JPH075336B2 - 光フアイバの製造方法 - Google Patents
光フアイバの製造方法Info
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- JPH075336B2 JPH075336B2 JP61257994A JP25799486A JPH075336B2 JP H075336 B2 JPH075336 B2 JP H075336B2 JP 61257994 A JP61257994 A JP 61257994A JP 25799486 A JP25799486 A JP 25799486A JP H075336 B2 JPH075336 B2 JP H075336B2
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光フアイバの製造方法に関し、とくに光フアイ
バの保護被覆材樹脂を高速で均一に光フアイバに被覆す
る方法に関するものである。
バの保護被覆材樹脂を高速で均一に光フアイバに被覆す
る方法に関するものである。
第２図に従来の光フアイバの被覆工程を説明する図を示
す。３は光フアイバ、４は液状樹脂、５は塗布ダイス、
６は塗布した液状樹脂を硬化する硬化装置、７は被覆光
フアイバ、８は巻取機である。光フアイバ３の線引直後
の被覆の施されていない裸フアイバの場合、または既に
被覆されている場合のいずれの場合においても同様の工
程で被覆される。
す。３は光フアイバ、４は液状樹脂、５は塗布ダイス、
６は塗布した液状樹脂を硬化する硬化装置、７は被覆光
フアイバ、８は巻取機である。光フアイバ３の線引直後
の被覆の施されていない裸フアイバの場合、または既に
被覆されている場合のいずれの場合においても同様の工
程で被覆される。
光フアイバは、通常、機械的強度や伝送特性の観点か
ら、複数層の被覆が施される。被覆材は硬化の方式によ
る観点からの分類で、一般に、熱硬化型樹脂と紫外線硬
化型樹脂が主に用いられているが、近年は後者の紫外線
硬化型樹脂が主流になりつつある。その理由は、光硬化
反応を用いるために、光フアイバの製造線引速度の高速
化が可能となり、硬化装置の、たとえば硬化炉としても
従来の熱硬化炉に比べ、小形の紫外線硬化炉を用いるの
で、設備上の簡易化に併せ、紫外線硬化型樹脂の材料自
身も、原料組成の点から低価格化がはかれ、経済的に有
効であることによる。
ら、複数層の被覆が施される。被覆材は硬化の方式によ
る観点からの分類で、一般に、熱硬化型樹脂と紫外線硬
化型樹脂が主に用いられているが、近年は後者の紫外線
硬化型樹脂が主流になりつつある。その理由は、光硬化
反応を用いるために、光フアイバの製造線引速度の高速
化が可能となり、硬化装置の、たとえば硬化炉としても
従来の熱硬化炉に比べ、小形の紫外線硬化炉を用いるの
で、設備上の簡易化に併せ、紫外線硬化型樹脂の材料自
身も、原料組成の点から低価格化がはかれ、経済的に有
効であることによる。
紫外線硬化型樹脂を用いた光フアイバへの塗布工程にお
いて、従来、一般に室温で、１sec-1程度の低せん断速
度で測定した粘度が1000乃至10000cps程度のものが用い
られている。第２図に示すような塗布ダイス５を用いた
被覆方法では、液状樹脂４の粘度は、一般に塗布性の点
で経験的に500乃至3000cpsの範囲による必要があること
がわかつており、室温では粘度が高すぎる場合は若干温
度を上げて、液状樹脂４の粘度を上記の範囲におさまる
ように調整していた。このときの被覆温度は、通常、最
高約50℃であつた。
いて、従来、一般に室温で、１sec-1程度の低せん断速
度で測定した粘度が1000乃至10000cps程度のものが用い
られている。第２図に示すような塗布ダイス５を用いた
被覆方法では、液状樹脂４の粘度は、一般に塗布性の点
で経験的に500乃至3000cpsの範囲による必要があること
がわかつており、室温では粘度が高すぎる場合は若干温
度を上げて、液状樹脂４の粘度を上記の範囲におさまる
ように調整していた。このときの被覆温度は、通常、最
高約50℃であつた。
光フアイバは、その需要の急激な増加に伴い、低価格の
生産が要求され、被覆工程においても高い生産性、すな
わち高速被覆することが重要となつている。しかし、従
来の被覆方法では、液状樹脂を安定かつ均一に塗布でき
る線引速度の上限は低いものであつた。その原因は明ら
かになつていないが、次のような理由が考えられてい
る。すなわち、塗布ダイス内では、たとえば第３図ａお
よびｂに示すような樹脂の流れ速度の分布が存在し、一
般にせん断速度も一定でない。一方樹脂の粘度は、第４
図に示すように、せん断速度の上昇に従つて低下するた
め、ダイス内のせん断速度が大きい部分において、樹脂
がついていかない、いわゆる“すべり”の現象が生じ
る。この“すべり”は、せん断速度がある限界値を越え
ると急に樹脂の粘度が低下するために生じ、そのため高
線引速度では安定した均一塗布が困難となるという問題
がある。
生産が要求され、被覆工程においても高い生産性、すな
わち高速被覆することが重要となつている。しかし、従
来の被覆方法では、液状樹脂を安定かつ均一に塗布でき
る線引速度の上限は低いものであつた。その原因は明ら
かになつていないが、次のような理由が考えられてい
る。すなわち、塗布ダイス内では、たとえば第３図ａお
よびｂに示すような樹脂の流れ速度の分布が存在し、一
般にせん断速度も一定でない。一方樹脂の粘度は、第４
図に示すように、せん断速度の上昇に従つて低下するた
め、ダイス内のせん断速度が大きい部分において、樹脂
がついていかない、いわゆる“すべり”の現象が生じ
る。この“すべり”は、せん断速度がある限界値を越え
ると急に樹脂の粘度が低下するために生じ、そのため高
線引速度では安定した均一塗布が困難となるという問題
がある。
本発明は従来の問題点を解決するため、光フアイバ母材
から線引した光フアイバまたは被覆を施した光フアイバ
に、塗布ダイスにより液状の紫外線硬化型樹脂を塗布し
被覆した後、紫外線照射装置を通過させて液状の紫外線
硬化型樹脂を硬化させる光フアイバの製造方法におい
て、光フアイバに塗布する液状の紫外線硬化型樹脂は、
塗布温度が60℃乃至100℃の範囲で、かつ前記塗布温度
におけるせん断速度が限界せん断速度以下の領域におい
て、その粘度が500cps乃至3000cpsであることを特徴と
する。
から線引した光フアイバまたは被覆を施した光フアイバ
に、塗布ダイスにより液状の紫外線硬化型樹脂を塗布し
被覆した後、紫外線照射装置を通過させて液状の紫外線
硬化型樹脂を硬化させる光フアイバの製造方法におい
て、光フアイバに塗布する液状の紫外線硬化型樹脂は、
塗布温度が60℃乃至100℃の範囲で、かつ前記塗布温度
におけるせん断速度が限界せん断速度以下の領域におい
て、その粘度が500cps乃至3000cpsであることを特徴と
する。
本発明の、塗布温度におけるせん断速度が限界せん断速
度以下の領域において、その粘度が500cps乃至3000cps
である液状の紫外線硬化型樹脂を用い、60℃乃至100℃
の温度範囲で塗布することにより、高速線引において
も、樹脂の粘度の急激な低下がなく、“すべり”の現象
は発生し難く、高速で均一に安定に樹脂被覆を行うこと
ができることについて以下に説明する。
度以下の領域において、その粘度が500cps乃至3000cps
である液状の紫外線硬化型樹脂を用い、60℃乃至100℃
の温度範囲で塗布することにより、高速線引において
も、樹脂の粘度の急激な低下がなく、“すべり”の現象
は発生し難く、高速で均一に安定に樹脂被覆を行うこと
ができることについて以下に説明する。
樹脂の粘度特性、すなわち温度やせん断速度依存性は、
樹脂の組成、たとえばプレポマやモノマの種類や分子量
分布、添加剤などにより異なる。そこで種々の組成の樹
脂を合成し、その粘度のせん断速度依存性を測定した。
その結果、第５図に示すように、せん断速度が限界せん
断速度以下の領域においての粘度が同じになるように、
樹脂の組成が類似の３種の樹脂A,B,Cについて温度をそ
れぞれT1，T2，T3（ただしT1＜T2＜T3）と設定した場
合、以下の傾向があることが判明した。すなわち、同一
温度では高粘度の類似組成樹脂A,B,Cを、それぞれ異な
る温度T1，T2，T3、ただしT1＜T2＜T3のように温度にて
粘度を下げて測定した樹脂ほど、すなわち樹脂ＣがＢよ
り、またＢがＡより高せん断速度領域まで粘度が低下し
難い傾向が認められた。この傾向は、エポキシアクリレ
ート系、ウレタンアクリレート系、シリコンアクリレー
ト系、シリコン系などすべてに共通であつた。また同一
温度であれば、異種の樹脂についても、第６図に示すよ
うに粘度が急激に低下しはじめるせん断速度（以下限界
せん断速度という。）はほぼ同一である。
樹脂の組成、たとえばプレポマやモノマの種類や分子量
分布、添加剤などにより異なる。そこで種々の組成の樹
脂を合成し、その粘度のせん断速度依存性を測定した。
その結果、第５図に示すように、せん断速度が限界せん
断速度以下の領域においての粘度が同じになるように、
樹脂の組成が類似の３種の樹脂A,B,Cについて温度をそ
れぞれT1，T2，T3（ただしT1＜T2＜T3）と設定した場
合、以下の傾向があることが判明した。すなわち、同一
温度では高粘度の類似組成樹脂A,B,Cを、それぞれ異な
る温度T1，T2，T3、ただしT1＜T2＜T3のように温度にて
粘度を下げて測定した樹脂ほど、すなわち樹脂ＣがＢよ
り、またＢがＡより高せん断速度領域まで粘度が低下し
難い傾向が認められた。この傾向は、エポキシアクリレ
ート系、ウレタンアクリレート系、シリコンアクリレー
ト系、シリコン系などすべてに共通であつた。また同一
温度であれば、異種の樹脂についても、第６図に示すよ
うに粘度が急激に低下しはじめるせん断速度（以下限界
せん断速度という。）はほぼ同一である。
一般に、紫外線硬化型樹脂は、上述したような粘度特性
を有していることから、高粘度の樹脂を高温にて光フア
イバに塗布すると、限界せん断速度が高く、ダイス内樹
脂の流れの高せん断速度領域、たとえば、多くの場合は
第３図ａにおけるフアイバ表面、または第３図ｂにおけ
るダイス壁面においても“すべり”が生じ難く、高線引
速度においても安定かつ均一な塗布が可能となる。
を有していることから、高粘度の樹脂を高温にて光フア
イバに塗布すると、限界せん断速度が高く、ダイス内樹
脂の流れの高せん断速度領域、たとえば、多くの場合は
第３図ａにおけるフアイバ表面、または第３図ｂにおけ
るダイス壁面においても“すべり”が生じ難く、高線引
速度においても安定かつ均一な塗布が可能となる。
また塗布温度範囲の上限は、樹脂の劣化の点から約100
℃である。下限の60℃の根拠については、後述の実施例
において説明する。
℃である。下限の60℃の根拠については、後述の実施例
において説明する。
一般に、光フアイバは線引しながら一層または多層の被
覆が施される。この場合、被覆されるフアイバ、すなわ
ち一層目の場合は裸のガラスフアイバ、二層目以降は被
覆されたフアイバは線引速度によつて温度が変化する。
この温度変化は、裸のガラスフアイバはガラスの高温溶
融のためであり、また被覆されたフアイバは、硬化熱な
どのために高温になつた後の冷却時間が変化するためで
ある。均一・安定塗布の観点からは、塗布されるフアイ
バと塗布する樹脂の温度差を小さくし、ダイス内樹脂の
温度分布（粘度分布と称する。）は小さい方が望まし
い。このため、樹脂塗布前のフアイバ温度を制御し、樹
脂の温度と一致させるのが良い。以下に具体的実施例に
ついて説明する。
覆が施される。この場合、被覆されるフアイバ、すなわ
ち一層目の場合は裸のガラスフアイバ、二層目以降は被
覆されたフアイバは線引速度によつて温度が変化する。
この温度変化は、裸のガラスフアイバはガラスの高温溶
融のためであり、また被覆されたフアイバは、硬化熱な
どのために高温になつた後の冷却時間が変化するためで
ある。均一・安定塗布の観点からは、塗布されるフアイ
バと塗布する樹脂の温度差を小さくし、ダイス内樹脂の
温度分布（粘度分布と称する。）は小さい方が望まし
い。このため、樹脂塗布前のフアイバ温度を制御し、樹
脂の温度と一致させるのが良い。以下に具体的実施例に
ついて説明する。
第１図に示す光フアイバの製造方法工程により、この種
の光フアイバの数種試作し、比較評価した実施例につい
て示す。なお第１図において、第２図と同じ符号は同じ
部分を示す。１は光フアイバ母材、２は線引炉である。
の光フアイバの数種試作し、比較評価した実施例につい
て示す。なお第１図において、第２図と同じ符号は同じ
部分を示す。１は光フアイバ母材、２は線引炉である。
実施例1: 外径125μｍφのガラスフアイバを線引しながら、線引
速度100m/分〜600m/分にて表１に示す９種類の樹脂を被
覆し、外径200μｍφに仕上げ、塗布の均一性と安定性
を調べ評価した。
速度100m/分〜600m/分にて表１に示す９種類の樹脂を被
覆し、外径200μｍφに仕上げ、塗布の均一性と安定性
を調べ評価した。
表１に示した結果から、試料No.2,3,5,6,9が均一で安定
な塗布を施すことができた。これにより、低温で高粘度
の樹脂を用い、塗布する樹脂の温度が60℃乃至100℃の
範囲において、均一で安定な塗布を施すことのできるこ
とが認められる。
な塗布を施すことができた。これにより、低温で高粘度
の樹脂を用い、塗布する樹脂の温度が60℃乃至100℃の
範囲において、均一で安定な塗布を施すことのできるこ
とが認められる。
実施例2: 外径125μｍφのガラスフアイバにウレタンアクリレー
ト被覆を施した、外径200μｍφのウレタンアクリレー
ト被覆光フアイバに、線引速度500m/分で、表２に示す
６種類の樹脂を被覆し、外径300μｍφに仕上げ、塗布
の均一性と安定性を調べ評価した。
ト被覆を施した、外径200μｍφのウレタンアクリレー
ト被覆光フアイバに、線引速度500m/分で、表２に示す
６種類の樹脂を被覆し、外径300μｍφに仕上げ、塗布
の均一性と安定性を調べ評価した。
表２に示した結果から、試料No.2,3,6が均一で安定な塗
布を施すことができた。この結果からも、低温で高粘度
の樹脂を用い、塗布する樹脂の温度が60℃乃至100℃の
範囲において、均一で安定な塗布を施すことのできるこ
とが認められる。
布を施すことができた。この結果からも、低温で高粘度
の樹脂を用い、塗布する樹脂の温度が60℃乃至100℃の
範囲において、均一で安定な塗布を施すことのできるこ
とが認められる。
本発明は、以上の実施例における光フアイバの被覆構造
などにとくに限定されるものではなく、広く通常の紫外
線硬化型樹脂被覆光フアイバに適用できるものである。
などにとくに限定されるものではなく、広く通常の紫外
線硬化型樹脂被覆光フアイバに適用できるものである。
以上述べたように、本発明の光フアイバの製造方法によ
れば、高速の線引においても、紫外線硬化型樹脂の塗布
・被覆工程における樹脂の粘度の急激な低下がないので
“すべり”の現象が発生し難く、高速の線引で均一に安
定した紫外線硬化型樹脂の被覆が可能となり、その効果
は大きい。
れば、高速の線引においても、紫外線硬化型樹脂の塗布
・被覆工程における樹脂の粘度の急激な低下がないので
“すべり”の現象が発生し難く、高速の線引で均一に安
定した紫外線硬化型樹脂の被覆が可能となり、その効果
は大きい。
第１図は本発明に係る光フアイバの製造方法工程説明
図、第２図は従来の光フアイバの被覆工程説明図、第３
図a,bはダイス内樹脂の流れ速度分布を示す図、第４図
は代表的樹脂粘度のせん断速度依存性を示す図、第５図
は類似組成樹脂粘度のせん断速度依存性を示す図、第６
図は異種樹脂粘度のせん断速度依存性を示す図である。 １……光フアイバ母材、２……線引炉、３……光フアイ
バ、４……液状樹脂、５……塗布ダイス、６……硬化装
置、７……被覆光フアイバ、８……巻取機
図、第２図は従来の光フアイバの被覆工程説明図、第３
図a,bはダイス内樹脂の流れ速度分布を示す図、第４図
は代表的樹脂粘度のせん断速度依存性を示す図、第５図
は類似組成樹脂粘度のせん断速度依存性を示す図、第６
図は異種樹脂粘度のせん断速度依存性を示す図である。 １……光フアイバ母材、２……線引炉、３……光フアイ
バ、４……液状樹脂、５……塗布ダイス、６……硬化装
置、７……被覆光フアイバ、８……巻取機
Claims (2)
- 【請求項１】光ファイバ母材から線引した光ファイバま
たは被覆を施した光ファイバに、塗布ダイスにより液状
の紫外線硬化型樹脂を塗布し被覆を施した後、紫外線照
射装置を通過させて前記液状の紫外線硬化型樹脂を硬化
させる光ファイバの製造方法において、 前記光ファイバに塗布する液状の紫外線硬化型樹脂は、 塗布温度が60℃乃至100℃の範囲で、かつ前記塗布温度
におけるせん断速度が限界せん断速度以下の領域におい
て、その粘度が500cps乃至3000cpsであることを特徴と
する光ファイバの製造方法。 - 【請求項２】前記光ファイバ母材を線引しながら前記液
状の紫外線硬化樹脂を光ファイバに塗布し被覆を施すこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61257994A JPH075336B2 (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 光フアイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61257994A JPH075336B2 (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 光フアイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63112443A JPS63112443A (ja) | 1988-05-17 |
| JPH075336B2 true JPH075336B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=17314060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61257994A Expired - Lifetime JPH075336B2 (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 光フアイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075336B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2593693B2 (ja) * | 1988-08-11 | 1997-03-26 | 株式会社フジクラ | 光ファイバの被覆方法 |
| JP2003183056A (ja) | 2001-12-13 | 2003-07-03 | Fujikura Ltd | 光ファイバ紡糸用ダイス、光ファイバ紡糸装置及び光ファイバ紡糸方法 |
| JP5242209B2 (ja) * | 2008-03-24 | 2013-07-24 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法 |
-
1986
- 1986-10-29 JP JP61257994A patent/JPH075336B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63112443A (ja) | 1988-05-17 |
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