JP2504760B2 - Heat resistant plastic optical fiber - Google Patents
Heat resistant plastic optical fiberInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (本発明の技術分野) 本発明は90℃を越える環境下にあつても導光性能の低
下がなく、且つ機械的強度に優れた耐熱性プラスチツク
光フアイバに関するものである。TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a heat-resistant plastic optical fiber which has no deterioration of light guiding performance even in an environment exceeding 90 ° C. and has excellent mechanical strength. is there.
(従来の技術) プラスチツク光フアイバは、石英系光フアイバに比
べ、可とう性に富み、且つ大口径・高開口数であるこ
と、端面処理や接続が容易であることなどから、機器内
配線や短距離通信といつた分野への応用が始まつてい
る。(Prior art) Plastic optical fibers are more flexible than silica optical fibers, have a large diameter and high numerical aperture, and are easy to endface process and connect. Short-distance communication and its application to various fields have begun.
従来実用化されているプラスチツク光フアイバには、
芯材がメタクリル酸メチルを主体とした共重合体で、鞘
材にフツ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合
体や、フツ化メタクリレート系共重合体を使用したも
の、又は、ポリスチレンを芯材とし、ポリメタクリル酸
メチルを鞘材としたものなどがある。しかし、前者は芯
材であるポリメタクリル酸メチルのガラス転移点が約10
5℃であることから、後者は芯材であるポリスチレンの
ガラス転移点が約100℃であることから、せいぜい90℃
までの環境下でしか使用出来ない。The plastic optical fiber that has been put to practical use has
The core material is a copolymer mainly composed of methyl methacrylate, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer or a sheath material using a fluorinated methacrylate copolymer, or polystyrene as the core material, For example, there is a sheath material made of polymethylmethacrylate. However, in the former case, the glass transition point of the core material, polymethylmethacrylate, is about 10
Since it is 5 ° C, the latter has a glass transition point of polystyrene, which is the core material, of about 100 ° C.
It can be used only under the environment.
一方、100℃以上の耐熱性を持つプラスチツク光フア
イバとして、芯材にガラス転移点が約150℃であるポリ
カーボネートを用いたものが、考えられている。鞘材と
しては、昭和60年度電気通信学会や特開昭60-32004、特
開昭61-6604、特開昭61-22313で、4−メチルペンテン
−1、フツ化メタクリレート系共重合体、フツ化ビニリ
デン系共重合体などが、開示されている。しかし、どれ
も芯材であるポリカーボネートとの接着性が全くないた
め、耐熱性が充分でないし、機械的特性が著しく悪くな
つている。On the other hand, as a plastic optical fiber having a heat resistance of 100 ° C. or more, one using a polycarbonate having a glass transition point of about 150 ° C. as a core material is considered. As the sheath material, there are 4-methylpentene-1, fluorinated methacrylate-based copolymer, and fluorescein of the Institute of Electrical Communication of Japan in 1985, JP-A-60-32004, JP-A-61-6604, and JP-A-61-22313. Vinylidene chloride-based copolymers and the like are disclosed. However, none of them have any adhesiveness to the core material, polycarbonate, so that the heat resistance is not sufficient and the mechanical properties are remarkably deteriorated.
このように、従来考えられていたプラスチツク光フア
イバでは耐熱性や機械的特性などが充分でないため、自
動車・船舶のエンジンルーム内といつた高温部に設置し
て、光通信用導波路や光センサとして使用できるまでに
は至つていない。In this way, the plastic optical fiber, which has been considered in the past, does not have sufficient heat resistance and mechanical properties, so it must be installed in the engine room of automobiles / ships and at high temperatures, and used for optical communication waveguides and optical sensors. It has not reached the point where it can be used as.
(本発明の解決すべき問題点) 本発明は芯材と鞘材との接着性が極めて良く、芯/鞘
の二層構造だけで優れた耐熱性を持つているだけでな
く、低損失・高開口数であり、且つ機械的特性に優れた
耐熱性プラスチツク光フアイバを提供するものである。(Problems to be Solved by the Present Invention) The present invention has extremely good adhesion between the core material and the sheath material, not only has excellent heat resistance only by the two-layer structure of the core / sheath but also has low loss. The present invention provides a heat resistant plastic optical fiber having a high numerical aperture and excellent mechanical properties.
(問題を解決するための手段) 本発明者らは、上述したような問題を解決するため、
鋭意研究した結果、本発明に到達した。すなわち本発明
は、芯材にポリカーボネートを用い、鞘材に下記構造式
(I)で示されるパーフロロアセトン構造単位を、1重
量%以上、30重量%以下含有し、そのメルトインデツク
スが10(荷重3.8kg)以上である樹脂組成物を用いた耐
熱性プラスチツク光フアイバである。(Means for Solving the Problem) In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have
As a result of earnest research, the present invention has been reached. That is, the present invention uses a polycarbonate as a core material and a perfluoroacetone structural unit represented by the following structural formula (I) as a sheath material in an amount of 1% by weight or more and 30% by weight or less, and a melt index of 10 ( A heat-resistant plastic optical fiber using a resin composition having a load of 3.8 kg or more.
構造式(I) 芯材に適したポリカーボネートとしては、一般式 で表され、Rが、 で表される脂肪族ポリカーボネート、 で表される芳香族ポリカーボネートなどがあげられる。
また、これらと4,4−ジオキシフエニルエーテル、エチ
レングリコール、p−キシレングリコール、1,6−ヘキ
サンジオールなどのジオキシ化合物との共重合体や、カ
ーボネート結合の他にエステル結合をも有するヘテロ結
合共重合体なども使用可能である。Structural formula (I) As a polycarbonate suitable for the core material, the general formula And R is An aliphatic polycarbonate represented by An aromatic polycarbonate represented by
In addition, copolymers of these with dioxy compounds such as 4,4-dioxyphenyl ether, ethylene glycol, p-xylene glycol, and 1,6-hexanediol, and hetero compounds having ester bonds in addition to carbonate bonds. A bond copolymer or the like can also be used.
鞘材には、芯材よりも屈折率の小さい、透明な樹脂を
使用する。芯材であるポリカーボネートの屈折率は1.58
と比較的大きいので、今迄様々な透明樹脂が考えられて
いる。だが、それぞれ欠点を持つている。A transparent resin having a smaller refractive index than the core material is used for the sheath material. The core material, polycarbonate, has a refractive index of 1.58.
Since it is relatively large, various transparent resins have been considered so far. But each has its drawbacks.
例えば、メチルペンテン系共重合体は、透明度もガラ
ス転移点も高いのであるが、ポリカーボネートとの接着
性が全くない。また、ポリメタクリル酸メチルは耐候性
も接着性もよいが、屈折率が1.49であるため開口数は大
きくない。開口数を上げるため、屈折率1.40程度のフツ
化メタクリレート系共重合体、フツ化ビニリデン系共重
合体を使用すると、ポリカーボネートとの接着性が全く
ないため、少し曲げただけで芯鞘剥離が起こり、可とう
性に優れるというプラスチツク光フアイバの特徴を失つ
てしまう。For example, a methylpentene-based copolymer has high transparency and a high glass transition point, but has no adhesiveness with polycarbonate. Further, polymethylmethacrylate has good weatherability and adhesiveness, but its refractive index is 1.49, so the numerical aperture is not large. In order to increase the numerical aperture, when using a fluorinated methacrylate-based copolymer or a vinylidene fluorinated-based copolymer with a refractive index of about 1.40, since there is no adhesiveness with the polycarbonate at all, core-sheath peeling occurs just by bending a little. However, it loses the characteristic of plastic optical fiber, which is excellent in flexibility.
本発明では、屈折率が充分低く、機械的特性に優れ、
しかもポリカーボネートとの接着性が良い鞘材として、
フツ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン共重合体、
フツ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロアセトン共重合体、フツ化ビニリデン−テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペン−ヘキサフル
オロアセトン共重合体、その他、これらの共重合体とポ
リメチルメタクリレートのブレンド物、及び、これらの
共重合体とフルオロアルキルメタクリレート系の共重合
体とのブレンド物などが挙げられる。これらは、どれも
ポリカーボネートとよく接着するし、フツ化ビニリデン
系鞘の特徴である機械的特性に優れるといつた利点も失
つてない。In the present invention, the refractive index is sufficiently low, excellent mechanical properties,
Moreover, as a sheath material with good adhesion to polycarbonate,
Vinylidene fluoride-hexafluoroacetone copolymer,
Vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoroacetone copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropene-hexafluoroacetone copolymer, other, blends of these copolymers and polymethylmethacrylate, and , And blends of these copolymers with fluoroalkyl methacrylate-based copolymers. All of them adhere well to polycarbonate and do not lose their advantages if they have excellent mechanical properties characteristic of vinylidene fluoride sheath.
ここで大事なことは、共重合体である鞘材のモノマー
として、ヘキサフルオロアセトンが、少なくとも1.0重
量%以上30重量%以下含まれていることである。残余の
モノマーの割合は適宜選ぶことができる。What is important here is that hexafluoroacetone is contained at least 1.0% by weight or more and 30% by weight or less as a monomer of the sheath material which is a copolymer. The proportion of the remaining monomer can be appropriately selected.
一方、プラスチツク光フアイバとして良い性能を持つ
ためには、芯鞘界面に不整合がなく、なめらかでなけれ
ばならない。そのためには、鞘材のメルトインデツクス
(ASTM-1238,試験温度230℃,荷重3.8Kg,ダイの内径2.0
955mm)が、少なくとも2g/10分、以上であることが必要
である。好ましくは20(荷重3.8kg)以上である。メル
トインデックスがこの範囲より小さいものでは、芯鞘界
面やフアイバ表面が滑らかでなくなる。On the other hand, in order to have good performance as a plastic optical fiber, the interface between the core and the sheath must be smooth and smooth. To do this, the melt index of the sheath material (ASTM-1238, test temperature 230 ℃, load 3.8Kg, die inner diameter 2.0
955mm) must be at least 2g / 10 minutes or more. It is preferably 20 (load 3.8 kg) or more. If the melt index is less than this range, the core-sheath interface and fiber surface will not be smooth.
本発明のプラスチツク光フアイバを作製する方法とし
ては、清浄な環境下で芯材や鞘材のペレツトを各々溶融
状態にし、特殊ノズルと押出機によつて芯鞘構造を形成
させるいわゆる複合紡糸方式によるのが最適である。鞘
の厚さは芯の直径の2/1000から300/1000程度に被覆し、
裸線を得る。この裸線には、架橋ポリエチレン,架橋ビ
ニル,ポリプロピレン,ポリビニリデンフロラフィド、
ナイロンなどの耐熱被覆をほどこしコードとして実用す
る。As a method for producing the plastic optical fiber of the present invention, a so-called composite spinning method is used in which the pellets of the core material and the sheath material are melted in a clean environment and a core-sheath structure is formed by a special nozzle and an extruder. Is the best. The thickness of the sheath covers from 2/1000 to 300/1000 of the diameter of the core,
Get a bare wire. This bare wire includes cross-linked polyethylene, cross-linked vinyl, polypropylene, polyvinylidene florafide,
Heat resistant coating such as nylon is put into practical use as a cord.
以下具体的実施例を示す。 Specific examples will be shown below.
(実施例1) 芯材のポリカーボネートには、帝人化成(株)製の商
品名パンライトを使用した。鞘材には、ヘキサフルオロ
アセトン−フツ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン
共重合体(モノマー重量比13:72:15)を用いた。各物性
値は下記の通りである。(Example 1) Panlite, a trade name of Teijin Kasei Co., Ltd., was used for the polycarbonate of the core material. A hexafluoroacetone-vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer (monomer weight ratio 13:72:15) was used as the sheath material. Each physical property value is as follows.
(メルトインデツクス) 30g/10mm (屈折率) 1.395 (接着性) ポリカーボネートを厚さ3mmの板に成型し、その上に
鞘フイルム(厚さ50〜300μm)プレスで圧着する。そ
して1mm間隔の格子状にカミソリで切れ目を入れ、セロ
ハンテープを上から貼りつける。これをはがしたとき、
100個の小片のうち何片が剥離したか数え、その割合で
接着性を評価する。(Melt index) 30g / 10mm (Refractive index) 1.395 (Adhesiveness) Polycarbonate is molded into a plate with a thickness of 3mm, which is then pressure-bonded with a sheath film (thickness 50 to 300μm) press. Then, make cuts with a razor in a grid pattern at 1 mm intervals, and attach cellophane tape from above. When I peeled it off,
The number of peeled pieces out of 100 pieces is counted, and the adhesiveness is evaluated by the ratio.
剥離率10% 上記のような物性を持つ鞘材のペレツトと、市販のポ
リカーボネート、帝人化成(株)製「パンライト」のペ
レツトを240℃で溶融し、複合紡糸ダイと押出機とを使
用することにより、芯/鞘の二層構造を持つ本発明の耐
熱性プラスチツク光フアイバを作製した。Peeling rate 10% A sheath material pellet having the above physical properties and a commercially available polycarbonate, "Panlite" pellet made by Teijin Kasei Co., Ltd. are melted at 240 ° C, and a composite spinning die and an extruder are used. Thus, the heat-resistant plastic optical fiber of the present invention having a two-layer structure of core / sheath was produced.
得られたプラスチツク光フアイバの導光性能は発光波
長770nmにおいて、1100dB/kmであつた。そして、温度13
0℃の恒温室に入れて導光性能の変化をみた。結果は、
初めの10日間で、導光性能は1150dB/kmまで変化した
が、その後は、30日間に至るまで変化はなかつた。The light guiding performance of the obtained plastic optical fiber was 1100 dB / km at an emission wavelength of 770 nm. And the temperature 13
It was placed in a constant temperature room at 0 ° C and changes in light guiding performance were observed. Result is,
In the first 10 days, the light guide performance changed to 1150 dB / km, but after that, it did not change until 30 days.
(実施例2-5) 使用する鞘材の組成および物性を表1に示した通りに
変えた以外は、実施例1と同じプラスチツク光フアイバ
を作製した。これらのプラスチツク光フアイバを実施例
1と同じ方法で評価した結果を表1に示す。(Example 2-5) The same plastic optical fiber as in Example 1 was produced except that the composition and physical properties of the sheath material used were changed as shown in Table 1. Table 1 shows the results of evaluation of these plastic optical fibers by the same method as in Example 1.
(比較例) 芯材のポリカーボネートは実施例1と同一で、鞘材と
して、ヘキサフルオロアセトンを含まないもの、即ちフ
ツ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体(ダ
イキン工業(株)製VT-100)、フツ化ビニリデン−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
(旭化成工業(株)製試作品、ポリ4−メチルペンテン
−1(三井石油化学工業(株)製TPX)のそれぞれ3者
を用いて実施例1と同様の接着性評価を行つた。結果は
三者とも剥離率100%で、ポリカーボネートには全然接
着しなかつた。 (Comparative Example) The polycarbonate of the core material is the same as that of Example 1, and the sheath material does not contain hexafluoroacetone, that is, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer (VT-100 manufactured by Daikin Industries, Ltd.). , Vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropene copolymer (prototype manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd., poly-4-methylpentene-1 (TPX manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.)). The adhesiveness was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, the peeling rate of all three was 100%, and no adhesion was observed to the polycarbonate.
(本発明の効果) 本発明のプラスチツク光フアイバは、芯材と鞘材の接
着性がよく、導光性能,耐湿熱性,機械的特性に優れ、
しかも高開口数である。自動車・船舶のエンジンルーム
といつた過酷な条件下でも性能が低下しないため、様々
な場所で、あらゆる用途に使用できる。(Effect of the present invention) The plastic optical fiber of the present invention has good adhesion between the core material and the sheath material, and has excellent light guide performance, wet heat resistance, and mechanical properties.
Moreover, it has a high numerical aperture. Since the performance does not deteriorate even under severe conditions such as the engine room of automobiles and ships, it can be used for various purposes in various places.
Claims (5)
とし、鞘材として下記構造式(I)で示されるパーフロ
ロアセトン構造単位を、1重量%以上、30重量%以下含
有し、メルトインデックスが10(荷重3.8Kg)以上であ
る樹脂組成物を用いた耐熱性プラスチック光ファイバ 構造式(I) 1. A resin comprising a polycarbonate as a main component, and a sheath material containing 1% by weight or more and 30% by weight or less of a perfluoroacetone structural unit represented by the following structural formula (I) and having a melt index of Structural formula (I) of heat-resistant plastic optical fiber using resin composition of 10 (load 3.8 kg) or more
アセトンとの共重合体であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の耐熱性プラスチック光ファイバ2. The heat-resistant plastic optical fiber according to claim 1, wherein the sheath material is a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoroacetone.
エチレンとヘキサフルオロアセトンとの共重合体である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の耐熱性プ
ラスチック光ファイバ3. A heat-resistant plastic optical fiber according to claim 1, wherein the sheath material is a copolymer of vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene and hexafluoroacetone.
エチレンとヘキサフルオロプロペンとヘキサフルオロア
セトンとの共重合体であることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の耐熱性プラスチック光ファイバ4. A heat-resistant plastic optical fiber according to claim 1, wherein the sheath material is a copolymer of vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropene and hexafluoroacetone.
g)以上である特許請求の範囲第1項記載の耐熱性プラ
スチック光ファイバ5. The melt index of the sheath material is 20 (load 3.8K.
g) The heat-resistant plastic optical fiber according to claim 1, which is not less than g)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP61288951A JP2504760B2 (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Heat resistant plastic optical fiber |
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---|---|---|---|
JP61288951A JP2504760B2 (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Heat resistant plastic optical fiber |
Publications (2)
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---|---|
JPS63142308A JPS63142308A (en) | 1988-06-14 |
JP2504760B2 true JP2504760B2 (en) | 1996-06-05 |
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ID=17736917
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP61288951A Expired - Lifetime JP2504760B2 (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Heat resistant plastic optical fiber |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (2)
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JPS63143509A (en) * | 1986-12-08 | 1988-06-15 | Central Glass Co Ltd | Optical transmission fiber |
JPH02173709A (en) * | 1988-12-27 | 1990-07-05 | Central Glass Co Ltd | Optical transmission fiber |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP61288951A patent/JP2504760B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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