JP2003029048A - 光ファイバ素線の被覆除去力の推算方法 - Google Patents

光ファイバ素線の被覆除去力の推算方法

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JP2003029048A
JP2003029048A JP2001220377A JP2001220377A JP2003029048A JP 2003029048 A JP2003029048 A JP 2003029048A JP 2001220377 A JP2001220377 A JP 2001220377A JP 2001220377 A JP2001220377 A JP 2001220377A JP 2003029048 A JP2003029048 A JP 2003029048A
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optical fiber
coating material
coating
secondary coating
removal force
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Takeshi Katsumata
健 勝亦
Akira Murata
暁 村田
Keiji Ohashi
圭二 大橋
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ素線において、被覆除去力を決定
する要因を明らかにし、被覆除去力の推算方法を提供
し、その推算方法により決定された所望の被覆除去力を
有する光ファイバ素線を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の光ファイバ素線の被覆除去力の
推算方法は、ガラス系光ファイバと、その上に被覆され
たプライマリ被覆材と、さらにプライマリ被覆材の上に
被覆されたセカンダリ被覆材とから構成される光ファイ
バ素線、またはガラス系光ファイバと、その上に被覆さ
れたセカンダリ被覆材とから構成される光ファイバ素線
の被覆除去力を推算する方法であって、光ファイバの素
線の被覆除去力をセカンダリ被覆材のヤング率とセカン
ダリ被覆材の断面積との積に比例するという図4に示さ
れる関係を用いて推算することを特徴とするものであ
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、光ファイバ素線の
被覆除去力の推算方法に関し、この推算方法を用いてセ
カンダリ被覆材の膜厚を決定する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラス系光ファイバは、プリフォームを
線引きした直後に、光ファイバ表面の保護や光ファイバ
の補強のため被覆材で被覆されている。これらの被覆材
としては、現在、紫外線硬化型の樹脂が多用されてい
る。
【0003】このような光ファイバは機器類と接続する
場合、被覆を除去する必要がある。そして、この被覆を
除去するときに必要な力が、被覆除去力として規格に定
められている。この被覆除去力を定めたヨーロッパ規格
によると、被覆除去力は、ドイツ ジーメンス(simen
s)社製のファイバストリッパを用いて、引っ張り速度
500mm/minで被覆をはいだときの、最初のピー
クをのぞいた平均値とされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな現行の被覆材で被覆された心供素線は、ヨーロッパ
規格の被覆除去力に対し規格割れを起こす場合がある
が、この被覆除去力を決定する要因は不明であり、対応
することができなかった。本発明は、この被覆除去力を
決定する要因を明らかにし、被覆除去力の推算方法を提
供し、その推算方法により決定された所望の被覆除去力
を有する光ファイバ素線を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、光ファイ
バ素線の被覆除去力を決定する要因について種々検討し
た結果、被覆除去力が被覆樹脂の破断強度と被覆樹脂の
膜厚とに大きな影響を受け、これらの要因により被覆除
去力を推算することができることを見出し、本発明を完
成させた。
【0006】すなわち、本発明の光ファイバ素線の被覆
除去力の推算方法は、ガラス系光ファイバと、その上に
被覆されたプライマリ被覆材と、さらにプライマリ被覆
材の上に被覆されたセカンダリ被覆材とから構成される
光ファイバ素線、またはガラス系光ファイバと、その上
に被覆されたセカンダリ被覆材とから構成される光ファ
イバ素線、すなわちガラス系光ファイバ上に1層もしく
は2層に被覆樹脂で被覆された光ファイバ素線の被覆除
去力を推算する方法であって、光ファイバの素線の被覆
除去力を、被覆除去力がセカンダリ被覆材の破断強度と
セカンダリ被覆材の断面積との積に比例するという関係
を用いて推算することを特徴とするものである。このセ
カンダリ被覆材の破断強度を表す特性値としては、引張
試験の結果から得られる、引張強さ、引張降伏強さ、引
張破壊強さ、伸び、引張弾性率、ヤング率など種々のも
のがあるが、測定の容易さからヤング率を用いることが
好ましい。また、破断強度としての機械的強度的な数値
を直接表すものではないが、樹脂の硬化程度を示すゲル
分率(硬化度)なども破断強度を間接的に示す尺度とし
て用いることができる。ゲル分率は樹脂を有機溶剤によ
り抽出し、抽出により減少した重量と元の樹脂の重量と
の比により求めることができる。
【0007】また、本発明の光ファイバ素線の被覆除去
力を推算する方法では、セカンダリ被覆材のヤング率と
セカンダリ被覆材の断面積との積に対して、光ファイバ
素線の被覆除去力が次の式で表されるもので、
【数2】 (ただし、bの値は、0.07〜0.22である)上記
の関係式を用いて、光ファイバ素線の被覆除去力を推算
することを特徴とする。
【0008】さらに、本発明は、所望の被覆除去力を有
する光ファイバ素線を製造するために、セカンダリ被覆
材の予め決定された既知のヤング率を用いて、上記の推
算方法によりセカンダリ被覆剤の断面積を求め、この結
果よりセカンダリ被覆材の膜厚を決定する方法を含み、
また、この方法で決定された膜厚のセカンダリ被覆材被
覆層を有する光ファイバ素線をも包含する。
【0009】なお、本発明では、光ファイバ素線が2層
に被覆されている場合、ガラス上の被覆樹脂を「プライ
マリ被覆材」、プライマリ被覆材上に被覆される被覆樹
脂を「セカンダリ被覆材」と呼び、さらに光ファイバ素
線の被覆が1層の場合でも「セカンダリ被覆材」と称し
ているが、これは、被覆が1層の素線の場合にはガラス
上に2層被覆の際に1層目の被覆として用いた「プライ
マリ被覆材」の塗工を省略し、2層被覆の際に2層目の
被覆に用いた樹脂である「セカンダリ被覆材」と同じ種
類の樹脂をガラス上に直接被覆したという意味で、「セ
カンダリ被覆材」と称したものである。すなわち、「セ
カンダリ被覆材」とは、1層および2層の被覆の場合と
も光ファイバ素線の外側表面に形成されている被覆樹脂
を意味するものである。
【0010】これらの被覆材としては、プライマリおよ
びセカンダリ被覆材とも、熱硬化性ないし熱可塑性樹
脂、あるいは紫外線硬化型樹脂を使用することができる
が、生産性という点からは、紫外線硬化型樹脂であるこ
とが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】被覆除去力に影響を与える要因に
ついて種々の検討を繰り返し、詳細に検討したところ、
次のようなことが判明した。
【0012】まず、セカンダリ破断強度の影響について
述べる。
【0013】同一の被覆材で比較するならば、破断強度
は樹脂の硬化度に依存すると考えられる。また、破断強
度を表す特性値の一つとしてヤング率を採用することが
できた。そこで、被覆除去力の低いサンプルに紫外線を
再照射して、セカンダリ被覆材のヤング率を測定したと
ころ、紫外線照射後はヤング率の上昇とともに被覆除去
力が上昇した。この結果を図1に示した。
【0014】一方、十分に硬化したセカンダリ被覆材を
有する光ファイバ素線、この素線は被覆除去力が高いも
のであったが、この素線に紫外線を再照射(照射量:1
00mJ/cm)しても、図2の「▲」のプロットで
示すように被覆除去力の上昇はほとんど認められなかっ
た。なお、図中、「■」のプロットは図1に示した被覆
除去力の低い試料の測定結果である。従って、光ファイ
バ素線の除去力に対してセカンダリ被覆材の硬化度、す
なわち樹脂の破断強度が重要な要因であることが分かっ
た。
【0015】次に、同一被覆材を用いて光ファイバ素線
のセカンダリ被覆層の膜厚をかえて線引きを行ったとこ
ろ、図3に示すように、セカンダリ被覆厚(膜厚)が被
覆除去力と相関があることが分かった。図3によれば、
セカンダリ被覆材の被覆厚みを25μm以上確保すれば
規格を満たすことがわかる。
【0016】以上の2点を考慮し、セカンダリ被覆材の
ヤング率(kg/mm)とセカンダリ被覆材の断面積
(mm)との積を求め、これに対して被覆除去力
(N)をプロットすると、図4に示すように、明確な相
関が得られた。すなわち、光ファイバ素線の被覆除去力
は以下の比例関係あることが分かった。
【0017】
【数3】 上記の被覆除去力が(セカンダリ被覆材のヤング率×セ
カンダリ被覆材の断面積)に比例するという関係を踏ま
え、図4を参照すると、ヤング率が異なるセカンダリ被
覆材に対しても、被覆材の厚みを適宣あわせることによ
り、被覆除去力の規格(1.20N)を満たす光ファイ
バ素線を線引きすることができ、所望の被覆除去力を有
する光ファイバ素線を得ることができる。
【0018】また、図4より、上記の比例関係は、次の
式として表すことができ、
【数4】 式中、bの値は、0.07〜0.22の範囲であり、図
4で直線で示される式ではbの値は0.135であっ
た。
【0019】次に、本発明の被覆除去力推算法により異
なるヤング率を有するセカンダリ被覆材を用いて被覆の
厚みを決定し、その厚みの被覆とすることで、被覆除去
力を制御できることを示す。
【0020】すなわち、3種類のセカンダリ被覆材A、
B、Cを使用して線引きを行った。それぞれのセカンダ
リ被覆材のヤング率は被覆材Bを中心として、被覆材A
はやや大きく、被覆材Cはやや小さいものであった。こ
のセカンダリ被覆材のヤング率を用い、被覆除去力が
1.3Nとなるように上述の関係式を用いて、セカンダ
リ被覆材の断面積を求め、この断面積から被覆材の膜厚
を求めて線引きしたところ、表1に示すような結果が得
られた。なお、表中の「被膜厚」は、本発明の推算法に
より推算した値であり、「被覆除去力」は被覆材の被膜
厚が推算値となるように線引きして得られた光ファイバ
素線の被膜除去力の実測値である。また、光ファイバの
素線のセカンダリ被覆材の膜厚を測定したところ、目標
とした推算値と同一の膜厚であった。
【0021】
【表1】 表1によると、異なるヤング率を有する被覆材に対し
て、被覆材の断面積、すなわち膜厚を変えることによ
り、同一の被覆除去力を有する光ファイバ素線が得られ
たことがわかる。
【0022】
【発明の効果】本発明によると、被覆材のヤング率と被
覆材の断面積とから、光ファイバ素線の被覆除去力を推
算することができ、従って、光ファイバ素線を線引きす
る場合に、異なるヤング率を有する被覆材を用いても、
あるいは、ヤング率が変化したような場合であっても、
それに応じて被覆材の膜厚を調整することにより、所望
の被覆除去力(例えば、規格値など)を有する光ファイ
バ素線が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】被覆除去力の低いサンプルに紫外線照射を行っ
た場合の、紫外線照射量と被覆除去力またはヤング率と
の関係を示すグラフである。図中、プロット「◆」は被
覆除去力を示し(左側縦軸)、プロット「■」はセカン
ダリ被覆材のヤング率を示す(右側縦軸)。
【図2】被覆除去力が高いサンプルに紫外線照射を行っ
た場合の、紫外線照射前後の被覆除去力の変化を示すグ
ラフであり、参照として、被覆除去力が低いサンプルの
場合についても、あわせて示した。
【図3】セカンダリ被覆層の膜厚に対する被覆除去力の
関係を示すグラフである。
【図4】セカンダリ被覆材のヤング率とセカンダリ被覆
材の断面積との積[セカンダリ被覆材のヤング率×セカ
ンダリ被覆材の断面積]に対する被覆除去力の関係を示
すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 圭二 千葉県佐倉市六崎1440 株式会社フジクラ 佐倉事業所内 Fターム(参考) 2H038 CA01 2H050 AB03 BB02 BB33 BC03 BD07 4G060 AC00

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス系光ファイバと、その上に被覆さ
    れたプライマリ被覆材と、さらにプライマリ被覆材の上
    に被覆されたセカンダリ被覆材とから構成される光ファ
    イバ素線、またはガラス系光ファイバと、その上に被覆
    されたセカンダリ被覆材とから構成される光ファイバ素
    線の被覆除去力を推算する方法であって、光ファイバの
    素線被覆除去力を、被覆除去力がセカンダリ被覆材の破
    断強度とセカンダリ被覆材の断面積との積に比例すると
    いう関係を用いて推算する光ファイバ素線の被覆除去力
    の推算方法。
  2. 【請求項2】 ガラス系光ファイバと、その上に被覆さ
    れたプライマリ被覆材と、さらにプライマリ被覆材の上
    に被覆されたセカンダリ被覆材とから構成される光ファ
    イバ素線、またはガラス系光ファイバと、その上に被覆
    されたセカンダリ被覆材とから構成される光ファイバ素
    線の被覆除去力を推算する方法であって、光ファイバの
    素線被覆除去力を、被覆除去力がセカンダリ被覆材のヤ
    ング率とセカンダリ被覆材の断面積との積に比例すると
    いう関係を用いて推算する光ファイバ素線の被覆除去力
    の推算方法。
  3. 【請求項3】 ガラス系光ファイバと、その上に被覆さ
    れたプライマリ被覆材と、さらにプライマリ被覆材の上
    に被覆されたセカンダリ被覆材とから構成される光ファ
    イバ素線、またはガラス系光ファイバと、その上に被覆
    されたセカンダリ被覆材とから構成される光ファイバ素
    線の被覆除去力を推算する方法であって、光ファイバの
    素線被覆除去力が次の関係式: 【数1】 (ただし、bの値は、0.07〜0.22である)に従
    い推算される光ファイバ素線の被覆除去力の推算方法。
  4. 【請求項4】 ガラス系光ファイバと、その上に被覆さ
    れたプライマリ被覆材と、さらにプライマリ被覆材の上
    に被覆されたセカンダリ被覆材とから構成される光ファ
    イバ素線、またはガラス系光ファイバと、その上に被覆
    されたセカンダリ被覆材とから構成される光ファイバ素
    線において、所望の光ファイバ素線被覆除去力を有する
    光ファイバ素線のセカンダリ被覆材の膜厚を、セカンダ
    リ被覆材の硬化後の既知のヤング率から、請求項2また
    は請求項3に記載の推算方法を用いて決定する、光ファ
    イバ素線のセカンダリ被覆材の膜厚の決定方法。
  5. 【請求項5】 ガラス系光ファイバと、その上に被覆さ
    れたプライマリ被覆材と、さらにプライマリ被覆材の上
    に被覆されたセカンダリ被覆材とから構成される光ファ
    イバ素線、またはガラス系光ファイバと、その上に被覆
    されたセカンダリ被覆材とから構成される光ファイバ素
    線であって、請求項4記載の方法により決定されたセカ
    ンダリ被覆材の膜厚を有する光ファイバ素線。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005101081A1 (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Hitachi Cable, Ltd. 光ファイバテープユニット及び光ファイバケーブル
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