JP3303460B2 - Glass fiber for optical transmission and method of manufacturing the same - Google Patents
Glass fiber for optical transmission and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光通信等に利用される光
伝送用ガラスファイバに関し、詳しくは特に優れた側圧
特性および伝送特性を有する光伝送用ガラスファイバに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission glass fiber used for optical communication and the like, and more particularly to an optical transmission glass fiber having excellent lateral pressure characteristics and transmission characteristics.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光伝送用ガラスファイバは線引されたま
までの状態では機械的強度や伝送特性を維持していく上
で問題がある。すなわち、光ファイバに外力によってマ
イクロベンディングと呼ばれる曲げが加わると、光伝送
特性が劣化する。そこで、ガラスファイバ外周に高分子
材料の被覆を設けて機械的強度と耐マイクロベンディン
グ性を向上させる。この耐マイクロベンディング特性を
一般に側圧特性と呼んでいる。上記被覆は一般に２層構
造が主流で、内層としては比較的柔らかい緩衝層が、更
にその外周には硬い保護層が施されている。そしてその
被覆材料としては、高速硬化が実現でき、生産性に優れ
る紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂とも略称する）が用いら
れている。図２に光ファイバを線引後ＵＶ樹脂被覆をタ
ンデムに形成する一連の装置構成を示す。図２において
線引炉５において加熱溶融された光ファイバ母材４を線
引してガラス光ファイバ１とし、直ちに樹脂塗布装置６
で内層被覆用の樹脂（組成物）を塗布され続いて紫外線
照射装置９にて該被覆層を硬化させる。更に樹脂塗布装
置６′と紫外線照射装置９′に導入されて外層被覆層を
形成した後、樹脂被覆光ファイバ１１を巻取機１２にて
巻き取る。なお７は紫外線照射ランプ、８は筒状体、１
０は反射鏡を示す。また、図示は省略したが内層被覆用
樹脂と外層被覆用樹脂をガラス光ファイバの外周に同時
に塗布して被覆層を形成し続いて両層を紫外線照射によ
り硬化させる二層同時塗布硬化方法によっても複層被覆
を有する光伝送用ガラスファイバを製造できる。今後更
に光ケーブルの高密度化を図る上で、ファイバ被覆の薄
膜化が要求されるが、被覆の薄膜化は側圧特性を維持し
ていく上では大きな障害となる。この背反する要求を両
立させる対策として、例えば特開昭６３−１６８６１０
号公報にはガラスファイバと被覆層間に空隙のような応
力緩和層を設けることが提案されている。2. Description of the Related Art A glass fiber for optical transmission has a problem in maintaining mechanical strength and transmission characteristics while being drawn. That is, when bending called microbending is applied to the optical fiber by an external force, the optical transmission characteristics deteriorate. Therefore, a coating of a polymer material is provided on the outer periphery of the glass fiber to improve mechanical strength and microbending resistance. This anti-bending characteristic is generally called lateral pressure characteristic. The above coating generally has a two-layer structure in which a relatively soft buffer layer is provided as an inner layer, and a hard protective layer is provided on the outer periphery. As the coating material, an ultraviolet curable resin (abbreviated as UV resin) which can realize high-speed curing and has excellent productivity is used. FIG. 2 shows a series of apparatus configuration for forming a UV resin coating in tandem after drawing an optical fiber. In FIG. 2, the optical fiber preform 4 heated and melted in the drawing furnace 5 is drawn into the glass optical fiber 1, and the resin coating device 6 is immediately turned on.
Then, the resin (composition) for coating the inner layer is applied, and then the coating layer is cured by the ultraviolet irradiation device 9. Further, the resin-coated optical fiber 11 is introduced into a resin coating device 6 ′ and an ultraviolet irradiation device 9 ′ to form an outer coating layer. 7 is an ultraviolet irradiation lamp, 8 is a cylindrical body, 1
0 indicates a reflecting mirror. Although not shown, a two-layer simultaneous coating and curing method in which an inner layer coating resin and an outer layer coating resin are simultaneously applied to the outer periphery of the glass optical fiber to form a coating layer, and then both layers are cured by ultraviolet irradiation is also used. A glass fiber for optical transmission having a multilayer coating can be manufactured. In the future, in order to further increase the density of optical cables, it is required to reduce the thickness of the fiber coating. However, the reduction in the thickness of the coating is a major obstacle in maintaining the lateral pressure characteristics. As a countermeasure for satisfying this conflicting demand, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-168610
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163840 proposes to provide a stress relaxation layer such as an air gap between a glass fiber and a coating layer.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
提案される方法のように空隙を存在させるとガラスと被
覆層との密着力が低下する場合があることがわかった。
ガラスと被覆の密着力がなくなると、例えばガラスが被
覆から突出したり、コネクター内でガラスが破損したり
する。また、例えば文献（1992 IWCS Proceeding p.428
〜434, " Designand qualification of optical fiber
coating for ribbon fiber " ）に報告されているよう
に、このようなファイバをテープ心線に用いた場合には
ガラスファイバがちょっとしたことで移動してファイバ
間距離等がバラバラになり（ガラスファイバ間のいわゆ
る「不揃い」）、一括融着接続ができなくなる、という
問題が生じる。本発明はこのような問題を解消した新規
な被覆層構造を開発し、側圧特性および伝送特性が共に
優れた光伝送用ガラスファイバを提供しようとするもの
である。However, it has been found that the presence of voids, as in the method proposed in the above publication, may reduce the adhesion between the glass and the coating layer.
Loss of adhesion between the glass and the coating may, for example, cause the glass to protrude from the coating or break the glass in the connector. Also, for example, in the literature (1992 IWCS Proceeding p.428
~ 434, "Designand qualification of optical fiber
As reported in "coating for ribbon fiber"), when such a fiber is used for a tape core fiber, the distance between the fibers becomes different due to the slight movement of the glass fiber (the distance between the glass fibers). This causes a problem that batch fusion splicing cannot be performed. The present invention is to develop a novel coating layer structure that solves such a problem, and to provide a glass fiber for optical transmission excellent in both lateral pressure characteristics and transmission characteristics.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第一は、ガラスファイバ外周に少なくとも２層以上
の被覆を有してなる光伝送用ガラスファイバにおいて、
ガラスファイバ側最内層被覆とガラスファイバの間に空
隙を有し、断面における該空隙部分のガラスファイバ外
周方向長さがガラスファイバ外周長さの１０〜５０％で
あり、かつ上記ガラスファイバ側最内層の偏肉率が５〜
２５％であることを特徴とする光伝送用ガラスファイバ
に関する。本発明において、上記空隙はガラスファイバ
側最内層被覆として揮発性または移行性未ゲル成分を５
〜２０重量％含有するものを被覆することによりガラス
と該最内層被覆の間に生じるようにされたものであるこ
とが特に好ましい。また本発明の第二は、ガラスファイ
バ外周に２層以上の被覆を形成するにあたり、被覆の最
内層は樹脂または樹脂組成物を塗布後硬化させて硬化直
後の該最内層中の揮発性または移行性未ゲル成分を５〜
２０重量％含有するように形成し、該最内層の形成と同
時にあるいは最内層の形成に続いて第二層目以降の被覆
を形成しておき、かつ被覆用の樹脂または樹脂組成物の
塗布をガラスファイバの位置をダイス中心からはずして
行なうあるいは偏心ダイスにより行なうことにより被覆
層を偏肉させておくことにより、その後の該最内層の体
積変化により該最内層とガラスファイバとの間に空隙を
制御して発生させて、断面における該空隙部分のガラス
ファイバ外周方向長さがガラスファイバ外周長さの１０
〜５０％とすることを特徴とする光伝送用ガラスファイ
バの製造方法に関する。Means for Solving the Problems A first aspect of the present invention to solve the above-mentioned problems is a glass fiber for optical transmission comprising at least two coatings on the outer periphery of a glass fiber.
Between glass fiber side innermost layer coating and the glass fiber has voids, <br/> Oh Ri with 10-50% glass fiber outer circumferential direction length of the glass fiber outer peripheral length of the voids portion of the cross section, and the The thickness deviation rate of the innermost layer on the glass fiber side is 5
The present invention relates to a glass fiber for optical transmission characterized by being 25% . In the present invention, the above-mentioned void is formed by a volatile or migrating non-gel component as the innermost coating on the glass fiber side.
It is particularly preferred that the innermost layer is formed between the glass and the innermost layer by coating a layer containing about 20% by weight. In the second aspect of the present invention, when forming two or more coatings on the outer periphery of the glass fiber, the innermost layer of the coating is cured after application of a resin or a resin composition, and the volatility or migration in the innermost layer immediately after the curing. 5 to 5 non-gel components
20% by weight, and the second and subsequent coatings are formed simultaneously with or after the formation of the innermost layer, and the resin or resin composition for coating is formed .
Remove the glass fiber from the center of the die
Coating by performing or by using an eccentric die
By keeping the layer uneven, a volume change between the innermost layer and the glass fiber is caused by a subsequent volume change of the innermost layer.
Controlled to by generating, 10 glass fiber outer peripheral direction length of the voids portion in cross section of the glass fiber outer peripheral length
It relates to a method for producing a glass fiber for transmission optical transmission, characterized by a 50%.
【０００５】[0005]
【作用】本発明者はガラスと被覆層の間の空隙発生をガ
ラス外周の１０〜５０％の範囲内として、残りは被覆層
と密着力を維持させることにより応力緩衝性と密着性を
両立できると考えついた。そしてその手法として、硬化
直後に最内層が移行性、揮発性未ゲル成分を一定量含有
するものとすることによりその後最内層に起こる体積変
化、すなわち体積減少あるいは膨潤を利用し、さらには
被覆層を故意に偏肉させて空隙が均一に発生するのを防
ぎ、その偏肉率を５〜２５％にすることにより、常にガ
ラス外周の５０％以内でのみ発生するようにできること
を見出し、本発明に至った。The inventor of the present invention sets the gap between the glass and the coating layer within the range of 10 to 50% of the outer periphery of the glass, and maintains the adhesion between the glass and the coating layer. I thought. As a technique, the innermost layer immediately after curing is made to contain a certain amount of migrating, volatile ungelling component, and then the volume change occurring in the innermost layer, that is, the volume reduction or swelling is utilized. The present inventors have found that it is possible to prevent the uniform generation of voids by intentionally causing the thickness to be uneven, and to set the thickness unevenness ratio to 5 to 25% so that the gap can always be generated only within 50% of the outer periphery of the glass. Reached.
【０００６】図１を用いて本発明を具体的に説明する。
上記の「空隙がガラス外周の１０〜５０％の範囲内で発
生」とは、光伝送用ガラスファイバの断面においてガラ
スファイバの全外周長さをＬ0 とし、該ガラスファイバ
と最内層との間で空隙が発生している部分のガラス外周
方向長さをＬとするとき、 １０≦〔Ｌ／Ｌ0 〕×１００ ≦５０（％） であることを意味する。５０％を超える空隙が発生する
と、ガラスと被覆の間の密着力が低下し、前記したガラ
スの突き出しやテープ心線での接続不良を起こす。また
１０％未満の空隙ではガラスと被覆樹脂層間で期待され
た応力緩衝層として機能しなくなる。従って本発明にお
ける空隙は好ましくは１０〜５０％より好ましくは２０
〜４０％とするThe present invention will be specifically described with reference to FIG.
The above-mentioned "voids are generated within the range of 10 to 50% of the outer periphery of the glass" means that the entire outer peripheral length of the glass fiber in the cross section of the glass fiber for light transmission is L0, and the gap between the glass fiber and the innermost layer Assuming that the length in the glass outer peripheral direction of the portion where the voids are generated is L, it means that 10 ≦ [L / L0] × 100 ≦ 50 (%). When a gap exceeding 50% is generated, the adhesion between the glass and the coating is reduced, and the above-described protrusion of the glass and poor connection at the tape core wire are caused. On the other hand, if the gap is less than 10%, it will not function as a stress buffer layer expected between the glass and the coating resin layer. Therefore, the voids in the present invention are preferably 10-50%, more preferably 20%.
~ 40%
【０００７】本発明の空隙がガラス外周で１０〜５０％
発生している被覆ファイバを得るには、まず最内層被覆
用の樹脂または樹脂組成物として、塗布後硬化させた直
後での揮発性または移行性未ゲル成分含有量（未ゲル分
率）が５〜２０％であるような樹脂または樹脂組成物を
用いて最内層を形成する。ここで、本発明における揮発
性または移行性未ゲル成分とは、液状樹脂組成物が硬化
反応により固化する最外周、樹脂骨格に取り込まれない
低分子量化合物を意味する。未ゲル成分が５％未満では
空隙の発生が本発明範囲に入らないし、また２０％を超
えると樹脂の硬化が不十分となり、樹脂の弾性率や伸び
等の機械的強度を維持できず、最悪の場合には光伝送用
ガラスファイバに重大な欠陥を生じさせてしまう。未ゲ
ル成分のとりわけ好ましい範囲は７〜１５％である。被
覆層の未ゲル分率の測定は、光伝送用ガラスファイバ被
覆を６０℃のメチルエチルケトン溶剤に１６時間浸漬
し、いわゆる未ゲル成分を溶剤抽出し、取り出した後に
試料被覆重量（Ｗ）を測定する。試料の初期重量をＷ0
とするとき、未ゲル分は次式で示される。 未ゲル分率＝〔（Ｗ0 −Ｗ）／Ｗ0 〕×１００（％）[0007] The void of the present invention is 10 to 50% at the outer periphery of the glass.
In order to obtain the generated coated fiber, the volatile or migrating non-gel component content (non-gel fraction) immediately after curing after application is 5 as a resin or resin composition for coating the innermost layer. The innermost layer is formed by using a resin or a resin composition having a content of about 20%. Here, the volatile or migrating non-gel component in the present invention means a low molecular weight compound which is not taken into a resin skeleton on the outermost periphery where the liquid resin composition is solidified by a curing reaction. If the non-gel component is less than 5%, the generation of voids does not fall within the range of the present invention, and if it exceeds 20%, the curing of the resin becomes insufficient, and the mechanical strength such as elastic modulus and elongation of the resin cannot be maintained. In this case, a serious defect occurs in the glass fiber for optical transmission. A particularly preferred range for the ungelled component is 7-15%. The non-gel fraction of the coating layer is measured by immersing the glass fiber coating for light transmission in a methyl ethyl ketone solvent at 60 ° C. for 16 hours, extracting the so-called non-gel component with a solvent, and taking out the sample, and then measuring the sample coating weight (W). . Set the initial weight of the sample to W0
In this case, the non-gel content is represented by the following equation. Non-gel fraction = [(W0-W) / W0] .times.100 (%)
【０００８】また、本発明では被覆層を均一な厚さとせ
ずに故意に５〜２５％の範囲内で偏肉させることにより
空隙がガラスファイバ外周の最内層との間に均一に発生
してしまうことを防止でき、〔Ｌ／Ｌ0 〕を１０〜５０
％とすることができる。本発明にいう「偏肉率」とは、
図３に示すように各部位の最大被覆厚をｔ1 、最小被覆
厚をｔ2 とするとき、 偏肉率＝〔（ｔ1 −ｔ2 ）／ｔ1 〕×１００（％） で定義される。本発明において、偏肉率が５％未満であ
ると均一に空隙が発生してしまい、また５０％以内の空
隙に制御することが困難になる。また偏肉率が２５％を
超えると内層あるいは外層に極端に薄い部分が生じ、伝
送特性やガラス強度に悪影響を及ぼす。Further, in the present invention, the thickness of the coating layer is deliberately deviated within the range of 5 to 25% without having a uniform thickness, so that a gap is uniformly generated between the coating layer and the innermost layer on the outer periphery of the glass fiber. Can be prevented, and [L / L0] is set to 10 to 50.
%. The "uneven thickness ratio" in the present invention,
As shown in FIG. 3, when the maximum coating thickness of each part is t1 and the minimum coating thickness is t2, the thickness deviation rate is defined by [(t1 -t2) / t1] .times.100 (%). In the present invention, if the uneven thickness ratio is less than 5%, voids are uniformly generated, and it is difficult to control the voids to be within 50%. If the thickness deviation exceeds 25%, an extremely thin portion is formed in the inner layer or the outer layer, which adversely affects the transmission characteristics and the glass strength.
【０００９】このような構造にすることによる作用を更
に詳細に説明する。図２に示すような線引装置で線引さ
れたガラスファイバに、揮発性や移行性を有する光開始
剤や光重合性モノマーあるいは比較的低分子量オイル等
を混合した軟質樹脂を最内層として塗布、硬化し、さら
にその上層に保護層としてより硬質の樹脂を塗布硬化さ
せる。その際、故意に被覆を偏肉させるために、各々の
樹脂塗布装置をガラス母材（ガラスファイバ）の中心か
らずらした位置に配置したり、塗布装置のダイスを非円
にする方法により、本発明の構造の被覆ガラスファイバ
が得られる。すなわち、最内層に含まれる未ゲル成分
が、上層に移行し揮発すると最内層の体積減少が生じ
る。この場合、有機層である最内層の両側の層に対する
接着性を比較すると、内側は無機物のガラスであり、他
方の外層は最内層同様に有機層であるため、前者のガラ
スとの接着性の方が圧倒的に低いため、ガラスと最内層
との間に優先的に隙間が発生する。その際、各層が周方
向に厚みが異なるため、空隙の生じる場所に偏りがで
き、一旦空隙が生じると、その位置を中心に空隙は広が
る。ところで、空隙発生の原動力は、最内層部の体積減
少あるいは外層部の膨潤力のいずれであっても、現象と
しては元来密着していたガラスとの界面に部分的な剥離
が生じることになる。このことから推測して一旦剥離が
生じると、その残留応力は剥離した部分から開放され、
密着して残っている部分までをこれ以上入りする応力で
はなくなる。これを「空隙発生による樹脂の（応力）緩
和」と呼び、この樹脂の緩和により空隙の拡大は止ま
る。そして、本発明に限定した条件つまり偏肉率を５〜
２５％とすることにより本発明のガラス外周の１０〜５
０％の範囲内の空隙に抑えることが可能である。また、
空隙発生のメカニズムは前記したように最内層の体積減
少以外に、最内層の移行性未ゲル成分が外層に移行し、
該外層が未ゲル成分によって膨潤し、この膨潤の際に該
外層は最内層をガラスから剥離させるように外側に広が
ることが挙げられる。最内層と比較して外層のヤング率
は通常２〜３桁大きいためこの剥離の力は大きい。従っ
て、外層が偏肉しているとその膨潤力が偏在し、剥離が
生じ易くなる領域が存在することになる。よって、３層
以上の被覆層構造の場合、最内層以外に偏肉しているこ
とが好ましい層は最内層に接する層であると言える。The operation of such a structure will be described in more detail. As a glass fiber drawn by a drawing device as shown in FIG. 2, a soft resin mixed with a photoinitiator having volatility or migration, a photopolymerizable monomer, or a relatively low molecular weight oil is applied as an innermost layer. Then, a harder resin is applied thereon as a protective layer and cured. At this time, in order to deliberately deviate the thickness of the coating, each resin coating device is disposed at a position shifted from the center of the glass base material (glass fiber), or the die of the coating device is made a non-circular shape. A coated glass fiber of the structure according to the invention is obtained. That is, when the ungelled component contained in the innermost layer moves to the upper layer and volatilizes, the volume of the innermost layer is reduced. In this case, comparing the adhesiveness to the layers on both sides of the innermost layer, which is an organic layer, the inner side is an inorganic glass and the other outer layer is an organic layer like the innermost layer. The gap is preferentially lower, so that a gap is preferentially generated between the glass and the innermost layer. At this time, since the thickness of each layer is different in the circumferential direction, the location where the gap is generated is biased, and once the gap is formed, the gap is expanded around the position. By the way, even if the driving force of the void generation is either the volume reduction of the innermost layer or the swelling force of the outer layer, the phenomenon is that partial exfoliation occurs at the interface with the glass originally adhered. . From this, once delamination occurs, the residual stress is released from the delaminated part,
It is no longer the stress that enters the portion remaining in close contact. This is called “relaxation of resin (stress) due to the generation of voids”, and the relaxation of the resin stops the expansion of the voids. And the condition limited to the present invention, that is, the uneven thickness ratio is 5 to 5
By setting the content to 25%, the outer periphery of the glass of the present invention is 10 to 5%.
It is possible to suppress the voids within the range of 0%. Also,
The mechanism of void generation is as described above, in addition to the decrease in the volume of the innermost layer, the migrating non-gel component of the innermost layer migrates to the outer layer,
The outer layer swells due to the non-gel component, and upon swelling, the outer layer spreads outward so as to peel off the innermost layer from the glass. Since the Young's modulus of the outer layer is usually two to three orders of magnitude larger than that of the innermost layer, this peeling force is large. Therefore, when the outer layer is uneven in thickness, the swelling force is unevenly distributed, and there is a region where peeling is likely to occur. Therefore, in the case of a coating layer structure of three or more layers, it can be said that a layer that is preferably uneven in thickness other than the innermost layer is a layer in contact with the innermost layer.
【００１０】本発明のこのような被覆構造に適した最内
層の被覆樹脂または樹脂組成物に用いる樹脂としては、
紫外線硬化型樹脂が好ましく、例えばウレタンアクリレ
ート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、シリコンアクリ
レート樹脂、ブタジエン系アクリレート樹脂等が挙げら
れる。また該樹脂または樹脂組成物のヤング率は０．０
５〜０．２０kg／mm2 であることが好ましい。The resin used in the innermost layer coating resin or resin composition suitable for such a coating structure of the present invention includes:
An ultraviolet curable resin is preferable, and examples thereof include a urethane acrylate resin, an epoxy acrylate resin, a silicon acrylate resin, and a butadiene acrylate resin. The Young's modulus of the resin or resin composition is 0.0
It is preferably from 5 to 0.20 kg / mm 2 .
【００１１】本発明の最内層の被覆樹脂または樹脂組成
物に含有させておく未ゲル成分としてはとしては、例え
ばアセトフェノン系、ベンジルケタール系等の光開始
剤、例えばＮ−ビニルピロリドン、ジメチルアクリルア
ミド、テトラエチレングリコールジアクリレート等の光
重合性モノマー、例えばシリコンオイル、鉱油等の分子
量５０００以下の低分子量のオイル等が挙げられる。最
内層の厚さは１０〜５０μｍ程度が一般的である。Examples of the non-gel component contained in the coating resin or resin composition of the innermost layer of the present invention include acetophenone-based and benzyl ketal-based photoinitiators such as N-vinylpyrrolidone, dimethylacrylamide, and the like. Examples thereof include photopolymerizable monomers such as tetraethylene glycol diacrylate, and low-molecular-weight oils having a molecular weight of 5,000 or less, such as silicon oil and mineral oil. The thickness of the innermost layer is generally about 10 to 50 μm.
【００１２】外周の保護被覆層の被覆樹脂または樹脂組
成物に用いる樹脂としては、紫外線硬化型樹脂が好まし
く、例えばウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリ
レート樹脂、シリコンアクリレート樹脂、ブタジエン系
アクリレート樹脂等が挙げられる。また該樹脂または樹
脂組成物のヤング率は１０〜２００kg／mm2 であること
が好ましい。外層の厚さは１０〜５０μｍ程度が一般的
である。As the resin used for the coating resin or the resin composition of the outer protective coating layer, an ultraviolet curable resin is preferable, and examples thereof include urethane acrylate resin, epoxy acrylate resin, silicon acrylate resin, and butadiene acrylate resin. The resin or the resin composition preferably has a Young's modulus of 10 to 200 kg / mm 2 . The thickness of the outer layer is generally about 10 to 50 μm.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 〔実施例１〜３および比較例１〜３〕図２に示す線引装
置を用いて光ファイバ母材１を線引炉５で線引してガラ
ス光ファイバ１とし、該ガラス光ファイバ１を樹脂塗布
装置６により被覆を施した。その後紫外線照射装置９に
より該被覆樹脂を硬化させて光伝送用ガラスファイバを
得る。このとき内層２には、硬化後に移行性、揮発性を
有する未ゲル成分が夫々６％または１０％となるヤング
率０．１kg/cm2の紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹
脂を用い、外層にはヤング率８０kg/cm2の紫外線硬化型
ウレタンアクリレート樹脂を用いて、内層が外径１９０
μｍ、外層が外径２５０μｍとなるように被覆した。そ
の際、各層の偏肉率を表１に示すように変化させた（実
施例１〜実施例３および比較例１）。線引より１日後の
空隙発生状況を顕微鏡により観察した。その結果も併せ
て表１に示す。また比較例２，比較例３として内層２に
硬化後の移行性、揮発性の未ゲル成分が４％となるヤン
グ率０．１kg/cm2の紫外線硬化型ウレタンアクリレート
樹脂を用いた他は実施例１と同様にして被覆を形成し
た。この比較例２のものには空隙は発生しなかった。EXAMPLES The present invention will be described below in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3 The optical fiber preform 1 was drawn in a drawing furnace 5 using the drawing apparatus shown in FIG. The coating was performed by the resin coating device 6. Thereafter, the coating resin is cured by an ultraviolet irradiation device 9 to obtain a glass fiber for light transmission. At this time, for the inner layer 2, a UV-curable urethane acrylate resin having a Young's modulus of 0.1 kg / cm 2 in which the non-gel component having migration and volatility after curing becomes 6% or 10%, respectively, is used. The inner layer has an outer diameter of 190 using a UV-curable urethane acrylate resin having a rate of 80 kg / cm 2.
μm, and the outer layer was coated so as to have an outer diameter of 250 μm. At that time, the thickness deviation rate of each layer was changed as shown in Table 1 (Examples 1 to 3 and Comparative Example 1). The state of void generation one day after the drawing was observed with a microscope. Table 1 also shows the results. Comparative Examples 2 and 3 were carried out except that the inner layer 2 was made of a UV-curable urethane acrylate resin having a Young's modulus of 0.1 kg / cm 2 and having a non-gelling and volatile component of 4% after curing. A coating was formed as in Example 1. No void was generated in this comparative example 2.
【００１４】[0014]
【表１】 [Table 1]
【００１５】以上の各被覆光ファイバについて側圧特性
の良否を調べた。本発明ではファイバ長：５ｋｍ、ボビ
ン胴径：２８０mmφ、張力１００ｇでボビンに巻き付
け、巻き付け後３０分以内に測定したときの伝送損失の
大小で判定した。なお、ガラスファイバはガラス外径１
２５μｍ、ＭＦＤが９．５μｍ、カットオフ波長１．２
μｍのシングルモードファイバである。測定結果を表２
に示すが、空隙発生のない比較例２のものでは１．５５
μｍにおける伝送損失０．４５ｄＢ／ｋｍと本発明の実
施例１，２と比べて非常に劣っていた。The quality of the lateral pressure characteristics of each coated optical fiber was examined. In the present invention, the fiber length was 5 km, the bobbin body diameter was 280 mmφ, the wire was wound around the bobbin with a tension of 100 g, and the transmission loss was measured within 30 minutes after the winding. Note that the glass fiber has a glass outer diameter of 1
25 μm, MFD 9.5 μm, cutoff wavelength 1.2
μm single mode fiber. Table 2 shows the measurement results.
As shown in FIG. 5, the value of Comparative Example 2 having no voids was 1.55.
The transmission loss at μm was 0.45 dB / km, which was extremely inferior to Examples 1 and 2 of the present invention.
【００１６】実施例１〜３および比較例１〜３の各被覆
光ファイバを用いて４心のテープ心線を製造し、一括融
着接続が可能か否かを調べた。その結果を表２にあわせ
て示すが、比較例２のものは不可であった。Using each of the coated optical fibers of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, a four-core optical fiber ribbon was manufactured, and it was examined whether or not batch fusion splicing was possible. The results are shown in Table 2, but those of Comparative Example 2 were unacceptable.
【００１７】[0017]
【表２】 [Table 2]
【００１８】上記の各実施例及び比較例では被覆を内層
から順次形成してゆくタンデム法による例を挙げたが、
本発明の光伝送用ガラスファイバは複層同時塗布硬化す
る方法によっても製造することができることは言うまで
もない。In each of the above Examples and Comparative Examples, an example was given of the tandem method in which the coating was formed sequentially from the inner layer.
It goes without saying that the glass fiber for optical transmission of the present invention can also be manufactured by a method of simultaneous coating and curing of multiple layers.
【００１９】以上説明したように、本発明の光伝送用ガ
ラスファイバは、伝送特性に優れしかもガラスと被覆と
の密着力が大幅に低下した際に生じる種々の問題点を同
時に解決でき、側圧特性、伝送特性ともに優れたもので
あり、産業上非常に有利である。As described above, the glass fiber for optical transmission according to the present invention has excellent transmission characteristics and can simultaneously solve various problems that occur when the adhesion between the glass and the coating is significantly reduced. In addition, it has excellent transmission characteristics and is industrially very advantageous.
【図１】は本発明の一実施態様を説明する概略断面図で
ある。FIG. 1 is a schematic sectional view illustrating an embodiment of the present invention.
【図２】は本発明および従来の被覆ガラス光ファイバ
（光伝送用ガラスファイバ）を製造する方法の概略説明
図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view of a method for producing the present invention and a conventional coated glass optical fiber (glass fiber for optical transmission).
【図３】は本発明における被覆の偏肉率を説明するため
の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the uneven thickness ratio of the coating in the present invention.
１ ガラス光ファイバ、 １′ 空隙、 ２ 内
層、 ３ 外層、４ 光ファイバ母材、 ５ 線引
炉、 ６ 樹脂塗布装置、 ６′ 樹脂塗布装置、
７ 紫外線ランプ、 ８ 筒状体、 ９ 紫外
線照射装置、９′ 紫外線照射装置、 １０ 反射
鏡、 １１ 樹脂被覆光ファイバ、 １２巻取機。1 glass optical fiber, 1 'void, 2 inner layer, 3 outer layer, 4 optical fiber preform, 5 wire drawing furnace, 6 resin coating device, 6' resin coating device,
7 ultraviolet lamp, 8 cylindrical body, 9 ultraviolet irradiation device, 9 ′ ultraviolet irradiation device, 10 reflecting mirror, 11 resin-coated optical fiber, 12 winding machine.
Claims (5)
上の被覆を有してなる光伝送用ガラスファイバにおい
て、ガラスファイバ側最内層被覆とガラスファイバの間
に空隙を有し、断面における該空隙部分のガラスファイ
バ外周方向長さがガラスファイバ外周長さの１０〜５０
％であり、かつ上記ガラスファイバ側最内層の偏肉率が
５〜２５％であることを特徴とする光伝送用ガラスファ
イバ。1. An optical transmission glass fiber having at least two or more coatings on the outer periphery of a glass fiber, wherein a gap is provided between the innermost coating on the glass fiber side and the glass fiber. The glass fiber outer circumferential length is 10 to 50 times the glass fiber outer circumferential length.
% Der is, and the glass fiber-side innermost layer of the wall thickness eccentricity is
Glass fiber for optical transmission characterized by being 5 to 25% .
として揮発性または移行性未ゲル成分を５〜２０重量％
含有するものを被覆することによりガラスファイバと該
最内層被覆の間に生じるようにされたものであることを
特徴とする請求項１記載の光伝送用ガラスファイバ。2. The above-mentioned void contains 5 to 20% by weight of a volatile or migrating non-gel component as an innermost coating on the glass fiber side.
2. The glass fiber for optical transmission according to claim 1, wherein the glass fiber is formed between the glass fiber and the innermost layer coating by coating the material containing the glass fiber.
覆の少なくとも１層の偏肉率が５〜２５％であることを
特徴とする請求項１または請求項２記載の光伝送用ガラ
スファイバ。3. The glass fiber for optical transmission according to claim 1, wherein the thickness deviation of at least one layer of the outer coating of the innermost layer on the glass fiber side is 5 to 25%.
または紫外線硬化型樹脂組成物からなることを特徴とす
る請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光伝送用
ガラスファイバ。4. The glass fiber for optical transmission according to claim 1, wherein the two or more coatings are made of an ultraviolet-curable resin or an ultraviolet-curable resin composition.
形成するにあたり、被覆の最内層は樹脂または樹脂組成
物を塗布後硬化させて硬化直後の該最内層中の揮発性ま
たは移行性未ゲル成分を５〜２０重量％含有するように
形成し、該最内層の形成と同時にあるいは最内層の形成
に続いて第二層目以降の被覆を形成しておき、かつ被覆
用の樹脂または樹脂組成物の塗布をガラスファイバの位
置をダイス中心からはずして行なうあるいは偏心ダイス
により行なうことにより被覆層を偏肉させておくことに
より、その後の該最内層の体積変化により該最内層とガ
ラスファイバとの間に空隙を制御して発生させて、断面
における該空隙部分のガラスファイバ外周方向長さがガ
ラスファイバ外周長さの１０〜５０％とすることを特徴
とする光伝送用ガラスファイバの製造方法。5. An outer periphery of a glass fiber having two or more coatings.
When forming, the innermost layer of the coating is resin or resin composition
The product is cured after application, and the volatile content in the innermost layer immediately after curing is reduced.
Or 5 to 20% by weight of a migrating non-gel component.
Forming the innermost layer simultaneously or simultaneously with forming the innermost layer
Next, a coating of the second layer and subsequent layers is formed, and
Of resin or resin composition for glass fiber
Set off the center of the die or eccentric die
To keep the coating layer uneven by
Then, the innermost layer and the innermost layer change due to a subsequent volume change of the innermost layer.
The gap is controlled and generated between the lath fiber and the cross section.
The length of the void portion in the outer peripheral direction of the glass fiber is
Manufacturing method of las fiber periphery length of 10-50% and to Rukoto characteristics and to Ruhikariden glass fiber feeding.
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|---|---|---|---|
| JP22454293A JP3303460B2 (en) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | Glass fiber for optical transmission and method of manufacturing the same |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777643A JPH0777643A (en) | 1995-03-20 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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