KR0180518B1 - 광학 도파관 - Google Patents

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KR0180518B1
KR0180518B1 KR1019890005535A KR890005535A KR0180518B1 KR 0180518 B1 KR0180518 B1 KR 0180518B1 KR 1019890005535 A KR1019890005535 A KR 1019890005535A KR 890005535 A KR890005535 A KR 890005535A KR 0180518 B1 KR0180518 B1 KR 0180518B1
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비너스 게르하르트
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피쯔 헤르베르트
차헤르 만프레드
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하인리히 벡커; 베른하르트 벡크
훽스트아크티엔게젤샤프트
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Abstract

내용 없음

Description

광학 도파관
본 발명은 광 투과, 예를 들면 데이타 송신용 광 신호에 적합한 광학 도파관(optical waveguide; OWG)에 관한 것이다.
광학 도파관은 코어(core) 및 시이드(sheath)를 포함하고, 이들은 둘다 (상이한) 투과성 물질로 이루어져 있으며, 코어 재료는 항상 시이드 재료보다 굴절률이 1% 이상 높다. 광학 도파관은 일반적으로 섬유상이며, 원형 단면을 지닌다. 환상 단면을 지닌 시이드 재료는 박층으로서 섬유상 코어에 적용된다.
광학 도파관에 지금까지 가장 자주 사용되어 온 재료로, 코어에는 메타크릴레이트의 단독중합체 또는 공중합체가 사용되었고, 시이드에는 불소 함유 알콜의 메타크릴레이트의 단독중합체 및 공중합체 또는 비닐리덴 플루오라이드와 기타 불소 함유 단량체와의 공중합체가 사용되었다.
비닐리덴 플루오라이드(VdF), 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및/또는 헥사플루오로프로펜(HFP)을 함유하는 불소 함유 중합체가, 메틸 메타크릴레이트(MMA), 스티렌 및 메타크릴산과 지방족 알콜의 에스테르로부터 제조된 단독중합체 및 공중합체를 코어 재료로서 함유하는 광학 도파관용 시이드 재료로서 사용됨이 공지된 바 있다[참조문헌: EP-A 154, 339, EP-A 97, 325, DE-A 2, 455, 265]. 불소 함유 시이드 재료는 VdF 및 TFE 성분의 결정화로 인해 혼탁해지는 경향이 있다. 또한, 이러한 유형의 중합체, 특히 HFP의 비율이 높은 중합체는 점성이 커서 OWG 시이드 재료로서 적합하지 않으며, 또한 특히 VdF가 저비율로 선택되는 경우 코어 재료에 대한 접착력이 불량하다. TFE가 고비율로 함유된 공중합체는 OWG 시이드로 열가소성 가공을 수행하는데 부적합하다.
또한, 광학 도파관의 장기간 사용 온도는, 광학 도파관의 코어 및/또는 시이드가 임의로 이온화 방사선의 영향하에 다작용성 비닐 화합물 또는 글리시딜 그룹 함유 보조제[참조: EP-A 171, 294]를 사용하여 제조된 후 가교 결합되는 경우에 개선될 수 있다는 것이 공지된 바 있다. 그러나, 불완전하게 전환된 비닐 화합물은 장기간 사용시에 광학 도파관의 특성을 손상시키며, 글리시딜 그룹은 코어 재료의 흡습 용량을 증가시킨다.
또한, 코어 또는 시이드가 적합한 중합체로부터 형성된 광학 도파관의 장기간 사용 온도는 이온화 방사선으로 처리함으로써 증가될 수 있다는 것이 공지되었다[참조 문헌; JP 61/35,404].
그러나, MMA를 함유하는 중합체는 이온화 방사선의 영향하에 황색계 갈변을 일으키며 분해됨이 오랫동안 공지되었다. 그러므로, 코어 재료의 투과성이 손상되며 광학 도파관의 기계적 특성이 저하된다.
또한, 중합체로부터 제조된 보호 시이드를 갖는 석영 유리 광학 도파관을 이들 중합체를 가교결합시키는 한편, 고 에너지 β-선[참조문헌: EP-A 145,379]으로 조사시에 야기되는 유리에서의 변화를 피하여 낮은 광 투과를 유도할 목적으로 저에너지 β-선으로 처리하는 것이 공지되어 있다.
또한, VdF, TFE 및 HFP를 함유하는 불소 함유 중합체로부터 제조되고 맑고 투명한 액체로 충전된 가요성 튜브가 광학 도파관으로서 사용될 수 있음이 공지되어 있다[참조문헌: EP-A 246,552].
최종적으로, VdF를 함유하는 중합체가, 중합체를 디메틸메톡시비닐실란 화합물과 반응시킴으로써 열가소성 가공을 수행한 후 물 작용하에 가교 결합시킬 수 있음이 공지되었다[참조문헌: DE-A 3,327,596].
본 발명의 목적은 10 내지 100미터의 투과 경로에 적합하며 또한 투과 경로를 현저히 감소시키지 않으면서 100℃ 이상의 온도에서 사용될 수 있는 광학 도파관의 시이드를 제조하기 위한, 용이하게 구입할 수 있는 단량체로부터 제조된 고투과성 중합체를 제공하는 것이다.
본 발명에 의해, 시이드가, 비닐리덴 플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌 단량체로부터 유도된 투명한 열가소성 성형 화합물로부터 제조된 광학 도파관이 상기한 목적을 달성할 수 있다는 사실이 밝혀졌다.
그러므로, 본 발명은 코어가 굴절률 n(C)의 중합체를 포함하고 시이드가 굴절률 n(S)의 중합체를 포함하는 코어/ 시이드 구조(여기에서, n(C)/ n(S)는 1.01 이상이다)를 지닌 광학 도파관에 관한 것이고, 이때 코어는 폴리카보네이트, 또는 스티렌, 치환된 스티렌, 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 플루오로아크릴레이트로부터 유도된 단위를 함유하는 중합체를 포함하고, 시이드는 각 경우에 중합체를 기준으로 하여, 30 내지 50중량%의 비닐리덴 플루오라이드, 25 내지 55중량%의 테트라플루오로에틸렌 및 15 내지 25중량%의 헥사플루오로프로필렌으로부터 유도된 단위를 함유하는 중합체를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, 폴리카보네이트, 또는 스티렌, 치환된 스티렌, 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 플루오로아크릴레이트로부터 유도된 단위를 함유하는 중합체로부터 코어를 압출시킨 후, 이 코어를, 각 경우에 중합체를 기준으로 하여, 30 내지 50중량%의 비닐리덴 플루오라이드, 25 내지 55중량%의 테트라플루오로에틸렌 및 15 내지 25중량%의 헥사플루오로프로필렌으로부터 유도된 단위를 함유하는 중합체로부터 제조된 시이드로 봉입시킴으로써, 코어가 굴절율 n(C)의 중합체를 포함하고 시이드가 굴절율 n(S)의 중합체를 포함하는 코어/ 시이드 구조(여기에서, n(C)/n(S)는 1.01 이상이다)를 지닌 광학 도파관을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광학 도파관의 코어는 폴리카보네이트, 또는 스티렌, 치환된 스티렌, 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 플루오로아크릴레이트로부터 유도된 단위를 함유하는 중합체를 포함한다. 바람직하게 사용되는 중합체는 유리전이 온도가 PMMA보다 높고 이로써 광학 도파관의 장기간 사용 온도가 추가로 증가될 수 있는 것이다. 여기에는 메틸 α-플루오로아크릴레이트(M-FA)로부터 제조된 중합체; 할로겐화 페놀, 및 할로겐화 개환 지환족 및 바이사이클릭 알콜의 α-플루오로아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 아크릴레이트로부터 제조된 중합체; 및 이들 화합물 서로간의 공중합체 또는 이들 화합물과 MMA, 헥사플루오로이소프로필 α-플루오로아크릴레이트 또는 다른 α-플루오로아크릴레이트 및 지방족 또는 플루오르화 지방족 알콜 성분을 함유하는 메타크릴레이트와의 공중합체, 및 폴리카보네이트가 포함된다. 특히 바람직한 중합체는 메틸 α-플루오로아크릴레이트; 트리-, 테트라 - 및 펜타 -플루오르화, -염소화 및 -브롬화 페놀, 1,4,5,6,7,7-헥사클로로비사이클로[2.2.1]-헵트-5-엔-2-올, 1,4,5,6,7,7- 헥사브로모비사이클로[2.2.1]-헵트-5-엔-2-올, 1,4,5,6,7-헵타클로로비사이클로[2.2.1]헵트-5-엔-2-올 및 1,4,5,6-테트라클로로비사이클로[2.2.1]-헵트-5-엔-2-올의 α-플루오로아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 아크릴레이트; 사이클로헥산올, 3,3,5-트리메틸사이클로헥산올, 2-메틸사이클로펜탄올, 보르네올, 이소보르네올 및 노르보르네올의 α-플루오로아크릴레이트 및 메타크릴레이트; 및 폴리카보네이트를 필수적으로 함유하는 것이다. 중합체는 필수적으로 펜타클로로페닐 아크릴레이트 및 펜타클로로페닐 메타크릴레이트(PCP-MA), 노르보르닐 메타크릴레이트; 1,4,5,6,7,7-헥사클로로비사이클로[2.2.1]-헵트-5-엔-2-일 메타크릴레이트; 및 폴리카보네이트를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 광학 도파관의 시이드는 비닐리덴플루오라이드(VdF), 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및 헥사플루오로프로필렌(HFP)으로부터 유도된 단위를 함유하는 중합체를 함유한다. 중합체 내에서의 이들 단위의 비율은 각 경우에 중합체의 총량을 기준으로 하여 VdF가 30 내지 50중량%, 바람직하게는 35 내지 45중량%, TFE가 25 내지 55중량%, 바람직하게는 35 내지 45중량%, 및 HFP가 15 내지 25중량%, 바람직하게는 17 내지 22중량%이다.
본 발명에 따른 광학 도파관은 하기의 방법 중 하나로 제조된다:
1. 광학 도파관은 2개 영역으로 이루어진 다이를 사용하여, 코어 재료 및 시이트 재료를 동시 압출(공압출)시킴으로써 제조된다. 바람직한 경우, 이 공정 후에 광학 도파관에 이온화 방사선을 작용시킨다.
2. 먼저 코어 필라멘트를 압출에 의해 제조한다. 그후, 시이드 재료를 시이드 재료와 휘발성 용매의 혼합물의 형태로 용매를 증발시키면서 적용시키거나 시이드 재료를 와이어 피복을 위해 장착된 압출기를 사용하여 압출시킴으로써 적용한다. 용매 피복의 경우, 용매는 시이드용 중합체의 균질액을 제조하거나 시이드용 중합체의 분산액 또는 에멀젼을 제조하는데 적합할 수 있다. 이 방법에서, 코어 재료의 선택적 가교 결합은 코어 재료의 압출 후 및 시이드 재료에 의한 피복 전에 이온화 방사선에 의해 수행할 수 있다.
3. 비닐리덴 플루오라이드를 함유하는공중합체 대신에, 트리메틸옥시비닐실란으로 그래프팅(grafting)함으로써 개질되고 실릴전이반응 촉매와 혼합된 비닐리덴 플루오라이드 공중합체를 광학 도파관의 시이드로 사용할 수 있다. 여기에서, 코어 및 시이드는 2개 영역으로 이루어진 다이를 통해 동시에 압출시켜 광학 도파관을 형성할 수도 있고, 코어를 먼저 제공한 후에 시이드를 제공하여 광학 도파관을 형성할 수도 있다. 이 방법에서, 실란 개질된 비닐리덴플루오라이드 공중합체의 가교결합은 수증기 함유 대기중에서 자발적으로 야기된다.
4. 플루오로 중합체 또는 실란 개질된 플루오로 중합체를 가공하여 가요성 튜브를 형성시킨 후 가교 결합시키고 경화성 수지의 예비 중합체를 중전시킨 다음, 수지를 경화시켜 굴절률이 불소 함유 중합체에 의한 것보다 높으며 투명하고 기포가 없는 재료를 형성한다.
시이드 재료로서의 VdF, TFE 및 HFP와 코어 재료로서의 PMMA로부터 제조된 불소 함유 중합체를 포함하는 본 발명에 따르는 광학 도서관은, 투광성을 조금도 손상시키지 않으면서 70℃ 이하의 온도 범위에서 수시간동안 사용할 수 있다. 이러한 유형의 광학 도파관의 장기간 사용 온도는 광학 도파관의 코어 재료가 가교결합되는 경우에도 개선될 수 있다. 그러므로, VdF, TFE 및 HFP로부터 제조된 공중합체는 광학 도파관이 제조되기 전에 디메틸메톡시비닐실란과 유리하게 반응할 수 있으며, 실릴전이반응 촉매와 혼련시킬 수 있고, 이 혼합물을 가공하여 광학 도파관의 시이드를 형성할 수 있다. 이 광학 도파관의 시이드 재료는 가교 결합에 의해 습윤성 공기와 반응한다.
이 광학 도파관의 장기간 사용 온도는 또한 광학도파관을 이온화 방사선에 노출시킴으로써 증가될 수 있으며, 이 경우에 (30 내지 50중량%) : (25 내지 55중량%) : (15 내지 25중량%) 비율의 VdF, TFE 및 HFP로부터 제조된 공중합체가 이온화 방사선에 의해 특히 효과적으로 가교 결합된다. 이온화 방사선의 가교결합 효과는 사용되는 공중합체가 VdF, TFE 및 HFP를 (35 내지 45중량%) : (35 내지 45중량%) : (17 내지 22중량%)의 비율로 함유할 경우에 특히 높다. 이러한 조성의 공중합체가 사용될 경우, 특히 낮은 용량의 방사선 작용하에서도 가교 결합이 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 도파관은, 중합체 물질의 제조 및 광학 도파관의 제조 동안에 모든 고체 입자 및 가용성 불순물을 주의 깊게 제거시키고 제외시킨다면 탁월한 투광성을 나타낸다. 이러한 유형의 섬유의 투광성은 일반적으로 하기 관계식에 따른 투광성의 역수인 감쇠율(attenuation) D (단위 : dB/㎞)로 나타낸다.
D = 10 × log (I/ I0)/ ℓ
상기 수학식에서, I는 광학 도파관의 말단부에서의 광도를 나타내고, I0는 광학 도파관의 선단부에서의 광도를 나타내며, ℓ은 광학 도파관의 길이(㎞)를 나타낸다.
본 발명의 방법에 따라 수득된 재료로부터 제조되었으며, 시이드 재료가 전술된 방법 중 하나를 사용하여 가교 결합된 광학 도파관은 낮은 광 감쇠율, 높은 장기간 사용 온도 및 우수한 기계적 특성을 동시에 나타낸다.
본 발명을 하기 실시예를 사용하여 더욱 상세하게 설명하고자 하며, 이때 광학 도파관의 감쇠율은 하기 방법으로 측정된다:
적합한 광원을 사용하여, 광을 10 내지 30m 길이의 광섬유의 한쪽 말단에 도입시키는 한편, 다른 말단에서, 방출광의 광도를 측정한다. 그후, 광 섬유를 각 경우에 약 1미터의 정확한 길이로 측정하여 절단하고, 방출광의 광도를 재측정한다. 감쇠율은 광학 도파관의 상응하는 길이에 대해 측정된 광도의 로그 플롯을 이용하는 기울기로부터 측정할 수 있다.
감쇠율의 온도 의존성을 측정하는 동안, 광원과 광 탐지기와 광학 도파관의 연결부를 변경시키지 않으며, 정확하게 측정된 광학 도파관 부분을 기후 시험 캐비넷 중의 공기 욕내 측정 온도에서 유지시킨다. 광학 도파관의 온도 조정된 부분에서의 감쇠율의 변화량은 광학 도파관의 출구에서의 광도의 약화 및 섬유의 온도 조정된 부위의 길이로부터 계산된다.
가요성을 측정하기 위해, 우선 방출광의 광도를 측정한 후, 광원과 광 탐지기와 광학 도파관의 연결부를 변경시키지 않는다. 측정된 부분의 중심에서 광 섬유의 일부를 실린더형 로드(rod) 주위로 3회 감고, 로드로부터 다시 푼 후, 방출광의 광도를 측정한다. 광도가 감소되지 않았거나 현저히 감소되지 않았다면, 직경이 작은 로드를 사용하여 상기 공정을 반복 수행한다. 광학 도파관의 품질을 손상시키지 않으면서 허용되는 최소 굴곡 반경이 광학 도파관의 가요성의 척도이다.
[실시예 1]
먼저, TFE, HFP 및 VdF로부터 제조된 공중합체를 공지된 현탁 공정으로 제조한다. 수성 액은 유화제로서의 퍼플루오로옥타노산과 완충제로서의 황산수소칼륨을 함유한다. 과황산암모늄은 개시제이다. TFE 40중량%, HFP 20중량% 및 VdF 40중량%를 70℃의 온도 및 9bar의 압력에서 중합시킨다. 디에틸 말로네이트가 조절제이다.
생성물은 메틸 에틸 케톤 및 기타 용매에 대해 가용성이다. 1% 농도의 용액은 25℃에서 87㎤/g으로 감소된 고유 점도를 나타낸다. 겔 투과 크로마토그래피(용매로서 테트라하이드로푸란을 사용하고 폴리스티렌의 표준 제제로부터의 검량선(calibration curve)을 사용하여 측정한다)를 사용하여 측정한 평균분자량은 177,000이다. 중합체의 조성은 19F-NMR분광법으로 측정한 결과 TFE 40중량부, HFP 20중량부 및 VdF 40중량부이다. 공중합체의 굴절률은 ηD 25=1.36이다.
결정의 일부만이 DSC로 검출된다.
[실시예 2]
메틸 메타크릴레이트 100중량부를 증류시키고 미공성 막 필터를 통해 여과시킴으로써 불순물을 제거하고, 디큐밀퍼옥사이드 0.1부 및 도데실 머캅탄 0.3부와 혼합한 후, 100 내지 130℃로 가열된 교반 반응기에 연속적으로 첨가한다. 반응기내에서, 단량체로부터 단량체와 중합체를 포함하는 시럽형 점성 물질이 형성되며, 이를 반응기로부터 이축 압출기로 연속적으로 전달한다. 이축 압출기에서, 중합체의 비율은 120 내지 170℃에서 계속되는 중합 반응으로 인해 80 내지 100% 전환될 정도로 증가한다. 과량의 유리 단량체는 압출기의 탈기대 내에서 진공 중에 제거된다. 생성된 중합체에서 휘발성 성분을 제거하면, 평균중합반응도(중량 평균), PW는 1100을 나타낸다.
VdF, TFE 및 HFP로부터 제조된 공중합체를 실시예 1에서와 같이 제조하고 일축 압출기 내에서 용융시킨다. 2개의 영역으로 이루어진 방사구금에서, PMMA(평균 중합 반응도 PW=1100)를 가공처리하여 코어를 형성하고, VdF 공중합체를 가공처리하여 광학 도파관의 시이드를 형성한다. 방사 장치의 설비는 그의 시이드 재료 층 두께가 10㎛인 직경 1㎜의 섬유가 생성되도록 조정된다.
실온에서, 광학 도파관의 감쇠율은 650㎚에서 250dB/㎞이다. 70℃에서, 감쇠율이 280dB/㎞의 값으로 약간 증가하며 여전히 고온에서 보다 신속하게 증가할 뿐이다. 광학 도파관을 직경이 10㎜인 로드 주위에 감을 경우 감쇠율은 변화하지 않고 유지된다. 섬유의 대략적 인장강도는 25℃에서 9cN/tex이고 100℃에서 1cN/tex이다.
[비교 실시예 A 내지 C]
공중합체는 실시예 1에 기술된 바와 동일한 방법으로 제조하며, 이의 조성은 표1에 나타내었다. 실시예 2에 따라서, 이들 중합체를 시이드 재료로서 사용하고 PMMA를 코어 재료로서 사용하여 광학 도파관을 제조한다. 이들 도파관의 특성은 또한 표1에 나타나 있다.
이들 중합체로부터 감쇠율이 충분히 낮고 내열성이 적합한 광학 도파관을 제조할 수는 없다.
Figure kpo00001
[실시예 3]
실시예 2의 데이타에 따라 제조된 광학 도파관을 굴절 룰러 시스템을 사용하여 공급하고, 생성 직후 각 경우에 60°의 경사각에서 600keV의 에너지 및 200kGy의 용량으로 방사 방향으로 균일하게 분포된 전면으로부터 배출 챔버내로 조사될 수 있도록 전자 가속기의 조사 슬릿에 통과시킨다.
조사된 광학 도파관의 감쇠율은 650㎚에서 260dB/㎞이다. 감쇠율은 70℃이하의 온도에서 일정하게 유지되며 고온에서 증가되는데, 110℃ 및 650㎚에서 320dB/㎞로 된다. 광학 도파관을 다시 냉각시킬 경우, 감쇠율이 원래값으로 다시 하락한다. 감쇠율은 광학 도파관을 직경 15㎜의 로드 주위에 감은 후에는 증가하지 않는다. 대략적 인장 강도는 25℃에서 10cN/tex이고 100℃에서 2cN/tex이다.
[실시예 4]
DBP 3,327,596에 기술된 방법으로, 실시예 1의 데이타에 따라 제조된 공중합체 100중량부를 디큐밀 퍼옥사이드 0.4중량부의 존재하에 디메틸메톡시비닐실란 4중량부와 반응시킨다. 일축 탈기 압출기 내에서 반응 생성물로부터 휘발성 성분을 제거하고 디부틸주석 라우레이트 0.16중량부와 혼련시킨다.
상기 혼합물을, 실시예 2에 기술된 방법으로 코어 재료로서의 PMMA와 혼합된 상태로 주요 물질로서 2개의 영역으로 이루어진 방사 장치에서 가공처리하여 광학 도파관을 형성시키며, 이때 장치의 설비는 코어 직경이 1㎜이고 시이드 층 두께가 10㎛가 되도록 조정하다.
광학 도파관을 습윤성 대기에 2일간 노출시킨다. 그후, 광학 도파관의 감쇠율은 650㎚ 및 25℃에서 380dB/㎞이고, 70℃에서 385dB/㎞이며 120℃에서 440dB/㎞이다. 감쇠율은 120℃에서 24시간에 걸쳐 460dB/㎞로 증가하며, 그후 실온에서의 감쇠율은 405dB/㎞이다.
[실시예 5]
광학 도파관을 실시예 2의 데이타에 따라 제조하되, 방사 장치의 설비를 생성된 광학 도파관의 직경이 1㎜이고 시이드 물질의 층 두께가 100㎛가 되도록 조정한다. 이 광학 도파관을 실시예 3에 기술된 바와 같이 에너지가 2.8MeV인 전자선 200kGy로 처리한다.
이 방법으로 제조된 광학 도파관의 광학 감쇠율은 650㎚ 및 25℃에서 320dB/㎞이며, 심지어 광학 도파관을 110℃로 수회 가열한 후에도 450dB/㎞의 값을 초과하지 않는다. 광학 도파관을 광학 감쇠율을 증가시키지 않으면서 직경 15㎜의 로드 주위로 감을 수 있었다. 대략적 인장 강도는 25℃에서 10cN/tex이고 120℃에서 2cN/tex이다.
[실시예 6]
펜타클로로페닐 아크릴레이트를 톨루엔으로부터 반복해서 재결정화하여 정제하고, 아크릴레이트를 최종적으로 결정화시키기 전에 미공성 막 필터를 통해 여과함으로써 톨루엔 용액으로부터 입자 불순물을 제거한다.
MMA 17중량부, PCP-A 83중량부, 3급-부틸 퍼옥사이드 0.1중량부 및 도데실머캅탄 0.3중량부를 90℃에서 함께 교반하여 일부는 고체이고 또 다른 일부는 액체인 혼합물을 형성하고, 이를 상기 온도에서 130℃의 작동 온도로 조정된 교반 반응기에 연속적으로 첨가한다. 단량체 및 중합체의 투명한 시럽형 점성 혼합물을 이축 탈기 압출기로 연속적으로 공급하고, 130 내지 180℃에서 추가로 중합시킨 다음 탈기대 내의 진공에서 과량의 단량체를 제거한다. 중합체에서 휘발성 성분을 제거한 후의 평균중합반응도 P는 900이다. 공중합체의 유리전이온도는 150℃(DSC로 측정)이고 굴절률은 1.57이다.
광학 도파관을 상기 공중합체로부터 실시예 2에 따라 연속적으로 제조하고 공중합체는 실시예 1에 언급된 VdF, TFE 및 HFP로부터 제조하며, 2개의 영역으로 이루어진 방사 장치의 설비는 도파관의 직경이 0.5㎜이고 시이드 재료의 층 두께가 10㎛가 되도록 조정한다. 광학 도파관을 600keV의 전자선 200kGy로 처리한다.
이 방법으로 제조된 광학 도파관의 광 감쇠율은 650㎚하에 25℃에서 1230dB/㎞이고 70℃에서 1290dB/㎞이며 150℃에서 1350dB/㎞이다. 여전히 고온상태에서의 감쇠율은 신속히 증가하여 180℃에서 측정했을 때 2000dB/㎞ 이상이었으나, 120℃에서 1400dB/㎞ 및 25℃에서 1250dB/㎞로 다시 하강하였다.
광학 도파관의 대략적 인장 강도는 25℃에서 5cN/tex이고 110℃에서 4cN/tex이며, 투광성을 손상시키지 않으면서 직경 25㎜의 원형 로드 주위로 감을 수 있었다.
[실시예 7]
폴리카보네이트(유리전이온도 : 145℃)를 이축 탈기 압출기를 사용하여 용융시키고, 2개의 영역으로 이루어진 다이 내에서, 이를 코어로서 VdF, TFE 및 HFP(43:38:19의 중량비)로부터 제조된 공중합체인 시이드 재료와 배합된 상태로 가공처리하여 광학 도파관을 형성한다.
광학 도파관의 직경은 0.5㎜이고, 시이드의 층 두께는 10㎛이다. 이를 600keV 의 에너지를 가진 전자선 200kGy로 처리한다.
광학 도파관의 광 감쇠율은 650㎚하에 25℃에서 980dB/㎞이고, 100℃에서 1030dB/㎞이며, 150℃에서 1170dB/㎞이다. 명백하게도, 180℃로 추가로 가열처리하면 감쇠율은 2000dB/㎞ 이상으로 증가되나, 냉각 후에 원래 수치가 거의 회복된다(25℃에서 1020dB/㎞).
광학 도파관의 대략적 인장 강도는 25℃에서 6cN/tex이고 120℃에서 4cN/tex이며, 투광성을 현저하게 손상시키지 않으면서 직경 25㎜의 원형 로드 주이로 감을 수 있었다.
[실시예 8]
광학 도파관을 실시예 2에 기술된 방법으로 제조하며, 이때 MMA, 디큐밀퍼옥사이드 및 도데실 머캅탄으로부터 제조된 혼합물 대신에, MMA 30중량부, 노르보닐 메타크릴레이트 62중량부, 메틸 아크릴레이크 1중량부, 3급-부틸 퍼옥사이드 0.1중량부 및 도데실 머캅탄 0.3중량부의 혼합물을 130℃의 중합 반응 온도에서 반응기에 첨가한다. 탈기대를 가진 압출기내에서 중합된 생성물에서 휘발성 성분을 제거하면, 중합반응도 P는 850이 된다. DSC 방법으로 측정된 유리전이온도는 151℃이다.
광학 도파관의 직경은 0.5㎜이고, 시이드의 층 두께는 10㎛이다. 이를 600keV의 전자선 200kGy로 처리한다.
공기 중에서 7일간 저장한 후, 광학 도파관의 광 감쇠율은 650㎚하에 25℃에서 710dB/㎞, 100℃에서 780dB/㎞ 및 150℃에서 910dB/㎞를 나타냈다. 명백하게, 180℃까지 추가로 가열할 경우 광 감쇠율이 2000dB/㎞ 이상으로 증가하나, 냉각 후 원래 수치로 거의 회복된다(25℃에서 750dB/㎞).
광학 도파관의 대략적 인장 강도는 25℃에서 6cN/tex이고 110℃에서 3cN/tex이며, 투광성을 손상시키지 않으면서 직경 25㎜의 원형 로드 주위로 감을 수 있었다.

Claims (9)

  1. 코어가 굴절률 n(C)의 중합체를 포함하고 시이드가 굴절률 n(S)의 중합체를 포함하는 코어/시이드 구조(여기에서, n(C)/ n(S)는 1.01 이상이다)를 지니며, 이때 코어는 폴리카보네이트, 또는 스티렌, 치환된 스티렌, 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 플루오로아크릴레이트로부터 유도된 단위를 함유하는 중합체를 포함하고, 시이드는, 각 경우에 중합체를 기준으로 하여, 30 내지 50중량%의 비닐리덴 플루오라이드, 25 내지 55중량%의 테트라플루오로에틸렌 및 15 내지 25중량%의 헥사플루오로프로필렌으로부터 유도된 단위를 포함하는 중합체를 포함함을 특징으로 하는 광학 도파관.
  2. 제1항에 있어서, 시이드가, 각 경우에 중합체를 기준으로 하여, 35 내지 45중량%의 비닐리덴 플루오라이드, 35 내지 45중량%의 테트라플루오로에틸렌 및 17 내지 22중량%의 헥사플루오로프로필렌으로부터 유도된 단위를 함유하는 중합체를 포함하는 광학 도파관.
  3. 제1항에 있어서, 코어가 α-플루오로아크릴레이트, 아크릴레이트 또는 메타클릴레이트로부터 유도된 단위를 함유하는 중합체를 포함하는 광학 도파관.
  4. 제1항에 있어서, 코어가 폴리카보네이트로 이루어진 광학 도파관,
  5. 제1항에 있어서, 시이드의 비닐리덴 플루오라이드-테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체가 가교결합된 상태로 존재하는 광학 도파관.
  6. 폴리카보네이트, 또는 스티렌, 치환된 스티렌, 아크릴레이트. 메타크릴레이트 또는 플루오로아크리레이트로부터 유도된 단위를 함유하는 중합체로부터 코어를 압출시킨 후, 이 코어를, 각 경우에 중합체를 기준으로 하여, 30 내지 50 중량%의 비닐리덴 플루오라이드, 25 내지 55중량%의 테트라을루오로에틸렌 및 15 내지 25중량%의 헥사플루오로프로필렌으로부터 유도된 단위를 함유하는 중합체로부터 제조된 시이드로 봉입시킴으로써, 코어가 굴절률 n(C)의 중합체를 포함하고 시이드가 굴절률 n(S)의 중합체를 포함하는 코어/시이드 구조(여기에서, n(C)/n(S)는 1.01 이상이다)를 지닌 광학 도파관을 제조하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 코어 및 시이드가 공압출에 의해 동시에 제조되는 방법.
  8. 먼저, 각 경우에 중합체를 기준으로 하여, 30 내지 50중량%의 비닐리덴 플루오라이드, 25 내지 55중량%의 테트라플루오로에틸렌 및 15 내지 25중량%의 헥사플루오로프로필렌으로부터 유도된 단위를 함유하는 중합체를 포함하는 시이드를 튜브 형태로 압출시킨 후, 이 튜브를, 스티렌, 치환된 스티렌, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트 또는 중합가능한 카보네이트로부터 유도된 단위를 함유하는, 저점도의 투명한 예비 중합체로 충전시켜 코어를 형성하고, 충전물을 중합시킴으로써, 코어가 굴절률 n(C)의 중합체를 포함하고 시이드가 굴절률 n(S)의 중합체를 포함하는 코어/시이드 구조(여기에서, n(C)/n(S)는 1.01 이상이다)를 지닌 광학 도파관을 제조하는 방법.
  9. 제1항에 따르는 광학 도파관을 포함하는 광 신호 송신용 데이타 처리장치.
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