JPS6033235A - 被覆光フアイバ芯線の製造方法 - 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】 本発明は深海用海底ケーブルなどに使用する応力緩和型
の被覆光ファイバ芯線を製造するための方法に関する。

深海に布設する光フアイバ海底ケーブルは、５０Ｋｍ〜
１００−と長尺なために布設時あるいは引き上げ時に自
重により２〜３％の伸びを生じるが、現状の光ファイバ
は１〜２％の伸び率で大半が破断してしまう。

これを防止するために、第１図に示すごとく光ファイバ
１の外周に第１被覆層２としてシリコーンゲルなど低弾
性率のプラスチックを被覆すると共に、さらにその外周
に第２被覆層３としてナイロン１２などの高弾性率のプ
ラスチックを被覆し、光ファイバ１自体が低弾性率の第
１被覆層２によって数％移動可能とした応力緩和型の被
覆光ファイバ芯線が既に提案されている。

第２図および第３図はそれぞれ上記光フアイバ芯線の製
造に使用される装置例を示すもので、前者にあっては両
端の供給機４と巻取機６との間に順次ゲル被覆用クロス
へノド６、加熱炉７、ナイロン被覆用りｐスヘッド８、
水冷式の冷却槽９、キャブズクン型の引取機１０が横に
配置された横型となっており、上記ゲル被覆用クロスヘ
ッド６には、窒素ガスポンベ１１．１１を接続し、かつ
ペイルポンプ１２．１２を備えた２液温合型シリコンの
供給槽１３　ａｌ　１３　ｂが、ギヤポンプ１４および
スタティックミキサ１６を介して接続されており、後者
にあっては第２図における冷却槽９より左側の機器が垂
直に配置された縦型となっており、そのためナイロン被
覆用クロスヘッド８の代わりにナイロン被覆用押出機１
６が用いられていると共に、同押出機６の下位には新た
に水冷式の冷却槽１７および回転輪１８が設けられてい
る。

従来の製造方法では、第２図および第３図に示すごとく
供給機４から供給される光ファイバ１にゲル被覆用クロ
スヘッド６に４混台型のシリコーンゲルを被覆した後、
加熱炉７にて加熱して高温になったシリコーンゲル上に
ナイロン被覆用クロスヘッド８あるいは押出機１６にて
ナイロン１２を被覆し、これを冷却槽９．１７にて所定
温度以下に冷却した後、引取機１ｏを経由して巻取機５
に巻き取っている。

しかしこの場合には、第１被覆層２としてのシリコーン
ゲル内に多数のボイドが発生してしまい、この様なボイ
ドは応力集中を起こしやすく、光ファイバの強度上の信
頼性が極端に低下するといった問題点があった。

本発明は上記の問題点に対処すべくなされたものであり
、以下その具体的方法を図示の実施例により説明する。

まず本発明方法の説明に先立ち、ボイドの発生原因を明
らかにするため行なった比較例について説明する。

〔比較例１〕 第１図において光ファ゛イバ１としては直径１２５μｍ
の石英光ファイバに紫外線硬化型樹脂を被覆した仕上り
径０．２５ｍｍの光フアイバ素線を用い、第２被覆層３
として被覆されるナイロンハナイロン１２を使用した。

（以上の条件は以下に述べる比較例あるいは本発明の実
施例でも同じである。） 第１被覆層２としてのシリコーンゲルは硬化前の粘度が
２０００ｃｐｓｓ硬化後のヤング率がＩｇ／−のものを
使用した。

製造ラインは第２図に示す通常の横型ワイヤーコーティ
ングラインを使用し、線速５０　ｍ／ｕｎ加熱炉７の温
度は４００℃として第１図に示した被覆光ファイバ芯線
を得た。

この光フアイバ芯線にはボイドが多数存在していた。

〔比較例２〕 比較例１の加熱炉７による加熱を停止し、常温（約２０
℃）にて他は比較例１と同じ条件で被覆を行なったが、
比較例１と同じく多数のボイドが見られた。

またナイロン被覆時に約１５０ｍｍＨｇで真空引きした
が、状態はかわらなかった。

〔比較例３〕 第１被覆層２として２００ｃｐｓの低粘度型シリコーン
ゲルを用い、第３図に示す縦型ラインで被覆光ファイバ
芯線を製造した。

やはり加熱炉の有無にかかわらずシリコーンゲル中には
多数のボイドがあった。

上記比較例１〜３を行なった結果からすると、ボイドの
発生原因については、ナイロンを被覆する際にその熱に
よりシリコーンゲルがいったん膨張し、その後まずナイ
ロンが冷えて固化し、次にシリコーンゲルが冷える際に
収縮することによって生じると推定できる。

一方ワイヤーコーティングにおいては導体に高密度ポリ
エチレン、ナイロン、ポリプロピレン等の結晶性ポリマ
ーを厚肉（厚さ１關以上）に絶縁被覆する場合、導体の
予熱や除冷、あるいは被覆を数回に分けて行なうなどの
手段により、体膨張あるいは体収縮にともない発生する
ボイドを防止している、 次に上記ワイヤーコとテルンノグの方法を参考にして比
較例４．５を行なった。

〔比較１３’１１４） 比較例１と同じく第２図に示す横型ラインを使用し、冷
却槽９に水の代わりに８０℃の温水を用いた。

しかしながらボイドを完全に無くすことはできなかった
。

〔比較例５〕 比較例１と同じく第２図に示す横型ラインを使用し、第
１被覆層２に次いで第２被覆層３としてナイロンをまず
厚さ２０μｍ被覆した後、さらに別のラインで７０μｍ
厚のナイロンを被覆した。

ナイロン＆２０μｍ厚被覆した段階ではボイドを見られ
なかったが外観は凹凸があった。

サラに７０μｍ厚のナイロンを被覆したもめは外観に凹
凸があり小量のボイドが見られた。

よって上記の比較例４．５においても目標としているボ
イドを完全に無くした２層被覆光ファイバ芯線は得られ
なかった。

そこで従来のワイヤーコーティングではまったく考えら
れもしなかった第２被ｒＩｉ層３の被覆前に光ファイバ
１を冷却するという本発明の方法を試みた結果、まった
くボイドのない被覆光ファイバ芯線を得ることができた
。

第４図は本発明方法を実施する際に使用される装置例を
示すもので、基本的には第２図に示す従来の装置と同じ
であるが、ただ１つ異なるのは加熱炉７の代わりに液体
窒素で冷却される低温槽１９を設置した点である。

本発明方法は第４図において、１次被覆後の光ファイバ
１にゲル被覆用クロスヘッド６にて第１被覆層２として
シリコーンゲルを被覆した後、当該光ファイバ１を上記
低温槽１９にて冷却し、その後従来と同じく第２被覆層
３としてのナイロンを被覆するようにしたものである。

〔実施例〕

第４図に示す製造ラインを使用し、低温槽１９の温度は
一５０℃、その長さは１．５ｍとし、線速５０　ｍ／＝
　、す・イ・ロ／ン被覆後ナイｐン被覆用りμスヘソド
８より約３０ｔｙｎ離れた位置で冷却槽９にて水冷して
被覆光ファイバ芯線を製造した。

この結果ボイドは完全に無くなった。

以上説明した通り、本発明は光ファイバ１の外周に第１
被覆層２として低弾性率のプラスチックを、さらにその
外周に第２被覆層３として高弾性率のプラスチックをそ
れぞれ被覆した被覆光ファイバ芯線の製造方法において
、第１被覆層２のプラスチックを被覆した後、当該光フ
ァイバ１を冷却し、第２被覆層３のプラスチックを被覆
することを特徴しているから、シリコーンゲル中にボイ
ドがなく、かつ外観良好で信頼性の向上した被覆光ファ
イバ芯線を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は被覆光ファイバ芯線を示す断面図、第２図およ
び第３図は従来の製造方法に使用される装置の異種例を
それぞれ示す説明図、第４図は本発明方法に使用される
装置例を示す説明図である。 １１１１１・・・光ファイバ ２・・・・・第１被覆層 ３・・・・・第２被覆層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバの外周に第１被覆層として低弾性率の
   プラスチックを、さらにその外周に第２被覆層として高
   弾性率のプラスチックをそれぞれ被覆した被覆光ファイ
   バ芯線の製造方法において、第１被覆層のプラスチック
   を被覆した後、当該光ファイバを冷却し、第２被覆層の
   プラスチックを被覆することを特徴とした被覆光ファイ
   バ芯線の製造方法。
2. （２）第１被覆層のプラスチックが２液晶合硬化型のシ
   リコーンゲルであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の被覆光ファイバ芯線の製造方法。
3. （３）　第２被ｆｆ１層のプラスチックがナイロン１２
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の被
   覆光ファイバ芯線の製造方法゛。