Сердцевина оптического волокна

Авторы патента:

МУРАТА Акира (JP)

НАМАДЗУЕ Акира (JP)

ИЗАДЗИ Мидзуки (JP)

G02B6/44 - механические конструкции для обеспечения прочности на разрыв и внешней защиты волокон, например, оптический передающий кабель (кабели, содержащие электрические проводники и оптические волокна H01B 11/22)

Владельцы патента RU 2559519:

ФУДЖИКУРА ЛТД. (JP)

Изобретение относится к волоконной оптике. Сердцевина оптического волокна имеет первичный и вторичный слой, которые ламинированы на непокрытое оптическое волокно. Первичный слой образован отверждением отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, содержащей первый силановый связующий агент, который может быть внедрен в полимерный скелет. Второй силановый связующий агент не может быть внедрен в полимерный скелет. Первый силановый связующий агент содержит радикально-полимеризуемую реакционноспособную группу и соединение, имеющее одну или более метоксильных групп. Второй силановый связующий агент не содержит ни одной радикально-полимеризуемой реакционноспособной группы, но содержит соединение, имеющее одну или более этоксильных групп. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил., 12 табл.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к оптическому волокну и сердцевине оптического волокна, для которой используют оптическое волокно. Более конкретно настоящее изобретение относится к полимерному покрытию вокруг непокрытого оптического волокна, которое составляет оптическое волокно.

Испрашивается приоритет японской патентной заявки № 2010-126910, поданной 02 июня 2010 г., содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

Уровень техники

В последние годы применение оптических волокон стало популярным, и таким образом волоконно-оптические кабели прокладывают в разнообразных средах. В некоторых средах, поскольку вода может проникать внутрь волоконно-оптических кабелей, требуется, чтобы оптические волокна обладали высокой надежностью в течение продолжительного периода времени.

Оптические волокна, изготовленные из кварцевого стекла, используют для оптической связи.

Как правило, такое оптическое волокно имеет структуру, в которой первый слой (первичный слой) из относительно мягкого полимера и второй слой (вторичный слой) из относительно твердого полимера ламинированы (нанесены слоями) вокруг непокрытого оптического волокна (стеклянного оптического волокна), которое изготовлено из кварцевого стекла, и состоит из сердцевины и оболочки. Первый слой (первичный слой) способствует уменьшению бокового давления на непокрытое оптическое волокно, а второй слой (вторичный слой) способствует предотвращению повреждения непокрытого оптического волокна. В качестве описанных выше полимеров используют главным образом отверждаемые ультрафиолетовым излучением полимеры.

Когда на обычные сердцевины оптических волокон воздействует вода, поступающая из окружающей среды, изменяется тесный контакт между первичными слоями и непокрытыми оптическими волокнами. Например, ослабление тесного контакта может вызывать выступ, микроизгиб или подобные явления в непокрытых оптических волокнах, и в результате этого могут увеличиваться потери при передаче в сердцевине оптических волокон. Кроме того, если тесный контакт усиливается, иногда становится затруднительным снятие первичных слоев, покрывающих непокрытые оптические волокна. Следует отметить, что такое снятие требуется для осуществления обслуживания и тому подобного для сердцевин оптических волокон.

Для решения этой проблемы, например, патентный документ 1 раскрывает способ подавления отслоения по границе раздела между стеклянным оптическим волокном (непокрытым оптическим волокном) и гибким покровным слоем путем задания соотношения между модулем Юнга гибкого покровного слоя (первичного слоя) и модулем Юнга жесткого покровного слоя.

Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

Патентный документ 1

Японская, не прошедшая экспертизу патентная заявка, первая публикация № 2007-334111.

Раскрытие изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

В традиционных сердцевинах оптических волокон тесный контакт между непокрытыми оптическими волокнами и первичными слоями не является достаточно устойчивым, и, таким образом, желательно повышение его устойчивости.

Настоящее изобретение выполнено в свете вышеописанной ситуации, и задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить сердцевину оптического волокна, в которой тесный контакт между непокрытым оптическим волокном и первичным слоем устойчиво сохраняется, даже если сердцевину оптического волокна используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода.

Средства решения проблем

В одном аспекте настоящего изобретения сердцевина оптического волокна имеет первичный слой и вторичный слой, которые ламинированы на непокрытое оптическое волокно, причем первичный слой образован отверждением отверждаемого ультрафиолетовым излучением полимера, содержащего первый силановый связующий агент, который может быть внедрен в полимерный скелет, и второй силановый связующий агент, который не может быть внедрен в полимерный скелет; первый силановый связующий агент может содержать соединение, имеющее метоксильную группу, и второй силановый связующий агент может содержать соединение, имеющее этоксильную группу.

В таком оптическом волокне первый силановый связующий агент и второй силановый связующий агент содержатся в отверждаемом ультрафиолетовым излучением полимере, который образует первичный слой, и если A представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента, B представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента, и C представляет собой коэффициент водопоглощения вторичного слоя, то точка, построенная в двухмерной системе координат ((горизонтальная и вертикальная оси)=(C, 25 A+B)), может находиться в области, определяемой четырьмя точками, P1-P4, где P1: (C, A+B)=(1,6, 0,1), P2: (C, A+B)=(1,6, 0,4), P3: (C, A+B)=(2,9, 0,8) и P4: (C, A+B)=(2,9, 0,25); и, возможно, A≥0,01 и B≥0,01.

В таком оптическом волокне построенная точка может находиться в области, определяемой четырьмя точками, P5-P8, где P5: (C, A+B)=(1,6, 0,1), P6: (C, A+B)=5 (1,6, 0,22), P7: (C, A+B)=(2,9, 0,42) и P8: (C, A+B)=(2,9, 0,25); и, возможно, A≥0,01 и B≥0,01.

В таком оптическом волокне второй силановый связующий агент может представлять собой тетраэтоксисилан.

В таком оптическом волокне первый силановый связующий агент может содержать радикально-полимеризуемую реакционноспособную группу и одну или более метоксильную группу.

В таком оптическом волокне второй силановый связующий агент может не содержать никаких радикально-полимеризуемых реакционноспособных групп, но может содержать одну или более этоксильную группу.

В таком оптическом волокне коэффициент водопоглощения вторичного слоя может находиться в интервале от 1,5 до 3,0%.

В таком оптическом волокне содержание первого силанового связующего агента может составлять от 0,05-10% масс. отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции после отверждения, которая образует первичный слой.

В таком оптическом волокне содержание второго силанового связующего агента может составлять от 0,05-10% масс. отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции после отверждения, которая образует первичный слой.

Результаты изобретения

В одном аспекте настоящего изобретения тесный контакт между непокрытым оптическим волокном и первичным слоем устойчиво сохраняется в сердцевине оптического волокна, даже если сердцевину оптического волокна используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода. Соответственно, можно предотвратить появление выступов непокрытого оптического волокна, возникающих в результате ухудшения состояния оптического волокна с течением времени, и увеличение потерь при передаче.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет вид поперечного сечения сердцевины оптического волокна согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 представляет отношение суммы A и B к коэффициенту водопоглощения C вторичного слоя, где значение A получают умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента (S1) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента (S1), и значение B получают умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента (S2) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента (S2).

Фиг.3 представляет собой еще один чертеж, иллюстрирующий отношение суммы A и B к коэффициенту водопоглощения C вторичного слоя, где значение A получают умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента (S1) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента (S1), и значение B получают умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента (S2) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента (S2).

Осуществление изобретения

Далее будут разъяснены варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.

Фиг.1 представляет вид поперечного сечения, иллюстрирующий структуру сердцевины оптического волокна, используемой в вариантах осуществления настоящего изобретения.

Сердцевину оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения изготавливают, ламинируя первичный слой 3 и вторичный слой 4 на непокрытое оптическое волокно 2, причем первичный слой 3 и вторичный слой 4 состоят из отверждаемого ультрафиолетовым излучением полимера.

Известное непокрытое оптическое волокно, изготовленное из кварцевого стекла, используется в качестве непокрытого оптического волокна 2, причем непокрытое оптическое волокно состоит из сердцевины, которая составляет центральную часть, и оболочки, покрывающей сердцевину. Следует отметить, что на фиг.1 не показана граница раздела между сердцевиной и оболочкой.

Первичный слой 3

Силановый связующий агент

Первичный слой 3 изготавливают отверждением отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, содержащей первый силановый связующий агент (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет, и второй силановый связующий агент (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет, на непокрытом оптическом волокне 2.

Первый силановый связующий агент (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет, имеет радикально-полимеризуемую реакционноспособную (химически активную) группу (Y) и одну или более метоксильную группу. Например, предпочтительным является первый силановый связующий агент (S1), представленный ниже химической формулой (1).

Химическая формула (1):

где Y представляет собой радикально-полимеризуемую реакционноспособную группу, m представляет собой целое число от 0 до 2, n представляет собой целое число, равное 1 или 2, и R_n (R₁ и R₂) представляет собой углеводородную группу.

Число m составляет предпочтительно 0 или 1 и предпочтительнее 0.

Углеводородная группа, обозначенная как R_n (R₁ и R₂), независимо представляет собой алифатическую углеводородную группу или ароматическую углеводородную группу, а примером углеводородной группы является углеводородная группа, содержащая от 1 до 6 атомов углерода. Примеры алифатической углеводородной группы включают в себя алкильную группу с прямой цепью, алкильную группу с разветвленной цепью и моноциклическую циклоалкильную группу. Среди них метильная группа, этильная группа, метилхлоридная группа и циклогексильная группа являются предпочтительными, а метильная группа и этильная группа являются более предпочтительными. Примером ароматической углеводородной группы является фенильная группа.

Предпочтительно R_n (R₁ и R₂) независимо представляет собой метильную группу или этильную группу, причем метильная группа является более предпочтительной. Вследствие высокой реакционной способности метоксильной группы, которая связана с атомом Si в первом силановом связующем агенте (S1), метоксильная группа легко гидролизуется в присутствии молекул воды, и затем реагирует с гидроксильной группой на поверхности непокрытого стеклянного волокна, образуя силоксановую связь (Si-O-Si). В результате, атом Si в непокрытом стеклянном волокне и полимерный скелет, в который внедрена радикально-полимеризуемая реакционноспособная группа (Y), поперечно связываются через атом Si в первом силановом связующем агенте (S1).

Радикально-полимеризуемая реакционноспособная группа (Y) не ограничена какой-либо конкретной группой при условии, что она внедряется в скелет (основную цепь) отверждаемого ультрафиолетовым излучением полимера, который составляет первичный слой 3, и ее предпочтительным примером является ненасыщенная углеводородная группа. Более конкретно примеры радикально-полимеризуемой реакционноспособной группы (Y) включают в себя (мет)акрилоксидную группу и винильную группу.

Второй силановый связующий агент (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет, не содержит никаких радикально-полимеризуемых реакционноспособных групп (Y), но содержит одну или более этоксильную группу. Пример второго силанового связующего агента (S2) представлен ниже химической формулой (2).

Химическая формула (2):

где k представляет собой целое число от 0 до 3, j представляет собой целое число от 3 до 5, и R_j (R₃-R₅) представляет собой углеводородную группу.

Число k составляет предпочтительно от 0 до 2, предпочтительнее 0 или 1 и еще предпочтительнее равно 0. Когда число k равно 0, второй силановый связующий агент (S2) представляет собой тетраэтоксисилан.

Углеводородная группа, обозначенная как R_j (R₃-R₅), независимо представляет собой алифатическую углеводородную группу или ароматическую углеводородную группу, и примером углеводородной группы является углеводородная группа, содержащая от 1 до 6 атомов углерода. Алифатическая углеводородная группа представляет собой предпочтительно алкильную группу с прямой цепью, алкильную группу с разветвленной цепью и моноциклическую циклоалкильную группу, предпочтительнее метильную группу, этильную группу, метилхлоридную группу и циклогексильную группу и еще предпочтительнее - метильную группу и этильную группу. Примером ароматической углеводородной группы является фенильная группа.

Предпочтительно R_j (R₃-R₅) независимо представляет собой метильную группу или этильную группу.

Реакционная способность этоксильной группы, которая связана с атомом Si во втором силановом связующем агенте (S2), ниже, чем реакционная способность метильной группы. Однако этоксильная группа гидролизуется в присутствии молекул воды и затем реагирует с гидроксильной группой на поверхности непокрытого стеклянного волокна, причем гидроксильная группа, образующаяся в результате гидролиза алкоксильной группы в первом силановом связующем агенте (S1), и/или гидроксильная группа, образующаяся в результате гидролиза алкоксильной группы во втором силановом связующем агенте (S2), образуют силоксановую связь (Si-O-Si). В результате, атом Si во втором силановом связующем агенте (S2) может образовывать поперечную связь между атомом Si в непокрытом стеклянном волокне и первым силановым связующим агентом (S1).

Как описано выше, первый силановый связующий агент (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет, содержит имеющую высокую реакционную способность метоксильную группу, но второй силановый связующий агент (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет, содержит имеющую относительно низкую реакционную способность этоксильную группу, в результате чего тесный контакт между первичным слоем 3, образованным отверждением отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, содержащей силановые связующие агенты (S1) и (S2), и непокрытым оптическим волокном 2 можно стабилизировать на продолжительный период времени. Соответственно, можно повысить устойчивость, т.е. улучшить водостойкость сердцевины оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, когда сердцевина оптического волокна 1 используется в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода. В результате, когда сердцевину оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода, можно подавлять возможность образования выступов непокрытого оптического волокна в результате ухудшения состояния оптического волокна с течением времени и увеличение потерь при передаче.

Содержание первого силанового связующего агента (S1) в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой 3 после отверждения, составляет предпочтительно от 0,05 до 10% масс. и предпочтительнее от 0,1 до 5% масс. В приведенном выше интервале тесный контакт между непокрытым стеклянным волокном 2 и первичным слоем 3 становится не только достаточным, но и устойчивым.

Содержание второго силанового связующего агента (S2) в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой 3 после отверждения, составляет предпочтительно от 0,05 до 10% масс. и предпочтительнее - от 0,1 до 5% масс. В приведенном выше интервале тесный контакт между непокрытым стеклянным волокном 2 и первичным слоем 3 становится не только достаточным, но и устойчивым.

Суммарное содержание первого и второго силановых связующих агентов (S1) и (S2) в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой 3 после отверждения, составляет предпочтительно от 0,1 до 10% масс. и предпочтительнее от 0,2 до 5% масс. В приведенном выше интервале тесный контакт между непокрытым стеклянным волокном 2 и первичным слоем 3 становится не только достаточным, но и устойчивым.

При следующем условии α первый и второй силановые связующие агенты (S1) и (S2) предпочтительно содержатся в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой 3 после отверждения.

А именно, если A представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента (S1) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента (S1), B представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента (S2) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента (S2), и C представляет собой вышеупомянутый коэффициент водопоглощения вторичного слоя 4, то точка, построенная в двухмерной системе координат ((горизонтальная и вертикальная оси)=(C, A+B)), предпочтительно находится в области, определяемой четырьмя точками, P1-P4. Единица молярной концентрации представляет собой моль/л, и единица водопоглощения представляет собой %. Следует отметить, что область, определяемая четырьмя точками P1-P4, включает в себя линии, соединяющие эти четыре точки.

Четыре точки представляют собой P1: (C, A+B)=(1,6, 0,1), P2: (C, A+B)=(1,6, 0,4), P3: (C, A+B)=(2,9, 0,8) и P4: (C, A+B)=(2,9, 0,25), при том условии, что A≥0,01 и B≥10 0,01.

Коэффициент водопоглощения вторичного слоя 4 представляет собой приведенный ниже коэффициент водопоглощения C, который определяется согласно стандарту JIS K7209A.

Коэффициент водопоглощения C=(w2-w1)/w1×100 (%);

где w1 представляет собой сухую массу (мг) исследуемого образца перед погружением в воду, и w2 представляет собой массу (мг) исследуемого образца после погружением в воду. Для проведения исследования в качестве образца используют пленку, толщина которой составляет 35 мкм, и эту пленку погружают в воду, температура которой составляет 60°C, на 24 часа. Водопоглощение представляет собой разность масс w2-w1.

В двухмерной системе координат на фиг.2 область, определяемая четырьмя точками P1-P4, представлена как область, ограниченная штриховыми линиями. Регулируя каждое значение из значения A, полученного умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента (S1) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента (S1), значения B, полученного умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента (S2) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента (S2), и значения C, которое представляет собой коэффициент водопоглощения вторичного слоя 4, таким образом, чтобы построенная точка находилась в пределах данной области, тесный контакт между первичным слоем 3 и непокрытым оптическим волокном 2 можно стабилизировать на продолжительный период времени. Соответственно, можно дополнительно повысить устойчивость, т.е. дополнительно повысить водостойкость сердцевины оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, когда сердцевина оптического волокна 1 используется в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода. В результате, когда сердцевину оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода, можно в достаточной степени подавлять появление выступов непокрытого оптического волокна, возникающих в результате ухудшения состояния оптического волокна с течением времени, и увеличение потерь при передаче.

При следующем условии β первый и второй силановые связующие агенты (S1) и (S2) предпочтительнее содержатся в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой 3 после отверждения.

А именно, если A представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента (S1) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента (S1), B представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента (S2) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента (S2), и C представляет собой вышеупомянутый коэффициент водопоглощения вторичного слоя 4, то точка, построенная в двухмерной системе координат ((горизонтальная и вертикальная оси)=(C, A+B)), предпочтительнее находится в области, определяемой четырьмя точками, P5-P8. Единица молярной концентрации представляет собой моль/л, и единица водопоглощения представляет собой %. Следует отметить, что область, определяемая четырьмя точками P5-P8, включает в себя линии, соединяющие эти четыре точки.

Четыре точки представляют собой P5: (C, A+B)=(1,6, 0,1), P6: (C, A+B)=(1,6, 0,22), P7: (C, A+B)=(2,9, 0,42) и P8: (C, A+B)=(2,9, 0,25), при том условии, что A≥0,01 и B≥0,01.

В двухмерной системе координат на фиг.3 область, определяемая четырьмя точками P5-P8, представлена как область, ограниченная штриховыми линиями. Регулируя каждое значение из значения A, которое представляет собой молярную концентрацию первого силанового связующего агента (S1), значения B, которое представляет собой молярную концентрацию второго силанового связующего агента (S2), и значения C, которое представляет собой коэффициент водопоглощения вторичного слоя 4, таким образом, чтобы построенная точка находилась в пределах данной области, тесный контакт между первичным слоем 3 и непокрытым оптическим волокном 2 можно стабилизировать на продолжительный период времени. Соответственно, можно дополнительно повысить устойчивость, т.е. дополнительно повысить водостойкость сердцевины оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, когда сердцевину оптического волокна 1 используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода. В результате, когда сердцевину оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода, можно в достаточной степени подавлять появление выступов непокрытого оптического волокна, возникающих в результате ухудшения состояния оптического волокна с течением времени, и увеличение потерь при передаче. Кроме того, чрезмерно тесный контакт (адгезия) между непокрытым оптическим волокном 2 и первичным слоем 3 можно предотвращать перед укладкой сердцевины оптического волокна 1 в окружающую среду для ее использования, в результате чего покрытие можно будет легко снимать, и, таким образом, первичный слой 3 и вторичный слой 4 можно будет легко отслаивать от непокрытого оптического волокна 2 в процессе работы по укладке.

Когда отверждаемую ультрафиолетовым излучением полимерную композицию отверждают на непокрытом оптическом волокне 2, тесный контакт между непокрытым оптическим волокном 2 и первичным слоем 3 может оказаться благоприятным, если реакция между первым и вторым силановыми связующими агентами (S1) и (S2), которые содержатся в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, и кварцевым стеклом, из которого состоит непокрытое оптическое волокно 2, протекает соответствующим образом. Три типа реакций между силановыми связующими агентами и кварцевым стеклом включают в себя следующие реакции (A)-(C):

(A) реакция между первым силановым связующим агентом (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет, и кварцевым стеклом;

(B) реакция между вторым силановым связующим агентом (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет, и кварцевым стеклом;

(C) одновременная реакция между вторым силановым связующим агентом (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет, и первым силановым связующим агентом (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет, и кварцевым стеклом.

По-видимому, прочность связывания различается для каждой из реакций типов (A)-(C). В варианте осуществления настоящего изобретения первый и второй силановые связующие агенты (S1) и (S2) используют вместе для точного регулирования прочности связывания этих трех видов таким образом, чтобы тесный контакт между непокрытым оптическим волокном 2 и первичным слоем 3 можно было стабилизировать на продолжительный период времени. В результате, когда сердцевину оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода, можно повышать устойчивость тесного контакта; и можно подавлять появление выступов непокрытого оптического волокна 2, возникающих в результате ухудшения состояния оптического волокна с течением времени, и увеличение потерь при передаче.

Как описано выше, когда сердцевину оптического волокна 1 используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода, скорость поступления воды в первичный слой 3 можно устанавливать в пределах заданного интервала, используя условия α и β, которые показывают соотношения между коэффициентом водопоглощения C вторичного слоя 4 и молярными концентрациями A и B, где каждое из значений A и B соответствует каждому из силановых связующих агентов в первичном слое 3. В результате, вода, поступающая в первичный слой, гидролизует силановые связующие агенты в первичном слое 3, и, таким образом, тесный контакт между первичным слоем 3 и непокрытым оптическим волокном 2 предположительно будет постепенно усиливаться в процессе использования. С другой стороны, вследствие ухудшения состояния с течением времени тесный контакт между первичным слоем 3 и непокрытым оптическим волокном 2 будет постепенно ослабляться в процессе использования.

Таким образом, когда сердцевину оптического волокна 1 используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода, тесный контакт изменяется в двух противоположных направлениях, и тесный контакт будет стабилизироваться на продолжительный период времени путем взаимного подавления этих двух изменений друг с другом.

Отверждаемый ультрафиолетовым излучением полимер

Отверждаемая ультрафиолетовым излучением полимерная композиция, которая образует первичный слой 3 после отверждения, содержит, по меньшей мере, первый и второй силановые связующие агенты (S1) и (S2), полимерный компонент (полимерный скелет) и инициатор фотополимеризации.

Олигомер, содержащий известную ненасыщенную полимеризуемую группу, в котором полимеризацию полимеризуемой группы можно инициировать облучением ультрафиолетовым светом (или инфракрасным светом, видимым светом, рентгеновским излучением, электронным пучком, гамма-излучением и т.п.) (далее иногда называется термином «ненасыщенный полимеризуемый олигомер»), можно использовать в качестве полимерного компонента. Кроме того, мономер, содержащий ненасыщенную полимеризуемую группу (далее иногда называется термином «ненасыщенный полимеризуемый мономер») можно добавлять в качестве полимерного компонента.

Предпочтительно олигомер представляет собой уретанакрилатный олигомер.

Ненасыщенный полимеризуемый мономер может представлять собой монофункциональный ненасыщенный полимеризуемый мономер или полифункциональный ненасыщенный полимеризуемый мономер. Среди них акрилатный мономер и виниловый мономер являются предпочтительными.

Примером уретанакрилатных олигомеров является уретан(мет)акрилат. Пригодный к применению известный уретан(мет)акрилат представляет собой соединение, которое образуют в ходе реакции многоатомный спирт и органический полиизоцианат с (мет)акрилатным соединением, содержащим гидроксильную группу.

Примеры многоатомного спирта включают в себя алифатические многоатомные спирты, такие как неопентилгликоль, 3-метил-1,5-пентандиол, этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, триметилолпропан, пентаэритрит, трициклодекандиметилол, бис(гидроксиметил)циклогексан и подобные соединения.

Примеры органического полиизоцианата включают в себя алифатические диизоцианаты, такие как гексаметилендиизоцианат, пентаметилендиизоцианат, пропилендиизоцианат, бутилендиизоцианат и подобные соединения; и алициклические диизоцианаты, такие как циклогександиизоцианат, метиленбис(циклогексилизоцианат), изофорондиизоцианат и подобные соединения.

Примеры (мет)акрилата, содержащего гидроксильную группу, включают в себя 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, 1,4-бутандиолмоно(мет)акрилат, продукт реакции между 2-гидроксиэтил(мет)акрилатом и ε-капролактоном, 2-гидрокси-3-фенилоксипропил(мет)акрилат, пентаэритрит-три(мет)акрилат, глицеринди(мет)акрилат и подобные соединения. Среди них предпочтительным является (мет)акрилат, содержащий от 1 до 4 атомов углерода, такой как 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат или подобные соединения.

Примеры монофункционального ненасыщенного полимеризуемого мономера включают в себя (мет)акрилат, имеющий алициклическую структуру, такой как изоборнил(мет)акрилат, борнил(мет)акрилат, трициклодеканил(мет)акрилат, дициклопентанил(мет)акрилат, дициклопентенил(мет)акрилат, циклогексил(мет)акрилат, 4-бутилциклогексил(мет)акрилат и подобные соединения; (мет)акрилат, имеющий ароматическую структуру, такой как бензил(мет)акрилат и подобные соединения; соединения, такие как акрилоилморфолин, 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, 2-гидроксибутил(мет)акрилат, 2-гидрокси-3-феноксипропил(мет)акрилат, метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, пропил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, бутил(мет)акрилат, амил(мет)акрилат, изобутил(мет)акрилат, трет-бутил(мет)акрилат, пентил(мет)акрилат, изоамил(мет)акрилат, гексил(мет)акрилат, гептил(мет)акрилат, октил(мет)акрилат, изооктил(мет)акрилат, 2-этилгексил(мет)акрилат, нонил(мет)акрилат, децил(мет)акрилат, изодецил(мет)акрилат, ундецил(мет)акрилат, додецил(мет)акрилат, лаурил(мет)акрилат, стеарил(мет)акрилат, изостеарил(мет)акрилат, тетрагидрофурфурил(мет)акрилат, бутоксиэтил(мет)акрилат, этоксидиэтиленгликоль(мет)акрилат, феноксиэтил(мет)акрилат, полиэтиленгликольмоно(мет)акрилат, полипропиленгликольмоно(мет)акрилат, метоксиэтиленгликоль(мет)акрилат, этоксиэтил(мет)акрилат, метоксиполиэтиленгликоль(мет)акрилат, метоксиполипропиленгликоль(мет)акрилат, гидроксибутилвиниловый эфир, лаурилвиниловый эфир, цетилвиниловый эфир, 2-этилгексилвиниловый эфир и подобные соединения; и лактам, содержащий винильную группу, такой как N-винилпирролидон, N-винилкапролактам и подобные соединения.

Примеры полифункционального ненасыщенного полимеризуемого мономера включают в себя триметилолпропантри(мет)акрилат, пентаэритрит-три(мет)акрилат, этиленгликольди(мет)акрилат, тетраэтиленгликольди(мет)акрилат, полиэтиленгликольди(мет)акрилат, 1,4-бутандиолди(мет)акрилат, 1,6-гександиолди(мет)акрилат, неопентилгликольди(мет)акрилат, триметилолпропантриоксиэтил(мет)акрилат, трис(2-гидроксиэтил)изоцианурат-три(мет)акрилат, трис(2-гидроксиэтил) изоциануратди(мет)акрилат, трициклодекандиметанолди(мет)акрилат, диолди(мет)акрилат, где диол представляет собой аддукт этиленоксида или аддукт пропиленоксида и бисфенола A, диолди(мет)акрилат, где диол представляет собой аддукт этиленоксида или аддукт пропиленоксида гидрированного бисфенола A, эпоксиди(мет)акрилат, где (мет)акрилат добавляют к диглицидиловому эфиру бисфенола A, дивиниловый эфир триэтенгликоля и подобные соединения.

Содержание ненасыщенного полимеризуемого олигомера в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции составляет от 10 до 90% масс., предпочтительно - от 20 до 85% масс.

Ненасыщенный полимеризуемый олигомер предпочтительно представляет собой уретанакрилатный олигомер.

Инициатор фотополимеризации не ограничен каким-либо определенным примером при условии, что он способен инициировать полимеризацию ненасыщенного полимеризуемого соединения при облучении ультрафиолетовым светом или подобным излучением. Примеры инициатора фотополимеризации включают в себя 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон, ксантон, флуоренон, бензальдегид, флуорен, антрахинон, карбазол, 3-метилацетофенон, 4-хлорбензофенон, 4,4'-диметоксибензофенон, кетон Михлера (Michler), бензоинпропиловый эфир, бензионэтиловый эфир, бензилдиметилкеталь, 1-(4-изопропилфенил)-2-гидрокси-2-метилпропан-1-он, 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-он, тиоксантон, диэтилтиоксантон, 2-изопропилтиоксантон, 2-хлортиоксантон, 2-метил-1-[4-(метилтио)фенил]-2-морфолинопропан-1-он, 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, бис-(2,6-диметоксибензоил)-2,4,4-триметилпентилфосфиноксид и подобные соединения.

Хотя содержание инициатора фотополимеризации в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции зависит от типов и содержания ненасыщенного полимеризуемого соединения, оно составляет предпочтительно от 0,01 до 10% масс. и предпочтительнее от 0,1 до 4% масс.

Помимо перечисленного выше, в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции используют разнообразные добавки. Например, если это является желательным, можно добавлять антиоксидант, краситель, поглотитель ультрафиолетового излучения, светостабилизатор, ингибитор термической полимеризации, выравниватель, поверхностно-активное вещество, консервант/стабилизатор, пластификатор, смазочный материал, растворитель, наполнитель, противостаритель, модификатор смачиваемости и подобные материалы.

Толщина первичного слоя 3 предпочтительно находится в интервале от 20 до 40 мкм. В пределах данного интервала тесный контакт между непокрытым оптическим волокном 2 и первичным слоем 3 является достаточным.

Вторичный слой 4

Отверждаемый ультрафиолетовым излучением полимер

Вторичный слой 4 изготавливают отверждением отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции на первичном слое 3. Отверждаемая ультрафиолетовым излучением полимерная композиция содержит, по меньшей мере, полимерный компонент (полимерный скелет) и инициатор фотополимеризации.

Полимерные компоненты и инициаторы фотополимеризации, представленные для первичного слоя 3, можно также применять для вторичного слоя 4. Типы и содержание ненасыщенных полимеризуемых олигомеров и ненасыщенных полимеризуемых мономеров в полимерном компоненте определяют, принимая во внимание коэффициент водопоглощения C вторичного слоя 4, полимер, возможность затвердевания, стойкость полимера и подобные свойства, тогда также ненасыщенные полимеризуемые олигомеры и ненасыщенные полимеризуемые мономеры используют в сочетании. Среди них предпочтительным является уретанакрилатный олигомер.

Другие добавки, представленные для первичного слоя 3, можно также вводить в отверждаемую ультрафиолетовым излучением полимерную композицию, которая образует вторичный слой 4 после отверждения, если это является желательным.

Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя 4 составляет предпочтительно от 1,5 до 3,0% и предпочтительнее от 1,6 до 2,9%. Когда вторичный слой 4 используют с вышеупомянутым первичным слоем 3 в пределах данного интервала, результаты настоящего изобретения становятся достаточными. Определение коэффициента водопоглощения C уже обсуждалось выше.

Чтобы определять коэффициент водопоглощения C вторичного слоя 4, если это является желательным, можно использовать известный способ для определения типов и содержания основных полимеров в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует вторичный слой 4. Например, можно использовать способ, описанный в первой публикации японской нерассмотренной патентной заявки № 2007-334111 (патентный документ 1) или подобные способы.

Толщина вторичного слоя 4 предпочтительно находится в интервале от 20 до 40 мкм. В пределах данного интервала тесный контакт между первичным слоем 3 и вторичным слоем 4 является достаточным, в результате чего достаточной является износостойкость.

Примеры

Далее будут описаны примеры для более конкретного разъяснения вариантов осуществления настоящего изобретения, однако настоящее изобретение не ограничено данными примерами.

Пример 1

Изготовление сердцевины оптического волокна

Сначала материал основы оптического волокна, состоящий главным образом из кварцевого стекла, устанавливали в аксиальном и подвижном положении в вытяжной печи. Вытягивание волокна из расплава осуществляли, нагревая нижнюю часть материала основы оптического волокна приблизительно до 2000°C в атмосфере инертного газа, например, в атмосфере аргона или гелия и затем охлаждая для получения непокрытого оптического волокна.

Описанную ниже отверждаемую ультрафиолетовым излучением полимерную композицию, которая содержит первый и второй силановые связующие агенты (S1) и (S2), равномерно наносили на поверхность непокрытого оптического волокна (диаметр которого равен 125 мкм), и отверждали ультрафиолетовым излучением, получая первичный слой (диаметр которого равен 190 мкм, а толщина равна 32,5 мкм). Кроме того, другую отверждаемую ультрафиолетовым излучением полимерную композицию равномерно наносили на поверхность первичного слоя и отверждали ультрафиолетовым излучением, образуя вторичный слой (у которого диаметр равен 245 мкм, а толщина равна 27,5 мкм), и в результате этого была получена сердцевина оптического волокна.

Силановый связующий агент

Отверждаемая ультрафиолетовым излучением полимерная композиция, которая содержала 0,8% масс. 3-метакрилоксипропилтриметоксисилана (молекулярная масса 248) была изготовлена в качестве первого силанового связующего агента (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет. Согласно вычислению, значение A, полученное умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента (S1) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле, составляло 0,033 (моль/л)×3=0,1.

Отверждаемая ультрафиолетовым излучением полимерная композиция, которая содержала 0,5% масс. тетраэтоксисилана (молекулярная масса 208) была изготовлена в качестве второго силанового связующего агента (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет. Согласно вычислению, значение B, полученное умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента (S2) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле, составляло 0,025 (моль/л)×4=0,1.

Отверждаемая ультрафиолетовым излучением полимерная композиция

Отверждаемую ультрафиолетовым излучением полимерную композицию для образования первичного слоя изготавливали, смешивая первый и второй силановые связующие агенты (S1) и (S2), основной полимер {уретанакрилатный олигомер (80 масс. ч.), акрилатный мономер (10 масс. ч.) и виниловый мономер (10 масс. ч.)}, а также инициатор фотополимеризации (1,5 масс. ч.).

Отверждаемую ультрафиолетовым излучением полимерную композицию для образования вторичного слоя изготавливали, смешивая основной полимер {уретанакрилатный олигомер (70 масс. ч.) и акрилатный мономер (30 масс. ч.)}, а также инициатор фотополимеризации (1,5 масс. ч.), не добавляя первого и второго силановых связующих агентов (S1) и (S2). Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя доводили до 1,6.

Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя измеряли, используя специально изготовленную для исследования пленку и применяя способ измерения согласно стандарту JIS K7209 «Пластмассы - определение водопоглощения». Исследуемую пленку изготавливали нанесением отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует вторичный слой, на акриловую пластину, используя устройство для получения покрытий методом центрифугирования, и затем отверждали отверждаемую ультрафиолетовым излучением полимерную композицию.

Оценка сердцевины оптического волокна

Изготовленную сердцевину оптического волокна исследовали, оценивая увеличение потерь при передаче, выступ непокрытого оптического волокна и возможность снятия покрытия.

После погружения изготовленной сердцевины оптического волокна на один месяц в теплую воду, температура которой составляла 60°C, увеличение потерь при передаче измерялось для света с длиной волны 1,55 мкм. В результате, увеличение потерь при передаче сердцевины оптического волокна было меньше или равно 0,01 дБ/км.

После погружения изготовленной сердцевины оптического волокна (длиной 100 м) на один месяц в теплую воду, температура которой составляла 60°C, выступ непокрытого оптического волокна оценивали следующим образом: оценка «G» означает, что длина выступа непокрытого оптического волокна на конце сердцевины оптического волокна составляет менее чем 1 мм, а оценка «F» означает, что длина выступа составляет 1 мм или более. В результате, для выступа непокрытого оптического волокна в данной сердцевине оптического волокна была получена оценка «G».

После снятия покрытия изготовленной сердцевины оптического волокна количество остатков полимера, находящихся на непокрытом стеклянном волокне, определяли визуально, и в результате этого оценивали возможность удаления покрытия. В этой оценке «G» означает, что остатки полимера находились только на части непокрытого стеклянного волокна, или никаких остатков полимера не было на непокрытом стеклянном волокне и «F» означает, что остатки полимера находились почти на всей поверхности непокрытого стеклянного волокна. В результате, для возможности удаления покрытия с непокрытого оптического волокна для данной сердцевины оптического волокна была получена оценка «G».

Три результата описанной выше оценки представлены в таблице 2.

Сердцевины оптических волокон изготовили таким же способом, который описан выше, за исключением того, что каждое из значений A и B независимо изменяли в интервале от 0 до 0,2, изменяя содержание первого и второго силановых связующих агентов (S1) и (S2) в отверждаемом ультрафиолетовым излучением полимере, который образует первичный слой. Каждую из полученных сердцевин оптических волокон оценили таким же способом, который описан выше. Результаты представлены в таблицах 1 и 2.

В таблицах 1 и 2 оценки для каждой из сердцевин оптических волокон представлены в следующем порядке: увеличение потерь при передаче (дБ/км)/выступ непокрытого оптического волокна/возможность удаления покрытия.


* Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя составляет 1,6.


* Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя составляет 1,6.

Результаты из таблиц 1 и 2 представлены в виде графика, построенного в двухмерной системе координат, в которой горизонтальная ось представляет собой коэффициент водопоглощения C вторичного слоя, и вертикальная ось представляет собой сумму значений A и B (см. фиг.2 и 3).

Для точек, приведенных на фиг.2, «◊» представляет точки с оценками «≤0,01/G/G», «■» представляет точки с оценками «≤0,01/G/F», и «▲» представляет точки с оценками, в которых увеличение потерь при передаче превышает 0,01 дБ/км.

Для точек, приведенных на фиг.3, «◊» представляет точки с оценками «≤0,01/G/G», и «▲» представляет точки с оценками, в которых увеличение потерь при передаче превышает 0,01 дБ/км; однако точки с оценками «≤0,01/G/F» не представлены.

Пример 2

Сердцевины оптических волокон изготовили таким же способом, который описан в примере 1, за исключением того, что первый силановый связующий агент (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет, изменяли на винилтриметоксисилан (молекулярная масса 148). Таким образом, используя винилтриметоксисилан в качестве первого силанового связующего агента (S1), сердцевины оптических волокон, в которых каждое из значений A и B независимо изменяли в интервале от 0 до 0,2, изготовили таким же способом, который описан в примере 1. Каждую из полученных сердцевин оптических волокон оценили таким же способом, который описан в примере 1. Результаты представлены в таблице 3.

В таблице 3 оценки для каждой из сердцевин оптических волокон представлены в следующем порядке: увеличение потерь при передаче (дБ/км)/выступ непокрытого оптического волокна/возможность удаления покрытия.


* Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя составляет 1,6.

Помимо результатов из таблиц 1 и 2 результаты из таблицы 3 также приведены в виде графика, построенного в двухмерной системе координат, в которой горизонтальная ось представляет собой коэффициент водопоглощения C вторичного слоя, и вертикальная ось представляет собой сумму значений A и B (см. фиг.2 и 3).

Для точек, приведенных на фиг.2, «◊» представляет точки с оценками «≤0,01/G/G», «■» представляет точки с оценками «≤0,01/G/F», и «▲» представляет собой точки с оценками, в которых увеличение потерь при передаче превышает 0,01 дБ/км.

Пример 3

Сердцевины оптических волокон изготовили таким же способом, который описан в примере 1, за исключением того, что второй силановый связующий агент (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет, изменяли на метилтриэтоксисилан (молекулярная масса 178). Таким образом, используя метилтриэтоксисилан в качестве второго силанового связующего агента (S2), сердцевины оптических волокон, в которых каждое из значений A и B независимо изменяли в интервале от 0 до 0,2, изготовили таким же способом, который описан в примере 1. Каждую из полученных сердцевин оптических волокон оценили таким же способом, который описан в примере 1. Результаты представлены в таблице 4.

В таблице 4 оценки для каждой из сердцевин оптических волокон представлены в следующем порядке: увеличение потерь при передаче (дБ/км)/выступ непокрытого оптического волокна/возможность удаления покрытия.


* Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя составляет 1,6.

Помимо результатов из таблиц 1-3 результаты из таблицы 4 также приведены в виде графика, построенного в двухмерной системе координат, в которой горизонтальная ось представляет собой коэффициент водопоглощения C вторичного слоя, и вертикальная ось представляет собой сумму значений A и B (см. фиг.2 и 3).

Пример 4

Отверждаемую ультрафиолетовым излучением полимерную композицию, которая образует вторичный слой, изготовили таким образом, что коэффициент водопоглощения C вторичного слоя составлял 2,5. Для ее изготовления смешивали основной полимер {уретанакрилатный олигомер (65 масс. ч.), акрилатный мономер (35 масс. ч.) и виниловый мономер (10 масс. ч.)}, а также инициатор фотополимеризации (1,5 масс. ч.).

Сердцевины оптических волокон изготовили таким же способом, который описан в примере 1, за исключением того, что коэффициент водопоглощения C вторичного слоя изменяли на 2,5. Таким образом, сердцевины оптических волокон, в которых каждое из значений A и B независимо изменяли в интервале от 0 до 0,2, изготавливали таким же способом, который описан в примере 1. Каждую из полученных сердцевин оптических волокон оценили таким же способом, который описан в примере 1. Результаты представлены в таблицах 5 и 6.

В таблицах 5 и 6 оценки для каждой из сердцевин оптических волокон представлены в следующем порядке: увеличение потерь при передаче (дБ/км)/выступ непокрытого оптического волокна/возможность удаления покрытия.


* Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя составляет 2,5.


* Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя составляет 2,5.

Помимо результатов из таблиц 1-4 результаты из таблиц 5 и 6 также приведены в виде графика, построенного в двухмерной системе координат, в которой горизонтальная ось представляет собой коэффициент водопоглощения C вторичного слоя, и вертикальная ось представляет собой сумму значений A и B (см. фиг.2 и 3).

Для точек, приведенных на фиг.2, «◊» представляет точки с оценками «M≤0,01/G/G», «■» представляет точки с оценками «0,01/G/F», и «▲» представляет собой точки с оценками, в которых увеличение потерь при передаче превышает 0,01 дБ/км.

Пример 5

Отверждаемую ультрафиолетовым излучением полимерную композицию, которая образует вторичный слой, изготовили таким образом, что коэффициент водопоглощения C вторичного слоя составлял 2,9. Для ее изготовления смешали основной полимер {уретанакрилатный олигомер (65 масс. ч.) и акрилатный мономер (35 масс. ч.)}, а также инициатор фотополимеризации (1,5 масс. ч.).

Сердцевины оптических волокон изготовили таким же способом, который описан в примере 1, за исключением того, что коэффициент водопоглощения C вторичного слоя изменили на 2,9. Таким образом, сердцевины оптических волокон, в которых каждое из значений A и B независимо изменялось в интервале от 0 до 0,2, изготовили таким же способом, который описан в примере 1. Каждую из полученных сердцевин оптических волокон оценили таким же способом, который описан в примере 1. Результаты представлены в таблицах 7 и 8.

В таблицах 7 и 8 оценки для каждой из сердцевин оптических волокон представлены в следующем порядке: увеличение потерь при передаче (дБ/км)/выступ непокрытого оптического волокна/возможность удаления покрытия.


* Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя составляет 2,9.


* Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя составляет 2,9.

Помимо результатов из таблиц 1-6 результаты из таблиц 7 и 8 также представлены в виде графика, построенного в двухмерной системе координат, в которой горизонтальная ось представляет собой коэффициент водопоглощения C вторичного слоя, и вертикальная ось представляет собой сумму значений A и B (см. фиг.2 и 3).

Сравнительный пример 1

Сердцевины оптических волокон изготовили таким же способом, который описан в примере 1, за исключением того, что первый силановый связующий агент (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет, изменили на 3-метакрилоксипропилтриэтоксисилан (молекулярная масса 290). Таким образом, используя 3-метакрилоксипропилтриэтоксисилан в качестве первого силанового связующего агента (S1), сердцевины оптических волокон, в которых каждое из значений A и B независимо изменяли в интервале от 0 до 0,2, изготовили таким же способом, который описан в примере 1. Каждую из полученных сердцевин оптических волокон оценили таким же способом, который описан в примере 1. Результаты представлены в таблице 9.

В таблице 9 оценки для каждой из сердцевин оптических волокон представлены в следующем порядке: увеличение потерь при передаче (дБ/км)/выступ непокрытого оптического волокна/возможность удаления покрытия.


* Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя составляет 1,6.

Сравнительный пример 2

Сердцевины оптических волокон изготовили таким же способом, который описан в примере 1, за исключением того, что второй силановый связующий агент (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет, изменили на тетраметоксисилан (молекулярная масса 152). Таким образом, используя тетраметоксисилан в качестве второго силанового связующего агента (S2), сердцевины оптических волокон, в которых каждое из значений A и B независимо изменяли в интервале от 0 до 0,2, изготовили таким же способом, который описан в примере 1.

Каждую из полученных сердцевин оптических волокон оценили таким же способом, который описан в примере 1. Результаты представлены в таблице 10.

В таблице 10 оценки для каждой из сердцевин оптических волокон представлены в следующем порядке: увеличение потерь при передаче (дБ/км)/выступ непокрытого оптического волокна/возможность удаления покрытия.


* Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя составляет 1,6.

В таблице 11 используемые первые силановые связующие агенты (S1) и вторые силановые связующие агенты (S2), а также коэффициенты водопоглощения C вторичного слоя изготовленных сердцевин оптических волокон представлены индивидуально для каждого из примеров и сравнительных примеров.

В таблице 12 молекулярная масса, число алкоксильных групп, один пример содержания (г) в 1 л отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, концентрация данного содержания (масс.%), молярная концентрация данного содержания (моль/л) и значение, которое представляет собой произведение числа алкоксильных групп и молярной концентрации, при данном содержании представлены отдельно для каждого из силановых связующих агентов.

Как очевидно из представленных выше результатов, сердцевины оптических волокон согласно вариантам осуществления настоящего изобретения являются превосходящими или эквивалентными по сравнению с сердцевинами оптических волокон согласно сравнительным примерам в отношении оценок «увеличение потерь при передаче» и «выступ непокрытого оптического волокна».

Кроме того, очевидно, что оценки «увеличение потерь при передаче» и «выступ непокрытого оптического волокна» для сердцевин оптических волокон согласно вариантам осуществления настоящего изобретения являются в достаточной степени превосходными, если значения A и B, а также коэффициент водопоглощения C, которые построены в двухмерной системе координат ((горизонтальная и вертикальная оси)=(C, A+B)), находятся в области, определяемой четырьмя точками, P1-P4, где P1: (C, A+B)=(1,6, 0,1), P2: (C, A+B)=(1,6, 0,4), P3: (C, A+B)=(2,9, 0,8) и P4: (C, A+B)=(2,9, 0,25), при том условии, что A≥0,01 и B≥0,01.

Кроме того, очевидно, что оценки «увеличение потерь при передаче» и «выступ непокрытого оптического волокна» для сердцевин оптических волокон согласно вариантам осуществления настоящего изобретения являются в достаточной степени превосходными, и оценки «возможность удаления покрытия» для данных сердцевин оптических волокон также являются превосходными, если значения A и B, а также коэффициент водопоглощения C, которые построены в двухмерной системе координат ((горизонтальная и вертикальная оси)=(C, A+B)), находятся в области, определяемой четырьмя точками, P5-P8, где P5: (C, A+B)=(1,6, 0,1), P6: (C, A+B)=(1,6, 0,22), P7: (C, A+B)=(2,9, 0,42) и P8: (C, A+B)=(2,9, 0,25), при том условии, что A≥0,01 и B≥0,01.

Промышленная применимость

Сердцевина оптического волокна согласно настоящему изобретению используется для передачи информации и сообщений, и она может быть применима для всех типов оптических волокон, таких как одномодовое волокно, одномодовое волокно с минимальным смещением длины волны и т.п. Сердцевина оптического волокна согласно настоящему изобретению может быть также применима в качестве оптического компонента.

Список условных обозначений

1: Сердцевина оптического волокна

2: Непокрытое оптическое волокно

3: Первичный слой

4: Вторичный слой

1. Сердцевина оптического волокна, содержащая первичный слой и вторичный слой, которые ламинированы на непокрытое оптическое волокно, в которой:
первичный слой образован отверждением отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, содержащей первый силановый связующий агент, который может быть внедрен в полимерный скелет, и второй силановый связующий агент, который не может быть внедрен в полимерный скелет,
первый силановый связующий агент содержит радикально-полимеризуемую реакционноспособную группу и соединение, имеющее одну или более метоксильных групп, и
второй силановый связующий агент не содержит ни одной радикально-полимеризуемой реакционноспособной группы, но содержит соединение, имеющее одну или более этоксильных групп.

2. Сердцевина оптического волокна по п. 1, в которой:
первый силановый связующий агент и второй силановый связующий агент содержатся в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой, и,
если А представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента, В представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента, и С представляет собой коэффициент водопоглощения вторичного слоя, то
точка, построенная в двухмерной системе координат [(горизонтальная и вертикальная оси) = (С, А+В)], находится в области, определяемой четырьмя точками Р1-Р4, где Р1: (С, А+В) = (1,6, 0,1), Р2: (С, А+В) = (1,6, 0,4), Р3: (С, А+В) = (2,9, 0,8) и Р4: (С, А+В) = (2,9, 0,25); и А≥0,01 и В≥0,01.

3. Сердцевина оптического волокна по п. 2, в которой построенная точка находится в области, определяемой четырьмя точками Р5-Р8, где Р5: (С, А+В) = (1,6, 0,1), Р6: (С, А+В) = (1,6, 0,22), Р7: (С, А+В) = (2,9, 0,42) и Р8: (С, А+В) = (2,9, 0,25); и А≥0,01 и В≥0,01.

4. Сердцевина оптического волокна по любому из пп. 1-3, в которой второй силановый связующий агент представляет собой тетраэтоксисилан.

5. Сердцевина оптического волокна по любому из пп. 1-3, в которой коэффициент водопоглощения вторичного слоя находится в интервале от 1,5 до 3,0%.

6. Сердцевина оптического волокна по любому из пп. 1-3, в которой содержание первого силанового связующего агента составляет от 0,05 до 10 мас.% отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой после отверждения.

7. Сердцевина оптического волокна по любому из пп. 1-3, в которой содержание второго силанового связующего агента составляет от 0,05 до 10 мас.% отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой после отверждения.

8. Сердцевина оптического волокна по любому из пп. 1-3, в которой радикально-полимеризуемая реакционноспособная группа первого силанового связующего агента содержит ненасыщенную углеводородную группу, (мет)акрилоксидную группу или винильную группу.

9. Сердцевина оптического волокна, содержащая первичный слой и вторичный слой, которые ламинированы на непокрытое оптическое волокно, в которой:
первичный слой образован отверждением отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, содержащей первый силановый связующий агент, который может быть внедрен в полимерный скелет, и второй силановый связующий агент, который не может быть внедрен в полимерный скелет,
первый силановый связующий агент содержит соединение, имеющее метоксильную группу,
второй силановый связующий агент содержит соединение, имеющее этоксильную группу,
первый силановый связующий агент и второй силановый связующий агент содержатся в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой, и,
если А представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента, В представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента, и С представляет собой коэффициент водопоглощения вторичного слоя, то
точка, построенная в двухмерной системе координат [(горизонтальная и вертикальная оси) = (С, А+В)], находится в области, определяемой четырьмя точками Р1-Р4, где Р1: (С, А+В) = (1,6, 0,1), Р2: (С, А+В) = (1,6, 0,4), Р3: (С, А+В) = (2,9, 0,8) и Р4: (С, А+В) = (2,9, 0,25); и А≥0,01 и В≥0,01.

Изобретение относится к технике волоконно-оптической связи и может быть использовано для испытания стойкости оптического кабеля (ОК), предназначенного для прокладки в защитном полимерном трубопроводе (ЗПТ), к действию замерзающей воды в ЗПТ.

Волоконно-оптический терминал распределительной сети и способ разворачивания волоконного распределительного кабеля // 2554300

Изобретение относится к волоконно-оптическому терминалу распределительной сети. Обеспечены волоконно-оптический терминал (10) распределительной сети и способ разворачивания волоконного распределительного кабеля.

Соединительный корпус для оптического кабеля, адаптированный под операции направления и подсоединения оптического кабеля к серединному разветвлению // 2552119

Данное изобретение относится к области телекоммуникаций, кабельного телевидения, систем слежения и других систем промышленной кабельной передачи, оптическое волокно широко используется для передачи аудио- и видеообразов и данных, а именно к муфте оптоволоконного кабеля, применяемой для выполнения бокового ответвления от главного кабеля.

Волоконно-оптический кабель для передачи энергии лазерного излучения высокой мощности на большое расстояние // 2551392

Изобретение относится к конструкции и составу волоконно-оптических кабелей и лазерных систем. Предложены система и устройство для передачи энергии лазерного излучения высокой мощности на большие расстояния без значительной потери мощности.

Держатель, по меньшей мере, для одной кассеты // 2545093

Изобретение относится к держателю, по меньшей мере, для одной кассеты для структурированной укладки и манипулирования световодами или сплайс-соединениями световодов.

Вставка для оптоволоконной сборки и оптоволоконная сборка, использующая такую вставку // 2538359

Изобретение относится к вставке для оптоволоконной сборки. Вставка предоставляется для направления части оптического кабеля и размещена в корпусе оптоволоконной сборки.

Муфта для оптоволоконного узла и оптоволоконный узел с использованием такой муфты // 2535659

Изобретение относится к муфте для оптоволоконного узла, через который может быть вытащен без повреждений оптоволоконный элемент. Муфта предусмотрена для ответвления части оптического кабеля, содержащего оптоволоконный элемент, установленный в корпусе оптоволоконного узла.

Устройство распределения оптической линии связи // 2534708

Устройство распределения оптической линии связи предназначено для концевой разделки, распределения и коммутации волокон оптических кабелей связи. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве распределения для оптической линии связи, содержащем основу, на которой установлен по меньшей мере один базовый блок с модулями распределения оптических сигналов, включающими входные и выходные оптические кабели с адаптерами, средства соединения оптических кабелей и планки сопряжения оптических кабелей с держателями адаптеров, причем по меньшей мере одна панель выполнена с возможность установки на ней различных видов направляющих с модулями распределения оптических сигналов, включающими соответствующие ответные части различных направляющих, будь то направляющие вращения или линейные направляющие.

Корпус // 2530787

Данное изобретение относится к корпусу для оптоволоконной сборки. Устройство включает верхнюю и нижнюю части корпуса, верхнюю и нижнюю прокладки из гелиевого уплотнительного материала.

Корпус для оптоволоконной сборки // 2530475

Изобретение относится к корпусу для оптоволоконной сборки и может быть использовано для компактного хранения оптоволоконных элементов, одновременно предоставляя возможность эффективно сращивать отдельные оптоволоконные элементы.

Способ измерения избыточной длины оптического волокна в оптическом модуле оптического кабеля в процессе климатических испытаний // 2562141

Изобретение относится к измерительной технике и применяется для измерения избыточной длины оптического волокна. В указанном способе используют климатическую камеру, в которой устанавливают отрицательную температуру и выдерживают при этой температуре испытуемую длину оптического кабеля в течение заданного интервала времени. С помощью оптического переключателя к оптическому волокну подключают импульсный оптический рефлектометр обратного релеевского рассеяния, измеряют и запоминают характеристику обратного релеевского рассеяния оптического волокна. Далее его отключают и подключают поляризационный импульсный оптический рефлектометр, посредством которого измеряют и запоминают поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна, далее повторяют измерения характеристик при другом значении отрицательной температуры и по характеристикам обратного релеевского рассеяния определяют коэффициент затухания, а по поляризационным - длину биений оптического волокна при различных температурах, далее рассчитывают изменение коэффициента затухания и длины биений при изменении температуры и определяют локальную избыточную длину для каждого участка оптического волокна. Технический результат - повышение чувствительности измерения избыточной длины оптического волокна. 1 ил.

Присоединительная коробка для волоконно-оптического кабеля // 2562922

Изобретение относится к присоединительной коробке (1) для волоконно-оптического кабеля, включающей по меньшей мере состоящий из двух частей корпус с нижней частью (3) и крышкой (2), причем внутри корпуса расположено по меньшей мере одно установочное устройство (20) для соединительной муфты (30) для зажима штекерных разъемов для стекловолокна, а также по меньшей мере одну соединительную муфту (30), отличающейся тем, что установочное устройство (20) выполнено в виде сдвоенной рамы, которая включает две первые вертикальные стойки (21) и две вторые вертикальные стойки (22), причем первые и вторые стойки (21, 22) ориентированы вертикально к нижней части (3), причем вторые стойки (22) по отношению к первым стойкам (21) расположены ближе к фронтальной стороне (5, 40) крышки (2) и нижней части (3), причем соединительная муфта (30) выполнена с возможностью фиксации на выбор в первых или вторых стойках (21, 22), причем сторона вторых стоек (22) обозначает переднюю сторону (V), а сторона первых стоек (21) - заднюю сторону (R), причем вставленная с передней стороны (V) соединительная муфта (30) фиксируется во вторых стойках (22), так что ее передняя направленная к фронтальной стороне (5, 40) часть заканчивается с торцевой поверхностью (40) нижней части (3), при этом вставленный в переднюю часть соединительной муфты (30) штекерный разъем для стекловолокна выполнен с возможностью извлечения при закрытой крышке (2), причем вставленная с задней стороны (R) установочного устройства (20) соединительная муфта (30) фиксируется в первых стойках (21), так что ее передняя направленная к фронтальной стороне (5, 40) часть расположена внутри установочного устройства (20), при этом вставленный в переднюю часть соединительной муфты (30) штекерный разъем для стекловолокна защищен от выдергивания посредством закрытой крышки (2). Техническим результатом является возможность реализации присоединительной коробки, конструкция которой обеспечивает предотвращение нежелательного извлечения штекерного разъема для стекловолокна. 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ производства миниатюрного теплостойкого оптического кабеля повышенной прочности и кабель, полученный этим способом // 2568420

Изобретение относится к оптическим монтажным кабелям и способам их производства. Согласно способу оптическое волокно подают в зону технологической обработки, где на него наносят буферный слой. После прохождения обработанным изделием системы роликов на него наносят буферный слой и повив упрочняющих элементов, который включает в себя два слоя упрочняющих элементов. Внешний слой равномерно распределен по всей площади буферного покрытия и проходит между буферным покрытием и защитной оболочкой. Внутренний слой равномерно внедрен в буферное покрытие по площади и глубине и составляет его часть. Далее производят продольное наложение внешней защитной оболочки. Технический результат - повышение прочности кабеля, снижение расхода материалов и массогабаритных характеристик, снижение вибрационных и температурных воздействий. 2 н. и 15 з.п. ф-лы., 1 ил.

Короб для поверхностоного монтажа // 2575476

Изобретение относится к коробу (100) для поверхностного монтажа, используемому с оптоволоконным кабелем (200), оканчивающимся с одного конца разъемом (202) со стороны абонента, а с другого конца - разъемом (204) со стороны канала связи, при этом короб (100) для поверхностного монтажа включает в себя: основание (110); катушечный элемент (130), который может устанавливаться на основании (110) с возможностью вращения относительно него; и крышку (150), которая может крепиться к основанию, охватывая катушечный элемент (130); при этом катушечный элемент (130) включает в себя барабанную часть (131) с круговой боковой стенкой (132) для наматывания кабеля (200), причем барабанная часть (131) включает в себя канал (135) для укладки кабеля, проходящий вокруг внутренней поверхности боковой стенки (132). Также изобретение относится к катушечному элементу короба для поверхностного монтажа, комплекту деталей короба для поверхностного монтажа, основанию короба для поверхностного монтажа и расширительной катушке (170), используемой с коробом для поверхностного монтажа. Технический результат заключается в создании короба для поверхностного монтажа, обеспечивающего большую гибкость при прокладке кабеля, когда заранее не известна длина кабеля, необходимая для соединения с хабом, и место размещения точки доступа. 5 н. и 47 з.п. ф-лы, 17 ил.

Органайзер для оптоволокна и распределительная коробка // 2577086

Изобретение относится к органайзерам для оптических волокон. Органайзер содержит плоское основание с секцией для удерживания сплиттеров, секцию для хранения запаса волокон и неоконцованных волокон и секцию для удерживания сращивания и сплайс-кассеты. Область хранения неоконцованных волокон включает желоб, который приподнят выше уровня дна органайзера, и по меньшей мере одну прорезь для доступа к волокнам с помощью пальца или небольшого инструмента. Технический результат - обеспечение независимого доступа в различные функциональные зоны распределительной коробки, использование кабелей различных стандартов. 6 н. и 11 з.п. ф-лы, 37 ил.

Окрашенные в процессе формования арамидные волокна // 2580144

Изобретение относится к окрашенным в процессе формования арамидным волокнам, широко применяемым в различных областях промышленности. Окрашенные в процессе формования арамидные волокна получают с использованием органического пигмента формулы (I), где R1 - заместитель Ха, R2 - Н. Предложенные окрашенные в процессе формования арамидные волокна обладают стабильными колористическими характеристиками и несмываемостью при стирке. 6 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 3 пр. Ха

Сталеалюминиевый провод с встроенным оптическим кабелем для воздушной линии электропередачи (варианты) // 2581159

Изобретение относится к области электротехники. Оптический кабель, встроенный в сталеалюминиевый провод, в котором стальной сердечник изготовлен из стальных высокопрочных оцинкованных проволок диаметром 1,0÷5,0 мм каждая и содержит центральную трубку, выполненную из теплозащитного и высокопрочного композиционного материала с оптическими волокнами и гидрофобным компаундом. Вокруг трубки выполнен повив из шести стальных оцинкованных проволок и трубки с оптическими волокнами, с одновременной деформацией стального сердечника со степенью обжатия площади поперечного сечения сердечника 1,5÷3,0%. Стальной сердечник покрыт смазкой, стойкой к воздействию высокой температуры, слоем толщиной 0,2÷0,5 мм, далее выполнен первый повив из четырнадцати алюминиевых проволок диаметром 1,15÷4,5 мм, второй повив из четырнадцати алюминиевых проволок диаметром 1,2÷5,0 м каждая, повивы выполнены с одинаковым шагом свивки в одном направлении и с линейным касанием проволок, пластически деформированы наружные поверхности проволок верхнего повива со степенью обжатия площади поперечного сечения провода 6÷10%. Изобретение обеспечивает передачу электрической энергии на номинальное переменное напряжение 35 кВ и выше и для оптической связи по кабелю, при одновременном сохранении работоспособности оптического кабеля в течение длительного срока эксплуатации в составе воздушной линии электропередачи. 4 н.п. ф-лы, 4 ил.

Лента из оптических волокон и волоконно-оптический кабель, в котором заключена лента из оптических волокон // 2584175

Изобретение относится к ленте из оптических волокон. Лента 1 из оптических волокон содержит три или большее количество оптических волокон 2, размещенных параллельно, и соединительные элементы 3, соединяющие соответствующие два соседних оптических волокна 2, при этом соединительные элементы 2 образованы с промежутками в каждом направлении из продольного направления X ленты и поперечного направления Y ленты, причем каждая направленная на разрыв максимальная нагрузка соединительных элементов находится в интервале от 1,50 гс до 21,0 гс, при этом каждый соединительный элемент образован путем заполнения зазора между двумя соседними оптическими волокнами, причем каждый соединительный элемент имеет толщину поперечного сечения в продольном направлении ленты, которая постепенно возрастает по дуге от одной стороны в направлении середины, является наибольшей толщиной в середине и постепенно уменьшается по дуге в направлении другой стороны. Техническим результатом изобретения является возможность создания ленты из оптических волокон, способной обеспечить эксплуатационные качества как при осуществлении доступа к средней части ленты, так и при изготовлении кабеля. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил., 4 табл.

Устройство для размещения отрезков оптических волокон // 2585310

Настоящее изобретение относится к устройству для размещения отрезков оптических волокон. Это устройство можно использовать, например, при монтаже сетей с оптическим доступом. Заявленное устройство для размещения отрезков оптических волокон содержит поддерживающую волокна поверхность, катушку, выступающую из поддерживающей волокна поверхности, язычок, выступающий к катушке, и проход между свободным концом язычка и катушкой, при этом катушка взаимодействует с поддерживающей волокна поверхностью так, что проход расширяется, когда катушка прижата к поддерживающей волокна поверхности для облегчения размещения части отрезков оптических волокон. Технический результат заключается в создании устройства для размещения отрезков оптических волокон, содержащего катушку, которая облегчает намотку оптических волокон вокруг катушки, а также обеспечивает защиту оптических волокон от перегиба до радиуса, меньше допустимого, если такие оптические волокна подвергаются натяжению, а также обеспечивает упрощение конструкции и уменьшение габаритов. 11 з.п. ф-лы, 14 ил.

Оптический кабель с извлекаемыми микромодулями и с внутренним продольным профилем // 2586401

Изобретение относится к механическим конструкциям для обеспечения прочности на разрыв и внешней защиты волокон, а именно к кабелю (1) с извлекаемыми микромодулями (6), проходящему в продольном направлении (X), содержащему внутренний продольный профиль (3) разделения на отсеки и наружную оболочку (2), при этом внутренний продольный профиль (3) разделения на отсеки ограничивает посредством соединения вместе с наружной оболочкой (2), по меньшей мере, два отсека (4.1, 4.2, 4.3, 4.4), при этом, по меньшей мере, в одном из отсеков (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) находится, по меньшей мере, один из микромодулей (6), причем наружная оболочка (2) образует одну из стенок этого отсека. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.