JPH02232611A - ガラスファイバ - 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｝ 本発明は高温で使用されるガラスファイバに関し、特に
耐熱性に優れたガラスファイバの構造に関するものであ
る． 〔従来の技術〕 ガラス母材（ブリフォーム）から線引きされたままのい
わゆる裸ファイバは、一般に細径で機械的強度が小さい
こと、ホコリなどの影響によってファイバ表面の傷が成
長し易いことなどの理由から、その外周に樹脂等を被覆
して保護層を形成することが通常行なわれている．特に
数１００℃といった高温で使用するガラスファイバの場
合、被覆材も耐熱性に優れたものを用いる必要がある．
従来一般にこの種の耐熱ガラスファイバの被覆材として
は、比較的に耐熱性に優れた樹脂であるシリコーン系樹
脂、ポリイミド系樹脂又はアルミニウムなどの金属が用
いられていた． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、従来のこの種の被覆材料は、５００℃以
上の高温で使用する場合、損傷が激しく、保護層として
の役目を充分に果たすことができないという問題があっ
た． シリコーン樹脂やポリイミド系樹脂の場合、このような
温度では分解反応が起こり、著しく重量が減少してしま
う．また、金属層の場合は高温酸化により金属の腐食が
起こり、著しくサビが発生してしまう． 本発明の目的は、このような高温環墳においても樹脂の
重量減少或いは金属のサビ発生といった不都合が抑制さ
れ、耐熱性にも優れた被覆構造を有するガラスファイバ
を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記の従来の問題点を解決するために、少なく
とも２層以上の被覆層を有するガラスファイバにおいて
、前記被覆層の最外層がラダー型シリコンからなること
を特徴とするガラスファイバを提供するものである． 本発明において前記２層以上の被覆層の内層がポリイミ
ド系樹脂、シリコーン系樹脂もしくはフッ素系樹脂の耐
熱性樹脂又は金属からなることを特徴とする上記ガラス
ファイバは、特に好ましい実施態様である。

第Ｉ図は本発明の一具体例の断面図であって、１はガラ
スファイバ、２は耐熱性樹脂からなる被覆層（内層）、
３はラダー型シリコーンからなる被覆層を示す．この例
では内層は１層であるが、これに限定されるものではい
． 第２図は本発明の別の具体例の断面図であって、この例
では内層として金属からなる層４が設けられている。以
上の例では内層は１層であるが、これに限定されるもの
ではない．〔作　用〕 本発明のガラスファイバは、被覆層の最外層がラダー型
シリコーンで覆われた構造になっていることから、内部
の被覆層の耐熱性樹脂あるいは金属と酸素との接触が防
止できるので、耐熱性樹脂の熱分解反応や７、金属の高
温酸化による腐食を抑えることができる。この理由は次
に説明するとおりである． 本発明に係るラダー型シリコーンは一般に下記のモデル
構造式（Ｉｌに示すような構造を有するものである． ＲＲ　　　　　　　　ＲＲ ・・・・・・【■プ （但し、Ｘ，Ｙはアルキル基、フェニル基等の官能基を
表し、Ｒは水素、アルキル基等の付加基を表す．） 高温下においては、このラダー型シリコーンのアルキル
基、フェニル基、アルコキシ基といった有機部分は熱分
解を起こすが、残りのシリカの部分は残存し、その形状
を保持することができる．従って、高温においても、そ
の内部にある耐熱性樹脂或いは金属からなる被覆層と酸
素の接触は避けることができる．本発明においてラダー
型シリコーンの被覆厚は、０．１　−１０７ｊ１程度が
好適であり、この範囲未満では上記の効果を奏しえず、
またこの範囲を越える厚さになると、均一な被覆の形成
が困難となる．ラダー型シリコーンの被覆は、ラダー型
シリコーンのオリゴマをアルコール、キシレン等の溶剤
に溶かしたものをダイス内に入れ、線引直後のガラス上
に塗布し、さらに加熱炉を通して溶剤をとばすと同時に
縮合反応を起こさせて硬化させる等の手段による。

本発明において、ガラスファイバに内層として被覆され
る耐熱性樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、シリコ
ーン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられ、また金属層の材質
としてはアルミニウム、銅、ニッケル、インジウム等が
比較的低温で溶融するのでファイバに塗布しやすいとい
う点で好ましいものとして挙げられる．これらの内層の
暦数は１以上であれば特に限定されるところはないが、
１〜３層程度が一般的である．耐熱性樹脂層の被覆は、
この種のガラスファイバの被覆形成手段として通常に行
われている．線引直後のガラスファイバを硬化前の樹脂
を満したダイス内を通して樹脂を塗布し、さらに加熱炉
を通して樹脂を硬化させる．或いは押出機により熱可塑
性の樹脂を塗布する等の方法による。

また、金属被覆の形成は、例えば高温で溶融した金属の
中をファイバを通過させ、被覆層を形成するディソブ法
や、気相で化学反応により被覆層を形成するＣＶＤ法等
によることができる． なお、本発明のガラスファイバ（裸ガラスファイバ）と
しては、その組成等に特に限定されるところはなく、例
えば石英系ガラス、アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス
等各種のガラスからなるものを使用できる． 以下、本発明の詳細は実施例において具体的に説明する
。

〔実施例〕

実施例１ 第１図の構造の本発明のガラスファイバを製造した。１
のガラスファイバとしては、石英ガラス母材から外径１
２５−のファイバに線引きし、線引直後にポリイミド樹
脂を充たしたダイス内を通し、続いて加熱炉を通して硬
化させて股厚１５ｕのポリイミド樹脂を被覆した後、さ
らにラダー型シリコーン（平均分子量Ｉ　ＸＩＯ’，Ｒ
＝Ｘ＝Ｙ＝−Ｃｈ）を充たしたダイス内を通し、続いて
加熱炉を通して硬化させて股厚７ｐのラダー型シリコー
ン最外層を形成した．以上で得られた本発明のガラスフ
ァイバを長さ３ｍ切り取り、５００℃の電気炉中に２４
時間放置した．次に炉から出してその形状をＷ察したと
ころ、被覆は初期の形状を維持しており、またその引張
り強度を標線間３００ｍ、引張り速度１００　ｍｍ／ｍ
ｆで評価したところ６ｋｇと、５００℃に放置する以而
の強度と同等であった． 比較１Ｐ１ｌ ラダー型シリコーンを被覆せず膜厚１５／Ｊのポリイミ
ド樹脂のみを被覆した構造としたほかは実施例ｌと全く
同様に作製した比較品ガラスファイバ３ｍについて、実
施例１と同様に５００℃の電気炉内に２４時間放置した
ところ、被覆のポリイミド樹脂はすっかり分解してしま
い、消滅していた。

実施例２ 第２図の構造の本発明のガラスファイバを製造した。ｌ
のガラスファイバとしては、石英ガラス母材から外径１
２５／７Ｉ１のファイバに線引きし、このファイバを溶
融したアル主ニウム中を通してアルミニウムを塗布被覆
して膜厚１５ｐの被覆層を形成した．十分に温度が下が
った後同様の方法でラダー型シリコーンを塗布した後硬
化させて膜厚７ｐのラダー型シリコーン最外層を形成し
た．以上で得られた本発明のガラスファイバを長さ３ｍ
切り取り、５００℃の電気炉中に２４時間放置した．放
置後のガラスファイバはその形状を保持しており、外観
は何の変化もなかった． 比較例２ ラダー型シリコーンを被覆せず厚さ１５ｔａのアルミニ
ウム層を被覆したのみの構造としたほかは実施例ｌと全
く同様に作製した比較品ガラスファイバ３ｍについて、
実施例１と同様に５００℃の電気炉内に２４時間放置し
たところ、アルミニウムの表面に、アルミニウムの高温
酸化による白色の酸化アルミニウムからサビが一面に発
生していた． 実施例２では金属被覆としてアルミニウムを用いた例を
示したが、他の銅、ニッケル、インジウム等の金属の内
層の場合でも、実施例２と同様の効果が得られた．そし
て、本発明者等の実験によれば本発明のガラスファイバ
は６００〜８００℃での使用も可能であることが判った
．以上の実施例、比較例の結果から明らかなように、本
発明のガラスファイバはラダー型シリコーンを最外層と
することによって、内部の被覆層の酸化反応を防止でき
、これにより高い耐熱性の被覆構造を有するガラスファ
イバを実現したものである． 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明のガラスファイバは被覆層
の最外層がラダー型シリコーンで覆われた構造を有する
ため、内部の被覆層とした耐熱性樹脂又は金属の酸素と
の接触が避けられ、耐熱性樹脂の熱分解反応や金属の高
温酸化による腐食を抑えることができ、従来より耐熱性
、強度が向上できるという効果を奏する．

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の具体例を各々示す断面図で
あり、第１図は内層が耐熱性樹脂の例、第２図は内層が
金属の例である．

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも２層以上の被覆層を有するガラスファ
   イバにおいて、前記被覆層の最外層がラダー型シリコン
   からなることを特徴とするガラスファイバ。
2. （２）前記２層以上の被覆層の内層がポリイミド系樹脂
   、シリコーン系樹脂又はフッ素系樹脂の耐熱性樹脂から
   なることを特徴とする請求項（１）に記載のガラスファ
   イバ。
3. （３）前記２層以上の被覆層の内層が金属からなること
   を特徴とする請求項（１）に記載のガラスファイバ。