JPS60169806A - 光伝送フアイバ− - 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】 本発明は、プラスチック系の光伝送ファイバーに関うる
ものである。

光伝送ファイバーの材料として、現在実用化が進められ
ているものは主として２種類、すなわち、無機ガラス糸
とプラスチック系である。

無機ガラス系は尚純度シリカを原料とすることによシ優
れた透明性を有し、光の透過率が高くしたがって光の減
衰率が小さく、光伝送効率の優れた光伝送ファイバーと
して長距離通信用に適している。しかしながら、原料の
高純度シリカＦｉ筒価であり、且つそのファイバーは比
重が犬きく、シかも可撓性に乏しいという難点があり、
光の減衰を比較的に問題としない短距離通信用には、軽
蓋であり可撓性に優れたプラスチック系の光伝送ファイ
バーが望まれ、実用に供されつつある。

光伝送ファイバーは無機ガラス糸、プラスチック系いず
れも芯成分と、その芯成分より屈折率の低い鞘成分とか
らなる芯−鞘構造をなしているが、プラスチック系の光
伝送ファイバーにお゛いては、例えば芯をポリスチレン
、鞘をポリスチレンよシ屈折率の低いポリメチルメタク
リレートとしたもの、あるいは芯をポリメチルメタクリ
レートとし、鞘をポリフッ化ビニリデン系の共重合体と
したものなどが公知である。かかるプラスチック系光伝
送ファイバーとして、最も優れたものと云われるのは芯
をポリメチルメタクリレートとし、鞘をフッ素系ポリマ
ーとしたものであって、フッ素系ポリマーは概して屈折
率が低いことから種々の提案かなされている。しかしな
がら、フッ素系ポリマーは軟化点が低く、強靭性がない
ので伸度が劣シ、シかも紡糸法は芯と鞘成分とを溶融し
二重ノズルから同時に押出して行なわれるため、芯に対
して鞘が厚くなったり、また芯と鞘との接着力が弱くそ
のため接着が不十分となった抄して、光の減衰が著るし
くなり、光伝送ファイバーとして光伝送効率の劣ったも
のとなり易い。特に上記の芯成分であるポリメチルメタ
クリレートと鞘成分のフッ素系ポリマーは、いずれも光
パルスを入射しだ時に出射端でのパルスの形がくずれて
拡散し、てしまうため伝送距離を長くすることができな
いという本質的な欠点を有している。さらにポリメチル
メタクリレートは耐光性が低いという問題もある。

本発明者は、かかる従来のプラスチック系光伝送ファイ
バーにおける問題点の認識に基づいて、芯と鞘との接着
性が良好であり、伝送距離が長くしかも耐光性に優れた
光伝送ファイバーに関し、鋭意研究、検討を重ねた。そ
の結果、フッ素含有率を異にする多種類のポリマーを混
合したポリマーブレンドを加熱溶融して繊維化すると、
ポリマーのメルトインデックスの相違から、ファイバー
の表面から中心に向けてフッ素含有率が連続的に減少し
、その結果として屈折率が中心から表面に向って連続的
に低下したいわゆるグレーデッド型の光伝送ファイバー
が得られ、しかもそのファイバーは芯−鞘の接着性と云
う問題がなく、且つ伝送距離が長いという特性を有する
ことを見い出し本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明はフッ素含有率を異にするポリマーの
２種以上からなるポリマーブレンドを繊維化してなるグ
レーデッド型光伝送ファイバーである。

本発明のグレーデッド型光伝送ファイバーは屈折率が中
心から表面に向けて連続的に低下している。したがって
ファイバー内の光路は周期的な蛇行を描くことになり、
光の媒体中の速度は媒体の屈折率に逆比例することから
、ファイバーの中心軸を通過する光は遅く、ファイバー
の外辺部を蛇行しながら通過する光は光路長が長いにも
かかわらず速くなり、そのためこの光伝送ファイバーは
光路による光の到達時間に差が少ないので入射パルス幅
の拡がりがなく伝送できるものである。

本発明におけるフッ素含有率を異にするポリマーは、主
としてポリフルオロアルキル基含有の重合し得る化合物
とフッ素を含まない重合し得る化合物との共重合体であ
る。ポリフルオロアルキル基壇有の重合し得る化合物と
しては公知の化合物であってよく、特に限定されない。

かかる化合物としては例えば、 ０Ｆ３（ＯＦ２）、　０Ｈ２０Ｈ２００００Ｈ＝ＯＨ２
゜ＯＦ３（ＯＦ２）、　ａ）（２ａｎ、ｏｃｏａ（ＣＨ
３）＝ＯＨ２゜ａ（ａｙ、）６ａＨ２ｏａｏｏｎ＝ｃＨ
２゜Ｈ（ＯＦ、’）６０Ｈ２００００（ＯＨ３）＝ＯＲ
，。

０Ｆ３（ＣＦ２）、　０Ｈ２０（！ＯＯＨ＝ｃｎ２゜０
Ｆ３（ＯＦ、）フ　０Ｈ２０ＧＯＧ（ＯＨ３）＝（３ｔ
（２＋０Ｆ３（ＯＦ２）、　５ｏ２Ｎ（ＯＨ３）（ＯＨ
２）２００００Ｈ＝（！Ｈ，。

ＯＦ３　（ＯＦ２　）７　Ｅ］０２　Ｎ　（０Ｈ３）　
（ＣＨ２）２　ｏａｏｃ（０Ｈ３）＝　ＯＨ２＋Ｆ３ ＯＦ３ （ＯＦ３）ｓ　０００００（ＯＨ３）＝ＯＨ２の如き、
炭素１〜２０個のパーフルオロアルキル基を含むアクリ
レートまたはメタクリレートに代表される不飽和エステ
ル類を挙げることができる。

フッ素を含まない重合し得る化合物としては例えは、 ａＨ２＝ａ（ＣＨ３）ａｏｏｃｎ３．０Ｈ２＝Ｏ（ＯＨ
，）００００２Ｈ，。

０Ｈ２＝Ｏ（ＯＨ３）ＯＯＯ０３Ｈ７、Ｏ％＝Ｏ（ＯＨ
１）ＣＯｏｏＨｌｏＨ（Ｏ）１３）２ｒの如き、炭素数
１〜１８個のアルキル基を含むメタクリル酸エステル類
が挙げられる。

ポリフルオロアルキル基含有の重合し得る化合物とフッ
素を含まない重合し得る化合物との共重合体において、
それぞれの組成比は重量比において、ｉｏｏ：ｏ〜ｏ：
ｉｏｏの広範囲のものが有用である。例えばポリフルオ
ロアルキル基含有化合物のみからなる重合体から、ポリ
フルオロアルキル基含有化合物：フッ素を含まない化合
物＝９０：１０，８０：２０，７０：３０．６０：４０
，５０：５０，４０：６０゜３０ニア０．２０：８０．
１０：９０．からなるフッ素含鳴率を兵にする共重合体
、及びフッ素を含まない化合物のみからなる重合体まで
が用いられる。ポリフルオロアルキル基含有化合物及び
フッ素を含捷ない化合物は上記例示のものから選択芒れ
た数種の組合せによるものであってもよいが、ポリフル
オロアルキル基含有化合物、フッ素を含まない化合物そ
れぞれ特定の１棟であるのが、ファイバーの屈折率を連
続的に変化せしめる容易性において好ましい。

ポリフルオロアルキル基含有化合物とフッ素を含まない
化合物と刀・らなる−共重合体において、上記例示では
両者の組成比を９０：１０〜１０：９０間で規則的に変
化させた共重合体としているが、ファイバーの所望ノロ
（折率に従って、任意に組成比を変えたものであっても
よい。しかしながら、組成比変化を多くすると混合が煩
雑となる。

本発明におりる、フッ素含有率を異にするポリマー、す
なわちポリフルオロアルキル基含廟化合物とフッ素を含
まない化合物とからなる共重合体及びそれらの単独ポリ
マーは常法による塊状重合、懸濁重合あるいは乳化重合
によって製造されたものであってよく、特にル８合方法
を異にすることによって得られるポリマーの形態は限定
されない。

本発明におけるグレーデッド型光伝送ファーイバーは、
前記の如きフッ素含有率を異にするポ゛　リマーを特定
の配合割合に従って秤取、混合してポリマーブレンド七
なし、次いで融点以上に加熱溶融し、紡糸によって繊維
化することによって得ることができる。例えば、前記例
示の如き、ある１種のポリフルオロアルキル基含有化合
物のみからなるポリマー同極のポリフルオロアルキル基
含有化合物とある１種のフッ素を含まない化合物との組
成比が９０：１０．８０：２０．７０：３０．６０：４
０．５０：５０゜４０：６０．３０ニア０，２０：８０
，１０：９０からなる共重合体、及び同種のフッ素を含
まない化合物のみからなるポリマーの１１種を等量秤取
し、混合したポリマーブレンドを加熱溶融し紡糸して繊
維化すると、フッ素を含まない化合物のみからなるポリ
マーが芯を形成し、ポリフルオロアルキル基含有化合物
とフッＸｒ含まない化合物との共重合体が中間層を形成
し、ポリフルオロアルキル基含有化合物のみからなるポ
リマーが外表面を形成したグレーデッド型光伝送ファイ
バーが得られる。ここで、ポリフルオロアルキル基含有
化合物とフッ素を含まない化合物とからなる共重合体は
、両者の組成比において、フッ素を含まない化合物が少
ない順に従うてファイバーの芯から外表面に向けて中間
層が形成されるので、屈折率分布が連続的に変化するこ
ととなる。

このように屈折率分布が連続的に変化する理由は、フッ
素含有率を異にするポリマーのそれぞれのメルトインデ
ックスが異なることによる。

すなわち、ブレンドポリマーは加熱溶融され紡糸によっ
て繊維化される際、紡糸口金近傍において１．メルトイ
ンデックスの小さい、特にフッ素を含まない化合物のみ
からなるポリマーがファイバーの中心に位置するように
流動し、芯が形成され、その周辺にメルトインデックス
が連続的に変化しているポリフルオロアルキル基含有化
合物とフッ素を含まない化合物とからなる共重合体が、
メルトインデックスの小はい順に１部次流動して中間層
を形成し、最もメルトインデックスの大きいポリフルオ
ロアルキル基含有化合物からなるポリマーが外表面を形
成するように流動し、押し出されて７アイパーが形成さ
れる。この結果、得られたファイバーは中心から外表面
に向けて連続的に７ツ′素含有率が変化することとなり
、しだがって屈折率も連続的に低下した、いわゆるグレ
ーデッド型光伝送ファイバーとなるものである。

フッ素含有率を異にするポリマーからなるブレンドポリ
マーにおいて、それぞれの配合割合は前記の例示の如く
、等量に限定されることなく、任意の配合割合であって
もよく、かかる任意の配合割合によって、ファイバーの
屈折率分布を任意に変えることができる。

本発明によって得ら−れるグレーデッド型光伝送ファイ
バーは、フッ素含有率を異にするポリマーのブレンドポ
リマー、すなわちメルトインデックスを異にするポリマ
ーのブレンドポリマーを加熱浩融また状態で早口の紡糸
ノズルがら押出して紡糸し繊維化することから、従来の
二重ノズルから芯、鞘成分を同時に押出して、融着せし
める芯−鞘構成のファイバーに比して、芯と鞘の接着不
良による伝送効率の低下を招くなどの欠点がない。又、
屈折率が中心から表面に向けて連続的に変化しているこ
とから、入射パルスが出射端において拡散することもな
く、伝送距離を長くすることが可能となるなど優れた特
性を有するものである。

以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが本発
明は実施例のみに限定されるものではない。

実施例１ ０ｓ　）ｌｉｙ　ａ、　Ｈ４００００（ｃｌ（３）＝Ｏ
Ｈ，及びａｎ、＝ａ（ａｎ３）ｏｏｏａａ、を第１表の
組成比（重量部）となるように秤取し、重合開始剤とし
てアゾビスイソブチロニトリル０．１（重量部、以下同
じ）部、及び連鎖移動剤としテ０１．　Ｈ２ｓＳＨ０，
０５部、但シ、Ａ　１１ノＯＨ，＝Ｏ（ＯＨ３）ＯＯＱ
ＯＨｌｌ　００部の例においては０．１部を加え、７０
℃に２４時間保当りの白色光透過率は９０チであった。

また−このファイバーを曲率１０Ｒに曲げても変化は全
くみられなかった。

実施例３〜４ 実施例１におけるａ、ｙｌ、ｃ２ｎ、ｏａｏａ（ａｎ３
）＝ａａ！を０８ＦＫ７０２１４００００Ｈ＝ＯＨ２，
又は（Ｃろ）３ｃｏｃｏａ（ａａ３）＝ａａ２に変えた
他は実施例１と同様の方法により、それぞれ１１棟類の
重合体、又は共重合体を得た。

得られたそれぞれの工１種類の重合体及び共重合体を実
施例１と同様に混合し、加熱溶融して紡糸することによ
りファイバーを得た。これらファイバーのタングステン
ランプによる５０唾当りの白色光透過率は０８Ｆ、　、
　０２Ｈ４００００Ｈ＝　ＯＨ，系のものは９４％、　
（ａＦ３）３ａｏａｏａ（ａｎ３）＝ａａ２系のものは
９１−チであった。またこれらファイバーを曲率１０Ｈ
に曲けても変化は全くみられなかった。

比較例 実施例１における第１表の重合体及び共重合体において
ム１及びＡｌｌを二重紡糸ノズルから２３０℃にて押出
し、芯（成分ＯＨ，＝Ｏ（ＯＨ３）ａｏｏｃａ３）と鞘
（成分ｃｓＦｔｙ　ｃ２Ｈ４００００（ＯＨ，）　＝Ｏ
Ｈ，）からなるグレーデッド型ファイバーを得た。この
ファイバーのタングステンランプによる５０ｔｙａ当り
の白色光透過率は８４チであった。またこのファイバー
を曲率１０Ｈに曲げだところ、鞘は芯から剥離した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　フッ素含有率を異にするポリマーの２種以上から
   なるポリマーブレンドを繊維化してなるグレーデッド型
   光伝送ファイバー。 ２、　フッ素含有率を異にするポリマーがポリフルオロ
   アルキル基含有の重合し得る化合物とフッ素を含まない
   重合し得る化合物との共重合体である特許請求の範囲第
   １項記載の光伝送ファイバー。