(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状のクラッド内部にこのクラッドより高い屈折率を有する固体状のコアを充填した光伝送チューブにおいて、上記コアとして、メチルメタクリレートと、下記一般式（１）
【化１】
0003693071.tif 000009
（式中、Ｒ1は水素原子又はメチル基、Ｒ2は炭素数１２と１３との混合アルキル基を示す。）で示されるモノマーとの共重合体を用いることを特徴とする光伝送チューブ。
【請求項２】
上記共重合体にリン酸エステル、芳香族カルボン酸エステル、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル、グリコール類及びグリコール（メタ）アクリレート類から選ばれる１種又は２種以上がブレンドされたものをコアとして使用した請求項１記載の光伝送チューブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管状のクラッド内部にこのクラッドより高屈折率の固体状コアが充填されたタイプの光伝送チューブに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、透明コアと、この透明コアよりも低屈折率を有し、上記コアを被覆する管状クラッドとを具備する光伝送チューブは、種々の光伝送用途に使用されている。この場合、コアとしては、固体状のものと液体のものが知られているが、大量の光を効率よく伝送するため、コアを大口径とすることが行われている。
【０００３】
この場合、コアとしては、所望の長さに容易に切断できる等の取り扱い性などの点から固体状コア、特にプラスチック製シングルコアタイプのものが好適である。
【０００４】
しかしながら、従来固体状のコア材としては主としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が使用されているが、ＰＭＭＡは石英系ガラスファイバーに比べて柔軟性に富み、ファイバー状にした場合は柔軟であるものの、口径３ｍｍ以上のロッド状に加工した場合は、極めて硬くなり、可撓性、屈曲性を必要とする光伝送チューブのコア材として用いることが困難である。このため、光透過性及び柔軟性に富み、容易に変形し得るコア材が要望されている。
【０００５】
本発明は上記要望に応えるためになされたもので、コアの光透過性及び柔軟性に優れ、容易に変形し得るシングルコアタイプの光伝送チューブを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、コア材として、メチルメタクリレートと、下記一般式（１）で示されるモノマーとの共重合体を用いた場合、柔軟性乃至は可撓性に優れるものであると共に、光透過性にも優れたものであることを知見した。
【０００７】
【化２】
0003693071.tif 000002
（式中、Ｒ1は水素原子又はメチル基、Ｒ2は炭素数１２と１３との混合アルキル基である。）
【０００８】
また、上記共重合体は、このように可撓性に富み、光透過性に良好なものであるが、これを高温高湿下に放置した場合、吸湿して著しく白濁し、可視光の透過率が著しく低下するものであったが、この共重合体にリン酸エステル、芳香族カルボン酸エステル、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル、グリコール類及びグリコール（メタ）アクリレート類の１種又は２種以上をブレンドした場合、高温高湿下に放置しても白濁が生じることが防止され、安定性が顕著に改善されて長期使用後においても透過率の低下が抑制されることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【０００９】
従って、本発明は、
（１）管状のクラッド内部にこのクラッドより高い屈折率を有する固体状のコアを充填した光伝送チューブにおいて、上記コアとして、メチルメタクリレートと、下記一般式（１）で示されるモノマーとの共重合体を用いることを特徴とする光伝送チューブ、及び
（２）上記共重合体にリン酸エステル、芳香族カルボン酸エステル、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル、グリコール類及びグリコール（メタ）アクリレート類から選ばれる１種又は２種以上がブレンドされたものをコアとして使用した上記（１）の光伝送チューブ
を提供する。
【００１０】
【化３】
0003693071.tif 000003
（式中、Ｒ1は水素原子又はメチル基、Ｒ2は炭素数１２と１３との混合アルキル基である。）
【００１１】
以下、本発明につき更に詳しく説明すると、本発明の光伝送チューブは、コア材として、メチルメタクリレートと、高級アルキル（メタ）アクリレートとの共重合体を用いるものである。ここで、この高級アルキル（メタ）アクリレートは、上記式（１）で示されるものであり、式（１）中のＲ2は炭素数１２と１３との混合アルキル基である。この場合、炭素数１２のアルキル基のものと炭素数１３のアルキル基のものとの割合は、重量比として通常２０：８０〜８０：２０であり、特に４０：６０〜６０：４０であることが好ましい。
【００１３】
上記メチルメタクリレートと、上記式（１）のモノマーとの共重合割合は適宜選定されるが、重量比として５：９５〜７５：２５、特に３０：７０〜６５：３５であることが好ましい。
【００１４】
この共重合体の室温（３０℃）における弾性率は５×１０７〜５×１０９ダイン／ｃｍ２であることが、本発明の目的を有効に達成する点から好ましい。
【００１５】
なお、これらモノマーの共重合法は特に制限されないが、一般的にはｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジミリスチルパーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサノエート）、クミルパーオキシオクトエートなどの有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンニトリルなどのアゾ化合物等の重合開始剤を添加し、５０〜１２０℃で１〜２０時間重合させる方法を採用することができる。
【００１６】
本発明において、上記共重合体は、リン酸エステル、芳香族カルボン酸エステル、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル、グリコール類及びグリコール（メタ）アクリレート類の１種又は２種以上をブレンドして用いることが、高温高湿下に長期間放置した場合の白濁を防止する点から好ましい。
【００１７】
ここで、リン酸エステルとしては、下記式（２）で示すものが好ましく、例えばトリブチルホスフェート、トリ−２−エチルヘキシルホスフェート、トリオクチルホスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェートなとが挙げられる。
【００１８】
【化４】
0003693071.tif 000004
（式中、Ｒ３は互いに同一又は異種の炭素数１〜１７、より好ましくは３〜１０の非置換又は置換一価炭化水素基であり、好適には炭素数４〜８のアルキル基、ハロゲン置換アルキル基、炭素数６〜１８、特に６〜１２のアリール基、ハロゲン又は水酸基置換アリール基である。）
【００１９】
また、芳香族カルボン酸エステルとしては、特に下記式（３）のフタル酸エステルが好ましく、例えばジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレートなどが挙げられる。
【００２０】
【化５】
0003693071.tif 000005
（式中、Ｒ４は炭素数１〜１２、特に４〜８のアルキル基を示す。）
【００２１】
脂肪族カルボン酸としては、炭素数２〜１６、特に４〜１０のモノカルボン酸が好ましく、酢酸、プロピオン酸、ｎ−酪酸、イソ酪酸、ｎ−バレリアン酸、トリメチル酢酸、カプロン酸、ｎ−ヘプタン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸などが挙げられる。
【００２２】
脂肪族カルボン酸エステルとしては、上記モノカルボン酸と炭素数１〜１６、特に４〜１２の一価アルコールとのエステルが用いられるほか、下記式（４）
Ｒ５ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯＯＲ５            …（４）
（式中、Ｒ５は炭素数１〜１０、特に４〜８のアルキル基を示す。ｎは１〜１０、特に２〜６である。）
で示されるジカルボン酸エステルが好適に用いられる。このジカルボン酸エステルとしては、ジブチルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジブチルヒバケート、ジ−２−エチルヘキシルセバケートなどが例示される。
【００２３】
グリコール類としてはエチレングリコール、プロピレングリコール、重合度２〜５０、特に２〜２０のポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールなどが挙げられる。
【００２４】
グリコール（メタ）アクリレート類としては、上記グリコール類とアクリル酸又はメタクリル酸とのエステルで、この場合、グリコール類の一端のＯＨ基がアクリル酸又はメタクリル酸とエステル化したモノエステルでもよく、両端のＯＨ基がそれぞれアクリル酸又はメタクリル酸とエステル化したジエステルでもよい。具体的には、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどを例示することができる。このポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートとしては下記式（５）のものが好ましく用いられる。
【００２５】
【化６】
0003693071.tif 000006
（式中、Ｒ6は水素原子又はメチル基であり、ｍは４〜２３、好ましくは４〜１４の整数である。）
【００２６】
上記リン酸エステル、芳香族カルボン酸エステル、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル、グリコール類、グリコール（メタ）アクリレート類はその１種を単独で用いても２種以上を併用してもよく、その配合量は上記共重合体１００重量部に対し２〜６０重量部、特に５〜３０重量部とすることが好ましい。
【００２７】
これらの成分を共重合体にブレンドする場合は、この共重合体を製造する際、その重合系に添加することが共重合体に均一にブレンドできる点から好ましい。
【００２８】
本発明の光伝送チューブは、管状の透明クラッドの内部にこのクラッドより高屈折率のコアを充填してなるものであり、このコアとして上記の透明樹脂材料を用いたものであるが、上記管状クラッドを形成する材料としては、プラスチックやエラストマーなどのように可撓性を有し、チューブ状に成形可能で、屈折率の低い材料を用いることが好ましい。その具体例としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリエチレン−ポリビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂、シリコン樹脂、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、フッ素ゴム、シリコンゴムなどが挙げられる。
【００２９】
この中でも屈折率が低いシリコーン系ポリマーやフッ素系ポリマーが特に好ましく、具体的にはポリジメチルシロキサンポリマー、ポリメチルフェニルシロキサンポリマー、フルオロシリコーンポリマー等のシリコーン系ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＥ）、ポリクロルトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、四フッ化エチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド、フッ化ビニリデン−三フッ化塩化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン−四フッ化エチレン三元共重合体、四フッ化エチレンプロピレンゴム、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらの材料は単独又は２種以上をブレンドして用いることができる。
【００３０】
なお、本発明の光伝送チューブにおいて、上記コアとしては直径３ｍｍ以上、特に５ｍｍ以上に形成することができる。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００３２】
〔実施例、比較例〕
直径１３ｍｍのＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）チューブ中で表１に示すモノマーを重合開始剤として使用し、７０℃，３時間重合した（パーオキサイド重合）。次いで、これを５０ｃｍに切断し、手で曲げた場合の変形の可否を評価すると共に、上記コアの２０℃における弾性率（粘弾性、レオメトリックス）、６７０ｎｍの可視光透過率をそれぞれ調べた。結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
0003693071.tif 000007
注：ＭＭＡ  メチルメタクリレート
ＳＬＭＡ  高級アルキル（炭素数１２，１３の混合アルキル）メタクリレート
曲げ  ×…４５°に折曲すると折れる
○…４５°に折曲しても折れない
弾性率  レオメトリックス（周波数１０Ｈｚ、歪２％）
【００３４】
〔実施例２〕
ＭＭＡとＳＬＭＡとを５０：５０の重量比で用い、このＭＭＡとＳＬＭＡとの混合物１００重量部に対し添加剤としてＴＢＰ（トリブチルフォスフェート）、ＴＯＰ（トリオクチルフォスフェート）、ＤＥＰ（ジエチルフタレート）、ＤＢＡ（ジブチルアジペート）、ｎ−ヘプタン酸、ＰＧ（プロピレングリコール）、ＨＯ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）又は９Ｇ（ポリエチレングリコールジメタクリレート，上記式（５）においてｍ＝９のもの）２０重量部及びパーオキサイド０．５重量部を加え、これを直径６ｍｍのＦＥＰチューブに入れ、７５℃で３時間重合した。次いで、これを５０ｃｍの長さに切断し、温度６０℃、相対湿度９０％の条件下に２４０時間放置した前後の光透過性（６７０ｎｍの透過率）を調べた。結果を表２に示す。
【００３５】
【表２】
0003693071.tif 000008
【００３６】
表２の結果より、添加剤を配合しないと高温高湿下で白濁し、可視光透過率が著しく低下するものであったが、上記添加物の添加で白濁が生じることが防止され、特にリン酸エステル、グリコール（メタ）アクリレートの効果が高いことがわかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の光伝送チューブは、コアが柔軟性、可撓性に優れ、曲げても折れ難いものであると共に、光の透過性が高く、シングルコアタイプのものとして優れた性能を有する。