JPS62269905A - 光伝送性繊維 - 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】 発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は可撓性及び耐環境特性に極めて憂れた光伝送性
繊維に関する。

〔従来技術〕

従来、光伝送性繊維としては、広い波長にわたって浸れ
た光伝送性を有する無機ガラス系のものが知られている
が、この繊維は加工性が悪く、曲げ応力に弱いばかりで
なく高価であるため、合成樹脂を基本とする光伝送性繊
維が開発されている。合成樹脂製の光伝送性繊維は、屈
折率が大きく、かつ光の透過性が良好な重合体を心とし
、これよりも屈折率が小さく、かつ透明な重合体を鞘と
して、心−鞘構造を有する繊維を製造することによって
得られる。光透過性が高い心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
チルあるいはポリスチレンが一般に使用されている。

これら心成分重合体のうち、ポリメタクリル酸メチルは
透明性、力学的性質、熱的性質、耐候性等に浸れ、高性
能プラスチック光学繊維の心材として工業的に用いられ
ている才しかしこのポリメタクリル酸メチルを心とした
プラスチック光伝送性繊維も可撓性においては充分では
なく、直径が１朋以上になると剛直で折−れやすくなり
、大容量の光を送るライトガイド等の大口径であること
が要求される用途においては十分な特性を発揮すること
ができない。このため大口径で柔軟な光伝送性繊維の開
発が要請されている。またポリメタクリル酸メチルを心
としたプラスチック光伝送性繊維は、ポリメタクリル酸
メチルのガラス転移温度が１００℃であるため、環境条
件が１００℃以上になると全く使用することができず、
耐薬品性及び耐熱水性も劣るため、プラスチック光伝送
性繊維の用途が限られている。

〔発明の構成〕

そこで、本発明者らはこのような従来のプラスチック光
伝送性繊維の欠点を克服し、可撓性に浸れ、耐熱性、耐
寒性、耐湿性、耐振動性、耐放射線性等の耐環境特性が
大幅に向上した全プラスチック光伝送性繊維を開発すべ
く鋭意検討の結果、本発明に到達した。

本発明は、１分子中に（メタ）アクリロイル基を２個以
上有するポリウレタンポリ（メタ）アクリレートを主体
とする光硬化性液状樹脂の光重合体（Ａ）を心成分とし
、核心成分の屈折率より０．０１以上低い屈折率を有し
、実質的に透明で可撓性良好な有機重合体（Ｂ）を鞘成
分とすることを特徴とする光伝送性繊維である。

本発明の光伝送性繊維の心成分に用いられる光重合体（
Ａ）は、１分子中に（メタ）アクリロイル基を２個以上
有するポリウレタンポリ（メタ）アクリレートを主体と
する光硬化性液状樹脂を光重合させたものである。

ポリウレタンポリ（メタ）アクリレートは、ポリイソシ
アネート化合物をヒドロキシ基含有（メタ）アクリレー
トと反応させることＫより得られる。本反応は多価アル
コールの存在下又は不在下に行われる。ポリイソシアネ
ート化合物としては、例えばトリレンジインシアネート
、キシリレンイソシアネート、ヘキサメルチレンジイソ
シアネート、４．４’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、インホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサ
ンジイソシアネート等、並びの にこれら２種以上の混合物が用いられる。ヒト八 ロキシ基含有（メタ）アクリレートとしては、例えば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、４−ヒドロキシブ
チル（メタ）アクリレート等、並びにこれらの２種以上
の混合物が用いられる。

ポリウレタンポリ（メタ）アクリレニドは１分子中に（
メタ）アクリロイル基を２個以上声有していることが必
要である。（メタ）アクリロイル基の含有量が２個未満
となると、得られる光硬化性液状樹脂の光に対する活性
が低下するばかりでなく、心成分となる光重合体（Ａｌ
の耐熱性も悪化するので好ましくない。

ポリウレタンポリ（メタ）アクリレートとしては、例え
ばジ−２−メタクリロキシプロビルキシリジエンジカル
バメート、ジ−２←メタクリロキシブロビルキシリジエ
ンジカルバメート、ジ−２−メタクリロキシエチルトリ
レンジカルバメート、ジ−２−アクリロキシエチルへキ
サメチレンジカルバメート、ジ−２−アクリロキシエチ
ルイソホロンジカルバメートなどが用いられる。特にジ
−２−メタクリロキシプロビルキシリジエンジカルバメ
ートが好ましく、屈折率が高く、光透過性、耐熱性及び
可撓性良好な心材を得ることができる。

本発明に用いられる光硬化性液状樹脂は、前記のポリウ
レタンポリ（メタ）アクリレート単独でもさしつかえな
いが、モノビニル化合物、例えば炭素数１〜１２のアル
キル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（
メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレ
ート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート等を併用
すると、可撓性がより良好な心材を得ることができる。

本発明に用いられる鞘成分は、心成分重合体の屈折率よ
り０．０１以上低い屈折率を有し、実質的に透明な有機
重合体（Ｂ）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伝送性繊維の開口数が小さい
ばかりでなく、伝送損失は極めて大きくなり、さらに鞘
成分の屈折率が心成分の屈折率より大きくなると光は全
く伝送されない。

本発明の光伝送性繊維の鞘成分として用いられる有機重
合体ＣＢ）としては、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン、テトラフルオロ−１−ｆ　Ｌ／　７　／パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共］ｉ合体、テトラフルオロ
エチレン／ヘキサフルオロプロピレン：：≠二共重合体
、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂、シ
リコーン樹脂等があげられる。

本発明の光伝送性繊維は可撓性に優れていることから、
心部の径を従来の光伝送性繊維の範囲である５〜３００
０μｍ及びこれよりさらに大きくすることができる。例
えば心部の径が５０部程度の超極太の光伝送路も製造可
能である。

鞘層の厚さは１μｍ以上とすることが光の全反射のため
に必要となるが、鞘層の厚さの上限は使用目的に応じて
適宜選択することができる。

本発明の光伝送性繊維を補強するために、別種のポリマ
ー例えばポリアミド、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
して光フアイバーケーブルとすることもできる。

本発明の光伝送性繊維を製造する方法としては、例えば
心成分の光硬化性液状樹脂を繊維状にして硬化させたの
ち、鞘成分重合体で被覆する方法、あるいは鞘成分重合
体を中空繊維に賦形し、その中に心成分の液状樹脂を吸
引あるいは圧入したのち、光により硬化し、光伝送性繊
維とする方法があげられる。

下記実施例中の「部」は「重量部」を意味する。

実施例１ 下記構造のジ−２−メタクリロキシプロビル上シリジエ
ンジカルバメート５０部、フェノキシエチルメタクリレ
ート４０部、２−エチルへキシルアクリレート１０部及
びベンゾインエチルエーテル０．２部を混合することに
よって粘度１５０　ｃｐｓ　（２５℃）の液状光硬化性
樹脂を得た。この液状光硬化性樹脂をクリーンルーム内
で孔径０．１μｍのポリテトラフルオロエチレン製フィ
ルターでｒ過したのち脱泡し、心成分用前駆体を調製し
た。

この前駆体を０．３ワット／ｃｍのケミカルランプを用
いて、３６５ナノメーターの紫外線強度が０、６　ミＩ
Ｊワツ）　／　ｃｍ”となる条件で３０分間紫外線を照
射した。得られた光重合体の物性は、屈折率ｎＤ１．５
５、引張り強さ’ｌ　ｆ３　Ｑ　／　ｃｍ”及び伸び２
８％であった。

一方、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピ
レン（８５／１５）共重合体（ｎＤｔ　３４　）を３２
５℃で中空形用ノズルより溶融押出し、内径１．５鰭φ
、外径２．３鴫φの中空糸を得た。

この中空糸を１００ｍに切り、一端を真空ポンプに継ぎ
、他端より前記の心成分用前駆体を３　ｋｙ　／　ｃｒ
ｒｒ”　Ｇで圧入した。心材の注入が完了したのち、前
記の紫外線照射条件で紫外線を４０分間照射し重合を完
結し、光伝送性繊維を得た。

この光伝送性繊維の６６０　ｎｍにおける伝送損失及び
可撓性評価結果を第１表に示す。この伝送性繊維を１８
０℃で２００時間加熱しても、あるいは−４０°Ｃで２
００時間放置しても伝送損失は全く変化しなかった。

実施例２〜４ ジ−２−メタクリロキシブ口ビルキシリジエンジカルパ
メートに代えて第１表に示すポリウレタンポリ（メタ）
アクリレートを用い、その他は実施例１と同様にして光
伝送性繊維を得た。

得られた光伝送性繊維のｌ）　／）　Ｏｎｍにおける伝
送損失及び可撓性評価結果を第１表に併せて示す。

第　　１　　表 （注１）光伝送性繊維を５鵡φの細いマン、ドレルに１
０回巻きつけて６０分間（２０℃）保持したのち、６６
０　ｎｍにおける伝送損失を測定した。

実施例５〜８ 鞘材中空糸を第２表に示すものに代え、その他は実施例
１と同様にして光伝送性繊維を得た。

得られた光伝送性繊維の６６０　ｎｍにおける伝送損失
評価結果を第２表に併せて示す。

第　　２　　表　　・ 比較例１ ジ−２−メタクリロキシプロピルキシリレンジカルバメ
ートに代えてメタクリル酸２モルとエポキシ当量１９０
のビスフェノールＡ型ジェポキシ樹脂１モルとから誘導
されるエポキシメタクリレートを用い、その他は実施例
１と同様にして光伝送性繊維を得た。得られた繊維の伝
送損失は１３７０　ｄＢ／ｋｍで実施例１に比べかなり
悪く、また可撓性試験後は光を全く伝送しなかった。

比較例２ ジ−２−メタクリロキシプロピルキシリレンジカルバメ
ートに代えてアクリル酸２モル、無水フタル酸１モル及
びネオペンチルグリコール２モルから合成されたオリゴ
エステルアクリレートを用い、その他は実施例１と同様
にして光伝送性繊維を得た。得られた繊維の伝送Ｉ損失
は１０１０　ｄＢ／ｋｍと実施例１の光伝送性繊維より
も大きく、また可撓性試験後も３０５０ｄＢ／ｋｍと光
伝送性が大幅に低下した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１分子中に（メタ）アクリロイル基を２個以上有す
   るポリウレタンポリ（メタ）アクリレートを主体とする
   光硬化性液状樹脂の光重合体（Ａ）を心成分とし、該心
   成分の屈折率より０．０１以上低い屈折率を有し、実質
   的に透明で可撓性良好な有機重合体（Ｂ）を鞘成分とす
   ることを特徴とする光伝送性繊維。 ２、ポリウレタンポリ（メタ）アクリレートがジ−２−
   メタクリロキシプロピルキシリジエンジカルバメートで
   ある特許請求の範囲第１項に記載の光伝送性繊維。