JPS63264703A

JPS63264703A - 耐熱性光伝送繊維

Info

Publication number: JPS63264703A
Application number: JP62097286A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Maeda; 一彦前田; Hiroshi Yamauchi; 拓山内; Toshio Koishi; 小石　俊夫
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1987-04-22
Filing date: 1987-04-22
Publication date: 1988-11-01
Anticipated expiration: 2009-05-25
Also published as: JPH0640164B2

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】（ＩＩ業上の利用分野）本発明は芯−さやから成る可とう性のある光伝送繊維、
具体的には石英あるいはガラス繊維を芯とし、フッ素系
の樹脂組成物をさやとしたポリマークラツド光ファイバ
ーに関するものである。

高度情報化社会に対応して、光通信システムが実用化さ
れ、より低損失の光伝送繊維が必要となっている。長距
離通信用は石英系繊維が中心であるが中短距離用として
は、プラスチック光伝送繊維や石英−プラスチック複合
系光伝送繊維が注目され、オフィスオートメーションや
ファクトリ−オートメ−シラン用としての応用が期待さ
れている。

（従来の技術）元来、光伝送繊維は無機系とプラスチ・ツク系に大別さ
れ、石英・ガラス系は低損失光伝送繊維として工業的に
もすでに確立されている。また、プラスチック系は、大
口径が可能なこと、加工性の良さなどから重要な分野を
占めつつあるが、高分子の熱運動によって生じる密度ゆ
らぎからのレーリ散乱が石英に比較して大きいためどう
しても短距離用途に限られてしまう、Ｉｋ近になってプ
ラスチック系の低損失化の研究も進展しているが理論的
な限界が考えられている。

一方、芯が石英でさやがプラスチックから成るポリマー
クラツド光ファイバーは、前記の間を埋めるものとして
、中距離伝送用として期待されている。この系は、伝送
損失が小さいことはもとより加工性、生産性がよいこと
も注目されているが、芯とさやの境界面の乱れによる損
失が欠点となっている。これら複合系のさや成分として
用いられるプラスチックには、石英より屈折率の低いシ
リコーン、系やフッ素系が使用されている。たとえば、
特開昭５４−１２５７２７、特開昭５９−２２４８０１
、特開昭５７−８９７０６、特開昭６０−４２７１１　
、特開昭６０−１９５５０７、および特開昭６１−１９
０３０４に示される様にシリコーン系、フッ素系の樹脂
をさや成分を用いたポリマークラツド光ファイバーの開
発が進められている。

（発明が解決しようとする問題点）ポリマークラフト光ファイバーにおいて、ポリマーのさ
や材に要求される物性としては、（１）石英に対して十
分屈折率が低いこと。（２）透明性がよいこと。（３）
芯材との密着性がよいこと。特に曲げにたいして芯−さ
やのはがれが生じないこと、（４）耐熱性の高いこと。

（５）十分強度のある被膜を形成すること。（６）化学
的に安定なこと。

（７）コストの小さなことなどである。

これらの項目をすべて満足しているさや材は数少なく、
たとえば透明性がよければ芯材との密着性が小さいとか
耐熱性が低いということが多く、今後新しいさや材の開
発が期待されている。また、一般にシリコーン系さや材
は屈折率が高く、また粘着性や強度の面から２次被覆を
必要とすることが多い（特開昭５３−１２９０５６、特
開昭５３−１４２２４８）　、また生産性を向上させる
ためには、溶融押出被覆よりも、溶液コーティングの方
が製法としてはすぐれているため、有機溶剤への溶解性
もさや材選択の重要な要件となっている。

（問題点を解決するための手段）本発明は、前記の要求される物性および経済面から結晶
性の低い有機溶剤に可溶なフッ素樹脂を見い出した。つ
まりフッ化ビニリデンにヘキサフルオロアセトンとトリ
フルオロエチレンを三元共重合化することによって屈折
率が１．３７〜１．４０と十分低く、透明性の高い樹脂
を得た。

このフッ素系共重合体は分子内にエーテル結合を有し可
とう性に富み石英やガラスとの接着性にもすぐれている
。また、樹脂そのものには粘着性がなく、光ファイバー
さや材としての性能を満足している。そこで本発明者ら
は前記フッ素系共重合体を用いたポリマークラツド光フ
ァイバーを作製し性能を検討したところ、耐熱性にやや
劣り高温、たとえば１００℃で使用するとさや材が軟化
し変形を起こすため伝送損失が悪化する欠点のあること
がわかった。そこで、本発明者らは、さらに種々検討を
加えた結果、前記フッ素系共重合体に特定のフッ素樹脂
をブレンドしたところ、透明性、低屈折率性などの性能
を低下させることなく、耐熱性だけを向上させ得ること
を発見し、本発明を完成するにいたった。

以下、本発明を詳述する。本発明に使用するフッ素系共
重合体は、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン
−トリフルオロエチレンの三元共重合体である。共重合
組成は、ヘキサフルオロアセトンが２〜１５モル％、ト
リフルオロエチレンが０．５〜４０モル％の範囲で可能
であるが、好ましくは、ヘキサフルオロアセトンが２〜
１１モル％、トリフルオロエチレンが５〜３０モル％の
範囲である。この範囲以外の共重合組成の場合、イ）結
晶性が高く透明性が悪い０口）屈折率が高い。ハ）樹脂
に強度がない。二）重合収率が低いなどの欠点が生じ、
実用上多くの問題が生じてくる。また、前記フッ素系共
重合体に耐熱生を改良する目的でブレンドされるフッ化
ビニリデン系共重合体は、フフ化ビニリデンーヘキサフ
ルオロアセトン、フッ化ビニリデンートリフルオロエチ
レン、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重
合体が用いられる。これらの共重合比としては、共重合
体のフッ化ビニリデン含量が６０〜９６％程度まで使用
可能である。この範囲以外の組成の共重合体は、溶剤溶
解性が悪かったり、結晶の凝集エネルギーが大きくブレ
ンドした際相溶性が悪く透明性が低下してしまうため好
ましくない。

ブレンド組成としては、フッ化ビニリデン−ヘキサフル
オロアセトン−トリフルオロエチレン共重合体１００重
量部に対し５〜７０重量部の範囲で可能である。ブレン
ド方法はとくに規定はないが溶液コーティング法で石英
または光学ガラスに被覆させる場合は、あらかじめ樹脂
どうしをブレンドしておく必要はなく、両者を同一溶媒
に溶解させ、十分混合させるだけでよい。

つまり、両者は相溶性にすぐれているためコーテイング
後に有機溶剤を蒸発させるだけで透明な被覆が得られる
。

以上の三元又は二元フッ素系共重合体は通常のラジカル
共重合において製造される。また、ブレンド樹脂組成物
は紫外、可視、赤外、近赤外のすべての波長でほとんど
吸収がなく、広い波長領域でロスのないポリマークラツ
ド光ファイバーが得られ、さらに酸、アルカリに対する
耐性も具備するものである。

さや材の被覆法としては、溶融押出被覆、溶液コーティ
ングが可能であるが、生産性がら考えて溶液コーティン
グの方がすぐれている。使用できる有機溶剤は、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シ
クロヘキサノンなどのケトン系、酢酸エチル、酢ａｎ−
ブチルなどの酢酸エステル系、テトラヒドロフラン、ジ
オキサンなどの環状エーテル系、あるいはこれらの混合
溶剤があげられる。固形分濃度としては、１０〜５０重
量％、溶液粘度は１，０００〜２．５００センチポイズ
が作業上効率がよい、乾燥は、有機溶剤の選定によって
異なるが５０〜１２０℃が適切である。

（作　　用）以上の様に本発明によるさや成分は透明性が高く、屈折
率が低いため伝送損失の小さい光ファイバーができる。

しかも芯材との密着性にすぐれ、かつ＃熱性も付与して
いるため、組成によっぞは、１２０℃の高温下でも連続
使用が可能である。また、有機溶剤溶解性を有している
ため、芯材への被覆が容易であり生産性も高いなどの多
くのメリットが期待できる。

以下、実施例等によって本発明を説明するが、これらに
よって限定されるものではない。

実施例１内容積３４ｊ２のステンレス製攪拌機付き耐圧オートク
レーブを乾燥し、１，１．２−１−リクロル−１゜２．
２−　トリフルオロエタン１７１５ヘプタフルオロブチ
リルパーオキシドの５．１重ｉ％１，１．２−　トリク
ロル−１，２，２−トリフルオロエタン’ｆ３’ｔｆＬ
　２１５ｇを仕込んだ。次にオートクレーブ内を脱気及
び窒ふ置換をくり返し、最終的に減圧状態で保った。次
にヘキサフルオロアセトン、トリフルオロエチレン、フ
ッ化ビニリデンの順で仕込み３０℃で１８時間重合を行
った。共重合体中の七ツマー組成として、フッ化ビニリ
デン／ヘキサフルオロアセトン／トリフルオロエチレン
−８６／　８／２４．７６１５／１９のものを重合し、
それぞれポリマーＡ、Ｂとした。

ポリマーＡ、Ｂの屈折率をアツベ屈折計２型で測定した
ところ、それぞれ１．３８８、１．３９４であった。

また、ポリマーＡＳＢと同様の方法でフッ化ビニリデン
−ヘキサフルオロアセトン共ｍ合体（モノマー組成比；
９１／９）、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン
共重合体（モノマー組成比；　７６／２４）フッ化ビニ
リデン−テトラフルオロエチレン共重合体（モノマー組
成比；８０／２０）を得た。これらをポリマー■、■、
■とする。ポリマー■、■、■の屈折率はそれぞれ１．
３９８、１．４０５、１．４０１であった。

実施例２実施例１で得られたポリマーＡ、Ｂに対して、ポリマー
Ｉ、　ＩＩ、Ｉ［［をロール混合によってブレンドした
。ブレンドの温度、ブレンド組成を第１表に示す、また
、できたブレンド樹脂組成物を１８０℃でプレス形成し
、１ｆｌ厚のシートを得た。得られたシートの透明性を
７８０ｎｍ単色光で測定した結果、及び８０℃、１００
℃、　１２０℃での耐ＰＩ試験の結果を第１表に示す。

以下余白−１２，−１１″　′ −Ｌ噌、　　　　−、Ｉｊ第　　　１　　　表透明性；　　７Ｂ０ｎｍ光による透過率耐熱性；２ｃ１
Ｂ角シ一ト２枚の密着テスト（３００ｇ加重下、　５０
０時間）Ｏ密着なし　　×密着第１表によるとポリマーＡ、Ｂは透明性にすぐれている
が、耐熱性に劣り８０℃耐熱試験でも樹脂どうしが密着
してしまう、一方ボリマー■、■、■は耐熱性は有して
いるものの結晶性ポリマーであるため、透明性が低い、
また長時間の熱処理で更に結晶化が進行する。

しかしながら、ポリマーＡＳＢに対し、ポリマーＩ、■
、■をそれぞれ１０〜３０重量％の割合でブレンドした
ものは透明性を低下させることなく耐熱性が大きく向上
していることが判る。

実施例３ポリマーＡ、Ｂとポリマー１１■、■を８０／２０の重
量比になる様にメチルイソブチルケトンに溶解したとこ
ろ透明な溶液が得られた。この溶液を０．８μ−のメン
ブランフィルタ−で濾過した後、メチルイソブチルケト
ンを蒸発させ室温で溶液粘度が１８００ｃｐになる様に
調製した。この溶液の固形分濃度は約３０％であった。

同様にポリマーＢとポリマー■、■、■を８０／２０の
重量比になる様にメチルイソブチルケトンに溶解し、ポ
リマーＡの場合と同様に室温で溶液粘度が１８００ｃｐ
になる様にＩＩ！Ｉしたところ、固形分濃度は約２７％
であった。

次に、芯材として　１２５μｍ、３７５μ端の石英ガラ
スを高周波誘導加熱炉を用いて紡糸し、その直下３ｍの
ところで前記ポリマー溶液を通し、ついで６０〜７０℃
の乾燥器を通した。さらに９０℃の加熱処理を行って冷
却後、巻取を行った。

さや材の被覆厚は平均約２５μ哨であった。芯−さや界
面は、はがれもなく密着性は良好で有ったゆまた、第２表に７８０ｎｓ　ＬＥＤによる光伝送損失の
結果を示す。

比較例ポリマーＡおよびポリマーＢに対して、ポリフッ化ビニ
リデン（ソルベー社製５ｏｌｅｆ　２００８）を８０／
　２０の重量比でブレンドした。ブレンドはロール混合
を用いて　１９０℃にて行った。その後ブレンド物を２
００℃においてプレス成形し１鰭厚のシートを得た。こ
のシートの光透過性を測定したところ光をほとんど通さ
ず７８０ｎｍにおいて約１０％の光透過率であった。こ
れはポリフッ化ビニリデンの結晶のｍ集エネルギーが高
く、相溶性による非晶化がおきにくいためと推察される
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光学ガラスまたは石英からなる繊維を芯成分とし
て、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン−トリ
フルオロエチレン共重合体１００重量部に対して、フッ
化ビニリデン系共重合体５〜７０重量部をブレンドして
成る樹脂組成物をさや成分とすることを特徴とする耐熱
性光伝送繊維。
（２）フッ化ビニリデン系共重合体がフッ化ビニリデン
−ヘキサフルオロアセトン共重合体、またはフッ化ビニ
リデン−トリフルオロエチレン共重合体、またはフッ化
ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の耐熱性光伝
送繊維。