JP2841119B2 - プラスチツク光フアイバ及びその製造法 - Google Patents
プラスチツク光フアイバ及びその製造法Info
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- JP2841119B2 JP2841119B2 JP2320621A JP32062190A JP2841119B2 JP 2841119 B2 JP2841119 B2 JP 2841119B2 JP 2320621 A JP2320621 A JP 2320621A JP 32062190 A JP32062190 A JP 32062190A JP 2841119 B2 JP2841119 B2 JP 2841119B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は500m以上の長距離の光伝送ができ難燃特性を
も備えたプラスチック光フアイバに関するものであり、
とくに曲げた場合においても芯−鞘界面剥離を起さない
ハンドリング特性を備えたプラスチツク光フアイバに関
するものである。
も備えたプラスチック光フアイバに関するものであり、
とくに曲げた場合においても芯−鞘界面剥離を起さない
ハンドリング特性を備えたプラスチツク光フアイバに関
するものである。
従来開発されてきた光フアイバとしては、広い波長領
域に亘つて優れた光伝送を行なうことができる無機ガラ
ス系光学繊維が知られているが、この光フアイバは加工
性が悪く、曲げ応力が弱いという難点があり、より加工
性のよい光フアイバとして、プラスチツクを基材とする
光フアイバが開発され、実用化されている。
域に亘つて優れた光伝送を行なうことができる無機ガラ
ス系光学繊維が知られているが、この光フアイバは加工
性が悪く、曲げ応力が弱いという難点があり、より加工
性のよい光フアイバとして、プラスチツクを基材とする
光フアイバが開発され、実用化されている。
このプラスチツク光フアイバは、屈折率が大きく、か
つ光の透過性が良好なポリメタクリル酸メチル（以下PM
MAという）、ポリカーボネート（以下PCという）等の重
合体よりなる芯材（コア）と、これよりも屈折率が小さ
くかつ透明な含フツ素ポリマー等の重合体よりなる鞘材
（クラツド）とを基本構成単位としているコア・クラツ
ド型の光フアイバ（光フアイバ素線）があり、更に光フ
アイバ素線に機能性保護層を設けたバルクフアイバ、光
フアイバ素線をジヤケツト材で被覆した光フアイバコー
ド、及びバルクフアイバの集合体である集合フアイバ、
更にはバルク光フアイバにテンシヨンメンバー等を設け
た光フアイバケーブルなどが知られている。
つ光の透過性が良好なポリメタクリル酸メチル（以下PM
MAという）、ポリカーボネート（以下PCという）等の重
合体よりなる芯材（コア）と、これよりも屈折率が小さ
くかつ透明な含フツ素ポリマー等の重合体よりなる鞘材
（クラツド）とを基本構成単位としているコア・クラツ
ド型の光フアイバ（光フアイバ素線）があり、更に光フ
アイバ素線に機能性保護層を設けたバルクフアイバ、光
フアイバ素線をジヤケツト材で被覆した光フアイバコー
ド、及びバルクフアイバの集合体である集合フアイバ、
更にはバルク光フアイバにテンシヨンメンバー等を設け
た光フアイバケーブルなどが知られている。
しかし、これら従来開発されてきたオールプラスチツ
ク光フアイバは芯を構成する重合体がその分子内にＣ−
Ｈ結合を多数有し、そのＣ−Ｈ結合の伸縮、振動による
光吸収が低波長領域に存在し、その５〜８倍音が近赤
外、可視領域、すなわち400nm以上の波長領域にも存在
し、この波長領域での光伝送損失が大きな原因となつて
いた。例えばポリメチルメタクリレートを芯とする光フ
アイバのＣ−Ｈ結合に基ずく光吸収による伝送損失は65
0nmの波長において約100dB/Km、780nmの波長において約
400dB/Kmとなる。またポリメチルメタクリレート中のＨ
原子を重水素に置き換えたd8−PMMAを芯とする光フアイ
バの光伝送損失は780nmの波長において50dB/Kmとされて
いるが、この型の光フアイバはd8−PMMAが高い吸水率を
備えているため、経時的に芯が吸水し、その光伝送損失
が経時的に増大するという難点があつた。
ク光フアイバは芯を構成する重合体がその分子内にＣ−
Ｈ結合を多数有し、そのＣ−Ｈ結合の伸縮、振動による
光吸収が低波長領域に存在し、その５〜８倍音が近赤
外、可視領域、すなわち400nm以上の波長領域にも存在
し、この波長領域での光伝送損失が大きな原因となつて
いた。例えばポリメチルメタクリレートを芯とする光フ
アイバのＣ−Ｈ結合に基ずく光吸収による伝送損失は65
0nmの波長において約100dB/Km、780nmの波長において約
400dB/Kmとなる。またポリメチルメタクリレート中のＨ
原子を重水素に置き換えたd8−PMMAを芯とする光フアイ
バの光伝送損失は780nmの波長において50dB/Kmとされて
いるが、この型の光フアイバはd8−PMMAが高い吸水率を
備えているため、経時的に芯が吸水し、その光伝送損失
が経時的に増大するという難点があつた。
近赤外領域で発光し、かつ、高出力で高速データ伝送
を行ない得るLEDが低コストでかつ、大量に生産されて
いるが、従来開発されてきたオールプラスチツク光フア
イバはこれらの近赤外発光可能なLEDを光通信用光源と
して使えないため、100mを越える光伝送を１本の光フア
イバで行なうことは難しいためプラスチツク光フアイバ
を用いたLANの開発も遅れている現状にある。そこで近
年、近赤外領域の光の伝送を行ない得るプラスチツク光
フアイバの開発を検討されており、例えばEP340557（特
開昭１−314206）公報及びEP340555（特開平２−12206
号）公報にはα−フルオロアクリル酸のフルオロアルキ
ルエステル重合体を芯とし、フツ化ビニリデン−テトラ
フルオロエチレン系コポリマを鞘とする光フアイバの発
明が示されている。この光フアイバは近赤外領域の波長
の光の伝送を一応行なうことができるが、芯形成用重合
体と鞘形成用重合体との屈折率差を大きくとることがで
きないため、低開口角の光フアイバとなり、大量のデー
タ伝送を行ない得る光フアイバとしては十分なものとは
いえない。またこの型の低開口角光フアイバは折り曲げ
により光フアイバ側面より光が漏れることを防止でき
ず、データ伝送用光フアイバとしては未だ不十分であ
る。更にフツ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン系
重合体は完全なアモルフアスポリマではないためわずか
な光吸収性及び光乱反射特性を有しており、該ポリマを
鞘としたオールプラスチツク光フアイバはその光伝送特
性が必ずしも十分ではないという難点がある。
を行ない得るLEDが低コストでかつ、大量に生産されて
いるが、従来開発されてきたオールプラスチツク光フア
イバはこれらの近赤外発光可能なLEDを光通信用光源と
して使えないため、100mを越える光伝送を１本の光フア
イバで行なうことは難しいためプラスチツク光フアイバ
を用いたLANの開発も遅れている現状にある。そこで近
年、近赤外領域の光の伝送を行ない得るプラスチツク光
フアイバの開発を検討されており、例えばEP340557（特
開昭１−314206）公報及びEP340555（特開平２−12206
号）公報にはα−フルオロアクリル酸のフルオロアルキ
ルエステル重合体を芯とし、フツ化ビニリデン−テトラ
フルオロエチレン系コポリマを鞘とする光フアイバの発
明が示されている。この光フアイバは近赤外領域の波長
の光の伝送を一応行なうことができるが、芯形成用重合
体と鞘形成用重合体との屈折率差を大きくとることがで
きないため、低開口角の光フアイバとなり、大量のデー
タ伝送を行ない得る光フアイバとしては十分なものとは
いえない。またこの型の低開口角光フアイバは折り曲げ
により光フアイバ側面より光が漏れることを防止でき
ず、データ伝送用光フアイバとしては未だ不十分であ
る。更にフツ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン系
重合体は完全なアモルフアスポリマではないためわずか
な光吸収性及び光乱反射特性を有しており、該ポリマを
鞘としたオールプラスチツク光フアイバはその光伝送特
性が必ずしも十分ではないという難点がある。
そこで本発明者等は上記課題を解決し得たオールプラ
スチツク光フアイバを見出すべく検討した結果、本発明
を完成したものであり、その要旨とするところは下記式
（１）で表わされるα，β−不飽和モノカルボン酸のフ
ツ化アルキルエステルを主構成成分とする屈折率n1の重
合体を芯とし、パーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジ
オキソール）と少なくとも１コの他の共重合可能なエチ
レン系不飽和単量体との共重合体であり芯を構成する重
合体よりも低い屈折率n2を有する重合体を鞘とし、n1−
n2≧0.01なる条件を満足した芯−鞘型光フアイバとし、
その外周に保護層を設けたオールプラスチツク光フアイ
バにある。
スチツク光フアイバを見出すべく検討した結果、本発明
を完成したものであり、その要旨とするところは下記式
（１）で表わされるα，β−不飽和モノカルボン酸のフ
ツ化アルキルエステルを主構成成分とする屈折率n1の重
合体を芯とし、パーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジ
オキソール）と少なくとも１コの他の共重合可能なエチ
レン系不飽和単量体との共重合体であり芯を構成する重
合体よりも低い屈折率n2を有する重合体を鞘とし、n1−
n2≧0.01なる条件を満足した芯−鞘型光フアイバとし、
その外周に保護層を設けたオールプラスチツク光フアイ
バにある。
式中ＸはH,CH3,D,F,Cl又はCF3を、ＹはＨ又はＤを、R
fは直鎖状又は分岐状フルオロアルキル基を示す 従来開発されてきたオールプラスチツク光フアイバの
芯を構成する重合体はその分子内に多くのＣ−Ｈ結合を
有するがゆえ、その伝送損失は大きく1Km以上の長距離
伝送を行ないうるものとはなつていない。これに対し本
発明で用いる芯重合体はＣ−Ｈ結合が少なくＣ−Ｆ結合
を多く含む弗素含量の多い分子にて構成されているため
Ｃ−Ｈ結合数を極力減少させ、その振動、伸縮に基因す
る光の吸収損失を大幅に低減し得たものと成し得てい
る。また芯用重合体中の弗素含量を多くすることによ
り、その吸水率は極めて小さく、それ故該重合体を芯と
する光フアイバの吸水による光吸収をも低減することが
できた。芯用重合体分子中の弗素含量が多くなるとその
重合体の屈折率が小さくなり、鞘材の選定が困難となる
のであるが、本発明者等は屈折率の低い透明な鞘材とし
て、パーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソー
ル）と他の少なくとも１種のエチレン性不飽和単量体と
の共重合体を用いうることを見出した。
fは直鎖状又は分岐状フルオロアルキル基を示す 従来開発されてきたオールプラスチツク光フアイバの
芯を構成する重合体はその分子内に多くのＣ−Ｈ結合を
有するがゆえ、その伝送損失は大きく1Km以上の長距離
伝送を行ないうるものとはなつていない。これに対し本
発明で用いる芯重合体はＣ−Ｈ結合が少なくＣ−Ｆ結合
を多く含む弗素含量の多い分子にて構成されているため
Ｃ−Ｈ結合数を極力減少させ、その振動、伸縮に基因す
る光の吸収損失を大幅に低減し得たものと成し得てい
る。また芯用重合体中の弗素含量を多くすることによ
り、その吸水率は極めて小さく、それ故該重合体を芯と
する光フアイバの吸水による光吸収をも低減することが
できた。芯用重合体分子中の弗素含量が多くなるとその
重合体の屈折率が小さくなり、鞘材の選定が困難となる
のであるが、本発明者等は屈折率の低い透明な鞘材とし
て、パーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソー
ル）と他の少なくとも１種のエチレン性不飽和単量体と
の共重合体を用いうることを見出した。
本発明を実施するに際して用いる芯用重合体は、次の
一般式（１） （式中X,Y,Rfは前記に同じ） で表わされる単量体の単独重合体又は他のコモノマとの
共重合体である。
一般式（１） （式中X,Y,Rfは前記に同じ） で表わされる単量体の単独重合体又は他のコモノマとの
共重合体である。
式（１）で表わされるモノマーの具体例としてはRfが
フルオロアルキル基又はパーフルオロアルキル基である
アクリレート類、α−フルオロアクリレート類、α−ク
ロロアクリレート類又はメタクリレート類である。Rf基
としては−(CH2)m(CF2)nZ（式中ｍは０〜２の整数、ｎ
は１〜12の整数、ＺはＨ又はＦを示す）で表わされる直
鎖フルオロアルキル基、−CH2C(CF3)2A（式中ＡはH,D,
F,脂肪族又は脂環アルキル基又は芳香族アルキル基を示
す）或いは−C(CF3)2A（Ａは前記に同じ）等を挙げるこ
とができるが、これらモノマーに限定されるものではな
い。
フルオロアルキル基又はパーフルオロアルキル基である
アクリレート類、α−フルオロアクリレート類、α−ク
ロロアクリレート類又はメタクリレート類である。Rf基
としては−(CH2)m(CF2)nZ（式中ｍは０〜２の整数、ｎ
は１〜12の整数、ＺはＨ又はＦを示す）で表わされる直
鎖フルオロアルキル基、−CH2C(CF3)2A（式中ＡはH,D,
F,脂肪族又は脂環アルキル基又は芳香族アルキル基を示
す）或いは−C(CF3)2A（Ａは前記に同じ）等を挙げるこ
とができるが、これらモノマーに限定されるものではな
い。
芯用重合体は一般式（１）で示すモノマー単位を少な
くとも30モル％以上、好ましくは75モル％以上含むもの
とするのがよい。当該モノマー単位含有量が30モル％未
満の重合体はそこに含まれるＣ−Ｈ結合量が増大し、か
つ吸水率も高くなるため、該重合体を芯とする光フアイ
バは光伝送特性の良好な光フアイバとすることが難し
い。一般式（１）のモノマーと共重合可能な他のモノマ
ーとしてはエステル基がメチルエステル、エチルエステ
ル、ブチルエステル、ｔ−ブチルエステル、シクロヘキ
シルエステル、フエニルエステル、イソボルニルエステ
ル等であるメタクリレート類又はアクリレート類、マレ
イミド、フエニルアレイミド、アクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−
クロルスチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニルなどを
挙げることができる。
くとも30モル％以上、好ましくは75モル％以上含むもの
とするのがよい。当該モノマー単位含有量が30モル％未
満の重合体はそこに含まれるＣ−Ｈ結合量が増大し、か
つ吸水率も高くなるため、該重合体を芯とする光フアイ
バは光伝送特性の良好な光フアイバとすることが難し
い。一般式（１）のモノマーと共重合可能な他のモノマ
ーとしてはエステル基がメチルエステル、エチルエステ
ル、ブチルエステル、ｔ−ブチルエステル、シクロヘキ
シルエステル、フエニルエステル、イソボルニルエステ
ル等であるメタクリレート類又はアクリレート類、マレ
イミド、フエニルアレイミド、アクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−
クロルスチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニルなどを
挙げることができる。
本発明を実施するに際して用いる芯用重合体は、該重
合体を芯とする光フアイバの光伝送特性を向上させるた
め、そこに含まれる異物の過が容易であること、ま
た、該光フアイバの可撓性を良好なものとするには、そ
のガラス転移温度は150℃以下、とくに140°〜０℃の範
囲のものとするのが好しい。このような異物の過特性
の良好な重合体を芯とする光フアイバは極低損失の光フ
アイバであり、可撓性、ハンドリング性に優れているの
でLAN,FA等を始めとする光通信用光フアイバとして利用
することができる。
合体を芯とする光フアイバの光伝送特性を向上させるた
め、そこに含まれる異物の過が容易であること、ま
た、該光フアイバの可撓性を良好なものとするには、そ
のガラス転移温度は150℃以下、とくに140°〜０℃の範
囲のものとするのが好しい。このような異物の過特性
の良好な重合体を芯とする光フアイバは極低損失の光フ
アイバであり、可撓性、ハンドリング性に優れているの
でLAN,FA等を始めとする光通信用光フアイバとして利用
することができる。
芯形成用重合体中に含まれる径0.5μｍ以上の異物は
該重合体を芯とする光フアイバの光伝送特性を著るしく
低下させるものであり、1Km以上の光伝送を行わしめる
光フアイバとしては好しくない。該重合体中の異物含有
量としてはポリマ1g当り10,000ケ以下のものとするのが
よい。異物含有量の少ない重合体を作るには使用する重
合触媒、モノマ、分子量調節材、或いは重合媒体等を蒸
留法、膜フイルターによる過法、昇華精製法等により
精製しておくことが好ましい。また、重合雰囲気も密閉
系でダストフリーな状態で行なうのがよい。更に、重合
体を紡糸するに際し、予め、焼結体フイルターで過す
るのも優れた方法である。
該重合体を芯とする光フアイバの光伝送特性を著るしく
低下させるものであり、1Km以上の光伝送を行わしめる
光フアイバとしては好しくない。該重合体中の異物含有
量としてはポリマ1g当り10,000ケ以下のものとするのが
よい。異物含有量の少ない重合体を作るには使用する重
合触媒、モノマ、分子量調節材、或いは重合媒体等を蒸
留法、膜フイルターによる過法、昇華精製法等により
精製しておくことが好ましい。また、重合雰囲気も密閉
系でダストフリーな状態で行なうのがよい。更に、重合
体を紡糸するに際し、予め、焼結体フイルターで過す
るのも優れた方法である。
ポリマー中に含まれる異物量の測定は、ポリマーの0.
1重量％溶液を試料として用意し、この試料1gを液体微
粒子カウンター（HIAC/ROYCO Liguid Fine Particle Co
unter:HIAC/ROYCO株式会社製）にて、そこに含まれる微
粒子数を測定することにより得られる値である。
1重量％溶液を試料として用意し、この試料1gを液体微
粒子カウンター（HIAC/ROYCO Liguid Fine Particle Co
unter:HIAC/ROYCO株式会社製）にて、そこに含まれる微
粒子数を測定することにより得られる値である。
本発明を実施するに際して用いる芯用重合体の屈折率
Naは1.33〜1.46と比較的低いものである。そこで本発明
を実施するに際して用いる鞘形成用重合体の屈折率Nbは
1.29〜1.35の範囲にあり、かつ、Na−Nb≧0.01好しくは
0.03以上なる条件を満足する重合体である必要がある。
Naは1.33〜1.46と比較的低いものである。そこで本発明
を実施するに際して用いる鞘形成用重合体の屈折率Nbは
1.29〜1.35の範囲にあり、かつ、Na−Nb≧0.01好しくは
0.03以上なる条件を満足する重合体である必要がある。
本発明を実施するに際して好しく用い得る鞘用重合体
はパーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール）
と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体との共重合
体である。本発明を実施するに際して用いるパーフルオ
ロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール）は例えば米国
特許第3865845号公報に記載された方法によつて合成す
ることができる。また、その共重合体は、例えば米国特
許第3978030号公報に記載された方法によつて製造する
ことができる。
はパーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール）
と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体との共重合
体である。本発明を実施するに際して用いるパーフルオ
ロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール）は例えば米国
特許第3865845号公報に記載された方法によつて合成す
ることができる。また、その共重合体は、例えば米国特
許第3978030号公報に記載された方法によつて製造する
ことができる。
パーフルオロ（2,2−ジメチルオキソール）と共重合
可能なエチレン系不飽和単量体としては、例えばエチレ
ン、プロピレン、イソブチレン、ブテン−１、メチルビ
ニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニル
エーテル、ブチルビニルエーテル、CF2＝CF2、CHF＝C
F2、CH2＝CF2、CH2＝CHF、CCl＝CF2、CHCl＝CF2、CCl2
＝CF2、CClF＝CClF、CHF＝CCl2、CH2＝CClF、CCl2＝CCl
F等、フルオロプロピレン系化合物例えばCF3CF＝CF2、C
F3CF＝CHF、さらに官能基を有する単量体、例えばパー
フルオロ（アルキルビニルエーテル）、メチル−３−
｛１−〔ジフルオロ〔（トリフルオロエテニル）オキ
シ〕メチル〕−1,2,2,2−テトラフルオロエトキシ｝−
2,2,3,3−テトラフルオロプロパノエート、２−｛１−
（ジフルオロ〔（トリフルオロエテニル）オキシ〕メチ
ル）−1,2,2,2−テトラフルオロエトキシ｝−1,1,2,2−
テトラフルオロエタンスルホニル・フルオライト等をそ
の具体例として挙げることができる。
可能なエチレン系不飽和単量体としては、例えばエチレ
ン、プロピレン、イソブチレン、ブテン−１、メチルビ
ニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニル
エーテル、ブチルビニルエーテル、CF2＝CF2、CHF＝C
F2、CH2＝CF2、CH2＝CHF、CCl＝CF2、CHCl＝CF2、CCl2
＝CF2、CClF＝CClF、CHF＝CCl2、CH2＝CClF、CCl2＝CCl
F等、フルオロプロピレン系化合物例えばCF3CF＝CF2、C
F3CF＝CHF、さらに官能基を有する単量体、例えばパー
フルオロ（アルキルビニルエーテル）、メチル−３−
｛１−〔ジフルオロ〔（トリフルオロエテニル）オキ
シ〕メチル〕−1,2,2,2−テトラフルオロエトキシ｝−
2,2,3,3−テトラフルオロプロパノエート、２−｛１−
（ジフルオロ〔（トリフルオロエテニル）オキシ〕メチ
ル）−1,2,2,2−テトラフルオロエトキシ｝−1,1,2,2−
テトラフルオロエタンスルホニル・フルオライト等をそ
の具体例として挙げることができる。
上記鞘用重合体は屈折率が1.29〜1.35で非晶性で高い
透明性を有する重合体であることが必要である。このよ
うな特性を備えた鞘形成用重合体とするには、パーフル
オロ〔2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール〕の重合割合
は20〜100モル％、好しくは25〜99.7モル％の範囲とす
るのがよい。
透明性を有する重合体であることが必要である。このよ
うな特性を備えた鞘形成用重合体とするには、パーフル
オロ〔2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール〕の重合割合
は20〜100モル％、好しくは25〜99.7モル％の範囲とす
るのがよい。
鞘形成用重合体の強じん性を保持したまま、その熱流
動性を改良するには数平均分子量1.5万以上のパーフル
オロ〔2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール〕の重合体に
対し、可塑効果を有する数平均分子量10,000以下の可塑
剤、すなわちパーフルオロアルキルエーテルを重合体に
対し１〜50重量％、好しくは５〜30重量％の割合で加え
るのがよい。この可塑剤は浸み出し現象の極めて少ない
ものであり、本発明の実施に当つては好しいものであ
り、 CF2CF3等のパーフルオロアルキルエーテル類、テトラヒ
ドロフラン、パーフルオロアルキルオキソール類などを
その具体例として挙げることができる。
動性を改良するには数平均分子量1.5万以上のパーフル
オロ〔2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール〕の重合体に
対し、可塑効果を有する数平均分子量10,000以下の可塑
剤、すなわちパーフルオロアルキルエーテルを重合体に
対し１〜50重量％、好しくは５〜30重量％の割合で加え
るのがよい。この可塑剤は浸み出し現象の極めて少ない
ものであり、本発明の実施に当つては好しいものであ
り、 CF2CF3等のパーフルオロアルキルエーテル類、テトラヒ
ドロフラン、パーフルオロアルキルオキソール類などを
その具体例として挙げることができる。
本発明プラスチツク光フアイバは上記芯−鞘構造の外
層に保護層を有するという特徴を有する。上記芯と鞘は
その密着性にやや難点があり、曲げ程度では両者間の界
面剥離は起らないが、機械的な衝撃やしごきなどが加え
られると鞘がはくりし光伝送性が損なわれるという難点
もあり、プラスチツク光フアイバの大きな特徴である良
好な加工性を大きく損なうものである。
層に保護層を有するという特徴を有する。上記芯と鞘は
その密着性にやや難点があり、曲げ程度では両者間の界
面剥離は起らないが、機械的な衝撃やしごきなどが加え
られると鞘がはくりし光伝送性が損なわれるという難点
もあり、プラスチツク光フアイバの大きな特徴である良
好な加工性を大きく損なうものである。
本発明の光フアイバは鞘の外層に保護層を設けること
により光フアイバの可とう性を大きく向上させ得ること
ができた。本発明を実施するに際して用いる保護層形成
用重合体は、破断伸度が10％以上の重合体が好ましい。
例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重
合体（破断伸度40％）、スチレン−ブタジエン共重合体
（同100％）、エチレン−ビニルアルコール共重合体
（同200％）、エチレン−塩化ビニル共重合体（同170
％）、エチレン−ビニルアセテート共重合体（同800
％）、アイオノアー（同370％）、ポリメチルペンテン
（同10％）、ポリエチレン（同600％）ポリプロピレン
（同60％）、エチレン−α−オレフイン共重合体（同50
0％）、ポリカーボネート（同100％）、ポリアミド（同
100％）、ポリオキシメチレン（同60％）、ポリエチレ
ンテレフタレート（同350％）、ポリブチレンテレフタ
レート（同350％）、ポリウレタン（同500％）、耐衝撃
性ポリスチレン（同60％）、ポリビニリデンクロライド
（同150％）、ポリアクリレート（同50％）、ポリエー
テルスルホン（同60％）、ポリフエニレンオキサイド
（同60％）、ポリスルホン（同60％）、各種熱可塑性エ
ラストアー（同500〜700％）、ポリフツ化ビニリデンあ
るいはその共重合体（同200〜400％）、長鎖フルオロア
ルキルメタクリレート重合体（同20％）、フルオロアル
キルアクリレート重合体（同300％）、α−フルオロア
ルキルアクリレート重合体（同20％）、ポリクロロトリ
フルオロエタンあるいはその共重合体（同100〜200
％）、アルキルアクリレート重合体（同700％）、長鎖
アルキルメタクリレート（同50％）、架橋型エポキシア
クリレート、ウレタンアクリレートなどが例示されるが
特にこれに限定されない。また保護層の厚みに関しては
１μｍ以上100μｍ以下であることが好ましい。保護層
の厚さが１μｍ未満の光フアイバはその可とう性が充分
でなく、曲げた際、鞘のはくりが生じ易くなり、保護層
厚が100μｍを越えた光フアイバはその光入射面での芯
断面積占有率が少なくなり、光フアイバへの入射光量が
制限されることになり光通信用光フアイバとしての特性
が損われる。また、クラツド内を伝搬する光（クラツド
・モード）によるノイズを消去させるためには、鞘材重
合体の屈折率N2と保護材重合体の屈折率n3がn3−n2≧0.
05なる条件を満たせしめるのがよい。
により光フアイバの可とう性を大きく向上させ得ること
ができた。本発明を実施するに際して用いる保護層形成
用重合体は、破断伸度が10％以上の重合体が好ましい。
例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重
合体（破断伸度40％）、スチレン−ブタジエン共重合体
（同100％）、エチレン−ビニルアルコール共重合体
（同200％）、エチレン−塩化ビニル共重合体（同170
％）、エチレン−ビニルアセテート共重合体（同800
％）、アイオノアー（同370％）、ポリメチルペンテン
（同10％）、ポリエチレン（同600％）ポリプロピレン
（同60％）、エチレン−α−オレフイン共重合体（同50
0％）、ポリカーボネート（同100％）、ポリアミド（同
100％）、ポリオキシメチレン（同60％）、ポリエチレ
ンテレフタレート（同350％）、ポリブチレンテレフタ
レート（同350％）、ポリウレタン（同500％）、耐衝撃
性ポリスチレン（同60％）、ポリビニリデンクロライド
（同150％）、ポリアクリレート（同50％）、ポリエー
テルスルホン（同60％）、ポリフエニレンオキサイド
（同60％）、ポリスルホン（同60％）、各種熱可塑性エ
ラストアー（同500〜700％）、ポリフツ化ビニリデンあ
るいはその共重合体（同200〜400％）、長鎖フルオロア
ルキルメタクリレート重合体（同20％）、フルオロアル
キルアクリレート重合体（同300％）、α−フルオロア
ルキルアクリレート重合体（同20％）、ポリクロロトリ
フルオロエタンあるいはその共重合体（同100〜200
％）、アルキルアクリレート重合体（同700％）、長鎖
アルキルメタクリレート（同50％）、架橋型エポキシア
クリレート、ウレタンアクリレートなどが例示されるが
特にこれに限定されない。また保護層の厚みに関しては
１μｍ以上100μｍ以下であることが好ましい。保護層
の厚さが１μｍ未満の光フアイバはその可とう性が充分
でなく、曲げた際、鞘のはくりが生じ易くなり、保護層
厚が100μｍを越えた光フアイバはその光入射面での芯
断面積占有率が少なくなり、光フアイバへの入射光量が
制限されることになり光通信用光フアイバとしての特性
が損われる。また、クラツド内を伝搬する光（クラツド
・モード）によるノイズを消去させるためには、鞘材重
合体の屈折率N2と保護材重合体の屈折率n3がn3−n2≧0.
05なる条件を満たせしめるのがよい。
本発明のプラスチツク光フアイバを製造する方法とし
ては同心円型３層複合溶融紡糸法にて芯−鞘−保護層よ
りなる本発明の光フアイバを成形する方法、まず同心円
型２層複合溶融紡糸法にて芯−鞘構造を成形し、さらに
その外層にソルベント・コーテイングあるいは光、熱硬
化型保護材にて保護層を被覆する方法あるいは芯フアイ
バを溶融紡糸し、その外層に鞘、及び保護層をソルベン
ト・コーテイングあるいは光、熱硬化型樹脂により順次
１層ずつ被覆する方法、また同心円型２層複合溶融紡糸
にて芯−鞘構造を成形し、更にその外周に保護層を溶融
被覆する方法などをとり得るがその生産性及び得られた
光フアイバの線径変動の低減、伝送損失変動の均一性を
確保するためには芯、鞘保護を同心円型３層複合溶融紡
糸にて成形する方法が特に好ましい。
ては同心円型３層複合溶融紡糸法にて芯−鞘−保護層よ
りなる本発明の光フアイバを成形する方法、まず同心円
型２層複合溶融紡糸法にて芯−鞘構造を成形し、さらに
その外層にソルベント・コーテイングあるいは光、熱硬
化型保護材にて保護層を被覆する方法あるいは芯フアイ
バを溶融紡糸し、その外層に鞘、及び保護層をソルベン
ト・コーテイングあるいは光、熱硬化型樹脂により順次
１層ずつ被覆する方法、また同心円型２層複合溶融紡糸
にて芯−鞘構造を成形し、更にその外周に保護層を溶融
被覆する方法などをとり得るがその生産性及び得られた
光フアイバの線径変動の低減、伝送損失変動の均一性を
確保するためには芯、鞘保護を同心円型３層複合溶融紡
糸にて成形する方法が特に好ましい。
本発明によると1Km以上の光伝送可能なプラスチツク
光フアイバであり、かつ、ハンドリング性の極めて良好
な光フアイバが得られ、従来不可能であつたとされるLA
N,FA等の光フアイバにる構築をなし得るという大きな特
徴を本発明は発揮する。
光フアイバであり、かつ、ハンドリング性の極めて良好
な光フアイバが得られ、従来不可能であつたとされるLA
N,FA等の光フアイバにる構築をなし得るという大きな特
徴を本発明は発揮する。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例１ 使用するモノマー類はすべて常法に従がい充分精製
し、蒸留後すぐに使用した。
し、蒸留後すぐに使用した。
トリフルオロエチルメタクリレート70mol％、メチル
メタクリレート30mol％、よりなる単量体混合物100部に
対してｎ−オクチルメルカプタン0.15重量％、ジタ−シ
ヤリブチルパーオキサイド30ppmを添加した混合物を膜
厚0.02μのテトラフルオロエチレン製膜フイルターにて
濾過し、150℃でN2加圧下５時間重合し、重合率47％の
シラツプを得、このシラツプを連続的に脱揮押出機に供
給し、残存モノマー量0.5％以下としたポリマーを210℃
に加温した紡糸器の芯材供給部に供給した。得られたポ
リマーはガラス転移温度96℃（DSCにて測定）、屈折率
1.424であつた。一方、パーフルオロ（2,2−ジメチル−
1,3−ジオキソール）／テトラフルオロエチレン＝50/50
mol％の共重合体を溶融押出機により溶融し、上記紡糸
器の鞘材供給部に供給した。得られたポリマーはガラス
転移点110℃、屈折率1.308であつた。
メタクリレート30mol％、よりなる単量体混合物100部に
対してｎ−オクチルメルカプタン0.15重量％、ジタ−シ
ヤリブチルパーオキサイド30ppmを添加した混合物を膜
厚0.02μのテトラフルオロエチレン製膜フイルターにて
濾過し、150℃でN2加圧下５時間重合し、重合率47％の
シラツプを得、このシラツプを連続的に脱揮押出機に供
給し、残存モノマー量0.5％以下としたポリマーを210℃
に加温した紡糸器の芯材供給部に供給した。得られたポ
リマーはガラス転移温度96℃（DSCにて測定）、屈折率
1.424であつた。一方、パーフルオロ（2,2−ジメチル−
1,3−ジオキソール）／テトラフルオロエチレン＝50/50
mol％の共重合体を溶融押出機により溶融し、上記紡糸
器の鞘材供給部に供給した。得られたポリマーはガラス
転移点110℃、屈折率1.308であつた。
また、フツ化ビニリデン80mol％、テトラフルオロエ
チレン20mol％よりなる共重合体を溶融押出機により溶
融し、上記紡糸器の保護材供給部に供給した。得られた
ポリマーは屈折率1.403であつた。紡糸器内の３層複合
紡糸ノズルにて芯−鞘−保護構造とし、芯径980μｍ鞘
厚５μｍ保護厚５μｍ外径1mmφの光フアイバを得た。
得られた光フアイバの伝送損失は650nmにおいて97dB/K
m、770nmにて3650dB/Km、950nmにて813dB/Kmと非常に少
ないものであつた。得られた光フアイバを50℃95％RHの
湿熱条件下で24時間放置した後の光フアイバの伝送損失
は770nmにおいて386dB/Kmと伝送損失増加の少ないもの
であつた。また、得られた光フアイバを10mmφの棒に巻
き付けたところ、鞘のはくりなど外観劣化は全く無く、
機械的強度に優れたものであつた。
チレン20mol％よりなる共重合体を溶融押出機により溶
融し、上記紡糸器の保護材供給部に供給した。得られた
ポリマーは屈折率1.403であつた。紡糸器内の３層複合
紡糸ノズルにて芯−鞘−保護構造とし、芯径980μｍ鞘
厚５μｍ保護厚５μｍ外径1mmφの光フアイバを得た。
得られた光フアイバの伝送損失は650nmにおいて97dB/K
m、770nmにて3650dB/Km、950nmにて813dB/Kmと非常に少
ないものであつた。得られた光フアイバを50℃95％RHの
湿熱条件下で24時間放置した後の光フアイバの伝送損失
は770nmにおいて386dB/Kmと伝送損失増加の少ないもの
であつた。また、得られた光フアイバを10mmφの棒に巻
き付けたところ、鞘のはくりなど外観劣化は全く無く、
機械的強度に優れたものであつた。
比較例１ 実施例１と同様の芯、鞘形成用重合体を用い芯−鞘型
２層複合紡糸法にて芯径990μｍ、鞘厚５μｍの光フア
イバを得た。得られた光フアイバの伝送損失は650nmに
おいて95dB/Km、770nmにおいて378dB/Km、950nmにおい
て820dB/Kmと非常に少ないものであつたが100mmφの棒
に巻き付けると鞘のはくりが生じ、可とう性にとぼしい
ものであつた。
２層複合紡糸法にて芯径990μｍ、鞘厚５μｍの光フア
イバを得た。得られた光フアイバの伝送損失は650nmに
おいて95dB/Km、770nmにおいて378dB/Km、950nmにおい
て820dB/Kmと非常に少ないものであつたが100mmφの棒
に巻き付けると鞘のはくりが生じ、可とう性にとぼしい
ものであつた。
実施例２ 使用するモノマー類はすべて常法に従がい充分に精製
し、蒸留後すぐに使用した。
し、蒸留後すぐに使用した。
α−フルオロ1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロ
ピルアクリレート100重量部に対してｎ−オクチルメル
カプタン0.3重量部、ジタ−シヤリブチルパーオキサイ
ド18ppmを添加した単量体混合物を膜厚0.02μのテトラ
フルオロエチレン製膜フイルターにて濾過し、150℃のN
2加圧下３時間重合し、重合率54％のシラツプを得、こ
のシラツプを連続的に脱揮押出機に供給し、残存モノマ
ー量0.5％以下なるポリマーとし、このポリマーを180℃
に加熱した紡糸器の芯材供給部に供給した。得られたポ
リマーはガラス転移温度103℃、屈折率1.356であつた。
一方、パーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソー
ル）／テトラフルオロエチレン＝50/50mol％の共重合体
（nD1.308）を溶融押出機により溶融し、上記紡糸器の
鞘材供給部に供給した。
ピルアクリレート100重量部に対してｎ−オクチルメル
カプタン0.3重量部、ジタ−シヤリブチルパーオキサイ
ド18ppmを添加した単量体混合物を膜厚0.02μのテトラ
フルオロエチレン製膜フイルターにて濾過し、150℃のN
2加圧下３時間重合し、重合率54％のシラツプを得、こ
のシラツプを連続的に脱揮押出機に供給し、残存モノマ
ー量0.5％以下なるポリマーとし、このポリマーを180℃
に加熱した紡糸器の芯材供給部に供給した。得られたポ
リマーはガラス転移温度103℃、屈折率1.356であつた。
一方、パーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソー
ル）／テトラフルオロエチレン＝50/50mol％の共重合体
（nD1.308）を溶融押出機により溶融し、上記紡糸器の
鞘材供給部に供給した。
また、ビスフエノールＡ型ポリカーボネート（粘度平
均分子量19,000）を溶融押出機により溶融し、上記紡糸
器の保護材供給部に供給した。紡糸器内の３層複合紡糸
ノズルにて芯−鞘−保護構造とし、芯径970μｍ、鞘厚
５μｍ、保護厚10μｍ、外径1mmφの光フアイバを得
た。得られた光フアイバの伝送損失は650nmにおいて76d
B/Km、770nmにおいて94dB/Km、950nm183dB/Kmと非常に
少ないものであつた。また、得られた光フアイバを10mm
φの棒に巻き付けたところ、鞘のはくりなど外観劣化は
全く無く、機械的強度にもすぐれたものであつた。
均分子量19,000）を溶融押出機により溶融し、上記紡糸
器の保護材供給部に供給した。紡糸器内の３層複合紡糸
ノズルにて芯−鞘−保護構造とし、芯径970μｍ、鞘厚
５μｍ、保護厚10μｍ、外径1mmφの光フアイバを得
た。得られた光フアイバの伝送損失は650nmにおいて76d
B/Km、770nmにおいて94dB/Km、950nm183dB/Kmと非常に
少ないものであつた。また、得られた光フアイバを10mm
φの棒に巻き付けたところ、鞘のはくりなど外観劣化は
全く無く、機械的強度にもすぐれたものであつた。
実施例３〜実施例５ 芯形成用重合体、鞘形成用重合体、保護形成用重合体
をそれぞれ表−１に掲げるものとし、実施例１と同様に
して芯径960μｍ、鞘厚10μｍ、保護厚10μｍ、外径1,0
00μｍの光フアイバを得た。得られた光フアイバの伝送
損失、機械的強度を表−１に示す。
をそれぞれ表−１に掲げるものとし、実施例１と同様に
して芯径960μｍ、鞘厚10μｍ、保護厚10μｍ、外径1,0
00μｍの光フアイバを得た。得られた光フアイバの伝送
損失、機械的強度を表−１に示す。
実施例６ α−フルオロ−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプ
ロピルアクリレート重合体を芯形成用重合体として用
い、ーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール）
／テトラフルオロエチレン＝60/40モル％なる重合体90
重量％と （数平均分子量8,250のパーフルオロアルキルエーテ
ル：デュポン社製 商標クライトツクス143AD）10重量
％とよりなる屈折率1.303の樹脂組成物を鞘形成用重合
体として用い、さらにフツ化ビニリデン／テトラフルオ
ロエチレン＝80/20mol％の共重合体を保護形成用重合体
として用い芯−鞘−保護３層複合紡糸にて芯径960μ
ｍ、鞘厚10μｍ、保護厚10μｍ、外径1,000μｍの光フ
アイバを得た。この光フアイバの伝送損失は650nmにお
いて70dB/Kmであり、5mmφの棒に巻き付けても鞘のはく
りなど外観劣化は全くなく非常にすぐれた機械的特性を
示した。
ロピルアクリレート重合体を芯形成用重合体として用
い、ーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール）
／テトラフルオロエチレン＝60/40モル％なる重合体90
重量％と （数平均分子量8,250のパーフルオロアルキルエーテ
ル：デュポン社製 商標クライトツクス143AD）10重量
％とよりなる屈折率1.303の樹脂組成物を鞘形成用重合
体として用い、さらにフツ化ビニリデン／テトラフルオ
ロエチレン＝80/20mol％の共重合体を保護形成用重合体
として用い芯−鞘−保護３層複合紡糸にて芯径960μ
ｍ、鞘厚10μｍ、保護厚10μｍ、外径1,000μｍの光フ
アイバを得た。この光フアイバの伝送損失は650nmにお
いて70dB/Kmであり、5mmφの棒に巻き付けても鞘のはく
りなど外観劣化は全くなく非常にすぐれた機械的特性を
示した。
比較例２ 実施例６と同様の芯、鞘形成用重合体を用い芯、鞘２
層複合紡糸にて芯径980μｍ、鞘厚10μｍ、外径1,000μ
ｍの光フアイバを得た。この光フアイバの伝送損失は65
0nmにおいて70dB/Kmと良好であつたが、5mmφの棒に巻
き付けたところ鞘のはくりが生じ、可とう性におとるも
のであつた。
層複合紡糸にて芯径980μｍ、鞘厚10μｍ、外径1,000μ
ｍの光フアイバを得た。この光フアイバの伝送損失は65
0nmにおいて70dB/Kmと良好であつたが、5mmφの棒に巻
き付けたところ鞘のはくりが生じ、可とう性におとるも
のであつた。
フロントページの続き (72)発明者 大西 宏明 広島県大竹市御幸町20番１号 三菱レイ ヨン株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 平１−302303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−240206（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】一般式〔Ｉ〕で表わされる単量体を主単量
体として重合して得た屈折率n1重合体を芯とし、パーフ
ルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール）を主単量
体とし重合して得た屈折率n2重合体を鞘としn1−n2≧0.
01なる条件を満足した光フアイバの外周に保護層を有す
る３層構造光フアイバとしたことを特徴とするプラスチ
ツク光フアイバ。 式中、ＸはH,CH3,D,F,Cl又はCF3を、ＹはＨ又はＤを、R
fは直鎖状又は分岐状フルオロアルキル基を示す - 【請求項２】鞘形成用重合体が、パーフルオロ−（2,2
−ジメチル−1,3−ジオキソール）を主単量体とする重
合体50〜99重量％とパーフルオロアルキルエーテル１〜
50重量％との混合物にて形成されていることを特徴とす
る請求項第１項記載のプラスチツク光フアイバ。 - 【請求項３】保護層の厚みが１〜100μｍであることを
特徴とする請求項第１項又は第２項記載のプラスチツク
光フアイバ。 - 【請求項４】鞘形成用重合体の屈折率n2と保護材形成用
重合体の屈折率n3がn3−n2≧0.03なる条件を満たすこと
を特徴とする請求項第１項、第２項又は第３項記載のプ
ラスチツク光フアイバ。 - 【請求項５】３層複合溶融紡糸にて芯層、鞘層及び保護
層の一体成形を行なうことを特徴とする請求項第１項第
２項、第３項又は第４項記載のプラスチツク光フアイバ
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2320621A JP2841119B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | プラスチツク光フアイバ及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2320621A JP2841119B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | プラスチツク光フアイバ及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04191707A JPH04191707A (ja) | 1992-07-10 |
| JP2841119B2 true JP2841119B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=18123455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2320621A Expired - Fee Related JP2841119B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | プラスチツク光フアイバ及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2841119B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4135523A1 (de) * | 1991-10-28 | 1993-04-29 | Siemens Ag | Kunststofflichtwellenleiter |
| JP2001040038A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-02-13 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | メタクリル系共重合体およびその製造方法、並びにプラスチック光ファイバ、光ファイバケーブル及びプラグ付き光ファイバケーブル |
| JP2006317589A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Fujikura Ltd | 低帯電プラスチック光ファイバ及びプラスチック光ファイバテープ心線とその製造方法 |
| DE102006048317A1 (de) * | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Robert Bosch Gmbh | Optische Fasersonde |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61240206A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチツク光フアイバ |
| JPH01302303A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-06 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチッククラッドを有する光ファイバ及びその製法 |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2320621A patent/JP2841119B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04191707A (ja) | 1992-07-10 |
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