JPH0416904A - Manufacture of plastic optical fiber and compound spinning nozzle used for the manufacture - Google Patents

Manufacture of plastic optical fiber and compound spinning nozzle used for the manufacture

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JPH0416904A
JPH0416904A JP2121506A JP12150690A JPH0416904A JP H0416904 A JPH0416904 A JP H0416904A JP 2121506 A JP2121506 A JP 2121506A JP 12150690 A JP12150690 A JP 12150690A JP H0416904 A JPH0416904 A JP H0416904A
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JP
Japan
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resin
optical fiber
material layer
spinning nozzle
plastic optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP2121506A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoya Ueno
直哉 上野
Toshimi Arashi
嵐 俊美
Takanori Oshimi
押見 隆則
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0416904A publication Critical patent/JPH0416904A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a plastic optical fiber with a small transmission loss by using a compound spinning nozzle whose acute angle at the interface side of both a resin for coating and a resin for sheath material layer is less than 60 deg. formed by the running direction of the former and that of the latter. CONSTITUTION:The compound spinning of the resin for coating and the resin for sheath material layer with refractive index less than that of the resin for coating is performed by using the compound spinning nozzle. In such a case, the compound spinning nozzle is provided with a resin introduction hole 2 for sheath material layer provided in such a way that the running direction of the resin for sheath material layer is provided obliquely against the center line of a resin instroduction hole 1 for coating so as to make an angle less than 60 deg., more desirable, less than 45 deg. at the interface side of both resin. Thereby, since non-matching of interface between a coating material and a sheath material can be reduced, the plastic optical fiber with small amount of optical transmission loss can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、プラスチック光ファイバーの製造方法およ
びその方法に使用する複合紡糸ノズルに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing a plastic optical fiber and a composite spinning nozzle used in the method.

さらに詳しく言うと、この発明は、電気・電子分野や自
動車分野など、たとえば、自動車のエンジンルーム内に
配設するプラスチック光ファイバーとして好適なプラス
チック光ファイバーを製造する方法およびその方法に使
用する複合紡糸ノズルに関する。
More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a plastic optical fiber suitable for use in the electric/electronic field and the automobile field, for example, as a plastic optical fiber to be placed in the engine room of an automobile, and a composite spinning nozzle used in the method. .

[従来技術および発明か解決しようとする課題]近年、
光伝送用光ファイバーとしては、従来から広く用いられ
てきた無機ガラス系光学繊維に比較して曲げ応力に強く
、接続か容易てあり、取り扱いか容易であるとともに安
価なプラスチック光伝送性繊維の開発か進み実用化され
ている。
[Prior art and the problem to be solved by the invention] In recent years,
As optical fibers for optical transmission, we are developing plastic optical fibers that are more resistant to bending stress, easier to connect, easier to handle, and cheaper than the inorganic glass optical fibers that have been widely used in the past. It is being put into practical use.

このプラスチック光伝送性繊維は、光透過性に優れた重
合体からなる芯材と、この芯材よりも小さな屈折率を有
し、かつ透明性に優れた重合体からなる鞘材層とで構成
されるのか一般的てあり、この両材料を複合紡糸機を用
いて二層構造の繊維にして押し出して製造されることか
多い。
This plastic optical fiber is composed of a core material made of a polymer with excellent light transparency and a sheath material layer made of a polymer with a lower refractive index than the core material and excellent transparency. It is commonly produced by extruding these two materials into a two-layered fiber using a composite spinning machine.

このような製造方法において重要なことのひとつとして
、プラスチック光ファイバーの伝送損失要因のひとっで
ある芯材と鞘材層との界面不整がある。
One of the important things in such a manufacturing method is the irregularity of the interface between the core material and the sheath material layer, which is one of the causes of transmission loss in plastic optical fibers.

これを低減することにより、光伝送損失の低いプラスチ
ック光ファイバーを得ることがてきる。
By reducing this, a plastic optical fiber with low optical transmission loss can be obtained.

このような工夫を凝らした技術として、特開昭53−4
2261号公報および特開昭57−46204号公報に
おいては複合紡糸法によりプラスチック光ファイバーを
製造するにあたり、複合紡糸ノズルの側界面を形成する
側の樹脂の流れを90度にしたものか開示されている。
As a technology with such ingenuity, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-4
No. 2261 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-46204 disclose a method in which the flow of the resin on the side forming the side interface of the composite spinning nozzle is set at 90 degrees when producing plastic optical fibers by the composite spinning method. .

しかしながら、これらにおいては、いずれも芯材と硝材
の流路か90度をなすものを使用することにより、得ら
れたプラスチック光ファイバーにおいては、その断面に
おける芯材と鞘材との界面の真円度が劣ったり、と同時
に長手方向においても波打つという欠点があり、その結
果、得られたプラスチック光ファイバーは光伝送損失の
低減か充分てないという問題点がある。
However, in all of these, by using one in which the flow path of the core material and the glass material form a 90 degree angle, the resulting plastic optical fiber has a circularity of the interface between the core material and the sheath material in its cross section. The plastic optical fibers have the disadvantage that they have poor optical properties and are also wavy in the longitudinal direction.As a result, the resulting plastic optical fibers have the problem of not being able to sufficiently reduce optical transmission loss.

この発明は前記事情に基づいてなされたものである。This invention has been made based on the above circumstances.

本発明の目的は、芯材と鞘材との界面不整を低減するた
めの複合紡糸ノズルを用いることにより、伝送損失の小
さいプラスチック光ファイバーを得ることのてきるプラ
スチック光ファイバーの製造方法およびそのような製造
方法を実施するに好適な複合紡糸ノズルを提供すること
にある。
The object of the present invention is to provide a method for manufacturing a plastic optical fiber, which makes it possible to obtain a plastic optical fiber with low transmission loss by using a composite spinning nozzle for reducing the irregularity of the interface between a core material and a sheath material, and to provide such a manufacturing method. An object of the present invention is to provide a composite spinning nozzle suitable for carrying out the method.

[課題を解決するための手段] 前記課題を解決するための本願第一の発明は、プラスチ
ックからなる芯材と該芯材よりも低い屈折率のプラスチ
ックとからなる鞘材層て構成される光ファイバーを複合
紡糸法により製造するプラスチック光ファイバーの製造
方法において1芯材用樹脂の流れ方向と鞘材層用樹脂の
流れ方向とで形成される両樹脂の界面側の鋭角か60度
以内である複合紡糸ノズルを用いることを特徴とするプ
ラスチック光ファイバーの製造方法てあり、  第二の
発明は、複合紡糸法に使用される複合紡糸ノズルてあっ
て、芯材用樹脂の流れ方向と鞘材層用樹脂の流れ方向と
で形成される両樹脂の界面側の鋭角か60度以内になる
ように、芯材用樹脂導入孔に対して傾斜する鞘材層用樹
脂導入孔を備えることを特徴とする複合紡糸ノズルであ
る。
[Means for Solving the Problems] The first invention of the present application for solving the above problems provides an optical fiber comprising a core material made of plastic and a sheath material layer made of a plastic material having a lower refractive index than the core material. In the method for producing plastic optical fibers by a composite spinning method, the composite spinning is an acute angle formed by the flow direction of one core resin and the flow direction of the sheath resin, and the angle between the two resins is at an acute angle or within 60 degrees. There is a method for manufacturing a plastic optical fiber characterized by using a nozzle, and the second invention is a composite spinning nozzle used in a composite spinning method, which is characterized in that the flow direction of a core resin and the sheath resin are controlled. Composite spinning characterized by having a resin introduction hole for the sheath material layer that is inclined with respect to the resin introduction hole for the core material so that it is within an acute angle of 60 degrees on the interface side of both resins formed in the flow direction. It's a nozzle.

次に本発明の製造方法に用いられる複合紡糸ノズルの構
造を説明するとともに本発明の製造方法を詳細に説明す
る。
Next, the structure of the composite spinning nozzle used in the manufacturing method of the present invention will be explained, and the manufacturing method of the present invention will be explained in detail.

一複合紡糸ノズルー 本発明における複合紡糸ノズルは、第1図および第2図
に示すように、芯材用樹脂の導入される芯材用樹脂導入
孔1の中心線Aに対して2鞘材層用樹脂の流れ方向か、
両樹脂の界面側において60度以下、好ましくは、45
度以下になるように傾斜して設けられた鞘材層用樹脂導
入孔2とを有する。
One Composite Spinning Nozzle As shown in FIGS. 1 and 2, the composite spinning nozzle of the present invention has two sheath material layers with respect to the center line A of the core resin introduction hole 1 into which the core material resin is introduced. Is it the flow direction of the resin?
60 degrees or less on the interface side of both resins, preferably 45 degrees
It has a resin introduction hole 2 for the sheath material layer which is provided with an inclination of less than 30 degrees.

この角度か60度を超えると芯材3と鞘材層4との界面
不整か大きくなる。
If this angle exceeds 60 degrees, the interface between the core material 3 and the sheath material layer 4 will become irregular.

さらに、前記複合紡糸ノズルにおける芯材用樹脂導入孔
と鞘材層用樹脂導入孔の接続部Bの内表面の仕上げ精度
(第1図、斜線部)は、表面粗さか0.4− S以下、
好ましくは0.1−3以下であることか好ましい。
Furthermore, the finishing accuracy of the inner surface of the connection part B between the core material resin introduction hole and the sheath material layer resin introduction hole in the composite spinning nozzle (the shaded area in FIG. 1) has a surface roughness of 0.4-S or less. ,
Preferably, it is 0.1-3 or less.

表面粗さか0.4− Sよりも粗の場合、芯材と鞘材層
との界面不整か大きくなることかある。
If the surface roughness is rougher than 0.4-S, the interface between the core material and the sheath material layer may become irregular.

また、前記複合紡糸ノズルのL/Dは0.1〜lOの範
囲内か好ましい。(たたし、Lは鞘材層用樹脂導入孔の
芯材用樹脂導入孔との接続部からノズル出口迄の長さて
あり、Dはノズル出口の口径である。) また、後述する鞘材層に用いられる樹脂の内てもフッ素
含有ポリマーを用いてプラスチック光ファイバーを製造
する場合、前記複合紡糸ノズルの材質はNiか主てこれ
にM o JPCrなどを含有する合金とすることか望
ましい。Ni−Mo−Cr系の合金にすることによりフ
ッ素の腐食性に対する耐食性か増大する。
Further, the L/D of the composite spinning nozzle is preferably within the range of 0.1 to 1O. (However, L is the length from the connection part of the resin introduction hole for the sheath material layer with the resin introduction hole for the core material to the nozzle outlet, and D is the diameter of the nozzle exit.) In addition, the sheath material described later When producing a plastic optical fiber using a fluorine-containing polymer among the resins used in the layer, it is preferable that the material of the composite spinning nozzle is Ni or an alloy containing mainly Ni or Mo JPCr. By using a Ni-Mo-Cr alloy, the corrosion resistance against the corrosive properties of fluorine is increased.

上述した構造の複合紡糸ノズルを用いた複合紡糸法によ
り、従来から公知の芯材用樹脂、鞘材用樹脂を用いて光
伝送損失の小さいプラスチック光ファイバーを製造する
ことかてきる。
By the composite spinning method using the composite spinning nozzle having the above-described structure, it is possible to manufacture a plastic optical fiber with low optical transmission loss using conventionally known resins for the core material and resins for the sheath material.

−プラスチック光ファイバーの製造方法−本発明の方法
の好適な一態様は、前記構造の複合紡糸ノズルを使用し
、芯材用樹脂とこの芯材用樹脂よりも低い屈折率を有す
る鞘材層用樹脂とを複合防糸することをその内容とする
- Method for manufacturing a plastic optical fiber - A preferred embodiment of the method of the present invention uses a composite spinning nozzle having the above structure, and uses a resin for the core material and a resin for the sheath material layer having a lower refractive index than the resin for the core material. Its content is to provide composite thread protection for and.

本発明の方法により製造されるプラスチック光ファイバ
ーは、光透過性に優れたプラスチック(芯材用樹脂)か
らなる芯材と、この芯材よりも小さい屈折率を有し、か
つ透明性に優れたプラスチック(鞘材層用樹脂)からな
る鞘材層とで構成される。
The plastic optical fiber manufactured by the method of the present invention has a core material made of plastic (resin for core material) with excellent light transmittance, and a plastic material with a refractive index smaller than that of the core material and with excellent transparency. (resin for sheath material layer).

1M 前記芯材として使用されるプラスチックとしては、その
屈折率か鞘材層の屈折率よりも0.01以上大きく、か
つ透明性に優れたポリマーであれば良い。芯材用のその
ようなプラスチックの具体例として、メタクリル系ポリ
マー、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレン−メ
タクリル酸エステル系コポリマー、ポリオレフィンある
いはこれらのポリマーの水素原子の全部あるいは一部か
重水素原子で置換された重水素化ポリマー等の透明な非
品性熱可塑性樹脂を挙げることがてきる。さらにまた、
芯材用のプラスチックとして、前記各種のポリマーのブ
レンド物あるいは前記以外の非晶性ポリマーも使用する
ことかてきる。
1M The plastic used as the core material may be any polymer whose refractive index is 0.01 or more higher than the refractive index of the sheath material layer and has excellent transparency. Examples of such plastics for the core material include methacrylic polymers, polycarbonates, polystyrene, styrene-methacrylate copolymers, polyolefins, or those polymers in which all or some of the hydrogen atoms have been replaced with deuterium atoms. Mention may be made of transparent non-grade thermoplastic resins such as deuterated polymers. Furthermore,
Blends of the various polymers mentioned above or amorphous polymers other than those mentioned above may also be used as the plastic for the core material.

芯材用のプラスチックとして、メタクリル系樹脂および
ポリカーボネート系4#脂が好ましく、特にポリカーボ
ネート系樹脂か好ましい。
As the plastic for the core material, methacrylic resins and polycarbonate-based 4# resins are preferred, and polycarbonate-based resins are particularly preferred.

■ポリカーボネート系樹脂 前記ポリカーボネート系樹脂としては、公知のものなど
各種のものの中から一種、あるいは必要に応じて二種以
上を選択して使用することができる。
(2) Polycarbonate Resin As the polycarbonate resin, one type or, if necessary, two or more types can be selected and used from various types of known polycarbonate resins.

前記ポリカーボネート系樹脂の具体例としては、各種の
ものかあるが、好ましくは次の一般式 て表され、前記一般式中のRか て表される脂環族ポリカーボネートや、て表わされる芳
香族ポリカーボネート等を挙げることかできる。
Specific examples of the polycarbonate resin include various types, but preferred examples include alicyclic polycarbonates represented by the following general formula, and aromatic polycarbonates represented by R in the general formula. I can list many things.

さらにまた、これらと4,4′−ジヒドロキシジフェニ
ルエーテル、エチレングリコール、P−フェニレングリ
コール、1.6−ヘキサンジオール等のジヒドロキシ化
合物との共重合体も使用することができる。前記ポリカ
ーボネート樹脂は、一部で分岐する構造を有していても
良い。
Furthermore, copolymers of these and dihydroxy compounds such as 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, ethylene glycol, P-phenylene glycol, and 1,6-hexanediol can also be used. The polycarbonate resin may have a partially branched structure.

本発明におけるポリカーボネート系樹脂の製造法につい
ても特に制限かあるわけではなく、たとえば、二価フェ
ノール類とホスゲンとの反応によるホスゲン法、二価フ
ェノール類とジフェニルカーボネート等の炭酸エステル
類との反応によるエステル交換法、あるいは二価フェノ
ール類とクロロホルメート等のへロホルメートとの反応
による方法等を好適に採用することができる。
There are no particular limitations on the method for producing the polycarbonate resin in the present invention, and examples include the phosgene method, which involves the reaction of dihydric phenols with phosgene, and the reaction between dihydric phenols and carbonic acid esters such as diphenyl carbonate. A transesterification method, a method of reacting a dihydric phenol with a heroformate such as chloroformate, etc. can be suitably employed.

前記二価フェノール類としては、ハイドロキノン、4.
4′−ジヒドロキシビフェニル、ビス(ヒドロキシフェ
ニル)アルカン、ビス(ヒドロキシフェニル)シクロア
ルカン、ビス(ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(
ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(ヒドロキシフ
ェニル)スルホン、および、これらの低級アルキル、ハ
ロゲン等のN検体を挙げることかてきる。
Examples of the dihydric phenols include hydroquinone, 4.
4'-dihydroxybiphenyl, bis(hydroxyphenyl)alkane, bis(hydroxyphenyl)cycloalkane, bis(hydroxyphenyl)ether, bis(
Examples include N analytes such as hydroxyphenyl) sulfide, bis(hydroxyphenyl)sulfone, lower alkyl thereof, and halogen.

これらの二価フェノール類の中ても、たとえば、2.2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[以下、ビ
スフェノールAと言うことかある。]、l、l−ビス(
4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)−ヘキサフルオロプロパンなどが
好ましい。
Among these dihydric phenols, for example, 2.2
-Bis(4-hydroxyphenyl)propane [hereinafter sometimes referred to as bisphenol A]. ], l, l-bis(
4-hydroxyphenyl)ethane, 2,2-bis(4-
Hydroxyphenyl)-hexafluoropropane and the like are preferred.

また、これらの二価フェノール類は、単体、あるいは混
合したものであってもよい。
Further, these dihydric phenols may be used alone or in combination.

前記芯材に使用するポリカーボネート系樹脂は、前記の
中ても適当な分子量範囲にあるものか好ましく、一般的
にはたとえば、粘度平均分子量が20,000〜28,
000の範囲内にあるものか好ましく、特に、20.5
0[1〜27,000の範囲内にあるものか好ましい。
The polycarbonate resin used for the core material preferably has a molecular weight within an appropriate molecular weight range, and generally has a viscosity average molecular weight of 20,000 to 28,000,
It is preferably within the range of 000, especially 20.5
0[1 to 27,000 is preferred.

前記芯材に使用するポリカーボネート系樹脂として、粘
度平均分子量か、たとえば20,000〜28.000
の範囲内というように適当な範囲にあるものを使用する
ことにより、プラスチック光ファイバーの充分な強度お
よび良好な成形性を容易に確保することかてき、また、
プラスチック光ファイバーの透明性、屈折率、光伝送損
失などの光学的性質の向上も容易に確保することかてき
る。
The polycarbonate resin used for the core material has a viscosity average molecular weight of 20,000 to 28,000, for example.
By using a material within an appropriate range, such as within the range of , it is possible to easily ensure sufficient strength and good moldability of the plastic optical fiber.
Improvements in optical properties such as transparency, refractive index, and optical transmission loss of plastic optical fibers can also be easily ensured.

ポリカーボネート系樹脂の粘度平均分子量の調整は、ポ
リカーボネート系樹脂の製造の際の前記重合反応におい
て、たとえばP  tert−ブチルフェノールなどの
末端停止剤の添加量を調整することによって容易に行う
ことかてきる。
The viscosity average molecular weight of the polycarbonate resin can be easily adjusted by adjusting the amount of a terminal capping agent such as P tert-butylphenol in the polymerization reaction during the production of the polycarbonate resin.

また、芯材に使用する前記ポリカーボネート系樹脂は、
その分子量分布特性に係わる重量平均分子量(M w 
)と数平均分子量(M n )の比[M w / M 
n  (GPC法)]が、通常2.0〜2.6の範囲内
にあるものか好ましく、特に、2.0〜2.4の範囲内
にあるものか好ましい。また、前記ポリカーボネート系
樹脂は、製造時に得られたポリマーをたとえばアセトン
などの溶媒で処理し、低分子量成分[M w ; 3,
000以下]を除去しであるのが好ましい。
In addition, the polycarbonate resin used for the core material is
The weight average molecular weight (M w
) and the number average molecular weight (M n ) [M w / M
n (GPC method)] is generally preferably within the range of 2.0 to 2.6, particularly preferably within the range of 2.0 to 2.4. Further, the polycarbonate resin can be obtained by treating the polymer obtained during production with a solvent such as acetone to obtain a low molecular weight component [M w ; 3,
000 or less] is preferably removed.

さらに、前記ポリカーボネート系樹脂は、ハロゲン化炭
化水素の含有量の少ないものか好ましく、特に15pp
m以下であるものか好ましい。
Furthermore, the polycarbonate resin preferably has a low content of halogenated hydrocarbons, particularly 15 ppm.
It is preferable that it is less than m.

本発明における芯材を構成するポリカーボネート系樹脂
は、その異物強度か1 x105gm2/g以下である
のか好ましく、特に、 5xl[l’ p、m27g以
下であるのか光伝送損失を一層小さくすることかできて
好ましい。
The polycarbonate resin constituting the core material in the present invention preferably has a foreign matter strength of 1 x 105 gm2/g or less, and in particular, 5xl [l'p, m27 g or less, which can further reduce optical transmission loss. It is preferable.

さらに、前記ポリカーボネート系樹脂から芯材を形成す
ることによって、その屈折率を、光ファイバーの芯材と
して十分に高いレベルにすることかてきる。この屈折率
は、使用するポリカーボネート系樹脂の種類等によって
異なるか、ヒスフェノールA系ポリカーボネートの場合
、通常1.586前後の値となる。
Furthermore, by forming the core material from the polycarbonate resin, its refractive index can be made to a sufficiently high level as a core material of an optical fiber. This refractive index varies depending on the type of polycarbonate resin used, and in the case of hisphenol A polycarbonate, it usually has a value of around 1.586.

一方、耐熱性と言う観点からすると、熱変形湿度か12
0℃以上であるポリカーボネート系樹脂を使用すること
か好ましい。ここて、熱変形温度とは、ASTM  D
−648に準拠し、荷重4.6kg/ c■2における
測定値を言う。
On the other hand, from the perspective of heat resistance, the heat deformation humidity is 12
It is preferable to use a polycarbonate resin having a temperature of 0° C. or higher. Here, heat distortion temperature is ASTM D
-648, and refers to the measured value at a load of 4.6 kg/cm2.

上述したように1本発明において使用するポリカーボネ
ート系樹脂としては、ビスフェノールAから誘導された
樹脂を使用するのか有利であり、さらに説明すると、従
来公知の重合法であるビスフェノールAとホスゲンとか
ら溶剤存在下て50℃以下の温度で界面重縮合を行うこ
とによって製造されたポリカーボネートを用いるのが最
も望ましい。
As mentioned above, it is advantageous to use a resin derived from bisphenol A as the polycarbonate resin used in the present invention. Most preferably, polycarbonates made by interfacial polycondensation at temperatures below 50°C are used.

■メタクリル系樹脂 メタクリル系樹脂としては、たとえばメタクリル酸メチ
ルのホモポリマーまたはコポリマー(出発子ツマ−の7
0重量%以上がメタクリル酸メチル、30重量%以下が
メタクリル酸メチルと共重合可能な他の千ツマ−)であ
ることが好ましい。メタクリル酸メチルと共重合可能な
七ツマ−としては、たとえばアクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル等のビニル千ツマー等を挙げることができる
■Methacrylic resins Examples of methacrylic resins include, for example, homopolymers or copolymers of methyl methacrylate (7% of the starting material).
Preferably, 0% by weight or more is methyl methacrylate and 30% by weight or less is other polymers copolymerizable with methyl methacrylate. Examples of the polymers copolymerizable with methyl methacrylate include vinyl polymers such as methyl acrylate and ethyl acrylate.

このほか、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸
t−ブチル、メタクリル酸イソボルニル。
In addition, cyclohexyl methacrylate, t-butyl methacrylate, and isobornyl methacrylate.

メタクリル酸アダマンチル、メタクリル酸ベンジル、メ
タクリル酸フェニル、メタクリル酸ナフチル等のメタク
リル酸エステルとこれらと共重合可能なモノマーとの共
重合体等が挙げられる。このうち、メタクリル酸メチル
の単独重合体および共重合体が好ましい。
Examples include copolymers of methacrylic acid esters such as adamantyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, and naphthyl methacrylate and monomers copolymerizable with these esters. Among these, homopolymers and copolymers of methyl methacrylate are preferred.

一鞘材層一 鞘材層として使用されるポリマーとしては。One sheath material layer one As for the polymer used as the sheath material layer.

芯材成分のポリマーより屈折率の0.O1以上小さい、
かつ透明なポリマーであれば特に制限かない。
The refractive index of the core component polymer is 0. Smaller than O1,
There is no particular restriction as long as it is a transparent polymer.

たとえば、ポリメチルメタクリレート、ポリ−4−メチ
ルペンテン−1、ボリアリレート、シリコーン樹脂、フ
ッ素樹脂などを挙げることがてきる。
Examples include polymethyl methacrylate, poly-4-methylpentene-1, polyarylate, silicone resin, and fluororesin.

鞘材層用のそのようなポリマーの具体的な例としては、
ポリメチルメタクリレート、スチレン−メチルメタアク
リレートコポリマー、ポリ−4−メチルペンテン−1、
エチレン−酢酸ビニルコポリマー、シリコーンアクリレ
ート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、含フツ素ポリメ
チルメタクリレート、ポリカーボネート、フッ化ビニリ
デン−へキサフルオロプロピレンコポリマー、フッ化ビ
ニリデンーテトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプ
ロピレンコボリマー、メチルメタアクリレート−スチレ
ン、ビニルトルエンまたはα−メチルスチレン/無水マ
レイン酸三元コポリマーまたは四元コポリマーなどが挙
げられる。また、芯材として、ポリカーボネート系樹脂
を用いる場合には、鞘材層として、フッ化ビニリデンと
テトラフルオロエチレンおよびヘキサフルオロプロピレ
ンとの三元共重合体や、メタクリル酸メチルの共重合体
、あるいは、次式 て表わされる構造を有するポリカーボネートは、光の伝
送損失の小さい点で特に好ましい。
Specific examples of such polymers for the sheath layer include:
Polymethyl methacrylate, styrene-methyl methacrylate copolymer, poly-4-methylpentene-1,
Ethylene-vinyl acetate copolymer, silicone acrylate resin, urethane acrylate resin, fluorine-containing polymethyl methacrylate, polycarbonate, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, methyl methacrylate - Styrene, vinyltoluene or α-methylstyrene/maleic anhydride ternary or quaternary copolymers. In addition, when a polycarbonate resin is used as the core material, a terpolymer of vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, and hexafluoropropylene, a copolymer of methyl methacrylate, or a copolymer of methyl methacrylate can be used as the sheath material layer. Polycarbonate having a structure represented by the following formula is particularly preferred in terms of low optical transmission loss.

なかでも、フッ化ポリカーボネート系ポリマーは、耐熱
性、芯材ポリマーとの相溶性かよく、好ましい。
Among these, fluorinated polycarbonate polymers are preferred because they have good heat resistance and good compatibility with the core material polymer.

ただし、前記式中のa、bはポリマー中の繰り返し単位
それぞれのモル量を表わす。
However, a and b in the above formula represent the respective molar amounts of repeating units in the polymer.

鞘材層として好適な前記式(1,)および(II)で表
わされるポリカーボネートは、前記式(I)および(I
I)の二種の繰返し単位のブロック共重合体てあっても
、またランダム共重合体てあっても良い、好ましいのは
ランダム共重合体である。
The polycarbonates represented by the formulas (1,) and (II) that are suitable for the sheath material layer are those represented by the formulas (I) and (I).
It may be a block copolymer or a random copolymer of the two types of repeating units in I), and a random copolymer is preferred.

また、前記式(1)および(II)において。Further, in the above formulas (1) and (II).

(a/a+b)xlooの値を20以上にするのか望ま
しい、この値が20未満であると、光伝送損失が大きく
なることがある。なお、bは0であっても良い、また、
前記式(’I)で表わされるポリカーボネートのガラス
転移温度(Tg)は1通常、 157℃以上てあり、屈
折率は1.57以下である。
It is desirable to set the value of (a/a+b)xlooo to 20 or more; if this value is less than 20, optical transmission loss may increase. Note that b may be 0, or
The glass transition temperature (Tg) of the polycarbonate represented by the formula ('I) is usually 157° C. or higher, and the refractive index is 1.57 or lower.

この様に、鞘材層にフッ素含有ポリマーを使用する場合
、前記複合ノズルの材質を上述したようにN1合金とす
ることか望ましい。
In this way, when a fluorine-containing polymer is used for the sheath material layer, it is desirable that the material of the composite nozzle is N1 alloy as described above.

これらの重合体は、居間剥離強度を向上させるために、
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸等の不飽和カル
ボン酸類、ジグリシジルアクリレートまたはメタクリレ
ート、β−メチルグリシジルアクリレートまたはメタク
リレートなどの不飽和グリシジルモノマー、アクリルア
ミド、メタクリルアミド、およびその誘導体、ヒドロキ
シアルキルアクリレート、またはメタクリレート等の親
水性子ツマ−を共重合しても良い。
These polymers are used to improve peel strength
Unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and itaconic acid, unsaturated glycidyl monomers such as diglycidyl acrylate or methacrylate, β-methylglycidyl acrylate or methacrylate, acrylamide, methacrylamide, and derivatives thereof, hydroxyalkyl acrylate, or methacrylate You may also copolymerize hydrophilic molecules such as.

汎用性の高いものとしては、ポリメチルメタクリレート
等のメタクリル系重合体、メタクリル酸とフッ素化アル
コール類等とからなるエステル類を重合させた重合体等
を挙げることかできる。
Examples of highly versatile materials include methacrylic polymers such as polymethyl methacrylate, and polymers obtained by polymerizing esters made of methacrylic acid and fluorinated alcohols.

前記エステル類の具体例としては、メタクリル酸2,2
.2−トリフルオロエチル、メタクリル酸2,2,3.
3−テトラフルオロプロピル、メタクリル$2.2,3
,3.3−ペンタフルオロプロピル等を挙げることかて
きる。
Specific examples of the esters include methacrylic acid 2,2
.. 2-trifluoroethyl, methacrylic acid 2,2,3.
3-tetrafluoropropyl, methacryl $2.2,3
, 3.3-pentafluoropropyl and the like.

これらの含フツ素メタクリル酸エステルの一種または二
種以上を使用して、これと共重合可能なビニル単量体お
よび親水性単独重合体を形成しえるビニル単量体からな
る共重合体を使用することもてきる。
Using one or more of these fluorine-containing methacrylic acid esters, a copolymer consisting of a vinyl monomer that can be copolymerized with the same and a vinyl monomer that can form a hydrophilic homopolymer is used. You can also do that.

一製造方法一 本発明のプラスチック光ファイバーは、上述したように
芯材用樹脂と芯材用樹脂よりも低い屈折率の鞘材層用樹
脂とを前記構成の複合紡糸ノズルて複合紡糸することに
より製造することかてきる。
1. Manufacturing method 1. The plastic optical fiber of the present invention is manufactured by composite spinning a core material resin and a sheath material layer resin having a lower refractive index than the core material resin using the composite spinning nozzle having the above configuration, as described above. I have something to do.

この発明の方法においては、複合紡糸ノズルの温度を2
35〜280℃、特に240〜270℃の範囲内にして
複合紡糸するのか好ましい。
In the method of this invention, the temperature of the composite spinning nozzle is
It is preferable to carry out composite spinning at a temperature of 35 to 280°C, particularly 240 to 270°C.

さらに、前記構造の複合紡糸ノズルから吐出される溶融
したプラスチック光ファイバーの引取り速度は、8〜2
0m / sin、の範囲か好ましい。溶融樹脂の押出
し速度と引取り速度とを調和させることにより界面不整
のないプラスチック光ファイバーを製造することかでき
る。
Furthermore, the take-up speed of the molten plastic optical fiber discharged from the composite spinning nozzle having the above structure is 8 to 2.
A range of 0 m/sin is preferable. By matching the extrusion speed and withdrawal speed of the molten resin, it is possible to produce a plastic optical fiber free from interfacial irregularities.

また、この発明の方法においては、エアーギャップを7
00〜1,300mmにして冷却しなから複合紡糸する
のか好ましい。
In addition, in the method of this invention, the air gap is
It is preferable to cool the fiber to a thickness of 00 to 1,300 mm and then perform composite spinning.

複合紡糸ノズルの温度を235〜280℃の範囲内にし
て押し出すとともに、エアーギャップを700〜1.:
100 amにすることにより、真円度の変動および外
径変動か小さくて光伝送損失の小さなプラスチックス光
ファイバーを、常に安定して容易に製造することかでき
る。
The temperature of the composite spinning nozzle is set within the range of 235-280°C for extrusion, and the air gap is set at 700-1. :
By setting it at 100 am, it is possible to always stably and easily manufacture plastic optical fibers with small fluctuations in roundness and outer diameter and low optical transmission loss.

エアーギャップによる冷却は、室温ての自然冷却てもよ
く、強制冷却てもよい。また、複合紡糸においては、複
合紡糸ノズルから引取機まての間の一部に紡糸筒を設け
てもよい。
Cooling by the air gap may be natural cooling at room temperature or forced cooling. Further, in composite spinning, a spinning tube may be provided in a part between the composite spinning nozzle and the take-off machine.

このようにして製造されるプラスチック光ファイバーは
、一般に外径400〜1.OQOgm程度、鞘材層の厚
み1〜50終mである。
Plastic optical fibers manufactured in this manner generally have an outer diameter of 400 to 1. The thickness of the sheath material layer is approximately 1 to 50 m.

また、さらに前記鞘材層に保護層を被覆して。Furthermore, the sheath material layer is further coated with a protective layer.

保護層を有するプラスチック光ファイバーを製造するこ
ともできる。
It is also possible to produce plastic optical fibers with a protective layer.

この発明て製造されるプラスチック光ファイバーは、a
l械的強度、耐熱性に優れ、光伝送損失か小さいのて、
これまてのプラスチック光ファイバーてはその使用か不
可能てあった分野、たとえば電気、電子分野、自動車分
野などのセンサー手段や光通信手段としても好適に利用
することかできる。
The plastic optical fiber manufactured by this invention is a
l Excellent mechanical strength and heat resistance, and low optical transmission loss,
Plastic optical fibers can be suitably used in fields where conventional plastic optical fibers have not been applicable, such as sensor means and optical communication means in electrical, electronic, and automobile fields.

[実施例] 次に、この発明の実施例を示し、この発明についてさら
に具体的に説明する。
[Example] Next, an example of the present invention will be shown and the present invention will be explained in more detail.

(実施例1) 芯材用ポリマーとしてビスフェノールAから誘導される
繰り返し単位を含有するボリカーホネートを、鞘材用ポ
リマーとしてメタクリル酸メチル80重量%とイソボル
ニルメタクリレート20重量%からなる共重合体を、2
70℃および230℃に設定したスクリュー溶融押出機
から、積層点ての角度30度、仕上げ精度0.1−5、
材質5US304の複合紡糸ノズルに供給し、芯/鞘構
造を形成した。
(Example 1) A polycarbonate containing repeating units derived from bisphenol A was used as the core polymer, and a copolymer consisting of 80% by weight of methyl methacrylate and 20% by weight of isobornyl methacrylate was used as the polymer for the sheath material. 2
From a screw melt extruder set at 70°C and 230°C, an angle of 30 degrees at the lamination point, a finishing accuracy of 0.1-5,
A composite spinning nozzle of material 5US304 was fed to form a core/sheath structure.

次いで、ノズルより押出し、冷却して固化させた後、毎
分20m/■inの速度で引き取り、光ファイバーな得
た。
Next, it was extruded through a nozzle, cooled and solidified, and then pulled out at a speed of 20 m/inch/min to obtain an optical fiber.

このようにして得られた光ファイバーの界面不整を測定
した。
The interface irregularities of the optical fiber thus obtained were measured.

界面不整評価法:得られた光ファイバーを繊維軸と直角
方向に切断し、断面を光学顕 微鏡にて観察し、芯部の径を26おき に測定した。芯部の径の変動を界面不 整と定義し、CV値で表した。ファイ バーは楕円になっていないため、Cv 値の大きなものが界面不整が大きいこ とを示す。
Interfacial irregularity evaluation method: The obtained optical fiber was cut in a direction perpendicular to the fiber axis, the cross section was observed with an optical microscope, and the diameter of the core was measured every 26 minutes. The variation in the diameter of the core was defined as interface irregularity, and was expressed as a CV value. Since the fiber is not elliptical, a large Cv value indicates a large interfacial irregularity.

(ただし、CV値=σ/X [σ:標準偏差、X:平均値]) また、6600■の波長の光源を用いて光伝送損失を測
定した。
(However, CV value=σ/X [σ: standard deviation, X: average value]) Furthermore, optical transmission loss was measured using a light source with a wavelength of 6600 square meters.

結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.

(比較例1) 実施例1において、積層点ての角度を90°にした以外
は実施例1と同様に行った。
(Comparative Example 1) The same procedure as in Example 1 was carried out except that the angle at the lamination point was set to 90°.

結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.

(実施例2) 芯材用ポリマーとして5モル%のアクリル酸メチルを含
むメタクリル酸メチルを主体とする重合体を、鞘材用ポ
リマーとしてフッ化ビニリデン70モル%を含むテトラ
フルオロエチレンとの共重合体を、 230℃および2
40℃に設定したスクリュー溶融押出機から、積層点で
の角度45°、仕上げ精度0.1− S、材質へステロ
イCの複合紡糸ノズルに供給し、芯/鞘構造を形成した
(Example 2) Copolymerizing a polymer mainly composed of methyl methacrylate containing 5 mol% methyl acrylate as a core material polymer with tetrafluoroethylene containing 70 mol% vinylidene fluoride as a sheath material polymer. Combine at 230℃ and 2
The material was supplied from a screw melt extruder set at 40°C to a composite spinning nozzle made of Hesteroy C, with an angle of 45° at the lamination point, a finishing accuracy of 0.1-S, and a core/sheath structure.

次いで、ノズルより押出し、冷却して固化させた後、毎
分20m/sinの速度で引き取り、未延伸糸を得た。
Next, it was extruded from a nozzle, cooled and solidified, and then taken off at a speed of 20 m/sin per minute to obtain an undrawn yarn.

さらに、この未延伸糸を140℃て1.5倍に延伸し、
光ファイバーを得た。
Furthermore, this undrawn yarn was stretched 1.5 times at 140°C,
I got an optical fiber.

この様にルて得られた光ファイバーの界面不整、光伝送
損失を実施例1と同様に測定した。
The interface irregularities and optical transmission loss of the optical fiber thus obtained were measured in the same manner as in Example 1.

結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.

(比較例2) 実施例2において、積層点ての角度を90’にした以外
は実施例2と同様に行った。
(Comparative Example 2) The same procedure as in Example 2 was carried out except that the angle at the lamination point was set to 90'.

結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.

(以下、余白) [発明の効果コ 本発明の製造方法によると、得られるプラスチック光フ
ァイバーにおいては芯材と鞘材との間の界面不整か低減
することから、光伝送損失の小さいプラスチック光ファ
イバーを提供することがてきる。
(Hereinafter, blank space) [Effects of the Invention] According to the manufacturing method of the present invention, the unevenness of the interface between the core material and the sheath material is reduced in the resulting plastic optical fiber, thereby providing a plastic optical fiber with low optical transmission loss. I can do that.

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

第1図は本発明の製造方法に用いられる複合紡糸ノズル
の断面図、第2図は第1図における端面図である。 1・・・芯材用樹脂導入孔、2・・・鞘材層用樹脂導入
孔、3・・・芯材、4・・・鞘材層。 第2図
FIG. 1 is a sectional view of a composite spinning nozzle used in the manufacturing method of the present invention, and FIG. 2 is an end view of FIG. 1. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Resin introduction hole for core material, 2... Resin introduction hole for sheath material layer, 3... Core material, 4... Sheath material layer. Figure 2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)プラスチックからなる芯材と該芯材よりも低い屈
折率のプラスチックとからなる鞘材層で構成される光フ
ァイバーを複合紡糸法により製造するプラスチック光フ
ァイバーの製造方法において、芯材用樹脂の流れ方向と
鞘材層用樹脂の流れ方向とで形成される両樹脂の界面側
の鋭角が60度以内である複合紡糸ノズルを用いること
を特徴とするプラスチック光ファイバーの製造方法。
(1) In a method for producing a plastic optical fiber, in which an optical fiber is made of a core material made of plastic and a sheath material layer made of a plastic material having a lower refractive index than the core material, by a composite spinning method, the flow of the resin for the core material A method for producing a plastic optical fiber, characterized in that a composite spinning nozzle is used in which an acute angle on the interface side between both resins formed by the flow direction of the sheath material layer resin and the flow direction of the resin for the sheath material layer is within 60 degrees.
(2)複合紡糸法に使用される複合紡糸ノズルであって
、芯材用樹脂の流れ方向と鞘材層用樹脂の流れ方向とで
形成される両樹脂の界面側の鋭角が60度以内になるよ
うに、芯材用樹脂導入孔に対して傾斜する鞘材層用樹脂
導入孔を備えることを特徴とする複合紡糸ノズル。
(2) A composite spinning nozzle used in the composite spinning method, in which the acute angle between the flow direction of the core resin and the flow direction of the sheath resin on the interface side of both resins is within 60 degrees. A composite spinning nozzle characterized in that the resin introduction hole for the sheath material layer is inclined with respect to the resin introduction hole for the core material layer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009013533A (en) * 2007-07-05 2009-01-22 Mitsubishi Rayon Co Ltd Spinning apparatus for optical fiber and method for producing optical fiber

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