JPS6340105A - 光伝送繊維 - 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〕 本発明はコアー、クラッド構造よりなる光伝送繊維に関
し、詳しくは、情報伝達用としてすぐれた耐熱性を有す
る光伝送繊維に関する。

〔従来の技術〕

従来、光伝送繊維としてはガラス繊維よりなるものが、
広く情報伝達用として、工業用、医療用等に利用されて
きた。

然るにガラス製光伝送繊維は、光伝送損失が小さいとい
う特徴を持つが、高価であり、しかも可撓性が乏しい、
さらにガラス繊維同志の接続が難しい等の欠点がある為
、最近では合成高分子重合体を用いる光伝送繊維の開発
が進められている。

合成高分子重合体を使用する場合、屈折率が大きく、且
つ光の透過性の良い重合体をコアーとし、これよりも屈
折率が小さく、しかも透明性のよい重合体をクラッドと
した。コアー、クラッド構造を有する材料が一般的であ
る。この場合コアー材としては光透過性が良く、且つ長
期間使用しても光透過性が低下しないものが求められて
おり、好ましい材料としては、非晶性の重合体であるポ
リメタクリル酸メチルやポリスチレンが多く　ｆ１１用
されている。例えばコアー材としてポリメタクリル酸メ
チルを主成分とする重合体を使用した場合、クラッド材
として弗素含有重合体を用いたものや、コアー材として
ポリスチレンをクラッド材としてポリメタクリル酸メチ
ルを主成分とする重合体を用いたもの等が開発されてい
る。

〔発明が解決すべき問題点〕

しかしながら、従来の合成高分子重合体を用いる光伝送
繊維は耐熱性が低（、赤外線領域に於ける光透過率が劣
る等の欠点があった。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明者らは上記した合成高分子重合体よりなる光伝送
繊維の耐熱性を改善すべく鋭意検討し、本発明を完成し
た。

即ち、本発明はコアー材とクランド材よりなる光伝送繊
維においてコアー材がメタクリル酸エステルとＮ−アリ
ルマレイミド類を主成分とする共重合体よりなり、クラ
ッド材がコアー材より屈折率が３％以上低く、且つ非晶
性を示す重合体よりなることを特徴とする光伝送繊維で
ある。

本発明においてコアー材として使用するメタクリル酸エ
ステルとＮ−アリルマレイミド類を主成分とする共重合
体とはメタクリル酸エステルとして、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタ
クリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル等があ
り、またＮ−アリルマレイミド類として、Ｎ−フェニル
マレイミド、Ｎ−２−メチル−フェニルマレイミド、Ｎ
−クロルフェニルマレイミド、Ｎ−２−メトキシフェニ
ルマレイミド、ビスマレイミドＳ２等がある。これ等に
、場合によっては両成分と共重合可能な単量体例えば、
エチレン梨型量体をコアー材が非晶質で透明性を維持す
る範囲内で使用することも可能である。

メタクリル酸エステル類とＮ−アリルマレイミド類との
使用割合はメタクリル酸エステル類が６５〜９９重量％
、好ましくは８５〜９５重量％、Ｎ−アリルマレイミド
類が１〜３５重世％、好ましくは５〜２帽１％の範囲が
最適であり、上記の範囲外のものは透明性、耐熱性の点
で好ましくない。

以上のメタクリル酸エステル類とＮ−アリルマレイミド
類を主成分とする共重合体は、通常公知の重合方法で容
易に製造でき、分子内にＮ−アリルマレイミド類を含有
する為、従来にない耐熱性を有するものである。

コアー材より屈折率が３％以上低く、且つ非晶性を示す
重合体としては、耐熱性がコアー成分と同等以上であり
、且つコアー材との密着性の良い重合体が好ましく、例
えばコアー材として用いた共重合体成分よりメチルメタ
アクリル酸メチルをより多く使用してコアー材が有する
屈折率を３％以上低下させたもの、又は３０−ｔ％以上
の弗素原子を含有する弗素含有重合体よりなるもの、さ
らにメタクリル酸パーフルオロ−し−ブチルエステル、
弗化ビニリデン、あるいはテトラフルオロエチレンの内
１種又は２種以上を含む共重合体も好ましい例である。

クラッド材としては、光屈折率がコアー成分より低い事
が必要であり、開口数、光学繊維中で光線が全反射する
臨界角度等より、コアー材とクラッド材との屈折率の差
は３％以上必要とする。

コアー材に対するクラッド材の膜厚は理論的には光の波
長以上あれば良いが、通常５〜２０μである。

コアー、クラッド構造よりなる光伝送繊維は次の各種の
方法により製造できる。

（１）　　コアー、クラッド両成分を溶融状態のもとで
特殊ノズルによって配合しつつ吐出してコアー、クラッ
ド構造を付与する方法、所謂、複合紡糸方法。

（２）先ずコアー成分を所定の繊維に賦形した後、これ
に適当な溶剤にとかしたクラッド成分或いは溶融したク
ラッド成分をコーティングして光学繊維を遣る方法、所
謂、コーティング方法。

（３）　　コアー成分のロッドとその直径を内径とする
中空バイブを成形した後、それらをはめ合わせて炉内で
引き伸ばし所定の直径の光学繊維とする方法、所謂、パ
イブロンド方法。

本発明によるコアー、クラッド構造を存する光伝送繊維
は上記３種のいずれの方法でも製造できるが、中でも複
合紡糸法は簡略な装置で生産性高く、省力プロセスでも
あり、更に広範囲の太さの光学繊維を製造できる点好ま
しい。

〔実施例〕

以下、実施例で本発明を更に詳述する。

実施例１ メタクリル酸メチル７０部、Ｎ−フェニルマレイン酸イ
ミド３０部、及び触媒として過酸化ベンゾイル０．１部
からなる共重合体（Ａ）を得た０本重合体の薄膜は、透
明でビカット軟化点１４８℃であった。

一方、メタクリル酸メチル９０部、Ｎ−フェニルマレイ
ミド１０部、触媒として過酸化ベンゾイル０．１部から
なる共重合体（Ｂ）を得た０本重合体の薄膜は屈折率１
．４９　　ビカット軟化点１２４℃の透明フィルムであ
った。

コアー、クラッド紡糸口金を用い夫々の口金にコアー、
′クラッド重合体を２８０℃で押出し２０１／分の速度
でまきとり直径０．２５ｍｍ　、コアーの直径０．２３
ｎ＋ｎ＋の複合フィラメントを得た。顕微鏡による観察
ではコアー、クラッド界面はほぼ真円であり、気泡や異
物の存在はＬこめられなかった。

このフィラメントの５３ｃｍ当りの白色光透過率（光源
としてタングステンランプ使用）は８０％であり、十分
実用に耐えることが判明した。

実施例２ コアー材として実施例１の重合体（Ａ）を使いクラッド
材としてメタクリル酸クロライドとパーフルオロ−ｔ−
ブタノールより製造したメタクリル酸パーフルオロ−ｔ
−ブチルエステルにアブビスイソブチロニトリルを触媒
として重合して、ビカット軟化点１６０℃、屈折率１．
４０の重合体（Ｃ）を得た。　これら重合体（Ａ）、（
Ｃ）を実施例１の如くして直径０．２５ｍ＋ｎ　、コア
ー直径０．２３ｍｍの気泡のない複合フィラメントを得
た。

このフィラメントの５０Ｃ１１当りの白色光透過率は８
２％であり、耐熱性の向上した光学繊維を得た。

実施例３ クラッド材として弗化ビニデン９５部、テトラフルオロ
エチレン５部より得られた重合体を（Ｄ）とする。この
重合体の屈折率は１．４９で透明であった。

実施例１の装置を使って重合体（Ａ）、（Ｄ）より直径
０．２５ｍｌ１１、コアー径０．２３ｍｍの気泡のない
複合フィラメントを得た。このフィラメントは５００当
りの白色透過率は８１％で耐熱性の向上した光学繊維を
得た。

比較例１ メタクリル酸メチル９５部、メタクリル酸５部より共重
合体（Ｅ）を得た。共重合体（Ｅ）の薄膜はビカット軟
化点１１０℃の透明フィルムであった。

一方、メタクリル酸メチル９０部、メタクリル酸パーフ
ルオロ−ｔ−ブチルエステル１０部よりなる共重合体（
Ｆ）はビカット軟化点１２０℃であった。

この共重合体（Ｅ）、（Ｆ）それぞれをコアー、クラッ
ドとした光学繊維をえた。この耐熱性を実施例と比較す
ると表−１のようになった。

耐熱性評価方法は各実施例及び比較例でえた光学繊維を
５ｃｍの長さに切断したものの一端を固定して、１１０
℃のギアーオーブン中に２時間放置し、光学繊維のたれ
具合を判定した。

○　：たれ具合０．５　ｃＩ１未満 ×　：たれ具合０．５　ｃｍ以上 表−１ 〔効　果〕 本発明による光伝送繊維は耐熱性にすぐれている為、工
業用、医療用等の情報伝送用として巾広く使用できる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）コアー材とクラッド材よりなる光伝送繊維におい
   てコアー材がメタクリル酸エステルとＮ−アリルマレイ
   ミド類を主成分とする共重合体よりなり、クラッド材が
   コアー材より屈折率が３％以上低く、且つ非晶性を示す
   重合体よりなることを特徴とする光伝送繊維。
2. （２）クラッド材が、３０ｗｔ％以上の弗素原子を含有
   する沸素含有重合体よりなる特許請求の範囲第１項記載
   の光伝送繊維。
3. （３）クラッド材がメタクリル酸パーフルオロ−ｔ−ブ
   チルエステル、弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレ
   ンの内、１種又は２種以上を含む共重合体よりなる特許
   請求の範囲第１項記載の光伝送繊維。