JPS6112859B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 光通信用ガラスフアイバは、中心部と外周部と
の屈折率の異なる二重構造となつたガラスロツド
（プリフオームと称する）を1800℃以上の加熱炉
で溶解紡糸して得られるものであり、その直径は
200μｍ以下である。該ガラスフアイバの引つ張
り強度は紡糸直後では5GN／m²と高い強度を示し
ているが、ガラス表面を大気に直接さらしておく
と、時間とともにしだいに強度が低下し、ケーブ
ル化及び実際布設時等での断線が多発し実用に耐
えない。初期強度が維持できない原因として、フ
アイバ表面の微少な傷が、大気中の水分により成
長し、破断の出発点となつて強度を低下させるこ
とが挙げられている。さらに、他の異物との接触
による表面傷の発生も当然強度を低下させる原因
として上げられる。このような難点を解決する手
段として現在行なわれている方法は、紡糸直後に
フアイバが他の異物例えばガイドローラー，巻き
取りリール等に接触する以前に、樹脂組成物をコ
ーテイングしてやるものである。これによつてフ
アイバ表面の微少な傷の成長を阻止し、かつ他の
異物と直接触れないようにするのである。

現在コーテイングは、半割ダイスを用い行なわ
れているため、偏肉なしにコーテイングを行なお
うとすれば、最低膜厚10μｍ以上としなければな
らない。10μｍ以下のコーテイングを偏肉なしで
行なうことは現在非常に難かしいこととなつてい
る。一方、実際ケーブルとなつた光フアイバは
500ｍ〜１Km単長で取り扱われ、布設時には光フ
アイバ同志の接続が不可欠のものとなつている。
光フアイバは前述のごとく屈折率の異なる二つの
部分からなり、中央部が屈折率が高く外周部は低
くなつている。そのため、光は中央部の屈折率の
高い部分を通る。この部分をコア部と呼んでい
る。光フアイバの接続においては、このコア部を
できるだけずれることなく、端面合わせをし、接
着剤による固定あるいは融着させる必要がある。

ここで問題となつてくるのは、前述の一次被覆
層である。一次被覆層が10μｍ以上ある場合、そ
のまま軸合わせをし、固定することが難かしくな
つている。なぜなら、被覆層自体が軟かいため、
一たん固定されても接着剤の硬化あるいは接着剤
との反応等で収縮，膨張等が生じ、その結果軸ず
れを起してしまう。また放電融着をすると、被覆
層の熱劣化、極端な例では、燃焼によりフアイバ
表面の汚染による強度劣化，樹脂の分解による有
害ガスの発生，放電電極のよごれなどを起してし
まう。このような接続時の欠点をなくす方法とし
ては、一次被覆層を完全に除去し、端面軸合わせ
の後、固定あるいは融着して、その後樹脂をもう
一度コートする方法がある。この方法は接続自体
は容易に行なえるが、フアイバ表面を露出させる
こと、露出に際して他の異物との接触の危険があ
ることなどフアイバ強度の低下が起りやすい。こ
れらの欠点を除去する方法として、一次被覆層を
極端に薄くし、軸合わせ、固定等に樹脂の影響が
ほとんど出ないようにし、また放電融着時におい
ても、樹脂の熱劣化部、及び燃焼を接続点より数
mmの範囲におさえ、その後の樹脂等による補強
で、全く初期強度を損なわないようにすることが
現在考えられている。被覆層を薄くつける従来の
方法としてはコーテイング用ダイスの穴径、を出
来るだけ細くする方法，樹脂を含ませたフエルト
等でしごくようにして、つける方法等があるが、
これらは共に偏心が起りやすく、またダイス，フ
エルトを傷つける危険が大きく、やはりフアイバ
強度の低下が問題となつている。

本発明はこれらの欠点を除去し、フアイバ強度
を低下させることなく、極めて薄肉の一次被覆層
をフアイバに塗布，焼き付けするために、考えら
れたものである。樹脂組成物の溶液あるいは分散
液を急激可熱すると、溶媒あるいは分散媒の急激
な揮散にともない、樹脂組成物の一部も同時に飛
散させられることがわかつている。この現象を応
用して、フアイバに樹脂組成物の溶液あるいは分
散液を通常用いられている、数10μｍの一次被覆
を設けるためのダイスにより塗布し、次に焼き付
ける。硬化炉において、通常の硬化温度より100
℃以上高い領域（一次加熱部と称する）を設け
て、硬化する前の樹脂組成物の一部を溶媒あるい
は分散媒の揮散ともに、飛散させ、次の段階で残
つた樹脂組成物を通常の硬化温度（以下この部分
を２次加熱部と称す）で硬化させる。そうするこ
とにより、ダイス径に関わりなく、樹脂組成物の
飛散量を変化させることにより膜厚を数μｍから
0.5μｍとすることが可能となつた。本発明によ
れば、樹脂組成物の塗布時にフアイバ強度を低下
させることなく、きわめて薄い膜厚の一次被覆を
施こすことができる。また、膜厚１μｍのフアイ
バでの接続実験の結果、接続時の損失増加は
0.1dBと被覆をはがして接続した場合と同様な結
果が得られている。膜厚の設定は、第一次加熱部
の温度と樹脂組成物の溶液あるいは分散液の濃度
によつて、条件がかわつてくることは言うまでも
ない。

本発明に使用される樹脂組成物としては、ポリ
エステル樹脂，エポキシ樹脂，シリコン樹脂，ウ
レタン樹脂等およびこれらの変性体いわゆる熱硬
化型の樹脂が適しているが、もちろんEVA樹脂
等の熱可塑性樹脂においても、溶液あるいは分散
液となり得ればなんら使用にさしつかえない。

以下に本発明による実施例を示す。

実施例 １ 外径150μｍのフアイバにダイス径300μｍのダ
イスにより一液性ポリウレタン樹脂70％溶液を塗
布し、一次加熱部の温度を変化させることによ
り、15μｍ〜１μｍの被覆厚の一次被覆を施こす
ことができた。

第１図はポリウレタン樹脂の一次加熱部温度と
被覆厚の関係を示すものである。

紡糸線速20m／mm，一次加熱部炉長30cm，二次
加熱部炉長，温度１ｍ，300℃ 実施例 ２ フアイバ外径150μｍ，ダイス径300μｍを用い
てポリエステル樹脂60％溶液を塗布し、一次加熱
部の温度を変化させることにより、0.5μｍ〜20
μｍの膜厚の一次被覆を施こすことができた。

第２図はポリエステル樹脂被覆膜厚と一次加熱
部温度との関係を示す。

紡糸線速30ｍ，一次加熱部炉長40cm 二次可熱部温度炉長280゜，1m 実施例 ３ 実施例１，２で試作したフアイバの接続による
伝送損失増加と、一次被覆を除去して接続した場
合の伝送損失増加を比較したところ、どちらも
0.1〜0.2dB程度と差がないことがわかつた。

実施例 ４ 実施例２で試作した一次被覆厚１μｍのフアイ
バにさらにクツシヨン層として、シリコン樹脂を
数10μｍコートしさらにナイロン１２を押し出し
被覆したものの引張り試験を行なつたところ、強
度の平均値5GN／m²となり、従来フアイバと同様
な強度を示した。

以上本発明によれば、接続時の強度低下，接続
損失の増加等の欠点のない薄い膜厚の一次被覆を
施こしたフアイバを製造することが可能となる。

なお第３図は本発明による、紡糸装置及び樹脂
組成物塗布焼きつけ装置である。

１は紡糸炉、２はプリフオーム、３は紡糸され
た裸のフアイバ、４は樹脂組成物の溶液あるいは
分散液、５は塗布用ダイス、６は一次加熱部、７
は二次加熱部、８は巻き取りボビンである。

第４図は本発明により製造された光フアイバ素
線の断面図である。９はコアガラス部、１０はク
ラツドガラス部、１１はきわめて薄くコートされ
た一次被覆層を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図はポリウレタン樹脂の一次加熱部温度と
被覆厚の関係を示す特性図、第２図はポリエステ
ル樹脂の一次加熱部温度と被覆層の関係を示す特
性図、第３図は本発明による紡糸装置及び樹脂組
成塗布焼付装置の説明図、第４図は同製造された
光フアイバ素線の断面図を示す。 １は紡糸炉、２はプリフオーム、３は紡糸され
た裸のフアイバ、４は樹脂組成物の溶液あるいは
分散液、５は塗布用ダイス、６は一次加熱部、７
は二次加熱部、８は巻き取りボビン、９はコアガ
ラス部、１０はクラツドガラス部、１１は一次被
覆層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液状の樹脂組成物、あるいは液状又は固体状
   の樹脂組成物を溶剤に溶解、あるいは分散させて
   えられる溶液あるいは、分散液を光伝送用ガラス
   フアイバ上に一次被覆層として塗布し、300℃以
   上の焼付け炉の中へ通し、急激に加熱することに
   より、該塗布物の一部分を飛散させ、ついで２段
   目の焼付け炉により残留した薄い樹脂膜を該ガラ
   スフアイバに焼付けることを特徴とする光伝送用
   ガラスフアイバの補強方法。 ２ 上記方法において、焼付け炉の温度設定を変
   化させることにより、該塗布物の飛散量を制御し
   被覆層の厚みを任意に設定することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の光伝送用ガラスフア
   イバの補強方法。 ３ 一次被覆層として用いられる樹脂組成物とし
   てポリエステル樹脂，エポキシ樹脂，シリコン樹
   脂，ウレタン樹脂，アクリル樹脂，EVA樹脂よ
   りなる群より選ばれた樹脂組成物のひとつあるい
   は二種以上の混合物を用いることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の光伝送用ガラスフアイ
   バの補強方法。