JPS61210303A - プラスチツク光フアイバ及びその製造法 - Google Patents

プラスチツク光フアイバ及びその製造法

Info

Publication number
JPS61210303A
JPS61210303A JP60050390A JP5039085A JPS61210303A JP S61210303 A JPS61210303 A JP S61210303A JP 60050390 A JP60050390 A JP 60050390A JP 5039085 A JP5039085 A JP 5039085A JP S61210303 A JPS61210303 A JP S61210303A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
plastic optical
layer
core
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60050390A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0518401B2 (ja
Inventor
Takashi Yamamoto
隆 山本
Katsuhiko Shimada
島田 勝彦
Ryuji Murata
龍二 村田
Yasuteru Tawara
康照 田原
Hiroshi Terada
寺田 拡
Kenichi Sakunaga
作永 憲一
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP60050390A priority Critical patent/JPS61210303A/ja
Publication of JPS61210303A publication Critical patent/JPS61210303A/ja
Publication of JPH0518401B2 publication Critical patent/JPH0518401B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光フアイバ素線、光フアイバ心線、光フアイ
バコード、あるいは光フアイバケーブルなどとして利用
することのできるプラスチック光ファイバに関する。
〔従来の技術〕
従来、光伝送用光ファイバとしては、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光学繊維が知
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プラスチ
ック光ファイバが開発されている。合成樹脂製の光ファ
イバは屈折率が大きく、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−fiE一般に使用されて
いる。
こ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、耐候性等に優れ、高性能プラスチック光
ファイバの芯材として工業的に用いられている。
しかし、ポリメタクリル酸メチルを芯としたプラスチッ
ク光伝送性繊維はポリメタクリル酸メチルのガラス転移
温度(Tg )が100℃であシ、使用環境条件が10
0℃以上になると急激に光伝送性が低下し全く使用でき
ないものであり、この耐熱性の制限がプラスチック光フ
ァイバの用途を限られたものにしている。
さらに、ぼりカーがネートを芯とした光伝送性繊維も種
々提案されているが、光伝送特性が悪く、耐熱性の点で
十分満足のゆく特性が得られておらず、また、高温にお
ける光伝送損失も著しく劣ったものであった。
このため、例えば特開昭58−18608号等において
は、鞘材の周囲に更に保護層を設けた3層以上の構造と
して機械的性質や耐熱性を改良することが提案されたが
、この様な構造にしても、フプィパ製造時の成形歪や熱
収縮による歪かもとで、高温時の光伝送損失の劣化が起
シ、自動車や船舶のエンジンルーム内といった高温部所
に設置する光通信手段や光センサ一手段としての利用が
極めて難しいものであった。
〔発明の解決すべき問題点〕
本発明の目的は、従来のプラスチック光7アイ・譬に付
随する問題点を解決し、耐熱性に優れ、光伝送特性に優
れており、高温条件下の使用においても良好な光伝送特
性を発揮することのできるプラスチック光ファイバ及び
その製造法を提供することにおる。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するものとして見出された本発明のプラ
スチック光ファイバは、芯材層及び鞘材層を基本構成単
位とするプラスチック光ファイバであって、前記芯材層
が極限粘度(塩化メチレン中、20℃)がo、25dl
/g以上で且つ0.40dノ/?未満、がラメ転移温度
が140〜150℃の透明なポリカーがネ−Fから成る
ことを特徴とするものであ〔実施例〕 第1図乃至第4図は、本発明のプラスチック光ファイバ
の構成例を説明するための横断面図である。
第1図の例は、本発明で使用する芯材層(コア)1及び
鞘材層(クラッド)2の基本構成単位のみによシ構成さ
れる光フアイバ素線である。
以下、第1図と同一の要素を同一の符号で表わすと、第
2図の例は、コア1、り2ツド2及び有機重合体で構成
される保護層303層構造を有する光フアイバ心線であ
る。
第3図の例は、コア1、クラッド2、有機重合体で構成
される保護層3、並びに有機重合体のジャケット材で構
成される被覆層4の4層構造を有する光フアイバケーブ
ルである。
第4図の例は、コア1、クラッド2及び有機重合体で構
成される保護層303層構造の光フアイバ心線5の複数
本を、有機重合体のジャケット材の被覆層4で被覆した
多心光フアイバコードである。
本発明のプラスチック光ファイバの構成は、第1図乃至
第4図の例に限定されず、少なくとも基本構成単位が、
本発明で使用するコア及びクラッドで構成されていれば
よい。また、例えば光フアイバ中に、鋼製やFRP製の
テンシ、ンメンパヤ金属被膜を組込むといった、7アイ
パ構成を採用することもできるし、被覆を更に所望の層
数重量させて5層以上の構成としてもよい。
コア1を構成する好適なポリカー−ネートとしては、一
般式+0−Rl−0−C−)、で表わされるもの、て表
される脂環族ポリカーボネート、 で表される芳香族ポリカーゴネート等が挙げられる。
また、これらと4,4′−ジオキシジフェニルエーテル
、エチレングリコール、P−キシリレングリコール、1
,6−ヘキサンジオール等のジオキシ化合物との共重合
体も使用することができるが、耐熱性の観点からガラス
転移温度が140〜150℃のものが好ましい。
尚、本発明で用いているポリカーゴネートのガラス転移
温度は、例えば示差熱天秤を用いて測定することができ
る。
本発明の特徴は、かかるポリカーざネートとして、極限
粘度(塩化メチレン中、20℃)が0.25dt711
以上で且つ0.40dl/19未満の透明なポリカーゴ
ネートを選択使用することにある。極限粘度0.55d
t/II未満のポリカーゴネートを使用すると、前述の
従来の欠点が顕現し、機械的性質、及び高温時の光伝送
特性の点て満足のゆく特性が得られない。
ポリカーゴネートとしては、従来公知の重合法によシ製
造嘔れたものを用いることができ、通常は塊状重合法に
よシ調製されたものであることが好ましい。また、常法
によシ重合温度等の重合条件のコントロール、重合開始
剤、連鎖移動剤等の選択使用を行ない1重合度を制御す
ることにより、所望の極限粘度値を得ることができる。
従来のポリカーゴネートを芯材とする光ファイバの製造
法においては、極限粘曵が0.40dt7.9未満のポ
リカーゴネートはポリカーがネートを芯材とする光ファ
イバの紡糸温度230〜250℃で紡糸するとその溶融
粘度が低くなりすぎ糸斑の発生率が高く、15004B
/km以下なる良好な光伝送性を備えた光ファイバとす
ることができなかったのであるが、本発明においては、
ポリカーゴネートの結晶化温度よシ20〜50℃、好ま
しくは25〜40℃高い紡糸温度条件を用いることによ
って極めて糸斑発生率が少なく、光伝送特性が1500
dB/km以下の透光性に優れた光ファイバとすること
ができたのである。
ここでポリカーがネートの結晶化温度とは結晶化度が最
大となる温度であ)、通常180〜185℃の範囲にあ
る。
クラッド2としては、コア成分の光屈折率よシ0.01
以上小さい屈折率を有する透明性良好な重合体が使用さ
れるが、通常はコア成分との屈折率の差が0.01〜0
.15の範囲にあるものから選択するのがよい。クラッ
ドを構成する重合体の種類に特に制限はなく、従来公知
のものでよい。具体例としては次の如きものが挙げられ
る。
4リメチルメタクリレー) (n=1.49 ) 、ス
チレン/メチルメタクリレートコポリマー(n=13゜
〜1.58)、/す4−メチルペンテンl (n =1
.46)。
エチレン−酸ピコポリマー(n = 1.46〜1.5
0)。
ポリカーゴネー) (n=1.50〜1.57 ) 、
含弗素Iリメチルメタクリレート(n = 1.38〜
1−45)j弗化ビニリデン系ポリマー(n=1.38
〜1.42)。
弗化ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレンコポリマー
(n = 1.38〜1.42)、メチルメタクリレー
ト/スチレン、ビニルトルエン又ハα−メチルスチレン
/無水マレイン酸三元コポリマー又は四元コポリマー(
n = 1.50〜1.58)など。
これら?リマーは基本構成単位における眉間剥離強度を
向上させるため、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン
酸などの不飽和カルゲン酸類、グリシジルアクリレート
又はメタクリレート、β−メチルグリシジルアクリレー
ト又はメタクリレートなどの不飽和グリシジルモノマー
、アクリルアミド、メタクリルアミド及びその誘導体、
ヒドロキシアルキルアクリレート又はメタクリレートな
どの親水性モノマーを共重合してもよい。
これらのポリマーのうち、汎用性の高いものとしては、
ポリメチルメタクリレート等のメタクリル系重合体、及
び、例えば、特公昭43−8978号、特公昭56−8
321号、特公昭56−8322号、特公昭56−83
23号及び特開昭53−60243号等に開示されてい
る様なメタクリル酸とフッ素化アルコール類とからなる
エステル類を重合させたものなどが使用可能である。こ
のエステル類の具体例としては、例えばメタクリル酸2
,2.2− )リフルオロエチル、メタクリル酸2,2
,3.3−テトラフルオログロビル、メタクリA[21
21313,3−”?ンタフルオログロビル等を挙げる
ことができる。
また、これらの含フツ素メタクリル酸エステルの1種又
は2種以上を用いて、例えば特開昭59−7311号、
特開昭59−116702号明細書等に記載されている
如き、含フツ素メタクリル酸エステル、このエステルと
共重合可能なビニル単量体及び親水性単独重合物を形成
しうるビニル単量体からなる共重合体を用いてもよい。
本発明のプラスチック光ファイバの前記第1図乃至第4
図の構成例において、保&層3及び被覆層4等を構成す
る有機重合体は、本発明によシ改善することを目的とし
ている特性のほか、プラスチック光ファイバの諸特性を
改善することを企図して、所望によシ任意に選択するこ
とができる。
例えば、光ファイバの耐熱性、耐熱収縮性、機械的特性
を改善する目的で、保護層3を、熱変形温度100℃以
上の有機重合体で構成することができる。熱変形温度1
00℃以上の有機重合体としては、例えば、ポリエステ
ル、ポリアミド、Iす4−メチルペンテン−1、ポリフ
ッ化ビニリデン、Iリアセタール、ポリスルホン、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリプロピレン ポリオキシ
メチレン、ポリブテン、ポリテトラメチレンチレフタレ
−)、ABS、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボ
ネート等のいわゆるエンジニアリングプラスチックが使
用可能である。
また、被覆層4を構成するジャケット材としては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のIリオレフィン系樹脂等
をはじめとする前記保護層3で使用することのできる有
機重合体などから適宜選択して使用することができる。
また、例えば、光ファイバの耐熱性、熱収縮特性、光伝
送特性等を改善する目的で、水架橋ポリオレフィンを選
択使用することができる。
また、保護層3乃至被覆層4に使用される重合体に、カ
ーボンブラック、タルク、ガラス繊維、芳香族ポリアミ
ド繊維、炭素繊維等の無機物あるいは有機物のフィラー
を充填することも可能である。
本発明のプラスチック光ファイバを賦形する方法として
は、紡糸のみによる方法及び紡糸と被覆加工との組合せ
による方法が代表的である。例えば第1図のファイバを
賦形する場合、コア1及びクラッド2、第2図のファイ
バを賦形する場合、コア1、クラッド2及び保護層3の
夫々の基材を溶融状態で特殊ノズルによって配合して吐
出する所謂複合紡糸方式によるものが最適である。また
、第3図のファイバを賦形する場合、コア1、クラッド
2及び保護層3を複合紡糸方式で賦形し、この上に、押
出、コーティング等によシジャヶット材4を被覆する方
法をとることができる。
複合紡糸方式は生産性が高く、装置の簡略化もはかるこ
とができる省力、省エネルギープロセスである。さらに
1広範囲の太さの光伝送性繊維を製造することができる
、工程の管理が容易であるなどの利点があシ、工業的に
きわめて有利な方式であ)、この方式によシ低コストの
高性能繊維の製造が可能である。
例えば第1図及び第2図のファイバの賦形が複合紡糸方
式による場合、芯材層成分溶融押出機、鞘材層成分溶融
押出機、及び3層の場合には、保護層成分溶融押出機か
らなる複合紡糸機によって製造される。芯成分は溶融押
出機によって溶融され、計量ポンプで一定量紡糸ヘッド
に供給され、鞘成分及び3層の場合保護層成分も同様に
してそれぞれ紡糸ヘッドに供給される。紡糸ヘッド内の
紡糸口金で2層あるいは3層構造に賦形され吐出され、
冷却固化の後、巻取られ、場合によって延伸あるいはア
ニール処理される。第5図は3層構造に賦形する場合の
紡糸口金であり、(A)から芯材層成分、(B)から鞘
材層成分、(C)から保護層成分がそれぞれ供給され、
(D)から吐出される。
また、例えば芯材層成分と保護層成分とが同じ場合には
、これら成分を紡糸ヘッドまで同じ径路で供給し、例え
ば第6図に示した紡糸口金を用い、分配使用するといっ
たこともできる。第6図では、(E)から芯材層成分及
び保護層成分が供給され口金内で分配されてCB)から
の鞘材層成分と共に3層構造に賦形され、(D)から吐
出される。
本発明のプラスチック光ファイバを製造する場合には、
かかる複合紡糸方式において、溶融押出をポリカーボネ
ートの結晶化開始温度よシも20〜50℃高い温度、好
ましくは200〜225℃、更に好ましくは210℃〜
225℃の温度で行なうことによシ、高温下における光
伝送特性をはじめとする本発明の目的とする特性が更に
改良される。200℃未満では結晶化によシ光伝送損失
が増大し225Cをこえると糸斑増大によシ光伝送損失
が増加する。かかる高温の溶融押出を行なうことによシ
、光伝送性繊維をケーブル化する際に、200℃近い熱
履歴を受けることが可能となるため、よシ高い耐熱性を
有する被覆材を選択使用する仁とができ、被覆材の選択
幅が広くなるという、別異の効果も奏される。
本発明の光伝送性繊維における芯材層(11,21)、
鞘材層(12,22)及び保護層(13,23)の厚さ
及び太さは光伝送繊維の使用目的に応じて適宜設定され
る。例えば第2図あるいは第3図の紡糸口金において各
供給口におけるオリフィスの管径及び管長を変えること
によシ厚さ及び太さがコントロールされる。
以下、実施例により、本発明の詳細な説明する。
なお実施例中の部は重量部を示す。
光伝送性能の評価は特開昭58−7602号公報によシ
示された方法により測定することによシ行なわれた。測
定光波長は770 nmである。
実施例1〜4、比較例1〜9 結晶化開始温度182℃で第1表に示した極限粘度を有
するR1がビスフェノールAi格のポリカーボネートを
215℃に保たれたギアポンプ部を経て215℃で溶融
し芯鞘保護層三成分複合紡糸機の芯部紡糸ヘッドに供給
した。
一方、屈折率1.417なるフッ素化メタクリレート系
重合体を鞘成分形成用重合体とし220℃で溶融し複合
紡糸機の鞘成分紡糸ヘッドに供給し、極限粘度0.50
のポリカーボネートにカーゲンブラックを0.2重量%
混合したポリマーを225℃で溶融し、複合紡糸機の保
護層形成用紡糸ヘッドに供給した。
同時に供給した芯材層、鞘材層及び保護材層の溶融ポリ
マーはノズル口径3101φの紡糸口金を用い、第1表
に示した温度にて吐出し、冷却固化後、3 m / m
l nの速度で引き取シ、芯材部径900μm1鞘材部
厚さ10μm1保護層厚さ40 Aimの外径約1.0
鵡のプラスチック光ファイバを得た。得られた光ファイ
バの光伝送損失を常温に放置したもの及び130℃で2
000時間熱処理したものについて770℃mで測定し
た結果を第1表に示した。また、得られた光ファイバの
糸斑を測定し、結果を併せて第1表に示した。
第  1  表 〔発明の効果〕 本発明のプラスチック光ファイバ及びその製造法によれ
ば、従来のプラスチック光ファイバに付随する問題点を
解決し、耐熱性に優れ、光伝送特性に優れており、高温
条件下の使用においても良好な光伝送特性を発揮するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による2層構造のプラスチック光ファイ
バの構成を示した横断面図である。 第2図は本発明による3層構造のプラスチック光ファイ
バの構成を示した横断面図である。 第3図は本発明による4層構造のプラスチック光ファイ
バの構成を示した横断面図である。 第4図は本発明による2心構造のプラスチック光ファイ
バの構成を示した横断面図である。 第5図及び第6図は、本発明のプラスチック光ファイバ
の製造に用いる複合紡糸ヘッドの紡糸口金を示した横断
面図である。 1・・・芯材層(コア)、2・・・鞘材層(クラッド)
、3・・・保護層、4・・・被覆層。 第2図 第1図 第°図    第。ヨ 第6ド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)芯材層及び鞘材層を基本構成単位とするプラスチ
    ック光ファイバであって、前記芯材層が極限粘度(塩化
    メチレン中、20℃)が0.25dl/g以上で且つ0
    .40dl/g未満、ガラス転移温度が140〜150
    ℃の透明なポリカーボネート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)極限粘度(塩化メチレン中、20℃)が0.25
    dl/g以上で且つ0.40dl/g未満のポリカーボ
    ネートを芯材、該ポリカーボネートの光屈折率よりも0
    .01以上小さい屈折率を有する透明性良好な有機重合
    体を芯材として用い、前記ポリカーボネートの結晶化温
    度よりも20乃至は50℃高い温度で複合紡糸すること
    を特徴とするプラスチック光ファイバの製造法。
JP60050390A 1985-03-15 1985-03-15 プラスチツク光フアイバ及びその製造法 Granted JPS61210303A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60050390A JPS61210303A (ja) 1985-03-15 1985-03-15 プラスチツク光フアイバ及びその製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60050390A JPS61210303A (ja) 1985-03-15 1985-03-15 プラスチツク光フアイバ及びその製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61210303A true JPS61210303A (ja) 1986-09-18
JPH0518401B2 JPH0518401B2 (ja) 1993-03-11

Family

ID=12857541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60050390A Granted JPS61210303A (ja) 1985-03-15 1985-03-15 プラスチツク光フアイバ及びその製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61210303A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0259702A (ja) * 1988-08-25 1990-02-28 Sumitomo Chem Co Ltd 位相差板
US4941730A (en) * 1987-05-15 1990-07-17 Idemitsu Petrochemical Company Limited Plastic optical transmittable fibers

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5746204A (en) * 1980-09-05 1982-03-16 Mitsubishi Rayon Co Ltd Optical fiber
JPS5818608A (ja) * 1981-07-28 1983-02-03 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光伝送性繊維

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5746204A (en) * 1980-09-05 1982-03-16 Mitsubishi Rayon Co Ltd Optical fiber
JPS5818608A (ja) * 1981-07-28 1983-02-03 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光伝送性繊維

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4941730A (en) * 1987-05-15 1990-07-17 Idemitsu Petrochemical Company Limited Plastic optical transmittable fibers
JPH0259702A (ja) * 1988-08-25 1990-02-28 Sumitomo Chem Co Ltd 位相差板

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0518401B2 (ja) 1993-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0112564B1 (en) Plastic optical fiber
JPH0646244B2 (ja) プラスチック系光ファイバ
EP0307164B1 (en) Cladding material for plastic optical fiber and plastic optical fiber using the same
CN102127239A (zh) 复合纤维加强芯、其制备方法及在引入光缆中的应用
JPH0518081B2 (ja)
JPS61252507A (ja) プラスチツク光フアイバ
JPS61210303A (ja) プラスチツク光フアイバ及びその製造法
JPS61240206A (ja) プラスチツク光フアイバ
JPS6122313A (ja) プラスチツク系光伝送性繊維
JPS6032004A (ja) プラスチック光伝送性繊維の製造法
JPS61231510A (ja) プラスチツク光フアイバ
JPS6170506A (ja) プラスチツク系光伝送性繊維
JPS6165209A (ja) プラスチツク系光伝送性繊維
JPS60247605A (ja) プラスチツク系光伝送性繊維
JPH0542641B2 (ja)
JPS60260005A (ja) プラスチツク系光伝送性繊維
JP3945910B2 (ja) 光ファイバ及び光ファイバケーブル
JPS61223706A (ja) プラスチツク光フアイバ
JPS6177022A (ja) プラスチツク系光伝送性繊維
JPS61254909A (ja) プラスチツク光フアイバ
JPS61223707A (ja) プラスチツク光フアイバ
JPS63106613A (ja) プラスチツク光フアイバ−コ−ド
JPH0368904A (ja) プラスチック光伝送性繊維
JPS61240205A (ja) プラスチツク光フアイバの製造法
JPS63236005A (ja) コア−クラツド型光フアイバ