JPS5974502A - プラスチツク光フアイバ - Google Patents

プラスチツク光フアイバ

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Publication number
JPS5974502A
JPS5974502A JP57185838A JP18583882A JPS5974502A JP S5974502 A JPS5974502 A JP S5974502A JP 57185838 A JP57185838 A JP 57185838A JP 18583882 A JP18583882 A JP 18583882A JP S5974502 A JPS5974502 A JP S5974502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
plasticizer
optical fiber
plastic optical
high polymer
Prior art date
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Pending
Application number
JP57185838A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinobu Ueha
上羽 良信
Noribumi Matsumiya
松宮 紀文
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Priority to US06/541,726 priority patent/US4568146A/en
Publication of JPS5974502A publication Critical patent/JPS5974502A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/045Light guides
    • G02B1/046Light guides characterised by the core material
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02033Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05Filamentary, e.g. strands

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  • Textile Engineering (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、耐熱性及び可撓性に優れたプラスチック光フ
ァイバに関するものである。
〔発明の背景〕
従来のプラスチック光ファイバは、延伸されている為、
80°C以上の高温度に晒されると収縮が起るものであ
った。例えば、】20°Cではごく短時間(数秒)で約
50%の長さに収縮した。
プラスチック光ファイバには、ポリメタクリレート(以
下PMMAと略記する)やポリスチレンなどの非晶質高
分子が用いられており、延伸しなければファイバに屈曲
性、可撓性などの優れた機械的性質を与えることができ
ない。それ故、プラスチック光ファイバは熱による収縮
を避は得ないと考えられていた。
本発明は、上記従来のプラスチック光7アイバの欠点に
鑑みて為されたもので、耐熱性及び可撓性に優れたプラ
スチック光ファイバを供給するものである。
〔発明の要約〕
本発明の要旨は、コアと該コア上に設けられたクラッド
から成るプラスチック光ファイバにおいて、コアが可塑
剤を含有する非品性高分子から成り、クラッドが上記可
塑剤を実質的に透過させず且つ屈折率が上記コアより小
さい透明高分子より成ることを特徴とするプラスチック
光ファイバにある。
〔発明の詳細な説明〕
本発明において、コアとして用いる非品性高分子として
は、ポリメチルメタクリレート(以下PMMAと略す)
、ポリスチレン、ポリカーボネート、重水素化PMMA
、重水素化ポリスチレン、重水素化ポリカーボネート、
メチルメタクリレートを含む共重合体°゛、アルキルメ
タクリレート又はアリルメタクリレートの重合体或は共
重合体などが挙げられる。コアの径は、0.01〜5.
0順のものが通常容易に作成できる。
可塑剤は、非品性高分子と相溶し、光の吸収の少ないも
のでなければ雇らず、更に可塑剤の密度、屈折率はそれ
ぞれ上記非晶質高分子の密度、屈折率に近いもの程好ま
しい。具体的にはジメチルフタレート、ジエチルフタレ
ート、ジプロピルフタレート、ジブチルフタレート、ジ
エチルフタレート、ジエチルフタレート、ジオクチルフ
タレート、ブチルベンジルフタレートなどのフタール酸
エステルやジオクチルセバケートなどの七ノ(チン酸エ
ステル、ジブチルアジペートなどのアジピン酸エステル
などの他のアゼライン酸エステル、安息香酸エステル、
マレイン酸エステル、フマール酸エステル、リン酸エス
テルなどが挙げられる。
コアとして用いる非品性高分子中に含有する可塑剤の量
は、非品性高分子の種類と可塑剤の種類によって異、な
るが、コアの曲げ弾性率が5X10 ’g//+lWS
以下になる量であれば、コアの可撓性が特に優れ好まし
い。例えばPMMAに5重量%のジエチルフタレートを
含有させたコアは、曲げ弾性率が4.5 x l O’
 g/m♂ となり、延伸しなくともコアは優れた可撓
性を示す。又、上記の例では溶融粘度も無可塑PMMA
に比べ著しく低下するので紡糸加工温度を低くすること
ができ、加熱時におりる熱Aり 劣げを防ぐこともできる。例えば240°Cにおける無
可塑PMMAの溶融粘度は、8XlO’ポイズであるが
、5重量%のジエチルフタレートを含有するPMMAは
190°Cで同程度の粘度になる。
非品性高分子に可塑剤を含有させる方法として可塑剤を
混合したモノマーを重合させて、可塑剤含有の重合体を
形成し紡糸する方法、非品性高分子を押出機により紡糸
する際、押出機により可塑剤を非品性高分子に混練する
方法などが採られる。
クラッドとして、可塑剤の拡散、移行が少なく、屈折率
がコアより小さい透明高分子を用いる。透明高分子の具
体的な例として、ポリフッ化ビニリデンとテトラフルオ
ロエチレンの共重合体、フッ化ヒニリデンとテトラフル
オロエチレンとへキサフルオロプロピレンの三元共重合
体、フッ素含有メタクリレート重合体、フッ素含有メタ
クリレートとメチルメタクリレートの共重合体、シリコ
ーン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体などが挙げられ
る。更にクラッドの厚みは、従来は0.01〜0.02
++mであったが、本発明においては0.1〜0.5朋
もしくはそれ以上といった厚みが好ましい。その理由は
、高温度下での可塑剤の拡散、移行を防ぐことができる
からであり、又、ファイバ自体の強度の向上ができるか
らである。
が少なく好ましいが、更に可塑剤のSP値より1以上低
くなると、拡散、移行が殆ど認められなくな芯。伺コア
の非品性高分子と可塑剤は溶解性パラメータが互に近い
値であってもコアの光伝送性とは必ずしも関係するもの
ではないことを付言する。
本発明に・おいて用いられるコ、ア用非品性高分子、ク
ラッド用高分子及び可塑剤の溶解性パラメータと屈折率
を第1〜8表に例示する。
第8表では特に可塑剤の沸点(bp)を併記した。
本発明においては沸点が200°C以上である場合、揮
発性が殆どないので、可塑剤がクラッドの中に拡散、移
行し、更にクラッド表面より揮発することがなく、より
好ましい。
本発明のプラスチック光ファイバの各構成部分は、第1
〜第2表に表示された各物性値に基づいて定めることが
できる。
第1表 コアポリマーの溶解性パラメーター(sp)と
屈折率(、)ポリメチルメタクリレート   9.0〜
9.5  1.49ポリエチルメタクリレート   8
.95    1.485ポリブヂルメタクリレート 
  8.75    1.483ポリイソブチルメタク
リレート   8.7      1.447ポリイソ
ボルニルメタクリレート  8.1−ポリメチルアクリ
レート  9.7    1.479ポリエチルアクリ
レート 9.7    1.468ポリスチレン   
   8.6〜9.7  1.59ポリカーボネート 
  10.6    1.585第2表 クラッドポリ
マーの溶解性パラメータ(SP)と屈折率(n)クラッ
ドポリマー       sp値    nシリコーン
樹脂        7.3〜7.4  1.40ポリ
フツ化ビニリデン     7.8     1.42
フツ化ビニリデンと テトラフルオロエチレン共重合体6.2〜7.8   
1.35〜1.427ツ盟承lTアルキルメタクリレー
トとメチルメタクリレート共重合体     5.8〜
9.0   1.36〜:L、4.6レート 第3表 可塑剤の溶解性パラメータ(sp)と屈折率(
n)ジメチルフタレート       10.4   
L51B   282゜ジエチルフタレー)     
    9.9   t、5o0  298゜ジブチル
フタレート        9.4  1.491  
840゜ジシクロへキシルフタレート    9.8 
  1.451  212−218゜(5+1m) ブチルベンジルフタレート    a9   ’1.5
85  870゜ジー(2−エチル\ヤシル0アジペー
ト      8.5    1.446    21
4(5關) トリブチルフォスフェート         41  
 1.420ジブチルセパケート        8.
7  1.440  844−845゜実施例 本発明の実施例として、第4表に示された実施例1〜3
が挙げられる。実施例は(Aずれも、P!vi114A
を押出機により各々の可塑剤(25重量%)と混練しな
から押出紡糸し、クラ°ノド材を共押出して、コアを形
成すると同時にクラッドを形成してプラスチック光ファ
イバを作成した。得られたプラスチック光ファイバは、
コアの径が0.5mm、クラッドの厚みがQ、 1 m
mのものである。
各プラスチック光ファイバを温度120°C110分間
加熱して、収縮率を測定した結果、殆ど収縮は認められ
なかった。
第  4  表 比較例1 コア材料として可塑剤を入れないポリメチルメタクリレ
ート、クラッド材料としてはフッ化ビニリデンとテトラ
フルオロエチレンの共重合体を用いて実施例1と同条件
でファイバ化を行った。
自己径に巻きつけるコアが破断し延伸しないファイハハ
、屈曲性に劣り、5罷径マンドレルニ繰り返し曲げると
10回でファイバが切断した。
2〜3倍に延伸することにより屈曲性を与えることが可
能であるが、120’Cに加熱すると極く短時間で50
%以上の長さ方向の収縮が認められ六〇比較例2 コア材料としてポリメチルメタクリレート、可塑剤とし
てグリ七ロールモノオレエート、クラット材トシスフッ
化ビニリデンとテトラフルオロエチレン共重合体を用い
て実施例1と同様にファイバ化を行った。
得られたファイバはコア材料と可塑剤の相溶性が十分で
なく、光伝送性に劣るものであった。
〔発明の効果〕
本発明は上記構成から成るプラスチック光ファイバであ
るから、以下の様な効果を奏する。
(1)コアを延伸していない為、80°C以上の温度に
晒されても収縮しない。
(11)非品性高分子に可塑剤を添加している為、コア
を延伸しなくとも可撓性、屈曲性に優れている。
(1のコアの外側には、可塑剤をダ6ど拡散させない透
明高分子から成るクラッドが設けられているので、コア
は可塑性の移行による性能の低下がない。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)コアと該コア上に設けられたクラッドから成るプ
    ラスチック光ファイバにおいて、コアが可塑剤を含有す
    る非品性高分子から成り、クラッドが上記可塑剤を実質
    的に透過させず且つ屈折率が上記コアより小さい透明高
    分子から成ることを特徴とするプラスチック光ファイバ
  2. (2)クラッドの溶解性パラメータが、可塑剤の溶解性
    パラメータより低い値である特許請求の範囲第(1)項
    記載のプラスチック光ファイバ。
  3. (3)フラノ、ドの溶解性パラメータが、可塑剤の溶解
    性パラメータより1以上低い値である特許請求の範囲第
    (2)項記載のプラスチック光ファイバ。
  4. (4)非品性高分子中の可塑剤の含有量が、コアの曲げ
    弾性率が5xlO″g/++♂以下となる量である特許
    請求の範囲第(1)項記載のプラスチック光ファイバ。
  5. (5)クラッドの厚みが0.1朋以上である特許請求の
    範囲第(1,)項記載のプラスチック光ファイバ。
JP57185838A 1982-10-21 1982-10-21 プラスチツク光フアイバ Pending JPS5974502A (ja)

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US06/541,726 US4568146A (en) 1982-10-21 1983-10-13 Plastic optical fiber and production thereof

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