JPH03123304A - 耐熱性プラスチック光ファイバ及びその製造法 - Google Patents

耐熱性プラスチック光ファイバ及びその製造法

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JPH03123304A
JPH03123304A JP1260277A JP26027789A JPH03123304A JP H03123304 A JPH03123304 A JP H03123304A JP 1260277 A JP1260277 A JP 1260277A JP 26027789 A JP26027789 A JP 26027789A JP H03123304 A JPH03123304 A JP H03123304A
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JP
Japan
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polymer
optical fiber
sheath
layer
formula
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JP1260277A
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English (en)
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Takashi Yamamoto
隆 山本
Shiruyoshi Matsumoto
松本 鶴義
Katsuhiko Shimada
島田 勝彦
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02033—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/045—Light guides
    • G02B1/048—Light guides characterised by the cladding material

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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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〕 本発明は耐熱性に優れたプラスチック光ファイバ及びそ
の製造法に関する。
〔従来の技術〕
近年、プラスチック光ファイバは、柔軟性、加工性、高
開口数等の特徴が注目され、その需要が著しく増大して
いる。しかしながら、その耐熱性はポリメタクリル酸メ
チルを芯材とするもので85℃、ポリカーボネートを芯
材とするものでもたかだか125℃であり、大きな需要
が見込める短距離通信分野である車載エンジン回りに使
用するにはまだ不充分である。例えば特開昭61−10
3107号公報に示されるα−フルオロアクリレートを
主成分とする重合体を鞘成分重合体とするものは鞘成分
重合体のガラス転移温度が120℃前後、実質的耐熱性
は120℃程度であり、特開昭61−245110号公
報に示されるポリ−4−メチルペンチンを主成分とする
重合体を鞘成分とするものは融点が240℃であり、熱
変形は満足できるものの、125℃の長期評価で鞘材の
着色が進行し、光伝送性能の低下を招き、また芯材との
密着性が不足するという実用上大きな欠点を有している
。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで本発明者らは更に耐熱性に優れ、かつ光伝送特性
の良好なプラスチック光ファイバを得るべく検討した結
果、本発明を完成した。
本発明は、芯材層、鞘材層及び保護層からなる同心円3
層構造を有し、鞘成分重合体が一般(式中R及びR′は
弗素原子又はトリフルオロメチル基を示す)で表わされ
るフルオロジオキソール30〜80mo1%、他の共重
合可能なモノマー70〜20mo1%の共重合体よりな
ることを特徴とする耐熱性プラスチック光7アイノくで
ある。
本発明に用いられる芯成分重合体としてlま透明樹脂で
あればよく、例えばメタノIJ )し酸メチル重合体、
メタクリル酸エステル誘導体の重合体、スチレン重合体
、ポリカーボネート等力(挙げられる。その他、次式 (式中Rはアルキル基又はシクロアルキル基を示す) で表わされる環構造単位2重量%以上とメタクリル酸メ
チルを主成分とする単量体単位98重量%とからなる重
合体を芯成分とすることができる。耐熱性プラスチック
光ファイバを得るには特にポリカーボネートを芯成分と
するものが好ましい。
本発明に用いられる鞘成分重合体はガラス転移温度が1
20℃以上であることが好ましく、光ファイバの光伝送
特性を低下させる原因の一つである結晶構造が含まれな
い非晶質重合体であること、光ファイバの芯−鞘界面で
の接着性が良好であり、その形態安定性を備えているこ
とが必要である。このためには式1のフルオロジオキソ
ゾールが30〜80+mo1%であることが必要である
。フルオロジオキゾールが30mo1%未満の場合には
耐熱性光フアイバ鞘材として充分に耐熱性が達成されず
、逆に3Qmo1%を越えると溶融粘度が高くなり、複
合溶融紡糸が困難となる。他の共重合可能なモノマーと
しては例えばテトラフルトロエチレン、クロロトリフル
オロエチレン、RfCF=CP2(式中RfはC+〜、
の1級フルオロアルキル基を示す) 、RgCFOCF
=CF2(式中RgはC+〜、の1級フルオロアルキル
基又は総炭素数が4〜12個のエーテル結合酸素を含む
1級フルオロアルキル基を示す)等が挙げられる。
本発明の光ファイバは同心円3層構造であり、芯−稍の
外層にさらに保護層を有する。
保護層重合体としては、耐熱性を確保する意味からガラ
ス転移温度が130℃以上、又融点が130℃以上の重
合体を使用することが好ましい。例えばポリカーボネー
)(Tg148℃)ポリスルホン(Tgl 90℃)、
ボリアリレート(Tgl 80℃)、ナイロン−12(
Tm180℃)ポリアセタール(Trn165℃)、ポ
リエチレンテレフタレート (Tm250℃)、ポリ弗
化ビニリデン(T+m170℃)等が挙げられる。
本発明の光ファイバを製造する方法としては芯材重合体
鞘材重合体−保護層重合体を3層複合紡糸法にて紡糸す
ることが、その生産の安定性、生産効率の面から特に好
ましい。
〔実施例〕
以下実施例により詳細に説明する。
実施例1 容積400mj!のステンレススチール製重合釜に1.
1.2−)リクロロー1.2.2−トリフルオロエタン
270gと、パーフルオロ−2゜2−ジメチル−1,3
−ジオキゾール33.2 g(0,124モル)及び4
.4−ビス(t−ブチルシクロヘキシル)−パーオキシ
ジカーボネー) 0.2 gを仕込んだ。重合釜をシー
ルし、−50℃と一80℃の間の温度に冷却し、攪拌器
と温度計を装置した。次いで重合釜を3回窒素ガス置換
した後、7.6g(0,076モル)のテトラフルオロ
エチレンを仕込んだ。
攪拌器の回転速度180 rpmで重合釜内を攪拌し、
55℃で1時間、次いで60℃、65℃、70℃及び7
5℃に夫々1時間保つことによって重合した。重合釜内
の初基圧力は5℃で124. IKPaであり、75℃
で168にPaまで順次上昇した。重合釜を室温まで冷
却したところ、釜内容物は白色のスラリー状を呈してい
た。得られた重合混合物より室温で減圧下に溶剤を除去
することにより、固形状のポリマーを得た。この固形状
ポリマーを減圧下60℃で乾燥した後、通常の乾燥器内
で145℃で乾燥し鞘材重合体を得た。
得られたポリマーのDSCで求めたTgは134℃であ
り、唯一のTgを示すものであり、結晶の存在を示す一
次転移点は観測されなかった。
ポリカーボネート(三菱ガス化学社製、ニーピロンS−
2000F)をベント付押出機ホッパーに供給し、押出
機バレル温度240℃にて溶融させた後、230℃のG
Pにて定量し、連続的に3層複合紡糸用紡糸機に供給し
た。また−方、鞘材重合体を押出機ホッパーに供給し、
バレル温度220℃にて溶融させた後230℃の6Pに
て定量し、連続的に3層複合紡糸用紡糸機に供給した。
さらに保護層重合体としてポリカーボネート(三菱ガス
化学社製、ニーピロンH−3000F)をベント付押出
機ホッパーに供給・し、押出機バレル温度240℃にて
溶融させた後、230℃のGPにて定量し、連続的に3
層複合紡糸用紡糸機に供給した。それぞれ溶融供給され
た芯鞘、保護層重合体は235℃のノズルにて3層光フ
アイバに成形し、外径1000μm1鞘厚5μm1保護
層厚15μmのプラスチック光ファイバを得た。
得られた光ファイバの770nmでの光伝送損失を測定
したところ620 dm/Kmであった。またこの光フ
ァイバを直径10mmの棒に100回巻き付けた状態で
の光量保持率は91%で鞘材の剥離、割れもなかった。
さらに得られた光ファイバを135℃にて2000時間
加熱暴露後の光伝送損失は653dad/Km  (?
 7 Or+m)であり、非常に良好な耐熱性を示した
。
実施例2 実施例1と同様の芯鞘重合体を用い、保護層重合体とし
てポリ弗化ビニリデン(Tm168℃)を210℃にて
溶融し、230℃のGPを経て、連続的に3層複合紡糸
機に供給し、235℃のノズルにて3層光フアイバに成
形し、外径1.000μm1鞘厚5μm1保護層厚15
μmのプラスチック光ファイバを得た。
得られた光ファイバの光伝送損失10鮒φ、100回巻
き付は時の光量保持率及び135℃2000時間後の光
伝送損失を第1表に示す。
比較例1 容積400mlのステンレススチール製重合釜に1.1
.2−)リクロロ−1,2,2−)リフルオロエタン2
70gと、パーフルオロ−2゜2−ジメチル−1,3−
ジオキゾール13.4 g(0,05mol )及び4
.4−ビス(t−ブチルシクロヘキシル)−パーオキシ
ジカーボネート0.2gを仕込んだ。重合釜をシールし
、−50℃と一80℃の間の温度に冷却し、攪拌器と温
度計を装置した。次いで重合釜を3回窒素ガス置換した
後、15.0g (0,15mol )のテトラフルオ
ロエチレンを仕込んだ。
攪拌器の回転速度180 rpmで重合釜内を攪拌し、
55℃で1時間、次いで60℃、65℃、70℃及び7
5℃に夫々1時間保つことによって重合した。重合釜内
の初基圧力は5℃で124.IKPaであり、75℃で
168 KPaまで順次上昇した。重合釜を室温まで冷
却したところ、釜内容物は白色のスラリー状を呈してい
た。得られた重合混合物より室温で減圧下に溶剤を除去
することにより、固形状のポリマーを得た。この固形状
ポリマーを減圧下60℃で乾燥した後、通常の乾燥器内
で145℃で乾燥し鞘材重合体を得た。
得られたポリマーのDSCで求めたTgは83℃であり
、唯一のTgを示すものであり、結晶の存在を示す一次
転移点は観測されなかった。
鞘材重合体以外は実施例1と同様の条件にて外径100
0μmの光ファイバを得た。評価結果を第1表に示す。
比較例2 容積400−のステンレススチール製重合釜に1.1.
2−)リクロロー1.2.2−)リフルオロエタン27
0gと、パーフルオロ−2゜2−ジメチル−1,3−ジ
オキゾール45.0 g(0,168モル)及び4.4
−ビス(t−ブチルシクロヘキシル)−パーオキシジカ
ーボ、ネー) 0.2 gを仕込んだ。重合釜をシール
し、−50℃と一80℃の間の温度に冷却し、攪拌器と
温度計を装着した。次いで重合釜を3回窒素ガス置換し
た後、3.2g(0,032モル)のテトラフルオロエ
チレンを仕込んだ。
攪拌器の回転速度180 rptnで重合釜内を攪拌し
、55℃で1時間、次いで60℃、65℃、70℃及び
75℃に夫々1時間保つことによって重合した。重合釜
内の初基圧力は5℃で124.1にPaであり、75℃
で168 KPaまで順次上昇した。重合釜を室温まで
冷却したところ、釜内容物は白色のスラリー状を呈して
いた。得られた重合混合物より室温で減圧下に溶剤を除
去することにより、固形状のポリマーを得た。この固形
状ポリマーを減圧下60℃で乾燥した後、通常の乾燥器
内で145℃で乾燥し鞘材重合体を得た。
得られたポリマーのDSCで求めたTgは215℃であ
り、唯一のTgを示すものであり、結晶の存在を示す一
次転移点は観測されなかった。
鞘材重合体以外は実施例1と同様の条件にて3層複合紡
糸機に供給し、235℃のノズルにて3層光フアイバに
成形したが、外径1000±400μmと糸径斑が非常
に大きく、鞘が被覆していない箇所がところどころ有り
、その光伝送損失は19200 dtn/にmと非常に
大きなものであった。
手続補正書(自発) 平成2年3月15日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、芯材層、鞘材層及び保護層からなる同心円3層構造
    を有し、鞘成分重合体が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R及びR′は弗素原子又はトリフルオロメチル基
    を示す)で表わされるフルオロジオキゾール30〜80
    mol%、他の共重合可能なモノマー70〜20mol
    %の共重合体よりなることを特徴とする耐熱性プラスチ
    ック光ファイバ。 2、芯材重合体がポリカーボネートである第1請求項記
    載のプラスチック光ファイバ。 3、保護層重合体がガラス転移温度130℃以上又は融
    点が130℃以上の重合体である第1請求項記載の耐熱
    性プラスチック光ファイバ。 4、芯材重合体−鞘材重合体−保護層重合体を3層複合
    防糸法により防糸することを特徴とする第1請求項記載
    の耐熱性プラスチック光ファイバの製造法。
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