JPH01198704A - 耐熱性プラスチック光ファイバー - 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〕 本発明はプラスチック光ファイバーに関し、詳しくは芯
材としてアクリル樹脂、スチレン樹脂等の透明性プラス
チック繊維を用い、特定の耐熱性含フッ素共重合体を鞘
材とした耐熱性にすぐれたプラスチック光ファイバーに
関するものである。

〔従来の技術〕

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、光ファ
イバーであり、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−
シコンなどが考えさら光ＬＡＮシステムもすでに実用化
されている。

このうち、石英および多成分ガラス系光ファイバーは、
光伝送損失が小さいことから長距離伝送様を中心として
用いられ、又プラスチック光ファイバーは、短距離用と
して照明用コピー、自動車のインジケータなどに使用さ
れる。このため、プラスチック光ファイバーには、耐熱
性が大きな要求性能となっている。

従来プラスチック光ファイバーには、芯材としてポリス
チレン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ＾）などを
用い、鞘材として屈折率の低いフッ素樹脂が多く用いら
れている。

この鞘材に用いられている従来のフッ素樹脂としては、
特開昭４９−１０７７９０号、特開昭４９−１０８３２
１号、特開昭４９−１１５５５６号、特開昭５１−１２
２４５３号、特開昭５２−８２２５０号、特開昭５２−
１４８１３７号および特開昭５９−１１６７０１号など
の各公報に開示されているフッ素系の（メタ）アクリル
酸エステル樹脂がある。しかし、それらはモノマーが高
価であるため、樹脂自体も高価となってしまう。さらに
熱軟化温度が１００℃以下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ッ化ビニ
リデン系の共重合体があげられ、たとえば、特開昭５１
−５２８４９号公報、特開昭５３−６０２４２号公報な
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、１００℃以上の高温状態で連続使用する
と結晶成長が進行し、樹脂自体の透明性を悪化させるた
め、光伝送損失を低下させるという欠点を有する。

このため、コピー、照明、自動車のインジケータなどの
ように加熱される部分に使用される場合、特に自動車用
インジケータ用の光ファイバーは、エンジン内を通るた
め、かなりの熱がかかるので現在のプラスチック光ファ
イバーでは、前記の理由により高温で長期間その性能を
維持することは困難である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明が解決しようとする問題は、プラスチ・ツク光フ
ァイバーとして、安価であり、吸湿性が少なく伝送ロス
の少ないという光ファイバーに必要な性質をバランスよ
く有し、さらに耐熱性を付与させることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記問題点を解決するために、種々検討
を重ねた結果、プラスチック光ファイバーの鞘材として
、クロロトリフルオロエチレン重合体あるいはクロロト
リフルオロエチレンを主成分とするクロロトリフルオロ
エチレン−フッ化ビニリデン共重合体が、すぐれた耐熱
性を有していることを見い出し、本発明を完成するに至
った。

すなわち、本発明は、クロロトリフルオロエチレンから
なる単量体樹脂あるいは、クロロトリフルオロエチレン
に基づく単位が７５モル％以上である少なくともクロロ
トリフルオロエチレンと、フッ化ビニリデンを含有する
含フッ素共重合体を鞘材として用いることを特徴とする
耐熱性プラスチック光ファイバーを提供することにある
。

本発明によるフッ素系共重合体は結晶性であるが、結晶
のサイズが小さいため透明性に優れている。また、熱軟
化温度が高く、結晶成長を生じないため、透明性を持続
する。さらに粘着性が少ないという好都合な特徴を有し
ている。

また、クロロトリフルオロエチレンを主成分とする重合
体は透湿度が他のフルオロオレフィン系の樹脂と比較し
ても極端に低く殆んど水分の通過を起こさない。このた
めプラスチック光ファイバーの鞘材として使用すれば、
高温多湿下で、光ファイバーの性能を十分維持すること
ができ、耐熱性の良いプラスチック光ファイバーが提供
できる。

本発明のプラスチック光ファイバーの芯となるべき材料
としては、従来のアクリル樹脂、スチレン樹脂等も使用
可能であるが、ポリカーボネートが耐熱性という点で好
ましい。また鞘材の屈折率が１，４２前後であるため、
屈折率（１，５８７）の高いポリカーボネートを芯に用
いる方が効果的である。該含フッ素共重合体は、クロロ
トリフルオロエチレン単量体またはクロロトリフルオロ
エチレンとフッ化ビニリデンとのラジカル共重合により
製造されるが、必要に応じて他の共重合可能な成分を添
加してもよい。分子鎖中のクロロトリフルオロエチレン
の含量は７５〜１００モル％で使用可能である。クロロ
トリフルオロエチレンが７５モル％以下では、樹脂がエ
ラストマー的となり強度が低く、しかも高温での熱安定
性に欠けると云った欠点が生じる。また分子鎖中にフッ
化ビニリデン含量が多くなるに従い透湿度が大きくなり
高湿条件下での使用に問題が生じてくる。一方クロロト
リフルオロエチレンの含量が７５モル％から１００モル
％へと多くなるに従い、融点が高くなり光ファイバーへ
の形成が困難となるがこれを解決する手段として、クロ
ロトリフルオロエチレン含量の増加にともない樹脂の分
子量を低減させることで成形温度での溶融粘度を最適化
することが可能である。

共重合体製造における重合温度は、反応開始剤である過
酸化物、アゾ化合物により異なり、特に規定されないが
０〜９０℃でラジカル重合が可能であり、望ましくは１
０〜７０℃の範囲である。

重合系については特に規定されないが、懸濁重合や溶液
重合により製造が可能である。本発明における光ファイ
バーは芯と鞘の共押し出しにより製造できる。成形温度
は１８０℃〜２５０℃で可能であるが鞘材の融点が高い
程、成形温度を高く設定しなければならない。

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７０ｊ２のステンレス製攪拌機付き耐圧オートク
レーブを用い、Ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート
をラジカル開始剤として、水系の懸濁重合法でクロロト
リフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）および該ＣＴＦＥとフ
ッ化ビニリデン（ＶＤＦ）の共重合体を製造した。

得られた共重合体の共重合比および融点を測定したとこ
ろ、第１表の遺りであった。

第１表 また、前第１表の共重合体３をプレス成形法により、１
１ｍ厚のシートを作製（サンプルＡ）。

ついでこれを１５０℃の恒温槽に入れ５００時間経過後
（サンプルＢ）両者の吸収スペクトルを測定した。。

その結果を第１図に示す。第１図から耐熱試験開始前に
比べ透明性はごくわずかしか劣化していないことが判る
。

また、アツベ屈折計２型を用いて屈折率を測定したとこ
ろ、前第１表の共重合体１．２．３．４はそれぞれ１．
４２０．１．４２０．１，４２０．１．４１９であった
。

該共重合体１．２．３．４の耐酸性、耐アルカリ性試験
を１０％硫酸溶液、１０％苛性ソーダに１０日間浸漬テ
ストを行ったがいずれも変化は認められなかった。

実施例２ 芯−鞘紡糸口金を用いて、芯成分に市販のポリカーボネ
ート（奇人化成製、パンライト）鞘成分に実施例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
１ｎの光伝送繊維を作製した。第２表に製造時の６５０
ｎｍの光伝送損失を示す。

第２表 実施例３及び比較例１〜３ 実施例１で作成した第１表の共重合体３の透湿度をＪＩ
ＳＺＯ２０ＢＢ法により測定した。また、同様にフッ化
ビニリデン系の共重合体について測定した結果を第３表
に示す。

第３表 第３表より本共重合体の組成物は透湿度がきわめて低い
ことが判る。

実施例４および比較例４ 実施例１で作成した第１表の共重合体１〜４を用い実施
例２と同様の方法で光ファイバーを作成した。

得られた光ファイバーの熱安定性試験として１５０℃の
温度域で５００時間の乾燥テストを行いその結果を第４
表に示す。

また、比較例として実施例１と同様の方法でクロロトリ
フルオロエチレンとフッ化ビニリデンの共重合体５を作
成した。

得られた共重合体の共重合比および融点を測定Ｌ　タト
、：　ロＣＴＦＥ／ＶＤＦ＝７４／２６１”、融点は１
２７℃であった。

また、この共重合体５を実施例２と同様な方法で光ファ
イバーを作成し１５０℃で５００時間における熱安定試
験を行った。

その結果を第４表に示す。

第４表 第４表より本発明の組成物は、５００時間経過後でも光
伝送損失は安定していることが判るが、比較例４につい
ては可成りの増大が認められる。

〔発明の効果〕

以上のように、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
域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、ウェザオメーターによる促進耐
候性試験において２．０００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。

【図面の簡単な説明】

第１図はフィルムシートの光透過率を示したものである
。 第１図 尺長（π罹）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クロロトリフルオロエチレンからなる単量体樹脂、ある
   いはクロロトリフルオロエチレンに基づく単位が７５モ
   ル％以上である少なくともクロロトリフルオロエチレン
   と、フッ化ビニリデンを含有する含フッ素共重合体を鞘
   材として用いることを特徴とする耐熱性プラスチック光
   ファイバー。