(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状に延在する光ファイバと、
前記光ファイバの外周面に被覆されるとともに、樹脂が硬化した下地層と、
前記下地層の外周面に被覆されるとともに、セラミックス粒子及びバインダを含むコーティング層と、
を備え、
前記コーティング層の厚さは、１μｍ以上かつ２０μｍ未満であり、
前記バインダは、金属アルコキシドの一部ないし全体が縮合したものである、
光ファイバケーブル。
【請求項２】
前記セラミックス粒子は、α−アルミナ粒子である、
請求項１記載の光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記α−アルミナの粒径は、０．５μｍ以上かつ２０μｍ未満である、
請求項２記載の光ファイバケーブル。
【請求項４】
前記金属アルコキシドは、シリコンアルコキシドである、
請求項１乃至３のいずれか一に記載の光ファイバケーブル。
【請求項５】
前記下地層の厚さは、１μｍ〜１０μｍ以下である、
請求項１乃至４のいずれか一に記載の光ファイバケーブル。
【請求項６】
前記光ファイバケーブルは、大気中で５００℃かつ１時間加熱したときに黒色化するように構成されている、
請求項１乃至５のいずれか一に記載の光ファイバケーブル。
【請求項７】
前記下地層は、前記樹脂の少なくとも一部が炭素化ないし焼失された状態である、
請求項１乃至５のいずれか一に記載の光ファイバケーブル。
【請求項８】
線状に延在する光ファイバの外周面に、樹脂を硬化した下地層を形成する工程と、
前記下地層の外周面に、セラミックス粒子及びバインダを含むコーティング層を形成する工程と、
加熱処理して前記バインダを硬化する工程と、
を含み、
前記コーティング層の厚さは、前記バインダが硬化した後において１μｍ以上かつ２０μｍ未満であり、
硬化後の前記バインダは、金属アルコキシドの一部ないし全体が縮合したものである、
光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項９】
前記バインダを硬化する工程の後、前記加熱処理よりも低温かつ長時間で他の加熱処理を行う工程をさらに含む、請求項８記載の光ファイバケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバケーブル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓性を有しつつ高温下でも使用可能な光ファイバケーブルとして、金属コーティング光ファイバケーブル、セラミックスコーティング光ファイバケーブル、シリカ系コーティング光ファイバケーブルがある。
【０００３】
金属コーティング光ファイバケーブルとして、例えば、特許文献１には、光ファイバと、該光ファイバの表面に電解メッキ或いは無電解メッキにより金属をコーティングすると共にこれを不活性雰囲気で熱処理を施した金属層とを備えたものが開示されている。特許文献１に記載の光ファイバケーブルによれば、高温下、或いは高温サイクル下でも伝送損失が増加したり強度が低下したりすることがないようにすることができるとされている。また、特許文献２には、光ファイバの外周面に形成された金属膜の外周面に、ケイ素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜を形成したものが開示されている。特許文献２に記載の光ファイバケーブルによれば、金属膜がシリカミクロ多孔体膜により光ファイバに押圧される結果、密着度が上がり、優れた引張強度が得られる、とされている。
【０００４】
セラミックスコーティング光ファイバケーブルとして、例えば、特許文献３には、光ファイバを、バインダを含む粉末セラミックスからなる保護層で被覆してなるものが開示されている。特許文献３記載の光ファイバケーブルによれば、緩衝機能及び保護機能を損なわず、高温に耐えることができ、しかも敷設断面積を極めて小さくすることができるとされている。
【０００５】
シリカ系コーティング光ファイバケーブルとして、例えば、特許文献４には、光ファイバの外周面に、ケイ素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜を形成したものが開示されている。また、特許文献５には、光ファイバの外周面に形成されたシリカミクロ多孔体膜の外周面に金属皮膜を形成したものが開示されている。さらに、特許文献６には、光ファイバの外周面に形成されたシリカミクロ多孔体膜の外周面に樹脂皮膜を形成したものが開示されている。特許文献４〜６に記載の光ファイバケーブルによれば、耐熱性に優れ、高温環境下でも使用できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３００９９７号公報
【特許文献２】特開２００６−３４９９４１号公報
【特許文献３】特開平１０−１８６１９３号公報
【特許文献４】特開２００６−４７９３３号公報
【特許文献５】特開２００６−６４７９２号公報
【特許文献６】特開２００６−９８４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以下の分析は、本願発明者により与えられる。
【０００８】
近年、燃料電池の分野では、発電効率を高めるためＳＯＦＣ（Solid Oxide Fuel Cell；固体酸化物形燃料電池）の開発が進められており、８００℃以上での水蒸気の濃度の測定が求められている。また、焼却炉の分野では、廃棄物を８００℃以上で焼却することが義務づけられており、８００℃以上での水蒸気や二酸化炭素の濃度の測定が求められている。水蒸気や二酸化炭素の濃度は、光ファイバケーブルを用いて赤外吸収分光法により測定することができる。燃料電池や焼却炉の分野で光ファイバケーブルを用いて赤外吸収分光法により水蒸気や二酸化炭素の濃度を測定するには、１０００℃以上の耐熱性を有する光ファイバケーブルを用いることが望まれる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１、２に記載の金属コーティング光ファイバケーブルを１０００℃以上にすると、金属の熱膨張係数と光ファイバの熱膨張係数との差によりマイクロベンドが発生し、伝送損失が増加する可能性がある。
【００１０】
光ファイバの伝達特性や機械特性を考慮すると、光ファイバのコーティング材として、光ファイバに用いられる石英の熱膨張係数に近いセラミックス系（ジルコニア系、アルミナ系、チタニア系等）又はシリカ系コーティング材が好適であるようにも見える。
【００１１】
しかしながら、セラミックス系コーティング材を用いている特許文献３に記載のセラミックスコーティング光ファイバケーブルや、特許文献４〜６に記載のシリカ系コーティング光ファイバケーブルでは、乾燥（バインダの縮合、シリコンアルコキシドの縮合）によるセラミックスコーティング層やシリカミクロ多孔体膜の体積収縮力が直接的に光ファイバに作用してマイクロベンドが発生するので、光ファイバケーブルを製造してから敷設するまでに伝送損失が増加する可能性がある。また、光ファイバがバインダやシリカミクロ多孔体膜で直接的に覆われていると、水分等のしみ込みによるグリフィスフロー（光学的にとらえることができない光ファイバの破断原因と考えられている微細な傷）の成長があるので、光ファイバケーブルを製造してから敷設するまでの保存中に破断する可能性がある。
【００１２】
本発明の主な課題は、保存中の破断を防止しつつ１０００℃以上にしても伝送損失の変動を抑えることに貢献することができる光ファイバケーブル及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の視点に係る光ファイバケーブルは、線状に延在する光ファイバと、前記光ファイバの外周面に被覆されるとともに、樹脂が硬化した下地層と、前記下地層の外周面に被覆されるとともに、セラミックス粒子及びバインダを含むコーティング層と、を備え、前記コーティング層の厚さは、１μｍ以上かつ２０μｍ未満である。
前記第１の視点に係る光ファイバケーブルの変形として、線状に延在する光ファイバと、前記光ファイバの外周面に被覆されるとともに、樹脂が硬化した下地層と、前記下地層の外周面に被覆されるとともに、セラミックス粒子及びバインダを含むコーティング層と、を備え、前記コーティング層の厚さは、１μｍ以上かつ２０μｍ未満であり、前記バインダは、金属アルコキシドの一部ないし全体が縮合したものである。
【００１４】
第２の視点に係る光ファイバケーブルの製造方法は、線状に延在する光ファイバの外周面に、樹脂を硬化した下地層を形成する工程と、前記下地層の外周面に、セラミックス粒子及びバインダを含むコーティング層を形成する工程と、加熱処理して前記バインダを硬化する工程と、を含み、前記コーティング層の厚さは、前記バインダが硬化した後において１μｍ以上かつ２０μｍ未満である。
前記第２の視点に係る光ファイバケーブルの製造方法の変形として、線状に延在する光ファイバの外周面に、樹脂を硬化した下地層を形成する工程と、前記下地層の外周面に、セラミックス粒子及びバインダを含むコーティング層を形成する工程と、加熱処理して前記バインダを硬化する工程と、を含み、前記コーティング層の厚さは、前記バインダが硬化した後において１μｍ以上かつ２０μｍ未満であり、硬化後の前記バインダは、金属アルコキシドの一部ないし全体が縮合したものである。
【発明の効果】
【００１５】
前記第１、２の視点によれば、保存中の破断を防止しつつ１０００℃以上にしても伝送損失の変動を抑えることに貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る光ファイバケーブルの構成を模式的に示した拡大断面図である。
【図２】実施形態に係る光ファイバケーブルの製造装置の一例を模式的に示したイメージ図である。
【図３】実施形態に係る光ファイバケーブルの製造方法の一例を模式的に示したフローチャート図である。
【図４】実施例及び比較例の外観を示した写真であり、（Ａ）比較例１〜５の写真、（Ｂ）実施例１、２の写真である。
【図５】実施例１の５００℃加熱処理前後の外観の変化を示した写真であり、（Ａ）５００℃加熱処理前の写真、（Ｂ）５００℃加熱処理後の写真である。
【図６】実施例１の５００℃加熱処理前のＸ線回折パターンとα−アルミナ単体のＸ線回折パターンのピーク位置との関係を示した図である。
【図７】実施例１の５００℃加熱処理後のＸ線回折パターンとα−アルミナ単体のＸ線回折パターンのピーク位置との関係を示した図である。
【図８】光ファイバケーブルの可撓性シミュレーションのモデルのイメージ図である。
【図９】光ファイバケーブルの可撓性シミュレーションおいて荷重、光ファイバ直径及びコーティング層厚に変動させて撓み量を計算したとき結果を示したグラフである。
【図１０】光ファイバケーブルの耐熱性試験のイメージ図である。
【図１１】実施例に係る光ファイバケーブルの耐熱性試験による光出力変化量と温度との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施形態について説明する。なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。また、下記の実施形態は、あくまで例示であり、本発明を限定するものではない。
【００１８】
実施形態に係る光ファイバケーブルついて、図面を用いて説明する。図１は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの構成を模式的に示した拡大断面図である。
【００１９】
光ファイバケーブル１は、離れた場所に光信号を伝送するファイバ状（繊維状）のケーブルである（図１参照）。光ファイバケーブル１は、光ファイバ１０と、光ファイバ１０の外周面に被覆された下地層２０と、下地層２０の外周面に被覆されたコーティング層３０と、を備える。
【００２０】
光ファイバ１０は、離れた場所に光信号を伝送するファイバである（図１参照）。光ファイバ１０は、線状に延在するように構成されている。光ファイバ１０は、１又は複数のコア１１と、コア１１の周囲に配されたクラッド１２と、を備える。光ファイバ１０は、シングルコア、マルチコアのいずれであってもよい。光ファイバ１０として、例えば、コア１１にゲルマニウムがドープされた石英を用い、かつ、クラッド１２に石英を用いた光ファイバや、コア１１に石英を用い、かつ、クラッド１２にフッ素をドープした石英を用いた光ファイバ等が挙げられる。光ファイバ１０は、プリフォーム（母材）を加熱しながら繊維状に引き伸ばすことによって得ることができる。光ファイバ１０の直径は、任意であるが、例えば、１１５μｍ、２３０μｍ等のサイズで用いられることが多い。
【００２１】
下地層２０は、樹脂を硬化した層である（図１参照）。下地層２０は、水分の浸透及び付着を防止する機能を有する。樹脂には、主骨格に炭素を有するものが用いられる。下地層２０は、加熱処理の温度、時間、雰囲気等に応じて、樹脂の少なくとも一部が炭素化（炭化）ないし焼失した状態となる。樹脂の炭素化は、主に下地層２０内で起こるが、樹脂の一部がコーティング層３０に入ってコーティング層３０内で起こることもある。樹脂として、物理的作用（焼き付け、紫外線照射等）によって硬化する硬化性樹脂（熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂）を用いることができる。紫外線硬化性樹脂には、例えば、ウレタンアクリレート、アクリルアクリレート、エポキシアクリレート等の市販品を用いることができる。
【００２２】
下地層２０の厚さは、光ファイバケーブル１の可撓性、水分の浸透の防止、コーティング層３０の体積収縮力に対するバリア、グリフィスフローの成長の抑制の観点に基づいて任意の厚さに設定することができる。下地層２０が厚くなるとコーティング層３０の断面積が増えて光ファイバケーブル１の可撓性が小さくなるので、光ファイバケーブル１の可撓性を確保するには、下地層２０の厚さは、１０μｍ以下であることが望ましく、好ましくは８μｍ以下、より好ましく６μｍ以下である。下地層２０が水分の浸透を防止するには、下地層２０の厚さは、１μｍ以上であることが望ましく、好ましくは２μｍ以上、より好ましく３μｍ以上である。
【００２３】
下地層２０は、光ファイバ１０の表面を保護し、コーティング層３０を通過してくる大気中の水分の光ファイバ１０への付着を防ぎ、光ファイバ１０の折れを防ぎ、光ファイバ１０の長期保存性を確保する機能を有する。また、下地層２０は、破断の原因となる水の侵入によるグリフィスフローの成長を抑制する機能がある。さらに、下地層２０は、光ファイバ１０とコーティング層３０との間に介在することによって、コーティング層３０の乾燥（コーティング層３０中のバインダの縮合）によるコーティング層３０の体積収縮力が直接的に光ファイバに作用しないようにして、伝送損失の原因となるマイクロベンドを抑える機能がある。下地層２０は、樹脂の少なくとも一部が炭素化（炭化）ないし焼失した状態になっても、上記の機能に準ずる機能がある。
【００２４】
コーティング層３０は、セラミックス粒子及びバインダを含む層である。コーティング層３０は、１０００℃以上の耐熱性を確保する機能を有する。セラミックス粒子には、光ファイバ１０のクラッド１２に用いられる材料（例えば、石英）の熱膨張係数（例えば、石英であれば０．４８×１０−６）に近い低熱膨張係数材料、例えば、石英、チタニア、ジルコニア、アルミナ等の単体又はいずれかの混合物を用いることができ、クラッド１２に用いられる材料と同じ材料（例えば、石英）を主成分とすることが好ましいが、グリフィスフローの成長による破断を抑制することを考慮するとα−アルミナを主成分とすることが好ましい。セラミックス粒子には、金属窒化物を用いてもよい。バインダは、セラミックス粒子間を結合する。バインダは、硬化したときに、非晶質ないし多孔質になることがある。バインダは、硬化したときに、金属アルコキシドの一部ないし全体が縮合している。金属アルコキシドには、例えば、シリコンアルコキシド、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシド等を用いることができ、好ましくはシリコンアルコキシドである。シリコンアルコキシドとして、例えば、ＴＭＯＳ（Tetramethyl orthosilicate：オルトケイ酸テトラメチル）、ＴＥＯＳ（Tetraethyl orthosilicate：オルトケイ酸テトラエチル）等のシリコーン樹脂を用いることができる。
【００２５】
コーティング層３０の厚さは、光ファイバケーブル１の耐熱性、光ファイバ１０の直径、可撓性、マイクロベンド抑制、及び、下地層２０の炭素化（炭化、黒色化）ないし焼失の観点に基づいて設定することができる。光ファイバケーブル１が１０００℃以上の耐熱性を有するには、コーティング層３０の厚さが１μｍ以上であることが望ましく、好ましくは２μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上である。下地層２０の炭素化ないし焼失を確保するには、コーティング層３０の厚さが２０μｍ未満であることが望ましく、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは８μｍ以下である。光ファイバケーブル１が十分な可撓性を有するには、光ファイバ１０の直径が小さくなるにしたがいコーティング層３０を２０μｍ未満の厚さで薄くすることが望ましい。マイクロベンドを抑えるには、光ファイバ１０の直径が小さくなるにしたがいコーティング層３０を２０μｍ未満の厚さで薄くすることが望ましい。コーティング層３０におけるセラミックス粒子の粒径は、コーティング層３０の厚さ以下である。セラミックス粒子の平均粒径は、コーティング層３０の厚さより小さく、かつ、０．８μｍ〜１．５μｍとすることができる。
【００２６】
コーティング層３０は、例えば、ゾルゲル法を用いて、金属酸化物粒子と、バインダの硬化前の成分である金属アルコキシドと、アルコールとを含む無機コーティング剤を下地層２０の外周面に塗布して、乾燥ないし加熱処理を施すことによって形成することができる。当該無機コーティング剤は、金属アルコキシドが大気中の水分と反応して加水分解し、水酸基を持った金属アルコキシドが他の分子と縮合反応することによりアルコール又は水を発生しながら重合して、金属酸化物粒子間をバインダによって結合したコーティング層３０が形成される。発生した水はアルコールに溶解して、常温でのコーティング層３０の硬化が容易となる。水が溶解したアルコールは、沸点が降下するので、加熱処理によって蒸発してコーティング層３０から容易に除去することができる。また、加熱処理によって、コーティング層３０の重合密度が増加して物理的強度が向上する。ここで、アルコールには、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等を用いることができる。無機コーティング剤の組成は、例えば、金属酸化物：８０重量％〜９０重量％、金属アルコキシド：５重量％〜１５重量％、アルコール：１重量％〜１０重量％とすることができる。
【００２７】
次に、実施形態に係る光ファイバケーブルの製造方法の一例について、図面を用いて説明する。図２は、実施形態に係る光ファイバケーブルの製造装置の一例を模式的に示したイメージ図である。図３は、実施形態に係る光ファイバケーブルの製造方法の一例を模式的に示したフローチャート図である。
【００２８】
まず、加熱炉５０（例えば、紡糸炉）で加熱されたプリフォーム４０から引き出した（紡糸した）光ファイバ１０を製造する（図３のステップＡ１参照）。なお、紡糸された光ファイバ１０の代わりに、ロールから巻き出した光ファイバを用いてもよい。
【００２９】
続いて、光ファイバ１０の外周面に、樹脂塗布部５１（例えば、押出機）で樹脂（例えば、紫外線硬化性樹脂）を塗布し、硬化処理部５２（例えば、紫外線照射装置）で樹脂に硬化処理を施して、光ファイバ１０の外周面に下地層（図１の２０）を形成した樹脂被覆光ファイバ４１を製造する（図３のステップＡ２参照）。
【００３０】
続いて、無機コーティング剤塗布部５３（例えば、押出機）で樹脂被覆光ファイバ４１の外周面に無機コーティング剤を塗布し、樹脂被覆光ファイバ４１の外周面に、セラミックス粒子及びバインダを含むコーティング層（図１の３０）を形成した無機被覆光ファイバ４２を製造する（図３のステップＡ３参照）。なお、無機コーティング剤には、例えば、セラミックス粒子、バインダ（金属アルコキシド）、アルコールを含有するものを用いることができる。
【００３１】
続いて、加熱処理部５４で無機被覆光ファイバ４２を加熱処理（例えば、５００℃、数秒間、大気中）してコーティング層（図１の３０）中のバインダを硬化して光ファイバケーブル１を製造する（図３のステップＡ４参照）。ここで、加熱処理部５４での加熱処理では、少なくとも、コーティング層（図１の３０）における表面ないしその近傍のバインダを硬化（金属アルコキシドの一部を縮合）し、それによって生じた水及びアルコールを気化し、コーティング層（図１の３０）の表面の付着性をなくし、張力調整部５５及び巻き位置調整部５６におけるプーリや、ロール５７に光ファイバケーブル１が付着しないようにし、光ファイバケーブル１同士で付着しないようにできればよい。なお、加熱処理部５４での加熱処理で、金属アルコキシド全体を縮合したり、下地層の樹脂の少なくとも一部が炭素化（炭化）してもよい。
【００３２】
続いて、張力調整部５５で光ファイバケーブル１の張力を調整し、張力調整された光ファイバケーブル１を、巻き位置調整部５６で巻き位置を調整しながら、光ファイバケーブル１を所定の速度（例えば、４０ｍ／ｍｉｎ）でロール５７に巻き取る（図３のステップＡ５参照）。
【００３３】
その後、光ファイバケーブル１の巻き取りが終わったロール５７を加熱装置５８内に移して、加熱装置５８において、光ファイバケーブル１に、加熱処理部５４での加熱処理よりも低温かつ長時間（例えば、１００℃、３０分〜１時間、大気中）の他の加熱処理を施す（図３のステップＡ６参照）。ここで、加熱処理部５４での加熱処理では、光ファイバケーブル１のコーティング層３０におけるバインダ全体を硬化（残りの金属アルコキシド全体を縮合）し、それによって生じた水及びアルコールを完全（ないしそれに近い状態）に除去する。なお、加熱処理部５４での加熱処理で、金属アルコキシド全体を縮合したり、下地層の樹脂の少なくとも一部が炭素化（炭化）していれば、ステップＡ６を省略してもよい。
【００３４】
実施形態によれば、光ファイバ１０とコーティング層３０の間に、樹脂が硬化した下地層２０が介在することにより、水分の光ファイバ１０への付着を防ぎ、グリフィスフローの成長を抑制し、保存中の破断を防止して光ファイバ１０の良好な状態を長期に保存することに貢献し、かつ、１０００℃以上にしたときにもコーティング層３０におけるバインダの体積収縮力の作用を抑え、マイクロベントを抑えて光ファイバ１０における伝送損失の変動を抑えることに貢献することができる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例について比較例を用いて説明する。
【００３６】
［コーティング層に用いる無機コーティング剤の選定］
実施例及び比較例の各種試験を行う前に、コーティング層に用いる無機コーティング剤の選定を行った。コーティング層に用いる無機コーティング剤の選定では、直径２３０μｍの光ファイバの外周面に、下地層を用いずに、各種市販品（無機接着剤）の無機コーティング剤を塗布し、メーカ推奨硬化条件で加熱処理を施して無機コーティング剤を硬化してコーティング層を形成することによって、コーティング層の厚さが１０μｍの試料を作製した。作製した試料は、先端部を３ｃｍ引き出した末端部で固定し、常温で、試料の先端に０．５％の曲げ歪をかけて、試料の延在方向から見て上下左右に曲げたときに、試料が折れるか否かをテストして、コーティング層に用いる無機コーティング剤を選定した。折れなかった試料は、表１の無機コーティング剤Ａ〜Ｄのうち無機コーティング剤Ｂを用いた試料のみであった。無機コーティング剤Ａ、Ｃ、Ｄを用いた試料は、全て折れた。無機コーティング剤Ａ、Ｃ、Ｄは、分散媒が水であり、硬化時間が長く、光ファイバケーブルの連続的な製造に適しないことがわかった。以下の実施例及び比較例では、コーティング層に用いる無機コーティング剤に無機コーティング剤Ｂを選定した。
【００３７】
【表１】
0006851102.tif 000002
【００３８】
［実施例及び比較例の作製条件］
実施例及び比較例に係る光ファイバケーブルの試料は、直径２３０μｍの光ファイバの外周面に、下地層としてウレタンアクリレート（表２の成分表参照）を塗布し、紫外線照射することによってウレタンアクリレートを硬化し、硬化されたウレタンアクリレートの外周面に、コーティング層としての表１の無機コーティング剤Ｂを任意の厚さで塗布して乾燥処理（室温、１時間、大気中、無機コーティング剤Ｂの１次硬化）を施し、１００℃加熱処理（１００℃、１時間、大気中、無機コーティング剤Ｂの２次硬化）を施すことによって作製した。その後、テストの条件に応じて、試料に５００℃加熱処理（５００℃、１時間、大気中）を施した。ウレタンアクリレートを硬化した下地層の厚さは、１０μｍで共通である。なお、ここでの試料の作製においては、無機コーティング剤Ｂの塗布直後に、図２の加熱処理部５４で行うような表面部のバインダの硬化を目的とする加熱処理（５００℃、数秒間、大気中）を行っていない。
【００３９】
【表２】
0006851102.tif 000003
【００４０】
［外観テスト］
コーティング層厚のみ変えた複数の試料を、上記作製条件で作製したときの外観テスト（色の変化、カールの有無）を行った（表３参照）。コーティング層厚が２０μｍ以上の比較例１〜５は、５００℃加熱処理前では白色で、加工性や可撓性に悪影響を与えるカールが発生し、５００℃加熱処理後でも白色のままで、カールが発生したままであった（図４（Ａ）参照）。また、コーティング層厚が２０μｍ以上の比較例１〜５では、コーティング膜厚が厚くなるにしたがい、カールの曲率が大きくなる傾向があった。このことから、コーティング膜厚が厚くなるにしたがい、光ファイバで受けるコーティング層の体積収縮力が強くなることがわかった。また、コーティング層厚が２０μｍ以上で下地層の炭素化ないし焼失が進まないことがわかった。一方、コーティング層厚が２０μｍ未満の実施例１、２は、５００℃加熱処理前では白色でカールが無く、５００℃加熱処理後では黒色に変化したがカールが無いままであった（図４（Ｂ）参照）。以上のことから、下地層の炭素化ないし焼失を考慮すると、コーティング層厚は２０μｍ未満が適当であるといえる。なお、光ファイバの直径が２３０μｍよりも大きい場合、コーティング層厚２０μｍ以上でもカールが抑えられる可能性があるが、下地層の炭素化ないし焼失が進まないので、コーティング層厚２０μｍ未満が適当であるといえる。
【００４１】
【表３】
0006851102.tif 000004
【００４２】
［実施例１の外観の５００℃加熱処理前後の変化］
実施例１（コーティング層厚１０μｍ）の外観について、５００℃加熱処理前では白色があったが（図５（Ａ）参照）、５００℃加熱処理後では金属光沢を呈した黒色であった（図５（Ｂ）参照）。白色から黒色に変化したのは、下地層が炭素化したことが原因である。また、外観が白色の５００℃加熱処理前の実施例１のＸ線回折パターンは、α−アルミナ単体のＸ線回折パターンのピーク位置と同じ位置にピークがあるので（図６参照）、実施例１のコーティング層にはα−アルミナが存在するといえる。外観が黒色である５００℃加熱処理後の実施例１のＸ線回折パターンも、α−アルミナ単体のＸ線回折パターンのピーク位置と同じ位置にピークがあるので（図７参照）、実施例１のコーティング層にはα−アルミナが存在するといえる。
【００４３】
［光ファイバケーブルの可撓性シミュレーション］
光ファイバケーブルの可撓性シミュレーションでは、コーティング層厚の選定のため、材料力学に基づく理論値を用いて光ファイバケーブルの撓み量を計算した。撓み量の計算では、光ファイバケーブルをモデルとし、室温で、図８のように、光ファイバケーブルを水平に配置し、一端を固定し、一端からファイバ長Ｌの位置の他端に荷重Ｐをかけたときの撓み量δを計算した。材料力学に基づく理論値には、表４のように、光ファイバ材料、光ファイバ直径、下地層材料、コーティング層材料、コーティング層厚、ファイバ長、及び、荷重を設定した。計算された撓み量の結果を図９に示す。光ファイバケーブルの可撓性に関しては、光ファイバの直径が支配的であり、光ファイバの直径が小さいほど撓み量は大きい。同じ直径の光ファイバにおいて、荷重の増加による変位が少ないコーティング層厚では可撓性が少ないためコーティング層厚として適さない。例えば、直径２３０μｍの光ファイバにおいて、コーティング層厚２０μｍ以上では、可撓性が少なく、使用には適さないと予想される。なお、光ファイバの直径は、求める光量により選択される。
【００４４】
【表４】
0006851102.tif 000005
【００４５】
［光ファイバケーブルの耐熱性試験］
光ファイバケーブルの耐熱性試験では、光ファイバを直径２３０μｍとし、下地層を厚１０μｍとし、コーティング層厚を１０μｍとし、かつ、ファイバ長２ｍとした試料（実施例３）を半分の折返部で折り返し、折返部と端部との間の部分（２本）を加熱装置における長さ５００ｍｍの加熱管に通して加熱管の両端を封止し、加熱管を、室温から１０００℃まで昇温速度５００℃／ｈで昇温し、１０００℃で２時間放置し、１０００℃から自然降温したときの試料の光出力変化量を、試料の両端部と接続された光出力測定装置で測定した（図１０参照）。室温から１０００℃までの昇温過程での光出力変化量（相対量）は０．１ｄＢであった（図１１参照）。また、１０００℃にて２時間放置している間の光出力変化量（相対量）は０．２ｄＢであった。さらに、１０００℃から４００℃付近までの自然降温過程での光出力変化量（相対量）は０．１ｄＢであった。以上のことから、当該実施例は、少なくとも１０００℃の高温でも伝送損失を抑えることができる耐熱性を有することがわかった。なお、耐熱性試験後に図１０の加熱装置から試料を出したときに、加熱管内にあった試料の部分は白色（下地層の樹脂が消失した状態）になっており、加熱管外における加熱管近傍にあった試料の部分は黒色（下地層の樹脂が炭素化した状態）になっており、加熱管外における加熱管から遠くにあった試料の部分は白色（下地層の樹脂が炭素化していない状態）になっていた。
【００４６】
上記実施形態及び実施例の一部または全部は以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【００４７】
［付記１］
線状に延在する光ファイバと、
前記光ファイバの外周面に被覆されるとともに、樹脂が硬化した下地層と、
前記下地層の外周面に被覆されるとともに、セラミックス粒子及びバインダを含むコーティング層と、
を備え、
前記コーティング層の厚さは、１μｍ以上かつ２０μｍ未満である、
光ファイバケーブル。
［付記２］
前記樹脂は、紫外線硬化性樹脂である、
付記１記載の光ファイバケーブル。
［付記３］
前記紫外線硬化性樹脂は、ウレタンアクリレートである、
付記２記載の光ファイバケーブル。
［付記４］
前記セラミックス粒子は、α−アルミナを主成分とする、
付記１乃至３のいずれか一に記載の光ファイバケーブル。
［付記５］
前記セラミックス粒子の平均粒径は、０．８μｍ以上かつ１．５μｍ以下である、
付記４記載の光ファイバケーブル。
［付記６］
前記バインダは、金属アルコキシドの一部ないし全体が縮合したものである、
付記１乃至５のいずれか一に記載の光ファイバケーブル。
［付記７］
前記金属アルコキシドは、シリコンアルコキシドである、
付記６記載の光ファイバケーブル。
［付記８］
前記下地層の厚さは、１μｍ〜１０μｍ以下である、
付記１乃至７のいずれか一に記載の光ファイバケーブル。
［付記９］
前記光ファイバケーブルは、大気中で５００℃かつ１時間加熱したときに黒色化するように構成されている、
付記１乃至８のいずれか一に記載の光ファイバケーブル。
［付記１０］
前記下地層は、前記樹脂の少なくとも一部が炭素化ないし焼失された状態である、
付記１乃至８のいずれか一に記載の光ファイバケーブル。
［付記１１］
線状に延在する光ファイバの外周面に、樹脂を硬化した下地層を形成する工程と、
前記下地層の外周面に、セラミックス粒子及びバインダを含むコーティング層を形成する工程と、
加熱処理して前記バインダを硬化する工程と、
を含み、
前記コーティング層の厚さは、前記バインダが硬化した後において１μｍ以上かつ２０μｍ未満である、
光ファイバケーブルの製造方法。
［付記１２］
前記下地層を形成する工程では、紫外線により前記樹脂を硬化する、
付記１０記載の光ファイバケーブルの製造方法。
［付記１３］
前記バインダを硬化する工程では、前記加熱処理によって、前記バインダにおける金属アルコキシドの一部ないし全体を縮合する、
付記１０又は１１記載の光ファイバケーブルの製造方法。
［付記１４］
前記バインダを硬化する工程の後、前記加熱処理よりも低温かつ長時間で他の加熱処理を行う工程をさらに含む、付記１０乃至１３のいずれか一に記載の光ファイバケーブルの製造方法。
【００４８】
なお、上記の特許文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとし、必要に応じて本発明の基礎ないし一部として用いることが出来るものとする。本発明の全開示（特許請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択（必要により不選択）が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。また、本願に記載の数値及び数値範囲については、明記がなくともその任意の中間値、下位数値、及び、小範囲が記載されているものとみなされる。さらに、上記引用した文献の各開示事項は、必要に応じ、本願発明の趣旨に則り、本願発明の開示の一部として、その一部又は全部を、本書の記載事項と組み合わせて用いることも、本願の開示事項に含まれる（属する）ものと、みなされる。
【符号の説明】
【００４９】
１  光ファイバケーブル
１０  光ファイバ
１１  コア
１２  クラッド
２０  下地層
３０  コーティング層
４０  プリフォーム
４１  樹脂被覆光ファイバ
４２  無機被覆光ファイバ
５０  加熱炉
５１  樹脂塗布部
５２  硬化処理部
５３  無機コーティング剤塗布部
５４  加熱処理部
５５  張力調整部
５６  巻き位置調整部
５７  ロール
５８  加熱装置
【要約】      （修正有）【課題】保存中の破断を防止しつつ１０００℃以上にしても伝送損失の変動を抑えることに貢献することができる光ファイバケーブル及びその製造方法を提供すること。【解決手段】光ファイバケーブル１は、線状に延在する光ファイバ１０と、光ファイバの外周面に被覆されるとともに、樹脂が硬化した下地層２０と、下地層の外周面に被覆されるとともに、セラミックス粒子及びバインダを含むコーティング層３０と、を備え、コーティング層の厚さは、１μｍ以上かつ２０μｍ未満である。【選択図】図１【図１】
0006851102.tif 000006
【図２】
0006851102.tif 000007
【図３】
0006851102.tif 000008
【図４】
0006851102.tif 000009
【図５】
0006851102.tif 000010
【図６】
0006851102.tif 000011
【図７】
0006851102.tif 000012
【図８】
0006851102.tif 000013
【図９】
0006851102.tif 000014
【図１０】
0006851102.tif 000015
【図１１】
0006851102.tif 000016