JPS634211A - 液晶高分子被覆光フアイバ心線 - Google Patents
液晶高分子被覆光フアイバ心線Info
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- JPS634211A JPS634211A JP61146110A JP14611086A JPS634211A JP S634211 A JPS634211 A JP S634211A JP 61146110 A JP61146110 A JP 61146110A JP 14611086 A JP14611086 A JP 14611086A JP S634211 A JPS634211 A JP S634211A
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Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は低線膨張率にして高弾性率で、かつ柔軟性も合
せもつ液晶高分子2次被覆を有する光ファイバ心線に関
する。
せもつ液晶高分子2次被覆を有する光ファイバ心線に関
する。
液晶高分子材料を2次被覆材料として用いた場合、押出
被覆時の分子配向によシ低線膨張率で高弾性率という優
れた特性を示す光ファイバ心線が得られる。液晶高分子
材料としてポリエチレンテレフタレート−p−ヒドロキ
シ安息香酸共重合体(Pl!2T/POB共重合体)、
特に40モルチPIT−60モル%POBl用いた場合
には10”aea−”以上のせん断配向により、線膨張
率としてlX10−1℃″″1以下、弾性率として49
Pa以上の値を示す。しかしながら、この液晶高分子材
料は破断伸びが2チ以下と著しく小さく、シたがってこ
の材料を被覆した心線は曲げにより容易に折れるという
欠点を有していた。
被覆時の分子配向によシ低線膨張率で高弾性率という優
れた特性を示す光ファイバ心線が得られる。液晶高分子
材料としてポリエチレンテレフタレート−p−ヒドロキ
シ安息香酸共重合体(Pl!2T/POB共重合体)、
特に40モルチPIT−60モル%POBl用いた場合
には10”aea−”以上のせん断配向により、線膨張
率としてlX10−1℃″″1以下、弾性率として49
Pa以上の値を示す。しかしながら、この液晶高分子材
料は破断伸びが2チ以下と著しく小さく、シたがってこ
の材料を被覆した心線は曲げにより容易に折れるという
欠点を有していた。
本発明者らは上記液晶高分子材料の物性が分子配向に大
きく依存している点に着目し、上記液晶高分子材料から
成る被覆層について微少部X線回折装置によυ配向度の
評価を行い、配向物性と配向度の関係について詳細な検
討を行った。ミクロトームにより被覆層を長さ方向に切
削し、厚さが10〜50μ偽のフィルムとし、繊維試料
装置を用いて微少部のx?a回折によシ配向度の径方向
の分布を測定した(第4図)。配向度は一般的に用いら
れるヘルマンス(Hennans )の配向関数を用い
、その平均値より求めた。第4図は従来の液晶高分子材
料を被覆した光ファイバ心線の被覆層内での配向度の径
方向分布を示すグラフである。光ファイバ素線に液晶高
分子材料を2次被覆する場合、押出機ヘッドのダイを出
た直後に樹脂を引落し、素線上に密着させる。引落し比
が小さい場合、分子配向はダイ内壁及びニップル外壁か
ら作用するせん断芯力によって生じる。その結果、被覆
層外表面及び内表面のみが、高度に配向していることが
第4図より明らかである。
きく依存している点に着目し、上記液晶高分子材料から
成る被覆層について微少部X線回折装置によυ配向度の
評価を行い、配向物性と配向度の関係について詳細な検
討を行った。ミクロトームにより被覆層を長さ方向に切
削し、厚さが10〜50μ偽のフィルムとし、繊維試料
装置を用いて微少部のx?a回折によシ配向度の径方向
の分布を測定した(第4図)。配向度は一般的に用いら
れるヘルマンス(Hennans )の配向関数を用い
、その平均値より求めた。第4図は従来の液晶高分子材
料を被覆した光ファイバ心線の被覆層内での配向度の径
方向分布を示すグラフである。光ファイバ素線に液晶高
分子材料を2次被覆する場合、押出機ヘッドのダイを出
た直後に樹脂を引落し、素線上に密着させる。引落し比
が小さい場合、分子配向はダイ内壁及びニップル外壁か
ら作用するせん断芯力によって生じる。その結果、被覆
層外表面及び内表面のみが、高度に配向していることが
第4図より明らかである。
液晶高分子材料の破断伸びが配向によシ急激に減少する
ことは周知の事実であシ、したがって、この場合被覆層
の破断伸びは最も配向度の高い内外表面層の破断伸びに
よって決まシ、約2%であった。更に引落しを加えて伸
長応力を大きくして押出被覆を行った場合には、内外表
面の配向度が減少することなく、被覆層内の配向度が伸
長応力によって増加するため、配向度の断面内の平均値
は急激に増加する(第4図)。
ことは周知の事実であシ、したがって、この場合被覆層
の破断伸びは最も配向度の高い内外表面層の破断伸びに
よって決まシ、約2%であった。更に引落しを加えて伸
長応力を大きくして押出被覆を行った場合には、内外表
面の配向度が減少することなく、被覆層内の配向度が伸
長応力によって増加するため、配向度の断面内の平均値
は急激に増加する(第4図)。
この結果として、被覆層の弾性率は更に増加する。また
、特願昭59−104675号明細書に記載のように、
弾性率の増加と共に線膨張率は急激に低下し、負の値と
とるようになる。
、特願昭59−104675号明細書に記載のように、
弾性率の増加と共に線膨張率は急激に低下し、負の値と
とるようになる。
−方、破断伸びは最大の配向度がほぼ一定のため、約2
%と変らない。
%と変らない。
以上述べたように、どのような被覆条件においても破断
伸びが大きく、柔軟性に富んだ2次被覆層を形成するこ
とが困難であった。この原因として、平均的な弾性率が
低い(引落し比が小さい)場合でも、被覆層径方向の配
向分布が大きく、内外表面が高配向を示し、その結果破
断伸びが小さくなることが判明した。
伸びが大きく、柔軟性に富んだ2次被覆層を形成するこ
とが困難であった。この原因として、平均的な弾性率が
低い(引落し比が小さい)場合でも、被覆層径方向の配
向分布が大きく、内外表面が高配向を示し、その結果破
断伸びが小さくなることが判明した。
本発明の目的は、高強度で温度変化による伝送損失の増
加がなく屈曲性に優れた光ファイバ心線を提供すること
にある。
加がなく屈曲性に優れた光ファイバ心線を提供すること
にある。
本発明を概説すれば、本発明は液晶高分子被覆光ファイ
バ心線に関する発明であって、光ファイバ長手方向に分
子配向した液晶高分子被覆層を有する光ファイバ心線に
おいて、該被覆層径方向の任意の点における配向度がα
75を越えないことを特徴とする。
バ心線に関する発明であって、光ファイバ長手方向に分
子配向した液晶高分子被覆層を有する光ファイバ心線に
おいて、該被覆層径方向の任意の点における配向度がα
75を越えないことを特徴とする。
本発明は、光ファイバ素線に液晶高分子材料を2次被覆
するに際し、被覆層径方向の配向分布をできうる限り小
さく、かつ平均的な配向度も適当な範囲に限定すること
’tt#徴とする。
するに際し、被覆層径方向の配向分布をできうる限り小
さく、かつ平均的な配向度も適当な範囲に限定すること
’tt#徴とする。
液晶高分子材料の物性値(特に弾性率、線膨張率、破断
伸び)は配向度に大きく依存する。
伸び)は配向度に大きく依存する。
径方向に配向分布が生じている場合には、弾性率とls
膨張率は配向度の平均値によシ決定されるが、破断伸び
はその値が最も小さい部分、つまり配向度の最大値によ
シ決定される。本発明者らはこの相違に着目し、配向度
の極方向分布を均一化することにより、弾性率と線膨張
率を変化せずに破断伸びを改善できるとの着想を得た。
膨張率は配向度の平均値によシ決定されるが、破断伸び
はその値が最も小さい部分、つまり配向度の最大値によ
シ決定される。本発明者らはこの相違に着目し、配向度
の極方向分布を均一化することにより、弾性率と線膨張
率を変化せずに破断伸びを改善できるとの着想を得た。
また、液晶配向はせん断芯力によるよりも引落しにより
均一化が達成できることに注目した。
均一化が達成できることに注目した。
このためにはせん断芯力によシ生じる配向度の最大値を
抑制し、更に、引落しによシこの最大値と増加させない
範囲で、配向の径方向分布を均一化する必要がある。
抑制し、更に、引落しによシこの最大値と増加させない
範囲で、配向の径方向分布を均一化する必要がある。
まず、せん断芯力により生じる配向度の最大値を抑制す
る方法としては液晶性を失わない範囲で、従来の液晶高
分子材料の配向性を抑える、つまprxr/poB系に
おける液晶組成範囲内でPOBの成分比を少なくする。
る方法としては液晶性を失わない範囲で、従来の液晶高
分子材料の配向性を抑える、つまprxr/poB系に
おける液晶組成範囲内でPOBの成分比を少なくする。
具体的には従来の60モルチのPOB成分を50モルチ
程度にする。更に押出温度を高くすることによシ被榎時
の液晶高分子の溶融粘度を小さくし、せん断芯力を抑え
る。具体的には従来押出機のダイ温度は220〜240
℃に設定していたが、これを280〜300℃に設定す
る。せん断速度はI X 10” 5ea−”以下に抑
えることが望ましい。
程度にする。更に押出温度を高くすることによシ被榎時
の液晶高分子の溶融粘度を小さくし、せん断芯力を抑え
る。具体的には従来押出機のダイ温度は220〜240
℃に設定していたが、これを280〜300℃に設定す
る。せん断速度はI X 10” 5ea−”以下に抑
えることが望ましい。
引落し比は径方向の配向分布を均一化するために4以上
にし、配向全体が高度化しないように20以下にするこ
とを目安とするが、液晶高分子材料の配向度は組成や押
出温度、せん断速度等にも依存するため、この引落し比
範囲は厳密に規定されるものではない。
にし、配向全体が高度化しないように20以下にするこ
とを目安とするが、液晶高分子材料の配向度は組成や押
出温度、せん断速度等にも依存するため、この引落し比
範囲は厳密に規定されるものではない。
また、光ファイバの被覆材料として一60℃の低温にお
いても、マイクロベンディングによる伝送損失の増加が
生じないためには、被覆外径を19’m、被覆材料の弾
性率を約100Paとした場合、被覆材料のm膨張率は
、常温でファイバ緊線に歪が加わっていないとして4X
10″″S℃−1以下である必要があり、常温における
残留歪や安全係数を考えると、実際の被覆材料の線膨張
率は2X10−’℃−1程度以下である必要がある。
いても、マイクロベンディングによる伝送損失の増加が
生じないためには、被覆外径を19’m、被覆材料の弾
性率を約100Paとした場合、被覆材料のm膨張率は
、常温でファイバ緊線に歪が加わっていないとして4X
10″″S℃−1以下である必要があり、常温における
残留歪や安全係数を考えると、実際の被覆材料の線膨張
率は2X10−’℃−1程度以下である必要がある。
更に光ファイバ心線のI−ンドリンクの容易さ等を考慮
すると、許容曲げ半径として511に程度必要である。
すると、許容曲げ半径として511に程度必要である。
このためには心線を曲げた時の1次被覆層(−般にシリ
コン樹脂等の低弾性率材料から成シ心線を曲げた時は2
次被覆材料である高弾性率な液晶高分子材料に圧縮され
る)の圧縮を考慮に入れると、心線外径がCL9111
1の場合、液晶高分子材料の破断伸びは4チ程度以上で
ある必要がある。
コン樹脂等の低弾性率材料から成シ心線を曲げた時は2
次被覆材料である高弾性率な液晶高分子材料に圧縮され
る)の圧縮を考慮に入れると、心線外径がCL9111
1の場合、液晶高分子材料の破断伸びは4チ程度以上で
ある必要がある。
そこで本発明者らは、50モル%PITと50モル%P
OBとから成る共重合体について径方向の配向が均一な
ロンドを作製し、破断伸びと配向度との関係及び線膨張
率と配向度との関係を測定した(第1図)。すなわち、
第1図は本発明による被覆材料の破断伸び(チ、縦軸)
と配向度(横軸)の関係及び線膨張率(×10′″s′
c″″1、縦軸)と配向度(横軸)との関係を示すグラ
フである。この結果よシ光ファイバの被覆において径方
向の配向が均一であり配向度がcL5以上かつ175以
下になるようにコントロールすれば、破断伸びが4%以
上で同時に線膨張率を2×101℃−1以下にできるこ
とが明らかとなった。この結果よシ、液晶高分子被覆光
ファイバ心線において、被覆層径方向の配向度分布の平
均値を、特に0.5以上にすることにより高弾性率・低
線膨張率な被覆層を得ると共に配向度の最大値を[17
5以下に抑えることによシ被覆層の柔軟性を同時に確保
することができることになる。
OBとから成る共重合体について径方向の配向が均一な
ロンドを作製し、破断伸びと配向度との関係及び線膨張
率と配向度との関係を測定した(第1図)。すなわち、
第1図は本発明による被覆材料の破断伸び(チ、縦軸)
と配向度(横軸)の関係及び線膨張率(×10′″s′
c″″1、縦軸)と配向度(横軸)との関係を示すグラ
フである。この結果よシ光ファイバの被覆において径方
向の配向が均一であり配向度がcL5以上かつ175以
下になるようにコントロールすれば、破断伸びが4%以
上で同時に線膨張率を2×101℃−1以下にできるこ
とが明らかとなった。この結果よシ、液晶高分子被覆光
ファイバ心線において、被覆層径方向の配向度分布の平
均値を、特に0.5以上にすることにより高弾性率・低
線膨張率な被覆層を得ると共に配向度の最大値を[17
5以下に抑えることによシ被覆層の柔軟性を同時に確保
することができることになる。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されない。
本発明はこれら実施例に限定されない。
なお、第2図〜第4図は本発明の実施例又は比較例の光
ファイバ心線の被覆層内における配向度の径方向分布を
示すグラフである。
ファイバ心線の被覆層内における配向度の径方向分布を
示すグラフである。
実施例1
50モA、%PETと50%ル%POBとから成るpx
TZpon共重合体(固有粘度α65)をダイス径12
1m11、ニップル径19箇、ダイスのランド長10■
の押出部を有する押出機を用い、押出温度(ダイス出口
温度)280℃、2.2X 10”aec−”のせん断
速度下で、外径α4箇の光ファイバ素線上に押出被覆し
、引落し比を1瓜5として外径0.9■の心線を作製し
た。このPIT/POB共重合体から成る被覆層の弾性
率は10GPa、線膨張率は8X10−@℃″″宜であ
シ破断伸びは歳6チであった。また、被覆による伝送損
失の増加はなく、伝送損失は波長α85μ惰で2.45
4B/laoであった。更に一60℃から+60℃の温
度変化による損失増加は認められなかった。また、心線
の許容曲げ半径は45瓢であった。
TZpon共重合体(固有粘度α65)をダイス径12
1m11、ニップル径19箇、ダイスのランド長10■
の押出部を有する押出機を用い、押出温度(ダイス出口
温度)280℃、2.2X 10”aec−”のせん断
速度下で、外径α4箇の光ファイバ素線上に押出被覆し
、引落し比を1瓜5として外径0.9■の心線を作製し
た。このPIT/POB共重合体から成る被覆層の弾性
率は10GPa、線膨張率は8X10−@℃″″宜であ
シ破断伸びは歳6チであった。また、被覆による伝送損
失の増加はなく、伝送損失は波長α85μ惰で2.45
4B/laoであった。更に一60℃から+60℃の温
度変化による損失増加は認められなかった。また、心線
の許容曲げ半径は45瓢であった。
第2図はこの時のpzT/poB共重合体から成る被覆
層における配向度の径方向分布を示すグラフである。こ
の結果よシ配向度が径方向にほとんど均一でかつ配向度
の平均値が17と低く抑えられていることがわかる。
層における配向度の径方向分布を示すグラフである。こ
の結果よシ配向度が径方向にほとんど均一でかつ配向度
の平均値が17と低く抑えられていることがわかる。
実施例2
実施例1の材料を用い、同じ押出機によシ、押出温度2
80℃、2.2 X 10” 5ea−’のせん断速度
下で、外径α4mの光ファイバ素線上に押出被覆し、引
落し比を116として外径[19日の心線を作製した。
80℃、2.2 X 10” 5ea−’のせん断速度
下で、外径α4mの光ファイバ素線上に押出被覆し、引
落し比を116として外径[19日の心線を作製した。
この時の被覆層の弾性率は7 GPa 、線膨張率は1
.6 x 1o−”℃−” テex +)、破断伸ヒバ
4.5esテあった。この場合、実施例1と同様に被覆
による伝送損失の増加は認められなかった。
.6 x 1o−”℃−” テex +)、破断伸ヒバ
4.5esテあった。この場合、実施例1と同様に被覆
による伝送損失の増加は認められなかった。
第S図はこの時の被覆層における配向度の径方向分布で
ある。この結果より配向度の最大値は約117、配向度
の平均値は約0.57である。
ある。この結果より配向度の最大値は約117、配向度
の平均値は約0.57である。
比較例1
40モル%PETと60モルチPOBとから成るP K
T/P OB共重合体(固有粘度α65)をダイス径
zom、ニップル径1.01111 %ダイスのランド
長10mの押出部を有する押出機を用い、押出温度(ダ
イス出口温度)220℃、Z6×102sec−1のせ
ん断速度下で、外径cL4−の光ファイバ素線上に押出
被覆し、引落し比をt7及び4.4として外径t4m及
び19露の心線を炸裂した。この心線の被覆層の弾性率
は19GPa及び52 GPa 、線膨張率は−2X
10−′℃−”及び−5x1o−@’c″″l であっ
た。破断伸びは共に1.9チであった。また被覆による
伝送損失の増加は共になく、伝送損失は波長185μ惰
で2.45dB/ kmであった。更に一60℃から+
60℃の温度変化による損失増加は共に認められなかっ
た。また、心線の許容曲げ半径は共に53以上であった
。
T/P OB共重合体(固有粘度α65)をダイス径
zom、ニップル径1.01111 %ダイスのランド
長10mの押出部を有する押出機を用い、押出温度(ダ
イス出口温度)220℃、Z6×102sec−1のせ
ん断速度下で、外径cL4−の光ファイバ素線上に押出
被覆し、引落し比をt7及び4.4として外径t4m及
び19露の心線を炸裂した。この心線の被覆層の弾性率
は19GPa及び52 GPa 、線膨張率は−2X
10−′℃−”及び−5x1o−@’c″″l であっ
た。破断伸びは共に1.9チであった。また被覆による
伝送損失の増加は共になく、伝送損失は波長185μ惰
で2.45dB/ kmであった。更に一60℃から+
60℃の温度変化による損失増加は共に認められなかっ
た。また、心線の許容曲げ半径は共に53以上であった
。
第4図はこの時のpxTlpoB共重合体から成る被覆
層における配向度の径方向分布である。いずれの場合も
配向度の最大値は[1L75を超えるものであり、これ
が破断伸びが小さい原因となっている。
層における配向度の径方向分布である。いずれの場合も
配向度の最大値は[1L75を超えるものであり、これ
が破断伸びが小さい原因となっている。
〔発明の効果〕
以上説明したように、液晶高分子材料よりなる光ファイ
バ2次被覆において、本発明に従い配向の径方向分布を
均一化し、かつ配向全体を低く抑制することによシ、弾
性率が大きく、線膨張率が小さいままで、破断伸びを大
きくすることが可能となった。この結果、高強度で温度
変化による伝送損失の増加がなく、屈曲性に優れた光フ
ァイバ心線が得られる。
バ2次被覆において、本発明に従い配向の径方向分布を
均一化し、かつ配向全体を低く抑制することによシ、弾
性率が大きく、線膨張率が小さいままで、破断伸びを大
きくすることが可能となった。この結果、高強度で温度
変化による伝送損失の増加がなく、屈曲性に優れた光フ
ァイバ心線が得られる。
第1図は本発明(よる被覆材料の破断伸びと配向度の関
係及び線膨張率と配向度との関係を示すグラフ、第2図
及び第3図は本発明による光ファイバ心線の1例の被覆
層内における配向度の径方向分布を示すグラフ、第4図
は従来の液晶高分子材料を被覆した光ファイバ心線の被
覆層内での配向度の径方向分布を示すグラフである。
係及び線膨張率と配向度との関係を示すグラフ、第2図
及び第3図は本発明による光ファイバ心線の1例の被覆
層内における配向度の径方向分布を示すグラフ、第4図
は従来の液晶高分子材料を被覆した光ファイバ心線の被
覆層内での配向度の径方向分布を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、光ファイバ長手方向に分子配向した液晶高分子被覆
層を有する光ファイバ心線において、該被覆層径方向の
任意の点における配向度が0.75を越えないことを特
徴とする液晶高分子被覆光ファイバ心線。 2、該配向度が、その平均値が0.5から0.75の範
囲にあり、かつ0.75を超える点がないものである特
許請求の範囲第1項記載の液晶高分子被覆光ファイバ心
線。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61146110A JPS634211A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 液晶高分子被覆光フアイバ心線 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61146110A JPS634211A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 液晶高分子被覆光フアイバ心線 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS634211A true JPS634211A (ja) | 1988-01-09 |
Family
ID=15400377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61146110A Pending JPS634211A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 液晶高分子被覆光フアイバ心線 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS634211A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02300727A (ja) * | 1989-05-15 | 1990-12-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ増幅器 |
-
1986
- 1986-06-24 JP JP61146110A patent/JPS634211A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02300727A (ja) * | 1989-05-15 | 1990-12-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ増幅器 |
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