JPH08334605A - Plastic light transmission body and melt spinning device - Google Patents

Plastic light transmission body and melt spinning device

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JPH08334605A
JPH08334605A JP7137984A JP13798495A JPH08334605A JP H08334605 A JPH08334605 A JP H08334605A JP 7137984 A JP7137984 A JP 7137984A JP 13798495 A JP13798495 A JP 13798495A JP H08334605 A JPH08334605 A JP H08334605A
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JP
Japan
Prior art keywords
polymer
refractive index
polymerizable compound
temp
optical transmission
Prior art date
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Application number
JP7137984A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Matsumoto
正廣 松本
Yoshi Hiramoto
叔 平本
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08334605A publication Critical patent/JPH08334605A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain high translucency and a region where a refractive index changes continuously with high productivity by discharging polymerizable compds. from a composite spinning mouthpiece having the temp. lower than the temp. of a main body in a discharge section, thereby producing a light transmission body having a specific refractive index distribution. CONSTITUTION: The plastic light transmission body internally having the continuously changing refractive index distribution by discharging the polymerizable compds. from the composite spinning mouthpiece held at the temp. in the discharge section lower than the temp. of the main body section. Namely, the polymer A contg. the nonpolymerizable compd. C is introduced by a gear pump into the inner side part 2 of a composite spinning mouthpiece having, for example, double concentric discharge holes and the polymer B contg. the nonpolymerizable compd. D into the outer part 3 if the nonpolymerizable compds. are two kinds. The respective polymers A, B are thereafter extruded simultaneously from the inner discharge hole 2 and outer discharge hole 3, respectively, of the composite spinning mouthpiece, by which the core-and-sheath type composite rod-shaped body is obtained within the composite spinning mouthpiece. The rod-shaped body is extruded into the inside 9 of the cooled discharge section lower in temp. than the heated diffused part 8, by which melt viscosity of the polymers is held at a high state at a low temp. and thereafter the rod-shaped body is discharged outside from a discharge hole 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ、光導波
路、ロッドレンズなどに有効に使用される、重合体内部
に連続的に変化する屈折率分布を有するプラスチック光
伝送体の製造方法およびそれに用いられる溶融紡糸装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a plastic optical transmission medium having a continuously changing refractive index distribution inside a polymer, which is effectively used for optical fibers, optical waveguides, rod lenses and the like. The present invention relates to a melt spinning device used.

【0002】[0002]

【従来の技術】線状体又は棒状体の中心から外周に向か
って、連続的に屈折率が変化する領域を有する石英ガラ
ス製の光伝送体は既に提案され、実用化されている。し
かしながら、石英系光伝送体は優れた透光性能を持って
いるが、可撓性が悪く耐衝撃性も乏しい等、機械的特性
に問題があり、また高価であるという欠点を有してい
た。 これに対して、プラスチック系光伝送体は、透光
性能では石英系よりも劣るが、軽くて加工性が良く、可
撓性も良く、安価である等の利点がある。
2. Description of the Related Art An optical transmission body made of quartz glass having a region where the refractive index continuously changes from the center of a linear body or rod-shaped body to the outer periphery has already been proposed and put into practical use. However, although the silica-based optical transmission material has excellent light-transmitting performance, it has problems in mechanical properties such as poor flexibility and poor impact resistance, and it is expensive. . On the other hand, the plastic type optical transmission body is inferior to the quartz type in light transmission performance, but has advantages such as light weight, good workability, good flexibility, and low cost.

【0003】このプラスチック系光伝送体のなかでもロ
ッドレンズや広帯域光ファイバなどに利用される、中心
部から外周部へと連続的に低下する屈折率分布を有する
光伝送体を製造する方法が既にいくつか提案されてい
る。
Among the plastic type optical transmission bodies, a method for producing an optical transmission body having a refractive index distribution continuously decreasing from the central portion to the outer peripheral portion, which is used for rod lenses, broadband optical fibers, etc., has already been proposed. Several have been proposed.

【0004】例えば、屈折率が重合体と異なる単量体単
独または重合体単量体混合物を、光伝送体を主に形成す
る重合体の表面又は中空状内面に接触させて重合体内部
に拡散させて濃度分布を持たせた後に重合する方法(特
公昭52-5857 号,特公昭56-37521号,特開平2-33104
号,特開平3-42604 号,特開平3-64704 号,特開平3-65
904 号公報等)、屈折率および単量体反応性比が異なる
2種類以上の単量体を透明容器内で光重合させることに
よって屈折率分布を持たせる方法(特公昭54-30301号,
特開昭61-130904 号公報等)、揮発性が高く重合体と異
なる屈折率の単量体を含有した重合体を紡糸し、表面よ
り単量体を揮発させて濃度分布を持たせた後に重合する
方法(特開昭62-209402 号公報等)、単量体反応性比は
かなり近似するが屈折率は異なる2種類以上の単量体
を、この単量体に溶解される重合体容器内に充填した後
に重合する方法(特開平4-97302 号,特開平4-97303 号
公報)などがある。
For example, a monomer alone or a polymer-monomer mixture having a refractive index different from that of the polymer is brought into contact with the surface or hollow inner surface of the polymer mainly forming the optical transmission medium and diffused inside the polymer. To give a concentration distribution, and then polymerize (JP-B-52-5857, JP-B-56-37521, JP-A-2-33104)
JP-A-3-42604, JP-A-3-64704, JP-A-3-65
904, etc.), a method of providing a refractive index distribution by photopolymerizing two or more kinds of monomers having different refractive indexes and monomer reactivity ratios in a transparent container (Japanese Patent Publication No. 54-30301).
Japanese Patent Laid-Open No. 61-130904), spinning a polymer containing a monomer having a high volatility and a refractive index different from that of the polymer, and volatilizing the monomer from the surface to give a concentration distribution. Polymerization method (Japanese Patent Laid-Open No. 62-209402, etc.), a polymer container in which two or more kinds of monomers having different monomer reactivity ratios but substantially different refractive indices are dissolved in the monomers. There is a method of filling the inside and then polymerizing it (Japanese Patent Laid-Open Nos. 4-97302 and 4-97303).

【0005】しかし、これらの方法は全て、屈折率が大
きく異なる(例えば0.04以上)重合体が生成され、
かつ単量体反応性比が多少なりとも異なる2種類以上の
単量体を反応させ、又は、先に形成されている重合体成
形体内でこの重合体と屈折率が大きく異なる重合体を与
える単量体の単独重合反応などが行われるため、重合が
完結した重合体内に屈折率の異なるミクロな相分離構造
が形成されることを避けることができなかった。このた
め、透光性能に悪影響を与えてしまうという欠点を有し
ていた。
However, all of these methods produce polymers with significantly different refractive indices (eg 0.04 or more),
And reacting two or more kinds of monomers having slightly different monomer reactivity ratios, or giving a polymer having a refractive index greatly different from that of the polymer formed previously in the polymer molded body. Since the homopolymerization reaction of the monomer is carried out, it is unavoidable that a microscopic phase-separated structure having a different refractive index is formed in the polymer in which the polymerization is completed. For this reason, there is a drawback that the light transmission performance is adversely affected.

【0006】さらに、屈折率分布型プラスチック光伝送
体でありながら優れた透光性が付与できる製造方法が特
願平3−274354号として既に提案されている。こ
れは、屈折率の異なる単量体を重合させて屈折率分布を
形成する従来の製造方法とは異なり、非重合性の材料を
用いるので、重合速度の差に基づく相分離による光散乱
が抑えられ、導光損失を小さくできる製造方法である。
しかし、この方法によれば透光性能に優れた屈折率分布
型光伝送体を得ることができるものの、ここで提案され
ている方法は、予め作製した重合体製中空管の中空内
に、その中空管の重合体を溶解し且つ高屈折率非重合性
化合物(一般に可塑剤といわれる物質)を含有する重合
性溶液を充填し、この充填溶液中の高屈折率非重合性化
合物の外周部への拡散を促しながら重合してロッド状の
プリフォ−ムを得た後に、所望の径になるように溶融し
て引き伸ばすというバッチ式生産の方法であるので、生
産性が極めて悪く、品質が不均一になるなど工業化技術
としては大きな問題点を有している。
Further, a manufacturing method which is capable of imparting excellent translucency even though it is a gradient index plastic optical transmission body has already been proposed as Japanese Patent Application No. 3-274354. This is different from the conventional manufacturing method in which monomers with different refractive indices are polymerized to form a refractive index distribution, and because a non-polymerizable material is used, light scattering due to phase separation based on the difference in polymerization rate is suppressed. This is a manufacturing method capable of reducing the light guide loss.
However, according to this method, although it is possible to obtain a gradient index optical transmitter excellent in light transmission performance, the method proposed here is in the hollow of the polymer hollow tube prepared in advance, The polymer of the hollow tube is dissolved and filled with a polymerizable solution containing a high refractive index non-polymerizable compound (a substance generally called a plasticizer), and the periphery of the high refractive index non-polymerizable compound in the filling solution is filled. Since it is a batch-type production method of polymerizing to obtain a rod-shaped preform while promoting diffusion to a part, and then melting and stretching so as to have a desired diameter, the productivity is extremely poor and the quality is high. There is a big problem as an industrialized technology such as non-uniformity.

【0007】そこで、重合体と屈折率が異なる透明な拡
散性の材料を周辺部あるいは中心部に向けて拡散させな
がら、または拡散させた後に押出溶融成型することによ
って連続的に製造する方法が特願平4−238811号
として既に提案されている。
Therefore, there is a particular method of continuously producing a transparent diffusive material having a refractive index different from that of a polymer while diffusing toward the peripheral portion or the central portion, or by diffusing and then extrusion-melt-molding. It has already been proposed as Japanese Patent Application No. 4-238811.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】この方法によれば、屈
折率分布形成のために非重合性化合物(一般に可塑剤と
いわれる物質)を用いるため、例えば、ベ−スとなる熱
可塑性の重合体としてプラスチック光伝送体に一般的に
使用されているポリメタクリル酸メチル(PMMA、n
20=1.492)を用い、屈折率分布型光伝送体とし
て有用なコア中心部とクラッドの屈折率差0.015程
度以上を得るために、入手が容易で透明な非重合性化合
物(nD20=1.50〜1.65)を使用すれば、高屈
折率部分に15〜20重量部程度含有させる必要があ
り、この結果、重合体のガラス転移温度が低下し、且つ
溶融粘度も低下する。
According to this method, since a non-polymerizable compound (a substance generally called a plasticizer) is used for forming a refractive index distribution, for example, a thermoplastic polymer serving as a base. Polymethyl methacrylate (PMMA, n
D 20 = 1.492) to obtain a refractive index difference of about 0.015 or more between the central part of the core and the clad, which is useful as a gradient index optical transmitter, and is a transparent non-polymerizable compound that is easily available ( nD 20 = 1.50 to 1.65), it is necessary to add about 15 to 20 parts by weight in the high refractive index portion, and as a result, the glass transition temperature of the polymer decreases and the melt viscosity also increases. descend.

【0009】このような非重合性化合物を含有する熱可
塑性の重合体を、加熱シリンダに充填して溶融させ、該
加熱シリンダを具備した2本または3本の押出しノズル
を同心状に且つ各出射口が上流から下流側に順次位置す
るように多重配置し、該シリンダに充填された溶融重合
体に含有する拡散可能な材料(非重合性化合物)を各ノ
ズル間で拡散させた後に、最下部のノズルから吐出させ
て光伝送体を得る。
A thermoplastic polymer containing such a non-polymerizable compound is charged into a heating cylinder and melted, and two or three extrusion nozzles equipped with the heating cylinder are concentrically emitted. Multiple openings are arranged so that the mouths are located sequentially from upstream to downstream, and the diffusible material (non-polymerizable compound) contained in the molten polymer filled in the cylinder is diffused between the nozzles, and then the bottom The optical transmission body is obtained by discharging from the nozzle.

【0010】この拡散領域の加熱温度が高いほど、ベ−
スとなる重合体の溶融粘度が低下することに加え、この
溶融重合体中を拡散させる拡散可能な材料(非重合性化
合物)の分子運動が大きくなることから、拡散速度が高
くなり、所望の濃度分布(屈折率分布)を得るには、生
産性の面で有利である。
The higher the heating temperature of this diffusion region, the better
In addition to the decrease in the melt viscosity of the polymer that becomes the polymer, the molecular motion of the diffusible material (non-polymerizable compound) that diffuses in the melt polymer increases, so that the diffusion rate increases and the desired Obtaining the concentration distribution (refractive index distribution) is advantageous in terms of productivity.

【0011】しかし、従来の技術に使用される熱拡散領
域を有する最下部のノズル(口金孔)から吐出させる構
造では、拡散領域の加熱温度は、最下部のノズル(口金
孔)から吐出した重合体が紡糸可能である溶融粘度(1
0,000〜150,000ポイズ)の温度に制限され
てしまう。さらに、プラスチック光伝送体に一般的に使
用されている重合体としてPMMA(重量平均分子量5
0,000〜100,000)を例にとると、この重合
体に非重合性化合物(例えば、分子量150〜350、
沸点250〜350℃)を10重量部程度含有したもの
を使用すると、溶融状態でノズル(口金孔)から外部へ
吐出する際、押出しの圧力から解放されるため、加熱温
度が高く溶融粘度が低いと、含有する揮発成分のために
発泡する。そのため、泡の生成のないきれいな光伝送体
を得るためには、例えばこの条件では、加熱温度は19
0℃程度以下に制限され、比較的に溶融粘度が高い状態
での熱拡散を強いられる。ステップインデックス型光伝
送体よりも十分に広い伝送帯域を得ることができる屈折
率分布(濃度分布)を形成するためには、非常に長時間
を要し、ノズル(口金)長さなどの加熱領域を長く取り
且つ紡糸速度を遅くする必要があるなど、生産性の面で
劣っているという欠点を有していた。図1のような従来
の複合紡糸口金を使用した場合も同様である。
However, in the structure used in the prior art for discharging from the lowermost nozzle (base hole) having the thermal diffusion area, the heating temperature of the diffusion area is higher than that of the lower surface nozzle (base hole). Melt viscosity (1
The temperature is limited to 10,000 to 150,000 poise). Furthermore, PMMA (weight average molecular weight 5) is used as a polymer generally used for plastic light transmission materials.
30,000-100,000) as an example, this polymer has a non-polymerizable compound (for example, a molecular weight of 150-350,
When a material containing about 10 parts by weight of a boiling point of 250 to 350 ° C. is used, when it is discharged from the nozzle (base hole) in the molten state to the outside, it is released from the pressure of extrusion, so the heating temperature is high and the melt viscosity is low. And foams due to the volatile components contained. Therefore, in order to obtain a clean optical transmission body without generation of bubbles, for example, under these conditions, the heating temperature is 19
The temperature is limited to about 0 ° C or lower, and the heat diffusion is forced in the state where the melt viscosity is relatively high. It takes a very long time to form a refractive index distribution (concentration distribution) capable of obtaining a transmission band that is sufficiently wider than that of a step index type optical transmitter, and a heating area such as the nozzle (base) length is required. However, it has a drawback in that it is inferior in terms of productivity, for example, it is necessary to take a long time and slow the spinning speed. The same applies when a conventional composite spinneret as shown in FIG. 1 is used.

【0012】以上のように、従来の方法では、生産性良
く、連続的な屈折率分布を有するプラスチック光伝送体
を作製することは困難であった。
As described above, according to the conventional method, it is difficult to produce a plastic optical transmission medium having a good productivity and a continuous refractive index distribution.

【0013】そこで、本発明は、上記のような従来技術
の欠点を解消し、生産性良く、ポリメタクリル酸メチル
系のステップインデックス型光伝送体に匹敵する透光性
能であり屈折率が連続的に変化する領域を有するプラス
チック光伝送体の製造方法およびその装置を提供するこ
とを目的とする。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned drawbacks of the prior art, has high productivity, has a light transmission performance comparable to that of a polymethylmethacrylate-based step index type optical transmission body, and has a continuous refractive index. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for manufacturing a plastic optical transmission body having a region that changes from one to another.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、吐出部の温度が本体部より低温になって
いる複合紡糸口金から吐出させることにより、内部に連
続的に変化する屈折率分布を有する光伝送体とするプラ
スチック光伝送体の製造方法からなる。
In order to achieve this object, the present invention continuously changes the inside by discharging from a composite spinneret in which the temperature of the discharging part is lower than that of the main part. A method of manufacturing a plastic optical transmission medium, which is an optical transmission medium having a refractive index distribution.

【0015】このようなプラスチック光伝送体として
は、透明な重合体内に該重合体とは屈折率が異なる透明
な非重合性化合物を含有し、該非重合性化合物の拡散に
基ずく濃度分布に応じて屈折率が連続的に変化する領域
を有するプラスチック光伝送体が挙げられる。
As such a plastic light transmission body, a transparent non-polymerizable compound having a refractive index different from that of the polymer is contained in a transparent polymer, and the plastic non-polymerizable compound has a concentration distribution based on diffusion of the non-polymerizable compound. And a plastic optical transmission body having a region where the refractive index continuously changes.

【0016】本発明に用いられる重合体は、透明性の高
いものであれば良く、無色であることが好ましい。例え
ば、メタクリル酸エステル(そのエステル置換基は例え
ば、メチル,エチル,イソプロピル,t−ブチル,シク
ロヘキシル,4-メチルシクロヘキシル,フェニル,1-フ
ェニルエチル,1-フェニルシクロヘキシル,ベンジル,
n−ボルニル、イソボルニル等),メタクリル酸フッ素
化アルキル(そのフッ素化アルキル基は例えば、2,2,2-
トリフルオロエチル,2,2,3,3-テトラフルオロプロピ
ル,2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロプロピル,2,2,3,
4,4,4-ヘキサフルオロプロピル等),α- フルオロアク
リル酸アルキル(そのアルキル基は例えば、メチル,エ
チル,イソプロピル等),α- フルオロアクリル酸フッ
素化アルキル(そのフッ素化アルキル基は例えば、2,2,
2-トリフルオロエチル,2,2,3,3-テトラフルオロプロピ
ル,2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロプロピル,2,2,3,
4,4,4-ヘキサフルオロプロピル等),スチレン,置換ス
チレン(その置換基は例えば、メチル,ジメチル,t−
ブチル,クロロ,ジクロロ,ブロモ,フルオロ,フェニ
ル等),フッ化ビニリデン,テトラフルオロエチレンな
どの単量体を重合した単独重合体や共重合体が挙げられ
る。
The polymer used in the present invention may be any polymer as long as it has high transparency, and is preferably colorless. For example, methacrylic acid ester (the ester substituent is, for example, methyl, ethyl, isopropyl, t-butyl, cyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, phenyl, 1-phenylethyl, 1-phenylcyclohexyl, benzyl,
n-bornyl, isobornyl and the like), fluorinated alkyl methacrylate (the fluorinated alkyl group is, for example, 2,2,2-
Trifluoroethyl, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropropyl, 2,2,3,
4,4,4-hexafluoropropyl and the like), α-fluoroacrylic acid alkyl (the alkyl group is, for example, methyl, ethyl, isopropyl and the like), α-fluoroacrylic acid fluorinated alkyl (the fluorinated alkyl group is, for example, 2,2,
2-trifluoroethyl, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropropyl, 2,2,3,
4,4,4-hexafluoropropyl etc.), styrene, substituted styrene (the substituents are, for example, methyl, dimethyl, t-
Butyl, chloro, dichloro, bromo, fluoro, phenyl, etc.), vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, and other homopolymers or copolymers of a polymerized monomer.

【0017】そして、使用する重合体の数は、1種類に
限らず、多数使用しても構わない。本発明に使用される
非重合性化合物は、この重合体と相溶性があって該重合
体中に均一分散できること、透明であること、非重合性
であって、単独重合体も、ベースの重合体を生成する単
量体との共重合体も形成しないことが必要である。この
ような非重合性化合物を用いれば、重合体内に屈折率の
異なるミクロな相分離構造が形成されることがなく、透
光性能の低下を防止することができる。さらに、その沸
点が重合体の溶融成型温度より高いことも必要である。
The number of polymers used is not limited to one, and a large number may be used. The non-polymerizable compound used in the present invention is compatible with the polymer and can be uniformly dispersed in the polymer, is transparent, is non-polymerizable, and the homopolymer is a base polymer. It is necessary not to form a copolymer with a monomer that forms a coalescence. When such a non-polymerizable compound is used, a microscopic phase-separated structure having a different refractive index is not formed in the polymer, and it is possible to prevent the deterioration of the light transmission performance. Furthermore, it is necessary that its boiling point be higher than the melt molding temperature of the polymer.

【0018】さらに、この非重合性化合物の数も、1種
類に限らず、多数使用しても構わない。ただし、少なく
ともそのうちの1種類は、光伝送体を構成する重合体と
は異なる屈折率、例えば0.02以上異なる屈折率を有
することが必要である。
Further, the number of the non-polymerizable compound is not limited to one, and a large number may be used. However, at least one of them needs to have a refractive index different from that of the polymer forming the optical transmission medium, for example, 0.02 or more.

【0019】この非重合性化合物としては、例えば、フ
タル酸エステル系(そのエステル置換基は例えば、ベン
ジルn-ブチル,ジメチル,ジエチル,ジアリル,ジブチ
ル,ジイソブチル,ジシクロヘキシル,ジn-オクチル,
ジ2-エチルヘキシル等),安息香酸エステル系(そのエ
ステル置換基は例えば、ベンジル等),アジピン酸エス
テル系(そのエステル置換基は例えば、ジカプリル,ジ
イソオクチル等),セバシン酸エステル系(そのエステ
ル置換基は例えば、ジブチル,ジ2-エチルヘキシル
等),リン酸系化合物(例えば、リン酸トリブチル,リ
ン酸トリフェニル,リン酸ジフェニルクレジル,亜リン
酸トリフェニル等),ベンゼン系化合物(例えば、ブロ
モベンゼン,ジクロロベンゼン,ブロモヨ−ドベンゼ
ン,ジフェニルエ−テル,ブロモジフェニルエ−テル,
ジフェニルスルフィド,フェノキシトルエン等),ナフ
タレン系化合物(ブロモナフタレン,ブロモメチルナフ
タレン,メチルナフタレン,ジメチルナフタレン,エチ
ルナフタレン,イソプロピルナフタレン等)などが挙げ
られる。また、重合体の組成がフッ素化単量体主体の場
合には、前記非重合性化合物のフッ素化物などが挙げら
れる。
Examples of the non-polymerizable compound include phthalic ester compounds (the ester substituents thereof are, for example, benzyl n-butyl, dimethyl, diethyl, diallyl, dibutyl, diisobutyl, dicyclohexyl, di n-octyl,
Di-2-ethylhexyl, etc., benzoic acid ester type (the ester substituents are, for example, benzyl, etc.), adipic acid ester type (the ester substituents are, for example, dicapryl, diisooctyl, etc.), sebacic acid ester type (the ester substituents Are, for example, dibutyl, di2-ethylhexyl, etc.), phosphoric acid compounds (eg, tributyl phosphate, triphenyl phosphate, diphenylcresyl phosphate, triphenyl phosphite, etc.), benzene compounds (eg, bromobenzene). , Dichlorobenzene, bromoiodobenzene, diphenyl ether, bromodiphenyl ether,
Diphenyl sulfide, phenoxytoluene, etc.), naphthalene compounds (bromonaphthalene, bromomethylnaphthalene, methylnaphthalene, dimethylnaphthalene, ethylnaphthalene, isopropylnaphthalene, etc.) and the like. When the polymer composition is mainly composed of a fluorinated monomer, a fluorinated product of the non-polymerizable compound may be used.

【0020】本発明の実施に当たって、光伝送体に集光
性を持たせる為には、光伝送体の中心部の屈折率を周辺
部のそれよりも高くすれば良く、逆に光発散性を持たせ
る為には、中心部の屈折率を周辺部のそれよりも低くす
れば良い。この様な屈折率分布を連続した分布として形
成するには、特願平3−274354号,特願平4−2
38811号として既に提案されているように、重合体
と屈折率の異なる非重合性化合物を重合体内部で拡散さ
せると良い。
In carrying out the present invention, in order for the optical transmission medium to have a condensing property, the refractive index of the central portion of the optical transmission medium may be set higher than that of the peripheral portion thereof, and conversely the light divergence property may be improved. In order to have the refractive index, the refractive index of the central portion may be set lower than that of the peripheral portion. To form such a refractive index distribution as a continuous distribution, Japanese Patent Application Nos. 3-274354 and 4-2 are applicable.
As already proposed as No. 38811, it is preferable to diffuse a non-polymerizable compound having a refractive index different from that of the polymer inside the polymer.

【0021】しかし、従来の技術のように、使用される
熱拡散領域を有する最下部のノズル(口金孔)から吐出
させる構造では、拡散領域の加熱温度は、最下部のノズ
ル(口金孔)から吐出した重合体が紡糸可能である溶融
粘度の温度に制限され、加熱温度が高く溶融粘度が低い
と、溶融状態でノズル(口金孔)から外部へ吐出する
際、押出しの圧力から解放されるため、含有する揮発成
分のために発泡する。そのため、泡の生成のないきれい
な光伝送体を得るためには、比較的に溶融粘度が高い状
態での熱拡散を強いられるために、所望の濃度分布(屈
折率分布)を得るには、非常に長時間を要し、ノズル
(口金)長さなどの加熱領域を長く取り且つ紡糸速度を
遅くする必要があるなど、生産性の面で劣っているとい
う欠点を有していた。
However, as in the prior art, in the structure in which the lowermost nozzle (base hole) having the used thermal diffusion area is used for discharging, the heating temperature of the diffusion area is from the lowermost nozzle (base hole). The discharged polymer is limited to the melt viscosity temperature at which it can be spun, and if the heating temperature is high and the melt viscosity is low, the pressure of extrusion is released when discharging from the nozzle (base hole) in the molten state to the outside. , Foams because of the volatile components it contains. Therefore, in order to obtain a clean optical transmission body without generation of bubbles, it is necessary to obtain a desired concentration distribution (refractive index distribution) because heat diffusion in a state where the melt viscosity is relatively high is forced. It requires a long time, and it is necessary to take a long heating region such as the length of the nozzle (base) and slow the spinning speed, which is a disadvantage in terms of productivity.

【0022】そこで、本発明は、吐出部の温度が本体部
より低温になっている複合紡糸口金から吐出させること
により、内部に連続的に変化する屈折率分布を有する光
伝送体とするプラスチック光伝送体を得る。
Therefore, according to the present invention, by discharging from a composite spinneret in which the temperature of the discharge portion is lower than that of the main body portion, a plastic light is used as a light transmission body having a refractive index distribution that continuously changes inside. Get the transmitter.

【0023】本発明の製造方法では、複合紡糸口金の本
体内部の加熱拡散領域において比較的高温で重合体の溶
融粘度が低い状態で非重合性化合物を熱拡散させた後に
または熱拡散させながら複合紡糸口金の吐出部に押し出
し、加熱拡散部分よりも比較的に温度の低い冷却吐出部
分内部で比較的に低温で重合体の溶融粘度が高い状態と
した後に、吐出孔(口金孔)から外部に吐出させる。こ
の方法にすることで、拡散領域の加熱温度は、ノズル
(口金孔)から外部へ吐出した重合体が紡糸可能である
溶融粘度の温度に制限されず、吐出する際、溶融重合体
の粘度が低いために、含有する揮発成分のために発泡し
たり、そのままでは紡糸できない高い温度にでも自由に
設定することができる。このことにより、従来の技術で
は不可能であった高温低溶融粘度の重合体中における非
重合性化合物の熱拡散が可能になった。その結果、従来
の比較的低温高溶融粘度の重合体中における拡散よりも
比較的に短時間で所望の濃度分布(屈折率分布)を得る
ことができるようになり、技術的および生産性の面でも
有利になった。
In the production method of the present invention, the non-polymerizable compound is thermally diffused at a relatively high temperature in the heat diffusion region inside the main body of the composite spinneret at a relatively low melt viscosity of the polymer, or while the non-polymerizable compound is thermally diffused. After extruding to the discharge part of the spinneret and making the melt viscosity of the polymer high at a relatively low temperature inside the cooling discharge part where the temperature is relatively lower than the heating diffusion part, from the discharge hole (spout hole) to the outside Discharge. By adopting this method, the heating temperature of the diffusion region is not limited to the melt viscosity temperature at which the polymer discharged from the nozzle (mouth hole) can be spun, and the viscosity of the molten polymer when discharged is Since it is low, it can be freely set even at a high temperature at which it cannot be spun as it is due to foaming due to the contained volatile components. This enables thermal diffusion of the non-polymerizable compound in the polymer at high temperature and low melt viscosity, which was impossible with the conventional techniques. As a result, it becomes possible to obtain a desired concentration distribution (refractive index distribution) in a relatively short time compared to the conventional diffusion in a polymer having a relatively low temperature and a high melt viscosity, which is technically and productivity-friendly. But I got an advantage.

【0024】プラスチック光伝送体に一般的に使用され
ている重合体としてPMMA(重量平均分子量50,0
00〜100,000)を例にとると、この重合体に非
重合性化合物(例えば、分子量150〜350、沸点2
50〜350℃)を10重量部含有したものを使用する
と、溶融状態でノズル(口金孔)から外部へ吐出する
際、きれいな光伝送体を得るためには、例えばこの条件
では、加熱温度は190℃程度以下に制限され、比較的
に溶融粘度が高い状態での熱拡散を強いられるために、
所望の濃度分布(屈折率分布)を得るには、非常に長時
間を要する。
PMMA (weight average molecular weight of 50,0) is used as a polymer generally used for plastic optical transmission media.
00 to 100,000, for example, a non-polymerizable compound (for example, a molecular weight of 150 to 350, a boiling point of 2) is added to this polymer.
When 50% to 350 ° C.) is used in an amount of 10 parts by weight, a heating temperature of 190 ° C. is obtained under the above conditions in order to obtain a clean optical transmission body when the molten state is discharged from the nozzle (base hole) to the outside. It is limited to about ℃ or less, and is forced to diffuse heat in a relatively high melt viscosity state.
It takes a very long time to obtain a desired concentration distribution (refractive index distribution).

【0025】一方、本発明の技術を用いれば、300℃
以上の温度で重合体中の非重合性化合物を熱拡散させる
ことが可能である。ただし、PMMAのような高温で解
重合しやすい重合体を用いる場合には、その解重合温度
以下で熱拡散させることが好ましい。PMMAを使用す
る場合には、250℃以下が好ましい。
On the other hand, if the technique of the present invention is used, 300 ° C.
It is possible to thermally diffuse the non-polymerizable compound in the polymer at the above temperature. However, when a polymer such as PMMA that is easily depolymerized at a high temperature is used, it is preferable to thermally diffuse the polymer at a temperature not higher than the depolymerization temperature. When using PMMA, the temperature is preferably 250 ° C or lower.

【0026】また、非重合性化合物を、非重合性化合物
を含まない重合体内部に拡散させたり、非重合性化合物
の含有量が相対的にかなり少ない(例えば、その差が5
重量部以上)重合体内部に拡散させて、連続的な屈折率
分布を形成すると、重合体内部に非重合性化合物含有量
の大きな勾配が形成される。この結果、部分的に溶融粘
度が異なることとなり、紡糸が困難であったり、溶融粘
度の高いほうに拡散しにくいなどの問題が有るため、重
合体内部の非重合性化合物含有量は、それぞれの相でほ
ぼ同じであることが好ましい。
Further, the non-polymerizable compound is diffused inside the polymer containing no non-polymerizable compound, or the content of the non-polymerizable compound is relatively small (for example, the difference is 5).
(Part by weight or more) When diffused inside the polymer to form a continuous refractive index distribution, a large gradient of the content of the non-polymerizable compound is formed inside the polymer. As a result, the melt viscosities are partially different, and there are problems such as difficulty in spinning and difficulty in diffusion in the higher melt viscosities. Therefore, the non-polymerizable compound content in the polymer is different from each other. It is preferable that the phases are substantially the same.

【0027】さらに、本発明の光伝送体は、2種類以上
の屈折率の異なる非重合性化合物を2相間で相互に拡散
する方法で得ることが好ましい。この相の数は多数でも
よい。こうして得られた光伝送体は、温度変化に安定な
光学的特性を示す。
Further, the optical transmission medium of the present invention is preferably obtained by a method in which two or more non-polymerizable compounds having different refractive indexes are mutually diffused between two phases. The number of this phase may be large. The optical transmission body thus obtained exhibits optical characteristics that are stable against temperature changes.

【0028】さらに、通信用途に使用するなど、85℃
といった高い耐熱性が必要な場合には、重合体内部を拡
散させる2種類以上の屈折率の異なる非重合性化合物の
中に、この重合体よりも高屈折率および低屈折率の非重
合性化合物が含まれることが好ましい。このような高屈
折率非重合性化合物と低屈折率非重合性化合物を対向す
る方位に拡散させることで、高屈折率非重合性化合物の
み又は低屈折率非重合性化合物のみを拡散させた場合と
比較して、これと同じ屈折率差を得るために重合体に含
有させる非重合性化合物の量が相対的に減る。このた
め、一般的に非重合性化合物を含有する量に応じて低下
する重合体のTgが、相対的に高くなり、これによって
得られる光伝送体の耐熱性も向上することになる。こう
して得られた光伝送体は、重合体にポリメタクリル酸メ
チルなどを用いた場合でも、従来の技術では困難であっ
た85℃の耐熱性を有することが可能となる。
Furthermore, 85 ° C., such as for use in communication
When high heat resistance is required, the non-polymerizable compound having a higher refractive index and a lower refractive index than the polymer can be used among two or more kinds of non-polymerizable compounds having different refractive indexes that diffuse inside the polymer. Is preferably included. When diffusing only a high refractive index non-polymerizable compound or only a low refractive index non-polymerizable compound by diffusing such a high refractive index non-polymerizable compound and a low refractive index non-polymerizable compound in opposite directions Compared with, the amount of non-polymerizable compound contained in the polymer to obtain the same difference in refractive index is relatively reduced. For this reason, the Tg of the polymer, which generally decreases depending on the amount of the non-polymerizable compound contained, becomes relatively high, and the heat resistance of the resulting optical transmission body is also improved. The optical transmission body thus obtained can have heat resistance of 85 ° C., which was difficult with the conventional technique, even when polymethylmethacrylate or the like was used as the polymer.

【0029】また、例えば光ファイバを製造する場合に
は、重合体内部の非重合性化合物の熱拡散を十分に行
い、中心部から周辺部方向に連続的に低下する屈折率分
布を、中心からの距離の2乗に比例した分布に近づける
ほど光ファイバの伝送帯域は広いものとなる。これを延
伸せずに適当な長さで切断してロッドレンズとした場合
には、画像に歪みのないものとなる。
In the case of manufacturing an optical fiber, for example, the non-polymerizable compound inside the polymer is sufficiently diffused by heat, and the refractive index distribution which continuously decreases from the center to the periphery is obtained from the center. The closer to a distribution proportional to the square of the distance, the wider the transmission band of the optical fiber. When this is cut into a rod lens without being stretched to have an appropriate length, the image has no distortion.

【0030】本発明の実施方法を、例で説明するが、本
発明はこれらに限定されない。
The method for carrying out the present invention will be described by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

【0031】まず重合装置に、1種類または2種類以上
の単量体、重合開始剤、及び必要に応じて分子量調整剤
を混合した単量体混合物を供給し、これを熱重合または
光重合して重合体を得る。重合開始剤としては、例えば
アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、過酸化ベ
ンゾイル等の過酸化物等の通常のラジカル重合開始剤
が、また、分子量調整剤としてはn−ブチルメルカプタ
ン等のメルカプタン類等の通常のラジカル連鎖移動剤が
用いられる。
First, a monomer mixture in which one or more kinds of monomers, a polymerization initiator and, if necessary, a molecular weight adjusting agent are mixed is supplied to a polymerization apparatus, and this is subjected to thermal polymerization or photopolymerization. To obtain a polymer. As the polymerization initiator, for example, an azo compound such as azobisisobutyronitrile, an ordinary radical polymerization initiator such as peroxide such as benzoyl peroxide, and as a molecular weight modifier, a mercaptan such as n-butyl mercaptan is used. A usual radical chain transfer agent such as a class is used.

【0032】こうして得られた重合体中に、均一な濃度
になるように非重合性化合物を混合して、透明な非重合
性化合物含有重合体を作製する。この作製には公知の可
塑剤入り重合体を作製する方法を用いればよい。また、
重合する前に、重合性単量体中に非重合性化合物を混合
しておいてから重合して、非重合性化合物含有重合体を
得ても構わない。
The polymer thus obtained is mixed with a non-polymerizable compound so as to have a uniform concentration to prepare a transparent polymer containing a non-polymerizable compound. A known method for producing a polymer containing a plasticizer may be used for this production. Also,
A non-polymerizable compound-containing polymer may be obtained by mixing the non-polymerizable compound in the polymerizable monomer before the polymerization and then polymerizing.

【0033】この非重合性化合物含有重合体は、含有す
る非重合性化合物の屈折率が異なるものを2種類以上作
製する。そして、非重合性化合物含有重合体が2種類の
場合には、例えば図2のような2重同心円状の吐出孔を
有する複合紡出口金の内側部(2)に非重合性化合物C
含有重合体Aを、外側部(3)に非重合性化合物D含有
重合体Bをギヤポンプで導く。非重合性化合物含有重合
体が3種類以上使用する場合には、多重同心円状の吐出
孔を有する複合紡出口金または、2重に複合後さらに順
次複合できるような多段式の複合紡出口金を用いて同様
に行う。ここまでの重合、非重合性化合物混合、紡出口
金の工程は、連続していることが好ましいが、別の工程
で行われても構わない。
As the non-polymerizable compound-containing polymer, two or more kinds of non-polymerizable compounds having different refractive indexes are prepared. When there are two kinds of non-polymerizable compound-containing polymers, the non-polymerizable compound C is added to the inner portion (2) of the composite spinning outlet gold having double concentric discharge holes as shown in FIG.
The non-polymerizable compound D-containing polymer B is introduced into the outer portion (3) of the content polymer A by a gear pump. When three or more kinds of non-polymerizable compound-containing polymers are used, a composite spinneret having multiple concentric discharge holes or a multi-stage composite spinneret capable of double-compositing and then sequentially compounding. Use the same procedure as above. The steps of polymerization, mixing of non-polymerizable compound, and spinneret up to this point are preferably continuous, but may be performed in different steps.

【0034】この後、この非重合性化合物C含有重合体
Aと非重合性化合物D含有重合体Bとを同時にそれぞれ
複合紡出口金の内側吐出孔(2)、外側吐出孔(3)か
ら押し出して複合紡出口金内部で芯鞘状複合のロッド状
体とする。非重合性化合物含有重合体が3種類以上の場
合は、多層状複合のロッド状体となる。
After that, the non-polymerizable compound C-containing polymer A and the non-polymerizable compound D-containing polymer B are simultaneously extruded from the inner ejection hole (2) and the outer ejection hole (3) of the composite spinning outlet gold, respectively. To form a core-sheath composite rod-shaped body inside the composite spinning outlet. When the number of the non-polymerizable compound-containing polymers is three or more, the rod-shaped body is a multilayer composite.

【0035】次に、複合紡出口金内部の加熱拡散部分
(8)において、この芯鞘状複合のロッド状体を比較的
低い溶融粘度の状態の高温で一定時間加熱する。非重合
性化合物C,Dは、重合体A,Bに相溶するものである
から、重合体Aに含有されている非重合性化合物Cは非
重合性化合物D含有重合体B内に、重合体Bに含有され
ている非重合性化合物Dは非重合性化合物C含有重合体
A内に拡散する。この結果、非重合性化合物C,Dは、
それぞれ始めに含有していた相から隣接している他相へ
対向する方位に連続的に減少する濃度分布で分散され
て、ロッド状体内部に連続的に変化する屈折率分布が形
成される。また、多層状複合のロッド状体の場合も同様
である。
Next, in the heat diffusion portion (8) inside the composite spinning outlet, the core-sheath composite rod-shaped body is heated for a certain period of time at a high temperature in a state of relatively low melt viscosity. Since the non-polymerizable compounds C and D are compatible with the polymers A and B, the non-polymerizable compound C contained in the polymer A is added to the non-polymerizable compound D-containing polymer B in the The non-polymerizable compound D contained in the polymer B diffuses into the polymer A containing the non-polymerizable compound C. As a result, the non-polymerizable compounds C and D are
Each of the initially contained phases is dispersed to the adjacent other phase with a continuously decreasing concentration distribution in a facing direction to form a continuously changing refractive index distribution inside the rod-shaped body. The same applies to the case of a multilayer composite rod-shaped body.

【0036】その後、ロッド状体を、例えば図2のよう
に加熱拡散部分(8)よりも比較的に温度の低い冷却吐
出部分内部(9)へ押し出し、比較的低温で重合体の溶
融粘度を高い状態とした後に、吐出孔(口金孔)(7)
から外部に吐出させる。この吐出時の溶融粘度は、1
0,000〜150,000ポイズであることが好まし
い。さらに好ましくは、20,000〜100,000
ポイズである。
After that, the rod-shaped body is extruded into the inside of the cooling discharge portion (9) whose temperature is relatively lower than that of the heating diffusion portion (8) as shown in FIG. 2, and the melt viscosity of the polymer is relatively low. After making it high, discharge hole (base hole) (7)
From the outside. The melt viscosity at the time of this discharge is 1
It is preferably 50,000 to 150,000 poise. More preferably, 20,000-100,000
Poise.

【0037】こうして得られた光伝送体は、ローラーを
介してそのまま巻取りドラムで巻き取ってもよいが、よ
り実用性を持たせるため、非重合性化合物の散逸を防ぐ
目的で被覆を施すのが好ましい。
The optical transmission body thus obtained may be wound up on a winding drum as it is via a roller, but in order to have more practicality, it is coated for the purpose of preventing dissipation of the non-polymerizable compound. Is preferred.

【0038】この被覆成分には、非重合性化合物が相溶
しにくいものが好ましい。例えば、前記炭化水素系の非
重合性化合物の場合には、フッ素系樹脂(例えば、フッ
化ビニリデン,テトラフルオロエチレン,前記メタクリ
ル酸フッ素化アルキル,α-フルオロアクリル酸アルキ
ル,α- フルオロアクリル酸フッ素化アルキルなどの共
重合体)。フッ素系の非重合性化合物の場合には、炭化
水素系樹脂がある。しかし、非重合性化合物の極性の影
響で特定の樹脂に相溶しないものがあり、この性質を利
用することもできるので、このかぎりではない。
It is preferable that the non-polymerizable compound is hard to be compatible with this coating component. For example, in the case of the hydrocarbon-based non-polymerizable compound, a fluorine-based resin (for example, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, the fluorinated alkyl methacrylate, the α-fluoroacrylic acid alkyl ester, the α-fluoroacrylic acid fluorinated resin) is used. Copolymers such as alkyl halides). In the case of a fluorine-based non-polymerizable compound, there is a hydrocarbon resin. However, there are some compounds that are not compatible with a specific resin due to the polarity of the non-polymerizable compound, and this property can be utilized.

【0039】被覆の方法は、別工程で行っても良いし、
口金吐出後の巻取りドラムで巻き取る前に連続的に行っ
ても良い。または、多重同心円状の吐出孔を有する複合
紡出口金や、2重に複合後さらに順次複合できるような
多段式の複合紡出口金を用いて、屈折率分布を形成する
光伝送体の外周部に導入して同時に溶融紡糸しても良
い。
The coating method may be carried out in a separate step,
It may be continuously performed before being wound on the winding drum after the die is discharged. Alternatively, the outer peripheral portion of the optical transmission body that forms the refractive index distribution is formed by using a composite spinneret having multiple concentric circular ejection holes or a multi-stage composite spinneret that can be doubled and then sequentially combined. Alternatively, melt spinning may be performed at the same time.

【0040】また、得られた光伝送体を光ファイバとす
る場合には、所望の線径となるように巻取りドラムの前
で、あるいは、巻取った後の別工程で、延伸すればよ
い。また、ロッドレンズを作製する場合には、巻取らず
に所定の長さに切断してロッドレンズとすればよい。
When the obtained optical transmission body is used as an optical fiber, it may be stretched before the winding drum or in another step after winding so as to have a desired wire diameter. . Further, when a rod lens is manufactured, it may be cut into a predetermined length without winding and used as a rod lens.

【0041】本発明によって得られるプラスチック光伝
送体は、光ファイバ、ロッドレンズなどに使用される
が、この他、光導波路などにも有効に使用される。
The plastic optical transmission body obtained by the present invention is used for an optical fiber, a rod lens, etc., but is also effectively used for an optical waveguide and the like.

【0042】[0042]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples.

【0043】各実施例中の評価は、インタ−ファコ干渉
顕微鏡を用いて屈折率分布の測定を行うと共に、カット
バック法による光伝送損失測定を適宜行った。
In the evaluation in each example, the refractive index distribution was measured using an inter-faco interference microscope, and the optical transmission loss was measured by the cutback method.

【0044】実施例1 重合装置内でメタクリル酸メチル100重量部,アゾビ
スイソブチロニトリル0.015重量部,n−ブチルメ
ルカプタン0.2重量部を有する混合物を重合して得た
nD201.492のポリメタクリル酸メチル(PMM
A)93重量部とジフェニルスルフィド(nD201.6
3)7重量部の混合物を、2重同心円状の吐出孔を有す
る紡出口金の内側部に導き、さらに、同じ口金の外側部
に、PMMA93重量部とアジピン酸ジメチル(nD20
1.43)7重量部の混合物を導いて、口金本体内部に
同時に押し出して直径4mmの2重複合ロッド状とし
た。この状態のまま230℃の口金内部(80cm長)
で連続的に押し流しながら非重合性化合物の相互拡散を
促した。その後、180℃にセットされている口金吐出
部(10cm長)まで連続的に押し出し、吐出部で冷却
した後に、外部へ吐出させながら5m/minで巻取
り、直径0.5mmの光ファイバを得た。得られた光フ
ァイバの屈折率分布を測定したところ、中心から周辺部
に向かって徐々に減少する分布が形成されていた。中心
部と周辺部との屈折率差は、約0.015であった。室
温で光伝送損失測定を行ったところ、波長650nmで
150dB/kmと低い値を示した。
[0044] Example 1 100 parts by weight of methyl methacrylate in the polymerization apparatus, nD 20 1 obtained by polymerizing azobisisobutyronitrile 0.015 parts by weight, the mixture having 0.2 parts by weight n- butyl mercaptan .492 polymethylmethacrylate (PMM
A) 93 parts by weight of diphenyl sulfide (nD 20 1.6
3) 7 parts by weight of the mixture was introduced to the inner part of the spinneret having double concentric discharge holes, and 93 parts by weight of PMMA and dimethyl adipate (nD 20) were added to the outer part of the same spinneret.
1.43) 7 parts by weight of the mixture was introduced and simultaneously extruded into the die body to form a double composite rod having a diameter of 4 mm. In this state, the inside of the 230 ° C base (80 cm long)
The continuous diffusion of the non-polymerizable compound promoted the mutual diffusion of the non-polymerizable compound. Then, it was continuously extruded to the die discharge part (10 cm length) set at 180 ° C., cooled at the discharge part, and then wound at 5 m / min while being discharged to the outside to obtain an optical fiber having a diameter of 0.5 mm. It was When the refractive index distribution of the obtained optical fiber was measured, it was found that the distribution gradually decreased from the center toward the periphery. The refractive index difference between the central portion and the peripheral portion was about 0.015. Optical transmission loss measurement at room temperature showed a low value of 150 dB / km at a wavelength of 650 nm.

【0045】実施例2 重合装置内でメタクリル酸メチル100重量部,アゾビ
スイソブチロニトリル0.015重量部,n−ブチルメ
ルカプタン0.20重量部を有する混合物を重合して得
たnD201.492のポリメタクリル酸メチル(PMM
A)92重量部とブロモナフタレン(nD201.66)
8重量部の混合物を、3重同心円状の吐出孔を有する紡
出口金の内側部に導き、さらに、同じ口金のこの隣りの
外側部に、PMMA93重量部とブロモジフェニルエ−
テル(nD201.61)7重量部の混合物を導き、さら
にこの隣りの外側部に、PMMA93重量部とリン酸ト
リブチル(nD201.42)7重量部の混合物を導い
て、口金本体内部に同時に押し出して直径4mmの3重
複合ロッド状とした。この状態のまま230℃の口金内
部(80cm長)で連続的に押し流しながら非重合性化
合物の相互拡散を促した。その後、180℃にセットさ
れている口金吐出部(20cm長)まで押し出し、吐出
部で冷却した後に、外部へ吐出させながら10m/mi
nで巻取り、直径0.5mmの光ファイバを得た。
[0045] Example 2 100 parts by weight of methyl methacrylate in the polymerization apparatus, azobisisobutyronitrile 0.015 parts by weight, n- butyl mercaptan 0.20 nD 20 1 of the mixture was obtained by polymerizing with parts .492 polymethylmethacrylate (PMM
A) 92 parts by weight and bromonaphthalene (nD 20 1.66)
8 parts by weight of the mixture were introduced into the inner part of the spinneret having triple concentric discharge holes, and 93 parts by weight of PMMA and bromodiphenyl ether were added to the outer part of the spinneret next to this.
7 parts by weight of ter (nD 20 1.61) was introduced, and further, a mixture of 93 parts by weight of PMMA and 7 parts by weight of tributyl phosphate (nD 20 1.42) was introduced to the outer side of the mixture, and the inside of the die body was introduced. Were simultaneously extruded into a triple composite rod shape having a diameter of 4 mm. In this state, the mutual diffusion of the non-polymerizable compound was promoted while continuously flowing through the inside of the die at 230 ° C. (80 cm length). Then, extrude to the die discharge part (20 cm long) set at 180 ° C., cool at the discharge part, and then discharge to the outside at 10 m / mi.
It was wound up with n to obtain an optical fiber having a diameter of 0.5 mm.

【0046】得られた光ファイバの屈折率分布を測定し
たところ、中心から周辺部に向かって徐々に減少する分
布が形成されていた。中心部と周辺部との屈折率差は、
約0.016であった。室温で光伝送損失測定を行った
ところ、波長650nmで140dB/kmと低い値を
示した。
When the refractive index distribution of the obtained optical fiber was measured, it was found that the distribution gradually decreased from the center toward the peripheral portion. The difference in refractive index between the central part and the peripheral part is
It was about 0.016. Optical transmission loss measurement at room temperature showed a low value of 140 dB / km at a wavelength of 650 nm.

【0047】比較例1 重合装置内でメタクリル酸メチル100重量部,アゾビ
スイソブチロニトリル0.015重量部,n−ブチルメ
ルカプタン0.2重量部を有する混合物を重合して得た
nD201.492のポリメタクリル酸メチル(PMM
A)93重量部とジフェニルスルフィド(nD201.6
3)7重量部の混合物を、2重同心円状の吐出孔を有す
る紡出口金の内側部に導き、さらに、同じ口金の外側部
に、PMMA93重量部とアジピン酸ジメチル(nD20
1.43)7重量部の混合物を導いて、口金本体内部に
同時に押し出して直径4mmの2重複合ロッド状とし
た。この状態のまま230℃の口金内部(口金長80c
m)で連続的に押し流しながら非重合性化合物の相互拡
散を促した。そのまま口金吐出部まで押し出し、外部へ
吐出させたところ、重合体は激しく発泡して、光伝送体
は得られなかった。
[0047] Comparative Example 1 100 parts by weight of methyl methacrylate in the polymerization apparatus, nD 20 1 obtained by polymerizing azobisisobutyronitrile 0.015 parts by weight, the mixture having 0.2 parts by weight n- butyl mercaptan .492 polymethylmethacrylate (PMM
A) 93 parts by weight of diphenyl sulfide (nD 20 1.6
3) 7 parts by weight of the mixture was introduced to the inner part of the spinneret having double concentric discharge holes, and 93 parts by weight of PMMA and dimethyl adipate (nD 20) were added to the outer part of the same spinneret.
1.43) 7 parts by weight of the mixture was introduced and simultaneously extruded into the die body to form a double composite rod having a diameter of 4 mm. In this state, the inside of the 230 ° C base (base length 80c
In m), the continuous diffusion of the non-polymerizable compound was promoted. When the polymer was extruded as it was to the mouthpiece discharge part and was discharged to the outside, the polymer vigorously foamed and an optical transmission body was not obtained.

【0048】比較例2 重合装置内でメタクリル酸メチル100重量部,アゾビ
スイソブチロニトリル0.015重量部,n−ブチルメ
ルカプタン0.2重量部を有する混合物を重合して得た
nD201.492のポリメタクリル酸メチル(PMM
A)93重量部とジフェニルスルフィド(nD201.6
3)7重量部の混合物を、2重同心円状の吐出孔を有す
る紡出口金の内側部に導き、さらに、同じ口金の外側部
に、PMMA93重量部とアジピン酸ジメチル(nD20
1.43)7重量部の混合物を導いて、口金本体内部に
同時に押し出して直径4mmの2重複合ロッド状とし
た。この状態のまま190℃の口金内部(口金長80c
m)で連続的に押し流しながら非重合性化合物の相互拡
散を促した。その後口金外部へ吐出させながら5m/m
inで巻取り、直径0.5mmの光ファイバを得た。
[0048] Comparative Example 2 100 parts by weight of methyl methacrylate in the polymerization apparatus, nD 20 1 obtained by polymerizing azobisisobutyronitrile 0.015 parts by weight, the mixture having 0.2 parts by weight n- butyl mercaptan .492 polymethylmethacrylate (PMM
A) 93 parts by weight of diphenyl sulfide (nD 20 1.6
3) 7 parts by weight of the mixture was introduced to the inner part of the spinneret having double concentric discharge holes, and 93 parts by weight of PMMA and dimethyl adipate (nD 20) were added to the outer part of the same spinneret.
1.43) 7 parts by weight of the mixture was introduced and simultaneously extruded into the die body to form a double composite rod having a diameter of 4 mm. In this state, the inside of the base at 190 ° C (base length 80c
In m), the continuous diffusion of the non-polymerizable compound was promoted. 5m / m while discharging to the outside of the base
It was wound with in to obtain an optical fiber having a diameter of 0.5 mm.

【0049】実施例1と同様、中心部と周辺部との屈折
率差は、約0.015であった。室温で光伝送損失測定
を行ったところ、波長650nmで150dB/kmと
低い値を示した。
As in Example 1, the difference in refractive index between the central portion and the peripheral portion was about 0.015. Optical transmission loss measurement at room temperature showed a low value of 150 dB / km at a wavelength of 650 nm.

【0050】しかし、得られた光ファイバの屈折率分布
を測定したところ、中心から周辺部方向に向かって徐々
に減少する分布が形成されているが、屈折率分布形成で
きた領域は、実施例1の1/3以下であった。同じ光フ
ァイバを得るためには、1m/min以下の巻取り速度
にする必要があった。
However, when the refractive index distribution of the obtained optical fiber was measured, it was found that the distribution gradually decreased from the center toward the peripheral portion. It was 1/3 or less of 1. In order to obtain the same optical fiber, it was necessary to set the winding speed to 1 m / min or less.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明の製造方法および溶融紡糸装置を
使用することで、透明性が高く、拡散現象を利用した局
所的な揺らぎの少ない連続的に変化する滑らかなプロフ
ァイル曲線の屈折率分布を有するプラスチック光伝送体
を、安定した品質で生産性良く連続的に製造することが
可能である。
EFFECT OF THE INVENTION By using the manufacturing method and the melt spinning apparatus of the present invention, it is possible to obtain a refractive index distribution of a smooth profile curve which is highly transparent and has little local fluctuation utilizing a diffusion phenomenon. It is possible to continuously manufacture the plastic optical transmission body having the stable quality with high productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 従来の技術で使用される複合紡出口金装置の
模式図である。
FIG. 1 is a schematic view of a composite spinning outlet device used in a conventional technique.

【図2】 本発明を実施するために用いる複合紡出口金
装置の一例を模式的に示すものであり、縦断面概略図で
ある。
FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view showing an example of a composite spinning outlet device used for carrying out the present invention.

【図3】 実施例1で作製された光伝送体の屈折率分布
曲線を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a refractive index distribution curve of the optical transmission body produced in Example 1.

【図4】 比較例2で作製された光伝送体の屈折率分布
曲線を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a refractive index distribution curve of an optical transmission body manufactured in Comparative Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:2重同心円状紡出口金複合部分 2:その内側吐出孔 3:その外側吐出孔 4:内側吐出孔へ導く非重合性化合物重合体混合物 5:外側吐出孔へ導く非重合性化合物重合体混合物 6:非重合性化合物の加熱拡散部分 7:紡出吐出孔 8:2重同心円状紡出口金加熱拡散部分 9:2重同心円状紡出口金冷却吐出部分 1: Double concentric spinning outlet gold composite part 2: Its inner discharge hole 3: Its outer discharge hole 4: Non-polymerizable compound polymer mixture leading to inner discharge hole 5: Non-polymerizable compound polymer leading to outer discharge hole Mixture 6: Non-polymerizable compound heating diffusion part 7: Spinning discharge hole 8: Double concentric spinning outlet gold heating diffusion part 9: Double concentric spinning outlet gold cooling discharging part

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 吐出部の温度が本体部より低温になっ
ている複合紡糸口金から吐出させることにより、内部に
連続的に変化する屈折率分布を有する光伝送体を作製す
ることを特徴とするプラスチック光伝送体の製造方法。
1. An optical transmission medium having a continuously changing refractive index distribution is produced by discharging from a composite spinneret in which the temperature of the discharging unit is lower than that of the main body. Manufacturing method of plastic optical transmitter.
【請求項2】 透明な重合体内に該重合体とは屈折率
が異なる透明な非重合性化合物を含有し、該非重合性化
合物の拡散に基ずく濃度分布に応じて屈折率が連続的に
変化する領域を有するプラスチック光伝送体の製造方法
において、該非重合性化合物を含有する該重合体を溶融
状態で複合紡糸口金内部へ導き、該口金内部で該非重合
性化合物を拡散させた後に、吐出部の温度が本体部より
低温になっている該複合紡糸口金孔から吐出させること
を特徴とする請求項1に記載のプラスチック光伝送体の
製造方法。
2. A transparent polymer contains a transparent non-polymerizable compound having a refractive index different from that of the polymer, and the refractive index continuously changes according to the concentration distribution based on the diffusion of the non-polymerizable compound. In the method for producing a plastic optical transmission body having a region, the polymer containing the non-polymerizable compound is introduced into a composite spinning spinneret in a molten state, and the non-polymerizable compound is diffused inside the spinneret. 2. The method for producing a plastic optical transmission body according to claim 1, wherein the temperature is lower than that of the main body portion from the composite spinneret hole.
【請求項3】 内部に連続的に変化する屈折率分布を
有する光伝送体を製造することに使用される溶融紡糸装
置であって、吐出部の温度が本体部より低温になってい
る複合紡糸口金を具備することを特徴とする溶融紡糸装
置。
3. A melt spinning apparatus used for producing an optical transmission medium having a continuously changing refractive index distribution therein, wherein the temperature of the discharge section is lower than that of the main body section. A melt spinning apparatus comprising a spinneret.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006064966A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-22 Fujifilm Corporation Method for producing refractive index profile plastic optical device

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