JPH0410043B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

技術分野 本発明は強化被覆光フアイバに関するものであ
る。 従来技術 光フアイバは、例えば光通信伝送路として利用
する場合過酷な条件で使用されることが多いた
め、優れた機械的特性が要求され、しかも伝送損
失の小さいことが必要である。このため従来で
は、例えば第１図に示すようにコア及びクラツド
から成る光フアイバ１の外周面にプラスチツク製
の緩衝層２（一次被覆）を形成し、更に緩衝層２
の外周面に、熱可塑性樹脂より成る強化被覆層３
（二次被覆）を形成することにより強化被覆光フ
アイバを構成するようにしていた。しかしながら
このような構造の強化被覆光フアイバは、機械的
特性がそれ程よくない上、ガラスと樹脂との線膨
張係数が１桁から２桁異なるため温度変化により
光フアイバに大きなストレスがかかり、光フアイ
バを構成するガラスにマイクロペンデイングを生
じ伝送損失が大きくなることがあつた。 このようなことから最近において、第２図に示
すように緩衝層２の外周面に多数のローピンク状
態のガラス繊維４１を縦添えし、この繊維４１に
含浸させた熱硬化性樹脂４２を加熱手段により加
熱して強化被覆層４を形成することが行われてい
る。このようにして得られた強化被覆光フアイバ
は、ガラス繊維４１の線膨張係数が小さいことか
ら、ガラス繊維の含有割合を多くするにしたがつ
て強化被覆層４の線膨張係数が光フアイバ１の線
膨張係数に近似するようになり、このため相互の
膨張収縮差が小さくなるので温度変化により光フ
アイバ１に大きなストレスが生ずるおそれがな
い。しかしながら第２図に示す強化被覆光フアイ
バにおいては、この強化被覆層の線膨張係数を十
分に低下させるにはガラス繊維を相当多く用いな
ければならず、このため薄肉化が困難になつた
り、可撓性が損われるようになり、しかもガラス
繊維を多量に用いるため脆弱化して樹脂とガラス
繊維との界面剥離が生じたり樹脂にクラツクが生
じたりするおそれが多いという欠点があつた。更
にこのような欠点に加えて高い作業能率で生産を
行うことが困難であるという問題点もあつた。そ
の理由は、電気ヒータ等を有する加熱装置内に光
フアイバ及び樹脂を含浸したガラス繊維を通しそ
の樹脂を硬化させるようにして強化被覆光フアイ
バが生産されるが、熱硬化性樹脂は熱伝導率が悪
く且つガラス繊維も熱容量が大きいため、短時間
で樹脂を熱硬化させることが困難だからである。
その上製造装置についても長尺なガラス繊維の供
給装置、熱硬化用の加熱装置、或いは熱硬化性樹
脂の液槽等の装置を必要とし、製造装置が複雑で
且つ高価なものとなつていた。 発明の目的 本発明はこのような事情のもとになされたもの
であり、伝送特性を維持し、しかも薄肉構造とし
ながら可撓性に富み、引張強度が大きいという優
れた機械的特性を有し、その上高い能率で生産す
ることのできる強化被覆光フアイバを提供するこ
とを目的とするものである。 発明の概要 本発明は、ウイスカーと呼ばれる単結晶の微小
繊維を用い、緩衝層の外周面に、このウイスカー
を多数含有した熱可塑性樹脂より成る強化被覆層
を形成した点に特徴がある。 実施例 以下図面によつて本発明の実施例を説明する。
本発明の一実施例に係る強化被覆光フアイバは、
第３図に示すように光フアイバ１を被覆した緩衝
層２の外周面に強化被覆層５を設けて成り、この
強化被覆層５は、光フアイバ１の長さ方向に各々
配向した多数のウイスカー６を含有する熱可塑性
樹脂７により構成される。 ここでウイスカーとは単結晶の微小繊維であ
り、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、ポ
リオキシメチレン等より成る。ウイスカーを用い
るにあたつては、１種例えばチタン酸カリウムよ
り成るウイスカーのみを使用してもよいし、或い
は２種以上を組み合わせて例えばチタン酸カリウ
ムのウイスカー及び炭化珪素のウイスカーを組み
合わせて使用してもよいが、線膨張係数が、光フ
アイバを構成するガラスのそれに近いもの例えば
チタン酸カリウムやチツ化ケイ素等の無機物より
成るウイスカーを用いることがより好ましい。ウ
イスカーの一例として６チタン酸カリウム
（K₂O・6TiO₂）の白色針状結晶をあげると、こ
れは平均繊維長10〜20μm、繊維径0.2〜0.5μmと
いう微細なものであり、しかも樹脂との相溶性も
極めてよいものである。強化被覆層５におけるウ
イスカー６の含有割合は、十分な線膨張係数の低
下をねらうという点で２〜60重量％が好ましく、
10〜40重量％がより好ましい。そして強化被覆層
５の形成については、予め熱可塑性樹脂７にウイ
スカー６を練り込んでペレツト化したものを使用
し、これを緩衝層２の外周面に被覆していくこと
が、ウイスカーの散在の均一性や環境衛生上の問
題から好ましい。更に本発明ではウイスカー６を
光フアイバ１の長さ方向に配向することに限定さ
れるものではないが、ウイスカーを長さ方向に配
向させれば、強化被覆層の線膨張係数のより低下
につながるという点で好ましい。ウイスカー６を
光フアイバ１の長さ方向に配向した状態は、ウイ
スカーを含んだ樹脂を押し出し機により10倍程度
の引き落とし倍率で引き落とし押し出し被覆する
ことで容易に得られる。 前記熱可塑性樹脂７としては、ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等から
成り、線膨張係数の他に要求される特性に基づい
て適宜選択される。 次に本発明の具体例を、ウイスカーを含まない
ものと比較して説明する。 ＜具体例 １＞ 光フアイバに緩衝層を被覆して外径を0.4mmφ
とし、緩衝層の外周面に、６チタン酸カリウムの
ウイスカーを５重量％含有した熱可塑性のナイロ
ン１２を積層し、これを押し出し延伸率20倍で引
き落として強化被覆層を形成し、外径0.9mmφの
強化被覆光フアイバを得た。これを「光フアイバ
１」とする。 ＜具体例 ２＞ ６チタンン酸カリウムのウイスカーの含有率を
10重量％とした他は、具体例１と全く同様にして
同様の大きさの強化被覆光フアイバを得た。これ
を「光フアイバ２」とする。 ＜比較例＞ 上記のウイスカーをナイロン12に含有させなか
つた他は＜具体例１＞と全く同様にして同様の寸
法の強化被覆光フアイバを得た。これを「比較光
フアイバ」とする。 上記の光フアイバ１〜３を、引張強度、成形収
縮率、線膨張係数及び成形状態について調べた結
果を次表に示す。

【表】 この表からわかるように、樹脂にウイスカーを
含有させたものは、含有させないものに比べて、
引張強度が大きく、更に成形収縮率、線膨張係数
が小さい。また樹脂表面に荒れはなく、樹脂とウ
イスカーとの間にクラツクの原因となる界面剥離
も認められなかつた。 ここで本発明の強化被覆光フアイバを、長尺の
ガラス繊維を縦添えして用いた従来の強化被覆光
フアイバと、ガラスの微小繊維をウイスカーの代
りに用いた強化光フアイバとに対して比較して説
明すると、長尺のガラス繊維を縦添えして用いた
ものでは、長尺のガラス繊維の強化被覆層におけ
る含有割合が60〜80％でなければ線膨張係数の低
い強化被覆層を得られなかつたが、本発明におい
ては、ガラス繊維の縦添えをせずに強化被覆層の
線膨張係数を低下できるということから従来のも
のと比較して可塑性に富み、また強化被覆層の肉
厚を小さくすることもできる。 またガラスの微小繊維を用いた場合では強化被
覆層の表面荒れが問題となり、特に薄肉化のとき
大きな問題となつてくるが、ウイスカーはガラス
の微小繊維に比べてサイズが1/50〜1/100と小さ
いため成形時の表面荒れはない。また引張強度を
比較してみてもウイスカーを用いた強化被覆層の
方が大きな引張強度を得ることができる。 また本発明では、第４図に示すように光フアイ
バ１の外周面に緩衝層２を形成したものを２つ並
べ、これらの外周面に前記強化被覆層５を形成し
て２本の光フアイバ１を一体化するようにしても
よく、或いはまた第５図に示すように２本の光フ
アイバ１の外周面に、これらが一体化するよう緩
衝層２を形成し、この緩衝層２の外周面に前記強
化被覆層５を形成するようにしてもよい。 発明の効果 以上のように本発明によれば強化被覆層に単結
晶の微小繊維であるウイスカーを用いているた
め、強化被覆層の線膨張係数が小さくなつて温度
変化による光フアイバのストレスを抑えることが
でき、伝送損失増を防ぐことができる。しかも強
化被覆層を薄肉構造としながら、引張り強度が大
きく、可撓性に富み、優れた機械的特性を有する
強化被覆光フアイバが得られる。更にウイスカー
を含有する樹脂は熱可塑性樹脂であるため、従来
熱硬化性樹脂を用いていたためにその硬化時間が
ネツクとなつて問題とされていたライン速度を大
幅に上げることができ、高い能率で生産すること
ができる。そして本発明の強化被覆光フアイバの
製造については、一般的な押し出し法により行う
ことができるから、樹脂を熱硬化させるための加
熱装置、長尺なガラス繊維の供給装置、及び熱硬
化性樹脂の液槽等が不要になるため簡易な装置で
製造を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は、各々従来の強化被覆光フア
イバを示す正面図、第３図は本発明の一実施例に
係る強化被覆光フアイバを示す正面図、第４図，
第５図は、各々本発明の他の実施例に係る強化被
覆光フアイバを示す正面図である。 １……光フアイバ、２……緩衝層、５……強化
被覆層、６……ウイスカー、７……熱可塑性樹
脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 緩衝層により被覆された光フアイバと、前記
   緩衝層の外周面に形成した強化被覆層とより成
   り、この強化被覆層は、多数のウイスカーを含有
   した熱可塑性樹脂により構成されることを特徴と
   する強化被覆光フアイバ。 ２ 前記強化被覆層におけるウイスカーの含有割
   合は、２〜60重量％であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の強化被覆光フアイバ。