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TW201938675A - 塑料光纖和塑料光纖線 - Google Patents

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TW201938675A
TW201938675A TW108105898A TW108105898A TW201938675A TW 201938675 A TW201938675 A TW 201938675A TW 108105898 A TW108105898 A TW 108105898A TW 108105898 A TW108105898 A TW 108105898A TW 201938675 A TW201938675 A TW 201938675A
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梅原正明
佐藤慎二
小島英樹
澤村泰司
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日商東麗股份有限公司
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Abstract

本發明的課題為提供一種透光性、耐熱性、耐環境性等優異、而且耐屈曲性非常優異的塑料光纖，作為其解決手段而提出有一種塑料光纖，其為包含芯、以及至少一層包層的塑料光纖，且其特徵在於：最內層的包層的彎曲彈性係數為20 MPa～70 MPa，或者最內層的包層的玻璃轉移溫度為10℃以下且最內層的包層的30℃下的儲存彈性係數為1×106 Pa～4×107 Pa。

Description

塑料光纖和塑料光纖線
本發明是有關於一種透光性、耐熱性、耐環境性等優異、而且耐屈曲性非常優異的塑料光纖。
塑料光纖於加工性、處理性、製造成本等方面而言比玻璃系光纖優異，因此於短距離的光信號傳輸、光導（light guide）等中使用。
尤其是，於醫療用途中使用的內視鏡照明用塑料光纖中，為了通過具有複雜結構的體內器官，而要求可撓性或對於重覆屈曲的耐久性。另外，於機器人用導光感測器、或工業設備用光電感測器中，彎曲驅動部大，因此亦要求優異的屈曲性。
塑料光纖通常由芯（core）與包層（clad）兩層構成，芯通常使用聚甲基丙烯酸甲酯（以下，簡稱為PMMA（polymethyl methacrylate））所代表的透明性優異且耐候性良好的聚合物。另一方面，作為包層，為了預先於芯內部封入光，而需要為比芯低的折射率，廣泛使用含氟聚合物。
為了使塑料光纖具有可撓性或對於重覆屈曲的耐久性，重要的是該包層具有柔軟性，藉此，包層不會產生裂紋或斷裂，由芯/包層間的界面不整齊引起的傳輸損失的上升亦得到抑制。
作為含氟聚合物而具代表性的材料即聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE）為具有可撓性的材料，且具有耐化學品性或耐熱性，但於應用於塑料光纖時，有因其結晶性而不透明的問題。因此，通常，為了確保透明性而使用利用兩種以上的氟系材料的共聚物。
作為包層用含氟聚合物，通常多使用下述聚合物。
（1）一種塑料光纖，其於包層中使用偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物（專利文獻1）、偏二氟乙烯/六氟丙酮共聚物（專利文獻2）等偏二氟乙烯系共聚物。
（2）一種塑料光纖，其於包層中使用甲基丙烯酸氟烷基酯與甲基丙烯酸甲酯的共聚物（專利文獻3）。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特公昭63-67164號公報
[專利文獻2]日本專利特開昭61-22305號公報
[專利文獻3]日本專利特公昭43-8978號公報
[發明所欲解決之課題]
於使用該些先前的含氟聚合物來製造塑料光纖的情況下，產生如下問題：於要求可撓性或對於重覆屈曲的耐久性的用途中，強度特性並不充分，或產生由界面不整齊所致的傳輸損失的上升。
本發明的主要目的在於提供一種透光性、耐熱性、耐環境性等優異、而且耐屈曲性非常優異的塑料光纖。
[解決課題之手段]
本發明為一種塑料光纖，其為包含芯、以及至少一層包層的塑料光纖，且其特徵在於：最內層的包層的彎曲彈性係數為20 MPa～70 MPa。另外，本發明為一種塑料光纖，其為包含芯、以及至少一層包層的塑料光纖，且其特徵在於：最內層的包層的玻璃轉移溫度為-50℃～10℃，且最內層的包層的30℃下的儲存彈性係數為1×106 Pa～4×107 Pa。
[發明的效果]
根據本發明，可提供一種透光性、耐熱性、耐環境性等優異、而且耐屈曲性非常優異的塑料光纖。藉此，可提供一種於醫療用途的照明或工業用感測器用途中具有較佳的彎曲特性的塑料光纖。
以下，具體說明本發明的塑料光纖及包含其的塑料光纖線的較佳的實施形態，但本發明並不限定於以下的實施形態，可根據目的或用途而進行多種變更來實施。
本發明的實施形態的塑料光纖為包含芯、以及至少一層包層的塑料光纖，且其特徵在於：最內層的包層的彎曲彈性係數為20 MPa～70 MPa。另外，本發明的實施形態的塑料光纖為包含芯、以及至少一層包層的塑料光纖，並且最內層的包層的玻璃轉移溫度為-50℃～10℃，且最內層的包層的30℃下的儲存彈性係數為1×106 Pa～4×107 Pa。
（芯）
於本發明的實施形態的塑料光纖中，作為形成芯的聚合物（polymer），可列舉：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、甲基丙烯酸甲酯主體的共聚物（例如，使(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、取代苯乙烯、N-取代馬來醯亞胺等共聚而成者）、或使該些進行高分子反應而成的戊二酸酐、戊二醯亞胺等改質聚合物等。較佳地使用的聚合物為將甲基丙烯酸甲酯作為主成分的共聚物、即、構成聚合物的重複單元的50莫耳%以上、較佳為70莫耳%以上、更佳為90莫耳%以上源自甲基丙烯酸甲酯的聚合物。
再者，作為(甲基)丙烯酸酯，可列舉：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸冰片基酯、甲基丙烯酸金剛烷基酯等，作為取代苯乙烯，可列舉：苯乙烯、甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯等，作為N-取代馬來醯亞胺，可列舉：N-異丙基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-甲基馬來醯亞胺、N-乙基馬來醯亞胺、N-鄰甲基苯基馬來醯亞胺等。
該些共聚成分可使用多種，亦可少量使用該些以外的成分。另外，亦可以不會對透光性產生不良影響的量包含抗氧化劑等穩定劑。該些聚合物中，就生產性、透光性、耐環境性等方面而言，實質上最佳為PMMA。
（包層）
於本發明的實施形態的塑料光纖中，最內層的包層的彎曲彈性係數為20 MPa～70 MPa，或者最內層的包層的玻璃轉移溫度為-50℃～10℃且30℃下的儲存彈性係數為1×106 Pa～4×107 Pa。此處，所謂最內層的包層，於具有一層包層的情況下，是指該包層，於形成有多層包層的情況下，是指其中位於最內側的包層。
再者，此處，「包層的彎曲彈性係數」的含義為構成該包層的聚合物的彎曲彈性係數的含義，並依據後述方法求出。另外，「包層的玻璃轉移溫度」的含義為構成該包層的聚合物的玻璃轉移溫度的含義，「包層的30℃下的儲存彈性係數」的含義為構成該包層的聚合物的30℃下的儲存彈性係數的含義，並依據後述方法求出。再者，於本發明中，聚合物的含義包含如下含義：根據目的而製成聚合物的混合物的態樣或製成含有其他成分的態樣（聚合物組成物）。
最內層的包層的彎曲彈性係數為20 MPa～70 MPa的範圍，較佳為20 MPa～50 MPa。若小於20 MPa，則包層變得過於柔軟而包層容易劃傷。另外，若大於70 MPa，則包層變硬而彎曲狀態的透光損失惡化。
通常，醫療用途中使用的塑料光纖因一邊精密地驅動頂端一邊使頂端前進至體內的細微部分，因此非常重要的是具有可撓性或對於重覆屈曲的耐久性。藉由最內層的包層的彎曲彈性係數處於20 MPa～70 MPa的範圍，可滿足該些特性。再者，彎曲彈性係數是藉由美國試驗材料學會（American Society for Testing Materials，ASTM）D790而測定的值。作為ASTM D790的具代表性的試驗片，使用尺寸為127 mm×13 mm×3.1 mm的試驗片。ASTM D790的測定單位為kg/cm2 ，彎曲彈性係數是根據應力-彎曲位移曲線中的應力施加初期的傾斜最大的部位的斜率、即該部位的切線而求出。
另外，醫療用途中使用的塑料光纖於投入至體內時為比人的體溫略低的30℃附近的溫度。因此，尤其重要的是於該溫度附近具有可撓性或對於重覆屈曲的耐久性。此時，為了確保包層與芯材料的密接性，重要的是使包層具有橡膠彈性，因此，最內層的包層的玻璃轉移溫度較佳為30℃以下，特佳為20℃以下。另外，為了抑制包層的低熔點化而較佳為-50℃以上。再者，玻璃轉移溫度可藉由如下方式獲得：使用示差掃描熱量計（Differential Scanning Calorimeter，DSC）並利用日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）K 7121-1987中所記載的方法以升溫速率10℃/min來進行測定。
另外，就具有可撓性的方面而言，最內層的包層的30℃下的儲存彈性係數較佳為1×106 Pa～4×107 Pa，進而佳為1×107 Pa～4×107 Pa。藉由將30℃下的儲存彈性係數設為1×106 Pa以上，可防止包層的黏著性增加而纖維彼此接著，且亦可提高被覆被覆層時的加工性。藉由將30℃下的儲存彈性係數設為4×107 Pa以下，包層的柔軟性提高，且防止彎曲時包層容易產生裂紋或斷裂。進而，亦難以產生芯與包層間的界面不整齊，且亦防止彎曲塑料光纖時的傳輸損失上升。
另外，亦為了不受塑料光纖的周圍溫度變化的影響，較佳為最內層的包層的25℃～40℃下的儲存彈性係數為1×106 Pa～4×107 Pa，進而佳為15℃～70℃下的儲存彈性係數為1×106 Pa～4×107 Pa。
另外，於最內層以外的包層中，亦較佳為具有所述範圍的儲存彈性係數。即，最內層以外的層的任意層的包層的30℃下的儲存彈性係數較佳為1×106 Pa～4×107 Pa，進而佳為1×107 Pa～4×107 Pa。另外，較佳為25℃～40℃下的儲存彈性係數為1×106 Pa～4×107 Pa，進而佳為15℃～70℃下的儲存彈性係數為1×106 Pa～4×107 Pa。
再者，儲存彈性係數為如下值：使用構成測定對象的包層的層的聚合物的試樣並利用壓製成形機於210℃下加熱5分鐘後，冷卻至室溫而成形為尺寸2.5 cm×0.4 cm、厚度1.4 mm的試驗片，之後使用動態黏彈性測定裝置（動態機械分析儀（Dynamic Mechanical Analyzer，DMA））並利用JIS K 7161-1994中記載的拉伸試驗法進行測定而得的值。
本發明的實施形態的塑料光纖進而較佳為30℃下的芯與最內層的包層的線膨脹係數的差為0.1×10-4 /℃～3.0×10-4 /℃。藉此，微小的溫度變化所致的芯與包層的界面應變得到抑制，芯與包層的密接性亦得到保持。再者，線膨脹係數為如下值：使用構成測定對象的包層的層的聚合物的試樣並利用壓製成形機於210℃下加熱5分鐘後，冷卻至室溫而成形為尺寸2.5 cm×0.4 cm、厚度5 mm的試驗片，之後使用熱分析裝置（熱機械分析儀（Thermomechanical analyzer，TMA））並利用JIS K 7197-1991中記載的壓縮模式下的測定方法進行測定而得的值。
通常，偏二氟乙烯系共聚物與PMMA等將甲基丙烯酸甲酯作為主成分的聚合物的相容性良好，因此於包層中使用該些的POF（塑料光纖（Plastic Optical Fiber））與芯的界面密接性良好且機械特性亦良好。但是，該些偏二氟乙烯系共聚物均為結晶性的聚合物，因此僅於將偏二氟乙烯組成實質上限定為70莫耳%～85莫耳%的範圍內示出無色透明性。另外，於包層中使用偏二氟乙烯系共聚物的PMMA系的POF的開口數為0.50前後，且並不期望開口數上升。因此，為了獲得開口數高的POF，進而需要共聚折射率低、含氟率高的單體。
因此，於本發明的實施形態的塑料光纖中，最內層的包層較佳為包含至少將六氟丙烯、四氟乙烯及偏二氟乙烯三種成分作為共聚成分的共聚物。偏二氟乙烯與四氟乙烯的共聚物的透明性高，進而藉由包含六氟丙烯作為成分而可抑制結晶性，因此可賦予可撓性。藉此，可製造開口數高且透光性優異、柔軟的塑料光纖。
於構成最內層的包層的樹脂中，偏二氟乙烯的含有率較佳為10重量%～35重量%，更佳為14重量%～30重量%，進而佳為14重量%～25重量%。若偏二氟乙烯為10重量%以上，則與芯的界面密接性變良好，且透光性提高。另外，若為35重量%以下，則含氟率的比例增加，因此包層的折射率變低，且可獲得高的開口數（亦稱為高NA（數值孔徑（Numerical Aperture）））。
最內層的包層較佳為包含將所述三種含氟單體作為共聚成分的共聚物，進而，藉由製成將包含另一種含氟單體在內的四種成分作為共聚成分的共聚物，可獲得維持透明性、且為高NA並具有柔軟性的塑料光纖。
本發明的實施形態的塑料光纖最內層的包層較佳為於將獲得構成最內層的包層的樹脂的單體成分的總量設為100重量%時，包含由
六氟丙烯 10重量%～30重量%
四氟乙烯 45重量%～75重量%
偏二氟乙烯 10重量%～35重量%
全氟烷基乙烯基醚類 1重量%～10重量%
獲得的共聚物。另外，氟組成重量率進而佳為70%～74%。藉由設為該範圍的組成，可簡便地將塑料光纖的開口數（NA）設為0.60～0.65，且芯/包層界面的臨界角大，因此可減小彎曲所致的光量損失。另外，對以PMMA為代表的芯材料的密接性良好，可獲得兼顧耐屈曲性等機械特性、低黏著性、耐熱性的平衡良好的塑料光纖特性。
本發明的實施形態的塑料光纖最內層的包層更佳為於將獲得構成最內層的包層的樹脂的單體成分的總量設為100重量%時，為由
六氟丙烯 17重量%～25重量%
四氟乙烯 49重量%～70重量%
偏二氟乙烯 14重量%～30重量%
全氟烷基乙烯基醚類 2重量%～7重量%
獲得的共聚物。另外，包層的氟組成重量率更佳為71%～74%，塑料光纖的開口數（NA）更佳為0.61～0.65。NA進而佳為0.62～0.65。進而佳為0.62以上。
另外，進而，六氟丙烯的重量相對於四氟乙烯與偏二氟乙烯的合計重量的比例較佳為0.250～0.360。六氟丙烯於側鏈具有三氟甲基，因此有於共聚物中減弱主鏈彼此的分子間力的效果。藉由將該六氟丙烯的重量的比例設為0.250以上，而對包層賦予柔軟性，因此與芯材的密接性變良好，且耐彎曲。另外，藉由將六氟丙烯的比例設為0.360以下，可抑制包層的黏著性增加、或低熔點化而耐熱性降低。作為六氟丙烯的重量相對於四氟乙烯與偏二氟乙烯的合計重量的比例，更佳的範圍為0.260～0.300，進而佳的範圍為0.270～0.290。如所述般，藉由較佳地調整構成最內層的包層的樹脂的組成，而容易將最內層的包層的玻璃轉移溫度設為10℃以下的範圍，且容易將30℃下的儲存彈性係數設為1×106 Pa～4×107 Pa的範圍。
本發明的實施形態的塑料光纖的最內層的包層的熔體流動速率（以下，有時簡稱為MFR（Melt Flow Rate））值較佳為10 g/10分鐘～100 g/10分鐘（條件：溫度265℃、負荷5 kg、噴孔徑2 mm、長度8 mm）的範圍內。特佳的MFR的範圍為20 g/10分鐘～60 g/10分鐘。藉由將MFR設為所述範圍內而容易進行擠出，因此紡絲順暢地進行。另外，可適度保持與芯的密接性，且可不偏離中心地抑制塑料光纖的外徑變動。
本發明的實施形態的塑料光纖的最內層的包層的厚度較佳為2 μm～20 μm。特佳的包層的厚度的範圍為5 μm～12 μm。藉由將包層的厚度設為所述範圍內，而保持塑料光纖的拉伸強度，且可撓性亦得到維持。
另外，於所述包層的外側亦可進而具有一層以上的包層。作為最表層的包層的特性，較佳為於150℃～200℃的範圍內具有熔點，且折射率為1.37～1.41，比重為1.6～1.9的範圍，彎曲彈性係數為1000 MPa～1500 MPa，蕭式（Shore）D硬度為50～90。作為此種聚合物，可列舉具有碳酸酯基的結構單元共聚而成的乙烯-四氟乙烯系共聚物樹脂。另外，最表層的包層較佳為於將獲得構成最表層的包層的樹脂的單體成分的總量設為100重量%時，為由
乙烯 10重量%～35重量%、
四氟乙烯 45重量%～69重量%、
六氟丙烯 20重量%～45重量%、以及式（1）

CH2 =CX1 (CF2 )n X2 （1）

（式中，X1 表示氟原子或氫原子，X2 表示氟原子、氫原子或碳原子，n為1～10的整數）
所表示的氟乙烯基化合物 0.01重量%～10重量%
獲得的共聚物。更佳為含有將

CH2 =CF(CF2 )3 H

所表示的氟乙烯基化合物0.01重量%～10重量%作為共聚成分的共聚物。最表層的包層較佳為以實質上由所述共聚物形成為宜。再者，所謂最表層的包層，於具有一層包層的情況下，是指該包層，於具有兩層以上的包層的情況下，是指其中位於最外側的包層。
於所述最表層的包層中，在乙烯小於10重量%的情況下，存在成形穩定性降低的情況。於超過35重量%的情況下，存在結晶性變高、透明性降低、且傳輸特性降低的情況。乙烯的比例較佳為11重量%～30重量%。於四氟乙烯小於45重量%的情況下，存在成形穩定性降低的情況。於超過69重量%的情況下，存在結晶性變高、透明性降低、且傳輸特性降低的情況。另外，存在熔點變高、且光纖的紡絲溫度附近的流動性降低的情況。於六氟丙烯小於20重量%的情況下，存在柔軟性降低、且彎曲損失上升的情況。於超過45重量%的情況下，黏著性增加，因此存在被覆被覆層時的加工性降低的情況。
尤其是，為了賦予對芯的將甲基丙烯酸甲酯作為主成分的（共）聚合物的密接性或耐熱性優異的特性，理想的是含有0.01重量%～10重量%的所述式（1）所表示的氟乙烯基化合物。另一方面，就與其他共聚成分的含量的關係而言，其含量理想的是10重量%以下。
另外，若最表層的包層的共聚物為於聚合物鏈末端或側鏈具有含羰基的官能基的共聚物，則於包層為一層的情況下，與芯的將甲基丙烯酸甲酯作為主成分的（共）聚合物或被覆層的密接性進一步提高，另外，於為兩層以上的包層中的最表層的情況下，與被覆層的密接性進一步提高。
此處，所謂含羰基的官能基，通常為具有-OC(=O)O-鍵的碳酸酯基或具有-COY[Y為鹵素元素]結構的羧酸鹵化物基，特佳為含氟碳酸酯基（RF-O-C(=O)-RF'）、或羧酸氟化物基（-C(=O)F）。RF或RF'表示包含氟基的官能基、例如氟化烷基或氟化伸乙烯基等。
再者，進而，作為保護層，亦可設為覆蓋有2 μm～100 μm左右的偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯/六氟丙酮共聚物、偏二氟乙烯均聚物等偏二氟乙烯系（共）聚合物、或與芯相同的甲基丙烯酸甲酯主體的（共）聚合物、尼龍12等聚合物的結構。該保護層亦可加入例如碳黑等顏料而著色。
本發明的實施形態的塑料光纖可與通常的製造法同樣地地製造。例如，較佳地使用使芯材與包層材於加熱熔融的狀態下自同心圓狀複合用的複合模口噴出而形成芯/包層兩層芯鞘結構的複合紡絲法。繼而，出於提高機械特性的目的，通常進行1.2倍～3倍左右的延伸處理，而成為塑料光纖。該塑料光纖的外徑通常為0.1 mm～3 mm左右，只要根據目的適宜選擇即可，就處理性等方面而言，較佳為0.5 mm～1.5 mm者。另外，即便於設置於保護層的情況下，亦可藉由公知的方法來製造，較佳地使用三層同時的複合紡絲法。
本發明的實施形態的塑料光纖可進而由聚乙烯、聚丙烯或該些的共聚物、混合品、含有有機矽烷基的烯烴系聚合物、乙烯-乙酸乙烯基酯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、尼龍12等聚醯胺樹脂、聚酯樹脂、尼龍彈性體、聚酯彈性體或胺基甲酸酯樹脂、氟樹脂等樹脂被覆而製成線。被覆層可為一層，亦可為多層，於多層的情況下，亦可於其間加入凱夫拉（Kevlar）等張力成分（tension member）。該些被覆材中除了阻燃劑以外，亦可包含抗氧化劑、耐老化劑、UV穩定劑等穩定劑等。再者，被覆層可藉由使用直角機頭模（crosshead die）的熔融擠出成形法等公知的方法來形成。
本發明的塑料光纖及塑料光纖線可較佳地用於汽車或飛機、船舶、電車等移動體內的配線、AV設備、家庭內設備、辦公設備等短距離通信用配線、醫療用內視鏡照明、導尿管用照明、顯微鏡照明、機器人用導光感測器、工業設備用光電感測器、汽車碰撞感測器、壁面裝飾用照明、室內照明等用途中。尤其是，因具有高開口率或適度的柔軟性、且即便對於屈曲亦難以減少傳輸損失的性質，因此較佳為用於內視鏡用途、眼科手術用途、導尿管的用途中，尤其較佳為用於在膽管或胰管等細的組織中使用的內視鏡的用途中。
[實施例]
以下，利用實施例對本發明更詳細地進行說明。再者，包層材料及所製作的塑料光纖的評價是以如下方法進行。
組成比：使用固體19 F 核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）（布魯克（Bruker）公司製造的AVANCE NEO 400）來求出。
比重：使用ASTM D792的測定方法。
蕭式D硬度：使用ASTM D2240的測定方法。
彎曲彈性係數：使用ASTM D790的測定方法。試驗片的尺寸為127 mm×13 mm×3.1 mm。ASTM D790的測定單位為kg/cm2 ，彎曲彈性係數是根據應力-彎曲位移曲線中的應力施加初期的傾斜最大的部位的斜率、即該部位的切線而求出。
折射率：使用阿貝（Abbe）折射率計作為測定裝置並於室溫25℃環境中進行測定。
透光性：使用鹵素平行光（波長650 nm，入射NA=0.25）並利用30/2 m切斷法進行測定。
連續屈曲斷裂次數：對纖維的一端施加500 g的負荷，並利用直徑30 mmf的芯軸進行支撐，以其支撐點為中心使纖維的另一端以角度90°連續屈曲，測定直至纖維斷開為止的次數（n=5的平均值）。
彎曲狀態的透光損失：使用發光波長660 nm的發光二極體（Light Emitting Diode，LED），測定以360度捲繞至金屬製半徑5 mm的棒上時的光量，並將其前後的減少量作為指標。
撚繞後的透光損失：使用發光波長660 nm的LED（發光二極體），以夾具保持試驗長度200 mm的纖維的兩端，並且按順時針、逆時針分別以180°扭撚500,000次，並將其前後的光量的減少量作為指標。
耐熱性：於高溫烘箱（塔巴伊愛斯佩克（Tabai Espec）公司製造的PHH-200）內以85℃、500小時投入試驗長度28 m的纖維（兩末端各1 m於烘箱外），測定試驗前後的光量並將其變化量作為指標（n=3的平均值。減號表示光量下降）。
儲存彈性係數：對試樣使用壓製成形機（井元製作所製造的IMC-1AE4）並於210℃下加熱5分鐘後，冷卻至室溫而成形為尺寸2.5 cm×0.4 cm、厚度1.4 mm，利用動態黏彈性測定裝置（IT計測控制製造的DVA-200）並依據JIS K 7161-1994測定30℃的儲存彈性係數。
玻璃轉移溫度（Tg）：使用示差掃描熱量測定裝置（DSC）進行測定。以升溫速度10℃/分鐘進行。另外，玻璃轉移溫度是設為將低溫側的基線延長至高溫側而得的直線、與於玻璃轉移的階段狀變化部分的曲線的梯度最大的點引出的切線的交點。
線膨脹係數：對試樣使用壓製成形機（井元製作所製造的IMC-1AE4）並於210℃下加熱5分鐘後，冷卻至室溫而成形為尺寸2.5 cm×0.4 cm、厚度5 mm，利用熱分析裝置（日立高科技科學（Hitachi High-Tech Science）製造的EXSTAR TMA/SS6100）並依據JIS K 7197-1991測定線膨脹係數。
[實施例1]
對複合紡絲機供給作為包層材的表1的共聚比的偏二氟乙烯（2F）/四氟乙烯（4F）/六氟丙烯（6F）/七氟丙基乙烯基醚共聚物（折射率1.360，含氟率71.7%）。進而，對複合紡絲機供給藉由連續塊狀聚合而製造的PMMA（折射率1.492）作為芯材，於240℃下對芯、包層進行芯鞘複合熔融紡絲，獲得纖維徑1000 μm（芯徑980 μm，包層厚10.0 μm）的裸纖。
利用所述評價方法對如此獲得的POF進行評價，將其結果示於表1中。根據表1得知，為高開口數，且透光性、重覆屈曲性、彎曲特性、撚繞特性、耐熱性良好，作為塑料光纖而較佳。
[實施例2～實施例4、比較例1～比較例7]
除了如表1般變更包層材以外，與實施例1同樣地獲得POF。使用該些POF並進行與實施例1相同的評價，將其結果示於表1中。
實施例2～實施例4中，重覆屈曲性、對於彎曲的透光損失、對於撚繞的透光損失優異。
即，與六氟丙烯的重量相對於四氟乙烯與偏二氟乙烯的合計重量的比例低的比較例1～比較例6相比，實施例1～實施例4的機械特性優異，尤其是對於彎曲的透光損失優異。另外，為兩種氟系材料的共聚物的比較例7為低開口數，且機械特性或耐熱性亦差。
[實施例5]
如表1般變更包層材，且使用三層積層型的複合紡絲機並將芯/包層內層/包層外層配置為同心圓狀，除此以外，與實施例1同樣地獲得POF。使用所獲得的POF進行與實施例1相同的評價，將其結果示於表1中。與實施例1相比較，連續屈曲次數與耐熱性提高。
再者，表1中，氟乙烯基化合物為CH2 =CF(CF2 )3 H。
[表1]
[表1]
無
無

Claims (13)

  1. 一種塑料光纖，其特徵在於：為包含芯、以及至少一層包層的塑料光纖，其中，最內層的包層的彎曲彈性係數為20 MPa～70 MPa。
  2. 一種塑料光纖，其特徵在於：為包含芯、以及至少一層包層的塑料光纖，其中，最內層的包層的玻璃轉移溫度為-50℃～20℃，且最內層的包層的30℃下的儲存彈性係數為1×106 Pa～4×107 Pa。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的塑料光纖，其中30℃下的芯與最內層的包層的線膨脹係數的差為0.1×10-4 /℃～3.0×10-4 /℃。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的塑料光纖，其中所述包層包含氟組成重量率為70%～74%的共聚物，且開口數為0.60～0.65。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的塑料光纖，其中所述開口數為0.62～0.65。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的塑料光纖，其中最內層的包層至少將六氟丙烯、四氟乙烯以及偏二氟乙烯作為共聚成分。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的塑料光纖，其中最內層的包層包含將下述成分作為共聚成分的共聚物： 六氟丙烯 17重量%～25重量%、 四氟乙烯 49重量%～70重量%、 偏二氟乙烯 14重量%～30重量%、 全氟烷基乙烯基醚基 2重量%～7重量%。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的塑料光纖，其中於最內層的包層中，相對於四氟乙烯與偏二氟乙烯的合計重量，六氟丙烯的重量的比例為0.250～0.360。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的塑料光纖，其中於所述包層的外側進而具有一層以上的包層，且最表層的包層包含將下述成分作為共聚成分的共聚物： 乙烯 10重量%～35重量%、 四氟乙烯 45重量%～69重量%、 六氟丙烯 20重量%～45重量%、以及 式（1）所表示的氟乙烯基化合物 0.01重量%～10重量% CH2 =CX1 (CF2 )n X2 （1） 式中，X1 表示氟原子或氫原子，X2 表示氟原子、氫原子或碳原子，n為1～10的整數。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的塑料光纖，其中芯為將甲基丙烯酸甲酯作為主成分的聚合物。
  11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的塑料光纖，其中所述塑料光纖用於內視鏡用途、眼科手術用途、或導尿管用途中。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的塑料光纖，其中所述內視鏡為能夠將其觀察探針插入至膽管或胰管的內視鏡。
  13. 一種塑料光纖線，其是於如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的塑料光纖的外層設置至少一層被覆層而成。
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