JPS6163802A - Resin for optical use - Google Patents

Resin for optical use

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JPS6163802A
JPS6163802A JP59184387A JP18438784A JPS6163802A JP S6163802 A JPS6163802 A JP S6163802A JP 59184387 A JP59184387 A JP 59184387A JP 18438784 A JP18438784 A JP 18438784A JP S6163802 A JPS6163802 A JP S6163802A
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acid
optical
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州志 江口
Seikichi Tanno
丹野 清吉
Yoshiaki Okabe
義昭 岡部
Noriaki Takeya
竹谷 則明
Hideki Asano
秀樹 浅野
Motoyo Wajima
和嶋 元世
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a transparent resin having superior heat resistance and adhesive property and suitable for use as a material for the clad of an optical fiber, an optical adhesive or the like by providing specified light transmittance or above and a specified refractive index or below to a resin contg. a specified percentage of a metal other than the alkali metals and fluorine. CONSTITUTION:A salt of a metal other than the alkali metals such as Ba, Mg or Sn and perfluoroalkyl (meth)acrylate are added to a mixture of an unsatd. acid such as (meth)acrylic acid or itaconic acid with (un)satd. carboxylic acid contg. fluorine, and they are copolymerized to obtain a colorless and transparent resin contg. said metal by 1-50wt% of the total amount of the resin and having >=80% light transmittance and <=1.55 refractive index. The metal is used as a cross-linking component. The resulting resin has superior heat resistance and adhesive property and is suitable for use as a material for various optical parts such as a lens and an optical waveguide.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野] 本発明は透明でしかも耐熱性と接着性に優れ九光学用樹
脂に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a resin for optical use that is transparent and has excellent heat resistance and adhesive properties.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来からフッ素を含む樹脂は、低屈折率を有することか
ら光学繊維を初めとして各種の光学材料としての用途が
検討されている。この中で、特公昭53−42260号
公報に記載されているようなフッ化ビニリエンとテトラ
70ルオロエチレン等の含フツ素オレフィン系モノマー
との共重合体は、耐熱性と接着性に優れるが、これらの
重合体は結晶性であシ、白濁しているために光散乱が大
きい欠点がある。他方、透明性に優れる含フツ素樹脂と
してポリフルオロメタクリレートあるいはアクリレート
等が知られているが、これらの重合体は一般に耐熱性と
接着性が劣っている。そのため、これらの欠点を解決す
る方法として、匈水性単独重合体を形成しうるビニルモ
ノマーを共重合爆ぜる方法が特開昭59−15411号
、同59−7906号、、。
Since resins containing fluorine have a low refractive index, their use as various optical materials including optical fibers has been studied. Among these, copolymers of vinylene fluoride and fluorine-containing olefin monomers such as tetra-70 fluoroethylene, as described in Japanese Patent Publication No. 53-42260, have excellent heat resistance and adhesive properties; The polymer is crystalline and cloudy, so it has the disadvantage of high light scattering. On the other hand, polyfluoromethacrylates and acrylates are known as fluorine-containing resins with excellent transparency, but these polymers generally have poor heat resistance and adhesive properties. Therefore, as a method to solve these drawbacks, a method of copolymerizing and exploding a vinyl monomer capable of forming a hydrophilic homopolymer is disclosed in JP-A-59-15411 and JP-A-59-7906.

同59−9604号、同59’−7311号各公報に記
載されている。
It is described in Publications No. 59-9604 and No. 59'-7311.

これらの方法は、親水性単独重合体を形成しうるビニル
モノマーを用いない、場合と比べて、耐熱性と接着性t
ある程度まで改善できるが、高温艮時間では耐熱分解性
が大きくなる6また、樹脂のガラス転移@度も90℃以
下と低い。更に用いるフルオロメタクリレートの種類が
、エチルとプロピルエステル等の2〜3a類に限定され
ているため、光学特性を材料の種類によって自由に調節
することが咋しくなる。   ゛〔発明の目的〕 本発明の目的は、透明でしかも耐熱性と接層性に優れた
光学用樹脂を提供することにある。
These methods have improved heat resistance and adhesive properties compared to those that do not use vinyl monomers that can form hydrophilic homopolymers.
Although it can be improved to a certain extent, the thermal decomposition resistance increases with high-temperature heating.6 Also, the glass transition temperature of the resin is low at 90°C or less. Furthermore, since the type of fluoromethacrylate used is limited to 2-3a types such as ethyl and propyl esters, it is difficult to freely adjust the optical properties depending on the type of material. [Object of the Invention] An object of the present invention is to provide an optical resin that is transparent and has excellent heat resistance and layer adhesion.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明を概説すれば、本発明は光学用樹脂に関する発明
であって、アルカリ金属以外の金属と、フッ素とを含む
樹脂から成り、該金属の含有量が樹脂の全重敞に対して
1重量%以上であり、かつ該樹脂の光線透過率が80%
以上、屈折率が1.55以下であることを特徴とする。
To summarize the present invention, the present invention relates to an optical resin, which is composed of a resin containing a metal other than an alkali metal and fluorine, and the content of the metal is 1 weight per total weight of the resin. % or more, and the light transmittance of the resin is 80%.
As mentioned above, the material is characterized in that the refractive index is 1.55 or less.

本発明者等は1.従来技術の欠点を改善するため鋭意研
究を直ねた結果、フッ素を含む樹脂中に金属と親水性基
を導入する午とを行い、しかも親水性の基を金属とイオ
ン結合させることによって、透明で、しかも耐熱性と接
着性に優れた光学用樹脂が得られることを見出し、本発
明に到達した。
The inventors 1. As a result of intensive research to improve the shortcomings of the conventional technology, we introduced metals and hydrophilic groups into the fluorine-containing resin, and by ionically bonding the hydrophilic groups with the metal, transparent However, it was discovered that an optical resin with excellent heat resistance and adhesiveness could be obtained, and the present invention was achieved.

金Rをフッ素を含む樹脂は、分子構造上結晶化しやすい
ため、透明になシ難い。更に、金属を含む組成物は、一
般のメタクリル酸エステル、あるいはアクリル酸エステ
ル等のビニルモノマーに対する溶□解性が低いため、共
重合した後の樹脂中に微粒子が残り、透過光が散乱され
透明性が劣る。そこで、樹脂の結晶化を防ぐために。
Resins containing gold R and fluorine tend to crystallize due to their molecular structure, so it is difficult to make them transparent. Furthermore, compositions containing metals have low solubility in vinyl monomers such as general methacrylic esters or acrylic esters, so fine particles remain in the resin after copolymerization, which scatters transmitted light and makes it transparent. inferior in sex. Therefore, to prevent resin crystallization.

側鎖にかさ高い分子構造t−Wする基を金属を介してイ
オン結合させることt行つ念。更に、側鎖に結合させる
基としては単にかさ高いだけでidn<、上記のビニル
モノマーと相溶性の良い基2a−選ぶことによって、溶
解性を上げた。  □このようにして得られる樹脂は、
少なくとも下記一般式(1)によって表わされる残基金
有する。
The idea is to ionicly bond a group with a bulky molecular structure to the side chain via a metal. Furthermore, the solubility was increased by selecting a group 2a- which is merely bulky but has good compatibility with the above-mentioned vinyl monomer as a group to be bonded to the side chain. □The resin obtained in this way is
It has at least a remaining fund expressed by the following general formula (1).

R,Coo  −・−Mne・・・K・ 00CR=)
(n−1′) ・・・(1)(式中、R,は高分子主鎖
を形成する基七表わし、Mは金属ヲ表わし、R,dフッ
素を有する基を表わし、nは金属の酸化数を表わす)そ
のため、カルボキシル基と金属が樹脂の接着性を向上す
る目的に効果がある。
R, Coo -・-Mne...K・00CR=)
(n-1') ... (1) (wherein, R represents a group forming the polymer main chain, M represents a metal, R, d represents a group having fluorine, and n represents a metal (represents oxidation number) Therefore, carboxyl groups and metals are effective in improving the adhesiveness of resin.

更に、一般式(1)で表わされる残基の他に、下記一般
式(2)で表わされる残基も、有機カルボン酸の配合量
を変えることによって、樹脂中に導入することができる
。 。
Furthermore, in addition to the residue represented by the general formula (1), a residue represented by the following general formula (2) can also be introduced into the resin by changing the blending amount of the organic carboxylic acid. .

R1C00O−−−Mne−−−(θ0OCRt)(n
−1)”(2)そのため、カルボキシル基の金属による
イオン架橋が可能となり、耐熱性向上の目的に効果があ
る。
R1C00O---Mne---(θ0OCRt)(n
-1)"(2) Therefore, ionic crosslinking of carboxyl groups by metal becomes possible, which is effective for the purpose of improving heat resistance.

本発明において、金属とフッ素を含む透明樹脂は、上記
(1)式、又は(1)式及び(2)式で長わされる組成
物を単独で、あるいは一般のビニルモノマーとの共重合
によって得ることができる。6本発明において上記(1
)式、(2)式で表わされるR1 に用いる有機カルボ
ン酸としては、エチレン性モノ又はジカルボン酸単量体
が使われるが、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタ
コン酸モノアルキルエステル塩、イタコン酸、クロトン
酸、マレイン酸、7マル酸、グルタコン酸、シトラコン
酸等が挙げられる。この中でも特に、メタクリル酸、ア
クリル酸、イタコン酸モノアルキルエステル塩が、透明
性、及び耐熱性の点で有効である。
In the present invention, the transparent resin containing metal and fluorine is produced by using the above formula (1), or a composition represented by formulas (1) and (2) alone or by copolymerizing it with a general vinyl monomer. Obtainable. 6 In the present invention, the above (1)
), formula (2) As the organic carboxylic acid used for R1, ethylenic mono- or dicarboxylic acid monomers are used, such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid monoalkyl ester salt, itaconic acid, Examples include crotonic acid, maleic acid, hexamalic acid, glutaconic acid, and citraconic acid. Among these, methacrylic acid, acrylic acid, and itaconic acid monoalkyl ester salts are particularly effective in terms of transparency and heat resistance.

本発明において、上記(1)式で表わされる基R2に用
いるフッ素を有するカルボン酸としては、例えば、飽和
又は不飽和の脂肪族カルボン酸、ベンゼン環を含む飽和
又は不飽和のカルボン酸等が用いられるが、樹脂の屈折
率を低くする目的から、飽和又は不飽和の脂肪族カルボ
ン酸が有用である。
In the present invention, the fluorine-containing carboxylic acid used for the group R2 represented by the above formula (1) includes, for example, a saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acid, a saturated or unsaturated carboxylic acid containing a benzene ring, etc. However, for the purpose of lowering the refractive index of the resin, saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acids are useful.

・飽和の脂肪族カルボ/酸の例としては、ヘプタフルオ
ロ酪酸、ペンタフルオロプロピオン酸、パーフルオロデ
カン峻、パーフルオロオクタン酸、パーフルオロへブタ
ン酸、パーフルオロノナンffi、+1H−アイコサフ
ルオロウンデカン酸、3−トリフルオロメチル−5−ヒ
ドロキシ酪酸等がちる。不飽和の脂肪族カルボン酸の例
としてはβ−トリフルオロメチルクロトン酸等がある。
Examples of saturated aliphatic carboxylic acids include heptafluorobutyric acid, pentafluoropropionic acid, perfluorodecane, perfluorooctanoic acid, perfluorohebbutanoic acid, perfluorononane ffi, +1H-icosafluoroundecanoic acid. , 3-trifluoromethyl-5-hydroxybutyric acid, etc. Examples of unsaturated aliphatic carboxylic acids include β-trifluoromethylcrotonic acid.

これらのものは単独又は2種以上のものを組合わせて使
用できるが、フッ素を含まない飽和又は不飽和の脂肪族
カルボン酸と併用することももちろん可能である。
These compounds can be used alone or in combination of two or more, but it is of course also possible to use them in combination with a fluorine-free saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acid.

本発明でプラスチック中に含まれる金属としてはPb、
  Ba%Sr、  Zn%Sn、  Sb%Mg%H
g。
In the present invention, the metals contained in the plastic include Pb,
Ba%Sr, Zn%Sn, Sb%Mg%H
g.

Ca、 La、 Ti、Zr%Ta%Th、 Nl)、
 Tt。
Ca, La, Ti, Zr%Ta%Th, Nl),
Tt.

Ge、  C!s%cd  等がある。これらの中で特
に有用なのは、Pb、 Ba、 Sr%Zn、 Mg、
 Ca。
Ge, C! s%cd etc. Particularly useful among these are Pb, Ba, Sr%Zn, Mg,
Ca.

La、 Cid、 Hg  であるが、樹脂の屈折率に
よって適当な金属を選ぶことができる。また、これらの
金属は1種若しくは2種以上が併用されて含まれていて
も良い。
These include La, Cid, and Hg, but an appropriate metal can be selected depending on the refractive index of the resin. Further, these metals may be contained alone or in combination of two or more.

本発明において、上記(1)式、又は(1)式及び(2
)式で表わされる組成物と共重合するビニルモノマーと
してはメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
n−プロピルメタクリレート、n −7’チルメタクリ
レート、t−ブチルメタクリレート、ラウリルメタクリ
レート、ノニルメタクリレート、メチルアクリレート、
ブチルアク+)V−ト、2−エチルへキシルアクリレー
ト等が挙げられるが、共重合体特性の点からメタクリレ
ートが好ましい。ま念、上記のモノマーノ他(フルオロ
メタクリレートモノマー、フルオロアクリレートモノマ
ー等も用いることがでキル。フルオロアルキルメタクリ
レートモノマーとしてハ、トリフルオロエチルメタクリ
レート、2.2.A3−テトラフルオロプロピルメタク
リレート、2.2.3゜3,3−ペンタフルオロプロピ
ルメタクリレート、2−トリフルオロメチル−3、ム3
−トリフルオロプロピルメタクリレート、2−トリフル
オロメチル−乙五五3−テトラフルオロプロピルメタク
リレート、2.2.A4.4.4−ヘキサフルオロブチ
ルメタクリレート、2.2゜3、 A 4. A、 4
−へブタフルオロブチルメタクリレート、1−メチル−
2,2,A 4.4.4−ヘキサフルオロブチルメタク
リレート、1.1.2.2−テトラヒドロパーフルオロ
デフルメタクリレート、1゜1、2.2−テトラヒドロ
−9−トリフルオロメチルパーフルオロデシルメタクリ
レート、1.1−ジヒドロパーフルオロブチルメタクリ
レート、1.1−ジメチル−2,2,A3−テトラフル
オロプロピルメタクリレート、1.1−ジメチル−2,
2゜5五4.4.5.5−オクタフルオロペンチルメタ
クリレート、1,1−ジメチル−乙2.314.4.4
−へキサフルオロブチルメタクリレート等が挙げられる
。フルオロアルキルアクリレートモノマーとしては、ト
リフルオロエチルアクリレート、2.2.A5.3−ペ
ンタフルオロプロピルアクリレート、1−メチル−2,
2,五3−テトラフルオロプロピルアクリレート、1,
1−ジメチル−2,2゜工3−テトラフルオロプロピル
アクリレート、2、2.3.4.4.4−ヘキサフルオ
ロブチルアタリレート、2,2.5五4.4.4−ヘプ
タフルオロブチルアクリレート、1−メチル−2,′L
3.4,4.4−へキサフルオロブチルアクリレート、
1.1−ジメチル−2,’Z、 l 4.4゜4−へキ
サフルオロブチルアクリレート等がある。上記フルオロ
アルキルアクリレート、フルオロアルキルアクリレート
は、1種若しくは2種以上を併用しても良い。
In the present invention, the above formula (1), or formula (1) and (2)
) Examples of vinyl monomers copolymerized with the composition represented by the formula include methyl methacrylate, ethyl methacrylate,
n-propyl methacrylate, n-7' thyl methacrylate, t-butyl methacrylate, lauryl methacrylate, nonyl methacrylate, methyl acrylate,
Examples include butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and the like, but methacrylate is preferred from the viewpoint of copolymer properties. Please note that in addition to the above monomers (fluoromethacrylate monomers, fluoroacrylate monomers, etc.) may also be used.As the fluoroalkyl methacrylate monomers, trifluoroethyl methacrylate, 2.2.A3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2.2. 3゜3,3-pentafluoropropyl methacrylate, 2-trifluoromethyl-3, mu3
-Trifluoropropyl methacrylate, 2-trifluoromethyl-Otsugo 3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2.2. A4.4.4-Hexafluorobutyl methacrylate, 2.2°3, A4. A, 4
-Hebutafluorobutyl methacrylate, 1-methyl-
2,2,A 4.4.4-Hexafluorobutyl methacrylate, 1.1.2.2-tetrahydroperfluorodeflu methacrylate, 1゜1,2.2-tetrahydro-9-trifluoromethylperfluorodecyl methacrylate , 1.1-dihydroperfluorobutyl methacrylate, 1.1-dimethyl-2,2,A3-tetrafluoropropyl methacrylate, 1.1-dimethyl-2,
2゜55-4.4.5.5-octafluoropentyl methacrylate, 1,1-dimethyl-Otsu 2.314.4.4
-hexafluorobutyl methacrylate and the like. As the fluoroalkyl acrylate monomer, trifluoroethyl acrylate, 2.2. A5.3-pentafluoropropyl acrylate, 1-methyl-2,
2,5-3-tetrafluoropropyl acrylate, 1,
1-Dimethyl-2,2゜-3-tetrafluoropropyl acrylate, 2,2.3.4.4.4-hexafluorobutyl acrylate, 2,2.55-4.4.4-heptafluorobutyl acrylate , 1-methyl-2,'L
3.4,4.4-hexafluorobutyl acrylate,
Examples include 1.1-dimethyl-2,'Z, l 4.4°4-hexafluorobutyl acrylate. The above fluoroalkyl acrylates and fluoroalkyl acrylates may be used alone or in combination of two or more.

このようにして導入するフッ素の含量は、樹脂の全重量
に対して510以上とすることが望ましい。5重量悌未
満では、樹脂の低屈折率化にほとんど効果がみられない
。また、フッ素の含量は、樹脂の透明性から決めること
ができる。
The content of fluorine introduced in this manner is preferably 510 or more based on the total weight of the resin. When the weight is less than 5%, there is little effect on lowering the refractive index of the resin. Further, the fluorine content can be determined based on the transparency of the resin.

金属とフッ素とを含む透明園脂は、例えば以下のように
して製造することができる。
Transparent resin containing metal and fluorine can be produced, for example, as follows.

アルコール類又はケトン類等の溶媒にM櫓、カルボン酸
及び金属化合物(上記した金属の市化物、水酸化物、塩
化物、硝酸塩、酢酸塩、炭酸塩等)を所定の割合で混合
し、室温又は力ロ温下でかくはんして反応゛を行わせる
。このg o、i戸過後、清澄な均一液体を得る。この
場合、有機カルボン酸及び金属化合物の配合−!lth
それぞれの種類によって異なる。また、反応によって生
成した副生成物、水及び未反応物等がこれらの溶液に溶
解しているため、減圧留去によってこれら副生成物と溶
媒を除去する。この組成物を単独で、又はビニルモノマ
ーを所定量加えてモノマー組成物とし、熱あるいは紫外
線等で硬化する。この場合、重合方法としては、乳化、
懸濁、塊状又は溶液重合のいずれも使用することかで゛
きるが、高純度の重合体を得る九めには塊状重合法が好
ましい。
Mix M-yagura, carboxylic acid, and metal compounds (the above-mentioned metal commercial products, hydroxides, chlorides, nitrates, acetates, carbonates, etc.) in a solvent such as alcohols or ketones in a predetermined ratio, and leave the mixture at room temperature. Alternatively, the reaction can be carried out by stirring at a low temperature. After this go, a clear homogeneous liquid is obtained. In this case, the combination of organic carboxylic acid and metal compound -! lth
It varies depending on each type. Further, since by-products generated by the reaction, water, unreacted substances, etc. are dissolved in these solutions, these by-products and the solvent are removed by distillation under reduced pressure. This composition alone or by adding a predetermined amount of vinyl monomer to form a monomer composition is cured by heat, ultraviolet rays, or the like. In this case, the polymerization method includes emulsification,
Although suspension, bulk or solution polymerization may be used, bulk polymerization is preferred in order to obtain a highly pure polymer.

得られたモノマー組成物を熱硬化する際に使用する重合
開始剤としては、過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオ
キシド、ジイソブロピルパーオギシジカーポネート、ジ
ミリスチルパーオキシジカーポネート、アゾビスイソブ
チロニトリル等の通常のラジカル重合開始剤を用いるこ
とができる。、′tた、紫外線で硬化する際には、その
重合開始剤としてベンゾインインプロピルエーテル、ベ
ンゾインエチルエーテル、ペンツインイソブチルエーテ
ル、α−アリルベンゾイン、α−メチルベンゾイン、ベ
ンゾフェノン、ベンジル、2−エチルアント2キノン等
を用いるこ  □とができる。これらの紫外線硬化型の
重合開始剤は単独で用いることが可能であろだけでなく
、熱硬化型の重合開始剤を併用することができる。
Polymerization initiators used when thermally curing the obtained monomer composition include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, dimyristyl peroxydicarbonate, and azobisisobutyronitrile. Usual radical polymerization initiators such as the following can be used. In addition, when curing with ultraviolet rays, benzoin propyl ether, benzoin ethyl ether, pentwinisobutyl ether, α-allyl benzoin, α-methylbenzoin, benzophenone, benzyl, 2-ethylant 2 are used as polymerization initiators. Quinone etc. can be used. These ultraviolet curing type polymerization initiators can not only be used alone, but also thermosetting type polymerization initiators can be used in combination.

重合開始剤の量はモノマー組成物100重量部に対し、
α02〜5重量部配合することが可能である。
The amount of polymerization initiator is based on 100 parts by weight of the monomer composition,
It is possible to mix α02 to 5 parts by weight.

上記のようにして得ることができる本発明の光学用樹脂
において、光線透過率とは、ム8’l’M−100sの
規定によシ測定した値を意味し、また屈折率とはnvO
値を意味する。
In the optical resin of the present invention that can be obtained as described above, the light transmittance means a value measured according to the regulations of M8'l'M-100s, and the refractive index means nvO
means value.

しかして、本発明において光線透過率8Q9j以上に規
定される樹脂は、透明性が良好であることから、光学繊
維のクラツド材としてばかりでなく、通常の光学用の樹
脂板若しくtlフィルムとしても用いることができる。
Therefore, in the present invention, the resin specified to have a light transmittance of 8Q9j or more has good transparency, so it can be used not only as a cladding material for optical fibers, but also as a regular optical resin plate or TL film. Can be used.

他方、光線透過率80チ未満である樹脂の場合には、光
学繊維において光損失を大きくしたシ、通常の樹脂板に
おいては厚板になるほど光の吸収や散乱が大きくなり透
明性を著しく損う等の欠点があるため、光学用として用
いるのは適当でない。
On the other hand, in the case of a resin with a light transmittance of less than 80 cm, the optical fiber has a large optical loss, and in the case of a normal resin plate, the thicker the plate, the greater the absorption and scattering of light, which significantly impairs transparency. Due to these drawbacks, it is not suitable for use in optical applications.

また、本発明の光学用樹脂は、その用途として種々のも
のがあるが、例えば光学繊維のクラツド材、石英ガラス
若しくはアクリル樹脂の接着材、アクリル樹脂の改質材
用としては、低屈折率であることが望ましい。一般に、
プラスチックの光学即、維ではコア材として、主にポリ
スチレン(屈折率n!Sミ1.59 )とポリメタクリ
ル酸メチル(屈折率fi!’==149)が用いられて
いるため、クラツド材の屈折率としては、せいぜいnv
=1.55が限度であり、光学繊維の開口数を大きくす
るには、より低屈折率が感差となる。
Furthermore, the optical resin of the present invention has various uses, such as cladding materials for optical fibers, adhesives for quartz glass or acrylic resin, and modifiers for acrylic resins due to its low refractive index. It is desirable that there be. in general,
Polystyrene (refractive index n!Smi 1.59) and polymethyl methacrylate (refractive index fi!'==149) are mainly used as core materials in plastic optical fibers, so the clad material The refractive index is at most nv
= 1.55 is the limit, and in order to increase the numerical aperture of the optical fiber, a lower refractive index becomes the sensitivity difference.

そのため、本発明における光学用樹脂も、屈折率nMが
1.55以下であることが必須装作となるが、その条件
さえ満足すれば、用途に応じて樹脂の屈折率を自由にコ
ントロールすることができる。
Therefore, it is essential that the optical resin used in the present invention has a refractive index nM of 1.55 or less, but as long as this condition is satisfied, the refractive index of the resin can be freely controlled depending on the application. I can do it.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

本発明を更に具体的に説明する念めに以下実施例及び比
較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限
定されるもので蝶ない、、なお、実施例、比較例におい
て得られる樹脂は、下記の試験法によシ諸物性を測定し
た。
In order to explain the present invention more specifically, the present invention will be described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. The physical properties of the resulting resin were measured using the following test methods.

(1)  屈折率 アツベの屈折率を用いて、25℃における屈折率を測定
した( ny ) (2)  光線透過率 ヘイズメーター(スガ試験機株式会社製)を用いて厚さ
2■の試験片について測定した( A8TM −100
3による) (3)  熱変形温度(7g) 熱変形温度(Tg3t!、熱物理試験機TMA(真空理
工社製)によって線膨張係数の温度変化から測定した。
(1) Refractive index The refractive index at 25°C was measured using the refractive index of Atsube. (A8TM-100
3) (3) Heat distortion temperature (7g) Heat distortion temperature (Tg3t!) was measured from the temperature change in linear expansion coefficient using a thermophysical tester TMA (manufactured by Shinku Riko Co., Ltd.).

(4)耐熱性 耐熱性は2so6s時間放R(空気中)後、・嘘I噌の
電量;攻少率を係で示し、外観、と肉11にで1.察し
た。
(4) Heat Resistance The heat resistance is after being released for 206 seconds (in the air), and the amount of electricity is 1.1%. I guessed it.

(5)  接着性 光学研りヤした2X4傭の石英ガラス板2枚を用い、2
×2ctnの部分に、上記のモノマー組成ryJヲj仝
布し、互いに貼り合わせた。これら2枚のガラス板を圧
、冶バネで固定し、60℃、3時間、80℃、2時間の
条件で加熱した。このものを、0℃の冷水と80℃の湯
浴にそれぞれ交互につけて、ヒートサイクル試“験t−
500回行った後、接着の状態を調べた。
(5) Using two 2×4 quartz glass plates with adhesive optical polishing,
The above monomer composition was applied to the ×2 ctn portion, and they were bonded to each other. These two glass plates were fixed with pressure and a spring, and heated at 60° C. for 3 hours and at 80° C. for 2 hours. This product was soaked alternately in cold water at 0°C and hot water bath at 80°C, and heat cycle test t-
After repeating 500 times, the state of adhesion was examined.

以下、実施例1〜8、比較例1及び2において樹脂の製
造方法を示し、第1表にこれらの樹脂の特性を示した。
Hereinafter, methods for producing resins are shown in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2, and characteristics of these resins are shown in Table 1.

なお、6例において1部は取量部を意味する。In addition, in 6 examples, 1 part means the amount taken.

実施列1 100 mlのメチルアルコールにメタクリル酸12部
、パーフルオロオクタン散57s’t?tlして55℃
に保持した後、−酸化鉛31部を徐々に加えて反応を行
わせ比。この溶液を濾過後、水とメチルアルコールta
圧下で除いてモノマー組成物を得た。このモノマ−15
成物50部、2.2.五5.4.4.4−ヘプタフルオ
ロブチルメタクリレート50部、重合開始剤としてシミ
リスチルパーオキシジカーボネート0.3部を均一に混
合し、窒素ガス雰囲気中で60℃3時間、80℃3時間
の塊状重合反応を行わせ念。
Example 1: 100 ml of methyl alcohol, 12 parts of methacrylic acid, and 57 parts of perfluorooctane powder. tl and 55℃
After maintaining the temperature, 31 parts of -lead oxide was gradually added to carry out the reaction. After filtering this solution, water and methyl alcohol
The monomer composition was obtained by removing under pressure. This monomer 15
50 parts of composition, 2.2. 55.4.4.50 parts of 4-heptafluorobutyl methacrylate and 0.3 parts of similystyl peroxydicarbonate as a polymerization initiator were mixed uniformly at 60°C for 3 hours and at 80°C for 3 hours in a nitrogen gas atmosphere. Make sure to carry out the bulk polymerization reaction.

実施例2 100dのメチルアルコールにメタクリル酸25部、パ
ーフルオロオクタン酸45部ヲ溶解して50℃に保持し
た後、−酸化鉛30部を徐々に加えて反応を行わせた。
Example 2 After 25 parts of methacrylic acid and 45 parts of perfluorooctanoic acid were dissolved in 100 d of methyl alcohol and maintained at 50°C, 30 parts of -lead oxide was gradually added to carry out a reaction.

この溶液を濾過後、水とメチルアルコールを減圧下で除
いてモノマー組成物を得次。このモノマー組成物100
部に対し、、シミリスチルパーオキシジカーボネートc
L1部を60℃で添加混合し、そのまま窒素中で60℃
3時間、80℃3時間の塊状重合反応を行わせた。
After filtering this solution, water and methyl alcohol were removed under reduced pressure to obtain a monomer composition. This monomer composition 100
per part, cimilistyl peroxydicarbonate c
1 part of L was added and mixed at 60°C, and then heated at 60°C under nitrogen.
A bulk polymerization reaction was carried out at 80° C. for 3 hours.

実施例3 実施例1で得られ九モノマー組放物20部、2.2.2
−トリフルオロエチルメタクリレート80部、シミリス
チルパーオキシジカーボネートQ、2部を均一に混合し
、窒素中で55℃3時間、80℃3時間の塊状重合反応
全行わせた。
Example 3 20 parts of the nine monomer set paraboloid obtained in Example 1, 2.2.2
- 80 parts of trifluoroethyl methacrylate and 2 parts of similystyl peroxydicarbonate Q were uniformly mixed, and a bulk polymerization reaction was carried out at 55°C for 3 hours and at 80°C for 3 hours in nitrogen.

実施例4 100−のメチルアルコールにアフリルミ26部、パー
フルオロオクタンmss部tg解して55℃に保持した
後、水酸化バリウム1水和塩CBa(OH)2− a2
o 〕19部を徐々に加えて反応を行わせた。この溶液
をP7a後、水とメチルアルコールを減圧下で除いてモ
ノマー組成物を得た。このモノマー組成物60部、2.
2.2−)リフルオロエチルメタクリレート40部、シ
ミリスチルパーオキシジカーボネートQ、2部を均一に
混合゛し、実施例3と同様な方法で取合反応を行わせた
Example 4 After dissolving 26 parts of afrylumi and mss part of perfluorooctane in 100-g of methyl alcohol and maintaining at 55°C, barium hydroxide monohydrate CBa(OH)2-a2
o ] 19 parts was gradually added to carry out the reaction. After P7a of this solution, water and methyl alcohol were removed under reduced pressure to obtain a monomer composition. 60 parts of this monomer composition, 2.
2.2-) 40 parts of trifluoroethyl methacrylate and 2 parts of similisyl peroxydicarbonate Q were uniformly mixed, and a combination reaction was carried out in the same manner as in Example 3.

実施例5 100−のメチルアルコールにメタクリル酸11部、パ
ーフルオロへブタン敵48部を溶解して55℃に保持し
た後、水酸化バリウム8水加塩[Ba(OR)2−8H
20]  41部を徐々に加えて反応を行わせた。この
閤液を濾過後、水とメチルアルコールを減圧下で除いて
モノマー組成物を得な。モノマー組成物20部、2.2
.2− ) !Jフルオロエチルメタクリレート80部
、ジミリスチルパーオキシジカーポネート12部を均一
に混合し、実施例3と同様な方法で1合反応を行わせた
Example 5 11 parts of methacrylic acid and 48 parts of perfluorohebutane were dissolved in 100% methyl alcohol and kept at 55°C.
20] 41 parts were gradually added to carry out the reaction. After filtering this solution, water and methyl alcohol are removed under reduced pressure to obtain a monomer composition. 20 parts of monomer composition, 2.2
.. 2-)! 80 parts of J fluoroethyl methacrylate and 12 parts of dimyristyl peroxydicarbonate were uniformly mixed, and a single reaction was carried out in the same manner as in Example 3.

実施例6 100−のメチルエチルケトンにメタクリル酸11部、
パーフルオロオクタン酸54部を溶解して55℃に保持
した後、水酸化ストロンチウム35部を徐々に71Dえ
て反応を行わせた。この溶液を濾過後、水とメチルエチ
ルケトンtl−減圧下で除いてモノマー組成物を得た。
Example 6 11 parts of methacrylic acid in 100-methyl ethyl ketone,
After 54 parts of perfluorooctanoic acid was dissolved and maintained at 55° C., 35 parts of strontium hydroxide was gradually added by 71 D to carry out the reaction. After filtering this solution, water and methyl ethyl ketone were removed under reduced pressure to obtain a monomer composition.

このモノff−fJlgml 5%、2.2.A五3−
ペンタフルオロプロピルメタクリレート85部、シミリ
スチルパーオキシジカーボネート[13部を均一に混合
し、実施例3と同様な方法で重合反応を行わせた。
This mono ff-fJlgml 5%, 2.2. A53-
85 parts of pentafluoropropyl methacrylate and 13 parts of similystyl peroxydicarbonate were mixed uniformly, and a polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 3.

実施例7 100dのメチルアルコールにメタクリル酸31部、パ
ーフルオロオクタン酸54部kf8W6して55℃に保
持した後、水酸化バリウム1水λ口塩15部を徐々に加
えて反応を行わせた。この溶液を濾過後、水とメチルア
ルコールケ減圧下で除いてモノマー組成物’t、 L%
た。このモノマー組成物15部、メチルメタクリレート
10部、2、2.3.3.3−ペンタフルオロプロビル
メタクリレ−8フ5部、ジミリスチルバーオキンジカー
ボネート0.3部を均一に混合し、実施例3と同様な方
法で重合反応ケ行わせた。
Example 7 After adding 31 parts of methacrylic acid and 54 parts of perfluorooctanoic acid to 100 d of methyl alcohol and maintaining the mixture at 55° C., 15 parts of barium hydroxide 1 water λ salt was gradually added to carry out a reaction. After filtering this solution, water and methyl alcohol were removed under reduced pressure to obtain the monomer composition 't, L%.
Ta. 15 parts of this monomer composition, 10 parts of methyl methacrylate, 5 parts of 2,2.3.3.3-pentafluoroprobyl methacrylate-8, and 0.3 part of dimyristilbaroquine dicarbonate were uniformly mixed, A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 3.

実施例8 100rRtのメチルエチルケトンにイタコン酸モノメ
チルエステル2 b 部% バーフルオロへブタン酸6
7都を溶解して55℃に保持した後、酸化マグネシウム
7部を徐々に加えて反応を行わせた。この溶′ffL1
ft:濾過後、水とメチルエチルケトンを減圧下で除い
てモノマー組成物を得几。
Example 8 Itaconic acid monomethyl ester 2 b parts % barfluorohebbutanoic acid 6 in 100 rRt methyl ethyl ketone
After dissolving 7 parts and maintaining the temperature at 55°C, 7 parts of magnesium oxide was gradually added to carry out the reaction. This melt'ffL1
ft: After filtration, water and methyl ethyl ketone were removed under reduced pressure to obtain a monomer composition.

この七ツマー組成物30部、2.2.2− )リフルオ
ロエチルメタクリレート70部、ジミリヌチルパーオキ
シジカーボネート12部を均一に混合し、実施例3と同
様な方法で重合反応を行わせた。
30 parts of this 7-mer composition, 70 parts of 2.2.2-)lifluoroethyl methacrylate, and 12 parts of dimylinutyl peroxydicarbonate were uniformly mixed, and a polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 3. Ta.

比較例1 2、2. i 3−ペンタフルオロプロピルメタクリレ
ート100部に、ジミリステルパーオキシジカーポネー
トα3部を浴解し、窒素ガス雰囲気中で60℃5時間、
80℃3時間の塊状重合反応を行わせた。
Comparative Example 1 2, 2. i 3 parts of dimylisterperoxydicarbonate α was dissolved in 100 parts of 3-pentafluoropropyl methacrylate, and the mixture was heated at 60°C for 5 hours in a nitrogen gas atmosphere.
A bulk polymerization reaction was carried out at 80° C. for 3 hours.

比較例2 2、λ&五3−ペンタフルオロプロピルメタクリレート
70部、メチルメタクリレート28部、−ボネート0.
3部を均一に溶解し、比較例1と同様な方法で重合反応
を行わせたう 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように1本発明による金属とフッ素
を含む光学用樹脂は、透明で屈折率nHsが1655以
下と低屈折率であると共に、耐熱性と接着性が優れてい
るため、光学繊維のクラツド材や一般の光学用樹脂板と
してばかりでなく、光学用接着剤、レンズ及び光導波路
等の各種の光学部品用材料として用いることができる。
Comparative Example 2 2, λ&5 70 parts of 3-pentafluoropropyl methacrylate, 28 parts of methyl methacrylate, -bonate 0.
[Effects of the Invention] As explained in detail above, the optical resin containing metal and fluorine according to the present invention is transparent. It has a low refractive index nHs of 1655 or less, and has excellent heat resistance and adhesive properties, so it is used not only as a clad material for optical fibers and general optical resin plates, but also as optical adhesives, lenses, etc. It can be used as a material for various optical components such as optical waveguides.

したがって、本発明はその有用性の点で顕著な効果を奏
する発明である。
Therefore, the present invention is an invention that has remarkable effects in terms of its usefulness.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、アルカリ金属以外の金属と、フツ素とを含む樹脂か
ら成り、該金属の含有量が樹脂の全重量に対して1重量
%以上であり、かつ該樹脂の光線透過率が80%以上、
屈折率が1.55以下であることを特徴とする光学用樹
脂。 2、該金属の含有量が樹脂の全重量に対して2〜50重
量%である特許請求の範囲第1項記載の光学用樹脂。 3、該フツ素の含有量が樹脂の全重量に対して5重量%
以上である特許請求の範囲第1項記載の光学用樹脂。 4、該樹脂が、フツ素含有カルボン酸のカルボキシル基
と金属を介してイオン結合した高分子鎖中のカルボキシ
ル基を少なくとも1個有するカルボン酸高分子物質を少
なくとも1種包含するものである特許請求の範囲第1項
記載の光学用樹脂。
[Claims] 1. Consisting of a resin containing a metal other than an alkali metal and fluorine, the content of the metal is 1% by weight or more based on the total weight of the resin, and the resin has a light transmittance. rate is 80% or more,
An optical resin having a refractive index of 1.55 or less. 2. The optical resin according to claim 1, wherein the content of the metal is 2 to 50% by weight based on the total weight of the resin. 3. The content of fluorine is 5% by weight based on the total weight of the resin.
The optical resin according to claim 1, which is the above. 4. A patent claim in which the resin includes at least one carboxylic acid polymer substance having at least one carboxyl group in the polymer chain that is ionically bonded to the carboxyl group of a fluorine-containing carboxylic acid via a metal. The optical resin according to item 1.
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