JPH10197767A - 分割型光ファイバテープ心線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 複数本の光ファイバ着色心線を並列
に並べ、紫外線硬化型樹脂からなる一括被覆樹脂により
一体化した光ファイバテープ心線を複数枚並列に並べ、
これを紫外線硬化型樹脂からなる連結用樹脂により連結
した分割可能な分割型光ファイバテープ心線において、
上記一括被覆樹脂と連結用樹脂との密着力が１〜１００
ｇ／ｃｍである、分割型光ファイバテープ心線。 連
結用樹脂の硬化後のヤング率＝５〜１００ｋｇ／ｍ
ｍ² 。 連結用樹脂の硬化後の伸び率＝５〜８０％。 【効果】 連結用樹脂と一括被覆樹脂との密着力が所定
の範囲であるので、各光ファイバテープ心線への分割時
に問題なく分割でき、且つ湿熱又は温水環境下でも伝送
損失の増加を引き起こさない。また、連結用樹脂の硬化
後のヤング率や、伸び率が所定の範囲であるので、夫々
分割時の伝送信号のエラー及びケーブル化時の予想せぬ
分割を防止でき、不慮の分割の防止及び分割性の困難さ
を解消できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数本の光ファイ
バ着色心線を平面状に配列し一体化した光ファイバテー
プ心線を、複数並列に並べてそれを一体化した分割可能
とした分割型光ファイバテープ心線に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来、分割型光ファイバテ
ープ心線の製造方法としては、特開平４−１６３４１１
号公報に、分割型光ファイバテープ心線の分割時に不要
な分割を避け、また外観から容易に分割位置を見分ける
ことができるように、分割箇所に軟質樹脂で被覆した分
割ユニットを用い、これと光ファイバを硬質樹脂で一括
被覆することにより触感で分割位置を判別でき且つ誤分
割を避けることが知られている。この場合、分割時に光
ファイバが一括被覆樹脂によりむき出しになるか或いは
こぼれ落ちることがある。これは、分割箇所の光ファイ
バ表面と一括被覆樹脂との密着力が小さい場合には、分
割時に密着力が比較的弱い部分の有る光ファイバと一括
被覆樹脂との間で分離されてしまい、光ファイバがこぼ
れ落ちてしまうからである。

【０００３】また、特開平４−１６６８０８号公報に、
光ファイバテープ心線のテープ厚みを光ファイバの外径
と同程度に薄型化し、且つ光ファイバテープ心線に捻回
を加えることで容易に分割ができるように、光ファイバ
表面と一括被覆樹脂との密着強度の範囲を９０度剥離強
度で規定することが示されている。この場合、光ファイ
バテープ心線に捻回を加えることにより割れてしまう可
能性がある。これは、捻回を加えることで光ファイバテ
ープ心線内の被覆界面に歪みが生じて割れてしまうから
である。

【０００４】更に、特開平１−１３８５１８号公報に、
光ファイバテープ心線の分割を容易に行えるようにする
ため、伸び率の異なる連結用樹脂材で光ファイバテープ
心線を連結することが示されている。この場合、連結用
樹脂材の伸びを小さくすることで外部から力が加わった
時に割れることがある。これは、連結用樹脂材の伸びを
小さくすると、曲げが生じた場合に連結用樹脂の部分で
割れが生じやすくなるからである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは本発明の課
題について種々検討した結果、一括被覆樹脂と連結用樹
脂との密着力を、更に連結用樹脂の硬化後のヤング率、
伸び率を一定範囲値とすることにより、上記の課題を解
決できることを見出し、本発明を完成するに至った。す
なわち、本発明は： 複数本の光ファイバ着色心線を並列に並べ、紫外線
硬化型樹脂からなる一括被覆樹脂により一体化した光フ
ァイバテープ心線を複数枚並列に並べ、これを紫外線硬
化型樹脂からなる連結用樹脂により連結した分割可能な
分割型光ファイバテープ心線において、上記一括被覆樹
脂と連結用樹脂との密着力が１〜１００ｇ／ｃｍであ
る、分割型光ファイバテープ心線を提供する。また、 前記連結用樹脂の硬化後のヤング率が５〜１００ｋ
ｇ／ｍｍ² である点にも特徴を有する。また、 前記連結用樹脂の硬化後の伸び率が５〜８０％であ
る点にも特徴を有する。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
分割型光ファイバテープ心線は、基本的に、複数本の光
ファイバ着色心線を並列に並べ、紫外線硬化型樹脂から
なる一括被覆樹脂により一体化した光ファイバテープ心
線を複数枚並列に並べ、これを紫外線硬化型樹脂からな
る連結用樹脂により連結した分割可能な構造であって、
(i) 一括被覆樹脂と連結用樹脂との密着力が１〜１００
ｇ／ｃｍを必須とし、必要に応じて(ii)連結用樹脂の硬
化後のヤング率が５〜１００ｋｇ／ｍｍ² 、(iii) 伸び
率が５〜８０％である点に特徴を有する。

【０００７】本発明の分割型光ファイバテープ心線を構
成する保護被覆層としては、紫外線硬化型樹脂からなる
柔らかい一次被覆層から構成させても良いが、その上層
に同様に紫外線硬化型樹脂からなる硬い二次被覆層を設
けても良い。また、一括被覆樹脂としては、前記保護被
覆層を構成する紫外線硬化型樹脂と同様のものを用いる
ことができる。更に、連結用樹脂としては、所定の密着
力、ヤング率、伸び率が得られるように前記紫外線硬化
型樹脂のものから選択するのが望ましい。該紫外線硬化
型樹脂としては、例えばウレタンアクリレート、エステ
ルアクリレート、エポキシアクリレート、ブタジエンア
クリレート、シリコーンアクリレート等を挙げることが
でき、必要に応じて硬化後に硬・軟樹脂となる紫外線硬
化型樹脂を選べば良い。

【０００８】

【作用】本発明では、複数本の光ファイバ着色心線を並
列に並べ、紫外線硬化型樹脂からなる一括被覆樹脂によ
り一体化した光ファイバテープ心線を複数枚並列に並
べ、これを紫外線硬化型樹脂からなる連結用樹脂により
連結した分割可能な分割型光ファイバテープ心線におい
て、 １）分割型光ファイバテープ心線を一括被覆樹脂で一体
化した光ファイバテープ心線毎に分割するに際し、一括
被覆樹脂と連結用樹脂との密着力がが１〜１００ｇ／ｃ
ｍ、好ましくは２〜７０ｇ／ｃｍ、更に好ましくは３〜
５０ｇ／ｃｍであることが必要である（クレーム１）。

【０００９】この場合、該密着力が１００ｇ／ｃｍを越
えて大きすぎると、分割時に連結用樹脂が裂けると同時
に一括被覆樹脂も裂けてしまうため、一括被覆樹脂から
光ファイバ着色心線が剥き出しになったり、こぼれる恐
れがある。また、該密着力が１ｇ／ｃｍ未満と小さすぎ
ると、例えば湿熱環境下に曝された時にまたは温水浸漬
時にこの界面に部分的剥離が生じ水分が溜まる。それに
より、伝送損失の増加を引き起こしてしまう。従って、
一括被覆樹脂と連結用樹脂との密着力が上記所定の範囲
値の場合に、は、分割時に光ファイバテープ心線毎に確
実に分割でき、且つ湿熱、温水浸漬時でも伝送損失の増
加を引き起こすことがない。

【００１０】２）連結用樹脂の硬化後のヤング率が５〜
１００ｋｇ／ｍｍ² 、好ましくは１０〜７０ｋｇ／ｍｍ
² 、更に好ましくは１５〜６０ｋｇ／ｍｍ² であること
が必要である（クレーム２）。連結用樹脂の硬化後のヤ
ング率が１００ｋｇ／ｍｍ² を越えると、硬すぎてデー
タ伝送時の分割では、分割の衝撃がノイズとなり、例え
ば２Ｍｂｐｓの信号伝送時に符号誤り率が１０^-12 以下
であったのが、瞬間的に１０^-9を越えるといった伝送信
号にエラーが生じてしまう。また、５ｋｇ／ｍｍ² 未満
と小さいと、軟らかすぎてケーブル化時に各光ファイバ
テープ心線に割れてしまう恐れがある。

【００１１】３）連結用樹脂の硬化後の伸び率が５〜８
０％、好ましくは１０〜６０％、更に好ましくは２０〜
５０％である必要がある（クレーム３）。この場合、該
伸び率が５％未満であると、分割型光ファイバテープ心
線にケーブル化時のローラ等で小径の曲げを与えた時に
連結用樹脂部分で割れてしまい、取り扱い性が悪くな
る。また、該伸び率が８０％を越えて大きくなると、連
結用樹脂が裂けづらくて分割しづらくなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明を以下の実施例により具体
的に説明するが、これらは本発明の範囲を制限しない。
図１は、本発明の代表的な分割型光ファイバテープ心線
の断面構造を示す断面図であり、複数個（実施例の場合
に２個）の光ファイバテープ心線を並列に全体を覆うよ
うに連結用樹脂で連結した例である。図１において、１
はガラスファイバ、２は保護被覆層、３は着色層、４は
一括被覆樹脂、５は光ファイバテープ心線、６は連結用
樹脂、７は分割型光ファイバテープ心線である。図２
は、本発明の分割型光ファイバテープ心線の断面構造を
示す断面図であり、複数個（実施例の場合に２個）の光
ファイバテープ心線を並列に一定幅の連結用樹脂で接続
・連結した他の例である。

【００１３】図１に示されるように、シングルモードガ
ラスファイバ１にウレタンアクリレート系紫外線硬化型
樹脂からなる柔らかい一次被覆層と硬い二次被覆層の２
種の層で構成される保護被覆層２を備えた光ファイバ素
線を製造した。この光ファイバ素線を用いて、エポキシ
アクリレート又はウレタンアクリレートを主剤とする紫
外線硬化型インクを塗布硬化させた着色層３を有する光
ファイバ着色心線を製造した。

【００１４】該光ファイバ着色心線４本を同一平面上に
平行に並べ、ウレタンアクリレート紫外線硬化型樹脂か
らなる一括被覆樹脂４により一体化した光ファイバテー
プ心線５を製造した。ここで、一括被覆樹脂４にシリコ
ーンオイルを２．０％、１．０％、０．５％、０．３％
添加した光ファイバテープ心線と、シリコーンオイル０
％とした光ファイバテープ心線とを製作した。この光フ
ァイバテープ心線５を同一平面上に平行に並べ、下記表
１に示す物性値を有するウレタンアクリレート紫外線硬
化型樹脂からなる連結用樹脂６で連結した分割型光ファ
イバテープ心線７を製造した。これを図１に示した。

【００１５】＜評価試験＞この連結用紫外線硬化型樹脂
６と一括被覆樹脂４との密着力の測定は、以下のように
行った。ポリエステルシート上に膜厚４０〜５０μｍで
一括被覆樹脂を塗布し、照射光量５００ｍＪ／ｃｍ² の
紫外線を照射し硬化させた。その後、硬化した一括被覆
樹脂の上に連結用樹脂を膜厚４０〜５０μｍで塗布し、
照射光量５００ｍＪ／ｃｍ² の紫外線を照射し硬化させ
た。なお、これらはすべて窒素下で行った。

【００１６】その後、ポリエステルシートから一括被覆
樹脂と連結用樹脂とを剥がし、一括被覆樹脂を固定し、
連結用樹脂を１８０°上方へ引張速度２００ｍｍ／分で
引張り測定した（１８０°剥離）。この時に、測定値か
ら読み取ることの出来るチャート上の最大値を測定値と
し、この測定値を一括被覆樹脂、連結用樹脂の密着力と
見做した。前述の一括被覆樹脂４へのシリコーンオイル
の添加量に対応して２％添加時に密着力０．５ｇ／ｃ
ｍ、１．０％添加時に密着力２ｇ／ｃｍ、０．５％添加
時に密着力５０ｇ／ｃｍ、０．３％添加時に密着力７０
ｇ／ｃｍ、無添加時に密着力１２０ｇ／ｃｍの結果を得
た。

【００１７】また、１１種類の連結用樹脂を膜厚４０〜
５０μｍでガラス上に塗布し、照射光量５００ｍＪ／ｃ
ｍ² の紫外線を照射し硬化したシート状サンプルを用
い、ＪＩＳ Ｋ７１１３に準じてＪＩＳ２号ダンベルを
使用し、引張速度１ｍｍ／分で２．５％ヤング率を測定
し、引張速度５０ｍｍ／分で破断時の伸び率を測定し
た。この１１種類の連結用樹脂を用いて、分割型光ファ
イバテープ心線を試作し、種々の評価を実施した。

【００１８】ここで、比較例１は密着力が０．５ｇ／ｃ
ｍと小さいもの、比較例２は密着力が１２０ｇ／ｃｍと
大きいもの、比較例３は密着力を小さくかつヤング率も
３ｋｇ／ｃｍ² と小さいもの、比較例４は密着力が大き
くかつヤング率が大きく、伸びが３％と小さいものを、
一括被覆樹脂及び連結用樹脂を変えることで製造した。
これら実施例、比較例の分割型光ファイバテープ心線を
夫々７００ｍづつ、周長１．５ｍの束として６０℃の温
水に２週間浸漬させた後に、波長１．５５μｍの伝送損
失をＯＴＤＲ（Optical Time Dmain reflectmeter の
略）により測定した。

【００１９】 この時、伝送損失増加が： ０．０５ｄＢ／ｋｍ以下 ・・・◎ ０．０５ｄＢ／ｋｍを越えて０．１０ｄＢ／ｋｍ以下・
・・○ ０．１０ｄＢ／ｋｍを越える場合・・・× と判定した。ここで、比較例１において０．１３ｄＢ／
ｋｍ、比較例３において０．２２ｄＢ／ｋｍの伝送損失
の増加が認められ、実用時にケーブル外被の損傷等の障
害が生じた場合の信頼性に問題が有ることが分かった。
これら比較例の伝送損失は、連結用樹脂面６から浸透し
た水分１８が比較的密着力の弱い連結用樹脂５と一括被
覆樹脂４の界面に小さな液泡が生じて、この間に水分が
溜まることによると考えられ、この状態を図８に模式的
に示した。このため光ファイバに加わる側圧に差を生
じ、伝送損失の増加が生じたと考えられる。図８は、分
割型光ファイバテープ心線において、連結用樹脂面から
浸透した水分が溜まった状態を示す模式図である。

【００２０】 図７は、分割型光ファイバテープ心線
を治具を用いて分離した時の状態を説明する模式図であ
る。分割性の良否は、図７− (イ)に示すように、左右の
光ファイバテープ心線５、５’を上下方向に開く治具１
６、１６’を用いて行い、図７− (ロ)のように左右の光
ファイバテープ心線５、５’の外被１７、１７’が壊れ
ることなく分離できた場合を成功とし、図７− (ハ)のよ
うにいずれかの光ファイバテープ心線の外被１７、１
７’が壊れた場合を失敗と判定し、５ｍのサンプルを用
いて１００回の試験を実施した。 この結果から全サンプルで分割に成功したものを良好・
・・◎ １回でも失敗のあったものを不良・・・× と判定した。表１に良好、不良を夫々◎、×で示した。

【００２１】表１によると、実施例１〜１１、比較例
１、３は図３の構造で示されるように、すべて良好な分
割性を示したが、比較例１、３では伝送損失特性が悪い
欠点がある。ただし、実施例１１については分割は可能
であるものの、分割作業に大きな力が必要であることが
分かった。これは、連結用樹脂の硬化後の伸び率が１０
０％と大きく、粘りが有るためである。また、比較例
２、４では連結用樹脂と一括被覆樹脂との界面で分離し
ないで光ファイバ表面が剥き出しになるもの（図４）、
一括被覆樹脂からこぼれるもの（図５）が見られた。以
上の結果から、密着力を１〜１００ｇ／ｃｍとすること
で、光通信線として必要な信頼性、端末の分離性に優れ
た分割型光ファイバテープ心線が得られた。

【００２２】一方、実際の使用を考えると、分割型光フ
ァイバテープ心線の心線使用効率を高める方法として、
左右の光ファイバテープ心線を異なる場所で端末装置に
分岐する場合が考えられ、左右いずれかの光ファイバテ
ープ心線に使用中の光ファイバがある場合に分割型光フ
ァイバテープ心線を分離することが必要となる。この作
業中に使用中の光ファイバを用いた通信に伝送エラーが
発生することは望ましくない。このため、右側の光ファ
イバテープ心線中の光ファイバ４心を連続的に接続した
総長４ｋｍの伝送路を作製し、ここに波長１．５５μｍ
の２Ｍｂｐｓの試験信号を流しながら分割型光ファイバ
テープ心線の分割作業を行い、符号誤り率の変化を評価
した。

【００２３】この評価のために光信号の入射強度を低く
調整し、作業前の符号誤り率を１０^-12 となるように調
整し、分割作業を５回実施して最大の符号誤り率が１０
^-9を超えた場合、分割作業に注意した判定・・・△ 他は良好な判定・・・○ とした。この結果、実施例９と比較例４で伝送エラーが
生じ、連結用樹脂のヤング率が高い場合に分割の際の力
がより直接的に光ファイバテープ心線に伝わり、伝送エ
ラーを生じることが分かった。

【００２４】次に、光ケーブルの製造性の観点から分割
型光ファイバテープ心線で発生し得る問題として製造中
の分割の発生について検討した。図６は、実験に用いた
捻回装置の外観を示す模式図である。この装置を用い
て、長さ５０ｃｍの分割型光ファイバテープ心線に通常
の製造中に加えられる最大荷重として５００ｇを分銅１
４を用いて加え、ピッチ２００ｍｍになるまで回転角度
９００度の捻回を加えた。この作業を実施例の分割型光
ファイバテープ心線の１１種類について実施し、 分割が生じてしまったものを取り扱い上注意が必要・・
・△ 他のものは良好・・・○ と判定した。

【００２５】この結果、実施例８の分割型光ファイバテ
ープ心線について２回光ファイバテープ心線の分割が発
生し、更にこの試料について検討を加えた結果、荷重を
３５０ｇに下げると捻回しても分割が生じないことが分
かった。これは、実施例８に使用した連結用樹脂のヤン
グ率が３ｋｇ／ｍｍ² と小さいため破壊が生じたと考え
られる。即ち、製造時の取り扱い性の観点からは連結用
樹脂の硬化後のヤング率が５ｋｇ／ｍｍ² 以上であるこ
とが望ましい。

【００２６】また、製造中に分割型光ファイバテープ心
線は多数のローラによりガイドされて光ケーブルに製造
されるためローラ等での曲げにより不慮の分割が生じな
い耐性を備えることが望ましい。このため、分割型光フ
ァイバテープ心線を外径５０ｍｍ、１００ｍｍのマンド
レルに５０回巻き付けて、分割の発生の有無を評価し
た。この結果、実施例１０について外径５０ｍｍのマン
ドレルへの巻き付けで３回の分割が発生した。このた
め、実施例１０を利用する際には、 曲げについての考慮が必要・・・△ 他は良好・・・○ と判定した。

【００２７】これは連結用樹脂の伸び率が３％と小さい
ため、曲げられた場合に樹脂が割れやすいためと考えら
れ、連結用樹脂の伸び率は５％以上であることが望まし
い。連結用樹脂の硬化後のヤング率、伸び率を変化させ
た１１種類の連結用樹脂を用いて分割性をまとめた結果
を表１に示した。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】以上の通り、本発明の分割型光ファイバ
テープ心線においては、 １）一括被覆樹脂と連結用樹脂との密着力を１〜１００
ｇ／ｃｍの特定範囲とすることにより、各光ファイバテ
ープ心線への分割時に問題なく分割でき、且つ湿熱又は
温水環境下でも伝送損失の増加を引き起こさない。ま
た、この特定範囲値にあれば、一括被覆樹脂と連結用樹
脂との密着力がいかなる値であっても分割性が損なわれ
ることはない。 ２）連結用樹脂のヤング率を５〜１００ｋｇ／ｍｍ² の
特定範囲とすることにより、分割時の伝送信号のエラー
及びケーブル化時の予想せぬ分割を防止できる。 ３）連結用樹脂の伸び率を５〜８０％の特定範囲とする
ことにより、不慮の分割の防止及び分割の際に必要な力
の低減を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な分割型光ファイバテープ心線
の断面構造を示す断面図であり、複数個の光ファイバテ
ープ心線を並列に全体を覆うように連結用樹脂で連結し
た例である。

【図２】本発明の分割型光ファイバテープ心線の断面構
造を示す他の例を示す断面図であり、複数個の光ファイ
バテープ心線を並列に一定幅の連結用樹脂で接続・連結
した例である。

【図３】分割型光ファイバテープ心線において、分割性
良好の例（実施例１、比較例１）を説明する模式図であ
る。

【図４】分割型光ファイバテープ心線において、光ファ
イバ表面のむき出しになった場合を説明する模式図であ
る。

【図５】分割型光ファイバテープ心線において、光ファ
イバがこぼれる場合を説明する模式図である。

【図６】比較例３の実験に用いた捻回装置の外観を説明
する概要図である。

【図７】分割型光ファイバテープ心線を治具を用いて分
離した時の状態を説明する模式図である。

【図８】分割型光ファイバテープ心線において、連結用
樹脂面から浸透した水分が溜まった状態を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１ ガラスファイバ ２ 保護被覆層 ３ 着色層 ４ 一括被覆樹脂 ５ 光ファイバテープ心線 ６ 連結用樹脂 ７ 分割型光ファイバテープ心線 １１ 光ファイバテープ心線 １２ ハンドル １３ 滑車 １４ 分銅 １５ 保持台 １６、１６’ 治具 １７、１７’ 心線外被 １８ 水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥野 薫 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 高橋 健 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 岡 涼英 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の光ファイバ着色心線を並列に並
   べ、紫外線硬化型樹脂からなる一括被覆樹脂により一体
   化した光ファイバテープ心線を複数枚並列に並べ、これ
   を紫外線硬化型樹脂からなる連結用樹脂により連結した
   分割可能な分割型光ファイバテープ心線において、上記
   一括被覆樹脂と連結用樹脂との密着力が１〜１００ｇ／
   ｃｍであることを特徴とする、分割型光ファイバテープ
   心線。
2. 【請求項２】 前記連結用樹脂の硬化後のヤング率が５
   〜１００ｋｇ／ｍｍ² であることを特徴とする、請求項
   １記載の分割型光ファイバテープ心線。
3. 【請求項３】 前記連結用樹脂の硬化後の伸び率が５〜
   ８０％であることを特徴とする、請求項１記載の分割型
   光ファイバテープ心線。