JPS61130904A - 合成樹脂光伝送体を製造する方法 - Google Patents
合成樹脂光伝送体を製造する方法Info
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- JPS61130904A JPS61130904A JP59252880A JP25288084A JPS61130904A JP S61130904 A JPS61130904 A JP S61130904A JP 59252880 A JP59252880 A JP 59252880A JP 25288084 A JP25288084 A JP 25288084A JP S61130904 A JPS61130904 A JP S61130904A
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- tube
- refractive index
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は合成樹脂の屈折率分布型光伝送体を製造する方
法に関する。
法に関する。
屈折率分布型光伝送体は周知のように光軸と直交する方
向に中心から周辺に向けて屈折率が次第に変化する分布
をもつ透明体から成り、ロッド状のレンズ、光伝送７ア
イパ等として広く使用されている。
向に中心から周辺に向けて屈折率が次第に変化する分布
をもつ透明体から成り、ロッド状のレンズ、光伝送７ア
イパ等として広く使用されている。
上記の自己集束性光伝送体は、中心軸上の屈折率をＮｏ
、Ａを定数として中心軸からＸの距離における屈折率Ｎ
が Ｎ−Ｎｏ （ｔ−ｔ７ｘｈＸ２） （１１の式
で表わされる分布をもつ。
、Ａを定数として中心軸からＸの距離における屈折率Ｎ
が Ｎ−Ｎｏ （ｔ−ｔ７ｘｈＸ２） （１１の式
で表わされる分布をもつ。
そして定数Ａが正のとき上記伝送体は凸レンズ作用を有
し、Ａが負の場合には凹レンズ作用を有する。
し、Ａが負の場合には凹レンズ作用を有する。
また中心近傍において（１）式のＡ＞０の屈折率分布を
有し、それよりも外周側において次第に外側に向けて屈
折率が増加しているような分布をもつ屈折率分布型光伝
送体も提案されている。
有し、それよりも外周側において次第に外側に向けて屈
折率が増加しているような分布をもつ屈折率分布型光伝
送体も提案されている。
このような屈折率分布型の光伝送体を合成樹脂で製造す
る代表的な方法として、重合体屈折率と単量体反応性比
が互いに異なる複数の単量体の混合物を所定の容器に充
填し、容器の外側から光を照射して容器の混合物の外層
より徐々に重合反応を進めて単量体ユニットの共重合体
分布すなわち屈折率分布を形成させる方法がある。
る代表的な方法として、重合体屈折率と単量体反応性比
が互いに異なる複数の単量体の混合物を所定の容器に充
填し、容器の外側から光を照射して容器の混合物の外層
より徐々に重合反応を進めて単量体ユニットの共重合体
分布すなわち屈折率分布を形成させる方法がある。
以下に従来技術を詳しく説明する。
まず単量体混合物を光透過性の成形型に充填する。単量
体混合物中の単量体相互の間の反応性比−の関係は次の
様になる。
体混合物中の単量体相互の間の反応性比−の関係は次の
様になる。
一般に多元共重合反応において下記生長反応−Ｍｉ求＋
Ｍｊ→□Ｍｊ＊ の速度定数をに１ｊとすれば、任意の単量体Ｍｉ の単
量体Ｍｊ に対する反応性比Ｒ１ｊはＲｉｊ諷Ｋｉｉ
／Ｋｉｊ （２）と定義される。同様に単量
体Ｍｉに対する単量体Ｍｊの反応性比Ｒｊｉは Ｒｊ ｉｍＫ］ ｊ／Ｋｊ ｉ （３１と定
義される。Ｘ元共重合にはＸ（Ｘ−／）個の反応性比が
ある。また単量体Ｘ＝とＭｊの混合比を（Ｍｉ／Ｍｊ）
ｍとすると、このとき生成する共重合 １体の
単量体成分組成比（Ｍｉ／Ｍｊ）ｐは下記（４）式で表
わされることが知られている。
Ｍｊ→□Ｍｊ＊ の速度定数をに１ｊとすれば、任意の単量体Ｍｉ の単
量体Ｍｊ に対する反応性比Ｒ１ｊはＲｉｊ諷Ｋｉｉ
／Ｋｉｊ （２）と定義される。同様に単量
体Ｍｉに対する単量体Ｍｊの反応性比Ｒｊｉは Ｒｊ ｉｍＫ］ ｊ／Ｋｊ ｉ （３１と定
義される。Ｘ元共重合にはＸ（Ｘ−／）個の反応性比が
ある。また単量体Ｘ＝とＭｊの混合比を（Ｍｉ／Ｍｊ）
ｍとすると、このとき生成する共重合 １体の
単量体成分組成比（Ｍｉ／Ｍｊ）ｐは下記（４）式で表
わされることが知られている。
ここで
とおくと、Ｑ＞ｌであれば常に下記（６）式が成立する
。
。
すなわち生成する共重合体中のＭユ成分の含有比は単量
体混合物中のＭｉの混合比よりも常に高くなるがＱ≧八
へであることが好ましい。
体混合物中のＭｉの混合比よりも常に高くなるがＱ≧八
へであることが好ましい。
重合時間とともに残存している単量体混合物中のＭｌの
混合比は次第に減少し、逆にＭｊの混合比は次第に増加
する。したがって重合初期に生成する共重合体中のＭｉ
成分の含有比は高いが、重合時間と共にその時点で生成
する共重合体のＭｉ成分の含有比は減少する。逆に生成
する共重合体中のＭＪ酸成分含有比は重合の進行と共に
次第に増加する。
混合比は次第に減少し、逆にＭｊの混合比は次第に増加
する。したがって重合初期に生成する共重合体中のＭｉ
成分の含有比は高いが、重合時間と共にその時点で生成
する共重合体のＭｉ成分の含有比は減少する。逆に生成
する共重合体中のＭＪ酸成分含有比は重合の進行と共に
次第に増加する。
このようにして得られる共重合体は組成の異なる共重合
体の混合物である。
体の混合物である。
またＱ＜／（好ましくはＱ≦０．９）であれば常にとな
るから、Ｑ〉／の場合とは逆に、共重合体中のＭｉ成分
の含有比は単量体混合物中のＭｉの混合比よりも常に小
さくなる。
るから、Ｑ〉／の場合とは逆に、共重合体中のＭｉ成分
の含有比は単量体混合物中のＭｉの混合比よりも常に小
さくなる。
Ｑ−／であれば
となり、単量体混合比と等しい組成を持った共重合体が
生成し、共重合体は組成分布を示さない。
生成し、共重合体は組成分布を示さない。
従って前記（５）式におけるＱがｌ以外の数（好ましく
はＱ≧ハｌまたはＱ≦Ｏ，ワ）であって、この様な単量
体混合物を透明管内に充填して外側から光を照射すると
き、外側から中心軸方向に向けて重合が進行すれば反応
性比の大きい単量体はど外側へ偏った単量体組成分布が
形成される。
はＱ≧ハｌまたはＱ≦Ｏ，ワ）であって、この様な単量
体混合物を透明管内に充填して外側から光を照射すると
き、外側から中心軸方向に向けて重合が進行すれば反応
性比の大きい単量体はど外側へ偏った単量体組成分布が
形成される。
例えば単量体混合物が単量体Ｍｉ．Ｍ２・・・Ｍｘ の
Ｘ種の単量体より成っており、ｌ≦ｉ≦ｊ≦Ｘであるよ
うなｉおよびｊを選んだ時に前記（５）式におけるＱが
／よりも大きい数であれば共重合体中におけるＭｉ成分
の量が最大または極大である部分は、Ｍｊ酸成分量が最
大または極大である部分よりも先に重合した部分にある
。すなわちこの場合に共重合体の組成分布を外側から中
心方向に向けて調べた場合には、Ｍｌ成分がまず最大ま
たは極大値に達し次にＭ２成分、Ｍ３成分・・・と、順
に極大値が見られて、中心においてＭｘ成分が極大値を
とることになる。
Ｘ種の単量体より成っており、ｌ≦ｉ≦ｊ≦Ｘであるよ
うなｉおよびｊを選んだ時に前記（５）式におけるＱが
／よりも大きい数であれば共重合体中におけるＭｉ成分
の量が最大または極大である部分は、Ｍｊ酸成分量が最
大または極大である部分よりも先に重合した部分にある
。すなわちこの場合に共重合体の組成分布を外側から中
心方向に向けて調べた場合には、Ｍｌ成分がまず最大ま
たは極大値に達し次にＭ２成分、Ｍ３成分・・・と、順
に極大値が見られて、中心においてＭｘ成分が極大値を
とることになる。
従って単量体Ｊ ＋Ｍ２・・・Ｍｘの重合体ＰＬ、Ｐ２
・・・Ｐｘの屈折率Ｎ１． Ｎ２・・・Ｎｘが異なって
いれば半径方向に何らかの屈折率分布が得られる。
・・・Ｐｘの屈折率Ｎ１． Ｎ２・・・Ｎｘが異なって
いれば半径方向に何らかの屈折率分布が得られる。
しかしながら県内の温度が室温又は低温であり、光を照
射することだけにより、二成分系において前記（１）式
の屈折率分布を有する合成樹脂光伝送体を得ようとする
と、その中心軸近くのみが（１）式の屈折率分布を持っ
ていて、周辺部に行くにつれて、屈折率の勾配は緩やか
となってしまう。
射することだけにより、二成分系において前記（１）式
の屈折率分布を有する合成樹脂光伝送体を得ようとする
と、その中心軸近くのみが（１）式の屈折率分布を持っ
ていて、周辺部に行くにつれて、屈折率の勾配は緩やか
となってしまう。
これは、重合と共に析出する共重合体の屈折率は増加す
るが重合初期は、すなわち周辺領域に析出する共重合体
の屈折率の上昇は緩やかであるが、重合後期、すなわち
中心領域では、急上昇するためである。以下にこの現象
を説明する。県内が室温又は低温であれば熱重合は無視
できる範囲にあり重合は光によってのみ進行すると仮定
してもよい。光照射によって共重合が始まり、反応系は
次第に粘稠になり、管の内壁に重合体層が形成される。
るが重合初期は、すなわち周辺領域に析出する共重合体
の屈折率の上昇は緩やかであるが、重合後期、すなわち
中心領域では、急上昇するためである。以下にこの現象
を説明する。県内が室温又は低温であれば熱重合は無視
できる範囲にあり重合は光によってのみ進行すると仮定
してもよい。光照射によって共重合が始まり、反応系は
次第に粘稠になり、管の内壁に重合体層が形成される。
これは管の内壁に近いほど紫外線の強度が強いから、内
壁に近いほど、より多くのラジカルが発生し重合が開始
され、共重合体ラジカルが生ずるためである。
壁に近いほど、より多くのラジカルが発生し重合が開始
され、共重合体ラジカルが生ずるためである。
ｌ、わ５１．！、わ。う、。よ１２．ヵ２゜よあ、イ、
）容易に拡散し得るから、系全体で反応が進
行し、系の粘度は一様に増大する。粘度が増大するにっ
れてラジカルの拡散は遅くなり、ラジカルは内壁近くで
成長して高分子量の共重合体となる。共重合体層は時間
と共に厚くなり遂に中心部まで固化するようＫなる。
）容易に拡散し得るから、系全体で反応が進
行し、系の粘度は一様に増大する。粘度が増大するにっ
れてラジカルの拡散は遅くなり、ラジカルは内壁近くで
成長して高分子量の共重合体となる。共重合体層は時間
と共に厚くなり遂に中心部まで固化するようＫなる。
ここで上記の屈折率分布が形成される機構について説明
する。
する。
例としてＭＭＡ （メチルメタクリレート）、ＶＢ（安
息香酸ビニル）二成分系共重合（ＭＭＡ／Ｖ１３＝／／
／ ）において、転化率Ｐの上昇に伴い析出する共重合
体屈折率変化を第ｐ図に示す。重合初期から中期にかけ
て析出する共重合体の屈折率はあまり上昇しないが、重
合後期において急激な上昇を示す。ここで重合管内壁付
近に析出する共重合体は重合初期から中期に析出したも
のであるため、周辺領域での屈折率分布は緩やかな勾配
になり、重合後期つまり中心領域の屈折率分布は急激な
勾配となる。このため全体に一様な屈折率分布を有する
合成樹脂光伝送体を得ることはできない。
息香酸ビニル）二成分系共重合（ＭＭＡ／Ｖ１３＝／／
／ ）において、転化率Ｐの上昇に伴い析出する共重合
体屈折率変化を第ｐ図に示す。重合初期から中期にかけ
て析出する共重合体の屈折率はあまり上昇しないが、重
合後期において急激な上昇を示す。ここで重合管内壁付
近に析出する共重合体は重合初期から中期に析出したも
のであるため、周辺領域での屈折率分布は緩やかな勾配
になり、重合後期つまり中心領域の屈折率分布は急激な
勾配となる。このため全体に一様な屈折率分布を有する
合成樹脂光伝送体を得ることはできない。
上記問題点を解決する本発明の要旨は、重合体屈折率、
の異なるｉ数種の単量体において任意の単量体Ｍｉの単
量体Ｍｊｖｃ対する反応性比をＲ１ｊ単量体Ｍｊ の単
量体Ｍｉに対する反応性比をＲｊｉとし、単量体Ｍｉと
Ｍコの混合モル比を（Ｍｉ／Ｍｊ）ｍとすれば の値がへ１以上であるか又は／／／、／以下になるよ上
記の加熱処理は、例えば後述の実施例に示すように所定
温度に保持した恒温室に重合容器を貫通配置して恒温室
あるいは重合容器のいずれかを他方に対して相対移動さ
せるなどの方法によって、加熱範囲を重合容器の一部の
みに限定して容器の一端側から漸進的に加熱を進めるこ
とが望ましい。
の異なるｉ数種の単量体において任意の単量体Ｍｉの単
量体Ｍｊｖｃ対する反応性比をＲ１ｊ単量体Ｍｊ の単
量体Ｍｉに対する反応性比をＲｊｉとし、単量体Ｍｉと
Ｍコの混合モル比を（Ｍｉ／Ｍｊ）ｍとすれば の値がへ１以上であるか又は／／／、／以下になるよ上
記の加熱処理は、例えば後述の実施例に示すように所定
温度に保持した恒温室に重合容器を貫通配置して恒温室
あるいは重合容器のいずれかを他方に対して相対移動さ
せるなどの方法によって、加熱範囲を重合容器の一部の
みに限定して容器の一端側から漸進的に加熱を進めるこ
とが望ましい。
このような漸進加熱によって、重合反応の過程で容器の
中心近傍の液体混合物が収縮しても、上記加熱域外上方
にある液体混合物が収縮分を埋めるように順次流下し、
容器内外周においても容器軸線方向に漸進的に重合が進
行し、容器内外周部が全長にわたり先に固化してしまっ
て内部に空洞が残るといったこともなく、全長にわたり
空洞、気泡のない均一な屈折率分布重合体を得ることが
できる。
中心近傍の液体混合物が収縮しても、上記加熱域外上方
にある液体混合物が収縮分を埋めるように順次流下し、
容器内外周においても容器軸線方向に漸進的に重合が進
行し、容器内外周部が全長にわたり先に固化してしまっ
て内部に空洞が残るといったこともなく、全長にわたり
空洞、気泡のない均一な屈折率分布重合体を得ることが
できる。
本発明を実施するに当り、光照射は行なった方が好まし
いが、熱重合単独だけでも径全体に一様な屈折率分布を
有する合成樹脂光伝送体を製造することができる。
いが、熱重合単独だけでも径全体に一様な屈折率分布を
有する合成樹脂光伝送体を製造することができる。
また本発明において重合容器として、最も単量体祈
反応性比の高い単量体すなわち、容器内壁上に松山する
共重合体中に最も多く含まれている単量体の重合体と同
様又は親和性の良い合成樹脂製容器を使用することが望
ましい。このような材質の容器を用いると親和性が良い
ため内壁上には親和性が悪い容器と比べて転化率の低い
状態で共重合体が析出するため周辺の屈折率が低下する
ので屈折率差が大きくなり開口数ＮＡが大きくなる。
共重合体中に最も多く含まれている単量体の重合体と同
様又は親和性の良い合成樹脂製容器を使用することが望
ましい。このような材質の容器を用いると親和性が良い
ため内壁上には親和性が悪い容器と比べて転化率の低い
状態で共重合体が析出するため周辺の屈折率が低下する
ので屈折率差が大きくなり開口数ＮＡが大きくなる。
本発明で使用する単量体としては、本発明者らの先行出
願特願昭３０−／／７２３、特願昭ｊｊ−ｊＪ９２０．
β−昭ｊｒ−／ ／９ｊ１４ 、特願昭ｓｒ−／／９ｊ
６に列挙した単量体群を使用することができ、これら単
量体の使用により凸レンズ作用を有 ′する自己集束性
光伝送体を製造することができる。
願特願昭３０−／／７２３、特願昭ｊｊ−ｊＪ９２０．
β−昭ｊｒ−／ ／９ｊ１４ 、特願昭ｓｒ−／／９ｊ
６に列挙した単量体群を使用することができ、これら単
量体の使用により凸レンズ作用を有 ′する自己集束性
光伝送体を製造することができる。
−例として、二成分系単量体混合物を用いて本発明を実
施する場合の好適な単量体Ｍｉ．Ｍ２の例を以下に列記
する。Ｍｌとしてメタクリル酸メチル・メタクリル酸エ
チル・メタクリル酸トリフ０ロエチルなどのチタクリル
酸脂肪族エステル、無水メタクリル酸、ジメタクリル酸
エチレン又はこれらの混合物。Ｍ２として安息香酸ビニ
ル・０−クロル安息香酸ビニル＠Ｐ−クロル安息香醗ビ
ニル・α−す７トエ酸ビニル・β−す７トエ酸ビニルな
どの芳香族カルボン酸ビニル・アクリロニトリル・ペン
タクロルスチレン又はこれらの混合物。
施する場合の好適な単量体Ｍｉ．Ｍ２の例を以下に列記
する。Ｍｌとしてメタクリル酸メチル・メタクリル酸エ
チル・メタクリル酸トリフ０ロエチルなどのチタクリル
酸脂肪族エステル、無水メタクリル酸、ジメタクリル酸
エチレン又はこれらの混合物。Ｍ２として安息香酸ビニ
ル・０−クロル安息香酸ビニル＠Ｐ−クロル安息香醗ビ
ニル・α−す７トエ酸ビニル・β−す７トエ酸ビニルな
どの芳香族カルボン酸ビニル・アクリロニトリル・ペン
タクロルスチレン又はこれらの混合物。
Ｍｌとしてアクリル酸メチル・アクリル酸エチルなどの
アクリル酸エステルまたはこれらと上記のメ
１タクリル酸エステルの混合物。Ｍ２として上記の芳
香族カルボン酸ビニル・スチレン又はこれらの混合物。
アクリル酸エステルまたはこれらと上記のメ
１タクリル酸エステルの混合物。Ｍ２として上記の芳
香族カルボン酸ビニル・スチレン又はこれらの混合物。
Ｍｌとしてメタクリル酸メチル・メタクリル酸ンくし。
す
Ｍ２としてα−メチルスチレン。
上記のＭｌ−Ｍ２の組み合わせの例は低屈折率ポリマー
となる単量体をＭｉＭ高屈折率ポリマーとなる単量体を
Ｍ２としである。
となる単量体をＭｉＭ高屈折率ポリマーとなる単量体を
Ｍ２としである。
これらの組合せの中から選んだ２種の単量体の組み合わ
せについて、その単量体反応性比、重合体の屈折率、上
記Ｑの値がへ１以上または／／／、／以下になるような
混合比の範囲を例示すると第１表の通りである。
せについて、その単量体反応性比、重合体の屈折率、上
記Ｑの値がへ１以上または／／／、／以下になるような
混合比の範囲を例示すると第１表の通りである。
二成分系において重合系の温度をａＯ″Ｃ以上に上昇さ
せて行くと、熱重合の効果が大きくなるので、ラジカル
が発生してから反応系の粘度が急上昇して、共重合体ラ
ジカルの拡散が困難となるまでが短時間となる。更に容
器内壁付近から単量体反応性比の高い単量体を多く含む
共重合体が生成するが、その時、熱重合の効果により、
残りの単量体混合物の転化率も上昇している。そしてそ
の転化率は時間と共に上昇する。すなわち前述のように
熱重合が無視できる場合とは異なり、重合管内壁付近に
析出する共重合体は既に第３図中の屈折率が急上昇する
転化率に到達している。従って周辺から一様な屈折率勾
配となる共重合体層が時間と共に中心まで形成されて行
くので、二成分系においても屈折率分布が全体的に一様
な合成樹脂光伝送体を製造することが可能となる。
せて行くと、熱重合の効果が大きくなるので、ラジカル
が発生してから反応系の粘度が急上昇して、共重合体ラ
ジカルの拡散が困難となるまでが短時間となる。更に容
器内壁付近から単量体反応性比の高い単量体を多く含む
共重合体が生成するが、その時、熱重合の効果により、
残りの単量体混合物の転化率も上昇している。そしてそ
の転化率は時間と共に上昇する。すなわち前述のように
熱重合が無視できる場合とは異なり、重合管内壁付近に
析出する共重合体は既に第３図中の屈折率が急上昇する
転化率に到達している。従って周辺から一様な屈折率勾
配となる共重合体層が時間と共に中心まで形成されて行
くので、二成分系においても屈折率分布が全体的に一様
な合成樹脂光伝送体を製造することが可能となる。
そして径全体に一様な屈折率分布が形成される為開口数
１も大きくなる。これを更に熱延伸してファイバー化す
るとＮＡの大きい光集束性光学繊維を得ることができる
。
１も大きくなる。これを更に熱延伸してファイバー化す
るとＮＡの大きい光集束性光学繊維を得ることができる
。
更に三成分以上の系においても、本発明を適用すれば同
様な効果が得られるので、例えば従来法では系全体に一
様な屈折率分布が得られない組成に −おいても一様な
屈折率分布を形成させ冬ことが可能となる。言い換えれ
ば本発明方法によれば組成い。ヵよ、□ヶ□□７，１゜
−、オ、３□１ ）ができ、それだけ組成の選択
範囲が拡大する。
様な効果が得られるので、例えば従来法では系全体に一
様な屈折率分布が得られない組成に −おいても一様な
屈折率分布を形成させ冬ことが可能となる。言い換えれ
ば本発明方法によれば組成い。ヵよ、□ヶ□□７，１゜
−、オ、３□１ ）ができ、それだけ組成の選択
範囲が拡大する。
まず、所定量の単量体Ｍｉ＊Ｍ２＋Ｍ３・・・・・を混
合しこれに所定量の重合開始剤（例えば過酸化ベンゾイ
ル（ＢＰＯ）、ベンゾインメチルエーテルなど）を溶解
し、これを所定の内径（たとえば約２．９■）を有し一
端を閉じた重合管に満たし第１図に示す装置によって光
共重合する。
合しこれに所定量の重合開始剤（例えば過酸化ベンゾイ
ル（ＢＰＯ）、ベンゾインメチルエーテルなど）を溶解
し、これを所定の内径（たとえば約２．９■）を有し一
端を閉じた重合管に満たし第１図に示す装置によって光
共重合する。
重合管ｌは隔室２を上下方向に貫いて設置され、駆動機
構３によって自転しつつ上下方向に一定速度で移動する
。隔室−の天井壁及び底壁には貫通孔乙が設けられてあ
りこれらには内径を重合管／の外径とほぼ一致させたガ
イドチューブ７．７が設置されており、このガイトチ２
−プ７．７内を重合管ｌが移動する。ガイドチューブの
隔室内の突出長さを調整することにより重合管ｌに対す
る光照射範囲を重合管長さ方向一定長Ｅに限定する役目
を果たす。隔室２の内部は透光窓ｌを有する隔壁によっ
て恒温室２人と光源収容室２Ｂとに仕切られており、恒
温室コＡを貫通移動する重合管／に対し、光源収容室内
の光源ランプ１０からの光束が透光窓ｌを通して照射さ
れるようになっている。恒温室２Ａの一方の側壁にはエ
アフン装置／３が送気管／＆と吸気管ｌｊとを介して接
続されており、恒温室２Ａ内から吸気管／ｊで回収され
た後エアコン装置／３で一定温度に制御された気体が送
気管ｌ弘を通じて恒温室２人内に送り込まれ、これ（よ
り光照射範囲（おいて重合管ｌを取り囲む雰囲気が常時
４０℃以上の一定温度に保持される。
構３によって自転しつつ上下方向に一定速度で移動する
。隔室−の天井壁及び底壁には貫通孔乙が設けられてあ
りこれらには内径を重合管／の外径とほぼ一致させたガ
イドチューブ７．７が設置されており、このガイトチ２
−プ７．７内を重合管ｌが移動する。ガイドチューブの
隔室内の突出長さを調整することにより重合管ｌに対す
る光照射範囲を重合管長さ方向一定長Ｅに限定する役目
を果たす。隔室２の内部は透光窓ｌを有する隔壁によっ
て恒温室２人と光源収容室２Ｂとに仕切られており、恒
温室コＡを貫通移動する重合管／に対し、光源収容室内
の光源ランプ１０からの光束が透光窓ｌを通して照射さ
れるようになっている。恒温室２Ａの一方の側壁にはエ
アフン装置／３が送気管／＆と吸気管ｌｊとを介して接
続されており、恒温室２Ａ内から吸気管／ｊで回収され
た後エアコン装置／３で一定温度に制御された気体が送
気管ｌ弘を通じて恒温室２人内に送り込まれ、これ（よ
り光照射範囲（おいて重合管ｌを取り囲む雰囲気が常時
４０℃以上の一定温度に保持される。
上記装置において重合管ｌは恒温室ＪＡ゛を通して上方
から下方（向けて一定速度で送られ、これにより管／内
の単量体混合物は下端から漸進的に加熱および光照射を
受ける。共重合は重合管／の底部よりおこる。
から下方（向けて一定速度で送られ、これにより管／内
の単量体混合物は下端から漸進的に加熱および光照射を
受ける。共重合は重合管／の底部よりおこる。
重合によりて体積が収縮するが、重合管の上部にある重
合していない部分から単量体混合物が常に供給されるの
で重合体内部に空隙が生じることはない。重合管ｌの移
動とともに重合する部分は次第に上部に移動し、遂に重
合管グ内の単量体混合物がすべて固化する。加熱および
照射開始してから所定時間たとえば約７．０時間後に重
合管ｔを装置より取り外し、たとえば１０″ＣＫ２ｔＩ
時間加熱して残存単量体をできるだけ重合させておく。
合していない部分から単量体混合物が常に供給されるの
で重合体内部に空隙が生じることはない。重合管ｌの移
動とともに重合する部分は次第に上部に移動し、遂に重
合管グ内の単量体混合物がすべて固化する。加熱および
照射開始してから所定時間たとえば約７．０時間後に重
合管ｔを装置より取り外し、たとえば１０″ＣＫ２ｔＩ
時間加熱して残存単量体をできるだけ重合させておく。
ついで、共重合体ロッドを取り出す。ロッドは両端の部
分を除き、ロッド全体に亘って屈折率分布定数Ａは一定
値を示す。
分を除き、ロッド全体に亘って屈折率分布定数Ａは一定
値を示す。
上記実施例では加熱と光照射を併用しているが光源ラン
プＩＯによる重合管弘への光照射を省略して加熱のみで
もよい。
プＩＯによる重合管弘への光照射を省略して加熱のみで
もよい。
次に第２図に原理を示した熱延伸装置によって延伸する
。すなわち上記の合成樹脂ロッドをプリフォームλｌと
して支持部材コ２に装着し速度ｖ１（ｆｌ／５ｅｃ）で
降下させ、一定温度Ｔｄの定温加熱器λ３の間を通過さ
せ、下方のドライブロール２’ｌにより速度ｑ２ ｗ７
６６ｑで引張り、延伸する。
。すなわち上記の合成樹脂ロッドをプリフォームλｌと
して支持部材コ２に装着し速度ｖ１（ｆｌ／５ｅｃ）で
降下させ、一定温度Ｔｄの定温加熱器λ３の間を通過さ
せ、下方のドライブロール２’ｌにより速度ｑ２ ｗ７
６６ｑで引張り、延伸する。
Ｖ２／Ｖｌが延伸率となる。得られた合成樹脂光学繊維
２ｊを切断研磨して長さ／ ％ 、２１１１１０ロツド
レンズに仕上げ、そのレンズ作用から（１）式の屈折率
分布定数Ａを求める。また、合成樹脂光学繊維をドラム
に巻きつけ、一端より４ｊＪｊＡのレーザー光を入射さ
せ、他端より射出する光の強度を測定する。繊維の長さ
と射出光の強度の関係から伝送損（Ｓ；＝１１１２別ｌ
） で混合し、これに重合開始剤としてｏ 、ｊ ｗｔ％の
ＢＰＯを浴解し、これを内径！；、Ｊｍを有し一端を閉
じたアクリル樹脂（ＰＭＭＡ ）の透明重合管ｌに満だ
し、第１図に示す装置によって県内の温度を三種類変え
て光共重合した。
２ｊを切断研磨して長さ／ ％ 、２１１１１０ロツド
レンズに仕上げ、そのレンズ作用から（１）式の屈折率
分布定数Ａを求める。また、合成樹脂光学繊維をドラム
に巻きつけ、一端より４ｊＪｊＡのレーザー光を入射さ
せ、他端より射出する光の強度を測定する。繊維の長さ
と射出光の強度の関係から伝送損（Ｓ；＝１１１２別ｌ
） で混合し、これに重合開始剤としてｏ 、ｊ ｗｔ％の
ＢＰＯを浴解し、これを内径！；、Ｊｍを有し一端を閉
じたアクリル樹脂（ＰＭＭＡ ）の透明重合管ｌに満だ
し、第１図に示す装置によって県内の温度を三種類変え
て光共重合した。
遮光板の間隔は７０ｆｉ、紫外線ランプＩＯから重合管
／までの距離は１０ｃｍ、重合管回転速度はａ ｏ ｒ
ｐｍ 、ランプ上昇速度はＯ，ｊ＋ｍ／ｎｉｎとして恒
温室２Ａ内の温度を３０”Ｃ、ｊ Ｏ”Ｃ、４０℃一定
の三種類の場合において実験した。
／までの距離は１０ｃｍ、重合管回転速度はａ ｏ ｒ
ｐｍ 、ランプ上昇速度はＯ，ｊ＋ｍ／ｎｉｎとして恒
温室２Ａ内の温度を３０”Ｃ、ｊ Ｏ”Ｃ、４０℃一定
の三種類の場合において実験した。
三種類の温度条件によって得られた合成樹脂光ｉ工、、
□。□工□□、よ、ヨ□、 １と第３図のように
なる。ここで縦軸は中心軸の屈折率からの屈折率差、横
軸は規格化された半径である。第３図から明らかなよう
に、県内の温度を高くするにつれて、（１）弐に相当す
る一様な屈折率分布を示す領域がほぼ径全体に広がるこ
とがわかる。
□。□工□□、よ、ヨ□、 １と第３図のように
なる。ここで縦軸は中心軸の屈折率からの屈折率差、横
軸は規格化された半径である。第３図から明らかなよう
に、県内の温度を高くするにつれて、（１）弐に相当す
る一様な屈折率分布を示す領域がほぼ径全体に広がるこ
とがわかる。
始剤として（７，５ｗｔ％のＢＰＯを溶解°シ、これを
内径７關のパイレックスガラス重合管に満たした。
内径７關のパイレックスガラス重合管に満たした。
今回は紫外線照射を行なわず、熱重合のみによって共重
合させた。恒温室コＡ内の温度は６０″Ｃ１重合時間は
２０時間その他の条件は＝３例１と同様である。
合させた。恒温室コＡ内の温度は６０″Ｃ１重合時間は
２０時間その他の条件は＝３例１と同様である。
得られた合成樹脂光伝送体の屈折率分布を第ダ図に示す
。県内の温度をｔｏ”ｃにすることにより、（１）式に
相当する屈折率分布を有する領域を拡大することができ
た。ただし、パイレックスガラス管は単量体反応性比の
高いＨＭＡと親和性が悪いため、管内で析出したＫＭＡ
を多く含む共重合体がなかなか重合管中に析出せず、あ
る程度集合した上で析出するため、周辺の屈折率が上昇
するので屈折率 “始剤として（７，５ｗｔ％のＢＰＯ
を溶解し、これを内径ｌ≠、３簡のアクリル樹脂製の重
合管に満たした。
。県内の温度をｔｏ”ｃにすることにより、（１）式に
相当する屈折率分布を有する領域を拡大することができ
た。ただし、パイレックスガラス管は単量体反応性比の
高いＨＭＡと親和性が悪いため、管内で析出したＫＭＡ
を多く含む共重合体がなかなか重合管中に析出せず、あ
る程度集合した上で析出するため、周辺の屈折率が上昇
するので屈折率 “始剤として（７，５ｗｔ％のＢＰＯ
を溶解し、これを内径ｌ≠、３簡のアクリル樹脂製の重
合管に満たした。
今回も紫外線照射を行なわず、熱重合のみＫより同様で
ある。
ある。
得られた合成樹脂光伝送体の屈折率分布を第３図に示す
。系内の温度を６０″Ｃと高くすることにの より、径全体Ｋ（１）式に相当する屈折率１分布を得る
ことができた。しかも単量体反応性比の高いＨＭＡと同
一材質の重合管を使用したので、Ｍｌｌ［Ａと親和性が
良いため内壁上には親和性が悪いパイレックスガラス管
の場合に比べて転化率の低い状態で共電体が析出し、周
辺の屈折率が低下したので、
。系内の温度を６０″Ｃと高くすることにの より、径全体Ｋ（１）式に相当する屈折率１分布を得る
ことができた。しかも単量体反応性比の高いＨＭＡと同
一材質の重合管を使用したので、Ｍｌｌ［Ａと親和性が
良いため内壁上には親和性が悪いパイレックスガラス管
の場合に比べて転化率の低い状態で共電体が析出し、周
辺の屈折率が低下したので、
第１図は本発明を実施する装置の一例を示す縦断面図、
第２図は第１図の装置で得られる母材ロッドを熱延伸し
て屈折率分布型光学繊維を成形する工程を示す縦断面図
、第３図、第ｑ図、第ｊ図は本発明方法で得られた光伝
送体における半径方向の屈折率分布状態の種々の例を示
すグラフ、第６図は従来方法による光伝送体の屈折率分
布状態を示すグラフである。 ｌ・・・重合管 ２・・・隔室 ２Ａ・・・恒温室２Ｂ
・・・光源収容室 ３・・・重合管駆動機構６・・−貫
通孔 ７・・・ガイ°ドチェープト・・透光窓 １０・
・・光源ランプ １３・・・エアコン装置 ｌψ・・・送気管ｌｊ・・・
吸気管 特許出願人 日本板硝子株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図
第２図は第１図の装置で得られる母材ロッドを熱延伸し
て屈折率分布型光学繊維を成形する工程を示す縦断面図
、第３図、第ｑ図、第ｊ図は本発明方法で得られた光伝
送体における半径方向の屈折率分布状態の種々の例を示
すグラフ、第６図は従来方法による光伝送体の屈折率分
布状態を示すグラフである。 ｌ・・・重合管 ２・・・隔室 ２Ａ・・・恒温室２Ｂ
・・・光源収容室 ３・・・重合管駆動機構６・・−貫
通孔 ７・・・ガイ°ドチェープト・・透光窓 １０・
・・光源ランプ １３・・・エアコン装置 ｌψ・・・送気管ｌｊ・・・
吸気管 特許出願人 日本板硝子株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (3)
- （１）重合体屈折率の異なる複数種の単量体において任
意の単量体Ｍｉの単量体Ｍｊに対する反応性比をＲｉｊ
、単量体Ｍｊの単量体Ｍｉに対する反応性比をＲｊｉと
し、単量体ＭｉとＭｊの混合モル比を（Ｍｉ／Ｍｊ）ｍ
とすれば ［Ｒｉｊ（Ｍｉ／Ｍｊ）ｍ＋１］／［（Ｍｉ／Ｍｊ）ｍ
＋Ｒｊｉ］の値が１．１以上であるか又は１／１．１以
下になるような複数種の単量体混合物を所定の容器に充
填し、前記容器を４０℃以上に加熱することにより容器
中の混合物の外層から内部に向けて重合反応を進めるこ
とを特徴とする合成樹脂光伝送体を製造する方法。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、使用
する容器として単量体混合物の中で最も単量体反応性比
の高い、すなわち単量体混合物の最も外層において多く
重合する単量体Ｍｋの重合体と同一又は親和性の良いも
のとすることを特徴とする合成樹脂光伝送体の製造方法
。 - （３）特許請求の範囲第１項記載の方法において、加熱
は前記容器の一端側から漸進的に行なうことを特徴とす
る合成樹脂光伝送体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59252880A JPS61130904A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 合成樹脂光伝送体を製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59252880A JPS61130904A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 合成樹脂光伝送体を製造する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61130904A true JPS61130904A (ja) | 1986-06-18 |
| JPH0576602B2 JPH0576602B2 (ja) | 1993-10-25 |
Family
ID=17243444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59252880A Granted JPS61130904A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 合成樹脂光伝送体を製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61130904A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0496893A1 (en) * | 1990-08-16 | 1992-08-05 | Nippon Petrochemicals Co., Ltd. | Method of manufacturing optical transmission medium from synthetic resin |
| US5614253A (en) * | 1993-06-16 | 1997-03-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Plastic optical fiber preform, and process and apparatus for producing the same |
| US5639512A (en) * | 1993-06-18 | 1997-06-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Plastic optical fiber preform, and process and apparatus for producing the same |
| US6054069A (en) * | 1997-10-14 | 2000-04-25 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Method of manufacturing a preform for a refractive index distributed type plastic optical fiber |
| WO2006033251A1 (en) * | 2004-09-22 | 2006-03-30 | Fujifilm Corporation | Plastic optical fiber preform and method for manufacturing the same |
| WO2006046749A1 (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-04 | Fujifilm Corporation | Plastic optical member and producing method thereof |
| US7085470B2 (en) | 2003-02-05 | 2006-08-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Plastic fiber-optic cable and producing method for the same |
| US7372553B2 (en) | 2004-03-30 | 2008-05-13 | Fujifilm Corporation | Apparatus and method for detecting defect in optical fiber, and plastic optical fiber manufacturing apparatus |
| WO2007109295A3 (en) * | 2006-03-20 | 2008-10-09 | Ophthonix Inc | Custom monomers and polymers for spectacle lenses |
| US7460756B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-12-02 | Fujifilm Corporation | Plastic optical fiber and method for manufacturing the same |
| US7590319B2 (en) | 2004-02-06 | 2009-09-15 | Fujifilm Corporation | Preform for plastic optical material, production method thereof, optical coupling method of plastic optical fiber and connector used for optical coupling |
-
1984
- 1984-11-30 JP JP59252880A patent/JPS61130904A/ja active Granted
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5253323A (en) * | 1990-08-16 | 1993-10-12 | Yasuhiro Koike | Method of manufacturing a graded optical transmission medium made of synthetic resin |
| EP0496893A1 (en) * | 1990-08-16 | 1992-08-05 | Nippon Petrochemicals Co., Ltd. | Method of manufacturing optical transmission medium from synthetic resin |
| US5614253A (en) * | 1993-06-16 | 1997-03-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Plastic optical fiber preform, and process and apparatus for producing the same |
| US5851666A (en) * | 1993-06-16 | 1998-12-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Plastic optical fiber preform, and process and apparatus for producing the same |
| US5639512A (en) * | 1993-06-18 | 1997-06-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Plastic optical fiber preform, and process and apparatus for producing the same |
| US5891570A (en) * | 1993-06-18 | 1999-04-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Plastic optical fiber preform having a jacket layer |
| US5916495A (en) * | 1993-06-18 | 1999-06-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Plastic optical fiber preform, and process and apparatus for producing the same |
| US6054069A (en) * | 1997-10-14 | 2000-04-25 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Method of manufacturing a preform for a refractive index distributed type plastic optical fiber |
| US7085470B2 (en) | 2003-02-05 | 2006-08-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Plastic fiber-optic cable and producing method for the same |
| US7590319B2 (en) | 2004-02-06 | 2009-09-15 | Fujifilm Corporation | Preform for plastic optical material, production method thereof, optical coupling method of plastic optical fiber and connector used for optical coupling |
| US7372553B2 (en) | 2004-03-30 | 2008-05-13 | Fujifilm Corporation | Apparatus and method for detecting defect in optical fiber, and plastic optical fiber manufacturing apparatus |
| US7460756B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-12-02 | Fujifilm Corporation | Plastic optical fiber and method for manufacturing the same |
| JP2008513808A (ja) * | 2004-09-22 | 2008-05-01 | 富士フイルム株式会社 | プラスチック光ファイバプリフォーム及びその製造方法 |
| WO2006033251A1 (en) * | 2004-09-22 | 2006-03-30 | Fujifilm Corporation | Plastic optical fiber preform and method for manufacturing the same |
| WO2006046749A1 (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-04 | Fujifilm Corporation | Plastic optical member and producing method thereof |
| WO2007109295A3 (en) * | 2006-03-20 | 2008-10-09 | Ophthonix Inc | Custom monomers and polymers for spectacle lenses |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0576602B2 (ja) | 1993-10-25 |
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