JPS6042712A - 光伝送性繊維 - Google Patents

光伝送性繊維

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JPS6042712A
JPS6042712A JP58150513A JP15051383A JPS6042712A JP S6042712 A JPS6042712 A JP S6042712A JP 58150513 A JP58150513 A JP 58150513A JP 15051383 A JP15051383 A JP 15051383A JP S6042712 A JPS6042712 A JP S6042712A
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JP
Japan
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polysiloxane
core component
refractive index
core
component
Prior art date
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Pending
Application number
JP58150513A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Yamamoto
隆 山本
Ryuji Murata
龍二 村田
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.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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  • 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】 本発明は可撓性に非常に優れ、耐環境特性に極めて曖れ
た光伝送性繊維に関するものである。
従来、光伝送性繊維としては、広い波長にわたってすぐ
れた光伝送性を有する無機ガラス系のものが知られてい
るが、加工性が悪く、曲げ応力に弱いばかりでなく高価
であることから合成樹脂を基体とする光伝送性繊維が開
発されている。合成樹脂製の光伝送性繊維は屈折率が大
きく、かつ光の透過性が良好な重合体を芯とし、これよ
りも屈折率が小さく、かつ透明な重合体を鞘として芯−
鞘構造を有する繊維を製造することによって得られる。
光透過性の高い芯成分として有用な重合体としては無定
形の材料が好ましく、ポリメタクリル酸メチル、あるい
はポリスチレンが一般に使用されている。
これら芯成分重合体のうち、ポリメタクリル −酸メチ
ルは透明性をはじめとして力学的性質、熱的性質、耐候
性等に優れ、高性能プラスチツり光学繊維の芯材として
工業的に用いられている。
しかしこのポリメタクリル酸メチルを芯としたプラスチ
ック光伝送性繊維といえども可撓性においては充分とい
えるものではなく、直径が1關以上に々ると剛直で折れ
やすいものであシ、大容量の光を送るライトガイド等の
大口径であることが要求される用途においては十分々特
性を発揮することができず、大口径で柔軟な光伝送性繊
維の開発が要請されている。
また、ポリメタクリル酸メチルを芯としたブーyスチツ
ク光伝送性繊維はポリメタクリル酸メチルのガラス転移
温度が100℃であり、使用環境条件が100℃以上に
なると全く使用することができず、また耐薬品性、耐熱
水性にも劣るため、プラスチック光伝送性繊維の用途を
限られたものにしている。
本発明者はかかる従来のプラスチック光伝送性繊維の弱
点を克服した、可撓性に優れ、耐熱性、耐寒、耐湿、耐
振動、耐放射線等の耐環境特性が大幅に向上した全プラ
スチック光伝送性繊維を開発すべく鋭意検討の結果、本
発明に到達したものである。
すなわち本発明はポリシロキサンを芯成分とし、該芯成
分の屈折率より0.01以上低い屈折率を有する実質的
に透明な熱可塑性有機重合体を鞘成分とすることを特徴
とする光伝送性繊維である。
本発明の光伝送性繊維の芯成分としてポリシロキサンが
用いられるが、光伝送媒体として使用する場合には、ポ
リシロキサンのポリマー化反応に際し、揮発性物質、溶
剤、その他の副反応生成物が発生しないもの、あるいは
その発生量ができるだけ少ないものを選ぶのがよい。そ
の一つの理由として多くのシロキサン系樹脂は硬化する
ときに揮発性物質、例えば溶剤あるいは反応副生成物を
発生するものが多く認められるが、これら副反応生成物
を含む光伝送媒体はその光散乱が増大し、光伝送損失が
大きくなるからである。
従って、本発明に用いるポリシロキサンは揮発性物質の
発生が少ないものを選ぶ必要がある。
特に低損失の光1伝送性繊維を製造するためには本発明
の芯成分として使用可能なポリシロキサンは硬化時に溶
剤あるいは反応副生成物等の揮発性物質が発生しないジ
メチレン単位により架橋されてなるポリシロキサンが好
ましい。
本発明の光伝送性繊維の芯成分として用いられるポリシ
ロキサンの性能としては硬度は5以上、引張り強度o、
 s kg / c、7−以上、伸度は20%以上のも
のが端末処理等の加工が容易であり、好1しく用いられ
る。
なお、硬度はJiS K −6301−52に準拠した
スプリング式硬さ試験機(A型)で測定し、壕だ引っ張
り強さ、および伸びはJIS −K −6301−3に
準拠して測定した。
本発明において用いられるポリシロキサンは従来公知の
技術によりy造することができ、例えば特公昭33−9
969号、特公昭38−26771号に記載されている
ビニルアルキルシロキサンと白金触媒による(1)式の
付加反応すなわち、ジメチレン架橋形成反応により生成
する。
・・−・・(1) シロキサンのアルキル置換基としてはメチル基、エチル
基、フェニル基等が一般的であるが、これらに限定され
るものでは々い。また、二種以上の異なった置換基が混
在してもよい。ポリシロキサンの屈折率は置換基の種類
によってコントロールすることができる。フェニル基の
含有量が多いほどポリマーの屈折率が高くなり、逆にメ
チル基あるいはエチル基の含有蓋が多くなるほど、ポリ
マーの屈折率が低くなり、さらに、トリフルオロプロピ
ル基のような弗素化アルキル基があるとポリマーの屈折
率はさらに低くなる。
これらの屈折率は目的とする光伝送性繊維の開口数に多
じて選定される。壕だ目的によっては接着性あるいはタ
フネスを向上させるために第3成分を使用してもよい。
捷だジメチレン架橋−形成反応の触媒として使用される
白金触媒は伝送損失の低減化の見地より可溶性白金化合
物を用いるのが好ましく、例えば塩化白金酸が好ましい
。また、場合によっては過酸化物、光、γ線、ルイス酸
などを触媒として使用することもできる。
本発明において使用可能な鞘成分は芯成分重合体の屈折
率より0.01以上低い屈折率を有し、実質的に透明な
熱可塑性有機重合体であることが必要である。屈折率の
差が0.01未満では得られる光伝送性繊維の開口数が
小さいばかりでなく、伝送損失は極めて大きく々す、さ
らに鞘成分の屈折率が芯成分の屈折率より大きく々ると
光は全く伝送されないからである。
このように本発明の光伝送性繊維の鞘成分として用いら
れる低屈折率熱可塑性重合体の例としては、たとえばポ
リテトラフルオロエチレン(nd 1.3’ 5 ) 
、テトラフルオロエチレン/パー 7 ルオロアルキル
ビニルエーテル共it合体、(ndl、 34〜1.3
6 ’)、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(ndl、34)、ポリクロロトリフ
ルオロエチレン(nd 1.425’)、テトラフルオ
ロエチレン/エチレン共重合体(nd 1.40)、ポ
リビニルフルオライド(nd 1.42)、ポリビニリ
デンフルオライド(nd 1.47)、テトラフルオロ
エチレン/ビニリデンフルオライド共重合体(nd 1
.38〜1.42 )、その他各種の弗化アルキルメタ
クリレートの重合体、共重合体(ndl 1.38〜1.48)、ポリビニリアフルオライドとポ
リメチルメタクリレートのブレンド体(ndl、45〜
1.4 s )等の弗素系ポリマーの外、ポリ4−メチ
ル−1−ペンテン(nd 1.46)+ポリメチルメタ
クリレー)(nd 1.49)が芯材の屈折率が高い場
合には使用可能である。
本発明の光伝送性繊維の芯部の径は従来の光伝送性繊維
の範囲5〜3000μm はもちろん可撓性に優れてい
ることから、3000μm よ ・りさらに太(50m
+程度の超極太の光伝送路も製造可能である。
鞘層の厚さは1μm以上の厚さが光の全反射のために必
要となるが、鞘層の厚さの上限は使用目的に応じて適宜
選択することができる。
また、本発明の光伝送性繊維を補強するために別種のポ
リマー例えば、ポリアミド、ポリエステル繊維、ポリア
ミド繊維、金属繊維、炭素繊維等のテンションメンバー
を併用して光フアイバーケーブルとすることも可能であ
る。
本発明の光伝送性繊維を製造する方法としては芯成分ポ
リシロキサンの前駆体と鞘成分重合体とを同時に芯−鞘
同心円状に押し出した後、熱硬化させる方法、芯成分の
ポリシロキサンをファイバー状にして硬化させた後、鞘
成分重合体をコーティングする方法、あるいは鞘成分重
合体を中空ファイバーに賦形し、その中に芯成分ポリシ
ロキサンの前駆体を吸引あるいは圧入しだ後、熱あるい
は光により硬化し、光伝送性繊維とする方法等が単げら
れる。
これらの前駆体は賦形する前に、O,05〜10μm、
さらに好ましくは0.05〜1μmの孔径を持つメンブ
レンフィルタ〜で沖過精製し、可視レーザー光線を照射
して輝点がほとんど観察されない前駆体を使用すること
が光伝送性繊維の伝送損失を低下させるためには必要と
なる。このような精製された前駆体を用いることにより
、600〜700 nm の可視光による伝送損失を1
000 dB/km以下にすることは容易であり、異物
、塵の混入を完全に防止すれば、伝送損失をi o o
 aB/km以下に低下させることも可能となる。
壕だ、中空ファイバーを用いる方法では中空ファイバー
の内壁はできるだけ平滑なもの、できるだけ断面が真円
に近いものを使用するのがよい。
本発明によって得られる光伝送性繊維は従来のプラスチ
ック光伝送性繊維の範晴を越えた柔軟性、耐熱耐久性、
耐寒耐久性、耐薬品性、耐振動性を有する高性能、高信
頼の光伝送性繊維であり、棲めて過酷な環境下におかれ
ても、数百メートルの光通信が可能なプラスチック光伝
送性繊維であり、本発明の意義は極めて大きい。
本発明の光伝送性線維は自動車、船舶、飛行機等の移動
体内の特にエンジンルーム等の環境条件の厳しい部体内
の光コントロールに適している。
以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
彦お、各実施例において、Me はメチル基、Phはフ
ェニル基、■1 はビニル基を表すものとする。
また、実施例中すべての部および%は重量部および重量
%を示し、粘度はすべて25℃で測定した値である。
実施例1 Ph Ph 」 とPh2ViSiO(SiO)mSiMQ3 との混合
物を孔径0.1Ph μm のポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾
過して得られた済過物950部にPhSi+08iPh
2H)s 5.0部および2−エチルヘキサノールに溶
解した塩化白金酸s/1oo万部をそれぞれ孔径0,1
μm のポリテトラフルオロエチレン製フィルターでp
過してクリーンルーム内で混合脱泡し、芯成分用前駆体
を調製した。
この前駆体を150℃で2時間加熱して得られたポリシ
ロキサンの物性は次の如くでβつだ。
屈折率n)) 1.51 +硬度20.引張シ強さ2k
g/cm?、伸び60%。
一方テドラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレ
ン、 85/15共重合体(nl) 1.34 )を!
125℃で中空 形用ノズルより溶融押出し、内径1.
2霜φ、外径20咽φの中空糸を得た。
この中空糸を100mに切り、一端を真空ポンプに継ぎ
、他端より上述の芯成分用前駆体を、5 kg/ oi
’ Gで圧入した。芯材の注入が完了した後150℃で
1時間加熱し重合を完結し、光伝送性繊維を得た。
この光伝送性繊維の伝送損失は第1図に示した如くの波
長依存性があり660 nm で250aB/kmと非
常にブれたものであった。
また、この光伝送性繊維を5畷φのMEいマンドレルに
10回巻き付けても全く破損せず、マンドレルから解き
ほぐすと元の形状にもどり、伝送損失も66 D nm
 で250 aB/kmと元のイIUと全く変化しなか
った。
さらに、この光伝送性繊維を180℃で200時間加熱
しても、−40℃で200時間冷却した後でも伝送損失
は全く変化しな力・つた。
実施例2〜5 鞘材中空糸を表1に示したものに変える以外は、実施例
1と同様にして光伝送性繊維を得た得られた結果を第1
表に合せて示す。
第1表 。 を有する粘度10000S の成分(])65%と
M 83 S i O3,5とMJViSiOo、5と
の共重合体成分+2155%を混合し、孔径01μm 
のポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過しだ
。この混合物95部にそれぞれ孔径01μm のポリテ
トラフルオロエチレン製フィルターで濾過したS > 
(O8iMe2H)45部と白金触媒を混合し、1,0
−φのノズルから押出して、連続して150℃で30分
加熱して1−φの芯繊維を得た。この芯成分ポリシロキ
サンの物性は屈折率nD1.42 、硬度50.引張シ
強さ20. kg/ tx? 、伸び120%であった
この芯繊維に、ボIJ 2,2,5 、5 、3−ペン
タフルオロプロピルメタクリレート(nDl、59 )
のアセトン溶液をコーティングし130℃で10秒乾燥
し、光伝送性繊維を得た。
コア径は1胡φ、クラッド厚みは50μm で伝送損失
は660 n、m で40 [3dE/′kmであった
実施例7 e Ho−(sio)鋳 の構造を有する粘度150008
藏 te の成分(1)とPhS i (0102Is )3の成
分(2)と触媒のジプチルアミンの混合物を芯成分用前
駆体とする以外は実施例1と同様にして光伝送性繊維を
得た。
上記芯成分用前駆体を150℃で2時間加熱して得られ
たポリシロキサンの物性は屈折率nD1.42 +硬度
30.引張り強さ4 kg / d 。
伸び220%であった。
得られた光伝送性繊維の伝送損失は660 nmで20
00−dB/kmと若干、損失の大きいものであったが
、5mの長さで懐中電灯の光を充分に目で感じることが
出来た。
この芯成分はジメチレン架橋ユニットを有しないもので
ある。
比較例1 市販のポリメタクリル酸メチルを芯としたプラスチック
光学繊維(直径1憾φ、伝送損失350 dB/km、
 650 nm の波長の光による)を120℃で1時
間加熱すると、伝送損失は950、0 aB/kmまで
増大し糸径が1.2〜1.4゜φに変化した。
比較例2 市販のポリメタクリル酸メチルを芯としたグラスチック
光学繊維(直径3mφ)を2o■φのマンドレルに巻き
付けると繊維は容易に破断した。
実施例8 実施例1で得られた光伝送性繊維と比較例1で用いた市
販のプラスチック光学繊維を使用して下記の項目の日本
工業規格の自動車用低圧電線規格(JIS 03406
−1978 )に準拠した耐環境性比較テストを行なっ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例により得られたポリシロキサ
ンを芯成分とする光伝送性繊維の可視〜近赤外領域での
光伝送特性を示すグラフで4リ る 。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ポリシロキサンを芯成分とし、該芯成分の屈折率
    より001以上低い屈折率を有し、実質的に透明な熱可
    塑性有機重合体を鞘成分とすることを特徴とする光伝送
    性繊維。 2、芯成分のポリシロキサンの硬度が5以上である特許
    請求の範囲第1項記載の光伝送性繊維。 5、芯成分のポリシロキサンの引張り強さが05kg/
    J以上である特許請求の範囲第1項または第2項記載の
    光伝送性繊維。 4、芯成分のポリシロキサンの伸度が20%以上である
    特許請求の範囲第1項、第2項または第3項記載の光伝
    送性繊維。 5、芯成分のポリシロキサンがジメチレン単位により架
    橋されてなるものである特許請求の範囲第1項、第2項
    、第6項まだは第4項記載の光伝送性繊維。
JP58150513A 1983-08-18 1983-08-18 光伝送性繊維 Pending JPS6042712A (ja)

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JP58150513A JPS6042712A (ja) 1983-08-18 1983-08-18 光伝送性繊維
AU32181/84A AU558489B2 (en) 1983-08-18 1984-08-17 Optical transmission fibers and process for their production
PCT/JP1984/000402 WO1985000897A1 (fr) 1983-08-18 1984-08-17 Fibres de transmission optique et leur procede de production
EP19840903090 EP0153414B1 (en) 1983-08-18 1984-08-17 Optical transmission fibers and process for their production
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62215905A (ja) * 1986-03-18 1987-09-22 Kureha Chem Ind Co Ltd 耐熱性を有する樹脂製光学繊維およびその製造方法
JPS6319604A (ja) * 1986-07-08 1988-01-27 ルーミナイト インターナショナル コーポレイション 耐熱性プラスチツク光伝送管の製造方法、製造装置および組成物
USRE36157E (en) * 1989-01-30 1999-03-23 Lumenyte International Corp. Methods of manufacture of improved linear optical conduits

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