JP3015814B2 - 光ファイバ用鞘材 - Google Patents
光ファイバ用鞘材Info
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- JP3015814B2 JP3015814B2 JP10086366A JP8636698A JP3015814B2 JP 3015814 B2 JP3015814 B2 JP 3015814B2 JP 10086366 A JP10086366 A JP 10086366A JP 8636698 A JP8636698 A JP 8636698A JP 3015814 B2 JP3015814 B2 JP 3015814B2
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- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ用の鞘
材に関する。 【0002】 【従来の技術】芯がプラスチックから成る光ファイバは
無機ガラス系のものに比べて光伝送損失、耐熱性に劣る
一方で、大口径で開口数が大きく軽量であって、かつ可
撓性に極めて優れている。中でもポリメチルメタクリレ
ート系樹脂を芯成分とした光ファイバは短距離の光通信
用途に使用されはじめている。芯−鞘構造を有する光フ
ァイバにおいて、これら芯成分の特性を生かす鞘成分の
選択が重要である。 【0003】特公昭53−21660号公報には、鞘が
弗化ビニリデンとテトラフルオロエチレンの共重合体か
ら成る光ファイバが記載されている。弗化ビニリデン系
共重合体は芯材との密着性は良好であり、本質的に結晶
性高分子であり、加熱又は冷却により容易に結晶化し
て、球晶を生長せしめ、その結果、芯材を通過する光は
その鞘材の結晶化状態による散乱を受け、光伝送性能が
低下するという欠点がある。一方、例えば特公昭56−
8321号公報に示されるような弗化アルキルメタクリ
レートを主成分とする重合体は、本質的に非晶性高分子
であり、光ファイバの鞘材として用いたとき良好な透明
性を保持するが、芯材との密着性及び屈曲性が劣り、加
工性も劣るという欠点がある。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】従来開発されてきた鞘
材を用いたプラスチック光ファイバはほぼ直線状で使用
する際には何等問題ないのであるが、データリンクやO
A機器接続用光ファイバの如く、曲げて使用されたり、
その接合時に可成り激しい折り曲げを必要とする用途に
利用する場合にはその光伝送特性が急激に低下し、その
回復性が悪いという難点がある。 【0005】 【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は上述
した如き難点のない光ファイバ用の鞘材を開発すること
を目的として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、(イ)一般式 【0006】 【化7】 【0007】(式中nは5〜11の整数を示す)で表わ
される長鎖フルオロアルキルメタクリレート10〜50
重量%、(ロ)一般式 【0008】 【化8】 【0009】(式中Xは水素原子又は弗素原子、mは1
〜4の整数を示す)で表わされる短鎖フルオロアルキル
メタクリレート20〜90重量%及び(ハ)他の共重合
可能なモノマー0〜50重量%の共重合体から実質的に
成り、230℃で荷重5kgの条件で直径2mm、長さ
8mmのノズルから10分間に吐出される重合体の量を
示すメルトフローインデックス値が30以下である共重
合体にて構成されている光ファイバ用鞘材にある。 【0010】又、本発明の要旨は、(イ)一般式 【0011】 【化9】 【0012】(式中nは5〜11の整数を示す)で表わ
される長鎖フルオロアルキルメタクリレート10〜50
重量%、(ロ)一般式 【0013】 【化10】 【0014】(式中Xは水素原子又は弗素原子、mは1
〜4の整数を示す)で表わされる短鎖フルオロアルキル
メタクリレート50〜90重量%及び(ハ)他の共重合
可能なモノマー0〜40重量%の共重合体から実質的に
成り、230℃で荷重5kgの条件で直径2mm、長さ
8mmのノズルから10分間に吐出される重合体の量を
示すメルトフローインデックス値が30以下である共重
合体にて構成されている光ファイバ用鞘材にある。 【0015】更に、本発明の要旨は、(イ)一般式 【0016】 【化11】 【0017】(式中nは5〜11の整数を示す)で表わ
される長鎖フルオロアルキルメタクリレート10〜2
9.95重量%、(ロ)一般式 【0018】 【化12】 【0019】(式中Xは水素原子又は弗素原子、mは1
〜4の整数を示す)で表わされる短鎖フルオロアルキル
メタクリレート20.05〜90重量%及び(ハ)他の
共重合可能なモノマー0〜50重量%の共重合体から実
質的に成り、230℃で荷重5kgの条件で直径2m
m、長さ8mmのノズルから10分間に吐出される重合
体量を示すメルトフローインデックス値が30以下であ
る共重合体にて構成されている光ファイバ用鞘材にあ
る。 【0020】本発明の光ファイバ用鞘材は、従来用いら
れてきた鞘材用重合体であるフルオロアルキルメタクリ
レート系重合体の特色である良好な透明性及び耐熱性を
有し、しかも従来のフルオロアルキルメタクリレート系
重合体に欠けていた良好な屈曲性及び加工性が付与され
ている。 【0021】本発明の鞘材用を作るのに用いられる長鎖
フルオロアルキルメタクリレートとしては、1,1,
2,2−テトラハイドロパーフルオロオクチルメタクリ
レート、1,1,2,2−テトラハイドロパーフルオロ
デカニルメタクリレート、1,1,2,2−テトラハイ
ドロパーフルオロドデカニルメタクリレート、1,1,
2,2−テトラハイドロパーフルオロテトラデカニルメ
タクリレート等が挙げられる。これら化合物は単独で用
いてもよく、また2種以上を混合して用いてもよい。 【0022】長鎖フルオロアルキルメタクリレートは1
0〜50重量%好ましくは10〜29.95重量%の範
囲で用いられる。この量が10重量%未満である場合
は、十分な機械的特性を有する重合体が得られない。ま
た50重量%を超える場合は、重合体のガラス転移温度
が低くなり、十分な耐熱性が得られない。なお、後述す
るように、短鎖フルオロアルキルメタクリレートが52
〜90重量%の範囲で用いられる場合は、短鎖フルオロ
アルキルメタクリレート及び他の共重合可能なモノマー
との合計量が100重量%を超えないように、長鎖フル
オロアルキルメタクリレートは20〜48重量%の範囲
で用いることが好ましい。 【0023】短鎖フルオロアルキルメタクリレートとし
ては、トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,
3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、2,
2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレー
ト、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ
ペンチルメタクリレート等が好ましい。これら化合物は
単独で用いてもよく、また2種以上を混合して用いても
よい。 【0024】短鎖フルオロアルキルメタクリレートは2
0〜90重量%好ましくは50〜90重量%より好まし
くは52〜90重量%の範囲内で用いられる。この量が
20重量%より低くなると、重合体中の長鎖フルオロア
ルキルメタクリレートの割合が増え、ガラス転移温度が
下がり、十分な耐熱性が得られないか、又は第三成分の
モノマーの割合が増え、屈折率が高くなるおそれがあ
る。なお、長鎖フルオロアルキルメタクリレートが10
〜29.95重量%の範囲で用いられる場合は、長鎖フ
ルオロアルキルメタクリレート及び他の共重合可能なモ
ノマーとの合計量が100重量%に達するように、短鎖
フルオロアルキルメタクリレートは20.05〜90重
量%の範囲で用いることが好ましい。 【0025】他の共重合可能なモノマーとしては、鎖状
アルキル(メタ)アクリレート、環式炭化水素基を有す
るメタクリル酸エステル、親水性単独重合体を形成しう
るビニル単量体が用いられる。 【0026】鎖状アルキル(メタ)アクリレートとして
は、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エ
チル、(メタ)アクリル酸−n−プロピル、(メタ)ア
クリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸−n−ブチ
ル、(メタ)アクリル酸二級ブチル等が挙げられる。メ
タクリル酸メチルが好ましい。環状炭化水素基を有する
メタクリル酸エステルとしては、フエニルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、アダマンチルメタ
クリレート、(イソ)ボルニルメタクリレート、メタク
リル酸トリシクロ〔5.2.1.02.6 〕−デカ−8−
イル等が用いられる。親水性単独重合体を形成しうるビ
ニル単量体としては(メタ)アクリル酸、グリシジルメ
タクリレート、メチルグリシジルメタクリレート、アク
リルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が
挙げられる。メタクリル酸が好ましい。 【0027】これらの共重合可能なモノマーは0〜50
重量%好ましくは0〜20重量%の範囲で用いられる。
この量が50重量%を超えると、重合体の屈折率が高く
なるおそれがある。なお、短鎖フルオロアルキルメタク
リレートが50〜90重量%の範囲で用られる場合は、
長鎖フルオロアルキルメタクリレート及び短鎖フルオロ
アルキルメタクリレートとの合計量が100重量%を超
えないように、他の共重合可能なモノマーは0〜40重
量%の範囲で用いることが好ましい。また、短鎖フルオ
ロアルキルメタクリレートが52〜90重量%の範囲で
用られる場合は、長鎖フルオロアルキルメタクリレート
及び短鎖フルオロアルキルメタクリレートとの合計量が
100重量%を超えないように、他の共重合可能なモノ
マーは0〜38重量%の範囲で用いることが好ましい。 【0028】本発明の鞘材は、懸濁重合法、塊状重合法
などの公知の方法で製造することができる。重合に用い
られるラジカル重合開始剤としては、例えば2,2′−
アゾビス(イソブチロニトリル)、1,1′−アゾビス
(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2′−アゾビ
ス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、アゾビスイソ
ブタノールジアセテートアゾ−三級ブタン等のアゾ化合
物ならびにジ三級ブチルパーオキサイド、ジクミルパー
オキサイド、ジ三級ブチルパーフタレート、ジ三級ブチ
ルパーアセテート、ジ三級アミルパーオキサイド等の有
機過酸化物が挙げられる。重合開始剤の添加割合は単量
体に対して0.001〜1モル%であることが好まし
い。 【0029】本発明の鞘材は、メルトフローインデック
ス値が3〜30のものであることが必要である。メルト
フローインデックス値が30を超える場合は、それを用
いた光ファイバの屈曲性及び加工性が著しく低下する。
また、メルトフローインデックス値が3未満であると、
重合体の形成性が低下する。メルトフローインデックス
値が3〜25の重合体は形成性が特に優れている。なお
メルトフローインデックス値は、重合体が230℃で5
kgの力を受けたとき、直径2mm、長さ8mmのノズ
ルから10分間に吐出される量のg数で示した。 【0030】メルトフローインデックス値が30以下の
重合体は、重合開始剤及び/又は連鎖移動剤の添加割
合、重合反応温度を調節することにより得られる。連鎖
移動剤としては例えばn−ブチルメルカプタン、三級ブ
チルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ド
デシルメルカプタン等が用いられ、単量体に対して約1
モル%以下の割合で添加することが好ましい。 【0031】本発明の鞘材は、極限粘度(メチルエチル
ケトン中、25℃)が0.4dl/g以上であることが
好ましい。また粘弾性測定のE″のピークより求めたガ
ラス転移温度(Tg)が75℃以上であることが好まし
い。 【0032】本発明の鞘材を用いて光ファイバを製造す
る場合、芯成分としては、ポリメチルメタクリレート系
樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、
ポリ−4−メチルペンテン−1、重水素化されたポリメ
チルメタクリレート及びポリスチレン等の透明有機高分
子材料を用いることができる。透明有機高分子材料とし
ては、ポリメチルメタクリレート系樹脂が特に光伝送性
能の面から好ましく、ポリメチルメタクリレート、メチ
ルメタクリレート単位を主成分とし、好ましくは少なく
とも70重量%含有する共重合体、あるいはこれらを重
水素化した樹脂を用いることができる。メチルメタクリ
レートとの共重合成分としては、例えばメチルアクリレ
ート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブ
チルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等
のアクリル酸エステル、シクロヘキシルメタクリレー
ト、ベンジルメタクリレート、エチルメタクリレート、
プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート等のメ
タクリル酸エステルなどが挙げられる。ポリメチルメタ
クリレート系樹脂としては、例えば特公昭53−422
60号公報に示されるような連続塊状重合法により製造
されたものを使用することが好ましい。その他に、一般
式 【0033】 【化13】 【0034】(式中Rは脂肪族又は脂環式炭化水素基を
示す)で表わされる環構造単位2重量%以上とメタクリ
ル酸メチルを主成分とする単量体単位98重量%とから
なる重合体を芯成分とすることもできる。 【0035】本発明の光ファイバ用鞘材は、酢酸エチ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の
溶媒に溶解して有機重合体からなる芯成分の繊維表面に
コーティングする方法或いは、芯−鞘型複合紡糸法によ
って芯−鞘型プラスチック光ファイバとすることもでき
る。 【0036】上記の如くして作った芯−鞘型プラスチッ
ク光ファイバは次の如き特性を備えていることが好まし
い。すなわち、その平均直径を1000μmとし、波長
650nmの平行光をその一端から入射し他端から出射
せしめたときの光の透過光量をIo 、この光ファイバを
直径10mmのマンドレルに100回巻付けた状態で同
様にして測定した光の透過光量Ia 、この巻付けをほど
き同様にして透過光量を測定したときの巻付け光回復量
Ib としたとき 【0037】 【数1】 【0038】であり、更に好ましくは 【0039】 【数2】 【0040】なる条件を満足していることである。 【0041】Ib /Io ×100の値が80%未満であ
る場合はプラスチック光ファイバの屈曲性が良好でな
く、このような光ファイバは加工特性良好なプラスチッ
ク光ファイバとすることはできない。又Ia /Io ×1
00が20%未満である場合は、光ファイバの屈曲時に
光の透過性が著るしく低下することを示しており、この
点からも取扱い性の良好な光ファイバとすることができ
ない。 【0042】 【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。 【0043】実施例1 メタクリル酸−2,2,2−トリフルオロエチル63重
量%、メタクリル酸−1,1,2,2−テトラハイドロ
パーフルオロデシル20重量%及びメタクリル酸メチル
17重量%、更にこれらの単量体に対してn−オクチル
メタカプタン0.05%及び2,2′−アゾビスイソブ
チロニトリル0.1%を添加した単量体混合物を酸素不
在下で調合し、70℃に維持された反応槽で8時間重合
させたのち、120℃で2時間重合させた。得られたポ
リマーの屈折率は1.4195、直径2mm、長さ8m
mのノズルを用い、230℃で荷重5kgで10分間に
吐出されるポリマー量(メルトフローインデックス値)
は5.4であり、メチルエチルケトン中、25℃におけ
る極限粘度は0.68であった。またバイブロン測定の
E″のピークから求めたガラス転移温度(Tg)は9
5.4℃であった。このポリマーを鞘とし、芯をポリメ
タクリル酸メチルとし、芯−鞘紡糸口金を有する複合溶
融紡糸機により、芯の直径980μm、鞘の厚さ10μ
mの光ファイバを得た。 【0044】この光ファイバの光伝送損失は、590n
mにおいて92dB/km、650nmにおいて154
dB/kmであった。また85℃の空気中に100時間
放置したのちの光伝送損失は、590nmにおいて95
dB/km、650nmにおいて159dB/kmであ
った。また屈曲性を調べるため、直径10mmのマンド
レルに15mの光ファイバを繰り返し巻き付けたときの
巻付光量保持率の評価を行った。その結果、100回巻
き付けたときの光量保持率は31.4%であった。また
その巻き付けをほどいたのちの光量回復率は89.1%
であった。 【0045】実施例2〜5及び比較例1〜3 鞘材のモノマー組成を変え、また重合開始剤及び連鎖移
動剤の添加量、重合反応温度を調節し、実施例1と同様
に操作して光ファイバを得た。この光ファイバを用いて
実施例1と同じ特性評価を行った。その結果を表1に示
した。 【0046】表中の記号は下記の化合物を意味する。 【0047】 【化14】 【0048】 MMA:メタクリル酸メチル MAA:メタクリル酸 【0049】 【表1】 【0050】実施例6 芯成分としてポリカーボネートを用い、鞘成分として実
施例1と同じ重合体を用いて実施例1と同様の操作で光
ファイバを得た。この光ファイバの770nmの波長に
おける伝送損失は704dB/kmであった。また巻付
光量保持率は69.2%、巻付光量回復率は96.2%
であった。 【0051】実施例7 芯成分として外径150μmの石英ガラスからなるコア
−ファイバを用い、鞘成分として実施例2で用いた重合
体を1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオ
ロエタンに溶解して芯成分の表面上に被覆したのち、乾
燥してプラスチッククラッド石英コア光ファイバを得
た。この光ファイバは外径約200μmであり、850
nmの波長における光伝送損失は10dB/kmと良好
なものであった。 【0052】 【発明の効果】本発明の鞘材を用いた光ファイバは上述
した如き優れた耐屈曲性、加工性を備えており、その信
頼性および光伝送特性は極めて良好なものである。
材に関する。 【0002】 【従来の技術】芯がプラスチックから成る光ファイバは
無機ガラス系のものに比べて光伝送損失、耐熱性に劣る
一方で、大口径で開口数が大きく軽量であって、かつ可
撓性に極めて優れている。中でもポリメチルメタクリレ
ート系樹脂を芯成分とした光ファイバは短距離の光通信
用途に使用されはじめている。芯−鞘構造を有する光フ
ァイバにおいて、これら芯成分の特性を生かす鞘成分の
選択が重要である。 【0003】特公昭53−21660号公報には、鞘が
弗化ビニリデンとテトラフルオロエチレンの共重合体か
ら成る光ファイバが記載されている。弗化ビニリデン系
共重合体は芯材との密着性は良好であり、本質的に結晶
性高分子であり、加熱又は冷却により容易に結晶化し
て、球晶を生長せしめ、その結果、芯材を通過する光は
その鞘材の結晶化状態による散乱を受け、光伝送性能が
低下するという欠点がある。一方、例えば特公昭56−
8321号公報に示されるような弗化アルキルメタクリ
レートを主成分とする重合体は、本質的に非晶性高分子
であり、光ファイバの鞘材として用いたとき良好な透明
性を保持するが、芯材との密着性及び屈曲性が劣り、加
工性も劣るという欠点がある。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】従来開発されてきた鞘
材を用いたプラスチック光ファイバはほぼ直線状で使用
する際には何等問題ないのであるが、データリンクやO
A機器接続用光ファイバの如く、曲げて使用されたり、
その接合時に可成り激しい折り曲げを必要とする用途に
利用する場合にはその光伝送特性が急激に低下し、その
回復性が悪いという難点がある。 【0005】 【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は上述
した如き難点のない光ファイバ用の鞘材を開発すること
を目的として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、(イ)一般式 【0006】 【化7】 【0007】(式中nは5〜11の整数を示す)で表わ
される長鎖フルオロアルキルメタクリレート10〜50
重量%、(ロ)一般式 【0008】 【化8】 【0009】(式中Xは水素原子又は弗素原子、mは1
〜4の整数を示す)で表わされる短鎖フルオロアルキル
メタクリレート20〜90重量%及び(ハ)他の共重合
可能なモノマー0〜50重量%の共重合体から実質的に
成り、230℃で荷重5kgの条件で直径2mm、長さ
8mmのノズルから10分間に吐出される重合体の量を
示すメルトフローインデックス値が30以下である共重
合体にて構成されている光ファイバ用鞘材にある。 【0010】又、本発明の要旨は、(イ)一般式 【0011】 【化9】 【0012】(式中nは5〜11の整数を示す)で表わ
される長鎖フルオロアルキルメタクリレート10〜50
重量%、(ロ)一般式 【0013】 【化10】 【0014】(式中Xは水素原子又は弗素原子、mは1
〜4の整数を示す)で表わされる短鎖フルオロアルキル
メタクリレート50〜90重量%及び(ハ)他の共重合
可能なモノマー0〜40重量%の共重合体から実質的に
成り、230℃で荷重5kgの条件で直径2mm、長さ
8mmのノズルから10分間に吐出される重合体の量を
示すメルトフローインデックス値が30以下である共重
合体にて構成されている光ファイバ用鞘材にある。 【0015】更に、本発明の要旨は、(イ)一般式 【0016】 【化11】 【0017】(式中nは5〜11の整数を示す)で表わ
される長鎖フルオロアルキルメタクリレート10〜2
9.95重量%、(ロ)一般式 【0018】 【化12】 【0019】(式中Xは水素原子又は弗素原子、mは1
〜4の整数を示す)で表わされる短鎖フルオロアルキル
メタクリレート20.05〜90重量%及び(ハ)他の
共重合可能なモノマー0〜50重量%の共重合体から実
質的に成り、230℃で荷重5kgの条件で直径2m
m、長さ8mmのノズルから10分間に吐出される重合
体量を示すメルトフローインデックス値が30以下であ
る共重合体にて構成されている光ファイバ用鞘材にあ
る。 【0020】本発明の光ファイバ用鞘材は、従来用いら
れてきた鞘材用重合体であるフルオロアルキルメタクリ
レート系重合体の特色である良好な透明性及び耐熱性を
有し、しかも従来のフルオロアルキルメタクリレート系
重合体に欠けていた良好な屈曲性及び加工性が付与され
ている。 【0021】本発明の鞘材用を作るのに用いられる長鎖
フルオロアルキルメタクリレートとしては、1,1,
2,2−テトラハイドロパーフルオロオクチルメタクリ
レート、1,1,2,2−テトラハイドロパーフルオロ
デカニルメタクリレート、1,1,2,2−テトラハイ
ドロパーフルオロドデカニルメタクリレート、1,1,
2,2−テトラハイドロパーフルオロテトラデカニルメ
タクリレート等が挙げられる。これら化合物は単独で用
いてもよく、また2種以上を混合して用いてもよい。 【0022】長鎖フルオロアルキルメタクリレートは1
0〜50重量%好ましくは10〜29.95重量%の範
囲で用いられる。この量が10重量%未満である場合
は、十分な機械的特性を有する重合体が得られない。ま
た50重量%を超える場合は、重合体のガラス転移温度
が低くなり、十分な耐熱性が得られない。なお、後述す
るように、短鎖フルオロアルキルメタクリレートが52
〜90重量%の範囲で用いられる場合は、短鎖フルオロ
アルキルメタクリレート及び他の共重合可能なモノマー
との合計量が100重量%を超えないように、長鎖フル
オロアルキルメタクリレートは20〜48重量%の範囲
で用いることが好ましい。 【0023】短鎖フルオロアルキルメタクリレートとし
ては、トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,
3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、2,
2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレー
ト、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ
ペンチルメタクリレート等が好ましい。これら化合物は
単独で用いてもよく、また2種以上を混合して用いても
よい。 【0024】短鎖フルオロアルキルメタクリレートは2
0〜90重量%好ましくは50〜90重量%より好まし
くは52〜90重量%の範囲内で用いられる。この量が
20重量%より低くなると、重合体中の長鎖フルオロア
ルキルメタクリレートの割合が増え、ガラス転移温度が
下がり、十分な耐熱性が得られないか、又は第三成分の
モノマーの割合が増え、屈折率が高くなるおそれがあ
る。なお、長鎖フルオロアルキルメタクリレートが10
〜29.95重量%の範囲で用いられる場合は、長鎖フ
ルオロアルキルメタクリレート及び他の共重合可能なモ
ノマーとの合計量が100重量%に達するように、短鎖
フルオロアルキルメタクリレートは20.05〜90重
量%の範囲で用いることが好ましい。 【0025】他の共重合可能なモノマーとしては、鎖状
アルキル(メタ)アクリレート、環式炭化水素基を有す
るメタクリル酸エステル、親水性単独重合体を形成しう
るビニル単量体が用いられる。 【0026】鎖状アルキル(メタ)アクリレートとして
は、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エ
チル、(メタ)アクリル酸−n−プロピル、(メタ)ア
クリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸−n−ブチ
ル、(メタ)アクリル酸二級ブチル等が挙げられる。メ
タクリル酸メチルが好ましい。環状炭化水素基を有する
メタクリル酸エステルとしては、フエニルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、アダマンチルメタ
クリレート、(イソ)ボルニルメタクリレート、メタク
リル酸トリシクロ〔5.2.1.02.6 〕−デカ−8−
イル等が用いられる。親水性単独重合体を形成しうるビ
ニル単量体としては(メタ)アクリル酸、グリシジルメ
タクリレート、メチルグリシジルメタクリレート、アク
リルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が
挙げられる。メタクリル酸が好ましい。 【0027】これらの共重合可能なモノマーは0〜50
重量%好ましくは0〜20重量%の範囲で用いられる。
この量が50重量%を超えると、重合体の屈折率が高く
なるおそれがある。なお、短鎖フルオロアルキルメタク
リレートが50〜90重量%の範囲で用られる場合は、
長鎖フルオロアルキルメタクリレート及び短鎖フルオロ
アルキルメタクリレートとの合計量が100重量%を超
えないように、他の共重合可能なモノマーは0〜40重
量%の範囲で用いることが好ましい。また、短鎖フルオ
ロアルキルメタクリレートが52〜90重量%の範囲で
用られる場合は、長鎖フルオロアルキルメタクリレート
及び短鎖フルオロアルキルメタクリレートとの合計量が
100重量%を超えないように、他の共重合可能なモノ
マーは0〜38重量%の範囲で用いることが好ましい。 【0028】本発明の鞘材は、懸濁重合法、塊状重合法
などの公知の方法で製造することができる。重合に用い
られるラジカル重合開始剤としては、例えば2,2′−
アゾビス(イソブチロニトリル)、1,1′−アゾビス
(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2′−アゾビ
ス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、アゾビスイソ
ブタノールジアセテートアゾ−三級ブタン等のアゾ化合
物ならびにジ三級ブチルパーオキサイド、ジクミルパー
オキサイド、ジ三級ブチルパーフタレート、ジ三級ブチ
ルパーアセテート、ジ三級アミルパーオキサイド等の有
機過酸化物が挙げられる。重合開始剤の添加割合は単量
体に対して0.001〜1モル%であることが好まし
い。 【0029】本発明の鞘材は、メルトフローインデック
ス値が3〜30のものであることが必要である。メルト
フローインデックス値が30を超える場合は、それを用
いた光ファイバの屈曲性及び加工性が著しく低下する。
また、メルトフローインデックス値が3未満であると、
重合体の形成性が低下する。メルトフローインデックス
値が3〜25の重合体は形成性が特に優れている。なお
メルトフローインデックス値は、重合体が230℃で5
kgの力を受けたとき、直径2mm、長さ8mmのノズ
ルから10分間に吐出される量のg数で示した。 【0030】メルトフローインデックス値が30以下の
重合体は、重合開始剤及び/又は連鎖移動剤の添加割
合、重合反応温度を調節することにより得られる。連鎖
移動剤としては例えばn−ブチルメルカプタン、三級ブ
チルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ド
デシルメルカプタン等が用いられ、単量体に対して約1
モル%以下の割合で添加することが好ましい。 【0031】本発明の鞘材は、極限粘度(メチルエチル
ケトン中、25℃)が0.4dl/g以上であることが
好ましい。また粘弾性測定のE″のピークより求めたガ
ラス転移温度(Tg)が75℃以上であることが好まし
い。 【0032】本発明の鞘材を用いて光ファイバを製造す
る場合、芯成分としては、ポリメチルメタクリレート系
樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、
ポリ−4−メチルペンテン−1、重水素化されたポリメ
チルメタクリレート及びポリスチレン等の透明有機高分
子材料を用いることができる。透明有機高分子材料とし
ては、ポリメチルメタクリレート系樹脂が特に光伝送性
能の面から好ましく、ポリメチルメタクリレート、メチ
ルメタクリレート単位を主成分とし、好ましくは少なく
とも70重量%含有する共重合体、あるいはこれらを重
水素化した樹脂を用いることができる。メチルメタクリ
レートとの共重合成分としては、例えばメチルアクリレ
ート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブ
チルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等
のアクリル酸エステル、シクロヘキシルメタクリレー
ト、ベンジルメタクリレート、エチルメタクリレート、
プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート等のメ
タクリル酸エステルなどが挙げられる。ポリメチルメタ
クリレート系樹脂としては、例えば特公昭53−422
60号公報に示されるような連続塊状重合法により製造
されたものを使用することが好ましい。その他に、一般
式 【0033】 【化13】 【0034】(式中Rは脂肪族又は脂環式炭化水素基を
示す)で表わされる環構造単位2重量%以上とメタクリ
ル酸メチルを主成分とする単量体単位98重量%とから
なる重合体を芯成分とすることもできる。 【0035】本発明の光ファイバ用鞘材は、酢酸エチ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の
溶媒に溶解して有機重合体からなる芯成分の繊維表面に
コーティングする方法或いは、芯−鞘型複合紡糸法によ
って芯−鞘型プラスチック光ファイバとすることもでき
る。 【0036】上記の如くして作った芯−鞘型プラスチッ
ク光ファイバは次の如き特性を備えていることが好まし
い。すなわち、その平均直径を1000μmとし、波長
650nmの平行光をその一端から入射し他端から出射
せしめたときの光の透過光量をIo 、この光ファイバを
直径10mmのマンドレルに100回巻付けた状態で同
様にして測定した光の透過光量Ia 、この巻付けをほど
き同様にして透過光量を測定したときの巻付け光回復量
Ib としたとき 【0037】 【数1】 【0038】であり、更に好ましくは 【0039】 【数2】 【0040】なる条件を満足していることである。 【0041】Ib /Io ×100の値が80%未満であ
る場合はプラスチック光ファイバの屈曲性が良好でな
く、このような光ファイバは加工特性良好なプラスチッ
ク光ファイバとすることはできない。又Ia /Io ×1
00が20%未満である場合は、光ファイバの屈曲時に
光の透過性が著るしく低下することを示しており、この
点からも取扱い性の良好な光ファイバとすることができ
ない。 【0042】 【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。 【0043】実施例1 メタクリル酸−2,2,2−トリフルオロエチル63重
量%、メタクリル酸−1,1,2,2−テトラハイドロ
パーフルオロデシル20重量%及びメタクリル酸メチル
17重量%、更にこれらの単量体に対してn−オクチル
メタカプタン0.05%及び2,2′−アゾビスイソブ
チロニトリル0.1%を添加した単量体混合物を酸素不
在下で調合し、70℃に維持された反応槽で8時間重合
させたのち、120℃で2時間重合させた。得られたポ
リマーの屈折率は1.4195、直径2mm、長さ8m
mのノズルを用い、230℃で荷重5kgで10分間に
吐出されるポリマー量(メルトフローインデックス値)
は5.4であり、メチルエチルケトン中、25℃におけ
る極限粘度は0.68であった。またバイブロン測定の
E″のピークから求めたガラス転移温度(Tg)は9
5.4℃であった。このポリマーを鞘とし、芯をポリメ
タクリル酸メチルとし、芯−鞘紡糸口金を有する複合溶
融紡糸機により、芯の直径980μm、鞘の厚さ10μ
mの光ファイバを得た。 【0044】この光ファイバの光伝送損失は、590n
mにおいて92dB/km、650nmにおいて154
dB/kmであった。また85℃の空気中に100時間
放置したのちの光伝送損失は、590nmにおいて95
dB/km、650nmにおいて159dB/kmであ
った。また屈曲性を調べるため、直径10mmのマンド
レルに15mの光ファイバを繰り返し巻き付けたときの
巻付光量保持率の評価を行った。その結果、100回巻
き付けたときの光量保持率は31.4%であった。また
その巻き付けをほどいたのちの光量回復率は89.1%
であった。 【0045】実施例2〜5及び比較例1〜3 鞘材のモノマー組成を変え、また重合開始剤及び連鎖移
動剤の添加量、重合反応温度を調節し、実施例1と同様
に操作して光ファイバを得た。この光ファイバを用いて
実施例1と同じ特性評価を行った。その結果を表1に示
した。 【0046】表中の記号は下記の化合物を意味する。 【0047】 【化14】 【0048】 MMA:メタクリル酸メチル MAA:メタクリル酸 【0049】 【表1】 【0050】実施例6 芯成分としてポリカーボネートを用い、鞘成分として実
施例1と同じ重合体を用いて実施例1と同様の操作で光
ファイバを得た。この光ファイバの770nmの波長に
おける伝送損失は704dB/kmであった。また巻付
光量保持率は69.2%、巻付光量回復率は96.2%
であった。 【0051】実施例7 芯成分として外径150μmの石英ガラスからなるコア
−ファイバを用い、鞘成分として実施例2で用いた重合
体を1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオ
ロエタンに溶解して芯成分の表面上に被覆したのち、乾
燥してプラスチッククラッド石英コア光ファイバを得
た。この光ファイバは外径約200μmであり、850
nmの波長における光伝送損失は10dB/kmと良好
なものであった。 【0052】 【発明の効果】本発明の鞘材を用いた光ファイバは上述
した如き優れた耐屈曲性、加工性を備えており、その信
頼性および光伝送特性は極めて良好なものである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G02B 6/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 1.(イ)一般式 【化1】 (式中nは5〜11の整数を示す)で表わされる長鎖フ
ルオロアルキルメタクリレート10〜50重量%、
(ロ)一般式 【化2】 (式中Xは水素原子又は弗素原子、mは1〜4の整数を
示す)で表わされる短鎖フルオロアルキルメタクリレー
ト20〜90重量%及び(ハ)他の共重合可能なモノマ
ー0〜50重量%の共重合体から実質的に成り、230
℃で荷重5kgの条件で直径2mm、長さ8mmのノズ
ルから10分間に吐出される重合体の量を示すメルトフ
ローインデックス値が3〜30である共重合体にて構成
されている光ファイバ用鞘材。 2.極限粘度(メチルエチルケトン中、25℃)が0.
4dl/g以上であることを特徴とする請求項1に記載
の鞘材。 3.粘弾性測定のE″のピークより求めたガラス転移温
度(Tg)が75℃以上であることを特徴とする請求項
1又は請求項2に記載の鞘材。 4.(イ)一般式 【化3】 (式中nは5〜11の整数を示す)で表わされる長鎖フ
ルオロアルキルメタクリレート10〜50重量%、
(ロ)一般式 【化4】 (式中Xは水素原子又は弗素原子、mは1〜4の整数を
示す)で表わされる短鎖フルオロアルキルメタクリレー
ト50〜90重量%及び(ハ)他の共重合可能なモノマ
ー0〜40重量%の共重合体から実質的に成り、230
℃で荷重5kgの条件で直径2mm、長さ8mmのノズ
ルから10分間に吐出される重合体の量を示すメルトフ
ローインデックス値が3〜30である共重合体にて構成
されている光ファイバ用鞘材。5.長鎖フルオロアルキルメタクリレートの含有量が1
0〜48重量%であり、短鎖フルオロアルキルメタクリ
レートの含有量が52〜90重量%であり、他の共重合
可能なモノマーの含有量が0〜38重量%であることを
特徴とする請求項4に記載の鞘材。 6.(イ)一般式 【化5】 (式中nは5〜11の整数を示す)で表わされる長鎖フ
ルオロアルキルメタクリ レート10〜29.95重量
%、(ロ)一般式 【化6】 (式中Xは水素原子又は弗素原子、mは1〜4の整数を
示す)で表わされる短鎖フルオロアルキルメタクリレー
ト20.05〜90重量%及び(ハ)他の共重合可能な
モノマー0〜50重量%の共重合体から実質的に成り、
230℃で荷重5kgの条件で直径2mm、長さ8mm
のノズルから10分間に吐出される重合体の量を示すメ
ルトフローインデックス値が3〜30である共重合体に
て構成されている光ファイバ用鞘材。 7.極限粘度(メチルエチルケトン中、25℃)が0.
4dl/g以上であることを特徴とする請求項4〜請求
項6のいずれかに記載の鞘材。 8.粘弾性測定のE″のピークより求めたガラス転移温
度(Tg)が75℃以上であることを特徴とする請求項
4〜請求項7のいずれかに記載の鞘材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10086366A JP3015814B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 光ファイバ用鞘材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10086366A JP3015814B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 光ファイバ用鞘材 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62232043A Division JP2787771B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-09-18 | 芯‐鞘型プラスチツク光フアイバ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1195046A JPH1195046A (ja) | 1999-04-09 |
JP3015814B2 true JP3015814B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=13884893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10086366A Expired - Lifetime JP3015814B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 光ファイバ用鞘材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3015814B2 (ja) |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP10086366A patent/JP3015814B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1195046A (ja) | 1999-04-09 |
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