KR20020059683A - 피복 광섬유 - Google Patents

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KR20020059683A
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스즈키아츠시
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다나카가즈노리
호소야도시후미
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오카야마 노리오
스미토모덴키고교가부시키가이샤
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Abstract

유리 광섬유에 접하고, 25℃ 및 주파수 110Hz에서 저장 탄성률 E'가 0.01 내지 2.0kg/mm2이고, 유리 광섬유와의 밀착력이 10 내지 200g/cm인 1차 피복층을 피복함으로써, 드로잉(drawing)시나 되감기시 작업 라인 등에서의 제조 동안 및 제조 후에 유리 광섬유와 1차 피복층의 계면에서의 박리 발생이나 공극 발생이 없는 피복 광섬유를 제공한다. 저장 탄성률 E'가 0.01 내지 0.5kg/mm2이고, 밀착력이 10 내지 l00g/cm인 1차 피복층을 갖는 피복 광섬유를 일괄 피복하여 이루어진 본 발명의 광섬유 테이프 코어 와이어는 내박리성이 있으며, 또한 일괄 피복 제거성이 높다. 저장 탄성률 E'가 0.01 내지 0.5kg/mm2이고, 밀착력이 100 내지 200g/cm인 피복 광섬유를 일괄 피복하여 이루어진 본 발명의 광섬유 유니트는 박리 발생이나 공극 발생이 없다. 상기한 1차 피복층으로서 자외선 경화형 수지로 이루어진 것이 가장 바람직하다.

Description

피복 광섬유{Coated optical fiber}
광섬유는 적어도 코어 및 클래드를 갖는 광섬유용 예비 성형품을 드로잉(drawing)하여 수득하지만, 드로잉 직후 유리 광섬유의 외주(外周)에는 보호 보강, 가요성 부여 등의 목적으로 피복이 실시된다. 이러한 피복으로서 유리 광섬유의 외주에 접하여 우선 완충 작용을 하는 비교적 연질(영률이 작음)의 1차 피복층 및 최(最)외주에는 보호 작용을 하는 경질(영률이 큼)의 2차 피복층을 포함하는 2층 이상의 피복층을 설치하는 것이 공지되어 있다.
예를 들면, 일본 공개특허공보 제(평)9-5587호에는 유리 광섬유와 1차 피복층을 이루는 1차 피복재 사이의 밀착력을 인발력(피복 광섬유를 외측에서 고정하고 유리 광섬유를 인발할 때 필요한 힘)으로 90 내지 180g/mm로 함으로써 유리 광섬유와 1차 피복재 사이의 밀착력이 적당하며, 또한 수중에 장시간 침지되어도 유리 광섬유와 1차 피복재 계면이 부분적으로 박리되지 않는 피복 광섬유가 제안되어 있다.
상기 공보에 기재된 바에 따라서 유리 광섬유와 1차 피복재 사이의 밀착력을 인발력으로 90 내지 180g/mm로 설정해도, 예를 들면, 광섬유 드로잉 후 케이블화하는 동안이나 다른 보빈으로의 되감기 등 피복 광섬유를 제조하는 동안 또는 제조 후에 피복 광섬유의 유리와 피복 계면에 박리가 발생하는 경우가 있다. 피복 광섬유가 주행하는 활차(滑車) 위에 정전기 등에 의해 부착된 광섬유 찌꺼기 등의 미세한 이물은 피복 광섬유를 국소적으로 크게 변형시키며, 그 결과 유리 광섬유와 1차 피복층이 계면에서 박리되는 것으로 생각된다.
본 발명은 이러한 드로잉 후 케이블화하는 동안에 박리 발생이 없는 피복 광섬유의 제공을 과제로 한다.
피복 광섬유를 복수개 병행으로 평면 위에 배치하여 이들의 외주에 일괄적으로 공통 피복층을 형성시켜 테이프상(리본상) 코어 와이어로 한 것을 광섬유 테이프 코어 와이어라고 칭한다. 광섬유 테이프 코어 와이어를 접속시키는 경우에는 유리 광섬유 외주에 피복한 1차 피복층 내지 상기 공통 피복층까지를 일괄하여 제거하는 것이 필요하며 이러한 작업을 일괄 피복 제거라고 칭하는데, 이 때 유리 광섬유 표면에 1차 피복층이나 2차 피복층 이외의 다른 피복층이 잔류하는 것은 바람직하지 않다.
본 발명의 다른 과제는 광섬유 테이프 코어 와이어의 구성 재료로서 사용하는 경우에 광섬유 테이프 코어 와이어의 일괄 피복 제거성이 손상되지 않고, 드로잉시나 되감기시 내박리성이 향상된 피복 광섬유를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 특정 종류의 광섬유 유니트나 루스 튜브에 삽입하여 사용하는, 접속시에 단일 코어 피복 제거할 수 있는 피복 광섬유로서, 내박리성이 향상되고, 단일 코어 피복 제거가 용이한 피복 광섬유를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 내박리성이 향상되고, 일괄 피복 제거가 용이한 광섬유 테이프 코어 와이어, 또는 내박리성이 향상되고, 단일 코어 피복 제거가 용이한 광섬유 유니트를 제공하는 것이다.
본 발명은 피복 광섬유, 광섬유 테이프 코어 와이어 및 광섬유 유니트에 관한 것이다.
도 1은 박리 발생과 1차 피복층의 저장 탄성률 E' 및 밀착력(유리와 1차 피복층 사이)과의 상관관계 및 광섬유 테이프 코어 와이어의 일괄 피복 제거성을 나타낸 그래프이며,
도 2는 본 발명의 피복 광섬유의 구체적인 예를 설명하는 개략 단면도이며,
도 3은 도 1에 나타낸 본 발명의 피복 광섬유를 사용한 광섬유 테이프 코어 와이어의 구조를 나타낸 개략 단면도이며,
도 4는 박리 발생과 1차 피복층의 저장 탄성률 E' 및 밀착력(유리와 1차 피복층 사이)과의 상관관계 및 단일 코어 피복 제거성을 나타낸 그래프이며,
도 5는 도 1에 나타낸 본 발명의 피복 광섬유를 사용한 광섬유 유니트의 구체적인 예를 설명하는 개략 단면도이다.
발명을 실시하기 위한 최상의 형태
본 발명자들은 박리 발생과 관련하여, 1차 피복층의 저장 탄성률 E' 및 유리 광섬유와 1차 피복층 사이의 밀착력이 박리 발생 빈도와 상관 관계를 갖는 것을 밝혀내고 본 발명에 도달할 수 있었다.
도 2는 본 발명의 한가지 구체적인 예를 나타낸 개략 단면도이며, 적어도 코어 및 클래드를 갖는 유리 광섬유(1)의 외주에 25℃ 및 주파수 110Hz에서의 저장 탄성률 E'가 0.01 내지 0.5kg/mm2인 1차 피복층(2)이 설치되며, 1차 피복층(2)과 유리 광섬유(1) 사이의 밀착력이 10 내지 100g/cm이며, 1차 피복층(2)의 외주에 2차 피복층(3)이 설치되어 피복 광섬유(4)를 형성하고 있다.
우선, 본 발명에서 저장 탄성률 E'란 샘플의 한쪽 말단에 역학적 진동으로서 정현(正弦)적 왜곡(distortion) r= r0exp(iωt)를 가하고 다른 말단에서 검출한, 위상이 어긋난 정현적 응력 S= S0exp[i(ωt+δ)]로부터, 하기에 기재된 수학식 1에 따라 계산하여 얻어진다.
위의 수학식 1에서,
E*는 복소 점탄성이고,
E'는 저장 탄성률이고,
E"는 손실 점탄성이고,
S는 응력이고,
S0는 응력의 진폭이고,
r은 왜곡이고,
r0는 왜곡의 진폭이고,
ω는 각속도이고,
t는 시간이고,
δ는 위상이 어긋난 각이다.
또한, 수학식 1에서 δ는 ω의 함수이며 준정적(準靜的)일 때, 즉 ω= 0인 경우 δ= 0으로 되어 E"= 0, 저장 탄성률 E'는 소위 영률로 된다.
본 발명에서 1차 피복 수지의 저장 탄성률 E'를 지표로 하는 이유를 설명한다.
광섬유의 선을 뽑을 때에 피복 광섬유는 몇개의 풀리를 경유하여 보빈에 권취되지만 풀리의 피복 광섬유 주행부에 정전기 등에 의해 이물이 부착되면 유리와 피복층 계면에 박리 현상이 발생되는 경우가 있다. 피복 광섬유는 고속으로 제조되므로 풀리도 고속 회전하고 있으며 피복으로의 왜곡은 급격하게, 즉 높은 왜곡속도로 부여된다.
종래의 피복층의 영률 측정은 「1mm/min 정도의 낮은 왜곡 속도에서의 2.5% 신장할 때의 응력」에서 실시되고 있다. 왜곡 0 내지 왜곡 2.5%의 응력을 연결한 선의 기울기로부터 구한 영률을 2.5% 할선(割線) 영률이라고 칭하며 왜곡 0의 원점에서의 영률이 아닌 것을 사용하는 것은 측정상의 문제가 있기 때문이다. 그러나, 1차 피복층 등에 사용되는 수지는 점탄성 거동을 나타내며 높은 왜곡 속도 영역에서의 탄성률은 종래부터 당해 기술분야에서 사용되는 2.5% 할선 영률과 같은 낮은 왜곡 속도에서 측정한 영률을 지표로 하는 것보다 높은 왜곡 속도 영역에서의 탄성률의 실부(實部)인 저장 탄성률 E'를 지표로 하는 것이 적절하지 않은지에 관하여 본 발명자들은 고찰하고 검토를 거듭했다.
그 결과, 높은 왜곡 속도 영역에서의 탄성률의 지표로서 25℃ 및 주파수 110Hz에서의 저장 탄성률 E'와 박리 발생 빈도 사이에 상관관계가 있는 것을 밝혀냈다.
또한, 본 발명에서의 밀착력은 유리판 표면에 1차 피복 재료 층을 형성시킨 다음, 이러한 1차 피복층을 유리판으로부터 180° 방향으로 인장 속도 200mm/min으로 50mm 길이를 인장 박리할 때에 필요한 힘으로 나타내고, 구체적인 정의는 하기 실시예에 기재한다.
도 1은 아래에 기재된 본 발명의 실시예의 결과에 근거하며 본 발명에서의 광섬유 테이프 코어 와이어의 1차 피복층의 저장 탄성률 E'(25℃ 및 110Hz)와 유리 광섬유와 1차 피복층 사이의 밀착력의 적정 영역을 그래프도로 나타낸 것이다. 도1에 도시된 바와 같이, 1차 피복층의 25℃ 및 주파수 110Hz에서의 저장 탄성률 E'가 0.01 내지 0.5kg/mm2이며, 밀착력이 10 내지 100g/cm이면, 유리 광섬유와 1차 피복층 계면에 박리 현상이 발생되지 않으며 생산성이나 피복 광섬유의 신뢰성이 향상된다.
1차 피복층의 저장 탄성률 E'가 0.01kg/mm2미만인 경우, 취급시 1차 피복층에 내부 파괴(공극)가 발생하기 쉬워진다. 예를 들면, -40℃라는 저온 환경에서 공극은 전송 손실을 증대시키므로 이의 발생을 억제하는 것이 필요하다.
한편, 광섬유 테이프 코어 와이어의 피복 광섬유에서 저장 탄성률 E'가 0.5kg/mm2을 초과하면, 유리 광섬유와 1차 피복층 계면에서 박리 현상이 발생하기 쉬워진다. 이러한 이유로서 높은 왜곡 속도에서 탄성률이 너무 크면, 피복 광섬유가 변형될 때에 유리 광섬유와 1차 피복층 계면에 생기는 응력이 커져서 박리되기 쉬워진다고 추정할 수 있다. 특히 바람직한 저장 탄성률 E'는 25℃ 및 주파수 110Hz에서 0.02 내지 0.3kg/mm2이다.
또한, 유리 광섬유와 1차 피복층 사이의 밀착력을 크게 함으로써, 계면에서의 박리 발생을 방지할 수 있다. 그러나, 밀착력이 과도하게 크면, 광섬유 테이프 코어 와이어를 다른 유리 광섬유와 접속할 때에 일괄 피복 제거가 곤란해지므로, 밀착력은 100g/cm 이하인 것이 바람직하며, 한편 밀착력이 10g/cm 미만이면, 유리 광섬유와 1차 피복층의 계면에서 박리 현상이 발생하기 쉬워진다. 특히 바람직한밀착력은 15 내지 75g/cm일 수 있다.
그러나, 광섬유는 모두 테이프화되는 것은 아니며 타이트 유니트화되거나 루스 튜브에 삽입하여서도 사용되며, 단일 코어 피복 제거성만을 고려하면 되는 경우가 있다. 이러한 경우에는 저장 탄성률 E' 및 유리 광섬유와 1차 피복층 사이의 밀착력 둘 다를 테이프 코어 와이어용 피복 광섬유의 경우보다 더욱 크게 할 수 있으며, 내박리성을 향상시킬 수 있다.
도 4는 하기 본 발명의 실시예의 결과에 근거하여 본 발명에서 일괄 피복 제거를 고려하지 않을 수 있는 경우에 피복 광섬유의 1차 피복층의 저장 탄성률 E', 유리 광섬유와 1차 피복층 사이의 밀착력 및 단일 코어 피복 제거 가능한 적정 영역을 그래프로 나타낸 것이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 1차 피복층의 25℃ 및 110Hz에서의 저장 탄성률 E'가 0.01 내지 2.0kg/mm2이며, 또한 유리와 1차 피복층 사이의 밀착력이 100 내지 200g/cm이더라도 유리와 1차 피복층의 계면에서 박리 현상이 발생하지 않으므로, 생산성이나 피복 광섬유의 신뢰성이 향상된다.
25℃ 및 110Hz에서의 저온 탄성률 E'가 0.01kg/mm2보다 작아지면, 취급시 1차 피복층 내부 파괴(공극)가 발생되기 쉬워지며 저온에서 전송 손실이 커지는 경향이 있다. 저장 탄성률 E'가 2.0kg/mm2보다 커지면, 유리 광섬유와 1차 피복층의 계면에서 박리 현상이 발생하기 쉬워진다.
유리 광섬유와 1차 피복층 사이의 밀착력은, 하한치는 도 1에 도시한 바와같이 10g/cm 이상이면 양호하지만, 단일 코어 피복 제거성만을 고려하면 되는 경우에는, 밀착력이 100g/cm 이상인 편이 보다 내박리성이 향상되므로 바람직하다. 밀착력이 200g/cm보다 크면, 광섬유 코어 와이어를 다른 광섬유와 접속할 때에 단일 코어 피복 제거가 곤란해진다.
본 발명에서 유리 광섬유 자체의 조성, 구조 및 제조방법은 특별히 한정되는 것은 아니며 당해 기술분야의 공지된 방법에 따른다.
본 발명의 1차 피복층의 피복 재료로서는, 본 발명의 저장 탄성률 E' 및 밀착력을 만족시키는 것이면 양호하지만, 예를 들면, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지, 폴리부타디엔 (메트)아크릴레이트계 수지, 폴리에테르 (메트)아크릴레이트계 수지, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트계 수지, 에폭시 (메트)아크릴레이트계 등의 (메트)아크릴레이트계 수지나 불포화 폴리에스테르류, 양이온 중합성 에폭시 수지, 알릴 화합물계 수지 또는 이들의 혼합계인 자외선 경화형 수지 등이 있지만, 이들로 한정되는 것이 아니다. 이들 수지는 각종 성분을 함유하는 수지 조성물일 수 있으며, 예를 들면, 각종 반응성 단량체, 중합 개시제, 각종 첨가제, 예를 들면, 연쇄이동제, 산화방지제, 광안정화제, 가소제, 실란 커플링제, 중합 방지제, 증감제, 윤활제 등이 필요에 따라 첨가될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 수지 또는 수지 조성물을 모두 「수지」라고 총칭한다.
본 발명의 1차 피복층은 상기와 같이 저장 탄성률 E' 및 유리 광섬유의 밀착력이 본 발명의 범위에 포함되는 재료를 선택하는 것이 필요하다.
1차 피복층의 저장 탄성률 E'는 피복 재료인 수지의 골격을 형성하는 올리고머의 폴리에테르 부분의 분자량이나 반응성 희석 단량체의 종류에 의해 조정될 수 있다. 즉, 폴리에테르 부분의 분자량을 작게 하고 다관능성 단량체의 배합량을 증가시키며 강성이 높은 단량체를 선택하는 등의 수단으로써 저장 탄성률 E'를 높일 수 있다.
또한, 강성이 높은 벤젠 환 등의 부분을 많이 함유하는 조성으로 구성함으로써 저장 탄성률 E'를 높일 수 있다.
또한, 유리 광섬유와 1차 피복층 사이의 밀착력은 1차 피복층을 구성하는 피복 수지의 밀착성 단량체 함유량이나 실란 커플링제 첨가량(0을 포함한다)을 변화시킴으로써 조정할 수 있다. 밀착성 단량체로서, 예를 들면, 이소보로닐 아크릴레이트, 아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, 아크릴로일모르폴린 등을 들 수 있다.
본 발명에서 1차 피복층의 외주에 설치하는 2차 피복층 이외의 피복층에 관해서는, 특별히 한정되지 않지만, 영률이, 예를 들면, 50 내지 150kg/mm2로 1차 피복층보다 높으며, 보호층으로서의 작용을 하는 피복층을 설치한다. 피복 재료로서는 1차 피복층과 동일한 수지를 사용할 수 있지만, 예를 들면, 최외층에 착색제를 함유시켜 착색 코어 와이어를 제조할 수 있다.
본 발명의 광섬유를 드로잉한 직후에 피복하는 1차 피복층, 2차 피복층 등의 피복층의 형성 수단에 관해서도 한정되지 않으며 당해 기술분야의 공지된 방법에 따르면 양호하다. 예를 들면, 열 또는 빛 등의 에너지선 경화형 수지의 경우에는, 대응하는 에너지선을 조사하여 피복 재료를 경화시켜 피복층으로 한다. 자외선 경화형 수지를 사용하면, 경화 시간이 짧다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 피복 광섬유는 공통 피복층을 설치하여 광섬유 테이프 코어 와이어로 하는 경우, 제조 라인에서의 박리 발생이 감소되는 것 이외에도, 제품에서 일괄 피복 제거성이 향상된다는 이점이 있다.
도 3은 도 2의 피복 광섬유(4)의 외주에 착색층(5)을 설치한 착색 코어 와이어(6)를 복수개 병렬로 배치하여 공통 피복층(7)으로 일괄 피복하여 형성시킨 광섬유 테이프 코어 와이어(8)의 한가지 구체적인 예를 나타낸 개략 단면도이다.
광섬유 테이프 코어 와이어의 일괄 피복 재료로서는, 예를 들면, 1차 피복층 및 2차 피복층과 동일한 수지이며, 예를 들면, 영률이 50 내지 150kg/mm2정도인 자외선 경화형 수지가 일반적으로 사용된다. 피복의 형성방법에 관해서도 공지된 방법에 따르면 양호하다.
도 5에 중심 항장력체(12)의 주위에 배열된 피복 광섬유(4)의 외주에 착색층(5)를 설치한 착색 코어 와이어(6) 복수개를 묶어 공통 피복층(9, 10)으로 일괄 피복하여 이루어진 광섬유 유니트(11) 구조의 한가지 구체적인 예를 나타내었지만, 예시한 것 이외에도 다양한 구조의 것이 공지되어 있다. 공통 피복 재료로서는 광섬유 테이프 코어 와이어와 동일한 수지를 들 수 있으며, 피복 형성방법에 관해서도 공지된 방법에 따르면 양호하다.
상기한 과제를 해결하는 본 발명은,
(1) 유리 광섬유의 외주에 1층 이상의 피복층을 설치하여 이루어진 피복 광섬유에 있어서, 유리 광섬유에 접하는 1차 피복층의 25℃ 및 주파수 110Hz에서의 저장 탄성률 E'가 0.01 내지 2.0kg/mm2이고, 유리 광섬유와 1차 피복층 사이의 밀착력이 10 내지 200g/cm임을 특징으로 하는 피복 광섬유.
(2) (1)에 있어서, 저장 탄성률 E'가 0.01 내지 0.5kg/mm2이고, 밀착력이 10 내지 100g/cm임을 특징으로 하는 피복 광섬유.
(3) (1)에 있어서, 저장 탄성률 E'가 0.01 내지 2.0kg/mm2이고, 밀착력이 100 내지 200g/cm임을 특징으로 하는 피복 광섬유.
(4) (1) 내지 (3) 중의 어느 하나에 있어서, 1차 피복층이 자외선 경화형 수지로 이루어짐을 특징으로 하는 피복 광섬유.
(5) (1), (2) 및 (4) 중의 어느 하나에 따르는 피복 광섬유를 복수개 병렬로 배치한 후, 공통 피복 수지로 일괄 피복하여 제조됨을 특징으로 하는 광섬유 테이프 코어 와이어.
(6) (1), (3) 및 (4) 중의 어느 하나에 따르는 피복 광섬유를 복수개 배열한 후, 공통 피복 수지로 일괄 피복하여 제조됨을 특징으로 하는 광섬유 유니트에 관한 것이다.
하기에 본 발명을 실시예에 따라 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이로 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1 내지 4, 비교예 1 내지 4 및 비교예 1' 내지 4')
외부 직경이 125μm인 석영계 유리 광섬유의 외주에 1차 피복층을 외부 직경이 200μm로 되도록 설치한 다음, 이의 외측에 2차 피복층을 외부 직경이 240μm로 되도록 형성시킨 2층 피복 광섬유를 제조할 때, 1차 피복층 재료로서 비교적 연질의 광경화성 우레탄 아크릴레이트계 수지를 사용하고, 2차 피복층으로서는 비교적 경질의 광경화성 우레탄 아크릴레이트계 수지를 사용한다.
밀착력 조정을 위해 1차 피복 재료인 수지로서 극성 단량체(예: 아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈, 아크릴로일 모르폴린) 함유 비율 또는 실란 커플링제 함유 비율을 여러가지로 변화시킨 것을 준비한다.
우선 1차 피복 재료에 관해서 저장 탄성률 E' 측정 및 유리 광섬유와 동일 소재인 유리와의 밀착력 측정 시험을 실시한다.
저장 탄성률 E'의 측정은 각 1차 피복 재료를 시트상으로 유연(流涎)시키고 대기하에 수은 램프[마이그래픽스사제, 메탈할라이드 램프 M015-L312(상품명)]를 사용하여 자외선을 조사 광량 1000mJ/cm2로 조사하고[광량은 (주)오크세이사쿠쇼제인 자외선 광량계 UV-M10(분광 감도 UV-35)을 사용하여 측정] 200μm 두께의 시트를 수득한다. 이러한 시트로부터 폭 4mm, 길이 20mm, 두께 200μm의 샘플을 절취하고 탄성률 측정기로서 레오비브론(RHEOVIBRON)[오리엔틱 코포레이션(0RIENTICCORPORATION)제]을 사용하여 주파수 110Hz 및 진동 변이 0.016mm에서 저장 탄성률 E'를 측정한다.
밀착력 측정은 하기의 순서에 따른다.
① 석영 유리판(200×150mm)을 5분 이상 황산에 침지시켜 표면을 세정한다.
② 세정 완료된 석영 유리판 위에 1차 피복층 형성용 수지액을 도포하고 상기와 동일한 수은 램프를 사용하여 자외선을 조사 광량 100mJ/cm2로 조사하고 경화시킨다. 경화 후의 수지 두께가 200μm이고, 폭이 50mm이고, 길이가 170mm인 시료를 수득한다.
③ 수득된 각 시료를 25℃ 및 50% RH 대기하에서 1주일 동안 방치한다.
④ 다음에 각 시료의 수지층을 석영 유리판으로부터 180° 방향으로 인장 속도 200mm/min로 길이 50mm를 인장 박리하고, 이때에 필요한 힘(단위 폭당 g/cm)의 최대치를 동일한 소재로 이루어진 유리 광섬유와 1차 피복 수지 사이의 밀착력으로 정의하고, 이것을 유리 광섬유와 1차 피복층 사이의 밀착력으로 간주한다.
외부 직경이 125μm인 석영계 유리 광섬유의 외주에 1차 피복층을 외부 직경이 200μm로 되도록 설치한 다음, 이의 외측에 2차 피복층을 외부 직경이 240μm로 되도록 형성시킨다. 1차 피복층은 상기한 실험 결과에 따라 유리 광섬유와의 밀착력 및 저장 탄성률 E'가 표 1에 기재된 바와 같이 여러가지로 조합되도록 하며 드로잉 속도 200m/min으로 퓨젼사제 UV로 F-10을 1차 피복층 경화에 대하여 1개의 등(燈)을 사용하고 2차 피복층 경화에 대하여 1개의 등을 사용하여 피복 광섬유를제조한다(실시예 1 내지 4, 비교예 1 내지 4 및 비교예 1' 내지 4').
박리 발생의 유무, 공극(피복의 내부 파괴) 발생 유무의 시험과 평가:
제조 종료후에 권취 보빈으로부터 피복 광섬유를 풀어 내고 굴절률 조정용 매칭 오일에 침지시킨 후(매칭 오일에 침지시키지 않으면 유리 광섬유와 피복층 계면을 관찰할 수 없다), 피복 광섬유 측면 방향으로부터 광학 현미경으로 50배 확대하여 관찰함으로써 확인한다. 공극 발생이나 박리 발생이 모두 없는 경우를 합격으로 판정한다.
일괄 피복 제거성의 평가
수득된 피복 광섬유를 사용하여 테이프 코어 와이어를 제조하고 가열형 림 바 JR-4A[상품명, 스미토모덴키고교가부시키가이샤제]를 사용하여 수동으로 테이프 코어 와이어의 피복층을 일괄 제거한다. 히터 가열 온도 90℃에서 유리 광섬유 표면으로부터 피복층을 제거할 수 있는 경우를 합격으로 한다. 유리 광섬유와 피복층 사이의 밀착력이 너무 크면, 유리 광섬유로부터 피복층을 제거할 수 없게 된다.
이상의 결과를 표 1 및 도 1에 기재한다.
예 E'(kg/mm2) 밀착력(g/cm) 측면 관찰 결과 테이프 코어 와이어 일괄 피복 제거성
박리 유무 공극 유무
실시예 1비교예 1비교예 1' 0.0110.0110.008 11711 없음있음없음 없음없음있음 ○○○
실시예 2비교예 2비교예 2' 0.40.40.55 15825 없음있음있음 없음없음없음 ○○○
실시예 3비교예 3비교예 3' 0.010.0080.011 10085110 없음없음없음 없음있음없음 ○○×
실시예 4비교예 4비교예 4' 0.50.610.46 9380108 없음있음없음 없음없음없음 ○○×
도 1에서 가로 축은 저장 탄성률 E'(kg/mm2)를 세로 축은 유리와 1차 피복층 사이의 밀착력(g/cm)을 나타내며, ○ 표시는 본 발명의 실시예에서 밀착력 적정(박리 발생 없음, 공극 발생 없음, 일괄 피복 제거성 양호)을, × 표시는 박리 발생의 예를, + 표시는 공극 발생의 예를, □ 표시는 테이프 코어 와이어의 일괄 피복 제거 실패를 나타내며, 도 1 내의 사선으로 나타낸 영역은 저장 탄성률 E'와 밀착력의 적정 범위를 나타낸다. 저장 탄성률 E' 및 밀착력이 본 발명의 범위에 존재하면, 박리 발생이나 공극 발생이 없으며 일괄 피복 제거성도 우수함을 알 수 있다.
(실시예 5 내지 9 및 비교예 5 및 6)
실시예 1과 동일하게 하여 저장 탄성률 E' 및 유리와 1차 피복층 사이의 밀착력을 표 2에 기재된 바와 같이 다양하게 변화시킨 피복 광섬유를 제조하고(실시예 5 내지 9, 비교예 5 및 비교예 6) 수득된 각 피복 광섬유에 관해 실시예 1과 동일하게 박리 발생과 공극 유무를 조사한 다음, 하기에 따라 단일 코어 피복 제거성을 평가한다. 결과를 표 2 및 도 4에 도시한다.
단일 코어 피복 제거성의 평가
피복 광섬유의 피복층을 피복 제거 도구인 「노닉 NN203[상품명, 클라우스(CLAUSS)사제]」을 사용하여 제거할 때, 유리 광섬유로부터 피복층을 제거할 수 없는 경우를 단일 코어 피복 제거 곤란으로 하고, 표 2 내에서 × 표시로 나타낸다. 표 2 내에서 ○ 표시는 단일 코어 피복 제거가 용이함을 의미한다.
예 E'(kg/mm2) 밀착력(g/cm) 측면 관찰 결과 단일 코어 일괄피복 제거성
박리 유무 공극 유무
실시예 5실시예 6실시예 7실시예 8실시예 9 2.01.80.50.030.02 150110190100140 없음없음없음없음없음 없음없음없음없음없음 ○○○○○
비교예 5비교예 6 5.00.2 120215 있음없음 없음없음 ○×
도 4에서 가로 축은 저장 탄성률 E'(kg/mm2)를 세로 축은 유리와 1차 피복층 사이의 밀착력(g/cm)를 나타내며, ○ 표시는 본 발명의 실시예에서 밀착력 적정(박리 발생 없음, 공극 발생 없음, 단일 코어 피복 제거성 양호)을, × 표시는 박리 발생의 예를, □ 표시는 단일 코어 피복 광섬유의 피복 제거 실패를 나타내며, 도 4 내의 사선으로 나타낸 영역은 저장 탄성률 E'와 밀착력의 적정 범위를 나타낸다. 저장 탄성률 E' 및 밀착력이 본 발명의 범위에 존재하면, 박리 발생이나 공극 발생이 없으며 단일 코어 피복 제거성도 우수함을 알 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 피복 광섬유의 내박리성이 향상되어 드로잉시나 되감기시 작업 라인에서의 피복 박리 문제를 해결할 수 있으며, 또한 피복층 내에서 공극 발생이 없고 피복 광섬유의 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 피복 광섬유를 사용하는 광섬유 테이프 코어 와이어는 일괄 피복 제거성이 향상되며 다른 광섬유와의 접속 등에서 작업 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 피복 광섬유를 사용하는 광섬유 유니트는 내박리성이 높으며, 단일 코어 피복 제거도 용이하므로 다른 광섬유와의 접속 등에서 작업 효율을 높일 수 있다.

Claims (6)

  1. 유리 광섬유의 외주에 1층 이상의 피복층을 설치하여 이루어진 피복 광섬유에 있어서, 유리 광섬유에 접하는 1차 피복층의 25℃ 및 주파수 110Hz에서의 저장 탄성률 E'가 0.01 내지 2.0kg/mm2이고, 유리 광섬유와 1차 피복층 사이의 밀착력이 10 내지 200g/cm임을 특징으로 하는 피복 광섬유.
  2. 제1항에 있어서, 저장 탄성률 E'가 0.01 내지 0.5kg/mm2이고, 밀착력이 10 내지 100g/cm임을 특징으로 하는 피복 광섬유.
  3. 제1항에 있어서, 저장 탄성률 E'가 0.01 내지 2.0kg/mm2이고, 밀착력이 100 내지 200g/cm임을 특징으로 하는 피복 광섬유.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 1차 피복층이 자외선 경화형 수지로 이루어짐을 특징으로 하는 피복 광섬유.
  5. 제1항, 제2항 및 제4항 중의 어느 한 항에 따르는 피복 광섬유를 복수개 병렬로 배치한 후, 공통 피복 수지로 일괄 피복하여 제조됨을 특징으로 하는 광섬유 테이프 코어 와이어.
  6. 제1항, 제3항 및 제4항 중의 어느 한 항에 따르는 피복 광섬유를 복수개 배열한 후, 공통 피복 수지로 일괄 피복하여 제조됨을 특징으로 하는 광섬유 유니트.
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