JP2000111745A - プラスティック光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造時間が短く、かつ、孔隙の発生を抑制す
ることのできるプラスティック光ファイバ母材の製造方
法を提供するものである。 【解決手段】 円柱状又は円筒状の内層樹脂成形体１
と、内層樹脂成形体１の外径より大きい内径を有する外
筒２とを同軸に配置する工程と、内層樹脂成形体１と外
筒２との間に形成される空間に重合性の液状樹脂組成物
を充填する工程と、液状樹脂組成物を硬化させる工程と
を有するプラスティック光ファイバ母材の製造方法を提
供するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスティック光
ファイバ母材の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスティック光ファイバは、一般にプ
ラスティック光ファイバ母材と呼ばれる樹脂成形体を製
造した後、これを加熱溶融し線引することにより製造さ
れる。このプラスティック光ファイバ母材は、中央部が
主に光を集中して伝送するコア領域と外側がクラッド領
域を構成するように半径方向に所定の屈折率分布が形成
される。一般的な屈折率分布の形態としては、グレーデ
イッドインデックス型と呼ばれるコア領域に中央が高い
放物線状の屈折率分布を有し、クラッド領域にはコア領
域より低く、かつ略均一な屈折率分布を有するもの、あ
るいはステップインデデックス型と呼ばれるコア領域が
その内部で略均一で、かつ周囲のクラッド領域より高い
屈折率を備えるものなどが知られている。

【０００３】このようなプラスティック光ファイバ母材
の製造方法として、例えば特開平９−２３０１４５号公
報に記載される方法は、まず、一定量のクラッド用重合
性材料を水平に保持された円筒容器内に注入し、この容
器を回転させながら加熱により重合させてクラッドパイ
プを作製する。その後、第１コア用重合性材料をクラッ
ドパイプ内に注入して回転させながら重合し、次いで、
第２コア用重合性材料を注入して回転させながら重合
し、以下同様の操作を繰り返して、屈折率の異なる重合
層を有するグレーデイッドインデックス型母材を製造す
る方法である。

【０００４】また、特開平９−２６９４２４号公報に記
載されている方法は、前述と同様の方法によってクラッ
ドパイプを作製し、次いでこのクラッドパイプを膨潤さ
せる重合性材料と非重合性材料からなるコア用重合性材
料を垂直に保持されたクラッドパイプ内に充填し、重合
過程を通してクラッドパイプの内壁部分から中心部分に
向かって徐々に非重合性材料を増大させたグレーデイッ
ドインデックス型母材を製造する方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平９−２３０１４
５号公報に記載される製造方法は、径方向に屈折率の異
なる層を順次重合し積層するので長時間を要し、コスト
高となるという問題点があった。

【０００６】また、特開平９−２６９４２４号公報に記
載される製造方法は、所定の温度で重合するにも係わら
ず形成された母材中に１ｍｍ〜数ｍｍ程度の薄い楕円状
の空隙（以下、「孔隙」という）が発生する場合があ
り、このような母材を線引して得られる光ファイバは散
乱損失が大きくなるという問題点があった。本発明者ら
はこの孔隙に着目して種々検討を行なったところ、孔隙
は重合性材料の気泡発生温度以下で重合しても発生する
可能性があり、高温のために発生するいわゆる「気泡」
とは異なる原因によることが明確となった。

【０００７】そこで本発明の目的は、上記の問題点を解
決するためになされたもので、製造時間が短く、かつ、
孔隙の発生を抑制することのできるプラスティック光フ
ァイバ母材の製造方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるプラステ
ィック光ファイバ母材の製造方法は、円柱状又は円筒状
の内層樹脂成形体と、内層樹脂成形体の外径より大きい
内径を有する外筒とを同軸に配置する工程と、内層樹脂
成形体と外筒との間に形成される空間に重合性の液状樹
脂組成物を充填する工程と、液状樹脂組成物を硬化させ
る工程とを有することを特徴としている。

【０００９】孔隙の発生メカニズムについて明確な解析
がなされている段階ではないが、内層樹脂成形体と外筒
との間に液状樹脂組成物を充填して硬化するに際し、内
層樹脂成形体と外筒はほぼ一定の体積を保持するのに対
して液状樹脂組成物は硬化収縮率するので、充填される
液状樹脂組成物の量が増えるほど液状樹脂組成物と内層
樹脂成形体あるいは外筒との界面近傍に孔隙の種となる
空隙が発生し易くなる。この空隙が発生すると、重合硬
化の進展にともなって液状樹脂組成物の重合が未だ十分
進んでいない中心部の柔らかい部分に移動して孔隙が形
成されると考えられる。

【００１０】しかるに本発明の製造方法によれば、外筒
と母材の一部を形成する内層樹脂成形体との空間に液状
樹脂組成物を充填して硬化させる方法であり、内層樹脂
成形体を使用する分だけ母材中に占める液状樹脂組成物
の割合が小さくなる。したがって、母材中に占める液状
樹脂組成物の割合が減少するので、液状樹脂組成物の収
縮量が減少し、孔隙の発生を抑制することができる。さ
らに、内層樹脂成形体が円筒形状であり、かつ円筒内に
液状樹脂組成物を充填する場合は、液状樹脂組成物が内
層樹脂成形体の内側と外側に分割されるので、収縮量は
半減する。

【００１１】また、本発明らは上述の母材の製造方法に
おいて、液状樹脂組成物が硬化収縮する際に発生する孔
隙の抑制についてさらに検討を重ねた結果、液状樹脂組
成物の硬化収縮率αが１０％〜２５％であり、内層樹脂
成形体の断面外径ｒ₁と、外筒の断面内径ｒ₂との差（ｒ
₂−ｒ₁）が次式： ０．５≦ｒ₂−ｒ₁≦８０／α ［式中、αは液状樹脂組成物の硬化収縮率（％）、ｒ₁
は内層樹脂成形体の断面外径（ｃｍ）、ｒ₂は外筒の断
面内径（ｃｍ）を夫々示す］の関係を満たすように形成
すると良いことを見出した。

【００１２】上記本発明の製造方法によれば、内層樹脂
成形体の外径ｒ₁と外筒の内径ｒ₂との差（ｒ₂−ｒ₁）が
０．５ｃｍ未満であると、内層樹脂成形体と外筒との間
隙が狭くなり、この間隙に液状樹脂組成物を注入すると
きに混入する泡が揮散しにくくなり、母材内に泡が内蔵
し易くなる傾向にある。また、内層樹脂成形体の外径ｒ
₁と外筒の内径ｒ₂との間隔が８０／αを越えると、それ
らの空間部に充填された液状樹脂組成物の収縮量が大き
くなり、孔隙が発生し易くなる傾向にある。

【００１３】本発明の製造方法において、得られるプラ
スティック光ファイバ母材の一部の層を成す樹脂組成物
からなる円筒状樹脂成形体を外筒として使用すると良
い。外筒が母材の一部として使用されるので、外径の大
きい母材を効率よく製造することができる。

【００１４】本発明の製造方法において、得られるプラ
スティック光ファイバ母材を構成する樹脂組成物と比較
して線膨張係数が小さい金属又はセラミック材料からな
る円筒状容器を外筒として使用しても良い。外筒として
金属又はセラミック材料からなる円筒状容器を使用する
ので、安定した重合反応を行なうことができ、また所望
の重合温度を選択することができる。

【００１５】本発明に係わるプラスティック光ファイバ
母材の他の製造方法は、円柱状又は円筒状の内層樹脂成
形体と、内層樹脂成形体の外径より大きい内径を有する
第１外筒と、第１外筒の外径より大きい内径を有する第
２外筒とを同軸に配置する工程と、内層樹脂成形体と第
１外筒との間に形成される第１空間、及び第１外筒と第
２外筒との間に形成される第２空間に夫々重合性の液状
樹脂組成物を充填する工程と、液状樹脂組成物を同時に
硬化させる工程とを有することを特徴とする。

【００１６】上記本発明の製造方法によれば、母材の一
部を形成する内層樹脂成形体と第１外筒との間に形成さ
れる第１空間、及び第１外筒と第２外筒との間に形成さ
れる第２空間に夫々充填された液状樹脂組成物を硬化さ
せる方法である。そのため、母材中に占める液状樹脂組
成物の割合が小さくなるので収縮量が減少すると共に、
液状樹脂組成物は円筒状の内層樹脂成形体と第１外筒に
よって分割されるので、分割数に比例して収縮量が減少
して孔隙の発生が抑制される。また、第１空間及び第２
空間に夫々充填された重合性の液状樹脂組成物を同時に
硬化させるので、硬化時間が短縮される。

【００１７】本発明の製造方法において、第１空間に充
填される液状樹脂組成物は、第２空間に充填される液状
樹脂組成物と比較して高速で硬化する樹脂組成物で成形
すると良い。内側の第１空間に充填された液状樹脂組成
物の重合速度を外側の第２空間に充填される液状樹脂組
成物より速くすることによって、体積収縮を緩和するこ
とができ、孔隙の発生を抑制すると共に、真円度の高い
母材を得ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のプラスティック光
ファイバ母材の製造方法の好適な実施形態について添付
図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面の説明
において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説
明を省略する。

【００１９】（実施形態１）図１は、実施形態１に係わ
るプラスティック光ファイバ母材の製造方法を説明する
ための図である。図１において、樹脂組成物で成形され
た円筒状（又は円柱状）の一端に栓１ａが設けられた内
層樹脂成形体１と、内層樹脂成形体１の外径より大きい
内径を有し、一端に底２ａを有する外筒２とが垂直軸Ｙ
と同軸に配置され、内層樹脂成形体１と外筒２との間に
形成される空間（以下、必要に応じて内層樹脂成形体の
「外側」という）に重合性の液状樹脂組成物Ａ、内層樹
脂成形体１の中空部（以下、必要に応じて内層樹脂成形
体の「内側」という）に重合性の液状樹脂組成物Ｂ（液
状樹脂組成物Ｂは使用しない場合がある）が充填され、
液状樹脂組成物ＡおよびＢが充填された外筒２をオイル
バス２０内に配置し、加熱しながら液状樹脂組成物Ａお
よびＢを硬化させる方法である。

【００２０】内層樹脂成形体１については、プラスティ
ック光ファイバ母材の一部の層を構成する樹脂組成物か
らなる円柱状または円筒状樹脂成形体である。図２は円
筒状樹脂成形体を製造する方法を示す図である。図２に
示すように円筒状の反応容器１１を水平に配置し、この
反応容器２１内に少なくとも１種類のモノマーと、重合
開始剤および連鎖移動剤及び／又は高屈折率ドーパント
を含む重合性の液状樹脂組成物重合性溶液を投入する。
その後、反応容器２１をその中心軸Ｘの周りに回転させ
つつリングヒータ２２を作動させて加熱することによ
り、反応容器２１の内側に円筒状の内層樹脂成形体が形
成される。

【００２１】上記のモノマーとしては、重合後に伝送光
に対して透明であれば特に制限されないが、例えばメチ
ルメタクリレート（以下、必要に応じて「ＭＭＡ」とい
う）、２，２，２，−トリフォルオロエチルメタクリレ
ート（以下、「３ＦＭＡ」という）などが用いられる。
重合開始剤としては、例えば過酸化ベンゾイル（以下、
「ＢＰＯ」という）、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド（以
下、「ＰＢＤ」という）などが用いられ、また、連鎖移
動剤としては、例えばｎ−ブチルメルカプタン（以下、
「ｎ−ＢＭ」という）、ラウリルメルカプタン等のメル
カプタン系の連鎖移動剤が用いられる。高屈折率ドーパ
ントとしては、安息香酸ベンジル（以下、「ＢＥＮ」と
いう）、ジフェニスルフィド等が用いられる。

【００２２】外筒２については、プラスティック光ファ
イバ母材の一部の層を構成する樹脂組成物からなる円筒
状樹脂成形体が使用される場合と、樹脂組成物と比較し
て線膨張係数が小さい金属あるいはセラミック材料から
なる円筒状容器が使用される場合とがある。外筒２とし
て樹脂組成物が使用される場合は、内層樹脂成形体１と
同様の方法によって形成される。

【００２３】次に、図１を参照しながら実施形態１に係
わる母材の製造方法について説明する。まず、円筒状の
内層樹脂成形体１を円筒２内に導入し、それぞれ垂直軸
Ｙと同軸に略鉛直に配置する。次いで、内層樹脂成形体
１の外壁面と円筒２の内壁面との空間部、および内層樹
脂成形体１の中空部に夫々重合性の樹脂組成物Ａおよび
Ｂを充填する。樹脂組成物ＡおよびＢは、前述のモノマ
ー、重合開始剤並びに連鎖移動剤及び／又は高屈折率ド
ーパントの中から適宜選択される。最後に、液状樹脂組
成物ＡおよびＢが充填された外筒２をオイルバス２０内
に導入し、所定温度に加熱しながら液状樹脂組成物Ａお
よびＢを硬化させてプラスティック光ファイバ母材を得
ることができる。

【００２４】図３は、上記の方法によって製造された光
ファイバ母材を示す図である。図３に示すように内層樹
脂成形体１の内側には樹脂組成物Ｂを重合硬化して形成
された円柱状重合体１１、内層樹脂成形体１の外周部に
は樹脂組成物Ｂを重合硬化して形成された筒状重合体１
０とが配置された母材である。本発明に係わる母材の製
造方法は母材の一部の層を構成する内層樹脂成形体を使
用するので、母材中に占める液状樹脂組成物の割合が小
さくなる。さらに内層樹脂成形体１が円筒形状である場
合は液状樹脂組成物を内側と外側に分割するので、重合
硬化する際の体積収縮量が半減して孔隙の発生が抑制さ
れる。

【００２５】また、本発明らは上述の母材の製造方法に
おいて、液状樹脂組成物が硬化収縮する際に発生する孔
隙の抑制についてさらに検討を行なった結果、液状樹脂
組成物の硬化収縮率αが１０％〜２５％であり、内層樹
脂成形体の断面外径ｒ₁と、外筒の断面内径ｒ₂との差
（ｒ2−ｒ1）が次式： ０．５≦ｒ₂−ｒ₁≦８０／α ［式中、αは液状樹脂組成物の硬化収縮率（％）、ｒ₁
は内層樹脂成形体の断面外径（ｃｍ）、ｒ₂は外筒の断
面内径（ｃｍ）を夫々示す］の関係を満たすように形成
すると良いことを見出した。

【００２６】ここで液状樹脂組成物の硬化収縮率α
（％）は、樹脂の配合方法によって左右され、例えばモ
ノマー：ＭＭＡ、３ＦＭＡ等のオリゴマーの鎖長が長く
なるほど小さく、反対に短くなるほど大きくなる傾向を
示す。硬化収縮率α（％）は、常温において硬化前の液
状樹脂組成物の比重Ｇ₁と硬化後の液状樹脂組成物の比
重Ｇ₂とを測定し、両者の比率：（Ｇ₂−Ｇ₁）／Ｇ1×１
００によって決定される値である。

【００２７】内層樹脂成形体の外径ｒ₁と外筒の内径ｒ₂
との差（ｒ₂−ｒ₁）が０．５ｃｍ以上の場合は、内層樹
脂成形体１と外筒２との空間に液状樹脂組成物を充填す
るときに泡が混入する場合であっても、液状樹脂組成物
を重合硬化させる間に泡は容易に揮散することができ、
母材中に泡を残存させないようにすることができる傾向
にある。また、内層樹脂成形体の外径ｒ₁と外筒の内径
ｒ₂との間隔の上限が８０／αの場合は、両者の空間部
に充填された液状樹脂組成物の収縮量も所定の範囲を越
えることがなく、孔隙の発生を抑制することができる傾
向にある。

【００２８】本発明の製造方法における重合温度の範囲
としては、外筒２が母材の一部を構成する樹脂成形体を
用いる場合は、樹脂成形体のガラス転移温度Ｔｇ前後で
成形するのが良い。これは液状樹脂組成物の硬化収縮に
ともなう寸法変化が外筒の寸法変化、すなわち内側への
変形により補償されるからである。この際重合温度の下
限としては樹脂成形体の応力緩和速度が比較的速い（Ｔ
ｇ−３０）℃以上であることが望ましい。

【００２９】一方、重合温度の上限は重合中に液状樹脂
組成物の配合物が加熱により成分の分解や揮散により気
泡が生じない程度の温度、又は局所的且つ急速な重合の
結果製造された母材の屈折率分布が長手方向に不均一に
ならない程度の温度であればよく、液状樹脂組成物中最
も沸点の低いｎ−ＢＭやＭＭＡが樹脂中に気泡を発生す
る温度であって１５０℃程度である。ｎ−ＢＭの沸点は
９８℃、ＭＭＡの沸点は１００℃と低いが硬化中の樹脂
に溶解している状態では経験的に発泡温度は高くなって
いる。このため液状樹脂組成物の気泡発生温度は、配合
物中の最も沸点の低い成分の沸点以上であり、実際には
液状樹脂組成物を所定温度に放置して気泡が発生するか
を調べて決定する必要がある。

【００３０】気泡あるいは孔隙は、主として拡大鏡によ
って測定した。

【００３１】ここで、外筒のガラス転移温度Ｔｇは、前
述したモノマーのなかから適宜選択された透明な熱可塑
性樹脂によって決定され、ガラス転移温度Ｔｇの測定方
法としては、例えばＤｙｎａｍｉｃ Ｓｃａｎｉｎｇ
Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ（ＭＡＣ ＳＣＩＥＮＣＥ社、
ＤＳＣ−３００）を用いて昇温速度１０℃／分で測定す
ることができる。

【００３２】（実施形態２）図４は、実施形態２に係わ
るプラスティック光ファイバ母材の製造方法を説明する
ための図である。図４において、樹脂組成物で成形され
た円筒状（又は円柱状）の一端に栓３ａが設けられた内
層樹脂成形体３と、内層樹脂成形体３の外径より大きい
内径を有し、一端に底４ａを有する第１外筒４と、第１
外筒４の外径より大きい内径を有し、一端に底５ａを有
する第２外筒５とが垂直軸Ｙと同軸に配置され、内層樹
脂成形体３と第１外筒４との間に形成される第１空間、
および第１外筒４と第２外筒５との間に形成される第２
空間に夫々重合性の液状樹脂組成物Ｄ、Ｅ、内層樹脂成
形体３の中空部に重合性の液状樹脂組成物Ｃ（液状樹脂
組成物Ｃは使用しない場合がある）が充填され、液状樹
脂組成物Ｃ、ＤおよびＥが充填された外筒５をオイルバ
ス２０内に配置し、加熱しながら液状樹脂組成物Ｃ、Ｄ
およびＥを同時に硬化させる方法である。

【００３３】図４に示される構成において、内層樹脂成
形体３、第１外筒４、第２外筒５は上述した実施形態１
の内層樹脂成形体１、外筒２に対応している部材であ
り、また、液状樹脂組成物Ｃ、Ｄ、Ｅも実施形態１に記
載した液状樹脂組成物Ａ、Ｂに対応する組成物である。

【００３４】次に、図４を参照しながら実施形態２に係
わる母材の製造方法について説明する。まず、円筒状の
内層樹脂成形体３と、第１外筒４と、第２外筒５をそれ
ぞれ垂直軸Ｙと同軸に略鉛直に配置する。次いで、内層
樹脂成形体３の外壁面と第１外筒４の内壁面との第１空
間、第１外筒の外壁面と第２外筒５の内壁面との第２空
間および内層樹脂成形体３の中空部に夫々重合性の樹脂
組成物Ｄ、ＥおよびＣを充填する。樹脂組成物Ｃ、Ｄお
よびＥは、前述のモノマー、重合開始剤および連鎖移動
剤及び／又は高屈折率ドーパントの中から適宜選択され
る。最後に、液状樹脂組成物Ｃ、ＤおよびＥが充填され
た外筒５をオイルバス２０内に配置し、所定温度に加熱
しながら液状樹脂組成物Ｃ、ＤおよびＥを硬化させてプ
ラスティック光ファイバ母材を得ることができる。

【００３５】図５は、上記の方法によって製造された光
ファイバ母材を示す図である。図５に示すように内層樹
脂成形体３の内側には樹脂組成物Ｃを重合硬化して形成
された円柱状重合体１２、内層樹脂成形体３と第１外筒
４との間には樹脂組成物Ｄを重合硬化して形成された円
筒状重合体１３、第１外筒４の外周部には樹脂組成物Ｅ
を重合硬化して形成された筒状重合体１４とが配置され
た母材である。

【００３６】本発明に係わる母材の製造方法は、母材の
一部の層を構成する内層樹脂成形体３および第１外筒４
を使用するので、母材中に占める液状樹脂組成物の割合
が小さくなり、液状樹脂組成物が重合硬化する際の体積
収縮量が減少する。さらに液状樹脂組成物はＣ、Ｄ、Ｅ
に分割されて充填されるので収縮量も分散され、孔隙の
発生が抑制される。また、液状樹脂組成物Ｃ、Ｄおよび
Ｅを同時に硬化させる方法であるので、重合硬化に要す
る時間を著しく短縮することができる。

【００３７】本発明の製造方法において、第１空間に充
填される液状樹脂組成物は、第２空間に充填される液状
樹脂組成物と比較して高速で硬化する樹脂組成物で成形
すると良い。内側の第１空間に充填された液状樹脂組成
物の重合速度を外側の第２空間に充填される液状樹脂組
成物より速くすることによって、体積収縮を緩和するこ
とができ、孔隙の発生を抑制すると共に、真円度の高い
母材を得ることができる。

【００３８】

【実施例】本発明者らは、上記の実施形態に基づいて、
以下に示すプラスティックス光ファイバ母材の製造条件
と、製造された母材中に発生する孔隙等との関係につい
て検討した。製造条件および得られた母材の判定結果を
表に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】（実施例１〜３及び参考例１〜４）図１に
示す母材の製造装置を用いて、内層樹脂形成体１と外筒
２との間隔（ｒ₂−ｒ₁）および液状樹脂組成物の硬化収
縮率αとの関係について検討した。

【００４１】［実施例１］まず、メチルメタクリレート
（ＭＭＡ）に安息香酸ベンジル（ＢＥＮ）を１０重量
％、開始剤として過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）を０．５
重量％、連続移動剤としてｎ−ブチルメルカプタン（ｎ
−ＢＭ）を０．２重量％混合した溶液をガラス管に入
れ、１５００ｒｐｍで回転させながら６０℃、２０時間
保持して重合させ、外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、長さ
４００ｍｍ、ガラス転移温度Ｔｇが８０℃のパイプを作
製した。

【００４２】続いて、パイプの片端に栓を施し、内径４
１ｍｍ、外径４６ｍｍの底部を閉じたガラス管の中に同
軸に配置した。パイプの内側中空部にＭＭＡにＢＥＮを
２５重量％、開始剤としてジ−ｔ−ペルオキシド（ＰＢ
Ｄ）０．５重量％、連続移動剤としてｎ−ＢＭ０．２重
量％を混合した溶液を入れ、また、パイプとガラス管と
の間にはＭＭＡに開始剤としてＰＢＤを０．３重量％、
連続移動剤としてｎ−ＢＭを０．２重量％混合した溶液
（この溶液単独での硬化収縮率αは２１％である。）を
入れて、オイルバス中で９０℃、４０時間放置して合成
した。

【００４３】なお、パイプとガラス管との間隔（ｒ₂−
ｒ₁）は０．５（ｃｍ）であり、８０／α（＝３．８）
より小さかった。得られた母材には孔隙が発生すること
なく、外径４１ｍｍで真円度（長径と短径の比）が９８
％の良好な母材が得られた。

【００４４】［参考例１］実施例１と同様の調合比の材
料を用いて外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、長さ４００ｍ
ｍ、ガラス転移温度Ｔｇが８０℃のパイプを作製した。
続いて、パイプの片端に栓を施し、内径３９ｍｍ、外径
４４ｍｍの底部を閉じたガラス管の中に同軸に配置し
た。実施例１と同様に、パイプの内側中空部にＭＭＡに
ＢＥＮを２５重量％、開始剤としてＰＢＤを０．５重量
％、連続移動剤としてｎ−ＢＭを０．２重量％混合した
溶液を入れ、また、パイプとガラス管との間にはＭＭＡ
に開始剤としてＰＢＤを０．３重量％、連続移動剤とし
てｎ−ＢＭを０．２重量％混合した溶液（この溶液単独
での硬化収縮率αは２１％である。）を入れて、オイル
バス中で９０℃、４０時間放置して合成した。

【００４５】なお、パイプの内側と外側に充填した液状
樹脂組成物を同時に重合したので、製造時間は従来法と
較べてほぼ半減することができた。一方、パイプとガラ
ス管との間（ｒ₂−ｒ₁）が０．３ｃｍであり、０．５ｃ
ｍより小さかった。得られた母材には液状樹脂組成物を
充填するときに混入したと考えられる泡が残存した。

【００４６】［実施例２］実施例１と同様の調合比の材
料を用いて外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、長さ４００ｍ
ｍ、ガラス転移温度Ｔｇが８０℃のパイプを作製した。
続いて、パイプの片端に栓を施し、内径６６ｍｍ、外径
７２ｍｍの底部を閉じたガラス管の中に同軸に配置し
た。実施例１と同様に、パイプの内側中空部にＭＭＡに
ＢＥＮを２５重量％、開始剤としてＰＢＤを０．５重量
％、連続移動剤としてｎ−ＢＭを０．２重量％混合した
溶液を入れ、また、パイプとガラス管との間にはＭＭＡ
に開始剤としてＰＢＤを０．３重量％、連続移動剤とし
てｎ−ＢＭを０．２重量％混合した溶液（この溶液単独
での硬化収縮率αは２１％である。）を入れて、オイル
バス中で９０℃、４０時間放置して合成した。

【００４７】なお、パイプとガラス管との間隔（ｒ₂−
ｒ₁）は３．０（ｃｍ）であり、８０／α（＝３．８）
より小さかった。得られた母材には孔隙が発生すること
なく、外径６６．４ｍｍで真円度が９８％の良好な母材
が得られた。

【００４８】［参考例２］実施例２と同様の調合比の材
料を用いて外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、長さ４００ｍ
ｍ、ガラス転移温度Ｔｇが８０℃のパイプを作製した。
続いて、パイプの片端に栓を施し、内径７６ｍｍ、外径
８４ｍｍの底部を閉じたガラス管の中に同軸に配置し
た。実施例２と同様に、パイプの内側中空部にＭＭＡに
ＢＥＮを２５重量％、開始剤としてＰＢＤを０．５重量
％、連続移動剤としてｎ−ＢＭを０．２重量％混合した
溶液を入れ、また、パイプとガラス管との間にはＭＭＡ
に開始剤としてＰＢＤを０．３重量％、連続移動剤とし
てｎ−ＢＭを０．２重量％混合した溶液（この溶液単独
での硬化収縮率αは２１％である。）を入れて、オイル
バス中で９０℃、４０時間放置して合成した。

【００４９】なお、パイプの内側と外側に充填した液状
樹脂組成物を同時に重合したので、製造時間は従来法と
較べてほぼ半減することができた。一方、パイプの外壁
面とガラス管の内壁面との間隔（ｒ₂−ｒ₁）は４．０
（ｃｍ）であり、８０／α（＝３．８）より大きかっ
た。得られ た母材には孔隙が発生していた。

【００５０】［実施例３］実施例１と同様の調合比の材
料を用いて外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、長さ４００ｍ
ｍ、ガラス転移温度Ｔｇが８０℃のパイプを作製した。
続いて、パイプの片端に栓を施し、内径７６ｍｍ、外径
８４ｍｍの底部を閉じたガラス管の中に同軸に配置し
た。パイプの内側中空部にＭＭＡにＢＥＮを２５重量
％、開始剤としてＰＢＤを０．５重量％、連続移動剤と
してｎ−ＢＭを０．２重量％混合した溶液を入れ、ま
た、パイプとガラス管との間にはＭＭＡにＢＥＮを２５
重量％、開始剤としてＰＢＤを０．３重量％、連続移動
剤としてｎ−ＢＭを０．２重量％混合した溶液（この溶
液単独での硬化収縮率αは１８．５％である。）を入れ
て、オイルバス中で９０℃、４０時間放置して合成し
た。

【００５１】なお、パイプの外壁面とガラス管の内壁面
との間隔（ｒ₂−ｒ₁）が４．０（ｃｍ）であり、８０／
α（＝４．３）より小さかった。得られた母材には孔隙
が発生することなく、外径６６．４ｍｍで真円度が９８
％の良好な母材が得られた。

【００５２】［参考例３］実施例３と同様の調合比の材
料を用いて外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、長さ４００ｍ
ｍ、ガラス転移温度Ｔｇが８０℃のパイプを作製した。
続いて、パイプの片端に栓を施し、内径８１ｍｍ、外径
８９ｍｍの底部を閉じたガラス管の中に同軸に配置し
た。実施例３と同様に、パイプの内側中空部にＭＭＡに
ＢＥＮを２５重量％、開始剤としてＰＢＤを０．５重量
％、連続移動剤としてｎ−ＢＭを０．２重量％混合した
溶液を入れ、また、パイプとガラス管との間にはＭＭＡ
にＢＥＮを２５重量％、開始剤としてＰＢＤを０．３重
量％、連続移動剤としてｎ−ＢＭを０．２重量％混合し
た溶液（この溶液単独での硬化収縮率αは１８．５％で
ある。）を入れて、オイルバス中で９０℃、４０時間放
置して合成した。

【００５３】なお、パイプの内側と外側に充填した液状
樹脂組成物を同時に重合したので、製造時間は従来法と
較べてほぼ半減することができた。一方、パイプの外壁
面とガラス管の内壁面との間（ｒ₂−ｒ₁）が４．５（ｃ
ｍ）であり、８０／α（＝４．３）より大きかった。得
られた母材には孔隙が発生していた。

【００５４】［参考例４］図１に示す母材の製造装置を
用いて、内層樹脂形成体１の中心部に充填される液状樹
脂組成物の硬化速度が内層樹脂形成体１の外表面と外筒
２の内表面との空間部に充填される液状樹脂組成物の硬
化速度より遅い場合について検討した。

【００５５】実施例２と同様の調合比の材料を用いて外
径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、長さ４００ｍｍ、ガラス転
移温度Ｔｇが８０℃のパイプを作製した。続いて、パイ
プの片端に栓を施し、内径６６ｍｍ、外径７２ｍｍの底
部を閉じたガラス管の中に同軸に配置した。パイプの内
側中空部にＭＭＡにＢＥＮを２５重量％、開始剤として
ＰＢＤを０．３重量％、連続移動剤としてｎ−ＢＭを
０．２重量％混合した溶液を入れ、また、パイプとガラ
ス管との間にはＭＭＡに開始剤としてＰＢＤを０．５重
量％、連続移動剤としてｎ−ＢＭを０．２重量％混合し
た溶液（この溶液単独での硬化収縮率αは２１％であ
る。）を入れて、オイルバス中で９０℃、４０時間放置
して合成した。

【００５６】なお、パイプの内側と外側に充填した液状
樹脂組成物を同時に重合したので、製造時間は従来法と
較べてほぼ半減することができた。一方、パイプの内側
中空部に充填された溶液の重合速度をパイプの外側とガ
ラス管との間に充填された溶液（ＰＢＤの添加量を調節
して）の重合速度より遅くした。得られた母材には孔隙
が発生していた。

【００５７】（実施例４および参考例５、６）図１に示
す母材の製造装置を用いて、液状樹脂組成物の重合温度
の影響について検討した。

【００５８】［実施例４］実施例２と同様の調合比の材
料を用いて外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、長さ４００ｍ
ｍ、ガラス転移温度Ｔｇが８０℃のパイプを作製した。
続いて、パイプの片端に栓を施し、内径６６ｍｍ、外径
７２ｍｍの底部を閉じたガラス管の中に同軸に配置し
た。実施例２と同様に、パイプの内側中空部にＭＭＡに
ＢＥＮを２５重量％、開始剤としてＰＢＤを０．５重量
％、連続移動剤としてｎ−ＢＭを０．２重量％混合した
溶液を入れ、また、パイプとガラス管との間にはＭＭＡ
に開始剤としてＰＢＤを０．３重量％、連続移動剤とし
てｎ−ＢＭを０．２重量％混合した溶液（この溶液単独
での硬化収縮率αは２１％である。）を入れて、オイル
バス中で９０℃、４０時間放置して合成した。

【００５９】なお、パイプとガラス管との間隔（ｒ₂−
ｒ₁）が３．０（ｃｍ）であり、８０／α（＝３．８）
より小さかった。得られた母材には孔隙が発生すること
なく、外径６６．４ｍｍで真円度が９８％の良好な母材
が得られた。

【００６０】［参考例５］まず、ＭＭＡに開始剤として
ＢＰＯを０．５重量％、連続移動剤としてｎ−ＢＭを
０．２重量％混合した溶液をガラス管に入れ、１５００
ｒｐｍで回転させながら６０℃、２０時間保持して重合
させ、外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、長さ４００ｍｍ、
ガラス転移温度Ｔｇが１１０℃のパイプを作製した。

【００６１】続いて、このパイプの片端に栓を施し、内
径６６ｍｍ、外径７２ｍｍの底部を閉じたガラス管の中
に同軸に配置した。実施例２と同様に、パイプの内側中
空部にＭＭＡにＢＥＮを２５重量％、開始剤としてＰＢ
Ｄを０．５重量％、連続移動剤としてｎ−ＢＭを０．２
重量％混合した溶液を入れ、また、パイプとガラス管と
の間にはＭＭＡに開始剤としてＰＢＤを０．３重量％、
連続移動剤としてｎ−ＢＭを０．２重量％混合した溶液
（この溶液単独での硬化収縮率αは２１％である。）を
入れて、オイルバス中で６０℃、４０時間放置して合成
した。

【００６２】なお、パイプの内側と外側に充填した液状
樹脂組成物を同時に重合したので、製造時間は従来法と
較べてほぼ半減することができた。一方、重合温度（６
０℃）はパイプのガラス転移温度Ｔｇ（１１０℃）に対
して５０℃低かった。得られた母材には孔隙が発生して
いた。

【００６３】［参考例６］実施例２と同様の調合比の材
料を用いて外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、長さ４００ｍ
ｍ、ガラス転移温度Ｔｇが８０℃のパイプを作製した。
続いて、パイプの片端に栓を施し、内径６６ｍｍ、外径
７２ｍｍの底部を閉じたガラス管の中に同軸に配置し
た。パイプの内側中空部にＭＭＡにＢＥＮを２５重量
％、開始剤としてＰＢＤを０．５重量％、連続移動剤と
してｎ−ＢＭを０．２重量％混合した溶液を入れ、ま
た、パイプとガラス管との間にはＭＭＡに開始剤として
ＰＢＤを０．３重量％、連続移動剤としてｎ−ＢＭを
０．２重量％混合した溶液（この溶液単独での硬化収縮
率αは２１％である。）を入れて、オイルバス中で１３
０℃、４０時間放置して合成した。

【００６４】なお、パイプの内側と外側に充填した液状
樹脂組成物を同時に重合したので、製造時間は従来法と
較べてほぼ半減することができた。一方、重合温度は溶
液の気泡発生温度より高かった。得られた母材に気泡が
発生しており、またパイプが軟化し円筒形状を保持する
ことができなっかった。

【００６５】

【発明の効果】本発明の製造方法は、外筒と母材の一部
を形成する内層樹脂成形体との空間に液状樹脂組成物を
充填して硬化させる方法であり、内層樹脂成形体を使用
する分だけ母材中に占める液状樹脂組成物の割合が小さ
くなる。したがって、母材中に占める液状樹脂組成物の
割合が減少するので、液状樹脂組成物の収縮量が減少
し、孔隙の発生を抑制することができる。また、複数層
に分割された液状樹脂組成物を重合する場合でもこれら
を同時に重合するので、製造時間を著しく低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係わるプラスティック光ファイバ
母材の製造方法を説明するための図である。

【図２】円筒状の樹脂成形体の製造方法を示す図であ
る。

【図３】実施形態１の製造方法によって得られたプラス
ティック光ファイバ母材を示す図である。

【図４】実施形態２に係わるプラスティック光ファイバ
母材の製造方法を説明するための図である。

【図５】実施形態２の製造方法によって得られたプラス
ティック光ファイバ母材を示す図である。

【符号の説明】

１、３・・・内層樹脂成形体、２、４、５・・・外筒、１ａ、
３ａ・・・栓、２ａ、４ａ 、５ａ・・・底、１０、１２・・・円
柱状重合体、１１、１３、１４・・・円筒状重合体 、２０
・・・オイルバス、２１・・・円筒状反応容器、２２・・・リン
グヒータ、Ａ、Ｂ 、Ｃ、Ｄ、Ｅ・・・液状樹脂組成物、Ｘ
・・・水平軸、Ｙ・・・垂直軸。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状又は円筒状の内層樹脂成形体と、
   前記内層樹脂成形体の外径より大きい内径を有する外筒
   とを同軸に配置する工程と、 前記内層樹脂成形体と前記外筒との間に形成される空間
   に重合性の液状樹脂組成物を充填する工程と、 前記液状樹脂組成物を硬化させる工程と、を有すること
   を特徴とするプラスティック光ファイバ母材の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記液状樹脂組成物の硬化収縮率α
   （％）が１０％〜２５％であり、前記内層樹脂成形体の
   断面外径ｒ₁（ｃｍ）と、前記外筒の断面内径ｒ₂（ｃ
   ｍ）との差（ｒ₂−ｒ₁）が次式： ０．５≦ｒ₂−ｒ₁≦８０／α ［式中、αは液状樹脂組成物の硬化収縮率（％）、ｒ₁
   は内層樹脂成形体の断面外径（ｃｍ）、ｒ₂は外筒の断
   面内径（ｃｍ）を夫々示す］の関係を満たすことを特徴
   とする請求項１に記載のプラスティック光ファイバ母材
   の製造方法。
3. 【請求項３】 得られるプラスティック光ファイバ母材
   の一部の層を成す樹脂組成物からなる円筒状樹脂成形体
   を前記外筒として使用することを特徴とする請求項１又
   は２に記載のプラスティック光ファイバ母材の製造方
   法。
4. 【請求項４】 得られるプラスティック光ファイバ母材
   を構成する樹脂組成物と比較して線膨張係数が小さい金
   属又はセラミック材料からなる円筒状容器を前記外筒と
   して使用することを特徴とする請求項１又は２に記載の
   プラスティック光ファイバ母材の製造方法。
5. 【請求項５】 円柱状又は円筒状の内層樹脂成形体と、
   前記内層樹脂成形体の外径より大きい内径を有する第１
   外筒と、前記第１外筒の外径より大きい内径を有する第
   ２外筒とを同軸に配置する工程と、 前記内層樹脂成形体と前記第１外筒との間に形成される
   第１空間、及び前記第１外筒と前記第２外筒との間に形
   成される第２空間に夫々重合性の液状樹脂組成物を充填
   する工程と、 前記液状樹脂組成物を同時に硬化させる工程と、を有す
   ることを特徴とするプラスティック光ファイバ母材の製
   造方法。
6. 【請求項６】 前記第１空間に充填される前記液状樹脂
   組成物は、前記第２空間に充填される前記液状樹脂組成
   物と比較して高速で硬化する樹脂組成物であることを特
   徴とする請求項５に記載のプラスティック光ファイバ母
   材の製造方法。