JP2011075751A - Heat-resistant plastic optical fiber - Google Patents

Heat-resistant plastic optical fiber Download PDF

Info

Publication number
JP2011075751A
JP2011075751A JP2009226096A JP2009226096A JP2011075751A JP 2011075751 A JP2011075751 A JP 2011075751A JP 2009226096 A JP2009226096 A JP 2009226096A JP 2009226096 A JP2009226096 A JP 2009226096A JP 2011075751 A JP2011075751 A JP 2011075751A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
resin
refractive index
core
sheath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009226096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Touge
信一 垰口
Seiji Abe
清二 阿部
Koji Kakumoto
幸治 角本
Takenori Domon
武徳 土門
Masaru Iwasaki
大 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unitika Ltd filed Critical Unitika Ltd
Priority to JP2009226096A priority Critical patent/JP2011075751A/en
Publication of JP2011075751A publication Critical patent/JP2011075751A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat-resistant plastic optical fiber which maintains sufficient transmission performance over a long period of time, even in severe high temperature and high humidity surroundings. <P>SOLUTION: The heat-resistant plastic optical fiber consists of a core section and a sheath section. The core section is formed of a resin which contains an alicyclic polyolefin resin, and of which the glass transition temperature is 150°C or more. The sheath section is formed of a composition having an amorphous fluorine resin as a refractive index adjusting agent, contained in the resin for forming the core section, in such an amount that a refractive index of the sheath section becomes lower than that of the core section. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は耐熱性プラスチック光ファイバーに関し、特に、車載用配線、移動体配線、FA機器配線等の光信号伝送や、光電センサーなどに使用される、耐熱性プラスチック光ファイバーに関する。   The present invention relates to a heat-resistant plastic optical fiber, and more particularly to a heat-resistant plastic optical fiber used for optical signal transmission such as in-vehicle wiring, mobile wiring, and FA equipment wiring, and a photoelectric sensor.

耐熱性プラスチック光ファイバーとして、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリシクロオレフィン系樹脂などをコア(芯部)とするプラスチック光ファイバーが良く知られている。ところが、最も過酷な使用環境の一つである車載用配線としての用途に耐えうるコアとしては、ガソリン車のエンジンルーム内で要求される125℃程度の温度、さらにはディーゼル車のエンジンルーム内で要求される150℃程度の温度に耐えうるものであることが必要があり、ポリカーボネート樹脂では耐熱性が不足する。またポリカーボネート樹脂やポリアリレート樹脂は、複屈折が比較的大きいためにそれを原因とする光学的損失があるうえに、分子構造上、加水分解性を有するために、長期間の使用における耐久性に懸念がある。このため、複屈折が小さく吸湿性の低いポリシクロオレフィン系樹脂をコアとする光ファイバーの開発が広く待ち望まれている。   As a heat-resistant plastic optical fiber, a plastic optical fiber having a core made of polycarbonate resin, polyarylate resin, polycycloolefin resin, or the like is well known. However, as a core that can withstand the use as an in-vehicle wiring, which is one of the harshest use environments, the temperature is about 125 ° C required in the engine room of a gasoline vehicle, and further in the engine room of a diesel vehicle. It must be able to withstand the required temperature of about 150 ° C., and the polycarbonate resin is insufficient in heat resistance. Polycarbonate resins and polyarylate resins have a relatively large birefringence, so there is optical loss due to them, and because they are hydrolyzable due to their molecular structure, they are durable for long-term use. There are concerns. Therefore, development of an optical fiber having a polycycloolefin resin having a small birefringence and a low hygroscopic property as a core is widely desired.

ポリシクロオレフィン系樹脂をコアとする光ファイバーのクラッド(鞘部)の材料としては、元来屈折率の小さいポリシクロオレフィン系樹脂よりもさらに屈折率が小さいフッ素系もしくはシリコン系の樹脂に限られる。このため、α−フロロ−フルオロアルキルアクリレート系の共重合体、ビニリデンフロライド系樹脂とポリメチルメタクリレート樹脂とのブレンド体、ビニリデンフロライドとヘキサフロロアセトンとテトラフロロエチレンとからなる共重合体、シリコン樹脂、などが用いられている。しかし、いずれも耐熱性やコアとの密着性の点で性能が不足しており、クラッド樹脂の変性やコア−クラッド間での剥離等が生じる。よって、車載用配線の用途での長期使用に耐えるものではない。   The material of the clad (sheath part) of the optical fiber having a polycycloolefin resin as a core is limited to a fluorine-based or silicon-based resin having a refractive index lower than that of a polycycloolefin-based resin that originally has a small refractive index. Therefore, an α-fluoro-fluoroalkyl acrylate copolymer, a blend of vinylidene fluoride resin and polymethyl methacrylate resin, a copolymer of vinylidene fluoride, hexafluoroacetone and tetrafluoroethylene, silicon Resin, etc. are used. However, in any case, the performance is insufficient in terms of heat resistance and adhesion to the core, and the modification of the clad resin, peeling between the core and the clad, and the like occur. Therefore, it does not endure long-term use in in-vehicle wiring applications.

上記クラッドに関する問題点を改良すべく、例えば特許文献1では、コアとの密着性を向上させるためにクラッドに柔軟な組成物を配し、かつそのクラッドの脆弱な熱的および機械的特性を補うためにクラッドの外層に保護層を設けた光ファイバーが提案されている。しかしながら、層数が増えるごとに生産設備や装置が増えるため、生産コストや品質管理の点で懸念となる。またコストや品質を不問としたとしても、特許文献1に記載された光ファイバーの耐熱性は140℃程度であり(段落0023)、150℃超の耐熱性には届かない。   In order to improve the problems related to the clad, for example, in Patent Document 1, a flexible composition is arranged in the clad to improve adhesion to the core, and the brittle thermal and mechanical characteristics of the clad are compensated. Therefore, an optical fiber having a protective layer provided on the outer layer of the cladding has been proposed. However, as the number of layers increases, production facilities and devices increase, which is a concern in terms of production cost and quality control. Even if the cost and quality are unquestioned, the heat resistance of the optical fiber described in Patent Document 1 is about 140 ° C. (paragraph 0023) and does not reach the heat resistance exceeding 150 ° C.

別のポリシクロオレフィン系耐熱光ファイバーとして、特許文献2には、少なくともコアがポリシクロオレフィン系樹脂にて形成された光ファイバーが提案されている。この特許文献2では、モノマーであるシクロオレフィン中に極性基を導入することにより、芯部と鞘部との間、あるいは鞘部とその外周の被覆との間の密着性を改良できることが記載されている。しかし、極性基を導入することで、ポリシクロオレフィン系樹脂を耐熱性光ファイバーとして使用する利点の一つである吸湿性の低さを損ねる。このため、極性基を導入したものは、長期にわたって高湿になり得る自動車エンジンルーム内での長期間の使用に適したものとは言い難い。   As another polycycloolefin-based heat-resistant optical fiber, Patent Document 2 proposes an optical fiber having at least a core formed of a polycycloolefin-based resin. This Patent Document 2 describes that by introducing a polar group into a cycloolefin monomer, the adhesion between the core and the sheath, or between the sheath and the outer coating can be improved. ing. However, by introducing a polar group, the low hygroscopicity, which is one of the advantages of using a polycycloolefin-based resin as a heat-resistant optical fiber, is impaired. For this reason, it is difficult to say that a polar group-introduced one is suitable for long-term use in an automobile engine room that can be humid for a long time.

特開2000−275448号公報JP 2000-275448 A 特開平4−365003号公報JP-A-4-365003

熱可塑性の耐熱性透明樹脂としての脂環族ポリオレフィン樹脂を芯部に用いたプラスチック光ファイバーの鞘部の樹脂に望まれる重要な物性としては、耐熱性、耐湿性、透明性、適切な屈折率、芯との密着性などが挙げられる。しかし、これらの物性を全て満足するものは未だ見つかっていない。   The important physical properties desired for the resin of the sheath part of the plastic optical fiber using the alicyclic polyolefin resin as the thermoplastic heat-resistant transparent resin as the core part are heat resistance, moisture resistance, transparency, appropriate refractive index, Examples thereof include adhesion to the core. However, nothing that satisfies all these physical properties has yet been found.

本発明の目的は、過酷な高温・高湿環境下でも十分な伝送性能を長期にわたって維持することができる耐熱性プラスチック光ファイバーを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a heat-resistant plastic optical fiber that can maintain a sufficient transmission performance over a long period of time even under a severe high temperature and high humidity environment.

上記本発明の目的は、以下の構成によって達成される。
(1)芯部と鞘部とによって構成され、芯部は、脂環族ポリオレフィン樹脂を含有しかつガラス転移温度が150℃以上である樹脂にて形成され、鞘部は、前記芯部を形成する樹脂に、屈折率調整剤としての非晶質フッ素樹脂を、前記鞘部の屈折率が芯部の屈折率よりも低くなるような量で含有させた組成物にて形成されていることを特徴とする耐熱性プラスチック光ファイバー。
The object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) Consists of a core part and a sheath part, the core part is formed of a resin containing an alicyclic polyolefin resin and having a glass transition temperature of 150 ° C. or more, and the sheath part forms the core part. The resin is made of a composition containing an amorphous fluororesin as a refractive index adjusting agent in such an amount that the refractive index of the sheath part is lower than the refractive index of the core part. Features heat-resistant plastic optical fiber.

(2)非晶質フッ素樹脂がパーフルオロ樹脂であることを特徴とする(1)の耐熱性プラスチック光ファイバー。   (2) The heat resistant plastic optical fiber according to (1), wherein the amorphous fluororesin is a perfluoro resin.

(3)芯部の脂環族ポリオレフィン樹脂の荷重たわみ温度が140℃以上であることを特徴とする(1)または(2)の耐熱性プラスチック光ファイバー。   (3) The heat-resistant plastic optical fiber according to (1) or (2), wherein the deflection temperature under load of the alicyclic polyolefin resin in the core is 140 ° C. or higher.

(4)鞘部の屈折率が芯部の屈折率よりも3〜15%低いことを特徴とする(1)から(3)までのいずれかの耐熱性プラスチック光ファイバー。   (4) The heat-resistant plastic optical fiber according to any one of (1) to (3), wherein the refractive index of the sheath is 3 to 15% lower than the refractive index of the core.

本発明の耐熱性プラスチック光ファイバーは、脂環族ポリオレフィン樹脂を芯部に用い、芯部との密着性を改良するべく鞘部にも芯部と同一の樹脂を用い、屈折率差を形成するために非晶質フッ素樹脂を鞘部の樹脂に含有させることによって、芯部の脂環族ポリオレフィン樹脂の耐熱性、透明性、低吸湿性といった特徴を損なうことなく、十分な伝送性と優れた耐熱性と安定的な生産性とを実現することができる。   The heat-resistant plastic optical fiber of the present invention uses an alicyclic polyolefin resin as a core part, and uses the same resin as the core part in the sheath part to improve the adhesion with the core part, thereby forming a refractive index difference. By incorporating an amorphous fluororesin into the sheath resin, sufficient transmission and excellent heat resistance can be achieved without impairing the heat resistance, transparency, and low hygroscopic properties of the core alicyclic polyolefin resin. And stable productivity can be realized.

すなわち、本発明によれば、光フアイバーを、ガラス転移温度が150℃以上の透明な熱可逆性樹脂により形成する芯部と、芯部と同一の樹脂を主たる組成とし、芯部よりも屈折率が低い樹脂からなる鞘部とで形成したため、従来のプラスチック光ファイバーに比べて、耐熱性が増し、可撓性が高く、しかも量産性を向上することができる。   That is, according to the present invention, the optical fiber is composed mainly of a core part formed of a transparent thermoreversible resin having a glass transition temperature of 150 ° C. or higher, and the same resin as the core part, and has a refractive index higher than that of the core part. Therefore, the heat resistance is increased, the flexibility is high, and the mass productivity can be improved as compared with the conventional plastic optical fiber.

さらに本発明によれば、十分な伝送性能と耐熱性とを備えたプラスチック光ファイバーが得られ、高温高湿度の環境下においても高い信頼性で長期にわたる使用が可能となる。   Furthermore, according to the present invention, a plastic optical fiber having sufficient transmission performance and heat resistance can be obtained, and can be used for a long time with high reliability even in a high temperature and high humidity environment.

本発明の耐熱性プラスチック光ファイバーの芯部を形成する樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が150℃以上、好ましくは160℃以上であり、かつ脂環族ポリオレフィン樹脂を含有する。同樹脂の荷重たわみ温度は、140℃以上であることが好ましい。この脂環族ポリオレフィン樹脂は、非晶性の樹脂であるが、極性官能基を有さないものであることが好ましい。具体的には、日本ゼオン社製品の「ZEONEX」「ZEONOR」などを挙げることができる。そのほかに、日本ポリプラスチックス社製品の「TOPAS」、三井化学社製品の「APEL」などを挙げることができる。これらの製品は耐熱性、耐湿性、および透明性を有するため、これらの製品を用いることで、このような性能を具備した耐熱性プラスチック光ファイバーを得ることができる。   The resin forming the core of the heat-resistant plastic optical fiber of the present invention has a glass transition temperature (Tg) of 150 ° C. or higher, preferably 160 ° C. or higher, and contains an alicyclic polyolefin resin. The deflection temperature under load of the resin is preferably 140 ° C. or higher. The alicyclic polyolefin resin is an amorphous resin, but preferably does not have a polar functional group. Specifically, “ZEONEX”, “ZEONOR” and the like of ZEON Corporation can be listed. In addition, “TOPAS” manufactured by Nippon Polyplastics Co., Ltd. and “APEL” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. can be mentioned. Since these products have heat resistance, moisture resistance, and transparency, by using these products, a heat-resistant plastic optical fiber having such performance can be obtained.

本発明の耐熱性プラスチック光ファイバーの鞘部の組成物は、芯部と同じ樹脂に、屈折率調整剤としての非晶性フッ素樹脂を、鞘部の屈折率が芯部の屈折率よりも低くなるような量で含有させたものである。詳細には、鞘部の組成物は、鞘部の屈折率が芯部の屈折率よりも3〜15%低くなるような量だけ非晶性フッ素樹脂を含有していることが好適であり、かつ非晶性フッ素樹脂が良好かつ均一に分散されたものであることが好適である。   The composition of the sheath part of the heat-resistant plastic optical fiber of the present invention is made of an amorphous fluororesin as a refractive index adjusting agent in the same resin as the core part, and the refractive index of the sheath part is lower than the refractive index of the core part. It is contained in such an amount. Specifically, the composition of the sheath part preferably contains the amorphous fluororesin in such an amount that the refractive index of the sheath part is 3 to 15% lower than the refractive index of the core part, In addition, it is preferable that the amorphous fluororesin is good and uniformly dispersed.

上記のように鞘部の基材樹脂は芯部と同一の樹脂であることが必要であり、鞘部は芯部と同時に溶融成形されることが好ましい。芯部と同一の樹脂で鞘部を形成することにより、鞘部に求められるもう1つの重要な特性である芯鞘界面の接着性を、芯部と鞘部との相溶性により確保することが可能となるためである。   As described above, the base resin of the sheath portion needs to be the same resin as the core portion, and the sheath portion is preferably melt-molded simultaneously with the core portion. By forming the sheath part with the same resin as the core part, it is possible to ensure the adhesiveness of the core-sheath interface, which is another important characteristic required for the sheath part, by the compatibility between the core part and the sheath part. This is because it becomes possible.

本発明では、鞘部の屈折率を芯部よりも小さくするために添加する屈折率調整剤として、上述のように非晶性フッ素樹脂を用いる。なかでも、非晶性パーフルオロ樹脂が好ましい。フッ素系樹脂は屈折率が低く、なかでも水素原子部分を全てフッ素原子で置換したパーフルオロ樹脂は特に屈折率が低い。   In the present invention, an amorphous fluororesin is used as described above as a refractive index adjusting agent to be added in order to make the refractive index of the sheath part smaller than that of the core part. Among these, an amorphous perfluoro resin is preferable. Fluorocarbon resins have a low refractive index, and perfluororesins in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms have a particularly low refractive index.

一般に、結晶性樹脂は、結晶化度の斑によって光学的な均一性が損なわれるため、光学材料には不向きである。伝送光のための全反射が光ファイバーの全長にわたって均一に行われるためには、理想的には結晶相や密度揺らぎが存在しない芯部および鞘部によって光ファイバーが形成されている必要がある。本発明は、これを可能な限り高いレベルで達成するために、芯部および鞘部とも非晶性樹脂で形成し、かつ鞘部に添加する屈折率低下剤にまでも非晶性物質を選択したことが特徴である。   In general, a crystalline resin is not suitable for an optical material because optical uniformity is impaired by unevenness of crystallinity. In order for total reflection for transmitted light to be performed uniformly over the entire length of the optical fiber, ideally, the optical fiber needs to be formed by a core portion and a sheath portion that do not have a crystal phase or density fluctuation. In the present invention, in order to achieve this at the highest possible level, both the core part and the sheath part are made of an amorphous resin, and an amorphous substance is selected even for the refractive index lowering agent added to the sheath part. It is a feature.

上記非晶性フッ素樹脂の含有量は、鞘部の屈折率が芯部の屈折率よりも3%以上15%以下の範囲で小さくなる量とすることが好ましい。3%未満の場合は、芯鞘間の屈折率差が小さいため、折り曲げ時の伝送損失が大きくなり、プラスチック光ファイバーの特徴の1つである可撓性が低くなってしまうことがある。また芯部と鞘部との間の屈折率差は、原則として上限は無いが、上記のように15%を上限とすることが好ましい。なぜなら、芯部に高屈折率化剤を添加することなく、鞘部の屈折率低下剤として非晶性フッ素樹脂を屈折率差が15%を超えるような量を含有させた場合は、芯部の脂環族ポリオレフィンと非相溶である非晶性フッ素樹脂の分率が過剰となるため、芯鞘間の密着性ばかりでなく、溶融成形性をも失してしまう可能性が高いためである。   The content of the amorphous fluororesin is preferably such that the refractive index of the sheath part is smaller than the refractive index of the core part by 3% or more and 15% or less. If it is less than 3%, the refractive index difference between the core and the sheath is small, so that the transmission loss at the time of bending increases, and the flexibility, which is one of the characteristics of the plastic optical fiber, may be lowered. Further, the refractive index difference between the core portion and the sheath portion has no upper limit in principle, but it is preferable that the upper limit is 15% as described above. This is because, without adding a high refractive index agent to the core part, when the amorphous fluororesin is contained as a refractive index lowering agent for the sheath part so that the refractive index difference exceeds 15%, the core part Because the fraction of amorphous fluororesin that is incompatible with other alicyclic polyolefins becomes excessive, there is a high possibility that not only the adhesion between the core and sheath but also melt moldability will be lost. is there.

芯部と鞘部との間に屈折率差を形成するにあたって、芯部の樹脂に高屈折率化剤を添加することも可能である。その場合には、5%を上限として芯部を高屈折率化させても良い。その場合の高屈折率化剤には、公知の剤を用いればよい。しかし、伝送光が通過する芯部は、伝送損失を低下させないよう、不純物はもちろんのこと、不純物を形成する要因となる物質や、樹脂の密度揺らぎ等を含まないことが好ましい。したがって、芯部の樹脂に高屈折率化剤を添加するよりは、鞘部に屈折率低下剤を含有させることだけで屈折率差を形成することが好ましい。   In forming a refractive index difference between the core portion and the sheath portion, it is possible to add a high refractive index agent to the resin of the core portion. In that case, the core portion may have a higher refractive index with an upper limit of 5%. A known agent may be used as the high refractive index agent in that case. However, it is preferable that the core portion through which the transmission light passes does not include impurities, substances that cause impurities, density fluctuations of the resin, etc., as well as impurities, so as not to reduce transmission loss. Therefore, it is preferable to form a difference in refractive index only by adding a refractive index lowering agent to the sheath, rather than adding a high refractive index agent to the core resin.

本発明においては、芯部と鞘部との密着性を、両者がそれぞれ同一の樹脂を主体とすることにもとづく相溶性によって付与するものであるため、相溶性の異なる他剤の添加量は可能な限り少ない方が好ましい。   In the present invention, the adhesiveness between the core and the sheath is imparted by compatibility based on the fact that both are mainly composed of the same resin, so the addition amount of other agents having different compatibility is possible. The smaller number is preferable.

本発明の光ファイバーは、芯部の外径が、通常20μm〜10mm、好ましくは60μm〜5mmであり、鞘部の厚さは、通常5μm〜1mm、好ましくは10μm〜0.5mmである。本発明の光ファイバーは、そのまま使用することが可能であるし、あるいは、その上にさらにポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ナイロン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂の外被覆(ジャケット)を施してケーブルとして使用することも可能である。   In the optical fiber of the present invention, the outer diameter of the core part is usually 20 μm to 10 mm, preferably 60 μm to 5 mm, and the thickness of the sheath part is usually 5 μm to 1 mm, preferably 10 μm to 0.5 mm. The optical fiber of the present invention can be used as it is, or it can be used as a cable with an outer coating (jacket) of a thermoplastic resin such as polyethylene, polyvinyl chloride, polyurethane, nylon, or polypropylene. It is also possible to do.

本発明の光ファイバーは、公知の方法で製造することができる。例えば、ポリシクロオレフィン樹脂を加熱溶融して引っ張りながらファイバー化することで芯部を形成したのち、鞘部を付着させる方法や、2層複合紡糸ダイを用いて、芯部および鞘部の樹脂を複合紡糸して一度に芯部と鞘部との両方を形成する方法などを挙げることができる。溶融状態で芯部と鞘部とが密着する後者の製法の方が、接着性の点でより好ましい。   The optical fiber of the present invention can be produced by a known method. For example, after forming a core part by heating and melting polycycloolefin resin and making it into fiber while pulling, using a method of attaching the sheath part or a two-layer composite spinning die, the resin of the core part and the sheath part Examples thereof include a method in which both the core and the sheath are formed at the same time by composite spinning. The latter production method in which the core portion and the sheath portion are in close contact in a molten state is more preferable in terms of adhesiveness.

非晶性フッ素樹脂の添加方法は、特に限定されない。しかし、非相溶であり、かつ耐熱グレードであるために高粘度である脂環族ポリオレフィン樹脂に良好かつ均一に分散させるために、多軸押出機や高L/Dの押出機で十分に溶融混練することが好ましい。溶融混練したうえでペレタイズしてマスターバッチ化した後に溶融押出成形系に添加しても良いし、押出成形時に直接添加しても良いし、もちろん重合過程で添加しても良い。   The addition method of the amorphous fluororesin is not particularly limited. However, because it is incompatible and heat resistant grade, it melts sufficiently in a multi-screw extruder or a high L / D extruder in order to disperse it well and uniformly in a highly viscous alicyclic polyolefin resin. It is preferable to knead. After melt-kneading and pelletizing into a master batch, it may be added to the melt-extrusion molding system, may be added directly at the time of extrusion molding, or may of course be added during the polymerization process.

本発明の光ファイバーは、情報伝達、光伝送などの目的に使用することができ、ライトガイド、ライトケーブル、ファイバースコープ、ファイバープレート、マイクロチャンネルプレート、光ファイバーケーブル、光ファイバーコード、イメージファイバー、センサーヘッドなどの各種用途に好適に使用できる。   The optical fiber of the present invention can be used for purposes such as information transmission and optical transmission, such as light guide, light cable, fiberscope, fiber plate, microchannel plate, optical fiber cable, optical fiber cord, image fiber, sensor head, etc. It can be suitably used for various applications.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
[実施例]
芯部に用いる脂環族ポリオレフィン樹脂として、ノルボルネン系樹脂である日本ゼオン社製「ZEONOR 1600」(ガラス転移温度(Tg)171℃、荷重たわみ温度161℃、屈折率1.53)を用いた。鞘部の組成物としては、前記「ZEONOR 1600」に、屈折率低下剤として、三井・デュポン フロロケミカル社製の非晶性フッ素樹脂「Teflon(登録商標) AF1600」(屈折率1.31)を22質量%ドライブレンドで添加したものを用いた。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
[Example]
As the alicyclic polyolefin resin used for the core, “ZEONOR 1600” (glass transition temperature (Tg) 171 ° C., deflection temperature under load 161 ° C., refractive index 1.53) made by Nippon Zeon Co., Ltd., which is a norbornene resin, was used. As the composition of the sheath, the above-mentioned “ZEONOR 1600”, as a refractive index reducing agent, an amorphous fluororesin “Teflon (registered trademark) AF1600” (refractive index 1.31) manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd. What was added by 22 mass% dry blend was used.

そして、芯部の樹脂と鞘部の組成物とを個別にそれぞれ単軸押出機、2軸押出機にて溶融させたのち、2層複合紡糸ダイを用いて芯部の外周に鞘部を押出した。さらに、これを水冷により固化させ、巻き取り機にて巻き取ることにより、プラスチック光ファイバーを試作した。光ファイバーの外径は、芯部および鞘部の押出量と、巻き取り機の速度とによって決定することができるが、試作した光ファイバーは、ファイバー径が約1mmで、鞘部の厚さが約20μmであった。鞘部の組成物の屈折率は1.482であり、芯部の屈折率よりも3.2%低いものであった。
光学特性測定に用いた光源は、660nmに発光波長をもつLED(スタンレー社製:FH511)で、光ファイバーからの出力光はパワーメーター(安藤電気社製:AQ−1135)にて測定した。評価した環境は、140℃の乾燥状態とした。
And after melt | dissolving the resin of a core part, and the composition of a sheath part individually with a single screw extruder and a twin screw extruder, a sheath part is extruded on the outer periphery of a core part using a two-layer compound spinning die. did. Further, this was solidified by water cooling and wound up by a winder to produce a prototype of a plastic optical fiber. The outer diameter of the optical fiber can be determined by the extrusion amount of the core part and the sheath part and the speed of the winder. The prototype optical fiber has a fiber diameter of about 1 mm and a sheath part thickness of about 20 μm. Met. The refractive index of the composition of the sheath was 1.482, which was 3.2% lower than the refractive index of the core.
The light source used for the measurement of optical characteristics was an LED having a light emission wavelength of 660 nm (manufactured by Stanley: FH511), and the output light from the optical fiber was measured with a power meter (manufactured by Ando Electric: AQ-1135). The evaluated environment was a dry state of 140 ° C.

その結果、初期の伝送損失が900dB/kmにであったのに対し、上記140℃の高温環境に2000時間放置した後の値は910dB/kmで、ほとんど劣化が見られなかった。さらに、85℃で95%の高温高湿度環境下に1000時間、及び2000時間放置した時には、それぞれ、950dB/km、1150dB/kmと、十分安定な値を示した。可撓性は、曲げ半径5mmでの曲げ損失値で評価したところ、同損失値は約0.3dBであった。   As a result, while the initial transmission loss was 900 dB / km, the value after leaving for 2000 hours in the high temperature environment of 140 ° C. was 910 dB / km, and almost no deterioration was observed. Furthermore, when left in a high temperature and high humidity environment of 95% at 85 ° C. for 1000 hours and 2000 hours, sufficiently stable values of 950 dB / km and 1150 dB / km were shown, respectively. When the flexibility was evaluated by a bending loss value at a bending radius of 5 mm, the loss value was about 0.3 dB.

[比較例1]
芯部に実施例と同様のノルボルネン系樹脂を用い、鞘部の樹脂にはポリ弗化ビニリデン(呉羽化学工業社製、商品名「KF#850」、屈折率1.42)を用いて、実施例と同様の方法で光ファイバーを試作した。芯部と鞘部との屈折率差は0.09(6.9%)であった。
[Comparative Example 1]
The same norbornene-based resin as in the example was used for the core, and polyvinylidene fluoride (made by Kureha Chemical Industries, trade name “KF # 850”, refractive index 1.42) was used for the sheath resin. An optical fiber was prototyped in the same way as the example. The refractive index difference between the core and the sheath was 0.09 (6.9%).

この光ファイバーについて、実施例と同様の測定を行った結果、初期の伝送損失は1170dB/km、140℃で2000時間放置した後の値は1200dB/km、温度85℃、湿度95%の環境下に1000時間、及び2000時間放置した時には、それぞれ、1250dB/km、1500dB/kmであり、比較的安定な値ではあったが実施例と比べると劣るものであった。曲げ半径5mmでの損失値は3.2dBであり、芯鞘界面の一部に剥離が生じていた。   As a result of performing the same measurement as that of the example for this optical fiber, the initial transmission loss is 1170 dB / km, the value after being left at 140 ° C. for 2000 hours is 1200 dB / km, the temperature is 85 ° C., and the humidity is 95%. When left for 1000 hours and 2000 hours, they were 1250 dB / km and 1500 dB / km, respectively, which were relatively stable values, but inferior to the examples. The loss value at a bending radius of 5 mm was 3.2 dB, and peeling occurred at a part of the core-sheath interface.

[比較例2]
芯部に、実施例と同様のノルボルネン系樹脂を用いた。鞘部の樹脂には、ポリ弗化ビニリデン(比較例1と同じ)と、ポリメタクリル酸メチル(住友化学工業社製、商品名「スミペックLO」)との組成によりなる固溶体で、後者に対する前者の質量分率を70/30とした材料を用いた。そして、実施例と同様の方法で光ファイバーを試作した。鞘部の組成物の屈折率は1.44であり、芯部との屈折率差は0.07(5.3%)であった。
[Comparative Example 2]
The same norbornene-based resin as in the example was used for the core. The resin for the sheath is a solid solution composed of polyvinylidene fluoride (same as Comparative Example 1) and polymethyl methacrylate (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name “Sumipec LO”). A material having a mass fraction of 70/30 was used. Then, an optical fiber was prototyped by the same method as in the example. The refractive index of the composition of the sheath was 1.44, and the refractive index difference from the core was 0.07 (5.3%).

実施例と同様の測定を行った結果、この光ファイバーの伝送損失は1.44dB/mであった。曲げ損失は、曲げ半径を10mmとした場合に約1.3dBで、恒温槽で160分放置した後の出力光の伝送損失は約0.4dBであった。   As a result of performing the same measurement as in the example, the transmission loss of this optical fiber was 1.44 dB / m. The bending loss was about 1.3 dB when the bending radius was 10 mm, and the transmission loss of the output light after standing for 160 minutes in a thermostatic bath was about 0.4 dB.

[比較例3]
既製の富士通化成社製の光ファイバーを用いて、諸特性の測定を行った。この光ファイバーは、芯部にポリカーボネート樹脂(帝人化成社製、商品名「パンライト」、屈折率1.58)を用い、鞘部にはポリ弗化ビニリデンとポリメタクリル酸メチルとの組成によりなる固溶体(比較例2と同じ)を用いたものであった。芯部と鞘部との屈折率差は0.14(8.9%)であった。
[Comparative Example 3]
Various characteristics were measured using an optical fiber manufactured by Fujitsu Kasei. This optical fiber uses a polycarbonate resin (trade name “Panlite” manufactured by Teijin Kasei Co., Ltd., refractive index: 1.58) for the core, and a solid solution made of a composition of polyvinylidene fluoride and polymethyl methacrylate for the sheath. (Same as Comparative Example 2). The refractive index difference between the core and the sheath was 0.14 (8.9%).

実施例と同様の測定を行った結果、この光ファイバーの伝送損失は1.40dB/mであった。曲げ損失は、曲げ半径を10mmとした場合に約0.4dBであった。   As a result of performing the same measurement as in the example, the transmission loss of this optical fiber was 1.40 dB / m. The bending loss was about 0.4 dB when the bending radius was 10 mm.

[比較例4]
既製の三菱レイヨン社製光ファイバー(商品名「エスカエクストラ、EH4001」)を用いて諸特性の測定を行った。この光ファイバーは、芯部ポリメチルメタクリレート樹脂(屈折率1.49)を用い、鞘部には弗素化アクリレート(屈折率1.42)を用いたものであった。屈折率差は0.07(4.7%)であった。
[Comparative Example 4]
Various characteristics were measured using an optical fiber manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (trade name “Esca Extra, EH4001”). The optical fiber used was a core portion polymethyl methacrylate resin (refractive index 1.49) and a sheath portion using fluorinated acrylate (refractive index 1.42). The refractive index difference was 0.07 (4.7%).

実施例と同様の測定を行った結果、この光ファイバーの伝送損失は0.3dB/mであった。曲げ損失は、曲げ半径を10mmとした場合に約3.2dBであった。   As a result of performing the same measurement as in the example, the transmission loss of this optical fiber was 0.3 dB / m. The bending loss was about 3.2 dB when the bending radius was 10 mm.

Claims (4)

芯部と鞘部とによって構成され、芯部は、脂環族ポリオレフィン樹脂を含有しかつガラス転移温度が150℃以上である樹脂にて形成され、鞘部は、前記芯部を形成する樹脂に、屈折率調整剤としての非晶質フッ素樹脂を、前記鞘部の屈折率が芯部の屈折率よりも低くなるような量で含有させた組成物にて形成されていることを特徴とする耐熱性プラスチック光ファイバー。   Consists of a core part and a sheath part, the core part is formed of a resin containing an alicyclic polyolefin resin and having a glass transition temperature of 150 ° C. or higher, and the sheath part is formed of a resin that forms the core part. The amorphous fluororesin as a refractive index adjusting agent is formed of a composition containing an amount such that the refractive index of the sheath portion is lower than the refractive index of the core portion. Heat-resistant plastic optical fiber. 非晶質フッ素樹脂がパーフルオロ樹脂であることを特徴とする請求項1記載の耐熱性プラスチック光ファイバー。   2. The heat-resistant plastic optical fiber according to claim 1, wherein the amorphous fluororesin is a perfluoro resin. 芯部の脂環族ポリオレフィン樹脂の荷重たわみ温度が140℃以上であることを特徴とする請求項1または2記載の耐熱性プラスチック光ファイバー。   The heat-resistant plastic optical fiber according to claim 1 or 2, wherein the deflection temperature under load of the alicyclic polyolefin resin in the core is 140 ° C or higher. 鞘部の屈折率が芯部の屈折率よりも3〜15%低いことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項記載の耐熱性プラスチック光ファイバー。   The heat-resistant plastic optical fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein the refractive index of the sheath is 3 to 15% lower than the refractive index of the core.
JP2009226096A 2009-09-30 2009-09-30 Heat-resistant plastic optical fiber Pending JP2011075751A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009226096A JP2011075751A (en) 2009-09-30 2009-09-30 Heat-resistant plastic optical fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009226096A JP2011075751A (en) 2009-09-30 2009-09-30 Heat-resistant plastic optical fiber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011075751A true JP2011075751A (en) 2011-04-14

Family

ID=44019817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009226096A Pending JP2011075751A (en) 2009-09-30 2009-09-30 Heat-resistant plastic optical fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011075751A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI458741B (en) Plastic optical fiber and plastic optical fiber flexible cable
JP5304704B2 (en) Plastic optical fiber cord
JP3850962B2 (en) Multicore plastic optical fiber bare wire, strand and cable using the same
JPS5893003A (en) Light transmissive fiber and its production
JPS616604A (en) Optical transmitting plastic fiber
JP2011075751A (en) Heat-resistant plastic optical fiber
JP5459070B2 (en) Plastic optical fiber and plastic optical fiber cord
JP5207652B2 (en) Manufacturing method of plastic optical fiber cable
JPS61240206A (en) Plastic optical fiber
JP2002040268A (en) High numerical aperture plastic optical fiber
JP2011075736A (en) Heat-resistant plastic optical fiber
JP4933839B2 (en) Manufacturing method of plastic optical fiber cable
JP4124307B2 (en) Plastic optical fiber
JP6326883B2 (en) Plastic optical fiber cord
JPS63236004A (en) Core-clad type optical fiber
JP5235426B2 (en) Manufacturing method of plastic optical fiber cable
WO2004021054A1 (en) Optical fiber with island structure
JP3875354B2 (en) Multicore plastic optical fiber cable
JP2001074944A (en) High-numerical aperture plastic optical fiber and its cord
JPH0933737A (en) Multiple plastic optical fiber and cable for optical communication
JPS61254909A (en) Plastic optical fiber
JP2004020816A (en) Optical fiber cable, optical fiber cable with ferrule and method for manufacturing it
JPS63236005A (en) Core-clad type optical fiber
JP2008299267A (en) Method for manufacturing plastic optical fiber cable
JP2024137126A (en) Plastic optical fiber cable and its manufacturing method