JP2001159715A - 高分子クラッド光ファイバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 耐熱性および耐湿性に優れた，低屈折率の材
料から構成される高分子クラッドを用いた光ファイバを
提供する。 【解決手段】 石英ガラスのコアと屈折率がコアの屈折
率より小さい材料から構成されるクラッドを用いた光フ
ァイバ。高分子クラッドは式（Ｉ） ＣＨ_２＝ＣＲ−ＣＯＯＲｆ （Ｉ） ［式中、ＲはＨ、ＣＨ_３、又はＦ等、Ｒｆは（ＣＨ_２）
ｍ（ＣＦ_２ＣＦ_２）ｎＣＦ_３、（ＣＨ_２）ｍ（ＣＦ_２Ｃ
Ｆ_２）ｎＣＦ_２ＣＦ_３、又はＣＨ_２（ＣＦ_２ＣＦ_２）ｎ
Ｈ等、（ｍ＝１〜６、ｎ＝０〜５の整数）］で示される
一種以上のフルオロアクリレート４０〜９０モル％と、
式（ＩＩ） ＣＨ_２＝ＣＲ’−ＣＯＯ（ＣＨ_２）ｐ（Ｃ
_ｍＨ_２ｍ＋１）ＮＳＯ_２Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１
（Ｉ
Ｉ） （式中，Ｒ’はＨまたはＣＨ_３，ｍ，ｎ，ｐは１以上の
整数である）で示される一種以上のスルホンアミド基を
含有するフルオロアクリレート６０〜１０モル％を単量
体成分として含む共重合体から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，フルオロアクリレ
ートとスルホンアミド基含有フルオロアクリレートの共
重合体を高分子クラッドに用いた耐熱性，耐湿性に優れ
た光ファイバに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバは，使用する時に石英ガラス
コアを保護するためにクッラド層を設けるのが一般的で
ある。クッラド層を被覆することにより，破断すること
が少なくなり，種々の分野で使用する事ができる。この
クラッド材料として，アクリル系紫外線硬化型樹脂など
が知られている。光ファイバが使用される分野は非常に
広くなり，さまざまな環境で使用可能となるために，よ
り優れたクラッド材料の開発が進められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐熱
性，耐湿性に優れた高分子クラッド光ファイバのクラッ
ドに用いることができるフルオロアクリレートとスルホ
ンアミド基含有フルオロアクリレートを単量体成分とし
て含む共重合体から構成される材料を提供することであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の高分子クラッド
光ファイバは，石英ガラスのコアと屈折率がコアの屈折
率より小さい材料から構成されるクラッドにおいて，式
（Ｉ）で示される一種以上のフルオロアクリレート４０
〜９０モル％と，式（ＩＩ）で示される一種以上のスル
ホンアミド基含有フルオロアクリレート６０〜１０モル
％を単量体成分として含む共重合体から構成されてい
る。

【化３】 ＣＨ_２＝ＣＲ−ＣＯＯＲｆ （Ｉ） ［式中、ＲはＨ、ＣＨ_３、ＦまたはＣＦ_３、Ｒｆは（Ｃ
Ｈ_２）ｍ（ＣＦ_２ＣＦ_２）ｎＣＦ_３、（ＣＨ_２）ｍ（Ｃ
Ｆ_２ＣＦ_２）ｎＣＦ_２ＣＦ_３、ＣＨ_２（ＣＦ_２ＣＦ_２）
ｎＨ、ＣＨ_２ＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、ＣＨ_２（ＣＦ_２ＣＦ
Ｃｌ）ｎＣｌ、（ＣＨ_２）ｍ（ＣＦ_２ＣＦ_２）ｎＣＦ
（ＣＦ_３）_２、ＣＨ（ＣＦ_３）_２、ＣＦ（ＣＦ_３）_２、
Ｃ（ＣＦ_３）_３、ＣＨ_２Ｃ（ＣＨ_３）（ＣＦ_３）_２、Ｃ
Ｈ_２ＣＦ（ＣＦ_３）〔ＣＦ（ＣＦ_３）ＣＦ_２Ｏ〕ｎＯＣ
_３Ｆ_７または（ＣＨ_２）ｍ（ＣＦ_２ＣＦ_２）ｎ（Ｃ
Ｈ_２）ｍＯＨ（ｍ＝１〜６、ｎ＝０〜５の整数）］

【化４】 ＣＨ_２＝ＣＲ’−ＣＯＯ（ＣＨ_２）ｐ（Ｃ_ｍＨ_２ｍ＋１）ＮＳＯ_２Ｃ_ｎＦ_{２ｎ ＋１} （ＩＩ） （式中，Ｒ’はＨまたはＣＨ_３，ｍ，ｎ，ｐは１以上の
整数である。）または式（Ｉ）で示される一種以上のフ
ルオロアクリレート４０〜９０モル％と式（ＩＩ）で示
される一種以上のスルホンアミド基含有フルオロアクリ
レート６０〜１０モル％とメチルメタクリレート０．１
〜１０モル％またはエチルアクリレート０．１〜１０モ
ル％の共重合体から構成されている。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の光ファイバはコアとして
はフッ素またはホウ素がドープされた石英ガラスから構
成されている。クラッドを構成する樹脂としては，式
（Ｉ）に示されるフルオロアクリレート（ＦＡ）と式
（ＩＩ）に示されるスルホンアミド基含有フルオロアク
リレート（ＳＡＦＡ）とを単量体成分とする共重合体，
あるいはＦＡ，ＳＡＦＡとメチルアクリレートまたはエ
チルアクリレートを単量体成分とする共重合体であるこ
とが必要である。

【０００６】ＦＡの例としては、トリフルオロエチル−
α−フルオロアクリレート（３αＦＡ）、テトラフルオ
ロプロピル−α−フルオロアクリレート（４αＦＡ）、
ペンタフルオロプロピル−α−フルオロアクリレート
（５αＦＡ）、オクタフルオロペンチル−α−フルオロ
アクリレート（８αＦＡ）等が挙げられる。これらは４
０〜９０モル％の範囲であれば各々単独で用いても良
く，二種以上を組み合わせて用いることができる。ＳＡ
ＦＡの例としては、ｎ＝８、ｍ＝２，Ｒ’＝Ｈである。
対応するのはメタクリレート（Ｒ’＝ＣＨ_３）である。
その他の適した化合物はｎ＝８、ｍ＝４，Ｒ’＝Ｈであ
る。これらの化合物は３Ｍ社から市販されている。また
上記ＦＡ，ＳＡＦＡ以外の共重合可能な単量体成分は１
０モル％以下ならば共重合することができる。例えば，
アクリル酸エステル，メタクリル酸エステル，スチレ
ン，無水マレイン酸等が挙げられる。これらの中で機械
特性，耐熱性，耐湿性に優れた光ファイバを得るために
は，アクリル酸エチルまたはメタクリル酸メチルを０．
１〜１０モル％共重合するのが好ましい。

【０００７】本発明の光ファイバ用組成物は、必要な場
合には高分子被覆層と石英ガラスコア間の接着力を大き
くするためにカップリング剤を添加することができる。
カップリング剤は官能基が二の化合物であり，分子の一
方は石英ガラス表面と反応することができ，もう一方は
高分子重合体と反応することができる。このようなカッ
プリング剤としては，シランカップリング剤，チタンカ
ップリング剤が知られている。また，少量の酸化防止剤
および安定剤を添加することにより，耐久性を向上させ
ることができる。これらの添加剤は従来公知のものを使
用することができる。

【０００８】本発明の光ファイバは従来の製造法で製造
することができる。例えば，石英ガラスコア材とクラッ
ド材とを加熱溶融下で，複合口金から吐出してコア／ク
ラッドの二層芯鞘構造を形成させる複合紡糸法を一般的
に用いることができる。この光ファイバの外径は，取扱
性などの面から０．５〜１．５ｍｍのものが好ましい。
更に，この光ファイバの外側にポリアミド，熱可塑性ポ
リイミド，熱可塑性ポリウレタン等の公知の樹脂を押出
成形等の通常の方法により被覆することもできる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明を実施例によりより具体的に説
明するが，本発明はこれらの実施例によって限定される
ものではない。 屈折率：アッベ屈折率計を用いて２５℃，５０％ＲＨ雰
囲気中で測定した。 伝送損失：ハロゲン平行光（波長０．９ミクロン，１．
０ミクロン）を使用して３０／２ｍカットバック法によ
り測定した。

【００１０】実施例１ 長さ１５０ｍ，直径０．７５ｍｍの石英ガラス光ファイ
バを紡糸し，クラッド材として表１に示す８αＦＡ／Ｆ
Ｘ１３共重合体組成物を肉厚０．２５ｍｍとなるように
押出機を用いて被覆し，ナイロン−１１を肉厚０．１２
ｍｍとなるように押出機を用いて被覆した。この高分子
クラッド光ファイバの伝送損失およびクラッド材の屈折
率を測定した。測定結果を表２に示すが，屈折率は２３
℃，６３３ｎｍで１．３２２と小さく，伝送損失は０．
９ミクロンでは５ｄＢ／ｋｍ，１．０ミクロンでは３．
９ｄＢ／ｋｍであった。

【００１１】実施例２〜実施例５ 表１に示すクラッド材を用いた以外は実施例１と同様に
光ファイバを製造して，実施例１と同様な評価を行っ
た。測定結果を表２に示す。本発明の実施例２〜実施例
５は伝送損失が小さく，いずれも優れていた。

【００１２】

【発明の効果】上述した通り，高分子クラッド材として
フルオロアクリレートとスルホンアミド基含有フルオロ
アクリレートを単量体成分とする共重合体を用いること
により，低屈折率で伝送損失の小さい高分子クラッド光
ファイバを製造できる。

【００１３】

【表１】 ＦＡ／ＦＸ共重合体をクラッドに用いた高分
子クラッド光ファイバの構成

【００１４】

【表２】光ファイバの伝送損失

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石英ガラスのコアと屈折率がコアの屈折
   率より小さい材料から構成されるクラッドにおいて，式
   （Ｉ）で示される一種以上のフルオロアクリレート４０
   〜９０モル％と，式（ＩＩ）で示される一種以上のスル
   ホンアミド基を有するフルオロアクリレート６０〜１０
   モル％を単量体成分として含む共重合体から構成されて
   いることを特徴とする高分子クラッド光ファイバ。 【化１】 ＣＨ_２＝ＣＲ−ＣＯＯＲｆ （Ｉ） ［式中、ＲはＨ、ＣＨ_３、ＦまたはＣＦ_３、Ｒｆは（Ｃ
   Ｈ_２）ｍ（ＣＦ_２ＣＦ_２）ｎＣＦ_３、（ＣＨ_２）ｍ（Ｃ
   Ｆ_２ＣＦ_２）ｎＣＦ_２ＣＦ_３、ＣＨ_２（ＣＦ_２ＣＦ_２）
   ｎＨ、ＣＨ_２ＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、ＣＨ_２（ＣＦ_２ＣＦ
   Ｃｌ）ｎＣｌ、（ＣＨ_２）ｍ（ＣＦ_２ＣＦ_２）ｎＣＦ
   （ＣＦ_３）_２、ＣＨ（ＣＦ_３）_２、ＣＦ（ＣＦ_３）_２、
   Ｃ（ＣＦ_３）_３、ＣＨ_２Ｃ（ＣＨ_３）（ＣＦ_３）_２、Ｃ
   Ｈ_２ＣＦ（ＣＦ_３）［ＣＦ（ＣＦ_３）ＣＦ_２Ｏ］ｎＯＣ
   _３Ｆ_７または（ＣＨ_２）ｍ（ＣＦ_２ＣＦ_２）ｎ（Ｃ
   Ｈ_２）ｍＯＨ（ｍ＝１〜６、ｎ＝０〜５の整数）］ 【化２】 ＣＨ_２＝ＣＲ’−ＣＯＯ（ＣＨ_２）ｐ（Ｃ_ｍＨ_２ｍ＋１）ＮＳＯ_２ＣｎＦ_{２ｎ ＋１} （ＩＩ） （式中、Ｒ’はＨまたはＣＨ_３，ｍ，ｎ，ｐは１以上の
   整数である。）
2. 【請求項２】 クラッドが式（Ｉ）で示される一種以上
   のフルオロアクリレート４０〜９０モル％と式（ＩＩ）
   で示される一種以上のスルホンアミド基を有するフルオ
   ロアクリレート６０〜１０モル％とメチルメタクリレー
   ト０．１〜１０モル％またはエチルアクリレート０．１
   〜１０モル％との共重合体であることを特徴とする請求
   項１に記載の高分子クラッド光ファイバ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の共重合
   体をクラッドに用いた高分子クッラド光ファイバを製造
   するために使用する組成物。