JPH03105233A - 光ファイバ被覆材の硬化度定量化方法 - 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】 イ，発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明はガラスファイバに有機物被覆を施した光ファイ
バの被覆材の硬化度を定量化する方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

通信用の光ファイバは、ガラス母材を紡糸した後に、高
分子物質が被覆されて機械的強度が付与される。第２図
は一般的な光伝送用ファイバの斜視図である。

シリカガラス、フッ化物ガラス等からなるガラスファイ
バｌ、その外側にソフト層２、その外側にはハごド層３
が被覆され、単心の光ファイバ４を構成する。

ここで、ソフト層２はガラスファイバｌに対するクッシ
ョンの役目を果たすもので、柔軟性のある樹脂が用いら
れる。具体的には熱硬化シリコーン、紫外線（ＵＶ）硬
化シリコーン、ＵＶ硬化ウレタンアクリレート、ＵＶ硬
化エポキシアクリレート、ＵＶ硬化エステルアクリレー
トなどである。ハード層３はソフト層２の外側からガラ
スファイバ１を更に保護するもので、強靭な樹脂が用い
られる。具体的にはポリアミド、ポリエステル、ＡＢＳ
樹脂、ポリアセタール樹脂などの押出樹脂や、各種のＵ
Ｖ硬化樹脂である。これに対して従来より、被覆材料が
ガラスファイバの伝送特性に大きな影響を与えることは
知られており、特に、被覆材料の残留加工歪である収縮
力あるいは膨張力がガラスファイバに働き、ガラスファ
イバにマイクロペンディングを生じさせたりして、伝送
特性劣化の原因になることが報告されている。

光ファイバに被覆された樹脂はヤング率、ゲル分率，測
定等の方法によりその硬化度を定量化し、伝送特性に及
ぼす影響を調査することにより伝送特性のすぐれた光フ
ァイバが生産されてきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら，近年長距離光通信への需要の高まりの中
では、伝送特性の向上に対する要求が更に高くなり、前
記手段では不十分となってきた。

即ち、光ファイバに被覆された樹脂の硬化度を引張り試
験により弾性率で若しくはゲル分率で評価しようとする
場合、樹脂同士の密着性が強いため分離がむづかしく複
数の樹脂層を一緒に評価せざるを得なかった。

又、各樹脂層を分離できたとしても、ソフト層について
は、機械物性の評価は非常に困難であった。又、ゲル分
率では微妙な硬化度の差は測定できないという問題もあ
った。

従って、多層被覆ファイバの各層の硬化度の評価は殆ん
ど不可能であった。

しかしながら多層被覆ファイバの各層の硬化度を評価す
ることは非常に重要である。被覆層の硬化度が光ファイ
バの伝送特性に及ぼす影響は各層によって大きく異なる
からである。

例えば、通常光ファイバの保護層の役割を果たす最外層
の場合、硬化不十分で硬化度が低い場合、側圧の影響を
受けやすく伝送損失が高くなることがある。一方、緩衝
層の役割を果たす最内層の場合、その硬化不十分で硬化
度が低いと低温で伝送損失が悪化することがある。

本発明は多層被覆ファイバの各層の硬化度を個別に容易
に評価する方法を提供するものである。

口，発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 本発明はガラスファイバに有機物被覆を施した光ファイ
バ被覆材の硬化度定量化方法において、前記光ファイバ
端面の被覆部に圧子を加えて硬度を測定し、該硬度を予
め求めた前記被覆材の硬度と硬化度の関係より硬化度を
求めることを特徴とする光ファイバ被覆材の硬化度定量
化方法である。

第１図は本発明の一具体例であって、ｌは光ファイバ、
２は内層、３は外層、４はファイバ測定は以下に示すよ
うにして行なう。

■　先端がダイヤモンドの圧子を用いて一定の荷重で切
断面の被覆層の各層に押し込む。

０　その時の圧子の押し込み深さを測定し、硬度を求め
る。

ここで、試験荷重をＰ　（！ｉ）　．圧子押し込み深さ
をＨ（μｒＩＬ）とすると、硬度ＤＨは次式で定義され
る。

Ｄ　Ｈ　＝　ｋ　Ｐ／Ｈ”　（　１／ｐｒｙ？）ｋは定
数で通常１４７とする。

硬化度は、同一構造のファイバで十分硬化したものを基
準とし、このときの硬化度を１００％として相対値をも
って表わす。

〔作　用〕

光ファイバの横断面に圧子を加えて硬度を測定し、この
測定値から硬化度を求める方法であるから、引張り試験
の場合のように長いサンプルは必要ではなく、比較的短
いサンプル（数ｃＩＲ）でも評価することが可能である
。また、ゲル分率の測定のように抽出のために長時間を
要することもない。

〔実施例１〕 シングルモード（　ＳＭ）型プリフォームを線引し、線
径１２５μｍのガラスファイバとした後、熱硬化シリコ
ーン樹脂を線速１００、１５０および２００ＷＬ／分で
塗布、硬化させて２５０μｍ径の光ファイバを作製した
。

この光ファイバにナイロンｌ２を押出被覆し、５００μ
扉径の光ファイバとした。

シリコーン樹脂の硬度を測定したところ、それぞれ０．
１６、０１５およびｏ．１ｏｙ／μＲであった。線速１
００および１５０ｒｎ／分で線引されたものに比べ２０
０ｍ／分で線引したものが硬化不足であることが判った
。これは、線速１００　ｍ／分の硬化度１００多に対し
、１５０ｙＷ／分は９４％、２００　ｍ／分は６３多で
あった。

〔実施例２〕 ＳＭ型プリフォームを紡糸し、線径が１２５μ扉のガラ
スファイバとした後、ウレタンアクリレトからなるＵＶ
硬化ソフト樹脂を線速１００および３００ｍ／一で塗布
、硬化し、２００μｍ径の光ファイバを得た。次にこの
光ファイバにウレタンアクリレートからなるＵＶ硬化Ｉ
＼−ド樹脂を同一線速で塗布、硬化し、２５０μｍ径の
光ファイＩくを得た。ソフト樹脂の硬度を測定したとこ
ろ０，２５、０．　１０　（　ｙμｄ）であった。これ
は線速５０Ｖ分（硬度０．３　０　ｙμｍ’）の硬化度
１００％に対し、夫々８３％、３３多であり高速で線引
したもののソフト樹脂が硬化不足であることが判った。

又、これらのファイバのハード樹脂についても同様に硬
度を測定したところ、夫々３．２、３．１Ｃｙ／ｐｒｒ
？）であった。これは線速５０〜分　（硬度３．５ｙμ
ｎ？）の硬化度１００多に対し、夫々９１％、８９予で
ありソフト樹脂と異なり線速による硬化度の差は小さい
ものであった。

〔比較例１〕 実施例１のファイバについて、シリコーン樹脂のゲル分
率を溶剤としてメチル・エチルケトンを使用して測定し
た。その結果、線速１００、１５０、２　０　０ｒＩＡ
＋で製作したそれぞれについて、９４多、９５多、９３
％であり、硬化度の大差は見られなかった。

〔比較例２〕 実施例２のファイバについて、ガラスファイバを引抜い
たソフト樹脂とハード樹脂の二層の平均ヤング率を測定
した。各サジプル数は１０で，線速１０　０　％ｚ％お
よび３００ｎ／５＋のものの平均値は２３Ｋｇ／．ｊお
よび２１　Ｋｙ／一で、実施例２のハード樹脂の硬度と
同様線速による差は小さいものであったが、各線速での
測定値の標準偏差は２．４Ｋ−　および１．９Ｋｙ／ｆ
ｆ　　と非常にバラツキの大きいものであった。

ハ．発明の効果 以上説明したように本発明の硬化度定量化手法では光フ
ァイバの複数層の被覆の各層個別の硬化度（特にすぐ外
側のソフト樹脂の硬化度）を求めることが可能である。

また、そのことによってすぐれた伝送特性を有する光フ
ァイバを提供することをも可能にするものである。

また、測定の精度についても従来のヤン゛グ率ゲル分率
の手法に比べて微小な相違を測定できる。

被覆材の硬化度定量化方法に適用される硬度測定を説明
する図、第２図は硬化度定量化される光ファイバの構造
を示す斜視図である。

１・・・・ガラスファイバ　　２・・・・・・ノフト層
３・・・・・・ハード層　　　　　４・・・・・・光フ
ァイバ５・・・・・・パイプ　　　　　　６・・・・・
・圧子

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラスファイバに有機物被覆を施した光ファイバ被覆材
   の硬化度定量化方法において、前記光ファイバ端面の被
   覆部に圧子を加えて硬度を測定し、該硬度を予め求めた
   前記被覆材の硬度と硬化度の関係より硬化度を求めるこ
   とを特徴とする光ファイバ被覆材の硬化度定量化方法。