JP2002311254A - Method for manufacturing optical resin material having graded refractive index - Google Patents

Method for manufacturing optical resin material having graded refractive index

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JP2002311254A
JP2002311254A JP2002008228A JP2002008228A JP2002311254A JP 2002311254 A JP2002311254 A JP 2002311254A JP 2002008228 A JP2002008228 A JP 2002008228A JP 2002008228 A JP2002008228 A JP 2002008228A JP 2002311254 A JP2002311254 A JP 2002311254A
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JP
Japan
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refractive index
substance
polymer
fluoropolymer
monomer
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JP2002008228A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Koike
康博 小池
Masaki Narutomi
正樹 成富
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Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a new optical resin material with graded refractive index, having heat resistance, moisture resistance, chemical resistance and incombustibility and transmitting light ranging from ultraviolet rays to near infrared rays with an extremely small loss by using a monomer. SOLUTION: The optical resin material having graded refractive index is composed of an amorphous fluorine containing polymer (a) with practically no C-H bond and at least one kind of substance (b) with a refractive index higher by 0.001 or more compared with that of the fluorine containing polymer (a) where the substance (b) is distributed in the fluorine containing polymer (a) along a specified direction with a concentration gradient. The optical resin material having graded refractive index is manufactured by polymerizing a mixture of the substance (b) or a monomer forming the substance (b) and the monomer forming the fluorine containing polymer (a).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、従来の光学樹脂では実
現が困難であった、高い透明性と耐熱性を合わせ持った
屈折率分布型光学樹脂材料(以下、光学樹脂材料と略す
ことがある)の製造法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a refractive index distribution type optical resin material having high transparency and heat resistance, which has been difficult to realize with conventional optical resins. )).

【0002】本発明における光学樹脂材料は、それ自身
が光ファイバー等の光伝送体であってもよく、また光フ
ァイバーのプリフォーム等の光伝送体の母材であっても
よい。
[0002] The optical resin material of the present invention may itself be an optical transmission body such as an optical fiber, or may be a base material of an optical transmission body such as an optical fiber preform.

【0003】本発明における光学樹脂材料である光伝送
体は、非結晶樹脂であるため光の散乱がなくしかも紫外
光から近赤外光まで広範囲の波長帯で透明性が非常に高
いため、多種多様な波長の光システムに有効利用が可能
である。特に光通信分野において幹線石英ファイバーに
利用されている波長である1300nm、1550nm
で低損失である光伝送体を与えるものである。
[0003] The optical transmission material, which is an optical resin material in the present invention, is a non-crystalline resin, which does not scatter light and has very high transparency in a wide wavelength band from ultraviolet light to near infrared light. It can be effectively used for optical systems of various wavelengths. In particular, 1300 nm and 1550 nm, which are wavelengths used for mainline quartz fibers in the optical communication field.
And a low-loss optical transmitter.

【0004】また本発明における光学樹脂材料である光
伝送体は、自動車のエンジンルーム等での過酷な使用条
件に耐える、耐熱性、耐薬品性、耐湿性、不燃性を備え
るものである。
[0004] The optical transmission material of the present invention, which is an optical resin material, has heat resistance, chemical resistance, moisture resistance, and nonflammability that can withstand severe use conditions in an engine room of an automobile or the like.

【0005】本発明における光学樹脂材料である光伝送
体は、屈折率分布型の光ファイバー、ロッドレンズ、光
導波路、光分岐器、光合波器、光分波器、光減衰器、光
スイッチ、光アイソレーター、光送信モジュール、光受
信モジュール、カップラー、偏向子、光集積回路等の多
岐にわたる屈折率分布型光伝送体として有用である。こ
こで、屈折率分布とは光伝送体の特定の方向に沿って屈
折率が連続的に変化する領域を意味し、例えば屈折率分
布型光ファイバーの屈折率分布は、ファイバーの中心か
ら半径方向に向かって屈折率が放物線に近い曲線で低下
している。
[0005] The optical transmission material which is an optical resin material in the present invention includes a refractive index distribution type optical fiber, a rod lens, an optical waveguide, an optical splitter, an optical multiplexer, an optical demultiplexer, an optical attenuator, an optical switch, an optical switch. It is useful as a variety of refractive index distribution type optical transmitters such as an isolator, an optical transmission module, an optical reception module, a coupler, a deflector, and an optical integrated circuit. Here, the refractive index distribution means a region in which the refractive index changes continuously along a specific direction of the optical transmission body.For example, the refractive index distribution of a refractive index distribution type optical fiber is radial from the center of the fiber. The refractive index decreases in a curve close to a parabola.

【0006】本発明における光学樹脂材料が光伝送体の
母材の場合は、これを熱延伸等で紡糸して、屈折率分布
型光ファイバー等の光伝送体を製造できる。
When the optical resin material in the present invention is a base material of an optical transmission body, the optical transmission medium such as a refractive index distribution type optical fiber can be manufactured by spinning the optical transmission material by heat drawing or the like.

【0007】[0007]

【従来の技術】従来より知られている屈折率分布型プラ
スチック光伝送体用の樹脂としては、メチルメタクリレ
ート系樹脂を代表とした光学樹脂や、WO94/049
49に記載されたテトラフルオロエチレン樹脂やビニリ
デンフルオライド樹脂が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally known resins for graded-index plastic optical transmission bodies include optical resins represented by methyl methacrylate resins and WO94 / 049.
49, a tetrafluoroethylene resin and a vinylidene fluoride resin have been proposed.

【0008】段階屈折型プラスチック光ファイバーとし
てはコアをメチルメタクリレート樹脂、スチレン樹脂、
カーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂等の光学樹脂を使
用し、クラッドを含フッ素ポリマーとする提案が多くな
されている。また特開平2−244007号公報にはコ
アとクラッドに含フッ素樹脂を用いた提案もされてい
る。
[0008] As a step-refraction type plastic optical fiber, a core is made of methyl methacrylate resin, styrene resin,
Many proposals have been made to use an optical resin such as a carbonate resin or a norbornene resin and to make the cladding a fluoropolymer. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-244007 proposes using a fluorine-containing resin for the core and the clad.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、メチルメタ
クリレート樹脂、カーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂
等の光伝送体では達し得なかった、自動車、オフィスオ
ートメーション(OA)機器、家電機器用途等で要求さ
れる耐熱性、耐湿性、耐薬品性、不燃性を有する光学樹
脂材料の製造方法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is required in automobiles, office automation (OA) equipment, home electric appliances, etc., which cannot be achieved by optical transmission media such as methyl methacrylate resin, carbonate resin, norbornene resin and the like. An object of the present invention is to provide a method for producing an optical resin material having heat resistance, moisture resistance, chemical resistance, and nonflammability.

【0010】また本発明は、メタクリレート樹脂、カー
ボネート樹脂、ノルボルネン樹脂等の光伝送体では達し
得なかった紫外光(波長200nmから400nm)と
近赤外光(波長700nmから2500nm)を利用可
能とし、さらに広範囲の伝送領域帯で低い光伝送損失を
もつ光学樹脂材料の製造方法を新規に提供することを目
的とするものである。
Further, the present invention makes it possible to use ultraviolet light (wavelength from 200 nm to 400 nm) and near-infrared light (wavelength from 700 nm to 2500 nm), which could not be reached by an optical transmitter such as methacrylate resin, carbonate resin, norbornene resin, etc. It is another object of the present invention to provide a novel method for producing an optical resin material having a low optical transmission loss over a wide transmission range.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
の認識に基づいて鋭意検討を重ねた結果、耐熱性、耐湿
性、耐薬品性、不燃性を付与しかつ近赤外光で光吸収が
起こるC−H結合(すなわち、炭素−水素結合)をなく
すためにはC−H結合を実質的に含まない含フッ素重合
体が最適であるとの知見を得た。この含フッ素重合体は
C−H結合の代わりにC−F結合(すなわち、炭素−フ
ッ素結合)を有する。
The present inventors have made intensive studies based on the recognition of the above-mentioned problems, and as a result, have obtained heat resistance, moisture resistance, chemical resistance, non-combustibility and near infrared light. It has been found that a fluoropolymer substantially free of C—H bonds is optimal for eliminating C—H bonds (ie, carbon-hydrogen bonds) that cause light absorption. This fluoropolymer has a C—F bond (that is, a carbon-fluorine bond) instead of a C—H bond.

【0012】すなわち、物質に光を照射すると、ある原
子間の結合の伸縮振動や、変角振動と共鳴振動する波長
の光が、優先的に吸収されることになる。これまでプラ
スチック光ファイバーに用いられた高分子物質は主にC
−H結合を有する化合物であった。このC−H結合を基
本とする高分子物質では、水素原子が軽量で振動しやす
いために、基本吸収は、赤外域に短波長側(3400n
m)に現れる。従って、光源の波長である近赤外〜赤外
域(600〜1550nm)では、このC−H伸縮振動
の比較的低倍音吸収がとびとびに現れ、これが吸収損失
の大きな原因になっている。
That is, when a substance is irradiated with light, light having a wavelength that causes a stretching vibration of a bond between certain atoms or a resonance vibration with a bending vibration is preferentially absorbed. Until now, polymer materials used in plastic optical fibers were mainly C
It was a compound having a -H bond. In the polymer substance based on the C—H bond, the hydrogen atoms are lightweight and easily vibrate.
m). Therefore, in the near-infrared to infrared region (600 to 1550 nm), which is the wavelength of the light source, relatively low overtone absorption of the C—H stretching vibration appears discretely, which is a major cause of absorption loss.

【0013】そこで水素原子をフッ素原子に置換する
と、それらの倍音吸収ピークの波長は長波長側に移動
し、近赤外域での吸収量が減少する。理論値から見れ
ば、C−H結合を有するPMMA(ポリメチルメタアク
リレート)の場合には波長650nmにおいてC−H結
合の吸収損失は、105dB/kmと見積もられてお
り、波長1300nmにおいては10000dB/km
以上になる。
When the hydrogen atom is replaced with a fluorine atom, the wavelength of the overtone absorption peak shifts to the longer wavelength side, and the absorption in the near infrared region decreases. From the theoretical value, in the case of PMMA (polymethyl methacrylate) having a C—H bond, the absorption loss of the C—H bond at a wavelength of 650 nm is estimated to be 105 dB / km, and at a wavelength of 1300 nm, 10,000 dB. / Km
That is all.

【0014】一方、水素原子をフッ素原子に置き換えた
物質では波長650nmでは実質的に吸収による損失は
なく、波長1300nmにおいてもC−F結合の伸縮振
動の6倍音と7倍音の間で、1dB/kmのオーダーで
あり吸収損失はないと考えてよい。そのために我々はC
−F結合を有する化合物を用いることを提案する。
On the other hand, in a substance in which a hydrogen atom is replaced with a fluorine atom, there is substantially no loss due to absorption at a wavelength of 650 nm, and even at a wavelength of 1300 nm, a 1 dB / sound between the sixth and seventh harmonics of the stretching vibration of the CF bond. It can be considered that there is no absorption loss on the order of km. For that we have C
It is proposed to use a compound having a -F bond.

【0015】また、耐熱性、耐湿性、耐薬品性、不燃性
を阻害する要因となるカルボキシル基やカルボニル基等
の官能基を除外することが望ましい。また、カルボキシ
ル基があると近赤外光の光吸収があり、カルボニル基が
あると紫外光の光吸収があるため、これらの基を除外す
ることが望ましい。さらに光の散乱による伝送損失を低
減するためには非結晶性の重合体にする事が重要であ
る。
It is desirable to exclude functional groups such as a carboxyl group and a carbonyl group, which are factors that inhibit heat resistance, moisture resistance, chemical resistance, and nonflammability. In addition, since the presence of a carboxyl group causes absorption of near-infrared light and the presence of a carbonyl group causes absorption of ultraviolet light, it is desirable to exclude these groups. In order to further reduce transmission loss due to light scattering, it is important to use a non-crystalline polymer.

【0016】更に、段階屈折率型光ファイバーの場合、
マルチモードの光はコアとクラッドの界面で反射されな
がら伝搬する。そのためモード分散が起こり伝送帯域が
低下する。しかし屈折率分布型光ファイバーではモード
分散が起こりにくく伝送帯域は増加する。
Further, in the case of a step-index optical fiber,
Multimode light propagates while being reflected at the interface between the core and the cladding. As a result, mode dispersion occurs and the transmission band decreases. However, in the graded index optical fiber, mode dispersion hardly occurs and the transmission band increases.

【0017】そこで光学樹脂材料として実質的にC−H
結合を有しない非結晶性の含フッ素重合体、特に主鎖に
環構造を有する含フッ素重合体と、該重合体に比較して
屈折率の異なる物質の濃度が特定の方向に勾配を有する
光学樹脂材料を見出し、さらにその光学樹脂材料を含フ
ッ素重合体を形成し得るモノマーを用いて製造する方法
を新規に見出し、下記本発明(イ)および(ロ)に至っ
た。
Accordingly, C--H is substantially used as the optical resin material.
Amorphous fluorine-containing polymer having no bond, especially a fluorine-containing polymer having a ring structure in the main chain, and an optical material having a gradient in a specific direction in which the concentration of a substance having a different refractive index compared to the polymer has a gradient. A resin material has been found, and a method for producing the optical resin material using a monomer capable of forming a fluoropolymer has been newly found, leading to the following present inventions (a) and (b).

【0018】(イ)実質的にC−H結合を有しない非結
晶性の含フッ素重合体(a)と、含フッ素重合体(a)
との比較において屈折率が0.001以上高い少なくと
も1種類の物質(b)とからなり、含フッ素重合体
(a)中に物質(b)が特定の方向に沿って濃度勾配を
有して分布している屈折率分布型光学樹脂材料の製造方
法であって、中空状の含フッ素重合体(a)からなる管
の内部に物質(b)を含む含フッ素重合体(a)を形成
するモノマーを密封し、管を回転しながら該モノマーを
重合させることを特徴とする屈折率分布型光学樹脂材料
の製造方法。
(A) a non-crystalline fluorine-containing polymer (a) having substantially no C—H bond and a fluorine-containing polymer (a)
And at least one substance (b) having a refractive index higher than that of the substance (b) by 0.001 or more, and the substance (b) has a concentration gradient along a specific direction in the fluoropolymer (a). A method for producing a distributed refractive index distribution type optical resin material, wherein a fluoropolymer (a) containing a substance (b) is formed inside a tube made of a hollow fluoropolymer (a). A method for producing a refractive index distribution type optical resin material, comprising sealing a monomer and polymerizing the monomer while rotating a tube.

【0019】(ロ)実質的にC−H結合を有しない非結
晶性の含フッ素重合体(a)と、含フッ素重合体(a)
との比較において屈折率の差が0.001以上である少
なくとも1種類の重合体である物質(b)とからなり、
含フッ素重合体(a)中に物質(b)が特定の方向に沿
って濃度勾配を有して分布している屈折率分布型光学樹
脂材料の製造方法であって、含フッ素重合体(a)を形
成するモノマーと物質(b)を形成するモノマーであっ
てかつそれらのモノマーの反応性が異なる2種のモノマ
ーを用いて、生成する含フッ素重合体(a)と物質
(b)の組成比が周辺部から中心に向かって連続的に変
化するように重合反応を進行させることを特徴とする屈
折率分布型光学樹脂材料の製造方法。
(B) A non-crystalline fluorine-containing polymer (a) having substantially no C—H bond, and a fluorine-containing polymer (a)
And a substance (b) that is at least one polymer having a difference in refractive index of 0.001 or more as compared with
A method for producing a refractive index distribution type optical resin material, in which a substance (b) is distributed with a concentration gradient along a specific direction in a fluoropolymer (a), comprising: ) And the monomer forming the substance (b), and using two kinds of monomers having different reactivities, the composition of the fluoropolymer (a) and the substance (b) formed A method for producing a refractive index distribution type optical resin material, wherein a polymerization reaction is advanced so that a ratio continuously changes from a peripheral portion toward a center.

【0020】含フッ素重合体として、従来よりテトラフ
ルオロエチレン樹脂、パーフルオロ(エチレン−プロピ
レン)樹脂、パーフルオロアルコキシ樹脂、ビニリデン
フルオライド樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン
樹脂、クロロトリフルオロエチレン樹脂等が広く知られ
ている。しかしながら、これらの含フッ素樹脂は結晶性
を有するため、光の散乱が起こり、透明性が良好でな
く、プラスチック光伝送体の材料としては好ましくな
い。
As the fluorinated polymer, tetrafluoroethylene resin, perfluoro (ethylene-propylene) resin, perfluoroalkoxy resin, vinylidene fluoride resin, ethylene-tetrafluoroethylene resin, chlorotrifluoroethylene resin and the like have been widely used. Are known. However, since these fluorine-containing resins have crystallinity, scattering of light occurs, transparency is not good, and it is not preferable as a material of a plastic optical transmission body.

【0021】これに対して、非結晶性の含フッ素重合体
は、結晶による光の散乱がないため、透明性に優れる。
本発明における含フッ素重合体(a)としては、モノマ
ーからその場で重合して製造されるC−H結合を有しな
い非結晶性の含フッ素重合体であれば何ら限定されない
が、主鎖に環構造を有する含フッ素重合体が好ましい。
主鎖に環構造を有する含フッ素重合体としては、含フッ
素脂肪族環構造、含フッ素イミド環構造、含フッ素トリ
アジン環構造または含フッ素芳香族環構造を有する含フ
ッ素重合体が好ましい。含フッ素脂肪族環構造を有する
含フッ素重合体では含フッ素脂肪族エーテル環構造を有
するものがさらに好ましい。
On the other hand, the non-crystalline fluorine-containing polymer is excellent in transparency because light is not scattered by crystals.
The fluoropolymer (a) in the present invention is not particularly limited as long as it is a non-crystalline fluoropolymer having no C—H bond produced by in-situ polymerization from a monomer. Fluorine-containing polymers having a ring structure are preferred.
As the fluorine-containing polymer having a ring structure in the main chain, a fluorine-containing polymer having a fluorine-containing aliphatic ring structure, a fluorine-containing imide ring structure, a fluorine-containing triazine ring structure or a fluorine-containing aromatic ring structure is preferable. Among the fluorinated polymers having a fluorinated aliphatic ring structure, those having a fluorinated aliphatic ether ring structure are more preferred.

【0022】含フッ素脂肪族環構造を有する含フッ素重
合体は、含フッ素イミド環構造、含フッ素トリアジン環
構造または含フッ素芳香族環構造を有する含フッ素重合
体に比べ、後述の熱延伸または溶融紡糸によるファイバ
ー化に際してもポリマー分子が配向しにくく、その結果
光の散乱を起こすこともないなどの理由から、より好ま
しい重合体である。
The fluorinated polymer having a fluorinated aliphatic ring structure is more heat-stretched or melted as described later than a fluorinated polymer having a fluorinated imide ring structure, a fluorinated triazine ring structure or a fluorinated aromatic ring structure. This is a more preferable polymer because the polymer molecules are less likely to be oriented during fiber formation by spinning, and as a result, light is not scattered.

【0023】含フッ素重合体(a)の溶融状態における
粘度は、溶融温度200℃〜300℃において103
105ポイズが好ましい。溶融粘度が高過ぎると溶融紡
糸が困難なばかりでなく、屈折率分布の形成に必要な、
物質(b)の拡散が起こりにくくなり屈折率分布の形成
が困難になる。また、溶融粘度が低過ぎると実用上問題
が生じる。すなわち、電子機器や自動車等での光伝送体
として用いられる場合に高温にさらされ軟化し、光の伝
送性能が低下する。
The viscosity of the fluoropolymer (a) in the molten state is 10 3 to 10 at a melting temperature of 200 ° C. to 300 ° C.
10 5 poise is preferred. If the melt viscosity is too high, not only is melt spinning difficult, but also necessary for forming a refractive index distribution,
Diffusion of the substance (b) hardly occurs, and it becomes difficult to form a refractive index distribution. On the other hand, if the melt viscosity is too low, practical problems arise. That is, when used as an optical transmitter in an electronic device, an automobile, or the like, it is exposed to a high temperature and softened, and the light transmission performance is reduced.

【0024】含フッ素重合体(a)の数平均分子量は、
10,000〜5000,000が好ましく、より好ま
しくは50,000〜1000,000である。分子量
が小さ過ぎると耐熱性を阻害することがあり、大き過ぎ
ると屈折率分布を有する光伝送体の形成が困難になるた
め好ましくない。
The number average molecular weight of the fluoropolymer (a) is
It is preferably from 10,000 to 5,000,000, and more preferably from 50,000 to 1,000,000. If the molecular weight is too small, heat resistance may be impaired, and if it is too large, it becomes difficult to form a light transmitting body having a refractive index distribution, which is not preferable.

【0025】含フッ素脂肪族環構造を有する重合体とし
ては、含フッ素環構造を有するモノマーを重合して得ら
れるものや、少なくとも2つの重合性二重結合を有する
含フッ素モノマーを環化重合して得られる主鎖に含フッ
素脂肪族環構造を有する重合体が好適である。
Examples of the polymer having a fluorinated aliphatic ring structure include those obtained by polymerizing a monomer having a fluorinated ring structure and those obtained by cyclopolymerizing a fluorinated monomer having at least two polymerizable double bonds. The polymer having a fluorinated aliphatic ring structure in the main chain obtained by the above method is preferred.

【0026】含フッ素脂肪族環構造を有するモノマーを
重合して得られる主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有する
重合体は、特公昭63−18964号公報等により知ら
れている。即ち、パーフルオロ(2,2−ジメチル−
1,3−ジオキソール)等の含フッ素脂肪族環構造を有
するモノマーを単独重合することにより、またこのモノ
マーをテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエ
チレン、パーフルオロ(メチルビニールエーテル)など
のラジカル重合性モノマーと共重合することにより主鎖
に含フッ素脂肪族環構造を有する重合体が得られる。
A polymer having a fluorinated alicyclic structure in the main chain obtained by polymerizing a monomer having a fluorinated alicyclic structure is known from JP-B-63-18964. That is, perfluoro (2,2-dimethyl-
A monomer having a fluorinated aliphatic ring structure such as 1,3-dioxole) is homopolymerized, and this monomer is converted into a radical polymerizable monomer such as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, or perfluoro (methyl vinyl ether). By copolymerizing with the above, a polymer having a fluorinated aliphatic ring structure in the main chain is obtained.

【0027】また、少なくとも2つの重合性二重結合を
有する含フッ素モノマーを環化重合して得られる主鎖に
含フッ素脂肪族環構造を有する重合体は、特開昭63−
238111号公報や特開昭63−238115号公報
等により知られている。即ち、パーフルオロ(アリルビ
ニルエーテル)やパーフルオロ(ブテニルビニルエーテ
ル)等のモノマーを環化重合することにより、またはこ
のようなモノマーをテトラフルオロエチレン、クロロト
リフルオロエチレン、パーフルオロ(メチルビニールエ
ーテル)などのラジカル重合性モノマーと共重合するこ
とにより主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有する重合体が
得られる。
A polymer having a fluorinated aliphatic ring structure in the main chain obtained by cyclopolymerization of a fluorinated monomer having at least two polymerizable double bonds is disclosed in
238111 and JP-A-63-238115. That is, by subjecting a monomer such as perfluoro (allyl vinyl ether) or perfluoro (butenyl vinyl ether) to cyclopolymerization, or by subjecting such a monomer to tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, perfluoro (methyl vinyl ether), or the like. By copolymerizing with a radical polymerizable monomer, a polymer having a fluorinated aliphatic ring structure in the main chain can be obtained.

【0028】また、パーフルオロ(2,2−ジメチル−
1,3−ジオキソール)等の含フッ素脂肪族環構造を有
するモノマーとパーフルオロ(アリルビニルエーテル)
やパーフルオロ(ブテニルビニルエーテル)等の少なく
とも2つの重合性二重結合を有する含フッ素モノマーと
を共重合することによっても主鎖に含フッ素脂肪族環構
造を有する重合体が得られる。
Further, perfluoro (2,2-dimethyl-
Monomers having a fluorinated aliphatic ring structure such as 1,3-dioxole) and perfluoro (allyl vinyl ether)
A polymer having a fluorinated aliphatic ring structure in the main chain can also be obtained by copolymerizing a fluorinated monomer having at least two polymerizable double bonds such as fluorinated or perfluoro (butenyl vinyl ether).

【0029】上記の含フッ素脂肪族環構造を有する重合
体としては、具体的には以下の(I)〜(IV)式から
選ばれる繰り返し単位を有するものが例示される。な
お、これらの含フッ素脂肪族環構造を有する重合体中の
フッ素原子は、屈折率を高めるために一部塩素原子で置
換されていてもよい。
Specific examples of the polymer having a fluorinated aliphatic ring structure include those having a repeating unit selected from the following formulas (I) to (IV). In addition, the fluorine atom in these polymers having a fluorinated aliphatic ring structure may be partially substituted with a chlorine atom in order to increase the refractive index.

【0030】[0030]

【化1】 Embedded image

【0031】[上記(I)〜(IV)式において、lは
0〜5、mは0〜4、nは0〜1、l+m+nは1〜
6、o,p,qはそれぞれ0〜5、o+p+qは1〜
6、RはFまたはCF3、R1はFまたはCF3、R2はF
またはCF3、X1はFまたはCl、X2はFまたはCl
である。] 含フッ素脂肪族環構造を有する重合体は、主鎖に環構造
を有する重合体が好適であるが、環構造を有する重合単
位を20モル%以上、好ましくは40モル%以上含有す
るものが透明性、機械的特性等の面から好ましい。
In the above formulas (I) to (IV), l is 0 to 5, m is 0 to 4, n is 0 to 1, and l + m + n is 1 to 5.
6, o, p, and q are 0 to 5, respectively, and o + p + q is 1 to
6, R is F or CF 3 , R 1 is F or CF 3 , R 2 is F
Or CF 3 , X 1 is F or Cl, X 2 is F or Cl
It is. As the polymer having a fluorinated aliphatic ring structure, a polymer having a ring structure in the main chain is suitable, but a polymer containing 20 mol% or more, preferably 40 mol% or more of polymer units having a ring structure is preferred. It is preferable in terms of transparency, mechanical properties, and the like.

【0032】物質(b)は、含フッ素重合体(a)との
比較において屈折率の差が0.001以上である少なく
とも1種類の物質であり、含フッ素重合体(a)よりも
高屈折率であっても低屈折率であってもよい。光ファイ
バー等においては通常は含フッ素重合体(a)よりも高
屈折率の物質を用いる。
The substance (b) is at least one substance having a refractive index difference of 0.001 or more as compared with the fluoropolymer (a), and has a higher refractive index than the fluoropolymer (a). It may be a refractive index or a low refractive index. In an optical fiber or the like, a substance having a higher refractive index than the fluoropolymer (a) is usually used.

【0033】この物質(b)としては、ベンゼン環等の
芳香族環、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、エー
テル結合等の結合基を含む、低分子化合物、オリゴマ
ー、ポリマーが好ましい。又、物質(b)は、含フッ素
重合体(a)と同様な理由から実質的にC−H結合を有
しない物質であることが好ましい。含フッ素重合体
(a)との屈折率の差は0.005以上であることが好
ましい。
The substance (b) is preferably a low molecular compound, oligomer or polymer containing an aromatic ring such as a benzene ring, a halogen atom such as chlorine, bromine or iodine, or a bonding group such as an ether bond. Further, the substance (b) is preferably a substance having substantially no C—H bond for the same reason as the fluoropolymer (a). The difference in the refractive index from the fluoropolymer (a) is preferably 0.005 or more.

【0034】オリゴマーやポリマーからなる重合体であ
る物質(b)としては、前記したような含フッ素重合体
(a)を形成するモノマーの重合体からなり、含フッ素
重合体(a)との比較において屈折率の差が0.001
以上であるオリゴマーやポリマーであってもよい。モノ
マーとしては、含フッ素重合体(a)との比較において
屈折率の差が0.001以上である重合体を形成するも
のから選ばれる。たとえば、屈折率の異なる2種の含フ
ッ素重合体(a)を用い、一方の重合体(a)を物質
(b)として他の重合体(a)中に分布させることがで
きる。
The substance (b), which is a polymer composed of an oligomer or a polymer, comprises a polymer of a monomer forming the above-mentioned fluoropolymer (a), and is compared with the fluoropolymer (a). The difference in refractive index is 0.001
The oligomer or polymer described above may be used. The monomer is selected from those which form a polymer having a difference in refractive index of 0.001 or more as compared with the fluoropolymer (a). For example, two types of fluoropolymers (a) having different refractive indexes can be used, and one polymer (a) can be distributed as a substance (b) in another polymer (a).

【0035】これらの物質(b)は、上記マトリックス
との比較において、溶解性パラメータの差が7(cal
/cm31/2以内であることが好ましい。ここで溶解性
パラメータとは物質間の混合性の尺度となる特性値であ
り、溶解性パラメータをδ、物質の分子凝集エネルギー
をE、分子容をVとして、式δ=(E/V)1/2で表さ
れる。
These substances (b) have a solubility parameter difference of 7 (cal) in comparison with the above matrix.
/ Cm 3 ) is preferably within 1/2 . Here, the solubility parameter is a characteristic value serving as a measure of the miscibility between substances, and the solubility parameter is δ, the molecular cohesion energy of the substance is E, and the molecular volume is V, and the equation δ = (E / V) 1 / 2 .

【0036】低分子化合物としては、例えば炭素原子に
結合した水素原子を含まないハロゲン化芳香族炭化水素
がある。特に、ハロゲン原子としてフッ素原子のみを含
むハロゲン化芳香族炭化水素やフッ素原子と他のハロゲ
ン原子を含むハロゲン化芳香族炭化水素が、含フッ素重
合体(a)との相溶性の面で好ましい。また、これらの
ハロゲン化芳香族炭化水素は、カルボニル基、シアノ基
などの官能基を有していないことがより好ましい。
As the low molecular weight compound, for example, there is a halogenated aromatic hydrocarbon containing no hydrogen atom bonded to a carbon atom. In particular, a halogenated aromatic hydrocarbon containing only a fluorine atom as a halogen atom or a halogenated aromatic hydrocarbon containing a fluorine atom and another halogen atom is preferable from the viewpoint of compatibility with the fluorine-containing polymer (a). Further, it is more preferable that these halogenated aromatic hydrocarbons do not have a functional group such as a carbonyl group and a cyano group.

【0037】このようなハロゲン化芳香族炭化水素とし
ては、例えば式Φr−Zb[Φrは水素原子のすべてがフ
ッ素原子に置換されたb価のフッ素化芳香環残基、Zは
フッ素以外のハロゲン原子、−Rf、−CO−Rf、−
O−Rf、あるいは−CN。ただし、Rfはパーフルオ
ロアルキル基、ポリフルオロパーハロアルキル基、また
は1価のΦr。bは0または1以上の整数。]で表され
る化合物がある。芳香環としてはベンゼン環やナフタレ
ン環がある。Rfであるパーフルオロアルキル基やポリ
フルオロパーハロアルキル基の炭素数は5以下が好まし
い。フッ素以外のハロゲン原子としては、塩素原子や臭
素原子が好ましい。
Examples of such a halogenated aromatic hydrocarbon include, for example, the formula Φ r -Z br is a b-valent fluorinated aromatic ring residue in which all of the hydrogen atoms are replaced by fluorine atoms, and Z is fluorine Other than a halogen atom, -Rf, -CO-Rf,-
O-Rf, or -CN. Here, Rf is a perfluoroalkyl group, a polyfluoroperhaloalkyl group, or a monovalent Φ r . b is 0 or an integer of 1 or more. ] The compound represented by these. The aromatic ring includes a benzene ring and a naphthalene ring. The perfluoroalkyl group or polyfluoroperhaloalkyl group as Rf preferably has 5 or less carbon atoms. As a halogen atom other than fluorine, a chlorine atom or a bromine atom is preferable.

【0038】具体的な化合物としては例えば、1,3−
ジブロモテトラフルオロベンゼン、1,4−ジブロモテ
トラフルオロベンゼン、2−ブロモテトラフルオロベン
ゾトリフルオライド、クロロペンタフルオロベンゼン、
ブロモペンタフルオロベンゼン、ヨードペンタフルオロ
ベンゼン、デカフルオロベンゾフェノン、パーフルオロ
アセトフェノン、パーフルオロビフェニル、クロロヘプ
タフルオロナフタレン、ブロモヘプタフルオロナフタレ
ンなどがある。
Specific compounds include, for example, 1,3-
Dibromotetrafluorobenzene, 1,4-dibromotetrafluorobenzene, 2-bromotetrafluorobenzotrifluoride, chloropentafluorobenzene,
Bromopentafluorobenzene, iodopentafluorobenzene, decafluorobenzophenone, perfluoroacetophenone, perfluorobiphenyl, chloroheptafluoronaphthalene, bromoheptafluoronaphthalene, and the like.

【0039】ポリマーやオリゴマーからなる重合体であ
る物質(b)としては、前記(I)〜(IV)の繰り返
し単位を有するものの内、組み合される含フッ素重合体
(a)とは異なる屈折率を有する含フッ素重合体(例え
ば、ハロゲン原子としてフッ素原子のみを含む含フッ素
重合体とフッ素原子と塩素原子を含む含フッ素重合体と
の組み合せ、異なる種類や異なる割合の2以上のモノマ
ーを重合して得られた2種の含フッ素重合体の組み合せ
など)が好ましい。
The substance (b), which is a polymer composed of a polymer or oligomer, having a repeating unit of the above (I) to (IV), has a refractive index different from that of the fluorine-containing polymer (a) to be combined. A fluorine-containing polymer (for example, a combination of a fluorine-containing polymer containing only a fluorine atom as a halogen atom and a fluorine-containing polymer containing a fluorine atom and a chlorine atom, polymerizing two or more monomers of different types and different ratios) The combination of the two kinds of obtained fluoropolymers is preferable.

【0040】また、上記のごとき主鎖に環構造を有する
含フッ素重合体以外に、テトラフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレン、ジクロロジフルオロエチレ
ン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキル
ビニルエーテルなどの水素原子を含まないモノマーから
なるオリゴマー、それらモノマー2種以上の共重合オリ
ゴマーなども物質(b)として使用できる。また、−C
2CF(CF3)O−や−(CF2nO−(nは1〜3
の整数)の構造単位を有するパーフルオロポリエーテル
なども使用できる。これらオリゴマーの分子量は、非結
晶性となる分子量範囲から選ばれ、数平均分子量300
〜10,000が好ましい。拡散のしやすさを考慮する
と、数平均分子量300〜5000がさらに好ましい。
In addition to the above fluorine-containing polymers having a ring structure in the main chain, they do not contain hydrogen atoms such as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, dichlorodifluoroethylene, hexafluoropropylene, and perfluoroalkylvinyl ether. Oligomers composed of monomers, copolymer oligomers of two or more of these monomers, and the like can also be used as the substance (b). Also, -C
F 2 CF (CF 3) O- or - (CF 2) n O- ( n is 1-3
Can also be used. The molecular weight of these oligomers is selected from the range of non-crystalline molecular weight, and has a number average molecular weight of 300.
It is preferably from 10,000 to 10,000. In consideration of the ease of diffusion, a number average molecular weight of 300 to 5000 is more preferable.

【0041】特に好ましい物質(b)は、含フッ素重合
体(a)特に主鎖に環構造を有する含フッ素重合体との
相溶性が良好であること等から、クロロトリフルオロエ
チレンオリゴマーである。相溶性が良好であることによ
り、含フッ素重合体(a)、特に主鎖に環構造を有する
含フッ素重合体、とクロロトリフルオロエチレンオリゴ
マーとを200〜300℃で加熱溶融により容易に混合
させることができる。又、含フッ素溶媒に溶解させて混
合した後、溶媒を除去することにより両者を均一に混合
させることができる。クロロトリフルオロエチレンオリ
ゴマーの好ましい分子量は、数平均分子量500〜15
00である。
A particularly preferred substance (b) is a chlorotrifluoroethylene oligomer because of its good compatibility with the fluoropolymer (a), especially the fluoropolymer having a ring structure in the main chain. Due to the good compatibility, the fluorinated polymer (a), particularly the fluorinated polymer having a ring structure in the main chain, and the chlorotrifluoroethylene oligomer are easily mixed by heating and melting at 200 to 300 ° C. be able to. After dissolving and mixing in a fluorine-containing solvent, the two can be uniformly mixed by removing the solvent. The preferred molecular weight of the chlorotrifluoroethylene oligomer is a number average molecular weight of 500 to 15
00.

【0042】本発明において光学樹脂材料は屈折率分布
型光ファイバーであることが最も好ましい。この光ファ
イバーにおいて、物質(b)は含フッ素重合体(a)中
に中心から周辺方向に沿って濃度勾配を有して分布して
いる。好ましくは、物質(b)が含フッ素重合体(a)
よりも高屈折率の物質であり、この物質(b)が光ファ
イバーの中心から周辺方向に沿って濃度が低下する濃度
勾配を有して分布している光ファイバーである。ある場
合には物質(b)が含フッ素重合体(a)よりも低屈折
率の物質であり、この物質が光ファイバーの周辺から中
心方向に沿って濃度が低下する濃度勾配を有して分布し
ている光ファイバーも有用である。前者の光ファイバー
などの光伝送体は通常物質(b)を中心に配置し周辺方
向に向かって拡散させることにより製造できる。後者の
光ファイバーなどの光伝送体は物質(b)を周辺から中
心方向に拡散させることによって製造できる。
In the present invention, the optical resin material is most preferably a refractive index distribution type optical fiber. In this optical fiber, the substance (b) is distributed in the fluoropolymer (a) with a concentration gradient from the center to the periphery. Preferably, the substance (b) is a fluoropolymer (a)
This is an optical fiber in which the substance (b) is distributed with a concentration gradient in which the concentration decreases from the center to the peripheral direction of the optical fiber. In some cases, the substance (b) is a substance having a lower refractive index than the fluoropolymer (a), and this substance is distributed with a concentration gradient in which the concentration decreases from the periphery of the optical fiber toward the center. Optical fibers are also useful. The former optical fiber such as an optical fiber can be usually manufactured by arranging the substance (b) at the center and diffusing it toward the peripheral direction. The latter optical transmission medium such as an optical fiber can be manufactured by diffusing the substance (b) from the periphery toward the center.

【0043】本発明における光学樹脂材料である光伝送
体は、波長700〜1,600nmで、100mの伝送
損失が100db以下とすることができる。特に主鎖に
脂肪族環構造を有する含フッ素重合体では同様な波長
で、100mの伝送損失が50db以下とすることがで
きる。波長700〜1,600nmという比較的長波長
において、このような低レベルの伝送損失であることは
極めて有利である。すなわち、石英光ファイバーと同じ
波長を使えることにより、石英光ファイバーとの接続が
容易であり、また波長700〜1,600nmよりも短
波長を使わざるをえない従来のプラスチック光ファイバ
ーに比べ、安価な光源で済むという利点がある。このよ
うな光学樹脂材料製造において、樹脂の成形と屈折率分
布の形成は同時であっても別々であってもよい。たとえ
ば、紡糸や押し出し成形等により屈折率分布を形成する
と同時に屈折率分布を形成して光学樹脂材料を製造でき
る。また、紡糸や押し出し成形で樹脂の成形を行った
後、屈折率分布を形成することができる。さらに、屈折
率分布を有するプリフォーム(母材)を製造し、このプ
リフォームを成形(たとえば紡糸)して光ファイバー等
の光学樹脂材料を製造できる。なお、前記のように本発
明における光学樹脂材料は、上記屈折率分布を有するプ
リフォームをも意味する。
The optical transmission material of the present invention, which is an optical resin material, can have a transmission loss of 100 db or less at a wavelength of 700 to 1,600 nm at 100 m. In particular, in the case of a fluoropolymer having an aliphatic ring structure in the main chain, the transmission loss at 100 m can be reduced to 50 db or less at the same wavelength. At a relatively long wavelength of 700 to 1600 nm, it is extremely advantageous to have such a low level of transmission loss. That is, since the same wavelength as that of the quartz optical fiber can be used, connection with the quartz optical fiber is easy, and a light source that is less expensive than a conventional plastic optical fiber that has to use a wavelength shorter than 700 to 1,600 nm. It has the advantage of ending. In the production of such an optical resin material, the molding of the resin and the formation of the refractive index distribution may be performed simultaneously or separately. For example, an optical resin material can be manufactured by forming a refractive index distribution at the same time as forming a refractive index distribution by spinning or extrusion molding. After the resin is formed by spinning or extrusion, a refractive index distribution can be formed. Furthermore, an optical resin material such as an optical fiber can be manufactured by manufacturing a preform (base material) having a refractive index distribution and molding (for example, spinning) the preform. Note that, as described above, the optical resin material of the present invention also means a preform having the above-described refractive index distribution.

【0044】本発明における光学樹脂材料を製造する方
法としては、たとえば以下の(1)〜(7)の方法があ
る。しかしこれらに限られるものではない。これらの製
造方法の内、本発明(イ)は(3)の方法であり、本発
明(ロ)は(4)の方法である。
As a method for producing the optical resin material in the present invention, for example, there are the following methods (1) to (7). However, it is not limited to these. Among these production methods, the present invention (a) is the method (3), and the present invention (b) is the method (4).

【0045】(1)含フッ素重合体(a)を溶融し、含
フッ素重合体(a)の溶融液の中心部に物質(b)また
はその物質(b)を含む含フッ素重合体(a)を注入
し、物質(b)を拡散させながら、または拡散させた後
に成形する方法。
(1) The fluorinated polymer (a) is melted, and the substance (b) or the fluorinated polymer (a) containing the substance (b) is placed at the center of the melt of the fluorinated polymer (a). , And molding while diffusing the substance (b) or after diffusing it.

【0046】この場合、物質(b)を注入するには、中
心部に1層のみ物質(b)を注入する場合のみならず、
中心部に物質(b)を多層に注入してもよい。成形には
光ファイバーのプリフォーム等のごときロッド状母材を
成形するために適する押出溶融成形、光ファイバーを成
形するために適する溶融紡糸成形等がある。
In this case, the substance (b) can be implanted not only when only one layer of the substance (b) is implanted in the center but also in the center.
The substance (b) may be injected in multiple layers at the center. Examples of the molding include extrusion melt molding suitable for molding a rod-shaped base material such as an optical fiber preform and melt spinning molding suitable for molding an optical fiber.

【0047】(2)溶融紡糸や延伸などによって得られ
た含フッ素重合体(a)からなる芯材に、物質(b)ま
たはその物質(b)を含む含フッ素重合体(a)を繰り
返しディップコートする方法。
(2) The substance (b) or the fluoropolymer (a) containing the substance (b) is repeatedly dipped on a core material composed of the fluoropolymer (a) obtained by melt spinning or drawing. How to coat.

【0048】(3)回転ガラス管などを利用して中空状
の含フッ素重合体(a)からなる管を形成し、この重合
体管の内部に物質(b)を含む含フッ素重合体(a)を
形成するモノマー相を密封し、低速で回転させながら重
合させる方法。
(3) A hollow tube made of a fluoropolymer (a) is formed using a rotating glass tube or the like, and a fluoropolymer (a) containing a substance (b) is formed inside the polymer tube. ), Wherein the monomer phase is sealed and polymerized while rotating at a low speed.

【0049】この界面ゲル共重合の場合、重合過程にお
いて、含フッ素重合体(a)からなる管がモノマー相に
膨潤し、ゲル相が形成され、モノマー分子が選択的にゲ
ル相内に拡散しながら重合される。
In the case of this interfacial gel copolymerization, in the polymerization process, the tube made of the fluoropolymer (a) swells into the monomer phase, a gel phase is formed, and the monomer molecules are selectively diffused into the gel phase. While being polymerized.

【0050】(4)含フッ素重合体(a)を形成するモ
ノマーと物質(b)を形成するモノマーであって、それ
らモノマーの反応性が異なる2種のモノマーを用いて、
生成する含フッ素重合体(a)と物質(b)の組成比が
周辺部から中心に向かって連続的に変化するように重合
反応を進行させる方法。
(4) A monomer forming the fluoropolymer (a) and a monomer forming the substance (b), which are different from each other in reactivity, are used.
A method in which the polymerization reaction proceeds so that the composition ratio of the generated fluoropolymer (a) and the substance (b) changes continuously from the peripheral portion toward the center.

【0051】(5)含フッ素重合体(a)と物質(b)
を均一に混合した混合物または溶媒中で均一に混合した
後、溶媒のみを揮発除去させることにより得られる混合
物を、熱延伸または溶融押出によりファイバー化し、次
いで(またはファイバー化直後に)加熱状態で不活性ガ
スと接触させて物質(b)を表面から揮発させることに
より屈折率分布を形成する方法。または、上記ファイバ
ー化した後、含フッ素重合体(a)を溶解せずに物質
(b)のみを溶解する溶媒中にファイバーを浸漬し、物
質(b)をファイバー表面から溶出させることにより屈
折率分布を形成する方法。
(5) Fluoropolymer (a) and substance (b)
After uniformly mixing in a solvent or in a solvent, the mixture obtained by volatilizing and removing only the solvent is fiberized by hot drawing or melt extrusion, and then heated (or immediately after fiberization). A method of forming a refractive index distribution by contacting an active gas to volatilize the substance (b) from the surface. Alternatively, after forming the fiber, the fiber is immersed in a solvent that dissolves only the substance (b) without dissolving the fluoropolymer (a), and the substance (b) is eluted from the fiber surface to obtain a refractive index. How to form the distribution.

【0052】(6)含フッ素重合体(a)からなるロッ
ドまたはファイバーに、含フッ素重合体(a)よりも屈
折率が小さい物質(b)のみを被覆するか、または含フ
ッ素重合体(a)と物質(b)との混合物を被覆し、次
いで加熱により物質(b)を拡散させて屈折率分布を形
成する方法。
(6) The rod or fiber made of the fluoropolymer (a) is coated with only the substance (b) having a lower refractive index than the fluoropolymer (a), or the fluoropolymer (a) ) And a mixture of the substance (b), and then diffusing the substance (b) by heating to form a refractive index distribution.

【0053】(7)高屈折率重合体と低屈折率重合体と
を加熱溶融または溶媒を含有する溶液状態で混合し、そ
れぞれ混合割合の異なる状態で多層押出させながら(ま
たは押出したのちに)両者を互いに拡散させ、最終的に
屈折率分布の形成されたファイバーを得る方法。この場
合、高屈折率重合体が含フッ素重合体(a)で低屈折率
重合体が物質(b)でもよく、高屈折率重合体が物質
(b)で低屈折率重合体が物質(b)でもよい。
(7) The high-refractive-index polymer and the low-refractive-index polymer are heated and melted or mixed in a solvent-containing solution state, and are subjected to multilayer extrusion in different mixing ratios (or after extrusion). A method in which both are diffused with each other to finally obtain a fiber having a refractive index distribution. In this case, the high refractive index polymer may be the fluoropolymer (a) and the low refractive index polymer may be the substance (b), or the high refractive index polymer may be the substance (b) and the low refractive index polymer may be the substance (b). ).

【0054】[0054]

【実施例】次に、本発明の実施例について更に具体的に
説明するが、この説明が本発明を限定するものでないこ
とは勿論である。合成例は重合体の製造例、参考例は本
発明以外の方法で光学樹脂材料を製造した例である。
EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described more specifically, but it goes without saying that this description does not limit the present invention. A synthesis example is a production example of a polymer, and a reference example is an example in which an optical resin material is produced by a method other than the present invention.

【0055】「合成例1」パーフルオロ(ブテニルビニ
ルエーテル)[PBVE]の35g、1,1,2−トリ
クロロトリフルオロエタン(R113)の5g、イオン
交換水の150g、及び重合開始剤として((CH32
CHOCOO)2の90mgを、内容積200mlの耐
圧ガラス製オートクレーブに入れた。系内を3回窒素で
置換した後、40℃で22時間懸濁重合を行った。その
結果、数平均分子量約1.5×10 5の重合体(以下、
重合体Aという)を28g得た。
"Synthesis Example 1" Perfluoro (butenylvinyl)
35 g of [PBVE], 1,1,2-tri
5 g of chlorotrifluoroethane (R113), ion
150 g of exchanged water, and ((CHThree)Two
CHOCOO)Two90 mg of 200 ml
It was placed in a pressure glass autoclave. Nitrogen in the system three times
After the replacement, suspension polymerization was performed at 40 ° C. for 22 hours. That
As a result, the number average molecular weight was about 1.5 × 10 FivePolymer (hereinafter, referred to as
28 g of polymer A) was obtained.

【0056】重合体Aの固有粘度[η]は、パーフルオ
ロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)[PBTHF]中
30℃で0.50であった。重合体Aのガラス転移点は
108℃であり、室温ではタフで透明なガラス状の重合
体であった。また10%熱分解温度は465℃であり、
溶解性パラメーターは5.3(cal/cm31/2であ
り、屈折率は1.34であった。図1に重合体Aの光線
透過率を示す。
The intrinsic viscosity [η] of the polymer A was 0.50 at 30 ° C. in perfluoro (2-butyltetrahydrofuran) [PBTHF]. The glass transition point of the polymer A was 108 ° C., and at room temperature, it was a tough and transparent glassy polymer. The 10% thermal decomposition temperature is 465 ° C,
The solubility parameter was 5.3 (cal / cm 3 ) 1/2 and the refractive index was 1.34. FIG. 1 shows the light transmittance of the polymer A.

【0057】「合成例2」パーフルオロ(2,2−ジメ
チル−1,3−ジオキソール)[PDD]とテトラフル
オロエチレンを重量比80:20でラジカル重合し、ガ
ラス転移点160℃で数平均分子量約5×105の重合
体(以下、重合体Bという)を得た。重合体Bは無色透
明であり、屈折率は1.3で、光線透過率も高かった。
"Synthesis Example 2" Perfluoro (2,2-dimethyl-1,3-dioxole) [PDD] and radical polymerization of tetrafluoroethylene in a weight ratio of 80:20, and a number average molecular weight at a glass transition point of 160 ° C. About 5 × 10 5 polymers (hereinafter, referred to as polymer B) were obtained. Polymer B was colorless and transparent, had a refractive index of 1.3 and a high light transmittance.

【0058】またPDDとクロロトリフルオロエチレン
(CTFE)を重量比75:25でラジカル重合し、ガ
ラス転移点150℃で数平均分子量約3×105の重合
体(以下、重合体Cという)を得た。重合体Cは無色透
明であり、屈折率は1.4で、光線透過率も高かった。
Further, PDD and chlorotrifluoroethylene (CTFE) are radically polymerized at a weight ratio of 75:25, and a polymer having a glass transition point of 150 ° C. and a number average molecular weight of about 3 × 10 5 (hereinafter referred to as polymer C) is obtained. Obtained. Polymer C was colorless and transparent, had a refractive index of 1.4 and a high light transmittance.

【0059】「合成例3」PBVEの8g、PDDの2
g、PBTHFの10g、重合開始剤として((C
32CHOCOO)2の20mgを、内容積50ml
の耐圧ガラス製アンプルに入れた。系内を3回窒素で置
換した後、40℃で20時間重合を行った。その結果、
数平均分子量約2×105の透明な重合体(以下、重合
体Dという)6.7gを得た。
"Synthesis Example 3" 8 g of PBVE and 2 of PDD
g, 10 g of PBTHF, and as a polymerization initiator ((C
20 mg of H 3 ) 2 CHOCOO) 2 in an inner volume of 50 ml
Into a pressure-resistant glass ampule. After purging the system three times with nitrogen, polymerization was carried out at 40 ° C. for 20 hours. as a result,
6.7 g of a transparent polymer having a number average molecular weight of about 2 × 10 5 (hereinafter referred to as polymer D) was obtained.

【0060】重合体Dのガラス転移点157℃、屈折率
は1.32、IRスペクトルの1930cm-1の吸収の
吸光度よりPDDの重合単位含量を求めたところ12重
量%であった。
The polymer D had a glass transition point of 157 ° C., a refractive index of 1.32, and the polymerized unit content of PDD was determined to be 12% by weight based on the absorbance at 1930 cm −1 in the IR spectrum.

【0061】また、PBVEの2g、PDDの8g、P
BTHFの10g、重合開始剤として((CH32CH
OCOO)2の20mgを、内容積50mlの耐圧ガラ
ス製アンプルに入れた。系内を3回凍結脱気した後、3
0℃で20時間重合を行った。その結果、数平均分子量
約3×105の透明な重合体(以下、重合体Eという)
を7g得た。
Also, 2 g of PBVE, 8 g of PDD, P
10 g of BTHF, ((CH 3 ) 2 CH
20 mg of (OCOO) 2 was placed in a pressure-resistant glass ampoule having an inner volume of 50 ml. After freezing and degassing the system three times,
Polymerization was carried out at 0 ° C. for 20 hours. As a result, a transparent polymer having a number average molecular weight of about 3 × 10 5 (hereinafter, referred to as polymer E)
Was obtained in an amount of 7 g.

【0062】重合体Eのガラス転移点210℃、屈折率
は1.29、IRスペクトルの1930cm-1の吸収の
吸光度よりPDDの重合単位含量を求めたところ82重
量%であった。
The polymer E had a glass transition point of 210 ° C., a refractive index of 1.29, and a polymerized unit content of PDD determined from the absorbance at 1930 cm −1 in the IR spectrum, which was 82% by weight.

【0063】「参考例1」上記合成で得られた重合体A
をPBTHF溶媒中で溶解し、これに屈折率1.52で
あり重合体Aとの溶解性パラメーターの差が3.2(c
al/cm31/2である1,3−ジブロモテトラフルオ
ロベンゼン(DBTFB)を12重量%量添加し混合溶
液を得た。この溶液を脱溶媒し透明な混合重合体(以
下、重合体Fという)を得た。
Reference Example 1 Polymer A obtained by the above synthesis
Was dissolved in a PBTHF solvent, the refractive index of which was 1.52, and the difference in solubility parameter from Polymer A was 3.2 (c).
Al / cm 3 ) 1/2 of 1,3-dibromotetrafluorobenzene (DBTFB) was added in an amount of 12% by weight to obtain a mixed solution. The solution was desolvated to obtain a transparent mixed polymer (hereinafter, referred to as polymer F).

【0064】重合体Aを溶融し、その中心に溶融液の重
合体Fを注入しながら300℃で溶融紡糸することによ
り屈折率が中心部から周辺部に向かって徐々に低下する
光ファイバーが得られた。
The polymer A is melted and melt-spun at 300 ° C. while injecting the polymer F of the melt into the center thereof, whereby an optical fiber whose refractive index gradually decreases from the center to the periphery can be obtained. Was.

【0065】得られた光ファイバーの光伝送特性は、7
80nmで300dB/km、1550nmで130d
B/kmであり、可視光から近赤外光までの光を良好に
伝達できる光ファイバーであることを確かめた。
The optical transmission characteristics of the obtained optical fiber are 7
300 dB / km at 80 nm, 130 d at 1550 nm
It was B / km, and it was confirmed that the optical fiber could transmit light from visible light to near-infrared light well.

【0066】「実施例1」PBVEの40g、重合開始
剤として((CH32CHOCOO)2の500mlを
加えガラス管に仕込み、凍結脱気した後、高速で回転し
ながら重合した。合成された中空状の管をガラス管より
取り出し数平均分子量約1×105のポリマーからなる
管を得た。この管の中空部にPBVEの20g、高屈折
率物質としてDBTFBの2g、重合開始剤として
((CH32CHOCOO)2の200mlを加えて、
密封し、低速で回転しながら重合した。
Example 1 40 g of PBVE and 500 ml of ((CH 3 ) 2 CHOCOO) 2 as a polymerization initiator were added to a glass tube, and the mixture was deaerated by freezing and then polymerized while rotating at high speed. The synthesized hollow tube was taken out of the glass tube to obtain a tube made of a polymer having a number average molecular weight of about 1 × 10 5 . 20 g of PBVE, 2 g of DBTFB as a high refractive index substance, and 200 ml of ((CH 3 ) 2 CHOCOO) 2 as a polymerization initiator were added to the hollow portion of the tube.
It was sealed and polymerized while rotating at low speed.

【0067】重合過程において、管のポリマーがモノマ
ー相に膨潤し、ゲル相が形成されるため、重合反応はこ
のゲル相内でゲル効果によって促進され、ポリマー相は
周辺部より形成される。この際にモノマー分子は高屈折
率物質分子に比べて分子サイズが小さいために選択的に
ゲル相内に拡散し、高屈折率物質が中心部に集められて
重合されるために、中心部から周辺部に向けて屈折率が
徐々に減少する屈折率分布が形成される。こうして得ら
れたプリフォームを熱延伸して屈折率分布を有する光フ
ァイバーが得られた。
In the polymerization process, the polymer in the tube swells in the monomer phase to form a gel phase, so that the polymerization reaction is accelerated in the gel phase by the gel effect, and the polymer phase is formed from the peripheral portion. At this time, the monomer molecules are selectively diffused into the gel phase because the molecular size is smaller than the high refractive index substance molecules, and the high refractive index substance is collected at the center and polymerized. A refractive index distribution in which the refractive index gradually decreases toward the peripheral portion is formed. An optical fiber having a refractive index distribution was obtained by thermally stretching the thus obtained preform.

【0068】得られた光ファイバーの光伝送特性は、6
50nmで500dB/km、1550nmで150d
B/kmであり、可視光から近赤外光までの光を良好に
伝達できる光ファイバーであることを確かめた。
The optical transmission characteristics of the obtained optical fiber are 6
500 dB / km at 50 nm, 150 d at 1550 nm
It was B / km, and it was confirmed that the optical fiber could transmit light from visible light to near-infrared light well.

【0069】「参考例2」前記合成で得られた重合体D
で30ミクロンの芯材を作成した。またPBTHF溶媒
中に重合体Dを1重量%濃度で含む溶液(以下、溶液D
という)を調整した。同じくPBTHF溶媒中に重合体
Eを1重量%で含む溶液(以下、溶液Eという)を調整
した。重合体Dの芯材に溶液Dを引き上げ速度6cmで
ディップコートし180℃で乾燥した。重合体Dの径が
100nm増加するのを確認した。この溶液Dに上記溶
液Eを重量で250分の1ずつ加え同様にディップコー
トと乾燥を500回繰り返した。最後に10重量%濃度
の溶液Eのディップコートと乾燥を5回繰り返し180
℃で2時間乾燥した。径が約600ミクロンの屈折率が
中心部から周辺部に向かって徐々に低下する光ファイバ
ーが得られた。
Reference Example 2 Polymer D obtained by the above synthesis
Produced a core material of 30 microns. Also, a solution containing polymer D at a concentration of 1% by weight in a PBTHF solvent (hereinafter referred to as solution D)
Was adjusted). Similarly, a solution containing polymer E at 1% by weight in a PBTHF solvent (hereinafter referred to as solution E) was prepared. The solution D was dip-coated on the core material of the polymer D at a lifting speed of 6 cm and dried at 180 ° C. It was confirmed that the diameter of the polymer D increased by 100 nm. The solution E was added to the solution D at a ratio of 1/250 by weight, and dip coating and drying were repeated 500 times. Finally, dip coating and drying of the solution E having a concentration of 10% by weight were repeated 5 times 180 times.
Dried for 2 hours at ° C. An optical fiber having a diameter of about 600 microns and a refractive index gradually decreasing from the center toward the periphery was obtained.

【0070】得られた光ファイバーの光伝送特性は、6
50nmで1050dB/km、950nmで460d
B/km、1300nmで130dB/kmであり、可
視光から近赤外光までの光を良好に伝達できる光ファイ
バーであることを確かめた。 「参考例3」前記で合成された重合体Bと重合体Cの等
量をPBTHF溶媒に溶解し混合した。これを脱溶媒し
透明の重合体混合物(B+C)を得た。重合体Bを溶融
し、その内側に溶融した重合体混合物(B+C)を、さ
らに中心に溶融した重合体Cを注入しながら溶融紡糸す
ることにより屈折率が中心部から周辺部に向かって徐々
に低下する光ファイバーが得られた。
The optical transmission characteristics of the obtained optical fiber are 6
1050dB / km at 50nm, 460d at 950nm
B / km was 130 dB / km at 1300 nm, and it was confirmed that the optical fiber could transmit light from visible light to near-infrared light well. Reference Example 3 Equivalent amounts of polymer B and polymer C synthesized above were dissolved and mixed in a PBTHF solvent. The solvent was removed therefrom to obtain a transparent polymer mixture (B + C). The polymer B is melted, and the melted polymer mixture (B + C) is melt-spun while pouring the melted polymer C into the center, so that the refractive index gradually increases from the center toward the periphery. A falling optical fiber was obtained.

【0071】得られた光ファイバーの光伝送特性は、6
50nmで550dB/km、1550nmで130d
B/kmであり、可視光から近赤外光までの光を良好に
伝達できる光ファイバーであることを確かめた。
The optical transmission characteristics of the obtained optical fiber are 6
550 dB / km at 50 nm, 130 d at 1550 nm
It was B / km, and it was confirmed that the optical fiber could transmit light from visible light to near-infrared light well.

【0072】「参考例4」DBTFBを12重量%用い
る代わりに数平均分子量800のCTFEオリゴマーを
30重量%用いる以外実施例1と同様な方法で光ファイ
バーを得た。このオリゴマーの屈折率は1.41であ
り、重合体Aとの溶解性パラメーターの差は1.4(c
al/cm31/2であった。得られた光ファイバーは屈
折率が中心部から周辺部に向かって徐々に低下してい
た。
Reference Example 4 An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that 30% by weight of a CTFE oligomer having a number average molecular weight of 800 was used instead of using 12% by weight of DBTFB. The refractive index of this oligomer was 1.41, and the difference in solubility parameter from Polymer A was 1.4 (c
al / cm 3 ) 1/2 . The obtained optical fiber had a gradually decreasing refractive index from the center toward the periphery.

【0073】この光ファイバーの光伝送特性は、780
nmで280dB/km、1550nmで120dB/
kmであり、可視光から近赤外までの光を良好に伝達で
きる光ファイバーであることを確かめた。
The optical transmission characteristics of this optical fiber are 780
nm at 280 dB / km, 1550 nm at 120 dB / km
km, and was confirmed to be an optical fiber capable of transmitting light from visible light to near infrared light well.

【0074】「実施例2」反応性比r1(PDD/PB
VE共重合体の生成速度定数に対するPDD単独重合体
の生成速度定数の比)が1.9のPDD50部と反応性
比r2(PDD/PBVE共重合体の生成速度定数に対
するPBVE単独重合体の生成速度定数の比)が0.1
9のPBVE50部および光開始剤としてジアルコキシ
アセトフェノン1部を5部のHCFC225に溶解した
ものをガラスアンプルに入れ系内を3回凍結脱気した
後、低圧水銀ランプを用いて光重合を行ったところ、周
辺部の屈折率1.31中心部が1.33の連続した屈折
率分布を有するプリフォームが得られた。これを熱延伸
して屈折率分布を有する光ファイバーを得た。
Example 2 Reactivity ratio r 1 (PDD / PB
The ratio of the formation rate constant of the PDD homopolymer to the formation rate constant of the VE copolymer (the ratio of the formation rate constant of the PDD homopolymer) to 1.9 and the reactivity ratio r 2 (the ratio of the PBVE homopolymer to the formation rate constant of the PDD / PBVE copolymer). (Rate of formation rate constant) is 0.1
A solution prepared by dissolving 50 parts of PBVE of No. 9 and 1 part of dialkoxyacetophenone as a photoinitiator in 5 parts of HCFC225 was placed in a glass ampule and the system was frozen and degassed three times, and then photopolymerized using a low-pressure mercury lamp. However, a preform having a continuous refractive index distribution of 1.33 at the center with a refractive index of 1.31 at the periphery was obtained. This was thermally drawn to obtain an optical fiber having a refractive index distribution.

【0075】得られた光ファイバーの光伝送特性は、6
50nmで320db/Km、1550nmで250d
b/Kmであり、可視光から紫外光までの光を良好に伝
達できる光ファイバーであることを確かめた。
The optical transmission characteristics of the obtained optical fiber are 6
320 db / Km at 50 nm, 250 d at 1550 nm
b / Km, and it was confirmed that the optical fiber could transmit light from visible light to ultraviolet light well.

【0076】「参考例5」重合体A85部とDBTFB
15部とを溶融混合し、ロッドを成形した。このロッド
を200℃で加熱延伸させファイバーを作成した。この
とき、加熱延伸部から出るファイバーを120℃に加熱
した長さ1mの電気炉を通す。この電気炉中にはあらか
じめ120℃に加熱した乾燥空気を流し、これによりフ
ァイバーの表面からDBTFBを揮発させ、屈折率分布
の形成された光ファイバーが得られた。
Reference Example 5 85 parts of polymer A and DBTFB
15 parts were melt-mixed to form a rod. This rod was heated and drawn at 200 ° C. to produce a fiber. At this time, the fiber exiting from the heating and drawing section is passed through a 1 m long electric furnace heated to 120 ° C. Dry air preheated to 120 ° C. was flowed into the electric furnace, thereby evaporating DBTFB from the surface of the fiber to obtain an optical fiber having a refractive index distribution.

【0077】得られた光ファイバーの光伝送特性は65
0nmで420dB/km、780nmで250dB/
km、1300nmで110dB/kmであり、可視光
から近赤外までの光を良好に伝達できる光ファイバーで
あることを確かめた。
The optical transmission characteristics of the obtained optical fiber are 65
420 dB / km at 0 nm, 250 dB / km at 780 nm
It was 110 dB / km at km and 1300 nm, and it was confirmed that the optical fiber could transmit light from visible light to near-infrared light well.

【0078】「参考例6」PBVE90部とCTFE1
0部とを重合することにより数平均分子量約2×105
の重合体(以下、重合体Fという)を得た。重合体Fに
数平均分子量800のCTFEオリゴマーを溶融均一混
合してそのオリゴマー含量が20重量%となるようなロ
ッドを得た。
Reference Example 6 90 parts of PBVE and CTFE1
By polymerizing 0 parts with a number average molecular weight of about 2 × 10 5
(Hereinafter, referred to as polymer F) was obtained. A CTFE oligomer having a number average molecular weight of 800 was melted and uniformly mixed with the polymer F to obtain a rod having an oligomer content of 20% by weight.

【0079】これを熱延伸して直径500μmのファイ
バーを作成した。このファイバーをエタノール中に通し
てCTFEオリゴマーを溶出させた後、200℃に加熱
した円筒状の加熱炉中を約10秒の滞留時間で通すこと
により乾燥させた。その結果、外周部の屈折率1.36
中心部の屈折率1.38の屈折率分布のついた光ファイ
バーが得られた。
This was thermally drawn to prepare a fiber having a diameter of 500 μm. The fiber was passed through ethanol to elute the CTFE oligomer, and then dried by passing through a cylindrical heating furnace heated to 200 ° C. for a residence time of about 10 seconds. As a result, the refractive index of the outer peripheral portion is 1.36.
An optical fiber having a refractive index distribution of 1.38 at the center was obtained.

【0080】得られた光ファイバーの光伝送特性は、6
50nmで250db/Km、1550nmで150d
b/Kmであり、可視光から紫外光までの光を良好に伝
達できる光ファイバーであることを確かめた。
The optical transmission characteristics of the obtained optical fiber are 6
250 db / Km at 50 nm, 150 d at 1550 nm
b / Km, and it was confirmed that the optical fiber could transmit light from visible light to ultraviolet light well.

【0081】「参考例7」重合体Cを270℃で押出法
により紡糸し、得られたファイバーを直ちに220℃に
加熱したヘキサフルオロプロピレンオキシド(HFP
O)オリゴマー(数平均分子量2100)中に滞留時間
が3分となるように通過させた。その結果、HFPOオ
リゴマーがファイバー中に拡散浸透し、外周部から中心
に向かって連続的に屈折率が変化する外径600μmの
光ファイバーが得られた。このとき外周部の屈折率は
1.34中心部の屈折率は1.35であった。
Reference Example 7 Polymer C was spun at 270 ° C. by an extrusion method, and the resulting fiber was immediately heated to 220 ° C. in hexafluoropropylene oxide (HFP).
O) It was passed through an oligomer (number average molecular weight 2100) such that the residence time was 3 minutes. As a result, an optical fiber having an outer diameter of 600 μm was obtained, in which the HFPO oligomer diffused and penetrated into the fiber, and the refractive index changed continuously from the outer periphery toward the center. At this time, the refractive index at the outer peripheral portion was 1.34, and the refractive index at the central portion was 1.35.

【0082】得られた光ファイバーの光伝送特性は、6
50nmで300db/Km、1550nmで130d
b/Kmであり、可視光から紫外光までの光を良好に伝
達できる光ファイバーであることを確かめた。
The optical transmission characteristics of the obtained optical fiber are 6
300 db / Km at 50 nm, 130 d at 1550 nm
b / Km, and it was confirmed that the optical fiber could transmit light from visible light to ultraviolet light well.

【0083】「参考例8」PDDとPBVEを重合させ
て、PDD含量が20重量%の数平均分子量約1×10
5の重合体(以下、重合体Gという)および60重量%
の数平均分子量約5×105の重合体(以下、重合体H
という)を合成した。屈折率はそれぞれ、重合体Gが
1.33であり、重合体Hが1.31であった。
Reference Example 8 PDD and PBVE were polymerized to give a PDD content of 20% by weight and a number average molecular weight of about 1 × 10
Polymer of 5 (hereinafter referred to as polymer G) and 60% by weight
Having a number average molecular weight of about 5 × 10 5 (hereinafter referred to as polymer H
It was synthesized. The refractive index of the polymer G was 1.33, and the refractive index of the polymer H was 1.31, respectively.

【0084】重合体GとHそれぞれをパーフルオロトリ
ブチルアミン/パーフロロオクタン=20/80(重量
比)に重合体濃度が20重量%となるように溶解したの
ち、表1に示す割合で両者を混合した11種類の溶液を
調整したのち、加熱により溶媒を一部揮発させて約30
000cPのゲル状溶液とした。この11種類の混合割
合の異なるゲルを80℃に加熱させながら多層ノズルを
用いて同心円状に多層ファイバーを押し出した。このフ
ァイバーを空気を流通させた加熱炉中(約150〜20
0℃)を通過させ残存溶媒を除去した。この結果、屈折
率分布が形成されたファイーバーを得た。
Polymers G and H were dissolved in perfluorotributylamine / perfluorooctane = 20/80 (weight ratio) so that the polymer concentration became 20% by weight. After adjusting 11 kinds of mixed solutions, the solvent was partially volatilized by heating to about 30
A gel-like solution of 000 cP was obtained. While heating these 11 types of gels having different mixing ratios to 80 ° C., multilayer fibers were extruded concentrically using a multilayer nozzle. This fiber is placed in a heating furnace through which air is circulated (about 150 to 20).
(0 ° C.) to remove residual solvent. As a result, a fiber having a refractive index distribution was obtained.

【0085】得られた光ファイバーの光伝送特性は、6
50nmで350dB/km、950nmで150dB
/km、1300nmで120dB/kmであり、可視
光から近赤外までの光を良好に伝達できる光ファイバー
であることを確かめた。
The optical transmission characteristics of the obtained optical fiber are 6
350 dB / km at 50 nm, 150 dB at 950 nm
/ Km, 120 dB / km at 1300 nm, and it was confirmed that the optical fiber could transmit light from visible light to near infrared light well.

【0086】「比較例」屈折率分布型プラスチック光フ
ァイバーにおいて、PMMAの光伝送損失は波長650
nmで約400dB/km、また波長780nm、13
00nm、1550nmでは非常に伝送損失が大きく光
伝送体としては実用性がないものであった。
[Comparative Example] In the refractive index distribution type plastic optical fiber, the optical transmission loss of PMMA was 650 wavelength.
about 400 dB / km in nm, wavelength 780 nm, 13
At the wavelengths of 00 nm and 1550 nm, the transmission loss was extremely large and was not practical as an optical transmitter.

【0087】又、段階屈折率型プラスチック光ファイバ
ーにおいて、コアとクラッドが含フッ素樹脂光ファイバ
ーは可視光から近赤外光までの光を伝送可能だが、その
光伝送損失は約300dB/kmと報告されている。
Further, in the step refractive index type plastic optical fiber, the fluororesin optical fiber whose core and cladding are capable of transmitting light from visible light to near infrared light, the light transmission loss is reported to be about 300 dB / km. I have.

【0088】これに比較して本発明による屈折率分布型
透明フッ素樹脂光ファイバーは可視光から近赤外光まで
の光を極めて低損失に伝送することが可能である。
In contrast, the refractive index distribution type transparent fluororesin optical fiber according to the present invention can transmit light from visible light to near infrared light with extremely low loss.

【0089】[0089]

【表1】 [Table 1]

【0090】[0090]

【発明の効果】本発明は非結晶性のフッ素樹脂を形成し
うるモノマーを用いて屈折率分布型光学樹脂材料を製造
する方法であり、本発明の方法によって得られる屈折率
分布型光学樹脂材料は、屈折率分布型光ファイバー、屈
折率分布型光導波路、屈折率分布型ロッドレンズ等の多
岐にわたるプラスチック光伝送体において非結晶性のフ
ッ素樹脂を利用することにより、紫外光から近赤外光ま
での光を極めて低損失に伝送することが可能になった。
According to the present invention, there is provided a method for producing a gradient index optical resin material using a monomer capable of forming a non-crystalline fluororesin, and a gradient index optical resin material obtained by the method of the present invention. The use of non-crystalline fluorine resin in a wide variety of plastic optical transmission media such as graded index optical fibers, graded index optical waveguides, graded index rod lenses, etc. Can be transmitted with extremely low loss.

【0091】特に屈折率分布型光ファイバーはファイバ
ー径が大きいにもかかわらずフレキシブルで分岐・接続
が容易であるため短距離光通信用に最適であるが、これ
まで実用可能な低損失の光ファイバーは提案されなかっ
た。本発明は短距離光通信用に実用可能な低損失の光フ
ァイバーの製造方法を提供するものである。
In particular, a graded index optical fiber is suitable for short-distance optical communication because it is flexible and easy to branch and connect despite its large diameter, but a practically usable low-loss optical fiber has been proposed. Was not done. The present invention provides a method for manufacturing a low-loss optical fiber that can be used for short-range optical communication.

【0092】又、本発明によって得られる光伝送体は、
自動車のエンジンルーム、OA機器、プラント、家電等
での過酷な使用条件に耐える、耐熱性、耐薬品性、耐湿
性、不燃性を備えるプラスチック光伝送体を提供するも
のである。更に、本発明によって得られる屈折率分布型
光学樹脂材料は、光ファイバーのみならず平板型やロッ
ド型のレンズとしても利用可能である。その場合、中心
部から周辺部への屈折率変化を低くするか高くするかに
より、凸レンズ及び凹レンズとして機能させることがで
きる。
The optical transmitter obtained by the present invention is:
An object of the present invention is to provide a plastic optical transmitter having heat resistance, chemical resistance, moisture resistance, and nonflammability, which can withstand severe use conditions in an engine room, an OA device, a plant, a home appliance, and the like of an automobile. Further, the refractive index distribution type optical resin material obtained by the present invention can be used not only as an optical fiber but also as a plate type or rod type lens. In that case, it is possible to function as a convex lens and a concave lens depending on whether the change in the refractive index from the center to the periphery is reduced or increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】重合体Aの光線透過率を示す図。FIG. 1 is a diagram showing light transmittance of a polymer A.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 3/00 G02B 3/00 B 6/18 6/18 Fターム(参考) 2H050 AA17 AB47Z AB48Z AC05 4J011 AA01 AA05 AB01 GA00 GA02 PA66 PB07 PB08 PC02 PC08 PC12 4J026 AA23 AA26 BA09 BA11 DA10 DB07 FA01 GA02 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) G02B 3/00 G02B 3/00 B 6/18 6/18 F term (reference) 2H050 AA17 AB47Z AB48Z AC05 4J011 AA01 AA05 AB01 GA00 GA02 PA66 PB07 PB08 PC02 PC08 PC12 4J026 AA23 AA26 BA09 BA11 DA10 DB07 FA01 GA02

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 実質的にC−H結合を有しない非結晶性
の含フッ素重合体(a)と、含フッ素重合体(a)との
比較において屈折率が0.001以上高い少なくとも1
種類の物質(b)とからなり、含フッ素重合体(a)中
に物質(b)が特定の方向に沿って濃度勾配を有して分
布している屈折率分布型光学樹脂材料の製造方法であっ
て、中空状の含フッ素重合体(a)からなる管の内部に
物質(b)を含む含フッ素重合体(a)を形成するモノ
マーを密封し、管を回転しながら該モノマーを重合させ
ることを特徴とする屈折率分布型光学樹脂材料の製造方
法。
1. A non-crystalline fluorine-containing polymer (a) having substantially no C—H bond and at least one having a refractive index higher than that of a fluorine-containing polymer (a) by 0.001 or more.
A method for producing a refractive index distribution type optical resin material comprising a substance (b) and a substance (b) distributed with a concentration gradient along a specific direction in a fluoropolymer (a) Wherein a monomer forming the fluoropolymer (a) containing the substance (b) is sealed in a hollow tube made of the fluoropolymer (a), and the monomer is polymerized while rotating the tube. A method for producing a refractive index distribution type optical resin material, comprising:
【請求項2】 含フッ素重合体(a)を形成するモノマ
ーが、含フッ素環構造を有するモノマーおよび少なくと
も2つの重合性二重結合を有する含フッ素モノマーから
選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の製造
方法。
2. The monomer forming the fluoropolymer (a) is at least one selected from a monomer having a fluorinated ring structure and a fluorinated monomer having at least two polymerizable double bonds. 2. The production method according to 1.
【請求項3】 光学樹脂材料が光ファイバー製造用母材
である、請求項1または2に記載の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the optical resin material is a base material for producing an optical fiber.
【請求項4】 実質的にC−H結合を有しない非結晶性
の含フッ素重合体(a)と、含フッ素重合体(a)との
比較において屈折率の差が0.001以上である少なく
とも1種類の重合体である物質(b)とからなり、含フ
ッ素重合体(a)中に物質(b)が特定の方向に沿って
濃度勾配を有して分布している屈折率分布型光学樹脂材
料の製造方法であって、含フッ素重合体(a)を形成す
るモノマーと物質(b)を形成するモノマーであってか
つそれらのモノマーの反応性が異なる2種のモノマーを
用いて、生成する含フッ素重合体(a)と物質(b)の
組成比が周辺部から中心に向かって連続的に変化するよ
うに重合反応を進行させることを特徴とする屈折率分布
型光学樹脂材料の製造方法。
4. A difference in refractive index between the amorphous fluoropolymer (a) having substantially no C—H bond and the fluoropolymer (a) is 0.001 or more. A refractive index distribution type comprising a substance (b) which is at least one kind of polymer, wherein the substance (b) is distributed with a concentration gradient along a specific direction in the fluoropolymer (a). A method for producing an optical resin material, comprising using two kinds of monomers that are a monomer that forms a fluoropolymer (a) and a monomer that forms a substance (b) and that have different reactivities of the monomers. A refractive index distribution type optical resin material characterized in that the polymerization reaction proceeds so that the composition ratio of the generated fluoropolymer (a) and the substance (b) changes continuously from the peripheral portion toward the center. Production method.
【請求項5】 含フッ素重合体(a)を形成するモノマ
ーが、含フッ素環構造を有するモノマーおよび少なくと
も2つの重合性二重結合を有する含フッ素モノマーから
選ばれる少なくとも1種である、請求項4に記載の製造
方法。
5. The monomer forming the fluorinated polymer (a) is at least one selected from a monomer having a fluorinated ring structure and a fluorinated monomer having at least two polymerizable double bonds. 5. The production method according to 4.
【請求項6】 光学樹脂材料が光ファイバー製造用母材
である、請求項4または5に記載の製造方法。
6. The production method according to claim 4, wherein the optical resin material is a base material for producing an optical fiber.
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