JPS63142308A - Optical fiber comprising heat resistant plastic - Google Patents

Optical fiber comprising heat resistant plastic

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JPS63142308A
JPS63142308A JP61288951A JP28895186A JPS63142308A JP S63142308 A JPS63142308 A JP S63142308A JP 61288951 A JP61288951 A JP 61288951A JP 28895186 A JP28895186 A JP 28895186A JP S63142308 A JPS63142308 A JP S63142308A
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resin
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真一 豊島
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Abstract

PURPOSE:To afford superior adhesion, heat resistance, and mechanical characteristics to optical fiber by using a resin consisting primarily of polycarbonate as a core material and a resin compsn. contg. a specified perfluoroacetone structure unit and having >=2 melt index as a shell material. CONSTITUTION:Polycarbonate is used for the core material and a resin compsn. contg. >=1wt% and <=30wt% perfluoroacetone structure unit expressed by the formula I and having >=2 melt index is used for the shell material. The resin to be used for the shell material has smaller refractive index and higher transparency than the resin used for the core material. Suitable shell material having sufficiently small refractive index, superior mechanical characteristics, and satisfactory adhesion to the core material is copolymer of vinylidene fluoride with hexafluoroacetone, copolymer of vinylidene fluoride/tetrafluoroethylene/ hexafluoroacetone, etc. By this constitution, optical fiber having satisfactory adhesion, superior light transmitting characteristics, resistance to heat and moisture, mechanical characteristics, and high numerical aperture is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 (本発明の技術分野) 本発明は90℃を越える環境下にあっても導光性能の低
下がなく、且つ機械的強度に優れた耐熱性プラスチック
光ファイバに関するものである。
Detailed Description of the Invention (Technical Field of the Invention) The present invention relates to a heat-resistant plastic optical fiber that does not deteriorate in light guiding performance even in environments exceeding 90°C and has excellent mechanical strength. be.

(従来の技術) プラスチック光7アイパは、石英系光ファイバ −に比
べ、町とり性に富み、且つ大口径・高閲り数であること
、端面処理や接続が8易であることな272.゛1コ どから、機器内配線や短距a=信といった分野への応用
が始まっている。
(Prior art) Compared to silica-based optical fibers, plastic optical fibers have excellent flexibility, have a large diameter and high visibility, and are easy to process and connect. 1) Applications have begun in fields such as internal wiring in equipment and short-distance communications.

従来実用化されているプラスチック光ファイ/9には、
芯材がメタクリル酸メチルを主体とした共重合体で、鞘
材にフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合
体や、フッ化メタクリレート系共重合体を使用したもの
、又は、ポリスチレンな芯材とし、メタクリル酸メチル
を鞘材としたものなどがある。しかし、前者は芯材であ
るメタクリル酸メチルのガラス転移点が約105℃であ
ることから、恢者は芯材であるポリスチレンのガラス転
移点が約100℃であることから、せいぜい90t:ま
での環境下でしか使用出来ない。
The plastic optical fiber/9 that has been put into practical use includes
The core material is a copolymer mainly composed of methyl methacrylate, and the sheath material is a vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer or a fluorinated methacrylate copolymer, or the core material is polystyrene. There are some that use methyl methacrylate as a sheath material. However, since the glass transition point of the core material, methyl methacrylate, is approximately 105°C, the former has a glass transition point of approximately 100°C of the core material, polystyrene. It can only be used under environmental conditions.

一方、100℃以上の耐熱性を持つプラスチック光ファ
イノ々として、芯材にガラス転移点が約150℃である
ポリカーボネートを用いたものが、考えられている。鞘
材としては、昭和60年度電気通信学会や特開昭60−
32004、特開昭61−6604、特開昭61−22
313で、4−メチルペンテン−1、フッ化メタクリレ
ート系共重合体、フッ化ビニリデン系共重合体などが、
開示されている。しかし、どれも芯材であるポリカーボ
ネートとの接着性が全くないため、耐熱性が充分でない
し、機械的特性が著しく悪くなっている。
On the other hand, as plastic optical fins having heat resistance of 100° C. or higher, one using polycarbonate having a glass transition point of about 150° C. as a core material is being considered. As a sheath material, the 1985 Institute of Electrical Communication Engineers and the 1985 Unexamined Japanese Patent Application
32004, JP-A-61-6604, JP-A-61-22
313, 4-methylpentene-1, fluorinated methacrylate copolymers, vinylidene fluoride copolymers, etc.
Disclosed. However, since none of them have any adhesiveness to the polycarbonate core material, they do not have sufficient heat resistance and have significantly poor mechanical properties.

このように、従来考えられていたプラスチック光ファイ
バでは耐熱性や機械的特性などが充分でないため、自動
車・船舶のエンジンルーム内といった高温部に設置して
、光通信用導波路や光センサとして使用できるまでには
至っていない。
In this way, conventionally considered plastic optical fibers do not have sufficient heat resistance or mechanical properties, so they are installed in high-temperature areas such as the engine rooms of automobiles and ships and used as optical communication waveguides and optical sensors. I haven't reached the point where I can do it yet.

(本発明の解決すべき問題点) 発明明線芯材と鞘材との接着性が極めて良く、芯/鞘の
二層構造だけで優れた耐熱性を持っているだけでなく、
低損失・高開口数であシ、且つ機械的特性に優れた耐熱
性プラスチック光ファイバを提供するものである。
(Problems to be solved by the present invention) The invention has extremely good adhesion between the core material and the sheath material, and the two-layer core/sheath structure not only has excellent heat resistance, but also has excellent heat resistance.
The present invention provides a heat-resistant plastic optical fiber that has low loss, high numerical aperture, and excellent mechanical properties.

(問題を解決するための手段) 本発明者らは、上述したような問題を解決するため、鋭
意研究した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は
、芯材にポリカーボネートを用い、鞘材に下記構造式(
1)で示されるパー70ロアセトン構造単位を、1重量
−以上、30重量%以下含有し、そのメルトインデック
スが2以上である樹脂組成物を用い九耐熱性プラスチッ
ク光ファイバである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors conducted intensive research and arrived at the present invention. That is, the present invention uses polycarbonate for the core material and the following structural formula (
This is a heat-resistant plastic optical fiber using a resin composition containing the Par 70 loacetone structural unit shown in 1) in an amount of 1% by weight or more and 30% by weight or less and having a melt index of 2 or more.

以iζ、′;、J 芯材に適したポリカー2ネートとしては、一般式(0−
R−0−0)で表され、几が、0H。
Herein, iζ, ';, J As a polycarbonate suitable for the core material, the general formula (0-
R-0-0), where 几 is 0H.

で表される脂肪族ポリカーボネート、 で表される芳香族ポリカーゼネートなどがあげられる。Aliphatic polycarbonate represented by Examples include aromatic polycarbonate represented by

1だ、これらと4,4−ジオキシフェニルエーテル、エ
チレングリコール、p−キシレングリコール、l、6−
ヘキサンジオールなどのジオキシ化付物との共重合体や
、カーボネート結合の他にエステル結合をも有するヘテ
ロ結合共重合体なども使用可能である。
1, these and 4,4-dioxyphenyl ether, ethylene glycol, p-xylene glycol, l, 6-
Copolymers with dioxylated adducts such as hexanediol and heterobond copolymers having ester bonds in addition to carbonate bonds can also be used.

鞘材には、芯材よりも屈折率の小さい、透明な樹脂を使
用する。芯材であるポリカーボネートの屈折率は1,5
8と比較的大きいので、令息様々な透明樹脂が考えられ
ている。だが、それぞれ欠点を持っている。
The sheath material uses a transparent resin with a lower refractive index than the core material. The refractive index of the polycarbonate core material is 1.5
Since it is relatively large at 8, various transparent resins are being considered. However, each has drawbacks.

例えば、メチルペンテン系共重合体は、透明度もガラス
転移点も高いのであるが、ポリカーゼネートとの接着性
が全(ない。また、メタクリル酸メチルは耐候性も接着
性もよいが、屈折率が1,49であるため開口数は大き
くない。開口数を上げるため、屈折率1.40程度の7
ツ化メタクリレ一ト系共重合体、7ツ化ビニリデン系共
重合体を使用すると、ポリカーゼネートとの接着性が全
くないため、少し曲げただけで芯鞘剥離が起こり、可と
う性に優れるというプラスチック光ファイバノ特徴を失
ってしまう。
For example, methylpentene-based copolymers have high transparency and a high glass transition point, but have no adhesion to polycarbonate.Also, methyl methacrylate has good weather resistance and adhesion, but has a low refractive index. is 1.49, so the numerical aperture is not large.In order to increase the numerical aperture, 7 with a refractive index of about 1.40 is
When using methacrylate methacrylate copolymer or vinylidene heptadide copolymer, there is no adhesion to polycarbonate at all, so core-sheath peeling occurs with just a slight bend, resulting in excellent flexibility. The characteristic of plastic optical fiber is lost.

本発明では、屈折率が充分低く、機械的特性に優れ、し
かも゛ポリカーボネートとの接着性が良い鞘材として、
フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン共重合体、
フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロアセトン共重合体、フッ化ビニリチンーテトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロベン−ヘキサフル
オロアセトン共重合体、その他、これらの共重合体とポ
リメチルメタクリレートのブレンド物、及び、これらの
共重合体とフルオロアルキルメタクリレート系の共重合
体とのブレンド物などが挙げられる。
In the present invention, as a sheath material that has a sufficiently low refractive index, excellent mechanical properties, and good adhesion to polycarbonate,
vinylidene fluoride-hexafluoroacetone copolymer,
Vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoroacetone copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoroproben-hexafluoroacetone copolymer, and blends of these copolymers with polymethyl methacrylate and blends of these copolymers with fluoroalkyl methacrylate copolymers.

これらは、どれもポリカーボネートとよ、r<堡喰昶接
着するし、フッ化ビニ+7デン系鞘の特徴である機械的
特性に優れるといった利点も失ってない。
All of these bond as well as polycarbonate, and do not lose the advantages of excellent mechanical properties, which are the characteristics of the vinyl fluoride + 7D sheath.

ここで大事なことは、共重合体である鞘材の七ツマ−と
して、ヘキサフルオロアセトンが、少なくとも1.0重
ffi係以上30重童暢以下含1れていることである。
What is important here is that the copolymer sheath material contains hexafluoroacetone in an amount of at least 1.0 FFI and 30 FFI.

残余のモノマーの割合は適宜選ぶことができる。The proportion of the remaining monomers can be selected as appropriate.

一方、プラスチック元ファイノ々として良い性能を持つ
ためには、芯鞘界面に不贅合がなく、なめらかでなけれ
ばならない。そのためには、鞘材のメルトインデックス
(A8TM−t2as、!il:験温度230り、荷重
3.8 KF 、ダイの内径2.09554冨)が、少
なくとも2g710分、以上であることが必要である。
On the other hand, in order to have good performance as a plastic material, the core-sheath interface must be smooth and free of imperfections. For this purpose, it is necessary that the melt index of the sheath material (A8TM-t2as, !il: test temperature 230 degrees, load 3.8 KF, die inner diameter 2.09554 degrees) is at least 2 g710 minutes or more. .

メルトインデックスが2未満であると、芯鞘界面やファ
イバ表面が滑らかでなくなる。
If the melt index is less than 2, the core-sheath interface and fiber surface will not be smooth.

本発明のプラスチック光ファイノ々を作製する方法とし
ては、清浄な環境下で芯材や鞘材のペレットを各々溶融
状態にし、特殊ノズルと押出(JtKよって芯鞘構造を
形成させるいわゆる複合紡糸方式によるのが最適である
。鞘の厚さは芯の直径の2/1000から300/10
00程度に被憶し、裸線な得る。この裸線には、架橋ポ
リエチレン、架橋ビニル、ポリプロピレン、ポリビニリ
デンゴロ2イド、ナイロンなどの耐熱被榎をほどこしコ
ードとして笑用する。
The method for producing the plastic optical fins of the present invention is to melt pellets of the core material and sheath material in a clean environment, and use a special nozzle and extrusion (so-called composite spinning method in which a core-sheath structure is formed using JtK). The optimal thickness of the sheath is 2/1000 to 300/10 of the core diameter.
It is memorized to about 00 and can be used as a bare wire. This bare wire is coated with a heat-resistant coating such as cross-linked polyethylene, cross-linked vinyl, polypropylene, polyvinylidene, nylon, etc. and used as a cord.

以下具体的実施例を示す。Specific examples will be shown below.

(実施例1) 芯材のポリカー2ネートには、帝人化成■製の商品名パ
ンライトを使用した。鞘材には、ヘキサフルオロアセト
ン−フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合
体(モノマーit比13ニア 2 ニー15 )を用い
た。各物性値は下記の辿りである。
(Example 1) Panlite, a trade name manufactured by Teijin Kasei ■, was used as the polycarbonate core material. For the sheath material, a hexafluoroacetone-vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer (monomer it ratio: 13 ni 2 ni 15) was used. The physical property values are as follows.

(メルトインデックス) 30.9/10su++ (屈折率) 1.395 (接着性) ポリカーゼネートを厚さ3 INの板に成型し、その上
に鞘フィルム(厚さ50〜300μm)プレスで圧着す
る。そして10間隔の格子状にカミソリで切れ目を入れ
、セロハンテーゾを上から貼りつける。これをはがした
とき、100+15の小片のうち何片が剥離したか舷え
、その割合で接着性を評価する。
(Melt index) 30.9/10su++ (Refractive index) 1.395 (Adhesion) Polycarbonate is molded into a 3 IN thick plate, and a sheath film (thickness 50 to 300 μm) is crimped onto it using a press. . Then, use a razor to make incisions in a grid pattern of 10 intervals, and paste cellophane Teiso over the top. When this was peeled off, it was determined how many of the 100+15 pieces were peeled off, and the adhesion was evaluated based on that ratio.

剥離率  1096 上記のような物性を待つ鞘材のペレットと、市販のポリ
カーゼネート、帝人化成■袈「パンライト」のベレット
を240℃で浴融し、複合紡糸グイと押出機とを使用す
ることにより、芯/鞘の二ノー構造を持つ不元例の耐熱
性プラスチック元ファイバを作表しLo 侍られたプラスチック光ファイノ々の導光性能は発光波
長770 nm VCおいて、1100dB/kmであ
った。そして、温度130℃の恒は室に入れて導光性能
の変化をみた。結果は、初めの10日間で、導光性能は
1100 dB/km’!で変化したが、その煙は、3
0日間に至るまで変化はなかった。
Peeling rate: 1096 Pellets of sheath material awaiting physical properties as described above, commercially available polycarbonate, and pellets of Teijin Kasei's "Panlite" were bath-melted at 240°C, and a composite spinning guide and an extruder were used. As a result, the light guide performance of the heat-resistant plastic optical fibers with a two-core core/sheath structure was 1100 dB/km at an emission wavelength of 770 nm. Ta. Then, they were placed in a chamber at a temperature of 130°C to observe changes in light guide performance. As a result, in the first 10 days, the light guide performance was 1100 dB/km'! However, the smoke changed to 3.
There was no change until day 0.

(実施列2−5) 使用する鞘材の組成および物性を41に示した通りに変
えた以外は、実施例1と同じプラスチック光ファイノ々
を作製した。これらのプラスチック光ファイ・ζを実施
例1と同じ方法で評価した結果を表1に示す。
(Example Row 2-5) The same plastic optical fins as in Example 1 were produced, except that the composition and physical properties of the sheath material used were changed as shown in 41. Table 1 shows the results of evaluating these plastic optical fibers in the same manner as in Example 1.

(比較例) 芯材のポリカーゼネートは実施例1と同一で、鞘材とし
て、ヘキサフルオロアセトンを台筐ないもの、即ちフッ
化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重せ体(ダイ
キン工業@製VT−1001、フッ化ビニリデン−テト
ラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペン共重合体
(日本ペンウォルト製KYN人几−710)、ポリ4−
メチルペンテン−1(三井石油化学工業■製TPX)の
それぞれ3者を用いて実施例五と同様の接着性評価を行
った。
(Comparative example) The core material polycarbonate was the same as in Example 1, and the sheath material was one without hexafluoroacetone, that is, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer (VT- manufactured by Daikin Industries @ 1001, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropene copolymer (KYN-710 manufactured by Pennwald Japan), poly 4-
Adhesion was evaluated in the same manner as in Example 5 using three methylpentene-1 (TPX manufactured by Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.).

結果は三者とも剥!$100%で、ポリカーゼネートに
は奮然接層しなかった。
The result is that all three parties are stripped! At $100%, it did not adhere to polycarbonate.

(本発明の効果) 本発明のプラスチック元7アイノζは、芯材と鞘材の接
着性がよく、導光性能、耐湿熱性、+!i械的詩的特性
れ、しかも高開口数である。自動車・船舶のエンノンル
ームといった過酷な条件下でも性態が低下しないため、
様々な場所で、あらゆる用途ンこ使用できる。
(Effects of the present invention) The plastic Moto7 Aino ζ of the present invention has good adhesion between the core material and the sheath material, light guide performance, moisture and heat resistance, and +! It has mechanical characteristics and a high numerical aperture. Because it does not lose its properties even under harsh conditions such as the ennon room of cars and ships,
It can be used in various places and for all kinds of purposes.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ポリカーボネートを生成分とする樹脂を芯とし、
鞘材として下記構造式( I )で示されるパーフロロア
セトン構造単位を、1重量%以上、30重量%以下含有
し、メルトインデックスが2以上である樹脂組成物を用
いた耐熱性プラスチック光ファイバ
(1) The core is a resin containing polycarbonate,
A heat-resistant plastic optical fiber using a resin composition containing 1% by weight or more and 30% by weight or less of a perfluoroacetone structural unit represented by the following structural formula (I) as a sheath material and having a melt index of 2 or more.
(2)鞘材がフッ化ビニリデンとヘキサフルオロアセト
ンとの共重合体であることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の耐熱性プラスチック光ファイバ
(2) The heat-resistant plastic optical fiber according to claim 1, wherein the sheath material is a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoroacetone.
(3)鞘材がフッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレ
ンとヘキサフルオロアセトンとの共重合体であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の耐熱性プラスチ
ック光ファイバ
(3) The heat-resistant plastic optical fiber according to claim 1, wherein the sheath material is a copolymer of vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, and hexafluoroacetone.
(4)鞘材がフッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレ
ンとヘキサフルオロプロペンとヘキサフルオロアセトン
との共重合体であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の耐熱性プラスチック光ファイバ 構造式( I )▲数式、化学式、表等があります▼
(4) The heat-resistant plastic optical fiber structural formula ( I) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63143509A (en) * 1986-12-08 1988-06-15 Central Glass Co Ltd Optical transmission fiber
JPH02173709A (en) * 1988-12-27 1990-07-05 Central Glass Co Ltd Optical transmission fiber

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JPS63143509A (en) * 1986-12-08 1988-06-15 Central Glass Co Ltd Optical transmission fiber
JPH02173709A (en) * 1988-12-27 1990-07-05 Central Glass Co Ltd Optical transmission fiber

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