JPH0283240A - 気密封止処理光ファイバー - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ファイバーに係わり、特に被覆光ファイバ
ーに関する。

（従来の技術および解決しようとする課題）通常、光フ
ァイバーは、プリフォームから線引された後、少なくと
も１つの、通常は２つのポリマー・コーティングが被覆
される。これらのコーティングは、適当な七ツマ−の溜
ったリザーバをファイバーが通るようにし、ダイを通し
て被覆ファイバーを線引きし、次に紫外放射線などの放
射線に露出させてモノマーをポリマーに硬化させること
により形成される。このようにして得られたコーティン
グは、ファイバーの機械的、光学的性質をかなりの程度
補強するものである。

ポリマーコーティングは、光ファイバーに対してそれな
りの利点はあるが、一般に水および水素に対して浸透性
を有するという点で問題がある。

この周囲の水による浸透と、油井の検層システムまたは
海底のシステムなどで使用されるケープルの組成の反応
において生成される水素による浸透とは、かなりの作用
を有することが知られている。

特に、石英ファイバーの表面と水との相互作用により表
面が変質し、これは応力を加えた場合のファイバーの耐
破壊性を劣化させる。水素と石英ファイバーとの相互作
用において、ファイバーを伝わる信号が減衰する。この
ようにして、信号減衰が望ましくないような用途におけ
る光フアイバー適性または、特に悪環境における光ファ
イバーの信頼性という点で、気密コーティングのみを有
するファイバーや通常のポリマーコーティングと組合わ
せたファイバーが必要になる。

とは言え、特性の劣化やコストの増加のない気密コーテ
ィングのデポジションまたは付着を得るのは非常に困難
である。このため、経済的な気密コーティングを得よう
とする多くの試みがなされている。例えば、成る方法で
は、線引後のファイバーはガスを含む炉を通される。こ
の炉はガスを熱分解し、続いてファイバーにコーティン
グを形成するものである。ファイバーコーティングの組
成は使用ガスに依存する。有機ガスを用いて主に炭素組
成物からなる気密コーティングを形成する試みが知られ
ている。これらの方法の全てにおいて得られたコーティ
ングは非付着性であり、および／または非気密性であっ
た。このような従来の方法としては、１９８５年４月２
３日付の米国特許第４．５１２．６２９号で示されたＣ
＃■、。ガスを用いるものや、１９８６年９月２５〜２
６日、マサチューセッツ州ケンブリッジにおける「光フ
ァイバーの応用における信頼性に関する５ＰＩＢプロシ
ーデイングズ（Ｓ　Ｐ　Ｉ　Ｅ　　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ　ｏｎ　Ｒｅ１ｉａｂｉｌｉｔｙＣｏｎｓｉｄｅｒ
ａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　Ｆｉｂｅｒ　０ｐｔｉｃ　Ａｐｐ
ｌｉｃａｔｉｏｎｓ）ｊｐ、２７に示されたＣｎＨ＋。

ガスを用いたもの、使用したガスは示されてないが、１
９８２年、アリシナ州フェニックスにおける「光ファイ
バーコンファランスのプロシーディングズ（Ｐｒｏｃｅ
ｅｄｉｎｇｓ　ｏｆｔｈｅ　０ｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｅ
ｒ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）　Ｊペーパ　ＷＣＣ１（Ｐ
ａｐｅｒ　ＷＣＣｌ）　、また１９８１年アメリカン・
セラミックス　ソサエティ　（ＡｍｅｒｉｃａｎＣｅｒ
ａｍｉｃｓ　５ｏｃｉｅｔｙ）　、Ｖｏｌ、　２　＋　
ｐｐ１２４−１３３、ビー・ベンドウ（Ｂ、Ｂｅｎｄｏ
ｗ）およびニス・ニス・ミトラ（Ｓ、Ｓ、Ｍｉｔｒａ）
編集の「光ファイバーの物理（Ｐｈｙｓｉｃｓ　ｏｆ　
Ｆｉｂｅｒ　０ｐｔｉｃｓ）、セラミックスの進歩（＾
ｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ）　Ｊにおけ
るイオン・プラズマ・デポジション（ｔｏｎ　ｐｌｏｓ
ｍａ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を利用したものなどが知
られている。

気相反応により気密コーティングを形成するための上記
炉を使用する方法により、炭素以外の組成物が生成され
ている。例えば、Ｃ，Ｈ，。とＴｉＣｌ　。

を緻み合わせて炭化チタンコーティングを得たり、シラ
ンとアンモニアを組み合わせてシリコン・オキナイトラ
イド（５ｉｌｉｃｏｎ　ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）コーテ
ィングが得られている。（１９８６年９月２５−２６日
、マサチューセッツ州ケンブリッジ、「光ファイバーの
応用における信頼性に関する５ＰＩＥプロシーデイング
ズ」ｐ２７と、米国特許第４，５１２．６２９号とをそ
れぞれ参照のこと。）これらのコーティングの静的疲れ
に対する耐性は、ｎ＝３Ｏ−１００のオーダであり、こ
れは用途如何では許容されない値である。更に、これら
のコーティングは通常、約１メ一トル／秒以下の線引速
度で行なわれている。このようにして、例えこれらの非
炭素質コーティングで所望の特性が得られても、通常の
線引速度４−６　ｍ　／ｓｅｃに対して比較的遅い線引
速度では、コストがかなり増加するという問題がある。

更に、非浸透性コーティングを形成する他の方法が知ら
れており、これは、ファイバーを線引した後加熱してガ
スを分解し、続いてファイバーをコーティングするもの
である。（この方法は米国特許第４，５７５，４６３号
に示されているが、分解条件や有用なコーティング用プ
リカーサ−ガス（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ　ｇａｓｅｓ）な
どの詳細に関しては言及されていない。）以上示したよ
うに、気密コーティングを施された光ファイバーが多く
の用途に望まれているが、従来の方法により経済的で許
容できる結果を得ることは非常に困難という問題があっ
た。

（課題を解決するための手段および作用）ファイバー表
面で適切な有機ガスの分解を誘起することにより光フア
イバー用の優秀な気密コ−ティングが得られる。例えば
、線引直後のファイバーをアセチレンで処理すると、フ
ァイバー表面で分解が発生し、炭質コーティングが生成
され、これは非常に付着性が強く、はとんど光学的性質
を劣化させることがなく、また室温で水や水素に対して
ほぼ不浸透性である。

塩素またはトリクロロエチレンなどの塩素含有ガスとア
セチレンを組み合わせると、より良好な結果が得られる
。コーティング形成後の、初期のファイバーの損失は１
．３．ｃ＋ｍで０．３８　ｄＢ／　ｋｍであり、またこ
のファイバーを高温で水素に接触させても上記の損失は
殆んど増加することはない。塩素を導入することにより
、コーティング処理中の水素が掃去され、従ってトラッ
プされた水素に起因する損失が低減されるものと考えら
れる。ファイバー表面で分解が誘起されることにより、
多くの有機材料から所望の炭質のコーティングが形成さ
れる。

更に、コーティング時の気密コーティングの下にかなり
の量の水素含有ガスがトラップされることが見出されて
いる。比較的非浸透性のコーティングの場合に、このガ
スはかなりの効果をあたえることができる。

（実施例） ファイバーを線引きし、続いてコーティングを行い、必
要に応じてポリマーコーティングを施す手順は従来の方
法で実施することができる。例えば、１９８５年、アカ
デミツク・プレス・インク（Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅ
ｓｓ　Ｉｎｃ、）　％ティー・シー（Ｔ。

Ｌ４）　ｋＨｒ、光フアイバー通信（０ｐｔｉｃａｌ　
ＦｉｂｅｒＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）　Ｖｏｌ、
　１の、エフ・ブイ・デイマルセロ（Ｆ、Ｖ、ＤｉＭａ
ｒｃｅｌｌｏ）　、シー・アール・カークジアン（Ｃ，
Ｒ，Ｋｕｒｋｊｉａｎ）、およびジェー・シー・ウィリ
アムズＵ、Ｃ，Ｗｉｌｌｉａｍｓ）による「ファイバー
の線引および強度特性（Ｆｉｂｅｒ　Ｄｒａｗｉｎｇ　
ａｎｄＳｔｒｅｎｇｔｈ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）　Ｊ
に示された、プリフォームからファイバーを線引きする
方法や、必要ならば、エフ・ブイ・デイマルセロ（Ｆ、
Ｖ、ＤｉＭａｒｃｅｌｌｏ）、シー・アール・カークジ
アン（Ｃ，Ｒ，Ｋｕｒｋｊｉａｎ）、ジェー・シー・ウ
ィリアムズ（Ｊ、Ｃ，Ｗｔｌｌｉａｍｓ）らによって上
記において示された１つ以上のポリマーコーティングに
よりファイバーを被覆する方法が、用いられる。ポリマ
ーコーティングに関する更に詳しい説明は、ポリマー・
ニュース（ＰｏｌｙｍｅｒＮｅｗｓ）　、Ｖｏｌ、８．
　１９８１．　ｐｐ６　１０．エル・エル・ブリシー（
Ｌ、ＩＬ、　Ｂｌｙｌｅｒ）　ｒ電気通信に使用する光
フアイバー用ポリマーコーティング（ＰｏｌｙｍｅｒＣ
ｏａｔｉｎｇｓ　ｆｏｒ　０ｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｅｒ
ｓ　Ｌｌｓｅｄ　ｉｎＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ
ｏｎｓ）　Ｊに示されている。

気密コーティングは、プリフォームからファイバーを線
引きした後に、但し有機ポリマー・コーティングが施さ
れる前に形成される。気密コーティングは、グラスファ
イバーの表面と直接相互作用して、気密に必要な所望の
密着性を与えられる。

従って、気密材料の形成以前に、通常のポリマーコーテ
ィングをデボジフトしたがって付着するのは適切ではな
い。

本発明の手順に含まれる気密コーティングは、高温ファ
イバーの表面と有機材料との相互作用により形成される
。ファイバーは、十分に高温で、有機ガスの炭素原子と
グラスファイバーの珪素原子との間で結合を誘起できな
ければならない。これを達成するのに必要なファイバー
の温度範囲は、１）使用有機ガス、２）ファイバーの珪
素組成物と上記ガスとの反応熱、３）ファイバーに関す
る特定の熱条件に従って変化するが、通常は、７００℃
〜９００℃の範囲の温度が適している。

得られたコーティングの品質および熱的条件は、線引速
度と、ファイバー表面と有機ガスが相互作用する線引炉
からの距離とにより主として影響される。例えば、有機
組成物としてアセチレンを使用し、温度２３００℃の線
引炉の高温ゾーンから約１０インチ（２５，４ｃｍ）の
距離で相互作用させけると、線引速度が３．５メ一トル
／秒以下では付着性コーティングは生成されない。同じ
条件の下で線引速度を３．５メ一トル／秒乃至６．５メ
一トル／秒の間になるようにして得られたコーティング
は優れた気密性を与える。

この熱条件は、グラスファイバー中の珪素に対する有機
ガス成分の結合に強く影響するだけでなく、これらの結
合された成分間の架橋状態にも影響する。架橋した網目
状構造中に不飽和結合が何ら存在しないときは、ダイヤ
モンド状の構造が形成されるが、これは非常に脆いので
、十分な機械的性質を有するファイバーを最終的に与え
ることができず、また十分な開口ができて水および水素
が十分に拡散する。通常は、ファイバーの温度が高過ぎ
ると不飽和結合は得られない。アセチレンを含む前回の
例で、線引速度を６．５メ一トル／秒以上にすると許容
できないダイヤモンド状の膜が生成される。（ダイヤモ
ンド状の膜とは、光学的に透明であり、電気的に絶縁性
であり、更にラマンマイクロプローブ（Ｒａｍａｎ　ｍ
１ｃｒｏｐｒｏｂｅ）で主に単一結合の炭素のみを有す
ることが示されであるなどにより規定される。）線引速
度やファイバーとガスとの接触点などのパラメータには
相関がある。線引炉から接触点までの距離が大きい程、
および／または線引速度が遅い程、反応のために得られ
る熱量は少なくなる。気密で非ダイヤモンド状コーティ
ングを得るのに必要な線引速度に対して接触点を適切に
定めるため対照サンプルが使用される。

都合のよいコーティングを与える多くの有機材料がある
が、これらを用いた場合の水素および／または水に対す
る浸透性は若干変化する。アルキニル類（ａｌｋｙｎｌ
ｓ　）　、例えばアセチレンなどの低級アルキニル類を
用いると、浸透度は最も小さい。

これは、熱分解における三重結合の反応が不飽和結合を
有する架橋網目状構造を与え、且つこの架橋反応が発熱
性であることによると考えられる。

三重結合の開裂に際して解放された熱は、ガラスの珪素
に対するアセチレンの炭素の結合に貢献する。

とは言え、アルキル類、例えばプロパンなどの低級アル
キル類、およびアルケニル類（ａｌｋｏｎｌｓ）、例え
ばブタジェンなどの低級アルケニル類も、水や水素に対
しては浸透性がより大きくなるが、多くの用途で許容で
きる程の不浸透性を示す。気密度は使用ガスに従って与
えられる。コーティングが気密にするようなガスおよび
この気密の程度は共に重要である。このような用途に対
しては、１．２４マイクロメートルおよび使用温度にお
いて、１気圧の水素に連続的に露出して測定された損失
が、所望のファイバー寿命の１　／１４０である露出時
間を経て０．０５ｄＢ／キロメートルをこえて増加しな
いように気密性を維持することが望まれる。

要件がより厳しい用途では所望寿命時間の１／４５以下
の露出時間での損失が０．０５　ｄＢ／　Ｉｕａをこえ
て増加すべきではなく、また海底通信のように要件が最
も厳しい用途の場合は、所望寿命時間の１／２０以下の
露出時間における損失は０．０５ｄＢ／ｋｆｆｉをこえ
て増加してはならない。上記の因子１　／１４０．１／
４５および１／２０は、ファイバー寿命の最後における
水素浸透度のそれぞれ５０％飽和、２０％飽和、１０％
飽和に対応する（水素とファイバーの反応速度が、コー
ティングを通しての水素の拡散速度に比べて遅いと仮定
する。）。ファイバー中にゲッター材がある場合は、水
素に対する浸透度はより大きなものが許容できる。事実
、若干の地上ケーブルに収容されたファイバーに見られ
る低水素濃度、例えば１０−Ｓ気圧において、はとんど
の反応性のあるゲッター材に対しては、気密コーティン
グは重要ではない。しかし、海底ケーブルなどにおける
１０−３気圧以上のより高い濃度、およびわずかな電食
に敏感なケーブルを含む若干の用途で見られるような０
．５気圧以上のより高い濃度において、殆んどの反応性
のゲッター材に対しては、上記の測定により、ゲッター
材のない場合に、それぞれ所望の寿命の１　／２０００
および１／１４０より遅く、０．０５　ｄＢ／ｋｍの増
加を受けるコーティングを使用することが望まれる。

静的疲れに対する耐性が最も重要になる用途の場合は、
例えば厳しい機械的条件で使用されるファイバーの場合
は、水またはＯＨ基に対する浸透性が主として問題にな
る。このような場合は、静的疲れストレス腐食感度因子
（スタティック・ファティーグ・ストレス・サセブティ
ビリティ・ファクター（ｓｔａｔｉｃ　ｆａｔｉｇｕｅ
　５ｔｒｅｓｓ　５ｕｓｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｆａｃｔ
ｏｒ）は７０以上、好適には１５０以上でなければなら
ず、また引張強度は４００．０００以上、好適には５０
０　、０００以上でなければならない。更に、若干の用
途では、静的疲れ、引張強度、および損失の全てに対す
る組合わせの基準を満足する必要がある。

使用する有機材料や最終的な用途とは別に、本発明の目
的は、炭素と珪素原子の間に化学結合を与え、且つ不飽
和結合を持つ架橋炭素網目状構造（ネットワーク）を形
成するような温度でファイバーを接触させることにある
（このネットワークに炭素原子以外の若干の構成要素又
は物質を導入することが可能である。しかし、一般にこ
のような原子は水素浸透度に対して気密性を低減させる
。

従って、このような非炭素原子は、許容できない損失が
生じない程度に制限されるべきである。）ファイバー線
引後の気密コーティング下において、水素が含有される
物質が存在することが見出されている。この現象の正確
な理由は現時点では不明である。恐らく、使用される有
機ガスは通常水素原子を有するので、気密コーティング
／グラフファイバー境界において若干の水素ガスがトラ
ップされ易くなるものと考えられる。また、グラスファ
イバーから生じた水素との反応が原因であろうとも考え
られる。コーティングが、気密であるかまたは上記のト
ラップされたガスの拡散に対する障壁となるときは（即
ち、Ｋを、石英中への水素の溶解度で割ったコーティン
グ中への水素の溶解度として、２５０度Ｃにおいて１０
００オングストローム厚のコーティングに対して、拡散
係数が（Ｋ）（２Ｘ１０−”ａｄ／５ｅｃ）以上になる
ときは）、この水素がファイバーとの反応およびファイ
バー特性の劣化に対して十分な滞留時間を持つことがで
きるようになる。即ち、十分なトラップ水素が存在し、
また周囲温度におけるファイバーとの反応速度がファイ
バーコーティングを通しての外向き拡散速度に対して十
分高くなり、望ましくない損失が発生する。

トラップガスに起因する劣化は、多くの場合は許容でき
るが、海底通信システムのように要件がより厳しい用途
の場合は、この原因からの０．０３ｄＢ／ｋｏ＋以上の
損失を防止することが望まれる。この要件を満たすため
、トラップガスのレベルが低減されるか、ファイバーと
の実質的な反応以前に除去される。このようなトラップ
水素または水の低減は、プリカーサガス中の水素原子な
どの構成に対して、例えばゲッター物質（例えば塩素、
臭素、および／また゛は弗素）を導入することによりな
される。この導入は、塩素、臭素および／または弗素原
・子を有する補助ガスを用いて行うと都合が良い。例え
ば、アセチレンを用いる場合ば、このアセチレンが、ト
リクロロエチレンまたは分子状塩素などのガスと混合さ
れる。塩素存在下において、トラップされた水素および
水のレベルはかなり低減される。

塩素レベルが高い場合、例えば塩素対アセチレンのモル
比が１：１以上またはトリクロロエチレン対アセチレン
のモル比が１：１０の場合は、気密コーティングに若干
の塩素が導入され、そして機械的な性質が成る程度劣化
される。この塩素は、気密コーティング処理後、但し更
にコーティング処理を施す前に、９００℃〜１１０℃の
温度範囲にファイバーを加熱して除去すると都合が良い
。

一方、ファイバーは、比較的短い距離で、１）有機ガス
とのゲッター含有ガスの混合物、例えば２：１トリクロ
ロエチレン：アセチレンにより、次に２）有機ガス、例
えばアセチレンにより、逐次処理される。第１のガスの
組合わせはファイバーに近接してゲッター材を導入し、
第２のものは、塩素を過剰に取り込むことなくコーティ
ングを増強する。

トラップされた水素含有ガスを除去する他の方法として
は、光学的性質を劣化させないでトラップガスとの反応
を許容する空間位置で、ファイバー中にゲッター材を導
入する手法がある。一般に、クラフト径が１２５μｍ、
コア径が８μｍのファイバーのコアー中心から１０μｍ
以上の距離にある領域に、線引誘起された欠陥などの欠
陥またはＡｍ、Ｇｅおよび／またはＰなどのドーパント
を導入すると、トラップガスとドーパントまたは欠陥と
の反応が許容されるが光学的性質が劣化することはない
。

ファイバーに関する温度はコーティングを形成する所望
の反応を誘起するのに十分ではあるが、更に熱を補充す
る外部炉は依然として必要である。

しかしながら、この補充される熱レベルは、有機ガス中
の炭素原子とグラスファイバー組成物中の珪素の間の反
応を妨げる程高くなるべきではない。

もしこの表面反応が気相反応を過剰に誘起したことによ
り防止されると、十分な付着性、従って十分な気密性は
得られない。更に、例え結合が生じたとしても、気相反
応に関係して粒子が形成されるため１、気密コーティン
グに空隙が生成され、その特性を劣化させる傾向がある
。

ファイバー近傍の有機材料の濃度も気密コーティングの
品質に影響する。通常は、３＃／ｎ＋ｉｎのＮ２の流れ
中で５〜１０モルパーセントの化学的濃度は望ましい結
果を与える。化学的濃度が高過ぎたときは、気相反応を
惹起し、爆発性混合物を与え、そして／または過剰な濃
度の粒子を生成できるが、この化学的濃度が低過ぎると
、気密コーティングは得られない。ガスを導入するため
に用いられる容器の大きさは、流動パターンに影響し、
従って結果に影響を与える。直径が１インチ（２，５４
ａｍ）以上の容器の場合、流動パター　ンは、ファイバ
一部位における有効濃度が低下するように与えられる。

従って、１インチ（２，５４ａｍ）以下の径の容器を用
いると都合が良い、使用する条件に対する適切な流量を
定めるため対照サンプルが容易に用いられる。

以下の例は、本発明の方法の粒子に適した条件を例示す
るものである。

■−上 第１図に概略的に図示した線引タワーを使用した。この
線引タワーは、プリフォーム供給機構１０、線引炉１１
、ファイバー径を測定するモニタ１３、コーテイング室
１５、ポリマーコーティングダイ１７、硬化ステージタ
ン１９、コーティング径モニタ４、およびキャプスタン
および巻取機構１６を備えている。これらの構成要素は
従来のものであり、上記のエフ・ブイ・デイマルセロ（
Ｆ、Ｖ、ＤｉＭａｒｃｅｌｌｏ）のものに記載されてい
る。単一モード圧潰ファイバープリフォーム１２をプリ
フォーム炉にそう人した。この炉を約２３００℃の温度
に加熱した。

反応室の拡大図（第２図）に示した入口２１および２２
で’ｌｌ／ｍｉｎの窒素ガス流を導入することにより窒
素の入口および出口パージを行った。更に、排気２５を
開始し、更に反応体入口２６を通して３．５１　／ｗｉ
ｎの流速で窒素流を導入した。

（入口と出口のガスパージにより反応室に大気酸素が侵
入しないようにし、またファイバーに伴う境界層を成る
程度まで剥離した。）最終ポリマーコーティングに対す
るコーティングアプリケーターを従来のアクリレート紫
外（ＵＶ）硬化自在コーティングで充填した。初めにフ
ァイバーを線引きし、ファイバー径モニタ１３を通され
た。次にファイバーをストリッパープレート２４および
２３に通した。これらのストリッパープレートの各々は
０、１００インチ（０，２５４ｃｍ）の開口を有してお
り、ストリッパープレート間の間隔は、０．２５インチ
（０，６３５ａｍ）である。ファイバーの通しは、１）
パージ出口、２）コーティングアプリケータのポリマー
コーティングダイ１７．３）約１８インチ（４５，７ｃ
ｍ）の長さにわたって約３００ｗａｔｔｓ／１ｎｃｈ（
ワフト／インチ（２，５４ｃｍ））のパワーを与える２
台のＵＶランプを有する硬化ステーション、４）キャプ
スタンと巻取機構に対してのコーティング径モニタ、を
通して行なった。

反応室は炉の高温ゾーンから約１０インチ（２５，４ａ
ｍ）に配置され、この反応室は直径が約０．４インチ（
１，０１６ｃｍ）で長さが約９インチ（２２，８６ａｍ
）の円筒状反応領域を有するものである。それぞれの流
量が１８５ｃｃ／ｍｉｎ　、　１２５ｃｃ／ｌｌｌ１ｎ
　％および３．５　ｃｃ／１ｌｌｉｎ　　（アプライド
・マテリアルズ・マス・フロー・コントローラ（Ａｐｐ
ｌｉｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｍａｓｓ　ｆｌｏｗ　
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を使用しての測定）のアセチレ
ン、分子状塩素、および分子状窒素を含む組成物を、フ
ァイバー線引速度を約５メ一トル／秒まで増加させてお
いて、ボート２６に導入した。（この組成物が反応室に
流入したときのファイバー温度は、光学的高温計で測定
した結果約８８０度Ｃであった。）約９０００メートル
のファイバーを線引した。

インストロン・コーポレーション（Ｉｎｓ　ｔｒｏｎＣ
ｏｒｐｏｒａｔｆｏｎ）製の引張テスタを用い、上記フ
ァイバーから得た長さＬｏａｍの一連のファイバーを測
定した。測定強度の平均値は約６００，０００プサイ（
４，２２Ｘ　１０　’　ｋｇ／ｃｏｔ）であった。スト
レス腐食感度因子ｎ（アール・ジエー・チャールズ（Ｒ
。

Ｊ、Ｃｈａｒｌｅｓ）、ジャーナル・オブ・アプライド
・フィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅ
ｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ）、２９．１５５４　（１９５８）
参照）は、ファイバーに一連の重りを懸垂させることを
含む静的疲れ試験により決定され、約２１６であった。

２５０度Ｃ１１気圧の水素中に長さ約２キロメートルの
ファイバーを配置した。１．５９μｍ水素ピークに起因
する透過光の損失を時間の関数として測定した。一定時
間経過後、損失は増加しなかった。この損失の半分に達
する時間は、コーティングの気密性の測度と考えられ、
約６０時間であった。これは、気密コーティングのない
同じファイバーに対する経過時間５分と対比されるべき
である。

誕り一亀 反応室に塩素を導入しない点を除き例１の手順に従った
。ファイバーの引張強度は、例１の手順により測定し、
約５００．０００プサイ　（３，５１５ｘ１０’ｋｇ／
ｃｄ）であった。

■−主 第２図に示した１室の装置ではなく第３図に示した２室
のコーティング装置を使用した点を除き、例１の手順に
従った。窒素流は例１に示したものと同じく、３３およ
び３４を流れる。約５００　ｃｃ／ｗｉｎの流速の窒素
パージ、３１．を利用して個々の反応室からの反応物の
混合を防止するようにした。全流速が２５０　ｃｃ／ｍ
ｉｎで、それぞれのモルパーセントが１３．２６および
６１であるアセチレン、トリクロロエチレン、および窒
素を含有する反応混合物を、３５において、上部室に導
入した。更に、３．５リットル／ｗｉｎの流量で５〜９
５モルパーセント組成物のアセチレンと窒素の混合物を
、ポート３６で導入した。このファイバーを例１に示し
たように試験した。静的疲れストレス腐食感度因子ユは
２３３であり、引張強度は６０２、０００プサイ　（４
，２３Ｘ　１０’　ｋｇ／ｃｆｆｌ）であり、高温水素
浸透性試験の飽和に対する半感期は、例１で得たものと
ほぼ同じであった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施に適した装置を示す断面
図である。 ＩＯ・・・−・−プリフォーム供給機構１１・・−・−
・線引炉 １２−−・−・・・ファイバープリフォームＦｌに、　
１ Ｅｒｒ、、　”’３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被覆光ファイバーの製造プロセスであって、加熱ガ
   ラス体からファイバーを形成し且つ該ファイバーをガス
   に接触させて該ファイバー上にコーティングを形成する
   ステップからなり、前記ガスは炭質組成物により構成さ
   れ、且つ前記ファイバーの温度が、前記ファイバーの表
   面反応をもたらす程十分高く架橋結合した炭素ネットワ
   ークからなる付着性炭素コーティングを形成し、且つダ
   イヤモンド状コーティングの形成を回避できる程十分低
   いときに、前記のファイバーとガスの前記接触を生じさ
   せることを特徴とする被覆光ファイバーの製造方法。 ２、前記ガスはアルキニルからなる請求項１に記載の製
   造方法。 ３、前記アルキニルはアセチレンからなる請求項２に記
   載の製造方法。 ４、前記ガスは塩素含有組成物を含む請求項３に記載の
   製造方法。 ５、前記塩素含有組成物は、トリクロロエチレンと塩素
   からなるグループから選択されたガスにより構成される
   請求項４に記載の製造方法。 ６、前記被覆ファイバーが熱処理を施される請求項５に
   記載の製造方法。 ７、前記ファイバーは、初めにガスを含むゲッター材お
   よび前記炭質組成物からなる組成物と、次に前記ゲッタ
   ー材が無い炭質組成物との、前記接触を逐次行う請求項
   １に記載の製造方法。 ８、前記炭質組成物はアセチレンからなる請求項７に記
   載の製造方法。 ９、前記ゲッター材は塩素含有組成物からなる請求項７
   に記載の製造方法。 １０、前記塩素含有組成物はトリクロロエチレンからな
   る請求項９に記載の製造方法。 １１、前記ガラス体はファイバープリフオームからなる
   請求項１に記載の製造方法。 １２、前記温度は、７００〜９００℃の範囲内にある請
   求項１に記載の製造方法。 １３、前記炭素コーティングは上塗りが施される請求項
   １に記載の製造方法。 １４、前記ガスは、塩素、臭素、および弗素からなるグ
   ループから選択された物質を含む請求項１に記載の製造
   方法。 １５、前記ファイバーは、水素または水に供するゲッタ
   ー材を含む請求項１に記載の製造方法。 １６、請求項１に記載の製造方法により形成された生産
   物。 １７、電磁放射を導波できるグラスファイバーとコーテ
   ィングとからなる被覆ファイバーであって、前記コーテ
   ィングは非ダイヤモンド状であり、架橋結合した炭素ネ
   ットワークからなり、１気圧の水素中使用温度で、そし
   て １．２４μｍで測定された損失が、所望使用期間の１／
   １４０以下の時間期間で大きくても０．０５ｄＢ／ｋｍ
   以上にならないような、且つ静的疲れの値￥ｎ￥が７０
   より大きくなるような気密性を有することを特徴とする
   被覆ファイバー。 １８、前記時間期間は、所望の使用期間の１／４５以下
   である請求項１７に記載の被覆ファイバー。 １９、加熱ガラス体からファイバーを生成するステップ
   と、該ファイバーをガスに接触させて気密コーティング
   の形成を誘起するステップとからなる被覆光ファイバー
   の製造方法であって、ゲッター材を導入して前記コーテ
   ィングによってトラップされた水素または水を除去する
   ことを特徴とする被覆光ファイバーの製造方法。 ２０、前記ゲッター材は前記ファイバー中に与えられる
   請求項１９に記載の製造方法。 ２１、前記ゲッター材は前記ガス中に導入される請求項
   １９に記載の製造方法。 ２２、前記ゲッター材は塩素含有化合物からなる請求項
   ２１に記載の製造方法。 ２３、前記塩素含有化合物は、トリクロロエチレンと塩
   素からなるグループから選択されたガスにより構成され
   る請求項２２に記載の製造方法。 ２４、被覆光ファイバーからなる構造の製造方法であっ
   て、加熱ガラス体からコアとクラッドを含むファイバー
   を製造し、且つ前記ガラス体を被覆するステップからな
   り、水素または水に対してのゲッター材が前記クラッド
   の周囲に導入されることを特徴とする製造方法。 ２５、前記コーティングは、非ダイヤモンド状架橋結合
   炭素ネットワークの形成を誘起するのに十分な温度で、
   前記加熱ファイバーをガスに接触させることにより形成
   される請求項２４に記載の製造方法。