JPH05323160A - 光伝送用ガラスファイバ - Google Patents

光伝送用ガラスファイバ

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JPH05323160A
JPH05323160A JP4151179A JP15117992A JPH05323160A JP H05323160 A JPH05323160 A JP H05323160A JP 4151179 A JP4151179 A JP 4151179A JP 15117992 A JP15117992 A JP 15117992A JP H05323160 A JPH05323160 A JP H05323160A
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JP
Japan
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fiber
young
modulus
elongation
coating
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Pending
Application number
JP4151179A
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English (en)
Inventor
Kazumasa Oishi
和正 大石
Nobuhiro Akasaka
伸宏 赤坂
Tatsuya Tsunoda
樹哉 角田
Wataru Katsurajima
渉 桂島
Hiroo Matsuda
裕男 松田
Shigeru Tomita
茂 冨田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Priority to EP93108100A priority patent/EP0570917B1/en
Priority to DE69301761T priority patent/DE69301761T2/de
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光伝送用ガラスファイバの外周上に紫外
線硬化型樹脂の被覆層を施した光伝送用ガラスファイバ
において、最外層に用いる該樹脂のヤング率が100k
g/mm2 以上、伸びが30%以上である光伝送用ガラ
スファイバ。該最外層の被覆径が200μm以下であ
る点。 【効果】 従来の被覆光ファイバと同等以上の耐側圧特
性、光伝送特性、ファイバ強度を維持しうる薄肉被覆光
ファイバを提供でき、光ケーブルの高密度化に非常に有
効。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信に用いる光伝送
用ガラスファイバにおいて、特に優れた側圧特性及び光
伝送特性を有する光伝送用ガラスファイバ、特に薄肉被
覆光伝送用ガラスファイバ(被覆径:200μm以下)
に関するものである。特に、本発明は、樹脂被覆光ファ
イバにおいての被覆樹脂の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光伝送用ガラスファイバ(光ガラスファ
イバ)は、線引されたままの状態では機械的特性や光伝
送特性を維持していく上で問題があるため、その外周に
高分子材料等の被覆層を設けている。
【0003】その材料は、生産性の観点から紫外線硬化
型樹脂(以下、UV樹脂という)が一般に用いられてい
る。その被覆は、一般に2層構造となっており、内層と
して比較的柔らかい緩衝層(被覆径:約200μmφ、
ヤング率:0.1〜0.2kg/mm2 程度)が設けら
れ、更にその外周に硬い保護層(被覆径:約250μm
φ程度、ヤング率:30〜100kg/mm2 )が施さ
れている。ところで、近年、電話網の光化を進めるに当
たり、ケーブルのさらなる高密度化が必要とされてい
る。
【0004】複数本のUV樹脂被覆光ファイバを平行に
束ね、共通のUV樹脂被覆で結合したテープ状光ガラス
ファイバを集合したテープスロット型ケーブルにおいて
は、従来ファイバの被覆外径(:250μmφ程度)の
ままでの高密度化はもはや限界であり、被覆の薄肉化
(最外層の被覆径200μmφ以下)が進められてい
る。ところが、最外層の被覆材として従来のUV樹脂
(ヤング率:30〜100kg/mm2 )を用いた薄肉
被覆光ファイバ(被覆外径200μmφ以下)では、そ
の被覆層の薄さの故に、耐側圧特性の極端な低下が生じ
ている。
【0005】そこで、薄肉被覆光ファイバ(被覆外径2
00μmφ以下)においては、側圧特性を向上させるた
めに、最外層に用いられるUV樹脂の超高ヤング率化が
図られている。これにより、従来の被覆光ファイバ(被
覆外径250μmφ程度)並みの耐側圧特性を維持して
いる。なお、ここで言う側圧特性とは、ファイバに外側
(側圧)を加えた時、ファイバに微小な曲げが生じ、そ
の結果として光伝送損失が増加する、この一連の特性で
ある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最外層
に超高ヤング率(100kg/mm2 以上)のUV樹脂
被覆を施した薄肉被覆光ファイバ(被覆外径200μm
以下)では、光伝送特性の悪化、更にはスクリーニング
破断強度の低下を招いている。
【0007】これは、最外層に用いたUV樹脂のヤング
率が高く、且つ伸び特性が極めて小さい(6%程度)た
めに、 被覆表面の傷が曲げ応力によりクラックとなり易
く、最外層被覆が座屈を起こし、ガラス部に不均質歪み
を与え、光伝送特性を悪化させる。 また、そのクラックの成長により、スクリーニング
時に容易に破断する。 と考えられている。
【0008】ここで、スクリーニングとは、ファイバ全
長に定張力を与えることにより、長手方向の最低強度を
保証する試験である。また、伸びとは、引張試験におい
て試験片が破断するまでに、試験片の標点間に生じた伸
びと原標点距離との比の百分率のことである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために種々検討の結果、薄肉被覆ファイバ
(被覆外径200μmφ以下)においては、最外層の被
覆樹脂のヤング率を100kg/mm2 以上、且つ伸び
を30%以上とすることにより、優れた側圧特性を維持
した上で、光伝送特性を良好に維持し、スクリーニング
強度を向上できることを見出し、これにより本発明の新
規な光伝送用ガラスファイバに到達できたのである。
【0010】すなわち、本発明は: 光伝送用ガラスファイバの外周上に紫外線硬化型樹
脂からなる被覆層を少なくとも1層施してなる光伝送用
ガラスファイバにおいて、最外層に用いる該紫外線硬化
型樹脂のヤング率が100kg/mm2 以上で、伸びが
30%以上であることを特徴とする、光伝送用ガラスフ
ァイバであり、また 光伝送用ガラスファイバの最外層の被覆径が200
μm以下である薄肉被覆用光伝送用ガラスファイバに特
徴を有する。
【0011】以下、本発明を図面に基いて詳細に説明す
る。本発明の光伝送用ガラスファイバは、基本的に図3
に示されるような複層構造、好ましくは薄肉化の観点か
ら少なくとも2層構造を持つものである。すなわち、ガ
ラス光ファイバ1の最外層に、緩衝層2を介して本発明
の特定の物性値を持つ保護層3が設けられている。
【0012】上記最外層の保護被覆3を構成する紫外線
硬化型樹脂としては、紫外線硬化型の樹脂であって、上
記高ヤング率化と高伸長化との機能が得られるなら特に
制限されないが、エポキシアクリレート、ウレタンアク
リレート、エステルアクリレート等が上記高ヤング率化
と高伸長化との効果が比較的容易に得られることから望
ましい。なお、これらは、それ単独(一般にオリゴマー
の形態)の使用でもよいが、更に光開始剤や多官能性モ
ノマーをも併用しても良い。
【0013】緩衝層2としては、上記最外層の紫外線硬
化型樹脂を適宜使用してもよいし、またシリコーン樹脂
などの比較的柔らかな被覆材を用いることができる。勿
論、必要に応じて上記保護層若しくは緩衝層の材料と同
一又は異なる層をさらに設けても良い。本発明の光伝送
用ガラスファイバは、図4に示されるような、慣用の光
ファイバの製造装置によって容易に製造できる。
【0014】
【作用】上記最外層の被覆3は、ガラスを外圧から防ぐ
殻の役目を果たしている。従って、その被覆3のヤング
率が高いほど外圧(側圧)に対して強いことになる。し
かし、その反面、伸び特性が小さいと、曲げに対して極
めて脆く割れ易くなる。
【0015】これは、被覆表面の不均質性を招き、ガラ
スに歪みを与えて光伝送特性を悪化させ、ひいてはファ
イバ強度を低下させていると考えられる。従って、最外
層被覆樹脂のヤング率を高くするに伴い、伸び特性も大
きくする必要がある。本発明においては、最外層被覆材
のヤング率と伸びと光伝送特性との関係を種々検討・調
査した結果、特に薄肉被覆ファイバ(被覆外径200μ
mφ以下)での耐側圧特性を維持した上で、光伝送特性
を良好にするヤング率と伸び特性の範囲を見出した。
【0016】ところで、従来のファイバ(被覆径;25
0μmφ程度)においては、被覆層が十分厚いために、
最外層被覆の高ヤング率化の効果が小さく、またその必
要性もあまりなかった。しかし、被覆層の薄い薄肉被覆
ファイバ(被覆外径;200μmφ以下)にあっては、
本発明のような高ヤング率化と高伸長化との効果が必要
不可欠とされるのである。
【0017】
【実施例】本発明は実施例により具体的に説明される
が、これらは本発明の範囲を制限しない。図4に示され
る光ファイバの製造装置を用いて、光ファイバ母材4を
線引炉5において線引して、ガラス光ファイバ1を得
る。該光ファイバ1を樹脂塗布装置6に通して光ファイ
バ1上に樹脂被覆を設けた後、紫外線照射ランプ7を備
えた紫外線照射装置9により該紫外線硬化型樹脂被覆を
硬化させて、図3に示された構造の薄肉光ファイバ1を
得た。
【0018】内層(緩衝層)2には、常温でのヤング率
が0.10kg/mm2 の紫外線硬化型ウレタンアクリ
レート樹脂を全て共通に用い、被覆外径150μmφと
した。一方、外層(保護層)3には、表1に示したよう
にヤング率と伸び特性が異なる各種紫外線硬化型ウレタ
ンアクリレート樹脂を用いて、被覆外径180μmφに
仕上げた。
【0019】各被覆光ファイバの側圧特性及び光伝送特
性を調べた。その結果を表1に示す。また、従来の被覆
光ファイバ(被覆外径250μm)での特性も併せて記
す。
【0020】
【表1】
【0021】注)*1)平板側圧試験:荷重50kg時
の伝送損失増;Δα(1.55μm)で表す。 *2)ボビン巻き状態での光伝送特性(1.55μ
m)。 *3)700gスクリーニング試験での100km当た
りの破断回数。 *4)ヤング率、伸びはJIS 法に準じて測定。
【0022】また、図1には、表1に示した被覆光ファ
イバA〜Fの最外層被覆樹脂のヤング率と側圧特性との
関係を示す。図2には、伸び特性と光伝送特性との関係
を示す。
【0023】この結果より、最外層に用いられる被覆樹
脂のヤング率を100kg/mm2以上とすることによ
り、従来ファイバと同等の側圧特性が得られることが分
かる。また、更に、伸び特性を30%以上とすることに
より、光伝送特性とファイバ強度においても、従来ファ
イバと同等な薄肉被覆光ファイバが得られることが分か
った。
【0024】なお、上述では、内層及び外層が各1層の
場合を例に説明したが、本発明は、ファイバ外周上に少
なくとも1層の紫外線硬化型樹脂被覆を有する被覆光フ
ァイバにおいて、最外層のヤング率及び伸び特性が本発
明の限定範囲のものであれば、同様の効果が得られる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、従来の
被覆光ファイバと同等以上の耐側圧特性、光伝送特性、
ファイバ強度を維持しうる薄肉被覆光ファイバ(被覆外
径200μmφ以下)を提供することができ、光ケーブ
ルの高密度化に対して非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いた最外層被覆樹脂のヤング率と側
圧特性との関係を示すグラフである。
【図2】本発明に用いた最外層被覆樹脂の伸び特性と光
伝送特性との関係を示すグラフである。
【図3】本発明の樹脂被覆光ファイバの1例の断面図で
ある。
【図4】本発明の光伝送用ファイバを製造するのに用い
た光ファイバ製造装置の概略を示す模式図である。
【符号の説明】
1 ガラス光ファイバ 2 緩衝層 3 保護層(最外層) 4 光ファイバ母材 5 線引炉 6 樹脂塗布装置 7 紫外線照射ランプ 8 筒状体 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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角田 樹哉 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 桂島 渉 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 松田 裕男 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 冨田 茂 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光伝送用ガラスファイバの外周上に紫外
    線硬化型樹脂からなる被覆層を少なくとも1層施してな
    る光伝送用ガラスファイバにおいて、最外層に用いる該
    紫外線硬化型樹脂のヤング率が100kg/mm2 以上
    で、伸びが30%以上であることを特徴とする、光伝送
    用ガラスファイバ。
  2. 【請求項2】 光伝送用ガラスファイバの最外層の被覆
    径が200μm以下であることを特徴とする、請求項1
    に記載の光伝送用ガラスファイバ。
JP4151179A 1992-05-20 1992-05-20 光伝送用ガラスファイバ Pending JPH05323160A (ja)

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JP4151179A JPH05323160A (ja) 1992-05-20 1992-05-20 光伝送用ガラスファイバ
KR1019930008385A KR0134762B1 (ko) 1992-05-20 1993-05-17 광전송용 글라스파이버
FI932225A FI113093B (fi) 1992-05-20 1993-05-17 Valoa siirtävä lasikuitu
ES93108100T ES2089633T3 (es) 1992-05-20 1993-05-18 Fibra de vidrio de transmision de luz.
CA002096451A CA2096451C (en) 1992-05-20 1993-05-18 Light transmitting glass fiber
EP93108100A EP0570917B1 (en) 1992-05-20 1993-05-18 Light transmitting glass fiber
DE69301761T DE69301761T2 (de) 1992-05-20 1993-05-18 Optische Glasfaser
AU38610/93A AU674844B2 (en) 1992-05-20 1993-05-18 Light transmitting glass fiber
NO931823A NO308875B1 (no) 1992-05-20 1993-05-19 Lystransmitterende glassfiber
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006526563A (ja) * 2003-06-04 2006-11-24 コーニング インコーポレイテッド 被覆光ファイバおよび光ファイバを被覆するのに適した硬化性組成物

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006526563A (ja) * 2003-06-04 2006-11-24 コーニング インコーポレイテッド 被覆光ファイバおよび光ファイバを被覆するのに適した硬化性組成物
JP4931582B2 (ja) * 2003-06-04 2012-05-16 コーニング インコーポレイテッド 被覆光ファイバおよび光ファイバを被覆するのに適した硬化性組成物

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