被覆光纤制造技术

提供一种被覆光纤，其中，通过用２５℃和１１０Ｈｚ时的存储模量Ｅ′为０．０１ｋｇ／ｍｍ＃＋［２］－２．０ｋｇ／ｍｍ＃＋［２］，且对玻璃光纤的附着力为１０ｇ／ｃｍ－２００ｇ／ｃｍ的一次涂层涂敷玻璃光纤，在生产过程中和在生产之后，例如在拉制和卷绕的生产线上，防止在玻璃光纤和一次涂层之间界面上发生剥离，且防止产生空穴。本发明专利技术的光纤带通过集体涂敷被覆光纤而形成，每个被覆光纤都包括存储模量Ｅ′为０．０１ｋｇ／ｍｍ＃＋［２］－０．５ｋｇ／ｍｍ＃＋［２］且附着力为１０ｇ／ｃｍ－１００ｇ／ｃｍ的一次涂层，该光纤带具有高的防剥离性能和良好的涂层集体剥离能力。本发明专利技术的光纤单元通过集体涂敷具有０．０１ｋｇ／ｍｍ＃＋［２］－０．５ｋｇ／ｍｍ＃＋［２］存储模量Ｅ′和１００ｇ／ｃｍ－２００ｇ／ｃｍ附着力的被覆光纤而形成，在该光纤单元中不会发生剥离和空穴。上述一次涂层最好由紫外线固化型树脂形成。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及被覆光纤、光纤带以及光纤单元。
技术介绍
通过拉制具有芯线和包层的光纤预制棒而获得光纤。为了保护和增强此纤维并使之有挠性，并且为了一些其它的目的，在拉制后立即环绕玻璃光纤的外部形成涂层。已知形成至少两层涂层，即相对较软(低杨氏模量)的一次涂层，此涂层与玻璃光纤的外围接触并具有缓冲作用；以及硬的(高杨氏模量)的二次涂层，此涂层在最外侧形成并具有保护作用。例如，在日本专利特开平9-5587中提出一种被覆光纤，其中，通过设定拉拔力(从其外围固定的被覆光纤拉出玻璃光纤所必需的力)为90g/mm-180g/mm，此力用作玻璃光纤和形成一次涂层的一次涂层材料之间的附着力，从而在玻璃光纤和一次涂层材料之间获得足够的附着力，并且即使玻璃光纤和一次涂层材料浸在水中较长时间，在它们之间也不会发生局部剥离。然而，当与玻璃光纤和一次涂层材料之间的附着力对应的拉拔力按照以上专利所述设定为90g/mm-180g/mm时，在生产被覆光纤过程中或之后例如在从拉制到拧成光缆的过程中或在绕到另一卷轴上的过程中，在被覆光纤的玻璃和涂层材料之间的界面上有时发生剥离。据认为是粘附到滚筒上的微小外部材料如光纤碎片，因静电等原因而使被覆光纤经受大的局部变形，从而在玻璃光纤和一次涂层之间界面发生剥离，其中，被覆光纤在滚筒上输送。本专利技术的目的在于提供一种被覆光纤，在从拉制到拧成光缆的过程中可防止这种剥离。带状(条状)光缆称作“光纤带”，它通过在平面内平行放置多根被覆光纤，并绕被覆光纤形成一体的护套以在护套内涂敷被覆光纤而形成。当连接光纤带时，需要集体地除去绕玻璃光纤外部形成的一次涂层以及一体的护套。此操作称为“涂层的集体剥离”。在此情形中，不希望涂层如一次涂层、二次涂层或其它涂层保留在玻璃光纤的表面上。本专利技术的另一目的是提供一种被覆光纤，其中，它在拉制和重绕过程中具有提高的防剥离性能，并且当此被覆光纤用作光纤带的部件时，涂层的集体剥离能力不下降。本专利技术的又一目的是提供一种被覆光纤，它组装成某种类型的光纤单元中或插入宽松的管子中，并且在进行连接时经历单个被覆纤维的剥离，在此被覆光纤中，防剥离性能增加，且单个被覆纤维的剥离容易，本专利技术的还一目的是，提供一种光纤带，其中，防剥离性能增加，且涂层容易集体剥离；或者提供一种光纤单元，其中，防剥离性能增加，且使单个被覆纤维的剥离容易。专利技术概述为了实现以上目的，本专利技术涉及(1)一种被覆光纤，具有至少一个涂层，该涂层环绕玻璃光纤外部形成，其中，与所述玻璃光纤接触的一次涂层的25℃和110Hz时的存储模量E′在0.01kg/mm2-2.0kg/mm2的范围内，且所述玻璃光纤和所述一次涂层之间的附着力在10g/cm-200g/cm的范围内。(2)根据以上(1)所述的被覆光纤，其中，存储模量E′在0.01kg/mm2-0.5kg/mm2的范围内，且附着力在10g/cm-100g/cm的范围内。(3)根据以上(1)所述的被覆光纤，其中，存储模量E′在0.01kg/mm2-2.0kg/mm2的范围内，且附着力在100g/cm-200g/cm的范围内。(4)根据以上(1)-(3)中任一项所述的被覆光纤，其中，所述一次涂层由紫外线固化树脂制成。(5)一种光纤带，其中，平行排列根据(1)、(2)和(4)所述的多根被覆光纤，并用一体的树脂护套进行集体涂敷。(6)一种光纤单元，其中，排列根据(1)、(3)和(4)所述的多根被覆光纤，并用一体的树脂护套进行集体涂敷。附图简述附图说明图1示出剥离、一次涂层的存储模量E′和(玻璃与一次涂层之间)附着力之间的关系，并示出光纤带涂层的集体剥离能力。图2为示出根据本专利技术的被覆光纤实施例的横截面示意图。图3为示出使用图1所示本专利技术被覆光纤的光纤带结构的横截面示意图。图4示出剥离、一次涂层的存储模量E′和(玻璃与一次涂层之间)附着力之间的关系，并示出涂层的剥离能力。图5为示出使用图1所示本专利技术被覆光纤的光纤单元实施例的横截面示意图。实现专利技术的优选方式关于剥离，本专利技术人发现一次涂层的存储模量E′以及玻璃光纤和一次涂层之间的附着力与剥离的发生频率有关，从而实现了本专利技术。图2是本专利技术实施例的横截面示意图。绕至少具有芯线和包层的玻璃光纤1的外部形成一次涂层2，此涂层的25℃和110Hz频率时的存储模量E′为0.01kg/mm2-0.5kg/mm2，一次涂层2和玻璃光纤1之间的附着力为10g/cm-100g/cm，并且，二次涂层3绕一次涂层2的外部形成，从而构成被覆光纤4。在本专利技术中，基于异相正弦应力S＝S0exp，按照下列公式(1)进行计算，得到存储模量E′，当正弦应变r＝r0exp(iωt)作为机械振动而作用在样本的一端时，在另一端检测到异相正弦应力S。E*＝S/r＝S0exp/r0exp(iωt)(1)＝S0/r0·cosδ+iS0/r0·sinδ＝E’+i·E”这里，E*表示复数粘弹性，E′表示存储模量，E″表示损失的复数粘弹性，S表示应力，S0表示应力的幅值，r表示应变，r0表示应变的幅值，ω表示角速度，t表示时间，以及δ表示相移角。在公式(1)中，δ是ω的函数。在准静力状态中，即在ω为0时，δ＝0，E″＝0，并且存储模量E′对应于所谓的杨氏模量。以下解释为什么一次涂层树脂的存储模量E′用作本专利技术中的指标。在光纤的拉制中，被覆光纤通过滚筒缠绕在卷轴上。当静电等使外部材料粘附到滚筒的部分上时，在玻璃和一次涂层之间界面有时发生剥离，其中，光纤由滚筒传送。由于被覆光纤在高速下生产，因此，滚筒也高速旋转，并且应变迅速作用到涂层上，即以高的应变速率作用到涂层上。现有情况下，涂层的杨氏模量基于“在大约为1mm/min的低应变速率下作用而使涂层延伸2.5％的应力”测量。从连接对应应变0的应力和对应应变2.5％的应力的直线的梯度得到的杨氏模量称为“2.5％正割杨氏模量”。从测量的观点出发，此杨氏模量用于取代最初应变为0时的杨氏模量。然而，本专利技术人思考并作了研究，认为与在本
中使用在低应变速率下测量的杨氏模量如2.5％正割杨氏模量相反，由于用于一次涂层等的树脂表现出粘弹性特征，因此使用存储模量E′作为指标是合适的，存储模量E′是高应变速率区域中弹性模量的实数部分。结果，本专利技术人发现，25℃和110Hz时的存储模量E′与剥离频率之间有关系，此关系可用作高应变速率区域中弹性模量的指标。在本专利技术中，附着力表示为当一次涂层在玻璃板表面上形成之后以200mm/min的牵引速率沿180°方向从玻璃板分离一次涂层50mm所需的力。在以下实施例中将提供它的更准确定义。图1基于下述的本专利技术的实施例的结果，示出本专利技术光纤带的一次涂层的存储模量E′(25℃和110Hz)以及玻璃光纤和一次涂层之间附着力的正确范围。如图1所示，当一次涂层的25℃和110Hz时的存储模量E′在0.01kg/mm2-0.5kg/mm2范围内且附着力在10g/cm-100g/cm范围内时，在玻璃光纤和一次涂层之间界面不发生剥离，并且被覆光纤的生产率和可靠性均得到提高。当一次涂层的存储模量E′小于0.01kg/mm2时，一次涂层在处理过程中容易发生内部破裂(空穴)。由于空穴增加传输损失，例如在低温环境-40℃中就是如此，因此，必须防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被覆光纤，具有至少一个环绕玻璃光纤外部形成的涂层，其中，与所述玻璃光纤接触的一次涂层的２５℃和１１０Ｈｚ时的存储模量Ｅ′在０．０１ｋｇ／ｍｍ↑［２］－２．０ｋｇ／ｍｍ↑［２］的范围内，且所述玻璃光纤和所述一次涂层之间的附着力在１０ｇ／ｃｍ－２００ｇ／ｃｍ的范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木厚，服部知之，田中和典，细谷俊史，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]