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JPS63243903A - Plastic optical fiber - Google Patents

Plastic optical fiber

Info

Publication number
JPS63243903A
JPS63243903A JP62076016A JP7601687A JPS63243903A JP S63243903 A JPS63243903 A JP S63243903A JP 62076016 A JP62076016 A JP 62076016A JP 7601687 A JP7601687 A JP 7601687A JP S63243903 A JPS63243903 A JP S63243903A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
component
core
sheath
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62076016A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yamamoto
隆 山本
Shiruyoshi Matsumoto
松本 鶴義
Katsuhiko Shimada
島田 勝彦
Yoshihiro Uozu
吉弘 魚津
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.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP62076016A priority Critical patent/JPS63243903A/en
Priority to CA000543686A priority patent/CA1317063C/en
Priority to DE8787306920T priority patent/DE3777911D1/en
Priority to EP87306920A priority patent/EP0256765B1/en
Priority to KR1019870008617A priority patent/KR960014120B1/en
Publication of JPS63243903A publication Critical patent/JPS63243903A/en
Priority to US07/443,794 priority patent/US5022737A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain at a low cost the titled fiber having the excellent heat resistance and durability by using a polymer having a prescribed composition for a core component, and a composition having a prescribed composition for a shell component respectively. CONSTITUTION:The core component is composed of >=2wt.% a ring structural unit shown by formula I, and <=98wt.% a monomer unit contg. methyl methacrylate as a main component. The shell component is composed of the coatings obtd. by curing a photocurable resin composition contg. a fluoroalkyl acrylate monomer shown by formula II, a cross-linkable monomer having >=2 polymerizable functional groups in 1mol., and a photopolymerization initiator with a light. And, in formula I, X is oxygen atom. or a group shown by formula III wherein R is hydrogen atom., 1-20C an aliphatic, an aromatic or an alicyclic hydrocarbon group. And, in formula II, Y is hydrogen or fluorine atom., Rf is fluoroalkyl group.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光フアイバー心線、光フアイバーコード、ある
いは光フアイバーケーブルなどとして利用することので
きるプラスチック光ファイバーに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a plastic optical fiber that can be used as an optical fiber core, an optical fiber cord, an optical fiber cable, or the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ポリスチレンあるいはポリメチルメタクリレートに代表
される透明性に優れた合成高分子により心を形成し、そ
の心材よりも屈折率の低い合成高分子を鞘材とした同心
状の心−鞘構造により複合繊維を構成し、その繊維の一
端に入射した光を繊維の長さ方向に活って内部で全反射
させて伝達させる光学繊維はよく知られている。
Composite fibers have a concentric core-sheath structure in which the core is made of highly transparent synthetic polymers such as polystyrene or polymethyl methacrylate, and the sheath material is a synthetic polymer with a lower refractive index than the core material. Optical fibers are well known in which the light incident on one end of the fiber is reflected in the length direction of the fiber and transmitted through total internal reflection.

通常の光ファイバーは心材及び鞘材を溶融して複合紡糸
することによって得られる。
Conventional optical fibers are obtained by melting a core material and a sheath material and performing composite spinning.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

通常、プラスチック系光ファイバー心材にはポリメチル
メタクリレート、ポリスチレン等が利用されているが、
これらのポリマーは軟化温度(110℃以下)や分解温
度(260℃以下)が低いという欠点がある。また鞘材
には弗化ビニリデンとテトラフルオロエチレンとの共重
合体や弗化アルキルメタクリレートを主成分とする重合
体が主に用いられて(・る。弗化ビニリデン系共重合体
は心との密着性が良好であり、加工性も優れているが、
本質的に結晶性高分子であり、加熱又は冷却により容易
に結晶化して、球晶を生長せしめ、その結果、心材を通
過する光は、その鞘の結晶化状態による散乱を受け、光
伝送性能が低下するという欠点がある。一方、弗化アル
キルメタクリレートを主成分とする重合体は本質的に非
品性高分子であり、光伝送性繊維の鞘材として用いたと
き良好な透明性を保持するが、心材との密着性及び加工
性が劣り、軟化〆温度が低い(ioo’c以下)などの
欠点がある。このため前記2種の材料は、いずれも高温
での使用が困難である。
Usually, polymethyl methacrylate, polystyrene, etc. are used for plastic optical fiber core materials.
These polymers have the drawback of low softening temperature (110° C. or lower) and low decomposition temperature (260° C. or lower). In addition, copolymers of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene and polymers containing fluorinated alkyl methacrylate as main components are mainly used for the sheath material. It has good adhesion and excellent workability, but
Essentially a crystalline polymer, it easily crystallizes when heated or cooled, resulting in the growth of spherulites.As a result, light passing through the heartwood is scattered by the crystallized state of the sheath, resulting in poor light transmission performance. It has the disadvantage that it decreases. On the other hand, polymers whose main component is fluorinated alkyl methacrylate are essentially non-quality polymers, and when used as a sheath material for optically transmitting fibers, they maintain good transparency, but they do not adhere well to the core material. It also has disadvantages such as poor processability and low softening temperature (IOO'C or lower). For this reason, both of the above two types of materials are difficult to use at high temperatures.

また従来のプラスチック系光ファイバーの紡糸法は、一
般に心と鞘成分とを溶融し、二重ノズルから同時に押出
して行われるため、心に対して鞘が厚くなったり、また
心と鞘との接着が不充分となったりして、光の減衰が著
述しくなり、光ファイバーとして光伝送効率の劣ったも
のとなり易い。したがって従来のプラスチック系光ファ
イバーにおいては、心及び鞘それぞれの成分の伸度、軟
化温度、溶融温度などの特性あるいはそれら成分の選択
、組合せなどが複雑である。
In addition, in the conventional spinning method for plastic optical fibers, the core and sheath components are generally melted and extruded simultaneously from a double nozzle, which may result in the sheath becoming thicker than the core or the adhesion between the core and sheath. If it is insufficient, the attenuation of light becomes significant, and the optical fiber tends to have poor optical transmission efficiency. Therefore, in conventional plastic optical fibers, the properties of the core and sheath components, such as elongation, softening temperature, and melting temperature, as well as the selection and combination of these components, are complicated.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者らは、このような現状に鑑みて鋭意検討した結
果、本発明に到達した。
The present inventors have made extensive studies in view of the current situation, and have thus arrived at the present invention.

本発明は、次式 (式中Xは酸素原子、又は基、N−Rを示し、ここにR
は水素原子、炭素数1〜20の脂肪族、芳香族又は脂環
族の炭化水素基を意味する)で表わされる環構造単位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%以下とからなる重合体を心成分とし、一般式
(式中Yは水素原子又は弗素原子、Rfはフルオロアル
キル基を示す)で表わされるフルオロアルキルアクリレ
ート単量体、1分子中に2個以上の重合性官能基を有す
る架橋性単量体及び光重合開始剤を含む光硬化性樹脂組
成物からの光により硬化された被覆を鞘成分として成る
ことを特徴とする、心−鞘からなる光ファイバーである
The present invention is based on the following formula (wherein X represents an oxygen atom or a group, N-R, where R
means a hydrogen atom, an aliphatic, aromatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms) 2.
The core component is a polymer consisting of at least 98% by weight and 98% or less of monomer units mainly composed of methyl methacrylate, and has the general formula (in the formula, Y is a hydrogen atom or a fluorine atom, and Rf represents a fluoroalkyl group). A coating cured by light from a photocurable resin composition containing a fluoroalkyl acrylate monomer represented by, a crosslinkable monomer having two or more polymerizable functional groups in one molecule, and a photopolymerization initiator. It is an optical fiber consisting of a core and sheath, characterized in that it consists of a sheath component.

本発明の光ファイバーの心成分は、式I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である。
The core component of the optical fiber of the present invention is a polymer consisting of 2% by weight or more of ring structural units represented by formula I and 98% by weight or less of monomer units whose main component is methyl methacrylate.

前記の成分のうち、環構造単位は、光伝送性繊維として
耐熱性及び光学特性を保持するのに必要な成分であり、
特に優れた耐熱性を得るためには10重量%以上である
ことが好ましい。環構造単位が2重量%未満では得られ
る重合体の耐熱性向上効果が不充分となる。
Among the above components, the ring structural unit is a component necessary to maintain heat resistance and optical properties as a light transmitting fiber,
In order to obtain particularly excellent heat resistance, the content is preferably 10% by weight or more. If the amount of ring structural units is less than 2% by weight, the effect of improving the heat resistance of the obtained polymer will be insufficient.

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、耐候性及び機
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.

環構造(I)のXが基>N  Rである場合、環構造飽
和及び不飽和脂肪族、脂環式又は芳香族炭化水素基であ
ることが必要である。耐熱性向上の点からは、置換基H
の鎖長は短い方が好ましい。
When X in the ring structure (I) is a group>N R, the ring structure needs to be a saturated or unsaturated aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group. From the point of view of improving heat resistance, the substituent H
The shorter the chain length, the better.

置換基Rとしては、例えばメチル基、エチル基、プロピ
ル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、三級
ブチル基、フェニル基、置換フェニル基などが挙げられ
るが、メチル基が特に好ましい。
Examples of the substituent R include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tertiary butyl group, a phenyl group, a substituted phenyl group, and a methyl group is particularly preferred.

メタクリル酸メチルを主成分とする単量体成分としては
、メタクリル酸メチル成分のほかに、好ましくは20重
量%以下の他種成分、例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、メタクリル酸シク
ロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸、ア
クリル酸、スチレン、α−メチルスチレンナトの成分が
含まれてもよい。また、これらの共重合成分のほかに、
下記のような成分を含んでいてもよい。例えばジビニル
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多官能反応性単量
体。
In addition to the methyl methacrylate component, the monomer component containing methyl methacrylate as a main component preferably includes other components of up to 20% by weight, such as methyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, and cyclohexyl methacrylate. , benzyl methacrylate, methacrylic acid, acrylic acid, styrene, and α-methylstyrene. In addition to these copolymerized components,
It may contain the following components. For example, polyfunctional reactive monomers such as divinylbenzene, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate.

式■において、Xが酸素原子の場合は、環構造はメタク
リル酸無水物となる。その場合、メタクリル酸無水物成
分を生成する反応前駆体、例えばメタクリル酸、メタク
リル酸三級ブチルからなる重合体及びそれらの反応前駆
体を含むメタクリル酸メチルとの共重合体又は前記の他
種成分を含む共重合体を、加熱して縮合反応させること
により、目的とするメタクリル酸無水物重合体が得られ
る。
In formula (2), when X is an oxygen atom, the ring structure becomes methacrylic anhydride. In that case, a reaction precursor that produces a methacrylic anhydride component, such as a polymer consisting of methacrylic acid, tertiary butyl methacrylate, a copolymer with methyl methacrylate containing these reaction precursors, or the other components mentioned above. The desired methacrylic anhydride polymer can be obtained by heating a copolymer containing the above to cause a condensation reaction.

メタクリル酸無水物を製造する際の熱処理温度は100
℃以上であり、160〜450℃、特に150〜600
℃の温度範囲が好ましい。
The heat treatment temperature when producing methacrylic anhydride is 100
℃ or higher, 160 to 450℃, especially 150 to 600℃
A temperature range of 0.degree. C. is preferred.

また異常反応物の生成を阻止するため、窒素、アルゴン
等の不活性ガス雰囲気下にオートクレーブ中で熱処理す
ることが好ましい。
Further, in order to prevent the formation of abnormal reactants, it is preferable to perform heat treatment in an autoclave under an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon.

式■において、Xが基ンN−Hの場、合、環構造はメタ
クリルイミドとなる。この場合、ポリメタクリル酸メチ
ル又はメタクリル酸メチル単量体を主成分とする前記の
共重合体をイミド化剤と加熱縮合反応させることによっ
て、目的とするメタクリルイミド重合体が得られる。イ
ミド化剤としては、例えば無水アンモニア、アンモニア
水溶液、−級脂肪族アミン、芳香族アミン、加熱により
アンモニアを発生する尿素、加熱により一級アミンを発
生する1、3−ジ置換尿素などが用いられる。
In formula (2), when X is a group N--H, the ring structure becomes methacrylimide. In this case, the desired methacrylimide polymer can be obtained by subjecting polymethyl methacrylate or the aforementioned copolymer containing methyl methacrylate monomer as a main component to a thermal condensation reaction with an imidizing agent. As the imidizing agent, for example, anhydrous ammonia, aqueous ammonia solution, -class aliphatic amine, aromatic amine, urea that generates ammonia when heated, 1,3-disubstituted urea that generates primary amine when heated, etc. are used.

メタクリルイミドを製造する際の熱処理温度は100℃
以上であり、130〜450℃、特に150〜300℃
の温度範囲が好ましい。また異常反応が起こることを阻
止するため、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で
オートクレーブ中熱処理することが好ましい。
The heat treatment temperature when producing methacrylimide is 100°C
or more, 130 to 450°C, especially 150 to 300°C
A temperature range of is preferred. Further, in order to prevent abnormal reactions from occurring, it is preferable to carry out the heat treatment in an autoclave under an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon.

前記のメタクリルイミド成分を得るための原料であるポ
リメタクリル酸メチル又はポリメタクリル酸メチルを主
成分とする重合体を製造するには、通常のラジカル重合
法、イオン重合法などが用いられるが、生産性からみて
ラジカル重合法が好ましい。重合触媒としては、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シド、ペンソイルパーオキシド
、ビス−(3,5,5−)リメチルヘキサノイル)パー
オキシドなどのジアシルパーオキシド系触媒、パーカー
ボネート系触媒などが用いられる。
Normal radical polymerization methods, ionic polymerization methods, etc. are used to produce polymethyl methacrylate or a polymer mainly composed of polymethyl methacrylate, which is the raw material for obtaining the above-mentioned methacrylimide component. From the viewpoint of properties, radical polymerization is preferred. Examples of polymerization catalysts include azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-(
azobis-based catalysts such as 2,4-dimethylvaleronitrile), diacyl peroxide-based catalysts such as lauroyl peroxide, pensoyl peroxide, bis-(3,5,5-)limethylhexanoyl) peroxide, and percarbonate-based catalysts. Catalysts etc. are used.

心成分重合体を製造する場合は、加熱反応時の重合体の
熱劣化を阻止するため、抗酸化剤のような熱劣化防止剤
を添加してもよい。抗酸化剤としては、ホスファイト系
抗酸化剤、ヒンダードフェノール系抗酸化剤、硫黄系抗
酸化剤及びアミン系抗酸化剤が挙げら□れる。ホスファ
イト系抗酸化剤としては、亜燐酸エステル例えば亜燐酸
トリクレジル、亜燐酸クレジルフェニル、亜燐酸トリオ
ブチル、亜燐酸トリプトキシエチルなど、ヒンダードフ
ェノール系抗酸化剤としては、ハイドロキノン、クレゾ
ール、フェノール誘導体など、硫黄系抗酸化剤としては
、アルキルメルカプタン、ジアルキルジスルフィト誘導
体など、アミン系抗酸化剤としては、ナフチルアミン、
フェニレンジアミン、ハイドロキノリン誘導体などが挙
げられる。
When producing a core component polymer, a thermal deterioration inhibitor such as an antioxidant may be added to prevent thermal deterioration of the polymer during heating reaction. Examples of the antioxidant include phosphite-based antioxidants, hindered phenol-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, and amine-based antioxidants. Examples of phosphite antioxidants include phosphite esters such as tricresyl phosphite, cresyl phenyl phosphite, tributyl phosphite, and tryptoxyethyl phosphite. Examples of hindered phenol antioxidants include hydroquinone, cresol, and phenol. Examples of sulfur-based antioxidants such as derivatives include alkyl mercaptans and dialkyl disulfite derivatives; examples of amine-based antioxidants include naphthylamine,
Examples include phenylenediamine and hydroquinoline derivatives.

本発明において、鞘成分として用いられる式■のフルオ
ロアルキルアクリレート単量体としては、例えば下記の
化合物が挙げられる。2,2゜6.6−チトラフルオロ
グロビルアクリレート、トリフルオロエチルアクリレー
ト、  2,2,3,3.3=ペンタフルオロプロピル
アクリレート、1−トリフルオロメチル−21212−
トリフルオロエチルアクリレート、1−トリフルオロメ
チル−1,2,2,2−テトラフルオロエチルアクリレ
ート、2.2,3,4,4.4−ヘキサフルオロブチル
アクリレート、1−メチル−2,2,3,4,4,4−
ヘキサフルオロブチルアクリレート、1,1,2.2−
テトラヒドロパーフルオロドデシルアクリレート、  
1,1゜2.2−ナト2ヒドロパーフルオロデシルアク
リレート、  1.1−ジヒドロパーフルオロブチルア
クリレート、1,1−ジメチル−2,2,3,3,−テ
トラフルオロエチルアクリレート、1,1−ジメチル−
2,2,3,6,4,4,5,5−オクタフルオロペン
チルアクリレート、1,1−ジメチル−2,2,3,4
゜4.4−へキサフルオロブチルアクリレート、メチル
−α−フルオロアクリレート、2.2.3.3.3−ペ
ンタフルオロプロビル−α−フルオロアクリレート、2
,2.5,4,4,4−ヘキサフルオロブチル−α−フ
ルオロアクリレート、2,2.2− トリフルオロエチ
ル−α−フルオロアクリレート等。
In the present invention, examples of the fluoroalkyl acrylate monomer of formula (2) used as the sheath component include the following compounds. 2,2゜6.6-titrafluoroglobyl acrylate, trifluoroethyl acrylate, 2,2,3,3.3=pentafluoropropyl acrylate, 1-trifluoromethyl-21212-
Trifluoroethyl acrylate, 1-trifluoromethyl-1,2,2,2-tetrafluoroethyl acrylate, 2.2,3,4,4.4-hexafluorobutyl acrylate, 1-methyl-2,2,3 ,4,4,4-
Hexafluorobutyl acrylate, 1,1,2.2-
tetrahydroperfluorododecyl acrylate,
1,1゜2.2-nato2hydroperfluorodecyl acrylate, 1,1-dihydroperfluorobutyl acrylate, 1,1-dimethyl-2,2,3,3,-tetrafluoroethyl acrylate, 1,1- dimethyl-
2,2,3,6,4,4,5,5-octafluoropentyl acrylate, 1,1-dimethyl-2,2,3,4
゜4.4-Hexafluorobutyl acrylate, methyl-α-fluoroacrylate, 2.2.3.3.3-pentafluoropropyl-α-fluoroacrylate, 2
, 2.5,4,4,4-hexafluorobutyl-α-fluoroacrylate, 2,2.2-trifluoroethyl-α-fluoroacrylate, and the like.

フルオロアルキルアクリレート単量体(lI)に、心成
分と鞘成分の屈折率によって定まる用途別必要開口数を
得るため、あるいは心成分との密着性を向上させるため
、必要に応じ調整単量体を含有させることができる。
Adjustment monomers may be added to the fluoroalkyl acrylate monomer (lI) as necessary in order to obtain the required numerical aperture for each application determined by the refractive index of the core component and the sheath component, or to improve the adhesion with the core component. It can be included.

調整単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、アク
リル酸エステル、メタクリル酸エステル例えばメチルア
クリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレ
ート、t−ブチルアクリレート、2−エチルへキシルア
クリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレ
ート、n−ブチルメタクリレート等が用いられる。調整
単量体の含有量は、鞘成分としての特性を損わない限り
制限はないが、通常はフルオロアルキルアクリレートに
対し、30重量%以下の範囲である。
Adjusting monomers include acrylic acid, methacrylic acid, acrylic esters, methacrylic esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate and the like are used. The content of the adjusting monomer is not limited as long as it does not impair the properties of the sheath component, but it is usually within a range of 30% by weight or less based on the fluoroalkyl acrylate.

また本発明に用いられる1分子中に2個以上の重合性官
能基を有する多官能の架橋性単量体としては、例えば下
記の化合物が挙げられる。
Examples of the polyfunctional crosslinkable monomer having two or more polymerizable functional groups in one molecule used in the present invention include, for example, the following compounds.

1.3−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタ
ンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオール
ジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート
、ネオペンチルクリコールジアクリレート、ポリエチレ
ングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコー
ルジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオ
ペンチルグリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリ
ン酸エステルネオペンチルグリコール誘導体のジアクリ
レート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプ
ロパンジアクリレート、6官能単量体例えばトリメチロ
ールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトール
トリアクリレート、5官能単量体例えばジペンタエリス
リトールモノヒドロキシペンタアクリレート、6官能単
量体例えばジペンタエリスリトールへキサアクリレート
等。
1.3-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, hydroxy Pivalic acid ester neopentyl glycol diacrylate, hydroxypivalic acid ester neopentyl glycol derivative diacrylate, neopentyl glycol-modified trimethylolpropane diacrylate, hexafunctional monomers such as trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentafunctional Monomers such as dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, hexafunctional monomers such as dipentaerythritol hexaacrylate, etc.

架橋性単量体の含有量は、全重合性単量体の80%以下
が好ましい。
The content of crosslinkable monomers is preferably 80% or less of the total polymerizable monomers.

本発明に用いられる光重合開始剤としては、一般に紫外
線硬化型塗料の開始剤、増感剤として用いられている各
種の化合物、例えばベンゾイン、ベンゾインメチルエー
テル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインインプロ
ピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、2−メチル
ベンゾイン、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、ベン
ジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケ
タール、アントラキノン、メチルアントラキノン、ジア
セチル、アセトフェノン、ジフェニルジスルフィド、ア
ントラセン等、並びにこれらとアミン類など少量の増感
助剤と併用したものなどが挙げられる。
The photopolymerization initiators used in the present invention include various compounds that are generally used as initiators and sensitizers for UV-curable paints, such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, and benzoin. Butyl ether, 2-methylbenzoin, benzophenone, Michler's ketone, benzyl, benzyl dimethyl ketal, benzyl diethyl ketal, anthraquinone, methyl anthraquinone, diacetyl, acetophenone, diphenyl disulfide, anthracene, etc., and these in combination with small amounts of sensitizing aids such as amines. Examples include things that have been done.

光重合開始剤の使用量は、フルオロアルキルアクリレー
ト単量体100重量部に対して0.1〜10重量部の範
囲が好ましい。光重合開始剤の使用量が0.1重量部よ
り少ないと充分な重合開始が行い難く、また10重量部
より多くするとフルオロアルキルアクリレート単量体に
溶解することが困難となり、また増量することによる格
別の効果も認められない。
The amount of photopolymerization initiator used is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the fluoroalkyl acrylate monomer. If the amount of photopolymerization initiator used is less than 0.1 part by weight, it will be difficult to initiate sufficient polymerization, and if it is more than 10 parts by weight, it will be difficult to dissolve in the fluoroalkyl acrylate monomer, and if the amount is increased, No particular effect was observed.

本発明の鞘成分樹脂組成物は、粘度調整のために、単量
体組成物と相溶性良好なオリゴマー、ポリマー例えば式
「の化合物の単独重合体、共重合体等を5〜50重量%
含有していることが好ましい。
In order to adjust the viscosity, the sheath component resin composition of the present invention contains 5 to 50% by weight of an oligomer or polymer having good compatibility with the monomer composition, such as a homopolymer or copolymer of a compound of the formula
It is preferable that it contains.

また、鞘成分樹脂組成物には、硬化条件、相溶性などの
許容される範囲内で添加剤を加えてもよい。例えば、重
合性不飽和基を含有するオリゴマー成分を添加すること
により、樹脂組成物の粘度の調整と同時に硬化速度の向
上を図ることができる。また、光ファイバー心成分との
密着性を向上するための改良剤などを添加することもで
きる。
Additionally, additives may be added to the sheath component resin composition within acceptable ranges such as curing conditions and compatibility. For example, by adding an oligomer component containing a polymerizable unsaturated group, the viscosity of the resin composition can be adjusted and the curing speed can be improved. Furthermore, an improving agent or the like may be added to improve the adhesion with the optical fiber core component.

本発明の光ファイバーを製造するに際しては。When manufacturing the optical fiber of the present invention.

まず心成分重合体を常法により紡糸して、心成分繊維を
製造する。この心成分繊維の直径は10〜2000μm
が好ましい。次いで心成分繊維な鞘成分樹脂組成物で被
覆したのち、光照射により硬化させると、目的の光ファ
イバーが得られる。鞘部の厚みは6〜100μmが好ま
しい。
First, a core component polymer is spun by a conventional method to produce a core component fiber. The diameter of this core component fiber is 10 to 2000 μm
is preferred. Next, the core fiber is coated with a sheath component resin composition and then cured by light irradiation to obtain the desired optical fiber. The thickness of the sheath portion is preferably 6 to 100 μm.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の光ファイバーは、ポリメタクリル酸メチル又は
ポリスチレンな心成分とする従来のプラスチック光ファ
イバーに比べて、耐熱性及び耐久性において格段に優れ
ている。また本発明の光ファイバーは、比較的安価であ
り、かつ取扱い性も良好であって、種々の特性において
極めてバランスのよいものである。このため、本発明の
光ファイバーは、自動車のエンジンルーム内配線用に使
用可能であり、従っ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、工業的意義及び価値の
極めて高いものである。さらに光硬化性樹脂組成物を光
照射によって硬化させて鞘を形成することができるため
、従来の複合紡糸のように複雑な条件を組み合わせると
いう問題を解消することができる。
The optical fiber of the present invention is significantly superior in heat resistance and durability as compared to conventional plastic optical fibers having core components of polymethyl methacrylate or polystyrene. Further, the optical fiber of the present invention is relatively inexpensive, easy to handle, and has an extremely well-balanced variety of properties. Therefore, the optical 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. Furthermore, since the photocurable resin composition can be cured by light irradiation to form a sheath, it is possible to solve the problem of combining complicated conditions as in conventional composite spinning.

下記実施例において繊維の光伝送性能は、特開昭58−
7602号公報の第4図に示される装置により測定評価
した。測定条件は下記のとおりである。
In the following examples, the optical transmission performance of the fibers was determined according to Japanese Patent Application Laid-open No. 58-
Measurement and evaluation were carried out using the apparatus shown in FIG. 4 of Publication No. 7602. The measurement conditions are as follows.

干渉フィルター(主波長): 650μm工 (繊維の
全長):5m l (繊維の切断長さ):4m D (ボビンの直径):   190龍実施例1 メタクリル酸メチル100重量部に対して三級ドデシル
メルカプタン0.75重量部及びラウロイルペルオキシ
ド0.4重量部を添加溶解したのち、ポリ塩化ビニル製
ガスケットを介して3龍の間隔で相対する2枚の強化ガ
ラス板で形成したセルに熱電対を七ッ卜し、このセルの
中に前記の単量体溶液を注入し、80℃の温水中九浸漬
して重合硬化させた。重合発熱により内温かピークに達
してから60分後に温水中から取り出し、120℃の空
気加熱炉中で2時間熱処理した。
Interference filter (main wavelength): 650μm (total length of fiber): 5ml (cutting length of fiber): 4m D (diameter of bobbin): 190g Example 1 Tertiary dodecyl per 100 parts by weight of methyl methacrylate After adding and dissolving 0.75 parts by weight of mercaptan and 0.4 parts by weight of lauroyl peroxide, seven thermocouples were placed in a cell formed by two tempered glass plates facing each other at a distance of three dragons through a polyvinyl chloride gasket. Then, the monomer solution described above was poured into this cell, and the cell was immersed in warm water at 80° C. for polymerization and curing. 60 minutes after the internal temperature reached a peak due to exothermic polymerization, it was taken out of the hot water and heat treated in an air heating oven at 120°C for 2 hours.

冷却後セルをはずし、得られた板厚約6 mmの樹脂板
をクリーンボックス中で粉砕した。得られた重合体のM
I値(230℃、荷重3.8 kg )は13.0、屈
折率npは1.4920、比重は1゜190、熱変形温
度は105℃であった。
After cooling, the cell was removed, and the resulting resin plate with a thickness of about 6 mm was crushed in a clean box. M of the obtained polymer
The I value (230°C, load 3.8 kg) was 13.0, the refractive index np was 1.4920, the specific gravity was 1°190, and the heat distortion temperature was 105°C.

この重合体100重量部及びメチルアミン水溶液(40
%)61重量部を61容オートクレーブ中に仕込み、窒
素置換を繰り返して230℃の油浴中で6時間反応させ
ると、透明樹脂状のN−メチルメタクリルイミド−メタ
クリル酸メチル共重合体が得られた。赤外線吸収スペク
トルからメタクリルイミド特有の吸収がみられ、イミド
化率は40%であった。得られた重合体のMI値(23
0℃、荷重6.8ゆ)は5,7、屈折率は1.530、
比重は1.20、熱変形温度は147℃であった。
100 parts by weight of this polymer and an aqueous methylamine solution (40 parts by weight)
%) in a 61-volume autoclave and reacted for 6 hours in an oil bath at 230°C with repeated nitrogen substitution to obtain a transparent resinous N-methyl methacrylimide-methyl methacrylate copolymer. Ta. The infrared absorption spectrum showed absorption peculiar to methacrylimide, and the imidization rate was 40%. The MI value of the obtained polymer (23
0℃, load 6.8y) is 5.7, refractive index is 1.530,
The specific gravity was 1.20 and the heat distortion temperature was 147°C.

この心成分重合体をベント式紡糸機にて紡糸温度240
°C1紡糸速度6m/分で引き取り、心成分だけの繊維
を得た。この心成分繊維の表面に、2,2.2− トリ
フルオロエチルメタクリレートの重合体15重量部、2
12+2  h’)フルオロエチルアクリレート50重
量部、1,1,2.2−テトラヒドロパーフルオロデシ
ルアクリレート50重量部、1,4−ブタンジオールジ
アクリレート10重量部及び光重合開始剤としてベンジ
ルジメチルケタール(チバ・ガイギ□−社製、イルガキ
ュア651)4雪景部から成る光硬化性樹脂組成物を塗
布した。次いでこれを80W/−の照射エネルギーの高
圧水銀灯を内蔵した紫外線露光装置を用いて光重合させ
ることにより、鞘成分を形成して、心−鞘からなる光フ
ァイバーを得た。この光ファイバーの光伝送損失は、5
90 nmにおいて435dB/km、650nmにお
いて525 dB / kmであった。またこの光ファ
イバーを直径511Eの円柱に巻きつけても、クラッド
成分にひび割れは生じず、心−鞘間の剥離もなかった。
This core component polymer was spun using a vent spinning machine at a temperature of 240.
The fiber was taken at a spinning speed of 6 m/min at 1° C. to obtain a fiber containing only the core component. On the surface of this core component fiber, 15 parts by weight of a polymer of 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2
12+2 h') 50 parts by weight of fluoroethyl acrylate, 50 parts by weight of 1,1,2.2-tetrahydroperfluorodecyl acrylate, 10 parts by weight of 1,4-butanediol diacrylate, and benzyl dimethyl ketal (Ciba) as a photopolymerization initiator. - A photocurable resin composition consisting of Irgacure 651) 4 snowscape part manufactured by Geigi Co., Ltd. was applied. Next, this was photopolymerized using an ultraviolet exposure device equipped with a high-pressure mercury lamp with irradiation energy of 80 W/- to form a sheath component, thereby obtaining a core-sheath optical fiber. The optical transmission loss of this optical fiber is 5
It was 435 dB/km at 90 nm and 525 dB/km at 650 nm. Further, even when this optical fiber was wound around a cylinder having a diameter of 511E, no cracks were generated in the cladding component, and there was no separation between the core and sheath.

この光ファイバーを165°C恒温槽内に1000時間
保持したのちも、その熱収縮変化はほとんどなく、また
光伝送損失は650 nmにお〜1て535dB/km
であり、はとんと変化しなかった。
Even after this optical fiber was kept in a 165°C thermostatic oven for 1000 hours, there was almost no change in thermal shrinkage, and the optical transmission loss was 535 dB/km at 650 nm.
And it didn't change much.

実施例2〜4 鞘成分となる光重合性樹脂組成物を下記表に示す組成と
し、その他は実施例1と同様にして心−鞘からなる光フ
ァイバーを得た。この光ファイバーの光伝送損失及び1
35℃の恒温槽で1000時間保持したのちの光伝送損
失を併せて表中に示す。
Examples 2 to 4 Optical fibers consisting of a core and sheath were obtained in the same manner as in Example 1 except that the photopolymerizable resin composition serving as the sheath component had the composition shown in the table below. The optical transmission loss of this optical fiber and 1
The table also shows the optical transmission loss after being kept in a constant temperature bath at 35°C for 1000 hours.

実施例5 メタクリル酸メチル90部にメタクリル酸10部、三級
ドデシルメルカプタン0.75部及びラウロイルペルオ
キシド0.4部を添加溶解し、実施例1と同様にしてメ
タクリル酸メチル−メタクリル酸共重合体を製造した。
Example 5 10 parts of methacrylic acid, 0.75 parts of tertiary dodecyl mercaptan and 0.4 parts of lauroyl peroxide were added and dissolved in 90 parts of methyl methacrylate, and a methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer was prepared in the same manner as in Example 1. was manufactured.

この共重合体100重量部及びメチルアミン水溶液(4
0%)25重量部を用い、実施例1におけるイミド化方
法と同様にして、N−メチルメタクリルイミド−メタク
リル酸メチル共重合体を得た。°得られた重合体のMI
値(230℃、荷重3.8 ky+ )は8.2、屈折
率は1.528、比重は1.20、熱変形温度は138
℃であった。また式Iの環構造単位の比率を示すイミド
化率は30%であった。
100 parts by weight of this copolymer and an aqueous methylamine solution (4 parts by weight)
N-methyl methacrylimide-methyl methacrylate copolymer was obtained in the same manner as in the imidization method in Example 1 using 25 parts by weight of 0%). ° MI of the obtained polymer
Value (230℃, load 3.8 ky+) is 8.2, refractive index is 1.528, specific gravity is 1.20, heat distortion temperature is 138
It was ℃. Further, the imidization rate, which indicates the ratio of the ring structural units of formula I, was 30%.

実施例1と同様にして心成分だけの繊維を得た。この心
成分繊維の表面に2.2.2− ) IJフルオロエチ
ルアクリレート100重量部、トリメチロールプロパン
トリアクリレート10重量部及び2,2.2−トリフル
オロエチルメタクリレート/メチルメタクリレート/メ
タクリル酸=7K 1− ヒ)’ロキシシクロへキシル
フェニルケトン5重量部を加えた光硬化性樹脂組成物を
塗布したのち、80W/crrIの照射エネルギーの高
圧水銀灯を内蔵した紫外線露光装置を用いて光重合を行
い、心−鞘構造を有する光ファイバーを得た。
A fiber containing only the core component was obtained in the same manner as in Example 1. 2.2.2-) 100 parts by weight of IJ fluoroethyl acrylate, 10 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate, and 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate/methyl methacrylate/methacrylic acid = 7K 1 on the surface of this core component fiber. - After applying a photocurable resin composition to which 5 parts by weight of 'roxycyclohexyl phenyl ketone has been added, photopolymerization is carried out using an ultraviolet exposure device equipped with a high-pressure mercury lamp with an irradiation energy of 80 W/crrI. - An optical fiber with a sheath structure was obtained.

この光ファイバーの光伝送損失は、570nmにおいて
450 dB / km 、 650 nmにおいて5
30dB/kmであり、また160℃の恒温槽で100
0時間保持したのちも650 nmにおいて550dB
/kmと耐熱性も良好であった。
The optical transmission loss of this optical fiber is 450 dB/km at 570 nm and 5 at 650 nm.
30dB/km, and 100dB/km in a 160°C thermostatic oven.
550 dB at 650 nm after holding for 0 hours
/km, and the heat resistance was also good.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 次式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中Xは酸素原子又は基▲数式、化学式、表等があり
ます▼を示し、ここにRは水素原子、炭素数1〜20の
脂肪族、芳香族又は脂環族の炭化水素基を意味する)で
表わされる環構造単位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%以下とから成る重合
体を心成分とし、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中Yは水素原子又は弗素原子、R_fはフルオロア
ルキル基を示す)で表わされるフルオロアルキルアクリ
レート単量体、1分子中に2個以上の重合性官能基を有
する架橋性単量体及び光重合開始剤を含む光硬化性樹脂
組成物からの光により硬化された被覆を鞘成分として成
ることを特徴とする、心一鞘から成る光ファイバー。
[Claims] The following formula▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(I) (In the formula, X is an oxygen atom or group▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, where R is a hydrogen atom 2% by weight or more of ring structural units (meaning aliphatic, aromatic or alicyclic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms) and 98% or less of monomer units mainly composed of methyl methacrylate. The core component is a polymer consisting of a fluoroalkyl acrylate monomer represented by the general formula ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. The sheath component is a coating cured by light from a photocurable resin composition containing a polymer, a crosslinkable monomer having two or more polymerizable functional groups in one molecule, and a photopolymerization initiator. An optical fiber consisting of a core and one sheath.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006043409A1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Kaneka Corporation Imide resin with high refractive index, thermoplastic resin composition for lens using same, and lens

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