JPS58149003A - 低損失プラスチツク光フアイバの製造方法 - 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】 本発明は重水素化したメチルメタクリレート重合体？含
む芯及び該芯よりも屈折率の低い重合体を含むさやを有
し、可視光域から近赤外光域にわたシ低損失なプラスチ
ック光ファイバの製造方法に関する。

従来、ポリスチレンあるいはポリメチルメタクリレート
に代表される透明性に優れた有機高分子化合物によシ芯
を形成し、その芯成分よりも屈折・率の低い有機高分子
化合物をさや成分とした同心状の芯−さや構造によシ複
合光ファイバを構成し、その光ファイバの一端に入射し
た光を光ファイバの長さ方向に沿って内部で全反射させ
て伝達させるプラスチック光ファイバは良く知られてい
る。この種の光ファイバをつくる土で考慮すべきことは
、光フアイバ内部を光が伝達する際に、光が吸−収ある
いは散乱されることによって光の減衰−を強めるような
要因を最小にすることである。−有機高分子化合物を用
いた光ファイバは、従来から知られている無機ガラスで
製造された光ファイバに比べて軽量であシ、可撓性に富
み、かつ開口数を大きくすることが容易であるという特
長を有するが、ガラス製光ファイバに比・べ内部を伝達
する光が減衰する度合が大きいという欠点があった。本
発明は、有機高分子化合物を用いたプラスチック光ファ
イバの光を減衰する程度を小さくすることを指向するも
のである。

本発明者等の知見によれば、有機高分子化合物を用いた
光ファイバの光伝送損失の要因は、有機高分子化合物を
構成する炭素−水素間の赤外振動吸収の高調波に起因す
ることが判明した。

第１図はポリメチルメタクリレートを芯とし、フッ素樹
脂共重合体をさやとした従来から公知の方法によって製
造されたプラスチック光ファイバの可視光域における光
伝送特性を、波長（ｎｍ）（横軸）と伝送損失（ｄＢ／
＆＋　）　（縦軸）との関係で示したグラフである。第
１図から明らかなように、炭素−水素赤外振動吸収の７
倍音が波長５４４　ｎｍ　に、６倍音が６２２　ｎｍに
、５倍音が７４０　ｎｍに現われる。ここで、倍音の次
数が１つ増加する毎に吸収強度は約１桁低下する。しか
し、これらの吸収のすそのためにいわゆる損失の窓にお
ける光伝送損失が大きくなっておシ、減衰量の最小値と
して波長６５０ｎｍで３５０　、ｃｌＢ／ｂ、５７０　
ｎｍで３３０　ｄＢ／Ｋ１１ｌ、　　５３０　ｎｍで４
００　ｄＢ／−の値が得られているにとどまっている。

したがって、なんらかの方法で炭素−水素間の振動吸収
を小さく、あるいは無くすることによって低損失のプラ
スチック光ファイバを製造することが可能となる。

このための方法として、水素を重水素に置換し、炭素−
水素（Ｃ！−Ｈ）の振動吸収を消失させる方法が考えら
れる。これに伴い、炭素−重水素（０−Ｄ）間の振動吸
収が現われるが、本発明者等の知見に゛よれば、Ｃ−Ｄ
間の赤外振動吸収は、Ｃ−Ｈ間の場合に比べ著しく長波
長側にシフトし、例えば可視〜近赤外光域において生ず
る赤外振動吸収のも倍音は、Ｃ−Ｈでは７４０　ｎｍで
あるのに対し、Ｃ−Ｄでは９９０ｎｍであり、６倍音は
、Ｃ−ＨでＦｉ６２２ｎｍであるのに対し、Ｏ−Ｄでは
９０５　ｎｍであるというように、２５０〜２８０　ｎ
ｍ程度高波長にシフトしている。更に、同次数の倍音で
もＣ−り間振動吸収の強度はＣ−Ｈ間振動吸収の強度に
比べて小さくなることが明らかとなったーこのように、
有機高分子化合物中の水素と重水素化することによって
、特に可視光域〜近赤外光域に極めて低損失な窓を有す
るプラスチック光ファイバの製造が可能である。

１１、 有機高分子化合物中の水素を重水素に置換する例として
はメチルメタクリレートを重水素化し、重合した樹脂を
芯としたプラスチック光ファイバが既に提案されている
（特開昭５４−６５５５６号公報参照）。当該方法では
、密閉した系において単量体を重合するが、重合開始剤
及び連鎖診動剤の添加時に混入した展埃や不純物等を、
その後の工程で孔径０．２〜１μｍ程度のフィルタを用
いて除去しようとしても、粒状物質は相変らず多く残存
する。又、密閉系でラム押出し用成形品を重合したのち
、その成形品を取出して紡糸装置に移し替える際にも塵
埃等の混入は避けられない。更に、メチルメタクリレー
ト重合体は比較的吸湿性に富み、常温下でも２４時間後
に０．３〜０．４チの吸水率であり〔モダンプラスチッ
クエンサイクロペジア（Ｍｏｄｅｒｎ　Ｐｌａｓｔｉｃ
　Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　）、１９６８年参照〕、
これは重水素化された重合体についても同様である。こ
こで、吸湿に基づく酸素−水素（Ｏ−Ｕ）結合間の振動
吸収は、無機ガラスで製造された光ファイバにおいても
問題であり５．有機−高分子化合物では、損失の窓にＯ
−Ｈ振動吸収Ｑ高調波が現われることが多く、少量の水
の存在によっても光伝送特性は低下する。

これらのことから、この方法で得られたプラスチック光
ファイバの減衰量は波長６’９０ｎｍで１４７　、ｄＢ
／ｈ＋、波長７９０　ｎｍで１５８　ｄＢ／Ｋｍが得ら
れ′ているにとどまっている。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであシ、
その目的は、可視光域から近赤外光域において光伝送特
性の極めて優れた芯−さや構造を有し、吸湿に伴う０−
Ｈ振動吸収の影響のない低損失プラスチック光ファイバ
の製造方法を提供することである。

本発明につき概説すれば、本発明の低損失プラスチック
光ファイバの製造方法は、重水素化したメチルメタクリ
レート重合体を主成分とする有機高分子化合物を含む芯
と該芯゛の周囲に該芯よりも屈折率の低い重合体を主成
分とする有機高分子化合物を含むさやとよりなるプラス
チック光ファイバを製造するに当り、密閉系中において
、該芯を形成する有機高分子化合物の相当する単量体を
塊状重合し、生成した有機高分子化合物及び該さ；やを
形改オる有機高分子化合物を紡糸口金を通パシて溶融紡
糸じた後、直ちに防湿性に優れた有機高分子化合物で該
光ファイバを被覆することを特徴とするものであるλ本
発明における被覆材料としての防湿性に擾れた有機高分
子化合物としては、例えばポリエチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−塩化ビニル
共重合体、ポリプロピレン、塩酸ゴ・ム、エチレンー酢
酸ビニル共重合体、ポリ三フッ化塩化エチレン、ポリ四
フン化エチレン及びポリエステル等を挙げる１ことがで
きる。

本発明においては、後に詳細に説明する芯−さや構造に
紡糸された光ファイバを直ちに被覆す′るに当シ、一旦
防湿性に富む（透湿、゛吸湿性の低い）コート材を塗布
した後前記被覆を行うことが、光ファイバの吸湿に伴う
Ｏ−Ｈ基に基づく吸収損失の影響を更に低減する上で効
果的である。このようなコート材としては、ポリウレタ
ン、ポリブタジェン、ポリブテン、可撓性のエポキシ樹
脂及びアルキド樹脂、フッ素ゴム、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、エチレン−
アクリル共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体等
を適用することができる。

なお、シリコーン樹脂は、石英ガラス系光ファイバの一
次コート及びパン７アコート用に用いられているが、吸
湿性は小さいが透湿性が大きいため、本発明における被
覆材料として適しているとは言えない。

ここで、本発明において、防湿性に優れた有機高分子化
合物で光ファイバを直ちに被覆するとは、芯−さや構造
を有する光ファイバがボビンに巻取られる以前に被覆が
行われることを意味する。

このような被覆手法としては、（１）一旦押出機等で芯
−さや構造に紡糸した光７・ナイバを直ちに別の押出機
を通して被覆を行う手法、（２）芯−さや構造に紡糸し
た光ファイバをコート液に浸漬してコート材の溶液ある
いは溶融コーティングを行う手法及び（３）王台の押出
機を用い、それぞれの押出機に芯成分、さや成分及び被
覆成分を導入し、溶融しつつ紡出口金より三重構造に紡
糸する手法等を適用することができる。

本発明において、低損失プラスチック光ファイバの製造
に当っては、密閉系中において、減圧条件下で蒸留した
重水素化したメチルメタクリレート単量体の留分に、同
じく蒸留によって得た重合開始剤及び連鎖移動剤の留分
を添加し、引続き減圧を保持したまま重合を行った重水
素化したメチルメタクリレート重合体を光ファイバの芯
成分とすることができ、又、該単量体を密閉系中におい
て重合した後、密閉状態を維持したまま得られた芯を形
成する有機高分子化合物（以下芯型合体と略称する）と
溶融紡糸して芯ファイバと得ることが望ましい。これに
よって、芯重合体中への塵埃や不純物の混入がないばか
りでなく、微小なボイドの生成も抑制されるため、得ら
れた光ファイバは散乱損失が著しく低減し、従来のもの
に比べて極めて低損失なものとなる。

本発明における光ファイバの芯成分は、重合開始剤とし
て重水素化したメチルメタクリレート重合体のガラス転
移温度よシも高い温度で良好な活性を示すラジカル重合
開始剤を用い、該ガラス転移温度以上の温度で重水素化
したメチルメタクリレート単量体を塊状重合化で重合体
とすることができる。

前記したような芯型合体への塵埃等の粒状物質の混入を
防止するためには、該単量体を蒸留するだけでは不十分
である。すなわち、蒸留精製した該単量体に重合開始剤
あるいは連鎖移動剤を添加するに当って０，１μｍ程度
の孔径のフィルタを用いただけでは、依然として多くの
微小な塵埃が入り込み光散乱の原因となるーそこで、本
発明においては、重合開始剤及び連鎖移動剤を密閉系の
装置内において減圧条件下で蒸留し、その留分のみが蒸
留した該単量体の留分と混合するよう艮添加することが
望ましい。これにより、微小な粒子の混入を大幅に抑え
ることができ、光散乱による損失を更に減少させること
ができる。

その結果、重合開始剤及び連鎖移動剤を添加した該単量
体中の塵埃等の粒子は、例えば波長６３２．８ｎｍのＨ
θ−Ｎｅｌｚ−導光を照射して観察した場合、いがなる
場所に赴いても゛従来の１７１００、具体的には１０ｃ
Ｉｎの光路長当り　０．０２〜２０個以下（観測される
光点が０．０２〜２゜個以下）、すなわち、１ｃｒｎ３
当９１〜１．０００個（大抵の場合１個以下）、換言す
れば１朔３当りほぼ１個以下の濃度の塵埃とすることが
でき、１　ｃｍ”当り１個以下とすることも容易である
。

本発明においては、芯型合体を溶融紡糸するに当り、重
水素化したメチルメタクリレート重合体のガラス転移温
度以上の温度で重合を行って得た重合体を該ガラス転移
温度以下に温度を下げることなく溶融紡糸装置へ供給す
ることにより、内部歪の発生及び重合体の体積変化に基
づく紡糸時の微小ボイドの発生等のない散乱損失の小さ
い光ファイバを得ることができる。

本発明において、芯−さや構造に紡糸され表光ファイバ
は°゛、防−湿性に優れた有機高分子化合物で直ちに被
覆が雇されるため、従来のプラスチック光ファイバのよ
う呵二旦ボビンに巻取られた状態に放置されることに伴
う吸湿が著しく抑制される。このため、吸湿によるＯ−
Ｈ基に基づく吸収損失が非常に小さく、塵埃、不純物の
混入及び微小ボイドの発生等を抑制したことによる散乱
損失の低減効果を十分に生かすことが可能となる。

この結果、Ｏ−Ｈの吸収損失の影響が大きい近赤外光域
において、従来の重水素化・したメチルメタクリレート
重合体を芯としたプラスチック光ファイバに比べ、著し
く低損失なプラスチック光ファイバを得ることが可能と
なる。又、可視光域においてもＣ−Ｈの振動吸収に基づ
く吸収損失がほとんど存在しなくなるため、従来の方法
によるメチルメタクリレート重合体を芯としたプラスチ
ック光ファイバにおける固有散乱損失のみの導光損失値
までに低損失とすることが可能となり、従来に比べ極め
て低損失なプラスチック光ファイバを得ることができる
。

本発明においては、芯成分として用いる重合体は、周波
数９０　ＭＨｚ　ｌこおける核磁気共鳴法で測定して、
残存する水素が重合体１００２当多少なくとも１．０１
以下、望ましくは少なくとも０．５ｆ以下しか含まない
重水素化したメチルメタクリレート重合体で形成された
とき民最良の結果が得られる。

あるいは又、この芯は、少なくとも９０モルチの重水素
化したメチルメタクリレートと、他の合成ビニル単量体
、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−リレート及びブチルアクリレートのような
アクリル酸アルキルエステル、あるいはメチルメタ〉リ
レート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレー
ト及びブチルメタクリレートのよ５なメタクリル酸アル
キルエステルとの共重合体から形成することもできる。

この共重合体中には、１００ｆ当シ水素を少なくとも１
．０２以下、望ましくは少なくとも０．８ｆ以下しか含
まないものとする。この場合、芯の共重合体の少なくと
も９０モルチ、好ましくは９５モルチが重水素化したメ
チルメタクリレートから成ることが、優れた光伝送特性
を得るうえで望ましい。共重合体とすることによって、
重水素化したメチル”　）ｌ’、’）Ｌ／−）やわ、８
４よよ６、ユ、□７３カきくなシ、機械的強度も増加す
るという長所が生じる。重水素化したメチルメタクリレ
ートではない共重合体成分が１０モル係以上含まれると
、炭素−水素結合に基づく振動吸収が増加し、低損失な
プラスチック光ファイバを得る上で障害となる。

更に又、芯は重水素化したアクリル酸又はメタクリル酸
のアルキルエステル、例えば重水素化したメチルアクリ
レート、エチルアクリレートプロピルアクリレート及び
ブチルアクリレートのような重水素化したアクリル酸エ
ステルあるいは重水素化した工□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及ヒペ
ンジルメタクリレートのよ−うな重水素化したメタクリ
ル酸エステルの単量体と、重水素化したメチルメタクリ
レートとの共重合体で形成することもできる。この共重
合体は、１００２中に水素を少なくとも１．０２以下、
好ましくは少なくと・４０．５’ｆ以下しか含まないも
のとする。これにより、曖れた光伝送特性を極めて容易
に得ることができる。

以上のいずれの場合においても、重水素化したメチルメ
タクリレート重合体又は共重合体１００２当シに水素を
１ｆ超含むと、残存する０−Ｈ結合によって、特に近赤
外光域では、赤外振動吸収の５倍音や４倍音に起因する
吸収によって、低損失化の効果が小さくなる。

又、共重合体成分も、重水素化したメチルメタクリレー
トと同様に蒸留が容易であシ、重水素化したメチルメタ
クリレート単量体中に蒸留によって加えることが可能で
ある必要がある。

これにより、不純物及び塵埃の含有量を大幅に低下させ
ることができ、したがって光散乱の少ない共重合体を芯
としたプラスチック光ファイバを得ることができる。

ここで、重水素化したメチルメタクリレートは、ナガイ
（Ｎａｇａｉ　）等のジャーナル・オプーポリマー・サ
イエンス（Ｊ、　ＰＯ’ｌｙ、　Ｓｃｉ、　）　　誌、
６２．８９５〜９８（１９６２）記載の方法によシつく
ることができる。簡単に述べると、重水素化アセトンを
青酸と反応させて重水素化アセトンシアンヒドリンをつ
くり、これを硫酸で処理して硫酸塩とした後、これを重
水素化メタノールと反応させること、により重水素化し
たメチルメタクリレートを得ることができる。

本発明においては、芯成分を重合するに当り、懸濁重合
、乳化重合及び溶液重合等の方法を用いることは望まし
くない。その理由は、懸濁重合や乳化重合においては、
工業的方法としては高純度な重合体が得られるものの、
多量の水を使用するた−め、水分中の異物が重合体に混
入するおそれがあシ、又、得られた重合体に水分が付着
あるいは溶は込み低損失なプラスチック光ファイバを得
るに当って障害となる。又、溶液重合においても、溶媒
を用いるので溶媒中の不純物あるいは異物の混入のおそ
れ嬢あシ、異物の分離プロセスが必要となってしまう。

そこで本発明では、芯成分をバルク（塊状）重合するこ
とによって重合体を形成する。　〜 前記したように、本発明における重合系中には重合開始
剤及び連鎖移動剤の少量（全単量体の０．００１〜α５
モルチ程度）が含まれる。これらは前記した理由によシ
減圧下で容易に蒸留しうるものであることが望ましい。

このような重合開始剤としては、ジー第３級ブチルパー
オキサイド、ジクミルパーオキサイド及びクメンヒドロ
キシパーオキサイド等の有機過酸化物あるいはアゾー第
３級ブタン、アゾ−ｎ−ブタンアゾ−イン−プロパン、
アゾ−ｎ−プロパン及びアゾ−シクロヘキサン等のアル
キルアゾ化合ノ 物を挙げることができる。この中で特にアルキルアゾ化
合物は、重合開始剤の紫外光域における電子遷移吸収等
の吸収のすそが可視光域に影響を及ぼすことが少なく、
好適に使用することができる。又、連鎖移動剤としては
、メルカプタン類が適切であシ、例えばｎ−ブチルメル
カプタン及びｎ−プロピルメルカプタン等の第１級メル
カプタン、第２Ｒブチルメルカプタン及ヒインプロピル
メルカプタン等の第２級メルカプタン、第５級ブチルメ
ルカプタン及び第３級へキシルメルカプタン等の第６級
メルカプタンあるいはフェニルメルカプタン等の芳香族
メルカプタン等を挙げることができる。

本発明において用いるさや成分は、屈折率が芯成分の屈
折率よりも少なくとも０．５％、望ましくは少なくとも
２％、最も望ま、シ＜は少なくとも５チ低い屈折率を有
する有機高分子化合物とする。特に実質的に無定形の重
合体を用いることによって優れた光伝送特性を得ること
ができる。かかるさや成分として、例えばフルオロアル
キル基の異る２種のフルオロアルキルメタクリレート共
重合体は特に好適である。この場合、特に粘着性に優れ
たフルオロアルキルメタクリレートと、熱変形温度の相
対的に高いフルオロアルキルメタクリレートとを組合せ
た共重合体を用いることによって、特に優れた光透過性
ヲ有するプラスチック光ファイバを形成することが可能
である。

かかるフルオロアルキルメタクリレ−ｈ共重合体を得る
ためには、相異なる２種のフルオロアルキルメタクリレ
ートを必要量混合し、重合開始剤及び連鎖移動剤を添加
した後、減圧脱気し、酸素不在下で重合を行う。ここで
、共重合体の分子量は、重量子“均分子葉として２万〜
１０万の範囲にあることが望ましい。

さや成分として、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエ
チレン共重合体にフルオロアルキルメタクリレート重合
体を溶融混合した組成物を用６ることによっても、光透
過性に優れたプラスチック光ファイバを得ることが可能
である。

さや成分としては、このほか、フルオロアルキルメタク
リレートとフルオロアルキルアクリレートとの共重合体
、テトラフ゛ルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレ
ン、フッ化ビニリデン及びトリフルオロクロロエチレン
等のフッ素樹脂の共重合体等が利用できる。

以下実施例によシ本発明を更に詳細に説明するが、本発
明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。な
お、実施例中−に示した光ファイバの光伝送特性用の光
源としては、タングステン−ハロゲンランプを使用し、
回折格子分光器を用いて、波長特性を求めた。

実施例１ 重水素化アセトンに青酸を反応させて得た重水素化アセ
トンシアンヒドリンを一旦硫酸塩とした後、重水素化メ
タノールとの反応により、重水素化したメチルメタクリ
レートを合成し、常法（蒸留法）により精製した。次い
で、この単量体、その他の成分を用いて第２〜６図に示
す装置により重合、紡糸を行い、第４図に示す断面を有
するプラスチック光ファイバを製造した。すなわち、第
２図は本発明方法に使用したプラスチック光フアイバ製
造装置における芯成分の重合工程の一具体例を示した模
式図、第３図はその紡糸工程の一具体例を示した模式図
、第４図は本発明方法によって製造したプラスチック光
ファイバの横断面概略図であシ、１は単量体だめ、２は
単量体蒸留釜、３は単量体供給弁、４は冷却器、５はコ
ック、６はスターン、７は混合容器、８は混合物供給弁
、９はドレンコンク、１０は重合開始剤だめ、１１は重
合開始剤供給弁、１２は重合開始剤蒸留釜、１３は連鎖
移動剤だめ、１４は連鎖移動剤供給弁、１５は連鎖移動
剤蒸留釜、１６は単量体混合物供給管、１７は加慎圧弁
、１８は重合容器、１９は加・減圧口、２０は重合体供
給弁、２１は減圧口、２２は重合体貯蔵タンク、２３は
重合体供給弁、２４は吐出口、２５は供給口、２６は保
温部、４２７は芯部用スクリュー押出機、２８はさや部
用ホッパ、２９はさや部用押出機、３０は二重紡糸口金
、３１は光ファイバ、５２は芯部、３３はさや部、３４
は被覆部を示す。

精製後の重水素化したメチルメタクリレート単量体を単
量体だめ１から単量体供給弁３を開けて単量体蒸留釜２
に入れ、同様の手法によシ重合開始剤としてアゾー第６
級ブタンを重合開始剤蒸留釜１２に、又、連鎖移動剤と
してｎ　−ブチルメルカプタンを連鎖移動剤蒸留釜１５
に入れた。装置全体を密閉状態にした後、系を１５０〜
２００＋ｗ＋Ｈｇの減圧とした。引続いて、単量体蒸留
釜２を加温して重水素化したメチルメタクリレートを混
合容器７へ移し曽えた２この場合、予め蒸留を行って中
留分とした単量体では、初留分から所定の量に至るまで
の留分を混合容器７に加え、又、予め蒸留を行っていな
い場合は、初留分をドレンコンク９の操作によって棄却
後、所定量の中留分を混合容器７に加える。引続き、重
合開始剤蒸留釜１２及び連鎖移動剤蒸留釜１５を加温し
、所定量の重合開始剤及び連鎖移動剤を混合容器７へ移
し替えた。

混合容器７を十分かくはんした後、混合物にＨｅ　−Ｎ
ｅレーザ光を照射して残存する塵埃量を検出したところ
、光路長１０ｃ１ｎ当り０．０２個以下の光点しか観測
されず、結果として、１ｃｒｎ３につき１個以下の塵埃
量であることが判明した。

この混合物を重合容器１８へ移し、１３０℃で１６時間
塊状重合させた後、除徐に昇温し°て重合率を上昇させ
、最終的に１８０℃で重合を完結させ、芯部となる重水
素化したメチルメタクリレート重合体を得た。この重合
体の流動性を維持した状態で加・減圧口１９よシ乾燥窒
素で重合体を押出し、密閉状態を維持して吐出口２４に
連結された、第３図に示す供給口２５を経て保温部２６
へ導入した。導入に当っては、保温部２１６−を減圧に
して必要量の上記重合体を導入した。

導入された重合体をスクリュー押出機２７に供給し、同
時に、さや部となる有機高分子化合物の重合体として、
ＩＨ，ＩＨ，５Ｈオクタフルオロペンチルメタクリレー
トとＩＨ，ＩＨ。

３Ｈテトラフルオログロビルメタクリレートとの比率が
７０モルチ対３０モルチの共重合体を用い、さや部用押
出機２９に供給し、二重紡糸口金３０によ！ｌｌ芯部と
なる重合体Ｉｔ２００℃で、さや部となる重合体を１８
０℃で押出して紡糸した。得られた光ファイバ３１を直
ちに別の押出機（図示せず）を通し、溶融したポリエチ
レンで被覆を行い、第４図に示すような芯部３２の直径
が０．６５　ｍ　、’−’さや部３３の膜厚が０．１０
■、被覆部６４の膜厚が０．５０　ｔａｎのグラスチッ
ク光ファイバを得た。

第５図はこのようにして得られたグラスチック光ファイ
バの可視〜近赤外光域における光伝送特性を波長と伝送
損失との関係で示したグラフである。第５図から明らか
なよう−に、波長５２０　ｎｍ　から７２０　ｎｍ　の
幅広い可視光域にわたって５０　ｃｌＢ／Ｋｍ以下とい
う極めて低損失な値が得られ、特に、５７５　ｎｍから
７’Ｏ５ｎｍにわたっては５０　ａＢ／Ｋｍ以下、更に
６５２〜６６２　ｎｍでは２０　ｄＢ／′−以下という
、多成分ガラス系光ファイバの可視光域の導光特性にひ
けをとらない損失値となっている。一方、近赤外光域に
おいても７６０　ｎｍ　から７９０　ｎｍ　にわたって
５０　ｄＢ／Ｋｍ以下、・特に７７５　ｎｍ前後では３
０　ｄＢ／Ｋｍｉ下の導光損失値であり、又、８５５　
ｎｍ　前後にも７０　ｄＢ／Ｋｍ以下の損失値が得られ
ている。これらの値は、重水素化したメチルメタクリレ
ート重合体を芯としたプラスチック光ファイバにおける
従来の損失値のトップデータである６　９０　ｎｍ　　
における１　４７　ｄＢ／Ｋｍ。

７９０　ｎｍ　における１５８ｄＢ／Ｋｍ（いずれも前
記特開昭５４−６５５５６公報参照）を大幅に向上させ
たものであり、本発明方法によって製造されたプラスチ
ック光ファイバは極めて５低損失なものである。このよ
うに、本発明方法によるプラスチック光ファイバの製造
方法を用いることによって、吸湿に伴う吸収損失が小さ
く、散乱損失の原因となる塵埃や微小ボイド等が大幅に
低減されていることがわかる。

実施例２ 実施例１において、さや部となる有機高分子化合物とし
て、フッ化ビニリデン８５モルチ、テトラフルオロエチ
レン１５モルチの共重合体７５重量％に、ｉＨ，’ＩＩ
（，３Ｈ，テトラフルオロプロピルメタクリレート重合
体２５重量％を加え、混合溶融して均一な透明組成物と
し、さや部用押出機２９に蚕給し、二重紡糸口金３０に
よって、芯部となる重合体及びさや部となる重合体を２
００℃で押出した。得られた光ファイバ３１を直ちに別
の押出機（図示せず）を通し、溶融したポリエチレンで
被覆を行い、プラスチック光ファイバを得た。このプラ
スチック光ファイバは波長６５５　ｎｍ　カラ６８５Ｈ
ｍにわたって１６４Ｂ／′Ｋｍというプラスチック光フ
ァイバとしては極低損失な値であり、３０　ｄＢ／−以
下の波長も、５７、Ｏｎｍから７１０ｎｍの幅広い波長
域にわたっている。又、７７０　ｎｍから７７６　ｎｍ
　においても２５　ｄＢ／Ｋｍ、　　８５０　ｎｍ前後
でも５０　ｄＢ／、−というように近赤外光域において
著しく低損失な値が得られている。

なお、実施例１及び２で用いた重水素化したメチルメタ
クリレート重合体中の残存水素を９０　ＭＨｚにおける
核磁気共鳴法で測定したところ、この残存水素は重合体
１００２当り０．５０２であった。

実施例６ 芯用単量体として、重水素化したメチ、ルメタクリレー
ト９５モルチとメチルアクリレー１ラ様にして重合し、
スクリュー押出機に供給すると共に、さや部となる有機
高分子化合物として。

ＩＨ，１．Ｈ，５１（オクタフルオロペンチルメタクリ
レートと，　　１Ｈ，　　１Ｈ，３Ｈ，テトラフルオロ
プロピルメタクリレートとの比率が８０モルチ対２０モ
ルチの共重合体を用い、さや部用押出機２９に供給して
、二重紡糸口金３０によって、芯部３２の直径が０．　
５　５　ｗｎ、さや部６５の膜厚が０．１．０ｍの光フ
ァイノ（６１を得た。この光ファイバの被覆は第６図に
示すコート機により行った。すなわち、第６図は本発明
方法で使用した光フアイバ用コート機の一具体例を示し
た模式図であり、３５はコート機、３６はヒータ、３７
はオリフィスを示す。上記光ファイバを直ちにコート機
３５中におきヒータ３６によシ加熱溶融させたエチレン
−酢酸ビニル共重合体の融液中にオリフィス３７を通し
て導き、被覆成分を連続的にコーティングし、次いで冷
却することＫより、被覆部５４の厚さが０．３０簡のプ
ラスチック光ファイノ（を得た。第７図はこのようにし
て得られたプラスチック光ファイバの可視〜近赤外光域
における光伝送特性を波長と伝送損失との関係で示した
グラフである。

第７図から明らかなように、最も低損失な窓は６　５　
０　ｎｍにあシ１、ここでの損失値は５　０　ｄＢ／−
以下であった。又、５　７　６　ｎｍ及び近赤外光域の
７　７　０　ｎｍ及びＢ　４　８　ｎｍ　にも低損失の
窓がち如、それぞれ３　５　ａＢ／Ｋｍ、５　０　ｄＢ
／Ｋｍ及び９　０　ｄＢ／Ｋｍを下廻る損失値が得られ
、従来に比べ著しく低損失な共重合体を芯部とするプラ
スチック光ファイバが得られていることがわかる。

なお、ここで用いた重水素化したメチルメタクリレート
９５七ルチとメチルアクリレー１ラける核磁気共鳴法で
測定したところ、この残存水素は重合体１００ｇ当シ、
Ｄ．　９．　５　！でおった。

以上説明したように、本発明方法によるプラスチック光
ファイバは、従来の重水素化しないメチルメタクリレー
ト単量体からつくられた光ファイバに比べ、可視光域〜
近赤外光・域の４広い範囲にわたって優れた光伝送特性
を有し１、又、従来の重水素化したメチルメタクリレー
ト単量体からつくられた光ファイバに比べても、光ファ
イバの吸湿に伴う水分による光吸収や、塵埃の存在によ
る光散乱の影響のない、著しく低損失なものである。特
に６６　Ｏｎｍ付近の波長における２　０　ｄＢ／Ｋｍ
以下といった損失値は、プラスチック光ファイバとして
は損失限界値に近い、極低損失プラスチック光ファイバ
といえるものである。このように、本発明によるプラス
チック光ファイバは、著しく低損失化されているために
、ＩＫｍ前後の距離間の光信号伝送媒体として、無機ガ
ラス系光ファイバに比べ軽量かつ可撓性に富む長所を生
かした使用法が可能になる利点を有する。

更に又、本発明方法によるプラスチック光ファイバは、
上記のととく６６０ｎｍに極めて低損失の窓があるため
、表示用の安価なＧａＡＡＡｓ赤色発光ダイオードを光
源とした経済性に優れた光信号伝送システムを構成でき
る利点を有す１　　る。更に加えて、本発明方法による
プラスチック光ファイバは、７７５　ｎｍ前後で３０　
ｄＢ／Ｋｔ。

以下、８５５　ｎｍ前後で７０　ｄＢ／Ｋｍ以下の損失
値であシ、光通信用の近赤外光域レーザーダイオードや
発光ダイオードを光源として使用することができ、しか
も無機ガラス系光ファイバを用いた光伝送方式との結合
が容易であるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方法によって製造したプラスチック光フ
ァイバの可視光域における光伝送特性を、波長と伝送損
失との関係で示したグラフ、第２図は本発明方法に使用
したプラスチック光フアイバ製造装置における芯成分の
重合工程の一具体例を示した模式図、第６図はその紡糸
工程の＝具体例を示した模式図、第４図は本発明方法に
よって製造したプラスチック光ファイバの横断面概略図
、第５図は本発明方法（実施例１）によって製造したプ
ラスチック光ファイバの可視〜近赤外光域における光伝
送特性を波長と伝送損失との関係で示したグラフ、第６
図は本発明方法（実施例３）に使用した光フアイバ用コ
ート機の一具体例を示した模式図、第７図は本発明方法
（実施例３）によって製造したプラスチック光ファイバ
の可視〜近赤外光域における光伝送特性を波長と伝送損
失との関係で示したグラフである。 １・・・・単量体だめ　　　２・・・・単量体蒸留釜４
・・・・冷却器　　　　　７・・・・混合容器８・・・
・混合物供給弁　　９・・・・ドレンコック１０・・・
・重合開始剤だめ １２・・・・重合開始剤蒸留釜 １３・・・連鎖移動剤だめ １５・・・・連鎖移動剤蒸留釜 １６・・・・単量体混合物供給管 １７・・・・加・減圧弁　　１８　・・重合容器１９・
・・・加・減圧口　　２１・・減圧口２２・・・・重°
合体貯蔵タンク ２６・・・・保温部 ２７・・・・芯部用スクリュー押出機 ２９・・・・さや部用押出機 ３０・・・・二重紡糸口金　６１・・・・光ファイバ３
２・・・・芯部　　　　３３・・・・さや部３４・・・
・被覆部　　　３５・・・・コート機３６・・・・ヒー
タ　　　３７・・・・オリフィス特許出願人　　日本電
信電話公社 代理人　中　本　　宏 第１図 第２図 ７ １８−

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　重水素化したメチルメタクリレート重合体を
   主成分とする有機高分子化合物を含む芯と該芯の周囲（
   該芯よυも屈折率の低い重合体を主成分とする有機高分
   子化合物を含むさやとよりなるプラスチック光ファイバ
   を製造す−るに当り、密閉系中において、該芯を形成す
   尿有ｉ高分子化合物の相当する単一体を塊状重合し、生
   成“した有機高分子化合物及び該さやを形成する有機高
   分子化合物を紡糸口金を通して溶融紡糸した後、直ちに
   防湿性に優れた有機高分子化合物で該光ファイバを被覆
   することを特徴とする低損失プラスチック光ファイバの
   製造方法。
2. （２）芯を形成する有機高分子化合物の相当する単量体
   、重合開始剤及び連鎖移動剤を減圧下において蒸留して
   それらの留分を混合後、減圧状態を保持したまま塊状重
   合を行う特許請求の範囲第（１）項記載の低損失プラス
   チック光フフイバの製造方法。
3. （３）該重合開始剤が芯を形成する有機高分子化合物の
   ガラス転移温度以上の温度で良好な活性を示すラジカル
   重合開始剤でおる特許請求の範囲第（２）項記載の低損
   失プラスチック光ファイバの製造方法。
4. （４）芯を形成する有機高分子化合物の相当する単量体
   の塊状重合を芯を形成する有機高分子化合物のガラス転
   移温度以上の温度で行う特許請求の範囲第（１）項ない
   し第（３）項のいずれかに記載の低損失プラスチック光
   ファイバのｉ遣方法。
5. （５）芯を形成する有機高分子化合物をそのガラス転移
   温度以下に、下けることなく溶融紡糸装装置に供給する
   特許請求第（１）項ないし第（４）項のいずれかに記載
   の低損失プラスチック光ファイバの製造方法。