JPH06174945A - プラスチック光電送性繊維 - Google Patents
プラスチック光電送性繊維Info
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- JPH06174945A JPH06174945A JP4330323A JP33032392A JPH06174945A JP H06174945 A JPH06174945 A JP H06174945A JP 4330323 A JP4330323 A JP 4330323A JP 33032392 A JP33032392 A JP 33032392A JP H06174945 A JPH06174945 A JP H06174945A
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Landscapes
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- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐熱性に優れたプラスチック光電送繊維を開
発すること。 【構成】 芯材層と鞘材層とから構成されるプラスチッ
ク光電送繊維において、鞘材層が、ポリカーボネート−
ボリオルガノシロキサン共重合体からなり、かつ芯材層
の屈折率が、鞘材層の屈折率よりも0.01以上大きいプ
ラスチック光電送性繊維である。
発すること。 【構成】 芯材層と鞘材層とから構成されるプラスチッ
ク光電送繊維において、鞘材層が、ポリカーボネート−
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプラスチック光電送繊維
に関し、詳しくは、安価で、しかも高温部所に設置する
ことができる耐熱性に優れたプラスチック光電送繊維に
関するものである。
に関し、詳しくは、安価で、しかも高温部所に設置する
ことができる耐熱性に優れたプラスチック光電送繊維に
関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】光電
送用光ファイバーに関しては、従来、無機ガラス系光学
繊維が広く用いられて来た。しかるに、近年、無機ガラ
ス系光学繊維に比較して曲げ応力に強く、取扱が容易で
あるプラスチック光電送繊維の開発が進み、実用化され
るようになって来た。このプラスチック光電送繊維は、
光透過性に優れた重合体からなる芯と、屈折率が、この
芯よりも小さく、かつ透明性に優れた重合体からなる鞘
とで構成するのが一般的である。例えば、特開昭61−
210303号公報には、芯材層にポリカーボネートを
用い、鞘材層にポリメチルメタクリレートを用いたプラ
スチック光電送繊維が開示されている。しかし、ポリメ
チルメタクリレートのTgは、約100℃であるので、
この光電送繊維は、100℃以上の使用環境では光電送
性が急激に低下するという問題がある。上記問題を解決
するために、例えば、特開昭60−32004号公報に
は、鞘材層の上に耐熱性の優れた保護層で被覆する光電
送繊維が開示されている。しかるに、この光電送繊維
は、層構成が複雑化するために製造工程も複雑となる問
題点を有する。また、特開昭63−321301号公報
には、ポリカーボネートの原料であるビスフェノールA
のメチル基の水素をすべてフッ素に置換したビスフェノ
ールAFを原料とするポリカーボネートを芯材層とする
光電送繊維が開示されている。しかし、原料のビスフェ
ノールAFは、非常に高価なもので、実用的でない問題
点を有する。
送用光ファイバーに関しては、従来、無機ガラス系光学
繊維が広く用いられて来た。しかるに、近年、無機ガラ
ス系光学繊維に比較して曲げ応力に強く、取扱が容易で
あるプラスチック光電送繊維の開発が進み、実用化され
るようになって来た。このプラスチック光電送繊維は、
光透過性に優れた重合体からなる芯と、屈折率が、この
芯よりも小さく、かつ透明性に優れた重合体からなる鞘
とで構成するのが一般的である。例えば、特開昭61−
210303号公報には、芯材層にポリカーボネートを
用い、鞘材層にポリメチルメタクリレートを用いたプラ
スチック光電送繊維が開示されている。しかし、ポリメ
チルメタクリレートのTgは、約100℃であるので、
この光電送繊維は、100℃以上の使用環境では光電送
性が急激に低下するという問題がある。上記問題を解決
するために、例えば、特開昭60−32004号公報に
は、鞘材層の上に耐熱性の優れた保護層で被覆する光電
送繊維が開示されている。しかるに、この光電送繊維
は、層構成が複雑化するために製造工程も複雑となる問
題点を有する。また、特開昭63−321301号公報
には、ポリカーボネートの原料であるビスフェノールA
のメチル基の水素をすべてフッ素に置換したビスフェノ
ールAFを原料とするポリカーボネートを芯材層とする
光電送繊維が開示されている。しかし、原料のビスフェ
ノールAFは、非常に高価なもので、実用的でない問題
点を有する。
【0003】
【問題を解決するための手段】そこで、本発明者は、上
記の状況に鑑み、従来法の欠点を解消し、耐熱性に優れ
たプラスチック光電送繊維を開発すべく鋭意研究を重ね
た。その結果、プラスチック光電送繊維の鞘材層を形成
するのに、特定のポリカーボネート重合体と特定のポリ
オルガノシロキサン重合体とからなるポリカーボネート
−ポリオルガノシロキサン共重合体を用いることによっ
て、その目的を達成することができることを見出した。
本発明はかかる知見に基いて完成したものである。
記の状況に鑑み、従来法の欠点を解消し、耐熱性に優れ
たプラスチック光電送繊維を開発すべく鋭意研究を重ね
た。その結果、プラスチック光電送繊維の鞘材層を形成
するのに、特定のポリカーボネート重合体と特定のポリ
オルガノシロキサン重合体とからなるポリカーボネート
−ポリオルガノシロキサン共重合体を用いることによっ
て、その目的を達成することができることを見出した。
本発明はかかる知見に基いて完成したものである。
【0004】すなわち、本発明は、芯材層と鞘材層とか
ら構成されるプラスチック光電送繊維において、鞘材層
が、ポリカーボネート−ボリオルガノシロキサン共重合
体からなり、かつ芯材層の屈折率が、鞘材層の屈折率よ
りも0.01以上大きいことを特徴とするプラスチック光
電送性繊維を提供するものである。先ず、本発明のプラ
スチック光電送性繊維において、鞘材層を構成するポリ
カーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(以
下、PC−PDMS共重合体と略す。)は、主鎖が、一
般式(I)
ら構成されるプラスチック光電送繊維において、鞘材層
が、ポリカーボネート−ボリオルガノシロキサン共重合
体からなり、かつ芯材層の屈折率が、鞘材層の屈折率よ
りも0.01以上大きいことを特徴とするプラスチック光
電送性繊維を提供するものである。先ず、本発明のプラ
スチック光電送性繊維において、鞘材層を構成するポリ
カーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(以
下、PC−PDMS共重合体と略す。)は、主鎖が、一
般式(I)
【0005】
【化3】
【0006】〔式中、R1 およびR2 はそれぞれハロゲ
ン原子,炭素数1〜8のアルキル基または炭素数6〜1
5のアリール基を示す。mおよびnはそれぞれ0〜4の
整数であり、それぞれ同じであっても異なる数値であっ
てもよい。Aは、炭素数1〜6のアルキリデン基または
アルキレン基,−O−,−S−,−SO2 −あるいは単
結合を示す。〕で表される繰返し単位A及び一般式(II)
ン原子,炭素数1〜8のアルキル基または炭素数6〜1
5のアリール基を示す。mおよびnはそれぞれ0〜4の
整数であり、それぞれ同じであっても異なる数値であっ
てもよい。Aは、炭素数1〜6のアルキリデン基または
アルキレン基,−O−,−S−,−SO2 −あるいは単
結合を示す。〕で表される繰返し単位A及び一般式(II)
【0007】
【化4】
【0008】で表される構造単位(B)を有するポリカ
ーボネート−ボリオルガノシロキサン共重合体からなる
PC−PDMS共重合体である。ここで、一般式(I)
で表される繰返し単位(A)中のR1 およびR2 は、そ
れぞれ水素原子、臭素原子,塩素原子,弗素原子等のハ
ロゲン原子、炭素数1〜8のアルキル基または炭素数6
〜15のアリール基を示す。また、mおよびnはそれぞ
れ0〜4の整数であり、それぞれ同じであっても異なる
数値であってもよい。そして、Aは、炭素数1〜6のア
ルキリデン基またはアルキレン基,−O−,−S−,−
SO2 −あるいは単結合を示す。一方、一般式(II)で表
される構造単位(B)中のR3 〜R6 はそれぞれ水素原
子,炭素数1〜6のアルキル基またはフェニル基を示
す。このR3 〜R6 は、それぞれ同じであっても異なる
ものであってもよい。また、R7 及びR8 は、それぞれ
脂肪族または芳香族を含む有機残基を示し、Bは−O
−,−NH−または単結合を示し、kは1〜100、好
ましくは1〜50の整数である。ここで、kが100を
超えると、共重合体の透明性が低下し好ましくない。そ
して、このPC−PDMS共重合体は、分子の末端位、
特に、両末端位には、通常用いられている末端封止剤に
基づく末端基が結合している。
ーボネート−ボリオルガノシロキサン共重合体からなる
PC−PDMS共重合体である。ここで、一般式(I)
で表される繰返し単位(A)中のR1 およびR2 は、そ
れぞれ水素原子、臭素原子,塩素原子,弗素原子等のハ
ロゲン原子、炭素数1〜8のアルキル基または炭素数6
〜15のアリール基を示す。また、mおよびnはそれぞ
れ0〜4の整数であり、それぞれ同じであっても異なる
数値であってもよい。そして、Aは、炭素数1〜6のア
ルキリデン基またはアルキレン基,−O−,−S−,−
SO2 −あるいは単結合を示す。一方、一般式(II)で表
される構造単位(B)中のR3 〜R6 はそれぞれ水素原
子,炭素数1〜6のアルキル基またはフェニル基を示
す。このR3 〜R6 は、それぞれ同じであっても異なる
ものであってもよい。また、R7 及びR8 は、それぞれ
脂肪族または芳香族を含む有機残基を示し、Bは−O
−,−NH−または単結合を示し、kは1〜100、好
ましくは1〜50の整数である。ここで、kが100を
超えると、共重合体の透明性が低下し好ましくない。そ
して、このPC−PDMS共重合体は、分子の末端位、
特に、両末端位には、通常用いられている末端封止剤に
基づく末端基が結合している。
【0009】このPC−PDMS共重合体は、前記繰返
し単位(A)及び構造単位(B)を有し、かつ末端位置
(好ましくは両末端位置)に末端基が結合した構成であ
り、これら繰返し単位(A)及び構造単位(B)のラン
ダム共重合体,ブロック共重合体,交互共重合体など様
々なものがある。このPC−PDMS共重合体におい
て、一般式(I)で表される繰返し単位(A)と構造単
位(B)の割合は、必要とする屈折率により異なり、一
義的に定めることはできない。通常は、繰返し単位
(A)の割合は、繰返し単位(A)及び構造単位(B)
の合計量に対して、4〜50重量%、好ましくは5〜4
5重量%の範囲で選定される。繰返し単位(A)の割合
が、4重量%未満では、芯材層を構成するポリカーボネ
ートの屈折率との差が0.01以上とならず、光電送損失
が大きくなる。また、50重量%を超えると、鞘材層の
耐熱性が低下し好ましくない。そして、その粘度平均分
子量は10,000〜50,000、好ましくは15,000
〜40,000である。粘度平均分子量が10,000未満
では、耐衝撃性などの機械的強度が低下する。また、5
0,000を超えると、流動性が低下し、成形性が悪くな
り好ましくない。
し単位(A)及び構造単位(B)を有し、かつ末端位置
(好ましくは両末端位置)に末端基が結合した構成であ
り、これら繰返し単位(A)及び構造単位(B)のラン
ダム共重合体,ブロック共重合体,交互共重合体など様
々なものがある。このPC−PDMS共重合体におい
て、一般式(I)で表される繰返し単位(A)と構造単
位(B)の割合は、必要とする屈折率により異なり、一
義的に定めることはできない。通常は、繰返し単位
(A)の割合は、繰返し単位(A)及び構造単位(B)
の合計量に対して、4〜50重量%、好ましくは5〜4
5重量%の範囲で選定される。繰返し単位(A)の割合
が、4重量%未満では、芯材層を構成するポリカーボネ
ートの屈折率との差が0.01以上とならず、光電送損失
が大きくなる。また、50重量%を超えると、鞘材層の
耐熱性が低下し好ましくない。そして、その粘度平均分
子量は10,000〜50,000、好ましくは15,000
〜40,000である。粘度平均分子量が10,000未満
では、耐衝撃性などの機械的強度が低下する。また、5
0,000を超えると、流動性が低下し、成形性が悪くな
り好ましくない。
【0010】このようなポリカーボネート−ポリオルガ
ノシロキサン共重合体は、例えば、予め製造されたポリ
カーボネート部を構成するポリカーボネートオリゴマー
(PCオリゴマー)と、ポリオルガノシロキサン部を構
成する、末端に反応性基を有するポリオルガノシロキサ
ン(例えば、ポリジメチルシロキサン,ポリジエチルシ
ロキサン等のポリジアルキルシロキサンあるいはポリメ
チルフェニルシロキサン等)とを、塩化メチレン,クロ
ロベンゼン等の溶媒に溶解させ、ビスフェノールの水酸
化ナトリウム水溶液を加え、触媒としてトリエチルアミ
ンやトリメチルベンジルアンモニウムクロライド等を用
い、界面反応することにより製造することができる。ま
た、特公昭44−30105号公報や特公昭45−20
510号公報に記載された方法によって製造されたポリ
カーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体を用い
ることもできる。ここで、一般式(I)で表わされる繰
返し単位を有するPCオリゴマーは、一般式(III)
ノシロキサン共重合体は、例えば、予め製造されたポリ
カーボネート部を構成するポリカーボネートオリゴマー
(PCオリゴマー)と、ポリオルガノシロキサン部を構
成する、末端に反応性基を有するポリオルガノシロキサ
ン(例えば、ポリジメチルシロキサン,ポリジエチルシ
ロキサン等のポリジアルキルシロキサンあるいはポリメ
チルフェニルシロキサン等)とを、塩化メチレン,クロ
ロベンゼン等の溶媒に溶解させ、ビスフェノールの水酸
化ナトリウム水溶液を加え、触媒としてトリエチルアミ
ンやトリメチルベンジルアンモニウムクロライド等を用
い、界面反応することにより製造することができる。ま
た、特公昭44−30105号公報や特公昭45−20
510号公報に記載された方法によって製造されたポリ
カーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体を用い
ることもできる。ここで、一般式(I)で表わされる繰
返し単位を有するPCオリゴマーは、一般式(III)
【0011】
【化5】
【0012】〔式中、R1 ,R2 ,m,n及びBは、前
記と同じであり、またHalはハロゲン原子(例えば、塩
素,臭素,フッ素,沃素)を示し、t=2〜10であ
る。〕で表される。このPCオリゴマーは、溶剤法、す
なわち塩化メチレンなどの溶剤中で公知の酸受容体、分
子量調節剤の存在下、一般式(IV)
記と同じであり、またHalはハロゲン原子(例えば、塩
素,臭素,フッ素,沃素)を示し、t=2〜10であ
る。〕で表される。このPCオリゴマーは、溶剤法、す
なわち塩化メチレンなどの溶剤中で公知の酸受容体、分
子量調節剤の存在下、一般式(IV)
【0013】
【化6】
【0014】〔式中、R1 ,R2 ,m,n及びAは、前
記と同じである。〕で表わされる二価フェノールとホス
ゲンまたは炭酸エステル化合物などのカーボネート前駆
体とを反応させることによって容易に製造することがで
きる。すなわち、例えば、塩化メチレンなどの溶剤中
で、公知の酸受容体や分子量調節剤の存在下、二価フェ
ノールとホスゲンのようなカーボネート前駆体との反応
により、あるいは二価フェノールとジフェニルカーボネ
ートのようなカーボネート前駆体とのエステル交換反応
などによって製造される。ここで、上記一般式(IV)で表
わされる二価フェノールとしては様々なものがあるが、
特に2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
〔ビスフェノールA〕が好ましい。また、ビスフェノー
ルAの一部又は全部を他の二価フェノールで置換したも
のであってもよい。ビスフェノールA以外の二価フェノ
ールとしては、ビスフェノールA以外のビス(4−ヒド
ロキシフェニル)アルカンとして1,1−(4−ヒドロ
キシフェニル)メタン;1,1−(4−ヒドロキシフェ
ニル)エタン;ハイドロキノン;4,4’−ジヒドロキ
シジフェニル;ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロ
アルカン;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィ
ド;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン;ビス
(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド;ビス(4−
ヒドロキシフェニル)エーテル;ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)ケトンのような化合物又はビス(3,5−ジ
ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;ビス
(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ンのようなハロゲン化ビスフェノール類等を挙げること
ができる。そして、これらの二価フェノールはそれぞれ
単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよ
い。また、ホスゲン以外のカーボネート前駆体として
は、ブロモホスゲン,ジフェニルカーボネート,ジ−p
−トリルカーボネート,フェニル−p−トリルカーボネ
ート,ジ−p−クロロフェニルカーボネート,ジナフチ
ルカーボネート,ジメチルカーボネート,ジエチルカー
ボネート等を挙げることができる。
記と同じである。〕で表わされる二価フェノールとホス
ゲンまたは炭酸エステル化合物などのカーボネート前駆
体とを反応させることによって容易に製造することがで
きる。すなわち、例えば、塩化メチレンなどの溶剤中
で、公知の酸受容体や分子量調節剤の存在下、二価フェ
ノールとホスゲンのようなカーボネート前駆体との反応
により、あるいは二価フェノールとジフェニルカーボネ
ートのようなカーボネート前駆体とのエステル交換反応
などによって製造される。ここで、上記一般式(IV)で表
わされる二価フェノールとしては様々なものがあるが、
特に2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
〔ビスフェノールA〕が好ましい。また、ビスフェノー
ルAの一部又は全部を他の二価フェノールで置換したも
のであってもよい。ビスフェノールA以外の二価フェノ
ールとしては、ビスフェノールA以外のビス(4−ヒド
ロキシフェニル)アルカンとして1,1−(4−ヒドロ
キシフェニル)メタン;1,1−(4−ヒドロキシフェ
ニル)エタン;ハイドロキノン;4,4’−ジヒドロキ
シジフェニル;ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロ
アルカン;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィ
ド;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン;ビス
(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド;ビス(4−
ヒドロキシフェニル)エーテル;ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)ケトンのような化合物又はビス(3,5−ジ
ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;ビス
(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ンのようなハロゲン化ビスフェノール類等を挙げること
ができる。そして、これらの二価フェノールはそれぞれ
単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよ
い。また、ホスゲン以外のカーボネート前駆体として
は、ブロモホスゲン,ジフェニルカーボネート,ジ−p
−トリルカーボネート,フェニル−p−トリルカーボネ
ート,ジ−p−クロロフェニルカーボネート,ジナフチ
ルカーボネート,ジメチルカーボネート,ジエチルカー
ボネート等を挙げることができる。
【0015】本発明において、PC−PDMS共重合体
の製造に供されるPCオリゴマーは、これらの二価フェ
ノール1種を用いたホモポリマーであってもよく、また
2種以上を用いたコポリマーであってもよい。さらに、
多官能性芳香族化合物を上記二価フェノールと併用して
得られる熱可塑性ランダム分岐ポリカーボネートであっ
てもよい。かくして得られるPC−PDMS共重合体の
屈折率(nD ) は、共重合体中の一般式(II)で表される
構造単位(B)のポリオルガノシロキサンの含有量を適
宜選択することにより変化させることができる。例え
ば、ポリオルガノシロキサンとしてポリジメチルシロキ
サンを用いた場合、nD はポリカーボネート単品の1.5
85から1.50程度まで変えることができる。そして、
光電送繊維の製造にこのPC−PDMS共重合体を用い
る際、その目的を阻害しない範囲において、市販のポリ
カーボネート樹脂を配合して用いてもよい。また、必要
に応じて、添加剤として酸化防止剤,難燃剤,難燃助剤
などを配合することができる。
の製造に供されるPCオリゴマーは、これらの二価フェ
ノール1種を用いたホモポリマーであってもよく、また
2種以上を用いたコポリマーであってもよい。さらに、
多官能性芳香族化合物を上記二価フェノールと併用して
得られる熱可塑性ランダム分岐ポリカーボネートであっ
てもよい。かくして得られるPC−PDMS共重合体の
屈折率(nD ) は、共重合体中の一般式(II)で表される
構造単位(B)のポリオルガノシロキサンの含有量を適
宜選択することにより変化させることができる。例え
ば、ポリオルガノシロキサンとしてポリジメチルシロキ
サンを用いた場合、nD はポリカーボネート単品の1.5
85から1.50程度まで変えることができる。そして、
光電送繊維の製造にこのPC−PDMS共重合体を用い
る際、その目的を阻害しない範囲において、市販のポリ
カーボネート樹脂を配合して用いてもよい。また、必要
に応じて、添加剤として酸化防止剤,難燃剤,難燃助剤
などを配合することができる。
【0016】次に、本発明のプラスチック光電送性繊維
を構成する芯材層には、透明性に優れ、芯材層の屈折率
が、鞘材層に用いられるPC−PDMS共重合体の屈折
率よりも0.01以上大きい各種の合成樹脂を用いること
ができる。該合成樹脂としては、例えば、ポリカーボネ
ート,ポリアリレート,ポリエステルポリカーボネー
ト,ポリスチレン,スチレン−無水マレイン酸共重合体
などが挙げられる。これら中で、好ましく用いられる、
例えば、ポリカーボネート(PC)は、一般式(IV)
を構成する芯材層には、透明性に優れ、芯材層の屈折率
が、鞘材層に用いられるPC−PDMS共重合体の屈折
率よりも0.01以上大きい各種の合成樹脂を用いること
ができる。該合成樹脂としては、例えば、ポリカーボネ
ート,ポリアリレート,ポリエステルポリカーボネー
ト,ポリスチレン,スチレン−無水マレイン酸共重合体
などが挙げられる。これら中で、好ましく用いられる、
例えば、ポリカーボネート(PC)は、一般式(IV)
【0017】
【化7】
【0018】〔式中、R1 ,R2 ,m,n及びAは、前
記と同じである。)で表わされる二価フェノールとホス
ゲンまたは炭酸エステル化合物とを反応させることによ
り容易に製造することができる。すなわち、例えば、塩
化メチレンなどの溶媒中において、公知の酸受容体や分
子量調節剤の存在下、二価フェノールとホスゲンのよう
なカーボネート前駆体との反応により、あるいは二価フ
ェノールとジフェニルカーボネートのようなカーボネー
ト前駆体とのエステル交換反応などによって製造され
る。ここで、二価フェノールとしては、様々なものがあ
るが、特に2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン〔ビスフェノールA〕が好ましい。ビスフェノー
ルA以外の二価フェノールとしては、ビスフェノールA
以外のビス(4−ヒドロキシフェニル)アルカン,ハイ
ドロキノン;4,4’−ジヒドロキシジフェニル;ビス
(4−ヒドロキシフェニル)シクロアルカン;ビス(4
−ヒドロキシフェニル)スルフィド;ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)スルホン;ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)スルホキシド;ビス(4−ヒドロキシフェニル)エ
ーテル;ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトンのよう
な化合物又はビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン;ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパンのようなハロゲン化ビスフ
ェノール類等を挙げることができる。そして、これらの
二価フェノールはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種
以上を混合して用いてもよい。また、炭酸エステル化合
物としては、ジフェニルカーボネート等のジアリールカ
ーボネートやジメチルカーボネート,ジエチルカーボネ
ート等のジアルキルカーボネートが挙げられる。
記と同じである。)で表わされる二価フェノールとホス
ゲンまたは炭酸エステル化合物とを反応させることによ
り容易に製造することができる。すなわち、例えば、塩
化メチレンなどの溶媒中において、公知の酸受容体や分
子量調節剤の存在下、二価フェノールとホスゲンのよう
なカーボネート前駆体との反応により、あるいは二価フ
ェノールとジフェニルカーボネートのようなカーボネー
ト前駆体とのエステル交換反応などによって製造され
る。ここで、二価フェノールとしては、様々なものがあ
るが、特に2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン〔ビスフェノールA〕が好ましい。ビスフェノー
ルA以外の二価フェノールとしては、ビスフェノールA
以外のビス(4−ヒドロキシフェニル)アルカン,ハイ
ドロキノン;4,4’−ジヒドロキシジフェニル;ビス
(4−ヒドロキシフェニル)シクロアルカン;ビス(4
−ヒドロキシフェニル)スルフィド;ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)スルホン;ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)スルホキシド;ビス(4−ヒドロキシフェニル)エ
ーテル;ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトンのよう
な化合物又はビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン;ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパンのようなハロゲン化ビスフ
ェノール類等を挙げることができる。そして、これらの
二価フェノールはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種
以上を混合して用いてもよい。また、炭酸エステル化合
物としては、ジフェニルカーボネート等のジアリールカ
ーボネートやジメチルカーボネート,ジエチルカーボネ
ート等のジアルキルカーボネートが挙げられる。
【0019】本発明のプラスチック光電送繊維は、前記
のようにして得られたPC−PDMS共重合体の鞘材層
とポリカーボネートの芯材層とからなる。これらのPC
−PDMS共重合体及びポリカーボネートを用いてプラ
スチック光電送繊維を製造するには、種々の手法を採る
ことができる。例えば、初めに、PC−PDMS共重合
体及びポリカーボネートをそれぞれ溶融状態とする。次
いで、特殊ノズルを用いて配合しつつ吐出する複合紡糸
方法によって製造することができる。また、紡糸工程と
被覆工程とを組合わせて製造することもできる。生産性
の点からは、製造工程を簡略化できる利点を有する複合
紡糸方法によるのが好ましい。本発明のプラスチック光
電送繊維において、芯材層の直径及び鞘材層の厚さは、
その用途に応じて適宜に決定される。通常、鞘材層の厚
さは、2〜100μm、好ましくは5〜50μmの範囲
で選択される。このようにして製造されたプラスチック
光電送繊維には、さらに耐熱性や機械的強度などを付与
するために、目的を阻害しない範囲で、必要に応じて耐
熱性の被覆材を用いて、その周囲を被覆することができ
る。ここで、耐熱性の被覆材としては、例えば、高密度
ポリエチレン,架橋ポリエチレン,ポリアセタール,ポ
リビニリデンフルオリド,ボリカーボネート,6−ナイ
ロン,6,6−ナイロン等が挙げられる。本発明のプラ
スチック光電送繊維は、芯材層の屈折率が、鞘材層の屈
折率よりも0.01以上大きくなるように、鞘材層の構成
にPC−PDMS共重合体を選択することによって、高
温部所に用いても光電送損失が極めて少なく、耐熱性に
優れたものである。
のようにして得られたPC−PDMS共重合体の鞘材層
とポリカーボネートの芯材層とからなる。これらのPC
−PDMS共重合体及びポリカーボネートを用いてプラ
スチック光電送繊維を製造するには、種々の手法を採る
ことができる。例えば、初めに、PC−PDMS共重合
体及びポリカーボネートをそれぞれ溶融状態とする。次
いで、特殊ノズルを用いて配合しつつ吐出する複合紡糸
方法によって製造することができる。また、紡糸工程と
被覆工程とを組合わせて製造することもできる。生産性
の点からは、製造工程を簡略化できる利点を有する複合
紡糸方法によるのが好ましい。本発明のプラスチック光
電送繊維において、芯材層の直径及び鞘材層の厚さは、
その用途に応じて適宜に決定される。通常、鞘材層の厚
さは、2〜100μm、好ましくは5〜50μmの範囲
で選択される。このようにして製造されたプラスチック
光電送繊維には、さらに耐熱性や機械的強度などを付与
するために、目的を阻害しない範囲で、必要に応じて耐
熱性の被覆材を用いて、その周囲を被覆することができ
る。ここで、耐熱性の被覆材としては、例えば、高密度
ポリエチレン,架橋ポリエチレン,ポリアセタール,ポ
リビニリデンフルオリド,ボリカーボネート,6−ナイ
ロン,6,6−ナイロン等が挙げられる。本発明のプラ
スチック光電送繊維は、芯材層の屈折率が、鞘材層の屈
折率よりも0.01以上大きくなるように、鞘材層の構成
にPC−PDMS共重合体を選択することによって、高
温部所に用いても光電送損失が極めて少なく、耐熱性に
優れたものである。
【0020】
【実施例】更に、本発明を製造例及び実施例により、詳
しく説明する。 製造例1 〔ポリカーボネートオリゴマー(PCオリゴマー)の製
造〕400リットルの5重量%水酸化ナトリウム水溶液
に60kgのビスフェノールAを溶解し、ビスフェノー
ルAの水酸化ナトリウム水溶液を調製した。次いで、室
温に保持したこのビスフェノールAの水酸化ナトリウム
水溶液を138リットル/時間の流量で、また、塩化メ
チレンを69リットル/時間の流量で、内径10mm,
管長10mの管型反応器にオリフィス板を通して導入
し、これにホスゲンを並流して10.7kg/時間の流量
で吹き込み、3時間連続的に反応させた。ここで用いた
管型反応器は二重管となっており、ジャケット部分には
冷却水を通して反応液の排出温度を25℃に保った。ま
た、排出液のpHは10〜11を示すように調整した。
このようにして得られた反応液を静置することにより、
水相を分離、除去し、塩化メチレン相(220リット
ル)を採取して、これにさらに塩化メチレン170リッ
トルを加え、十分に攪拌したものをポリカーボネートオ
リゴマー(濃度317g/リットル)とした。ここで得
られたポリカーボネートオリゴマーの重合度は2〜4で
あり、クロロホーメイト基の濃度は0.7Nであった。
しく説明する。 製造例1 〔ポリカーボネートオリゴマー(PCオリゴマー)の製
造〕400リットルの5重量%水酸化ナトリウム水溶液
に60kgのビスフェノールAを溶解し、ビスフェノー
ルAの水酸化ナトリウム水溶液を調製した。次いで、室
温に保持したこのビスフェノールAの水酸化ナトリウム
水溶液を138リットル/時間の流量で、また、塩化メ
チレンを69リットル/時間の流量で、内径10mm,
管長10mの管型反応器にオリフィス板を通して導入
し、これにホスゲンを並流して10.7kg/時間の流量
で吹き込み、3時間連続的に反応させた。ここで用いた
管型反応器は二重管となっており、ジャケット部分には
冷却水を通して反応液の排出温度を25℃に保った。ま
た、排出液のpHは10〜11を示すように調整した。
このようにして得られた反応液を静置することにより、
水相を分離、除去し、塩化メチレン相(220リット
ル)を採取して、これにさらに塩化メチレン170リッ
トルを加え、十分に攪拌したものをポリカーボネートオ
リゴマー(濃度317g/リットル)とした。ここで得
られたポリカーボネートオリゴマーの重合度は2〜4で
あり、クロロホーメイト基の濃度は0.7Nであった。
【0021】製造例2 〔反応性PDMSの合成〕1,483gのオクタメチルシ
クロテトラシロキサン、96gの1,1,3,3-テトラメチル
ジシロキサン及び35gの86%硫酸を混ぜ、室温で1
7時間攪拌した。その後オイル相を分離し、25gの炭
酸水素ナトリウムを加え1時間攪拌した。濾過した後、
150℃,3torrで真空蒸留し、低沸点物を除きオイル
を得た。60gの2−アリルフェノールと0.0014g
の塩化白金−アルコラート錯体としてのプラチナとの混
合物に、上記で得られたオイル294gを90℃の温度
で添加した。この混合物を90〜115℃の温度に保ち
ながら3時間攪拌した。生成物を塩化メチレンで抽出
し、80%の水性メタノールで3回洗浄し、過剰の2−
アリルフェノールを除いた。その生成物を無水硫酸ナト
リウムで乾燥し、真空中で115℃の温度まで溶剤を留
去した。得られた末端フェノールPDMSは、NMRの
測定により、ジメチルシラノオキシ単位の繰り返しは3
0であった。なお、得られた反応性PDMSの化学式
は、次の通りであった。
クロテトラシロキサン、96gの1,1,3,3-テトラメチル
ジシロキサン及び35gの86%硫酸を混ぜ、室温で1
7時間攪拌した。その後オイル相を分離し、25gの炭
酸水素ナトリウムを加え1時間攪拌した。濾過した後、
150℃,3torrで真空蒸留し、低沸点物を除きオイル
を得た。60gの2−アリルフェノールと0.0014g
の塩化白金−アルコラート錯体としてのプラチナとの混
合物に、上記で得られたオイル294gを90℃の温度
で添加した。この混合物を90〜115℃の温度に保ち
ながら3時間攪拌した。生成物を塩化メチレンで抽出
し、80%の水性メタノールで3回洗浄し、過剰の2−
アリルフェノールを除いた。その生成物を無水硫酸ナト
リウムで乾燥し、真空中で115℃の温度まで溶剤を留
去した。得られた末端フェノールPDMSは、NMRの
測定により、ジメチルシラノオキシ単位の繰り返しは3
0であった。なお、得られた反応性PDMSの化学式
は、次の通りであった。
【0022】
【化8】
【0023】製造例3−1 〔PC−PDMS共重合体Aの製造〕反応性PDMS4
88gを塩化メチレン2リットルに溶解し、PC−オリ
ゴマー10リットルと混合した。そこへ、水酸化ナトリ
ウム26gを水1リットルに溶解させたものとトリエチ
ルアミン5.7ccを加え500rpmで室温にて1時間
攪拌した。その後、5.2重量%の水酸化ナトリウム水溶
液5リットルにビスフェノールA680gを溶解させた
もの、塩化メチレン8リットル及びp−tert−ブチルフ
ェノール60gを加え、500rpmで室温にて2時間
攪拌し、反応させた。反応終了後、上記反応系に塩化メ
チレン5リットルを加え、さらに水5リットルで水洗、
0.01規定の水酸化ナトリウム水溶液5リットルでアル
カリ洗浄、0.1規定の塩酸5リットルで酸洗浄及び水5
リットルで水洗を順次行い、最後に塩化メチレンを除去
し、チップ状のPC−PDMS共重合体Aを得た。
88gを塩化メチレン2リットルに溶解し、PC−オリ
ゴマー10リットルと混合した。そこへ、水酸化ナトリ
ウム26gを水1リットルに溶解させたものとトリエチ
ルアミン5.7ccを加え500rpmで室温にて1時間
攪拌した。その後、5.2重量%の水酸化ナトリウム水溶
液5リットルにビスフェノールA680gを溶解させた
もの、塩化メチレン8リットル及びp−tert−ブチルフ
ェノール60gを加え、500rpmで室温にて2時間
攪拌し、反応させた。反応終了後、上記反応系に塩化メ
チレン5リットルを加え、さらに水5リットルで水洗、
0.01規定の水酸化ナトリウム水溶液5リットルでアル
カリ洗浄、0.1規定の塩酸5リットルで酸洗浄及び水5
リットルで水洗を順次行い、最後に塩化メチレンを除去
し、チップ状のPC−PDMS共重合体Aを得た。
【0024】製造例3−2 〔PC−PDMS共重合体Bの製造〕製造例3−1にお
いて、反応性PDMS975g,水酸化ナトリウム53
g及びビスフェノールA600gに変えた以外は、製造
例3−1と同様にして、チップ状のPC−PDMS共重
合体Bを得た。
いて、反応性PDMS975g,水酸化ナトリウム53
g及びビスフェノールA600gに変えた以外は、製造
例3−1と同様にして、チップ状のPC−PDMS共重
合体Bを得た。
【0025】製造例3−3 〔PC−PDMS共重合体Cの製造〕製造例3−1にお
いて、反応性PDMS2,000g,水酸化ナトリウム8
0g,5.2重量%の水酸化ナトリウム水溶液3.7リット
ル及びビスフェノールA500gに変えた以外は、製造
例3−1と同様にして、チップ状のPC−PDMS共重
合体Cを得た。
いて、反応性PDMS2,000g,水酸化ナトリウム8
0g,5.2重量%の水酸化ナトリウム水溶液3.7リット
ル及びビスフェノールA500gに変えた以外は、製造
例3−1と同様にして、チップ状のPC−PDMS共重
合体Cを得た。
【0026】製造例3−4 〔PC−PDMS共重合体Dの製造〕製造例3−1にお
いて、反応性PDMS3,000g,水酸化ナトリウム1
20g,5.2重量%の水酸化ナトリウム水溶液3.0リッ
トル及びビスフェノールA400gに変えた以外は、製
造例3−1と同様にして、チップ状のPC−PDMS共
重合体Dを得た。製造例3−1〜4で得られたPC−P
DMS共重合体A〜Dについては、その物性評価とし
て、PDMS含有率,ガラス転移温度(Tg)及び粘度
平均分子量(Mv)を測定した。その結果を第1表に示
す。また、製造例3−1〜4で得られたPC−PDMS
共重合体A〜Dについては、それぞれ120℃で一昼夜
乾燥後、280℃の押出機でペレット化し、280℃で
プレス成形した。得られたプレス成形品については、屈
折率を測定した。その結果を第1表に示す。
いて、反応性PDMS3,000g,水酸化ナトリウム1
20g,5.2重量%の水酸化ナトリウム水溶液3.0リッ
トル及びビスフェノールA400gに変えた以外は、製
造例3−1と同様にして、チップ状のPC−PDMS共
重合体Dを得た。製造例3−1〜4で得られたPC−P
DMS共重合体A〜Dについては、その物性評価とし
て、PDMS含有率,ガラス転移温度(Tg)及び粘度
平均分子量(Mv)を測定した。その結果を第1表に示
す。また、製造例3−1〜4で得られたPC−PDMS
共重合体A〜Dについては、それぞれ120℃で一昼夜
乾燥後、280℃の押出機でペレット化し、280℃で
プレス成形した。得られたプレス成形品については、屈
折率を測定した。その結果を第1表に示す。
【0027】
【表1】
【0028】なお、各測定は、次に従った。 *1:PDMS1 HNMRで7.1〜7.3ppmに見られるビスフェノー
ルA残基の芳香族H、7.43ppmに見られるTBA残
基の芳香族H及び0.11ppmに見られるPTBPのメ
チルHの強度比から求めた。 *2:ガラス転移温度(Tg) DSC(Differential scanning calorimeter) で測定し
た。 *3:粘度平均分子量(Mv) ウベローデ型粘度管にて、20℃における塩化メチレン
溶液の粘度を測定し、これより極限粘度〔η〕を求めた
後、次式にて算出した。 〔η〕=1.23×10-5×Mv0.83 *4:屈折率 プレス成形品をアッベの屈折計を用いて測定した。
ルA残基の芳香族H、7.43ppmに見られるTBA残
基の芳香族H及び0.11ppmに見られるPTBPのメ
チルHの強度比から求めた。 *2:ガラス転移温度(Tg) DSC(Differential scanning calorimeter) で測定し
た。 *3:粘度平均分子量(Mv) ウベローデ型粘度管にて、20℃における塩化メチレン
溶液の粘度を測定し、これより極限粘度〔η〕を求めた
後、次式にて算出した。 〔η〕=1.23×10-5×Mv0.83 *4:屈折率 プレス成形品をアッベの屈折計を用いて測定した。
【0029】実施例1 芯材用ポリマーとして、タフロンFN2500〔出光石
油化学(株)製,Tg:151℃,Mv:24,500〕
を、また鞘材用ポリマーとして、PC−PDMS共重合
体Aをそれぞれ用い、250℃に設定されたスクリュー
溶融押出機により同時に、ノズル口径3mmφの口金を
有する紡糸機の紡糸ヘッドに供給した。次いで、220
℃の温度下に吐出し、冷却して固定させた後、毎分3m
の速度で引取り、芯材部の直径950μm,鞘材部の厚
さ25μm,外径約1,000μmのプラスチック光電送
繊維を得た。
油化学(株)製,Tg:151℃,Mv:24,500〕
を、また鞘材用ポリマーとして、PC−PDMS共重合
体Aをそれぞれ用い、250℃に設定されたスクリュー
溶融押出機により同時に、ノズル口径3mmφの口金を
有する紡糸機の紡糸ヘッドに供給した。次いで、220
℃の温度下に吐出し、冷却して固定させた後、毎分3m
の速度で引取り、芯材部の直径950μm,鞘材部の厚
さ25μm,外径約1,000μmのプラスチック光電送
繊維を得た。
【0030】実施例2 実施例1において、PC−PDMS共重合体Aの代わり
に、PC−PDMS共重合体Bを用いた以外は、実施例
1と同様に実施した。 実施例3 実施例1において、PC−PDMS共重合体Aの代わり
に、PC−PDMS共重合体Cを用いた以外は、実施例
1と同様に実施した。 実施例2 実施例1において、PC−PDMS共重合体Aの代わり
に、PC−PDMS共重合体Dを用いた以外は、実施例
1と同様に実施した。製造例1〜4で得られたプラスチ
ック光電送繊維を2分割し、一方を室温下に放置すると
ともに、残りの一方については、130℃,2,000時
間の熱処理を行った。それぞれについて、波長770n
mにおける光電送損失を測定した。その結果を第2表に
示す。なお、光電送損失(α)の測定は、次に従った。
光源として、770nmLEDを使用し、カットバック
法で測定した。すなわち、長さ21メートル(L1 )及
び11メートル(L2 )のプラスチック光電送性繊維を
用い、この繊維内に光を強度I0 (dB)で入射させ、
それぞれの距離で透過した光の強度I1 (dB)及びI
2 (dB)を測定し、次式より求めた。 α(dB/km)=〔(I2 −I1 )/(L1 −
L2 )〕×1,000
に、PC−PDMS共重合体Bを用いた以外は、実施例
1と同様に実施した。 実施例3 実施例1において、PC−PDMS共重合体Aの代わり
に、PC−PDMS共重合体Cを用いた以外は、実施例
1と同様に実施した。 実施例2 実施例1において、PC−PDMS共重合体Aの代わり
に、PC−PDMS共重合体Dを用いた以外は、実施例
1と同様に実施した。製造例1〜4で得られたプラスチ
ック光電送繊維を2分割し、一方を室温下に放置すると
ともに、残りの一方については、130℃,2,000時
間の熱処理を行った。それぞれについて、波長770n
mにおける光電送損失を測定した。その結果を第2表に
示す。なお、光電送損失(α)の測定は、次に従った。
光源として、770nmLEDを使用し、カットバック
法で測定した。すなわち、長さ21メートル(L1 )及
び11メートル(L2 )のプラスチック光電送性繊維を
用い、この繊維内に光を強度I0 (dB)で入射させ、
それぞれの距離で透過した光の強度I1 (dB)及びI
2 (dB)を測定し、次式より求めた。 α(dB/km)=〔(I2 −I1 )/(L1 −
L2 )〕×1,000
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】以上の如く、本発明のプラスチック光電
送繊維は、130℃と高温熱処理後においても室温時に
比べて、光電送損失が極めて少なく、耐熱性に優れたも
のである。したがって、本発明のプラスチック光電送繊
維は、従来のプラスチック光電送繊維では使用できなか
った高温部所に設置することができ、センサー,光通信
用などに有効に利用される。
送繊維は、130℃と高温熱処理後においても室温時に
比べて、光電送損失が極めて少なく、耐熱性に優れたも
のである。したがって、本発明のプラスチック光電送繊
維は、従来のプラスチック光電送繊維では使用できなか
った高温部所に設置することができ、センサー,光通信
用などに有効に利用される。
Claims (3)
- 【請求項1】 芯材層と鞘材層とから構成されるプラス
チック光電送性繊維において、鞘材層が、ポリカーボネ
ート−ボリオルガノシロキサン共重合体からなり、かつ
芯材層の屈折率が、鞘材層の屈折率よりも0.01以上大
きいことを特徴とするプラスチック光電送性繊維。 - 【請求項2】 ポリカーボネート−ボリオルガノシロキ
サン共重合体が、一般式(I) 【化1】 〔式中、R1 およびR2 はそれぞれハロゲン原子,炭素
数1〜8のアルキル基または炭素数6〜15のアリール
基を示す。mおよびnはそれぞれ0〜4の整数であり、
それぞれ同じであっても異なる数値であってもよい。A
は、炭素数1〜6のアルキリデン基またはアルキレン
基,−O−,−S−,−SO2 −あるいは単結合を示
す。〕で表される繰返し単位A及び一般式(II) 【化2】 (式中、R3 〜R6 はそれぞれ水素原子,炭素数1〜6
のアルキル基またはフェニル基を示し、それぞれ同じで
あっても異なるものであってもよい。また、R7及びR
8 はそれぞれ脂肪族または芳香族を含む有機残基を示
し、Bは−O−,−NH−または単結合を示す。kは1
〜100の整数である。)で表される構造単位(B)を
有するポリカーボネート−ボリオルガノシロキサン共重
合体であることを特徴とする請求項1記載のプラスチッ
ク光電送性繊維。 - 【請求項3】 芯材層が、一般式(I)で表される繰返
し単位Aを有するポリカーボネートであることを特徴と
する請求項1記載のプラスチック光電送性繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33032392A JP3169194B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | プラスチック光伝送性繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33032392A JP3169194B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | プラスチック光伝送性繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174945A true JPH06174945A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3169194B2 JP3169194B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=18231346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33032392A Expired - Fee Related JP3169194B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | プラスチック光伝送性繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3169194B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106977710A (zh) * | 2012-07-05 | 2017-07-25 | 出光兴产株式会社 | 聚碳酸酯‑聚有机硅氧烷共聚物 |
| WO2022038883A1 (ja) * | 2020-08-18 | 2022-02-24 | 帝人株式会社 | ポリカーボネート-ポリシロキサン樹脂 |
-
1992
- 1992-12-10 JP JP33032392A patent/JP3169194B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106977710A (zh) * | 2012-07-05 | 2017-07-25 | 出光兴产株式会社 | 聚碳酸酯‑聚有机硅氧烷共聚物 |
| US9850351B2 (en) * | 2012-07-05 | 2017-12-26 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Polycarbonate-polyorganosiloxane copolymer and method for continuously producing same |
| WO2022038883A1 (ja) * | 2020-08-18 | 2022-02-24 | 帝人株式会社 | ポリカーボネート-ポリシロキサン樹脂 |
| JPWO2022038883A1 (ja) * | 2020-08-18 | 2022-02-24 | ||
| JP2024009163A (ja) * | 2020-08-18 | 2024-01-19 | 帝人株式会社 | ポリカーボネート-ポリシロキサン樹脂 |
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|---|---|
| JP3169194B2 (ja) | 2001-05-21 |
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