JPH0623807B2 - 光ファイバ - Google Patents
光ファイバInfo
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- JPH0623807B2 JPH0623807B2 JP58106333A JP10633383A JPH0623807B2 JP H0623807 B2 JPH0623807 B2 JP H0623807B2 JP 58106333 A JP58106333 A JP 58106333A JP 10633383 A JP10633383 A JP 10633383A JP H0623807 B2 JPH0623807 B2 JP H0623807B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
- C03C25/1065—Multiple coatings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
- G02B6/443—Protective covering
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は光ファイバおよびその製造方法に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、損失の極めて小さい光の伝送システムとして、光
ファイバ心線の外側にシリコーン樹脂やポリウレタン−
アクリレート系樹脂やエポキシ樹脂等からなる緩衝層を
設け、その上に機械的保護のために２次被覆層を設けた
構造の光ファイバが各分野で多用されている。
ファイバ心線の外側にシリコーン樹脂やポリウレタン−
アクリレート系樹脂やエポキシ樹脂等からなる緩衝層を
設け、その上に機械的保護のために２次被覆層を設けた
構造の光ファイバが各分野で多用されている。
このような光ファイバにおける２次被覆層を構成する材
料としては、従来からナイロン１２ホモポリマーあるい
はナイロン１２とナイロン６とのコポリマーが用いられ
ているが、これらを押出被覆して２次被覆層を形成した
光ファイバにおいてはそれぞれ以下に示すような欠点を
有していた。
料としては、従来からナイロン１２ホモポリマーあるい
はナイロン１２とナイロン６とのコポリマーが用いられ
ているが、これらを押出被覆して２次被覆層を形成した
光ファイバにおいてはそれぞれ以下に示すような欠点を
有していた。
すなわち２次被覆層として前記コポリマーを用いた光フ
ァイバにおいては、コポリマーのヤング率が比較的小さ
いため内部の光ファイバ心線が側圧等の影響を受けやす
いという欠点があった。またコポリマーの融点が低く、
１３０℃付近で溶融してしまううえに、４０℃前後のガ
ラス転移点付近でコポリマーが急に硬化するため、光フ
ァイバ心線に側圧がかかり、光の伝送損失が増大してし
まうという欠点があった。
ァイバにおいては、コポリマーのヤング率が比較的小さ
いため内部の光ファイバ心線が側圧等の影響を受けやす
いという欠点があった。またコポリマーの融点が低く、
１３０℃付近で溶融してしまううえに、４０℃前後のガ
ラス転移点付近でコポリマーが急に硬化するため、光フ
ァイバ心線に側圧がかかり、光の伝送損失が増大してし
まうという欠点があった。
一方ナイロン１２ホモポリマーを用いた光ファイバは、
コポリマーを用いた場合の前記欠点は全て解消されてい
るが、使用中に２次被覆層の熱収縮により光ファイバ心
線に座屈や屈曲が生じ（以下ファイバ突出しという）こ
れにより伝送損失が増大するばかりでなく、光コネクタ
一部における光源の破損や接続部における断線が生じる
という欠点を有していた。
コポリマーを用いた場合の前記欠点は全て解消されてい
るが、使用中に２次被覆層の熱収縮により光ファイバ心
線に座屈や屈曲が生じ（以下ファイバ突出しという）こ
れにより伝送損失が増大するばかりでなく、光コネクタ
一部における光源の破損や接続部における断線が生じる
という欠点を有していた。
このようなファイバ突出し現象は、主に次の原因による
ものと考えられる。
ものと考えられる。
すなわち従来から、ナイロン１２ホモポリマーあるいは
コポリマーからなる２次被覆層を設けるには、緩衝層上
に２００〜２５０℃の温度でナイロン１２ホモポリマー
等を押出被覆した後、直ちに２０℃程度の水中を通して
冷却する方法が採られているが、この方法で被覆された
ナイロン１２ホモポリマーの結晶化度は、コポリマーの
場合には完全到達結晶化度２０％に近いのに比べ３０〜
４０％と完全到達結晶化度の５０％よりかなり低くな
る。従って、このようにして押出被覆された低い結晶化
度のナイロン１２ホモポリマーは、使用中のヒートサイ
クル等により完全到達結晶化度に徐々に接近し、このた
め結晶化度が上昇して２次被覆層の熱収縮およびファイ
バ突出しが生じるものと考えられる。
コポリマーからなる２次被覆層を設けるには、緩衝層上
に２００〜２５０℃の温度でナイロン１２ホモポリマー
等を押出被覆した後、直ちに２０℃程度の水中を通して
冷却する方法が採られているが、この方法で被覆された
ナイロン１２ホモポリマーの結晶化度は、コポリマーの
場合には完全到達結晶化度２０％に近いのに比べ３０〜
４０％と完全到達結晶化度の５０％よりかなり低くな
る。従って、このようにして押出被覆された低い結晶化
度のナイロン１２ホモポリマーは、使用中のヒートサイ
クル等により完全到達結晶化度に徐々に接近し、このた
め結晶化度が上昇して２次被覆層の熱収縮およびファイ
バ突出しが生じるものと考えられる。
［発明の目的］ 本発明はこのような点に注目してなされたもので、使用
中の２次被覆層の熱収縮およびファイバ突出し現象がほ
とんどないナイロン被覆光ファイバとその製造方法を提
供することを目的とする。
中の２次被覆層の熱収縮およびファイバ突出し現象がほ
とんどないナイロン被覆光ファイバとその製造方法を提
供することを目的とする。
［発明の概要］ すなわち本発明は、光ファイバ心線の外側に緩衝層を介
してナイロン１２ホモポリマーからなる２次被覆層を設
けて成る光ファイバにおいて、前記２次被覆層がほぼ５
０％の結晶化度であり、かつその結晶組織には直径が５
〜１０μｍの球晶が０．１mm2当たり２００〜３００個
の割合で分布していることを特徴とする光ファイバであ
る。
してナイロン１２ホモポリマーからなる２次被覆層を設
けて成る光ファイバにおいて、前記２次被覆層がほぼ５
０％の結晶化度であり、かつその結晶組織には直径が５
〜１０μｍの球晶が０．１mm2当たり２００〜３００個
の割合で分布していることを特徴とする光ファイバであ
る。
本発明の光ファイバの一実施例の構造を第１図に示す。
第１図において、符号１は光ファイバを示しており、こ
の光ファイバ１は屈折率の小さい石英ガラス等からなる
中心のコア２とその外側に被覆されたより屈折率の大き
い石英ガラス等よりなるクラッド３から構成されてい
る。
第１図において、符号１は光ファイバを示しており、こ
の光ファイバ１は屈折率の小さい石英ガラス等からなる
中心のコア２とその外側に被覆されたより屈折率の大き
い石英ガラス等よりなるクラッド３から構成されてい
る。
このような構造の光ファイバ１の外側には、シリコーン
樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレー
ト樹脂、あるいはブタジエンアクリレート樹脂等からな
る２層構造の１５０μｍ程度の厚さの緩衝層４が設けら
れており、その外側には２次被覆層５が設けられてい
る。
樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレー
ト樹脂、あるいはブタジエンアクリレート樹脂等からな
る２層構造の１５０μｍ程度の厚さの緩衝層４が設けら
れており、その外側には２次被覆層５が設けられてい
る。
２次被覆層５は、１３０kg/mm2以上のヤング率を有する
ナイロン１２ホモポリマーから構成されており、このナ
イロン１２ホモポリマーは、完全到達結晶化度に近いほ
ぼ５０％の結晶化度を有し、しかも直径が５〜１０μｍ
の巨大な球晶が０．１mm2当り２００〜３００個の割合
で密に分布した結晶組織を有している。
ナイロン１２ホモポリマーから構成されており、このナ
イロン１２ホモポリマーは、完全到達結晶化度に近いほ
ぼ５０％の結晶化度を有し、しかも直径が５〜１０μｍ
の巨大な球晶が０．１mm2当り２００〜３００個の割合
で密に分布した結晶組織を有している。
本発明において、２次被覆層５におけるナイロン１２ホ
モポリマーの球晶の大きさおよび分布密度を前述のよう
に限定したのは次の理由による。
モポリマーの球晶の大きさおよび分布密度を前述のよう
に限定したのは次の理由による。
すなわちナイロン１２ホモポリマーの結晶組織が前記密
度で分布した前記大きさの球晶により構成されている場
合にのみナイロン１２ホモポリマーはほぼ５０％と完全
到達結晶化度に近い結晶化度を示し、従って使用中のヒ
ートサイクル等による結晶化度の変化が生じず、２次被
覆層の熱収縮およびこれを伴なうファイバ突出しのない
光ファイバが得られるためである。
度で分布した前記大きさの球晶により構成されている場
合にのみナイロン１２ホモポリマーはほぼ５０％と完全
到達結晶化度に近い結晶化度を示し、従って使用中のヒ
ートサイクル等による結晶化度の変化が生じず、２次被
覆層の熱収縮およびこれを伴なうファイバ突出しのない
光ファイバが得られるためである。
次にこのように構成される光ファイバを製造するには、
本発明においては以下の方法が採られる。
本発明においては以下の方法が採られる。
すなわち光ファイバ心線の外側に前述の緩衝層を設けた
後、その上にダイヤルＬ−１９４０（ダイセル社商品
名）や３０２４ｕ（宇部興産社商品名）のようなナイロ
ン１２ホモポリマーを２００〜２５０℃の温度で押出被
覆し、次いで常温の空気中を３０秒間以上通過させて押
出被覆層を徐冷させる。
後、その上にダイヤルＬ−１９４０（ダイセル社商品
名）や３０２４ｕ（宇部興産社商品名）のようなナイロ
ン１２ホモポリマーを２００〜２５０℃の温度で押出被
覆し、次いで常温の空気中を３０秒間以上通過させて押
出被覆層を徐冷させる。
このような製造方法を採った場合には、高温で押出され
たナイロン１２ホモポリマーは、空気中で徐々に冷却さ
れ、結晶化温度に近い温度で固化が進行することになる
ため、組織の結晶化特に球晶の発生と成長が促進される
ことになる。
たナイロン１２ホモポリマーは、空気中で徐々に冷却さ
れ、結晶化温度に近い温度で固化が進行することになる
ため、組織の結晶化特に球晶の発生と成長が促進される
ことになる。
［発明の実施例］ 以下本発明の実施例について記載する。
実施例１ 直径１２５μｍの石英ガラスファイバの上に溶融された
ＸＥ１４−９０７（東芝シリコーン社製シリコーン樹脂
の商品名）を塗布した後その上にＯＦ−１１１（信越シ
リコーン社製シリコーン樹脂の商品名）を塗布して直径
４００μｍの１次被覆光ファイバを製造した。次いでそ
の上にダイセルＬ−１９４０を２００〜２５０℃の温度
でかつ速度を５０〜１５０ｍ／分の範囲で変えながら押
出被覆した後、連続的に常温の空気中で冷却して直径９
００μｍの光ファイバを得た。この光ファイバの２次被
覆層はほぼ５０％の結晶化度であり、かつその結晶組織
には直径が５〜１０μｍの巨大球晶が０．１mm2当たり
２００〜３００個の範囲で分布していることが認められ
た。
ＸＥ１４−９０７（東芝シリコーン社製シリコーン樹脂
の商品名）を塗布した後その上にＯＦ−１１１（信越シ
リコーン社製シリコーン樹脂の商品名）を塗布して直径
４００μｍの１次被覆光ファイバを製造した。次いでそ
の上にダイセルＬ−１９４０を２００〜２５０℃の温度
でかつ速度を５０〜１５０ｍ／分の範囲で変えながら押
出被覆した後、連続的に常温の空気中で冷却して直径９
００μｍの光ファイバを得た。この光ファイバの２次被
覆層はほぼ５０％の結晶化度であり、かつその結晶組織
には直径が５〜１０μｍの巨大球晶が０．１mm2当たり
２００〜３００個の範囲で分布していることが認められ
た。
得られた光ファイバにヒートサイクルを１０回くり返し
た後、内部の光ファイバ心線の突出し量を測定した。
た後、内部の光ファイバ心線の突出し量を測定した。
測定結果を第２図のグラフに実線で示す。なお、このグ
ラフ中破線及び一点鎖線は、それぞれ押出被覆後２０℃
の常温水および８０℃の温水中に浸漬して冷却したもの
のヒートサイクル後の突出し量を示したものである。こ
のグラフから実施例１で得られた光ファイバはいずれの
押出速度条件のものも、２０℃の常温水で急冷して比較
例１で得られたものおよび温水中で中冷して比較例２で
得られたものに比べて、ファイバ突出し量が著しく低減
していることがわかる。なお実施例１により得られた光
ファイバの中でも押出冷却速度の大きいものほどファイ
バ突出しが低くなっていることがわかる。また実施例１
の光ファイバの温度損失特性を調べたところ、いずれの
ものも−２０〜６０℃の温度範囲において△α＝０．２
ｄＢ／km（λｐ＝０．８６μｍ）と良好な特性を示し
た。
ラフ中破線及び一点鎖線は、それぞれ押出被覆後２０℃
の常温水および８０℃の温水中に浸漬して冷却したもの
のヒートサイクル後の突出し量を示したものである。こ
のグラフから実施例１で得られた光ファイバはいずれの
押出速度条件のものも、２０℃の常温水で急冷して比較
例１で得られたものおよび温水中で中冷して比較例２で
得られたものに比べて、ファイバ突出し量が著しく低減
していることがわかる。なお実施例１により得られた光
ファイバの中でも押出冷却速度の大きいものほどファイ
バ突出しが低くなっていることがわかる。また実施例１
の光ファイバの温度損失特性を調べたところ、いずれの
ものも−２０〜６０℃の温度範囲において△α＝０．２
ｄＢ／km（λｐ＝０．８６μｍ）と良好な特性を示し
た。
実施例２ 実施例１で用いたと同サイズの石英ガラスファイバを用
い、その上に同様にしてシリコーン樹脂の緩衝層を被覆
しさらにその上にダイヤルＬ−１９４０を５０〜１００
ｍ／分の速度で押出被覆した後、気温１５０℃の空気中
に３０秒以上通過させて押出被覆層を徐々に冷却して光
ファイバを製造した。
い、その上に同様にしてシリコーン樹脂の緩衝層を被覆
しさらにその上にダイヤルＬ−１９４０を５０〜１００
ｍ／分の速度で押出被覆した後、気温１５０℃の空気中
に３０秒以上通過させて押出被覆層を徐々に冷却して光
ファイバを製造した。
また比較のために押出被覆後の冷却条件が以下のように
異なる他は実施例２とまったく同様にして光ファイバを
製造した。
異なる他は実施例２とまったく同様にして光ファイバを
製造した。
すなわち比較例３においては１５℃の空気中に５秒間通
した後、直ちに１５℃の水中に１秒間通過させて冷却を
行ない、比較例４においては、空気中をほとんど通さず
（１秒以下）直ちに１５℃の水中に１５秒間通過させて
冷却を行なった。
した後、直ちに１５℃の水中に１秒間通過させて冷却を
行ない、比較例４においては、空気中をほとんど通さず
（１秒以下）直ちに１５℃の水中に１５秒間通過させて
冷却を行なった。
次に実施例２、比較例３および４で得られた光ファイバ
のナイロン１２ホモポリマーからなる２次被覆層の断面
の結晶組織を偏光顕微鏡により観察し、その結晶（球
晶）のサイズと分布密度を測定した。結晶組織の顕微鏡
写真を実施例２、比較例３、４についてそれぞれ第３図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。これらの写真について
５μｍ以上の球晶を計数したところ、第３図（ａ）の写
真については２４０〜２６０個／mm2、同（ｂ）の写真
については５μｍ未満の微細な球晶がわずかに認められ
るだけで５μｍ以上の球晶の存在はなく、同（ｃ）につ
いては球晶の発生は全く認められなかった。
のナイロン１２ホモポリマーからなる２次被覆層の断面
の結晶組織を偏光顕微鏡により観察し、その結晶（球
晶）のサイズと分布密度を測定した。結晶組織の顕微鏡
写真を実施例２、比較例３、４についてそれぞれ第３図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。これらの写真について
５μｍ以上の球晶を計数したところ、第３図（ａ）の写
真については２４０〜２６０個／mm2、同（ｂ）の写真
については５μｍ未満の微細な球晶がわずかに認められ
るだけで５μｍ以上の球晶の存在はなく、同（ｃ）につ
いては球晶の発生は全く認められなかった。
これらの顕微鏡写真等により実施例２で得られた光ファ
イバの２次被覆層は、結晶化度の高いナイロン１２ホモ
ポリマーで構成されており、かつその結晶組織は密に分
布した巨大な球晶により構成されていることがわかる。
イバの２次被覆層は、結晶化度の高いナイロン１２ホモ
ポリマーで構成されており、かつその結晶組織は密に分
布した巨大な球晶により構成されていることがわかる。
さらに実施例２および比較例４で得られた光ファイバの
２次被覆層の密度と融解熱を、製造直後と８０℃の温度
で１時間加熱後、および１２０℃の温度で１時間加熱後
のそれぞれについて測定した。測定結果を次表に示す。
２次被覆層の密度と融解熱を、製造直後と８０℃の温度
で１時間加熱後、および１２０℃の温度で１時間加熱後
のそれぞれについて測定した。測定結果を次表に示す。
この測定結果から、実施例２で得られた光ファイバの２
次被覆層の密度すなわち結晶化度は、比較例４で得られ
たものに比べて押出被覆直後においても高く、高温長時
間加熱による変化がほとんどないことがわかる。
次被覆層の密度すなわち結晶化度は、比較例４で得られ
たものに比べて押出被覆直後においても高く、高温長時
間加熱による変化がほとんどないことがわかる。
従って実施例２の光ファイバにヒートサイクルを１０回
くり返してもファイバ突出し現象はほとんど見られなか
った。
くり返してもファイバ突出し現象はほとんど見られなか
った。
［発明の効果］ 以上の記載から明らかなように、本発明の光ファイバ
は、２次被覆層が化学的機械的強度に優れ、かつヒート
サイクル等によっても熱収縮を生じない結晶化度の高い
ナイロン１２ホモポリマーで構成されており、使用中フ
ァイバ突出し現象が生じることがない。
は、２次被覆層が化学的機械的強度に優れ、かつヒート
サイクル等によっても熱収縮を生じない結晶化度の高い
ナイロン１２ホモポリマーで構成されており、使用中フ
ァイバ突出し現象が生じることがない。
また本発明の方法によれば、このような光ファイバを効
率よく製造することができる。
率よく製造することができる。
第１図は本発明の光ファイバの製造を示す断面図、第２
図は実施例１で得られた光ファイバのヒートサイクル後
のファイバ突出し量と押出冷却速度との関係を示すグラ
フ、第３図は実施例２、比較例３および４で得られた光
ファイバの２次被覆層断面の結晶組織をそれぞれ示す偏
光顕微鏡写真である。 １……光ファイバ ２……コア ３……クラッド ４……緩衝層 ５……２次被覆層
図は実施例１で得られた光ファイバのヒートサイクル後
のファイバ突出し量と押出冷却速度との関係を示すグラ
フ、第３図は実施例２、比較例３および４で得られた光
ファイバの２次被覆層断面の結晶組織をそれぞれ示す偏
光顕微鏡写真である。 １……光ファイバ ２……コア ３……クラッド ４……緩衝層 ５……２次被覆層
Claims (1)
- 【請求項１】光ファイバ心線の外側に緩衝層を介してナ
イロン１２ホモポリマーからなる２次被覆層を設けて成
る光ファイバにおいて、前記２次被覆層がほぼ５０％の
結晶化度であり、かつその結晶組織には直径が５〜１０
μｍの球晶が０．１mm2当たり２００〜３００個の割合
で分布していることを特徴とする光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58106333A JPH0623807B2 (ja) | 1983-06-14 | 1983-06-14 | 光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58106333A JPH0623807B2 (ja) | 1983-06-14 | 1983-06-14 | 光ファイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59231503A JPS59231503A (ja) | 1984-12-26 |
| JPH0623807B2 true JPH0623807B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=14430947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58106333A Expired - Lifetime JPH0623807B2 (ja) | 1983-06-14 | 1983-06-14 | 光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623807B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5567219A (en) * | 1994-07-20 | 1996-10-22 | Galileo Electro-Optics Corporation | Polyimide coated heavy metal fluoride glass fiber and method of manufacture |
| US5714196A (en) * | 1994-07-20 | 1998-02-03 | Galileo Corporation | Method of forming a strippable polyimide coating for an optical fiber |
| JP2009237571A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-10-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチック光ファイバケーブル及び信号伝送方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55144452A (en) * | 1979-04-25 | 1980-11-11 | Fujitsu Ltd | Resin coating on optical transmission fiber |
-
1983
- 1983-06-14 JP JP58106333A patent/JPH0623807B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59231503A (ja) | 1984-12-26 |
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