JPH0556295B2 - - Google Patents

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JPH0556295B2
JPH0556295B2 JP6810487A JP6810487A JPH0556295B2 JP H0556295 B2 JPH0556295 B2 JP H0556295B2 JP 6810487 A JP6810487 A JP 6810487A JP 6810487 A JP6810487 A JP 6810487A JP H0556295 B2 JPH0556295 B2 JP H0556295B2
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JP
Japan
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tube
rod
glass
crucible
glass fiber
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JP6810487A
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JPS63236728A (ja
Inventor
Junji Nishii
Ryuji Iizuka
Shozo Morimoto
Takashi Yamagishi
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.)
HISANKABUTSU GARASU KENKYU KAIHATSU KK
HISANKABUTSU GLASS KENKYU
Original Assignee
HISANKABUTSU GARASU KENKYU KAIHATSU KK
HISANKABUTSU GLASS KENKYU
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Publication date
Application filed by HISANKABUTSU GARASU KENKYU KAIHATSU KK, HISANKABUTSU GLASS KENKYU filed Critical HISANKABUTSU GARASU KENKYU KAIHATSU KK
Priority to JP6810487A priority Critical patent/JPS63236728A/ja
Publication of JPS63236728A publication Critical patent/JPS63236728A/ja
Publication of JPH0556295B2 publication Critical patent/JPH0556295B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/022Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from molten glass in which the resultant product consists of different sorts of glass or is characterised by shape, e.g. hollow fibres, undulated fibres, fibres presenting a rough surface
    • C03B37/023Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres, made by the double crucible technique
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/80Non-oxide glasses or glass-type compositions
    • C03B2201/86Chalcogenide glasses, i.e. S, Se or Te glasses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は赤外透過性に優れたコアークラツド構
造を有するカルコゲナイドガラスフアイバーの製
造方法に関する。 [従来の技術] カルコゲナイドガラスは赤外透過性及び耐候性
に優れた赤外フアイバー用材料であつて、既に数
多くのガラスフアイバーが試作検討されている。
これらのカルコゲナイドガラスフアイバーの中
で、波長10μm付近の光を透過できるのは、Teの
含有量が30モル%以上であるGe−Se−Te系及び
Ge−As−Se−Te系のガラスフアイバーであつ
て、現在これらのガラスフアイバーに関する研究
が幾つか報告されている(例えば、勝山俊夫、松
村宏善、電子通信学会全国大会(昭和60年3月)
予稿集p4−256)。しかし、これらのフアイバー
は機械的強度が低いため、そのままでは実用性が
ない。 ガラスフアイバーの機械的強度を高める手段と
しては、樹脂でフアイバーをコーテイングするこ
とが考えられるが、その場合にはガラスフアイバ
ーの使用波長領域の光を樹脂が吸収しないことが
必須の条件である。しかるに、赤外透過性である
カルコゲナイドガラスフアイバーを直接コーテイ
ングできるような、換言すれば波長10μm付近の
光を吸収しないような樹脂は未だ見出されていな
い。従つて、赤外透過性のカルコゲナイドガラス
フアイバーの場合には、これに直接樹脂をコーテ
イングしてその機械的強度を向上させる手段を採
用することができない。尤も、当該ガラスフアイ
バーの場合でも、これをコアークラツド構造にし
てコアを赤外透過性のガラスで構成させ、クラツ
ドをコアガラスよりも屈折率が低く、かつ波長
10μm付近に吸収のないガラスよつて構成させれ
ば、樹脂コーテイングによつて機械的強度を増大
させることができる。 ところで、コアークラツド構造を有するフアイ
バーの製造方法としては、クラツドとなるチユー
ブ状のガラスの中にコアとなるロツド状のガラス
を挿入し、その先端部を溶融紡糸するロツドイン
チユーブ法が、石英ガラスフアイバーの製造に従
来から利用されている。しかし、カルコゲナイド
ガラスは、僅かな温度変化でも粘度が著しく変動
するうえ、その紡糸は非酸化性雰囲気で行なわな
ければならないため、ロツドインチユーブ法をそ
のままカルコゲナイドガラスフアイバーの製造に
利用することはできない。 コアークラツド構造のフアイバーを製造する別
法として、二重ルツボ法(金森照寿等、電気通信
研究所、研究実用化報告、32(1983),2737)が知
られている。この方法はコアとなるガラスを内側
のルツボに、クラツドとなるガラスを外側のルツ
ボにそれぞれ挿入して溶融し、二重ルツボの底部
に設けた紡糸ノズルから両ガラスを同時に押し出
してフアイバーとするものである。しかし、この
二重ルツボ法はガラスが溶融状態に長時間保持さ
れるため、カルコゲナイドガラスのように失透し
易いガラスに適用した場合には、紡糸中に失透が
生じてしまう不都合がある。 [発明が解決しようとする問題点] 上記したように、従来のロツドインチユーブ法
や二重ルツボ法をそのままカルコゲナイドガラス
に適用しても、紡糸中にガラスの酸化や失透を伴
うために、所望の赤外透過性ガラスフアイバーを
得ることができない。本発明はカルコゲナイドガ
ラスを紡糸する際に懸念される酸化や失透の問題
を払拭して、カルコゲナイドガラスから赤外透過
性に優れたコアークラツド構造のフアイバーを製
造可能ならしめる新しいガラスフアイバー製造法
を提供する。 [問題点を解決するための手段] 本発明に係るガラスフアイバー製造法は、カル
コゲナイドガラスチユーブの中に該ガラスチユー
ブより屈折率が高く、かつほぼ同一温度で軟化状
態となるカルコゲナイドガラスロツドを挿入し、
このチユーブとロツドを、下部に紡糸ノズルを備
え、上部に不活性ガス流入口を備えたルツボ内に
密閉収容し、このルツボ内部及びルツボ外周の紡
糸ノズル近傍を不活性ガス雰囲気に保持し、紡糸
ノズル近傍のチユーブ及びロツドのみをガラス転
移温度よりも高い温度に加熱することにより、チ
ユーブとロツドを融着させながら紡糸ノズルから
引き出してコアークラツド構造を有するカルコゲ
ナイドガラスフアイバーを得ることからなる。 [作用] 本発明の方法に於いて、紡糸ノズル近傍に位置
するガラスチユーブ及びガラスロツドを加熱する
に際しては、予めルツボ内部及びルツボ外周のノ
ズル近辺を不活性ガスにて充分置換しておくこと
が望ましい。この置換が不充分であると、ガラス
チユーブ及びガラスロツドが加熱時に水蒸気や酸
素で侵蝕されることがあるからである。加熱はル
ツボ内部及びルツボの紡糸ノズル近傍を不活性ガ
ス雰囲気に保持し、紡糸ノズル近傍に位置するガ
ラスチユーブ及びガラスロツドに対して局部的に
行なわれ、これらがガラス転移温度以上に加熱さ
れて流動化した後は直ちに紡糸される。従つて、
紡糸工程中にガラスが酸素で侵されることがな
く、また、フアイバーが切断されることもない。
そしてまた、長時間ガラス転移温度以上の温度に
さらされることがないので、ガラスに失透が生ず
る心配もない。 加熱温度はガラスチユーブ及びガラスロツドを
103〜108ポイズの範囲の粘度に保持できる温度域
であることが好ましい。ガラスの粘度が103ポイ
ズより低くなると、ガラスが失透したり、ガラス
チユーブとガラスロツドが融着する際に両者の真
円度が損われることがある。また、ガラスの粘度
が108ポイズより高い場合は、ガラスが粘性流動
しにくくなるため、紡糸が困難になる。 紡糸ノズルの近傍に位置するガラスチユーブと
ガラスロツドを上記の温度域に加熱すると、両者
は互いに融着して紡糸ノズルから紡糸される。こ
の場合、ガラスチユーブ及びガラスロツドに格別
荷重をかけなくても、それぞれの自重のみで紡糸
することができる。加熱温度に於けるガラスチユ
ーブ及びガラスロツドの粘度が同一な場合は、ル
ツボの内圧を不活性ガスにて加圧することにより
紡糸温度を下げ、紡糸に際してのガラスの失透を
抑制することができる。その場合の不活性ガス圧
力は5Kg/cm2以下、好ましくは0.1〜3Kg/cm2
範囲とすべきであつて、5Kg/cm2を越ええる過剰
加圧はフアイバー径の制御を困難にし、フアイバ
ーの真円度を低下させる。 また、加熱温度に於けるガラスチユーブとガラ
スロツドの粘度が異なる場合及び得られるフアイ
バーのコア径とクラツド径の比率を厳密に制御し
たい場合には、ガラスチユーブ及びガラスロツド
の上端にそれぞれ独立の荷重を加えることが有効
である。しかし、余り荷重を増大させると、ガラ
スチユーブやガラスロツドが破壊される虞れがあ
り、フアイバー径の制御も困難になるので、荷重
の上限は10Kg/cm2程度とすることが適当である。 [実施例] 次に本発明の方法を実施例に基づいてさらに詳
細に説明する。 実施例 1 第1図に示した構成の装置を使用して、本発明
の方法に従いコアークラツド構造を有するカルコ
ゲナイドガラスフアイバーを製造した。 Ge:24モル%、Se:18モル%、Te:55モル%
の組成を有し、内径9mm、外径8.8mm、長さ120mm
のクラツド用ガラスチユーブ1に、Ge:26モル
%、Se:18モル%、T:55モル%、Tl:1モル
%の組成を有し、直径8.8mm、長さ120mmのコア用
ガラスロツド2を挿入し、これを第1図に示すよ
うに、底部に紡糸ノズルを備えたルツボ3の中に
垂直に収容した。そして、加圧用不活性ガス入口
8及び雰囲気調整箱12の不活性ガス入口15か
ら、アルゴンガスを300cc/分の割合で流し込み、
ルツボ3の内部及び外部を充分アルゴンガスで置
換した。尚、このガス置換に先立つて、ガラスチ
ユーブ1及びガラスロツド2には、それぞれ支持
具4及び5を介して30Kg/cm2の荷重がかかるよう
重り6及び7を載置した。 次いで、加圧用不活性ガス入口8からのアルゴ
ンの供給を止め、ルツボ3の紡糸ノズル近傍のみ
を局部的に加熱できるヒーター9を290℃まで昇
温し、ルツボ内のガラスチユーブ1及びガラスロ
ツド2を、ガラス転移温度よりも高い温度に加熱
して両者を融着させた後、再び加圧用不活性ガス
入口8からアルゴンを供給してルツボ3内を0.7
Kg/cm2に加圧し、融着して流動化状態にあるガラ
スチユーブ1及びガラスロツド2を、コアークラ
ツド構造に保持して紡糸ノズルから押し出した。
こうして得られたフアイバーを直ちにコーター1
0に導いて紫外線硬化型樹脂11をフアイバーに
コーテイングした後、紫外線照射箱12内を通過
させ、樹脂を硬化させることによつて、コア径
420μm、クラツド径650μm、樹脂コーテイング厚
30μmのフアイバーを得た。このフアイバーの透
過損失曲線を第2図に示す。また、フアイバーの
ガラス組成及び紡糸条件をまとめて第1表に示
す。 実施例 2,3 ガラス組成及び紡糸条件を第1表に示すごとく
変更した以外は実施例1と同様な方法でコアーク
ラツド型フアイバーを調製した。これらの透過損
失曲線を第2図に示す。 比較例 1,2 実施例1及び2でコアに用いたガラスロツドの
みを第1図に示す装置のルツボ3に入れ、ガラス
チユーブを使用しなかつた以外は実施例1と同様
な方法で樹脂クラツドフアイバーを製造した。こ
の場合の紡糸条件及びフアイバー径も第1表に示
す。また、この比較例で得られた樹脂クラツドフ
アイバーの透過損失曲線を第3図に示す。
【表】 第2図及び第3図を対比すると、比較例のフア
イバーには樹脂による吸収が生じているこそとが
分る。 [効果] 本発明の方法によれば、従来のロツドインチユ
ーブ法や二重ルツボ法では製造が不可能であつた
コアークラツド型カルコゲナイドガラスフアイバ
ーを、ガラスの酸化や失透を伴わずに製造するこ
とができる。そして、コアークラツド型カルコゲ
ナイドガラスフアイバーは、これに樹脂をコーテ
イングしても赤外透過性が損われることがないの
で、本発明の方法はカルコゲナイドガラスフアイ
バーの実用性を高めるうえで極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例で使用したフアイバー
製造装置の概略断面図である。第2図は実施例1
〜3で得たコアークラツド型ガラスフアイバーの
透過損失曲線を示すグラフであり、第3図は比較
例1〜2で得た樹脂クラツドガラスフアイバーの
透過損失曲線を示すグラフである。 1:クラツド用ガラスチユーブ、2:コア用ガ
ラスロツド、3:紡糸ノズル付きルツボ、4,
5:重り支持具、6,7:重り、8:加圧用不活
性ガス入口、9:局部加熱用ヒーター、10:コ
ーター、11:紫外線硬化型樹脂、12:紫外線
照射箱、13:プリントローラー、14:雰囲気
調整箱、15:不活性ガス入口、16:不活性ガ
ス出口。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 カルコゲナイドガラスチユーブの中に該ガラ
    スチユーブより屈折率が高く、かつほぼ同一温度
    で軟化状態となるカルコゲナイドガラスロツドを
    挿入し、このチユーブとロツドを下部に紡糸ノズ
    ルを備え、上部に不活性ガス流入口を備えたルツ
    ボ内に密閉収容し、ルツボ内部及びルツボ外周の
    紡糸ノズル近傍を不活性ガス雰囲気に保持し、紡
    糸ノズル近傍のチユーブおよびロツドのみをガラ
    ス転移温度よりも高い温度に加熱することによ
    り、チユーブとロツドを融着させながら紡糸ノズ
    ルから引き出すことを特徴とするコアークラツド
    構造を有するカルコゲナイドガラスフアイバーの
    製造方法。 2 チユーブおよびロツドの加熱温度が、これら
    を103〜108ポイズの粘度に保持できる温度である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカ
    ルコゲナイドガラスフアイバーの製造方法。 3 ルツボ内のチユーブ及びロツドを加熱するに
    際して、チユーブ及びロツドの上端に荷重をかけ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    カルコゲナイドガラスフアイバーの製造方法。 4 チユーブ及びロツドの上端にかける荷重が10
    Kg/cm2以下であること特徴とする特許請求の範囲
    第3項記載のカルコゲナイドガラスフアイバーの
    製造方法。 5 ルツボ内のチユーブ及びロツドを加熱するに
    際して、チユーブ及びロツドの上端にそれぞれ荷
    重をかけると同時に、ルツボ内を不活性ガスにて
    加圧することを特徴とする特許請求の範囲第3項
    記載のカルコゲナイドガラスフアイバーの製造方
    法。 6 ルツボ内の不活性ガスの圧力が5Kg/cm2以下
    であることを特徴とする特許請求の範囲第5項記
    載のカルコゲナイドガラスフアイバーの製造方
    法。
JP6810487A 1987-03-24 1987-03-24 コア−クラツド構造を有するカルコゲナイドガラスフアイバ−の製造方法 Granted JPS63236728A (ja)

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