JPS6135404A - Plastic optical transmission body - Google Patents
Plastic optical transmission bodyInfo
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- JPS6135404A JPS6135404A JP59157858A JP15785884A JPS6135404A JP S6135404 A JPS6135404 A JP S6135404A JP 59157858 A JP59157858 A JP 59157858A JP 15785884 A JP15785884 A JP 15785884A JP S6135404 A JPS6135404 A JP S6135404A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の対象〕
本発明はコアとクラッドからなる耐熱性、耐溶剤性の改
良されたプラスチック光伝送体に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] The present invention relates to a plastic optical transmission body comprising a core and a cladding and having improved heat resistance and solvent resistance.
従来より光伝送体は石英ガラスやプラスチックを利用し
て製造されている。石英ガラスを使用した光伝送体は優
れた光伝送性をもっており、長距離通信用などに実用化
されている。プラスチック光伝送体は石英を用いた光伝
送体に比べると光伝送性は劣るが可撓性の良いこと、軽
いこと、加工しやすいことなどの利点があり、これらを
生かして短距離のデータリンク、ライトガイド、センサ
ーなどへの応用が進められている。これらの応用の中に
は耐熱性が要求される場合も多い。例えば、自動車用の
光データリンクに用いる光伝送体はエンジンルームから
の熱のため100〜120℃といった高温に耐えること
が要望されている。しかし、従来のプラスチック光伝送
体はポリスチレンやポリメチルメタクリレートをコアに
使用しており、常用使用温度は80℃どまりであった。Conventionally, optical transmission bodies have been manufactured using quartz glass or plastic. Optical transmission bodies using quartz glass have excellent optical transmission properties and are put into practical use for long-distance communications. Plastic optical transmitters have inferior optical transmission properties compared to optical transmitters made of quartz, but they have advantages such as good flexibility, light weight, and ease of processing, and these can be utilized to create short-distance data links. , light guides, sensors, etc. are being applied. Heat resistance is often required in these applications. For example, optical transmission bodies used in optical data links for automobiles are required to withstand high temperatures of 100 to 120° C. due to heat from the engine room. However, conventional plastic optical transmission bodies use polystyrene or polymethyl methacrylate for the core, and the normal operating temperature is only 80°C.
ポリスチレンやポリメチルメタクリレートを用いた光伝
送体は80℃以上の高温になると収縮を起こし、光伝送
性が低下し、さらに100 ’C以上といった高温では
大きな収縮が起こり光伝送性の低下だけでなく光伝送体
自体が断線し、全く光を通さなくなってしまうものであ
った。Optical transmitters made of polystyrene or polymethyl methacrylate will shrink when exposed to high temperatures of 80'C or higher, resulting in a decrease in optical transmission properties.Furthermore, at high temperatures of 100'C or higher, significant shrinkage will occur, resulting in not only a decrease in optical transmission properties. The optical transmission body itself would break, and no light would pass through it at all.
従来のプラスチック光伝送体のコアとクラッドに使用さ
れているポリメチルメタクリレートとフッ素含有重合体
の高温での使用性能を示す物理的性質としてガラス転移
点と融点がある。ポリメチルメタクリレートのガラス転
移点は約105℃である。ガラス転移点以上の温度では
ポリマ分子のセグメント運動が激しくなってゆらぎが増
し屈折率変化も大きくなるため光の散乱損失が顕著とな
って実用性能を維持できなくなる。The glass transition point and melting point are physical properties that indicate the performance at high temperatures of polymethyl methacrylate and fluorine-containing polymers used in the core and cladding of conventional plastic optical transmitters. The glass transition point of polymethyl methacrylate is about 105°C. At temperatures above the glass transition point, the segmental motion of polymer molecules becomes more intense, leading to increased fluctuations and larger changes in the refractive index, resulting in significant light scattering loss, making it impossible to maintain practical performance.
このためガラス転移点の高いポリマをコアに使用するこ
とが考えられ、付加重合系ポリマと縮合系ポリマが検討
された。縮合系ポリマで透明性の良いポリマとしてポリ
カーボネートがあり、そのガラス転移点は約145℃で
ある。ポリカーボネートをコアとして得られた光伝送体
は熱的特性は良好であったが、光伝送性はポリスチレン
、ポリメチルメタクリレートに比べかなり劣るものであ
った。理由は縮合重合により得られたポリカーボネート
はNaCtなど縮合副生物の除去工程が必要であり、不
純物の残渣や混入が避けられないためと見られる。縮合
系非晶性ポリマで高いガラス転移点を示すものとしてポ
リカーボネートの他にポリスルホン、ポリアリールエス
テルなどのポリマが知られているが、光伝送体加工温度
が高くポリマの分解や不純物の残渣、混入が避は得す光
伝送性の良い光伝送体を得ることができなかった。For this reason, it was considered to use a polymer with a high glass transition point for the core, and addition polymerization polymers and condensation polymers were considered. Polycarbonate is a condensation polymer with good transparency, and its glass transition point is about 145°C. Although the optical transmission body obtained using polycarbonate as a core had good thermal properties, the optical transmission properties were considerably inferior to those of polystyrene and polymethyl methacrylate. The reason seems to be that polycarbonate obtained by condensation polymerization requires a step to remove condensation by-products such as NaCt, and the residue and contamination of impurities are unavoidable. Polymers such as polysulfone and polyarylester are known in addition to polycarbonate as condensed amorphous polymers that exhibit a high glass transition point, but the processing temperature for optical transmitters is high, resulting in polymer decomposition, impurity residue, and contamination. However, it has not been possible to obtain an optical transmitter with good optical transmission properties.
プラスチック光伝送体のクラツド材としてはコアよりも
屈折率の小さい材料が使用される。従来ポリメチルメタ
クリレートをコアとしたプラスチック光伝送体にはクラ
ツド材としてフルオロアルキルメタクリレートの重合体
やフッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンの共重合
体が使用されている。しかしながら、フルオロアルキル
メタクリレートの重合体は分解温度が低く、ファイバ製
造に問題があるばかりでなく重合体のガラス転移温度は
60〜90℃といっだ低い温度域にある。A material with a refractive index smaller than that of the core is used as the cladding material of the plastic optical transmission body. Conventionally, a polymer of fluoroalkyl methacrylate or a copolymer of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene has been used as a cladding material in a plastic optical transmission body having a core of polymethyl methacrylate. However, fluoroalkyl methacrylate polymers have a low decomposition temperature, which not only poses problems in fiber production, but also has a glass transition temperature of 60 to 90°C, which is a low temperature range.
従って、フルオロアルキルメタクリレートをクラッドに
用いた光伝送体はそのガラス転移温度の付近の温度にさ
らされると伝送損失が増大し始め、100℃以上の温度
では使えない程損失が増加する。一方、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でフッ化ビニリ
デンの含有量が77モルチの共重合体は融点が110℃
である。Therefore, when an optical transmission body using fluoroalkyl methacrylate as a cladding is exposed to a temperature near its glass transition temperature, transmission loss begins to increase, and at a temperature of 100° C. or higher, the loss increases to such an extent that it cannot be used. On the other hand, a copolymer of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene with a vinylidene fluoride content of 77 molt has a melting point of 110°C.
It is.
従って、光伝送体が融点付近さらに融点を越える様な温
度にさらされると伝送損失が増加し、ひいてはコアが流
動してしまい伝送特性が大幅に低下してしまうものであ
る。付加重合系ポリマでガラス転移温度の高いポリマを
与えるものとしてメタクリル酸アリールやp−7エニル
スチレンの共重合物などがあるが、これらのモノマは工
業的に製造されていない特殊なものに属し、実用化に対
してはモノマの量産法を確立することから始める必要が
ある。Therefore, when the optical transmitter is exposed to temperatures near or above the melting point, transmission loss increases, and the core flows, resulting in a significant drop in transmission characteristics. Copolymers of aryl methacrylate and p-7 enylstyrene are examples of addition polymerization polymers that provide polymers with high glass transition temperatures, but these monomers belong to special monomers that are not manufactured industrially. For practical use, it is necessary to start by establishing a method for mass production of monomers.
以上の従来技術の知見を基礎として、本発明者らはプラ
スチック光伝送体の耐熱性向上について鋭意検討を加え
本発明に到達したものである。Based on the knowledge of the prior art described above, the present inventors conducted extensive studies on improving the heat resistance of plastic optical transmission bodies and arrived at the present invention.
本発明はコアとコアより低屈折率のクラッドからなるプ
ラスチック光伝送体において該コアはスー 5 =
チレン、スチレン誘導体、アクリル酸エステルの1種以
上を構造単位として含む単独重合体または共重合体から
なるものであり、なおかつ、少なくとも該コアは放射線
照射により架橋されていることを特徴とする耐熱性、耐
溶剤性の良好なプラスチック光伝送体である。The present invention provides a plastic optical transmission body consisting of a core and a cladding having a refractive index lower than the core, wherein the core is made of a homopolymer or copolymer containing one or more of styrene, styrene derivatives, and acrylic esters as a structural unit. The present invention is a plastic optical transmission body having good heat resistance and solvent resistance, characterized in that at least the core is crosslinked by radiation irradiation.
本発明者らはプラスチック光伝送体の耐熱性。The present inventors investigated the heat resistance of plastic optical transmission bodies.
耐溶剤性を向上させる手段としてポリマの架橋に着眼し
、放射線照射による架橋を研究した。その結果メチルメ
タクリレートの単独重合体をコアとする光伝送体は放射
線照射によって架橋が効果的に行われず、照射線量を大
きくするとCo、CO2゜H2などの分解ガスを生成し
、コア中に気泡を生じるに至り架橋による特性の向上は
実現しなかった。Focusing on crosslinking of polymers as a means to improve solvent resistance, we investigated crosslinking by radiation irradiation. As a result, optical transmitters with methyl methacrylate homopolymer cores are not effectively crosslinked by radiation irradiation, and when the irradiation dose is increased, decomposed gases such as Co and CO2°H2 are generated, and bubbles are formed in the core. However, no improvement in properties due to crosslinking was realized.
しかし、スチレン誘導体、アクリル酸エステルから選ば
れる1種以上を構造単位として含む単独重合体または共
重合体をコアに使用し、放射線を照射するとポリマ分子
間に架橋が行われ耐熱性、耐溶剤性が顕著に向上するこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。本発明におけ
るプラスチック光伝送体としては光ファイバのほかに光
集積回路用導波路、光結合器、光分波器及び光学レンズ
などがあげられ幅広い用途に使用できる。However, when a homopolymer or copolymer containing one or more selected from styrene derivatives and acrylic esters as a structural unit is used as a core, and when irradiated with radiation, crosslinking occurs between the polymer molecules, resulting in heat resistance and solvent resistance. The present inventors have found that this significantly improves the performance of the present invention, and have completed the present invention. In addition to optical fibers, the plastic optical transmission body of the present invention includes waveguides for optical integrated circuits, optical couplers, optical demultiplexers, optical lenses, etc., and can be used for a wide range of purposes.
本発明に使用するコア材料はスチレン、クロルスチレン
、フロムスチレン、2.5−ジクロスチレンなどのスチ
レンまたはその誘導体とメチルアクリレート、エチルア
クリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレ
ートなどのアクリル酸エステルから選ばれる1種以上を
構造単位として含む単独重合体または共重合体であり、
放射線照射による架橋効果を著しく損なわない範囲でメ
チルメタクリレートを共重合させたものであっても良い
。The core material used in the present invention is one selected from styrene or its derivatives such as styrene, chlorstyrene, fromstyrene, and 2,5-diclostyrene, and acrylic esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, phenyl acrylate, and benzyl acrylate. A homopolymer or copolymer containing the above as a structural unit,
Copolymerization of methyl methacrylate may be used as long as the crosslinking effect caused by radiation irradiation is not significantly impaired.
一般にモノマM 1. M2を共重合させるとモノマ反
応性比’++’2によって得られる共重合体はランダム
・ブロック・交互等の異なる主鎖構造を有するものであ
る。ブロック共重合体の様な主鎖中の組成の異なりは密
度のゆらぎやミクロ相分離などによる光散乱要因となり
光伝送性を低下させるので共重合を行っても必ずしも低
損失の光伝送体とすることができない。そのほか重合体
中に結晶と非晶部分が共存すると光の散乱が著しくなる
のでモノマの組合せと重合組成を選定しなければならな
い。前記したスチレンとスチレン誘導体モノマの重合体
は・一般に非晶ポリマとなるが、アクリル酸エステルの
単独重合体は結晶を含有するようになるので、スチレン
、スチレン誘導体、メチルメタクリレートとの共重合体
として本発明に使用することが好ましい。Generally monomer M1. When M2 is copolymerized, the copolymers obtained with a monomer reactivity ratio of '++'2 have different main chain structures such as random, block, and alternating structures. Differences in composition in the main chain, such as in block copolymers, cause light scattering due to density fluctuations and microphase separation, reducing optical transmission properties, so copolymerization does not necessarily result in a low-loss optical transmission material. I can't. In addition, if crystal and amorphous parts coexist in the polymer, light scattering becomes significant, so the combination of monomers and polymer composition must be selected. The polymers of styrene and styrene derivative monomers described above generally become amorphous polymers, but since homopolymers of acrylic acid esters contain crystals, they can be used as copolymers with styrene, styrene derivatives, and methyl methacrylate. Preferably used in the present invention.
本発明に使用するコアの重合方式として不純物の混入の
虞の少ない塊状重合方式が望ましいが、溶剤1分散剤を
適宜選択することによって溶液重合方式や懸濁重合方式
によって製造することも可能である。As the polymerization method for the core used in the present invention, a bulk polymerization method with less risk of contamination with impurities is preferable, but it is also possible to manufacture the core by a solution polymerization method or a suspension polymerization method by appropriately selecting the solvent and dispersant. .
本発明に使用するクラッド材料としてはポリフッ化ビニ
リデンまたはフッ化ビニリデン単位を主成分とする共重
合体が適しており、重合体の融点は120℃以上である
ことが好ましい。融点が120℃未満であると100〜
120℃といった温度にさらされた場合伝送損失が増大
し、使用に耐えなくなるからである。ただし、コアにク
ラッドを施して光伝送体の形にしだ後から放射線を照射
してクラッドも同時架橋する場合にはクラッド用材料の
架橋前の融点は120℃未満であっても差支えない。本
発明に使用できるフッ化ビニリデン系共重合体としては
フッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレン、ヘキサフ
ルオロプロピレン。As the cladding material used in the present invention, polyvinylidene fluoride or a copolymer containing vinylidene fluoride units as a main component is suitable, and the melting point of the polymer is preferably 120° C. or higher. 100~ when the melting point is less than 120℃
This is because when exposed to temperatures such as 120° C., transmission loss increases and the device becomes unusable. However, if the cladding material is simultaneously crosslinked by applying radiation to the core after forming the core into the shape of an optical transmission body, the melting point of the cladding material before crosslinking may be lower than 120°C. Vinylidene fluoride copolymers that can be used in the present invention include vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, and hexafluoropropylene.
フッ化ビニル、クロロトリフルオロエチレン、パーフル
オロアルキルビニルエーテル等のフッ素含有ビニル化合
物の外メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート等
のメタクリル酸エステル類、酢酸ビニル等の共重合体が
あげられる。フッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレ
ンとの共重合体を用いる場合はテトラフルオロエチレン
の含有量が60モルチ以上になると共重合体の結晶性が
大きくなり、またコアとの密着性が低下して好ましくな
い。Examples include copolymers of fluorine-containing vinyl compounds such as vinyl fluoride, chlorotrifluoroethylene, and perfluoroalkyl vinyl ether, methacrylic acid esters such as methyl methacrylate and butyl methacrylate, and vinyl acetate. When using a copolymer of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene, if the content of tetrafluoroethylene is 60 molt or more, the crystallinity of the copolymer increases and the adhesion with the core decreases, which is undesirable. .
コアの外周にクラッドを被覆する手段としては特に制限
はなく、たとえばコアを成形後前記クラツド材の溶液を
コーティング法により被覆する方法、コアとクラッドを
芯−鞘構造を有する複合紡糸用ノズルを用いて溶融紡糸
により成形する方法等従来公知のいずれを採用しても差
支えない。There are no particular restrictions on the method for coating the outer periphery of the core with the cladding, such as a method of coating the core with a solution of the cladding material after molding the core, or a method of coating the core and the cladding with a composite spinning nozzle having a core-sheath structure. Any conventionally known method such as molding by melt spinning may be used.
コアに使用する重合体は前記した通り塊状重合。The polymer used for the core is bulk polymerized as described above.
溶液重合、懸濁重合方式で製造可能であるが、塊状重合
が好ましく低損失の光伝送体とするためにはつぎのよう
にして異物の混入しないプリフォームを作成し、これを
溶融成形するか、または最終形状を有する型の中で重合
と成形と同時に完結させることが好ましい。Although it can be manufactured by solution polymerization or suspension polymerization, bulk polymerization is preferable, and in order to obtain a low-loss optical transmitter, a preform that does not contain foreign substances is prepared as follows, and this is melt-molded, or Alternatively, it is preferable to complete the polymerization and molding simultaneously in a mold having the final shape.
本発明に使用するコア用の原料モノマはまず不純物と重
合禁止剤をミクロフィルタによる濾過。The raw material monomer for the core used in the present invention is first filtered to remove impurities and polymerization inhibitors using a microfilter.
蒸溜、再結晶などの方法で精製したモノマを密閉系であ
るいは塵埃のないクリーン雰囲気中で混合し重合体の分
子量調節のだめの連鎖移動剤と重合開始剤を添加し、密
閉系あるいはクリーン雰囲気中で重合容器に導入し熱重
合させることに得られる。プリフォームを作成する場合
のサイズは重合容器と使用モノマの量に決まるが、例え
ば10mmないし30mmの直径、200〜1000m
mの長さのものが容易に作成できる。光散乱要因となる
気泡のないプリフォームを得るために熱重合開始前にモ
ノマ中に溶存している空気を凍結脱気により除いておく
ことおよび減圧封管中の重合あるいは重合容器にピスト
ンをもうけ自由表面のないように重合中のモノマ溶液を
加圧しながら重合を行うことが好ましい。Monomers purified by methods such as distillation or recrystallization are mixed in a closed system or in a clean atmosphere without dust, and a chain transfer agent and a polymerization initiator are added to adjust the molecular weight of the polymer. It can be obtained by introducing it into a polymerization container and thermally polymerizing it. When making a preform, the size is determined by the polymerization container and the amount of monomer used, but for example, a diameter of 10 mm to 30 mm, a length of 200 to 1000 m.
A length of m can be easily made. In order to obtain a preform without air bubbles that cause light scattering, the air dissolved in the monomer must be removed by freezing and degassing before the start of thermal polymerization, and the polymerization must be carried out in a vacuum-sealed tube or a piston must be installed in the polymerization container. It is preferable to carry out the polymerization while pressurizing the monomer solution during polymerization so that there are no free surfaces.
重合温度は通常の熱重合温度、例えば60℃以上の温度
で行い得るがなるべく高温度で重合を行う方が重合時間
も短く、生成する共重合体の構造、組成がより不規則な
ものなり、より低損失の光伝送体を得ることができる。The polymerization temperature can be a normal thermal polymerization temperature, for example, 60°C or higher, but the higher the temperature, the shorter the polymerization time, and the structure and composition of the copolymer produced will be more irregular. An optical transmission body with lower loss can be obtained.
好ましくは60℃ないし140℃の温度が選ばれる。6
0〜80℃といった比較的低温で重合を開始した場合は
重合終期に昇温を行い最終的に生成する重合体のガラス
転移温度以上の温度に到達させ、この温度で重合を完結
させプリフォームとすることが好ましい。Preferably a temperature of 60°C to 140°C is chosen. 6
When polymerization is started at a relatively low temperature such as 0 to 80°C, the temperature is raised at the end of the polymerization to reach a temperature higher than the glass transition temperature of the final polymer, and the polymerization is completed at this temperature to form the preform. It is preferable to do so.
プリフォームか繊維状光伝送体を製造するには溶融紡糸
法が適用できる。シリンダとピストンをそなえたラム押
出機を用いてシリンダ中でプリフォームを加熱溶融させ
て定圧あるいは定速で移動させることにより溶融したコ
アとなるべき重合体を紡糸ダイに定量供給する方法が有
効に利用できる。あるいはまたプリフォームをシリンダ
に投入し溶融させピストンの代りにN2ガス等の不活性
ガスを用い加圧することによりコア重合体を紡糸ダイに
定量供給する手法も利用可能である。プリフォーム必ず
しも重合容器から取出す必要はなく重合管の底部に予め
紡糸ダイを取付けておき重合完結後引き続き不活性ガス
で加圧し加熱溶融して線引してもよい。Melt spinning can be applied to produce preforms or fibrous light transmitters. An effective method is to use a ram extruder equipped with a cylinder and piston to heat and melt the preform in the cylinder and move it at a constant pressure or speed to supply a fixed amount of the molten polymer that will become the core to the spinning die. Available. Alternatively, a method can also be used in which the core polymer is quantitatively supplied to the spinning die by charging the preform into a cylinder, melting it, and pressurizing it using an inert gas such as N2 gas instead of a piston. The preform does not necessarily need to be taken out from the polymerization vessel; a spinning die may be attached to the bottom of the polymerization tube in advance, and after the polymerization is completed, the preform may be pressurized with an inert gas, heated, melted, and drawn.
本発明のプラスチック光伝送体は少なくともコアは放射
線照射によって架橋されるが、放射線は一般の放射化学
反応と同様、α線、β線、γ線。At least the core of the plastic optical transmission body of the present invention is cross-linked by radiation irradiation, but the radiation can be alpha, beta, or gamma rays, as in general radiochemical reactions.
X線、中性子線、電子線等の電離性放射線が用いられる
。本発明においてはコバルト−60によるγ線又は電子
線加速器から得られる電子線を用いのが有利である。Ionizing radiation such as X-rays, neutron beams, and electron beams is used. In the present invention, it is advantageous to use cobalt-60 gamma rays or electron beams obtained from an electron beam accelerator.
以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。The present invention will be specifically explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例1 スチレンを減圧無滴して重合禁止剤を精製した。Example 1 The polymerization inhibitor was purified by adding styrene dropwise under reduced pressure.
スチレンの精密精製受器は秤量線入りのものを用い、必
要量のモノマを混合容器にふれることなく移送できる様
に配管を行ったものを用いた。混合容器は攪拌用のテフ
ロン製回転子、共重合用モノマ、重合開始剤、連鎖移動
剤添加用の投入口、テフロン製ストッパを用いた重合容
器への取出口を備えている。The styrene precision purification receiver was equipped with a weighing wire and was equipped with piping so that the required amount of monomer could be transferred to the mixing container without touching it. The mixing vessel is equipped with a Teflon rotor for stirring, an inlet for adding a copolymerization monomer, a polymerization initiator, and a chain transfer agent, and an outlet to the polymerization vessel using a Teflon stopper.
市販の試薬特級のメチルアクリレートを無滴によって重
合防止剤を除き精製した。市販の試薬特級のメチルメタ
クリレートをメチルアクリレートの場合と同様無滴によ
って重合防止剤を除き精製した。Commercially available reagent grade methyl acrylate was purified by removing the polymerization inhibitor using a dropless method. Commercially available reagent grade methyl methacrylate was purified by removing the polymerization inhibitor using a dropless method as in the case of methyl acrylate.
精製メチルアクリレート18mJ(0,2モル)をクリ
ーンベンチ上で秤量し混合容器中に投入した。18 mJ (0.2 mol) of purified methyl acrylate was weighed on a clean bench and charged into a mixing container.
精製メチルメタクリレート61m7!(0,6モル)を
クリーンベンチ上で秤量し混合容器中に投入した。Purified methyl methacrylate 61m7! (0.6 mol) was weighed on a clean bench and charged into a mixing container.
精製スチレン138m(1,2モル)を混合容器に移し
、マグネティックスターラーで攪拌混合した。138 m (1.2 mol) of purified styrene was transferred to a mixing container and mixed with stirring using a magnetic stirrer.
重合開始剤として試薬特級のアゾ−ターシャリ−ブタン
を各モノマのモル数の和の0.01 %を混合容器に加
え、つぎに連鎖移動剤として減圧蓋部精製を行ったn−
ブチルメルカプタン0.35m7!(1,5X 10−
2mol/モノマ1000rnl)を加え、更に良く攪
拌混合させた。モノマ溶液は汚染されないように混合容
器から重合容器への取出口からテフロンチューブを通し
て重合容器に移された。重合容器は石英ガラス製の30
mmの内径をもつ円筒状で、上端と下端は内径6 mm
に細く絞ってあり、下端はけ溶封されている。モノマ溶
液を重合容器に移した後上端から減圧排気して溶存空気
を除き減圧排気しながら上端の内径6 mmの石英ガラ
ス部分をバーナーで加熱溶封した。つぎに、減圧封管さ
れた重合容器を液体窒素中に浸しモノマ溶液の凍結と加
温解凍を繰返して溶存ガスを十分に除去した。As a polymerization initiator, 0.01% of the sum of the moles of each monomer was added to a mixing container with reagent-grade azo-tertiary-butane, and then as a chain transfer agent, vacuum lid purification was carried out.
Butyl mercaptan 0.35m7! (1,5X 10-
2 mol/1000 rnl of monomer) was added thereto, and the mixture was further stirred and mixed. The monomer solution was transferred from the mixing vessel to the polymerization vessel through a Teflon tube from the outlet to the polymerization vessel to avoid contamination. The polymerization container is made of quartz glass.
Cylindrical shape with an inner diameter of mm, and the upper and lower ends have an inner diameter of 6 mm.
It is narrowly drawn and the bottom end is brushed and sealed. After the monomer solution was transferred to a polymerization container, dissolved air was removed from the upper end by vacuum evacuation, and while the vacuum was being evacuated, a quartz glass portion with an inner diameter of 6 mm at the upper end was heated and melt-sealed with a burner. Next, the polymerization container sealed under reduced pressure was immersed in liquid nitrogen, and the monomer solution was repeatedly frozen and heated and thawed to sufficiently remove dissolved gas.
重合容器を130℃、16時間加熱して熱重合を行った
。」二端のガラス管を切って解封してからただちに真空
乾燥器に移し、100°C948時間加熱して共重合体
中の揮発分を除去し、気泡の全く存在しない透明のプリ
フォームを得た。重合容器の加熱炉、クラッド被覆グイ
、クラッド乾燥炉、巻取機を竪型に配列した線引装置を
使用し、予め加熱炉の温度を190〜210℃に設定し
ておき、石英ガラス製重合容器の下端のガラス管を切り
、加熱炉中に取付け、上端からN2ガスでl kg /
cm2加圧した。プリフォームの温度が上昇すると重
合容器の下端のノズルから共重合体が溶融押出されてく
るのでコアが約0.5 mmになるように引取速度を調
整設定した。一方、クラツド材としてフッ化ビニリデン
〜テトラフルオロエチレン共重合体(融点132°C2
組成80/20モル比)の30チ酢酸工チル〜メチルエ
チルケトン混合(1/1 )溶液を使用しクラッドコー
ティング用ポットに充填し、上記の線引したコアをポッ
トとクラッドグイおよび160°Cに保持された乾燥炉
を通して溶剤を除き外径0.5 mm % クラッド膜
厚20μmのプラスチック光ファイバに成形した。Thermal polymerization was carried out by heating the polymerization container at 130° C. for 16 hours. After cutting the glass tube at the two ends and unsealing it, it was immediately transferred to a vacuum dryer and heated at 100°C for 948 hours to remove the volatile components in the copolymer, resulting in a transparent preform with no air bubbles. Ta. A heating furnace for the polymerization vessel, a cladding coating guide, a cladding drying furnace, and a winder are arranged vertically in a drawing device, and the temperature of the heating furnace is set in advance at 190 to 210°C. Cut the glass tube at the bottom end of the container, install it in the heating furnace, and inject 1 kg/kg of N2 gas from the top end.
A pressure of cm2 was applied. As the temperature of the preform rose, the copolymer was melted and extruded from the nozzle at the lower end of the polymerization vessel, so the take-up speed was adjusted and set so that the core was about 0.5 mm. On the other hand, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer (melting point 132°C2) was used as a cladding material.
A clad coating pot was filled with a mixed (1/1) solution of 30 thioethyl acetate and methyl ethyl ketone (composition 80/20 molar ratio), and the drawn core was placed between the pot and cladding and kept at 160°C. The solvent was removed through a drying oven, and the fiber was molded into a plastic optical fiber having an outer diameter of 0.5 mm% and a cladding film thickness of 20 μm.
つぎに200mm径に巻き取った上記のプラスチック光
ファイバにコバルト60のガンマ線を用い6X10’
γ/hの線量率で総線量15メガラツドを25℃で照射
した。得られたプラスチック光ファイバの性質を表1に
示した。Next, the above plastic optical fiber wound to a diameter of 200 mm was irradiated with cobalt 60 gamma rays and 6X10'
A total dose of 15 megarads was irradiated at 25° C. at a dose rate of γ/h. Table 1 shows the properties of the obtained plastic optical fiber.
照射後のコアのアセトン抽出減量は13チで、キシレン
とメタクレゾールの混合溶剤(1/1 )に100℃で
膨潤するだけであった。The acetone extraction loss of the core after irradiation was 13 inches, and it was only swollen in a mixed solvent of xylene and metacresol (1/1) at 100°C.
実施例2
NHスチレン115rm(1,0モル)、連鎖移動剤n
−ブチルメルカプタン0.18rnl(1,5Xl0−
2m01/モノマ1000m1)を混合したモノマ溶液
を内径2 mm 、長さ100mmのテフロンチューブ
(下端をガラス棒でシール)に注入し、減圧排気できる
ステンレス製容器に入れ減圧脱泡後排気パルプを閉じて
減圧状態を維持したまま恒温槽中に130’0.16時
間+180°G、4時間の熱重合を行ない2mm径の透
明な重合物を作成した。テフロンチー−プから重合物を
抜き取り、手を触れないようにすみやかにチャック付の
ポリエチレン袋に入れデシケータ中に保管した。一方、
クラッドとしてフッ化ビニリデン〜テトラフルオロエチ
レン共重合体(融点132℃1組成80/20モル比)
の30チ酢酸工チル〜メチルエチルケトン混合(1/1
)溶液を使用し、上記の2 mm径のコアのうえに2
0μmの厚さでコーティングした。このロッドレンズ状
の光導波路に対してコバルト60のガンマ線を用い線量
率6X10’/hで総線量30メガランドを25℃で照
射した。得られた光導波路の光伝送損失は25℃で0.
32 dB / 5cmであった。コアのアセトン抽出
減量は7チでありキシレンとメタクレゾールの混合溶剤
に100°Cで膨潤するだけであった。Example 2 NH styrene 115rm (1.0 mol), chain transfer agent n
-butyl mercaptan 0.18rnl (1,5Xl0-
Pour the monomer solution (2m01/monomer 1000ml) into a Teflon tube with an inner diameter of 2 mm and a length of 100 mm (seal the bottom end with a glass rod), put it in a stainless steel container that can be evacuated under reduced pressure, and then close the exhaust pulp after degassing under reduced pressure. Thermal polymerization was carried out for 4 hours at 130'0.16 hours + 180°G in a constant temperature bath while maintaining a reduced pressure state to produce a transparent polymer having a diameter of 2 mm. The polymer was removed from the Teflon cheep, and immediately placed in a polyethylene bag with a zipper so as not to be touched, and stored in a desiccator. on the other hand,
Vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer as cladding (melting point 132°C 1 composition 80/20 molar ratio)
30 thiacetate - methyl ethyl ketone mixture (1/1
) solution and place 2 on top of the 2 mm diameter core above.
It was coated with a thickness of 0 μm. This rod lens-shaped optical waveguide was irradiated with cobalt-60 gamma rays at a dose rate of 6 x 10'/h and a total dose of 30 Megaland at 25°C. The optical transmission loss of the obtained optical waveguide was 0.0 at 25°C.
It was 32 dB/5cm. The weight loss of the core when extracted with acetone was 7 inches, and it was only swollen in a mixed solvent of xylene and metacresol at 100°C.
比較例1 精製メチルメタクリレート107m/(1,0モル)。Comparative example 1 Purified methyl methacrylate 107 m/(1.0 mol).
重合開始剤として精製2,21−アゾビス(インブチロ
ニトリル)o、oi*、連鎖移動剤n−ブチルメルカプ
タン0.17ml (1,5X 10−2mol/モノ
マ100100Oからなるモノマ溶液組成とする以外は
実施例1と全く同様にしてプラスチック光ファイバを製
造し、ガンマ線を照射した。得られた光ファイバの性質
を表1に示した。照射後のコアのアセトン抽出減量は9
6%であり、キシレンとメタクレゾールの混合溶剤に1
00℃で形体をとどめることなく溶解した。Except for the monomer solution composition consisting of purified 2,21-azobis(imbutyronitrile) o,oi* as a polymerization initiator and 0.17 ml of n-butyl mercaptan as a chain transfer agent (1,5X 10-2 mol/monomer 100,100 O). A plastic optical fiber was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 and irradiated with gamma rays.The properties of the obtained optical fiber are shown in Table 1.The acetone extraction loss of the core after irradiation was 9
6%, and 1% in a mixed solvent of xylene and metacresol.
It melted without retaining its shape at 00°C.
比較例2
実施例1で作成したプラスチック光ファイバのガンマ線
照射前の光伝送損失は25℃で0.40 dB/mであ
ったが、120℃では光が透過せず測定できなかった。Comparative Example 2 The optical transmission loss of the plastic optical fiber produced in Example 1 before gamma ray irradiation was 0.40 dB/m at 25°C, but no light was transmitted at 120°C and it could not be measured.
また、ガンマ線照射前のコアはアセトン抽出試験で10
0%アセトンに溶解した。In addition, the core before gamma ray irradiation was found to be 10% in the acetone extraction test.
Dissolved in 0% acetone.
比較例3
実施例2で作成したプラスチック光導波路のガンマ線照
射前の光伝送損失は25℃で0.30dB15cmであ
った。ガンマ線照射前のプラスチック光導波路をアセト
ン抽出試験に供試すると100チ溶解し、形をとどめな
かった。Comparative Example 3 The optical transmission loss of the plastic optical waveguide prepared in Example 2 before gamma ray irradiation was 0.30 dB15 cm at 25°C. When a plastic optical waveguide before gamma ray irradiation was subjected to an acetone extraction test, 100 pieces of it dissolved and did not retain its shape.
表 1
〔注1〕
光伝送損失はHe Neレーザを光源とし5〜10m
の長さの試料を用い断面の切断、研摩を行いながら入射
、出射光量を光パワーメータで測定し、伝送損失の平均
値を求めた。Table 1 [Note 1] Optical transmission loss is 5 to 10 m using a He Ne laser as a light source.
While cutting and polishing the cross section of a sample with a length of , the amount of incident and output light was measured using an optical power meter, and the average value of transmission loss was determined.
伝送損失りは1を試料長としてつぎの式で与えられる。The transmission loss is given by the following formula, where 1 is the sample length.
但し、Ioは入射光量、工は出射光量である。However, Io is the amount of incident light, and Io is the amount of output light.
120℃の光伝送損失の測定は5mの試料を用い、15
rnを恒温槽に通し、光の入射、出射端を恒温槽外に取
出し室温で測定を行った。Measurement of optical transmission loss at 120°C uses a 5m sample.
rn was passed through a thermostatic oven, the light input and output ends were taken out of the thermostatic oven, and measurements were taken at room temperature.
以上詳細に説明したように、本発明のプラスチック光伝
送体であれば、耐熱性及び耐溶剤性に優れており、工業
−ヒの実用性の高いものである。As explained above in detail, the plastic optical transmission body of the present invention has excellent heat resistance and solvent resistance, and is highly practical in industry.
Claims (1)
チック光伝送体において該コアはスチレン、スチレン誘
導体、アクリル酸エステルから選ばれる1種以上を構造
単位として含む単独重合体または共重合体からなるもの
であり、なおかつ少なくとも該コアは放射線照射により
架橋されていることを特徴とするプラスチック光伝送体
。 2、クラッド成分としてポリフッ化ビニリデンまたはフ
ッ化ビニリデン単位を主成分とする共重合体を使用する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のプラス
チック光伝送体。[Claims] 1. In a plastic optical transmission body consisting of a core and a cladding having a refractive index lower than that of the core, the core is a homopolymer or 1. A plastic optical transmitter made of a copolymer, wherein at least the core is crosslinked by radiation irradiation. 2. The plastic optical transmission body according to claim 1, wherein polyvinylidene fluoride or a copolymer having vinylidene fluoride units as a main component is used as the cladding component.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59157858A JPH0646243B2 (en) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | Method for manufacturing plastic optical transmission body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP59157858A JPH0646243B2 (en) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | Method for manufacturing plastic optical transmission body |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6135404A true JPS6135404A (en) | 1986-02-19 |
JPH0646243B2 JPH0646243B2 (en) | 1994-06-15 |
Family
ID=15658916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP59157858A Expired - Lifetime JPH0646243B2 (en) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | Method for manufacturing plastic optical transmission body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0646243B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02146004A (en) * | 1988-04-28 | 1990-06-05 | Hoechst Ag | Light waveguide |
JP2006106324A (en) * | 2004-10-05 | 2006-04-20 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Gradient index rod lens and its production method |
JP2007197573A (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Sekisui Plastics Co Ltd | Light diffusion resin particle |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5898706A (en) * | 1981-12-07 | 1983-06-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of plastic optical fiber |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP59157858A patent/JPH0646243B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5898706A (en) * | 1981-12-07 | 1983-06-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of plastic optical fiber |
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JP2006106324A (en) * | 2004-10-05 | 2006-04-20 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Gradient index rod lens and its production method |
JP2007197573A (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Sekisui Plastics Co Ltd | Light diffusion resin particle |
Also Published As
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---|---|
JPH0646243B2 (en) | 1994-06-15 |
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