JPH05224032A - 短距離光伝送用ライトガイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長さが約20m以下、好ましくは約10m以下の短
距離光伝送用のライトガイドであって、ライトガイドが
本来有する光伝送性能を殆んど低下させることなく、耐
熱・耐光安定性を著しく向上せしめたものを提供する。 【構成】 ヒンダード・フェノール系酸化防止剤をアク
リル系高分子材料製芯材層に、ヒンダード・アミン系光
安定剤(およびヒンダード・フェノール系酸化防止剤)を
含フッ素アクリル系高分子材料製鞘材層にそれぞれ添加
することにより、短距離光伝送用ライトガイドの耐熱・
耐光安定性を著しく向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、短距離光伝送用ライト
ガイドに関する。更に詳しくは、耐熱・耐光安定性を向
上せしめた短距離光伝送用ライトガイドに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバを含むライトガイドとして、
軽量、低コスト、取扱の容易さなどの点から、近年有機
高分子材料製のものの需要が伸びてきている。しかしな
がら、有機高分子材料系のライトガイドは、無機ガラス
系のライトガイドと比べて、耐熱安定性、耐光安定性な
どの点で劣り、これを長期間使用していると、微黄色に
着色してしまうという問題がみられる。

【０００３】このための対策としては、当然酸化防止剤
や光安定剤の添加が考えられるが、長距離光伝送を目的
とする光ファイバでは、これらの添加により伝送損失を
非常に大きくするという問題をもたらし、このような解
決方法を採用することができない。

【０００４】一方、短距離光伝送を目的としたものであ
って、芯材層、鞘材層に酸化防止剤や光安定剤などを添
加したものも提案されているが、その種類や組合せなど
についての詳細な言及はない。例えば、特開昭63-256,9
02号公報には、合成樹脂製光伝送体のコア材層に、長期
熱安定性を改善する目的で、酸化防止剤などの熱安定剤
を添加することが記載されており、熱安定剤としてヒン
ダード・フェノール系酸化防止剤などを添加することが
記載されているが、それ以上の具体的な記載はない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、長さ
が約20m以下、好ましくは約10m以下の短距離光伝送用の
ライトガイドであって、ライトガイドが本来有する光伝
送性能を殆んど低下させることなく、耐熱・耐光安定性
を著しく向上せしめたものを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
アクリル系高分子材料製芯材層にヒンダード・フェノー
ル系酸化防止剤を、含フッ素アクリル系高分子材料製鞘
材層にヒンダード・アミン系光安定剤またはこれとヒン
ダード・フェノール系酸化防止剤の両者をそれぞれ添加
した短距離光伝送用ライトガイドによって達成される。

【０００７】芯材層は、可視光領域において高い光線透
過率を有し、屈折率(25℃)が1.450以上であるアクリル
系高分子材料、例えばポリメチルメタクリレート、エチ
ルアクリレート-ジシクロペンテニルアクリレート共重
合体などによって形成される。

【０００８】これらのアクリル系高分子材料中には、約
0.001〜0.1phr、好ましくは約0.01〜0.05phrのヒンダー
ド・フェノール系酸化防止剤が添加されて用いられる。
ヒンダード・フェノール系酸化防止剤は、アクリル系高
分子材料が本来有する可視光線透過率を殆んど低下させ
ることなく、耐熱安定性を向上させる。即ち酸化防止剤
あるいは老化防止剤には、フェノール系、アミン系、キ
ノン系、リン系、イオウ系のものなどがあるが、可視光
領域における高い光線透過率と耐熱安定性を示すもの
は、ヒンダード・フェノール系のものに限定される。

【０００９】かかるヒンダード・フェノール系酸化防止
剤としては、例えば1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキ
シ-5-第3ブチルフェニル)ブタン[アデカ・アーガス化学
製品AO-30]、4,4´-ブチリデンビス(3-メチル-6-第3ブ
チルフェノール)[同社製品AO-40]、2,2-チオビス(4-メ
チル-6-第3ブチルフェノール)、n-オクタデシル-3-(4´
-ヒドロキシ-3´,5´-ジ第3ブチルフェニル)プロピオネ
ート[同社製品AO-50]、テトラキス[メチレン-3-(3´,5
´-ジ第3ブチル-4´-ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト]メタン[同社製品AO-60]、トリエチレングリコールビ
ス[3-(3-第3ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プ
ロピオネート]などが用いられる。

【００１０】また、鞘材層は、可視光領域において高い
光線透過率を有し、屈折率(25℃)が1.420以下である含
フッ素アクリル系高分子材料、例えば1H,1H-トリフルオ
ロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,3H-トリフルオロ
プロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H-オクタフルオ
ロペンチル(メタ)アクリレートなどの側鎖−COO(CH₂)n
(CF₂)mX〔X：H,F、n：1〜2、m：1〜8〕を有する(メタ)
アクリレートの単独重合体または約1〜30モル%のエチル
アクリレート、ブチルアクリレート、2-ヒドロキシエチ
ル(メタ)アクリレート、アルコキシアルキル(メタ)アク
リレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジ
シクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートなど
を共重合させた共重合体などが用いられる。

【００１１】これらの含フッ素アクリル系高分子材料中
には、約0.001〜1phr、好ましくは約0.01〜0.5phrのヒ
ンダード・アミン系光安定剤が添加されて用いられる。
ヒンダード・アミン系光安定剤は、含フッ素アクリル系
高分子材料が本来有する可視光線透過率を殆んど低下さ
せることなく、耐光安定性を向上させる。即ち光安定剤
には、アミン系、ベンゾフェノン系、サリチル酸系のも
のなどがあるが、可視光領域における高い光線透過率と
耐光安定性を示すものは、ヒンダード・アミン系(ただ
し、ヒンダード・フェノール系酸化防止剤よりは光線透
過率は低下する)のものに限定される。

【００１２】かかるヒンダード・アミン系光安定剤とし
ては、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバ
ケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)
セバケート、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチ
ルピペリジン、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピ
ペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレートなど
が用いられる。これらの市販品としては、例えばアデカ
・アーガス化学製品LA-62、LA-63、LA-67、LA-68、LA-8
2、LA-87などが挙げられる。

【００１３】鞘材層には、このような光安定剤が必須成
分として添加され、外部からの光の内、劣化に影響する
波長400nm以下の光をこの層内で吸収するが、これと芯
材層に添加されたヒンダード・フェノール系酸化防止剤
とを併用して用いることが好ましい。これらが併用され
る場合には光安定剤は酸化防止剤に対し少なくとも等重
量となる割合で一般に用いられ、またこれら両者の含フ
ッ素アクリル系高分子材料に対する合計割合は、前記と
同様に約0.001〜1phr、好ましくは約0.01〜0.5phrであ
る。

【００１４】ライトガイドの製造は、芯材高分子材料と
鞘材高分子材料とを共押出しする方法、溶融押出しされ
た芯材に鞘材高分子材料の有機溶媒溶液を塗布する方法
などによって行われる。芯材高分子材料への酸化防止剤
の添加は、高分子材料の溶融時に添加する方法あるいは
溶媒を用いる溶液混合法によって混合した後溶媒を除去
する方法などによって行われる。また、鞘材高分子材料
への光安定剤(および酸化防止剤)の添加は、溶液混合法
によって混合された溶液をそのまま用いる方法あるいは
そこから溶媒を除去する方法などによって行われる。

【００１５】

【発明の効果】アクリル系高分子材料製芯材層および含
フッ素アクリル系高分子材料製鞘材層の両方に、ヒンダ
ード・フェノール系酸化防止剤を添加した場合(比較例
３)あるいはヒンダード・アミン系光安定剤を添加した
場合(比較例２)には、これらを全く添加しない場合(比
較例１)と比べ、格別耐熱・耐光安定性の向上が図られ
ない。また、光安定剤を添加した場合(比較例２)には、
光安定剤による光の吸収がみられるため、最初から低い
光伝送率しか示していない。

【００１６】これに対して、芯材層にヒンダード・フェ
ノール系酸化防止剤を、鞘材層にはヒンダード・アミン
系光安定剤(およびヒンダード・フェノール系酸化防止
剤)をそれぞれ組合せて添加した本発明の短距離光伝送
用ライトガイドにあっては、ライトガイドが本来有する
光伝送性能を殆んど低下させることなく、耐熱・耐光安
定性を著しく向上させる。

【００１７】

【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。

【００１８】比較例１ 芯材：ポリメチルメタクリレート(三菱レイヨン製品エ
スカエクストラ、屈折率1.490) 鞘材：ポリオクタフルオロペンチルアクリレート(数平
均分子量98000、屈折率1.402) 上記芯材を220℃で溶融押出し後、上記鞘材の30重量%メ
チルエチルケトン溶液中を通過させ、直径1.0mm、鞘材
層厚さ25μmのライトガイドを得た。

【００１９】実施例１ 上記比較例１において、 芯材：ヒンダード・フェノール系酸化防止剤(アデカ・
アーガス化学製品AO-50)が0.01phr溶融時に添加されて
用いられた 鞘材：ヒンダード・アミン系光安定剤(アデカ・アーガ
ス化学製品LA-63)が0.01phrメチルエチルケトン溶液に
添加されて用いられた

【００２０】実施例２ 前記比較例１において、 芯材：ヒンダード・フェノール系酸化防止剤(アデカ・
アーガス化学製品AO-40)が0.01phr溶融時に添加されて
用いられた 鞘材：ヒンダード・アミン系光安定剤(アデカ・アーガ
ス化学製品LA-77)とヒンダード・フェノール系酸化防止
剤(AO-50)との重量比1：1混合物が0.1phrメチルエチル
ケトン溶液に添加されて用いられた

【００２１】比較例２ 前記実施例１において、 芯材：ヒンダード・アミン系光安定剤(LA-63)が0.01phr
溶融時に添加されて用いられた

【００２２】比較例３ 前記実施例１において、 芯材：ヒンダード・フェノール系酸化防止剤(AO-50)が
0.02phr溶融時に添加されて用いられた 鞘材：ヒンダード・フェノール系酸化防止剤(AO-50)が
0.02phrメチルエチルケトン溶液に添加されて用いられ
た

【００２３】以上の各実施例および比較例でそれぞれ得
られたライトガイドを60cmの長さに切断し、カーボンア
ーク式サンシャインウェザーメータ(スガ試験機製WEL-S
UN-DC)を用い、ブラックパネル温度63℃、暗黒⇔照射を
30分間サイクルで2000時間行い、試験前後における光伝
送率(単位：%/60cm)を光パワーメータ(アンリツ製ML-91
0A)で測定した。得られた結果は、次の表１に示され
る。

【００２４】比較例４ 芯材：エチルアクリレート-ジシクロペンテニルアクリ
レート(重量比94：6)共重合体100重量部、テトラエチレ
ングリコールジアクリレート5重量部および有機過酸化
物(日本油脂製品パーヘキサ3M)0.5重量部をメチルエチ
ルケトン溶液として混合した後脱溶媒した組成物[その
架橋物の屈折率1.480] 鞘材：オクタフルオロペンチルアクリレート-ジシクロ
ペンテニルアクリレート(重量比95：5)共重合体100重量
部、テトラエチレングリコールジアクリレート5重量部
および有機過酸化物(日本油脂製品パーヘキサ3M)0.5重
量部をメチルエチルケトン溶液として混合した後脱溶媒
した組成物[その架橋物の屈折率1.396] これらの芯材用組成物および鞘材用組成物を2重押出機
により共押出しし、直径1mm、鞘材層厚さ25μmのライト
ガイドを得た。

【００２５】実施例３ 上記比較例４において、 芯材：ヒンダード・フェノール系酸化防止剤(AO-50)が
0.05phr添加されて用いられた 鞘材：ヒンダード・アミン系光安定剤(LA-63)とヒンダ
ード・フェノール系酸化防止剤(AO-50)との重量比3：1
混合物が0.1phr添加されて用いられた

【００２６】以上の実施例３および比較例４でそれぞれ
得られたライトガイドについて、前記と同様の試験を行
った。得られた結果は、次の表２に示される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリル系高分子材料製芯材層にヒンダ
   ード・フェノール系酸化防止剤を、含フッ素アクリル系
   高分子材料製鞘材層にヒンダード・アミン系光安定剤を
   それぞれ添加してなる短距離光伝送用ライトガイド。
2. 【請求項２】 鞘材層に更にヒンダード・フェノール系
   酸化防止剤を添加してなる請求項１記載の短距離光伝送
   用ライトガイド。