JPS627006A - プラスチツククラツド光伝送繊維 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高ＭＡ且つ低伝送損失のプラスチッククラッ
ド光伝送繊維に関する。

［従来の技術］ 従来より、コアが石英ガラスまたは光学ガラスであり、
クラッドがオルガノポリシロキサンであるプラスチック
クラッド光伝送繊維は知られており、開口数（Ｎ＾）の
向上や耐油性の改善を目的として、低屈折率であり撥油
性のあるパーフルオロアルキル基含有のオルガノフルオ
ロポリシロキサンの硬化体をクラツド材とすることが、
特開昭５８−１３２２０８号、同５９−２０４００３号
、同５９−２０４００４号公報などに提案されている。

［発明の解決しようとする問題点］ 本発明者の研究に・よれば、石英ガラスまたは光学ガラ
スをコアとし、オルガノフルオロポリシロキサンをクラ
ッドとする光伝送繊維において、クラツド材のフッ素含
有率を高めることにより高ＭＡを達成し、耐熱性、耐油
性の改善も可能であるが、単にフッ素含有率を高めるだ
けでは、クラツド材の強度が低下するため、伝送損失が
大きくなり、実用的なりラッド材とならないことが判明
した。

例えば、オルガノフルオロポリシロキサンとして従来か
ら最も良く知られているメチルトリフルオロプロピルポ
リシロキサンの場合、強度の優れたクラツド材とするた
めに、高分子量化すると石英ガラスまたは光学ガラス表
面への施工性に難点が生じ、またジメチルシロキサンの
如きを共重合させたりあるいはビニル基を導入してハイ
ドロジエンポリシロキサンと併用硬化させるとクラツド
材のフッ素含有率外蕎即を伴ない高ＭＡの達成が困難と
なる。

また、フッ素含有率を高める目的でオルガノフルオロポ
リシロキサンとしてＣｓ　Ｆｑ−の如き炭素数の大きな
パーフルオロアルキル基含有のポリシロキサンを採用す
ると、クラツド材の強度が著しく低下するために、伝送
損失が極めて大きくなり、実用的なりラッド材にならな
いという難点が認められる。炭素数の大きなパーフルオ
ロアルキル基含有のオルガノフルオロポリシロキサンの
場合、これにビニル基を導入してハイドロジエンポリシ
ロキサンと併用硬化させると、高いフッ素含有率の達成
は可能であっても１強度と柔軟性に優れたクラツド材と
することが困難である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、その目的とするところは、耐熱性、耐油性などに優
れているオルガノフルオロポリシロキサンの本来の利点
を保持しつつ、高す逼ム伝送損失の両者を両立させたプ
ラスチッククラッド光伝送繊維を提供することにある。

すなわち１本発明は、コアが石英ガラスまたは光学ガラ
スであり、クラッドがオルガノポリシロキサンであるプ
ラスチッククラッド光伝送繊維において、オルガノポリ
シロキサンのクラッドが、ビニル基含有オルガノフルオ
ロポリシロキサンど水素含有フッ素化シリコーン化合物
とを硬化反応せしめたフッ素含有量３０重量％以上の硬
化体からなり、上記ビニル基含有オルガノフルオロポリ
シロキサンが炭化水素シロキサン単位とポリフルオロア
ルキル基含有シロキサン単位との共重合ポリシロキサン
であり、炭化水素シロキサン単位の共重合割合が２０〜
７５モル％であることを特徴とするプラスチッククラッ
ド光伝送繊維を新規に提供するものである。

本発明においては、クラツド材がフッ素含有量３０重量
％以上、好ましくは４０〜ＢＯ重量％の特定のオルガノ
フルオロポリシロキサン硬化体であることカド参である
。フッ素含有量が小さい場合には、高ＨＡの達成が困難
となり、具体的にはＨＡが０．５以上に達しない６次に
、特定の硬化体は、ビニル基含有オルガノフルオロポリ
シロキサンと水素含有フッ素化シリコーン化合物とを硬
化反応せしめたものであることが重要である。水素含有
フッ素化シリコーン化合物とは。

分子中に５ｉ−Ｈを含む化合物であり、例えば（式中の
［は炭素数１〜８個のパーフルオロアルキル基、Ｒ′は
アルキレン基であり、Ｒ１およびＲ′はエーテル結合を
含んでいても良い、Ｘは１以上の整数、ｙは３以上の整
数である）、あるいは （式中のＲＶは炭素数１以上のパーフルオロアルキレン
基、Ｒ＃はアルキレン基であり、ＲｒおよびＲ″はエー
テル結合を含んでいても良い）などが例示され得る。ま
た、水素含有フッ素化シリコーン化合物は、フッ素を含
むのものであることが重要であり、フッ素を含まない／
＼イドロジエンポリシロキサンなどの場合には１本発明
における特定のビニル基含有オルガノフルオロポリシロ
キサンとの硬化反応において、相溶性不良などにより、
強度と柔軟性に優れた硬化体を与えることができず、実
用的なりラッド材とならない。

本発明においては、特定のビニル基含有オルガノフルオ
ロポリシロキサンと水素含有フッ素化シリコーン化合物
の採用により、クラツド材となる硬化体のフッ素含有量
を低下させず、また強度および柔軟性に優れた硬化体ク
ラツド材を円滑有利に与え得るものである。かくして、
本発明の特定プラスチッククラッド光伝送繊維は、０．
５以上の高ＨＡおよび１０ｄＢ／に層以下の低伝送損失
の達成が可能である。

而して、本発明における特定の硬化体クラツド材を構成
する上記ビニル基含有オルガノ、フルオロポリシロキサ
ンとしては、高フツ素含有率、高ＨＡの達成のためにポ
リフルオロアルキル基含有シロキサン単位、特に炭素数
の大きなパーフルオロアルキル基部分を有するシロキサ
ン単位の重合体を採用することが重要であり、高強度、
低伝送損失の達成のためにジメチルシロキサンの如Ｓ炭
化水素シロキサン単位を共重合させ、十分なる重合度と
することが重要である。すなわち、特定のビニル基含有
オルガノフルオロポリシロキサンは、炭化水素シロキサ
ン単位とポリフルオロアルキル基含有シロキサン単位と
の共重合ポリシロキサンであり１両車位の合計単位数が
８０個以上、好ましくは１００個以上の十分なる重合度
を有する。特定のビニル基含有オルガノフルオロポリシ
ロキサンの重合度が余りに小さすぎる場合には、硬化体
クラツド材としてゴム弾性に富んだものとすることが困
難となり、目的とする光伝送繊維の伝送損失、特にマイ
クロベンディング損失の原因となる。

なお、重合度の上限については特に限定さ終りいが、余
りに重合度が大きすぎる場合には樹脂の粘度が大きくな
って、均一にコーティングをすることができなくなる。

上記特定の共重合ポリシロキサンにおける炭化水素シロ
キサン単位の共重合割合は、共重合成分の種類、特にポ
リフルオロアルキル基含有シロキサン単位の種類、目的
とする硬化体クラツド材の所望フッ素含有率、あるいは
上記所望の重合度などに応じて、適宜選択されるが、本
発明において特に好適な炭素数の大きなポリフルオロア
ルキル基を有するシロキサン、例えば、Ｃ４Ｆ９ＣＨ２
ＣＨ２基含有シロキサンなどの場合には両シロキサン単
位の合計モル数基準で２０〜７５モル％、好ましくは３
５〜７６モル％程度が採用される。炭化水素シロキサン
単位の共重合割合が余りに多すぎる場合には、目的とす
る硬化体クラツド材のフッ素含有率の低下により高ＭＡ
の達成が困難になり、また余りに少なすぎる場合には、
特定共重合ポリシロキサンの重合度の低下な、ど、４よ
り硬化体クラツド材の強度が低下し、低伝送損失の達成
が困難になる。

次に、上記特定の共重合ポリシリキサンは、水素含有フ
ッ素シリコーン化合物と硬化反応せしめるために、ビニ
ル基を含有していることが重要である０通常は、両端末
がジメチルビニルシリル基などで封鎖された形態で採用
される。

あるいは、炭化水素シロキサン単位の一部としテＧＨｚ
−ＣＩ（Ｓｉ（ＣＨｓ）Ｃ１２ｃＦ）如きを採用し、特
定の共重合ポリシロキサンを合成することなどにより、
ポリシロキサン連鎖のビニル基を導入することなども可
能である０本発明においては、特定の共重合ポリシロキ
サンとして末端ビニル基含有オルガノフルオロポリシロ
キサンが好適に採用される。特定のビニル基含有オルガ
ノフルオロポリシロキサンの好適な具体例としては。

一般式 で表される両端末がジメチルビニルシリル基で封鎖され
た共重合ポリシロキサンが例示され得る。

上記一般式において、Ｑはポリフルオロアルキル基、Ｍ
ｅはメチル基を示し、ｌｌＱが０．５４〜３、諷＋Ｑが
８０以上である０本発明においては、０．５以上の高Ｈ
Ａに関連した高フツ素含有量の達成の観点から、Ｑとし
て２次素数の大きなパーフルオロアルキル基部分を有す
るポリフルオロアルキル基、具体的にはＲｆ−Ｒ−（た
だし、　Ｒｆは炭素数２〜１０４＄ｌのパーフルオロア
ルキル基、Ｒはアルキレン基であり、　ＲｒおよびＲは
エーテル結合を含んでいても良い）などを採用子るのが
特に望ましい、　Ｒｆは炭素数４〜８個のパーフルオロ
アルキル基、特にＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２−が好適で
あり、Ｒはアルキレン基、特に−ＣＨ２ＣＨ２−が好適
である。また層ＩＱは１〜２程度、　鳳＋Ｑは１００以
上であることが好適である。

本発明においては、上記の如き特定のビニル基含有オル
ガノフルオロポリシロキサンと水素含有ツー、素化シリ
コーン化合物とを硬化反応せしめた特定の硬化体がクラ
ツド材となるが、ビニル基含有オルガノフルオロポリシ
ロキサンと水素含有フッ素化シリコーン化合物との割合
は、前者のビニル基の数に対して後者の水素の数が等し
いか、望ましくは１．５〜２倍の範囲から選定される。

本発明において、石英ガラスまたは光学ガラスのコアに
対するクラツド材の硬化反応によるクラッドの形成方法
は、前記のビニル基含有オルガノフルオロポリシロキサ
ンと水素含有フッ素化シリコーン化合物及び触媒を混合
し、必要により有機溶媒を加えて調整されてなる組成物
をコアに被覆し、熱硬化反応せしめて硬化体とすること
によって行なわれる。硬化反応における加熱処理条件は
クラッド層の厚さによって異なるが、例えば１００ルの
厚さとすると　４００℃にて２秒間の処理で十分である
。

［実施例］ 実施例１ 攪拌器、温度計、還流冷却器、滴下ロートを備えた５０
０■Ｑの四つロフラスコに１５％水酸化ナトリウム水溶
液２２３．５ｇを入れ、攪拌しながら、　ＣｓＦｑＣｚ
ＨａＣＣＨ３）Ｓｉ０１２５０ｇ（０，１３８モル）、
（Ｃｈ）２ｓｉｃ１２３５．７５ｇ（０，２７７モル）
からなる混合物を滴下ロートから１反応部度を２０℃以
下に保持しつつ８０分間を要して滴下した。

滴下後、更に同温度で１５分間攪拌し、有機層をトリク
ロロトリフロロエタンによって抽出し、抽出液を水洗、
硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下でトリクロロト
リフロロエタンを留去し、生成物として無色の液体５５
ｇを得た。

この生成物５５ｇ、　ＣＣＨ３）２　ＣＨ２−ＣＨ３１
ＯｓｉｃＨ−ＣＨ２（Ｏｈ　）２０．５７．、（（Ｈ３
）ｎＮ◆ＯＨ−の１％のメタノール溶液０．５５ｇとを
三つロフラスコに入れ、２ｍｍＨＨの減圧下で８０〜１
００℃に加熱、攪拌して２時間反応させた０反応後、フ
ラスコ内の温度を　１５０℃に上昇させ、２ｓ＋ｍＨｇ
に減圧して触媒である（ＣＨＱ４０Ｈ−を分解除去し、
生成物として無色透明の液体５３ｇを得た。得られた生
成物はビニル基含有オルガノフルオロポリシロキサンと
して核磁気共鳴及び赤外スペクトルによる分析の結果、
下記式で示される化合物であることが確認され　、２５
藁１．３８４．粘度−５０００ＣＰＳであった。

０４Ｆ。

次に、上記ビニル基含有オルガノフルオロポリシロキサ
ン１００ｇと水素含有フッ素化シリコーン化合物として
、下記式の化合物 及び塩化白金の０．２％プロパツール溶液０．５０ｇを
混合してなる組成物を石英ファイバー（外径２００　ｐ
）の外周に厚さ　１００　ｐとなるようにクラッド層と
して被覆し、４００℃に保持された加熱硬化炉に導入し
、２秒間で通過させることによって、石英ガラスの外周
にプラスチッククラッドの形成された光伝送繊維を得た
。

得られた光伝送繊維の特性を測定した結果、ＮＡは０．
５２、伝送損失は４ｄＢ／ｋｍ（８５０ｎｍ）であり。

耐熱試験として１５０℃に２００時間保持したが特性の
変化は認められなかった。

実施例２ 実施例１におけるＣ５Ｆ９Ｃ２Ｈａ（ＣＨ３）ＳｉＣ１
２をＣ９Ｆ　ｌｑ　０２　Ｈ４ＣＣＨ３）Ｓ　ｉＣ１２
に代えた他（モル比も同じ）は実施例１と同様の方法に
より、ビニル基含有オルガノフルオロポリシロキサンと
して下記式で示される化合物を得た。

９ＦＩ９ 次に実施例１と同様の方法により、上記の化合物と水素
含有フッ素化シリコーン化合物とを混合してなる組成物
を石英ファイバーの外周に被覆して加熱硬化させて、プ
ラスチッククラッドの形成された光伝送繊維を得た。

得られた光伝送繊維のＨＡはｊ、５８．伝送損失は５ｄ
Ｂ／ｋｍであり、耐熱試験後も変化は認められなかった
。

実施例３〜４ 実施例１におけ６０４ＦｇＣ２Ｈ４（ＣＨ３）ＳＮＣ１
＋　と（ＣＨ３）　２　Ｓ　ｉＣ１２とのモル比を第１
表に示す如く変化させた他は実施例１と同様の方法によ
り、プラスチッククラッドの形成された光伝送繊維を得
た。

得られた光伝送繊維の特性測定結果を第１表に示した。

比較例１〜２ 実施例１におけるＣ４ＦｑＣ２Ｈｓ（ＣＨ３）ＳｉＣ１
２と（ＣＨ３）２　Ｓ　ｉＣ１２とのモル比を第１表に
示す如く変化させた他は実施例１と同様の方法により、
プラスチッククラッドの形成された光伝送繊維を得た。

得られた光伝送繊維の特性測定結果を第１表に示した。

［発萌濁賜果］ 本発明による光伝送繊維は特定のオルガノポリシロキサ
ンよりなるクラッドの形成されたプラスチッククラッド
光伝送繊維であり、コアとクラッドとの屈折率差が大き
いことから、開口数（ＭＡ）が大きくなり、光源と光伝
送繊維との結合効率が向上し、受光角も大きいという特
徴を有していて、従来、開口数が小さいことから困難を
伴なった光伝送繊維間の接合が容易になるという効果を
有する。しかも伝送損失は小さく、シたがって長距離の
伝送に好適であり、特に耐熱性に優れているという効果
を有するものである。

手続補正書 １、事件の表示 昭和６０年特許願第１４５８５８号 ２、発明の名称 プラスチッククラッド光伝送繊維 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都千代田区丸の内二丁目１番２号名称　
（００４）旭硝子株式会社 自発補正 ８、補正により増加する発明の数　　　　なし８、補正
の内容 （１）明細書第１頁〜第３頁「特許請求の範囲」を別紙
の通りに補正する。

（２）明細書第４頁第２０行目（最下行）の「ハイドロ
ジエン」を「水素含有」に補正する。

（３）明細書第５頁第１１行目〜第１２行の「ハイドロ
ジエン」を「水素含有」補正する。

（４）明細書第６頁第８行目の「フッ素化」を「フルオ
ロ」に補正する。

（５）明細書第７頁第５行目及び第７行目の「フッ素化
」を「フルオロ」に補正する。

（６）明細書第８頁第２行目及び第１２行目〜第１３行
目の「フッ素化」を「フルオロ」に補正する。

（７）明細書第８頁第４行目〜第５行目の「ハイドロジ
エン」を「水素含有」に補正する。

（８）明細書第１１頁第３行目の「ポリシリキサン」を
「ポリシロキサン」に補正する。

（３）明細書第１１頁第４行目の「フッ素」を「フルオ
ロ」に補正する。

（１０）明細書率１３頁第１行目、第４行及び第１１行
目〜第１２行目の「フッ素化」を「フルオロ」に補正す
る。

（１１）明細書第１５頁第１６行目の「塩化白金」を「
塩化白金酸」に補正する。

（１２）明細書第１８頁第１８行目の「フッ素化」を「
フルオロ」に補正する。

以上 別　　紙 「２、特許請求の範囲 １、コアが石英ガラスまたは光学ガラスであり、クラッ
ドがオルガノポリシロキサンであるプラスチッククラッ
ド光伝送繊維において、オルガノポリシロキサンのクラ
ッドが、ビニル基含有オルガノフルオロポリシロキサン
と水素含有フルオロシリコーン化合物とを硬化反応せし
めたフッ素含有量３０重量％以上の硬化体からなり、上
記ビニル基含有オルガノフルオロポリシロキサンが炭化
水素シロキサン単位とポリフルオロアルキル基含有シロ
キサン単位との共重合ポリシロキサンであり、炭化水素
シロキサン単位の共重合割合が２０〜７５モル％である
ことを特徴とするプラスチッククラッド光伝送繊維。

２、オルガノポリシロキサンのクラッドが、ビニル基含
有オルガノフルオロポリシロキサンと水素含有フルオロ
シリコーン化合物と白金化合物とを含む組成物を熱硬化
反応せしめた硬化体である特許請求の範囲第１項記載の
プラスチッククラッド光伝送繊維。

３、ビニル基含有オルガノフルオロポリシロキサンが、
末端ビニル基含有オルガノフルオロポリシロキサンであ
る特許請求の範囲第１項〜第２項のいずれかに記載のプ
ラスチッククラッド光伝送繊維。

４、ビニル基含有オルガノフルオロポリシロキサンが、
一般式 （ただし、式中のＱはポリフルオロアルキル基、にｅは
メチル基を示し、ｗ、ＩＱが０．５４〜３、トＱが８０
以上である）で表わされる末端ビニル基含有オルガノフ
ルオロポリシロキサンである特許請求の範囲第１項〜第
３項のいずれかに記載のプラスチッククラッド光伝送繊
維。

５、９がＲｆ−Ｒ−（ただし、Ｒｆは炭素数２〜１０個
のパーフルオロアルキル基、Ｒはアルキレン基であり、
　ＲｆおよびＲはエーテル結合を含んでいても良い）で
表わされるポリフルオロアルキル基である特許請求の範
囲第４項記載のプラスチッククラッド光伝送繊維、　　
」手続補正書 昭和６１年９り／７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コアが石英ガラスまたは光学ガラスであり、クラッ
   ドがオルガノポリシロキサンであるプラスチッククラッ
   ド光伝送繊維におい て、オルガノポリシロキサンのクラッドが、ビニル基含
   有オルガノフルオロポリシロキサンと水素含有フッ素化
   シリコーン化合物とを硬化反応せしめたフッ素含有量３
   ０重量％以上の硬化体からなり、上記ビニル基含有オル
   ガノフルオロポリシロキサンが炭化水素シロキサン単位
   とポリフルオロアルキル基含有シロキサン単位との共重
   合ポリシロキサンであ り、炭化水素シロキサン単位の共重合割合が２０〜７５
   モル％であることを特徴とするプラスチッククラッド光
   伝送繊維。 ２、オルガノポリシロキサンのクラッドが、ビニル基含
   有オルガノフルオロポリシロキサンと水素含有フッ素化
   シリコーン化合物と白金化合物とを含む組成物を熱硬化
   反応せしめた硬化体である特許請求の範囲第１項記載の
   プラスチッククラッド光伝送繊維。 ３、ビニル基含有オルガノフルオロポリシロキサンが、
   末端ビニル基含有オルガノフルオロポリシロキサンであ
   る特許請求の範囲第１項〜第２項のいずれかに記載のプ
   ラスチッククラッド光伝送繊維。 ４、ビニル基含有オルガノフルオロポリシロキサンが、
   一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、式中のＱはポリフルオロアルキル基、Ｍｅは
   メチル基を示し、ｍ／ｌが０．５４〜３、ｍ＋ｌが８０
   以上である）で表わされる末端ビニル基含有オルガノフ
   ルオロポリシロキサンである特許請求の範囲第１項〜第
   ３項のいずれかに記載のプラスチッククラッド光伝送繊 維。 ５、ＱがＲ＿ｆ−Ｒ−（ただし、Ｒ＿ｆは炭素数２〜１
   ０個のパーフルオロアルキル基、Ｒはアルキレン基であ
   り、Ｒ＿ｆおよびＲはエーテル結合を含んでいても良い
   ）で表わされるポリフルオロアルキル基である特許請求
   の範囲第４項記載のプラスチッククラッド光伝送繊維。