JPH0246404A - 低損失プラスチック光ファイバ及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は芯−鞘構造を有する低損失プラスチック系光フ
ァイバに関し、さらに詳しくはメタクリル酸メチルを主
成分とする重合体を芯成分とするプラスチック光ファイ
バに関する。

〔従来の技術〕

プラスチック光ファイバは無機ガラスで製造された光フ
ァイバに比べて大口径で軽量かつ可とう性に富むという
特徴を有し数十ｍの伝送距り領域において実用化されて
いるが、その光透過性に関してはまだ十分満足しうる性
能の屯のは得られていない。

このプラスチック系光ファイバの光損失の原因は芯成分
重合体の光伝送特性に負うところが大きく、特に原料の
精製が極めて重要であることがすでに明らかにされてい
る。原料の精製に関してはごみの除去法及び光吸収物質
の除去法等が提案されている。例えば密閉した糸におい
て原料を精製したものを重合して芯形成用重合体を得る
方法が特開昭５７−８１２０５号公報に示されており、
連続塊状重合により完全密閉脈においてファイバを得る
方法が特開昭５０−８３０４６号公報に、原料を多孔質
膜にてろ過する方法が特開昭５７−９５９１７４号公報
に原料中の酸素及び過酸化物を除去した後、重合体を得
る方法が特開昭５８−１９３５０２号公報に示されてい
る。

これらの提案は好ましい提案ではあるが原料中の着色性
不純物の除去に関してはまだまだ十分とは言えない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の方法では芯成分形成用重合体原料であるメタクリ
ル酸メチル中の着色性の不純物を除去することは困難で
あり、そのような単量体を用いて製造された重合体を芯
としたプラスチック光ファイバはその光伝送損失が大き
なものとなることはさけられなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は芯成分形成用重合体の原料となる単量体中
の着色性不純物の除去に関し長期にわたり種々検討を行
なった結果、メタクリル酸メチル単量体中に通常極微量
存在するフラン系化合物例えばフルフラール、２ｊ５−
ジメチルフラン、５−メチルフルフラール、グロトアネ
モニン等のフラン系化合物が含まれるメチルメタクリレ
ートを重合して得た重合体を芯成分とした元ファイバは
その光伝送損失が劣るものとなることを見出したもので
あり、その要旨とするところはメタクリル酸メチルを主
成分とする重合体を芯とし該芯よりも屈折率の低い重合
体を鞘とするプラスチック光ファイバにおいてフラン系
化合物の含有量：が１　ｐｐｍ以下であるメタクリル酸
メチルを用いて得たメチルメタクリレート系重合体を芯
としたことを特徴とする低損失プラスチック光ファイバ
にある。

本発明を実施するに際して用いるフラン系化合物の含有
量が１　ｐｐｍ以下のメタクリル酸メチルを得るには、
フラン系化合物を含有するメタクリル酸メチル全スルホ
ン酸基含有化合物と接触せしめ、フラン系化合物の含有
量を１　ｐｐｍ以下とするのが最もよい方法である。

本発明で用いるスルホン酸基含有化合物とはスルホン酸
基を分子内に有する無機あるいは、有機化合物類であり
、具体的には、硫酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ　−トル
エンスルホン酸、更には、また、スルホン酸基をイオン
交換基として、有する強酸性屡イオン交換樹脂等が挙げ
られる。

メタクリル酸メチルの製造法としては、現在商業的に採
用されている方法は、アセトンシアンヒドリン法、ある
いは、インブチレン、またはターシャリ−ブタノールを
原料とする接触酸化法であるがこれらの工業的方法によ
り得られるメタクリル酸メチルを従来の方法で精製した
場合、例えば、フルフラール、２，５ジメチルフラン、
５−メチルフルフラール、グロトアネモニン等の不純物
を１〜５０　ｐｐｍ含有し、これらのフラン系化合物に
ｌｐｐｍ以上含むメタクリル酸メチルを主とする単量体
を重合して得た重合体を光ファイバの芯成分としたもの
は可視及び紫外領域とくに波長４００　ｎｍ　程度の短
波長域での光伝送損失を小さくすることは実質的に不可
能である。

本発明で用いるプラスチック光ファイバ芯成分形成用単
量体の精製法を具体的に説明する。

フラン系化合物を含有するメタクリル酸メチルにスルホ
ン酸基含有化合物′ｋｉｉｍ−ｆｆｆｉｆｆ上、必要な
場合は加熱しながら、好ましくは、該混合物を攪拌しな
がら一定時間保持する。

あるいは、強酸性イオン交換樹脂の如く、微粒子の固体
を充填したカラムを必要な場合には、加熱し、該メタク
リル酸メチルを一定の流速で通過せしめること、および
これに類する操作を行うことを特徴とする。

上記該メタクリル酸メチル全スルホン酸基含有化合物で
処理する際の処理温度は２０〜７０Ｃの範囲で、処理時
間は１分から２時間が好ましく、特に好ましくは、５分
から２０分の範囲であり、またスルホン酸基含有化合物
の添加量はメタクリル酸メチル含有物１ｋｔ当５０．０
０１〜２当量が、好ましい。

スルホン酸基含有イオン交換樹脂を用いて、連続的にメ
タクリル酸メチルを処理する場合には、適度の処理率を
あげる空間速度（以下８ｖと略記する。を毒り；これは
１時間にイオン交換樹脂容積の伺倍の流速で流すかを示
す値である）を採用する。

例えば４０°〜６０”Ｃの処理温度であれば、ＳＶを０
．１〜１０程度で行うことによりフラン系化合物の除去
処理を効率よく行わせることができる。

本発明で用いる芯成分形成用重合体を得るための単量体
の重合方法は工業的に安定しかつ微粒粉塵等のきよう雑
物の残存しにくい塊状重合法が最も好ましく、例えば特
開昭５７−１０４９０６号公報等に示された如き方法を
用いるのがよい。

また、本発明において使用される鞘成分単量体としては
、例えば特開昭５２−１５１６４３号公報に記載されて
いるようなフン化ビニリデンを主体とする重合体がある
。このフン化ビニリデンを主体とする重合体としては、
例えばフッ化ビニリデンを７５〜９９重量％含有するフ
ッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンとの共重合体
、フン化ビニリデン７５〜９５重量％とテトラフルオロ
エチレン４〜２０重量％とへキサフルオログロペン１〜
１０重量係とから成る共重合体、フン化ビニリデン７５
〜９５重量％とテトラフルオロエチレン４〜２０重量％
とフン化ビニル１〜５重量係とから成る共重合体などが
挙げられ、その他、フッ化ビニリデンと、クロロトリフ
ルオロエチレン、フルオロアルキルビニルエーテル、メ
タクリル酸エステル、アクリル酸エステル、酢酸ビニル
などの単量体との共重合体なども使用しうる。また、フ
ン化アルキルメタクリレート、フン化アルキルアクリレ
ート等とメタクリル酸エステル、アクリル酸エステル等
の共重合体を用いることもできる。

本発明のグラスチック系元ファイバを作る方法として、
例えば芯鞘構造となるように、紡糸口金を用いる複合紡
糸法、芯型合体を紡糸したのち、鞘重合体をコーティン
グする方法などを採用しうる。

次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例−１ イオン交換基として８０３Ｈ′！ｉ−有する強酸性カチ
オン交換樹脂（ダイヤイオンＰＫ−２１６三菱化成工業
製ポリスチレン樹脂）１−あらかじめ無水メタノールで
樹脂中の水分を除去し、さらに工業的に精留したメタク
リル酸メチルでメタノール分を除去した単量体を用意し
た。この単量体中には微量不純物として２．５−ジメチ
ル７ラン２９ｐｐｍｘフルフラール５　ｐｐｍを含んで
いた。このメタクリル酸メチルを上述の方法で前処理し
た強酸性カチオン交換樹脂を充填したカラムに５Ｖ＝２
ｉ度４０Ｃで通過させた。カラム通過液後の２．５−ジ
メチルフラン及びフルフラールを水素炎型ガスクロマト
グラフ法で定１１したが共に１　ｐｐｍ以下のメタクリ
ル酸メチルとなっていた。この通過液にｐ−フェニレン
ジアミンを５００　ｐｐｍ加え、窒素雰囲気中６０分間
攪拌混合し、さらに窒素雰囲気中に留出温度６０Ｃ１圧
力３５．、Ｈｇ　　にて単蒸留し連続的に調合槽に供給
した。またメタクリル酸メチル１００部に対し精製され
たｔｅｒｔ−ブチルメルカプタン０．３７部、ジーｔｅ
ｒｔ−ブチルパーオキサイド０．００３０部を調合槽へ
供給し、窒素雰囲気下で調合し、孔径０．１μのテフロ
ンフィルター（フルオロボアＦＰＯ１０、住友電工製）
を通じて連続的に反応槽に供給した。反応槽内には窒素
を封入し内圧を７　ｋ）　／　ａｎ２ゲージ圧とし、重
合温度は１５５Ｃに調製した。攪拌回転数は８０　ｒ、
ｐ、ｍとし十分な混合を行なわせ、約１２時間供給速度
を５　Ｊ３　／　ｈｒ　　として連続運転に移行した。

槽内での反応混合物の平均滞在時間は６時間であり、平
均重合率は５５重量％であった。反応槽よ）揮発物分離
機までの反応混合物の滞在時間は約５分間であり、ベン
ト押出機の温度はベント部２００　Ｃ，押出部２００１
１：’、ベント部真空度Ｓ　ｕ　Ｈｇ　　とした。

ベント押出機より出た重合物は、これと直結された紡糸
頭へ導かれ、並列に配置された他の押出機より低屈折率
重合体が移送されここで複合紡糸されるよう構成し、均
一な芯−さや配合による複合繊維とした。

さや重合体として２．２．２−　）リフルオロエチルメ
タクリレートの重合体を使用した。この重合体の屈折率
は１．４１であった。紡糸頭温度は２１０Ｃとし、芯−
さや重合体の配合比は重量比で９０：１０とした。

こうして得られた光学繊維の光伝送性は６５０ｎｍ、５
７０ｎｍ、５２０ｎｍ、４００ｎｍにおいてそれぞれ１
３１　ｄＢ　／　Ｋｍ、　　７２　ｄＢ　／　Ｋｍ。

７６　ａＨ／Ｋｍ、　　１７０　ｄＢ　／Ｋｍと極めて
良好なものであった。

実施例２〜４ 実施例１においてＳＶ及び処理温度を表−１に示した条
件に変更する以外全く同様の操作にてメタクリル酸メチ
ルを得、得られた単量体を実施例１と同様の条件で重合
を行ない、芯用重合体を得た。この重合体を用い実施例
１と同様の方法の複合溶融紡糸によりプラスチック元フ
ァイバを得た。メタクリル酸メチルのスルホン酸基含有
化合物により処理する前屈のフラン化合物量と得られた
ファイバの光伝送性を表−１にボした。

比較例１ 実施例１で用いた微量不純物として２，５−ジメチルフ
ラン２９ｐｐｍ、フルフラール５　ｐｐｍ　ｆ含むメタ
クリル酸メチルをイオン交換樹脂による処理を施こすこ
となく、そのま＼実施例１と同様にして重合し、この重
合体を実施例１と全く同様の操作にてプラスチック元フ
ァイバを作成した。得られた光ファイバの光伝送性を測
定し表−１に示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、メタクリル酸メチルを主成分とする重合体を芯とし
   該芯よりも屈折率の低い重合体を鞘とするプラスチック
   光ファイバにおいてであり、フラン系化合物の含有量が
   １ｐｐｍ以下なるメタクリル酸メチルを重合して得たメ
   チルメタクリレート系重合体を芯としたことを特徴とす
   る低損失プラスチック光ファイバ。