JPS6026308A - 繊維強化光フアイバ並びにその製造方法 - Google Patents

繊維強化光フアイバ並びにその製造方法

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JPS6026308A
JPS6026308A JP58132928A JP13292883A JPS6026308A JP S6026308 A JPS6026308 A JP S6026308A JP 58132928 A JP58132928 A JP 58132928A JP 13292883 A JP13292883 A JP 13292883A JP S6026308 A JPS6026308 A JP S6026308A
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JP
Japan
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fiber
optical fiber
thermosetting resin
nozzle
resin
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Pending
Application number
JP58132928A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayoshi Nakasone
隆義 中曽根
Tetsuo Shibagaki
柴垣 哲男
Kenji Kozuka
健次 小塚
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Ube Exsymo Co Ltd
Original Assignee
Ube Nitto Kasei Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
    • G02B6/4429Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
    • G02B6/443Protective covering
    • G02B6/4432Protective covering with fibre reinforcements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4479Manufacturing methods of optical cables
    • G02B6/449Twisting

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

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】 本発明は繊維強化光ファイバ並びにイのHAWh法に関
Jるものである。
従来、石英系ガラス等からなる]ア、クラッドの周囲を
一次被覆した後これにシリコン等のバッ77層を施した
光フアイバ索線の外周を熱硬化性樹脂で結着一体化した
補強gi随束で被覆してなる繊組強化光ファイバは公知
となっている。
上記のような繊組強化光ファイバの一般的な製造方法と
しては、光フアイバ素線の外周に未硬化の熱硬化イクー
樹脂を含浸した補強繊維束を配設して被覆し、これを加
熱成形ダイス内に通して引き抜きながら熱硬化性樹脂を
完全に硬化している。しかしながら、上記のような製造
方法では、未硬化の熱硬化性樹脂を含浸した補強繊維束
がダイスを通過する際、熱硬化性樹脂が未硬化状態から
硬化して固体に変わるのでその時の熱硬化性樹脂の粘度
の大幅な変化によりダイス壁面と補強繊維との摩擦も変
化゛するため、成形ダイス内で補強繊維束が移動して光
フアイバ索線の軟らかいシリコン層に変形を与え伝送損
失を低下させる原因となるマイクロベンl−等の発生を
与えた。また、成形ダイス内で、ある一定長さは熱硬化
°性樹脂が硬化した固体とダイス壁面との摩擦になるの
で、成形ダイスと引取機の張力が大きくなってその張力
が許容範囲を越えて中心の光ファイバを断FAザる恐れ
があった。更にダイスの良さも熱硬化性樹脂の硬化には
比較的長い時間がかかるためダイスは長大<’Lものと
なり生産性も豚かった。
本発明は上記のような従来の欠陥に鑑みてイ1されたも
ので、その目的は中心の光ファイバを破断する恐れのあ
るような張力を全く加えることなく、また、マイクロベ
ント等の発生を与えるシリコン層の変形を皆無にし、更
に補強繊維束が直接的に光ファイバに接触しないように
光ファイバの17.I 1111に熱硬化性樹脂層を形
成し、外周の被覆熱可塑性樹脂がその内側の熱硬化性樹
脂とアンカー効果によって一体的に結着されて曲げ特性
に優れた繊組強化光ファイバ並びにこのような繊維強化
光フン・イバを形状的にも安定しそして極めて効率良く
製造する方法を提供するにある。
以下に本発明の好適な実施例について添附図面を参照に
して説明する。
先づ、本発明の方法について第1図及び第2図を参照に
して説明すると、ボビン1から光ファイバ索FA2が連
続的に引き出されて供給される。この光フアイバ索線2
は石英系ガラス等からなるコア、クラッドの周囲をシリ
コン等で一次被覆した後、これにバッファ層を施した光
フアイバ索線からなっている。上記のボビン1とは別の
ボビン3から多数のガラス繊維束4が連続的に引ぎ出さ
れ、好ましくはこのガラス繊維束4にはインチ当たり1
回程度の撚りがかけられる。次いで、このガラス繊維束
4は未硬化の熱硬化性樹脂、好ましくは不飽和ポリエス
テル樹脂、を収容した槽5内に通され、ここでこの未硬
化の熱硬化性樹脂がガラス繊維束4に含浸されることに
なる。この樹脂槽5の前方には光フアイバ素線2を貫通
させる中央孔6と、その外周に環状に分離配設された数
個の円孔7とを有する案内板8が設けられ、前記のガラ
ス繊維束4がこの円孔7を挿通する時に、これに含浸さ
れた未硬化の熱硬化性樹脂が一部絞り取られ、ガラス含
有率が35〜60%となるように円孔7が形成されてい
る。この案内板8の前方には中央孔6と同一水平線上に
予備成形ノズル9の入口部が聞1]シており、案内板8
の外周部の円孔7を貫通したガラ218束4は光フアイ
バ索線2を包囲するようにして予備成形ノズル9の入目
部e放射状に収斂し、予備成形ノズル9内に入る。この
際、ガラス繊維束は各々テンションがかがっCいるため
予備成形ノズルの内側外周部に紬屈に円状に配列される
。従って中心部はイこで絞られた未硬化の熱硬化性樹脂
が満たされる。つまり光ファイバはガラス繊絹東で包み
込むというよりはカラス繊紐束の筒の中に未硬化の熱硬
化性樹脂と一緒に通過することになる。この時、ガラス
繊維束にヤーンを用いるとその効果をより顕茗にJるこ
とができる。というのは予備成形ノズルの外周部に配置
されたガラスm紐束は撚りがかかっているため単糸等が
中心部にはみ出されることがないからである。この結果
、光フアイバ索線2の外周に熱硬化性樹脂層があり、そ
してその外側に樹脂を含浸したガラス1llR1[束4
が環状に位置Jることになる。
上記のように光フアイバ索線2を被覆したガラス繊肩「
束/I i1成形ノズル10の中火通路11内に導入さ
れる。この成形ノズル10の外側には冷却水の循環用ジ
ャケット12を介して溶融した熱可塑性樹脂13を収容
した被覆ダイ14が設けられている。成形ノズル1oの
実際に綴紐強化樹脂を成形する部分の長さは出口ノズル
部15の数mmから数10mmの長さであり、このノズ
ル部15の内面に樹脂を含浸したガラス繊維束4が再び
接して所望の断面形状に賦形される。しかしここでは僅
かに触れる程度で実際の成形は予備ノズルでガラスが収
ff1=t−ると同時に殆ど終わっている。ここでは、
熱硬化性樹脂の硬化の工程がないのでガラス繊維束が移
動Jることもないし、ノズル壁面との摩擦もない。この
ノズル部15を出ると直ちに、ガラス繊維束4の外周囲
に溶融した熱可塑性樹脂13が被覆ダイ14から放射状
に押し出され、ガラス繊維束4を被覆し、中心部の光フ
ァイバとその回りの熱硬化性樹脂そして外層の含浸され
たガラス綴紐の移動を止める。その後直ちに、ガラス繊
維束4を溶融状態で被覆した熱可塑性樹脂13は冷却水
116にて冷iJj gl化され、内部の熱硬化性樹脂
が未硬化の複合線状物17が得られる。
この線状物17は第2図に詳馴に示した硬化槽18に導
入される。この硬化lit 18は前後り向に細長いパ
イプ状となってaプリ、その−仝i;側部には所定温1
α(100℃ノズ上)で加I[された蒸気の供給口19
が設けられ、またその他端側部には凝縮水ツノを出11
20が説1)られている。この硬化槽18の前後両端部
には水槽21a、21bが設()られ、各水槽の下方側
部と上方側部にはそれぞれ吸水1]22a 、22bと
排水口23a 、23b どが形成されている。この水
槽21a、211)ど硬化槽18との間は透孔24a、
24.bを有するシー1−状弾14Lパツキン25a、
25bによって仕切られ、また水121a、21bの前
後側には透孔を形成した他のシー1−状弾牲パッキン2
6a、26bによって閉じられている。先づ、硬化槽1
8内に100℃1ズ土の蒸気をその飽和蒸気圧で供給口
19から供給し、また両水槽21a 、21bにそれぞ
れの給水D22a、22bから冷741水を供給し、温
れた水を排水口23a 、23bから排出する。
この状態において、前記線状物17を後方の水槽21a
の透孔を通して硬化槽18内に導入する。
この硬化槽18内の蒸気の温度は線状物17の被覆熱可
塑性樹脂13の融点付近の温度、例えばナイロン12の
場合は140〜150℃、低密度ポリエチレンの場合は
120〜140℃、ポリプロピレンの揚台は130〜1
50℃とする。
このような温度条件下においては、線状物17内の未硬
化の熱硬化性樹脂の硬化反応が開始すると、被覆熱可塑
性樹脂13との界面は熱硬化性樹脂の硬化発熱のため蒸
気温度より高くなって、その界面の被覆熱可塑性樹脂の
内側部を溶融し、これによって熱硬化性樹脂と被覆熱可
塑性樹脂とはnいに加F〔下におけるアンカー効果にに
って強固に密着される。
一方、被覆熱可塑性樹脂の蒸気に接している表面は、蒸
気に放熱してほぼ蒸気温度に保たれ、表面の丸味が紺持
される。硬化槽18において上記のように熱処理された
棒状物17は、次いで前方の水槽21b内に導入され、
溶融状態となっていた被覆熱可塑性樹脂13は直らに冷
7.11固化される。
この水槽21b並びに後方側水4eI21aは硬化4t
’!118内の蒸気が散逸しくrいよう、また蒸気JT
が(It下しないようにづる液体シールであり、前方側
の水1t!211)は被覆熱可!!1!J性樹脂13を
冷ノJl固化する冷却槽としての役割もなしている。
上記のように熱処理された線状物17は、引取機27に
よって引き取られ、巻取機28によってドラム」二に巻
き取られ、貯蔵または出荷されるのである。
上記の方法で製造された繊維強化光71イバは、第3図
に示されているにうに、光フッフィバ素線2の外周に熱
硬化性樹脂層29が形成され、更にての外側に熱硬化性
樹脂によって一体的に結着されたガラス繊維束4が配設
され、最外周には熱可塑性樹脂13からなる被覆層がそ
の内側の熱硬化性樹脂とアンカー効果によって、一体的
に密着されているのである。
このような綴紐強化光ファイバ′Cは光ファイバ索線2
ど補強繊維束4との間に熱硬化性樹脂層29が緩衝層と
して介在するため、回りのガラス繊維から光ファイバを
保護し、伝送損失を生じさせるようなマイクロヘッドが
起らない信頼性の高いmN強化光ファイバとすることが
できる。また、その外周は熱可塑性樹脂がアンカー効果
によって一体的に密着して被覆しているため、この内側
の繊維強化樹脂層と被覆熱可塑性樹脂層とが一体的にテ
ンションメンバーとして機能し、引張り強ツノ及び曲げ
強力が極めて優れた!&!i維強化光強化光フアイバる
ことができる。
上記のような優れた効果を奏する繊維強化光ファイバを
製造する本発明の方法では、中央に光フアイバ索線を配
し、その外周に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸した数本の
補強繊維束を配し、補強繊維束を案内板の透孔に挿通さ
せて樹脂の含有率を所定の範囲に制御し、補強繊維束を
成形ノズルの入口において光フアイバ素線の外周に放射
状に収斂させて成形ノズル内に導入するので、成形ノズ
ルの中央部は未硬化の熱硬化性樹脂が満たされるため自
ずから光フアイバ索線の外周部には未硬化の熱硬化性樹
脂が高密度に集合Jることとなる。
従ってガラスIJAM束によるシリコ1ン層の変形はお
さえられることとなる。そして、成形ノズルの出口から
は導出された補強uAN束の外周に溶融した熱可塑+1
1樹脂を放射状に押し出して被覆し、これを冷却水槽に
直ちに導入して該熱可塑↑1樹脂を固化してなるので、
以後において行なわれる熱硬化性樹の加熱処理において
、この固化した被覆熱可塑性樹脂が内部の熱硬化性樹脂
を所定形状に維持して硬化させるダイスとしての役割を
なし、従って従来のように熱硬化性樹脂が加熱成形ダイ
ス内を高抵抗で引張られる必要がなく、成形が極めて簡
単になるとともに、内部の光ファイバに断線の原因とな
るような高張力が加えられる心配が全くない。更にまた
、上記のように固化した熱可塑す![樹脂で被覆され内
部の熱硬化性樹脂が未硬化のものを加圧された熱処理槽
に導入し、該熱可塑f/l m脂の融点付近の温度で加
熱することによって、該熱硬化性樹脂が硬化する時にそ
れと接Jる熱可塑性樹脂を一部溶融し、両者はアンカー
効果によって密着され、曲げ特性が改善されるとともに
補強繊維束が表面被覆樹脂層から飛び出す現象もなくな
る。
また、上記熱処理を加圧蒸気下で行なう時には、比較的
低コストでしかも熱湯による熱処理に比べて3〜t5侶
の高速で熱処理することを可能にしたのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るIIi維強化光ファイバの製造方
法の全体説明図、第2図は第1図の蒸気硬化槽の具体的
構成を示す側断面図、第3図は本発明の繊維強化光ファ
イバを示す断面図である。 1・・・・・・・・・・・・光フアイバ素線4・・・・
・・・・・・・・ガラス繊維5・・・・・・・・・・・
・熱硬化性樹脂槽8・・・・・・・・・・・・案内板 9・・・・・・・・・・・・予備成形ノズル10・・・
・・・・・・成形ノズル 13・・・・・・・・・熱可塑性樹脂 16・・・・・・・・・冷却水槽 17・・・・・・・・・複合線状物 18・・・・・・・・・硬化槽 29・・・・・・・・・熱硬化性樹脂層特許出願人 宇
部日東化成株式会召 代 理 人 弁理士 −邑健輔

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光フアイバ索線の外周に熱硬化性樹脂層が形成さ
    れ、更にその外側に熱硬化性樹脂によって一体的に結@
    された補強繊維束が配設され、最外周には熱可塑性樹脂
    からなる被覆層がその内側の熱硬化↑(1樹脂とアンカ
    ー効果によって一体的に密着されてなることを特徴とす
    る繊維強化光ファイバ。
  2. (2)中火に光フアイバ索線を配し、その外周囲に未硬
    化の熱硬化性樹脂を含浸した数本の補強繊岸11束を配
    し、該補強繊維束を案内板の透孔に挿通さ1!て該樹脂
    の含有率を所定の範囲に制御し、該補強gi[束を成形
    ノズルの入口において該光フアイバ索線の外周に放射状
    に収斂させて該成形ノズル内に尋人し、該成形ノズルの
    出口から導出された該補強繊維束の外周に溶融した熱可
    塑性樹脂を放射状に押し出して被覆し、これを冷却水槽
    に直ちに導入し゛CC熟熱可塑性樹脂固化し、次いでこ
    れを加圧された前処I!I!槽に導入し、該熱可塑i)
    l 4Ii4脂の融点付近の温度で加熱づることにJ、
    っ(該熱硬化性樹脂を硬化づ゛るとともに該熱可塑1′
    /1樹1117と一体的に結むしてなることを特徴とり
    る繊維強化光ファイバの製造方法。
  3. (3)前記成形ノズルは前記入1−1側に予備成形ノズ
    ルを有し、該予備成形ノズルによって前記補強繊維束を
    前記光フアイバ索線の外周に放射状に収斂させてなるこ
    とを#’jj徴どする特許請求の範囲第2項記載の繊維
    強化光ファイバの製造り法。
  4. (4)前記熱処理槽には前記熱可塑f1−樹脂の融点付
    近の渇1αを有し所定の圧力で加圧された蒸気を圧送し
    てなることを特徴とする特許請求の範1/i1り12項
    記載の繊紺強化光ファイバの製造方v1゜
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01149607U (ja) * 1988-04-06 1989-10-17
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