JPH1031119A

JPH1031119A - コア／クラッド型の光学樹脂材料

Info

Publication number: JPH1031119A
Application number: JP8189719A
Authority: JP
Inventors: Tokuhide Sugiyama; 徳英杉山; Hidenobu Murofushi; 英伸室伏
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の含フッ素重合体でもなしえなかった低伝
送損失の光学樹脂材料の提供。【解決手段】コアが含フッ素脂肪族環構造を有する重合
単位のみから実質的になる含フッ素重合体からなり、ク
ラッドがコアを構成する前記重合体よりも屈折率が少な
くとも０．００１小さい含フッ素重合体からなるコア／
クラッド型の光学樹脂材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、従来の光学樹脂材
料では実現が困難であった、高い透明性と耐熱性を併せ
持ったコア／クラッド型の光学樹脂材料に関する。

【０００２】本発明の光学樹脂材料は、それ自体が光フ
ァイバなどの光伝送体であってもよく、また光ファイバ
のプリフォームなどの光伝送体の母材であってもよい。

【０００３】本発明の光学樹脂材料である光伝送体は、
非晶質であるため光の散乱がなく、しかも紫外光から近
赤外光まで広範囲の波長帯で透明性が非常に高いため、
多種多様な波長の光システムに有効利用できる。特に光
通信分野において幹線石英ファイバに利用されている波
長である１３００ｎｍ、１５５０ｎｍで低損失である光
伝送体を与える。

【０００４】また本発明の光学樹脂材料である光伝送体
は、自動車のエンジンルームなどでの過酷な使用条件や
オフィスオートメーション（ＯＡ）機器、家電機器用途
などで要求される、耐熱性、耐薬品性、耐湿性、不燃性
を備える。

【０００５】本発明の光学樹脂材料である光伝送体は、
光ファイバ、ロッドレンズ、光導波路、光分岐器、光合
波器、光分波器、光減衰器、光スイッチ、光アイソレー
タ、光送信モジュール、光受信モジュール、カップラ、
偏向子、光集積回路などの多岐にわたる光伝送体として
有用である。

【０００６】本発明の光学樹脂材料が光伝送体の母材の
場合は、これを熱延伸などで紡糸して、光ファイバなど
の光伝送体を製造できる。

【０００７】

【従来の技術】従来より知られているプラスチック光フ
ァイバの多くはコアにメチルメタクリレート樹脂、スチ
レン樹脂、カーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂などの
光学樹脂を使用し、クラッドを含フッ素ポリマーとして
いる。しかし、これらは６５０ｎｍ以上の近赤外光の波
長を有する光に対する吸収損失が大きく、特に、通信用
として用いられる１．３μｍまたは１．５μｍの光源が
使用できないという欠点があった。

【０００８】これを解決するために近赤外光で振動吸収
が起こるＣ−Ｈ結合の代わりにＣ−Ｆ結合を有する含フ
ッ素重合体を光伝送体とする提案（特開平２−２４４０
０７、特開平４−１７０４）がなされている。しかし前
者はガラス転移温度が高く耐熱性に優れるが、エチレン
性不飽和単量体との共重合体であるために結晶性や組成
の不均一性のために光散乱による損失が生じ、伝送損失
が充分小さいとはいえない。後者はペルフルオロ（ブテ
ニルビニルエーテル）の環化重合体を用いるが耐熱性が
必ずしも充分ではない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の含フ
ッ素重合体でもなしえなかった低伝送損失の光学樹脂材
料の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点の
認識に基づいてなされた以下の（１）〜（３）の光学樹
脂材料である。

【００１１】（１）コアが含フッ素脂肪族環構造を有す
る重合単位のみから実質的になる含フッ素重合体からな
り、クラッドがコアを構成する前記重合体よりも屈折率
が少なくとも０．００１小さい含フッ素重合体からなる
コア／クラッド型の光学樹脂材料。

【００１２】（２）コアが含フッ素脂肪族環構造を有す
る重合単位のみから実質的になりかつ塩素原子または重
水素原子を含む含フッ素重合体からなり、クラッドがコ
アを構成する前記重合体よりも屈折率が少なくとも０．
００１小さい含フッ素重合体からなるコア／クラッド型
の光学樹脂材料。

【００１３】（３）コアが環化重合によって形成された
含フッ素脂肪族環構造を有する重合単位のみから実質的
になりかつ塩素原子または重水素原子を含む含フッ素重
合体からなり、クラッドがコアを構成する前記重合体よ
りも屈折率が少なくとも０．００１小さい含フッ素重合
体からなるコア／クラッド型の光学樹脂材料。

【００１４】共重合体が光の散乱損失が大きい理由は明
らかではないが、一般に、共重合体の場合、単独重合体
の特性を改質するために異なった構造の単量体を共重合
することが多い。この場合、単量体の間で反応性が異な
るために重合により得られた重合体は組成分布を有す
る。このため、組成の異なる共重合体分子の間で光学的
な不均一性を有し、これが光散乱を起こし伝送損失の原
因となるものと考えられる。したがって、本発明ではこ
のような組成の不均一の生じない重合体を光学樹脂材料
として採用する。

【００１５】本発明におけるコア部は上記（１）〜
（３）に示したように、下記の特定の含フッ素重合体か
らなる。また、後述のようにクラッド部の含フッ素重合
体も屈折率の相違を除いて下記の含フッ素重合体から選
ばれることが好ましい。しかし、上記（１）におけるク
ラッド部の含フッ素重合体は、（１）のコア部の含フッ
素重合体と同一ないし類似の含フッ素重合体である必要
性はなく、（２）〜（３）におけるコア部の含フッ素重
合体と同一ないし類似の含フッ素重合体であってもよ
い。上記（２）〜（３）におけるクラッド部の含フッ素
重合体も同様である。

【００１６】（１）における含フッ素重合体：含フッ素
脂肪族環構造を有する重合単位のみから実質的になる含
フッ素重合体（以下、重合体イという）。この重合体イ
は、含フッ素脂肪族環構造を有する単量体を重合して得
られる単独重合体、または含フッ素脂肪族環構造を有す
る単量体の２種以上を重合して得られる共重合体であ
り、含フッ素脂肪族環構造を有しない単量体が重合した
重合単位を実質的に有しない重合体である。好ましく
は、単独重合体であるか、重合反応性が類似した含フッ
素脂肪族環構造を有する単量体２種以上の共重合体であ
る。重合反応性が類似した含フッ素脂肪族環構造を有す
る単量体としては、環に結合した置換基の有無や置換基
の種類の相違以外は同一の構造を有する単量体が好まし
い。

【００１７】（２）における含フッ素重合体：含フッ素
脂肪族環構造を有する重合単位のみから実質的になりか
つ塩素原子または重水素原子を含む含フッ素重合体（以
下、重合体ロという）。この重合体ロは、含フッ素脂肪
族環構造を有する単量体を重合して得られる単独重合
体、または含フッ素脂肪族環構造を有する単量体の２種
以上を重合して得られる共重合体であり、含フッ素脂肪
族環構造を有しない単量体が重合した重合単位を実質的
に有しない重合体である。しかもこの重合体ロは塩素原
子または重水素原子を含み（両者を含んでいてもよ
い）、塩素原子または重水素原子を含む重合体ロは、塩
素原子または重水素原子を含む上記単量体の重合によ
り、または重合体形成後に重合体に塩素原子または重水
素原子を導入することにより得られる。重合体ロは塩素
原子または重水素原子を含む上記単量体とそれらを含ま
ない単量体との共重合体であってもよい。

【００１８】好ましくは、単独重合体であるか、重合反
応性が類似した含フッ素脂肪族環構造を有する単量体２
種以上の共重合体である。重合反応性が類似した含フッ
素脂肪族環構造を有する単量体としては、環に結合した
置換基の有無や置換基の種類の相違（特に塩素原子や重
水素原子の有無やその相違）以外は同一の構造を有する
単量体が好ましい。

【００１９】（３）における含フッ素重合体：環化重合
によって形成された含フッ素脂肪族環構造を有する重合
単位のみから実質的になりかつ塩素原子または重水素原
子を含む含フッ素重合体（以下、重合体ハという）。重
合体ハは含フッ素脂肪族環構造を有さずかつ環化重合し
うる単量体を環化重合して得られる単独重合体、または
環化重合しうる単量体２種以上を重合して得られる共重
合体、または環化重合しうる単量体と前記のような含フ
ッ素脂肪族環構造を有する単量体との共重合体である。
しかもこの重合体ハは塩素原子または重水素原子を含み
（両者を含んでいてもよい）、塩素原子または重水素原
子を含む重合体ハは、塩素原子または重水素原子を含む
上記単量体の重合により、または重合体形成後に重合体
に塩素原子または重水素原子を導入することにより得ら
れるものである。重合体ハは塩素原子または重水素原子
を含む上記単量体とそれらを含まない単量体との共重合
体であってもよい。

【００２０】好ましくは、単独重合体であるか、重合反
応性が類似した環化重合しうる単量体２種以上の共重合
体である。重合反応性が類似した環化重合しうる単量体
としては、置換基の有無や置換基の種類の相違（特に塩
素原子や重水素原子の有無やその相違）以外は同一の構
造を有する単量体が好ましい。

【００２１】上記含フッ素脂肪族環構造を有する単量体
は、含フッ素脂肪族環構造内に重合性二重結合を有する
単量体（たとえば、後述単量体（１）〜（２））である
か、脂肪族環を構成する１個の炭素原子が重合性二重結
合の炭素原子である単量体（たとえば、後述単量体
（３））である。したがって、前者の単量体より得られ
る重合体の主鎖は肪族環を構成する炭素原子のうちの２
個の炭素原子の繰り返しからなる。また、後者の単量体
より得られる重合体の主鎖は肪族環を構成する炭素原子
のうちの１個の炭素原子と肪族環を構成しない炭素原子
１個の繰り返しからなる。これら含フッ素脂肪族環構造
を有する単量体は実質的にＣ−Ｈ結合を有しないもので
あることが好ましい。Ｃ−Ｈ結合の代わりにＣ−Ｆ結合
を有し、さらに場合により一部はＣ−Ｃｌ結合またはＣ
−Ｄ結合を有する。

【００２２】環化重合しうる単量体は２個以上の重合性
二重結合を有し、実質的にＣ−Ｈ結合を有しないもので
あることが好ましい。Ｃ−Ｈ結合の代わりにＣ−Ｆ結合
を有し、さらに場合により一部はＣ−Ｃｌ結合またはＣ
−Ｄ結合を有する。この単量体の環化重合により得られ
る重合体の主鎖は肪族環を構成する炭素原子のうちの２
個以上の炭素原子の繰り返しからなる。

【００２３】重合体ロとハは、ガラス転移温度を高める
ために、塩素または重水素が導入されている重合体であ
る。重合体イにおいても、塩素または重水素が導入され
ている重合体である。これら重合体における塩素原子ま
たは重水素原子の含有量の上限は、重合体イ〜ハを構成
する重合単位１個当りにある全フッ素原子数を超えない
範囲であり、下限は重合単位１個当り平均１個であるこ
とが好ましい。好ましくは、重合単位１個当り１〜２個
である。塩素原子または重水素原子の含有量が多すぎる
と、重合体の熱安定性が低下するため好ましくない。塩
素原子や重水素原子を含まない単量体との共重合体の場
合は上記下限よりさらに少なくてもよいが、ガラス転移
温度や屈折率の面で上記上記下限が好ましい。

【００２４】塩素原子の導入は、単量体合成の段階、単
量体合成後の段階、重合体形成後の段階のいずれの段階
でもよい。単量体合成後の段階では、その後の重合に影
響を与えない位置とすることが好ましい。塩素原子の導
入に用いる塩素化剤としては、熱塩素ガス、光塩素ガ
ス、塩化スルフリル、金属塩化物、金属触媒存在下の四
塩化炭素、Ｎ−ブロモコハク酸イミドなどがある。

【００２５】重水素原子の導入は、単量体合成の段階、
単量体合成後の段階、重合体形成後の段階のいずれの段
階でもよい。特に単量体合成の段階で導入する方法、す
なわち単量体の合成に用いる原料化合物の段階で導入
し、その後その原料化合物から単量体を合成する方法が
好ましい。重水素源としては、Ｄ₂ 、Ｄ₂ Ｏ、ＬｉＤ、
ＮａＤ、Ｂ₂ Ｄ₆ 、ＬｉＡｌＤ₄ 、Ｄ₂ ＳＯ₄ 、ＤＣ
ｌ、ＤＮＯ₃ などが用いられる。

【００２６】上記コアを形成する含フッ素重合体はその
主鎖中に環構造を有することよりガラス転移温度が高
い。一般に、脂肪族環構造を有する重合体を得るために
は、二つの二重結合を有する単量体を環化重合する方法
および環状単量体を重合する方法とがある。

【００２７】前者の方法では重合体の主鎖中に環構造が
導入されるが環と環の間に一つまたは二つのＣＦ₂ 結合
を必ず有するため分子の回転運動がこの結合の回りで生
じガラス転移温度を高めるためには限界があるが、分子
中のフッ素原子の一部を塩素原子または重水素原子に置
き換えることにより、ガラス転移温度を高めうる。一方
後者では環が直接連結した構造をしているために主鎖の
回りの分子運動が制限されるためガラス転移温度が高ま
る。

【００２８】光伝送体が光ファイバである場合、実用上
は通常、ポリエチレン樹脂や塩ビ樹脂など被覆を行う。
この被覆の工程において、被覆樹脂を溶融させて光ファ
イバ素線に被せる。このとき、光ファイバ素線を構成す
る樹脂のガラス転移温度が低いと被覆の際に延びてしま
い伝送損失の増加をもたらす。したがって、ガラス転移
温度は高い方が好ましいが、あまり高いと溶融流動性が
悪くなり、ファイバ素線を溶融押し出し成形することが
困難になることがある。

【００２９】本発明において、重合体イまたはロを与え
る含フッ素脂肪族環構造を有する単量体は、環構造中に
重合体を形成するための重合部位を有していてもよく、
環構造の側鎖に重合体を形成するための重合部位を有し
ていてもよい。

【００３０】重合部位としては、重合性二重結合が好ま
しい。この単量体は、重合して非晶質の重合体イまたは
ロを与えるものが好ましい。この単量体は、以下の
（１）〜（３）から選ばれるものが好ましい。

【００３１】

【化１】

【００３２】ただし、式中のＸ¹ 〜Ｘ⁴ はＦ、Ｃｌ、Ｄ
（重水素）、ＣＦ₃ から選ばれ、Ｒ¹ 〜Ｒ⁶ はＦ、Ｃ_n
Ｆ_2n+1、Ｃ_n Ｆ_2n+1-qＣｌ_q Ｏ_r 、Ｃ_n Ｆ_2n+1-qＨ_q Ｏ
_r から選ばれ、ｎは１〜５、ｑは０〜５、ｒは０〜２で
あり、また、Ｒ¹ とＲ² 、Ｒ³ とＲ⁴ 、Ｒ⁵ とＲ⁶ が連
結して環を形成してもよい。

【００３３】上記（１）の具体的な化合物としては、化
２に示す各化合物などが挙げられるが、これらに限定さ
れない。なお、化２において右上の表は左上の構造の化
合物におけるＲ¹ 、Ｒ² の組み合わせの例示である。

【００３４】

【化２】

【００３５】上記（２）の具体的な化合物としては、化
３に示す各化合物などが挙げられるが、これらに限定さ
れない。なお、化３において右の表は左の構造の化合物
におけるＲ³ 、Ｒ⁴ の組み合わせの例示である。

【００３６】

【化３】

【００３７】上記（３）の具体的な化合物としては、化
４に示す各化合物などが挙げられるが、これらに限定さ
れない。なお、化４において右の表は左の構造の化合物
におけるＲ⁵ 、Ｒ⁶ の組み合わせの例示である。

【００３８】

【化４】

【００３９】本発明における重合体ハを与える単量体
は、環化重合可能な含フッ素単量体である。この単量体
は、重合性二重結合を２個以上有するものが好ましい。
この単量体は、環化重合して非晶質の重合体ハを与える
ものが好ましい。好ましい具体例は、以下の（４）〜
（７) から選ばれる。ただし、式（４）〜（７) 中のＴ
¹〜Ｔ¹²、Ｙ¹ 〜Ｙ¹⁰、Ｚ¹ 〜Ｚ⁸ およびＷ¹ 〜Ｗ⁸
は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃ またはＤである。

【００４０】

【化５】

【００４１】（４）〜（７) の具体的な化合物として
は、以下のものがが例示されるが、これらに限定されな
い。

【００４２】ＣＦ₂ ＝ＣＦＣＨ₂ ＣＦ₂ ＣＦ₂ ＣＦ＝Ｃ
Ｆ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦＣＣｌ₂ ＣＦ₂ ＣＦ₂ ＣＦ＝ＣＦ
₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦＣＦ₂ ＣＦ₂ ＣＦ₂ ＣＦ＝ＣＦ₂ 、Ｃ
Ｆ₂ ＝ＣＦＯＣＦ₂ ＣＦ₂ ＣＦ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦ
ＯＣＨ₂ ＣＦ₂ ＣＦ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＤ₂ Ｃ
Ｆ₂ ＣＦ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＣｌ₂ ＣＦ₂ ＣＦ
＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＦ₂ ＣＦ₂ ＣＨ＝ＣＦ₂ 、
ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＦ₂ ＣＦ₂ ＣＣｌ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝
ＣＦＯＣＦ₂ ＣＦＨＣＦ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＦ
₂ ＣＦＣｌＣＦ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＦ₂ ＣＦ₂
ＣＦ＝ＣＦＣｌ、ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＦ₂ ＣＦ（ＣＦ₃ ）
ＣＦ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＦ₂ ＣＦ（ＣＦ₃ ）Ｃ
Ｈ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＦ₂ ＣＦ（ＣＦ₃ ）ＣＣ
ｌ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＦ₂ ＣＦ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ
₂ ＝ＣＦＯＣＦ（ＣＦ₃ ）ＣＦ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦ
ＯＣＦ₂ ＯＣＦ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＨＯＣＦ₂ ＯＣＨ
＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＣｌＯＣＦ₂ ＯＣＣｌ＝ＣＦ₂ 、
ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＨ₂ ＯＣＦ＝ＣＦ₂ 、ＣＦ₂ ＝ＣＦＯ
ＣＣｌ₂ ＯＣＦ＝ＣＦ₂ 。

【００４３】本発明におけるクラッドは、前述の重合体
イ〜ハよりも屈折率が少なくとも０．００１小さい含フ
ッ素重合体から選ばれる。この含フッ素重合体は、重合
体イ〜ハから選択してもよい。この場合、コアとクラッ
ドの屈折率の差は塩素原子や重水素原子の含有量で調節
することにより、または屈折率の差がでる重合体構造を
選択することにより得られる。通常、塩素原子や重水素
原子の含有量が増えれば、屈折率は大きくなる。クラッ
ド部の好ましい含フッ素重合体は、コア部の好ましい含
フッ素重合体から選ばれる。

【００４４】本発明において、コアとクラッドに用いる
重合体の分子量は、通常１０，０００〜５，０００，０
００から選ばれ、好ましくは５０，０００〜１，００
０，０００である。分子量が小さすぎると耐熱性を阻害
することがあり、大きすぎると溶融成形できないなどの
不都合が生じ好ましくない。

【００４５】本発明の光学樹脂材料の製造方法として
は、以下の（１）、（２）の方法が好ましい。（１）溶融押出機を用いて、ノズル中心部へコアを形成
する重合体の溶融物を、ノズル外周部にクラッドを形成
する重合体の溶融物を供給してコア／クラッドを一体化
する方法（押し出し被覆方法）。（２）溶融押出機を用いて、コアを形成する重合体から
なるコアファイバを得た後、クラッドを形成する重合体
を含フッ素溶媒に溶解した溶液を前記コアファイバに塗
布し、溶媒を除去することによりコア／クラッドを一体
化する方法（ソルベントコーティング法）。

【００４６】上記含フッ素溶媒としては、ペルフルオロ
デカリン、ペルフルオロシクロヘキサン、ペルフルオロ
ヘキサン、ペルフルオロオクタン、１Ｈ，１Ｈ，１Ｈ，
２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロオクタン、１Ｈ，１Ｈ，１
Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロデカンなどの含フッ素脂
肪族炭化水素類、ペルフルオロトリペンチルアミン、ペ
ルフルオロトリプロピルアミンなどの含フッ素アルキル
アミン類、ペルフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラ
ン）などの含フッ素環状エーテル類、ペルフルオロベン
ゼンなどの含フッ素芳香族炭化水素類が例示される。こ
れらの溶媒は２種以上の混合物として使用してもよい。

【００４７】本発明の光学樹脂材料である光伝送体が光
ファイバの場合、最外層に通常保護被覆層が設けられ
る。この被覆層を構成する重合体の種類は特に制限はな
く、従来の無機またはプラスチック光ファイバ素線の被
覆に用いられていたもの、または、下記に挙げる含フッ
素重合体などから選ばれる１種以上を使用できる。

【００４８】たとえば、非フッ素系重合体として、低密
度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
（水）架橋型ポリオレフィン、ポリオレフィンエラスト
マーなどのポリオレフィン系重合体、ポリエチレンテレ
フタレートなどのポリエステル系重合体、軟質ポリ塩化
ビニル樹脂などのビニル系重合体、ジメチルポリシロキ
サン重合体、ポリフルオロアルキルメチルポリシロキサ
ン重合体などのシリコーン系重合体、ポリアミド、（発
泡）ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイ
ミド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルフォン、ポリ
４−メチルペンテン−１、ポリアミドイミドなどが挙げ
られる。

【００４９】含フッ素重合体としては、含フッ素ゴム、
トリフルオロエチレン重合体、クロロトリフルオロエチ
レン重合体、テトラフルオロエチレン重合体、テトラフ
ルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエ
チレン−エチレン−（ペルフルオロアルキル）エチレン
共重合体、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロ（ア
ルキルビニルエーテル）共重合体、テトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニ
リデン重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体などが挙げられる。

【００５０】また、上記重合体の被覆層とは別に、紫外
線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂などの
硬化性樹脂を光ファイバにコートし、硬化させて被覆層
を形成することもできる。紫外線硬化型樹脂や電子線硬
化型樹脂を用いた場合には、比較的低温で被覆が行える
ため光ファイバ素線へのダメージが少ないという利点が
ある。

【００５１】紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂とし
ては、たとえば、ウレタンアクリレート系、エポキシア
クリレート系、シリコンアクリレート系、ポリエステル
アクリレート系、ポリブタジエンアクリレート系、ポリ
フルオロアルキルアクリレート系などの硬化型樹脂が挙
げられる。これら硬化型樹脂を用いる場合には、適度な
粘度を有する液状の樹脂を光ファイバの表面に塗布した
後硬化する方法が適用される。一方、ポリアミドやポリ
イミド樹脂を用いた場合にはファイバコードの引っ張り
強度が増大し、機械的な耐久性が飛躍的に向上する。

【００５２】被覆層を構成する上記に例示されるような
重合体または樹脂には、所望により可塑剤、顔料、架橋
剤、接着剤などを加えうる。

【００５３】被覆層を有する光ファイバの製造は特に制
約は受けない。たとえば、前述の方法で製造した光ファ
イバ素線の外側に、被覆材を押し出し被覆、またはソル
ベントコーティング法などにより形成することにより得
られる。

【００５４】また、本発明では各光ファイバを被覆して
コードとしたあと、複数本を束ねてバンドルファイバと
することができる。バンドルファイバには、コードを並
列に並べて構成される多芯テープ心線が含まれる。光フ
ァイバを芳香族ポリアミド、ガラスまたは炭素繊維で補
強したプラスチックまたは金属で被覆することによりケ
ーブルとすることもできる。ケーブル内部の隙間を糸、
紐、紙、プラスチック、各種の緩衝材または溝つきスペ
ーサーなどで埋めてもよい。

【００５５】本発明の光伝送体は、石英シングルモード
光ファイバと直接に接続できるだけでなく、あらゆる光
ファイバに接続された光導波路、光分岐器、光結合器、
光合波器、光分波器などの光ブランチングデバイス、光
スイッチ、光減衰器、光アイソレータ、偏光子、光集積
回路、光送信モジュール、光受信モジュール、等の光部
品とも直接に接続可能であり、それらの低損失性、高帯
域性を損ねることなく信号の伝送が可能である。

【００５６】本発明の光伝送体は、加入者系の通信線、
工場内ＬＡＮ、病院内ＬＡＮ、学校内ＬＡＮなどの公共
施設内でのＬＡＮ、フロアケーブル、電力線監視通信
線、自動車用途、電車の運転条件のモニタ画像伝送、外
洋航路の大型船舶内の通信用、航空機内のデータ伝送、
業務用ゲーム機を始めとするアミューズメント関係など
の高速、高帯域を必要とする映像伝送、高画質の動画、
立体画像の伝送、コンピューターまたは自動交換機等の
機器内配線、一般の屋内通信網、各種センサ分野、照
明、イルミネーション分野、エネルギー伝送、医療など
の様々な分野での利用ができる。

【００５７】本発明の光伝送体は、近赤外から赤外光の
伝送が良好なため、赤外光伝送用のライトガイドとして
有効である。たとえば、水の吸収波長である２．８μｍ
または１．４μｍ（倍音）の光を用いた手術用のレーザ
メスや歯科治療用のライトガイドなどにも用いられる。
自動車用途では、電子制御化が進む自動車内配線用途に
有効であり、医療分野では、加熱殺菌処理がされる医療
用のライトガイドに有効である。

【００５８】

【実施例】

「合成例１」ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＦ₂ ＣＦ₂ ＣＦ＝ＣＦ
₂ ：ペルフルオロ（ブテニルビニルエーテル）［ＰＢＶ
Ｅ］の３５ｇ、イオン交換水の１５０ｇ、および重合開
始剤として（（ＣＨ₃ ）₂ ＣＨＯＣＯＯ）₂ の９０ｍｇ
を、内容積２００ｍＬの耐圧ガラス製オートクレーブに
入れた。系内を３回窒素で置換した後、４０℃で２２時
間懸濁重合を行った。その結果、数平均分子量約１．５
×１０⁵ の重合体（以下、重合体Ａという）を２８ｇ得
た。

【００５９】重合体Ａの固有粘度［η］は、ペルフルオ
ロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）［ＰＢＴＨＦ］中
３０℃で０．５０であった。重合体Ａのガラス転移温度
は１０８℃であり、室温ではタフで透明なガラス状の重
合体であった。また１０％熱分解温度は４６５℃であ
り、屈折率は１．３４であった。

【００６０】「合成例２」ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＦ₂ ＣＦ
（ＣＦ₃ ）ＣＦ＝ＣＦ₂ を３５ｇ、イオン交換水の１５
０ｇ、および重合開始剤として（（ＣＨ₃ ）₂ ＣＨＯＣ
ＯＯ）₂ の９０ｍｇを、内容積２００ｍＬの耐圧ガラス
製オートクレーブに入れた。系内を３回窒素で置換した
後、４０℃で２０時間懸濁重合を行った。その結果、数
平均分子量約１．０×１０⁵ の重合体（以下、重合体Ｂ
という）を２５ｇ得た。

【００６１】重合体Ｂの固有粘度［η］は、ＰＢＴＨＦ
中３０℃で０．３５であった。この重合体Ｂのガラス転
移温度は１５５℃であり、室温ではタフで透明なガラス
状の重合体であった。また１０％熱分解温度は４６５℃
であり、屈折率は１．３４であった。

【００６２】「合成例３」ＣＦ₂ ＝ＣＦＯＣＨ₂ ＣＦ₂
ＣＦ＝ＣＦ₂ を３５ｇ、イオン交換水の１５０ｇ、およ
び重合開始剤として（（ＣＨ₃ ）₂ ＣＨＯＣＯＯ）₂ の
９０ｍｇを、内容積２００ｍＬの耐圧ガラス製オートク
レーブに入れた。系内を３回窒素で置換した後、４０℃
で２０時間懸濁重合を行った。その結果、数平均分子量
約１．０×１０⁵ の重合体を３０ｇ得た。重合体の固有
粘度［η］は、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド中３０℃
で０．４５であった。

【００６３】この重合体をクロロトリフロロエチレン低
重合体オイル（平均分子量５００）中に分散させて、高
圧水銀ランプにより紫外光を照射しながら塩素ガスを導
入し、９０℃で１５時間反応させると反応液は透明にな
り反応の進行に伴い重合体の溶解性が変化したことが確
認された。さらに１４０〜１６０℃、１５時間で反応を
完結させた。この結果、化６に示す繰り返し単位を有す
る重合体を得た（以下、重合体Ｃという）。

【００６４】

【化６】

【００６５】重合体ＣのＩＲスペクトルを測定すると、
反応前の重合体中のＣ−Ｈ振動吸収に基づく２９４０ｃ
ｍ^-1のピークが反応後に消失して塩素化されたことを確
認した。この重合体Ｃのガラス転移温度は１５５℃であ
り、室温ではタフで透明なガラス状の重合体であった。
また１０％熱分解温度は４１５℃であり、屈折率は１．
４１であった。

【００６６】「合成例４」合成例１のＰＢＶＥのかわり
に化７に示す構造の単量体を用いる以外合成例１と同様
に重合体を合成した。その結果、１５ｇの重合体を得た
（以下、重合体Ｄという）。この重合体のガラス転移温
度は２９２℃であり、屈折率は１．３３であった。ま
た、１０％熱分解温度は４３３℃であった。

【００６７】

【化７】

【００６８】「合成例５」合成例１のＰＢＶＥのかわり
に化８に示す構造の単量体を用いる以外合成例１と同様
に重合体を合成した。その結果、２１ｇの重合体を得た
（以下、重合体Ｅという）。この重合体のガラス転移温
度は２４０℃であり、屈折率は１．３２であった。ま
た、１０％熱分解温度は４４０℃であった。

【００６９】

【化８】

【００７０】「合成例６」化９に示す構造の６員環単量
体３０ｇ、イオン交換水の１５０ｇ、Ｃ₈ Ｆ₁₇ＣＯＯＮ
Ｈ₄ の０．２ｇおよび重合開始剤として過硫酸アンモニ
ウムの１５０ｍｇを、内容積２００ｍＬの耐圧ガラス製
オートクレーブに入れた。系内を３回窒素で置換した
後、４０℃で２日間重合を行った。

【００７１】その結果、１７ｇの重合体を得た（以下、
重合体Ｆという）。この重合体のガラス転移温度は１２
０℃であり、屈折率は１．３４であった。また、１０％
熱分解温度は４３５℃であった。

【００７２】

【化９】

【００７３】「合成例７」化１０に示す構造の単量体を
用いて合成例６と同様な条件で重合体を合成した。その
結果、１４ｇの重合体を得た（以下、重合体Ｇとい
う）。この重合体のガラス転移温度は１４２℃であり、
屈折率は１．３２であった。また、１０％熱分解温度は
４３８℃であった。

【００７４】

【化１０】

【００７５】「合成例８」合成例１のＰＢＶＥのかわり
に化１１に示す構造の単量体を用いる以外合成例１と同
様に重合体を合成した。その結果、２２ｇの重合体を得
た（以下、重合体Ｈという）。この重合体のガラス転移
温度は１１５℃であり、屈折率は１．３３であった。ま
た、１０％熱分解温度は３９８℃であった。

【００７６】

【化１１】

【００７７】「合成例９」合成例１のＰＢＶＥのかわり
に化１２に示す構造の単量体を用いる以外合成例１と同
様に重合体を合成した。その結果、２５ｇの重合体を得
た（以下、重合体Ｉという）。この重合体のガラス転移
温度は１６８℃であり、屈折率は１．３２であった。ま
た、１０％熱分解温度は３９５℃であった。

【００７８】

【化１２】

【００７９】「実施例１」溶融押出機を用いて二重ノズ
ルの中心部に重合体Ｃ、外周部に重合体Ａとなるように
それぞれの樹脂を供給して外径０．６ｍｍの光ファイバ
素線を得た。この光ファイバの伝送損失を測定したとこ
ろ、波長７８０ｎｍで２００ｄＢ／ｋｍ、１３００ｎｍ
で１６０ｄＢ／ｋｍと良好な伝送特性であった。この光
ファイバ素線をポリエチレン樹脂により１２０℃で被覆
してケーブル化した後に、再び伝送損失を測定したとこ
ろ、ほとんど変化が見られなかった。

【００８０】「実施例２」溶融押出機を用いて二重ノズ
ルの中心部に重合体Ｃ、外周部に重合体Ｂとなるように
それぞれの樹脂を供給して外径０．６ｍｍの光ファイバ
素線を得た。この光ファイバの伝送損失を測定したとこ
ろ、７８０ｎｍで２２０ｄＢ／ｋｍ、１３００ｎｍで１
８０ｄＢ／ｋｍと良好な伝送特性であった。この光ファ
イバ素線をポリエチレン樹脂により１２０℃で被覆して
ケーブル化した後に、再び伝送損失を測定したところ、
ほとんど変化が見られなかった。

【００８１】「実施例３」溶融押出機を用いて重合体Ｃ
をノズルより押し出して０．５ｍｍのファイバを得た。
次に、重合体ＤをＰＢＴＨＦに溶解して１０％溶液とし
た。この溶液を重合体Ｃのファイバに連続コーティング
し、加熱炉を通すことにより溶媒を除去することにより
光ファイバ素線を得た。伝送損失を測定したところ、７
８０ｎｍで１８０ｄＢ／ｋｍ、１３００ｎｍで１３０ｄ
Ｂ／ｋｍと良好な伝送特性であった。この光ファイバ素
線をポリエチレン樹脂により１２０℃で被覆してケーブ
ル化した後に、再び伝送損失を測定したところ、ほとん
ど変化が見られなかった。

【００８２】「実施例４」溶融押出機を用いて重合体Ｃ
をノズルより押し出して０．５ｍｍのファイバを得た。
次に、重合体ＥをＰＢＴＨＦに溶解して１０％溶液とし
た。この溶液を重合体Ｃのファイバに連続コーティング
し、加熱炉を通すことにより溶媒を除去することにより
光ファイバ素線を得た。伝送損失を測定したところ、７
８０ｎｍで１８０ｄＢ／ｋｍ、１３００ｎｍで１３０ｄ
Ｂ／ｋｍと良好な伝送特性であった。この光ファイバ素
線をポリエチレン樹脂により１２０℃で被覆してケーブ
ル化した後に、再び伝送損失を測定したところ、ほとん
ど変化が見られなかった。

【００８３】「実施例５」溶融押出機を用いて二重ノズ
ルの中心部に重合体Ｃ、外周部に重合体Ｆとなるように
それぞれの樹脂を供給して外径０．６ｍｍの光ファイバ
素線を得た。この光ファイバの伝送損失を測定したとこ
ろ、７８０ｎｍで２００ｄＢ／ｋｍ、１３００ｎｍで１
５０ｄＢ／ｋｍと良好な伝送特性であった。この光ファ
イバ素線をポリエチレン樹脂により１２０℃で被覆して
ケーブル化した後に、再び伝送損失を測定したところほ
とんど変化が見られなかった。

【００８４】「実施例６」溶融押出機を用いて二重ノズ
ルの中心部に重合体Ｂ、外周部に重合体Ｇとなるように
それぞれの樹脂を供給して外径０．６ｍｍの光ファイバ
素線を得た。この光ファイバの伝送損失を測定したとこ
ろ、７８０ｎｍで２３０ｄＢ／ｋｍ、１３００ｎｍで１
７０ｄＢ／ｋｍと良好な伝送特性であった。この光ファ
イバ素線をポリエチレン樹脂により１２０℃で被覆して
ケーブル化した後に、再び伝送損失を測定したところ、
わずかに損失の増加が認められたが問題ない程度であっ
た。

【００８５】「実施例７」溶融押出機を用いて二重ノズ
ルの中心部に重合体Ｃ、外周部に重合体Ｈとなるように
それぞれの樹脂を供給して外径０．６ｍｍの光ファイバ
素線を得た。この光ファイバの伝送損失を測定したとこ
ろ、７８０ｎｍで１６０ｄＢ／ｋｍ、１３００ｎｍで１
２０ｄＢ／ｋｍと良好な伝送特性であった。この光ファ
イバ素線をポリエチレン樹脂により１２０℃で被覆して
ケーブル化した後に、再び伝送損失を測定したところほ
とんど変化が見られなかった。

【００８６】「実施例８」溶融押出機を用いて二重ノズ
ルの中心部に重合体Ｃ、外周部に重合体Ｉとなるように
それぞれの樹脂を供給して外径０．６ｍｍの光ファイバ
素線を得た。この光ファイバの伝送損失を測定したとこ
ろ、７８０ｎｍで２１０ｄＢ／ｋｍ、１３００ｎｍで１
７０ｄＢ／ｋｍと良好な伝送特性であった。この光ファ
イバ素線をポリエチレン樹脂により１２０℃で被覆して
ケーブル化した後に、再び伝送損失を測定したところほ
とんど変化が見られなかった。

【００８７】「実施例９」溶融押出機を用いて二重ノズ
ルの中心部に重合体Ｃ、外周部にエチレン−テトラフル
オロエチレン共重合体樹脂を供給して外径０．６ｍｍの
光ファイバ素線を得た。この光ファイバの伝送損失を測
定したところ、７８０ｎｍで３００ｄＢ／ｋｍ、１３０
０ｎｍで２４０ｄＢ／ｋｍと良好な伝送特性であった。
この光ファイバ素線を塩ビ樹脂により１５０℃で被覆し
てケーブル化した後に、再び伝送損失を測定したところ
ほとんど変化が見られなかった。

【００８８】「比較例１」コア材としてペルフルオロ
（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）［ＰＤ
Ｄ］とクロロトリフロロエチレン［ＣＴＦＥ］の共重合
体（ＣＴＦＥ含量３５モル％、屈折率１．３４）および
クラッド材としてＰＤＤとテトラフルオロエチレン［Ｔ
ＦＥ］の共重合体（ＴＦＥ含量３５モル％、屈折率１．
３０）を用いて溶融押出成形により光ファイバを作成し
た。この光ファイバの伝送損失を測定したところ、７８
０ｎｍで４２０ｄＢ／ｋｍ、１３００ｎｍで３４０ｄＢ
／ｋｍであった。

【００８９】「比較例２」コア材としてＰＢＶＥの単独
重合体、クラッド材として比較例１と同じＰＤＤ／ＴＦ
Ｅ共重合体を用いて溶融押出成形により光ファイバを作
成した。この光ファイバの伝送損失を測定したところ、
７８０ｎｍで２２０ｄＢ／ｋｍ、１３００ｎｍで１９０
ｄＢ／ｋｍであった。このファイバをダイス温度１３０
℃、被覆速度４ｍ／分の条件でポリエチレン樹脂で被覆
した後に、再び伝送損失を測定したところ、７８０ｎｍ
で４００ｄＢ／ｋｍ、１３００ｎｍで３５０ｄＢ／ｋｍ
に増加していた。

【００９０】

【発明の効果】本発明の光学樹脂材料である光伝送体
は、自動車のエンジンルームなどでの過酷な使用条件や
ＯＡ機器、家電機器用途などで要求される、耐熱性、耐
薬品性、耐湿性、不燃性を備える。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コアが含フッ素脂肪族環構造を有する重合
単位のみから実質的になる含フッ素重合体からなり、ク
ラッドがコアを構成する前記重合体よりも屈折率が少な
くとも０．００１小さい含フッ素重合体からなるコア／
クラッド型の光学樹脂材料。
【請求項２】コアが含フッ素脂肪族環構造を有する重合
単位のみから実質的になりかつ塩素原子または重水素原
子を含む含フッ素重合体からなり、クラッドがコアを構
成する前記重合体よりも屈折率が少なくとも０．００１
小さい含フッ素重合体からなるコア／クラッド型の光学
樹脂材料。
【請求項３】コアが環化重合によって形成された含フッ
素脂肪族環構造を有する重合単位のみから実質的になり
かつ塩素原子または重水素原子を含む含フッ素重合体か
らなり、クラッドがコアを構成する前記重合体よりも屈
折率が少なくとも０．００１小さい含フッ素重合体から
なるコア／クラッド型の光学樹脂材料。
【請求項４】含フッ素脂肪族環構造を有する重合単位の
みから実質的になる含フッ素重合体が実質的にＣ−Ｈ結
合を有さない非晶質重合体である請求項１、２または３
のコア／クラッド型の光学樹脂材料。