塑料光纤维的加工方法技术

本发明专利技术提供了一种塑料光纤维端面的加工方法，该方法系使由含氟聚合物等组成的塑料光纤维的端面形成平滑面或曲面，以提高其与光源或聚光镜的结合效率。本发明专利技术在塑料光纤维的顶端部的加工方法中，是使用溶剂处理塑料光纤维的顶端部，由此将其端面加工成平滑的平面或球面。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由含氟聚合物组成的塑料光纤维端面的加工方法。以往，作为光纤维材料使用了石英及丙烯酸树脂，由于由这些材料形成的光纤维是一种塑性很小的固体材料，所以，其表面在受到擦伤后再被挠曲，或者其表面在被挠曲的同时受到挫伤而被切断之后，常需藉由研磨使其端面形成平滑表面，以提高来自光源或聚光镜的光的入射率。然而，要对光纤维顶端的微小部分进行研磨却是需要相当高度技术的操作。另一方面，在特开平8-5848号公报上公开了一种由含氟聚合物组成的光纤维，所述光纤维具有优异的、以往的丙烯酸树脂光纤维所无法达到的输送近红外线的传输特性，因而，上述公开公报所揭示的光纤维可用作短距离通讯用的塑料光纤维。然而，含氟聚合物光纤维比起石英及丙烯酸树脂来，其质柔软、易于作塑性变形。因此，要将含氟聚合物光纤维的端面研磨成平滑面比起石英及丙烯酸树脂研磨得出平滑面更为困难。另外，在对含氟聚合物光纤维进行研磨之时，还会产生研磨剂嵌埋入树脂表面的问题。本专利技术的目的在于提供一种对由含氟聚合物等的塑料材料组成的塑料光纤维端面容易进行平滑加工，以提高与光源和聚光镜的结合效率的塑料光纤维端面的加工方法本专利技术者基于对上述问题的认识，进行了刻意的研究。其结果发现使用可溶解上述塑料的溶剂，对由含氟聚合物等的塑料材料组成的塑料光纤维的顶端进行处理，由此容易将塑料光纤维端面加工成平滑表面，减少因其端面凹凸而产生的光散射损失及提高其与光源或聚光镜的结合性能，提高结合效率。即，本专利技术系一种，其特征在于在塑料光纤维的顶端部分的加工方法中，使用溶剂处理塑料光纤维的顶端部，由此将其端面加工成平滑的平面或曲面。在本专利技术的塑料光纤维，其光纤维径向横切面的全部或一部分系由塑料材料构成。因此，本专利技术的塑料光纤维既可以是仅由塑料材料组成的光纤维，也可以是例如以塑料材料为覆层材料、以石英为芯材的光纤维的、含有塑料材料的光纤维。另外，本专利技术的塑料光纤维既可以是折射率分布型光纤维，也可以是阶梯折射率型的光纤维。本专利技术可有效地使用于易发生塑性变形、在切断时难以得到平滑的横切面的塑料材料，也特别有效地适用于其塑料材料的至少一部分由含氟聚合物所组成的塑料材料。在本专利技术中优选使用的塑料光纤维为折射率分布型光纤维。作为折射率分布型光纤维，优选的是由具有折射率差的基质树脂和扩散物质组成、扩散物质在基抟树脂中的分布沿特定方向有浓度梯度的塑料光纤维。又，本专利技术中更加优选的塑料光纤维是所述折射率分布型光纤维由以含氟聚合物作为上述基质树脂、以低分子量的含氟化合物作为上述扩散物质的含氟塑料材料组成的折射率分布型光纤维。此时，含氟聚合物的数均分子量较好的是在10,000～5,000,000，更好的是在50,000～1,000,000的范围。低分子量的含氟化合物的数均分子量较好的是在300～10,000，更好的是在300～5,000的范围。所述的折射率分布型光纤维可根据特开平8-5848号等的公开公报得知。在以下的说明中，说明塑料光纤维的塑料材料为含氟聚合物的情况。本专利技术中，使用溶剂处理光纤维的顶端部，由此将其端面加工成平滑表面的机理未必清楚。然而，可以认为，所述端面因其溶解于溶剂中，或其端面由于溶剂而膨润，由此形成了平滑表面。作为本专利技术的端面加工方法，可以举出将含氟聚合物浸渍于可能使其溶解的溶剂中的方法。使用切断器等的工具切断的光纤维前端浸渍于溶剂中，由蚀刻使横切面的端面变平滑。在将含氟聚合物浸渍1～10分钟的场合，可将切断时的形状几乎保留原样，而仅将端面部分作平坦化加工。另一方面，在将含氟聚合物浸渍10～60分钟的场合，其顶端部分成为曲面，光纤维顶端可制成具聚焦镜作用的球端状纤维。作为切断器，可以举出由纤维的固定部分和具有锐利刀刃部分的切断部构成的切断器。再有，溶剂研磨也是一有效的方法。通常，在用于研磨石英纤维端面的研磨机上，使研磨砂布含水后进行研磨。本专利技术用溶剂代替水，使用浸含溶剂的研磨砂布。这里，所谓溶剂研磨即指，使用浸含溶剂的研磨砂布研磨光纤维端部的端面的方法。此时，作为所使用的研磨砂布可以利用各种非织造织物及毡布，聚氨酯织物等制的各种擦布等材料。其优点是，不必特别含浸由无机微粒等材料组成的研磨剂。本专利技术的端面加工方法中的处理温度只要是可使溶剂成液状的温度即可，并无特别的限制。通常可以采用常温。本专利技术中，作为光纤维塑料材料的含氟聚合物，较好的是不具有C-H键的非结晶性含氟聚合物，更好的是其主链上具有环结构的含氟聚合物。作为其主链上具有环结构的含氟聚合物，较好的是具有含氟脂肪族环结构、含氟酰亚胺的环结构、含氟三嗪环结构或含氟芳香族环结构的含氟聚合物。在具有含氟脂肪族环结构的含氟聚合物中，更好的是具有含氟脂肪族醚环结构的含氟聚合物。具有含氟脂肪族环结构的含氟聚合物比起具有含氟酰亚胺的环结构、含氟三嗪环结构或含氟芳香族环结构的含氟聚合物来，即使在受到如下所述的热拉伸或熔融纺丝的纤维化加工时，其聚合物的分子也难于取向。其结果，也导致不会发生光的散射，所以，具有含氟脂肪族环结构的含氟聚合物为较理想的聚合物。作为具有含氟脂肪族环结构的含氟聚合物，较好的是，聚合具有含氟环结构的单体所得的含氟聚合物，及将具有至少二个可聚合双键的含氟单体作环化聚合而制得的、其主链上具有含氟脂肪族环结构的聚合物。具有含氟脂肪族环结构的单体聚合所得的、其主链上具有含氟脂肪族环结构的聚合物可从特公昭63-18964号公报等得知。即，可将全氟(2，2-二甲基-1，3-二恶茂)等的含氟脂肪族环结构的单体单独聚合，或使这些单体与四氟乙烯、三氟氯乙烯、全氟(甲基乙烯基醚)等的游离基聚合单体共聚，从而，得到其主链上具有含氟脂肪族环结构的聚合物。又，具有至少二个可聚合双键的含氟单体环化聚合所得的、其主链上具有含氟脂肪族环结构的聚合物可从特开昭63-238111号公报及特开昭63-238115号公报等得知。即，可将全氟(烯丙基乙烯基醚)及全氟(丁烯基乙烯基醚)等的单体环化聚合。或使这些单体与四氟乙烯、三氟氯乙烯、全氟(甲基乙烯基醚)等的游离基聚合单体共聚，从而，得到其主链上具有含氟脂肪族环结构的聚合物。又，将具有全氟(2，2-二甲基-1，3-二恶茂)等的含氟脂肪族环结构的单体和具有全氟(烯丙基乙烯基醚)及全氟(丁烯基乙烯基醚)等的至少二个可聚合双键的含氟单体共聚，从而，得到其主链上具有含氟脂肪族环结构的聚合物。作为上述具有含氟脂肪族环结构的聚合物，具体地，可以举出具有选自如下所述的(I)～(IV)式的重复单元的聚合物。另外，为提高折射率，这些具有含氟脂肪族环结构的聚合物中的氟原子可以被一部分氯原子取代。(在上述(I)～(IV)中，p为0～5，q为0～4，r为0～1，p+q+r为1～6，s、t、u分别为0～5，s+t+u为1～6，R为F或CF3，R1为F或CF3，R2为F或CF3，X1为F或Cl，X2为F或Cl。)具有含氟脂肪族环结构的聚合物，合适的有在其主链上具有环结构的聚合物，但是，从材料的透明性及其机械特性等方面来说，则较好的是具有上述环结构的聚合单位在20％(摩尔)以上，更好的是具有上述环结构的聚合单位在40％(摩尔)以上的聚合物。作为本专利技术中所使用的溶剂，可以使用含氟有机化合物系的溶剂，特别是，可以使用全氟有机化合物系溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑料光纤维的加工方法，其特征在于：在塑料光纤维的顶端部分的加工方法中，使用溶剂处理塑料光纤维的顶端部，由此将其端面加工成平滑的平面或曲面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小池康博，今井元，杉山德英，波多野弘，
申请(专利权)人：小池康博，富士通株式会社，旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]