JPS6012509A - 合成樹脂光伝送体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、屈折率分布を有する合成樹脂光伝送体の製
造方法に関し、さらに詳細には、合成樹脂光伝送体の連
続的製造を可能にする技術に関するＯ 光伝送体として、中心軸からの距離の二乗に比例して減
少する屈折率の分布を有する透明棒状体が知られている
。この透明棒状体は凸レンズ作用８有し、またその屈折
率分布は（１）式で近似される。

１ ｎ　（ｒ）　＝　ｎｏ　（１−−Ａｒ２）　、、、、、
、、、、　（１）（式中、ｎ　（ｒｌは中心軸からの距
Ｉ＃、ｒの点における屈折率ｂ　”Ｏは中心軸における
屈折率、Ａは正の定数をそれぞれ表わす。） このような透明棒状陣中を光束は蛇行して伝播し、その
周期りは（２）式で辰わ式れる。

Ｌ＝２π／、ｆＫ　・・・・・・・・・（２）軸 また、（３）式で近似さｎるように、中Ｉ而）らの距離
の２乗に比例して増大する屈折率分布７３：有する場合
には、透明棒駄本は凹レンズ作用を有する光伝送体とな
る。

ｎ（ｒｌ　＝　ｎｏ　（１＋−Ｂｒ２）　−−・・（３
Ｊ（式中、ｎ（ｒｌおよびＩ’ｌＯは前記に同じであり
、Ｂは正の定数である。） このような屈折率分布を有する合成樹脂光伝送体の製造
方法は、特公昭５２−５８５７号公報。

特開昭５１−１６３９４号公報、特開昭５４−１１９９
３９号公報などに記載されている。特公昭５２−５８５
７号公報および特開昭５１−１６３９４号公報に記載さ
れた方法では、まず、網状重合体Ｐａを生成する架橋性
単量体Ｍａを液体状態から流動性を失ったゲル状態にな
るまで初期重合させて透明なゲル状母材を形成する。次
いで、この母材を単量体Ｍａ　とは異なる単量体Ｍｂか
らなる液相中に浸漬して、母材がその表面から内部に向
かって次第に減少するような単ｉ：本Ｍｂの濃厚勾配を
持つように、単量体Ｍｂを拡散させる。このと′＠１単
量体Ｍｂ　としては、網状重合体Ｐａの屈折率とは異な
る屈折率を有する重合体ｐｂを生成する単量体を用いる
。単量体Ｍｂは拡散と同時におよび／または拡散後の熱
処理工程中に重合し、またこの時、単量体Ｍａの重合も
完結する。

このようにして、特公昭５２−５８５７号公報及び特開
昭５１−１６３９４号公報に記載された方法では、所望
の屈折率分布７！：有する合成樹脂光伝送体を得るよう
にしている。

ところが、上述した方法では、母材を液状の単量体Ｍｂ
中に浸漬させて母材表面と液状の単量体Ｍｂとを直接接
触させるために、いくつか不利な点があった。例えば、
単量体Ｍｂの拡散と重合とを同時に行うような場合には
、浸漬温度を比較的高潟にするため、および母材中に通
常含有されている一東金開始剤が浸漬時間の経過と共に
液相に溶出するため、液相中でも単量体Ｍｂの重合が徐
々に起つて粘稠になる。その結果、拡散を終えて母材を
液相中から取り出す際に、このようにして形成された粘
稠層が母材表面に付着したまま取〃出されてしまう。そ
して重合を完結させるために行う熱処理工程中に、この
粘稠層から単量体Ｍｂが浸出して母材内に拡散し、得ら
れる光伝送体の外周部付近における屈折率の好ましくな
い歪みを増大させる原因となる。しかしながら、一方、
液相での単量体Ｍｂの重合を抑制するために重合系止剤
を加えておくと、これが単量体Ｍｂの拡散と同時に母材
中に拡散して熱処理工程における重合完結を阻害する。

筐た、単量体Ｍｂ７！：拡散後に重合させるような場合
は比較的低い浸漬温度ですむが、この場合には拡散した
単量体Ｍｂが熱処理工程中に母材の外周部から蒸発する
ため、やはフ外周部付近の屈折率分布に好ましくない企
みを増大させる原因となるＯ 特開昭５４−１１９９３９号公報に記載された方法は上
述の方法を改良して外周部付近での屈折率分布の歪みを
回避しようとするものである。この方法によれは、単量
体Ｍｂの拡散を気相中で行っている。すなわち、単量体
Ｍｂの蒸気写囲気中に母材を所定時間配置して単量体Ｍ
ｂを母材内に拡散させ、この拡散と同時に単量体Ｍｂを
一部重合させ、最後に熱処理によって重合を完結させる
ようにしている。この方法では、母材は液相の単量体Ｍ
ｂとでなく、気相の単量体Ｍｂ　と接触するので次のよ
うな利点がある。

（１）、母材の表面に余分の単量体Ｍｂが付着しない。

故に、熱処理工程中に付着した単量体馳が母材の表面か
ら内部へ拡散することがない。ま′ｆｃ１拡散を高温で
行うから単量体Ｍｂは母材内部に拡散しつつ重合して固
定化する。そこで、熱処理工程中に単量体Ｍｂか母材の
外周部から蒸発することもない。したがって、外周部で
の屈折率の歪みが少くかつ所期の屈折率分布を広い範囲
で有する光伝送体がか得られる。

（２）、単量体Ｎ１１）の蒸気の供給源である液体の単
量体Ｍｂ中に重合禁止剤を添加することによって、液相
での単量体Ｍｂの重合を防止できる。その際、蒸気圧の
低い重合禁止剤を用いれは、これはほとんど気化しない
ので、母材内に拡散することもなく、したがって熱処理
工程に重合が阻害されない。

さらに、単量体Ｍｂの供給速度を調節すれば重合禁止剤
を加える必要もなくなり、単量体Ｍｂを何回も繰り返し
て使用することが可能となってその回収率が高められる
。

しかしながら、この方法には次のような欠点がある。す
なわち、母材を形成する工程、単量体Ｍ、ｂを拡散させ
る工程、熱処理工程の何れもバンチ法で行われるため、
形成される母材に組成のばらつ＠があつｆｃ夛、拡散装
置内の温度、単量体Ｍｂの蒸気濃度、熱処理装置内の温
度が場所によってわずかにでも異なつｆｃＤすると、得
られる光伝送体の特性が不均一になって品質の一定な光
伝送体の製造は困難となる。このような不利益は、上述
した特公昭５２−５８５７号公報および特開昭４９−８
８５７号公報に記載された方法においても同様であり、
また、パッチ法による従来例ではいずれの場合にも免れ
ないものであった。

この発明は、このような点に鑑みて鋭意研究の末に完成
ざｎ、たものであって、母材を形成させる工程、単ｉＨ
内Ｍｂを拡散させる工程および熱処理工程のすべてを連
続化することを可能にし、例えば直径１〜２０關の品質
の一定な光伝送内を効率的に製造しようとするものであ
る。

すなわち、この発明は母材を形成する際に、単量体Ｍａ
を予備重合させて塑性流動を表わす一般式： （式中、Ｄはずり速度、σはず）応力、ＫはｔＭ性粘度
の逆数、ｎは定数をそれぞれ表わす。）における２０Ｃ
でのｎの匝が１．１０以上である塑性流動を示すプレポ
リマー８−得２次いでこのプレポリマーを細長い通路に
供給して、この通路を進行妊せつつ加熱重合させると共
に成形することによって＠韻母材を得ることを特徴とす
る合成樹脂光伝送体の製造方法に係るものである。

次に、この発明による合成樹脂光伝送体の製造方法の実
施例を図面に示した装置を用いた場合について説明する
。

まず、屈折率Ｎａの網状重合内Ｐａを生成する単量体Ｍ
ａを予備重合させて、ケル化直前で流動性を保持してい
る粘性流体（プレポリマー）を生成させる。このプレポ
リマーを第１図に示す装置の押出し器（１）に入れ、冷
却水によって一旦冷却しながら、連続的に押出す。

この発明では、プレポリマーが、一般式：％式％（４１ （式中、Ｄはず多速度、σはず〕応力、Ｋは塑性べき法
則）における２ｔＪｒでのｎの値が１．１０以上である
塑性流動を示すことがＮ要である〇単量体または低粘度
プレポリマーのようなニュートン流体に近い流体を細長
い管内に導入し、その管内を通過させながら加熱して重
合させる場合、熱は管の外側から加えられるために、管
近傍の周辺領域から重合が進み、それに伴って粘度が上
昇して行く。管内を流れる流体ＶＣは、中心が最大で周
辺に向かうに従って放物線状に流速か減少するという速
度分布が元々存在しているが、重合が進むにつれて、こ
の周辺領域と中心領域との間の速度差はさらに大きくな
る。そして、最終的には周。

辺領域の流体が先にゲル化して管内に滞留し、中心領域
の流体はほとんど重合せずに管から流れ出ることになる
。

これを是正するためには、管内での流体の速度分布をな
るべく一定にする必要がある。すなわち、管内のｌ１ｉ
Ｉｉ、体をビンガム流体に近づけれはよい。ピンガムｉ
体は上記式（４）においてはｎ＝ωの場合であって、管
内の流体の流速は一定となる。ｎが小さくなって１に近
づくほど、流体はニュートン流体に近づく。また、管の
内壁に近い周辺付近での流体の流速はｎの値によっては
それほど変化せず、むしろｎが大きいほど流速も大きい
が、ｎが１に近づくほど中心付近での流速が大きくなり
、その結果周辺領域と中心領域との流速の差が大きくな
って速度分布の放物線がシャープになる。

このような観点から、この発明では上述したように単量
体Ｍａを予備重合させて、ｎの値が１．１０以上である
粘性流体としてから管内に送り込むものでめる０すなわ
ち、ｎの値か１．１０未満では、はじめに周辺付近がゲ
ル化されてしまうと、中心付近の単量体Ｍａは重合され
ずに管内から流出し、良好な母材が形成できない。この
場合、流速を極端に落とせは母材かできないこともない
が、生産性が悪くなって実用的でない。また、好ましく
はｎの値は大きくとも１．５０である。これはｎの値が
大きすぎると管内への押し込みが困難になったり母材が
不均質となって不都合が生ずるからであるＯ なお、上記（４）式におけるＫの値およびｎの値はそれ
ぞれ粘度計（例えは回転式粘度計）を用いてめることが
できる。すなわち粘度計の回転数（これでＤが決まる）
を変えて、それぞれのσを測定した後、これらをグラフ
にプロットしてＫおよびｎの値をめる。

このような条件を満たすプレポリマー００）は、押出さ
れた後、引き続き黄銅製ブロック等の加熱ジャケツＨ２
＋’ｌｉ＝貫通するテフロンチューブ（３）中に連続的
に導入される。このテフロンチューブ（３）は円形断面
を有する直径１〜２０１ＩＪＩのものであってよい。こ
こで、予めテフロンチューブ（３）内に上方からステン
レス管の下端部を挿入しておくと、プレポリマーＱＱ）
の先端がこのステンレス管の下端部に接触した状態でゲ
ル化するので、ステンレス管の下端部とプレポリマー〇
〇）の先端とが一体結合される。この後押出し速度と同
じ速度でステンレス管を引き上は装置で引き上げると、
それに伴われたプレポリマーは全製造工程を経過する間
に光伝送体となって連続的にかつ装置内に滞ることなく
生成されて出てくる。加熱ジャケット（２）には、その
上部に比較的高温の水（１６１、下部にそれより低温の
水０７）がそれぞれ供給されていて、下部から上部に向
って次第に温度が上昇するような温度勾配でもって、テ
フロンチューブ（３）全加熱している。そこで、テフロ
ンチューブ（３）全通過するうちにプレポリマー００）
は加熱重合してゲル化し、このゲル化したプレポリマー
は母材α１）となる。この加熱重合の際の加熱速度は０
．１〜１０Ｃ／分であるのが好ましい。」二連したよう
な温度勾配のもとで加熱される場合には、プレポリマー
（１０）の重合およびそれに伴う粘度上昇が共に徐々に
進行するから、ビンガム流体に近い流動状態に保持した
凍ま、プレポリマー（１０）を流動させることが可能と
なる。その結果、半径方向に均一な組成を持った母材θ
１）を連続的に形成することが可能となる。なお、ここ
でテフロンチューブ（３）　Ｕ　、プレポリマーＱＯ）
や母材συとの摩擦が小でいために特に有用であるか、
他の樹脂や金属製のチューブであってさしつかえない。

このようにして、加熱ジャケット（２）内のテフロンチ
ューブ（３）からは、はとんど流動性を失って自己保形
性を有するゲル状の母材圓か生成されて来る。この母材
圓は、アセトンに不溶な成分、すなわち網状型合本の部
分を好ましくは５〜９０重量予、さらに好ましくは１０
〜５０重量係含んでいる。この成分が少なすぎると流動
性が大きくなシ、また多すぎると後の拡散工程で単普体
鳩の拡散速度が遅くなりすぎるので好ましくない。

続いて、母材α１）は気相拡散装置（４）に送り込まれ
る。この装置の内部にある拡散室（４ｂ）は蒸気発生器
Ｑ４）から導入口αＩを介して供給される単量体Ｍｂの
蒸気を含む雰囲気によって満たされている。単量体Ｍｂ
の蒸気は真空ポンプ（Ｉ５）によって排出口（２０）か
ら回収される。上記雰囲気中に母材α］）を一定時間滞
留てせる間に、気相中の単量体Ｍｂは母材（１１）の周
表面に到達し、周表面から母材αυの半径方向へ拡散移
動する。その結果、母材０υ内には単量体Ｍｂの濃度か
その中心軸から周表面に向かって二乗近似で次第に増大
するような濃度勾配ができる。

また、拡散装置（４）には、拡散室（４りを取力囲む外
側管（４りが設けられており、この外側管（４りには導
入口（２１）から排出口（２のへと温水−か流されてい
る。

この温水（１８）で拡散室（４ｂ）内が加熱されること
によって、単量体へ４ｂの一部が拡散しつつ単独である
いは母材０１）内のプレポリマー等と重合し、上記濃度
勾配が固定化されていく。

単Ｎ：体Ｍｂの蒸気を含む雰囲気は、酸素による重合の
阻害を回避するために、空気を排気するか窒素置換して
から形成される。またその温度は、公知の方法の場合と
同様に、単量体Ｍｂが比較的る。この温度が高くなれは
なるほど、単量体Ｍｂの拡散速度は大さくなるが、母材
自体の重合連層も増大してし凍りので好筐しくない。ま
た、匂材を単量体Ｍｂの蒸気を含む雰囲気中に滞留させ
ておく時間（拡散時間）および上記拡散温度は、得よう
とする光伝送体の屈折率勾配すなわち単量トドＭｂの上
記濃度勾配によって決められる。しかし、この拡散時間
が極度に長かったシ拡散温度が高すぎたフすると、単量
体Ｍｂの濃度勾配が平坦化したりあるいは、母材の外周
部付近で濃度勾配が急に大きくなる恐れがちシ、所望の
屈折率勾配が得られない。

単量体Ｍｂを拡散させた後、母材σ１）は拡散装置から
熱処理管（５）に導かれる。この熱処理管（５）はヒ−
１Ｘ（１３）ｌ／Ｃよって加熱されているか、とのヒー
タＱ３）の温度を装置の下部から上部へと段階的に高温
にしていくことによって、温度勾配を形成させるように
してもよい。またこの熱処理管（５）の内部も９素置換
されている。ここで、旬材（１１）はさらに加熱されて
重合が完結される。こうして得られる光伝送体の屈折率
は、後述するように単量体Ｍａと単量体Ｍｂとの組合せ
によって、中心軸からの距離の二乗にはソ比例して半径
方向に連続的に増大あるいは減少する屈折率勾配を有し
ている。この屈折率は光伝送体の長さ方向には変化せず
一定である。

以上に述べた実施例では、気相拡散法を採り入れている
が、液相拡散法によって行うことも可能である。また気
相拡散の場合、単量体Ｍｂの蒸気を含む雰囲気を形成し
これを保持するために、少くとも拡散装置内を一定の減
圧下に保持するようにしてもよい。しかし単量体Ｍｂの
沸点か比較的低い場合には常圧で実施することも可能で
ある。

常圧で行う気相拡散法の場合、第２図および第６図に示
す気相拡散装置（４）を用いて、次の（ａｌ　、　（ｂ
）の方法によシ実施可能である。

（ａ）、液状の単量体Ｍｂを気相拡散装置（４）の上部
の導入口２４）から供給し、いったんモノマー溜め（６
）に貯める。そしてオーバーフローした液状の単量体Ｍ
ｂがごく細いスリンＨ７）ｔ−通って流下し、次いで内
面（８）を伝って流下するようにする。この内面（８）
を、外側管（４ａ）中に通されている温水（１稀によっ
て加熱し、流下する単量体Ｍｂを蒸発させる。

また窒素ガスは導入口（２５１から導入され、気化した
単量体Ｍｂと共に排出口（イ）からポンプに回収嘔れる
。気化せずに流下した液状の単量体Ｍｂは排出口（２６
）を経て回収される。

（ｂ）、単量体Ｍｂを拡散装置の下部のモノマー溜め＋
６１　ＶＣ，導入し、その単量体Ｍｂ中に細いノズル（
２３１等から窒素ガスを噴射させて窒素の気１１１８１
を発生でせることによって、単量体Ｍｂの気化を促進さ
せて、拡散室（４ｂ）を単量Ｉ　Ｍｂの蒸気で満たす。

上述した実施例では、母材を形成させる工程、単量１＄
　Ｍｂを拡散させる工程および熱処理工程をすべて連続
的に行っているが、全工程あるいはそのいくつかを別々
に行うバッチ方式にもこの発明の製造方法は適用可能で
ある。

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

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

（１）、アリル化合物およびその混合物０フタル酸ジア
リル、イソフタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、
ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等のジア
リルエステル；トリメリド酸トリアリル、リン酸トリア
リル、亜リン酸トリアリル等のトリアリルエステル；メ
タクリル酸アリル、アクリル酸アリル等の不飽和爾アリ
ルエステル。

（２）、Ｒ，−ｒｔ２−　Ｒ５で表わされる化合物およ
びその混合物。

凹 Ｒ１およびＲ３がいずれもビニル基、アクリル基、酸 ビニルエステル基、またはメタクリ１７基である化の４
つの基のうちいずれかであり、他方が残シの３つの基の
うちのいずれかである化合物。ここで１、Ｒ１２は以下
に示される２価の基のうちから選択でき一〇− 晶３ （０Ｈ２０Ｈ２０鮎、０Ｈ２０Ｈ２−（ｍ　＝　Ｏ〜２
０　）−（ＯＨ２）、−（ｐ＝　３〜１５） （ＯＨ２）ｊ　Ｈ （３）、上記（１）と（２）の単量体の混合物、または
モノビニル化合物、ビニルエステル類、アクリル酸エス
テル類およびメタクリル酸エステル類の５種のうちの少
なくとも１種と上記（１）または（２）の単量体（また
はその混合物）との混合物。

この発明において、単量体Ｍｂとしてはそれが重合した
時に、上記屈折率Ｎａ　よりも大きいかまたは小さいノ
ｎ１折率Ｎｂを宥する透明な重合体Ｐｂを形成するもの
が選ばれる。単量体Ｍｂは単一の単量体であっても複数
種の単量体の混合物であってもよい。重合体Ｐｂは網状
重合体および線形重合体のいずれであってもよい。屈折
率Ｎｂが屈折率Ｎａ　よりも小さい場合、得られる光伝
送体は上記（１）式で表わされるような屈折率分布が形
成された凸レンズ作用を有するものとなる。逆に、屈折
率Ｎｂが屈折率Ｎａ　よフも大きい場合には、上記（３
）式で表わさ扛る屈折率分布で凹レンズ作用を有する光
伝送体が得られる。これらの屈折率の差１Ｎａ−Ｎｂｌ
は０．００５以上であるのが好ましく、この差が小さす
ぎると所望の屈折率勾配が得られない。また、単量体Ｍ
ｂは、特に気相拡散させる場合、比較的高い蒸気圧を有
するものであるのか好ましく、例えは拡散温度において
５　龍Ｈｌｌよシモ高い飽和蒸気圧を有するのが好まし
い。このような単量Ｉ　Ｍｂの例としては、スチレン、
メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、酢酸ビニ
ル、塩化ビニル、アクリロニトリル、ブタジェンおよび
これらの混合物が挙けられる。

この発明の網状重合体Ｐａ　と単量体Ｍｂ　との組合せ
の好ましい例としては後述するような低色収差の光伝送
体の製造に適した例の他に次のような組合せがある。ま
ずＮａ＞Ｎｂの場合、フタル酸ジアリル重合体−メタク
リル酸メチル、フタル酸ジアリル重合体−アクリル酸メ
チルとメタクリル酸メチルとの混合物、イソフタル酸ジ
アリル重合体−メタクリル酸メチル、フタル酸ジアリル
重合体とスチレンとの共重合体−メタクリル酸エステル
、イノフタル酸ジアリルとスチレンとの共重合体−アク
リル酸エステル、フタル酸ジビニルと安息香酸ジビニル
との共重合体−メタクリル酸エステル、イソフタル酸ジ
ビニルと安息香酸ビニルとの共重合体−メタクリル酸エ
ステル、安息香酸ビニルとイソフタル酸ジアリルとの共
重合体−メタクリル酸エステルなどである。また、Ｎａ
（Ｎｂ　の場合の例は、ジエチレングリコールビスアリ
ルカーボネ−ト重合体−スチレン、ジエチレングリコー
ルビスアリルカーボネート重合体−イソフタル酸ジアリ
ルなどである。

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

（ａｔ、Ｍａとしてジエチレンクリコールビスアリルカ
ーボネート、またはこれとフタル酸ジアリル、イソフタ
ル酸ジアリル、安息香酸ビニルもしくはスチレンとの混
合物（ただＬ７、この混合物中のジエチレンクリコール
ビスアリルカーボネートの量は５０ｉｉ、ｔ％以上であ
るのが好ましく、より好ましくは７０重：ｆｉＱ：　１
以上である）。Ｍｂとして、化合物（Ｎ： ０８２−０−０００Ｙ　（Ａｔ 〔式中％Ｘは水素原子まｆｃはメチル基、Ｙはフェニル
基、メチルフェニル基、ビニル基、ｉ−プロピル基％　
ｉ−ブチル基、Ｓ−ブチル基、ｔ−ブチ＋０Ｈ２０Ｈ２
０ｉ０Ｈ５（ｚ　＝　１〜３　）からなる群から。

選ばれた基を表わす。〕 で表わされる化合物またはその混合物。

（ｂ）、Ｍａとしてジエチレンクリコールビスアリルカ
ーボネート、またはこれとアクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチルもしくはメタクリル
酸ｔ−ブチルとの混合物（ただし、この混合物中のジエ
チレングリコールビスアリルカーボネートの量は１０重
量％以上であるのが好ましい）。馳として、化合物（Ｂ
）： ＯＨ２−０−０００Ｙ　（Ｂ） 〔式中、Ｘは水素原子またはメチル基でおり、Ｙは−（
Ｃ１；’２）ｉＦ’　（ｉ　＝　１〜６）、−０Ｈ２（
ＯＦ２）７　Ｈ（Ｊ＝１〜８）、−０Ｈ２０Ｈ２００Ｈ
２０Ｆ３ｂ　−（ＯＨ２０Ｈ２０）１，０Ｆ２０Ｆ２Ｈ
（ｋ−１〜４）、−０Ｈ２０Ｈ２００１（２（ＯＦ２）
ｌＦ　（ｌ＝　１〜６）、−ＣＨ２（ＯＦ２）ｍＯ（Ｃ
Ｆ２）ｎＦ（ｍ＝１〜２、ｎ＝１〜４）からなる群よ多
選ばれた基を表わす。〕Ｃ！（イ） で表わされるメタクリル酸またはアクリル酸の含フツ素
アルコールエステルや、上記一般式（Ｂ）においてＹが
一８ｉ　（００２Ｈ５）３である化合物（０）。

（Ｃ）、単ｉ　体Ｍａ　としてジエチレングリコールビ
スアリルカーボネートと上記化合物（Ｂｌまたは（Ｃ１
との混合物（ただし、この混合物中のジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネートの量は１０重量％以上であ
るのが好ましい）。単量体価として上記化合物（Ａ）。

次にこの発明の具体例を示す。

具体例１ 重合開始剤として６．０重量％の過酸化ベンゾイル（Ｂ
ＰＯ）を溶解させたジエチレンクリコールビスアリルカ
ーボネート（ＯＲ−３９）を７５Ｃで６５分間加熱して
予備重合し、ゲル化直前で流動性を保持しているプレポ
リマーを得た。このフルポリマーの粘度は２０Ｃで１０
１５　ｃｐでアク、上記（４）式におけるＫおよびｎの
値はそれぞれ２．５７ｘｌＯｃｒｎｄｙｎｅ　ｓｅｃ　
および１．２１であった。このプレポリマー（１０）を
第１図に示す装置の押出し器（１）に入れ、加熱ジャケ
ット（２）を貫通しているテフロンチューブ（３）（直
径４ｍｍ、長さ２００朋）の中へ６．３ｘ１０ｍ／／厭
の一定流量で連続的に送υ込んだ。加熱ジャケット（２
）には上部に７８Ｃの温水（１６）、下部に５８Ｃの温
水ａηをそれぞれ流すことによって温度勾配を形成させ
た。テフロンチューブ中を４０分間で通過する間にプレ
ポリマー（１０）はゲル化し、４關φの母材αυに成形
された。この母材Ｑｌ）はアセトンに不溶な成分（網状
重合体部分）２５重量％、アセトンに可溶だがメタノー
ルに不溶の成分（線形重合体部分）５重量％、アセトン
とメタノールの両方に可溶な成分（単量体および低分子
量プレポリマ一部分）７０重量％から成っていた。

次いで、母材αυを引上げ装置によって０．５２　ａｎ
／分の一定速度で気相拡散装置（４）に送シ込み、ここ
でメタクリル酸−２，２，２−１−リフルオロエチル（
３ＦＭＡ）の蒸気を含む雰囲気中の約４０分滞留させて
、ＢＦＭＡの拡散および一部重合を行わせた。３ＦＭ＆
には予め重合禁止剤としての０．０１重量％ハイドロキ
ノン（ＨＱ）＋溶解させておき、蒸気発生器（＋４）内
で気化させてから導入口（１９）を介して拡散室（４ｂ
）内に導入した。またＢＦＭＡの蒸気をポンプ（１５）
によって排出口（２０）から回収しトラップで液１ヒさ
せたところ、この３ＦＭＡはほとんど重合していなかっ
たので繰返し使用で＠た。なお、拡散室（４ｂ）には、
３Ｆ’ＭＡを導入する前に１１１００■／分の＃ｔ、　
、ｔで窒素ガスを流入させて、系内の空気を予め窒素置
換しておいた。この拡散室（４ｂ）の下部の温要は８０
Ｃ′″Ｃあり、外側管（４ａ）中に流した温水（１８）
の温度はａｏｃ−ｃあうた。

拡散装置（４）を経た母材（１１）を、続いて窒素置換
した熱処理管（５）に送殴込んだ。この熱処理管（５）
ヲ、ヒータ（３）によって下部から順次、９０Ｃ１１１
［ＩＣ，１２０ｃ、１３０ＣＫ７１Ｄ熱し、ｆＡ度勾配
を形成させた。この熱処理管（５）内で母材を６時間熱
処理して重合を完結させた。

このようにして連続的に作製した直径４　ｔｎｍの棒状
体からは、均一な光学性能を有する棒状凸レンズ、すな
わち所望の光伝送体が得られた。この棒状体は、上記（
１）式中のＡの値が２．１９ｘｌＯ戴の光伝送体であり
、この棒状体中を蛇行して進行する光束の周期Ｌ（式ｔ
２１）Ｆ１４２．５龍であった。

また、この棒状体にはほとんど外周部まで式（１）で表
わされるような屈折率分布が形成されていたので１周辺
州Ｓを削り落とす必要がなかった。さらに、凸レンズと
しての評価の値、開口数ＮＡも０．４４と大きかった。

具体例２ 具体例１と同様にして得た０Ｒ−３９の母材を第６図に
示した気相拡散装置（４）中に送カ込み、３ＦＭＡの蒸
気を含む雰囲気中に約４８分間滞留させることによって
拡散および一部重合させた。

ここで拡散装置（４）の下部のモノマー溜め（６）中の
３ＦＭ＆の温度は８０ｍ：、外側管（４ａ）中に流れて
いる温水−の温度は８０Ｃであった。また、６ＦＭＡに
は重合禁止剤を添加せずに用い、この６ＦＭＡを１．０
ｍ１１分の一定流量で導入してノズル（２３）でバブル
甥せ、３ＦＭＡの気圧を促進させた。さらに気化しｆＣ
３Ｆ’ＭＡはポンプにより８００ｍ／／分の流量で排出
口（２０）から回収し、トラップで液化させた。この回
収した３ＦＭＡはほとんど重合しておらず、また重合禁
止剤を含んでいないのでそのまま繰力返し使用できた。

砿散後、母材を具体例１と同様に熱処理することによっ
て所望の棒状光伝送体が連続的に製造できた。

この具体例にも、得られた棒状体にはほとんど外周部ま
で式（１）で表わされる屈折率分布が形成されており、
その開［］数Ｎ＆も０．４６と大きかった。

具体例６ ｏ、ｉｏ重量係のＢＰＯを溶解させたテトラエチレンク
リコールジメタクリレート（４ＢＤ）ｉ５０Ｃで１０分
間加熱して、２０Ｃでの粘度が９５０　ｃｐ　、　Ｋ＝
　３．３５　ｘ　１０”−２ｃ＋ｑ２ｄｙｎｅ−１ｓｅ
ｃ−’、　オヨヒｎ＝１．１８のプレポリマーを得た。

得られたプレポリマー（１（１１’ｃ　％具体例１と同
様に押出し器（１）に入れ、さらに、上部に５５Ｃの温
水（１Ｇ）　、下部に２５Ｃの温水（１７）をそれぞれ
流した加熱ジャケット（３）　ｙ、：　貫通しているテ
フロンチューブ（内径４ｖｍ、長さ２００　ｍｍ　）　
（３）に、６．Ｏｘ１０ｍ１Ｚ分の一定流量で連続的に
送９込んだ。このテフロンチューブ（３）を通過する間
に、プレポリマー００）はゲル化して直径４　ｍｍの円
筒状で透明な母材０１）に成形された。この母材０１）
はアセトンに不溶の成分（網状重合体部分）２１重量係
、アセトンに可溶でかつメタノールに不溶の成分（線形
重合体部分）１重量％およびアセトンとメタノールの両
方に可溶の成分（単量体および低分子量プレポリマー）
７８重量係からなっていた。

次いで、この母材（１１）を引き一部げ装置によって０
、４８　ｃｍ　７分の一定速度で第６図に示した気相拡
散装置（４）に送り込んだ。この装置の下部のモノマー
溜め（６）にはＢＦＭＡを１．０＋＋＋ｌ／分の一定流
量で供給した。そして、モノマー溜め（６）中のＢ　Ｆ
ＭＡに２００ｍＡ’／分の流量で窒素ガスをノズル（ハ
）から吹込んで３ＦＭＡを気化させた。さらに、熱処理
管（５）上部の窒素ガス送入口から１１００ｍＡ’／分
の流量で窒素ガスを送入すると同時にポンプを作動させ
て８００ｍ１１分の流量で吸気して、拡散室（４ｂ）内
に３ＦＭへの蒸気を含んだ窒素流を形成させた。なお、
モノマー溜め（６）および外側管（４ａ）の温度は共に
５５０であった。この拡散装ｆｉｔ（４）内に約５２分
間母材（ＩＩ）全滞留させることによって、６ＦＭＡを
拡散および一部重合させた。拡散後、母材ｆ１１）ｋ熱
処理管（５）（長さ１４００ｍｍ）に導き、５時間滞留
はせて重合を完結させた。熱処理管（５）には下部から
順次５５Ｕ、７．ＯＣ，Ｅ１５ｔｌｌ”および１００Ｃ
に加熱することによって温度勾配を形成させた。このよ
うにして所望の棒状光伝送体が連続的に製造できた。こ
の光伝送体では、屈折率分布を有する部分の半径が１．
６８　ｘｍ　（全体の８４％〕であシ、Ａ＝１．８７ｘ
ｌＯ關　、Ｌ＝４５．Ｏ闘であった。また中心の直径６
．６闘の部分は、開口数ＮＡ＝０．３４の棒状凸レンズ
であった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の製造方法を実施するのに使用可能な
製造装置の一例を示す縦断面図、第２図および第３図は
、第１図に示した製造装置の気相拡散装置を変形した別
の例をそれぞれ示す気相拡散装置の縦断面図である。 なお図面に用いた符号において、 （１）・・・・・・・・・・・・押出し器（２）・・・
・・・・・・・・・加熱ジャケット（３）・・・・・・
・・・・・・テフロンチューブ（４）・・・・・・・・
・・・・気相拡散装置（５）・・・・・・・・・・・・
熱処理管００）・・・・・−・・・・・・プレポリマー
■・・・・・・・・・・・・母材 （Ｌ２・・・・・・・・・・・・合成樹脂光伝送体でお
る。 代理人　土星　勝 〃　常　包　芳　男 〃　杉浦俊貴 第３図 １／ ２ 特開ＤＨＧＯ−１２５０９（１０） 第２図・ ””　ＨＨＩＩＩＪＺ　りＩ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （八属折率Ｎａの網状重合体Ｐａを生成する←幡吻骨４
   ◆奈善尋単量体Ｍａを不完全に重合させて自己保形性を
   有する母材を形成し、屈折率Ｎａ　とは異なる屈折率Ｎ
   ｂを有する重合体Ｐｂを生成する単量体Ｍｂを、上記母
   材の表面からその内部へ拡散させると共に重合させるよ
   うにした屈折率分布を有する合成樹脂光伝送体の製造方
   法において、前記母材を形成するに際し、単量体Ｍａを
   予備重合させて塑性流動を表わす一般式： （式中、Ｄはずり速度、σはずり応力、Ｋは塑性粘度の
   逆数、ｎは定数をそれぞれ表わす。）における２０Ｃで
   のｎの値が１．１０以上である塑性流動を示すプレポリ
   マーを得１次いでこのプレポリマーを細長い通路に供給
   して、この通路を進行させつつ加熱重合させることによ
   って前記母材を得ることを特徴とする合成樹脂光伝送体
   の製造方法。 （２）、ｎの値が１．１０以上１．５０以下であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の合成樹脂光
   伝送体の製造方法。 （３）、細長い通＃５を進行しつつあるプレポリマーの
   加熱重合を毎分０．１〜１．ＤＣの加熱速度で行うこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の合成樹脂光
   伝送体の製造方法。 （４）１細長い通路が円形断面を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の合成樹脂光伝送体の製
   造方法。