JP2001083380A

JP2001083380A - 光ファイバ心線

Info

Publication number: JP2001083380A
Application number: JP25969599A
Authority: JP
Inventors: Hitoyasu Hongo; 仁康本郷
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 1999-09-14
Publication date: 2001-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】光ファイバの上に一次被覆及び二次被覆を設
けた光ファイバ心線の被覆樹脂を安価で公害の少ない樹
脂とし、かつ一次被覆及び二次被覆の被覆一括除去を容
易にする。【解決手段】石英ガラスを主成分とする外径０．１２
５ｍｍの光ファイバ１の上に、紫外線硬化型樹脂からな
る外径０．２５ｍｍの一次被覆２を設け、更にその上に
引張破壊伸びが１２０％以上、３５０％以下であって、
ＥＥＡ、ＥＶＡ等のポリオレフィンを主成分としハロゲ
ンを含有しない樹脂からなる二次被覆３を設けて、光フ
ァイバ心線４とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石英ガラスを主成
分とする光ファイバ上に一次被覆及び二次被覆を設けた
光ファイバ心線に関する。

【０００２】

【従来の技術】石英ガラスを主成分とする外径０．１２
５ｍｍの光ファイバ上にシリコーン樹脂からなる外径
０．４ｍｍの一次被覆及びナイロン樹脂からなる外径
０．９ｍｍの二次被覆を設けた光ファイバ心線、及び、
石英ガラスを主成分とする外径０．１２５ｍｍの光ファ
イバ上に紫外線硬化型樹脂からなる外径０．２５ｍｍの
一次被覆及び塩化ビニル樹脂からなる外径０．９ｍｍの
二次被覆を設けた光ファイバ心線が、光コード用の光フ
ァイバ心線として知られている。なお、光コードは、こ
れらの光ファイバ心線の上に抗張力繊維を沿わせてその
外側に塩化ビニル樹脂からなる外部被覆を設けたもの
で、光通信機器等の配線に用いられている。

【０００３】また、石英ガラスを主成分とする外径０．
１２５ｍｍの光ファイバ上に紫外線硬化型樹脂からなる
外径０．２５ｍｍの一次被覆を設けたものは光ファイバ
素線とも呼ばれて、光ケーブルの主要部材であるテープ
状光ファイバ心線用に多量に用いられているため、生産
コストも比較的安価である。従って、上述した光ファイ
バ心線のうち、紫外線硬化型樹脂・塩化ビニル樹脂を被
覆したものの方が、シリコーン樹脂・ナイロン樹脂を被
覆したものに比べて製品価格が安いので、重宝がられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、光ファイバ
上に紫外線硬化型樹脂からなる一次被覆及び塩化ビニル
樹脂からなる二次被覆を設けた光ファイバ心線は、燃焼
時に塩素ガスを発生したりあるいはダイオキシン等の発
生原因となるため、環境対策として被覆材料の転換が求
められている。そこで、塩化ビニル樹脂等のハロゲン系
樹脂に代えてナイロン樹脂を使用することが考えられる
が、ナイロン樹脂は、原料価格が高いという問題のほ
か、押出し温度が高いので紫外線硬化型樹脂の上に施す
二次被覆の材料としては好ましくない。

【０００５】また、塩化ビニル樹脂等のハロゲン系樹脂
に代えて絶縁電線等の被覆材料として良く使用されてい
るハロゲンを含まないポリオレフィン系樹脂を使用する
ことが考えられるが、通常のポリエチレン等のポリオレ
フィンを二次被覆に使用した光ファイバ心線は、被覆除
去作業時に一次被覆、二次被覆の同時除去が困難である
という問題があった。

【０００６】被覆除去作業においては、通常以下の被覆
除去工具が用いられている。図２は、光ファイバ心線の
被覆除去作業に使用する被覆除去工具を説明する図であ
って、図２（Ａ）は被覆除去工具の側面図、図２（Ｂ）
はＸ方向断面図、図２（Ｃ）は板状レバー部材の内面の
一部を示す斜視図である。図２において、１１ａ、１１
ｂはそれぞれ細長い板状レバー部材であって、片方の端
部が枢軸して連結されており、他方の端部は２つの板状
レバー部材を手で握ることによってバネに抗して開閉す
ることが出来る。

【０００７】また、板状レバー部材１１ａ、１１ｂのそ
れぞれの開閉側の端部近傍内側には、ガイド板１３ａ、
１３ｂ、刃１２ａ、１２ｂ、ガイド板１４ａ、１４ｂの
各部材が端側から内側に向かってそれぞれ配置固定され
ており、板状レバー部材１１ａ、１１ｂの開閉によって
各部材が互いに対向して突き合せられる。なお、刃１２
ａ、１２ｂは板状レバー部材１１ａ及び１１ｂが閉じた
時であっても完全には接触せず、わずかに隙間を有した
状態で互いに向き合う。

【０００８】ガイド板１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ
は光ファイバ心線１８を挟んで把持する部材で、対向す
る位置にそれぞれＶ溝１３ｃ、１３ｄ、１４ｃ、１４ｄ
を有し、板状レバー部材１１ａ、１１ｂを閉じた時それ
らのＶ溝にて形成される穴に光ファイバ心線１８を収容
して、位置決めし把持する。また、刃１２ａ、１２ｂは
２組のガイド板の間に配置されており、刃先に半円状の
窪み１２ｃ、１２ｄを有し、光ファイバを傷つけずに一
次被覆、二次被覆に刃を食い込ませることが出来るよう
になっている。

【０００９】被覆除去作業に当たっては、被覆除去工具
１０の長手方向に光ファイバ心線１８を挟んで板状レバ
ー部材１１ａ，１１ｂを閉じて、ガイド板１３ａ、１３
ｂ及び１４ａ、１４ｂにて光ファイバ心線を把持すると
共に、刃１２ａ、１２ｂを光ファイバ心線の一次被覆及
び二次被覆に食い込ませる。そして、被覆除去工具１０
を光ファイバ心線の端末側に向かって移動させることに
よって、光ファイバ心線の被覆を除去する。

【００１０】また、図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、図２の
被覆除去工具を使って光ファイバ心線の被覆除去作業を
する場合の各段階を説明する側面図であって、１５は光
ファイバ、１６は一次被覆、１７は二次被覆、１８は光
ファイバ心線を示す。光ファイバ心線の被覆除去作業に
当たっては、まず図３（Ａ）に示すように光ファイバ心
線１８の一次被覆１６、二次被覆１７に、被覆除去工具
の刃１２ａ、１２ｂを食い込ませる。この時、光ファイ
バ１５は刃先に設けた窪み１２ｃ、１２ｄの底には達し
ないので傷つくことはない。次いで、図３（Ｂ）に示す
ように被覆除去工具の刃１２ａ、１２ｂを光ファイバ心
線１８の端末側に移動させる。

【００１１】その時、刃１２ａ、１２ｂの移動によって
二次被覆１７は端末側に押付けられて、２つの刃１２
ａ、１２ｂの隙間に位置している部分の二次被覆は、引
き伸ばされる。二次被覆１７が塩化ビニル樹脂の場合
は、図３（Ｃ）に示すように刃の移動が進行すると二次
被覆１７と一次被覆１６が同時に破断し、端末側の一次
被覆１６及び二次被覆１７は光ファイバ１５の上を滑っ
てパイプ状になって抜けてくる。ところが、二次被覆１
７をポリエチレンのみで形成した光ファイバ心線の場合
は、一次被覆及び二次被覆がパイプ状に抜けずに、光フ
ァイバ自体が破断してしまうことがある。従って、ポリ
エチレンのみをそのままで二次被覆に使用することは、
環境対策上有効であっても、被覆の除去性において問題
がある。

【００１２】また、先に述べたシリコーン樹脂・ナイロ
ン樹脂を設けた光ファイバ心線は上述したような環境上
の問題、あるいは被覆除去作業上の問題はないが、製品
価格が高いという問題がある。本発明は、上記の問題点
を解消することが可能な光ファイバ心線を提供するもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ心線
は、石英ガラスを主成分とする外径０．１２５ｍｍの光
ファイバの上に、紫外線硬化型樹脂からなる外径０．２
５ｍｍの一次被覆を設け、更にその上に引張破壊伸びが
１２０％以上、３５０％以下であってポリオレフィンを
主成分としハロゲンを含有しない樹脂からなる二次被覆
を設けたものである。

【００１４】このように、二次被覆の引張破壊伸びを１
２０％〜３５０％に限定することによって、被覆除去作
業時の一次被覆、二次被覆の同時除去を達成することが
出来る。なお、二次被覆用の樹脂の引張破壊伸びは、ポ
リオレフィン樹脂に添加する水酸化マグネシウム、水酸
化アルミニウムの添加量を加減することによって、調整
が可能である。また、ポリオレフィンを主成分としハロ
ゲンを含有しない樹脂を採用することによって、光ファ
イバ心線燃焼時の有害ガスの発生を防止することが出来
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光ファイバ心線
の実施形態を示す横断面図であって、１は光ファイバ、
２は一次被覆、３は二次被覆、４は光ファイバ心線であ
る。光ファイバ１は、石英ガラスを主成分とする外径約
０．１２５ｍｍの線状体であって、例えば二酸化珪素に
二酸化ゲルマニウム等のドーパントを添加したコアとそ
の周囲に設けた二酸化珪素を主成分とするクラッドとを
有するものである。また、コアに屈折率を上げるための
ドーパントを添加せず、クラッドに屈折率を下げるドー
パントを添加することによって、コア、クラッドに屈折
率差をもたせて、光ファイバとすることもある。

【００１６】そして、光ファイバ１の周囲に、ウレタン
アクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂からなる外径
０．２５ｍｍの一次被覆２を設け、更にその上にエチレ
ン・エチル・アクリレート樹脂（ＥＥＡ）、エチレン・
ビニル・アセテート樹脂（ＥＶＡ）、ポリエチレン等の
ポリオレフィンを主成分としハロゲンを含まない樹脂か
らなる二次被覆３を設けて、光ファイバ心線４とする。
なお、ポリオレフィンを主成分とする樹脂のなかでは、
ＥＥＡ、ＥＶＡ等のエチレン共重合体が後述するフィラ
ーを多量に添加することが可能で、耐衝撃性に優れ、加
工性も良いので好ましい。また、二次被覆３を構成する
樹脂の引張破壊伸びは、１２０％以上、３５０％以下の
範囲とする。

【００１７】また、二次被覆３を構成する樹脂の引張破
壊伸びの調整は、ポリオレフィン樹脂に添加する水酸化
マグネシウム、水酸化アルミニウムの添加量の調整によ
って行う。なお、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニ
ウムの添加量の合計は、３０重量％以上、４０重量％以
下にすることが望ましい。

【００１８】なお、二次被覆４の外径は、光コード等に
加工するに当たって光ファイバ心線４の上に更に設けら
れる外部保護層の構成その他からの要求によって種々の
ものがあるが、通常その外径は０．４ｍｍ〜１．０ｍｍ
程度のものが多い。また、一次被覆２は、光ファイバ母
材から光ファイバ１を溶融線引きした直後に、ウレタン
アクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂を塗布して紫外
線照射によって硬化させることによって設ける。また、
二次被覆３は、通常押出しによって、一次被覆２の上に
設ける。

【００１９】二次被覆の樹脂として、引張破壊伸びが１
２０％以上、３５０％以下であってポリオレフィンを主
成分としハロゲンを含有しない樹脂が好ましいとする知
見を得るに至った経緯は、次の通りである。被覆除去工
具による被覆除去の状態を詳細に観察した結果、二次被
覆として塩化ビニル樹脂を使った場合は、工具を引張っ
た時、二次被覆が適当な伸びのところで破断し、それに
併せて一次被覆も破断して被覆がパイプ状のまま抜けて
くるが、二次被覆としてポリエチレンのみを使った場合
は、樹脂が相当に伸びるまで二次被覆が破断しないとい
うことが認められた。またポリエチレンのみを使った場
合は、それによって伸びた二次被覆によって光ファイバ
が押さえ付けられて光ファイバ自体が破断することが分
かった。

【００２０】そこで、二次被覆の樹脂の引張破断伸びを
塩化ビニル樹脂並みにすれば、被覆の除去性能の向上が
出来るのではないかと考え、二次被覆の樹脂材料の検討
を行なった結果、後述する実施例、比較例の実験結果を
得て、二次被覆用樹脂の引張破断伸びを３５０％以下に
すれば、一次被覆及び二次被覆の一括被覆除去が実現出
来ることが分かった。また、そのような樹脂材料は、ポ
リオレフィン樹脂を主成分としハロゲンを含まない樹脂
に水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムを適当量
添加することによって得られることも判明した。

【００２１】

【実施例】表１及び表２は本発明にかかる光ファイバ心
線の実施例についての実験結果を示すものであって、表
３はそれらと比較するために製造した比較例の実験結果
を示すものである。また、光ファイバは全て外径０．１
２５ｍｍの石英ガラスを主成分とするものとし、その上
の一次被覆は全て外径０．２５ｍｍの紫外線硬化型樹脂
とした。表１〜表３において、ＥＥＡはエチレン・エチ
ル・アクリレート樹脂を、ＥＶＡはエチレン・ビニル・
アセテート樹脂を示す。

【００２２】二次被覆用樹脂の引張破壊伸びは、ＪＩＳ
Ｋ６７６０−１９９５及びＪＩＳＫ７１１３−
１９９５に基づき、試料は厚さ１ｍｍの２号形試験片と
し、引張り速度２００ｍｍ／分として測定した。また、
加工性の良、不良は、二次被覆の押出し作業が、通常の
塩化ビニル樹脂等の押出しと同様に容易に出来たか、樹
脂切れ等で押出しが難しかったかで判断した。被覆の除
去性の良、不良は、被覆除去工具を使って一次被覆、二
次被覆の同時除去が容易に出来たか、否かで判断した。
製品価格は、一次被覆が紫外線硬化型樹脂、二次被覆が
塩化ビニル樹脂の現行品に比較して許容出来る価格アッ
プ範囲であるものを「適当」とし、許容出来ない程大き
い価格アップになるものを「高い」とした。また、耐環
境性の良、不良は、燃焼時有害ガスを発生するか、否か
で判断した。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】表１〜表３の結果によれば、ＥＥＡ、ＥＶ
Ａとも、引張破壊伸びが３５０％以下のものは、被覆の
除去性が良好であるが、引張破壊伸びが７００％以上の
ものは、被覆の除去性が悪い。また、引張破壊伸びが１
１０％のものは加工性が悪い。また、水酸化マグネシウ
ムＭｇ（ＯＨ）₂又は水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）₃
の添加量が３０重量％〜４０重量％のものは、加工性、
製品価格、被覆の除去性共に良好であるが、水酸化マグ
ネシウムＭｇ（ＯＨ）₂が４０重量％を超えると、加工
性が悪く製品価格も高くなる。また、水酸化マグネシウ
ムＭｇ（ＯＨ）₂の量が３０重量％未満のものは、引張
破壊伸びが大きく、被覆の除去性が悪い。なお、塩化ビ
ニル樹脂は、引張破壊伸びが３４０％で被覆の除去性は
良いが、耐環境性が悪い。

【００２７】これらの結果を総合して考えると、引張破
壊伸びが３５０％以下のものは、被覆除去工具で被覆を
除去した時、適当な伸びの時点で被覆が切れるので、一
括被覆除去をすることが出来ることが分かる。しかし、
引張破壊伸びが１１０％以下になると押出し加工がし難
くなるので、引張破壊伸びの下限は１２０％以上が好ま
しい。更に、そのような引張破壊伸びの二次被覆用樹脂
は、ＥＥＡ、ＥＶＡ等のポリオレフィン樹脂に水酸化マ
グネシウム又は水酸化アルミニウムを３０重量％〜４０
重量％添加することによって得ることが出来る。また二
次被覆用樹脂を、ハロゲン元素を含まないものとするこ
とで、燃焼時に有害なガスを発生しないようにすること
が出来る。

【００２８】

【発明の効果】本発明の光ファイバ心線は、外径０．１
２５ｍｍの石英ガラスを主成分とする光ファイバの上
に、紫外線硬化型樹脂からなる外径０．２５ｍｍの一次
被覆を設けた光ファイバ素線を使って、その上に引張破
壊伸びが１２０％以上、３５０％以下であってポリオレ
フィンを主成分としハロゲンを含有しない樹脂からなる
二次被覆を設けたものであるので、生産コストも安価
で、かつ一次被覆、二次被覆の一括被覆除去を行なうこ
とが出来る。また、ハロゲンを含まない樹脂としたの
で、光ファイバ心線の燃焼時においても有害なガスを発
生しない。

【００２９】また、二次被覆用の樹脂の引張破壊伸び
は、ポリオレフィン樹脂に添加する水酸化マグネシウ
ム、水酸化アルミニウムの添加量を３０重量％〜４０重
量％とすることによって、比較的容易に調整することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバ心線の実施形態を示す横断
面図である。

【図２】（Ａ）は被覆除去工具の側面図、（Ｂ）はＸ方
向断面図、（Ｃ）は板状レバー部材の内面の一部を示す
斜視図である。

【図３】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、被覆除去工具を使って
光ファイバ心線の被覆除去作業をする場合の各段階を説
明する側面図である。

【符号の説明】

１、１５：光ファイバ２、１６：一次被覆３、１７：二次被覆４、１８：光ファイバ心線１０：被覆除去工具１１ａ、１１ｂ：板状レバー部材１２ａ、１２ｂ：刃１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ：ガイド板１２ｃ、１２ｄ：窪み１３ｃ、１３ｄ、１４ｃ、１４ｄ：Ｖ溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石英ガラスを主成分とする外径０．１２
５ｍｍの光ファイバの上に、紫外線硬化型樹脂からなる
外径０．２５ｍｍの一次被覆を設け、更にその上に引張
破壊伸びが１２０％以上、３５０％以下であってポリオ
レフィンを主成分としハロゲンを含有しない樹脂からな
る二次被覆を設けたことを特徴とする光ファイバ心線。
【請求項２】前記二次被覆は、ポリオレフィンに水酸
化マグネシウム又は水酸化アルミニウムの一方又はその
両方が添加された樹脂からなり、それらの添加率の合計
は３０重量％以上、４０重量％以下であることを特徴と
する請求項１に記載の光ファイバ心線。