０．５５ＭＰａなる関係を満たす場合に、１層目被覆層３１に十分な弾力性が与えられ、光ファイバ心線１に外力が加えられてもマイクロベンドの発生が抑制され、優れた耐マイクロベンド特性が得られる。
【００１４】
また被覆樹脂３の２層目被覆層３２には、５００ＭＰａから１５００ＭＰａのヤング率を有するものを用いている。このように、２層目被覆層３２のヤング率を高く設定することにより、光ファイバ心線１に必要とされる十分な機械的強度が与えられる。
【００１５】
上記被覆樹脂３は、主に紫外線硬化型樹脂が用いられる。紫外線硬化型樹脂は、オリゴマー、希釈モノマーおよび添加剤からなる。添加剤としては、光開始剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、光安定剤、可塑剤、着色顔料、重合禁止剤、増感剤、滑剤などが挙げられる。オリゴマーとしては、ウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂が主に用いられる。希釈モノマーとしては、単官能アクリレート、多官能アクリレートもしくはＮ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム等のビニルモノマーが用いられる。
被覆樹脂３のヤング率は、オリゴマーの分子量や希釈モノマーの種類により調整することができる。つまりオリゴマーの分子量を大きくするほど、また希釈モノマーとして多官能のモノマーよりも単官能のモノマーを多くすることにより、架橋密度が低くなり低ヤング率の被覆樹脂が得られる。したがって、１層目被覆層３１では、数平均分子量が５００ないし１００００のオリゴマーを用いることにより、また希釈モノマーとして多官能のモノマーよりも単官能のモノマーの配合量を多くすることにより、架橋密度を低くして、好ましくは０．５５ＭＰａ以下、より好ましくは０．５０ＭＰａ以下という低いヤング率を得る。一方、２層目被覆層３２は、希釈モノマーとして単官能モノマーよりも多官能モノマーの配合量を多くすることで架橋密度を高くして、５００ＭＰａ以上１５００ＭＰａ以下という高いヤング率を得ている。本明細書では、１分子中に反応基である二重結合（＞Ｃ＝Ｃ＜）を１個持つものを単官能モノマーとし、２個以上持つものを多官能モノマーとした。
【００１６】
また酸化防止剤や連鎖移動剤などの非反応性添加剤は、溶出成分となるので、これらの配合量により樹脂の溶出量を調整できる。すなわち、非反応性添加剤の配合量を多くするほど樹脂の溶出量を多くすることができる。またこれらの非反応性添加剤と架橋した部分の分子構造との親和性なども浸水時の溶出しやすさに影響する。すなわち、水酸基やエステルのような極性の高い官能基間には強い静電的引力が発生するため、非反応性添加剤が極性の高い構造であり、架橋部分の極性が低い構造の被覆層を浸水すると、非反応性添加剤と水分子間の静電的引力が弱くなり、溶出量が多くなる。逆に架橋部分の極性が高いと溶出量が少なくなる。
連鎖移動剤のような架橋反応抑制剤を用いた場合、架橋密度を低くすることができるので１層目被覆層３１を低ヤング率化できるが、一方では低分子量成分も副生しやすく、溶出成分が増加する。したがってそれらを考慮して、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などにより、１層目被覆層３１および２層目被覆層３２のそれぞれのヤング率と溶出成分の量や種類とを適宜調整できる。
【００１７】
本発明の光ファイバ心線１は、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹが好ましくは０．５５ＭＰａ以下、より好ましくは０．５０ＭＰａ以下の低ヤング率の樹脂を用いたことから、マイクロベンドの発生が抑えられ、優れた耐マイクロベンド特性が得られる。
【００１８】
また、Ｅ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０なる式を満たしていることから、光ファイバ心線１を浸水させて乾燥させた際に１層目被覆層３１にボイドが発生しにくい。
光ファイバ心線１の被覆樹脂３からの溶出成分は架橋密度の低い１層目被覆層３１から出てくる。したがって、溶出率Ｅが高いほど１層目被覆層３１の体積減少量が大きくなる。浸水中は１層目被覆層３１が水を吸収することによりこの体積変化の影響はほとんどないが、乾燥するとこの溶出成分により発生する上述の体積減少が１層目被覆層３１中に引張応力を発生させる。このため、溶出率Ｅが高いほど乾燥時に発生する引張応力が大きくなり、ボイドが発生しやすくなる。また１層目被覆層３１は、架橋密度が低い、つまりヤング率が低いほど引張強度が弱くなるため、ボイドが発生しやすくなる。
【００１９】
さらに、１．８≦Ｅであることから、耐溶剤性（耐エタノール性）が良好である。
光ファイバ心線１の耐溶剤性試験として、光ファイバ心線１をエタノールに１時間浸漬して外観の変化を観察したところ、６０℃の温水に１６８時間浸漬した後の溶出率Ｅが１．８質量％以上であれば、被覆樹脂３に割れや裂け目などの被覆異常が発生しないことがわかった。これはエタノールに浸漬すると光ファイバ心線１の被覆樹脂３にエタノールが浸透し被覆樹脂３が膨潤する。膨潤が著しく大きくなると被覆樹脂３が破壊されて割れや裂け目が発生する。しかし溶出率Ｅが高い光ファイバ心線１は、被覆樹脂３中に低分子量の未架橋成分が多く含まれており、エタノール浸漬時のこれらの低分子量成分が被覆層外部に移行する。それにより被覆樹脂３の膨潤が抑制されるためである。
また、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹが一定の場合、浸水時の被覆樹脂３からの溶出率Ｅが高いほど、ボイドが発生しやすくなる。
【００２０】
以上より、１層目被覆層３１のヤング率をＰＹとして、被覆樹脂３の溶出率Ｅ（質量％）は、上記（１）式のＥ≦８．６１ＰＹ＋１．４０を満たす範囲であれば、浸水してから乾燥後のボイド(空隙)の発生が抑制されるので伝送損失が増加しにくく、かつ上記（１）式の１．８≦Ｅを満たす範囲であれば、耐溶剤性が良好な光ファイバ心線１を得ることができる。
【００２１】
次に、本発明の光ファイバ心線の好ましい別の実施形態を図２によって説明する。
図２に示すように、光ファイバ心線１（１Ｂ）は、ガラス光ファイバ２に１層目被覆層３１、２層目被覆層３２、着色層３３の３層からなる被覆樹脂３を被覆したものである。各樹脂には紫外線硬化型樹脂を用いた。紫外線硬化型樹脂は、オリゴマー、希釈モノマー、光開始剤、連鎖移動剤、添加剤等からなるが、その構成材料を変えることで、所望のヤング率ＰＹおよび溶出率Ｅを有する被覆層とすることができる。この場合の溶出率Ｅは、着色層３３を含む被覆樹脂全体の溶出率とする。またガラス光ファイバ２の外径を１２５μｍ、１層目被覆層３１の外径を１９５μｍ、２層目被覆層３２の外径を２４５μｍ、着色層３３の外径を２５５μｍとした。これらの値は一例であって適宜変更可能である。したがって、光ファイバ心線１Ｂは、着色層３３以外、前述の第１実施形態の光ファイバ心線１と同様の構成である。このような構成の光ファイバ心線１Ｂは着色光ファイバ心線とも称する。
【００２２】
次に、本発明の光ファイバテープ心線の好ましい実施形態を図３によって説明する。
図３に示すように、上述の光ファイバ心線１Ｂを４本平面状に並行に並べ、紫外線硬化型樹脂からなる被覆層５で一括被覆して光ファイバテープ心線１Ｃとした構成であってもよい。この場合、光ファイバテープ心線１Ｃから単心に分離することで光ファイバ心線の着色樹脂および被覆樹脂の両方からの溶出率を測定することができる。
【００２３】
上述の光ファイバ心線１Ｂ、光ファイバテープ心線１Ｃにおいても、光ファイバ心線１Ｂは、上述の光ファイバ心線１Ａと同様に、被覆樹脂３の１層目被覆層３１は、ヤング率ＰＹが０．５５ＭＰａ以下であり、かつ、光ファイバ心線１を６０℃の温水に１６８時間浸漬した際の被覆樹脂３の溶出率をＥ（質量％）とし、前述の（１）式を満たしている。
【００２４】
したがって、光ファイバ心線１Ｂ、１Ｃは、光ファイバ心線１Ａと同様に、溶出率Ｅが前記（１）式のＥ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０なる関係を満たす場合にボイドの発生を抑制できる。また、前記（１）式の１．８≦Ｅなる関係を満たす場合に優れた耐溶剤（耐エタノール）性を有する。さらにＰＹ≦０．５５なる関係を満たす場合に優れた耐マイクロベンド特性を有する。
【実施例】
【００２５】
以下に前述の各実施形態で説明した光ファイバ心線の実施例について、以下に説明する。
【００２６】
上述のような光ファイバ心線１の構成において、１層目被覆層３１のヤング率と被覆樹脂３の溶出率の異なる光ファイバ心線１を作製し、ボイドの発生の有無、耐溶剤性、および耐マイクロベンド特性を調べた。
【００２７】
サンプルの光ファイバ心線の製造にあたって、ガラス光ファイバ２として、外径（直径）約φ１２５μｍのガラス光ファイバを用い、その外周に１層目被覆層３１を形成し、さらにその外周に２層目被覆層３２を形成して、光ファイバ心線１を製造した。１層目被覆層３１の外径は１９５μｍとし、２層目被覆層３２の外径は２４５μｍとした。これらの値は一例であって適宜変更可能である。
【００２８】
１層目被覆層３１、２層目被覆層３２の樹脂材料としては、ともにウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂を用い、１層目被覆層３１、２層目被覆層３２の各々のヤング率、被覆樹脂３の溶出率については、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などにより適宜調整した。
【００２９】
次に、ボイドの発生の有無、耐溶剤性、および耐マイクロベンド特性の各試験方法について説明する。
【００３０】
１．ボイド試験
１層目被覆層３１のヤング率ＰＹと被覆樹脂３の溶出率Ｅの異なる光ファイバ心線１を、６０℃の温水に所定の時間浸水した後に取り出し、１日（２４時間）乾燥させてから、顕微鏡で観察した。顕微鏡観察では、１層目被覆層３１にボイドが見られた場合を×、ボイドなどの異常が見られなかった場合を○とした。なお、本試験では同一の光ファイバ心線に対しても、浸水時間をいくつか変化させることで溶出率を変化させている。
【００３１】
上記１層目被覆層３１のヤング率ＰＹは、特開２００７−３３３７９５号公報などに記載のＩＳＭ（Ｉｎ Ｓｉｔｕ Ｍｏｄｕｌｕｓ）試験法により測定した。
具体的には、図４に示すように、片端１０ｍｍのみ被覆を残し、それ以外の部分は被覆を除去してガラス光ファイバ２を露出させたサンプルを用意し、被覆している部分の被覆樹脂３を接着剤等で固定する。２３℃の温度下で、固定されていない端方向にガラス光ファイバ２を引き抜くように徐々に力をかけ、ガラス光ファイバ２の変位を測定する。ガラス光ファイバ２の固定されていない端に加えられる力をＦ、ガラス光ファイバ２の変位をｕ、ガラス光ファイバ２の半径をＲｆ、１層目被覆層３１の半径をＲｐ、被覆が残された部分の長さ（この場合は１０ｍｍ）をＬｅｍｂすると、１層目被覆層３１の剪断弾性率Ｇｐは下記（２）式を用いて計算される。
【００３２】
【数２】
【００３３】
ポアソン比をν、ヤング率をＰＹとすれば、ＰＹ＝２（１＋ν）×Ｇｐの関係がある。ここで、１層目被覆層３１は延ばされたことによる体積変化は生じないと仮定し、ポアソン比νを０．５とした。したがって、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹは３Ｇｐとなる。
【００３４】
上記溶出率Ｅは下記の方法によって測定した。
長さ５ｍの光ファイバ心線１を２３℃、５０％ＲＨ（ＲＨは相対湿度であり、ある気温で大気中に含まれる水蒸気の量を、その温度の飽和水蒸気量で割ったもの（単位は％）である。）の恒温室にて２４時間放置した後、光ファイバ心線１の質量からガラス光ファイバ２の質量を差し引くことで被覆樹脂３部分の質量（ｗ１）を測定する。次に、その光ファイバ心線１を６０℃に加熱した温水に所定の時間浸漬した後に温水から取り出し、６０℃で２４時間かけて乾燥させる。その後、被覆樹脂３部分の質量（ｗ２）を測定する。測定したｗ１とｗ２から、下記（３）式により溶出率Ｅ（質量％）を求めた。
【００３５】
【数３】
【００３６】
２．光ファイバの耐溶剤性試験
光ファイバの耐溶剤性試験は、１０ｃｍ長の光ファイバ心線１をエタノールに１時間浸漬してから外観の変化を顕微鏡により観察し、被覆樹脂３に変化が無ければ○、割れや裂け目などの被覆異常が発生したら×と判定した。
【００３７】
３．光ファイバの耐マイクロベンド特性試験
光ファイバ心線１の耐マイクロベンド特性としてプラスチックボビン(外径：２８ｃｍ)の胴部分にＪＩＳで規定する＃１０００のサンドペーパを貼りつけ、ここに、１００ｇの巻き付け張力で光ファイバ心線１を１層（約５００ｍ）巻き付ける。そして巻き付けてから３０分以内にカットバック法により測定波長１５５０ｎｍで伝送損失（Ｌ１）を測定する。一方、同じ光ファイバ心線１の束状態（ボビンに巻き付けていない状態で約１０００ｍ）につき同じくカットバック法により測定波長１５５０ｎｍで伝送損失（Ｌ２）を測定する。
カットバック法は、試験用の光ファイバ心線１からの出力と、試験用の光ファイバ心線１をカットバック長（たとえば２ｍ）に切断したあとの出力差から損失を求める方法である。このため，試験用の光ファイバ心線１と試験装置の接続点の損失は差し引かれるため、試験用の光ファイバ心線１のガラス光ファイバ２の正確な損失を測定できる。
そして、Ｌ１−Ｌ２を計算し、その値を損失増分とする。この値が０．５ｄＢ／ｋｍ以下を○、それより大きい場合を×とした。なお、上記損失増分が０．５ｄＢ／ｋｍ以下であれば、この光ファイバ心線を用いた光ファイバケーブルを通信用ケーブル等に好適に用いることができる。
【００３８】
［実施例１−６］
実施例１（サンプルＮｏ．２）は、１層目被覆層３１、２層目被覆層３２にウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂を用い、１層目被覆層３１、２層目被覆層３２の各々のヤング率、被覆樹脂３の溶出率については、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．１４ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを２．４質量％に調整したものである。なお、１６８時間としたのは、１６８時間を経過することで被覆樹脂からの溶出がほぼ飽和するからである。
実施例２（サンプルＮｏ．３）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．２０ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを１．８質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
実施例３（サンプルＮｏ．６）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．２２ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを２．９質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
実施例４（サンプルＮｏ．１２）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．３３ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを３．８質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
実施例５（サンプルＮｏ．１５）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．４９ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを４．４質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
実施例６（サンプルＮｏ．１６）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．５０ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを３．８質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
【００３９】
［比較例１−３］
比較例１（サンプルＮｏ．１８）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．６０ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを１．５質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
比較例２（サンプルＮｏ．１９）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．８１ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを１．８質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
比較例３（サンプルＮｏ．２０）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．９５ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを１．４質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
【００４０】
ボイドの発生の有無についての試験結果を図５および下記表１に示す。表１は、図５中の測定点の測定値を示した。試験項目の「ボイドの発生の有無」では、ボイドの発生がない場合を○、ボイドが発生した場合を×で示した。また図５中、黒塗りのひし形で表した測定点はボイドの発生がない場合（試験結果は○）であり、黒塗りの四角形で表した測定点はボイドの発生が認められた場合（試験結果は×）である。
図５から、被覆樹脂３の溶出率Ｅが高くなるほど、また１層目被覆層３１のヤング率ＰＹが低くなるほどボイドが発生し易いことがわかる。また被覆樹脂３の溶出率Ｅは、１層目被覆層３１のヤング率をＰＹとして、上記の（１）式のＥ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０の範囲であればボイドが発生しないことが判明した。
上記（１）式の右辺は以下のようにして求めた。
ボイドが発生しない上限値の溶出率２．４質量％、ヤング率０．１４ＭＰａの点と、溶出率５．５質量％、ヤング率０．５ＭＰａの点とを結んだ線の勾配と定数項を求めた。その勾配の値は８．６１であり、定数項の値は１．２０となる。また、ボイドが発生する下限値の溶出率２．８質量％、ヤング率０．１４ＭＰａの点と、溶出率５．９質量％、ヤング率０．５ＭＰａの点とを結んだ線の勾配と定数項を求めた。その勾配の値は８．６１であり、定数項の値は１．５９となる。これらの値の中間をとって、勾配の値を８．６１とし、定数項の値を１．４０として、上記Ｅ≦８．６１ＰＹ＋１．４０なる式を導出した。
【００４１】
【表１】
【００４２】
また、上記実施例１から６および上記比較例１から３の試験条件と結果を下記表２に示す。
さらに耐溶剤性試験の結果を下記表２に示す。
表２から、６０℃の温水に１６８時間浸漬した後、２４時間乾燥させて求めた溶出率Ｅが、実施例１から６および比較例２のように１．８質量％以上あれば耐溶剤性が得られる（試験結果は○）ことが判明した。
【００４３】
さらにまた耐マイクロベンド特性試験の結果を下記表２に示す。
表２から、実施例１から６のように、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹが０．５５ＭＰａ以下、より好ましくは０．５ＭＰａ以下であれば、耐マイクロベンド特性が得られる（試験結果は○）ことが判明した。
【００４４】
【表２】
【００４５】
したがって、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹ≦０．５５ＭＰａ、かつ被覆樹脂３の溶出率Ｅが上記（１）式を満たす場合には、ボイドの発生がなく、耐マイクロベンド特性、耐溶剤性に優れているという総合評価（評価結果は○）が得られた。
【符号の説明】
【００４６】
１ 光ファイバ心線
２ ガラス光ファイバ
３ 被覆樹脂
３１ １層目被覆層
３２ ２層目被覆層
【技術分野】
【０００１】
光ファイバ心線に関し、特に光ファイバケーブル内に収納される光ファイバ心線に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）の進展により光ファイバの伝送損失を低減させるべく光ファイバの耐マイクロベンド特性の向上が求められている。
光ファイバは、様々な外的応力やそれによって発生するマイクロベンドによって伝送損失が増加する。その外的応力から光ファイバを保護するために、一般的に光ファイバはガラス光ファイバに２層構造からなる樹脂被覆が施されている。なお、ガラス光ファイバに何らかの被覆を施した光ファイバを光ファイバ心線と呼ぶ。
【０００３】
２層構造の被覆層を有する光ファイバ心線として、光ファイバ心線を６０℃の温水に１６８時間浸漬した際に、光ファイバを被覆する被覆樹脂の溶出率が１．５質量％以下である光ファイバ心線が開示されている（特許文献１参照）。
また、光ファイバを被覆する被膜の飽和帯電圧が０．２ｋＶ〜０．７ｋＶであり、かつ６０℃の温水浸漬試験における重量変化割合が、浸漬前の重量に対して３重量％未満である被膜を有する光ファイバが開示されている（特許文献２参照）。さらに、着色層を有する着色光ファイバにおいて、その着色層を６０℃の温水に３０日間浸水したときの溶出率が３％以下の樹脂で形成し、またその着色光ファイバの第一次被覆層のヤング率が０．５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下であることが開示されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】再公表２００８−０２９４８８号公報
【特許文献２】特開２００３−９６３３６号公報
【特許文献３】特開２００６−１１３１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
耐マイクロベンド特性を向上させるには、１層目の被覆層のヤング率を低くすることが効果的であるが、１層目の被覆層のヤング率が低い光ファイバ心線が水に浸漬され、乾燥すると、図６に示すように、１層目被覆層３１に部分的にボイド５１が発生し、光ファイバ心線１の伝送損失が増加することがあった。なお、１層目被覆層３１の外側には２層目被覆層３２が被覆され、ガラス光ファイバ２、１層目被覆３１、２層目被覆層３２とで光ファイバ心線１が構成されている。
【０００６】
また、光ファイバ同士を接続する作業やコネクタ付けする作業では、光ファイバ表面や端面を溶剤で洗浄する作業が一般的に行われる。特に防水用ジェリーなどを充填した構造のケーブルで光ファイバ表面のジェリーを除去する場合には、長時間にわたって光ファイバが溶剤（主にエタノール）にさらされる。このため、光ファイバ心線は耐溶剤性を持つことが求められる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光ファイバ心線を浸水して乾燥させても伝送損失が増加しにくく、かつ耐溶剤性と耐マイクロベンド特性を有する光ファイバ心線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ガラス光ファイバの外周に少なくとも２層の、被覆樹脂からなる被覆層を有する光ファイバ心線であって、前記被覆樹脂の１層目被覆層のヤング率をＰＹ（ＭＰａ）、前記光ファイバ心線を６０℃の温水に１６８時間浸漬した際の前記被覆樹脂の溶出率をＥ（質量％）としたとき、ＰＹ≦０．５５ＭＰａ、かつ、１．８≦Ｅ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０なる式を満たす光ファイバ心線を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光ファイバ心線を浸水して乾燥させても伝送損失が増加しにくく、かつ耐溶剤性と耐マイクロベンド特性を有する光ファイバ心線を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の光ファイバ心線に係る好ましい一実施形態を示した断面図である。
【図２】本発明の光ファイバ心線に係る好ましい別の一実施形態を示した断面図である。
【図３】本発明の光ファイバテープ心線に係る好ましい一実施形態を示した断面図である。
【図４】１層目被覆層のヤング率測定のためのＩＳＭ試験法を説明する光ファイバ心線の断面図である。
【図５】被覆樹脂の溶出率Ｅと１層目被覆層のヤング率ＰＹとの関係から求めたボイドの発生の有無についての試験結果を示した図である。
【図６】従来の光ファイバ心線における１層目被覆層に発生したボイドの概略を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の光ファイバ心線の好ましい一実施形態を図１によって説明する。
図１に示すように、光ファイバ心線１（１Ａ）は、石英ガラスからなるガラス光ファイバ２に少なくとも２層の被覆樹脂３を被覆したものである。被覆樹脂３の１層目被覆層３１は、そのヤング率ＰＹが０．５５ＭＰａ以下であり、かつ、光ファイバ心線１を６０℃の温水に１６８時間浸漬した際の被覆樹脂３の溶出率をＥ（質量％）としたとき、下記（１）式を満たしている。また上記ヤング率ＰＹの下限は、ハンドリング時に加わる側圧やしごきなどの外力に対する１層目被覆層の耐久性の観点から好ましくは０．１ＭＰａ以上、より好ましくは０．１４ＭＰａ以上である。
【００１２】
【数１】
【００１３】
上記（１）式のＥ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０なる関係は、光ファイバ心線１の浸水後の乾燥時における１層目被覆層３１のボイド発生の有無と１層目被覆層３１のヤング率ＰＹ、溶出率Ｅの関係を調べて導出されたものである。詳細は後述するが、溶出率Ｅが上記Ｅ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０なる関係を満たす場合にボイドの発生が抑制される。また、上記（１）式の１．８≦Ｅなる関係を満たす場合に優れた耐溶剤（耐エタノール）性が得られる。さらにＰＹ≦０．５５ＭＰａなる関係を満たす場合に、１層目被覆層３１に十分な弾力性が与えられ、光ファイバ心線１に外力が加えられてもマイクロベンドの発生が抑制され、優れた耐マイクロベンド特性が得られる。
【００１４】
また被覆樹脂３の２層目被覆層３２には、５００ＭＰａから１５００ＭＰａのヤング率を有するものを用いている。このように、２層目被覆層３２のヤング率を高く設定することにより、光ファイバ心線１に必要とされる十分な機械的強度が与えられる。
【００１５】
上記被覆樹脂３は、主に紫外線硬化型樹脂が用いられる。紫外線硬化型樹脂は、オリゴマー、希釈モノマーおよび添加剤からなる。添加剤としては、光開始剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、光安定剤、可塑剤、着色顔料、重合禁止剤、増感剤、滑剤などが挙げられる。オリゴマーとしては、ウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂が主に用いられる。希釈モノマーとしては、単官能アクリレート、多官能アクリレートもしくはＮ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム等のビニルモノマーが用いられる。
被覆樹脂３のヤング率は、オリゴマーの分子量や希釈モノマーの種類により調整することができる。つまりオリゴマーの分子量を大きくするほど、また希釈モノマーとして多官能のモノマーよりも単官能のモノマーを多くすることにより、架橋密度が低くなり低ヤング率の被覆樹脂が得られる。したがって、１層目被覆層３１では、数平均分子量が５００ないし１００００のオリゴマーを用いることにより、また希釈モノマーとして多官能のモノマーよりも単官能のモノマーの配合量を多くすることにより、架橋密度を低くして、好ましくは０．５５ＭＰａ以下、より好ましくは０．５０ＭＰａ以下という低いヤング率を得る。一方、２層目被覆層３２は、希釈モノマーとして単官能モノマーよりも多官能モノマーの配合量を多くすることで架橋密度を高くして、５００ＭＰａ以上１５００ＭＰａ以下という高いヤング率を得ている。本明細書では、１分子中に反応基である二重結合（＞Ｃ＝Ｃ＜）を１個持つものを単官能モノマーとし、２個以上持つものを多官能モノマーとした。
【００１６】
また酸化防止剤や連鎖移動剤などの非反応性添加剤は、溶出成分となるので、これらの配合量により樹脂の溶出量を調整できる。すなわち、非反応性添加剤の配合量を多くするほど樹脂の溶出量を多くすることができる。またこれらの非反応性添加剤と架橋した部分の分子構造との親和性なども浸水時の溶出しやすさに影響する。すなわち、水酸基やエステルのような極性の高い官能基間には強い静電的引力が発生するため、非反応性添加剤が極性の高い構造であり、架橋部分の極性が低い構造の被覆層を浸水すると、非反応性添加剤と水分子間の静電的引力が弱くなり、溶出量が多くなる。逆に架橋部分の極性が高いと溶出量が少なくなる。
連鎖移動剤のような架橋反応抑制剤を用いた場合、架橋密度を低くすることができるので１層目被覆層３１を低ヤング率化できるが、一方では低分子量成分も副生しやすく、溶出成分が増加する。したがってそれらを考慮して、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などにより、１層目被覆層３１および２層目被覆層３２のそれぞれのヤング率と溶出成分の量や種類とを適宜調整できる。
【００１７】
本発明の光ファイバ心線１は、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹが好ましくは０．５５ＭＰａ以下、より好ましくは０．５０ＭＰａ以下の低ヤング率の樹脂を用いたことから、マイクロベンドの発生が抑えられ、優れた耐マイクロベンド特性が得られる。
【００１８】
また、Ｅ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０なる式を満たしていることから、光ファイバ心線１を浸水させて乾燥させた際に１層目被覆層３１にボイドが発生しにくい。
光ファイバ心線１の被覆樹脂３からの溶出成分は架橋密度の低い１層目被覆層３１から出てくる。したがって、溶出率Ｅが高いほど１層目被覆層３１の体積減少量が大きくなる。浸水中は１層目被覆層３１が水を吸収することによりこの体積変化の影響はほとんどないが、乾燥するとこの溶出成分により発生する上述の体積減少が１層目被覆層３１中に引張応力を発生させる。このため、溶出率Ｅが高いほど乾燥時に発生する引張応力が大きくなり、ボイドが発生しやすくなる。また１層目被覆層３１は、架橋密度が低い、つまりヤング率が低いほど引張強度が弱くなるため、ボイドが発生しやすくなる。
【００１９】
さらに、１．８≦Ｅであることから、耐溶剤性（耐エタノール性）が良好である。
光ファイバ心線１の耐溶剤性試験として、光ファイバ心線１をエタノールに１時間浸漬して外観の変化を観察したところ、６０℃の温水に１６８時間浸漬した後の溶出率Ｅが１．８質量％以上であれば、被覆樹脂３に割れや裂け目などの被覆異常が発生しないことがわかった。これはエタノールに浸漬すると光ファイバ心線１の被覆樹脂３にエタノールが浸透し被覆樹脂３が膨潤する。膨潤が著しく大きくなると被覆樹脂３が破壊されて割れや裂け目が発生する。しかし溶出率Ｅが高い光ファイバ心線１は、被覆樹脂３中に低分子量の未架橋成分が多く含まれており、エタノール浸漬時のこれらの低分子量成分が被覆層外部に移行する。それにより被覆樹脂３の膨潤が抑制されるためである。
また、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹが一定の場合、浸水時の被覆樹脂３からの溶出率Ｅが高いほど、ボイドが発生しやすくなる。
【００２０】
以上より、１層目被覆層３１のヤング率をＰＹとして、被覆樹脂３の溶出率Ｅ（質量％）は、上記（１）式のＥ≦８．６１ＰＹ＋１．４０を満たす範囲であれば、浸水してから乾燥後のボイド(空隙)の発生が抑制されるので伝送損失が増加しにくく、かつ上記（１）式の１．８≦Ｅを満たす範囲であれば、耐溶剤性が良好な光ファイバ心線１を得ることができる。
【００２１】
次に、本発明の光ファイバ心線の好ましい別の実施形態を図２によって説明する。
図２に示すように、光ファイバ心線１（１Ｂ）は、ガラス光ファイバ２に１層目被覆層３１、２層目被覆層３２、着色層３３の３層からなる被覆樹脂３を被覆したものである。各樹脂には紫外線硬化型樹脂を用いた。紫外線硬化型樹脂は、オリゴマー、希釈モノマー、光開始剤、連鎖移動剤、添加剤等からなるが、その構成材料を変えることで、所望のヤング率ＰＹおよび溶出率Ｅを有する被覆層とすることができる。この場合の溶出率Ｅは、着色層３３を含む被覆樹脂全体の溶出率とする。またガラス光ファイバ２の外径を１２５μｍ、１層目被覆層３１の外径を１９５μｍ、２層目被覆層３２の外径を２４５μｍ、着色層３３の外径を２５５μｍとした。これらの値は一例であって適宜変更可能である。したがって、光ファイバ心線１Ｂは、着色層３３以外、前述の第１実施形態の光ファイバ心線１と同様の構成である。このような構成の光ファイバ心線１Ｂは着色光ファイバ心線とも称する。
【００２２】
次に、本発明の光ファイバテープ心線の好ましい実施形態を図３によって説明する。
図３に示すように、上述の光ファイバ心線１Ｂを４本平面状に並行に並べ、紫外線硬化型樹脂からなる被覆層５で一括被覆して光ファイバテープ心線１Ｃとした構成であってもよい。この場合、光ファイバテープ心線１Ｃから単心に分離することで光ファイバ心線の着色樹脂および被覆樹脂の両方からの溶出率を測定することができる。
【００２３】
上述の光ファイバ心線１Ｂ、光ファイバテープ心線１Ｃにおいても、光ファイバ心線１Ｂは、上述の光ファイバ心線１Ａと同様に、被覆樹脂３の１層目被覆層３１は、ヤング率ＰＹが０．５５ＭＰａ以下であり、かつ、光ファイバ心線１を６０℃の温水に１６８時間浸漬した際の被覆樹脂３の溶出率をＥ（質量％）とし、前述の（１）式を満たしている。
【００２４】
したがって、光ファイバ心線１Ｂ、１Ｃは、光ファイバ心線１Ａと同様に、溶出率Ｅが前記（１）式のＥ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０なる関係を満たす場合にボイドの発生を抑制できる。また、前記（１）式の１．８≦Ｅなる関係を満たす場合に優れた耐溶剤（耐エタノール）性を有する。さらにＰＹ≦０．５５なる関係を満たす場合に優れた耐マイクロベンド特性を有する。
【実施例】
【００２５】
以下に前述の各実施形態で説明した光ファイバ心線の実施例について、以下に説明する。
【００２６】
上述のような光ファイバ心線１の構成において、１層目被覆層３１のヤング率と被覆樹脂３の溶出率の異なる光ファイバ心線１を作製し、ボイドの発生の有無、耐溶剤性、および耐マイクロベンド特性を調べた。
【００２７】
サンプルの光ファイバ心線の製造にあたって、ガラス光ファイバ２として、外径（直径）約φ１２５μｍのガラス光ファイバを用い、その外周に１層目被覆層３１を形成し、さらにその外周に２層目被覆層３２を形成して、光ファイバ心線１を製造した。１層目被覆層３１の外径は１９５μｍとし、２層目被覆層３２の外径は２４５μｍとした。これらの値は一例であって適宜変更可能である。
【００２８】
１層目被覆層３１、２層目被覆層３２の樹脂材料としては、ともにウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂を用い、１層目被覆層３１、２層目被覆層３２の各々のヤング率、被覆樹脂３の溶出率については、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などにより適宜調整した。
【００２９】
次に、ボイドの発生の有無、耐溶剤性、および耐マイクロベンド特性の各試験方法について説明する。
【００３０】
１．ボイド試験
１層目被覆層３１のヤング率ＰＹと被覆樹脂３の溶出率Ｅの異なる光ファイバ心線１を、６０℃の温水に所定の時間浸水した後に取り出し、１日（２４時間）乾燥させてから、顕微鏡で観察した。顕微鏡観察では、１層目被覆層３１にボイドが見られた場合を×、ボイドなどの異常が見られなかった場合を○とした。なお、本試験では同一の光ファイバ心線に対しても、浸水時間をいくつか変化させることで溶出率を変化させている。
【００３１】
上記１層目被覆層３１のヤング率ＰＹは、特開２００７−３３３７９５号公報などに記載のＩＳＭ（Ｉｎ Ｓｉｔｕ Ｍｏｄｕｌｕｓ）試験法により測定した。
具体的には、図４に示すように、片端１０ｍｍのみ被覆を残し、それ以外の部分は被覆を除去してガラス光ファイバ２を露出させたサンプルを用意し、被覆している部分の被覆樹脂３を接着剤等で固定する。２３℃の温度下で、固定されていない端方向にガラス光ファイバ２を引き抜くように徐々に力をかけ、ガラス光ファイバ２の変位を測定する。ガラス光ファイバ２の固定されていない端に加えられる力をＦ、ガラス光ファイバ２の変位をｕ、ガラス光ファイバ２の半径をＲｆ、１層目被覆層３１の半径をＲｐ、被覆が残された部分の長さ（この場合は１０ｍｍ）をＬｅｍｂすると、１層目被覆層３１の剪断弾性率Ｇｐは下記（２）式を用いて計算される。
【００３２】
【数２】
【００３３】
ポアソン比をν、ヤング率をＰＹとすれば、ＰＹ＝２（１＋ν）×Ｇｐの関係がある。ここで、１層目被覆層３１は延ばされたことによる体積変化は生じないと仮定し、ポアソン比νを０．５とした。したがって、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹは３Ｇｐとなる。
【００３４】
上記溶出率Ｅは下記の方法によって測定した。
長さ５ｍの光ファイバ心線１を２３℃、５０％ＲＨ（ＲＨは相対湿度であり、ある気温で大気中に含まれる水蒸気の量を、その温度の飽和水蒸気量で割ったもの（単位は％）である。）の恒温室にて２４時間放置した後、光ファイバ心線１の質量からガラス光ファイバ２の質量を差し引くことで被覆樹脂３部分の質量（ｗ１）を測定する。次に、その光ファイバ心線１を６０℃に加熱した温水に所定の時間浸漬した後に温水から取り出し、６０℃で２４時間かけて乾燥させる。その後、被覆樹脂３部分の質量（ｗ２）を測定する。測定したｗ１とｗ２から、下記（３）式により溶出率Ｅ（質量％）を求めた。
【００３５】
【数３】
【００３６】
２．光ファイバの耐溶剤性試験
光ファイバの耐溶剤性試験は、１０ｃｍ長の光ファイバ心線１をエタノールに１時間浸漬してから外観の変化を顕微鏡により観察し、被覆樹脂３に変化が無ければ○、割れや裂け目などの被覆異常が発生したら×と判定した。
【００３７】
３．光ファイバの耐マイクロベンド特性試験
光ファイバ心線１の耐マイクロベンド特性としてプラスチックボビン(外径：２８ｃｍ)の胴部分にＪＩＳで規定する＃１０００のサンドペーパを貼りつけ、ここに、１００ｇの巻き付け張力で光ファイバ心線１を１層（約５００ｍ）巻き付ける。そして巻き付けてから３０分以内にカットバック法により測定波長１５５０ｎｍで伝送損失（Ｌ１）を測定する。一方、同じ光ファイバ心線１の束状態（ボビンに巻き付けていない状態で約１０００ｍ）につき同じくカットバック法により測定波長１５５０ｎｍで伝送損失（Ｌ２）を測定する。
カットバック法は、試験用の光ファイバ心線１からの出力と、試験用の光ファイバ心線１をカットバック長（たとえば２ｍ）に切断したあとの出力差から損失を求める方法である。このため，試験用の光ファイバ心線１と試験装置の接続点の損失は差し引かれるため、試験用の光ファイバ心線１のガラス光ファイバ２の正確な損失を測定できる。
そして、Ｌ１−Ｌ２を計算し、その値を損失増分とする。この値が０．５ｄＢ／ｋｍ以下を○、それより大きい場合を×とした。なお、上記損失増分が０．５ｄＢ／ｋｍ以下であれば、この光ファイバ心線を用いた光ファイバケーブルを通信用ケーブル等に好適に用いることができる。
【００３８】
［実施例１−６］
実施例１（サンプルＮｏ．２）は、１層目被覆層３１、２層目被覆層３２にウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂を用い、１層目被覆層３１、２層目被覆層３２の各々のヤング率、被覆樹脂３の溶出率については、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．１４ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを２．４質量％に調整したものである。なお、１６８時間としたのは、１６８時間を経過することで被覆樹脂からの溶出がほぼ飽和するからである。
実施例２（サンプルＮｏ．３）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．２０ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを１．８質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
実施例３（サンプルＮｏ．６）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．２２ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを２．９質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
実施例４（サンプルＮｏ．１２）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．３３ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを３．８質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
実施例５（サンプルＮｏ．１５）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．４９ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを４．４質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
実施例６（サンプルＮｏ．１６）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．５０ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを３．８質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
【００３９】
［比較例１−３］
比較例１（サンプルＮｏ．１８）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．６０ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを１．５質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
比較例２（サンプルＮｏ．１９）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．８１ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを１．８質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
比較例３（サンプルＮｏ．２０）は、オリゴマー分子量、希釈モノマーの種類、連鎖移動剤の配合量などを調整して、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹを０．９５ＭＰａ、被覆樹脂３の６０℃温水１６８時間浸漬時の溶出率Ｅを１．４質量％に調整した以外前述の実施例１と同様のものである。
【００４０】
ボイドの発生の有無についての試験結果を図５および下記表１に示す。表１は、図５中の測定点の測定値を示した。試験項目の「ボイドの発生の有無」では、ボイドの発生がない場合を○、ボイドが発生した場合を×で示した。また図５中、黒塗りのひし形で表した測定点はボイドの発生がない場合（試験結果は○）であり、黒塗りの四角形で表した測定点はボイドの発生が認められた場合（試験結果は×）である。
図５から、被覆樹脂３の溶出率Ｅが高くなるほど、また１層目被覆層３１のヤング率ＰＹが低くなるほどボイドが発生し易いことがわかる。また被覆樹脂３の溶出率Ｅは、１層目被覆層３１のヤング率をＰＹとして、上記の（１）式のＥ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０の範囲であればボイドが発生しないことが判明した。
上記（１）式の右辺は以下のようにして求めた。
ボイドが発生しない上限値の溶出率２．４質量％、ヤング率０．１４ＭＰａの点と、溶出率５．５質量％、ヤング率０．５ＭＰａの点とを結んだ線の勾配と定数項を求めた。その勾配の値は８．６１であり、定数項の値は１．２０となる。また、ボイドが発生する下限値の溶出率２．８質量％、ヤング率０．１４ＭＰａの点と、溶出率５．９質量％、ヤング率０．５ＭＰａの点とを結んだ線の勾配と定数項を求めた。その勾配の値は８．６１であり、定数項の値は１．５９となる。これらの値の中間をとって、勾配の値を８．６１とし、定数項の値を１．４０として、上記Ｅ≦８．６１ＰＹ＋１．４０なる式を導出した。
【００４１】
【表１】
【００４２】
また、上記実施例１から６および上記比較例１から３の試験条件と結果を下記表２に示す。
さらに耐溶剤性試験の結果を下記表２に示す。
表２から、６０℃の温水に１６８時間浸漬した後、２４時間乾燥させて求めた溶出率Ｅが、実施例１から６および比較例２のように１．８質量％以上あれば耐溶剤性が得られる（試験結果は○）ことが判明した。
【００４３】
さらにまた耐マイクロベンド特性試験の結果を下記表２に示す。
表２から、実施例１から６のように、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹが０．５５ＭＰａ以下、より好ましくは０．５ＭＰａ以下であれば、耐マイクロベンド特性が得られる（試験結果は○）ことが判明した。
【００４４】
【表２】
【００４５】
したがって、１層目被覆層３１のヤング率ＰＹ≦０．５５ＭＰａ、かつ被覆樹脂３の溶出率Ｅが上記（１）式を満たす場合には、ボイドの発生がなく、耐マイクロベンド特性、耐溶剤性に優れているという総合評価（評価結果は○）が得られた。
【符号の説明】
【００４６】
１ 光ファイバ心線
２ ガラス光ファイバ
３ 被覆樹脂
３１ １層目被覆層
３２ ２層目被覆層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス光ファイバの外周に少なくとも２層の、被覆樹脂からなる被覆層を有する光ファイバ心線であって、
１層目の前記被覆層のヤング率をＰＹ（ＭＰａ）、
前記光ファイバ心線を６０℃の温水に１６８時間浸漬した際の前記被覆樹脂の溶出率をＥ（質量％）としたとき、
ＰＹ≦０．５５ＭＰａ、
かつ、
１．８≦Ｅ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０
なる式を満たすことを特徴とする光ファイバ心線。
【請求項２】
前記被覆層の最も外側に着色樹脂からなる着色層を有する
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ心線。
【請求項３】
請求項２に記載の光ファイバ心線を複数本並行に配置し、それらの光ファイバ心線を一括して被覆する被覆層を有する
ことを特徴とする光ファイバテープ心線。
【請求項１】
ガラス光ファイバの外周に少なくとも２層の、被覆樹脂からなる被覆層を有する光ファイバ心線であって、
１層目の前記被覆層のヤング率をＰＹ（ＭＰａ）、
前記光ファイバ心線を６０℃の温水に１６８時間浸漬した際の前記被覆樹脂の溶出率をＥ（質量％）としたとき、
ＰＹ≦０．５５ＭＰａ、
かつ、
１．８≦Ｅ≦８．６１×ＰＹ＋１．４０
なる式を満たすことを特徴とする光ファイバ心線。
【請求項２】
前記被覆層の最も外側に着色樹脂からなる着色層を有する
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ心線。
【請求項３】
請求項２に記載の光ファイバ心線を複数本並行に配置し、それらの光ファイバ心線を一括して被覆する被覆層を有する
ことを特徴とする光ファイバテープ心線。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１６２４１５（Ｐ２０１２−１６２４１５Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５８８（Ｐ２０１１−２２５８８）
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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