JPH0216504A - Production of plastic light transmission body - Google Patents
Production of plastic light transmission bodyInfo
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- JPH0216504A JPH0216504A JP63165847A JP16584788A JPH0216504A JP H0216504 A JPH0216504 A JP H0216504A JP 63165847 A JP63165847 A JP 63165847A JP 16584788 A JP16584788 A JP 16584788A JP H0216504 A JPH0216504 A JP H0216504A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、表面から内部に連続的な屈折率分布を有し、
光集束性レンズ、光集束性光ファイバー、光IC等に用
いられるプラスチック光伝送体の製造法に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention has a continuous refractive index distribution from the surface to the inside,
The present invention relates to a method of manufacturing a plastic optical transmission body used for a light-focusing lens, a light-focusing optical fiber, an optical IC, etc.
表面から内部に連続的な屈折率分布を有する光伝送体と
しては、すでに特公昭47−816号公報においてガラ
ス製のものが提案されている。しかしガラス製の光伝送
体は生産性が低(、高価なものとなり、かつ屈曲性も乏
しいという問題点を有している。このようなガラス製の
光伝送体に対し、プラスチック製の光伝送体を製造する
方法がいくつか提案されている。これらの表面から内部
に連続的な屈折分布を有するプラスチック光伝送体を大
別すると、(1)イオン架橋重合体よりなる合成樹脂体
の中心軸よりその表面に向って金属イオンを連続的に濃
度変化をもたせるようにしたもの(%公昭47−269
16号公報参照) 、(2)屈折率の異なる2種以上の
透明な重合体の混合物より製造された合成樹脂体を特定
の溶剤で処理し、前記の合成樹脂体の構成成分の少な(
とも1種を部分的に溶解除去することによって製造され
るもの(特公昭47−28059号公報参照) 、(5
) 2種の屈折率の異なるモノマーを、重合方法を工夫
して、表面から内部にわたり連続的に屈折率分布ができ
るようにして作製したもの(持分[54−50301号
公報参照) 、 (4)架橋重合体の表面から重合体よ
り屈折率の低いモノマーを拡散させて、表面より内部に
わたり、該モノマーの含有率が連続的に変化するよう配
置したのち、重合させて屈折率分布をもたせたもの(特
公昭52−5857号、特公昭56−57521号各公
報参照)、及び(5)反応性を有する重合体の表面より
、重合体よりも低い屈折率を有する低分子化合物を拡散
、反応させて表面より内部にわたり連続的に屈折率分布
をもたせるようにしたもの(特公昭57−29682号
公報参照)等である。As an optical transmission body having a continuous refractive index distribution from the surface to the inside, a glass one has already been proposed in Japanese Patent Publication No. 47-816. However, optical transmission bodies made of glass have the problems of low productivity (and high price), and poor flexibility.In contrast to such optical transmission bodies made of glass, optical transmission bodies made of plastic Several methods have been proposed for manufacturing these plastic light transmitting bodies, which have a continuous refractive distribution from the surface to the inside. The metal ions have a continuous concentration change toward the surface (%Koshō 47-269).
(Refer to Publication No. 16), (2) A synthetic resin body manufactured from a mixture of two or more transparent polymers having different refractive indexes is treated with a specific solvent to reduce the amount of the constituent components of the synthetic resin body (
(Refer to Japanese Patent Publication No. 47-28059) (5)
) Two types of monomers with different refractive indexes are manufactured by devising a polymerization method to create a continuous refractive index distribution from the surface to the inside (see [Refer to Publication No. 54-50301), (4) A crosslinked polymer in which a monomer with a refractive index lower than that of the polymer is diffused from the surface of the polymer, arranged so that the content of the monomer changes continuously from the surface to the inside, and then polymerized to give a refractive index distribution. (Refer to Japanese Patent Publication No. 52-5857 and Japanese Patent Publication No. 56-57521), and (5) Diffusing and reacting a low-molecular compound having a refractive index lower than that of the polymer from the surface of the reactive polymer. (See Japanese Patent Publication No. 57-29682) in which a continuous refractive index distribution is provided from the surface to the inside.
これら従来法は、拡散又は抽出などの工程に長時間を要
すること、光伝送体の長さが限定されること、生産工程
が断続的であるため、生産性がきわめて低いこと、製造
条件の選定がきわめて困難であったり再現性が得られな
いことなどの問題点を有する。These conventional methods require a long time for processes such as diffusion or extraction, the length of the optical transmission body is limited, the production process is intermittent, so productivity is extremely low, and the selection of manufacturing conditions is difficult. This method has problems such as being extremely difficult and not reproducible.
本発明は、従来の断続的な生産工程による不合理性を解
決し、連続生産を可能とし、かつ透明性の良好な光伝送
体の製造法を提供するものである。The present invention solves the unreasonableness of the conventional intermittent production process, enables continuous production, and provides a method for manufacturing an optical transmission body with good transparency.
本発明は、メチルメタクリレートを主とする重合体と常
温で液状の単量体とからの重合性混合物を、屈折率の異
なる2種以上の重合性混合物の積層状物として同心円状
に押し出したのち、重合硬化させることにより、内部か
ら表面に向って順次屈折率の変化をもたせた光伝送体と
することを特徴とする、プラスチック光伝送体の製造法
である。The present invention involves extruding a polymerizable mixture of a polymer mainly composed of methyl methacrylate and a monomer that is liquid at room temperature in a concentric circle as a laminate of two or more polymerizable mixtures having different refractive indexes. This is a method of manufacturing a plastic light transmitting body, characterized in that the light transmitting body has a refractive index that changes sequentially from the inside toward the surface by polymerization and curing.
本発明に用いられる常温で液状の単量体としては例えば
下記の化合物が挙げられる。メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ
)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、
三級ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アク
リレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート
、2−(n−ブトキシ)エチル(メタ)アクリレート、
グリシジル(メタ)アクリレート、2−メチルグリシジ
ル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレー
ト、ベンジル(メタ)アクリレートなどの単官能の(メ
タ)アクリレート類、2=2*2 )リフルオロエチ
ル(メタ)アクリレート、2,2,3.3−テトラフル
オロプロピル(メタ)アクリレート、2.2.3,3.
3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2
,2,3,4,4,4−へキサフルオロブチル(メタ)
アクリレート、2,2.!1..5,4,4,5,5−
オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート等の弗素
化アルキル(メタ)アクリレート類、アルキレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン
ジ又はトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトー
ルジ、トリ又はテトラ(メタ)アクリレート、ジグリセ
リンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリト
ールヘキサ(メタ)アクリレートなどの他ジエチレング
リコールビスアリルカーポネート、弗素化アルキレング
リコールポリ(メタ)アクリレートなどの多官能(メタ
)アクリレート類、アクリル酸、メタクリル酸、スチレ
ン、クロルスチレンなど。Examples of monomers that are liquid at room temperature that can be used in the present invention include the following compounds. Methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate,
Tertiary butyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-phenoxyethyl (meth)acrylate, 2-(n-butoxy)ethyl (meth)acrylate,
Monofunctional (meth)acrylates such as glycidyl (meth)acrylate, 2-methylglycidyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, 2=2*2)lifluoroethyl (meth)acrylate , 2,2,3.3-tetrafluoropropyl (meth)acrylate, 2.2.3,3.
3-pentafluoropropyl (meth)acrylate, 2
,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl (meth)
Acrylate, 2,2. ! 1. .. 5,4,4,5,5-
Fluorinated alkyl (meth)acrylates such as octafluoropentyl (meth)acrylate, alkylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane di- or tri(meth)acrylate, pentaerythritol di-, tri- or tetra(meth)acrylate, di- Polyfunctional (meth)acrylates such as glycerin tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, diethylene glycol bisallyl carbonate, fluorinated alkylene glycol poly(meth)acrylate, acrylic acid, methacrylic acid, styrene , chlorstyrene, etc.
メチルメタクリレートを主とする重合体としては、メチ
ルメタクリレートの単独重合体及びメチルメタクリレー
トと前記の単量体との共重合体が用いられる。As the polymer mainly composed of methyl methacrylate, a homopolymer of methyl methacrylate and a copolymer of methyl methacrylate and the above-mentioned monomers are used.
本発明を実施するに際しては、メチルメタクリレートを
主とする重合体と常温で液状の単量体とからなり、屈折
率の異なる2種以上の重合性混合物を調製する。When carrying out the present invention, a polymerizable mixture of two or more types having different refractive indexes is prepared, which is composed of a polymer mainly composed of methyl methacrylate and a monomer that is liquid at room temperature.
屈折率の異なる重合性混合物は、重合体及び/又は単量
体の種類、配合量等を変えることにより調製することが
できる。その際、熱硬化触媒及び/又は光硬化触媒も添
加する。Polymerizable mixtures having different refractive indexes can be prepared by changing the types, blending amounts, etc. of polymers and/or monomers. At that time, a thermosetting catalyst and/or a photocuring catalyst is also added.
熱硬化触媒としては普通のパーオキサイド系触媒が用い
られる。光重合触媒としてはペンゾフェノン、ベンゾイ
ンアルキルエーテル、4′−イソプロビル−2−ヒドロ
キシ−2−メチル−プロピオフェノン、1−ヒドロキシ
シクロへキシルフェニルケトン、ベンジルメチルケター
ル、2.2−ジェトキシアセトフェノン、クロロチオキ
サントン、チオキサントン系化合物、ベンゾフェノン系
化合物、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメ
チルアミノ安息香酸イソアミル、N−メチルジェタノー
ルアミン、トリエチルアミンなどが挙げられる。A common peroxide catalyst is used as the thermosetting catalyst. As a photopolymerization catalyst, penzophenone, benzoin alkyl ether, 4'-isopropyl-2-hydroxy-2-methyl-propiophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, benzyl methyl ketal, 2,2-jethoxyacetophenone, Examples include chlorothioxanthone, thioxanthone compounds, benzophenone compounds, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, N-methyljetanolamine, and triethylamine.
重合性混合物は、粘度が103〜105ボイズで硬化性
のものであることが必要である。粘度が103ポイズよ
りも小さいと、紡糸により糸切れが生ずるようになり糸
状物の形成が困難である。The polymerizable mixture must have a viscosity of 103 to 105 voids and be curable. If the viscosity is lower than 103 poise, yarn breakage occurs during spinning, making it difficult to form a filament.
また粘度が105ボイズより大きいと、紡糸操作性が不
良となり径斑の少ない糸状物を得ることが困難になる。Furthermore, if the viscosity is greater than 105 voids, the spinning operability will be poor and it will be difficult to obtain a filament with less uneven diameter.
次いで屈折率が異なる2種以上の重合性混合物を同心同
状に押し出し、例えば石英ガラス製の誘導管中を通過さ
せる間に、各層間の重合性混合物の単量体を相互に拡散
させ、屈折率分布型糸状物としたのち、硬化処理すると
、屈折率分布型光伝送体が得られる。単量体の相互拡散
部では、必要に応じ糸状物を加温することもできるが、
いずれにせよその間は未硬化の状態に保持させる。Next, two or more types of polymerizable mixtures having different refractive indexes are extruded concentrically, and while passing through a guide tube made of quartz glass, the monomers of the polymerizable mixture between each layer are mutually diffused and refracted. After being made into an index distribution type filament, a curing treatment is performed to obtain a refractive index distribution type optical transmission body. In the monomer interdiffusion section, the filamentous material can be heated if necessary.
In any case, it is kept in an uncured state during that time.
次いで未硬化状の糸状物を硬化させるには、硬化部にお
いて好ましくは紫外線を周囲から作用させて熱硬化触媒
及び/又は光硬化触媒を含有する糸状物を、−熱処理な
いし光照射処理する。Next, in order to cure the uncured filament, the filament containing the thermosetting catalyst and/or photocuring catalyst is subjected to heat treatment or light irradiation treatment, preferably by applying ultraviolet rays from the surroundings in the curing section.
本発明は例えば第1図の糸成形装置を用いて実施するこ
とができる。第1図は糸成形装置を図式的に示す工程図
で、相互拡散部及び硬化処理部だけを縦断面図とするも
のであり、図中の記号1は同心円状複合ノズル、2は押
し出された未硬化状の糸状物、6は糸状物の各層の単量
体を相互に拡散させて屈折率分布を与えるための相互拡
散部、4は未硬化物を硬化させるための硬化処理部、5
は引き取りローラー 6は製造された屈折率分布型プラ
スチック光伝送体、7は巻き取り部、8は不活性ガス導
入口、9は不活性ガス排出口である。糸状物2から遊離
する揮発性物質を相互拡散部6及び硬化処理部4から除
去するため、不活性ガス導入口8から不活性ガス例えば
窒素ガスを導入する。The present invention can be carried out using, for example, the thread forming apparatus shown in FIG. Figure 1 is a process diagram that schematically shows the yarn forming device, with only the interdiffusion section and the hardening section shown in longitudinal section. In the figure, symbol 1 is a concentric compound nozzle, and symbol 2 is an extruded nozzle. An uncured thread-like material, 6 a mutual diffusion section for mutually diffusing monomers in each layer of the thread-like material to provide a refractive index distribution, 4 a curing section for curing the uncured material, 5
6 is a take-up roller; 6 is a manufactured refractive index distribution type plastic optical transmission body; 7 is a winding section; 8 is an inert gas inlet; and 9 is an inert gas outlet. In order to remove volatile substances liberated from the filamentous material 2 from the interdiffusion section 6 and the curing section 4, an inert gas such as nitrogen gas is introduced from the inert gas inlet 8.
本発明の屈折率分布型光伝送体には、さらに低屈折率の
被覆層を設けることもできる。被覆層を形成するために
は、トリフルオロアルキルアクリレート、ペンタフルオ
ロアルキルアクリレート、ヘキサフルオロアルキルアク
リレート、フルオロアルキレンジアクリレート、 1
.L2,2−テトラヒドロへブタデカフルオロデシルア
クリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート、ジペンタエリスリト
ールへキサアクリレートなどを適宜混合し、必要に応じ
塗工性及び屈折率を調節するために前記の弗素化アクリ
レート又はメタクリレートの重合体を加え、さらに前記
の光重合開始剤を加えたものを用いることが好ましい。The gradient index optical transmission body of the present invention may further be provided with a coating layer having a low refractive index. To form the coating layer, trifluoroalkyl acrylate, pentafluoroalkyl acrylate, hexafluoroalkyl acrylate, fluoroalkylene diacrylate, 1
.. L2,2-tetrahydrohebbutadecafluorodecyl acrylate, hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, etc. are mixed as appropriate, and the above-mentioned ingredients are added to adjust the coating properties and refractive index as necessary. It is preferable to use a polymer in which a fluorinated acrylate or methacrylate polymer is added thereto, and the photopolymerization initiator described above is further added thereto.
光重合のための光源としては150〜600 nmの波
長の光を発する炭素アーク灯、高圧水銀灯、超高圧水銀
灯、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ、レ
ーザー光等が用いられる。As light sources for photopolymerization, carbon arc lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, low-pressure mercury lamps, chemical lamps, xenon lamps, laser beams, etc. that emit light with a wavelength of 150 to 600 nm are used.
本発明によれば可撓性良好な屈折率分布型プラスチック
系光伝送体を連続的に効率よく製造することができる。According to the present invention, it is possible to continuously and efficiently manufacture a gradient index plastic optical transmission body having good flexibility.
また屈折率分布型プラスチック光伝送体の各層の成分の
屈折率及び各層の厚さを変えることによって、従来の技
術ではきわめて困難であった屈折率分布の制御を容易に
行うことができる。Furthermore, by changing the refractive index of the components of each layer of the gradient index plastic optical transmission body and the thickness of each layer, it is possible to easily control the refractive index distribution, which has been extremely difficult with conventional techniques.
下記実施例中のレンズ性能及び屈折率分布の測定は下記
の方法で行った。Lens performance and refractive index distribution in the following examples were measured by the following method.
■、レンズ性能の測定
評価装置
レンズ性能の測定は第2図に示す評価装置を用いて行っ
た。(2) Measurement and Evaluation Apparatus for Lens Performance Lens performance was measured using the evaluation apparatus shown in FIG.
試料の調製
実施例により得られた光伝送体を、通過するHe −N
eレーザー光線のうねりから判定した光線のFR4W(
2)高4ノ、η噌ハハ目身/l/・\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。He-N passing through the optical transmission body obtained in Sample Preparation Example
e FR4W of the light beam determined from the undulation of the laser beam (
2) The sample was cut to a height of 4 mm and η/l/·\, and polished using a polisher so that both end surfaces of the sample became parallel planes perpendicular to the long axis, and used as an evaluation sample.
測定方法
光学ベンチ(11)の上に配置された試料台(16)の
上に試作した評価用試料(18)をセットし、絞り(1
4)を調節して光源(12)からの光が集光用レンズ(
13)、絞り(14) 、正方形格子像を設けたガラス
板(15)を通り、試料(18)の端面全面に入射する
ようにしたのち、試料(18)及びポラロイドカメラ(
j7)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、正方形格子像を撮影し、格子のゆがみを観察
した。ガラス板(15)はフォトマスク用クロムメツキ
ガラスのクロム被膜を0.1 mの正方形格子模様に精
密加工したものを用いた。Measurement method: Set the prototype evaluation sample (18) on the sample stage (16) placed on the optical bench (11), and
4) so that the light from the light source (12) passes through the condensing lens (
13), an aperture (14), and a glass plate (15) provided with a square grating image, so that the light enters the entire end face of the sample (18), and then the sample (18) and the Polaroid camera (
j7) was adjusted so that it was in focus on the Polaroid film, a square grid image was taken, and the distortion of the grid was observed. The glass plate (15) used was a chrome-plated photomask glass plated with a chrome coating precision-processed into a 0.1 m square grid pattern.
■、屈折率分布の測定
カールツアイス社製インターフアコ干渉顕微鏡を用いて
公知の方法により測定した。(2) Measurement of refractive index distribution Measurement was carried out by a known method using an Interfaco interference microscope manufactured by Carl Zeiss.
実施例1
ポリメチルメタクリレート(〔η)=0.56、MEK
、25°C)46重量部、ベンジルメタクリレート44
重量部、メチルメタクリレート10重量部、1−ヒドロ
キシシクロへキシルフェニルケトン0.2重量部及びハ
イドロキノン0.1重量部を70℃に加熱混練して第1
層(中心部)の原液とした。またポリメチルメタクリレ
ート(〔η)=0.41、MEK、25℃)50重量部
、メチルメタクリレート50重量部、1−ヒドロキシシ
クロへキシルフェニルケトンo、1ciL部及びハイド
ロキノン0.1重量部を70℃に加熱混練して第2層(
周辺部)の原液とした。この両原液を同心円状の複合ノ
ズルを用い同時に押し出し、糸状物を調製した。押し出
し時の粘度は第1層の原液が4.5’X10ポイズ、第
2層の原液が2.0X10ボイズであった。また複合ノ
ズルの保温温度は55℃であった。Example 1 Polymethyl methacrylate ([η) = 0.56, MEK
, 25°C) 46 parts by weight, benzyl methacrylate 44
parts by weight, 10 parts by weight of methyl methacrylate, 0.2 parts by weight of 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, and 0.1 parts by weight of hydroquinone were heated and kneaded at 70°C to prepare a first mixture.
This was used as the stock solution for the layer (center). Further, 50 parts by weight of polymethyl methacrylate ([η)=0.41, MEK, 25°C), 50 parts by weight of methyl methacrylate, 1 ciL part of 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, and 0.1 part by weight of hydroquinone were added at 70°C. Heat and knead to form the second layer (
Peripheral area) was used as a stock solution. Both stock solutions were simultaneously extruded using a concentric compound nozzle to prepare a filamentous material. The viscosity during extrusion was 4.5'×10 poise for the first layer stock solution and 2.0×10 poise for the second layer stock solution. Further, the heat retention temperature of the composite nozzle was 55°C.
次いで第1図の装置を用い、長さ90crnの相互拡散
部を通過させたのち、周囲に長さ120副の40W蛍光
灯12本を円状に等間隔に設置した石英管の中心部にフ
ァイバーを導通し、25Crr1/分の速度で通過させ
て硬化させ、ニップローラーで引き取り、巻取り機に巻
取り、直径1000μmのファイバーを得た。Next, using the apparatus shown in Figure 1, the fiber was passed through a mutual diffusion section with a length of 90 crn, and then placed in the center of a quartz tube around which 12 40 W fluorescent lamps with a length of 120 crn were installed at equal intervals. was passed through the fiber at a speed of 25 Crr/min to cure it, taken up with a nip roller, and wound on a winder to obtain a fiber with a diameter of 1000 μm.
吐出比が第1層:第2層=1:2の場合、インターフア
コ干渉顕微鏡(東独カールツアイス社製)により測定し
た屈折率分布は、中心部が1、515、周辺部がt 4
94であり、中心部から周辺部にかけて屈折率は連続的
に減少していた。When the ejection ratio is 1st layer: 2nd layer = 1:2, the refractive index distribution measured with an Interfaco interference microscope (manufactured by Carl Zeiss, East Germany) is 1.515 at the center and t4 at the periphery.
94, and the refractive index decreased continuously from the center to the periphery.
メチルメタクリレート及びベンジルメタクリレートの残
留分の合計量は、0.7重量%であった。またレンズ性
能の測定を行った結果、正方形の格子の像は歪が少なか
った。The total amount of residual methyl methacrylate and benzyl methacrylate was 0.7% by weight. Furthermore, as a result of measuring the lens performance, the image of the square grating had less distortion.
また吐出比が第1層:第2層=1=1の場合、ファイバ
ーは直径1050μmであり、屈折率分布は中心部が1
.519、周辺部が1.495であり、中心部から周辺
部にかけて連続的に減少していた。単量体の残留分の合
計量は0.8重量%であった。またレンズ性能の測定を
行った結果、正方形の格子の像は歪が少なかった。この
ように原液の吐出比を変えることによって屈折率分布は
異なったものとなっていた。In addition, when the ejection ratio is 1st layer: 2nd layer = 1 = 1, the fiber has a diameter of 1050 μm, and the refractive index distribution is 1 at the center.
.. 519 and 1.495 at the periphery, decreasing continuously from the center to the periphery. The total amount of residual monomers was 0.8% by weight. Furthermore, as a result of measuring the lens performance, the image of the square grating had less distortion. In this way, by changing the discharge ratio of the stock solution, the refractive index distribution became different.
実施例2
実施例1で用いた原液を第1層及び第2層に用い、さら
に第6層にポリメチルメタクリレート(〔η]=0.3
4、MEK、25℃)45重量部、2.2,3,3,4
,4,5,5−オクタフルオロペンチルメタクリレート
35重量部、メチルメタクリレート20重量部、1−ヒ
ドロキシシクロへキシルフェニルケトン0.2重量部及
びハイドロキノン0.1重量部を70℃で加熱混練した
ものを用い、第1層、第2層及び第6層の原液を同心円
状の複合ノズルを用い同時に押し出し、糸状物を調製し
た。押し出し時の粘度は第1層の原液が4゜5X10’
ボイズ、第2層の原液が2. OX 10’ボイズ、第
3層の原液が2.2 X 10’ポイズであった。複合
ノズルの保温温度は60℃であった。Example 2 The stock solution used in Example 1 was used for the first and second layers, and polymethyl methacrylate ([η] = 0.3
4, MEK, 25°C) 45 parts by weight, 2.2, 3, 3, 4
, 35 parts by weight of 4,5,5-octafluoropentyl methacrylate, 20 parts by weight of methyl methacrylate, 0.2 parts by weight of 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and 0.1 part by weight of hydroquinone were heated and kneaded at 70°C. The stock solutions of the first layer, second layer, and sixth layer were extruded simultaneously using a concentric compound nozzle to prepare a filamentous material. The viscosity during extrusion is 4゜5X10' for the first layer stock solution.
Boys, the stock solution of the second layer is 2. OX 10' poise, the stock solution for the third layer was 2.2 x 10' poise. The heat retention temperature of the composite nozzle was 60°C.
次いで第1図の装置を用い、実施例1と同様にして直径
1000μmのファイバーを得た(相互拡散部45cr
11)。Next, using the apparatus shown in FIG. 1, a fiber with a diameter of 1000 μm was obtained in the same manner as in Example 1 (interdiffusion part 45cr
11).
吐出比が第1層:第2層:第3層=1:i:1の場合、
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1.512、周辺部が1.470であり1.中
心部から周辺部にかけて屈折率は連続的に減少していた
。メチルメタクリレート、2.2,5.3,4.4,5
.5−オクタフルオロペンチルメタクリレート及びベン
ジルメタクリレートの単量体残留分は1.2重量%であ
った。またレンズ性能の測定を行った結果、正方形の格
子像は歪が少なかった。この場合も吐出比を変えること
によって、様々な形の屈折率分布を有する光伝送体が得
られた。When the ejection ratio is 1st layer: 2nd layer: 3rd layer = 1:i:1,
The refractive index distribution measured using an Interfaco interference microscope is 1.512 at the center and 1.470 at the periphery. The refractive index decreased continuously from the center to the periphery. Methyl methacrylate, 2.2, 5.3, 4.4, 5
.. The residual monomer content of 5-octafluoropentyl methacrylate and benzyl methacrylate was 1.2% by weight. Furthermore, as a result of measuring lens performance, the square lattice image had less distortion. In this case as well, by changing the ejection ratio, optical transmission bodies having various shapes of refractive index distributions were obtained.
実施例6
実施例1で用いた第1層の原液を第1層に、ポリメチル
メタクリレート(〔η)=0.40、MEK 。Example 6 The stock solution of the first layer used in Example 1 was used as the first layer, polymethyl methacrylate ([η)=0.40, MEK.
25°C)50重量部、メチルメタクリレート20重量
部、ベンジルメタクリレート30重量部、1−ヒドロキ
シシクロへキシルフェニルケトン0.2重量部及びハイ
ドロキノン0.1重量部を65℃に加熱混練し第2層の
原液とした。また実施例1で用いた第2層の原液を第6
層の原液として用い、ポリメチルメタクリレート(〔η
〕=0.40、MEK、25°C)50重量部、メチル
メタクリレート30重量部、2,2.3.3−テトラフ
ルオロプロビルメタクリレート20重量部、1−ヒドロ
キシシクロへキシルフェニルケトン0.2重量部及びハ
イドロキノン061重量部を加熱混練して第4層の原液
とした。前記の4種の原液を同心円状複合ノズルを用い
同時に押し出し、糸状物を調製した。押し出し時の粘度
は第1層の原液が4.5 X 10’ポイズ、第2層の
原液が4.0×10ボイズ、第3層の原液が2.0XI
G ボイズ、第4層の原液が2.2X10ポイズであっ
た。25°C), 20 parts by weight of methyl methacrylate, 30 parts by weight of benzyl methacrylate, 0.2 parts by weight of 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and 0.1 part by weight of hydroquinone were heated and kneaded at 65°C to form the second layer. It was used as a stock solution. In addition, the stock solution of the second layer used in Example 1 was added to the sixth layer.
Polymethyl methacrylate ([η
]=0.40, MEK, 25°C) 50 parts by weight, 30 parts by weight of methyl methacrylate, 20 parts by weight of 2,2.3.3-tetrafluoropropyl methacrylate, 0.2 parts by weight of 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone Parts by weight and 061 parts by weight of hydroquinone were heated and kneaded to prepare a stock solution for the fourth layer. The four stock solutions described above were simultaneously extruded using a concentric compound nozzle to prepare a filamentous material. The viscosity during extrusion is 4.5 x 10'poise for the first layer stock solution, 4.0 x 10'poise for the second layer stock solution, and 2.0XI for the third layer stock solution.
G Boise, the stock solution of the fourth layer was 2.2×10 poise.
複合ノズルの保温温度は60℃であった。The heat retention temperature of the composite nozzle was 60°C.
次いで第1図の装置を用い、実施例1と同様にして、直
径1050μmのファイバーを得た(相互拡散部30c
rIT)。Next, using the apparatus shown in FIG. 1, a fiber with a diameter of 1050 μm was obtained in the same manner as in Example 1 (interdiffusion part 30c
rIT).
吐出比が第1層:第2層:第3層:第4層=2:1 :
1 :1の場合、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1.511、周辺部が1.4
79であり、中心部p)ら周辺部にかけて連続的に減少
していた。単量体の残留分は1.1重量%であった。こ
のとき2.2.5.3−テトラフルオロプロピルメタク
リレートが僅かに揮発するために、屈折率分布が周辺部
で僅かに上がっていた。このためレンズ性能の測定を行
った結果、正方形の格子像は周辺部で歪を生じていた。Ejection ratio is 1st layer: 2nd layer: 3rd layer: 4th layer = 2:1:
In the case of 1:1, the refractive index distribution measured by an interfaco interference microscope is 1.511 at the center and 1.4 at the periphery.
79, and decreased continuously from the center to the periphery. The residual monomer content was 1.1% by weight. At this time, since 2.2.5.3-tetrafluoropropyl methacrylate was slightly volatilized, the refractive index distribution was slightly raised at the peripheral portion. Therefore, when we measured the lens performance, we found that the square lattice image was distorted at its periphery.
実施例4
実施例6で用いた第1層から第4層までの原液を用い、
さらに第5層目に実施例2の第3層で用いた原液を用い
、第1層から第5層までの原液を同心円状の複合ノズル
を用い同時に押し出して糸状物を調製し、以下実施例い
と同様にしてファイバーを得た(相互拡散部20crn
)。Example 4 Using the stock solutions from the first layer to the fourth layer used in Example 6,
Further, the stock solution used in the third layer of Example 2 was used for the fifth layer, and the stock solutions from the first layer to the fifth layer were simultaneously extruded using a concentric compound nozzle to prepare a filamentous material. A fiber was obtained in the same manner as above (interdiffusion part 20 crn
).
吐出比が第1層:第2層:第6層:第4層:第5層=4
:1 :1 :1 :2の場合、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単量体の残留分は1.
0重量%であった。The ejection ratio is 1st layer: 2nd layer: 6th layer: 4th layer: 5th layer = 4
:1 :1 :1 :2, the refractive index distribution measured by an interfaco interference microscope shows that the residual monomer content is 1.
It was 0% by weight.
レンズ性能の測定を行った結果、正方形の格子像は歪が
少なかった。この場合も原液の吐出比を変えることによ
って屈折率分布は異なったものとなってきた。As a result of measuring lens performance, the square lattice image had less distortion. In this case as well, the refractive index distribution became different by changing the discharge ratio of the stock solution.
実施例5
下記衣に示す成分に1−ヒドロキシシクロへキシルフェ
ニルケトン0.2重量部及びハイドロキノン0.1重量
部を加え、70°Cに加熱混練して第1〜10層の原液
を調製した。この10種の原液を同心円状複合ノズルを
用いて同時に押し出し、糸状物を調製した。押し出し時
の各原液の粘度は表中に示すとおりであった。また複合
ノズルの保温温度は60℃であった。次いで糸状物を相
互拡散処理せずK、直ちに実施例1と同様に硬化処理し
てファイバーを得た。Example 5 0.2 parts by weight of 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and 0.1 parts by weight of hydroquinone were added to the ingredients shown in the batter below, and the mixture was heated and kneaded at 70°C to prepare stock solutions for layers 1 to 10. . These 10 kinds of stock solutions were simultaneously extruded using a concentric compound nozzle to prepare a filamentous material. The viscosity of each stock solution during extrusion was as shown in the table. Further, the heat retention temperature of the composite nozzle was 60°C. Next, the filamentous material was immediately cured in the same manner as in Example 1 without undergoing interdiffusion treatment to obtain a fiber.
表中の吐出比とした場合、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、512、周辺部
が1.472であり、中心部から周辺部にかけて連続的
に減少していた。またレンズ性能の測定を行った結果、
正方形の歪がきわめて少なかった。なお吐出比を変える
ことによって様々な形の屈折率分布を有する光伝送体が
得られた。When the ejection ratios in the table were used, the refractive index distribution measured by an interfaco interference microscope was 1.512 at the center and 1.472 at the periphery, and decreased continuously from the center to the periphery. In addition, as a result of measuring lens performance,
There was very little distortion of the square. By changing the ejection ratio, optical transmission bodies having various shapes of refractive index distributions were obtained.
実施例6
メチルメタクリレート65重量%及びフェニルメタクリ
レート65重量%からなる重合体(nD=1.517、
〔η]=1.50、MEK、256c)47重量部、フ
ェニルメタクリレート56重量部、1−ヒドロキシシク
ロへキシルフェニルケトン0.2重量部及びハイドロキ
ノン0.1 重量部を65℃に加熱混練して第1層の原
液とした。また同じ重合体50重置部、メチルメタクリ
レート50fri部、1−ヒドロキシシクロへキシルフ
ェニルケトン0.2重量部及びハイドロキノン0゜1重
量部を65℃に加熱混練して第2層の原液とした。これ
らの原液を実施例1と同様に処理してファイバーを得た
(相互拡散部90CrrI)。Example 6 Polymer consisting of 65% by weight of methyl methacrylate and 65% by weight of phenyl methacrylate (nD=1.517,
[η] = 1.50, 47 parts by weight of MEK, 256c), 56 parts by weight of phenyl methacrylate, 0.2 parts by weight of 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and 0.1 part by weight of hydroquinone were heated and kneaded at 65°C. This was used as the stock solution for the first layer. Further, 50 parts of the same polymer, 50 parts of methyl methacrylate, 0.2 parts by weight of 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and 0.1 part by weight of hydroquinone were heated and kneaded at 65 DEG C. to prepare a stock solution for the second layer. These stock solutions were treated in the same manner as in Example 1 to obtain fibers (interdiffusion section 90CrrI).
吐出時の粘度は第1層の原液が4. OX 10’ボイ
ズ、第2層の原液が2.lX10ボイズであった。また
複合ノズルの保温温度は60℃であった。The viscosity of the first layer stock solution at the time of discharge was 4. OX 10'Boys, the stock solution of the second layer is 2. It was lx10 bois. Further, the heat retention temperature of the composite nozzle was 60°C.
吐出比が第1層:第2層=1=1の場合、得られたファ
イバーは直径10oOμmであり、屈折率分布は中心部
が1.540、周辺部が1.511であり、中心部から
周辺部にかけて連続的に減少していた。単量体の残留分
は1.0重量%であった。またレンズ性能の測定を行っ
た結果、正方形の格子の像は歪が少なかった。この場合
も原液の吐出比を変えることによって、屈折率分布は異
なったものとなってきた。When the ejection ratio is 1st layer: 2nd layer = 1 = 1, the obtained fiber has a diameter of 10oOμm, and the refractive index distribution is 1.540 at the center and 1.511 at the periphery. It decreased continuously towards the periphery. The residual monomer content was 1.0% by weight. Furthermore, as a result of measuring the lens performance, the image of the square grating had less distortion. In this case as well, the refractive index distribution became different by changing the discharge ratio of the stock solution.
第1図は本発明の実施に用いられる糸成形装置を図式的
に示す工程図で、相互拡散部及び硬化処理部だけを縦断
面図とするものであり、第2図は本発明の光伝送体の評
価に用いられるレンズ性能測定装置を図式的に示す一部
縦断側面図であって、図中の記号1は同心円状複合ノズ
ル、2は糸状物、3は相互拡散部、4は硬化処理部、6
は光伝送体、12は光源、16はレンズ、14は絞り、
15はガラス板、17はカメラ、18は試料を示す。Fig. 1 is a process diagram schematically showing a thread forming apparatus used in carrying out the present invention, in which only the interdiffusion section and the curing processing section are shown in longitudinal section, and Fig. 2 is a process diagram schematically showing the thread forming apparatus used in carrying out the present invention. 1 is a partially longitudinal side view schematically showing a lens performance measuring device used for body evaluation, in which symbol 1 is a concentric compound nozzle, 2 is a filamentous material, 3 is a mutual diffusion part, and 4 is a hardening treatment. Part, 6
is a light transmission body, 12 is a light source, 16 is a lens, 14 is an aperture,
15 is a glass plate, 17 is a camera, and 18 is a sample.
Claims (1)
単量体とからの重合性混合物を、屈折率の異なる2種以
上の重合性混合物の積層状物として同心円状に押し出し
たのち、重合硬化させることにより、内部から表面に向
つて順次屈折率の変化をもたせた光伝送体とすることを
特徴とする、プラスチック光伝送体の製造法。A polymerizable mixture of a polymer mainly composed of methyl methacrylate and a monomer that is liquid at room temperature is extruded concentrically as a laminate of two or more polymerizable mixtures with different refractive indexes, and then polymerized and cured. A method for manufacturing a plastic optical transmission body, characterized in that the optical transmission body has a refractive index that changes sequentially from the inside toward the surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63165847A JP2860382B2 (en) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | Manufacturing method of plastic optical transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0216504A true JPH0216504A (en) | 1990-01-19 |
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ID=15820131
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