JPS60103051A - 被覆光フアイバの製造方法 - 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】 本発明は被覆光ファイバの製造方法を改良したものに関
する。

通信部門で用いられる光ファイバの場合、陸上ケーブル
用と海底ケーブル用とに大別できるが、陸上ケーブルの
構成要素として用いられる光ファイバの場合、そのスク
リーニング強度が伸び０．５％程度であるのに対し、海
旺ケーブル用のそれは２〜３％と格段に高い１１αが要
求されている。

このような高強度（高抗張力）光ファイバは、光ファイ
バの財質、製造条件などを改がすることにより、かなり
満足できるものが７４１られるが、これにともなって製
造細度が増すため良品の得られる率が低下し、歩どまり
が悪くなる。

一方、上記に代わる対策として、光ファイバの強度は通
騎のレベルとし、その外周に形成される被覆層に工夫を
もたせて伸び緩和効果を発揮させるものがすでに実施さ
れており、パイプ型光ファイバ心線とか、ルーズ型光フ
ァイバ心線と称されている被覆光ファイバがこれに該当
する。

このタイプの被覆光ファイバとして、光フアイバ外周の
１次被覆層をシリコーンオイルとシリコーンゴムとの中
間的な性質を有するシリコーン系のゲル状物質製とし、
その外周の２次被覆層を押出被覆手段による熱可塑性樹
脂製としたものが提案され、この被覆光ファイバは上記
伸び緩和効果に関しほぼ満足できるものであったが、前
述した１次被覆層および２次被覆層の界面に気泡が発生
し、さらにケーブル化後の海底布設等において上記気泡
が圧力、温度などにより変化するため光ファイバの伝送
ロス増が生じていた。

この気泡は１次被覆層（シリコーンゴム）、緩衝被覆層
（シリコーン樹脂）、２次被覆層（ナイロン）の３層を
有する被覆光ファイバにほとんどみられず、」二記被覆
光ファイバ特有の現象であるといえる。

また、気泡発生原因に関して、２次被覆層（熱可塑性樹
脂）の形成時、押出被覆機のクロスヘッド内に混入する
空気とか、あるいは１次被覆層（ゲル状物質）の形成時
にとりこむ空気などでないことは明らかであり、これに
ついては１次被覆光ファイバの外周に２次被覆層を形成
するとき、つぎのような現象が起こり、気泡が発生する
と考えられる。

すりわち、押出被覆機のクロスヘッド内に入った１次被
覆光ファイバがここで急速に加熱され、その外周に２次
被覆層が被覆されるとき、ゲル状物質からなる１次被覆
層はこの際の加熱により膨張し、常温時の外径を上回っ
た状態にて２次被覆される。

この２次被覆後、ナイロン等からなる２次被覆層が冷却
固化される過程では、当該２次被覆層の外側から冷却が
はじまる。

そして２次被覆層の場合、押出時（高温）の比容積と同
化時（低温）における比容積との差により、１次および
２次被覆層の界面に隙間の生じる現象が起こり、さらに
１次被覆層の場合も上記高温での膨張、低温での収縮に
より既述の界面に隙間の生じる現象が起こり、これらの
現象が複合することにより、１次被覆層と２次被覆層と
の間に気泡原因のボイドがあられれると考えられる。

本発明の目的は伸び緩和効果のある被覆光ファイバを製
造するにあたり、その被覆層内に気泡を発生することの
ない被覆光ファイバが製造できる方法を提供することに
ある。

本発明の特徴は紡糸後の光フアイバ外周にゲル状プラス
チックからなる低弾性率の第１被覆層を形成し、この第
１被覆層の外周には、該第１被覆層よりも線膨張係数が
小さく、がっ、該第１被覆層よりは弾性率の大きいプラ
スチックからなる第２被覆層を形成することにある。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図において、はじめ石英系のブリフォームロンド１
が高温の紡糸炉Ａを介して加熱延伸され、光ファイバ２
となる。

この光ファイバ２は第２図イのごとく、所定直径のファ
３、所定外径のクラッド４を有している。

つぎに上記紡糸後の光ファイバ２は、第１図においてダ
イス型コーティング槽Ｂ内を通過し、ここで所定の液状
プラスチックが塗布され、かつ、その未硬化プラスチッ
クが次段の加熱硬化炉Ｃにより硬化されて１次被覆光フ
ァイバ５となる。

この１次被覆光ファイバ６は第２図口のごとく、クラッ
ド４の外周に上記フーティング手段により形成された第
１被覆層６を有する。

さらに１次被覆光ファイバ６は、第１図におｒｚ−ｃダ
イス型コーティング槽り内を通過し、こ二で所定の液状
プラスチックが塗布されるとともにその未硬化プラスチ
ックが次段の紫外線硬化炉Ｅにより硬化されて２次被覆
光ファイバ７となる。

この２次被覆光ファイバ７は第２図ノ・のごとく、第１
被＆層６の外周に上記コーティング手段により形成され
た第２被覆層８を有する。

以下、２次被覆光ファイバ７は、キャプスタンＥを径由
し、図示しない巻取機により巻きとられる。

本発明では第１被覆層６０線膨張係数をｅｌ、第２被覆
層８０線膨張係数をα２、さらに第１被覆層６０弾性率
をｅ＋ｚ第２被覆層８０弾性率を８２とした場合、ａ、
）α２、ｅ＋（ｅｘ（硬化後）となるようにして上記の
ごとく被覆光ファイバを製造する。

′したがって本発明の場合、第１被覆層６がゲル状プラ
スチックからなり、しかもｅ＋（ｅｘ（特にｅｌの値が
小）であることにより、既知の伸び緩和効果が得られ、
また、α五〉α２であることにより、第２被覆層８の形
成時および形成後にわたる第１被覆層６の膨張収縮がほ
とんどなく、両被覆層６．８間の界面に気泡原因のボイ
ドが発生しないこととなる。

故に本発明方法により製造された被覆光ファイバの場合
、伸び緩和効果が優るだけでなく、気泡がないことによ
り伝送特性も安定したものとなる。

なお、第１被覆層６としては硬化によりゲル状を呈する
シリコーン系のプラスチックが用いられ、特にチキント
ロビイを有するものが用いられる。

さらに第１被覆層６川としては、熱硬化性のほか、紫外
線硬化性の樹脂も用いられる。

−ブハ第２被覆層８としては、硬化時の温度が高温化し
ない紫外線硬化性のウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、
ブダジエン系樹脂、アクリル酸系樹脂が主に用いられ、
場合により熱硬化性樹脂が用いられる。

通常、第２被覆層８は未硬化（液状）のものを鱈温にて
塗布し、これに硬化エネルギ（例えば紫外線）を与えて
硬化させる。

つぎに本発明の具体例とその比較例について説明する。

具体例 石英系プリフォームロッド１を紡糸してコア直Ｕ外径が
５０μｍφ／１２５μｍφの光ファイバ２を得た後、そ
の紡糸工程と連続して未硬化のシリコーン系プラスチッ
ク（粘度１５００〜２５００　Ｃｐ）をコーテイング槽
Ｂにより塗布し、これを硬化炉Ｃにより硬化させてゲル
状プラスチック（硬化後のヤング率１〜２　ｆｌ／ｃｒ
ｒｉ　）からなる外径０．２５叫φの第１被覆層６を形
成し、さらに当該被覆工程と連続して、第１被覆層６の
外周には未硬化のウレタン系アクリレートをコーテイン
グ槽りにより塗布上、これを硬化炉Ｅにより硬化させて
紫外線硬化性樹脂（硬化機のヤング率１０〜ａ　ｏ　Ｋ
ｇ／ｃｒｉｉ　）からなる外径１−１．２ｍｍφの第２
被覆層８を形成した。

なお、紡糸工程から被覆工程にわたる線速は５０〜２０
０　ｍ／ｉｎの範囲内で設定した。

この被覆光ファイバの場合、被覆層の内部に気泡がほと
んどみられず、もちろん伝送特性は良好であり、被覆層
の外１Ｍ不良もなかった。

比較例１ 具体例と同様にして紡糸した光ファイバの外周に紫外線
硬化性樹脂からなる外径０．２５　ｔｈｍφの被覆層を
形成し、これを−たんボビンに巻きとった。

つぎに上記被覆光ファイバの外周に未硬化のシリコーン
系プラスチック（粘’ｌｆ２０００　ｃｐ　）を塗布し
、温度４００℃で硬化させてゲル状プラスチック層（硬
化後のヤング率１　’／　／ｃｎｌ）を形成し、これと
連続してゲル状プラスチック層の外周にはナイロン１２
を押出被覆してナイロン被覆層を形成するとともにその
ナイロン被覆層を水冷した。

この際のラインは横型線速は５０　ｍ７ｈｊｎである。

比較例１の被覆光ファイバでは、その被覆層内に多数の
気泡がみられ、伝送特性の悪いものとなった。

比較例２ 比較例１と同様にして被覆光ファイバをつくるとき、ゲ
ル状プラスチック層を硬化させることなく常温（約２０
℃）で処理したが、比較例１と同様、被覆層内には多数
の気泡がみられ、さらにナイロン被覆時、約１５０　ｒ
ｍｒｒＨ？にて真空引きしたが変化はなかった。

比較例３ 比較例１と同様にて被覆光ファイバをつくるとき、ライ
ンは縦型とし、ゲル状プラスチック層用や未硬化シリコ
ーンはこれの粘度を２００ｃｐとした。

比較例３の場合、ゲル状プラスチック層を形成するとき
、加熱、常温のいずれで処理してもそのゲル状プラスチ
ック層中に多数のボイドがみられた。

比較例４ 比較例１と同様にして被覆光ファイバをつくるとき、ナ
イロン被覆層の形成後、これを８０℃の温水で冷却した
が、この場合もボイドを完全になくすことができなかっ
た。

比較例５ 比較例１と同様の被覆光ファイバをつくるとき、ナイロ
ン被覆層を２０μｍ厚で形成した後、さらに別ラインで
７０μ？ｎ厚のナイロン被覆層を形成した。

比較例５の場合、２０μｍ厚のナイロン被覆段階ではボ
イドはみられなかったが、表面は凹凸により平滑性がな
（なっており、さらに７０７１７？＋厚のナイロン被覆
段階では表ｉｎｌの凹凸度合が大きくなり、内部に少Ｊ
ｉｔのボイドが発生した。

以上説明した通り、本発明方法によるときは、伸び緩和
効果のある被覆光ファイバを製造する際、気泡の発生の
ない信ｌｌユ′１性の高い被覆光ファイバが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の１実施例を略示した説明図、第２
図は本発明方法により製造される被覆光ファイバをその
工程１１１１′１に示した断面図である。 ３・争・・・光ファイバ ５・・・・・１次被覆元ファイバ ６・・・・・第１被Ｆｉｉ層 ７・・・・・２次被覆光ファイバ ８・・・・・第２被覆層 Ａ・・・・・紡糸炉 Ｂ・・トコ−ティング槽 Ｃ・・・・・加熱硬化炉 Ｄ・・・・・コーテイング槽 Ｅ・・・・・紫外線硬化炉

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）紡糸後の光フアイバ外周に、ゲル状プラスチック
   からなる低弾性率の第１被覆層を形成し、この第１被覆
   層の外周には、該第１被覆層よりも線膨張係数が小さく
   、かつ、該第１被覆層よりは弾性率の大きいプラスチッ
   クからなる第２被覆層を形成する被覆光ファイバの製造
   方法。
2. （２）第１被覆層の外周に未硬化プラスチックをｎ温で
   コーティングし、その後該未硬化プラスチックを硬化二
   不ルギにより硬化させて第２被覆層を形成する特許請求
   の範囲第１項記載の被覆光ファイバの製造方法。
3. （３）第１被覆層を形成するゲル状プラスチックがチキ
   ントロビイを有するシリコーン系からなる特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の被覆光ファイバの製造方法
   。
4. （４）　第２被覆層を形成するプラスチックが紫外線硬
   化性である特許請求の範囲第１項または第２項記載の被
   覆光ファイバの製造方法。