KR20090052876A

KR20090052876A - 광도파로 필름

Info

Publication number: KR20090052876A
Application number: KR1020097005252A
Authority: KR
Inventors: 와따루 고우다; 순이찌 오사다; 마사또시 오야마
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-05-26
Also published as: US8343619B2; WO2008032724A1; KR101536782B1; EP2098896B1; JPWO2008032724A1; EP2098896A1; TWI437297B; TW200821644A; CN101529294A; CN101529294B; US20090252940A1; EP2098896A4

Abstract

<과제>

본 발명은 저비용으로 대면적화·장척화가 용이하고, 복수의 코어 형상이 균일하며, 또한 그 코어의 위치가 필름 폭 방향으로 등간격에 직선형으로 배열되어 있고, 광 손실, 및 그 코어 사이의 광도파 성능의 변동이 작은 자기 지지성이 있는 광도파로 필름을 제공하는 것이다. 본 광도파로 필름은, 장치 사이, 장치내 보드 사이, 보드내 칩 사이 등의 단 내지 중·장거리용 통신에 바람직하다.

<해결 수단>

단면 형상으로서, 열가소성 수지 B를 포함하는 클래딩과 열가소성 수지 A를 포함하는 분산체(코어)가 필름 길이 방향으로 연재하면서 필름 폭 방향으로 배열한 구조이고, 또한 3개 이상의 코어를 포함하여 이루어지는 광도파로 필름이며, 필름 폭 방향의 양단부에 위치하는 코어 직경 (We1, We2)와 필름 폭 방향의 중앙부에 위치하는 코어 직경 (Wc)가 하기 수학식 1 및 2를 만족하고, 또한 필름 표면의 적어도 한쪽 면에 연속인 클래드층을 지니고, 필름 폭 방향의 양단부에서의 클래드층의 두께 (Te1, Te2)와 필름 폭 방향의 중앙부에서의 클래드층의 두께 (Tc)가 하기 수학식(3) 및 (4)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 광도파로 필름.

<수학식 1>

0.8≤We1/Wc≤ 1.2

<수학식 2>

0.8≤We2/Wc≤ 1.2

<수학식 3>

0.8≤Te1/Tc≤ 1.2

<수학식 4>

0.8≤Te2/Tc≤ 1.2

광도파로 필름, 광모듈

Description

광도파로 필름{OPTICAL WAVEGUIDE FILM}

본 발명은 도광로를 갖는 수지 필름, 그의 제조 장치, 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 인터넷의 보급에 의한 통신 트래픽의 폭발적인 증가에 따라, 종래의 금속 배선으로는 통신 정보량의 한계에 달하기 때문에, 고속 또는 대용량의 데이터 전송을 가능하게 하는 광통신으로 교체되어 가고 있다. 광통신은 전기 배선에 의한 통신에 비교하여 광대역화할 수 있는 것뿐만 아니라, 노이즈의 영향을 받지 않는 등의 이점이 있다. 광통신의 예로서는, 이미 일본의 통신 메이커에서는 석영계 광섬유가 가정에 도달하는 FTTH(fiber to the home)의 통신망을 구축 중이고, 또한, 유럽의 자동차 메이커에서는, 플라스틱 광섬유를 사용한 차량 내의 LAN이 규격화된, MOSTCO(The Media Oriented Systems Transport Corporation)의 정비가 진행되고 있다. 이들의 장 내지 중거리 통신 용도 이외에, 한편으로 중 내지 단거리 통신 용도로서, 가정 내의 컴퓨터나 전자교환기 등의 장치 사이·내에서의 접속도 현재의 배선으로부터 광섬유나 시트형상 광도파로를 이용한 광인터커넥션화가 진행되고 있다. 그 중에서도, 보드 사이, 보드내, 칩 사이, 칩 안에서의 광인터커넥션 재료로서는, 특히 수지 필름화된 연성의 중합체 광도파로에 대한 기대가 높아지고 있다.

이러한 광배선화를 견인하는 흐름으로, 값비싸고 취급이 어려운 석영계의 싱글 모드 광섬유가 아니라, 저렴하고 취급이 쉬운 중합체 광도파로나 플라스틱 광섬유시트가 주목을 끌고 있다. 중합체 광도파로의 제조 방법으로는, 예를 들면, 코어시트를 한 쌍의 클래드시트에 끼운 적층체를 압축성형에 의해, 광도파로 시트로 하는 방법이 제안되어 있다(하기 특허 문헌 1). 그러나, 이러한 방법으로서는 코어층과 클래드층이 변형하여 도파로를 형성하고 있지만, 이러한 방법에 의하면, 변형부 및 그 주위의 분자에 응력이나 배향이 생기기 때문에 굴절률의 이방성이 생기고, 전파광의 분산이 커지고, 밀도의 정보 전송이 곤란하게 되기 쉬운 문제가 있다. 또한, 코어층이 광의 진행 방향 이외에도 연속이기 때문에, 광이 누설되기 쉽다.

또한, Cu-Si기판 상에, 1) 클래드층, 코어층을 순서대로 형성, 2) 포토리소그래피와 드라이 에칭에 의해 도파로가 되는 코어를 형성, 3) 클래드층으로 덮고, 4) 기판을 박리하는 방법으로 연성의 매입형 광도파로를 얻는 방법도 제안하고 있다(하기 특허 문헌 2). 이 경우, 매입형이기 때문에, 전자와 비교하여 광의 손실은 어느 정도 억제되지만, 진공 프로세스, 스핀코트, 포토리소그래피, 드라이 에칭 등이 필요하기 때문에, 매엽(枚葉)으로 처리할 수밖에 없어 비용이 많이 드는 문제가 있고, 장척(長尺)이나 대면적의 것도 얻기 힘들다. 또한, 코어의 단면 형상이 직사각형 이외에는 형성되기 힘들고, 원이나 타원형의 코어에 비하여 손실이 크거나, 스핀코트법으로 코어층을 형성하기 때문에 계면의 거칠기에 의한 광 손실이 허용할 수 없는 경우 등이 생기고 있다. 그 이외에, 선택 중합법, 반응성 이온 에칭(RIE)과 포토리소그래피를 조합하는 방법(하기 특허 문헌 3), 직접노광법(하기 특허 문헌 4), 사출성형법을 바탕으로 한 방법(하기 특허 문헌 5), 포토표백법(하기 특허 문헌 6) 등이 알려져 있다. 그러나, 이들 제조 방법은 모두, 공정 수가 매우 많기 때문에 제조 시간이 길고, 제조 비용이 많이 들고, 생산 수율이 낮은 것이 문제이다. 또한, 중합체 광도파로를 구성하는 코어·클래드는, 광경화 및 열경화성 수지의 반응현상을 이용하고 있기 때문에, 대면적이나 장척화도 곤란하였다.

한편, 플라스틱 광섬유시트에 있어서(섬유 리본이라 칭한다)의 제조 방법으로는, 복수 라인의 광섬유를 소정의 간격으로 배열한 가이드링을 통해서, 접착재를 통해 일체 성형한 것으로 알려진다(하기 특허 문헌 7). 또한, 도광로가 되는 복합체의 주위를 수지 등으로 융착피복한 시트형상으로는, 다이를 이용하여 파이버 어레이마다 일괄성형하는 방법 등이 제안되어 있다(하기 특허 문헌 8). 그러나, 전자의 광섬유시트의 제조 방법은, 광섬유를 정확하게 위치 결정하여 배열시키는 것이 어렵고, 생산상의 수율이 많고, 고비용화의 문제가 되었다. 한편, 후자에 대해서는, 이의 제조 방법에서는, 필름 폭 방향의 모든 코어 형상을 균일하게 유지한 채로 배열하는 것이 곤란하고, 얻어진 코어의 형상도 변동이 많은 문제가 있었다. 또한, 코어간을 연결하는 클래딩벽은, 불소 수지를 많이 이용하기 때문에 고비용일 뿐 아니라 불소 수지 자체가 낮은 자기 지지성 등에도 문제가 있었다. 즉, 필름 폭 방향으로 직선적이고 또한 균일하게 코어가 배열된 상태 유지가 곤란하기 때문에(코어의 위치 결정이 곤란하기 때문에), 광접속이 어려운 문제가 있었다.

한편, 본 발명자들은, 용융 압출 프로세스로, 복수의 코어를 배치한 광도파로 필름을 제안하고 있다(하기 특허 문헌 9). 이러한 방법으로는 손실이 적고, 면적이 크고 길이가 긴 광도파로 필름이 용이하게 얻어지지만, 각 코어 간의 광도파 성능의 변동 감소가 과제로 되어있었다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2001-281484호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 평08-304650호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 제2004-206016호 공보

특허 문헌 4 : 일본 특허 공개 제2003-185860호 공보

특허 문헌 5 : 일본 특허 공개 제2003-172841호 공보

특허 문헌 6 : 일본 특허 공개 제2004-012635호 공보

특허 문헌 7 : 일본 특허 공개 소60-178405호 공보

특허 문헌 8 : 일본 특허 공개 평04-043304호 공보

특허 문헌 9 : 일본 특허 공개 제2004-205834호 공보

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

본 발명의 과제는, 이러한 문제를 해결하고, 저비용으로 대면적화와 장척화하는 것이 용이하고, 복수의 코어 형상이 균일하고, 또한, 그 코어의 위치가 필름 폭 방향으로 등간격에 직선형으로 배열하고 있기 때문에 광접속이 용이하고, 광 손실 및 그 코어 사이의 광도파 성능의 변동이 적은 자기 지지성이 있는 광도파로 필름을 제공하는 것이다. 본 광도파로 필름은, 장치 사이, 장치내 보드 사이, 보드내 칩 사이 등의 단 내지 중·장거리용 통신에 적합하다.

<발명을 해결하기 위한 수단>

단면 형상으로서, 열가소성 수지 B를 포함하는 클래딩과, 열가소성 수지 A를 포함하는 분산체(코어)가, 필름 길이 방향으로 연장하면서, 필름 폭 방향으로 배열하는 구조이고, 또한 3개 이상의 코어를 포함하여 이루어지는 광도파로 필름으로서, 필름 폭 방향의 양단부에 위치하는 코어 직경(We1, We2)과 필름 폭 방향의 중앙부에 위치하는 코어 직경(Wc)이 하기 수학식 1 및 2를 만족시키고, 또한 필름 표면의 적어도 한쪽 면에 연속적인 클래드층을 가지고, 필름 폭 방향의 양단부에서의 클래드층의 두께(Te1, Te2)와 필름 폭 방향의 중앙부에서의 클래드층의 두께(Tc)가 하기 수학식 3 및 4를 만족시키는 것을 특징으로 하는 광도파로 필름.

<수학식 1>

0.8 ≤ We1/Wc ≤ 1.2

<수학식 2>

0.8 ≤ We2/Wc ≤ 1.2

<수학식 3>

0.8 ≤ Te1/Tc ≤ 1.2

<수학식 4>

0.8 ≤ Te2/Te ≤ 1.2

<발명의 효과>

본 발명에 의하면, 저비용으로 대면적화와 장척화하는 것이 용이하고, 복수의 코어 형상이 균일하고, 또한 상기 코어의 위치가 필름 폭 방향으로 등간격에 직선형으로 배열되어 있기 때문에, 코어의 위치 정밀도, 코어 직경의 수치 정밀도가 매우 높고, 광접속이 용이하고, 또한 광 손실 및 상기 코어 간의 광도파 성능의 변동이 작은 자기 지지성이 있는 광도파로 필름을 제공하는 것이 가능하다. 그리고, 광도파로 필름 표면의 요철을 이용함으로써 광의 입출력 위치의 조정이 용이하고, 광 접속작업의 시간을 대폭 단축하는 것이 가능하다. 본 광도파로 필름은, 장치 사이, 장치내 보드 사이, 보드내 칩 사이 등의 단 내지 중·장거리용 통신에 적합하다.

도 1은 광도파로 필름의 폭 방향-두께 방향 단면의 일례를 도시하는 단면도이다.

도 2는 광도파로 필름의 폭 방향-길이 방향 단면의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 3은 코어군 2개가 필름 표면에 거의 평행하게 배치된 광도파로 필름의 단면의 일례도이다.

도 4는 인접하는 코어의 코어 간격의 설명도이다.

도 5는 코어 직경의 설명도이다.

도 6은 열가소성 수지 A를 포함하는 분산체(코어 간격 조정부)가 포함된 광도파로 필름의 단면도이다.

도 7은 한쪽 면에 요철이 존재하는 광도파로 필름의 단면도 및 전체도의 예이다.

도 8은 피드블럭의 일례를 나타내는 평면도이다.

도 9는 슬릿부의 일례를 도시하는 평면도이다.

도 10은 피드블럭 안의 일례를 나타내는 유로도이다.

도 11은 다이의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 12는 다이 안의 일례를 도시하는 단면도이다.

도 13은 콤(comb) 타입 피드블럭과 다이에 의한 멀티 코어 광도파로의 제조방법의 정면도이다.

도 14는 슬릿판의 정면도이다.

도 15는 콤 타입 피드블럭과 다이의 직결에 의한 멀티 코어 광도파로의 제조 방법의 정면도이다.

도 16은 광도파로 필름이 절단되는 곳을 나타낸 도이다.

[부호의 설명]

1 : 클래드층

2 : 클래딩벽

3 : 코어

4 : 코어 간격 조정부

5 : 코어 간격

6 : 필름 두께 (Z) 방향에 평행인 2개의 평행선과 코어가 접하는 간격(코어 직경)

7 : 필름 폭 (X) 방향의 2개의 평행선과 코어가 접하는 간격

8 : 필름 폭 방향의 길이가 10㎜ 이상인 코어 간격 조정부

9 : 요철

10 : 측판

11 : 수지 A 공급부

12 : 슬릿부

13 : 수지 B 공급부

14 : 측판

15 : 피드블럭

16 : 수지 유입구

17 : 액체 저장부

18 : 유출구

19a, 19b : 슬릿

20 : 각 슬릿의 꼭대기부의 능선의 하단부

21 : 각 슬릿의 꼭대기부의 능선의 상단부

22 : 슬릿 능선

23 : 하단부

24 : 상단부

25 : 슬릿 능선

26 : 액체 저장부

27 : 유체 흐름 방향

28 : 액체 저장부

29 : 유입구

30 : 유입구

31 : 토출구

32 : 합류부

33 : 복합 장치

34 : 싱글 다이

35 : 슬릿판의 중앙부에 위치하는 슬릿

36 : 슬릿판의 최단부에 위치하는 슬릿

37 : 중앙 슬릿과 단부 슬릿이 이루는 각도

38 : 멀티 매니폴드 다이

39 : 콤 타입 피드블럭 출구의 폭(멀티 매니폴드 다이의 중합체 유입부의 폭)

40 : 슬릿판 양벽면의 폭

41 : 멀티 매니폴드 다이의 중합체 토출부의 폭

42 : 가장 긴 거리의 슬릿부의 슬릿길이

43 : 콤 타입 피드블럭의 중합체 유입부로부터 멀티 매니폴드 다이의 중합체 토출부까지의 거리

44 : 절단된 곳

<본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

본 발명의 광도파로 필름에서는, 코어가 되는 열가소성 수지 A와 클래딩이 되는 열가소성 수지 B의 2가지 이상의 열가소성 수지를 포함해야만 한다. 여기서 열가소성 수지로는, 폴리메틸메타크릴레이트(굴절률 n이 1.49, 이하, 굴절률은 n) 및 메틸메타크릴레이트를 주성분으로 하는 공중합체(n=1.47 내지 1.50), 폴리스티렌(n=1.58) 및 스티렌을 주성분으로 하는 공중합체(n=1.50 내지 1.58), 폴리에틸렌(n=1.51 내지 1.54), 폴리프로필렌(n=1.47 내지 1.52), 폴리 유산(n=1.47), 노르보르넨계의 지환식 폴리올레핀(n=1.51 내지 1.53) 및 그 중합체, 스티렌 아크릴로니트릴 공중합체(n=1.56), 폴리4-메틸벤텐1(n=1.46 내지 1.47), 폴리비닐알콜(n=1.49 내지 1.53), 에틸렌/아세트산 비닐 공중합체(n=1.46 내지 1.50), 나일론6, 11, 12, 66(n= 1.53), 폴리카르보네이트(n=1.50 내지 1.57), 폴리에틸렌테레프탈레이트(n=1.58 내지 1.68), 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체(n=1.54 내지 1.66), 플루오렌 공중합체 폴리에틸렌테레프탈레이트(n=1.6 내지 1.66), 폴리에틸렌나프탈레이트(n=1.65 내지 1.81), 폴리클로로스티렌(n=1.61), 폴리염화비닐리덴(n=1.63), 폴리아세트산비닐(n=1. 47), 메틸메타크릴레이트/스티렌, 비닐톨렌 또는 α-메틸스티렌/무수말레인산 삼원 공중합체 또는 사원 공중합체(n=1.50 내지 1.58), 폴리디메틸실록산(n= 1.40), 폴리아세탈(n=1.48), 폴리에테르살폰(n= 1.65 내지 1.66), 폴리페닐렌술파이드(n=1.6 내지 1.70), 폴리이미드(n=1.56 내지 1.60), 불화폴리이미드(n=1.51 내지 1.57), 폴리테트라플루오로에틸렌(n=1.35), 폴리불화비닐리덴(n=1.42), 폴리트리플루오로에틸렌(n=1.40), 파플루오로프로피렌(n=1.34), 테트라플루오로에텔렌-파플루오로알킬비닐에텔 공중합체(n=1.36 내지 1.4), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로피렌 공중합체(n=1.36 내지 1.4), 테토라플루오로에틸렌 공중합체(n= 1.36 내지 1.4), 폴리크로로트리플루오로에틸렌, 및 이들의 불화에틸렌의 이원계 또는 삼원계 공중합체(n=1.35 내지 1.40), 폴리불화비닐리덴과 폴리메틸메타크릴레이트 혼합중합체(n=1.42 내지 1.46), CF₂=CF-O-(CF₂)x-CF=CF₂단량체의 중합체(n=1.34) 및 불화에틸렌의 중합체(n=1.31 내지 1.34), CF₂=CF-O-(CF₂)-0-CF=CF₂ 단량체의 중합체(n=1.31) 및 불화에틸렌의 중합체(n=1.31 내지 1.34), 일반식 CH₂=C(CH₃)COORf에서 나타내지는 불화메타크릴레이트를 주성분으로 하는 공중합체로, 기 Rf가 (CH₂)n(CF₂)_nH인 공중합체(n=1.37 내지 1.42), Rf가 (CH₂)_m(CF₂)_nF인 것(n=1.37 내지 1.40), Rf가 CH·(CF₃)₂인 것(n= 1.38), Rf가 C(CF₃)₃인 것(n=1.36), Rf가 CH₂CF₂CHFCF₃인 것(n=1.40), RF가 CH₂CF(CF₃)₂인 것(n=1.37), 및 이들의 불화메타크릴레이트의 공중합체(n=1.36 내지 1.40), 및 이들의 불화메타크릴레이트와 메틸메타크릴레이트 공중합체(n=1.37 내지 1.43), 일반식 CH2=CH·COOR'f에서 나타내지는 불화아크릴레이트를 주성분으로 하는 중합체, 단, Rf'가 (CH₂)_m(CF₂)_nF인 것(n=1.37 내지 1.40), Rf'가 (CH₂)_m(CF₂)_nH인 것(n=1.37 내지 1.41), Rf'가 CH₂CF₂CHF·CF₃인 것(n=1.41), Rf가 CH(CH₃)₂인 것(n=1.38), 및 이들의 불화아크릴레이트 공중합체(n=1.36 내지 1.41), 및 이들의 불화아크릴레이트와 상기 불화메타크릴레이트 공중합체(n=1.36 내지 1.41), 및 이것의 불화아크릴레이트와 불화메타크릴레이트와 메틸메크레이트 공중합체(n=1.37 내지 1.43), 일반식 CH₂=CF·COOR"f로 나타내지는 2-플루오로아크릴레이트를 주성분으로 하는 중합체, 및 그 공중합체(n=1.37 내지 1.42)(단, 식 가운데 R"f는 CH₃, (CH₂)_m(CF₂)_nF, (CH₂)_m(CH₂)_nH, CF₂CF₂CHFCF₃, C(CF₃)₃을 나타낸다)등이 있다. 대표적인 불화폴리메타크릴레이트로서는, 예를 들어, 1,1,1,2,3,3-헥사플루오로부틸메타크릴레이트 중합체, 트리플루오로에틸메타크릴레이트 중합체, 헥사플루오로프로팔메타크릴레이트 중합체, 플루오로알킬메타크릴레이트 중합체 등의 불소가 함유된 폴리메틸메타크릴레이트 중합체(n=1.38 내지 1.42) 등이 있다.

이 중, 강도·내열성·투명성·저손실의 관점에서, 특히, 폴리카르보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 메탈로센이나 찌이글러-나타 촉매로써 공중합한 노보넨과 에틸렌의 공중합체인 환형상의 올레핀 공중합체, 노보넨계 단량체의 개환복분해 중합 및 수소화로 인해 얻어지는 환상폴리올레핀, 폴리이미드 수지, 폴리(4-메틸벤텐-1), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리스티렌, 불화중합체인 것이 바람직하다. 또한, 광 손실을 저하시키기 위해서, 중합체 안의 수소가 중수소화되는 것이 보다 바람직하다.

이들의 수지로서는 호모 수지일 수도 있고, 공중합 또는 2종류 이상의 혼합 체일 수도 있다. 또한, 각종 첨가제, 예를 들어, 산화 방지제, 대전(帶電) 방지제, 결정핵제, 무기 입자, 유기 입자, 감점제, 열안정제, 윤활제, 적외선 흡수제, 자외선 흡수제, 굴절률 조정을 위한 도프제 등이 첨가되어 있다.

또한, 광도파로 필름의 90 중량% 이상이 열가소성 수지로 이루어지고 있다면, 다이아몬드 나이프 가공이나, 열 압축 가공 등의 표면 가공이 용이하여지기 때문에, 장치간, 장치내 보드 사이, 보드내 칩 사이 광의 접속이 더욱 용이해지고 저비용인 광 정보 전송 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 광도파로 필름은, 3개 이상의 코어를 포함해야만 한다. 바람직하게는 8개 이상이다. 더욱 바람직하게는 16개 이상이다. 더욱더 바람직하게는 32개 이상이다. 코어 수는, 2ⁿ개(n은 2 이상의 자연수)로 표현되는 것이 정보통신에 사용되는 관점에서 바람직하다. 코어의 수가 많을수록 보다 다채널에서의 통신이 가능한 고밀도 배선이 되고, 효율이 높은 광 전송이 가능하게 된다. 코어 수의 상한에 대해서는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 실용상의 특성을 유지하기 위해서는 2000개 이하인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는, 3개 이상의 코어 방향(광의 진행 방향)이 거의 나란하고, 또한 상기 3개 이상의 코어의 중심 위치가 필름 표면에 대하여 거의 나란하게 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 필름 폭 방향으로 등간격에 직선형으로 배열되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 고밀도 배선이 가능함과 동시에, 광의 입출력의 조정이 용이하고, 광접속 작업의 시간을 대폭 단축하는 것이 가능하다. 코어의 중심 위치의 정의는, JPCA-PE02-05-02S(2007)에 기재된 바와 같다.

다음으로, 본 광도파로 필름의 대표적인 형상을 도 1 및 도 2에 나타낸다. 도 1은 광도파로 필름의 폭 방향 (X)-두께 방향 단면도 (Z)이다. 도 2는, 광도파로 필름의 폭 방향 (X)-길이 방향(광의 진행 방향)도 (Y)이다. 도 1(a)에서는, 양 표면에 클래드층 (1)이 있고, 중앙부에는 클래딩벽 (2)와 코어 (3)과 코어 간격 조정부 (4)가 있다. 광은, 코어 (3) 안을 도 2의 Y방향으로 진행하여 간다. 그리고, 클래드층 (1)과 클래딩벽 (2)는 통상의 같은 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 코어 (3)과 코어 간격 조정부 (4)도 같은 재료를 이용하는 것이 제조 방법 상 용이하고 바람직하지만, 다른 종류의 재료를 이용하는 것도 가능하다. 이와 같이, 코어 간격 조정부 (4)를 포함하고 있는 경우, 가령 코어 (3)과 같은 재료를 이용하고 있더라도, 코어 간격 조정부는 코어로는 보이지 않는다. 왜냐하면, 코어 간격 조정부는 두께 방향과 폭 방향의 가로 세로비가 지나치게 크기 때문에, 도파 성능이 현저하게 낮고, 코어로서의 성능을 만족시키지 않기 때문이다. 한편, 도 1(b)에서는, 양 표면에 클래드층 (1)이 있고, 중앙부에는 클래딩벽 (2)와 코어 (3)만의 광도파로 필름의 단면도를 나타낸다.

본 발명의 광도파로 필름은, 필름 폭 방향의 양단부에 위치하는 코어 직경 (We1, We2)과 필름 폭 방향의 중앙부에 위치하는 코어 직경 (Wc)가 하기 수학식 1 및 2를 만족시키고, 또한 적어도 한쪽 면에 연속인 클래드층을 지니고, 필름 폭 방향의 양단부에서의 상기 클래드층의 두께 (Te1, Te2)와 필름 폭 방향의 중앙부에서의 상기 클래드층의 두께 (Tc)가 하기 수학식 3 및 4를 만족시켜야만 한다.

0.8 ≤ We1/Wc ≤ 1.2

0.8 ≤ We2/Wc ≤ 1.2

0.8 ≤ Te1/Tc ≤ 1.2

0.8 ≤ Te2/Tc ≤ 1.2

여기서, 필름 폭 방향의 양단부에 위치하는 코어란, 도 1 중의 우단과 좌단의 코어에 상당한다. 본 발명에서 말하는 코어 직경이란, 어떤 X-Z 단면에 있어서의 X 방향의 최대 코어 크기의 것을 말한다. 즉, 도 5에 있어서, Z방향에 평행인 2개의 평행선과 코어가 접하는 간격 (6)에 상당한다. 또한, 필름 폭 방향의 중앙부에 위치하는 코어란, 중심에 있는 코어가 되지만 양단부에 위치하는 코어와 코어를 연결한 중심 부근의 가장 가깝게 존재하는 코어라고 정의된다. 그리고, 중앙부에 위치하는 코어가 2개 존재하는 경우에는 어느 한쪽을 선택한다.

수학식 1 및 2를 만족시킨다면, 코어의 위치 정밀도, 코어 직경의 치수 정밀도가 매우 높기 때문에, 광도파 성능의 변동이 작다. 또한, 광의 입출력의 조정이 용이하고, 광 접속작업의 시간을 대폭 축소되는 것이 가능하다. 더욱이, 축 정렬 정밀도도 향상하기 때문에, 접속 손실이 감소할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 하기 수학식 8 및 9를 만족시킨다. 이와 같은 경우, 각 코어의 광도파 성능에 거의 차이가 없게 되는 것이다.

0.9 ≤ We1/Wc ≤ 1.1

0.9 ≤ We2/Wc ≤ 1.1

본 발명에서는, 적어도 한쪽 면에 연속적인 클래드층을 가져야 한다. 이 연속적인 클래드층이란, 도 1의 클래드층 (1)에 상당하는 것이다. 또한, 필름 폭 방향의 양단부에서의 상기 클래드층의 두께 (Te1, Te2)는, 필름 폭 방향의 각 단부에 위치하고 코어에 접촉하고 있는 어느 한쪽의 표면측의 클래드층의 두께로 정의된다. 마찬가지로, 필름 폭 방향의 중앙부에서의 상기 클래드층의 두께 (Tc)는, 필름 폭 방향의 중앙부에 위치하는 코어에 접속하는 어느 한쪽의 표면측의 클래드층의 두께로 정의된다. 또한, 양단부 및 중앙부에서의 상기 클래드층의 두께는 동일한 표면측으로 비교해야 한다. 또한, 클래드층의 두께란 클래드층 (1)과 클래딩벽 (2)를 중합시킬 수 있는 두께가 아니다. 클래드층의 두께는, 필름 표면에서 코어와 클래드층의 경계치 (X방향으로 신장하는 경계선)로 내린 수선을 길이 측정하는 것으로 요구된다.

수학식 3 및 식 4를 만족시키고 있으면, 코어 직경의 치수 정밀도가 높아지기 때문에, 광도파 성능의 변동이 작아진다. 더욱 바람직하게는, 하기 수학식 10 및 식 11을 만족시킨다. 이 경우, 각 코어 사이의 광도파 성능의 차이가 거의 없어진다.

0.9 ≤ Te1/Tc ≤ 1.1

0.9 ≤ Te2/Tc ≤ 1.1

본 발명에 있어서, 필름 폭 방향으로 3개 이상의 코어를 배열시키는 수단으로서는 적층 기술을 이용하는 것이 바람직하다. 적층 기술로는, 공지된 적층 장치인 멀티 매니폴드 타입의 피드블럭과 스퀘어 믹서를 이용하는 방법, 혹은, 콤(comb) 타입의 피드블럭만을 이용하는 방법을 들 수 있다. 멀티 매니폴드 타입의 피드블럭이란, 사와다 케이시(澤田慶司)「플라스틱 압출성형의 최신기술」(러버 다이제스트사)(1993)에 기재되어 있는 것과 같은 공지된 피드블럭인 것이다. 즉, 복수의 수지를 다이 본체에 보내기 전에 피드블럭 내에 합류시켜, 이어서 다이의 싱글 매니폴드부로 수지를 송입, 이어서 그 흐름을 폭 방향으로 폭을 확대하고, 시트화하여 압출한다. 단, 종래의 두께 방향 적층의 경우, 적층 방향과 다이의 립 폭 방향(X 방향)과의 관계가 직각의 관계이지만, 본 발명인 폭 방향 적층의 경우에는 평행의 관계가 된다. 이러한 관계로 압출하는 것으로 인해, 필름 폭 방향 적층을 실현하고, 코어, 코어 간격 조정부 및 클래딩벽을 교대로 배열시킬 수 있다.

또한, 스퀘어 믹서란, 중합체 유로를 단면적이 사각형상의 유로에 2분할하고, 또한, 분지된 중합체를 다시 상하로 적층되도록 합쳐지는 합류부를 구비한 공지된 통체이다. 이 공정을 반복하는 것에 의해 몇 층이나 되는 적층체를 얻을 수 있다. 예를 들어, 2종류의 수지를 포함하는 B/A/B 구성의 3층의 적층체가, 1도의 분지·합류를 행하면 5층의 적층체가 된다. 스퀘어 믹서를 이용하는 경우, 적층 수는, (초기의 층수-1)×2의 n승＋1로 표현할 수 있다. 단지 n은, 1도의 분지·합류를 n회 반복하는 것을 의미한다. 또한, 스퀘어 믹서의 분배비는 통상 1:1과 같은 단면적을 갖는 유로로, 등분배로 분지되기 때문에, 동일 적층체가 주기적으로 형성된다. 이상으로, 멀티 매니폴드 타입의 피드블럭과 스퀘어 믹서를 조합하면, 예를 들어, 멀티 매니폴드 타입의 피드블럭으로써 9층으로 적층된 용융 상태의 적층체가 스퀘어 믹서를 4회 통과하면, 143층의 코어, 코어 간격 조정부, 및 클래딩벽이 폭 방향으로 배열한 적층체를 얻을 수 있다. 층수를 더 늘리는 방법으로는, 복수의 피드블럭을 병렬하여 세우는 방법이나 스퀘어 믹서의 횟수를 증가시키는 방법으로 피드블럭내에서 얻어지는 적층류의 층수를 증가시키는 방법을 들 수 있다. 여기서의 멀티 매니폴드 타입의 피드블럭으로는, 일본 특허 공개 제2006-44212호 공보에 기재된 타입II의 피드블럭이 예시된다. 적층 수와 코어 수는, 밀접하게 관계하기 때문에, 정보량의 관점에서 적어도 17층 이상으로 적층되는 것이 바람직하다. 채널 수 및 정보량의 증대의 관점에서, 65층 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 129층 이상, 더욱더 바람직하게는 257층 이상이다.

그러나, 상기 매니폴드 타입의 피드블럭을 이용하여 적층 수를 증가시키면, 장치 사이즈가 대형화되고, 또한 스퀘어 믹서를 수차례 통과하기 위해서 높은 적층 정밀도를 유지한 필름 폭 방향 적층 필름을 얻는 것은 어렵다. 그 때문에, 본 발명의 광도파로 필름에 있어서는, 다수의 미세 슬릿을 가지는 콤 타입의 피드블럭(이하, 피드블럭이라 칭한다)을 이용하여 적층체를 얻는 것이 바람직하다. 이 피 드블럭에 관한 상세한 설명은 일본 특허 공개 제2005-352237호 공보에 기재되어 있다. 이 피드블럭은 슬릿 수를 늘리는 것에 의해 용이하게 400층까지의 필름 폭 방향 적층 필름을 달성하는 것이 가능하고, 적층체를 한번에 형성하는 것이 가능하다. 코어 수도 200개 정도까지 한번에 형성할 수 있다.

표층부가 되는 클래드층 (1)을 형성하는 방법으로는, 상술한 용융 상태의 적층체에 두께 방향의 상하로, 클래드층 (1)이 되는 열가소성 수지를 공지된 복합 장치(피놀)나 멀티 매니폴드 다이를 이용함으로써 샌드위치구조적으로 피복 적층함으로써 달성할 수 있다.

본 발명에서는, 코어 직경의 불균일(R)이 0.001% 이상 20% 이하인 것이 바람직하다. 코어 직경의 불균일은, 광도파로 필름 안의 필름 폭 방향으로 배열하는 모든 코어의 코어 직경을 정확하게 계측하고, 하기 수학식 13을 이용하여 산출된다.

[수 1]

R=(Wmax-Wmin)/Wave

R : 코어 직경의 불균일(%)

Wave : 코어 직경의 평균치(㎛)

W(k) : k번째의 코어의 코어 직경

n : 광도파로 필름 중에 포함되는 코어의 수

Wmax : 하부 직경의 최대치

Wmin : 코어 직경의 최소치

코어 직경의 불균일 (R)이 0.001% 이상 20% 이하이면, 코어 직경의 치수 정밀도가 높기 때문에, 각 코어 사이의 광도파 성능의 변동이 작아진다. 또한, 코어 직경의 불균일 (R)이 0.001% 이상 10% 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 바람직하게는 0.001% 이상 5% 이하인 것이 각 코어 사이의 광도파 성능의 변동을 거의 없애기 위해서 바람직하다.

본 발명의 광도파로 필름의 코어 직경은, 1㎛ 이상 3000㎛ 이하인 것이 바람직하다. 바람직하게는, 2㎛ 이상 2000㎛ 이하이다. 더욱 바람직하게는, 3㎛ 이상 150㎛ 이하이다. 코어 직경이 1㎛보다 작으면, 코어에 광을 입사하는 것이 곤란하다. 또한, 3000㎛보다 크면, 필름의 두께가 지나치게 두껍기 때문에 연성이 없어질 뿐만 아니라, 광의 손실도 너무 커지기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 2㎛ 이상 2000㎛ 이하이면, 광섬유나 면 발광 레이저부터의 광의 입사도 또한 용이하여 지고, 손실도 작고, 연성도 충분하여, 더욱 바람직하다. 또한, 3㎛ 이상 1000㎛ 이하이고, 도파 직경이 충분히 작아서 모드 수가 제약을 받기 때문에, 중·장거리에서의 전송에서 중요한 광대역에서의 통신에도 보다 대응하기 쉬워진다. 통신에 이용하는 파장에도 의존하지만, 예를 들어, 멀티 모드에서는, 20㎛ 이상 1000㎛ 이하이고, 싱글 모드 대응에서는, 3㎛ 이상 20㎛ 이하에서 대응하는 것이 바람직하 다. 또한, 본 발명의 광도파로 필름의 코어 직경의 형상으로는, 원, 타원, 각형, 사각, 사다리꼴 등 어떠한 기하학 도형이라도 바람직하다. 정보통신 용도에서는, 코어 형상에 의존한 모드 분산이나 광 손실이 발생하는 관점에서 될 수 있는 한 코어중심 위치에 대하여 대칭성이 좋은 도형인 것이 바람직하고, 가장 바람직한 형태는 원형이다. 대칭성으로는, 선대칭, 점대칭 등이 있다.

또한, 폭 방향 (X)-두께 방향 (Z) 단면에 있어서, 광도파로 필름의 표면에 거의 평행하게 배치된 코어가, 필름의 폭 방향의 길이 1㎝ 당 3개 이상 300개 이하 존재하면, 대용량의 통신이 가능해지기 때문에 바람직하다. 3개보다 적은 경우에는, 광도파로 밀도가 지나치게 낮기 때문에 비효율적이다. 300개보다 큰 경우에는, 코어가 되는 부분의 직경이 작아져서 접속이 곤란하거나, 클래딩의 두께가 지나치게 얇아서 광 노출에 의한 노이즈가 생기기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 필름 폭 방향의 길이 1㎝ 당 8개 이상 100개 이하이면, 광도파로의 효율도 높아지고, 보다 큰 용량의 데이터 전송이 가능해지기 때문에 더욱 바람직하다.

본 발명에서는, 폭 방향-두께 단면에 있어서, 필름 표면에 거의 평행하게 배치된 코어군이 2개 이상 존재하면, 더욱 작은 면적에서 채널 수를 증가시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 여기서, 코어군이란, 필름의 폭 방향-두께 방향 단면 내에 거의 등간격으로 그리고 필름 표면에 대하여 거의 평행하게 배치되어 있는 3개 이상의 코어의 집합을 말한다. 도 1에 나타난 코어군 2개가 필름 표면에 거의 평행하게 배치된 광도파로 필름을 도 3으로 나타난다. 코어 간격 조정부가 있는 경우를 (a)라 하고, 없는 경우를 (b)로 나타낸다. 에칭법 등으로는, 채널 수를 늘리기 위해서 코어를 스택하는 경우, 공정수가 상당히 증가하기 때문에 고비용화가 되어 실용적이지 않았지만, 본 발명의 경우 그 달성 방법의 특이성 때문에 1공정으로 가능하기 때문에, 상당히 저비용으로 정밀도 높게 제조하는 것이 가능하다. 그 달성 방법으로는, 필름 폭 방향으로 적층된 2개 이상의 적층류를 두께 방향으로 스택하는 것으로 실현된다. 예를 들어, 2개 이상의 슬릿부를 갖는 콤 타입 피드블럭이나 스퀘어 믹서를 이용하는 것으로 달성할 수 있다.

본 발명의 광도파로 필름은, 한쪽 면 또는 양면에 5㎛ 이상 150㎛ 이하의 클래드층이 존재하는 것이 바람직하다. 여기에서, 5㎛ 이상 500㎛ 이하의 클래드층이란 클래딩벽의 두께는 포함하지 않는다. 또한, 이 층은 반드시 최표면일 필요가 없고, 최표층에 별도의 수지를 포함하는 층이 형성되어 있어도 좋다. 한쪽 면 또는 양면에 5㎛ 이상 500㎛ 이하의 클래드층이 존재하면, 표면에 흠집 등이 생겼다고 하더라도 코어에 영향이 거의 없기 때문에, 표면의 흠집 등에 의한 손실 저하가 적어지기 때문에 바람직하다. 더욱 바람직하게는 15㎛ 이상 100㎛ 이하이다. 15㎛ 이상 100㎛ 이하이면, 연성, 취급성이 향상함과 동시에, 면발광 레이저, 광검출기 등의 수발광 소자나, 전자부품 등의 전기회로를 표면에 형성하고 실장하는 것도 가능해진다. 또한, 본 발명의 광도파로 필름의 코어 직경, 클래딩벽 직경, 클래드층의 두께는 광학현미경 또는 전자현미경을 사용하고, 확대 배율 5 내지 1000배의 범위에서 적절하게 조정하여, 유효숫자 3자릿수까지 충분히 관찰할 수 있는 배율의 광도파로 필름의 단면 화상을 이용하여 계측할 수 있다.

본 발명인 광도파로 필름은, 필름 폭 방향의 중앙부에 위치하는 코어의 단면 적 (Ac)과 필름 폭 방향에 배열한 임의의 코어의 단면적 (A)이 하기 수학식 5를 만족하는 코어가 적어도 4개 이상 연속적으로 인접하여 존재하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 8개 이상, 더욱 바람직하게는 16개 이상이다. 가장 바람직한 것은 32개 이상이다.

0.8 ≤ A/Ac ≤ 1.2

수학식 5를 만족시킨다면 코어 직경의 정밀도 수치가 매우 높기 때문에, 광도파 성능의 변동이 보다 작아진다. 1.2를 초과하거나 또는 0.8 미만이면 코어 단면적의 변동이 크기 때문에, 연속하는 모든 코어에 있어서 동등한 광도파 성능을 달성하는 것이 곤란하다. 더욱 바람직하게는, 하기 수학식 14를 만족한다. 이러한 경우, 각 코어의 광도파 성능에 거의 차가 없게 된다.

0.9 ≤ A/Ac ≤ 1.1

또한, 대용량의 데이터 전송을 행하기 위해서는, 양방향 송수신에 2개 이상씩 4개 이상의 코어가 필요하게 되므로, 수학식 5를 만족시키는 코어는 연속 4개 이상 존재하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 광도파로 필름에서는, 필름 길이 방향에 있어서의 코어의 단면적의 불균일이 5% 이하가 바람직하다. 필름 길이 방향 코어의 단면적의 불균일이 5% 이하이면 전송하는 데이터의 파형이 흐트러지므로, 정확한 데이터 전송이 가능해진다. 더욱 바람직하게는 3% 이하이다. 더욱 바람직하게는 1% 이하이 다. 여기에서 필름 길이 방향 코어 단면적의 불균일이란, 어떤 하나의 코어에 있어서의 단면적을 필름 길이 방향 10㎝마다 10점 계측하여 그 평균치를 기준으로 하여 계산한다. 즉, 코어 단면적의 불균일, 코어의 최대 단면적과 최소 단면적의 차를 그 평균치에서 제하고, 100을 곱함으로써 구할 수 있다.

필름 길이 방향의 불균일을 작게 하는 수단으로서는, 코어가 되는 열가소성 수지 A와 클래드가 되는 열가소성 수지 B에 용융 점도가 낮은 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 용융 점도가 낮은 수지를 이용하면 공중합체와 벽면의 계면에서의 응력이 작아지고, 필름 두께 방향의 혼란이 감소하므로, 그 결과 필름 길이 방향에 있어서의 코어 단면적의 변동이 적어진다. 또, 광도파로 필름의 캐스트 상의 착지 안정성의 관점에서, 다이의 립 간극을 캐스트 시의 필름 두께로 나눈 값인 드래프트비가 20 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 10 이하이며, 더욱더 바람직하게는 5 이하이다.

본 제조법에 의해 제조된 광도파로 필름은 광접속에 필요불가결한 코어 간격의 위치 정밀도가 높고 또 코어 형상이 균일해진다. 코어 간격의 위치 정밀도를 나타내는 것으로서 서로 인접하는 코어 중심 사이의 거리의 변동인 코어 간격의 균일 (V1)이 있다. 여기에서 코어 간격이란, 도 4에서 나타낸 바와 같이, 코어에 접하는 필름 두께 방향 (Z)의 2개의 평행선의 중심선끼리의 거리:5이다. 코어 간격의 불균일 (V1)은 하기 수학식 15와 같이 정의한다.

V1=(Lmax-Lmin)/Lc×100(%)

V1 : 코어 간격의 불균일

Lmax : 최대 코어 간격

Lmin : 최소 코어 간격

Lc : 중앙부에 위치하는 코어와 인접하는 코어와의 코어 간격

여기에서 코어 수가 홀수인 경우, Lc는 중앙부에 위치하는 코어에 인접하는 2개의 코어 평균치이다. 짝수인 경우에는 중앙에 위치하는 2개의 코어 간격으로 한다. 코어 간격 불균일이 30% 이하이면, 광의 입출력의 조정이 용이하고, 광 접속작업의 시간을 대폭 단축하는 것이 가능하다. 또, 조심 정밀도도 향상하므로 접속 손실을 감소할 수 있다. 코어 간격의 불균일은 작을수록 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20% 이하이며, 더욱더 바람직하게는 10% 이하이다. 가장 바람직하게는 5% 이하이다.

본 발명의 광도파로 필름에 이용되는 열가소성 수지 A를 포함하는 코어와 열가소성 수지 B를 포함하는 클래드의 면적비율은 0.5 이상이 바람직하다. 코어와 클래드의 면적 비율이란, 필름 두께 (Z)방향-폭 방향 (X) 단면에 있어서, 열가소성 수지 A의 점유면적을 열가소성 수지 B의 점유면적으로 나눈 값이다. 즉, 여기에서의 코어란 코어와 코어 간격 조정부를 합한 영역을 의미하고, 클래드란 클래딩벽과 클래드층을 합한 영역을 의미한다. 이 비율이 0.5 미만이면 광을 통과하지 않는 클래드가 많아지기 때문에, 코어가 되는 열가소성 수지 A를 유효하게 활용하지 않게 된다. 또한, 필름의 자기 지지성도 약해지므로 코어의 위치 결정이 어려워지고, 광 접속이 어려워질 우려가 있다. 그 때문에, 더욱 바람직하게는 1 이상이다. 더욱더 바람직하게는 2 이상이다. 한편, 나머지 열가소성 수지 A를 포함하는 코어가 많아지면 광도파로 필름 자체가 부러지기 쉬워지거나, 광이 클래딩벽을 뛰어넘어 이웃의 코어로 이행되는 광 커플링이 발생할 우려가 있으므로, 그 상한은 10 이하가 바람직하다. 이 비율은 압출기에 의해 압출되는 열가소성 수지 A와 열가소성 수지 B, 각각의 토출량을 밀도에 기초하여 조정할 수 있다.

본 발명의 광도파로 필름은 열가소성 수지 A를 유효하게 활용하여, 필름의 중간 부분을 강하게 하는 관점에서 코어 간격 조정부가 되는 열가소성 수지 A를 포함하는 분산체를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 도 1(a)에 코어 간격 조정부 (4)가 되는 열가소성 수지 A를 포함하는 분산체가 포함된 광도파로 필름 단면도의 예를 도시한다. 도 1(a)에 도시한 바와 같이, 열가소성 수지 A를 포함하는 코어 간격 조정부는 코어와 마찬가지로 필름 길이 방향으로 뻗어있다. 코어 간격 조정부의 직경, 코어 간격 조정부의 수 등은 특별히 한정되지 않는다. 열가소성 수지 A를 포함하는 코어 간격 조정부의 직경은 이용되는 방법으로도 결정되지만, 코어와 구별하는 위해서 코어 직경과 다른 것이 바람직하다. 코어 간격 조정부를 설치함으로써 일반적으로 클래드와 비교하여 염가에 입수 가능한 코어가 되는 열가소성 수지 A를 유효하게 활용할 수가 있고, 코어 간격의 거리의 조정의 역할을 하는 것도 가능하다. 또, 광도파로의 광 누설의 검사 기능으로서도 사용할 수 있고, 또 모드 분산이 문제가 되지 않는 광통신 용도에 적용할 수 있다. 코어 간격 조정부의 수는 슬릿판 세공부의 수로 조정 가능하고, 또한 코어 간격 조정부의 직경은 슬릿판 세공부의 길이 및 간극으로 조정할 수가 있다. 특히, 본 발명의 광도파로 필 름은 필름 폭 방향 길이가 적어도 10mm 이상인 코어 간격 조정부가 1개 이상 포함되어 있는 것이 바람직하다. 여기에서의 필름 폭 방향 길이란, 도 5에 도시한 바와 같은 필름 두께 방향과 평행하는 2개의 평행선과 코어가 접하는 간격 (6)이라는 것이다. 또한, 필름 폭 방향 길이가 적어도 10㎜ 이상인 코어 간격 조정부 (8)은 도 6에 도시한 바와 같이 필름 폭 방향의 양단부에 설치하는 것이 바람직하다.

양단부에 설치함으로써, 구금에서 압출된 시트형 폴리머의 네크다운으로 인한 내부 코어 형상의 변형을 억제하는 관점에서 코어 간격 조정부의 필름 폭 방향 길이는 20㎜ 이상이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 40㎜ 이상이다. 양단부에 열가소성 수지 A를 포함하는 코어 간격 조정부를 설치하는 데에는 슬릿판의 세공부 양단부에 열가소성 수지 A가 유입되는 적층 장치의 구성으로 함으로써 달성 가능하다. 즉, 양단부의 세공부가 열가소성 수지 A의 매니폴드 (액체 저장소)측에 개공되어 있으면 좋다. 또한, 코어 간격 조정부의 필름 폭 방향 길이를 20㎜ 이상으로 하기 위해서는 하기 수학식 16에서 표시되는 바와 같이 세공부의 간극을 넓히는, 또는 길이를 짧게 함으로써 달성할 수 있다.

구체적으로 세공부에 유입되는 수지의 토출량과 압력 손실의 관계는 하기 수학식 16으로 표시되는 것이 알려져 있다.

ΔP=12·L·μ/h/t³·Q

(ΔP : 압력 손실, L : 세공부의 길이,μ : 수지 점도, 세공부의 간극 : t, 세공부의 깊이 : h, Q : 토출량)

즉, 압력 손실을 일정하게 함으로써 용이하게 유량을 변화시킬 수 있으므로, 코어 직경, 코어 간격 조정부의 직경, 클래드 직경을 임의의 직경으로 조정할 수 있다. 한편, 수에 관하여는 슬릿판 세공부의 수를 조정하는 것을 달성할 수 있다.

본 발명의 광도파로 필름에서는 적어도 한쪽의 필름 표면에 깊이 10㎛ 이상의 요철이 존재하는 것이 바람직하다. 이 개략도를 도 7을 예로 나타낸다. 각 코어 사이에 위치하는 클래드부가 오목하게, 코어부가 볼록하게 되어 존재하고 있다(또한, 함몰 개소의 클래딩벽부가 코어부이어도 좋다). 여기서의 요철이란, 클래드층이 인접하는 산과 곡의 각각 최대점과 최소점의 차인 것이다. 이를 도 7 중의 9로 나타낸다. 본 발명에서는 복수의 요철 중, 중앙부의 코어 부근의 요철 차를 채용한다. 이 요철을 커넥터 접속 시의 가이드로서 이용함으로써, 정확한 정렬이 가능해진다. 요철이 10㎛보다도 작으면 커넥터 접속의 가이드로서 사용하는 것이 곤란해진다. 또한, 필름 절단시에 오목부를 가이드로 함으로써 간단하면서 정확하게 필름을 절단하는 것이 가능해진다. 또한, 요철 구조는 필름 양면에 존재하여도 상관없다. 이 달성방법으로서는 코어, 클래드의 압출 온도, 점탄성 특성, 압출량의 차이에 의해 달성될 수 있다. 또한, 코어에 비정질성 수지, 클래드에 결정화 속도가 빠른 결정성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 클래드의 굴절률 (nb)와 코어의 굴절률 (na)의 차

는 0.001 이상이 바람직하다. 코어 내의 광의 반사 조건의 관점에서 nb＜na이다. 더욱 바람직하게는 0.010 이상이다. 더욱더 바람직하게는 0.030 이상이 다. 가장 바람직하게는 0.06 이상이다. 0.001 이상이면 코어/클래드 계면에서의 전반사가 일어나므로 광도파로 필름으로서 바람직하다. 또한, 0.010 이상이면 광의 입사축의 조정이 용이하므로 접속하기 쉬워서 바람직하다. 또한, 0.030 이상이면 채널 사이에서의 광의 누설이 원인으로 오신호가 되는 것이 거의 없으므로 더욱 바람직하다. 0.06 이상이면 구부림에 의한 광 손실도 적어지는 관점에서 가장 바람직하다. 클래드와 코어의 굴절률의 차

가 0.001 이상인 것이 바람직한 수지의 조합으로서는, 예를 들어, 상기 기재의 수지 등으로부터 임의의 조합을 선택할 수 있다.

더욱 바람직하게는,

클래드:상기 기재의 불화 폴리머/코어:폴리메틸메탈크릴레이트 또는 그 공중합체

클래드:폴리메틸메탈크릴레이트/코어;폴리메틸메탈크릴레이트를 주성분으로 하는 공중합체

클래드:폴리메틸메탈크릴레이트/코어:지환식 폴리올레핀 또는 환형 올레핀 공중합체

클래드:지환식 폴리올레핀 또는 폴리올레핀/코어:지환식 폴리올레핀 또는 환형 올레핀 공중합체

클래드:폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체/코어:폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체

클래드:폴리에틸렌테레프탈레이트/코어:폴리에틸렌나프탈레이트 또는 폴리에 틸렌나프탈레이트 공중합체

클래드:변성 폴리카르보네이트/코어:폴리카르보네이트

클래드:폴리카르보네이트/코어:폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체

클래드:폴리올레핀/코어:폴리카르보네이트

등의 조합이며, 이들의 조합으로는 내열성, 내습성이 우수하고, 또 생산성도 우수하므로, 저비용의 광도파로를 제공하는 것이 가능해진다. 특히, 코어가 폴리메틸메타크릴레이트를 주성분으로 하여 이루어지고, 클래드가 불소기를 함유하는 열가소성 수지를 주성분으로 하여 이루어지는 것이 더 바람직하다. 이 경우, 광도파 성능이 우수하고, 강도, 내열성, 취급성 등의 점에서도 실용적으로 우수한 것이 된다. 또한, 불소기를 함유하는 열가소성 수지의 제막성 및 코어 형상의 관점에서 그 융점 Tm은 220℃ 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 150℃ 이하이다.

본 발명의 불소기를 가지는 열가소성 수지는, 용융 압출법에 의한 제막이 가능한 관점에서 4불화에틸렌·에틸렌 공중합체인 것이 바람직하다. 여기에서 4불화에틸렌·에틸렌 공중합체란, 4불화에틸렌과 에틸렌을 포함하는 단량체, 클로로트리플루오로에틸렌과 에틸렌을 포함하는 단량체, 4불화에틸렌과 불화비닐리덴을 포함하는 단량체, 4불화에틸렌과 불화비닐리덴과 헥키사플루오로프로필렌으로 구성된 공중합 공중합체이다. 또한, 이들의 단량체에는 카르복실기, 카르복산염 등으로부터 선택된 관능기를 갖고 있어도 좋다. 본 발명의 클래드가 되는 불소기를 갖는 열가소성 수지는, 특히 테트라플루오로에틸렌이 40 내지 80 ㏖%와 에틸렌이 20 내 지 60 ㏖%의 단량체, 또는 테토라플루오로에틸렌 10 내지 50 ㏖%와 불화비닐리덴이 50 내지 90 ㏖%의 단량체로 구성된 4불화에틸렌·에틸렌 공중합체인 것이 바람직하다. 본 발명의 4불화에틸렌·에틸렌 공중합체의 융점 (Tm)은 280℃ 이하가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 240℃ 이하이다. 더욱더 바람직하게는 220℃ 이하이다.

또한, 본 발명의 광도파로 필름의 헤이즈 값은 광 손실이 적어지는 관점에서 5% 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 3% 이하이다. 그 달성 방법으로는, 투명성이 우수한 코어와 가능한 결정성이 낮고, 투명성이 우수한 열가소성 수지 B를 클래드에 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 클래드가 되는 열가소성 수지 B가 4불화에틸렌·에틸렌 공중합체인 경우에는 결정 융해 엔탈피 ΔHm이 30J/g 이하인 4불화에틸렌·에틸렌 공중합체가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 20J/g 이하이다.

본 발명의 광도파로 필름은 구부림 손실을 적게 하는 관점에서 열가소성 수지 A의 굴절률 (na)와 열가소성 수지 B의 굴절률 (nb)의 제곱차의 평방근으로 표시되는 NA가 0.5 이상이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.6 이상이다. 조합의 예로서는, 코어가 되는 열가소성 수지 A에 굴절률 1.49의 폴리메틸메타크릴레이트, 클래드가 되는 열가소성 수지 B에 굴절률 1.40의 테토라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체, 열가소성 수지 A에 굴절률 1.54의 스티렌 공중합-폴리메틸메타크릴레이트, 열가소성 수지 B에 굴절률 1.42의 폴리불화비닐리덴 등의 조합을 들 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다. 또한, NA란 개구수이고, 코어 굴절률의 제곱에서 클래드 굴절률의 제곱을 뺀 값의 평방근으로 정의되는 값이다. 그 달성 방법으로는 클래 드와 코어의 굴절률 차

가 0.09 이상이면 달성할 수 있다.

본 발명의 광도파로 필름의 용융 제조시의 필름 성형 온도에 있어서의 열가소성 수지 A를 포함하는 코어와 열가소성 수지 B를 포함하는 클래드 용융 점도의 관계가 하기 수학식 6 및 7을 동시에 만족하는 것이 바람직하다.

코어의 용융 점도 ≥ 클래드의 용융 점도

클래드의 용융 점도 ≤ 1000 (Pa·s)

본 발명은 클래드가 코어의 주위를 둘러쌀 필요가 있으므로, 필름 프로세스상의 성형온도에서의 수지 레올로지 특성(rheological property)을 고려해야만 한다. 그러므로, 수학식 6 및 7을 동시에 만족함으로써, 복수의 코어 형상이 균일, 또한 코어가 필름 폭 방향으로 직선형으로 배열되기 쉬워진다. 여기서의 필름 성형 온도란, 용융 압출할 때의 압출기출 내지 다이까지의 온도 조건이다. 결정성 수지의 경우에는 융점 ±20℃ 내지 50℃이다. 코어의 용융 점도는 700(Pa·s) 이하가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 400(Pa·s) 이하가 바람직하다. 게다가, 코어와 클래드의 용융 점도의 차이는 200(Pa·s) 이하가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10O(Pa·s) 이하이다. 또한, 코어의 형상을 균일하게 하는 관점에서 코어와 클래드의 용융 점도의 차는 가능한 작은 것이 바람직하다. 바람직하게는 400(Pa·s) 이하이며, 더욱 바람직하게는 200(Pa·s) 이하이다.

본 발명의 광도파로 필름은 사용 조건에 좌우되지 않고 정확한 데이터 전송 을 행하는 관점에서 100℃, 24시간의 열처리에 의한 필름 길이 방향의 열수축률이 5% 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 3% 이하이다. 더욱더 바람직하게는 1% 이하이다. 그 달성 방법으로서는 코어, 클래드 중 어느 한쪽, 또는 양쪽에 유리 전이 온도가 100℃ 이상인 열가소성 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 광도파로 필름은 구부림 강도가 5N/㎜ 이상 150N/㎜ 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 15N/㎜ 이상 80N/㎜ 이하가 바람직하다. 5N/㎜ 이하이면 자기 지지성이 부족하므로, 취급성이 불량하거나, 사용과정에서 좌굴되는 경우가 있으므로 바람직하지 않고, 또한 150N/㎜ 보다 크면 연성이 손상되므로 바람직하지 않다. 한편, 15N/㎜ 이상 80N/㎜ 이하이면 취급성과 연성에 있어서 최적의 광도파로 필름이 된다. 그 달성 방법은 최적의 수지 선정이나 이하에 나타내는 광도파로 필름의 연신에 의해 달성될 수도 있다.

또한, 본 발명의 광도파로 필름은 필름의 기계 강도를 높이는 관점에서, 필름 길이 방향으로 1축 연신하는 것도 바람직하다. 연신 방법은 이 미연신 상태의 광도파로 필름을 수지 조성물의 유리 전이점 (Tg)＋20℃ 이상의 온도로 연신하는 방법 등으로 얻을 수도 있다. 이 때의 연신 방법은 필름 길이 방향으로 연신되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 코어가 되는 열가소성 수지 A가 폴리메틸메타크릴레이트인 경우, 연신 온도 및 연신 배율은 얼마이어도 좋지만, 통상은 연신 온도는 100℃ 이상 200℃ 이하이고, 연신 배율은 1.2배 이상 3배 이하가 바람직하다. 길이 방향의 연신 방법은 롤 사이의 주속도 변화를 이용하여 행한다. 이어서 연신된 광도파로 필름을 계속해서 오븐 내에서 이완 열처리하는 것이 바람직하다. 이 이완 열처리는 연신 온도보다 높고 융점보다 낮은 온도로 행하는 것이 일반적이다. 열가소성 수지 A가 폴리메틸메타크릴레이트인 경우, 100℃ 내지 200℃의 범위에서 행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 광도파로 필름은 클래드층의 외측에 보호층으로서 다른 수지, 예를 들어, 폴리아미드, 폴리에스테르 엘라스토머, 폴리아미드 엘라스토머, 폴리스티렌 엘라스토머, 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리-4-메틸펜텐1, 폴리불화비닐리덴, 아이오노머, 에틸렌/에틸아크릴레이트 코폴리머, 에틸렌/아세트산비닐 공중합체, 불화비닐리덴 코폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, ABS, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 염화비닐 등을 피복하여도 좋다. 또한, 보호층 수지에 카르본 블랙, 산화연, 산화티탄, 혹은 유기 안료 등을 혼합하여 보호층을 착색함으로써 광도파로 필름 내부의 전송광의 외부로의 누설을 방지하고, 외부광의 수지 필름 내부로의 침입을 막는 광차폐 효과를 높일 수 있다. 또한, 보호층 수지나, 코어나 클래드가 되는 수지의 열화를 방지하므로, 자외선 흡수제나 HALS 등도 첨가되어 있어도 좋다.

본 발명의 광도파로 필름은 연속법으로 제조하는 것이 가능하므로, 롤형으로 감을 수도 있고, 광도파로로 할 때에 롤 대 롤로의 가공도 가능하다. 또한, 평탄한 필름형이므로, 롤형으로 감아도 광섬유를 테이프형으로 묶은 것 등에 비교하여 커지지 않고 생산성도 높다.

본 발명의 광도파로 필름, 혹은 그 일부를 이용하여 레이저, 면발광 레이저, 포토다이오드, 포토디텍터, 광섬유 등과 접속함으로써 광데이터링크로 할 수 있다. 또한, 본 광도파로 필름상에 전기 배선을 형성하는 것도 가능하고, 본 광도파로 필름상에서 광전 변환을 행하여, 전송되어온 광신호를 전기 신호로 변환한 다음에 기기와의 접속을 전기로 행하는 것도 가능하다. 본 발명의 광도파로 필름으로부터 절삭·펀칭 가공 등에 의해 그 일부를 광도파로로 이용하는 것도 에칭법 등에 비해 저비용으로 생산할 수 있다.

다음으로 본 발명의 광도파로 필름의 바람직한 제조 방법을 이하에 설명한다.

2종류의 열가소성 수지 A 및 B를 펠렛 등의 형태로 준비한다. 또한, 보다 손실을 적게 하기 위해서는 열가소성 수지의 중합계와 제막계를 폐쇄계로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 반드시 펠렛일 필요는 없다. 펠렛은 필요에 따라 사전 건조를 열풍중 혹은 진공하에서 행한 후, 압출기에 공급한다. 압출기 내에서 가열용융된 열가소성 수지는 기어펌프 등으로 열가소성 수지의 압출량을 균일화되어, 필터 등을 통해 이물이나 변성된 열가소성 수지 등을 제거한다.

압출기로는 단축 압출기와 2축 압출기 중 어느 쪽을 이용하여도 된다. 본 발명에 이용하는 열가소성 수지의 굴절률을 조정하는 수단으로서 2종류 이상의 다른 굴절률의 열가소성 수지를 나노레벨로 상용(얼로이)화함으로써 굴절률의 조정을 가능하게 하는 혼련화 기술이 있다. 이와 같은 경우에는 스크류 구성이 상당히 중요하다. 예를 들어, 얼로이화를 행할 때에는 단축 스크류로는 덜마지 타입(Dulmadge type), 매독 타입(Maddock type)이 바람직하며, 2축 스크류로는 패들의 조합에 의해 단련을 강하게 한 스크류 구성으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 1대의 압출기로부터 1종의 열가소성 수지를 압출하는 경우, 나머지 혼련이 지나치게 강하면 광 손실의 원인이 되는 이물이 발생하므로, 풀 플라이트 스크류(full flight screw)를 이용한 단축 압출기가 바람직하다. 그 스크류의 L/D는 28 이하가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 24 이하이다. 또한, 스크류의 압축비는 3 이하가 바람직하며, 보다 바람직하게는 2.5 이하이다. 또한, 광 손실의 원인이 되는 이물을 제거하는 방법으로서는 진공 벤트 압출이나 여과 필터 등의 공지된 기술을 이용하는 것이 효과적이다. 진공 벤트의 압력은 차압으로 1 내지 300㎜Hg 정도가 바람직하다. 또한, 여과 필터로서는 용융 압출중에 FSS(Fiber Sintered Stereo) 리프(leaf) 디스크 필터를 이용함으로써 고정밀도 여과를 할 수 있다. 이물질의 크기나 양 등의 발생 상태, 및 수지 점도에 의한 여압에 의존한 필터의 여과 정밀도를 적절하게 변경하는 것이 바람직하지만, 본 발명에 있어서는 25㎛ 이하의 여과 정밀도 필터를 이용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 10㎛ 이하, 더욱더 바람직하게는 5㎛ 이하이다. 또한, 이때의 압출기 선단의 수지압은 수지 누설을 적게 하는 관점에서 20㎫ 이하가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10㎫ 이하이다.

이들 2대 이상의 압출기를 이용하여 다른 유로로부터 송출된 열가소성 수지는 다음에 콤 타입의 피드블럭에 보내어진다. 본 발명의 바람직한 콤 타입의 피드블럭의 일례를 도 8에 도시한다. 도 8은 피드블럭의 평면도이다. 피드블럭 (15)은 측판 (10), 수지 A 공급부 (11), 슬릿부 (12), 수지 B 공급부 (13), 측판 (14)로 이루어지고, 이들을 일체화시켜 사용한다. 도 8의 피드블럭은 수지 A 공급부 (11), 수지 B 공급부 (13)에서 유래하는 2개의 수지 도입구 (16)을 가진다. 여기 에서 슬릿부에 존재하는 복수의 슬릿에 도입되는 수지의 종류는, 수지 A 공급부 (11) 및 수지 B 공급부 (13) 각각의 액체 저장부 (17)의 저면과 각 슬릿에서의 각 슬릿의 단부와의 위치 관계에 의해 결정된다. 이하, 그 기구를 설명한다.

도 9(a)는 슬릿부 (12)를 확대한 것이다. 슬릿 (19a)의 형상을 나타내는 p-p' 단면이 같은 도면의 (b)이고, 슬릿 (19b)의 형상을 나타내는 q-q' 단면이 같은 도면의 (c)이다. (b) 및 (c)에 나타내는 바와 같이 각 슬릿의 능선 (21)은 슬릿 부재의 두께 방향에 대해서 경사를 갖는다.

도 10에서는 피드블럭 중 수지 A 공급부 (11), 슬릿부 (12), 수지 B 공급부 (13)을 도시하고 있다. 그리고, 수지 A 공급부 (11), 수지 B 공급부 (13) 각각에서의 액체 저장부의 저면 (26 및 28)의 높이는 슬릿부에 존재하는 능선 (25)의 상단부 (24)와 하단부 (23)과의 사이의 높이에 위치한다. 이로써 상기 능선 (25)가 높은 쪽부터는 액체 저장부 (17)로부터 수지가 도입되지만(도 10 중 화살표 (27)), 상기 능선 (25)가 낮은 쪽부터는 슬릿이 봉쇄된 상태가 되어 수지는 도입되지 않는다.

도시되어 있지 않지만, 도 10에서 주목한 슬릿에 인접한 슬릿에서는 슬릿의 능선이 도 10과는 반대의 각도에 배치되어 있고, 수지 A 공급부 (21)로부터는 슬릿부 (12)로 도입된다. 이리하여 각 슬릿마다 수지 A 또는 수지 B가 선택적으로 도입되므로, 수지 B를 클래드 형성 재료로 하고, 수지 A를 코어 형성 재료 및/또는 코어 간격 조정부로 하면, 복수의 코어와 클래딩벽이 배열된 구조를 갖는 수지의 흐름이 슬릿부 (12) 중에 형성되어 해당 부재 (15) 하방의 유출구 (18)로부터 유출 하게 된다. 즉, 도 1 중의 코어 (3), 코어 간격 조정부 (4), 클래딩벽 (2)이 배열된 구조의 근원이 형성된다.

이와 같은 피드블럭을 이용하면 코어 개수는 슬릿의 개수로 용이하게 조정할 수 있다. 또한, 코어 직경은 슬릿의 형상(길이, 간극), 유체의 유량, 폭 방향의 압축 정도로 용이하게 조정 가능하다. 한편, 코어 형상에 대해서는 기본적으로는 각형이 되는 것이지만, 수지 A와 수지 B의 점도차를 조정함으로써, 각형 형상이 유동 과정에서 변형하여 타원이 되거나 원으로 하는 것이 가능하다. 또한, 바람직한 슬릿의 개수는 하나의 슬릿부에 5개 이상 3000개 이하이다. 5개보다 적으면 코어의 수가 지나치게 적어지므로 효율이 좋지 않다. 한편, 3000개보다 많으면 유량 얼룩의 제어가 곤란해져 코어 직경의 정밀도가 부족하므로, 광의 접속이 곤란해진다. 더욱 바람직하게는 50개 이상 1000개 이하이다. 이 범위에서는 코어 직경을 고정밀도로 제어하면서 매우 효율이 좋은 다채널의 광도파로를 제공하는 것이 가능해진다. 또한, 200개 이상의 코어를 갖는 경우에는 별개로 2개 이상의 슬릿부를 갖는 피드블럭을 이용하는 것이 바람직하다. 이는 1개의 슬릿부 안에 400개 이상(코어로서 200개 이상)의 슬릿이 존재하면, 각 슬릿의 유량을 균일하게 하는 것이 곤란해지기 때문이다.

이리하여 얻어진 수지 A와 수지 B의 배열 구조를 갖는 유체는, 도 11에 도시하는 다이로 적어도 한쪽 면에 클래드층을 형성하고 본 발명의 양태를 갖는 구조체를 형성한다. 도 11은 본 발명에 사용하는 다이의 일례를 도시한 단면도이다. 도 11의 다이에서는 3개의 유입구를 갖고, 수지 B가 유입구 (29)로부터 유입된다. 또 한, 이 수지 B는 상기 피드블럭의 공급 수단과는 별개의 수단으로 공급되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 피드블럭으로 형성한 수지 A와 수지 B가 적층된 수지 흐름은 유입구 (30)으로부터 유입된다. 이들은 합류부 (32)에서 합류·적층되어, 수지 A와 수지 B가 폭 방향으로 적층된 수지 흐름의 표면에 수지 B의 층이 형성되게 되고, 다이 토출구(31)로부터 토출되게 된다.

여기에서 본 발명의 다이는 2개 이상의 유입구를 가지는 다이로서, 유입구로부터 합류부에 도달하기까지의 유로에 있어서, 폭 확대비가 2 이상 100 이하인 유로 B와, 폭 확대비가 0.5 이상 1.5 이하인 유로 A를 적어도 가지고 있어야 한다. 본 발명에서 말하는 폭 확대비란, 다이 토출폭을 각 유로 직경(폭 방향)의 최소치로 나눈 것으로 정의된다. 각 유로 직경은 유로의 형상이 원형인 경우에는 직경을 말하고, 타원이나 직사각형인 경우에는 유로의 폭 길이를 말한다. 이 폭 확대비에 대해서 도 12를 이용하여 설명한다.

도 12(a)는 도 11의 r-r'의 단면도이고, 수지 B의 유로의 폭 방향-흐름 방향의 유로 형상의 일부를 나타내고 있으며, 유로 B에 상당한다. 도 12(b)는 도 11의 s-s'의 단면도이고, 피드블럭으로 형성된 수지 A와 수지 B가 폭 방향으로 적층된 수지 흐름의 유로 형상을 나타내고 있으며, 유로 A에 상당한다. 도 12(a)에서는 유입구로부터의 흐름은 다이 토출폭에 맞추어 확폭되어 있는 데에 대하여, 도 12(b)는 거의 확폭 또는 압축되어 있지 않다. 본 발명의 특징인 코어 직경이 높은 위치 정밀도 및 코어 직경이 높은 치수 정밀도를 얻기 위해서는 코어와 클래딩벽에 대응하는 폭 방향으로 적층된 수지 흐름을 다이 내에서 최대한 확폭 내지 압축하지 않는 것이 중요하고, 유로 A의 폭 확대비가 0.5 이상 1.5 이하인 것이 필요하다. 더욱 바람직하게는 0.8 이상 1.2 이하이다. 이 경우, 더욱 높은 정밀도를 얻기 쉬워진다. 또한, 유로 B에 대해서는 폭 확대비가 2 이상 100 이하여야 한다. 이런 경우, 표층의 클래드층의 두께를 균일하게 하는 것이 용이하다. 더욱 바람직하게는 폭 확대비가 2 이상 35 이하이다. 이런 경우, 더욱 코어 직경의 치수 정밀도 및 위치 정밀도가 높아진다.

또한, 다이와 같이 피드블럭의 폭 확대비에 대해서도 0.1 이상 10 이하인 것이 바람직하다. 피드블럭의 폭 확대비는 피드블럭 내의 유로에서 가장 폭 방향의 길이가 긴 개소의 폭 방향 길이를 피드블럭 유출구의 폭 방향의 길이로 나누어 구할 수 있다. 도 15를 들어 설명하면, 슬릿판의 양벽면의 폭 (40)을 피드블럭 출구의 폭 (39)로 나눈 값이다. 피드블럭에서의 폭 확대비가 0.1 미만이거나, 10보다도 큰 경우에는 슬릿 형상의 조정만으로는 바람직하지 않게 된다. 더욱 바람직하게는 0.5 이상 7 이하이다. 이 경우, 슬릿 형상의 조정으로 코어 직경의 치수 정밀도가 보다 높아진다. 상기 피드블럭과 다이를 이용함으로써, 다이로부터 토출된 시트는 도 1에 도시한 바와 같은 본원의 바람직한 양태인 광도파로 필름의 구조를 갖게 된다.

또한, 코어 직경의 치수 정밀도 및 위치 정밀도가 높은 광도파로 필름을 달성하는 방법으로서는, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 피드블럭 (15)로 형성한 수지 A와 수지 B가 폭 방향으로 적층된 수지 흐름이 다이가 아닌 복합 장치 (33)에 의해서 그 표면에 수지 B의 클래드층 (1)이 형성되는 것이 바람직하다. 적층된 수 지 흐름은 다이까지 코어 형상이 변형될 가능성이 있으므로, 가능한 한 빠른 단계에서 이 복합 장치 (33)에 의한 클래드층 (1)이 되는 수지 B를 표면에 피복하는 것이 바람직하다. 이 수지 B는 제3의 압출기로부터 유입되어도 좋고, 혹은 1개의 압출기로부터 분지에 의해 클래드층 (1)과 클래딩벽 (2)로 분배된 클래드층측의 유입이여도 좋다.

여기서의 복합 장치란, 필름 두께 방향으로 복합 적층의 역할을 하는 공지된 피놀이다. 또한,이 피놀은 2종 3층 복합(α/β/α 구조) 타입을 이용한다. 이 복합 장치로 인하여, 두께 방향으로 수지 B/필름폭 방향의 적층체/수지 B와 순서대로 적층된 폴리머류가 통상의 싱글 다이 (34) 내부에 보내어지고 확폭되어, 시트형으로 압출된다. 더욱 바람직하게는 확폭되지 않는 것이다.

또한, 본 발명의 광도파로 필름의 코어의 단면적의 변동을 감소시키는 바람직한 적층 방법의 양태를 설명한다. 코어 단면적의 단면적 변동을 감소시키는 방법으로서는 슬릿 길이를 미세 조정하는 것이 바람직하다. 일례로서 도 14에 도시한 바와 같이 슬릿판의 중앙부에서 슬릿판의 벽면 부근으로 향함에 따라 슬릿 길이를 서서히 짧게 함으로써 단면적이 균일한 코어를 얻는다. 중앙부 슬릿 (35)의 선단과 단부 슬릿 (36)의 선단이 이루는 각도 (37)은 3°이상이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 5°이상이다. 슬릿수가 짝수인 경우에는 중앙에 위치하는 2개의 슬릿과, 그 슬릿에 대응하는 재벽면측에 있는 슬릿을 이루는 각도로 한다. 열가소성 수지 A 및 열가소성 수지 B의 점도에 의해 각도의 최적치는 변화하지만, 5°이상의 경사가 있으면 대개의 수지에 대하여 단면적이 균일한 코어를 얻을 수 있다. 또 한, 이 슬릿 길이의 경사는 직선적이 아니어도 되고, 예를 들어, 복수단 경사 구조나 혹은 곡선 경사 구조이어도 된다. 복수단 경사 구조란, 경사 각도가 변화하는 점이 존재하는 구조이다. 또한, 곡선 경사 구조란 슬릿 길이의 경사가 곡선을 그리는 구조이고, 예를 들어, 2차 함수적으로 슬릿 길이가 변화하는 구조이다. 또한, 슬릿 세공부의 간극을 점점 크게 하는 것이라도 동일한 효과를 보는 것이 수학식 16으로부터도 이해할 수 있다. 슬릿 길이를 조정하는 위치는 필요한 개소만을 행하는 것이 바람직하다.

또한, 피드블럭 (15) 내에서의 열가소성 수지 A 및 열가소성 수지 B의 온도 불균일로부터 생기는 적층 혼란을 감소시키기 위해서 액체 저장부 (12)에 접속되는 각 단관 내에 스태틱 믹서를 넣는 것이 바람직하다. 스태틱 믹서를 넣음으로써 열가소성 수지의 가온도는 해소되고, 고정밀도인 폭 방향 적층이 가능해진다.

또한, 본 발명의 광도파로 필름을 제조할 때에, 도 15에 도시한 바와 같이 피드블럭 (15)와 멀티 매니폴드 다이 (38)의 사이에 단관을 넣지 않고 직접 연결하는 것이 바람직하다. 직접 연결함으로써 폴리머 합류부로부터 폴리머 토출구까지의 거리가 짧아지므로, 코어 형상의 혼란을 막을 수 있다. 코어 형상의 혼란을 막기 위해서는 폴리머 유입부로부터 다이 토출구까지의 거리 (43)을 가장 긴 슬릿의 슬릿 길이 (42)로 나눈 값이 20 이하인 것이 바람직하다. 20 이상이면 폴리머가 유로를 통과하는 시간이 길어지므로 적층 혼란이 생기기 쉬워지고, 코어 형상이 흐트러진다. 더욱 바람직하게는 10 이하이다.

그 후, 캐스팅 드럼 등에 의해 냉각 고화됨으로써 코어가 길이 방향으로 연 장하여 필름 폭 방향으로 코어가 3개 이상 배열된 광도파로 필름이 얻어진다. 또한, 적층 장치내의 폴리머 유로의 단면 형상은 균일한 폭 방향 적층으로 하는 관점에서 각형이 바람직하며, 특히 아스펙트비(유로 단면의 시트 폭 방향의 길이/두께 방향의 길이)가 4 이상이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 15 이상이다. 또한, 얻어지는 필름의 평면성을 유지하기 위하여 냉각 고화시에는 와이어형, 테이프형, 침형 혹은 나이프형 등의 전극을 이용하여 정전기력에 의해 캐스팅 드럼 등의 냉각체에 밀착시키는 정전 인가법을 이용하는 것이 바람직하다. 정전 인가법이란, 텅스텐 등의 와이어에 3 내지 10㎸ 정도의 전압을 거는 것에 의하여 전계를 발생시켜, 용융 상태의 시트를 캐스팅 드럼에 정전 밀착시키고, 냉각 고화된 시트를 얻는 방법이다. 그 밖에, 슬릿형, 스폿형, 면형의 장치로부터 공기를 내뿜어 캐스팅 드럼 등의 냉각체에 밀착시키는 방법, 공지된 표면 거칠기가 0.4 내지 0.2 S레벨의 HCr 합금의 터치롤 등으로 인하여 캘린더링 캐스트를 하여도 좋다.

이리하여 얻어진 토출 시트는 캐스팅 드럼이나 캘린더링 롤 등으로 냉각 고화된다. 다이로부터 토출될 때에 네크다운 현상으로 인하여 코어 간격이 변동되는 경우가 있으므로, 다이 립 단부에 엣지 가이드를 설치하는 것이 바람직하다. 엣지 가이드란, 다이로부터 토출된 수지 필름의 단부를 구속해야하는, 다이 립과 냉각체 사이에 설치된 것이며, 엣지 가이드와 수지가 약간 접촉함으로써 표면 장력으로 네크다운을 억제할 수 있다. 이로써 다이로부터 토출된 수지 필름은 토출량과 인취 속도의 관계에 의해서 두께 방향으로 박막화되지만, 폭 방향 치수는 변화되지 않으므로 코어 폭 방향 정밀도가 향상된다. 얻어진 광도파로 필름은 필요에 의해 연신 등을 실행하고, 와인더로 감긴다.

본 발명의 광도파로 필름은 필름 길이 방향-두께 방향 단면으로 절단되어 이용되는 것이 바람직하다. 도 16에 광도파 필름이 절단되는 개소 (44)의 예를 도시한다. 도 16에 도시한 바와 같이, 절단 개소는 코어가 아니면 코어 간격 조정부 상이어도, 클래딩벽 상이어도 된다. 이와 같이 절단함으로써, 예를 들어, 필름 단부의 불필요한 부분을 제거하거나, 필름 폭 방향으로 광도파로 필름을 분할한 제품을 얻을 수 있다. 또한, 절단 방법은 금속, 세라믹이나 다이아몬드 등의 블레이드에 의한 절단이어도, 레이저 등을 이용한 절단이어도 된다. 레이저로는, 예를 들어 YAG, He-Ne, 탄산 가스 레이저, 펨토 초 레이저(femtosecond laser), 엑시머 레이저 등이다.

또한, 본 발명의 광도파로 필름에 이용하는 광의 파장은 가시 내지 근적외 광선 영역(400㎚ 내지 1550㎚)이 바람직하다. 특히, 1200㎚ 이하가 바람직하다. 통상, 장거리 광통신에 이용되는 파장은 1.55㎛, 1.31㎛ 등의 근적외 영역이지만, 본 발명에서는 열가소성 수지를 이용하고 있으므로, 일반적으로 상기한 근적외선 영역에 광흡수단을 갖는 것이 많다. 그러므로, 광흡수가 작고, 또한 전송 용량이 많은 특징을 갖는 파장 600 내지 1100㎚가 바람직하고, 특히 850㎚이나 650㎚의 광을 이용하는 것이 본 발명의 광도파로 필름에는 적합하다.

또한, 본 발명의 광도파로 필름은 광을 도광시키는 광도파로이므로, 광 손실이 낮은 것이 중요하다. 광 손실이 낮음으로써 멀리까지 정확한 광 정보를 전달할 수 있다. 그러므로, 바람직하게는 1㏈/㎝ 이하이다. 더욱 바람직하게는 0.1㏈/㎝ 이하이다. 더욱더 바람직하게는 0.05㏈/㎝ 이하이다. 광 산란, 흡수 손실이 적은 열가소성 수지, 및 대칭성이 좋은 코어 형상, 코어 크기에 의해 달성할 수가 있다.

본 발명의 광도파로 필름을 이용한 광모듈로서는 광 I/O이 내장된 시스템이다. 또한, 광모듈이란 일반적으로 광과 전기를 서로 변환하는 전자 부품이다. 예를 들어, 광을 송신하는 쪽인 면 발광형 반도체 레이저(VCSEL)-폴리머 광도파로인 광도파로 필름-광을 수신하는 포토다이오드의 기본 구성을 가진 시스템이다. 더욱 구체적으로는, 예를 들어, 본 구성이 광·자기카드, 장치 간 접속의 광 백플레인, 메모리 CPU 사이, 스위치 LSI의 패키지에 탑재된 시스템이다.

본 발명의 광도파로 필름의 용도는 디스플레이 부재, 태양 전지 부재, 장식 부재, 조명 부재, 정보 통신 부재 등의 용도에 사용될 수 있다. 광도파로 필름은, 필름면 직방향으로부터 광을 조사하면, 코어 간격에 의존하여 이방 확산이나 회절 현상 등이 발생하므로, 광이 특정 방향으로 확산된다. 그 때문에, 디스플레이 부재인 이방 확산판이나 시야각 제어 필름, 나아가서는 편광 필름 등으로 하여 이용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 광도파로 필름 표면에 엠보싱 가공, 고농도 입자의 코팅 등을 더 가하는 것에 의해, 더욱 상기의 효과를 발휘한다. 또한, 렌즈 등으로 조합함으로써, 광을 효율적으로 도파로 내에 채광할 수 있기 때문에, 광전 변환을 필요로 하는 태양 전지 부재로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 코어와 플레넬 렌즈(Fresnel lens)를 접합시켜 태양 광을 채취하여, 태양 전지 셀까지 광을 광도파로 필름으로 유도할 수 있다. 도파시키는 광원의 색을 적, 청, 황, 녹색으로 하여 의장 용도로서도 사용할 수 있다. 또한, 할로겐 램프, 백색 LED, 태양광 등의 광을 채광하여, 목적 위치까지 광도파로 필름으로 도파시켜 조사함으로써, 조명 부재로서 이용할 수도 있다. 특히, 본 발명의 광도파로 필름은 장치 간 통신이나 장치 내 통신 등의 단 내지 중·장거리용 광도파로에 바람직하게 이용할 수 있다.

따라서, 본 발명의 도파로 필름은 조명 장치, 통신 장치, 표시 장치에 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 커넥터 부착 라이트 가이드에 이용되는 것도 바람직하다. 커넥터 규격은 플라스틱의 멀티 코어 타입의 범용성의 관점에서 MT 커넥터, MPO 커넥터, MPX 커넥터, PMT 커넥터 등을 이용하는 것이 바람직하다.

이외에, 본 발명의 광도파로 필름은 이미지 가이드, 광 센싱 부재로서 사용할 수 있다. 또한, 그 광원으로서는 LD나 LED라도 좋다.

<실시예>

본 발명에 사용한 물성치의 평가법을 기재한다.

(물성치의 평가법)

(1) 내부 형상

필름의 내부 형상은 마이크로톰(microtome)을 이용하여 단면(폭 방향-두께 방향 단면)을 잘라낸 샘플에 관해서 전자 현미경 JSM-6700F(일본 전자 주식회사 제조)를 이용하여, 필름 두께 방향-폭 방향 단면을 확대 관찰, 단면 사진을 촬영하고, 코어 수, 클래딩벽 수, 코어 간격 조정 부수, 코어 직경 및 클래드층의 두께를 측정하였다. 또한, 촬영 배율은 코어 직경이나 클래딩 직경의 크기에 맞춰 정밀도 양호하게 측정을 할 수 있도록 적절하게 조정을 실행하였다.

(2) 코어 직경의 불균일

필름 폭 방향 중앙부 3㎝ 폭에 있어서의 코어 직경 전부를 측정하고, 수학식 12, 식 13에 따라서, 코어 직경의 불균일 R(%)를 구했다.

(3) 굴절률

수지의 굴절률은 JIS K7142(1996) A법에 따라 측정했다. 또한, 본 발명에 있어서의 수지의 굴절률은 수지 필름을 구성하는 각 수지 단체에 관해서 측정했다. 이 값을 이용하여, NA치를 산출했다.

(4) 손실차

25℃, 65% RH의 환경 하에서, JIS C6823(1999) 컷백법(cut back method)(IEC60793-C1A)에 준하여 행하였다. 광원에는 파장 850㎚의 LED를 이용하였다. 중앙부에 위치하는 코어의 손실과 양단부에 위치하는 코어의 손실을 측정하고, 손실의 최대치와 손실의 최소치의 차를, 손실차(㏈/m)로 했다. 손실차가 0.5㏈/m 미만인 경우에는 ◎, 손실차가 0.5㏈/m 이상 1㏈/m 미만인 경우에는 ○, 손실차가 1㏈/m 이상 3㏈/m 미만인 경우에는 △, 손실차가 3㏈/m 이상인 경우에는 ×로 했다.

(5) 코어 간격의 불균일, 코어의 단면적, 코어/클래딩의 면적 비율의 평가 방법

커터 또는 마이크로톰을 이용하여 단면(폭 방향-두께 방향의 단면)을 잘라낸 샘플에 관하여 광학 현미경을 통해 그 단면을 관찰했다. 관찰 배율은 20배 내지 700배 정도로 관찰하고, 그 화상을 퍼스널 컴퓨터 내부로 도입한다. 다음으로, 화상 처리 소프트 Image-Pro Plus ver.4(판매원 프라네트론(주))를 이용하고, 이 화 일을 열어, 필요하다면, 화상 처리를 행하였다. 화상 처리는 코어의 형상을 선명하게 하기 위해서 행하는 것으로, 예를 들면, 소프트 부속의 2치화 및 로우 패스 필터 처리 등을 행하였다.

이어서, 화상 해석으로써, 평행 시크 프로파일 모드(parallel thick profile mode)에서 필름 두께 방향의 2개의 평행 라인 사이에 모든 코어가 끼워지도록 배치하고, 위치와 라인 사이의 평균 밝기와의 관계를 수치 데이터로서 판독했다. 표 계산 소프트(Excel 2000)를 이용하여, 위치(㎛)와 밝기의 데이터에 대하여 샘플링 스텝 6 (솎아냄 6)으로 데이터 채용한 후, 3점 이동 평균 수치 처리를 실시했다. 또한, 이 얻어진 밝기가 변화하는 데이터를 미분하고, VBA 프로그램에 의해 그 미분 곡선의 극대치와 극소치를 판독하고, 코어의 양단부에 위치하는 극치 2개의 중점을 코어 중심 위치로서 전부에 관해서 산출했다. 이어서, 인접하는 이들 간격을 도 4에 도시한 코어 간격 (5)로 하여 산출하였다. 이 조작을 광도파로 필름의 필름 두께 방향-폭 방향 단면 전부의 사진에 관해서 행하고, 코어 간격의 불균일을 구하였다.

코어 간격의 불균일 (V1)은 하기의 수학식과 같이 정의한다.

<수학식 15>

V1=(Lmax-Lmin)/Lc×100(%)

V1 : 코어 간격의 불균일

Lmax : 최대 코어 간격

Lmin : 최소 코어 간격

Lc : 중앙부에 위치하는 코어와 그 인접하는 코어와의 코어 간격

여기서, 코어 수가 홀수인 경우, Lc는 중앙부에 위치하는 코어에 인접하는 2개의 코어의 평균치를 취한다. 짝수의 경우에는 중앙에 위치하는 두 개의 코어의 중심 사이의 거리로 한다. 또, 코어 간격의 불균일은 광도파로 필름의 양단부 10㎜를 트리밍한 샘플을 측정 샘플로 했다.

코어의 단면적을 구하는 방법은 얻어진 필름 폭 방향 단면 사진 전부에 관하여, 상기와 마찬가지로 2치화 등의 화상 처리에 의해 코어와 클래딩을 구별하고, 코어의 면적을 구한다. 즉, Count/Size 다이아로그 박스의 측정 메뉴로부터 측정 항목 중, "Area(면적)"을 선택하고, Count 버튼을 눌러 자동 측정을 행하였다. 이렇게 하여 모든 코어에 관한 단면적을 구하고, 수학식 5를 만족시키는 코어가 연속적으로 나란히 있는 개수의 최대치를 구했다.

10㎜ 이상인 코어 간격 조정부의 필름 폭 방향의 길이는, 상기 데이터 처리 과정에서, 10㎜ 이상인 코어 간격 조정부의 양단부에 위치하는 미분 곡선의 극치 2개로부터 구하였다. 양단부에만 존재하는 경우에는 그 양단부의 평균치를 채용했다.

한편, 코어/클래딩의 면적 비율은 얻어진 필름 폭 방향 단면 사진 전체에 관하여 사진 전체가 코어, 코어 간격 조정부와 클래딩으로 구성된 사진이 되도록 상기와 같은 화상 처리 소프트를 이용하여 절취한다. 이어서, 상기와 같이, 2치화 등의 화상 처리에 의해 코어와 클래딩을 구별하고, 각각의 면적을 구했다. 즉, Count/Size 다이아로그 박스의 측정 메뉴로부터, 측정 항목 중, "Area(면적)"을 선 택하고, Count 버튼을 눌러 자동 측정을 행하였다. 얻어진 코어, 코어 간격 조정부의 면적의 총합과 클래딩 면적의 총합으로부터, (코어＋코어 간격 조정부)/클래딩의 면적 비율을 산출하여 코어/클래딩의 면적 비율로 했다.

(6) 길이 방향의 코어의 단면적의 불균일 평가 방법

필름 길이 방향으로 10㎝ 간격으로 폭 방향 중앙부에 위치하는 코어의 단면적을 (물성치 평가법)의 (5)의 수법을 이용하여 구했다. 얻어진 10점에서의 상기 코어의 단면적의 평균치 (Savg)를 산출했다. 코어 길이 방향에 있어서의 단면적의 불균일 (Sv)을 하기 수학식 17을 이용하여 산출하였다.

Sv=(Smax-Smin)/Savg×100(%)

Sv : 코어의 필름 길이 방향 10㎝당 10점에서의 단면적의 평균치

Smax : 10점의 코어 단면적의 최대치

Smin : 10점의 코어 단면적의 최소치

(7) 자기 지지성의 평가

인스트론 타입(instron type)의 인장 시험기(오리엔텍(주) 제조 필름 강신도 자동 측정 장치 "텐실론 AMF/RTA-100")를 이용하여, 25℃, 65% RH의 환경하에서 JIS-K7127에 준거하여 인장 탄성률을 측정했다. 샘플은 필름 폭 방향 중앙부로부터 폭 10㎜×시험 길이 50㎜가 되도록 자르고, 필름 길이 방향(MD 방향: Machine Direction)에 관해서만 인장 속도 300㎜/분의 조건으로 인장, 인장 탄성률을 구하고, 이하의 기준에 따라 자기 지지성을 평가했다. 또한, n수는 5회로 하고, 그 평 균치를 채용했다.

○ : 인장 탄성률 1.5㎬ 이상

△ : 인장 탄성률 0.5㎬ 이상 1.5㎬ 미만

× : 인장 탄성률 0.5㎬ 미만

(8) 헤이즈

필름 폭 방향의 중앙부에서 길이 4.0×폭 3.5㎝의 치수로 잘라낸 것을 샘플로 하고, 헤이즈메타(스가 시험기 제조 HGM-2DP(C광용))를 이용하여 광도파로 필름의 헤이즈를 측정하였다.

(9) 용융 점도

코어가 되는 열가소성 수지 A 및 클래딩이 되는 열가소성 수지 B 모두 진공 오븐으로 80℃에서 4시간 이상 건조하여, 전처리를 행하였다. 측정 조건은 이하와 같다.

장치 : MR-300 솔리키드 메타[레올로지(주) 제조]

측정 시스템 : 콘·플레이트형

콘 직경 : 18㎜

콘 각도 : 1.7deg

와이어 직경 : 1㎜

온도: 250℃(실시예 19, 29 내지 32만 280℃의 값을 채용)

왜곡 각도: 0.5deg

각주파수: 0.6s-1(0.1㎐) 내지 19s-1(3㎐)

측정 분위기: 질소 기류 중

또한, 본 발명에 있어서의 용융 점도는 주파수 3Hz에서의 복소 점성율 η^* 값을 채용했다. 복소 점성율은 회전 점도 계법에 의한 점도치로부터 Cox-Merz 경험칙에 따라서 구하였다.

(10) 손실

25℃, 65% RH의 환경하에서 JIS C6823(1999) 컷백법(IEC60793-C1A)에 준하여 행하였다. 광원에는 파장 850㎚의 LED(어드밴티스트 제조 Q81212)를 이용하여, 모드 스크램블을 통해 샘플에 광 입력을 행하였다. 광섬유는 입력측 φ 50㎛의 멀티 모드 섬유형 GI, 검출측 코어 직경 0.98 ㎜의 SI 타입(NA 0.5)을 이용하였다. 또한, 광의 입출력에는 축정렬기를 이용하여, 광축 맞추기를 행하였다. 또한, 검출기에는 광파워 센서(어드밴티스트사 Q8221)를 이용했다. 손실의 평가 기준은 이하의 기준으로 판단하고, 측정에 이용한 코어는 필름 폭 방향 중앙부의 코어로 하였다. 또한, 코어 직경이 980㎛를 넘는 경우는, 렌즈를 이용하여 채광하고 광 검출하였다.

◎ : 0.05㏈/㎝ 미만

○ : 0.05㏈/㎝ 이상 0.1㏈/㎝ 미만

△ : 0.1㏈/㎝ 이상 1㏈/㎝ 미만

× : 1㏈/㎝ 이상

(11) 열가소성 수지 B의 융점 Tm 및 결정 융해 엔탈피 ΔHm

시차 열량 분석(DSC)을 이용하여, JIS-K-7122(1987년)에 따라 측정, 산출하였다. 용융 압출에 이용하는 칩을 25℃에서 280℃까지 10℃/min으로 승온하였다. 이때, 결정 융해시의 피크 톱을 융점으로 하고, 베이스 라인으로부터의 적분치를 결정 융해 엔탈피로 한다. 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.

장치 : 세이코-전자공업(주) 제조 "로봇 DSC-RDC220"

데이터 해석 "디스크 세션 SSC/5200"

샘플 질량 : 5㎎

(12) 열수축률

샘플 길이 방향 150㎜×폭 방향 10㎜를 준비하고, 이때, 샘플 조각의 장축이 측정 대상이 되는 필름 길이 방향과 일치하도록 한다. 이 샘플 조각은 23℃, 60% RH의 분위기에 30분간 방치하고, 그 분위기 하에서, 필름 길이 방향으로 약 100㎜의 간격으로 2개의 도장을 찍고, 니콘사 제조 만능 투영기(Model V-16A)를 이용하고, 그 도장의 간격을 측정하여 그 값을 A로 했다. 다음으로, 샘플을 장력 프리의 상태에서 100℃의 분위기 속에서 24시간 방치하고, 이어서 23℃·60% RH 분위기 속에서 1시간 냉각, 조습 후, 먼저 찍은 도장의 간격을 측정하여 이것을 B로 했다. 이때, 하기 수학식 18에서 열수축률을 구했다. 또한, n수는 3으로 하고, 그 평균치를 채용하였다.

열수축률(%)= 100×(A-B)/A

(실시예 1)

이하의 수지 A, 수지 B를 준비했다(열가소성 수지 A, B 모두 무입자).

수지 A : 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)

스미또모 화학 제조 스미펙스 타입 MGSS

수지 B: 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(변성 ETFE)

다이낀 공업 제조 네오프론 EFEP 타입 RP-4020

다음으로, 벤트식 압출기 (1)에 수지 A를, 벤트식 압출기 (2)에 수지 B를 공급하여, 각각 압출기로써 240℃의 용융 상태로 하고, 기어 펌프 및 필터를 통과한 후, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B를 유입시킨다. 피드블럭으로 수지 A가 양외측이 되도록 수지 A와 수지 B를 교대로 폭 방향으로 적층하고, 상기 적층류를 도 11과 같이 다이의 중앙 유입부에서 다이 유로 (2)(도 11의 유입구 (30)에 상당)로 유도한다. 또한, 압출기 (3)에 수지 B를 공급하여, 240℃의 용융 상태로 하고, 기어 펌프 및 필터를 통과한 후, 다이의 양 표면 측의 유입부로부터 다이 유로 (1) 및 다이 유로 (3)에 수지 B를 유도하였다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1에 나타내었다.

다이로부터 토출된 시트는 엣지 가이드로 단부를 구속하면서, 캘린더링 롤 상에 압출되고, 급냉 고화하였다. 또한 얻어진 광도파로 필름은, 와인더로 최종 필름 폭이 50㎜이 되도록 트리밍한 후, 권취를 행하였다. 얻어진 필름은 수지 A가 코어로 되어 있었다. 표 2a에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(실시예 2 내지 실시예 10)

피드블럭의 형상 및 다이 형상을 표 1a와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 같은 조건으로 제막하였다. 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 표 2a에 나타내었다.

(비교예 1)

피드블럭의 형상 및 다이 형상을 표 1과 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 조건으로 제막했다. 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 표 2a에 나타내었다.

(비교예 2)

피드블럭 내부에서 양 표층에 클래드층을 형성하고, 유입구가 1개인 다이를 이용하여, 표 1과 같이 각 장치의 형상을 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 조건으로 제막하였다. 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 표 2a에 나타낸다.

(실시예 11)

이하의 수지 A, 수지 B를 준비하였다(수지 A, B, 모두 무입자).

수지 A : 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)

미쯔비시 레이온 제조 아크리펫 타입(Acrypet type) VH001

수지 B : 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(변성 ETFE)

다이낀 공업 제조 네오프론(Neoflon) EFEP 타입 RP-4020

다음으로, L/D=26의 단축 압출기 (1)에 수지 A를, 압출기 (2)에 수지 B를 공급하여, 각각의 압출기로써 240℃의 용융 상태로 하고, 여과 정도 10㎛의 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 5매 통과한 후, 기어 펌프로 토출비가 수지 A/수지 B=3.3/1이 되도록 계량한 후, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B를 유입시켰다. 피 드블럭으로 수지 A가 양외측이 되도록 수지 A와 수지 B를 교대로 폭 방향으로 적층하고, 상기 적층류를 도 13과 같이 2종 3층 복합 장치 (33)(피놀)의 중앙 유입부로 유도했다. 양단부에 위치하는 2개의 코어 간격 조정부는 수지 A로 했다. 또한, 단축 압출기 (3)에 수지 B를 공급하고, 240℃의 용융 상태로 하여 필터를 통과한 후, 기어 펌프를 이용하여 상기 적층류와의 토출비가 10/1이 되도록 피드블럭도 하의 도 13에 도시한 바와 같이, 2종 3층 복합 피놀(수지 B/적층류/수지 B=1/20/1)로 합류시켜서, 두께 방향 상하가 클래드층이 되도록 수지 B를 유도했다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1b에 나타낸다. 또한, T 다이에 공급하여, 시트 형상으로 성형한 후, 와이어로 8㎸의 정전 인가 전압을 걸면서, 표면 온도 25℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서 급냉동화하여 미연신 시트인 광도파로 필름을 얻었다. 코어는 직선적으로 필름 폭 방향으로 정렬하고 있고, 필름 길이 방향으로 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 표 2b에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(실시예 12)

이하의 수지 A, 수지 B를 준비하였다(수지 A, B, 모두 무입자).

수지 A : 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)

미쯔비시 레이온 제조 아크리펫 타입 VH001

수지 B : 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(변성 ETFE)

다이낀 공업 제조 네오프론 EFEP RF-4020

다음에, 단축의 압출기 (1)에 수지 A를, 압출기 (2)에 수지 B를 공급하고, 각각의 압출기로 240℃의 용융 상태로 하고, 여과 정밀도 20㎛의 FSS타입의 리프 디스크 필터를 5매 통과한 후, 기어 펌프로 토출비가 수지 A/수지 B=6/1이 되도록 계량한 후, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B를 유입시켰다. 피드블럭으로 수지 A가 양외측이 되도록 수지 A와 수지 B를 교대로 폭 방향으로 적층시키고, 상기 적층류를 도 13과 같이 2종 3층 복합 장치 (33)(피놀)의 중앙 유입부로 유도했다. 양단부에 위치하는 2개의 코어 간격 조정부는 수지 A로 했다. 또한, 단축 압출기 (3)에 수지 B를 공급하여, 240℃의 용융 상태로 하고, 필터를 통과한 후, 기어 펌프를 이용하여 상기 적층류와의 토출비가 7/1이 되도록 피드블럭 하의 도 13에 도시한 바와 같이 2종 3층 복합 피놀(수지 B/적층류/수지 B=1/14/1)로 합류시켜 두께 방향 상하가 클래드층이 되게 수지 B를 유도했다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1b에 나타낸다. 또한, T 다이에 공급하여 시트 형상으로 성형한 후, 와이어로 8㎸의 정전 인가 전압을 걸면서, 표면 온도 25℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서 급냉 고화하고, 미연신 시트인 광도파로 필름을 얻었다. 필름의 코어 간격 조정부의 수는 77개이고, 양단부를 제외한 코어 간격 조정부의 필름 폭 방향 길이의 평균은 1.5㎜ 정도였다. 코어는 직선적으로 필름 폭 방향으로 정렬하고 있고, 필름 길이 방향으로 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 표 2b에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(실시예 13)

실시예 11의 수지 A를 스티렌 공중합 폴리메틸메타크릴레이트(덴키 화학 공업 제조 타입 TX400L)로 변경하고, 그 이외는 실시예 11과 마찬가지로 하여 광도파로 필름을 얻었다. 코어는 직선적으로 필름 폭 방향으로 정렬하고 있고, 필름 길 이 방향으로 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1b에 나타낸다. 표 2b에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(실시예 14)

실시예 12의 수지 A를 스티렌 공중합 폴리메틸메타크릴레이트(덴끼 화학 공업 제조 타입 TX400L)로 변경하고, 그 이외에는 실시예 12와 마찬가지로 하여 광도파로 필름을 얻었다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1b에 나타낸다. 표 2b에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(실시예 15)

실시예 11의 수지 A를 폴리메틸메타크릴레이트(스미또모 가가꾸 제조 타입 MGSS)로 변경하고, 수지 B의 조성이 테트라플루오로에틸렌 20㏖%. 불화비닐리덴 80 ㏖%의 4불화에틸렌·에틸렌 공중합체로 변경했다. 또한, 필터의 여과 정밀도를 5㎛로 하는 것 이외에는 실시예 11과 마찬가지로 하여 광도파로 필름을 얻었다. 코어는 직선적으로 필름 폭 방향으로 정렬하고 있고, 필름 길이 방향으로 수 m 이상이나 계속 되는 것이었다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1b에 나타낸다. 표 2b에서, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다. 또한, 얻어진 필름 단부가 각각 20㎜인 곳을 다이아몬드 커터로 절취하는 것으로 매우 평면성이 좋고, 광접합이 용이한 광도파로 필름이 얻어졌다,

(실시예 16)

실시예 15와 같은 수지를 이용하여, 실시예 12와 같은 제조 방법으로 광도파로 필름을 얻었다. 코어는 직선적으로 필름 폭 방향으로 정렬하고 있고, 필름 길 이 방향으로 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1b에 나타낸다. 표 2b에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다. 코어는 직선적으로 필름 폭 방향으로 정렬하고 있고, 필름 길이 방향으로 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 표 2b에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(실시예 17)

이하의 수지 A, 수지 B를 준비했다(수지 A, B, 모두 무입자).

수지 A : 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)

스미또모 화학 제조 스미펙스 타입(Sumipex type) LG2

수지 B : 폴리불화비닐리덴(PVDF)

구레하 화학 제조 KF 폴리머 타입T#850

다음으로, 단축 압출기 (1)에 수지 A를, 압출기 (2)에 수지 B를 공급하여 각각의 압출기로 240℃의 용융 상태로 하고, 여과 정밀도 20㎛의 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 2매 통과한 후, 기어 펌프로 토출비가 수지 A/수지 B=2.8/1이 되도록 계량한 후, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B를 유입시켰다. 피드블럭으로, 수지 A가 양외측이 되도록 수지 A와 수지 B를 교대로 폭 방향으로 적층시키고, 상기 적층류를 도 13과 같이 2종 3층 복합 장치 (33)(피놀)의 중앙 유입부로 유도했다. 양단부에 위치하는 2개의 코어 간격 조정부는 수지 A로 했다. 또, 단축 압출기 (3)에 수지 B를 공급하여 240℃의 용융 상태로 하고, 필터를 통과한 후 기어 펌프를 이용하고, 상기 적층류와의 토출비가 3.6/1이 되도록 피드블럭 하의 도 13 에 도시한 바와 같이, 2종 3층 복합 피놀(수지 B/적층류/수지 B=1/7.2/1)로 합류시켜, 두께 방향 상하가 클래드층이 되게 수지 B를 유도했다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1b에 나타낸다. 또한, T 다이에 공급하여 시트 형상으로 성형한 후, 와이어로 8㎸의 정전 인가 전압을 걸면서 표면 온도 25℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서 급냉 고화하여 미연신 시트인 광도파로 필름을 얻었다. 코어는 직선적으로 필름 폭 방향으로 정렬하고 있고, 필름 길이 방향으로 도장에 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 표 2b에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다. 단, 약간 플로우 마크(flow mark)적인 표층의 혼란도 확인되었다.

(실시예 18)

이하의 수지 A, 수지 B를 준비했다(수지 A, B, 모두 무입자).

수지 A : 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)

미쯔비시 레이온 제조 아크리펫 타입 MD

수지 B : 4불화에틸렌·에틸렌 공중합체

아사히 글래스 제조 타입 LM-730-AP

다음으로, 단축의 압출기 (1)에 수지 A를, 압출기 (2)에 수지 B를 공급하여, 각각의 압출기로 240℃의 용융 상태로 하고, 여과 정밀도 100㎛의 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 2매를 통과한 후, 기어 펌프로 토출비가 수지 A 조성물/수지 B 조성물=0.76/1이 되도록 계량한 후에, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B을 유입시켰다. 피드블럭으로 수지 A가 양외측이 되도록 수지 A와 수지 B를 교대로 폭 방향으로 적층시키고, 상기 적층류를 도 13과 같이 2종 3층 복합 장치 (33)(피놀)의 중앙 유입부로 유도했다. 양단부에 위치하는 2개의 코어 간격 조정부는 수지 A로 했다. 또한, 단축 압출기 (3)에 수지 B를 공급하여 240℃의 용융 상태로 하고, 필터를 통과한 후, 기어 펌프를 이용하여 상기 적층류와의 토출비가 4.25/1이 되도록 피드블럭 하의 도 13에 나타낸 바와 같이, 2종 3층 복합 피놀(수지 B/적층류/수지 B=1/8.5/1)로 합류시키고, 두께 방향 상하가 클래드층이 되도록 수지 B를 유도하였다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1b에 나타낸다. 또한, T 다이에 공급하여 시트 형상으로 성형한 후, 와이어로 8㎸의 정전 인가 전압을 걸면서, 표면 온도 25℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서 급냉 고화하여 미연신 시트인 광도파로 필름을 얻었다. 코어는 직선적으로 필름 폭 방향으로 정렬하고 있고, 필름 길이 방향으로 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 표 2b에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다. 또한, 채취한 광도파로 필름의 코어 간격 조정부의 필름 폭 방향 길이는 양단부 이외에는 300㎛ 정도였다. 단, 약간 플로우 마크적인 표층의 혼란도 확인되었다.

(실시예 19)

실시예 18의 수지 A를 폴리에틸렌나프탈레이트, 수지 B를 폴리에틸렌텔레프탈레이트로 변경하고, 그 이외는 실시예 18과 같이 하여 광도파로 필름을 얻었다. 코어는 직선적으로 필름 폭 방향으로 정렬하고 있고, 필름 길이 방향으로 수 m 이하나 계속되는 것이었다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1b에 나타낸다. 표 2b에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다. 코어는 직선적으로 필름 폭 방향으로 정렬하고 있고, 필름 길이 방향으로 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 표 2b에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(실시예 20)

이하의 수지 A, 수지 B를 준비했다(수지 A, B, 모두 무입자).

수지 A : 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)

스미또모 가가꾸 제조 스미펙스 타입 MH

수지 B : 폴리불화비닐리덴(PVDF)

구레하 화학 제조 KF 폴리머 타입T#850

다음으로, 단축의 압출기 (1)에 수지 A를, 압출기 (2)에 수지 B를 공급하고, 각각의 압출기로 265℃의 용융 상태로 하고, 여과 정밀도 20㎛의 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 2매 통과한 후, 기어 펌프로 토출비가 수지 A/수지 B=0.32/1이 되도록 계량한 후, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B를 유입시켰다. 피드블럭으로 수지 A가 양외측이 되도록 수지 A와 수지 B를 교대로 폭 방향으로 적층시키고, 상기 적층류를 도 13과 같이 2종 3층 복합 장치 (33)(피놀)의 중앙 유입부로 유도했다. 양단부에 위치하는 2개의 코어 간격 조정부는 수지 A로 했다. 또한, 단축 압출기 (3)에 수지 B를 공급하고, 240℃의 용융 상태로 하여 필터를 통과한 후, 기어 펌프를 이용하여 상기 적층류와의 토출비가 10/1이 되도록 피드블럭 하의 도 13에 도시한 바와 같이, 2종 3층 복합 피놀(수지 B/적층류/수지 B=1/20/1)로 합류시키고, 두께 방향 상하가 클래드층이 되도록 수지 B를 유도한다. 피드블럭 및 다이 설계치를 표 1b에 나타낸다. 또한, T 다이에 공급하여 시트 형상으로 성형한 후, 와이어로 8㎸의 정전 인가 전압을 걸면서, 표면 온도 25℃로 유지된 캐스팅 드 럼 상에서 급냉 고화하여 미연신 시트인 광도파로 필름을 얻었다. 채취한 광도파로 필름의 코어는 필름 폭 방향 양단부에서는 심하게 변형하고 있고, 또한, 힘이 약하기 때문에 광접속하기 위해서는 어려운 것이었다. 단, 중앙부 폭 5㎝ 내에서는, 특히 광학 성능의 불균일은 문제없는 것이었다. 표 2b에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(실시예 21)

이하의 수지 A, 수지 B를 준비하였다(수지 A, B, 모두 무입자).

수지 A : 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 폴리불화비닐리덴(PVDF)의 얼로이(중량분율 4:1)

또한, PMMA 스미또모 가가꾸 제조 스미펙스 타입 MH

PVDF 구레하 화학 제조 KF 폴리머 타입T#850

수지 B: 폴리불화비닐리덴(PVDF)

구레하 화학 제조 KF 폴리머 타입 T#850

다음에, 단축의 압출기 (1)에 수지 A를, 압출기 (2)에 수지 B를 공급하고, 각각의 압출기로 265℃의 용융 상태로 하여, 여과 정밀도 20㎛의 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 2매 통과한 후, 기어 펌프로 토출비가 수지 A/수지 B=0.125/1이 되도록 계량한 후에, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B를 유입시켰다. 피드블럭으로, 수지 A가 양외측이 되도록 수지 A와 수지 B를 교대로 폭 방향으로 적층시키고, 상기 적층류를 도 13과 같이 2종 3층 복합 장치 (33)(피놀)의 중앙 유입부로 유도했다. 또, 양단부에 위치하는 2개의 코어 간격 조정부는 수지 A로 했다. 또한,단축 압출기 (3)에 수지 B를 공급하고, 240℃의 용융 상태로 하여 필터를 통과한 후, 기어 펌프를 이용하여 상기 적층류와의 토출비가 5/1이 되도록 피드블럭 하의 도 13에 도시한 바와 같이, 2종 3층 복합 피놀(수지 B/적층류/수지 B=1/10/1)로 합류시키고, 두께 방향 상하가 클래드층이 되도록 수지 B를 유도하였다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1b에 나타낸다. 또한, T 다이에 공급하고, 시트 형상으로 성형한 후, 와이어로 8㎸의 정전 인가 전압을 걸면서, 표면 온도 25℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서 급냉 고화하여 미연신 시트인 광도파로 필름을 얻었다. 채취한 광도파로 필름의 코어는, 필름 폭 방향 양단부에서는 심하게 변형되어 있고, 또한, 필름 표면에는 플로우 마크도 보이며, 힘이 약하기 때문에 광접속 하기에는 어려운 것이었다. 단, 중앙부 폭 5㎝ 내에서는 특히 광학 성능의 변동은 문제가 없는 것이었다. 표 2b에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(실시예 22)

이하의 수지 A, 수지 B를 준비하였다(수지 A, B, 모두 무입자).

수지 A : 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)

스미또모 가가꾸 제조 스미펙스 타입 MH

수지 B : 폴리불화비닐리덴(PVDF)

구레하 화학 제조 KF 폴리머 타입 T10

다음으로, 단축의 압출기 (1)에 수지 A를, 압출기 (2)에 수지 B를 공급하여 각각의 압출기로 265℃의 용융 상태로 하고, 여과 정밀도 5㎛의 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 5매 통과한 후, 기어 펌프로 토출비가 수지 A/수지 B=3.3/1이 되도 록 계량한 후, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B을 유입시켰다. 피드블럭으로 수지 A가 양외측이 되도록 수지 A와 수지 B를 교대로 폭 방향으로 적층시키고, 상기 적층류를 도 11과 같이 다이의 중앙 유입부에서 다이 유로 (2)로 유도했다. 또한, 압출기 (3)에 수지 B을 공급하고, 240℃의 용융 상태로 하며, 기어 펌프 및 필터를 통과한 후, 다이의 양 표면측의 유입부에서 다이 유로 (1)및 다이 유로 (3)으로 수지 B를 유도했다. 이때, 다이 유량 (2)/(다이 유량 (1)＋다이 유량 (3))의 비가 10/1이 되도록 토출량을 결정했다. 도 15와 같이 피드블럭 및 다이의 설계값을 표 1c에 나타낸다. 또한, T 다이에 공급하고, 드래프트비 (2)로 시트 형상으로 성형한 후, 와이어로 9㎸의 정전 인가 전압을 걸면서, 표면 온도 25℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서 급냉 고화하여 미연신 시트인 광도파로 필름을 얻었다. 채취한 광도파로 필름의 코어는 필름 폭 방향으로 직선적으로 정렬하고 있고, 이것이 필름 길이 방향으로 수 m 이상이나 되는 것이었다. 광학 성능의 편차에 뛰어난 광도파로 필름이었다. 표 2c에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(실시예 23)

실시예 22의 수지 A를 스티렌 공중 폴리메틸메타크릴레이트(덴키화학공업 제조, 타입 TX800LF)로 변경하고, 피드블럭의 슬릿 경사 각도가 4°인 것을 사용하고, 그 이외는, 실시예 22과 마찬가지로 하여 광도파로 필름을 얻었다. 피드블럭 및 다이의 설계값을 표 1c에 도시한다. 채취한 광도파로 필름의 코어는, 필름 폭 방향으로 직선적으로 정렬하고 있고, 이것이 필름 길이 방향으로 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 광학 성능의 편차에 우수한 광도파로 필름이었다. 표 2c에, 얻 어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 도시한다.

(실시예 24)

실시예 22의 수지 A를 폴리메틸메타크릴레이트(미쓰비시레이온 제조, 타입 MD)로 변경하고, 또한, 압출 온도를 함께 240℃로 변경하고, 피드블럭 및 다이의 설계값을 변경했다. 그 이외는, 실시예 22와 마찬가지로 하여, 광도파로 필름을 얻었다. 피드블럭 및 다이의 설계값을 표 1c에 도시한다. 채취한 광도파로 필름의 코어는 필름 폭 방향으로 직선적으로 정렬하고 있고, 이것이 필름 길이 방향에 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 광학 성능의 편차에 우수한 광도파로 필름이었다. 표 2c에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 도시한다.

(실시예 25)

이하의 수지 A, 수지 B를 준비한다(수지 A, B, 모두 무입자).

수지 A : 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)

스미또모 화학 제조 스미펙스 타입 MH

수지 B : 4불화에틸렌·에틸렌 공중합

아사히 글래스 제조 타입 LM-730-AP

다음으로, 단축의 압출기 (1)에 수지 A를, 압출기 (2)에 수지 B를 공급하여, 각각의 압출기에서 265℃의 용융 상태로 하고, 여과 정밀도 20㎛의 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 5매 거친 후, 기어 펌프에서 토출비가 수지 A/수지 B= 3.3/1로 되도록 계량한 후에, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B를 유입시켰다. 피드블럭에서, 수지 A가 양외측이 되도록 수지 A와 수지 B를 교대로 폭 방향으로 적 층시키고, 상기 적층류를 도 11과 같이 다이의 중앙 유입부에서 다이 유로 (2)로 유도했다. 또한, 압출기 (3)에, 수지 B를 공급하고, 240℃의 용융 상태로 하고, 기어 펌프 및 필터를 거친 후, 다이의 양 표면측의 유입부에서 다이 유로 (1) 및 다이 유로 (3)에 수지 B를 유도했다. 이 때, 다이 유량 (2)/(다이 유량 (1)＋다이 유량 (3))의 비가 7/1로 되도록 토출량을 결정했다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1c에 나타낸다. 또한, T 다이에 공급하고, 드래프트비 (10)으로 시트 상에 성형한 후, 와이어로 9㎸의 정전 인가 전압을 걸면서 표면 온도 25℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서 급냉 고화하여 미연신 시트인 광도파로 필름을 얻었다. 채취한 광도파로 필름의 코어는 필름 폭 방향으로 직선적으로 정렬하고 있고, 이것이 필름 길이 방향으로 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 광학 성능의 변동이 우수한 광도파로 필름이었다. 표 2c, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(실시예 26)

실시예 25의 수지 B를 4불화에틸렌·에틸렌 공중합(다이낀 공업 제조 네오프론 EFEP RP-4020)으로 변경하여, 피드블럭 및 다이의 설계치를 변경했다. 그 이외는, 실시예 25와 같이 하여 광도파로 필름을 얻었다. 채취한 광도파로 필름의 코어는 필름 폭 방향으로 직선적으로 정렬하고 있고, 이것이 필름 길이 방향으로 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 광학 성능의 변동이 우수한 광도파로 필름이었다. 표 2c에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(비교예 3)

이하의 수지 A, 수지 B를 준비했다(수지 A, B, 모두 무입자).

수지 A : 폴리메틸메타클레이트(PMMA)

스미또모 화학 제조 스미펙스 타입 LC2

수지 B : 4불화에틸렌·에틸렌 공중합

아사히 글래스 제조 타입 LM-730-AP

이어서, 단축의 압출기 (1)에 수지 A를, 압출기 (2)에 수지 B를 공급하여, 각각의 압출기에서 265℃의 용융 상태로 하고, 여과 정밀도 20㎛의 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 5매 거친 후, 기어 펌프에서 토출비가 수지 A/수지 B=0.5/1로 되도록 계량한 후에, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B를 유입시켰다. 피드블럭에서, 수지 A가 양쪽 외측이 되도록 수지 A와 수지 B를 교대로 폭 방향으로 적층시키고, 상기 적층류를 도 11과 같이 다이의 중앙 유입부에서 다이 유로 (2)로 유도했다. 또한, 압출기 (3)에, 수지 B를 공급하고, 240℃의 용융 상태로 하고, 기어 펌프 및 필터를 거친 후, 다이의 양 표면측의 유입부에서 다이 유로 (1) 및 다이 유로 (3)에 수지 B를 유도했다. 이 때, 다이 유량 (2)/(다이 유량 (1)＋다이 유량 (3))의 비가 10/1이 되도록 토출량을 결정하였다. 피드블럭 및 다이의 설계치를 표 1c에 나타낸다. 또한, T 다이에 공급하고, 시트형으로 성형한 후, 와이어로 9㎸의 정전 인가 전압을 걸면서, 표면 온도 25℃로 유지시킨 캐스팅 드럼 상에서 급냉 고화하여 미연신 시트인 광도파로 필름을 얻었다. 채취한 광도파로 필름의 코어는, 필름 폭 방향 양단부에서는 심하게 변형되어 있고, 광 접속하는 데는 곤란한 것이었다. 또한, 코어 간격의 불균일이 크고, 광접속에 필요한 센터링이 곤란했다. 또한, 필름 폭 방향으로 흐트러지면서 정렬하고 있는 코어 수는 51개이 고, 이것이 필름 길이 방향으로 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 광학 성능의 변동도 큰 광도파로 필름이었다. 표 2c에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타낸다.

(실시예 27)

이하의 수지 A, 수지 B을 준비했다(수지 A, B, 모두 무입자).

수지 A : 폴리메틸메타클레이트(PMMA)

스미또모 화학 제조 스미펙스 타입 MH

수지 B : 폴리불화비닐리덴(PVDF)

쿠레하 화학공업 KF 폴리머 타입 T10

이어서, 단축의 압출기 (1)에 수지 A를, 압출기 (2)에 수지 B를 공급하여 각각의 압출기에서 265℃의 용융 상태로 하고, 여과 정밀도 10㎛의 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 5매를 거친 후, 기어 펌프에서 토출비가 수지 A/수지 B=0.3/1로 되도록 계량한 후에, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B를 유입시켰다. 피드블럭에서, 수지 A가 양외측이 되도록 수지 A와 수지 B를 교대로 폭 방향으로 적층시키고, 상기 적층류를 도 11과 같이 다이의 중앙 유입부에서 다이 유로 (2)로 유도했다. 또한, 압출기 (3)에 수지 B를 공급하고, 240℃의 용융 상태로 하고, 기어 펌프 및 필터를 거친 후, 다이의 양 표면측의 유입부에서 다이 유로 (1) 및 다이 유로 (3)에 수지 B를 유도했다. 이때, 다이 유량 (2)/(다이 유량 (1)＋다이 유량 (3))의 비가 10/1로 되도록 토출량을 결정했다. 피드 로크 및 다이의 설계치를 표 1c에 도시한다. 또한, T 다이에 공급하고, 시트 상에 성형한 후, 와이어로 9㎸의 정전 인가 전압을 걸면서, 표면 온도 25℃로 유지시킨 캐스팅 드럼 상에서 급냉 고화하여 미연신 시트인 광도파로 필름을 얻었다. 채취한 광도파로 필름의 코어는 필름 폭 방향으로 직선적으로 정렬하고 있고, 이것이 필름 길이 방향으로 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 폭 방향 5㎝ 내에서는, 광학 성능의 변동이 우수한 광도파로 필름이었다. 표 2c에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 나타내었다, 한편, 헤이즈값은 10%가 넘는 것이었다.

(실시예 28)

수지 A/수지 B=0.125/1, 다이 유량 (2)/(다이 유량 (1)＋다이 유량 (3))의 비가 5/1로 되도록 변경하고, 피드블럭 및 다이의 설계치를 변경하였다. 그 이외는 실시예 27과 동일하게 하여, 광도파로 필름을 얻었다. 채취한 광도파로 필름의 코어는 필름 폭 방향으로 직선적으로 정렬하고 있고, 이것이 필름 길이 방향에 수 m 이상이나 계속되는 것이었다. 필름 폭 방향 중앙부에 있어서는 광학 성능의 변동이 우수한 광도파로 필름이었다. 표 2c에, 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 도시한다.

(실시예 29 내지 실시예 33)

코어로 되는 열가소성 수지 A와 클래드로 되는 열가소성 수지 B의 수지를 변경하는 것 이외에는, 피드블럭의 형상 및 다이 형상을 실시예 1과 같은 조건으로 막을 제조하였다. 얻어진 광도파로 필름의 구조와 성능을 표 2d에 나타낸다. 또한, 피드블럭의 형상 및 다이 형상을 표 1d에 나타낸다.

이용한 수지를 하기에 기재한다.

(실시예 29)

이하의 수지 A, 수지 B를 준비했다(열가소성 수지 A, B, 모두 무입자).

수지 A : 폴리카르보네이트(PC)

수지 B : 에틸렌-프로필렌 공중합체(EPC)

이데미쓰 코산 제조 타입 Y-2045 GP

이어서, 벤트식 압출기 (1)에 수지 A를, 벤트식 압출기 (2)에 수지 B를 공급하고, 각각의 압출기에서 280℃의 용융 상태로 하고, 기어 펌프 및 필터를 거친 후, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B를 유입시켰다.

(실시예 30)

수지 A : 폴리카르보네이트(PC)

수지 B : 폴리4-메틸펜텐 1(TPX)

미쓰이 화학 제조 타입 DX820

(실시예 31)

수지 A : 노르보르넨계 시크로올레핀코폴리머(COC)

폴리 플라스틱 제품 TOPAS 5013

수지 B : 폴리4-메틸펜텐 1(TPX)

미쓰이 화학 제조 타입 DX820

(실시예 32)

이하의 수지 A, 수지 B를 준비하였다(열가소성 수지 A, B, 모두 무입자).

수지 A : 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)

수지 B : 에틸렌-프로필렌 공중합체(EPC)

이데미쓰 코산 제품 타입 Y-2045GP

(실시예 33)

수지 A : 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)

스미또모 화학 제조 스미펙스 타입 MGSS

수지 B : 4불화에틸렌·에틸렌 공중합체

조성(테트라플루오로에틸렌 20㏖%, 불화비닐리덴 80㏖%)

이어서, 벤트식 압출기 (1)에 수지 A를, 벤트식 압출기 (2)에 수지 B를 공급 하고, 각각의 압출기에서 240℃의 용융 상태로 하고, 기어 펌프 및 필터를 거친 후, 도 8과 같이 피드블럭에 수지 A와 수지 B를 유입시켰다.

본 발명은, 디스플레이 부재, 태양 전지 부재, 정보 통신 부재, 장식 부재, 조명 부재 등의 용도에 사용할 수 있고, 특히 장치간 통신이나 장치내 통신 등의 단 내지 중·장거리용의 광도파로에 바람직하게 이용할 수 있다.

Claims

단면 형상으로서, 열가소성 수지 B를 포함하는 클래딩과 열가소성 수지 A를 포함하는 분산체(코어)가 필름 길이 방향으로 연장하면서 필름 폭 방향으로 배열한 구조이고, 또한 3개 이상의 코어를 포함하여 이루어지는 광도파로 필름이며, 필름 폭 방향의 양단부에 위치하는 코어 직경 (We1, We2)와 필름 폭 방향의 중앙부에 위치하는 코어 직경 (Wc)가 하기 수학식 1 및 2를 만족시키고, 또한 필름 표면의 적어도 한쪽 면에 연속인 클래드층을 지니고, 필름 폭 방향의 양단부에서의 클래드층의 두께 (Te1, Te2)와 필름 폭 방향의 중앙부에서의 클래드층의 두께 (Tc)가 하기 수학식 3 및 4를 만족시키는 것을 특징으로 하는 광도파로 필름.

<수학식 1>

0.8≤We1/Wc≤ 1.2

<수학식 2>

0.8≤We2/Wc≤ 1.2

<수학식 3>

0.8≤Te1/Tc≤ 1.2

<수학식 4>

0.8≤Te2/Tc≤ 1.2
제1항에 있어서, 코어 직경의 불균일이 0.001% 이상 20% 이하인 광도파로 필 름.
제1항에 있어서, 필름 폭 방향의 중앙부에 위치하는 코어의 단면적 (Ac)와 필름 폭 방향으로 배열한 임의의 코어의 단면적 (A)가 하기 수학식 5를 만족하는 코어가 적어도 4개 이상 연속적으로 인접하여 존재하는 광도파로 필름.

<수학식 5>

0.8 ≤A/Ac≤ 1.2
제1항에 있어서, 필름 길이 방향에 있어서의 코어의 단면적의 불균일이 5% 이하인 광도파로 필름.
제1항에 있어서, 코어 간격의 불균일이 30% 이하인 광도파로 필름.
제1항에 있어서, 단면 형상에서의 코어/클래드의 면적 비율이 0.5 이상인 광도파로 필름.
제1항에 있어서, 코어 간격 조정부로 되는 분산체가 포함되어 있는 광도파로 필름.
제1항에 있어서, 필름 폭 방향의 길이가 적어도 10㎜ 이상인 코어 간격 조정 부로 되는 분산체가 하나 이상 포함되어 있는 광도파로 필름.
제1항에 있어서, 적어도 한쪽 필름 표면에 깊이 10㎛ 이상의 요철이 존재하고, 그 오목부가 각 코어 사이의 클래드부이고, 필름 길이 방향으로 존재하는 광도파로 필름.
제1항에 있어서, 코어가 폴리메틸메타크릴레이트를 주성분으로 하여 이루어지고, 클래드가 불소기를 함유하는 열가소성 수지를 주성분으로 하여 이루어지는 광도파로 필름.
제1항에 있어서, 상기 불소기를 갖는 열가소성 수지가 4불화에틸렌·에틸렌 공중합체를 포함하는 광도파로 필름.
제1항에 있어서, 헤이즈 값이 5% 이하인 광도파로 필름.
제1항에 있어서, NA가 0.5 이상인 광도파로 필름.
제1항에 있어서, 필름 성형 온도에 있어서의 코어와 클래드의 용융 점도의 관계가 하기 수학식 6 및 7을 동시에 만족하는 광도파로 필름.

<수학식 6>

코어의 용융 점도 ≥ 클래드의 용융 점도

<수학식 7>

클래드의 용융 점도 ≤ 1000(Pa·s)
제1항에 있어서, 100℃, 24시간의 열처리에 의한 필름 길이 방향의 열수축률이 5% 이하인 광도파로 필름.
2개 이상의 유입구를 갖는 다이이며, 유입구로부터 합류부에 이르기까지의 유로에 있어서, 폭 확대비가 2 이상 100 이하인 유로 B와, 폭 확대비가 0.5 이상 1.5 이하인 유로 A를 적어도 갖는 것을 특징으로 하는 다이.
제16항에 기재된 다이가 5개 이상의 슬릿을 갖는 슬릿부를 1개 이상 갖는 피드블럭과 접속되어 있는 광도파로 필름 제조 장치.
제1항에 있어서, 제17항에 기재된 광도파로 필름 제조 장치를 이용하여 제조되는 광도파로 필름.
제17항에 기재된 광도파로 필름 제조 장치를 이용하여 제조하는 광도파로 필름의 제조 방법.
제16항에 있어서, 광도파로 필름을 제조하는 다이.
제1항에 있어서, 필름 길이 방향-두께 방향 단면으로 절단되어 이용되는 광도파로 필름.
제1항에 기재된 광도파로 필름을 사용한 광모듈.
제1항에 기재된 광도파로 필름을 이용한 조명 장치.
제1항에 기재된 광도파로 필름을 이용한 통신 장치.
제1항에 기재된 광도파로 필름을 이용한 표시 장치.
제1항에 기재된 광도파로 필름을 이용한 커넥터 부착 라이트 가이드.