オーバーコート心線
【課題】オーバーコート層が確実に除去できるオーバーコート心線であって一度の操作で確実に除去可能なオーバーコート層の長さが従来になく長いオーバーコート心線を提供する。
【解決手段】本発明のオーバーコート心線１９は、ガラスファイバ３０上に紫外線硬化型の樹脂層３１が被覆された光ファイバ心線１上にさらにオーバーコート層１６が被覆され、オーバーコート層１６は、光ファイバ心線１の外周に被覆されるとともに光ファイバ心線１に対する剥離性を付与する分子量５０００以上の添加剤を含有する紫外線硬化型樹脂からなる第１のオーバーコート層１６ａと、第１のオーバーコート層１６ａの外周に被覆されるとともに第１のオーバーコート層１６ａに接触する厚さ３μｍ以上２０μｍ以下の接触領域が第１のオーバーコート層１６ａより架橋密度が大きい紫外線硬化型樹脂からなる第２のオーバーコート層１６ｂと、を有する。
【解決手段】本発明のオーバーコート心線１９は、ガラスファイバ３０上に紫外線硬化型の樹脂層３１が被覆された光ファイバ心線１上にさらにオーバーコート層１６が被覆され、オーバーコート層１６は、光ファイバ心線１の外周に被覆されるとともに光ファイバ心線１に対する剥離性を付与する分子量５０００以上の添加剤を含有する紫外線硬化型樹脂からなる第１のオーバーコート層１６ａと、第１のオーバーコート層１６ａの外周に被覆されるとともに第１のオーバーコート層１６ａに接触する厚さ３μｍ以上２０μｍ以下の接触領域が第１のオーバーコート層１６ａより架橋密度が大きい紫外線硬化型樹脂からなる第２のオーバーコート層１６ｂと、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ心線の外側にオーバーコート層が被覆されたオーバーコート心線に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバの被覆構造に関しては既に膨大な種類のものが知られており、その中に、ガラスファイバ上に樹脂層を被覆した光ファイバ心線の外周面に更に樹脂のオーバーコート層を形成したオーバーコート心線がある。
【０００３】
そのような樹脂の被覆層が複数層設けられたオーバーコート心線の例として、紫外線硬化型樹脂で構成された所定径に設計された複数個の被覆層を持ち、最外層の被覆層を除去することによって従来内層であった被覆層が露出することで新たに最外層となり、被覆層間に加熱で弾性率が低下する層を設けて、該被覆の除去を容易とするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、裸光ファイバの外周に保護被覆層を有し、保護被覆層は内部被覆層と外径が２５０μｍで内部被覆層の外周に位置する剥離層と該剥離層の外周に位置する外部被覆層からなり、剥離層と外部被覆層との接着強度が２〜５０ｇｆ／ｃｍであるものが知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１５４６２号公報
【特許文献２】特開平８−１２２５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）のための光ファイバの布設作業を行う際、工事業者が光ファイバを布設する先の家宅やビル等の現場で被覆層を除去する必要がある。上記特許文献１に記載のオーバーコート心線は、被覆層を除去するために加熱式リムーバを用いなければならないが、加熱式リムーバは加熱のための電源が必要であるため携帯して作業を行うのには不便である。また、加熱式リムーバは価格も高価である。
【０００７】
また、上記特許文献１に記載のオーバーコート心線は、外部被覆層の剥離性を得るためにシリコン系の添加物等を含有させた剥離層を設けているが、その添加物が内部被覆層あるいは外部被覆層へ分散して移動し、剥離性が経時的に悪化する虞がある。
【０００８】
また、上記特許文献１，２に記載のオーバーコート心線は、いずれも弾性率が低下する層あるいは剥離層などが樹脂層の間に存在するので、ある程度は外層樹脂を除去する際の被覆除去性の向上に寄与すると考えられる。しかし、長い寸法（５ｃｍ以上）の被覆除去性を満たすまでには至らなかった。外径の太いオーバーコート心線を市販品のメカニカルスプライス（簡易コネクタ）等で接続する場合、メカニカルスプライスの溝に位置決めするために５ｃｍ以上被覆を除去しなければならないが、現状では一回の操作で除去できる被覆は３ｃｍ程度であり、当該オーバーコート心線をメカニカルスプライスにより接続することは困難であった。
【０００９】
また、上記特許文献１，２に記載のオーバーコート心線の外周にさらに外被樹脂層を被覆してケーブル化すると、その外被樹脂層に含まれる成分がオーバーコート心線内の剥離層、あるいは剥離層の内側へ移動してしまう虞もある。
【００１０】
本発明は、オーバーコート層が確実に除去できるオーバーコート心線であって一度の操作で確実に除去可能なオーバーコート層の長さが従来になく長いオーバーコート心線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のオーバーコート心線は、ガラスファイバ上に紫外線硬化型の樹脂層が被覆された光ファイバ心線上にさらにオーバーコート層が被覆されたオーバーコート心線であって、前記オーバーコート層は、前記光ファイバ心線の外周に被覆されるとともに前記光ファイバ心線に対する剥離性を付与する分子量５０００以上の添加剤を含有する紫外線硬化型樹脂からなる第１のオーバーコート層と、前記第１のオーバーコート層の外周に被覆されるとともに前記第１のオーバーコート層に接触する厚さ３μｍ以上２０μｍ以下の接触領域が前記第１のオーバーコート層より架橋密度が大きい紫外線硬化型樹脂からなる第２のオーバーコート層と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のオーバーコート心線において、前記第２のオーバーコート層に含まれる前記接触領域の架橋性ビニル基濃度が３ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが好ましい。
【００１３】
本発明のオーバーコート心線において、前記第１のオーバーコート層及び前記第２のオーバーコート層の何れかまたは両方に着色顔料が含まれていることが好ましい。
【００１４】
本発明の光ファイバケーブルは、上記本発明のオーバーコート心線の外周に樹脂層が被覆されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のオーバーコート心線では、オーバーコート層を除去するときに、第１のオーバーコート層が光ファイバ心線の最外層から速やかに剥離し、オーバーコート層が光ファイバ心線上を滑る。これにより、被覆の除去性が向上されて、一度の操作で確実に除去可能なオーバーコート層の長さが従来になく長いオーバーコート心線が提供される。また、第１のオーバーコート層に含有された剥離性を付与する添加剤が、光ファイバ心線や第２のオーバーコート層へ分散せずに留まる。そのため、経時的な剥離性の低下が起こりにくい。また、第１のオーバーコート層に接触する厚さ３μｍ以上２０μｍ以下の接触領域が第１のオーバーコート層より架橋密度が大きい第２のオーバーコート層により、ケーブル化した際の外被の成分がオーバーコート心線内に移動するのを防ぐことができる。
このようなオーバーコート心線の外周に樹脂層を被覆した本発明の光ファイバケーブルは、良好な被覆除去性が維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のオーバーコート心線の軸に垂直な断面図である。
オーバーコート心線１９は、ガラスファイバ（裸光ファイバ）３０上に樹脂層３１を被覆した光ファイバ心線１の外周に、オーバーコート層１６を形成してなるものである。オーバーコート心線１９の直径は０．４５ｍｍから０．５５ｍｍ程度で、通常の光ファイバ心線１の直径である０．２５ｍｍより当然に太いものである。この太さにより、布設現場での取り扱い性が向上し、耐側圧性が向上する。
光ファイバ心線１は、その一例を挙げると、０．１２５ｍｍの直径を有するガラスファイバ３０の外側に、プライマリ樹脂層３１ａ、セカンダリ樹脂層３１ｂおよび着色樹脂層３１ｃを順に被覆したものであり、直径が０．２５ｍｍである。
【００１７】
本発明に係るオーバーコート心線の特徴的な点は、オーバーコート層１６が、光ファイバ心線１の外周に被覆されるとともに光ファイバ心線１に対する剥離性を付与する分子量５０００以上の添加剤を含有する紫外線硬化型樹脂からなる第１のオーバーコート層１６ａと、第１のオーバーコート層１６ａの外周に被覆されるとともに第１のオーバーコート層１６ａに接触する厚さ３μｍ以上２０μｍ以下の接触領域が第１のオーバーコート層１６ａより架橋密度が大きい紫外線硬化型樹脂からなる第２のオーバーコート層１６ｂと、を有することである。
【００１８】
第１のオーバーコート層１６ａ及び第２のオーバーコート層１６ｂには、紫外線硬化型樹脂組成物を使用することができる。例えば、ウレタンアクリレート樹脂、またはウレタンアクリレート樹脂にエポキシアクリレート樹脂やポリエステルアクリレート樹脂等を配合した樹脂を使用することができる。
さらに具体的には、例えば、ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加ジオール、トリレンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて得られるウレタンアクリレート；ポリテトラメチレングリコール、トリレンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて得られるウレタンアクリレート；トリレンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて得られるウレタンアクリレート等から選ばれるオリゴマーと、トリシクロデカンジアクリレート；Ｎ−ビニルピロリドン；イソボニルアクリレート；ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加ジオールジアクリレート；ラウリルアクリレート；ビスフェノールＡエポキシジアクリレート；エチレンオキサイド付加ノニルフェノールアクリレート等から選ばれる希釈性モノマーとを適宜組み合わせて得ることができる。これらの構成成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの構成成分にポリシロキサン化合物やシリコーン系化合物を添加して用いることもできる。
【００１９】
第１のオーバーコート層１６ａには、ポリシロキサン化合物やシリコーン系化合物等を含む添加剤が含有され、この添加物により光ファイバ心線１に対する剥離性を付与している。剥離性を付与する添加剤は、第１のオーバーコート層１６ａを構成する紫外線硬化型樹脂の架橋構造内に継続的に留めておくために、高分子量のものが望ましく、平均分子量５０００以上のものを用いる。このような添加剤として、例えばジメチルシロキサンを使用できる。また、剥離性を付与する添加剤は着色層との界面に局在させることがより好ましく、平均分子量８０００以上のものであることが望ましい。また、添加剤として反応性を有するシリコーン系剥離剤を用いてもよい。これらに加えて非反応性の有機高分子を添加することで剥離作用を持たせることもできる。この有機高分子はオーバーコート層を膨潤させる作用と溶剤として働く作用の両面を有する。
このように、第１のオーバーコート層１６ａに含まれる剥離性を付与する添加剤は、分子量を５０００以上としているため、当該添加剤が経時的変化等により光ファイバ心線１あるいは第２のオーバーコート層１６ｂへ分散して移動することが極めて起こりにくい。
【００２０】
第２のオーバーコート層１６ｂは、第１のオーバーコート層１６ａに接触する厚さ３μｍ以上２０μｍ以下の接触領域を有しており、この接触領域は第１のオーバーコート層１６ａより架橋密度が大きくされている。架橋密度を大きくするには、例えば、架橋性ビニル基濃度を３ｍｍｏｌ／ｇ以上とすればよい。このような接触領域を設けることにより、第１のオーバーコート層１６ａに含まれる剥離性を付与する添加剤が第２のオーバーコート層１６ｂへ移動することを防ぐとともに、接触領域の外側から第１のオーバーコート層１６ａへ他の成分が移動してくることも防がれる。
【００２１】
なお、架橋密度の大きい樹脂は一般的に硬いため、第１のオーバーコート層より架橋密度の大きい接触領域の厚さが２０μｍを超えると、オーバーコート心線の剛性が必要以上に高くなってしまい、取り扱い性が低下したり、曲げたときに樹脂が伸びにくくなって割れが生じやすくなったりする。また、接触領域の厚さを３μｍ未満とすると、第１のオーバーコート層からの添加剤の移動や外部からの他の成分の移動を防ぐ作用が得られにくくなる。
また、図１では第２のオーバーコート層１６ｂの全体が前記接触領域となっている例を示しているが、第２のオーバーコート層１６ｂには、前記接触領域の外側に適宜他の領域（樹脂層等）が含まれていてもよい。
【００２２】
第２のオーバーコート層１６ｂの前記接触領域には、光重合開始剤（Ａ）、オリゴマー（Ｂ）、顔料成分（Ｃ）を適宜含有させた組成物を使用することができる。
光重合開始剤（Ａ）は、光重合開始剤（ａ）、及び吸収波長領域が光重合開始剤（ａ）と異なる光重合開始剤（ｂ）の２種以上の光重合開始剤を含有している。そのことによって接触領域の表層部から深層部まで硬化することができ、特に顔料を含有した接触領域の硬化性向上には、吸収波長が長い光重合開始剤が接触領域の深層部までの硬化に有効である。
【００２３】
光重合開始剤（Ａ）として、例えば、４−ジメチルアミノ安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸エステル、アルコキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン及びベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス（４−ジアルキルアミノフェニル）ケトン、ベンジル及びベンジル誘導体、ベンゾイン及びベンゾイン誘導体、ベンゾインアルキルエーテル、２−メチルプロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チオキサントン及びキサントン誘導体、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１等が挙げられる。これらの光重合開始剤（Ａ）は、吸収波長領域が重ならないようかつ照射する光源に適した光重合開始剤（ａ）及び光重合開始剤（ｂ）の２種以上を混合して使用する。
【００２４】
前記接触領域における光重合開始剤（ａ）及び光重合開始剤（ｂ）の配合比率は、使用するオリゴマーやモノマー、顔料の種類や量に応じて変動することができる。また、前記接触領域における光重合開始剤の配合量は、前記接触領域の固形分に対して７〜１０重量％の範囲が好ましい。
光重合開始剤（Ａ）が前記接触領域の固形分に対して７重量％未満であると硬化性の向上、特に深層部の硬化に効果がなく、また１０重量％を超えると層中に光重合開始剤が多く存在することから、光重合開始剤に照射した紫外線が吸収され、深層部まで硬化に必要な紫外線量が十分に届かず層の硬化が不均一となる。
さらに、これらの光重合開始剤（Ａ）による光重合反応を促進させるために、光増感促進剤を光重合開始剤と併用してもよく、３級アミン系、トリフェニルホスフィン等のアルキルホスフィン系、β−チオジグリコール等のチオエーテル系の光増感促進剤等も添加することができる。
【００２５】
オリゴマー（Ｂ）としては、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）アクリレートが挙げられる。
ウレタン（メタ）アクリレートとしては、ポリオールとポリイソシアネート反応物に対して、さらにヒドロキシル基含有（メタ）アクリレートを反応させた反応物等である。ポリエステル（メタ）アクリレートは、ポリエステルポリオールと（メタ）アクリル酸との脱水縮合物である。エポキシ（メタ）アクリレートは、エポキシ樹脂に（メタ）アクリル酸等の不飽和カルボン酸を付加反応させたもので、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のエポキシ（メタ）アクリレート、フェノールまたはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ（メタ）アクリレート及びポリエーテルのジグリシジルエーテルの（メタ）アクリレート等が挙げられる。
他に、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレートまたはそのアルキレンオキシド変成体等が挙げられる。
前記接触領域におけるオリゴマー（Ｂ）の配合量は、前記接触領域の固形分に対して６５〜８７重量％の範囲が好ましい。
【００２６】
顔料成分（Ｃ）は、カーボンブラック、二酸化チタン、亜鉛華などの着色顔料、γ−Ｆｅ２Ｏ３、γ−Ｆｅ２Ｏ３とγ−Ｆｅ３Ｏ４の混晶、ＣｒＯ２、コバルトフェライト、コバルト被着酸化鉄、バリウムフェライト、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ等の磁性粉、ＭＩＯ、ジンククロメート、ストロンチウムクロメート、トリポリリン酸アルミニウム、亜鉛、アルミナ、ガラス、マイカなどの無機顔料が例示できる。
これらは各種表面改質や複合顔料化が施されていても良い。アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、染付レーキ顔料など、ガラス繊維、カーボン繊維、金属繊維などのフィラーも使用できる。前記接触領域における顔料成分の配合量は、前記接触領域の固形分に対して１〜５重量％の範囲が好ましい。
【００２７】
オーバーコート層１６は識別のために着色される。第１のオーバーコート層１６ａ及び第２のオーバーコート層１６ｂの何れか一方、もしくは両方の樹脂に、着色のための顔料を添加しておく。オーバーコート層１６を着色しておくことで、オーバーコート層１６がきれいに除去されたか否かが目視により確認できる。
【００２８】
本発明のオーバーコート心線のオーバーコート層を除去するには、例えば、除去治具の刃をオーバーコート層の端から５ｃｍの箇所に切り込ませ、除去するオーバーコート層を前記刃で端に向かって押して前記オーバーコート層を光ファイバ心線上を滑らせて除去する。
刃を切り込ませるときには、刃が光ファイバ心線に達しないように、オーバーコート層中に刃が止まるように切り込ませる。そして、図２に示すように、刃２１を端１６ｅにむけて移動させると、刃２１から見て刃が移動する側と反対側（図２における左側）のオーバーコート層１６が伸びる。除去治具２２を移動させ続け刃２１を移動させ続けると、やがてオーバーコート層１６が引きちぎられて破断する。刃２１をなおも端部１６ｅへ向けて移動させると、図３に示すように、刃２１から端部１６ｅまでの除去すべきオーバーコート層１６ｂが刃２１に押されて光ファイバ心線１上を滑り、オーバーコート層１６ｃが除去される。
【００２９】
オーバーコート層を除去するときに重要なのは、オーバーコート層を光ファイバ心線上で滑らせることである。オーバーコート層と光ファイバ心線の最外層との部分的な架橋箇所の数が多すぎると、オーバーコート層が光ファイバ心線を滑らなくなるほどにオーバーコート層が光ファイバ心線の最外層と強固に結合する。
本発明では、第１のオーバーコート層１６ａ内に光ファイバ心線１に対する剥離性を付与する添加剤を含有させているため、光ファイバ心線１と第１のオーバーコート層１６ａとの結合が起こらず、第１のオーバーコート層１６ａのヤング率にかかわらず、容易にオーバーコート層１６ｃを鞘状に５０ｍｍ以上の長さで一度に除去することができる。すなわち、一度の操作で確実に除去可能なオーバーコート層の長さが従来になく長い。
【００３０】
光ファイバ心線の外周にオーバーコート層を被覆するには、図４に示すように、供給装置４１から繰り出した光ファイバ心線１をガイドローラ５１で方向を変えて、オーバーコート樹脂４６を満たしたダイス４２に光ファイバ心線１を通過させて光ファイバ心線１上に樹脂４６を塗布し、その樹脂４６を硬化装置４３で硬化させる。樹脂４６は樹脂溜４４から供給管４５を通じてダイス４２に供給される。そして、ダイス４２から引き出された樹脂４６に硬化装置４３内で紫外線を照射して硬化させ、第１のオーバーコート層１６ａ（図１参照）の被覆を完了する。続いて、オーバーコート樹脂４６ａを満たしたダイス４２ａにオーバーコート層１６ａが被覆された光ファイバ心線１を通過させてオーバーコート層１６ａ上に樹脂４６ａを塗布し、その樹脂４６ａを硬化装置４３ａで硬化させる。樹脂４６ａは樹脂溜４４ａから供給管４５ａを通じてダイス４２ａに供給される。そして、ダイス４２ａから引き出された樹脂４６ａに硬化装置４３ａ内で紫外線を照射して硬化させ、第２のオーバーコート層１６ｂ（図１参照）の被覆を完了する。
【００３１】
第１のオーバーコート層１６ａ及び第２のオーバーコート層１６ｂが施されたオーバーコート心線１９は、ガイドローラ５２によりパスラインの向きを変えられて引取装置４８により引き取られ、その後に巻取装置４９に巻き取られる。引取装置４８と巻取装置４９との間にはガイドローラ５３（５３ａ，５３ｂ，５３ｃ）が設けられるが、さらにスクリーニング手段や蓄線装置などが設けられてもよい。
【００３２】
第１のオーバーコート層１６ａ及び第２のオーバーコート層１６ｂをいわゆるデュアル塗布方式で塗布してもよい。デュアル塗布方式では、一つの塗布装置に二つ以上のダイスを直列に並べて配置し、ダイスの数だけの種類の樹脂をほぼ同時に塗布するようにしている。そして塗布した複数種類の樹脂をほぼ同時に硬化させる。
また、第１のオーバーコート層１６ａのみを被覆した後に一旦ボビンに巻き取り、その後、そのボビンから再び樹脂を塗布するダイスへ繰り出して第２のオーバーコート層１６ｂを塗布して硬化させてもよい。
【００３３】
なお、図１では、２層のオーバーコート層１６（第１のオーバーコート層１６ａ，第２のオーバーコート層１６ｂ）を示したが、オーバーコート層は３層以上積層されてもよい。その場合、第１のオーバーコート層及び第２のオーバーコート層の組み合わせが複数回繰り返されるように積層されていると、多段的にオーバーコート層を除去することができ、ユーザ側で心線外径の調整が可能となる。また、製造業者の在庫管理も容易になる。光ファイバ心線の外側に第１のオーバーコート層１及び第２のオーバーコート層の組み合わせを２回繰り返したオーバーコート心線として、例えば仕上がり外径を０．７５ｍｍに調整したものを製造できる。
【００３４】
なお、光ファイバ心線１の樹脂層は、１層であっても、２層であっても、更にその上に着色層を有した３層であってもよい。いずれの場合も、その上にオーバーコート層を被覆する。
【００３５】
また、光ファイバ心線に含まれるガラスファイバの直径は、通常１２５μｍであるが、８０μｍ以上１３５μｍ以下の直径のガラスファイバを使用してもよい。また、光ファイバ心線の直径は、通常２４０μｍ以上２５５μｍ以下であるが、１８０μｍ以上１６０μｍ以下の直径の光ファイバ心線を使用してもよい。オーバーコート心線の直径は、例えば４００μｍ以上９００μｍ以下となる。
【００３６】
また、以上説明した本発明のオーバーコート心線の外周にさらに樹脂層を形成して、光ファイバケーブルとすることも容易である。その場合、光ファイバ心線が容易に取り出し可能なケーブルとなる。本発明に係る光ファイバケーブルの一例を図５に示す。
図５に示す光ファイバケーブル６０は、ＦＴＴＨ等の用途に用いられる光ファイバケーブルとして、架空の配線ケーブルから１本または複数本の光ファイバ毎に分配されて引き落とされるドロップケーブルである。光ファイバケーブル６０は、エレメント部６７とメッセンジャワイヤ部６８とが首部６５により接続された構成である。
【００３７】
エレメント部６７は、中央に配置されたオーバーコート心線１９（図１参照）と、オーバーコート心線１９の両側にそれぞれ配置された抗張力体６２とが、難燃ポリエチレン等の樹脂６３により一括被覆されている。抗張力体１０２は、鋼や繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等が用いられており、外径は０．４ｍｍ程度である。オーバーコート心線１９と抗張力体６２が一括に被覆されていることにより、光ファイバケーブル６０に付加される張力等の外力を抗張力体６２が受けて、オーバーコート心線１９に含まれた光ファイバ心線１を外力から保護している。このエレメント部６７は、一般に、長径が３ｍｍ、短径が２ｍｍ程度の大きさである。
【００３８】
また、エレメント部６７の外周には、オーバーコート心線１９に向かって形成されたノッチ６４が２つ設けられている。このノッチ６４は、オーバーコート心線１９の取り出しを容易にするものであり、取り出しの際には、２つのノッチ６４の間の外被６３に切り込みを入れるようにして引き裂けば良い。
【００３９】
メッセンジャワイヤ部６８は、光ファイバケーブル６０を架空で支持するための強度を有するように構成されており、鋼やＦＲＰ等の支持線６６が樹脂６３により被覆されている。支持線６６の外径は１．２ｍｍ程度、メッセンジャワイヤ部６８の外径は２ｍｍ程度である。
また、首部６５は、エレメント部６７及びメッセンジャワイヤ部６８の樹脂６３と同じ樹脂により、エレメント部６７及びメッセンジャワイヤ部６８と一体的に形成されている。首部６５は、容易に引き裂くことができ、それによりエレメント部６７とメッセンジャワイヤ部６８とを分離することができる。
【００４０】
このように、本発明の光ファイバケーブルの実施形態の一例として図５に示した光ファイバケーブルは、ケーブル本体であるエレメント部６７と容易に分離できるメッセンジャワイヤ部６８を有しているため、電柱や電柱間に既に布設されたケーブル等の吊り線や、加入者宅の軒下等の箇所に留めておくことができる。そして、加入者宅側へ接続する際には、ノッチ６４から樹脂６３を引き裂いてオーバーコート心線１９を取り出し、必要に応じてオーバーコート心線１９のオーバーコート層１６を除去して、加入者宅側の光ファイバ心線と接続することができる。もしくは、オーバーコート心線１９の状態で屋内に引き込むこともできる。
【実施例】
【００４１】
０．１２５ｍｍの直径のシングルモードのガラスファイバ３０に、プライマリ樹脂層３１ａ、セカンダリ樹脂層３１ｂおよび着色樹脂層３１ｃを被覆した直径が０．２５ｍｍの光ファイバ心線１に、第１のオーバーコート層１６ａ及び第２のオーバーコート層１６ｂを被覆して直径が０．５ｍｍのオーバーコート心線１９を製造した。
第１のオーバーコート層１６ａには、分子量５０００のジメチルシロキサンを添加した紫外線硬化型樹脂を使用し、第２のオーバーコート層１６ｂには、架橋性ビニル基濃度を３ｍｍｏｌ／ｇとして第１のオーバーコート層１６ａより架橋密度を大きくした紫外線硬化型樹脂を使用した。第２のオーバーコート層１６ｂの厚さは１０μｍとした。こうして、表１に示す実施例１のオーバーコート心線を製造した。
また、実施例１のオーバーコート心線、第２のオーバーコート層の架橋性ビニル基濃度を３．５ｍｍｏｌ／ｇとしたオーバーコート心線、第２のオーバーコート層の架橋性ビニル基濃度を２．５ｍｍｏｌ／ｇとしたオーバーコート心線、を用意し、それぞれ図５に示した光ファイバケーブルを製造した（表１の実施例２、実施例３、及び比較例１）。
【００４２】
実施例１のオーバーコート心線のオーバーコート層１６を加熱しないで、マイクロストリップ（マイクロエレクトロニク社製 ０．０１６インチの穴径の刃）で５０ｍｍ除去した。具体的には、オーバーコート心線１９の端から５０ｍｍの箇所にマイクロストリップの刃２１を０．０５ｍｍの深さまで切り込ませてオーバーコート心線１９の径方向に刃を固定し、光ファイバ心線１の端に向けて刃２１を光ファイバ心線１の軸に沿って動かして５０ｍｍのオーバーコート層１６ｃ（図３参照）を除去した。第１のオーバーコート層及び第２のオーバーコート層からなるオーバーコート層１６ｃのみが完全に除去されたときを成功とした。オーバーコート層１６ｃが一部残ったり、光ファイバ心線１の最外層の一部が剥げたり、オーバーコート層１６ｃを引き抜くことができなかったときはいずれも失敗とした。また、８５℃、８５％ＲＨの環境下で３０日経過（エージング）後の被覆除去を行った。また、実施例２、実施例３、及び比較例１のケーブルについても、初期時とエージング後に各オーバーコート心線を取り出して被覆除去を行った。そして、各オーバーコート心線について８００回ずつ被覆除去を行ったときの成功率を求めた。各例についての結果を、表１に、９９％以上成功したときを「○」、９８％以下しか成功しなかったときを「×」として示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
架橋性ビニル基濃度を３．０ｍｍｏｌ／ｇとしたオーバーコート心線単体の実施例１では、エージング前後の被覆除去成功率、被覆除去力ともに変化は見られず良好な結果を示した。また、架橋性ビニル基濃度を３．０ｍｍｏｌ／ｇとしたオーバーコート心線をケーブル化した実施例２、及び架橋性ビニル基濃度を３．５ｍｍｏｌ／ｇとしたオーバーコート心線をケーブル化した実施例３でも、エージング前後の被覆除去成功率、被覆除去力ともに変化は見られず良好な結果を示した。これらに対して、架橋性ビニル基濃度を２．５ｍｍｏｌ／ｇとしたオーバーコート心線をケーブル化した比較例１では、エージング前と比較して、エージング後の被覆除去成功率、被覆除去力ともに悪化した。これはケーブルの外被に含まれる成分がオーバーコート心線の第１オーバーコート層へ移動して、第１オーバーコート層の光ファイバ心線に対する剥離性が低下したためであると考えられる。すなわち、架橋性ビニル基濃度を３．０ｍｍｏｌ／ｇ以上とすることで、オーバーコート心線内へのケーブル外被成分の移動を防いで、剥離性を良好に維持できることがわかる。
【００４５】
さらに、実施例１のオーバーコート心線の伝送損失を測定した。１０００ｍのオーバーコート心線１９をコイル状に巻いた束を恒温槽に入れ、−４０℃から７０℃までの範囲で恒温槽の温度を変化させることを３サイクル繰り返し、その間の波長１．５５μｍでの伝送損失をＯＴＤＲで測定した。−４０℃および７０℃での維持時間は２時間とし、−４０℃から７０℃または７０℃から−４０℃の間の温度変化率は１℃／分とした。
測定された伝送損失から伝送損失変化量（すなわち室温における伝送損失との差）を求めた。その結果、伝送損失変化は０．０１ｄＢ／ｋｍ以下であった。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係るオーバーコート心線の一形態の断面図である。
【図２】本発明のオーバーコート心線のオーバーコート層の除去の開始時の様子を例示する図である。
【図３】本発明のオーバーコート心線のオーバーコート層の除去の途中過程を例示する図である。
【図４】本発明のオーバーコート心線の製造方法の一例を示す図である。
【図５】本発明に係る光ファイバケーブルの一形態の断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 光ファイバ心線
１６ オーバーコート層
１６ａ 第１のオーバーコート層
１６ｂ 第２のオーバーコート層
１９ オーバーコート心線
３０ ガラスファイバ
３１ 樹脂層
４１ 供給装置
４２，４２ａ ダイス
４３，４３ａ 硬化装置
４８ 引取装置
４９ 巻取装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ心線の外側にオーバーコート層が被覆されたオーバーコート心線に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバの被覆構造に関しては既に膨大な種類のものが知られており、その中に、ガラスファイバ上に樹脂層を被覆した光ファイバ心線の外周面に更に樹脂のオーバーコート層を形成したオーバーコート心線がある。
【０００３】
そのような樹脂の被覆層が複数層設けられたオーバーコート心線の例として、紫外線硬化型樹脂で構成された所定径に設計された複数個の被覆層を持ち、最外層の被覆層を除去することによって従来内層であった被覆層が露出することで新たに最外層となり、被覆層間に加熱で弾性率が低下する層を設けて、該被覆の除去を容易とするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、裸光ファイバの外周に保護被覆層を有し、保護被覆層は内部被覆層と外径が２５０μｍで内部被覆層の外周に位置する剥離層と該剥離層の外周に位置する外部被覆層からなり、剥離層と外部被覆層との接着強度が２〜５０ｇｆ／ｃｍであるものが知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１５４６２号公報
【特許文献２】特開平８−１２２５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）のための光ファイバの布設作業を行う際、工事業者が光ファイバを布設する先の家宅やビル等の現場で被覆層を除去する必要がある。上記特許文献１に記載のオーバーコート心線は、被覆層を除去するために加熱式リムーバを用いなければならないが、加熱式リムーバは加熱のための電源が必要であるため携帯して作業を行うのには不便である。また、加熱式リムーバは価格も高価である。
【０００７】
また、上記特許文献１に記載のオーバーコート心線は、外部被覆層の剥離性を得るためにシリコン系の添加物等を含有させた剥離層を設けているが、その添加物が内部被覆層あるいは外部被覆層へ分散して移動し、剥離性が経時的に悪化する虞がある。
【０００８】
また、上記特許文献１，２に記載のオーバーコート心線は、いずれも弾性率が低下する層あるいは剥離層などが樹脂層の間に存在するので、ある程度は外層樹脂を除去する際の被覆除去性の向上に寄与すると考えられる。しかし、長い寸法（５ｃｍ以上）の被覆除去性を満たすまでには至らなかった。外径の太いオーバーコート心線を市販品のメカニカルスプライス（簡易コネクタ）等で接続する場合、メカニカルスプライスの溝に位置決めするために５ｃｍ以上被覆を除去しなければならないが、現状では一回の操作で除去できる被覆は３ｃｍ程度であり、当該オーバーコート心線をメカニカルスプライスにより接続することは困難であった。
【０００９】
また、上記特許文献１，２に記載のオーバーコート心線の外周にさらに外被樹脂層を被覆してケーブル化すると、その外被樹脂層に含まれる成分がオーバーコート心線内の剥離層、あるいは剥離層の内側へ移動してしまう虞もある。
【００１０】
本発明は、オーバーコート層が確実に除去できるオーバーコート心線であって一度の操作で確実に除去可能なオーバーコート層の長さが従来になく長いオーバーコート心線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のオーバーコート心線は、ガラスファイバ上に紫外線硬化型の樹脂層が被覆された光ファイバ心線上にさらにオーバーコート層が被覆されたオーバーコート心線であって、前記オーバーコート層は、前記光ファイバ心線の外周に被覆されるとともに前記光ファイバ心線に対する剥離性を付与する分子量５０００以上の添加剤を含有する紫外線硬化型樹脂からなる第１のオーバーコート層と、前記第１のオーバーコート層の外周に被覆されるとともに前記第１のオーバーコート層に接触する厚さ３μｍ以上２０μｍ以下の接触領域が前記第１のオーバーコート層より架橋密度が大きい紫外線硬化型樹脂からなる第２のオーバーコート層と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のオーバーコート心線において、前記第２のオーバーコート層に含まれる前記接触領域の架橋性ビニル基濃度が３ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが好ましい。
【００１３】
本発明のオーバーコート心線において、前記第１のオーバーコート層及び前記第２のオーバーコート層の何れかまたは両方に着色顔料が含まれていることが好ましい。
【００１４】
本発明の光ファイバケーブルは、上記本発明のオーバーコート心線の外周に樹脂層が被覆されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のオーバーコート心線では、オーバーコート層を除去するときに、第１のオーバーコート層が光ファイバ心線の最外層から速やかに剥離し、オーバーコート層が光ファイバ心線上を滑る。これにより、被覆の除去性が向上されて、一度の操作で確実に除去可能なオーバーコート層の長さが従来になく長いオーバーコート心線が提供される。また、第１のオーバーコート層に含有された剥離性を付与する添加剤が、光ファイバ心線や第２のオーバーコート層へ分散せずに留まる。そのため、経時的な剥離性の低下が起こりにくい。また、第１のオーバーコート層に接触する厚さ３μｍ以上２０μｍ以下の接触領域が第１のオーバーコート層より架橋密度が大きい第２のオーバーコート層により、ケーブル化した際の外被の成分がオーバーコート心線内に移動するのを防ぐことができる。
このようなオーバーコート心線の外周に樹脂層を被覆した本発明の光ファイバケーブルは、良好な被覆除去性が維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のオーバーコート心線の軸に垂直な断面図である。
オーバーコート心線１９は、ガラスファイバ（裸光ファイバ）３０上に樹脂層３１を被覆した光ファイバ心線１の外周に、オーバーコート層１６を形成してなるものである。オーバーコート心線１９の直径は０．４５ｍｍから０．５５ｍｍ程度で、通常の光ファイバ心線１の直径である０．２５ｍｍより当然に太いものである。この太さにより、布設現場での取り扱い性が向上し、耐側圧性が向上する。
光ファイバ心線１は、その一例を挙げると、０．１２５ｍｍの直径を有するガラスファイバ３０の外側に、プライマリ樹脂層３１ａ、セカンダリ樹脂層３１ｂおよび着色樹脂層３１ｃを順に被覆したものであり、直径が０．２５ｍｍである。
【００１７】
本発明に係るオーバーコート心線の特徴的な点は、オーバーコート層１６が、光ファイバ心線１の外周に被覆されるとともに光ファイバ心線１に対する剥離性を付与する分子量５０００以上の添加剤を含有する紫外線硬化型樹脂からなる第１のオーバーコート層１６ａと、第１のオーバーコート層１６ａの外周に被覆されるとともに第１のオーバーコート層１６ａに接触する厚さ３μｍ以上２０μｍ以下の接触領域が第１のオーバーコート層１６ａより架橋密度が大きい紫外線硬化型樹脂からなる第２のオーバーコート層１６ｂと、を有することである。
【００１８】
第１のオーバーコート層１６ａ及び第２のオーバーコート層１６ｂには、紫外線硬化型樹脂組成物を使用することができる。例えば、ウレタンアクリレート樹脂、またはウレタンアクリレート樹脂にエポキシアクリレート樹脂やポリエステルアクリレート樹脂等を配合した樹脂を使用することができる。
さらに具体的には、例えば、ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加ジオール、トリレンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて得られるウレタンアクリレート；ポリテトラメチレングリコール、トリレンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて得られるウレタンアクリレート；トリレンジイソシアネート及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させて得られるウレタンアクリレート等から選ばれるオリゴマーと、トリシクロデカンジアクリレート；Ｎ−ビニルピロリドン；イソボニルアクリレート；ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加ジオールジアクリレート；ラウリルアクリレート；ビスフェノールＡエポキシジアクリレート；エチレンオキサイド付加ノニルフェノールアクリレート等から選ばれる希釈性モノマーとを適宜組み合わせて得ることができる。これらの構成成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの構成成分にポリシロキサン化合物やシリコーン系化合物を添加して用いることもできる。
【００１９】
第１のオーバーコート層１６ａには、ポリシロキサン化合物やシリコーン系化合物等を含む添加剤が含有され、この添加物により光ファイバ心線１に対する剥離性を付与している。剥離性を付与する添加剤は、第１のオーバーコート層１６ａを構成する紫外線硬化型樹脂の架橋構造内に継続的に留めておくために、高分子量のものが望ましく、平均分子量５０００以上のものを用いる。このような添加剤として、例えばジメチルシロキサンを使用できる。また、剥離性を付与する添加剤は着色層との界面に局在させることがより好ましく、平均分子量８０００以上のものであることが望ましい。また、添加剤として反応性を有するシリコーン系剥離剤を用いてもよい。これらに加えて非反応性の有機高分子を添加することで剥離作用を持たせることもできる。この有機高分子はオーバーコート層を膨潤させる作用と溶剤として働く作用の両面を有する。
このように、第１のオーバーコート層１６ａに含まれる剥離性を付与する添加剤は、分子量を５０００以上としているため、当該添加剤が経時的変化等により光ファイバ心線１あるいは第２のオーバーコート層１６ｂへ分散して移動することが極めて起こりにくい。
【００２０】
第２のオーバーコート層１６ｂは、第１のオーバーコート層１６ａに接触する厚さ３μｍ以上２０μｍ以下の接触領域を有しており、この接触領域は第１のオーバーコート層１６ａより架橋密度が大きくされている。架橋密度を大きくするには、例えば、架橋性ビニル基濃度を３ｍｍｏｌ／ｇ以上とすればよい。このような接触領域を設けることにより、第１のオーバーコート層１６ａに含まれる剥離性を付与する添加剤が第２のオーバーコート層１６ｂへ移動することを防ぐとともに、接触領域の外側から第１のオーバーコート層１６ａへ他の成分が移動してくることも防がれる。
【００２１】
なお、架橋密度の大きい樹脂は一般的に硬いため、第１のオーバーコート層より架橋密度の大きい接触領域の厚さが２０μｍを超えると、オーバーコート心線の剛性が必要以上に高くなってしまい、取り扱い性が低下したり、曲げたときに樹脂が伸びにくくなって割れが生じやすくなったりする。また、接触領域の厚さを３μｍ未満とすると、第１のオーバーコート層からの添加剤の移動や外部からの他の成分の移動を防ぐ作用が得られにくくなる。
また、図１では第２のオーバーコート層１６ｂの全体が前記接触領域となっている例を示しているが、第２のオーバーコート層１６ｂには、前記接触領域の外側に適宜他の領域（樹脂層等）が含まれていてもよい。
【００２２】
第２のオーバーコート層１６ｂの前記接触領域には、光重合開始剤（Ａ）、オリゴマー（Ｂ）、顔料成分（Ｃ）を適宜含有させた組成物を使用することができる。
光重合開始剤（Ａ）は、光重合開始剤（ａ）、及び吸収波長領域が光重合開始剤（ａ）と異なる光重合開始剤（ｂ）の２種以上の光重合開始剤を含有している。そのことによって接触領域の表層部から深層部まで硬化することができ、特に顔料を含有した接触領域の硬化性向上には、吸収波長が長い光重合開始剤が接触領域の深層部までの硬化に有効である。
【００２３】
光重合開始剤（Ａ）として、例えば、４−ジメチルアミノ安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸エステル、アルコキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン及びベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス（４−ジアルキルアミノフェニル）ケトン、ベンジル及びベンジル誘導体、ベンゾイン及びベンゾイン誘導体、ベンゾインアルキルエーテル、２−メチルプロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チオキサントン及びキサントン誘導体、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１等が挙げられる。これらの光重合開始剤（Ａ）は、吸収波長領域が重ならないようかつ照射する光源に適した光重合開始剤（ａ）及び光重合開始剤（ｂ）の２種以上を混合して使用する。
【００２４】
前記接触領域における光重合開始剤（ａ）及び光重合開始剤（ｂ）の配合比率は、使用するオリゴマーやモノマー、顔料の種類や量に応じて変動することができる。また、前記接触領域における光重合開始剤の配合量は、前記接触領域の固形分に対して７〜１０重量％の範囲が好ましい。
光重合開始剤（Ａ）が前記接触領域の固形分に対して７重量％未満であると硬化性の向上、特に深層部の硬化に効果がなく、また１０重量％を超えると層中に光重合開始剤が多く存在することから、光重合開始剤に照射した紫外線が吸収され、深層部まで硬化に必要な紫外線量が十分に届かず層の硬化が不均一となる。
さらに、これらの光重合開始剤（Ａ）による光重合反応を促進させるために、光増感促進剤を光重合開始剤と併用してもよく、３級アミン系、トリフェニルホスフィン等のアルキルホスフィン系、β−チオジグリコール等のチオエーテル系の光増感促進剤等も添加することができる。
【００２５】
オリゴマー（Ｂ）としては、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）アクリレートが挙げられる。
ウレタン（メタ）アクリレートとしては、ポリオールとポリイソシアネート反応物に対して、さらにヒドロキシル基含有（メタ）アクリレートを反応させた反応物等である。ポリエステル（メタ）アクリレートは、ポリエステルポリオールと（メタ）アクリル酸との脱水縮合物である。エポキシ（メタ）アクリレートは、エポキシ樹脂に（メタ）アクリル酸等の不飽和カルボン酸を付加反応させたもので、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のエポキシ（メタ）アクリレート、フェノールまたはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ（メタ）アクリレート及びポリエーテルのジグリシジルエーテルの（メタ）アクリレート等が挙げられる。
他に、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレートまたはそのアルキレンオキシド変成体等が挙げられる。
前記接触領域におけるオリゴマー（Ｂ）の配合量は、前記接触領域の固形分に対して６５〜８７重量％の範囲が好ましい。
【００２６】
顔料成分（Ｃ）は、カーボンブラック、二酸化チタン、亜鉛華などの着色顔料、γ−Ｆｅ２Ｏ３、γ−Ｆｅ２Ｏ３とγ−Ｆｅ３Ｏ４の混晶、ＣｒＯ２、コバルトフェライト、コバルト被着酸化鉄、バリウムフェライト、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ等の磁性粉、ＭＩＯ、ジンククロメート、ストロンチウムクロメート、トリポリリン酸アルミニウム、亜鉛、アルミナ、ガラス、マイカなどの無機顔料が例示できる。
これらは各種表面改質や複合顔料化が施されていても良い。アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、染付レーキ顔料など、ガラス繊維、カーボン繊維、金属繊維などのフィラーも使用できる。前記接触領域における顔料成分の配合量は、前記接触領域の固形分に対して１〜５重量％の範囲が好ましい。
【００２７】
オーバーコート層１６は識別のために着色される。第１のオーバーコート層１６ａ及び第２のオーバーコート層１６ｂの何れか一方、もしくは両方の樹脂に、着色のための顔料を添加しておく。オーバーコート層１６を着色しておくことで、オーバーコート層１６がきれいに除去されたか否かが目視により確認できる。
【００２８】
本発明のオーバーコート心線のオーバーコート層を除去するには、例えば、除去治具の刃をオーバーコート層の端から５ｃｍの箇所に切り込ませ、除去するオーバーコート層を前記刃で端に向かって押して前記オーバーコート層を光ファイバ心線上を滑らせて除去する。
刃を切り込ませるときには、刃が光ファイバ心線に達しないように、オーバーコート層中に刃が止まるように切り込ませる。そして、図２に示すように、刃２１を端１６ｅにむけて移動させると、刃２１から見て刃が移動する側と反対側（図２における左側）のオーバーコート層１６が伸びる。除去治具２２を移動させ続け刃２１を移動させ続けると、やがてオーバーコート層１６が引きちぎられて破断する。刃２１をなおも端部１６ｅへ向けて移動させると、図３に示すように、刃２１から端部１６ｅまでの除去すべきオーバーコート層１６ｂが刃２１に押されて光ファイバ心線１上を滑り、オーバーコート層１６ｃが除去される。
【００２９】
オーバーコート層を除去するときに重要なのは、オーバーコート層を光ファイバ心線上で滑らせることである。オーバーコート層と光ファイバ心線の最外層との部分的な架橋箇所の数が多すぎると、オーバーコート層が光ファイバ心線を滑らなくなるほどにオーバーコート層が光ファイバ心線の最外層と強固に結合する。
本発明では、第１のオーバーコート層１６ａ内に光ファイバ心線１に対する剥離性を付与する添加剤を含有させているため、光ファイバ心線１と第１のオーバーコート層１６ａとの結合が起こらず、第１のオーバーコート層１６ａのヤング率にかかわらず、容易にオーバーコート層１６ｃを鞘状に５０ｍｍ以上の長さで一度に除去することができる。すなわち、一度の操作で確実に除去可能なオーバーコート層の長さが従来になく長い。
【００３０】
光ファイバ心線の外周にオーバーコート層を被覆するには、図４に示すように、供給装置４１から繰り出した光ファイバ心線１をガイドローラ５１で方向を変えて、オーバーコート樹脂４６を満たしたダイス４２に光ファイバ心線１を通過させて光ファイバ心線１上に樹脂４６を塗布し、その樹脂４６を硬化装置４３で硬化させる。樹脂４６は樹脂溜４４から供給管４５を通じてダイス４２に供給される。そして、ダイス４２から引き出された樹脂４６に硬化装置４３内で紫外線を照射して硬化させ、第１のオーバーコート層１６ａ（図１参照）の被覆を完了する。続いて、オーバーコート樹脂４６ａを満たしたダイス４２ａにオーバーコート層１６ａが被覆された光ファイバ心線１を通過させてオーバーコート層１６ａ上に樹脂４６ａを塗布し、その樹脂４６ａを硬化装置４３ａで硬化させる。樹脂４６ａは樹脂溜４４ａから供給管４５ａを通じてダイス４２ａに供給される。そして、ダイス４２ａから引き出された樹脂４６ａに硬化装置４３ａ内で紫外線を照射して硬化させ、第２のオーバーコート層１６ｂ（図１参照）の被覆を完了する。
【００３１】
第１のオーバーコート層１６ａ及び第２のオーバーコート層１６ｂが施されたオーバーコート心線１９は、ガイドローラ５２によりパスラインの向きを変えられて引取装置４８により引き取られ、その後に巻取装置４９に巻き取られる。引取装置４８と巻取装置４９との間にはガイドローラ５３（５３ａ，５３ｂ，５３ｃ）が設けられるが、さらにスクリーニング手段や蓄線装置などが設けられてもよい。
【００３２】
第１のオーバーコート層１６ａ及び第２のオーバーコート層１６ｂをいわゆるデュアル塗布方式で塗布してもよい。デュアル塗布方式では、一つの塗布装置に二つ以上のダイスを直列に並べて配置し、ダイスの数だけの種類の樹脂をほぼ同時に塗布するようにしている。そして塗布した複数種類の樹脂をほぼ同時に硬化させる。
また、第１のオーバーコート層１６ａのみを被覆した後に一旦ボビンに巻き取り、その後、そのボビンから再び樹脂を塗布するダイスへ繰り出して第２のオーバーコート層１６ｂを塗布して硬化させてもよい。
【００３３】
なお、図１では、２層のオーバーコート層１６（第１のオーバーコート層１６ａ，第２のオーバーコート層１６ｂ）を示したが、オーバーコート層は３層以上積層されてもよい。その場合、第１のオーバーコート層及び第２のオーバーコート層の組み合わせが複数回繰り返されるように積層されていると、多段的にオーバーコート層を除去することができ、ユーザ側で心線外径の調整が可能となる。また、製造業者の在庫管理も容易になる。光ファイバ心線の外側に第１のオーバーコート層１及び第２のオーバーコート層の組み合わせを２回繰り返したオーバーコート心線として、例えば仕上がり外径を０．７５ｍｍに調整したものを製造できる。
【００３４】
なお、光ファイバ心線１の樹脂層は、１層であっても、２層であっても、更にその上に着色層を有した３層であってもよい。いずれの場合も、その上にオーバーコート層を被覆する。
【００３５】
また、光ファイバ心線に含まれるガラスファイバの直径は、通常１２５μｍであるが、８０μｍ以上１３５μｍ以下の直径のガラスファイバを使用してもよい。また、光ファイバ心線の直径は、通常２４０μｍ以上２５５μｍ以下であるが、１８０μｍ以上１６０μｍ以下の直径の光ファイバ心線を使用してもよい。オーバーコート心線の直径は、例えば４００μｍ以上９００μｍ以下となる。
【００３６】
また、以上説明した本発明のオーバーコート心線の外周にさらに樹脂層を形成して、光ファイバケーブルとすることも容易である。その場合、光ファイバ心線が容易に取り出し可能なケーブルとなる。本発明に係る光ファイバケーブルの一例を図５に示す。
図５に示す光ファイバケーブル６０は、ＦＴＴＨ等の用途に用いられる光ファイバケーブルとして、架空の配線ケーブルから１本または複数本の光ファイバ毎に分配されて引き落とされるドロップケーブルである。光ファイバケーブル６０は、エレメント部６７とメッセンジャワイヤ部６８とが首部６５により接続された構成である。
【００３７】
エレメント部６７は、中央に配置されたオーバーコート心線１９（図１参照）と、オーバーコート心線１９の両側にそれぞれ配置された抗張力体６２とが、難燃ポリエチレン等の樹脂６３により一括被覆されている。抗張力体１０２は、鋼や繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等が用いられており、外径は０．４ｍｍ程度である。オーバーコート心線１９と抗張力体６２が一括に被覆されていることにより、光ファイバケーブル６０に付加される張力等の外力を抗張力体６２が受けて、オーバーコート心線１９に含まれた光ファイバ心線１を外力から保護している。このエレメント部６７は、一般に、長径が３ｍｍ、短径が２ｍｍ程度の大きさである。
【００３８】
また、エレメント部６７の外周には、オーバーコート心線１９に向かって形成されたノッチ６４が２つ設けられている。このノッチ６４は、オーバーコート心線１９の取り出しを容易にするものであり、取り出しの際には、２つのノッチ６４の間の外被６３に切り込みを入れるようにして引き裂けば良い。
【００３９】
メッセンジャワイヤ部６８は、光ファイバケーブル６０を架空で支持するための強度を有するように構成されており、鋼やＦＲＰ等の支持線６６が樹脂６３により被覆されている。支持線６６の外径は１．２ｍｍ程度、メッセンジャワイヤ部６８の外径は２ｍｍ程度である。
また、首部６５は、エレメント部６７及びメッセンジャワイヤ部６８の樹脂６３と同じ樹脂により、エレメント部６７及びメッセンジャワイヤ部６８と一体的に形成されている。首部６５は、容易に引き裂くことができ、それによりエレメント部６７とメッセンジャワイヤ部６８とを分離することができる。
【００４０】
このように、本発明の光ファイバケーブルの実施形態の一例として図５に示した光ファイバケーブルは、ケーブル本体であるエレメント部６７と容易に分離できるメッセンジャワイヤ部６８を有しているため、電柱や電柱間に既に布設されたケーブル等の吊り線や、加入者宅の軒下等の箇所に留めておくことができる。そして、加入者宅側へ接続する際には、ノッチ６４から樹脂６３を引き裂いてオーバーコート心線１９を取り出し、必要に応じてオーバーコート心線１９のオーバーコート層１６を除去して、加入者宅側の光ファイバ心線と接続することができる。もしくは、オーバーコート心線１９の状態で屋内に引き込むこともできる。
【実施例】
【００４１】
０．１２５ｍｍの直径のシングルモードのガラスファイバ３０に、プライマリ樹脂層３１ａ、セカンダリ樹脂層３１ｂおよび着色樹脂層３１ｃを被覆した直径が０．２５ｍｍの光ファイバ心線１に、第１のオーバーコート層１６ａ及び第２のオーバーコート層１６ｂを被覆して直径が０．５ｍｍのオーバーコート心線１９を製造した。
第１のオーバーコート層１６ａには、分子量５０００のジメチルシロキサンを添加した紫外線硬化型樹脂を使用し、第２のオーバーコート層１６ｂには、架橋性ビニル基濃度を３ｍｍｏｌ／ｇとして第１のオーバーコート層１６ａより架橋密度を大きくした紫外線硬化型樹脂を使用した。第２のオーバーコート層１６ｂの厚さは１０μｍとした。こうして、表１に示す実施例１のオーバーコート心線を製造した。
また、実施例１のオーバーコート心線、第２のオーバーコート層の架橋性ビニル基濃度を３．５ｍｍｏｌ／ｇとしたオーバーコート心線、第２のオーバーコート層の架橋性ビニル基濃度を２．５ｍｍｏｌ／ｇとしたオーバーコート心線、を用意し、それぞれ図５に示した光ファイバケーブルを製造した（表１の実施例２、実施例３、及び比較例１）。
【００４２】
実施例１のオーバーコート心線のオーバーコート層１６を加熱しないで、マイクロストリップ（マイクロエレクトロニク社製 ０．０１６インチの穴径の刃）で５０ｍｍ除去した。具体的には、オーバーコート心線１９の端から５０ｍｍの箇所にマイクロストリップの刃２１を０．０５ｍｍの深さまで切り込ませてオーバーコート心線１９の径方向に刃を固定し、光ファイバ心線１の端に向けて刃２１を光ファイバ心線１の軸に沿って動かして５０ｍｍのオーバーコート層１６ｃ（図３参照）を除去した。第１のオーバーコート層及び第２のオーバーコート層からなるオーバーコート層１６ｃのみが完全に除去されたときを成功とした。オーバーコート層１６ｃが一部残ったり、光ファイバ心線１の最外層の一部が剥げたり、オーバーコート層１６ｃを引き抜くことができなかったときはいずれも失敗とした。また、８５℃、８５％ＲＨの環境下で３０日経過（エージング）後の被覆除去を行った。また、実施例２、実施例３、及び比較例１のケーブルについても、初期時とエージング後に各オーバーコート心線を取り出して被覆除去を行った。そして、各オーバーコート心線について８００回ずつ被覆除去を行ったときの成功率を求めた。各例についての結果を、表１に、９９％以上成功したときを「○」、９８％以下しか成功しなかったときを「×」として示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
架橋性ビニル基濃度を３．０ｍｍｏｌ／ｇとしたオーバーコート心線単体の実施例１では、エージング前後の被覆除去成功率、被覆除去力ともに変化は見られず良好な結果を示した。また、架橋性ビニル基濃度を３．０ｍｍｏｌ／ｇとしたオーバーコート心線をケーブル化した実施例２、及び架橋性ビニル基濃度を３．５ｍｍｏｌ／ｇとしたオーバーコート心線をケーブル化した実施例３でも、エージング前後の被覆除去成功率、被覆除去力ともに変化は見られず良好な結果を示した。これらに対して、架橋性ビニル基濃度を２．５ｍｍｏｌ／ｇとしたオーバーコート心線をケーブル化した比較例１では、エージング前と比較して、エージング後の被覆除去成功率、被覆除去力ともに悪化した。これはケーブルの外被に含まれる成分がオーバーコート心線の第１オーバーコート層へ移動して、第１オーバーコート層の光ファイバ心線に対する剥離性が低下したためであると考えられる。すなわち、架橋性ビニル基濃度を３．０ｍｍｏｌ／ｇ以上とすることで、オーバーコート心線内へのケーブル外被成分の移動を防いで、剥離性を良好に維持できることがわかる。
【００４５】
さらに、実施例１のオーバーコート心線の伝送損失を測定した。１０００ｍのオーバーコート心線１９をコイル状に巻いた束を恒温槽に入れ、−４０℃から７０℃までの範囲で恒温槽の温度を変化させることを３サイクル繰り返し、その間の波長１．５５μｍでの伝送損失をＯＴＤＲで測定した。−４０℃および７０℃での維持時間は２時間とし、−４０℃から７０℃または７０℃から−４０℃の間の温度変化率は１℃／分とした。
測定された伝送損失から伝送損失変化量（すなわち室温における伝送損失との差）を求めた。その結果、伝送損失変化は０．０１ｄＢ／ｋｍ以下であった。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係るオーバーコート心線の一形態の断面図である。
【図２】本発明のオーバーコート心線のオーバーコート層の除去の開始時の様子を例示する図である。
【図３】本発明のオーバーコート心線のオーバーコート層の除去の途中過程を例示する図である。
【図４】本発明のオーバーコート心線の製造方法の一例を示す図である。
【図５】本発明に係る光ファイバケーブルの一形態の断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 光ファイバ心線
１６ オーバーコート層
１６ａ 第１のオーバーコート層
１６ｂ 第２のオーバーコート層
１９ オーバーコート心線
３０ ガラスファイバ
３１ 樹脂層
４１ 供給装置
４２，４２ａ ダイス
４３，４３ａ 硬化装置
４８ 引取装置
４９ 巻取装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスファイバ上に紫外線硬化型の樹脂層が被覆された光ファイバ心線上にさらにオーバーコート層が被覆されたオーバーコート心線であって、
前記オーバーコート層は、前記光ファイバ心線の外周に被覆されるとともに前記光ファイバ心線に対する剥離性を付与する分子量５０００以上の添加剤を含有する紫外線硬化型樹脂からなる第１のオーバーコート層と、
前記第１のオーバーコート層の外周に被覆されるとともに前記第１のオーバーコート層に接触する厚さ３μｍ以上２０μｍ以下の接触領域が前記第１のオーバーコート層より架橋密度が大きい紫外線硬化型樹脂からなる第２のオーバーコート層と、を有することを特徴とするオーバーコート心線。
【請求項２】
前記第２のオーバーコート層に含まれる前記接触領域の架橋性ビニル基濃度が３ｍｍｏｌ／ｇ以上であることを特徴とする請求項１に記載のオーバーコート心線。
【請求項３】
前記第１のオーバーコート層及び前記第２のオーバーコート層の何れかまたは両方に着色顔料が含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載のオーバーコート心線。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のオーバーコート心線の外周に樹脂層が被覆されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項１】
ガラスファイバ上に紫外線硬化型の樹脂層が被覆された光ファイバ心線上にさらにオーバーコート層が被覆されたオーバーコート心線であって、
前記オーバーコート層は、前記光ファイバ心線の外周に被覆されるとともに前記光ファイバ心線に対する剥離性を付与する分子量５０００以上の添加剤を含有する紫外線硬化型樹脂からなる第１のオーバーコート層と、
前記第１のオーバーコート層の外周に被覆されるとともに前記第１のオーバーコート層に接触する厚さ３μｍ以上２０μｍ以下の接触領域が前記第１のオーバーコート層より架橋密度が大きい紫外線硬化型樹脂からなる第２のオーバーコート層と、を有することを特徴とするオーバーコート心線。
【請求項２】
前記第２のオーバーコート層に含まれる前記接触領域の架橋性ビニル基濃度が３ｍｍｏｌ／ｇ以上であることを特徴とする請求項１に記載のオーバーコート心線。
【請求項３】
前記第１のオーバーコート層及び前記第２のオーバーコート層の何れかまたは両方に着色顔料が含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載のオーバーコート心線。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のオーバーコート心線の外周に樹脂層が被覆されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１９９５２５（Ｐ２００７−１９９５２５Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９５８７（Ｐ２００６−１９５８７）
【出願日】平成１８年１月２７日（２００６．１．２７）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】（３９９０４０４０５）東日本電信電話株式会社 (286)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２７日（２００６．１．２７）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】（３９９０４０４０５）東日本電信電話株式会社 (286)
【Ｆターム（参考）】
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