JPH10260322A - 屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法および製造装置 - Google Patents
屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法および製造装置Info
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- JPH10260322A JPH10260322A JP9063138A JP6313897A JPH10260322A JP H10260322 A JPH10260322 A JP H10260322A JP 9063138 A JP9063138 A JP 9063138A JP 6313897 A JP6313897 A JP 6313897A JP H10260322 A JPH10260322 A JP H10260322A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/05—Filamentary, e.g. strands
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- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 操業性に優れ、生産量の増大に伴う設備の大
型化を抑制でき、プラスチック光ファイバに所定の屈折
率分布を容易に付与でき、任意の長さを有する安定した
品質の屈折率分布型プラスチック光ファイバを安定して
連続的に製造することができる屈折率分布型プラスチッ
ク光ファイバの製造方法および製造装置を提供する。 【解決手段】 ベースとなる重合体に、この重合体より
も高屈折率の非重合性化合物を配合してなるファイバ材
料をファイバ作製装置1で紡糸し、ファイバ5を連続的
に作製し、そのファイバ5を、槽内のモノマー17の粘
度が低い順に拡散槽T1ないしTnに順次浸漬させ、フ
ァイバ5内で非重合性化合物とモノマー17を相互に拡
散させ屈折率分布を形成する。その後、ファイバ5は、
乾燥・加熱装置15にてファイバ5内に拡散したモノマ
ー17が重合固化され、延伸装置19、クラッド形成装
置21を経て巻取機25に巻き取られる。
型化を抑制でき、プラスチック光ファイバに所定の屈折
率分布を容易に付与でき、任意の長さを有する安定した
品質の屈折率分布型プラスチック光ファイバを安定して
連続的に製造することができる屈折率分布型プラスチッ
ク光ファイバの製造方法および製造装置を提供する。 【解決手段】 ベースとなる重合体に、この重合体より
も高屈折率の非重合性化合物を配合してなるファイバ材
料をファイバ作製装置1で紡糸し、ファイバ5を連続的
に作製し、そのファイバ5を、槽内のモノマー17の粘
度が低い順に拡散槽T1ないしTnに順次浸漬させ、フ
ァイバ5内で非重合性化合物とモノマー17を相互に拡
散させ屈折率分布を形成する。その後、ファイバ5は、
乾燥・加熱装置15にてファイバ5内に拡散したモノマ
ー17が重合固化され、延伸装置19、クラッド形成装
置21を経て巻取機25に巻き取られる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、屈折率分布型プラ
スチック光ファイバの製造方法および製造装置に関する
ものである。
スチック光ファイバの製造方法および製造装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】屈折率分布型[GI(graded index)
型]プラスチック光ファイバの製造方法としては、特開
平5−507610号公報および特開平7−27928
号公報に開示されたものがある。
型]プラスチック光ファイバの製造方法としては、特開
平5−507610号公報および特開平7−27928
号公報に開示されたものがある。
【0003】特開平5−507610号公報の方法で
は、クラッドとなる円筒管の中空部に、モノマーおよび
高屈折率を有する物質との混合液を充填し、加熱あるい
はエネルギー線の照射によって特定の部位から優先的に
重合反応を生起進行させ、高屈折率を有する物質の濃度
勾配を形成させて母材を形成し、この母材を加熱溶融さ
せて延伸することにより、コア部の屈折率が半径方向に
沿って連続的に変化したプラスチック光ファイバを形成
している。
は、クラッドとなる円筒管の中空部に、モノマーおよび
高屈折率を有する物質との混合液を充填し、加熱あるい
はエネルギー線の照射によって特定の部位から優先的に
重合反応を生起進行させ、高屈折率を有する物質の濃度
勾配を形成させて母材を形成し、この母材を加熱溶融さ
せて延伸することにより、コア部の屈折率が半径方向に
沿って連続的に変化したプラスチック光ファイバを形成
している。
【0004】特開平7−27928号公報の方法では、
ファイバ材料の重合体を加熱溶融し紡糸してファイバを
形成し、形成したファイバを、ファイバを構成する重合
体よりも低屈折率の非重合性の化合物を含む溶液中に浸
漬させ、その非重合性化合物をファイバ内に染み込ませ
て拡散させることにより、屈折率分布を有するプラスチ
ック光ファイバを形成している。
ファイバ材料の重合体を加熱溶融し紡糸してファイバを
形成し、形成したファイバを、ファイバを構成する重合
体よりも低屈折率の非重合性の化合物を含む溶液中に浸
漬させ、その非重合性化合物をファイバ内に染み込ませ
て拡散させることにより、屈折率分布を有するプラスチ
ック光ファイバを形成している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5−507610号公報の方法では、母材からの加熱溶
融延伸でファイバを形成するようになっているため、1
個の母材により製造可能なファイバの長さには上限があ
り、ファイバの長さが母材の大きさによって制限される
という問題がある。
5−507610号公報の方法では、母材からの加熱溶
融延伸でファイバを形成するようになっているため、1
個の母材により製造可能なファイバの長さには上限があ
り、ファイバの長さが母材の大きさによって制限される
という問題がある。
【0006】製造しようとするファイバを長くするに
は、母材の直径を大きくするか、あるいは母材を長くす
るしかないが、母材を太くすると、次工程の線引きにお
いいて加熱溶融が困難になり、母材を長くすると、長さ
方向に関して均一な屈折率分布を形成したり、長さ方向
に関して伝送損失が一定になるようにするための母材作
製時の反応の制御、および重合の制御条件が厳しくな
る。例えば、1000m以上の長さを有する直径1mm
のプラスチック光ファイバを製造しようとした場合、母
材の長さが1mの場合、母材の直径は30m以上にな
る。
は、母材の直径を大きくするか、あるいは母材を長くす
るしかないが、母材を太くすると、次工程の線引きにお
いいて加熱溶融が困難になり、母材を長くすると、長さ
方向に関して均一な屈折率分布を形成したり、長さ方向
に関して伝送損失が一定になるようにするための母材作
製時の反応の制御、および重合の制御条件が厳しくな
る。例えば、1000m以上の長さを有する直径1mm
のプラスチック光ファイバを製造しようとした場合、母
材の長さが1mの場合、母材の直径は30m以上にな
る。
【0007】さらに、この方法は母材を形成した後にそ
の母材を線引きして光ファイバを製造するというバッチ
方式であるので、操業性が悪く、生産量の増大に伴い設
備を大幅に大型化する必要があるなどの問題がある。
の母材を線引きして光ファイバを製造するというバッチ
方式であるので、操業性が悪く、生産量の増大に伴い設
備を大幅に大型化する必要があるなどの問題がある。
【0008】特開平7−27928号公報の方法では、
連続してファイバを製造するようになっているため、任
意の長さのファイバを製造可能であるが、ファイバを形
成した後で、非重合性化合物をファイバの表面から内部
に向かって拡散させるようにしているので、分子サイズ
の大きな低屈折率化合物がファイバ内に拡散しにくく、
屈折率分布の形成が困難である。
連続してファイバを製造するようになっているため、任
意の長さのファイバを製造可能であるが、ファイバを形
成した後で、非重合性化合物をファイバの表面から内部
に向かって拡散させるようにしているので、分子サイズ
の大きな低屈折率化合物がファイバ内に拡散しにくく、
屈折率分布の形成が困難である。
【0009】また、分子サイズの大きな低屈折率化合物
をファイバ内に拡散させるには、ファイバおよび低屈折
率化合物を高温に加熱しなければならないが、ファイバ
を高温に加熱すると、加熱によりファイバの溶断が生
じ、安定して光ファイバを製造することができないとい
う問題がある。
をファイバ内に拡散させるには、ファイバおよび低屈折
率化合物を高温に加熱しなければならないが、ファイバ
を高温に加熱すると、加熱によりファイバの溶断が生
じ、安定して光ファイバを製造することができないとい
う問題がある。
【0010】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、操業
性に優れ、生産量の増大に伴う設備の大型化を抑制で
き、プラスチック光ファイバに所定の屈折率分布を容易
に付与でき、任意の長さを有する安定した品質の屈折率
分布型プラスチック光ファイバを安定して連続的に製造
することができる屈折率分布型プラスチック光ファイバ
の製造方法および製造装置を提供することを目的とす
る。
性に優れ、生産量の増大に伴う設備の大型化を抑制で
き、プラスチック光ファイバに所定の屈折率分布を容易
に付与でき、任意の長さを有する安定した品質の屈折率
分布型プラスチック光ファイバを安定して連続的に製造
することができる屈折率分布型プラスチック光ファイバ
の製造方法および製造装置を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段は、ベースとなる重合体と、この重合体に
配合され、この重合体よりも高屈折率の非重合性化合物
とを含むファイバ材料を加熱溶融させて紡糸し、ファイ
バを連続的に形成し、前記ファイバ内に拡散可能な化合
物を含み、互いに粘度が異なる溶液で満たされた複数の
拡散槽の前記溶液内に、連続的に形成した前記ファイバ
を、前記溶液の粘度が低い前記拡散槽から順に順次浸漬
させ、ファイバを前記各溶液で膨潤させ、ファイバ内に
拡散した前記各溶液中の化合物と前記非重合性化合物と
をファイバ内で相互に拡散させることにより、中心から
外方に向けて屈折率が連続的に減少する屈折率分布を有
するプラスチック光ファイバを製造することを特徴とす
る。
の技術的手段は、ベースとなる重合体と、この重合体に
配合され、この重合体よりも高屈折率の非重合性化合物
とを含むファイバ材料を加熱溶融させて紡糸し、ファイ
バを連続的に形成し、前記ファイバ内に拡散可能な化合
物を含み、互いに粘度が異なる溶液で満たされた複数の
拡散槽の前記溶液内に、連続的に形成した前記ファイバ
を、前記溶液の粘度が低い前記拡散槽から順に順次浸漬
させ、ファイバを前記各溶液で膨潤させ、ファイバ内に
拡散した前記各溶液中の化合物と前記非重合性化合物と
をファイバ内で相互に拡散させることにより、中心から
外方に向けて屈折率が連続的に減少する屈折率分布を有
するプラスチック光ファイバを製造することを特徴とす
る。
【0012】また、ベースとなる重合体と、この重合体
に配合され、この重合体よりも高屈折率の非重合性化合
物とを含むファイバ材料を加熱溶融させて紡糸し、ファ
イバを連続的に形成するファイバ形成手段と、前記ファ
イバ内に拡散可能な化合物を含み、互いに粘度が異なる
溶液で満たされた複数の拡散槽、および前記ファイバ形
成手段から送られてきた前記ファイバを前記溶液の粘度
が低い前記拡散槽から順にその拡散槽内の溶液に順次浸
漬させる搬送手段を有する屈折率分布形成手段とを備
え、前記屈折率分布形成手段が、前記搬送手段により前
記ファイバを、前記溶液の粘度が低い前記拡散槽から順
にその拡散槽内の溶液に順次浸漬させて前記各溶液で膨
潤させ、ファイバ内に拡散した前記各溶液中の化合物と
前記非重合性化合物とをファイバ内で相互に拡散させる
ことにより、ファイバに中心から外方に向けて屈折率が
連続的に減少する屈折率分布を形成することを特徴とす
る。
に配合され、この重合体よりも高屈折率の非重合性化合
物とを含むファイバ材料を加熱溶融させて紡糸し、ファ
イバを連続的に形成するファイバ形成手段と、前記ファ
イバ内に拡散可能な化合物を含み、互いに粘度が異なる
溶液で満たされた複数の拡散槽、および前記ファイバ形
成手段から送られてきた前記ファイバを前記溶液の粘度
が低い前記拡散槽から順にその拡散槽内の溶液に順次浸
漬させる搬送手段を有する屈折率分布形成手段とを備
え、前記屈折率分布形成手段が、前記搬送手段により前
記ファイバを、前記溶液の粘度が低い前記拡散槽から順
にその拡散槽内の溶液に順次浸漬させて前記各溶液で膨
潤させ、ファイバ内に拡散した前記各溶液中の化合物と
前記非重合性化合物とをファイバ内で相互に拡散させる
ことにより、ファイバに中心から外方に向けて屈折率が
連続的に減少する屈折率分布を形成することを特徴とす
る。
【0013】本発明において、前記ベースとなる重合体
は、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカー
ボネイト等の非結晶高分子であり、使用する光源波長に
おいて散乱や吸収による伝送損失が小さいものであるこ
とが好ましい。そのような重合体を与えるモノマーとし
て、以下のようなメタクリル酸エステル、スチレン系化
合物、フッ素化アクリル酸エステル、フッ素化メタクリ
ル酸エステル等を例示することができる: (a)メタクリル酸エステルあるいはアクリル酸エステ
ル メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸イソプロピル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル
酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シク
ロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル等; (b)スチレン系化合物 スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロ
モスチレン、ジクロロスチレン、ジブロモスチレン等; (c)フッ素化アクリル酸エステル 2,2,2-トリフルオロエチルアクリレート等; (d)フッ素化メタクリル酸エステル 1,1,2-トリフルオロエチルメタクリレート等。
は、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカー
ボネイト等の非結晶高分子であり、使用する光源波長に
おいて散乱や吸収による伝送損失が小さいものであるこ
とが好ましい。そのような重合体を与えるモノマーとし
て、以下のようなメタクリル酸エステル、スチレン系化
合物、フッ素化アクリル酸エステル、フッ素化メタクリ
ル酸エステル等を例示することができる: (a)メタクリル酸エステルあるいはアクリル酸エステ
ル メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸イソプロピル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル
酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シク
ロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル等; (b)スチレン系化合物 スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロ
モスチレン、ジクロロスチレン、ジブロモスチレン等; (c)フッ素化アクリル酸エステル 2,2,2-トリフルオロエチルアクリレート等; (d)フッ素化メタクリル酸エステル 1,1,2-トリフルオロエチルメタクリレート等。
【0014】また、上記モノマーのいずれか1種類から
作製した重合体をファイバ材料として使用してもよく、
複数種類のモノマーから作製した共重合体をファイバ材
料として使用してもよい。
作製した重合体をファイバ材料として使用してもよく、
複数種類のモノマーから作製した共重合体をファイバ材
料として使用してもよい。
【0015】前記ファイバに配合する高屈折率の非重合
性化合物は、ファイバを構成する重合体よりも屈折率が
0.02以上高く、ファイバ基材の重合体およびその重
合体を形成するモノマーとの相溶性がよく、沸点が高い
(200℃以上)ことが条件である。
性化合物は、ファイバを構成する重合体よりも屈折率が
0.02以上高く、ファイバ基材の重合体およびその重
合体を形成するモノマーとの相溶性がよく、沸点が高い
(200℃以上)ことが条件である。
【0016】非重合性化合物としては、酢酸ヘキシル、
安息香酸ベンジル、フタル酸ビス(2−メチルヘキシ
ル)、セバシン酸エステル(セバシン酸ジブチル等)、
アジピン酸エステル(アジピン酸ジヘキシル等)、フタ
ル酸ジメチル、ジフェニルスルフィド等が用いられる。
また、好ましくは、ベースとなる重合体の屈折率に応じ
て、1種類または2種類以上を組み合わせて配合するの
がよい。
安息香酸ベンジル、フタル酸ビス(2−メチルヘキシ
ル)、セバシン酸エステル(セバシン酸ジブチル等)、
アジピン酸エステル(アジピン酸ジヘキシル等)、フタ
ル酸ジメチル、ジフェニルスルフィド等が用いられる。
また、好ましくは、ベースとなる重合体の屈折率に応じ
て、1種類または2種類以上を組み合わせて配合するの
がよい。
【0017】前記各拡散槽に用いる溶液は、分子サイズ
が小さくまたは低分子量で、ファイバに用いられた重合
体に拡散可能な化合物であればいずれでもよく、好まし
くは重合性化合物(モノマー)、さらに好ましくはファ
イバに用いられた重合体のモノマーがよい。
が小さくまたは低分子量で、ファイバに用いられた重合
体に拡散可能な化合物であればいずれでもよく、好まし
くは重合性化合物(モノマー)、さらに好ましくはファ
イバに用いられた重合体のモノマーがよい。
【0018】前記各拡散槽に用いる溶液の粘度の調節
は、その溶液がモノマーである場合、モノマーに溶解さ
せる重合体の割合を変化させることによって行うのがよ
い。
は、その溶液がモノマーである場合、モノマーに溶解さ
せる重合体の割合を変化させることによって行うのがよ
い。
【0019】前記各拡散槽に用いるモノマー溶液に溶解
させる粘度調節用の重合体の例としては、モノマーにメ
タクリル酸メチル(MMA)を用いた場合、ポリメタク
リル酸メチル(PMMA)等のポリメタクリル酸エステ
ル、ポリアクリル酸エチル等のポリアクリル酸エステ
ル、ポリエチレンオキシド等のポリエーテル、その他、
ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、およびポリス
チレンなどが挙げられる。
させる粘度調節用の重合体の例としては、モノマーにメ
タクリル酸メチル(MMA)を用いた場合、ポリメタク
リル酸メチル(PMMA)等のポリメタクリル酸エステ
ル、ポリアクリル酸エチル等のポリアクリル酸エステ
ル、ポリエチレンオキシド等のポリエーテル、その他、
ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、およびポリス
チレンなどが挙げられる。
【0020】また、モノマー溶液の粘度が高くなるとモ
ノマーが重合するので、モノマーに0.001%の重合
禁止剤、ヒドロキノン等を配合しておくのがよい。
ノマーが重合するので、モノマーに0.001%の重合
禁止剤、ヒドロキノン等を配合しておくのがよい。
【0021】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態の屈折
率分布型プラスチック光ファイバの製造方法のフローチ
ャートであり、図2はこの製造方法に使用される製造装
置の構成を示す図である。
率分布型プラスチック光ファイバの製造方法のフローチ
ャートであり、図2はこの製造方法に使用される製造装
置の構成を示す図である。
【0022】まずファイバ材料作製工程(ステップS
1)で、ファイバ材料が作製される。このファイバ材料
の作製は、1種類のモノマーまたは複数種類のモノマー
が混合された混合モノマーと、そのモノマーの重合体よ
りも高屈折率の非重合性化合物とを混合して、攪拌しつ
つ加熱し、重合固化させたものを粉砕し、ペレット化す
ることにより行われる。重合反応は、平均分子量が10
万から20万の間、好ましくは13万から15万位にな
るように設定される。
1)で、ファイバ材料が作製される。このファイバ材料
の作製は、1種類のモノマーまたは複数種類のモノマー
が混合された混合モノマーと、そのモノマーの重合体よ
りも高屈折率の非重合性化合物とを混合して、攪拌しつ
つ加熱し、重合固化させたものを粉砕し、ペレット化す
ることにより行われる。重合反応は、平均分子量が10
万から20万の間、好ましくは13万から15万位にな
るように設定される。
【0023】ペレット化されたファイバ材料は、ファイ
バ作製装置1(ファイバ形成手段)に供給される。ファ
イバ作製装置1は、図3に示されるような構成であり、
ホッパー1aから供給されたペレット状のファイバ材料
が、ヒータ1bにより加熱溶融され、スクリュウ1cに
より混練されつつダイスポイント1dからファイバ状に
紡糸され、後にプラスチック光ファイバ3のコアとなる
ファイバ5が連続的に作製される(ステップS2)。
バ作製装置1(ファイバ形成手段)に供給される。ファ
イバ作製装置1は、図3に示されるような構成であり、
ホッパー1aから供給されたペレット状のファイバ材料
が、ヒータ1bにより加熱溶融され、スクリュウ1cに
より混練されつつダイスポイント1dからファイバ状に
紡糸され、後にプラスチック光ファイバ3のコアとなる
ファイバ5が連続的に作製される(ステップS2)。
【0024】ファイバ作製装置1により作製されたファ
イバ5は、ターンローラ7を経てファイバ5に屈折率分
布を形成する屈折率分布形成装置9(屈折率分布形成手
段)に順次送られる。この屈折率分布形成装置9は、複
数の拡散槽T1ないしTn(nは2以上の自然数)と、
各拡散槽T1ないしTn毎に設けられた搬送手段として
の供給ローラ11および引上ローラ13と、乾燥・加熱
装置15とを備えている。
イバ5は、ターンローラ7を経てファイバ5に屈折率分
布を形成する屈折率分布形成装置9(屈折率分布形成手
段)に順次送られる。この屈折率分布形成装置9は、複
数の拡散槽T1ないしTn(nは2以上の自然数)と、
各拡散槽T1ないしTn毎に設けられた搬送手段として
の供給ローラ11および引上ローラ13と、乾燥・加熱
装置15とを備えている。
【0025】各拡散槽T1ないしTnは、互いに粘度の
異なるモノマー17で満たされており、第1の拡散槽T
1から第nの拡散槽Tnにかけて順にモノマー17の粘
度が高くなるようになっている。各モノマー17の粘度
の調節は、モノマー17に配合する重合体の割合を調節
することによって行われ、配合する重合体の割合を増加
させるにつれて、モノマー17の粘度が高くなるように
なっている。
異なるモノマー17で満たされており、第1の拡散槽T
1から第nの拡散槽Tnにかけて順にモノマー17の粘
度が高くなるようになっている。各モノマー17の粘度
の調節は、モノマー17に配合する重合体の割合を調節
することによって行われ、配合する重合体の割合を増加
させるにつれて、モノマー17の粘度が高くなるように
なっている。
【0026】各拡散槽T1ないしTnの供給ローラ11
および引上ローラ13は、搬送経路から送られてきたフ
ァイバ5を順次各拡散槽T1ないしTnのモノマー17
内に供給し、各モノマー17内に通過させるためのもの
である。各拡散槽T1ないしTnにおいて、供給ローラ
11と引上ローラ13との搬送速度は、一定に制御され
ており、各供給ローラ11がモノマー17内に連続的に
供給したファイバ5を、各引上ローラ13が順次引上げ
るようになっている。
および引上ローラ13は、搬送経路から送られてきたフ
ァイバ5を順次各拡散槽T1ないしTnのモノマー17
内に供給し、各モノマー17内に通過させるためのもの
である。各拡散槽T1ないしTnにおいて、供給ローラ
11と引上ローラ13との搬送速度は、一定に制御され
ており、各供給ローラ11がモノマー17内に連続的に
供給したファイバ5を、各引上ローラ13が順次引上げ
るようになっている。
【0027】ファイバ作製装置1から送られてきたファ
イバ5は、各拡散槽T1ないしTnの供給ローラ11お
よび引上ローラ13により搬送されて、第1の拡散槽T
1から第nの拡散槽Tnに順に浸漬される(ステップS
3)。
イバ5は、各拡散槽T1ないしTnの供給ローラ11お
よび引上ローラ13により搬送されて、第1の拡散槽T
1から第nの拡散槽Tnに順に浸漬される(ステップS
3)。
【0028】重合体から構成されるファイバ5は、モノ
マーに溶解し易く、モノマーの粘度が低いほど溶解し易
いとう性質を有している。そこで、本実施形態では、前
記のように互いに粘度の異なるモノマー17で満たされ
た複数の拡散槽T1ないしTnを用意し、ファイバ5を
粘度が低いモノマー17から順に粘度の高いモノマー1
7に浸漬させてゆくことによって、ファイバ5を構成す
る重合体のモノマー17への溶出を抑制しつつ、予めフ
ァイバ重合体に配合されている高屈折率の非重合性化合
物とファイバ5表面からファイバ5内に拡散したモノマ
ー17とをファイバ5内で相互に拡散させるようになっ
ている。
マーに溶解し易く、モノマーの粘度が低いほど溶解し易
いとう性質を有している。そこで、本実施形態では、前
記のように互いに粘度の異なるモノマー17で満たされ
た複数の拡散槽T1ないしTnを用意し、ファイバ5を
粘度が低いモノマー17から順に粘度の高いモノマー1
7に浸漬させてゆくことによって、ファイバ5を構成す
る重合体のモノマー17への溶出を抑制しつつ、予めフ
ァイバ重合体に配合されている高屈折率の非重合性化合
物とファイバ5表面からファイバ5内に拡散したモノマ
ー17とをファイバ5内で相互に拡散させるようになっ
ている。
【0029】ファイバ5を浸漬させるモノマー17の粘
度が高くなるにつれて、ファイバ5を構成する重合体が
モノマー17に溶解しにくくなるとともに、ファイバ5
内で非重合性化合物の拡散が進行し、ファイバ5内で非
重合性化合物の濃度分布が生じ、中心からの距離の2乗
に比例して屈折率が減少するような屈折率分布がファイ
バ5に付与される。
度が高くなるにつれて、ファイバ5を構成する重合体が
モノマー17に溶解しにくくなるとともに、ファイバ5
内で非重合性化合物の拡散が進行し、ファイバ5内で非
重合性化合物の濃度分布が生じ、中心からの距離の2乗
に比例して屈折率が減少するような屈折率分布がファイ
バ5に付与される。
【0030】最後の拡散槽Tnから引上ローラ13によ
って引上げられたファイバ5は、乾燥・加熱装置15に
導かれ、乾燥・加熱装置15にて乾燥および加熱され、
ファイバ5内部に拡散したモノマー17およびファイバ
5表面のモノマー17が重合固化される(ステップS
4)。乾燥・加熱装置15は、例えば円筒形のヒータを
備えて構成されており、ファイバ5をヒータの中空部内
を通過させるとともに、その中空部内に温風を送風する
ことによってファイバ5の乾燥および加熱を行うように
なっている。
って引上げられたファイバ5は、乾燥・加熱装置15に
導かれ、乾燥・加熱装置15にて乾燥および加熱され、
ファイバ5内部に拡散したモノマー17およびファイバ
5表面のモノマー17が重合固化される(ステップS
4)。乾燥・加熱装置15は、例えば円筒形のヒータを
備えて構成されており、ファイバ5をヒータの中空部内
を通過させるとともに、その中空部内に温風を送風する
ことによってファイバ5の乾燥および加熱を行うように
なっている。
【0031】乾燥・加熱装置15を通過したファイバ5
は、延伸装置19に順次送られ、この延伸装置19より
加熱延伸され、これによって浸漬後の無配向のファイバ
5に適度な配向度が与えられ、力学的な強度が付与され
る(ステップS5)。
は、延伸装置19に順次送られ、この延伸装置19より
加熱延伸され、これによって浸漬後の無配向のファイバ
5に適度な配向度が与えられ、力学的な強度が付与され
る(ステップS5)。
【0032】加熱延伸されたファイバ5は、クラッド形
成装置21に順次送られてクラッド層が形成される(ス
テップS6)。このクラッド層の形成は、連続的に送ら
れてくるファイバ5の外周に、クラッド層の材料となる
樹脂を押出被覆成形することによって行われる。クラッ
ド層の形成には、コアとなるファイバ5を構成するファ
イバ材料よりも低屈折率の透明樹脂が用いられる。
成装置21に順次送られてクラッド層が形成される(ス
テップS6)。このクラッド層の形成は、連続的に送ら
れてくるファイバ5の外周に、クラッド層の材料となる
樹脂を押出被覆成形することによって行われる。クラッ
ド層の形成には、コアとなるファイバ5を構成するファ
イバ材料よりも低屈折率の透明樹脂が用いられる。
【0033】このように、拡散槽T1ないしTn、乾燥
・加熱装置15、延伸装置19およびクラッド形成装置
21を連続的に通過したファイバ5は、プラスチック光
ファイバ3となりターンローラ23を経て巻取機25に
連続的に巻き取られる(ステップS7)。
・加熱装置15、延伸装置19およびクラッド形成装置
21を連続的に通過したファイバ5は、プラスチック光
ファイバ3となりターンローラ23を経て巻取機25に
連続的に巻き取られる(ステップS7)。
【0034】一旦巻取機25に巻き取られたプラスチッ
ク光ファイバ3は、その後、ポリエチレン、ポリ塩化ビ
ニル等が被覆され、光ファイバコードとなる。
ク光ファイバ3は、その後、ポリエチレン、ポリ塩化ビ
ニル等が被覆され、光ファイバコードとなる。
【0035】以上のように本実施形態によれば、バッチ
方式でなく、プラスチック光ファイバの製造を連続的に
行う方式であるので、操業性に優れ、生産量の増大に伴
う設備の大型化を抑制でき、任意の長さの屈折率分布型
プラスチック光ファイバを製造することができる。
方式でなく、プラスチック光ファイバの製造を連続的に
行う方式であるので、操業性に優れ、生産量の増大に伴
う設備の大型化を抑制でき、任意の長さの屈折率分布型
プラスチック光ファイバを製造することができる。
【0036】また、高屈折率を有する非重合性化合物を
ファイバ5のベースとなる重合体に予め配合することに
より、重合体のガラス転移温度が低下し、重合体のモノ
マー17への溶解性が向上し、モノマー17に浸漬させ
た際にモノマー17およびファイバ5を高温に加熱しな
くともファイバ5がモノマー17により容易に膨潤し、
ファイバ5内での非重合性化合物の拡散が容易にかつ迅
速に生じるようになり、屈折率分布の形成を容易に行う
ことができるとともに、特開平7−27928号公報の
ような高温加熱によるファイバ5の溶断を防止すること
ができ、プラスチック光ファイバ3を安定して製造する
ことができる。
ファイバ5のベースとなる重合体に予め配合することに
より、重合体のガラス転移温度が低下し、重合体のモノ
マー17への溶解性が向上し、モノマー17に浸漬させ
た際にモノマー17およびファイバ5を高温に加熱しな
くともファイバ5がモノマー17により容易に膨潤し、
ファイバ5内での非重合性化合物の拡散が容易にかつ迅
速に生じるようになり、屈折率分布の形成を容易に行う
ことができるとともに、特開平7−27928号公報の
ような高温加熱によるファイバ5の溶断を防止すること
ができ、プラスチック光ファイバ3を安定して製造する
ことができる。
【0037】さらに、各拡散槽T1ないしTnに用いる
モノマー17は分子サイズが小さく、ファイバ5内に容
易に拡散させることができ、屈折率分布を容易に形成す
ることができる。
モノマー17は分子サイズが小さく、ファイバ5内に容
易に拡散させることができ、屈折率分布を容易に形成す
ることができる。
【0038】また、モノマー17の粘度が低い拡散槽T
1ないしTnから順にファイバ5を浸漬させることによ
り、ファイバ5内での非重合性化合物の拡散を、ファイ
バ5を構成する重合体の溶出を抑制しつつ、部分的なば
らつきを生じることなく一様に進行させることができ
る。これによって、形成する屈折率分布に乱れが生じる
のを防止することができ、安定した品質の屈折率分布型
プラスチック光ファイバ3を製造することができる。
1ないしTnから順にファイバ5を浸漬させることによ
り、ファイバ5内での非重合性化合物の拡散を、ファイ
バ5を構成する重合体の溶出を抑制しつつ、部分的なば
らつきを生じることなく一様に進行させることができ
る。これによって、形成する屈折率分布に乱れが生じる
のを防止することができ、安定した品質の屈折率分布型
プラスチック光ファイバ3を製造することができる。
【0039】さらに、ファイバ5形成用のファイバ材料
は、一旦ペレット化された後、加熱溶融されて混練され
紡糸されるので、仮にペレット化までの段階でファイバ
材料に不均質な部分があっても、ファイバ作製装置1内
での混練により完全に均質な状態とすることができ、均
質なプラスチック光ファイバ3を製造することができ
る。
は、一旦ペレット化された後、加熱溶融されて混練され
紡糸されるので、仮にペレット化までの段階でファイバ
材料に不均質な部分があっても、ファイバ作製装置1内
での混練により完全に均質な状態とすることができ、均
質なプラスチック光ファイバ3を製造することができ
る。
【0040】また、プラスチック光ファイバ3にはクラ
ッド層が形成されているので、プラスチック光ファイバ
3の屈曲による損失増加を抑制することができる。
ッド層が形成されているので、プラスチック光ファイバ
3の屈曲による損失増加を抑制することができる。
【0041】なお、本実施形態では、クラッド形成工程
(ステップS6)を加熱延伸工程(ステップS5)の後
に行うようにしたが、加熱延伸工程(ステップS5)の
前に行うようにしてもよい。
(ステップS6)を加熱延伸工程(ステップS5)の後
に行うようにしたが、加熱延伸工程(ステップS5)の
前に行うようにしてもよい。
【0042】以下に、本実施形態の第1および第2実施
例を記載する。
例を記載する。
【0043】第1実施例:第1実施例では、ファイバ材
料作製工程で、MMA83重量部と、安息香酸ベンジル
(BEN)17重量部とを混合したものに、重合開始剤
として過酸化ブチル(PBD)0.5重量部を混合して
攪拌し、攪拌後、アスピレータを用いて1torrまで
減圧し、十分に脱気し、40℃の温水浴でゆっくり攪拌
しながら48時間かけて重合開始させ、その後60℃の
空気浴で24時間かけて重合させ、ファイバ5の材料と
なる重合体を形成した。このときの減圧期間は、重合開
始から重合終了までである。
料作製工程で、MMA83重量部と、安息香酸ベンジル
(BEN)17重量部とを混合したものに、重合開始剤
として過酸化ブチル(PBD)0.5重量部を混合して
攪拌し、攪拌後、アスピレータを用いて1torrまで
減圧し、十分に脱気し、40℃の温水浴でゆっくり攪拌
しながら48時間かけて重合開始させ、その後60℃の
空気浴で24時間かけて重合させ、ファイバ5の材料と
なる重合体を形成した。このときの減圧期間は、重合開
始から重合終了までである。
【0044】出来上がった重合体の分子量は、重量平均
で約12万から15万だった。その重合体をマイクロハ
ンマーミル(粉砕器)で粒径3mmまで粉砕し、ペレッ
ト化した。
で約12万から15万だった。その重合体をマイクロハ
ンマーミル(粉砕器)で粒径3mmまで粉砕し、ペレッ
ト化した。
【0045】次に、ペレット間の材質の違いを平均化す
るために、ペレットをよく混ぜながら加熱溶融させ、ヒ
ータ1b(図3)の温度を220℃に保ちながら混練
し、直径3.4mmのファイバ5に紡糸した。
るために、ペレットをよく混ぜながら加熱溶融させ、ヒ
ータ1b(図3)の温度を220℃に保ちながら混練
し、直径3.4mmのファイバ5に紡糸した。
【0046】モノマー浸漬用の拡散槽は、2つ用意し
た。第1槽には、MMAモノマーに、開始剤としてアゾ
イソブチロニトリル0.1重量%、および連鎖移動剤と
してn−ブチルメルカプタン0.1重量%を配合したも
のが用いられ、モノマー温度は20℃に設定され、その
モノマーの粘度は、5cStであった。第2槽には、M
MAモノマーに、粘度調節用のPMMA5重量%、禁止
剤としてヒドロキノン0.01重量%を溶解させたもの
を用い、溶解の際、攪拌翼で1時間かけてよく溶解さ
せ、均一に混合した。第2槽の溶液の粘度は、300c
Stであり、その温度は20℃で一定に保った。
た。第1槽には、MMAモノマーに、開始剤としてアゾ
イソブチロニトリル0.1重量%、および連鎖移動剤と
してn−ブチルメルカプタン0.1重量%を配合したも
のが用いられ、モノマー温度は20℃に設定され、その
モノマーの粘度は、5cStであった。第2槽には、M
MAモノマーに、粘度調節用のPMMA5重量%、禁止
剤としてヒドロキノン0.01重量%を溶解させたもの
を用い、溶解の際、攪拌翼で1時間かけてよく溶解さ
せ、均一に混合した。第2槽の溶液の粘度は、300c
Stであり、その温度は20℃で一定に保った。
【0047】最初に、直径3.4mmのファイバ5を、
モノマー溶液だけの第1槽に10分間浸漬させた。第1
槽での浸漬後のファイバ5の直径は2.83mmになっ
ていた。次に、ファイバ5を第2槽に20分間浸漬させ
た後、槽内から引上げ、乾燥・加熱装置15で50℃か
ら80℃まで徐々に加熱することによりファイバ5内に
拡散したモノマーおよびファイバ5表面のモノマーを完
全に重合固化させた。第2槽から引上げたときのファイ
バ5の直径は、2.83mmであり、第2槽での浸漬に
よりファイバ5が細くなることはなかった。
モノマー溶液だけの第1槽に10分間浸漬させた。第1
槽での浸漬後のファイバ5の直径は2.83mmになっ
ていた。次に、ファイバ5を第2槽に20分間浸漬させ
た後、槽内から引上げ、乾燥・加熱装置15で50℃か
ら80℃まで徐々に加熱することによりファイバ5内に
拡散したモノマーおよびファイバ5表面のモノマーを完
全に重合固化させた。第2槽から引上げたときのファイ
バ5の直径は、2.83mmであり、第2槽での浸漬に
よりファイバ5が細くなることはなかった。
【0048】乾燥および加熱後のファイバ5を加熱延伸
工程により直径0.9mmまで延伸した後、クラッド形
成工程で、ポリ(1,1,2-トリフルオロエチルメタクリレ
ート)を120℃程度から130℃程度で溶融させファ
イバ5上に押出被覆し、クラッド層を形成した。
工程により直径0.9mmまで延伸した後、クラッド形
成工程で、ポリ(1,1,2-トリフルオロエチルメタクリレ
ート)を120℃程度から130℃程度で溶融させファ
イバ5上に押出被覆し、クラッド層を形成した。
【0049】その結果、図4(a)に示す屈折率分布を
有するプラスチック光ファイバ3が得られた。このプラ
スチック光ファイバ3の直径は1mmであり、引張試験
による破断強度は90MPa、破断伸びは110%であ
り、コアの中心部と外周部との屈折率の差Δnは0.0
13であり、伝送損失は187dB/kmであり、長手
方向の屈折率分布に乱れはなかった。屈折率分布の測定
はシェアリング干渉顕微鏡を用いて行い、伝送損失の測
定は50mから5mのカットバック法により行った。
有するプラスチック光ファイバ3が得られた。このプラ
スチック光ファイバ3の直径は1mmであり、引張試験
による破断強度は90MPa、破断伸びは110%であ
り、コアの中心部と外周部との屈折率の差Δnは0.0
13であり、伝送損失は187dB/kmであり、長手
方向の屈折率分布に乱れはなかった。屈折率分布の測定
はシェアリング干渉顕微鏡を用いて行い、伝送損失の測
定は50mから5mのカットバック法により行った。
【0050】第2実施例:第2実施例は、Δnを上げる
ために屈折率分布形成用の非重合性化合物に屈折率の高
いジフェニルスルフィド(屈折率n=1.632)を用
いた点と、モノマー浸漬用に拡散層を3つ用いる点とを
除いて第1実施例と同様である。
ために屈折率分布形成用の非重合性化合物に屈折率の高
いジフェニルスルフィド(屈折率n=1.632)を用
いた点と、モノマー浸漬用に拡散層を3つ用いる点とを
除いて第1実施例と同様である。
【0051】ファイバ材料作製工程では、MMA83重
量部と、ジフェニルスルフィド17重量部とを混合した
ものに、重合開始剤として過酸化t−ブチル0.5重量
部を混合して攪拌し、攪拌後、アスピレータを用いて1
torrまで減圧し、十分に脱気し、40℃の温水浴で
ゆっくり攪拌しながら48時間かけて重合開始させ、そ
の後60℃の空気浴で24時間かけて重合させ、ファイ
バ5の材料となる重合体を形成した。このときの減圧期
間は、重合開始から重合終了までである。
量部と、ジフェニルスルフィド17重量部とを混合した
ものに、重合開始剤として過酸化t−ブチル0.5重量
部を混合して攪拌し、攪拌後、アスピレータを用いて1
torrまで減圧し、十分に脱気し、40℃の温水浴で
ゆっくり攪拌しながら48時間かけて重合開始させ、そ
の後60℃の空気浴で24時間かけて重合させ、ファイ
バ5の材料となる重合体を形成した。このときの減圧期
間は、重合開始から重合終了までである。
【0052】出来上がった重合体の分子量は、重量平均
で約12万から15万だった。その重合体をマイクロハ
ンマーミル(粉砕器)で粒径3mmまで粉砕し、ペレッ
ト化した。
で約12万から15万だった。その重合体をマイクロハ
ンマーミル(粉砕器)で粒径3mmまで粉砕し、ペレッ
ト化した。
【0053】次に、ペレット間の材質の違いを平均化す
るために、ペレットをよく混ぜながら加熱溶融させ、ヒ
ータ1b(図3)の温度を220℃に保ちながら混練
し、直径3.4mmのファイバ5に紡糸した。
るために、ペレットをよく混ぜながら加熱溶融させ、ヒ
ータ1b(図3)の温度を220℃に保ちながら混練
し、直径3.4mmのファイバ5に紡糸した。
【0054】モノマー浸漬用の拡散槽は、3つ用意し
た。拡散槽を増やすことにより、溶液の粘度が最も低
く、ファイバ5を構成する重合体の溶出や、ファイバ5
の外径および屈折率分布などの変動が生じ易い第1槽で
の浸漬時間を減らすことができ、その上、非重合性化合
物であるジフェニルスルフィドの拡散をより制御し易く
なる。
た。拡散槽を増やすことにより、溶液の粘度が最も低
く、ファイバ5を構成する重合体の溶出や、ファイバ5
の外径および屈折率分布などの変動が生じ易い第1槽で
の浸漬時間を減らすことができ、その上、非重合性化合
物であるジフェニルスルフィドの拡散をより制御し易く
なる。
【0055】第1槽には、MMAモノマーに、開始剤と
してアゾイソブチロニトリル0.1重量%、および連鎖
移動剤としてn−ブチルメルカプタン0.1重量%を配
合したものが用いられ、モノマー温度は20℃に設定さ
れ、そのモノマーの粘度は、5cStであった。
してアゾイソブチロニトリル0.1重量%、および連鎖
移動剤としてn−ブチルメルカプタン0.1重量%を配
合したものが用いられ、モノマー温度は20℃に設定さ
れ、そのモノマーの粘度は、5cStであった。
【0056】第2槽には、MMAモノマーに、粘度調節
用のPMMA3重量%、禁止剤としてヒドロキノン0.
01重量%を溶解させたものを用い、溶解の際、攪拌翼
で1時間かけてよく溶解させ、均一に混合した。第2槽
の溶液の粘度は、100cStであり、その温度は20
℃で一定に保った。
用のPMMA3重量%、禁止剤としてヒドロキノン0.
01重量%を溶解させたものを用い、溶解の際、攪拌翼
で1時間かけてよく溶解させ、均一に混合した。第2槽
の溶液の粘度は、100cStであり、その温度は20
℃で一定に保った。
【0057】第3槽には、MMAモノマーに、粘度調節
用のPMMA9重量%、禁止剤としてヒドロキノン0.
01重量%を溶解させたものを用い、溶解の際、攪拌翼
で1時間かけてよく溶解させ、均一に混合した。第3槽
の溶液の粘度は、800cStであり、その温度は20
℃で一定に保った。
用のPMMA9重量%、禁止剤としてヒドロキノン0.
01重量%を溶解させたものを用い、溶解の際、攪拌翼
で1時間かけてよく溶解させ、均一に混合した。第3槽
の溶液の粘度は、800cStであり、その温度は20
℃で一定に保った。
【0058】最初に、直径3.4mmのファイバ5を、
モノマー溶液だけの第1槽に5分間浸漬させた。第1槽
での浸漬後のファイバ5の直径は3.02mmになって
いた。次に、ファイバ5を第2槽に10分間浸漬させた
後、引上げた。このときのファイバ5の直径は2.81
mmであった。続いて、ファイバ5を第3槽に12分間
浸漬させた後、槽内から引上げ、乾燥・加熱装置15で
50℃から80℃まで徐々に加熱することによりファイ
バ5内に拡散したモノマーおよびファイバ5表面のモノ
マーを完全に重合固化させた。第3槽から引上げたとき
のファイバ5の直径は、2.81mmであり、第3槽で
の浸漬によりファイバ5が細くなることはなかった。
モノマー溶液だけの第1槽に5分間浸漬させた。第1槽
での浸漬後のファイバ5の直径は3.02mmになって
いた。次に、ファイバ5を第2槽に10分間浸漬させた
後、引上げた。このときのファイバ5の直径は2.81
mmであった。続いて、ファイバ5を第3槽に12分間
浸漬させた後、槽内から引上げ、乾燥・加熱装置15で
50℃から80℃まで徐々に加熱することによりファイ
バ5内に拡散したモノマーおよびファイバ5表面のモノ
マーを完全に重合固化させた。第3槽から引上げたとき
のファイバ5の直径は、2.81mmであり、第3槽で
の浸漬によりファイバ5が細くなることはなかった。
【0059】乾燥および加熱後のファイバ5を加熱延伸
工程により直径0.9mmまで延伸した後、クラッド形
成工程で、ポリ(1,1,2-トリフルオロエチルメタクリレ
ート)を120℃程度から130℃程度で溶融させファ
イバ5上に押出被覆し、クラッド層を形成した。
工程により直径0.9mmまで延伸した後、クラッド形
成工程で、ポリ(1,1,2-トリフルオロエチルメタクリレ
ート)を120℃程度から130℃程度で溶融させファ
イバ5上に押出被覆し、クラッド層を形成した。
【0060】その結果、図4(b)に示す屈折率分布を
有するプラスチック光ファイバ3が得られた。このプラ
スチック光ファイバ3の直径は1mmであり、引張試験
による破断強度は90MPa、破断伸びは110%であ
り、コアの中心部と外周部との屈折率の差Δnは0.0
24であり、伝送損失は176dB/kmであり、長手
方向の屈折率分布に乱れはなかった。
有するプラスチック光ファイバ3が得られた。このプラ
スチック光ファイバ3の直径は1mmであり、引張試験
による破断強度は90MPa、破断伸びは110%であ
り、コアの中心部と外周部との屈折率の差Δnは0.0
24であり、伝送損失は176dB/kmであり、長手
方向の屈折率分布に乱れはなかった。
【0061】以下に、第1および第2実施例に対する比
較例を記載する。
較例を記載する。
【0062】この比較例では、ファイバ材料作製工程
で、MMA83重量部と、安息香酸ベンジル(BEN)
17重量部とを混合したものに、重合開始剤として過酸
化ブチル(PBD)0.5重量部を混合して攪拌し、攪
拌後、アスピレータを用いて1torrまで減圧し、十
分に脱気し、40℃の温水浴でゆっくり攪拌しながら4
8時間かけて重合開始させ、その後60℃の空気浴で2
4時間かけて重合させ、ファイバ5の材料となる重合体
を形成した。
で、MMA83重量部と、安息香酸ベンジル(BEN)
17重量部とを混合したものに、重合開始剤として過酸
化ブチル(PBD)0.5重量部を混合して攪拌し、攪
拌後、アスピレータを用いて1torrまで減圧し、十
分に脱気し、40℃の温水浴でゆっくり攪拌しながら4
8時間かけて重合開始させ、その後60℃の空気浴で2
4時間かけて重合させ、ファイバ5の材料となる重合体
を形成した。
【0063】出来上がった重合体の分子量は、重量平均
で約12万から15万だった。その重合体をマイクロハ
ンマーミル(粉砕器)で粒径3mmまで粉砕し、ペレッ
ト化した。
で約12万から15万だった。その重合体をマイクロハ
ンマーミル(粉砕器)で粒径3mmまで粉砕し、ペレッ
ト化した。
【0064】次に、ペレット間の材質の違いを平均化す
るために、ペレットをよく混ぜながら加熱溶融させ、ヒ
ータ1b(図3)の温度を220℃に保ちながら混練
し、直径3.4mmのファイバ5に紡糸した。
るために、ペレットをよく混ぜながら加熱溶融させ、ヒ
ータ1b(図3)の温度を220℃に保ちながら混練
し、直径3.4mmのファイバ5に紡糸した。
【0065】続いて、単一の拡散槽でモノマー浸漬を行
った。この拡散槽には、MMAモノマーに、開始剤とし
てアゾイソブチロニトリル0.1重量%、および連鎖移
動剤としてn−ブチルメルカプタン0.1重量%を配合
したものが用いられ、モノマー温度は20℃に設定し
た。
った。この拡散槽には、MMAモノマーに、開始剤とし
てアゾイソブチロニトリル0.1重量%、および連鎖移
動剤としてn−ブチルメルカプタン0.1重量%を配合
したものが用いられ、モノマー温度は20℃に設定し
た。
【0066】直径3.4mmのファイバ5を、モノマー
溶液だけの拡散槽に10分間浸漬させた。この拡散槽で
の浸漬後のファイバ5の直径は2.83mmになってい
た。次に、ファイバ5を、乾燥・加熱装置15で50℃
から80℃まで徐々に加熱することによりファイバ5内
に拡散したモノマーおよびファイバ5表面のモノマーを
完全に重合固化させた。
溶液だけの拡散槽に10分間浸漬させた。この拡散槽で
の浸漬後のファイバ5の直径は2.83mmになってい
た。次に、ファイバ5を、乾燥・加熱装置15で50℃
から80℃まで徐々に加熱することによりファイバ5内
に拡散したモノマーおよびファイバ5表面のモノマーを
完全に重合固化させた。
【0067】乾燥および加熱後のファイバ5を加熱延伸
工程により直径0.9mmまで延伸した後、クラッド形
成工程で、ポリ(1,1,2-トリフルオロエチルメタクリレ
ート)を120℃程度から130℃程度で溶融させファ
イバ5上に押出被覆し、クラッド層を形成した。
工程により直径0.9mmまで延伸した後、クラッド形
成工程で、ポリ(1,1,2-トリフルオロエチルメタクリレ
ート)を120℃程度から130℃程度で溶融させファ
イバ5上に押出被覆し、クラッド層を形成した。
【0068】この比較例で作製されたプラスチック光フ
ァイバは、コアの中心部で屈折率分布が平坦になってお
り、2次分布の屈折率分布が得られなかった。
ァイバは、コアの中心部で屈折率分布が平坦になってお
り、2次分布の屈折率分布が得られなかった。
【0069】これより、第1および第2実施例では、非
重合性化合物の拡散が十分に行われ、所望とする2次分
布の屈折率分布が得られたが、比較例のように、ファイ
バ5をモノマーのみからなるモノマー溶液に10分間浸
漬するだけでは、非重合性化合物の拡散を十分に行わせ
ることができず、2次分布の屈折率分布が得られないこ
とが分かる。
重合性化合物の拡散が十分に行われ、所望とする2次分
布の屈折率分布が得られたが、比較例のように、ファイ
バ5をモノマーのみからなるモノマー溶液に10分間浸
漬するだけでは、非重合性化合物の拡散を十分に行わせ
ることができず、2次分布の屈折率分布が得られないこ
とが分かる。
【0070】
【発明の効果】以上のように、請求項1および2に記載
の発明によれば、バッチ方式でなく、プラスチック光フ
ァイバの製造を連続的に行う方式であるので、操業性に
優れ、生産量の増大に伴う設備の大型化を抑制でき、任
意の長さの屈折率分布型プラスチック光ファイバを製造
することができる。
の発明によれば、バッチ方式でなく、プラスチック光フ
ァイバの製造を連続的に行う方式であるので、操業性に
優れ、生産量の増大に伴う設備の大型化を抑制でき、任
意の長さの屈折率分布型プラスチック光ファイバを製造
することができる。
【0071】また、高屈折率を有する非重合性化合物を
ファイバのベースとなる重合体に予め配合することによ
り、重合体のガラス転移温度が低下し、各拡散槽内の溶
液への重合体の溶解性が向上し、各溶液に浸漬させた際
に溶液に含まれる化合物が、ファイバを高温に加熱しな
くともファイバ内に容易に拡散し、ファイバ内での非重
合性化合物の拡散が容易にかつ迅速に生じるようにな
り、屈折率分布の形成を容易に行うことができるととも
に、特開平7−27928号公報のような高温加熱によ
るファイバの溶断を防止することができ、プラスチック
光ファイバを安定して製造することができる。
ファイバのベースとなる重合体に予め配合することによ
り、重合体のガラス転移温度が低下し、各拡散槽内の溶
液への重合体の溶解性が向上し、各溶液に浸漬させた際
に溶液に含まれる化合物が、ファイバを高温に加熱しな
くともファイバ内に容易に拡散し、ファイバ内での非重
合性化合物の拡散が容易にかつ迅速に生じるようにな
り、屈折率分布の形成を容易に行うことができるととも
に、特開平7−27928号公報のような高温加熱によ
るファイバの溶断を防止することができ、プラスチック
光ファイバを安定して製造することができる。
【0072】さらに、溶液の粘度が低い拡散槽から順に
ファイバを浸漬させることにより、ファイバ内での非重
合性化合物の拡散を、ファイバを構成する重合体の溶出
を抑制しつつ、部分的なばらつきを生じることなく一様
に進行させることができる。これによって、形成する屈
折率分布に乱れが生じるのを防止することができ、安定
した品質の屈折率分布型プラスチック光ファイバを製造
することができる。
ファイバを浸漬させることにより、ファイバ内での非重
合性化合物の拡散を、ファイバを構成する重合体の溶出
を抑制しつつ、部分的なばらつきを生じることなく一様
に進行させることができる。これによって、形成する屈
折率分布に乱れが生じるのを防止することができ、安定
した品質の屈折率分布型プラスチック光ファイバを製造
することができる。
【図1】本発明の一実施形態の屈折率分布型プラスチッ
ク光ファイバの製造方法のフローチャートである。
ク光ファイバの製造方法のフローチャートである。
【図2】図1の製造方法に使用される製造装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図3】図2の製造装置のファイバ作製装置の構成を示
す図である。
す図である。
【図4】図4(a)および図4(b)は、第1および第
2実施例で作製されたプラスチック光ファイバの屈折率
分布を示す図である。
2実施例で作製されたプラスチック光ファイバの屈折率
分布を示す図である。
1 ファイバ作製装置 3 プラスチック光ファイバ 5 ファイバ 9 屈折率分布形成装置 11 供給ローラ 13 引上ローラ 17 モノマー T1ないしTn 拡散槽
Claims (2)
- 【請求項1】 ベースとなる重合体と、この重合体に配
合され、この重合体よりも高屈折率の非重合性化合物と
を含むファイバ材料を加熱溶融させて紡糸し、ファイバ
を連続的に形成し、 前記ファイバ内に拡散可能な化合物を含み、互いに粘度
が異なる溶液で満たされた複数の拡散槽の前記溶液内
に、連続的に形成した前記ファイバを、前記溶液の粘度
が低い前記拡散槽から順に順次浸漬させ、ファイバを前
記各溶液で膨潤させ、ファイバ内に拡散した前記各溶液
中の化合物と前記非重合性化合物とをファイバ内で相互
に拡散させることにより、中心から外方に向けて屈折率
が連続的に減少する屈折率分布を有するプラスチック光
ファイバを製造することを特徴とする屈折率分布型プラ
スチック光ファイバの製造方法。 - 【請求項2】 ベースとなる重合体と、この重合体に配
合され、この重合体よりも高屈折率の非重合性化合物と
を含むファイバ材料を加熱溶融させて紡糸し、ファイバ
を連続的に形成するファイバ形成手段と、 前記ファイバ内に拡散可能な化合物を含み、互いに粘度
が異なる溶液で満たされた複数の拡散槽、および前記フ
ァイバ形成手段から送られてきた前記ファイバを前記溶
液の粘度が低い前記拡散槽から順にその拡散槽内の溶液
に順次浸漬させる搬送手段を有する屈折率分布形成手段
とを備え、 前記屈折率分布形成手段が、前記搬送手段により前記フ
ァイバを、前記溶液の粘度が低い前記拡散槽から順にそ
の拡散槽内の溶液に順次浸漬させて前記各溶液で膨潤さ
せ、ファイバ内に拡散した前記各溶液中の化合物と前記
非重合性化合物とをファイバ内で相互に拡散させること
により、ファイバに中心から外方に向けて屈折率が連続
的に減少する屈折率分布を形成することを特徴とする屈
折率分布型プラスチック光ファイバの製造装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9063138A JPH10260322A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法および製造装置 |
US09/042,467 US5938986A (en) | 1997-03-17 | 1998-03-16 | Method and apparatus for manufacturing a graded refractive index plastic optical-fiber |
CN98108299A CN1197002A (zh) | 1997-03-17 | 1998-03-16 | 制造渐变折射率塑料光纤的方法及所用设备 |
EP98400605A EP0866348A3 (en) | 1997-03-17 | 1998-03-16 | Method for manufacturing a graded refractive index plastic optical-fiber and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9063138A JPH10260322A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法および製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10260322A true JPH10260322A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13220618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9063138A Pending JPH10260322A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法および製造装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5938986A (ja) |
EP (1) | EP0866348A3 (ja) |
JP (1) | JPH10260322A (ja) |
CN (1) | CN1197002A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7058271B2 (en) | 2002-09-12 | 2006-06-06 | Asahi Glass Company, Limited | Plastic optical fiber |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19914958A1 (de) | 1999-04-01 | 2000-10-26 | Deutsche Telekom Ag | Verfahren zur Herstellung von Rohlingen für polymere optische Fasern |
JP2003531394A (ja) * | 2000-04-12 | 2003-10-21 | ナノプテイクス・インコーポレイテツド | プラスチック光伝送媒体を製造する方法および装置 |
CN100390588C (zh) * | 2004-07-29 | 2008-05-28 | 中国科学院化学研究所 | 折光指数渐变型聚合物光纤制备方法 |
JP2006208551A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | プラスチック光ファイバ素線の製造方法およびその製造設備 |
KR101574833B1 (ko) * | 2012-10-04 | 2015-12-07 | (주)엘지하우시스 | 복합재료의 함침성 향상을 위한 기능성 필름 및 이를 이용한 복합재료의 제조방법 |
US11577994B2 (en) * | 2018-03-22 | 2023-02-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber manufacturing method and manufacturing device |
Family Cites Families (20)
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---|---|---|---|---|
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US3718383A (en) * | 1971-04-19 | 1973-02-27 | Eastman Kodak Co | Plastic optical element having refractive index gradient |
JPS525857B2 (ja) * | 1972-10-23 | 1977-02-17 | ||
US3999834A (en) * | 1973-08-14 | 1976-12-28 | Kanebo, Ltd. | Method for producing optical fibers and resulting fibers |
JPS63218903A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-12 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 合成樹脂光伝送体及びアレイの製造方法 |
WO1991005275A1 (en) * | 1989-09-29 | 1991-04-18 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Refractive index distribution type plastic optical transfer member and its production method |
JPH0560931A (ja) * | 1991-09-02 | 1993-03-12 | Fujitsu Ltd | 屈折率分布型プラスチツク樹脂成形体 |
DE69230524T2 (de) * | 1991-10-22 | 2000-05-18 | Yasuhiro Koike | Optische faser mit brechungsindexverteilung und verfahren zur herstellung |
JPH06186442A (ja) * | 1992-12-21 | 1994-07-08 | Toray Ind Inc | 屈折率分布型プラスチック光伝送体 |
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US5614253A (en) * | 1993-06-16 | 1997-03-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Plastic optical fiber preform, and process and apparatus for producing the same |
JPH075329A (ja) * | 1993-06-16 | 1995-01-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | プラスチック光ファイバ母材の製造方法及び装置 |
US5639512A (en) * | 1993-06-18 | 1997-06-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Plastic optical fiber preform, and process and apparatus for producing the same |
JPH0713029A (ja) * | 1993-06-23 | 1995-01-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | プラスチック光ファイバ母材の製造方法及び装置 |
JPH0727928A (ja) * | 1993-07-13 | 1995-01-31 | Toray Ind Inc | プラスチック光伝送体の製造方法 |
US5555525A (en) * | 1994-09-07 | 1996-09-10 | Industrial Technology Research Institute | Method of making graded refractive index polymeric optical fibers and optical fibers made by the method |
JPH11505628A (ja) * | 1995-05-15 | 1999-05-21 | アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップ | グレーデッドインデックスポリマー光ファイバーの製造方法 |
EP0752598A1 (en) * | 1995-06-09 | 1997-01-08 | Yasuhiro Koike | Graded-refractive-index optical plastic material and method for its production |
JPH09218312A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-08-19 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 屈折率分布型プラスチック光ファイバ用プリフォームの製造方法 |
JPH09218311A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-08-19 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 屈折率分布型プラスチック光ファイバ用プリフォームの製造方法および装置 |
-
1997
- 1997-03-17 JP JP9063138A patent/JPH10260322A/ja active Pending
-
1998
- 1998-03-16 CN CN98108299A patent/CN1197002A/zh active Pending
- 1998-03-16 US US09/042,467 patent/US5938986A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-16 EP EP98400605A patent/EP0866348A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7058271B2 (en) | 2002-09-12 | 2006-06-06 | Asahi Glass Company, Limited | Plastic optical fiber |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5938986A (en) | 1999-08-17 |
CN1197002A (zh) | 1998-10-28 |
EP0866348A3 (en) | 1998-12-02 |
EP0866348A2 (en) | 1998-09-23 |
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