JPH01223104A - 光ファイバー鞘材用重合体 - 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、光フアイバー心線、光フアイバーコード、光
フアイバーケーブルなどとして利用することのできるプ
ラスチック光フアイバー鞘材用重合体に関する。

〔従来の技術〕

心がプラスチックから成る光ファイバーは無機ガラス系
のものに比べて光伝送損失、耐熱性に劣る一方で、大口
径で開口数が大きく軽量であって、かつ可撓性に極めて
優れている。中でもポリメチルメタクリレート系樹脂を
心成分とした光ファイバーは短距離の光通信用途に使用
されはじめている。心−鞘構造を有する光ファイバーに
おいて、これら心成分の特性を生かす鞘成分の選択が重
要である。特公昭５３−２１６６０号公報には、鞘が弗
化ビニリデンとテトラフルオロエチレンの共重合体から
成る光ファイバーが記載されている。しかし弗化ビニリ
デン系共重合体は心材との密着性は良好であり、加工性
も優れているが、本質的に結晶性高分子であり、加熱又
は冷却により容易に結晶化して、球晶を生長せしめ、そ
の結果、心材を通過する光はその鞘の結晶化状態による
散乱を受け、光伝送性能が低下するという欠点がある。

一方、例えば特公昭５６−８５２１号公報に示されるよ
５な弗化アルキル／タフリレートを主成分とする重合体
は、本質的に非品性高分子であり、光ファイバーの鞘材
として用いたとき、良好な透明性を保持するが、心材と
の密着性及び屈曲性が劣り、また加工性も劣るという欠
点がある。また特開昭６１−６６７０６号公報に示され
るような長鎖と短鎖のフルオロアルキル基を有する弗化
アルキルメタクリレート共重合体を主成分とする重合体
は、ある程度は屈曲性に優れているが耐熱性が劣るもの
であった。

〔発明の解決すべき問題点〕 前記のように、従来の光ファイバーの鞘材には一長一短
があり、それぞれ改良すべき点を有していた。そこで本
発明者らは、フルオロアルキルメタクリレート系重合体
の特色である良好な透明性を有し、屈曲性及び加工性に
優れた光フアイバー鞘材用重合体を開発するため研究を
進めた結果、本発明を完成した。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、（イ）一般式 （式中１は５〜１１の整数を示す）で表わされる長鎖フ
ルオロアルキルメタクリレート１０〜８０重量％、（ロ
）一般式 ％式％ （式中Ｘは水素原子又は弗素原子、ｎは１〜４の整数を
示す）で表わされる短鎖フルオロアルキルメタ、クリレ
ート１０〜９０重量％、（ハ）一般式 （式中Ｒｆはフルオロアルキル基を示す）で表わされる
単量体０．５〜５０重量％、に）親水性単独重合体を形
成し得るビニル単量体０．０５〜１０重量％及びそれら
と共重合可能なビニル単量体０〜４９．５重量％からな
る光フアイバー鞘材用重合体である。

本発明の鞘材用重合体は、従来のフルオロアルキルメタ
クリレート系重合体の特色である良好な透明性を有し、
しかも従来のフルオロアルキルメタクリレート系重合体
に欠は曵いた良好な耐熱性、屈曲性及び加工性が付与で
きる。

本発明に用いられる長鎖フルオロアルキルメタクリレー
ト（１）としては、１，１，２，２−テトラｈヒドロパ
ーフルオロオクチルメタクリレート、１．１，２．２−
テトラヒドロパーフルオロデカニルメタクリレート、１
，１．２．２−テトラヒドロパーフルオロドデカニルメ
タクリレ−）、１．１，２．２−テトラヒドロパーフル
オロテトラドデカニルメタクリレートなどが挙げられる
。これらは単独で用いてもよく、また２種以上の混合物
を用いてもよい。長鎖フルオロアルキルメタクリレ−１
）は１０〜８０重量％の範囲で用いる必要がある。この
量が１０重量％未満である場合は、充分な機械的特性が
得られない。また８０重量％より多いと得られた重合体
が白濁し伝送損失が増加する。

短鎖フルオロアルキルメタクリレート（■）としては、
トリフルオロエチルメタクリレート、２゜２．３．３−
テトラフルオロブロピルメタク９レート、２．２．３，
３．３−ペンタフルオロプロピをメタクリレート、２，
２．３．！、４，４，５．５−オクタンルオロペンチル
メタクリレートなどが好ましい。これらは単独で用いて
もよく、また２種以上の混合物を用いてもよい。短鎖ア
ルキルメタクリレ−）　（ＩＩ）は１０〜９０重量％の
範囲内で用いる必要がある。この量が１００重量％未満
なると、長鎖フルオロアルキルメタクリレ−）　（Ｉ）
の割合が増え、ガラス転移温度が低下し、耐熱性が不充
分となるか、又は第三成分の単量体（ＩＩＩ）の割合が
増え、屈折率が高くなる。

第三成分の単量体＠）としては、α−フルオロメチルア
クリレート、α−フルオロトリフルオロエチルアクリレ
ート、α−フルオロ−２，２，３゜３−テトラフルオロ
プロピルアクリレート、α−フルオロ−２，２，３，３
，３−ペンタフルオロプロピルアクリレート、α−フル
オロ−２，２，Ｓ、５．４゜４．５．５−オクタフルオ
ロペンチルアクリレートなどが好ましい。これらは単独
で用いてもよく、また２種以上の混合物を用いてもよい
。単量体（Ｉ［Ｉ）は０．５〜５０重量％の範囲内で用
いる必要がある。この量が０．５重量％未満になると、
耐熱性、屈曲性等の充分な向上がみられず、５０重量％
より多いと、得られた重合体の耐熱分解性が悪くなり、
溶融時に黄変し、光フアイバー鞘材として用いた場合、
伝送損失が増加する。

親水性単独重合体を形成しうるビニル単量体としては、
（メタ）アクリル酸、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、アクリルアミド、２−ヒ
ドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ
プロピル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。特に
メタクリル酸が好ましい。これらを共重合させることに
より含弗素重合体の撥水、撥油性が低下し、心材重合体
との密着性が良好となり、耐熱分解性も向上する（特開
昭５９−１２９０９号公報参照）。

他の共重合可能なビニル単量体〜としては、鎖状アルキ
ル（メタ）アクリレート、環式炭化水素基を有するメタ
クリル酸エステル、親水性単独重合体を形成しうるビニ
ル単量体が用いられる。鎖状アルキル（メタ）アクリレ
ートとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）ア
クリル酸エチル、（メタ）アクリル酸−ｎ−プロピル、
（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸
−ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸二級ブチル等が挙げ
られる。環式炭化水素基を有するメタクリル酸エステル
としては、フェニルメタクリレート、シクロヘキシルメ
タクリレート、アダマンチルメタクリレート、（イソ）
ボルニルメタクリレート、メタクリル酸トリシクロ（５
，２，１，Ｄ”’）−デカ−８−イル等が用いられる。

特にメタクリル酸メチルが好ましい。

本発明の鞘材用重合体は、懸濁重合法、塊状重合法など
公知の方法で製造することができる。

重合に用いられるラジカル重合開始剤とじては、例えば
２，２′−アゾビス（インブチロニトリル）、ｉ、１’
−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）、２，２
′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、ア
ゾビスイソブタノールジアセテート、アゾ三級ブタン等
のアゾ化合物ならびにジ三級ブチルパーオキサイド、ジ
クミルパーオキサイド、ジ三級ブチルパーフタレート、
ジ三級ブチルパーアセテート、ジ三級アルミパーオキサ
イド等の有機過酸化物が挙げられる。

重合開始剤の添加割合は、単量体に対して０．００１〜
１モル％が好ましい。

本発明の光フアイバー鞘材用重合体を用いて光ファイバ
ーを製造する場合、心としては、多成分ガラス、石英ガ
ラス等の無機材料を、ポリメチルメタクリレート系樹脂
、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ
−４−メチルヘンテン−１、重水素化されたポリメチル
メタクリレート及びポリスチレン等の透明有機高分子材
料などが用いられる。透明有機高分子材料のなかでは、
ポリメチルメタクリレート系樹脂、特にメチルメタクリ
レート単位を少なくを軍水素化した樹脂が好ましい。メ
チルメタクリレートとの共重合成分としては、例えばメ
チルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアク
リレート、ブチルアクリレート、２−エチルへキシルア
クリレート等のアクリル酸エステル、シクロヘキシルメ
タクリレート、ベンジルメタクリレート、エチルメタク
リレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレ
ート等のメタクリル酸エステルなどが挙げられる。

ポリメチルアクリレート系樹脂としては、例えば特公昭
５５−４２２６０号会報に示されるような連続塊状重合
方法により製造されたものが好ましい。

その他に、次式 （式中Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基等の脂肪族
、脂環式炭化水素基を示す）で表わされる環構造単位２
重量％以上及びメタクリル酸メチルを主成分とする単量
体単位９８重量％以下とからなる重合体を心成分とする
こともできる。

本発明の光フアイバー鞘材用重合体は、酢酸エチル、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の癖媒に
溶解して浸漬法で石英ガラス心線又は有機重合体からな
る心成分の繊維表面を被覆してもよく、また心−鞘型複
合紡糸ノズルを用い、心成分重合体を紡糸すると同時に
鞘成分を押出賦形してもよい。

〔作用〕

本発明の光フアイバー鞘材用重合体は、従来のフルオロ
アルキルメタクリレート系鞘材に比較して、透明性、屈
曲性及び加工性が良好であり、かつ耐熱性も優れて、い
る。このため、この重合体を用いて光ファイバーを製造
すると、透光性能及び信頼性を著しく向上させることが
できる。

実施例１ １．１，２．２−テトラヒドロへブタデカフルオロデシ
ルメタクリレート３０重量％、　２，２．２　＝−）リ
フルオロエチルメタクリレート５０重量％、α−フルオ
ロメチルアクリレート１０重量％、メチルメタクリレー
ト８重量％及びメタクリル酸２重量％、更にこれらの単
量体に対してｎ　−オクチルメルカプタン０．０５重量
％及び２．２’　−アゾビスイソブチロニトリル０．１
重量％を添加した単量体混合物を７０℃に維持された反
応槽で５時間重合したのち、さらに１２０℃で２時間重
合し、透明な重合体を得た。この重合体の屈折率は１．
４０７であり、また動的粘弾性測定のビのピークから求
めたガラス転移温度（Ｔｇ　）は９９℃であった。

この重合体を鞘とし、心をポリメタクリル酸メチルとし
、心−精紡糸口金を有する複合溶融紡糸機により心の直
径９８０μ、鞘厚１０μの光ファイバーを得た。この光
ファイバーの光伝送損失は５７０ｎｍにおいて９５　ｄ
Ｂ　／　ｋｍ、　６５０　ｎｍにおいて１５１　ｄＢ　
／　ｋｍであり、８５℃の恒温槽内に３００時間放置し
たのちの光伝送損失は５７０　ｎｍにおいて９７　ｄＢ
　／　ｋｍ　、　６５０關ｍにおいて１５２　ｄＢ　／
　ｋｍと良好な耐熱性を有していた。

また屈曲性を調べるため直径１０關のマンドレルに１５
１のファイバーを繰り返し巻き付けたときの透過光量の
保持率を測定すると、１００回巻き付けたときの保持率
は３７％であり、きわめて良好な値を示した。また巻き
付けたファイバーの表面を光学顕微鏡で観察しても鞘表
層の割れ等は全くなかった。

実施例２〜５及び比較例１〜４ 鞘成分の単量体組成を変え、その他は実施例１と同様に
して光ファイバーを得た。実施例１と同様に特性評価を
行った。その結果を下記表に示す。表中の記号は下記の
化合物を示す。

１７ＦＭ　：　１，１，２．２−テトラヒドロへブタデ
カフルオロデシルメタクリレート ３ＦＭ　：　２，２．２−トリフルオロエチルメタク−
リレ４ＦＭ　：　２．２，３．３−テトラフルオロプロ
ピルメタクリレート α−ＦＭＡ　：α−フルオロメチルアクリレートα−Ｆ
３ＦＡ　：α−フルオロ−２，２，２−）リフルオロエ
チルアクリレート α−Ｆ５ＦＡ　：α−フルオロ−２，２，３，３，３−
ペンタフルオロプロピルアクリレート ＭＭＡ　：メチルメタクリレート ＭＡＡ　：メタクリル酸 比較例４では鞘重合体の黄色のため、ファイバー外観が
黄色く見えた。

傘二波長５７０　ｎｍで測定

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （イ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中ｍは５〜１１の整数を示す）で表わされる長鎖フ
   ルオロアルキルメタクリレート１０〜８０重量％、 （ロ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｘは水素原子又は弗素原子、ｎは１〜４の整数を
   示す）で表わされる短鎖フルオロアルキルメタクリレー
   ト１０〜９０重量％、 （ハ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｒｆはフルオロアルキル基を示す）で表わされる
   単量体０．５〜５０重量％、 （ニ）親水性単独重合体を形成し得るビニル単量体０．
   ０５〜１０重量％及びそれらと共重合可能なビニル単量
   体０〜４９．５重量％からなる光ファイバー鞘材用重合
   体。