JPH0431365B2

JPH0431365B2 -

Info

Publication number: JPH0431365B2
Application number: JP60045288A
Authority: JP
Priority date: 1985-03-07
Filing date: 1985-03-07
Publication date: 1992-05-26
Also published as: FR2578657A1; JPS61204609A; FR2578657B1; US4770493A

Description

【発明の詳細な説明】

「産業上の利用分野」本発明は、原子炉施設などの高温・放射線環境
下でも好適に用いられるイメージフアイバに関す
るものである。「従来の技術」イメージフアイバは、多成分ガラス、石英系ガ
ラス等のガラス素材からなる光フアイバ裸線が複
数本相互に融着されたマルチプルフアイバによつ
て光を伝送するものであり、このマルチプルフア
イバの表面の微少欠陥の成長による強度低下を防
止するために、また、引つ張り強度や曲げ強度の
向上、及び耐環境性の向上を図るために種々の被
覆が施されている。ところが、このような被覆を有するイメージフ
アイバを原子炉内のような温度が高く放射線が強
い環境の中で用いると、これら被覆は、かかる高
熱や放射線に対しては充分な耐性を持ちえないの
で被覆が急速に劣化してしまい、イメージフアイ
バの強度低下が生じ、ついにはイメージフアイバ
が破断してしまう問題があつた。この対策のため従来、イメージフアイバを原子
炉内のような過酷な環境下で使用する場合には、
イメージフアイバをさらに何重にも保護層で覆う
ことが行なわれている。しかし、このように保護
層で何重にも覆うとイメージフアイバの、可撓性
は失われ、自由度が無くなり、取り扱いが不便に
なつてしまう不都合があつた。このような問題を解決する試みとして、一般
に、耐熱性の樹脂として使用されているフツ素系
の（FEP，TFE，TETZEL，KF，etc.）からな
る被覆をイメージフアイバに施すことが試みられ
てきた。しかし、これらの欠点として、放射線を
照射した場合、フツ酸（HF）が生成され、ガラ
ス表面を侵し、その機械的強度を著しく劣化させ
る。これを改善する為に、バツフア層のシリコー
ンゴムに金属酸化物を混入する方法が提案されて
いるが、十分な効果をあげることができなつかつ
た。「問題点を解決するための手段」本発明者らは、上記問題点の解決を図るために
鋭意研究を重ねた結果、光フアイバ裸線が複数本
相互に融着されたマルチプルフアイバ上に、緩衝
層を介してポリエーテルエーテルケトンを被覆す
ることによつて、イメージフアイバの耐熱性およ
び耐放射線性を大幅に向上できることを見出し、
本発明を為すに至つた。「実施例」以下、図面を参照して本発明のイメージフアイ
バを詳しく説明する。第１図は、本発明のイメージフアイバの実施例
を示すもので、図中符号５は、イメージフアイバ
である。このイメージフアイバ５は、複数の光フ
アイバ裸線が複数本相互に融着されてなるマルチ
プルフアイバ６の表面に、緩衝層３と二次被覆層
４とが順次設けられてなるものである。光フアイ
バ裸線は、石英ガラス素材からなる母材を紡糸し
てなるもので、この中を光が伝送される。緩衝層３は、高屈折率でかつ緩衝作用を有する
材料で形成されたもので、この例のマルチプルフ
アイバ６の緩衝層３は、比較的柔らかく、屈折率
が石英ガラスよりも高い変性シリコーンゴムによ
つて形成されている。この緩衝層３は、イメージ
フアイバ５の機械的強度の向上を図ること、およ
び温度変化や外部応力による変形を緩衝してイメ
ージフアイバ５の伝送損失の増加を抑制すること
を目的として設けられたものである。この緩衝層
３の被覆は、マルチプルフアイバ６が傷つかない
ように、紡糸直後マルチプルフアイバ６を直ちに
コーテイングアプリケータのダイス、ついで架橋
筒に通し、シリコーンゴム溶液を塗布、硬化せし
めることによつてなされる。この緩衝層３は、フ
アイバの全長に渡つて均一に形成され、その厚さ
は通常150〜200マイクロメートル程度に形成され
る。この厚さが100マイクロメートル未満である
と、緩衝層３は緩衝効果に乏しいものとなる。な
お、緩衝層３の緩衝効果および機械的強度を考慮
して一層目を変性シリコーンゴム、二層目をシリ
コーンゴムとする複層としてもよい。その場合一
層目の厚さは40〜50マイクロメートル程度、二層
目の厚さは110〜150マイクロメートル程度とされ
る。なお、緩衝層３を形成する材料としては、上記
シリコーンゴムの他に、UV架橋型のアクリレー
ト系樹脂、例えば、エポキシアクリレート、ウレ
タンアクリレート、シリコーンアクリレート、ポ
リブタジエンアクリレートなどの樹脂が挙げられ
る。上記二次被覆層４は、ポリエーテルエーテルケ
トン（PEEK）によつて形成されたものである。
この二次被覆層４は、イメージフアイバの取り扱
いやすさを向上すること、および耐環境性を向上
しイメージフアイバの信頼性を増すことを目的に
設けられものである。この二次被覆層４は、
PEEKを360℃程度の温度で溶融し、押出被覆法
によつて少なくとも厚さ120〜130マイクロメート
ル程度に形成されることが望ましい。この厚さが
100マイクロメートル未満であると、この二次被
覆層４は温度および放射線に対して充分耐性を発
揮できないものとなる。「作用」マルチプルフアイバ６は径が太く、損傷を受け
やすいものであるが、この例のイメージフアイバ
にあつては、マルチプルフアイバ６が耐熱性・耐
放射線性に優れているPEEKからなる二次被覆層
で保護されているので、高温あるいは強放射線の
環境下に置かれても、二次被覆層４は熱や放射線
による劣化に充分耐えてイメージフアイバ５を長
期間確実に保護する。従つて、本発明のイメージ
フアイバ５は、原子炉内のような過酷な環境下で
も、従来のように過度の保護を施さずに使用でき
るので、原子炉内などでも充分に可撓性・自由度
のある取り扱い容易な状態で使用できるものとな
る。「実験例１」第２図および第３図に示した装置で実施例のイ
メージフアイバ５を試作し、これを耐熱試験に供
した。まず、ガラス管内にコアとなる単芯フアイバを
多数つめて形成した直径30mmの母材７を、送り出
し速度10mm／minで抵抗加熱炉８に送り、これを
引き取り速度２ｍ／minで紡糸し、マルチプルフ
アイバ６とした。紡糸後直ちにマルチプルフアイ
バ６をコーテイングアプリケータのダイ９に通し
て、その表面に変性シリコーンゴム溶液を塗布し
た。これを温度450℃に保つた架橋筒１０内を通
して、シリコーンゴム溶液を硬化させ緩衝層３と
し、巻き取りドラム１１に巻き取つた。ついで、このものをクロスヘツドダイを装着し
た押出機１２に通してPEEKのナチユラルを押出
被覆し二次被覆層４を形成した。用いた押出機１
２は、シリンダ径が30mmのもので、ダイ部の温度
は、360℃であつた。また、得られたイメージフアイバ５の外径は40
mm、マルチプルフアイバ６の外径は２mm、一次被
覆されたものの外径は2.4mmであつた。下表に
PEEKの基礎物性を示す。

【表】試作したイメージフアイバ５を、温度200℃に
保持した加熱試験機内に50時間放置したあと、外
観を観察し、ついで引張破断強度を調べた。比較例として、二次被覆層４をFEPで形成し
たフアイバを試作し、同様の試験に供した。外観は、比較例のものが二次被覆層に劣化が発
生したのに対して、本発明のイメージフアイバ５
は湾曲させながら調べても、二次被覆層４の劣化
など外観の異常は全く見られなかつた。また、引張破断強度試験は、引張り速度50cm／
min、チヤツク間隔10ｍで行い、50時間加熱した
フアイバと、加熱しないフアイバについてそれぞ
れ100本ずつ試験した。そして、破断確率をワイ
ブル分布で評価した。加熱しなかつた本発明のフ
アイバは、破断荷重1800〜2000Kgの範囲で直線が
立ち上がり、これに対して加熱された本発明のフ
アイバも、破断荷重1750〜1950Kgの範囲で直線が
急峻な傾斜で立ち上つた。また、加熱しない比較
例のものは、破断荷重1700〜2000Kgの範囲で直線
が立ち上がり、加熱された比較例のものは、破断
荷重1400〜1800Kgの範囲で直線が立が上がつた。この試験結果から、このイメージフアイバ５は
耐熱性に優れたものであることが確認できた。「実験例２」実験例１で試作した本発明のイメージフアイバ
と比較例のものを、10⁴キユリーのCo⁶⁰〓線源から
５ｍ離して置き、常温、空気中で1000hr，γ線照
射した。照射後のイメージフアイバを実験例１と同様の
試験に供したところ、本発明のイメージフアイバ
は、外観に全く異常が見られず、また、破断確率
をワイブル分布で表したところ破断荷重1700〜
2000Kgの範囲で急峻な直線が得られた。これに対
して比較例のものは、破断荷重が1500〜1900Kgと
広い分布を示した。「発明の効果」以上説明したように、本発明のイメージフアイ
バは、石英ガラスを素材とする光フアイバ裸線が
複数本相互に融着されたマルチプルフアイバ上に
緩衝層を介してポリエーテルエーテルケトンを被
覆したものなので、熱や放射線による劣化を受け
難く、高温環境、強放射線環境などの過酷な環境
下でも、充分長期の使用に耐え得るものとなる。
従つて、本発明のイメージフアイバは、原子炉内
のような過酷な環境下で使用する場合にも、従来
のイメージフアイバのように過度の保護を施す必
要がない。そして、本発明のイメージフアイバ
は、原子炉内などでも可撓性のある状態で使用す
ることができるので、イメージフアイバの布設工
事やイメージフアイバによる観察の自由度が大幅
に向上できる、経済性取り扱い易さに優れたもの
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のイメージフアイバの実施例を
示す断面図、第２図はイメージフアイバの紡糸装
置を示す概略図、第３図は押出被覆装置を示す概
略図である。３……緩衝層、４……二次被覆層、５……イメ
ージフアイバ、６……マルチプルフアイバ。

Claims

【特許請求の範囲】

石英ガラスを素材とする光フアイバ裸線が複数
本相互に融着されたマルチプルフアイバ上に、緩
衝層を介してポリエーテルエーテルケトンを被覆
したことを特徴とするイメージフアイバ。