JPH04139406A - 耐熱性プラスチック光ファイバ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高い耐熱性を有するプラスチック光ファイバに
関するものである。

（従来の技術） 従来、光を伝送するファイバは、石英ガラスやプラスチ
ックより作られている。石英ガラス系光ファイバは低損
失であるため、長距離伝送用として現在広く使われてい
る。プラスチック光ファイバは石英ファイバのものに比
べると大きいものの、可どう性がよ（、軽量でしかも加
工しやすいため、短距離伝送用として電子機器等に使用
されている。

現在実用化されているプラスチック光ファイバの多（は
芯材（コア材）が透明性のよいポリ（メタクリル酸メチ
ル）で構成されているが、ポリ（メタクリル酸メチル）
の耐熱性は１００℃程度であるため、これらのプラスチ
ック光ファイバは高温となる（例えば１５０℃以上）自
動車のエンジンルーム内で自動車の制御信号伝送用とし
て使用することができない。そこでプラスチック光ファ
イバの耐熱温度を向上させるために種々の試みがされて
いる。例えばポリ（メタクリル酸メチル）の耐熱性を向
上させるため、メタクリル酸メチルとＮ−アリールマレ
イミドを共重合させる方法（特公昭４３−９７５３号）
、ポリ（メタクリル酸メチル）の一部なイミド化する方
法（特開昭６０−１８４２１２号、特開昭６０−１８５
９０５号）、メタクリル酸メチルとα−メチルスチレン
を共重合させる方法等の試みがされている。また近年ポ
リ（メタクリル酸メチル）以外の芯材としてポリカーボ
ネートが用いられるようになってきた（特開昭５７−４
６２０４号、特開昭６１−６６０４号）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら従来用いられてきたビスフェノールＡポリ
カーボネートで作られたプラスチック光ファイバでも耐
熱温度が１２５℃程度であり、自動車のエンジンルーム
内のような高温に耐え得るものでなかった。

またビスフェノールＡ以外のビスフェノールを用いたポ
リカーボネートをコア材として用いたプラスチック光フ
ァイバ（特開昭６４−２８６０２号）も検討されてきた
が、透明性、加工性の面で問題があった。

本発明の目的は耐熱性に優れたプラスチック光ファイバ
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的は芯材が主鎖に の繰り返し単位を有するポリカーボネート重合体もしく
は共重合体からなることを特徴とするプラスチック光フ
ァイバにより達成された。

本発明のプラスチック光ファイバの芯材にはポリカーボ
ネートの主鎖に前記式（１）で表わされる繰り返し単位
を有しており、樹脂の耐熱性が従来のポリカーボネート
系プラスチック光ファイバより高い耐熱性を有している
。

本発明のプラスチック光ファイバの芯材に用いられるポ
リカーボネートは通常のビスフェノールＡ系のポリカー
ボネートと異なり、高温下でも着色することがなく透明
性を保つことができ、このため高温下における伝送損失
の増加が小さい。

またさらにビスフェノールＡに相当する部分に環状基が
導入されているため、従来のようなその部分が直鎖状炭
素からなるポリカーボネートに比べ非品性が増大するた
め、同じガラス転移点を有するこれらのポリカーボネー
トを用いたプラスチック光ファイバに比べて伝送損失が
小さくなる。

またさらに主鎖に環状の部分を導入した従来のビスフェ
ノールＺ型のポリカーボネートや下記（２）の繰り返し
単位を有するポリカーボネートに比べても物理的変形温
度も高く高温下におけるプラスチック光ファイバの変形
も生じない。

またさらにプラスチック光フアイバ作製の加工性の面に
おいても従来の高いガラス転移点を有するポリカーボネ
ート或は他の樹脂に比ベファイバ加工時に着色すること
が少なく、また成形性などの加工しやすさについても良
好である。

前記芯材層を構成するポリカーボネート系重合体は、（
１）式で示される繰り返し単位を２種類以上有していて
もよい。本発明においては当該芯材に用いられるポリカ
ーボネートは前式（１）式で示される繰り返し単位を有
していること以外に特に制限がなく、（１）武生鎖中に
他の繰り返し単位を有していてもよい、他の繰り返し単
位としては次の化合物Ａ群に挙げられているもの等が挙
げられる。

また、下記Ａ群に示される他の繰り返し単位としては１
種類、または２種類以上でも良く、特に限定しない。ま
た芳香族ポリカーボネート部の一部に下記Ｂ群の如き芳
香族ポリエステルを導入しても良い。

Ａ群 Ｘ４〜Ｘ４　：　Ｈ，Ｃ１，Ｂｒ、　Ｆ炭素数４以下の
アルキル基 べ秒 て゛′ジノ、 二にらｌ寥 同じであっても異なっていてもよい Ｂ群 前記ポリカーボネートが上記Ａ群もしくはＢ群の成分と
の共重合体である場合、前底（，１）式は１０モル％以
上、好ましくは１５モル％以上含まれていなければなら
ない。（１）式が１０％未満であると耐熱性が低下し高
温化における伝送損失の増大、また初期の伝送損失が低
下したり、また加工性が低下したりするためである。

また当該（１）なる繰り返し単位とＡ群及びＢ群の繰り
返し単位は、ブロック共重合、ランダム共重合のどちら
にも限定しないが、ランダム共重合した方が好ましい。

ランダム共重合させることによりさらに非晶質性を向上
させ伝送損失を低下させ、さらにまた加工性を向上させ
ることができる。

芯材を（１）式及びＡ群及びＢ群の繰り返し単位を有す
る共重合体で構成する際はガラス転移点は１６０℃以上
、好ましくは１６５℃以上でなければならない。ガラス
転移点が１６０℃以下であると高温下熱変形によりプラ
スチック光ファイバの伝送損失が著しく増大するためで
ある。

本発明のプラスチック光ファイバは公知の方法であるア
ルカリ水溶液下、及び有機溶媒の存在下でビスフェノー
ル類とホスゲンを反応（縮合）させて合成される。

本発明のプラスチック光ファイバに用いられるさや材と
してはフッ素系樹脂（例えばテトラフルオロエチレン、
フッ化ビニリデン、６フツ化プロピレン等の単独共重合
体又は共重合体など）、また、ポリメチルペンテン系ポ
リマー、イミド化あるいは脱水メタクリル酸系ポリマー
、長鎖アルキル鎖を有するアクリル系化合物、あるいは
繰り返し単位を有するものなど屈折率の比較的小さいポ
リカーボネートなど１５０℃以上の耐熱性を有するもの
であれば特に限定しないが、耐熱性を考慮すると、下記
の非晶質フッ素樹脂（主鎖に環状脂肪族基を有するフッ
素樹脂）がよい。

（ａ） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 上記（ａ）、 （ｂ）、 （ｃ）を構成する単蓄体の 一種もしくは二種以上と他の共重合性 の含フツ素単量体との共重合体。

これらのうち、次のような主鎖に環構造を有するフッ素
樹脂が代表的なものである。

共重合体。

本発明のプラスチック光ファイバを紡糸する際、樹脂の
ガラス転移点が高いため従来より高温を必要とする。す
なわちポリ（メタクリル酸メチル）樹脂の場合は２４０
℃程度であったが３００℃以上程度まで温度を上げる必
要がある。その他の点は常法に従って紡糸できる。

（実施例） 次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。な
お例中で用いた化合物は次の通りである。

ビスフェノール（ｈ）： ビスフェノールＡＦ： ビスフェノールＺ： 実施例１ ビスフェノール（ｈ）１．０モルに対しホスゲン１．３
モルを用い水系ホスゲン法により無触媒でポリカーボネ
ート共重合体（分子量２３００）を合成した。得られた
ポリカーボネート共重合体を良く精製した後、これを塩
化メチレンに溶かし、Ｏ，ＩＩＬｍのフィルターを通し
て精製した。

こうして（１）式の繰り返し単位のみからなるポリカー
ボネートを得た。

得られたポリカーボネートのガラス転移温度は約１９５
℃であり屈折率は１．５９であった。

得られたポリカーボネートを内層、テトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）を
外層として、二重押出機にそれぞれの樹脂を無酸素下導
入し、３２０℃に規定された紡糸ヘッドから紡糸するこ
とによりプラスチック光ファイバを得た。内層の径（コ
ア径）は、０．９５ｍｍ、外層の厚さ（クラッド厚）は
１５０μｍであった。

得られたプラスチック光ファイバの伝送損失を１１ｍ〜
１ｍでカットバック法で求めたところ１３００ｄｂ／ｋ
ｍ　　（７７０ｎｍ）であった。

またこのプラスチック光ファイバを１５０℃で１週間放
置してもほとんど伝送損失の増加は見られなかった。

実施例２〜５、比較例１ 種々のビスフェノール等を加え、実施例１と同様な方法
でポリカーボネート共重合体を得た。この重合に用いた
ビスフェノール類など、またその量、また得られたポリ
カーボネート共重合体の諸物性などは表１にまとめた。

さらに実施例１と同様な方法で同様のプラスチック光フ
ァイバを作製した。その伝送損失をｌ１ｍ〜１ｍのカッ
トバック法（７７０ｎｍ）で求め、さらに１５０℃１週
間熱処理後の伝送損失も表１に示した。

比較例２ ビスフェノールからり（られたポリカーボネート、パン
ライトＬ−１２５０（商品名、奇人化成社製）をコア材
として選択した。屈折率は１．５９程度であった。

実施例１と同様な処理で同様のプラスチック光ファイバ
を構成した。７７０ｎｍにおけるファイバの損失値は９
００　ｄｂ／ｋａであり、１５０℃１日間の熱処理後は
測定が不可能であった。

比較例３ ボリアリレート（芳香族ポリエステル）（Ｕ−１００ユ
ニチカ）をコア材として選択した。屈折率は１．６０程
度であった。

実施例１と同様な処理を施し同様のプラスチック光ファ
イバを構成した＊　７７０ｎｍにおけるファイバの損失
値は２０００　ｄｂ／ｋｍ以上であった。

（発明の効果） 本発明において前記（１）の繰り返し単位を必須とする
ポリカーボネート重合体を芯材として用いることにより
、高い開口数を有し、加工性、透明性に優れ、しかも高
温に耐え得るプラスチック光ファイバを得ることができ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 芯材が主鎖に ▲数式、化学式、表等があります▼……（１） の繰り返し単位を有するポリカーボネート重合体もしく
   は共重合体からなることを特徴とするプラスチック光フ
   ァイバ。