JPH02282204A - プラスチック光ファイバ - 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） 本発明は芯−さや横這を有する耐熱性のプラスチック光
ファイバに関するものである。

（従来の技術） 従来、光を伝送するファイバとしては、石英ガラス系及
びプラスチック系がある。石英ガラスで作られた光ファ
イバは損失が非常に小さいため、長距離の光伝送用、デ
ータ伝送用として現在広く使われている。しかし石英系
の光ファイバは糸径が細径でないと可撓性がなく、また
断線し易いという欠点を有する。一方プラスチック光フ
ァイバは石英ファイバに比べ伝送効率は劣るものの、軽
量であるという利点を有する。またプラスチック光ファ
イバは大径で可撓性が良くしかも断線しない、また大径
のため高開口度、大口径が得られるので種々の受発光累
子との結合が容易である、しかも安価である等の特徴を
イイし、電子機器等の短距離伝送用として使用されてい
る。

現在実用化されているプラスチック光ファイバは芯部分
（コア）が通常透明性の良いポリメタクリル酸メチルで
構成されているが、このポリメタクリル酸メチルのガラ
ス転移点が１００°Ｃ程度であるため、高温下における
連続使用に耐えうるものではない。一方、近年このプラ
スチック光ファイバを電子【／ンジや自動車のエンジン
ルームに用いることが試みられている。そこで現在プラ
スチック光ファイバの耐熱性を向−ヒさせるため種々の
試みが行わ１＋ている。例えばポリメタクリル酸メチル
の耐熱性を向上させるため、メタクリル酸メチルとＮ−
アリールマレイミドを共重合体とする方法（特公昭４３
−９７５３号）やポリメタクリル酸メチルとスチレンま
たはビニルトルエンと無水マレイン酸を共重合させた共
重合体を用いる方法（特開昭５９−２００２０１号）、
ポリカーボネートと芯として用いる方法（特開昭５７−
４６２０４号）、さや層（クラッド層）の外側に保護層
を設けたり（特開昭５８−９３００３号、特開昭５８−
１８６０８号〕、分子量の比較的大きなエステル基を有
するメタクリル酸エステルの重合体を用いる方法（特開
昭５８−２２１８０８号）等が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、これらのアクリル系光ファイバの耐熱性
はまだ不十分なものであり、さらに耐熱性の向上が期待
されている。

本発明の目的は可撓性が良く、断線しない等のプラスチ
ックファイバの特性を維持しながら耐熱性をさらに高め
た新規なプラスチック光ファイバを提供することにある
。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは上記の従来のアクリル系光ファイバの欠点
を克服するため鋭意研究を重ねた結果、芯成分として両
末端アクリル変性水素添加型ポリブタジェン樹脂の架橋
化物を用いたときに、高い耐熱性が得られ、その目的を
達成しうることを見い出し、この知見に基づき本発明を
なすに至った。

すなわち本発明は、芯成分として両末端アクリル変性水
素添加型ポリブタジェン樹脂を炭素−炭素二重結合基を
１個もしくは２個以上有してなる単量体で架橋させてな
る架橋化物を用いるこを特徴とするプラスチック光ファ
イバを提供するものである。

本発明で芯として用いた両末端アクリル変性水素添加型
ポリブタジェン樹脂の架橋化物は高い耐熱性を有してい
る。これは硬化前の前記樹脂の分子量によって異なるが
、高温下における着色が著しく小さい。また前記樹脂の
架橋化物は従来の樹脂（例えば不飽和ポリエステル樹脂
等）と異なり非常に可撓性に優れている。また当該樹脂
の架橋化物は高温特性だけでなく−３０”Ｃ程度の低温
特性にも非常に優れている。

本発明において用いられる両末端アクリル変性水素添加
型ポリブタジェン樹脂は、好ましくは次式で表わされる
ものである。

（式中、Ａｃはメタクリロイル基又はアクリロイル基を
示し、ＬはポリブタジェンにＡｃ基を結合するための２
価の連結基を示し、β、ｍは０又は１である。ｎは４以
上が好ましく、より好ましくは４〜６０である。） より詳しくは式中のしとしては特に制限はないが、−〇
−、メチレン、エヂレンなどのアルキレン基、フェニレ
ン基、−ＮＨＣＯＯ−基；又はこれらの適宜の組合わせ
であり、好ましくはＡｃはＯを介して結合し例えば ができる。この両末端アクリル変性水素添加型ポリブタ
ジェン樹脂の分子量は好ましくは４００〜６０００とす
る。

この両末端アクリル変性水素添加型ポリブタジェン樹脂
は種々の単量体と共重合架橋化物の形成が可能である。

共重合架橋化物を形成可能な単量体としては、炭素−炭
素二重結合（不飽和基）を１つ有する化合物もしくは２
つ以上有する化合物がある。

まず炭素−炭素二重結合を１つ含む化合物としては単官
能のアクリル系、メタクリル系、スチレン系及びアリル
系単量体で透明性の高い重合体を与えるもので特には限
定されない。具体的には一重結合を１つ有する化合物と
しては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エヂル、メ
タクリル酸プロピル、メタクリル酸ブヂル、メククリル
酸−ｔブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ノ
ルボルニル、メタクリル酸アダマンチル、メタクリル酸
ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ナフチ
ル等のメタクリル酸エステルやメチルアクリレート、エ
チルアクリレート、ブチルアクリレート、ポリ（２−エ
チルヘキシル）アクリレート、オクチルアクリレートな
どのアクリルエステルやＮ−シクロへキシルマレイミド
、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−
ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｔ−ブチルマレイミド等の
Ｎ−置換マレイミド化合物、スチレン、メチルスチレン
、１．３−ジメチルスチレン、２４−ジメチルスチレン
、ｐ−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、α−メチ
ル−ｐ−メチルスチレン、ビニルナフタレンなどの芳香
族ビニル化合物、マレイン酸、無水マレイン酸などが挙
げられる。

この二重結合を化合物中に１つ有する単量体の量は全体
の７０ｗｔ％、好ましくは６０ｗｔ％以下とする。当該
単量体が７０ｗｔ％を越えると著しく耐熱性が低下し、
高温下の使用が不可能になる。

次に二重結合が２つ以上含む化合物としては特に制限は
ないが、多価アクリル系化合物、多価アリル系化合物、
多価メタクリル系化合物、ＣＲ３９（ジエチレングリコ
ールアリルビスカーボネート）などが挙げられる。

炭素−炭素二重結合を２つ以上有する化合物の具体例と
しては、ジアクリレート、トリアクリレート、ジメタク
リレート、トリメタクリレート、テトラメタクリレート
、トリアリルシアヌレート、ジアリルイソフタレート、
ジアリルフマレートの如（多価アリル化合物、ヘキザメ
ヂレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリ
コールシアヌレート、デカメチレングリコールジメタク
リレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、
ｐ−ビニルベンゼン、ジエチレングリコールジアクリレ
ート、デカメチレングリコールジメタクリレート、トリ
メチロールプロパントリアクリレート、ｐ−ジビニルベ
ンゼン、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリ
エチレングリコールジメタクリレート、トリス（２−ヒ
ドロキシエチル）インシアヌル酸メタアクリル酸エステ
ル、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌル酸ア
クリル酸エステルなどの多価アクリル化合物、又はジエ
チレングリコールビスアリルカーボーネート（ＣＲ−３
９）などがあげられるがこれに限定されない。さらに１
．４−ブタジオールジアクリレート、１．６−ヘキサン
ジオールジアクリレート、１．４−ブタンジオールジメ
タクリレート、１，６−へキザジオールジメタクリレト
、ペンタエリトリト−ルテトラメタクリレートやポリエ
チレングリコール−２００ジメタクリレート、ポリエチ
レングリコール２００ジアクリレートなどの低分子量の
多価アクリルポリマーなども含まれる。

この二重結合を２つ以上有する化合物は、架橋点を増や
し耐熱性を向上させる働きを有している。二重結合を２
つ以上有する化合物の量は全体の５０ｗｔ％以下、好ま
しくは４０ｗｔ％以下が望ましい。この化合物が５０ｗ
ｔ％を越えるとファイバの可撓性が著しく小さくなる。

本発明のプラスチック光ファイバの芯部分において両末
端アクリル変性水素添加型ポリブタジェン樹脂の部分は
高い耐熱性及び高屈曲性、非破断性を保持し、二重結合
を２つ以上有する化合物からなる部分は高い耐熱性、強
靭性を保持し、二重結合を１つ有する分子部分は高屈曲
性、高い透明性を保持する働きを有する。

本発明において、アクリル変性水素添加型ポリブタジェ
ン樹脂を架橋硬化させる炭素−炭素二重結合を有する化
合物としては、その二重結合を１つ有するものでも、２
つ有するものでもよく、またこれらの併用でもよい。併
用の場合所望の耐熱性、強靭性、屈曲性などを考慮して
適宜にその比率を定めることができる。

次に、本発明に用いられる架橋化物の製造、すなわち両
末端アクリル変性水素添加型ポリブタジェン樹脂と炭素
−炭素二重結合基を有する化合物との架橋反応は常法に
従って行うことができる。

重合開始剤としてはパーオキサイド類、例えば　−ベン
ゾイルパーオキサイド、ラウロイルバーオキサイド、ジ
クメニルパーオキサイド等の通常のラジカル反応開始剤
を用いることができる。また分子量を調節しプラスチッ
ク光フアイバ内の散乱を小さ（するために通常の連鎖移
動剤を用いるのが好ましく、例えばノルマルオクチルメ
ルカプタン、ノルマルドデシルメルカプタン、ｔ−オク
チルメルカプタン、ｔ−へキシルメルカプタン、ノルマ
ルヘキシルメルカプタン等のメルカプタン類が挙げられ
る。

この両末端アクリル変性水素添加型ポリブタジェン系の
プラスチック光ファイバはこの樹脂が熱硬化性の樹脂で
あるため従来の連続紡糸方式ではなく、成形体の中に樹
脂を導入しそれを硬化することによりファイバとできる
。

樹脂を導入する際、両末端アクリル変性水素添加型ポリ
ブタジェン樹脂は常温においては非常に粘度が高いため
、加熱して粘度を下げて成形体中に導入する必要がある
。この際これと共重合する単量体は粘度を低下させ加工
性を増大させる働きも有している。

この樹脂の硬化温度は共重合架橋化物の種類によって異
なるが、好ましくは６０〜１８０°Ｃであり、より好ま
しくは６５〜１７０℃である。この硬化温度が６０℃以
下であると著しく共重合硬化の反応速度が遅く、また１
８０℃以上になると著しく発熱し発泡、あるいは不均一
反応、あるし１は伝送損失の増大を招く。上記硬化後に
樹脂を完全に硬化させるため、上記硬化温度以上でアニ
ールしてもよい。

本発明に用いられろ架橋化物製造に用いられる共重合硬
化前の両末端アクリル変性水素添加型ポリブタジェン樹
脂及びこれと共重合架橋化物を形成する単量体は十分純
度の高いものを用い０５μｍ以下のフィルターを通して
使用するのが好ましい。

さや層としては１５０℃以上の耐熱性を有し、芯に用い
られている共重合硬化物より３％り上小さい樹脂、例え
ばｒ’ＦＡ、ＦＥＰ、フッ素変性ポリメタクリル酸メチ
ル等の種々のフッ素変性化物等が用いられる。

さらに本発明のプラスチック光ファイバにおいては、さ
らにその外側に適宜の被覆を設けてもよく、あるいはテ
ンション部材を取り刊けてもよいことはもちろんである
。

（実施例） 次に実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１〜７ 十分精製を行った両末端アクリル変性水素添加型ポリブ
クジエン樹脂（ＮＩＳＳＯＴＥＡＩ−１０００日本曹達
製）と第１表に示す多官能性モノマーと単官能性モノマ
ーを加え、さらにジクメニルバーオキサイドを混合し十
分脱泡後内径１ｍｍ、外径２ｍｍのＰＦＡチューブに導
入した。導入距離は１２ｍである。樹脂を導入したチュ
ーブにさらにｌ記混合物を加圧導入しつつ、９０℃で２
４時間加熱し、さらに１３０℃で１０時間加熱すること
により硬化を完結した。得られたファイバの伝送損失及
び１５０℃で４８時間保持後の伝送損失をそれぞれ測定
しその結果を第１表に示した。また径１０ｍｍ棒に巻き
付は試験を行い、破断しないかどうか確かめた。この結
果も併せて同表に示した。

比較例１〜４ 十分精製を行った第１表に示す多官能性モノマーと単官
能性モノマーを加え、さらにジクメニルバーオキザイド
を混合し十分脱泡後内径１ｍｍ、外径２ｍｍのＰＦＡデ
ユープに導入した。

導入距離は１２ｍである。樹脂を導入したチュブにさら
に上記混合物を加圧導入しつつ、９０℃で２４時間加熱
し、さらに１３０″Ｃで１０時間加熱することにより硬
化を完結した。実施例１〜７と同様にして、得られたフ
ァイバの伝送損失及び１５０℃で４８時間保持後の伝送
損失を測定し、その結果を第１表に記した。また径］、
Ｏｍｍ棒に巻き伺は試験を行い、破断しないかどうか確
かめた。この結果を同表に示した。

（発明の効果） 両末端アクリル変性水素添加型ポリブタジェン樹脂を必
須成分とする樹脂をプラスチックファイバの芯部に用い
ることによって耐熱性に優れ、非常に屈曲性に富み、強
靭性を有し、しかも耐候性に優れたプラスチック光ファ
イバを得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）両末端アクリル変性水素添加型ポリブタジエン樹
   脂を、炭素−炭素二重結合を１個有する単量体及び／又
   は２個以上有する単量体で架橋させてなる架橋化物を芯
   成分として用いてなることを特徴とするプラスチック光
   ファイバ。