KR100638436B1 - 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유 및 그 제조방법 - Google Patents

그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100638436B1
KR100638436B1 KR1020040089320A KR20040089320A KR100638436B1 KR 100638436 B1 KR100638436 B1 KR 100638436B1 KR 1020040089320 A KR1020040089320 A KR 1020040089320A KR 20040089320 A KR20040089320 A KR 20040089320A KR 100638436 B1 KR100638436 B1 KR 100638436B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
monomer
optical fiber
protective layer
plastic optical
poly
Prior art date
Application number
KR1020040089320A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060040106A (ko
Inventor
조영준
조재춘
김선규
홍현진
김범준
Original Assignee
주식회사 효성
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 주식회사 효성 filed Critical 주식회사 효성
Priority to KR1020040089320A priority Critical patent/KR100638436B1/ko
Publication of KR20060040106A publication Critical patent/KR20060040106A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100638436B1 publication Critical patent/KR100638436B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02033—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material
    • G02B6/02038—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material with core or cladding having graded refractive index
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00663—Production of light guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/045—Light guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02395—Glass optical fibre with a protective coating, e.g. two layer polymer coating deposited directly on a silica cladding surface during fibre manufacture

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

본 발명은 유연성이 향상된 그래디드 인덱스(Graded-Index)형 플라스틱 광섬유 모재 및 광섬유 제조 방법에 관한 것으로, 클래딩에 사용되는 굴절률이 상대적으로 낮은 제 1단량체와, 플라스틱 광섬유에 유연성을 증가시킬 수 있는 첨가제와, 개시제와, 연쇄이동제를 혼합하여 보호층 튜브를 형성하는 단계(S1); 상기 제 1단량체에 개시제와 연쇄이동제를 첨가하여 클래딩을 형성하는 단계(S2); 상기 제 1단량체와 상기 제 1단량체 보다 굴절률이 상대적으로 높은 제 2단량체를 6:4 내지 7:3으로 혼합한 후 상기 보호층 튜브에 투입하여 상온에서 500~5,000rpm으로 회전시켜 상기 보호층을 팽윤시키면서 혼합용액이 보호층 내부로 확산된 후 겔 상을 형성하는 단계(S3); 이를 다시 50~150℃ 온도에서 회전속도 500~5,000rpm으로 회전시키면서 중합시키는 단계(S4); 및 상기 제 1단량체와 상기 제 2단량체의 혼합비를 5:5 내지 0:10의 범위 내에서 제조된 혼합용액을 상기 보호층 튜브에 투입하여 다시 S3 과정과 S4 과정을 반복하되, 상기 제 2단량체를 점차로 증가시켜 팽윤과 확산을 반복하는 단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 제조방법에 의하면 광섬유의 유연성을 향상시켜줌으로써 기존의 플라스틱 광섬유에 비하여 유연성이 향상되고 외압에 의한 충격에 강한 특징이 있다.
모재, 그래디드-인덱스, 확산, 팽윤, 플라스틱 광섬유, 굴절률, 보호층

Description

그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유 및 그 제조방법{Graded-index plastic optical fiber and the method of preparing the same}
본 발명은 유연성이 향상된 그래디드 인덱스(Graded-Index)형 플라스틱 광섬유 모재 및 광섬유 제조 방법에 관한 것으로, 그래디드-인덱스(Graded-Index)형 플라스틱 광섬유 모재의 클래딩의 전체 또는 일부에 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 테트라플루오로에틸렌) 공중합체[Poly(vinylidenefluoride - tetrafluoroethylene) copolymer]와 같은 첨가제를 첨가하여, 적정의 분자량을 갖는 광섬유를 제조하여 유연성이 뛰어나고 외압에 장시간 동안 견딜 수 있는 그래디드 인덱스형 플라스틱 광섬유 모재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
플라스틱 광섬유는 석영계 광섬유에 비해 대구경의 광섬유를 제조할 수 있으므로 접속이 훨씬 용이하며, 플라스틱 특성에 의한 굴곡에 대해 석영계 광섬유 보다 자유롭기 때문에 향후 가정내 사무실 내에서 고속 대용량 전달 매체로서 적당하다.
플라스틱 광섬유는 크게 1)굴절률이 작은 클래딩(cladding)과 굴절률이 상대 적으로 큰 코어(core)로 구성된 스텝-인덱스(step-index)형, 2)굴절률이 코어 중심부로 가면서 점차적으로 크게 변하는 그래디드-인덱스(graded-index)형으로 나눌 수 있다.
스텝-인덱스형 플라스틱 광섬유는 굴절률의 불연속 계면상에서 빛이 전반사하면서 진행하기 때문에 저속의 저용량의 단거리 전송, 조명 및 이미지가이드(image guide) 등에 응용되고 있으며, 그래디드-인덱스형 플라스틱 광섬유는 빛이 높은 굴절률 내에서 진행하는 원리에 따라 광축에 입사하는 모드들이 교차하면서 진행하기 때문에 전송대역폭이 넓고 대용량 고속 전송에 적합하다.
그래디드-인덱스(Graded-Index)형은 굴절률이 다른 도펀트(dopant)를 사용하여 겔효과를 이용한 제조법, 초고속 원심력을 이용한 방법 또는 특수한 압출 다이 설계에 의한 굴절률 조절에 의한 방법이 있다. 도펀트를 이용한 제조법은 광섬유 내부에서 도펀트가 가소제의 역할을 하여 도펀트의 함량이 증가함에 따라 유리전이온도가 낮아져 내열성이 떨어지는 문제점이 있다. 이로 인하여 통신용 플라스틱 광섬유의 경우 외부 자케팅을 하여도 취성을 극복할 수 없게 된다. 그러므로 추가적인 보호층을 코팅하는 기술적인 시도가 있어왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 인발과정에서 흐름성이 우수하며, 외부자케팅을 하여도 취성을 극복할 수 있는 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 클래딩에 사용되는 굴절률이 상대적으로 낮은 제 1단량체와, 플라스틱 광섬유에 유연성을 증가시킬 수 있는 첨가제와, 개시제 0.01~0.4mol%와, 연쇄이동제 0.01~0.4mol%를 혼합하여 유리튜브에 투입한 후 온도 50~150℃에서 회전속도 500~5,000rpm으로 회전시키면서 보호층 튜브를 형성하는 단계(S1);
상기 제 1단량체에 개시제와 연쇄이동제를 첨가하여 클래딩을 형성하는 단계(S2); 상기 제 1단량체와 상기 제 1단량체 보다 굴절률이 상대적으로 높은 제 2단량체를 6:4 내지 7:3으로 혼합한 후 상기 보호층 튜브에 투입하여 상온에서 500~5,000rpm으로 회전시켜 상기 보호층을 팽윤시키면서 혼합용액이 보호층 내부로 확산된 후 겔 상을 형성하는 단계(S3);
이를 다시 50~150℃ 온도에서 회전속도 500~5,000rpm으로 회전시키면서 중합시키는 단계(S4); 및 제 1단량체 제 2단량체의 혼합비를 5:5 내지 0:10의 범위 내에서 제조된 혼합용액을 상기 보호층 튜브에 투입하여 다시 S3 과정과 S4 과정을 반복하되, 상기 제 2단량체를 점차로 증가시켜 팽윤과 확산을 반복하는 단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유의 제조방법에 의하여 달성된다.
본 발명에서는 서로 다른 굴절률을 가지며 공중합이 가능한 두 가지 이상의 단량체를 사용하고 내부확산법을 이용한 모재제조법의 클래딩 또는 그 일부에 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 테트라플루오로에틸렌) 공중합체[Poly (vinylidenefluoride - tetrafluoroethylene) copolymer], 폴리(비닐리덴플루오라 이드 - 헥사플루오로프로필렌) 공중합체[Poly(vinylidenefluoride - hexafluoropropylene) copolymer], 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 테트라 플루오로에틸렌 - 헥사플루오로프로필렌)삼블록 공중합체[Poly(vinylidenfluoride - tetrafluoroethylene - hexafluoropropylene)triblock copolymer] 등의 첨가제를 첨가하여, 적정의 분자량을 갖는 플라스틱 광섬유를 제조함으로써 종래의 플라스틱 광섬유에 비하여 유연성이 뛰어나고 외압에 장시간 동안 견딜 수 있는 플라스틱 광섬유를 제조하고자 한다.
그러므로, 본 발명에서는 내부확산법에 의해 굴절률 분포를 가지며, 클래딩의 일부에 유연성을 가지는 첨가제를 첨가함으로써 인발과정에서 흐름성이 좋고, 유연성을 향상시킴으로써 인발과정 중 플라스틱 광섬유의 직경 변동폭을 감소시켜 클래딩과 코어의 경계면에서 산란에 의한 광손실을 억제하여 광전송 손실을 줄이고 유연성을 겸비한 플라스틱 광섬유를 제조할 수 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 이하의 발명의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하에서 본 발명에 따른 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유 및 그 제조방법의 구성에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에서는 그래디드-인덱스(Graded-Index)형 플라스틱 광섬유의 모재제조에 있어서 사용되는 방법은 내부확산법(선 특허 출원 제2001-87884, 제2002- 53089)에 의한 굴절률 분포를 조절하는 방법을 사용할 수 있다.
내부확산법이란 서로 다른 굴절률을 갖는 두 가지 이상의 단량체 중 상대적으로 굴절률이 낮은 제 1단량체에 개시제와 연쇄이동제를 첨가하여 회전하는 유리 튜브에 투입한 후 열중합법에 의해 중합을 하고, 상대적으로 굴절률이 높은 제 2단량체 또는 제 1단량체와 제 2단량체의 혼합물에 개시제와 연쇄이동제를 첨가한 후 유리튜브에 투입하여 먼저 중합된 상기 중합체를 팽윤(swelling)시킨 후 팽윤된 중합물 내부로 굴절률이 높은 모노머 또는 모노머의 혼합액이 확산(diffusion)되면서 굴절률 분포를 갖게 하는 제조방법이다.
내부확산법에 사용가능한 단량체로는 작용기를 갖는 메타아크릴레이트가 사용되며 구체적으로는 메틸메타아크릴레이트, 벤질메타아크릴레이트, 스티렌, 2,2,2-트리플루오로에틸 메타아크릴레이트 등이 사용될 수 있으며 제 1단량체는 클래딩 재료로 사용 가능하다.
또한, 열 중합 개시제로는 2,2'-아조비스(이소부틸니트릴), 벤조일페록사이드, tert-부틸페록사이드 등이 사용 가능하다. 개시제의 혼합양은 사용하는 단량체의 0.01~0.4mol%를 사용하며, 바람직하게는 0.01~0.1mol%를 사용한다. 연쇄이동제로 n-부틸멀캅탄, 옥틸 멀캅탄, 도데실 멀캅탄 등이 사용 가능하다. 연쇄이동제의 양은 0.01~0.4mol%이며 바람직하게는 0.1~0.3mol%이다.
개시제와 연쇄이동제를 모재 제조 조건에 따라 적정량을 선택적으로 사용가능하나 상기범위보다 적은 양을 사용하면 모재의 분자량이 너무 높게 되어 인출공정이 어렵게 되고, 내부구조의 친밀성 때문에 높은 광전송 손실의 원인이 되고, 사 용양이 너무 많은 경우 모재의 분자량이 너무 낮아져 기계적 특성이 떨어지게 된다.
플라스틱 광섬유의 유연성을 향상시키는 방법으로는 S1 단계에서 S6 단계로 구성된다.
S1 단계는 보호층 튜브를 제조하는 단계이다. 클래딩에 사용되는 굴절률이 상대적으로 낮은 제 1단량체에 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 테트라플루오로에틸렌) 공중합체[Poly(vinylidenefluoride - tetrafluoroethylene) copolymer], 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 헥사플루오로프로필렌) 공중합체[Poly(vinylidenefluoride - hexafluoropropylene) copolymer], 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 테트라 플루오로에틸렌 - 헥사플루오로프로필렌)삼블록 공중합체[Poly(vinylidenfluoride - tetrafluoroethylene - hexafluoropropylene)triblock copolymer] 등의 첨가제 중 단일 또는 2종 이상의 중합으로 개시제와 연쇄이동제를 첨가한 후 이 혼합용액을 유리관 내부로 투입한다.
유리관을 500~5000rpm정도의 회전력으로(바람직하게는 3000rpm의 회전속도를 사용한다) 회전시키면서 50~150℃(바람직하게는 70℃에서 중합한다)에서 2시간 중합하여 모재 전체부피 대비 1~60부피%의 보호층 튜브를 제조한다. 상기 첨가제가 차지하는 비율은 모노머 대비 10~50중량%이며, 상기 제 1단량체는 메틸메타아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로메틸 메타아크릴레이트 등을 사용한다.
S2 단계는 클래딩을 형성하는 단계이다. 상기와 같은 보호층 튜브를 제조한 후 상기 제 1단량체에 개시제 및 연쇄이동제를 첨가하여 보호층의 첨가제가 클래딩 과 코어의 계면에 영향을 미치지 않을 만큼의 양을 투입하여 상기 회전속도 및 온도에서 충분히 중합한다.
S3 단계는 내부확산법으로 겔 상을 형성하는 단계이다. 클래딩 중합이 완료되면 제 1단량체와, 이보다 굴절률이 높은 제 2단량체를 혼합비 6:4 내지 7:3으로 혼합하여 혼합용액을 제조한 후 상온에서 클래딩으로 제조된 중합체(보호층) 튜브 내에 투입하고, 튜브의 중합물을 상기의 혼합물로 팽윤(swelling)시킨다. 이에 따라 혼합용액이 클래딩 중합체 내부로 확산(diffusion)되며 겔 상을 형성한다. 상기 제 2단량체는 벤질메타아크릴레이트, 스티렌, 메틸메타아크릴레이트 등을 사용한다.
S4 단계는 굴절률 분포형성 단계이다. 상기와 같은 겔상이 다음 중합과정에 영향을 미치는 시점에서 다시 중합 가능한 온도인 50~150℃ 상승시켜 중합함으로써 굴절률의 분포를 줄 수 있다.
S5 단계는 팽윤과 확산을 반복하는 단계이다. 상기 제 1단량체와 상기 제 2단량체의 혼합비를 5:5 내지 0:10의 범위 내에서 제조된 혼합용액을 상기 보호층 튜브에 투입하여 다시 S3 과정과 S4 과정을 반복한다. 이 때 상기 제 2단량체를 점차로 증가(바람직하게는 5:5, 3:7, 0:10)시켜 팽윤과 확산을 반복함으로써 굴절률이 내부로부터 언덕형을 이루는 모재가 제조된다.
보다 상세하게는, 1차 생성된 중합체가 2차 투입된 단량체 혼합물에 의해 팽윤(swelling)되면서 혼합물이 중합체 내부로 확산(diffusion)된 후 튜브 내부로부터 겔이 형성되면 다시 50~150℃로 온도를 상승시킨 후 중합을 행하면 l차 중합물 과 2차 투입된 단량체 혼합물 사이에서 생성된 겔 사이에서 중합 반응이 진행된다. 이 때, 각 단량체의 반응속도 차이에 의해 중합이 진행되어 갈수록 내부에 굴절률이 큰 단량체의 분포가 커지게 되고 중합이 완전히 진행된다.
이 때, 다시 내부로 갈수록 굴절률이 커지는 튜브가 만들어진 후 상대적으로 굴절률이 큰 단량체의 혼합비율이 많은 다음 단계의 혼합용액을 상기 방법과 동일한 방법으로 튜브에 투입, 중합과정을 거쳐 굴절률의 분포가 내부로 갈수록 더 커지는 모재를 최종적으로 제조 할 수 있다. 즉, 혼합비율이 다른 용액을 반복적으로 투입 후 팽윤(swelling)하는 과정을 반복함으로써 모재의 크기를 외경 50Φ까지 제조 가능하며 굴절률 분포 조절을 더 용이하게 할 수 있다.
< 실시예 1>
메틸메타아크릴레이트와 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 테트라플루오로에틸렌) 공중합체[Poly(vinylidenefluoride-tetrafluoroethylene) copolymer]의 중량비가 7:3인 혼합용액을 330g 제조하여 개시제로 2,2'-아조비스(이소부틸니트릴) 0.06mol%, 연쇄이동제로 1-부탄티올(1-butanethiol) 0.2mol%를 첨가하였다. 제조된 혼합용액을 직경이 50mm, 길이가 960mm인 유리관에 투입하여, 약 3000rpm으로 회전시키면서 70℃에서 2시간 중합하여 첨가제가 함유된 폴리메틸메타아크릴레이트 클래딩층(보호층)을 제조하였다.
이렇게 제조된 보호층의 부피는 전체 모재 부피의 약 13%정도가 된다. 보호층에 개시제와 연쇄이동제가 첨가된 메틸메타아크릴레이트를 수회 추가 투입하여, 전체 모재부피의 약 56%의 클래딩층을 형성한 후, 메틸메타아크릴레이트와 벤질메타아크릴레이트의 무게비가 7:3의 비율로 혼합된 혼합용액을 제조하고 상기 회전튜브에 상온에서 투입하였다. 상온에서 메틸메타아크릴레이트와 벤질메타아크릴레이트의 혼합액이 클래딩부분을 팽윤(swelling)시키면서 중합체 내부로 확산된(diffusion) 후 겔 상을 형성하면, 90℃로 상승시킨 후 3000rpm으로 유리 튜브를 회전시키면서 중합을 실시하였다.
다시 상온으로 온도를 낮춘 후 메틸메타아크릴레이트와 벤질메타아크릴레이트를 5:5로 혼합한 후 이를 상온에서 제조된 모재 튜브에 투입한 후 3000rpm으로 회전 및 팽윤(swelling)시켰다. 혼합용액이 중합체 내부로 확산되며 겔 상이 형성되고 이를 90℃로 상승시킨 후 3000rpm으로 유리 튜브를 회전시키면서 중합을 실시하였다.
위와 같은 방법으로 메틸메타아크릴레이트와 벤질메타아크릴레이트의 혼합비를 3:7 에서 최종적으로 0:10으로 되도록 점차적으로 주입하고 동일한 제조 과정을 거쳐 최종적으로 모재 제조하였다. 이렇게 제조된 광섬유의 최소굽힘직경과 최대파단회수를 측정하여 유연성을 측정하였으며, 그 결과는 표 1과 같다.(이하 동일하다)
< 실시예 2>
메틸메타아크릴레이트와 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 헥사플루오로프로필렌) 공중합체[Poly(vinylidenefluoride - hexafluoropropylene) copolymer]의 중량 비가 7:3인 혼합용액을 제조하여 실시예 1과 동일한 방법으로 광섬유를 제조하여, 최소굽힘직경과 최대파단횟수를 측정하였다.
< 실시예 3>
메틸메타아크릴레이트와 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 테트라플루오로에틸렌 - 헥사플루오로프로필렌) 삼블록 공중합체[Poly(vinylidenefluoride - tetrafluoroethylene - hexafluoropropylene) triblock copolymer]의 중량비가 7:3인 혼합용액을 제조하여 실시예 1과 동일한 방법으로 광섬유를 제조하여, 최소굽힘직경과 최대파단횟수를 측정하였다.
< 실시예 4>
메틸메타아크릴레이트와 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 테트라플루오로에틸렌) 공중합체[Poly(vinylidenefluoride-tetrafluoroethylene) copolymer]의 중량비가 8:2인 혼합용액을 제조하여 실시예 1과 동일한 방법으로 광섬유를 제조하여, 최소굽힘직경과 최대파단횟수를 측정하였다.
< 실시예 5>
메틸메타아크릴레이트와 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 테트라플루오로에틸렌) 공중합체[Poly(vinylidenefluoride-tetrafluoroethylene) copolymer]의 무게비가 9:1인 혼합용액을 제조하여 실시예 1과 동일한 방법으로 광섬유를 제조하여, 최 소굽힘직경과 최대파단횟수를 측정하였다.
< 비교예 1>
유연성을 향상시킬 수 있는 첨가제의 첨가 없이 클래딩을 메틸메타아크릴레이트만으로 중합하고 그래디드 인덱스형 플라스틱 광섬유의 제조는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여, 최소 굽힘 직경과 최대파단횟수를 측정하였다.
상기 실시예의 유연성 측정은 최소굽힘직경(φ)과 최대판단회수(Number of flexing to break)의 두 가지 방법으로 테스트하였다. 최소굽힘직경은 다양한 직경의 봉에 플라스틱 광섬유를 와인딩(winding)할 때 100회 이상 와인딩 될 때의 봉의 직경으로 측정하였으며, 최대파단횟수는 플라스틱 광섬유를 ±90°만큼 왕복운동시켜 끊어질 때의 왕복횟수를 측정하였다.
표 1에 그 결과를 나타내었다.
구분 첨가제 종류 첨가제비율 (%) 보호층 부피분율(%) 최소굽힘직격 (mm) 최대파단횟수 (회)
실시예1 Poly(VDF-TFE) 30 0.13 1 >20,000
실시예2 Poly(VDF-HFP) 30 0.13 1 >20,000
실시예3 Poly(VDF-TFE-HFP) 30 0.13 1 >20,000
실시예4 Poly(VDF-TFE) 20 0.13 2 >20,000
실시예5 Poly(VDF-TFE) 10 0.13 3 >15,000
비교예1 X 0 0 10 <5,000
* VDF : vinylidenefluoride
* TFE : tetrafluoroethylene
* HFP : hexafluoropropylene
표 1에 나타난 바와 같이, 혼합용액에서 첨가제의 비율이 30wt%인 경우 최대파단회수가 20,000번 이상으로 나타남에 반하여, 첨가제를 첨가하지 않았거나 혼합용액에서 첨가제의 비율이 10wt% 미만일 경우에는 최대파단회수가 15,000번 이하로 유연성이 떨어지는 결과를 나타내었다.
또한, 혼합용액에서 첨가제의 비율이 30wt%인 경우 최소굽임직경이 1mm임에 반하여 첨가제를 첨가하지 않았거나 혼합용액에서 첨가제의 비율이 10wt% 미만일 경우 최소굽힘직경이 3mm 이상으로 나타났다. 즉, 첨가제의 첨가로 유연성의 향상이 현저함을 알 수 있다.
상기 언급한 바와 같은 본 발명에 따른 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유 및 그 제조방법에 의하면 굴절률 분포의 구성은 팽윤과 확산에 의한 내부확산법을 적용하고 클래딩의 제조시 클래딩의 일부 또는 전체에 유연성이 뛰어난 첨가제를 함유한 보호층을 형성하여 광섬유의 유연성을 향상시켜줌으로써 기존의 모재 제조, 드로잉 공정에 의해 제조된 플라스틱 광섬유에 비하여 유연성이 향상되고 외압에 의한 충격에 강한 특징이 있다.
비록 본 발명에 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims (7)

  1. 플라스틱 광섬유 모재제조에 있어서,
    클래딩에 사용되는 굴절률이 상대적으로 낮은 제 1단량체와, 플라스틱 광섬유에 유연성을 증가시킬 수 있는 첨가제와, 개시제 0.01~0.4mol%와, 연쇄이동제 0.01~0.4mol%를 혼합하여 유리튜브에 투입한 후 온도 50~150℃에서 회전속도 500~5,000rpm으로 회전시키면서 보호층 튜브를 형성하는 단계(S1);
    상기 제 1단량체에 개시제와 연쇄이동제를 첨가하여 클래딩을 형성하는 단계(S2);
    상기 제 1단량체와 상기 제 1단량체 보다 굴절률이 상대적으로 높은 제 2단량체를 6:4 내지 7:3으로 혼합한 후 상기 보호층 튜브에 투입하여 상온에서 500~5,000rpm으로 회전시켜 상기 보호층을 팽윤시키면서 혼합용액이 보호층 내부로 확산된 후 겔 상을 형성하는 단계(S3);
    이를 다시 50~150℃ 온도에서 회전속도 500~5,000rpm으로 회전시키면서 중합시키는 단계(S4); 및
    상기 제 1단량체와 상기 제 2단량체의 혼합비를 5:5 내지 0:10의 범위 내에서 제조된 혼합용액을 상기 보호층 튜브에 투입하여 다시 S3 과정과 S4 과정을 반복하되, 상기 제 2단량체를 점차로 증가시켜 팽윤과 확산을 반복하는 단계(S5);를 포함하는 광섬유 제조방법으로서, 여기서 상기 제 1 단량체는 메틸메타아크리릴레이트, 벤질메타아크릴레이트, 스티렌 및 2,2,2-트리플루오르 메틸 메타아크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 2개의 단량체 중 굴절률이 상대적으로 낮고, 상기 제 2 단량체는 굴절률이 상대적으로 높은 것을 특징으로 하는 그래디스 인덱스형 플래스틱 광섬유 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 개시제로 2,2'-아조비스(이소부틸니트릴), 벤조일페록사이드, tert-부틸페록사이드 중 1종 이상을 사용하고, 상기 연쇄이동제로 n-부틸멀캅탄, 옥틸 멀캅탄, 도데실 멀캅탄 중 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유의 제조방법.
  3. 제 1항에서 있어서, 상기 첨가제는 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 테트라플루오로에틸렌) 공중합체[Poly(vinylidenefluoride - tetrafluoroethylene) copolymer], 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 헥사플루오로프로필렌) 공중합체[Poly(vinylidenefluoride - hexafluoropropylene) copolymer], 폴리(비닐리덴플루오라이드 - 테트라플루오로에틸렌 - 헥사플루오로프로필렌)삼블로 공중합체[Poly(vinylidenfluoride - tetrafluoroethylene - hexafluoropropylene)triblock copolymer] 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 의하여 제조한 플라스틱 광섬유 모재를 통상의 방법으로 인발하여 제조한 것을 특징으로 하는 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유.
  7. 제 6 항에 있어서, 전체 모재에서 보호층이 차지하는 부피비율이 1~60부피%이며, 보호층 형성시 사용되는 혼합용액에서 모노머 대비 첨가제가 차지하는 비율이 10~50중량%인 것을 특징으로 하는 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유.
KR1020040089320A 2004-11-04 2004-11-04 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유 및 그 제조방법 KR100638436B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040089320A KR100638436B1 (ko) 2004-11-04 2004-11-04 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040089320A KR100638436B1 (ko) 2004-11-04 2004-11-04 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060040106A KR20060040106A (ko) 2006-05-10
KR100638436B1 true KR100638436B1 (ko) 2006-10-24

Family

ID=37147142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040089320A KR100638436B1 (ko) 2004-11-04 2004-11-04 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100638436B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010022243A (ko) * 1997-07-25 2001-03-15 나가이 야타로 굴절률 분포형 광섬유
KR20020010349A (ko) * 2000-07-29 2002-02-04 윤종용 중심으로부터 반경방향으로 굴절률이 변하는 물체, 이의제조방법 및 이의 제조장치
KR100396364B1 (ko) * 1995-05-15 2003-11-28 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 플라스틱광섬유및광섬유케이블
KR20040019445A (ko) * 2002-08-26 2004-03-06 삼성전자주식회사 플라스틱 광섬유 및 그 제조방법
KR20050058158A (ko) * 2003-12-11 2005-06-16 주식회사 효성 유연성이 향상된 그레이디드 인덱스형 플라스틱 광섬유모재 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100396364B1 (ko) * 1995-05-15 2003-11-28 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 플라스틱광섬유및광섬유케이블
KR20010022243A (ko) * 1997-07-25 2001-03-15 나가이 야타로 굴절률 분포형 광섬유
KR20020010349A (ko) * 2000-07-29 2002-02-04 윤종용 중심으로부터 반경방향으로 굴절률이 변하는 물체, 이의제조방법 및 이의 제조장치
KR20040019445A (ko) * 2002-08-26 2004-03-06 삼성전자주식회사 플라스틱 광섬유 및 그 제조방법
KR20050058158A (ko) * 2003-12-11 2005-06-16 주식회사 효성 유연성이 향상된 그레이디드 인덱스형 플라스틱 광섬유모재 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060040106A (ko) 2006-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1607778B1 (en) Graded index type optical fibres and method of making the same
JPH0250442B2 (ko)
US4557562A (en) Copolymers for optical fibers
JPWO2004025340A1 (ja) プラスチック光ファイバ
EP0103761B1 (en) Copolymers for optical fibers
CA2293243A1 (en) Polymeric optical articles
AU736819B2 (en) Graded Index type optical fibers
KR100638436B1 (ko) 그래디드 인덱스형 플래스틱 광섬유 및 그 제조방법
US6776932B1 (en) Polymeric optical articles
CN109669234B (zh) 一种通体发光的导光条及其制备方法
KR100638435B1 (ko) 스텝인덱스형 플래스틱 광섬유 및 그 제조방법
KR20050058158A (ko) 유연성이 향상된 그레이디드 인덱스형 플라스틱 광섬유모재 및 그 제조방법
KR100404889B1 (ko) 플라스틱 광섬유의 제조 방법
JP2005526278A (ja) プラスチック光ファイバ母材の製造方法
CN1214454A (zh) 用于折射率分布型塑料光纤的预制棒及其生产方法
KR100539358B1 (ko) 유연성이 향상된그레이디드-인덱스(Ｇｒａｄｅｄ－Ｉｎｄｅｘ)형 플라스틱광섬유용 프리폼의 제조방법
JPH01223104A (ja) 光ファイバー鞘材用重合体
KR20040021759A (ko) 내부 확산법에 의한 플라스틱 광섬유용 프리폼의 제조 방법
JP3574478B2 (ja) プラスチック光ファイバ母材の製造方法
KR100543531B1 (ko) 굴절률 분포형 고분자 광섬유 모재 및 이의 제조방법
CN1282884C (zh) 塑料光纤预制品的制备方法
JPH0854520A (ja) プラスチック光ファイバ母材の製造方法
KR20050025771A (ko) 겔(Ｇｅｌ) 확산법에 의한 플라스틱 광섬유 프리폼 제조방법
JPS5974502A (ja) プラスチツク光フアイバ
JP2006106779A (ja) 光学樹脂材料、屈折率分布型光ファイバー及び屈折率分布型光学樹脂材料の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120619

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130905

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150914

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160919

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170912

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180912

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190916

Year of fee payment: 14