JPS6313947B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6313947B2 JPS6313947B2 JP58223579A JP22357983A JPS6313947B2 JP S6313947 B2 JPS6313947 B2 JP S6313947B2 JP 58223579 A JP58223579 A JP 58223579A JP 22357983 A JP22357983 A JP 22357983A JP S6313947 B2 JPS6313947 B2 JP S6313947B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- glass
- less
- core
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/42—Coatings containing inorganic materials
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は光フアイバー用被覆ガラスに係り、特
に芯ガラスと被覆ガラスとから形成される光フア
イバー用被覆ガラスの改良に関する。 一般に光フアイバーは芯の周囲にそれよりも小
さい屈折率を有する被覆層が設けられて成るもの
でフアイバーの一端から芯に入射させた光情報
を、芯と被覆との境界面での全反射を利用して芯
内に閉じ込めフアイバーの他端へ伝えようとする
ものである。 ところで従来、この種の光フアイバー例えば光
通信用多成分系ガラスフアイバーとしてNa2O20
％、CaO9％およびSiO271％（いずれも重量比）
からなる芯ガラスに、Na2O22％、CaO3.5％およ
びSiO274.5％（いずれも重量比）からなる被覆ガ
ラス被覆したものが用いられている。しかしこの
ガラスフアイバーにおいてはアルカリ含有量が多
いため低損失化し易い反面、アルカリ成分が外部
に溶出し易いため耐水性および耐候性が劣ると云
う欠点がある。 本発明者等は上記欠点を解消するために鋭意研
究を重ねた結果、被覆材料としてSiO2、アルカ
リ金属酸化物、Al2O2，B2O3およびZnO，ZrO2，
TiO2のうちから選ばれた少なくとも１種の成分
を含み、かつこれらの成分値を規定した被覆ガラ
スを使用することによつて、アルカリ成分の外部
溶出を少なくし、耐水性および耐候性の優れてい
る光フアイバー用被覆ガラスが得られること、お
よびこの光フアイバー用被覆ガラスを用いて光フ
アイバー用芯ガラスを被覆することにより、耐水
性、耐候性の優れた光フアイバーが得られること
を見い出した。 本発明は、上記知見に基づいていなされたもの
で、その目的とするところは耐水性及び耐候性の
優れた光フアイバー用被覆ガラスを提供すること
にある。 本願第１の発明に係わる光フアイバー用被覆ガ
ラスは、重量比にてSiO260〜80％と、アルカリ
金属酸化物９〜16％と、Al2O30.5〜10％と、
B2O310％以下（但し０を含まず）と、CaO5％以
下（但し０含まず）と、ZnO，ZrO2，TiO2のう
ちから選ばれた少なくとも１種７％以下（但し０
を含まず、かつZrO2，TiO2は夫々１％以下）と
からなることを特徴とするものである。 本願第２の発明に係わる光フアイバー用被覆ガ
ラスは、重量比にてSiO260〜80％と、アルカリ
金属酸化物９〜16％と、Al2O30.5〜10％と、
B2O310％以下（但し０を含まず）と、CaO5％以
下（但し０を含まず）と、ZnO，ZrO2，TiO2の
うちから選ばれた少なくとも１種７％以下（但し
０を含まず、かつZrO2，TiO2は夫々１％以下）
と、MgO4％以下（但し０を含まず）とからなる
ことを特徴とするものである。 次に、本発明において光フアイバー用被覆ガラ
スの各成分値を前記の如く限定した理由について
述べる。 (1) SiO2 SiO2は被覆の骨格を形成するものであり、そ
の含有量が60重量％未満では耐水性が低下し、一
方80重量％を超えると、高温粘性が増加するので
好ましくない。 (2) Al2O3 Al2O3は耐水性の改善効果を有するものであ
る。Al2O3の含有量が0.5重量％未満では所期の効
果が充分達成できず、かといつて10重量％を超え
ると失透し易くなるからである。 (3) アルカリ金属酸化物 アルカリ金属酸化物は主にNa2O，K2O，Li2O
からなり、網目修飾酸化物として作用する。アル
カリ金属酸化物の含有量が９重量％未満では失透
し易くなり、16重量％を超えると耐水性が低下し
所期の要求を満たす被覆が得られない。 (4) B2O3 B2O3は耐水性の改善、屈折率の向上に寄与し、
被覆ガラスとして所定の屈折率を得る為に10重量
％以下含有させる事が好ましい。 (5) ZnO，ZrO2，TiO2 これら成物の添加は、特に耐水性の改善に効果
がある。しかしてこの成分は１種もしくは２種以
上の混合系でもよい。この添加量を増すとともに
効果も増加するが７％以上の添加は、脈理が生じ
る。 次に本発明による光フアイバー用被覆ガラスを
用いて光フアイバー用芯ガラスを被覆して光情報
を伝送する光フアイバーを形成する実施例につい
て説明する。本発明による光フアイバー用被覆ガ
ラスにより被覆される光フアイバー用芯ガラスと
しては、例えば屈折率、膨張係数、高温粘性およ
び失透傾向等の緒特性が所望の光フアイバーを形
成するのに適しているものであれば、任意の成分
を有する光フアイバー用芯ガラスを用いることが
できることは勿論であるが、この実施例において
は光フアイバー用芯ガラスとして例えば重量比に
てSiO235〜65％（このうち30％以内はGeO2で置
換してもよい）とアルカリ金属酸化物10〜23％
と、CaO2〜12％およびBaO5〜35％の少くとも
１種とを含む芯ガラスを用い、この芯ガラスを本
発明による被覆ガラスにて被覆して形成する光フ
アイバーについて説明する。 表１〜表２に示す如く、組成割合がそれぞれ異
なる光フアイバー用芯ガラスおよび本発明による
被覆ガラスを二重ルツボ法により、800〜1000℃
の温度下で線引きして10種の光フアイバー（芯径
80μ、被覆径150μ）を得た。 しかして、得られた各光フアイバーの芯及び被
覆における屈折率ｎ、熱膨張係数ａ、耐水性、耐
風化性、104，105，106ポイズになる温度、並び
に失透傾向を調べた。その結果を同表１〜表２に
併記した。 なお、耐水性、耐風化性、及び失透傾向は次の
ような試験により求めた。 １ 耐水性；目開き0.5mmのJIS標準篩にパスし、
目開き0.3mmの同標準篩にパスしない粉末試料
5.0ｇを100mlの蒸留水に浸し沸騰浴中で１時間
加熱した後、その溶液を0.01N−HCl溶液で滴
定し、その滴定した量（ml）で耐水性の優・劣
を求める。 ２ 耐風化性；ガラス表面にできるヘイズ
（Haze）を観察し、 SK−16よりヘイズのできにくいものを Ａ SK−16と同程度のものを AB SK−16よりヘイズのでき易いものを Ｂ と評価する。 ３ 失透傾向；800℃で15時間加熱、並びに1100
℃で15時間加熱して、 結晶の折出しないものを ａ 表面に結晶を折出するものを ｂ 表面及び内部に結晶を折出するものを ｃ と評価する。 表１〜表２の実施例１〜実施例６にはそれぞれ
本発明による光フアイバー用被覆ガラスの成分、
成分値および特性が示されている。これらのもの
を従来の光フアイバー用被覆ガラスと比較するた
めに、例えば特願昭52−154535号（特開昭54−
87236号）公報中に記載された表１〜表２の各実
施例１〜実施例６の各被覆ガラスの成分、成分値
および特性がそれぞれ表３に参考例１〜参考例９
として示されている。これらの参考例１〜参考例
９に示された被覆ガラスの成分は本発明における
表１〜表２の実施例１〜実施例６に示された被覆
ガラスの成分中のZnO，ZrO2，TiO2のうちから
選ばれた少なくとも１種の代りにこれと同量の
SiO2で置換したものに相当するものである。こ
れらの表１〜表３から本発明による光フアイバー
用被覆ガラスは従来のものと比較して特に耐水性
が優れていることがわかる。 さらにまた表１〜表２には本発明による光フア
イバー用被覆ガラスにさらにMgO4％以下を含ま
せることにより耐水性に変化をもたらすことな
く、さらに耐風化性も向上することが示されてい
る。 なお前記表１〜表２に示された各成分はそれぞ
れ本発明の一実施例を示すものであり、本発明に
よる光フアイバー用被覆バラスはこれらのものに
限定されないこと明らかである。さらに、本発明
による光フアイバー用被覆ガラスには被覆ガラス
の均一性を損わない範囲（５％以下）でCaOを添
加して被覆ガラスの特性を調整したりすることが
できる。 しかして本発明の上記実施例に係る光フアイバ
ーは、伝送損失が850mμの波長での測定で、
20dB／Km以下であり、低損失の光フアイバーで
あつた。 尚、上記組成のガラスは、二重ルツボ法以外で
の製法、例えば、ロツド・イン・チユーブ法で紡
糸しても、高耐水性および高耐候性の低損失光フ
アイバーが得られる。 以上詳述した如く、本発明によれば低損失で耐
水性、耐候性などの耐化学的性質が良好で、とく
に被覆からのアルカリ溶出が少なく耐候性に優
れ、かつ寸法安定性に優れ、しかも線引き作業時
の失透傾向を防止でき、さらに芯と被覆との屈折
率の差が大きい等性能、耐用寿命、損失を著しく
改善した光フアイバーが得られる光フアイバー用
被覆ガラスを提供できるものである。
に芯ガラスと被覆ガラスとから形成される光フア
イバー用被覆ガラスの改良に関する。 一般に光フアイバーは芯の周囲にそれよりも小
さい屈折率を有する被覆層が設けられて成るもの
でフアイバーの一端から芯に入射させた光情報
を、芯と被覆との境界面での全反射を利用して芯
内に閉じ込めフアイバーの他端へ伝えようとする
ものである。 ところで従来、この種の光フアイバー例えば光
通信用多成分系ガラスフアイバーとしてNa2O20
％、CaO9％およびSiO271％（いずれも重量比）
からなる芯ガラスに、Na2O22％、CaO3.5％およ
びSiO274.5％（いずれも重量比）からなる被覆ガ
ラス被覆したものが用いられている。しかしこの
ガラスフアイバーにおいてはアルカリ含有量が多
いため低損失化し易い反面、アルカリ成分が外部
に溶出し易いため耐水性および耐候性が劣ると云
う欠点がある。 本発明者等は上記欠点を解消するために鋭意研
究を重ねた結果、被覆材料としてSiO2、アルカ
リ金属酸化物、Al2O2，B2O3およびZnO，ZrO2，
TiO2のうちから選ばれた少なくとも１種の成分
を含み、かつこれらの成分値を規定した被覆ガラ
スを使用することによつて、アルカリ成分の外部
溶出を少なくし、耐水性および耐候性の優れてい
る光フアイバー用被覆ガラスが得られること、お
よびこの光フアイバー用被覆ガラスを用いて光フ
アイバー用芯ガラスを被覆することにより、耐水
性、耐候性の優れた光フアイバーが得られること
を見い出した。 本発明は、上記知見に基づいていなされたもの
で、その目的とするところは耐水性及び耐候性の
優れた光フアイバー用被覆ガラスを提供すること
にある。 本願第１の発明に係わる光フアイバー用被覆ガ
ラスは、重量比にてSiO260〜80％と、アルカリ
金属酸化物９〜16％と、Al2O30.5〜10％と、
B2O310％以下（但し０を含まず）と、CaO5％以
下（但し０含まず）と、ZnO，ZrO2，TiO2のう
ちから選ばれた少なくとも１種７％以下（但し０
を含まず、かつZrO2，TiO2は夫々１％以下）と
からなることを特徴とするものである。 本願第２の発明に係わる光フアイバー用被覆ガ
ラスは、重量比にてSiO260〜80％と、アルカリ
金属酸化物９〜16％と、Al2O30.5〜10％と、
B2O310％以下（但し０を含まず）と、CaO5％以
下（但し０を含まず）と、ZnO，ZrO2，TiO2の
うちから選ばれた少なくとも１種７％以下（但し
０を含まず、かつZrO2，TiO2は夫々１％以下）
と、MgO4％以下（但し０を含まず）とからなる
ことを特徴とするものである。 次に、本発明において光フアイバー用被覆ガラ
スの各成分値を前記の如く限定した理由について
述べる。 (1) SiO2 SiO2は被覆の骨格を形成するものであり、そ
の含有量が60重量％未満では耐水性が低下し、一
方80重量％を超えると、高温粘性が増加するので
好ましくない。 (2) Al2O3 Al2O3は耐水性の改善効果を有するものであ
る。Al2O3の含有量が0.5重量％未満では所期の効
果が充分達成できず、かといつて10重量％を超え
ると失透し易くなるからである。 (3) アルカリ金属酸化物 アルカリ金属酸化物は主にNa2O，K2O，Li2O
からなり、網目修飾酸化物として作用する。アル
カリ金属酸化物の含有量が９重量％未満では失透
し易くなり、16重量％を超えると耐水性が低下し
所期の要求を満たす被覆が得られない。 (4) B2O3 B2O3は耐水性の改善、屈折率の向上に寄与し、
被覆ガラスとして所定の屈折率を得る為に10重量
％以下含有させる事が好ましい。 (5) ZnO，ZrO2，TiO2 これら成物の添加は、特に耐水性の改善に効果
がある。しかしてこの成分は１種もしくは２種以
上の混合系でもよい。この添加量を増すとともに
効果も増加するが７％以上の添加は、脈理が生じ
る。 次に本発明による光フアイバー用被覆ガラスを
用いて光フアイバー用芯ガラスを被覆して光情報
を伝送する光フアイバーを形成する実施例につい
て説明する。本発明による光フアイバー用被覆ガ
ラスにより被覆される光フアイバー用芯ガラスと
しては、例えば屈折率、膨張係数、高温粘性およ
び失透傾向等の緒特性が所望の光フアイバーを形
成するのに適しているものであれば、任意の成分
を有する光フアイバー用芯ガラスを用いることが
できることは勿論であるが、この実施例において
は光フアイバー用芯ガラスとして例えば重量比に
てSiO235〜65％（このうち30％以内はGeO2で置
換してもよい）とアルカリ金属酸化物10〜23％
と、CaO2〜12％およびBaO5〜35％の少くとも
１種とを含む芯ガラスを用い、この芯ガラスを本
発明による被覆ガラスにて被覆して形成する光フ
アイバーについて説明する。 表１〜表２に示す如く、組成割合がそれぞれ異
なる光フアイバー用芯ガラスおよび本発明による
被覆ガラスを二重ルツボ法により、800〜1000℃
の温度下で線引きして10種の光フアイバー（芯径
80μ、被覆径150μ）を得た。 しかして、得られた各光フアイバーの芯及び被
覆における屈折率ｎ、熱膨張係数ａ、耐水性、耐
風化性、104，105，106ポイズになる温度、並び
に失透傾向を調べた。その結果を同表１〜表２に
併記した。 なお、耐水性、耐風化性、及び失透傾向は次の
ような試験により求めた。 １ 耐水性；目開き0.5mmのJIS標準篩にパスし、
目開き0.3mmの同標準篩にパスしない粉末試料
5.0ｇを100mlの蒸留水に浸し沸騰浴中で１時間
加熱した後、その溶液を0.01N−HCl溶液で滴
定し、その滴定した量（ml）で耐水性の優・劣
を求める。 ２ 耐風化性；ガラス表面にできるヘイズ
（Haze）を観察し、 SK−16よりヘイズのできにくいものを Ａ SK−16と同程度のものを AB SK−16よりヘイズのでき易いものを Ｂ と評価する。 ３ 失透傾向；800℃で15時間加熱、並びに1100
℃で15時間加熱して、 結晶の折出しないものを ａ 表面に結晶を折出するものを ｂ 表面及び内部に結晶を折出するものを ｃ と評価する。 表１〜表２の実施例１〜実施例６にはそれぞれ
本発明による光フアイバー用被覆ガラスの成分、
成分値および特性が示されている。これらのもの
を従来の光フアイバー用被覆ガラスと比較するた
めに、例えば特願昭52−154535号（特開昭54−
87236号）公報中に記載された表１〜表２の各実
施例１〜実施例６の各被覆ガラスの成分、成分値
および特性がそれぞれ表３に参考例１〜参考例９
として示されている。これらの参考例１〜参考例
９に示された被覆ガラスの成分は本発明における
表１〜表２の実施例１〜実施例６に示された被覆
ガラスの成分中のZnO，ZrO2，TiO2のうちから
選ばれた少なくとも１種の代りにこれと同量の
SiO2で置換したものに相当するものである。こ
れらの表１〜表３から本発明による光フアイバー
用被覆ガラスは従来のものと比較して特に耐水性
が優れていることがわかる。 さらにまた表１〜表２には本発明による光フア
イバー用被覆ガラスにさらにMgO4％以下を含ま
せることにより耐水性に変化をもたらすことな
く、さらに耐風化性も向上することが示されてい
る。 なお前記表１〜表２に示された各成分はそれぞ
れ本発明の一実施例を示すものであり、本発明に
よる光フアイバー用被覆バラスはこれらのものに
限定されないこと明らかである。さらに、本発明
による光フアイバー用被覆ガラスには被覆ガラス
の均一性を損わない範囲（５％以下）でCaOを添
加して被覆ガラスの特性を調整したりすることが
できる。 しかして本発明の上記実施例に係る光フアイバ
ーは、伝送損失が850mμの波長での測定で、
20dB／Km以下であり、低損失の光フアイバーで
あつた。 尚、上記組成のガラスは、二重ルツボ法以外で
の製法、例えば、ロツド・イン・チユーブ法で紡
糸しても、高耐水性および高耐候性の低損失光フ
アイバーが得られる。 以上詳述した如く、本発明によれば低損失で耐
水性、耐候性などの耐化学的性質が良好で、とく
に被覆からのアルカリ溶出が少なく耐候性に優
れ、かつ寸法安定性に優れ、しかも線引き作業時
の失透傾向を防止でき、さらに芯と被覆との屈折
率の差が大きい等性能、耐用寿命、損失を著しく
改善した光フアイバーが得られる光フアイバー用
被覆ガラスを提供できるものである。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比にてSiO260〜80％と、アルカリ金属
酸化物９〜16％と、Al2O30.5〜10％と、B2O310
％以下（但し０を含まず）と、CaO5％以下（但
し０を含まず）と、ZnO，ZrO2，TiO2のうちか
ら選ばれた少なくとも１種７％以下（但し０を含
まず、かつZrO2，TiO2は夫々１％以下）とから
なることを特徴とする光フアイバー用被覆ガラ
ス。 ２ 重量比にてSiO260〜80％と、アルカリ金属
酸化物９〜16％と、Al2O30.5〜10％と、B2O310
％以下（但し０を含まず）と、CaO5％以下（但
し０を含まず）と、ZnO，ZrO2，TiO2のうちか
ら選ばれた少なくとも１種７％以下（但し０を含
まず、かつZrO2，TiO2は夫々１％以下）と、
MgO4％以下（但し０を含まず）とからなること
を特徴とする光フアイバー用被覆ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58223579A JPS59107939A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 光フアイバ−用被覆ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58223579A JPS59107939A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 光フアイバ−用被覆ガラス |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53057118A Division JPS5945617B2 (ja) | 1978-05-16 | 1978-05-16 | 耐候性光通信用多成分系ガラスフアイバ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107939A JPS59107939A (ja) | 1984-06-22 |
| JPS6313947B2 true JPS6313947B2 (ja) | 1988-03-28 |
Family
ID=16800373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58223579A Granted JPS59107939A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 光フアイバ−用被覆ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59107939A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5839782B2 (ja) * | 1976-06-30 | 1983-09-01 | 株式会社東芝 | 光通信用ガラス繊維 |
-
1983
- 1983-11-28 JP JP58223579A patent/JPS59107939A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59107939A (ja) | 1984-06-22 |
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