JPH07168031A - 光伝送チューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 透明中空管状クラッド材と、このクラッド材
よりも高い屈折率を有する透明コア材よりなる光伝送チ
ューブにおいて、コア材として飽和有機カルボン酸を添
加したモノマーの重合体を用いたことを特徴とする光伝
送チューブ。 【効果】 本発明の光伝送チューブは、着色が少なく、
透明性、屈曲性の良好なコア材を用いているため、ディ
スプレー等の装飾用途に好適に使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コア材として透明固体
重合体を用いた光伝送チューブに関し、更に詳述すると
コア材が着色することが防止され、透明性が良好で、こ
のため光伝送性能に優れ、装飾用ディスプレー等の用途
に好適に使用される光伝送チューブに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最近、
中空管状の透明クラッド材とこのクラッド材よりも高い
屈折率を有する透明コア材よりなる光伝送チューブが装
飾用ディスプレーなどに使用されている。このような光
伝送チューブとしては、従来、中空管状クラッド材内に
液状のコア材を充填したものが多く用いられている。

【０００３】しかしながら、このような液状コア材をク
ラッド材内に充填した光伝送チューブは取り扱い上不便
であるため、コア材が固体であるものが望まれる。

【０００４】かかるコア材が固体の光伝送チューブとし
ては、コア材が透明プラスチックからなるものが好適で
ある。本発明者は、このような光伝送チューブを製造す
る方法としては、中空管状のクラッド材にコア材を形成
し得るモノマーを充填し、このモノマーを重合して、ク
ラッド材にコア材を一体化する方法が生産効率等の点で
最も有効であることを知見した。

【０００５】しかし、このようにして得られる光伝送チ
ューブ、特に（メタ）アクリル酸及び（メタ）アクリル
酸エステルの１種又は２種以上を単独重合又は共重合す
ることにより得られる重合体をコア材とした場合、この
コア材はわずかに着色し、これに光を通すと更に黄変乃
至褐変の度合が増大するという問題があることがわか
り、従ってこの点の解決が望まれた。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記要望に応えるため鋭意検討を行った結果、（メタ）ア
クリル酸や（メタ）アクリル酸エステル等のモノマーに
飽和有機カルボン酸を添加して重合した場合、この重合
体は着色が少なく、光を通しても黄変乃至褐変しないも
のであることを知見した。

【０００７】即ち、上述したように、通常の（メタ）ア
クリル酸や（メタ）アクリル酸エステル等のモノマーを
重合して得られた透明重合体は、わずかに黄色に着色し
ており、光を通すとその着色の度合が増大する。このよ
うな着色は装飾用ディスプレー等の用途に好ましいもの
ではなく、このためかかる着色をなくすため更に検討を
進めた結果、重合禁止剤の量を２ｐｐｍ以下に低減した
モノマーから得られた重合体の着色が少なく、可使光を
通した場合にも短波長領域の光吸収が低減することを知
見すると共に、かかる知見から、着色の原因はハイドロ
キノンモノメチルエーテル等の重合禁止剤が大きな影響
を与えており、この重合禁止剤が上記モノマーの重合に
重合開始剤として用いられるパーオキサイドと反応する
ことにより着色物（キノン構造物）となること、これが
光により黄変の度合を強めるものと推定されたが、本発
明者は更に検討を続けた結果、（メタ）アクリル酸や
（メタ）アクリル酸エステル等のモノマーに飽和有機カ
ルボン酸を添加して重合を行うことにより、モノマー中
の重合禁止剤を必ずしも低減しなくとも、着色がなく、
しかも光によって黄変乃至褐変の度合が強まることのな
い重合体が得られること、更にこの重合体は屈曲性が良
好であることを知見し、本発明をなすに至ったものであ
る。

【０００８】従って、本発明は、透明中空管状クラッド
材と、このクラッド材よりも高い屈折率を有する透明コ
ア材よりなる光伝送チューブにおいて、コア材として飽
和有機カルボン酸を添加したモノマーの重合体を用いた
ことを特徴とする光伝送チューブを提供する。

【０００９】以下、本発明について更に詳しく説明する
と、本発明の光伝送チューブは、上述したようにコア材
として飽和有機カルボン酸を添加したモノマーの重合体
を用いたものである。

【００１０】ここで、モノマーの種類は特に制限されな
いが、特に（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エ
ステルの１種又は２種以上が有効に用いられ、これらの
１種を用いて単独重合体としたり又は２種以上を併用し
て共重合体とすることができる。なお、（メタ）アクリ
ル酸のエステルとしては、炭素数１〜１８のアルキル基
を有する（メタ）アクリレート、具体的には、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、２−メトキシエチル（メ
タ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール
（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコ
ール（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）ア
クリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジメチル
アミノエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メ
タ）アクリレート、（メタ）アクリル酸が好適に用いら
れる。

【００１１】この場合、このようなモノマーは、通常重
合禁止剤として例えばハイドロキノン、ハイドロキノン
モノメチルエーテル、６−ｔ−ブチル−２，４−ジメチ
ルフェノール等の芳香族系重合禁止剤が通常５０〜１０
０ｐｐｍ程度モノマー中に含まれており、本発明におい
てはこの重合禁止剤を含んだままで使用することができ
るが、必要により例えば蒸留による精製、シリカゲル、
活性炭、モレキュラーシーブ等を用いた吸着による精
製、イオン交換法による精製、クロマトグラフ法による
精製、アルカリ洗浄による精製等の方法を採用すること
により、重合禁止剤を３０ｐｐｍ以下、好ましくは１５
ｐｐｍ以下、更に好ましくは５ｐｐｍ以下に低減したも
のを使用することができる。

【００１２】本発明は、上記モノマーに飽和有機カルボ
ン酸を添加して重合を行うものであるが、かかる飽和有
機カルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪
酸、カプロン酸、ペラルゴン酸等の炭素数１〜３０の一
価の飽和カルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン
酸、セバシン酸等の炭素数２〜３０の飽和ポリカルボン
酸を例示することができる。また、飽和有機カルボン酸
の添加量は、モノマーの１〜３０重量％、特に２〜１５
重量％の範囲が好ましい。

【００１３】なお、このモノマーの重合法は特に制限さ
れないが、一般的にはｔ−ブチルヒドロパーオキサイ
ド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ラウロイルパーオ
キサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジミリスチルパ
ーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシアセテ
ート、ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサノエー
ト）、クミルパーオキシオクトエートなどの有機過酸化
物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキ
サンニトリルなどのアゾ化合物等の重合開始剤を添加
し、５０〜１２０℃で１〜２０時間重合させる方法を採
用することができる。

【００１４】一方、クラッド材としては、プラスチック
やエラストマーなどのように可撓性を有し、チューブ状
に成形可能で、屈折率の低い透明材料を用いることが好
ましい。その具体的な例としては、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、
ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリ
エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコー
ル、ポリエチレン−ポリビニルアルコール共重合体、フ
ッ素樹脂、シリコン樹脂、天然ゴム、ポリイソプレンゴ
ム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合
体、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレン
ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体、フッ素ゴム、シリコンゴムなどが挙
げられる。

【００１５】これらの中でも屈折率が低いフッ素系ポリ
マーが特に好ましく、具体的にはポリジメチルシロキサ
ンポリマー、ポリメチルフェニルシロキサンポリマー、
フルオロシリコーンポリマー等のシリコーン系ポリマ
ー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ
化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、
四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重
合体（ＰＦＥ）、ポリクロルトリフルオロエチレン（Ｐ
ＣＴＦＥ）、四フッ化エチレン−エチレン共重合体（Ｅ
ＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフ
ルオライド、フッ化ビニリデン−三フッ化塩化エチレン
共重合体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重
合体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン−四フッ
化エチレン三元共重合体、四フッ化エチレンプロピレン
ゴム、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられ
る。

【００１６】これらの材料は単独又は２種以上をブレン
ドして用いることもでき、単管又は多重管として用いる
こともできる。更に、コア材が接する内面のみをコーテ
ィング又は二重押し出しなどの方法により平滑処理など
の処理を行うこともできる。

【００１７】本発明の光伝送チューブは、例えばこのよ
うなクラッド材をチューブ状に形成し、中空管状クラッ
ド材の一端開口部を封止栓で閉塞し、クラッドの中空部
に上記飽和有機カルボン酸を添加したモノマーに重合開
始剤を添加したものを充填し、充填したモノマーを重合
させることによって製造することができる。

【００１８】この場合、クラッド材の外径は３〜１１０
ｍｍ、内径は２〜１００ｍｍ程度、長さは１〜１００ｍ
程度が一般的である。

【００１９】また、クラッド材の開口端部を塞ぐ封止栓
の材料として具体的には、透明性が要求される場合には
石英ガラス、多成分ガラス、サファイヤ、水晶、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、アクリロニトリ
ル・スチレン共重合樹脂、スチレン・ブタジエン共重合
体、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂、スチレン
・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ＥＰＤＭ・
スチレン三元共重合体、スチレン・メチルメタクリレー
ト共重合体、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリメチ
ルペンテン、アリルジグリコールカーボネート樹脂、ス
ピラン樹脂、アモルファスポリオレフィン、ポリカーボ
ネート、ポリアミド、ポリアリレート、ポリサルホン、
ポリアリルサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエー
テルイミド、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、ジアリルフタレート、フッ素樹脂、ポリエステルカ
ーボネート、シリコン樹脂などの透明材料を用いること
が好ましく、この中でも石英ガラス、パイレックスガラ
ス、多成分ガラス等の無機ガラスは透明性のみならず、
耐熱性にも優れ、また化学的にも安定であるため、その
内側端面で接触するコア材や、その外部端面で接触する
ガスや水分とも化学的に反応せず、長期的に優れた性能
をもたらすことができる。

【００２０】透明性が要求されない場合には、上記材料
の他に金属やセラミック材料も用いることができる。こ
の場合には封止栓で光を反射させ、側面からの発光を増
加させるために、封止栓の少なくともコアと接する面を
研磨したり、反射膜を設けることが好ましい。

【００２１】

【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に示すが、本発明は下記の実施例に制限されるもので
はない。

【００２２】［実施例１、２、比較例１］モノマーとし
て、それぞれ重合禁止剤の４−メトキシフェノールを１
５ｐｐｍ含有するメチルメタクリレート（ＭＭＡ）及び
ラウリルメタアクリレート（ＳＬＭＡ）、飽和有機カル
ボン酸として酢酸、ｎ−ヘプタン酸、パーオキサイドと
してベンゾイルパーオキサイド（商品名ナイパーＢＷ）
を用い、表１に示す配合量で混合した。

【００２３】この混合物を内径５ｍｍのフッ素樹脂製の
チューブに充填し、７０℃で４．５時間加熱硬化させた
後、更に１００℃で１．５時間加熱した。

【００２４】得られた光伝送チューブを１５ｃｍの長さ
で切断し（断面平滑）、この透過率を、波長４２０ｎ
ｍ、４４０ｎｍで測定した。結果を表１に併記する。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１の結果より、飽和有機酸をモノマーに
添加することにより、得られた重合体の着色が少なくな
り、光透過率が向上したことが認められる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の光伝送チューブは、着色が少な
く、透明性、屈曲性の良好なコア材を用いているため、
ディスプレー等の装飾用途に好適に使用することができ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明中空管状クラッド材と、このクラッ
   ド材よりも高い屈折率を有する透明コア材よりなる光伝
   送チューブにおいて、コア材として飽和有機カルボン酸
   を添加したモノマーの重合体を用いたことを特徴とする
   光伝送チューブ。
2. 【請求項２】 透明固体重合体が、（メタ）アクリル酸
   及び（メタ）アクリル酸エステルから選ばれる１種のモ
   ノマーを単独重合するか又はこれらの２種以上のモノマ
   ーを共重合することにより得られたものである請求項１
   記載の光伝送チューブ。