JPH04265914A - プラスチック光ファイバ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラスチック光ファイバ
に係り、更に詳しくは光ファイバコード、光ファイバケ
ーブルなどとして用いることのできるプラスチック光フ
ァイバに関する。

【０００２】

【従来技術】従来、光ファイバとしては広い波長領域に
わたって優れた光伝送を行うことができる無機ガラス系
光ファイバが知られているが、この光ファイバは加工性
が悪く曲げ応力を加えると折損するという難点がある。 一方ハンドリング性がよく、耐屈曲性に優れた光ファイ
バとしてプラスチックを基材とする光ファイバが開発さ
れ実用化されている。

【０００３】オールプラスチック光ファイバは屈折率が
大きくかつ光の透過性が良好なポリメタクリル酸メチル
（以下ＰＭＭＡという）やポリカーボネート（以下ＰＣ
という）等の重合体にて芯層を形成し、芯形成用重合体
の屈折率よりも屈折率が小さく透明な含フッ素ポリマー
等の重合体を鞘材層として芯材層の外周に設けた芯−鞘
構造をその基本構成単位としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この芯−鞘構造を有す
るプラスチック光ファイバを製造する場合芯形成重合体
と鞘形成重合体を複合押出ノズルに供給し溶融紡糸にて
光ファイバを得ることが一般的に行われているが、この
ときノズル孔出口において溶融状態のファイバ表面が抵
抗をうけその影響として芯−鞘界面が乱れるため、必ず
しも光伝送特性が十分な光ファイバとなし得ていないと
いう難点がある。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】そこで本発明者らは上
記課題を解決することを目的に検討した結果本発明を完
成したものであり、その要旨とするところは、芯−鞘−
保護層構造のオールプラスチック光ファイバであって保
護材料として紡糸温度において５ｋｇの荷重をかけ測定
したメルトフローインデックスの値が５０以下である重
合体にて構成したことを特徴とするプラスチック光ファ
イバにある。

【０００６】即ち本発明者らは従来開発されてきた光フ
ァイバの芯−鞘界面不整に関して検討した結果原因の１
つとして複合押出ノズルのノズル孔出口での溶融状態に
あるファイバが抵抗をうけ薄い鞘材をとおして芯−鞘界
面に乱れが生じることを突止めた。

【０００７】そこで本発明者らはノズル孔出口での光フ
ァイバの受ける抵抗の影響を減少させるための方策につ
いて検討した結果、鞘の外層に特定の溶融粘度の保護層
を被覆する方法を用いることにより、光ファイバの芯−
鞘界面不整損失の小さい光ファイバが得られることを明
らかにしたものである。

【０００８】光ファイバの鞘の外層に設ける保護層形成
材料としてはノズル孔出口の抵抗による影響を芯−鞘界
面にまで伝えないことが要求され、紡糸温度において５
ｋｇ荷重下で測定したメルトフローインデックスの値が
５０以下の重合体を溶融被覆することが必要である。

【０００９】本発明を実施するに際して用いるプラスチ
ック光ファイバの芯材としては非晶性の透明重合体が好
適であり、例えばメタクリル酸メチル、フッ化アルキル
メタクリレート、フッ化アルキルアクリレート又はフッ
化アルキル−α−アクリレートの単独重合体又は共重合
体（共重合体中の７０重量％以上が上記単量体にて構成
され、３０重量％以下が共重合可能な他のモノマー単位
で構成されていることが好ましい。

【００１０】これらモノマーと共重合可能な他のモノマ
ーとしては、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル等のビニルモノマーが挙げられる。この他、メタクリ
ル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタク
リル酸イソボルニル、メタクリル酸アダマンチル、メタ
クリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル
酸ナフチル等のメタクリル酸エステル等を挙げることが
できる。

【００１１】本発明を実施するに際して用い得る他の芯
形成用重合体としては、ポリカーボネート、ポリスチレ
ン、スチレン−メタクリル酸エステル系共重合体、ある
いはこれらポリマーの水素原子の全部あるいは一部が重
水素原子で置換された重水素化重合体や、一般式

【化１
】 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％以下とからなる
重合体を例示することができる。

【００１２】本発明を実施するに際して用いるプラスチ
ック光ファイバの鞘材形成用ポリマーとしては、芯成分
形成用ポリマーの屈折率より０．０１以上小さい屈折率
を有する実質的に透明な重合体が使用されうるが、通常
は芯成分形成用ポリマーとの屈折率の差が０．０１〜０
．１５の範囲にあるものから選択するのがよい。

【００１３】鞘材層を構成する重合体としては、従来公
知のものを用いることができ、例えば、メタクリル酸メ
チルの単独重合体又は共重合体を芯材とした場合には、
特公昭４３−８９７８号、特公昭５６−８３２１号、特
公昭５６−８３２２号、特公昭５６−８３２３号及び特
開昭５３−６０２４３号等に開示されている様なフッ素
化アルキルメタクリレート系重合体を用いるのが好まし
い。

【００１４】また、ポリカーボネートやポリスチレンを
芯材として用いた場合には、例えばポリメチルメタクリ
レートを鞘材形成用重合体として用いることができる。

【００１５】その他の鞘形成用重合体としては、特公昭
４３−８９７８号あるいは特公昭５３−４２２６０号に
記載されている様なフッ化ビニリデン系重合体やフッ化
ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、フ
ッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体、フッ化アルキル−α−フルオ
ロアクリレート系重合体の他、特開昭６３−２６１２０
４号公報、あるいはＵＳＰ４７５４００９に例示される
様な環構造を有するパーフルオロ重合体も使用できる。

【００１６】本発明のプラスチック光ファイバを作るに
際して用いる保護層形成用重合体としては光ファイバの
紡糸温度、例えば２３０℃で５ｋｇ荷重におけるメルト
フローインデックスが５０以下なる特性を備えたもので
あることが必要である。

【００１７】例えば塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデ
ン樹脂、ビニルブチラール樹脂、ビニルアルコール樹脂
、アクリル酸エステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンに代表されるポリオレフィン系樹脂、ポリスルホ
ン、ポリカーボネート、ナイロン、ポリアセタール、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリクロルトリフルオロエ
チレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレ
ン等のフッ素系樹脂が挙げられるが、またこれらは単独
重合体でも共重合体であってもよいが、これら重合体に
限定されるものではない。

【００１８】本発明で規定するメルトフローインデック
スはＪＩＳ　　Ｋ−７２１０−７６の方法Ａに準拠した
方法にて測定した。５ｇのポリマーをダイ長８ｍｍ内径
２．０ｍｍのダイ中に充てんし光ファイバ溶融紡糸の際
の紡糸温度において５ｋｇの荷重をかけたときダイノズ
ルの先端より１０分間に吐出される溶融ポリマーのｇ数
にて表される値である。

【００１９】以下実施例により具体的に本発明を説明す
る。

【００２０】〔実施例１〕芯材形成用重合体として連続
塊状重合により得られた重合率４５ｗｔ％のポリメタク
リル酸メチルシラップをバレル温度２３０℃のベント付
脱揮押出機を用いて脱揮溶融し、樹脂温度２３４℃にて
２１５℃の３層複合紡糸ヘッドに供給した。

【００２１】鞘材形成用重合体としてセルキャスト重合
後、脱揮処理して得られた３フッ素化エチルメタクリレ
ート／メチルメタクリレート／メタクリル酸＝８０／１
９／１（ｗｔ％）の共重合体を、バレル温度２１０℃の
押出機を用いて溶融し、樹脂温度２２２℃にて２１５℃
の３層複合紡糸ヘッドに供給した。

【００２２】保護材形成用重合体としてエチレン−エチ
ルアクリレート共重合体（日本ユニカー（株）製商品名
ＥＥＡ）（ＭＩ＝３０　（２１５℃，５ｋｇ荷重））を
バレル温度２１０℃の押出機を用いて溶融し、樹脂温度
２０８℃にて２１５℃の３層複合紡糸ヘッドに供給した
。

【００２３】芯、鞘、保護各材料はそれぞれ２１５℃に
設定された定量ギヤポンプに用いて定量され、３層複合
紡糸ノズルに供給され、同心円３層光ファイバとして吐
出された。

【００２４】得られた光ファイバは外径１０００μｍ、
鞘厚み５μｍ、保護厚み５μｍであり６５０ｎｍの光を
伝送した場合における光伝送損失は１２８ｄＢ／Ｋｍと
極めて良好なものであった。構造不整損失を測定したと
ころ１３ｄＢ／Ｋｍと小さい値を示し良好なものであっ
た。ここでの構造不整損失とは開口数０．６５の光を入
射した場合の光伝送損失と０．１の光を入射した場合の
光伝送損失との差を示すものである。

【００２５】〔実施例２〜４，比較例１〜３〕鞘材及び
保護材を表１に示した如く変更する以外は実施例１と同
様の方法にて光ファイバを作成し、その光伝送損失、構
造不整損失を測定した。得られた結果を表１に示した。

【表１】 表中　　ＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレート３ＦＡ：
２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート １７ＦＡ：３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，
８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデオフルオ
ロデシルメタクリレート ＭＭＡ：メチルメタクリレート ＭＡＡ：メタクリル酸

【００２６】〔実施例５〕芯材として粘度平均分子量２
０，０００のビスフェノールＡ型ポリカーボネートを用
い、バレル温度２６０℃のベント付脱揮押出機を用いて
脱揮溶融し、樹脂温度２４６℃にて２５０℃の３層複合
紡糸ヘッドに供給した。

【００２７】鞘材としてパーフルオロ（２，２−ジメチ
ル−１，３−ジオキソール）とテトラフルオロエチレン
５０／５０ｍｏｌ％の共重合を用いバレル温度２３０℃
の押出機を用いて溶融し、樹脂温度２３５℃にて２５０
℃の３層複合紡糸ヘッドに供給した。

【００２８】保護材としてエチレン−エチルアクリレー
ト共重合体（ＭＩ＝４２，２５０℃，５ｋｇ）をバレル
温度２１０℃の押出機を用いて溶融し、樹脂温度２０８
℃にて２５０℃の３層複合紡糸ヘッドに供給した。

【００２９】芯、鞘、保護各材料はそれぞれ２５０℃に
設定された定量ギヤポンプを用いて定量され、３層複合
紡糸ノズルに供給され、同心円３層光ファイバとして吐
出された。得られた光ファイバは外径１０００μｍ、鞘
厚み５μｍ、保護厚み１０μｍであり、７７０ｎｍにお
ける伝送損失は７２０ｄＢ／Ｋｍと極めて優れたもので
あった。構造不整損失は極めて良好であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　芯−鞘−保護層よりなる構造のオール
   プラスチック光ファイバであって保護層材料が紡糸温度
   において５ｋｇの荷重をかけて測定したメルトフローイ
   ンデックスの値が５０以下である重合体にて構成したこ
   とを特徴とするプラスチック光ファイバ。