JPH05112635A - 全フツ素化全芳香族ポリエステル及びそれを用いた光学部品 - Google Patents
全フツ素化全芳香族ポリエステル及びそれを用いた光学部品Info
- Publication number
- JPH05112635A JPH05112635A JP3302753A JP30275391A JPH05112635A JP H05112635 A JPH05112635 A JP H05112635A JP 3302753 A JP3302753 A JP 3302753A JP 30275391 A JP30275391 A JP 30275391A JP H05112635 A JPH05112635 A JP H05112635A
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- JP
- Japan
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- polymer
- optical
- optical component
- wholly aromatic
- aromatic polyester
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- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 無機系光伝送システムと同波長の８５０ｎｍ
以上で使用可能な有機高分子化合物をうる。 【構成】 下記化１の繰り返し構造を有する重合度１０
０〜２５００の全フッ素化全芳香族ポリエステル。 【化１】 （式中、−ＣＯＯ−基とフェニル基の結合はメタ位かパ
ラ位であり、ＸはＦ又はＣＦ3 で、同一又は異っていて
もよい。） 【効果】 伝送波長８５０ｎｍ以上での近赤外領域にお
いて、取扱性及び信頼性に優れたポリマー製光学部品を
得ることができ、無機系光伝送システムに適用すること
が可能となる。
以上で使用可能な有機高分子化合物をうる。 【構成】 下記化１の繰り返し構造を有する重合度１０
０〜２５００の全フッ素化全芳香族ポリエステル。 【化１】 （式中、−ＣＯＯ−基とフェニル基の結合はメタ位かパ
ラ位であり、ＸはＦ又はＣＦ3 で、同一又は異っていて
もよい。） 【効果】 伝送波長８５０ｎｍ以上での近赤外領域にお
いて、取扱性及び信頼性に優れたポリマー製光学部品を
得ることができ、無機系光伝送システムに適用すること
が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は新規な高分子化合物に係
り、特に、近赤外光を用いる光伝送用の材料として有用
な全フッ素化全芳香族ポリエステルとその用途に関す
る。
り、特に、近赤外光を用いる光伝送用の材料として有用
な全フッ素化全芳香族ポリエステルとその用途に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、光伝送システムとしては８５０ｎ
ｍ以上の近赤外光を用いた無機系光学部品が実用化され
ている。これに対して取扱いの容易なポリマーを光伝送
部に使用した光学部品は、８５０ｎｍ以上の近赤外領域
でのポリマー固有の吸収損失が大きいため、吸収損失の
小さな６６０ｎｍ帯を中心とする可視光でのシステムを
独立して構築していた。そこで８５０ｎｍ以上の近赤外
光でも使用可能なポリマー製光学部品が切望されてい
る。この目的で、ポリマー エンジニアリング アンド
サイエンス，２９，１２０９（１９８９）に記載のよ
うに、フッ素化あるいは重水素化したポリメチルメタク
リレートあるいはポリスチレンをコアに用いた光ファイ
バ等が提案されている。
ｍ以上の近赤外光を用いた無機系光学部品が実用化され
ている。これに対して取扱いの容易なポリマーを光伝送
部に使用した光学部品は、８５０ｎｍ以上の近赤外領域
でのポリマー固有の吸収損失が大きいため、吸収損失の
小さな６６０ｎｍ帯を中心とする可視光でのシステムを
独立して構築していた。そこで８５０ｎｍ以上の近赤外
光でも使用可能なポリマー製光学部品が切望されてい
る。この目的で、ポリマー エンジニアリング アンド
サイエンス，２９，１２０９（１９８９）に記載のよ
うに、フッ素化あるいは重水素化したポリメチルメタク
リレートあるいはポリスチレンをコアに用いた光ファイ
バ等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、８
５０ｎｍ以上の近赤外光での透明性は向上したが、ポリ
マーの耐熱性が不足しており、また水分の影響も大きく
受けるなど信頼性に欠けるため、長期信頼性を要求され
る光通信系に適用できない等の問題を有していた。そこ
で、本発明では、前記従来技術の問題点を解決し、既存
の無機系光伝送システムで用いられている８５０ｎｍ以
上の近赤外光を伝送可能な耐熱性を有する有機高分子化
合物を開発し、それを用いた光学部品を提供することを
目的とする。
５０ｎｍ以上の近赤外光での透明性は向上したが、ポリ
マーの耐熱性が不足しており、また水分の影響も大きく
受けるなど信頼性に欠けるため、長期信頼性を要求され
る光通信系に適用できない等の問題を有していた。そこ
で、本発明では、前記従来技術の問題点を解決し、既存
の無機系光伝送システムで用いられている８５０ｎｍ以
上の近赤外光を伝送可能な耐熱性を有する有機高分子化
合物を開発し、それを用いた光学部品を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、全フッ素化全芳香族ポリエステルを得
たものであり、該ポリエステルは下記化１の繰り返し構
造を有する高分子化合物である。
に、本発明では、全フッ素化全芳香族ポリエステルを得
たものであり、該ポリエステルは下記化１の繰り返し構
造を有する高分子化合物である。
【化１】 （式中、−ＣＯＯ−基とフェニル基の結合はメタ位かパ
ラ位であり、ＸはＦ又はＣＦ3 で、同一又は異っていて
もよい。） 上記高分子化合物の重合度は特に制限されないが、成形
性に影響する。特に好適には重合度１００〜２５００で
ある。重合度が１００より小さい場合、成形品の寸法安
定性が低下し、また重合度が２５００より大きい場合、
成形時の流動性が低下する等のデメリットが生ずる。
ラ位であり、ＸはＦ又はＣＦ3 で、同一又は異っていて
もよい。） 上記高分子化合物の重合度は特に制限されないが、成形
性に影響する。特に好適には重合度１００〜２５００で
ある。重合度が１００より小さい場合、成形品の寸法安
定性が低下し、また重合度が２５００より大きい場合、
成形時の流動性が低下する等のデメリットが生ずる。
【０００５】上記本発明の全フッ素化全芳香族ポリエス
テルは、伝送波長８５０ｎｍ以上で低損失かつ耐熱性に
優れている。特に、従来は有機系ポリマーでは使用でき
なかった１．３ミクロン以上の長波長領域で、本発明の
ポリマーを用いれば光を数十メートル伝送することが可
能となった。このポリマーは製膜あるいは成形材料とし
ても有効であり、光ファイバから薄膜光導波路まで適用
できる。光伝送部にクラッドを必要とする場合でも、ク
ラッド用ポリマーの材料としては特に制限されず、光伝
送部（コア）よりも屈折率の低い従来公知の材料を使用
することができる。本発明のポリマーにより製造した光
学部品は、例えば受光器内蔵車載コンピュータと光源内
蔵操作スイッチとを有し、これらを光ファイバで接続し
た自動車内光ＬＡＮにおいて、該光ファイバとして用い
ることができる。
テルは、伝送波長８５０ｎｍ以上で低損失かつ耐熱性に
優れている。特に、従来は有機系ポリマーでは使用でき
なかった１．３ミクロン以上の長波長領域で、本発明の
ポリマーを用いれば光を数十メートル伝送することが可
能となった。このポリマーは製膜あるいは成形材料とし
ても有効であり、光ファイバから薄膜光導波路まで適用
できる。光伝送部にクラッドを必要とする場合でも、ク
ラッド用ポリマーの材料としては特に制限されず、光伝
送部（コア）よりも屈折率の低い従来公知の材料を使用
することができる。本発明のポリマーにより製造した光
学部品は、例えば受光器内蔵車載コンピュータと光源内
蔵操作スイッチとを有し、これらを光ファイバで接続し
た自動車内光ＬＡＮにおいて、該光ファイバとして用い
ることができる。
【０００６】
【作用】近赤外領域におけるポリマーの吸収損失は、水
素原子を含む化学結合の分子振動吸収の高調波に起因す
る。そこでこの水素原子をフッ素で置換すると、この高
調波吸収強度は大幅に低減する。しかしながら主鎖中に
メチレン結合が存在するとフッ素化してもポリマーの耐
熱性はメチレン結合の無いものに比べ低いため、全芳香
族系ポリマーであることが望ましい。そこで主鎖に含ま
れる化学結合としては、全フッ素化フェニレンの他は最
低限のエーテル結合及びエステル結合に限定される。さ
らに全フッ素化フェニレンの全てがパラ位で結合してい
ると、ミクロな領域でのポリマーの結晶化あるいは光学
異方性の増大による光散乱損失の増加が顕著となるた
め、メタ置換の全フッ素化フェニレンを含む必要があ
る。
素原子を含む化学結合の分子振動吸収の高調波に起因す
る。そこでこの水素原子をフッ素で置換すると、この高
調波吸収強度は大幅に低減する。しかしながら主鎖中に
メチレン結合が存在するとフッ素化してもポリマーの耐
熱性はメチレン結合の無いものに比べ低いため、全芳香
族系ポリマーであることが望ましい。そこで主鎖に含ま
れる化学結合としては、全フッ素化フェニレンの他は最
低限のエーテル結合及びエステル結合に限定される。さ
らに全フッ素化フェニレンの全てがパラ位で結合してい
ると、ミクロな領域でのポリマーの結晶化あるいは光学
異方性の増大による光散乱損失の増加が顕著となるた
め、メタ置換の全フッ素化フェニレンを含む必要があ
る。
【０００７】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。 実施例１ テトラフルオロハイドロキノン５．５ｇ、テトラフルオ
ロイソフタロイルクロライド８．３ｇをメタ及びターフ
ェニル等重量混合体７０ｇ中に加え、攪拌しながら１８
０℃で加熱した。反応中は塩酸ガスが発生する。約２０
分間反応後塩酸ガスの発生はかなり減少した。３４０℃
でさらに５０分間加熱還流すると、粘稠な淡黄色溶液が
得られた。混合物を室温にまで冷却後、反応混合物より
繰返し単位の化学構造が化２の構造を有するポリマーを
分離し、熱アセトンで精製、ろ過し、減圧乾燥した（収
量９ｇ）。
る。 実施例１ テトラフルオロハイドロキノン５．５ｇ、テトラフルオ
ロイソフタロイルクロライド８．３ｇをメタ及びターフ
ェニル等重量混合体７０ｇ中に加え、攪拌しながら１８
０℃で加熱した。反応中は塩酸ガスが発生する。約２０
分間反応後塩酸ガスの発生はかなり減少した。３４０℃
でさらに５０分間加熱還流すると、粘稠な淡黄色溶液が
得られた。混合物を室温にまで冷却後、反応混合物より
繰返し単位の化学構造が化２の構造を有するポリマーを
分離し、熱アセトンで精製、ろ過し、減圧乾燥した（収
量９ｇ）。
【化２】 このポリマーの分子量は数平均分子量で１２６，００
０、重量平均分子量で４８６，０００であった。
０、重量平均分子量で４８６，０００であった。
【０００８】次に、このポリマーをコア用ポリマーとし
て用い、クラッド用ポリマーとして４フッ化エチレン−
６フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）を用いて、図１
に示すような直径０．５ｍｍのコア１及び外形１．０ｍ
ｍのクラッド２からなる構造の光ファイバを二重ノズル
構造を有する溶融押出紡糸装置により３８０℃で作製し
た。この光ファイバの伝送損失スペクトルを図２に示
す。図２に示すように波長８５０、１３００、１５５０
ｎｍにおける伝送損失値はそれぞれ０．８５、０．７
０、０．８１ｄＢ／ｍであり、波長８５０ｎｍ以上では
短距離光通信には十分な光伝送性能を有していた。さら
に、１８０℃で２日間加熱後も伝送損失はほとんど変化
しておらず、耐熱特性が優れていた。
て用い、クラッド用ポリマーとして４フッ化エチレン−
６フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）を用いて、図１
に示すような直径０．５ｍｍのコア１及び外形１．０ｍ
ｍのクラッド２からなる構造の光ファイバを二重ノズル
構造を有する溶融押出紡糸装置により３８０℃で作製し
た。この光ファイバの伝送損失スペクトルを図２に示
す。図２に示すように波長８５０、１３００、１５５０
ｎｍにおける伝送損失値はそれぞれ０．８５、０．７
０、０．８１ｄＢ／ｍであり、波長８５０ｎｍ以上では
短距離光通信には十分な光伝送性能を有していた。さら
に、１８０℃で２日間加熱後も伝送損失はほとんど変化
しておらず、耐熱特性が優れていた。
【０００９】実施例２ 実施例１と同様にして繰返し単位の化学構造が化３の構
造を有するポリマーを得た。
造を有するポリマーを得た。
【化３】 このポリマーをコア用ポリマーとして用い、クラッド用
ポリマーとして４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン
共重合体（ＦＥＰ）を用いて、図１に示すような直径
０．５ｍｍのコア１及び外形１．０ｍｍのクラッド２か
らなる構造の光ファイバを得た。この光ファイバの波長
８５０、１３００、１５５０ｎｍにおける伝送損失値は
それぞれ０．６９、０．６０、０．７０ｄＢ／ｍであ
り、短距離光通信には十分な光伝送性能を有していた。
さらに、１８０℃で２日間加熱後も伝送損失はほとんど
変化しておらず、耐熱特性が優れていた。
ポリマーとして４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン
共重合体（ＦＥＰ）を用いて、図１に示すような直径
０．５ｍｍのコア１及び外形１．０ｍｍのクラッド２か
らなる構造の光ファイバを得た。この光ファイバの波長
８５０、１３００、１５５０ｎｍにおける伝送損失値は
それぞれ０．６９、０．６０、０．７０ｄＢ／ｍであ
り、短距離光通信には十分な光伝送性能を有していた。
さらに、１８０℃で２日間加熱後も伝送損失はほとんど
変化しておらず、耐熱特性が優れていた。
【００１０】実施例３ コア用ポリマーとして化２に示す繰返し単位のポリマー
を用いて、クラッド用ポリマーとして２，２，２−トリ
フルオロエチルメタクリレートポリマーを用いて図３に
示すような直径０．５ｍｍのコア１及び全長３０ｍｍの
クラッド２からなる構造の光分岐器（６分岐路：最大分
岐角１０度）を得た。まずコアを射出温度３８０℃で射
出成形法により作製し、クラッドの原料となるモノマー
をベンゾイルパーオキシド０．５重量パーセントを重合
開始剤として約８０℃で注型法にて重合した。この６分
岐路の波長８５０ｎｍにおける過剰損失は２ｄＢと小さ
く、また分岐光強度も全ての出射光でほぼ等しかった。
を用いて、クラッド用ポリマーとして２，２，２−トリ
フルオロエチルメタクリレートポリマーを用いて図３に
示すような直径０．５ｍｍのコア１及び全長３０ｍｍの
クラッド２からなる構造の光分岐器（６分岐路：最大分
岐角１０度）を得た。まずコアを射出温度３８０℃で射
出成形法により作製し、クラッドの原料となるモノマー
をベンゾイルパーオキシド０．５重量パーセントを重合
開始剤として約８０℃で注型法にて重合した。この６分
岐路の波長８５０ｎｍにおける過剰損失は２ｄＢと小さ
く、また分岐光強度も全ての出射光でほぼ等しかった。
【００１１】実施例４ 石英ガラス基板上に膜厚１０ミクロンの実施例１で得た
ポリマー膜をプレス成形にて４２０℃で作製した。この
膜をエッチングして、図４に示したような導波回路層３
（導波路幅７ミクロン）を形成した。波長１．３ミクロ
ンのシングルモード石英光ファイバ出射光を入射したと
ころ、良好に伝送した。
ポリマー膜をプレス成形にて４２０℃で作製した。この
膜をエッチングして、図４に示したような導波回路層３
（導波路幅７ミクロン）を形成した。波長１．３ミクロ
ンのシングルモード石英光ファイバ出射光を入射したと
ころ、良好に伝送した。
【００１２】実施例５ 実施例１で得た光ファイバ４を用い、図４に示す自動車
内光ＬＡＮを行った。受光器内蔵車載コンピュータ５は
運転席下部に設置されており、８５０ｎｍの光源内蔵操
作スイッチ６はそれぞれ４個所のドアに取付けられてい
る。車載コンピュータ５と操作スイッチ６とは光ファイ
バ４により接続されている。操作スイッチ６により車載
コンピュータ５を介してオーディオ、空調機構等の制御
を行った結果、良好に動作することを確認した。
内光ＬＡＮを行った。受光器内蔵車載コンピュータ５は
運転席下部に設置されており、８５０ｎｍの光源内蔵操
作スイッチ６はそれぞれ４個所のドアに取付けられてい
る。車載コンピュータ５と操作スイッチ６とは光ファイ
バ４により接続されている。操作スイッチ６により車載
コンピュータ５を介してオーディオ、空調機構等の制御
を行った結果、良好に動作することを確認した。
【００１３】比較例１ ハイドロキノン５ｇ、イソフタロイルクロライド９ｇを
メタ及びターフェニル等重量混合体８０ｇ中に加え、攪
拌しながら１６０℃で加熱した。約１２分間反応後塩酸
ガスの発生はかなり減少した。３１０℃でさらに３０分
間加熱還流すると、粘稠な濃黄色溶液が得られた。混合
物を室温にまで冷却後、反応混合物より繰返し単位の化
学構造が化４の構造を有するポリマーを分離し、熱アセ
トンで精製、ろ過し、減圧乾燥した。
メタ及びターフェニル等重量混合体８０ｇ中に加え、攪
拌しながら１６０℃で加熱した。約１２分間反応後塩酸
ガスの発生はかなり減少した。３１０℃でさらに３０分
間加熱還流すると、粘稠な濃黄色溶液が得られた。混合
物を室温にまで冷却後、反応混合物より繰返し単位の化
学構造が化４の構造を有するポリマーを分離し、熱アセ
トンで精製、ろ過し、減圧乾燥した。
【化４】
【００１４】このポリマーをコア用ポリマーとして用
い、クラッド用ポリマーとして４フッ化エチレン−６フ
ッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）を用いて図１に示す
ような直径０．５ｍｍのコア１及び外形１．０ｍｍのク
ラッド２からなる構造の光ファイバを二重ノズル構造を
有する溶融押出紡糸装置により作製した。しかしなが
ら、この光ファイバは波長８５０ｎｍ以上での近赤外光
を全く伝送しなかった。
い、クラッド用ポリマーとして４フッ化エチレン−６フ
ッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）を用いて図１に示す
ような直径０．５ｍｍのコア１及び外形１．０ｍｍのク
ラッド２からなる構造の光ファイバを二重ノズル構造を
有する溶融押出紡糸装置により作製した。しかしなが
ら、この光ファイバは波長８５０ｎｍ以上での近赤外光
を全く伝送しなかった。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、伝送波長８５０ｎｍ以
上での近赤外領域において、取扱性及び信頼性に優れた
ポリマー製光学部品を得ることができ、無機系光伝送シ
ステムに適用することが可能となる。
上での近赤外領域において、取扱性及び信頼性に優れた
ポリマー製光学部品を得ることができ、無機系光伝送シ
ステムに適用することが可能となる。
【図１】本発明のポリマー製光学部品である光ファイバ
の構造図を示す。
の構造図を示す。
【図２】実施例１で得た光ファイバの伝送損失スペクト
ル図を示す。
ル図を示す。
【図３】本発明のポリマー製光学部品である光分岐器
（６分岐路）の模式図を示す。
（６分岐路）の模式図を示す。
【図４】本発明のポリマー製光学部品である導波型光回
路の模式図を示す。
路の模式図を示す。
【図５】本発明のポリマー製光学部品を用いた自動車内
光ＬＡＮの構成図を示す。
光ＬＡＮの構成図を示す。
１：コア、２：クラッド、３：基板、４：光ファイバ、
５：車載コンピュータ、６：操作スイッチ
５：車載コンピュータ、６：操作スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹谷 則明 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 赤坂 伸一 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 下記化１の繰り返し構造を有する全フッ
素化全芳香族ポリエステル。 【化１】 （式中、−ＣＯＯ−基とフェニレン基の結合はメタ位か
パラ位であり、ＸはＦ又はＣＦ3 で、同一又は異ってい
てもよい。） - 【請求項２】 前記ポリエステルの重合度が１００〜２
５００である請求項１記載の全フッ素化全芳香族ポリエ
ステル。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の全フッ素化全芳香
族ポリエステルを、中心光源波長８５０ｎｍ以上の近赤
外光による光学部品用の材料として用いることを特徴と
するポリマー製光学部品。 - 【請求項４】 前記光学部品用の材料が、少なくともコ
アとクラッドからなる光ファイバであることを特徴とす
る請求項３記載のポリマー製光学部品。 - 【請求項５】 前記光学部品用の材料が、導波型光回路
であることを特徴とする請求項３記載のポリマー製光学
部品。 - 【請求項６】 受光器内蔵車載コンピュータと光源内蔵
操作スイッチとを有し、これらを光ファイバで接続した
自動車内光ＬＡＮにおいて、該光ファイバが請求項３記
載のポリマー製光学部品であることを特徴とする自動車
内光ＬＡＮ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302753A JPH05112635A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 全フツ素化全芳香族ポリエステル及びそれを用いた光学部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302753A JPH05112635A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 全フツ素化全芳香族ポリエステル及びそれを用いた光学部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05112635A true JPH05112635A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17912738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3302753A Pending JPH05112635A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 全フツ素化全芳香族ポリエステル及びそれを用いた光学部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05112635A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995028660A1 (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-26 | Yasuhiro Koike | Refractive index distribution type optical resin and production method thereof |
| WO2001099323A1 (en) * | 2000-06-21 | 2001-12-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Data transmission system |
| US6470131B1 (en) | 2000-11-03 | 2002-10-22 | Corning Incorporated | Highly-halogenated low optical loss polymer |
| US7352967B1 (en) | 2000-06-21 | 2008-04-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Data transmission system |
| WO2010095678A1 (ja) | 2009-02-20 | 2010-08-26 | セントラル硝子株式会社 | 含フッ素ジカルボン酸誘導体およびそれを用いた高分子化合物 |
| WO2020175671A1 (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 富士フイルム株式会社 | ポリマー及びその製造方法、このポリマーを用いたガス分離膜、ガス分離モジュール、及びガス分離装置、並びにｍ－フェニレンジアミン化合物 |
-
1991
- 1991-10-23 JP JP3302753A patent/JPH05112635A/ja active Pending
Cited By (11)
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