CN111868592A - 光纤带芯线和光纤线缆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供光纤带芯线和光纤线缆,在将相邻的光纤着色芯线彼此通过断续连接部粘接、连接而成的断续连接型的光纤带芯线中,即使高速的制造也能够应对。本发明的光纤带芯线(2),相对于构成断续连接部(3)的材料,除了含有重量平均分子量为特定范围的多元醇以外,还在特定的范围内含有纤维素纳米纤维,所以能够对构成断续连接部(3)的材料的低剪切速度区域和高剪切速度区域之间的牛顿区域进行调整,因此能够抑制制造时因伴随涂布该材料的涂布辊等的转动产生的离心力导致材料飞散,能够使向光纤着色芯线(1)的涂布量稳定。并且,成为即使在将线速度作为高速的制造中也能够维持所述飞散的抑制等的光纤带芯线(2)。
Description
技术领域
本发明涉及光纤带芯线和光纤线缆。更详细地说,涉及将相邻的光纤着色芯线彼此通过断续连接部在长边方向和带宽度方向上断续地粘接、连接而成的光纤带芯线和具备该光纤带芯线的光纤线缆。
背景技术
近年来,由于信息的多样化,通信量正在大容量化。因此,在各处增设了专门用于设置并运用各种计算机、数据通信等装置的所谓数据中心等。与此相伴随,光纤线缆也要求细径化和高密度化。
因此,为了实现光纤线缆的细径化和高密度化,提出了各种光纤带芯线,例如,提供一种光纤带芯线,该光纤带芯线以将相邻的光纤彼此在长边方向上断续地连接且在带宽度方向上相邻的连接部不重叠的方式交替配置(例如参照专利文献1)。
在此,光纤带芯线是指将多根利用紫外线固化树脂等对光纤实施了保护包覆的光纤芯线(光纤着色芯线)配置成平面状,并且利用由紫外线固化树脂等构成的连接部一体化连接。通过将相邻的光纤着色芯线彼此在长边方向上断续地连接来作为带芯线,捆扎多根带芯线时容易进行形状变化,因此能够实现光纤线缆的细径化、高密度化。
作为用于将光纤着色芯线彼此断续地粘接的涂布手段,提出了通过点胶机喷出并附着的方式(例如参照专利文献2等)以及使用闸门机构的方式(例如参照专利文献3等)等。此外,还提出了与涂布辊接触而使光纤着色芯线彼此粘接的方法(例如参照专利文献4等)等。
现有技术文献
专利文献1:日本专利第5117519号
专利文献2:日本专利公开公报特开2001-264604号
专利文献3:日本专利第5149230号
专利文献4:日本专利第6169060号
发明内容
在此,为了得到光纤着色芯线彼此以任意的间隔断续地粘接的光纤带芯线,需要使在光纤着色芯线和光纤着色芯线之间涂布树脂的动作同步。因此,使线速度为高速(例如作为光纤着色芯线的线速度超过200m/分钟的线速度。以下相同)来制造光纤带芯线时,涂布树脂时的粘度、树脂的易磨损性有很大影响。
但是,在所述专利文献2公开的方法中,点胶机的动作受到限制,线速度被限制为15~100m/分钟,因此难以进行高速的制造。此外,在使用专利文献3公开的闸门机构的情况下,其线速度因闸门动作而被限制了线速度。并且,在如专利文献4那样的利用来自转动件的转印的情况下,附着于转动件的表面的树脂因伴随转动产生的离心力而飞散,存在向光纤着色芯线的涂布量不稳定的问题。此外,该影响在使线速度为高速的制造时更加显著。
鉴于所述课题,本发明提供光纤带芯线和光纤线缆,在使相邻的光纤着色芯线彼此通过断续连接部粘接、连接而成的断续连接型的光纤带芯线中,即使高速的制造也能够应对。
为了解决所述课题,本发明提供一种光纤带芯线,所述光纤带芯线在光纤的周围形成有包覆该光纤的至少两个包覆层,并列配置对该包覆层中的最外层进行着色而构成的光纤着色芯线,相邻的所述光纤着色芯线通过断续连接部在长度方向上连接而成,所述光纤带芯线的特征在于,所述断续连接部含有重量平均分子量为2500~4000的多元醇,并且相对于所述断续连接部整体含有0.01~10.0质量%的纤维素纳米纤维。
本发明的光纤带芯线在所述本发明的基础上,其特征在于,所述断续连接部相对于所述断续连接部整体含有4~30质量%的所述多元醇。
本发明的光纤带芯线在所述本发明的基础上,其特征在于,相对于所述断续连接部整体含有0.1~5.0质量%的所述纤维素纳米纤维。
本发明的光纤带芯线在所述本发明的基础上,其特征在于,形成所述断续连接部的材料的根据25℃下的动态粘弹性求出的剪切速度101 1/s的粘度为2.0~8.2Pa·s。
本发明的光纤带芯线在所述本发明的基础上,其特征在于,所述纤维素纳米纤维通过选自由化学解纤法、机械解纤法和水碰撞解纤法构成的组中的一种进行解纤。
本发明的光纤带芯线在所述本发明的基础上,其特征在于,所述纤维素纳米纤维将牛皮纸浆作为纤维原料。
本发明的光纤带芯线在所述本发明的基础上,其特征在于,所述光纤着色芯线与所述断续连接部之间的粘接强度为0.1N以上。
本发明的光纤线缆的特征在于,包括所述本发明的光纤带芯线。
本发明的光纤带芯线构成为:相对于构成断续连接部的材料(紫外线固化树脂组合物),除了含有重量平均分子量为2500~4000的多元醇以外,在特定的范围内含有纤维素纳米纤维。根据上述结构,能够抑制制造时因伴随涂布该材料的涂布辊等的转动产生的离心力导致材料飞散,能够使向光纤着色芯线的涂布量稳定。并且,成为即使高速制造也能够维持上述飞散的抑制等的光纤带芯线和具备该光纤着色芯线的光纤线缆。
附图说明
图1是表示光纤着色芯线的结构的一例的剖视图。
图2是表示光纤着色芯线的结构的其他例子的剖视图。
图3是表示光纤带芯线的一个实施方式的主视图。
图4是表示光纤带芯线的连接状态的图。
图5是表示光纤带芯线的连接状态的图。
图6是表示涂布辊的一例的图。
图7是表示涂布辊的其他例子的立体图。
图8是形成于图7的涂布辊的涂布孔的放大图。
图9是表示涂布辊附近的装置的剖视图。
图10是表示光纤线缆的一个实施方式的图。
图11是表示光纤线缆的其他实施方式的图。
具体实施方式
下面,对本发明的一个实施方式进行说明。本发明的光纤带芯线2在光纤10的周围形成有包覆该光纤10的至少两个包覆层,并列配置对上述包覆层中的最外层进行着色而构成的光纤着色芯线1,相邻的光纤着色芯线1通过断续连接部3在长度方向上断续地连接而构成。
(I)光纤着色芯线1的结构:
首先,对构成光纤带芯线2的光纤着色芯线1的一个实施方式进行说明。图1是表示光纤着色芯线1的结构的一例的剖视图。此外,图2是表示光纤着色芯线1的结构的其他例子的剖视图。在图1和图2中,1表示光纤着色芯线,10表示光纤,11表示一次包覆层,12表示二次包覆层,12a表示着色的二次包覆层(仅图2),13表示着色层(仅图1)。
在图1的构成中,依次在玻璃光纤等光纤10的周围形成有一次包覆层11(基底层),在一次包覆层11的周围形成有二次包覆层12(第二层),在二次包覆层12的周围形成有着色的着色层13,从而构成光纤着色芯线1。此外,着色层13为光纤着色芯线1的最外层。
另一方面,在图2的构成中,依次在光纤10的周围形成有一次包覆层11,在一次包覆层11的周围形成有着色的二次包覆层12a,从而成为光纤着色芯线1。此外,着色的二次包覆层12a为光纤着色芯线1的最外层。另外,在以下的说明中,有时将成为光纤着色芯线1的最外层的着色层13和着色的二次包覆层12a一并作为着色层13等。
(II)光纤带芯线2的结构:
图3是表示光纤带芯线2的一个实施方式的主视图。图4和图5是表示光纤带芯线2的连接状态的图(图4是包括断续连接部31的图3的A-A剖视图,图5是包括断续连接部32的图3的B-B剖视图)。另外,在图3至图5中,为了便于说明,表示了由12芯的光纤着色芯线1构成的光纤带芯线2。
如图3至图5所示,断续连接型的光纤带芯线2对于并列配置的光纤着色芯线1将相邻的光纤着色芯线1通过断续连接部3(也称为断续型连接部)在长度方向上断续地连接而成。通过在并列配置的光纤着色芯线1断续地设置连接部(断续连接部3),能够一体化连接光纤着色芯线1。
在图3所示的12芯的光纤带芯线2中,由光纤着色芯线1a和光纤着色芯线1b构成的一组光纤着色芯线对t1,通过断续连接部31在长度方向(参照图3)上断续地连接。在光纤着色芯线对t1中,相邻的断续连接部31能够等间隔地设置,断续连接部31的长度也能够相等。关于以上内容,由光纤着色芯线1c和光纤着色芯线1d构成的光纤着色芯线对t3、由光纤着色芯线1e和光纤着色芯线1f构成的光纤着色芯线对t5、由光纤着色芯线1g和光纤着色芯线1h构成的光纤着色芯线对t7、由光纤着色芯线1i和光纤着色芯线1j构成的光纤着色芯线对t9、以及由光纤着色芯线1k和光纤着色芯线1l构成的光纤着色芯线对t11也相同。
在这些六组光纤着色芯线对t1、t3、t5、t7、t9、t11中,以带宽度方向的配置相同的方式设置有断续连接部31(参照图3)。因此,六组光纤着色芯线对t1、t3、t5、t7、t9、t11的非连接部(在成为未形成断续连接部3的单芯的部分(单芯部)中由图3的虚线包围的部分)33从带宽度方向观察也成为相同的位置。
此外,由光纤着色芯线1b和光纤着色芯线1c构成的光纤着色芯线对t2,也通过断续连接部32在长度方向上断续地连接。相邻的断续连接部32能够以等间隔设置,断续连接部32的长度也能够相等。关于以上内容,由光纤着色芯线1d和光纤着色芯线1e构成的光纤着色芯线对t4、由光纤着色芯线1f和光纤着色芯线1g构成的光纤着色芯线对t6、由光纤着色芯线1h和光纤着色芯线1i构成的光纤着色芯线对t8、以及由光纤着色芯线1j和光纤着色芯线1k构成的光纤着色芯线对t10也相同。
在这些五组光纤着色芯线对t2、t4、t6、t8、t10中,以带宽度方向的配置相同的方式设置有断续连接部32。因此,五组光纤着色芯线对t2、t4、t6、t8、t10的非连接部33从带宽度方向观察也成为相同的位置。
由此,断续连接型的光纤带芯线2形成为:对于相邻的2芯(两根)的光纤着色芯线1在长度方向和带宽度方向上断续连接部31、32和非连接部33分别以规定的长度交替配置,通过断续连接部3在长度方向上断续地连接相邻的光纤着色芯线1(例如,参照图3所示的由光纤着色芯线1a和光纤着色芯线1b构成的光纤着色芯线对t1、以及由光纤着色芯线1b和光纤着色芯线1c构成的光纤着色芯线对t2等)。
此外,在带宽度方向上,如图3至图5所示,由形成有断续连接部31、32的相邻的2芯(两根)构成的光纤着色芯线对t1~t11的形成有断续连接部3的部分的带宽度方向的两侧(外侧)是未连接的结构(例如,在图4所示的由光纤着色芯线1c和光纤着色芯线1d构成的光纤着色芯线对t3形成有连接2芯的光纤着色芯线1c、1d的断续连接部31,另一方面,形成有断续连接部3的部分的带宽度方向的两侧(外侧)未连接)。
例如,如果是图3所示的12芯,则光纤带芯线2中的断续连接部31、32的长度L1优选为大致5~35mm,非连接部33的长度L2优选为大致5~15mm。此外,光纤带芯线2中的间距P(是指在长度方向上从相邻的断续连接部31到断续连接部31(或从断续连接部32到断续连接部32)的长度。图3中表示从断续连接部31到断续连接部31)优选为100mm以下,优选为大致20~90mm,但是没有特别限制为该范围。
另外,图3表示断续连接部3从带宽度方向观察形成在相同的位置的结构,因此非连接部33也从带宽度方向观察形成在相同的位置。另一方面,非连接部是指成为未形成断续连接部3的单芯的部分(单芯部),例如,图3所示的X相当于非连接部(长度为LX的非连接部X)。在此,一对光纤着色芯线对(例如光纤着色芯线对t1)中的非连接部X的长度(两个断续连接部31之间的长边方向上的长度)LX优选为大致15~55mm,但是没有特别限制为该范围。
(III)断续连接部3:
所述图3等所示的断续连接部3例如能够使以下的成分固化而形成。在本发明中,作为构成断续连接部3的成分含有重量平均分子量(Mw)为2500~4000的多元醇。上述重量平均分子量(以下有时也仅作为“分子量”)的多元醇能够不与构成断续连接部3的紫外线固化树脂的网眼反应而存在。断续连接部3在紫外线固化树脂的稠密的网眼结构中多元醇溶胀,对紫外线固化树脂起到增塑剂的作用。由此,能够使断续连接部3的杨氏模量适度,并且即使在低温条件下也能够对断续连接部3赋予柔软性和伸长性。此外,多元醇渗出到断续连接部3的表面,能够抑制光纤单元21彼此的摩擦。
此外,如果多元醇的重量平均分子量是所述范围,则可以认为大于光纤着色芯线1的着色层13的分子量,因此不通过着色层13的网眼,也不转移。此外,由于多元醇的分子量大到2500~4000,所以通过使多元醇的含量增加,能够控制断续连接部3的杨氏模量。由此,通过使断续连接部3存在多元醇,在低温条件下也能够对断续连接部3赋予柔软性和伸长性,并且多元醇渗出到断续连接部3的表面,能够抑制光纤单元21彼此的摩擦。
作为多元醇,例如可以列举聚丙二醇、聚乙二醇、聚四亚甲基二醇等,但是其中,聚乙二醇、聚四亚甲基二醇等这样的不具有支链结构的多元醇有时在低温时结晶化,有时在着色层13和断续连接部3的界面产生由结晶引起的弯曲而成为导致损失增加的原因。另一方面,具有支链结构的聚丙二醇在-60℃的低温下也不结晶,能够可靠地起到所述多元醇的效果,因此作为多元醇优选使用聚丙二醇。聚丙二醇使用碱催化剂将聚环氧丙烷(PO)加成聚合于多官能醇来制造,但是为了提高反应,有时使环氧乙烷(EO)加成聚合来使用,如果加成环氧乙烷,则亲水性提高,因此作为加成物质优选仅使用聚环氧丙烷(PO)。
如上所述,断续连接部3所含有的多元醇的重量平均分子量为2500~4000。如果多元醇的重量平均分子量比2500小,则存在多元醇穿过与断续连接部3接触的着色层13而转移的可能性。此外,在作为光纤线缆4的情况下,有时转移到与断续连接部3接触的光纤线缆的缓冲层或包覆层(外皮)。由于这种多元醇的转移,有时不能起到所述效果。
另一方面,如果多元醇的重量平均分子量超过4000,则与紫外线固化树脂混合时粘度上升,因此在制造时涂布断续连接部3时的涂布量降低,有时成为粘接不良的原因。此外,为了增加涂布量,能够通过加热温度的提高等来降低粘度,但是如果使加热温度上升,则涂布时的树脂量容易增加,有时成为断续连接部3的厚度增大的要因。此外,在断续连接部和辊部产生拉丝,有时成为污染周围的要因。另外,多元醇的重量平均分子量只要采用例如凝胶渗透色谱(GPC)等以往公知的测量高分子物质的分子量分布或平均分子量分布等的方法的测量值即可。
断续连接部3所含有的多元醇的含量相对于断续连接部3整体(构成断续连接部3的成分整体)优选为4~30质量%。如果多元醇相对于断续连接部3整体的含量小于4质量%,则单元化时的柔软性和伸长性不足,在受到减薄拉深的情况下,有时断续连接部3断裂的发生风险变高。此外,在含量超过30质量%的情况下粘度降低,有时也成为涂布不良的要因或从辊飞散的要因,因此断续连接部3所含有的多元醇的含量相对于断续连接部3整体优选为4~30质量%。
作为构成断续连接部3的其他成分,例如可以使用一般用作包覆光纤的紫外线固化树脂及其添加成分等的成分等,具体地说,可以使用低聚物、稀释单体、光引发剂、硅烷偶联剂、增感剂、颜料、填料和其他各种添加剂等。
作为低聚物,例如可以使用聚醚系氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和硅酮丙烯酸酯等。这些可以单独使用一种,也可以组合两种以上使用。通过低聚物的骨架结构和分子量以及后述的稀释单体的种类和添加量,能够调整断续连接部3整体的杨氏模量、玻璃化转变温度(Tg)。如后所述,通过减小低聚物的分子量或增加单体的官能团等,能够调整杨氏模量。
此外,在低聚物使用聚醚系氨基甲酸酯丙烯酸酯的情况下,中间嵌段例如可以使用聚丙二醇、聚乙二醇、聚四亚甲基二醇等多元醇,但是优选使用具有支链结构的聚丙二醇,优选使用将上述聚丙二醇作为中间嵌段、作为骨架成分在其两末端的羟基通过芳香族系二异氰酸酯键合有羟基化合物的低聚物,该羟基化合物具有对紫外线有反应性的不饱和双键。
并且,使用聚丙二醇作为多元醇,使用将聚丙二醇作为中间嵌段的低聚物作为低聚物,由此即使在-60℃的低温下也不结晶,因此能够有效地防止低温时的结晶化,所以是优选的。所使用的低聚物优选使用重量平均分子量为500~2000的低聚物,特别优选使用1000~2000的低聚物。
作为芳香族系异氰酸酯,例如可以使用甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等芳香族系二异氰酸酯等。此外,作为羟基系化合物,例如可以使用丙烯酸羟乙酯(HEA)等。
另外,在单独使用低聚物的情况下,由于有时粘度过高,所以可以在不妨碍后述的纤维素纳米纤维的添加的目的和效果的范围内,以粘度调整为主要目的来配合稀释单体。作为稀释单体,例如可以使用单官能单体、二官能单体、多官能单体等。
作为能够添加的稀释单体,在单官能单体中例如可以列举:PO改性壬基酚丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸异癸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、丙烯酸月桂酯等。此外,作为二官能单体和多官能单体,可以列举:1,6-己二醇二丙烯酸酯、双酚A环氧丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二羟甲基二丙烯酸酯、EO改性双酚A二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯等。这些可以单独使用其一种,也可以组合其两种以上使用。另外,单官能单体与二官能单体和多官能单体相比,降低杨氏模量的效果大。这是因为单官能单体与二官能单体和多官能单体相比减少分子结构中的交联点的作用大。
光引发剂在吸收紫外线时自由基化,能够使反应性低聚物和反应性单体的不饱和双键连续聚合。作为光引发剂,例如有烷基苯酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂,具体可以使用1-羟基-环己基-苯基-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、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)-苯基氧化膦等。这些可以单独使用其一种,或者也可以组合两种以上使用。
作为增感剂,例如优选噻吨酮类、二苯甲酮类等三重态增感剂,特别是噻吨酮的三重态状态的寿命长,因此效果高,可以组合使用。
构成本发明的光纤带芯线2的断续连接部3,添加有纤维素纳米纤维(CelluloseNanofibers:CNF)作为构成成分。
纤维素纳米纤维是微细的纤维状的纤维素(纤维素微细纤维),具有与钢铁等匹敌的机械特性,具有直径为大致数纳米~数100nm的范围的纳米结构,因此近年来,作为对各种材料等的添加剂受到关注。
上述纤维素纳米纤维通过添加于构成断续连接部3的材料(是指紫外线固化树脂组合物),具有在低剪切速度区域中成为较高粘度的效果。此外,具有相对于温度依赖性减小斜率的效果。
添加、分散于构成断续连接部3的材料(紫外线固化树脂组合物)的纤维素纳米纤维,例如通过对纤维素纤维进行分散处理等而得到,该纤维素纤维是作为微原纤维的纤维素微细纤维的集合体。换句话说,纤维素纳米纤维多束化而取得高次结构,通过高压分散等处理减弱微原纤维间的强凝聚力,进行分散处理而微细化至纳米尺寸的纤维。
纤维素纳米纤维在作为其集合体的纤维素纤维的状态下,纤维间通过氢键捆束,为了取出其微细纤维(纤维素纳米纤维),需要解开氢键而分离(解纤)微原纤维。在此,作为这种分离(解纤)微原纤维的纤维素纳米纤维(纤维素微细纤维)的解纤法,例如可以通过如下方法进行解纤:施加了剧烈的物理力的机械解纤法、磷酸酯化法或TEMPO氧化法(TEMPO催化剂氧化法)等化学解纤法、喷水法、水中反碰撞法(ACC法)等水碰撞解纤法等。在本发明中,优选使用通过这些解纤法进行解纤后的纤维素纳米纤维。
此外,作为由机械解纤法等得到的纤维素纳米纤维,例如可以列举利用均化器(高压均化器、高压均质化装置)对纤维原料(纸浆、纤维素粉末等。以下有时也简称为“纸浆等”)进行微原纤维化而得到的纤维素纳米纤维、利用石磨式摩擦机(研磨机、磨碎机等)对纤维原料(纸浆等)进行微原纤维化而得到的纤维素纳米纤维、以及利用精磨机(锥形精磨机、盘形精磨机等)对纤维原料(纸浆等)进行微原纤维化而得到的纤维素纳米纤维等。
由此,通过使用均化器、研磨机、石磨式粉碎机,将如上所述的纤维素的纤维原料粉碎至纳米尺寸的纤维素纳米纤维的尺寸(数均长轴径),优选大致为0.005μm~10μm,进一步优选为0.007μm~1μm,更优选为0.010μm~0.1μm。
另外,作为纤维原料,优选来自植物的纤维状的纤维素,特别优选微细的来自植物的纤维状的纤维素(粉状纸浆)。作为纤维原料的纸浆也成为纸的原料,将从植物提取的临时导管作为主要成分。此外,从化学的观点出发,主要成分是多糖类,其主要成分是纤维素。来自植物的纤维状的纤维素没有特别限定,例如可以列举木材、竹、麻、黄麻、洋麻、农作物废弃物(例如麦、稻等的秸秆、玉米、棉花等的茎、甘蔗等)、布、再生纸浆、废纸等来自植物的纤维素,但是优选木材或来自木材,特别优选牛皮纸浆。另外,牛皮纸浆是通过苛性钠等化学处理从木材或植物原料中除去木质素/半纤维素并取出接近纯粹的纤维素的纸浆的总称。纤维素纳米纤维的纤维原料可以单独使用其一种,也可以组合两种以上使用。
在本发明中,纤维素纳米纤维的含量相对于断续连接部3整体(构成断续连接部3的成分整体)为0.01~10.0质量%。通过以所述含量添加纤维素纳米纤维,稳定地赋予所述效果,能够抑制在制造时因伴随涂布该材料涂布辊等的转动产生的离心力导致材料飞散,能够使向光纤着色芯线的涂布量稳定。此外,即使高速的制造也能够维持上述飞散等。此外,光纤着色芯线1与断续连接部3的粘接强度也良好。
另一方面,如果纤维素纳米纤维的含量小于0.01质量%,则有时不能稳定地赋予所述效果,如果含量超过10.0质量%,则有时对紫外线固化树脂的固化行为等各种特性等产生不良影响,此外,有时不能抑制制造时的材料的飞散。纤维素纳米纤维的含量相对于断续连接部3整体为0.01~10.0质量%,但是更优选为0.1~5.0质量%。进一步特别优选为0.1~2.0质量%。
另外,纤维素纳米纤维是疏水性或亲水性的纤维素纳米纤维,但是优选使用疏水性的纤维素纳米纤维。通过使用疏水性的纤维素纳米纤维,在添加于构成断续连接部3的紫外线固化树脂组合物的情况下混合性良好,均匀地分散于材料。
此外,考虑为大致低剪切速度区域的根据25℃下的动态粘弹性求出的剪切速度101 1/s的粘度优选为2.0~8.2Pa·s的范围。如果粘度为上述范围,则能够抑制制造时的材料的飞散,能够使向光纤着色芯线的涂布量稳定。此外,即使高速的制造也能够稳定地维持上述飞散等。
另外,所述的构成断续连接部3的材料的粘度,可以使用市售的粘度测量设备(流变仪)进行测量,例如,可以使用流变仪MCR301(Anton Paar(安东帕)公司制)等。
光纤着色芯线1与断续连接部3之间的粘接强度优选为0.1N以上。如果粘接强度为上述范围,则有效地起到所述效果,且光纤着色芯线1与断续连接部3适度地粘接(贴紧)。粘接强度进一步优选为0.1~0.25N,特别优选为0.1~0.23N。如果粘接强度为上述范围,则光纤着色芯线1与断续连接部3适度地粘接(贴紧),并且能够维持光纤着色芯线1的分离(作业)性。
该粘接强度由光纤着色芯线1和构成断续连接部3的树脂的界面的粘接面来确保。一般来说,断续连接部3的树脂的涂布量由制造时的树脂压力(与涂布压力同义。以下相同)来控制,可以认为伴随断续连接部3的树脂量减少(粘接面变小),粘接强度变小,但是如果以高于光纤着色芯线1的方式涂布树脂,则折叠光纤带芯线2进行高密度化而线缆化时,有时产生彼此相邻的光纤带芯线2接触而产生宏弯(macro bend)(传输损失增加)或断续连接部3断裂的问题。
此外,如果粘接强度过高,则也不能确保分离(作业)性,因此通过以不超过两根光纤着色芯线1之间的高度的程度涂布构成断续连接部3的树脂,能够抑制宏弯,所以是优选的。
粘接强度和分离(作业)性大多数情况下被一根光纤着色芯线1和断续连接部3接触的界面的长度(粘接部分的长度)等所左右。粘接部分的长度根据构成断续连接部3的材料、断续连接部3的形状等适当确定,但是优选为大致5~35mm,如果粘接部分的长度为上述范围,则确保兼顾良好的粘接强度和分离(作业)性。
为了使光纤着色芯线1和断续连接部3之间的粘接强度成为所述范围,作为断续连接部3使用所述或后述的材料等,适当地选择材料等的种类等,并且通过调整树脂的树脂压力、粘接部分的长度、照射量等紫外线固化的条件等来进行。
光纤着色芯线1和断续连接部之间的粘接强度,例如能够以如下方式进行测量。取出形成有断续连接部3的两根光纤着色芯线1,将上述光纤着色芯线1固定于拉伸试验机的上部,使的金属丝通过两根光纤着色芯线1之间,使金属丝以100mm/分钟的速度向下方向移动,测量使光纤着色芯线1从断续连接部3剥离所需的强度(N),作为光纤着色芯线1和断续连接部3之间的粘接强度即可。
除了所述成分以外,可以在不妨碍本发明的目的和效果的范围内,根据需要在构成断续连接部3的树脂材料(紫外线固化树脂组合物)中添加以下添加剂:例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂等光稳定剂、热聚合抑制剂等防劣化剂、硅烷偶联剂、均化剂、氢吸收剂、链转移剂、硅酮、润滑剂等。
此外,也可以对断续连接部3进行着色。作为在对断续连接部3进行着色的情况下所添加的颜料,例如可以列举酞菁、喹吖啶酮、二噁嗪、苯并咪唑酮的有机颜料、炭黑、氧化钛等无机颜料等。另外,作为着色成分,可以使用混合了颜料和以所述材料为代表的紫外线固化树脂等的着色材料。着色材料的含量只要根据构成断续连接部3的材料、包含于着色材料的颜料的含量、紫外线固化树脂等其他成分的种类等适当确定即可,但是相对于断续连接部3整体优选为0.5~3.0质量%,特别优选为1.5~2.5质量%。另外,通过对断续连接部3进行着色,在制造光纤带芯线2的情况下,能够在制造生产线中连续地进行断续连接部3和光纤带芯线2的粘接确认。
(IV)一次包覆层11、二次包覆层12、着色的二次包覆层12a和着色层13:
作为成为本发明的光纤着色芯线1的一次包覆层11(基底层)和二次包覆层12(第二层)的构成材料的树脂材料、光纤着色芯线1的着色层13的构成材料,可以优选使用作为列举为所述的构成断续连接部3的成分的紫外线固化树脂及其添加剂的、例如低聚物、稀释单体、光引发剂、硅烷偶联剂、增感剂、颜料(以及混合了颜料和紫外线固化树脂等的着色材料)、润滑剂等所述各种添加剂等成分。
作为低聚物,例如作为一次包覆层11、二次包覆层12优选使用与所述的构成断续连接部3的低聚物相同的、在使用聚丙二醇的多元醇中加成了芳香族系异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯的低聚物,通过使中间嵌段的多元醇(聚丙二醇)的分子量变化,能够调整杨氏模量。关于所使用的低聚物的重量平均分子量,在用作一次包覆层11的情况下,优选使用1000~4000的低聚物,在用作二次包覆层12的情况下,优选使用500~2000的低聚物,在用作着色层13的情况下,优选使用500~2000的低聚物,在用作着色的二次包覆层12a的情况下,优选使用500~2000的低聚物。
具体地说,作为一次包覆层11、二次包覆层12,通过作为多元醇使用聚丙二醇、作为低聚物使用将聚丙二醇作为中间嵌段的低聚物,即使在-60℃的低温下也不结晶,因此能够有效地防止低温时的结晶化。作为芳香族系异氰酸酯,例如可以使用甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等芳香族系二异氰酸酯等。此外,作为羟基系化合物,例如可以使用丙烯酸羟乙酯(HEA)等。由于在单独低聚物时有时粘度过高,因此能够以粘度调整为主要目的来配合稀释单体。作为稀释单体,例如可以使用单官能单体、二官能单体、多官能单体等。作为能够添加的稀释单体,在单官能单体中例如可以列举:PO改性壬基酚丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸异癸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺等。此外,作为二官能单体和多官能单体,可以列举:1,6-己二醇二丙烯酸酯、双酚A环氧丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二羟甲基二丙烯酸酯等。这些可以单独使用其一种,也可以组合其两种以上使用。
另外,单官能单体与二官能单体和多官能单体相比,降低杨氏模量的效果大。这是因为单官能单体与二官能单体和多官能单体相比减少分子结构中的交联点的作用大。光引发剂如果吸收紫外线则自由基化,能够使反应性低聚物和反应性单体的不饱和双键连续地聚合。作为光引发剂,例如可以使用烷基苯酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂等。这些可以单独使用其一种,或者也可以组合两种以上使用。
此外,作为构成着色层13的低聚物,与所述一次包覆层11、二次包覆层12同样,优选使用在使用聚丙二醇的多元醇中加成了芳香族系异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯的低聚物,通过使中间嵌段的多元醇(聚丙二醇)的分子量变化或使用二官能单体、多官能单体,能够调整杨氏模量。此外,构成着色层13的树脂例如可以使用氨基甲酸酯丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇丙烯酸加成物等,此外,通过添加双酚A环氧丙烯酸酯等,能够提高强韧性。另外,在着色的二次包覆层12a兼用作着色层13的情况下,也可以使上述着色的二次包覆层12a为这些成分。
具体地说,作为低聚物优选使用在使用聚丙二醇的多元醇中加成了芳香族系异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯的低聚物,通过使中间嵌段的多元醇(聚丙二醇)的分子量变化或使用二官能单体、多官能单体,能够调整杨氏模量。此外,例如作为低聚物,通过添加双酚A环氧丙烯酸酯等,能够提高强韧性,此外,也可以使用氨基甲酸酯丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇丙烯酸加成物等。此外,为了提高表面的滑动性,优选添加改性硅酮,例如可以使用两末端型丙烯酸改性硅酮、单末端型丙烯酸改性硅酮、侧链端丙烯酸改性硅酮等。作为光引发剂,例如可以使用:2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1、2,4-二乙基噻吨酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、1-羟基-环己基-苯基-酮等。
为了维持作为光纤裸线(参照后述)的特性,就光纤着色芯线1中的各层的外径而言,一般来说光纤10的外径优选为80μm~125μm,一次包覆层11的外径优选为120μm~200μm的范围内,二次包覆层12的外径优选为160μm~242μm的范围内,着色层13的外径优选为173μm~255μm的范围内。此外,如图2所示,在二次包覆层12兼用作着色层13的结构的情况下,着色的二次包覆层12a优选使外径为160μm~255μm的范围内。
(V)光纤带芯线2的制造方法:
对本发明的光纤带芯线2的制造方法的一例进行说明。另外,以下,作为光纤10以玻璃光纤10为例进行说明,将包覆有一次包覆层11和二次包覆层12的石英玻璃制光纤(玻璃光纤10)称为光纤裸线。
为了制造光纤着色芯线1,例如,首先通过拉丝炉对以石英玻璃为主要成分的预成型件进行加热熔融作为石英玻璃制光纤(玻璃光纤10)。接着,对该玻璃光纤10使用涂布模具涂布含有液状的紫外线固化树脂的成分,接着,对含有由紫外线照射装置(UV照射装置)涂布的紫外线固化树脂的成分照射紫外线,使上述成分固化。由此,制造在玻璃光纤10包覆有一次包覆层11和二次包覆层12的光纤裸线。在拉丝后,立即在玻璃光纤10的外周包覆含有紫外线固化树脂的成分,形成一次包覆层11和二次包覆层12,由此能够防止得到的光纤裸线的强度降低。
在下一工序中,通过在得到的光纤裸线的外周包覆着色层13,制造光纤着色芯线1。另外,如上所述,也可以通过对二次包覆层12进行着色,成为最外层作为被着色的二次包覆层12a的光纤着色芯线1。
并且,以所希望的根数排列得到的光纤着色芯线1,以规定的图案涂布所述的构成断续连接部3的材料并以规定的条件使其固化,由此形成断续连接部3,从而能够得到光纤带芯线2。
光纤带芯线2的制造例如能够使用制造装置来实施,该制造装置具有使多根光纤着色芯线1集中排列的对齐机构和能够在外周的一部分断续地涂布断续连接部3的构成材料的涂布辊6(参照后述的图7等),例如能够使用日本专利第6169060号等所示的制造装置和制造方法来实施。
即,只要以如下方式进行即可:使多根光纤着色芯线1与各涂布辊接触,在光纤着色芯线1的侧面断续地涂布断续连接部3的构成材料,另一方面,通过对齐机构排列成在侧面涂布有构成断续连接部3的材料的光纤着色芯线1的侧面彼此接触,通过紫外线照射等使所述构成材料固化,由此在断续连接部3将光纤着色芯线1彼此断续地连接,得到光纤带芯线2。
作为能够断续地涂布断续连接部3的构成材料的涂布辊6,例如可以采用图6所示的结构。图6是表示涂布辊6的一例的图。图6所示的涂布辊6采用由形成有V槽71的一对V槽辊7夹持涂布辊6这样的构成,光纤着色芯线1与涂布辊6接触。
此外,图7是表示涂布辊6的其他例子的立体图,图8是形成于图7的涂布辊6的涂布孔61的放大图。图7所示的涂布辊6设置有图8所示的涂布孔61,上述涂布孔61不是连续的一个长孔,而是多个小孔62对齐排列成一列而构成。即,涂布孔61通过以规定宽度、规定长度连续配置多个小孔62而形成。
通过使用这种构成的涂布孔61,构成断续连接部的材料(紫外线固化树脂)R的挤出量稳定。在涂布孔61中,由于各小孔62独立,所以从各小孔62挤出大体固定的材料R。因此,能够向涂布孔61(形成小孔62的范围)挤出大体固定的量的材料R,因此材料R向光纤着色芯线1的涂布量稳定。
图9是表示涂布辊6附近的装置D的剖视图。图9所示的装置D采用在涂布辊6的附近使模具9朝向材料R的挤出方向以规定的负荷进行按压的构成,此外,作为保持模具9的部件设置有气缸8。
在装置D中,通过上述气缸8,模具9以固定的负荷朝向材料R向与V槽辊7的V槽71接触的光纤着色芯线1的涂布侧按压,从涂布孔61涂布材料R。另外,也可以设置弹簧等弹性部件来代替气缸8。
(VI)发明的效果:
以上说明的本发明的光纤带芯线2构成为:相对于构成断续连接部3的材料(紫外线固化树脂组合物),除了含有重量平均分子量为2500~4000的多元醇以外,在特定的范围含有纤维素纳米纤维。通过上述构成,制造时,能够抑制因伴随涂布该材料的涂布辊6等的转动产生的离心力而导致材料飞散,能够使向光纤着色芯线1的涂布量稳定。并且,能够成为即使在使线速度为高速的制造中也能够维持上述飞散的抑制等的光纤带芯线2。
并且,具备本发明的光纤带芯线2的光纤线缆4,享有所述光纤带芯线2所起到的效果。即,提供一种具有光纤带芯线2的光纤线缆4,该光纤带芯线2能够抑制制造断续连接部3时的涂布辊6等引起的材料的飞散,能够使向光纤着色芯线1的涂布量稳定,即使在使线速度为高速的制造中也能够维持上述飞散的抑制等。
在此,光纤线缆4的构成没有特别限定,只要具备本发明的光纤带芯线2即可。图10是表示光纤线缆4的一个实施方式的图。以规定根数(图10中为25根)绞合或捆扎光纤单元21而构成线缆芯41,该光纤单元21以规定根数(图10中为8根)绞合或捆扎规定芯数的光纤带芯线2而成。并且,在上述线缆芯41的周围例如形成有由无纺布的压卷带等构成的缓冲层42,此外在其周围形成有包覆层(外皮)46,该包覆层(外皮)46内置有两根钢丝(抗拉构件)43和两根撕裂绳44且由热塑性树脂等构成。
图11是表示光纤线缆4的其他实施方式的图。图11的光纤线缆4在将以规定根数绞合或捆扎规定芯数的光纤带芯线2(图11中未图示)而形成的光纤单元21绞合或捆扎规定根数(图11中为8根)的状态下内置于松套管5,在钢丝(抗拉构件)43的周围以规定根数(图11中为8根)绞合上述光纤单元21和内置有该上述光纤单元21的松套管5。
在其周围例如形成有由无纺布的压卷带等构成的缓冲层42,进而在其周围以规定根数(图11中为15根)绞合光纤单元21和内置有该光纤单元21的松套管5并配置。并且,在其周围例如形成有由无纺布的压卷带等构成的缓冲层42和由热塑性树脂等构成的包覆层(外皮)46。
另外,为了便于说明,在图10和图11中省略了图10的光纤带芯线2、图11的光纤单元21的阴影。此外,图11的光纤带芯线2和光纤单元21的附图标记、图11的光纤单元21和松套管5的附图标记记载了一部分。
另外,作为本发明的光纤线缆4,可以考虑中心束管型、松套管型、插槽型等的光纤线缆,但是没有特别限制,只要是收容有光纤带芯线2的光纤线缆即可。包覆层46例如可以是2.0~3.0mm,但是没有特别限定为该范围。
(VII)实施方式的变形:
另外,以上说明的方式表示本发明的一个实施方式,本发明并不限定于所述实施方式,包括本发明的构成、在能够达成目的和效果范围内的变形、改良包含于本发明的内容。此外,实施本发明时的具体结构和形状等在能够达成本发明的目的和效果的范围内,作为其他结构、形状等也没有问题。本发明并不限定于所述各实施方式,能够达成本发明的目的的范围的变形、改良也包含于本发明。
例如,在所述实施方式中,作为光纤带芯线2,以图3至图5所示的12芯的结构为例进行了说明,但是,关于光纤带芯线2中的芯数(光纤着色芯线1的数量),除了12芯以外,也可以任意地确定为4芯、8芯、24芯等。此外,关于断续连接部3的截面形状,以与光纤着色芯线1接触的两边为圆弧状的大体三角形的形态为例进行了说明,但是并不限于此,可以是能够将相邻的光纤着色芯线1在长度方向上断续地连接的任意形状。
此外,在所述实施方式中,作为具备光纤带芯线2的光纤线缆4,以图10和图11所示的结构为例进行了说明,光纤线缆4的结构除了不限定于所述结构以外,例如,关于包覆层46的种类和厚度等、光纤着色芯线1、光纤带芯线2的数量和尺寸、光纤单元21的数量和尺寸、光纤单元21中的光纤带芯线2的根数、钢丝(抗拉构件)43的种类、数量和尺寸等、缓冲层42的种类和厚度、层的数量,也可以自由选定。此外,光纤线缆4的外径、截面形状等也可以自由选定。
此外,本发明实施时的具体结构和形状等也可以在能够达成本发明的目的的范围内作为其他结构等。
实施例
以下,基于实施例和比较例进一步对本发明进行详细说明,但是本发明并不限定于此。
光纤带芯线的制造:
使用表1所示的内容和如下所示的成分,通过以下(1)、(2)所示的方法,制造了具备图1和图2所示的光纤着色芯线的图3至图5所示的构成的光纤带芯线。另外,在以下内容中,分子量是指“重量平均分子量”。另外,一次包覆层、二次包覆层、着色层和断续连接部使用以下成分。
(1)光纤着色芯线的制造:
在作为光纤的由石英玻璃形成的外径为125μm的玻璃光纤的周围以一次包覆层(基底层)的外径为195μm、二次包覆层(第二层)的外径为242μm来包覆各层作为光纤裸线。在其他工序中对得到的光纤裸线在二次包覆层的周围包覆着色层(成为着色层的成分为成分a),得到图1所示的构成的外径255μm的光纤着色芯线。
(2)光纤着色芯线的制造:
在作为光纤的由石英玻璃形成的外径为125μm的玻璃光纤的周围以一次包覆层(基底层)的外径为185μm、着色的二次包覆层(成为着色的二次包覆层的成分作为成分b)的外径为255μm来包覆各层,得到图2所示的构成的外径255μm的光纤着色芯线。
(一次包覆层和二次包覆层的成分)
就一次包覆层和二次包覆层而言,作为紫外线固化树脂,是将使用聚丙二醇的低聚物(将聚丙二醇作为中间嵌段,并且作为骨架成分其两末端的羟基通过甲苯二异氰酸酯键合有丙烯酸羟乙酯的低聚物)、稀释性单体、光引发剂、添加剂以适当量混合来使用。
(a)成分a(成为图1的构成的光纤着色芯线):
构成成为着色层的成分a(着色材料成分a)的紫外线固化树脂,使用氨基甲酸酯丙烯酸酯或双酚A环氧丙烯酸酯作为低聚物,添加二官能单体或多官能单体作为单体,由此来调整杨氏模量。此外,使两末端型丙烯酸改性硅酮相对于着色层整体含有3质量%。光引发剂添加了2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮(Irgacure 907)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(LUCIRINTPO)、2,4-二乙基噻吨酮(KAYACURE DETX-S)。制造中的氧浓度调整为3~5%,紫外线照射量为80mJ/cm2以下。
(b)成分b(成为图2的构成的光纤着色芯线):
构成成为着色的二次包覆层(着色层)的成分b(着色材料成分b)的紫外线固化树脂,使用将芳香族系异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯加成于使用聚丙二醇的多元醇得到的低聚物来作为低聚物,通过使中间嵌段的多元醇(聚丙二醇)的分子量变化、或使用二官能单体或多官能单体来调整杨氏模量。此外,为了提高强韧性,添加双酚A环氧丙烯酸酯,此外,使侧链端丙烯酸改性硅酮相对于着色层整体含有2质量%。光引发剂添加了1-羟基-环己基-苯基-酮(Irgacure 184)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(LUCIRIN TPO)。制造中的氧浓度调整为0.01%~22%,紫外线照射量为80mJ/cm2以下。
(3)光纤带芯线的制造:
将以上述方式得到的光纤着色芯线并列排列12根,以成为图3至图5所示的结构的方式,通过日本专利第6169060号所示的制造装置和制造方法,作为涂布辊,使用图6和图7所示的涂布辊,作为涂布辊附近的装置,使用图9所示的装置,将构成断续连接部的材料(紫外线固化树脂组合物)作为以下的材料,以如下方式使用600m/分钟的线速度(使光纤着色芯线前进的速度。以下相同),以成为规定的图案(断续连接部的长度:30mm,非连接部的长度:10mm,间距长度:80mm)的方式调整树脂压力(涂布压力)并进行涂布,通过固化形成断续连接部(和非连接部)作为光纤带芯线。
此外,通过以下的方法确认了制造光纤带芯线时的构成断续连接部的材料的粘度等,并且确认了构成断续连接部的材料的涂布中材料有无飞散。此外,也测量了光纤着色芯线和断续连接部之间的粘接强度。
用作断续连接部的成分的基础材料:
使用低聚物(将重量平均分子量2000的聚丙二醇作为中间嵌段,作为骨架成分在其两末端的羟基通过甲苯二异氰酸酯键合有丙烯酸羟乙酯的低聚物)作为紫外线固化树脂,使用丙烯酸异冰片酯、PO改性壬基酚丙烯酸酯作为单官能单体,使用三环癸烷二羟甲基二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯作为二官能单体。作为光引发剂,使用1-羟基-环己基-苯基-酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦。此外,作为光稳定剂,将受阻胺光稳定剂、硅酮(重量平均分子量:约10000)以适当量混合为添加剂。将由这些成分构成的材料作为基础材料,分别以规定的含量添加如下所示的多元醇、纤维素纳米纤维作为构成断续连接部的材料(紫外线固化树脂组合物)(另外比较例1中未添加纤维素纳米纤维)。
(实施例1)
在所述基础材料中,相对于紫外线固化树脂组合物(是构成断续连接部的材料,以下有时也仅作为“组合物”)整体添加了23质量%的重量平均分子量为3000的聚丙二醇(PP3000:三洋化成工业(株)制)作为多元醇。此外,利用均化器对纤维素粉末(KCFlock(フロック)W-200:日本制纸化学(株)制、平均粒径约32μm的粉末状纤维素)进行解纤,成为尺寸(数均长轴径)为0.007~1μm(7~1000nm)的纤维素纳米纤维,将其用作纤维素纳米纤维(以下,实施例2~实施例5、比较例2同样),相对于组合物整体添加了0.01质量%的上述纤维素纳米纤维。
(实施例2)
在所述基础材料中,相对于组合物整体添加了23质量%的重量平均分子量为3000的聚丙二醇(PP3000:三洋化成工业(株)制)作为多元醇。此外,相对于组合物整体添加了0.1质量%的纤维素纳米纤维。
(实施例3)
在所述基础材料中,相对于组合物整体添加了23质量%的重量平均分子量为3000的聚丙二醇(PP3000:三洋化成工业(株)制)作为多元醇。此外,相对于组合物整体添加了1.0质量%的纤维素纳米纤维。
(实施例4)
在所述基础材料中,相对于组合物整体添加了23质量%的重量平均分子量为3000的聚丙二醇(PP3000:三洋化成工业(株)制)作为多元醇。此外,相对于组合物整体添加了5.0质量%的纤维素纳米纤维。
(实施例5)
在所述基础材料中,相对于组合物整体添加了23质量%的重量平均分子量为3000的聚丙二醇(PP3000:三洋化成工业(株)制)作为多元醇。此外,相对于组合物整体添加了10.0质量%的纤维素纳米纤维。
(比较例1)
在所述基础材料中,相对于组合物整体添加了23质量%的重量平均分子量为3000的聚丙二醇(PP3000:三洋化成工业(株)制)作为多元醇。此外,未添加纤维素纳米纤维。
(比较例2)
在所述基础材料中,相对于组合物整体添加了23质量%的重量平均分子量为3000的聚丙二醇(PP3000:三洋化成工业(株)制)作为多元醇。此外,相对于组合物整体添加了15.0质量%的纤维素纳米纤维。
(粘度的测量方法)
(材料的飞散确认)
使用所述装置,在形成断续连接部时,以线速度为600m/分钟的一种,并且利用丙烯酸容器覆盖长度50km的飞散,确认了将构成断续连接部的材料涂布在两根光纤着色芯线之间时材料有无从辊飞散。将能够判断能以不污染辊部分和其他轧制线的方式涂布50km并为稳定的涂布量的情况判定为“○”,将飞散确认为多、光纤着色芯线下垂的状态或污染辊部分和其他轧制线且涂布不能到达50km的情况判定为“×”。
(粘接强度的测量)
取出形成有断续连接部的两根光纤着色芯线,将上述光纤着色芯线固定于拉伸试验机的上部,使的金属丝通过两根光纤着色芯线之间,测量以100mm/分钟的速度将金属丝向下方向拉伸使光纤着色芯线从断续连接部剥离所需的强度(N),作为光纤着色芯线和断续连接部之间的粘接强度。另外,在不能测量的情况下,表1中表示为“–”。
(组成和结果)
[表1]
表1表示评价结果。断续连接部含有重量平均分子量为2500~4000的多元醇且使纤维素纳米纤维相对于断续连接部整体为0.01~10.0质量%的实施例1~实施例5,关于材料的飞散确认,即使在进行了使线速度为600m/分钟的材料的飞散确认的情况下也能够判断为稳定的涂布量,综合的判定为“○”。此外,测量了构成断续连接部的材料(涂布的紫外线固化树脂组合物)的粘度的结果,均为根据25℃下的动态粘弹性求出的剪切速度101 1/s的粘度是2.0~8.2Pa·s的范围内。
另一方面,在断续连接部整体不含纤维素纳米纤维的比较例1和相对于断续连接部整体含有纤维素纳米纤维超过10.0质量%的比较例2,对材料的飞散确认也确认到涂布时材料的飞散,综合的判定也为“×”。此外,测量了上述材料的粘度,结果未收在所述粘度的范围内。
表1一并表示了粘接强度的测量结果。关于实施例1~实施例5,测量了光纤着色芯线与构成断续连接部的材料(涂布的紫外线固化树脂组合物)的粘接强度,结果即使高线速度(600m/分钟)的制造也能够得到0.1N以上的高粘接强度。另一方面,比较例1确认到粘接强度低(低于0.1N)的结果,此外,比较例2不追随于线速度,不能制造满意的光纤带芯线,也不能测量粘接强度。
(光纤线缆的制造)
使用实施例1的光纤带芯线,以如下方式制造了光纤线缆。
(4)光纤线缆的制造:
将绞合了8根12芯的光纤带芯线的光纤单元绞合18根(或36根)作为线缆芯,在其周围卷绕了无纺布压卷带作为缓冲层。此外,在缓冲层的外周与的FRP、两根钢丝、两根撕裂绳一起形成了包覆层。在线缆化中包覆热塑性树脂作为包覆层(外皮),从而成为线缆。
如上所述,即便使用本发明的光纤带芯线,也能够与现有的光纤带芯线同样地线缆化,确认到能够适合用于光纤线缆。
工业实用性
本发明能够有效地用作提供能够防止制造时构成断续连接部的材料的飞散的光纤带芯线和光纤线缆的手段,工业实用性高。
附图标记的说明
1······光纤着色芯线
1a~1l······光纤着色芯线
10······光纤(玻璃光纤)
11······一次包覆层(基底层)
12······二次包覆层(第二层)
12a······着色的二次包覆层
13······着色层
2······光纤带芯线
21······光纤单元
3······断续连接部
31、32······断续连接部
33、X······非连接部(单芯部)
4······光纤线缆
41······线缆芯
42······缓冲层
43······钢丝(抗拉构件)
44······撕裂绳
46······包覆层(外皮)
5······松套管
6······涂布辊
61······涂布孔
62······小孔
7······V槽辊
71······V槽
8······气缸
9······模具
D······装置
R······构成断续连接部的材料
t1~t11······光纤着色芯线对
Claims (8)
1.一种光纤带芯线,其在光纤的周围形成有包覆该光纤的至少两个包覆层,并列配置对该包覆层中的最外层进行着色而构成的光纤着色芯线,相邻的所述光纤着色芯线通过断续连接部在长度方向上连接而成,
所述光纤带芯线的特征在于,
所述断续连接部含有重量平均分子量为2500~4000的多元醇,并且,
相对于所述断续连接部整体含有0.01~10.0质量%的纤维素纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的光纤带芯线,其特征在于,所述断续连接部相对于所述断续连接部整体含有4~30质量%的所述多元醇。
3.根据权利要求1或2所述的光纤带芯线,其特征在于,相对于所述断续连接部整体含有0.1~5.0质量%的所述纤维素纳米纤维。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的光纤带芯线,其特征在于,形成所述断续连接部的材料,根据25℃下的动态粘弹性求出的剪切速度101 1/s的粘度为2.0~8.2Pa·s。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的光纤带芯线,其特征在于,所述纤维素纳米纤维通过选自由化学解纤法、机械解纤法和水碰撞解纤法构成的组中的一种进行解纤。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的光纤带芯线,其特征在于,所述纤维素纳米纤维将牛皮纸浆作为纤维原料。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的光纤带芯线,其特征在于,所述光纤着色芯线与所述断续连接部之间的粘接强度为0.1N以上。
8.一种光纤线缆,其特征在于,包括权利要求1至7中任意一项所述的光纤带芯线。
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