塑料包層光纖制造技術

本發明專利技術提供一種具有即使在反復進行頻繁裝卸這種使用環境下也能夠耐受這種環境的疲勞特性的塑料包層光纖。其中，在由石英玻璃形成的芯層的外周設置有通過將固化性樹脂組合物固化而形成的包層，所述芯層與所述包層的界面的密著力為1.5g/mm～4.0g/mm。另外，可以在彎曲半徑為2.5mm的條件下使用。進一步，所述芯層的直徑為50μm～100μm，所述包層的厚度為12μm～38μm。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種塑料包層光纖，該塑料包層光纖在由石英玻璃形成的芯層的外周 設置有通過將固化性樹脂組合物固化而形成的包層。
技術介紹
有一種被稱為塑料包層光纖的光纖。該塑料包層光纖具有由(例如)純二氧化硅 等石英系玻璃形成的芯層以及以該芯玻璃為中心在其外周上設置的由塑料形成的包層。這 種結構的塑料包層光纖通常是這樣形成的在用拔絲機將石英系玻璃母材熔融拔絲而形成 光纖的芯層之后，利用涂布模等在該芯層的外周涂布作為包層的固化性樹脂，并使該固化 性樹脂固化。塑料包層光纖這樣形成為層狀，因此，如果包層與芯層的界面發生剝離，則該部分 的強度下降，會導致芯層中產生裂縫等劣化。因此，維持層間的密著力一直以來都是很重要 的課題，例如在專利文獻1中，提出了一種光纖芯線，該光纖芯線抑制了因架設環境中使用 溫度的變化而引起的芯層與包層之間的密著力的降低。另外，在專利文獻2中，提出了一種 光纖芯線，該光纖芯線防止了因使用環境溫度的變化引起的芯層與包層的密著力降低而發 生光纖裸線突出。目前，這種塑料包層光纖大多架設用于在(例如)工廠等設施內的短距離光傳送， 由于一次架設后可長時間地直接使用，因此，不需要頻繁地重新架設。專利文獻1和2中提 出的光纖芯線是以這種使用狀況為前提而提出的。現有技術文獻專利文獻1 日本特開2002-201048號公報專利文獻2 日本特開2001-264597號公報
技術實現思路
專利技術要解決的問題將塑料包層光纖用于光復合USB電纜或HDMI電纜等個人在家庭等中所使用的用 于機器連接的電纜等時，由于在每次使用機器時都要頻繁地進行電纜的裝卸，并且，也不能 保證小心地操作，因此，具有可耐受苛刻使用條件的疲勞特性是非常重要的。即，可以認為， 即使使用作為靜置用而設計的專利文獻1和2中的光纖，也不能耐受這樣的使用，伴隨著層 間的剝離而發生破斷。本專利技術是鑒于現有的塑料包層光纖中的上述問題而完成的，其目的在于提供這樣 的塑料包層光纖，該塑料包層光纖具有即使在反復進行頻繁裝卸這種使用環境下使用時也 能夠耐受這種環境的疲勞特性。解決問題的手段在以頻繁地施加外力、特別是彎曲應力為前提的塑料包層光纖的情況下，如上所 述，可以認為控制疲勞特性是重要的。在此，作為表示光纖的疲勞特性的指標，有疲勞系數(以下稱為η值)。η值是表示強度(其與光纖表面的裂縫的生長速度相關聯)的參數之一， 是用于表示對光纖反復施加應力或應力改變時對光纖的破斷的信賴保證的指標的數值。由 于η值與破斷概率之間存在相關關系，η值上升則破斷概率的數值下降(即，變得難以破 斷)，因此，通過由所要求的破斷概率進行逆運算來規定η值，可以表示該光纖的信賴保證。本專利技術人為了實現上述目的而進行了深入研究，結果發現，著眼于塑料包層光纖 的η值與層間的界面密著力之間的關系，通過規定該密著力，可以得到期望的η值，進而可 以確保所要求的破斷概率，從而完成本專利技術。S卩，本專利技術的塑料包層光纖在由石英玻璃形成的芯層的外周設置有通過將固化性 樹脂組合物固化而形成的包層，其特征在于，所述芯層與所述包層的界面的密著力為1. 5g/ mm 4. 0g/mm(權利要求1)。另外，本專利技術的塑料包層光纖的優選方案的特征在于，所述塑料包層光纖能夠在 彎曲半徑為2. 5mm的條件下使用(權利要求2)。另外，本專利技術的塑料包層光纖的其他優選方案的特征在于，所述芯層的直徑為 50μπι 100 μ m，所述包層的厚度為12μπι 38μ (權利要求3)。專利技術效果根據本專利技術，可以提供這樣的塑料包層光纖，該塑料包層光纖具有即使在反復進 行頻繁裝卸這種使用環境下也能夠耐受這種環境的疲勞特性。附圖簡要說明附圖說明圖1是示出本專利技術的塑料包層光纖的一個例子的剖面示意圖。圖2是示出η值與界面的密著力的關系的示意圖。圖3是示出計算應變時必需的參數的剖面示意圖。圖4是用于求得η值的示意圖。圖5是示出使破斷概率為Ippm所需的η值與應變的關系的示意圖。符號說明1…塑料包層光纖、2…芯層、3…包層、11···外被層、10···光纖、12···芯軸、T…芯軸 12的直徑、Dl…光纖10的玻璃直徑(芯層1的直徑)、D2…外被直徑(外被層11的直徑)、 χ···玻璃部外周的卷徑、y…玻璃部中心的卷徑。具體實施例方式以下參照附圖對本專利技術的塑料包層光纖進行詳細說明。圖1是示出本專利技術的塑料 包層光纖的一個例子的剖面示意圖。塑料包層光纖1在由純二氧化硅等石英系玻璃所形成 的芯層2的外周具有通過使紫外線固化型樹脂等固化而成的包層3。例如，可以將該芯層2 的外徑設定為50 μ m 100 μ m、將該包層3的厚度設定為12 μ m 38 μ m (包層3的外徑為 125 μ m)，特別是用于家庭用光復合USB電纜或HDMI電纜時，為了使最小容許彎曲半徑變小 而易于處理，優選使其直徑比較細，即，該芯層2的外徑為50 μ m 90 μ m、該包層3的厚度 為17μπι 38μπι(包層3的外徑為125 μ m))。此外，最小容許彎曲半徑將在后面描述。另外，所述芯層2與所述包層3的界面的密著力為1. 5g/mm 4. Og/mm。通過將 密著力規定為該值，可以抑制對塑料包層光纖1施加外力時的剝離。即，在對塑料包層光纖 1施加外力、特別是發生彎曲應變時，在彎曲部處，在包層3的外側界面產生剪應力、在其內側界面產生壓應力，將包層3從芯層2剝離的力在起作用。因此，界面的密著力弱時，包層 3發生剝離。特別是，覆蓋芯層2的包層3的內側界面被剝離時，在該部分的芯層2中發生 比其他部分小的直徑的彎曲。而且，應作為緩沖材料起作用的包層3發生剝離而形成空孔， 因此，在該部分處快速地產生微小裂縫，破斷的可能性變高。因此，為了抑制施加彎曲應力 時包層3的剝離所伴隨的破裂，需要將界面的密著力規定為上述的值。在此，作為用于把握因彎曲應力等使得塑料包層光纖1產生應變時的破斷可能性 的參數，可以使用η值。η值越大，表示對應變越不易疲勞。例如，如上所述，如果界面的密 著力弱、包層3發生剝離而形成空孔時η值變小，因此，破斷的可能性變高。圖2示出了表 示這樣的η值與界面的密著力的關系的示意圖。本專利技術的塑料包層光纖1所要求的η值根 據其用途而不同，(例如)可以設定為23 36。η值的測定方法有多種，在此，作為其一個例子，以下參照附圖對卷繞靜疲勞特性 進行說明。此外，在此，作為光纖，假定這樣的光纖10 其為在塑料包層光纖1的周圍進一 步設置有樹脂外被的結構，由芯層2以及包含包層的外被層11形成。(靜疲勞特性的測定方法)圖3為示出計算應變時所必需的參數的剖面示意圖，其 示意性地描繪了將光纖10卷繞于芯軸12上的狀態。圖4是用于求得η值的示意圖。(1) 將光纖10按照每樣品Im的方式卷繞于多種直徑的棒(芯軸12)上，測定直至接連破斷的光 纖10發生破斷所需要的時間。另外，設定樣品數為(例如)15。(2)求出破斷時間的中間 值(50%的樣品破斷的時間tf)。樣品數為15時，將第8個破斷的樣品的破斷時間作為tf。 (3)利用下述計算式，由圖3所示的參數值即芯軸12的直徑(T)、光纖10的玻璃直徑(芯 層2的直徑D1)以及外被直徑(外被層11的直徑皿)算出玻璃(芯層2、的應變。應變 ={(玻璃部外周本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種塑料包層光纖，其中在由石英玻璃形成的芯層的外周設置有通過將固化性樹脂組合物固化而形成的包層，其特征在于，所述芯層與所述包層的界面的密著力為１．５ｇ／ｍｍ～４．０ｇ／ｍｍ。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：相馬一之，高田崇志，坂部至，
申請(專利權)人：住友電氣工業株式會社，
類型：發明
國別省市：JP