JPS6362463B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、シリカフイラメントコアおよびコア
よりも低い屈折率を有する熱可塑性クラツデイン
グ（cladding）を有する光学繊維に関するもので
ある。 光学繊維は、多重的な光の内部反射によるフイ
ラメントの長さに沿う光の伝送のための技術分野
において、従来から公知である。フイラメントの
長さに沿う光の損失を最低にするため、いいかえ
れば、光学繊維材料の一端に当てた光を、その材
料の他端に効率的に伝送させるように内部反射を
できる限り完全に近くするために、大きな注意が
はらわれる。光学繊維材料の光伝送部分、すなわ
ちコアは、フイラメントの長さに沿う光の逸出ま
たは吸収を最低にするために、コアの屈折率より
も低い屈折率を有するクラツデイングによつて取
囲む。不透明なクラツデイングは光を吸収する傾
向があるから、このクラツデイングは通常は透明
なものを選ぶ。 光学繊維の形成における重要な問題は、このよ
うな繊維内における伝送される光の減衰を増大さ
せる要因を、最低とすることである。 光学繊維材料中の伝送光の低い減衰が必須であ
る場合には、フイラメント状のコアに対する好適
材料は、現在公知の最低の減衰を有するものの一
つであるという理由で、シリカである。この技術
分野で公知の適当なクラツデイング材料は、コア
の屈折率よりも低い屈折率を有し、且つ実質的に
無定形であることが好ましい、熱可塑性重合体を
包含する。 本発明によれば、 (a) シリカの溶融物からシリカフイラメントコア
を引き出し、 (b) この引き出されたシリカフイラメントコア上
に、このコアの屈折率よりも低い屈折率を有す
る熱可塑性重合体の溶融物を被覆する ことによる、シリカフイラメントコアおよび該コ
アの屈折率よりも低い屈折率を有する熱可塑性重
合体クラツデイングから成る光学繊維の製造方法
において、 (i) 段階(a)において、該シリカフイラメントコア
を2040℃〜2140℃の温度において引き出し、 (ii) 段階(b)において、1.1〜2.0のドローダウン比
における押出しによつて該重合体の溶融物を被
覆し、 但し、上記のドローダウン比は、ダイオリフ
イスの開口面積、すなわちダイオリフイスの面
積からシリカフイラメントコアの断面積を減じ
た値対被覆した光学繊維の熱可塑性重合体クラ
ツデイング層の断面積の比である、 且つ、 (iii) 該熱可塑性重合体の溶融物を被覆する以前に
は、該シリカフイラメントコアが如何なる固体
表面とも接触せず、そして (iv) 該熱可塑性重合体を押出しダイの内側で最初
に該シリカフイラメントコアに接触せしめ、該
ダイは該フイラメントコアのための出口を有
し、該出口は該押出しダイの孔の内側にあつて
該孔の壁から間隔を置いて離れており、且つ該
ダイから該重合体を押出すためのオリフイスか
らひつこんでいることを特徴とする方法が提供
される。 本発明における光学繊維の形成において、先
ず、シリカフイラメントコアをシリカの溶融物か
ら引き出す。従来の技術においては、少なくとも
2000℃の引き出し温度を使用しているけれども、
本発明の方法に対しては、引き出し温度は2040℃
〜2140℃である。この温度範囲に対する理由は、
制御した直径を有する高強度シリカコアを取得す
るためである。シリカコア材料の脆さは、それを
2040℃よりも低い温度で引き出すときに、許容で
きない程度まで増大することが見出された。温度
が高過ぎる場合には、コアの径の制御に困難があ
ることもまた認められており、それ故、最高の引
き出し温度は2140℃よりも高くしてはならない。
一般に、より高い引き出し速度においては、規定
範囲の高いほうの部分における温度を使用する。 シリカフイラメント状コアを、たとえば窒素の
ような不活性雰囲気中で高められた温度において
引き出したのち、繊維を、通常は空気中で、冷却
し、そしてコアの屈折率よりも低い屈折率を有す
る熱可塑性クラツデイング重合体を用いる押出し
によつて、溶融被覆する。光学的に透明なコアに
被覆するクラツデイング重合体は、光学的に透明
であり且つシリカコアの屈折率よりも少なくとも
0.1％低く、好ましくは少なくとも１％低い、屈
折率を有している。 適当なクラツデイング材料の例は、たとえば、
フツ化ビニル、フツ化ビニリデン、テトラフルオ
ロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、トリフ
ルオロメチルトリフルオロビニルエーテル、パー
フルオロプロピルトリフルオロビニルエーテルお
よび構造 上式においてＸはＦ、ＨまたはClから成る群よ
り選択し、且つｎは２〜10の整数であり、ｍは１
〜６の整数であり且つＹはCH₃またはＨである、 を有するアクリル酸またはメタクリル酸のフツ素
化エステルの重合体およびインターポリマー、な
らびにそれらとたとえばメタノールおよびエタノ
ールのような低級アルコールとアクリル酸および
メタクリル酸のエステルとの共重合体のような、
イギリス特許明細書1037498号に記載のものであ
る。式 上式においてＸ、Ｙ、ｍおよびｎは前記と同様
である、 の単量体とアクリル酸およびメタクリル酸のメチ
ルならびにエチルエステルの共重合体で実質的に
無定形であるものは、好適部類の重合体である。 たとえばアメリカ合衆国特許3849243号に記載
のもののような、スルホニル基を有するぶら下つ
た（pendant）側鎖を含有するフツ素化重合体、
およびたとえばアメリカ合衆国特許2968649およ
び3051677号に記載のもののような、フツ素含有
エラストマーもまた、使用することができる。そ
の他のものとしては、アメリカ合衆国特許
2946763および3132123号に記すような、テトラフ
ルオロエチレンと、たとえば、ヘキサフルオロプ
ロピレンおよびパーフルオロアルキルパーフルオ
ロビニルエーテルのような、他の単量体との共重
合体が含まれる。アメリカ合衆国特許2468664号
に記すような、テトラフルオロエチレンとエチレ
ンの変性または未変性重合体を使用することもで
きる。 結晶性でない、すなわち、実質的に無定形であ
るクラツデイング重合体が好適であるが、その理
由は、結晶性の重合体で被覆した（clad）光学繊
維は、無定形の重合体によつて被覆したものより
も高い伝送光の減衰を有する傾向があるからであ
る。しかしながら、結晶性の重合体で被覆した光
学繊維は、短かい長さの光学繊維またはケーブル
のみを必要とする場合に特に、有用性を有してい
る。光学繊維またはケーブルを、短かい長さで、
高温にさらされる用途で使用する場合には、クラ
ツデイングは高温で軟化しない重合体でなければ
ならず、このような場合に適する多くの重合体
は、結晶性である場合が多い。しかしながら、結
晶性の重合体をクラツデイングとして用いる場合
には、重合体の押出し後にそれを急速に冷却する
ことによつて達成しうる最高の透明性を重合体ク
ラツデイングが有するような条件下に、光学繊維
を製造する場合に、最良の結果（すなわち、伝送
光の最低の減衰）を得ることができる。 第１図は光学繊維の形成方法を略図で示すもの
である。シリカロツド３を保持するクランプ２を
有する変速ロツドフイーダー１は、紡糸炉４中に
ロツドをゆつくりと送り込む。図中に示した炉
は、加熱要素５を含有するタングステン電気抵抗
炉であるけれども、たとえば誘導加熱器、レーザ
ー、または黒鉛炉のような、シリカロツドを溶融
させることができるその他の手段を用いることが
できる。たとえば窒素のような不活性ガスの導入
によつて炉内を不活性雰囲気に保つために、ガス
入口６を用いる。シリカロツドの溶融した先端か
ら、ピンチロール８によつて、シリカフイラメン
トコア７を引き出す。ピンチロール８は、始動完
了後に離れた位置８′に移動させることによつて、
コアとの接触から引き離す。 ダイ本体１０とシリカフイラメントコアが通過
するフイラメントガイド１１から成る溶融被覆ダ
イ９を用いて、シリカフイラメントコア上にクラ
ツデイング重合体を溶融被覆する。クラツデイン
グ重合体は、たとえばスクリユーまたはラム押出
機のような通常の種類のものとすることができる
押出機１２によつて、ダイアダプター１３を通じ
て、ダイ中に送られる。コアとクラツデイングか
ら成る光学繊維７′の生成後に、それは整列ロー
ル１４、ロール１７と接触して進み、取出しリー
ル１８上に巻かれる。場合によつては、整列ロー
ル１４を、冷却槽１５中の冷却液１６中に、浸漬
させてもよい。ある場合には、特に被覆ダイ９か
ら整列ロール１４までの間隔が、ロール１４に接
触する前にクラツデイング重合体が固化するため
に十分なほど大きい場合には、冷却槽および液体
は必要でない。しかしながら、クラツデイング重
合体が結晶化する傾向のある重合体であるときに
は、液体中で急冷して重合体の透明性を最大とし
なければならない。何故ならば重合体を徐々に冷
却させる場合には光学繊維がより高い減衰を有す
るようになるからである。重要な紡糸パラメータ
としては(1)フイラメント引取り速度のロツド送り
速度に対する比（これはロツドの直径の関数とし
てフイラメントの直径を規定する）および(2)ドロ
ーダウン領域におけるロツド温度、が含まれる。 本発明の方法においては、押出しによる溶融被
覆によつてクラツデイング重合体を施すことが必
要である。重要な被覆パラメータは、押出機のス
ループツトであるが、これはスクリユー押出機の
場合には、スクリユーの回転速度によつて調節す
ることができる。これは、与えられた紡糸速度に
対してクラツデイングの厚さを規定する。溶融温
度は、被覆ダイ中で許容しうる圧力を保つために
用いることができる独立変数である。いうまでも
なく、溶融温度は、また、クラツデイングのため
に選択した特定重合体の融点にもつても決定され
るであろう。ダイオリフイスにおける圧力は広い
範囲で変化させることができ、たとえば、ダイの
設計、使用する特定重合体、押出し速度などのよ
うな要因によつて変化する。25〜60Kg／cm²（350
〜850psi）の範囲の圧力が好都合であることが認
められているが、それよりも低い圧力も高い圧力
も使用することができる。 本発明の方法においては、重合体被覆操作を紡
糸と調和させること、および押出機スループツト
を、紡糸速度との関連において、1.1〜2.0、好ま
しくは1.2〜2.0、より好ましくは1.4〜1.8のメル
トドローダウン比を保つように、調節することが
必要である。ドローダウン比は、ダイオリフイス
の開口面積、すなわちダイオリフイスの面積から
シリカ繊維の断面積を減じた値対被覆した光学繊
維の熱可塑性クラツデイング層の断面積の比であ
る。 シリカ繊維の線速度と熱可塑性溶融物の線速度
が両者の接触点において、厳密に調和することを
確実にするためには、ドローダウン比を規定範囲
内に保つことが肝要である。これらの両速度間の
不釣合が大きすぎる場合に、シリカ表面を溶融物
よりもあまりに速く移動させる場合には、メルト
フラクチヤーのために、あるいは溶融物をシリカ
表面よりも速く移動させる場合には、しわがよる
ために、荒れた界面が生ずる。一方、荒れた界面
は、過度の光散乱と伝送光の減衰の増大をもたら
す。このような要件は、あらゆる熱可塑性クラツ
デイング材料に対して適用されるものと思われ
る。 光学繊維の製造の間においてのフイラメントコ
アと何らかの固体表面、たとえば、フイラメント
コアを案内するために働らく表面、との接触は、
伝送光の減衰の増大によつて示される比較的貧弱
な光学繊維の性能をもたらす故に、有害であるこ
とが見出された。この理由のために、光学繊維の
形成の間には、コアと固体表面との接触が起こら
ないようにすることが必要である。固体表面との
接触のないことは、定常状態における操作に関し
てのものであつて、初期始動時は除外される。た
とえば、始動の間のピンチロールの使用は、シリ
カフイラメントコアを被覆ダイに送るために必要
である。本発明においては、その後にこのガイド
ロールを引き離す。また、フイラメントコアは、
いかなる固体表面との接触も回避されるようにダ
イが正しく中心を定められる以前の始動期間中で
は、通常は被覆ダイの内壁部分と接触する。 シリカフイラメントコア７が、被覆前に被覆ダ
イ内のいかなる固体表面とも接触しないことを確
実とするための好適方法は、第２図に示す種類の
溶融被覆ダイ９を用いることである。ダイ９は、
第１図に示す押出機１２によつて、溶融重合体を
矢印２１に示す方向に押しやるみぞ２０を有する
ダイ本体１０から成る。ダイ９は、シリカフイラ
メントコア７が矢印２３の方向に通過するみぞ２
２を有するフイラメントガイド１１をも具備す
る。フイラメントガイド１１は、それぞれ、上方
および下方の球形部分表面２５および２６によつ
て規定される球形部分２４を有している。下方の
球形部分表面２６は、協働する球形部分表面２８
を有する座２７に接している（rest against）。
フイラメントガイド１１は、ねじを切つた部分３
０においてダイ本体１０とかみ合い且つガイドの
先端の上方球形部分表面２５にもたれる球形の部
分表面３１を下端に有している保持スリーブ２９
によつて、ダイ本体１０中に保持されている。保
持スリーブ２９は、フイラメントガイド１１を座
２７に対して押しすすめる（urge）ために働ら
く。ダイ本体１０、フイラメンドガイド１１およ
び保持スリーブ２９は、これらの３つの要素の間
に間隙３２および３３を与えるように製作する。
この間隙は、球形部分２４を球形部分表面２５，
２６および２８に対してフイラメントガイド１１
の僅かな角度の回転を許すような寸法であり、そ
れによりフイラメントガイド１１がダイ本体１０
中の穴３５と同軸的に整列することを可能にす
る。そのように整列するときには、先端部分３４
の延長された軸線は押出しオリフイス３６の中心
と合致し、シリカコア上に形成せしめる重合体ク
ラツデイングは均一となり、または少なくともほ
とんど均一になる、すなわち、厚い部分と薄い部
分がなくなる。その上、コアの周りに不均一の厚
さのクラツデイングが生ずる傾向は、必要に応
じ、先端部分を中心から僅かにはずれるように位
置せしめることによつて修正することができる。
フイラメントガイド１１の部分の調整、およびそ
の先端部分３４の調整は、保持スリーブ２９の上
方部分中に相互に等距離に位置せしめた３本の止
めねじ３７（この断面図中にはその中の１本のみ
が示されている）を用いて行なわれる。先端部分
３４内にある、みぞ２２のもつとも狭い部分の直
径は、シリカフイラメントコアの直径よりもいく
らか大であり、それによつてフイラメントはフイ
ラメントガイド１１と何ら接触することなくフイ
ラメントガイド１１を通過することができる。先
端部分３４の末端３８は、以下に記す理由のため
に、押出しオリフイス３６から上流に間隔ｘだけ
穴３５中にひつこんでいる。間隔ｘは、ダイ９の
組立ての間に座２７を所定位置に置く前に、ダイ
本体１０中にスペーサー３９を配置することによ
つて調節する。使用すべきスペーサー３９の厚さ
は、オリフイス３６から上流に末端３８をひつこ
ませる所望の間隔ｘによつて決定される。 このようなダイ９において、フイラメントガイ
ド１１の末端３８は、先端部分３４の細い穴４０
中へ溶融重合体がいくらか流れ込むことを許すた
めに十分な距離ｘだけ、ダイ本体１０の穴３５内
にひつこませる。ひつこみ距離ｘの典型的値は
0.5〜１mmである。しかしながら、ひつこみ距離
ｘは臨界的ではなく先端部分３４の細い穴４０中
への多少の重合体の流れ込みが存在する限りは、
より大きい値よりも小さい値も可能である。シリ
カフイラメントと細い穴４０の内側との間の間隙
は、重合体が穴４０中に流れ上るために充分な程
度に大きなものとするが、コアとクラツデイング
の間に良好な同心性を保つために充分な程度に小
さいものとする。クラツデイング重合体で被覆す
る以前に、シリカフイラメントコアがフイラメン
トガイドのような固体表面と接触しないようにす
るために、多少の重合体がガイドの先端に流れ上
がるようにしないと、通常は高く且つ不規則な減
衰しか得られないことが認められた。 第３図は、上記の方法によつて製造した光学繊
維の光学的減衰がメルトドローダウンの関数とし
て変化する様子を示している。曲線ＡおよびＢは
0.625mm（0.025インチ）のダイ開口に対して得ら
れるもので、曲線Ａは押出機スループツトを一定
に保ち紡糸速度を次第に上昇させることにより得
られ、そして曲線Ｂは紡糸速度を一定に保ち押出
機スループツトを変化させることによつて得られ
たものである。曲線Ｃは押出機スループツトと紡
糸速度を共に変化させて0.9mm（0.036インチ）の
ダイ開口を用いて得られたものである。全曲線と
も同一の最適ドローダウン比を示しており、曲線
Ａ，ＢおよびＣを画くために用いたデータは単一
の曲線を規定するものと考えることができ、且つ
ドローダウン比および減衰を更に正確に測定する
ことができるならば、これらのデータは単一の曲
線のみを規定するであろうと思われる。これらの
データは、最適の結果のためには、溶融物がダイ
を離れるときに、実質的な程度の溶融物の弾性ス
エルまたはドローダウンのどちらも生ずることが
許されないということを、明確に示しているが、
このことは、ダイの形状、紡糸速度または重合体
のスループツトとは無関係のことである。 最適の結果に対する上記の両基準、すなわち、
きわめて低いメルトドローダウン比、および溶融
重合体が繊維ガイド先端へと流れ上がることがで
きること、は、電線被覆技術の知識とはすべて対
照的である。 光学的に透明なシリカフイラメントコアの直径
は、比較的細いコアの構造から比較的太い構造へ
と変化する。適当な直径範囲は、50〜300μｍで
ある。光源が、たとえば発光ダイオード〔LED
（light emitting diode）からのように、大きい
場合には、より大きな割合の入射光を捕捉する能
力の点で太いコアが有利であるが、より大きい最
小屈曲半径を有するという欠点を有している。た
とえばレーザーのように光源が小さい場合には、
入射光を捕捉するためには、比較的細いコアが適
しており且つより小さな最小屈曲半径を有すると
いう利点を有する。コアの直径は、シリカロツド
を炉に送り込む速度およびフイラメントの引取り
の速度がそれぞれ本質的に一定であるときには、
高度に均一である。 クラツデイング材料は、コア中を進む光を反射
するから、クラツデイングの厚さは一般に、限定
的ではない。本発明によつて製造することができ
るこのクラツデイングの厚さについての適当な範
囲は、約50〜500μｍである。過度の厚さは最終
ケーブルの屈曲性を低下させる。 本発明を更に例証するために以下の実施例を示
す。実施例において、減衰の測定は、約±10％ま
で正確である。なお、以下の実施例においては、
シリカフイラメントコア、被覆光学繊維およびダ
イオリフイスの直径をインチ単位系からメートル
単位系に換算するための換算係数として、１イン
チが25mmに相当するものとするという換算係数を
用いた。 実施例 １ 高温の電気抵抗炉を、第１図に示すような１イ
ンチスクリユー押出機のクロスヘツドの約４フイ
ート上方に取付けた。押出機の末端のクロスヘツ
ドダイは第２図に示すようなものであり、ダイの
オリフイスは直径0.625mm（0.025インチ）であ
る。フイラメントガイドの先端は、その最先端に
おいて0.3mm（0.012インチ）の内径を有し且つダ
イの面から上流に0.8mm±0.1mm（0.032±0.004イ
ンチ）ひつこんでいた。 直径９mmの“TO−８コマーシヤル（TO−
8Commercial）”溶融シリカロツドを、速度調節
可能な、スクリユー供給装置によつて、r₁の一定
速度で炉中に供給した。ロツドの先端を炉の中心
において溶融し且つシリカフイラメントを、一対
のピンチロールによつて、一定速度r₂で、この溶
融先端から引き取る。紡糸速度、r₂は、最初に６
ｍ／分に調節した。r₂のr₁に対する比は、９mmの
ロツドから200μｍの繊維を与えるように、2000
に保つた。 炉の中心における温度は、熱電対によつて監視
した。温度を±５℃以内に一定に保つために加熱
要素への入力を調製するために、熱電対からの信
号を使用した。ロツドの溶融先端の実際の温度、
すなわち紡糸温度は、高温計を用いて測定した。 更に、20重量％のメタクリル酸メチルと80重量
％の （ｐは１〜８、約90重量％がｐが２および３であ
るもの）から成る、0.50の固有粘度（１，１，２
−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロエタン
中の0.5％（重量／容量）溶液について20℃にお
いて測定）および230℃で６（2.095mmのオリフイ
スおよび2160ｇの重量を用いてASTM Ｄ−2116
−66によつて測定）のメルトインデツクスを有す
る共重合体を用いて、重合体の押出しを始めた。
使用した押出機のバレル温度は、ホツパーの近く
の150℃からダイアダプターにおける200℃に至る
範囲であつた。ダイ自体は230℃に保つた。スク
リユー回転速度は、ダイ圧力を400〜500psiに保
つように調節した。ダイを離れる重合体フイラメ
ントを、第１図に示すような整列ホイールの周り
で冷却槽を通し且つ引き取りドラム上に、押出し
ダイから冷却液の表面への約３フイートの空気間
隔を用いて、導いた（threaded）。取出しドラム
の速度は、紡糸速度よりも僅かに高く保つた。 フイラメントコアの紡糸および重合体押出操作
の両方が安定したときに、シリカフイラメントを
押出機のクロスヘツドダイに送り込んだ。引取り
ドラムのいくらか高い速度のために、ピンチロー
ルとダイの間のフイラメント中のたるみは次第に
消失した。このたるみがもはや認められなくなつ
た時にただちに、ピンチロールを開き且つ遠ざけ
た。次いで、取出しドラム速度を６ｍ／分に、且
つロツド送り速度を３×10^-3ｍ／分に調節して、
200μｍのシリカフイラメントを調製し、その後
に押出機のスクリユー速度自体を、600μｍ
（0.024インチ）の直径の被覆された繊維を与える
ように調節した。それから、シリカフイラメント
を、それを生成せしめた時点からそれを被覆せし
めるまで、何らの固体とも接触しないようにし
て、取出しドラムによつて引き取つた。炉と押出
機クロスヘツドの整列は、被覆ダイによるシリカ
フイラメントのかき傷を防ぐために絶対に必要で
ある。この実施例１では、ドローダウン比の値は
1.1である。 上記の紡糸および被覆条件を用い且つ紡糸温度
を2000℃〜2140℃に変化させて、一連の実験を行
なつた。被覆した繊維の性質を第１表に示す。

【表】 実施例 ２ 実施例１におけると同じ操作手順、被覆ダイ、
シリカロツド種およびクラツデイング重合体を使
用し、紡糸温度は2125℃に固定した。紡糸速度を
３〜15ｍ／分で変化させ、紡糸速度の仕込み速度
に対する比を一定に保つことによつて、200μｍ
（0.008インチ）の直径のシリカ繊維の生成を保つ
た。押出機のスクリユー速度は、６ｍ／分に速度
で操作するときに600μｍ（0.024インチ）の直径
の被覆繊維を与えるように、予め調節しておい
た。かくして、比較的低い紡糸速度においては、
溶融物を弾性的に回復させてダイの開口よりも大
きな直径を有する被覆繊維を与えた。より高い紡
糸速度においてはメルトドローダウンがダイの開
口よりも小さい直径を有する被覆繊維を与えた。
これらのメルトドローダウンにおける変動が繊維
の光学的減衰に与える影響を、第２表、パート１
および第３図、曲線Ａに示す。 実施例 ３ 実施例２におけると同一の操作手順、被覆ダ
イ、シリカロツド種、クラツデイング重合体およ
び紡糸温度を用い、200μｍ（0.008インチ）の直
径のシリカフイラメントを与えるように紡糸速度
の送り速度に対する比を同じく2000として、紡糸
速度を12ｍ／分に一定に保つた。しかしながら、
押出機のスクリユー速度は、675μｍから370μｍ
に至る被覆繊維の直径を与えるように、変化させ
た。それにより、繊維の減衰に対して与えられる
影響を、第２表、パート２および第３図の曲線Ｂ
に示す。 実施例 ４ 上記の実施例１〜３で使用したダイの代りに、
同様な設計のものであるが0.9mm（0.036インチ）
の穴を有するダイを使用した。フイラメントガイ
ドは同一のままとして、同じく、その末端がダイ
の面から0.8mm±0.1mm（0.032±0.004インチ）ひ
つこむように位置させた。実施例２および３にお
けると同じ操作手順、シリカロツド種、クラツデ
イング重合体および紡糸温度を使用して、1000、
870および625μｍの直径を有する被覆繊維を与え
るように調節した押出機スクリユー速度を用い
て、６および10ｍ／分の速度で紡糸した。減衰に
対して生じた影響を、第２表、パート３および第
３図の曲線Ｃに示す。 比較実施例 フイラメントガイドの先端がダイの面とそろう
ように、すなわち、全くひつこんでいないよう
に、実施例４のダイを変更した。実施例２、３お
よび４と同一の操作手順、シリカロツド種、クラ
ツデイング重合体および紡糸温度を使用して、紡
糸速度とクラツデイングの厚さを広い範囲に変化
させて、200μｍのフイラメントを紡糸した。こ
れらの繊維に対して測定した減衰は不規則で且つ
200dB／Kmよりも低い場合はなかつた。

【表】 実施例 ５ 実施例２におけると同一の操作手順、被覆ダ
イ、シリカロツド種および紡糸温度を使用した
が、クラツデイング重合体はテトラフルオロエチ
レンと から成る（モル比7.5：１）、270℃で35のメルト
インデツクス（2.095mmのオリフイスと4767ｇの
重量を用いてASTM Ｄ−2116−66によつて測
定）を有する共重合体を用いた。バレル温度は、
ホツパーの近くの270℃からダイアダプターにお
ける290℃の範囲とした。ダイ自体は310℃に保つ
た。引取り速度を６〜９ｍ／分に変化させ且つ押
出機のスクリユー速度を相応して調節することに
よつて、異なるクラツデイングの厚さを有する
200μｍの繊維を製造した。メルトドローダウン
比にかけるこれらの変動が繊維の光学的減衰に与
える影響を、第３表および第３図の曲線Ｄ中に示
す。

【表】 実施例 ６ 実施例５におけると同一の操作手順、被覆ダ
イ、シリカロツド種、および紡糸温度を用いた
が、クラツデイング重合体は、272℃において約
４×10⁴ポアズの溶融粘度を有する、テトラフル
オロエチレンとパーフルオロプロピルトリフルオ
ロビニルエーテル（約96：４の重量比）の共重合
体を用いた。バレル温度は、ホツパーの近くの
280℃からダイアダプターにおける390℃に至る範
囲とした。ダイ自体は420〜440℃に保つた。引取
り速度を６〜９ｍ／分に変え且つ押出機スクリユ
ー速度を相応して変化させることによつて、異な
るクラツデイングの厚さを有する200μｍの繊維
を製造した。メルトドローダウン比におけるこれ
らの変動が繊維の光学的減衰に与える影響を、第
４表および第３図、曲線Ｅに示す。

【表】 実施例 ７ 実施例５におけると同一の操作手順、被覆ダ
イ、シリカロツド種および紡糸温度を使用した
が、クラツデイング重合体としては、297℃で８
ｇ／10分のメルトフローレート（ASTM Ｄ−
2116、セクシヨン10によつて測定）を有する、約
1.3重量％のヘキサフルオロイソプロパノールの
１価の基

【式】から成る側鎖をも含 有する、テトラフルオロエチレンとエチレン（モ
ル比約１：１）の共重合体を用いた。バレル温度
は、ホツパーの近くの250℃からダイアダプター
における350℃までの範囲とした。ダイ自体は360
〜380℃に保つた。引取り速度を５〜８ｍ／分に
変化させ、且つ押出機スクリユー速度を相応して
調節することにより、異なるクラツデイングの厚
さを有する200μｍの繊維を製造した。メルトド
ローダウン比におけるこれらの変動が光学的減衰
に与える影響を、第５表および第３図の曲線Ｆに
示す。

【表】 全実施例において、異なる重合体に対して、透
過光の最低の減衰を達成すべき最適ドローダウン
比は、本発明で特定した同一の範囲内にあること
を知ることができる。 本発明は、同一タイプの公知の光学繊維と比較
して、実施的に向上した光の伝送、すなわち、実
質的に低下した伝送光の減衰を有する、重合体被
覆シリカコア光学繊維の製造を可能とする。シリ
カコアをタイプTO−８シリカとするときは、本
発明の使用によつて、伝送光の減衰がTO−８シ
リカ自体よりも約20％高いのみの光学繊維の製造
が可能である。 有用な光学繊維は、高いシリカ含量を有する各
種のガラスを用いて製造することができるという
ことは公知である。それ故、本明細書中のシリカ
という呼称は、純シリカのみでなく、高シリカ含
量を有するガラス組成物をも包含するものとす
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、シリカフイラメントコアの引き取
り、および溶融した熱可塑性クラツデイング重合
体による被覆、その後の取出しドラム上への光学
繊維の巻き取りによる光学繊維の形成を示してい
る、本発明の方法の略図である。第２図は、シリ
カフイラメントコア上への熱可塑性クラツデイン
グ重合体の押出しのための被覆ダイの断面図であ
る。第３図は、異なるメルトドローダウン比が光
学繊維における透過光の減衰に与える影響を、各
種の重合体に対して示しているグラフである。 図において１……ロツドフイーダー、４……紡
糸炉、７……シリカフイラメントコア、７′……
光学繊維、８……ピンチロール、９……溶融被覆
ダイ、１１……フイラメントガイド、１８……取
出しリール、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) シリカの溶融物からシリカフイラメント
   コアを引き出し、 (b) この引き出されたシリカフイラメントコア上
   に、このコアの屈折率よりも低い屈折率を有す
   る熱可塑性重合体の溶融物を被覆する ことによる、シリカフイラメントコアおよび該コ
   アの屈折率よりも低い屈折率を有する熱可塑性重
   合体クラツデイングから成る光学繊維の製造方法
   において、 (i) 段階(a)において、該シリカフイラメントコア
   を2040℃〜2140℃の温度において引き出し、 (ii) 段階(b)において、1.1〜2.0のドローダウン比
   における押出しによつて該重合体の溶融物を被
   覆し、 但し、上記のドローダウン比は、ダイオリフ
   イスの開口面積、すなわちダイオリフイスの面
   積からシリカフイラメントコアの断面積を減じ
   た値対被覆した光学繊維の熱可塑性重合体クラ
   ツデイング層の断面積の比である、 且つ、 (iii) 該熱可塑性重合体の溶融物を被覆する以前に
   は、該シリカフイラメントコアが如何なる固体
   表面とも接触せず、そして (iv) 該熱可塑性重合体を押出しダイの内側で最初
   に該シリカフイラメントコアに接触せしめ、該
   ダイは該フイラメントコアのための出口を有
   し、該出口は該押出しダイの孔の内側にあつて
   該孔の壁から間隔を置いて離れており、且つ該
   ダイから該重合体を押出すためのオリフイスか
   らひつこんでいることを特徴とする方法。 ２ 該ドローダウン比は1.2〜2.0である特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ３ 該ドローダウン比は1.4〜1.8である特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ４ 熱可塑性重合体は実質的に無定形である特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 該重合体は、
   【式】 ここにＸはＦ、ＨまたはClであり；ＹはCH₃ま
   たはＨであり；ｍは１〜６の整数であり；且つｎ
   は２〜10の整数である、とアクリル酸またはメタ
   クリル酸のメチルあるいはエチルエステルの中の
   少なくとも１つとの共重合体である、特許請求の
   範囲第４項記載の方法。 ６ 該重合体は、メタクリル酸メチルと の共重合体であり、上式においてｐは１〜８の整
   数であり大部分のものはｐが２および３である、
   特許請求の範囲第４項記載の方法。 ７ 該重合体は、テトラフルオロエチレンと の共重合体である、特許請求の範囲第４項記載の
   方法。 ８ 該重合体は、テトラフルオロエチレンとパー
   フルオロプロピルトリフルオロビニルエーテルの
   共重合体である、特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ９ 重合体はテトラフルオロエチレンとエチレン
   の共重合体である、特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 １０ シリカフイラメントコアは50〜300μｍの
   直径を有し且つ重合体クラツデイングは50〜
   500μｍの厚さを有する、特許請求の範囲第１項
   記載の方法。