JPS59170803A - 重水素化重合体の低減衰オプテイカル・フアイバ−の製造法 - Google Patents
重水素化重合体の低減衰オプテイカル・フアイバ−の製造法Info
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- JPS59170803A JPS59170803A JP58242333A JP24233383A JPS59170803A JP S59170803 A JPS59170803 A JP S59170803A JP 58242333 A JP58242333 A JP 58242333A JP 24233383 A JP24233383 A JP 24233383A JP S59170803 A JPS59170803 A JP S59170803A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Multicomponent Fibers (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】
本発明は重水素化された心と、心よりも屈折率が低い重
合体のクラツディングとを有する損失の少ないオプティ
カル・コアイノ(−の製造法に関する。
合体のクラツディングとを有する損失の少ないオプティ
カル・コアイノ(−の製造法に関する。
当業界においてオプティカル・ファイ/<4フイラメン
トの長さに沿って光を多重内部反射することにより光を
伝達するためのものであることは公知である。フィラメ
ントの長さに沿って光が吸収及び散乱されることによシ
光の損失を最小とするように注意を払って、オプティカ
ル・ファイバーのフィラメント材料の一端に供給された
光が効率よくその材料の他端へと伝達されるようにしな
ければならない。オプティカル・フィラメント材料の光
を伝達する部分、すなわち心は心よシも屈折率の低いク
ラツディングによシ取囲まれ、フィラメントの長さに沿
い内部全反射が起るように彦っている。このクラツディ
ングは普通透明なものが選ばれる。というのは不透明な
ものは光を吸収又は散乱するからである。。
トの長さに沿って光を多重内部反射することにより光を
伝達するためのものであることは公知である。フィラメ
ントの長さに沿って光が吸収及び散乱されることによシ
光の損失を最小とするように注意を払って、オプティカ
ル・ファイバーのフィラメント材料の一端に供給された
光が効率よくその材料の他端へと伝達されるようにしな
ければならない。オプティカル・フィラメント材料の光
を伝達する部分、すなわち心は心よシも屈折率の低いク
ラツディングによシ取囲まれ、フィラメントの長さに沿
い内部全反射が起るように彦っている。このクラツディ
ングは普通透明なものが選ばれる。というのは不透明な
ものは光を吸収又は散乱するからである。。
オプティカル・ファイバーをつくる上で考慮しなければ
ならない重要なことはこのようなファイバーの内部で伝
達される光の減衰を強めるような因子を最小にすること
である。
ならない重要なことはこのようなファイバーの内部で伝
達される光の減衰を強めるような因子を最小にすること
である。
全部無機ガラスでつくられたオプティカル・ファイバー
、又は心が無機ガラスでその周シを熱可塑性又は熱硬化
性重合体で取囲んだもの、或いは全部熱可塑性重合体か
らできたものが当業界で公知である。無機ガラスの心、
特に熔融シリカの心をもつものは光の伝達性が高い、即
ち伝達光の減衰が低いが、余りにも小さい曲率半径に曲
げるか又は誤用する場合に破砕(fractur6)に
よって比較的容易に損傷を受は易い。遮蔽層を用いて保
護することはできるが、これによって望ましくない電性
、重量及び費用が加わるが、それにも拘わらず、小さな
曲率半径に曲げることが望ましい又は必要な場合、この
ファイバーが必ずしも使用可能であるとは限らない。全
部プラスチックスでできたファイバーは破砕することは
少ないが、その中を通る光を減衰させる程度が大きいと
いう欠点がある。本発明は全プラスチックオプティカル
・ファイバーの光を伝達し得る能力を改善することを指
向する。
、又は心が無機ガラスでその周シを熱可塑性又は熱硬化
性重合体で取囲んだもの、或いは全部熱可塑性重合体か
らできたものが当業界で公知である。無機ガラスの心、
特に熔融シリカの心をもつものは光の伝達性が高い、即
ち伝達光の減衰が低いが、余りにも小さい曲率半径に曲
げるか又は誤用する場合に破砕(fractur6)に
よって比較的容易に損傷を受は易い。遮蔽層を用いて保
護することはできるが、これによって望ましくない電性
、重量及び費用が加わるが、それにも拘わらず、小さな
曲率半径に曲げることが望ましい又は必要な場合、この
ファイバーが必ずしも使用可能であるとは限らない。全
部プラスチックスでできたファイバーは破砕することは
少ないが、その中を通る光を減衰させる程度が大きいと
いう欠点がある。本発明は全プラスチックオプティカル
・ファイバーの光を伝達し得る能力を改善することを指
向する。
本発明によれば、有機重合体の心とクラツディングから
成るオプティカル・ファイバーを製造する方法において
、重水素化されたメタクリレート重合体を紡糸して心フ
ィラメントを作り、ついで核心フィラメントの上に、実
質的に無定形の有機重合体から成り且つ心事合体の屈折
率よりも少くとも0.1チ低い屈折率を有するクラツデ
ィングを形成させることを特徴とする方法が提供される
。
成るオプティカル・ファイバーを製造する方法において
、重水素化されたメタクリレート重合体を紡糸して心フ
ィラメントを作り、ついで核心フィラメントの上に、実
質的に無定形の有機重合体から成り且つ心事合体の屈折
率よりも少くとも0.1チ低い屈折率を有するクラツデ
ィングを形成させることを特徴とする方法が提供される
。
本発明においては、オプティカル・ファイバーの心は少
くとも60モル係、好ましくは少くとも80モルチ、最
も好ましくは少−くとも90モルチの重水素化メチルメ
ータクリレートを含有する共重合体、或いは重水素化ポ
リメチルメタクリレート重合体自身から成っている。共
重合体の成分としては、アクリルエステル、例えばメチ
ルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリ
レート、及びブチルアクリレート;メタクリルエステル
、例1−f’シクロヘキシルメタクリレート、ベンジル
メタクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタク
リレート、プロピルメタクリレート、及びブチルメタク
リ、レートの如き共重合用単量体を用いることができる
。しかし心の・重合体の少くとも90モルチがメチルメ
タクリレートから成シ高い光伝達を得るようにすること
が好ましい。最も好ましい共重合体は少くとも95モル
チの重水素化メチルメタクリレートと0〜5モルチのメ
チルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタク
リレート又はエチルメタクリレートとからつくられたも
のである。単独重合体に比べ可撓性が大きく、熱的な解
重合が少ないから共重合体の方が好ましい。光の減衰を
最小にするため傾は、使用されたすべての共重合用単量
体が重水素化されているととが極めて好適である。
くとも60モル係、好ましくは少くとも80モルチ、最
も好ましくは少−くとも90モルチの重水素化メチルメ
ータクリレートを含有する共重合体、或いは重水素化ポ
リメチルメタクリレート重合体自身から成っている。共
重合体の成分としては、アクリルエステル、例えばメチ
ルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリ
レート、及びブチルアクリレート;メタクリルエステル
、例1−f’シクロヘキシルメタクリレート、ベンジル
メタクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタク
リレート、プロピルメタクリレート、及びブチルメタク
リ、レートの如き共重合用単量体を用いることができる
。しかし心の・重合体の少くとも90モルチがメチルメ
タクリレートから成シ高い光伝達を得るようにすること
が好ましい。最も好ましい共重合体は少くとも95モル
チの重水素化メチルメタクリレートと0〜5モルチのメ
チルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタク
リレート又はエチルメタクリレートとからつくられたも
のである。単独重合体に比べ可撓性が大きく、熱的な解
重合が少ないから共重合体の方が好ましい。光の減衰を
最小にするため傾は、使用されたすべての共重合用単量
体が重水素化されているととが極めて好適である。
本明細書において「重水素化」という言葉は部公的に又
は完全に重水素化された物質を云う。部分的に重水素化
された単量体又は共重合用単量体を用いることができる
が、べ一重水素化された(perdeu tera t
ed)、即ち完全に重水素化された単量体及び共重合用
単量体を用いると最良の結果が得られる。特に有用な重
水素化単惜体はメチルメタクリレ−)−dもである。
は完全に重水素化された物質を云う。部分的に重水素化
された単量体又は共重合用単量体を用いることができる
が、べ一重水素化された(perdeu tera t
ed)、即ち完全に重水素化された単量体及び共重合用
単量体を用いると最良の結果が得られる。特に有用な重
水素化単惜体はメチルメタクリレ−)−dもである。
得られたファイバーは重水素化されないものと同様に光
学的に透明であるが、伝達光の最小の減衰が起こる時の
波長は、重水素化されていないファイバーが最小の減衰
を有する時の波長からずれている。心の重合体中の−C
−H結合のt(C−D結合とは異る)が最小になった時
最高の光伝達が行なわれる波長において光の減衰は最低
になる。
学的に透明であるが、伝達光の最小の減衰が起こる時の
波長は、重水素化されていないファイバーが最小の減衰
を有する時の波長からずれている。心の重合体中の−C
−H結合のt(C−D結合とは異る)が最小になった時
最高の光伝達が行なわれる波長において光の減衰は最低
になる。
オプティカル・ファイバーの心が60 MH’、z の
核磁気共鳴法で測定して重合体1g当り20〜未満、好
ましくは10■未満、最も好ましくは1〜未満の水素(
重水素ではない)を含むように力るような同位体純鹿の
重水素化単晴体、反応開始剤及び連鎖移軌剤の量を用い
た時最良の結果が得られる。
核磁気共鳴法で測定して重合体1g当り20〜未満、好
ましくは10■未満、最も好ましくは1〜未満の水素(
重水素ではない)を含むように力るような同位体純鹿の
重水素化単晴体、反応開始剤及び連鎖移軌剤の量を用い
た時最良の結果が得られる。
従って重合体1g当り20〜未満の水素を含む心をもっ
たファイバーはポリメチルメタクリレートの心なもった
同じようにしてつくられた普通のファイバーに比べ光の
伝達が著しく良好であるが、心の中の水素の量を最小に
するととにより光の伝達に関して最良の結果が得られる
。
たファイバーはポリメチルメタクリレートの心なもった
同じようにしてつくられた普通のファイバーに比べ光の
伝達が著しく良好であるが、心の中の水素の量を最小に
するととにより光の伝達に関して最良の結果が得られる
。
心につけるクラツディング重合体は光学的に透明であり
、心の屈折率よりも少くとも0.1チ、好ましくは少く
とも1チ、最も好ましくは少くとも5%低い屈折率を有
する。
、心の屈折率よりも少くとも0.1チ、好ましくは少く
とも1チ、最も好ましくは少くとも5%低い屈折率を有
する。
適当なりラツデイング材料の例としては英国特許第1.
037.498号記載のもの、例えば弗化ビニル、弗化
ヒニリテン、テトラフルオロエチレンへキザフルオロプ
ロピレン、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、及び構造式但し式中XはF、H,及びC1から成る
群から選ばれ、n1i2〜10の整数であり、mは1〜
6の整数であり、YはCHs又けHである、のアクリル
又はメタクリル酸の弗素化エステルの重合体又は共重合
体、及びとわらとアクリル酸又はメタクリル酸と低級ア
ルコール、例えばメタノール又はエタノールとのエステ
ルとの共重合体が含まれる。式 但し式中x、y、m及びnは−1−記定義の通りである
、 の化合物とアクリル酸及びメタクリル酸のメチル及びエ
チルエステルとの実質的に無定形の共重合体が好適な重
合体である。
037.498号記載のもの、例えば弗化ビニル、弗化
ヒニリテン、テトラフルオロエチレンへキザフルオロプ
ロピレン、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、及び構造式但し式中XはF、H,及びC1から成る
群から選ばれ、n1i2〜10の整数であり、mは1〜
6の整数であり、YはCHs又けHである、のアクリル
又はメタクリル酸の弗素化エステルの重合体又は共重合
体、及びとわらとアクリル酸又はメタクリル酸と低級ア
ルコール、例えばメタノール又はエタノールとのエステ
ルとの共重合体が含まれる。式 但し式中x、y、m及びnは−1−記定義の通りである
、 の化合物とアクリル酸及びメタクリル酸のメチル及びエ
チルエステルとの実質的に無定形の共重合体が好適な重
合体である。
米国特許第3,849,243号記載のスルフォニル基
を含むペンダントな側鎖をもった弗素化重合体、及び米
国特許第7.968.649号及び同第3、051.6
77号記載の含弗素ニジストマーも用いるととができる
。他のものとしては米国特許第4946、763号及び
同第3.132.123号記載のテトラフルオロエチレ
ンと他の単量体、例えばヘキサフルオロプロピレン及び
パーフルオロアルキルパーフルオロビニルエーテルとの
Jt[1体力ある。米国特許第2,468,664号記
載のテトラフルオロエチレンとエチレンとの変性及び未
変性共重合体も使用できる。
を含むペンダントな側鎖をもった弗素化重合体、及び米
国特許第7.968.649号及び同第3、051.6
77号記載の含弗素ニジストマーも用いるととができる
。他のものとしては米国特許第4946、763号及び
同第3.132.123号記載のテトラフルオロエチレ
ンと他の単量体、例えばヘキサフルオロプロピレン及び
パーフルオロアルキルパーフルオロビニルエーテルとの
Jt[1体力ある。米国特許第2,468,664号記
載のテトラフルオロエチレンとエチレンとの変性及び未
変性共重合体も使用できる。
結晶性でない、即ち実質的に無定形のクラツディング重
合体が好適である。何故なら結晶性重合体でクラッドし
たオプティカル・コア・イバーは無定形重合体で被覆し
たものに比べ伝達される光の減衰が大きいからであみ。
合体が好適である。何故なら結晶性重合体でクラッドし
たオプティカル・コア・イバーは無定形重合体で被覆し
たものに比べ伝達される光の減衰が大きいからであみ。
しかし結晶性重合体でクラッドしたオプティカル・ファ
イバーは、特に短距離のオプティカル・ファイバー又は
ケ、−プルが必要な時に有用である。オプティカル・フ
ァイバー又はケーブルを高温を受ける短い距離で使用す
る場合、心及びクラツディングは高温で軟化しない重合
体でなければならず、このような場合に適した多くの重
合体は結晶化する傾向がある。しかし結晶性重合体をク
ラツディングとして用いる場合、最良の結果(即ち伝達
光の減衰が最低)は、重合体クラツディングが重合体を
押出した後迅速に急冷することにより達成される埼も高
い透明性をもつような条件下においてオプティカル・フ
ァイバーがつくられた場合に得られる。
イバーは、特に短距離のオプティカル・ファイバー又は
ケ、−プルが必要な時に有用である。オプティカル・フ
ァイバー又はケーブルを高温を受ける短い距離で使用す
る場合、心及びクラツディングは高温で軟化しない重合
体でなければならず、このような場合に適した多くの重
合体は結晶化する傾向がある。しかし結晶性重合体をク
ラツディングとして用いる場合、最良の結果(即ち伝達
光の減衰が最低)は、重合体クラツディングが重合体を
押出した後迅速に急冷することにより達成される埼も高
い透明性をもつような条件下においてオプティカル・フ
ァイバーがつくられた場合に得られる。
オプティカル・ファイバーの心の直径は比較的細いもの
から比較的太いものの間で変化することができる。適当
な直径は50〜500μmである。
から比較的太いものの間で変化することができる。適当
な直径は50〜500μmである。
光源が大きい場合、例えばLED(光放射性ダイオード
)からの光の時には、入射光を大部分捕えることができ
るために太い心が有利であるが、最小曲げ半径が大きい
という欠点がある。光源が小さい時、例えばレーザーの
ような時には比較的細い心の方が入射光を捕えるのに適
しており、また最小曲げ半径が小さいという利点がある
。
)からの光の時には、入射光を大部分捕えることができ
るために太い心が有利であるが、最小曲げ半径が大きい
という欠点がある。光源が小さい時、例えばレーザーの
ような時には比較的細い心の方が入射光を捕えるのに適
しており、また最小曲げ半径が小さいという利点がある
。
クラツディング材料は心の中を通る光を反射するから、
クラツディングの厚さはそれが伝達すべき光の波長の少
くとも数倍、である限りにおいて一般に臨界的ではない
。クラツディングの厚さの適当な範囲は約5〜50μm
1好ましくは10〜20μmである。
クラツディングの厚さはそれが伝達すべき光の波長の少
くとも数倍、である限りにおいて一般に臨界的ではない
。クラツディングの厚さの適当な範囲は約5〜50μm
1好ましくは10〜20μmである。
本発明によシつくられたオプティカル・ファイバーの伝
達光減衰性は著しく低い。本発明によれば690 nm
及び785 nm附近の光で300ciB/Km(デシ
ベル/キロメートル)より小さい減衰度のオプティカル
・ファイバーは普通につくられ、200dB/Km以下
、例えば150dB/Km程度の減衰度のものも得られ
る。
達光減衰性は著しく低い。本発明によれば690 nm
及び785 nm附近の光で300ciB/Km(デシ
ベル/キロメートル)より小さい減衰度のオプティカル
・ファイバーは普通につくられ、200dB/Km以下
、例えば150dB/Km程度の減衰度のものも得られ
る。
本発明のオプティカル・ファイバーの心トシて用いられ
る重水素化メタクリレート重合体は前述のある波長、い
わゆる伝達バンド(transmissionband
)又は伝達ウィンドウ、或いは単にウィンドウと称せら
れる波長における予期以上の低い光の減衰を示す。約7
85 nmにおける伝達ウィンドウは赤外領域であシ、
約69ひ!−7000mにおけるそれは可視領域である
。現在では完全にはわかっていないけれど、重水素化メ
タクリレートの心をもつ2本の見掛は上は同一の本発明
のオプティカル・ファイバーの場合、その一つは690
〜700 nmのウィンドウ中のある振動数の光の最低
の減衰を示し、他のものは約785 nmのウィンドウ
におけるある振動数で最低の減衰を示すことがある。従
って両方のウィンドウにおける光の伝達を測定し、つく
られた夫々のオプティカル・ファイバーに対し最大の光
の伝達が起こる振動数を決定しなければならない。
る重水素化メタクリレート重合体は前述のある波長、い
わゆる伝達バンド(transmissionband
)又は伝達ウィンドウ、或いは単にウィンドウと称せら
れる波長における予期以上の低い光の減衰を示す。約7
85 nmにおける伝達ウィンドウは赤外領域であシ、
約69ひ!−7000mにおけるそれは可視領域である
。現在では完全にはわかっていないけれど、重水素化メ
タクリレートの心をもつ2本の見掛は上は同一の本発明
のオプティカル・ファイバーの場合、その一つは690
〜700 nmのウィンドウ中のある振動数の光の最低
の減衰を示し、他のものは約785 nmのウィンドウ
におけるある振動数で最低の減衰を示すことがある。従
って両方のウィンドウにおける光の伝達を測定し、つく
られた夫々のオプティカル・ファイバーに対し最大の光
の伝達が起こる振動数を決定しなければならない。
メチルメタクリレート−d、はナガイ(Nagai)等
のジャーナル・オヴ・ポリマー・サイエンス(J−Po
1y、 5ci)誌62.895〜98 (1962)
記載の方法でつくることができる。簡単に述べると、ア
セトン−d6をHCNと反応させてアセトン−d6シア
ンヒドリンをつ<シ、これをHrso4で処理してDO
Hを除去し、メタクリルアミド−d、のHySO+塩を
生成せしめ、これをcDsOHと反応させてメチルメタ
クリレ−)−d、にする。
のジャーナル・オヴ・ポリマー・サイエンス(J−Po
1y、 5ci)誌62.895〜98 (1962)
記載の方法でつくることができる。簡単に述べると、ア
セトン−d6をHCNと反応させてアセトン−d6シア
ンヒドリンをつ<シ、これをHrso4で処理してDO
Hを除去し、メタクリルアミド−d、のHySO+塩を
生成せしめ、これをcDsOHと反応させてメチルメタ
クリレ−)−d、にする。
DCNSDt804及びCD、ODをHCN、 HtS
O4及びCD、OHの代υに用いるとともできるが、そ
うしても得られるメチルメタクリレート−d、の同位体
純度(fso、topic purity)には何の散
型も得られない。他の重水素化メタクリレ−トエステル
は同様な反応でつくることができる。
O4及びCD、OHの代υに用いるとともできるが、そ
うしても得られるメチルメタクリレート−d、の同位体
純度(fso、topic purity)には何の散
型も得られない。他の重水素化メタクリレ−トエステル
は同様な反応でつくることができる。
主要な割合のメチルメタクリレート単位を含有する重水
素化された重合体の心がクラツディングによシ取シ囲ま
れている本発明のオプティカル・ファイバーの好適な製
造方法は、 (1) (a) 密閉した系において、少くとも6
0モルq6が重水素化メチルメタクリレートであす、ビ
アセチルの含量が0〜10 ppm、遷移金属イオン含
量が0〜500 ppbであり、粒状物質を実質的に含
まない重水素化ビニル単量体と、遊離基重合開始剤及び
連鎖移動剤とを混合し、 (b) 密閉した系において上記の混合物を重合容器
へと移して該容器を閉じ、 (2)7〜25Kg/am”の圧力をかけて該混合物を
該容器中で自由液面がないように保ち、同時に、体積変
化により測定して(dtlatome−tricall
y)重合体への転化が少くとも60チ完了するまで該混
合物の温度を約70℃以下に保ち、体積変化により測定
して重合体への転化が少くとも95チ完了する時に温度
が90〜100℃に達しているような速度で温度を上昇
させ、温度が115〜140℃になるまで略々同じ速度
で温度を上昇させ続け、少くとも30分間温度をこの朝
間に保ち、そして冷却して該重水素化重合体の固体予備
成形体をつくり、 (3) (a) 該重水素化重合体の該固体の予備
成形体をそれを受けるように適合しているラム押出機の
バレルに送り、 (b) ラムで該固体の予備成形体をバレルを通して
加熱区域へと前進させ、それにより予備成形体の前端の
みが軟化するようにし、そして該ファイバーの核心を押
出し、 (C)実質的に無定形で該重水素化重合体よりも屈折率
が低い重合体クラツディングを核心に施こす 各工程から成る。
素化された重合体の心がクラツディングによシ取シ囲ま
れている本発明のオプティカル・ファイバーの好適な製
造方法は、 (1) (a) 密閉した系において、少くとも6
0モルq6が重水素化メチルメタクリレートであす、ビ
アセチルの含量が0〜10 ppm、遷移金属イオン含
量が0〜500 ppbであり、粒状物質を実質的に含
まない重水素化ビニル単量体と、遊離基重合開始剤及び
連鎖移動剤とを混合し、 (b) 密閉した系において上記の混合物を重合容器
へと移して該容器を閉じ、 (2)7〜25Kg/am”の圧力をかけて該混合物を
該容器中で自由液面がないように保ち、同時に、体積変
化により測定して(dtlatome−tricall
y)重合体への転化が少くとも60チ完了するまで該混
合物の温度を約70℃以下に保ち、体積変化により測定
して重合体への転化が少くとも95チ完了する時に温度
が90〜100℃に達しているような速度で温度を上昇
させ、温度が115〜140℃になるまで略々同じ速度
で温度を上昇させ続け、少くとも30分間温度をこの朝
間に保ち、そして冷却して該重水素化重合体の固体予備
成形体をつくり、 (3) (a) 該重水素化重合体の該固体の予備
成形体をそれを受けるように適合しているラム押出機の
バレルに送り、 (b) ラムで該固体の予備成形体をバレルを通して
加熱区域へと前進させ、それにより予備成形体の前端の
みが軟化するようにし、そして該ファイバーの核心を押
出し、 (C)実質的に無定形で該重水素化重合体よりも屈折率
が低い重合体クラツディングを核心に施こす 各工程から成る。
本発明のオプティカル・ファイバーをつくる場合、高品
位の単量体を使用することが好ましい。
位の単量体を使用することが好ましい。
このためには単量体、特にファイバーの心をつくるべき
単量体から、もしそれが存在すると該単量体からつくら
れたオプティカル・ファイバーの中に導入された光を吸
収又は散乱させるような物質を除去することが重要でち
る。
単量体から、もしそれが存在すると該単量体からつくら
れたオプティカル・ファイバーの中に導入された光を吸
収又は散乱させるような物質を除去することが重要でち
る。
オプティカル・ファイバーで伝達しようとする波長の光
を吸収する不純物を単量体から除去することが好ましい
。重水素化メチルメタクリレートは通常ビアセチルを含
むが、ビアセチルの相′は約10ppm、好ましくは5
ppm以下まで減少させる必要があることが見出された
。この不純物を除くには、アルミナで処理した後蒸溜す
ることによって目的を達成することができる。
を吸収する不純物を単量体から除去することが好ましい
。重水素化メチルメタクリレートは通常ビアセチルを含
むが、ビアセチルの相′は約10ppm、好ましくは5
ppm以下まで減少させる必要があることが見出された
。この不純物を除くには、アルミナで処理した後蒸溜す
ることによって目的を達成することができる。
任意の種類のアルミナを用いることができるが、不純物
を最も効率的に除去するためには活性度1の塩基性アル
ミナを用いることが最も良い。このような処理によシネ
安定な(Iabile) 水素又は重水素をもった化
合物又はビアセチルのような極性の高い化合物の量を除
去又は減少させることができる。この処理は単量体を蒸
溜する前にフィルター上にアルミナを載せ、アルミナを
通して直接蒸溜釜の中へと単量体を濾過することによっ
て達成することができる。この操作は窒素雰囲気中で行
うのが適当である。
を最も効率的に除去するためには活性度1の塩基性アル
ミナを用いることが最も良い。このような処理によシネ
安定な(Iabile) 水素又は重水素をもった化
合物又はビアセチルのような極性の高い化合物の量を除
去又は減少させることができる。この処理は単量体を蒸
溜する前にフィルター上にアルミナを載せ、アルミナを
通して直接蒸溜釜の中へと単量体を濾過することによっ
て達成することができる。この操作は窒素雰囲気中で行
うのが適当である。
重水素゛化メチルメタクリレート又は他の単量体の蒸留
工程においては中心部分のみを重合に用い、実質的な前
部及び後溜分は取って置く。
工程においては中心部分のみを重合に用い、実質的な前
部及び後溜分は取って置く。
他の使用可能な精製法としては分取用の気液クロマトグ
ラフ法を使う方法がある。蒸溜が好適方法であシ、これ
について後で詳細に述べる。
ラフ法を使う方法がある。蒸溜が好適方法であシ、これ
について後で詳細に述べる。
遷移金属のイオン、特に第一系列の遷移元素(原子番号
22〜28)のイオン、及び銅、鉛、アルミニウム、ケ
イ素、バナジン、クロム、マンガン、鉄、ニッケルのイ
オンは有害な不純物である。というのはそれらはオプテ
ィカル・ファイバーで伝達しようとする波長の光を吸収
するからである。このような不純物の量は蒸溜により許
容範囲まで都合良く低下させることもできる。このよう
な不純物の量はすべてのイオンの全量で500ppb
(1/1,000,000,000 )、好ましくは1
00 ppb以下でなければならない。
22〜28)のイオン、及び銅、鉛、アルミニウム、ケ
イ素、バナジン、クロム、マンガン、鉄、ニッケルのイ
オンは有害な不純物である。というのはそれらはオプテ
ィカル・ファイバーで伝達しようとする波長の光を吸収
するからである。このような不純物の量は蒸溜により許
容範囲まで都合良く低下させることもできる。このよう
な不純物の量はすべてのイオンの全量で500ppb
(1/1,000,000,000 )、好ましくは1
00 ppb以下でなければならない。
粒状物質もそれらの粒子が光を吸収又は散乱させるから
除去しなければならない。単量体(及び他の重合用成分
)はできる限りかかる粒状物質を含まないようにすべき
である。約2Q Q nm(0,2μm)以下の粒子は
光学顕微鏡で見分けることができないが、光学顕微鏡で
横方向の強いビームを当てると、オプティカル・ファイ
バー中において約200nm以上の粒子の所ばかりでな
く粒径不明のそれよシも小さい粒子の所でも光点が観測
される。これらの粒子の粒径は正確に決定できないけれ
ど、粒子から散乱される光によって検出される粒子は粒
径の如何に関わらず除去することが重要である。すべて
の粒径の粒子は飛末同伴がないようKして行なえば蒸溜
によって除去することができる。最上の(即ち最もきれ
いな)市販の重合体は1rraR8当、9300〜10
00個の粒子を含んでおシ、これでオプティカル・ファ
イバー中ィ い距離でせいぜい400dB/Kmである。本発明によ
れば粒子が100個/關3以下のオプティカル・ファイ
バーは容易につくられ、10個/關3以下のものも容易
に得られ、2個/附3のものも得られている。従って本
明細書において「実質的に含まない」という言葉は漕0
合ビニル単骨休が好ましくけ約100個/門3以下の粒
子を含むことを意味する。
除去しなければならない。単量体(及び他の重合用成分
)はできる限りかかる粒状物質を含まないようにすべき
である。約2Q Q nm(0,2μm)以下の粒子は
光学顕微鏡で見分けることができないが、光学顕微鏡で
横方向の強いビームを当てると、オプティカル・ファイ
バー中において約200nm以上の粒子の所ばかりでな
く粒径不明のそれよシも小さい粒子の所でも光点が観測
される。これらの粒子の粒径は正確に決定できないけれ
ど、粒子から散乱される光によって検出される粒子は粒
径の如何に関わらず除去することが重要である。すべて
の粒径の粒子は飛末同伴がないようKして行なえば蒸溜
によって除去することができる。最上の(即ち最もきれ
いな)市販の重合体は1rraR8当、9300〜10
00個の粒子を含んでおシ、これでオプティカル・ファ
イバー中ィ い距離でせいぜい400dB/Kmである。本発明によ
れば粒子が100個/關3以下のオプティカル・ファイ
バーは容易につくられ、10個/關3以下のものも容易
に得られ、2個/附3のものも得られている。従って本
明細書において「実質的に含まない」という言葉は漕0
合ビニル単骨休が好ましくけ約100個/門3以下の粒
子を含むことを意味する。
使用されるどのよう々共重合用午量体も同様に精製すべ
きであるが、通常それほど厳密に行なう必要は々い。特
にその使用量が全単量体の10モルチ以下の場合には、
該少量の単量体に伴なって導入される不純物の量も少々
く、単量体の混合により稀釈されるので、厳密に行なう
ことは不必要である。
きであるが、通常それほど厳密に行なう必要は々い。特
にその使用量が全単量体の10モルチ以下の場合には、
該少量の単量体に伴なって導入される不純物の量も少々
く、単量体の混合により稀釈されるので、厳密に行なう
ことは不必要である。
精製法として蒸溜を用いる場合には、アルゴン、蟹素又
はへ・クロムのような不活性ガスで僅かに加圧して蒸溜
を行なう。当業界に公知のように、鞘部塔内での単量体
の重合を防ぐために、鞘部中同じ単量体中に重合禁止剤
を含む濃厚溶液を塔頂から導入することができる。別法
として、禁止剤の固体片を、精留塔の頂部又は頂部付近
で入れ、そこでカラムの中の液に徐々に溶解することが
できる。
はへ・クロムのような不活性ガスで僅かに加圧して蒸溜
を行なう。当業界に公知のように、鞘部塔内での単量体
の重合を防ぐために、鞘部中同じ単量体中に重合禁止剤
を含む濃厚溶液を塔頂から導入することができる。別法
として、禁止剤の固体片を、精留塔の頂部又は頂部付近
で入れ、そこでカラムの中の液に徐々に溶解することが
できる。
重合は可溶性の遊離基重合開始剤、通常はアゾ型の開始
剤を用いて行なう。便宜上重合開始剤の種類とその濃度
は約16時間で重合体に約50チ転化するように選ぶ。
剤を用いて行なう。便宜上重合開始剤の種類とその濃度
は約16時間で重合体に約50チ転化するように選ぶ。
そのためには、60℃における半減期が約300〜30
00分、好ましくは約1000分の゛開始剤を用いるこ
とが好ましい。
00分、好ましくは約1000分の゛開始剤を用いるこ
とが好ましい。
2.2’−7ゾービス(インブチロニトリル)ハ高純度
で入手でき安全に取扱いができるので好適な反応開始剤
である。半減期がこれよシ幾分長い又は短かい他の反応
開始剤、例えば1,1′−アゾビ、ス(シクロヘキサン
カルボニトリル) :l:2 、2’−アゾ−ビス(2
,4−ジ、メチルヴアレロニトリル)も用いることがで
きる。半減期が長いものに対(−ては重合中の加熱段階
、特に第一段階の温度ヲ2 、2’−アゾ−ビス(イン
ブチロニトリル)ヲ使用する場合よりも高くするべきで
あり、及び、/又は多量に用いてもよい。逆に半減期の
短かいものに対しては、重合中の加熱段階の温度、特に
第一段階の温度を低くしなければならず及び/又は少M
、を用いてもよい。当業界の専門家には明らかなように
、反応開始剤、その濃度及び重合温度の多くの糾合わせ
を用いることができる。半減期の異った反応開始剤の組
合わせも用いることができる。反応開始剤とその濃変に
重合工程の後の方の加熱段階にも若干残留するように選
ばれる。得られた重合体中に不純物がで勇るだけ少し、
1〜か混入されないように高純度の反応開始剤を用いな
ければならない、。
で入手でき安全に取扱いができるので好適な反応開始剤
である。半減期がこれよシ幾分長い又は短かい他の反応
開始剤、例えば1,1′−アゾビ、ス(シクロヘキサン
カルボニトリル) :l:2 、2’−アゾ−ビス(2
,4−ジ、メチルヴアレロニトリル)も用いることがで
きる。半減期が長いものに対(−ては重合中の加熱段階
、特に第一段階の温度ヲ2 、2’−アゾ−ビス(イン
ブチロニトリル)ヲ使用する場合よりも高くするべきで
あり、及び、/又は多量に用いてもよい。逆に半減期の
短かいものに対しては、重合中の加熱段階の温度、特に
第一段階の温度を低くしなければならず及び/又は少M
、を用いてもよい。当業界の専門家には明らかなように
、反応開始剤、その濃度及び重合温度の多くの糾合わせ
を用いることができる。半減期の異った反応開始剤の組
合わせも用いることができる。反応開始剤とその濃変に
重合工程の後の方の加熱段階にも若干残留するように選
ばれる。得られた重合体中に不純物がで勇るだけ少し、
1〜か混入されないように高純度の反応開始剤を用いな
ければならない、。
重合系中に(はまた連鎖移動剤が含まれる。、−官能又
は多官能性の両方の連鎖移動剤を用いることができる。
は多官能性の両方の連鎖移動剤を用いることができる。
A型的な例としては0−ブチルメルカプタン、ラウリル
メルカプタン、メルカプト酢酸、2.2′−ジメ、ルカ
グトジエチルエーテル、エチl、/ンビス(2−、メル
カプドア士チー t−)、通常ジグリコールジメルカグ
トアセデー)(GDMA)と称せられるもの、エチレン
ビス(3−メルカプトプロピオネート)、1,1.1−
)リメチロール]−タントリス(3−メルカプトプロピ
オネ−ト)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メ
ルカプトプロピオネ−ト)がある。理由は完全にはわか
っていないが、好適な連鎖移動剤はカルボキシル官能基
のカルボニルに隣接j〜だ炭素原子上にメルカプタン基
をもち、即ち米国特許第3.1.54.600号記叔の
ような型のもの及びメルカプタンニ官能性を有するもの
である。何故ならこれらを使用すると高い転化率の重合
体が得られ、それからつくられたオプティカル・ファイ
バーは他の連鎖移動剤を使用してつくられたものと比べ
光伝達性が高いからである。連鎖移動剤もffI製する
ことが好ま[7く、これは蒸溜によって行なわれる。
メルカプタン、メルカプト酢酸、2.2′−ジメ、ルカ
グトジエチルエーテル、エチl、/ンビス(2−、メル
カプドア士チー t−)、通常ジグリコールジメルカグ
トアセデー)(GDMA)と称せられるもの、エチレン
ビス(3−メルカプトプロピオネート)、1,1.1−
)リメチロール]−タントリス(3−メルカプトプロピ
オネ−ト)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メ
ルカプトプロピオネ−ト)がある。理由は完全にはわか
っていないが、好適な連鎖移動剤はカルボキシル官能基
のカルボニルに隣接j〜だ炭素原子上にメルカプタン基
をもち、即ち米国特許第3.1.54.600号記叔の
ような型のもの及びメルカプタンニ官能性を有するもの
である。何故ならこれらを使用すると高い転化率の重合
体が得られ、それからつくられたオプティカル・ファイ
バーは他の連鎖移動剤を使用してつくられたものと比べ
光伝達性が高いからである。連鎖移動剤もffI製する
ことが好ま[7く、これは蒸溜によって行なわれる。
反応開始剤と連鎖移動剤の吊゛は、25°(:において
クロロフォルム中の0.51 (亜酸/容量)溶液(即
ち溶液100〆l中重合体0.5.9)で測定L7て固
有粘度が少くとも約0.4dl/gの重合体が得られる
ように選ばれる。固有粘度が0.38rll/g以下で
は重合体は脆くなり、0.4dl/、9以上では確実に
強靭になる。同友粘度が0.5及び0.6のような重合
体も使用できるが、押出が困afである。というのは重
合体劣化を伴なうことなく押出すのに適した温度では非
常に粘稠であるので特殊な強力な装置が必要だからであ
る。固有粘度が0.40−〜0,44の重合体は強靭で
、しかも強力な装置を必要とせず従って好ましいもので
ある。また非常に粘度の高い重合体は押出しにより滑か
な亀裂のない表面(fracture−free 5u
rface)をもったファイバーにするのは困誰であり
、j度々押出物の表面に亀裂が生1〕、そのため伝達光
が著L<減衰する直接の原因になる。固有粘度を好適嵯
、囲に二するために適当な重合開始剤と連鎖移動剤の量
は経験的に容易に決定することができる。重合開始剤は
全単量体の約0001〜0.05モル係、好適な開始剤
に対しては0.01〜0.02モルチで使用され、連鎖
移動剤は全単量体の約()1〜・0.5モルチ、好適な
二官能性のものに対しては0.1 ヘー〇、25モル俤
で使用されるのが好まし7い。、心の重合体中の異物粒
子の量を最小にすることが好ましい。何故ならこれらの
粒子は光を吸収又は散乱させ、ファイバー中を伝達する
光の減衰を増加させるからである。従って本発明のオプ
ティカル・ファイバーを製造する好ましい方法はそれが
達成されるように工夫されている。種々の物質の移動は
できるだけ密封又は密閉した系の中で行なうようにし、
精製した材料が塵挨その他種々の粒子により再汚染され
ないようにする。偶発的な汚染によって入って来る粒子
は重合用仕込物を重合容器の中の移す時に除去されるの
が有利である。
クロロフォルム中の0.51 (亜酸/容量)溶液(即
ち溶液100〆l中重合体0.5.9)で測定L7て固
有粘度が少くとも約0.4dl/gの重合体が得られる
ように選ばれる。固有粘度が0.38rll/g以下で
は重合体は脆くなり、0.4dl/、9以上では確実に
強靭になる。同友粘度が0.5及び0.6のような重合
体も使用できるが、押出が困afである。というのは重
合体劣化を伴なうことなく押出すのに適した温度では非
常に粘稠であるので特殊な強力な装置が必要だからであ
る。固有粘度が0.40−〜0,44の重合体は強靭で
、しかも強力な装置を必要とせず従って好ましいもので
ある。また非常に粘度の高い重合体は押出しにより滑か
な亀裂のない表面(fracture−free 5u
rface)をもったファイバーにするのは困誰であり
、j度々押出物の表面に亀裂が生1〕、そのため伝達光
が著L<減衰する直接の原因になる。固有粘度を好適嵯
、囲に二するために適当な重合開始剤と連鎖移動剤の量
は経験的に容易に決定することができる。重合開始剤は
全単量体の約0001〜0.05モル係、好適な開始剤
に対しては0.01〜0.02モルチで使用され、連鎖
移動剤は全単量体の約()1〜・0.5モルチ、好適な
二官能性のものに対しては0.1 ヘー〇、25モル俤
で使用されるのが好まし7い。、心の重合体中の異物粒
子の量を最小にすることが好ましい。何故ならこれらの
粒子は光を吸収又は散乱させ、ファイバー中を伝達する
光の減衰を増加させるからである。従って本発明のオプ
ティカル・ファイバーを製造する好ましい方法はそれが
達成されるように工夫されている。種々の物質の移動は
できるだけ密封又は密閉した系の中で行なうようにし、
精製した材料が塵挨その他種々の粒子により再汚染され
ないようにする。偶発的な汚染によって入って来る粒子
は重合用仕込物を重合容器の中の移す時に除去されるの
が有利である。
粒径0.2〜1μm以内の粒径よυ大きい粒子の除去は
この段階で行なわれるのが好都合である。粒子は濾過又
は遠心分離によって除去することができる。便利なため
に濾過が好ま・しい。
この段階で行なわれるのが好都合である。粒子は濾過又
は遠心分離によって除去することができる。便利なため
に濾過が好ま・しい。
本発明方法の重合体混合物をつくる第一段階に対しては
、重合混合物の主成分である重水素化メチルメタクリレ
ートに対する蓋部装置から始まシ、保持及び混合容器を
通って重合容器で終る第1図に示したような一連の連結
された受器と容器とを用いるのが有用であることが見出
された。便利な一連の配列は例えばガラスの緯線をつめ
たカラム2を備えた蓋部釜1から始まり、カラム2は容
積的に横変された受器3を有し、受器3にグリスなしの
ストップコック又は他の型のグリスなしの弁5を備えた
ラインによシ混合容器4を連結した配列である。混合容
器4は磁気的に駆動される攪拌機6と血清ストッパー8
とストップコック9によって密閉されている入口ボート
7とを備え、このポートは血清グリスなしのストップコ
ック11又は他の型のグリスなしの弁を備えたラインに
よシ微少多孔質のフィルター10に連結されている。
、重合混合物の主成分である重水素化メチルメタクリレ
ートに対する蓋部装置から始まシ、保持及び混合容器を
通って重合容器で終る第1図に示したような一連の連結
された受器と容器とを用いるのが有用であることが見出
された。便利な一連の配列は例えばガラスの緯線をつめ
たカラム2を備えた蓋部釜1から始まり、カラム2は容
積的に横変された受器3を有し、受器3にグリスなしの
ストップコック又は他の型のグリスなしの弁5を備えた
ラインによシ混合容器4を連結した配列である。混合容
器4は磁気的に駆動される攪拌機6と血清ストッパー8
とストップコック9によって密閉されている入口ボート
7とを備え、このポートは血清グリスなしのストップコ
ック11又は他の型のグリスなしの弁を備えたラインに
よシ微少多孔質のフィルター10に連結されている。
図示の配列においては蒸溜された単量体は入口ボート7
を通して混合容器4に導入されるが、単量体が入口ボー
ト7とは別のラインを通ヤ受器3から容器4へと移送さ
れる他の配置も可能である。
を通して混合容器4に導入されるが、単量体が入口ボー
ト7とは別のラインを通ヤ受器3から容器4へと移送さ
れる他の配置も可能である。
フィルター10は公知の型のものであシ、これは多孔質
の金属板上に支持されたポリテトラフルオ・・ロエチレ
ンのような重合混合物のすべての成分に対し不活性なも
のである。フィルターの細孔の大きさは1μないしオプ
ティカルファイバーで伝達される光の波長の約h2まで
の間であることができ、0.2〜1μmであることが好
ましい。フィルター10はライン29によって重合容器
12に連結されている。不活性雰囲気、例えばアルゴン
、ヘリウム、又は窒素をガス人口13及び14を通して
導入して装−〇全配列にわたって維持し、その流れは種
々のストップコック15.16.17及び他のものによ
ってコントロールされ管理される。装置の種々の機素は
スリ合わせのガラス継手、リング・シール、又は図示さ
れていない公知の手段によシ小さい単位に分解すること
ができる。
の金属板上に支持されたポリテトラフルオ・・ロエチレ
ンのような重合混合物のすべての成分に対し不活性なも
のである。フィルターの細孔の大きさは1μないしオプ
ティカルファイバーで伝達される光の波長の約h2まで
の間であることができ、0.2〜1μmであることが好
ましい。フィルター10はライン29によって重合容器
12に連結されている。不活性雰囲気、例えばアルゴン
、ヘリウム、又は窒素をガス人口13及び14を通して
導入して装−〇全配列にわたって維持し、その流れは種
々のストップコック15.16.17及び他のものによ
ってコントロールされ管理される。装置の種々の機素は
スリ合わせのガラス継手、リング・シール、又は図示さ
れていない公知の手段によシ小さい単位に分解すること
ができる。
実際には、重水素化したメチルメタクリレートをアルミ
ナのベッド20を支持するフィルター要素19を含む濾
過容器18を通して蓋部釜1の中に導入する。釜に導入
した後ストップコック2工を閉じる。充填カラム2、蒸
溜ヘッド22、凝縮器23及びニードルパルプ24を公
知の様式で機能させて溜出物の取出しのコントロールを
行なう。
ナのベッド20を支持するフィルター要素19を含む濾
過容器18を通して蓋部釜1の中に導入する。釜に導入
した後ストップコック2工を閉じる。充填カラム2、蒸
溜ヘッド22、凝縮器23及びニードルパルプ24を公
知の様式で機能させて溜出物の取出しのコントロールを
行なう。
重合禁止剤の小さい塊の1〜2個26をカラム2の充填
物25の頂部表面又はそのすぐ下に置く。
物25の頂部表面又はそのすぐ下に置く。
蓋部中禁止剤は徐々に溶解し、下向きの液流になってカ
ラム中を流下する。
ラム中を流下する。
前部分はストップコック28によシコントロールされる
出口27を通して取出しそして取って置く。所望の中溜
分は受器3中に集められる。蒸溜された重水素化メチル
メタクリレートの第一の部分は連結ラインを通し蓋部受
器から混合容器4へと移送される。別に共重合単量体、
又はもしそれを使わない時には少量の測定された量の別
、に精製した重水素化メチルメタクリレート中の所望の
鼠において所望の重合開始剤と連俸移動剤とを含む溶液
をつくり、この溶液を血清ストッパー8及びストップコ
ック9に挿入ネれた皮下注射器を用いて入口ボー ドア
を通し2混合容器に導入する。蓋部された重水素化メチ
ルメタクリレートの第二の部分は連結ラインを通して蓋
部受器3から混合容器4へと送られる。混合容器へ最終
的に添加するだめの重水素化メチルメタクリレートの一
部ヲ取っておく目的は重合混合物の少量成分、即ち共重
合単量体、重合開始剤及び連鎖移動剤のすべての痕跡を
入目ボート7から混合容器棟で洗滌することである。入
[1ボートに少量成分の一部がくっついて損失されるき
、導入[1ポーi・内で大量成分である重水素化メチル
メタクリレートの痕跡量の損失が起る時に比べ、引き続
く各重合工程中で得られる重合体の不均一性が大になる
。−緒にした物質をマグネディック・スターラーで十分
に混合して均一にする。次にこの混合物を)・イルター
10に通し、l″合容器12に入ハる。
出口27を通して取出しそして取って置く。所望の中溜
分は受器3中に集められる。蒸溜された重水素化メチル
メタクリレートの第一の部分は連結ラインを通し蓋部受
器から混合容器4へと移送される。別に共重合単量体、
又はもしそれを使わない時には少量の測定された量の別
、に精製した重水素化メチルメタクリレート中の所望の
鼠において所望の重合開始剤と連俸移動剤とを含む溶液
をつくり、この溶液を血清ストッパー8及びストップコ
ック9に挿入ネれた皮下注射器を用いて入口ボー ドア
を通し2混合容器に導入する。蓋部された重水素化メチ
ルメタクリレートの第二の部分は連結ラインを通して蓋
部受器3から混合容器4へと送られる。混合容器へ最終
的に添加するだめの重水素化メチルメタクリレートの一
部ヲ取っておく目的は重合混合物の少量成分、即ち共重
合単量体、重合開始剤及び連鎖移動剤のすべての痕跡を
入目ボート7から混合容器棟で洗滌することである。入
[1ボートに少量成分の一部がくっついて損失されるき
、導入[1ポーi・内で大量成分である重水素化メチル
メタクリレートの痕跡量の損失が起る時に比べ、引き続
く各重合工程中で得られる重合体の不均一性が大になる
。−緒にした物質をマグネディック・スターラーで十分
に混合して均一にする。次にこの混合物を)・イルター
10に通し、l″合容器12に入ハる。
本発明においては加熱、剪断応力、泡の発生又は固体粒
状物質の混入のような重合体の劣化をもたらす環境又は
状況に心電合体をさらすことを最小にするのが望徒しい
ことが見出された。従つ)て重合及び押出し工程は重合
体を残りの操作工程中せる可能性を最小にするように設
計された。そのためにはファイバーの心の押出しには重
合体の固体グ[1ツクのう人押出法を用いる。何故なら
スクリュー押出機を用すると重合体が金属面と広範に接
触し、U物粒子で汚染されたり、広範な加熱、剪断応力
がかかり、重合体が劣化1〜たシ泡が導入されたりする
からである。従って本発明によれば、オプティカル・フ
ァイバーの心をつくる場合には使用すべきラム押出機の
バレルに適した予備成形体の形に重合体をつくる。
状物質の混入のような重合体の劣化をもたらす環境又は
状況に心電合体をさらすことを最小にするのが望徒しい
ことが見出された。従つ)て重合及び押出し工程は重合
体を残りの操作工程中せる可能性を最小にするように設
計された。そのためにはファイバーの心の押出しには重
合体の固体グ[1ツクのう人押出法を用いる。何故なら
スクリュー押出機を用すると重合体が金属面と広範に接
触し、U物粒子で汚染されたり、広範な加熱、剪断応力
がかかり、重合体が劣化1〜たシ泡が導入されたりする
からである。従って本発明によれば、オプティカル・フ
ァイバーの心をつくる場合には使用すべきラム押出機の
バレルに適した予備成形体の形に重合体をつくる。
従って重合容器12は必要な重合体予備成形体をつくる
形をしている。ラム押出機が作動する様式のために1予
備成形体は通常棒の形を1−でいる。
形をしている。ラム押出機が作動する様式のために1予
備成形体は通常棒の形を1−でいる。
神々の断面形状をもつ神を使用することができるが、円
形の断面が最も適している。何故なら重合容器及び押出
機のバレルをつくる最も便利な断面の形は円であるから
である。捷た円筒形の重合体の棒が好適である。何故な
らこのような棒を用いると押出中最高の均一性が得られ
、均一性の向−いオプティカル・ファイバーの心が得ら
れるからである。重合容器12け重合中に用いられる圧
力水準、典型的にtよ7〜25 Ky/cm”の圧力に
耐えられる十分な厚さをもった金属からつくられる。適
当な構造材料にはステンレス鋼が含まれる。pI)bの
程度でも重合体が遷移金属イオンで汚染されないように
するためには、重合容器のキャビティを金又はクロムの
ような不活性金属でメッキすることが好ましい。重合容
器12I−1:その下端をガスケット付きのピストン3
0+密封されている。
形の断面が最も適している。何故なら重合容器及び押出
機のバレルをつくる最も便利な断面の形は円であるから
である。捷た円筒形の重合体の棒が好適である。何故な
らこのような棒を用いると押出中最高の均一性が得られ
、均一性の向−いオプティカル・ファイバーの心が得ら
れるからである。重合容器12け重合中に用いられる圧
力水準、典型的にtよ7〜25 Ky/cm”の圧力に
耐えられる十分な厚さをもった金属からつくられる。適
当な構造材料にはステンレス鋼が含まれる。pI)bの
程度でも重合体が遷移金属イオンで汚染されないように
するためには、重合容器のキャビティを金又はクロムの
ような不活性金属でメッキすることが好ましい。重合容
器12I−1:その下端をガスケット付きのピストン3
0+密封されている。
フィルター10及びライン29を通して混合容器4から
重合容器12へと重合混合物を移送した後、プラグ31
を除去して上記密封l−た系から重合容器を取り外1〜
、ピストン3oに似た円筒形のキャビティに合うピスト
ン(図示せず)で直ちに密封する。ピストンによる密封
は遅延せずに行ない、大気に触れて塵埃又は他の異物に
より汚染が起らないようにする。各ピストンのガスケッ
トは使用温度において重合混合物のすべての成分に対し
不活性な材料、例えばポリテトラフルオロニーfレンか
らつくられ、重合混合物及び得られた重合体が汚染され
るのを防止する。
重合容器12へと重合混合物を移送した後、プラグ31
を除去して上記密封l−た系から重合容器を取り外1〜
、ピストン3oに似た円筒形のキャビティに合うピスト
ン(図示せず)で直ちに密封する。ピストンによる密封
は遅延せずに行ない、大気に触れて塵埃又は他の異物に
より汚染が起らないようにする。各ピストンのガスケッ
トは使用温度において重合混合物のすべての成分に対し
不活性な材料、例えばポリテトラフルオロニーfレンか
らつくられ、重合混合物及び得られた重合体が汚染され
るのを防止する。
重合は重合容器中に自由ガス空間が全く、存在しないよ
うにして行なわれる。このような空間にガスが存在する
と溶解して又は泡としてガスが得られた重合体中に存在
し、押出された心は泡又は空隙を含み、それがない心に
比べて光の伝達の減衰が大になる。重合中重合混1合物
が自由液面をもたないようにするためには容器からすべ
ての自由ガス空間が排除されるような種々の方法を用い
ることができる。一つの適当な方法は容器の開放端から
遠くない場所にある小さい直径(叫声的には1關より小
)の放出孔32をもった重合容器12をつくる方法であ
る。重合混合物により11シ出孔の上部まで容器を充た
し、そしてピストン・シールを適切な位置に置き、そし
てすべての自由ガス及び過剰の液体混合物が放出孔から
押出され、ピストンがキャビティの主要部の液体を密封
遮断し、該液体が放出孔から隔離されるまでピストンシ
ールをキャビティー中に押込む。重合中放出孔を通して
物質が失われる危険はない。何故なら下記に詳細に説明
するように重合中温合物はより小さい容積しかとらない
からである。
うにして行なわれる。このような空間にガスが存在する
と溶解して又は泡としてガスが得られた重合体中に存在
し、押出された心は泡又は空隙を含み、それがない心に
比べて光の伝達の減衰が大になる。重合中重合混1合物
が自由液面をもたないようにするためには容器からすべ
ての自由ガス空間が排除されるような種々の方法を用い
ることができる。一つの適当な方法は容器の開放端から
遠くない場所にある小さい直径(叫声的には1關より小
)の放出孔32をもった重合容器12をつくる方法であ
る。重合混合物により11シ出孔の上部まで容器を充た
し、そしてピストン・シールを適切な位置に置き、そし
てすべての自由ガス及び過剰の液体混合物が放出孔から
押出され、ピストンがキャビティの主要部の液体を密封
遮断し、該液体が放出孔から隔離されるまでピストンシ
ールをキャビティー中に押込む。重合中放出孔を通して
物質が失われる危険はない。何故なら下記に詳細に説明
するように重合中温合物はより小さい容積しかとらない
からである。
重合は適当には7〜25Kg/c1rLv (100〜
350 psig)の加圧下で行ない、前記の理由によ
り単量体の蒸発、並びにその結果として起こる重合体予
備成形体中の泡又は空隙の生成を防ぐ。
350 psig)の加圧下で行ない、前記の理由によ
り単量体の蒸発、並びにその結果として起こる重合体予
備成形体中の泡又は空隙の生成を防ぐ。
圧力は反応中ピストン・シールにプレスを押しつけるこ
とにより保持する。
とにより保持する。
重合混合物を加圧下に保つことは重合の進行を評価する
手段となる。との情報は重合過程中伸用する加熱プログ
ラムを設定するのに用いられる。
手段となる。との情報は重合過程中伸用する加熱プログ
ラムを設定するのに用いられる。
取重合混合物を加圧下に保つことにより重合の進行を膨
張計的に(dilatometrically)即ち混
合物の容積変化を追跡することにより追跡することがで
きる。前述の如く、この混合物は重合すると容積が小さ
くなシ、重合体は単量体の容積の約80%程度になる。
張計的に(dilatometrically)即ち混
合物の容積変化を追跡することにより追跡することがで
きる。前述の如く、この混合物は重合すると容積が小さ
くなシ、重合体は単量体の容積の約80%程度になる。
重合の進行は例えばピストン・シールの一つに力を伝え
るのに用いられる棒上において、重合中重合容器のキャ
ビティの外側で見える位置に標識マークをつけ、その位
置の変化をカセトメータで追跡することにより行われる
。
るのに用いられる棒上において、重合中重合容器のキャ
ビティの外側で見える位置に標識マークをつけ、その位
置の変化をカセトメータで追跡することにより行われる
。
使用した反応成分の初期容積、必要に応じ予備実験によ
って決定されたつくられるべき重合体の最終容積、及び
標識マークの初期位置から、重合が完了の任意の6分率
まで進行した時に標識マークがどの位置にあるかを評価
することは簡単な問題である。しかし重合容器及びその
混合物の熱膨張係数の差、及び反応中次第に高温゛へと
加熱することを考えると、カセトメータによる測定は補
正をしない限り重合体への転化の直接の目安とはならず
、一定の条件で得られたデータとは数チ程度異ることが
あることに注意されたい。実際には、最終的なカセトメ
ータの読みは期待される値の100チ以上の容積の見掛
けの収縮率を示すことは殆んど不可避であり、時には1
03俤の値を示すことが見出される。このような実験に
おいてなされ六重合体中の残留未反応単量体のその後の
決定により未反応単量体が少量存在していることが示さ
れる。現在の目的に対しては重合は少くとも98チ、好
ましくは99チ完了していなければならない。
って決定されたつくられるべき重合体の最終容積、及び
標識マークの初期位置から、重合が完了の任意の6分率
まで進行した時に標識マークがどの位置にあるかを評価
することは簡単な問題である。しかし重合容器及びその
混合物の熱膨張係数の差、及び反応中次第に高温゛へと
加熱することを考えると、カセトメータによる測定は補
正をしない限り重合体への転化の直接の目安とはならず
、一定の条件で得られたデータとは数チ程度異ることが
あることに注意されたい。実際には、最終的なカセトメ
ータの読みは期待される値の100チ以上の容積の見掛
けの収縮率を示すことは殆んど不可避であり、時には1
03俤の値を示すことが見出される。このような実験に
おいてなされ六重合体中の残留未反応単量体のその後の
決定により未反応単量体が少量存在していることが示さ
れる。現在の目的に対しては重合は少くとも98チ、好
ましくは99チ完了していなければならない。
典型的には重合体への転化率99.1〜99.3 ’%
が本発明において常に得られる。
が本発明において常に得られる。
重合体への転化率が少くとも98チになるが、熱的に劣
化した生成物が得られるようなコントロールされない、
或いはコントロール不能な反応が生じないように重合混
合物を注意深く且つ徐々に高温へと加熱する。この混合
物は重合体への転化率が少くとも60%、好ましくは6
5〜75%になるまでは先ず約70℃以下、好ましくは
55゜〜70℃に保たれる。次にこの混合物を加熱して
重合体への転化率が少くとも95チになった時に90°
〜100℃に達する速度で温度を上げる。温度が115
°〜140℃、好ましくは125’〜135℃に達する
゛まで略々同じ速度で温度を」二げるように加熱を続け
、最後に少くとも30分間、好゛ましくは1時間この温
度範囲V(二保つ。次に得られた重合体を冷却する。全
加熱プログラム中7へ−25Kti /cm ’の圧力
を維持する。メヂルメタクリ1−・−トの沸点である1
00℃以下に重合体の温度が低下した後に始めて圧力を
開放し、残留準量体の痕跡により泡が生じるのを防ぐ。
化した生成物が得られるようなコントロールされない、
或いはコントロール不能な反応が生じないように重合混
合物を注意深く且つ徐々に高温へと加熱する。この混合
物は重合体への転化率が少くとも60%、好ましくは6
5〜75%になるまでは先ず約70℃以下、好ましくは
55゜〜70℃に保たれる。次にこの混合物を加熱して
重合体への転化率が少くとも95チになった時に90°
〜100℃に達する速度で温度を上げる。温度が115
°〜140℃、好ましくは125’〜135℃に達する
゛まで略々同じ速度で温度を」二げるように加熱を続け
、最後に少くとも30分間、好゛ましくは1時間この温
度範囲V(二保つ。次に得られた重合体を冷却する。全
加熱プログラム中7へ−25Kti /cm ’の圧力
を維持する。メヂルメタクリ1−・−トの沸点である1
00℃以下に重合体の温度が低下した後に始めて圧力を
開放し、残留準量体の痕跡により泡が生じるのを防ぐ。
重合容器のキャビティの直径、従ってつくられる重合体
予備成形体の直径に依存(−7で、特定した加熱速度は
ある程m変化するが、その条件は前章で述べたスケジュ
ーA−に當に一致している。例えば直径が28.71I
nm(1,13インチ)である時、70℃の温度以下で
重合体への転化率が少くとも60チになった後、温度が
I!5°〜140℃になるまで毎時35’−へ245の
速度で温度が上昇するように混合物を加熱1−2、この
速度によって温度が90’−−100℃になった時重合
体への転化率が少なくとも95チになる。直径がより小
さい場合、これと同じか又は速い温度上昇速度を用いる
ととができる。大きな直径に対しては、温度り昇速度を
おそくする必要がある。
予備成形体の直径に依存(−7で、特定した加熱速度は
ある程m変化するが、その条件は前章で述べたスケジュ
ーA−に當に一致している。例えば直径が28.71I
nm(1,13インチ)である時、70℃の温度以下で
重合体への転化率が少くとも60チになった後、温度が
I!5°〜140℃になるまで毎時35’−へ245の
速度で温度が上昇するように混合物を加熱1−2、この
速度によって温度が90’−−100℃になった時重合
体への転化率が少なくとも95チになる。直径がより小
さい場合、これと同じか又は速い温度上昇速度を用いる
ととができる。大きな直径に対しては、温度り昇速度を
おそくする必要がある。
重合体予備成形体を重合容器12から第2図に示すラム
押出機51のバレル52に移す。−り述の如く予備成形
体はラム押出機のバレル52にぴったりと合うような形
状に加工される。押出機のパ1/ルの内径は重合容器の
内径より僅かに大きくするのが適肖である1、移送中予
備成形体が塵埃、皮膚の油等で汚染されることを最小に
するために、予備成形体を手で触った−り大気に不用意
に触れさせないようにする。予備成形体に触らない、で
移動させるのが葦′も良いが、必彎に応じ触わる場合顛
はリントのない(lint−free)手袋をはめなけ
ればならない。重合体予備成形体の加工と押出17との
間に遅れがある場合には、重合容器に入れたままにする
か又はこれを押出機のバレルの中に入れたままにI7て
おくのが最も良い。し2か[7必要に応じきれいなプラ
スチックスの袋のような中間的な容器に入れることもで
きるが、滑り剤又は−ナイジング剤をその表面につけて
いないプラスチックスの袋を選ぶように注意しなければ
ならない1、次に予備成形体を、ラム53のついたバレ
ル52を通して押出l〜オリフィス54の方へと前進さ
せ、それを通して重合体を押出しファイバーの心を形成
ぜしめる。ラノ・は−・定速度型か又は一定応力型のも
のであり、後者はギア・ポンプのよう溶融物計量用ポン
プと組合わせて使用される。定速ラムの方が好適である
。何故ならこれを使う場合には溶融物計量ポンプを必要
とせず、ポンプを用いる時のように重合体が異物粒子で
汚染される機会がないからである。
押出機51のバレル52に移す。−り述の如く予備成形
体はラム押出機のバレル52にぴったりと合うような形
状に加工される。押出機のパ1/ルの内径は重合容器の
内径より僅かに大きくするのが適肖である1、移送中予
備成形体が塵埃、皮膚の油等で汚染されることを最小に
するために、予備成形体を手で触った−り大気に不用意
に触れさせないようにする。予備成形体に触らない、で
移動させるのが葦′も良いが、必彎に応じ触わる場合顛
はリントのない(lint−free)手袋をはめなけ
ればならない。重合体予備成形体の加工と押出17との
間に遅れがある場合には、重合容器に入れたままにする
か又はこれを押出機のバレルの中に入れたままにI7て
おくのが最も良い。し2か[7必要に応じきれいなプラ
スチックスの袋のような中間的な容器に入れることもで
きるが、滑り剤又は−ナイジング剤をその表面につけて
いないプラスチックスの袋を選ぶように注意しなければ
ならない1、次に予備成形体を、ラム53のついたバレ
ル52を通して押出l〜オリフィス54の方へと前進さ
せ、それを通して重合体を押出しファイバーの心を形成
ぜしめる。ラノ・は−・定速度型か又は一定応力型のも
のであり、後者はギア・ポンプのよう溶融物計量用ポン
プと組合わせて使用される。定速ラムの方が好適である
。何故ならこれを使う場合には溶融物計量ポンプを必要
とせず、ポンプを用いる時のように重合体が異物粒子で
汚染される機会がないからである。
全部の予備成形体を同時に溶融することなくラム押出し
を行なうことが望ましい。押出バレル52は加熱要素5
5.55′でその前方端のみを加熱し、押出オリフィス
54中に押込まれる直前に重合体が軟化するようにする
、1バレルの加熱区域の直ぐ後に冷却コイル56.5(
5′を設置[1、バレル52に沿一つで熱が伝わるのを
防11ニジ、従ってオリフィスから遠い部分の重合体を
加熱しないようにすることが好オしい。このように操作
すると重合体を押出し7でファイバーにするのに必要な
重合体の再加熱時間が最小になり、従って熱によって重
合体が劣化してファイバーの光学的透明性を損なう物質
になる機会が最小になる。
を行なうことが望ましい。押出バレル52は加熱要素5
5.55′でその前方端のみを加熱し、押出オリフィス
54中に押込まれる直前に重合体が軟化するようにする
、1バレルの加熱区域の直ぐ後に冷却コイル56.5(
5′を設置[1、バレル52に沿一つで熱が伝わるのを
防11ニジ、従ってオリフィスから遠い部分の重合体を
加熱しないようにすることが好オしい。このように操作
すると重合体を押出し7でファイバーにするのに必要な
重合体の再加熱時間が最小になり、従って熱によって重
合体が劣化してファイバーの光学的透明性を損なう物質
になる機会が最小になる。
押出しに用いる温度は重合体の組成により幾分変化する
が、前記の重水素化ポリメチルメタクリレート重合体に
対しては、紡糸ヘッド57の温度は通常的200〜24
0°Cであり、予備成形体が軟化するバレルの前端では
約220〜280℃である。共重合体単量体を5%まで
含む共重合体に対しては好適温度は紡糸ヘッドにおいて
210〜220℃であり、バレルの前端で240〜25
0℃である。
が、前記の重水素化ポリメチルメタクリレート重合体に
対しては、紡糸ヘッド57の温度は通常的200〜24
0°Cであり、予備成形体が軟化するバレルの前端では
約220〜280℃である。共重合体単量体を5%まで
含む共重合体に対しては好適温度は紡糸ヘッドにおいて
210〜220℃であり、バレルの前端で240〜25
0℃である。
オプティカル・ファイバーのクラツディングは種六の方
法で心に施こすことができる。このような方法には同時
押出し及び溶液被栓が含まれ1両方共公知方法である。
法で心に施こすことができる。このような方法には同時
押出し及び溶液被栓が含まれ1両方共公知方法である。
同時押出しとけ心及びクラツディング重合体の両方を紡
糸口金板58の同じオリフィス59を通して供給し、こ
こから心の重合体がクラツディング重合体の実質的に均
一な薄い層によって完全に取囲まれた複合ファイバー6
0を押出す操作をいう。本発明のオプティカル・ファイ
バーをつくるためには同時押出しが好適な方法である。
糸口金板58の同じオリフィス59を通して供給し、こ
こから心の重合体がクラツディング重合体の実質的に均
一な薄い層によって完全に取囲まれた複合ファイバー6
0を押出す操作をいう。本発明のオプティカル・ファイ
バーをつくるためには同時押出しが好適な方法である。
しかし溶液wa法も実用的な方法である。これをもし使
用する場合には心を押出した直後にイン・ラインプロセ
ス工程として行なって。
用する場合には心を押出した直後にイン・ラインプロセ
ス工程として行なって。
塵埃粒子の如き物質によって心が汚染される機会が最小
になるようにしなければならない。
になるようにしなければならない。
紡糸ヘッド57は米国特許第3,994499号記載の
公知のもの、特にその第1図の左手に示した型のもので
ある。紡糸ヘッド57は紡糸口金板58と計量板65と
を本体66中に有している。
公知のもの、特にその第1図の左手に示した型のもので
ある。紡糸ヘッド57は紡糸口金板58と計量板65と
を本体66中に有している。
心ノ重合体はラム押出機5工のオリフィス54からライ
ン61によ〃紡糸ヘッド57へと導かれ。
ン61によ〃紡糸ヘッド57へと導かれ。
熔融した重合体流68として示されている。クラツディ
ング重合体は貯蔵器62から通常の償クリユー押出機6
3へと導入され、溶融物針量ポンプ64によシ計量され
て紡糸ヘッド57妃入シ、熔融したクラツディング重合
体流69として示されている。
ング重合体は貯蔵器62から通常の償クリユー押出機6
3へと導入され、溶融物針量ポンプ64によシ計量され
て紡糸ヘッド57妃入シ、熔融したクラツディング重合
体流69として示されている。
7フイパーが同時押出しによるか、又は心を押出した後
クラツディングの溶液被慎によってつくられるかに拘ら
ず、押出オリフィス59の直径は、所望のファイバーの
直径及び採用されるメルトフローダウンの針によって変
化する。ファイバーは紡糸ヘッドから出た直後加熱軟化
状態にある間に砥伸され1分子配向を銹起させてファイ
バーに靭性を賦与させる1機械延伸比Cmachine
drαWデαti6)は同時押出しでつくられた場合
にはオプティカル・ファイバーの断面績に対する−また
溶液被覆法でつくられた場合にはオプティカル・ファイ
バーの心の断面に対するダイオリフイスの断面積の比で
ある。
クラツディングの溶液被慎によってつくられるかに拘ら
ず、押出オリフィス59の直径は、所望のファイバーの
直径及び採用されるメルトフローダウンの針によって変
化する。ファイバーは紡糸ヘッドから出た直後加熱軟化
状態にある間に砥伸され1分子配向を銹起させてファイ
バーに靭性を賦与させる1機械延伸比Cmachine
drαWデαti6)は同時押出しでつくられた場合
にはオプティカル・ファイバーの断面績に対する−また
溶液被覆法でつくられた場合にはオプティカル・ファイ
バーの心の断面に対するダイオリフイスの断面積の比で
ある。
押出後のライン速度は使用する装置の能力に応じて広く
変えることができる。15〜90m/分(50〜300
フイ一ト/分)のライン速度が典型的であ、る、が、こ
れよシも速く又は遅くすることができる。35〜60m
/分(120〜200ft1分)の範囲の速度が極めて
満足すべき結果を与える。図示しない装置により吹付け
られる交叉空気流を用い押出されたばかりのファイバー
を急冷するのに用いることができる。空気流の速度は3
〜15cR/秒(0,1〜0.5フイ一ト/秒)が適尚
である。延伸したオプティカル・ファイバーはドラム6
7に捲取られる。
変えることができる。15〜90m/分(50〜300
フイ一ト/分)のライン速度が典型的であ、る、が、こ
れよシも速く又は遅くすることができる。35〜60m
/分(120〜200ft1分)の範囲の速度が極めて
満足すべき結果を与える。図示しない装置により吹付け
られる交叉空気流を用い押出されたばかりのファイバー
を急冷するのに用いることができる。空気流の速度は3
〜15cR/秒(0,1〜0.5フイ一ト/秒)が適尚
である。延伸したオプティカル・ファイバーはドラム6
7に捲取られる。
全部プラスチックスから成るオプティカル・ファイバー
をつくる当業界公知の他の方法を本発明のオプティカル
・ファイバーの製造に用いることもできる。使用する任
意の特定の方法に対して。
をつくる当業界公知の他の方法を本発明のオプティカル
・ファイバーの製造に用いることもできる。使用する任
意の特定の方法に対して。
本発明の第4テイカル・ファイ・9−は重水累代しな込
単量体から同じ方法でつくられたものに比べて光の伝達
性の減衰が低い。しかし伝達レインドウにおける光の減
衰を最小にするためKは本明細書記載の方法が好適であ
る。
単量体から同じ方法でつくられたものに比べて光の伝達
性の減衰が低い。しかし伝達レインドウにおける光の減
衰を最小にするためKは本明細書記載の方法が好適であ
る。
本発明のオシティカル・ファイバーは重水素化されない
単量体からつくられたものに比べ光の減衰が低いから、
長距離用と1〜で使用できるという点及び、高速赤外放
射ダイオード及びソリッド・ステート・レーザーと共に
(重用できるからデータ転送速度が速い点で有利である
。
単量体からつくられたものに比べ光の減衰が低いから、
長距離用と1〜で使用できるという点及び、高速赤外放
射ダイオード及びソリッド・ステート・レーザーと共に
(重用できるからデータ転送速度が速い点で有利である
。
下記実施例は本発明全限定するものではなく単に例示の
ためのものであるが、これらの実施例においてすべての
沸点は未補正値である。
ためのものであるが、これらの実施例においてすべての
沸点は未補正値である。
実施例1
パー重水素化されたメチルメタクリレート(MMA−d
、)は前述のナガイらの方法により合成した。
、)は前述のナガイらの方法により合成した。
A、MMA−dsの精製
2個のロットの精製MMA−d、f次のように処理(−
で水金除去した。
で水金除去した。
1、5Aのモレキュラー・シーズ(Mo l e ct
t、l arSigvg)30gfL25f’yのイを
含む第1のロット482gに加える。
t、l arSigvg)30gfL25f’yのイを
含む第1のロット482gに加える。
2、 5Aモレキユラー・シーズ51.51金水1.4
2チを含む第2のロット726!!に加える。
2チを含む第2のロット726!!に加える。
この2個のロットヲ約0℃で3日半の間放置−゛ンる。
上記lから得た単量体454.39と2から得た単量体
50. OFをウエルム社の塩基性酸化アルミニウム(
活性度l)の直径37fl、高さ15Cvtのペッドに
通し、蓋面用として蓋部釜中に387.4Ii金集め、
これに#、#’−ジフェニルーp−フェニレンソアミン
(DPPD)を用いて1合禁止を行なった。
50. OFをウエルム社の塩基性酸化アルミニウム(
活性度l)の直径37fl、高さ15Cvtのペッドに
通し、蓋面用として蓋部釜中に387.4Ii金集め、
これに#、#’−ジフェニルーp−フェニレンソアミン
(DPPD)を用いて1合禁止を行なった。
蓋部はポドビエルニアツク(Podbielniak)
の「ヘリー/4’ツク(Iisli−Pak) J 3
16 、Xテンレス鋼充填物(1,3X25XZ5mi
)e28c+a、4.8鱈ガラスの輝線充填物を12c
IIL充填し断熱した真空ジャケット付、径11mのカ
ラムで行った。カラムの頂部付近に2個の小さuDPP
Dの塊を置き、液相によって流下する溶質と1〜てカラ
人中の重合禁止作用をさせた。
の「ヘリー/4’ツク(Iisli−Pak) J 3
16 、Xテンレス鋼充填物(1,3X25XZ5mi
)e28c+a、4.8鱈ガラスの輝線充填物を12c
IIL充填し断熱した真空ジャケット付、径11mのカ
ラムで行った。カラムの頂部付近に2個の小さuDPP
Dの塊を置き、液相によって流下する溶質と1〜てカラ
人中の重合禁止作用をさせた。
凝縮温度59〜100℃において約68gの溜出物金前
部としてとり、これを取ってfli(,260m1の重
合用溜分を2.5R11分の平均速度で検定した滴下p
斗中に集めた。
部としてとり、これを取ってfli(,260m1の重
合用溜分を2.5R11分の平均速度で検定した滴下p
斗中に集めた。
約130m1のMMA−d8を滴下炉斗から取付けた5
00 mlのアルゴンを流したガラスの混合容器に入
れる。1.28−のMMA’−d、、1.28ゴのグリ
コールソメルカブトアセテート(GDMA)及びo、o
sogの2,2′−アゾ−ビス(インブチロニトリル)
〔グアゾ(Vazo)■64〕の溶液1.28肩ty2
.血清ストッパーとP ’1’ F’ Eストップコッ
クを通しMMA−da の中に注入する。次にMMA−
d、2604の残りを混合容器に入ft。
00 mlのアルゴンを流したガラスの混合容器に入
れる。1.28−のMMA’−d、、1.28ゴのグリ
コールソメルカブトアセテート(GDMA)及びo、o
sogの2,2′−アゾ−ビス(インブチロニトリル)
〔グアゾ(Vazo)■64〕の溶液1.28肩ty2
.血清ストッパーとP ’1’ F’ Eストップコッ
クを通しMMA−da の中に注入する。次にMMA−
d、2604の残りを混合容器に入ft。
d気駆動PTFE被覆インペラーで他の成分と混合シ2
MAiA−dJ、、 i o oモル%、GDMAO,
165モル%(単量体基準)及びVa■の64を0゜O
1モモル%単量体基準)含む溶液金つくる。
MAiA−dJ、、 i o oモル%、GDMAO,
165モル%(単量体基準)及びVa■の64を0゜O
1モモル%単量体基準)含む溶液金つくる。
この混合物を、孔の大きさ0.2μmの「ミリホ7 (
Milliportt) J フィルター及びF’EP
(テトラフルオロエチレンとへキザフルオログロビレン
との共重合体)管を通じて厳密にきれいにしたクロムメ
ッキのステンレス鋼の管の中にアルゴンの圧力により押
出す。この智は内径が28.7 mII(1,13イン
チ)であシ、底部はP I’ F’ Eの0−リング。
Milliportt) J フィルター及びF’EP
(テトラフルオロエチレンとへキザフルオログロビレン
との共重合体)管を通じて厳密にきれいにしたクロムメ
ッキのステンレス鋼の管の中にアルゴンの圧力により押
出す。この智は内径が28.7 mII(1,13イン
チ)であシ、底部はP I’ F’ Eの0−リング。
ガスケット付きのステンレス鋼のピストンで、上部ff
:P T F’ Eのプラグで密封されている。着金充
填した後、PTF’Eプラグを除去し−直ちにPi’F
’Eガスケット付きピストンと取換える。重合管を充た
した後混合容器から重合混合物数νを採取する。
:P T F’ Eのプラグで密封されている。着金充
填した後、PTF’Eプラグを除去し−直ちにPi’F
’Eガスケット付きピストンと取換える。重合管を充た
した後混合容器から重合混合物数νを採取する。
保持した試料を気液クロマトグラフにより分析した結果
、単量体の純度は99.87%(記録された曲線下の面
積による)であり、核磁気共鳴(NMR)法では重合混
合物II中に534μpのプロトンが含まれていること
が示された。
、単量体の純度は99.87%(記録された曲線下の面
積による)であり、核磁気共鳴(NMR)法では重合混
合物II中に534μpのプロトンが含まれていること
が示された。
B、グリコールジメルカプトアセテートのfi!7tA
丸底フラスコに70−のグリコールジメルカプトアセテ
ート〔工ヴアンス・ケメテイツクス(Bvans Ch
emettics)社表示純度9 ty、 e % 〕
を入れる。グイグロー蓋部塔で蓋部する。圧力0.27
〜0.26 rsviHI絶対圧、凝縮温度80〜10
4℃で15iJO前溜を集め廃−棄する。’ 27 m
lの第二の領分を圧力0.26〜0.13mmH9絶対
圧、凝縮温度100〜109℃で集める。16meの第
三の領分は圧力0.3〜0.37 mxH17絶対圧、
凝縮温度110〜117℃で集めた。
丸底フラスコに70−のグリコールジメルカプトアセテ
ート〔工ヴアンス・ケメテイツクス(Bvans Ch
emettics)社表示純度9 ty、 e % 〕
を入れる。グイグロー蓋部塔で蓋部する。圧力0.27
〜0.26 rsviHI絶対圧、凝縮温度80〜10
4℃で15iJO前溜を集め廃−棄する。’ 27 m
lの第二の領分を圧力0.26〜0.13mmH9絶対
圧、凝縮温度100〜109℃で集める。16meの第
三の領分は圧力0.3〜0.37 mxH17絶対圧、
凝縮温度110〜117℃で集めた。
C0重 合
クロムメッキ管を熱伝達ジャケット中に入れ。
内d物音頂部ピストンにより作動する窒気圧シリンダー
によ、!724.3kf/CII(345psig)に
加圧する。下記のスケジュールに従ってシリコーン柚の
熱伝達流体を上記ジャケットを通してポンプで送り込む
。
によ、!724.3kf/CII(345psig)に
加圧する。下記のスケジュールに従ってシリコーン柚の
熱伝達流体を上記ジャケットを通してポンプで送り込む
。
0−16 56 51
.316−16.8 70 −
70.016.8−18.25 70−130
40 −18.25−19.25
130 − −19.25−19.
7 130−100−46 −19.7−2
0.25 100 99.
9仕上げられた重合体の予備成形体は中央及び頂部に1
個宛大きな空隙をもっていた。
.316−16.8 70 −
70.016.8−18.25 70−130
40 −18.25−19.25
130 − −19.25−19.
7 130−100−46 −19.7−2
0.25 100 99.
9仕上げられた重合体の予備成形体は中央及び頂部に1
個宛大きな空隙をもっていた。
D、押出し
第2図に記載した押出装置を用い、紡糸温度を214℃
とし、ライン速度を36.6m/分(120フイ一ト/
分)とした。オプティカル・ファイバーの心は本実施例
のCで加工された重合体の棒からつくった。これはラム
の速度を一定にし、ラム押出機の先端附近の温度を24
5〜246℃にし。
とし、ライン速度を36.6m/分(120フイ一ト/
分)とした。オプティカル・ファイバーの心は本実施例
のCで加工された重合体の棒からつくった。これはラム
の速度を一定にし、ラム押出機の先端附近の温度を24
5〜246℃にし。
ラム押出法によって押出されたものである。従来法のス
クリュー押出機で押出されたクラツディング重合体は2
0重i%のメチルメタクリレートと80重散チの式 %式% 但し式中pは1〜8.約90重量%はpが2及び3であ
る、 との共重合体であって、固有粘度(20℃で1゜1.2
−トリクロロ−1t 2 t 2−1’リフルオロエタ
ン中の0.5%(重量/容量)溶液で測定)が0.50
であり、メルトインデックスが230℃で6 (2,0
95!Imのオリフィスを用い重さ2160yでAST
M D−,2116−66によシ測定)である共重合
体である。使用したスクリュー押出機のバレルの温度は
ホッパー近くの2.29℃からバレルの放出端の248
℃であった。 ゛寸とめたデータ(i−第1表に示す
。
クリュー押出機で押出されたクラツディング重合体は2
0重i%のメチルメタクリレートと80重散チの式 %式% 但し式中pは1〜8.約90重量%はpが2及び3であ
る、 との共重合体であって、固有粘度(20℃で1゜1.2
−トリクロロ−1t 2 t 2−1’リフルオロエタ
ン中の0.5%(重量/容量)溶液で測定)が0.50
であり、メルトインデックスが230℃で6 (2,0
95!Imのオリフィスを用い重さ2160yでAST
M D−,2116−66によシ測定)である共重合
体である。使用したスクリュー押出機のバレルの温度は
ホッパー近くの2.29℃からバレルの放出端の248
℃であった。 ゛寸とめたデータ(i−第1表に示す
。
第1表
重合体の性質
1i!l有粘度、 dl/g0.414沙苗単皇体、屯
叶循 055 機械延伸比 5.50フアイバーの性
質 直 径、 μm 390クラツデイ
ングの厚さ μm 16E、減衰 タングステンーハロヶ゛ン光i1+を用い、バラシュ・
アンド−o A (Ba、usc−h a、nd Lo
mb)社の高強度モノクロメータを用い、下記に示す条
件で28.7mのファイバーの試料から減衰スペク)・
ル全得だ。
叶循 055 機械延伸比 5.50フアイバーの性
質 直 径、 μm 390クラツデイ
ングの厚さ μm 16E、減衰 タングステンーハロヶ゛ン光i1+を用い、バラシュ・
アンド−o A (Ba、usc−h a、nd Lo
mb)社の高強度モノクロメータを用い、下記に示す条
件で28.7mのファイバーの試料から減衰スペク)・
ル全得だ。
波 長 グレーティング ライン スリット幅
カット・−一フイV− 400−80033−86−76135021なし70
0−1100 33−86−77 675 2 1
コーニング(corn、ing) −58 コヒーレントナラソニージョン(CohgrgntRa
diation)社の212型ノηワー・メータを用い
回連光のパワーを決定した。
カット・−一フイV− 400−80033−86−76135021なし70
0−1100 33−86−77 675 2 1
コーニング(corn、ing) −58 コヒーレントナラソニージョン(CohgrgntRa
diation)社の212型ノηワー・メータを用い
回連光のパワーを決定した。
このスペクトルの最低減衰は仄の通りである。
波長、iim 減 衰 dB / I(t
n690 147 実施例2 実施例1を実質的に繰返しまたが1次の点が異っている
。
n690 147 実施例2 実施例1を実質的に繰返しまたが1次の点が異っている
。
81ii製HMA−di は第30ロツト207.2.
9と、第4のロット330. Ol!であった。単計体
は活性度・1のウエルム社の塩基性酸化アルミニウム1
5傳のEに21の3Aモレキユラー・シープ’ia:載
セてつくった固定ベッドの中に通して精製した。蒸留用
に411.0.!i’のMMA−dB ケ回収し、DP
PDで重合禁止作用を行なわせた。精留は実質的に実施
例1と同じでt)るが、約73gの[)iT溜領分取っ
て置いた。重合混合物の@後のijK+を′気液クロマ
トグラフで分析t〜、単叶体純度は99.85係(面積
法)であり、NMR分析の結果重合混合物1g中に46
0 tt 9のプロトンが含まれていることがわかった
。
9と、第4のロット330. Ol!であった。単計体
は活性度・1のウエルム社の塩基性酸化アルミニウム1
5傳のEに21の3Aモレキユラー・シープ’ia:載
セてつくった固定ベッドの中に通して精製した。蒸留用
に411.0.!i’のMMA−dB ケ回収し、DP
PDで重合禁止作用を行なわせた。精留は実質的に実施
例1と同じでt)るが、約73gの[)iT溜領分取っ
て置いた。重合混合物の@後のijK+を′気液クロマ
トグラフで分析t〜、単叶体純度は99.85係(面積
法)であり、NMR分析の結果重合混合物1g中に46
0 tt 9のプロトンが含まれていることがわかった
。
重合は実施例1と実質的に同じである。体積変化によっ
て測定した最終転化率は102−2%であpた。仕トげ
られた予備成形体は上部に1個しか空隙を含んでいなか
った。押出しは実′絢的に実施例1と同じである。まと
めたデータ全第2表に示ず。
て測定した最終転化率は102−2%であpた。仕トげ
られた予備成形体は上部に1個しか空隙を含んでいなか
った。押出しは実′絢的に実施例1と同じである。まと
めたデータ全第2表に示ず。
第 2 表
重合体の性質
固有粘度、、 dl19m 0.410残留
ル量体、重量% 0・52(機械延伸比
550フアイバーの性質 直径 μTn 390クラツディン
グ厚さ、μm 16減衰(実施例1と同じ) 波長、nm 減衰 ci B / K rn
690 206 790 207(グレーティング−76)190
(グレーティング−77) 実施例3 本実施例に用いられたMMA−、dBはガスクロマトグ
ラフ/質量スペクトル法によればメヂルーd1アクリレ
ート、及びメチル−d3アクリレート(2,2−d、)
〔CD、=CHCOOCD、〕を略々等分率%(eq
ual fractional percentage
)量含んでお、!7%98.8モル係のMMA−d、と
1.2モルチのメチル−d8アクリレートとの共重合体
の熱分解で得られたものであり1部分的に重水素化され
た成分は共重合体鎖の中の共重合単量体単位の左手及び
右手#重合から生じる。MMA−d、けもともと前述の
ナガイの方法によってつくられたものであるが、 CD
、OHの代りにCD、ODとCD、ORとの混合物を用
いた。
ル量体、重量% 0・52(機械延伸比
550フアイバーの性質 直径 μTn 390クラツディン
グ厚さ、μm 16減衰(実施例1と同じ) 波長、nm 減衰 ci B / K rn
690 206 790 207(グレーティング−76)190
(グレーティング−77) 実施例3 本実施例に用いられたMMA−、dBはガスクロマトグ
ラフ/質量スペクトル法によればメヂルーd1アクリレ
ート、及びメチル−d3アクリレート(2,2−d、)
〔CD、=CHCOOCD、〕を略々等分率%(eq
ual fractional percentage
)量含んでお、!7%98.8モル係のMMA−d、と
1.2モルチのメチル−d8アクリレートとの共重合体
の熱分解で得られたものであり1部分的に重水素化され
た成分は共重合体鎖の中の共重合単量体単位の左手及び
右手#重合から生じる。MMA−d、けもともと前述の
ナガイの方法によってつくられたものであるが、 CD
、OHの代りにCD、ODとCD、ORとの混合物を用
いた。
A6MMA−d8の精製
メチルメタクリレート−d、単量体の383gを重力に
より活性度1のウエルム製塩基性酸化アルミニウムの、
直径40朋、深さ11cIr+のペッドを通して流し、
0.511のDPPD重合禁止剤と前の蒸留からの単量
体後溜升39.6Iii含む500ゴの丸底フラスコに
入れる。ガラスの標線充填物をつめた直径13m、高さ
40cm+のカラムを通して高還流比で単量体を蒸留す
る。大気圧において最高100℃までの凝縮温度におい
て511を前部升として捕集し、取って置く。大気圧に
おいて100℃の凝縮温度において1.sag7’分の
割合でアルゴンを充たした滴下P耳中に260ゴの生成
分面分を集める。重合混合物は実施例1と実質的に同様
にしてつくったが、0.16モル係のGDMAを用い、
同様に漣過して重合管に入れる。重合管を充たした後混
合容器から重合混合物を2,3滴採集し、気液クロマト
グラフ分析によj599.88%(面積法〕のMMA−
d、が含まれ、メチルメタクリレートの前記同位体混合
物’i0.113%(面積)含んでいた。
より活性度1のウエルム製塩基性酸化アルミニウムの、
直径40朋、深さ11cIr+のペッドを通して流し、
0.511のDPPD重合禁止剤と前の蒸留からの単量
体後溜升39.6Iii含む500ゴの丸底フラスコに
入れる。ガラスの標線充填物をつめた直径13m、高さ
40cm+のカラムを通して高還流比で単量体を蒸留す
る。大気圧において最高100℃までの凝縮温度におい
て511を前部升として捕集し、取って置く。大気圧に
おいて100℃の凝縮温度において1.sag7’分の
割合でアルゴンを充たした滴下P耳中に260ゴの生成
分面分を集める。重合混合物は実施例1と実質的に同様
にしてつくったが、0.16モル係のGDMAを用い、
同様に漣過して重合管に入れる。重合管を充たした後混
合容器から重合混合物を2,3滴採集し、気液クロマト
グラフ分析によj599.88%(面積法〕のMMA−
d、が含まれ、メチルメタクリレートの前記同位体混合
物’i0.113%(面積)含んでいた。
B、グリコールジメルカプトアセテートの精製200d
の丸底フラスコに125−のグリコールジメルカプトア
セテート〔工ヴアンス・ケメテイツクス(Evans
Chemgtics)社、表示純度96.6チ〕を入れ
る。20cWLのグイグロー蒸留塔で蒸溜する。圧力0
.20〜O−15mHli絶対圧、凝縮温度60〜10
9℃で19m1の前部を集め廃棄する。
の丸底フラスコに125−のグリコールジメルカプトア
セテート〔工ヴアンス・ケメテイツクス(Evans
Chemgtics)社、表示純度96.6チ〕を入れ
る。20cWLのグイグロー蒸留塔で蒸溜する。圧力0
.20〜O−15mHli絶対圧、凝縮温度60〜10
9℃で19m1の前部を集め廃棄する。
481の第二の溜升を圧力0.18 朋11 g絶対圧
。
。
凝縮温度112〜113℃で集める。10m1の第三の
溜升は凝縮温度124°C1圧力0.5 irmHg絶
対圧で集めた。気液クロマトグラフで分析した純度は第
二の溜升が99.4%、第三の溜升が99.2チであっ
た。
溜升は凝縮温度124°C1圧力0.5 irmHg絶
対圧で集めた。気液クロマトグラフで分析した純度は第
二の溜升が99.4%、第三の溜升が99.2チであっ
た。
C1重合
重合は実施例1と同様に行なったが1次の点が異ってい
た。
た。
時間 QC,℃/時間 チ0−15.7
5 60 nil 99.21
5.75−16 60−130 280 約9
9.216−17 130 n1117
−17.5 130−100 −6017.5−1
8 100 nil 101この
時期において、圧力をゆるめ、糸を室温に冷却する。重
合管から重合体の棒を取出し1分析のため少量の試料を
とり、きれいな押出用円筒内に入れた。
5 60 nil 99.21
5.75−16 60−130 280 約9
9.216−17 130 n1117
−17.5 130−100 −6017.5−1
8 100 nil 101この
時期において、圧力をゆるめ、糸を室温に冷却する。重
合管から重合体の棒を取出し1分析のため少量の試料を
とり、きれいな押出用円筒内に入れた。
D、押出し
実施例1と実質的に同じようにして押出しを行なった。
第3表にまとめたデータを示す。
第3表
重合体性質
固有粘度、dllll 0.426残留
単量体1重轍チ 1.17プロトン含1t
k、 tt&/EmCNMR) 2 a 9機械延
伸比 5,39フアイバーの性
質 直径、μm、 394±10
クラツデイングの厚さ、μm 16E、減
衰 キセノンアーク灯光源を用い、パラシュ・アンド−o
ム(Bausch and−’Lamb) ’社の高強
度モノクロメータを用い、下記に壓す条件で22.11
のファイバーの試料から減衰スペクトルを得た。
単量体1重轍チ 1.17プロトン含1t
k、 tt&/EmCNMR) 2 a 9機械延
伸比 5,39フアイバーの性
質 直径、μm、 394±10
クラツデイングの厚さ、μm 16E、減
衰 キセノンアーク灯光源を用い、パラシュ・アンド−o
ム(Bausch and−’Lamb) ’社の高強
度モノクロメータを用い、下記に壓す条件で22.11
のファイバーの試料から減衰スペクトルを得た。
400−800 33−86.−021350 2 1
なしコヒーレント中うヅエーション(Coh、
srgntRadiation、’)社の212型ノや
ワー・メータケ用い伝達光のパワーを決定した。
なしコヒーレント中うヅエーション(Coh、
srgntRadiation、’)社の212型ノや
ワー・メータケ用い伝達光のパワーを決定した。
このスペクトルの最低減衰は次の通りである。
波長、 nrn 減衰 d B / K’
mj9o 223 A、エチルアクリレートの精製 エチルアクリレート〔ロームーアンドーノ飄−ス(Ro
hm & Hαα8〕社’34ooIIltyz直径3
8mm、深さ10譚のウエルム塩基性酸化アルミニウム
〔活性度l、ウエルム・コアルマ社(Wos!rILP
harmtLGm、b H& Company) ]の
ヘヘラに滴下して流し、重合禁止剤として約0.5gの
N、#’−ヅフェニルieラフエニレンシ゛アミン(D
PPD)’を含tr500ゴの丸底フラスコに入iする
。このフラスコにガラスの輝線をつめた直径15m、長
さ45+c+nのカラムと蒸溜ヘッドとを取付ける。大
気圧で蒸留を行なう。101℃までの釜温にて約115
m/の前留分を集め、廃棄し、100.5〜10L5℃
の釜温度で200mの重合級共重合用学量体を捕集した
。
mj9o 223 A、エチルアクリレートの精製 エチルアクリレート〔ロームーアンドーノ飄−ス(Ro
hm & Hαα8〕社’34ooIIltyz直径3
8mm、深さ10譚のウエルム塩基性酸化アルミニウム
〔活性度l、ウエルム・コアルマ社(Wos!rILP
harmtLGm、b H& Company) ]の
ヘヘラに滴下して流し、重合禁止剤として約0.5gの
N、#’−ヅフェニルieラフエニレンシ゛アミン(D
PPD)’を含tr500ゴの丸底フラスコに入iする
。このフラスコにガラスの輝線をつめた直径15m、長
さ45+c+nのカラムと蒸溜ヘッドとを取付ける。大
気圧で蒸留を行なう。101℃までの釜温にて約115
m/の前留分を集め、廃棄し、100.5〜10L5℃
の釜温度で200mの重合級共重合用学量体を捕集した
。
気液クロマトグラフの分析の結果純度は99%以上であ
った。
った。
B、メチルメタクリレート(MMA)の精製メチルメタ
クリレート単量体〔デュ・ボン社製H112,1650
i)を取方によりp゛径90mm。
クリレート単量体〔デュ・ボン社製H112,1650
i)を取方によりp゛径90mm。
深さ8rymのウエルム塩基性酸化アルミニウムのベッ
ド全通して滴下し、o、syのDPPD重合禁止剤を含
む21の丸底フラスコに入れる。ガラスの輝線をつめた
直径251に高さ56−のカラムを通して高還流比にて
単量体を蒸留する。大気圧にあ・いて101℃までの凝
縮温度において400ゴを前留分として捕集し、廃棄す
る。蒸留物を冷却し、濾過したアルコ゛ンでおおう。次
の日さらに100イの前部を集め廃棄し一520m1の
生成物留分をアルゴンをつめた滴下沖耳中において大気
圧において凝縮温度101 ’(Hで1.93m1/分
において集める。
ド全通して滴下し、o、syのDPPD重合禁止剤を含
む21の丸底フラスコに入れる。ガラスの輝線をつめた
直径251に高さ56−のカラムを通して高還流比にて
単量体を蒸留する。大気圧にあ・いて101℃までの凝
縮温度において400ゴを前留分として捕集し、廃棄す
る。蒸留物を冷却し、濾過したアルコ゛ンでおおう。次
の日さらに100イの前部を集め廃棄し一520m1の
生成物留分をアルゴンをつめた滴下沖耳中において大気
圧において凝縮温度101 ’(Hで1.93m1/分
において集める。
約260 mlのMMAを滴下沖斗からJl”L伺け/
こ26のアルインを流したガラスの混@′簀器に入りし
る。
こ26のアルインを流したガラスの混@′簀器に入りし
る。
2.64m1(D:f−チル77り’)1/−ト−2,
64m1(7Jrリコールヅメルカプトアセテート(実
施例1−Bの第二留分)及びo、 1600 、pのヴ
アゾ(Vazo)■64の溶液’l 64 rsiを血
清ストツノや−とPTFEストップコックを通しMMA
の中に注入する。次にMMA52.0rrlの残シを混
合容器に入れ、磁気駆動PTFE被覆されたインペラー
で他の成分と混合し、MMA99.’15モル係、EA
o、25モル係、GD、A4A0.17モル係(単量体
基準)及びVCLZP64 0.01モ/l/%(単量
体基準)の溶液をつくる。
64m1(7Jrリコールヅメルカプトアセテート(実
施例1−Bの第二留分)及びo、 1600 、pのヴ
アゾ(Vazo)■64の溶液’l 64 rsiを血
清ストツノや−とPTFEストップコックを通しMMA
の中に注入する。次にMMA52.0rrlの残シを混
合容器に入れ、磁気駆動PTFE被覆されたインペラー
で他の成分と混合し、MMA99.’15モル係、EA
o、25モル係、GD、A4A0.17モル係(単量体
基準)及びVCLZP64 0.01モ/l/%(単量
体基準)の溶液をつくる。
実施例1と同様にしてこの混合物の半分を第一のクロム
メッキしたステンレス鋼の管の中に入れる。単動体温合
物の残り半分を同様に第二の管の中に入れる。第二の管
を一20℃のフリーザーの中に入れる。
メッキしたステンレス鋼の管の中に入れる。単動体温合
物の残り半分を同様に第二の管の中に入れる。第二の管
を一20℃のフリーザーの中に入れる。
C1重合
次の点以外重合は実施例1と実質的に同様にして行なっ
た。
た。
消費時間 温 度 加熱速度 体積変化により
0−16 60 nil
54.116−16.9 70 nil
7016.9−18.4 70−1304
0℃/時 −18,4−19,4130nil
−19,4−20130−100約−60−2
0−20,4100−99,7 次に圧力をゆるめ、循環油を冷却する。
0−16 60 nil
54.116−16.9 70 nil
7016.9−18.4 70−1304
0℃/時 −18,4−19,4130nil
−19,4−20130−100約−60−2
0−20,4100−99,7 次に圧力をゆるめ、循環油を冷却する。
重合管から重合体の棒を取′出し1分析のために少量の
試料をとシ、手で触わらないで棒ヲぼりエチレンの袋の
中に入れ、アルミニウム箔の中に包む。
試料をとシ、手で触わらないで棒ヲぼりエチレンの袋の
中に入れ、アルミニウム箔の中に包む。
第二の管の内容物・を実質的に同じ方法で重合した。
D、押出し
実施例1と実質的に同じ方法で両方の序備成形体の押出
しを行なった。
しを行なった。
E、減衰
実施例3に述べた装置、グレーティング33−86−0
2’に使用し、約20mの長さの試料を用い、モノクロ
メータを650 nmの付近の最高伝達波長に合わせた
。このようにして決めた波長はプロトン化したポリ−M
MAの心をもったファイバーに対し最低の減衰を示す波
長であること力;わかった。その波長における減衰を決
定した。結果は第4表に示す。
2’に使用し、約20mの長さの試料を用い、モノクロ
メータを650 nmの付近の最高伝達波長に合わせた
。このようにして決めた波長はプロトン化したポリ−M
MAの心をもったファイバーに対し最低の減衰を示す波
長であること力;わかった。その波長における減衰を決
定した。結果は第4表に示す。
第4表
対照例A、Bに対するデータ
心の重合体 対照例A B性質
固有粘度 dl/1
残留単量体11鎗% 1.01〜1.03 0.89
フアイバー 紡糸温度、’G 215 215ラ
イン速度、フィート/分 120 120クラツ
ディング厚さμtrL16 16性質 直径 μm 390±20 396±18.
8最高伝達の波長 n、 650 651λ
maxにおける減衰、 dB/Km 260 30
5実施例4及び対照例C HCNの代りにDCNを用いたこと以外、ナガイの方法
によシ、この実施例において1吏用するメチルメタクリ
レート−dsft合成した。
フアイバー 紡糸温度、’G 215 215ラ
イン速度、フィート/分 120 120クラツ
ディング厚さμtrL16 16性質 直径 μm 390±20 396±18.
8最高伝達の波長 n、 650 651λ
maxにおける減衰、 dB/Km 260 30
5実施例4及び対照例C HCNの代りにDCNを用いたこと以外、ナガイの方法
によシ、この実施例において1吏用するメチルメタクリ
レート−dsft合成した。
オプティカル・ファイバーはMMA−d8(実施例4]
及びMMAA対照例C)から次のようにしてつくった。
及びMMAA対照例C)から次のようにしてつくった。
心の重合体の棒を先ずつくる。実施例4に対し−では、
精製したMMA−d821.6 g(99モルφ)。
精製したMMA−d821.6 g(99モルφ)。
エチルアクリレート0.25il(1モル係)、ラウリ
ルメルカプタン0.095m1c雫琺体に関し0.2モ
ル係)、及び0.0015g(単量体に関し0、 OO
45モル係)のヴアゾ■64の混合′吻をエルレンマイ
ヤー・フラスコ中でつくり、かきまわしこの中に窒素全
通じて酸素を除去する。この混合物を注射器の中にとり
、4個の弗化炭素[ミリポア(Millipors)
j フィルター(孔の大きさ5゜0.2%0.2.5μ
青、)の充填物を通して炉燭し、外径9■の厳密にきれ
いにしたガラス管の中に入れる。対照例Cに対しては、
20.(1(99モモル係のMMA(デス4フ社製H1
12、蒸留)、0.25+++/(1モル係)のエチル
アクリレート。
ルメルカプタン0.095m1c雫琺体に関し0.2モ
ル係)、及び0.0015g(単量体に関し0、 OO
45モル係)のヴアゾ■64の混合′吻をエルレンマイ
ヤー・フラスコ中でつくり、かきまわしこの中に窒素全
通じて酸素を除去する。この混合物を注射器の中にとり
、4個の弗化炭素[ミリポア(Millipors)
j フィルター(孔の大きさ5゜0.2%0.2.5μ
青、)の充填物を通して炉燭し、外径9■の厳密にきれ
いにしたガラス管の中に入れる。対照例Cに対しては、
20.(1(99モモル係のMMA(デス4フ社製H1
12、蒸留)、0.25+++/(1モル係)のエチル
アクリレート。
0、095 ml (単量体に関し0.2モルLib)
のラウリルメルカプタン及びo、ooi5.vc単量体
に関し。、。。45や79%)。ケア、@64゜□。、
。つくり、同様なガラス管に同様につめる。この混合物
を大気圧において下記の加熱スケヅコーールで加熱して
重合させた。
のラウリルメルカプタン及びo、ooi5.vc単量体
に関し。、。。45や79%)。ケア、@64゜□。、
。つくり、同様なガラス管に同様につめる。この混合物
を大気圧において下記の加熱スケヅコーールで加熱して
重合させた。
消費時間〔時間〕 温度1℃
0− 1 6.5 7 017
−20.3 902 0、6−
24 1 0 02 4 −
2 4.5 1 1 024.
5−24.8 112次に管を徐
々に冷却する。ガラス管を割って重合体の棒を取出す。
−20.3 902 0、6−
24 1 0 02 4 −
2 4.5 1 1 024.
5−24.8 112次に管を徐
々に冷却する。ガラス管を割って重合体の棒を取出す。
実施例4の重合体の固有粘度(25℃においてクロロフ
ォルム溶液10’0+/中の重合体0.2gで測定)は
0.4995 d Vgであり、対照例C重合体のそれ
は0.452 dll/11であった。各棒には若干の
空隙が含まれていた。
ォルム溶液10’0+/中の重合体0.2gで測定)は
0.4995 d Vgであり、対照例C重合体のそれ
は0.452 dll/11であった。各棒には若干の
空隙が含まれていた。
外径11mX1s+sの壁のきれいなガラス省の中に各
心の棒を入れ、中心を合わせ、コイルに巻いた20ゲー
ジの鋼線で管の中心に保持する。各々の場合次のように
つくった溶液で環状の9間を充たす。MMA2−511
C10重量%)中に0.0085rnl (単量体に関
し0.029重R%3のラウリルメルカプタン及び0.
03751単量体に関し0.15市吋チ)のヴアゾ@6
4を箔解し、これに2Z5I(90重量%)の前記実施
例i、Dの弗素化共市合用単区体を加え、この混合物中
に窒素全通して酸素を除去する。この混合物を沖過して
上記の環状空間に入れる。心の重合体の棒は浮上する傾
向にあυ、ステンレス鋼の針金で適切な位置に保持する
。上記の環状空間中の却量体混合物全大気圧において5
0℃に5時間1次いで90’Cにて約19時間加熱する
ことにより重合させる。オプティカル・ファイバーのク
ラツディングになるべきこの重合体層も若干の空隙を有
(〜でいる。ガラス管をこわして除去する。次に各複合
重合体枠を切って5〜7.5α(2〜3インチ)の長さ
にする。
心の棒を入れ、中心を合わせ、コイルに巻いた20ゲー
ジの鋼線で管の中心に保持する。各々の場合次のように
つくった溶液で環状の9間を充たす。MMA2−511
C10重量%)中に0.0085rnl (単量体に関
し0.029重R%3のラウリルメルカプタン及び0.
03751単量体に関し0.15市吋チ)のヴアゾ@6
4を箔解し、これに2Z5I(90重量%)の前記実施
例i、Dの弗素化共市合用単区体を加え、この混合物中
に窒素全通して酸素を除去する。この混合物を沖過して
上記の環状空間に入れる。心の重合体の棒は浮上する傾
向にあυ、ステンレス鋼の針金で適切な位置に保持する
。上記の環状空間中の却量体混合物全大気圧において5
0℃に5時間1次いで90’Cにて約19時間加熱する
ことにより重合させる。オプティカル・ファイバーのク
ラツディングになるべきこの重合体層も若干の空隙を有
(〜でいる。ガラス管をこわして除去する。次に各複合
重合体枠を切って5〜7.5α(2〜3インチ)の長さ
にする。
この栓合棒から一孔の直径が9.5m(0,375イン
チ)、ダイの直径が9.5vmCO,375インチ〕で
1.0WIlll(0,040インチ)のオリフィスへ
のテーノぞ−が60°のインストロン(Instron
)社の毛管レオメータ−中でこれを押出すことにより紡
糸する。促さく5〜7.5の)の複合棒を17オメータ
の加熱シリンダーの中に置き、加熱して軟かくなった複
合棒を一定の速度でレオメータ−のピストンを前進させ
ることによりレオメータのシリンダーの底にはめ合わさ
れたダイヲ辿して押出す。
チ)、ダイの直径が9.5vmCO,375インチ〕で
1.0WIlll(0,040インチ)のオリフィスへ
のテーノぞ−が60°のインストロン(Instron
)社の毛管レオメータ−中でこれを押出すことにより紡
糸する。促さく5〜7.5の)の複合棒を17オメータ
の加熱シリンダーの中に置き、加熱して軟かくなった複
合棒を一定の速度でレオメータ−のピストンを前進させ
ることによりレオメータのシリンダーの底にはめ合わさ
れたダイヲ辿して押出す。
押出温度は205〜210℃である。インストロン様の
クロス・ヘッドの速度f 5.1 mm / 分(0,
2インチ/分)とする。圧力は実施例4に対しては7.
7kg/c+((109psity)、対照例Cに対し
てI′171QF/crI(100psig)である。
クロス・ヘッドの速度f 5.1 mm / 分(0,
2インチ/分)とする。圧力は実施例4に対しては7.
7kg/c+((109psity)、対照例Cに対し
てI′171QF/crI(100psig)である。
複合押出物を一定速度で延伸し、冷却し、得られた段階
的に標識をつけたオプティカル・ファイバーヲ5.7
m7分(18,7フイ一ト/分)にて一定の低い張力を
かけて5鋼(2インチ)の直径のファイバーの心上に捲
取る。横方向の捲取りを用い、前の層の上に順次繊維の
層が交叉して巻取られるようにする。
的に標識をつけたオプティカル・ファイバーヲ5.7
m7分(18,7フイ一ト/分)にて一定の低い張力を
かけて5鋼(2インチ)の直径のファイバーの心上に捲
取る。横方向の捲取りを用い、前の層の上に順次繊維の
層が交叉して巻取られるようにする。
伝達光の減衰度はイ;・ニー;ジェー・マルヵテイリ(
E、4 J、 A4(LrCαiLI Z) (7)
「77 クタース・アフェクティング・プラクティカル
・アッテニュエーション・アンド・ディスノe−ジョン
・メジャー ) y ッ(Factors Affec
ting PracticalAttsnuation
and Dispersion Measrbrem
ttnts)J。
E、4 J、 A4(LrCαiLI Z) (7)
「77 クタース・アフェクティング・プラクティカル
・アッテニュエーション・アンド・ディスノe−ジョン
・メジャー ) y ッ(Factors Affec
ting PracticalAttsnuation
and Dispersion Measrbrem
ttnts)J。
オプティカル・ファイバー◆トランスきツション(Op
tical F’1bnr Transrnistti
on) M、テクニカルダイジェスト(Tgchnイc
ar Digest)、オプティカル・ソサイアテイ・
オヴーアメリカ(OptイCα1Society Of
AmRriC(L)、1977年、ペーパーTuEl
記載の方法で測定した。本明細書記載の測定においては
光源はタングステン−ハロrンc白熱光)投光器灯であ
り、これに直流電圧によりパワーを与え、電流安定化装
置をつけた。使用した波長はバンド幅は10nm、最低
透光率は50チ、サイドバンドの平均透光率はlO″で
ある第5表のピーク波長をもつ干渉フィルターを用いて
撰び、特にイーリング(Eαring’) −I RI
干渉フィルターを用いて選んだ。ファイバーの入力端は
光源の混乱が最も少ない円周上におく。多くの実験によ
ってiRパワー常用対数Clog 10 powsr)
は波長に対し直線的であシ、従って実際的な目的に対し
て透過は定常状態である。第5表にデータをまとめる。
tical F’1bnr Transrnistti
on) M、テクニカルダイジェスト(Tgchnイc
ar Digest)、オプティカル・ソサイアテイ・
オヴーアメリカ(OptイCα1Society Of
AmRriC(L)、1977年、ペーパーTuEl
記載の方法で測定した。本明細書記載の測定においては
光源はタングステン−ハロrンc白熱光)投光器灯であ
り、これに直流電圧によりパワーを与え、電流安定化装
置をつけた。使用した波長はバンド幅は10nm、最低
透光率は50チ、サイドバンドの平均透光率はlO″で
ある第5表のピーク波長をもつ干渉フィルターを用いて
撰び、特にイーリング(Eαring’) −I RI
干渉フィルターを用いて選んだ。ファイバーの入力端は
光源の混乱が最も少ない円周上におく。多くの実験によ
ってiRパワー常用対数Clog 10 powsr)
は波長に対し直線的であシ、従って実際的な目的に対し
て透過は定常状態である。第5表にデータをまとめる。
第5表
直径、lt、rrL264±13 267±13クラツ
ディング厚さ、μ、、 50 100減衰
、dB/Km 波長、 nm* (公称) 546.1 1590 2040632.8
1170 1632656.3
1100 1320670.8 1060
1360694.3 1020 1400
767.0 1150 1800794.7
940 2240852.1
1300 3230900.0 1380
7510* 干渉フィルター 実施例5及び対照例り 実施例4及び対照例Cに対してつくられた別の石型合体
の棒を用いて実施例4を繰返したが1次の点が嘆ってい
る。
ディング厚さ、μ、、 50 100減衰
、dB/Km 波長、 nm* (公称) 546.1 1590 2040632.8
1170 1632656.3
1100 1320670.8 1060
1360694.3 1020 1400
767.0 1150 1800794.7
940 2240852.1
1300 3230900.0 1380
7510* 干渉フィルター 実施例5及び対照例り 実施例4及び対照例Cに対してつくられた別の石型合体
の棒を用いて実施例4を繰返したが1次の点が嘆ってい
る。
環状空間でつくられたクラツディング重合体は、15.
9(15重1%)のMMA、 0.0511A’(単量
体に関し0.05重量%)のラウリルメルカプタン、0
.2gC単量体に関し0.2重量%)のグアゾ■64.
及。85#(85重■)。ア施ヶ1、。
9(15重1%)のMMA、 0.0511A’(単量
体に関し0.05重量%)のラウリルメルカプタン、0
.2gC単量体に関し0.2重量%)のグアゾ■64.
及。85#(85重■)。ア施ヶ1、。
Dの弗素化共重合用単量体の混合物から重合させた。ク
ラツディング重合体は50℃に16時間加熱することに
よりi状空間中で重合させた。クラツディング重合体の
固有粘度(25℃において1.1.2−)リフルオロ−
1,2,2−トリクロロエタン溶液1001/中重合体
0.5 gの耐液で測定)はo、1osdi/lであっ
た。
ラツディング重合体は50℃に16時間加熱することに
よりi状空間中で重合させた。クラツディング重合体の
固有粘度(25℃において1.1.2−)リフルオロ−
1,2,2−トリクロロエタン溶液1001/中重合体
0.5 gの耐液で測定)はo、1osdi/lであっ
た。
オプティカル・ファイバーを紡糸する時レオメ−ターに
用いた押出しダイス直径は9.5 wpr(0,375
インチ)で、直径0.9朋(0,036インチ)、長さ
工、27±013顛(0,050±0.005インチ)
のボール伏のオリフィスの方へ41.2゜デーパ−がつ
けら矛し[いる。押出温度は210℃。
用いた押出しダイス直径は9.5 wpr(0,375
インチ)で、直径0.9朋(0,036インチ)、長さ
工、27±013顛(0,050±0.005インチ)
のボール伏のオリフィスの方へ41.2゜デーパ−がつ
けら矛し[いる。押出温度は210℃。
圧力は実施例5に対しては7〜8.3 kg/crl(
ioo−it♀psjg)%対照例IDは6.4〜7.
7kg/cd (91−109psig )であった。
ioo−it♀psjg)%対照例IDは6.4〜7.
7kg/cd (91−109psig )であった。
1mの周をもつドラム上K 6 m /分(20フイ一
ト/分)の一定速度でファイバーを捲取る。横方向の倦
取りを用い、ファイバーの交叉は絖ける。データを第6
表にまとめる。
ト/分)の一定速度でファイバーを捲取る。横方向の倦
取りを用い、ファイバーの交叉は絖ける。データを第6
表にまとめる。
第6表
減衰、 dE/にグ
波1.63ZIHzm 992 1205(11
e −N e レーザー) 波長、nJ s 4 6.1 1 8 6 36
5 6、3 7 6 56 7
0、8 6 6 96 9 4
、3 6 1 17 6 7、0
5 7 87 9 4、7
5 5 78’5Z1
627900.0 9
34* 干渉フィルター
e −N e レーザー) 波長、nJ s 4 6.1 1 8 6 36
5 6、3 7 6 56 7
0、8 6 6 96 9 4
、3 6 1 17 6 7、0
5 7 87 9 4、7
5 5 78’5Z1
627900.0 9
34* 干渉フィルター
添付図面は本発明の方法全実施するのに好適な@置の1
つの具体例であり第1図は重水素化メチルメタクリレー
ト金精製し重合容器に要人するのに適L7た装置の略図
であり一第2図は重合体予備成形体からオプティカル・
ファイ・々−分つくるのに函した装置の一部断面図ゲ會
む部分略図で矛)る。 し1において、1・・・蒸留承ット、2・・・カラム−
3・・・受器、4・・・混合容器、12・・・重合容器
、51・・・ラム押出機、54・・・押出しオリフィス
% 57・・・紡糸ヘッド、58・・・紡糸l]全金板
60・・・板付ファイバー。 63・・・スクリュー押出機、68・・・溶融心重合体
流、69・・・溶融クラツディング11(合体流である
。 第1頁の続き o発 明 者 ヘンリー・マックス・シュレイニツツ アメリカ合衆国ペンシルベニア リ・旧9348ケネットスクウエアー ・カルバートサークル6 0発 明 者 フランク・チャールス・ウィルソン アメリカ合衆国デラウエアナ旧9 803ウイルミントン・グリンエ ーカーズ・エモリーロード1410
つの具体例であり第1図は重水素化メチルメタクリレー
ト金精製し重合容器に要人するのに適L7た装置の略図
であり一第2図は重合体予備成形体からオプティカル・
ファイ・々−分つくるのに函した装置の一部断面図ゲ會
む部分略図で矛)る。 し1において、1・・・蒸留承ット、2・・・カラム−
3・・・受器、4・・・混合容器、12・・・重合容器
、51・・・ラム押出機、54・・・押出しオリフィス
% 57・・・紡糸ヘッド、58・・・紡糸l]全金板
60・・・板付ファイバー。 63・・・スクリュー押出機、68・・・溶融心重合体
流、69・・・溶融クラツディング11(合体流である
。 第1頁の続き o発 明 者 ヘンリー・マックス・シュレイニツツ アメリカ合衆国ペンシルベニア リ・旧9348ケネットスクウエアー ・カルバートサークル6 0発 明 者 フランク・チャールス・ウィルソン アメリカ合衆国デラウエアナ旧9 803ウイルミントン・グリンエ ーカーズ・エモリーロード1410
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、有機重合体の心とクラツディングから成るオプティ
カル・ファイバーを製造するb法において、重水素化さ
れたメタクリレート重合体を紡糸して心フィラメントを
作り、ついで該・]ごフィラメントの上に、実質的に無
定形の有機重合体から成り且つ心事合体の屈折率よりも
少くとも0.1チ低い屈折率を有する。クラツディング
を形成させることを特徴とする方法。 2、完全に重水素化されたメタクリレート重合体を用い
る特許請求の範囲fP、1項記制の方法。 3、部分的に1゛水素化されたメタクリレート重合体を
用いる特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、該完全に重水素化されたメタクリレート重合体が、
完全に重水素化されたメチルメタクリレート重合体であ
る特許請求の範囲第2項記載の方法。 5、該部分的に重水素化されたメタクリレート重合体が
、部分的に重水素化されたメチルメタクIJ l/ −
ト重合体であるl特許請求の範囲第3項記載の方法。
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