JPH01198705A - 光学織維 - 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−鞘型構造を有する光伝送性繊維に関する。

従来よシ芯−鞘構造をもった光学繊維が開発ム されておシ、例えばポリｙチレンを芯としポリメタクリ
ル酸メチルを鞘としたもの、ポリメタクリル酸メチルを
芯とし含フツ素重合体を鞘とする光学繊維が市販されて
いる。

中で本ポリメタクリル酸メチＶを芯とした光学繊維は光
伝送性に優れていることから短距離の光通信分野に利用
されている。

しかし、ポリメタクリル酸メチルの屈折率は１．４９と
一般の汎用樹脂の中でも最も低す部類に属し、ポリメタ
クリル酸メチルを芯とする場合の鞘として使用可能な重
合体は極めて限定される。例えば、特公昭４５−８９７
９号公報、特公昭５４−２４３０２号公報、特公昭５６
−４９５２６号公報、特公昭５６−８５２１号公報、特
公昭５６−８５２２号公報等にはポリメタクリル酸アル
キルを芯とし、種々のポリメタクリル酸フルオロアルキ
ルを鞘とした光学繊維に関する発明が示され、特公昭５
５−４２２６０号公報には弗化ビニリデン−テトラフル
オロエチレン共重合体を鞘とする光学繊維が開示されて
いる。

光学繊維の光伝送能を高めるには芯と鞘の境界面での反
射率を適当な大きさとすることと、芯−鞘界面での不要
々光の散乱を極力小さくすることが必要と言われている
。

上述した如き、従来光学繊維の鞘材として提案されてき
たポリメタクリル酸フルオロアルキルは、木質的に従来
開発されてきた鞘用有機重合体に比べ光の吸収および散
乱が極めて少ないため、この有機重合体を鞘とする光学
繊維の光伝送損失は少ないものと考えられるのであるが
、耐熱分解性に劣ること、芯−鞘界面間の接着性に劣る
ため、この有機重合体を用いて溶融成形法にて光学繊維
を作るに際しては鞘材が熱分解して発泡したり、不都合
な炭化物を生じるばかシでなく、芯−鞘界面接着性に優
れた光学繊維を工業的に作ることは極めて難しかった。

そこで本発明者等は鞘材の溶融賦形時において本上述し
た如き不都合な現象を呈することがなく、芯−鞘界面の
接着性に優れており光伝送性態の良好な光学繊維を得る
ぺ〈鋭意検討した結果、メタクリル酸フルオロアルキル
エステルと親水性重合体を形成しうるビニル七ツマ−１
及び必要により他の共重合可能なビニル単量体との共重
合体を鞘材とした光学繊維がその目的を達成しうろこと
を見出し本発明を完成した。

本発明の要旨とするところは、鞘成分有機重合体トして
メタクリル酸フルオロアルキルエステル３０〜９９．５
重量部、アクリル酸を除く親水性単独重合体を形成しう
るビニル単量体α０５合体を用い、芯成分として鞘成分
有機重合体の屈折率よシも１０１以上高い屈折率を有す
る透明素材を用いたことを特徴とする光学繊維にある。

本発明の芯成分を構成する透明性素材とは本発明で用−
る鞘成分有機重合体の屈折率よりもα０１以上大きな屈
折率を有する素材であればよく、例えば、メタクリル酸
メチルの繰返し単位よシなるメタクリル酸メチル系重合
体、ポリスチレン、ポリカーボネートその他の透明有機
重合体、石英、多成分光学ガラス等を挙げることができ
る。

本発明で使用する鞘成分有機重合体を構成するメタクリ
ル酸フＶオロア７１／Ｉｆ−Ａ／の具体例としてはメタ
クリル酸２，２．２−）リフＶオロエチＶ。

メタクリル酸２．２．＆３−ペンタフルオロプロピル、
メタクリル酸２．２＆ム３−ペンタフルオロプロピルな
どを挙げることができ、鞘成分有機重合体中に３０〜９
９．５重量部なる割合で共重合することが必要である。

上記メタクリル酸フルオロアルキルと共重合しうるビニ
ル単量体としてはメチルメタクリレート、エチルメタク
リレート、ｎ−プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメ
タクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、ラウ
リルメタクリレート、ノニルメタクリレート、メチルア
クリレート、ブチＶアクリレート、２−エチルへキシル
アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン等が挙げ
られるが、共重合体特性等の点からメタクリレートが好
ましい。

アクリル酸を除く親水性単独重合体を形成しうるビニル
単量体の具体例としてエチレン性モノ又はジカルボン酸
単量体であるメタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸、グルタコン酸、３−メチルグル
タコン酸、ムコン酸、ジヒドロムコン酸、メチレンマロ
ン酸、！／）マロン酸、メサコン酸、メチレングルタコ
ン酸等が挙げられるが、特に、有効な単量体としてはメ
タクリル酸がよく、メタクリル酸を共重合した有機重合
体はその耐熱分解性を向上させたものとなるとともｋ、
光学繊維の芯−鞘界面の接着性を向上せしめたものとす
ることができる。

エチレン性不飽和エポキシ単量体としては、グリシジル
メタクリレート、メチルグリシジルメタクリレート、ア
リルグリシジルエーテル等が挙げられるが、グリシジル
メタクリレート、メチルグリシジルメタクリレートが共
重合体の密着性を向上させるのに効果的である。

エチレン性不飽和のカルボン酸アミド、Ｎ−アルキルカ
ルボン酸アミド、Ｎ−メチロールカルホン酸アミド及び
それらのアルキルエーテル単量体としてはアクリルアミ
ド、メタクリルアミド％Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ
−ジェチＶアクリルアミド、マレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸又はその他のエチレン性不飽和ジカルボン酸の
モノアミド、ジアミド又はエステＶアミド、Ｎ−メチロ
ールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド
、親水性である限りＮ　−ｆｉ　４−　ロー　ｗ化合物
のエーテル例えばメチルエーテル、エチルエーテル、３
−オキサブチルエーテル、４６−ジオキサへブチルエー
テル、ム瓜９−トリオキサデシＶエーテル等が密着性を
向上させる単量体として挙げられる。

又、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメ
タクリルアミド又はＮ−メチロールマレインイミドのエ
チレンオキシド付加生成物、Ｎ−ビニルアミド例えばＮ
−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドンも親水性
単量体として挙げられる。

０をチ・・性不飽和謔希力〜ポ・酸としては、ヒドロキ
ンプロピルアクリレート、ヒドロキシプロ？”７Ｌ／メ
タクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート又はヒド
ロキシエチルメタクリレートと無水コハク酸、無水フタ
ル酸、無水マレイン酸又は無水トリメリット酸の組合わ
せｋよって得られるエステＶ網金物である単量体が挙げ
られる。

本発明で使用する鞘成分有機重合体の重合に当っては公
知の方法が採用されるが、重合触媒としては、通常のラ
ジカル重合触媒を使用することが出来、具体的にはジー
ｔａｒｔ−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド
、メチルエチルケトンペルオキシド、　　ｔａｒｔ−ブ
チルベルフタレート、ｔａｒｔ−ブチルベルベンゾエー
ト、メチルイソブチルケトンペルオキシド、ラウロイＭ
ペルオキシド、シクロヘキシルペルオキシド、２．５−
ジメチル−２，５−ジーｔａｒ　ｔ−ブチルベルオキシ
ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルベルオクタノエート、ｔｅ
ｒｔ−ブチルイソブチレート、ｔｅｒｔ−プチルペルオ
キクィソブロピルカーボネート等の有機過酸化物や、メ
チル２．２′−アゾビスイソブチレート、１．１’−ア
ゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、２−フエ二Ｖア
ゾー２．４−ジメチ１ｖ−４−メトキシバレロニトリル
、２−力〜ボモイルーアゾビスイソプチロニトリル、２
．２１−アゾビス−２，４−ジメチＶバレロニトリル、
λ２′−アゾビスイソブチロニトリＶ等のアゾ化合物が
挙げられる。

連鎖移動剤としては、通常重合度調節剤として使用する
アルキルメルカプタンが用いラレる。

重合方法としては、乳化、懸濁、塊状又は溶液重合の何
れも使用できるが、高純度の重合体を得るためには塊状
重合法が好ましい。

従来の光学繊維におりては、芯成分と鞘成分の界面がル
ーズなため、繰り返して屈曲させた場合、鞘成分にミク
ロクレーズが発生し、光伝送性能が大巾に低下する。

本発明の光学繊維においては、鞘成分に親水性を付与す
る、つｉシ接着性のモノマーを共重合させて込るので、
芯成分と鞘成分の密着性が向上しており、鞘成分におけ
るミクロクレーズの発生が大巾に減少しているので、光
学繊維を繰り返し屈曲させた場合に本、光伝送性能は低
下しない。

本発明の光伝送線維は、公知の複合紡糸法、ソＶベント
コーティング法で製造され、ジャケット被覆も公知のケ
ーブル化法で行なうことができる。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ ２．２．２−トリフロオワエチルメタクリレート９０部
（重量部、以下同じ）、メチルメタクリレート８部、メ
タクリル酸２部、重合開始剤アゾビスイソブチロニトリ
ルα０５部、ｎ−ドデシルメルカプタン１１部を混合溶
解した後、２ｔの塊状重合用オートクレーブ中に仕込み
、脱気、窒素置換を繰シ返して密封した。５０℃で１０
時間、さらＦＣ７０℃で５時間加熱重合して屈折率が１
．４２５の鞘ポリマーを得た。このポリマ−をクラッシ
ャーによシ粉砕した後、加熱プレスにより５０μのフィ
ルムを作成した。

一方芯成分は、スパイラルリボン型攪拌機をそなえた反
応槽と２軸スクリユ一ベント型押出機からなる揮発物分
離装置を使用して連続塊状重合法により、メタクリＶ酸
メφル１００部、ｔ−ブチルメルカプタン１４０部、ジ
−ｔ−ブチルパーオキサイドα００１７部からなる混合
物を重合温度１５５℃、平均滞在時間４．０時間で反応
させ、次いでベント押出機の温度をベント部２４０℃、
押出部２３０℃、ベント部真空度４■Ｈｇ　　として揮
発分を分離後、２３０℃に保たれたギヤポンプ部を経て
２５０℃の芯鞘複合紡糸頭に供給した。芯成分だけを吐
出し、ペレタイズした後、厚さ２ｍの芯成分からなるシ
ートを成型した。

鞘成分フィルムを芯成分シー）Ｋ加熱プレスによりヒー
トラミネートした後、クロスカットハクリ強度のテスト
を行なった。その結果、両者とも全くハクリしない（ハ
クリ強度１００）良好なものであった。

次忙、上述の鞘ポリマーを上述の芯鞘複合紡糸頭に供給
し、２５０℃で吐出し、引きとり速度３ｍ　／　ｍｉｎ
で紡糸し、さらに連続して１４０℃、延伸倍率２倍で延
伸し、コア径９８０μ、鞘厚１０μの１■径光伝送繊維
を製造した。

この光伝送繊ｍＶｃついて、第汐図に示すような方法を
用いて繰返し属性のテストを行なった。

出射光の光量保持率が初期値の９０係となるまでの屈曲
回数を読み取り、耐屈曲性の目安とした。この光伝送繊
維は屈曲回数３０００回と非常に丈夫なものであった。

実施例２ 市販石英ロッドより２００μ径の芯ファイバーを作成し
、実施例１の鞘ポリマーをソルベントコーティング法に
よって光伝送性［１ｍとした。

鞘ポリマーの厚さは５０μとした。このファイバ耐屈曲
性は、繰り返し屈曲回数で１０００回であった。

実施例３〜１３．比較例１〜３ 実施例１〜２と若干を条件を変更して光学繊維を作製し
、その性能を測定した。

明細書の浄懸− ＰＭＭＡ　　　ポリメタクリル酸メチル８１Ｇ　　　　
石英ガラス ｐｃ　　　　　ポリカーボネート ５　Ｆ　Ｍ　　　　　　２，２．２−　）リフルオロエ
チルメタクリレート５１ＦＭ　　　　２．２．！ｔ！ｔ
５−ペンタフルオロプロピレンメタクリレート ４　ＦＭ　　　　２，２．＆３−テトラフルオロプロピ
ルメタクリレート ４Ｆ、Ｍ　　　　　２．２．五Ｎ　４．４．５．５−オ
クタフルオロペンチルメタクリレート ＭＭＡ　　　　メチルメタクリレート ４　Ｆ　Ａ　　　　２．２．　＆　５−テトラフルオロ
プロピルアクリレート α−Ｍｅｔ　　　α−メチルスチレン ＭＡＡ　　　　メタクリル酸 ＡＡ　　　　　アクリル酸 ＧＭＡ　　　　グリシジルメタクリレートＮ−０ＡＡｎ
　　Ｎ−オクチルアクリルアミド

【図面の簡単な説明】

第１図は光ファイバの耐腐性を測定する方法明細書の浄
書 を説明するものである。 特許出願人　　三菱レイヨン株式会社 代理人　弁理士　吉　澤　敏　夫 図面の浄書 も７ｔ２］ 手続補正書（方式） １、事件の表示 特願昭６５−２４３６９７号 ２発明の名称 光学繊維 ム補正をする者 事件との関係　　特許出願人 東京都中央区京橋二丁目６番１９号 （６０３）三菱レイヨン株式会社 取締役社長　永　井　彌太部 ４、代理人 〒１０４東京都中央区京橋二丁目３番１９号＆補正の対
象 明細書の発明の詳細な説明及び図面の簡単な説明の欄及
び図面 ２補正の内容 （１）明細書第１５頁及びｔＪ！、１６頁を別紙のとお
沙補正する。 （２）　　図面を別紙のとおり補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鞘成分有機重合体がメタクリル酸フルオロアルキルエス
   テル３０〜９９．５重量部と、アクリル酸を除く親水性
   単独重合体を形成しうるビニル単量体０．０５〜３０重
   量部と他の共重合可能なビニル単量体０〜７０重量部を
   なる割合で総量１００重量部となるように組合せ共重合
   して得られる有機重合体にて構成され、芯成分が鞘成分
   有機重合体の屈折率より０．０１以上大きな屈析率を有
   する透明素材にて構成されていることを特徴とする光学
   繊維。