Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE69226121T2 - Herstellungsverfahren für eine beschichtete Glasfaser - Google Patents

Herstellungsverfahren für eine beschichtete Glasfaser

Info

Publication number
DE69226121T2
DE69226121T2 DE69226121T DE69226121T DE69226121T2 DE 69226121 T2 DE69226121 T2 DE 69226121T2 DE 69226121 T DE69226121 T DE 69226121T DE 69226121 T DE69226121 T DE 69226121T DE 69226121 T2 DE69226121 T2 DE 69226121T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resin
optical fiber
coating
ray curable
ultraviolet ray
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Revoked
Application number
DE69226121T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69226121D1 (de
Inventor
Tomoyuki Hattori
Toshifumi Hosoya
Kohei Kobayashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=14622190&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69226121(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE69226121D1 publication Critical patent/DE69226121D1/de
Publication of DE69226121T2 publication Critical patent/DE69226121T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/104Coating to obtain optical fibres
    • C03C25/106Single coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065After-treatment
    • B05D3/067Curing or cross-linking the coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/10Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation for articles of indefinite length
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/12General methods of coating; Devices therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/62Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags by application of electric or wave energy; by particle radiation or ion implantation
    • C03C25/6206Electromagnetic waves
    • C03C25/6226Ultraviolet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0827Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • B29L2011/0075Light guides, optical cables

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer beschichteten optischen Faser, die eine Beschichtungsschicht besitzt, die durch Ausheilen bzw. Härten eines Harzes auf dem äußeren Umfang einer optischen Faser mittels der Strahlung von Energiestrahlen, wie beispielsweise ein Ultraviolettstrahl, gebildet ist. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf die Verbesserung in dem Beschichtungsharz, das in dem Verfahren verwendet ist.
  • Eine optische Faser wird in einer solchen Art und Weise verwendet, daß sie mit einem Harz zum Zweck eines mechanischen Schutzes beschichtet wird, und, als das Beschichtungsharz, wird dabei, von dem Gesichtspunkt der Produktivität aus gesehen, allgemein ein mittels Energiestrahl härtbares Harz verwendet, das durch Bestrahlung mit einem Ultraviolettstrahl oder dergleichen gehärtet werden kann.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht, die eine Darstellung eines Geräts zum Herstellen einer üblichen, beschichteten, optischen Faser zeigt. In Figur 1 wird, um eine beschichtete, optische Faser 7 herzustellen, eine gezogene, optische Faser 3 mit einem mittels Energiestrahl härtbaren Harz durch eine Harzbeschichtungsvorrichtung 4 beschichtet, die im wesentlichen aus einer Ziehdüse und einer Spitze besteht, und das härtbare bzw. heilbare Harz wird innerhalb einer Härtungsvorrichtung 5 gehärtet, um dadurch eine einzelne Beschichtungsschicht oder eine Mehrzahl von Beschichtungsschichten aus Harz zu erzielen, und dann wird die optische Faser mit einer solchen Harzbeschichtungsschicht oder mit Schichten durch eine Aufnahmevorrichtung 8 aufgenommen.
  • Figur 2 stellt ein Beispiel eines Schnitts der beschichteten, optischen Faser 7, die in dieser Art und Weise hergestellt ist, dar. Allgemein besitzt die beschichtete, optische Faser eine Doppel-Beschichtungsstruktur, die aus einer Puffer- bzw. Dämpfungsschicht 10 und einer Schutzschicht 11 besteht, die jeweils aus einem mittels Energiestrahl härtbarem Harz gebildet sind, das auf den Umfang der optischen Faser 3, die aus Glas zusammengesetzt ist, aufgebracht und gehärtet ist.
  • Andererseits sind in den vergangenen Jahren mit der Ausweitung der Produktionsmengen optischer Fasern die Ziehgeschwindigkeiten der optischen Fasern ständig erhöht worden. Aus diesem Grund ist ein starkes Bedürfnis nach einem Harz, das als ein Beschichtungsmaterial verwendet werden soll, gefordert worden, das auf der Oberfläche des Glases in einem guten und gleichförmigen Zustand innerhalb eines weiten Bereichs von Ziehgeschwindigkeiten beschichtet werden kann.
  • In der Publikation, die in Applied Optics, Volume 20, Nummer 23 (1951) von U.C. Peak et al wiedergegeben ist, ist ein neuartig aufgebautes Gerät offenbart, das ein UV-Energie-Härtungssystem umfaßt, das zum Beschichten einer Faser mit einem 50 um dicken UV-härtbaren Harz unter einer Geschwindigkeit über 5 m/s geeignet ist.
  • Normalerweise entsteht, falls die Ziehgeschwindigkeit der Faser erhöht wird, dann dabei ein Phänomen dahingehend, daß das Harz nur schwieirg an dem Glas anzubringen ist, da die Faser in eine Ziehdüse für eine erste Schicht eintritt, bevor das Glas, das in einem Ofen geschmolzen ist, perfekt abgekühlt ist.
  • Demzufolge wird auf der Seite der hohen Geschwindigkeit der Beschichtungsdurchmesser des Harzes verringert und als Folge hiervon wird das Beschichtungsharz dazu gebracht, sich in der Dicke gemäß der Ziehgeschwindigkeiten zu variieren. Um dieses Problem zu lösen ist zum Beispiel in der japanischen, ungeprüfen Patent-Publikation No. 55-10470 ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem Glas vor einem Eintritt in eine Ziehdüse zwangsgekühlt wird, um dadurch zu verhindern, daß ein Harz schlecht beschichtet wird, und die Temperatur des Glases wird gesteuert, um dadurch den abdeckenden Durchmesser auf eine erwünschte Dicke einzustellen.
  • Allerdings tendiert, falls das Glas tatsächlich abgekühlt wird und dann unter einer hohen Geschwindigkeit gezogen wird, der Abdeckungsdurchmesser der ersten Beschichtungsschicht dazu, daß er größer wird als derjenige, der unter einer niedrigen Geschwindigkeit erhalten wird. Es wird angenommen, daß dies daher kommt, daß die Zugkraft des Glases aufgrund der erhöhten Ziehgeschwindigkeit erhöht wird und demzufolge eine große Menge an Harz auf dem Glas beschichtet wird, wenn dieses mit einer Beschichtung unter der niedrigen Geschwindigkeit verglichen wird.
  • Als Folge muß, um den Abdeckungsdurchmesser konstant in einem weiten Bereich von Ziehgeschwindigkeiten zu halten, die Temperatur des Glases häufig und feinfühlig eingestellt werden, was einen sehr komplizierten Steuervorgang erfordert.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Demzufolge war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Einschränkungen nach dem Stand der Technik zu überwinden und ein Verfahren zur Herstellung einer beschichteten, optischen Faser zu schaffen, das ermöglicht, daß eine Faser einen konstanten Durchmesser erhält, wobei ein weiter Bereich von Ziehgeschwindigkeiten abdeckt wird.
  • Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren, das die Schritte aufweist, die im Anspruch 1 angegeben sind.
  • Die vorliegenden Erfinder haben, nach der Untersuchung der vorstehend angegebenen Probleme unter verschiedenen Aspekten, herausgefunden, daß eine Messung der dynamischen Viscoelastizität-Eigenschaft eines mittels Energiestrahl heilbaren bzw. härtbaren Harzes in der flüssigen Phase davon, das auf einer optischen Faser beschichtet wird, unter Auswahl nur des Harzes mit einem Spitzenwert des mechanischen Verlusttangens tan δ, wobei tan δ durch den komplexen Elastizitätsmodul definiert ist, der bei einer Temperatur von 25ºC oder niedriger auftritt und das Drahtziehen leitet, eine beschichtete, optische Faser, die einen konstanten Abdeckungsdurchmesser besitzt, in einem weiten Bereich von Ziehgeschwindigkeiten ohne Erfordernis der feinen Einstellungen der Glastemperatur speziell produzieren kann. Auf diese Art und Weise haben die vorliegenden Erfinder die vorliegende Erfindung gemacht.
  • Mit anderen Worten wird gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie im Anspruch 1 definiert ist, eine beschichtete, optische Faser durch Beschichten eines mittels Energiestrahl heilbaren Harzes auf dem äußeren Umfang einer gezogenen, optischen Faser und Heilen des Harzes durch Bestrahlung mit Energiestrahlen hergestellt, wodurch das Harz einen Peak des mechanischen Verlusttangens tan δ besitzt, der durch den komplexen Elastizitätsmodul definiert ist, wobei dieser Peak bei einer Temperatur von 25ºC oder niedriger auftritt. Die optische Faser wird vorzugsweise unter einer Produktionsgeschwindigkeit von 10 m/s (600 m/min) oder mehr gezogen. Die Viskosität des mittels Energiestrahl heilbaren Harzes bei einer Temperatur von 25ºC liegt vorzugsweise in dem Bereich von 2 Pa s bis 3 Pa s (2.000 cps - 3.000 cps).
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht, die die Darstellung eines Geräts zum Herstellen einer üblichen, beschichteten, optischen Faser darstellt;
  • Figur 2 zeigt eine Schnittansicht einer üblichen, beschichteten, optischen Faser;
  • Figur 3 zeigt eine graphische Darstellung der Kurven des Temperatur-Verlustangens tan δ von Beschichtungsharzen, die in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt sind; und
  • Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Beispiels einer Vorrichtung zum Erhalten des tan δ.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail beschrieben werden.
  • In der vorliegenden Erfindung muß, um eine beschichtete, optische Faser zu erzielen, die einen stabilen Abdeckungsdurchmesser in einem weiten Bereich von Produktionsgeschwindigkeiten besitzt, zum Beispiel in einem Bereich von 3,3 m/s (200 m/min), oder mehr, bevorzugt 10 m/s (600 m/min), oder mehr, der Peak eines mechanischen Verlusttangens tan δ des mittels Energiestrahl heilbaren Harzes vor einem Heilen bzw. Härten davon bei einer Temperatur von 25ºC oder niedriger auftreten.
  • Der mechanische Verlusttangens tan δ wird aus der dynamischen Viskoelastizität einer Probe erhalten, die durch zum Beispiel einen oszillierenden, koaxialen Zylinder-Viskometer evaluiert ist, wie in Figur 4 dargestellt ist, in dem ein äußerer Zylinder 22 vibriert wird und eine Scherspannung, die auf einen inneren Zylinder 23 aufgebracht ist, mit einer Feder 21 erfaßt wird. Wenn die Scherfestigkeit ε und die Scherspannung , erzeugt in einer Probe 24, ausgedrückt werden durch
  • wobei i: imaginäre Zahl-Einheit, ω; Winkelgeschwindigkeit, und t: Zeit, sind, sind ein komplexer Elastizitätsmodul G* (ω) und der mechanische Verlusttangens tan δ der Probe durch die nachfolgende Gleichung gegeben:
  • wobei G' (ω): Speicherelastizitätsmodul und G" (ω): Elastizitätsverlustmodul, sind.
  • Der Wert von tan δ eines Harzes variiert nicht nur mit einer Winkelgeschwindigkeit, sondem auch mit der Temperatur des Harzes stark. Die Tendenz der Werte, die aus einer graphischen Darstellung, die in Figur 3 gezeigt ist, verständlich werden kann, liefert eine nach oben gerichtete, gekrümmte Linie, die den maximalen Peak bei einer bestimmten Temperatur besitzt. Allgemein zeigt das Harz seine Eigenschaft als ein elastischer Körper (ein nicht-newton'sches Fluid) stärker hervortretend, wenn die Temperatur bei dem Peak von tan δ höher als eine Arbeitstemperatur ist.
  • Je geringer die Temperatur für den Peak von tan δ des mit Energiestrahl heilbaren Harzes ist, das als ein Beschichtungsharz dient, und zwar in dem flüssigen Zustand davon vor einem Ausheilen, desto kleiner sind die Variationen des Abdeckungsdurchmessers. Falls die Peak-Temperatur 25ºC oder niedriger ist, dann können die Durchmesservariationen herunter bis zu einem sehr geringen Niveau, wie beispielsweise ± 2 um oder weniger, in einem Bereich von Ziehgeschwindigkeiten bei 3,3 - 16,6 m/s (200 - 1.000 m/min) reduziert werden.
  • Falls ein Umhüllungsharz, das eine tan δ Peak-Temperatur besitzt, die 25ºC übersteigt, verwendet wird, dann werden die Variationen des Abdeckungs-Außenseitendurchmessers erhöht. Das Inkrement in den Variationen macht es möglich, die beschichtete, optische Faser stabil in einem weiten Bereich von Produktionsgeschwindigkeiten herzustellen, mit der Folge, daß es schwierig ist, die beschichtete, optische Faser mit hoher Qualität zu produzieren.
  • Es sollte hier angemerkt werden, daß die Charakteristik des tan δ der Temperatur des Abdeckungsharzes in der vorliegenden Erfindung ein unveränderlicher Index unabhängig der Zusammensetzung des Harzes ist. Aus diesem Grund kann die Erfindung auf alle Beschichtungsharzmaterialien für die optische Faser, hergestellt allgemein in einem solchen Verfahren, wie es in Figur 1 dargestellt ist, angewandt werden.
  • Die tan δ Peak-Temperatur des Harzes kann durch Änderung der kohäsiven Energie eines Oligomers und der Formen und Längen der Ketten, die das Skelett des Harzes bilden, realisiert werden. Allerdings ist es schwierig, den Wert der Peak-Temperatur mit Genauigkeit nur mittels eines theoretischen Designs zu berechnen.
  • Andererseits kann tan δ leicht unter Verwendung einer konzentrischen Doppel-Zylinder- Methode, wie dies in "Rheology, second edition", verfaßt von Tsurutaro Nakagawa und veröffentlicht von Iwanami Zensho, Seite 205, offenbart ist, oder ein Konus-Platten-Verfahren, das eine verbesserte Version des konzentrischen Doppel-Zylinder-Verfahrens ist, gemessen werden.
  • Obwohl die Viskosität des mittels Energiestrahl heilbaren Harzes, das als das Beschichtungsharz dient, nicht besonders eingeschränkt ist, um den Außenseitendurchmesser des Beschichtungsharzes auf einen eingestellten Wert zu steuern, ist es wünschenswert, daß die Viskosität des Harzes 5 Pa s (5.000 cps) oder weniger, vorzugsweise in einem Bereich von 2 - 3 Pa s (2.000 cps - 3.000 cps), beträgt.
  • Zum Beispiel verbleiben, falls die Harzviskosität hoch ist und in der Größenordnung von 6 Pa s (6.000 cps) liegt, dann die Variationen des Außenseitendurchmessers in einem zulässigen Bereich, allerdings tendiert der absolute Wert des Außenseitendurchmessers dazu, daß er höher als der eingestellte Wert ist.
  • Als das mittels Energiestrahl heibaren Harzes, das dazu verwendet wird, um die optische Faser zu beschichten, ist allgemein ein Harz verfügbar, das leicht mittels Licht, wie beispielsweise ein ultravioletter Strahl, Wärme oder dergleichen, geheilt bzw. gehärtet werden kann. Das Harz umfaßt, als die Respräsentativen davon, ein durch Ultraviolettstrahl ausheilbares Urethan (Meta-)Acrylateharz, ein durch Ultraviolettstrahl ausheibares Silikonharz, ein wärmehärtendes Silikonharz, ein durch Ultraviolettstrahl ausheilbares Epoxyd (Meta-)Acrylatharz, ein durch Ultraviolettstrahl ausheibares Silikon (Meta-) Acrylatharz, ein durch Ultraviolettstrahl ausheilbares Ester (Meta-)Acrylatharz, ein Polyvinylidenfluoridharz, und dergleichen.
  • Die Harzbeschichtung kann eine einzelne Schicht oder eine Vielzahl von Schichten sein. In dem Fall von zwei Schichten ist eine der Schichten aus einem relativ weichen Harzmaterial zusammengesetzt, das als eine Schutzschicht wirkt (eine primäre Beschichtungsschicht), um die Oberfläche der frei liegenden, optischen Faser zu schützen, und die andere wird aus einem relativ harten Harzmaterial gebildet, das als eine Puffer- Beschichtung (eine sekundäre Beschichtung) dient, um die Handhabung der optischen Faser zu erleichtern.
  • Es ist ausreichend bekannt, daß die Zusammensetzung des mittels Energiestrahl heilbaren Harzes die Rheologie-Charakteristik in dem flüssigen Zustand beeinflußt. Zum Beispiel wird in einer These betitelt mit "Rheology of a UV Ray Curable Coating in the Optical Fiber High-speed Wiredrawing", geschrieben von Hiroyuki Ito und weiteren drei Personen, die als vorherige Information zu der Fifth Photopolymer Conference, 1988, verfaßt wurde, eine Schlußfolgerung aufgestellt, und zwar aus der Messung der winkelmäßigen Geschwindigkeits-tan δ Eigenschaften von Harzen, die unterschiedliche Zusammensetzungen besitzen, vor einem Heilen bzw. Härten, um die Vibration der freiliegenden, optischen Faser zu unterdrücken, wenn das Harz darauf beschichtet wird, wobei ein Harz, das einen kleines tan δ in einem hohen winkelmäßigen Geschwindigkeitsbereich besitzt, wünschenswert ist.
  • Als eine Folge der Prüfung einer Beziehung zwischen den Ziehgeschwindigkeiten der optischen Faser und den Abdeckungsdurchmessern (das bedeutet die tatsächlich aufgebrachte Menge des Harzes) haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, daß der Grund, warum der Abdeckungsdurchmesser des Harzes erhöht wird, wenn die Ziehgeschwindigkeiten der optischen Faser erhöht werden, ein Barus-Effekt ist.
  • Mit anderen Worten wird, wenn das Beschichtungsharz durch eine Zieh-Öffnung hindurchführt, falls die Hindurchführzeit des Beschichtungsharzes kurz ist, dann die molekulare Kette nicht vollständig unter einer Scherspannung gelöst, um dadurch einen Teil einer Scherenergie als eine elastische Deformation zu speichern, mit der Folge, daß die Kompressionsspannung des Harzes an dem Austritt des Ziehlochs freigegeben wird, um dadurch zu bewirken, daß der Abdeckungsdurchmesser erhöht wird.
  • Die Erhöhung des Durchmessers aufgrund des Barus-Effekts ist größer, wenn die Hindurchführzeit dieses Abdeckungsharzes durch die Zieh-Öffnung kürzer ist, und deshalb wird der Durchmesser erhöht, wenn die Ziehgeschwindigkeit höher ist.
  • In Anbetracht des Vorstehenden ist es, um die Einflüsse des Barus-Effekts zu minimieren, effektiv, als ein Harz, das verwendet wird, um die optische Faser zu beschichten, ein Harz auszuwählen, das eine geringe, elastische Eigenschaft besitzt, d.h. eine niedrige tan δ Peak-Temperatur, besitzt.
  • Nach verschiedenen wiederholten Experimenten, die unter dem vorstehenden Gesichtspunkt durchgeführt wurden, haben die vorliegenden Erfinder die Tatsache herausgefunden, daß, durch Auswahl eines Harzes, das die tan δ Peak-Temperatur von 25ºC oder niedriger in dem flüssigen Zustand besitzt, die Variationen des Abdeckungs- (Beschichtungs-) Durchmessers innerhalb von ± 2 um in einem weiten Geschwindigkeitsbereich von 3,3 - 16,6 m/s (200 - 1.000 m/min) gehalten werden kann.
  • [Beispiele]
  • Nachfolgend wird nun eine Beschreibung von Beispielen einer beschichteten, optischen Faser gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Allerdings ist der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die Beispiele, die in dieser Beschreibung dargestellt sind, beschränkt.
  • Als ein Beschichtungsharz, das als eine Puffer-Beschichtungs-Schicht 10 verwendet werden soll, werden fünf Arten von mittels Ultraviolettstrahl heilbaren bzw. härtbaren Harzen, wie dies in Tabelle 1 dargestellt ist, eingesetzt. Fünf Arten beschichteter optischer Fasern 7, die in Figur 2 dargestellt sind, sind durch ein Herstellverfahren für eine optische Faser, wie dies in Figur 1 dargestellt ist, hergestellt.
  • Zur Referenz sind in Figur 3 Kurven für den Temperatur-tan δ von Harzen A - C dargestellt.
  • Die Harze, wie sie verwendet sind, sind alle hauptsächlich aus einem mittels Ultraviolettstrahl heilbaren bzw. härtbaren Urethanacrylatharz zusammengesetzt und die Struktur eines Oligomers und die Dichte eines Monomers werden geändert, um dadurch die Werte der Viskositäten und die tan δ Peak-Temperaturen der Harze zu variieren.
  • Hierbei wurden die tan δ Peak-Temperaturen mit einer konstanten Windgeschwindigkeit unter Verwendung eines MR-3000 Flüssigkeitsmeßgeräts, hergestellt durch die Rheology Co., gemessen (das bedeutet gemäß dem Konus-Platten-Verfahren).
  • Schützende Beschichtungsschichten 11 wurden alle durch mittels Ultraviolettstrahlen härtbaren Urethanacrylatharzen gebildet, die denselben Young'schen Modulus von 70 kg/mm² besaßen.
  • Glas, das einen Durchmesser von 125 um besaß, wurde verwendet, wobei der Durchmesser eines Lochs in einer Ziehdüse in einer solchen Art und Weise ausgewählt wurde, daß die Puffer-Beschichtungsschicht 10 einen eingestellten Außenseitendurchmesser von 195 um besaß und die schützende Beschichtungsschicht 11 einen eingestellten Außenseitendurchmesser von 250 um besaß, wobei die vorstehend erwähnten Beschichtungsharze verwendet wurden, und die Ziehgeschwindigkeiten wurden in dem Bereich von 3,3 - 16,6 m/sec (200 - 1.000 m/min) geändert, wodurch beschichtete, optische Fasern hergestellt wurden. In Tabelle 1 sind die gemessenen Ergebnisse der beschichteten Durchmesser (Außseiten-Durchmesser) der jeweiligen, beschichteten, optischen Fasern dargestellt. [Tabelle 1]
  • Anhand der Tabelle 1 ist festzustellen, daß die Variationen der Außenseitendurchmesser reduziert werden, falls die tan δ Peak-Temperaturen der Beschichtungsharze erniedrigt werden, und, falls die Peak-Temperatur herunter bis zu einer Temperatur von 25ºC oder geringer geht, können die Durchmesser-Variationen auf einen Wert von ± 2 um oder weniger in einem Ziehgeschwindigkeitsbereich von 3,3 - 16,6 m/s (200 - 1.000 m/min) unterdrückt werden.
  • Insbesondere kann aufgrund der Tatsache, daß der Außenseitendurchmesser der beschichteten, optischen Faser, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wenig gerade bei einer hohen Ziehgeschwindigkeit von 10 m/s (600 m/min), oder mehr, variiert die Erfindung eine beschichtete, optische Faser mit einer sehr hohen Qualität produzieren, gerade wenn die Ziehgeschwindigkeit variiert wird.
  • Allerdings wurden in dem Fall des Harzes E, das eine hohe Viskosität von 6 Pa s (6.000 cps) besaß, obwohl die Variation des Außenseitendurchmessers als in dem zulässigen Bereich befunden wurden, die absoluten Werte der Beschichtungs-Außenseitendurchmesser dahingehend befunden, daß sie eine Tendenz zeigen, geringfügig höher als die eingestellten Werte zu sein.
  • Deshalb ist es für den absoluten Wert des Beschichtungs-Außenseitendurchmessers, um den Beschichtungs-Außenseitendurchmesser so fertig zu stellen, wie dies erwünscht ist, in Bezug auf die Viskosität des Harzes erwünscht, daß sie 5 Pa s (5.000 cps), oder geringer, beträgt.
  • In den vorstehenden Beispielen wurde eine Evaluierung nur in Bezug auf die Puffer-Beschichtungsschicht 10 durchgeführt. Allerdings kann natürlich ein ähnlicher Effekt der schützenden Beschichtungsschicht 11 ebenso erwartet werden.
  • Auch wird in den vorstehenden Beispielen als das Beschichtungsmaterial Harz das mit Ultraviolettstrahlen heibare bzw. härtbare Urethanacrylatharz verwendet. Allerdings kann ein ähnlicher Effekt auch erwartet werden, wenn andere mittels Energiestrahl heilbare Harze verwendet werden, die ein mittels Ultraviolettstrahl heilbares Silikonharz, ein thermisch härtendes Silikonharz, ein mittels Ultraviolettstrahl härtbares Epoxydacrylatharz, ein mittels Ultraviolettstrahl härtbares Silikonacrylatharz und dergleichen umfassen.
  • Wie zuvor beschrieben worden ist, kann die vorliegende Erfindung eine beschichtete, optische Faser liefern, die einen Beschichtungsdurchmesser besitzt, der in einem weiten Bereich von Produktions- (Zieh) Geschwindigkeiten stabil ist.

Claims (4)

1.Verfahren zur Herstellung einer beschichteten optischen Faser mit den folgenden Schritten:
Bilden einer optischen Faser durch Drahtziehen;
Beschichten der optischen Faser mit einem mittels eines Energiestrahls ausheilbaren Harz; und
Ausheilen des mittels Energiestrahl ausheilbaren Harzes durch Einstrahlung eines Energiestrahls,
gekennzeichnet durch
Ausführen des Schritts der Beschichtung der optischen Faser mit einem durch Energiestrahl ausheilbaren Harz, das einen Peak des mechanischen Verlusttangents Tan δ, der durch den komplexen Elastizitätsmodul definiert ist und durch ein dynamisches Viskoelastizitätsmeßverfahren unter Verwendung einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gemessen wird, aufweist, wobei der Peak bei einer Temperatur von 25ºC oder weniger vor dem Ausheilen auftritt.
2. Verfahren zur Herstellung einer beschichteten optischen Faser wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die optische Faser bei Drahtziehgeschwindigkeiten von 10 m/s oder höher gebildet wird.
3. Verfahren zur Herstellung einer beschichteten optischen Faser wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die Viskositat des durch Energiestrahl ausheilbaren Harzes bei einer Temperatur von 25ºC in dem Bereich von 2 Pa s bis 3 Pa s (2000 cps bis 3000 Cps) gewählt wird.
4. Verfahren zur Herstellung einer beschichteten optischen Faser wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das durch Energiestrahl ausheilbare Harz aus der aus einem durch Ultraviolettstrahl ausheilbaren Urethanacrylatharz, einem durch Ultraviolettstrahl ausheilbaren Siliconharz, einem unter Wärme anziehenden Siliconharz, einem durch Ultraviolettstrahl ausheilbaren Epoxyacrylatharz, einem durch Ultraviolettstrahl ausheilbaren Siliconacrylatharz, einem durch Ultraviolettstrahl ausheilbaren Esteracrylatharz und einem Polyvinylidenfluoridharz bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
DE69226121T 1991-04-19 1992-04-15 Herstellungsverfahren für eine beschichtete Glasfaser Revoked DE69226121T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3113833A JP2836285B2 (ja) 1991-04-19 1991-04-19 被覆光ファイバ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69226121D1 DE69226121D1 (de) 1998-08-13
DE69226121T2 true DE69226121T2 (de) 1998-10-22

Family

ID=14622190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69226121T Revoked DE69226121T2 (de) 1991-04-19 1992-04-15 Herstellungsverfahren für eine beschichtete Glasfaser

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5268984A (de)
EP (1) EP0509487B1 (de)
JP (1) JP2836285B2 (de)
KR (1) KR960014121B1 (de)
CN (1) CN1029037C (de)
AU (1) AU646158B2 (de)
CA (1) CA2066303C (de)
DE (1) DE69226121T2 (de)
FI (1) FI921723A (de)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5492281A (en) * 1993-10-04 1996-02-20 Corning Incorporated Base layer of coated glass fiber for a bobbin
JPH1010378A (ja) * 1996-06-25 1998-01-16 Toshiba Corp 光ファイバー心線、光ファイバーコイル及び光ファイバー心線の製造方法
DE19738687A1 (de) * 1997-09-04 1999-03-11 Alsthom Cge Alcatel Verfahren zur Beschichtung einer optischen Faser
US6048911A (en) * 1997-12-12 2000-04-11 Borden Chemical, Inc. Coated optical fibers
US6630209B2 (en) 1998-09-30 2003-10-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of manufacturing temperature range adjusted coated optical fibers
WO2000018697A1 (en) * 1998-09-30 2000-04-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of manufacturing coated optical fibers
US6321014B1 (en) 1999-11-01 2001-11-20 Alcatel Method for manufacturing optical fiber ribbon
US6869981B2 (en) * 2001-09-21 2005-03-22 Corning Incorporated Optical fiber coatings with pressure sensitive adhesive characteristics
US7096777B1 (en) 2001-10-26 2006-08-29 Healy Daniel P Automated coring machine
KR100654011B1 (ko) * 2004-12-08 2006-12-04 엘에스전선 주식회사 비드가 표면에 부착된 공기압 포설용 광섬유 유닛
US20080226911A1 (en) * 2006-12-14 2008-09-18 Xiaosong Wu D1378 ca radiation curable primary coating for optical fiber
EP2091880B1 (de) * 2006-12-14 2011-02-23 DSM IP Assets B.V. Strahlungshärtbare d1379-grundierbeschichtung für optische fasern
CN101535198B (zh) * 2006-12-14 2012-06-27 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 用于光纤的d1368 cr可辐射固化初级涂层
US20080226912A1 (en) * 2006-12-14 2008-09-18 Norlin Tyson Dean D1365 bj radiation curable primary coating for optical fiber
EP2091884B1 (de) * 2006-12-14 2011-06-01 DSM IP Assets B.V. Strahlungshärtbare d1370 r-sekundärbeschichtung für optische fasern
EP2089334B1 (de) * 2006-12-14 2011-06-01 DSM IP Assets B.V. Strahlungshärtbare d1369 d-sekundärbeschichtung für optische fasern
CN103232175B (zh) * 2006-12-14 2016-05-11 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 光纤上的d1363bt可辐射固化初级涂层
JP5167562B2 (ja) 2006-12-14 2013-03-21 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. D1364bt光ファイバの二次被覆
JP5663769B2 (ja) * 2006-12-14 2015-02-04 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. D1381光ファイバのためのスーパーコーティング
JP2012220548A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの保管方法
US9442264B1 (en) 2014-12-23 2016-09-13 Superior Essex International LP Tight buffered optical fibers and optical fiber cables
US9983376B2 (en) 2015-04-23 2018-05-29 Corning Optical Communications LLC High-data-rate electrical interconnect cables
US10031303B1 (en) 2017-08-29 2018-07-24 Superior Essex International LP Methods for forming tight buffered optical fibers using compression to facilitate subsequent loosening

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS597655B2 (ja) * 1978-07-10 1984-02-20 日本電信電話株式会社 光フアイバの製造方法
JPS5766116A (en) * 1980-10-08 1982-04-22 Asahi Chem Ind Co Ltd High-flexibility, high-elongation polyamide fiber
JPS5882205A (ja) * 1981-11-12 1983-05-17 Furukawa Electric Co Ltd:The 強化光フアイバ
CA1254412A (en) * 1983-01-06 1989-05-23 Toru Yamanishi Glass fiber for optical transmission
JP2627626B2 (ja) * 1987-10-20 1997-07-09 日本合成ゴム株式会社 光フアイバー被覆用組成物
CA1330022C (en) * 1987-12-28 1994-06-07 Shigeo Masuda Plastic-coated optical transmission fiber and an estimating method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CN1029037C (zh) 1995-06-21
JP2836285B2 (ja) 1998-12-14
KR920020224A (ko) 1992-11-20
AU1497892A (en) 1992-10-22
CA2066303C (en) 1997-11-25
CA2066303A1 (en) 1992-10-20
EP0509487A2 (de) 1992-10-21
CN1066128A (zh) 1992-11-11
FI921723A0 (fi) 1992-04-16
JPH04321538A (ja) 1992-11-11
AU646158B2 (en) 1994-02-10
EP0509487B1 (de) 1998-07-08
KR960014121B1 (ko) 1996-10-14
FI921723A (fi) 1992-10-20
US5268984A (en) 1993-12-07
EP0509487A3 (en) 1993-02-24
DE69226121D1 (de) 1998-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69226121T2 (de) Herstellungsverfahren für eine beschichtete Glasfaser
DE3880775T2 (de) Optische Faser mit einer Kunststoffbedeckung.
DE2512312C2 (de) Verfahren zum Beschichten einer optischen Lichtleitglasfaser
EP0140415B1 (de) Optische Glasfaser mit einer ersten und einer zweiten Bedeckung
DE60035478T2 (de) Verfahren zum Kühlen einer optischen Faser während des Ziehens
DE3883851T2 (de) Beschichtung für optisches Fiberband.
DE2906071C2 (de) Verfahren zum Ziehen einer Faser aus thermoplastischem Material zur Herstellung optischer Wellenleiter
DE68927836T2 (de) Beschichtete optische Fasern
EP0213680B1 (de) Optische Faser mit Kunststoffbedeckung und Verfahren zum Herstellen einer derartigen optischen Faser
DE69118256T2 (de) Spule aus Kompositmaterial mit gerillter Auflage für optische Kabel
DE2824281A1 (de) Optischer wellenleiter und verfahren zu seiner herstellung
DE69614023T2 (de) Verfahren zum schnellen Auftragen und Härten einer Beschichtung einer optischen Faser
DE3850086T2 (de) Verfahren zur Bestimmung der Haftfestigkeit eines Coatings auf einer optischen Faser.
DE69609846T2 (de) Optische Faser aus Chalcogenidglas
DE60207173T2 (de) Mikrolinse gebildet an einem optischen Faserende
DE3782456T2 (de) Prozess zur herstellung eine optischen kunststoff-faserbuendels.
DE69031607T2 (de) Faseroptisches Bündel zur Bildübertragung und sein Herstellungsverfahren
DE69407378T2 (de) Verfahren zur Aushärtung von zweifach beschichteten optischen Fasern
DE2907650C3 (de) Multimode-Lichtleiter
DE69005720T2 (de) Beschichtete optische Faser.
DE69805520T3 (de) Optische Faser mit einem Mantel und Verfahren zu dessen Herstellung
DE3605513C2 (de)
DE2004955C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Lichtleitfaser
DE69801730T2 (de) Beschichtungsverfahren für optische Faser und Vorrichtung zu dessen Ausführung
DE19605832A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Fasern mit optischen Eigenschaften

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8331 Complete revocation