JP2012233977A - Metal coated optical fiber and method for manufacturing the same - Google Patents

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敏博 厨子
Toyokazu Nagato
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal coated optical fiber with a coating layer easily manufactured.SOLUTION: A metal coated optical fiber 10 comprises: an optical fiber 11 consisted of a core 11a formed of quartz doped with a refractive index enhancing dopant, such as germanium, and a clad 11b formed of quartz doped with a refractive index lowering dopant, such as fluorine; a metal layer 12 provided to cover an outer peripheral surface of the optical fiber 11; and a coating layer 13 provided to cover the metal layer 12. The coating layer 13 is constituted of a resin layer by an electrodeposition coating on the metal layer 12.

Description

本発明はメタルコート光ファイバ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a metal-coated optical fiber and a manufacturing method thereof.

紫外線伝送用途や耐熱用途では、光ファイバの外周面をアルミニウムのメタル層で被覆したメタルコート光ファイバが用いられる（例えば特許文献１及び２参照）。   For UV transmission applications and heat resistance applications, metal-coated optical fibers in which the outer peripheral surface of the optical fiber is covered with an aluminum metal layer are used (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、特許文献３〜５には、分子中に電荷付与基としてアニオン性基を有すると共に分子骨格中にシロキサン結合を有するブロック共重合ポリイミド樹脂で形成された被覆層で導体線を被覆した絶縁電線及びその製造方法が開示されている。   Patent Documents 3 to 5 disclose an insulated wire in which a conductor wire is covered with a coating layer formed of a block copolymerized polyimide resin having an anionic group as a charge-providing group in a molecule and having a siloxane bond in a molecular skeleton. And a manufacturing method thereof.

特開平９−３０９７４２号公報JP-A-9-309742 特開２００６−８４６８号公報JP 2006-8468 A 特開２００５−１７４５６１号公報JP 2005-174561 A ＷＯ２００８／１３９９９０WO2008 / 139990 ＷＯ２００８／１３９９９１WO2008 / 139991

本発明の課題は、製造が容易な被覆層を備えたメタルコート光ファイバを提供することである。   The subject of this invention is providing the metal coat optical fiber provided with the coating layer with easy manufacture.

本発明は、光ファイバと、該光ファイバの外周面を被覆するように設けられたメタル層と、該メタル層を被覆するように設けられた被覆層と、を備えたメタルコート光ファイバであって、上記被覆層は、上記メタル層上に電着塗装された樹脂層で構成されている。   The present invention is a metal coated optical fiber comprising an optical fiber, a metal layer provided so as to cover the outer peripheral surface of the optical fiber, and a coating layer provided so as to cover the metal layer. The covering layer is composed of a resin layer electrodeposited on the metal layer.

本発明は、光ファイバの外周面を被覆するようにメタル層を設けた後、そのメタル層上に樹脂を電着塗装することにより被覆層を形成するメタルコート光ファイバの製造方法である。   The present invention is a method for producing a metal-coated optical fiber in which a metal layer is provided so as to cover the outer peripheral surface of an optical fiber, and then a coating layer is formed by electrodeposition coating of resin on the metal layer.

本発明によれば、光ファイバの外周面を被覆するように設けたメタル層上に樹脂を電着塗装することにより被覆層を形成することで容易に製造することができる。   According to this invention, it can manufacture easily by forming a coating layer by electrodeposition-coating resin on the metal layer provided so that the outer peripheral surface of an optical fiber might be coat | covered.

実施形態に係るメタルコート光ファイバの斜視図である。It is a perspective view of the metal coat optical fiber concerning an embodiment. 線引き工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a drawing process. 電着塗装工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an electrodeposition coating process.

以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings.

図１は本実施形態に係るメタルコート光ファイバ１０を示す。本実施形態に係るメタルコート光ファイバ１０は、例えば、複数本が集められてバンドルとされ、紫外線伝送用途、加熱雰囲気下や放射能雰囲気下で使用する用途等で使用されるものである。本実施形態に係るメタルコート光ファイバ１０は、特に、波長１７０〜３５０ｎｍの紫外線、具体的には、Ｎ2エキシマレーザー（波長；３３７ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマレーザー（波長；３０８ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（波長；２４８ｎｍ）、ＫｒＣｌエキシマレーザー（波長；２２２ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長；１９３ｎｍ）、Ｘｅ2エキシマレーザー（波長；１７２ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＡＧ第４高調波レーザー（波長；２６５ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＡＧ第５高調波レーザー（波長；２１２ｎｍ）といったエネルギー密度の高いレーザー光や重水素ランプなどによる紫外線の伝送に好適である。本実施形態に係るメタルコート光ファイバ１０は、断面形状が円形に形成されており、外径が例えば１００〜１５００ｍｍである。 FIG. 1 shows a metal-coated optical fiber 10 according to this embodiment. The metal-coated optical fiber 10 according to the present embodiment is, for example, a bundle in which a plurality of fibers are collected and used as an ultraviolet transmission application, an application used in a heated atmosphere, or a radioactive atmosphere. The metal-coated optical fiber 10 according to the present embodiment is an ultraviolet ray having a wavelength of 170 to 350 nm, specifically, an N 2 excimer laser (wavelength: 337 nm), a XeCl excimer laser (wavelength: 308 nm), a KrF excimer laser (wavelength). 248 nm), KrCl excimer laser (wavelength; 222 nm), ArF excimer laser (wavelength; 193 nm), Xe 2 excimer laser (wavelength; 172 nm), Nd: YAG fourth harmonic laser (wavelength; 265 nm), Nd: YAG No. It is suitable for transmission of ultraviolet light by a laser beam having a high energy density such as a fifth harmonic laser (wavelength: 212 nm) or a deuterium lamp. The metal-coated optical fiber 10 according to the present embodiment has a circular cross section, and has an outer diameter of, for example, 100 to 1500 mm.

本実施形態に係るメタルコート光ファイバ１０は、光ファイバ１１と、その外周面を被覆するように設けられたメタル層１２と、それをさらに被覆するように設けられた被覆層１３とを備えている。   A metal-coated optical fiber 10 according to the present embodiment includes an optical fiber 11, a metal layer 12 provided so as to cover the outer peripheral surface thereof, and a coating layer 13 provided so as to further cover it. Yes.

光ファイバ１１は、石英で形成されており、ファイバ中心に設けられた相対的に屈折率の高いコア１１ａとそれを被覆するように設けられた相対的に屈折率の低いクラッド１１ｂとの２層構造を有する。光ファイバ１１は、断面形状が円形に形成されており、ファイバ径が例えば１００〜１２００ｍｍである。コア１１ａは、断面外郭形状が円形に形成されており、コア径が例えば５０〜１０００μｍである。クラッド１１ｂの厚さは例えば２０〜５００μｍである。なお、光ファイバ１１は、コア１１ａが偏心して設けられていてもよく、また、コア１１ａの断面外郭形状が楕円や矩形等の非円形に形成されていてもよい。さらに、光ファイバ１１は、クラッド１１ｂを被覆するように設けられたサポート層を有していてもよい。   The optical fiber 11 is made of quartz, and has two layers of a core 11a having a relatively high refractive index provided at the center of the fiber and a clad 11b having a relatively low refractive index provided so as to cover the core 11a. It has a structure. The optical fiber 11 has a circular cross section and has a fiber diameter of, for example, 100 to 1200 mm. The core 11a has a circular cross-sectional outer shape, and the core diameter is, for example, 50 to 1000 μm. The thickness of the clad 11b is, for example, 20 to 500 μm. The optical fiber 11 may be provided with the core 11a eccentric, and the core 11a may be formed in a non-circular shape such as an ellipse or a rectangle. Furthermore, the optical fiber 11 may have a support layer provided so as to cover the clad 11b.

光ファイバ１１は、コア１１ａが、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率を高めるドーパントがドープされた石英で形成され、クラッド１１ｂが、フッ素（Ｆ）等の屈折率を低めるドーパントがドープされた石英又は屈折率を変化させるドーパントがドープされていない、従って、純粋石英（ＳｉＯ2）と同一の屈折率を有する石英で形成された構成であってもよく、また、コア１１ａが、屈折率を変化させるドーパントがドープされていない石英で形成され、クラッド１１ｂが、フッ素（Ｆ）やホウ素（Ｂ）等の屈折率を低めるドーパントがドープされた石英で形成された構成であってもよい。 In the optical fiber 11, the core 11a is formed of quartz doped with a dopant that increases the refractive index such as germanium (Ge), and the cladding 11b is formed of quartz doped with a dopant that decreases the refractive index such as fluorine (F). It may be a structure formed of quartz that is not doped with a dopant that changes the refractive index, and therefore has the same refractive index as that of pure quartz (SiO 2 ), and the core 11a changes the refractive index. The cladding 11b may be formed of quartz doped with a dopant that lowers the refractive index of fluorine (F), boron (B), or the like.

本実施形態に係るメタルコート光ファイバ１０が紫外線伝送用途で用いられる場合、耐紫外線劣化性を高める観点からは、光ファイバ１１は、コア１１ａに水素がドープされていることが好ましく、また、水素を保持しやすくする観点からコア１１ａにＯＨ基及び／又はフッ素（Ｆ）が合計で１００〜５０００ｐｐｍ含まれていることが好ましい。   When the metal-coated optical fiber 10 according to the present embodiment is used for ultraviolet transmission, it is preferable that the optical fiber 11 is doped with hydrogen in the core 11a from the viewpoint of improving the resistance to ultraviolet light degradation. From the viewpoint of making it easier to maintain the core, it is preferable that the core 11a contains 100 to 5000 ppm of OH groups and / or fluorine (F) in total.

メタル層１２を形成する金属材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉛（Ｐｂ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）等が挙げられる。メタル層１２は、単一種の金属で形成されていてもよく、また、２種以上の金属の合金で形成されていてもよい。これらのうち、低融点であって光ファイバ１１の被覆加工が容易であるという観点から、アルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。メタル層１２は、単一層で構成されていてもよく、また、複数層が積層されて構成されていてもよい。光ファイバ１１に水素がドープされている場合、このメタル層１２によってドープされた水素の散逸が抑制される。メタル層１２の厚さは例えば１〜２０μｍである。   Examples of the metal material for forming the metal layer 12 include aluminum (Al), chromium (Cr), nickel (Ni), lead (Pb), silver (Ag), and gold (Au). The metal layer 12 may be formed of a single type of metal, or may be formed of an alloy of two or more types of metals. Of these, aluminum and aluminum alloys are preferred from the viewpoint of low melting point and easy coating of the optical fiber 11. The metal layer 12 may be constituted by a single layer or may be constituted by laminating a plurality of layers. When the optical fiber 11 is doped with hydrogen, dissipation of the hydrogen doped by the metal layer 12 is suppressed. The thickness of the metal layer 12 is, for example, 1 to 20 μm.

被覆層１３は、メタル層１２上に電着塗装された樹脂層で構成されている。被覆層がメタル層上にディップ塗装された樹脂層である場合、被覆層とメタル層とは物理的に密着しているのみであるが、本実施形態に係るメタルコート光ファイバ１０のように、被覆層１３がメタル層１２上に電着塗装された樹脂層である場合、被覆層１３とメタル層１２とは反応を伴って密着することとなるので、ディップ塗装の場合と比較して、それらの間の高い密着性を得ることができる。   The covering layer 13 is composed of a resin layer electrodeposited on the metal layer 12. When the coating layer is a resin layer dip-coated on the metal layer, the coating layer and the metal layer are only in close physical contact, but like the metal-coated optical fiber 10 according to the present embodiment, When the coating layer 13 is a resin layer electrodeposited on the metal layer 12, the coating layer 13 and the metal layer 12 are brought into close contact with the reaction, so that compared with the case of dip coating, High adhesion can be obtained.

被覆層１３を形成する樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ・アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。被覆層１３を形成する樹脂は、電着塗装のためのカチオン性又はアニオン性の電荷付与基を有していてもよい。被覆層１３は、単一種の樹脂で形成されていてもよく、また、２種以上の樹脂がブレンドされて形成されていてもよい。これらのうち、高い耐熱性を得ることができるという観点から、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂のポリイミド系樹脂が好ましい。メタルコート光ファイバ１０は、紫外線伝送用途の一つであるレーザーガイド等のように、曲げや捻りを受けながら使用される場合が多いために可撓性が要求される。従って、可撓性に優れるメタルコート光ファイバ１０を得ることができるという観点からは、被覆層１３を形成する樹脂として、特に、特開２００５−１７４５６１号公報、ＷＯ２００８／１３９９９０、及びＷＯ２００８／１３９９９１に開示された分子中に電荷付与基としてアニオン性基を有すると共に分子骨格中にシロキサン結合を有するブロック共重合ポリイミド樹脂（以下「ポリイミド樹脂Ａ」という。）が好ましい。   Examples of the resin forming the coating layer 13 include polyimide resin, polyamideimide resin, polyesterimide resin, acrylic resin, epoxy resin, epoxy / acrylic resin, polyurethane resin, and polyester resin. The resin forming the coating layer 13 may have a cationic or anionic charge-providing group for electrodeposition coating. The coating layer 13 may be formed of a single type of resin, or may be formed by blending two or more types of resins. Of these, polyimide resins such as polyimide resin, polyamideimide resin, and polyesterimide resin are preferable from the viewpoint that high heat resistance can be obtained. The metal-coated optical fiber 10 is required to be flexible because it is often used while being bent or twisted, such as a laser guide which is one of ultraviolet transmission applications. Therefore, from the viewpoint that the metal-coated optical fiber 10 having excellent flexibility can be obtained, as a resin for forming the coating layer 13, in particular, JP-A-2005-174561, WO2008 / 139990, and WO2008 / 13991. A block copolymerized polyimide resin (hereinafter referred to as “polyimide resin A”) having an anionic group as a charge-providing group in the molecule and a siloxane bond in the molecular skeleton is preferable.

被覆層１３には、電着塗装で用いられる塗料に配合される電荷付与剤、酸化防止剤、着色剤等が含まれていてもよい。被覆層１３は、単一層で構成されていてもよく、また、複数層が積層されて構成されていてもよいが、１回の電着塗装で被覆層１３が形成されることから前者が好ましい。この被覆層１３によって耐外傷性が高められることとなる。被覆層１３の厚さは２〜１００μｍであることが好ましく、１０〜３０μｍであることがより好ましい。   The coating layer 13 may contain a charge imparting agent, an antioxidant, a colorant and the like blended in a paint used for electrodeposition coating. The coating layer 13 may be constituted by a single layer or may be constituted by laminating a plurality of layers, but the former is preferable because the coating layer 13 is formed by one electrodeposition coating. . The coating layer 13 enhances the damage resistance. The thickness of the coating layer 13 is preferably 2 to 100 μm, and more preferably 10 to 30 μm.

次に、本実施形態に係るメタルコート光ファイバ１０の製造方法について図２及び３に基づいて説明する。   Next, a method for manufacturing the metal-coated optical fiber 10 according to this embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、光ファイバ母材１１’を作製する。光ファイバ母材１１’の作製方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ＭＣＶＤ法、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法が挙げられる。なお、光ファイバ１１に水素をドープする場合、光ファイバ母材１１’の段階で水素をドープしておいてもよい。   First, an optical fiber preform 11 'is produced. A method for producing the optical fiber preform 11 'is not particularly limited, and examples thereof include an MCVD method, a VAD method, and an OVD method. When the optical fiber 11 is doped with hydrogen, hydrogen may be doped at the stage of the optical fiber preform 11 '.

続いて、図２に示すように、光ファイバ母材１１’を線引装置２０にセットし、光ファイバ母材１１’を線引炉２１で加熱して光ファイバ１１を線引きすると共に、線引きした光ファイバ１１を、ヒータ２２ａ付のダイスを兼ねた溶融メタル槽２２に通し、槽内の溶融メタルＭを表面に付着させてメタル層１２を形成して被覆し、それを冷却して図示しないボビンに巻き取る（線引工程）。なお、光ファイバ１１に水素をドープする場合、溶融メタル槽２２内で水素をバブリング等することにより光ファイバ１１に水素をドープしてもよい。   Subsequently, as shown in FIG. 2, the optical fiber preform 11 ′ is set in the drawing device 20, and the optical fiber preform 11 ′ is heated in the drawing furnace 21 to draw the optical fiber 11 and drawn. The optical fiber 11 is passed through a molten metal tank 22 which also serves as a die with a heater 22a, and the molten metal M in the tank is adhered to the surface to form a metal layer 12, which is cooled and cooled to a bobbin (not shown). Winding around (drawing process). When the optical fiber 11 is doped with hydrogen, the optical fiber 11 may be doped with hydrogen by bubbling hydrogen in the molten metal tank 22 or the like.

この線引工程において、光ファイバ母材１１’を加熱する線引炉２１の設定温度は例えば２０００〜２２００℃である。線引速度は例えば１〜１００ｍ／分である。溶融メタル槽２２内の溶融メタルＭの温度は、例えば溶融アルミニウムの場合、７００〜８００℃である。冷却手段は、特に限定されるものではなく、冷却器に通してもよく、また、ボビンに巻き取られるまでのファイバ経路における空冷でもよい。   In this drawing step, the set temperature of the drawing furnace 21 for heating the optical fiber preform 11 ′ is, for example, 2000 to 2200 ° C. The drawing speed is, for example, 1 to 100 m / min. The temperature of the molten metal M in the molten metal tank 22 is, for example, 700 to 800 ° C. in the case of molten aluminum. The cooling means is not particularly limited, and may be passed through a cooler, or may be air cooling in a fiber path until being wound around a bobbin.

そして、メタル層１２で被覆した光ファイバ１１を巻いたボビンを電着塗装装置３０にセットし、図３に示すように、ボビンから引き出した光ファイバ１１を、上下方向に延びるファイバ経路に設けられた第１の電極３１（陽極）にメタル層１２を接触させ、第２の電極３２（陰極）が浸漬されるように電着塗料Ｌが入れられた電着バス３３に通すと共に、第１及び第２の電極３１，３２間に電圧を印加してメタル層１２上に電着塗装により樹脂被膜を形成し、それを乾燥炉３４及び焼付炉３５の順に通して乾燥及び焼付を行うことにより樹脂層からなる被覆層１３を形成してメタルコート光ファイバ１０とした後、冷却して図示しないボビンに巻き取る（電着塗装工程）。なお、光ファイバ１１に水素をドープする場合、線引工程後で且つこの電着塗装工程前において、高温及び高圧の水素ガス雰囲気下で光ファイバ１１に水素をドープしてもよい。   Then, the bobbin around which the optical fiber 11 covered with the metal layer 12 is wound is set in the electrodeposition coating apparatus 30. As shown in FIG. 3, the optical fiber 11 drawn from the bobbin is provided in a fiber path extending in the vertical direction. In addition, the metal layer 12 is brought into contact with the first electrode 31 (anode), and the first electrode 31 (anode) is passed through the electrodeposition bath 33 containing the electrodeposition paint L so that the second electrode 32 (cathode) is immersed therein. Resin is formed by applying a voltage between the second electrodes 31 and 32 to form a resin film on the metal layer 12 by electrodeposition coating, and then performing drying and baking in the order of a drying furnace 34 and a baking furnace 35. After forming the coating layer 13 composed of layers to form the metal-coated optical fiber 10, it is cooled and wound on a bobbin (not shown) (electrodeposition coating process). When the optical fiber 11 is doped with hydrogen, the optical fiber 11 may be doped with hydrogen in a high-temperature and high-pressure hydrogen gas atmosphere after the drawing process and before the electrodeposition coating process.

この電着塗装工程において、電着塗料Ｌとしては、被覆層１３の厚さのコントロールが容易であり、且つ１〜２μｍの薄肉被覆から１００μｍ以上の厚肉被覆まで同一塗料で厚さ制御可能であることから、被覆層１３を形成する樹脂のサスペンジョン型電着塗料が好適に用いられる。ここで、「サスペンジョン型電着塗料」とは、粒径分析装置（例えば大塚電子株式会社製 型番：ＥＬＳ−Ｚ２)を用いて電気泳動法光散乱法（レーザードップラー法）により測定した樹脂の粒子径の結果をキュムラント解析法で解析して得た樹脂の平均粒子径が０．１〜１０μｍで且つその標準偏差が０．１〜８μｍであるものをいう。   In this electrodeposition coating process, the thickness of the coating layer 13 can be easily controlled as the electrodeposition coating L, and the thickness can be controlled with the same coating from a thin coating of 1 to 2 μm to a thick coating of 100 μm or more. For this reason, a resin suspension-type electrodeposition coating material for forming the coating layer 13 is preferably used. Here, “suspension type electrodeposition paint” means resin particles measured by an electrophoretic light scattering method (laser Doppler method) using a particle size analyzer (for example, model number: ELS-Z2 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The average particle diameter of the resin obtained by analyzing the result of the diameter by the cumulant analysis method is 0.1 to 10 μm and the standard deviation is 0.1 to 8 μm.

電着塗料Ｌとしてのサスペンジョン型電着塗料における樹脂の平均粒子径は、例えば０．０１〜１０μｍであり、被覆層１３を形成する樹脂がポリイミド樹脂Ａである場合、クーロン効率の制御及び耐電圧性能の維持のバランスの観点から２〜１００μｍであることが好ましく、１０〜３０μｍであることがより好ましい。   The average particle diameter of the resin in the suspension type electrodeposition paint as the electrodeposition paint L is, for example, 0.01 to 10 μm. When the resin forming the coating layer 13 is the polyimide resin A, the control of the Coulomb efficiency and the withstand voltage are performed. From the viewpoint of maintaining performance, the thickness is preferably 2 to 100 μm, more preferably 10 to 30 μm.

サスペンジョン型電着塗料における固形分濃度は、例えば１〜１５質量％であり、被覆層１３を形成する樹脂がポリイミド樹脂Ａである場合、ピンホールの生成が抑制されて均一な被覆層１３を形成する観点から５〜１０質量％であることが好ましく、７〜８質量％であることがより好ましい。   The solid content concentration in the suspension type electrodeposition coating is, for example, 1 to 15% by mass. When the resin forming the coating layer 13 is polyimide resin A, the formation of pinholes is suppressed and the uniform coating layer 13 is formed. It is preferable that it is 5-10 mass% from a viewpoint to do, and it is more preferable that it is 7-8 mass%.

サスペンジョン型電着塗料の固有相対粘度は、例えば０．５〜３０ｍＰａｓであり、被覆層１３を形成する樹脂がポリイミド樹脂Ａである場合、被覆層１３を３０μｍ以上の厚肉に形成できると共に均一な膜厚に形成できるという観点から０．５〜１５ｍＰａｓであることが好ましく、０．５〜１０ｍＰａｓであることがより好ましい。なお、固有対数粘度は、Ｂ型粘度計（例えば東機産業社製）を用いて測定することができる。   The inherent relative viscosity of the suspension-type electrodeposition paint is, for example, 0.5 to 30 mPas. When the resin forming the coating layer 13 is polyimide resin A, the coating layer 13 can be formed to a thickness of 30 μm or more and uniform. From the viewpoint that it can be formed into a film thickness, it is preferably 0.5 to 15 mPas, and more preferably 0.5 to 10 mPas. The inherent logarithmic viscosity can be measured using a B-type viscometer (for example, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

サスペンジョン型電着塗料には、単独では帯電しにくい樹脂の場合、カチオン性又はアニオン性を付与する電荷付与剤が添加されていてもよい。また、サスペンジョン型電着塗料には、必要に応じて、酸化防止剤、着色剤等が配合されていてもよい。   In the case of a resin that is difficult to be charged alone, a charge imparting agent imparting cationic or anionic property may be added to the suspension type electrodeposition paint. In addition, the suspension type electrodeposition paint may be blended with an antioxidant, a colorant and the like, if necessary.

サスペンジョン型電着塗料は、例えば、ＷＯ２００８／１３９９９０、及びＷＯ２００８／１３９９９１に開示された方法により調製することができる。   The suspension type electrodeposition paint can be prepared by, for example, the methods disclosed in WO2008 / 139990 and WO2008 / 13991.

第１及び第２の電極３１，３２間への印加電圧は、例えば、直流電圧で０．５〜２００Ｖであり、５〜１００Ｖであることが好ましい。ファイバ搬送速度は、電圧印加時間（電着時間）が０．５〜１８０秒（好ましくは１秒〜６０秒）となるように設定され、具体的には例えば３〜５０ｍ／分である。電着塗料Ｌの温度は５〜４０℃であることが好ましく、１０〜３５℃であることがより好ましい。なお、このとき、電着バス３３内において、帯電した樹脂が光ファイバ１１を被覆するメタル層１２に引きつけられて樹脂被膜を形成する。   The applied voltage between the first and second electrodes 31 and 32 is, for example, a DC voltage of 0.5 to 200 V, and preferably 5 to 100 V. The fiber conveyance speed is set so that the voltage application time (electrodeposition time) is 0.5 to 180 seconds (preferably 1 second to 60 seconds), and specifically, for example, 3 to 50 m / min. The temperature of the electrodeposition paint L is preferably 5 to 40 ° C, and more preferably 10 to 35 ° C. At this time, in the electrodeposition bus 33, the charged resin is attracted to the metal layer 12 covering the optical fiber 11 to form a resin film.

乾燥炉３４の設定温度及び乾燥時間は６０〜１００℃で３〜２０分とすることが好ましく、８０〜１００℃で５〜２０分とすることがより好ましい。焼付炉３５の設定温度及び焼付時間は例えば１００〜４００℃で１０秒〜２０分である。なお、このとき、乾燥炉３４及び焼付炉３５において、樹脂被膜の水分が揮発して樹脂の粒子が溶融・融合することにより樹脂層からなる被覆層１３が形成される。   The set temperature and drying time of the drying furnace 34 are preferably 60 to 100 ° C. and 3 to 20 minutes, more preferably 80 to 100 ° C. and 5 to 20 minutes. The set temperature and baking time of the baking furnace 35 are, for example, 100 to 400 ° C. and 10 seconds to 20 minutes. At this time, in the drying furnace 34 and the baking furnace 35, the moisture of the resin film volatilizes and the resin particles are melted and fused to form the coating layer 13 made of the resin layer.

冷却手段は、特に限定されるものではなく、冷却器に通してもよく、また、ボビンに巻き取られるまでのファイバ経路における空冷でもよい。   The cooling means is not particularly limited, and may be passed through a cooler, or may be air cooling in a fiber path until being wound around a bobbin.

ところで、ディッピングにより光ファイバを樹脂層で被覆する場合、１回のディッピング操作で形成することができる樹脂層の厚さはせいぜい数μｍ程度であり、例えば１０〜３０μｍの被覆層を形成するためには複数回のディッピング操作を繰り返さざるを得ない。そして、ディッピング操作を複数回繰り返すと、光ファイバに対して、その回数に比例した曲げ変形履歴及び熱履歴を付与することとなり、事前に光ファイバに水素をドープしている場合には、水素の散逸を促進する虞がある。しかしながら、本実施形態に係るメタルコート光ファイバ１０の製造方法のような電着塗装の場合、１回のみの電着塗装操作でも、被覆層１３を構成するのに十分に厚肉の樹脂層を形成することが可能であり、従って、光ファイバ１１に対し、徒に多くの曲げ変形履歴及び熱履歴を付与することが回避され、事前に光ファイバ１１に水素をドープしている場合には、水素の散逸を抑制することができる。被覆層１３を形成する場合、複数回の電着塗装操作を繰り返して複数の樹脂層を積層してもよいが、かかる観点からは、１回のみの電着塗装操作で単一層の被覆層１３を形成することが好ましい。   By the way, when coating an optical fiber with a resin layer by dipping, the thickness of the resin layer that can be formed by one dipping operation is at most several μm, for example, to form a coating layer of 10 to 30 μm. Must repeat the dipping operation multiple times. When the dipping operation is repeated a plurality of times, a bending deformation history and a thermal history proportional to the number of times are given to the optical fiber. When the optical fiber is previously doped with hydrogen, There is a risk of promoting dissipation. However, in the case of electrodeposition coating such as the manufacturing method of the metal-coated optical fiber 10 according to the present embodiment, a resin layer that is sufficiently thick to constitute the coating layer 13 can be formed even with only one electrodeposition coating operation. Therefore, it is possible to avoid giving a lot of bending deformation history and thermal history to the optical fiber 11, and when the optical fiber 11 is doped with hydrogen in advance, Hydrogen dissipation can be suppressed. When the coating layer 13 is formed, a plurality of electrodeposition coating operations may be repeated to laminate a plurality of resin layers, but from this point of view, a single layer coating layer 13 can be formed by a single electrodeposition coating operation. Is preferably formed.

光ファイバ１１に水素をドープする場合、電着塗装工程後において、高温及び高圧の水素ガス雰囲気下で光ファイバ１１に水素をドープしてもよい。この場合には、被覆層１３は耐熱性の高いポリイミド系樹脂であることが好ましい。   When the optical fiber 11 is doped with hydrogen, the optical fiber 11 may be doped with hydrogen under a high-temperature and high-pressure hydrogen gas atmosphere after the electrodeposition coating process. In this case, the covering layer 13 is preferably a polyimide resin having high heat resistance.

なお、光ファイバ１１に水素をドープする場合、水素のドープの後、クラッド１１ｂに含まれる水素をコア１１ａに拡散供給するための熱処理を施すことが好ましい。   In addition, when doping the optical fiber 11 with hydrogen, it is preferable to perform heat treatment for diffusing and supplying hydrogen contained in the clad 11b to the core 11a after doping with hydrogen.

本発明はメタルコート光ファイバ及びその製造方法について有用である。   The present invention is useful for metal-coated optical fibers and methods for producing the same.

１０ メタルコート光ファイバ
１１ 光ファイバ
１１’ 光ファイバ母材
１１ａ コア
１１ｂ クラッド
１２ メタル層
１３ 被覆層
２０ 線引装置
２１ 線引炉
２２ 溶融メタル槽
２２ａ ヒータ
３０ 電着塗装装置
３１ 第１の電極
３２ 第２の電極
３３ 電着バス
３４ 乾燥炉
３５ 焼付炉 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Metal coat optical fiber 11 Optical fiber 11 'Optical fiber preform 11a Core 11b Cladding 12 Metal layer 13 Coating layer 20 Drawing apparatus 21 Drawing furnace 22 Molten metal tank 22a Heater 30 Electrodeposition coating apparatus 31 1st electrode 32 1st Two electrodes 33 Electrodeposition bath 34 Drying furnace 35 Baking furnace

Claims (7)

光ファイバと、該光ファイバの外周面を被覆するように設けられたメタル層と、該メタル層を被覆するように設けられた被覆層と、を備えたメタルコート光ファイバであって、
上記被覆層は、上記メタル層上に電着塗装された樹脂層で構成されているメタルコート光ファイバ。 A metal-coated optical fiber comprising an optical fiber, a metal layer provided so as to cover the outer peripheral surface of the optical fiber, and a coating layer provided so as to cover the metal layer,
The said coating layer is a metal coat optical fiber comprised by the resin layer electrocoated by the said metal layer. 請求項１に記載されたメタルコート光ファイバにおいて、
上記被覆層がポリイミド系樹脂で形成されているメタルコート光ファイバ。 In the metal coat optical fiber according to claim 1,
A metal-coated optical fiber in which the coating layer is formed of a polyimide resin. 請求項１又は２に記載されたメタルコート光ファイバにおいて、
上記被覆層が単一層で構成されているメタルコート光ファイバ。 In the metal-coated optical fiber according to claim 1 or 2,
A metal-coated optical fiber in which the coating layer is composed of a single layer. 請求項１乃至３のいずれかに記載されたメタルコート光ファイバにおいて、
上記被覆層の厚さが２〜１００μｍであるメタルコート光ファイバ。 In the metal coat optical fiber according to any one of claims 1 to 3,
A metal-coated optical fiber, wherein the coating layer has a thickness of 2 to 100 μm. 請求項１乃至４のいずれかに記載されたメタルコート光ファイバにおいて、
上記光ファイバは、相対的に屈折率の高いコアと該コアを被覆するように設けられた相対的に屈折率の低いクラッドとを有し、該コアに水素がドープされているメタルコート光ファイバ。 In the metal coat optical fiber according to any one of claims 1 to 4,
The above optical fiber has a relatively high refractive index core and a relatively low refractive index clad provided so as to cover the core, and the core is coated with hydrogen. . 請求項１乃至５のいずれかに記載されたメタルコート光ファイバにおいて、
上記メタル層がアルミニウム又はアルミニウム合金で形成されているメタルコート光ファイバ。 In the metal coat optical fiber according to any one of claims 1 to 5,
A metal-coated optical fiber, wherein the metal layer is formed of aluminum or an aluminum alloy. 光ファイバの外周面を被覆するようにメタル層を設けた後、そのメタル層上に樹脂を電着塗装することにより被覆層を形成するメタルコート光ファイバの製造方法。   A method for producing a metal-coated optical fiber, in which a metal layer is provided so as to cover an outer peripheral surface of an optical fiber, and then a coating layer is formed by electrodeposition coating of resin on the metal layer.
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