JPS63262604A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光フアイバー心線、光フアイバーコード、光フ
アイバーケーブルなどとして利用することのできる柔軟
性に優れたプラスチック光ファイバーに関する。

〔従来の技術〕

心がプラスチックから成る光ファイバーは無機ガラス系
のものに比べて光伝送損失、耐熱性に劣る一方で、大口
径で開口数が大きく軽量であって、かつ可撓性に極めて
優れている。中でもポリメチルメタクリレート系樹脂を
心成分とした光ファイバーは短距離の光通信用途に使用
されはじめている。心−鞘構造を有する光ファイバーに
おいて、これら心成分の特性を生かす鞘成分の選択が重
要である。特公昭５３−２１６６０号公報には、鞘が弗
化ビニリデンとテトラフルオロエチレンの共重合体から
成る光ファイバーが記載されている。弗化ビニリデン系
共重合体は心材との密着性は良好であり、加工性も優れ
ているが、本質的に結晶性高分子であり、加熱又は冷却
により容易に結晶化して、球晶を生長せしめ、その結果
、心材を通過する光はその鞘の結晶化状態による散乱を
受け、光伝送性能が低下するという欠点がある。一方、
例えば特公昭５６−８３２１号公報に示されるような弗
化アルキルメタクリレートを主成分とする重合体は、本
質的に非品性高分子であり、光ファイバーの鞘材として
用いたとき、良好な透明性を保持するが、心材との密着
性及び屈曲性が劣り、加工性も劣るという欠点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来の光ファイバーの鞘材には一長一短があ
り、それぞれ改良すべき点を有している。そこで本発明
者らは、心材との密着性、屈曲性及び加工性に優れ、し
かも透明性並びに光伝送性能の良好な鞘材を求めて研究
を進めた結果、本発明を完成した。

本発明は、弗素系ポリマーとポリシロキサンとよりなる
組成物を鞘成分とする心−鞘型光ファイバーである。

本発明に用いられるポリシロキサンとしては、下記の化
合物が挙げられる。ポリジメチルシロキサン、ポリメチ
ルエチルシロキサン、ポリメチルオクチルシロキサン、
ポリメチルオクタデシルシロキサン、ポリメチルデシル
ジフェニルシロキサンコポリマー、ポリメチルフエネチ
ルシロキサンーメチルヘキシルシロキサンコホリマー、
ポリジメチルーメチルフェニルシロキサンコホリマー、
ポリメチルフェニルシロキサン、ポリメチル−テトラク
ロロフェニル−ジメチルシロキサンコポリマー、ポリジ
メチルージフェニルシロキサンコホリマー、ポリメチル
フェニルージフェニルシロキサンコホリマー、ホリシメ
チルシロキサンートリメチルシロキサンコポリマー、テ
トラフェニルジメチルジシロキサン、テトラフェニルテ
トラメチルトリシロキサン、ペンタフェニルトリメチル
トリシロキサン、ポリジェトキシシロキサン、ポリジエ
チルシロキサン、ポリジメチル−オクチロキシメチルシ
ロキサンコポリマー、ポリジメチルシロキサン−アルキ
レンオキシドコポリマー及びビニル基を含んだ前記の各
種ポリシロキサン、ポリメチル−３，３，３−）リフル
オロプロピルシロキサン、各種変性ポリシロキサン等。

弗素系ポリマーとしては、弗化アルキルメタクリレート
系共重合体、α−フルオロアクリル酸エステル系共重合
体、弗化アルキルアクリレート系共重合体あるいは弗化
ビニリデンーテトー　〇　− ラフルオロエチレン等の弗化エチレンモノマーの共重合
体等が用いられる。

弗素系ポリマーに対するポリシロキサンの添囲が好まし
い。

弗素系ポリマーとポリシロキサンとの相溶性混合物で構
成されている鞘材においては、弗化ビニリデン系ポリマ
ーの有する特性を損なうことなく非品性を向上できる。

また、弗化アルキルメタクリレート系ポリマーを弗素樹
脂として用いた鞘材は、弗化アルキルメタクリレート系
ポリマーの有する透明性を損なうことなく、その心材に
対する密着性の向上を図ることができる。

本発明の光ファイバーにおいては、多成分ガラス、石英
ガラス等の無機材料を心成分としてもよく、ポリメチル
メタクリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカー
ボネート系樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１、重水
素化されたポリメチルメタクリレート、ポリスチレン等
の透明有機高分子材料を心成分としてもよい。

透明有機高分子材料としては、ポリメチルメタクリレー
ト系樹脂が特に光伝送性能の面から好ましく、ポリメチ
ルメタクリレート、メチルメタクリレート単位を主成分
として、好ましくは少なくとも７０重量％含有する共重
合体、あるいはこれらを重水素化した樹脂を用いること
ができる。メチルメタクリレートとの共重合成分として
は、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、
プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチ
ルへキシルアクリレート等のアクリル酸エステル、シク
ロへキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、
エチルメタクリレート、プロピルメタ゛クリレート、ブ
チルメタクリレート等のメタクリル酸エステルなどが挙
げられる。ポリメチルメタクリレート系樹脂としては、
例えば特公昭５３−４２２６０号公報に示されるような
連続塊状重合方法により製造されたものを使用すること
が好ましい。そのほか、一般式 Ｒ （式中Ｒは脂肪族又は脂環式炭化水素基を示す）で示さ
れる環構造単位２重量％以上とメタクリル酸メチルを主
成分とする単量体単位９８重量％以下とからなる重合体
を、心成分とすることもできる。

本発明の光ファイバーは、常法によって鞘材を酢酸エチ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の
溶媒に溶解し、浸漬法により、石英ガラス心線あるいは
有機重合体からなる心成分の繊維表面に鞘材を被覆する
方法、あるいは心−鞘型複合紡糸ノズルを使用して心成
分重合体を紡糸すると同時に鞘成分を押出賦形する方法
等により製造することができる。こうして得られた光フ
ァイバーは心−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又は被覆層を組合わせ、さ
らに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ナンバーを併用して、光フ
アイバー心線、光フアイバーコード、光フアイバーケー
ブル等の製品形態として利用することもできる。

〔発明の効果〕

本発明の光ファイバーは、透明性能が良好であり、かつ
屈曲性及び加工性が優れている。

下記例で得られた光ファイバーの伝送損失は図面に示す
装置によって測定した。

安定化電源１によって駆動されるハロゲンランプ２から
出た光はレンズ乙によって平行光線にされたのち、干渉
フィルター４によって単色化され、光ファイバーＡと等
しい開口数を有するレンズ５の焦点に集められる。この
焦点に光ファイバーへの入射端面６が位置するよう調節
して光ファイバーＡに光を入射させる。入射端面６から
入射した光は減衰して出射端面７から出射する。この出
射光は充分に広い面積のフォトダイオード８によって電
流に変換され、電流−電圧変換型の増幅器９によって増
幅されたのち、電圧計１０により、電圧値として読み取
られる。

伝送損失の測定は次の手順により行う。まず光ファイバ
ーＡをｌ　の長さになるように、両端面を繊維軸に直角
に切断し、平滑な面に仕上げ、前記の装置に入射端面６
及び出射端面７が測定中動かないように装着する。暗室
にして電圧計の支持値を読取る。この電圧値を１、とす
る。次いで室内灯を点灯し、出射端面７を装置からはす
し、この端面から長さｌの点１１で光ファイバーＡを切
り取る。そして装置に装着されている方の光学繊維の端
面を最初と同じように繊維軸に直角な面に仕上げ、これ
を新しい出射端面として装置に装着する。これらの作業
中、入射光量を一定に保つため、入射端面６は動かない
ように注意する。再び暗室にして、電圧計の支持値を読
み取り、これを工　とする。光伝送損失（α）は次式に
より計算する。

ここでｌ：光学繊維の長さく　ｋｍ　）■０、■、：光
量（電圧計読取値） なお測定条件は次のとおりである。

干渉フィルター（主波長）：６４６部ｍｌ　（光学繊維
の全長さ）：１５７１１１１（光学繊維の切断長さ）：
１ｏｍ Ｄ（ボビンの直径）：１９０關 ここでボビンは装置をコンパクトにするために使用し、
入射端面６と出射端面７間の距離が１ｍ程度になるよう
にして、残余の光ファイバーをボビン（図示せず）に巻
いておく。

実施例１ メタクリル酸−２，２，２−トリフルオロエチル７０部
、メククリル酸−１．１，２．２−テトラヒドロパー７
　ルオロデシル１０部、メタクリル酸メチル２０部、ｎ
−オクチルメルカプクン０．０６５部及び２，２′−ア
ゾビスイソブチロニトリル０゜１部の単量体混合物から
生成したポリマー〔ｎ２′Ｄ ＝１．４０９、ＭＦＲ（２３０℃、５ｋｇ）　１８．８
　〕に、粘度３００　ｃｔｓｋのポリジメチルシロキサ
ンを重量比で２％混合したポリマーアロイを鞘とし、心
をポリメタクリル酸メチルとし、心−鞘紡糸口金を有す
る複合溶融紡糸機により、心の直径９８０μｍ１鞘の厚
み１０μｍの光ファイバーを得た。

この光ファイバーの光伝送損失は、５７０　ｎｍにおい
て９４　ｄＢ／ｋｍ　、　６５０　ｎｍにおいて１４９
ｄＢ／ｋｍであった。また８５℃の空気中に１００時間
放置したのちの光伝送損失は、５７０　ｎｍにおいて９
７　ｄＢ；／ｋｍ　、　６５０　ｎｍにおいて１６０　
ｄＢ　／　ｋｍであった。次いで屈曲性を調べるため、
直径１０１ｍのマンドレルに１５ｍの光ファイバーを繰
り返し巻き付けたときの巻き付は光量保持率の評価（巻
き付は試験）を行った。そ゛の結果、１００回巻き付け
たときは４２．１％の光量を保持していた。また巻き付
けをほどいたときの光量回復率は９１．０％であった。

実施例２ メタクリル酸−２，２，３，３，６−テトラフルオロプ
ロビル８０部、メタクリル酸メチル２０部及びメタクリ
ル酸１部から得られたポリマー〔ｎ２５＝１．４１７、
ＭＦＲ（２３０℃、５ｋｇ）９．７］に、粘度５００　
ｃｔｓｋのポリメチル−３，３，３−）リフルオロプロ
ピルシロキサンを重量比で３％混合したポリマーアロイ
を鞘とし、心をポリメタクリル酸メチルとし、実施例１
と同様にして光ファイバーを得た。

この光ファイバーの光伝送損失は５７０　ｎｍにおいて
９７　ｄＢ／　ｋｍ、　６５０　ｎｍにおいて１５２　
ｄＢ　／　ｋｍであった。また８５℃の空気中に１００
時間放置したのちの光伝送損失は、５７０　ｎｍにおい
て１０１　ｄＢ／ｋｍ、　６５０　ｎｍにおいて１６１
　ｄＢ／ｋｍであった。巻き付は試験では４９．２％の
光量を保持し、回復率は９２．１％であった。

比較例１ 実施例１で用いたメタクリル酸−２，２，２−）リフル
オロエチル７０％、メタクリル酸−１，１゜２．２−テ
）ラヒドロパーフルオロデシル１０％及びメタクリル酸
メチル２０％からなる弗素系重合体を鞘とし、心をポリ
メタクリル酸メチルとし、実施例１と同様にして光ファ
イバーを得た。この光ファイバーの光伝送損失は、５７
０ｎｍにおいて８７　ｄＢ／ｋｍ、　　６５０　ｎｍに
おいて１７３ｄＢ／ｋｍであった。また８５℃の空気中
に１００時間放置したのちの光伝送損失は、５７０　ｎ
ｍにおいて９２　ａＢ／ｋｍ　、　６５　ｏ　ｎｍにお
いて１６８ｄＢ／ｋｍであった。巻き付は試験では３．
５％の光量しか保持していなかった。また回復率は４５
．３％であった。

実施例６ 弗化ビニリデン８６モル％とテトラフルオロエチレン１
７モル％との共重合体（ｎ％’　＝　１．４２０、ＭＦ
Ｒ（２３０℃、５ｋｇ）４０：）に、粘度１０００００
０　ｃｔｓｋのポリジメチルシロキサンを重量比で１．
５％混合したポリマーアロイな鞘とし、心をポリメタク
リル酸メチルとし、実施例１と同様にして光ファイバー
を得た。この光ファイバーの光伝送損失は、５７０　ｎ
ｍにおいて１３０　ｄＢ／ｋｍ、　６５０　ｎｍにおい
て１７５ｄＢ／　ｋｍであった。また８５℃の空気中で
１００時間放置したのちの光伝送損失は、５７０　ｎｍ
において１５０　ｄＢ／ｋｍであり、光伝送性能の向上
がみられた。

比較例２ 実施例６で用いた弗化ビニリデン８３モル％とテトラフ
ルオロエチレン１７モル％との共重合体を鞘とし、心を
ポリメタクリル酸メチルとし、実施例１と同様にして光
ファイバーを得た。

この光ファイバーの光伝送損失は、５７０ｎｍにおいて
１９０　ｄＢ／ｋｍ、　６５０　ｎｍにおいて２！ｌ　
ＯｄＢ　／　ｋｍであった。また８５℃の空気中で１０
０時間放置したのちの光伝送損失は、５７０　ｎｍにお
いて２０３　ｄＢ／ｋｍであった。

【図面の簡単な説明】

図面は、実施例で得られた光ファイバーの伝送損失の測
定に使用した装置の概要を示す工程図であって、Ａは光
ファイバー、２はハロゲンランプ、８はフォトダイオー
ド、９は電流−電圧変換型の増幅器、１０は電圧計を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弗素系ポリマーとポリシロキサンとよりなる組成物
   を鞘成分とする心−鞘型光ファイバー。 ２、ポリシロキサンを０．０１〜４０重量％含有する組
   成物を鞘成分とすることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項に記載の光ファイバー。