JPH03252326A - 光ファイバの自己支持性コイル並びにそれの製造法 - Google Patents

光ファイバの自己支持性コイル並びにそれの製造法

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JPH03252326A
JPH03252326A JP2304220A JP30422090A JPH03252326A JP H03252326 A JPH03252326 A JP H03252326A JP 2304220 A JP2304220 A JP 2304220A JP 30422090 A JP30422090 A JP 30422090A JP H03252326 A JPH03252326 A JP H03252326A
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coil
thermoplastic adhesive
spool
self
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Bryon J Cronk
ブリオン ジェイムス クロンク
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Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ファイバ、特にセンサ用光ファイバの輸送用
又は使用に便利な形態のパッケージに関する。
〔従来の技術〕
米国特許4,432.607 (Levy)に述べられ
テイルヨうに、“光ファイバは、繊維強度を保持するた
めと光損失を招く微小な湾曲を防ぐために保護コーティ
ングが必要である。このコーティングは、通常、繊維の
延伸の際に、コーティング材料を満たした槽中を繊維を
通過させ、適宜なサイズの出口から引き出して所望の厚
さのコーティング層を形成することによって付与される
。 この技術によって光ファイバに施与される材料の種
類には、紫外線硬化型、熱硬化型、溶剤ベース型並びに
ホットメルト型等が含まれる。” (第1欄、9〜22
行) このLevy特許は、充分な丈夫さ、磨耗抵抗、繊維接
着性、厚さを有するコーティングを、利用可能な時間と
スペース内で得ると共に、槽内での長い寿命を実現する
課題について検討している。これらの問題点は、ブロッ
ク共重合体をベースとするホットメルトコーテイング材
によって解決されると述べられている。
米国特許4,642,265 (Suzuki)には、
光通信用のガラス繊維は、通常、比較的低いヤング率の
樹脂の内層と比較的ヤング率の高い樹脂の外層とで保護
されているが、この内層は接続の際に除去することが困
難である旨述べられている。5uzuki特許はこの問
題に対して、熱可塑性樹脂材料で被覆された特別なシリ
コンの内層コーティングを提案している。
米国特許4,351.657 (Kimura et 
al、)は、光ファイバの延伸の際にこれに熱可塑性樹
脂のコーティングを行う高速度下で実施される特別な方
法を教示している。光ファイバの引っ張り強度を改善す
るために、熱可塑性コーティングの付与に先立ってシラ
ン結合剤が適用される。
上述の特許におけるような保護コーティングを有する光
ファイバは、通常はかなりの張力下にスプール上に均一
に巻かれて貯蔵や輸送に都合よくされている。光ファイ
バがジャイロ等のスプール上に巻かれて使用される場合
には、張力に起因する延伸が生じないよう緩く巻かれて
いる。緩く巻かれる際に、光ファイバは樹脂でコーティ
ングされ、これを紫外線照射に曝して急速に硬化するこ
とによって、隣接するコイル同士を結合して、取扱いの
際に繊維が滑り落ちたり、もつれたりしないように処理
されることが多い。得られたコイルは自己支持性を有し
、収縮スプール上に巻かれてコイルの両端のいずれから
でも繊維を引き出せるようになされ、コネクタ内に装着
されたり光エレクトロニクスシステムに接続されたりす
ることが可能である。この紫外線照射による硬化はコイ
ルの巻取りを非常に低速で行うことを要求し、光ファイ
バの損傷を防ぐためにその巻戻しも低速で行わなければ
ならなかった。
〔発明の概要〕
本発明は、通常の輸送の際に滑り落ちやもつれが起こら
ず、繊維のいずれの端からでも高速で巻き返しの可能な
光ファイバパッケージを提供することを目的とする。本
発明の光ファイバパッケージは、隣接する繊維を接着す
る脆い熱可塑性接着剤層で被覆された自己支持性コイル
を有する。
この自己支持性コイルは、樹脂層を担持した光ファイバ
をスプール上に巻取り、これを加熱して熱可塑性樹脂に
よって隣接する繊維同士を接着することによって形成さ
れる。スプールが収縮可能な場合には、これを取り外す
ことができる。なぜならば、このコイルは自己支持性を
有し、スプールが無くても取扱いや使用が可能だからで
ある。
多くの用途において、コイルはスプール上に巻かれたま
ま使用されるが、コイルを内側の端部から巻き返す場合
にはスプールを取り外した方がやり易い。
ここで“脆い”とは、熱可塑性接着剤が実質的な変形な
しに破壊することを意味する。この熱可塑性接着剤は2
0%以下の破壊伸長を有することが望ましい。熱可塑性
接着剤を含む材料の伸長については、Plastic、
  第8版(D、A、T、A、、 Inc、。
San Diego、 CA)に報告されている。この
ように熱可塑性接着剤が脆いので、光ファイバは自己支
持性コイルから高速で巻戻され、違うサイズのコイルに
巻き返されたりして任意の用途に用いられる。
このコイルは、光ファイバを加熱して脆い樹脂を粘着性
にして被覆される繊維に接触させたり、出来上がったコ
イルを加熱して脆い樹脂を溶融させたりして、自己支持
性にすることが可能である。
ここで“薄い”とは、脆い熱可塑性接着剤層の厚さが被
覆される光ファイバの直径の25%より大きくないこと
を意味する。この脆い熱可塑性接着剤層の厚さは、光フ
ァイバの直径の1〜5%の範囲にあることが望ましい。
この範囲より薄い場合には、無支持状態のコイルは取扱
いの際に潰れる可能性があり、逆に前記範囲より厚い場
合には、原料の無駄となる。
光ファイバのコイルが使用前に巻き返される場合、巻取
りが緊張状態で行われるならば、樹脂が溶融して自己支
持性コイルとなる必要はない。しかし、光ファイバが緩
く巻かれて無張力状態に維持されることが望ましい場合
には、脆い樹脂層が加熱されてコイルを自己支持性にな
し、滑り落ちやもつれを防ぐことが望ましい。その場合
、突然張力が加えられても、この張力は熱可塑性接着剤
が軟化していることによって繊維全体に伝達されて緩和
される。
本発明の光ファイバの自己支持性コイルが巻戻されずに
使用される場合、該コイルは緩く巻かれて直ちに自己支
持性となり、取扱いや輸送の際の滑り落ちやもつれを防
がれることが望ましい。本発明の光ファイバの自己支持
性コイルはその形で使用され、その両端から巻戻されて
コネクタ内に装着されたり、光エレクトロニクスシステ
ムに接続されたりして使用可能である。別のやり方とし
て、自己支持性コイルは、通信システムの据付は業者や
補修業者によって光ファイバの供給源として使用される
ことも可能である。脆い熱可塑性接着剤コーティングは
この光ファイバをいつでも粘着性にすることができ、単
にホットエアガンで加熱したり溶剤を付与することによ
って、トランシーバアセンブリ等の物体にこれを随時に
粘着させることができる。
この脆い熱可塑性接着剤層は、溶液、エマルジョン、メ
ルト等から連続的に施与される。メルトからのコーティ
ングによれば、光ファイバがスプールに巻かれた後に乾
燥や別の加熱工程よって接着剤を溶融することが不要に
なる。連続的に付与された接着剤層は、連続していても
よいし又は螺旋状のストリップや点線状のコーティング
等の不連続なものでもよい。
好適な外側コーティング用の脆い熱可塑性接着剤は、最
近光ファイバ産業において研磨・組み立て試料取付は用
ブロッキングワックスとして使用されているものが挙げ
られる。
〔実施例〕
第2図に示すように、光ファイバ10は、5uzuki
特許のように比較的低いヤング率を有する樹脂の内層コ
ーティングと比較的高いヤング率を有する樹脂の外層コ
ーティングとで被覆された保護樹脂層14を有するガラ
スコアクラツデイング12を具えている。第1図におい
て、光ファイバ10は供給リール16から巻戻され、槽
18を通って引き出され、槽内の溶液によって熱可塑性
接着剤の薄いコーティングを施される。このコーティン
グは薄いので溶剤は殆ど瞬時に揮発するが、この蒸発速
度はコーティングされた光ファイバをチューブ状オーブ
ン19を通過させることによって更に早められる。この
ようにしてコーティングは、スプール20上に均一に巻
き取られる前に硬化して、粘着性を無い脆い熱可塑性接
着剤層20となる。得られたコイル24はこれをオーブ
ン(図示しない)内で加熱することによって自己支持性
を有するものになされる。
第2図に示すように、この脆い熱可塑性接着剤層20は
、加熱されて溶融した後に隣接する繊維同士を結合する
。スプール20を取り外した後、コイル24の内側端部
と外側端部のいずれからでも引き出し可能となる。
第3図の顕微鏡写真は、熱可塑性接着剤層20が符号3
0の箇所で割れて、隣接する繊維から離れていることを
示している。この割れ目の両側のフィレッ)32.34
は鋭く割れて、各フィレットの熱可塑性接着剤の一部は
各光ファイバ及び隣接する繊維層上に残存している。
実施例1 本発明の自己支持性コイルが、直径200μmの二重樹
脂保護層によって被覆された直径80μmの珪質のコア
クラツデイングからなるガラス光ファイバを使用して製
造された。この保護層でコーティングされた繊維を、8
0m7のメタノール中に6.8gの脆い熱可塑性接着剤
(イリノイ州シカゴ市のHugh Courtwrig
ht製の熱可塑性セメント#7QC)を溶かした溶液を
入れた浸漬槽を通過させた。
供給スプールと巻取りスプールとの間の距離を2゜5m
に設定して溶剤を蒸発さ□せた。繊維は7m/分の速度
で溶液中を通過して巻取りスプールに引き取られた。
コーティングされた400mの長さの光ファイ分聞入れ
られた。オーブンから取り出して樹脂を冷却した後、ハ
ブは取り外され、自己支持性のコイルが作られた。この
コイルは、繰り返して取り扱われても糸層が剥がれるこ
とが無かった。光ファイバを被覆している脆い熱可塑性
接着剤の厚さは約5μmであった。
この芯の無いコイルの各端部は、繊維に損傷を与えるこ
となしに引き出し可能であった。所定長さの光ファイバ
が引き出されて他の収縮可能なハブに巻き取られ、11
5℃のオーブン中に5分間入れられた。ハブが取り外さ
れたが、得られたコっ張られた。次にコイルはハブ上に
押し戻され、115℃のオーブン中に5分間置かれ、再
び自己支持性のコイルが作られた。
実施例2 ポリテルペンとビニールトルエン並びにα−メチルスチ
レンとの共重合体とのブレンドであると称されているニ
二−ヨーク州ハックスピルのLlniversal P
hotonics、 Inc、、製の#30c、が熱可
塑性接着剤として使用された他は実施例1と同じやり方
で光ファイバの自己支持性コイルが製造された。ハブを
取り外して自己支持性コイルを形成した後、所定長さの
繊維が各端部から引き出されて、別の収縮可能なハブに
巻かれ、熱処理されて自己支持性コイルになされた。
実施例1の#70Cの熱可塑性接着剤は、Univer
saI PhotonicsによってHugh Cou
rtwright  のために特別に調製されたもので
あり、実施例2の#30Cと化学的に類似のものである
ことが判る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による自己支持性の光ファイバコイルの
製造方法を示す側面図、 第2図は第1図のコイルの拡大断面図、第3図は自己支
持性コイルから引き出された後の光ファイバの熱可塑性
接着剤層の顕微鏡写真である。 10・・・光ファイバ、 12・・・ガラスコアクラツデイング、14・・・保護
樹脂層、 16・・・供給リール、 18・・・槽、 19・・・オーブン、 20・・・脆い熱可塑性接着剤層、 22・・・巻取りスプール。 /()、y−Q 第、3図 手 続 補 正 書(方式) %式% 1、事件の表示 平成2年特許願第304220号 2、 発明の名称 光ファイバの自己支持性コイル並びに それの製造法 名称 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 4、代理人 住所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番10号6、
補正の対象 (1)願書の「出願人の代表者」の欄 (2)委任状 (3)明細書の「図面の簡単な説明(第3図の説明)J
の欄 (4)図面(第3図) 7、補正の内容 (1)<2)  別紙の通り (3)明細書第14頁第5〜7行目、図面の簡単な説明
の欄の「第3図は・−写真である Jを以下の通り補正
する。 r第3図は自己支持性コイルから引き出された後の光フ
ァイバの繊維の形状を示す熱可塑性接着側層の顕微鏡写
真である。」 (4)図面の浄書(内容に変更なし) 8、添付書類の目録 (1)訂正願書                 1
通(2)委任状及び訳文             各
1通(3)図面代用写真(第3図)         
 1通5、補正命令の日付 平成3年2月12日(発送臼)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光ファイバの隣接する繊維層同士を接着する脆い熱
    可塑性接着剤の薄い層を有し、巻芯を取り外された場合
    に、コイルの両端のいずれからでも光ファイバを引き出
    すことのできる自己支持性の光ファイバコイル。 2、スプール上に巻かれている請求項1に記載のコイル
    。 3、脆い熱可塑性接着剤層の厚さが光ファイバの直径の
    25%より大きくない請求項1に記載のコイル。 4、脆い熱可塑性接着剤層の厚さが光ファイバの直径の
    1〜5%の範囲にある請求項3に記載のコイル。 5、脆い熱可塑性接着剤層が、コイルから光ファイバが
    引き出される際に、第3図のように鋭く割れる請求項1
    に記載のコイル。 6、熱可塑性接着剤が20%より小さい破断伸長を有す
    る請求項1に記載のコイル。 7、脆い熱可塑性接着剤の薄い層によって被覆されて、
    巻芯が無くても自己支持性を有するコイル内に包み込ま
    れ、いずれの端からもコイル内から引き出し可能な光フ
    ァイバ。 8、a)脆い熱可塑性接着剤層を光ファイバに連続的に
    付与し、 b)該接着剤層を担持した光ファイバをスプール上に巻
    取り、 c)前記熱可塑性接着剤層を溶融して隣接する光ファイ
    バ同士を結合して自己支持性を有するコイルを形成する
    各ステップからなる自己支持性の光ファイバの製造方法
    。 9、前記スプールが収縮可能であり、且つ、該スプール
    を収縮させて取り外し、両端のいずれからも光ファイバ
    の引き出し可能な芯無しコイルを残すステップを含む請
    求項8に記載の方法。 10、前記スプールから所定長さの光ファイバを引き出
    し、これを第2のスプール上に巻取り、前記熱可塑性接
    着剤を溶融して第2スプール上のコイルの隣接する光フ
    ァイバ同士を結合し、これを自己支持性にする各ステッ
    プを含む請求項8に記載の方法。
JP2304220A 1989-11-13 1990-11-13 光ファイバの自己支持性コイル並びにそれの製造法 Pending JPH03252326A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US435351 1989-11-13
US07/435,351 US5179613A (en) 1989-11-13 1989-11-13 Self-supporting coil of optical fiber and method of forming the coil

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US (1) US5179613A (ja)
EP (1) EP0429238B1 (ja)
JP (1) JPH03252326A (ja)
CA (1) CA2029571A1 (ja)
DE (1) DE69011479T2 (ja)

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