JPS59214802A - 光伝送繊維 - Google Patents
光伝送繊維Info
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- JPS59214802A JPS59214802A JP58089831A JP8983183A JPS59214802A JP S59214802 A JPS59214802 A JP S59214802A JP 58089831 A JP58089831 A JP 58089831A JP 8983183 A JP8983183 A JP 8983183A JP S59214802 A JPS59214802 A JP S59214802A
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- JP
- Japan
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- methacrylate
- core component
- copolymer
- optical transmission
- vinylidene fluoride
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- G—PHYSICS
- 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
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
- G02B6/4436—Heat resistant
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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】
本発明は芯−さや構造から成る耐熱性と可撓性にすぐれ
た光伝送繊維に関する。
た光伝送繊維に関する。
光伝送繊維は、従来ガラス系材料を基体として製造され
、光信号伝送媒体として機器間や機器内の計測制御用、
データ伝送用あるいは医療用、装飾用や画像伝送用とし
て広く利用されている。しかし、ガラス系材料を基材と
した光伝送繊維は、内径の細い繊維にしないと可撓性に
乏しいという欠点があり、又、断線しやすいこと、比重
が大トいこと、およびコネクターを含めて高価であるこ
となどの理由から、最近これをプラスチックで作る試み
が種々提案されている。
、光信号伝送媒体として機器間や機器内の計測制御用、
データ伝送用あるいは医療用、装飾用や画像伝送用とし
て広く利用されている。しかし、ガラス系材料を基材と
した光伝送繊維は、内径の細い繊維にしないと可撓性に
乏しいという欠点があり、又、断線しやすいこと、比重
が大トいこと、およびコネクターを含めて高価であるこ
となどの理由から、最近これをプラスチックで作る試み
が種々提案されている。
プラスチックを使用した場合の大きな特徴は軽量である
こと、内径の太い繊維でも強靭で可撓性に富むこと、従
って、高開口度、大口径が可能であり、受発光素子との
結合が容易であることなど繰作性にすぐれていることが
挙げられる。プラスチックを用いてこのような光伝送繊
維を製造する一般的な方法は、屈折率力吠きく、かつ光
の透過性が良好なプラスチックを芯成分とし、これより
も屈折率が小さく、かつ透明なプラスチックをさや成分
とした芯−さや構造を有する繊維を形成するものである
。この方法は、芯−さや界面で光を反射させることによ
り、光を伝送するものであり、芯とさやを構成するプラ
スチックの屈折率の差の大きいものほど光伝送性にすぐ
れている。
こと、内径の太い繊維でも強靭で可撓性に富むこと、従
って、高開口度、大口径が可能であり、受発光素子との
結合が容易であることなど繰作性にすぐれていることが
挙げられる。プラスチックを用いてこのような光伝送繊
維を製造する一般的な方法は、屈折率力吠きく、かつ光
の透過性が良好なプラスチックを芯成分とし、これより
も屈折率が小さく、かつ透明なプラスチックをさや成分
とした芯−さや構造を有する繊維を形成するものである
。この方法は、芯−さや界面で光を反射させることによ
り、光を伝送するものであり、芯とさやを構成するプラ
スチックの屈折率の差の大きいものほど光伝送性にすぐ
れている。
光透過性の高いプラスチックとしては、無定形の材料が
好ましく、工業的にはポリメタクリル酸メチルや、ポリ
スチレンが注目される材料である(例えば、特公昭43
−8978号公報、特公昭53−21660号公報)。
好ましく、工業的にはポリメタクリル酸メチルや、ポリ
スチレンが注目される材料である(例えば、特公昭43
−8978号公報、特公昭53−21660号公報)。
しかし、このようなプラスチックの光伝送繊維は温度の
上昇と共に、導光損失が大きくなり、光信号媒体として
の信頼性に欠ける場合があった。
上昇と共に、導光損失が大きくなり、光信号媒体として
の信頼性に欠ける場合があった。
また耐熱性に欠点があり、移動体、たとえば、自動車、
船舶、航空機またはロボットなどへ適用する場合には用
途や適用個所に制限が生ずる。ポリメタクリル酸メチル
やポリスチレンの使用可能な上限温度は約80℃であり
、それ以上の温度では熱収縮が大きくなったり、変形し
たり、ミクロ構造上のゆらぎが生じて、光伝送繊維とし
ての機能を果さなくなるなど・の欠点を有し、又、一旦
80°C以上の温度条件下で使用されると、常温にもど
しても導光損失が大トくなり、再び使用すること力咄来
なくなるなど狭い温度領域でしか使用出来ないという欠
点を有し、耐熱性にすぐれたプラスチック光伝送繊維の
開発が望まれていた。
船舶、航空機またはロボットなどへ適用する場合には用
途や適用個所に制限が生ずる。ポリメタクリル酸メチル
やポリスチレンの使用可能な上限温度は約80℃であり
、それ以上の温度では熱収縮が大きくなったり、変形し
たり、ミクロ構造上のゆらぎが生じて、光伝送繊維とし
ての機能を果さなくなるなど・の欠点を有し、又、一旦
80°C以上の温度条件下で使用されると、常温にもど
しても導光損失が大トくなり、再び使用すること力咄来
なくなるなど狭い温度領域でしか使用出来ないという欠
点を有し、耐熱性にすぐれたプラスチック光伝送繊維の
開発が望まれていた。
本発明者らは、かかる現状にかんがみ、耐熱性にすぐれ
、かつ、光伝送性にすぐれたプラスチック光伝送繊維の
開発を検討し、先にエステル部分が炭素数8以上の脂環
式炭化水素基を有するメタクリル酸エステルからなる重
合体を芯成分とし、該芯成分よりも少なくとも3%小さ
い屈折率を有する透明樹脂をさや成分とすることを特徴
とする耐熱性にすぐれた光伝送繊維を得ることに成功し
、すでに特許出願した(特願昭57−105069号)
。
、かつ、光伝送性にすぐれたプラスチック光伝送繊維の
開発を検討し、先にエステル部分が炭素数8以上の脂環
式炭化水素基を有するメタクリル酸エステルからなる重
合体を芯成分とし、該芯成分よりも少なくとも3%小さ
い屈折率を有する透明樹脂をさや成分とすることを特徴
とする耐熱性にすぐれた光伝送繊維を得ることに成功し
、すでに特許出願した(特願昭57−105069号)
。
該出願にかかる発明の光伝送繊維は、比較的短時間の耐
熱性については満足すべぎものであったが、v寺門の耐
熱性および一加工時の酸化安定性については、なお検討
の余地が残されていた。
熱性については満足すべぎものであったが、v寺門の耐
熱性および一加工時の酸化安定性については、なお検討
の余地が残されていた。
そこで、本発明者らは、ひきつづ外皮時間の耐熱性と加
工時の酸化安定性を有し、かつ、光伝送性にすぐれたプ
ラスチック光伝送繊維の開発を鋭意検討した結果、本発
明に到達した。
工時の酸化安定性を有し、かつ、光伝送性にすぐれたプ
ラスチック光伝送繊維の開発を鋭意検討した結果、本発
明に到達した。
すなわち、本発明は、エステル部分に炭素数8以上の脂
環式炭化水素基を有するメタクリル酸エステル3〜40
重量%を含有したメタクリル酸メチル共重合体を主成分
とし、揮発分が0.5重量%以下である重合体を芯成分
とし、該芯成分よりも少なくとも3%小さい屈折率を有
する透明樹脂、又は弗素ゴムをさや成分とする耐熱性と
加工時の酸化安定性にすぐれた光伝送繊維を提供するも
のである。
環式炭化水素基を有するメタクリル酸エステル3〜40
重量%を含有したメタクリル酸メチル共重合体を主成分
とし、揮発分が0.5重量%以下である重合体を芯成分
とし、該芯成分よりも少なくとも3%小さい屈折率を有
する透明樹脂、又は弗素ゴムをさや成分とする耐熱性と
加工時の酸化安定性にすぐれた光伝送繊維を提供するも
のである。
本発明の光伝送繊維は常温から80℃附近までの温度範
囲において、芯成分にポリメタクリル酸メチルを使用し
た従来から提案されている光伝送繊維に比べ、温度の上
昇と共に生ずる導光損失の増加割合が少なく光信号伝送
媒体としての信頼性をいちじるしく高めうるちのである
。さらに予期せさることに上述の従来から提案されてい
る光伝送繊維が全く使用出来ない温度においても導光損
失の増大がほとんどみられず、また可撓性においても、
実用上、全く問題のない光伝送繊維を提供しうるちので
ある。
囲において、芯成分にポリメタクリル酸メチルを使用し
た従来から提案されている光伝送繊維に比べ、温度の上
昇と共に生ずる導光損失の増加割合が少なく光信号伝送
媒体としての信頼性をいちじるしく高めうるちのである
。さらに予期せさることに上述の従来から提案されてい
る光伝送繊維が全く使用出来ない温度においても導光損
失の増大がほとんどみられず、また可撓性においても、
実用上、全く問題のない光伝送繊維を提供しうるちので
ある。
本発明において芯成分に使用されるエステル部分が炭素
数8以上の朋”環式炭化水素基を有するメタクリル酸エ
ステルは、メタクリル酸あるいはその酸塩化物を、式R
OHの脂環式炭化水素・モノオールでエステル化するこ
とによって得られる。
数8以上の朋”環式炭化水素基を有するメタクリル酸エ
ステルは、メタクリル酸あるいはその酸塩化物を、式R
OHの脂環式炭化水素・モノオールでエステル化するこ
とによって得られる。
式ROHで表わされる脂環式炭化水素・モノオールとし
ては2,6−シメチルシクロヘキサノール、1−アダマ
ンタノール、2−アダマンタノール、3−メチル−1−
7グマンタノール、3,5−ジメチル−1−アダマンタ
ノール、3−エチルアダマンタノール、3−メチル−5
−エチル−1−アダマンタノール、3,5.8−)リエ
チルー1−7ダマンタノールおよび3,5−ジメチル−
8−エチル−1−7ダマンタノール、オクタヒドロ−4
,7−メンソノインデン−5−オール、オクタヒドロ−
4,7−メンツノインデン−1−イルメタノール、3−
ヒドロキシ−2,6,6−)リメチルービシクロ[3,
1,11へブタ/−ル、3,7゜7−ドリメチルー4−
ヒドロキシ−ビシクロ[4゜1.0]ヘプタメール、ボ
ルネオール、イソボルネオール、2−メチルカンフ7ノ
ール、7エンチルアルコール、ターメントール、p−メ
ンタン−2−オール、p−メンタン−8−オール、2,
2.5−トリメチルシクロヘキサノール等の脂環式炭化
水素・モノオールを挙げることができる。
ては2,6−シメチルシクロヘキサノール、1−アダマ
ンタノール、2−アダマンタノール、3−メチル−1−
7グマンタノール、3,5−ジメチル−1−アダマンタ
ノール、3−エチルアダマンタノール、3−メチル−5
−エチル−1−アダマンタノール、3,5.8−)リエ
チルー1−7ダマンタノールおよび3,5−ジメチル−
8−エチル−1−7ダマンタノール、オクタヒドロ−4
,7−メンソノインデン−5−オール、オクタヒドロ−
4,7−メンツノインデン−1−イルメタノール、3−
ヒドロキシ−2,6,6−)リメチルービシクロ[3,
1,11へブタ/−ル、3,7゜7−ドリメチルー4−
ヒドロキシ−ビシクロ[4゜1.0]ヘプタメール、ボ
ルネオール、イソボルネオール、2−メチルカンフ7ノ
ール、7エンチルアルコール、ターメントール、p−メ
ンタン−2−オール、p−メンタン−8−オール、2,
2.5−トリメチルシクロヘキサノール等の脂環式炭化
水素・モノオールを挙げることができる。
これらより得られるメタクリル酸エステルの中で特に好
適なものとしては、メタクリル酸7エンチル、メタクリ
ル酸−!−メンチル、メタクリル酸ボルニル、メタクリ
ル酸イソボルニル、メタクリル酸−1−7グマンチル、
メタクリル酸−3゜5−ジメチルシー二1−7ダマンチ
ルを挙げることができる。
適なものとしては、メタクリル酸7エンチル、メタクリ
ル酸−!−メンチル、メタクリル酸ボルニル、メタクリ
ル酸イソボルニル、メタクリル酸−1−7グマンチル、
メタクリル酸−3゜5−ジメチルシー二1−7ダマンチ
ルを挙げることができる。
エステル部分ち炭素数8以上の脂環式炭化水素基に限定
する理由は、芳香族炭化水素基の場合、光伝送繊維にお
いて導光損失が大きく、光信号伝送媒体としての用途に
制限が生ずるためである。
する理由は、芳香族炭化水素基の場合、光伝送繊維にお
いて導光損失が大きく、光信号伝送媒体としての用途に
制限が生ずるためである。
炭素数8以上の脂環式炭化水素基のうち、炭素数10以
上の脂環式炭化水素基がとくに好適に用いられ、この場
合、耐熱性向上の寄与率が高い。
上の脂環式炭化水素基がとくに好適に用いられ、この場
合、耐熱性向上の寄与率が高い。
炭素数7以下の脂環式炭化水素基を有するメタクリル酸
エステルを使用する場合は耐熱性が向上しない。又、炭
素数8以上の場合でも直鎖状炭化水素基、例えば、メタ
クリル酸n−オクチルやメタクリル酸11−ドデシルな
どのメタクリル酸エステルは耐熱性向上に寄与しない。
エステルを使用する場合は耐熱性が向上しない。又、炭
素数8以上の場合でも直鎖状炭化水素基、例えば、メタ
クリル酸n−オクチルやメタクリル酸11−ドデシルな
どのメタクリル酸エステルは耐熱性向上に寄与しない。
一方、脂環式炭化水素の炭素数の上限は約20までであ
るのが望ましく、それ以上になると重合体の機械的強度
が着しく低下する傾向がある。
るのが望ましく、それ以上になると重合体の機械的強度
が着しく低下する傾向がある。
本発明において芯成分に使用される炭素数8以上の脂環
式炭化水素基を有するメタクリル酸エステル成分の割合
は、芯成分をなす重合体全体に対して3〜40重量%(
以下、単に%という)である。
式炭化水素基を有するメタクリル酸エステル成分の割合
は、芯成分をなす重合体全体に対して3〜40重量%(
以下、単に%という)である。
3%よ腎)少ない場合は、可撓性には優れているが、1
30’C以上の耐熱性を有するものは得がたく、一方、
40%を越えると耐熱性1こは優れているが、実用上可
撓性が不充分であり好よしくない。
30’C以上の耐熱性を有するものは得がたく、一方、
40%を越えると耐熱性1こは優れているが、実用上可
撓性が不充分であり好よしくない。
さらに、本発明の芯成分であるメタクリル酸メチルを主
体とする共重合体には、炭素数1〜4のアルキル基を有
するアクリル酸アルキル、もしくはメタクリル酸アルキ
ル成分を共重合によって含有させることがでトる。耐熱
性を保持するためにはこれらの共重合体成分は必要な最
少量とし、芯成分をなす重合体全体に対して、5%を越
えない量に設定することが好ましい。
体とする共重合体には、炭素数1〜4のアルキル基を有
するアクリル酸アルキル、もしくはメタクリル酸アルキ
ル成分を共重合によって含有させることがでトる。耐熱
性を保持するためにはこれらの共重合体成分は必要な最
少量とし、芯成分をなす重合体全体に対して、5%を越
えない量に設定することが好ましい。
本発明を構成する最も重要な要件である光伝送繊維の芯
成分における残留未反応単量体を主成分とする揮発分の
量は、0.5%以下であり、好ましくは0.3%以下で
ある。該揮発分の量が0.5%を越える場合には、光伝
送繊維の加工時に黄色の着色が生じたり、微小な泡が発
生し、導光損失が増大する。また、光伝送繊維を高温下
で長時間使用する場合、芯成分が徐々に黄色ないし褐色
に着色し、導光損失が経時的に増加し、実用上使用に耐
えなくなる。
成分における残留未反応単量体を主成分とする揮発分の
量は、0.5%以下であり、好ましくは0.3%以下で
ある。該揮発分の量が0.5%を越える場合には、光伝
送繊維の加工時に黄色の着色が生じたり、微小な泡が発
生し、導光損失が増大する。また、光伝送繊維を高温下
で長時間使用する場合、芯成分が徐々に黄色ないし褐色
に着色し、導光損失が経時的に増加し、実用上使用に耐
えなくなる。
未反応単量体を主成分とする揮発分の除去法は、公知の
方法によって行なうことができ、たとえば、芯成分とし
て得た重合体を連続的に減圧下、200〜290°Cに
加熱しなから分離除去する方法が一般的である。通常は
、ベント付押出(幾によ1)芯成分重合体を加熱、押出
しながら揮発分の分離をおこなう。揮発分を分離した溶
融状態の重合体はダイスから押出しながら直接繊維製造
工程に導くか、または、ペレットとして取出す。
方法によって行なうことができ、たとえば、芯成分とし
て得た重合体を連続的に減圧下、200〜290°Cに
加熱しなから分離除去する方法が一般的である。通常は
、ベント付押出(幾によ1)芯成分重合体を加熱、押出
しながら揮発分の分離をおこなう。揮発分を分離した溶
融状態の重合体はダイスから押出しながら直接繊維製造
工程に導くか、または、ペレットとして取出す。
本発明のメタクリル酸メチルを生木とした重合体は、メ
タクリル酸メチルの単独重合体に比べて高い屈折率を示
すので、光伝送#&維として好ましい特性を有する。
タクリル酸メチルの単独重合体に比べて高い屈折率を示
すので、光伝送#&維として好ましい特性を有する。
一方、本発明を構成する他の重要な要素であるさや成分
としては、芯成分よりも少なくとも3%小さい屈折率を
有する透明樹脂、又は弗素ゴムが用いられる。屈折率の
差が3%より小さい場合、さや成分による光の反則割合
が小さくなり導光損失が大きくなる。具体的な屈折率と
しては1.42以下であるのが好ましく、結晶性でなく
無定形に近い重合体で、かつ、前記芯成分との接着性が
良好なものが望ましい。
としては、芯成分よりも少なくとも3%小さい屈折率を
有する透明樹脂、又は弗素ゴムが用いられる。屈折率の
差が3%より小さい場合、さや成分による光の反則割合
が小さくなり導光損失が大きくなる。具体的な屈折率と
しては1.42以下であるのが好ましく、結晶性でなく
無定形に近い重合体で、かつ、前記芯成分との接着性が
良好なものが望ましい。
好ましい透明樹脂としては、弗素樹脂および熱可塑性弗
素ゴムが挙げられる。弗素樹脂としては、例えば、ビニ
ルフルオライド、ビニリデンフルオライド、トリフルオ
ロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロ
プロペン、トリフルオロメチルトリフルオロビニルエー
テル、パーフルオロプロビルトリフルオロビニルエーテ
ル、メタクリル酸パーフルオロイソプロピル、メタクリ
ル酸パー、フルオロ−tert−ブチルなどの含弗素重
合体をあげることができる。これらの中で、特に好まし
い弗素樹脂としては、ビニリゾ゛ンフルオライドーテト
ラフルオロエチレン共重合体、トリフルオロエチレン−
ビニリデンフルオライド共重合体、ビニリデンフルオラ
イド−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペ
ン共重合体、メタクリル酸パーフルオロイソプロピル重
合体、メタクリル酸パーフルオロ−tert−ブチル重
合体を拳げることがでとる。
素ゴムが挙げられる。弗素樹脂としては、例えば、ビニ
ルフルオライド、ビニリデンフルオライド、トリフルオ
ロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロ
プロペン、トリフルオロメチルトリフルオロビニルエー
テル、パーフルオロプロビルトリフルオロビニルエーテ
ル、メタクリル酸パーフルオロイソプロピル、メタクリ
ル酸パー、フルオロ−tert−ブチルなどの含弗素重
合体をあげることができる。これらの中で、特に好まし
い弗素樹脂としては、ビニリゾ゛ンフルオライドーテト
ラフルオロエチレン共重合体、トリフルオロエチレン−
ビニリデンフルオライド共重合体、ビニリデンフルオラ
イド−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペ
ン共重合体、メタクリル酸パーフルオロイソプロピル重
合体、メタクリル酸パーフルオロ−tert−ブチル重
合体を拳げることがでとる。
また熱可塑性弗素ゴムは分子内に弗素ゴム相からなるソ
フトセグメントと弗素樹脂相からなるハードセグメント
を有し、常温において弗素樹脂相で物理的な架橋がおこ
なわれてゴム弾性を有し、融点以上の高温では熱可塑性
プラスチックと同様な挙動を有するものである。
フトセグメントと弗素樹脂相からなるハードセグメント
を有し、常温において弗素樹脂相で物理的な架橋がおこ
なわれてゴム弾性を有し、融点以上の高温では熱可塑性
プラスチックと同様な挙動を有するものである。
ソフトセグメントをなす弗素ゴム相としては、ビニリデ
ンフルオライド/ヘキサフルオロプロピレンまたはペン
タフルオロプロピレン/テトラフルオロエチレン(モル
比45〜90:5〜50:0〜35)ポリマーおよびパ
ーフルオロ(アルキルビニルL −チル)/テトラフル
オロエチレン/ビニリデンフルオライド(モル比15〜
75:0〜85:O〜85)ポリマーから選択された分
子量30゜000〜1,200,000の弗素ゴム10
〜95部とハードセグメントをなす弗素樹脂相としては
ビニリデンフルオライド/テトラフルオロエチレン(モ
ル比O〜100:0〜100)ポリマーおよびエチレン
/テトラフルオロエチレン(モル比40〜60:60〜
40)のポリマーから選択された分子量10,000〜
400,000の弗素樹脂5〜90部が結合した熱可塑
性弗素ゴムをあげることができる。熱可塑性弗素ゴムの
代表的なものとしては、グイエルサーモプラスチック(
ダイキン工業(株)社製)があげられる。
ンフルオライド/ヘキサフルオロプロピレンまたはペン
タフルオロプロピレン/テトラフルオロエチレン(モル
比45〜90:5〜50:0〜35)ポリマーおよびパ
ーフルオロ(アルキルビニルL −チル)/テトラフル
オロエチレン/ビニリデンフルオライド(モル比15〜
75:0〜85:O〜85)ポリマーから選択された分
子量30゜000〜1,200,000の弗素ゴム10
〜95部とハードセグメントをなす弗素樹脂相としては
ビニリデンフルオライド/テトラフルオロエチレン(モ
ル比O〜100:0〜100)ポリマーおよびエチレン
/テトラフルオロエチレン(モル比40〜60:60〜
40)のポリマーから選択された分子量10,000〜
400,000の弗素樹脂5〜90部が結合した熱可塑
性弗素ゴムをあげることができる。熱可塑性弗素ゴムの
代表的なものとしては、グイエルサーモプラスチック(
ダイキン工業(株)社製)があげられる。
また好ましい弗素ゴムとしては、ビニリデンフルオライ
ド−へキサフルオロプロペン共重合体、ビニリデンフル
オライド−ペンタフルオロプロペン共重合体、ビニリデ
ンフルオライド−クロロトリフルオロエチレン共重合体
、などをあげることがでたる。ことに好適にはビニリデ
ンフルオライド−へキサフルオロプロペン共重合体であ
る。
ド−へキサフルオロプロペン共重合体、ビニリデンフル
オライド−ペンタフルオロプロペン共重合体、ビニリデ
ンフルオライド−クロロトリフルオロエチレン共重合体
、などをあげることがでたる。ことに好適にはビニリデ
ンフルオライド−へキサフルオロプロペン共重合体であ
る。
また、これらの弗素ゴムに加硫剤をあらかじめ添加した
系をもちいることにより、芯材に被覆したのちに、加熱
処理もしくは光照射によって弗素ゴムが架橋し光伝送繊
維の耐熱性がいちじるしく向上する。加硫剤としては、
アミン、ポリオール、有1幾過酸化物等をあげることが
できる。加硫剤は、弗素ゴムに対して約0.001〜約
1%添加するのが好ましい。
系をもちいることにより、芯材に被覆したのちに、加熱
処理もしくは光照射によって弗素ゴムが架橋し光伝送繊
維の耐熱性がいちじるしく向上する。加硫剤としては、
アミン、ポリオール、有1幾過酸化物等をあげることが
できる。加硫剤は、弗素ゴムに対して約0.001〜約
1%添加するのが好ましい。
本発明の芯成分重合体は、懸濁重合法および塊状重合法
など従来の公知の方法で製造することがでトる。ただし
懸濁重合法においては、多量の水を使用するため、その
中に含まれる異物が重合体中に混入しやすく、又、その
脱水工程においても異物が混入する可能性があるので、
必要ならば、濾過法や蒸留法に11)ゴミなどの異物を
除去したのち重合する。さらに望ましい方法としては、
まず芯成分の重合体を高温度下で連続塊状重合工程およ
びそれにつづく残存未反応単量体を主体とする揮発分の
連続分離工程の2工程で製造し、さらに、この芯成分の
重合体の製造段階と光伝送繊維の製造段階とを連続した
工程で行なう方法がある。
など従来の公知の方法で製造することがでトる。ただし
懸濁重合法においては、多量の水を使用するため、その
中に含まれる異物が重合体中に混入しやすく、又、その
脱水工程においても異物が混入する可能性があるので、
必要ならば、濾過法や蒸留法に11)ゴミなどの異物を
除去したのち重合する。さらに望ましい方法としては、
まず芯成分の重合体を高温度下で連続塊状重合工程およ
びそれにつづく残存未反応単量体を主体とする揮発分の
連続分離工程の2工程で製造し、さらに、この芯成分の
重合体の製造段階と光伝送繊維の製造段階とを連続した
工程で行なう方法がある。
また、芯成分を塊状重合し、ついで、得られた重合体か
らの芯成分の形成及びさや成分形成を共に二重押出し法
によりおこなう製造法も望ましい方法である。
らの芯成分の形成及びさや成分形成を共に二重押出し法
によりおこなう製造法も望ましい方法である。
上記各重合において用いられるラジカル重合開始剤とし
ては、例えば、2,2′−アゾビス(イソブチロニトリ
ル)、1,1′−アゾビス(シクロヘキサンカルボニト
リル)、2,2′−アゾビス(2゜4−ジメチルバレロ
ニトリル)、アゾビスイソブタノールジアセテート、ア
ゾーtert−ブタン等のアゾ化合物ならびにジーte
rt−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド
、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジーter1.
−ブチルパー7タレート、シーtert−ブチルパーア
セテート、ジーtert−アミルパーオキサイド等の有
(幾通酸化物があげられる。これら重合開始剤の添加割
合は、単量体に対して0.001〜1モル%であるのが
好ましい。
ては、例えば、2,2′−アゾビス(イソブチロニトリ
ル)、1,1′−アゾビス(シクロヘキサンカルボニト
リル)、2,2′−アゾビス(2゜4−ジメチルバレロ
ニトリル)、アゾビスイソブタノールジアセテート、ア
ゾーtert−ブタン等のアゾ化合物ならびにジーte
rt−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド
、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジーter1.
−ブチルパー7タレート、シーtert−ブチルパーア
セテート、ジーtert−アミルパーオキサイド等の有
(幾通酸化物があげられる。これら重合開始剤の添加割
合は、単量体に対して0.001〜1モル%であるのが
好ましい。
又、重合系中には分子量を制御するために連鎖移動剤と
してtert−ブチル、n−ブチル、n−オクチル、及
びn−ドデシルメルカプタン等が、単量体に対して約1
モル%以下添加される。
してtert−ブチル、n−ブチル、n−オクチル、及
びn−ドデシルメルカプタン等が、単量体に対して約1
モル%以下添加される。
一方、さや成分重合体の製造法は、従来の公知の方法で
行なうことがでトる。さや成分重合体の場合は、芯成分
重合体の場合はど製造法による光伝送性への影響は認め
られないので、特にゴミなどの異物が混入しないように
して、さらに必要ならば濾過法などによりゴミなどの、
異物を除去して、さや成分重合体の製造をおこなうのが
よい。
行なうことがでトる。さや成分重合体の場合は、芯成分
重合体の場合はど製造法による光伝送性への影響は認め
られないので、特にゴミなどの異物が混入しないように
して、さらに必要ならば濾過法などによりゴミなどの、
異物を除去して、さや成分重合体の製造をおこなうのが
よい。
芯成分とさや成分の割合は重量比で約70:3(]・〜
98:2であり、好ましくは約80:20〜95:5で
ある。また、芯−さや構造からなる光伝送繊維の外径は
約0.15〜1 、5 vnであり、好ましくは約0.
20−1.0mmである。
98:2であり、好ましくは約80:20〜95:5で
ある。また、芯−さや構造からなる光伝送繊維の外径は
約0.15〜1 、5 vnであり、好ましくは約0.
20−1.0mmである。
本発明は上述のごとく、芯−さや構造を有する光伝送繊
維において、芯成分およびさや成分に特定の重合水を使
用するとともに芯成分の揮発分を規制したこと(こに、
l)、従来のプラスチック光伝送繊維の適用温度範囲を
大IJに拡大し得るとともに耐熱性および実用上の可撓
性にすぐれ、導光損失か少なく信頼性の高い光伝送繊維
を提供するものであり、その工業的装置はぎわめて高い
ものである。本発明の光伝送繊維は、常用温度を110
°C以上とすることがで終ることから、たとえば、自動
車、船舶、航空(幾、またはロボッ)等への適用を可能
とするものである。また、構内、ビル内通信においても
温度限定条件の緩和により適用範囲を拡大し得るもので
ある。
維において、芯成分およびさや成分に特定の重合水を使
用するとともに芯成分の揮発分を規制したこと(こに、
l)、従来のプラスチック光伝送繊維の適用温度範囲を
大IJに拡大し得るとともに耐熱性および実用上の可撓
性にすぐれ、導光損失か少なく信頼性の高い光伝送繊維
を提供するものであり、その工業的装置はぎわめて高い
ものである。本発明の光伝送繊維は、常用温度を110
°C以上とすることがで終ることから、たとえば、自動
車、船舶、航空(幾、またはロボッ)等への適用を可能
とするものである。また、構内、ビル内通信においても
温度限定条件の緩和により適用範囲を拡大し得るもので
ある。
次に本発明を実施例により更に詳細に説明するが本発明
はこれによってなんら限定されるべきものではない。
はこれによってなんら限定されるべきものではない。
なお、実施例中の導光損失の測定にはハロゲンタングス
テンランプを光源とする回折格子分光器を用い、650
nmの波長における被測定光伝送繊維と基準光伝送繊維
の出力強度をシリコンフォトダイオードで読みとった。
テンランプを光源とする回折格子分光器を用い、650
nmの波長における被測定光伝送繊維と基準光伝送繊維
の出力強度をシリコンフォトダイオードで読みとった。
繊維長L(k+n)の異なる光伝送繊維の入口および出
口での光の強さをそれぞれI。、■とし、次式に11)
導光損失aを求めた。
口での光の強さをそれぞれI。、■とし、次式に11)
導光損失aを求めた。
この式においてa値が小さいほど光伝送性はすぐれてい
ることを示している。
ることを示している。
耐熱性試験は得られた光伝送繊維を所定時間加熱したの
ち、初期と加熱後の導光損失を測定し比較することによ
りおこなった。
ち、初期と加熱後の導光損失を測定し比較することによ
りおこなった。
また残留未反応単量体を主成分とする揮発分の定量は、
芯成分重合体1gを精秤してクロロホルム10粕寮に溶
h¥し、内部標準物質としてシクロヘキサノールを添加
したのちガスタロマドグラフィーにより行なった。
芯成分重合体1gを精秤してクロロホルム10粕寮に溶
h¥し、内部標準物質としてシクロヘキサノールを添加
したのちガスタロマドグラフィーにより行なった。
なお、各実施例中、%は重量%を意味する。
実施例1
減圧蒸留によって精製したメタクリル酸ボルニル30%
、メタクリル酸メチル69%、アクリル酸メチル1%に
、さら1ここれら単量体に刻して1】−ドデシルメルカ
プタン0.025%、2.2’ −アソビス(2,、i
−ジメチルバレロニ) +フル)0.10%を添加した
単量体混合物を多孔質膜で濾過した浮遊物質を含まない
窒素気流下で調合し、150°Cに維持された反応槽に
送り滞溜時間8時間で予備重合した。次いで220℃に
維持されたスクリューコンベア中に送り滞溜時間2時間
で゛重合を完了し、[η1クロロホルム、25℃:0,
90、屈折率1.49のメタクリル酸メチル共重合体を
得た。この重合体1gを試料としシクロヘキサノール5
0+++gを内部標準物質として前記方法により揮発分
を測定したところ、残留未反応単量体93%からなる揮
発分1.6%を含有していた。ついで、この共重合体を
、255℃に加熱したベントっき押出機に供給し、30
〜60’Torrの圧力で単量体を主成分とする揮発分
を除去しなから235°C1:維持された二重押出しノ
ズルの中心より直径1++unのストランド状にて芯成
分として吐出した。
、メタクリル酸メチル69%、アクリル酸メチル1%に
、さら1ここれら単量体に刻して1】−ドデシルメルカ
プタン0.025%、2.2’ −アソビス(2,、i
−ジメチルバレロニ) +フル)0.10%を添加した
単量体混合物を多孔質膜で濾過した浮遊物質を含まない
窒素気流下で調合し、150°Cに維持された反応槽に
送り滞溜時間8時間で予備重合した。次いで220℃に
維持されたスクリューコンベア中に送り滞溜時間2時間
で゛重合を完了し、[η1クロロホルム、25℃:0,
90、屈折率1.49のメタクリル酸メチル共重合体を
得た。この重合体1gを試料としシクロヘキサノール5
0+++gを内部標準物質として前記方法により揮発分
を測定したところ、残留未反応単量体93%からなる揮
発分1.6%を含有していた。ついで、この共重合体を
、255℃に加熱したベントっき押出機に供給し、30
〜60’Torrの圧力で単量体を主成分とする揮発分
を除去しなから235°C1:維持された二重押出しノ
ズルの中心より直径1++unのストランド状にて芯成
分として吐出した。
同時に、外方ノズルよりビニリデンフルオライド−テト
ラフルオロエチレン共重合体(ビニリデンフルオライド
60%、屈折率1.40、溶融流動指数141)(23
0°C))をさや成分として吐出して前記芯成分に溶融
被覆し、芯−さや構造のストランドを得た。さやの厚さ
は、約10μ「0であった。
ラフルオロエチレン共重合体(ビニリデンフルオライド
60%、屈折率1.40、溶融流動指数141)(23
0°C))をさや成分として吐出して前記芯成分に溶融
被覆し、芯−さや構造のストランドを得た。さやの厚さ
は、約10μ「0であった。
該ストランドをクロロホルムに溶解し、前記と同様の方
法で揮発分を測定したところ0.3%であった。得られ
た光伝送繊維の25℃と70℃における導光損失を測定
したところ、650 n’mの波長において、いずれも
320dB/kIllc漬った。
法で揮発分を測定したところ0.3%であった。得られ
た光伝送繊維の25℃と70℃における導光損失を測定
したところ、650 n’mの波長において、いずれも
320dB/kIllc漬った。
さらに、この光伝送繊維を130℃で240時間熱処理
したのち、導光損失を再測定した結果、340dB/に
+nであり、すぐれた耐熱性を示した。
したのち、導光損失を再測定した結果、340dB/に
+nであり、すぐれた耐熱性を示した。
実施例2
モノマー、懸濁安定剤(ヒドロキシエチルセルロース、
モノマーに対日) 、 08 %)、有fl過酸化物(
ラウロイルペルオキシド、モノマーに対し0゜3%)、
分子量調節剤(11−ドデシルメルカプタン、モアマー
に対し0.16%)および水を多孔質膜で濾過し、つい
でこれらを浮遊物質を含まない窒素雰囲気下で調合した
後、懸濁重合法で重合したメタクリル酸7エンチル:メ
タクリル酸メチル:アクリル酸メチル=14 : 84
: 2(重量%)、1η]クロロホルム、25℃:0
,90、屈折率:1.49の芯成分重合体を270℃に
加熱したベントっト押出磯に供給し、30〜60Tor
rの圧力で未反応単量体を除去しながら、235℃に維
持された押出機で直径1關φのストランド状の繊維をえ
た。この繊維の残留未反応単量体を主成分とする揮発分
はく)、4%であった。
モノマーに対日) 、 08 %)、有fl過酸化物(
ラウロイルペルオキシド、モノマーに対し0゜3%)、
分子量調節剤(11−ドデシルメルカプタン、モアマー
に対し0.16%)および水を多孔質膜で濾過し、つい
でこれらを浮遊物質を含まない窒素雰囲気下で調合した
後、懸濁重合法で重合したメタクリル酸7エンチル:メ
タクリル酸メチル:アクリル酸メチル=14 : 84
: 2(重量%)、1η]クロロホルム、25℃:0
,90、屈折率:1.49の芯成分重合体を270℃に
加熱したベントっト押出磯に供給し、30〜60Tor
rの圧力で未反応単量体を除去しながら、235℃に維
持された押出機で直径1關φのストランド状の繊維をえ
た。この繊維の残留未反応単量体を主成分とする揮発分
はく)、4%であった。
ついでその#jk、維にさや成分として、ビニリデンフ
ルオライド−へキサフルオロプロペン共重合体、グイエ
ルG901(ダイキン工業(株)社製、弗素ゴムをヘキ
サフルオロ−τ0−キシレゾ30%溶液として被覆して
芯−さや構造のストランドを得た。
ルオライド−へキサフルオロプロペン共重合体、グイエ
ルG901(ダイキン工業(株)社製、弗素ゴムをヘキ
サフルオロ−τ0−キシレゾ30%溶液として被覆して
芯−さや構造のストランドを得た。
さやの厚さは約10μ伯であった。
2S’Ciこおける導光損失を測定したところ650
n+nの波長において370dB/kmであった。さら
に、115℃、40日間熱処理したのち、導光損失を再
測定した結果、370dB/に+oでありすぐれた耐熱
性を示した。
n+nの波長において370dB/kmであった。さら
に、115℃、40日間熱処理したのち、導光損失を再
測定した結果、370dB/に+oでありすぐれた耐熱
性を示した。
実施例3〜5
第1表に示す芯成分重合体およびさや成分重合体を用い
、実施例1と同様の操作により、光伝送繊、1i(0,
85−0,75II+mφ)を得た。得られた光伝送繊
維の導光損失および耐熱性を実施例1と同様にして測定
した結果を第1表に示す。第1表に示すごとく、いずれ
も優れた物性を有する光伝送#&維であった。
、実施例1と同様の操作により、光伝送繊、1i(0,
85−0,75II+mφ)を得た。得られた光伝送繊
維の導光損失および耐熱性を実施例1と同様にして測定
した結果を第1表に示す。第1表に示すごとく、いずれ
も優れた物性を有する光伝送#&維であった。
比較例
実施例1と同様の重合操作により得た、残留未反応単量
体を主体とする揮発分、1.6%を含有するメタクリル
酸ボルニル−メタクリル酸メチル−アクリル酸メチル共
重合体を芯成分とし、実施例1と同様のビニリデンフル
オライドーテ)ラフルオロエチレン共重合体をさや成分
として、同様の操作により、芯−さや構造を有する直径
約0゜85闘の光伝送w1.mを得た。
体を主体とする揮発分、1.6%を含有するメタクリル
酸ボルニル−メタクリル酸メチル−アクリル酸メチル共
重合体を芯成分とし、実施例1と同様のビニリデンフル
オライドーテ)ラフルオロエチレン共重合体をさや成分
として、同様の操作により、芯−さや構造を有する直径
約0゜85闘の光伝送w1.mを得た。
650 nmの波長における導光損失を測定したところ
、加工初期の100v長までぼ400dB/kmであっ
たが、300a+長以後では芯材が幾分淡黄色に着色し
て1000dB/io++以上の値となり、経時的な導
光損失の増大がみられた。さらに導光損失400dB/
に1nを示した繊維を130℃、240時間熱処理した
ところ、520dB/kmの導光損失を示し長時間の耐
熱性に劣っていた。
、加工初期の100v長までぼ400dB/kmであっ
たが、300a+長以後では芯材が幾分淡黄色に着色し
て1000dB/io++以上の値となり、経時的な導
光損失の増大がみられた。さらに導光損失400dB/
に1nを示した繊維を130℃、240時間熱処理した
ところ、520dB/kmの導光損失を示し長時間の耐
熱性に劣っていた。
特許出願人 住友化学工業株式会社
代理人弁理士青山 葆ほか2名
Claims (5)
- (1)エステル部分に炭素数8以上の脂環式炭化水素基
を有するメタクリル酸エステル3〜40重量%を含有し
たメタクリル酸メチル共重合体を主成分とし、揮発分が
0.5重量%以下である重合体゛を芯成分とし、該芯成
分よりも少なくとも3%小さい屈折率を有する透明樹脂
、又は弗素ゴムをさや成分とすることを特徴とする光伝
送繊維。 - (2)エステル部分に炭素数8以上の脂環式炭化水素基
を有するメタクリル酸エステルがメタクリル酸7エンチ
ル、メタクリル酸−で〜メンチル、メタクリル酸ボルニ
ル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸アゲマン
チルまたはメタクリル酸ジメチルアダマンチルである前
記第(1)項の光伝送繊維。 - (3)芯成分よりも少なくとも3%小さい屈折率を有す
る透明樹脂がビニリデンフルオライド−テトラフルオロ
エチレン共重合体、トリフルオロエチレン−ビニリデン
フルオライド共重合体、ビニリデンフルオライド−テト
ラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペン共重合体
、メタクリル酸パーフルオロイソプロピル共重合体、メ
タクリル酸パーフルオロ−tert−ブチル重合体、又
は熱可塑性弗素ゴムである前記第(1)項の光伝送繊維
。 - (4)弗素ゴムがビニリデンフルオライドーへキサフル
オロプロペン共重合体、ビニリデンフルオライド−ペン
タフルオロプロペン共重合体、又はビニリデンフルオラ
イド−クロロトリフルオロエチレン共重合体である前記
第(1)項の光伝送繊維。 - (5)弗素ゴムが、加硫剤を含有する系をなす前記第(
1)項の光伝送繊維。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58089831A JPS59214802A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 光伝送繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58089831A JPS59214802A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 光伝送繊維 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59214802A true JPS59214802A (ja) | 1984-12-04 |
Family
ID=13981702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58089831A Pending JPS59214802A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 光伝送繊維 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59214802A (ja) |
-
1983
- 1983-05-20 JP JP58089831A patent/JPS59214802A/ja active Pending
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