JPH0723239B2 - High-speed coating method for optical fiber coated with UV curable resin - Google Patents
High-speed coating method for optical fiber coated with UV curable resinInfo
- Publication number
- JPH0723239B2 JPH0723239B2 JP61045641A JP4564186A JPH0723239B2 JP H0723239 B2 JPH0723239 B2 JP H0723239B2 JP 61045641 A JP61045641 A JP 61045641A JP 4564186 A JP4564186 A JP 4564186A JP H0723239 B2 JPH0723239 B2 JP H0723239B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- coating
- optical fiber
- curable resin
- ultraviolet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ファイバの被覆方法に関するものであり、
更に詳述すれば、紫外線硬化樹脂で光ファイバを高速被
覆する方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for coating an optical fiber,
More specifically, it relates to a method of coating an optical fiber at a high speed with an ultraviolet curable resin.
従来の技術 紫外線(以下UVと略す)硬化樹脂を光ファイバに被覆す
る工程では、UV硬化樹脂はUV光を照射するだけで硬化す
るため、被覆が容易であることが知られている。このた
め、このようなUV硬化樹脂被覆ファイバは広く使用され
ている(例えば、国分他「UV硬化樹脂被覆光ファイバテ
ープの設計」昭和59年度電子通信学会通信部門全国大
会,476)。しかし、被覆時にUV硬化樹脂を高速で硬化さ
せてUV硬化樹脂被覆光ファイバを製造する方法の検討
は、ほとんど行われていなかった。このため、従来の技
術による光ファイバの被覆方法においては、被覆工程に
時間を要すること、製造コストが高いことなど重大な問
題点があった。2. Description of the Related Art In the process of coating an optical fiber with an ultraviolet (hereinafter abbreviated as UV) curable resin, the UV curable resin is known to be easy to coat because it is cured only by irradiating it with UV light. For this reason, such a UV-curable resin-coated fiber is widely used (for example, Kokubu et al. “Design of UV-curable resin-coated optical fiber tape”, 1984, IEICE Communications Division National Conference, 476). However, almost no studies have been conducted on a method for producing a UV-curable resin-coated optical fiber by rapidly curing the UV-curable resin during coating. Therefore, the conventional optical fiber coating method has serious problems such as a long coating process and a high manufacturing cost.
一方、UV硬化反応は、一般の化学反応の1つとして理論
的に検討されてきた。この種の反応は、ラジカル反応と
呼ばれ、材料モノマー濃度〔M〕の時間tに対する変化
を表わす式として次式(例えば、鶴田他「高分子の構
成」化学同人,1966)が知られている。On the other hand, the UV curing reaction has been theoretically studied as one of general chemical reactions. This type of reaction is called a radical reaction, and the following equation (for example, Tsuruta et al., “Polymer Constitution” Kagaku Dojin, 1966) is known as an equation expressing the change of the material monomer concentration [M] with respect to time t. .
〔I〕=〔I0〕exp(−kdt) (2) ここで、kd :光開始剤の光吸収係数 kp :成長反応の速度定数 kt :停止反応の速度定数 f :光開始効率 L :紫外線強度 〔I〕 :光開始剤の濃度 〔I0〕:光開始剤の初期濃度 式(1)および(2)を、時間t=0で〔M〕=〔M0〕
(M0モノマー初期濃度)として解くと次式を得る。 [I] = [I 0 ] exp (−k d t) (2) where k d : light absorption coefficient of photoinitiator k p : rate constant of growth reaction k t : rate constant of termination reaction f: light Initiation efficiency L: UV intensity [I]: Concentration of photoinitiator [I 0 ]: Initial concentration of photoinitiator [M] = [M 0 ] at time t = 0 according to formulas (1) and (2).
Solving as (M 0 monomer initial concentration) gives the following equation.
上式(3)により、UV硬化樹脂のモノマー濃度〔M〕の
時間変化、すなわち硬化により初期のモノマー濃度から
の濃度変化分を知ることができる。しかし、モノマー濃
度の値を求めるのに必要なパラメータkd、kp、kt及びfは
材料に依存する量であり、被覆材料の変化に伴い変化す
る。通常、市販されている被覆の材料についての上記パ
ラメータ値は知られていない。 From the above formula (3), it is possible to know the time change of the monomer concentration [M] of the UV curable resin, that is, the amount of change in concentration from the initial monomer concentration due to curing. However, the parameters k d , k p , k t, and f necessary for obtaining the value of the monomer concentration are material-dependent amounts and change with changes in the coating material. Usually, the above parameter values for coating materials that are commercially available are not known.
さらに、式(3)は、モノマー濃度の変化しか示してい
ない。硬化により樹脂としての特性が生じるが、被覆光
ファイバに必要な特性と樹脂の硬化の程度との関係は、
式(3)では不明である。Furthermore, equation (3) only shows the change in monomer concentration. The characteristics of a resin occur due to curing, but the relationship between the characteristics required for a coated optical fiber and the degree of resin curing is
It is unknown in equation (3).
また、光ファイバを被覆するとき、被覆層によって必要
な硬化条件は変化するが、式(3)では厚さの効果は表
現されていない。したがって、高速被覆に対する必要条
件は不明である。Further, when coating the optical fiber, the necessary curing conditions vary depending on the coating layer, but the effect of thickness is not expressed in the formula (3). Therefore, the requirements for high speed coating are unknown.
上記のように、従来知られている一般的な反応式では、
UV硬化樹脂を高速で硬化させるのに必要な条件が明確で
なかった。したがって、高速被覆を行うことができず、
製造コストが高いという問題があった。As described above, in the generally known general reaction formula,
The conditions required to cure the UV curable resin at high speed were not clear. Therefore, high-speed coating cannot be performed,
There was a problem that the manufacturing cost was high.
発明が解決しようとする問題点 従来の紫外線硬化樹脂被覆光ファイバの被覆方法におい
ては、紫外線硬化樹脂を高速で硬化させるのに必要な条
件が明確でなかった。このため、被覆を高速で行うこと
ができず、製造コストが高いという問題があった。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention In the conventional method for coating an ultraviolet curable resin-coated optical fiber, the conditions necessary for curing the ultraviolet curable resin at high speed have not been clarified. Therefore, there is a problem that the coating cannot be performed at high speed and the manufacturing cost is high.
そこで、本発明は、紫外線硬化樹脂を高速で硬化させる
のに必要な条件を明確にして、被覆ファイバを高速で製
造する方法を提供せんとするものである。Therefore, the present invention intends to provide a method for producing a coated fiber at a high speed by clarifying the conditions necessary for curing the ultraviolet curable resin at a high speed.
問題点を解決するための手段 すなわち、本発明によるならば、紫外線を吸収して硬化
する紫外線硬化樹脂を光ファイバに被覆する方法におい
て、 被覆厚hの紫外線硬化樹脂の光吸収係数αと該樹脂のヤ
ング率を測定して求まる2つの定数kd及びCを用いて、
式 を満足する紫外線光強度L0及び紫外線光照射時間tを求
め、該紫外線光強度L0および紫外線光照射時間tで被覆
することを特徴とする紫外線硬化樹脂被覆光ファイバの
高速被覆方法が提供される。Means for Solving the Problems That is, according to the present invention, in a method of coating an optical fiber with an ultraviolet curable resin that absorbs and cures ultraviolet rays, the optical absorption coefficient α of the ultraviolet curable resin having a coating thickness h and the resin Using two constants k d and C obtained by measuring the Young's modulus of
formula A high-speed coating method for an ultraviolet-curable resin-coated optical fiber is provided, in which the ultraviolet light intensity L 0 and the ultraviolet light irradiation time t satisfying the above are obtained, and coating is performed with the ultraviolet light intensity L 0 and the ultraviolet light irradiation time t. It
作用 UV硬化樹脂による光ファイバ被覆モデルを示す第1図に
おいて、厚さhのUV硬化樹脂1は、z軸方向に速度vで
動いている。UV硬化樹脂1には、下方からのUV光L0が長
さlの範囲にわたり照射される。このとき、UV硬化樹脂
の光吸収係数をαとすれば、樹脂内光強度Lは、 L=L0 e−αx (4) となる。ここで、樹脂表面の反射は無視した。式(3)
及び式(4)から硬化後生成物の飽和率Sは、 となる。厚さhのUV硬化樹脂の特性は、断面内で硬化度
が異なるため一定値で表わせないが、飽和率の平均値を
求めることが適当と考えられる。このSの平均値Sは次
式で表わせる。Action In FIG. 1 showing a model of optical fiber coating with UV curable resin, the UV curable resin 1 having a thickness h is moving at a speed v in the z-axis direction. The UV curing resin 1 is irradiated with UV light L 0 from below over a range of length 1. At this time, if the light absorption coefficient of the UV curable resin is α, the in-resin light intensity L is L = L 0 e −αx (4). Here, the reflection on the resin surface was ignored. Formula (3)
And from the formula (4), the saturation rate S of the cured product is Becomes The characteristics of the UV curable resin having the thickness h cannot be expressed as a constant value because the degree of curing differs in the cross section, but it is considered appropriate to find the average value of the saturation rate. The average value S of S can be expressed by the following equation.
しかし、この積分は、解析的に求められないが、 e−αx/2≒1−αx/2(αx/2≪1)と近似すれば、次
式が得られる。 However, this integral cannot be analytically obtained, but if it is approximated by e −αx / 2 ≈1 −αx / 2 (αx / 2 << 1), the following equation is obtained.
次に、硬化後の樹脂の特性として評価すべき項目を考え
る。式(6)は硬化後生成物の割合を示すもので、これ
に対応する評価法としては、従来のゲル分率が知られて
いる。これは、生成物から未硬化部分を溶剤により一定
時間抽出し、残った硬化剤の割合を求めた値である。 Next, consider the items to be evaluated as the characteristics of the resin after curing. Formula (6) shows the ratio of the product after curing, and the conventional gel fraction is known as an evaluation method corresponding to this. This is a value obtained by extracting the uncured portion from the product for a certain period of time with a solvent and obtaining the ratio of the remaining curing agent.
一方、光ファイバの被覆剤として用いる場合、その機械
的および耐マイクロベンド特性は、被覆材のヤング率に
大きく依存することが知られている(例えば、国分他
「UV硬化樹脂被覆光ファイバテープの設計」昭和59年度
電子通信学会通信部門の全国大会,476)。そこで、硬化
樹脂の特性としてヤング率を採用することも考えられ
る。ゲル分率とヤング率のいずれを採用することが適切
かを検討するため、照射する光強度L0を変化させ、両特
性の値を測定した。On the other hand, when it is used as a coating agent for optical fibers, its mechanical and microbend resistance properties are known to largely depend on the Young's modulus of the coating material (for example, Kokubu et al. “UV curable resin coated optical fiber tape Design ”1984 National Conference of the Communication Division of the Institute of Electronics and Communication Engineers, 476). Therefore, it is possible to adopt Young's modulus as the characteristic of the cured resin. In order to examine which of the gel fraction and Young's modulus is suitable, the light intensity L 0 for irradiation was changed and the values of both characteristics were measured.
第2図は、照射したUV光強度L0と硬化した樹脂の上記両
特性の測定結果を示す。樹脂の厚さは0.25mmである。ヤ
ング率Eは、十分大きなL0を照射したときの値をE∞と
し、これとの比E/E∞で無次元化して示した。第2図か
ら明らかなように、両特性ともL0を大きくするに従い単
調に飽和に向う傾向が認められるが、ゲル分率はヤング
率に比して早く飽和する傾向がある。特にL0が小さい範
囲では、ヤング率のほうが硬化の程度を良く表わしてい
る。この理由は明確ではないが、樹脂は溶剤で抽出され
なくてもL0が小さい範囲では完全に硬化していないの
で、ヤング率は小さな値として測定され得ると考えられ
る。FIG. 2 shows the measurement results of the above UV light intensity L 0 and the above-mentioned characteristics of the cured resin. The thickness of the resin is 0.25 mm. The Young's modulus E is expressed as E ∞ when a sufficiently large L 0 is irradiated, and is dimensionlessly shown by the ratio E / E ∞. As is clear from FIG. 2, both properties show a tendency toward saturation monotonically with increasing L 0 , but the gel fraction tends to saturate earlier than Young's modulus. In particular, in the range where L 0 is small, Young's modulus better represents the degree of curing. Although the reason for this is not clear, it is considered that the Young's modulus can be measured as a small value because the resin is not completely cured in the range where L 0 is small even if it is not extracted with a solvent.
以上の結果より、硬化の程度を表わす値として、光ファ
イバの特性に密接に関連し、かつ硬化の程度を良く表現
できるヤング率を採用するのが適切であると判断でき
る。From the above results, it can be judged that it is appropriate to adopt the Young's modulus which is closely related to the characteristics of the optical fiber and which can well express the degree of curing, as the value indicating the degree of curing.
次に、硬化を表わす値としてヤング率を採用したとき
の、式(6)の妥当性を検討する。Next, the validity of the equation (6) when Young's modulus is adopted as a value representing hardening is examined.
第1表に示す5種類の樹脂を用い、硬化条件を変化させ
るヤング率を測定した。樹脂A1〜A3は1次被覆用の軟質
材であり、B1及びB2は2次被覆用硬質材である。試料寸
法は60mm×10mmの長方形で、ヤング率の測定は、標点間
隔25mm、引張り速度1mm/分の条件で、2.5%伸びに対す
る値を求めた。まずUV樹脂をガラス面上に塗布し、UV光
L0のもとを一定速度vで通過させて硬化させた。速度v
を変化させ、更に照射時間tを変化させて測定し、樹脂
A1〜A3について結果を第3図に、B1及びB2についての結
果を第4図にそれぞれ示す。Using 5 kinds of resins shown in Table 1, Young's modulus which changes curing conditions was measured. Resins A1 to A3 are soft materials for primary coating, and B1 and B2 are hard materials for secondary coating. The sample size was a rectangle of 60 mm × 10 mm, and Young's modulus was measured at a gauge length of 25 mm and a pulling speed of 1 mm / min. First, apply UV resin on the glass surface and apply UV light.
It was cured by passing it through L 0 at a constant speed v. Speed v
And the irradiation time t are changed to measure the resin.
The results for A1 to A3 are shown in FIG. 3, and the results for B1 and B2 are shown in FIG.
各測定点は、5個の測定値の平均値であり、横軸は秒
(s)単位で示した。また、両図には、式(6)を用い
て、E/E∞=と仮定し、測定結果と最もよく一致する
ようにパラメータkd及びCを定め、計算した結果を合せ
て示した。求めたパラメータkd及びCの値を第1表に示
す。Each measurement point is an average value of five measurement values, and the horizontal axis is shown in seconds (s). Further, in both figures, using Eq. (6), assuming that E / E∞ =, the parameters k d and C were determined so as to best match the measurement results, and the calculated results are also shown. The values of the obtained parameters k d and C are shown in Table 1.
第3図、第4図から明らかなように、パラメータkd及び
Cを適切に定めれば、式(6)は測定値とよく一致する
ことがわかる。逆に言えば、この測定を行えば、樹脂の
硬化速度を規定するパラメータkd及びCを求めることが
できる。kd及びCを式(6)から定めるには、原理的に
は異なる2点の値があればよいが、2つの値が近いとき
は、数式上、根が誤差を含みやすい。従って、できるだ
け多くの測定点をもって上記パラメータの値を求めるの
が望ましい。As is clear from FIGS. 3 and 4, it can be seen that the equation (6) agrees well with the measured value when the parameters k d and C are appropriately set. Conversely, if this measurement is performed, the parameters k d and C that define the curing rate of the resin can be obtained. In order to determine k d and C from the equation (6), it is sufficient in principle to have two different values, but when the two values are close, the root is likely to include an error in the equation. Therefore, it is desirable to obtain the values of the above parameters with as many measurement points as possible.
次に、樹脂の厚さのヤング率に対する依存性について検
討する。樹脂A1及びB1について、樹脂の厚さhを変えて
ヤング率を測定した結果を第5図に示す。また、既に求
めたkd及びCの値を用い、式(6)から厚さ依存性を計
算した結果を第5図に合せて示す。この結果から、得ら
れたkd及びCを用いれば、式(6)は、厚さhを変化さ
せた場合も実験値をよく表現することがわかる。 Next, the dependence of the resin thickness on the Young's modulus will be examined. The results of measuring the Young's modulus of the resins A1 and B1 while changing the resin thickness h are shown in FIG. Further, the results of calculating the thickness dependence from the equation (6) using the values of k d and C already obtained are also shown in FIG. From this result, it is understood that using the obtained k d and C, the equation (6) well expresses the experimental value even when the thickness h is changed.
同様に、UV光強度L0を変化させて硬化させた試料のヤン
グ率を測定した。測定結果を第6図及び第7図に示す。
樹脂の厚さh及び照射時間tは各試料について、それぞ
れA1;0.25mm,0.3秒、A2;0.25mm,1.5秒,A3;0.2mm,2.3
秒、B1;0.25mm,3秒、B2;0.25mm,3秒である。同図には、
既に求めたkdとCの値を用い式(6)からL0依存性を計
算した結果を合せて示す。この結果から、得られたkdと
Cを用いれば、式(6)は、UV光強度L0を変化させた場
合も実験値をよく表現することがわかる。Similarly, the Young's modulus of the sample cured by changing the UV light intensity L 0 was measured. The measurement results are shown in FIGS. 6 and 7.
The resin thickness h and irradiation time t are A1; 0.25 mm, 0.3 seconds, A2; 0.25 mm, 1.5 seconds, A3; 0.2 mm, 2.3 for each sample, respectively.
Seconds, B1; 0.25 mm, 3 seconds, B2; 0.25 mm, 3 seconds. In the figure,
The results of calculating the L 0 dependency from the equation (6) using the values of k d and C already obtained are also shown. From this result, it is understood that using the obtained k d and C, the equation (6) well expresses the experimental value even when the UV light intensity L 0 is changed.
以上のように、UV硬化樹脂の硬化率を表わす式(6)を
導出し、その硬化率を表わす特性としてヤング率を採用
すれば、これが計算式とよく一致することがわかった。
したがって、この式を用いて、硬化条件を定めることが
できる。式(6)をさらに変形すれば、 となる。As described above, it was found that if the formula (6) representing the curing rate of the UV curable resin was derived and the Young's modulus was adopted as the characteristic representing the curing rate, this was in good agreement with the calculation formula.
Therefore, this equation can be used to determine the curing conditions. By further transforming equation (6), Becomes
ここで、ηは不飽和率を表わし、η=1−E/E∞、(E/E
∞=)である。Here, η represents the unsaturation rate, and η = 1-E / E∞, (E / E
∞ =).
不飽和率ηの値の適正値については、これを十分検討す
る必要がある。ηを極端に小さくすれば、硬化に必要な
時間が長くなり、高速化が達成できない。一方、ηが大
きいと未硬化部分が残ったまま使用するため、経時変化
などの信頼性に問題が生じる恐れがある。It is necessary to sufficiently study the appropriate value of the unsaturated ratio η. If η is made extremely small, the time required for curing becomes long and it is not possible to achieve high speed. On the other hand, when η is large, the uncured portion remains used, and there is a possibility that reliability problems such as aging may occur.
したがって、ηの適正値について十分な裏づけをするに
は多くの試験を必要とし、時間がかかるものと考えられ
る。現在、既に得た結果の中から妥当な値η=0.1とし
て製造した被覆光ファイバのヒートサイクル試験を実施
中であるが、特に問題は現われていない。Therefore, it is considered that a lot of tests are required and sufficient time is required to sufficiently confirm the proper value of η. Currently, a heat cycle test of a coated optical fiber manufactured with an appropriate value η = 0.1 from the already obtained results is being carried out, but no particular problem has appeared.
上記説明で、光吸収係数αについては、光の波長を特に
指定しなかった。樹脂の硬化に有効な光の波長λは0.3
〜0.4μm程度であり、光吸収係数αとして、この波長
範囲に対する値を使用している。In the above description, the wavelength of light is not specified for the light absorption coefficient α. The wavelength λ of the light effective for curing the resin is 0.3
It is about 0.4 μm, and a value for this wavelength range is used as the light absorption coefficient α.
以上、詳述したように、η=0.1として式(7)を満た
すよう樹脂の定数と硬化条件を定めれば、被覆材料とし
て必要なヤング率が9割以上飽和した状態で硬化させる
ことができる。従来技術ではこのような条件は全く不明
であった。As described above in detail, if the resin constant and the curing conditions are determined so that η = 0.1 and Equation (7) is satisfied, the Young's modulus required as a coating material can be cured in a state of 90% or more saturation. . In the prior art, such a condition was completely unknown.
実施例 以下、本発明による紫外線硬化樹脂被覆光ファイバの高
速被覆方法の実施例を説明する。Example Hereinafter, an example of a high-speed coating method for an ultraviolet-curing resin-coated optical fiber according to the present invention will be described.
実施例1 樹脂A1及びA2について第1表に示す測定値に基づき、式
(7)を満たすUV光強度L0及び照射時間tの領域を計算
した結果を、第8図にハッチングして示す。硬化させる
条件としてこの領域内の任意のL0とtの組合せを採用す
ばよいが、高速で硬化させるには、すなわち照射時間t
を短くするには、L0を大きくする必要があることがわか
る。Example 1 The results of calculating the regions of UV light intensity L 0 and irradiation time t satisfying the formula (7) based on the measured values shown in Table 1 for the resins A1 and A2 are shown by hatching in FIG. Although any combination of L 0 and t within this region may be adopted as the curing condition, in order to cure at a high speed, that is, the irradiation time t
It can be seen that L 0 needs to be increased in order to shorten.
L0は樹脂表面での値であり、市販されているUV光ランプ
では、50mW/mm2程度である。さらに大出力のランプを使
用することも考えられるが、強いUV光ランプは赤外線も
多量に出すため被覆時に樹脂の温度が上昇し、樹脂の変
質の恐れがある。これを避けるため、第8図に示すよう
にL0<50mW/mm2の条件を定めれば、この中で最小のtは
A1についてt=0.105秒、A2についてt=0.31秒とな
る。市販の照射長lが250mmのUV光ランプを用いれば、
被覆線速v(=l/t)として樹脂A1ではv=143m/分、A2
ではv=48m/分で硬化させることが可能である。L 0 is a value on the resin surface, and is about 50 mW / mm 2 in a commercially available UV light lamp. It is also possible to use a high-power lamp, but a strong UV light lamp also emits a large amount of infrared rays, so the temperature of the resin rises during coating, and there is a risk of resin deterioration. In order to avoid this, if the condition of L 0 <50 mW / mm 2 is set as shown in FIG.
For A1, t = 0.105 seconds and for A2, t = 0.31 seconds. If you use a commercially available UV light lamp with irradiation length 1 of 250 mm,
The coating linear velocity v (= l / t) is v = 143 m / min for resin A1, A2
It is possible to cure at v = 48 m / min.
両樹脂についてこれらの条件で被覆実験を行ったとこ
ろ、適切に被覆されたファイバが得られた。When coating experiments were performed on both resins under these conditions, properly coated fibers were obtained.
このように、樹脂の特性に応じてUV光強度と照射時間t
を定めることができる。そして可能な範囲でL0を大き
く、tを小さく設定できるため、高速被覆が可能であ
る。そのため、硬化率が明確な被覆光ファイバを高速
で、すなわち加工費を小さく経済的に製造できる。In this way, the UV light intensity and irradiation time t depend on the characteristics of the resin.
Can be determined. Since L 0 can be set large and t can be set small within a possible range, high-speed coating is possible. Therefore, the coated optical fiber having a clear curing rate can be manufactured at high speed, that is, with a small processing cost and economically.
実施例2 実施例1と同じ樹脂A1とA2について、より高速被覆を実
施した。同じUV光ランプを2台並べて設置し、等価的な
照射長をl=500mmと実施例1の場合の2倍にした。ま
た各ランプの出力をL0=50mW/mm2とした。lを2倍にし
たので、被覆線速vも2倍にした。すなわち樹脂A1につ
いてv=286m/分、A2についてv=96m/分の高速で被覆
実験を行った。Example 2 The same resins A1 and A2 as in Example 1 were subjected to higher speed coating. Two identical UV light lamps were arranged side by side, and the equivalent irradiation length was l = 500 mm, which was twice as long as that in the case of Example 1. The output of each lamp was L 0 = 50 mW / mm 2 . Since 1 was doubled, the coating linear velocity v was also doubled. That is, a coating experiment was performed at a high speed of v = 286 m / min for resin A1 and v = 96 m / min for A2.
この結果、実施例1と同様に良好な被覆ファイバが得ら
れた。本実施例においても、実施例1と同様に硬化率の
明確な被覆ファイバを高速に且つ経済的に製造できると
いう効果が確かめられた。As a result, a good coated fiber was obtained as in Example 1. Also in this example, it was confirmed that the coated fiber having a well-defined curing rate can be manufactured at high speed and economically as in the case of Example 1.
実施例3 光ファイバにUV硬化樹脂を厚さh=0.2mmで被覆する実
験を行った。照射長l=300mmのUV光ランプ1台で、樹
脂表面にUV光強度L0=50mW/mm2を照射する条件を設定し
た。Example 3 An experiment was conducted in which an optical fiber was coated with a UV curable resin to a thickness h of 0.2 mm. The conditions were set such that the UV light intensity L 0 = 50 mW / mm 2 was irradiated onto the resin surface with one UV light lamp having an irradiation length of 1 = 300 mm.
高速硬化の例として線速vを50m/分及び100m/分とすれ
ば、照射時間tはそれぞれt=l/v=0.36秒及び0.18秒
となる。さらに不飽和率をη=0.1とすれば、式(7)
を満たすkd及びCの領域は、第9図の曲線のハッチング
で示す上部で表わされる。As an example of high-speed curing, if the linear velocity v is 50 m / min and 100 m / min, the irradiation time t is t = 1 / v = 0.36 seconds and 0.18 seconds, respectively. Further, if the unsaturation rate is η = 0.1, then equation (7)
The area of k d and C that satisfies is represented by the upper part of the curve in FIG. 9 indicated by hatching.
第1表に示す5種類のUV硬化樹脂のkd及びCの値を第9
図にプロットした。この結果から、上記照射条件で100m
/分以上の高速で被覆する場合、樹脂A1、A2及びB1は不
飽和率η<0.1で硬化させることができるが、樹脂A3及
びB2は硬化させることができないことがわかる。The values of k d and C for the five types of UV curable resins shown in Table 1 are shown in Table 9.
Plotted in the figure. From this result, 100m under the above irradiation conditions
It is understood that when coating at a high speed of not less than / min, the resins A1, A2 and B1 can be cured with the unsaturation rate η <0.1, but the resins A3 and B2 cannot be cured.
なお第9図では、光吸収係数αをパラメータにして示し
たが、樹脂によってそれぞれαが異なる。したがって対
応する計算値は、対応するαを代入して求めるべきであ
るが、第9図からα依存性は小さいことがわかる。この
ため、厳しい条件になるようαの大きい方の値(第9図
ではα=4)に対する計算値を採用すれば、安全設定と
することができる。In FIG. 9, the light absorption coefficient α is shown as a parameter, but α varies depending on the resin. Therefore, the corresponding calculated value should be obtained by substituting the corresponding α, but it can be seen from FIG. 9 that the α dependence is small. Therefore, if the calculated value for the larger value of α (α = 4 in FIG. 9) is adopted so as to satisfy the severe condition, the safety setting can be made.
このように、設定した硬化条件に対し、適した樹脂を選
定することができる。第9図から、樹脂B1を選び、被覆
線速v=100m/分で硬化させた。この結果良好な被覆フ
ァイバが得られた。このようにして得られた被覆ファイ
バは、一定のUV光照射条件のもとで明確な硬化率を有す
るため、安定な特性を有する。In this way, a resin suitable for the set curing conditions can be selected. From FIG. 9, resin B1 was selected and cured at a coating linear velocity v = 100 m / min. As a result, a good coated fiber was obtained. The coated fiber thus obtained has a stable curing property because it has a clear curing rate under constant UV light irradiation conditions.
実施例4 実施効果をより定量的に確認するため、被覆実験により
得られた被覆光ファイバの伝送損失を評価した。Example 4 In order to confirm the effect of implementation more quantitatively, the transmission loss of the coated optical fiber obtained by the coating experiment was evaluated.
第10図に、製造した光ファイバテープの断面図を示す。
11はグレーデッドインデックス形多モード光ファイバ
で、コア径/外径=50/125μm、比屈折率差1%の標準
ファイバである。12は1次被覆で樹脂A2を、13は2層目
の被覆で樹脂B1を使用した。光ファイバ線引きと同時に
被覆12及び13を施し、13の外径を0.2mmとして、これを
素線とした。被覆線速は100m/分である。14は素線10心
をまとめてテープ状に被覆するテープ被覆である。FIG. 10 shows a cross-sectional view of the manufactured optical fiber tape.
Reference numeral 11 is a graded index type multimode optical fiber, which is a standard fiber having a core diameter / outer diameter of 50/125 μm and a relative refractive index difference of 1%. Resin 12 was used as the primary coating for 12 and resin B1 was used as the coating for the second layer as 13. The coatings 12 and 13 were applied at the same time as the drawing of the optical fiber, and the outer diameter of 13 was 0.2 mm, which was used as the strand. The coated wire speed is 100 m / min. Reference numeral 14 is a tape coating for collectively covering the 10 cores in a tape shape.
テープ被覆14に用いた樹脂のヤング率比E/E∞の照射時
間t依存性の測定結果を第11図に示す。また式(6)で
E/E∞=とし、測定結果を最もよく表わすように定数k
d及びCを定めて、ヤング率比を計算した結果も第11図
に合せて示す。得られた定数は、kd=0.6S-1、C=4.1m
m(mJ)-1/2である。また、光吸収係数α=2mm-1である。
この樹脂を用いてテープ被覆14を形成し、第10図に示す
光ファイバテープとした。その寸法は、幅2.1mm、厚さ
0.3mmである。テープ被覆14は、10心の光ファイバ素線
の周囲を被覆しており、厚さhは場所により変化する
が、最大でもh=0.15mmである。FIG. 11 shows the measurement results of the irradiation time t dependence of the Young's modulus ratio E / E∞ of the resin used for the tape coating 14. Also, in equation (6)
E / E ∞ = and set the constant k to best represent the measurement result.
The results of calculating the Young's modulus ratio by setting d and C are also shown in FIG. The obtained constants are k d = 0.6S -1 , C = 4.1m
It is m (mJ) -1/2 . Further, the light absorption coefficient α = 2 mm −1 .
A tape coating 14 was formed using this resin to obtain the optical fiber tape shown in FIG. Its dimensions are 2.1 mm width and thickness
It is 0.3 mm. The tape coating 14 coats the circumference of the 10-fiber optical fiber, and the thickness h varies depending on the location, but at most h = 0.15 mm.
UV照射長さl=350mmのランプを用い、樹脂14を100m/分
で被覆するには、照射時間t=0.21秒となる。このと
き、η=0.1とするには、式(7)からL0>55mW/mm2と
する必要がある。不飽和率η=0.1とした場合の影響の
有無を検討するため、L0=55mW/mm2の条件で100m/分で
被覆して、第10図の10心光ファイバテープを1Km製造し
た。When a resin having a UV irradiation length of 1 = 350 mm is used and the resin 14 is coated at 100 m / min, the irradiation time t is 0.21 seconds. At this time, in order to set η = 0.1, it is necessary to set L 0 > 55 mW / mm 2 from the equation (7). In order to examine the influence of the unsaturation rate η = 0.1, the coating was performed at 100 m / min under the condition of L 0 = 55 mW / mm 2 , and the 10-fiber optical fiber tape shown in FIG. 10 was manufactured for 1 km.
素線の光損失を規準とし、テープ被覆による損失変化測
定結果のヒストグラムを第12図に示す。0.85μmと1.3
μmの両波長で、それぞれ10心測定したところ変化の平
均値は、0.02dB/Kmき測定誤差以内の小さい値であっ
た。Figure 12 shows the histogram of the measurement results of loss change due to tape coating, using the optical loss of the strand as the standard. 0.85 μm and 1.3
When 10 cores were measured at both wavelengths of μm, the average change was 0.02 dB / Km, which was a small value within the measurement error.
続いてこの光ファイバテープを恒温槽に入れ、−40〜+
60℃の温度範囲で光損失の変化を測定した。20℃での光
損失を規準とした変化を第13図に示す。損失変化は−40
℃で少し増加する傾向があるものの、平均値で±0.05dB
/Km以内と小さな値であった。Then put this fiber optic tape in a constant temperature bath, -40 to +
The change in optical loss was measured in the temperature range of 60 ° C. Figure 13 shows the change based on the optical loss at 20 ° C. Loss change is −40
Although it tends to increase a little at ℃, it is ± 0.05 dB in average value.
It was a small value within / Km.
このように、本発明による方法によれば、樹脂の特性に
応じて高速で被覆できるようUV光照射条件を定めること
ができるため、特性の安定した被覆光ファイバを高速で
製造することができる。As described above, according to the method of the present invention, the UV light irradiation conditions can be determined so that the resin can be coated at a high speed according to the characteristics of the resin, and thus a coated optical fiber having stable characteristics can be manufactured at a high speed.
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明による紫外線硬
化樹脂被覆光ファイバの高速被覆方法によれば、各紫外
線硬化樹脂の特性に応じて一定の硬化率で高速被覆を実
現することができる。このため、加工費を低減できるほ
か、硬化率が一定であるため安定した特性の被覆ファイ
バを製造することができる。すなわち、高品質で且つ低
価格な被覆ファイバを提供することができる。従って、
本発明による紫外線硬化樹脂被覆光ファイバの高速被覆
方法は、広い範囲にわたって活用することができる。EFFECTS OF THE INVENTION As is clear from the above description, according to the high-speed coating method for an ultraviolet-curing resin-coated optical fiber according to the present invention, high-speed coating can be realized with a constant curing rate according to the characteristics of each ultraviolet-curing resin. it can. Therefore, the processing cost can be reduced, and the coated fiber having stable characteristics can be manufactured because the curing rate is constant. That is, a high quality and low cost coated fiber can be provided. Therefore,
The high-speed coating method for an ultraviolet-curing resin-coated optical fiber according to the present invention can be utilized over a wide range.
第1図は、UV硬化樹脂の硬化状態を模式的に説明する図
であり、 第2図は、照射したUV光強度L0に対する硬化した樹脂の
特性の測定結果を示す図であり、 第3図及び第4図は、一定のUV光強度L0で照射時間tを
変化させて硬化させた樹脂のヤング率を、測定値と計算
値について比較した図であり、 第5図は、硬化した樹脂のヤング率の厚さ依存性を測定
値と計算値で比較した図であり、 第6図及び第7図は、硬化した樹脂のヤング率のUV光強
度依存性を測定値と計算値で比較した図であり、 第8図は、UV光の照射時間t及び強度L0の設定法を示す
図であり、 第9図は、一定のUV光照射条件でパラメータkd及びCの
設定範囲を示す図であり、 第10図は、光ファイバテープ断面図であり、 第11図は、被覆ファイバに用いた樹脂の特性を示す図で
あり、 第12図は、被覆ファイバの製造による光損失変化を測定
した結果を示すヒストグラムであり、 第13図は、製造した被覆ファイバの温度変化試験結果を
示す図である。 (主な参照番号) 1……UV硬化樹脂、11……光ファイバ、12……1次被覆
用UV硬化樹脂、13……保護被覆用UV硬化樹脂、14……テ
ープ被覆用UV硬化樹脂FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a cured state of a UV curable resin, and FIG. 2 is a diagram showing a measurement result of characteristics of the cured resin with respect to an irradiated UV light intensity L 0 . FIG. 4 and FIG. 4 are views comparing the Young's modulus of the resin cured by changing the irradiation time t with a constant UV light intensity L 0 , with respect to the measured value and the calculated value, and FIG. 5 is cured. It is the figure which compared the thickness dependence of the Young's modulus of the resin with the measured value and the calculated value, and FIGS. 6 and 7 show the UV light intensity dependence of the Young's modulus of the cured resin by the measured value and the calculated value. FIG. 8 is a diagram for comparison, FIG. 8 is a diagram showing a setting method of UV light irradiation time t and intensity L 0 , and FIG. 9 is a setting range of parameters k d and C under constant UV light irradiation conditions. FIG. 10 is a cross-sectional view of the optical fiber tape, and FIG. 11 is a view showing characteristics of the resin used for the coated fiber. , FIG. 12 is a histogram showing the results of measurement of the optical loss change due to the production of coated fiber, FIG. 13 is a diagram showing the temperature change test results of the coated fiber produced. (Main reference numbers) 1 ... UV curable resin, 11 ... Optical fiber, 12 ... UV curable resin for primary coating, 13 ... UV curable resin for protective coating, 14 ... UV curable resin for tape coating
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保苅 和男 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話株式会社茨城電気通信研 究所内 (72)発明者 秦野 諭示 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話株式会社茨城電気通信研 究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuo Hokari, 162 Shirahone, Shirahoji, Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki Prefecture, Nippon Telegraph and Telephone Corporation, Ibaraki Electro-Communications Research Laboratory (72) Inventor Sadano Hadano, Naka, Ibaraki Prefecture 162 Shirahone, Shirokata, Tokai-mura, Gunma, Nippon Telegraph and Telephone Corporation
Claims (1)
を光ファイバに被覆する方法において、 光吸収係数α、被覆厚さhの紫外線硬化樹脂に、紫外線
光強度L0および紫外線光照射時間tで硬化させた樹脂膜
のヤング率をEとし、十分大きな紫外線光強度L0あるい
は十分長い紫外線光照射時間tで硬化させた樹脂膜のヤ
ング率をE∞とし、E/E∞が互いに異なる紫外線光強度L
0と紫外線光照射時間tとの組合わせを少なくとも2組
選び、式 から定まる2つの定数kd及びCを用いて、式 を満足する紫外線光強度L0および紫外線光照射時間tに
より被覆することを特徴とする紫外線硬化樹脂被覆光フ
ァイバの高速被覆方法。1. A method for coating an optical fiber with an ultraviolet curable resin that absorbs and cures ultraviolet light, wherein an ultraviolet curable resin having a light absorption coefficient α and a coating thickness h is applied to an ultraviolet light intensity L 0 and an ultraviolet light irradiation time t. Let E be the Young's modulus of the resin film cured by, and let E∞ be the Young's modulus of the resin film cured with a sufficiently large ultraviolet light intensity L 0 or a sufficiently long ultraviolet light irradiation time t, and ultraviolet rays with different E / E∞. Light intensity L
Select at least two combinations of 0 and ultraviolet light irradiation time t, and Using the two constants k d and C determined from A high-speed coating method for an ultraviolet-curable resin-coated optical fiber, which comprises coating with an ultraviolet light intensity L 0 and an ultraviolet light irradiation time t satisfying the above condition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61045641A JPH0723239B2 (en) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | High-speed coating method for optical fiber coated with UV curable resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61045641A JPH0723239B2 (en) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | High-speed coating method for optical fiber coated with UV curable resin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62202842A JPS62202842A (en) | 1987-09-07 |
| JPH0723239B2 true JPH0723239B2 (en) | 1995-03-15 |
Family
ID=12724994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61045641A Expired - Lifetime JPH0723239B2 (en) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | High-speed coating method for optical fiber coated with UV curable resin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723239B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1337056C (en) * | 1987-10-30 | 1995-09-19 | Bob J. Overton | Methods of and apparatus for curing optical fiber coatings |
| JP6248798B2 (en) * | 2014-05-16 | 2017-12-20 | 住友電気工業株式会社 | Tape cable and optical cable |
| KR102325812B1 (en) * | 2016-09-30 | 2021-11-11 | 가부시키가이샤후지쿠라 | Optical fiber colored core wire, fiber optic cable and manufacturing method of optical fiber colored core wire |
| JP6841837B2 (en) * | 2016-09-30 | 2021-03-10 | 株式会社フジクラ | Optical fiber ribbon manufacturing method and optical fiber cable manufacturing method |
| JP7688041B2 (en) * | 2020-10-29 | 2025-06-03 | 古河電気工業株式会社 | Colored optical fiber, optical fiber ribbon, single-fiber assembly cable, ribbon cable, and manufacturing method thereof |
| JP7826728B2 (en) * | 2022-02-17 | 2026-03-10 | 住友電気工業株式会社 | Optical fiber manufacturing method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107945A (en) * | 1982-12-13 | 1984-06-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of optical fiber |
| JPS60171246A (en) * | 1983-12-29 | 1985-09-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Manufacture of covered optical fiber |
-
1986
- 1986-03-03 JP JP61045641A patent/JPH0723239B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62202842A (en) | 1987-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8452146B2 (en) | Process for manufacturing an optical fiber and an optical fiber so obtained | |
| US20210072458A1 (en) | Reduced Diameter Optical Fiber and Manufacturing Method | |
| JPH01133011A (en) | Optical fiber with synthetic resin coating and manufacture thereof | |
| US11407682B2 (en) | High speed draw optical fiber coating system and method | |
| JPWO2016017060A1 (en) | Optical fiber colored core | |
| JPH0723239B2 (en) | High-speed coating method for optical fiber coated with UV curable resin | |
| KR100324176B1 (en) | Manufacturing method of optical fiber tape core wire | |
| JP2009222855A (en) | Optical fiber core | |
| JP3529477B2 (en) | A method for increasing escape durability of polymer coated optical fibers. | |
| JP3518089B2 (en) | Broadband optical fiber, its core, cord, and optical fiber with connector, cord | |
| JP2000055806A (en) | Method for evaluating curing characteristics of ultraviolet curable resin and apparatus used for the method | |
| JPH03154007A (en) | Organic optical waveguide | |
| JP7727598B2 (en) | Colored optical fiber and its manufacturing method | |
| JP3084702B2 (en) | Glass fiber for optical transmission | |
| KR100506200B1 (en) | Double-coated optical fiber | |
| CN104536086A (en) | Fiber and manufacture method thereof | |
| US12617708B2 (en) | Method for manufacturing optical fiber | |
| JP2025030778A (en) | Optical fiber core wire and method for manufacturing the same | |
| US20240294418A1 (en) | Method for manufacturing optical fiber | |
| JPH05241052A (en) | Coated optical fiber | |
| JP2025030756A (en) | Optical fiber core wire and method for manufacturing the same | |
| JP2025007751A (en) | Optical fiber core wire and method for manufacturing the same | |
| KR100482811B1 (en) | Thermal stabilization method of optically transparent waveguide | |
| Kokubin et al. | Resin selection and high-speed coating of optical fibers with UV-curable materials | |
| GB1558672A (en) | Manufacture of optical fibre waveguides |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |