JPH05241052A - 光ファイバ心線 - Google Patents
光ファイバ心線Info
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- JPH05241052A JPH05241052A JP4164418A JP16441892A JPH05241052A JP H05241052 A JPH05241052 A JP H05241052A JP 4164418 A JP4164418 A JP 4164418A JP 16441892 A JP16441892 A JP 16441892A JP H05241052 A JPH05241052 A JP H05241052A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
- G02B6/4482—Code or colour marking
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 テープ状光ファイバ心線を、高湿の雰囲気で
使用していると、極端に伝送ロスが増大するケースがあ
る。本発明はこの極端な伝送ロスの増大がおきないテー
プ状光ファイバ心線を得ることを目的とする。 【構成】 着色層に使用するインクとして温水による重
量増加の小さいものを使用するか又は、インク中の増感
剤として水に対する溶解度の小さい増感剤を使用するこ
とを特徴とする光ファイバ心線。 【効果】 着色層に使用するインクとして温水による重
量増加の小さいものを使用するか又は、インク中の増感
剤として水に対する溶解度の小さい増感剤を使用した光
ファイバ心線を複数本横にならべてこれらに一括被覆を
施したテープ状光ファイバ心線は高湿の雰囲気中に放置
しても伝送ロスの極端な増大がなくなる。
使用していると、極端に伝送ロスが増大するケースがあ
る。本発明はこの極端な伝送ロスの増大がおきないテー
プ状光ファイバ心線を得ることを目的とする。 【構成】 着色層に使用するインクとして温水による重
量増加の小さいものを使用するか又は、インク中の増感
剤として水に対する溶解度の小さい増感剤を使用するこ
とを特徴とする光ファイバ心線。 【効果】 着色層に使用するインクとして温水による重
量増加の小さいものを使用するか又は、インク中の増感
剤として水に対する溶解度の小さい増感剤を使用した光
ファイバ心線を複数本横にならべてこれらに一括被覆を
施したテープ状光ファイバ心線は高湿の雰囲気中に放置
しても伝送ロスの極端な増大がなくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信などに使用される
光ファイバ心線に関し、とくに着色層つきの光ファイバ
心線に関するものである。
光ファイバ心線に関し、とくに着色層つきの光ファイバ
心線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光通信に用いる光ファイバにおいては、
光学ガラスファイバ、石英系ガラスファイバに限らず、
いずれもファイバ化した後、直ちにその外周にプラスチ
ック被覆（１次被覆）を施すことが好ましいとされてい
る。これは、ファイバ化されることにより発生するファ
イバ表面のキズや、裸ファイバの状態で空気中にさらさ
れることによるクラックの成長でファイバの強度が低下
するのを防ぐためである。このようなプラスチック層と
しては一般に、熱硬化型のシリコーン樹脂、紫外線硬化
型樹脂（以下「ＵＶ樹脂」という）、放射線硬化型樹脂
等が用いられており、近年は特にＵＶ樹脂がよく用いら
れている。
光学ガラスファイバ、石英系ガラスファイバに限らず、
いずれもファイバ化した後、直ちにその外周にプラスチ
ック被覆（１次被覆）を施すことが好ましいとされてい
る。これは、ファイバ化されることにより発生するファ
イバ表面のキズや、裸ファイバの状態で空気中にさらさ
れることによるクラックの成長でファイバの強度が低下
するのを防ぐためである。このようなプラスチック層と
しては一般に、熱硬化型のシリコーン樹脂、紫外線硬化
型樹脂（以下「ＵＶ樹脂」という）、放射線硬化型樹脂
等が用いられており、近年は特にＵＶ樹脂がよく用いら
れている。
【０００３】光ファイバの伝送特性を劣化させるガラス
のマイクロベンディングは外部からの様々な応力によっ
て発生するが、それらから光ファイバを保護するために
も被覆は重要な役割を果たし、一般的には内層に比較的
ヤング率の低い樹脂を用いてバッファー層とし、外層に
は比較的ヤング率の高い樹脂を用いて保護層とする、い
わゆる２層被覆構造とすることが多い。例えばＵＶ樹脂
を用いた光ファイバ（以下ＵＶ樹脂被覆光ファイバとい
う）は、プリフォームから線引炉により溶融、線引され
た光ファイバに、コーティングダイスを用いて連続的に
ＵＶ樹脂を塗布し、続いて紫外線を照射して塗布された
ＵＶ樹脂を硬化させることにより製造される。また、こ
のようなＵＶ樹脂被覆光ファイバは更に単独でまたは複
数本合わせて２次被覆が施され、光ファイバ心線とされ
る。この２次被覆層として、識別のため、１本１本のＵ
Ｖ樹脂被覆光ファイバに対して着色層をコーティングす
ることがあり、これは着色心線と呼ばれており、着色層
として用いるインクには紫外線で硬化させるインク（以
下紫外線硬化型インクという）や熱によって硬化させる
熱硬化型インク等が一般に使用される。
のマイクロベンディングは外部からの様々な応力によっ
て発生するが、それらから光ファイバを保護するために
も被覆は重要な役割を果たし、一般的には内層に比較的
ヤング率の低い樹脂を用いてバッファー層とし、外層に
は比較的ヤング率の高い樹脂を用いて保護層とする、い
わゆる２層被覆構造とすることが多い。例えばＵＶ樹脂
を用いた光ファイバ（以下ＵＶ樹脂被覆光ファイバとい
う）は、プリフォームから線引炉により溶融、線引され
た光ファイバに、コーティングダイスを用いて連続的に
ＵＶ樹脂を塗布し、続いて紫外線を照射して塗布された
ＵＶ樹脂を硬化させることにより製造される。また、こ
のようなＵＶ樹脂被覆光ファイバは更に単独でまたは複
数本合わせて２次被覆が施され、光ファイバ心線とされ
る。この２次被覆層として、識別のため、１本１本のＵ
Ｖ樹脂被覆光ファイバに対して着色層をコーティングす
ることがあり、これは着色心線と呼ばれており、着色層
として用いるインクには紫外線で硬化させるインク（以
下紫外線硬化型インクという）や熱によって硬化させる
熱硬化型インク等が一般に使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】高密度ケーブルに適
した構造として、上記着色心線を複数本横に並べて、そ
れらの外側にＵＶ樹脂等で一括被覆を施こしてなるテー
プ状光ファイバ心線が用いられる。このテープ状光ファ
イバ心線は、高湿の雰囲気で使用していると、極端に伝
送ロスが増大するケースがある。その原因を種々検討し
た結果、１次被覆層と２次被覆層との間、又は、２次被
覆層と一括被覆層との間に、吸湿による異常なふくれが
発生し、これにより、ファイバにストレスがかかり、そ
のためロスが増大するということが判った。
した構造として、上記着色心線を複数本横に並べて、そ
れらの外側にＵＶ樹脂等で一括被覆を施こしてなるテー
プ状光ファイバ心線が用いられる。このテープ状光ファ
イバ心線は、高湿の雰囲気で使用していると、極端に伝
送ロスが増大するケースがある。その原因を種々検討し
た結果、１次被覆層と２次被覆層との間、又は、２次被
覆層と一括被覆層との間に、吸湿による異常なふくれが
発生し、これにより、ファイバにストレスがかかり、そ
のためロスが増大するということが判った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述の異常な膨れをなく
し、高湿度雰囲気下で長期間使用しても、あるいは何ら
かの事故で該テープ状光ファイバ心線が浸水しても短期
間のうちに伝送損失が増大しないようなテープ状光ファ
イバ心線を得るために、種々の研究開発を進めた結果、
着色層である２次被覆層に使用するインクを水に浸漬し
た際の重量変化が、そのテープ状光ファイバ心線が使用
に供される温度範囲内で３％未満であること、又は用い
るインクが紫外線硬化型インクであれば、該インク中に
使用される増感剤として、やはりテープ状光ファイバ心
線が使用に供される温度範囲内で水に対する溶解度が小
さい増感剤を用いることが有効であることを見出し、本
発明を完成した。水に対する溶解度は、単独成分の増感
剤の場合、その成分そのものの溶解度が０．２（ｇ／１
リットル）以下であることが必要であり、複数成分の増
感剤の場合、その一部のものの溶解度が０．２（ｇ／１
リットル）以下であることが必要である。そして、イン
クの吸水量を小さくする増感剤、溶解度の小さい増感剤
としては、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルベン
ゾエート、Ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルなどがあ
げられる。
し、高湿度雰囲気下で長期間使用しても、あるいは何ら
かの事故で該テープ状光ファイバ心線が浸水しても短期
間のうちに伝送損失が増大しないようなテープ状光ファ
イバ心線を得るために、種々の研究開発を進めた結果、
着色層である２次被覆層に使用するインクを水に浸漬し
た際の重量変化が、そのテープ状光ファイバ心線が使用
に供される温度範囲内で３％未満であること、又は用い
るインクが紫外線硬化型インクであれば、該インク中に
使用される増感剤として、やはりテープ状光ファイバ心
線が使用に供される温度範囲内で水に対する溶解度が小
さい増感剤を用いることが有効であることを見出し、本
発明を完成した。水に対する溶解度は、単独成分の増感
剤の場合、その成分そのものの溶解度が０．２（ｇ／１
リットル）以下であることが必要であり、複数成分の増
感剤の場合、その一部のものの溶解度が０．２（ｇ／１
リットル）以下であることが必要である。そして、イン
クの吸水量を小さくする増感剤、溶解度の小さい増感剤
としては、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルベン
ゾエート、Ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルなどがあ
げられる。
【０００６】
【作用】前述の異常なふくれ現象が発生するメカニズム
は次のように考えられる。すなわち、テープ状光ファイ
バ心線が高湿度の雰囲気に放置されると、水分が一括被
覆を透過して、２次被覆層と一括被覆層、２次被覆層と
１次被覆層の界面に到達する。このとき、これらの界面
にはミクロに見ると接着していない部分（ボイド）があ
り、透過してきた水分はこのボイドに集まり凝結する。
この凝結した水に２次被覆層であるインクの中にふくま
れる増感剤が溶解されると、この濃度をうすめようとす
る力（浸透圧）が自然にはたらき、水分の浸透が加速さ
れ、遂には異常なふくれ現象となる。
は次のように考えられる。すなわち、テープ状光ファイ
バ心線が高湿度の雰囲気に放置されると、水分が一括被
覆を透過して、２次被覆層と一括被覆層、２次被覆層と
１次被覆層の界面に到達する。このとき、これらの界面
にはミクロに見ると接着していない部分（ボイド）があ
り、透過してきた水分はこのボイドに集まり凝結する。
この凝結した水に２次被覆層であるインクの中にふくま
れる増感剤が溶解されると、この濃度をうすめようとす
る力（浸透圧）が自然にはたらき、水分の浸透が加速さ
れ、遂には異常なふくれ現象となる。
【０００７】２次被覆層に使用するインクは一般にアク
リルオリゴマー反応性希釈剤、開始剤、増感剤、顔料等
から成っている。増感剤はインクの硬化速度を上昇させ
るために不可決な成分であるが、インクを硬化して三次
元網状としたあとも、この網目に組み込まれるわけでは
なく、吸水をし、又、水により溶解され得る。ボイド中
の水分に溶解されると前述の通り、異常なふくれ現象の
原因になる。本発明は吸水が小さく水に対する溶解度の
小さい増感剤を用いて、吸水やボイド中の水分への増感
剤の溶解をおさえることにより、この異常なふくれ現象
を防止し、その結果光ファイバの伝送ロスの増大を防止
することが特徴である。
リルオリゴマー反応性希釈剤、開始剤、増感剤、顔料等
から成っている。増感剤はインクの硬化速度を上昇させ
るために不可決な成分であるが、インクを硬化して三次
元網状としたあとも、この網目に組み込まれるわけでは
なく、吸水をし、又、水により溶解され得る。ボイド中
の水分に溶解されると前述の通り、異常なふくれ現象の
原因になる。本発明は吸水が小さく水に対する溶解度の
小さい増感剤を用いて、吸水やボイド中の水分への増感
剤の溶解をおさえることにより、この異常なふくれ現象
を防止し、その結果光ファイバの伝送ロスの増大を防止
することが特徴である。
【０００８】
【実施例】紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂の２
層コーティングからなる１次被覆層の上に、６０℃の温
水浸漬前後での重量変化が小さいインクを用いて２次被
覆層とした着色心線Ａ，Ｂを作製した。さらにこれらの
着色心線をそれぞれ４本ずつ横に並べ、それらの外周に
一括被覆を施して、テープ状光ファイバ心線を作製し
た。また、比較として、６０℃の温水浸漬前後での重量
変化が大きいインクを用いて２次被覆層とした着色心線
Ｃ，Ｄ，Ｅを作製し、これらの着色心線をそれぞれ４本
ずつ横に並べ、それらの外周に一括被覆を施してテープ
状光ファイバ心線を作製した。これらの着色心線に用い
たインクの吸水による重量変化を表１に示す。なお、６
０℃の温水浸漬前後の重量変化は、以下のように定義す
る。すなわち、硬化したインクフィルムの重量を６０℃
の恒温槽に１日放置して十分乾燥した後測定し（Ｗ
o）、次に６０℃の温水中に１日浸漬し、取り出して乾
燥のためもう一度６０℃の恒温槽に１日放置して重量を
測定する（Ｗa）。そして重量変化は数１のように求め
る。
層コーティングからなる１次被覆層の上に、６０℃の温
水浸漬前後での重量変化が小さいインクを用いて２次被
覆層とした着色心線Ａ，Ｂを作製した。さらにこれらの
着色心線をそれぞれ４本ずつ横に並べ、それらの外周に
一括被覆を施して、テープ状光ファイバ心線を作製し
た。また、比較として、６０℃の温水浸漬前後での重量
変化が大きいインクを用いて２次被覆層とした着色心線
Ｃ，Ｄ，Ｅを作製し、これらの着色心線をそれぞれ４本
ずつ横に並べ、それらの外周に一括被覆を施してテープ
状光ファイバ心線を作製した。これらの着色心線に用い
たインクの吸水による重量変化を表１に示す。なお、６
０℃の温水浸漬前後の重量変化は、以下のように定義す
る。すなわち、硬化したインクフィルムの重量を６０℃
の恒温槽に１日放置して十分乾燥した後測定し（Ｗ
o）、次に６０℃の温水中に１日浸漬し、取り出して乾
燥のためもう一度６０℃の恒温槽に１日放置して重量を
測定する（Ｗa）。そして重量変化は数１のように求め
る。
【０００９】
【数１】
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】次に、紫外線硬化型ウレタンアクリレート
樹脂の２層コ−ティングからなる１次被覆層の上に、６
０℃の１リットルの水に対する溶解量が小さい増感剤を
用いた紫外線硬化型インクを用いて２次被覆層とした着
色心線Ｆ，Ｇを作製した。さらにこれらの着色心線をそ
れぞれ４本ずつ横に並べ、それらの外周に一括被覆を施
して、テープ状光ファイバ心線を作製した。また、比較
用として、６０℃の１リットルの水に対する溶解量が大
きい増感剤を用いた紫外線硬化型インクを用いて２次被
覆層とした着色心線Ｈ，Ｉを作製し、それぞれ４本横に
並べ、それらの外周に一括被覆を施してテープ状光ファ
イバ心線を作製した。これらの着色心線に用いたインク
中の増感剤の６０℃水中への溶解量を表２に示す。
樹脂の２層コ−ティングからなる１次被覆層の上に、６
０℃の１リットルの水に対する溶解量が小さい増感剤を
用いた紫外線硬化型インクを用いて２次被覆層とした着
色心線Ｆ，Ｇを作製した。さらにこれらの着色心線をそ
れぞれ４本ずつ横に並べ、それらの外周に一括被覆を施
して、テープ状光ファイバ心線を作製した。また、比較
用として、６０℃の１リットルの水に対する溶解量が大
きい増感剤を用いた紫外線硬化型インクを用いて２次被
覆層とした着色心線Ｈ，Ｉを作製し、それぞれ４本横に
並べ、それらの外周に一括被覆を施してテープ状光ファ
イバ心線を作製した。これらの着色心線に用いたインク
中の増感剤の６０℃水中への溶解量を表２に示す。
【００１３】
【発明の効果】前述の手順で作製したＡ〜Ｅの着色心線
を用いたテープ状光ファイバ心線を６０℃、相対湿度９
５％の雰囲気下に３日間放置した後の伝送損失を１．５
５μｍ帯で測定した。その結果、６０℃温水浸漬による
重量増加の大きいインクを用いた比較例１〜３の場合は
夫々伝送ロスが０．３０ｄＢ／ｋｍ，０．５５ｄＢ／ｋ
ｍ，０．２５ｄＢ／ｋｍ増加し、断面を調査した結果、
図３の７に示したような異常なふくれが認められた。し
かし、６０℃温水浸漬による重量増加の小さいインクを
用いた実施例１，２はいずれも伝送ロスの増加は０．０
５ｄＢ／ｋｍ以下であり、断面を調査しても異常なふく
れは認められなかった。
を用いたテープ状光ファイバ心線を６０℃、相対湿度９
５％の雰囲気下に３日間放置した後の伝送損失を１．５
５μｍ帯で測定した。その結果、６０℃温水浸漬による
重量増加の大きいインクを用いた比較例１〜３の場合は
夫々伝送ロスが０．３０ｄＢ／ｋｍ，０．５５ｄＢ／ｋ
ｍ，０．２５ｄＢ／ｋｍ増加し、断面を調査した結果、
図３の７に示したような異常なふくれが認められた。し
かし、６０℃温水浸漬による重量増加の小さいインクを
用いた実施例１，２はいずれも伝送ロスの増加は０．０
５ｄＢ／ｋｍ以下であり、断面を調査しても異常なふく
れは認められなかった。
【００１４】また、Ｆ〜Ｉの着色心線を用いたテープ状
光ファイバ心線を４０℃の温水に５日間浸漬した後、伝
送損失を１．５５μｍ帯で測定した。その結果、６０℃
の温水に対する溶解量が大きい増感剤を用いた比較例
４，５の場合は伝送ロスが夫々１．９ｄＢ／ｋｍ，１．
５ｄＢ／ｋｍ増加し、断面を調査した結果、図３の７に
示したような異常なふくれが認められた。しかし、６０
℃の温水に対する溶解量が小さい増感剤を用いた実施例
３，４の場合は伝送ロスの増加は０．０５ｄＢ／ｋｍ以
下であり、断面を調査しても異常なふくれは認められな
かった。
光ファイバ心線を４０℃の温水に５日間浸漬した後、伝
送損失を１．５５μｍ帯で測定した。その結果、６０℃
の温水に対する溶解量が大きい増感剤を用いた比較例
４，５の場合は伝送ロスが夫々１．９ｄＢ／ｋｍ，１．
５ｄＢ／ｋｍ増加し、断面を調査した結果、図３の７に
示したような異常なふくれが認められた。しかし、６０
℃の温水に対する溶解量が小さい増感剤を用いた実施例
３，４の場合は伝送ロスの増加は０．０５ｄＢ／ｋｍ以
下であり、断面を調査しても異常なふくれは認められな
かった。
【図１】光ファイバ着色心線の断面図
【図２】テープ状光ファイバ心線の断面図
【図３】高湿の雰囲気に放置後のテープ状光ファイバ心
線で、着色層のインクの吸水量の大きいもの又はインク
中の増感剤として水に対する溶解度が小さくないものを
使用した場合の例を示す。
線で、着色層のインクの吸水量の大きいもの又はインク
中の増感剤として水に対する溶解度が小さくないものを
使用した場合の例を示す。
１：光ファイバ ２：１次被覆層 ３：２次被覆層（着色層） ４：光ファイバ着色心線 ５：一括被覆層 ６：テープ状光ファイバ心線 ７：異常なふくれの部分
Claims (4)
- 【請求項１】 光ファイバの外周に１次被覆層、更にそ
の外周に着色層（２次被覆）を施してなる光ファイバ着
色心線において、着色層としてのインクとして、該光フ
ァイバ着色が使用に供される温度範囲内での浸水による
重量変化が３％未満であるインクを使用することを特徴
とする光ファイバ心線。 - 【請求項２】 光ファイバの外周に１次被覆層、更にそ
の外周に着色層（２次被覆）を施してなる光ファイバ着
色心線において、着色層としてのインク中に添加する増
感剤として、水に対する溶解度が小さい増感剤を使用す
ることを特徴とする光ファイバ心線。 - 【請求項３】 光ファイバの外周に１次被覆層、更にそ
の外周に着色層（２次被覆）を施してなる光ファイバ着
色心線において、着色層としてのインク中に添加する増
感剤として単独成分のものを用いる場合はその成分その
ものが、また着色層としてのインク中に添加する増感剤
として複数成分のものを用いる場合は、それらの一部
が、該光ファイバ着色心線が使用に供される温度範囲内
における水に対して０．２（ｇ／１リットル）以上溶解
しないものを用いたことを特徴とする光ファイバ心線。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２または請求項３
に記載の光ファイバ心線を複数本横に並べ、それらに一
括被覆を施してなるテープ状光ファイバ心線。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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|---|---|---|---|---|
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Citations (1)
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-
1992
- 1992-06-23 JP JP4164418A patent/JP2925099B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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| JP2017107079A (ja) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ心線 |
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