JPS6367167B2 - - Google Patents

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JPS6367167B2
JPS6367167B2 JP59041826A JP4182684A JPS6367167B2 JP S6367167 B2 JPS6367167 B2 JP S6367167B2 JP 59041826 A JP59041826 A JP 59041826A JP 4182684 A JP4182684 A JP 4182684A JP S6367167 B2 JPS6367167 B2 JP S6367167B2
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JP
Japan
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core component
polymer
light transmitting
fiber
component
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JP59041826A
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Japanese (ja)
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JPS60185906A (en
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Isao Sasaki
Koji Nishida
Masaru Morimoto
Takashi Yamamoto
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、光伝送性繊維に関するものであり、
さらに詳しく述べるならば、芯―鞘二重構造を有
し、耐熱性にすぐれたプラスチツク光伝送性繊維
に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Technical Field) The present invention relates to a light transmitting fiber,
More specifically, the present invention relates to a plastic optical fiber having a core-sheath dual structure and excellent heat resistance.

(技術的背景) 従来、光伝送性繊維としては、広い波長にわた
つてすぐれた光伝送性を有する無機ガラス系光学
繊維が知られている。しかし、ガラス系繊維は加
工性が悪く、曲げ応力に弱いばかりでなく、高価
であることから合成樹脂を基体とする光伝送性繊
維が開発されている。合成樹脂製の光伝送性繊維
は、屈折率が大きく、かつ光の透過性が良好な重
合体を芯成分とし、この芯成分重合体よりも屈折
率が小さく、かつ透明な重合体を鞘成分として、
芯―鞘二重構造を有する繊維を製造することによ
つて得られる。光透過性の高い芯成分として有用
な重合体は、無定形の材料が好ましく、一般にポ
リメタクリル酸メチル、あるいはポリスチレンが
使用されている。
(Technical Background) Inorganic glass optical fibers having excellent optical transmission properties over a wide range of wavelengths have been known as optical fibers. However, glass fibers have poor processability, are susceptible to bending stress, and are also expensive, so light transmitting fibers based on synthetic resins have been developed. Light transmitting fibers made of synthetic resin have a core component that is a polymer that has a high refractive index and good light transmittance, and a sheath component that is a transparent polymer that has a lower refractive index than the core component polymer. As,
It is obtained by producing fibers with a core-sheath dual structure. The polymer useful as a core component with high light transparency is preferably an amorphous material, and polymethyl methacrylate or polystyrene is generally used.

このうち、ポリメタクリル酸メチルは透明性の
みならず、力学的性質、耐候性等にも優れ、従つ
て高性能プラスチツク光学繊維の芯材として工業
的に用いられ、短距離光通信・光センサー等の分
野で用途開発が進められている。しかし、ポリメ
タクリル酸メチルは、一面では熱変形温度が100
℃前後であつて、耐熱性が十分でないため、その
用途展開が制約されている分野もかなりあり、従
つて耐熱性の向上に対する要求が強い。
Among these, polymethyl methacrylate has excellent not only transparency but also mechanical properties and weather resistance, and is therefore used industrially as a core material for high-performance plastic optical fibers, and is used for short-distance optical communications, optical sensors, etc. Application development is progressing in the following fields. However, polymethyl methacrylate has a heat distortion temperature of 100
Since the heat resistance is not sufficient at around 100°C, there are many fields in which its application is restricted, and therefore there is a strong demand for improved heat resistance.

メタクリル樹脂の耐熱性を改善させる方法につ
いては、下記の方法が知られている。
The following methods are known for improving the heat resistance of methacrylic resins.

(1) メタクリル酸メチルとα―メチルスチレンを
共重合させる方法。
(1) A method of copolymerizing methyl methacrylate and α-methylstyrene.

(2) ポリ―α―メチルスチレンをメタクリル酸メ
チル単量体に溶解した後、メタクリル酸メチル
を重合させる方法(特公昭43−1616号、特公昭
49−8718号)。
(2) A method in which poly-α-methylstyrene is dissolved in methyl methacrylate monomer and then methyl methacrylate is polymerized (Special Publication No. 43-1616,
49-8718).

(3) メタクリル酸メチルとN―アリルマレイン酸
イミドを共重合させる方法(特公昭43−9753
号)。
(3) Method of copolymerizing methyl methacrylate and N-allyl maleic acid imide (Japanese Patent Publication No. 43-9753
issue).

(4) メタクリル酸メチル/α―メチルスチレン/
マレイミドを共重合させる方法。
(4) Methyl methacrylate/α-methylstyrene/
A method of copolymerizing maleimide.

および (5) 多官能単量体を用いた架橋ポリマーの存在下
でメタクリル酸メチルを重合させる方法(特開
昭48−95490号、特開昭48−95491号)。
and (5) a method of polymerizing methyl methacrylate in the presence of a crosslinked polymer using a polyfunctional monomer (JP-A-48-95490, JP-A-48-95491).

しかし、これら従来方法では、得られる重合体
の耐熱性は向上しているが、一面重合速度が極め
て低く、従つて生産性が著しく低下して実用性の
ないものであつたり、得られる重合体の機械的性
質が不十分なものであつたり、光学的性質が不十
分であつたり、成形したときに著しく着色するも
のであつたり、あるいは成形加工性の低いもので
あつたりして、実用化し得る程度に達していな
い。
However, in these conventional methods, although the heat resistance of the obtained polymer is improved, the one-sided polymerization rate is extremely low, resulting in a significant decrease in productivity and the resulting polymer is impractical. The mechanical properties of the material are insufficient, the optical properties are insufficient, the material is markedly colored when molded, or the moldability is low, making it impossible to put it into practical use. It's not up to the level you deserve.

(発明の目的) 本発明の目的は、ポリメタクリル酸エステル樹
脂に匹敵する、すぐれた光学的性質、機械的性
質、耐候性および成形加工性を具備しているだけ
でなく、すぐれた耐熱性と生産性を有する芯成分
重合体と、すぐれた耐熱性と透明性とを有する鞘
成分重合体とからなり、すぐれた光伝送性を有す
る光伝送性繊維を提供することにある。
(Objective of the Invention) The object of the present invention is to have not only excellent optical properties, mechanical properties, weather resistance, and moldability comparable to polymethacrylic acid ester resins, but also excellent heat resistance and moldability. The object of the present invention is to provide a light transmitting fiber having excellent light transmitting properties, which is composed of a core component polymer having high productivity and a sheath component polymer having excellent heat resistance and transparency.

(発明の構成) 本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討を
重ねた結果、N―置換メタクリルイミドからなる
環構造単位を含有する重合体は、従来の共重合樹
脂では達成し得なかつたほどすぐれた耐熱性、成
形加工性、光伝送性および機械的性質を示し、か
つ生産性にもすぐれており、このようなすぐれた
特性を有する芯成分重合体を用いることによつ
て、各種性能において釣合いのとれたすぐれた光
伝送性繊維が得られることを見出すに至つた。
(Structure of the Invention) As a result of intensive studies aimed at achieving the above object, the present inventors have discovered that a polymer containing a ring structural unit composed of N-substituted methacrylimide can be produced in a manner that cannot be achieved with conventional copolymer resins. It exhibits excellent heat resistance, moldability, light transmission properties, and mechanical properties, as well as excellent productivity. By using a core component polymer with these excellent properties, various types of It has now been discovered that an excellent light transmitting fiber with balanced performance can be obtained.

すなわち本発明は 式: (式中Rは炭素数1〜20の脂肪族、脂環式また
は芳香族炭化水素基を表す) で示される環構造単位2重量%以上とメタクリル
酸メチルを主成分とする単量体単位98重量%以下
とからなる重合体を実質的に含んでなる芯成分
と、前記芯成分を被覆し、前記芯成分重合体の屈
折率より1%以上小さい屈折率を有する重合体か
らなる鞘成分とを含んでなることを特徴とする光
伝送性繊維である。
That is, the present invention has the following formula: (In the formula, R represents an aliphatic, alicyclic, or aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.) A monomer unit containing 2% by weight or more of the ring structural unit represented by the formula (R represents an aliphatic, alicyclic, or aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms) and methyl methacrylate as the main components98 a core component substantially comprising a polymer consisting of % by weight or less, and a sheath component covering the core component and comprising a polymer having a refractive index that is 1% or more smaller than the refractive index of the core component polymer. A light transmitting fiber characterized by comprising:

本発明の光伝送性繊維において、芯成分重合体
は実質的に式()で示されるN―置換メタクリ
ルイミド環構造単位2重量%以上とメタクリル酸
メチルを主成分とする単量体単位98重量%以下と
からなる重合体である。上記成分のうちでN―置
換メタクリルイミド環構造単位は、光伝送性繊維
として耐熱性および光学特性を保持するに必要な
成分であり、その含有量としては2重量%以上が
必要である。特にすぐれた耐熱性を得るためには
10重量%以上用いるのが好ましい。
In the light transmitting fiber of the present invention, the core component polymer is substantially 2% by weight or more of N-substituted methacrylimide ring structural units represented by the formula () and 98% by weight of monomer units whose main components are methyl methacrylate. % or less. Among the above components, the N-substituted methacrylimide ring structural unit is a component necessary for maintaining heat resistance and optical properties as a light transmitting fiber, and its content must be 2% by weight or more. In order to obtain especially excellent heat resistance,
It is preferable to use 10% by weight or more.

N―置換メタクリルイミド環構造単位が2重量
%未満では得られる重合体の耐熱性の向上が不十
分となる。
If the content of N-substituted methacrylimide ring structural units is less than 2% by weight, the heat resistance of the resulting polymer will be insufficiently improved.

一方、メタクリル酸メチルを主成分とする単量
体成分は、光伝送性繊維として基本的な光学特
性、耐候性および機械的特性を保持するために必
要な成分である。
On the other hand, the monomer component containing methyl methacrylate as a main component is a component necessary for maintaining basic optical properties, weather resistance, and mechanical properties as a light transmitting fiber.

式()で示されるメタクリルイミド成分中の
N―置換基Rは炭素数1〜20の飽和および不飽和
脂肪族、脂環式または芳香族炭化水素基であるこ
とが必要である。
The N-substituent R in the methacrylimide component represented by formula () must be a saturated or unsaturated aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.

耐熱性向上の点からは比較的N―置換基Rの鎖
長は短い方が好ましい。N―置換基Rの具体例と
しては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピ
ル、ブチル、イソブチル、tert―ブチル基及びフ
エニル基、置換フエニル基などが挙げられるが、
メチル基が最も好ましい。
From the viewpoint of improving heat resistance, it is preferable that the chain length of the N-substituent R be relatively short. Specific examples of the N-substituent R include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl group, phenyl group, substituted phenyl group, etc.
Most preferred is the methyl group.

メタクリル酸メチルを主成分とする単量体成分
は、メタクリル酸メチルのほかに、少量の、好ま
しくは20重量%以下の他種成分、たとえばアクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
ブチル、メタクリル酸、アクリル酸、スチレン、
α―メチルスチレンなどから選ばれた少なくとも
一種の成分が含まれてもよい。
In addition to methyl methacrylate, the monomer component containing methyl methacrylate as a main component may contain a small amount of other components, preferably 20% by weight or less, such as methyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, and methacrylic acid. , acrylic acid, styrene,
At least one component selected from α-methylstyrene and the like may be included.

また、これらの共重合成分のほかに、次の様な
成分を含んでもよい。
In addition to these copolymer components, the following components may also be included.

たとえばジビニルベンゼン、トリアリルシアヌ
レート、トリアリルイソシアヌレート、エチレン
グリコールジメタクリレート、トリエチレングリ
コールジメタクリレート、トリメチロールプロパ
ントリメタクリレートなどのような多官能反応性
単量体から選ばれた一種以上からなるものであつ
てもよい。
Consisting of one or more types of polyfunctional reactive monomers such as divinylbenzene, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, etc. It may be.

本発明の光伝送性繊維の芯成分共重合体を製造
するには、N―置換ジメタクリルアミド2重量%
以上とメタクリル酸メチルもしくはメタクリル酸
メチルを主成分とする単量体成分98重量%以下と
から実質的になる混合物を共重合して得られる。
To produce the core component copolymer of the light transmitting fiber of the present invention, 2% by weight of N-substituted dimethacrylamide is used.
It is obtained by copolymerizing a mixture consisting essentially of the above and methyl methacrylate or 98% by weight or less of a monomer component mainly composed of methyl methacrylate.

芯成分共重合体を製造するには、前記共重合成
分の混合物にラジカル重合触媒を添加し、得られ
た共重合混合物をまず50〜180℃、好ましくは65
〜130℃の温度に加熱し重合した後、さらに100〜
160℃の温度で30〜180分間加熱して重合を完結さ
せる。
To produce the core component copolymer, a radical polymerization catalyst is added to the mixture of the copolymerization components, and the resulting copolymerization mixture is first heated at 50 to 180°C, preferably 65°C.
After heating and polymerization to a temperature of ~130℃, further 100~
Heating at a temperature of 160°C for 30-180 minutes completes the polymerization.

芯成分共重合体を調製するために用いられるラ
ジカル重合触媒は一般のラジカル重合に用いられ
ているもの、例えばアゾビスイソブチロニトリ
ル、2,2′―アゾビス―(2,4―ジメチルバレ
ロニトリル)などのアゾビス系触媒、ラウロイル
パーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ビ
ス(3,5,5―トリメチルヘキサノイル)パー
オキサイドなどのジアシルパーオキサイド系触
媒、およびパーカーボネート系触媒などから選ぶ
ことができる。
The radical polymerization catalyst used to prepare the core component copolymer is one used in general radical polymerization, such as azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile), etc. ), diacyl peroxide catalysts such as lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, bis(3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide, and percarbonate catalysts.

本発明の光伝送性繊維において、芯成分は、鞘
成分によつて被覆されている。この鞘成分は芯成
分共重合体の屈折率よりも少なくとも1%小さい
屈折率を有する重合体によつて形成される。この
重合体は、80℃以上のガラス転移点を有し、実質
的に透明なものであることが好ましい。
In the light transmitting fiber of the present invention, the core component is covered with a sheath component. The sheath component is formed of a polymer having a refractive index that is at least 1% less than the refractive index of the core component copolymer. This polymer preferably has a glass transition point of 80° C. or higher and is substantially transparent.

鞘成分重合体としては、例えば特公昭43−8978
号、特公昭56−8321号、特公昭56−8322号、特公
昭56−8323号および特開昭53−60243号等に記載
されているようなメタクリル酸のフツ素化アルコ
ールエステルの重合体、および特公昭53−42260
号に記載されているような弗化ビニリデンとテト
ラフルオロエチレンの共重合体、ポリメチルメタ
クリレート、ポリ弗化ビニリデン、ポリ弗化ビニ
ル、四フツ化エチレン―六フツ化プロピレン共重
合体、ポリシロキサン、ポリ4―メチルペンテン
―1およびエチレン―酢酸ビニル共重合体などか
ら選ぶことができる。前記のメタクリル酸―フツ
素化アルコールエステルとしては、下記一般式: および 〔但し、上式中、XはH,F又はCl原子を表
し、nは1〜6の整数を表し、mは1〜10の整数
を表し、lは1〜10の整数を表し、R1およびR2
はそれぞれH原子或はCH3,C2H5又はCF3基を表
す〕 で表される化合物がある。このようなメタクリル
酸フルオロアルキルエステルは、単独で重合して
いてもよいが、他の重合性ビニル単量体と共重合
していてもよい。このようなビニル単量体として
は、メチルメタクリレート、エチルメタクリレー
ト、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレ
ート、シクロヘキシルメタクリレート、グリシジ
ルメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、
無水マレイン酸、メチルアクリレート、エチルア
クリレート、プロピルアクリレート、ブチルアク
リレート、2―エチルヘキシルアクリレート、ベ
ンジルアクリレート、グリシジルメタクリレー
ト、グリシジルアクリレート、スチレン、α―メ
チルスチレン、ビニルトルエン、2,4―ジメチ
ルスチレン、p―クロロスチレン、2,4―ジク
ロロスチレン、p―メトキシスチレン、アクリロ
ニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、メ
チルビニルケトン、ヒドロキシプロピルアクリレ
ート、ヒドロキシエチルアクリレート等が挙げら
れる。これら単量体の2種類を組合せ共重合して
もよい。中でも特にメタクリル酸メチルが透明性
共重合体を与える面から好ましい。
As the sheath component polymer, for example, Japanese Patent Publication No. 43-8978
Polymers of fluorinated alcohol esters of methacrylic acid as described in Japanese Patent Publication No. 56-8321, Japanese Patent Publication No. 56-8322, Japanese Patent Publication No. 56-8323, and Japanese Patent Publication No. 53-60243, etc. and Special Public Interest Publication No. 53-42260
copolymers of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymers, polysiloxanes, as described in It can be selected from poly-4-methylpentene-1, ethylene-vinyl acetate copolymer, and the like. The methacrylic acid-fluorinated alcohol ester has the following general formula: and [However, in the above formula, X represents an H, F or Cl atom, n represents an integer of 1 to 6, m represents an integer of 1 to 10, l represents an integer of 1 to 10, R 1 and R2
each represents an H atom or a CH 3 , C 2 H 5 or CF 3 group] There is a compound represented by the following. Such methacrylic acid fluoroalkyl ester may be polymerized alone or may be copolymerized with other polymerizable vinyl monomers. Such vinyl monomers include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, glycidyl methacrylate, methacrylic acid, acrylic acid,
Maleic anhydride, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, benzyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, 2,4-dimethylstyrene, p-chloro Examples include styrene, 2,4-dichlorostyrene, p-methoxystyrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, methyl vinyl ketone, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, and the like. Two types of these monomers may be combined and copolymerized. Among them, methyl methacrylate is particularly preferred from the standpoint of providing a transparent copolymer.

鞘成分重合体は、常法により、重合成分をラジ
カル重合させて製造される。このときの重合触媒
としては、通常のラジカル重合開始剤を使用する
ことができ、具体例としては、たとえばジ―tert
―ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、
メチルエチルケトンペルオキシド、tert―ブチル
ペルフタレート、tert―ブチルペルペンゾエー
ト、メチルイソブチルケトンペルオキシド、ラウ
ロイルペルオキシド、シクロヘキサンペルオキシ
ド、2,5―ジメチル―2,5―ジ―tert―ブチ
ルペルオキシヘキサン、tert―ブチルペルオクタ
ノエート、tert―ブチルペルイソブチレート、
tert―ブチルペルオキシイソプロピルカーボネー
ト等の有機過酸化物やメチル2,2′―アゾビスイ
ソブチレート、1,1′―アゾビスシクロヘキサン
カルボニトリル、2―フエニルアゾ2,4―ジメ
チル―4―メトキシバレロニトリル、2―カルバ
モイル―アゾビスイソブチロニトリル、2,2′―
アゾビス―2,4―ジメチルペレロニトリル、
2,2′―アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化
合物が挙げられる。
The sheath component polymer is produced by radical polymerization of polymerization components by a conventional method. As the polymerization catalyst at this time, an ordinary radical polymerization initiator can be used, and specific examples include, for example, di-tert
-Butyl peroxide, dicumyl peroxide,
Methyl ethyl ketone peroxide, tert-butyl perphthalate, tert-butyl perpenzoate, methyl isobutyl ketone peroxide, lauroyl peroxide, cyclohexane peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di-tert-butyl peroxyhexane, tert-butyl peroxide Octanoate, tert-butyl perisobutyrate,
Organic peroxides such as tert-butylperoxyisopropyl carbonate, methyl 2,2'-azobisisobutyrate, 1,1'-azobiscyclohexanecarbonitrile, 2-phenylazo2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile , 2-carbamoyl-azobisisobutyronitrile, 2,2'-
azobis-2,4-dimethylpereronitrile,
Examples include azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyronitrile.

重合方法としては、乳化重合、懸濁重合、塊状
重合及び溶液重合が挙げられるが、高純度の重合
体を得るためには塊状重合法が好ましい。
Examples of polymerization methods include emulsion polymerization, suspension polymerization, bulk polymerization, and solution polymerization, and bulk polymerization is preferred in order to obtain a highly pure polymer.

本発明の光伝送性繊維において、鞘成分の屈折
率の値は、芯成分のそれよりも少なくとも1%小
さいことが必要である。両成分の屈折率の差が1
%未満のときは、得られる光伝送性繊維の開口類
が過小となり、実用的に使用困難となる。また、
鞘成分の屈折率が、芯成分のそれよりも大きくな
ると、得られる繊維は光を伝送しない。
In the light transmitting fiber of the present invention, it is necessary that the refractive index value of the sheath component is at least 1% smaller than that of the core component. The difference in refractive index between both components is 1
When the amount is less than %, the openings of the light transmitting fiber obtained will be too small, making it difficult to use practically. Also,
If the refractive index of the sheath component is greater than that of the core component, the resulting fiber will not transmit light.

光伝送性繊維は、高温に長時間曝露されること
があるので、このような条件下で、良好な耐久性
を有することが好ましい。このためには、鞘成分
重合体が、できるだけ高い熱変形温度、好ましく
は70℃以上、更に好ましくは90℃以上の熱変形温
度を有することが望ましい。このために、鞘成分
重合体は、80℃以上のガラス転移点を有するもの
であることが好ましい。
Since light transmitting fibers may be exposed to high temperatures for long periods of time, it is preferred that they have good durability under such conditions. For this purpose, it is desirable that the sheath component polymer has a heat distortion temperature as high as possible, preferably 70°C or higher, more preferably 90°C or higher. For this reason, the sheath component polymer preferably has a glass transition point of 80°C or higher.

本発明のステツプインデツクス型光伝送性繊維
は、下記の方法によつて製造される。
The step index type light transmitting fiber of the present invention is manufactured by the method described below.

(1) 芯成分共重合体および鞘成分重合体を、それ
ぞれ溶融し、これを特殊ノズルから芯―鞘構造
に押出す複合紡糸方法。
(1) A composite spinning method in which a core component copolymer and a sheath component polymer are each melted and extruded into a core-sheath structure through a special nozzle.

(2) 芯成分共重合体から、芯成分繊維を形成し、
これに鞘成分重合体の溶液を被覆し、次にこの
被覆層から溶剤を除去するコーテイング方法。
(2) Forming core component fibers from the core component copolymer,
A coating method in which this is coated with a solution of a sheath component polymer, and then the solvent is removed from this coating layer.

芯成分の形成に際して、特公昭48−131391号に
開示されているような方法に従つて芯成分重合体
を連続的に塊状重合し、引続きこれを紡糸して、
芯成分繊維を形成してもよい。この方法は、芯成
分の光伝送性能の低損失化の上で有効なものであ
る。
To form the core component, the core component polymer is continuously polymerized in bulk according to the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 48-131391, and then this is spun.
A core component fiber may also be formed. This method is effective in reducing the loss of optical transmission performance of the core component.

(発明の効果) 本発明の光伝送性繊維は、従来のポリメタクリ
ル酸メチル又はポリスチレンを芯成分とする従来
のプラスチツク光伝送性繊維にくらべて、耐熱性
および耐久性において、格段にすぐれている。
(Effects of the Invention) The light transmitting fiber of the present invention is significantly superior in heat resistance and durability compared to conventional plastic light transmitting fibers whose core component is polymethyl methacrylate or polystyrene. .

更に、本発明の光伝送性繊維は、比較的安価で
あり、かつ取扱い性も良好であつて、種々の特性
において極めてバランスのよいものである。
Furthermore, the optically transmitting fiber of the present invention is relatively inexpensive, easy to handle, and has an extremely well-balanced variety of properties.

このため、本発明の光伝送性繊維は、自動車の
エンジンルーム内配線用に使用可能であり、従つ
てカーエレクトロニクスの進展に対応することの
できるものとして、工業的意義および価値の極め
て高いものである。
Therefore, the optically transmitting fiber of the present invention can be used for wiring in the engine compartment of a car, and therefore has extremely high industrial significance and value as it can respond to the advancement of car electronics. be.

上記のような本発明の特徴および効果を、実施
例により、更に説明する。
The features and effects of the present invention as described above will be further explained with reference to Examples.

(発明の実施態様) 実施例において、繊維の光伝送性能は、特開昭
58−7602号公報、第4図に示されている装置によ
り測定評価した。なお、測定条件は下記の通り、 干渉フイルター(主波長) 650μm I0(繊維の全長) 5m l(繊維の切断長さ) 4m D(ボビンの直径) 190mm 実施例 1 芯成分用単量体としてメタクリル酸メチル5500
g、N―メチルジメタクリルアミド4500gを混合
し、これにtert―ドデシルメルカプタン10gを冷
却管、温度計、撹拌棒を具備した反応釜に入れた
後、混合物を撹拌しながら加熱し、内温70℃で
2,2′―アゾビス―(2,4―ジメチルバレロニ
トリル)0.5gを添加し、内温95〜110℃に10分間
保持した。次に反応混合物を室温まで冷却して部
分重合物を得た。この部分重合物をポリテトラフ
ルオロエチレン製0.1μmのフイルターで過精製
し、得られた精製物100重量部に対してtert―ド
デシルメルカプタン0.3重量部およびラウロイル
パーオキシド0.3重量部を添加溶解後、ポリ塩化
ビニル製ガスケツトを介して3mmの間隔で相対す
る2枚の強化ガラス板で形成したセルに熱電対を
セツトし、このセルの中に上記組成物を注入し、
80℃の温水中に浸漬し、重合硬化させた。
(Embodiments of the invention) In the examples, the optical transmission performance of the fiber is
Measurement and evaluation were carried out using the apparatus shown in Figure 4 of Publication No. 58-7602. The measurement conditions are as follows: Interference filter (main wavelength) 650 μm I 0 (total length of fiber) 5 ml (cutting length of fiber) 4 m D (diameter of bobbin) 190 mm Example 1 As monomer for core component Methyl methacrylate 5500
After mixing 4,500 g of N-methyldimethacrylamide and 10 g of tert-dodecyl mercaptan in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a thermometer, and a stirring bar, the mixture was heated with stirring until the internal temperature reached 70 0.5 g of 2,2'-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile) was added at 0.0°C, and the internal temperature was maintained at 95-110°C for 10 minutes. Next, the reaction mixture was cooled to room temperature to obtain a partially polymerized product. This partially polymerized product was over-purified using a 0.1 μm filter made of polytetrafluoroethylene, and 0.3 parts by weight of tert-dodecyl mercaptan and 0.3 parts by weight of lauroyl peroxide were added to and dissolved in 100 parts by weight of the obtained purified product, and then the poly A thermocouple is set in a cell formed by two tempered glass plates facing each other at a spacing of 3 mm via a vinyl chloride gasket, and the above composition is injected into the cell.
It was immersed in warm water at 80°C to polymerize and harden.

温水中に浸漬してから内温がピークに達するま
での時間(硬化時間)を測定するとともに、ピー
ク温度に達してから30分後に温水中から取り出
し、次いで120℃の空気加熱炉中で2時間熱処理
した。冷却後セルをはずし、得られた板厚約6mm
の樹脂板をクリーンボツクス中で粉砕し、芯成分
重合体を得た。
The time from immersion in hot water until the internal temperature reaches its peak (hardening time) was measured, and 30 minutes after the peak temperature was reached, it was removed from the hot water and then placed in an air heating oven at 120℃ for 2 hours. Heat treated. After cooling, remove the cell and obtain a plate thickness of approximately 6 mm.
The resin plate was pulverized in a clean box to obtain a core component polymer.

得られた芯成分重合体のMI値(230℃、荷重
3.8Kg)は3.5、屈折率1.530、比重1.210、熱変形
温度152℃であつた。
MI value of the obtained core component polymer (230℃, load
3.8Kg) was 3.5, the refractive index was 1.530, the specific gravity was 1.210, and the heat distortion temperature was 152℃.

別に2,2,2―トリフルオロエチルメタクリ
レート50重量部、メタクリル酸メチル50重量部お
よびn―オクチルメルカプタン0.3重量部を混合
溶解した後、これに重合触媒として2,2′―アゾ
ビスイソブチロニトリル0.025重量部を添加溶解
し、ポリ塩化ビニル製ガスケツトを介して5mmの
間隔で相対する2枚の強化ガラス板で形成したセ
ルに、上記の混合物を注入し、70℃の温水中に浸
漬し、重合硬化させた。重合発熱によつて内温が
ピーク温度に達してから30分後にセルを温水中か
ら取り出し、次いで130℃の空気加熱炉中で2時
間熱処理した。冷却後セルをはずし、得られた樹
脂板をクリーンボツクス中で粉砕し、MI値(230
℃、荷重3.8Kg)が5.0、屈折率nDが1.445、熱変形
温度が98℃の鞘成分重合体を得た。
Separately, 50 parts by weight of 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 50 parts by weight of methyl methacrylate and 0.3 parts by weight of n-octyl mercaptan were mixed and dissolved, and then 2,2'-azobisisobutylene was added as a polymerization catalyst. Add and dissolve 0.025 parts by weight of nitrile, inject the above mixture into a cell formed by two tempered glass plates facing each other at a 5 mm interval via a polyvinyl chloride gasket, and immerse it in hot water at 70°C. , polymerized and cured. Thirty minutes after the internal temperature reached the peak temperature due to polymerization exotherm, the cell was taken out of the hot water and then heat treated in an air heating oven at 130°C for 2 hours. After cooling, the cell was removed, the resulting resin plate was crushed in a clean box, and the MI value (230
A sheath component polymer was obtained with a refractive index nD of 1.445 and a heat distortion temperature of 98°C.

得られた芯、鞘成分それぞれの重合体を芯―鞘
二重構造紡糸口金を有するベント式複合紡糸機に
供給し、紡糸温度260℃、紡糸速度3m/minで
引き取り、さらに連続して200℃で2.0倍に延伸し
て巻き取つた。
The obtained core and sheath component polymers were fed to a vented composite spinning machine with a core-sheath dual structure spinneret, taken out at a spinning temperature of 260°C and a spinning speed of 3 m/min, and then continuously heated at 200°C. I stretched it to 2.0 times and rolled it up.

得られた繊維は、芯成分の直径980μm、鞘成
分厚さ10μm、芯成分の鞘成分に対する重量比
96:4の同心円状構造の光伝送性繊維であつた。
The obtained fiber had a core component diameter of 980 μm, a sheath component thickness of 10 μm, and a weight ratio of the core component to the sheath component.
It was a light transmitting fiber with a concentric structure of 96:4.

この光伝送性繊維の光伝送損失は930dB/Kmで
10mの長さで光信号を充分に伝送できるものであ
つた。
The optical transmission loss of this optical transmission fiber is 930dB/Km.
It was capable of sufficiently transmitting optical signals over a length of 10 meters.

得られた光伝送性繊維をクロスヘツド型ケーブ
ル加工機で第1補強繊維として芳香族ポリアミド
繊維(ケブラー )を使用しジヤケツトポリマー
としてカーボンブラツク入り6―6ナイロンを外
径1.6mmになるように被覆し、さらに第2ジヤケ
ツトとしてカーボンブラツク入りポリエステルエ
ラストマーを外径2.2mmになるように被覆し、光
伝送損失が980dB/Kmの光ケーブルを得た。
The obtained light transmitting fiber was coated with a crosshead type cable processing machine using aromatic polyamide fiber (Kevlar) as the first reinforcing fiber and 6-6 nylon with carbon black as the jacket polymer so that the outer diameter was 1.6 mm. Furthermore, a second jacket was coated with polyester elastomer containing carbon black to an outer diameter of 2.2 mm to obtain an optical cable with an optical transmission loss of 980 dB/Km.

この光ケーブル10mを切り取り、一方の端面を
光源(650μm干渉フイルター使用)に固定し、
他端をフオトダイオードに接続固定し、光ケーブ
ル中間部5mを130℃の熱風加熱炉に曝露し、光
線透過量の変化を追跡し、光ケーブルの耐熱耐久
性を評価した。
Cut 10m of this optical cable and fix one end to a light source (using a 650μm interference filter).
The other end was connected and fixed to a photodiode, and the 5 m middle portion of the optical cable was exposed to a hot air heating furnace at 130°C. Changes in the amount of light transmitted were tracked to evaluate the heat resistance and durability of the optical cable.

その結果、この光ケーブルは1000時間経過した
後でも光量の低下は全く認められず、安定した耐
熱耐久性を示した。
As a result, this optical cable exhibited stable heat resistance and durability, with no decrease in light intensity observed even after 1000 hours had passed.

実施例 2 実施例1において鞘成分重合体をポリ弗化ビニ
リデン(屈折率1.43)とする以外は実施例1と全
く同様にして光ケーブルを得た。
Example 2 An optical cable was obtained in exactly the same manner as in Example 1, except that the sheath component polymer was polyvinylidene fluoride (refractive index: 1.43).

得られた光ケーブルの光伝送損失は1350dB/
Kmであつたが、150℃の熱風加熱炉に1000時間曝
露しても光量の低下率はわずかに3%であり、非
常に優れた耐熱耐久性を示した。
The optical transmission loss of the obtained optical cable was 1350dB/
Km, but even after being exposed to a hot air heating furnace at 150°C for 1000 hours, the rate of decrease in light intensity was only 3%, demonstrating excellent heat resistance and durability.

実施例 3 実施例1において得られた芯成分重合体をベン
ト式紡糸機にて紡糸温度240℃、紡糸速度6m/
minで引き取り、芯成分だけの繊維(直径750μ
m)を得て、この芯成分繊維の表面にポリジメチ
ルシロキサンの前駆体組成物(信越シリコン
KE106LTV)を均一にコーテイングした後、150
℃で10分加熱し、ポリジメチルシロキサン被膜
(屈折率1.42、厚さ300μ)を形成せしめた。
Example 3 The core component polymer obtained in Example 1 was spun using a vented spinning machine at a spinning temperature of 240°C and a spinning speed of 6 m/min.
Fibers containing only the core component (750μ diameter)
m) is obtained, and a precursor composition of polydimethylsiloxane (Shin-Etsu Silicone) is applied to the surface of this core component fiber.
After uniformly coating KE106LTV), 150
It was heated at ℃ for 10 minutes to form a polydimethylsiloxane film (refractive index 1.42, thickness 300μ).

この光フアイバーの光伝送損失は870dB/Kmと
優れており、かつ150℃、1000時間曝露後の光量
の低下率は3%と極めて優れた耐熱耐久性を示し
た。
This optical fiber had an excellent optical transmission loss of 870 dB/Km, and exhibited extremely excellent heat resistance and durability, with a decrease in light intensity of 3% after exposure to 150°C for 1000 hours.

実施例 4 実施例1において芯成分単量体としてメタクリ
ル酸メチル5500gとN―メチルジメタクリルアミ
ド4500gのかわりにN―メチルジメタクリルアミ
ド10Kgを用いた以外は実施例1に準じた処方で芯
成分重合体とした。
Example 4 The core component was prepared in the same manner as in Example 1, except that 10 kg of N-methyl dimethacrylamide was used instead of 5,500 g of methyl methacrylate and 4,500 g of N-methyl dimethacrylamide as the core component monomers in Example 1. It was made into a polymer.

得られた重合体のMI値(230℃、荷重3.8Kg)
は6.5、屈折率1.532、比重1.325、熱変形温度168
℃であつた。
MI value of the obtained polymer (230℃, load 3.8Kg)
is 6.5, refractive index 1.532, specific gravity 1.325, heat distortion temperature 168
It was warm at ℃.

この芯成分重合体をベント式紡糸機にて紡糸温
度240℃、紡糸速度6m/minで引き取り、芯成
分だけの繊維(直径750μm)を得、この芯成分
繊維の表面にポリジメチルシロキサンの前駆体組
成物(信越シリコン(株)KE106LTV)を均一にコ
ーテイングした後、150℃で10分加熱し、ポリジ
メチルシロキサン被膜(屈折率1.42、厚さ300μ)
を形成せしめた。
This core component polymer was taken up using a vented spinning machine at a spinning temperature of 240°C and a spinning speed of 6 m/min to obtain a fiber (750 μm in diameter) consisting only of the core component, and a precursor of polydimethylsiloxane was applied to the surface of the core component fiber. After uniformly coating the composition (KE106LTV from Shin-Etsu Silicon Co., Ltd.), it was heated at 150°C for 10 minutes to form a polydimethylsiloxane film (refractive index 1.42, thickness 300μ).
was formed.

この光フアイバーの光伝送損失は900dB/Kmと
優れており、かつ150℃、1000時間曝露後の光量
の低下は1%と極めて優れた耐熱耐久性を示し
た。
This optical fiber had an excellent optical transmission loss of 900 dB/Km, and exhibited extremely excellent heat resistance and durability, with a decrease in light intensity of 1% after exposure at 150°C for 1000 hours.

比較例 1 実施例1において芯成分用単量体としてメタク
リル酸メチル10Kgを用いた以外は実施例1に準じ
た処方で芯成分重合体を得た。
Comparative Example 1 A core component polymer was obtained using the same recipe as in Example 1 except that 10 kg of methyl methacrylate was used as the core component monomer.

実施例1に従つた鞘材を使用してベント式複合
紡糸機に供給し、紡糸温度240℃、紡糸速度3
m/minで引き取り、さらに連続して140℃で2.0
倍に延伸して巻き取つた。
The sheath material according to Example 1 was used and fed to a vented composite spinning machine, and the spinning temperature was 240°C and the spinning speed was 3.
2.0 m/min and then continuously at 140°C.
I stretched it twice and rolled it up.

得られた繊維は芯成分径980μm、鞘成分厚10μ
mであつた。
The obtained fiber has a core component diameter of 980 μm and a sheath component thickness of 10 μm.
It was m.

この光伝送性繊維の光伝送損失は170dB/Kmで
あつた。
The optical transmission loss of this optical transmission fiber was 170 dB/Km.

実施例1と同様のジヤケツト被覆加工した後
120℃で1000時間曝露試験したところ、光量の低
下は著しく、100%光量低下し、光伝送不能であ
つた。
After jacket coating processing similar to Example 1
When an exposure test was conducted at 120°C for 1000 hours, the light intensity decreased significantly, by 100%, and optical transmission was impossible.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 式: (式中Rは炭素数1〜20の脂肪族、脂環式また
は芳香族炭化水素基を表す) で示される環構造単位2重量%以上とメタクリル
酸メチルを主成分とする単量体単位98重量%以下
とからなる重合体を実質的に含んでなる芯成分
と、前記芯成分を被覆し、前記芯成分重合体の屈
折率より1%以上小さい屈折率を有する重合体か
らなる鞘成分とを含んでなることを特徴とする光
伝送性繊維。 2 式()においてRが炭素数1〜8の脂肪
族、脂環式または芳香族炭化水素基である特許請
求の範囲第1項記載の光伝送性繊維。 3 式()においてRがメチル基である特許請
求の範囲第1項記載の光伝送性繊維。
[Claims] 1 Formula: (In the formula, R represents an aliphatic, alicyclic, or aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.) A monomer unit containing 2% by weight or more of the ring structural unit represented by the formula (R represents an aliphatic, alicyclic, or aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms) and methyl methacrylate as the main components98 a core component substantially comprising a polymer consisting of % by weight or less, and a sheath component covering the core component and comprising a polymer having a refractive index that is 1% or more smaller than the refractive index of the core component polymer. A light transmitting fiber comprising: 2. The light transmitting fiber according to claim 1, wherein R in formula () is an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. 3. The light transmitting fiber according to claim 1, wherein R in formula () is a methyl group.
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