JPH0391704A

JPH0391704A - ガラスファイバ

Info

Publication number: JPH0391704A
Application number: JP1227485A
Authority: JP
Inventors: Makoto Honjiyo; 誠本庶; Hiroo Matsuda; 松田　裕男; Toru Yamanishi; 徹山西
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1989-09-04
Filing date: 1989-09-04
Publication date: 1991-04-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、外周にポリマーを被覆層として有するガラス
ファイバに関し、詳しくはラダー状ポリメチルシロキサ
ン（Ａ）を主要被覆層として用いる、ガラスファイバに
関するものである。

（従来の技術）従来、ガラスフアバは、ガラス単体では外傷により容易
に破断するために、その外周に熱硬化性、紫外線硬化性
あるいは熱可塑性の樹脂を被覆して、保護されたガラス
ファイバを形威し光伝送路体等の用途に使用されている
。

特に、近年特殊環境下での光ファイバの適用が望まれて
おり、油井発掘、機器、電力−光複合ケーブル、人工衛
星内ケーブルといった高い熱エネルギーあるいは放射エ
ネルギーに曝される環境下で使用可能な耐熱性光ファイ
バへの要求が大きくなっている。また、光伝送用以外に
もガスクロマトグラフィに用いるキャピラリカラム等の
ガラスファイバにも耐熱性被覆の要求が大きい。

この目的に沿う耐熱被覆用樹脂材料としてラダー状ポリ
オルガノシロキサンが注目されている（特開昭５３−８
８０９９号公報参照）。

従来、このような耐熱性被覆材としてはポリイミドが用
いられているが、ポリイミドは耐熱性が４００°Ｃ以下
で、それ以上の温度では分解していまう点、また、硬化
性が悪いという点で問題があり、これらの点でラダー状
ポリオルガノシロキサンは優れている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来のラダー状ポリオルガノシロキサン
をトルエン等の溶剤に熔解し、光ファイバに塗布・加熱
することにより、溶剤を揮散させ、被膜を形成する方法
では、被覆層中に気泡を生じるという致命的な欠点を有
している。また、この問題を解決するために、加熱を比
較的低温で長時間かけて行うためには、大きな製造設備
、特に加熱炉を必要とし、現実的でない。

一方、実際使用上での耐熱性の要求と共に、ファイバの
取り扱い上では、保護被覆には適度な伸びが要求され、
前記ラダー状ポリオルガノシロキサンを用いた被覆では
、伸びが充分でないという問題点があった。

本発明は、これらの問題点を解決したガラスファイバを
提供することを目的とするものであるゆ（課題を解決す
るための手段）本発明者らは、上記の問題点を鋭意検討した結果、ガラ
スファイバの保護被覆層の構成材料として、ラダー状ポ
リオルガノシロキサン（Ａ）を、ＯＨ％を有する直鎖状
ポリオルガノシロキサン（Ｂ）に溶解又は分散させたも
のを使用することにより、優れた耐熱性と伸びとを有す
る被覆が得られることを見出し、本発明を完成するに至
った。

すなわち、本発明は；ガラスファイバの外周にポリマーからなる被覆層を有す
るｔｌ造のガラスファイバにおいて、１亥ポリマー被覆
がラダー状ポリオルガノシロキサン（Ａ）を、ＯＨ基を
有する直鎖状ポリオルガノシロキサン（Ｂ）に溶解又は
分散した樹脂組成物の反応硬化物であるガラスファイバ
に関するものである。

本発明に用いられる、ＯＨ基を有する直鎖状ポリオルガ
ノシロキサンＣＢ）は、一般式：（ただし、Ｒは、メチ
ル基、フェニル基などの、置換又は非置換のアルキル基
又はアリール基である。）で表される直鎖状ポリオルガノシロキサンの側鎖又は末
端にＯＨ基を有するものであれば特に制限はない。

このＯＨ基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサン（Ｂ
）の数平均分子量は、はぼ５００〜１０ｏ、ｏｏｏＯも
の、好ましくは１．．０００〜２０゜０００程度のもの
が用いられる。

次に、本発明に用いるラダー状ポリオルガノシロキサン
（Ａ）は、例えば特開昭５３−８８０９９号公報に記載
されているような公知の方法で製造され、代表的には、
下記一般式；（ただし、Ｒは、メチル基、フェニル基などのアルキル
またはアリール基、あるいはメトキシ基などのアルコキ
シ基である。）で表されるものである。

このラダー状ポリオルガノシロキサン（Ａ）は、数平均
分子量が５．０００〜ｔｏｏ、ｏｏｏのものが好ましい
。

本発明のラダー状ポリオルガノシロキサン（Ａ）をＯＨ
基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサン（Ｂ）に分散
又は溶解した樹脂ｍ酸物は、常温で粘稠な液体であり、
容易にガラスファイバ上に塗布することができ、加熱す
ることによりラダー状ポリオルガノシロキサン（Ａ）間
もしくは、ラダー状ポリオルガノシロキサン（Ａ）とＯ
ＨＩを有する直鎖状ポリオルガノシロキサン（Ｂ）間で
縮合反応が生じ、硬化して強靭で耐熱性に冨む塗膜を形
成することができる。

本発明において、ＯＨ基を有する直鎖状ポリオルガノシ
ロキサン（Ｂ）に分散又は溶解させるラダー状ポリオル
ガノシロキサン（Ａ）の配合比率を調整することにより
、被覆層の硬度、耐熱性を任意に調整することができる
。

すなわち、ラダー状ポリオルガノシロキサン（Ａ）の配
合比率を大きくすると、硬度が大きく、耐熱性に優れた
被覆層（クラッド層）を形成することができる。

しかしながら、一般には、ラダー状ポリオルガノシロキ
サン（Ａ）とＯＨ基含有直鎖状ポリオルガノシロキサン
の配合比率は、９５：５〜５：９５、好ましくは８０：
２０〜２０　：　８０である。

ラダー状ポリオルガノシロキサン（Ａ）の配合比率が９
５％以上となると、ガラスファイバに被覆する際に別途
溶剤を必要とし、溶剤除去の際の気泡発生の恐れがある
。また、（Ａ）成分が５％以下では耐熱性、機械強度の
点で不充分となる。

本発明のシリコーン樹脂組成物には、ラダー状ポリオル
ガノシロキサン（Ａ）の機能を損なわない範囲の量で、
ＯＨ基含有直鎖状ポリオルガノシロキサン（Ｂ）のほか
に、他のシロキサン酸分、例えばジオルガノポリシロキ
サン、アルコキシオルガノシラン等をブレンドしてもよ
い。

また、該ｍｌ１ｔｃ物には、必要に応じて、縮合・硬化
反応を助けるための触媒、例えば白金系触媒を使用する
ことができる。

さらに、本発明のガラスファイバには、任意のスの繊維
を使用できるが、従来のプラスチック被覆ファイバに用
いられるものと同様でよい、すなわち、通常の石英ガラ
スに留まらず、高純度の石英系もしくは光学ガラスも使
用することができ、このガラス材料を溶融紡糸して得ら
れる直径０゜０５〜０．５閣程度のコア状のものから微
細な中空状繊維のものまで、それぞれの使用目的に応し
て選択すればよく、それ以外は特に制限はない。

本発明のシリコーン樹脂組成物被覆ガラスファイバを製
造するには、この種の熱硬化性樹脂［酸物を被覆する通
常の被覆技術を用いれば良い。

例えば、ガラス母材を溶融線引きし、ラダー状ポリオル
ガノシロキサン（Ａ）をＯＨ基を有する直鎖状ポリオル
ガノシロキサン（Ｂ）に分散又は溶解した樹脂組成物を
、素ガラスファイバ上にダイス等により塗布した後、熱
硬化炉中で硬化して、硬化被覆を形成する等の方法によ
り製造することが出来る。

本発明のシリコーン樹脂被覆層の外周に、ケーブル化工
程などの加工・作業における被覆層の破損などを避ける
ために、ポリエチレン、ポリアミド、塩素化ポリエチレ
ン、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂の外被を設け
てもよい。

（作用）本発明のガラスファイバファイバは、ラダー状ポリオル
ガノシロキサン（Ａ）を主成分とする樹脂組成物を被覆
層として用い、かつＯＨ基を有する直鎖状のポリオルガ
ノシロキサンを導入しているので、適度な伸びと十分な
耐熱性を有しているため、２００°Ｃ以上といった高温
でも使用することが出来る。

また、本発明の場合、ラダー状ポリオルガノシロキサン
（Ａ）をＯＨ５を有する直鎖状のポリオルガノシロキサ
ンに分散又は溶解した’１ｌＡＤ組成物を用い、他の溶
剤を使用していないので、該樹脂組成物をガラスファイ
バ上に塗布、硬化させる際に、溶剤の揮散による被覆層
中の気泡の発生という問題も生じない。

（実施例）以下、実施例に基づき本発明の構成および効果をさらに
詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるもの
ではない。

実施例１平均分子量６，０００、フレーク状で側鎖がメチル基と
フェニル基からなるラダー状ポリオルガノシロキサンを
粘度３０．０ｃｐｓ、平均分子量ｌｏ、ｏｏｏで両末端
がアルコール（Ｒｏｔ（）となっている直鎖状のジメチ
ルシロキサン系シリコーンオイルに１対１の重量比で溶
解させ、粘度２０００ｃｐｓの樹脂組成物を作製した。

この樹脂を第１図に示したような、コア径１０μｍφ、
クラツド径１２５μｍφのシングルモードの光伝送用ガ
ラスファイバに塗布、硬化加工を行い、外径２００μｍ
φの被覆光ファイ／ｓｌを作製した。

該被覆ファイバについて、４００”Ｃ〜２０℃のヒート
サイクル（各温度２時間）１００回のし一トサイクル環
境試験を行ったところ、波長１．　３μｍで伝送損失増
加が０．０１ｄＢ以下と良好であり、かつ外観上の変化
もなかった。また、引張り強度も６　ｋｇ／Ｃ１ｉと充
分な値を示した。

さらに、該被覆ファイバを上記し一トサイクル環境試験
後、３．０ＩＩＩｌφのマンドレルに巻きつけ、破断す
るまでの時間を評価したところ、ヒートサイクル下放置
前と同等の破断時間を示し、良好であった。

比較として、上記と同じラダー状ポリオルガノシロキサ
ンをキシレンに溶解させた樹脂＆ｌ１ｆｉ、物を用い、
上記と同じ構造の光伝送用ガラスファイバを作製し、４
００〜２０℃のヒートサイクル１００回のヒートサイク
ル環境試験を行った。ファイバ表面には被覆に亀裂が入
ってしまった。

実施例２平均分子量１０，０００、フレーク状で側鎖がメチル基
とフェニル基からなるラダー状ポリオルガノシロキサン
を粘度３００ｃｐｓ、平均分子量７．０００で両末端が
アルコール（ＲＯＨ）を含有する直鎖状のジメチルシロ
キサン系シリコーンオイルに１対ｌの重量比で溶解させ
、粘度２，０００ｃｐｓの樹脂組成物を作製した。

この樹脂を第２図に示したような、内径２５０μｍφ、
外径３５０μｍφの中空のガラスファイバに塗布、硬化
加工を行い、外径３７０μｍφの被覆中空ファイバを作
製した。

該被覆中空ファイバについて、４００°Ｃ〜２０°Ｃの
ヒートサイクル（各温度２時間）１００回のヒートサイ
クル環境試験を行った後、２０ｍｍφのマンドレルに巻
きつけ、破断するまでの時間を評価したところ、ヒート
サイクル下放置前のファイバと同等であり、良好であっ
た。

比較として、上記と同じラダー状ポリオルガノシロキサ
ンをキシレンに溶解させた樹脂＆ＩＩ威物酸物い、上記
と同じ構造の中空ガラスファイバを作製した。

このファイバの被覆層を顕微鏡で観察すると、被覆層中
に溶剤が揮発した時に生じたと思われる多数の気泡の存
在が確認された。

また、４００〜２０°Ｃのヒートサイクル１００回のヒ
ートサイクル環境試験を行ったところ、ファイバ被覆層
に亀裂が入ってしまった。

（発明の効果）以上説明したように、本発明のガラスファイバは、被覆
層にラダー状ポリオルガノシロキサンをＯＨ基を有する
直鎖状ポリオルガノシロキサンに溶解した樹脂組成物に
反応硬化物を用いているので、耐熱性の点で非常に優れ
ているとともに、被覆は適度の伸びを有しているので、
亀裂の発生もなく、取り扱い上十分な強度を有している
。

また、溶剤を使用していないので、溶剤揮散時の気泡発
生の問題もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のガラスファイバイの１具体例の断面
図を示す。第２図は、本発明のガラスファイバの別の形態の１具体
例の断面図を示す。１・・コア、２・・クラッド、３．５・・ラダー状ポリオルガノシロキサン被覆層、４・・ガラスファイバ、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラスファイバの外周にポリマーからなる被覆層
を有する構造のガラスファイバにおいて、該ポリマー被
覆がラダー状ポリオルガノシロキサン（Ａ）を、ＯＨ基
を有する直鎖状ポリオルガノシロキサン（Ｂ）に溶解又
は分散した樹脂組成物の反応硬化物であることを特徴と
する、ガラスファイバ。