光纤芯线及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光纤芯线及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 作为光纤的内部一次包覆用液态放射线固化性树脂组合物，专利文献1中披露了 一种含有在两末端具有反应性基团的低聚物的树脂组合物。
[0003] [现有技术文献]
[0004] [专利文献]
[0005] [专利文献1]日本专利登记第4341872号公报
【发明内容】
[0006][发明要解决的问题]
[0007] 光纤芯线要求耐侧压特性。耐侧压特性是指：不易受到由对光纤芯线施加侧压时 发生的微小弯曲所诱导产生的传输损耗的影响。为了使光纤芯线具有耐侧压特性，需要降 低内层包覆的杨氏模量。在专利文献1所披露的技术中，需要通过增大低聚物分子量来使 光纤的一次包覆低杨氏模量化，然而，在这种情况下产生了这样的问题：强韧性降低，由于 拉伸会发生不可逆的树脂中高分子链的断裂，随着这种情况的蓄积而产生空隙。并且，若存 在空隙，则低温下的传输损耗劣化。
[0008] 本发明的目的在于，提供一种即便进行一次包覆的低杨氏模量化也能抑制空隙的 产生，由此低温下的传输损耗不会劣化的光纤芯线及其制造方法。
[0009] [解决问题的手段]
[0010] 本发明的一个实施方案所述的光纤芯线为这样一种光纤芯线，其具有玻璃纤维、 包覆所述玻璃纤维的外周的一次树脂包覆层、以及包覆所述一次树脂包覆层的外周的二次 树脂包覆层，其中，
[0011] 所述一次树脂包覆层是通过使含有低聚物、单体和反应引发剂的固化性树脂组合 物固化而形成的，并且相对于全部低聚物的量，所述固化性树脂组合物含有30质量％以上 的单末端非反应性低聚物。
[0012] 本发明的另一个实施方案所述的光纤芯线的制造方法为这样一种光纤芯线的制 造方法，该光纤芯线具有包括芯和包层的玻璃纤维、包覆所述玻璃纤维的外周的一次树脂 包覆层、以及包覆所述一次树脂包覆层的外周的二次树脂包覆层，其中，
[0013] 使含有低聚物、单体和反应引发剂的固化性树脂组合物固化从而形成所述一次树 脂包覆层，并且，
[0014] 相对于全部低聚物的量，所述固化性树脂组合物含有30质量％以上的单末端非 反应性低聚物。
[0015] [发明效果]
[0016] 根据本发明，可以提供这样一种光纤芯线：其中即便进行一次包覆的低杨氏模量 化也能抑制空隙的产生，由此耐侧压特性优异，并且低温下的传输损耗也不会劣化。
[0017] 附图简要说明
[0018] [图1]为示出本发明的光纤芯线的一个例子的示意性截面图。
[0019] [图2]为示出本发明的光纤芯线的一次树脂包覆层中的、衍生自单末端非反应性 低聚物的低聚物链的缠绕状态的示意性截面图。
[0020] [符号说明]
[0021] 10光纤芯线
[0022] 11 芯部
[0023] 12包层部
[0024] 13玻璃光纤
[0025] 14 内层
[0026] 15 外层
[0027] 16树脂包覆层
【具体实施方式】
[0028][本申请发明的实施方案的说明]
[0029] 本发明的一个实施方案所述的光纤芯线为（1) 一种光纤芯线，其具有玻璃纤维、 包覆所述玻璃纤维的外周的一次树脂包覆层、以及包覆所述一次树脂包覆层的外周的二次 树脂包覆层，其中，
[0030] 所述一次树脂包覆层是通过使含有低聚物、单体和反应引发剂的固化性树脂组合 物固化而形成的，并且相对于全部低聚物的量，所述固化性树脂组合物含有30质量％以上 的单末端非反应性低聚物。
[0031] 据推测，通过相对于全部低聚物的量使用于形成所述一次树脂包覆层的所述固化 性树脂组合物含有30质量％以上的单末端非反应性低聚物，由此发挥了以下作用效果。
[0032] 在所述一次树脂包覆层内，低聚物的交联点密度降低，从而可使所述一次树脂包 覆层低杨氏模量化。此外，如图2(A)所示，衍生自所述单末端非反应性低聚物的低聚物链 (实线部分）的非反应性末端侧与衍生自其他低聚物的低聚物链互相缠绕、或者低聚物链 彼此间进行电键合。该"缠绕"或者"电键合"为伪交联。该伪交联与图2(B)所示那样的 两末端反应性低聚物（低聚物链为虚线部分）反应性基团彼此键合的真交联不同，即使在 施加张力时也不会断裂而是伸长，在解除张力的情况下又恢复原状。由此抑制了在所述一 次树脂包覆层中产生空隙，并且低温下的传输损耗也不会劣化。
[0033] (2)优选的是，所述光纤芯线为这样的光纤芯线：其具有包括芯和包层的玻璃纤 维、包覆所述玻璃纤维的外周的一次树脂包覆层、以及包覆所述一次树脂包覆层的外周的 二次树脂包覆层，其中，所述一次树脂包覆层是通过使含有低聚物、单体和反应引发剂的固 化性树脂组合物固化而形成的，并且，
[0034] 相对于全部低聚物的量，所述固化性树脂组合物含有60质量％以上的单末端非 反应性低聚物。这是由于，上述的作用效果可以变得更为显著。
[0035] (3)更优选的是，相对于全部低聚物的量，所述固化性树脂组合物含有80质量％ 以上的所述单末端非反应性低聚物。这是由于，上述的作用效果可以进一步变得显著。
[0036] (4)优选的是，所述单末端非反应性低聚物的反应性末端为丙烯酸羟乙酯残基。这 是由于，可以赋予高的光反应性。
[0037] (5)优选的是，所述固化性树脂组合物所含的低聚物为聚氨酯（甲基）丙烯酸酯低 聚物。这是由于，适于获得高强度并且伸长率大的固化物。
[0038] (6)另外，优选的是，所述玻璃纤维的有效芯截面积为115μπι2以上，并且所述一次 树脂包覆层的杨氏模量为〇.5MPa以下。这是由于，不仅能够确保光纤的高耐侧压性，还可 显著改善低温下的传输损耗的劣化。
[0039] (7)优选的是，所述杨氏模量为0.3MPa以下。这是由于，不仅能够确保光纤的高耐 侧压性，还可显著改善低温下的传输损耗的劣化。
[0040] 本发明另一实施方案所述的光纤芯线的制造方法为（8) -种光纤芯线的制造方 法，该光纤芯线具有包括芯和包层的玻璃纤维、包覆所述玻璃纤维的外周的一次树脂包覆 层、以及包覆所述一次树脂包覆层的外周的二次树脂包覆层，其中，
[0041] 使含有低聚物、单体和反应引发剂的固化性树脂组合物固化从而形成所述一次树 脂包覆层，并且，
[0042] 相对于全部低聚物的量，所述固化性树脂组合物含有30质量％以上的单末端非 反应性低聚物。
[0043][本发明的实施方案的细节]
[0044] 以下参照图1对本发明的实施方案进行详细说明。
[0045](光纤芯线的概要）
[0046] 图1为示出本发明一个实施方案所述的光纤芯线的一个例子的示意性截面图。
[0047] 光纤芯线10在玻璃纤维13的外周具有树脂包覆层16,该树脂包覆层16包括由紫 外线固化型树脂组合物（以下也简称为"树脂组合物"）形成的内层14和外层15。需要说 明的是，玻璃纤维13由芯部11和包层部12构成，例如，芯部11可使用掺杂有锗的石英，包 层部12可使用纯石英或掺杂有氟的石英。
[0048] 在图1中，例如，玻璃纤维13的直径（D2)为约125μπι。树脂包覆层16由内层14 和外层15两层构成。树脂包覆层16的总厚度通常为62. 5μm，内层14和外层15各层的厚 度基本相同，分别为20~40μm，具体而言，内层14为37. 5μm，外层15为25μπι。
[0049](树脂组合物）
[0050] 在本实施方案中，形成所述树脂包覆层的树脂组合物含有低聚物、单体以及反应 引发剂。
[0051](低聚物）
[0052] 作为所述低聚物，可列举聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或其混合体系，并且优选 为聚氨酯丙烯酸酯。
[0053] 作为所述聚氨酯丙烯酸酯，可列举通过使多元醇化合物、多异氰酸酯化合物和含 羟基的丙烯酸酯化合物反应而获得的那些聚氨酯丙烯酸酯。
[0054]作为多元醇化合物，可列举聚丁二醇、聚丙二醇、双酚A·环氧乙烷加合二元醇等。 作为多异氰酸酯化合物，可列举甲苯_2, 4-二异氰酸酯、甲苯-2, 6-二异氰酸酯、异佛尔酮 二异氰酸酯等。作为含羟基的丙烯酸酯化合物，可列举丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙 酯、丙烯酸2-羟丁酯、1，6-己二醇单丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸2-羟丙酯、三 丙二醇二丙烯酸酯等。
[0055] 另外，在用于形成内层14的树脂组合物中，相对于全部低聚物的量，包含30质 量％以上的单末端低聚物。在本发明的详细说明中，将低聚物的非反应性终端称为"末端"。 "单末端非反应性低聚物"是指一端为非反应性终端、另一端为反应性终端的低聚物。需要 说明的是，非反应性终端（例如）通过使反应性终端钝化而获得。该单末端非反应性低聚 物的含量优选为40质量％以上，更优选为80质量％以上。
[0056] 另外，该单末端非反应性低聚物的反应性末端优选为丙烯酸羟乙酯残基。
[0057] 在另一端键合有碳数为5以下的低级醇或者硅烷偶联剂。关于硅烷偶联剂，可使 用反应性官能团为氣基、环氧基、甲基丙稀醜基、乙烯基、疏基的各种硅烷偶联剂。
[0058] (单体）
[0059] 作为所述单体，可列举具有环状结构的N-乙烯基单体，如N-乙烯基吡咯烷酮、 N-乙烯基己内酰胺、丙烯酰吗啉。当含有这些单体时，可提高固化速度，因而优选。此外，可 使用单官能单体，如丙烯酸异冰片酯、三环癸基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、二环戊基丙烯酸酯、 丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸壬基苯酯、丙烯酸苯氧基乙酯、聚丙二醇单丙烯酸酯等；或多官能 单体，如聚乙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二基二亚甲基二丙烯酸酯或者双酚A·环氧乙烷加 合二醇二丙烯酸酯等。
[0060](反应引发剂）
[0061] 作为所述光引发剂，可列举1-羟基环己基苯基甲酮、2, 2-二甲氧基-2-苯基苯乙 酮、1- (4-异丙基苯基）-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、2, 4, 4-三甲基戊基氧化膦、2, 4, 4-三 甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲硫基）苯基]-2-吗啉基-丙烷-1-酮（彳 少力1 7 y4亇S力；1/只'、公司制）、2,4,6_三甲基苯甲酰基二苯基 氧化膦（y>TPO,BASF公司制）等。
[0062](其他成分）
[0063] 另外，所述树脂组合物中也可含有硅烷偶联剂、抗氧化剂、光敏剂等。
[0064](其他特性）
[0065] 在本实施方案中，玻璃纤维13的有效芯截面积为115μπι2以上，内层14的杨氏模 量为0. 5MPa以下，优选的是，所述有效芯截面积为130μm2以上，所述杨氏模量为0. 3MPa以 下。
[0066] 需要说明的是，内层14( 一次包覆层）的杨氏模量是通过以下方法测定的