JPS61273504A - プラスチツク光フアイバ - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は光伝送用のプラスチック光ファイバに関する。

〔従来の技術〕

従来、光ファイバとしては、広い波長にわたって優れた
光伝送性を有する無機ガラス系光ファイバが知られてい
るが、加工性が悪く、曲げ応力に弱いばかりでなく、高
価であることから、合成樹脂を基体とするプラスチック
光ファイバが開発されている。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重合体を芯
成分とし、これよりも屈折率が小さい重合体を鞘成分と
して芯鞘構造を有する繊維を製造することによって得ら
れる。

光透過性の良い芯成分として有用な重合体としては無定
形の材料が好ましくポリメタクリル酸メチル、ポリスチ
レン等が一般に使用されている。

このうちポリメタクリル酸メチルは、透明性をはじめと
して力学的性質、耐候性等に優れ、高性能プラスチック
光ファイバの芯成分として工業的に用いられている。

しかし、ポリメタクリル酸メチルを芯成分としたプラス
チック光ファイバは、ポリメタクリル酸メチルのガラス
転移温度（Ｔｇ）が１００℃であり、使用温度１００℃
以上では全く使用できないものであり、こういった耐熱
性の制限がプラスチック光ファイバの用途を限られたも
のにしている。

このため、例えば特開昭５８−１８６０８号等には、鞘
の周囲に更に保護層を設けた３層以上の構造として機械
的性質や耐熱性を改良することが提案されているが、こ
の様な構造にしても、ファイバ製造時の成形歪や熱収縮
による歪がちとで、高温時に光伝送損失が増大し、自動
車や船舶のエンジンルームといった高温部所に設置する
光通信手段や光センサ一手段としての利用が著しく立遅
れていた。

〔発明の解決すべき問題点〕

本発明は、かかる従来のプラスチック光ファイバに付随
する問題点を解決し、耐熱性に優れ、高温においても良
好な光伝送特性を発揮することのできるプラスチック光
ファイバを提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための手段として見出された、本
発明のプラスチック光ファイバは、ジ、メタリルフタレ
ートを単量体主成分として得られる重合体を芯成分とし
、該芯成分の屈折率よりもＱ、０１％以上低い屈折率を
有する有機重合体を鞘成分として用いていることを特徴
とするものである。

〔発明の詳細な説明及び実施例〕

本発明では芯成分として、ジメタリルフタレートを単量
体主成分として得られる重合体を用いる。ここでジメタ
リルフタレートとは、ジメタリルオルソフタレート、ジ
メタリルイソフタレート及びジメタリルテレフタレート
から選ばれる少なくとも１種をいう、このうち、特にジ
メタリルオルソフタレートが好ましい、芯成分として用
いる前記重合体としては、前記単量体主成分のみを用い
て得られる重合体でもよいし、あるいは前記単量体主成
分と共重合可能な他の単量体を、芯の特性を損なわない
範囲で併用して得られる重合体でもよい、前記共重合可
能な他の単量体としては、メチル（メタ）アクリレート
、エチル（メタ）アクリレート等のアクリル酸及びメタ
クリル酸のアルキルエステル、スチレン、ビニルトルエ
ン、クロルスチレン等の芳香族ビニル七ツマ−などが挙
げられ、使用量は、前記単量体主成分との合量の３０重
量％以下であることが好ましい、また、芯成分として、
前記重合体の他に例えばポリスチレン、ポリメタクリル
酸メチル、ポリカーボネート等の熱可塑性重合体を、前
記重合体と混合して使用することもできる。

本発明の特徴は、前記単量体主成分を用い、従来にない
、三次元架橋された耐熱性の高い高屈折率の透明重合体
を芯成分とすることにある。

本発明において使用可能な鞘成分は、芯成分の屈折率よ
りも０．０１％以上低い屈折率を有し、実質的に透明な
有機重合体であることが必要である。屈折率の差が０．
０１未満では得られる光ファイバの開口数が小さいばか
りでなく、光伝送損失は極めて大きくなり、更に、鞘成
分の屈折率が芯成分の屈折率より大きくなると光は全く
伝送されないからである。

鞘成分の有機重合体としては、熱可塑性有機重合体や可
撓性良好な架橋した構造をもつ有機重合体が用いられる
。熱可塑性有機重合体の例としては、ポリテトラフルオ
ロエチレン（屈折率；１．３５、以下カッコ内の数値は
屈折率を示している。）、テトラフルオロエチレン／パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（１，３４
〜１．３６）、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（１，３４）、ポリクロロトリフ
ルオロエチレン（１，４２５）、テトラフルオロエチレ
ン／エチレン共重合体（１゜４０）、ポリビニルフルオ
ライド（１，４２）、ポリビニリデンフルオライド（１
，４７）、テトラフルオロエチレン／ビニリデンフルオ
ライド共重合体（１，３８〜１．４２）、その他各種の
フッ化アルキルメタクリレートの重合体、共重合体（１
，３８〜１．４８）、ポリビニルフルオライドとポリメ
チルメタクリレート、のブレンド体（１，４３〜１．４
８）等のほか、ポリ４−メチルペンテン−１（１，４６
）、ポリメチルメタクリレ−）（１，４９）等も使用可
能である。また、前記架橋した構造をもつ有機重合体も
有用な鞘成分として用いられる。この有機重合体を用い
た場合、分子構造が網目に架橋され、前記熱可塑性有機
重合体を用いた場合より耐久性に優れたものとなる。好
適な具体例としては、ポリメチルフェニルシロキサン、
ポリジメチルシロキサン、ポリメチルドリブルオロプロ
ビルシロキサン等のポリシロキサンが挙げられる。これ
らの芯鞘成分の組合せの光ファイバは芯鞘の熱膨張係数
がほぼ等しく、高温あるいは極低温での伝送特性が優れ
たものとなり、また非常に柔軟性に富んだ光ファイバを
製造することができる。

また、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体加硫ゴムのような含フツ素エラストマーあ
るいは含フツ素エポキシ樹脂等の低屈折率ポリマーも鞘
成分として使用することができる。

本発明の光ファイバの芯部の径は、従来の光ファイバの
範囲５〜３０００ＩＬｍはもちろん、可撓性に優れてい
ることから、３０００ＩＬｍよりも、さらに太（５０ｍ
ｍ程度の極太の光伝送路も製造可能である。

鞘層の厚みは、１４ｍ以上とすることが、光の全反射の
ために必要となるが、鞘層の厚みの上限は使用目的に応
じて適宜選択することができる。

また、本発明のプラスチック光ファイバは、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
護層乃至は被覆層を組合せ、更には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
ョンンメンバーを併用して、光フアイバ心線、光フアイ
バコード、光フアイバケーブル等の製品形態として利用
することも可能である。

本発明のプラスチック光ファイバを製造する方法として
は、芯成分の部分重合体と鞘成分重合体とを同時に芯鞘
同心円状に押出した後、熱硬化させる方法、芯成分の部
分重合体をファイバ状にして硬化させた後、鞘成分重合
体をコーティングする方法、あるいは鞘成分合体を中空
状に賦形し、その中に芯成分単量体あるいは部分重合体
を吸引あるいは圧入により充填した後、熱あるいは光に
より硬化して芯鞘構造とする方法等が挙げられ葛が、中
空状に賦形された鞘層に芯成分となる架橋性液状部分重
合体を充填し、静止状態で架橋せしめて芯を形成する方
法が、重合斑が少なく、均質な界面が形成され、真円性
も良好となり、その結果、光伝送損失の低いものを得る
ことができるので好ましい。

芯成分単量体あるいは液状部分重合体を使用する場合、
賦形する前に、０．０５〜ｌＯＩＬｍ、更に好ましくは
０．０５〜ｌＩＬｍの孔径を持つメンンブランフィルタ
ーで口過精製し、可視レーザー光線を照射して輝点がほ
とんど観察されないものを使用することが光ファイバの
伝送損失を低下させるためには必要となる。

また、中空状に賦形された鞘を用いる方法では、鞘材の
内壁はできるだけ断面が真円に近いものを使用するのが
よい。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、
実施例中１部」は重量部を意味する。

実施例１ メタリルクロリドとフタル酸カリウムから合成したジメ
タクルオルソフタレート１００部及び過酸化ベンゾイル
２部からなる混合液を孔径０．ＩＩＬｍのポリテトラ、
フルオロエチレン製フィルターで濾過し、内径が９ｍｍ
、外径が１０ｍｍ、長さが１０ｍｍのテトラフルオロエ
チレン／ヘキサフルオロプロピレン（重量比８５／１５
）共重合体（屈折率１．３４）から成るチューブの中に
封入し、６０℃の熱風炉中に２４時間保持し、重合を完
結せしめ、芯鞘構造の光ファイバを得た。この光ファイ
バの光伝送損失（６９０ｎｍ）を、特開昭５８−７６０
２号公報に記載された方法により測定したところ、１２
００ｄＢ／Ｋｍであった。

またファイバを１２０℃に加熱した後も光伝送損失は全
く変化しなかった。

実施例２〜５ 鞘成分を第１表に示したものに代えた以外は。

実施例１と同一の光ファイバを得た。実施例１と同一の
方法により光伝送損失を測定し、得られた結果を第１表
に示した。

またこれらのファイバを１２０℃に加熱した後も光伝送
損失は全く変化しなかった。

実施例６〜８ 芯成分を第２表に示したものに代えた以外は、実施例１
と同一の光ファイバを得た。実施例１と同一の方法によ
り光伝送損失を測定し、得られた結果を第２表に示した
。

第　　　　２　　　表 なお、表中、ＤＭＯＰはジメタリルオルソフタレート、
ＤＭＩＰはジメタリルイソフタレート、ＤＭＴＰはジメ
タリルテレフタレートを表わしている。

また、これらのファイバを１２０℃に加熱した後も光伝
送損失は全く変化しなかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、耐熱性、高温における光伝送特性に優
れ、開口数の極めて大きな光ファイバが得られ、又、芯
成分が三次元架橋しているため。

ファイバ端面の研磨が非常に容易である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ジメタリルフタレートを単量体主成分として得ら
   れる重合体を芯成分とし、該芯成分の屈折率よりも０．
   ０１％以上低い屈折率を有する有機重合体を鞘成分とし
   て用いたことを特徴とするプラスチック光ファイバ。
2. （２）ジメタリルフタレートがジメタリルオルソフタレ
   ートである特許請求の範囲第（１）項記載のプラスチッ
   ク光ファイバ。