光纤的制造方法和光纤的制造装置与流程

本发明涉及使用紫外线固化型树脂的光纤的制造方法和光纤的制造装置。

背景技术：

光纤通常通过在由预型件(也称为光纤母材)拉丝的裸光纤的表面被覆树脂来制造。被覆通过首先在裸光纤(也称为光纤裸线)的外周涂布紫外线固化型树脂并对该紫外线固化型树脂照射紫外线(UV光)使其固化而形成。另外，有时还将形成有被覆的光纤暂时卷取于线轴上，并进一步在其表面被覆树脂。作为光纤被覆固化装置的UV光的光源，使用了作为有电极灯的高压汞灯或金属卤化物灯、作为无电极灯的H灯泡、D灯泡等(下文中记为高压汞灯等)。

近年来，为了降低固化时的耗电量，尝试了将作为UV光的光源的紫外线激光二极管(UV-LD)或紫外线发光二极管(UV-LED)等紫外线半导体发光元件用作光源来代替现有的高压汞灯等。

例如，专利文献1中公开了一种紫外线照射装置，其在紫外线照射单元内部具备可从侧门射出紫外线的光导、和作为紫外线光源的半导体发光元件。利用该装置，可以将导入光导内部的紫外线从光导的侧面以线状射出。因此，即便在使用数量少的紫外线光源的情况下也可以得到充分的累积光量，认为可以提高被覆树脂的固化性和装置寿命。

另外，专利文献2中公开了下述方法：与具有宽波长区域的高压汞灯等相比，在将具有单一波长的半导体发光元件用于树脂固化光源的情况下，使用在紫外线固化型树脂组合物中含有在半导体发光元件的射出光波长具有吸收区域的光聚合引发剂的物质，从而提高光纤被覆的固化性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-117531号公报

专利文献2：日本特开2011-256331号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

但是，在使用含有适合于半导体发光元件的射出光波长的光聚合引发剂等的树脂组合物、通过半导体发光元件进行固化时，可知难以将紫外线固化型树脂固化至与使用高压汞灯等时相同的水平，难以达到相同水平的弹性模量(杨氏模量)。

因此，本发明的目的在于克服上述问题，提供一种光纤的制造方法，该制造方法使用半导体发光元件作为树脂固化用的光源，可以得到具有高弹性模量的被覆树脂的光纤。另外，本发明的目的在于提供一种用于得到这种光纤的光纤的制造装置。

用于解决课题的方案

即，上述课题通过以下方案来解决。

(1)一种光纤的制造方法，其特征在于，其具有下述工序：

(a)树脂涂布工序，其中，在光纤的外周涂布紫外线固化型树脂；

(b)加热工序，其中，对上述紫外线固化型树脂进行加热；和

(c)光照射工序，其中，在上述紫外线固化型树脂被加热的状态下对上述紫外线固化型树脂照射由半导体发光元件发出的紫外线，使上述紫外线固化型树脂固化而形成被覆树脂。

(2)如(1)所述的光纤的制造方法，其特征在于，对上述紫外线固化型树脂进行加热的温度为切线L1与切线L2的交点处的温度Tx以上，所述切线L1为在上述被覆树脂的储能模量E’曲线中的玻璃化转变温度以下的温度区域中相对于上述曲线的切线的斜率的绝对值达到最小时的切线，所述切线L2为上述被覆树脂的储能模量E’曲线中的玻璃化转变温度以下的温度区域中相对于上述曲线的切线的斜率的绝对值达到最大时的切线。

(3)如(1)所述的光纤的制造方法，其特征在于，对上述紫外线固化型树脂进行加热的温度为上述被覆树脂的玻璃化转变温度以上。

(4)如(1)～(3)中任一项所述的光纤的制造方法，其特征在于，上述由半导体发光元件发出的紫外线具有单一或两个以上的峰值波长。

(5)如(1)～(4)中任一项所述的光纤的制造方法，其特征在于，上述紫外线固化型树脂包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、和在上述由半导体发光元件发出的紫外线的波长区域具有吸收区域的光聚合引发剂。

(6)如(1)～(5)中任一项所述的光纤的制造方法，其特征在于，通过上述光照射工序将上述紫外线固化型树脂固化，使上述被覆树脂的杨氏模量为500MPa以上。

(7)如(1)～(5)中任一项所述的光纤的制造方法，其特征在于，上述光照射工序将上述紫外线固化型树脂固化，使上述被覆树脂的杨氏模量为800MPa以上。

(8)如(1)～(7)中任一项所述的光纤的制造方法，其特征在于，上述由半导体发光元件发出的紫外线的波长为300nm以上。

(9)一种光纤的制造装置，其特征在于，其具备：

(a)树脂涂布设备，其在光纤的外周涂布紫外线固化型树脂；

(b)加热设备，其对上述紫外线固化型树脂进行加热；和

(c)光照射设备，其具备一个或两个以上的半导体发光元件，对上述被加热的紫外线固化型树脂照射由该半导体发光元件发出的紫外线，使上述紫外线固化型树脂固化而形成被覆树脂。

(10)如(9)所述的光纤的制造装置，其特征在于，上述加热设备对紫外线固化型树脂进行加热的温度为切线L1与切线L2的交点处的温度Tx以上，所述切线L1为在上述被覆树脂的储能模量E’曲线中的玻璃化转变温度以下的温度区域中相对于上述曲线的切线的斜率的绝对值达到最小时的切线，所述切线L2为在上述被覆树脂的储能模量E’曲线中的玻璃化转变温度以下的温度区域中相对于上述曲线的切线的斜率的绝对值达到最大时的切线。

(11)如(9)或(10)所述的光纤的制造装置，其特征在于，上述由半导体发光元件发出的紫外线具有单一或两个以上的峰值波长。

(12)如(9)～(11)中任一项所述的光纤的制造装置，其特征在于，上述光照射设备将上述紫外线固化型树脂固化，使上述被覆树脂的杨氏模量为500MPa以上。

需要说明的是，上述“在光纤的外周涂布紫外线固化型树脂”包括下述任一种情况：在光纤裸线的外周直接涂布紫外线固化型树脂的情况；和在涂布有紫外线固化型树脂的光纤的外周进一步涂布紫外线固化型树脂的情况。

发明的效果

根据本发明的光纤的制造方法，即便在使用半导体发光元件作为树脂固化用光源的情况下，也与现有的使用高压汞灯等的情况同样地可以得到使紫外线固化型树脂良好地固化而具有高弹性模量的被覆树脂的光纤。

本发明的上述和其它特点及优点可通过下述记载内容和附图进一步明确。

附图说明

图1是示出光纤的一个实施方式的示意性截面图。

图2是对利用高压汞灯等固化的被覆树脂中的储能模量E’和tanδ与温度的关系进行作图而得到的曲线图。

图3是对利用LED灯固化的被覆树脂中的储能模量E’和tanδ与温度的关系进行作图而得到的曲线图。

图4是示出本发明的第1实施方式的光纤的制造装置的示意性构成图。

图5是示出本发明的树脂被覆装置的示意性构成图。

图6是示出本发明的第1实施方式的光纤的制造装置的另一方式的示意性构成图。

图7是示出本发明的树脂被覆装置的另一方式的示意性构成图。

图8是本发明的第2实施方式的光纤的制造装置中的具备加热设备的紫外线照射单元的示意性截面图。

图9是示出本发明的第3实施方式的光纤的制造装置的示意性构成图。

图10是示出本发明的第3实施方式的光纤的制造装置的另一方式的示意性构成图。

图11是示出本发明的第3实施方式的光纤的制造装置的另一方式的示意性构成图。

图12是示出本发明的第3实施方式的光纤的制造装置的另一方式的示意性构成图。

图13是示出本发明的第4实施方式的光纤的制造装置的示意性构成图。

图14是示出本发明的第4实施方式的光纤的制造装置的另一方式的示意性构成图。

图15是示出对利用无电极UV灯或LED灯固化的膜的弹性模量与加热温度的关系进行测定的结果的曲线图。

具体实施方式

参照附图，对本发明的光纤的制造方法和光纤的制造装置的优选实施方式进行详细说明。

首先，对利用本发明的光纤的制造方法所制造的光纤的一个实施方式进行说明。

图1中示出光纤的一个实施方式的示意性截面图。如图1所示，光纤10具有光纤裸线11、和被覆于光纤裸线11的外周的作为软质层的初级层(一次被覆层)12及作为硬质层的次级层(二次被覆层)13的2层被覆层14。初级层12和次级层13由对紫外线固化型树脂照射紫外线而固化形成的被覆树脂构成，具有保护光纤裸线11的功能。另外，为了赋予识别性，有时还将初级层12或次级层13着色、或者在次级层13的外周设置着色层。此外，有时还将多根光纤平行排列而一并被覆带层，形成光纤带芯线。这样，在次级层13的外周设置着色层的情况下、或设置带层的情况下，将形成有被覆的光纤暂时卷取于线轴上，并进一步在其表面被覆树脂，形成被覆树脂。

光纤裸线11具有：位于中心并对光进行导波的核；和包围核的金属包层。另外，光纤裸线11例如由石英系的玻璃构成，为了提高折射率，可以在核中添加Ge(锗)、P(磷)等，并且，为了降低折射率，可以在金属包层中添加B(硼)、F(氟)等。

光纤裸线11的直径通常为100μm～150μm、一般为124μm～126μm。初级层12的厚度通常为10μm～50μm，次级层13的厚度通常为10μm～50μm。另外，光纤的直径(次级层13的外径)通常为245μm～255μm。

为了保持光纤的特性和功能，初级层12优选杨氏模量为0.2MPa以上3MPa以下、更优选杨氏模量为0.3MPa以上2MPa以下。次级层13优选杨氏模量为500MPa以上、更优选为500MPa以上2000MPa以下，进一步优选杨氏模量为800MPa以上1500MPa以下。

下面，对紫外线固化型树脂进行更详细的说明。

作为光纤的被覆树脂使用的紫外线固化型树脂例如使用通过紫外线聚合/固化的具有至少2个烯键式不饱和基团的紫外线固化型树脂，优选使用低聚物。

除了低聚物以外，该紫外线固化型树脂还包含稀释单体、光聚合引发剂、光敏剂、硅烷偶联剂、链转移剂和各种添加剂。作为稀释单体，使用单官能(甲基)丙烯酸酯或多官能(甲基)丙烯酸酯。稀释单体是指用于稀释紫外线固化型树脂的单体。

需要说明的是，此处，低聚物是指聚合度为2～100的聚合物。

作为低聚物，使用聚醚系氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和聚酯系氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯之类的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯。它们可以单独使用，也可以合用两种以上。

聚醚系氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯是指如具有聚醚骨架的多元醇与有机多异氰酸酯化合物和(甲基)丙烯酸羟烷基酯的反应物这样，具有聚醚链段、(甲基)丙烯酸酯和氨基甲酸酯键的化合物。另外，聚酯系氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯是指如具有聚酯骨架的多元醇与有机多异氰酸酯化合物和(甲基)丙烯酸羟烷基酯的反应物这样，具有聚酯链段、(甲基)丙烯酸酯和氨基甲酸酯键的化合物。

本发明中，优选氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。通过使用氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯，容易调整柔软性和硬度，可以兼顾适度的柔软性和硬度。

需要说明的是，本说明书中，(甲基)丙烯酸酯以丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯均包括的含义使用。

作为稀释单体的单官能(甲基)丙烯酸酯或多官能(甲基)丙烯酸酯可以举出以下物质。例如，可以举出：丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等二(甲基)丙烯酸酯；

(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰吗啉、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基已酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-3-甲氧基丁酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、磷酸(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性磷酸(甲基)丙烯酸酯、苯氧基(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性苯氧基(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性苯氧基(甲基)丙烯酸酯、壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟丙基邻苯二甲酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基氢化邻苯二甲酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基氢化邻苯二甲酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基六氢化氢化邻苯二甲酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基四氢氢化邻苯二甲酸酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟丙酯、金刚烷基单(甲基)丙烯酸酯等单(甲基)丙烯酸酯；

三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯等三(甲基)丙烯酸酯；

季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷六(甲基)丙烯酸酯等4官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯；将上述(甲基)丙烯酸酯的一部分用烷基或ε-己内酯进行了取代的多官能(甲基)丙烯酸酯等。

上述稀释单体可以单独使用，也可以合用两种以上。考虑到所得到的涂膜的耐磨耗性，稀释单体用量优选相对于低聚物100质量份为100质量份以下，优选为10质量份～70质量份。

也可以添加适应于由半导体发光元件发出的紫外线的波长区域的自由基系光聚合引发剂。作为一例，在由半导体发光元件光源发出的发光波长区域为350nm～405nm的情况下，只要是在该波长区域具有紫外线吸收、可适当地将组合物固化的光聚合引发剂就可以使用各种光聚合引发剂。

另外，也可以添加与现有的利用高压汞灯等进行固化时同样的自由基系光聚合引发剂。这种情况下，在由半导体发光元件光源发出的发光波长区域中，紫外线的吸收变得非常小。此时，通过对紫外线固化型树脂进行加热，可以使紫外线固化型树脂充分固化。

例如可以举出：作为α-氨基酮型的2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮、2-(二甲氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、N,N-二甲氨基苯乙酮等。市售品可以举出Irgacure907、Irgacure369、Irgacure379和Irgacure389(商品名、BASF制造)。需要说明的是，“Irgacure”为BASF的注册商标。

可以举出作为α-羟基烷基苯酮型的市售品Irgacure184、Irgacure2959和Irgacure127(商品名、BASF制造)。

可以举出作为酰基氧化膦型的2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦等。市售品可以举出Irgacure819、LucirinTPO、LucirinTPO-L和Irgacure2100、Darocur4265和Irgacure2022(商品名、BASF制造)。

可以举出作为O-酰基肟型的1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛烷二酮2-(O-苯甲酰基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙酰肟)等。市售品可以举出IrgacureOXE01和IrgacureOXE02(商品名、BASF制造)。

本发明中，可以将这些光聚合引发剂组合2种以上来使用，该情况下，优选α-羟基烷基苯酮型与酰基氧化膦型或O-酰基肟型的组合。

考虑到紫外线固化型树脂的被覆条件或固化后的物性等，上述光聚合引发剂的混合量优选相对于所涂布的紫外线固化型树脂100质量份为0.01质量份～30质量份、更优选为0.01质量份～20质量份、进一步优选为0.01质量份～10质量份。

为了赋予玻璃光纤密合性，硅烷偶联剂主要被添加至初级层中。作为硅烷偶联剂，可以举出巯基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷等。另外，可以将这些硅烷偶联剂进行合用。

另外，也可以对以往在高压汞灯中使用的自由基系光聚合引发剂组合光敏剂而使用。通过对光聚合引发剂组合光敏剂，可以使光聚合引发剂在不具有吸收的波长区域具有感光性。作为能够与350nm～405nm的半导体发光元件光源反应的光敏剂，例如可以举出噻吨酮系化合物中的噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮。另外，可以举出胺系化合物中的4,4’-二甲氨基二苯甲酮、4,4’-二乙基氨基二苯甲酮等。

上述光敏剂的混合量优选相对于紫外线固化型树脂100质量份为0.01质量份～20质量份的比例、更优选为0.1质量份～10质量份。通过为0.01质量份～20质量份的比例，可以得到充分的敏化效果和光固化性。

为了提高灵敏度，可以使用公知的N-苯基甘氨酸类、苯氧基乙酸类、硫代苯氧基乙酸类、巯基噻唑等作为链转移剂。作为链转移剂，例如可以举出巯基琥珀酸、巯基乙酸、巯基丙酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、硫代水杨酸及其衍生物等。这些链转移剂可以单独使用，也可以合用两种以上。

从降低灵敏度偏差的方面考虑，链转移剂的添加量相对于包含紫外线固化型树脂的总固体成分优选为0.01质量％～10质量％的范围，更优选为0.1质量％～10质量％、特别优选为0.5质量％～5质量％。

在紫外线固化型树脂中，可以根据需要包含流平剂、消泡剂、出于防流挂等目的的各种添加剂。另外，作为着色剂，适合使用颜料、染料、色素等。

本发明的光纤的制造方法具有下述工序：(a)树脂涂布工序，其中，在光纤的外周涂布紫外线固化型树脂；(b)加热工序，其中，对上述紫外线固化型树脂进行加热；(c)光照射工序，其中，在上述紫外线固化型树脂被加热的状态下对上述紫外线固化型树脂照射由半导体发光元件发出的紫外线，使上述紫外线固化型树脂固化而形成被覆树脂。

加热工序(b)只要是在紫外线照射时紫外线固化型树脂被加热即可，可以设置于涂布紫外线树脂的树脂涂布工序(a)至照射工序(c)。例如，可以依次设置树脂涂布工序(a)、加热工序(b)和光照射工序(c)。另外，也可以对树脂涂布工序(a)、加热工序(b)和光照射工序(c)的全部或一部分进行重复。另外，还可以同时进行树脂涂布工序(a)和加热工序(b)。此外，也可以同时进行加热工序(b)和光照射工序(c)。

在同时进行树脂涂布工序(a)和加热工序(b)的情况下，例如，利用设置于模具周围的加热器等对排出树脂的模具进行加热。

在同时进行加热工序(b)和光照射工序(c)的情况下，例如，利用加热器等对设置于被覆紫外线固化型树脂后的光纤通过的光照射设备的筒状体内部进行加热。

作为加热器等，可以使用带式加热器(tape heater)、电热带(ribbon heater)、橡胶加热器、烘箱加热器、陶瓷加热器、红外线照射单元、紫外线照射单元、电热丝加热器、碳加热器、卤素加热器等公知的加热器。

接着，对加热工序(b)中的加热温度进行更详细的说明。

使用现有的高压汞灯等将紫外线固化型树脂固化的情况下，通过进行所需量的紫外线照射，可以得到具有所期望的弹性模量的被覆树脂。但是，在使用半导体发光元件代替高压汞灯等的情况下，可知即便进行所需量的紫外线照射也无法得到所期望的弹性模量。关于这点，通过在紫外线固化型树脂中添加适应于由半导体发光元件发出的紫外线的波长区域的自由基系光聚合引发剂，可看到改善。但是，即便使用这样的光聚合引发剂，也无法将杨氏模量充分提高至与使用高压汞灯等时相同的程度。

本发明人对其原因反复进行了各种研究，得到了下述见解，从而完成了本发明。即，在使用高压汞灯等使紫外线固化型树脂固化时，利用辐射热等将紫外线固化型树脂加热至高于玻璃化转变温度(Tg)的130℃以上。另一方面，在使用半导体发光元件代替高压汞灯等时，紫外线固化型树脂几乎不被加热，仅达到30℃～50℃左右。推测这可能会影响到无法得到所期望的弹性模量的结果。

本发明中，通过将紫外线固化型树脂加热，在使用半导体发光元件进行紫外线照射时，可利用促进紫外线固化型树脂的固化的作用。由此，即便使用半导体发光元件作为树脂固化用的光源，也可以得到作为目标的、充分具有高弹性模量的被覆树脂的光纤。

此处，紫外线固化型树脂的加热温度优选为后述的温度Tx以上，更优选为玻璃化转变温度Tg以上。对加热温度的上限没有特别限定，但现实中从节约能耗和防止紫外性固化树脂中的低分子成分的挥发的方面出发，优选为比玻璃化转变温度(Tg)高40℃的温度以下。

此处，参照图2对温度Tx的导出方法进行说明。图2中示出对被覆树脂中的储能模量E’和tan delta(损耗角正切、下文中记为tanδ)与温度的关系分别作图而得到的曲线图A、B。曲线图左纵轴表示储能模量E’，右纵轴表示tanδ。

图2如下得到。首先，利用刮条涂布机以0.050mm的厚度将固化前的紫外线固化型树脂涂布于玻璃板上，利用FUSION灯(D灯泡)以1.0J/cm²照射紫外线。树脂在玻璃板上进行光聚合，以膜状固化。此时，紫外线固化型树脂形成固化反应大致完全进行了的状态。将该膜切断成宽6mm的长条状，使用动态粘弹性测定装置RSA3(TA INSTRUMENTS制造)在-100℃至150℃的温度范围以升温速度5℃/min测定粘弹性。

由通过测定得到的储能模量E’和损耗模量E”求出tanδ。tanδ由下式求出。

tanδ＝损耗模量E”/储能模量E’

接着，由测定结果读取tanδ的极大点的温度。该值与紫外线固化型树脂的玻璃化转变温度(Tg)相当，为本发明中的玻璃化转变温度(Tg)。

另外，在由其测定结果得到的储能模量E’曲线(A)中，将在玻璃化转变温度(Tg)以下的温度区域中与相对于该曲线的斜率的绝对值最小的切线(L1)与相对于该曲线的斜率的绝对值最大的切线(L2)的交点对应的温度设为Tx。

需要说明的是，关于优选将紫外线固化型树脂加热为温度Tx以上、更优选加热为玻璃化转变温度Tg以上的理由，可以考虑如下。

紫外线固化树脂通过紫外线照射而进行聚合。树脂在液体状态下具有低的玻璃化转变温度Tg’，随着通过紫外线照射而使聚合进行，在树脂中形成分子链的网眼结构，弹性模量增加，最终固化完成时，玻璃化转变温度达到高于Tg’的Tg。反应完成以后，玻璃化转变温度的上升停止。

图3是对利用半导体发光元件光源固化的被覆树脂中的储能模量E’和tanδ与温度的关系进行作图而得到的曲线图。利用刮条涂布机以0.050mm的厚度将固化前的紫外线固化型树脂涂布于玻璃板上，利用LED灯(波长365nm)以1.0J/cm²照射紫外线。树脂在玻璃板上进行光聚合，以膜状固化。将该膜切断成宽6mm的长条状，使用动态粘弹性测定装置RSA3(TA INSTRUMENTS制造)在25℃至150℃的温度范围以升温速度5℃/min测定粘弹性。图中，A和B是分别示出储能模量E’和tanδ与温度的关系的曲线。

与图2比较可知，利用半导体发光元件光源固化的被覆树脂的玻璃化转变温度Tg_LED低于利用高压汞灯等固化的被覆树脂的玻璃化转变温度Tg。

这是因为，在利用半导体发光元件光源进行固化的情况下，与现有的利用高压汞灯等进行固化的情况相比，被覆树脂的交联反应的进行度低，紫外线固化型树脂的固化反应部分未完成。

由此，在仅利用半导体发光元件光源进行固化时，无法得到与现有的使用高压汞灯等时相同水平的固化性。

此处，若达到玻璃化转变温度以上的温度，则树脂中的分子链的网眼结构松动，交联反应容易进行。因此，通过加热至聚合中经过的Tg’～Tg之间的温度Tg_LED以上、更优选加热至Tg以上，在反应中网眼结构松动，交联反应容易进行。其结果，与不进行加热而利用半导体发光元件光源进行固化的情况相比，可得到具有足够高的弹性模量的树脂固化物。

需要说明的是，利用半导体发光元件光源固化的被覆树脂的玻璃化转变温度Tg_LED为利用高压汞灯等固化的被覆树脂的Tx附近，因此，Tg_LED可以用Tx代替，优选加热至Tx以上、更优选加热至Tg以上。

需要说明的是，树脂的弹性模量越高，则由聚合反应得到的网眼结构越刚直、Tg越高，加热的效果越大。

根据本发明的光纤的制造方法和制造装置，对紫外线固化型树脂进行加热以补充所需要的热，由此促进紫外线固化型树脂的固化，即便在使用半导体发光元件作为树脂固化用的光源的情况下，也可以得到具有高弹性模量的被覆树脂的光纤。

此处，无法得到所期望的弹性模量的问题例如在所期望的弹性模量高达500MPa的被覆树脂的情况下是显著的，要求这种高弹性模量的被覆树脂通常为光纤的次级层、设置于次级层的外周的着色层、或者将两根以上的光纤平行排列而一并被覆的带层。

关于被覆树脂的杨氏模量，例如若为聚醚系氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或聚酯系氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯，则可通过聚醚部分或聚酯部分的链长(分子量)、稀释单体的种类或添加量来调整。例如，为了降低杨氏模量，可以举出增长聚醚部分或聚酯部分的链长；添加具有直链状的软链段的单体。另一方面，在提高杨氏模量的情况下，可以缩短聚酯部分或聚醚部分的链长；提高氨基甲酸酯基浓度；通过选择具有芳香环等刚直的分子结构的单体或多官能单体，由此来增大杨氏模量。

(第1实施方式)

参照附图，对本发明的第1实施方式的光纤的制造方法进行说明。在图4、图6中示出本发明的第1实施方式的光纤的制造装置的示意图。

图4所示的本实施方式的光纤的制造装置为同时被覆两个以上被覆层的湿压湿(Wet-on-Wet)方式的装置，此处，示出同时形成初级层和次级层的示例。如图4所示，光纤的制造装置具备：作为拉丝设备的加热器22，其熔融拉伸光纤母材21并抽出光纤裸线23；作为树脂涂布设备的树脂涂布装置24a，其配置于加热器22的下方并在光纤裸线23的外周涂布紫外线固化型树脂的；作为光照射设备的紫外线照射单元26a，其具有半导体发光元件，将由该半导体发光元件发出的紫外线照射至紫外线固化型树脂而使上述紫外线固化型树脂固化、形成固化树脂；温度测定器31，其配置于紫外线照射单元26a的正上方、对紫外线固化型树脂的温度进行测定；卷取装置28，其对在光纤裸线23上被覆了树脂的光纤25进行卷取；和导辊27，其将光纤25导向卷取装置28。另外，树脂涂布装置24a具备加热紫外线固化型树脂的加热设备。

紫外线照射单元26a配设有一个或两个以上例如在300nm至405nm具有峰值波长的半导体发光元件而成。另外，也可以将两种以上在300nm至405nm具有峰值波长的半导体发光元件进行组合，制成具有两个以上峰值波长的一个光照射设备。另外，还可以将两个以上相同峰值波长的半导体发光元件配置于同一光照射设备内，并配置两个以上的该光照射设备。照射能量优选为10mJ/cm²～3000mJ/cm²、更优选为30mJ/cm²～1500mJ/cm²。半导体发光元件与控制装置(未图示)进行电连接，其输出功率得到控制。作为半导体发光元件，例如可以使用半导体激光器或发光二极管等。

作为温度测定器31，例如可以使用红外热摄像仪。红外热摄像仪对物质的表面温度进行测定，但如上所述光纤的被覆足够薄，因此将表面温度作为紫外线固化型树脂的温度并没有问题。

另外，光纤在制造中例如以500m/min以上的高速移动，因此，即将穿插到紫外线照射单元中前的温度与利用紫外线光照射单元的光照射时的加热温度相同，并没有问题。

光纤母材21例如由石英系的玻璃构成，通过VAD法、OVD法、CVD法等公知的方法制造。光纤母材21的端部被配置于光纤母材21的周围的加热器22所加热、熔融，并被拉丝，光纤裸线23被抽出。对于被抽出的纤维裸线23，利用位于下方的树脂涂布装置24a，一并被覆初级层和次级层。此时，通过利用配备于树脂被覆装置24a的加热设备对紫外线固化型树脂进行加热，紫外线固化型树脂在被涂布至光纤裸线23的外周的同时被加热。紫外线固化型树脂在被加热的状态下立即进入紫外线照射单元26a，利用由半导体发光元件发出的紫外线使紫外线固化型树脂固化。由此，形成作为被覆树脂的初级层和次级层。

此处，对树脂被覆装置24a的构成及其被覆方法进行具体说明。图5是示出树脂被覆装置24a的示意性构成图。如图5所示，该树脂被覆装置24a具备：模具部52；从下方保持模具部52的模具架53；对模具部52供给树脂的树脂供给器54、55；和控制部51。

模具部52具备导入光纤裸线23的未图示的光纤导入部，模具架53具备：与光纤导入部连结在相同轴上的为圆孔的未图示的开口部；和作为加热设备的加热器53b。树脂供给器54、55具备：分别存积作为初级层用的紫外线固化树脂的树脂R1、作为次级层用的紫外线固化树脂的树脂R2的树脂罐54a、55a；分别输出存积于树脂罐54a、55a的树脂R1、R2的泵54b、55b；和将泵54b、55b输出的树脂R1、R2供给到模具部52的供给管54c、55c。控制部51接收温度测定器31所测定的紫外线固化型树脂的温度信息，基于该温度信息来控制模具架53的加热器53b。

树脂被覆装置24a如下对光纤裸线23涂布形成初级层的树脂R1和形成次级层的树脂R2。首先，树脂供给器54、55的泵54b、55b输出存积于树脂罐54a、55a的树脂R1、R2，藉由供给管54c、55c供给到模具部52。

另一方面，光纤裸线23从模具部52的光纤导入部导入，从模具架53的开口部输出。其结果，在光纤裸线23的外周被覆有树脂R1、R2。

此处，控制部51由温度测定器31接收紫外线固化型树脂的温度信息，控制模具架53的加热器53b的输出功率，使被覆于光纤裸线23的次级层用的树脂R2例如达到上述温度Tx以上。其后，控制部51控制加热器53b，以使紫外线固化型树脂的温度达到所期望的温度。

本实施方式中，控制部51通过如上所述控制加热器53b，从而可以将树脂R2加热至所期望的温度。其结果，即便在使用半导体发光元件作为树脂固化用光源的情况下，也可以使紫外线固化型树脂良好地固化而得到具有高弹性模量的被覆树脂的光纤。

需要说明的是，本实施方式中，对由温度测定器31接收紫外线固化型树脂的温度信息、并基于该温度信息来控制模具架53的加热器53b的方法进行了说明，但也可以使用下述方法：制造中不进行紫外线固化型树脂的温度测定，而预先存储过去的制造数据，基于该数据来控制加热器53b的温度的方法；制造中按照紫外线固化型树脂的温度不低于所期望的温度的方式，将加热器53b保持为一定温度的方法。另外，更优选加热树脂罐54a、55a，使供给到模具部52的树脂R1、R2预先接近所期望的温度。

接着，参照图6，对本发明的第1实施方式的另一种光纤的制造方法进行说明。

图6所示的本实施方式的制造装置为分别被覆1层被覆层的湿压干(Wet-on-Dry)方式的装置，此处示出分别被覆初级层和次级层的树脂的示例。对与图4所示的第1实施方式的制造装置不同的要素进行说明，对于相同要素附上相同符号以省略说明。

如图6所示，本实施方式的制造装置除了分别分开设置初级层和次级层的树脂涂布装置、紫外线照射单元以外，与第1实施方式相同，本实施方式的制造装置具备：初级层用树脂涂布装置24b；初级层用紫外线照射单元26b；次级层用树脂涂布装置24c；和次级层用紫外线照射单元26c。次级层用紫外线照射单元26c具备一个或两个以上的半导体发光元件，对紫外线固化型树脂照射由该半导体发光元件发出的紫外线而使上述紫外线固化型树脂固化。测定紫外线固化型树脂的温度的温度测定器31配置于次级层用紫外线照射单元26c的正上方。

下面，具体说明本实施方式的光纤的制造方法。

具体地说，以石英玻璃为主要成分的光纤母材21的端部被配置于光纤母材21的周围的加热器22所加热、熔融，并被拉丝，光纤裸线23被抽出。对于被抽出的纤维裸线23，利用初级层用树脂涂布装置24b被覆初级层，利用初级层用紫外线照射单元26b照射紫外线。接着，利用次级层用树脂涂布装置24c被覆次级层的紫外线固化型树脂，利用次级层用紫外线照射单元26c使次级层的树脂固化。此时，通过加热次级层用树脂涂布装置24c，紫外线固化型树脂在被涂布至被覆有初级层的光纤25的外周的同时被加热。被覆有次级层的光纤25在被加热的状态下立即被穿插到紫外线照射单元26c中，利用由紫外线照射单元26c的半导体发光元件发出的紫外线使固化型树脂固化。由此被覆次级层。

此处，对次级层用树脂涂布装置24c的构成及其被覆方法进行具体说明。图7是示出图6所示的次级层用树脂涂布装置24c的示意性构成图。如图7所示，该次级层用树脂涂布装置24c具备：模具部52；从下方保持模具部52的模具架53；对模具部52供给树脂的树脂供给器55；和控制部51。

树脂涂布装置24c与图5的树脂供给器24a相比，分别仅具备一个树脂供给器55和树脂供给管55c，除此以外的构成与图5的树脂供给器24a相同。

次级层用树脂涂布装置24c如下在被覆有初级层的光纤25上涂布树脂R2。首先，如图7所示，树脂供给器55的泵55b输出存积于树脂罐55a的树脂R2，藉由供给管55c供给到模具部52。

另一方面，被覆有初级层的光纤25从模具部52的光纤导入部导入，从模具架53的开口部输出。其结果，在被覆有初级层的光纤25的外周被覆树脂R2。

此处，控制部51由温度测定器31接收紫外线固化型树脂的温度信息，对模具架53的加热器53b的输出功率进行控制，使被覆于被覆有初级层的光纤25的树脂R2例如达到上述温度Tx以上。其后，控制部51控制加热器53b，使紫外线固化型树脂的温度达到所期望的温度。

本实施方式中，控制部51如上所述对加热器53b进行控制，从而能够以所期望的温度将树脂R2被覆于被覆有初级层的光纤25上。其结果，即便在使用半导体发光元件作为树脂固化用光源的情况下，也可以使紫外线固化型树脂良好地固化而得到具有高弹性模量的被覆树脂的光纤。

需要说明的是，本实施方式中，对由温度测定器31接收紫外线固化型树脂的温度信息、并基于该温度信息来控制模具架53的加热器53b的方法进行了记载，但也可以使用下述方法：制造中不进行紫外线固化型树脂的温度测定，而预先存储过去的制造数据，基于该数据来控制加热器53b的温度的方法；制造中按照紫外线固化型树脂的温度不低于所期望的温度的方式，将加热器53b保持为一定温度的方法。另外，更优选加热树脂罐55a，使供给到模具部52的树脂R2预先接近所期望的温度。

第1实施方式是在树脂涂布装置中涂布紫外线固化型树脂的同时进行加热的方式，作为加热器53b，可以使用带式加热器(tape heater)或电热带等，具有可简易地进行加热的优点。另外，为了抑制从树脂涂布装置的树脂溢出或气泡混入，有时对树脂涂布装置的温度进行调整，这种情况下，本实施方式不用改造大型设备，可以仅通过改变温度设定而实现。

(第2实施方式)

接着，参照附图，对本发明的第2实施方式的光纤的制造方法进行说明。第1实施方式使用了通过加热树脂涂布装置的模具来加热紫外线固化型树脂的方法，本实施方式是在紫外线照射单元中加热紫外线固化型树脂的方法。图8示出具备加热设备的紫外线照射单元的一个实施方式的示意性截面图。

如图8所示，本实施方式的紫外线照射单元具备：紫外线照射单元主体61；吸气装置62；排气装置63；和透过紫外线的筒状体65。在吸气装置62和排气装置63设有被覆有紫外线固化型树脂的光纤25进行穿插的穿插口64。在紫外线照射单元主体61内部具备：半导体发光元件66；聚光光学系统67；和配置于筒状体的两侧或周围的镜68，来自半导体发光元件66的紫外线被聚光光学系统67聚集，散射的紫外光被镜68反射，高效地被照射到光纤25。

另外，在筒状体65的上端部和下端部具备加热器69。

此外，本实施方式的光纤的制造装置具备控制部70、和测定筒状体65内部的温度的温度测定器31，控制部70接收温度测定器31所测定的温度信息，基于该温度信息对加热器69进行控制。

此处，控制部70接收温度测定器31的信息，对加热器69的输出功率进行控制，使筒状体65内部例如为上述温度Tx以上。其后，控制部70对加热器69进行控制，使筒状体65内部达到所期望的温度。由此，在紫外线照射的同时将紫外线固化型树脂加热。

需要说明的是，如上所述，光纤的被覆足够薄，因此将筒状体65内部的温度作为紫外线固化型树脂的温度并没有问题。

需要说明的是，本实施方式中，对由温度测定器31接收紫外线固化型树脂的温度信息、并基于该温度信息来控制加热器69的方法进行了记载，但也可以使用下述方法：制造中不进行紫外线固化型树脂的温度测定，而预先存储过去的制造数据，基于该数据来控制加热器69的温度的方法；制造中按照紫外线固化型树脂的温度不低于所期望的温度的方式，将加热器69保持为一定温度的方法。

本实施方式可适用于湿压湿方式、湿压干方式中的任一种。在适用于湿压干方式的情况下，若适用于形成杨氏模量为500MPa以上的被覆的、例如次级层的光照射工序的紫外线照射单元则是有效的。

本实施方式的制造方法为同时设有紫外线固化型树脂的加热工序和光照射工序的方式，与紫外线固化型树脂的加热同时地对紫外线固化型树脂进行紫外线照射。

本实施方式中，具有可利用带式加热器(tape heater)或电热带作为加热器69而简易地进行加热的优点。另外，通过在紫外线照射单元内部设置加热设备，可以不降低所加热的树脂的温度而与加热同时地进行照射。

(第3实施方式)

接着，参照附图，对本发明的第3实施方式的光纤的制造方法进行说明。图9、图10中示出本发明的第3实施方式的光纤的制造装置的示意性构成图。本实施方式为在紫外线照射单元的上部设置对紫外线固化型树脂进行加热的加热设备、从而对紫外线固化型树脂进行加热的方法。在图9、图10中示出具备加热设备的紫外线照射单元的一个实施方式的示意性构成图。

图9示出适用于湿压湿方式的情况，图10示出适用于湿压干方式的情况，分别对与第1实施方式、第2实施方式不同的要素进行说明，对相同要素附上相同符号以省略说明。

如图9所示，本实施方式的光纤的制造装置在涂布紫外线固化型树脂的作为树脂涂布设备的树脂涂布装置44a与作为光照射设备的紫外线照射单元46a之间具备对所被覆的紫外线固化型树脂进行加热的作为加热设备的加热单元29。

此外，本实施方式的光纤的制造装置具备：控制部(未图示)；和设置于紫外线照射单元46a的正上方的对所涂布的紫外线固化型树脂的温度进行测定的温度测定器31，控制部接收温度测定器31所测定的温度信息，基于该温度信息对加热单元29进行控制。

此处，控制部接收温度测定器31的信息，对加热单元29的输出功率进行控制，使紫外线固化型树脂的温度例如为上述温度Tx以上。其后，控制部对加热单元29进行控制，以使紫外线固化型树脂的温度达到所期望的温度。由此，将紫外线固化型树脂加热。

需要说明的是，本实施方式中，对由温度测定器31接收紫外线固化型树脂的温度信息、并基于该温度信息来控制加热单元29的方法进行了记载，但也可以使用下述方法：制造中不进行紫外线固化型树脂的温度测定，而预先存储过去的制造数据，基于该数据来控制加热单元29的温度的方法；制造中按照紫外线固化型树脂的温度不低于所期望的温度的方式，将加热单元29保持为一定温度的方法。

本实施方式可适用于湿压湿方式、湿压干方式中的任一种。图10所示的湿压干方式的光纤的制造装置具备：初级层用树脂涂布装置44b；初级层用紫外线照射单元46b；次级层用树脂涂布装置44c；和次级层用紫外线照射单元46c。在适用于湿压干方式的情况下，若在形成杨氏模量为500MPa以上的被覆的、例如次级层的光照射工序的紫外线照射单元46c的上部设置加热单元29则是有效的。

另外，如图11所示，也可以设置两个以上的具备半导体发光元件的紫外线照射单元，设置配置于紫外线照射单元46a和46h之间的加热单元29。此外，如图12所示，可以在紫外线照射单元46a和46i之上设置加热单元29。

加热单元29可以使用烘箱、陶瓷加热器、红外线照射单元、电热丝加热器、碳加热器、卤素加热器等公知的加热设备，只要能够加热树脂则种类不限。

如本实施方式这样，通过在紫外线照射单元46a的正上方设置加热单元29，可以在即将进入光照射单元前加热紫外线固化型树脂，可以不降低紫外线固化型树脂的温度而进行紫外线照射。

(第4实施方式)

接着，参照附图，对本发明的第4实施方式的光纤的制造方法进行说明。在图13、图14中示出本发明的第4实施方式的光纤的制造装置的示意性构成图。本实施方式为下述方法：在紫外线照射单元的上部设置紫外线照射单元46d作为加热紫外线固化型树脂的加热设备，该紫外线照射单元46d使用了高压汞灯或金属卤化物灯作为光源，一边利用紫外线照射单元46d将被覆树脂固化一边对紫外线固化型树脂进行加热。

图13示出适用于湿压湿方式的情况，图14示出适用于湿压干方式的情况，分别对与第1实施方式、第2实施方式不同的要素进行说明，对相同要素附上相同符号以省略说明。

如图13所示，本实施方式的光纤的制造装置在涂布紫外线固化型树脂的作为树脂涂布设备的树脂涂布装置44a与紫外线照射单元46e之间，具备对所被覆的紫外线固化型树脂进行加热的作为加热设备的紫外线照射单元46d、和温度测定器31。

作为本实施方式的加热设备，使用紫外线照射单元46d，该紫外线照射单元46d的光源使用了高压汞灯或金属卤化物灯。所加热的紫外线固化型树脂的温度利用温度测定器31来监控。

紫外线照射单元46d在具有作为加热设备的作用的同时，还具有作为紫外线照射设备的作用。通过使第1个灯为以高压汞灯作为光源的紫外线照射单元，可以利用其辐射热来对紫外线固化树脂进行加热，在被加热的状态下，可以利用紫外线照射单元46e使紫外线固化型树脂固化。这样在利用现有的高压汞灯等使紫外线固化型树脂固化的情况下，可对紫外线固化型树脂提供与玻璃化转变温度(Tg)相比极高的130℃以上的辐射热。

根据本实施方式，可以使用作为现有设备的高压汞灯作为加热设备，因而在装置成本方面有利，具有不需要大幅改造设备的优点。

本实施方式可适用于湿压湿方式、湿压干方式中的任一种。在适用于湿压干方式的情况下，如图14所示，若在形成杨氏模量为500MPa以上的被覆的、例如次级层的光照射工序的紫外线照射单元46g的上部设置作为加热单元的紫外线照射单元46f则是有效的。

已知：若对添加有锗的光纤照射250nm以下的短波长区的光作为形成被覆的例如次级层的光照射工序的紫外线照射单元的光源，则石英玻璃中会产生缺陷，该缺陷的生成有时会使光纤的损失增加。另外，有效地吸收400nm以上的长波长的光的自由基系光聚合引发剂少，接近可见光区域，因而使用了在该波长进行反应的光聚合引发剂的紫外线固化树脂有时会降低室内光的保存稳定性。因此，由半导体发光元件发出的光的波长优选为300nm以上、更优选为300nm以上405nm以下、进一步优选为365nm以上405nm以下。

另外，如第4实施方式这样，在使用将高压汞灯或金属卤化物灯用作光源的紫外线照射单元作为加热单元的情况下，更优选在紫外线照射单元内设置截止300nm以下的波长的短波长截止滤波器(长通滤波器)。

实施例

下面，基于实施例对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，本发明并不限于这些实施例。

[使用膜的试验例]

(紫外线固化型树脂)

使用了对氨基甲酸酯丙烯酸酯的分子量或取代基进行调整而使玻璃化转变温度(Tg)为80℃的物质。需要说明的是，该Tg与利用以下所示的具有无电极UV灯(D灯泡)的输送型紫外线照射装置所制作的膜的Tg一致。通过上述方法求出该树脂的温度Tx，结果为45℃。使用Irgacure184作为光聚合引发剂。

(固化膜制作方法)

在石英玻璃上以厚度50μm旋涂紫外线固化树脂。将所制作的样品放入净化盒并使其为氮气气氛，利用安装有无电极UV灯(D灯泡)或在365±10nm具有峰值波长的线型LED单元的输送型紫外线照射装置，以累积照射能量1000mJ/cm²照射紫外线(365nm)，使树脂固化。

不进行加热(25℃)而照射LED，所制作的膜的Tg_LED为45℃。

(加热方法)

一边加热一边进行UV照射的情况下，将样品设置于加热至规定温度的橡胶加热器上，将其放入净化盒中并使其为氮气气氛，利用输送型紫外线照射装置调整照度、速度以达到规定的累积光量，照射紫外线(365nm)，将树脂固化。加热温度为40℃、60℃、80℃。

(弹性模量的测定方法)

将所得到的膜从玻璃基材剥离，切断成宽6mm的长条状，制成长条状。对于该试验片，在23℃下利用拉伸试验机(商品名“Tensilon万能试验机TRC”、A&D Company,Limited制造)以拉伸速度1.0mm/min、标线间距离25mm的条件进行拉伸试验，由应变2.5％时的拉伸强度计算出杨氏模量。

(试验结果)

试验结果如图15所示，在无加热(室温、25℃)下用LED灯固化的被覆树脂的膜弹性模量为约600Mpa，该值为用无电极UV灯固化的膜的弹性模量的约一半左右，在仅利用LED灯进行固化的情况下，即便照射与无电极UV灯相同的累积光量的光，固化也无法充分进行。

另一方面，在一边加热被覆树脂一边进行UV照射的情况下，一边加热至高于树脂的Tx的温度60℃和80℃一边进行UV固化的膜的弹性模量显示出与用无电极UV灯固化的膜同等的弹性模量，确认到固化充分进行。

在加热至低于树脂的Tx的温度40℃的情况下，弹性模量与在室温固化的膜相比略微提高，但无法得到无电极UV灯那样的固化性。

由此，根据该实验也可知，树脂的加热温度优选为温度Tx以上，更优选为玻璃化转变温度Tg以上。

[使用光纤的实施例]

使用第2实施方式的分别被覆初级层和次级层的制造装置(湿压干方式)，通过图8所示的第2实施方式的制造方法制造光纤。其详细情况以下示于后述的实施例1。

具体地说，使用在对次级层进行固化的紫外线照射单元内的筒状体的上端部和下端部具备加热器的装置，改变加热器温度而制造光纤，测定了次级层的杨氏模量。需要说明的是，使用了Tg不同的两种紫外线固化型树脂A或B作为次级层用的紫外线固化型树脂。所得到的光纤是在玻璃光纤裸线的外周被覆由初级层(厚度30μm)和次级层(厚度30μm)这2层构成的紫外线固化型树脂并使其固化而成的。

(初级层用紫外线固化型树脂)

使用将聚醚系氨基甲酸酯丙烯酸酯用作低聚物并添加了光聚合引发剂、光敏剂等的物质，制备成杨氏模量为2.0MPa和玻璃化转变温度(Tg)-30℃的被覆树脂。

(次级层用紫外线固化型树脂)

紫外线固化型树脂A：使用了对氨基甲酸酯丙烯酸酯的分子量或取代基进行调整而使玻璃化转变温度(Tg)为82℃的物质。通过上述方法分别求出该树脂的温度Tx、Tg_LED，结果为42℃、46℃。使用Irgacure184和LucirinTPO作为光聚合引发剂。

紫外线固化型树脂B：使用了对氨基甲酸酯丙烯酸酯的分子量或取代基进行调整而使玻璃化转变温度(Tg)为98℃的物质。通过上述方法分别求出该树脂的温度Tx、Tg_LED，结果为54℃、51℃。使用Irgacure184和IrgacureOXE02作为光聚合引发剂。

紫外线固化型树脂C：使用了对氨基甲酸酯丙烯酸酯的分子量或取代基进行调整而使玻璃化转变温度(Tg)为80℃的物质。通过上述方法分别求出该树脂的温度Tx、Tg_LED，结果为45℃、45℃。使用Irgacure184作为光聚合引发剂。

(光照射单元)

使用了下述紫外线照射单元，其在1个光照射单元主体61中沿着光纤的移动方向配置20个在365±10nm具有峰值波长的半导体发光元件66(商品名“6SMG”日亚化学社制造、光输出功率2W)，累积照射能量为600mJ/cm²，宽度30mm×长度200mm的区域成为光照射区域。

(次级层的杨氏模量的测定方法)

利用切割刀等将图1所示的光纤10的被覆层14从光纤裸线11与初级层12的界面削掉，对于该试验片，在23℃下利用拉伸试验机(商品名“Tensilon万能试验机TRC”、A&D Company,Limited制造)以拉伸速度1.0mm/min、标线间距离25mm的条件进行拉伸试验，由应变2.5％时的拉伸强度计算出杨氏模量。需要说明的是，试验片的截面积利用了使用显微镜的实测值。在具有由初级层12和次级层13构成的被覆层14的本实施例中，初级层12的杨氏模量与次级层13的杨氏模量相比足够小，因此，即便将被覆层14实质上作为次级层13的杨氏模量也没有问题。

被覆树脂的玻璃化转变温度(Tg)利用上述测定方法进行测定。

(实施例1)

使用紫外线固化型树脂A，通过电热带将紫外线照射单元中的紫外线透过筒状体的温度调整为85℃。从紫外线照射单元出来的纤维被覆树脂的表面温度为70℃，为42℃的温度Tx以上。其结果，所得到的光纤的次级层的杨氏模量为1100MPa。

(实施例2)

使用紫外线固化型树脂B，通过电热带将紫外线照射单元中的紫外线透过筒状体的温度调整为90℃。从紫外线照射单元出来的纤维被覆树脂的表面温度为76℃，为54℃的温度Tx以上。其结果，所得到的光纤的次级层的杨氏模量为与实施例1同等的1150MPa。

(实施例3)

使用紫外线固化型树脂B，通过电热带将紫外线照射单元中的紫外线透过筒状体的温度调整为120℃。从紫外线照射单元出来的纤维被覆树脂的表面温度为108℃，为98℃的玻璃化转变温度Tg以上。其结果，所得到的光纤的次级层的杨氏模量为高于实施例2的1210MPa。

(实施例4)

使用紫外线固化型树脂C，在树脂涂布装置与紫外线照射单元之间设置红外加热单元，利用红外线来加热紫外线固化树脂。从紫外线照射单元出来的纤维被覆树脂的表面温度为85℃，为80℃的玻璃化转变温度Tg以上。其结果，所得到的光纤的次级层的杨氏模量为1000MPa。

(比较例1)

使用紫外线固化型树脂A，固化光源使用无电极灯(D灯泡)，按照照射能量为1000mJ/cm²的方式调整了线速。从紫外线照射单元出来的纤维被覆树脂的表面温度为134℃，为42℃的温度Tx以上。所得到的光纤的次级层的杨氏模量为1200MPa。

(比较例2)

在实施例1中，不设置作为加热设备的电热带，按照发光二极管的照射能量为1000mJ/cm²的方式调整线速，与实施例1同样地进行制作。从紫外线照射单元出来的纤维被覆树脂的表面温度为32℃，小于42℃的温度Tx。其结果，所得到的光纤的次级层的杨氏模量为730MPa，与使用加热设备的实施例1的情况相比，为较低的值。

(比较例3)

使用紫外线固化型树脂B，将实施例2的作为光照射单元的光源的发光二极管变更为汞氙灯(Hg-Xe)，除此以外以相同条件制作了光纤。从紫外线照射单元出来的纤维被覆树脂的表面温度为140℃，为54℃的温度Tx以上。其结果，所得到的光纤的次级层的杨氏模量为1310MPa。

(比较例4)

使用紫外线固化型树脂B，将实施例2中的紫外线照射单元变更为发光二极管，按照照射能量为1000mJ/cm²的方式调整了线速。比较例4中未使用加热设备。从紫外线照射单元出来的纤维被覆树脂的表面温度为30℃，小于54℃的温度Tx。其结果，所得到的光纤的次级层的杨氏模量为680MPa，低于使用了加热设备的实施例2的杨氏模量。

(比较例5)

在实施例4中不设置红外加热单元，按照发光二极管的照射能量为600mJ/cm²的方式调整线速，与实施例4同样地进行了制作。从紫外线照射单元出来的纤维被覆树脂的表面温度为30℃，小于45℃的温度Tx。其结果，所得到的光纤的次级层的杨氏模量为410MPa，与使用加热设备的实施例4的情况相比，为较低的值。

对所得到的结果进行归纳，示于下述表1。

【表1】

如表1所示，在使用无电极灯作为现有的紫外线光源的比较例1中，次级层的杨氏模量为1200MPa，使用汞氙灯的比较例3为1310MPa，作为次级层得到了高弹性模量。

并且，在使紫外线光源为发光二极管(LED)并且未使用加热设备的比较例2和比较例4中，次级层的杨氏模量为730MPa和680MPa，与使用了无电极灯的情况(比较例1)、使用了汞氙灯的情况(比较例3)相比，分别降低到61％、52％左右。

另一方面，在使用紫外线固化型树脂A、紫外线光源使用发光二极管、进一步设置加热设备使加热温度为Tx以上的实施例1中，杨氏模量为1100Mpa，得到了与使用金属卤化物灯的情况(比较例1)大致同等的杨氏模量。另外，在使用紫外线固化型树脂B、使加热温度为Tx以上的实施例2中，杨氏模量为1150MPa，为使用汞氙灯的情况(比较例3)的约90％的杨氏模量。另外，在使加热温度为玻璃化转变温度(Tg)以上的实施例3中，杨氏模量为1210MPa，进而与使用汞氙灯的情况(比较例3)相比为大致同等的杨氏模量。

需要说明的是，在使用发光二极管作为树脂固化用的光源的情况下，与使用无电极灯或汞氙灯的情况(比较例1、3)相比，可以实现耗电量的大幅降低，进而可以使光源的寿命延长。

虽然已经结合其实施方式对本发明进行了说明，但是申请人认为，只要没有特别声明，则本发明在说明的任何细节处均不受限定，应当在不违反所附权利要求所示的发明精神和范围的条件下进行宽泛的解释。

本申请主张基于2014年6月27日在日本进行专利提交的日本特愿2014-133321的优先权，将其参照于此并将其内容作为本说明书记载内容的一部分引入。

符号说明

10 光纤

11 光纤裸线

12 初级层

13 次级层

14 被覆层

21 玻璃光纤母材

22 加热器

23 光纤裸线

24a、26b、44a、44b、44c 树脂涂布装置

25 光纤

26a、26b、26c、46a、46b、46c、46d、46e、46f、46g、46h、46i 紫外线照射单元

27 导辊

28 卷取装置

29 加热单元

31 温度计测器

51 控制部

52 模具部

53 模具架

53b 加热器

54、55 树脂供给器

54b、55b 泵

54c、55c 供给管

61 紫外线照射单元主体

62 吸气装置

63 排气装置

64 穿插口

65 紫外线透过筒状体

66 半导体发光元件

67 聚光光学系统

68 镜

69 加热器

70 控制部