JPS6377006A - プラスチツク光フアイバ− - Google Patents
プラスチツク光フアイバ−Info
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- JPS6377006A JPS6377006A JP61222945A JP22294586A JPS6377006A JP S6377006 A JPS6377006 A JP S6377006A JP 61222945 A JP61222945 A JP 61222945A JP 22294586 A JP22294586 A JP 22294586A JP S6377006 A JPS6377006 A JP S6377006A
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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。
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〕
本発明は口径が1mmψ以上の比較的大口径の形状であ
っても柔軟性が優れ、引張応力による光伝送損失の増大
が小さいプラスチック光ファイバーを提供することを目
的とするものである。
っても柔軟性が優れ、引張応力による光伝送損失の増大
が小さいプラスチック光ファイバーを提供することを目
的とするものである。
従来よりプラスチック光ファイバーは、石英系ファイバ
ーに比較して、光の伝送損失は大きいが、柔軟性に優れ
、加工が容易であり、さらに光源として可視光を用いる
ことから、取り扱いが容易でかつコストが安いというメ
リットがあり、短距離通信用あるいは照光用の光ファイ
バートシテ大キな期待が寄せられている。
ーに比較して、光の伝送損失は大きいが、柔軟性に優れ
、加工が容易であり、さらに光源として可視光を用いる
ことから、取り扱いが容易でかつコストが安いというメ
リットがあり、短距離通信用あるいは照光用の光ファイ
バートシテ大キな期待が寄せられている。
現在、プラスチック光ファイバーのコア材料トしては、
可視光の透過性が優れており、屈折率が高いという理由
から、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、
ポリスチレン、As樹脂、硬質塩化ビニルなどの多くの
材料が検討されており実用に供されている。
可視光の透過性が優れており、屈折率が高いという理由
から、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、
ポリスチレン、As樹脂、硬質塩化ビニルなどの多くの
材料が検討されており実用に供されている。
また、プラスチック光ファイバーのクラッド材料として
は、特に可視光に対する屈折率の点がら含フッ素系の樹
脂が一般によく用いられている。
は、特に可視光に対する屈折率の点がら含フッ素系の樹
脂が一般によく用いられている。
具体的にはポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリ、デン
と四フッ化エチレンあるいは六フッ化プロピレンの共重
合体、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(FEP) 、テトラフルオロエチレン−
エチレン共’ffL 合体(E T F E )などの
材料が挙げられる。
と四フッ化エチレンあるいは六フッ化プロピレンの共重
合体、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(FEP) 、テトラフルオロエチレン−
エチレン共’ffL 合体(E T F E )などの
材料が挙げられる。
プラスチック光ファイバーの製造方法としては生産性と
製造コストの点から熔融共押出法が通常採用されており
、この熔融共押出法を用いたプラスチック光ファイバー
の製造では、コアとの同時押出加工性の点からクラッド
材料としてポリフッ化ビニリデンあるいはフッ化ビニリ
デン系の共重合体が用いられることが多い。
製造コストの点から熔融共押出法が通常採用されており
、この熔融共押出法を用いたプラスチック光ファイバー
の製造では、コアとの同時押出加工性の点からクラッド
材料としてポリフッ化ビニリデンあるいはフッ化ビニリ
デン系の共重合体が用いられることが多い。
プラスチック光ファイバーのコア材料には、上記のよう
な種々の材料が検討されているが、材料の柔軟性の尺度
の一つとしてセカンドモジ−ラスを選ぶと(ASTM
D882)、セカンドモジュラスは50ky/nun
2以上のものが多く、プラスチック光ファイバーのメリ
ットである柔軟性については、必ずしも満足のゆくもの
ではなかった。
な種々の材料が検討されているが、材料の柔軟性の尺度
の一つとしてセカンドモジ−ラスを選ぶと(ASTM
D882)、セカンドモジュラスは50ky/nun
2以上のものが多く、プラスチック光ファイバーのメリ
ットである柔軟性については、必ずしも満足のゆくもの
ではなかった。
昨今、プラスチック光ファイバーは、医療用機器の照光
用ライトガイドや、OA機器、デジタルオーディオ機器
などの産業用、民生用電子機器の機器内光通信用途とし
ての需要が高まりつつあり、このような用途では、ファ
イバー径が1.0 amψ以上の比較的大口径のプラス
チック光ファイバーが必要となることが多く、また、限
られたスペースでの配線、引き回わしの容易な柔軟性の
優れたプラスチック光ファイバーが必要となる場合が多
く、このような用途では柔軟性の欠如は大きい問題点と
なる。
用ライトガイドや、OA機器、デジタルオーディオ機器
などの産業用、民生用電子機器の機器内光通信用途とし
ての需要が高まりつつあり、このような用途では、ファ
イバー径が1.0 amψ以上の比較的大口径のプラス
チック光ファイバーが必要となることが多く、また、限
られたスペースでの配線、引き回わしの容易な柔軟性の
優れたプラスチック光ファイバーが必要となる場合が多
く、このような用途では柔軟性の欠如は大きい問題点と
なる。
例えば、従来よりプラスチック光ファイバーのコア材料
としてよく使用されているポリn−メチルメタクリレー
トをコアに用いたプラスチック光ファイバーでは、セカ
ンドモジュラスは約200kp/111m8 あり、
ファイバー径が1.0 mmψ 以上になると、IOR
曲げで容易に破断してしまうため、例えば同一平面内の
間隔20薗以内の2点間を最短距離で接続できないとい
う問題が生じる。
としてよく使用されているポリn−メチルメタクリレー
トをコアに用いたプラスチック光ファイバーでは、セカ
ンドモジュラスは約200kp/111m8 あり、
ファイバー径が1.0 mmψ 以上になると、IOR
曲げで容易に破断してしまうため、例えば同一平面内の
間隔20薗以内の2点間を最短距離で接続できないとい
う問題が生じる。
すればファイバー径がIMψ以上の場合も極めて柔軟性
の優れたプラスチック光フアイバーカ得うれる。
の優れたプラスチック光フアイバーカ得うれる。
例えば、ポリn−ブチルメタクリレート、ポリn−へキ
シルメタクリレート、ポリn−オクチルメタクリレート
、ポリn−ブチルアクリレート、ポリn−ドデシルメタ
クリレートなどをコア材料に使用すれば、柔軟性の良い
ファイバーが得られる。
シルメタクリレート、ポリn−オクチルメタクリレート
、ポリn−ブチルアクリレート、ポリn−ドデシルメタ
クリレートなどをコア材料に使用すれば、柔軟性の良い
ファイバーが得られる。
しかし、プラスチック光ファイバーが通常使用される一
20°Cから60℃の温度範囲で、上記のコア材料のう
ち、ポリn−オクチルメタクリレート、ポリn−ブチル
アクリレート、ポリn−ドデシルメタクリレートなどの
材料では、これらの温度範囲でプラスチック光ファイバ
ーの形状保持をすることが困難であり、また、プラスチ
ック光ファイバーの成形方法として、生産性と製造コス
トの点から一般によく用いられる熔融共押出を採用した
場合、これらの材料は、クラッドと一体成形が容易にで
きないという問題がある。
20°Cから60℃の温度範囲で、上記のコア材料のう
ち、ポリn−オクチルメタクリレート、ポリn−ブチル
アクリレート、ポリn−ドデシルメタクリレートなどの
材料では、これらの温度範囲でプラスチック光ファイバ
ーの形状保持をすることが困難であり、また、プラスチ
ック光ファイバーの成形方法として、生産性と製造コス
トの点から一般によく用いられる熔融共押出を採用した
場合、これらの材料は、クラッドと一体成形が容易にで
きないという問題がある。
ガラス転移温度が室温より大きい材料であっても、樹脂
中に可塑剤を添加する方法で見掛けのガラス転移温度を
室温以下にすることが可能であるが、可塑剤の移行や、
長期性能の安定性などについて考慮した場合好ましい方
法とはいい難い。
中に可塑剤を添加する方法で見掛けのガラス転移温度を
室温以下にすることが可能であるが、可塑剤の移行や、
長期性能の安定性などについて考慮した場合好ましい方
法とはいい難い。
さらに、上記のような電子機器内においてプラスチック
光ファイバーを使用する場合には、配線作業中にファイ
バーに引張応力が掛かることが多く、例えばコア層にポ
リn−ブチルメタクリレート、クラッド層にフッ化ビニ
リデン樹脂系の材料を用いた柔軟性の良いプラスチック
光ファイバーく離がおきることがあり、その結果、光伝
送損失が増大してしまうという問題があった。この問題
はプラスチック光ファイバーのクラッドの外側にさらに
抗張力の大きいシースを被覆すればある程度解決できる
が、その半面柔軟性が犠牲になるという問題があった。
光ファイバーを使用する場合には、配線作業中にファイ
バーに引張応力が掛かることが多く、例えばコア層にポ
リn−ブチルメタクリレート、クラッド層にフッ化ビニ
リデン樹脂系の材料を用いた柔軟性の良いプラスチック
光ファイバーく離がおきることがあり、その結果、光伝
送損失が増大してしまうという問題があった。この問題
はプラスチック光ファイバーのクラッドの外側にさらに
抗張力の大きいシースを被覆すればある程度解決できる
が、その半面柔軟性が犠牲になるという問題があった。
よって上記のような用途では口径が1印ψ以上の比較的
大口径でも柔軟性があり、かつ配線作業時の引張応力に
よる光伝送損失の増大がないプラスチック光ファイバー
の開発が望まれている。
大口径でも柔軟性があり、かつ配線作業時の引張応力に
よる光伝送損失の増大がないプラスチック光ファイバー
の開発が望まれている。
本発明は、上記の柔軟性と配線作業時の引張応力による
光伝送損失の増大の両問題点を鑑み、コア材料にポリn
−ブチルメタクリレート、クラッド材料に架橋構造を持
つポリシロキサン系樹脂を用いたプラスチック光ファイ
バーを提供する。
光伝送損失の増大の両問題点を鑑み、コア材料にポリn
−ブチルメタクリレート、クラッド材料に架橋構造を持
つポリシロキサン系樹脂を用いたプラスチック光ファイ
バーを提供する。
本発明においては、ガラス転移温度が室温付近のポリn
−ブチルメタクリレートを用いることにより、口径がI
Wψ以上の比較的大口径の形状であっても柔軟性を確保
することができ、また、プラスチック光ファイバーが通
常使用される一20’Cから60°Cの温度範囲で十分
な形状保持ができるとともにクラッド層との一体成形が
容易にできる。
−ブチルメタクリレートを用いることにより、口径がI
Wψ以上の比較的大口径の形状であっても柔軟性を確保
することができ、また、プラスチック光ファイバーが通
常使用される一20’Cから60°Cの温度範囲で十分
な形状保持ができるとともにクラッド層との一体成形が
容易にできる。
さらにクラッド層にもちいるポリシロキサン系樹脂はそ
の架橋度の制御により容易に抗張力を変化させ得る。ポ
リn−ブチルメタクリレートの抗張力を一般に0.5〜
1.2kg/mm”とすれば架橋の程度によりこの範囲
の抗張力を有するポリシロキサン系樹脂を容易に得るこ
とができ引張応力の差によるコア層とクラッド層の界面
はく離の問題を排除でき光伝送損失の増大の問題が解決
できるのである。
の架橋度の制御により容易に抗張力を変化させ得る。ポ
リn−ブチルメタクリレートの抗張力を一般に0.5〜
1.2kg/mm”とすれば架橋の程度によりこの範囲
の抗張力を有するポリシロキサン系樹脂を容易に得るこ
とができ引張応力の差によるコア層とクラッド層の界面
はく離の問題を排除でき光伝送損失の増大の問題が解決
できるのである。
また、ポリシロキン系樹脂の屈折率は、架橋後も高々1
.41程度であり、ポリn−ブチルメタクリレートの屈
折率が1.48程度であることを考えるとクラッド層と
して光学的にも十分使用可能である。
.41程度であり、ポリn−ブチルメタクリレートの屈
折率が1.48程度であることを考えるとクラッド層と
して光学的にも十分使用可能である。
ポリシロキン系樹脂の架橋方法としては、有機過酸化物
による化学架橋、紫外線、電子線、ガンマ線などの電離
放射線による照射架橋などを挙げることができるが、工
業的には生産性と架橋度の制御性の点から電子線照射の
利用が望ましい。
による化学架橋、紫外線、電子線、ガンマ線などの電離
放射線による照射架橋などを挙げることができるが、工
業的には生産性と架橋度の制御性の点から電子線照射の
利用が望ましい。
実施例1
コア材料にポリn−ブチルメタクリレート(数平均分子
量5.5万、屈折率1.48)、クラッド材料ニポリメ
チルビニルシロキサン(数平均分子量45万、ビニル基
量0.2モル%、屈折率1.40)を用いて熔融共押出
法でコア径が1.0 mmψ、クラッド肉厚0.4mm
となるようにコアとクラッドを一体成形した後、電子線
(加速電圧300KV)を12■ad照射してクラッド
層を照射架橋しプラスチック光ファイバーを得た。
量5.5万、屈折率1.48)、クラッド材料ニポリメ
チルビニルシロキサン(数平均分子量45万、ビニル基
量0.2モル%、屈折率1.40)を用いて熔融共押出
法でコア径が1.0 mmψ、クラッド肉厚0.4mm
となるようにコアとクラッドを一体成形した後、電子線
(加速電圧300KV)を12■ad照射してクラッド
層を照射架橋しプラスチック光ファイバーを得た。
このプラスチック光ファイバーの光伝送損失は波長65
0 nmで600dB/kmであり、自己経巻が容易に
行なえる柔軟性に富むものであった。
0 nmで600dB/kmであり、自己経巻が容易に
行なえる柔軟性に富むものであった。
このプラスチック光ファイバーのクラッド層の抗張力は
1.1 kz /ll1m 2でありコア層の抗張力0
.93に7/Inm2と比較して殆ど差がなく、伸び率
50%以内では、光伝送損失の増大は波長650 nm
で200dB/km以内であった。
1.1 kz /ll1m 2でありコア層の抗張力0
.93に7/Inm2と比較して殆ど差がなく、伸び率
50%以内では、光伝送損失の増大は波長650 nm
で200dB/km以内であった。
実施例2
コア材料にポリn−ブチルメタクリレート(数平均分子
量6.5万、屈折率1.48)、クラッド材料にポリメ
チルトリフルオロプロピルとニルシロキサン(数平均分
子量50万、屈折率1.39、 ビニル基=”0.25
モル%)と1.4ブタンジオールジアクリレートの9
9.5:0.5重量比)混合物を用いて熔融共押出法で
コア径が1.0 mmψ 、クラッド肉厚0.4胴とな
るようにコアとクラッドを一体成形した後、電子線(加
速電圧s o on)を20 Mradを照射してクラ
ッド層を照射架橋しプラスチック光ファイバーを得た。
量6.5万、屈折率1.48)、クラッド材料にポリメ
チルトリフルオロプロピルとニルシロキサン(数平均分
子量50万、屈折率1.39、 ビニル基=”0.25
モル%)と1.4ブタンジオールジアクリレートの9
9.5:0.5重量比)混合物を用いて熔融共押出法で
コア径が1.0 mmψ 、クラッド肉厚0.4胴とな
るようにコアとクラッドを一体成形した後、電子線(加
速電圧s o on)を20 Mradを照射してクラ
ッド層を照射架橋しプラスチック光ファイバーを得た。
このプラスチック光ファイバーの光伝送損失は波長65
0 nmで850 d B/kmであり、自己経巻が容
易に行なえる柔軟性に富むものであった。
0 nmで850 d B/kmであり、自己経巻が容
易に行なえる柔軟性に富むものであった。
このプラスチック光ファイバーのクラッド層の抗張力は
1.2kf/wn”でありコア層の抗張力0.98ky
/in ”と比較して殆ど差がなく、伸び率50%以内
では、光伝送損失の増大は波長650 nmで340d
B/km以内であった。
1.2kf/wn”でありコア層の抗張力0.98ky
/in ”と比較して殆ど差がなく、伸び率50%以内
では、光伝送損失の増大は波長650 nmで340d
B/km以内であった。
比較例1
コア材料にポリn−ブチルメタクリレート(数平均分子
量5.5万、屈折率1.48)、クラッド材料にフッ化
ビニリデンと四フッ化エチレンの共重合体(四フッ化エ
チレンのモル分率6%、Ml値(120°C)5、屈折
率1.39)を用いて、熔融共押出法でコア径が1.0
柵ψ、クラッド肉厚0.2 mmとなるようにコアとク
ラッドを一体成形しプラスチック光ファイバーを得た。
量5.5万、屈折率1.48)、クラッド材料にフッ化
ビニリデンと四フッ化エチレンの共重合体(四フッ化エ
チレンのモル分率6%、Ml値(120°C)5、屈折
率1.39)を用いて、熔融共押出法でコア径が1.0
柵ψ、クラッド肉厚0.2 mmとなるようにコアとク
ラッドを一体成形しプラスチック光ファイバーを得た。
このプラスチック光ファイバーの光伝送損失は波長65
0 nmで450dB/kmであり、自己経巻が容易に
行なえる柔軟性に富むものであったが、クラッド層の抗
張力は2.5 ky/rran 2でコア層との抗張力
の差が大きく、50%引張で一部コア層とクラッド層の
界面はく離が見られ、光伝送損失も50%伸びで580
0 dB/km に増大した。
0 nmで450dB/kmであり、自己経巻が容易に
行なえる柔軟性に富むものであったが、クラッド層の抗
張力は2.5 ky/rran 2でコア層との抗張力
の差が大きく、50%引張で一部コア層とクラッド層の
界面はく離が見られ、光伝送損失も50%伸びで580
0 dB/km に増大した。
比較例2
コア材料にポリメチルメタクリレート(数平均分子量9
.8万、屈折率1.48)、クラッド材料にポリメチル
ビニルシロキサン(数平均分子ff145万、ビニル基
量0.2モル%、屈折率1.40) を用いて熔融共
押出法でコア径が1.0Mψ、クラッド肉厚0.4mm
となるようにコアとクラッドを一体成形した後、電子線
(加速電圧300蒔)を12Mrad 照射してクラ
ッド層を照射架橋しプラスチック光ファイバーを得た。
.8万、屈折率1.48)、クラッド材料にポリメチル
ビニルシロキサン(数平均分子ff145万、ビニル基
量0.2モル%、屈折率1.40) を用いて熔融共
押出法でコア径が1.0Mψ、クラッド肉厚0.4mm
となるようにコアとクラッドを一体成形した後、電子線
(加速電圧300蒔)を12Mrad 照射してクラ
ッド層を照射架橋しプラスチック光ファイバーを得た。
このプラスチック光ファイバーの光伝送損失は波長65
0 nmで580 dB/kmであったが5R曲げで折
れ柔軟性のないものであった。
0 nmで580 dB/kmであったが5R曲げで折
れ柔軟性のないものであった。
比較例3
コア材料にポリnオクチルメタクリレート(数平均分子
量18万、屈折率1.47)、クラッド材料にポリメチ
ルビニルシロキサン(数平均分子量45万、ビニル基(
10,2モル%、屈折率1.40)を用いて熔融共押出
法を適用したがコアとクラッドの一体成形は何如なる条
件でもできなかった。
量18万、屈折率1.47)、クラッド材料にポリメチ
ルビニルシロキサン(数平均分子量45万、ビニル基(
10,2モル%、屈折率1.40)を用いて熔融共押出
法を適用したがコアとクラッドの一体成形は何如なる条
件でもできなかった。
そこで、内径1.0鴫肉厚0.3mmのポリメチルビニ
ルシロキサンのチューブ内でnオクチルメタクリレート
を熱重合しプラスチック光ファイバーとした。このプラ
スチック光ファイバーの光伝送損失は波長650 nm
で960dB/kmであったが、40°Cの恒温槽で1
0分間放置するだけでコアのポリnオクチルメタクリレ
ートが端面より流れだした。
ルシロキサンのチューブ内でnオクチルメタクリレート
を熱重合しプラスチック光ファイバーとした。このプラ
スチック光ファイバーの光伝送損失は波長650 nm
で960dB/kmであったが、40°Cの恒温槽で1
0分間放置するだけでコアのポリnオクチルメタクリレ
ートが端面より流れだした。
Claims (1)
- (1)コアと該コアを被覆するクラッドからなるプラス
チック光ファイバーにおいて前記コア材料がポリn−ブ
チルメタクリレート、前記クラッド材料が架橋構造を有
するポリシロキサン系樹脂であるプラスチック光ファイ
バー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61222945A JPS6377006A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | プラスチツク光フアイバ− |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61222945A JPS6377006A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | プラスチツク光フアイバ− |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6377006A true JPS6377006A (ja) | 1988-04-07 |
Family
ID=16790332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61222945A Pending JPS6377006A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | プラスチツク光フアイバ− |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6377006A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004126429A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチック光ファイバ及びプラスチック光ファイバケーブル |
US7792406B2 (en) * | 2001-01-26 | 2010-09-07 | Nanogram Corporation | Polymer-inorganic particle composites |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP61222945A patent/JPS6377006A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7792406B2 (en) * | 2001-01-26 | 2010-09-07 | Nanogram Corporation | Polymer-inorganic particle composites |
US8515232B2 (en) | 2001-01-26 | 2013-08-20 | Nanogram Corporation | Polymer-inorganic particle composites |
JP2004126429A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチック光ファイバ及びプラスチック光ファイバケーブル |
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