JPH07172873A - 耐熱光ファイバ - Google Patents
耐熱光ファイバInfo
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- JPH07172873A JPH07172873A JP5316734A JP31673493A JPH07172873A JP H07172873 A JPH07172873 A JP H07172873A JP 5316734 A JP5316734 A JP 5316734A JP 31673493 A JP31673493 A JP 31673493A JP H07172873 A JPH07172873 A JP H07172873A
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 400℃以上の高温での連続使用に耐え得る優
れた耐熱性を有する耐熱光ファイバを提供する。 【構成】 石英系光ファイバ裸線１上に、オクチル酸Al
溶液の塗布焼付けにより酸化アルミニウムを主体とする
硼素拡散防止層２を形成し、その上に、ボロシロキサン
樹脂を主成分とする塗料を塗布焼付けてボロシロキサン
樹脂被覆３を形成する。
れた耐熱性を有する耐熱光ファイバを提供する。 【構成】 石英系光ファイバ裸線１上に、オクチル酸Al
溶液の塗布焼付けにより酸化アルミニウムを主体とする
硼素拡散防止層２を形成し、その上に、ボロシロキサン
樹脂を主成分とする塗料を塗布焼付けてボロシロキサン
樹脂被覆３を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱光ファイバに係
り、特にポリボロシロキサン樹脂被覆を有する耐熱光フ
ァイバの機械的強度を向上させた耐熱光ファイバに関す
る。
り、特にポリボロシロキサン樹脂被覆を有する耐熱光フ
ァイバの機械的強度を向上させた耐熱光ファイバに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】通信、光学、その他の分野で広く用いら
れている光伝送用媒体としての光ファイバは、裸のまま
では脆弱であるため、たとえばボビンへの巻取りやケー
ブル化などの工程中あるいは保管中などに、表面に傷が
付きやすく、この表面の傷が応力集中源となって外部か
らの僅かな力で容易に破断してしまう。
れている光伝送用媒体としての光ファイバは、裸のまま
では脆弱であるため、たとえばボビンへの巻取りやケー
ブル化などの工程中あるいは保管中などに、表面に傷が
付きやすく、この表面の傷が応力集中源となって外部か
らの僅かな力で容易に破断してしまう。
【０００３】このため、線引き直後にその表面にプラス
チック樹脂などの被覆を施して保護しており、その材料
には、紫外線照射により固化するウレタン−アクリレー
ト樹脂やエポキシ−アクリレート樹脂などの紫外線硬化
型樹脂（ＵＶ樹脂）が一般に用いられている。
チック樹脂などの被覆を施して保護しており、その材料
には、紫外線照射により固化するウレタン−アクリレー
ト樹脂やエポキシ−アクリレート樹脂などの紫外線硬化
型樹脂（ＵＶ樹脂）が一般に用いられている。
【０００４】ところで、近時、発電所におけるボイラの
燃焼監視システムなどの用途に、 400℃で連続使用可能
な光ファイバの要求がある。
燃焼監視システムなどの用途に、 400℃で連続使用可能
な光ファイバの要求がある。
【０００５】しかしながら、上記したような従来の光フ
ァイバは、いずれも耐熱温度が 100〜120 ℃程度と低い
ため、その適用は困難である。また、耐熱性を向上させ
たものとして、被覆材料にポリイミド樹脂を用いたもの
も開発されているが、 300℃程度の使用が限度であっ
た。
ァイバは、いずれも耐熱温度が 100〜120 ℃程度と低い
ため、その適用は困難である。また、耐熱性を向上させ
たものとして、被覆材料にポリイミド樹脂を用いたもの
も開発されているが、 300℃程度の使用が限度であっ
た。
【０００６】このような中で、近年、ポリイミド樹脂な
どの有機系耐熱樹脂に比べはるかに高い耐熱性を有する
ボロシロキサン樹脂が開発され、これを光ファイバの耐
熱保護被覆材料として用いることが検討されている。
どの有機系耐熱樹脂に比べはるかに高い耐熱性を有する
ボロシロキサン樹脂が開発され、これを光ファイバの耐
熱保護被覆材料として用いることが検討されている。
【０００７】しかしながら、このボロシロキサン樹脂を
光ファイバ裸線表面に直接塗布し焼き付けたものは、高
温使用によって機械的強度が低下するという問題があっ
た。
光ファイバ裸線表面に直接塗布し焼き付けたものは、高
温使用によって機械的強度が低下するという問題があっ
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、 400℃で
連続使用可能な耐熱光ファイバとして、ボロシロキサン
樹脂を光ファイバ裸線表面に被覆した耐熱光ファイバが
検討されているが、このものは、高温での使用によって
機械的強度が低下するという問題があった。
連続使用可能な耐熱光ファイバとして、ボロシロキサン
樹脂を光ファイバ裸線表面に被覆した耐熱光ファイバが
検討されているが、このものは、高温での使用によって
機械的強度が低下するという問題があった。
【０００９】本発明はこのような課題に対処してなされ
たもので、ボロシロキサン樹脂を被覆した光ファイバの
高温使用による機械的強度の低下を防止して、 400℃以
上の高温下での連続使用を可能とした耐熱光ファイバを
提供することを目的とする。
たもので、ボロシロキサン樹脂を被覆した光ファイバの
高温使用による機械的強度の低下を防止して、 400℃以
上の高温下での連続使用を可能とした耐熱光ファイバを
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこのような
耐熱光ファイバを得るべく鋭意研究を重ねた結果、ボロ
シロキサン樹脂を光ファイバ裸線表面に直接被覆した場
合に生じる強度低下の原因が主として、ボロシロキサン
樹脂と光ファイバ（石英成分）が高温下で反応し、ボロ
シロキサン樹脂に含まれる硼素が石英中に拡散して固容
体を形成することにあり、このような硼素の拡散を防止
することにより、高温使用による機械的強度の低下を有
効に防止し得ることを見出し、ここに本発明を完成する
に至った。 すなわち本発明の耐熱光ファイバは、石英
系光ファイバ裸線上に、硼素拡散防止層を介して、ボロ
シロキサン樹脂被覆を設けてなることを特徴としてい
る。
耐熱光ファイバを得るべく鋭意研究を重ねた結果、ボロ
シロキサン樹脂を光ファイバ裸線表面に直接被覆した場
合に生じる強度低下の原因が主として、ボロシロキサン
樹脂と光ファイバ（石英成分）が高温下で反応し、ボロ
シロキサン樹脂に含まれる硼素が石英中に拡散して固容
体を形成することにあり、このような硼素の拡散を防止
することにより、高温使用による機械的強度の低下を有
効に防止し得ることを見出し、ここに本発明を完成する
に至った。 すなわち本発明の耐熱光ファイバは、石英
系光ファイバ裸線上に、硼素拡散防止層を介して、ボロ
シロキサン樹脂被覆を設けてなることを特徴としてい
る。
【００１１】上記硼素拡散防止層としては、ナフテン
酸、カプリン酸、ステアリン酸、オクチル酸などのアル
ミニウム塩やアルミニウムアルコキシド、あるいは下記
の［Ｉ］および［II］の一般式で示されるようなアルミ
ニウム化合物を、炭化水素系、エーテル系、アルコール
系などの有機溶剤に溶解または分散させた溶液または分
散液を塗布し、 400〜700 ℃程度の温度で焼付けること
により形成されたアルミニウム酸化物を主体とする厚さ
1〜5 μｍからなるものが適している。この場合、焼付
温度が 400℃より低いとアルミニウム化合物の熱分解が
不十分となって、十分な硼素拡散防止効果を有する被膜
が形成されず、 700℃より高いと、熱分解が急激に起こ
るため被膜剥離を生ずるおそれがある。また、 1μｍを
越える厚さに形成する場合には、 1回の塗布焼付厚が 1
μｍを越えないように複数回に分けて塗布焼付を行うこ
とが望ましい。 1回の塗布焼付厚が 1μｍを越えると、
分解する有機成分が多くなり、形成される被膜がポーラ
スになって光ファイバとの密着性が不良となる。なお、
下記［Ｉ］式で示されるものを具体的に例示すると、た
とえばAl -ジ-n- ブトキシドモノエチルアセトアセテー
トや、Al -ジ-iso- プロポキシドモノエチルアセトアセ
テートなどがあげられる。また、下記［II］式で示され
るものとしては、アルミニウムオキサイドオクトエート
や、アルミニウムオキサイドステアレートなどがあげら
れる。
酸、カプリン酸、ステアリン酸、オクチル酸などのアル
ミニウム塩やアルミニウムアルコキシド、あるいは下記
の［Ｉ］および［II］の一般式で示されるようなアルミ
ニウム化合物を、炭化水素系、エーテル系、アルコール
系などの有機溶剤に溶解または分散させた溶液または分
散液を塗布し、 400〜700 ℃程度の温度で焼付けること
により形成されたアルミニウム酸化物を主体とする厚さ
1〜5 μｍからなるものが適している。この場合、焼付
温度が 400℃より低いとアルミニウム化合物の熱分解が
不十分となって、十分な硼素拡散防止効果を有する被膜
が形成されず、 700℃より高いと、熱分解が急激に起こ
るため被膜剥離を生ずるおそれがある。また、 1μｍを
越える厚さに形成する場合には、 1回の塗布焼付厚が 1
μｍを越えないように複数回に分けて塗布焼付を行うこ
とが望ましい。 1回の塗布焼付厚が 1μｍを越えると、
分解する有機成分が多くなり、形成される被膜がポーラ
スになって光ファイバとの密着性が不良となる。なお、
下記［Ｉ］式で示されるものを具体的に例示すると、た
とえばAl -ジ-n- ブトキシドモノエチルアセトアセテー
トや、Al -ジ-iso- プロポキシドモノエチルアセトアセ
テートなどがあげられる。また、下記［II］式で示され
るものとしては、アルミニウムオキサイドオクトエート
や、アルミニウムオキサイドステアレートなどがあげら
れる。
【００１２】
【化１】 （式中、Ｒ1 は炭素数 1〜20の炭化水素基、Ｒ2 はメチ
ル基またはエチル基） （Ｒ−ＣＯＯ−Ａｌ＝Ｏ）n …［II］ （式中、Ｒは炭素数 1〜20の炭化水素基、ｎは 3〜9 の
整数） また、このような硼素拡散防止層上に設けるボロシロキ
サン樹脂被覆は、ボロシロキサン樹脂を主成分とする塗
料の塗布焼付けにより形成することが望ましい。この塗
料の溶剤としては、クレゾールなどのフェノール系溶剤
や、N-メチル-2- ピロリドン（ＮＭＰ）のような極性溶
剤などが使用される。この塗料には、必要に応じて、シ
リコーン樹脂などの他の無機系ポリマーや、酸化マグネ
シウム、酸化アルミニウムなどの無機充填材などが配合
されていてもよい。本発明において、このボロシロキサ
ン樹脂被覆の厚さとしては、 2〜10μｍ程度が適当であ
る。
ル基またはエチル基） （Ｒ−ＣＯＯ−Ａｌ＝Ｏ）n …［II］ （式中、Ｒは炭素数 1〜20の炭化水素基、ｎは 3〜9 の
整数） また、このような硼素拡散防止層上に設けるボロシロキ
サン樹脂被覆は、ボロシロキサン樹脂を主成分とする塗
料の塗布焼付けにより形成することが望ましい。この塗
料の溶剤としては、クレゾールなどのフェノール系溶剤
や、N-メチル-2- ピロリドン（ＮＭＰ）のような極性溶
剤などが使用される。この塗料には、必要に応じて、シ
リコーン樹脂などの他の無機系ポリマーや、酸化マグネ
シウム、酸化アルミニウムなどの無機充填材などが配合
されていてもよい。本発明において、このボロシロキサ
ン樹脂被覆の厚さとしては、 2〜10μｍ程度が適当であ
る。
【００１３】
【作用】本発明の耐熱光ファイバにおいては、光ファイ
バ裸線上に、硼素拡散防止層を介して、ボロシロキサン
樹脂被覆を設けており、硼素拡散防止層によってボロシ
ロキサン樹脂に含まれる硼素の光ファイバ中への拡散が
防止されるため、高温使用による機械的強度の低下が防
止される。
バ裸線上に、硼素拡散防止層を介して、ボロシロキサン
樹脂被覆を設けており、硼素拡散防止層によってボロシ
ロキサン樹脂に含まれる硼素の光ファイバ中への拡散が
防止されるため、高温使用による機械的強度の低下が防
止される。
【００１４】したがって、発電所のボイラの燃焼監視シ
ステムのような、耐熱温度 400℃以上が要求される用途
にも十分使用することができる。
ステムのような、耐熱温度 400℃以上が要求される用途
にも十分使用することができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について記載する。
【００１６】実施例１ 図１に示すように、コア径50μｍ、クラッド径 125μｍ
の石英系光ファイバ裸線１上に、オクチル酸Alの 20 ％
溶液（溶剤 キシレン）を塗布し、 500℃、 5分間の条
件で焼付けて、厚さ 5μｍの酸化アルミニウムを主体と
する硼素拡散防止層２を形成した。次いで、この上に、
ボロシロキサン樹脂 100重量部と、水酸化マグネシウム
10 重量部とを、キシレンおよびソルベントナフサ各 3
0 重量部に溶解して調製した塗料を塗布し、 400℃、 3
分間の条件で焼付けて、厚さ 8μｍのボロシロキサン樹
脂被覆３を形成して耐熱光ファイバを得た。
の石英系光ファイバ裸線１上に、オクチル酸Alの 20 ％
溶液（溶剤 キシレン）を塗布し、 500℃、 5分間の条
件で焼付けて、厚さ 5μｍの酸化アルミニウムを主体と
する硼素拡散防止層２を形成した。次いで、この上に、
ボロシロキサン樹脂 100重量部と、水酸化マグネシウム
10 重量部とを、キシレンおよびソルベントナフサ各 3
0 重量部に溶解して調製した塗料を塗布し、 400℃、 3
分間の条件で焼付けて、厚さ 8μｍのボロシロキサン樹
脂被覆３を形成して耐熱光ファイバを得た。
【００１７】実施例２ オクチル酸Alの 20 ％溶液に代えて、Al -ジ-n- ブトキ
シドモノエチルアセトアセテートの 20 ％溶液（溶剤
キシレン）を用い、その焼付条件を 500℃、 5分間とし
た以外は実施例１と同様にして、耐熱光ファイバを得
た。
シドモノエチルアセトアセテートの 20 ％溶液（溶剤
キシレン）を用い、その焼付条件を 500℃、 5分間とし
た以外は実施例１と同様にして、耐熱光ファイバを得
た。
【００１８】このようにして得た各耐熱光ファイバの耐
熱性を調べるために、100 、200 、300 、400 、500 ℃
の各温度でそれぞれ 10 日間加熱し、加熱後の機械的強
度および伝送損失を測定して、加熱前のそれと比較した
ところ、500 ℃の加熱によっても機械的強度、伝送損失
ともに大きな変化は見られなかった。
熱性を調べるために、100 、200 、300 、400 、500 ℃
の各温度でそれぞれ 10 日間加熱し、加熱後の機械的強
度および伝送損失を測定して、加熱前のそれと比較した
ところ、500 ℃の加熱によっても機械的強度、伝送損失
ともに大きな変化は見られなかった。
【００１９】なお、比較のために、実施例と同じ石英系
光ファイバ裸線上に、実施例と同じボロシロキサン樹脂
被覆を単独形成した例（比較例１）、同石英系光ファイ
バ裸線上にウレタン−アクリレート樹脂を単独被覆した
例（比較例２）、および同石英系光ファイバ裸線上にエ
ポキシ−アクリレート樹脂を単独被覆した例（比較例
３）について、同様の耐熱性試験を行ったところ、比較
例１では400 ℃を越えると特性の低下が見られ、また、
比較例２および比較例３では、100 ℃を越えると特性の
低下が見られた。
光ファイバ裸線上に、実施例と同じボロシロキサン樹脂
被覆を単独形成した例（比較例１）、同石英系光ファイ
バ裸線上にウレタン−アクリレート樹脂を単独被覆した
例（比較例２）、および同石英系光ファイバ裸線上にエ
ポキシ−アクリレート樹脂を単独被覆した例（比較例
３）について、同様の耐熱性試験を行ったところ、比較
例１では400 ℃を越えると特性の低下が見られ、また、
比較例２および比較例３では、100 ℃を越えると特性の
低下が見られた。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の耐熱光フ
ァイバは、光ファイバ裸線上に、硼素拡散防止層を介し
て、ボロシロキサン樹脂被覆を設けた構造とされている
ので、高温使用によっても機械的強度が低下することが
なく、 400℃以上の高温下での連続使用が可能である。
したがって、このような高い耐熱性が要求される発電所
のボイラの燃焼監視システムなどの用途に有用である。
ァイバは、光ファイバ裸線上に、硼素拡散防止層を介し
て、ボロシロキサン樹脂被覆を設けた構造とされている
ので、高温使用によっても機械的強度が低下することが
なく、 400℃以上の高温下での連続使用が可能である。
したがって、このような高い耐熱性が要求される発電所
のボイラの燃焼監視システムなどの用途に有用である。
【図１】本発明の一実施例の耐熱光ファイバを示す断面
図。
図。
１………石英系光ファイバ裸線 ２………硼素拡散防止層 ３………ボロシロキサン樹脂被覆
Claims (1)
- 【請求項１】 石英系光ファイバ裸線上に、硼素拡散防
止層を介して、ボロシロキサン樹脂被覆を設けてなるこ
とを特徴とする耐熱光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5316734A JPH07172873A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 耐熱光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5316734A JPH07172873A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 耐熱光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07172873A true JPH07172873A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=18080314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5316734A Pending JPH07172873A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 耐熱光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07172873A (ja) |
-
1993
- 1993-12-16 JP JP5316734A patent/JPH07172873A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030128 |