JPH0413720A - ポリカーボネート - Google Patents
ポリカーボネートInfo
- Publication number
- JPH0413720A JPH0413720A JP2115086A JP11508690A JPH0413720A JP H0413720 A JPH0413720 A JP H0413720A JP 2115086 A JP2115086 A JP 2115086A JP 11508690 A JP11508690 A JP 11508690A JP H0413720 A JPH0413720 A JP H0413720A
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- JP
- Japan
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- optical
- polymer
- light
- loss
- aimed
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
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。
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、光集積回路用導波路およびプラスチック光フ
ァイバなどのような光学材料および電気絶縁材料等のよ
うに電子部品材料として使用する、ハロゲン元素および
重水素を含むポリカーボネートに関するものである。
ァイバなどのような光学材料および電気絶縁材料等のよ
うに電子部品材料として使用する、ハロゲン元素および
重水素を含むポリカーボネートに関するものである。
ＣＹ。
ただし、式中ＸおよびＹは同一または異なり、重水素あ
るいはハロゲン元素である。
るいはハロゲン元素である。
（以下余白）
［従来の技術］
光学部品および光ファイバの基材としては、光伝送損失
が小さくかつ伝送帯域が広いことから、一般に石英ガラ
スおよび多成分ガラス等のような無機系のものが使用さ
れている。
が小さくかつ伝送帯域が広いことから、一般に石英ガラ
スおよび多成分ガラス等のような無機系のものが使用さ
れている。
一方、プラスチックを基材とする光学材料も開発されて
いる。これらのプラスチック光学材料は、無機系の材料
に比べて加工性がよく、取り扱い易い等の特徴を持つこ
とから注目されている。
いる。これらのプラスチック光学材料は、無機系の材料
に比べて加工性がよく、取り扱い易い等の特徴を持つこ
とから注目されている。
例えば光ファイバにおいては、ポリメチルメタクリレー
ト（ＰＭＭＡ）あるいはポリスチレンのように透明性に
優れたプラスチックを芯（コア）とし、その芯成分より
も屈折率の低いプラスチックを鞘（クラッド）成分とし
た同心のコアークラッド構造からなるものが知られてい
る。
ト（ＰＭＭＡ）あるいはポリスチレンのように透明性に
優れたプラスチックを芯（コア）とし、その芯成分より
も屈折率の低いプラスチックを鞘（クラッド）成分とし
た同心のコアークラッド構造からなるものが知られてい
る。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、これらのプラスチック光ファイバは、無
機系のファイバに比べて内部を伝達する光の減衰度合が
大きいという問題点がある。
機系のファイバに比べて内部を伝達する光の減衰度合が
大きいという問題点がある。
光の伝達は光回路あるいはファイバの一端に入射した光
を長さ方向に沿って内部で全反射させることにより行な
うが、プラスチックの内部を光が伝達するときに、光が
吸収あるいは散乱されることによって光の減衰を強める
ような要因を最小にすることが重要である。
を長さ方向に沿って内部で全反射させることにより行な
うが、プラスチックの内部を光が伝達するときに、光が
吸収あるいは散乱されることによって光の減衰を強める
ような要因を最小にすることが重要である。
光回路部品においては現状の光フアイバ通信に用いられ
ている、波長が６５０〜１６００ｎｍの光を用いている
ので、光ファイバの材料としてプラスチックを用いる場
合、上述の波長領域における低損失化はより切実である
。
ている、波長が６５０〜１６００ｎｍの光を用いている
ので、光ファイバの材料としてプラスチックを用いる場
合、上述の波長領域における低損失化はより切実である
。
プラスチックの光伝送損失の最も大きな要因は、プラス
チックを構成する分子における炭素−水素間の赤外振動
吸収の高調波である。この炭素−水素結合に起因する高
調波を小さくし、また長波長シフトさせるために、プラ
スチック分子中の水素原子を弗素等のハロゲン原子ある
いは重水素原子で置換することが提案されている。
チックを構成する分子における炭素−水素間の赤外振動
吸収の高調波である。この炭素−水素結合に起因する高
調波を小さくし、また長波長シフトさせるために、プラ
スチック分子中の水素原子を弗素等のハロゲン原子ある
いは重水素原子で置換することが提案されている。
例えば、水素を弗素で置換したプラスチックとしては、
エステル側鎖の水素の一部を弗素置換したポリメタクリ
レート −ＣＨ，−Ｃ（ＣＨ，）− ＣＯＯ（ＣＨＩ）、（ＣＦ２）。ｃＦｓがＰＭＭＡより
低損失となることが示された（例えば「戒能俊邦、高分
子論文集、４２巻、 １９８５年２５７−２６４頁、高
分子学会」参照）。
エステル側鎖の水素の一部を弗素置換したポリメタクリ
レート −ＣＨ，−Ｃ（ＣＨ，）− ＣＯＯ（ＣＨＩ）、（ＣＦ２）。ｃＦｓがＰＭＭＡより
低損失となることが示された（例えば「戒能俊邦、高分
子論文集、４２巻、 １９８５年２５７−２６４頁、高
分子学会」参照）。
しかしながら、エステル側鎖あるいは主鎖の、メチル基
に炭素−水素結合が残っているために低損失化は充分で
はない、エステル側鎖の水素をすべて重水素置換あるい
は弗素置換することは低損失化に有用と考えられる。し
かしながら、重水素置換は水素交換反応が起こりやすく
、弗素置換は原料アルコールの安定性が悪い等の合成上
の問題があり、上述のような完全な置換体のモノマを得
ることは非常に困難であった。
に炭素−水素結合が残っているために低損失化は充分で
はない、エステル側鎖の水素をすべて重水素置換あるい
は弗素置換することは低損失化に有用と考えられる。し
かしながら、重水素置換は水素交換反応が起こりやすく
、弗素置換は原料アルコールの安定性が悪い等の合成上
の問題があり、上述のような完全な置換体のモノマを得
ることは非常に困難であった。
また、コア材料として用いられる重水素化ポリメチルメ
タクリレート −ＣＤｘ −Ｃ（ＣＤｓ） − ＣＯＯＣＤ。
タクリレート −ＣＤｘ −Ｃ（ＣＤｓ） − ＣＯＯＣＤ。
はポリメチルメタクリレートに比べると低損失化が図れ
るが、小さいながらもＣ−Ｄ結合に起因する高調波吸収
があり、光集積回路のように１３００〜１６００ｎｍ付
近の光を用いる場合、光損失を無視することはできない
、さらにポリスチレン等に比べ吸湿性が高く、２％程度
の飽和吸湿率を持つ。
るが、小さいながらもＣ−Ｄ結合に起因する高調波吸収
があり、光集積回路のように１３００〜１６００ｎｍ付
近の光を用いる場合、光損失を無視することはできない
、さらにポリスチレン等に比べ吸湿性が高く、２％程度
の飽和吸湿率を持つ。
従って、湿度が高い環境では、水分子のＯＨの振動吸収
が光損失に影響を与える。ＯＨ振動吸収の高調波によっ
て、特に近赤外域の光伝送損失は低下する（例えば「戒
能俊邦、高分子学会予稿集３２巻、４号、 １９８３年
２５２５頁」参照）、すなわち使用環境条件の湿度変化
により光伝送損失が変動するという問題点があった。
が光損失に影響を与える。ＯＨ振動吸収の高調波によっ
て、特に近赤外域の光伝送損失は低下する（例えば「戒
能俊邦、高分子学会予稿集３２巻、４号、 １９８３年
２５２５頁」参照）、すなわち使用環境条件の湿度変化
により光伝送損失が変動するという問題点があった。
また、有機系ポリマ、特にポリメチルメタクリレート系
ポリマのガラス転移温度は一般に１００℃前後である。
ポリマのガラス転移温度は一般に１００℃前後である。
そのため耐熱温度の上限は７０℃程度であり、実用的な
ものとしては使用することができなかった。そこで、こ
れらのような耐熱性に関する問題点を解決するものとし
て、ポリカーボネートを用いた光導波路および光ファイ
バが提案されている（例えば、「日中ら、富士通、３９
巻。
ものとしては使用することができなかった。そこで、こ
れらのような耐熱性に関する問題点を解決するものとし
て、ポリカーボネートを用いた光導波路および光ファイ
バが提案されている（例えば、「日中ら、富士通、３９
巻。
１号、６５頁」参照）。これらは優れた耐熱性と安定し
た伝送特性を示すが、側鎖にＣ−Ｈ結合が存在するため
光伝送損失が高いという問題点がある。
た伝送特性を示すが、側鎖にＣ−Ｈ結合が存在するため
光伝送損失が高いという問題点がある。
本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、
その目的は可視光〜近赤外光域において低損失であり、
しかも耐熱性に優れ、かつ吸湿に伴うＯＨ振動吸収の影
響の少ないプラスチック光学材料、撥水材等の表面処理
剤および酸素富化膜等の機能膜として使用可能なポリカ
ーボネートを提供することにある。
その目的は可視光〜近赤外光域において低損失であり、
しかも耐熱性に優れ、かつ吸湿に伴うＯＨ振動吸収の影
響の少ないプラスチック光学材料、撥水材等の表面処理
剤および酸素富化膜等の機能膜として使用可能なポリカ
ーボネートを提供することにある。
［課題を解決するための手段］
このような目的を達成するために、本発明は、下記−数
式（１）で表わされる繰り返し単位からなることを特徴
とする。
式（１）で表わされる繰り返し単位からなることを特徴
とする。
ただし、式中ＸおよびＹは同一または異なり、重水素あ
るいはへロゲン元素である。
るいはへロゲン元素である。
［作 用］
本発明においては、ポリカーボネートの水素をハロゲン
化あるいは重水素化することによりＣ−Ｈ結合に起因す
る高調波吸収を小さく、かつ長波長シフトさせることに
より低損失の光学材料を得ることができる。さらに側鎖
のハロゲン化によりポリマの吸湿性は大幅に低下し、吸
湿に基づ（０−Ｈ振動吸収強度は極めて小さ（なる。Ｐ
ＭＭＡ系のポリマが吸湿性が大きいために吸湿あるいは
脱湿によってＯＨ基に基づ（吸収強度が大きく変動し、
安定した導光特性が得られなかったのに比べ、本発明は
極めて安定した光特性を維持し得るという特徴がある。
化あるいは重水素化することによりＣ−Ｈ結合に起因す
る高調波吸収を小さく、かつ長波長シフトさせることに
より低損失の光学材料を得ることができる。さらに側鎖
のハロゲン化によりポリマの吸湿性は大幅に低下し、吸
湿に基づ（０−Ｈ振動吸収強度は極めて小さ（なる。Ｐ
ＭＭＡ系のポリマが吸湿性が大きいために吸湿あるいは
脱湿によってＯＨ基に基づ（吸収強度が大きく変動し、
安定した導光特性が得られなかったのに比べ、本発明は
極めて安定した光特性を維持し得るという特徴がある。
本発明におけるポリマの製造法は、一般のポリカーボネ
ート製造法と同様であり、ビスフェノールをピリジン等
の有機溶媒やジクロルメタン−水酸化ナトリウム水溶液
に溶解し、ホスゲンを導入し、縮重合を行なわせるもの
である。
ート製造法と同様であり、ビスフェノールをピリジン等
の有機溶媒やジクロルメタン−水酸化ナトリウム水溶液
に溶解し、ホスゲンを導入し、縮重合を行なわせるもの
である。
［実施例］
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
虱ユｊＪＵＬ九工
１００ｍ１の三ロフラスコにデュウテロジフェニロール
プロパンｄ−１４を２０ｇと１４０■１のピリジンを入
れた。溶解後かき混ぜつつ約１＋ｇ／ｍｌの割合でホス
ゲンを溶液中に通した。温度を２５−３０℃に保った。
プロパンｄ−１４を２０ｇと１４０■１のピリジンを入
れた。溶解後かき混ぜつつ約１＋ｇ／ｍｌの割合でホス
ゲンを溶液中に通した。温度を２５−３０℃に保った。
ピリジン塩駿塩が析出し、反応液が黄赤色になったとき
にホスゲンの添加をやめた。反応混合物を６００ｍ１の
水中に注ぎポリマを分離した。
にホスゲンの添加をやめた。反応混合物を６００ｍ１の
水中に注ぎポリマを分離した。
ポリマは濾別後水洗い乾燥させた。得られたポリマの分
子量は５４０００であった。化学構造は表１に示す。
子量は５４０００であった。化学構造は表１に示す。
基因ヱｌ亘土ユ
３００ｍ１のフラスコに２０ｇのデュウテロジフェニロ
ールヘキサフルオロブロバンｄ−８，６ｇの水酸化ナト
リウム、１ｇのベンジルトリメチルアンモニウムの塩化
物、 １００ｍ１の蒸留水および５０＋ｏｌのジクロル
メタンをいれた。混合物を速くかきまぜ、水冷下２０℃
に保ちながらホスゲンをＩｇ／ｗｉｎの割合で通した。
ールヘキサフルオロブロバンｄ−８，６ｇの水酸化ナト
リウム、１ｇのベンジルトリメチルアンモニウムの塩化
物、 １００ｍ１の蒸留水および５０＋ｏｌのジクロル
メタンをいれた。混合物を速くかきまぜ、水冷下２０℃
に保ちながらホスゲンをＩｇ／ｗｉｎの割合で通した。
反応終了後ジクロルメタンを留去し、粗製ポリマを水洗
し、乾燥させた。得られたポリマの分子量は７５０００
であった。化学構造は表１に示す。
し、乾燥させた。得られたポリマの分子量は７５０００
であった。化学構造は表１に示す。
ポリマ ゛ ３−８
製造例１および２と同様にして、表１に示すポリマを製
造した。
造した。
表１ 製造したポリマ
化学構造
Ｙ３
叉１１乱１
ポリマ製造例１で得た棒状重合体の両端を光学研磨し、
分光器で近赤外〜可視光域での吸収を測定した。その結
果、６６０．８５０．１３００および１５５０ｎｍにお
けるオプティカルデンシティ（ＯＤ）はそれぞれ０．０
１２．０．００５．０．００５および０．１２０ （ｃ
ｍ−’）であり、きわめて高い透光性を示した。同様に
して他のポリマについても吸収を測定した。表２にその
結果をまとめた。
分光器で近赤外〜可視光域での吸収を測定した。その結
果、６６０．８５０．１３００および１５５０ｎｍにお
けるオプティカルデンシティ（ＯＤ）はそれぞれ０．０
１２．０．００５．０．００５および０．１２０ （ｃ
ｍ−’）であり、きわめて高い透光性を示した。同様に
して他のポリマについても吸収を測定した。表２にその
結果をまとめた。
表２ 製造したポリマの透光性
化学構造
叉１１肌λ
ポリマ製造例１で得たポリマをコア成分、ポリマ製造例
２で得たポリマをクラッド成分とする光り導波路を作製
した。
２で得たポリマをクラッド成分とする光り導波路を作製
した。
上述の２種のポリマをメチルイソブチルケトンに溶解し
溶液とした。まず、クラッド成分ポリマをシリコン基盤
上に約１５μｍの厚さに塗布した。
溶液とした。まず、クラッド成分ポリマをシリコン基盤
上に約１５μｍの厚さに塗布した。
焼成および乾燥処理後、クラッド成分ポリマ上にコア成
分ポリマな約８μｍの厚さに塗布した。次に、ホトリソ
グラフィおよびドライエツチングにより、コア成分ポリ
マを長さ５０ｍｍ、幅８μｍ、高さ８μｍの直線矩形パ
タンに加工した。加工後クラッド成分をコア成分ポリマ
上に塗布し光導波路を得た。
分ポリマな約８μｍの厚さに塗布した。次に、ホトリソ
グラフィおよびドライエツチングにより、コア成分ポリ
マを長さ５０ｍｍ、幅８μｍ、高さ８μｍの直線矩形パ
タンに加工した。加工後クラッド成分をコア成分ポリマ
上に塗布し光導波路を得た。
波長１３００ｎｍの光を導波路の一端から照射し、他端
から出てくる光量を測定することにより導波路の損失を
計算した。この導波路の損失は０．１２ｄＢ／ｃＩ１１
であり充分に種々の光回路に供し得ると考えられる。
から出てくる光量を測定することにより導波路の損失を
計算した。この導波路の損失は０．１２ｄＢ／ｃＩ１１
であり充分に種々の光回路に供し得ると考えられる。
叉ＪＪ乳且
コア成分としてポリマ製造例１で得たポリマを、クラッ
ド成分としてポリマ製造例２で得たポリマな用いて光フ
ァイバを作製した。
ド成分としてポリマ製造例２で得たポリマな用いて光フ
ァイバを作製した。
コア成分ポリマを過熱しつつ押し出し機にてファイバ化
し、これを溶媒化したクラッド成分ポリマ中に通すこと
によりコーティングを行なった。この工程を経てコア直
径０．７５ｍｍクラッド膜厚０、０５ｍｍの光ファイバ
を得た。このファイバは波長６５０止で１００ｄＢ／ｋ
ｍ、波長８５０ｎｍで６０ｄＢ／ｋｍ以下の低損失窓が
観察された。
し、これを溶媒化したクラッド成分ポリマ中に通すこと
によりコーティングを行なった。この工程を経てコア直
径０．７５ｍｍクラッド膜厚０、０５ｍｍの光ファイバ
を得た。このファイバは波長６５０止で１００ｄＢ／ｋ
ｍ、波長８５０ｎｍで６０ｄＢ／ｋｍ以下の低損失窓が
観察された。
このプラスチック光ファイバを、温度６０℃、湿度９０
％ＲＨの条件下で２昼夜静置してから取り出し、光伝送
特性を測定した。吸湿に基づく損失増は波長８５０止で
５０ｄＢ／ｋｍ以下であった。同じ条件下でバーデユー
テロポリメチルメタクリレートの、吸湿に基づく損失増
は３００ｄＢ／ｋｍ以上であり、光損失が大幅に改善さ
れた。
％ＲＨの条件下で２昼夜静置してから取り出し、光伝送
特性を測定した。吸湿に基づく損失増は波長８５０止で
５０ｄＢ／ｋｍ以下であった。同じ条件下でバーデユー
テロポリメチルメタクリレートの、吸湿に基づく損失増
は３００ｄＢ／ｋｍ以上であり、光損失が大幅に改善さ
れた。
大１１糺Ａ
本実施例は、封止絶縁材料としてポリマ使用した実施例
である。
である。
ポリマ製造例４で得たポリマの衝撃強度は４１０ｋｇ、
ｃｍ／ｃｍ”と非常に太き（、またガラス転移温度は
１６０℃であり熱変形温度も１４０℃と耐熱性に優れて
いた。また加工性にも優れ、３０％のポリマと７０％の
溶媒シリカからなる混合物に半導体を封止し、加熱成形
することが可能であった。樹脂封止したものを耐湿性加
速試験（１２１”Ｃ，１００％相対湿度）したところ、
１５００時間経過しても不良が発生しなかった。
ｃｍ／ｃｍ”と非常に太き（、またガラス転移温度は
１６０℃であり熱変形温度も１４０℃と耐熱性に優れて
いた。また加工性にも優れ、３０％のポリマと７０％の
溶媒シリカからなる混合物に半導体を封止し、加熱成形
することが可能であった。樹脂封止したものを耐湿性加
速試験（１２１”Ｃ，１００％相対湿度）したところ、
１５００時間経過しても不良が発生しなかった。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によるポリカーボネートは
、従来のプラスチック光学材料に比べ、可視〜近赤外光
域において極めて優れた光伝送特性を有すると共に、高
温多湿条件下にさらされても損失増が著しく少ない。そ
のため、近赤外光域における光集積回路用材料および可
視光域あるいは近赤外光域用光源を用いる数１００ｍの
距離間における光信号伝送媒体として安定して使用し得
るという利点がある。
、従来のプラスチック光学材料に比べ、可視〜近赤外光
域において極めて優れた光伝送特性を有すると共に、高
温多湿条件下にさらされても損失増が著しく少ない。そ
のため、近赤外光域における光集積回路用材料および可
視光域あるいは近赤外光域用光源を用いる数１００ｍの
距離間における光信号伝送媒体として安定して使用し得
るという利点がある。
また、従来光フアイバ通信に用いられている、６５０〜
１６００ｒ＋ｍの波長域において低損失であるので、多
成分系ガラスおよび石英系光ファイバと、光／電気変換
あるいは電気／光変換なしに接続して使用することがで
きる。すなわち、これらの光学材料を使って作製した光
部品により経済性に優れたローカルエリアネットワーク
などのような光信号伝送システムを構成できるという利
点がある。
１６００ｒ＋ｍの波長域において低損失であるので、多
成分系ガラスおよび石英系光ファイバと、光／電気変換
あるいは電気／光変換なしに接続して使用することがで
きる。すなわち、これらの光学材料を使って作製した光
部品により経済性に優れたローカルエリアネットワーク
などのような光信号伝送システムを構成できるという利
点がある。
さらに、光学材料としてだけではなく広範囲にわたる用
途が可能であるという利点がある。
途が可能であるという利点がある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）下記一般式（１）で表わされる繰り返し単位からな
ることを特徴とするポリカーボネート；▲数式、化学式
、表等があります▼・・・（１） ただし、式中ＸおよびＹは同一または異なり、重水素あ
るいはハロゲン元素である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2115086A JPH0413720A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | ポリカーボネート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2115086A JPH0413720A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | ポリカーボネート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0413720A true JPH0413720A (ja) | 1992-01-17 |
Family
ID=14653852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2115086A Pending JPH0413720A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | ポリカーボネート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0413720A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002036659A3 (en) * | 2000-11-03 | 2003-02-13 | Corning Inc | Highly-halogenated low optical loss polyester |
| JP2016538523A (ja) * | 2013-11-29 | 2016-12-08 | キム， ノ ウルＫＩＭ， Ｎｏ Ｅｕｌ | プラスチック温水ボイラ |
-
1990
- 1990-05-02 JP JP2115086A patent/JPH0413720A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002036659A3 (en) * | 2000-11-03 | 2003-02-13 | Corning Inc | Highly-halogenated low optical loss polyester |
| US6610813B2 (en) | 2000-11-03 | 2003-08-26 | Corning Incorporated | Highly-halogenated low optical loss polymer |
| JP2016538523A (ja) * | 2013-11-29 | 2016-12-08 | キム， ノ ウルＫＩＭ， Ｎｏ Ｅｕｌ | プラスチック温水ボイラ |
| US10539321B2 (en) | 2013-11-29 | 2020-01-21 | No Eul Kim | Plastic hot water boiler |
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