JPH0416905A - プラスチック光ファイバーの製造方法 - Google Patents
プラスチック光ファイバーの製造方法Info
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- JPH0416905A JPH0416905A JP2121507A JP12150790A JPH0416905A JP H0416905 A JPH0416905 A JP H0416905A JP 2121507 A JP2121507 A JP 2121507A JP 12150790 A JP12150790 A JP 12150790A JP H0416905 A JPH0416905 A JP H0416905A
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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、プラスチック光ファイバーの製造方法に関す
る。
る。
さらに詳しく言うと、本発明は、たとえば、電気・電子
の分野、自動車分野などに好適に使用することのてきる
、光伝送損失の小さなプラスチック光ファイバーの製造
方法に関する。
の分野、自動車分野などに好適に使用することのてきる
、光伝送損失の小さなプラスチック光ファイバーの製造
方法に関する。
[従来技術と発明か解決しようとする課題]従来、光フ
ァイバーとしては、石英ガラスて代表される無機ガラス
で製造された無機ガラス光ファイバーが、工業用、医療
用、装飾用、あるいは情報伝達用として、広く利用され
ている。
ァイバーとしては、石英ガラスて代表される無機ガラス
で製造された無機ガラス光ファイバーが、工業用、医療
用、装飾用、あるいは情報伝達用として、広く利用され
ている。
しかしながら、石英光ファイバー等の無機ガラス光ファ
イバーは、高価て重く、また、可撓性も劣るという根本
的な欠点を有する。
イバーは、高価て重く、また、可撓性も劣るという根本
的な欠点を有する。
そこて1石英光ファイバー等の無機ガラス光ファイバー
に比較して軽量てかつ曲げ応力に強く、しかも取り扱い
か容易であるとともに安価であるなどの利点を有するプ
ラスチック光ファイバーの開発が進み、実用化されてい
る。
に比較して軽量てかつ曲げ応力に強く、しかも取り扱い
か容易であるとともに安価であるなどの利点を有するプ
ラスチック光ファイバーの開発が進み、実用化されてい
る。
このようなプラスチック光ファイバーは、一般に、光透
過性に優れた樹脂からなる芯材(コア材)層と、この芯
材よりも小さな屈折率を有し、かつ芯材との接着性等に
優れた樹脂からなる鞘材(クラット材)層とて構成され
るのか望ましく、たとえば、ポリカーボネート5l11
!を芯材に用いたプラスチック光ファイバーか提案され
ている(特開昭61−6604号公報、特開昭61−2
62706号公報参照)。
過性に優れた樹脂からなる芯材(コア材)層と、この芯
材よりも小さな屈折率を有し、かつ芯材との接着性等に
優れた樹脂からなる鞘材(クラット材)層とて構成され
るのか望ましく、たとえば、ポリカーボネート5l11
!を芯材に用いたプラスチック光ファイバーか提案され
ている(特開昭61−6604号公報、特開昭61−2
62706号公報参照)。
ポリカーボネートを芯材とする光ファイバーは、種々の
点において優れた性能を有しており、たとえばポリメチ
ルメタクリレ−) (PMMA)を芯材に用いたものを
含め他の種々のプラスチック光ファイバーの中て、#に
耐熱性、耐衝撃性等の点て圧倒的に優れている。
点において優れた性能を有しており、たとえばポリメチ
ルメタクリレ−) (PMMA)を芯材に用いたものを
含め他の種々のプラスチック光ファイバーの中て、#に
耐熱性、耐衝撃性等の点て圧倒的に優れている。
ところで、この種のポリカーボネート芯材系光ファイバ
ーは、他の多くのプラスチック光ファイバー同様に、一
般に、芯材と鞘材層あるいはこれらと被覆層(保護層)
を基本構成単位とし、複合紡糸法により前記基本構成単
位の各成分を押出した後゛、冷却により賦形することに
よって製造される。
ーは、他の多くのプラスチック光ファイバー同様に、一
般に、芯材と鞘材層あるいはこれらと被覆層(保護層)
を基本構成単位とし、複合紡糸法により前記基本構成単
位の各成分を押出した後゛、冷却により賦形することに
よって製造される。
しかしながら、このような芯材かポリカーボネート系樹
脂からなる光ファイバーを従来の方法により製造した場
合、その光伝送損失か比較的大きくなるという欠点かあ
り、そのため光伝送損失を低減する方法の開発か望まれ
ている。
脂からなる光ファイバーを従来の方法により製造した場
合、その光伝送損失か比較的大きくなるという欠点かあ
り、そのため光伝送損失を低減する方法の開発か望まれ
ている。
たとえば、特開昭6+−6604号公報によると、極限
粘度[η]が0.5であるポリカーボネート樹脂を芯材
に用いて、機械的特性、特に引張強度に優れるプラスチ
ック光ファイバーか得られてはいるものの、そのプラス
チックス光ファイバーは、770nmの光波長の光伝送
損失か990 dB/kmてあり、充分に小さな光伝送
損失ではないという問題点かある。
粘度[η]が0.5であるポリカーボネート樹脂を芯材
に用いて、機械的特性、特に引張強度に優れるプラスチ
ック光ファイバーか得られてはいるものの、そのプラス
チックス光ファイバーは、770nmの光波長の光伝送
損失か990 dB/kmてあり、充分に小さな光伝送
損失ではないという問題点かある。
また、この種のポリカーボネート芯材系光ファイバーの
製造方法として、前記の複合紡糸等によって得られた光
ファイバー材(芯材と鞘材層と被覆層からなる被覆コー
ト材)に対してアニール処理をするという方法か提案さ
れている(特開昭60−32004号公報参照)。
製造方法として、前記の複合紡糸等によって得られた光
ファイバー材(芯材と鞘材層と被覆層からなる被覆コー
ト材)に対してアニール処理をするという方法か提案さ
れている(特開昭60−32004号公報参照)。
しかしなから、この特開昭60−32004号公報に記
載された製造方法ては、後述のようにアニール処理の条
件等か適当てないため、次のような問題点等かある。
載された製造方法ては、後述のようにアニール処理の条
件等か適当てないため、次のような問題点等かある。
すなわち、
■上記の公報には、[ガラス転移温度(T、)以上の温
度てアニール処理するのか好ましい」と記載されている
か、このようにT1以上の温度て光ファイバー材をアニ
ール処理すると光ファイバー材か変形するという問題か
ある。
度てアニール処理するのか好ましい」と記載されている
か、このようにT1以上の温度て光ファイバー材をアニ
ール処理すると光ファイバー材か変形するという問題か
ある。
εまだ、該公報の実施例には、アニール処理として10
0〜140℃て3時間かけての熱処理を行う例か示され
ているか、このようなアニール処理条件ては、得られる
光ファイバー材の光伝送損失はまた大きい(たとえば、
光伝送損失の低下は0.02dB/−程度と少ない。)
などの問題点かある。
0〜140℃て3時間かけての熱処理を行う例か示され
ているか、このようなアニール処理条件ては、得られる
光ファイバー材の光伝送損失はまた大きい(たとえば、
光伝送損失の低下は0.02dB/−程度と少ない。)
などの問題点かある。
■さらに、該公報において上記のアニール処理を行う光
ファイバー材は、芯材/鞘材層/被覆層(保護層)の3
層構造を複合紡糸法により製造するのて、層構造か複雑
化し、製造工程も複雑化すると言う問題もある。
ファイバー材は、芯材/鞘材層/被覆層(保護層)の3
層構造を複合紡糸法により製造するのて、層構造か複雑
化し、製造工程も複雑化すると言う問題もある。
本発明は、前記の事情を鑑みてなされたものである。
本発明の目的は、芯材かポリカーボネート系樹脂からな
り、鞘材層か該芯材よりも低い屈折率のプラスチックか
らなる少なくとも2N以上の構成の光ファイバーてあっ
て、ポリカーボネート系樹脂の前記種々の優れた特性を
十分に活かした上て、さらに光伝送損失か十分に低減さ
れた高性能の光ファイバーを容易にかつ安定に生産する
ことかてきる実用上著しく有利なポリカーボネート芯材
系プラスチック光ファイバーの製造方法を提供すること
にある。
り、鞘材層か該芯材よりも低い屈折率のプラスチックか
らなる少なくとも2N以上の構成の光ファイバーてあっ
て、ポリカーボネート系樹脂の前記種々の優れた特性を
十分に活かした上て、さらに光伝送損失か十分に低減さ
れた高性能の光ファイバーを容易にかつ安定に生産する
ことかてきる実用上著しく有利なポリカーボネート芯材
系プラスチック光ファイバーの製造方法を提供すること
にある。
[課題を解決するための手段]
前記課題を解決するための本発明は、ポリカーボネート
系樹脂からなる芯材と前記芯材よりも低い屈折率を有す
るプラスチックからなる鞘材層とを有する光ファイバー
材を、60〜100℃て5分間〜72時間かけてアニー
ル処理を施し、次いで1°C/分以下の冷却速度で徐冷
することを特徴とするプラスチック光ファイバーの製造
方法である。
系樹脂からなる芯材と前記芯材よりも低い屈折率を有す
るプラスチックからなる鞘材層とを有する光ファイバー
材を、60〜100℃て5分間〜72時間かけてアニー
ル処理を施し、次いで1°C/分以下の冷却速度で徐冷
することを特徴とするプラスチック光ファイバーの製造
方法である。
本発明の方法によって製造されるプラスチック光ファイ
バーは、少なくとも、ポリカーボネート系樹脂からなる
芯材と該芯材よりも低い屈折率を有するプラスチックか
らなる鞘材層とから構成される、その好適な一具体例と
しては、たとえば。
バーは、少なくとも、ポリカーボネート系樹脂からなる
芯材と該芯材よりも低い屈折率を有するプラスチックか
らなる鞘材層とから構成される、その好適な一具体例と
しては、たとえば。
第1図に示すように、芯材2とその外層である鞘材層3
とからなる構成を有し、あるいは、たとえば第2図に示
すように、必要に応じてさらに鞘材層3の外層に保護層
としての被覆層4を有する構成を有する。
とからなる構成を有し、あるいは、たとえば第2図に示
すように、必要に応じてさらに鞘材層3の外層に保護層
としての被覆層4を有する構成を有する。
以下、芯材、鞘材層、被覆層について順に詳述し、さら
に、製造方法について詳述する。
に、製造方法について詳述する。
、It
前記芯材は、ポリカーボネート系樹脂からなるが、この
ポリカーボネート系樹脂としては、公知のものなど各種
のものの中から1種、あるいは必要に応じて2種以上を
選択して使用することかできる。
ポリカーボネート系樹脂としては、公知のものなど各種
のものの中から1種、あるいは必要に応じて2種以上を
選択して使用することかできる。
前記ポリ、カーボネート系樹脂の具体例としては、各種
のものかあるか、好ましくは次の一般式 %式%) て表され、前記一般式中のRが て表される脂環族ポリカーボネートや、て表わされる芳
香族ポリカーボネート等を挙げることかできる。
のものかあるか、好ましくは次の一般式 %式%) て表され、前記一般式中のRが て表される脂環族ポリカーボネートや、て表わされる芳
香族ポリカーボネート等を挙げることかできる。
さらにまた、これらと4.4′−ジヒドロキシジフェニ
ルエーテル、エチレングリコール、Pフェニレングリコ
ール、1.6−ヘキサンジオール等のジヒドロキシ化合
物との共重合体も使用することかてきる。前記ポリカー
ボネート樹脂は、一部て分岐する構造を有していても良
い。
ルエーテル、エチレングリコール、Pフェニレングリコ
ール、1.6−ヘキサンジオール等のジヒドロキシ化合
物との共重合体も使用することかてきる。前記ポリカー
ボネート樹脂は、一部て分岐する構造を有していても良
い。
本発明におけるポリカーボネート系樹脂の製造法につい
ても特に制限があるわけではなく、たとえば、二価フェ
ノール類とホスゲンとの反応によるホスゲン法、二価フ
ェノール類とジフェニルカーボネート等の炭酸エステル
類との反応によるエステル交換法、あるいは二価フェノ
ール類とクロロホルメート等のへ口本ルメートとの反応
による方法等を好適に採用することができる。
ても特に制限があるわけではなく、たとえば、二価フェ
ノール類とホスゲンとの反応によるホスゲン法、二価フ
ェノール類とジフェニルカーボネート等の炭酸エステル
類との反応によるエステル交換法、あるいは二価フェノ
ール類とクロロホルメート等のへ口本ルメートとの反応
による方法等を好適に採用することができる。
前記二価フェノール類としては、へイドロキノン、4.
4′−ジヒドロキシビフェニル、ビス(ヒドロキシフェ
ニル)アルカン、ビス(ヒドロキシフェニル)シクロア
ルカン、ビス(ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(
ヒドロキシフェニル)スルフィトビス(ヒドロキシフェ
ニル)スルホン、および、これらの低級アルキル、ハロ
ゲン等の置換体を挙げることがてきる。
4′−ジヒドロキシビフェニル、ビス(ヒドロキシフェ
ニル)アルカン、ビス(ヒドロキシフェニル)シクロア
ルカン、ビス(ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(
ヒドロキシフェニル)スルフィトビス(ヒドロキシフェ
ニル)スルホン、および、これらの低級アルキル、ハロ
ゲン等の置換体を挙げることがてきる。
゛これらの二価フェノール類の中でも、たとえば、2.
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[以下、
ビスフェノールAと言うことがある。]、]1.1−ビ
ス4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2〜ビス(4
−ヒドロキシフェニル)−へキサフルオロプロパンな−
どか好ましい。
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[以下、
ビスフェノールAと言うことがある。]、]1.1−ビ
ス4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2〜ビス(4
−ヒドロキシフェニル)−へキサフルオロプロパンな−
どか好ましい。
また、これらの二価フェノール類は、単体、あるいは混
合したものでありてもよい。
合したものでありてもよい。
前記芯材に使用するポリカーボネート系樹脂は、前記の
中ても適当な分子量範囲にあるものか好ましく、一般的
にはたとえば、粘度平均分子量がza 、 non〜2
g、(1(10の範囲内にあるものか好ましく、特に、
20,500〜27,000の範囲内にあるものか好ま
しい。
中ても適当な分子量範囲にあるものか好ましく、一般的
にはたとえば、粘度平均分子量がza 、 non〜2
g、(1(10の範囲内にあるものか好ましく、特に、
20,500〜27,000の範囲内にあるものか好ま
しい。
前記芯材に使用するポリカーボネート系樹脂として、粘
度平均分子量が、たとえば20.000〜28.000
の範囲内というように適当な範囲にあるものを使用する
ことにより、プラスチック光ファイバーの充分な強度お
よび良好な成形性を容易に確保することかでき、また、
プラスチック光ファイバーの透明性、屈折率、光伝送性
などの光学的性質の向上も容易に確保することかできる
。
度平均分子量が、たとえば20.000〜28.000
の範囲内というように適当な範囲にあるものを使用する
ことにより、プラスチック光ファイバーの充分な強度お
よび良好な成形性を容易に確保することかでき、また、
プラスチック光ファイバーの透明性、屈折率、光伝送性
などの光学的性質の向上も容易に確保することかできる
。
ポリカーボネート系樹脂の粘度平均分子量の調整は、ポ
リカーボネート系樹脂の製造の際の前記重合反応におい
て、たとえばp −tert−ブチルフェノールなどの
末端停止剤の添加量を調整することによって容易に行う
ことかてきる。
リカーボネート系樹脂の製造の際の前記重合反応におい
て、たとえばp −tert−ブチルフェノールなどの
末端停止剤の添加量を調整することによって容易に行う
ことかてきる。
また、芯材に使用する前記ポリカーボネート系樹脂は、
その分子量分布特性に係わる重量平均分子量(M w
)と数平均分子量(Mれ)の比[M w / M n
(GPC法)]か5通常2.0〜2.5の範囲内にある
ものか好ましく、特に、2.0〜2.4の範囲内にある
ものか好ましい。また、前記ポリカーボネート系樹脂は
、製造時に得られたポリマーをたとえばアセトンなどの
溶媒て処理し、低分子量成分[M w ; 3,000
以下]を除去しであるのか好ましい。
その分子量分布特性に係わる重量平均分子量(M w
)と数平均分子量(Mれ)の比[M w / M n
(GPC法)]か5通常2.0〜2.5の範囲内にある
ものか好ましく、特に、2.0〜2.4の範囲内にある
ものか好ましい。また、前記ポリカーボネート系樹脂は
、製造時に得られたポリマーをたとえばアセトンなどの
溶媒て処理し、低分子量成分[M w ; 3,000
以下]を除去しであるのか好ましい。
さらに、前記ポリカーボネート系樹脂は、十分に脱塩処
理されているのか好ましく、たとえばそのへロガン化炭
化水素の含有量か15p p m以下であるものか好ま
しい。
理されているのか好ましく、たとえばそのへロガン化炭
化水素の含有量か15p p m以下であるものか好ま
しい。
本発明における芯材を構成するポリカーボネート系樹脂
は、その異物強度かlx105gm2/g以下であるの
か好ましく、特に、5 X 10’μm2/g以下であ
るのか光伝送損失を一層小さくすることかてきるのて好
ましい。
は、その異物強度かlx105gm2/g以下であるの
か好ましく、特に、5 X 10’μm2/g以下であ
るのか光伝送損失を一層小さくすることかてきるのて好
ましい。
さらに、前記ポリカーボネート系樹脂から芯材を形成す
ることによって、その屈折率を、光ファイバーの芯材と
して十分に高いレベルにすることかできる。この屈折率
は、使用するポリヵーボネト系樹脂の種類等によって異
なるが1ビスフエノールA系ポリカーボネートの場合、
通常1 、586前後の値となる。
ることによって、その屈折率を、光ファイバーの芯材と
して十分に高いレベルにすることかできる。この屈折率
は、使用するポリヵーボネト系樹脂の種類等によって異
なるが1ビスフエノールA系ポリカーボネートの場合、
通常1 、586前後の値となる。
一方、耐熱性と言う観点からすると、熱変形温度か12
0℃以上であるポリカーボネート系樹脂を使用すること
か好ましい、ここて、熱変形温度とは、ASTM D
−648に準拠し、荷重4.6kg/clにおける測定
値を言う。
0℃以上であるポリカーボネート系樹脂を使用すること
か好ましい、ここて、熱変形温度とは、ASTM D
−648に準拠し、荷重4.6kg/clにおける測定
値を言う。
1且1
前記鞘材層は、前記芯材よりも小さな屈折率を有するプ
ラスチックからなる。具体的には芯材の屈折率よりも1
通常0.01以上小さな、好ましくは0.02以上小さ
な屈折率を有するプラスチック[以下、樹脂(A)と言
うことかある。]からなる。
ラスチックからなる。具体的には芯材の屈折率よりも1
通常0.01以上小さな、好ましくは0.02以上小さ
な屈折率を有するプラスチック[以下、樹脂(A)と言
うことかある。]からなる。
鞘材層として使用するプラスチックの屈折率か、前記芯
材の屈折率以上であると光伝送損失か大きくなり、プラ
スチック光ファイバーとして性能を確保することかでき
ない。
材の屈折率以上であると光伝送損失か大きくなり、プラ
スチック光ファイバーとして性能を確保することかでき
ない。
鞘材層を構成する樹脂(A)の種類としては特に制限か
ないのであるか、JL体的には、たとえば、ポリメチル
メタクリレート、ポリ−4−メチルペンテン−1、ボッ
アリレート、脂環族ポリカーボネート、芳香族ポリカー
ボネート、シリコーン樹脂、シリコーンアクリレート樹
脂、ウレタンアクリレート樹脂、含フツ素ポリメチルメ
タクリレート、フッ化ビニリデン系ポリマー、フッ化ど
ニソデンーヘキサフルオロブロビレン共重合体、スチレ
ンーメタクソル酸メチル共重合体1エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、メチルメタクリレート/スチレン、ビニル
トルエンまたはα−メチルスチレン/無水マレイン酸三
元または四元共重合体などが挙げられる。
ないのであるか、JL体的には、たとえば、ポリメチル
メタクリレート、ポリ−4−メチルペンテン−1、ボッ
アリレート、脂環族ポリカーボネート、芳香族ポリカー
ボネート、シリコーン樹脂、シリコーンアクリレート樹
脂、ウレタンアクリレート樹脂、含フツ素ポリメチルメ
タクリレート、フッ化ビニリデン系ポリマー、フッ化ど
ニソデンーヘキサフルオロブロビレン共重合体、スチレ
ンーメタクソル酸メチル共重合体1エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、メチルメタクリレート/スチレン、ビニル
トルエンまたはα−メチルスチレン/無水マレイン酸三
元または四元共重合体などが挙げられる。
これらの重合体は、層間剥離強度を向上させるために、
たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン#等の
不飽和カルボン酸類、ジクリシシルアクリレートまたは
メタクリレート、β−メチルクリシシルアクリレートま
たはメタクリレートなどの不飽和グリシジルモノマー、
アクリルアミド、メタクリルアミド、およびその誘導体
、ヒドロキシアルキルアクリレート、またはメタクリレ
ート等の親木性子ツマ−を共重合しても良い。
たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン#等の
不飽和カルボン酸類、ジクリシシルアクリレートまたは
メタクリレート、β−メチルクリシシルアクリレートま
たはメタクリレートなどの不飽和グリシジルモノマー、
アクリルアミド、メタクリルアミド、およびその誘導体
、ヒドロキシアルキルアクリレート、またはメタクリレ
ート等の親木性子ツマ−を共重合しても良い。
汎用性の高いものとしては、ポリメチルメタクリレート
等のメタクリル系重合体、メタクリル酸とフッ素化アル
コール類等とからなるエステル類を重合させた重合体等
を挙げることができる。
等のメタクリル系重合体、メタクリル酸とフッ素化アル
コール類等とからなるエステル類を重合させた重合体等
を挙げることができる。
前記エステル類の具体例としては、メタクリル@2.2
.2−トリフルオロエチル、メタクリル酸 2,2.・
3.3−テトラフルオロプロピル、メタクリル酸 2,
2,3,3.3−ペンタフルオロプロピル等を挙げるこ
とかてきる。
.2−トリフルオロエチル、メタクリル酸 2,2.・
3.3−テトラフルオロプロピル、メタクリル酸 2,
2,3,3.3−ペンタフルオロプロピル等を挙げるこ
とかてきる。
これらの含フツ素メタクリル酸エステルの一種または二
種以上を使用して、これと共重合可能なビニル単量体お
よび親水性単独重合侑を一形成しうるビニル単量体から
なる共重合体を使用することもてきる。
種以上を使用して、これと共重合可能なビニル単量体お
よび親水性単独重合侑を一形成しうるビニル単量体から
なる共重合体を使用することもてきる。
これらの樹脂の中から、前記芯材の屈折率よりも小さい
樹脂を樹脂(A)として採用することがてきる。
樹脂を樹脂(A)として採用することがてきる。
iノと他
本発明の方法によって製造されるプラスチック光ファイ
バーは、さらに、必要に応じて鞘材層の外層としての被
覆層(保護層)を有していでもよい。
バーは、さらに、必要に応じて鞘材層の外層としての被
覆層(保護層)を有していでもよい。
前記保護層は、前記芯材および前記鞘材層の熱変形温度
と同等以上の耐熱性を有する樹脂[以下、樹脂(B)と
言うことがある。]で形成するのが好ましい。
と同等以上の耐熱性を有する樹脂[以下、樹脂(B)と
言うことがある。]で形成するのが好ましい。
前記樹脂(B)の熱変形温度が、前記鞘材層の熱変形温
度よりも高いことにより、プラスチック光ファイバーの
耐熱性を向上させることかできる。
度よりも高いことにより、プラスチック光ファイバーの
耐熱性を向上させることかできる。
前記樹脂(B)としては、たとえば、ポリエステル、ポ
リアミド、ポリ−4−メチルペンテン−1、ポリフッ化
ビニリデン、ポリアセタール、ポリスルホン、ポリテト
ラメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリプロピレン、ポリオキシメチレン、ポリブテン
、ABS樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ボッカーボ
ネート、架橋ポリオレフィン等の所謂エンジニアリンク
プラスチック等を挙げることかできる。また、芯材とし
て使用したポリカーボネート樹脂を使用することもてき
る。
リアミド、ポリ−4−メチルペンテン−1、ポリフッ化
ビニリデン、ポリアセタール、ポリスルホン、ポリテト
ラメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリプロピレン、ポリオキシメチレン、ポリブテン
、ABS樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ボッカーボ
ネート、架橋ポリオレフィン等の所謂エンジニアリンク
プラスチック等を挙げることかできる。また、芯材とし
て使用したポリカーボネート樹脂を使用することもてき
る。
また、プラスチック光ファイバーの耐久性を一向上させ
るために、前記樹脂(B)に、カーボンフラック、タル
ク、シリカ、ガラス繊維、カーボン繊維、ポリアミド繊
維などの充填剤を含有させることもてきる。
るために、前記樹脂(B)に、カーボンフラック、タル
ク、シリカ、ガラス繊維、カーボン繊維、ポリアミド繊
維などの充填剤を含有させることもてきる。
製i3−拮
本発明のプラスチック光ファイバーの製造方法において
は、少なくとも、ポリカーボネート系樹脂からなる芯材
と該芯材よりも低い屈折率を有するプラスチックからな
る鞘材層とから形成される光ファイバー材(たとえば、
第1図に示すものと同等の構成の光ファイバー裸線材ま
たは第2図に示すものと同等の構成の光ファイバー被覆
コート材など)を製造もしくは用意し、該光ファイバー
材に、60〜100℃て5分間〜72時間かけてアニル
処理を施した後、1℃/分以下の冷却速度で徐冷する。
は、少なくとも、ポリカーボネート系樹脂からなる芯材
と該芯材よりも低い屈折率を有するプラスチックからな
る鞘材層とから形成される光ファイバー材(たとえば、
第1図に示すものと同等の構成の光ファイバー裸線材ま
たは第2図に示すものと同等の構成の光ファイバー被覆
コート材など)を製造もしくは用意し、該光ファイバー
材に、60〜100℃て5分間〜72時間かけてアニル
処理を施した後、1℃/分以下の冷却速度で徐冷する。
ここて前記アニール処理に供する光ファイバー材は、少
なくとも、前記ポリカーボネート系樹脂を芯材もしくは
その主成分とし用い、前記樹脂(A)を鞘材層もしくは
その主成分として用いて該鞘材層の屈折率か該芯材のそ
れよりも低くなるように形成してなるのてあれば、新た
に製造した光ファイバー材を用いてもよ□く、あるいは
別途に製造された光ファイバー材(たとえば市販品等)
を用意してこれを使用してもよく、いずれでもよい なお、本明細書において、前記光ファイバー材をあえて
光ファイバーと呼ばずに光ファイバー材と称するのは、
本発明の方法によって製造されるプラスチック光ファイ
バーと区別するためてあり、したかって、この光ファイ
バー材は、上記の構成要素からなるものてあれば従来の
プラスチック光ファイバー(光ファイバー裸線材、光フ
ァイバー被覆コート材等)そのものてあってもよい。
なくとも、前記ポリカーボネート系樹脂を芯材もしくは
その主成分とし用い、前記樹脂(A)を鞘材層もしくは
その主成分として用いて該鞘材層の屈折率か該芯材のそ
れよりも低くなるように形成してなるのてあれば、新た
に製造した光ファイバー材を用いてもよ□く、あるいは
別途に製造された光ファイバー材(たとえば市販品等)
を用意してこれを使用してもよく、いずれでもよい なお、本明細書において、前記光ファイバー材をあえて
光ファイバーと呼ばずに光ファイバー材と称するのは、
本発明の方法によって製造されるプラスチック光ファイ
バーと区別するためてあり、したかって、この光ファイ
バー材は、上記の構成要素からなるものてあれば従来の
プラスチック光ファイバー(光ファイバー裸線材、光フ
ァイバー被覆コート材等)そのものてあってもよい。
本発明の方法において、前記光ファイバー材の製造段階
までは、特に制限はなく、この光ファイバー材は、公知
の複合紡糸法等の各種の方法によって製造することがで
きるし、どのような方法によって製造されたものでもよ
い。
までは、特に制限はなく、この光ファイバー材は、公知
の複合紡糸法等の各種の方法によって製造することがで
きるし、どのような方法によって製造されたものでもよ
い。
前記光ファイバー材は、たとえば、次のようにして好適
に製造することかてきる。すなわち、第3図に示すよう
な複合紡糸機5を用いて、前記所定のポリカーボネート
系樹脂を芯材の原料として溶融押出機6aに供給し、所
定の樹脂(A)を鞘材層の原料として溶融押出asbに
供給し、ノズル7から前記ポリカーボネート系樹脂を樹
脂(A)で被覆するようにして複合紡糸する。
に製造することかてきる。すなわち、第3図に示すよう
な複合紡糸機5を用いて、前記所定のポリカーボネート
系樹脂を芯材の原料として溶融押出機6aに供給し、所
定の樹脂(A)を鞘材層の原料として溶融押出asbに
供給し、ノズル7から前記ポリカーボネート系樹脂を樹
脂(A)で被覆するようにして複合紡糸する。
得られたファイバー(光ファイバー材)は、そのまま適
宜に冷却固化せしめた後、前記アニール処理に供するこ
ともてきるか1通常は、複合紡糸したファイバーをノズ
ル7から引取機8まての距離(エアーギャップ9)を通
過させることによる冷却を行ない、これによって固化さ
せつつ引取機8て引取り、光ファイバー材にするのか好
適である。
宜に冷却固化せしめた後、前記アニール処理に供するこ
ともてきるか1通常は、複合紡糸したファイバーをノズ
ル7から引取機8まての距離(エアーギャップ9)を通
過させることによる冷却を行ない、これによって固化さ
せつつ引取機8て引取り、光ファイバー材にするのか好
適である。
ここで、ノズルの温度は、ポリカーボネート系樹脂等の
使用に供するポリマーの種類や特性に応して適宜選定す
ればよく、特に制限はないのであるか、通常は、 23
5〜280°Cの範囲内、好ましくは240〜270’
Cの範囲内に設定して複合紡糸するのか好適である。
使用に供するポリマーの種類や特性に応して適宜選定す
ればよく、特に制限はないのであるか、通常は、 23
5〜280°Cの範囲内、好ましくは240〜270’
Cの範囲内に設定して複合紡糸するのか好適である。
また、前記エアーギャップを700〜1,300 mm
にして冷却しながら複合紡糸するのか好ましい。
にして冷却しながら複合紡糸するのか好ましい。
ノズルの温度を235〜280℃の範囲内にして押し出
すとともに、エアーギャップを700〜1,300mm
にすることにより、真円度の変動および外径変動を小さ
くシ、得られる光ファイバー材の光伝送損失の低減をよ
り一層効果的にかつ安定に確保することかできる。
すとともに、エアーギャップを700〜1,300mm
にすることにより、真円度の変動および外径変動を小さ
くシ、得られる光ファイバー材の光伝送損失の低減をよ
り一層効果的にかつ安定に確保することかできる。
エアーギャップによる冷却は、室温ての自然冷却てもよ
く、強制冷却てもよい。また、複合紡糸においては、ノ
ズルから引取機までの間の一部に紡糸筒を設けてもよい
。
く、強制冷却てもよい。また、複合紡糸においては、ノ
ズルから引取機までの間の一部に紡糸筒を設けてもよい
。
また、溶融押出機6aに供給するポリカーボネート系樹
脂は、その粒径か500〜2,000μmである粒状体
を90重量%以上含有する粒状体(未溶融)であるのか
好ましい。
脂は、その粒径か500〜2,000μmである粒状体
を90重量%以上含有する粒状体(未溶融)であるのか
好ましい。
供給する前記ポリカーボネート系樹脂粒状体の嵩密度は
、0.6〜0.8g/cm’であるのか好ましい 前記ポリカーボネート樹脂粒状体の嵩密度か、0.6〜
0.8g/cm”であると、押出機への供給を一般のベ
レット状の樹脂と同様にして行うことがてきると共に樹
脂の押出を安定して行うことかできる。
、0.6〜0.8g/cm’であるのか好ましい 前記ポリカーボネート樹脂粒状体の嵩密度か、0.6〜
0.8g/cm”であると、押出機への供給を一般のベ
レット状の樹脂と同様にして行うことがてきると共に樹
脂の押出を安定して行うことかできる。
このようにして製造される光ファイバー材の構造は、使
用目的等に応して適宜選定すればよいのであるか、通常
は、たとえば、外径400〜1,000pm程度、鞘材
層の厚みか1〜50μm程度のものとするのか適当であ
る。
用目的等に応して適宜選定すればよいのであるか、通常
は、たとえば、外径400〜1,000pm程度、鞘材
層の厚みか1〜50μm程度のものとするのか適当であ
る。
また、所望に応しては、さらに前記鞘材層に適当な厚み
の被覆層(保護層)を被覆形成して、保護層を有する光
ファイバー材(被覆コート材)となすこともてきる。
の被覆層(保護層)を被覆形成して、保護層を有する光
ファイバー材(被覆コート材)となすこともてきる。
本発明の方法において重要な点の一つは、このようにし
て製造された光ファイバー材に対して前記特定の条件て
アニール処理を施すことである。
て製造された光ファイバー材に対して前記特定の条件て
アニール処理を施すことである。
前記アニール処理の条件は、温度は60〜100°C1
好ましくは80〜100℃であり、前記温度に維持する
時間は5分〜72時間、好ましくは1〜20である。
好ましくは80〜100℃であり、前記温度に維持する
時間は5分〜72時間、好ましくは1〜20である。
前記アニール処理における温度か60℃未満であると、
光ファイバーの光伝送損失の低減効果か得られず、一方
、アニール処理の温度か100°Cよりも高いと光伝送
損失の低減効果か少なく、いずれの場合も本発明の目的
を達成することかてきない。
光ファイバーの光伝送損失の低減効果か得られず、一方
、アニール処理の温度か100°Cよりも高いと光伝送
損失の低減効果か少なく、いずれの場合も本発明の目的
を達成することかてきない。
また、 60〜100℃のa囲ての前記アニール処理の
処理時間か5分間未満であると、光伝送損失の低減効果
か十分に得られず、一方、その処理時間か72時間を超
えると、光伝送損失の低減効果か得られす、場合よって
はむしろ光伝送損失が大きくなることかあり、どちらの
場合も本発明の目的を達成することかできない。
処理時間か5分間未満であると、光伝送損失の低減効果
か十分に得られず、一方、その処理時間か72時間を超
えると、光伝送損失の低減効果か得られす、場合よって
はむしろ光伝送損失が大きくなることかあり、どちらの
場合も本発明の目的を達成することかできない。
本発明の方法においては、このようにして特定の条件で
アニール処理した光ファイバー材を1”C7分以下、好
ましくは4〜b 度でゆつくりと冷却することが重要である。
アニール処理した光ファイバー材を1”C7分以下、好
ましくは4〜b 度でゆつくりと冷却することが重要である。
この冷却を1℃/分より速い冷却速度で行うと光伝送損
失の低減効果が得られず、本発明の目的を達成すること
かてきない。
失の低減効果が得られず、本発明の目的を達成すること
かてきない。
こうしたアニール処理および冷却処理は、適当な温度制
御機構を有するものであれば各種の形式の装置や設備を
用いて行うことかでき、加熱方式や冷却方式についても
特に制限はない、もちろん、公知の装置や設備をそのま
ま、あるいは適宜に改良して充当させてもよい、このア
ニール処理と冷却処理とは、連続方式、半連続方式、非
連続方式といった種々の方式で行うことかでき、生産性
および操作性等の点から連続方式で行うことが好ましい
。
御機構を有するものであれば各種の形式の装置や設備を
用いて行うことかでき、加熱方式や冷却方式についても
特に制限はない、もちろん、公知の装置や設備をそのま
ま、あるいは適宜に改良して充当させてもよい、このア
ニール処理と冷却処理とは、連続方式、半連続方式、非
連続方式といった種々の方式で行うことかでき、生産性
および操作性等の点から連続方式で行うことが好ましい
。
なお、前記したように、このアニール処理および冷却処
理は、前記複合紡糸の際に光ファイバー材を引取機で引
き取る前に前記複合紡糸に引き続いて連続して行うこと
もできる。
理は、前記複合紡糸の際に光ファイバー材を引取機で引
き取る前に前記複合紡糸に引き続いて連続して行うこと
もできる。
また、前記したように、前記アニール処理は被覆層(保
護層)を有しない光ファイバー材(光ファイバー裸線材
)に対して行ってもよく、あるいは被覆層(保護層)を
有する光ファイバー材(光ファイバー被覆コード材等)
に対して行ってもよい、光ファイバー裸線材に対してア
ニール処理および冷却処理を行った場合、もし必要なら
ば。
護層)を有しない光ファイバー材(光ファイバー裸線材
)に対して行ってもよく、あるいは被覆層(保護層)を
有する光ファイバー材(光ファイバー被覆コード材等)
に対して行ってもよい、光ファイバー裸線材に対してア
ニール処理および冷却処理を行った場合、もし必要なら
ば。
得られた光ファイバーに対して適宜に被覆層(保護層)
を設けて利用してもよい。
を設けて利用してもよい。
このように、本発明の方法においては、複合紡糸等によ
る光ファイバー材の製造工程とそのアニール処理および
冷却処理工程とを適宜に連続化したり、分離したり、あ
るいは複合紡糸において被覆層(保護層)を同時に形成
させたり、被覆層(保護層)をアニール処理および冷却
処理の後に形成させるなど、必要に応じて種々の生産方
式を採用することかでき、これによって生産性の調整(
向上)を効率的に行うこともてきる。
る光ファイバー材の製造工程とそのアニール処理および
冷却処理工程とを適宜に連続化したり、分離したり、あ
るいは複合紡糸において被覆層(保護層)を同時に形成
させたり、被覆層(保護層)をアニール処理および冷却
処理の後に形成させるなど、必要に応じて種々の生産方
式を採用することかでき、これによって生産性の調整(
向上)を効率的に行うこともてきる。
以上のようにして、光伝送損失か十分に低減した高性能
のプラスチック光ファイバーを容易にかつ安定にしかも
低コストて製造することかてきる。
のプラスチック光ファイバーを容易にかつ安定にしかも
低コストて製造することかてきる。
このように前記特定のアニール処理と冷却処理とを組み
合わせるという本発明の方法によって製造されたポリカ
ーボネート芯材系のプラスチック光ファイバーは、軽量
で安価てあり、そのポリカーボネート系樹脂に基づく高
い耐熱性1曲げ強度、耐熱衝撃性等の熱的および機械的
性質、高い透明性、屈折率などの光学的性質を十分に具
備している。しかもこのプラスチック光ファイバーは、
特に光伝送損失か従来のこの種ポリカニボネート芯材系
光ファイバーに比べて十分に低減している。したがって
、工業用、医療用、装飾用、あるいは情報伝達用の光フ
ァイバーとして、各種の分野において、中でも特に自動
車分野、家電分野等において、本発明のプラスチック光
ファイバーを好適に利用することかできる。
合わせるという本発明の方法によって製造されたポリカ
ーボネート芯材系のプラスチック光ファイバーは、軽量
で安価てあり、そのポリカーボネート系樹脂に基づく高
い耐熱性1曲げ強度、耐熱衝撃性等の熱的および機械的
性質、高い透明性、屈折率などの光学的性質を十分に具
備している。しかもこのプラスチック光ファイバーは、
特に光伝送損失か従来のこの種ポリカニボネート芯材系
光ファイバーに比べて十分に低減している。したがって
、工業用、医療用、装飾用、あるいは情報伝達用の光フ
ァイバーとして、各種の分野において、中でも特に自動
車分野、家電分野等において、本発明のプラスチック光
ファイバーを好適に利用することかできる。
[実施例]
次に1本発明を実施例および比較例によってより具体的
に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものて
はなく、本発明の要旨の範囲内て種々の変形および応用
が可能である。
に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものて
はなく、本発明の要旨の範囲内て種々の変形および応用
が可能である。
(実施例1〜6)
芯材用ポリマーとして、ビスフェノールAから誘導され
る繰り返し単位を有するポリカーボネート脂を用い、鞘
材層用ポリマーとして、メタクリル酸メチル80重量%
とイソボルニルメタクリレート20重量%とを共重合し
て得られた共重合体を用い、これらのポリマーをそれぞ
れ270°Cおよび230℃に設定したスクリュー溶融
押出機より同時にノズル径31φの口金を有する複合紡
糸機の紡糸ヘットに供給し、該口金より押出した。この
押出されたファイバーを冷却固化させて、20−1分の
速度で引取機によって引き取り、芯材部の直径か980
gm、鞘材層の厚みか10μmの光ファイバー裸線材を
得た。
る繰り返し単位を有するポリカーボネート脂を用い、鞘
材層用ポリマーとして、メタクリル酸メチル80重量%
とイソボルニルメタクリレート20重量%とを共重合し
て得られた共重合体を用い、これらのポリマーをそれぞ
れ270°Cおよび230℃に設定したスクリュー溶融
押出機より同時にノズル径31φの口金を有する複合紡
糸機の紡糸ヘットに供給し、該口金より押出した。この
押出されたファイバーを冷却固化させて、20−1分の
速度で引取機によって引き取り、芯材部の直径か980
gm、鞘材層の厚みか10μmの光ファイバー裸線材を
得た。
この光ファイバー材を、波長660rvの光源を用いて
Cut back法によりその光伝送損失を測定した後
、20mオーブンに入れ、第1表に示すアニール温度で
第1表に示す時間かけてアニール処理を行い、しかる後
、第1表に示す冷却速度て冷却することにより室温に戻
し、所望の光ファイバーのサンプルを得た。この光ファ
イバーについて前記と同様にして光伝送損失を測定した
。
Cut back法によりその光伝送損失を測定した後
、20mオーブンに入れ、第1表に示すアニール温度で
第1表に示す時間かけてアニール処理を行い、しかる後
、第1表に示す冷却速度て冷却することにより室温に戻
し、所望の光ファイバーのサンプルを得た。この光ファ
イバーについて前記と同様にして光伝送損失を測定した
。
結果を第1表に示す。
(比較例1〜8)
アニール処理の条件、冷却速度を第1表に示す値にした
以外は前記実施例1と同様に行った。
以外は前記実施例1と同様に行った。
結果は第1表に示す。
[発明の効果]
本発明によると、ポリカーボネート系樹脂の種々の優れ
た特性を低下させることなく、さらに光伝送損失か十分
に低減された高性能の光ファイバーを容易に、かつ安定
に生産することかてきる実用上著しく有利なポリカーボ
ネート芯材系プラスチック光ファイバーの製造方法を提
供することかてきる。
た特性を低下させることなく、さらに光伝送損失か十分
に低減された高性能の光ファイバーを容易に、かつ安定
に生産することかてきる実用上著しく有利なポリカーボ
ネート芯材系プラスチック光ファイバーの製造方法を提
供することかてきる。
第1図および第2図は、本発明のプラスチック光ファイ
バーの一例を示す断面説明図である。第3図は、本発明
の製造方法に使用される装置の一例を示す説明図である
。 l・・・プラスチック光ファイバー 2・・・芯材、3・・・鞘材層、 4・・・保護層、5・・・複合紡糸機 6a、 6b・・・溶融押出機、7・・・ノズル8・・
・引取機、9・・・エアーギャウプ。 第2図 第3図
バーの一例を示す断面説明図である。第3図は、本発明
の製造方法に使用される装置の一例を示す説明図である
。 l・・・プラスチック光ファイバー 2・・・芯材、3・・・鞘材層、 4・・・保護層、5・・・複合紡糸機 6a、 6b・・・溶融押出機、7・・・ノズル8・・
・引取機、9・・・エアーギャウプ。 第2図 第3図
Claims (1)
- (1)ポリカーボネート系樹脂からなる芯材と前記芯材
よりも低い屈折率を有するプラスチックからなる鞘材層
とを有する光ファイバー材を、60〜100℃で5分間
〜72時間かけてアニール処理を施し、次いで1℃/分
以下の冷却速度で徐冷することを特徴とするプラスチッ
ク光ファイバーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2121507A JPH0416905A (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | プラスチック光ファイバーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2121507A JPH0416905A (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | プラスチック光ファイバーの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0416905A true JPH0416905A (ja) | 1992-01-21 |
Family
ID=14812910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2121507A Pending JPH0416905A (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | プラスチック光ファイバーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0416905A (ja) |
-
1990
- 1990-05-11 JP JP2121507A patent/JPH0416905A/ja active Pending
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