JP2507355B2 - Plastic fiber optic fiber - Google Patents

Plastic fiber optic fiber

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JP2507355B2
JP2507355B2 JP61235296A JP23529686A JP2507355B2 JP 2507355 B2 JP2507355 B2 JP 2507355B2 JP 61235296 A JP61235296 A JP 61235296A JP 23529686 A JP23529686 A JP 23529686A JP 2507355 B2 JP2507355 B2 JP 2507355B2
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optical fiber
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polymer
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isopropylmaleimide
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平六 菅沼
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、芯鞘構造を有するプラスチック系光ファイ
バーに関するものであり、さらに詳しくは、耐熱性及び
透光性がともに優れたプラスチック系光ファイバーに関
するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plastic optical fiber having a core-sheath structure, and more particularly to a plastic optical fiber having both excellent heat resistance and translucency. Is.

[従来の技術] 従来より、光ファイバーは石英ガラス、多成分ガラス
あるいはプラスチックを利用して製造されている。石英
系の光ファイバーは、その優れた透光性能から長距離通
信用に実用化されている。一方、プラスチック系光ファ
イバーは、可撓性が良く、軽く、加工性が良いので、取
扱い易く、さらに、安価であること等から、短距離の信
号伝送やライトガイドに使用されている。
[Prior Art] Optical fibers have conventionally been manufactured using quartz glass, multi-component glass, or plastic. Quartz optical fibers have been put to practical use for long-distance communication because of their excellent light-transmitting performance. On the other hand, plastic optical fibers are used for short-distance signal transmission and light guides because they are easy to handle because they have good flexibility, light weight, and good workability and are inexpensive.

このプラスチック系光ファイバーの芯を構成する重合
体は、透明性に優れかつ耐候性・機械的特性も実用上問
題ないことから、ポリメタクリル酸メチルが主流になっ
ている。
As the polymer constituting the core of the plastic optical fiber, polymethylmethacrylate is mainly used because of its excellent transparency and weatherability / mechanical properties without any practical problems.

ポリメタクリル酸メチルを芯とする光ファイバーは、
ポリメタクリル酸メチルの耐熱性水準から、使用上限温
度が85℃程度と限られている。ところが、近年は、自動
車用途あるいは船舶用途として、より耐熱性の高いプラ
スチック光ファイバーの要求が強まってきている。
The optical fiber whose core is polymethylmethacrylate,
Due to the heat resistance level of polymethylmethacrylate, the upper limit temperature of use is limited to about 85 ° C. However, in recent years, there has been an increasing demand for a plastic optical fiber having higher heat resistance for use in automobiles or ships.

プラスチック光ファイバーの耐熱性向上、即ち、使用
温度向上の方法の一つとして、芯成分のガラス転移温度
を向上させる方法があり、例えば、次のような方法が知
られている。
As one of the methods for improving the heat resistance of plastic optical fibers, that is, for improving the operating temperature, there is a method for increasing the glass transition temperature of the core component. For example, the following method is known.

(1)ポリカーボネート(特開昭57−46204号公報)、
ポリアリレート、ポリアミド等の透明性が高く、且つガ
ラス転移温度の高い縮合系重合体を芯成分に使用する。
(1) Polycarbonate (JP-A-57-46204),
A condensation type polymer having high transparency and a high glass transition temperature such as polyarylate and polyamide is used as a core component.

(2)無水マレイン酸(特開昭59−200201号公報)、ス
チレン誘導体(特開昭58−34404号公報)、嵩高いエス
テルを有するメタクリル酸(同上)等を、メタクリル酸
メチルに共重合させた共重合体を芯成分に使用する。
(2) Copolymerizing maleic anhydride (JP-A-59-200201), a styrene derivative (JP-A-58-34404), methacrylic acid having a bulky ester (the same as above), and the like into methyl methacrylate. The above copolymer is used as the core component.

(3)メタクリル酸メチルを重合してポリマーとした
後、アミン等を反応させて分子内架橋させた重合体を芯
成分に使用する(特開昭60−185905号公報)。
(3) A polymer obtained by polymerizing methyl methacrylate to form a polymer and then intramolecularly cross-linking it with an amine or the like is used as a core component (JP-A-60-185905).

しかしながら、上記(1)の縮合系重合体を芯成分に
使用した光ファイバーは、耐熱性は良好ではあるが、透
光性能及び耐熱耐久性が充分でない。これは、その重合
体が、重合反応の際に生成した副生物の除去が困難であ
ったり、副生物やポリマーの分解物によって着色するた
めである。
However, although the optical fiber using the condensation polymer of the above (1) as a core component has good heat resistance, it does not have sufficient light transmission performance and heat resistance durability. This is because it is difficult for the polymer to remove the by-product generated during the polymerization reaction, or the polymer is colored by the decomposition product of the by-product or the polymer.

また、前記(2)の共重合体を使用した光ファイバー
は、ガラス転移温度の向上が不充分なために耐熱性を十
分な水準まで高めることが難しい。また、その成分の共
重合組成比を高くしたり、モノマーに嵩高さの著しく大
きい官能基を持たせてガラス転移温度を向上させようと
した場合には、充分な機械的特性が得られなかったり、
その基が分解し易く熱安定性に劣るという問題が生じ
る。その上、多くが常温で固体であるために、純度が低
く不純物が混入して透光性能が不充分であったり、ま
た、ポリマー中の残存モノマーが多く、着色やガラス転
移温度低下を招き易い。
Further, in the optical fiber using the copolymer of (2), it is difficult to increase the heat resistance to a sufficient level because the glass transition temperature is not sufficiently improved. In addition, when the copolymerization composition ratio of the components is increased, or when the monomer is provided with a functional group having an extremely large bulkiness to improve the glass transition temperature, sufficient mechanical properties may not be obtained. ,
There arises a problem that the group is easily decomposed and has poor thermal stability. In addition, since most of them are solid at room temperature, the purity is low and impurities are mixed in, resulting in insufficient light-transmitting performance. Also, there are many residual monomers in the polymer, which tends to cause coloration and lower glass transition temperature. .

更に、前記(3)の重合体は副反応物を多く含み着色
しているので、透光性能の良好な光ファイバーは得られ
難い。
Furthermore, since the polymer (3) contains a large amount of by-products and is colored, it is difficult to obtain an optical fiber having a good light-transmitting property.

また、光ファイバーの耐熱性向上の第2の方法とし
て、鞘材の周囲に更に保護層を設けて3層以上の構造に
する方法が、特開昭58−18608号公報等で提案されてい
る。ところが、このような構造にしてもポリメタクリル
酸メチルの熱収縮は避けきれず、耐熱性を十分な水準ま
で高めることは困難である。
Further, as a second method for improving the heat resistance of an optical fiber, a method in which a protective layer is further provided around the sheath material so as to have a structure of three or more layers is proposed in JP-A-58-18608. However, even with such a structure, the heat shrinkage of polymethylmethacrylate cannot be avoided, and it is difficult to increase the heat resistance to a sufficient level.

以上の理由から、プラスチック系の耐熱性光ファイバ
ーは未だ実用化に至っていない。
For the above reasons, the plastic heat-resistant optical fiber has not yet been put to practical use.

[発明が解決しようとする問題点] そこで、本発明は、ポリメタクリル酸メチルに匹敵す
る優れた透光性能や機械的特性を有するとともに、長期
にわたって優れた耐熱性を発揮することができるプラス
チック系光ファイバーを提供することを主たる目的とす
る。
[Problems to be Solved by the Invention] Therefore, the present invention is a plastic system having excellent light-transmitting performance and mechanical properties comparable to those of polymethylmethacrylate and capable of exhibiting excellent heat resistance for a long period of time. Its main purpose is to provide optical fibers.

[問題点を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、本発明は、芯鞘構造を有
するプラスチック系光ファイバーにおいて、芯を構成す
る重合体が、N−イソプロピルマレイミド単位を5〜50
モル%含み、かつ、実質的にN−イソプロピルマレイミ
ド単位とメタクリル酸メチル単位のみからなる共重合体
であるプラスチック系光ファイバーからなる。
[Means for Solving Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a plastic optical fiber having a core-sheath structure in which the polymer constituting the core contains 5 to 50 N-isopropylmaleimide units.
It comprises a plastic optical fiber which is a copolymer containing mol% and substantially consisting of N-isopropylmaleimide unit and methylmethacrylate unit.

本発明において芯成分の重合体中に共重合させるN−
イソプロピルマレイミドは、副反応の可能性が少なく、
可視領域に特性吸収を有しない。更に、ポリマーの機械
的特性、ガラス転移温度向上性、熱安定性等のバランス
が良い。更にその上、常温で液体であるので蒸留がし易
く、モノマーの純度を高めることが容易である。
In the present invention, N- which is copolymerized in the polymer of the core component
Isopropylmaleimide has less possibility of side reaction,
It has no characteristic absorption in the visible region. Further, the polymer has a good balance of mechanical properties, glass transition temperature improving property, thermal stability and the like. Furthermore, since it is a liquid at room temperature, it is easy to distill and it is easy to increase the purity of the monomer.

これに対し、芳香族基でN−置換されたマレイミドモ
ノマーは、黄色あるいは淡黄色の結晶であるために、そ
のマレイミド単位を(共)重合させてなるポリマーは、
黄色に着色し透光性能に問題があるので、光ファイバの
芯成分には適さない。
On the other hand, since the maleimide monomer N-substituted with an aromatic group is a yellow or pale yellow crystal, a polymer obtained by (co) polymerizing the maleimide unit is
It is not suitable as the core component of an optical fiber because it is colored yellow and has a problem in light transmission performance.

N−イソプロピルマレイミドから得られるホモポリマ
ーはガラス転移温度が200℃前後と高く、耐熱耐久性が
十分高く、かつ無色透明性の高いものであるが、機械的
特性等が不十分という問題がある。従って、光ファイバ
の芯成分として用いるためには、メタクリル酸メチルと
共重合することが必要である。その際の共重合組成は、
使用温度115〜150℃を維持し得る耐熱耐久性を有し、そ
の上でさらに良好な機械的特性を持つというバランスを
考慮に入れれば、N−イソプロピルマレイミドが5〜50
モル%含まれることが必要である。
A homopolymer obtained from N-isopropylmaleimide has a high glass transition temperature of about 200 ° C., sufficiently high heat resistance and high colorless transparency, but has a problem of insufficient mechanical properties and the like. Therefore, for use as the core component of an optical fiber, it is necessary to copolymerize with methyl methacrylate. The copolymer composition at that time is
Considering the balance of heat resistance and durability that can maintain operating temperature of 115-150 ℃, and further having good mechanical properties, N-isopropylmaleimide has 5-50%.
It is necessary that the content be mol%.

一般に2種以上のモノマーを共重合させた場合は、仕
込みモノマー組成と生成コポリマー組成は異なるが、物
質収支等の安定した連続式重合法においては、著しく共
重合性の低いコモノマーを使用しない限り、仕込みモノ
マー組成と生成コポリマー組成は異なっても、均一な組
成のコポリマーを得ることができる。従って、透光性能
の高いポリマーを得るためには、高クリーン化が図れる
点からしても連続式重合法が好ましい。
Generally, when two or more kinds of monomers are copolymerized, the composition of the charged monomer and the composition of the produced copolymer are different, but in a stable continuous polymerization method such as mass balance, unless a comonomer having a significantly low copolymerizability is used, Even if the charged monomer composition and the produced copolymer composition are different, a copolymer having a uniform composition can be obtained. Therefore, in order to obtain a polymer having a high light-transmitting property, the continuous polymerization method is preferable from the viewpoint of achieving high cleanliness.

これに対し、バッチ式重合法の場合は、重合率に応じ
て残存モノマー組成及び生成コポリマー組成が変化して
全体的には組成分布のあるコポリマーとなり易く、密度
ゆらぎやミクロ相分離等による光散乱要因となり透光性
能を低下させ易い。しかしながら、メタクリル酸メチル
は、N−イソプロピルマレイミドと反応性が大きくは異
ならないので、連続重合には及ばないまでもバッチ重合
でも透光性能が良好な光ファイバーを得ることができ
る。
On the other hand, in the case of the batch-type polymerization method, the residual monomer composition and the composition of the produced copolymer are changed depending on the polymerization rate, and it is easy to form a copolymer having a composition distribution as a whole, and light scattering due to density fluctuations, microphase separation, etc. It becomes a factor and easily deteriorates the light transmission performance. However, since methyl methacrylate does not differ greatly in reactivity from N-isopropylmaleimide, it is possible to obtain an optical fiber having a good light-transmitting performance even in batch polymerization, not to the extent of continuous polymerization.

従って、ポリマの透明性及び耐候性を保つためにもメ
タクリル酸メチルと共重合することが最も好ましいの
で、実質的にN−イソプロピルマレイミドとメタクリル
酸メチルのみからなる共重合体が最適である。ただし不
純物程度であれば他の共重合成分が含まれていてもよ
い。また、透光性能を著しく低下させない極微量であれ
ば、熱安定剤・抗酸化剤等の添加剤が配合されていても
よい。
Therefore, it is most preferable to copolymerize with methyl methacrylate in order to maintain the transparency and weather resistance of the polymer. Therefore, the copolymer consisting essentially of N-isopropylmaleimide and methyl methacrylate is the most suitable. However, other copolymer components may be contained as long as they are impurities. Further, additives such as heat stabilizers and antioxidants may be blended as long as the amount is an extremely small amount that does not significantly reduce the light transmission performance.

本発明で芯成分に用いた共重合体は、上記モノマーを
ラジカル重合して製造できる。この時の重合開始剤の種
類については、重合中に副反応や着色等の悪影響を及ぼ
さないものであれば、特に限定されなく、重合温度・重
合率・重合時間に応じてその種類と量を選べばよい。
The copolymer used as the core component in the present invention can be produced by radical polymerization of the above monomers. The type of the polymerization initiator at this time is not particularly limited as long as it does not adversely affect side reactions or coloring during the polymerization, and the type and the amount thereof may be changed depending on the polymerization temperature, the polymerization rate, and the polymerization time. You just have to choose.

重合温度についても特に限定されないが、70〜150℃
の範囲が好ましい。即ち、150℃を越える高温では、ポ
リマーの熱劣化の原因となる副生物の生成が激しく、さ
らにポリマーの立体規則性においてヘテロタクテック構
造が増加してガラス転移温度が低下する。また、70℃未
満では粘度が高すぎてゲル効果が激しく反応の制御が困
難であり、これを防ぐために低重合率にすれば生産性が
低下する。
The polymerization temperature is also not particularly limited, but is 70 to 150 ° C.
Is preferred. That is, at a temperature higher than 150 ° C., the by-products that cause the thermal deterioration of the polymer are violently generated, and the stereotactic structure of the polymer is increased in stereoregularity to lower the glass transition temperature. On the other hand, if the temperature is lower than 70 ° C, the viscosity is too high and the gel effect is severe, making it difficult to control the reaction. If a low polymerization rate is used to prevent this, the productivity will decrease.

紡糸の際に適した粘度にするためには重合時に分子量
調節剤を添加することが好ましい。その分子量調節剤の
種類は特に限定されないが、重合中に副反応や着色等の
悪影響を及ぼすものやモノマーに対する連鎖移動定数が
1.0より極めて小さいものは好ましくない。この点か
ら、メルカプタン類等を適応量使用することが好まし
い。
In order to obtain a viscosity suitable for spinning, it is preferable to add a molecular weight modifier during polymerization. The type of the molecular weight regulator is not particularly limited, but those having adverse effects such as side reactions and coloring during polymerization, and chain transfer constants for monomers are
Those extremely smaller than 1.0 are not preferable. From this point, it is preferable to use an appropriate amount of mercaptans and the like.

一般に、プラスチック光ファイバー用のメタクリル酸
メチルの重合方法としては、溶媒のない塊状重合法で、
且つ重合率が40〜70%の連続式重合法が採用される。本
発明においてもこの方法を採用してもよい。また溶液重
合法をとってもよい。本発明のように共重合によってポ
リマーを得る場合には、回収されたモノマー混合物を分
留して再利用するよりも高重合率の溶液重合法で回収さ
れた混合物を廃棄する方が、生産性の向上、及び、ガラ
ス転移温度の低下や熱着色の原因となる高沸点残存モノ
マーの低減のために有効である。従って、得られる共重
合体は、溶液重合による方が残存モノマー率が少なく、
これに伴い透光性や耐熱性も若干良くなる。
Generally, as a polymerization method of methyl methacrylate for plastic optical fibers, a bulk polymerization method without a solvent is used.
Moreover, a continuous polymerization method having a polymerization rate of 40 to 70% is adopted. This method may also be adopted in the present invention. Alternatively, a solution polymerization method may be used. When the polymer is obtained by copolymerization as in the present invention, it is more productive to discard the mixture recovered by the solution polymerization method having a higher polymerization rate than to fractionate and reuse the recovered monomer mixture. Is effective for reducing the glass transition temperature and reducing the high boiling point residual monomer that causes thermal coloring. Therefore, the obtained copolymer has a lower residual monomer ratio by solution polymerization,
Along with this, translucency and heat resistance are slightly improved.

この溶媒の具体例として、トルエン、キシレン等の炭
化水素化合物、酢酸ブチル等のエステル化合物、ジオキ
サン等のエーテル化合物等が挙げられるが、重合反応に
おいて不活性であり、且つモノマー及びポリマーが溶解
する溶媒であればこれらに限定されるものではない。
Specific examples of this solvent include hydrocarbon compounds such as toluene and xylene, ester compounds such as butyl acetate, ether compounds such as dioxane, and the like, which are inert in the polymerization reaction and in which the monomer and the polymer dissolve. However, it is not limited to these.

こうして共重合されて得られたポリマー溶液は脱モノ
マー工程に供給され、未反応モノマー等の揮発物が除去
される。その後、溶融状態のまま紡糸機に供給され、鞘
成分のポリマーと合流して芯鞘構造を有するプラスチッ
ク光ファイバーが形成される。この際使用される鞘成分
樹脂については、本発明で示される芯成分樹脂よりも屈
折率が低く、透明性の優れたものであれば特に限定され
るものではなく、例えばフッ素系重合体が使用できる。
The polymer solution obtained by the copolymerization in this manner is supplied to the monomer removal step to remove volatile substances such as unreacted monomers. Then, it is supplied to the spinning machine in a molten state, and merges with the polymer of the sheath component to form a plastic optical fiber having a core-sheath structure. The sheath component resin used at this time is not particularly limited as long as it has a lower refractive index than the core component resin shown in the present invention and excellent transparency, and for example, a fluoropolymer is used. it can.

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

なお、実施例中の透光性能の評価は次の方法で行っ
た。
The evaluation of the light transmission performance in the examples was performed by the following method.

タングステンランプの光を回折格子で分波し、レンズ
で集光した後、両端を研磨した10〜30mの光ファイバー
(サンプルファイバー)の一端から入射し、他の一端よ
り出射した光をフォトダイオードで光電力(Ps)として
検出した。次に入射端を固定したまま入射端より約2mの
ところで切断し、同様に光電力(Pr)の測定を繰り返し
た。このカットバック法を用いて測定し、次式に従って
光ファイバーの透光損失を算出した。
The light from the tungsten lamp is split by a diffraction grating, condensed by a lens, and then incident on one end of an optical fiber (sample fiber) of 10 to 30 m whose both ends are polished, and the light emitted from the other end is converted by a photodiode. Detected as power (Ps). Next, while keeping the entrance end fixed, cutting was performed at about 2 m from the entrance end, and the measurement of the optical power (Pr) was repeated in the same manner. This cut-back method was used for measurement, and the light transmission loss of the optical fiber was calculated according to the following formula.

透光損失(dB/km)=(Ps−Pr)/(Ls−Lr)・1000 ここで、L:光ファイバー長(m)、 P:光電力値(dBm)、 s:サンプルファイバー、 r:リファレンスファイバー、である。Light transmission loss (dB / km) = (Ps-Pr) / (Ls-Lr) 1000 where L: optical fiber length (m), P: optical power value (dBm), s: sample fiber, r: reference Fiber.

また、光ファイバーの耐熱耐久性は次の方法により評
価した。
The heat resistance durability of the optical fiber was evaluated by the following method.

光ファイバーを125℃の熱風乾燥器で1000時間、加熱
した後の透光損失を、上記方法に従って測定した。そし
て、加熱する前の透光損失の値と対比し、加熱による透
光損失の増加値から耐熱耐久性を評価した。
The light transmission loss after heating the optical fiber in a hot air dryer at 125 ° C. for 1000 hours was measured according to the above method. Then, the heat resistance durability was evaluated by comparing with the value of the light transmission loss before heating and from the increased value of the light transmission loss due to heating.

[実施例] 実施例1 N−イソプロピルマレイミド 104.4 g(15モル%) メタクリル酸メチル 425.5 g n−ブチルメルカプタン 0.81g アゾ−t−ブタン 0.36g を有する混合物をそれぞれ蒸留して調整した後、0.05μ
φのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過し
ながら、重合槽に仕込んだ。そこで窒素加圧下130℃で1
6時間重合した後、徐々に加熱して最終的に180℃に16時
間保ち、重合を完結させるとともに重合開始剤を完全に
分解させた。さらに昇温して230℃で1時間保った後、
窒素加圧下で徐々に脱モノマー工程に供給し、未反応モ
ノマー等を除去してポリマーを得た。
Example 1 N-isopropylmaleimide 104.4 g (15 mol%) methyl methacrylate 425.5 g n-butyl mercaptan 0.81 g Azo-t-butane 0.36 g After adjusting each mixture by distillation, 0.05 μm
It was charged in a polymerization tank while being filtered with a φ polytetrafluoroethylene filter. So under nitrogen pressurization at 130 ℃ 1
After polymerization for 6 hours, the mixture was gradually heated and finally kept at 180 ° C. for 16 hours to complete the polymerization and decompose the polymerization initiator completely. After further heating and holding at 230 ° C for 1 hour,
It was gradually supplied to the demonomerization step under nitrogen pressure to remove unreacted monomers and the like to obtain a polymer.

次に、得られたポリマーを芯鞘二層構造紡糸口金を有
する複合紡糸機の芯成分として供給した。
Next, the obtained polymer was supplied as a core component of a composite spinning machine having a core-sheath two-layer structure spinneret.

一方、鞘成分には、α−フルオロアクリル酸テトラフ
ルオロプロピル/メタクリル酸メチルコポリマー(85/1
5モル比)を180℃で溶融させた後、口金部に供給した。
On the other hand, for the sheath component, α-fluoroacrylic acid tetrafluoropropyl / methyl methacrylate copolymer (85/1
(5 mol ratio) was melted at 180 ° C. and then supplied to the die part.

こうして紡糸温度240℃、引取り速度5m/minで得られ
た光ファイバーは、芯材部径980μm、鞘材部厚さ10μ
mの同心円状の光ファイバーであった。次に、200℃で
1.8倍に延伸した後、ポリプロピレン樹脂で被覆しコー
ド化した。
The optical fiber thus obtained at a spinning temperature of 240 ° C. and a take-up speed of 5 m / min has a core material diameter of 980 μm and a sheath material thickness of 10 μm.
It was a concentric optical fiber of m. Then at 200 ° C
After stretching 1.8 times, it was coated with polypropylene resin and coded.

脱モノマー工程を経たポリマーは、残存モノマー量が
GC測定の結果0.28重量%であり、ガラス転移温度がDSC
測定の結果129℃であった。
The polymer that has undergone the demonomerization process has a
The result of GC measurement is 0.28% by weight, and the glass transition temperature is DSC.
The measurement result was 129 ° C.

コード化した光ファイバーの25℃における透光損失値
は、660nmで213dB/kmであった。また、125℃で1000時間
熱処理した後の透光損失値は660nmで220dB/kmとほとん
ど変化せず、耐熱耐久性は良好であった。さらにまた、
良好巻付け径が1mmまでと可撓性も良好であった。この
ように、ポリメタクリル酸メチルに匹敵する優れた透光
性能及び機械的特性を有し、かつ耐熱性の優れたプラス
チック光ファイバーが得られた。
The transmission loss value of the coded optical fiber at 25 ° C. was 213 dB / km at 660 nm. In addition, the light transmission loss value after heat treatment at 125 ° C. for 1000 hours was 220 dB / km at 660 nm, which was almost unchanged, and the heat resistance durability was good. Furthermore,
Good wrapping diameter was up to 1 mm and flexibility was good. Thus, a plastic optical fiber having excellent light-transmitting performance and mechanical properties comparable to those of polymethylmethacrylate and excellent heat resistance was obtained.

比較例1〜2 N−置換マレイミドをN−ノルマルプロピルマレイミ
ド、N−t−ブチルマレイミドに変えた以外は実施例1
と同様にして光ファイバーを得た。得られた光ファイバ
ーの物性値は第1表に示すとおりであり、N−ノルマル
プロピルマレイミド使用の場合は耐熱耐久性が実施例1
より極めて悪く、また、N−t−ブチルマレイミド使用
の場合は透光性能、耐熱耐久性及び可撓性ともに実施例
1より劣っていた。
Comparative Examples 1 to 2 Example 1 except that the N-substituted maleimide was changed to N-normal propyl maleimide or Nt-butyl maleimide.
An optical fiber was obtained in the same manner as in. The physical properties of the obtained optical fiber are as shown in Table 1, and in the case of using N-normal propylmaleimide, the heat resistance and durability are shown in Example 1.
It was much worse, and in the case of using Nt-butylmaleimide, the light transmission performance, heat resistance durability and flexibility were inferior to those of Example 1.

比較例3〜5 N−置換マレイミドの種類をそれぞれ第1表に示した
ように変更し、トルエンに全混合溶液中65重量%になる
ように仕込んで溶液重合した以外は実施例1と同様にし
て光ファイバーを得た。得られた光ファイバーの物性値
は第1表に示すとおりであった。溶液重合したので、塊
状重合した実施例1及び比較例1、2の場合よりも残存
モノマー量は減少し、その結果として耐熱耐久性は改良
されるはずにもかかわらず、マレイミドの種類が実施例
1とは異なるので、透光性能、耐熱耐久性及び可撓性と
もに、N−イソプロピルマレイミドを用いた実施例1よ
りも劣っていた。
Comparative Examples 3 to 5 The same as Example 1 except that the type of the N-substituted maleimide was changed as shown in Table 1, and the solution polymerization was performed by charging toluene to 65 wt% in the total mixed solution. I got an optical fiber. The physical properties of the obtained optical fiber are as shown in Table 1. Since the solution polymerization was carried out, the amount of the residual monomer was reduced as compared with the case of the bulk polymerization of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, and the heat resistance durability should be improved as a result. 1 was different from that of Example 1, and was inferior to Example 1 using N-isopropylmaleimide in light transmission performance, heat resistance durability and flexibility.

実施例2及び比較例6 N−イソプロピルマレイミドの共重合割合を第1表に
示したように30モル%と変化させ、又は、N−イソプロ
ピルマレイミドを共重合させなかった以外は、実施例1
と同様にして光ファイバーを得た。ただし比較例6の紡
糸温度は230℃とした。
Example 2 and Comparative Example 6 Example 1 was repeated except that the copolymerization ratio of N-isopropylmaleimide was changed to 30 mol% as shown in Table 1 or N-isopropylmaleimide was not copolymerized.
An optical fiber was obtained in the same manner as in. However, the spinning temperature of Comparative Example 6 was 230 ° C.

第1表に示すとおり、N−イソプロピルマレイミドを
メタクリル酸メチルに共重合させることによって耐熱性
に優れた光ファイバーが得られた。
As shown in Table 1, by copolymerizing N-isopropylmaleimide with methyl methacrylate, an optical fiber having excellent heat resistance was obtained.

実施例3 N−イソプロピルマレイミド 20 モル% メタクリル酸メチル 80 モル% アゾ−t−オクタン 0.15モル% n−ブチルメルカプタン 0.10モル% 酢酸ブチル 全溶液に対し 35 重量% を有する混合物を、0.1μφのポリテトラフルオロエチ
レン製フィルターで濾過しながら5kg/hrの速度で重合槽
に供給した。重合温度は130℃であり、重合槽での平均
滞留時間は4時間になるように液面レベルを管理し、反
応したポリマー溶液は計量ポンプで5kg/hrの速度で排出
した。この溶液はベント付き押出機に供給し、190〜235
℃、250〜5torr.の条件で未反応モノマー及び溶媒を除
去し、芯成分として複合紡糸機に導入した。
Example 3 N-isopropylmaleimide 20 mol% Methyl methacrylate 80 mol% Azo-t-octane 0.15 mol% n-Butyl mercaptan 0.10 mol% Butyl acetate A mixture containing 35% by weight, based on the total solution, of polytetrahydrofuran of 0.1 μφ was used. While filtering with a filter made of fluoroethylene, it was supplied to the polymerization tank at a rate of 5 kg / hr. The polymerization temperature was 130 ° C., the liquid level was controlled so that the average residence time in the polymerization tank was 4 hours, and the reacted polymer solution was discharged at a rate of 5 kg / hr by a metering pump. This solution was fed to a vented extruder, 190-235
The unreacted monomer and the solvent were removed under the conditions of 250 ° C. and 250 torr and introduced into the composite spinning machine as a core component.

これ以後は、実施例1と同様にして光ファイバーを得
た。
Thereafter, an optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1.

重合槽出のポリマーの反応率は、GC測定の結果ほぼ85
重量%であり、コポリマーの組成は元素分析の結果N−
イソプロピルマレイミドが18モル%含まれていた。
The reaction rate of the polymer in the polymerization tank was about 85 as a result of GC measurement.
% By weight, and the composition of the copolymer is N-
It contained 18 mol% of isopropylmaleimide.

得られた光フアイバーは、透光性能、耐熱耐久性及び
可撓性がともに優れていた。
The obtained optical fiber was excellent in light transmission performance, heat resistance durability and flexibility.

[発明の効果] 本発明のプラスチック系光ファイバーは、ポリメタク
リル酸メチルを芯成分とした光ファイバーに匹敵する優
れた透光性能や機械的特性を保持するとともに、優れた
耐熱耐久性を有する。
[Effect of the Invention] The plastic optical fiber of the present invention has excellent light-transmitting performance and mechanical properties comparable to those of an optical fiber containing polymethylmethacrylate as a core component, and also has excellent heat resistance and durability.

従って、本発明のプラスチック系光ファイバーは、従
来のプラスチック系光ファイバーでは使用できなかった
自動車のエンジンルーム等の耐熱性が要求される分野に
おいても長期的に使用が可能であり、工業的に意義及び
価値の高いものである。
Therefore, the plastic optical fiber of the present invention can be used for a long period of time even in the field where heat resistance is required, such as an automobile engine room, which cannot be used with the conventional plastic optical fiber, and has industrial significance and value. It is expensive.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】芯鞘構造を有するプラスチック系光ファイ
バーにおいて、芯を構成する重合体が、N−イソプロピ
ルマレイミド単位を5〜50モル%含み、かつ、実質的に
N−イソプロピルマレイミド単位とメタクリル酸メチル
単位のみからなる共重合体であることを特徴とするプラ
スチック系光ファイバー。
1. In a plastic optical fiber having a core-sheath structure, the polymer constituting the core contains 5 to 50 mol% of N-isopropylmaleimide units, and substantially N-isopropylmaleimide units and methyl methacrylate. A plastic optical fiber, which is a copolymer composed of only units.
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