JPS6321606A - 光伝送繊維 - 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】 本発明は、芯−さやからなる可とり性のある光伝送繊維
、具体的には、芯材として石英、ガラス繊維、あるいは
アクリル樹脂、スチレン樹脂等のプラスチック繊維を用
い、特定のフッ素樹脂をさやとした光伝送繊維に関する
ものである。

（産業上の利用分野） 半導体レーザーや光学デバイスなどの進歩によって光通
信システムが実用化され、光技術各種の開発が活発化し
ている。この光通信システムの根本となるのは、光伝送
繊維でラシ１石英系、多成分ガラス系、プラスチック系
などの材料を用いて種々の光学ケーブルが実用化されて
いる。光学ケーブルの用途は、長距離通信をはじめとし
てオフィスオートメーションやファクトリ−オートメー
ションなどが考えられ光Ｌ　Ａ　Ｎシステムもすでに実
用化されている。

（従来の技術） 石英及び多成分ガラス系光伝送繊維は、光伝送損失が小
さいことから長距離伝送用を中心として用いられ、また
プラスチック光伝送繊維は、大口径が可能で加工性がす
ぐれているため、短距離用として企業化されている。ま
た、最近になって石英やガラスの芯にプラスチックのさ
や材を用いた複合系光伝送繊維が中距離伝送用として期
待されている。

以上の様な光伝送礒維のさや材としては、低屈折率化し
たガラス系材料をはじめ、シリコーン系やシラ素系１ｊ
Ｂ脂が多く用いられておシ、特にフッ素系樹脂に関して
は、低屈折率性にあわせて、耐水性、耐候性の面からも
注目されている。

（発明が解決じ：９とする問題点） 光伝送繊維のさや成分に要求される項目は、次のとおり
である。

１）安価であること。２）熱軟化温度が高いこと。

５）光伝送繊維としての加工性にすぐれていること。４
）芯材との密着性にすぐれていること。

５）屈曲性の高いこと。６）耐候性があること。

７）吸水性の低いこと。８）透明性の高いこと。

９）屈折率が低いこと。などが挙げられるが、これらの
項目を完全に満たすさや材は少ない。

たとえば、特開昭４９−１０７７９０　、特開昭４９−
１０８’３２１、特開昭４９−１１５５５６．％開昭４
９−１２９５４５、特開昭５０−１５６４５０、特開昭
５１−１２２４５５、特開昭５２−８２２５０゜特開昭
５２−１４８１３７、および特開昭５９−１１６７０１
号などに開示されているフッ素系の（メタ）アクリル酸
エステル系樹脂はそれらの七ツマ−が高価であるため、
樹脂自体も高価である。さらに熱軟化温度が１００℃以
上のものが多く、熱的に問題がある。これに対して、安
価に製造できる樹脂としてフン化ビニリデン系の共重合
体があげられる。たとえば、％開昭５１−５２８４９、
特開昭５３−６０２４２号などに開示されている樹脂は
、比較的安価に製造されると考えられるが、溶融温度、
溶融粘度、結晶性に難点があり、樹脂自体の透明性を悪
化させるため、光伝送損失全低下させてしまう。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明者らは種々検討を重ねた結果、光伝送繊維のさや
材として、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体がすぐれた特性を
有していることを見い出し本発明を完成するに到った。

つまシ、本発明によるフッ素系共重合体は、結晶をほと
んど持たず透明性にすぐれている。

また屈折率が低く可とり性にすぐれなおかつ、粘着性が
少ないという特徴を有している。

本発明によれば、芯となるべき材料としては、ガラスあ
るいはプラスチックス等が使用でき光学ガラス、石英ガ
ラス、多成分系ガラスを用いるときは、これらを溶融紡
糸した直後に前記フッ素樹脂をコーティングすることで
さや材被覆を施せばよい。また、芯材にプラスチック（
たとえばアクリル樹脂、スチレン樹脂等）を用いる場合
には共押し出し等の方法も用いることができる。

該共重合体は、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロアセ
トント、ヘキサフルオロプロピレンとのラジカル共重合
により製造される。共重合体中のヘキサフルオロアセト
ンの含量は４〜１５モル％、ヘキサフルオロプロピレン
の含量は０．１〜８モル％がさや材として適しておシ、
各々１５モルえ、８モル％以上では通常のラジカル重合
では収率が悪く実用的でない。また、フッ化とニリデン
の結晶性をくずすためには上記成分量で十分であシ、光
伝送損失の小さい光伝送繊維が製造できる。

前記組成比内ではヘキサフルオロアセトン含量が増すに
従い、柔軟性、透明性が増大する。

又、ヘキサフルオロプロピレン含量が増すにつれて、さ
らに透明性が増大し可とう性も大幅に改善される。ただ
しヘキサフルオロプロピレン含量が８モル％以上になる
と粘着性が発現するため成形加工が悪くなシ、又熱的に
問題がでてくるため光伝送繊維のさや材としては不適と
なる。

また１本発明によるフッ素系共重合体は、可視、紫外近
赤外域でほとんど吸収がないため広い波長領でロスの少
ない光伝送繊維を提供することができ、さらにこの共重
合体はウエザオメーターによる促進耐候性試験において
２０００時間以上外観上の変化がなく、熱的安定性や耐
薬品性も具備するものである。

共重合体製造における重合温度は、０〜７０℃であり油
溶性ラジカル開姑剤を用いて有機媒体中でラジカル共重
合を行う。有機媒体としては。

ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタンなどの飽和炭化水素類、ト
リクロルトリフルオロエタン、ジクロルテトラフルオロ
エタンなどのフッ素系溶剤が使用される。また、エステ
ル系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤も使用可能で
ある。

共１合体のＮ、Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液３０℃に
おける極限粘度〔η〕は０．４〜２．０ｄ１７Ｆである
。０，４ｄｌ／ｆ以下ではさや材としての被膜強度が小
さく、また２、ｏａ１７ｆ以上では溶液粘度あるいはメ
ルトインデックスが大きくコーティングしにくい等の欠
点があげられる。

一方弁重合体の溶媒としては、アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケト／等のケトン系、酢酸エ
チル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系、テトラヒドロフ
ラン、ジオキサンなどの環状エーテル系が用いられる。

特に前記溶媒に溶解してコーティング溶液として用いる
場合は、ガラス、石英系の芯材を用いた光伝送繊維を作
製する際に適している。この場合の溶液＃に度としては
、２〜３０蔦量んが適当でちる。

芯材としてプラスチックを用いる場合、中でもアクリル
樹脂が主として用いられているが、本発明の７ツ累系共
重合体は、アクリル樹脂との相溶性にすぐれているため
、芯−さや界面の接着性が高い屈折率分布型のプラス千
ツク光伝送繊維が出来る。

以下、実施例において本発明を説明するが。

これらによって限定されるものではない。

実施例１ 内容積３４１のステンレス製攪拌機付き耐圧オートクレ
ーブを乾燥し、１，１．２−　トリクロル−１，２，２
−）リフルオロエタン１７１．ヘプタフルオロブチリル
パーオキシドの４．５　ｆｆｌｆ％１，１．２−トリク
ロル−１，２，２−トリフルオロエタン溶液２５０ｖを
仕込んだ。次に、オートクレーブ内部の脱気及び窒素置
換をくシ返し、最終的に内部を２００＋ｍｎＨ？に保っ
た。次にヘキサフルオロア七トン１？５ｉ、ヘキサフル
オロプロピレン６０．０２、フッ化ビニリデンｌ７４０
ｆを頴に仕込み、３０℃で重合を２０時間行った。重合
終了後、未反応モノマーを除去し、スラリーを洗浄ろ過
、乾燥し、収″４４０％で共重合体を得た。

共重合体中のモノマーモル組成比はフッ化ビニリチン／
ヘキサフルオロアセトン／ヘキサフルオロプロピレン−
８９／１０／１でらり、Ｄ、８．０（示差走査凰熱量計
）測定による共重合体の融点は１１０℃であった。また
３０℃でのＮ、Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液の極限粘
度〔η〕は０．７ｄ１／？であった。共重合体を、メチ
ルエチルケトンに溶解させ膜厚３００μｍのキャスティ
ングフィルムを作成し吸収スペクトルを測定した。

その結果を第１図に示す。

又、アツベ屈折計２型を用いて屈折率を測定したところ
１．３９２であった。

この成形体のフィルムのサンシャインウェザ−メーター
による促進耐候性試験を行ったところ２．０００時間経
過後も変化は認められなかった。

また１０％苛性ソーダ、１０％硫酸溶液に１０日間浸漬
したがいずれも変化は見られなかった。

実施例２ 芯材として１２５μｍ、　３７５μｍの石英ガラスを高
周波誘導加熱炉を用いて防糸しその直下３ｍのところで
実施例１の共重合体１５重量％の酢酸ｎ−ブチル溶液中
を通しついで６０℃〜７０℃の乾燥器を通した。さらに
１００℃の加熱処理器を通したのち巻取を行った。

さや材の被覆厚は平均約８μｍであった。芯−さや界面
ははがれもなく密着性は良好であった。光伝送損失の結
果は第１表に示す。

実施例３ 芯−さや紡糸口金を用いて、芯成分に市販のポリメタク
リル酸メチル（三菱レーヨン製；アクリベット）、さや
成分に実施例１で作成した共重合体を用い２３０℃で共
押し出しを行い直径１個の光伝送繊維を得た。光伝送損
失の結果は第１表に示す。

実施例４ 芯材として実施例３と同様のポリメタクリル散メチルを
用い押し出し法（２２０℃）によって繊維を得た。次に
実施例１で作成した共重合体の１５重量比酢酸ｎ−ブチ
ル溶液中を通し、ついで５０〜６０℃の乾燥器を通した
。次に９０℃の加熱乾燥器を通した後巻取を行い直径１
−の光伝送繊維を得た。光伝送損失の結果は第１表に示
す。

実施例５ 芯−さや紡糸口金を用いて、芯成分に市販のポリスチレ
ン（旭化成製）、さや成分に実施例１で作成した共重合
体を用い、２３０℃で共押し出しを行い直径１．２ｍｍ
の光伝送繊維を得た。光伝送損失の結果は第１表に示す
。

実施例６ 内容積３４ｔのステンレス製攪拌機付き耐圧オートクレ
ーブを乾燥し１．１．２−）リクロルー１．２．２−　
トリフルオロエタンＩ　７　ｔ、ヘプタフルオロブチリ
ルパーオキシドの４．５重量％１．１．２−トリクロル
−１，２，２−）リフルオロエタン溶液２５０２を仕込
んだ。次にオートクレーブ内部の脱気及び窒素置換をく
り返し、最終的に内部を２００　ｍｍ　Ｈ？に保った。

次いでヘキサフルオロアセト７１８５０　ｆ　、ヘキサ
フルオロプロピレン！２０７、フッ化ビニリデンｌ　６
２０　ｆを項に仕込み、３０℃で重合を２０時間行った
。重合終了後、未反応モノマーを除去し、スラリーを洗
浄ろ過、乾燥し、収率３７％で共重合体を得た。

共重合体中の七ツマーモル組成比は７ノ化ビニリデン／
ヘキサフルオロアセトン／ヘキサフルオロプロピレンク
８４／ｌ　４／２であシ、　Ｄ、Ｓ、Ｃ測定による共重
合体の融点は１０８℃であった。また３０℃でのＮ、Ｎ
−ジメチルアセトアミド溶液の極限粘度〔η〕はｏ、６
８　ｄ１／？であった。

次に実施例２と同様にして芯材１２５μｍ、３７５μｍ
の石英ガラスを紡糸し前記共重合体をさや材として光伝
送繊維を作成した。さや材の被覆厚は平均的８μｍであ
った。伝送損失の結果は第１表に示す。

実施例７および比較例１ 実施例１と同様の装置を用いてフッ化ビニリデン−ヘキ
サフルオロアセトン共重合体を重合した。共重合比は９
０／Ｉ　Ｏで６！７３０℃でのＮ、Ｎ−ジメチルアセト
アミド溶液の極限粘度〔η〕は０．７２ｄ１／Ｐ　であ
った。前記共重合体と市販のＰＶＤＥ　（Ｋｙｎａｒ４
６０　）及び実施例１で作成した共重合体のり、Ｓ、Ｃ
！右カーブ第２図に示す。この図から本発明の三成分共
重合体は結晶性が低下していることがわかる。

第　　１　　懺 （波長　７８０ｎｌ　　ＬＥＤによる測定）

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における吸収スペクトルを。 第２図はＤＳＣ測定結果を示すチャートである。 特許出願人　　セントラル硝子株式会社第１図 波長（μｍ） 第２図 温度（０Ｃ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン−ヘ
   キサフルオロプロピレン共重合体をさや成分に用いるこ
   とを特徴とする光伝送繊維。
2. （２）フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン−ヘ
   キサフルオロプロピレン共重合体中のヘキサフルオロア
   セトン含量が４〜１５モル％であり、かつヘキサフルオ
   ロプロピレン含量が０．１〜８モル％であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の光伝送繊維。