JPH08338914A - プラスチック光ファイバの製造方法 - Google Patents
プラスチック光ファイバの製造方法Info
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- JPH08338914A JPH08338914A JP7145946A JP14594695A JPH08338914A JP H08338914 A JPH08338914 A JP H08338914A JP 7145946 A JP7145946 A JP 7145946A JP 14594695 A JP14594695 A JP 14594695A JP H08338914 A JPH08338914 A JP H08338914A
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- plastic optical
- clad tube
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 クラッドチューブにコア材としてオルガノポ
リシロキサンを注入後、硬化させてなるプラスチック光
ファイバの製造方法において、前記クラッドチューブの
表面粗さが、中心線平均粗さ１０ｎｍ以下、最大高さ１
００ｎｍ以下であるクラッドチューブを用いることを特
徴とするプラスチック光ファイバの製造方法。 【効果】 伝送損失の小さい電気機器、自動車などの短
距離伝送用の光伝送路に好適に用いられるプラスチック
光ファイバを得ることができる。
リシロキサンを注入後、硬化させてなるプラスチック光
ファイバの製造方法において、前記クラッドチューブの
表面粗さが、中心線平均粗さ１０ｎｍ以下、最大高さ１
００ｎｍ以下であるクラッドチューブを用いることを特
徴とするプラスチック光ファイバの製造方法。 【効果】 伝送損失の小さい電気機器、自動車などの短
距離伝送用の光伝送路に好適に用いられるプラスチック
光ファイバを得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック光ファイ
バの製造方法に関するものである。
バの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック光ファイバは伝送損失が大
きいものの、開口係数が大きくしかも可撓性があり、ま
た端末加工性が良好であることから自動車、電子機器な
どの短距離伝送用の光伝送路として期待されている。従
来、プラスチック光ファイバのコアはアクリル樹脂で形
成されてきたが、耐熱性の向上などの要求から、より耐
熱性の高いポリカーボネートなどからコアが形成されて
いるものが開発されてきた。しかし、ポリカーボネート
をコア材とするプラスチック光ファイバに白色光を入射
すると出射光が黄身を帯び、白色光のまま光を伝送する
ことが出来ない。コアにオルガノポリシロキサンを用い
たプラスチック光ファイバは、出射光の着色という問題
は解決されるが、伝送損失が良好なプラスチック光ファ
イバを得ることはできなかった。これは、コアとクラッ
ドの界面の平滑性の程度が伝送損失の増減に与える影響
は少ないものではなく、その平滑性の程度がプラスチッ
ク光ファイバの製造方法によっても左右されるからであ
ると思われる。つまりコア材にアクリル樹脂やポリカー
ボネート樹脂のような熱可塑性樹脂を用いる場合は、コ
アとクラッドとの界面の平滑性を保つことができる同時
押出による溶融紡糸法を採用することができるのに対し
て、熱硬化性樹脂であるオルガノポリシロキサンをコア
材とする場合には、コア材をチューブ状に成形したクラ
ッドに注入後、硬化させて光ファイバにする製法が採用
されているために、用いるクラッドチューブの内面の平
滑度によっては伝送損失に多大な影響が出るのである。
従来は、コア材をチューブ状に成形したクラッドに注入
後、硬化させて光ファイバにする製法では、内面の表面
粗さが中心線平均粗さ１０μｍ以下であるクラッドチュ
ーブを用いれば伝送損失が良好なプラスチック光ファイ
バが得られるとされていた。
きいものの、開口係数が大きくしかも可撓性があり、ま
た端末加工性が良好であることから自動車、電子機器な
どの短距離伝送用の光伝送路として期待されている。従
来、プラスチック光ファイバのコアはアクリル樹脂で形
成されてきたが、耐熱性の向上などの要求から、より耐
熱性の高いポリカーボネートなどからコアが形成されて
いるものが開発されてきた。しかし、ポリカーボネート
をコア材とするプラスチック光ファイバに白色光を入射
すると出射光が黄身を帯び、白色光のまま光を伝送する
ことが出来ない。コアにオルガノポリシロキサンを用い
たプラスチック光ファイバは、出射光の着色という問題
は解決されるが、伝送損失が良好なプラスチック光ファ
イバを得ることはできなかった。これは、コアとクラッ
ドの界面の平滑性の程度が伝送損失の増減に与える影響
は少ないものではなく、その平滑性の程度がプラスチッ
ク光ファイバの製造方法によっても左右されるからであ
ると思われる。つまりコア材にアクリル樹脂やポリカー
ボネート樹脂のような熱可塑性樹脂を用いる場合は、コ
アとクラッドとの界面の平滑性を保つことができる同時
押出による溶融紡糸法を採用することができるのに対し
て、熱硬化性樹脂であるオルガノポリシロキサンをコア
材とする場合には、コア材をチューブ状に成形したクラ
ッドに注入後、硬化させて光ファイバにする製法が採用
されているために、用いるクラッドチューブの内面の平
滑度によっては伝送損失に多大な影響が出るのである。
従来は、コア材をチューブ状に成形したクラッドに注入
後、硬化させて光ファイバにする製法では、内面の表面
粗さが中心線平均粗さ１０μｍ以下であるクラッドチュ
ーブを用いれば伝送損失が良好なプラスチック光ファイ
バが得られるとされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、接触型表面粗
さ計やレーザ顕微鏡で測定した中心線平均粗さが１０μ
ｍ以下であるクラッドチューブを用いても、得られるプ
ラスチック光ファイバの伝送損失は０．４〜１．５ｄＢ
／ｍなど様々であり、伝送損失とクラッドチューブ内面
の平均粗さとの相関は必ずしも確認されていなかった。
本発明は、伝送損失とクラッドチューブ内面の表面粗さ
との定量的な関係を測定法も含めて鋭意検討した結果な
されたもので、コアにオルガノポリシロキサンを用い、
しかも伝送損失が小さいプラスチック光ファイバの製造
方法を提供することを目的とする。
さ計やレーザ顕微鏡で測定した中心線平均粗さが１０μ
ｍ以下であるクラッドチューブを用いても、得られるプ
ラスチック光ファイバの伝送損失は０．４〜１．５ｄＢ
／ｍなど様々であり、伝送損失とクラッドチューブ内面
の平均粗さとの相関は必ずしも確認されていなかった。
本発明は、伝送損失とクラッドチューブ内面の表面粗さ
との定量的な関係を測定法も含めて鋭意検討した結果な
されたもので、コアにオルガノポリシロキサンを用い、
しかも伝送損失が小さいプラスチック光ファイバの製造
方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、接触型表面
粗さ計やレーザ顕微鏡で測定した中心線平均粗さが１０
μｍ以下で、ほぼ同一であるにもかかわらず、異なる伝
送損失を示すプラスチック光ファイバのクラッドチュー
ブの内面を、種々の測定法で測定したところ、接触型表
面粗さ計やレーザ顕微鏡で測定する限りでは同レベルの
平滑性と判断されても、よりミクロな視点から測定する
とその平滑性に著しい差があることを突き止め、本発明
を完成させた。
粗さ計やレーザ顕微鏡で測定した中心線平均粗さが１０
μｍ以下で、ほぼ同一であるにもかかわらず、異なる伝
送損失を示すプラスチック光ファイバのクラッドチュー
ブの内面を、種々の測定法で測定したところ、接触型表
面粗さ計やレーザ顕微鏡で測定する限りでは同レベルの
平滑性と判断されても、よりミクロな視点から測定する
とその平滑性に著しい差があることを突き止め、本発明
を完成させた。
【０００５】すなわち本発明においては、クラッドチュ
ーブにコア材としてオルガノポリシロキサンを注入後、
硬化させてなるプラスチック光ファイバの製造方法にお
いて、前記クラッドチューブの表面粗さが、中心線平均
粗さ１０ｎｍ以下、最大高さ１００ｎｍ以下であるクラ
ッドチューブを用いることを特徴とするプラスチック光
ファイバの製造方法を提供する。
ーブにコア材としてオルガノポリシロキサンを注入後、
硬化させてなるプラスチック光ファイバの製造方法にお
いて、前記クラッドチューブの表面粗さが、中心線平均
粗さ１０ｎｍ以下、最大高さ１００ｎｍ以下であるクラ
ッドチューブを用いることを特徴とするプラスチック光
ファイバの製造方法を提供する。
【０００６】本発明においては、内面の表面粗さ（ＪＩ
Ｓ Ｂ０６０１）が、中心線平均粗さ１０ｎｍ以下、最
大高さ１００ｎｍ以下であるクラッドチューブが用いら
れる。中心線平均粗さが１０ｎｍを越えると伝送損失が
著しく増加する。また、中心線平均粗さが１０ｎｍ以下
でも、最大高さが１００ｎｍを越えると伝送損失は増加
する。クラッドチューブ内面の表面粗さの測定は、走査
型トンネル顕微鏡を用いて非接触で行う。
Ｓ Ｂ０６０１）が、中心線平均粗さ１０ｎｍ以下、最
大高さ１００ｎｍ以下であるクラッドチューブが用いら
れる。中心線平均粗さが１０ｎｍを越えると伝送損失が
著しく増加する。また、中心線平均粗さが１０ｎｍ以下
でも、最大高さが１００ｎｍを越えると伝送損失は増加
する。クラッドチューブ内面の表面粗さの測定は、走査
型トンネル顕微鏡を用いて非接触で行う。
【０００７】本発明においてクラッドチューブを形成す
る樹脂としては、コア材より屈折率の低い例えばフッ素
樹脂が挙げられるが、中でも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を用いるのが好まし
い。なお、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体、ポリテトラフルオロエチ
レン樹脂またはエチレン−テトラフルオロエチレン共重
合体からなるクラッドチューブの内面は表面粗さが中心
線平均粗さ１０ｎｍを越える傾向がある。
る樹脂としては、コア材より屈折率の低い例えばフッ素
樹脂が挙げられるが、中でも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を用いるのが好まし
い。なお、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体、ポリテトラフルオロエチ
レン樹脂またはエチレン−テトラフルオロエチレン共重
合体からなるクラッドチューブの内面は表面粗さが中心
線平均粗さ１０ｎｍを越える傾向がある。
【０００８】クラッドチューブは、溶融押出法で、押
出、冷却条件を制御することによって製造することがで
きる。
出、冷却条件を制御することによって製造することがで
きる。
【０００９】クラッドチューブの厚さは、特に限定はな
いが、プラスチック光ファイバの外径変動への影響また
は可撓性の点から、０．２５〜２ｍｍ程度である。
いが、プラスチック光ファイバの外径変動への影響また
は可撓性の点から、０．２５〜２ｍｍ程度である。
【００１０】本発明において、コアのオルガノポリシロ
キサンは、少なくとも ａ）分子鎖末端に少なくとも１個の不飽和脂肪族基を含
有する線状のオルガノポリシロキサン ｂ）１分子中に少なくとも２個のケイ素原子に結合した
水素原子を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサ
ン（ケイ素原子に結合した水素原子は、前記ａ）成分中
の不飽和脂肪族基１個に対してが０．５〜５個与えるの
に十分な量） ｃ）白金化合物 を含有する組成物の硬化物であることが好ましい。ａ）
のオルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合している
不飽和脂肪族基以外の有機基はメチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基等のアルキル基、フェニル基、トリ
ル基等のアリール基、シクロヘキシル基、シクロブチル
基等のシクロアルキル基、あるいはこれらの基の炭素原
子に結合した水素原子の一部または全部にハロゲン原
子、シアノ原子等で選択されたクロロメチル基、トリフ
ルオロプロピル基、シアノメチル基等から選択される同
一又は異種の非置換または置換１価炭化水素とすればよ
く、このオルガノポリシロキサンの分子構造は分子鎖末
端に少なくとも１個のビニル基を含有する限り部分的に
分岐状の構造を含むものであっても良い。なお、このオ
ルガノポリシロキサンとしては化１のものが例示され
る。
キサンは、少なくとも ａ）分子鎖末端に少なくとも１個の不飽和脂肪族基を含
有する線状のオルガノポリシロキサン ｂ）１分子中に少なくとも２個のケイ素原子に結合した
水素原子を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサ
ン（ケイ素原子に結合した水素原子は、前記ａ）成分中
の不飽和脂肪族基１個に対してが０．５〜５個与えるの
に十分な量） ｃ）白金化合物 を含有する組成物の硬化物であることが好ましい。ａ）
のオルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合している
不飽和脂肪族基以外の有機基はメチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基等のアルキル基、フェニル基、トリ
ル基等のアリール基、シクロヘキシル基、シクロブチル
基等のシクロアルキル基、あるいはこれらの基の炭素原
子に結合した水素原子の一部または全部にハロゲン原
子、シアノ原子等で選択されたクロロメチル基、トリフ
ルオロプロピル基、シアノメチル基等から選択される同
一又は異種の非置換または置換１価炭化水素とすればよ
く、このオルガノポリシロキサンの分子構造は分子鎖末
端に少なくとも１個のビニル基を含有する限り部分的に
分岐状の構造を含むものであっても良い。なお、このオ
ルガノポリシロキサンとしては化１のものが例示され
る。
【００１１】
【化１】
【００１２】ｂ）前記したａ）成分中の不飽和脂肪族基
１個当たりケイ素原子に結合した水素原子を０．５〜５
個与えるに十分な量の１分子中に該水素原子を少なくと
も２個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンは
１分子中に少なくとも２個のケイ素原子に結合した水素
原子（ＳｉＨ結合）を含むものであればよく、このＳｉ
Ｈ結合は分子鎖末端または側鎖のいずれかに含まれてい
ても、さらにはその両者に含まれたものであっても良い
し、ケイ素原子に結合したＳｉＯ結合以外の有機基は第
一成分ａ）におけるケイ素原子に結合したビニル基以外
の有機基と同様の同一又は異種の非置換又は置換１価炭
化水素とすればよい。なおこのオルガノハイドロジェン
ポリシロキサンは鎖状、分岐鎖状、網状構造のいずれで
あってもよく、これには化２に示されるもの挙げられる
が、これはその単独でも２種以上の混合物であっても良
い。
１個当たりケイ素原子に結合した水素原子を０．５〜５
個与えるに十分な量の１分子中に該水素原子を少なくと
も２個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンは
１分子中に少なくとも２個のケイ素原子に結合した水素
原子（ＳｉＨ結合）を含むものであればよく、このＳｉ
Ｈ結合は分子鎖末端または側鎖のいずれかに含まれてい
ても、さらにはその両者に含まれたものであっても良い
し、ケイ素原子に結合したＳｉＯ結合以外の有機基は第
一成分ａ）におけるケイ素原子に結合したビニル基以外
の有機基と同様の同一又は異種の非置換又は置換１価炭
化水素とすればよい。なおこのオルガノハイドロジェン
ポリシロキサンは鎖状、分岐鎖状、網状構造のいずれで
あってもよく、これには化２に示されるもの挙げられる
が、これはその単独でも２種以上の混合物であっても良
い。
【００１３】
【化２】
【００１４】ｃ）白金化合物は上記のａ）とｂ）とを付
加反応させるための触媒であり、これには塩化白金酸、
アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィンと
の錯塩などが例示されるが、これらはアルコール系、ケ
トン系、エーテル系、炭化水素系の溶剤またはシリコー
ンオイルに溶解させた形で使用することが好ましく、そ
の添加量はａ）、ｂ）の成分に対して、白金量にして
０．００２〜０．５ｐｐｍ程度とする。この白金化合物
量が白金量にして０．００２ｐｐｍより少なくなると、
硬化不良が生じ樹脂が固まらなかったり、プラスチック
光ファイバの効率が大きく低下したりする。またこの量
が０．５ｐｐｍを越えると、プラスチック光ファイバの
出射光の白色再現性が著しく低下し、プラスチック光フ
ァイバとしての利用価値が低下する。
加反応させるための触媒であり、これには塩化白金酸、
アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィンと
の錯塩などが例示されるが、これらはアルコール系、ケ
トン系、エーテル系、炭化水素系の溶剤またはシリコー
ンオイルに溶解させた形で使用することが好ましく、そ
の添加量はａ）、ｂ）の成分に対して、白金量にして
０．００２〜０．５ｐｐｍ程度とする。この白金化合物
量が白金量にして０．００２ｐｐｍより少なくなると、
硬化不良が生じ樹脂が固まらなかったり、プラスチック
光ファイバの効率が大きく低下したりする。またこの量
が０．５ｐｐｍを越えると、プラスチック光ファイバの
出射光の白色再現性が著しく低下し、プラスチック光フ
ァイバとしての利用価値が低下する。
【００１５】
【実施例】本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明す
る。実施例１、２及び比較例１〜４ オルガノポリシロキサン（*下記参照）の前駆体を、内
径１０mm外径１１mmの表１に示すようなクラッドチュー
ブに導入した後、導入後端末を封止し、圧力２kg/cm2を
加えつつ、１２５℃２４時間熱処理を行い、コア−クラ
ッドを有するプラスチック光ファイバを得た。 *オルガノポリシロキサン （ａ）分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖された直鎖状メチルフェニ ルポリシロキサン ９８．１重量％ （ｂ）ケイ素原子に結合した水素原子が１．２１mol/grであるメチルハイドロジ ェンポリシロキサン １．９重量％ （ｃ）塩化白金酸オクチルアルコール変性溶液（白金含有量２重量％） ０．００５重量％
る。実施例１、２及び比較例１〜４ オルガノポリシロキサン（*下記参照）の前駆体を、内
径１０mm外径１１mmの表１に示すようなクラッドチュー
ブに導入した後、導入後端末を封止し、圧力２kg/cm2を
加えつつ、１２５℃２４時間熱処理を行い、コア−クラ
ッドを有するプラスチック光ファイバを得た。 *オルガノポリシロキサン （ａ）分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖された直鎖状メチルフェニ ルポリシロキサン ９８．１重量％ （ｂ）ケイ素原子に結合した水素原子が１．２１mol/grであるメチルハイドロジ ェンポリシロキサン １．９重量％ （ｃ）塩化白金酸オクチルアルコール変性溶液（白金含有量２重量％） ０．００５重量％
【００１６】実施例１、２及び比較例１〜４のプラスチ
ック光ファイバの特性を以下の方法で測定、評価した。
結果を表１に示す。表面粗さ プラスチック光ファイバ作製前：クラッドチューブを輪
切りにし、ｎ−ヘキサンで超音波洗浄を行った。洗浄
後、数ｍｍ角に切り出して試料とし、クラッドチューブ
内面を走査型トンネル顕微鏡（セイコー電子工業製 Ｓ
ＦＡ３００：測定領域２０μｍ）で表面粗さの測定を行
った。 プラスチック光ファイバ作製後：プラスチック光ファイ
バを輪切りにし、クラッドチューブからコアポリマーを
取り除いた後、プラスチック光ファイバ作製前と同様に
クラッドチューブ内面の表面粗さの測定を行った。伝送損失 ３ｍ−１ｍカットバック法で波長６６０ｎｍのＬＥＤを
光源として測定した。
ック光ファイバの特性を以下の方法で測定、評価した。
結果を表１に示す。表面粗さ プラスチック光ファイバ作製前：クラッドチューブを輪
切りにし、ｎ−ヘキサンで超音波洗浄を行った。洗浄
後、数ｍｍ角に切り出して試料とし、クラッドチューブ
内面を走査型トンネル顕微鏡（セイコー電子工業製 Ｓ
ＦＡ３００：測定領域２０μｍ）で表面粗さの測定を行
った。 プラスチック光ファイバ作製後：プラスチック光ファイ
バを輪切りにし、クラッドチューブからコアポリマーを
取り除いた後、プラスチック光ファイバ作製前と同様に
クラッドチューブ内面の表面粗さの測定を行った。伝送損失 ３ｍ−１ｍカットバック法で波長６６０ｎｍのＬＥＤを
光源として測定した。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１に示すように、クラッドチューブ内面
の表面粗さが中心線平均粗さ１０ｎｍ以下、最大高さ１
００ｎｍ以下であれば、伝送損失が良好なプラスチック
光ファイバを得ることができる。
の表面粗さが中心線平均粗さ１０ｎｍ以下、最大高さ１
００ｎｍ以下であれば、伝送損失が良好なプラスチック
光ファイバを得ることができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、伝送損失の
小さい電気機器、自動車などの短距離伝送用の光伝送路
に好適に用いられるプラスチック光ファイバを得ること
ができる。
小さい電気機器、自動車などの短距離伝送用の光伝送路
に好適に用いられるプラスチック光ファイバを得ること
ができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 クラッドチューブにコア材としてオルガ
ノポリシロキサンを注入後、硬化させてなるプラスチッ
ク光ファイバの製造方法において、前記クラッドチュー
ブの表面粗さが、中心線平均粗さ１０ｎｍ以下、最大高
さ１００ｎｍ以下であるクラッドチューブを用いること
を特徴とするプラスチック光ファイバの製造方法。 - 【請求項２】 前記クラッドチューブがテトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなる
ことを特徴とする請求項１記載のプラスチック光ファイ
バの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7145946A JPH08338914A (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | プラスチック光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7145946A JPH08338914A (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | プラスチック光ファイバの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08338914A true JPH08338914A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15396702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7145946A Pending JPH08338914A (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | プラスチック光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08338914A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004050335A1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Preform for producing plastic optical components, method of fabricating the preform, and plastic optical fiber |
| JP2007052321A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Junkosha Co Ltd | 光伝送体およびその製造方法 |
| US7509018B2 (en) * | 2005-12-15 | 2009-03-24 | Fujifilm Corporation | Plastic optical fiber and production method thereof |
-
1995
- 1995-06-13 JP JP7145946A patent/JPH08338914A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004050335A1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Preform for producing plastic optical components, method of fabricating the preform, and plastic optical fiber |
| JP2007052321A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Junkosha Co Ltd | 光伝送体およびその製造方法 |
| US7509018B2 (en) * | 2005-12-15 | 2009-03-24 | Fujifilm Corporation | Plastic optical fiber and production method thereof |
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