JPS596268B2 - 光伝送用ガラスフアイバの補強方法 - Google Patents
光伝送用ガラスフアイバの補強方法Info
- Publication number
- JPS596268B2 JPS596268B2 JP52079392A JP7939277A JPS596268B2 JP S596268 B2 JPS596268 B2 JP S596268B2 JP 52079392 A JP52079392 A JP 52079392A JP 7939277 A JP7939277 A JP 7939277A JP S596268 B2 JPS596268 B2 JP S596268B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass fiber
- resin composition
- optical transmission
- stress
- absorbing layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光伝送用ガラスファイバ（以下光ファイバと称
す）のプラスチック被覆による補強方法に関するもので
あり、その目的は光伝送特性に優れ、かつ十分な強度と
耐候性を有する被覆ファイバを提供することにある。
す）のプラスチック被覆による補強方法に関するもので
あり、その目的は光伝送特性に優れ、かつ十分な強度と
耐候性を有する被覆ファイバを提供することにある。
光ファイバは可とう性の保持等の理由から直径一 が２
００μｍないしはそれ以下と細く、かつ材質的に非常に
脆いものであるため、これをそのまま伝送線路として使
用することは機械的強度の面からみて、不可能に近い。
００μｍないしはそれ以下と細く、かつ材質的に非常に
脆いものであるため、これをそのまま伝送線路として使
用することは機械的強度の面からみて、不可能に近い。
又、ガラス固有の性質として水分等の影響によつて強度
が経時的に低下す）ることも知られている。このため、
ガラスファイバの表面にプラスチックあるいは金属等の
保護被覆を施こすことによつて初期強度および長期的な
使用に耐える強度を有するガラスファイバを製造する方
法が提案されている。
が経時的に低下す）ることも知られている。このため、
ガラスファイバの表面にプラスチックあるいは金属等の
保護被覆を施こすことによつて初期強度および長期的な
使用に耐える強度を有するガラスファイバを製造する方
法が提案されている。
例えは、分子中に極性基を有し、ガラスとの接着性に優
れたポリアミド、ポリエステル、エポキシ樹脂、シリコ
ン樹脂、ポリウレタン等の樹脂組成物をガラスファイバ
上に被覆することによつて、かかる構造の被覆ファイバ
の破断荷重および伸び率は被覆なしのファイバに比較し
て著しく向上し中でもエポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポ
リウレタン等の樹脂組成物を薄く塗布、焼付けし、更に
その上に熱可塑性樹脂を溶融押出被覆して得られる構造
の被覆ファイバは、該被覆ファイバを複数本集合してケ
ーブル化する際、あるいは管路等に布設する際に受ける
外力に十分抗し得る強度を有す仁１−る。
れたポリアミド、ポリエステル、エポキシ樹脂、シリコ
ン樹脂、ポリウレタン等の樹脂組成物をガラスファイバ
上に被覆することによつて、かかる構造の被覆ファイバ
の破断荷重および伸び率は被覆なしのファイバに比較し
て著しく向上し中でもエポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポ
リウレタン等の樹脂組成物を薄く塗布、焼付けし、更に
その上に熱可塑性樹脂を溶融押出被覆して得られる構造
の被覆ファイバは、該被覆ファイバを複数本集合してケ
ーブル化する際、あるいは管路等に布設する際に受ける
外力に十分抗し得る強度を有す仁１−る。
しかし、かかる構造の被覆フアイバも温度変化等による
熱応力や曲げによる応力が加わつた場合ガラスフアイバ
が非常に小さな周期で曲げられる。
熱応力や曲げによる応力が加わつた場合ガラスフアイバ
が非常に小さな周期で曲げられる。
いわゆるマイクロベンデイングを生じ、伝送損失が増大
するという欠点を有している。このため、ガラスフアイ
バとプラスチツク被覆層の間に加えられた応力を吸収し
得る発泡プラスチツタ、油、シリコン樹脂あるいはエチ
レン一酢酸ビニル共重合体等のヤング率の低い樹脂を介
在させる方法が提案されている。すなわち、光フアイバ
の光軸が微少なうねりを有すると導波される光電力が外
部へ放散され、この現象をマイクロベンデイングによる
伝送損失の増加と称する。
するという欠点を有している。このため、ガラスフアイ
バとプラスチツク被覆層の間に加えられた応力を吸収し
得る発泡プラスチツタ、油、シリコン樹脂あるいはエチ
レン一酢酸ビニル共重合体等のヤング率の低い樹脂を介
在させる方法が提案されている。すなわち、光フアイバ
の光軸が微少なうねりを有すると導波される光電力が外
部へ放散され、この現象をマイクロベンデイングによる
伝送損失の増加と称する。
このような光軸のうねりを発生する原因としては、ケー
ブル中の光フアイバが他のケーブル構成材と互いに押し
あうことにより、光フアイバの長さ方向と直角の方向か
らいわゆる側圧を受ける場合、あるいは被覆材料の押出
時の残留歪又は被覆材とガラスフアイバの膨張係数の差
に起因するフアイバの長さ方向の応力を受ける場合があ
る。これらの原因のうち特に前者の側圧を低減するため
にガラスフアイバと被覆材の間にゴム弾性を有する低ヤ
ング率の熱硬化性樹脂を介在させることにより被覆材に
加わつた応力を吸収し直接光フアイバに伝えない、いわ
ゆる応力吸収層（バツフア一層）を有する被覆構造が提
案され実用されている。本発明は熱硬化性のシリコン樹
脂の応力吸収層を形成する方法に関するものである。
ブル中の光フアイバが他のケーブル構成材と互いに押し
あうことにより、光フアイバの長さ方向と直角の方向か
らいわゆる側圧を受ける場合、あるいは被覆材料の押出
時の残留歪又は被覆材とガラスフアイバの膨張係数の差
に起因するフアイバの長さ方向の応力を受ける場合があ
る。これらの原因のうち特に前者の側圧を低減するため
にガラスフアイバと被覆材の間にゴム弾性を有する低ヤ
ング率の熱硬化性樹脂を介在させることにより被覆材に
加わつた応力を吸収し直接光フアイバに伝えない、いわ
ゆる応力吸収層（バツフア一層）を有する被覆構造が提
案され実用されている。本発明は熱硬化性のシリコン樹
脂の応力吸収層を形成する方法に関するものである。
従来、これらの光フアイバはガラスフアイバの紡糸後、
他の固形物に触れる前に（いわゆる紡糸とタンデムに）
、エポキシ樹脂、フツ素樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂組
成物を塗布・焼付けし、その上に、上記の工程とタンデ
ムにあるいは一度ボビン等に巻取つた後、ヤング率の低
いシリコン樹脂を塗布・焼付けするか又は、ガラスフア
イバの紡糸後、直接ヤング率の低いシリコン樹脂を塗布
・焼付けし、こうして得られたシリコン樹脂の応力吸収
層を有する光フアイバにポリアミド、ポリエチレン、ポ
リカーボネート、フツ素樹脂等の熱可塑性樹脂を溶融押
出被覆する方法がとられていた。
他の固形物に触れる前に（いわゆる紡糸とタンデムに）
、エポキシ樹脂、フツ素樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂組
成物を塗布・焼付けし、その上に、上記の工程とタンデ
ムにあるいは一度ボビン等に巻取つた後、ヤング率の低
いシリコン樹脂を塗布・焼付けするか又は、ガラスフア
イバの紡糸後、直接ヤング率の低いシリコン樹脂を塗布
・焼付けし、こうして得られたシリコン樹脂の応力吸収
層を有する光フアイバにポリアミド、ポリエチレン、ポ
リカーボネート、フツ素樹脂等の熱可塑性樹脂を溶融押
出被覆する方法がとられていた。
しかし、上記の方法は以下に掲げる欠点を有していた。
１ケング率の低いシリコン樹脂の応力吸収層が熱可塑性
樹脂の押出被覆の際、ローラー等により機械的な損傷を
受け、それが原因で強度の低下あるいは伝送損失の増加
を生じる。
１ケング率の低いシリコン樹脂の応力吸収層が熱可塑性
樹脂の押出被覆の際、ローラー等により機械的な損傷を
受け、それが原因で強度の低下あるいは伝送損失の増加
を生じる。
２押出被覆する際の熱可塑性樹脂の残留歪によつてシリ
コン樹脂の応力吸収層が既に大きな応力を受けてしまい
、温度変化による熱応力あるいは曲げ等による応力を吸
収しえなくなる。
コン樹脂の応力吸収層が既に大きな応力を受けてしまい
、温度変化による熱応力あるいは曲げ等による応力を吸
収しえなくなる。
本発明は以上の点に鑑みなされたものである。本発明に
よれはガラスフアイバ又はエポキシ樹脂ウレタン樹脂等
により一次被覆の施こされたガラスフアイバに熱硬化性
のシリコン樹脂を被覆する際、該シリコン樹脂をダイス
あるいは塗布槽等により塗布し、該シリコン樹脂を硬化
させる前にポリアミドポリエチレン等の熱可塑性樹脂を
被覆し、冷却等により熱可塑件樹脂が成形された後に該
シリコン樹脂を熱硬化させることにより十分な機械的強
度と温度変化あるいは曲げ等による応力に対して安定な
伝送特性を有する光フアイバを得ることができる。熱可
塑性樹脂の二次被覆層が形成された後にシリコン樹脂を
硬化させるため該シリコン樹脂は二次被覆層の押出時の
残留歪をまつたく受けることがなく、押出工程において
機械的な損傷を受けることもない。
よれはガラスフアイバ又はエポキシ樹脂ウレタン樹脂等
により一次被覆の施こされたガラスフアイバに熱硬化性
のシリコン樹脂を被覆する際、該シリコン樹脂をダイス
あるいは塗布槽等により塗布し、該シリコン樹脂を硬化
させる前にポリアミドポリエチレン等の熱可塑性樹脂を
被覆し、冷却等により熱可塑件樹脂が成形された後に該
シリコン樹脂を熱硬化させることにより十分な機械的強
度と温度変化あるいは曲げ等による応力に対して安定な
伝送特性を有する光フアイバを得ることができる。熱可
塑性樹脂の二次被覆層が形成された後にシリコン樹脂を
硬化させるため該シリコン樹脂は二次被覆層の押出時の
残留歪をまつたく受けることがなく、押出工程において
機械的な損傷を受けることもない。
従つて、シリコン樹脂の応力吸収層は二次被覆層の残留
歪の影響を受けることなく、本来の目的である温度変化
による熱応力、あるいは曲げ、捩り等による応力を吸収
し、これによつて伝送特性の安定な光フアイバを得るこ
とができる。
歪の影響を受けることなく、本来の目的である温度変化
による熱応力、あるいは曲げ、捩り等による応力を吸収
し、これによつて伝送特性の安定な光フアイバを得るこ
とができる。
本願発明の一実施例である第１図を用いて詳細に説明す
る。
る。
第１図において、３，４は一次被覆層の塗布装置及び焼
付炉（硬化炉）てある。
付炉（硬化炉）てある。
５は応力吸収層（例えはシリコン樹脂）の塗布装置であ
る。
る。
従来の方法では、５の直下に焼付炉（硬化炉）を設置し
、応力吸収層を硬化させキヤプスタン、ダンサローラー
を経て巻取る。本願発明の特徴は応力吸収層の塗布後、
硬化させる前に６の押出機のクロスヘツド部において熱
可塑性樹脂を被覆し７で冷却した後巻取ることにある。
、応力吸収層を硬化させキヤプスタン、ダンサローラー
を経て巻取る。本願発明の特徴は応力吸収層の塗布後、
硬化させる前に６の押出機のクロスヘツド部において熱
可塑性樹脂を被覆し７で冷却した後巻取ることにある。
熱可塑性樹脂を被覆した後放冷が可能ならｒ特に７の冷
却装置を設置する必要がないことは言うまでもない。
却装置を設置する必要がないことは言うまでもない。
本願発明の効果は５頁２行目から５行目に記載の欠点を
改良することにあるが、特に大きな応力吸収効果を期待
して、５ｋｇ／Ｃｒｉｌ以下の低ヤング率の熱硬化性樹
脂とを応力吸収層として用いた場合に大きな効果を発揮
する。
改良することにあるが、特に大きな応力吸収効果を期待
して、５ｋｇ／Ｃｒｉｌ以下の低ヤング率の熱硬化性樹
脂とを応力吸収層として用いた場合に大きな効果を発揮
する。
すなわち従来の方法のように応力吸収層を塗布・硬化さ
せた後、一度巻取つてその後熱可塑性樹脂を押出する方
法では、低ヤング率の熱硬化性樹脂自体がローラー等の
固形物との接触により破壊してしまい、実際上、押出被
覆が不可能である。更に本願発明の方法では、前述のよ
うに応力吸収層を硬化させる前にその外側の熱可塑件樹
脂をパイプ状に形成し、その後内部の応力吸収層を硬化
させるため、応力吸収層は外層の熱可塑性樹脂の成形時
の残留歪をまつたく受けていない。
せた後、一度巻取つてその後熱可塑性樹脂を押出する方
法では、低ヤング率の熱硬化性樹脂自体がローラー等の
固形物との接触により破壊してしまい、実際上、押出被
覆が不可能である。更に本願発明の方法では、前述のよ
うに応力吸収層を硬化させる前にその外側の熱可塑件樹
脂をパイプ状に形成し、その後内部の応力吸収層を硬化
させるため、応力吸収層は外層の熱可塑性樹脂の成形時
の残留歪をまつたく受けていない。
この残留歪の低減効果を実施例を用いて説明する。実施
例 １ 第１図に示す製造装置を用いて被覆光フアイバを作製し
た。
例 １ 第１図に示す製造装置を用いて被覆光フアイバを作製し
た。
用いたプリフオームはＡＤ法によるコア径５０μｍ外径
１２５μｍ、比屈折率差１．０％用のものであり、この
プリフオームを線弓後、屈折率１．５２のジフエニルポ
リシロキサンを３の塗布装置と４の硬化炉を用いて３０
μｍの厚さで被覆し、更にその上にヤング率５ｋｇ／Ｃ
ｒｌｌのジメチルポリシロキサンを塗布し、硬化させる
前に６でナイロン−１２を押出し被覆し冷却した後、８
で赤外線放射型の硬化炉でジメチルポリシロキサンを硬
化させ巻取つたジメチルポリシロキサンの被覆厚は１０
０μｍ、ナイロン−１２の被覆厚は２５０μｍであつた
。比較例 １ 実施例１と同一構造の被覆光フアイバを第１図の８の硬
化炉を５の塗布装置と６のクロスヘツドの間に設置し、
ジメチルポリシロキサンを硬化させた後ナイロン−１２
を押出する方法で作製した。
１２５μｍ、比屈折率差１．０％用のものであり、この
プリフオームを線弓後、屈折率１．５２のジフエニルポ
リシロキサンを３の塗布装置と４の硬化炉を用いて３０
μｍの厚さで被覆し、更にその上にヤング率５ｋｇ／Ｃ
ｒｌｌのジメチルポリシロキサンを塗布し、硬化させる
前に６でナイロン−１２を押出し被覆し冷却した後、８
で赤外線放射型の硬化炉でジメチルポリシロキサンを硬
化させ巻取つたジメチルポリシロキサンの被覆厚は１０
０μｍ、ナイロン−１２の被覆厚は２５０μｍであつた
。比較例 １ 実施例１と同一構造の被覆光フアイバを第１図の８の硬
化炉を５の塗布装置と６のクロスヘツドの間に設置し、
ジメチルポリシロキサンを硬化させた後ナイロン−１２
を押出する方法で作製した。
用いたプリフオーム被覆材料は実施例１と同じものであ
る。得られた被覆光フアイバはともに０．８５μｍ波長
における室温での伝送損失が２．３０ｄＢ／Ｋｍと良好
な特性を示した。
る。得られた被覆光フアイバはともに０．８５μｍ波長
における室温での伝送損失が２．３０ｄＢ／Ｋｍと良好
な特性を示した。
しかし、両フアイバ一を一４０℃に放置した時は０．８
５μｍ波長における伝送損失は実施例１により得られた
フアイバが２．３０ｄＢ／Ｋｍと室温と同じであつたが
比較例１により得られたフアイバは４．５０ｄＢ／Ｋｍ
であり室温時に比較して２ｄＢ／Ｋｍ以上の伝送損失の
増加がみられた。両者の違いの原因は以下のように推定
できる。比較例１の場合熱可塑性樹脂の押出被覆におい
ては、樹脂は溶融状態で長さ方向に引張られながら被覆
されるため分子が長さ方向に配向し冷却されると長さ方
向に収縮する。このため応力吸収層はボビン等に巻取ら
れた状態で既に外周の熱可塑性樹脂層から圧縮応力を受
けており低温に放置された時の熱可塑性樹脂の熱収縮に
よる応力を完全に吸収することができず、光フアイバの
光軸が曲がり伝送損失の増加を生じる。これに対し実施
例１の場合は配向による収縮は同じであるが熱可塑性樹
脂のパイプ状被覆が形成された後に内部の応力吸収層を
硬化させるため、応力吸収層は外周からの応力をまつた
く受けない状態でボビン等に巻取られる。
５μｍ波長における伝送損失は実施例１により得られた
フアイバが２．３０ｄＢ／Ｋｍと室温と同じであつたが
比較例１により得られたフアイバは４．５０ｄＢ／Ｋｍ
であり室温時に比較して２ｄＢ／Ｋｍ以上の伝送損失の
増加がみられた。両者の違いの原因は以下のように推定
できる。比較例１の場合熱可塑性樹脂の押出被覆におい
ては、樹脂は溶融状態で長さ方向に引張られながら被覆
されるため分子が長さ方向に配向し冷却されると長さ方
向に収縮する。このため応力吸収層はボビン等に巻取ら
れた状態で既に外周の熱可塑性樹脂層から圧縮応力を受
けており低温に放置された時の熱可塑性樹脂の熱収縮に
よる応力を完全に吸収することができず、光フアイバの
光軸が曲がり伝送損失の増加を生じる。これに対し実施
例１の場合は配向による収縮は同じであるが熱可塑性樹
脂のパイプ状被覆が形成された後に内部の応力吸収層を
硬化させるため、応力吸収層は外周からの応力をまつた
く受けない状態でボビン等に巻取られる。
従つて自らが変形して応力を吸収する余地を十分にもつ
ており、低温における熱可塑性樹脂の収縮を吸収するこ
とができ伝送損失の増加を生じない。
ており、低温における熱可塑性樹脂の収縮を吸収するこ
とができ伝送損失の増加を生じない。
第１図は本発明の製造装置の概略図を示す。
第２図は本発明によつて得られる光フアイバの断面図を
示す。１はプリフオーム、２は紡糸炉、３は一次被覆層
の塗布装置、４は焼付炉、５はシリコン樹脂の塗布装置
、６は押出機のクロスヘツド、７は二次被覆層の冷却槽
、８はシリコン樹脂硬化用の赤外線放射型の焼付炉、９
はキヤプスタン、１０は張力調整用のダンサローラー
１１は巻取機、１２はガラスフアイバ、１３は一次被覆
層、１４はシリコン樹脂の応力吸収層、１５は２次被覆
層。
示す。１はプリフオーム、２は紡糸炉、３は一次被覆層
の塗布装置、４は焼付炉、５はシリコン樹脂の塗布装置
、６は押出機のクロスヘツド、７は二次被覆層の冷却槽
、８はシリコン樹脂硬化用の赤外線放射型の焼付炉、９
はキヤプスタン、１０は張力調整用のダンサローラー
１１は巻取機、１２はガラスフアイバ、１３は一次被覆
層、１４はシリコン樹脂の応力吸収層、１５は２次被覆
層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光伝送用ガラスファイバと熱可塑性樹脂被覆層の間
に応力吸収層として、熱硬化性樹脂組成物を介在させる
該光伝送用ガラスファイバの補強方法において熱硬化性
樹脂組成物を塗布した後、硬化させる前に熱可塑性樹脂
組成物を押出被覆し、熱可塑性樹脂組成物を冷却、成形
した後に熱硬化性樹脂組成物を硬化させることを特徴と
する光伝送用ガラスファイバの補強方法。 ２ 応力吸収層の熱硬化性樹脂組成物として、シリコン
樹脂あるいはウレタン樹脂を用いることを特徴とする特
許請求範囲第１項記載の光伝送用ガラスファイバの補強
方法。 ３ 光伝送用ガラスファイバの紡糸後、他の固形物に触
れる前に液状の樹脂組成物あるいは固体状の樹脂組成物
を溶剤に溶解あるいは分散させた溶液あるいは分散液を
塗布、焼付けし、その上に応力吸収層としてシリコン樹
脂組成物を介在させ、更にその上に熱可塑性樹脂組成物
の被覆を施こすことを特徴とする特許請求範囲第１項記
載の光伝送用ガラスファイバの補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52079392A JPS596268B2 (ja) | 1977-07-01 | 1977-07-01 | 光伝送用ガラスフアイバの補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52079392A JPS596268B2 (ja) | 1977-07-01 | 1977-07-01 | 光伝送用ガラスフアイバの補強方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5413352A JPS5413352A (en) | 1979-01-31 |
| JPS596268B2 true JPS596268B2 (ja) | 1984-02-09 |
Family
ID=13688581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52079392A Expired JPS596268B2 (ja) | 1977-07-01 | 1977-07-01 | 光伝送用ガラスフアイバの補強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596268B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5439648A (en) * | 1977-09-05 | 1979-03-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of optical fiber cores |
| JPS5824107A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 長尺光フアイバ心線の製造方法 |
| JPS59129633A (ja) * | 1983-01-08 | 1984-07-26 | Canon Inc | ステージ装置 |
| JPS59156941A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光伝送用ガラスフアイバの補強方法 |
| JPS6026308A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-09 | Ube Nitto Kasei Kk | 繊維強化光フアイバ並びにその製造方法 |
| JPS6033520A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-20 | Ube Nitto Kasei Kk | 繊維強化光ファイバ並びにその製造方法 |
| CN109608037B (zh) * | 2018-12-10 | 2022-01-07 | 南通瑞隆新材料有限公司 | 一种改性塑料用玻璃纤维加工装置 |
-
1977
- 1977-07-01 JP JP52079392A patent/JPS596268B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5413352A (en) | 1979-01-31 |
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