JPH0486603A - Production of distributed refractive index optical transmission body - Google Patents

Production of distributed refractive index optical transmission body

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JPH0486603A
JPH0486603A JP2199808A JP19980890A JPH0486603A JP H0486603 A JPH0486603 A JP H0486603A JP 2199808 A JP2199808 A JP 2199808A JP 19980890 A JP19980890 A JP 19980890A JP H0486603 A JPH0486603 A JP H0486603A
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JP
Japan
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methacrylate
polymer
refractive index
monomer
optical transmission
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JP2199808A
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Japanese (ja)
Inventor
Michio Kimura
木村 道男
Koichiro Oka
岡 絋一郎
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication of JPH0486603A publication Critical patent/JPH0486603A/en
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the optical transmission body which substantially prevents the phase sepn. of a polymer and has excellent transparency by using a mixture composed of the specific polymer and a monomer having the refractive index different from the refractive index of this polymer. CONSTITUTION:The polymer to be used is so formed that the polymer has radical polymerizable functional groups in its side chains and that these groups exist in the quantity of >= 0.2 mol% per repeating unit of the polymer. The polymer having at least one kind of the radical polymerizable functional groups in the side chains and the monomer having the refractive index different from the refractive index of the polymer when polymerized or a monomer mixture composed of >= 2 kinds of the monomers including this monomer are mixed and after the mixture is molded to a fiber shape, the monomers are volatilized from the molding surface or the monomers are polymerized while volatilized. The distributed index type optical transmission body having the excellent transparency and the excellent surface hardness and heat resistance is obtd. in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は表面から内部に向かって連続的な屈折率分布を
有する屈折率分布光伝送体の製造方法に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method of manufacturing a gradient index optical transmission body having a continuous refractive index distribution from the surface toward the inside.

[従来の技術] 屈折率分布型光伝送体は周知のように、光軸と直交する
方向に中心から周辺に向けて屈折率が次第に変化する分
布をもつ透明体から成り、ロッド状のレンズ、光伝送フ
ァイバ等として広(使用されている。
[Prior Art] As is well known, a gradient index optical transmission body consists of a transparent body with a distribution in which the refractive index gradually changes from the center to the periphery in a direction perpendicular to the optical axis, and includes rod-shaped lenses, Widely used as optical transmission fiber, etc.

上記の光伝送体は、中心軸上の屈折率をn。、Aを定数
として中心軸からrの距離における屈折率nが、 11=7’1o(1−%Ar2) の式で表わされる分布をもつ。ここで、定数Aが正のと
き、上記伝送体は凸レンズ作用を有し、Aが負の場合に
は凹レンズ作用を有する。
The above optical transmission body has a refractive index on the central axis of n. , A is a constant, and the refractive index n at a distance r from the central axis has a distribution expressed by the following equation: 11=7'1o(1-%Ar2). Here, when the constant A is positive, the transmitter has a convex lens effect, and when A is negative, it has a concave lens effect.

このような内部から表面に向かって連続的な屈折率分布
を有する屈折率分布光伝送体は、すでに、特公昭47−
816号公報などにおいてガラス製のものが提案されて
おり、ロッド状のレンズ、光伝送ファイバーなどに広く
使用されている。しかしながら、上記ガラス製の光伝送
体はバッチ式で生産されており、また、長時間を要する
ため、生産性が低く、高価なものであった。また、ガラ
ス製であるため、屈曲性が乏しいという欠点があった。
Such a refractive index distribution optical transmitter having a continuous refractive index distribution from the inside to the surface has already been developed in Japanese Patent Publication No. 1973-
A glass material has been proposed in Japanese Patent No. 816, etc., and is widely used for rod-shaped lenses, optical transmission fibers, and the like. However, the above-mentioned glass optical transmission body is produced in a batch manner and requires a long time, resulting in low productivity and high cost. Furthermore, since it is made of glass, it has a drawback of poor flexibility.

上記欠点を解決する目的でプラスチック製の光伝送体を
製造する方法がいくつか提案されている。
Several methods have been proposed for manufacturing optical transmission bodies made of plastic in order to solve the above-mentioned drawbacks.

例えば、特公昭47−26913号公報にはイオン架橋
重合体よりなる合成樹脂体をイオン交換することにより
該樹脂体の中心軸から表面に向かって金属イオン濃度を
連続的に変化させたもの、特公昭47−28059号公
報には屈折率の異なる2種以上の透明重合体を混合し成
形した後、特定の溶剤で抽出することにより樹脂体の中
心軸から表面に向かって濃度分布を形成したもの、特公
昭54−30301号公報および特公昭58−1792
4号公報には2種の屈折率の異なるモノマーを用い、重
合方法を工夫することにより表面から内部にわたって連
続的な屈折率分布をつけたもの、特公昭52−5857
号公報および特公昭5637521号公報には不完全に
重合した架橋重合体の表面から屈折率の異なるモノマー
を連続的な濃度分布を持たせるように含浸させた後、共
重合したもの、および、特公昭57−29682号公報
には反応性を有する重合体の表面から屈折率の異なる低
分子化合物を拡散、反応させて連続的な屈折率分布を形
成したものなどが開示されている。
For example, Japanese Patent Publication No. 47-26913 discloses a synthetic resin body made of an ionically crosslinked polymer that is ion-exchanged to continuously change the metal ion concentration from the central axis of the resin body toward the surface. Publication No. 47-28059 describes a product in which two or more types of transparent polymers with different refractive indexes are mixed and molded, and then extracted with a specific solvent to form a concentration distribution from the central axis of the resin body toward the surface. , Japanese Patent Publication No. 54-30301 and Japanese Patent Publication No. 58-1792
Japanese Patent Publication No. 5857/1987 describes a product that uses two types of monomers with different refractive indexes and creates a continuous refractive index distribution from the surface to the inside by devising a polymerization method.
No. 5,637,521 discloses a method in which monomers having different refractive indexes are impregnated from the surface of an incompletely polymerized crosslinked polymer so as to have a continuous concentration distribution, and then copolymerized. Japanese Publication No. 57-29682 discloses a method in which a continuous refractive index distribution is formed by diffusing and reacting low molecular weight compounds with different refractive indexes from the surface of a reactive polymer.

しかしながら、これらの従来法では、屈折率分布を形成
するのに拡散あるいは抽出する工程を経なければならな
いため、工程に長時間を要し、生産性が極めて悪く、工
業化するには多くの問題点を有していた。
However, these conventional methods require a diffusion or extraction process to form the refractive index distribution, so the process takes a long time, productivity is extremely low, and there are many problems with industrialization. It had

これらの問題点を解決するため、特開昭6220940
2号公報には、熱可塑性重合体と単量体を混合し、成形
した後、その表面から単量体を揮発させることにより、
成形体の表面から内部にかけて濃度分布をつけ、重合す
る方法が開示されている。
In order to solve these problems, Japanese Patent Application Publication No. 6220940
No. 2 discloses that by mixing a thermoplastic polymer and a monomer, molding the mixture, and then volatilizing the monomer from the surface,
A method is disclosed in which a concentration distribution is created from the surface to the inside of a molded body and polymerization is carried out.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、特開昭62−209402号公報では、
重合体の間であるいは重合体と単量体の間で共重合など
の化学的結合が起こらないため、単量体を重合した時に
相分離を起こしやす(、透明性の良好な屈折率分布光伝
送体を得ることは極めて困難であった。また、表面硬度
、耐熱性に劣るため、複写機用レンズなど耐熱性や寸法
安定性を要求される用途に対しては使用することが難し
く、その他用途においてもレンズ表面が傷つき易いとい
った不都合が生じていた。
[Problem to be solved by the invention] However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-209402,
Because chemical bonds such as copolymerization do not occur between polymers or between polymers and monomers, phase separation tends to occur when monomers are polymerized (refractive index distribution light with good transparency). It was extremely difficult to obtain a transmitter.Also, due to its poor surface hardness and heat resistance, it was difficult to use it for applications that require heat resistance and dimensional stability, such as copier lenses, and other applications. In use, there has been a problem in that the lens surface is easily damaged.

本発明の目的は上記従来の問題点を解消せんとするもの
であり、透明性に優れ、かつ、表面硬度、耐熱性に優れ
た屈折率分布光伝送体の製造を可能にしようとするもの
である。
The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to make it possible to manufacture a gradient index optical transmitter that has excellent transparency, surface hardness, and heat resistance. be.

[課題を解決するための手段] 本発明は下記の構成を有する。[Means to solve the problem] The present invention has the following configuration.

「ラジカル重合性官能基を側鎖に有し、かつ、その量が
重合体の繰り返し単位当たり0. 2モル%以上存在す
る少なくとも1種の重合体(A)と、重合したときに重
合体(A)とは屈折率が異なる単量体(B)あるいは単
量体(B)を含む2種以上の単量体混合物とを混合し、
これを繊維状に賦形した後、該成形体表面から単量体(
B)を揮発し、あるいは揮発しながら、重合せしめるこ
とを特徴とする屈折率分布光伝送体の製造方法。」以下
、本発明の詳細な説明する。
"At least one polymer (A) which has a radically polymerizable functional group in its side chain and is present in an amount of 0.2 mol % or more per repeating unit of the polymer, and when polymerized, the polymer ( A) is mixed with a monomer (B) having a different refractive index or a mixture of two or more monomers containing the monomer (B),
After shaping this into a fibrous form, the monomer (
A method for producing a gradient index optical transmitter, which comprises volatilizing or polymerizing B) while volatilizing it. ” Hereinafter, the present invention will be explained in detail.

本発明に従った方法では、まず、少なくとも1種の、ラ
ジカル重合性官能基を側鎖に有する重合体(A)と、重
合したときに重合体(A)とは屈折率が異なる単量体(
B)あるいは単量体(B)を含む2種以上の単量体混合
物とを混合し、溶液とする。
In the method according to the present invention, first, a polymer (A) having at least one radically polymerizable functional group in its side chain, and a monomer having a refractive index different from that of the polymer (A) when polymerized. (
B) or a mixture of two or more monomers containing monomer (B) to form a solution.

本発明に用いることのできる重合体(A)は、ラジカル
重合反応、イオン重合反応、重縮合反応、重付加反応な
どいかなる反応様式で得られた重合体でも良い。ただし
、この重合体の側鎖にはラジカル重合性官能基を有して
いなければならない。
The polymer (A) that can be used in the present invention may be a polymer obtained by any reaction method such as radical polymerization reaction, ionic polymerization reaction, polycondensation reaction, or polyaddition reaction. However, the side chain of this polymer must have a radically polymerizable functional group.

ここで言うラジカル重合性官能基とは、ラジカル反応す
るものであれば特に制限はな(、好ましい例として、ビ
ニル基、アクリル基、メタクリル基、アリル基などがあ
げられる。これらラジカル重合性官能基を重合体の側鎖
に導入する方法としては、あらかじめラジカル重合性官
能基を持っモノマーを共重合する方法や重合体を得た後
でこれにラジカル重合性官能基を持つ化合物をグラフト
させる方法などがあげられる。ただし、この時重合体(
A)の側鎖に存在するラジカル重合性官能基の量は重合
体の繰り返し単位、すなわちモノマー単位あたり0.2
モル%以上であることが必要である。0.2モル%未満
では本発明の効果が十分に発現しない。
The radically polymerizable functional group mentioned here is not particularly limited as long as it undergoes a radical reaction (preferable examples include vinyl group, acrylic group, methacrylic group, allyl group, etc.). Methods for introducing the polymer into the side chains of polymers include copolymerizing monomers that have radically polymerizable functional groups in advance, and grafting compounds that have radically polymerizable functional groups onto the polymer after obtaining it. However, in this case, the polymer (
The amount of radically polymerizable functional groups present in the side chain of A) is 0.2 per repeating unit of the polymer, that is, per monomer unit.
It is necessary that the amount is mol% or more. If the amount is less than 0.2 mol%, the effects of the present invention will not be sufficiently exhibited.

本発明において、単量体(B)を含む単量体混合物とし
て用いられる単量体としては、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、イソブチルメタクリレート、2−エ
チルへキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート
、ドデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート
、シクロへキシルメタクリレート、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジル
メタクリレート、メタクリル酸、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジル
メタクリレート、α−0−クロロフェニルエチルメタク
リレート、ペンヅヒトリルメタクリレート、0−クロロ
ペンヅヒドノルメタクリレート、p−シクロへキシルフ
ェニルメタクリレート、α−p−ジフェニルエチルメタ
クリレート、メンチルメタクリレート、m−ニトロベン
ゾイルメタクリレート、2−ニトロ−2−メチル−プロ
ピルメタクリレート、α−フェニル−アリルメタクリレ
ート、α−フェニル−n−アミルメタクリレート、α−
フェニルエチルメタクリレート、β−フェニルエチルメ
タクリレート、テトラハイドロフルフリルメタクリレー
ト、ビニルメタクリレート、フェニルセルソルブメタク
リレート、p−メトキシベンゾイルメタクリレート、エ
チレンクロロヒドリンメタクリレート、ペンタクロロフ
ェニルメタクリレート、フェニルメタクリレート、オイ
ゲノイルメタクリレート、m−クレジルメタクリレート
、ジアセチレンメタクリレート、エチレングリコールベ
ンゾエートメタクリレート、エチルグリコレートメタク
リレート、ボルニルメタクリレート、トリエチルカルビ
ニルメタクリレート、ブチルメルカプチルメタクリレー
ト、0−クロロベンジルメタクリレート、tert−ブ
チルメタクリレート、α−メタリルメタクリレート、β
−メタリルメタクリレート、α−ナフチルメタクリレー
ト、シンナミルメタクリレート、o−クレジルメタクリ
レート、フルフリルメタクリレート、β−アミノエチル
メタクリレート、メチル−α−ブロモアクリレート、リ
ードメタクリレート、2−クロロシクロへキシルメタク
リレート、1−フェニルシクロへキシルメタクリレート
、トリエトキシシリコルメタクリレート、p−プロモフ
ェニルメタクリレート、2,3−ジブロモプロピルメタ
クリレート、1−メチルシクロへキシルメタクリレート
、n−へキシルメタクリレート、β−ブロモエチルメタ
クリレート、メチル−α−クロロアクリレート、β−ナ
フチルメタクリレート、N−n−ブチルメタクリルアミ
ド、メタクリルメチルサリシレート、エチレングリコー
ルモノメタクリレート、N−ベンジルメタクリルアミド
、β−フェニルスルフォンエチルメタクリレート、N−
メチルメタクリルアミド、N−アリルメタクリルアミド
、メタクリルフェニルサリシレート、N−α−メトキシ
エチルメタクリルアミド、N−β−メトキシエチルメタ
クリルアミド、シクロへキシル−α−エトキシアクリレ
ート、1゜3−ジクロロプロピル−2−メタクリレート
、2−メチルシクロへキシルメタクリレート、3−メチ
ルシクロへキシルメタクリレ−・ト、4−メチルシクロ
へキシルメタクリレート、トリメチル−3゜3.5−シ
クロへキシルメタクリレート、フルオレニルメタクリレ
ート、α−ナフチルカルビニルメタクリレート、エチレ
ングリコールジメタクリレート、ジ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、ポリエチレングリコール非200ジメタクリレ
ート、ヘキサメチレングリコールジメタクリレート、デ
カメチレングリコールジメタクリレート、エチルスルフ
ィドジメタクリレート、1,4−シクロヘキサンジオー
ルジメタクリレート、エチリデンジメタクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラメタクリレート、1. 1.
 3−トリヒドロペルフルォロプロピルメタクリレート
、1.1.54リヒドロベルフルオロペンチルメタクリ
レート、トリフルオロエチルメタクリレート、2−ヒド
ロキシエチルメタクリレートなどのメタクリレート類、
スチレン、0−クロロスチレン、ビニルナフタレン、0
−メチル−p−メトキシスチレン、0−メトキシスチレ
ン、0−メチルスチレン、p−イソプロピルスチレン、
p−メトキシスチレン、2゜6−ジクロロスチレン、ジ
ビニルベンゼンなどのスチレン類、ジアリルフタレート
、イソジアリルフタレート、アリルアセテート、ジエチ
レングリコールビスアリルカルボナートなどのアリル類
などが好ましく用いられる。
In the present invention, the monomers used as the monomer mixture containing monomer (B) include methyl methacrylate,
Ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, dodecyl methacrylate, stearyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate , methacrylic acid, methyl acrylate,
Ethyl acrylate, allyl methacrylate, benzyl methacrylate, α-0-chlorophenylethyl methacrylate, penduhydryl methacrylate, 0-chloropenduhydrol methacrylate, p-cyclohexylphenyl methacrylate, α-p-diphenylethyl methacrylate, menthyl methacrylate , m-nitrobenzoyl methacrylate, 2-nitro-2-methyl-propyl methacrylate, α-phenyl-allyl methacrylate, α-phenyl-n-amyl methacrylate, α-
Phenylethyl methacrylate, β-phenylethyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, vinyl methacrylate, phenyl cellosolve methacrylate, p-methoxybenzoyl methacrylate, ethylene chlorohydrin methacrylate, pentachlorophenyl methacrylate, phenyl methacrylate, eugenoyl methacrylate, m- Cresyl methacrylate, diacetylene methacrylate, ethylene glycol benzoate methacrylate, ethyl glycolate methacrylate, bornyl methacrylate, triethyl carbinyl methacrylate, butyl mercaptyl methacrylate, 0-chlorobenzyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, α-methallyl methacrylate, β
-Methyl methacrylate, α-naphthyl methacrylate, cinnamyl methacrylate, o-cresyl methacrylate, furfuryl methacrylate, β-aminoethyl methacrylate, methyl-α-bromoacrylate, lead methacrylate, 2-chlorocyclohexyl methacrylate, 1-phenyl Cyclohexyl methacrylate, triethoxysilicol methacrylate, p-promophenyl methacrylate, 2,3-dibromopropyl methacrylate, 1-methylcyclohexyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, β-bromoethyl methacrylate, methyl-α-chloroacrylate , β-naphthyl methacrylate, N-n-butyl methacrylamide, methacrylmethyl salicylate, ethylene glycol monomethacrylate, N-benzyl methacrylamide, β-phenylsulfone ethyl methacrylate, N-
Methyl methacrylamide, N-allyl methacrylamide, methacryl phenyl salicylate, N-α-methoxyethyl methacrylamide, N-β-methoxyethyl methacrylamide, cyclohexyl-α-ethoxy acrylate, 1゜3-dichloropropyl-2- Methacrylate, 2-methylcyclohexyl methacrylate, 3-methylcyclohexyl methacrylate, 4-methylcyclohexyl methacrylate, trimethyl-3゜3.5-cyclohexyl methacrylate, fluorenyl methacrylate, α-naphthyl carbinyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol non-200 dimethacrylate, hexamethylene glycol dimethacrylate, decamethylene glycol dimethacrylate, ethyl sulfide dimethacrylate, 1,4-cyclohexanediol dimethacrylate, Ethylidene dimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, 1. 1.
Methacrylates such as 3-trihydroperfluoropropyl methacrylate, 1.1.54-lihydroberfluoropentyl methacrylate, trifluoroethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate,
Styrene, 0-chlorostyrene, vinylnaphthalene, 0
-Methyl-p-methoxystyrene, 0-methoxystyrene, 0-methylstyrene, p-isopropylstyrene,
Styrenes such as p-methoxystyrene, 2°6-dichlorostyrene, and divinylbenzene, and allyls such as diallyl phthalate, isodiallyl phthalate, allyl acetate, and diethylene glycol bisallyl carbonate are preferably used.

上記のような単量体を、屈折率に応じて選択すれば良い
。この際、単量体(B)としては、後の工程の都合上、
できるだけ揮発し易いものを用いることが好ましい。ま
た、重合体に対して良溶媒となるように単量体を選択す
ることが透明性に優れた屈折率分布光伝送体が得られ易
いことから好ましい。
The above monomers may be selected depending on the refractive index. At this time, as the monomer (B), for convenience of the subsequent process,
It is preferable to use a material that is as easily volatile as possible. Further, it is preferable to select a monomer so as to be a good solvent for the polymer, since this makes it easier to obtain a gradient index optical transmission body with excellent transparency.

次に、この混合溶液を繊維状に成形するが、その方法と
しては、例えば第1図に示したような装置を用いること
によって実現できる。すなわち、第1図において、シリ
ンダー1に上述の混合溶液を充填し、ピストン2で押し
出して、ノズル4から吐出することにより、ファイバー
5が得られる。
Next, this mixed solution is formed into a fibrous form, which can be realized, for example, by using an apparatus as shown in FIG. That is, in FIG. 1, a fiber 5 is obtained by filling a cylinder 1 with the above mixed solution, extruding it with a piston 2, and discharging it from a nozzle 4.

第1図中、6は揮発部、7は光照射部、8はガス導入口
を示す。
In FIG. 1, 6 indicates a volatilization section, 7 indicates a light irradiation section, and 8 indicates a gas inlet.

次に、単量体を有する前記成形体表面から単量体(B)
を揮発させ、混合物中に成分の連続分布を与える。すな
わち、混合物の中央部では、仕込比に近い成分割合であ
るが、表面部では単量体(B)の割合が低いものとなる
。この際、成形体を単に大気中に放置するだけでも目的
は達成されるが、減圧下などに放置して強制的に揮発す
ることが生産性の点で好ましい。
Next, the monomer (B) is removed from the surface of the molded product having the monomer.
volatilizes and gives a continuous distribution of components in the mixture. That is, in the center part of the mixture, the component ratio is close to the charging ratio, but in the surface part, the ratio of monomer (B) is low. At this time, although the purpose can be achieved by simply leaving the molded body in the atmosphere, it is preferable from the viewpoint of productivity to leave it under reduced pressure or the like to forcibly volatilize it.

最後に、このようにして得られた濃度分布を固定化する
ために全ての未重合単量体を重合させる。
Finally, all unpolymerized monomers are polymerized to fix the concentration distribution thus obtained.

この重合は熱あるいは活性光線などの外部エネルギーを
加えることによって達成される。その雰囲気としては空
気中でも良いが、酸素の影響による重合抑制あるいは酸
化による着色を防止するために窒素、アルゴンなどの不
活性雰囲気下で行うことか望ましい。
This polymerization is accomplished by applying external energy such as heat or actinic light. The atmosphere may be air, but it is preferable to carry out the reaction under an inert atmosphere such as nitrogen or argon in order to inhibit polymerization due to the influence of oxygen or prevent coloring due to oxidation.

また、重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド
、ラウロイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサ
イド類、ケトンパーオキサイド類、パーオキシケタール
類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサ
イド類、パーオキシジカーボネート類、パーオキシエス
テル類、など通常のラジカル開始剤や従来公知の光重合
開始剤を用いることができる。これら重合開始剤に加え
て、促進剤、増感剤を併用することは有効な手段である
In addition, as a polymerization initiator, diacyl peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide, ketone peroxides, peroxyketals, hydroperoxides, dialkyl peroxides, peroxydicarbonates, peroxy Common radical initiators such as esters and conventionally known photopolymerization initiators can be used. In addition to these polymerization initiators, it is an effective means to use accelerators and sensitizers in combination.

さらに、重合調製剤としては、t−ドデシルメルカプタ
ン、n−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン類、
四塩化炭素などの連鎖移動剤を用いることができる。
Furthermore, as a polymerization regulator, mercaptans such as t-dodecyl mercaptan and n-dodecyl mercaptan;
Chain transfer agents such as carbon tetrachloride can be used.

本発明の屈折率分布光伝送体は、光フアイバー光結合用
素子、複写機用レンズアレイ、ファクシミリ用レンズア
レイ、プリンター用レンズ、コンタクトレンズなど広範
な用途に使用されるものである。
The gradient index optical transmission body of the present invention is used in a wide range of applications such as optical fiber optical coupling elements, lens arrays for copying machines, lens arrays for facsimile machines, lenses for printers, and contact lenses.

[実施例コ 以下本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。な
お、実施例中の物性は次のようにして測定した。
[Example] The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples. In addition, the physical properties in Examples were measured as follows.

A、屈折率分布の状態 屈折率分布を形成したロッドを厚さ1mmに切断し、両
面を研磨した後、干渉顕微鏡(インターフアコ カール
ツアイス社製)を用いて、差分干渉法にて屈折率分布を
測定し、周辺部と中心部の屈折率差Δnを求めた。
A. State of refractive index distribution After cutting the rod with the refractive index distribution into 1 mm thick pieces and polishing both sides, the refractive index distribution was determined by differential interferometry using an interference microscope (Interfaco, manufactured by Carl Zeiss). was measured, and the refractive index difference Δn between the peripheral part and the central part was determined.

B0表面硬度 JIS  K5401に従い、成形体の表面部分の硬度
を鉛筆硬度により決定した。
B0 Surface Hardness The hardness of the surface portion of the molded body was determined by pencil hardness according to JIS K5401.

C6耐熱性 屈折率分布を形成した成形体を厚さ3mmに切断し、両
面を研磨した後、JIS  K7206に従い、ビカッ
ト軟化点測定装置(築山科学器械製作所社製)を用いて
、中心部分のビカット軟化点(1kgf)を測定した。
After cutting the molded product with a C6 heat-resistant refractive index distribution into 3 mm thick pieces and polishing both sides, the central part was measured using a Vicat softening point measuring device (manufactured by Tsukiyama Kagaku Kikai Seisakusho Co., Ltd.) in accordance with JIS K7206. The softening point (1 kgf) was measured.

実施例1 水200重量部にメチルメタクリレート90重量部、メ
タクリル酸10重量部、2%ポリビニルアルコール水溶
液6重量部および過酸化ベンゾイル2重量部を加え、窒
素雰囲気下、70℃、6時間懸濁重合させた。次に、得
られたポリマーをトルエンに溶解させ、50℃でβ−メ
チルグリシジルメタクリレートを滴下してグラフトさせ
た。このポリマーを回収してNMRスペクトルを測定し
たところ、グラフト量は11.4モル%であった。
Example 1 90 parts by weight of methyl methacrylate, 10 parts by weight of methacrylic acid, 6 parts by weight of 2% polyvinyl alcohol aqueous solution and 2 parts by weight of benzoyl peroxide were added to 200 parts by weight of water, and suspension polymerization was carried out at 70°C for 6 hours under a nitrogen atmosphere. I let it happen. Next, the obtained polymer was dissolved in toluene, and β-methylglycidyl methacrylate was added dropwise at 50° C. for grafting. When this polymer was collected and its NMR spectrum was measured, the amount of grafting was found to be 11.4 mol%.

このようにして得られたポリマー50重量部、ベンジル
メタクリレート50重量部、1−ヒドロキシシクロへキ
シルフェニルケトン0.1重量部およびハイドロキノン
0.1重量部を第1図の装置のシリンダー1に仕込み、
80°Cに加熱して、径が2.0mmのノズル4から押
し出した。続いて押し出したファイバーを窒素ガスか8
0℃で101/minの速度で流れる揮発部6を15分
で通過させ、超高圧水銀灯からなる光照射部7で0゜5
分間光照射した。径1.1Qmmの透明なファイバーが
得られた。干渉顕微鏡により、中心部から周辺部に向か
って連続的に屈折率か変化していることが確認でき、そ
の屈折率差Δnは0.018であった。また、表面硬度
は4Hと非常に硬く、ビカット軟化点は133℃であっ
た。
50 parts by weight of the polymer thus obtained, 50 parts by weight of benzyl methacrylate, 0.1 part by weight of 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and 0.1 part by weight of hydroquinone were charged into cylinder 1 of the apparatus shown in FIG.
It was heated to 80°C and extruded from a nozzle 4 having a diameter of 2.0 mm. Next, the extruded fiber is heated with nitrogen gas or
It passes through the volatilization section 6 flowing at a rate of 101/min at 0°C in 15 minutes, and is heated at 0°5 by the light irradiation section 7 consisting of an ultra-high pressure mercury lamp.
It was irradiated with light for a minute. A transparent fiber with a diameter of 1.1 Qmm was obtained. Using an interference microscope, it was confirmed that the refractive index changed continuously from the center to the periphery, and the refractive index difference Δn was 0.018. Moreover, the surface hardness was very hard, 4H, and the Vicat softening point was 133°C.

比較例1 水200重量部にメチルメタクリレート100重量部、
2%ポリビニルアルコール水溶液6重量部および過酸化
ベンゾイル2重量部を加え、窒素雰囲気下、70℃、6
時間懸濁重合させた。このようにして得られたポリマー
50重量部、ベンジルメタクリレート50重量部、1−
ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン0. 1重量
部およびハイドロキノン0.1重量部を第1図の装置の
シリンダー1に仕込み、実施例1と同様の操作をして径
が1.05mmファイバーが得られた。ファイバーは白
濁しており、屈折率分布の測定ができなかった。また、
表面硬度はIHであり、ビカット軟化点は99℃であっ
た。本発明の実施例1と比較して、表面硬度、耐熱性共
劣っていることがわかる。
Comparative Example 1 100 parts by weight of methyl methacrylate in 200 parts by weight of water,
Add 6 parts by weight of 2% polyvinyl alcohol aqueous solution and 2 parts by weight of benzoyl peroxide, and heat at 70°C under nitrogen atmosphere for 6 hours.
Suspension polymerization was carried out for a period of time. 50 parts by weight of the polymer thus obtained, 50 parts by weight of benzyl methacrylate, 1-
Hydroxycyclohexylphenylketone 0. 1 part by weight and 0.1 part by weight of hydroquinone were charged into cylinder 1 of the apparatus shown in FIG. 1, and the same operation as in Example 1 was carried out to obtain a fiber having a diameter of 1.05 mm. The fiber was cloudy and the refractive index distribution could not be measured. Also,
The surface hardness was IH and the Vicat softening point was 99°C. It can be seen that both surface hardness and heat resistance are inferior compared to Example 1 of the present invention.

実施例2.3、比較例2 懸濁重合時、メチルメタクリレートおよびメタクリル酸
の添加量を変えた他は実施例1とまったく同様の操作を
してグラフトポリマーを得た。これらのグラフトポリマ
ー中のグラフト量は第1表に記載のとおりであった。次
に、これらのグラフトポリマーを用いて、実施例1とま
ったく同様の操作をして、ファイバーを得た。ファイバ
ー径、屈折率差、表面硬度及びビカット軟化点は第1表
に記載のとおりであった。第1表からグラフト量が0.
2モル%未満である。
Example 2.3, Comparative Example 2 A graft polymer was obtained in exactly the same manner as in Example 1, except that the amounts of methyl methacrylate and methacrylic acid added during suspension polymerization were changed. The amount of graft in these graft polymers was as shown in Table 1. Next, fibers were obtained using these graft polymers in exactly the same manner as in Example 1. The fiber diameter, refractive index difference, surface hardness, and Vicat softening point were as shown in Table 1. From Table 1, the amount of grafting is 0.
It is less than 2 mol%.

比較例2は、本発明の実施例2.3と比較して、表面硬
度とビカット軟化点が低いことが明らかである。
It is clear that Comparative Example 2 has lower surface hardness and Vicat softening point than Example 2.3 of the present invention.

実施例4 水200重量部にメチルメタクリレート80重量部、グ
リシジルメタクリレート20重量部、2%ポリビニルア
ルコール水溶液6重量部および過酸化ベンゾイル2重量
部を加え、窒素雰囲気下、70°C16時間懸濁重合さ
せた。次に、得られたポリマーをトルエンに溶解させ、
50℃でメタクリル酸を滴下してグラフトさせた。この
ポリマーを回収してNMRスペクトルを測定したところ
、グラフト量は15.0モル%であった。このようにし
て得られたポリマー50重量部、スチレン50重量部、
1−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン0.1重
量部およびハイドロキノン0゜1重量部を第1図の装置
のシリンダー1に仕込み、75℃に加熱して、径が2.
Ommのノズル4から押し出した。続いて押し出したフ
ァイバーを窒素ガスが75℃でIOA’/minの速度
で流れる揮発部6を12分で通過させ、超高圧水銀灯か
らなる光照射部7で0.5分間光照射した。径1゜05
mmの透明なファイバーが得られた。干渉顕微鏡により
、中心部から周辺部に向かって連続的に屈折率が変化し
ていることが確認でき、その屈折率差Δnは0.020
であった。また、表面硬度は3H,ビカット軟化点は1
35℃であった。
Example 4 80 parts by weight of methyl methacrylate, 20 parts by weight of glycidyl methacrylate, 6 parts by weight of 2% polyvinyl alcohol aqueous solution and 2 parts by weight of benzoyl peroxide were added to 200 parts by weight of water, and suspension polymerization was carried out at 70°C for 16 hours under a nitrogen atmosphere. Ta. Next, the obtained polymer was dissolved in toluene,
Grafting was carried out by dropping methacrylic acid at 50°C. When this polymer was recovered and its NMR spectrum was measured, the amount of grafting was 15.0 mol%. 50 parts by weight of the polymer thus obtained, 50 parts by weight of styrene,
0.1 part by weight of 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and 0.1 part by weight of hydroquinone were charged into cylinder 1 of the apparatus shown in FIG.
It was extruded from Omm nozzle 4. Subsequently, the extruded fiber was passed through a volatilization section 6 in which nitrogen gas flows at a rate of IOA'/min at 75° C. for 12 minutes, and was irradiated with light for 0.5 minutes using a light irradiation section 7 consisting of an ultra-high pressure mercury lamp. Diameter 1゜05
A transparent fiber of mm was obtained. Using an interference microscope, it was confirmed that the refractive index changed continuously from the center to the periphery, and the refractive index difference Δn was 0.020.
Met. In addition, the surface hardness is 3H, and the Vicat softening point is 1.
The temperature was 35°C.

[発明の効果コ 本発明の屈折率分布光伝送体の製造方法は、次の効果を
奏する。
[Effects of the Invention] The method for manufacturing a gradient index optical transmission body of the present invention has the following effects.

(1)重合体が相分離しにくく、透明性に優れた屈折率
分布光伝送体を得ることができる。
(1) It is possible to obtain a refractive index distribution optical transmission material in which the polymer is difficult to phase separate and has excellent transparency.

(2)屈折率分布が短時間に形成でき、連続生産可能で
ある。
(2) A refractive index distribution can be formed in a short time, and continuous production is possible.

(3)重合体の表面硬度が高く、耐熱性の優れた屈折率
分布光伝送体が得られる。
(3) A refractive index distribution optical transmitter with high polymer surface hardness and excellent heat resistance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の屈折率分布光伝送体の製造方法を実施
するための装置の一例を示す模式図である。 1ニジリンダ−2:ピストン、3:ヒータ4:ノズル、
5:ファイバー 6:揮発部、7:光照射部、8:ガス
導入口
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an apparatus for carrying out the method of manufacturing a gradient index optical transmission body of the present invention. 1 cylinder - 2: piston, 3: heater 4: nozzle,
5: Fiber 6: Volatile part, 7: Light irradiation part, 8: Gas inlet

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ラジカル重合性官能基を側鎖に有し、かつ、その
量が重合体の繰り返し単位当たり0.2モル%以上存在
する少なくとも1種の重合体(A)と、重合したときに
重合体(A)とは屈折率が異なる単量体(B)あるいは
単量体(B)を含む2種以上の単量体混合物とを混合し
、これを繊維状に賦形した後、該成形体表面から単量体
(B)を揮発し、あるいは揮発しながら、重合せしめる
ことを特徴とする屈折率分布光伝送体の製造方法。
(1) At least one polymer (A) having a radically polymerizable functional group in its side chain and present in an amount of 0.2 mol % or more per repeating unit of the polymer; Coalescence (A) refers to mixing a monomer (B) with a different refractive index or a mixture of two or more monomers containing the monomer (B), shaping it into a fiber, and then forming the mixture. 1. A method for producing a gradient index optical transmitter, which comprises polymerizing the monomer (B) while volatilizing or volatilizing the monomer (B) from the surface of the body.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6429263B2 (en) 2000-01-11 2002-08-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for fabricating a preform for a plastic optical fiber and a preform for a plastic optical fiber fabricated thereby
US6682666B2 (en) 2000-07-29 2004-01-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Object with radially varying refractive index, and producing method and apparatus thereof
US6984345B2 (en) 2001-07-18 2006-01-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Cavity-preventing type reactor and a method for fabricating a preform for a plastic optical fiber using the same
JP2006062820A (en) * 2004-08-26 2006-03-09 Ohbayashi Corp Underground road access system

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