JPH04204505A - 光フアイバ用鞘材組成物 - 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］ 本発明は光ファイバ芯線、光ファイバコート、光ファバ
ケーブルなどに利用することのできる光ファイバ用鞘材
用樹脂組成物に関する。

［従来の技術］ 光ファイバの鞘材組成物としては、ポリマークラッド石
英光ファイバに用いられているポリジメチルシロキサン
系ポリマーや紫外線硬化性フッ素系ポリマーがある。ま
た、加工性に優れ柔軟で曲げ応力に対し強いプラスチッ
クを芯とする光ファイバの鞘材としては、フッ化ビニリ
デン系ポリマー、フッ化アルキルメタクリレート系ポリ
マー、そしてα−フルオロアクリレ−１・系ポリマーが
開発され実用化されている。

しかしながら、これらの鞘材組成物は耐熱性に充分でな
く、これら重合体を鞘とした光ファイバを　１２０℃以
上の温度で長時間使用すると、その光伝送損失がかなり
増大する点が大きな問題となっている。

そこで透明性が高く耐熱性に優れた鞘材組成物としてパ
ーフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール
）を主単量体とした共重合体が見出だされている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この共重合体は乳化重合法にて製造され
るため、重合媒体として使用する大量の水や゛乳化剤、
重合系より重合体を回収するのに使用する凝固剤に含ま
れる異物や、はん雛な凝固工程を含む重合体の製造工程
を通過せしめる際に、その光伝送特性を低］する異物が
混入する。

また重合体の重合中に生成するポリマーゲルもその大き
さが大きくなるとやはり光ファイバの光伝送特性を低下
させる原因となっている。

鞘材組成物に存在する異物は、石英系光ファイバ、ブラ
スチッグ系光ファイバともに破断の原因となり、さらに
光ファイバの芯−鞘界面の乱れによる不整による光伝送
損失の低下の原因となる。

［課題を解決するだめの手段］ そこで本発明者等は上記問題点を解決するため検討した
結果、本発明を完成したもので、その要旨とするところ
は、パーフルオロ（２Ｉ２−ジメチル−１，３−ジオキ
ソール）を主単量体とする共重合体において、または該
重合体とパーフルオロアルキルエーテル構造を有する可
塑剤とよりなる樹脂組成物１ｇに含まれる　０．５μｍ
以上の大きさの異物の数が５０００個以下で、がっ、５
μｍ以上の大きさの異物の数が６０個以下であることを
特徴とする光ファイバ鞘材組成物にある。

本発明に用いられるパーフルオロ（２，２−ジメチル−
１，３−ジオキソール）は、米国特許３８６５８４５号
などに記載の方法によって合成することができる。

また、その共重合体は、米国特許３９７８０３０号な　
どに記載の方法によって製造することができる。共重合
に用いられる少なくとも１個の他のエチレン系不飽和単
量体としては、特に制限はないが、α−オレフィン、シ
クロオレフィン、ビニルエーテル、例えば、エチレン、
プロピレン、イソブチＩノン、ブテン−１、あるいはエ
チルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチル
ビニルエーテル等を挙げることができる。

さらには、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２　、　ＣＦ３ＣＨ
＝ＣＨＣ１３。

ＣＦ：ｔＣＨ：ＣＦＣＦａ　、　ＣＦ２”ＣＦＣＦ２Ｃ
）（Ｆ２　、　ＣＦ：１ＣＦ２ＣＦ＝ＣＨ２。

ＣＦ２Ｃｌ：ＣＨＣＦ３．　ＣＦ２−ＣＦＣＦ２ＣＨ３
、ＣＦ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３。

ＣＦ、、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＦ３ＣＨ＝ＣＨＣ１（
３、ＣＦ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３゜Ｃｔ（ａｃＦ２ｃｌｌ
；ｃＩ（２，ＣＦ３ＣＨ＝ＣＨＣＦＨ２、ＣＨｓＣＦ２
ＣＨ＝Ｃｔ（２゜ＣＩ　２　＝　ＣＦ　ＣＨ□ＣＨａ　
、　ＣＦ３（ＣＦ２）２ＣＦ＝ＣＦ２　　。

ＣＦ３（ＣＦ２）ａｃＦ−ｃＦ２等の炭素原子数４以上
のフルオロオレフィン系モノマーを挙げることができる
。

あるいは、官能基を有する単量体、例えば、パーフルオ
ロ−（アルキルビニルエーテル）、メチル３−［１−［
ジフルオロ［（トリフルオロエチニル）オキシコメチル
］−］、　２．２．２．−テトラフルオロエトキシ］−
２，２，３，３，−テ］・ラフルオロプロパノエート、
または　２−　［］−［ジフルオロ［（トリフルオロエ
チニル）オキシコメチル’］−１，２，２，２−テトラ
フルオロエトキシ］−１，１，２，２−テトラフルオロ
エタンスルホニルフルオライド等を挙げることもできる
。

上記単量体との共重合体は、鞘材として必要な透明性を
有し、かつ、低屈折率を有する非品性のフッ素重合体で
ある。また、これらは、パーフルオロ（−２，２−ジメ
チル−１，３−ジオキソール）の環構造を重合体内に有
することから、良好な耐熱安定性を有しており、高いガ
ラス転移温度を示すものである。

共重合体のガラス転移温度は、共重合体を構成する各単
量体の種類と組成比により任意に変更することが可能で
あるが、耐熱性、耐環境性に優れた光ファイバを得るた
めには１２５℃以上、より好ましくは１５０℃を越える
ガラス転移温度を有することが望ましい。

本発明を実施するに際して用いるパーフルオロ（−２，
２−ジメチル−１，３−ジオキソール）を主単量体とす
る重合体は該単量体の共重合量が増大するにつれ、その
耐熱性は向上するが、この重合体より作られたフィルム
は剛性が高くなり、フィルムの破断伸度が低くなり、光
ファイバの鞘祠として用いた場合、この光ファイバの曲
げ特性、とくにハンドリング性が低下する傾向がある。

それ故バーフルオロ（−２，２−ジメチル−１，３−ジ
オキソール）の共重合量の多い重合体に対しては、該重
合体５０〜９９重量部に対し、該重合体に可塑効果を与
える分子量１００００以下のパーフルオロアルキルエー
テル構造を有する化合物を１〜５０重量部なる割合で加
えた樹脂組成物とするのがよい。この樹脂組成物はパー
フルオロ（−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール
）系重合体と同様１．２９〜１．３５の屈折率を有し、
耐熱性、透明性を備えており、該樹脂組成物より作った
成形物よりの可塑剤の浸み出しはなく、該樹脂組成物を
鞘とする光ファイバの特性は長期に渡って安定に保持で
きる。

パーフルオロアルキルエーテル構造を有する可塑剤の具
体例としては、Ｆ→ＣＦ２ＣＦ２−０←ＣＦ２ＣＦ３　
。

Ｆ　ｑ　ＣＦ　ＣＦ　２０　ＨＣＦ２　ＣＦ　３．　Ｆ
−子ＣＦ−ＣＦ２　ＣＦ２０←ＣＦ２ＣＦ３ＣＦ　、、
　　　　　　　　　ＣＦ　、。

Ｆ−＋ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２−０←ＣＦ２ＣＦ、等を挙げ
ることができ、市販□品としてはダイキン工業■製商標
Ｄｅｍｎｕｍ、デュポン■商標Ｋｒｙｔｏｘがある。ま
た、−（−ＣＦ２０＋−を持つ環状エーテルも本発明に
は好ましい。例えば、パーフルオロテトラヒドロフラン
とその置換体パーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフ
ラン）やパーフルオロ−１，３−ジオキサン、あるいは
下記構造等で表されるパーフルオロ環状ポリエーテルが
ある。

本発明の光ファイバ鞘材組成物は樹脂１ｇに含まれる　
０．５μｍ以上の大きさの異物の数が５０００個以下で
、かつ、５μｍ以上の大きさの異物の数が６０個以下で
あることが必要であるが、この条件を満足する鞘材組成
物とするためには、鞘材組成物より異物の除去が必要と
なり、その方法としてはパーフルオロ（２，２−ジメチ
ル−１，３−ジオキソール）を主単量体とする重合体ま
たはこの重合体組成物をその溶剤、例えば、パーフルオ
ロ−２−ブチルテトラヒドロフラン（住人３Ｍ社製）ｎ
リナーｈ　ＦＣ−７５）に溶解した溶液をろ過後、乾燥
するか、もしくは該重合体またはその組成物を溶融状態
でろ過することで達成できる。なお、これらのプロセス
は光ファイバを製造する工程中で行うか、もしくは、ク
リーンルーム内でろ過処理のみを行うのが好ましい。

本発明の鞘材用重合体を被覆してなる光ファイバにおい
て用いる芯成分の例としては、石英ガラス、ドープドガ
ラス、多成分ガラス等の無機材料を成分として構成する
ことができるし、あるいはポリメチルメタグリレート系
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−メチルペンテン−１、重水素化されたポリメ
チルメタクリレートおよびポリスチレン、フッ化アルキ
ルメタクリレート系樹脂、フッ化アルキルアクリレート
系樹脂、フッ化アルキル−α−フルオロアクリレート系
樹脂、さらには式、 （式中、Ｒはメチル、エチル、プロピル等の脂肪族炭化
水素基または脂環式炭化水素基である）で示される環構
造単位２重量％以上とメタクリル酸メチルを主成分とす
る単量体単位９８重量％とからなる重合体等の透明プラ
スチックを芯成分とすることができる。

本発明の重合体を鞘成分とする光ファイバは、常法によ
って鞘材を溶解可能な溶媒に溶解しコーティング法で石
英ガラス芯線あるいは有機重合体からなる芯成分の繊維
表面に被覆する方法、あるいは芯−鞘型複合紡糸ノズル
を使用して芯成分重合体を紡糸すると同時に鞘成分を共
押出賦形する方法等により製造することができる。こう
して得られた光ファイバは、芯−鞘構造のまま利用でき
るほか、所望により有機重合体を用いた保護層または被
覆層を組合せ、さらに例えばポリエステル繊維、ポリア
ミド繊維、金属繊維、炭素繊維等のテンションメンバー
を併用して光ファイバ芯線の光ファイバコード、光ファ
イバケーブル等の製品形態として利用することが可能で
ある。

［実施例］ 以下、本発明を具体的に実施例を用いて詳細に説明する
。

［実施例　１］ 外径３０ｍｍφの石英ガラス棒をカーボン抵抗加熱炉で
２０００℃に加熱し、外径２００μｍのガラスファイバ
を線引きして、芯材ファイバを得た。パーフルオロ（２
，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）／テトラフル
オロエチレンー　６５／３５　（’Ｅル２）の共重合体
をパーフルオロ−（２−ブチルテトラヒドロフラン）に
溶解して得た固形分濃度５重量％溶液を、１μの精密ろ
過膜を通した後、芯材ファイバ表面にコーティングポッ
トを用いて塗布し、２００℃で乾燥して、外径２３０　
ｐｍの芯−鞘構造の光ファイバを得た。精密ろ過膜の樹
脂中に含まれる異物の数は樹脂１μ当たり径０．５μｍ
以上のものが３０００個、径５μｍ以上の異物含量は３
４個であった。この光ファイバの光伝送損失は８５０　
ｎｍにおいて６　　ｄＢ／Ｋｍであった。また、１０ｍ
ｍφの円柱に巻付けたときの破断確率は０％と良好であ
った。

なお、実施例中の異物数の測定は次のような方法で行っ
た。

鞘材組成物に含まれる異物数の測定：約０．］、ｇの樹
脂を正確に秤量した後、ファイバ表面に付着した異物を
取り除くために、あらかじめろ過精度０．１μｍのメン
ブレンフィルタで異物を取り除いたメタノール２００　
ｃｃでファイバ表面を洗浄する。次に、あらかじめろ過
精度Ｏ１１μｍのメンブレンフィルタで異物を取り除い
た溶媒、パーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン
）ｌＯＯｇに洗浄後のファイバの鞘材を溶解し、該溶液
中の異物の数をバイアツクロイコ異物数計数装置で測定
し、測定値と樹脂の秤量値から、鞘用樹脂１ｇ中の異物
数を算出した。なお、以上の操作はグラス　１００のク
リーンルーム中で行った。

［比較例　１］ 実施例１と同様の操作で、ろ過膜を通さずに鞘材溶液の
コーティングを行う他は全く同様の方法により光ファイ
バを得た。この光ファイバの光伝送損失は８５０　ｎｍ
において１０　ｄＢ／Ｋｍであった。また＝　１１− １０　ｍｍφ　の円柱に巻きつけたときの破断確率は４
６％であった。

実施例１と同様にして鞘材１ｇ中の異物の測定を行った
ところ、径０．５μｍ以上の異物の含有量は６０００個
以上であり、径５μｍ以上の異物も１００個以−に含ま
れていた。

［実施例　２］ パーフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソー
ル）／テトラフルオロエチレンー　６０／４．０　（干
ルχ）の共重合体をパーフルオロ（２−ブチルテトラヒ
ドロフラン）に溶解し５重量％溶液とし、１　μｍのろ
過膜を通した後、脱揮機構付の押出機に供給して溶媒を
除去し、鞘材として用いた。粘度平均分子量１．９００
０のビスフェノールＡ型ポリカーボネートをコア材とし
上記鞘材を用いて複合紡糸法により外径１０００μｍの
光ファイバを紡糸した。この時の鞘材組成物中の異物の
数は樹脂１ｇ中、０．５μｍ以上のものが４．５００個
、５μｍ以上のものが４８個であった。得られた光ファ
イバの７７０　ｎｍにおける光伝送損失は９２０　ｄＢ
／Ｋｍであった。この光ファイバを一１３＝ ＝　１２− ｒ＝１０ｍｍのコーナーに沿ねし左右それぞれ９０６曲
げ試験を繰り返したとき、５０００回まで断線しなかっ
た。

［比較例　２］ ろ過操作を施さない鞘材を用いる他は実施例２と全く同
様にして光ファイバを得た。この時の鞘材１ｇ中の異物
の数は、０．５μｍ以上のものが１３０００個、５μｍ
以上の異物が３８００個であった。得られたファイバの
７７０　ｎｍでの光伝送損失は９３５　ｄＢ／Ｋｍであ
った。また、ｒ＝１０ｍｍでの繰り返し屈曲断線は１２
００回であった。

特許出願人　三菱レイヨン株式会社 代　理　人　弁理士　田村武敏

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、パーフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジ
   オキソール）を主単量体とする重合体よりなり、該重合
   体１ｇ中に含まれる径０．５μｍ以上の大きさの異物の
   数が５０００個以下で、かつ、径５μｍ以上の大きさの
   異物の数が６０個以下の重合体にて構成されていること
   を特徴とする光ファイバ用鞘材組成物。
2. （２）、パーフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジ
   オキソール）を主単量体とする重合体５０〜９９重量部
   とパーフルオロアルキルエーテル構造を有するフッ素系
   可塑剤１〜５０重量部とにて構成された樹脂組成物であ
   り、該樹脂組成物１ｇ中に含まれる径０．５μｍ以上の
   大きさの異物の数が５０００個以下で、かつ、径５μｍ
   以上の大きさの異物の数が６０個以下である樹脂組成物
   にて構成されていることを特徴とする光ファイバ用鞘材
   組成物。