塑料包层光纤制造技术

技术编号:6038082 阅读:384 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种具有即使在反复进行频繁装卸这种使用环境下也能够耐受这种环境的疲劳特性的塑料包层光纤。其中,在由石英玻璃形成的芯层的外周设置有通过将固化性树脂组合物固化而形成的包层,所述芯层与所述包层的界面的密着力为1.5g/mm~4.0g/mm。另外,可以在弯曲半径为2.5mm的条件下使用。进一步,所述芯层的直径为50μm~100μm,所述包层的厚度为12μm~38μm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种塑料包层光纤,该塑料包层光纤在由石英玻璃形成的芯层的外周 设置有通过将固化性树脂组合物固化而形成的包层。
技术介绍
有一种被称为塑料包层光纤的光纤。该塑料包层光纤具有由(例如)纯二氧化硅 等石英系玻璃形成的芯层以及以该芯玻璃为中心在其外周上设置的由塑料形成的包层。这 种结构的塑料包层光纤通常是这样形成的在用拔丝机将石英系玻璃母材熔融拔丝而形成 光纤的芯层之后,利用涂布模等在该芯层的外周涂布作为包层的固化性树脂,并使该固化 性树脂固化。塑料包层光纤这样形成为层状,因此,如果包层与芯层的界面发生剥离,则该部分 的强度下降,会导致芯层中产生裂缝等劣化。因此,维持层间的密着力一直以来都是很重要 的课题,例如在专利文献1中,提出了一种光纤芯线,该光纤芯线抑制了因架设环境中使用 温度的变化而引起的芯层与包层之间的密着力的降低。另外,在专利文献2中,提出了一种 光纤芯线,该光纤芯线防止了因使用环境温度的变化引起的芯层与包层的密着力降低而发 生光纤裸线突出。目前,这种塑料包层光纤大多架设用于在(例如)工厂等设施内的短距离光传送, 由于一次架设后可长时间地直接使用,因此,不需要频繁地重新架设。专利文献1和2中提 出的光纤芯线是以这种使用状况为前提而提出的。现有技术文献专利文献1 日本特开2002-201048号公报专利文献2 日本特开2001-264597号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题将塑料包层光纤用于光复合USB电缆或HDMI电缆等个人在家庭等中所使用的用 于机器连接的电缆等时,由于在每次使用机器时都要频繁地进行电缆的装卸,并且,也不能 保证小心地操作,因此,具有可耐受苛刻使用条件的疲劳特性是非常重要的。即,可以认为, 即使使用作为静置用而设计的专利文献1和2中的光纤,也不能耐受这样的使用,伴随着层 间的剥离而发生破断。本专利技术是鉴于现有的塑料包层光纤中的上述问题而完成的,其目的在于提供这样 的塑料包层光纤,该塑料包层光纤具有即使在反复进行频繁装卸这种使用环境下使用时也 能够耐受这种环境的疲劳特性。解决问题的手段在以频繁地施加外力、特别是弯曲应力为前提的塑料包层光纤的情况下,如上所 述,可以认为控制疲劳特性是重要的。在此,作为表示光纤的疲劳特性的指标,有疲劳系数(以下称为η值)。η值是表示强度(其与光纤表面的裂缝的生长速度相关联)的参数之一, 是用于表示对光纤反复施加应力或应力改变时对光纤的破断的信赖保证的指标的数值。由 于η值与破断概率之间存在相关关系,η值上升则破断概率的数值下降(即,变得难以破 断),因此,通过由所要求的破断概率进行逆运算来规定η值,可以表示该光纤的信赖保证。本专利技术人为了实现上述目的而进行了深入研究,结果发现,着眼于塑料包层光纤 的η值与层间的界面密着力之间的关系,通过规定该密着力,可以得到期望的η值,进而可 以确保所要求的破断概率,从而完成本专利技术。S卩,本专利技术的塑料包层光纤在由石英玻璃形成的芯层的外周设置有通过将固化性 树脂组合物固化而形成的包层,其特征在于,所述芯层与所述包层的界面的密着力为1. 5g/ mm 4. 0g/mm(权利要求1)。另外,本专利技术的塑料包层光纤的优选方案的特征在于,所述塑料包层光纤能够在 弯曲半径为2. 5mm的条件下使用(权利要求2)。另外,本专利技术的塑料包层光纤的其他优选方案的特征在于,所述芯层的直径为 50μπι 100 μ m,所述包层的厚度为12μπι 38μ (权利要求3)。专利技术效果根据本专利技术,可以提供这样的塑料包层光纤,该塑料包层光纤具有即使在反复进 行频繁装卸这种使用环境下也能够耐受这种环境的疲劳特性。附图简要说明附图说明图1是示出本专利技术的塑料包层光纤的一个例子的剖面示意图。图2是示出η值与界面的密着力的关系的示意图。图3是示出计算应变时必需的参数的剖面示意图。图4是用于求得η值的示意图。图5是示出使破断概率为Ippm所需的η值与应变的关系的示意图。符号说明1…塑料包层光纤、2…芯层、3…包层、11···外被层、10···光纤、12···芯轴、T…芯轴 12的直径、Dl…光纤10的玻璃直径(芯层1的直径)、D2…外被直径(外被层11的直径)、 χ···玻璃部外周的卷径、y…玻璃部中心的卷径。具体实施例方式以下参照附图对本专利技术的塑料包层光纤进行详细说明。图1是示出本专利技术的塑料 包层光纤的一个例子的剖面示意图。塑料包层光纤1在由纯二氧化硅等石英系玻璃所形成 的芯层2的外周具有通过使紫外线固化型树脂等固化而成的包层3。例如,可以将该芯层2 的外径设定为50 μ m 100 μ m、将该包层3的厚度设定为12 μ m 38 μ m (包层3的外径为 125 μ m),特别是用于家庭用光复合USB电缆或HDMI电缆时,为了使最小容许弯曲半径变小 而易于处理,优选使其直径比较细,即,该芯层2的外径为50 μ m 90 μ m、该包层3的厚度 为17μπι 38μπι(包层3的外径为125 μ m))。此外,最小容许弯曲半径将在后面描述。另外,所述芯层2与所述包层3的界面的密着力为1. 5g/mm 4. Og/mm。通过将 密着力规定为该值,可以抑制对塑料包层光纤1施加外力时的剥离。即,在对塑料包层光纤 1施加外力、特别是发生弯曲应变时,在弯曲部处,在包层3的外侧界面产生剪应力、在其内侧界面产生压应力,将包层3从芯层2剥离的力在起作用。因此,界面的密着力弱时,包层 3发生剥离。特别是,覆盖芯层2的包层3的内侧界面被剥离时,在该部分的芯层2中发生 比其他部分小的直径的弯曲。而且,应作为缓冲材料起作用的包层3发生剥离而形成空孔, 因此,在该部分处快速地产生微小裂缝,破断的可能性变高。因此,为了抑制施加弯曲应力 时包层3的剥离所伴随的破裂,需要将界面的密着力规定为上述的值。在此,作为用于把握因弯曲应力等使得塑料包层光纤1产生应变时的破断可能性 的参数,可以使用η值。η值越大,表示对应变越不易疲劳。例如,如上所述,如果界面的密 着力弱、包层3发生剥离而形成空孔时η值变小,因此,破断的可能性变高。图2示出了表 示这样的η值与界面的密着力的关系的示意图。本专利技术的塑料包层光纤1所要求的η值根 据其用途而不同,(例如)可以设定为23 36。η值的测定方法有多种,在此,作为其一个例子,以下参照附图对卷绕静疲劳特性 进行说明。此外,在此,作为光纤,假定这样的光纤10 其为在塑料包层光纤1的周围进一 步设置有树脂外被的结构,由芯层2以及包含包层的外被层11形成。(静疲劳特性的测定方法)图3为示出计算应变时所必需的参数的剖面示意图,其 示意性地描绘了将光纤10卷绕于芯轴12上的状态。图4是用于求得η值的示意图。(1) 将光纤10按照每样品Im的方式卷绕于多种直径的棒(芯轴12)上,测定直至接连破断的光 纤10发生破断所需要的时间。另外,设定样品数为(例如)15。(2)求出破断时间的中间 值(50%的样品破断的时间tf)。样品数为15时,将第8个破断的样品的破断时间作为tf。 (3)利用下述计算式,由图3所示的参数值即芯轴12的直径(T)、光纤10的玻璃直径(芯 层2的直径D1)以及外被直径(外被层11的直径皿)算出玻璃(芯层2、的应变。应变 ={(玻璃部外周本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塑料包层光纤,其中在由石英玻璃形成的芯层的外周设置有通过将固化性树脂组合物固化而形成的包层,其特征在于,所述芯层与所述包层的界面的密着力为1.5g/mm~4.0g/mm。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:相马一之高田崇志坂部至
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

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