JPH04219351A - 光ファイバ素線およびその製造方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ素線に関し
、さらに詳しくは外側部分のヤング率が高く、内側へい
くにしたがって連続的にヤング率が減少して、内側部分
のヤング率が低い単一層の紫外線硬化型樹脂被覆層によ
り表面が保護され、外部からの応力に対して強化された
光ファイバ素線に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の通信用光ファイバは、外径が１２
５μｍ程度の細いガラス繊維なので光ファイバ表面の微
小欠陥が成長し、その部分に局部的な応力集中が起こる
と破壊の原因となることが知られている。

【０００３】したがって、光ファイバの表面を保護し、
光ファイバを曲げるなどして光ファイバに側圧が加わっ
た場合に、その応力を緩和するために紫外線硬化型樹脂
などを用いて光ファイバに被覆層を形成することが行な
われている。

【０００４】この被覆層は一般に、ヤング率が０．１〜
０．５ｋｇ／ｍｍ２である低ヤング率の内層と、ヤング
率が３０〜１５０ｋｇ／ｍｍ２である高ヤング率の外層
とからなる二層あるいはそれ以上の複数の被覆層により
形成される。

【０００５】例えばその一例として、図４に光ファイバ
の表面に二層の被覆層が形成された光ファイバ素線を示
す。この光ファイバ素線は光ファイバ１とその表面を被
覆する内層３および外層４によって構成されている。

【０００６】この光ファイバ素線の内層３は光ファイバ
表面に紫外線硬化型樹脂液を塗布した後、紫外線を照射
して硬化させて形成するが、ここで内層３を形成するた
めに使用される紫外線硬化型樹脂は、硬化後に低ヤング
率を示すものである。

【０００７】ついで、先に形成された内層３の表面に外
層４を形成する。このときは、硬化後に高ヤング率を示
す紫外線硬化型樹脂を使用する。この樹脂液を内層３の
表面に塗布した後、紫外線を照射して硬化させて外層４
を形成する。このようにして内外二つの被覆層が形成さ
れた光ファイバは、巻き取られて光ファイバ素線とされ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この光
ファイバ素線の被覆層には、低ヤング率の内層３と高ヤ
ング率の外層４との境界に界面５が存在し、この界面５
でヤング率が不連続に変化する構造になっている。この
ことが、光ファイバ素線に曲げなどによって側圧が加わ
った場合に、上記界面５で応力の集中が起こり、その結
果界面剥離などの被覆層の損傷が起こる原因となりうる
。

【０００９】また、この光ファイバ素線を製造するため
には、内層形成用の樹脂液塗布装置と硬化装置、および
外層形成用の樹脂液塗布装置と硬化装置が必要なので、
設備全体が大きくなり、経済的でないとともにメテナン
スなどが繁雑になり、これらの結果、製品の製造コスト
が高くなるという不都合もあった。

【００１０】この発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、光ファイバの被覆層にヤング率が不連続に変化する
界面がないため、側圧などの応力によって損傷を受ける
ことがなく、また製造においては、製造工程が簡易化で
き、作業性の向上および製造コストの低減を図ることが
できる光ファイバ素線を提供することを目的としている
。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は光ファイバの
表面に、ヤング率が外側部分から内側部分へ連続的に減
少する、紫外線硬化型樹脂の被覆層を形成することを前
記課題の解決手段とした。

【００１２】以下、この発明を詳しく説明する。

【００１３】図１は本発明の光ファイバ素線を示したも
のであり、周知の手段で紡糸された光ファイバ１の表面
に被覆層２が形成されたものである。

【００１４】この被覆層２は紫外線硬化型樹脂の樹脂液
を光ファイバに塗布した後、紫外線を照射して硬化させ
て形成する。この紫外線硬化型樹脂は光ファイバに塗布
した状態で半透明あるいは不透明の透明性を示すものが
用いられる。ここで半透明あるいは不透明の透明性を示
す紫外線硬化型樹脂とは、その樹脂に入射された光の一
部あるいは全部を吸収する性質を有するものをいう。

【００１５】そして、この半透明あるいは不透明の紫外
線硬化型樹脂に紫外線を照射すると、外側部分は紫外線
が十分に照射されて硬化が進み、ヤング率が高くなる。 ところが、照射された紫外線は紫外線硬化型樹脂に吸収
されつつ内側へ進行するため、内側部分へ作用する紫外
線の量は次第に減少し、硬化も次第に進まなくなり、ヤ
ング率も低下する。かくして外側部分から内側部分へヤ
ング率が連続的に減少する被覆層２が形成される。この
被覆層２の弾性特性をグラフで表すと図２のようになる
。図２は横軸に照射面からの距離をとり、縦軸にヤング
率をとったものであり、被覆層内において照射面からの
距離が大きくなるにしたがってヤング率が減少すること
が示されている。

【００１６】また、上記紫外線硬化型樹脂の透明度を変
化させると、その樹脂に照射された光の吸収率も変化す
る。図３は透明度が異なる紫外線硬化型樹脂の弾性特性
を示したものである。ここでは例として、光線透過率が
Ｔ１およびＴ２（Ｔ１＜Ｔ２）の二つの紫外線硬化型樹
脂について、光線透過率がＴ１の紫外線硬化型樹脂の弾
性特性を実線で、光線透過率がＴ２の紫外線硬化型樹脂
の弾性特性を破線で示している。図中、横軸は照射面か
らの距離、縦軸はヤング率であり、この図からも明らか
なように、紫外線硬化型樹脂の透明度が異なると、ヤン
グ率の減少率も異なる。したがって、樹脂の透明度を制
御することによって、被覆層の外側と内側との間に所望
のヤング率差を有する光ファイバ素線を得ることができ
る。

【００１７】このようにして、光ファイバの表面に、外
側部分のヤング率が高く、内側部分のヤング率が低い単
一の被覆層を有する光ファイバ素線が得られる。

【００１８】

【実施例】紫外線硬化型樹脂としてエポキシアクリレー
ト系樹脂を用い、これにカーボンブラックを微量添加し
て着色させ、光線透過率（波長３５０〜４５０ｎｍ）が
３０〜３２％の半透明紫外線硬化型樹脂を作成した。

【００１９】これを、径１２５μｍの光ファイバ裸線に
一回塗りで塗布し、紫外線（エネルギー量１００〜２０
０ｍＪ）を照射して外径２５０μｍの光ファイバ素線と
した。

【００２０】この紫外線硬化型樹脂によって形成された
被覆層のヤング率をその厚み方向に測定したところ、表
面層で６５ｋｇ／ｍｍ２であり、ファイバ裸線に接する
内面層で０．２ｋｇ／ｍｍ２であり、表面層と内面層の
間では、図２に示すように連続的に変化していた。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の光ファイ
バ素線は光ファイバの表面を単一層の紫外線硬化型樹脂
によって被覆保護するものであり、その被覆層は外側部
分のヤング率が高く、内側へいくにしたがってヤング率
が減少して、内側部分のヤング率が低いものである。よ
って、光ファイバの曲げによる側圧などをこの被覆層が
緩和し、光ファイバにかかる応力を大幅に減少させて、
光ファイバの機械特性を向上させることができる。

【００２２】また、被覆層の外側部分と内側部分とのヤ
ング率差については、光ファイバの表面に塗布する紫外
線硬化型樹脂の透明度を変化させることによって、所望
のヤング率差を容易に得ることができる。

【００２３】また、上記被覆層は一回の半透明あるいは
不透明の透明性を示す紫外線硬化型樹脂の塗布によって
形成する単一層であり、そのヤング率は連続的に変化す
るものである。したがって、ヤング率が不連続に変化す
る界面がなく、そこに応力が集中して起こる被覆層の損
傷を防止することができる。

【００２４】さらに、本発明の光ファイバ素線の製造方
法は光ファイバに単一層の被覆層を形成するという簡易
なものであり、よってその製造工程および製造装置も短
縮化あるいは、縮小化することができ、作業性を向上さ
せるとともに、製造コストを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバ素線の斜視図である。

【図２】本発明品の被覆層の弾性特性を示した図である
。

【図３】透明度が異なる紫外線硬化型樹脂の弾性特性を
示した図である。

【図４】従来例の光ファイバ素線の斜視図である。

【符号の説明】

１　　光ファイバ ２　　被覆層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光ファイバの表面に、ヤング率が外側
   部分から内側部分へ連続的に減少する紫外線硬化型樹脂
   の被覆層を有することを特徴とする光ファイバ素線。
2. 【請求項２】　　光ファイバの表面に半透明あるいは不
   透明な紫外線硬化型樹脂液を塗布した後、この樹脂液を
   硬化させて単一層の被覆層を形成することを特徴とする
   請求項１記載の光ファイバ素線の製造方法。