JPS6012507A - 合成樹脂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】 この発明は、屈折率分布を有する合成樹脂光伝送体を製
造する方法に関する。

光伝送体として、中心軸からの距離の２乗に比例して減
少する屈折率の分布を有する透明棒状体が知られている
。この透明棒状体は凸レンズ作用を有し、またその屈折
率分布は（１）式で近似される。

（式中、ｎ（ｒｌは中心軸からの距離ｒの点における屈
折率、ｎｏは中心軸における屈折率、Ａは正の定数をそ
れぞれ表わす。） このような透明棒状体中を光束は蛇行して伝播し、その
周期りは（２）式で表わされる。

Ｌ＝２危　・・・・四囲（２）。

また、（３）式で近似されるように、中心からの距離の
２乗に比例して増大する屈折率分布を有する場合には、
透明棒状体は凹レンズ作用を有する光伝送体となる。

（式中、ｎ（ｒ）およびｎｏは前記に同じであり、１３
は正の定数である。〕 このような屈折率分布を有する合成樹脂光伝送体の製造
方法は、特公昭５２−５８５７号公報、特開昭５１−１
６３９４号公報、特開昭５４−１１９９５９号公報など
に記載されている。特公昭５２−５８５７号公報および
特開昭５１−１６３９４号公報に記載された方法では、
まず、網状重合体Ｐａを生成する架橋性単量体Ｍａを液
体状態から流動性を失ったゲル状態になるまで初期重合
させて透明なゲル状母材を形成する。次いで、この母材
を単量体Ｍａとは異なる単量体Ｍｂからなる液相中に浸
漬して、母材がその表面から内部に向って次第に減少す
るような単量体Ｍｂの濃度勾配を持つように、単量体Ｍ
ｂを拡散させる。このとき、単量体Ｍｂとしては、網状
重合体Ｐａの屈折率とは異なる屈折率を有する重合体Ｐ
ｂを生成する単量体を用いる。

単量体Ｍｂは拡散と同時におよび／または拡散後の熱処
理工程空に重合し、才たこの時に単量体Ｍａの重合も完
結する。特公昭５２−５８５７号公報および特開昭５１
−１６３９４号公報に記載された方法では、このように
して屈折率分布を有する合成樹脂光伝送体を得るように
している。

ところが、上述した方法では、母材を液状の単量体Ｍｂ
中に浸漬させて母材表面と液状の単量体Ｍｂとを直接接
触させるために、不利な点がいくつかあった。例えば、
単量体Ｍｂの拡散と重合とを同時に行うような場合には
、浸漬温度を比較的高温にするため、および母材中に通
常含有されている重合開始剤が浸漬時間の経過と共に液
相に溶出するため、液相中でも単量体Ｍｂの重合が徐々
に起つて粘稠になる。その結果、拡散を終えて母材を液
相中から取り出す際に、このようにして形成された粘稠
層が母材表面に付着したまま取り出されてしまう。そし
て熱処理工程中に、との粘稠層から単量体Ｍｂが浸出し
て母材内に拡散し、得られる光伝送体の外周部付近の屈
折率に好ましくない歪みを増大させる原因となる。この
ような欠点を除去するために、液相での単量体Ｍｂの重
合を抑制する重合禁止剤を加えておくことも考えられる
が、この場合には、この重合開始剤が単量体Ｍｂの拡散
と同時に母材中に拡散して熱処理工程における重合完結
を阻害するという新たな欠点を生ずる。

また、単量体Ｍｂを拡散後ζこ重合させるような場合は
比較的低い浸漬温度ですむが、この場合には拡散した単
量体Ｍｂが熱処理工程中に母材の外周部から蒸発するた
め、やはり外周部付近の屈折率分布に好ましくない歪み
を増大させる原因となる。

特開昭５４−１１９９３９号公報に記載された方法は上
述の方法を改良して外周部付近での屈折率分布の歪みを
回避しようとするものである。この方法によれば、単量
体Ｍｂの拡散を気相中で行っている。すなわち、単量体
Ｍｂの蒸気雰囲気中に母材を所定時間配置して単量体Ｍ
ｂを母材内に拡散させ、この拡散と同時に単量体Ｍｂを
一部重合させ、最後に熱処理によって重合を完結させる
ようｌこしている。この方法では、母材は液相の単量体
Ｍｂとでなく、気相の単量体Ｍｂと接触するので次のよ
うな利点がある。

（１）、母材の表面化余分の単量体Ｍｂが付着しな（を
故に、熱処理工程中に付着した単量体Ｍｂが母材の表面
から内部へ拡散することがない。また、拡散を高温で行
うから単量体Ｍｂは母材内部に拡散しつつ重合して固定
化する。そこで、熱処理工程中に単量体Ｍｂが母材の外
周部から蒸発することもない。

したがって、外周部での屈折率の歪みが少くかつ初期の
屈折率分布を広い範囲で有する光伝送体が得られる。

（２）、単量体Ｍｂの蒸気の供給源である液体の単量体
Ｍｂ中に重合禁止剤を添加することによって、液相での
単量体Ｍｂの重合を防止できる。その際、蒸気圧の低い
重合禁止剤を用いれば、これはほとんど気化しないので
、母材内に拡散することもなく、したがって熱処理工程
に重合が阻害されない。さらに、単量体Ｍｂの供給速度
を調節すれば重合禁止剤を加える必要もなくなり、単量
体Ｍｂを何回も繰り返して使用することが可能となって
その回収率が高められる。

しかしながら、この方法には次のような欠点がある。す
なわち、単量体Ｍｂを気相から母材中に拡散させる場合
、気相中の単量体Ｍｂ濃度はその気相温度における蒸気
圧に依存することになるから、この拡散工程を効率的に
進めるのに適当な単量体の種類は蒸気圧の高い特定の単
量体に制約されてしまう。例えば、特開昭５１−１６３
９４号の方法によって低色収差を有する合成樹脂光伝送
体を製造する際に使用可能なジエチレングリコールビス
アリルカーボネート（単量体’Ｍａ）と、１，１．３−
トリハイドロパーフルオロプロピル（単量体Ｍｂ　）と
の組合せは、後者の蒸気圧が低くて直径４．　ｒｏｍや
ぞれ以上の母材に拡散させることが離しいため、特開昭
５４−１１９９３９号の方法には適用できなかった。

この発明は、このような従来技術の欠点を克服する一方
、それぞれの長所を生かしたものである。

そして、単量体Ｍａと単量体Ｍｂとの種々の組合せにつ
いて、その中心から外周部に至る母材の広範囲に亘って
所期の屈折率分布を形成できる合成樹脂光伝送体の製造
方法を提供するものである。

すなわち、この発明は、屈折率Ｎａの網状重合体Ｐａを
生成する単量体Ｍａの不完全な重合を行って自己保形性
を有する母材を形成し、屈折率Ｎａとは異なる屈折率Ｎ
ｂを有する重合体Ｐｂを生成しかつ液体状態にある単量
体Ｍｂを、前記母材の表面に接触させてその内部へ拡散
させ、その後に加熱重合させるようにした屈折率分布を
有する合成樹脂光伝送体の製造方法において、前記加熱
重合の少くとも初期の段階を、単量体Ｍｂと同一または
異なる単量体Ｍｃであって、 （ａ）、Ｎｃ　＝　Ｎｂ （ｂ）、Ｎｃ　（ＮａおよびＮｂ　（Ｎａ（Ｃ）、Ｎｃ
　）　ＮａおよびＮｂ　）　Ｎａなる（ａ）〜（Ｃ）の
条件の何れか１つを満足する屈折率Ｎｃを有する重合体
Ｐｃを生成する気体状または霧滴状の単量体Ｍｅを含有
する雰囲気中で行うことを特徴とする合成樹脂光伝送体
の製造方法に係るものである。

このように構成したこの発明の製造方法によれば、母材
に拡散させる単量体の大部分を占める単量体Ｍｂは蒸気
圧の高いものに限れず、また単量体Ｗも、母材の外周部
からの単量体Ｍｂの蒸発を抑制するだけでよいから、特
に蒸気圧の高いものである必要がない。韮た、熱処理を
単量体Ｍｃ（単量体励と同一であってよい〕の蒸気（気
体状または霧滴状）を含む雰囲気中で行うから、母材の
外周部付近での屈折率分布の歪みを除去または回避でき
る。

次に、この発明による合成樹脂光伝送体の製造方法の実
施例を、図面に示す装置を用いた場合について述べる。

まず、単量体Ｍａを予備重合させて、ゲル化直前で流動
性を保持している粘性流体〔プレポリマー〕を生成させ
る。このプレポリマー（１）を押出し器（２）に入れ、
冷却水によって一旦冷却しながら、連続的に押出す。

ここでプレポリマーは一般式： ％式％（４） （式中、Ｄはずり速度、σはすり応力、Ｋは塑べき法則
）における２０Ｃでのｎの値が１，１０以上である塑性
流動を示すことが望ましい。以下にその理由を述べる。

単量体または低粘度プレポリマーのようなニュートン流
体に近い流体を細長い管内に導入し、その管内を通過さ
せながら加熱して重合させる場合、熱は管の外側から加
えられるために、管近傍の周辺領域から重合が進み、そ
れに伴って粘度が上昇して行く。管内を流れる流体には
、中心が最大で周辺に向かうに従って放物線状に流速が
減少するという速度分布が元々存在しているが、重合が
進むにつれて、この周辺領域と中心領域との間の速度差
はさらに大きくなる。そして、最終的には周辺領域の流
体が先にゲル化して管内に滞留し、中心領域の流体はほ
とんど重合せずに管から流れ出ることになる。

これを是正するためには、管内での流体の速度分布をな
るべく一定にする必要がある。すなわち、管内の流体を
ビンガム流体ｌこ近づければよい。ビンガム流体は上記
（４）式においてはｎ；ωの場合であって、管内の流体
の流速は一定となる。ｎが小さくなって１に近づくほど
、流体はニュートン流体に近づく。また、管の内壁に近
い周辺付近での流体の流速はｎの値によってはそれほど
変化せ場゛、むしろｎが大きいほどこの流速も太きいが
、ｎが１に近づくほど中心付近での流速が大きくなり、
その結果周辺領域と中心領域との流速の差が大きくなっ
て速度分布の放物線がシャープになる。

このような観点から、上述したように単量体Ｍａを予備
重合させて、ｎの値が１．１０以上である粘性流体とし
てから管内に送り込むのが好ましい。

すなわち、ｎの値が１．１０未満では、はじめに周辺伺
近がゲル化されてしまうと、中心付近の単量体Ｍａは重
合されずに管内から流出し、良好な母材が形成できない
。この場合、流速を極端に落とせば母材ができないこと
もないが、生産性が悪くなって実用的でない。また、さ
らに好ましくけｎの値は大きくとも１，５０である。こ
れはｎの値が大きすぎても管内への押し込みが困難にな
ったり母材が不均質となって不都合が生ずるからである
。

なお、上記（４）式におけるＫの値およびｎの値はそれ
ぞれ粘度計（例えば回転式粘度計）を用いてめることが
できる。すなわち粘度計の回転数（これでＤが決する〕
を変えて、それぞれのσを測定した後、これらをグラフ
にプロットしてＫおよびｎの値をめる。

押し出されたプレポリマー（１）は、引き続き黄銅製ブ
ロック等の加熱ジャケット（３）を貫通するテフロンチ
ューブ（４）中に連続的に導入される。このテフロンチ
ューブ（４）は円形断面を有する直径１〜２０ｍｍのも
のであってよい。ここで、予めテフロンチューブ（４）
内に上方からステンレス管の下端部を挿入しておくと、
プレポリマー（１）の先端がこのステンレス管の下端部
に接触した状態でゲル化するので、ステンレス管の下端
部とプレポリマー（１）の先端とが一体結合される。こ
の後押し出し速度と同じ速度でステンレス管を引き上げ
装置で引き上げると、それに伴われたプレポリマーは全
製造工程を経過する間に光伝送体となって連続的にかつ
装置内に滞ることなく生成されて出てくる。加熱ジャケ
ット（３）には、その上部に比較的高温の温水（５）、
下部にそれより低温の温水（６）がそれぞれ供給されて
いて、下部から上部に向って次第に温度が上昇するよう
な温度勾配でもって、テフロンチューブ（４）を加熱し
ている。そこで、テフロンチューブ（４）を通過するう
ちにプレポリマー（１）は加熱重合してゲル化し、この
ゲル化したプレポリマーは母材（７）となる。この加熱
重合の際の加熱速度は０．１〜１０Ｃ／分であるのが好
ましい。上述したような温度勾配のもとで加熱される場
合には、プレポリマー（１）の重合およびそれに伴う粘
度上昇が共に徐々に進行するから、ビンガム流体に近い
流動状態に保持したまま、プレポリマー（］）を流動さ
せることが可能となる。その結果、半径方向に均一な組
成を持った母材（７）を連続的に形成することが可能と
なる。なお、ここでテフロンチューブ（４ンは、プレポ
リマー（１）や母材（７）との摩擦が小さいために特に
有用であるが、他の樹脂や金属製のチューブであってさ
しつかえない。

このようにして、加熱ジャケット（３）内のテフロンチ
ューブ（４）からは、はとんど流動性を失って自己保形
性を有するゲル状の母材（７）が生成されて来る。この
母材（７）は、アセトンに不溶な成分、すなわち綿状重
合体の部分を好ましくは５〜９０重量％、さらに好才し
くは１０〜５０重量％含んでいる。この成分が少なすぎ
ると流動性が大きくなり、また多すぎると後の波計工程
で単量体Ｍｂの拡散速度が遅くなりすぎるので好ましく
ない。

続いて、母材（７）は拡散装置（８）に送り込まれる。

この拡散装置（８）の下方部分は液相拡散室（９）とな
っていて、この液相拡散室（９）に注入口００）から液
状の単量体Ｍｂが供給される。この単量体Ｍｂは液相拡
散室（９）に溜められ、その余剰分は排出口（１１）か
ら排出される。液相拡散室（９）に滞溜する間に、母材
（７）には単量体Ｍｂがそのほぼ中心まで拡散し、中心
軸からの距離の二乗にほぼ比例して連続的に増加するよ
うな単量体Ｍｂの濃度勾配が母材（７）内に形成される
。また、この液相拡散室（９）の単量体Ｍｂ中には、バ
ブル器Ｃｌ２１が配置されていて、このバブル器０ｚか
ら♀素ガスの気泡を発生させることにより単量体Ｍｂの
蒸気を発生させる。こうして気体状または霧滴状の単量
体Ｍｂの蒸気が、液相拡散室（９）の上方ζζ彼続して
いる気相室０３）まで上昇してこの気相室θ艶に充満し
、気相！（１３１に学量体Ｍｂの蒸気を含む雰囲・　気
を形成する。単量体Ｍｂは排気口（■ηから真空ポンプ
（図示せず）によって回収される。液相拡散室（９）は
予め窒素置換されていて、酸素による重合阻害を防止す
るよう匿している。

単量体Ｍｂの拡散が終わった母材（７）は、こうして単
量体Ｍｂの蒸気を含む雰囲気によって満たされた気相室
０（至）に導入される。気相室０３）は、それを取り囲
む外側管０（イ）屹流される温水によって加熱されてい
る。この気相室０３）に滞溜する間ζこ、拡散した単量
体Ｍｂの一部が単独であるいは母材（７）中に残留して
いる単量体Ｍａやプレポリマーと重合し、その結果、単
量体Ｍｂの濃度勾配が母材（７）内に固定されていく。

この際、母材（７）は単量体Ｍｂの蒸気を含んでいる雰
囲気に包まれているから、母材（７）の外周部から気相
中へ単量体Ｍｂが蒸発するのが抑制される。

ひいては、外周部付近における屈折率の歪みがほとんど
存在しないかあるいは狭い範囲でしか存在しない光伝送
体を生成できる。単量体Ｍｂは気相中に少（ともその飽
和濃度の２０チ以上含まれるのが打抜しい。そうすれば
、単量体Ｍｂの濃度（蒸気の濃度が母材外周部よりも気
相中で大きければ、単量体Ｍｂの加熱重合と同時に単量
体Ｍｂの気相から母材中への拡散が行われる。

液相拡散室（９）中の単量体Ｍｂの温度は、特にこの単
量体Ｍｂから蒸気を発生させるような場合、単量体Ｍｂ
が比較的高い蒸気圧を有しかつ母材内に拡散できる値に
保たれる必要があり、例えば５〜９゜Ｃに設定される。

この温度が高くなればなるほど、単量体Ｍｂの拡散速度
は大きくなるが、母材自体の重合速度も増大してしまい
、また単量体Ｍｂが液相中で重合して粘稠となるので好
ましくない。また、母材を拡散室（８）中に滞溜させて
おく時間（拡散時間）および上記拡散温度は、得ようと
する光伝送体の屈折率勾配すなわち単量体Ｍｂの上記濃
度勾配によって決められる。しかし、この拡散時間が極
度に長かったり拡散温度が高すぎたりすると、単量体Ｍ
ｂの濃度勾配が平坦化したりあるいは母材の外周部付近
で濃度勾配が急に大きくなる恐れがあり、所望の屈折率
勾配が得られない。

この実施例では、液相拡散室（９）の単量体Ｍｂを利用
して気相室（■３）の雰囲気を形成している。すなわち
単量体Ｍｃが単量体Ｍｂと同一の場合について示してい
るが、単量体Ｍｅは単量体Ｍｂとは異なるものやそれら
の混合物であってもよく、また単量体Ｍｂとこれとは別
の単量体との混合物であってもよい。

単量体Ｍｂとは全く異なる気体状または霧滴状の単量体
Ｍｃを気相中に含有させる場合には、気相室（１３）と
液相拡散室（９）とを仕切り、液相拡散室（９）中の単
量体Ｍｂをバブルせずに液相拡散にのみ用いる。そして
、気相室（Ｉ３）には気体状または霧滴状の単量体醗を
蒸気発生器等から導入する。また、実施例の場合と同様
にして単量体Ｍｂの蒸気を気相室に満たし、さらに別の
単量体Ｍｃの蒸気を気相室に導くと、気相室内は単量体
Ｍｂの蒸気と単量体Ｍｃの蒸気とが混合した系になる。

このような場合、単量体Ｍｃが常温で気体であるような
化合物であっても使用可能となる。ただし、いずれの場
合においても、単量体へ４ａ、ＭｂおよびＭｅの単独重
合体Ｐａ％Ｐｂ％Ｐｃ　の屈折率をそれぞれＮａ、Ｎｂ
％Ｎｃ　とした場合に、ＮｂがＮａよりも大きければＮ
ｃもＮａよりも大きく、逆にＮｂがＮａよりも小さい場
合には、ＮｃもＮａより小さいような組合せを選ばなけ
れば、所望の屈折率分布は得られない。

気相室０３）での加熱重合後、母材（７）はさらに窒素
置換されている熱処理管（１５１に導かれて、加熱重合
を完結される。この熱処理管（１９はヒータ（１６１に
よって加熱されているが、このヒータ（１６１の温度を
装置の下部から上部へと段階的に高温にしていくことに
よって、温度勾配を形成させるようにしてもよい。また
この熱処理管Ｏ印にも単量体Ｍｂの蒸気が導入されてい
てよい。

こうして得られる光伝送体θ印の屈折率は、後述するよ
うｔこ単量体Ｍａｌ単量体Ｍｂとの組合せによって、中
心軸からの距離の二乗にほぼ比例して半径方向に連続的
に増大あるいは減少する屈折率勾配を有している。この
屈折率は光伝送体の長さ方向には変化せず一定である。

上述した実施例では、母材を形成させる工程、単量体Ｍ
ｂを拡散させる工程および熱処理工程をすべて連続的に
行っているから、均一な特性を有しかつ品質の一定な光
伝送体が製造可能となる。しかし、冒頭に述べた従来例
と同様に夫々の工程を別々に行うバッチ方式にもこの発
明の製造方法は適用可能である。

この発明の方法において、単量体Ｍａとしては重合して
透明で屈折率がＮａの網状重合体Ｐａを生成することが
できる単量体が使用されるが、この単量体は単一の単量
体であっても複数種の単量体の混合物であってもよい。

このような単量体Ｍａとしては、アリル基、アクリル酸
基、メタクリル酸基およびビニル基のような二重結合を
含む基をそれぞれ２個以上有するか、これらのうちの２
種類以上を同時に有する単量体が好適である。次に単量
体Ｍａの具体例を挙げる。

（１）、アリル化合物およびその混合物。

フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、テレフタル
酸ジアリル、ジエチレングリコールビスアリルカーボネ
ート等のジアリルエステル；トリメリド酸トリアリル、
リン酸トリアリル、亜リン酸トリアリル等のトリアリル
エステル；メタクリル酸アリル、アクリル酸アリル等の
不飽和酸アリルエステル。

（２）、Ｒ１−Ｒ２−Ｒ３で表わされる化合物およびそ
の混合物。　ウ Ｒ１およびＲ３がいずれもビニル基、１クリル基、ビニ
ルエステル基、才たはメタクリル基である化合物；Ｒ１
およびＲ３のいずれか一方がビニル基、基の４つの基の
うちのいずれかであり、他方が残りの６つの基のうちの
いずれかである化合物。ことでＲ２は以下に示される２
価の基のうちから選択できる。

Ｉ（ Ｃ− Ｈ３ −（ＣＩ（２Ｃ）１２０＋−Ｃ１１２ＣＨ２−（ｍ＝０
〜２０）１ 一σ？Ｈ，）−（ｐ＝３〜１５） （３）、上記（１）と（２）の単量体の混合物、または
モノビニル化合物、ビニルエステル類、アクリル酸エス
テル類およびメタクリル酸エステル類の５種のうちの少
なくとも１種と上記（１）または（２）の単量体（また
はその混合物）との混合物。

この発明において、単量体Ｍｂとしてはそれが重合した
時に、上記屈折率Ｎａよりも大きいかまたは小さい屈折
率Ｎｂを有する透明な重合体Ｐｂを形成するものが選ば
れる。この単量体Ｍｂは単一の単量体であっても、複数
種の単量体の混合物であってもよい。重合体Ｐｂは網状
重合体および線形重合体のいずれであってもよい。屈折
率Ｎｂが屈折率Ｎａよりも小さい場合、得られる光伝送
体は上記（１）式で表わされるような屈折率分布が形成
された凸レンズ作用を有するものとなる。逆に、屈折率
Ｎｂが屈折率Ｎａよりも大きい場合には、上記（３）式
で表わされる屈折率分布で凹レンズ作用を有する光伝送
体が得られる。これらの屈折率の差（ｌＮａ−Ｎｂｌ）
は０．００５以上であるのが好ましく、この差が小さす
ぎると所望の屈折率勾配が得られない。また、単量体Ｍ
ｂは、特に気相拡散させる場合、比較的高い蒸気圧を有
するものであるのが好ましく、例えば拡散温度において
５　ｍｍ　Ｈｇ　よりも高い飽和蒸気圧を有するのが好
ましい。このような単量体ＭｂＯ例としては、スチレン
、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、酢酸ビ
ニル、塩化ビニル、アクリロニトリル、ブタジェンおよ
びこれらの混合物が挙げられる。

この発明の網状重合体Ｐａと単量体Ｍｂとの組合せの好
ましい例としては後述するような低色収差の光伝送体の
製造に適したものの他をこ次のような糾合せが挙げられ
る。まずＮａ　）　Ｎｂの場合、フタル酸ジアリル重合
体−メタクリル酸メチル、フタル酸ジアリル重合体−ア
クリル酸メチルとメタクリル酸メチルとの混合物、イソ
フタル酸ジアリル重合体−メタクリル酸メチル、フタル
酸ジアリル重合体とスチレンとの共重合体−メタクリル
酸エステル、イソフタル酸ジアリルとスチレンとの共重
合体−アクリル酸エステル、フタル酸ジビニルと安息香
酸ジビニルとの共重合体−メタクリル酸エステル、イソ
フタル酸ジビニルと安息香酸ビニルとの共重合体−メタ
クリル酸エステル、安息香酸ビニルきイソフタル酸ジア
リルとの共重合体−メタクリル酸エステルなどである。

また、Ｎａ（Ｎｂの場合の例は、ジエチレングリコール
ビスアリルカーボネート重合体−スチレン、ジエチレン
グリコールビスアリルカーボネート重合体−イソフタル
酸ジアリルなどである。

また、特に、低色収差の合成樹脂光伝送体を製造するに
適した単量体Ｍａと単量体Ｍｂとの組合せとしては、次
のようなものが例示できる。

（ａ）　、Ｍａとしてジエチレングリコールビスアリル
カーボネート、またはこれとフタル酸ジアリル、イソフ
タル酸ジアリル、安息香酸ビニルもしくはスチレンとの
混合物（ただし、この混合物中のジエチレングリコール
ビスアリルカーボネートの量は５０重量−以上であるの
が好ましく、より好ましくは７０重量％以上である）。

Ｍｂとして、化合物（Ａ）： ＣＨ２＝Ｃ−ＣＯＯＹ　−−−−−−−−−−・−（Ａ
）〔式中、Ｘは水素原子またはメチル基、Ｙはフェニル
基、メチルフェニル基、ビニル基　ｉ−プ＋ＣＨ２ＣＨ
２０）ＣＨ３（ｚ＝１〜３）からなる群から選ばれた基
を表わす。〕 で表わされる化合物またはその混合物。

（ｂ）　、Ｍａとしてジエチレングリコールビスアリル
カーボネート、またはこれとアクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチルもしくはメタクリ
ル酸ｔ−ブチルとの混合物（ただし、この混合物中のジ
エチレングリコールビスアリルカーボネートの量は１０
重ｔＳ以上であるのが好ましい）。Ｍｂとして、化合物
（Ｂ） ＣＨ２＝　Ｃ−Ｃ００Ｙ　・・・・・・・・・・・・（
Ｂ）〔式中、Ｘは水素原子またはメチル基であり、Ｙは
−（ＣＦ２）ｉＦ　（ｉ　＝　１〜６　）　、−ＣＩ４
２（ＣＦ２）ｊＨ（ｊ＝１−ｓ）、−印、ＣＨ２０ＣＨ
２ＣＦ３、−　（ＣＨ，、ＣＨ２０）ｋＣＦ２ＣＦ２Ｈ
（ｋ　＝　１〜４）、−（ＣＨ２ＣＨ２０ＣＨ２（ＣＦ
　２）ノＦ（ｌ＝１〜６）、−ＣＨ２（ＣＦ２）　０（
ＣＦ２）　Ｆ　（ｍ　＝　１〜２、ｎ＝１ｍ　ｎ 〜４）から成る群より選ばれた基を表わす。〕で表わさ
れるメタクリル酸またはアクリル酸の含フッ素アルコー
ルエステルや、上記一般式（駒においてＹが−８ｉ　（
ＯＣ２Ｈ５）　Ｓである化合物（Ｃ１゜（Ｃ）、単量体
Ｍａとしてジエチレングリコールビスアリルカーボネー
トと上記化合物（１３＋ｔたけ（ｑとの混合物（ただし
、この混合物中のジエチレングリコールビスアリルカー
ボネートの量は１０］ｉ量チ以上であるのが好ましい）
。単量体Ｍｂとして上記化合物（Ａ）。

この発明の単量体Ｍｅは、単量体Ｍｂと同一または異な
る単量体であって屈折率Ｎｃの重合体Ｐｃを生成するも
のである。この単量体Ｍｃも単一の単量体および複数種
の単量体の混合物のいずれであってもよく、また単量体
Ｎｂ（！：ｌ、て例示された上記化合物の何れも単量体
Ｍｃとして使用可能である。そして、特に蒸気圧が高い
ものが好適である。

次に、この発明の具体例を示す。

具体例１ 重合開始剤として３．（コ重量％の過酸化ベンゾイル（
ＢＰＯ）を溶解させたジエチレングリコールビスアリル
カーボネート（ＣＲ・−５９）を７５林Ｃで６５分間加
熱して予備重合し、ゲル化直前で流動性を保持している
プレポリマーを得た。このプレポリマーの粘度は２０Ｃ
で１０１５　ｃｐであり、上記（４）式におけるＫおよ
びｎの値はそれぞれ２．５７ｘ１０　ｃｍ　ｄｙｎｅ　
ｓｅｃ　および１．２１　テあツタ。コノプレポリマー
（１）を第１図に示す装置の押出し器（２）に入れ、加
熱ジャケット（３）を貫通しているテフロンチューブ（
４）（直径４ｍｍ、長さ２００ｍｍ）の中へ６、３Ｘ　
ｉ　Ｏｍｌ／ｍｉｎ　の一定流量で連続的に送り込んだ
、。加熱ジャケット（３）には上部に７８′Ｃの温水（
５）、下部に５８′ｃの温水（６）をそれぞれ流すこと
によって温度勾配を形成させた。テフロンチューブ（４
）中を４０分間で通過する間に、プレポリマー（１）は
ゲル化し、４ｍｍφの母材（７）に成形された。この母
材（７）はアセトンに不溶な成分（網状重合体部分）２
５重量％、アセトンに可溶だがメタノールに不溶の成分
（線形重合体部分）５重量％、アセトンとメタノールの
両方に可溶な成分（単量体および低分子量プレポリマ一
部分）７０重量％から成っていた。

次いで、母材（力を引き上げ装置によって０．２５ｃｒ
ＶＩ分の一定速度で拡散装置（８）に導入した。液相拡
散室（９）には、メタクリル酸−１，１，３−）リハイ
ドロバーフルオロプロピル（ｄＦＭＡ）を１．０７１１
Ｊ／分の一定流速で流入させた。この４ＦＭＡは重合禁
止剤を添加しないで用いた。また、このＪＦＭＡ中に２
００ｍ１１分の流量で窒素をバブルさせることにより、
４ＦＭＡ　の蒸気を発生させて、気相室（１３１を４Ｆ
ＭＡの蒸気で満たした。液相拡散室（９）の温度は７０
Ｃとし、また気相室０３）は８０Ｃの温水を外側管に流
すことにより加温されていた。４ＦＭＡの蒸気は真空ポ
ンプによって８００１ｎｌ１分の流量で回収され、トラ
ップ中で液化された。液化した４ＦＭＡおよび液相拡散
室ａ９から流出した４ＦＭＡはほとんど重合しておらず
、そのま才繰返し使用できた。なお、気相室ａ３には予
め１．ｏｏｏｍｔｙ分の流量で窒素ガスを流入させて窒
素置換しておいた。

母材（７）を液相拡散室（９）に約５分間、気相室０：
１に約３０分間滞留させる間に、ＪＦＭＡを拡散させ、
その一部を加熱重合させた。

拡散装置（８）を経た母材（７）を、続いて窒素置換し
た熱処理管０滲に送り込んだ。この熱処理管（＋４）を
、ヒータ（６）によって下部から、順次９　Ｄ　Ｃ，１
１０ｔｒ。

１２０ｒ、１３０Ｃに加熱し、温度勾配を形成させた。

この熱処理管０委内で母材を６時間熱処理して重合を完
結させた。

このようにして連続的に作製した直径４Ｍの棒状体から
は、均一な光学性能を有する棒状凸レンズ、すなわち所
望の光伝送体が得られた。この棒状体は、上記（１）式
中のＡの値が２．２２Ｘ１０　ｍｍの光伝送体であり、
この棒状体中を蛇行して進行する光束の周期Ｌ（式（２
）〕は４２．５　ｍｍであった。

また、この棒状体にはほとんど外周部まで式（１）で表
わされるような屈折率分布が形成されていたので、周辺
部を削り落さず必要がなかった。さらに。

凸レンズとしての評価の値、開口数ＮＡも０４５と大き
かった。

具体例２ ０．１０重量％のＢＰＯ及び０．５０重量％の四臭化炭
素（ＣＢｒ４　）を溶解させたエチレングリコールジメ
タクリレート（ＥＤＭＡ）を窒素雰囲気下４５Ｃで５０
分間加熱して、２０Ｃでの粘度が９３０　ｃｐ。

Ｋ＝３．２３　Ｘ　１０　ｃｍ　ｄｙｎｅ　ｓｅｃ　、
およびｎ＝１．１９（７）プレポリマーを得た。

得られたプレポリマー（１）を、具体例１と同様に押出
し器（２）に入れ、さらに、上部に６０′Ｃの温水（５
）、下部に３０ｔｒの温水（６）をそれぞれ流した加熱
ジャケット（３）を貫通しているテフロンチューブ（内
径４ｍｍ、長さ９６　ｍｍ　）　（４）に６．０Ｘ１０
　ｍｌ１分の一定流量で連続的に送り込んだ。このテフ
ロンチューブ（４）を通過する間に、プレポリマー（１
）はゲル化して直径４　ｍｍの円筒状で透明な母材（７
）屹成形された。この母材（７）はアセトンに不溶の成
分（網状重合体部分）１５．５重量％、アセトンに可溶
でかつメタノールに不溶の成分（線形重合体部分〕０．
３重量％、およびアセトンとメタノールの両方に可溶の
成分（単量体および低分子量プレポリマー）８４．２重
量％からなっていた。

この母材（７）を、続いて４ＦＭＡが１．０ｍｌ／分の
一定流量で注入されている液相拡散室（９）に送り込ん
だ。

この液相拡散室（９）の温度は６Ｏｒであった。この液
相拡散室（９）に約５分間滞留させる間に、母材（力に
ｄＦＭＡを拡散させた。また、ＪＦＭＡ中（深さ２４ｍ
ｍ　）に、２００ｍ１／分の流量で窒素をバブルさせる
ことにより、４ＦＭＡを蒸発させて気相室（１３）を４
ＦＭＡの蒸気で満たした。さらに、この４ＦＭＡの蒸気
を８［ＩＱｍｌ／分の流量で回収した。気相室０３）は
外側管（長さ７２ｍｍ）に流した６５ｒの温水で加熱さ
れていた。この気相室Ｑ３）に、母材（力を約１５分間
滞留させた。

４ＦＭＡを拡散させ一部重合させた後、母材（力を熱処
理管αａに導いて加熱重合を完結させた。この熱処理管
を、ヒーター餞によって、６５　ｒ、７０Ｃ。

８５Ｃおよび１００Ｃに加熱することによって温度勾配
を形成させた。このようにして所望の棒状光伝送体が連
続的に製造できた。この光伝送体では、屈折率分布を有
する部分の半径が１．６８　ｍｍ（全体の６９％）であ
り、Ａ＝３．０３Ｘ１０　ｍｍ　。

ｎ＝３６．１ｍｍであった。また中心の直径２．７　ｍ
ｍの部分は開口数ＮＡ＝０．３６の棒状凸レンズであっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の製造方法を実施するの化使用可能な
製造装置の一例を示す縦断面図、第２図は第１図に示し
た製造装置の部分拡大図である。 なお図面に用いた符号ｔこおいて、 （１）・・・・・・・・・・・・プレポリマー（２）・
・・・・・・・・・・・押出し器（３）・・・・・・・
・・・・・加熱ジャケット（４）・・・・・・・・・・
・・テフロンチューブ（７）・・・・・・・・・・・・
母材 （８）・・・・・・・・・・・・拡散装置（９）・・・
・・・・・・・・・液相拡散室ＱＯ）・・・・・・・・
・・・・気相室α枦・・・・・・・・・・・熱処理管 −・・・・・・・・・・・・光伝送体 である。 代理人　土産　勝 〃　常包芳男 〃　杉浦俊貴 第１図 ↑ １ｇ ７７′／ ／／７ 特開昭ＧＯ−１２５（１７（１０） 第２図 、／プ創「、７

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ折率Ｎａの網状重合体Ｐａを生成する単量体Ｍ
   ａの不完全な重合を行って自己保形性を有する母材を形
   成し、屈折率Ｎａとは異なる屈折率Ｎｂを有する重合体
   Ｐｂを生成しかつ液体状態にある単量体Ｍｂを、前記母
   材の表面に接触させてその内部へ拡散させ、その後に加
   熱重合させるようにした屈折率分布を有する合成樹脂光
   伝送体の製造方法において、前記加熱重合の少くとも初
   期の段階を、単量体Ｍｂと同一または異なる単量体Ｍｅ
   であって、（ａｌ、Ｎｃ　＝　Ｎｂ （ｂ）、Ｎｃ　（ＮａおよびＮｂ　（Ｎａ（Ｃ）、Ｎｃ
   　：＞　ＮａおよびＮｂ　）　Ｎａなる（ａ）〜（Ｃ）
   の条件の何れか１つを満足する屈折率Ｎｃを有する重合
   体Ｐｃを生成する気体状または霧滴状の単量体Ｍｃを含
   有する雰囲気中で行うことを特徴とする合成樹脂光伝送
   体の製造方法。
2. （２）、単量体Ｍｃが、少くともその飽和濃度の２０％
   に相当する量含有されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の合成樹脂光伝送体の製造方法。
3. （３）、単量体Ｍｃが単量体Ｍｂと同一であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の合成樹脂光伝送
   体の製造方法。