JP3489764B2 - Refractive index distribution type optical resin material - Google Patents

Refractive index distribution type optical resin material

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JP3489764B2
JP3489764B2 JP26556295A JP26556295A JP3489764B2 JP 3489764 B2 JP3489764 B2 JP 3489764B2 JP 26556295 A JP26556295 A JP 26556295A JP 26556295 A JP26556295 A JP 26556295A JP 3489764 B2 JP3489764 B2 JP 3489764B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】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併有する
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)、及びそれに使用しうる有用な末端安定化
クロロトリフルオロエチレン系オリゴマーに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a refractive index distribution type optical resin material having high transparency and heat resistance, which has been difficult to realize with conventional optical resins (hereinafter, may be abbreviated as optical resin material). ), And useful end-stabilized chlorotrifluoroethylene-based oligomers that can be used therein.

【0002】本発明の光学樹脂材料は、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。
The optical resin material of the present invention may itself be an optical transmission medium such as an optical fiber, or may be a base material of an optical transmission medium such as an optical fiber preform.

【0003】本発明の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。
The optical transmission material which is the optical resin material of the present invention is
Since it is an amorphous resin, it does not scatter light and has extremely high transparency in a wide wavelength band from ultraviolet light to near infrared light, so it can be effectively used for optical systems of various wavelengths. In particular, the present invention provides an optical transmission body having low loss at wavelengths of 1300 nm and 1550 nm, which are used for trunk silica fibers in the field of optical communication.

【0004】また本発明の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。
The optical transmission material, which is the optical resin material of the present invention, has heat resistance, chemical resistance, moisture resistance, and nonflammability, which can withstand the severe conditions of use in the engine room of automobiles.

【0005】本発明の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。
The optical transmission material which is the optical resin material of the present invention is
Graded-index optical fiber, rod lens, optical waveguide, optical splitter, optical multiplexer, optical demultiplexer, optical attenuator, optical switch, optical isolator, optical transmitter module, optical receiver module, coupler, deflector, light It is useful as a wide range of graded index optical transmitters such as integrated circuits. Here, the refractive index distribution means a region in which the refractive index continuously changes along a specific direction of the optical transmission body, and for example, the refractive index distribution of a gradient index optical fiber is a radial direction from the center of the fiber. The refractive index decreases toward a curve close to a parabola.

【0006】本発明の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 of the present invention is a base material for an optical transmission medium, it can be spun by thermal drawing or the like to produce an optical transmission medium such as a gradient index optical fiber.

【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 As a conventionally known resin for a gradient index plastic optical transmission body, an optical resin represented by a methylmethacrylate resin or WO94 / 049.
The tetrafluoroethylene resin and vinylidene fluoride resin described in No. 49 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ー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。
The core of the graded-refraction plastic optical fiber is methyl methacrylate resin, styrene resin,
Many proposals have been made to use an optical resin such as a carbonate resin or norbornene resin and to make the clad a fluoropolymer. Further, JP-A-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
脂材料を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is required for automobiles, office automation (OA) equipment, home electric appliances and the like, which cannot be achieved by optical transmission materials such as methyl methacrylate resin, carbonate resin and norbornene resin. Provided is 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
もつ光学樹脂材料を新規に提供する。
Further, the present invention makes it possible to use ultraviolet light (wavelength 200 nm to 400 nm) and near infrared light (wavelength 700 nm to 2500 nm) that cannot be reached by optical transmission materials such as methacrylate resin, carbonate resin, norbornene resin, Furthermore, an optical resin material having a low optical transmission loss in a wider transmission region band is newly provided.

【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。
Means for Solving the Problems As a result of extensive studies based on the recognition of the above problems, the present inventor has provided heat resistance, moisture resistance, chemical resistance, and nonflammability and has a near-infrared light. It was found that a fluorine-containing polymer substantially containing no C—H bond is optimal for eliminating the C—H bond (that is, carbon-hydrogen bond) in which light absorption occurs. This fluoropolymer has a C—F bond (that is, a carbon-fluorine bond) instead of the 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, the stretching vibration of a bond between certain atoms and the light having a wavelength that causes resonant vibration with the bending vibration are preferentially absorbed. The polymeric substances used in plastic optical fibers so far are mainly C
It was a compound having a -H bond. In the polymer substance based on this C—H bond, since the hydrogen atom is light and easily vibrates, the basic absorption is in the infrared region on the short wavelength side (3400 n).
appear in 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 this C—H stretching vibration appears in abrupt manner, 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。
Therefore, when hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms, the wavelengths of their overtone absorption peaks shift to the long wavelength side, and the absorption amount in the near infrared region decreases. From the theoretical value, in the case of PMMA (polymethylmethacrylate) having a C—H bond, the absorption loss of the C—H bond is estimated to be 105 dB / km at a wavelength of 650 nm, and 10,000 dB at a wavelength of 1300 nm. / Km
That's 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 hydrogen atoms are replaced by fluorine atoms, there is practically no loss due to absorption at a wavelength of 650 nm, and even at a wavelength of 1300 nm, between 1 and 6 dB between the 6th and 7th overtones of the stretching vibration of the C—F bond. It is on the order of km and it can be considered that there is no absorption loss. For that we are C
It is proposed to use compounds with 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。
Further, it is desirable to exclude functional groups such as a carboxyl group and a carbonyl group, which are factors that hinder heat resistance, moisture resistance, chemical resistance, and incombustibility. Further, a carboxyl group absorbs near infrared light, and a carbonyl group absorbs ultraviolet light. Therefore, it is desirable to exclude these groups. Further, in order to reduce the transmission loss due to light scattering, it is important to use an amorphous 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 graded index optical fiber,
Multimode light propagates while being reflected at the interface between the core and the clad. Therefore, modal dispersion occurs and the transmission band is reduced. 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光
学樹脂材料及びそれに使用し得る有用な末端安定化クロ
ロトリフルオロエチレン系オリゴマーを新規に見いだ
し、下記本発明(1)〜(2)に至った。
Therefore, as an optical resin material, substantially C--H
An amorphous fluoropolymer having no bond, particularly a fluoropolymer having a ring structure in the main chain, and a concentration of a substance having a refractive index different from that of the polymer have a gradient in a specific direction. An optical resin material and a useful terminal-stabilized chlorotrifluoroethylene-based oligomer that can be used for the optical resin material have been newly found, and the inventions (1) and (2) described below have been reached.

【0018】(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の差が0.001以上である少
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におい
て、物質(b)がクロロトリフルオロエチレン系オリゴ
マーをフッ素化してなる末端安定化クロロトリフルオロ
エチレン系オリゴマーであることを特徴とする屈折率分
布型光学樹脂材料。
(1) Non-bonding having substantially no C--H bond
Crystalline fluoropolymer (a) and fluoropolymer (a)
The difference in the refractive index is 0.001 or more in comparison with
Fluorine-containing polymerization consisting of at least one substance (b)
Concentration gradient of substance (b) in body (a) along a specific direction
In graded-index optical resin materials that are distributed with
The substance (b) is a chlorotrifluoroethylene-based oligo
End-stabilized chlorotrifluoro obtained by fluorinating mer
Refractive index component characterized by being an ethylene-based oligomer
Cloth type optical resin material.

【0019】(2)屈折率分布型光学樹脂材料が、屈折
率分布型光ファイバーであり、末端安定化クロロトリフ
ルオロエチレン系オリゴマーが光ファイバーの周辺より
中心に高密度に存在していることを特徴とする上記
(1)に記載の屈折率分布型光学樹脂材料。
(2) The refractive index distribution type optical resin material is refracted
It is a rate-distributed optical fiber with end-stabilized chlorotrif
Luoroethylene-based oligomers around the optical fiber
Above characterized by being present in high density in the center
The gradient index optical resin material according to (1).

【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 fluorine-containing polymer, tetrafluoroethylene resin, perfluoro (ethylene-propylene) resin, perfluoroalkoxy resin, vinylidene fluoride resin, ethylene-tetrafluoroethylene resin, chlorotrifluoroethylene resin, etc. have been widely used. Are known. However, since these fluorine-containing resins have crystallinity, light scattering occurs and the transparency is not good, which is not preferable as a material for 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、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 fluoropolymer is excellent in transparency because it does not scatter light due to crystals.
As the fluoropolymer (a) in the present invention, C-H
There is no limitation as long as it is a non-crystalline fluoropolymer having no bond, but a fluoropolymer having a ring structure in its main chain is preferable. The fluorine-containing polymer having a ring structure in the main chain, a fluorine-containing aliphatic ring structure, a fluorine-containing imide ring structure,
A fluoropolymer having a fluorine-containing triazine ring structure or a fluorine-containing aromatic ring structure is preferable. Among the fluoropolymers having a fluorinated aliphatic ring structure, those having a fluorinated aliphatic ether ring structure are more preferable.

【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 fluorine-containing polymer having a fluorine-containing alicyclic structure is compared with the fluorine-containing polymer having a fluorine-containing imide ring structure, a fluorine-containing triazine ring structure or a fluorine-containing aromatic ring structure, which will be described later in the heat drawing or melting. It is a more preferable polymer because it is difficult for the polymer molecules to be oriented even when it is made into fibers 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 fluorinated polymer (a) in the molten state is from 10 3 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 it is necessary to form a refractive index distribution.
Diffusion of the substance (b) is less likely to occur, making it difficult to form a refractive index distribution. In addition, if the melt viscosity is too low, there will be a practical problem. That is, when it is used as an optical transmitter in electronic devices, automobiles, etc., it is exposed to high temperatures and softens, and the optical transmission performance deteriorates.

【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 10,000 to 5,000,000, more preferably 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 an optical transmission medium 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。
The polymer having a fluorinated alicyclic structure is obtained by polymerizing a monomer having a fluorinated ring structure, or a fluorinated monomer having at least two polymerizable double bonds is subjected to cyclopolymerization. A polymer having a fluorinated alicyclic structure in the main chain obtained as described above is suitable.

【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 its main chain obtained by polymerizing a monomer having a fluorinated alicyclic structure is known from Japanese Patent Publication No. 63-18964. That is, perfluoro (2,2-dimethyl-
1,3-dioxole) and other monomers having a fluorine-containing alicyclic structure are homopolymerized, and this monomer is also radical-polymerizable monomer such as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, and perfluoro (methyl vinyl ether). A polymer having a fluorinated alicyclic structure in its main chain can be obtained by copolymerizing with.

【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。
Further, a polymer having a fluorinated alicyclic structure in its main chain obtained by cyclopolymerization of a fluorinated monomer having at least two polymerizable double bonds is disclosed in JP-A-63-
It is known from JP-A-238111 and JP-A-63-238115. That is, by cyclopolymerizing monomers such as perfluoro (allyl vinyl ether) and perfluoro (butenyl vinyl ether), or by using such monomers as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, perfluoro (methyl vinyl ether), etc. A polymer having a fluorine-containing alicyclic structure in its main chain can be obtained by copolymerizing with the radical-polymerizable monomer.

【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 alicyclic structure such as 1,3-dioxole) and perfluoro (allyl vinyl ether)
A polymer having a fluorinated alicyclic structure in its main chain can also be obtained by copolymerizing a fluorinated monomer having at least two polymerizable double bonds such as 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 above-mentioned polymer having a fluorinated alicyclic structure include those having a repeating unit selected from the following formulas (I) to (IV). The fluorine atoms in the polymers having these fluorine-containing alicyclic structures may be partially substituted with chlorine atoms in order to increase the refractive index.

【0030】[0030]

【化1】 [Chemical 1]

【0031】[上記(I)〜(IV)式において、pは
0〜5、qは0〜4、rは0〜1、p+q+rは1〜
6、s、t、uはそれぞれ0〜5、s+t+u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), p is 0 to 5, q is 0 to 4, r is 0 to 1, and p + q + r is 1 to 1.
6, s, t and u are 0 to 5, respectively, and s + t + u 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
Is. The polymer having a fluorinated alicyclic structure is preferably a polymer having a ring structure in its main chain, but 20 mol% or more, preferably 40 mol% of polymerized units having a ring structure.
Those contained above are preferable from the viewpoints 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以上である末端安
定化クロロトリフルオロエチレン系オリゴマーであり、
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 a terminal-stabilized chlorotrifluoroethylene-based oligomer having a refractive index difference of 0.001 or more in comparison with the fluoropolymer (a),
The refractive index may be higher or lower than that of the fluoropolymer (a). In optical fibers and 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、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。又、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 substance having substantially no C--H bond for the same reason as the fluorine-containing polymer (a). Further, the fluoropolymer (a)
The difference in the refractive index between and is preferably 0.005 or more.

【0034】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、と物質(b)とは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。
Due to the good compatibility, the fluoropolymer (a), particularly the fluoropolymer having a ring structure in the main chain, and the substance (b) can be easily melted by heating at 200 to 300 ° C. It can be mixed. Further, both can be mixed uniformly by dissolving in a fluorine-containing solvent and mixing and then removing the solvent.

【0035】本発明における、クロロトリフルオロエチ
レン系オリゴマーとは、クロロトリフルオロエチレンの
みからなる単独重合オリゴマーおよびクロロトリフルオ
ロエチレンとこれ以外の共重合性モノマー1種類以上と
の共重合オリゴマーを意味する。
In the present invention, the chlorotrifluoroethylene-based oligomer means a homopolymerization oligomer consisting only of chlorotrifluoroethylene and a copolymerization oligomer of chlorotrifluoroethylene and one or more other copolymerizable monomers. .

【0036】上記共重合性モノマーとしては、テトラフ
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などのパーハロオレフィン類、パー
フルオロ(アルキルビニルエーテル)、パーフルオロ
(アリルビニルエーテル)、パーフルオロ(ブテニルビ
ニルエーテル)、パーフルオロ(2,2−ジメチル−
1,3−ジオキソール)などのパーフルオロエーテル類
などがあり、実質的にC−H結合を有しないものが好ま
しい。
As the above-mentioned copolymerizable monomer, perhaloolefins such as tetrafluoroethylene, dichlorodifluoroethylene and hexafluoropropylene, perfluoro (alkyl vinyl ether), perfluoro (allyl vinyl ether), perfluoro (butenyl vinyl ether). , Perfluoro (2,2-dimethyl-
1,3-dioxole) and the like, and those having substantially no C—H bond are preferable.

【0037】共重合オリゴマー中のクロロトリフルオロ
エチレンの共重合割合は特に限定されず、例えば1〜9
9モル%の広い範囲から選択できる。後述の方法で末端
安定化した共重合オリゴマーを前述の物質(b)として
使用する場合には、クロロトリフルオロエチレンの共重
合割合は50モル%以上であることが好ましい。
The copolymerization ratio of chlorotrifluoroethylene in the copolymerized oligomer is not particularly limited, and may be, for example, 1-9.
It can be selected from a wide range of 9 mol%. When a terminal-stabilized copolymerization oligomer is used as the above-mentioned substance (b) by the method described below, the copolymerization ratio of chlorotrifluoroethylene is preferably 50 mol% or more.

【0038】後述の方法で末端安定化したクロロトリフ
ルオロエチレン系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。物質(b)として使用する場合、拡
散のしやすさを考慮すると、数平均分子量300〜50
00がさらに好ましい。
The molecular weight of the chlorotrifluoroethylene-based oligomer terminal-stabilized by the method described below is selected from the molecular weight range in which it becomes amorphous, and the number average molecular weight is from 300 to 10,
000 is preferable. When used as the substance (b), considering the ease of diffusion, the number average molecular weight is 300 to 50.
00 is more preferable.

【0039】これらオリゴマーの用途には、前述のごと
き光学樹脂材料用の他、オイルや潤滑剤がある。
Applications of these oligomers include oils and lubricants in addition to the above-mentioned optical resin materials.

【0040】通常のクロロトリフルオロエチレン系オリ
ゴマーは一部不安定末端基を有する。即ち、製造上の、
特に開始剤等に由来する、カルボン酸、C−H結合を有
する末端基などを含有する。
A usual chlorotrifluoroethylene-based oligomer has a partially unstable terminal group. That is, in manufacturing,
Particularly, it contains a carboxylic acid derived from an initiator or the like, an end group having a C—H bond, and the like.

【0041】一般に、クロロトリフルオロエチレン系オ
リゴマーはこれら不安定末端基を数百ppm以上含み、
光ファイバー等の用途でこれらを用いた場合には、これ
ら不安定末端基の近赤外における伸縮、変角振動等によ
る吸収が損失増大に働き、かつファイバーの使用波長を
限定してしまう。
Generally, a chlorotrifluoroethylene-based oligomer contains several hundred ppm or more of these unstable terminal groups,
When these are used for applications such as optical fibers, absorption due to expansion and contraction of these unstable terminal groups in the near infrared region, bending vibration, etc., work to increase loss, and limit the wavelength used for the fibers.

【0042】さらに、ファイバー等の成形時に、成形温
度の高温にさらされるために、不安定末端基の熱分解が
発生し、材料を着色させてしまう、あるいは分解後の構
造由来による、新たな吸収損失を生じる。また、分解ガ
スにより、成形体中に発泡が生じ、これが伝送損失の増
大に大きく関与する。
Further, when the fiber or the like is molded, it is exposed to a high molding temperature, so that the thermal decomposition of the unstable terminal group occurs and the material is colored, or a new absorption due to the structure derived after the decomposition occurs. Result in loss. Further, the decomposed gas causes foaming in the molded body, which greatly contributes to an increase in transmission loss.

【0043】上記クロロトリフルオロエチレン系オリゴ
マー等をフッ素でフッ素化することにより、末端安定化
を行ったものは、近赤外に吸収を持たず、かつ高温時で
も分解を起こさせないことができる。
Those whose end is stabilized by fluorinating the above chlorotrifluoroethylene-based oligomer or the like do not have absorption in the near infrared and can be prevented from decomposing even at high temperature.

【0044】即ち、不安定末端基をフッ素化によりCF
3等の安定末端基に変えたクロロトリフルオロエチレン
系オリゴマーを使用することが光ファイバー等の光学材
料として好適である。
That is, the unstable terminal group is fluorinated to form CF.
It is preferable to use a chlorotrifluoroethylene-based oligomer having a stable terminal group such as 3 as an optical material such as an optical fiber.

【0045】フッ素化の条件は特に限定されない。フッ
素ガスの濃度が高いと反応が暴走しやすく、かつ、クロ
ロトリフルオロエチレン系オリゴマー中の塩素原子を、
フッ素原子に置換してしまう可能性が高い。また操作上
の危険も伴う。
The fluorination conditions are not particularly limited. If the concentration of fluorine gas is high, the reaction tends to runaway, and the chlorine atoms in the chlorotrifluoroethylene-based oligomer are
There is a high possibility that it will be replaced with a fluorine atom. There is also a danger in operation.

【0046】一方、フッ素ガスの濃度が低すぎた場合に
は、反応を完結させるのに時間がかかる。そのため、フ
ッ素ガスを窒素ガスで5〜50%に希釈したものを使用
することが反応を穏やかに完結させるのに好適である。
On the other hand, when the concentration of fluorine gas is too low, it takes a long time to complete the reaction. Therefore, it is preferable to use a fluorine gas diluted with nitrogen gas to 5 to 50% so that the reaction can be gently completed.

【0047】また、フッ素化の温度条件は、高すぎて
も、低すぎても好ましくない。150℃以下の場合には
反応が進みにくく、長時間かけても反応が完結しにく
い。一方、300℃を越えると反応が暴走しやすく、か
つ主鎖の塩素原子がフッ素原子に置換されやすくなる。
そのため、好ましくは160〜290℃、さらに好まし
くは200〜250℃のフッ素化温度を選ぶことで、反
応を穏やかに、かつ完結させることが可能である。
The fluorination temperature condition is not preferable if it is too high or too low. When the temperature is 150 ° C. or lower, the reaction is difficult to proceed, and the reaction is difficult to complete even after a long time. On the other hand, if the temperature exceeds 300 ° C., the reaction tends to runaway, and the chlorine atom in the main chain is easily replaced with the fluorine atom.
Therefore, by selecting a fluorination temperature of preferably 160 to 290 ° C, more preferably 200 to 250 ° C, it is possible to complete the reaction gently and completely.

【0048】反応圧力は、特に限定されないが、低すぎ
た場合には反応の容積効率が悪く、高い場合にはフッ素
ガスが漏れでた場合の危険性が大きいため、1〜10k
g/cm2程度の圧力で、反応を穏やかに完結させるこ
とが好ましい。
The reaction pressure is not particularly limited, but if it is too low, the volumetric efficiency of the reaction is poor, and if it is high, the risk of leakage of the fluorine gas is high, so it is 1 to 10 k.
It is preferable to complete the reaction gently at a pressure of about g / cm 2 .

【0049】フッ素化したクロロトリフルオロエチレン
系オリゴマーは、不純物の除去及び、分子量分布を揃え
るために、さらに蒸留して用いることが好ましい。
The fluorinated chlorotrifluoroethylene-based oligomer is preferably further distilled before use in order to remove impurities and make the molecular weight distribution uniform.

【0050】蒸留条件は特に制限されないが、平均分子
量1000程度のクロロトリフルオロエチレン系オリゴ
マーの場合には、1〜10mmHg程度の減圧下で、1
50〜200℃程度の留分を集めることができる。
The distillation conditions are not particularly limited, but in the case of a chlorotrifluoroethylene-based oligomer having an average molecular weight of about 1000, it is reduced under a reduced pressure of about 1 to 10 mmHg.
Fractions of about 50 to 200 ° C can be collected.

【0051】本発明の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。
The optical resin material of the present invention is most preferably a gradient index optical fiber. In this optical fiber, the substance (b) is distributed in the fluoropolymer (a) with a concentration gradient from the center to the peripheral direction.
Preferably, the substance (b) is a substance having a higher refractive index than the fluoropolymer (a), and the substance (b) has a concentration gradient in which the concentration decreases from the center of the optical fiber to the peripheral direction. It is a distributed 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. Fiber optics are also useful. The former optical transmission body such as an optical fiber can be manufactured by arranging the substance (b) at the center and diffusing it toward the peripheral direction. The latter optical transmission body such as an optical fiber can be manufactured by diffusing the substance (b) from the periphery toward the center.

【0052】本発明の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
100d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、10
0mの伝送損失が50d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。本発明の光学
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本発明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 which is the optical resin material of the present invention is
At a wavelength 700~1,600Nm, can be the transmission loss of 100m is less 100d B. Particularly in the case of a fluoropolymer having an alicyclic structure in its main chain, the
0m transmission loss can be less 50d B. At relatively long wavelengths of 700 to 1,600 nm, such a low level of transmission loss is extremely advantageous. 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 compared with the conventional plastic optical fiber which has no choice but to use a wavelength shorter than 700 to 1,600 nm, it is an inexpensive light source. It has the advantage of being completed. In the production of the optical resin material of the present invention, the molding of the resin and the formation of the refractive index distribution may be performed simultaneously or separately. For example, the optical resin material of the present invention can be manufactured by forming the refractive index distribution by spinning or extrusion molding and simultaneously forming the refractive index distribution. Further, the refractive index distribution can be formed after molding the resin by spinning or extrusion molding. Furthermore, a preform (base material) having a refractive index distribution can be manufactured, and this preform can be molded (for example, spun) to manufacture an optical resin material such as an optical fiber. As described above, the optical resin material of the present invention also means a preform having the above refractive index distribution.

【0053】本発明の光学樹脂材料の製造方法として
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。特に好ましい方法は
(1)の方法である。
Examples of the method for producing the optical resin material of the present invention include the following methods (1) to (7). However, it is not limited to these. A particularly preferred method is the method (1).

【0054】(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 fluoropolymer (a) is melted to contain the substance (b) or the substance (b) in the center of the melt of the fluoropolymer (a). And molding the compound (b) while diffusing the substance (b) or after diffusing the substance (b).

【0055】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, in order to inject the substance (b), not only the case of injecting the substance (b) in only one layer in the central portion,
The substance (b) may be injected in multiple layers in the central portion. The molding includes 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.

【0056】(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) Repeated dipping of the substance (b) or the fluoropolymer (a) containing the substance (b) on the core material made of the fluoropolymer (a) obtained by melt spinning or drawing. How to coat.

【0057】(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)またはその物質(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 fluorinated polymer (a) tube is formed using a rotating glass tube or the like, and the substance (b) or the substance (b) is contained inside the polymer tube. A method in which the monomer phase forming the fluoropolymer (a) is sealed and polymerized while rotating at a low speed.

【0058】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 to form a gel phase, and the monomer molecules selectively diffuse into the gel phase. While being polymerized.

【0059】(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) Using two kinds of monomers which are a monomer forming the fluoropolymer (a) and a monomer forming the substance (b) and having different reactivity of the monomers,
A method of advancing the polymerization reaction so that the composition ratio of the resulting fluoropolymer (a) and the substance (b) continuously changes from the peripheral portion toward the center.

【0060】(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) Fluorine-containing polymer (a) and substance (b)
Is mixed uniformly or in a solvent, and then the mixture obtained by volatilizing and removing only the solvent is made into a fiber by hot drawing or melt extrusion, and then (or immediately after being made into a fiber) in a heated state. A method of forming a refractive index profile by contacting with 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 surface of the fiber to obtain a refractive index. How to form a distribution.

【0061】(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 only with the substance (b) having a smaller refractive index than the fluoropolymer (a), or the fluoropolymer (a) ) And the substance (b) are coated, and then the substance (b) is diffused by heating to form a refractive index profile.

【0062】(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 melted by heating or mixed in a solution containing a solvent, and while multi-layer extrusion is performed (or after extrusion) under different mixing ratios. A method in which both are diffused to obtain a fiber with a final 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), the high refractive index polymer may be the substance (b) and the low refractive index polymer may be the substance (b). ) Is okay.

【0063】[0063]

【発明の実施の形態】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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, examples of the present invention will be described more specifically, but it goes without saying that the description does not limit the present invention.

【0064】合成例1 パーフルオロ(ブテニルビニルエーテル)[PBVE]
の35g、イオン交換水の150g、及び重合開始剤と
して((CH32CHOCOO)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1.5×105
の重合体(以下、重合体Aという)を28g得た。
Synthesis Example 1 Perfluoro (butenyl vinyl ether) [PBVE]
35 g, 150 g of ion-exchanged water, and 90 mg of ((CH 3 ) 2 CHOCOO) 2 as a polymerization initiator were placed in a pressure-resistant glass autoclave having an internal volume of 200 ml.
After purging the system with nitrogen three times, suspension polymerization was carried out at 40 ° C. for 22 hours. As a result, the number average molecular weight is about 1.5 × 10 5.
28 g of the polymer (hereinafter referred to as polymer A) was obtained.

【0065】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 it was a tough and transparent glassy polymer at room temperature. 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.

【0066】合成例2 重合体Aとの溶解性パラメーターの差が1.4(cal
/cm31/2であるクロロトリフルオロエチレン(CT
FE)オリゴマーを、ハステロイCの1リットルのオー
トクレーブに500g仕込み、減圧脱気した後、窒素ガ
スで希釈された20%フッ素ガスを2kg/cm2の圧
力になるように導入した。反応器を220℃に昇温し、
15hr撹拌を続けた後反応器を冷却し、窒素ガスをパ
ージして残留のフッ素ガスを系内から除去した。得られ
たCTFEオリゴマー(数平均分子量1000、屈折率
1.42)を、4mmHgの減圧下で蒸留し、170〜
190℃の留分(以下、CTFEオリゴマーBという)
を集めた。
Synthesis Example 2 The difference in solubility parameter from Polymer A was 1.4 (cal
/ Cm 3 ) 1/2 is chlorotrifluoroethylene (CT
500 g of the FE) oligomer was charged into a 1-liter Hastelloy C autoclave, degassed under reduced pressure, and then 20% fluorine gas diluted with nitrogen gas was introduced so as to have a pressure of 2 kg / cm 2 . Raise the temperature of the reactor to 220 ° C,
After continuing stirring for 15 hours, the reactor was cooled and nitrogen gas was purged to remove residual fluorine gas from the system. The obtained CTFE oligomer (number average molecular weight 1000, refractive index 1.42) was distilled under reduced pressure of 4 mmHg to give 170-
Fraction at 190 ° C (hereinafter referred to as CTFE oligomer B)
Collected.

【0067】実施例 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CTFEオリゴマーBを15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Cという)を得た。
Example 1 The polymer A obtained by the above synthesis was dissolved in a PBTHF solvent, and CTFE oligomer B was added thereto in an amount of 15% by weight to obtain a mixed solution. The solution was desolvated to obtain a transparent mixed polymer (hereinafter referred to as polymer C).

【0068】重合体Aを溶融し、その中心に溶融液の重
合体Cを注入しながら250℃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
無色透明な光ファイバー(以下、光ファイバーDとい
う)が得られた。ファイバー径は500μm、外層の屈
折率は1.34、中心部の屈折率は1.36であった。
A colorless and transparent optical fiber whose refractive index is gradually decreased from the central part to the peripheral part by melting the polymer A and melt-spinning at 250 ° C. while pouring the melted polymer C into the center thereof. (Hereinafter, referred to as an optical fiber D) was obtained. The fiber diameter was 500 μm, the outer layer had a refractive index of 1.34, and the central portion had a refractive index of 1.36.

【0069】光ファイバーDの光伝送特性は、780n
mで120dB/km、1550nmで50dB/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。またその波長範
囲において、特に末端基由来と考えられる吸収ピークは
検出されなかった。また、この光ファイバーDの割断面
をSEMで観察したところ表面は滑らかで、特に不均一
構造は観測されなかった。
The optical transmission characteristic of the optical fiber D is 780n.
120 dB / km at m, 50 dB / km at 1550 nm
It was confirmed that the optical fiber can satisfactorily transmit light from visible light to near infrared light. In addition, no absorption peak, which is considered to be derived from the terminal group, was detected in that wavelength range. When the fractured surface of the optical fiber D was observed by SEM, the surface was smooth and no particular nonuniform structure was observed.

【0070】比較例 CTFEオリゴマーのフッ素化を行なわない以外は、実
施例2と同様にしてファイバー径500μmの屈折率分
布型プラスチック光ファイバー(以下、光ファイバーE
という)を得た。光ファイバーEは中心部が多少黄着色
し、光伝送損失は波長780nmで900dB/km、
1550nmで600dB/kmであった。また、95
0nmと1400nm付近に、カルボン酸のO−H結合
由来と見られる吸収ピークが検出され、この波長におい
ては非常に伝送損失が大きく光通信には使用できないこ
とが判った。また、このファイバーの割断面のSEM観
察で、ファイバーE中に、CTFEオリゴマー末端の分
解由来と考えられる数十μmサイズの発泡が観測され、
これが伝送損失を増大させていることが判った。
Comparative Example A gradient index plastic optical fiber having a fiber diameter of 500 μm (hereinafter referred to as “optical fiber E”) was prepared in the same manner as in Example 2 except that the CTFE oligomer was not fluorinated.
I got). The center of the optical fiber E is slightly yellowed, and the optical transmission loss is 900 dB / km at a wavelength of 780 nm.
It was 600 dB / km at 1550 nm. Also, 95
At around 0 nm and 1400 nm, an absorption peak which is considered to be derived from the OH bond of the carboxylic acid was detected, and it was found that the transmission loss was very large at this wavelength and it could not be used for optical communication. Further, by SEM observation of the fractured surface of this fiber, foaming of several tens of μm size, which is considered to be derived from the decomposition of the CTFE oligomer end, was observed in the fiber E,
It was found that this increased the transmission loss.

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明では、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。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an amorphous fluororesin is used in a wide variety of plastic optical transmitters such as graded index optical fibers, graded index optical waveguides, graded index rod lenses, etc. It has become possible to transmit light from light to near infrared light with extremely low loss.

【0072】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
ァイバーを提供するものである。
In particular, the graded index optical fiber is suitable for short-distance optical communication because it is flexible and easy to branch and connect despite its large fiber diameter. However, a practically low loss optical fiber has been proposed so far. Was not done. The present invention provides a low-loss optical fiber that can be used for short-distance optical communication.

【0073】又、本発明の光伝送体は、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、本発明の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。
Further, the optical transmission body of the present invention is a plastic light having heat resistance, chemical resistance, moisture resistance and nonflammability, which can withstand severe use conditions in engine rooms of automobiles, OA equipment, plants, home appliances and the like. A transmitter is provided. Further, the gradient index optical resin material of the present invention can be used not only as an optical fiber but also as a flat plate type or rod type lens. In that case, depending on whether the refractive index change from the central portion to the peripheral portion is made low or high, it can function as a convex lens and a concave lens.

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

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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G02B 6/18 G02B 6/12 N (72)発明者 杉山 徳英 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 平5−170811(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 8/00 - 8/50 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G02B 6/18 G02B 6/12 N (72) Inventor Tokuhide Sugiyama 1150 Hazawa-machi, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Asahi Glass Co., Ltd. In-house (56) References JP-A-5-170811 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C08F 8 / 00-8 / 50

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [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の差が0.001以上である少なく
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におい
て、物質(b)がクロロトリフルオロエチレン系オリゴ
マーをフッ素化してなる末端安定化クロロトリフルオロ
エチレン系オリゴマーであることを特徴とする屈折率分
布型光学樹脂材料。
1. A difference in refractive index between the non-crystalline fluoropolymer (a) having substantially no C—H bond and the fluoropolymer (a) is 0.001 or more. A refractive index distribution type optical resin material comprising at least one kind of substance (b), wherein the substance (b) is distributed in the fluoropolymer (a) with a concentration gradient along a specific direction. , The substance (b) is a chlorotrifluoroethylene-based oligo
A graded-index optical resin material, characterized in that it is a terminal-stabilized chlorotrifluoroethylene-based oligomer obtained by fluorinating a mer .
【請求項2】 屈折率分布型光学樹脂材料が、屈折率分
布型光ファイバーであり、末端安定化クロロトリフルオ
ロエチレン系オリゴマーが光ファイバーの周辺より中心
に高密度に存在していることを特徴とする請求項1に記
載の屈折率分布型光学樹脂材料。
2. A refractive index distribution type optical resin material, a refractive index distribution type optical fiber, terminal stabilization chlorotrifluoroethylene oligomer is characterized in that is present in high density in the center than the periphery of the optical fiber Note 1
The graded-index optical resin material listed above.
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