JPH0989735A - Measurement of elasticity of primary coating layer of optical fiber - Google Patents

Measurement of elasticity of primary coating layer of optical fiber

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JPH0989735A
JPH0989735A JP7242169A JP24216995A JPH0989735A JP H0989735 A JPH0989735 A JP H0989735A JP 7242169 A JP7242169 A JP 7242169A JP 24216995 A JP24216995 A JP 24216995A JP H0989735 A JPH0989735 A JP H0989735A
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JP
Japan
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optical fiber
coating layer
test piece
primary coating
elastic modulus
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JP7242169A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiko Mitsuhashi
恵子 三ッ橋
Kazunaga Kobayashi
和永 小林
Shinji Araki
真治 荒木
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the method for measurement, which facilitates the formation of a test piece, and to perform the quality control of an optical fiber by the measurement of the elasticity of a primary coating layer quickly and readily on the manufacturing line. SOLUTION: One end of the strand of optical fiber is outputted and made to be a test piece 22 comprising a coated part 24 and a helical part 28. The coated part 24 of the test piece 22 is fixed to a fixing-side jig 26 of a tension tester by the force of 1-10g, and the tension test is performed. Thus, the elasticity of the primary coating layer of the optical fiber is measured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ素線に
おける光ファイバの被覆層の硬化状態を知る指針となる
光ファイバの1次被覆層の弾性率の測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the elastic modulus of a primary coating layer of an optical fiber, which serves as a guide for knowing the cured state of the coating layer of the optical fiber in an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバの製造にあっては、光ファイ
バの保護を目的として、光ファイバ裸線上に低弾性率の
樹脂よりなる1次被覆層を形成し、この上に高弾性率の
樹脂よりなる2次被覆層を形成し、光ファイバ素線とす
ることが行われている。ところで、これらの被覆層の光
ファイバ裸線に対する保護能力は、樹脂の硬化状態に依
存する。したがって、光ファイバの長期信頼性を得るた
めには、これらの被覆層を形成する樹脂を十分に硬化さ
せる必要がある。特に、上述の1次被覆層の硬化状態
は、光ファイバの長期信頼性に対する影響が大きいの
で、1次被覆層の硬化状態を把握することは、光ファイ
バの品質管理において、非常に重要である。そして、こ
の1次被覆層の硬化状態は、その弾性率を測定すること
によって把握することができる。
2. Description of the Related Art In manufacturing an optical fiber, a primary coating layer made of a resin having a low elastic modulus is formed on a bare optical fiber for the purpose of protecting the optical fiber, and a resin having a high elastic modulus is formed on the primary coating layer. It has been practiced to form a secondary coating layer of the above to form an optical fiber strand. By the way, the ability of these coating layers to protect bare optical fibers depends on the cured state of the resin. Therefore, in order to obtain long-term reliability of the optical fiber, it is necessary to sufficiently cure the resin forming these coating layers. In particular, since the cured state of the above-mentioned primary coating layer has a great influence on the long-term reliability of the optical fiber, it is very important to grasp the cured state of the primary coating layer in the quality control of the optical fiber. . The cured state of this primary coating layer can be grasped by measuring its elastic modulus.

【0003】上述の1次被覆層の弾性率の測定方法とし
て、以下のような押し込み試験による方法が提案されて
いる(1994年電子情報通信学会秋季大会予稿集B−
816)。図4は、この測定方法に用いられる試験片を
側面からみた断面図である。光ファイバ素線2はアクリ
ルパイプ4の中央に設置され、光ファイバ素線2とアク
リルパイプ4の間に充填され、硬化された、エポキシ樹
脂6により固定されている。上述の試験片は、以下のよ
うにして作成する。すなわち、光ファイバ素線2をアク
リルパイプ4のパイプ内の中央に置き、この光ファイバ
素線2の周囲に未硬化のエポキシ樹脂を充填して硬化さ
せる。この両端を切断し、両端面が平行になるように研
磨して、試験片とする。
As a method for measuring the elastic modulus of the above-mentioned primary coating layer, the following method by an indentation test has been proposed (1994 Autumn Meeting of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Proceedings B-
816). FIG. 4 is a cross-sectional view of a test piece used in this measuring method as seen from the side surface. The optical fiber elemental wire 2 is installed in the center of the acrylic pipe 4, is filled between the optical fiber elemental wire 2 and the acrylic pipe 4, and is fixed by the cured epoxy resin 6. The above-mentioned test piece is prepared as follows. That is, the optical fiber strand 2 is placed in the center of the acrylic pipe 4, and the uncured epoxy resin is filled around the optical fiber strand 2 and cured. The both ends are cut and polished so that both end surfaces are parallel to each other to obtain a test piece.

【0004】図5および図6は、上述の測定方法の一例
を示す概略図である。図中符号8は、上述の試験片であ
り、この試験片8を、微小硬度計の治具10に固定す
る。この試験片8の端面の中央を、圧子12にて、一定
の負荷速度で上方より垂直に荷重をかける。図6は、こ
のときの試験片8の状態の一例を、側面からみた断面図
である。圧子14によって荷重をかけることにより、光
ファイバ裸線16は変位Zを生じる。この変位Zは、低
弾性率の1次被覆層18の弾性率に依存し、高弾性率の
2次被覆層20の影響は無視することができる。このと
きの荷重量と、変位量Zを測定する。図中Lは試験片の
長さを示すものであり、DpおよびDfは、それぞれ、
1次被覆層の外径および光ファイバ裸線の外径を示すも
のである。
5 and 6 are schematic diagrams showing an example of the above-mentioned measuring method. Reference numeral 8 in the figure is the above-mentioned test piece, and this test piece 8 is fixed to the jig 10 of the micro hardness tester. The center of the end face of the test piece 8 is vertically loaded from above by the indenter 12 at a constant loading speed. FIG. 6 is a cross-sectional view of an example of the state of the test piece 8 at this time as seen from the side surface. By applying a load with the indenter 14, the bare optical fiber 16 causes a displacement Z. This displacement Z depends on the elastic modulus of the primary coating layer 18 having a low elastic modulus, and the influence of the secondary coating layer 20 having a high elastic modulus can be ignored. The load amount and the displacement amount Z at this time are measured. In the figure, L indicates the length of the test piece, and Dp and Df are respectively
The outer diameter of the primary coating layer and the outer diameter of the bare optical fiber are shown.

【0005】これらの測定値を以下の式に代入すること
により、1次被覆層の弾性率を求めることができる。 G=(1+ν)W/πLZ・ln(Dp/Df) (ただし、G:光ファイバ1次被覆層の引張り弾性率、
ν:ポアッソン比、W:荷重量、L:試験片の長さ、
Z:光ファイバ裸線の変位量、Dp:光ファイバ素線の
1次被覆層の外径、Df:光ファイバ裸線の外径であ
る。)
By substituting these measured values into the following equation, the elastic modulus of the primary coating layer can be obtained. G = (1 + ν) W / πLZ · ln (D p / D f ) (where G: tensile elastic modulus of the optical fiber primary coating layer,
ν: Poisson's ratio, W: load amount, L: length of test piece,
Z: displacement amount of bare optical fiber, D p : outer diameter of the primary coating layer of the bare optical fiber, D f : outer diameter of bare optical fiber. )

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
光ファイバの1次被覆層の弾性率の測定方法において
は、その試験片の作成の際、エポキシ樹脂をアクリルパ
イプに充填して硬化させる必要があり、また、この試験
片の両端面が平行になるように研磨する必要があるた
め、試験片の作成に時間がかかり、熟練が必要であっ
た。また、多量のエポキシ樹脂を使用する必要があり、
さらに、このエポキシ樹脂が硬化する際には、発熱や硬
化収縮が起こるため、光ファイバ素線に対する熱の履歴
や、圧縮の影響が懸念された。
However, in the method of measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber described above, it is necessary to fill the acrylic resin with the epoxy resin and cure it when the test piece is prepared. In addition, since it is necessary to polish the test piece so that both end surfaces thereof are parallel to each other, it takes time to prepare the test piece and skill is required. Also, it is necessary to use a large amount of epoxy resin,
Further, when the epoxy resin is cured, heat generation and curing contraction occur, so that there has been concern about the history of heat on the optical fiber strand and the influence of compression.

【0007】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、光ファイバの1次被覆層の硬化状態を知る指針とな
る1次被覆層の弾性率の測定において、試験片の作成が
容易である測定方法を提供し、1次被覆層の弾性率の測
定による光ファイバの品質管理を、迅速かつ容易に、製
造ライン上で行えるようにするものである。また、光フ
ァイバの1次被覆層の弾性率および粘性項を測定するこ
とにより、新規開発品等の品質評価を簡単に行えるよう
にするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is easy to prepare a test piece in the measurement of the elastic modulus of the primary coating layer, which serves as a guide for knowing the cured state of the primary coating layer of the optical fiber. (EN) A measuring method is provided to enable quick and easy quality control of an optical fiber by measuring the elastic modulus of a primary coating layer on a production line. Further, by measuring the elastic modulus and the viscosity term of the primary coating layer of the optical fiber, it is possible to easily perform quality evaluation of newly developed products and the like.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
光ファイバの1次被覆層の弾性率の測定方法において
は、光ファイバ素線の片端を口出しして被覆部と裸線部
からなる試験片とし、この試験片の被覆部を、引張り試
験機の一方の治具に1〜10gの力をかけて固定し、裸
線部を他方の治具に固定して、引張り試験を行い、光フ
ァイバの1次被覆層の弾性率を測定することを前記課題
の解決手段とした。また、請求項2記載の光ファイバの
1次被覆層の弾性率の測定方法においては、光ファイバ
素線の片端を口出しして被覆部と裸線部からなる試験片
とし、この試験片の被覆部を、ゴム状弾性体よりなる緩
衝体を介して、引張り試験機の一方の治具に固定し、裸
線部を他方の治具に固定して、引張り試験を行い、光フ
ァイバの1次被覆層の弾性率を測定することを前記課題
の解決手段とした。
In the method of measuring the elastic modulus of the primary coating layer of an optical fiber according to claim 1 of the present invention, one end of the optical fiber element wire is exposed and the coated fiber and the bare fiber are removed. A test piece is formed by applying a force of 1 to 10 g to one jig of the tensile tester, and the bare wire part is fixed to the other jig to perform a tensile test. The measurement of the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber is a means for solving the above-mentioned problems. Further, in the method for measuring the elastic modulus of the primary coating layer of an optical fiber according to claim 2, one end of the optical fiber element wire is exposed to form a test piece composed of a coated portion and a bare wire portion, and the test piece is coated. Part is fixed to one jig of a tensile tester via a buffer made of rubber-like elastic material, the bare wire part is fixed to the other jig, and a tensile test is performed to determine the primary of the optical fiber. Measuring the elastic modulus of the coating layer was used as a means for solving the above problems.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】まず、請求項1記載の光ファイバ
の1次被覆層の弾性率の測定方法の一例について、説明
する。最初に、光ファイバ素線を20〜60mm程度の長
さに切断し、この光ファイバ素線の片端を、被覆層の一
部を残して口出しし、試験片とする。このとき、試験片
の被覆部および試験片の裸線部の長さは、それぞれ、3
〜10mmおよび3〜15mmになるように、適宜に調節す
る。この試験片について、引張り試験機を用いてその1
次被覆層の弾性率を測定する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, an example of a method for measuring the elastic modulus of a primary coating layer of an optical fiber according to claim 1 will be described. First, the optical fiber element wire is cut into a length of about 20 to 60 mm, and one end of this optical fiber element wire is exposed while leaving a part of the coating layer, to obtain a test piece. At this time, the length of the coated portion of the test piece and the length of the bare wire portion of the test piece were 3
Adjust appropriately so that it is -10 mm and 3-15 mm. Part 1 of this test piece using a tensile tester
The elastic modulus of the next coating layer is measured.

【0010】図1は引張り試験機とその測定方法を示す
概略図の一例である。まず、上述の試験片22の被覆部
24を固定側治具26に固定する。つぎに、この試験片
22の口出しされた裸線部28の端を、上記固定側治具
26の外部上方に設けられた可動側治具30に固定す
る。この状態で、上記固定側治具26は不動のまま、可
動側治具30を一定速度で上昇させる。
FIG. 1 is an example of a schematic view showing a tensile tester and its measuring method. First, the covering portion 24 of the above-described test piece 22 is fixed to the fixed jig 26. Next, the end of the exposed bare wire portion 28 of the test piece 22 is fixed to the movable side jig 30 provided above the fixed side jig 26. In this state, the fixed jig 26 remains stationary and the movable jig 30 is raised at a constant speed.

【0011】図2は、このときの試験片の状態を側面か
らみた断面図の一例を示したものである。裸線部32を
引き上げることにより、裸線部32は、変位δを生じ
る。この変位δは、低弾性率の1次被覆層34の弾性率
に依存し、高弾性率の2次被覆層36の影響は無視する
ことができる。このときの荷重量と、変位量δを測定す
る。図中lは、試験片の被覆部の長さを示すものであ
る。また、rpおよびrfは、それぞれ、1次被覆層の外
径の半径および光ファイバ裸線の外径の半径を示すもの
である。
FIG. 2 shows an example of a sectional view of the state of the test piece at this time as seen from the side surface. By pulling up the bare wire portion 32, the bare wire portion 32 causes a displacement δ. This displacement δ depends on the elastic modulus of the primary coating layer 34 having a low elastic modulus, and the influence of the secondary coating layer 36 having a high elastic modulus can be ignored. At this time, the load amount and the displacement amount δ are measured. In the figure, 1 indicates the length of the coating portion of the test piece. Further, r p and r f are the radius of the outer diameter of the primary coating layer and the radius of the outer diameter of the bare optical fiber, respectively.

【0012】光ファイバ裸線の変位量は1次被覆層の弾
性率に依存するので、つぎの式より、光ファイバ素線の
1次被覆層の弾性率を求めることができる。 G=F/(2πlδ)・ln(rp/rf)・・・式 (ただし、G:光ファイバ1次被覆層の弾性率、F:荷
重量、δ:変位量、l:試験片の被覆部の長さ、rf
光ファイバ裸線の外径の半径、rp:1次被覆層の外径
の半径である。)
Since the amount of displacement of the bare optical fiber depends on the elastic modulus of the primary coating layer, the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber element wire can be obtained from the following equation. G = F / (2πlδ) · ln (r p / r f ) ... Formula (where G: elastic modulus of the optical fiber primary coating layer, F: load amount, δ: displacement amount, 1: test piece Length of coating, r f :
Radius of outer diameter of bare optical fiber, r p : Radius of outer diameter of primary coating layer. )

【0013】ただし、図1に示すように、被覆部24を
固定するために、固定側治具26にかける力は、1〜1
0gとする。1g未満であれば、試験片22の被覆部24
を十分に安定して固定することができず、10gを越え
ると側面からの力が測定値に影響し、正確な測定値が得
られない。
However, as shown in FIG. 1, the force applied to the fixed-side jig 26 for fixing the covering portion 24 is 1 to 1
Set to 0g. If it is less than 1 g, the covering portion 24 of the test piece 22
Can not be fixed sufficiently stably, and if it exceeds 10 g, the force from the side affects the measured value and an accurate measured value cannot be obtained.

【0014】1次被覆層の粘性項を測定する場合は、試
験片22に対し、任意の正負荷重を任意の周波数(si
n波)で繰り返し加える。その際に観測される変位と、
加えた荷重の間に生じる時間差(位相差)により、1次
被覆層の粘性項を求める。
When measuring the viscosity term of the primary coating layer, an arbitrary positive load is applied to the test piece 22 at an arbitrary frequency (si).
(n waves) repeatedly added. The displacement observed at that time,
The viscosity term of the primary coating layer is obtained from the time difference (phase difference) generated between the applied loads.

【0015】このように、請求項1記載の光ファイバの
1次被覆層の弾性率の測定方法においては、光ファイバ
素線の片端を口出しして被覆部と裸線部からなる試験片
とし、これを引張り試験に供する方法により、光ファイ
バの1次被覆層の弾性率の測定ができるため、試験片の
作成が容易であり、測定操作を迅速かつ容易に行うこと
ができる。
As described above, in the method for measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber according to the first aspect, one end of the optical fiber element wire is exposed to form a test piece composed of a coated portion and a bare wire portion. Since the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber can be measured by the method of subjecting this to a tensile test, the test piece can be easily prepared and the measurement operation can be carried out quickly and easily.

【0016】次に、請求項2記載の光ファイバの1次被
覆層の弾性率の測定方法の一例について、説明する。請
求項2記載の光ファイバの1次被覆層の弾性率の測定方
法の例において、上述の請求項1記載の光ファイバの1
次被覆層の弾性率の測定方法の例と異なるところは、光
ファイバ素線の片端を口出しして被覆部と裸線部からな
る試験片とし、引張り試験に供する際、この試験片の被
覆部を、ゴム状弾性体よりなる緩衝体を介して、引張り
試験機の固定側治具に固定する点である。
Next, an example of a method of measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber according to the second aspect will be described. In the example of the method for measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber according to claim 2, 1 of the optical fiber according to claim 1 described above is used.
The difference from the example of the method for measuring the elastic modulus of the next coating layer is that one end of the optical fiber element wire is exposed to form a test piece consisting of a coated part and a bare wire part, and when subjected to a tensile test, the coated part of this test piece Is fixed to a fixed-side jig of the tensile tester via a cushioning body made of a rubber-like elastic body.

【0017】図3は、引張り試験機に備え付けられた固
定側治具42に、緩衝体40を介して固定した、試験片
の被覆部38の一例を示す平面図である。すなわち、緩
衝体40に設けられた溝に、試験片の被覆部38を接着
し、固定して、この緩衝体40を固定側治具42に固定
する。以下、上述の請求項1記載び光ファイバの1次被
覆層の弾性率の測定の例と同様にして、弾性率および粘
性項を測定する。
FIG. 3 is a plan view showing an example of the covering portion 38 of the test piece, which is fixed to the fixed-side jig 42 provided in the tensile tester via the buffer 40. That is, the covering portion 38 of the test piece is bonded and fixed to the groove provided in the buffer body 40, and the buffer body 40 is fixed to the stationary jig 42. Hereinafter, the elastic modulus and the viscosity term are measured in the same manner as in the above-mentioned claim 1 and the example of measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber.

【0018】上述の緩衝体40を固定するために固定側
治具42にかける力は、1〜50gであればよい。この
範囲内であれば緩衝体40および被覆部38は、十分安
定して固定することができ、かつ、正確な測定値を得る
ことができる。この試験片の被覆部38に対する側面か
らの力の影響は、緩衝体40によって吸収されるので、
固定時に微調製を行う必要がなく、測定操作が簡単であ
る。
The force applied to the fixed-side jig 42 for fixing the above-mentioned shock absorber 40 may be 1 to 50 g. Within this range, the buffer 40 and the covering portion 38 can be fixed sufficiently stably, and an accurate measured value can be obtained. The influence of the side force on the coating portion 38 of the test piece is absorbed by the cushioning body 40,
There is no need to perform fine preparation when fixing, and the measurement operation is simple.

【0019】緩衝体40に設けられた溝の深さAは、試
験片の被覆部38の直径より若干深くする必要があり、
通常260〜450μmm程度とされる。緩衝体40の厚
さBは0.5〜2mmとされる。(l)未満であると緩衝効
果が十分でないため、正確な測定値が得られず、(m)を
越えると十分に被覆部38を固定することができない。
The depth A of the groove provided in the buffer 40 must be slightly deeper than the diameter of the coating portion 38 of the test piece,
Usually, it is set to about 260 to 450 μmm. The thickness B of the buffer 40 is 0.5 to 2 mm. If it is less than (l), the buffering effect is not sufficient, so that an accurate measured value cannot be obtained, and if it exceeds (m), the covering portion 38 cannot be sufficiently fixed.

【0020】緩衝体40に用いられるゴム状弾性体とし
ては、弾性率が10〜200kg/mm2であるアクリルエラ
ストマー、ゴム等を用いることができる。試験片の被覆
部38を緩衝体40に固定し、固定側治具42に固定す
る方法は、特に限定することはない。例えば、緩衝体4
0に設けられた溝にこの被覆部38を当てがい、この緩
衝体40と被覆部38とを、固定側治具42に挟み込む
だけでもよいが、特に、ごく少量の瞬間接着剤を被覆部
38の側面に塗布し、緩衝体40に接着することによっ
て、迅速に、かつ、十分に接着できる。
As the rubber-like elastic body used for the cushioning body 40, acrylic elastomer, rubber or the like having an elastic modulus of 10 to 200 kg / mm 2 can be used. The method of fixing the covering portion 38 of the test piece to the buffer body 40 and the fixing side jig 42 is not particularly limited. For example, the buffer 4
The covering portion 38 may be applied to the groove provided in 0, and the cushioning body 40 and the covering portion 38 may be sandwiched between the fixed-side jig 42. However, in particular, a very small amount of the instant adhesive is covered with the covering portion 38. By applying it to the side surface of and then adhering it to the buffer body 40, it is possible to adhere quickly and sufficiently.

【0021】このように、請求項2記載の光ファイバの
1次被覆層の弾性率の測定方法は、請求項1記載の光フ
ァイバの1次被覆層の弾性率の測定方法と同様、光ファ
イバ素線の片端を口出しして被覆部と裸線部からなる試
験片とする方法であるので、試験片の作成が容易であ
る。また、この試験片を引張り試験に供する際、この試
験片の被覆部を、ゴム状弾性体よりなる緩衝体を介し
て、引張り試験機の固定側治具に固定する方法によっ0
て、光ファイバの1次被覆層の弾性率を測定できるの
で、試験片を固定側治具に固定する際に、この固定側治
具にかける力の微調製を行う必要がなく、測定操作が簡
単である。
Thus, the method for measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber according to claim 2 is the same as the method for measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber according to claim 1. Since the method is one in which one end of the strand is exposed to form a test piece composed of a covered portion and a bare wire portion, the test piece can be easily prepared. When the test piece is subjected to a tensile test, the covering portion of the test piece is fixed to a fixed jig of a tensile tester via a cushioning body made of a rubber-like elastic material.
Since the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber can be measured, it is not necessary to finely adjust the force applied to the fixed jig when fixing the test piece to the fixed jig, and the measurement operation can be performed. It's easy.

【0022】また、請求項1および請求項2記載の測定
方法においては、通常の引張り試験機を用いることがで
きるが、これにかわって熱機械分析装置を用いれば、種
々の温度条件下での1次被覆層の弾性率および粘性項を
測定することができるので、これらの温度特性を測定す
ることも可能である。したがって、上述の測定方法にお
いては、新規開発商品等の品質評価を簡単に行うことに
も適している。
Further, in the measuring method according to the first and second aspects, an ordinary tensile tester can be used. However, if a thermomechanical analyzer is used instead, a tensile tester can be used under various temperature conditions. Since the elastic modulus and the viscosity term of the primary coating layer can be measured, it is also possible to measure these temperature characteristics. Therefore, the above-described measuring method is also suitable for easily performing quality evaluation of newly developed products and the like.

【0023】[0023]

【実施例】以下、実施例を示して本発明を詳しく説明す
る。 (実施例1〜5)シート状態での引張り試験により求め
た弾性率の異なる5種類のウレタンアクリレート系紫外
線硬化性樹脂を1次被覆層用樹脂として、光ファイバ素
線をそれぞれ作成した。これらの光ファイバ素線の1次
被覆層の弾性率を、請求項1および請求項2記載の光フ
ァイバ被覆の弾性率の測定方法にしたがって、それぞれ
測定した。
The present invention will be described below in detail with reference to examples. (Examples 1 to 5) Five kinds of urethane acrylate-based ultraviolet curable resins having different elastic moduli obtained by a tensile test in a sheet state were used as primary coating layer resins, and optical fiber strands were prepared. The elastic moduli of the primary coating layers of these optical fiber strands were measured according to the measuring method of the elastic moduli of the optical fiber coatings of claims 1 and 2.

【0024】まず、以下のようにして、上述の光ファイ
バ素線の試験片を作成した。外径125μmの光ファイ
バ裸線に、上述の5種類の1次被覆層用樹脂をそれぞれ
塗布し、紫外線を照射して十分に硬化させ、1次被覆層
を形成した。これらの1次被覆層上に、第2次被覆層用
樹脂として、未硬化のウレタンアクリレート系紫外線硬
化性樹脂を塗布し、紫外線を照射して十分に硬化させ
て、外径250μmの光ファイバ素線を作成した。これ
らの光ファイバ素線の片端を口出しし、試験片とした。
このとき、これらの試験片の被覆部および裸線部の長さ
は、それぞれ、約5mmおよび約10mmであった。
First, a test piece of the above-mentioned optical fiber element wire was prepared as follows. The above-mentioned five types of resins for the primary coating layer were applied to bare optical fibers having an outer diameter of 125 μm, respectively, and irradiated with ultraviolet rays to be sufficiently cured to form a primary coating layer. On these primary coating layers, an uncured urethane acrylate-based UV-curing resin is applied as a resin for the secondary coating layer, and is irradiated with ultraviolet rays to be sufficiently cured to give an optical fiber element having an outer diameter of 250 μm. Created a line. One end of each of these optical fiber strands was exposed and used as a test piece.
At this time, the lengths of the coated portion and the bare wire portion of these test pieces were about 5 mm and about 10 mm, respectively.

【0025】これらの試験片を用いて、請求項1記載の
測定方法にしたがって、それぞれ引張り試験を行った。
すなわち、25℃に設定した熱機械分析装置(機種名:
TMA/SS120Cセイコー電子工業(株)製)にお
いて、図1に示すように、上述の試験片22の被覆部2
4を、固定側治具26に2gの力をかけて固定した。こ
の試験片の裸線部28の端を、上記固定側治具26の外
部上方に設けられた可動側治具30に固定した。この状
態で3分間保持したのち、上記固定側治具26は不動の
まま、可動側治具30を0.1μm/secで上昇させて、
このときの荷重量と、光ファイバ裸線の変位量を測定し
た。これらの値を上述の式に代入して、1次被覆層の
弾性率を求めた。
Tensile tests were carried out using these test pieces according to the measuring method of claim 1.
That is, the thermomechanical analyzer set at 25 ° C (model name:
In TMA / SS120C manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., as shown in FIG.
4 was fixed to the fixed side jig 26 by applying a force of 2 g. The end of the bare wire portion 28 of this test piece was fixed to a movable side jig 30 provided above and outside the fixed side jig 26. After holding for 3 minutes in this state, the movable side jig 30 is raised at 0.1 μm / sec while the fixed side jig 26 remains stationary,
The load amount at this time and the displacement amount of the bare optical fiber were measured. By substituting these values into the above equation, the elastic modulus of the primary coating layer was obtained.

【0026】また、同様にして作成した試験片を用い
て、請求項2記載の測定方法に従って、それらの1次被
覆層の弾性率の測定を行った。すなわち、図3に示すよ
うに、上述の試験片の被覆部38の側面に、瞬間接着剤
をごく少量塗布して、緩衝体40に設けられた溝にこの
被覆部38を接着した。この緩衝体40を固定側治具4
2に、10gの力をかけて固定した。以下、上述の方法
と同様にして、それぞれの試験片の1次被覆層の弾性率
を測定した。上述の緩衝体40はゴムシートを用いて作
成した。この緩衝体40に設けられた溝の深さAは、3
50μmmであり、緩衝体40の厚さBは1mmであった。
請求項1および請求項2記載の測定方法にしたがって測
定したこれらの弾性率の測定結果は、それぞれほぼ同じ
値が得られた。
Using the test pieces prepared in the same manner, the elastic moduli of the primary coating layers were measured according to the measuring method of claim 2. That is, as shown in FIG. 3, a very small amount of an instant adhesive was applied to the side surface of the covering portion 38 of the above-described test piece, and the covering portion 38 was adhered to the groove provided in the buffer 40. The buffer 40 is attached to the fixed jig 4
2 was fixed by applying a force of 10 g. Hereinafter, the elastic modulus of the primary coating layer of each test piece was measured in the same manner as the above method. The above-mentioned buffer 40 was created using a rubber sheet. The depth A of the groove provided in this buffer 40 is 3
The thickness B was 50 μm, and the thickness B of the buffer 40 was 1 mm.
The measurement results of the elastic moduli measured according to the measuring method according to claim 1 and claim 2 were almost the same.

【0027】(比較例1〜5)上述の実施例1〜5の1
次被覆層用樹脂を用いて、それぞれシート状の試験片を
作成した。これらのシート状試験片について、熱機械分
析装置を用いて、通常の引張り試験により、25℃にお
ける、それらの弾性率の測定を行った。比較例1〜5は
実施例1〜5にそれぞれ対応する。
(Comparative Examples 1 to 5) 1 of the above Examples 1 to 5
Sheet-shaped test pieces were prepared using the resin for the next coating layer. The elastic modulus of these sheet-shaped test pieces was measured at 25 ° C. by a normal tensile test using a thermomechanical analyzer. Comparative Examples 1 to 5 correspond to Examples 1 to 5, respectively.

【0028】図7は、実施例1〜5の測定結果の相対値
と、比較例1〜5の測定結果の相対値との関係を示すグ
ラフである。このグラフの横軸は、比較例1〜5の弾性
率の測定結果の相対値を示すものであり、縦軸は、実施
例1〜5の弾性率の測定結果の相対値を示すものであ
る。図中点aは実施例1と比較例1に対応するものであ
る。以下、同様にして、点b〜eは、実施例2〜5およ
び比較例2〜5にそれぞれ対応するものである。実施例
1〜5の測定結果に関しては、請求項1記載の測定方法
による測定結果と請求項2記載の測定方法による測定結
果は、ほぼ同じ値が得られたので、図7においては、請
求項1記載の測定方法による測定結果の相対値を示し
た。図7のグラフより、それぞれの値は、よい相関性が
得られていることがわかる。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the relative values of the measurement results of Examples 1 to 5 and the relative values of the measurement results of Comparative Examples 1 to 5. The horizontal axis of this graph shows the relative value of the elastic modulus measurement results of Comparative Examples 1 to 5, and the vertical axis shows the relative value of the elastic modulus measurement results of Examples 1 to 5. . The point a in the figure corresponds to Example 1 and Comparative Example 1. Hereinafter, similarly, points b to e correspond to Examples 2 to 5 and Comparative Examples 2 to 5, respectively. Regarding the measurement results of Examples 1 to 5, the measurement results obtained by the measurement method according to claim 1 and the measurement results obtained by the measurement method according to claim 2 have almost the same values. The relative value of the measurement result by the measuring method described in 1 is shown. From the graph of FIG. 7, it can be seen that each value has a good correlation.

【0029】(実施例6〜7)実施例1〜5と同様にし
て作成した試験片について、それらの1次被覆層の弾性
率の測定を、温度条件をかえて行った。すなわち、1次
被覆層用樹脂として、モノマー種の異なる2種類のウレ
タンアクリレート系紫外線硬化性樹脂を用いて試験片を
それぞれ作成した。これらの試験片について、−40〜
40℃の温度条件下で、上述の請求項1記載の測定方法
に従って、それらの1次被覆層の弾性率の測定を行っ
た。
(Examples 6 to 7) With respect to the test pieces prepared in the same manner as in Examples 1 to 5, the elastic moduli of the primary coating layers were measured under different temperature conditions. That is, two types of urethane acrylate-based ultraviolet curable resins having different monomer types were used as the resin for the primary coating layer to prepare test pieces. For these test pieces, -40 to
Under the temperature condition of 40 ° C., the elastic moduli of the primary coating layers were measured according to the measuring method described in claim 1 above.

【0030】図8は、各温度条件下における実施例6お
よび実施例7の試験片の弾性率の測定結果の相対値を示
すものである。図中曲線fおよび曲線gは、それぞれ、
実施例6および実施例7に対応し、それぞれの各温度条
件下における測定結果の相対値を示すものである。図8
のグラフより、常温において、1次被覆層の弾性率とし
て、ほぼ同様の値をもつ光ファイバ素線であっても、温
度条件をかえると、それらの弾性率は大きく異なること
がわかる。したがって、光ファイバの製品の評価を行う
場合には、種々の温度条件下において、その光ファイバ
の1次被覆層の弾性率および粘性項を測定する必要があ
ることがわかる。
FIG. 8 shows the relative values of the elastic modulus measurement results of the test pieces of Example 6 and Example 7 under each temperature condition. Curves f and g in the figure are respectively
It corresponds to Example 6 and Example 7, and shows the relative value of the measurement result under each temperature condition. FIG.
From the graph, it can be seen that even at the normal temperature, even if the optical fiber strands have almost the same value as the elastic modulus of the primary coating layer, their elastic moduli differ greatly when the temperature conditions are changed. Therefore, when evaluating a product of an optical fiber, it is necessary to measure the elastic modulus and the viscosity term of the primary coating layer of the optical fiber under various temperature conditions.

【0031】このように請求項1および請求項2記載の
光ファイバの1次被覆層の弾性率の測定方法において
は、どちらの方法を用いてもほぼ同等の測定結果が得ら
れた。また、これらの測定結果の相対値は、通常のシー
ト状試験片の引張り試験による測定結果の相対値と、良
い相関性を示した。したがって、請求項1および請求項
2記載の光ファイバの1次被覆層の弾性率の測定方法に
より得られた測定結果から、光ファイバの1次被覆層の
硬化状態を知ることができることが明かである。また、
常温においては、1次被覆層の弾性率として、ほぼ同様
の値をもつ光ファイバ素線について、温度条件をかえて
比較すると、それらの弾性率は大きく異なる場合がある
ことがわかった。したがって、光ファイバの製品の評価
を行う場合には、種々の温度条件下において、その1次
被覆層の弾性率および粘性項を測定し、検討する必要が
あることがわかる。
As described above, in the method of measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber according to the first and second aspects, almost the same measurement result was obtained by either method. Further, the relative values of these measurement results showed a good correlation with the relative values of the measurement results of the usual tensile test of the sheet-shaped test piece. Therefore, it is clear that the cured state of the primary coating layer of the optical fiber can be known from the measurement result obtained by the method for measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber according to claim 1 and claim 2. is there. Also,
At room temperature, it was found that the elastic moduli of the optical fiber strands having substantially the same value as the elastic modulus of the primary coating layer may differ greatly depending on the temperature conditions. Therefore, when evaluating optical fiber products, it is necessary to measure and study the elastic modulus and viscosity term of the primary coating layer under various temperature conditions.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
および請求項2記載の光ファイバの1次被覆層の弾性率
の測定方法においては、光ファイバ素線の片端を口出し
し、被覆部と裸線部からなる試験片とする方法により、
光ファイバの1次被覆層の弾性率を測定することができ
る。したがって、試験片の作成が容易であり、測定操作
を迅速かつ容易に行うことができるので、光ファイバの
1次被覆層の弾性率の測定による品質管理を、製造ライ
ン上で行うことができる。また、試験片の形状が、引張
り試験と圧縮試験の両方に供するのに適している方法で
あるので、弾性率のみならず粘性項を測定することもで
きる。さらに、通常の引張り試験機にかわって、熱機械
分析装置を用いれば、種々の温度条件下におけるこれら
の物性値を得ることが可能であるので、簡単な操作で多
くの物性情報を得ることができる。このため、新規開発
品等の品質評価を迅速かつ容易に行うこともできる。
As described above, according to the first aspect of the present invention.
In the method for measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber according to claim 2, one end of the optical fiber element wire is exposed to form a test piece composed of a coated portion and a bare wire portion.
The elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber can be measured. Therefore, the test piece can be easily prepared, and the measurement operation can be performed quickly and easily, so that the quality control by measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber can be performed on the production line. Moreover, since the shape of the test piece is a method suitable for both the tensile test and the compression test, not only the elastic modulus but also the viscosity term can be measured. Furthermore, since it is possible to obtain these physical property values under various temperature conditions by using a thermomechanical analyzer in place of an ordinary tensile tester, it is possible to obtain a large amount of physical property information with a simple operation. it can. Therefore, the quality of newly developed products can be evaluated quickly and easily.

【0033】また、請求項2記載の光ファイバの1次被
覆層の弾性率の測定方法においては、試験片の被覆部
を、ゴム状弾性体よりなる緩衝体を介して、引張り試験
機の一方の治具に固定する方法であるので、試験片の固
定時に、この治具にかける力の微調整が不要であり、簡
単な操作で測定することができる。
Further, in the method of measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber according to the second aspect, the coating portion of the test piece is placed on one side of the tensile tester through a buffer made of a rubber-like elastic body. Since it is a method of fixing the test piece to the jig, it is not necessary to finely adjust the force applied to the jig when fixing the test piece, and the measurement can be performed by a simple operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 請求項1記載の光ファイバの1次被覆層の弾
性率の測定方法における、引張り試験機とその測定方法
の一例を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a tensile tester and a measuring method therefor in a method of measuring the elastic modulus of a primary coating layer of an optical fiber according to claim 1.

【図2】 請求項1記載の光ファイバの1次被覆層の弾
性率の測定方法における、試験片の裸線部を引張り上げ
た際の試験片の状態の一例を側面からみた断面図であ
る。
FIG. 2 is a side sectional view showing an example of a state of the test piece when the bare wire portion of the test piece is pulled up in the method for measuring the elastic modulus of the primary coating layer of the optical fiber according to claim 1. .

【図3】 請求項2記載の光ファイバの1次被覆層の弾
性率の測定方法における、引張り試験機に備え付けられ
た固定側治具に、緩衝体を介して固定した、試験片の被
覆部の一例を示す平面図である。
FIG. 3 is a coating portion of a test piece fixed via a buffer to a fixed jig provided in a tensile tester in the method for measuring the elastic modulus of a primary coating layer of an optical fiber according to claim 2; It is a top view showing an example.

【図4】 従来技術における測定方法に用いられる試験
片の一例を側面からみた断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an example of a test piece used in a measuring method in the related art as seen from a side surface.

【図5】 従来技術における測定方法の一例を示す概略
図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a measuring method in the related art.

【図6】 従来技術における測定方法において、試験片
の端面の中央から、圧子にて垂直に荷重をかけたときの
試験片の状態の一例を側面からみた断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of an example of a state of the test piece when a load is vertically applied by an indenter from the center of the end surface of the test piece in a conventional measuring method, as viewed from the side.

【図7】 実施例1〜5および比較例1〜5の弾性率の
測定結果の相対値を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing relative values of elastic modulus measurement results of Examples 1-5 and Comparative Examples 1-5.

【図8】 実施例6〜7の弾性率の測定結果の相対値を
示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing relative values of elastic modulus measurement results of Examples 6 to 7.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22・・・試験片、24・・・被覆部、26・・・固定
側治具、28・・・裸線部、30・・・可動側治具、3
2・・・裸線部、34・・・1次被覆層、36・・・2
次被覆層、38・・・被覆部、40・・・緩衝体、42
・・・固定側治具、l・・・試験片の被覆部の長さ、r
p・・・一次被覆層の外径の半径、rf・・・光ファイバ
裸線の外径の半径、A・・・溝の深さ、B・・・緩衝体
の厚さ
22 ... Test piece, 24 ... Covering part, 26 ... Fixed jig, 28 ... Bare wire part, 30 ... Movable jig, 3
2 ... Bare wire part, 34 ... Primary coating layer, 36 ... 2
Next coating layer, 38 ... coating portion, 40 ... buffer body, 42
... Fixing jig, l ... Length of test piece coating, r
p ... outer diameter radius of primary coating layer, r f ... outer diameter radius of bare optical fiber, A ... groove depth, B ... buffer thickness

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ファイバ素線の片端を口出しして被覆
部と裸線部からなる試験片とし、この試験片の被覆部
を、引張り試験機の一方の治具に1〜10gの力をかけ
て固定し、裸線部を他方の治具に固定して、引張り試験
を行うことを特徴とする光ファイバの1次被覆層の弾性
率の測定方法。
1. A test piece consisting of a coated portion and a bare wire portion is obtained by exposing one end of an optical fiber element wire, and the coated portion of this test piece is applied to one jig of a tensile tester with a force of 1 to 10 g. A method for measuring the elastic modulus of a primary coating layer of an optical fiber, characterized by performing a tensile test by fixing the bare wire part to the other jig and fixing the same.
【請求項2】 光ファイバ素線の片端を口出しして被覆
部と裸線部からなる試験片とし、この試験片の被覆部
を、ゴム状弾性体よりなる緩衝体を介して、引張り試験
機の一方の治具に固定し、裸線部を他方の治具に固定し
て、引張り試験を行うことを特徴とする光ファイバの1
次被覆層の弾性率の測定方法。
2. A tensile tester, wherein one end of an optical fiber element wire is exposed to form a test piece composed of a coated portion and a bare wire portion, and the coated portion of the test piece is passed through a buffer made of a rubber-like elastic body. One of the optical fibers is characterized in that it is fixed to one jig and the bare wire portion is fixed to the other jig to perform a tensile test.
Method for measuring the elastic modulus of the next coating layer.
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