JPH07113690B2 - 光伝送体及びその製造法 - Google Patents
光伝送体及びその製造法Info
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- JPH07113690B2 JPH07113690B2 JP61133923A JP13392386A JPH07113690B2 JP H07113690 B2 JPH07113690 B2 JP H07113690B2 JP 61133923 A JP61133923 A JP 61133923A JP 13392386 A JP13392386 A JP 13392386A JP H07113690 B2 JPH07113690 B2 JP H07113690B2
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- monomer
- fiber
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02033—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material
- G02B6/02038—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material with core or cladding having graded refractive index
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00663—Production of light guides
- B29D11/00682—Production of light guides with a refractive index gradient
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/44—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
-
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- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
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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、光集束性光ファイバ、光集束性レンズ、光セ
ンサー等各種光伝送路に利用することのできる光伝送体
及びその製造法に関する。
ンサー等各種光伝送路に利用することのできる光伝送体
及びその製造法に関する。
内部に連続的な屈折率分布を有する光伝送体は既に特公
昭47−816号においてガラス製のものが提案されてい
る。しかしながら、ガラス製の光伝送体は、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。
昭47−816号においてガラス製のものが提案されてい
る。しかしながら、ガラス製の光伝送体は、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がいくつか提案されているが、中で
も、特公昭47−28059号で提案された光伝送用合成樹脂
体は、単純な屈折率分布形成原理に基づいてはいるが、
工業的に価値のあるものである。
折率分布型光伝送体がいくつか提案されているが、中で
も、特公昭47−28059号で提案された光伝送用合成樹脂
体は、単純な屈折率分布形成原理に基づいてはいるが、
工業的に価値のあるものである。
特公昭47−28059号に記載されている光伝送体は、屈折
率が相異り、かつ特定の溶剤に対する溶解度が相異る二
以上の透明な重合体を混合し、これを棒状又は繊維状に
成形した後、前記溶剤に浸漬してその表面より前記重合
体の一部を前記重合体の混合割合とは異った割合で溶出
することにより屈折率分布をもたせたものである。
率が相異り、かつ特定の溶剤に対する溶解度が相異る二
以上の透明な重合体を混合し、これを棒状又は繊維状に
成形した後、前記溶剤に浸漬してその表面より前記重合
体の一部を前記重合体の混合割合とは異った割合で溶出
することにより屈折率分布をもたせたものである。
しかしながら、この光伝送体には以下に述べる様な問題
点がある。
点がある。
（ｉ） 一般に屈折率の異なる二種以上の重合体を混合
すると、屈折率のゆらぎが多くなり、混合されたものは
元の重合体よりも透明性が低下する。従ってレンズ等の
光路の極端に短かいものには使用可能である場合がある
が光ファイバ等の光路の長いものには、光散乱が大きく
光を伝送し得ない。
すると、屈折率のゆらぎが多くなり、混合されたものは
元の重合体よりも透明性が低下する。従ってレンズ等の
光路の極端に短かいものには使用可能である場合がある
が光ファイバ等の光路の長いものには、光散乱が大きく
光を伝送し得ない。
（ii） 混合する前の重合体を透明なものと限定してい
るため、その材料選択の幅が小さく、適した組み合せが
ない。
るため、その材料選択の幅が小さく、適した組み合せが
ない。
（iii） 一般に、透明な重合体は非晶性重合体が多
く、機械的な特性に劣ったものである。従ってこの合成
樹脂体は、屈曲性、柔軟性等の特性が要求される光ファ
イバ等の繊維状物には（ｉ）で述べた光散乱が大きいと
いう致命的欠陥の他に機械的特性に劣るという点でも実
用的価値が無いものであった。
く、機械的な特性に劣ったものである。従ってこの合成
樹脂体は、屈曲性、柔軟性等の特性が要求される光ファ
イバ等の繊維状物には（ｉ）で述べた光散乱が大きいと
いう致命的欠陥の他に機械的特性に劣るという点でも実
用的価値が無いものであった。
本発明は、従来の問題点を解決し、光伝送損失が少なく
好適な屈折率分布を付与され、そして屈曲性、柔軟性、
加工性等に優れる屈折率分布型光伝送体を構成し得る光
伝送体、及び該光伝送体を簡便にしかも連続して大量に
製造することのできる方法を提供すべくなされたもので
ある。
好適な屈折率分布を付与され、そして屈曲性、柔軟性、
加工性等に優れる屈折率分布型光伝送体を構成し得る光
伝送体、及び該光伝送体を簡便にしかも連続して大量に
製造することのできる方法を提供すべくなされたもので
ある。
本発明によって提供される光伝送体は、屈折率が互いに
異なるＮ種の重合体Pn（但し、Ｎは２以上、ｎ＝１〜Ｎ
である。）を含有し、該重合体Pnの混合比率が内部から
表面にかけて変化することにより屈折率分布が与えられ
ている光伝送体であり、該重合体Pnのうちの少なくとも
１つの内部減衰Ln（dB/m）が100dB/m以上であり、該光
伝送体の内部減衰LF（dB/m）が30dB/m以下であり、該重
合体Pnの内部減衰Lnと光伝送体の内部減衰LFとの間に下
記不等式（１）の関係があることを特徴とするものであ
る： 式中、Wnは夫々の重合体Pnの重合体Pn総量に対する重量
混合比率であり、 である。
異なるＮ種の重合体Pn（但し、Ｎは２以上、ｎ＝１〜Ｎ
である。）を含有し、該重合体Pnの混合比率が内部から
表面にかけて変化することにより屈折率分布が与えられ
ている光伝送体であり、該重合体Pnのうちの少なくとも
１つの内部減衰Ln（dB/m）が100dB/m以上であり、該光
伝送体の内部減衰LF（dB/m）が30dB/m以下であり、該重
合体Pnの内部減衰Lnと光伝送体の内部減衰LFとの間に下
記不等式（１）の関係があることを特徴とするものであ
る： 式中、Wnは夫々の重合体Pnの重合体Pn総量に対する重量
混合比率であり、 である。
また、本発明によって構成される光伝送体の製造法は、
少なくとも１種の熱可塑性重合体（Ａ）と、重合した場
合に重合体（Ａ）と相溶し得且つ屈折率が重合体（Ａ）
とは異なる単量体（Ｂ）あるいは単量体（Ｂ）含む２種
以上の単量体混合物とを混合、溶解し、その組成物を成
形し、次いでその表面より単量体（Ｂ）を揮発せしめる
ことによって成形体の内部から表面にかけて単量体
（Ｂ）の連続的な濃度分布を与えた後、あるいは与えな
がら、未重合単量体を重合せしめること、該熱可塑性重
合体（Ａ）の少なくとも１つの内部減衰が100dB/m以上
であることを特徴とするものである。
少なくとも１種の熱可塑性重合体（Ａ）と、重合した場
合に重合体（Ａ）と相溶し得且つ屈折率が重合体（Ａ）
とは異なる単量体（Ｂ）あるいは単量体（Ｂ）含む２種
以上の単量体混合物とを混合、溶解し、その組成物を成
形し、次いでその表面より単量体（Ｂ）を揮発せしめる
ことによって成形体の内部から表面にかけて単量体
（Ｂ）の連続的な濃度分布を与えた後、あるいは与えな
がら、未重合単量体を重合せしめること、該熱可塑性重
合体（Ａ）の少なくとも１つの内部減衰が100dB/m以上
であることを特徴とするものである。
前述した従来の屈折率分布型光伝送体では、重合体を混
合することによって透明性がより向上することは起り得
ない。むしろ透明性は低下していると考えられる。但
し、光路が非常に短かいレンズとした場合に、その混合
による透明性の低下が無視されていたにすぎない。しか
し、光ファイバの様な伝送光路が長くなる場合には、混
合による透明性の低下はごく僅かでもあってはならず、
むしろ混合により逆に透明性、即ち内部減衰が低下する
ものでなければならず、本発明の光伝送体の優位性は顕
著となる。
合することによって透明性がより向上することは起り得
ない。むしろ透明性は低下していると考えられる。但
し、光路が非常に短かいレンズとした場合に、その混合
による透明性の低下が無視されていたにすぎない。しか
し、光ファイバの様な伝送光路が長くなる場合には、混
合による透明性の低下はごく僅かでもあってはならず、
むしろ混合により逆に透明性、即ち内部減衰が低下する
ものでなければならず、本発明の光伝送体の優位性は顕
著となる。
前記不等式〔Ｉ〕を満足する本発明の光伝送体を製造す
るには、重合体Pnの原料として相溶性の良い材料を選択
することが必要である。特に重合体Pnの混合物として、
重合体の分子レベルでのミクロ分散相溶が達成される原
料の組合せが望まれる。
るには、重合体Pnの原料として相溶性の良い材料を選択
することが必要である。特に重合体Pnの混合物として、
重合体の分子レベルでのミクロ分散相溶が達成される原
料の組合せが望まれる。
また、本発明において重合体Pnを選択するときに、前記
不等式〔Ｉ〕の関係が成立するならば、重合体Pnを透明
なものに限定する必要はない。不透明な結晶性重合体で
あっても、機械的特性、耐熱性、耐溶剤性等で性能の向
上が得られるならば、むしろ好ましく用いられる。
不等式〔Ｉ〕の関係が成立するならば、重合体Pnを透明
なものに限定する必要はない。不透明な結晶性重合体で
あっても、機械的特性、耐熱性、耐溶剤性等で性能の向
上が得られるならば、むしろ好ましく用いられる。
即ち、本発明の光伝送体を構成するＮ種の重合体Pnのう
ち、少なくとも１つの重合体を内部減衰100dB/m以上の
不透明な重合体、乃至は結晶性重合体とすることができ
る。この様な重合体を用いる場合にも、本発明によって
光伝送体の内部減衰を30dB/m以下、更には10dB/m以下と
することができ、本発明により奏される効果の特異性が
より一層顕著になる。
ち、少なくとも１つの重合体を内部減衰100dB/m以上の
不透明な重合体、乃至は結晶性重合体とすることができ
る。この様な重合体を用いる場合にも、本発明によって
光伝送体の内部減衰を30dB/m以下、更には10dB/m以下と
することができ、本発明により奏される効果の特異性が
より一層顕著になる。
本発明の光伝送体を構成する重合体Pn、あるいは本発明
の光伝送体の製造法において、重合体Pnの原料となる熱
可塑性重合体（Ａ）、単量体（Ｂ）等の種類に特に制限
はなく、従来公知の材料のなかから適宜選択することが
できる。
の光伝送体の製造法において、重合体Pnの原料となる熱
可塑性重合体（Ａ）、単量体（Ｂ）等の種類に特に制限
はなく、従来公知の材料のなかから適宜選択することが
できる。
前述の内部減衰100dB/m以上の重合体で本発明において
有利に使用される重合体の代表例として、ポリ弗化ビニ
リデン又は弗化ビニリデン単位を主成分とする共重合体
が好適な例とし挙げられる。弗化ビニリデン単位を主成
分とする共重合体としては、弗化ビニリデンと、テトラ
フルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ヘキサフル
オロプロピレン、弗化ビニル、クロロトリフルオロエチ
レン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、ヘキサフ
ルオロアセトン等の弗素含有ビニル化合物、メチルメタ
クリレート、ブチルメタクリレート等のメタクリル酸エ
ステル類、酢酸ビニル等、との共重合体があげられる。
なお、弗化ビニリデンと共重合体を形成できるものであ
れば、これらに限定されるものではない。
有利に使用される重合体の代表例として、ポリ弗化ビニ
リデン又は弗化ビニリデン単位を主成分とする共重合体
が好適な例とし挙げられる。弗化ビニリデン単位を主成
分とする共重合体としては、弗化ビニリデンと、テトラ
フルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ヘキサフル
オロプロピレン、弗化ビニル、クロロトリフルオロエチ
レン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、ヘキサフ
ルオロアセトン等の弗素含有ビニル化合物、メチルメタ
クリレート、ブチルメタクリレート等のメタクリル酸エ
ステル類、酢酸ビニル等、との共重合体があげられる。
なお、弗化ビニリデンと共重合体を形成できるものであ
れば、これらに限定されるものではない。
これら共重合体のうち、耐熱性、機械的特性、加工性、
屈折率バランス等実用的性能において最も優れるもの
は、弗化ビニリデンとテトラフルオロエチレン、トリフ
ルオロエチレン又はヘキサフルオロアセトンとの共重合
体である。テトラフルオロエチレンとの共重合体の弗化
ビニリデン単位の含量は60〜95モル％、テトラフルオロ
エチレン単位40〜５モル％であることが好ましい。トリ
フルオロエチレンとの共重合体の場合、弗化ビニリデン
単位の含有量は20モル％以上であることが好ましい。ヘ
キサフルオロアセトンとの共重合体の場合、弗化ビニリ
デン単位の含有量は50モル％以上であることが好まし
い。これら共重合体のうち特に好ましいのは、加工性に
優れ且つ耐熱性にも優れている弗化ビニリデンとテトラ
フルオロエチレンとの前記共重合体である。
屈折率バランス等実用的性能において最も優れるもの
は、弗化ビニリデンとテトラフルオロエチレン、トリフ
ルオロエチレン又はヘキサフルオロアセトンとの共重合
体である。テトラフルオロエチレンとの共重合体の弗化
ビニリデン単位の含量は60〜95モル％、テトラフルオロ
エチレン単位40〜５モル％であることが好ましい。トリ
フルオロエチレンとの共重合体の場合、弗化ビニリデン
単位の含有量は20モル％以上であることが好ましい。ヘ
キサフルオロアセトンとの共重合体の場合、弗化ビニリ
デン単位の含有量は50モル％以上であることが好まし
い。これら共重合体のうち特に好ましいのは、加工性に
優れ且つ耐熱性にも優れている弗化ビニリデンとテトラ
フルオロエチレンとの前記共重合体である。
本発明において、重合体Pnの少なくとも１種として、内
部減衰100dB/m以上のポリ弗化ビニリデン又は弗化ビニ
リデン単位を主成分とする共重合体、就中、弗化ビニリ
デン単位60〜95モル％、テトラフルオロエチレン単位40
〜５モル％からなる重合体を使用する場合、内部減衰30
dB/m以下の重合体と組合せて混合物を形成することが好
ましい。この様な重合体として好ましいのは、ポリメチ
ルメタクリレート又はメチルメタクリレート単位を主成
分とする共重合体である。
部減衰100dB/m以上のポリ弗化ビニリデン又は弗化ビニ
リデン単位を主成分とする共重合体、就中、弗化ビニリ
デン単位60〜95モル％、テトラフルオロエチレン単位40
〜５モル％からなる重合体を使用する場合、内部減衰30
dB/m以下の重合体と組合せて混合物を形成することが好
ましい。この様な重合体として好ましいのは、ポリメチ
ルメタクリレート又はメチルメタクリレート単位を主成
分とする共重合体である。
メチルメタクリレート単位を主成分とする共重合体にお
ける共重合成分としてはメタクリル酸エチル、メタクリ
ル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸
ｔ−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル
酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2,2,
2−トリフルオロエチル、メタクリル酸2,2,3,3,3−ペン
タフルオロプロピル、メタクリル酸パーフルオロtert−
ブチル、メタクリル酸1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイ
ソプロピル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタ
クリル酸グリシジル、メタクリル酸β−メチルグリシジ
ル等の如きメタクリレート類、アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル
の如きアクリレート類、メタクリル酸、アクリル酸、ス
チレン、α−メチルスチレン等との共重合体があげられ
るが、これらに限定されるものではなく、さらに少量の
アクリロニトリル、無水マレイン酸等他種の共重合成分
を含む共重合体であってもさしつかえない。
ける共重合成分としてはメタクリル酸エチル、メタクリ
ル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸
ｔ−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル
酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2,2,
2−トリフルオロエチル、メタクリル酸2,2,3,3,3−ペン
タフルオロプロピル、メタクリル酸パーフルオロtert−
ブチル、メタクリル酸1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイ
ソプロピル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタ
クリル酸グリシジル、メタクリル酸β−メチルグリシジ
ル等の如きメタクリレート類、アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル
の如きアクリレート類、メタクリル酸、アクリル酸、ス
チレン、α−メチルスチレン等との共重合体があげられ
るが、これらに限定されるものではなく、さらに少量の
アクリロニトリル、無水マレイン酸等他種の共重合成分
を含む共重合体であってもさしつかえない。
これらメチルメタクリレート以外の共重合成分の量は、
共重合体重量の50重量％以下、好ましくは30重量％以
下、更に好ましくは15重量％以下であることが望まれ
る。他にポリエチルメタクリレート、ポリメチルアクリ
レート、ポリビニルメチルケトン等も好ましい。
共重合体重量の50重量％以下、好ましくは30重量％以
下、更に好ましくは15重量％以下であることが望まれ
る。他にポリエチルメタクリレート、ポリメチルアクリ
レート、ポリビニルメチルケトン等も好ましい。
前記ポリ弗化ビニリデン又は弗化ビニリデン単位を主成
分とする共重合体（P1）と、ポリメチルメタクリレート
又はメチルメタクリレート単位を主成分とする共重合体
（P2）との混合物においては、優れた相溶性のため、ほ
ぼ分子分散が達成され、屈折率のかなり異なるポリマー
を混合するにもかかわらず、かなり広い範囲の混合割合
において透明である。
分とする共重合体（P1）と、ポリメチルメタクリレート
又はメチルメタクリレート単位を主成分とする共重合体
（P2）との混合物においては、優れた相溶性のため、ほ
ぼ分子分散が達成され、屈折率のかなり異なるポリマー
を混合するにもかかわらず、かなり広い範囲の混合割合
において透明である。
その透明な混合割合の範囲は、前記（P1）成分が前記混
合物重量の０〜80重量％、より好ましくは０〜70重量％
の範囲であり、（P1）成分の配合量が80重量％を越える
と、弗化ビニリデン系ポリマーが容易に結晶化を起し乳
白色、不透明になるので好ましくない。
合物重量の０〜80重量％、より好ましくは０〜70重量％
の範囲であり、（P1）成分の配合量が80重量％を越える
と、弗化ビニリデン系ポリマーが容易に結晶化を起し乳
白色、不透明になるので好ましくない。
即ち主成分となる前記混合物中の前記（P1）成分含量が
０〜80重量％、より好ましくは０〜70重量％の範囲で、
光伝送体内部から表面にかけて連続的に変化し、それに
応じて屈折率も連続的に変化する光伝送体を構成するこ
とができる。
０〜80重量％、より好ましくは０〜70重量％の範囲で、
光伝送体内部から表面にかけて連続的に変化し、それに
応じて屈折率も連続的に変化する光伝送体を構成するこ
とができる。
なお、メチルメタクリレート単位を主成分とする共重合
体として架橋重合体を使用すると弗化ビニリデン系ポリ
マーの熱処理による結晶化を抑制することができ好まし
い。
体として架橋重合体を使用すると弗化ビニリデン系ポリ
マーの熱処理による結晶化を抑制することができ好まし
い。
重合体Pnとして用い得るメチルメタクリレートを主成分
とする架橋重合体は、従来公知である種種の重合方法に
よって得られる。例えばグリコールジメタクリレート、
ジエチルグリコールジメタクリレート、メタリルメタク
リレート、トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト、ジビニルベンゼンなど、ビニール基、アクリロイル
基、メタクリロイル基等の官能基を２つ以上もつ架橋性
単量体をメチルメタクリレートに共重合、あるいはグラ
フト重合させることによって得る方法、あるいは、不飽
和ポリエステルアクリレートあるいはメタクリレート、
エポキシアクリレートあるいはメタクリレート、ウレタ
ンアクリレートあるいはメタクリレート、ポリオールア
クリレートあるいはメタクリレート等の架橋反応活性基
をもつ架橋単量体をメチルメタクリレートに共重合させ
る方法、その他放射線、電子線等により架橋反応を行う
方法などが挙げられる。
とする架橋重合体は、従来公知である種種の重合方法に
よって得られる。例えばグリコールジメタクリレート、
ジエチルグリコールジメタクリレート、メタリルメタク
リレート、トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト、ジビニルベンゼンなど、ビニール基、アクリロイル
基、メタクリロイル基等の官能基を２つ以上もつ架橋性
単量体をメチルメタクリレートに共重合、あるいはグラ
フト重合させることによって得る方法、あるいは、不飽
和ポリエステルアクリレートあるいはメタクリレート、
エポキシアクリレートあるいはメタクリレート、ウレタ
ンアクリレートあるいはメタクリレート、ポリオールア
クリレートあるいはメタクリレート等の架橋反応活性基
をもつ架橋単量体をメチルメタクリレートに共重合させ
る方法、その他放射線、電子線等により架橋反応を行う
方法などが挙げられる。
又、得られた耐熱性、機械的特性等の種々の性能を変え
るために前記架橋性単量体以外のメチルメタクリレート
との共重合成分として、メタクリル酸エチル、メタクリ
ル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸
ｔ−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル
酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2,2,
2−トリフルオロエチル、メタクリル酸2,2,3,3,3−ペン
タフルオロプロピル、メタクリル酸パーフルオロtert−
ブチル、メタクリル酸1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイ
ソプロピル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタ
クリル酸グリシジル、メタクリル酸β−メチルグリシジ
ル等の如きメタクリレート類、アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル
の如きアクリレート類、メタクリル酸、アクリル酸、ス
チレン、α−メチルスチレン等との共重合体があげられ
るが、これらに限定されるものではなく、さらに少量の
アクリロニトリル、無水マレイン酸等他種の共重合成分
を含む共重合体であってもさしつかえない。
るために前記架橋性単量体以外のメチルメタクリレート
との共重合成分として、メタクリル酸エチル、メタクリ
ル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸
ｔ−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル
酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2,2,
2−トリフルオロエチル、メタクリル酸2,2,3,3,3−ペン
タフルオロプロピル、メタクリル酸パーフルオロtert−
ブチル、メタクリル酸1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイ
ソプロピル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタ
クリル酸グリシジル、メタクリル酸β−メチルグリシジ
ル等の如きメタクリレート類、アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル
の如きアクリレート類、メタクリル酸、アクリル酸、ス
チレン、α−メチルスチレン等との共重合体があげられ
るが、これらに限定されるものではなく、さらに少量の
アクリロニトリル、無水マレイン酸等他種の共重合成分
を含む共重合体であってもさしつかえない。
これら架橋性単量体あるいは共重合体成分単量体の配合
量は、合せてメチルメタクリレートに対して同重量以下
でなければならない。メチルメタクリレートの量より大
になると、弗化ビニリデン系ポリマーとの相溶性が悪く
なる。
量は、合せてメチルメタクリレートに対して同重量以下
でなければならない。メチルメタクリレートの量より大
になると、弗化ビニリデン系ポリマーとの相溶性が悪く
なる。
本発明の光伝送体における屈折率の分布は、例えば繊維
状又はロッド状に賦形した場合に、中心部から半径方向
への距離をｒ、繊維の中心部の屈折率n0、ｒの位置にお
ける屈折率をｎ、正の常数をａとすれば ｎ＝n0（１−ar2） ……（３） に近い分布で与えられる場合が特に望ましい。この場
合、光伝送繊維に入射した光束は繊維表面で反射するこ
となく進行し、入射した光束の位相速度のずれ及び光束
の広がり及び光の反射損失を減ずることができる。又
（３）式をほぼ満足する光伝送繊維においては、その繊
維の平均直径の変動率が２％以内、更には１％以内であ
るのが好ましい。
状又はロッド状に賦形した場合に、中心部から半径方向
への距離をｒ、繊維の中心部の屈折率n0、ｒの位置にお
ける屈折率をｎ、正の常数をａとすれば ｎ＝n0（１−ar2） ……（３） に近い分布で与えられる場合が特に望ましい。この場
合、光伝送繊維に入射した光束は繊維表面で反射するこ
となく進行し、入射した光束の位相速度のずれ及び光束
の広がり及び光の反射損失を減ずることができる。又
（３）式をほぼ満足する光伝送繊維においては、その繊
維の平均直径の変動率が２％以内、更には１％以内であ
るのが好ましい。
本発明の光伝送体を互いに相溶する重合体の混合物によ
り構成した場合、重合体の組み合せによっては、室温付
近では完全相溶し、内部減衰は小さいが、スピノーダル
分解温度以上に加熱すると相分離が起り内部減衰が増加
する場合がある。この様な場合には、光伝送体を温度を
検出する光センサーとして利用する価値がある。
り構成した場合、重合体の組み合せによっては、室温付
近では完全相溶し、内部減衰は小さいが、スピノーダル
分解温度以上に加熱すると相分離が起り内部減衰が増加
する場合がある。この様な場合には、光伝送体を温度を
検出する光センサーとして利用する価値がある。
次に本発明の光伝送体の製造法の好適な例について述べ
る。
る。
本発明に用いられる重合体Pnのうち屈折率の低い重合体
と屈折率の高い重合体の単量体を混合溶解してなる混合
物をノズルから吐出せしめ、次いで単量体を揮発させて
内部から表面にかけて単量体の濃度分布を与えると同時
にあるいは与えた後、未重合単量体を重合せしめること
によって本発明の光伝送体を得ることができる。
と屈折率の高い重合体の単量体を混合溶解してなる混合
物をノズルから吐出せしめ、次いで単量体を揮発させて
内部から表面にかけて単量体の濃度分布を与えると同時
にあるいは与えた後、未重合単量体を重合せしめること
によって本発明の光伝送体を得ることができる。
本発明の光伝送体は極めて高い透明性が要求されること
から、前述した従来技術（特公昭47−28059）による、
重合体同志の混合方法では達成は困難であり、重合体を
異種の単量体に完全均一に溶解した後、単量体を重合す
ることによって本発明の目的が達成できる。
から、前述した従来技術（特公昭47−28059）による、
重合体同志の混合方法では達成は困難であり、重合体を
異種の単量体に完全均一に溶解した後、単量体を重合す
ることによって本発明の目的が達成できる。
この製造方法においては、混合の段階及び揮発の段階、
重合の段階、いずれにおいても先駆重合体の間であるい
は先駆重合体と異種単量体の間で共重合等の化学的結合
は起らない。
重合の段階、いずれにおいても先駆重合体の間であるい
は先駆重合体と異種単量体の間で共重合等の化学的結合
は起らない。
更に、本発明の光伝送体を製造する好適な方法につい
て、弗化ビニリデンとテトラフルオロエチレンの共重合
体とポリメチルメタクリレートを使用した場合を一例と
して詳しく説明する。又、本発明の光伝送体を得るため
の装置の一例を模式図で示すと第１図のようになる。
て、弗化ビニリデンとテトラフルオロエチレンの共重合
体とポリメチルメタクリレートを使用した場合を一例と
して詳しく説明する。又、本発明の光伝送体を得るため
の装置の一例を模式図で示すと第１図のようになる。
弗化ビニリデンとテトラフルオロエチレン共重合体とポ
リメチルメタクリレート、メチルメタクリレート単量体
の混合物をシリンダ１に仕込み、ヒータ３で加熱しなが
ら、ピストン４で定量的に押し出し混練部２で均質に混
ぜ合せた後、ノズル５より吐出させてストランドファイ
バ６を得る。ストランドファイバ６は揮発部７に導びか
れガス導入孔９より導入された空気、N2、Ar等不活性ガ
スにより、メチルメタクリレート単量体がその表面より
揮発し、その内部にメチルメタクリレートの濃度分布が
生じる。その濃度分布を目的に応じて、ストランドファ
イバの太さ、吐出量、引き取り速度滞在時間と揮発部の
温度、流量等によりコントロールした後、活性光線照射
部８に導き、残存している単量体を重合、固化せしめニ
ップローラ10を経て巻取ドラム11に巻取り、目的の光伝
送体12を連続的に得るものである。なお本法において光
照射する時期は、上述の様に揮発部の後でもよいが、条
件設定が可能であれば揮発と光照射を同時に行ってもよ
い。又揮発は空気、N2、Ar等の不活性ガスの気流で行っ
てもよいし、減圧下に行うことも可能である。更に、光
伝送体12の残留単量体を更に少なくするために、光照射
部の後に熱重合部を設置してもよいし、ポリマーのガラ
ス転移点（Tg）以上の加熱下に更に光照射を行うのもよ
い方法である。
リメチルメタクリレート、メチルメタクリレート単量体
の混合物をシリンダ１に仕込み、ヒータ３で加熱しなが
ら、ピストン４で定量的に押し出し混練部２で均質に混
ぜ合せた後、ノズル５より吐出させてストランドファイ
バ６を得る。ストランドファイバ６は揮発部７に導びか
れガス導入孔９より導入された空気、N2、Ar等不活性ガ
スにより、メチルメタクリレート単量体がその表面より
揮発し、その内部にメチルメタクリレートの濃度分布が
生じる。その濃度分布を目的に応じて、ストランドファ
イバの太さ、吐出量、引き取り速度滞在時間と揮発部の
温度、流量等によりコントロールした後、活性光線照射
部８に導き、残存している単量体を重合、固化せしめニ
ップローラ10を経て巻取ドラム11に巻取り、目的の光伝
送体12を連続的に得るものである。なお本法において光
照射する時期は、上述の様に揮発部の後でもよいが、条
件設定が可能であれば揮発と光照射を同時に行ってもよ
い。又揮発は空気、N2、Ar等の不活性ガスの気流で行っ
てもよいし、減圧下に行うことも可能である。更に、光
伝送体12の残留単量体を更に少なくするために、光照射
部の後に熱重合部を設置してもよいし、ポリマーのガラ
ス転移点（Tg）以上の加熱下に更に光照射を行うのもよ
い方法である。
特に、紡糸を上向きに行ないファイバを鉛直に引き上げ
る方法は、ファイバの糸斑低減化及び揮発の条件コント
ロール巾の拡大を実現する上で好ましい。
る方法は、ファイバの糸斑低減化及び揮発の条件コント
ロール巾の拡大を実現する上で好ましい。
また、本法において、原料となる前記混合物中に光重合
を促進するための従来公知の光重合開始剤、あるいは促
進剤、増感剤を添加併用することは有効な手段である。
を促進するための従来公知の光重合開始剤、あるいは促
進剤、増感剤を添加併用することは有効な手段である。
前記混合物は、低温では弗化ビニリデンとテトラフルオ
ロエチレン共重合体が結晶化することから半透明もしく
は乳白色となる。そのため、混合物の貯蔵温度は30℃以
上が好ましく、さらに好ましくは、60℃以上にするのが
よい。
ロエチレン共重合体が結晶化することから半透明もしく
は乳白色となる。そのため、混合物の貯蔵温度は30℃以
上が好ましく、さらに好ましくは、60℃以上にするのが
よい。
又同様に揮発部の温度も高温条件がよく40〜110℃の範
囲が好ましい。40℃以下では揮発中に弗化ビニリデン共
重合体が結晶化することがあり、内部減衰が大きくなる
ことがある。又、110℃を越えるとメチルメタクリレー
トが発泡するので好ましくない。このとき、前記混合物
の貯蔵安定性を高めるため、および混合物を繊維状など
に成形するときの粘度変化即ち熱重合を防止するため
に、従来公知の熱重合禁止剤を用いるのが好ましい。
囲が好ましい。40℃以下では揮発中に弗化ビニリデン共
重合体が結晶化することがあり、内部減衰が大きくなる
ことがある。又、110℃を越えるとメチルメタクリレー
トが発泡するので好ましくない。このとき、前記混合物
の貯蔵安定性を高めるため、および混合物を繊維状など
に成形するときの粘度変化即ち熱重合を防止するため
に、従来公知の熱重合禁止剤を用いるのが好ましい。
このようにして調製される前記混合物は、100℃程度の
温度では熱重合反応は起さないが、均質な光伝送体を得
るには、混合物を充分に均質に混練する必要がある。
温度では熱重合反応は起さないが、均質な光伝送体を得
るには、混合物を充分に均質に混練する必要がある。
混練操作には、従来公知の混練装置が使用できる。又径
が0.1〜5mm程度の光伝送体を得るには、特に、この混合
物の押出温度での粘度が重要であり、1000〜100000ポイ
ズ、好ましくは5000〜50000ポイズの粘度範囲にあるの
がよい。
が0.1〜5mm程度の光伝送体を得るには、特に、この混合
物の押出温度での粘度が重要であり、1000〜100000ポイ
ズ、好ましくは5000〜50000ポイズの粘度範囲にあるの
がよい。
粘度を調整するのに、濃度以外にポリメチルメタクリレ
ートの分子量で行ってもよい。特にその固有粘度〔η〕
が0.5〜3.0g/dl（25℃、メチルエチルケトン中）のもの
は粘度調整が行いやすいという点でなく、混合物の貯蔵
安定性及び曳糸性に優れ好ましい。
ートの分子量で行ってもよい。特にその固有粘度〔η〕
が0.5〜3.0g/dl（25℃、メチルエチルケトン中）のもの
は粘度調整が行いやすいという点でなく、混合物の貯蔵
安定性及び曳糸性に優れ好ましい。
本法に用いることのできる活性光源８としては、150〜6
00nmの波長の光を放出する炭素アーク灯、超高圧水銀
灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノ
ンランプ、レーザー光等が使用できる。また場合によっ
ては電子線を照射して重合させても構わない。更に重合
を完結させるため、あるいは残留モノマーをできるだけ
少なくするために、光照射を二段階にするか、あるいは
熱重合と併用するのが有効である。重合に引き続いて残
留モノマー分を熱風等により乾燥してもよい。
00nmの波長の光を放出する炭素アーク灯、超高圧水銀
灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノ
ンランプ、レーザー光等が使用できる。また場合によっ
ては電子線を照射して重合させても構わない。更に重合
を完結させるため、あるいは残留モノマーをできるだけ
少なくするために、光照射を二段階にするか、あるいは
熱重合と併用するのが有効である。重合に引き続いて残
留モノマー分を熱風等により乾燥してもよい。
本発明の光伝送体に残留している単量体は出来るだけ少
ないのが好ましく、５重量％以下更には３重量％以下、
更に好ましくは1.5重量％以下であり、上述の方法によ
り達成することが可能である。
ないのが好ましく、５重量％以下更には３重量％以下、
更に好ましくは1.5重量％以下であり、上述の方法によ
り達成することが可能である。
以下本発明をより詳しく、実施例にて説明する。なお実
施例中、部は重量部を示す。
施例中、部は重量部を示す。
各種の性能評価は次の如くの方法により実施した。
I.内部減衰の測定 両端面を軸方向に垂直に研磨し、真直に配置された長さ
l1（ｍ）の繊維あるいはロッドの一端面より633nm波長
のHe−Neレーザ光束を端面に垂直に入射し、一方の端面
から出射した光出力I1をフォトダイオードで読みとる。
次に繊維あるいはロッドの長さを入射端面を残し、短か
く切断し、研磨する。その時の長さをl2（ｍ）とする。
上と同様にして光出力I2を読みとる。
l1（ｍ）の繊維あるいはロッドの一端面より633nm波長
のHe−Neレーザ光束を端面に垂直に入射し、一方の端面
から出射した光出力I1をフォトダイオードで読みとる。
次に繊維あるいはロッドの長さを入射端面を残し、短か
く切断し、研磨する。その時の長さをl2（ｍ）とする。
上と同様にして光出力I2を読みとる。
内部減衰Ｌは下記式にて計算される。
II.レンズ性能の測定 評価装置 レンズ性能の評価は第２図に示すような評価装置を用い
て行なった。101は光学ベンチ、102は光源用タングステ
ンランプ、103は集光用レンズ、104は絞り、105はフォ
トマスク用クロムメッキガラスのクロム被膜を0.1mmの
正方形格子模様に精密加工したガラス板、106は試料
台、107はポラロイドカメラ、108は評価用試料である。
て行なった。101は光学ベンチ、102は光源用タングステ
ンランプ、103は集光用レンズ、104は絞り、105はフォ
トマスク用クロムメッキガラスのクロム被膜を0.1mmの
正方形格子模様に精密加工したガラス板、106は試料
台、107はポラロイドカメラ、108は評価用試料である。
試料の調整 試作した屈折率分布型レンズを通過するHe−Neレーザー
光線のうねりから判定した光源の周期（λ）のほぼ1/4
の長さ（λ/4）となるよう切断し、研磨機を用いて、試
料の両端面が長軸に垂直な平行平面となるよう研磨し、
評価試料とした。
光線のうねりから判定した光源の周期（λ）のほぼ1/4
の長さ（λ/4）となるよう切断し、研磨機を用いて、試
料の両端面が長軸に垂直な平行平面となるよう研磨し、
評価試料とした。
測定方法 第２図に示したように、試料台106の上に試作した試料1
08をセットし、絞り104を調節して光源101からの光が集
光用レンズ103、絞り104、加工したガラス板105を通
り、試料の端面全面に入射するようにした後、試料109
およびポラロイドカメラ107の位置をポラロイドフィル
ム上にピントがあうよう調節し、正方形格子像を撮像
し、格子のゆがみを観察した。
08をセットし、絞り104を調節して光源101からの光が集
光用レンズ103、絞り104、加工したガラス板105を通
り、試料の端面全面に入射するようにした後、試料109
およびポラロイドカメラ107の位置をポラロイドフィル
ム上にピントがあうよう調節し、正方形格子像を撮像
し、格子のゆがみを観察した。
III.屈折率分布の測定 カールツァイス社製インターファコ干渉顕微鏡を用いて
公知の方法により測定した。
公知の方法により測定した。
IV.平均直径の変動率の測定 試料の直径を非接触レーザー線径測定装置（アンリツ社
製、Ｍ−551B）で10mに亘り測定した。平均直径の変動
率VDを測定された直径に基き下記式により計算した。
製、Ｍ−551B）で10mに亘り測定した。平均直径の変動
率VDを測定された直径に基き下記式により計算した。
V.柔軟性の評価 ファイバをファイバ径の５倍の形のマンドレルに10回巻
きつける操作を３回行い、ファイバが途中で破断して10
回連続して巻きつけることができなかった回数によりラ
ンクづけした。
きつける操作を３回行い、ファイバが途中で破断して10
回連続して巻きつけることができなかった回数によりラ
ンクづけした。
破断回数 柔軟性 ◎…０回 柔軟性極めて良好 ○…１回 柔軟性良好 △…２回 柔軟性不良 ×…３回 柔軟性極めて不良 実施例１ 内部減衰が200dB/m、示差熱分析による結晶融点が130℃
の弗化ビニリデン80モル％とテトラフルオロエチレン20
モル％からなる共重合体（屈折率n01.400）20重量部、
内部減衰が1dB/m、固有粘度〔η〕（25℃、メチルエチ
ルケトン中）が2.5のポリメチルメタクリレート（屈折
率n01.492）30重量部、メチルメタクリレート単量体50
重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
0.1重量部、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℃に加熱し、混練部を通し
て、径が2.0mmのノズルより押し出した。この時この前
駆体組成物の押し出し時の粘度は１×104ポイズであっ
た。続いて押し出したファイバを80℃に加熱され、窒素
ガスが10/minの速度で流れる揮発部を13分で通過せし
め、６本の円状に等間隔に設置された500Wの超高圧水銀
灯の中心にファイバを通過させ約0.5分間光を照射し、2
0cm/minの速度でニップローラーで引き取った。
の弗化ビニリデン80モル％とテトラフルオロエチレン20
モル％からなる共重合体（屈折率n01.400）20重量部、
内部減衰が1dB/m、固有粘度〔η〕（25℃、メチルエチ
ルケトン中）が2.5のポリメチルメタクリレート（屈折
率n01.492）30重量部、メチルメタクリレート単量体50
重量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
0.1重量部、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℃に加熱し、混練部を通し
て、径が2.0mmのノズルより押し出した。この時この前
駆体組成物の押し出し時の粘度は１×104ポイズであっ
た。続いて押し出したファイバを80℃に加熱され、窒素
ガスが10/minの速度で流れる揮発部を13分で通過せし
め、６本の円状に等間隔に設置された500Wの超高圧水銀
灯の中心にファイバを通過させ約0.5分間光を照射し、2
0cm/minの速度でニップローラーで引き取った。
得られたファイバの平均は1000μｍ（最小997〜最大100
3μｍ）であり、前記IIIの評価方法でインターファコ干
渉顕微鏡により測定した屈折率分布は、中心部が1.46
6、周辺部が1.460であり、中心部から周辺部に向って連
続的に減少していた。屈折率分布定数ａは0.0164であっ
た。
3μｍ）であり、前記IIIの評価方法でインターファコ干
渉顕微鏡により測定した屈折率分布は、中心部が1.46
6、周辺部が1.460であり、中心部から周辺部に向って連
続的に減少していた。屈折率分布定数ａは0.0164であっ
た。
なお、得られたファイバの核磁気共鳴法（NMR）による
組成分析の結果は、中心部には弗化ビニリデンと、テト
ラフルオロエチレンの共重合体が26.4重量％、周辺部に
は33.2重量％、平均的には29.8重量％含まれていた。メ
チルメタクリレート単量体の残留分は、全体として1.0
重量％であった。
組成分析の結果は、中心部には弗化ビニリデンと、テト
ラフルオロエチレンの共重合体が26.4重量％、周辺部に
は33.2重量％、平均的には29.8重量％含まれていた。メ
チルメタクリレート単量体の残留分は、全体として1.0
重量％であった。
又、前記IIの評価方法でレンズ性能の測定を行なった結
果、正方形格子の像は歪が少ないものであった。
果、正方形格子の像は歪が少ないものであった。
得られたファイバの内部減衰は8.0dB/mであり、それぞ
れの先駆重合体の内部減衰と重量比率の総和 に比べてはるかに小さい値であった。弗化ビニリデンと
テトラフルオロエチレンの共重合体の10cm長のロッド
（Ａ）、メチルメタクリレート重合体の10cm長のロッド
（Ｂ）、10cm長の得られたファイバ（Ｃ）、３者を目視
により観察すると、（Ｂ）、（Ｃ）はいずれも透明であ
り光線が良く通るものであったが、Ａは白色不透明であ
った。
れの先駆重合体の内部減衰と重量比率の総和 に比べてはるかに小さい値であった。弗化ビニリデンと
テトラフルオロエチレンの共重合体の10cm長のロッド
（Ａ）、メチルメタクリレート重合体の10cm長のロッド
（Ｂ）、10cm長の得られたファイバ（Ｃ）、３者を目視
により観察すると、（Ｂ）、（Ｃ）はいずれも透明であ
り光線が良く通るものであったが、Ａは白色不透明であ
った。
得られたファイバは、柔軟で屈曲性に富んだものであり
径5mmのマンドレルに10回巻きつけても破断しなかっ
た。
径5mmのマンドレルに10回巻きつけても破断しなかっ
た。
得られた光ファイバの光伝送損失を特開昭58−7602号公
報に示された方法に準じて測定した。但し光源には中心
波長が660nmと赤色LED（スタンレー電気:EBR−5507S）
を用いた。その結果6.8dB/mの光伝送損失値を得、数ｍ
以内の光信号伝送が可能であることを確認した。
報に示された方法に準じて測定した。但し光源には中心
波長が660nmと赤色LED（スタンレー電気:EBR−5507S）
を用いた。その結果6.8dB/mの光伝送損失値を得、数ｍ
以内の光信号伝送が可能であることを確認した。
実施例２〜６、比較例１〜２ 実施例１において、弗化ビニリデン共重合体の量及びポ
リメチルメタクリレートの量を表１の如く変化させる以
外は実施例１と同様にして屈折率分布型光伝送繊維を得
た。評価の結果を表１に示す。
リメチルメタクリレートの量を表１の如く変化させる以
外は実施例１と同様にして屈折率分布型光伝送繊維を得
た。評価の結果を表１に示す。
実施例７〜10、比較例３〜５ 実施例２において、〔η〕の異なるポリメチルメタクリ
レートを用いるか、更に揮発部の温度を変える以外は実
施例２と同様にして屈折率分布型光伝送繊維を得た。結
果を表２に示す。
レートを用いるか、更に揮発部の温度を変える以外は実
施例２と同様にして屈折率分布型光伝送繊維を得た。結
果を表２に示す。
実施例11〜16 実施例２において押出速度、引取速度を変える以外は実
施例２と同様にして揮発部滞在時間あるいは糸径の異な
る種々の屈折率分布型光伝送繊維を得た。結果を第３表
に示す。
施例２と同様にして揮発部滞在時間あるいは糸径の異な
る種々の屈折率分布型光伝送繊維を得た。結果を第３表
に示す。
実施例17〜19、比較例６〜７ 実施例２において、テトラフルオロエチレン単量体の組
成物が種々異なる弗化ビニリデン共重合体を用いる以外
は実施例２と同様にして屈折率分布型光伝送繊維を得
た。結果を第４表に示す。
成物が種々異なる弗化ビニリデン共重合体を用いる以外
は実施例２と同様にして屈折率分布型光伝送繊維を得
た。結果を第４表に示す。
実施例20〜24 実施例２において弗化ビニリデン共重合体を表５に示す
弗化ビニリデン系共重合体に変化させる以外は全く同様
にして屈折率分布型光伝送繊維を得た。結果を第５表に
示す。
弗化ビニリデン系共重合体に変化させる以外は全く同様
にして屈折率分布型光伝送繊維を得た。結果を第５表に
示す。
実施例25〜27 実施例２において、ポリメチルメタクリレート及びその
単量体を表６に示す重合体及び共重合体あるいは混合単
量体に変化させる以外は実施例１と同様にして屈折率分
布型光伝送繊維を得た。結果を第６表に示す。
単量体を表６に示す重合体及び共重合体あるいは混合単
量体に変化させる以外は実施例１と同様にして屈折率分
布型光伝送繊維を得た。結果を第６表に示す。
比較例８ 実施例１で用いた、弗化ビニリデン80モル％とテトラフ
ルオロエチレン20モル％からなる共重合体20重量部及び
ポリメチルメタクリレートを80重量部とり、これらを17
0〜190℃に加熱することによって可塑化せしめた後、ロ
ールによって均質になるまで混練し、押出成形株によっ
て直径5mmの棒状体に成形した。次にこの棒状体を塩化
メチレン／アセトン混合溶媒中に浸漬しポリメチルメタ
クリレートをより多く溶出せしめた。乾燥後得られた白
色の棒状体の一端を170℃に加熱し、この部分より伸線
して直径約1.0mmの繊維状体を得た。この繊維状体の中
心軸部の屈折率は1.470、周辺部の屈折率は1.465であっ
たが、内部減衰は100dB/mと極めて大きく、光伝送繊維
としては全く価値のないものであった。
ルオロエチレン20モル％からなる共重合体20重量部及び
ポリメチルメタクリレートを80重量部とり、これらを17
0〜190℃に加熱することによって可塑化せしめた後、ロ
ールによって均質になるまで混練し、押出成形株によっ
て直径5mmの棒状体に成形した。次にこの棒状体を塩化
メチレン／アセトン混合溶媒中に浸漬しポリメチルメタ
クリレートをより多く溶出せしめた。乾燥後得られた白
色の棒状体の一端を170℃に加熱し、この部分より伸線
して直径約1.0mmの繊維状体を得た。この繊維状体の中
心軸部の屈折率は1.470、周辺部の屈折率は1.465であっ
たが、内部減衰は100dB/mと極めて大きく、光伝送繊維
としては全く価値のないものであった。
比較例９ 内部減衰が2dB/m、〔η〕1.2のメチルメタクリレートと
2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート（80:20重量
比）の共重合体（nD1.478）60部とメチルメタクリレー
ト単量体（単独重合した時のnD＝1.492、内部減衰1.0dB
/m）40部、ベンジルジメチルケタール0.1部、ハイドロ
キノン0.1部をFig.1の装置のシリンダ１に仕込み、80℃
に加熱し、混練部を通して径が2.0mmφのノズルより押
し出した。続いて押し出されたファイバを70℃に加熱さ
れた窒素ガスが10ml/minの速度で流れる揮発部を８分で
通過せしめ、６本の円状に等間隔に設置された500Wの高
圧水銀灯の中心にファイバを通過させ、約５分間照射
し、20cm/minの速度でニップローラで引き取られた。
2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート（80:20重量
比）の共重合体（nD1.478）60部とメチルメタクリレー
ト単量体（単独重合した時のnD＝1.492、内部減衰1.0dB
/m）40部、ベンジルジメチルケタール0.1部、ハイドロ
キノン0.1部をFig.1の装置のシリンダ１に仕込み、80℃
に加熱し、混練部を通して径が2.0mmφのノズルより押
し出した。続いて押し出されたファイバを70℃に加熱さ
れた窒素ガスが10ml/minの速度で流れる揮発部を８分で
通過せしめ、６本の円状に等間隔に設置された500Wの高
圧水銀灯の中心にファイバを通過させ、約５分間照射
し、20cm/minの速度でニップローラで引き取られた。
得られたファイバの径は800μｍであり、カールツアイ
ス社製インターフアコ干渉顕微鏡により測定した屈折率
分布は中心部が1.484、周辺部が1.480であり、中心部か
ら周辺部に向って連続的に減少していた。得られたファ
イバを10mmの長さに切断し、端面を研磨すると、凸レン
ズ特性を有するものであった。ファイバの残留メチルメ
タクリレート量は1.2重量％であった。しかし10cmの長
さでは光は伝送されず、内部減衰は50dB/mと極めて大で
あった。
ス社製インターフアコ干渉顕微鏡により測定した屈折率
分布は中心部が1.484、周辺部が1.480であり、中心部か
ら周辺部に向って連続的に減少していた。得られたファ
イバを10mmの長さに切断し、端面を研磨すると、凸レン
ズ特性を有するものであった。ファイバの残留メチルメ
タクリレート量は1.2重量％であった。しかし10cmの長
さでは光は伝送されず、内部減衰は50dB/mと極めて大で
あった。
比較例10 スチレンとメチルメタクリレート（70:30重量比）の共
重合体（nD1.56、内部減衰4.5dB/m）60部とスチレン単
量体（単独重合した時のnD1.59、内部減衰3.0dB/m）40
部を光開始剤とともに図１の装置に仕込み、実施例１の
手法により光伝送繊維を得た。しかし得られたものの内
部減衰は40dB/mと極めて大きいものであった。
重合体（nD1.56、内部減衰4.5dB/m）60部とスチレン単
量体（単独重合した時のnD1.59、内部減衰3.0dB/m）40
部を光開始剤とともに図１の装置に仕込み、実施例１の
手法により光伝送繊維を得た。しかし得られたものの内
部減衰は40dB/mと極めて大きいものであった。
実施例28 実施例１で得られた分布率分布型光伝送繊維を用いて両
端にLED及びPDを装着し温度検出センサーを作成した。
ファイバーの一部を250℃に加熱するとPDの光出力は室
温に比べ−5dBm変化した。
端にLED及びPDを装着し温度検出センサーを作成した。
ファイバーの一部を250℃に加熱するとPDの光出力は室
温に比べ−5dBm変化した。
本発明の光伝送体は、光伝送損失が少なく、好適な屈折
率分布が付与され、屈曲性、柔軟性、加工性等に優れる
屈折率分布型光伝送体を構成し得る。また、本発明の光
伝送体の製造法は、この様に優れた性能を発揮する光伝
送体を簡便にしかも連続して大量に製造することができ
る。
率分布が付与され、屈曲性、柔軟性、加工性等に優れる
屈折率分布型光伝送体を構成し得る。また、本発明の光
伝送体の製造法は、この様に優れた性能を発揮する光伝
送体を簡便にしかも連続して大量に製造することができ
る。
本発明による光伝送体は、光信号伝送用媒体、光センサ
ー用基材のみならず複写機用レンズアレイ、ファクシミ
リ用レンズアレイ、光ファイバ結合素子、光分波器、ラ
インセンサー等に利用されるロッドレンズなど広汎な用
途に使用されるものである。
ー用基材のみならず複写機用レンズアレイ、ファクシミ
リ用レンズアレイ、光ファイバ結合素子、光分波器、ラ
インセンサー等に利用されるロッドレンズなど広汎な用
途に使用されるものである。
第１図は本発明のプラスチック光伝送繊維の製造法を実
施するための装置の一例を示す模式図である。 第２図は本発明のプラスチック光伝送体のレンズ性能を
評価するための装置の概念図である。 １……シリンダ、２……混練部、３……ヒータ、４……
ピストン、５……ノズル、６……ストランドファイバ、
７……揮発部、８……活性光線照射部、９……ガス導入
孔、10……ニップローラ、11……巻取ドラム、12……光
伝送繊維、101……光学ベンチ、102……光源、103……
集光用レンズ、104……絞り、105……フォトマスク用ク
ロムメッキガラスのクロム被膜を0.1mmの正方形格子模
様に精密加工したガラス板、106……試料台、107……カ
メラ、108……評価用試料。
施するための装置の一例を示す模式図である。 第２図は本発明のプラスチック光伝送体のレンズ性能を
評価するための装置の概念図である。 １……シリンダ、２……混練部、３……ヒータ、４……
ピストン、５……ノズル、６……ストランドファイバ、
７……揮発部、８……活性光線照射部、９……ガス導入
孔、10……ニップローラ、11……巻取ドラム、12……光
伝送繊維、101……光学ベンチ、102……光源、103……
集光用レンズ、104……絞り、105……フォトマスク用ク
ロムメッキガラスのクロム被膜を0.1mmの正方形格子模
様に精密加工したガラス板、106……試料台、107……カ
メラ、108……評価用試料。
Claims (12)
- 【請求項１】屈折率が互いに異なるＮ種の重合体Pn（但
し、Ｎは２以上、ｎ＝１〜Ｎである。）を含有し、該重
合体Pnの混合比率が内部から表面にかけて変化すること
により屈折率分布が与えられている光伝送体であり、該
重合体Pnのうちの少なくとも１つの内部減衰Ln（dB/m）
が100dB/m以上であり、該光伝送体の内部減衰LF（dB/
m）が30dB/m以下であり、該重合体Pnの内部減衰Lnと光
伝送体の内部減衰LFとの間に下記不等式（１）の関係が
あることを特徴とする光伝送体： 式中、Wnは夫々の重合体Pnの重合体Pn総量に対する重量
混合比率であり、 である。 - 【請求項２】内部減衰100dB/m以上の重合体が結晶性重
合体である特許請求の範囲第（１）項記載の光伝送体。 - 【請求項３】内部減衰100dB/m以上の重合体がポリ弗化
ビニリデン又は弗化ビニリデン単位を主成分とする共重
合体である特許請求の範囲第（１）項記載の光伝送体。 - 【請求項４】弗化ビニリデン単位を主成分とする共重合
体が、弗化ビニリデン単位60〜95モル％、テトラフルオ
ロエチレン単位40〜５モル％からなる共重合体である特
許請求の範囲第（３）項記載の光伝送体。 - 【請求項５】重合体Pnが、弗化ビニリデン単位60〜95モ
ル％、テトラフルオロエチレン単位40〜５モル％からな
る内部減衰100dB/m以上の共重合体と、内部減衰30dB/m
以下であるポリメチルメタクリレート又はメチルメタク
リレート単位を主成分とする共重合体を含む特許請求の
範囲第（１）項記載の光伝送体。 - 【請求項６】光伝送体が繊維状であり、繊維の中心部か
ら半径方向への距離ｒ、繊維の中心部の屈折率をn0、ｒ
の位置における屈折率をｎ、ａを正の定数とすれば、 ｎ＝n0（１−ar2） の関係式をほぼ満足する特許請求の範囲第（１）項記載
の光伝送体。 - 【請求項７】繊維の平均直径の変動率が１％以内である
特許請求の範囲第（６）項記載の光伝送体。 - 【請求項８】少なくとも１種の熱可塑性重合体（Ａ）
と、重合した場合に重合体（Ａ）と相溶し得且つ屈折率
が重合体（Ａ）とは異なる単量体（Ｂ）あるいは単量体
（Ｂ）含む２種以上の単量体混合物とを混合、溶解し、
その組成物を成形し、次いでその表面より単量体（Ｂ）
を揮発せしめることによって成形体の内部から表面にか
けて単量体（Ｂ）の連続的な濃度分布を与えた後、ある
いは与えながら、未重合単量体を重合せしめること、該
熱可塑性重合体（Ａ）の少なくとも１つの内部減衰が10
0dB/m以上であることを特徴とする光伝送体の製造法。 - 【請求項９】熱可塑性重合体（Ａ）が、ポリ弗化ビニリ
デンまたは弗化ビニリデン単位を主成分とする共重合体
とポリメチルメタクリレートまたはメチルメタクリレー
ト単位を主成分とする共重合体から成り、単量体（Ｂ）
がメチルメタクリレートである特許請求の範囲第（８）
項記載の光伝送体の製造法。 - 【請求項１０】ポリメチルメタクリレートまたはメチル
メタクリレート単位を主成分とする共重合体の固有粘度
が0.5〜3.0dl/g〔25℃、メチルエチルケトン中〕の範囲
にある特許請求の範囲第（９）項記載の光伝送体の製造
法。 - 【請求項１１】単量体の揮発及び未重合単量体の重合
を、上向きに配置されたノズル面から上方に向けて前記
組成物を吐出させ、賦形された繊維を鉛直上方に引き上
げる間に行うことを特徴とする特許請求の範囲第（８）
項記載の光伝送体の製造法。 - 【請求項１２】成形物の表面より単量体を揮発せしめる
ことを40〜110℃で行う特許請求の範囲第（11）項記載
の光伝送体の製造法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12755385 | 1985-06-12 | ||
| JP13083785 | 1985-06-18 | ||
| JP13197685 | 1985-06-19 | ||
| JP60-256164 | 1985-11-15 | ||
| JP25616485 | 1985-11-15 | ||
| JP60-127553 | 1985-11-15 | ||
| JP60-131976 | 1985-11-15 | ||
| JP60-130837 | 1985-11-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62209402A JPS62209402A (ja) | 1987-09-14 |
| JPH07113690B2 true JPH07113690B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=27471310
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| JP61133923A Expired - Fee Related JPH07113690B2 (ja) | 1985-06-12 | 1986-06-11 | 光伝送体及びその製造法 |
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| EP (1) | EP0208159B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07113690B2 (ja) |
| KR (1) | KR950001049B1 (ja) |
| DE (1) | DE3686842T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007504518A (ja) * | 2003-06-13 | 2007-03-01 | ファースト クオリティ ファイバーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | プラスチック光ファイバの製造方法およびシステム |
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|---|---|---|---|---|
| GB8529006D0 (en) * | 1985-11-25 | 1986-01-02 | Highgate D J | Hydrophilic materials |
| EP0242636B1 (en) * | 1986-03-27 | 1993-07-28 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Plastic optical transmission medium, process for producing the same and array of lenses using the same |
| JPH075812B2 (ja) * | 1987-10-20 | 1995-01-25 | 三菱レイヨン株式会社 | 透明樹脂組成物 |
| JPH01129201A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-22 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 屈折率分布型レンズアレイ |
| EP0451266B1 (en) * | 1989-09-29 | 1995-12-13 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Method of manufacturing a plastic graded-index optical transmission element |
| WO1991005274A1 (en) * | 1989-09-29 | 1991-04-18 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Refractive index distribution type plastic optical transfer member and its production method |
| JP3005808B2 (ja) * | 1990-08-16 | 2000-02-07 | 康博 小池 | 合成樹脂光伝送体の製造方法 |
| JP3010369B2 (ja) * | 1990-08-16 | 2000-02-21 | 康博 小池 | 合成樹脂光伝送体を製造する方法 |
| JPH05181022A (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | Nippon Petrochem Co Ltd | 合成樹脂光伝送体およびその製法 |
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| US5235660A (en) * | 1992-07-10 | 1993-08-10 | Peachtree Fiberoptics, Inc. | Graded polymer optical fibers and process for the manufacture thereof |
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| DE69921718T2 (de) | 1998-04-01 | 2005-12-22 | Solvay Solexis, Inc., Wilmington | Verträgliche Mischungen aus Polyvinylidenfluorid und aromatischem Polyimid |
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| KR20020073476A (ko) | 2000-09-15 | 2002-09-26 | 퍼스트 퀄러티 파이버스 인코퍼레이티드 | 반결정성 중합체로 제조된 광학섬유의 제조장치 |
| US20040264899A1 (en) * | 2003-06-13 | 2004-12-30 | Peterson James F. | Flat plastic optical fiber and illumination apparatus using such fiber |
| DE102013009169B4 (de) | 2013-05-28 | 2016-05-12 | Freundes- und Förderkreis des Institutes für Textiltechnik der RWTH Aachen e.V. | Verfahren zum Schmelzspinnen einer über ihren Querschnitt variierenden Faser sowie ihre Verwendung |
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| GB1065780A (en) * | 1965-02-15 | 1967-04-19 | American Cyanamid Co | Poly(vinylidene fluoride) compositions |
| US3838905A (en) * | 1968-09-19 | 1974-10-01 | M Irie | Light-conducting structures and production thereof |
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| US3999834A (en) * | 1973-08-14 | 1976-12-28 | Kanebo, Ltd. | Method for producing optical fibers and resulting fibers |
| JPS50160053A (ja) * | 1974-06-17 | 1975-12-25 | ||
| JPS51137741A (en) * | 1975-05-23 | 1976-11-27 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Molded arti cles based on polyvinylidene fluoride |
| DE2559260C3 (de) * | 1975-12-31 | 1982-04-01 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf | Verfahren zur Modifizierung von Polyvinylidenfluorid |
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1986
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