光纖芯線及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光纖芯線及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為光纖的內(nèi)部一次包覆用液態(tài)放射線固化性樹脂組合物，專利文獻1中披露了 一種含有在兩末端具有反應(yīng)性基團的低聚物的樹脂組合物。
[0003] [現(xiàn)有技術(shù)文獻]
[0004] [專利文獻]
[0005] [專利文獻1]日本專利登記第4341872號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006][發(fā)明要解決的問題]
[0007] 光纖芯線要求耐側(cè)壓特性。耐側(cè)壓特性是指：不易受到由對光纖芯線施加側(cè)壓時 發(fā)生的微小彎曲所誘導(dǎo)產(chǎn)生的傳輸損耗的影響。為了使光纖芯線具有耐側(cè)壓特性，需要降 低內(nèi)層包覆的楊氏模量。在專利文獻1所披露的技術(shù)中，需要通過增大低聚物分子量來使 光纖的一次包覆低楊氏模量化，然而，在這種情況下產(chǎn)生了這樣的問題：強韌性降低，由于 拉伸會發(fā)生不可逆的樹脂中高分子鏈的斷裂，隨著這種情況的蓄積而產(chǎn)生空隙。并且，若存 在空隙，則低溫下的傳輸損耗劣化。
[0008] 本發(fā)明的目的在于，提供一種即便進行一次包覆的低楊氏模量化也能抑制空隙的 產(chǎn)生，由此低溫下的傳輸損耗不會劣化的光纖芯線及其制造方法。
[0009] [解決問題的手段]
[0010] 本發(fā)明的一個實施方案所述的光纖芯線為這樣一種光纖芯線，其具有玻璃纖維、 包覆所述玻璃纖維的外周的一次樹脂包覆層、以及包覆所述一次樹脂包覆層的外周的二次 樹脂包覆層，其中，
[0011] 所述一次樹脂包覆層是通過使含有低聚物、單體和反應(yīng)引發(fā)劑的固化性樹脂組合 物固化而形成的，并且相對于全部低聚物的量，所述固化性樹脂組合物含有30質(zhì)量％以上 的單末端非反應(yīng)性低聚物。
[0012] 本發(fā)明的另一個實施方案所述的光纖芯線的制造方法為這樣一種光纖芯線的制 造方法，該光纖芯線具有包括芯和包層的玻璃纖維、包覆所述玻璃纖維的外周的一次樹脂 包覆層、以及包覆所述一次樹脂包覆層的外周的二次樹脂包覆層，其中，
[0013] 使含有低聚物、單體和反應(yīng)引發(fā)劑的固化性樹脂組合物固化從而形成所述一次樹 脂包覆層，并且，
[0014] 相對于全部低聚物的量，所述固化性樹脂組合物含有30質(zhì)量％以上的單末端非 反應(yīng)性低聚物。
[0015] [發(fā)明效果]
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供這樣一種光纖芯線：其中即便進行一次包覆的低楊氏模量 化也能抑制空隙的產(chǎn)生，由此耐側(cè)壓特性優(yōu)異，并且低溫下的傳輸損耗也不會劣化。
[0017] 附圖簡要說明
[0018] [圖1]為示出本發(fā)明的光纖芯線的一個例子的示意性截面圖。
[0019] [圖2]為示出本發(fā)明的光纖芯線的一次樹脂包覆層中的、衍生自單末端非反應(yīng)性 低聚物的低聚物鏈的纏繞狀態(tài)的示意性截面圖。
[0020] [符號說明]
[0021] 10光纖芯線
[0022] 11 芯部
[0023] 12包層部
[0024] 13玻璃光纖
[0025] 14 內(nèi)層
[0026] 15 外層
[0027] 16樹脂包覆層
【具體實施方式】
[0028][本申請發(fā)明的實施方案的說明]
[0029] 本發(fā)明的一個實施方案所述的光纖芯線為（1) 一種光纖芯線，其具有玻璃纖維、 包覆所述玻璃纖維的外周的一次樹脂包覆層、以及包覆所述一次樹脂包覆層的外周的二次 樹脂包覆層，其中，
[0030] 所述一次樹脂包覆層是通過使含有低聚物、單體和反應(yīng)引發(fā)劑的固化性樹脂組合 物固化而形成的，并且相對于全部低聚物的量，所述固化性樹脂組合物含有30質(zhì)量％以上 的單末端非反應(yīng)性低聚物。
[0031] 據(jù)推測，通過相對于全部低聚物的量使用于形成所述一次樹脂包覆層的所述固化 性樹脂組合物含有30質(zhì)量％以上的單末端非反應(yīng)性低聚物，由此發(fā)揮了以下作用效果。
[0032] 在所述一次樹脂包覆層內(nèi)，低聚物的交聯(lián)點密度降低，從而可使所述一次樹脂包 覆層低楊氏模量化。此外，如圖2(A)所示，衍生自所述單末端非反應(yīng)性低聚物的低聚物鏈 (實線部分）的非反應(yīng)性末端側(cè)與衍生自其他低聚物的低聚物鏈互相纏繞、或者低聚物鏈 彼此間進行電鍵合。該"纏繞"或者"電鍵合"為偽交聯(lián)。該偽交聯(lián)與圖2(B)所示那樣的 兩末端反應(yīng)性低聚物（低聚物鏈為虛線部分）反應(yīng)性基團彼此鍵合的真交聯(lián)不同，即使在 施加張力時也不會斷裂而是伸長，在解除張力的情況下又恢復(fù)原狀。由此抑制了在所述一 次樹脂包覆層中產(chǎn)生空隙，并且低溫下的傳輸損耗也不會劣化。
[0033] (2)優(yōu)選的是，所述光纖芯線為這樣的光纖芯線：其具有包括芯和包層的玻璃纖 維、包覆所述玻璃纖維的外周的一次樹脂包覆層、以及包覆所述一次樹脂包覆層的外周的 二次樹脂包覆層，其中，所述一次樹脂包覆層是通過使含有低聚物、單體和反應(yīng)引發(fā)劑的固 化性樹脂組合物固化而形成的，并且，
[0034] 相對于全部低聚物的量，所述固化性樹脂組合物含有60質(zhì)量％以上的單末端非 反應(yīng)性低聚物。這是由于，上述的作用效果可以變得更為顯著。
[0035] (3)更優(yōu)選的是，相對于全部低聚物的量，所述固化性樹脂組合物含有80質(zhì)量％ 以上的所述單末端非反應(yīng)性低聚物。這是由于，上述的作用效果可以進一步變得顯著。
[0036] (4)優(yōu)選的是，所述單末端非反應(yīng)性低聚物的反應(yīng)性末端為丙烯酸羥乙酯殘基。這 是由于，可以賦予高的光反應(yīng)性。
[0037] (5)優(yōu)選的是，所述固化性樹脂組合物所含的低聚物為聚氨酯（甲基）丙烯酸酯低 聚物。這是由于，適于獲得高強度并且伸長率大的固化物。
[0038] (6)另外，優(yōu)選的是，所述玻璃纖維的有效芯截面積為115μπι2以上，并且所述一次 樹脂包覆層的楊氏模量為〇.5MPa以下。這是由于，不僅能夠確保光纖的高耐側(cè)壓性，還可 顯著改善低溫下的傳輸損耗的劣化。
[0039] (7)優(yōu)選的是，所述楊氏模量為0.3MPa以下。這是由于，不僅能夠確保光纖的高耐 側(cè)壓性，還可顯著改善低溫下的傳輸損耗的劣化。
[0040] 本發(fā)明另一實施方案所述的光纖芯線的制造方法為（8) -種光纖芯線的制造方 法，該光纖芯線具有包括芯和包層的玻璃纖維、包覆所述玻璃纖維的外周的一次樹脂包覆 層、以及包覆所述一次樹脂包覆層的外周的二次樹脂包覆層，其中，
[0041] 使含有低聚物、單體和反應(yīng)引發(fā)劑的固化性樹脂組合物固化從而形成所述一次樹 脂包覆層，并且，
[0042] 相對于全部低聚物的量，所述固化性樹脂組合物含有30質(zhì)量％以上的單末端非 反應(yīng)性低聚物。
[0043][本發(fā)明的實施方案的細節(jié)]
[0044] 以下參照圖1對本發(fā)明的實施方案進行詳細說明。
[0045](光纖芯線的概要）
[0046] 圖1為示出本發(fā)明一個實施方案所述的光纖芯線的一個例子的示意性截面圖。
[0047] 光纖芯線10在玻璃纖維13的外周具有樹脂包覆層16,該樹脂包覆層16包括由紫 外線固化型樹脂組合物（以下也簡稱為"樹脂組合物"）形成的內(nèi)層14和外層15。需要說 明的是，玻璃纖維13由芯部11和包層部12構(gòu)成，例如，芯部11可使用摻雜有鍺的石英，包 層部12可使用純石英或摻雜有氟的石英。
[0048] 在圖1中，例如，玻璃纖維13的直徑（D2)為約125μπι。樹脂包覆層16由內(nèi)層14 和外層15兩層構(gòu)成。樹脂包覆層16的總厚度通常為62. 5μm，內(nèi)層14和外層15各層的厚 度基本相同，分別為20~40μm，具體而言，內(nèi)層14為37. 5μm，外層15為25μπι。
[0049](樹脂組合物）
[0050] 在本實施方案中，形成所述樹脂包覆層的樹脂組合物含有低聚物、單體以及反應(yīng) 引發(fā)劑。
[0051](低聚物）
[0052] 作為所述低聚物，可列舉聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯或其混合體系，并且優(yōu)選 為聚氨酯丙烯酸酯。
[0053] 作為所述聚氨酯丙烯酸酯，可列舉通過使多元醇化合物、多異氰酸酯化合物和含 羥基的丙烯酸酯化合物反應(yīng)而獲得的那些聚氨酯丙烯酸酯。
[0054]作為多元醇化合物，可列舉聚丁二醇、聚丙二醇、雙酚A·環(huán)氧乙烷加合二元醇等。 作為多異氰酸酯化合物，可列舉甲苯_2, 4-二異氰酸酯、甲苯-2, 6-二異氰酸酯、異佛爾酮 二異氰酸酯等。作為含羥基的丙烯酸酯化合物，可列舉丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸2-羥丙 酯、丙烯酸2-羥丁酯、1，6-己二醇單丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸2-羥丙酯、三 丙二醇二丙烯酸酯等。
[0055] 另外，在用于形成內(nèi)層14的樹脂組合物中，相對于全部低聚物的量，包含30質(zhì) 量％以上的單末端低聚物。在本發(fā)明的詳細說明中，將低聚物的非反應(yīng)性終端稱為"末端"。 "單末端非反應(yīng)性低聚物"是指一端為非反應(yīng)性終端、另一端為反應(yīng)性終端的低聚物。需要 說明的是，非反應(yīng)性終端（例如）通過使反應(yīng)性終端鈍化而獲得。該單末端非反應(yīng)性低聚 物的含量優(yōu)選為40質(zhì)量％以上，更優(yōu)選為80質(zhì)量％以上。
[0056] 另外，該單末端非反應(yīng)性低聚物的反應(yīng)性末端優(yōu)選為丙烯酸羥乙酯殘基。
[0057] 在另一端鍵合有碳數(shù)為5以下的低級醇或者硅烷偶聯(lián)劑。關(guān)于硅烷偶聯(lián)劑，可使 用反應(yīng)性官能團為氣基、環(huán)氧基、甲基丙稀醜基、乙烯基、疏基的各種硅烷偶聯(lián)劑。
[0058] (單體）
[0059] 作為所述單體，可列舉具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的N-乙烯基單體，如N-乙烯基吡咯烷酮、 N-乙烯基己內(nèi)酰胺、丙烯酰嗎啉。當(dāng)含有這些單體時，可提高固化速度，因而優(yōu)選。此外，可 使用單官能單體，如丙烯酸異冰片酯、三環(huán)癸基丙烯酸酯、丙烯酸芐酯、二環(huán)戊基丙烯酸酯、 丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸壬基苯酯、丙烯酸苯氧基乙酯、聚丙二醇單丙烯酸酯等；或多官能 單體，如聚乙二醇二丙烯酸酯、三環(huán)癸烷二基二亞甲基二丙烯酸酯或者雙酚A·環(huán)氧乙烷加 合二醇二丙烯酸酯等。
[0060](反應(yīng)引發(fā)劑）
[0061] 作為所述光引發(fā)劑，可列舉1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2, 2-二甲氧基-2-苯基苯乙 酮、1- (4-異丙基苯基）-2-羥基-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?；交趸ⅰ?-甲基-1-[4-(甲硫基）苯基]-2-嗎啉基-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?；交?氧化膦（y>TPO,BASF公司制）等。
[0062](其他成分）
[0063] 另外，所述樹脂組合物中也可含有硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、光敏劑等。
[0064](其他特性）
[0065] 在本實施方案中，玻璃纖維13的有效芯截面積為115μπι2以上，內(nèi)層14的楊氏模 量為0. 5MPa以下，優(yōu)選的是，所述有效芯截面積為130μm2以上，所述楊氏模量為0. 3MPa以 下。
[0066] 需要說明的是，內(nèi)層14( 一次包覆層）的楊氏模量是通過以下方法測定的