JPH05294677A - カ−ボンコ−トファイバの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明はカ−ボンが所定の厚さに均一に被覆
されたカ−ボンコ−トファイバの製造方法の提供を目的
とするものである。 【構成】 本発明によるカ−ボンコ−トファイバの製造
方法は、光ファイバ母材を加熱し線引した直後に、炭化
水素を熱分解させてカ−ボンをファイバに被覆し、つい
で樹脂のコ−ティングを行うカ−ボンコ−トファイバの
製造方法において、線引の余熱を利用してカ−ボンを被
覆し、さらに赤外線集中加熱炉中でのカ−ボン被覆膜表
面の熱吸収により、カ−ボンコ−トファイバ表面を加熱
して該ファイバ表面に所定の厚さになるようカ−ボンを
被覆することを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカ−ボンコ−トファイバ
の製造方法、特には光ファイバ母材にカ−ボンをコ−ト
し、樹脂をコ−ディングしてなるカ−ボンコ−トファイ
バの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバの表面被覆については光ファ
イバの表面に炭素や炭化物あるいは金属などのハ−メチ
ック被覆を施して水素や水の透過を防止することが知ら
れている。また、この光ファイバへの緻密なコ−ディン
グが線引きのインラインで比較的容易に行なわれること
も公知とされており、これは光ファイバ母材を加熱して
ファイバとした直後に線引きの余熱を利用してカ−ボン
被覆をするという方法で行なわれている。

【０００３】また、この場合線引き直後に反応管内に導
入されるファイバ表面の温度が低く、これが炭化水素な
どの反応ガスがこの表面で反応を起こすのに十分ではな
い温度であるか、あるいは反応速度が遅く十分な膜厚が
得られないときには、反応管のまわりに加熱炉を設けて
ファイバ表面温度を高くし、反応ガスの熱分解反応を起
こり易くしてファイバへのカ−ボンのコ−ディングを行
なうことも行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、反応管全体を
加熱する方式の加熱炉では、ファイバ表面よりも周囲の
温度、特に反応管内壁での温度が高くなるので、ファイ
バ表面よりも反応管内壁で反応ガスの分解反応が起こり
易く、ここにカ−ボンの付着量が多くなり、時間の経過
と共に反応管内壁へのカ−ボン付着量が多くなるにつれ
てファイバへの熱の供給量が減少し、長手方向でファイ
バ表面への熱の供給量が変化する。また、反応ガスの濃
度が濃い場合には気相でカ−ボン粒子が生成してしまう
ために、これがファイバ表面に付着すると緻密なコ−デ
ィングが得られないし、反応管内壁が汚れるために作業
効率も悪くなるという問題が起こる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点を解決したカ−ボンコ−トファイバの製造方法に関す
るものであり、これは光ファイバ母材を加熱し線引した
直後に、炭化水素を熱分解させてカ−ボンをファイバに
被覆し、ついで樹脂のコ−ディングを行うカ−ボンコ−
トファイバの製造方法において、線引の余熱を利用して
カ−ボンを被覆し、さらに赤外線集中加熱炉中でのカ−
ボン被覆膜表面の熱吸収により、カ−ボンコ−トファイ
バ表面を加熱して該ファイバ表面に所定の厚さになるよ
うカ−ボンを被覆することを特徴とするものである。

【０００６】すなわち、本発明者らはカ−ボンコ−トフ
ァイバの製造方法における上記したような不利を解決す
る方法について種々検討した結果、ファイバ表面の温度
を反応管内壁の温度よりも高くする必要があることか
ら、応管壁の中心温度を高くするためにこの加熱炉を赤
外線集中加熱炉とすればよいが、光ファイバが石英製で
赤外線の吸収が小さく、熱の吸収も十分でないので、裸
の光ファイバを赤外線集中加熱炉で加熱するのは吸効率
が悪い。

【０００７】したがって、これについては一度表面にカ
−ボンをコ−ディングしたファイバを赤外線集中加熱炉
に導入して赤外線の吸収でカ−ボンコ−トファイバを加
熱すれば、反応管内壁よりもファイバ表面の温度を高く
することができるので、ファイバへのカ−ボンの付着効
率を上げることができることを見出し、これによればフ
ァイバの長手方向での熱の供給量の変化も防げるし、反
応管内壁の汚染も防止できることを確認して本発明を完
成させた。以下にこれをさらに詳述する。

【０００８】

【作用】本発明はカ−ボンコ−トファイバの製造方法に
関するものであり、これは上記したように光ファイバを
加熱線引きした直後に、炭化水素の熱分解でカ−ボンを
ファイバに被覆し、ついで樹脂コ−ディングを行なうカ
−ボンコ−トファイバの製造方法において、カ−ボンコ
−トしたファイバ表面を赤外線集中加熱炉で加熱するこ
とを特徴とするものであり、これによれば容易にファイ
バ表面に所定の厚さでカ−ボンを被覆することができる
という有利性が与えられる。

【０００９】本発明によるカ−ボンコ−トファイバの製
造方法は光ファイバ母材を加熱して線引きした直後のま
だ高温に保持されている光ファイバを反応管に導入し、
ここで炭化水素を熱分解してカ−ボンをファイバに付着
して被覆し、ついで樹脂をコ−ディングしてカ−ボンコ
−トファイバを製造するという従来公知の方法の改良に
係わるものである。

【００１０】すなわち、線引き直後に反応管内に導入さ
れるファイバの温度はファイバ表面で反応ガスの化学反
応を起こさせるのに十分な温度であるがダイヤモンドや
SiCを生成させる工程の高温ではない。しかし、反応管
内に導入されたファイバの表面温度は線引炉から離れる
にしたがって低くなるのでファイバが反応管の下の方に
きたときには炭化水素の反応速度は低下してしまうし、
ファイバ表面に生成される炭素の性質も異なったものと
なるので、ファイバ表面の炭素被覆膜は厚さ方向で異な
るものになる。

【００１１】このため、従来法では反応管内でのファイ
バの表面温度の低下、ひいては炭素被覆膜の厚さ方向で
の膜質の異なったものを生成させないために、反応管を
外部から加熱炉で加熱するという方法が採られているの
であるが、この場合には反応管内壁の温度が高くなって
ここにカ−ボンの付着が多くなるために前記したよう諸
々の不利が発生する。

【００１２】本発明ではこのような不利を除去するため
に、この加熱炉として赤外線集中加熱炉が使用される。
この赤外線集中加熱炉は反応管の外部に設置すればよい
が、これによれば反応管内に存在するファイバのみに加
熱が集中されるのでファイバの表面温度が低下すること
はないのであるが、この光ファイバは石英であるために
赤外線の吸収があまり大きくなく、裸のファイバでは赤
外線の加熱が効率が悪いものとなるので、これは反応管
の初期の段階でファイバにカ−ボンが被覆されたものと
することが必要とされる。

【００１３】このようにカ−ボンで被覆されたファイバ
は赤外線集中加熱炉で加熱するとカ−ボンが石英よりも
赤外線の吸収が大きいのでこのファイバ表面は加熱され
て反応温度以上となるので、このファイバ表面で反応が
起こり、ファイバ表面にカ−ボンが所定の厚さに均一に
被覆されることになるし、この炭素被覆膜は厚さ方向で
異なるものにならないので、目的とするカ−ボンコ−ト
ファイバを容易に、効率よく得ることができるという有
利性が与えられる。

【００１４】なお、このようにして得られたカ−ボンコ
−トファイバはついで樹脂コ−ティングされて製品とさ
れるのであるが、この樹脂コ−トは公知の方法にしたが
って行えばよく、したがってこれはこのカ−ボンコ−ト
ファイバを樹脂、例えばシリコ−ン樹脂、エポキシ樹脂
などの樹脂を溶融した溶融樹脂層を通過させればよい。

【００１５】つぎにこれを添付の図１にもとづいて説明
する。図１は本発明によるカ−ボンコ−トファイバ製造
装置の縦断面要図を示したものであるが、光ファイバプ
リフォ−ム１はまず線引き炉２で加熱され、線引きして
光ファイバ３とされる。この光ファイバ３はついでアセ
チレン、ベンゼンなどの炭化水素ガスが送入されている
反応炉４に導入されるが、この光ファイバは線引き炉で
加熱された予熱でまだ充分高温に保持されているので、
この反応炉内での化学反応によりこの炭化水素の熱分解
で発生したカ−ボンで被覆される。

【００１６】また、この反応炉はその外側に赤外線集中
加熱炉５が設けられており、これによって加熱されたカ
−ボンの付着したファイバはこの赤外線加熱によって温
度が低下することがなく高温に保持されるので、反応炉
の下方でも安定に化学反応してこれに所定の厚みでカ−
ボンが被覆される。なお、このようにして作られたカ−
ボンコ−トファイバはついで樹脂浴６を通過することに
よって樹脂コ−トされたカ−ボンコ−トファイバ７とし
て製品化される。

【００１７】図２はこのようにして作られたカ−ボンコ
−トファイバの横断面図を示したものであるが、これは
ファイバ８にカ−ボン９が被覆され、これに樹脂被覆10
が設けられたものである。また、図３はここに使用され
る赤外線集中加熱炉５の横断面図を示したものである
が、このものは熱源11と反射鏡12をもつものであり、こ
れで反応炉４、ファイバ３を加熱するようにしたもので
ある。

【００１８】

【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。 実施例 図１に示した装置を使用し、直径が15mmφである光ファ
イバ−プリフォ−ム１を線引き炉２で 1,900℃に加熱し
て線引き器で線引きして直径が25μm の光ファイバ３を
作り、これをベンゼンガスが流入されている反応管４に
通過させた。

【００１９】反応管４ではこの光ファイバ３が線引き炉
での加熱の予熱をもつ 900℃のものとされているので直
ちに反応ガスが熱分解して発生したカ−ボンでファイバ
が被覆されたが、これは反応管４の外側に配置されてい
る赤外線集中加熱炉で加熱されて 1,200℃まで昇温した
のでこのものは反応管内で反応ガスと反応し、継続して
カ−ボンが付着したので、ファイバ表面にカ−ボンが均
一に 800Åの厚さで被覆したカ−ボンコ−トファイバ−
が得られた。

【００２０】なお、このようにして得られたカ−ボンコ
−トファイバはついでこれをシリコ−ン樹脂を溶融して
いる樹脂コ−ティングポット６を通過させて樹脂コ−ト
したところ、目的とする樹脂コ−トされたカ−ボンコ−
トファイバを得ることができた。

【００２１】

【発明の効果】本発明はカ−ボンコ−トファイバの製造
方法に関するものであり、これは前記したように光ファ
イバ母材を加熱し線引した直後に、炭化水素を熱分解さ
せてカ−ボンをファイバに被覆し、ついで樹脂のコ−テ
ィングを行うカ−ボンコ−トファイバの製造方法におい
て、線引の余熱を利用してカ−ボンを被覆し、さらに赤
外線集中加熱炉でのカ−ボン被覆膜表面の熱吸収によ
り、カ−ボンコ−トファイバ表面を加熱して該ファイバ
表面に所定の厚さになるようカ−ボンを被覆することを
特徴とするものであるが、これによれば反応管に挿入さ
れているファイバ表面の温度を反応管内壁よりも高くす
ることができるので反応管中でのカ−ボン被覆を継続的
に所定の厚さに行なうことができるので、目的とするカ
−ボンコ−トファイバを容易に効率よく得ることができ
るという有利性が与えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカ−ボンコ−トファイバ製造装置
の縦断面要図を示したものである。

【図２】カ−ボンコ−トファイバの横断面図を示したも
のである。

【図３】本発明で使用される赤外線集中加熱炉の横断面
要図を示したものである。

【符号の説明】

１・・・光ファイバプリフォ−ム ２・・・線
引き炉 ３，８・・・光ファイバ ４・・・反
応炉 ５・・・赤外線集中加熱炉 ６・・・樹
脂コ−ティングポット ７・・・樹脂被覆カ−ボンコ−トファイバ ９・・・カ
−ボン被覆層 １０・・・樹脂被覆層 １１・・・
熱源 １２・・・反射鏡

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ母材を加熱し線引した直後
   に、炭化水素を熱分解させてカ−ボンをファイバに被覆
   し、ついで樹脂のコ−ディングを行うカ−ボンコ−トフ
   ァイバの製造方法において、線引の余熱を利用してカ−
   ボンを被覆し、さらに赤外線集中加熱炉中でのカ−ボン
   被覆膜表面の熱吸収により、カ−ボンコ−トファイバ表
   面を加熱して該ファイバ表面に所定の厚さになるようカ
   −ボンを被覆することを特徴とするカ−ボンコ−トファ
   イバの製造方法。