CN1250988C - 塑料光纤维、塑料光导纤维光缆和带插头的光导纤维光缆 - Google Patents

塑料光纤维、塑料光导纤维光缆和带插头的光导纤维光缆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及共聚物，其特征在于，是至少聚合作为均聚物时的折射率为1.50以上的乙烯基化合物(A)、下式(1)所示的(甲基)丙烯酸氟化烷基酯(B)和甲基丙烯酸甲酯(C)得到的共聚物，该共聚物中单体(A)成分和单体(B)成分的质量比(A)/(B)在0.2～1范围内，以该共聚物作为鞘材的塑料光纤维和塑料光导纤维电缆。按照本发明，可提供传送损耗低，即使以卷轴状态保存也可抑制传送损耗的增大，而且弯曲损耗小，可传送宽频带情报的塑料光纤维和塑料光导纤维电缆。式中，X表示H或CH3、Rf表示碳原子数7以上14以下，氟原子数13以上25以下的氟化烷基。

Description

塑料光纤维、塑料光导纤维光缆和 带插头的光导纤维光缆
技术领域
本发明涉及适用于高速通信用途的低数值孔径的塑料光纤维、和适用于作为这样的光纤维鞘材的共聚物，以及塑料光导纤维光缆和带插头的塑料光导纤维光缆。
背景技术
塑料光纤维(以下适当称为“光纤维”)是相对于石英系光纤维传送距离短的产品，发挥廉价、质量轻、柔软、大口径等特征，在照明用途、FA(Factory Automation，工厂自动化)、OA(OfficeAutomation，办公自动化)、LAN(Local Area Network，局域网)等短距离通信用途等领域被正实际使用。现在被实际使用的塑料光纤维的大部分是以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为芯体材料的具有芯鞘(芯·包层)结构的产品，近年来，与可高速驱动的可见红色光源组合，被期待作为高速情报通信介质使用。
为扩宽芯鞘结构的光纤维频带的技术，例如在特开平7-239420号公报、WO96/36894号公报中已被公开，在这些公报中，通过减小芯体材料和鞘材料的折射率差，光纤维的数值孔径(低NA化)来扩宽光纤维的频带。通过将这些公报中记载的光纤维的数值孔径减小至0.3左右，使在传送距离50m的传送频带提高到200MHz左右。
对于这样的光纤维的鞘材料提出了各种申请，例如在特开平7-239420号公报、特开平9-101423号公报、和特开平9-159844号公报中公开了由1～30重量％的甲基丙烯酸长链氟代烷基酯和1～20重量％的甲基丙烯酸短链氟代烷基酯和50～98重量％的甲基丙烯酸甲酯形成的，MI(Melt Index，熔融指数)值为5～60g/10分钟的鞘材料，在特开平11-133252号公报中公开了由甲基丙烯酸长链氟代烷基酯和甲基丙烯酸甲酯形成的鞘材料，在特开平10-221543号公报中公开了由10～40摩尔％的甲基丙烯酸短链氟代烷基酯和60～90摩尔％的甲基丙烯酸甲酯形成的鞘材料。但是，这些鞘材料存在强度不充分的问题。
另一方面，作为使用高强度鞘材料的光纤维，在特开平8-101316号公报和特开平10-104455号公报中，公开了由偏氟乙烯系聚合物或聚合物混合物形成光纤维。使用这样的鞘材料制造数值孔径小的光纤维时，由于偏氟乙烯系聚合物本身折射率低，与甲基丙烯酸甲酯(PMMA)混合使用。但是此时，鞘材料的透明性显著降低，存在弯曲光纤维时的传送损耗增大的问题。
另外，作为提高甲基丙烯酸氟代烷基酯系聚合物形成的鞘材料强度的技术，例如，在特公平7-11604号公报，特开平1-11605号公报，特开平1-76003号公报，特开平1-105205号公报，特开平1-223104号公报，特开平3-062809号公报，特开平4-051206号公报等中，公开了鞘材料用共聚物中通过使之含有甲基丙烯酸2-(全氟辛基)乙基酯(简称为“17FM”)单元作为橡胶成分提高鞘材料强度的技术。但是，由于17FM单元使共聚物的折射率降低，为提高鞘材料强度如果使共聚物中大量含有17FM单元，则共聚物的折射率变低，将该共聚物作为鞘材料使用的光纤维数值孔径变大。
这样，在传送损耗低、低数值孔径的光纤维中，以前不能充分提高鞘材料的强度。因此，如果将这样的光纤维以在保存或流通中通常采用的卷轴的形式保存时，存在光纤维的传送损耗增大的问题。
发明内容
本发明的目的是提供传送损耗低、即使以卷轴形式保存也可抑制传送损耗的增加，而且弯曲损耗小，可传送宽频带情报的塑料光纤维、塑料光导纤维光缆和带插头的塑料光导纤维光缆。另外，本发明的目的是提供折射率高，透明性良好，机械强度优秀，适用于塑料光纤维鞘材料的共聚物。
本发明涉及塑料光纤维，其特征在于，使用聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯单元为主要成分的共聚物作为芯体材料，并使用是至少聚合作为均聚物时的折射率为1.50以上的乙烯基化合物(A)(以下适当称为“单体(A)”、下式(1)所示的(甲基)丙烯酸氟化烷基酯(B)(以下适当称为“单体(B)”)和甲基丙烯酸甲酯(C)(以下适当称为“单体(C)”)得到的共聚物作为鞘材料，且作为该鞘材料的该共聚物中单体(A)成分和单体(B)成分的质量比(A)/(B)在0.2～1范围内；
Figure C0081753100081
(式中，X表示H或CH3、Rf表示碳原子数7以上14以下，氟原子数13以上25以下的氟化烷基；)
其中，该共聚物通过ASTM D790的弯曲试验测定的断裂时的挠曲量在7.5mm以上，折射率为1.45以上，且该弯曲试验的试验片尺寸为：长5英寸、宽0.5英寸、厚度0.25英寸、支持点间距离10cm，机头速度3mm/分，以及；
该塑料光纤维的数值孔径为0.35以下，在波长650nm的激励NA＝0.1时的传送损耗为150dB/km以下。
另外，本发明涉及共聚物，其特征在于，在前述共聚物中，作为单体(A)成分含有(甲基)丙烯酸酯单元。
另外，本发明涉及共聚物，其特征在于，在前述共聚物中，作为单体(A)成分含有甲基丙烯酸苄基酯单元。
另外，本发明涉及共聚物，其特征在于，在前述共聚物中，作为单体(A)成分含有芳香族乙烯基化合物单元。
另外，本发明涉及作为共聚成分含有下式(2)所示的(甲基)丙烯酸酯或丙烯酸甲酯(D)(以下适当称为“单体(D)”)形成的单体单元的前述共聚物。
Figure C0081753100091
(式中，X表示H或CH3、Rm表示碳原子数2～4的烷基。)
另外，本发明涉及，使用聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯单元为主要成分的共聚物作为芯体材料，前述共聚物作为鞘材料的塑料光纤维。
另外，本发明涉及塑料光导纤维光缆，其特征在于，在前述塑料光纤维的外周部形成有被覆层。
进步，本发明涉及带插头的塑料光导纤维光缆，其特征在于，，在前述塑料光导纤维光缆的至少一端形成插头部。
本发明的光纤维、光导纤维光缆和带插头的光导纤维光缆传送损耗低，即使以卷轴形式保持也可抑制传送损耗的增大，而且弯曲损耗小，可传送宽频带的情报。
另外，本发明的共聚物折射率高、透明性好、机械强度优秀，可适用于作为光纤维鞘材料使用。
具体实施方式
下面，对本发明的适用的实施方案进行详细说明。
光纤维和光导纤维光缆，与其他纤维材料一样，以卷轴形式出厂的情况很多。所使用的轴，从防止光纤维的损伤或提高可操作性的观点出发，广泛使用断面直径(卷筒直径)为10～40cm左右的圆筒部两端设有凸缘形状的轴。向轴上卷绕光纤维，例如特开平1-321259号公报中所示的那样，为防止光纤维损伤导致的特性降低，优选缩短光纤维之间的间隔(节距)，在不发生卷崩的范围内以尽可能低的张力卷绕。作为控制张力的同时将光纤维卷绕在轴上的装置，具有通过张力辊、力矩马达等控制光纤维的张力，使导纱器或轴往复运动的同时卷绕光纤维结构的装置是适用的。合适的卷绕张力，虽然依赖于卷绕的光纤维或光缆的直径和轴的卷筒直径等，但是，例如使用卷筒直径20cm的轴卷绕直径1mm的光纤维时优选以数百gf左右，卷绕直径2.2mm的1芯光导纤维光缆时优选以为数百～700gf左右的张力卷绕。
以前提出的低NA光纤维，如果以如上所述的卷绕在轴上的状态长期保存，传送损耗增加。该倾向在传送损耗低的光纤维中可显著看到。
本发明是鉴于这样的问题的发明，即，本发明的光纤维是数值孔径在0.35以下，传送损耗在150dB/km以下的塑料光纤维，是在将该塑料光纤维以卷张力700gf卷绕在断面直径为20cm的圆筒状物外周保持的状态，在60℃加热处理24小时后的传送损耗的增加在80dB/km以下的纤维，更优选前述传送损耗的增加在70dB/km以下的纤维。
另外，在该塑料光纤维的外周部设置被覆层形成的本发明的光导纤维光缆是，在以卷张力1000gf卷绕在断面直径为20cm的圆筒状物外周保持的状态，在60℃加热处理24小时后的传送损耗的增加在80dB/km以下的产品，更优选前述传送损耗的增加在50dB/km以下的产品。
这样的本发明的光纤维和光导纤维光缆，即使以卷轴状态进行例如1年以上的长期保管，传送损耗的增加也少，操作容易。另外，在本发明中，光纤维或光导纤维的传导损耗是使用波长650nm，激励NA0.1的光测定的。
作为本发明的光纤维，可使用具有公知结构的产品，可列举例如，具有芯鞘结构的SI(Step Index，步阶式)型光纤维，从中心向外周部芯体的折射率平缓降低的GI(Graded Index，渐进式)型光纤维，从中心向外周部芯体的折射率阶段性降低的多层光纤维，以多个岛部被共通的海部相互间隔的状态一体化形成的多芯光纤维等。为宽频带化光纤维进行高速的信号传送，优选制成多层光纤维。另外，在本发明中，将在光纤维内传输光主要的通过部分作为芯体，在芯体外周配置的使光反射折射起到将光密封在芯体内作用的部分为鞘。鞘也可以由两层以上构成。另外，在多芯光纤维中，只由芯体构成岛部时，海部起到作为鞘的作用。
在本发明中，为了扩宽传送频带，光纤维的数值孔径数，优选设定在0.35以下，更优选0.3以下。另一方面，为提高弯曲损耗、结合特性等，优选数值孔径在0.2以上。另外，在本发明中，光纤维数值孔径(Numerical Aperture：以下适当称为“NA”)是从芯体材料折射率(ncore)和鞘材料的折射率(nclad)，用NA＝(ncore 2-nclad 2)0.5定义的参数。
本发明的光纤维，可用公知的方法制造，例如，可通过熔融复合纺丝法制造。
也可以是在这些光纤维的外周部被覆保护层的结构。如果制成被覆保护层的结构，由于可收入光纤维的光可增加，因此是优选的，而且通过选择力学特性优秀的保护层材料可提高光纤维的机械特性等，因此是优选的。另外，在本发明中，保护层是指，透光性层，在光纤维传送光时可有助于光的反射折射的在光纤维的最外周部层压的层。
保护层可通过在熔融复合纺丝时将芯体材料和鞘材料一起熔融复合纺丝被覆，或使光纤维通过在溶剂中溶解有保护层材料的溶液，之后通过挥发除去溶剂被覆。
本发明的光导纤维光缆是在上述光纤维的外周部配置被覆层构成的。作为在光纤维的外周部配置被覆层的方法，可使用公知的方法，可根据被覆材料适当选择，但从加工性方面考虑优选使用T型模具的熔融被覆法或涂层法。
作为本发明的光纤维芯体材料，可使用公知的材料，可列举例如，甲基丙烯酸甲酯均聚物(PMMA)、以甲基丙烯酸甲酯单元为主要成分的共聚物，各种甲基丙烯酸酯系聚合物和聚碳酸酯等，但是为了得到透光性优秀的光纤维，作为芯体材料优选使用PMMA或以甲基丙烯酸甲酯单元为主要成分的共聚物，优选含有甲基丙烯酸甲酯单元50重量％以上的产品，更优选含有70重量％以上的产品。
作为本发明光纤维的鞘材料，优选使用通过ASTM D790的弯曲试验(试验片尺寸：长5英寸(12.7cm)、宽0.5英寸(1.27cm)、厚度0.25英寸(0.635cm)、支持点间距离10cm，机头速度(headspeed)3mm/分)测定的断裂时的挠曲量在7.5mm以上的本发明的共聚物作为鞘材料使用。
在轴上卷绕的光纤维中，受到向光纤维轴方向的张力和由光纤维被轴押紧产生的来自轴的力(应力)2个力。ASTM D790的弯曲试验是，将试验片的两端的2点作为支点，对其中央施加负荷，评价材料弯曲时的弹性、断裂特性的方法，在该试验中对试验片施加的力的方向被认为与卷绕在轴上的光纤维受到的力方向类似。因此，如果将通过弯曲试验测定的断裂时的挠曲量在7.5mm以上的共聚物作为光纤维的鞘材料使用，可防止卷曲在轴上的，以受到前述张力或应力的状态保持的光纤维的芯鞘界面产生的开裂，或由该开裂的成长产生的鞘材料的裂缝或裂纹，在以卷绕在轴上的状态进行长期保存时，可有效减低光纤维的传送损耗的增加。本发明的共聚物通过前述测定法测定的断裂时的挠曲量更优选9mm以上。
将本发明的共聚物作为光纤维鞘材料使用时，特别是使用PMMA作为芯体材料时，为了使该光纤维的数值孔径充分减小，提高光纤维的传送频带，优选本发明共聚物的折射率在1.45以上，更优选1.455以上。另外，如果折射率过大，由于光纤维的弯曲损耗有变大的倾向，因此本发明共聚物的折射率特别是在使用PMMA作为芯体材料时，优选折射率在1.477以下。
作为通过前述测定法测定的断裂挠曲量大，且折射率高的共聚物，优选聚合作为均聚物时的折射率在1.50以上的乙烯基化合物(A)、前述式(1)所示的(甲基)丙烯酸氟化烷基酯(B)和甲基丙烯酸甲酯(C)得到的共聚物。这些单体的聚合可使用公知的方法。该共聚物中单体(A)成分和单体(B)成分的质量比(A)/(B)优选在0.2～1的范围内。
本发明的共聚物，通过将作为均聚物时折射率为1.50以上的乙烯基化合物作为共聚成分加入，在保持作为共聚物的折射率高的同时，可使提高刚性的甲基丙烯酸甲酯单元的含有率降低，使提高柔软性的(甲基)丙烯酸氟化烷基酯单元的含有率增加。因此，该共聚物强度优秀，同时可将共聚物设计为共聚物的折射率在共聚物作为光纤维鞘材料使用时的合适的前述范围内。
作为在均聚物时折射率为1.50以上的乙烯基化合物(A)，可列举(甲基)丙烯酸酯，芳香族乙烯基化合物等。
作为在均聚物时折射率为1.50以上的(甲基)丙烯酸酯，可列举甲基丙烯酸苄基酯，甲基丙烯酸苯基酯，甲基丙烯酸苯乙基酯，甲基丙烯酸萘酯等具有芳香族基团的甲基丙烯酸酯，带有氯化酯基的甲基丙烯酸酯，和甲基丙烯酸金刚烷基酯，甲基丙烯酸三环癸基酯(日立化成制FA513M)等具有脂环基的甲基丙烯酸酯等。其中，甲基丙烯酸萘酯，由于均聚物具有适当的柔软性和耐热性，折射率高达1.568，因此可进一步减小共聚物中甲基丙烯酸甲酯单元的含有率，进一步增大(甲基)丙烯酸氟化烷基酯单元的含有率，而且与甲基丙烯酸甲酯的反应性良好，由于可提高共聚物的透明性，因此是优选的。
为提高共聚物的柔软性和机械强度，共聚物中折射率为1.50以上的(甲基)丙烯酸酯单元的含有量优选4重量％以上，更优选10重量％以上。为提高共聚物的透明性等光学特性，优选40重量％以下，更优选30重量％以下。
作为在均聚物时折射率为1.50以上的芳香族乙烯基化合物，可列举，苯乙烯、4-甲氧-2-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻氯苯乙烯、2，6-二氯苯乙烯等。这些均聚物是脆性高的物质，由于作为均聚物时的折射率高，可进一步减小共聚物中甲基丙烯酸甲酯单元的含有率，进一步增大作为橡胶成分的(甲基)丙烯酸氟化烷基酯单元的含有率，可显著提高在鞘材料中使用的共聚物的强度。其中，苯乙烯在均聚物时折射率为1.591，特别高，因此是优选的。
为了提高共聚物的折射率，通过增加单体(B)的含量提高柔软性，共聚物中芳香族乙烯基化合物单元的含有量优选4重量％以上，更优选6重量％以上。为了通过芳香族乙烯基化合物使脆性降低机械特性提高，优选25重量％以下，更优选10重量％以下。
为提高共聚物的机械特性，前述式(1)所示的(甲基)丙烯酸氟化烷基酯(B)的氟化烷基(Rf)的碳原子数优选7以上，氟原子数优选13以上。另外，为提高共聚物的透明性，优选氟化烷基(Rf)的碳原子数为14以下，氟原子数在25以下。作为这样的(甲基)丙烯酸氟化烷基酯(B)，可使用公知的单体，可列举例如，甲基丙烯酸2-(全氟辛基)乙基酯，甲基丙烯酸2-(全氟己基)乙基酯，甲基丙烯酸2-(全氟癸基)乙基酯等。另外，共聚物中的(甲基)丙烯酸氟化烷基酯(B)单元的含有量，为提高共聚物的柔软性和机械特性，优选15重量％以上，为提高透明性和耐热性，优选60重量％以下。
作为均聚物时折射率在1.50以上的乙烯基化合物(A)成分和前述式(1)所示的(甲基)丙烯酸氟化烷基酯(B)成分在共聚物中的质量比(A)/(B)优选在0.2～1的范围内，该质量比小于0.2时，共聚物的柔软性降低，作为光纤维鞘材料使用时，对在以卷轴状态保持引起的传送损耗增加的降低效果恐怕不充分，比1大时，恐怕鞘材聚合物的机械特性会降低。
共聚物中甲基丙烯酸甲酯单元(C)的含有量，优选10重量％～70重量％，更优选10重量％～60重量％。如果将基丙烯酸甲酯(C)的含有量不足10重量％，共聚物的耐热分解性恐怕会降低。如果比70重量％多，共聚物的刚性变高，作为鞘材料使用时，对光纤维在以卷轴状态保持引起的传送损耗增加的恐怕不能充分降低。
除了聚合如上所述的单体(A)、单体(B)和单体(C)得到的共聚物以外，作为通过前述测定法得到的断裂挠曲量大，且折射率高的本发明共聚物，优选含有前述式(2)所示的(甲基)丙烯酸酯或丙烯酸甲酯(D)单元的共聚物。由于单体(D)的均聚物具有较高的折射率，同时玻璃转移温度低，柔软性高，通过使共聚物中含有单体(D)，可提高共聚物的柔软性，提高机械特性。另外，如果含有作为单体(D)单元的甲基丙烯酸甲酯单元，除上述外，还可提高共聚物的耐热分解性。
在含有单体(D)单元的共聚物中，优选同时含有前述式(1)所示的单体(B)单元和单体(C)单元。通过含有单体(B)单元和单体(C)单元，可得到折射率高，机械特性更优秀的共聚物(C)。另外，除了这些单体单元外，通过同时含有单体(A)单元，可增加机械特性优秀的单体(B)单元的含有量，可进一步提高共聚物的机械特性。
为提高共聚物的柔软性，作为单体(D)使用(甲基)丙烯酸酯时，(甲基)丙烯酸酯(D)的烷基的碳原子数优选2～4。作为这样的(甲基)丙烯酸酯(D)，可使用公知的单体，可列举例如，丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等。
为提高共聚物的柔软性和机械特性，共聚物中单体(D)单元的含有量优选1重量％以上，更优选5重量％以上。为提高共聚物的透明性，优选60重量％以下，更优选30重量％以下。在共聚物中含有一个或同时含有多个单体(A)单元、单体(B)单元和单体(C)单元时，各单体单元的含有量，优选在对于含有单体(A)单元、单体(B)单元和单体(C)单元的共聚物进行说明的范围。
在这些共聚物中，也可进一步含有其他单体形成的共聚合成分。将共聚物作为鞘材使用时，为提高芯鞘界面的粘着性，作为这样的单体，优选使用甲基丙烯酸等。另外，根据需要，也可含有甲基丙烯酸三氟乙基酯、甲基丙烯酸四氟丙基酯、甲基丙烯酸五氟丙基酯等(甲基)丙烯酸短链氟代烷基酯类，或马来酰亚胺类，马来酸酐类等单体单元。
作为保护材料，可使用公知的材料，但是优选使用同时具有机械特性和低分子阻挡性的以偏氟乙烯单元为主要成分的聚合物。聚合物中偏氟乙烯单元优选含有50摩尔％以上，更优选含有80摩尔％以上。
本发明的光导纤维光缆中使用的被覆材料，可根据提高耐候性或耐热性等目的适当选择，可列举例如，聚乙烯(PE)、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、各种紫外线固化树脂等，但优选使用热可塑性树脂。为提高耐热性，优选使用聚酰胺、凯芙拉(kevlar)、硅树脂等。
本发明的带插头的光导纤维光缆，是在上述光导纤维光缆的至少一端配置公知的插头部构成的。
实施例
下面通过实施例对本发明进行更具体地说明。另外，实施例中的评价、测定按照以下方法进行。
(熔化指数(MI))
在230℃，负荷5kg，测定从直径2mm，长度8mm的模具喷嘴吐出的10分钟的聚合物克数。
(折射率)
通过熔融挤压制作厚度200μm的薄膜状试验片，使用阿贝折射及，在室温25℃测定钠D线的折射率。
(弯曲试验)
按照ASTM D790的弯曲试验实施。使用三菱重工(株)制的射出成形机75MS，形成长5英寸(12.7cm)、宽0.5英寸(1.27cm)、厚度0.25英寸(0.635cm)的试验片。然后，使用东洋鲍德温公司制的TENSILON/UTM 12500，将试验片以10cm的支持点间距离进行2点支持，在机头速度(headspeed)3mm/min的条件加压，测定试验片断裂时的挠曲量。
(传送损耗)
通过25m-5m削减法测定在波长650nm，激励NA＝0.1的传送损耗。
(传送频带)
准备长50cm的光导纤维光缆，通过脉冲响应法，用取样示波器测定在波长650nm，激励NA＝0.25时的-3dB频带。
(反复弯曲断裂次数)
对4m长的光导纤维光缆的一端施加500g负荷，将该光导纤维光缆的中央用直径15mm的2根圆管夹持，将该光导纤维光缆的另一端移动到一个圆管侧，在该圆管的外周卷绕使光导纤维光缆弯曲90度，接着移动到另一圆管侧，在该圆管外周卷绕使之弯曲90度，即，两侧合计使光导纤维光缆弯曲180度，反复进行该操作，测定光导纤维光缆断裂时的弯曲次数。另外，弯曲次数是将前述合计弯曲180度的弯曲作为1次。
(弯曲损耗)
使用长11m的光导纤维光缆，使光从该光导纤维一端射入，在该状态，将光导纤维光缆以1m的间隔在光导纤维光缆上的10处，以半径25mm弯曲90度。在以这样的弯曲状态和直线状态保持的状态，测定从光导纤维另一端射出的光量，从两者光量的差算出弯曲损耗。
(比较例1)
相对于甲基丙烯酸2-(全氟辛基)乙基酯25重量％、甲基丙烯酸甲酯74重量％、甲基丙烯酸1重量％形成的单体溶液，加入N-N偶氮二异丁腈0.1重量％，正辛基硫醇0.3重量％，通过吹入氮气完全除去溶存的氧后，在60℃聚合8小时。聚合完成后，将聚合物粉碎，在180℃真空干燥10小时，得到鞘材用聚合物。
该聚合物的熔化指数为21g/10分钟，折射率为1.465，弯曲试验测得的断裂挠曲量为5.2mm。
将该聚合物作为鞘材，分别将PMMA、偏氟乙烯/四氟乙烯＝78/22摩尔％的共聚物作为芯体材料和保护层材料，将其供给220℃的同心圆状复合纺丝喷嘴，纺出具有芯/鞘/保护层3层结构的丝状体，将该丝状体在150℃的热风加热炉中在轴方向拉伸2倍，连续在145℃的热风加热炉中进行热处理，得到直径1mm，鞘厚10μm，保护层厚10μm的光纤维。
该光纤维的数值孔径，将光纤维保持在直线状态测定的传送损耗分别是0.28、134dB/km。
然后，以700gf的张力，将该光纤维25m卷绕在20cm的ABS制轴上，用60℃的热风干燥机加热处理24小时。加热处理后，在卷绕在轴上的状态测定的传送损耗为247dB/km，比加热处理前测定的传送损耗增加了113dB/km。通过显微镜观察加热处理后的光纤维时，确认有鞘材的裂纹。
另外，在该光纤维的外周部设置PE形成的被覆层，制造直径2.2mm的塑料光导纤维光缆。该光导纤维光缆的传送频带为230MHz，弯曲断裂次数为18500次，弯曲损失为0.24dB。另外，以1000gf的张力，将该光导纤维光缆卷绕在20cm的ABS制轴上，用60℃的热风干燥机加热处理24小时后，与加热处理前的光导纤维光缆相比，传送损耗增加了108dB/km。
另外，将如上制造的光纤维和光导纤维光缆以卷绕在轴上的状态保存时，传送损耗增加很大。
(实施例1)
除了鞘材的共聚物组成为甲基丙烯酸2-(全氟辛基)乙基酯33重量％、甲基丙烯酸苄基酯12重量％、甲基丙烯酸甲酯54重量％、甲基丙烯酸1重量％，正辛基硫醇的添加量为0.15重量％以外，与比较例1相同，制造鞘材、光纤维、光导纤维光缆，与比较例1一样将其卷绕在轴上。
鞘材用共聚物的熔化指数为23g/10分钟，折射率为1.465，弯曲试验测得的断裂挠曲量为8.2mm。
该光纤维的传送损耗为132dB/km。将该光纤维与比较例1同样卷绕在轴上进行加热处理时，热处理后的光纤维的传送损耗为195dB/km，加热处理前后传送损耗的增加为63dB/km。另外，通过显微镜观察加热处理后的光纤维时，没有鞘材的裂纹。另外，将光导纤维光缆与比较例同样卷绕在轴上进行加热处理时，加热处理前后的传送损耗的增加为42dB/km。另外，光导纤维光缆的传送频带为220MHz，弯曲断裂次数为19500次，弯曲损耗为0.20dB。
(实施例2～9、比较例2～5)
除了将鞘材的共聚物组成按照表1所示变更外，与实施例1同样操作，制造鞘材，光纤维，光导纤维光缆。评价结果如表1所示。
表1
组成 M1   折射率   断裂时挠曲量(mm)   光纤维NA   光纤维传送损耗(dB/km)   光纤维卷轴时传送损耗(dB/km)   光纤维卷轴时传送损耗增加(dB/km)   光缆卷轴时传送损耗增加(dB/km)   光缆传送频带(MHz)   光缆弯曲断裂次数   光缆弯曲损失(dB/km)
实施例1   17FM/BzMA/MMA/MAA33/12/54/1wt％ 23 1.465 8.2 0.28 132 195 63 42 220 19500 0.20
实施例2   17FM/BzMA/MMA/MAA43/28/27/2wt％ 18 1.466 9.6 0.28 136 211 75 52 250 22000 0.25
 实施例3   17FM/BzMA/MMA/MAA38/12/48/2wt％   19   1.459   8.7   0.31   134   202   68   47   160   21000   0.17
实施例4   17FM/BzMA/MMA/MA43/28/21/8wt％ 22 1.465 10.1 0.28 135 194 59 40 210 22500 0.18
实施例5   17FM/TCDMA/MMA/MAA28/20/51/1wt％ 19 1.464 7.2 0.29 135 207 72 54 190 19500 0.16
实施例6   17FM/St/MMA/MAA33/9/56/2wt％ 18 1.465 7.3 0.28 136 212 76 51 256 22000 0.39
实施例7   17FM/EMA/MMA/MAA25/50/23/2wt％ 17 1.461 7.3 0.29 132 192 70 46 225 22500 0.15
实施例8   17FM/MA/MMA/MAA25/5/68/2wt％ 19 1.465 7.3 0.28 134 194 70 48 239 22000 0.17
实施例9   17FM/BA/MMA/MAA25/5/68/2wt％ 23 1.463 7.3 0.29 133 191 68 52 230 21000 0.17
比较例1   17FM/MMA/MAA25/74/1wt％ 21 1.465 5.2 0.28 134 247 113 108 230 18500 0.24
比较例2   3FM/4FM/MMA/MAA6/6/14/74wt％ 23 1.469 4.4 0.26 132 264 132 122 210 15500 0.22
比较例3   17FM/TCDMA/MMA/MAA38/40/21/1wt％ 23 1.459 7.8 0.31 140 252 102 88 180 17500 0.37
比较例4   17FM/BzMA/MMA27/5/68wt％ 21 1.464 5.9 0.28 133 228 95 92 220 19000 0.21
比较例5   PMMA/PvdF混合60/40wt％ 15 1.464 4.4 0.29 156 209 51 55 230 23500 0.52
          BzMA                        甲基丙烯酸苄基酯                                                  BA                  丙烯酸正丁酯
          17FM                        甲基丙烯酸2-(全氟辛基)乙基酯                                      3FM                 甲基丙烯酸2，2，2-三氟乙基酯
          MMA                         甲基丙烯酸甲酯                                                    4FM                 甲基丙烯酸2，2，3，3，3-四氟丙基酯
          EMA                         甲基丙烯酸乙酯                                                    TCDMA               甲基丙烯酸三环癸基酯
          BMA                         甲基丙烯酸正丁酯                                                  St                  苯乙烯
          MAA                         甲基丙烯酸                                                        PVdF                聚偏氟乙烯
          MA                          丙烯酸甲酯

Claims (10)

1、一种塑料光纤维，其特征在于，使用聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯单元为主要成分的共聚物作为芯体材料，并使用是至少聚合作为均聚物时的折射率为1.50以上的乙烯基化合物A、下式(1)所示的(甲基)丙烯酸氟化烷基酯B和甲基丙烯酸甲酯C所得到的共聚物作为鞘材料，且作为该鞘材料的该共聚物中乙烯基化合物A成分和(甲基)丙烯酸氟化烷基酯B成分的质量比A/B在0.2～1的范围内；
式中，X表示H或CH3、Rf表示碳原子数7以上14以下，氟原子数13以上25以下的氟化烷基；
其中，该共聚物通过ASTM D790的弯曲试验测定的断裂时的挠曲量在7.5mm以上，折射率为1.45以上，且该弯曲试验的试验片尺寸为：长5英寸、宽0.5英寸、厚度0.25英寸、支持点间距离10cm，机头速度3mm/分，以及；
该塑料光纤维的数值孔径为0.35以下，在波长650nm的激励NA＝0.1时的传送损耗为150dB/km以下。
2、权利要求1记载的塑料光纤维，其特征在于，在该塑料光纤维的外周部形成保护层。
3、权利要求1记载的塑料光纤维，其特征在于，在以卷张力700gf卷绕在断面直径为20cm的圆筒状物外周保持的状态，在60℃加热处理24小时后的传送损耗的增加在80dB/km以下。
4.权利要求1记载的塑料光纤维，其特征在于，用于鞘材料的该共聚物包括：作为乙烯基化合物A成分的(甲基)丙烯酸酯单元。
5.权利要求1记载的塑料光纤维，其特征在于，用于鞘材料的该共聚物包括：作为乙烯基化合物A成分的甲基丙烯酸苄基酯单元。
6.权利要求1记载的塑料光纤维，其特征在于，用于鞘材料的该共聚物包括：作为乙烯基化合物A成分的芳香族乙烯基化合物单元。
7.权利要求1记载的塑料光纤维，其特征在于，用于鞘材料的该共聚物包括：由下式(2)所示的(甲基)丙烯酸酯或丙烯酸甲酯D形成的单体单元；
Figure C008175310003C1
式中，X表示H或CH3、Rm表示碳原子数2～4的烷基。
8、一种塑料光导纤维光缆，其特征在于，在权利要求1记载的塑料光纤维的外周部形成有被覆层。
9、权利要求8记载的塑料光导纤维光缆，其特征在于，在以卷张力1000gf卷绕在断面直径为20cm的圆筒状物外周保持的状态，在60℃加热处理24小时后的传送损耗的增加在80dB/km以下。
10、一种带插头的塑料光导纤维光缆，其特征在于，在权利要求8中记载的塑料光导纤维光缆的至少一端形成插头部。
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