JPS63100405A - 光学繊維の製法 - 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、光信号を伝達することができる光学繊維の製
法に関する。

〔従来の技術〕

従来、芯が石英または多成分ガラス、鞘が含フツ素重合
体の光学繊維は、知られている（特公昭５６−４１９６
６号公報参照）が、これは溶融紡糸法で製造されるので
、製造時の温度によっては含フツ素重合体がゲル化した
り、着色するという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明者らは、石英または多成分ガラス（芯）と含フツ
素重合体く鞘）からなる光学繊維の製法について鋭意検
討した結果、含フツ素重合体を溶媒に溶解し、これに石
英または多成分ガラスを浸漬・塗布すると、前記のよう
な問題が生じないことを見出し、本発明に達したもので
ある。

本発明の目的は、石英または多成分ガラスを芯とし、含
フツ素重合体を鞘とする、光学繊維の製法を提供するこ
とである。

〔発明の構成〕

本発明は、芯材である石英または多成分ガラス繊維に、
鞘材である式： ％式％（） 〔式中、ｘｌは水素、フッ素またはメチル基、Ｒｆは炭
素原子数２〜４０のフルオロアルキル基（但し、炭素原
子鎖中に１〜３の酸素原子を含むことがある。）を示す
、〕 で表わされる含フツ素アクリレート５０〜９９．９重量
％、式： ％式％（） （式中、Ｘ８は水素、フッ素またはメチル基、Ｒ１は−
ＯＨ基、−Ｎ）１！基、−０ＣＩＩ□ＧＨｚＣＩ基、−
０Ｃ１ｈＣＨ＝ＣＩＩｚ基、は１〜１０の整数である。

　）、−０（ＣＩｌ□）ｋｓ＋　（ＯＲ’）　３基（但
し、Ｒ３は酸素原子を含むことがある炭素原子Ｇ１〜５
のアルキル基、ｋは１〜５の整数である。）または−〇
（ＣＨｘ）−５ｉ（Ｃ１ｌｚ）ｚ（Ｏ３ｉ（ＣＨｓ）ｔ
）、ＣＨｉ基（但し、霞は１〜５の整数、ｎはＯまたは
１〜５の整数である。）を示す、〕 で表わされる官能基を有するアクリレート０．１〜５０
重量％および式： ％式％（） 〔式中、ＸＳは水素、フッ素またはメチル基、Ｒ２は炭
素原子数１〜１０のアルキル基または脂環式基を示す、
〕 で表わされるアクリレート０〜５０重量％からなる重合
体の溶液に塗布し、乾燥することからなる光学繊維の製
法である。

前記アクリレートを構成成分とする共重合体の固有粘度
（〔η〕、溶媒二メチルエチルケトン、温度：３５℃）
は、０．３〜２．０が好ましい、粘度の低いものはもろ
（、高いものは糸引き等が生じ芯材に塗布し難い。

含フツ素アクリレ−）　（ａ）の含有量が前記範囲より
少ないと、共重合体の屈折率が大きくなり、鞘として使
用し難（なる、官能基を有するアクリレート（ｂ）は、
石英または多成分ガラスと共重合体の密着および接着性
を向上させる。アクリレート（Ｃ）は、共重合体を安価
にする。

鞘の共重合体には、光学繊維の特性に悪影響を及ぼさな
い範囲でその他のエチレン性不飽和化合物を含存させて
もよい。

含フツ素アクリレート（ａ）としては、例えばＣＨｚ＝
Ｃ（ＣＨｓ）ＣＯＯ（ＣＦｓ）ｉ　、ＣＨｚ−Ｃ（ＣＨ
ｓ）ＣＯＯＣＦ（ＣＦｓ）ｔ　１ＣＨ２＝Ｃ（Ｃ）１３
）ＣＯＯＣＩ（ＩＣＦ３　、ＣＩ（ｚ−Ｃ（Ｃ１１３）
ＣＯＯＣＨｔＣＦｔＣＦ３、ＣＨｉ−Ｃ（ＣＨｓ）ＣＯ
ＯＣＨｚ（ＣＦｘ）。Ｈ５ＣＨｚ＝Ｃ（ＣＨｓ）ＣＯＯ
ＣＨｘＣＨｔ（ＣＦり　４Ｃｈ　　、ＣＨｔ寓Ｃ（ＣＨ
３）Ｃ００ＣＨ，ＣＨｌ（ＣＦり＆ＣＦ（ＣＦＳ）ｔ。

Ｃｌ１ｔ−Ｃ（Ｃ１ｌｓ）　Ｃ００ＣＨ１ＣＩ！、　＜
ＣＦｔ）　、ＣＦ３、ＣＨｔ＝ＣＦＣＯＯＣ）ＩｘＣｈ
ＣＦｓ　　、ＣＨｌ−ＣＦＣＯＯＣＲ１ＣＩ！（Ｃｈ）
＆ＣＦ（ＣＦり！、Ｃ１，−ＣＦＣＯＯＣＨｚＣＦ（Ｃ
Ｆｓ）ＯＣＦｔＣＦ（Ｃｈ）ＯＣｓＦｔ　　、ＣＨｚ＝
ＣＨＣＯＯＣ１１ｘｃｈｃｈＨ、ＣＨｔ＝ＣＨＣＯＯＣ
ＨｚＣＨｚＣＨｚＣＨｘＣｈＣＦｇＨ等を挙げることが
できる。

官能基を有するアクリレート（ｂ）としては、例えば、
グリシジルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、メタクリル酸、メタクリル酸アミド、クロロエチ
ル−α−フルオロアクリレート、アリル−α−フルオロ
アクリレート、ＣＨｚ＝Ｃ（ＣＨｓ）ＣＯＯＣＨｚＣＨ
ｉＣＨｚＳｉ（ＯＣＨｚＧＨｚ）　ｓ、Ｃ１ｈ−Ｃ（Ｃ
Ｈｓ）ＣｏＯＣＨｇＣ）Ｉｔ　ＣＨｚＳｉ　（ＯＣＲ１
ＣＩｌ□０ＣＲｓ）ｓ　、ＣＨｚ＝Ｃ（ＣＨｓ）ＣＯＯ
ＣＨｌＣＨ，Ｃ）ＩχＳｉ　（ＣＨｓ）　ｔＯ３ｉ　（
ＣＨ３）　ｓ等を挙げることができる。

アクリレートＣＣ）としては、例えば、メチルメタクリ
レート、ドデカニルメタクリレート、シクロへキシルメ
タクリレート、メチル−α−フルオロアクリレート、エ
チル−α−フルオロアクリレート、メチルアクリレート
等を挙げることができる。

本発明で使用する鞘材共重合体は、公知の含フツ素アク
リレート重合体の製法を利用して製造することができる
（例えば、特公昭５４−２４３０２号公輯参照）。

本発明において、芯となる石英または多成分ガラス繊維
は、公知のものを使用することができる（例えば、特開
昭５０−１５２７５０号公報参照）。

本発明において、光学繊維は、連続的に芯となる石英繊
維等を鞘材共重合体の溶液に浸漬・塗布し、次いで、乾
燥を行うことにより製造することができる。溶液の塗布
は、通常、コニカルダイを使用して実施する。鞘材共重
合体の溶媒としては、安価で毒性の低い、メチルイソブ
チルケトン、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケト
ン、セロソルブアセテート等が好ましい、その他、例え
ばジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、トリ
クロロトリフルオロエタン、メタキシレンへキサフルオ
ライド、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン等も使用可能である。乾燥を容易に行うためには、沸
点が４０〜２００℃の溶媒が好ましい、共重合体溶液の
濃度を１〜５０重量％にしておくと、通学靴の厚みが好
ましい範囲の３〜５０μｍになる。塗布後の繊維は、室
温〜２００℃で乾燥することができる。赤外線ランプ、
電気乾燥器等で加熱すると早く乾燥できる。

（以下余白、次頁に続く） 〔実施例〕 実施例１ １　ｉ　ツカ７　ス製アンプル：：　Ｃ）Ｉｔ−Ｃ（Ｃ
Ｈ，）ＣＯＯＣＢｓＣＦｓＣＦｔＨ２４０ｇ、　ＣＨｘ
、Ｃ（ＣＨｚ）ＣＯＯＣｔｌｉ（ＣＦｓ）、Ｈ２５０ｇ
。

ＣＬ、Ｃ（ＣＲｉ）ＣＯＯＩｔ　１０　ｇ−７ゾビスイ
ソブチロニトリル２ｇおよびラウリルメルカプタン０．
８ｇを入れ、凍結脱気・窒素置換をミロ繰り返した後溶
封し、７０℃の恒温槽中に２４時間装いた。

その後、生成した重合体を２１のアセトンに溶解し、次
いでＩＯＡ’のｎ−ヘキサンにあけ重合体を沈澱さセた
０重合体を分散径、減圧下１４０Ｔ：で２４時間乾燥し
た。

得られた重合体の屈ｖｒ率（が”ｅ　）　Ｌ：　１４１
５、ガラス転移温１１ｔ（Ｔｇ、示差走査熱量計）は６
３℃、熱分解温度（Ｔｄ、示差走査熱量計）は２８１℃
、固＊ｔｇｒｆ：、（（η〕、溶媒；メチルエチルケト
ン、温度：３５℃）は０．６ＢＯであった。

得られた乾燥重合体を１０重量％になるようメチルイソ
ブチルケトンに溶解した後、この謬＠（２：１℃）に直
径２０（１ｍの石英製の繊維を浸漬し、１０秒後湾液よ
り垂直に３　ｃｍ／秒の速度で引き上げ、続いて赤外線
ランプで１分間加熱し乾燥した。光学繊維を切断し、走
３ｉＥ型電子顕微鏡（日立製作所社製）で鞘の厚みを測
定したところ、平均１０μｍであった。

得られた光学繊維を試料とし、タングステンランプを光
源として１ｍあたりの透光率を測定したところ９５％で
あった。′−た、光学繊維の＝色試験を行ったが、ＩＯ
Ｈの曲げでも芯と鞘の剥離および鞘のクランク発止は認
められず、１００回１０Ｒの曲げ伸ばしを繰り返した後
の透光率も９５９Ａと変化なかった。

実施例２ ＣＲｔ−ＣＦＣＯＯＣＲｔＣＦｔＣＦｓ　２５０　ｇ　
、　ＣＢｘ−ＣＦＣＯＤＣＢ３２４０ｇ　１ＣＢｚ＠Ｃ
ＲＣＯＯＣＬＣＢｔＯＥ　１０　ｇ　、了ゾビスイソブ
子フニトリル１ｇおよびラウリルメルカプタン３ｇを使
用し、実施例１と同じ条件で重合を行い、その後光学繊
維を作った。

光学繊維の鞘の千均工みは８μｍ、１ｍあたりの２光皐
は９４％でありだ、１０Ｒの屈曲試験でも芯と鞘の剥墓
および鞘のクランク発生は認められず、１００回１０Ｒ
の曲げ伸ばしを繰り返した後の透光率も９４％と変化な
かった。

なお、鞘材共重合体のｎ”Ｄ二：：　１．４１２、Ｔｇ
は１２０℃、Ｔｄは３２０℃、〔η〕は０．６０２であ
った。

実施例３ 撹拌機、冷却器、滴下ロートおよび璽素斗入管を備えた
１１のフラスコにＣＩ！！−Ｃ（Ｃ１１３）ＣＤＯＣＢ
ｔ（ＣｈＣｈ）ｚ日１６０　ｇ　１ＣＢｚ−Ｃ（ＣＩＩ
ｓ）ＣＯＯＣＲｉ　３０　ｇ　−Ｃｕｔ−Ｃ（ＣＥｓ）
ＣＯＯＣ）ｌｚｃＨｘｃｌｌｘｓｉ　（ＯＣｚＢｓ）　
ｓ　１０　ｇ　、ラウリルメルカプタン０．１　ｇおよ
びメチルイソブチルケトン１９０ｇを入れ、窒素置換を
行った後、６０℃の恒温槽に入れた。フラスコの温度が
６０℃になったところで、７ゾビスイソブチロニトリル
０．５ｇおよびメチルイソブチルケトン１０　ｇからな
る溶液を滴下し、重合を開始した。

２４時間重合を行った後、反応混合物にアセトン１１を
加え、得られた溶液を６１の万油エーテルにあけ、共重
合体を枕嚢さセた。

共重合体のｎ　”　’　ｅ　：　１　、４１９、Ｔｇ＝
６５℃、Ｔａｇ＝２７６℃、〔η〕は０．５ニア１であ
った。

その後は実施例１と同様の手順で光学繊維を作った。光
学繊維の鞘の平均厚みは１０μｍ、１ｍあたりの透光Ｖ
−は９４％であった。１０Ｒの屈曲試験でも芯と鞘の剥
離および鞘のクランク発生は認められず、１００回１０
Ｒの曲げ伸ばしを繰り返した後の透光率も９３％であっ
た。

実施例４ 単量体として、ＣＥｓ武（Ｃ１１１）ＣＯＯＣＲｉ２（
ＣＦｔＣＦり２Ｂ９５ｇＳＣ１ｌＩｚ−Ｃ（Ｃ１ｌｓ）
ＣＯＯＣＥｔＣＦｚＣＦｚＢ　　９５　ｇＳＣ１！！−
Ｃと同様の方法で重合を行った。

共重合体のｎ　２　％、は１．４１３、Ｔｇは６６℃、
Ｔｄは２７１℃、〔７〕は０．５３１であった。

重合後の溶液にメチルイソブチルケトンを加え、固形分
濃度を１０重量％にし、その後２言実施例１と同様の方
法で光学ｔａ維を作った。光学繊維の１ｍあたりの透光
率は９３％で、ＩＯＨの屈曲試験でも芯と鞘の＠離およ
び鞘のクランク発生は認められず、１００回！ＯＲの曲
げ伸ばしを繰り返した後の透光ネも９３％と変化なかっ
た。

比較例 単量体として、ＣＩ＋！−Ｃ（ＣＨｉ）ＣＯＯＣＢｔＣ
ＦｘＣＦＪ　２４０ｇ　、　ＣＬ、Ｃ（Ｃ１１りＣ００
ＣＬ（ＣＦり４１１２５０　ｇ　、　ＣＬ−Ｃ（Ｃｕｓ
）ＣＯＯＣＨｓ　１０　ｇを使用した他は実施例１と同
様の方法で重合を行った。

共重合体の９１％、は１．４１２．１ｇは６６℃、Ｔｄ
は２８３℃、〔マ〕は０．５４０であった。

重合後の溶液にメチルイソブチルケトンを加え、固形分
濃度を１０重量％にし、その後は実施例１と同様の方法
で光学繊維を作った。光学繊維の１ｍあたりの透ｆ、率
は９５％であった。しかし、ＩＯＲのＳ曲試験で鞘にク
ラックが発生し、１００回１０Ｒの曲げ伸ばしを繰り返
したところ、透光率は４０％に低下した。

〔発明の効果〕

本発明の製法によれば、鞘材共重合体を加熱して溶融す
る必要がないので、共重合体のゲル化、着色等が起こら
ない。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、芯材である石英または多成分ガラス繊維に、鞘材で
   ある式： ＣＨ＿２＝ＣＸ＾１ＣＯＯＲＦ（ａ） 〔式中、Ｘ＾１は水素、フッ素またはメチル基、Ｒｆは
   炭素原子数２〜４０のフルオロアルキル基（但し、炭素
   原子鎖中に１〜３の酸素原子を含むことがある。）を示
   す。〕 で表わされる含フッ素アクリレート５０〜９９．９重量
   ％、式： ＣＨ＿２＝ＣＸ＾２ＣＯＲ＾１（ｂ） 〔式中、Ｘ＾２は水素、フッ素またはメチル基、Ｒ＾１
   は−ＯＨ基、−ＮＨ＿２基、−ＯＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｃｌ
   基、−ＯＣＨ＿２ＣＨ＝ＣＨ＿２基、▲数式、化学式、
   表等があります▼、−Ｏ（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）＿ｊＨ
   基（但し、ｊは１〜１０の整数である。）、−Ｏ（ＣＨ
   ＿２）＿ｋＳｉ（ＯＲ＾３）＿３基（但し、Ｒ＾３は酸
   素原子を含むことがある炭素原子数１〜５のアルキル基
   、ｋは１〜５の整数である。）または−Ｏ（ＣＨ＿２）
   ＿ｍＳｉ（ＣＨ＿３）＿２（ＯＳｉ（ＣＨ＿３）＿２）
   ＿ｎＣＨ＿３基（但し、ｍは１〜５の整数、ｎは０また
   は１〜５の整数である。）を示す。〕 で表わされる官能基を有するアクリレート ０．１〜５０重量％および式： ＣＨ＿２＝ＣＸ＾３ＣＯＯＲ＾２（ｃ） 〔式中、Ｘ＾３は水素、フッ素またはメチル基、Ｒ＾２
   は炭素原子数１〜１０のアルキル基または脂環式基を示
   す。〕 で表わされるアクリレート０〜５０重量％からなる重合
   体の溶液を塗布し、乾燥することからなる光学繊維の製
   法。