JPH0323886B2 - - Google Patents

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JPH0323886B2
JPH0323886B2 JP60030622A JP3062285A JPH0323886B2 JP H0323886 B2 JPH0323886 B2 JP H0323886B2 JP 60030622 A JP60030622 A JP 60030622A JP 3062285 A JP3062285 A JP 3062285A JP H0323886 B2 JPH0323886 B2 JP H0323886B2
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copolymer
optical transmission
sheath
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hexafluoroacetone
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Takashi Yasumura
Toshio Koishi
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Central Glass Co Ltd
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    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
    • C03C25/105—Organic claddings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は芯−さやから成る可撓性のある光伝送
繊維、具体的には石英・ガラス繊維を芯とし、フ
ツ素系樹脂をさやとしたステツプインデツクス型
（SI型）光伝送繊維に関するものである。
（産業上の利用分野） 高度情報化社会に対応して、光通信システムの
実用化が進み、大容量の長距離通信が可能となつ
ており、これらに使用される光伝送繊維は低損失
の石英系繊維が中心である。一方、中短距離通信
が近年注目されており、これらの分野はオフイス
オートメーシヨンやフアクトリーオートメーシヨ
ンなどへの応用があり、ニーズが極めて高い。こ
れらに使用される光伝送繊維は加工し易さ、大口
径、可視光伝送などの特徴を有することが必要で
あるが、最も重要な問題はその経済性（低価格）
である。この面からプラスチツク光伝送繊維およ
び石英・ガラス（芯）−プラスチツク（さや）複
合系光伝送繊維が期待されている。
（従来の技術） 元来、光伝送繊維には無機系とプラスチツク系
があり、石英・ガラス系は低損失光伝送繊維とし
て、工業的に確立されている。一方、先に述べた
ように、プラスチツク系はそれが大口径の可能で
あること、および加工のし易さなどから重要な分
野を占めつつあるが、現在の所用途の大部分はデ
イスプレイ用であり、短距離伝送が主である。最
近ではプラスチツク系の低損失化も進んでいる
が、無機系の域には到つておらず、また理論的に
無理であろうとされている。
そこで無機系およびプラスチツク系の各々の特
徴を生かした石英・ガラス（芯）−プラスチツク
（さや）複合系は前記の間を埋めるものとして、
今後中距離伝送用として期待される。この系はプ
ラスチツク系に比し、伝送損失が小さいことはも
とより、コスト的にも有利な面もある。
複合系においては、透光性の優れた石英ガラス
は屈折率が低いため、さや材としてはプラスチツ
ク中でも屈折率の低いシリコーン系やフツ素系樹
脂が使用されている。被覆方法には溶融押出被
覆、溶液コーテイング法などがあり、前者はL.L.
Blyler Jr、ら（Applied Optics14 156（1975））、
後者はH.Kashiwagiら（Applied Optics131
（1974））に代表される例があるが、特開昭51−
52849に開示されているような両者可能な例もあ
る。
（発明が解決しようとする問題点） 複合系において、プラスチツクさや材に要求さ
れる物性は次のようである。１低屈折率であるこ
と。２透明性がよいこと。３芯材との密着性がよ
いこと。４結晶性が小さいこと。５100℃以上の
耐熱性があること。６可撓性があり、強度のある
被膜を形成すること。７耐候性があること。およ
び８化学的に安定であること。
これらの項目を満たしている数種類の樹脂も現
在使用されているが、先に述べたように中距離通
信用としてのニーズが大きくなるにつれ、その経
済性が問題となつている。特にイ被覆方法の簡便
なこと。ロ２次被覆（保護層を被覆）を施す必要
がないこと。が重要となつている。イについては
溶融押出被覆に比し、溶液コーテイングの方が無
機繊維（芯）の線引き工程において、さや材を被
覆でき、かつ被覆厚も小さいことからより経済的
である。溶液コーテイングにおいては、さや材の
溶解性がよいのは勿論のこと、溶剤が高沸点でな
いこと、さらに毒性の少ない、あるいは無毒のも
のが好ましい。ロについては、さや材自体粘着性
がなく、ある程度の強度を有する事が必要であ
る。たとえば粘着性がある材料は保護層が必要と
なり経済的ではない。
一般にシリコーン系さや材においては、その粘
着性や強度の面から保護層を被覆する事が多い。
（たとえば特公昭57−40483、特開昭53−129056、
特開昭53−142248など）、さらに溶液コーテイン
グであるが、硬化反応過程があるため、線引き工
程における生産性が悪いなど改善すべき問題が多
い。
（問題点を解決するための手段） 本発明は前記の要求される物性および経済的な
面から有機溶剤に溶解性のあるフツ素樹脂をさや
材として検討した結果、フツ化ビニリデン−ヘキ
サフルオロアセトン共重合体が適当である事を見
出し、本発明を完成するに到つた。
本発明によれば芯となるべき光学ガラス又は石
英ガラスを溶融紡糸した直後に、フツ化ビニリデ
ン−ヘキサフルオロアセトン共重合体の有機溶剤
中に通し、その後、有機溶剤を蒸発させ、フツ化
ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン共重合体の
さや材被覆を施すことによりSI型光伝送繊維を得
るものである。
該共重合体は、フツ化ビニリデンとヘキサフル
オロアセトンとのラジカル共重合により製造さ
れ、共重合体中のフツ化ビニリデンとヘキサフル
オロアセトンとのモノマ−モル組成比は96：４〜
88：12がさや成分として適当であり、この範囲で
の屈折率は1.407〜1.384、融点は、約115〜165℃
である。前記組成比でヘキサフルオロアセトン含
量が増すに従い、透明性が増大し、柔軟性も増す
が、12モル％以上では融点または軟化点が次第に
低下し100℃以下となるため光伝送繊維としての
用途が制限される。また、４モル％以下では結晶
性の増大により透明性が損なはれ、さや成分とし
て適当でなくなるため、上記範囲が好ましく該共
重合体溶液からのキヤステイングフイルムは全て
適度の硬さを有し、粘着性のない強度のある膜で
ある。フイルムは200nｍ〜800nｍの紫外線及び
可視領域で全く吸収がないため、広い波長領域で
ロスの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エザオメーターによる促進
耐候性試験において2000時間以上外観上の変化が
なく、熱的安定性や酸やアルカリに対する耐性も
具備するものである。
共重合体製造における重合温度は０〜70℃であ
り、油溶性ラジカル開始剤を用いて有機媒体中で
ラジカル共重合を行う。有機媒体としてはｎ−ヘ
キサン、ｎ−ヘプタンなどの飽和炭化水素類、ト
リクロルトリフルオロエタン、ジクロルテトラフ
ルオロエタンなどのフツ素系溶剤が使用される。
このような有機媒体中の重合では共重合体はスラ
リーとして得られ、濾過及び乾燥することにより
共重合体粉末を得る。従つて重合系は添加物など
の少ない系であるため、共重合体中の不純物も少
ない。
共重合体のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液
30℃における極限粘度〔η〕は0.5〜2.0dl／ｇで
ある。0.5dl／ｇ以下の極限粘度ではさや材とし
ての被膜強度が小さく、また2.0dl／ｇ以上では
溶液粘度が大きく、溶液コーテイングしにくいた
め上記範囲が好ましい。
一方、共重合体の溶剤としては、アセトン、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シ
クロヘキサノンなどのケトン類、酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸−ｎブチルなどの酢酸エステル
類、あるいはテトラヒドロフラン、ジオキサンな
どの環状エーテル類があげられる。これらの有機
溶剤へフツ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセト
ン共重合体を溶解させて使用するが、溶液濃度と
しては２〜30重量％（固形分濃度）が適当であ
る。
第１図に本発明の製造装置概略図を示す。１は
石英ガラス又は光学ガラス溶解槽、２は高周波誘
導加熱炉、３はコーテイング溶解槽、４は乾燥器
（120℃以下）、５は加熱処理器、６は巻取器であ
る。
乾燥器では有機溶剤を蒸発させ、さや材被覆層
が形成されるが、共重合体の融点以上（約120℃
〜170℃）で加熱処理を行うことにより、さや材
の透明性はより向上する。
（作用） 以上のようにして、製造されたSI型の光伝送繊
維は芯材とさや材がよく密着し、さらに、さや材
は硬いため、保護層の被覆なしに多数の繊維を束
ねることができる。また伝送損失は200dB／Km以
下であり、紫外および可視の広い波長領域でロス
の少ない光伝送繊維が得られる。
以下実施例等によつて本発明を説明するが、こ
れらに限定されるものではない。
実施例 １ 内容積34のステンレス製撹拌機付き耐圧オー
トクレーブを乾燥し、１，１，２−トリクロル−
１，２，２−トリフルオロエタン17、ヘキサフ
ルオロブチリルパーオキシドの4.5重量％１，１，
２−トリクロル−１，２，２−トリフルオロエタ
ン溶液150ｇを仕込んだ。次にオートクレーブ内
部の脱気及び窒素置換を５回繰り返し、最終的に
内部を200mmHgに保つた。次にヘキサフルオロア
セトン1655ｇ、フツ化ビニリデン、1690ｇを仕込
み、20℃にて重合を24時間行つた。
重合終了後、未反応モノマーを除去し、スラリ
ーを濾過後乾燥し、収率49％で共重合体を得た。
共重合体中のモノマ−モル組成比はフツ化ビニ
リデン／ヘキサフルオロアセトン＝91.0／
9.0DSC測定による共重合体の融点は122℃であつ
た。またＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液、30
℃で測定した共重合体の極限粘度〔η〕は1.10
dl／ｇであつた。共重合体をテトラヒドロフラン
に溶解させ、キヤステイングフイルムを作成し、
紫外・可視吸収スペクトルを測定したが200〜
860nｍでは吸収は全く認められなかつた。
アツベ屈折計２型を用いて、ナトリウムＤ線、
中間液としてサリチル酸メチルを使用して測定し
た共重合体フイルムの屈折率は1.393であつた。
この共重合体の成形品はASTM−D543に準ずる
耐薬品性試験においてアルカリ及び酸に対して安
定であることが確められた。サンシヤインウエザ
オメーターによる促進耐候性試験において2000時
間外観上の変化はなかつた。
実施例 ２ 芯材として125μｍ外径の石英ガラスを高周波
誘導加熱炉を用いて紡糸し、その直下３ｍのとこ
ろで実施例１のフツ化ビニリデン−ヘキサフルオ
ロアセトン共重合体15重量％の酢酸エチル溶液
（27℃における溶液粘度150Cp）中を通しついで
60〜70℃の乾燥器を通した。さらに150℃の加熱
処理器を通したのち巻取を行つた。
さや材の被覆厚は平均厚10μｍであつた。芯材
とさや材はよく密着し、はがれ等の現象は全く認
められなかつた。また、6238ÅのHe−Neレーザ
ーで求めた伝送損失は120dB／Kmであつた。
実施例 ３ 芯材として375μｍ外径の石英ガラスを高周波
誘導加熱炉を用いて紡糸し、その直下３ｍのとこ
ろで実施例１のフツ化ビニリデン−ヘキサフルオ
ロアセトン共重合体20重量％の酢酸エチル−シク
ロヘキサノン溶液（酢酸エチル：シクロヘキサノ
ン＝95：５重量比、27℃における溶液粘度
450Cp）を通し、次に60〜70℃の乾燥器を通し
た。さらに150℃の加熱処理器を通し巻取つた。
さや材の被覆厚は平均厚14μｍであつた。芯材と
さや材はよく密着し、しごき等を行つてもはがれ
等の現象は全く認められなかつた。また、6238Å
のHe−Neレーザーで求めた伝送損失は86dB／
Kmであつた。
（効果） 以上のようにフツ化ビニリデン−ヘキサフルオ
ロアセトン共重合体をさや材、石英ガラスを芯材
とした光伝送繊維はさや−芯の密着性もよく、伝
送損失は通常のプラスチツク光伝送繊維に比しす
ぐれた結果であるので、中距離通信用として適す
る。
しかも、さや材はシリコーンRTVゴムさや材
などと異なり粘着性がなく、硬い被膜のため保護
被覆を必要とせず、そのまま束にすることが可能
である。また、紫外・可視の広い波長領域で吸収
がないため、種々の波長の光伝送に適する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の製造装置の概略図を示すもの
である。 １……溶解槽、２……加熱炉、３……コーテイ
ング溶解槽、４，５……乾燥器、加熱処理器、６
……巻取機。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 光学ガラスまたは石英からなる繊維を芯成分
    として、フツ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセ
    トン共重合体をさや成分とすることを特徴とする
    芯−さや構造を有する光伝送繊維。 ２ フツ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン
    共重合体中のヘキサフルオロアセトン含量が４〜
    12モル％である特許請求の範囲第１項記載の光伝
    送繊維。
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