JP2664082B2 - 光伝送用ファイバ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光伝送用ファイバ（以下、光ファイバとも略
記する）に関するものであり、特に高強度，高耐熱性を
有する保護被覆を設けてなる被覆光ファィバを提供する
ものである。

〔従来の技術〕

光ファィバガラスは、ガラス単体では外傷により容易
に破断するため、その外周に熱硬化性，紫外線硬化性あ
るいは熱可塑性の樹脂を被覆して、保護された光ファィ
バ素線あるいは心線を形成して、光ファィバ中の光伝送
路体として使用されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、現在、光ファィバの適用分野が広範に拡大
しつつあるが、通常の生活環境以外の特殊環境下での光
ファィバの適用が望まれている。特に、油井発掘，機
器，電力−光複合ケーブル，人工衛星内ケーブルといっ
た高い熱エネルギーあるいは放射エネルギーに爆される
環境下で使用可能な耐熱光ファィバへの要求が大きくな
ってきており、この目的に沿う耐熱被覆用樹脂材料とし
てラダー型ポリオルガノシロキサンが注目されている。

しかしながら、実使用上での耐熱性の要求と共に、光
ファィバの取り扱い上では、保護被覆には過度な伸びが
要求され、上記ラダー型ポリオルガノシロキサンを用い
た被覆やその他の樹脂被覆では、この２つの特性が相反
するため、耐熱性が十分であっても保護被覆の伸びがな
いために光ファィバのガラス強度保持の点で実使用不可
であったり、またその逆であるといった問題点があっ
た。

本発明はこれらの問題点を解決した光伝送用ファィバ
の新規な構造を提供することを、目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は光伝送用ガラスファイバの外周にラダー部と
直鎖部を合わせ持つポリオルガノシロキサン樹脂組成物
の被覆を有し、該被覆はラダー部と直鎖の比が異なるポ
リオルガノシロキサン樹脂組成物の複数層からなること
を特徴とする光伝送用ファイバを、上記の目的を達成で
きる手段として提供するものである。

本発明の特に好ましい実施態様としては、該被覆の外
周側のポリオルガノシロキサン樹脂におけるラダー部の
比が、その内側の層のポリオルガノシロキサン樹脂にお
けるラダー部の比より小さいものでであることを特徴と
する上記光伝送用ファィバが挙げられる。

〔作用〕

まず本発明に係わるポリオルガノシロキサンを詳細に
説明すると、該ポリオルガノシロキサンは下記のモデル
式（Ｉ）で表されるランダム共重合体であり、 ただしＲはメチル基等のアルキル基、フェニル基、X,
Yはヒドロキシル基、メトキシ基等のアルコキシ基であ
る。

を基本単位とするラダー部と、 を基本単位とする直鎖部からなり、その分子量は硬化前
で10,000〜20,000、硬化後1,000,000以上のものであ
る。

そして、本発明におけるラダー部の含有パーセントと
は、ｍとｎから計算される 〔m/（ｍ＋ｎ）×100〕をいう。

該ポリオルガノシロキサンにおいては、分子量のラダ
ー部の比が高いと高ヤング率で耐熱性が上がり、直鎖部
の比が高いと低ヤング率で伸びが大となるが、耐熱性は
下がり、一般の直鎖状ポリオルガノシロキサンのレベル
に近づく。

第１図は本発明の１具体例の断面を表し、ガラスファ
ィバ１を保護する被覆層２はラダー部と直鎖部を合わせ
持つポリオルガノシロキサンを主成分とする樹脂組成物
からなり、第１層21から第５層25まで５層被覆されてい
る。各被覆層21〜25はラダー部と直鎖部の比が異なるポ
リオルガノシロキサン樹脂組成物からなり、該ガラスフ
ァィバ１に最も近い第１層21から外周に向かって順にポ
リオルガノシロキサン中のラダー部の比が小さくなって
いる。

第２図は、第１図の本発明被覆ファィバのガラスファ
ィバ１の表面から外周方向への被覆距離、つまり第１層
21から第５層25への被覆長さを横軸に、また左縦軸に該
被覆層樹脂の主成分とするポリオルガノシロキサンのラ
ダー部含有率（％）を、右縦軸には被覆の破断伸び率
（％）をとった図表であり、この図表から直鎖部の含有
％が増加する程破断伸び率が大きくなることがわかる。
このように本発明の被覆ファィバでは、ガラスファィバ
に最も近い第１層の被覆から外周へと、順に伸び率が大
きくなるように複数の被覆層が形成されているので、同
一組成のラダー型ポリオルガノシロキサン樹脂を被覆す
る場合に比べ格段に可撓性が向上できる。

また同時にガラスファイバ側のラダー部の比率の大き
いポリオルガノシロキサン樹脂組成物は高ヤング率、高
耐熱性であるため、ガラスファィバに十分な機械的保護
効果と耐熱性とを与えることができる。従って、本発明
の被覆光ファィバは実用上十分な耐熱性と可撓性を合わ
せ持つことができる。

本発明の被覆光ファイバにおける被覆層の数は、以上
に説明した本発明の趣旨から２層以上で有効であるが、
特にその層数は限定されず、被覆層の厚さも特に限定さ
れるところはないが、全被覆厚が200μｍ以上になるよ
うな多段被覆が好ましい。

本発明の被覆光ファイバを製造するには、こ種の熱硬
化型樹脂組成物を被覆する通常の技術によればよいが、
例えば各層をダイス塗布した後、熱硬化炉にて硬化し被
覆を形成する等の手段を採用できる。

〔実施例〕

以下、実施例に基き本発明の構成及び効果を更に詳細
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

実施例 コア径10μｍφ、クラッド径125μｍφのシングルモ
ード用ガラスファィバに、第１図のような５層被覆構造
となるように、組成の異なるポリオルガノシロキサン樹
脂組成物（Ｒがメチル基，ヒドロオキシ基で硬化前の分
子量が10,000〜20,000のポリオルガノシロキサン40重量
部、酢酸イソブチル60重量部、触媒４重量部からなる）
を用いて、塗布、硬化加工を行ない、外径200μｍφの
被覆光ファィバを作製した。

第２図に、以上で得られた多層被覆ファィバの各被覆
層のポリオルガノシロキサンのラダー部と直鎖部の比率
（破線）と、その破断伸び率（直線）を示す。第１〜５
層の被覆厚はこの順に２μm,8μm,10μm,10μm,7.5μｍ
である。また、ポリオルガノシロキサンのラダー部含有
％は、上記の同じ順で95％,75％,50％,35％,5％と徐々
に減じており、その破断伸び率は５％,10％,40％,60％,
70％と除初に増大する構成をなしている。即ち、多層被
覆した被覆層の組成並びに物性が被覆径方向に対し、傾
斜するような被覆形態としてある。

該被覆ファィバについて、400℃←→20℃のヒートサ
イクル（各温度２時間）100回のヒートサイクル環境試
験を行なったところ、波長1.3μｍでの伝送損失増加が
0.01dB/km以下と良好であり、かつ外観上の変化もなか
った。

また、該被覆ファィバのワイブル分布における50％確
率の破断伸びは、上記ヒートサイクル試験後で6.5％と
従来の紫外線硬化型樹脂あるいはシリコーン樹脂で被覆
した250μｍφの被覆光ファィバの初期値と同等であっ
た。

更に該被覆ファィバの上記ヒートサイクル環境試験後
の3.0mmφマンドレル巻付静疲労試験（所定径、この場
合は3.0mmφのマンドレルにファイバを巻き付けて静置
し、マンドレル径Ｄとファイバ径ｄにより生じる曲げ歪
d/Dによりガラスが破断するまでの時間を測定する試験
法であり、ガラスの静応力印時の寿命を調べる試験であ
る。）においても、その破断時間は前記した従来品被覆
ファィバの初期値と同等であり、良好であった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明はラダー型構造の含有率
の異なるポリオルガノシロキサン組成物を多層に、かつ
そのラダー部と直鎖部の組成比を傾斜させて被覆するこ
とにより、強度保持と耐熱性の両立した実使用可能な光
伝送用ファィバが実現したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ファィバの一具体例の断面図、第２
図は実施例で作製した本発明ファィバの被覆層の組成・
構成と破断伸びの関係を示す図表である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光伝送用ガラスファイバの外周にラダー部
   と直鎖部を合わせ持つポリオルガノシロキサン樹脂組成
   物の被覆を有し、該被覆はラダー部と直鎖部の比が異な
   るポリオルガノシロキサン樹脂組成物の複数層からなる
   ことを特徴とする光伝送用ファィバ。
2. 【請求項２】該被覆は外周側のポリオルガノシロキサン
   樹脂におけるラダー部の比が、その内側の層のポリオル
   ガノシロキサン樹脂におけるラダー部の比より小さいも
   のであることを特徴とする請求項（１）に記載の光伝送
   用ファイバ。