JPH0364704A - プラスチック光伝送体の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光集束性レンズ、光集束性ファイバー等に利
用できる、線状体又は棒状体の中心から外周に向かって
連続的な屈折率分布を有するプラスチック光伝送体の製
造方法に関するものである。

［従来の技術］ 線状体又は棒状体の中心から外周に向かってている。し
かしながら、ガラス製の屈折率分布型光伝送体は、生産
性が低く、高価なものとなり、かつ屈曲性にも乏しいと
いう問題点を有している。

このようなガラス製の屈折率分布型光伝送体に対し、プ
ラスチック製の屈折率分布型光伝送体を製造する方法が
い（つか提案されており、例えば、次の如きものである
。（１）イオン架橋重合体よりなる合成樹脂棒の中心軸
よりその表面に向かって金属イオンを連続的に濃度変化
をもたせるようにする方法が特公昭４７−２６９１３号
公報に、（２）屈折率の異なる２種板、ｈの透明な重合
体の混合物より製造された合成樹脂棒を特定の溶剤で処
理し、前記合成樹脂棒の構成成分の少なくとも１つを部
分的に溶解除去することによって製造する方法が特公昭
４７−２８０５９号公報に、（３）２種の屈折率の異な
るモノマーであり重合速度の異なるものを混合し重合速
度をコントロールして表面から内部にわたり連続的に屈
折率分布ができるようにしたものが特公昭５４−３０３
０１号公報に、（４）架橋重合体棒状物の表面より屈折
率の低いモノマーをその中心に向かって拡散させて、表
面より内部にわたり、このモノマーの含有率が連続的に
変化するように配置して屈折率分布をもたせたのちに重
合して屈折率分布をもたせたものが特公昭５２−５８５
７号公報、特公昭５６−３７５２１号公報に、および（
５）反応性を有する重合体成形物の表面より、該重合体
よりも低い屈折率を有する低分子化合物を拡散、反応さ
せて、表面より内部にわたり連続的に屈折率分布をもた
せるようにしたものが特公昭５７−２９６８２号公報に
示されている。

［発明が解決しようとする諜Ｂ］ これら従来法の共通した問題点としては、線することや
得られる屈折率分布型光伝送体の長さが限定されるなど
から、生産工程は断続的であり、換言すればバッチ式生
産方法であり、生産性が極めて悪いのと同時にバッチご
との製造条件の選定が極めて難しかったり、得られるレ
ンズ長を一定のものとすることが難しく、再現性が得ら
れない等、工業化技術としては、それぞれ問題点を有す
る製造方法である。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記従来技術が抱えていた断続的な生産工程
による不合理性を解決し、ガラスあるいはプラスチック
光ファイバーと同様な連続的な生産を可能とするもので
ある。

すなわち本発明の要旨とするところは、屈折率ｎ、なる
重合体（Ａ）の糸状物の上から重合体（Ａ）よりも低い
屈折率ｎ２の重合体を与える単量体（Ｂ）を含んだ単量
体と重合体（Ｃ）とを主体とする重合性組成物をコーテ
ィングした後に単量体ＣＢ）を重合体（Ａ）の成形物中
に拡散させることによって、糸状の中心部から外周部へ
単量体（Ｂ）の連続的な濃度分布を与えた後、あるいは
与えながら、未重合の単量体を重合することを特徴とす
る中心から外周に向かって連続的な屈折率分布を有する
プラスチック光伝送体の製造方法にある。

本発明の製造方法の１例を示すと第１図のようになる。

屈折率ｎ、なる重合体（Ａ）をノズル（１）より糸状に
賦形する。その後、この糸状物を単量体（Ｂ）と重合体
（Ｃ）とを主体とする重合性組成物の入ったコーティン
グポット（２）中を通過させコーティングした後に単量
体（Ｂ）の重合体（Ａ）の糸状成形物中への拡散部（３
）を通して単量体（Ｃ）を重合体（Ａ）の糸条成形物中
に拡散させて単量体（Ｂ）の連続的な分布を付けたのち
に、ついで活性光線照射部〈８）に導き、未重合単量体
を重合固化させて、ニップローラー（１０）をへて巻取
りドラム（１１）に巻取り、目的の屈折率分布型光伝送
体（１２）を連続的に得る。このとき、拡散部（３）の
温度コントロールを容易にすることや活性光線による重
合を容易にする目的で、ガス導入孔（９）より窒素、ア
ルゴンガス等の気体を導入することが望ましい。

本発明を実施するに際して用いる比較的高い屈折率ｎ、
を有する重合体としてはポリメチルメタクリレート（ｎ
ｌ＝１．４９）、ポリスチレン（ｎ１＝１．５８）、ス
チレン系コポリマー（ｎ１＝１．５０〜１．５８Ｌポリ
−４−メチルペンテン１　（ｎ＋−１，４６）　、ポリ
カーボネート（ｎ、＝１．５０〜１．５７　）　、ポリ
クロロスチレン（ｎ１＝１．６１）などを挙げることが
でき、低い屈折率ｎ２の重合体を形威しうる単量体（Ｂ
）としてはパーフルオロアルキルメタクリレート（ｎ　
ｔ　＝　１　、３７〜１．４０　）　、α−フルオロア
クリレ−）　（ｎ−＝１．３７〜１．４２　）　、パー
フルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキゾールな
どを挙げることができ、単量体（Ｂ）は単独で使用する
こともできるが、２種以上の単量体（Ｂ）の混合物或い
は他の単量体、例えばヌククリ１ノート、アクリレ・−
１・、スチレンなどを併用してもよい。′また、単量体
（Ｂ）と併用する重合体（Ｃ）と１〜ては単量体（Ａ）
と同一のものや単量体（Ｂ）を主とするものの重合体な
どを用いることができる。単量体（Ｂ）と重合体（Ｃ）
とを主体とする重合性組成物を゛コーティング材として
いるため、綿状重合体（Ａ）の外表面に所定厚に均一な
コ・−ティング層を形成することができ、均一性に優れ
た屈折率分布型プラスチック光伝送体とすることができ
る。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。

［実施例］ 実施例１ ポリメチルメタクリ＋７−　１−（三菱レイヨン社製ア
クリレートシＨ）を第１図に示す装置に供給し２３０°
Ｃに加熱したノズル（１）より押しだして直径５００−
の糸状物とし、その後２，２，３．３テトラフルオロプ
ロピルメタクリレート５５ｆｆｉＪＪ部、メチルメタク
リレ−１・２５重量部、ポリメチルメタクリレート２０
重量部、ｌ−ヒドロキシシクロへキシルフＪ、ニルケト
ン１重泪部とからなる重合性組成物の人ったコーティン
グボッ１−（２）を通過させて膜厚２００１！ｍの厚さ
に：コーティングした後、７０°ｃ　１２）Ｎｚガスが
５ｐ、／ｍｉｎで流れている拡散部（３）に導き単量体
を糸条物中に拡散させ３分後に２０賀のケえカルランプ
８本で紫Ａ線を３分間照射して光重合して直径９００１
ｓ＆の屈折率分布型光伝送体をフイた。

この光伝送体の屈折率分布をインターフアコ干渉顕微鏡
で測定したところ、中心屈折率が１、４８５、外周部の
屈折率が１．４５２であり、中心から外周部Ｇこかけて
連続的Ｇこ変化していた。

また、この光伝送体を３．５　ｍｐａの長さにその両端
を研磨し画像を観察したところ、倒立実像が観察された
。

また、この画像は歪みの少ないものであった。

実施例２ メチルメタクリレート９８重量部、メチルアクリレート
２重量部、ｔｅｒｔ、−ブチルメルカプタン、ジーｔ、
ｅｒｔ−ブチルパーオキサイド０．００１７部からなる
単量体混合物を空気にの接触を絶った状態で調合し、熱
交換機で３０゛Ｃに調温した後１５１、　／ｂｒで連続
的に反応槽に供給した。反応槽内には窒素を封太し、内
圧を８　ｋｇ／Ｃ４ゲージ圧とし重合温度は１５０°Ｃ
に調節した。約７．８時間後、供給速彦を２５４２／ｈ
ｒとし、連続定常運転に移行した。撹ばん回転数９０ｒ
ｐｍとし充分な混合を行わせ、平均滞在時間を４６７時
間とした。ベント押出機の温度はベント・部２５０°Ｃ
１押出部２３０°Ｃ、ダイス２２５　’Ｃとし、ベント
部真空度ば９＋ｎｖａＨｇとした。３．２帥直経の円型
のノズルから押しだし直径６００７ｆｆｉのストランド
ファイバーを得た。このストランドフ・アイバーを２．
２．３．３゜＋Ｌ　４ｔ　５゜５−オクタフルオロペン
チルメタクリレ−ト２０電量部、２，２．３．３−テＩ
・ラフルオリプロビルメタクリ１６ノ・−１３０重量部
、メチルメタクリレ−１・３１重量部、ポリメチルメタ
クリレート１９重量部、１−ヒドロキシシクロへキシル
フェニルケトン１重量部からなる重合性組成物の入った
コーティングボットを通過さ・ぜ１７５μの厚さにコー
ティングした後に７０″ＣのＮ、ガスが５１　／ｓｉｎ
で浦れている拡散部（３）に導き、３分後に２０匈のケ
ミカルランプ８本で紫外線を３分間照射して光重合して
直径９５０−の屈折率分布型光伝送体を得た。

この光伝送体の屈折率分布をインターフアコ干渉顕微鏡
で測定したところ、中心屈折率が１、４８４、外周部の
屈折率が１．４５０であり、中心から外周部にかけて連
続的６．＝変化していた。

また、この光伝送体を３．７　ｗａの長さにその両端を
研磨し画像を観察しまたところ、倒立実像が観察された
。

また、この画像は歪みの少ないものであった。

実施例３ 実施例２と同様の操作をして直径６２０　ｔｓのス［・
ランドファイバーを得たいこのストランドファイバーを
２．２．３．３．４．４．５．５　−オクタフルオロペ
ンチルメタクリレ／−）３０重量部、２．２．３．３−
テトラフルオロプロピルメタクリＩ／−１３Ｏ重量部、
メチルメタクリレート２２重量部、ポリメチルメタクリ
レート１８重量部、ｌ−ヒドロキシシクロへキシルフェ
ニルケトンｉ　ｉｉｔ部からなる重合性組成物の入った
コーティングポットを通過させ２００４の厚さにコーテ
ィングした後に７０″ＣのＮｔガスが５１　／ｎ＋ｉｎ
で流れている保温基（７）に導き、３分後に２０−のケ
ミカル５フ１８本で紫外線を３分間照射して光重合して
直径１．０　ｍの屈折率分布型光伝送体を得た。

この光伝送体の屈折率分布をインターフアコ干渉顕微鏡
で測定したところ、中心屈折率が１．４８９、外周部の
屈折率が１．４４３であり、中心から外周部にかけて連
続的に変化していた。

また、この光伝送体を３．８　ｔｔｍの長さにその両端
を研磨し画像を観察したところ、倒立実像が観察された
。

また、この像は歪みの少ないものであった。

［発明の効果］ 本発明の製造方法により、従来技術が抱えていた断続的
な生産工程による不合理性を解決し、連続的に光伝送体
の生産が可能となった。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 屈折率ｎ＿１の重合体（Ａ）を糸状に賦形し、その糸状
   物の上から重合体（Ａ）よりも低い屈折率ｎ＿２の重合
   体を与える単量体（Ｂ）を含んだ単量体と重合体（Ｃ）
   とを主体とする重合性組成物をコーティングした後に単
   量体（Ｂ）を重合体（Ａ）の糸条物中に拡散させること
   によって、糸状物の中心部から外周部へ単量体（Ｂ）の
   連続的な濃度分布を与えた後、あるいは与えながら、未
   重合の単量体を重合することを特徴とする中心から外周
   に向かって連続的な屈折率分布を有するプラスチック光
   伝送体の製造方法。