JPS60201304A - 光伝送性繊維 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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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、更に詳し
く述べるならば、芯−鞘二重構造を有し、耐熱性にすぐ
れたプラスチック光伝送性繊維に関するものである。
く述べるならば、芯−鞘二重構造を有し、耐熱性にすぐ
れたプラスチック光伝送性繊維に関するものである。
技術的背景
従来、光伝送性繊維としては、広い波長にわたってづぐ
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、かつ元の透過性が良
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って得られる
。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。
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、かつ元の透過性が良
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って得られる
。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。
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、従って高性能プラ
スチッ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、光セジ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、−面では熱
変形温度が100℃前後であって、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
、従って耐熱性の向上に対する要求が強く望まれている
。
ず、力学的性質、耐候性等にも優れ、従って高性能プラ
スチッ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、光セジ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、−面では熱
変形温度が100℃前後であって、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
、従って耐熱性の向上に対する要求が強く望まれている
。
これまでにメタクリル系樹脂の耐熱性を向上させる研究
が多(行なわれ、い(つかの報告や提案がなされている
。その1つとして耐熱成分としてα−メチルスチレンを
メタクリル酸メチルと共重合させる方法があるが、α−
メチルスチレンの重合速度がきわめて遅い上に、得られ
る重合体の機械的強度が低(、また成形品を著しく帯色
させるなど耐熱性はある程度改善されるものの大きな欠
点を有している。またジャーナル・オブ・ポリマー・サ
イエンス[J、 PolymarSet)5巻253頁
(1950年)等に無水マレイン酸とメタクリル酸メチ
ルとの共重合体が報告されているが実用化されていない
。また特公昭45−31953号にメタクリル酸メチル
にα−メチルスチレンおよび無水マレイン酸を共重合さ
せることも提案されているが、この方法は多成分系であ
るために重合反応の制御が難しく、また得られる共重合
体も均一な組成のものが得られに(いという欠点がある
。
が多(行なわれ、い(つかの報告や提案がなされている
。その1つとして耐熱成分としてα−メチルスチレンを
メタクリル酸メチルと共重合させる方法があるが、α−
メチルスチレンの重合速度がきわめて遅い上に、得られ
る重合体の機械的強度が低(、また成形品を著しく帯色
させるなど耐熱性はある程度改善されるものの大きな欠
点を有している。またジャーナル・オブ・ポリマー・サ
イエンス[J、 PolymarSet)5巻253頁
(1950年)等に無水マレイン酸とメタクリル酸メチ
ルとの共重合体が報告されているが実用化されていない
。また特公昭45−31953号にメタクリル酸メチル
にα−メチルスチレンおよび無水マレイン酸を共重合さ
せることも提案されているが、この方法は多成分系であ
るために重合反応の制御が難しく、また得られる共重合
体も均一な組成のものが得られに(いという欠点がある
。
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、機械的し 性質、耐候性8よび′成形加工性を具備しているだけで
な(、すぐれた耐熱性と生産性を有する芯成分重合体と
、すぐれた耐熱性と熱安定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。
する、すぐれた光学的性質、機械的し 性質、耐候性8よび′成形加工性を具備しているだけで
な(、すぐれた耐熱性と生産性を有する芯成分重合体と
、すぐれた耐熱性と熱安定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。
発明の構成
本発明の光伝送性繊維はメタクリル酸メチル単位67〜
99重量係と無水マレイン酸単位1〜33mt%からな
り、25℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が0.
35〜2.0 di/p 、残存単量体の含有量が1.
0!量チ以下であるメタクリル系樹脂を含んでなる芯成
分と、前記芯成分を被覆し、前記芯成分共重合体の屈折
率よりも1%以上低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εとを特徴とするものである。
99重量係と無水マレイン酸単位1〜33mt%からな
り、25℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が0.
35〜2.0 di/p 、残存単量体の含有量が1.
0!量チ以下であるメタクリル系樹脂を含んでなる芯成
分と、前記芯成分を被覆し、前記芯成分共重合体の屈折
率よりも1%以上低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εとを特徴とするものである。
3、発明の詳細な説明
本発明の光伝送性繊維において、芯成分メタクリル系樹
脂は、実質的にメタクリル酸メチル単位と無水マレイン
酸単位の2つの単位からなることを特徴とするものであ
り、第3成分の導入をすることなく、メタクリル樹脂よ
り高い耐熱変形温度が得られ、耐熱分解性に優れ、多成
分系より均一性にすぐれ、優れた光伝送性と機械的性質
を示し、かつ生産性の良い芯成分が得られたのである。
脂は、実質的にメタクリル酸メチル単位と無水マレイン
酸単位の2つの単位からなることを特徴とするものであ
り、第3成分の導入をすることなく、メタクリル樹脂よ
り高い耐熱変形温度が得られ、耐熱分解性に優れ、多成
分系より均一性にすぐれ、優れた光伝送性と機械的性質
を示し、かつ生産性の良い芯成分が得られたのである。
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
ことによっ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たのである。
ことによっ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たのである。
本発明の光伝送性繊維において、芯成分重合体は、実質
的にメタクリル酸メチル単位67〜99重量係と無水マ
レイン酸単位1〜33重量%からなる、樹脂中の無水マ
レイン酸単位の含有量が33重量%をこえると、生産性
が大幅に低下するばかりでなく、メタクリル樹脂として
の優れた耐候性、耐熱水性等を維持することが困難とな
り、また無水マレイン酸単位の含有量が1重量俤未満で
は耐熱性の実質的向上が期待できない。
的にメタクリル酸メチル単位67〜99重量係と無水マ
レイン酸単位1〜33重量%からなる、樹脂中の無水マ
レイン酸単位の含有量が33重量%をこえると、生産性
が大幅に低下するばかりでなく、メタクリル樹脂として
の優れた耐候性、耐熱水性等を維持することが困難とな
り、また無水マレイン酸単位の含有量が1重量俤未満で
は耐熱性の実質的向上が期待できない。
また、本発明の芯成分重合体は、25℃のクロロホルム
中で測定した固有粘度の値が0.35〜2.0 dl/
/ の範囲にあることが望ましい。固有粘度が0.3
5 dl/l 未満では機械的性質が実用上不充分なも
のとなり、一方固有粘度が2.0dlIP をこえると
成形加工が困難となる。より好ましい固有粘度の値は0
.40〜i、 5 dl/ y の範囲である。
中で測定した固有粘度の値が0.35〜2.0 dl/
/ の範囲にあることが望ましい。固有粘度が0.3
5 dl/l 未満では機械的性質が実用上不充分なも
のとなり、一方固有粘度が2.0dlIP をこえると
成形加工が困難となる。より好ましい固有粘度の値は0
.40〜i、 5 dl/ y の範囲である。
また、本発明の芯成分重合体中の残存単量体量は1.0
重量悌以下、好ましくは0.7重景襲以下であることが
望ましい。芯成分重合体中の残存単量体が1.0重t%
をこえると耐熱変形性が低下し、また極端な場合には加
熱加工時揮発による発泡現象により伝送性を損うことが
ある。
重量悌以下、好ましくは0.7重景襲以下であることが
望ましい。芯成分重合体中の残存単量体が1.0重t%
をこえると耐熱変形性が低下し、また極端な場合には加
熱加工時揮発による発泡現象により伝送性を損うことが
ある。
さらに、芯成分重合体中の残存無水マレイン酸単量体は
耐水性にも大きく影響を与えるため、その残存量を0.
3重量俤以下、好ましくは0.15重量係以下が望まし
い。
耐水性にも大きく影響を与えるため、その残存量を0.
3重量俤以下、好ましくは0.15重量係以下が望まし
い。
本発明に用いられる芯成分共重合体は、実質的に前記メ
タクリル酸メチル単位と無水マレイン酸単位よりなるも
のであるが、これらの成分単位の他に少量の、好ましく
は20重量%以下の共重合成分を含んでもよい。この共
重合成分は目的に応じて、例えばメタクリル酸、アクリ
ル酸、メチルアクリレート、エチルアクリノートRよび
酢酸ビニルなどのようなエチレン性二重結合を有する単
量体から選ばれた1種以上からなるものであってもよい
。
タクリル酸メチル単位と無水マレイン酸単位よりなるも
のであるが、これらの成分単位の他に少量の、好ましく
は20重量%以下の共重合成分を含んでもよい。この共
重合成分は目的に応じて、例えばメタクリル酸、アクリ
ル酸、メチルアクリレート、エチルアクリノートRよび
酢酸ビニルなどのようなエチレン性二重結合を有する単
量体から選ばれた1種以上からなるものであってもよい
。
また、芯成分は優位量の、好ましくは80′重景チ以上
の上記共重合体と、劣位量の、好ましくは20重量%以
下のメタクリル酸メチルを80重量俤以上含む重合体と
の混合体であってもよい。1 本発明の芯成分共重合体は、メタクリル酸メチルと無水
マレイン酸の単量体混合物を、塊状または溶液重合によ
って製造することができる。
の上記共重合体と、劣位量の、好ましくは20重量%以
下のメタクリル酸メチルを80重量俤以上含む重合体と
の混合体であってもよい。1 本発明の芯成分共重合体は、メタクリル酸メチルと無水
マレイン酸の単量体混合物を、塊状または溶液重合によ
って製造することができる。
本発明の芯成分共重合体を溶液重合によって製造する際
に使用される溶剤としては、例えばベンゼン、トルエン
、キシレン、エチルベンゼン、アセトン、メチルエチル
ケトン、テトロヒドロフラン等があげられる。
に使用される溶剤としては、例えばベンゼン、トルエン
、キシレン、エチルベンゼン、アセトン、メチルエチル
ケトン、テトロヒドロフラン等があげられる。
塊状重合Rよび溶液重合における重合温度は100〜1
80℃が好ましい。また、ラジカル重合開始剤を用いて
行なうのが有利である。使用されるラジカル重合開始剤
としては、ジーtart−ブチルパーオキサイド、ジク
ミルバーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビスイソブ
タノールジアセテート、1,1−アゾビスシクロヘキサ
ンカルボニトリル等のアゾ化合物があげられる。これら
のラジカル重合開始剤は1種または2種以上組合せて使
用することもできる。
80℃が好ましい。また、ラジカル重合開始剤を用いて
行なうのが有利である。使用されるラジカル重合開始剤
としては、ジーtart−ブチルパーオキサイド、ジク
ミルバーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビスイソブ
タノールジアセテート、1,1−アゾビスシクロヘキサ
ンカルボニトリル等のアゾ化合物があげられる。これら
のラジカル重合開始剤は1種または2種以上組合せて使
用することもできる。
ラジカル重合開始剤の使用量は、単量体全体に対して0
.0001〜10重t%、好ましくは0.0002〜1
重量係である。また、本発明の芯成分共重合体を製造す
る際には、分子量を調節する目的でメルカプタフ等の連
鎖移動剤を使用することができる。連鎖移動剤として使
用されるメルカプタン類の例としては、アルキル基また
は置換アルキル基を有する第1級、第2級、第3級メル
カプタン、例えばn−ブチルメルカプタン、n−オクチ
ルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタフ、tert
−ドデシルメルカプタン等があげられる。メルカプタン
を使用する場合は単量体に対して1モルチ以下である。
.0001〜10重t%、好ましくは0.0002〜1
重量係である。また、本発明の芯成分共重合体を製造す
る際には、分子量を調節する目的でメルカプタフ等の連
鎖移動剤を使用することができる。連鎖移動剤として使
用されるメルカプタン類の例としては、アルキル基また
は置換アルキル基を有する第1級、第2級、第3級メル
カプタン、例えばn−ブチルメルカプタン、n−オクチ
ルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタフ、tert
−ドデシルメルカプタン等があげられる。メルカプタン
を使用する場合は単量体に対して1モルチ以下である。
本発明の芯成分共重合体を製造するのに使用される重合
装置としては、特に限定されず、例えば種型、塔屋、管
型、ダクト型等の種々のものがあげることができるが、
重合反応器内の重合反応の均一性を保持するという観点
から、完全混合型反応槽、プラグフロー型反応器および
それらの組合せたものから選ばれたものがよい。
装置としては、特に限定されず、例えば種型、塔屋、管
型、ダクト型等の種々のものがあげることができるが、
重合反応器内の重合反応の均一性を保持するという観点
から、完全混合型反応槽、プラグフロー型反応器および
それらの組合せたものから選ばれたものがよい。
これらの重合装置を用いる場合の重合は、回分式または
連続式のいずれも適用できる。
連続式のいずれも適用できる。
回分式または連続式によって共重合体を製造する際の重
合反応器へ供給されるメタクリル酸メチルと無水マレイ
ン酸の組成割合は、得られる共重合体の物性Sよび重合
反応性に大きな影響を8よぼすので、採用する重合方式
、到達重合率を考慮して適宜選択する必要がある。本発
明の共重合体を得る際のメタクリル酸メチルと無水マレ
イン酸の組成割合は、回分式あるいは連続式共、重合反
応器内では無水マレイン酸のメタクリル酸メチルに対す
るモル比で20以下、好ましくは0.O1〜10となる
範囲の未反応単量体割合に保持して行なうのが好ましい
。反応器内での無水マレイン酸単量体のメタクリル酸メ
チル単量体に対するモル比が20をこえると重合速度が
著しく低下し、着色した低分子量の共重合体しか得られ
なくなる。
合反応器へ供給されるメタクリル酸メチルと無水マレイ
ン酸の組成割合は、得られる共重合体の物性Sよび重合
反応性に大きな影響を8よぼすので、採用する重合方式
、到達重合率を考慮して適宜選択する必要がある。本発
明の共重合体を得る際のメタクリル酸メチルと無水マレ
イン酸の組成割合は、回分式あるいは連続式共、重合反
応器内では無水マレイン酸のメタクリル酸メチルに対す
るモル比で20以下、好ましくは0.O1〜10となる
範囲の未反応単量体割合に保持して行なうのが好ましい
。反応器内での無水マレイン酸単量体のメタクリル酸メ
チル単量体に対するモル比が20をこえると重合速度が
著しく低下し、着色した低分子量の共重合体しか得られ
なくなる。
上述したような方法によって製造された本発明の芯成分
共重合体中には、未反応単量体および/または溶剤等の
揮発性成分を含有するので、引続き減圧下に加熱して揮
発物の大部分を分離除去するか、あるいは溶解、再沈、
乾燥の方法により、所定量の残存単量体含有量とする。
共重合体中には、未反応単量体および/または溶剤等の
揮発性成分を含有するので、引続き減圧下に加熱して揮
発物の大部分を分離除去するか、あるいは溶解、再沈、
乾燥の方法により、所定量の残存単量体含有量とする。
揮発性物の除去に使用される装置としては、例えば公知
のペント押出機または他のデボラタイザーがあげられる
。揮発分離された共重合体は、溶融状態でダイス等から
押出されて所望の形状に成形して使用される。
のペント押出機または他のデボラタイザーがあげられる
。揮発分離された共重合体は、溶融状態でダイス等から
押出されて所望の形状に成形して使用される。
本発明の芯成分共重合体においては、品種および品質上
の要求から、必要に応じて他の少量のコモノマーの併用
、可塑剤、架橋剤、熱安定剤8よび離型剤等を添加する
こともできる。
の要求から、必要に応じて他の少量のコモノマーの併用
、可塑剤、架橋剤、熱安定剤8よび離型剤等を添加する
こともできる。
本発明の光伝送性繊維において、芯成分は。
鞘成分によって被覆されている。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11小さい屈折率を有
する重合体によって形成される。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
とが好ましくゝO 鞘成分重合体としては1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、メタクリル酸のフッ素化
アルコールエステルの重合体および特公昭53−422
60号に記載されているような弗化ビニリゾ/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、[ポリシロキサンおよびエチレン−酢酸ビニル共1
合体などから選ぶことができる。
重合体の屈折率よりも少なくとも11小さい屈折率を有
する重合体によって形成される。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
とが好ましくゝO 鞘成分重合体としては1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、メタクリル酸のフッ素化
アルコールエステルの重合体および特公昭53−422
60号に記載されているような弗化ビニリゾ/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、[ポリシロキサンおよびエチレン−酢酸ビニル共1
合体などから選ぶことができる。
前記のメタ、クリル酸−7ツ素化アルコールエステルと
しては、下記一般式: 〔但し、上式中XはH,F又はCI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、R,gよび町はそれぞれH原子あ
るいはOHいCt)Is又はCF。
しては、下記一般式: 〔但し、上式中XはH,F又はCI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、R,gよび町はそれぞれH原子あ
るいはOHいCt)Is又はCF。
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x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。
オロアルキルエステルは、 単独でx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−エチルへキシルアクリレート、べ/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pyトルz
ン、z、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、メタクリレートリル、酢酸ビニル、
メチルビニルケトン、ヒドロ牟ジプロピルアクリレート
、ヒドロ牟ジエチルアクリレート等が挙げられる。これ
ら単量体を2種以上組合せ共重合してもよい。
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−エチルへキシルアクリレート、べ/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pyトルz
ン、z、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、メタクリレートリル、酢酸ビニル、
メチルビニルケトン、ヒドロ牟ジプロピルアクリレート
、ヒドロ牟ジエチルアクリレート等が挙げられる。これ
ら単量体を2種以上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。
る面から好ましい。
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
、tart−ブチルベルフタレート、tert−ブチル
ベルベンゾエート、メチルイン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−ジーtart−プチ
ルベルオギシヘキサン、tert−ブチルベルオクタノ
エート、tert −プチルペルインプチレー)、te
rt−ブチルペルオキシイング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−フェニルアゾ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−アゾビースインブチ
ロニトリル、2.2’−アゾビス−2,4−ジメチルバ
レロニトリル、2.2’−アゾビスインブチロニトリル
等のアゾ化合物が挙げられる。
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
、tart−ブチルベルフタレート、tert−ブチル
ベルベンゾエート、メチルイン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−ジーtart−プチ
ルベルオギシヘキサン、tert−ブチルベルオクタノ
エート、tert −プチルペルインプチレー)、te
rt−ブチルペルオキシイング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−フェニルアゾ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−アゾビースインブチ
ロニトリル、2.2’−アゾビス−2,4−ジメチルバ
レロニトリル、2.2’−アゾビスインブチロニトリル
等のアゾ化合物が挙げられる。
τ
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。
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。
本発明の光伝送性繊維におい又、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チ小さいことが必要
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
も太き(なると、得られる繊維は元を伝送しな(ゝO 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1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。
、芯成分のそれよりも少なくとも1チ小さいことが必要
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
も太き(なると、得られる繊維は元を伝送しな(ゝO 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1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。
本発明の芯−鞘二重構造元伝送性繊維は、下記の方法に
よって製造される。
よって製造される。
(1)芯成分共重合体?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。
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。
(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1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ィング方法O 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っ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。
に鞘成分1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ィング方法O 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っ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。
なものである。
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ック
光伝送性繊維に(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。
ル又はポリスチレンを芯成分とする従来のプラスチック
光伝送性繊維に(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。
また、本発明の光伝送性繊維は、ポリカーボネートを芯
成分とする従来の光伝送性繊維(その光伝送距離は数メ
ートル程度に過ぎない)に(らべてはるかに光伝送性能
がすぐれている。
成分とする従来の光伝送性繊維(その光伝送距離は数メ
ートル程度に過ぎない)に(らべてはるかに光伝送性能
がすぐれている。
更に1本発明の光伝送性繊維は、取扱い性も良好であっ
て、種々の特性において極めて)(2ンスのよいもので
ある。
て、種々の特性において極めて)(2ンスのよいもので
ある。
このため、本発明の光伝送性繊維は、そのまま単繊維の
状態で使用することもでき、或は繊維の外周面に更に被
覆層を設けた3層構造繊維或は元ファイバーケーブルと
して用いることもできる。また、複数本の繊維を並列に
配列してこれらを接着又は融着し、シート状体に形成し
て使用することも可能である。
状態で使用することもでき、或は繊維の外周面に更に被
覆層を設けた3層構造繊維或は元ファイバーケーブルと
して用いることもできる。また、複数本の繊維を並列に
配列してこれらを接着又は融着し、シート状体に形成し
て使用することも可能である。
従って、本発明の光伝送性繊維は、自動車の車内やエン
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
、工業的意義および価値の極めて高いものである。
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
、工業的意義および価値の極めて高いものである。
上記のような本発明の特徴ぢよび効果を、実施例により
更に説明する。
更に説明する。
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58−7
−602号公報、M4図に示されている装置により測定
評価した。尚測定条件は下記の通り、 干渉フィルター(主波長) 650μmIo (繊維の
全長) 5m ノ (繊維の切断長さ) 4m D (ボビンの直径) 190mm 実施例中係は重量%、部は重量部を示す。
−602号公報、M4図に示されている装置により測定
評価した。尚測定条件は下記の通り、 干渉フィルター(主波長) 650μmIo (繊維の
全長) 5m ノ (繊維の切断長さ) 4m D (ボビンの直径) 190mm 実施例中係は重量%、部は重量部を示す。
実施例1
メタクリル酸メチル2.8 kg、無水マレイン酸1、
2 )I!、tert−ドデシルメルカブタ:/121
およびジー tert−プチルパーオをサイド0.25
Pを混合して重合原液とし、5ノの攪拌機付の耐圧の重
合反応器中に装入した。次いで重合反応器内を窒素置換
した後、重合反応器内の温度を160℃に保持して70
分間反応させた。得られた重合物の重合率は62%であ
った。
2 )I!、tert−ドデシルメルカブタ:/121
およびジー tert−プチルパーオをサイド0.25
Pを混合して重合原液とし、5ノの攪拌機付の耐圧の重
合反応器中に装入した。次いで重合反応器内を窒素置換
した後、重合反応器内の温度を160℃に保持して70
分間反応させた。得られた重合物の重合率は62%であ
った。
次にこの重合物を200℃に加熱器にて加熱し、230
℃の温度および51111HJl のペント孔圧に保持
された小型の二軸押出機に2回供給して揮発成分を除去
し、無色透明のペレット状芯成分共重合体を得た。この
得られた共重合体は酸価滴定、赤外線吸光度分析等によ
る分析の結果、メタクリル酸メチル単位83%、無水マ
レイン酸単位17%からなり、0.58 di/p の
固有粘度および0.1%のメタクリル酸メチルと0.1
係の無水ルイン酸の残存単量体を有しτいた。
℃の温度および51111HJl のペント孔圧に保持
された小型の二軸押出機に2回供給して揮発成分を除去
し、無色透明のペレット状芯成分共重合体を得た。この
得られた共重合体は酸価滴定、赤外線吸光度分析等によ
る分析の結果、メタクリル酸メチル単位83%、無水マ
レイン酸単位17%からなり、0.58 di/p の
固有粘度および0.1%のメタクリル酸メチルと0.1
係の無水ルイン酸の残存単量体を有しτいた。
又、屈折率(rLD)は1.499で熱変形温度(ビカ
ート軟化点)は128℃であった。
ート軟化点)は128℃であった。
なお、芯成分共重合体に用いた単量体およびメルカプタ
ンは常法により精製したものを用いた。
ンは常法により精製したものを用いた。
一方、2.2.2− )リフルオロエチルメタクリv−
)50重量部、メチルメタクリレート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アゾビスブチロニトリル0.
0’25重量部を添加溶解し、ポリ塩化ビニル製ガスケ
ットを介して5111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。重合発熱によってピ
ーク温度に達してから30分後にセルを温水中から堰出
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、得られた樹脂板をフリー/ボッ
クス中で粉砕しMl値(230℃荷重3.8ゆ)が5.
OP/10分、屈折率が1.445、熱変形温度が98
℃の鞘成分重合体を得た。
)50重量部、メチルメタクリレート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アゾビスブチロニトリル0.
0’25重量部を添加溶解し、ポリ塩化ビニル製ガスケ
ットを介して5111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。重合発熱によってピ
ーク温度に達してから30分後にセルを温水中から堰出
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、得られた樹脂板をフリー/ボッ
クス中で粉砕しMl値(230℃荷重3.8ゆ)が5.
OP/10分、屈折率が1.445、熱変形温度が98
℃の鞘成分重合体を得た。
得られた芯成分、鞘成分それぞれの重合体を芯−鞘二重
構造紡糸ロ金を有するペント式複合紡糸機に供給し紡糸
温度235℃、紡糸速度3m/1ninで引き敗り、さ
らに連続して168℃で2.0倍に延伸して巻き取った
。
構造紡糸ロ金を有するペント式複合紡糸機に供給し紡糸
温度235℃、紡糸速度3m/1ninで引き敗り、さ
らに連続して168℃で2.0倍に延伸して巻き取った
。
得られた繊維は芯成分径980μm、鞘成分厚さ10μ
m、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った。この光伝送性繊維の光伝
送損失は840dB/km で、10fflの長さで元
信号を十分に伝送できるものであった。
m、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った。この光伝送性繊維の光伝
送損失は840dB/km で、10fflの長さで元
信号を十分に伝送できるものであった。
得られた光伝送性繊維をクロスヘッド型ケーブル加工機
で第1ジヤケツトとしてカーボンブラック入りのポリエ
チレンを、外径1.6 mmになるように被覆し、更に
第2ジヤケツトとして、カーボンブラック入りのポリエ
ステルエラストマーを外径2.2腿になるように被覆し
、光伝送損失が865 dB/km の光ケーブルを得
た。
で第1ジヤケツトとしてカーボンブラック入りのポリエ
チレンを、外径1.6 mmになるように被覆し、更に
第2ジヤケツトとして、カーボンブラック入りのポリエ
ステルエラストマーを外径2.2腿になるように被覆し
、光伝送損失が865 dB/km の光ケーブルを得
た。
この元ケーブル10n@を切り取り、一方の端面を光源
(650+ir干渉フイルター使用)に固定し、他端を
フォトダイオードに接続固定し、元ケーブル中間部5m
を105℃の熱風加熱炉に曝露し、光線透過量の変化を
追跡し、耐熱耐久性を評価した。
(650+ir干渉フイルター使用)に固定し、他端を
フォトダイオードに接続固定し、元ケーブル中間部5m
を105℃の熱風加熱炉に曝露し、光線透過量の変化を
追跡し、耐熱耐久性を評価した。
その結果この元ケーブルは、1000時間経過しても光
量の低下率は14%であって非常に変化が少なく、安定
した耐熱耐久性を示した。
量の低下率は14%であって非常に変化が少なく、安定
した耐熱耐久性を示した。
比較例1〜3
比較のためメタクリル酸メチル、α−メチルスチレン、
スチレンの配合組成を第1表に示す通りとし、重合原液
を調製し、それ以外に実施例1と全く同様にして比較例
1〜30元ケーブルを得た。
スチレンの配合組成を第1表に示す通りとし、重合原液
を調製し、それ以外に実施例1と全く同様にして比較例
1〜30元ケーブルを得た。
この元ケーブルの光伝送性能及び耐熱耐久性を実施例1
と比較評価して結果を第2表に示した。
と比較評価して結果を第2表に示した。
第 2 表
第2表の結果から明らかな如(、本発明の光伝送性繊維
は、107711長の光信号の通信が十分可能な低光量
損失を有し、またその耐熱耐久性も非常に優れていた。
は、107711長の光信号の通信が十分可能な低光量
損失を有し、またその耐熱耐久性も非常に優れていた。
これに対して比較例1〜3に示す本発明以外のものは、
耐熱耐久性が不満足なものであった。
耐熱耐久性が不満足なものであった。
光伝送性繊維の耐屈曲性については実施例1、比較例1
〜3いずれも問題なく強いものであった。
〜3いずれも問題なく強いものであった。
実施例2
20%の混合物100部に、ジーtert−ブチルパー
オキサイドを0.005部、n−オクチルメルカプタン
0.15部の割合で添加し、て調製した重合原液を内径
6朋のガラス管に入れた後、 □ドライアイスーメタノ
ールの冷媒中で冷却固化させて窒素置換し、真空封管し
た。
オキサイドを0.005部、n−オクチルメルカプタン
0.15部の割合で添加し、て調製した重合原液を内径
6朋のガラス管に入れた後、 □ドライアイスーメタノ
ールの冷媒中で冷却固化させて窒素置換し、真空封管し
た。
次いで、この封管したガラス管を160℃のオイルパス
浴中に入れ、1時間重合させた。
浴中に入れ、1時間重合させた。
得られた重合物の重合率は68%であった。
この重合物をクロロホルムに溶解させた後、メタノール
中で重合物を沈澱、f過、乾燥させて無色透明の粉体な
得た。°この粉体はメタクリル酸メチル単位88%と無
水マレイン酸単位12俤よりなり、0.79 dl/p
の固有粘度を有し、ビカート軟化点は126℃であっ
た。又、残存単量体の量は0.1%以下であった。
中で重合物を沈澱、f過、乾燥させて無色透明の粉体な
得た。°この粉体はメタクリル酸メチル単位88%と無
水マレイン酸単位12俤よりなり、0.79 dl/p
の固有粘度を有し、ビカート軟化点は126℃であっ
た。又、残存単量体の量は0.1%以下であった。
この粉体を芯成分重合体として用い、他は実施例1と同
様にして元ケーブルを得た。
様にして元ケーブルを得た。
得られた元ケーブルの光伝送損失は 650時間で26
%の透過光量低下を示すだけであったO 実施例3 貯槽、連続供給ポンプ、パドルスパイラル攪拌器を備え
た反応槽、反応物坂出ポンプ、揮発物分離機を連続させ
た装置系を用いて芯成分重合体の製造を行なった。反応
槽内容積は401、揮発物分離装置は2軸スクリユ一ベ
ント押出機を使用した。
%の透過光量低下を示すだけであったO 実施例3 貯槽、連続供給ポンプ、パドルスパイラル攪拌器を備え
た反応槽、反応物坂出ポンプ、揮発物分離機を連続させ
た装置系を用いて芯成分重合体の製造を行なった。反応
槽内容積は401、揮発物分離装置は2軸スクリユ一ベ
ント押出機を使用した。
芯成分共重合体用1合原液は、あらかじめ0.1μmポ
リテトラフルオロエチL/7#フィルター(フロロボア
FPOIO住友電気工業株式会社製)を通して循環r過
し、不純物の除去を行なった。
リテトラフルオロエチL/7#フィルター(フロロボア
FPOIO住友電気工業株式会社製)を通して循環r過
し、不純物の除去を行なった。
この取合原液の組成は、メタクリル酸メチル76部、無
水マレイノ酸17部、トルエン7部、tert−ブチル
メルカプタン0.2部およびジーtert−ブチルパー
オキサイド0.0017部からなり、この混合物を、内
圧を7kll/cmゲージ圧に、また温度を165℃に
保った反応槽に供給ポンプを用いて送入し、厚さ0.1
μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルター(フロ
ロボアFPOIO住友電気工業株式会社製)を31枚重
ねてf過を行ない、このよ’)Kして連続して供給され
た混合物を反応槽内で十分に攪拌しながら重合した。
水マレイノ酸17部、トルエン7部、tert−ブチル
メルカプタン0.2部およびジーtert−ブチルパー
オキサイド0.0017部からなり、この混合物を、内
圧を7kll/cmゲージ圧に、また温度を165℃に
保った反応槽に供給ポンプを用いて送入し、厚さ0.1
μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルター(フロ
ロボアFPOIO住友電気工業株式会社製)を31枚重
ねてf過を行ない、このよ’)Kして連続して供給され
た混合物を反応槽内で十分に攪拌しながら重合した。
反応槽内での混合物の平均滞在時間は4.4時間であり
、平均重合率は53重量係であった。
、平均重合率は53重量係であった。
反応混合物は反応槽と揮発物分離機の間で165℃から
210℃に昇温した。
210℃に昇温した。
揮発物分離機を兼ねたベント押出機の温度はベント部で
240℃、押出部で245℃、ベント部の真空度は5
yxxHl とした。
240℃、押出部で245℃、ベント部の真空度は5
yxxHl とした。
ベント押出機から排出された芯成分重合物はこれに直結
している紡糸ヘッドに導入された。
している紡糸ヘッドに導入された。
別に、前記ぺ/ト押出機と並列に設置された他の押出機
から、鞘成分重合体を、紡糸ヘッドに導入し、ここで芯
成分重合物と鞘成分重合体は芯−鞘構造を形成するよう
に240℃で複合紡糸された。
から、鞘成分重合体を、紡糸ヘッドに導入し、ここで芯
成分重合物と鞘成分重合体は芯−鞘構造を形成するよう
に240℃で複合紡糸された。
鞘成分重合体は実施例1と同一のものを用いた。芯成分
共重合体の単量体残存量は0.1%以下であり、屈折率
はルD1.496、固有粘度0、62 di/p で、
メタクリル酸メチル単位90饅、無水マレイン酸単位l
O%からなるものであった。
共重合体の単量体残存量は0.1%以下であり、屈折率
はルD1.496、固有粘度0、62 di/p で、
メタクリル酸メチル単位90饅、無水マレイン酸単位l
O%からなるものであった。
また、得られた芯−鞘構造繊維に−J6Iffる芯成分
の鞘成分に対する重竜比は90:10であり、その外径
は1關であった。このようにして得られた繊維の光伝送
性は650μmの波長の光にgいて810 dB/km
であって極めてすぐれたものであった。この複合繊維か
らなるケーブルは105℃、1000時間の加熱処理に
よる透過光量低下率がわずか18俤であり、極めてすぐ
れた耐熱耐久性を示した。
の鞘成分に対する重竜比は90:10であり、その外径
は1關であった。このようにして得られた繊維の光伝送
性は650μmの波長の光にgいて810 dB/km
であって極めてすぐれたものであった。この複合繊維か
らなるケーブルは105℃、1000時間の加熱処理に
よる透過光量低下率がわずか18俤であり、極めてすぐ
れた耐熱耐久性を示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ メタクリル酸メチル単位67〜99重量%と無水マ
レイン酸単位1〜33]i量係からなり、25℃のクロ
ロホルム中で測定した固有粘度が0.35〜2.0 d
7!/J 、残存単量体の含有量が1.0重量俤以下で
あるメタクリル系樹脂を含んでなる芯成分と、前記芯成
分を被覆し、前記芯成分共重合体の屈折率よりも1%以
上低い屈折率を有する重合体からなる鞘成分とを含んで
なる光伝送性繊維。 ■ 前記鞘成分重合体が80℃以上のガラス転移点を有
する透明重合体である、特許請求の範囲第1項記載の光
伝送性繊維。 ■ 前記鞘成分重合体が、メタクリル酸のフッ素化アル
コールエステルの重合体、フッ化ビニリデン−テトラフ
ルオロエチレン共重合体およびポリメチールメタクリレ
ートからなる群から選ばれた少な(とも1種からなるも
のである、特許請求の範囲第1項記載の光伝送性繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59057711A JPS60201304A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 光伝送性繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59057711A JPS60201304A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 光伝送性繊維 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201304A true JPS60201304A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13063529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59057711A Pending JPS60201304A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 光伝送性繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201304A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372706A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | Terumo Corp | (メタ)アクリレ−ト−フツ化(メタ)アクリレ−ト共重合体 |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP59057711A patent/JPS60201304A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372706A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | Terumo Corp | (メタ)アクリレ−ト−フツ化(メタ)アクリレ−ト共重合体 |
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