JPS6095406A - Light transmitting fiber - Google Patents

Light transmitting fiber

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Publication number
JPS6095406A
JPS6095406A JP58203058A JP20305883A JPS6095406A JP S6095406 A JPS6095406 A JP S6095406A JP 58203058 A JP58203058 A JP 58203058A JP 20305883 A JP20305883 A JP 20305883A JP S6095406 A JPS6095406 A JP S6095406A
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JP
Japan
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methacrylate
core
sheath
component
polymer
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Application number
JP58203058A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Tategami
義治 立上
Katsuramaru Fujita
藤田 桂丸
Motonobu Furuta
元信 古田
Toshibumi Tamura
俊文 田村
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.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication of JPS6095406A publication Critical patent/JPS6095406A/en
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Abstract

PURPOSE:To enhance transparency, heat resistance, and flexibility, and to improve adhesion to a core component by using a polymer of fluoroalkyl methacrylate contg. a specified amt. of maleic anhydride for the sheath component of a light transmitting fiber using PMMA or its deriv. as a core component. CONSTITUTION:A light transmitting fiber consists of a core component of a polymer composed essentially of methyl methacrylate (MMA) monomer units, and a sheath component of a polymer composed essentially of fluoroalkyl methacrylate monomer units contg. 2-40wt% maleic anhydride monomer units. The polymer composed essentially of MMA monomer units also contains, as monomer units, methacrylate of >=8C alicyclic hydrocarbon groups, such as bornyl, fenchyl, or adamantly methacrylate, in an amt. of 8-40wt%. As the sheath component, fluoroalkyl methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl, and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2- propyl methacrylates, etc. are used. Such a light transmitting fiber has good adhesion between the core and the sheath, and superior heat resistance and flexibility, and it can be used for motor cars, airplanes, robots, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は芯−さや構造から成る耐熱性と可撓性にすぐれ
た光伝送繊維に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical transmission fiber having a core-sheath structure and having excellent heat resistance and flexibility.

光伝送繊維は、従来ガラス系材料を基体として製造され
、光信号伝送媒体として機器間や機器内の計測制御用、
データ伝送用あるいは医療用、装飾用や画像伝送用とし
て広く利用されている。しかし、ガラス系材料を基材と
した光伝送繊維は、内径の細い繊維にしないと可撓性に
乏しいという欠点があり、又、断線しやすいこと、比重
が大きいこと、およびコネクターを含めて高価であるこ
となどの理由から、最近これをプラスチックで作る試み
が種々提案されている。
Optical transmission fibers are conventionally manufactured using glass-based materials as a base material, and are used as optical signal transmission media for measurement control between devices and within devices.
It is widely used for data transmission, medical purposes, decoration, and image transmission. However, optical transmission fibers based on glass-based materials have the disadvantage of poor flexibility unless the fibers are made with a thin inner diameter, are easily broken, have a high specific gravity, and are expensive, including connectors. For these reasons, various attempts have been recently made to make them from plastic.

プラスチックを使用した場合の大きな特徴は軽量である
こと、内径の太い繊維でも強靭で可撓性に富むこと、従
って、高開口度、大口径が可能であり、受発光素子との
結合が容易であることなど操作性にすぐれている点にあ
る。
The major characteristics of using plastic are that it is lightweight, and even fibers with a thick inner diameter are strong and flexible.Therefore, high apertures and large diameters are possible, and it is easy to combine with light receiving and emitting elements. It has excellent operability.

プラスチックでこのような光伝送繊維を製造する一般的
な方法は、屈折率が大きく、かつ、光の透過性が良好な
プラスチックを芯成分としこれよりも屈折率が小さく、
かつ、透明なプラスチックをさや成分とする芯−さや構
造を有する繊維とするものである。この方法は、芯−さ
や界面で光を反射させることにより、光を伝送するもの
であり、芯とさやを構成するプラスチックの屈折率の差
の大きいものほど光伝送性にすぐれている。
A common method for manufacturing such optical transmission fibers using plastic is to use a plastic with a large refractive index and good light transmission as a core component, and a plastic with a smaller refractive index than the core material.
In addition, the fiber has a core-sheath structure in which the sheath component is transparent plastic. This method transmits light by reflecting it at the core-sheath interface, and the larger the difference in refractive index between the plastics that make up the core and sheath, the better the light transmission properties.

光透過性の高いプラスチックとしては無定形の材料が好
ましく、工業的にはポリメタクリル酸メチルや、ポリス
チレンが注目される材料である(例えば、特公昭4B−
8978号公報)。
Amorphous materials are preferable as plastics with high light transmittance, and polymethyl methacrylate and polystyrene are attracting attention from an industrial perspective (for example,
Publication No. 8978).

光伝送繊維の製造に際しては、芯とさやとの屈折率の差
を大きくすることが基本的には重要であるが、さらに芯
とさやとの界面での接着状態や、ゴミや気泡ないしは重
合体への異物混入による影響あるいは光伝送繊維を形成
する重合体の物理的・機械的・熱的性質も重要な因子で
ある。
When manufacturing optical transmission fibers, it is basically important to increase the difference in refractive index between the core and sheath, but it is also important to increase the adhesion state at the interface between the core and sheath, as well as the possibility of dust, bubbles, or polymers. The influence of contamination with foreign substances and the physical, mechanical, and thermal properties of the polymer forming the optical transmission fiber are also important factors.

この意味から、特公昭48−8978号公報で提案され
ているポリスチレン樹脂とポリメタクリル酸メチル樹脂
との組合せ、あるいは、ポリメタクリル酸メチル樹脂と
ある種のフッ素含有ポリメタクリレート樹脂との組合せ
からなる光伝送繊維は注目すべきものである。しかしポ
リスチレンは伝送された光が黄味を帯び、短波長領域で
は光伝送性が特に低下し、しかも光によって劣化しやす
く、可撓性に乏しい樹脂がさらに可撓性を低下するとい
う欠点のほか、さやと芯成分との接着性が良くないとい
う問題点をも有している。また同公報に示されているよ
うなフッ素含有ポリメタクリレート樹脂は一般に芯成分
よりも耐熱性が悪く温度の上昇と共に、導光損失が大き
くなったり、光信号媒体としての信頼性が十分でないな
どの欠点がある。また、これらの重合体の原料であるフ
ッ累含有アルコールはその合成および精製に高度の技術
を要し、しかも、高価となり経済的に不利を免が゛れな
い。
In this sense, a combination of a polystyrene resin and a polymethyl methacrylate resin proposed in Japanese Patent Publication No. 48-8978, or a combination of a polymethyl methacrylate resin and a certain type of fluorine-containing polymethacrylate resin is considered. Transmission fibers are noteworthy. However, polystyrene has the disadvantage that the transmitted light has a yellowish tinge, its optical transmission properties are particularly poor in the short wavelength region, and it is easily degraded by light, making the resin with poor flexibility even worse. However, it also has the problem that the adhesion between the sheath and the core component is not good. In addition, fluorine-containing polymethacrylate resins as shown in the same publication generally have poorer heat resistance than the core component, and as the temperature rises, light guide loss increases, and the reliability as an optical signal medium is insufficient. There are drawbacks. In addition, the fluorine-containing alcohol, which is the raw material for these polymers, requires advanced technology to synthesize and purify, and is also expensive, resulting in an economic disadvantage.

(5) このような欠点を改良する方法としてフッ化ビニリデン
およびヘキサフルオロプロピレンの共重合体をさや成分
とした光伝送繊維(特公昭4B−8978号公報〕や特
定の共重合組成を有するフッ化ビニリデンとテトラフル
オロエチレンからなる共重合体である樹脂をさや成分と
した光伝送繊維(特公昭5B−21660号公報、特開
昭52−154645号公報および特公昭54−807
58号公報)が提案されている。しかしながら、フッ化
ビニリデンとへキサフルオロプロピレンの共重合体は粘
着性であり、かつ、芯成分であるメタクリル樹脂への接
着性が不十分であり、界面反射率の確保が不足し、また
熱分解しやすく溶融成型も困難である等の欠点を有して
おり、実用価値は極めて乏しい。
(5) As a method to improve these drawbacks, optical transmission fibers containing a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene as a sheath component (Japanese Patent Publication No. 4B-8978) and fluoride fibers having a specific copolymer composition are proposed. Optical transmission fibers whose sheath component is a resin that is a copolymer of vinylidene and tetrafluoroethylene (Japanese Patent Publication No. 5B-21660, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-154645, and Japanese Patent Publication No. 54-807)
No. 58) has been proposed. However, the copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene is sticky and has insufficient adhesion to the core component methacrylic resin, insufficient interfacial reflectance, and thermal decomposition. It has drawbacks such as being easy to mold and difficult to melt mold, and has extremely little practical value.

また、フッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンから
なる共重合体である樹脂は、屈折率の小さい、耐屈曲性
、耐摩耗性等の力学的強靭性は有するがこの組成におい
てはいく分結晶性を残しているが熱処理によって結晶化
がすすみ、(6) 透明性も不十分で光の伝送性が低下したり、芯成分とさ
や成分の界面の接着性が不十分となり、光の反射損失が
大きくなるなどのなお改良を要する点がある。また、フ
ッ化ビリニリデンは熱安定性が不十分であり、フッ化ビ
ニリデンを60〜8Qmo1%含む共重合体は溶融複合
紡糸法で芯成分を被覆する際の加工温度の巾が狭い範囲
となり、工業的になお改良すべき点が多い。
In addition, the resin, which is a copolymer consisting of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene, has a low refractive index and mechanical toughness such as bending resistance and abrasion resistance, but this composition retains some crystallinity. However, due to heat treatment, crystallization progresses, and (6) transparency is insufficient, reducing light transmission, and adhesion at the interface between the core and sheath components is insufficient, resulting in increased light reflection loss. There are still some points that require improvement. In addition, vinylidene fluoride has insufficient thermal stability, and copolymers containing 60 to 8Qmo1% of vinylidene fluoride have a narrow processing temperature range when coating the core component using the melt composite spinning method. There are still many points that need improvement.

本発明者らはかかる現状にかんがみ耐熱性にすぐれ、加
工性がよく、可撓性を有し、透明でかつ芯成分ときゃ成
分の密着性がすぐれたさや成分について鋭意検討した結
果、本発明に到達した。
In view of the current situation, the inventors of the present invention conducted extensive studies on a sheath component that has excellent heat resistance, good workability, flexibility, transparency, and excellent adhesion between the core component and the core component, and as a result, the present invention was developed. Reached.

すなわち、本発明は、メタクリル酸メチルを主体とする
重合体を芯成分とする芯−さや構造からなる光伝送繊維
において、無水マレイン酸2〜40重量%(以下、単に
%という)を含有するメタクリル酸フルオロアルキルを
主体とする重合体をさや成分とすることを特徴とする光
伝送繊維を提供するものである。
That is, the present invention provides an optical transmission fiber having a core-sheath structure in which the core component is a polymer mainly composed of methyl methacrylate. The present invention provides a light transmission fiber characterized in that the sheath component is a polymer mainly composed of acid fluoroalkyl.

本発明の特徴は次の諸点に要約される。The features of the present invention can be summarized in the following points.

1) さや成分と芯成分との溶@Il複合紡糸が可能で
あり、さや成分を安定的に形成せしめうる。
1) It is possible to perform melt @Il composite spinning of the sheath component and the core component, and the sheath component can be stably formed.

2) さや成分は屈折率が小さく芯成分との密着性が良
好で、曲げ強度、耐熱性がすぐれているので光伝送性に
すぐれ信頼性を高めるつ3)芯成分に炭素数8以上の脂
環式炭化水素基を有するメタクリル酸ニスデルを使用す
る場合、耐熱性がいちじるしく向上する。
2) The sheath component has a low refractive index and good adhesion with the core component, and has excellent bending strength and heat resistance, so it has excellent light transmission properties and increases reliability. 3) The core component contains a fat with a carbon number of 8 or more. When Nisder methacrylate having a cyclic hydrocarbon group is used, heat resistance is significantly improved.

本発明において芯成分に使用されるメタクリル酸メチル
を主体とする重合体はメタクリル酸メチルの繰り返し単
位を少なくとも60%以上含むメタクリル酸メチルの単
独ないし共重合体であって、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸
イソブチル、メタクリル酸シクロヘキシルまたはエステ
ル部分に炭素数8以上の脂環式炭化水素基を有するメタ
クリル酸エステルを有する共重合体およびこれらとlθ
%以丁のアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸2−工チルヘキシルなどの共重合体が有用である。
The polymer mainly composed of methyl methacrylate used as the core component in the present invention is a mono or copolymer of methyl methacrylate containing at least 60% or more repeating units of methyl methacrylate, and includes ethyl methacrylate, methacrylic acid, etc. Copolymers containing propyl, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, or methacrylic esters having an alicyclic hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms in the ester moiety, and lθ
Copolymers of methyl acrylate, ethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and the like are useful.

これらの中で特にメタクリル酸メチル単位を70%以上
含有する共重合体が高純度で極めて透明であり、かつ容
易に入手出来て好ましい芯成分である。
Among these, a copolymer containing 70% or more of methyl methacrylate units is particularly preferred as a core component because it is highly pure, extremely transparent, and easily available.

該エステル部分に炭素数8以上の脂環式炭化水素基を有
するメタクリル酸エステルはメタクリル酸あるいはより
好ましくはその酸塩化物を、式ROHの脂環式炭化水素
・モノ・オールでエステル化することによってつくられ
る。
The methacrylic acid ester having an alicyclic hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms in the ester moiety is obtained by esterifying methacrylic acid or more preferably its acid chloride with an alicyclic hydrocarbon mono-ol of the formula ROH. created by.

脂環式炭化水素・モノオールとしては1−アダマンタノ
ール、2−アダマンタノール、8−メチルーl−アダマ
ンタノール、8,5−ジメチル−1−アダマンタノール
、8−エチルアダマンタノール、8−メチル−5−エチ
ル−l−アダマンタノール、8,5.8−トリエチル−
1−アダマンタノールおよび8.5−ジメチル−8−エ
チル−1−アダマンタノール、オクタヒドロ−4,7−
メンツノインデン−5−オール、オクタヒドロ−4,7
−メン、タノインデン(9) −1−イルメタノール、p−メンタノール8、p−メン
タノール−2,8−ヒドロキシ−2゜6.6−ドリメチ
ルービシクロ(g、i、i)へブタン、8,7.7−ド
リメチルー4−ヒドロキシ−ビシクロ(4,1,0)へ
ブタン、ボルネオール、2−メチルカンファノール、フ
ェンチルアルコール、J−メンタノール、2,2゜5−
トリメチルシクロヘキサノール等の脂環式炭化水素・モ
ノオールをあげることができ、これに対応するメタクリ
ル酸エステルからなる共重合体を例示することができる
。脂環式炭化水素基に限定する理由は芳香族炭化水素基
の場合、光伝送繊維において導光損失が大きく、光信号
伝送媒体としての用途に制限が生じるためである。
Alicyclic hydrocarbons/monols include 1-adamantanol, 2-adamantanol, 8-methyl-1-adamantanol, 8,5-dimethyl-1-adamantanol, 8-ethyladamantanol, 8-methyl-5 -ethyl-l-adamantanol, 8,5.8-triethyl-
1-adamantanol and 8,5-dimethyl-8-ethyl-1-adamantanol, octahydro-4,7-
Menznoinden-5-ol, octahydro-4,7
-men, tanoindene (9) -1-ylmethanol, p-menthanol 8, p-menthanol-2,8-hydroxy-2゜6,6-drimethyl-bicyclo(g,i,i)hebutane, 8,7 .7-Dolimethyl-4-hydroxy-bicyclo(4,1,0)hebutane, borneol, 2-methylcamphanol, fenthyl alcohol, J-menthanol, 2,2゜5-
Examples include alicyclic hydrocarbons/monols such as trimethylcyclohexanol, and copolymers made from corresponding methacrylic acid esters. The reason why it is limited to alicyclic hydrocarbon groups is that aromatic hydrocarbon groups cause large light guide loss in optical transmission fibers, which limits their use as optical signal transmission media.

炭素数8以上の脂環式炭化水素基のうち、好適には炭素
数10〜18個の脂環式炭化水素基の場合が特に耐熱性
向上の寄与率が高い。
Among the alicyclic hydrocarbon groups having 8 or more carbon atoms, preferably the alicyclic hydrocarbon groups having 10 to 18 carbon atoms have a particularly high contribution rate to improving heat resistance.

これらのメタクリル酸エステルの中で特に好適にはメタ
クリル酸−1−アダマンチル、メタ(io) クリル酸−2−アダマンチル、メタクリル酸−3,5−
ジメチル−1−アダマンチル、メタクリル酸ボルニル、
メタクリル酸−p−メンタン、メタクリル酸2−メチル
カンフ1ン、メタクリル酸フェンチル、メタクリル酸−
1−メンチール、メタクリル酸2,2.5−トリメチル
シクロヘキサンからなる重合体又は共重合体をあげるこ
とができる。該メタクリル酸エステルからなる重合体は
高い屈折率を示すので光伝送繊維として特に好ましい特
性を有する。
Among these methacrylic acid esters, particularly preferred are 1-adamantyl methacrylate, 2-adamantyl methacrylate, and 3,5- methacrylate.
dimethyl-1-adamantyl, bornyl methacrylate,
p-menthane methacrylate, 2-methyl camphor methacrylate, fentyl methacrylate, methacrylate
Examples include polymers or copolymers of 1-menthyl and 2,2.5-trimethylcyclohexane methacrylate. Since the polymer made of the methacrylic acid ester exhibits a high refractive index, it has particularly favorable properties as a light transmission fiber.

これらのメタクリル酸エステルと共重合する成分として
は、炭素数1〜6個のアルキル基を有するアクリル酸ア
ルキルもしくはメタクリル酸アルキルの中から選ばれ、
例えば、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、
シクロヘキシル等のアルキ、ル基を有するアクリル酸ア
ルキル、もしくはメタクリル酸アルキルを有効に使用す
ることができる。
The component copolymerized with these methacrylic esters is selected from alkyl acrylates or alkyl methacrylates having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
For example, methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl,
Alkyl acrylates or alkyl methacrylates having an alkyl group such as cyclohexyl or the like can be effectively used.

本発明を構成する最も重要な要素であるさや成分として
は、無水マレイン酸2〜40重量%を含有するメタクリ
ル酸フルオロアルキルを主体とする重合体である。好ま
しい無水マレイン酸含量は5〜85%である。更に好ま
しくは10〜80%である。無水マレイン酸の割合が2
%より少ない場合は、 ITI撓性には優れるが耐熱性
向上に対する寄与が少なく、一方、40%を越えると耐
熱性は優れるが実用−ヒ、加工性が悪くかつ可撓性が不
十分であり好ましくない。
The sheath component, which is the most important element constituting the present invention, is a polymer mainly composed of fluoroalkyl methacrylate containing 2 to 40% by weight of maleic anhydride. The preferred maleic anhydride content is 5-85%. More preferably, it is 10 to 80%. The proportion of maleic anhydride is 2
If it is less than 40%, it has excellent ITI flexibility but little contribution to improving heat resistance, while if it exceeds 40%, it has excellent heat resistance but has poor workability and insufficient flexibility. Undesirable.

メタクリル酸フルオロアルキルは、その単独重合体の軟
化温度が約70℃以上で屈折率が1.42以下の値を示
すものが奸才しい。本発明に用いられる好ましいメタク
リル酸フルオロアルキルとしては、具体的には、メタク
リル酸2゜2.2−トリフルオロエチル、メタクリル酸
l。
Among the fluoroalkyl methacrylates, those whose homopolymer has a softening temperature of about 70° C. or higher and a refractive index of 1.42 or lower are preferred. Preferred fluoroalkyl methacrylates used in the present invention include 2°2,2-trifluoroethyl methacrylate and l methacrylate.

1.1,8,8.8−へキサフルオロ−2−プロピル、
メタクリル酸1.1−ジエチル−2゜2.8,4,4,
4−へキサフルオロ−1−ブチル、メタクリル酸l−プ
ロピル−2,2,8゜4.4.4−へキサフルオロ−1
−ブチル、メタクリル酸1.1−ジメチル−8−トリフ
ルオロメチル−2,2,4,4,4−ペンタフルオロブ
チル、メタクリル酸2−トリフルオロメチル−2,8,
8,8−テトラフルオロプロピル、メタクリル酸1.1
−ジメチル−2,2,8゜8−テトラフルオロプロピル
、メタクリル酸パーフルオロイソプロピル、メタクリル
酸2−トリフルオロメチル−8,8,8−1−リフルオ
ロプロピルなどを挙げることができる。
1.1,8,8.8-hexafluoro-2-propyl,
1.1-diethyl-2゜2.8,4,4, methacrylate
4-hexafluoro-1-butyl, l-propyl-2,2,8°4.4.4-hexafluoro-1 methacrylate
-butyl, 1,1-dimethyl-8-trifluoromethyl-2,2,4,4,4-pentafluorobutyl methacrylate, 2-trifluoromethyl-2,8-methacrylate,
8,8-tetrafluoropropyl, methacrylic acid 1.1
Examples include -dimethyl-2,2,8°8-tetrafluoropropyl, perfluoroisopropyl methacrylate, and 2-trifluoromethyl-8,8,8-1-lifluoropropyl methacrylate.

さらに本発明のさや成分であるメタクリル酸フルオロア
ルキルを主体とする重合体には、炭素数1〜4のアルキ
ル基、またはフッ素化アルキル基を有するアクリル酸ア
ルキル、もしくはメタクリル酸アルキル成分を共重合に
よって含有させることができる。耐熱性や屈折率を保持
するためには、これらの共重合成分は必要な最少量とル
、さや成分をなす重合体全体に対して、40%を越えな
い量に設定することが好ましい。
Furthermore, in the polymer mainly composed of fluoroalkyl methacrylate, which is the sheath component of the present invention, an alkyl acrylate or alkyl methacrylate component having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a fluorinated alkyl group is added by copolymerization. It can be included. In order to maintain heat resistance and refractive index, it is preferable that the amount of these copolymerized components is set at a minimum amount not exceeding 40% of the total amount of the polymer forming the shell and sheath components.

本発明のきゃ成分の重合体は公知のメタクリル酸メチル
と無水マレイン酸との共重合法に準じて製造スルコトカ
テキル(例えば、D、C,Blackley。
The polymer of the carrier component of the present invention is produced according to the known copolymerization method of methyl methacrylate and maleic anhydride (eg, D, C, Blackley).

(1B) H,W、 Melvil le 、マクロモレキュラー
・ケミストリーMakromol 、 chem、、 
1B/19 、16(1956))。
(1B) H, W, Melville, Macromolecular Chemistry Makromol, chem.
1B/19, 16 (1956)).

無水マレイン酸を均一組成にするためには公知の逐次添
加法等によって重合される。さや成分重合体の製造法は
芯成分重合体の場合はど製造法による光伝送性への影響
は認められないので、特にゴiなどの異物が混入しない
ようにして、必要ならば沖過法によりゴミなどの異物を
除去してさや成分重合体の製造を行えばよい。
In order to obtain a uniform composition of maleic anhydride, it is polymerized by a known sequential addition method or the like. In the case of the core component polymer, the manufacturing method for the sheath component polymer has no effect on optical transmission properties, so make sure that foreign substances such as goslin are not mixed in, and if necessary, use the offshore method. The sheath component polymer may be produced by removing foreign substances such as dust.

本発明の芯成分重合体は懸濁重合法および塊状重合法な
ど従来の公知の方法で製造することができる。ただし懸
濁重合法においては、多量の水を使用するためその中に
含まれる異物が重合体中に混入しやすく、又、その脱水
工程においても異物が混入する可能性がある。従って望
ましい方法としては、芯成分の重合体の製造段階と光伝
送繊細の製造段階とを連続した工程でおこない、かつ、
芯成分の重合体を高温度下で連続塊状重合工程およびそ
れにつづく残存未反応単量体を主体とする揮発物の連続
分離工程の(14) 2工程で製造する方法がある。又は、芯成分を塊状重合
し、ついで、得られた重合体からの芯成分の形成及びさ
や成分形成と共に二重押出し法によりおこなう製造法も
望ましい方法である。
The core component polymer of the present invention can be produced by conventionally known methods such as suspension polymerization and bulk polymerization. However, in the suspension polymerization method, since a large amount of water is used, foreign substances contained therein are likely to be mixed into the polymer, and there is also a possibility that foreign substances may be mixed in during the dehydration process. Therefore, a desirable method is to carry out the manufacturing step of the core component polymer and the manufacturing step of the optical transmission device in a continuous process, and
There is a method for producing a core component polymer in two steps (14): a continuous bulk polymerization step at high temperature and a subsequent continuous separation step of volatiles mainly containing residual unreacted monomers. Alternatively, a production method in which the core component is bulk polymerized, and then the core component and sheath component are formed from the obtained polymer by a double extrusion method is also desirable.

それらの重合法におけるラジカル重合開始剤として例え
ば、2,2−アゾ−ビス(イソブチロニトリル)、l、
l−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2.
2−アゾビス(2゜4−ジメチルバレロニトリル)、ア
ゾビスイソブタノールジアセテート、アゾーtert−
ブタン等のアゾ化合物ならびにジーtert−ブチルパ
ーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、メチルエチル
ケトンパーオキサイド、ジーtert−ブチルパーフタ
レート、ジーtart−ブチルパーアセテート、ジーt
ert−アミルパーオキサイド等の有機過酸化物があげ
られる。
Examples of radical polymerization initiators in these polymerization methods include 2,2-azo-bis(isobutyronitrile), l,
l-azobis(cyclohexanecarbonitrile), 2.
2-azobis(2゜4-dimethylvaleronitrile), azobisisobutanol diacetate, azotert-
Azo compounds such as butane, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, di-tert-butyl perphthalate, di-tart-butyl peracetate, di-t
Examples include organic peroxides such as ert-amyl peroxide.

又、重合系中には分子量を制御するために連鎖移動剤と
してtertブチル、n−ブチル、n −オクチル、及
びn−ドデシルメルカプタン等を単量体モノマーに対し
約1モル%以下添加する。
Further, in order to control the molecular weight, tert-butyl, n-butyl, n-octyl, n-dodecyl mercaptan, etc. are added as a chain transfer agent to the polymerization system in an amount of about 1 mol % or less based on the monomers.

本発明は上述のごとく、芯−さや構造を有する光伝送繊
維において、芯成分およびさや成分に特定の重合体を使
用する場合、従来のプラスチック光伝送繊維の適用温度
範囲を大巾に拡大することができる耐熱性にすぐれ、ま
た、実用上可撓性にすぐれた光伝送繊維を提供するもの
でありその工業的価値はきわめて高いものである。実用
温度を110℃以上とすることができることからたとえ
ば自動車、船舶、航空機、またはロボット等への適用を
可能とするものである。また、構内、ビル内通信におい
ても温度条件の緩和により適用範囲を拡大するものであ
る。
As described above, the present invention greatly expands the applicable temperature range of conventional plastic optical transmission fibers when a specific polymer is used for the core component and the sheath component in optical transmission fibers having a core-sheath structure. The present invention provides an optical transmission fiber with excellent heat resistance and flexibility in practical use, and its industrial value is extremely high. Since the practical temperature can be 110° C. or higher, it can be applied to, for example, automobiles, ships, aircraft, or robots. Furthermore, the range of application will be expanded by relaxing temperature conditions for on-premises and intra-building communications.

次に本発明を実施例により更に詳細に説明するが本発明
はこれによってなんら限定されるものではない。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

なお、実施例中の導光損失の測定はノ込ンタングステン
ランプを光源として回折格子分光器を用い650f1m
の波長における被測定光伝送繊細と基準光伝送[aの出
力強度をシリコンフォトダイオードで読みとり、次式に
より繊維長L(K、)の異なる光伝送繊維の入口および
出口での光の強さをそれぞれIO,Iとして測定し、導
光損失αをめた。。
The light guide loss in the examples was measured using a diffraction grating spectrometer with a non-containing tungsten lamp as the light source.
The output intensity of the measured light transmission delicate and reference light transmission [a] at the wavelength of is read with a silicon photodiode, and the light intensity at the entrance and exit of the optical transmission fiber with different fiber lengths L (K,) is calculated by the following formula. The light guide loss α was calculated by measuring IO and I, respectively. .

この式よりα値が小さいほど光伝送性はすぐれているこ
とを示す。
This formula shows that the smaller the α value, the better the optical transmission performance.

また、耐熱性試験は得られた光伝送繊維を所定時間加熱
したのち、初期と加熱後の導光損失を測定し比較するこ
とによりおζなった。
In addition, the heat resistance test was completed by heating the obtained optical transmission fiber for a predetermined period of time, and then measuring and comparing the light guide loss at the initial stage and after heating.

また、可撓性の測定は、外径のことなる数種の棒を用意
しておき、それに光伝送繊維を巻きつけて折れはじめる
半径(r)をめた。したがってこのrの値が小さい程可
撓性が大であることを示す。
In addition, flexibility was measured by preparing several types of rods with different outer diameters, wrapping optical transmission fibers around them, and determining the radius (r) at which they would begin to break. Therefore, the smaller the value of r, the greater the flexibility.

また、実施例中の部は重量部を示す。Moreover, parts in the examples indicate parts by weight.

実施例1 減圧蒸留によって精製したメタクリル酸ボルニル80%
、メタクリル酸メチル69%、アクリル酸メチル1%に
、さらにこれら半量(17) 体に対してn−ドデシルメルカプタン0.025%、2
.2−アゾビス(2、,4−ジメチルバレロニトリル)
0.10%を添加した単激体混合物を酸素不存在下で調
合し、150℃に維持された反応槽に送りm溜時間8時
間で予備重合した。次いで220℃に維持されたスクリ
ューコンベア中に送り滞溜時間2時間で重合を完了し、
25℃、請求 めた極限粘度〔η):0.90、屈折率1.49の重合
体を得た。更にこの重合体を266℃に加熱した2段ベ
ントつき押出機に供給し、285℃に維持された二重押
出しノズルの中心より直径1!11111のストランド
状の該重合体をル酸2−トリフルオロ−8,8,8−ト
リフルオロプロピル−無水マレイン酸−メタクリル酸メ
チル−アクリル酸メチル共重合体〔共重合体組成;75
:15:8:2(%)、屈折率1.40.25℃、酢酸
エチル溶液でめ(18) た極限粘度〔η):0.70) をさや成分として溶融
被覆し、芯−さや構造のストランドを得た。芯−さや重
合体の配合比は90 : 10に設定した。25℃と7
0℃における導光損失を測定したところ、650nmの
波長において、それぞれ200 dB/ム、200 d
B/hであった。この光伝送繊維を110℃で6時間熱
処理したのち、導光損失を再測定した結果、220 d
B/hであり、すぐれた耐熱性を示した。また、可撓性
を測定したところ、5wILまで曲げることができた。
Example 1 Bornyl methacrylate purified by vacuum distillation 80%
, 69% methyl methacrylate, 1% methyl acrylate, and 0.025% n-dodecyl mercaptan, 2
.. 2-azobis(2,,4-dimethylvaleronitrile)
A monocatalyst mixture to which 0.10% was added was prepared in the absence of oxygen, sent to a reaction tank maintained at 150°C, and prepolymerized for 8 hours. Then, the polymerization was completed by sending it into a screw conveyor maintained at 220°C for a residence time of 2 hours,
A polymer having a claimed intrinsic viscosity [η) of 0.90 and a refractive index of 1.49 was obtained at 25°C. Further, this polymer was fed to a two-stage vented extruder heated to 266°C, and the polymer in the form of a strand with a diameter of 1! Fluoro-8,8,8-trifluoropropyl-maleic anhydride-methyl methacrylate-methyl acrylate copolymer [copolymer composition; 75
:15:8:2 (%), refractive index 1.40.25°C, intrinsic viscosity [η): 0.70) prepared with ethyl acetate solution (18) was melt-coated as a sheath component to form a core-sheath structure. I got a strand of. The core-sheath polymer blending ratio was set at 90:10. 25℃ and 7
The light guide loss at 0°C was measured to be 200 dB/m and 200 d at a wavelength of 650 nm, respectively.
It was B/h. After heat-treating this optical transmission fiber at 110°C for 6 hours, the light guide loss was measured again, and the result was 220 d.
B/h, showing excellent heat resistance. Furthermore, when the flexibility was measured, it was possible to bend up to 5 wIL.

実施例2〜8 第1表に示す芯成分重合体およびさや成分重合体を用い
、実施例1と同様の操作により、光伝送繊維(0,85
〜0.75膿φ)を得た。
Examples 2 to 8 Optical transmission fibers (0,85
~0.75 pus φ) was obtained.

得られた光伝送繊維の導光損失、耐熱性および可撓性を
実施例1と同様にして測定した結果を第1表に示す。第
1表に示すごとく、いずれも優れた物性を有する光伝送
繊維であった。
The light guide loss, heat resistance, and flexibility of the obtained optical transmission fiber were measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1. As shown in Table 1, all of the optical transmission fibers had excellent physical properties.

(19) 比較例1 メチルテトラフルオロプロピル−アクリル酸メチル共重
合体〔共重合体組成i95:5(94、屈折率1.89
.25℃、酢酸エチルでめた極限粘度[η]:0.77
)を用いて実施例1と同様な操作により溶融紡糸し、芯
−さや構造を有する直径0.85mmの光伝送繊維をえ
た。
(19) Comparative Example 1 Methyltetrafluoropropyl-methyl acrylate copolymer [copolymer composition i95:5 (94, refractive index 1.89)
.. Intrinsic viscosity measured with ethyl acetate at 25°C [η]: 0.77
) was melt-spun in the same manner as in Example 1 to obtain an optical transmission fiber having a core-sheath structure and having a diameter of 0.85 mm.

650nmの波長に対して25℃における導光損失を測
定したところ、200dB/IIJであった。これを9
0℃で2時間加熱処理したところ、540 dB/ムの
導光損失を示した。
When the light guide loss at 25° C. was measured for a wavelength of 650 nm, it was 200 dB/IIJ. This is 9
When heat treated at 0° C. for 2 hours, it showed a light guide loss of 540 dB/mu.

比較例2 実施例8と同一の芯成分に対してさや成分重合体として
メタクリル酸2−トリフルオロメチル−8,8,8−ト
リフルオロプロピル−アクリル酸メチル共重合体〔共重
合体組成;98:2(財)、屈折率1.40.25℃、
酢酸エチルでめた極限粘度〔η):0.69)を用いて
、実施例1と同様な操作により溶融紡糸し、芯−さや構
造を有する直径約0.85711111の光伝送繊維を
えた。可撓性を測定したところ、5mmまで曲げること
ができた。6501mの波長に対して25℃と70℃に
おける導光損失を測定したところ、それぞれ260 d
b/&、270 dB/yxであった。これを100°
Cで6時間、加熱処理したところ、1000 dB/K
s+以上の導光損失を示した。可撓性を測定したところ
きわめてもろくなっていた。
Comparative Example 2 2-trifluoromethyl methacrylate-8,8,8-trifluoropropyl-methyl acrylate copolymer [copolymer composition: 98] was used as the sheath component polymer for the same core component as in Example 8. :2 (foundation), refractive index 1.40.25℃,
Using the intrinsic viscosity [η): 0.69) determined with ethyl acetate, melt spinning was performed in the same manner as in Example 1 to obtain an optical transmission fiber having a core-sheath structure and a diameter of about 0.85711111 mm. When the flexibility was measured, it was possible to bend up to 5 mm. When the light guide loss was measured at 25°C and 70°C for a wavelength of 6501 m, it was 260 d, respectively.
b/&, 270 dB/yx. This is 100°
When heated at C for 6 hours, 1000 dB/K
It showed a light guide loss of s+ or more. When the flexibility was measured, it was found to be extremely brittle.

比較例8 実施例1と同様の操作により、芯成分としてメタクリル
酸ボルニル1%、メタクリル酸メチル96%、アクリル
酸メチル8%からなる単量体混合物から芯成分重合体を
得たのち、実施例1と同様の重合体をさや成分として同
様の操作により溶融紡糸し、芯−さや構造を有する直径
約0.851rrInの光伝送繊維を得た。
Comparative Example 8 A core component polymer was obtained from a monomer mixture consisting of 1% bornyl methacrylate, 96% methyl methacrylate, and 8% methyl acrylate as core components by the same operation as in Example 1, and then The same polymer as 1 was used as a sheath component and melt-spun by the same operation to obtain a light transmission fiber having a core-sheath structure and having a diameter of about 0.851 rrIn.

可撓性を測定したところ、5MInまで曲げることがで
きた。650nmの波長に対して258Cと70℃にお
ける導光損失を測定したところ、それぞれ850 db
/Km、500 dB/bであった。これを105℃で
7時間、llo’cで3時間、120℃で8時間および
150℃で8時間加熱処理したところ、いずれも100
0dB/に1以上の導光損失を示し、可撓性は劣ってい
た。
When the flexibility was measured, it was possible to bend up to 5 Min. When the light guide loss was measured at 258C and 70℃ for a wavelength of 650nm, it was 850 db respectively.
/Km, 500 dB/b. This was heat treated at 105°C for 7 hours, at llo'c for 3 hours, at 120°C for 8 hours, and at 150°C for 8 hours.
It exhibited a light guide loss of 1 or more at 0 dB/0, and its flexibility was poor.

比較例4 芯成分としてメタクリル酸ベンジルを用いた以外は、比
較例1と同様にして光伝送繊維を得た。これを100 
℃で2時間処理したとコロ、1000 dB/+cs+
以上の導光損失を示し耐熱性はおとっていた。
Comparative Example 4 A light transmission fiber was obtained in the same manner as Comparative Example 1 except that benzyl methacrylate was used as the core component. This is 100
Tokoro treated at ℃ for 2 hours, 1000 dB/+cs+
The light guide loss was above and the heat resistance was poor.

比較例8 芯成分としてメタクリル酸−〇−オクチルを用いた以外
は、比較例1と同様にして光伝送繊細を得た。これを1
00’Cで2時間処理したところ、1000 dB/h
以上の導光損失を示し耐熱性はおとっていた。
Comparative Example 8 A light transmitting device was obtained in the same manner as Comparative Example 1 except that 0-octyl methacrylate was used as the core component. This is 1
When processed at 00'C for 2 hours, 1000 dB/h
The light guide loss was above and the heat resistance was poor.

(28) 比較例4 実施例1と同様な操作により、芯成分としてメタクリル
酸ノーメンチル50%、メタクリル酸メチル47%、ア
クリル酸メチル8%からなる単量体混合物から芯成分重
合体を得たのち、実施例1と同様のメタクリル酸フルオ
ロアルキルを主体とする重合体をさや成分として、同様
の操作により芯−さや構造を有する直径0.45mの光
伝送繊細を得た。可撓性を測定したところ、200W+
まで曲げることができず極めて脆かった。(i 5 Q
 nmの波長における25℃での導光損失を測定したと
ころ、400 dB/hであった。これを180℃で1
2時間加熱処理したところ、420dB/bの導光損失
を示し、耐熱性はすぐれていた。
(28) Comparative Example 4 After obtaining a core component polymer from a monomer mixture consisting of 50% nomenthyl methacrylate, 47% methyl methacrylate, and 8% methyl acrylate as core components by the same operation as in Example 1. Using the same polymer mainly composed of fluoroalkyl methacrylate as in Example 1 as the sheath component, a light transmitting device having a core-sheath structure and having a diameter of 0.45 m was obtained by the same operation. When we measured the flexibility, it was 200W+
It was extremely fragile and could not be bent. (i 5 Q
When the light guide loss at 25° C. at a wavelength of nm was measured, it was 400 dB/h. 1 at 180℃
When heat treated for 2 hours, the light guide loss was 420 dB/b, indicating excellent heat resistance.

(24完)(24 completed)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1) メタクリル酸メチルを主体とする重合体を芯成
分とする芯−さや構造から成る光伝送繊維において、無
水マレイン酸2〜40重量%を含有するメタクリル酸フ
ルオロアルキルを主体とする重合体をさや成分とするこ
とを特徴とする耐熱性と可撓性にすぐれた光伝送繊維。 (2) メタクリル酸メチルを主体とする重合体が炭素
数8以上の脂環式炭化水素基を有するメタクリル酸エス
テル8〜40重量%を含有するメタクリル酸メチルを主
体とする重合体である特許請求の範囲第1項記載の光伝
送繊維。 (8) エステル部分に炭素数8以上の脂環式炭化水素
基を有するメタクリル酸エステルが、メタクリル酸ボル
ニル、メタクリル酸フェンチル、メタクリル酸!−メン
チル、メタクリル紬。 (4) メタクリル酸フルオロアルキルがメタクリル酸
212 、2−)リフルオロエチル、メタクリル酸1,
1,1,8,8.8−へキサフルオロ−2−プロピル、
メタクリル酸1.1−ジエチル−2,2,8,4,4,
4−へキサフルオロ−1−ブチル、メタクリル酸1−ブ
ロビル−2,2,8,4,4,4−へキサフルオロ−1
−ブチル、メタクリル酸1.1−ジメチル−8−トリフ
ルオロメチル−2゜2.4,4.4−ペンタフルオロブ
チル、メタクリル酸2−トリフルオロメチル−2,8゜
8.8−テトラフルオロプロピル、メタクリル酸1.1
−ジメチル−2,2,8,8−テトラフルオロプロピル
、メタクリル酸パーフルオロイソプロピルまたはメタク
リル酸2−トリフルオロメチル−8,8,8−トリフル
オロプロピルである特許請求の範囲第1項記載の光伝送
繊維。
[Scope of Claims] (1) In an optical transmission fiber having a core-sheath structure in which the core component is a polymer mainly composed of methyl methacrylate, a fluoroalkyl methacrylate containing 2 to 40% by weight of maleic anhydride is used. Optical transmission fiber with excellent heat resistance and flexibility, characterized by having a polymer as the main component as a sheath component. (2) A patent claim in which the polymer mainly composed of methyl methacrylate is a polymer mainly composed of methyl methacrylate containing 8 to 40% by weight of a methacrylic ester having an alicyclic hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms. The optical transmission fiber according to item 1. (8) Methacrylic acid esters having an alicyclic hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms in the ester moiety include bornyl methacrylate, fentyl methacrylate, and methacrylic acid! - Menthyl, methacrylic pongee. (4) Fluoroalkyl methacrylate is methacrylic acid 212, 2-)lifluoroethyl, methacrylic acid 1,
1,1,8,8.8-hexafluoro-2-propyl,
1.1-diethyl-2,2,8,4,4, methacrylate
4-Hexafluoro-1-butyl, 1-brobyl-2,2,8,4,4,4-hexafluoro-1 methacrylate
-butyl, 1,1-dimethyl-8-trifluoromethyl-2゜2.4,4,4-pentafluorobutyl methacrylate, 2-trifluoromethyl-2,8゜8.8-tetrafluoropropyl methacrylate , methacrylic acid 1.1
-dimethyl-2,2,8,8-tetrafluoropropyl, perfluoroisopropyl methacrylate, or 2-trifluoromethyl-8,8,8-trifluoropropyl methacrylate. transmission fiber.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0269223A2 (en) * 1986-10-02 1988-06-01 Toray Industries, Inc. Heat resisting plastic optical fibre and method for its manufacture
JP2007126665A (en) * 2005-11-04 2007-05-24 General Electric Co <Ge> Composition and relating method

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