JP2762417B2 - Manufacturing method of optical transmission body - Google Patents
Manufacturing method of optical transmission bodyInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は光伝送用プラスチックファイバー、ファイバ
ーレンズ等の光伝送体の製造方法に関し、特にファイバ
ーまたはファイバーレンズの断面半径方向に光伝送に必
要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。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing an optical transmission body such as a plastic fiber for optical transmission, a fiber lens, etc., and particularly to a method required for optical transmission in the radial direction of the cross section of the fiber or fiber lens. The present invention relates to a method for manufacturing a plastic optical transmission body having a refractive index distribution.
＜従来の技術＞ 断面内の半径方向に屈折率分布を有する屈折率分布型
（グレーデッド・インデックス型）光伝送体は、周波数
帯域が広く、一本のファイバーでイメージ伝送が可能で
あり、プラスチック光伝送体の高度利用の点からも実用
化の要求が強い。<Conventional technology> A graded index type optical transmitter having a refractive index distribution in a radial direction in a cross section has a wide frequency band, is capable of image transmission with one fiber, and is made of plastic. There is a strong demand for practical use from the viewpoint of advanced utilization of optical transmission media.
プラスチックに屈折率分布を与えるには半径方向に樹
脂の組成を連続的に変化させる必要がある。このための
方法として、 ロッド状のポリメタクリル酸メチルやポリスチレンを
希釈剤を用いて膨潤させる「希釈剤膨潤法」 ロッド状あるいはファイバー状のポリマーに適当なビ
ニルモノマーを含浸させて、紫外線やγ線を照射して重
合させ屈折率分布を付与する「グラフト共重合法」 高屈折率ポリマーを与えるジビニルモノマーを一部重
合して得られるゲルを、低屈折率ポリマーを与えるビニ
ルモノマー中に浸漬して共重合させる「乳白色光拡散性
支持体二段階共重合法」 高屈折率ポリマーとなるビニルモノマーと低屈折率ポ
リマーとなるビニルモノマーの反応性比とモノマー量比
を選択コントロールして、その混合物を光重合させ所定
の屈折率分布を得る「光共重合法」、さらにこれを熱延
伸してファイバーを得る「光共重合−熱延伸法」など、
種々の作成法が提案されている。In order to give a refractive index distribution to plastic, it is necessary to continuously change the composition of the resin in the radial direction. As a method for this, a diluent swelling method in which rod-shaped poly (methyl methacrylate) or polystyrene is swelled with a diluent is carried out by impregnating a rod-shaped or fiber-shaped polymer with an appropriate vinyl monomer and applying ultraviolet light or γ-rays. `` Graft copolymerization method '' which gives a refractive index distribution by polymerizing by irradiating a gel obtained by partially polymerizing a divinyl monomer giving a high refractive index polymer in a vinyl monomer giving a low refractive index polymer `` Two-step copolymerization method of milky white light diffusing support '' to be copolymerized Selectively control the reactivity ratio and monomer amount ratio of vinyl monomer to be a high refractive index polymer and vinyl monomer to be a low refractive index polymer, and mix the mixture. "Photo-copolymerization method" for obtaining a predetermined refractive index distribution by photopolymerization, and "photo-copolymerization-hot drawing method" for obtaining a fiber by further hot drawing the fiber. Such as,
Various preparation methods have been proposed.
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、これらの従来の方法では所望の屈折率
分布の設定が難しく、製造工程も煩雑であり、また連続
したファイバー化が困難であることなどから、いまだ研
究段階にあり、実用化されるには至っていない。<Problems to be solved by the invention> However, in these conventional methods, it is difficult to set a desired refractive index distribution, the manufacturing process is complicated, and it is difficult to form a continuous fiber. And has not yet been put to practical use.
本発明は、屈折率分布型光伝送体の従来の製造方法と
は全く異なる新規な方法による製造を可能とするもので
あり、屈折率分布の設定が容易で、かつ製造プロセスの
簡便な光伝送体の製造方法を提供することを目的とす
る。The present invention makes it possible to manufacture a refractive index distribution type optical transmission body by a novel method which is completely different from the conventional manufacturing method, and allows easy setting of the refractive index distribution and simple optical transmission process. It is intended to provide a method for producing a body.
＜課題を解決するための手段＞ このような目的は、下記の本発明によって達成され
る。<Means for Solving the Problems> Such an object is achieved by the present invention described below.
すなわち本発明は、高屈折率樹脂および低屈折率樹脂
を紡糸口金装置に供給し、この紡糸口金装置内で、前記
高屈折率樹脂および低屈折率樹脂をそれぞれ多数の流路
に分配し、次いで各流路ごとに所定の流量に調節した
後、対応する流路の高屈折率樹脂と低屈折率樹脂をそれ
ぞれ集合して混合、攪拌し、これを前記紡糸口金装置か
ら吐出して、最内層の屈折率が最も大きく、周辺部の屈
折率が徐々に減少するように同軸状の多層のファイバー
を形成することを特徴とする光伝送体の製造方法であ
る。That is, the present invention supplies a high refractive index resin and a low refractive index resin to a spinneret, and in the spinneret, distributes the high refractive index resin and the low refractive index resin to a number of flow paths, After adjusting to a predetermined flow rate for each channel, the high-refractive index resin and the low-refractive index resin of the corresponding channel are respectively assembled and mixed and stirred, and the mixture is discharged from the spinneret, and the innermost layer is formed. A coaxial multi-layer fiber is formed such that the refractive index is highest and the refractive index at the peripheral portion is gradually reduced.
また、本発明は、前記ファイバーをさらに加熱処理す
る光伝送体の製造方法である。Further, the present invention is a method for manufacturing an optical transmission body, which further heat-treats the fiber.
また、本発明は前記の高屈折率樹脂として溶剤に溶解
した高屈折率樹脂を用い、低屈折率樹脂として溶剤に溶
解した低屈折率樹脂を用いる光伝送体の製造方法であ
る。Further, the present invention is a method for manufacturing an optical transmission body using a high refractive index resin dissolved in a solvent as the high refractive index resin and using a low refractive index resin dissolved in a solvent as the low refractive index resin.
以下、本発明を図面を参照してより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
第１図は、本発明による光伝送体Ｃの横断面図であ
る。第２図および第３図は横断面半径ｒ方向の屈折率分
布を示し、第２図は後述する熱処理の前のもの、第３図
は熱処理後のものを示す。FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical transmission body C according to the present invention. 2 and 3 show the refractive index distribution in the direction of the cross-sectional radius r. FIG. 2 shows the refractive index distribution before the heat treatment described later, and FIG. 3 shows the refractive index distribution after the heat treatment.
本発明では、第１図および第２図に示されるように、
屈折率ｎが最も高い最内層Coと屈折率ｎが段階的に徐々
に減少していく被覆層Ciとからなる同軸多層構造のファ
イバーを形成する。その後このファイバーを熱処理する
ことが好ましい。熱処理することにより、各層のポリマ
ー間での相互マイグレーションが起こり、階段状の屈折
率分布は第３図に示されるような曲線状の屈折率分布と
なる。被覆層Ciの層数は多い程屈折率分布曲線は滑らか
で精度の良好なものとなる。In the present invention, as shown in FIG. 1 and FIG.
A fiber having a coaxial multilayer structure comprising an innermost layer Co having the highest refractive index n and a coating layer Ci having a gradually decreasing refractive index n is formed. Thereafter, the fiber is preferably heat-treated. By the heat treatment, mutual migration occurs between the polymers in each layer, and the step-like refractive index distribution becomes a curved refractive index distribution as shown in FIG. As the number of coating layers Ci increases, the refractive index distribution curve becomes smoother and more accurate.
屈折率の設定に際しては、第３図に示されるように屈
折率分布を放物線状になるようにするのが望ましく本発
明においては高屈折率樹脂と低屈折率樹脂の配合比によ
り容易に設定できる。In setting the refractive index, it is desirable to make the refractive index distribution parabolic as shown in FIG. 3, and in the present invention, it can be easily set by the mixing ratio of the high refractive index resin and the low refractive index resin. .
第４図、第５図、第６図および第７図は本発明の製造
方法を示す実施態様であり、第４図は、溶融法ファイバ
ー賦形装置の概略的な正面図、第５図および第７図はそ
れぞれ紡糸口金装置１の組立図の一例を示す断面図、第
６図は、紡糸口金装置内の樹脂の流れを示す系統図であ
る。4, 5, 6, and 7 are embodiments showing the manufacturing method of the present invention, and FIG. 4 is a schematic front view, FIG. 5, and FIG. FIG. 7 is a sectional view showing an example of an assembly drawing of the spinneret 1, and FIG. 6 is a system diagram showing a flow of resin in the spinneret.
第４図、第５図および第６図において高屈折率樹脂Ａ
はホッパー815から、また低屈折率樹脂Ｂは、ホッパー8
25から供給されて、それぞれ押出器811、821により溶融
押出しされ、それぞれ第１および第２の定量ギヤポンプ
11、12に至る。4, 5 and 6, the high refractive index resin A
Is from hopper 815 and low refractive index resin B is hopper 8
25 and extruded by extruders 811 and 821, respectively, and the first and second metering gear pumps respectively.
11 and 12.
これら第１および第２の定量ギヤポンプ11、12の吐出
側ポートは、それぞれ多数の流路に分岐され、かつ各流
路の流量は規制される。この第１および第２の定量ギヤ
ポンプ11、12の吐出側ポート数ｎは、第５図および第６
図に示されるように、通常２〜６流路の多連型が有効で
あるが、層数によっては第７図に示されるように、単連
型にても可能である。The discharge ports of the first and second metering gear pumps 11 and 12 are each branched into a number of flow paths, and the flow rate of each flow path is regulated. The number n of discharge ports of the first and second metering gear pumps 11 and 12 is shown in FIGS.
As shown in the figure, a multiple type having 2 to 6 flow paths is generally effective, but a single type may be used depending on the number of layers as shown in FIG.
定量ギヤポンプ11、12で分岐、定量された前記溶融状
態高屈折率樹脂Ａと低屈折率樹脂Ｂとは、それぞれ、多
連または単連の流路21、25を経て紡糸ヘッド３内に流入
する。The molten high-refractive-index resin A and low-refractive-index resin B branched and measured by the metering gear pumps 11 and 12 flow into the spinning head 3 through multiple or single channels 21 and 25, respectively. .
紡糸ヘッド３は、分配ノズル41、42と、定量ノズル５
と、ミキシングノズル６と、多層ノズル７とが設置され
ている。そして、これら分配ノズル41、42、定量ノズル
５、ミキシングノスル６、多層ノズル７は、通常それぞ
れブロック体から構成され、紡糸ヘッド３内にて、この
順序で上方から一体化積層されている。The spinning head 3 includes distribution nozzles 41 and 42 and a fixed amount nozzle 5.
, A mixing nozzle 6 and a multilayer nozzle 7. The distribution nozzles 41 and 42, the metering nozzle 5, the mixing nozzle 6, and the multi-layer nozzle 7 are each usually formed of a block body, and are integrally laminated in the spinning head 3 from above in this order.
第５図および第６図に示される例では、流路21、21、
…に送入される高屈折率樹脂Ａは、分配ノズル41によ
り、また流路25、25…に送入された低屈折率樹脂Ｂはそ
の後段に設けられた分配ノズル42により、それぞれさら
に例えば２〜20の多数（ｍ）の流路に分配され、次いで
分配ノズル41、42の後段に配置された定量ノズル５に至
る。In the example shown in FIGS. 5 and 6, the flow paths 21, 21,
, And the low-refractive-index resin B sent to the channels 25, 25 are further distributed, for example, by a distribution nozzle 42 provided at the subsequent stage. It is distributed to a large number (m) of 2 to 20 flow paths, and then reaches the fixed quantity nozzle 5 disposed downstream of the distribution nozzles 41 and 42.
分配ノズル41、42は、より詳細には、例えば第７図に
示されるように、透孔および凹部を有する例えば４枚の
ブロックを一体化して構成することがてきる。More specifically, as shown in FIG. 7, for example, the distribution nozzles 41 and 42 can be integrally formed by integrating, for example, four blocks having through holes and concave portions.
定量ノズル５において、それぞれnxmの流路数の高屈
折率樹脂Ａおよび低屈折率樹脂Ｂは、紡糸後のファイバ
ーにおいて各層が所定の屈折率をもつ樹脂組成になるよ
うに、各流路の流量つまり吐出配合比が調節される。In the fixed quantity nozzle 5, the high refractive index resin A and the low refractive index resin B each having the number of nxm flow paths are used so that the flow rate of each flow path is adjusted so that each layer has a predetermined refractive index in the fiber after spinning. That is, the ejection mixture ratio is adjusted.
この定量ノズル５における流量調節の方法としては、
第７図に示されるように、定量ノズル５内に設けた導入
孔部51内に、円形断面流路を有する抵抗管55を装着する
ことによって行うことが好ましい。すなわち、この円形
断面流路の入口から出口に至る圧力降下を各流路におい
て一定にして、所定流路を与える円形断面流路の孔径と
流路流とを各流路ごとに差をつけることにより定量を行
うものである。As a method of adjusting the flow rate in the fixed amount nozzle 5,
As shown in FIG. 7, it is preferable to mount the resistance tube 55 having a circular cross-sectional flow path in the introduction hole 51 provided in the fixed quantity nozzle 5. That is, the pressure drop from the inlet to the outlet of the circular cross section flow path is made constant in each flow path, and the hole diameter of the circular cross section flow path providing the predetermined flow path and the flow path are differentiated for each flow path. Quantification is performed by
このようにして定量ノズル５により定量されたそれぞ
れnxmの流路の高屈折率および低屈折率樹脂Ａ、Ｂは、
ミキシングノズル６にて混合される。The high-refractive-index and low-refractive-index resins A and B of the nxm flow paths determined by the quantitative nozzle 5 in this way are:
The mixing is performed by the mixing nozzle 6.
ミキシングノズル６では流量調節された、対応する流
路の高屈折率樹脂Ａと低屈折率樹脂Ｂとが集合して混
合、攪拌される。この撹拌操作はミキシングノズル６に
設けた導入孔部61内に、ねじれ構造を有する静止型撹拌
部材63を装着して、静止型混合器を構成し、この部分に
前記樹脂流体を通過させることにより行う。In the mixing nozzle 6, the high-refractive-index resin A and the low-refractive-index resin B of the corresponding flow paths whose flow rates have been adjusted are collected and mixed and stirred. This stirring operation is performed by mounting a stationary stirring member 63 having a twisted structure in an introduction hole 61 provided in the mixing nozzle 6 to constitute a stationary mixer, and passing the resin fluid through this portion. Do.
静止型混合器は溶融紡糸用口金において公知であり、
例えば特開昭60−39405号公報、同60−199907号公報等
に記載のものはいずれも使用可能である。Static mixers are known in melt spinnerets,
For example, any of those described in JP-A-60-39405 and JP-A-60-199907 can be used.
なお、ミキシングノズル６は、第７図に示されるよう
に、ブロック内を混合器が１回以上折り返し、所定以上
の混合距離が確保されるように構成することが好まし
い。In addition, as shown in FIG. 7, the mixing nozzle 6 is preferably configured such that the mixer folds back in the block at least once so that a predetermined mixing distance or more is secured.
また、ミキシングノズル６は、nxmの流路をもつもの
であるが、そのうち中央に存在する流路65は高屈折率樹
脂Ａ用のものであり、これをそのまま後段の多層ノズル
７にて芯材最内層として吐出するものである。そして、
他のnxm−１の流路が静止型混合器の流路として構成さ
れるものである。なお、nxmの流路のすべてを混合器と
しても、あるいは複数の最内層側の流路を高屈折率樹脂
Ａ用の単なる流路として構成することもできる。The mixing nozzle 6 has a flow path of nxm, and a flow path 65 existing at the center of the mixing nozzle 6 is for high refractive index resin A. It is discharged as the innermost layer. And
The other nxm-1 flow path is configured as a flow path of the static mixer. Note that all of the nxm flow paths may be configured as mixers, or the plurality of innermost flow paths may be configured as simple flow paths for the high refractive index resin A.
こうして均一にブレンドされた、配合比の異なる各流
路の溶融樹脂は多層ノズル７に送られ、最内層の屈折率
が最も大きく、周辺部の屈折率が徐々に減少するように
して、同心円状の多層のファイバーとして吐出される。The molten resin in each flow path having a different blending ratio, which is thus uniformly blended, is sent to the multi-layer nozzle 7 so that the refractive index of the innermost layer is the largest, and the refractive index of the peripheral portion is gradually reduced. As a multi-layered fiber.
この場合、多層ノズル７は、通常、中央に吐出口75用
の孔部を有し、流路用の透孔と凹部を有するブロックを
複数積層一体化して構成される。In this case, the multi-layer nozzle 7 generally has a hole for the discharge port 75 at the center, and is formed by laminating and integrating a plurality of blocks each having a passage hole and a concave portion.
多層ノズルの吐出の形態は種々のものであってよく、
第５図に示されるように吐出口75をストレート管形状と
し、その中央から最内層用樹脂Ａが吐出され、順次nxm
−１の混合樹脂Ａ＋Ｂが吐出されるように構成してもよ
い。The form of discharge of the multi-layer nozzle may be various,
As shown in FIG. 5, the discharge port 75 has a straight pipe shape, and the innermost layer resin A is discharged from the center of the discharge port 75, and nxm
You may comprise so that the mixed resin A + B of -1 may be discharged.
あるいは、第７図に示されるように、吐出口75の中央
から最内層用樹脂Ａが吐出され、順次nxm−１の混合樹
脂Ａ＋Ｂが吐出されるごとに吐出口75の径が拡径される
ように構成してもよい。Alternatively, as shown in FIG. 7, the innermost layer resin A is discharged from the center of the discharge port 75, and the diameter of the discharge port 75 is increased every time the nxm-1 mixed resin A + B is discharged. It may be configured as follows.
このようにして得られたファイバーＣの横断面は第１
図および第２図に示されるように、屈折率の最も高い最
内層Coと、それから屈折率が徐々に減少していく被覆層
Ciとからなる同軸状の多層構造をとる。The cross section of the fiber C thus obtained is the first.
As shown in FIG. 2 and FIG. 2, the innermost layer Co having the highest refractive index, and the coating layer whose refractive index gradually decreases thereafter.
It has a coaxial multilayer structure composed of Ci.
なお、溶融温度としては、1,000〜100,000 poiseの粘
土が得られる温度とすればよい。The melting temperature may be a temperature at which a clay of 1,000 to 100,000 poise can be obtained.
また、口金装置から吐出されるファイバーＣの径は0.
2〜5mm程度とすればよい。Also, the diameter of the fiber C discharged from the cap device is 0.
It may be about 2 to 5 mm.
ミキシングノズル６で均一混合された溶融樹脂は紡糸
ノズル７から吐出され、クエンチ筒91、冷却水層92を経
て所定の外径をもち、第１図に示されるような断面の多
層ファイバーに賦形され、巻取器95により巻取られる。The molten resin uniformly mixed by the mixing nozzle 6 is discharged from the spinning nozzle 7, passes through a quench tube 91 and a cooling water layer 92, and has a predetermined outer diameter, and is shaped into a multilayer fiber having a cross section as shown in FIG. And wound up by the winder 95.
以上では溶融法について述べてきたが多層ファイバー
Ｃの形成は高屈折率樹脂の溶液と低屈折率樹脂の溶液を
用いて行なう溶融法にても可能である。Although the melting method has been described above, the multilayer fiber C can be formed by a melting method using a solution of a high refractive index resin and a solution of a low refractive index resin.
この場合は、第８図に示される溶液法ファイバー賦形
装置を用い、高屈折率樹脂の溶液は供給装置81から、ま
たは低屈折率樹脂の溶液は供給装置82から紡糸口金装置
１に供給され、それぞれ定量ギヤポンプ11、12に至る。
そして紡糸口金装置１から吐出された樹脂溶液は、加熱
乾燥装置94によって溶剤を除去されて、多層ファイバー
Ｃとなる。In this case, using a solution-processed fiber shaping apparatus shown in FIG. 8, a solution of a high-refractive-index resin is supplied to the spinneret 1 from a supply device 81 or a solution of a low-refractive-index resin is supplied from a supply device 82. , To the fixed gear pumps 11 and 12, respectively.
The solvent is removed from the resin solution discharged from the spinneret 1 by the heating and drying device 94 to form a multilayer fiber C.
この場合、加熱乾燥温度は30〜100℃程度とする。 In this case, the heating and drying temperature is about 30 to 100 ° C.
次にこのようにして得られた階段状屈折率分布を有る
ファイバー母材としての多層ファイバーＣは、第９図に
示されるように加熱炉99内で熱処理されることが好まし
い。これにより層界面を相溶、拡散させ、滑らかな屈折
率分布曲線を有するグレーデッドインデックス型光伝送
体となる。Next, the multilayer fiber C as a fiber preform having a step-like refractive index distribution thus obtained is preferably heat-treated in a heating furnace 99 as shown in FIG. As a result, the interface between the layers is compatible and diffused, and a graded index optical transmission body having a smooth refractive index distribution curve is obtained.
この場合の加熱温度は樹脂組成にもよるが、ファイバ
ー母材のガラス転移温度（Tg）以上であり、好ましくは
Tgより５〜80℃高くする。The heating temperature in this case depends on the resin composition, but is higher than the glass transition temperature (Tg) of the fiber preform, and is preferably
5 to 80 ° C higher than Tg.
さらに熱処理中にファイバー母材を延伸細化したり、
熱処理前および／または熱処理後に延伸細化することに
より、より滑らかな屈折率曲線と強度を有する光伝送体
とすることができる。Furthermore, during heat treatment, the fiber preform is drawn and thinned,
By performing stretching and thinning before and / or after the heat treatment, an optical transmission body having a smoother refractive index curve and strength can be obtained.
この場合の延伸倍率は1.0〜5.0程度とする。 In this case, the stretching ratio is about 1.0 to 5.0.
またこれらを切断してチョップストランドとすること
によりファイバーレンズの製造も可能である。In addition, it is possible to manufacture a fiber lens by cutting these into chop strands.
前記熱処理延伸の工程はファイバー母材の製造工程と
連続させることも可能である。The step of heat-drawing can be continuous with the step of producing the fiber preform.
ファイバーＣの層数nxmは多い方が理想的な屈折率分
布に近い光伝送体が得られるが、層の数は使用目的によ
って任意に選ぶことが出来る。単に導光を目的とする場
合は５〜10層のもので十分であり、またほぼ連続的な屈
折率分布を有する光伝送体としては10〜20層のもので実
用に供し得る。光通信や解像度を問題にする場合は０〜
100層とさらに多層化する必要がある。The larger the number of layers nxm of the fiber C is, the more the optical transmission body having an ideal refractive index distribution can be obtained. However, the number of layers can be arbitrarily selected depending on the purpose of use. A layer having 5 to 10 layers is sufficient for the purpose of merely guiding light, and a layer having 10 to 20 layers as an optical transmission body having a substantially continuous refractive index distribution can be used practically. If you are concerned about optical communication and resolution,
It is necessary to further increase the number of layers to 100 layers.
本発明では前記層数は分配ノズル41、42の流路数を変
えることにより容易に設定することができる。In the present invention, the number of layers can be easily set by changing the number of flow paths of the distribution nozzles 41 and 42.
本発明により光伝送体を製造する際に用いられる高屈
折率樹脂としてはポリカーボネート、ポリスチレン、ポ
リメタクリル酸メチル等の屈折率が1.48〜1.60程度のも
のが挙げられる。また、低屈折率樹脂としてはポリアク
リル酸メチル、エチレン−テトラフロオロエチレン共重
合体、ポリ弗化ビニリデン、ポリ弗化ビニル等の屈折率
が1.35〜1.50程度のものが有効である。Examples of the high refractive index resin used when manufacturing the optical transmission body according to the present invention include those having a refractive index of about 1.48 to 1.60, such as polycarbonate, polystyrene, and polymethyl methacrylate. As the low refractive index resin, those having a refractive index of about 1.35 to 1.50 such as polymethyl acrylate, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride and the like are effective.
溶液法に用いる溶剤としては、メチルエチルケトン、
アセトン、シクロヘキサン等のケトン類、酢酸エチル、
酢酸ブチル等のエステル類、ベンゼン、キシレン、トル
エン等の芳香族炭化水素類、メタノール、エタノール、
イソプロピルアルコール等のアルコール類、およびこれ
らの混合溶剤を挙げることができる。As a solvent used in the solution method, methyl ethyl ketone,
Ketones such as acetone and cyclohexane, ethyl acetate,
Esters such as butyl acetate, aromatic hydrocarbons such as benzene, xylene and toluene, methanol, ethanol,
Examples thereof include alcohols such as isopropyl alcohol, and a mixed solvent thereof.
＜発明の作用効果＞ 以上詳述したように、本発明は屈折率分布型光伝送体
を製造する有用な手段を提供するものであり、紡糸口金
装置内で高屈折率樹脂と低屈折率樹脂をまず分配し、続
いて定量し、次にミキシングし、次いで多層紡糸し、そ
の後加熱処理することにより、屈折率分布を任意に設定
でき、かつ連続したグレーデッドインデックス型ファイ
バーやファイバーレンズを極めて簡便なプロセスにより
効率よく製造できる利点を有する。<Effects of the Invention> As described in detail above, the present invention provides a useful means for producing a graded index optical transmission medium, and includes a high refractive index resin and a low refractive index resin in a spinneret. Is distributed, then quantified, then mixed, then multi-layer spun, and then heat-treated, allowing the refractive index distribution to be set arbitrarily and making continuous graded-index fibers and fiber lenses extremely simple. It has the advantage that it can be manufactured efficiently by a simple process.
＜実施例＞ 以下、本発明の製造方法を実施して、第４図あるいは
第８図に示されるような処方で光伝送体を製造する例に
ついて説明する。<Example> Hereinafter, an example in which the manufacturing method of the present invention is implemented to manufacture an optical transmission body with a prescription as shown in FIG. 4 or FIG. 8 will be described.
実施例中、屈折率分布定数は以下の用に定義される。 In the examples, the refractive index distribution constant is defined as follows.
式中no:ファイバー中心軸上の屈折率 n :中心からｒの距離をおける屈折率 r :半径方向の距離 実施例１ 高屈折率樹脂としてポリメタクリル酸メチル（屈折率
1.49）と、低屈折率樹脂としてポリ弗化ビニリデン−テ
トラフルオロエチレン共重合体（屈折率1.40）を用い
て、第４図にしめされる装置により、層数40層の多層フ
ァイバーを形成し、次いで赤外線加熱装置（炉長1m）を
用いて巻取装置10m/min、加熱炉内温度150℃の条件下で
加熱すると同時に延伸を行ない（延伸倍率1.5）、直径1
mmφのファイバーを製造した。これにより屈折率分布定
数が0.40mm-1のグレーデッドインデックス型光伝送体を
得た。 Wherein n o: a refractive index on the fiber center axis n: refractive index definitive distance r from the center r: polymethyl methacrylate as the radial distance Example 1 index resin (refractive index
1.49), and using a polyvinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer (refractive index 1.40) as a low refractive index resin, an apparatus shown in FIG. 4 is used to form a multilayer fiber having 40 layers, Then, using an infrared heating device (furnace length 1 m), the film is heated at a winding device of 10 m / min and heated at a temperature of 150 ° C., and simultaneously stretched (drawing ratio 1.5).
mmφ fibers were produced. As a result, a graded index optical transmitter having a refractive index distribution constant of 0.40 mm -1 was obtained.
実施例２ 高屈折率樹脂としてポリメタクリル酸メチル（屈折率
1.49）と、低屈折率樹脂としてポリテトラフロオロプロ
ピルメタクリレート（屈折率1.42）を用いて、それぞれ
の樹脂濃度が40％になうように、トルエン50、メチルエ
チメルケトン50の混合溶剤で溶解させて溶液を調整し、
第８図に示す装置により、直径1mmφ、層数60層の多層
ファイバーを形成し、次いで赤外線加熱装置（炉長1m）
を用いて巻取装置15m/min、加熱炉内温度170℃の条件下
で加熱処理を行なった。この結果、屈折率分布定数が0.
35mm-1のグレーデッドインデックス型光伝送体を得た。Example 2 As a high refractive index resin, polymethyl methacrylate (refractive index
1.49) and polytetrafluoropropyl methacrylate (refractive index 1.42) as a low refractive index resin, dissolved in a mixed solvent of toluene 50 and methyl ethyl ketone 50 so that each resin concentration becomes 40%. To adjust the solution,
Using the apparatus shown in Fig. 8, a multi-layer fiber having a diameter of 1mmφ and 60 layers is formed, and then an infrared heating device (furnace length 1m)
The heat treatment was performed under the conditions of a winding device of 15 m / min and a temperature of 170 ° C. in a heating furnace. As a result, the refractive index distribution constant is 0.
A graded index optical transmission body of 35 mm -1 was obtained.
第１図は、本発明の光伝送体の横断面図である。 第２図および第３図は、断面内径ｒ方向の屈折率ｎの分
布を示し、第２図は熱処理前のもの、第３図は熱処理後
のものである。 第５図および第７図は、それぞれ本発明による紡糸口金
装置の組立図の一例を示す断面図、第６図は紡糸口金装
置内の樹脂流体の流れを示す系統図である。 第４図および第８図は、それぞれ本発明の装置を用いた
製造プロセスの概略を示す正面図である。 第９図は、本発明に用いる加熱処理装置を示す正面図で
ある。 符号の説明 １……紡糸口金装置、 11、12……ギヤポンプ、 ３……紡糸ヘッド、 41、42……分配ノズル、 ５……定量ノズル、 55……抵抗管、 ６……ミキシングノズル、 63……静止型撹拌部材、 ７……多層ノズル、 81、82……供給装置、 811、821……押出機、 815、825……ホッパー、 91……クエンチ筒、 92……冷却水槽、 94……加熱乾燥装置、 95、97……巻取機、 99……加熱処理装置、 Ａ……高屈折率の樹脂流体、 Ｂ……低屈折率の樹脂流体、 Ｃ……ファイバーFIG. 1 is a cross-sectional view of the optical transmission body of the present invention. 2 and 3 show the distribution of the refractive index n in the direction of the inner diameter r of the cross section. FIG. 2 shows the distribution before the heat treatment, and FIG. 3 shows the distribution after the heat treatment. 5 and 7 are cross-sectional views each showing an example of an assembly drawing of the spinneret according to the present invention, and FIG. 6 is a system diagram showing a flow of a resin fluid in the spinneret. 4 and 8 are front views each schematically showing a manufacturing process using the apparatus of the present invention. FIG. 9 is a front view showing a heat treatment apparatus used in the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spinneret device 11, 12 ... Gear pump, 3 ... Spinning head, 41, 42 ... Distribution nozzle, 5 ... Quantitative nozzle, 55 ... Resistance tube, 6 ... Mixing nozzle, 63 …… Stirring stirrer, 7 …… Multilayer nozzle, 81, 82 …… Supply device, 811,821 …… Extruder, 815, 825 …… Hopper, 91 …… Quench tube, 92 …… Cooling water tank, 94… … Heat drying equipment, 95, 97… Winding machine, 99… Heat treatment equipment, A… High refractive index resin fluid, B… Low refractive index resin fluid, C… Fiber
Claims (3)
金装置に供給し、この紡糸口金装置内で、前記高屈折率
樹脂および低屈折率樹脂をそれぞれ多数の流路に分配
し、次いで各流路ごとに所定の流量に調節した後、対応
する流路の高屈折率樹脂と低屈折率樹脂をそれぞれ集合
して混合、攪拌し、これを前記紡糸口金装置から吐出し
て、最内層の屈折率が最も大きく、周辺部の屈折率が徐
々に減少するように同軸状の多層のファイバーを形成す
ることを特徴とする光伝送体の製造方法。1. A high-refractive-index resin and a low-refractive-index resin are supplied to a spinneret. In the spinneret, the high-refractive-index resin and the low-refractive-index resin are distributed to a plurality of flow paths, respectively. After adjusting to a predetermined flow rate for each channel, the high-refractive index resin and the low-refractive index resin of the corresponding channel are respectively assembled and mixed and stirred, and the mixture is discharged from the spinneret, and the innermost layer is formed. A coaxial multi-layered fiber such that the refractive index of the fiber is the largest and the refractive index of the peripheral portion is gradually reduced.
を、さらに加熱処理することを特徴とする光伝送体の製
造方法。2. A method for manufacturing an optical transmission body, further comprising heating the optical transmission body according to claim 1.
率樹脂を用い、低屈折率樹脂として溶剤に溶解した低屈
折率樹脂を用いる特許請求の範囲第１項または第２項に
記載の光伝送体の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein a high refractive index resin dissolved in a solvent is used as the high refractive index resin, and a low refractive index resin dissolved in the solvent is used as the low refractive index resin. A method for manufacturing an optical transmission body.
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