JPS60210548A - 光フアイバーの製造方法 - Google Patents

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】 本発明は少くとも外周が合成樹脂からなるファイバーに
導電層を設け、次で前記導電層上に金属被膜を電気めっ
きすることにより、金属被膜を有する光ファイバーを製
造する方法に関するものである。

合成樹脂の一次被膜およびこの一次被膜に隣接する金属
被膜を有する光フアイバー自体は既知である。かかる金
属被膜を光ガラスファイバー上に設けてこの光力ラスフ
ァイバーを水および水蒸気から保護する。

合成樹脂の一次被膜を有する光ファイバーを導電物質粉
末と重合体との混合物で被覆し、次でこの上に電気めっ
きにより金属被膜を設けることが既に提案されている。

この方法では、金属層を設ける前に導電層を乾燥する必
要がある（特開昭５７−１２４３０８号公報参照）。導
電物質と重合体との混合物の層は本来比較的大ぎい電気
抵抗を右する。

この結果電気めっき工程中に電気密度を比較的低く選定
づる必要があり、この埋山はそうでないと導電層に過大
な熱エネルギーが生じるからである。

従って既知方法は連続法には適しＣいない。この理由は
電気めっき工程中速い速度では余り良い結果が得られな
いからである。伯の欠点はプ〔１セスが２工程で実施さ
れ、これらの工程を結合して単一の連続プロセスにする
ことができないからである。他の問題は比較的厚いＳ電
層を同心に設けるのが困難なことである。

本発明の目的は既知方法の欠点ができるだけ回避されて
おり、かつ連続法で実施できる冒頭に記載した種類の方
法を提供することにある。

本発明においては、連続法において、前記ファイバーの
外周上に導電金属層または導電金属酸化物層を設け、次
で電気めっきにより金属層を設けることを特徴とする光
ファイバーの製造方法により、この目的を達成Ｊる。

本発明方法の利点は、光ファイバーの光学特性に有害な
温度上昇を起すことなく金属被膜を設けることができる
こと、および本発明方法により連続的にかつ既知方法よ
り著しく容易に同心の金属被膜を得ることができること
である。

本発明方法は種々の実施態様で行なうことができる。

先ず、合成樹脂の一次被膜上に導電物質の薄層を設りる
。適当な方法の一例は無電解金属化であって、この方法
では当該金属の塩を還元することによりファイバー上に
金属被膜を堆積させる。このようにして設けることので
きる適当な金属は、例えば、銀、銅、ニッケル、コバル
ト、金および錫である。

またファイバー上に導電酸化物、例えば、酸化インジウ
ム、酸化錫等の薄層を堆積させることによりファイバー
上に薄い導電層を設けることができる。このために、フ
ァイバー表面と、導電層を形成−する酸化物の酸素の相
手元素の対応する塩化物またはこの塩化物を揮発性溶媒
中に溶解した溶液とを湿り空気中で接触さゼる。

勿論、薄い導電層は物理的および化学的蒸着法（ＰＶＤ
、ＣＶＤ）により、またスパッタリング法によっても得
ることができる。これらの方法では、堆積中に熱エネル
ギーが放出されることが時々あるので、下側の合成樹脂
被膜が損傷を受けることがある。前記堆積プロはスを連
続的に行ったり、あるいは前記ｍ偵プロセスとプロレス
の次の工程ずなわら金属層を電気めっきする工程とを結
び付けたりづるど、良い結果が得られない。この理由は
これらのプロセスを大気から封鎖されたスペース内、場
合によっては真空中で行う必要があるからである。

上述の被覆方法はタベて、特に無電解金属化法は比較的
高い導電性を有する同心の均一な導Ｔｉ層を全くあるい
はほとんど問題なしに設【プることかできる利点を有す
る。

この方法の次の工程ではファイバーに金属被膜を電気め
っきする。原則として、前記金属被膜は電気めっき可能
な任意の金属とすることができる。

またいくつかの種類の金属の被膜を交互に上に設けるこ
ともできる。また純粋な金属の代りに、この目的に適し
た合金を設けることもできる。被膜を延性のある金属ま
たは合金から構成するのが有利であり、従って、例えば
、鉛、錫およびこれらの合金を挙げることができる。

本発明方法の特に好ましい例では、合成樹脂の一次被膜
を有するファイバーに第一工程で連続的に無電解めっき
を施し、第二工程で金属層を電気めっきする。このため
には、ファイバーを、交互に配列されているいくつかの
堆積浴および洗浄浴に逐次通り。所要に応じて、ファイ
バーを同じ堆積浴に何回も通して充分に厚い層を形成さ
せる。

本発明方法の特に有利な例では少くとも２工程の逐次工
程において電着により導電層上に金属層を設け、この際
逐次工程の間で電流密度を増大させかつ金属被覆ファイ
バーに電気的に接点を形成させる。この例では当初ファ
イバ一温度が許容できぬ程高く上昇する危険のないよう
な低い電流密度における金属化が可能になる。逐次工程
において金属層が厚くなるにつれて、各工程における電
流密度はコンダクタンスの増大につれて増大することか
できる。従って各工程において温度を制御することがで
きる。また各工程において別個に電流密度を制御するこ
とができる。この例の結果は比較的厚い金属層を最小の
工程によつ“Ｃ迅速に形成できるということである。

本発明に至る実験にＪ３いて、種々の浴にお【ノる滞留
時ｎｆＪをファイバー上の合成樹脂層中に水が浸透でき
ないようにλ０くすることができることを見いだした。

金属層を１１植さぼる場合には不透過性金属層が既に厚
さ約０．０５μ＋ｎの層として形成されている。このよ
うな１〜の厚さの場合には、種々の浴における水どの短
時間継続される接触に対する十分なり４檗が形成してい
る。金属層がさらに成長すると特に、ピンホールがある
場合には、これを埋める作用をづ−る。

次に本発明を図面を参照して例について説明する。

プリフォームから線引きした後に合成樹脂の一次被膜、
例えばルさ６０μｍの紫外線硬化アクリル樹脂からなる
一次被膜を設けた光ファイバーを貯蔵リールから１ノの
脱イオン水当り１７のタンニンを含有する溶液からなる
浴Ｔに通す。しかし、タンニン量はｏ、ｏｏｉ〜１０・
り／ｌの限界の間で選定することができる。浴Ｔからの
同伴溶液を脱イオン水からなる浴Ｈ□で洗浄する。タン
ニンが合成樹脂表面に作用する結果、設（プようとする
金属層に対して一層良好な結合が（ｑられる。また予備
処理どして合成樹脂表面をコロナ放電に曝し、所要に応
じて続いてタンニン処理を行なうことができる。

次いで、このようにして処理した合成樹脂表面は、ファ
イバーを案内して１１の水当りｏ、１ｇ−の５ｎＧ１２
・２Ｈ２０＋　０．１ＭＩＨＣｚ　（３７％）の溶液か
らなる浴Ｓに通すことにより塩化錫溶液で処理される。

この浴Ｓ中で合成樹脂表面に８０２＋核が設けられる。

またかかる層は前記溶液を吹付けることにより得ること
ができる。脱イオン水からなる浴Ｈ２中で過剰の５ｎＣ
ｔ２溶液を洗浄除去する　次いで光フアイバー表面に銀
層を従来方法で、好ましくはエーロゾル（微粒化）法に
より設゛　ける。この方法では銀塩水溶液、例えばＡｇ
Ｎ０３ａ５よσＮＨ，ＯＨを水に溶解した溶液、および
還元剤水溶液、例えばホルマリンおよび所要に応じてグ
ルコン酸すトリウムを水に溶解した溶液を同時に微粒化
して表面に吹付ける（スペースＡ）。この方法、並びに
使用する金属化用薬品溶液および還元剤溶液は、例えば
、１９６４年６月１４〜１８日にセン１−ルイスで開催
された米国電気めっき業者協会の第５１回年金の技術報
告書、第１３９〜１４９頁に掲載され−Ｃいるドナルド
・ジ］−イ・レビイ「エーロゾルめっき技ＶＦＩ　（Ｔ
　Ｉｃｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｑｙ　０ｆａｅｒｏｓｏｌ
　ｐｌａｔｉｎ（１）　Ｊ中に記載されている。種々の
金属化用薬品が、例えば、エルマックスおよびロンドン
・ラボラトリーズ・リミテッドまたはメルクによって市
販されている。

接触時間は最高１分である。このようにしてファイバー
上に厚さ０．１〜１μｍの銀層を堆積さＬる。次でこの
ファイバーを案内して洗浄浴Ｈ８に通し、この浴でスペ
ースＡからの同伴液を洗浄する。次で浴Ｎ中で銀めっき
光フアイバー上に厚さ２μｍのニッケル層を電気めっき
する。この浴は８０（Ｊ／ｉのニッケルを含有するスル
ファミン酸ニッケル水溶液からなり、この浴のｐＨをホ
ウ酸により４．５にする。この浴にニッケル陽極を設け
る。

ファイバー上の銀層は陰極を形成する。電気めっきを実
施するスペースの大きさによっては、所望の厚さのニッ
ケル層が得られるまでファイバーを浴に１回または数回
通すことができる。所望の厚ざのニッケル層が得られた
後に、ファイバーを案内しＣ洗浄浴Ｈ，＆こ通し、この
浴で浴Ｎからの同伴液を脱イオン水で洗浄する。次でＰ
ｂ４０Ｓｎ残部という組成を有する鉛−錫合金を浴Ｐに
おいてニッケル層上に電気めっきする。浴ＰはＳｎ　（
ＢＦ　）およびＰｂ　（ＢＦ、）２　を水に溶解した溶
液からなる。この溶液をホウ酸によりＯＨく１にする。

この浴は水中に約１００（］／　ｔのＳｎおよび約５０
Ｑ／ｌのＰｂを含有している。充分な厚さの鉛−錫合金
層が堆積するまでファイバーを浴に通す。

次いで金属層を有するファイバーを浴Ｈ６におい−Ｃ水
洗し、次いで案内して乾燥スペースＤに通し、ここでフ
ァイバーを温風により乾燥する。次いでこのフッアイバ
ーを貯蔵リール上に巻取る。好ましくはファイバーを少
なくとも２同浴Ｎに通し、二つの工程の間で電流密度を
２倍に増大さぼる。

第２図は仕上ファイバーの断面を示し、このファイバー
は直径５０μｍのＧｅＯドープ石英ガラスのコア１を具
え、ドーピングは屈折率がコアの周囲から軸線まで放物
線に従って増大Ｊるようにコア中に分布している。ファ
イバーのクラッド２は厚さ３７．５μｍの無ドープ石英
ガラスからなる。

ファイバー自体の組成および構成は本発明方法にとって
重要ではない。単一モード・ファイバーおよびグレーテ
ッド・インデックス・ファイバー並びに寸法の異なるフ
ァイバーおよび種類の異なるガラスまたは合成樹脂のフ
ァイバーの場合でも同様に良好に実施できる。

プリフォームから線引きした後にファイバー上に厚さ０
０μｌの合成樹脂被膜３を設ける。この目的に適当であ
り、また適当に金属化できる合成樹脂は、例えば紫外線
ま１＝は電子線硬化アクリル樹脂、例えば、ポリウレタ
ン、アクリル酸エステル、アクリレ−１−ま１〔はポリ
エステルアクリレートを主成分とする樹脂である。熱硬
化シリコーンゴムまたはエポキシ樹脂も使用できる。

厚さ０．２μｍの銀層４、厚さ２μｍのニッケル層５、
および鉛−錫合金（Ｐｂ４０　、　Ｓｎ残部）層６を合
成樹脂被膜３上に逐次設ける。全金属層の厚さは約１０
〜２０μｍである。

上述の例では本発明によって光ガラスファイバーを金属
層で被覆することができる方法について説明した。全体
が合成樹脂から構成されている光ファイバーにも同様に
して金属層を設けることができる。

本発明方法により金属層で被覆したファイバーは水およ
び水蒸気に耐えることができる。生成する金属被覆ファ
イバーは静電化を帯びることができないので、加工性が
一層良くなる。全体が合成樹脂からなるファイバーの寸
法安定性は増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一例のフローシート、第２図は本
発明方法の一例によって得た光ファイバーの断面図であ
る。 ■・・・タンニン水溶液浴　Ｈ□・・・洗浄浴Ｓ・・・
塩化錫水溶液浴（Ｓｎ２＋核付着浴）Ｈ２・・・洗浄浴 Ａ・・・銀塩水溶液および還元剤水溶液を同時に微粒化
　して吹付（）るスペース（銀めっきスペースＨ８・・
・洗浄浴　Ｎ・・・ニッケルめっき浴Ｈ・・・洗浄浴 Ｐ・・・鉛−錫合金めっき浴 Ｈ・・・洗浄浴　Ｄ・・・乾燥スペース１・・・」１２
・・・クラッド ３・・・合成樹脂被膜　４°゛°銀層 ５・・・ニッケル層　６・・・鉛−錫合金層「 第１頁の続き ＠発明者　ペトルス・エヒデイウ　オラス・ヤコブス・
レヒエ　ヴア ルス ＠発明者　ヨハネス・ファン・ル　オララー　ヴア ０発　明　者　デイルク・ヤン・プロ　オラエル　ヴア ンダ国５６２１　ベーアー　アインドーフエン　フルー
ネウツウエツハ１ ンダ国５６２１　ベーアー　アインドーフエン　フルー
ネウツウエツハ１ ンダ国５６２１　ベーアー　アイソドーフエン　フルー
ネウツウエツハ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少くとも外周が合成樹脂からなるファイバーに導電
   層を設け、次いで前記導電層上に金属被膜を電気めっき
   することにより、金属被膜を有する光ファイバーを製造
   するに当り、連続法において、前記ファイバーの外周上
   に導電金属層または導電金属酸化物層を設（）、次いで
   電気めっぎにより金属層を設けることを特徴とする光フ
   ァイバーの製造方法。 ２、ファイバーを無電解金属化浴に〆通づことにより前
   記ファイバーの外周上に８電層を連続的に堆積させる特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、無電解金属化によりファイバーの外周上に銀、銅、
   コバルト、ニッケル、金または錫を設ける特許請求の範
   囲第２項記載の方法。 ４、少くとも２工程の逐次工程において電気めっきによ
   り導電層上に金属層を連続的に設け、この際前記逐次工
   程の間で電流密度を増大させかつ金属被覆ファイバーに
   電気的に接点を形成させる特許請求の範囲第１項記載の
   方法。