JPS6046512A - プラスチツク被覆光フアイバ - 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】 本発明はプラスチック被覆光ファイバの改良に関する。

現在もつとも広く用いられているプラスチック被覆光フ
ァイバに第１図に示すものがある。

第１図のプラスチック被覆光ファイバ１は、コアおよび
クラッドからなる石英系ガラス製の光ファイバ２に、常
温におけるヤング率が０．１に９　ｆ　／−程度の硬化
性樹脂（例えば熱硬化性のシリコーン系ム）３を１次被
覆し、その外周に上記ヤング率が１００　Ｋｒ／−程度
の熱可塑性樹脂（例えばナイロン）４を２次被覆した構
造となっている。

この構造の被覆光ファイバ１は耐側圧性に優れており、
その被覆の厚さを適当に選ぶことにより第２図に示す光
ケーブルユニット６を構成することができる。

第２図の光ケーブルユニット６は抗張力体６を中心に配
してこれと複数本の被覆光ファイバ１．１．１・・・・
・とを撚り合わせ、その撚合物の外周にプラスチック製
のテープ７を押え巻きしたものであり、これに用いられ
る被覆光ファイバ１に関して光ファイバ２の直径が１２
５μｍであるとき、シリコーンゴム製硬化性樹ｊ財３の
外径を４００μｍ、ナイロン製熱可塑性樹脂４の外径を
９００μｍ程度にすると、ケーブル化やその後の布設に
ともなう伝送ロス増がほとんど生じない。

ところが上記被覆光ファイバ１の場合でも、高温で長時
間保持したりすると、特に１．３μｍ１１．５５μｍな
どの長波長帯において伝送ロス増を生じることが実験に
より判明した。以下これにつき説明する。

通常、光ファイバ２の内層被覆（１次被覆、緩衝被覆）
に用いられる硬化性樹１１ｉｔ　３としては前述した熱
硬化性のほか、光（紫外線）硬化性の樹脂も採用されて
いる。

硬化性樹脂のうちで緩衝材料として特に適しているもの
は２液常温加硫型のシリコーン樹脂であり、この樹脂は
−ＣＨ＝　ＣＨ２基をもつオルシロキサンとの付加反応
により硬化する。

その反応は白金化合物触媒の存在下で加熱することによ
り短時間で行なわれ、したがって未硬化の樹脂を光ファ
イバの外周に連続的に塗布し、これを加熱することによ
り前記内層被覆が基を−ＣＨ＝　ＣＨｚ基よりも過剰に
しておく必要があり、そのため当該被覆用樹脂すなわち
シリ処理後も多く残る。

媒の存在により種々の物質と反応して被覆用樹脂（シリ
コーン樹脂）の物性を変質させ、しかもこの際の反応生
成物が光ファイバ２の特性までも変化させる。

それ故、高温での長時間の保持等により被覆光ファイバ
１の伝送ロス増が起こり、これの長期的な信頼性が損わ
れる。

被覆用樹脂がウレタンアクリレート系やエポキシアクリ
レート系等の光硬化性である場合も種々の活性な官能基
が硬化処理後において残存しており、長期的にみて上記
と同様の問題が生じる場合がある。

本発明はプラスチック被覆光ファイバにおける既述の問
題点を解消したもので、その目的とするところは耐側圧
特性を単に保持するだけでなく高温下での長期的な保持
等による伝送ロス増をきわめて少なくすることにあり、
さらにその特徴とするところは、光ファイバの外周には
緩衝層、該緩衝層の外周には同層よりも高弾性率の保護
層が形成されているプラスチック被覆光ファイバにおい
て、上記緩衝層がシリコーン系の樹脂製であって反応基
をもつオルガノシロキー＋７−ン組成物からなり、その
オルガノンロキサれていないことにある。

含有されていないか、または含有されていても無視でき
る程度の微量であることを怠味する。

つぎに本発明の実施例を第３図、第４図により説明する
。

第３図は単心のプラスチック被覆光ファイバ１ｏを示し
、第４図はテープ型と称する多心のプラスチック被覆光
ファイバ２０を示している。

これらの被覆光ファイバ１０，２０において、１１．２
１は既知のごとくコアおよびクラッドからなるガラス製
の光ファイバ、１２．２２はその光ファイバ１１．２１
の外周に形成された低ヤング率の緩衝層、１３％２３は
その緩衝層１２．２２の外周に形成された高ヤング率の
保護層である。

上記における光ファイバ１１％２１は石英系ガラスから
なり、ＭＣＶＤ法、ＶＡＤ法などの母料製造手段を介し
て製造されたブリフォームロンドを紡糸（加熱延伸）す
ることにより得られる。

緩衝層１２．２２はシリコーンゴムのごときシリコーン
系の樹脂からなり、これは熱硬化型のものであってもよ
いが主として光硬化型（紫外線硬化型）のものが採用さ
れる。

緩衝層１２．１３についてさらに詳しく説明すると、こ
れらは反応基をもつオルガノシロキサン組成物の硬化物
からなり、未硬化の状態にオイテ液状であるが、そのオ
ルガノンロキサンていない。

上記における望ましいオルガノシロキサン組成物は、例
えば分子中にアクリル官能基を導入したポリオルガノシ
ーキサンを主成分とする紫外線硬化型オルガノシロキサ
ンであり、通常これには光開始剤、増感剤、光重合性モ
ノマ等が添加される。

光ファイバ１１，２１の外周にシリコーン系の樹脂から
なる上記緩衝層１２．２２を形成するとき、つぎのよう
な手段がとられる。

例えば光ファイバ１１の場合、未硬化（液状）の樹脂が
収容されているダイス型コーテイング槽内に紡糸直後の
光ファイバ１１を引き通し、さらに該未硬化樹脂が外周
に塗布された光ファイバ１１を加熱炉、紫外線照射炉な
どの硬化炉内に引き通し、その未硬化樹脂を硬化させて
緩衝層１２を形成する。

光ファイバ２１の外周に緩衝層２２を形成するどきも上
記と同様でよい。

緩衝層１２．２２のヤング率は数Ｋｙ／−以下である。

保護層１３，２３を構成する樹脂としては冒ヤング率の
ものがよく、そのヤング率は５０Ｋｇ／ｍｊ以上、望ま
しくは８０　Ｋｌ／ｍＡ　ｌ；ｎｆある。

これら保護層用樹脂は従来一般に用いられている各、種
熱可塑性樹脂でよいといえるが、中でもポリアミド樹脂
（ナイロン）が機械的特性、伝送特性の点でもつともよ
い。

第３図の被覆光ファイバ１０にあって緩衝層１２の上に
保護層１３を形成するときは単心の押出被覆手段が採用
され、第４図の被覆光ファイバ２０では多心一括押出被
覆手段によす緩衝層２２の上に保護層２３が形成される
。

なお、光ファイバ１１と緩衝層１２との間、緩衝層１２
と保護層１３との間には潤滑性、密着性などを付与する
目的でそのような機能のある樹脂組成物の層を介在させ
ることがある。

光ファイバ２１と緩衝層２２との間、緩衝層２２と保護
層２３との間にも上記のような層を介在させることがあ
る。

本発明のプラスチック被覆光ファイバ１０゜２０は光フ
ァイバ１１．１２の外周に樹脂製の緩衝層１２．２２を
備え、該緩衝層１２．２２の外周に樹脂製の保護層１３
．２３を備ている点で従来のものと変りないが、シリコ
ーン系からなる上記緩衝層１２，２２に関して、これは
反応基をもつシロキサン組成物の硬化物であるが実質的
に含有されておらず、これが従来にない特徴となってい
る。

残存しているものの場合、そのｗｔ衝層の外周にナイロ
ンのような高弾性率材料が被覆されることにより水素が
発生し、これがガラス製光ファイバに拡散してＯＨ基を
形成し、ひいてはＯＨ基による光の吸収ピークを大巾に
増加させると推定され、実際上もこれに起因しているか
のごとき伝送ロス増が長期的な高温処理により発生する
。

本発明のプラスチック被ｍ光ファイバ１０．２０は前述
したようにその緩衝層１２，２２中送ロス増がほとんど
なく、短期はもちろん長期的にみた伝送特性も安定する
。

また、緩衝層１２．２２、保護層１３．２３によるＮ構
成であるから、従来のものと比べ遜色のない耐側圧特性
も発揮する。

つぎに本発明の具体例とその比較例について説明する。

本発明の具体例では、ＭＣＶＤ法による石英系のプリフ
ォームロッドを用いてコア直径５０リル官能基を分子中
に導入したオルガノシロキザンに光開始剤、増感剤など
が添加された液状のオルガノシロキサン組成物を外径０
．４　ｖａｎとなるよう上記光ファイバ１１の外周に塗
布し、これを紫外線ランプにより架橋硬化させて緩衝層
１２を形成した。

ついで緩衝層１２の外周には、（ダイセル■製Ｌ１６４
０）を外径０．９ｍｍとなるよう押出被覆し、保護層１
３を形成した。

上記具体例における緩衝層１２の硬化後のヤング率は２
０℃において０２Ｋｇ／−であり、該ｌｓ衝層１２を構
成しているオルガノシロキサン上記保護層１３の常温に
おけるヤング率は１２０に２／−１融点は１７８℃であ
る。

との付加反応により硬化する常温加硫型の２液性オルガ
ノシロキサン組成物（信越化学■製ＤＦ１０６）を、上
記具体例と同じ紡糸直後の光フアイバ外周に外径０．４
　ｔｍｎとなるようコーティングし、これを加熱硬化さ
せて緩衝層を形成した。

さらにその緩衝層の外周には上記具体例と同材質、同一
外径の保護層を押出被覆手段により形成した。

この比較例１における緩衝層の硬化後のヤング率は具体
例のものと同じであるが、その常温を含有している。

比較例２では上記各列と同じ光ファイバの外周にシリコ
ーンゴムからなる外径０．４　ｍ＋ｎの緩衝層のみを形
成し、保護層は形成しないも゛のとした。

これら各列の特性を次表に示す。

なお、表中における高温処理後の損失増加Ａは１５０℃
Ｘ１００時間の高温処理によるものであり、同Ｂは１２
０℃×１００時間の高温処理によるものである。

また、耐側圧特性は１ｍＪのステンレス製マンドレルを
ピンチ１０ｗｎで並列し、これと平板との間に被覆光フ
ァイバを挾んで荷重を加えたときの測定値である。ただ
し、荷重長６００＋＋＋ｍ。

測定波長１．３０μｍであり、測定値は、０．１　ｄＢ
の損失増加に対応する荷重である。

さらにλ＝１．３９μｍにおける損失はＯＨ基による吸
収と対応する（測定精度０．０５　ｄ　Ｂ／Ｋｍ）。

上記表で明らかなごとく、本発明での具体例ではいずれ
も高温処理後の損失増加が測定誤差以下であるが、比較
例１ではその損失増ががなり大きい。

これは前述した水素発生→拡散→ＯＨ基形成→光の吸収
ピーク増加といったことが高温放置による伝送特性を左
右したといえる。

その根拠として、λ＝１３９μｍにおける損失が高温処
理により大巾に増加したことがあげられ、また、保護層
のない比較例２が示す通り、藁温処理を受けたにもかか
わらず損失増が認められないことから、高温放置による
損失増加には保護被覆層も関与していると考えられる。

以上説明した通り、本発明のプラスチック被覆光ファイ
バは耐側圧性を満足させるだけでなく、長期的な高温下
での保持等による長波長帯での損失増加がきわめて小さ
いので信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の被覆光ファイバを略示した断面図、第２
図は光ケーブルユニットを略示した断面図、第３図、第
４図は本発明プラスチック被覆光ファイバの各種実施例
を略示した断面図である。 １ｏ１２０・ｅ・・争プラスチック被覆光ファイバ１１
．２１ａ・・・・光ファイバ １２．２２・・・・・緩衝層 １３．２３・・・・・保穫層 手続補正書働幻 昭和５８年１２月、、？２日 １、事件の表示　特願昭５８−１５５２４２２、発明の
名称　プラスチック被覆光ファイバ３、補正をする者 事件との関係　特　許　出願人 古河電気工業株式会社 ４、代理人〒１００ 住　所　東京都千代田区有楽町１丁目６番６号小谷ビル
６、補正の対象 委任状、明細書全文および図面 ７、補正の内容 別紙の通り委任状、タイプ浄書した明細書全文（内容に
変更なし）及びトレースした図面（内容に変更なし）を
提出します。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバの外周には緩衝層、該緩衝層の外周に
   は同層よりも高弾性率の保護層がそれぞれ形成されてい
   るプラスチック被覆光ファイバにおいて、上記緩衝層が
   シリコーン系の樹脂製であって反応基をもつオルカッシ
   ロキサン組成物の硬化物からなり、そのオルガノ的に含
   有されていないことを特徴としたプラスチック被覆光フ
   ァイバ。
2. （２）緩衝層を構成しているシリコーン系の樹脂が光硬
   化型からなる特許請求の範囲第１項記載のプラスチック
   被覆光ファイバ。
3. （３）保護層が熱可塑性のポリアミド樹１１ｔｆからな
   る特許請求の範囲第１項記載のプラスチック被覆光ファ
   イバ。