JP2000121843A - プラスチック光ファイバ用プリフォームの製造方法 - Google Patents
プラスチック光ファイバ用プリフォームの製造方法Info
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- JP2000121843A JP2000121843A JP10295222A JP29522298A JP2000121843A JP 2000121843 A JP2000121843 A JP 2000121843A JP 10295222 A JP10295222 A JP 10295222A JP 29522298 A JP29522298 A JP 29522298A JP 2000121843 A JP2000121843 A JP 2000121843A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱性の優れたプラスチック光ファイバ用プ
リフォームの製造方法を提供する。 【解決手段】 クラッドとなる重合体の円筒体の中空部
に、コア部形成用モノマーおよび該モノマーの重合体の
屈折率よりも高い屈折率を有する非重合性化合物の混合
物を充填し、コア部形成用モノマーを重合させて屈折率
分布を有するコア部を形成することを含んでなるプラス
チック光ファイバ用プリフォームの製造方法において、
該非重合性化合物として、分子内に臭素原子を有する芳
香族化合物を用いる。
リフォームの製造方法を提供する。 【解決手段】 クラッドとなる重合体の円筒体の中空部
に、コア部形成用モノマーおよび該モノマーの重合体の
屈折率よりも高い屈折率を有する非重合性化合物の混合
物を充填し、コア部形成用モノマーを重合させて屈折率
分布を有するコア部を形成することを含んでなるプラス
チック光ファイバ用プリフォームの製造方法において、
該非重合性化合物として、分子内に臭素原子を有する芳
香族化合物を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック光フ
ァイバ用プリフォームの製造方法に関し、さらに詳しく
は、コア部のガラス転移温度を高く保ちつつ、コア部と
クラッド部との間の屈折率差を大きくしたプラスチック
光ファイバ用プリフォームの製造方法に関する。
ァイバ用プリフォームの製造方法に関し、さらに詳しく
は、コア部のガラス転移温度を高く保ちつつ、コア部と
クラッド部との間の屈折率差を大きくしたプラスチック
光ファイバ用プリフォームの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック光ファイバ用プリフォーム
の製造方法として、特開昭６１−１３０９０４号公報
は、それ自体がクラッドとなるポリマー円筒管を作製
し、その中でコア部となるモノマー溶液を重合固化して
プラスチック光ファイバ用プリフォームを製造する方法
を開示している。この方法の特徴は、コアの形成に用い
る溶液として、例えばメチルメタクリレート（ＭＭＡ）
モノマーを主成分とする場合、ＭＭＡモノマーとＭＭＡ
モノマーより反応性比が低く屈折率がポリメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ）より高いモノマーの混合溶液を用
いる点にある。
の製造方法として、特開昭６１−１３０９０４号公報
は、それ自体がクラッドとなるポリマー円筒管を作製
し、その中でコア部となるモノマー溶液を重合固化して
プラスチック光ファイバ用プリフォームを製造する方法
を開示している。この方法の特徴は、コアの形成に用い
る溶液として、例えばメチルメタクリレート（ＭＭＡ）
モノマーを主成分とする場合、ＭＭＡモノマーとＭＭＡ
モノマーより反応性比が低く屈折率がポリメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ）より高いモノマーの混合溶液を用
いる点にある。
【０００３】特開平５−１７３０２６号公報は、それ自
体がクラッドとなるポリマー円筒管を作製し、その中で
コア部となるモノマー溶液を重合固化してプラスチック
光ファイバ用プリフォームを製造する方法を開示してい
る。重合が中空管内表面から中心に向かって進行し、連
続的に変化する屈折率分布を形成する点は上記特開昭６
１−１３０９０４号公報の方法と同じであるが、屈折率
分布を形成するための第２成分として、第１成分モノマ
ーよりも分子サイズの大きい重合性化合物を用いる点に
特徴がある。
体がクラッドとなるポリマー円筒管を作製し、その中で
コア部となるモノマー溶液を重合固化してプラスチック
光ファイバ用プリフォームを製造する方法を開示してい
る。重合が中空管内表面から中心に向かって進行し、連
続的に変化する屈折率分布を形成する点は上記特開昭６
１−１３０９０４号公報の方法と同じであるが、屈折率
分布を形成するための第２成分として、第１成分モノマ
ーよりも分子サイズの大きい重合性化合物を用いる点に
特徴がある。
【０００４】ＷＯ９３／０８４８８も、重合体からなる
円筒状容器の内壁からモノマーの重合を進行させ、屈折
率分布を形成する方法を開示している。具体的には、円
筒状容器としてＰＭＭＡ管を用い、ＰＭＭＡ管の中空部
にコアを作製する。このＰＭＭＡ管は、ＭＭＡモノマー
溶液の入ったガラス管を回転させながら該モノマーを加
熱重合することで作製され、コアは、非重合性化合物を
含むＭＭＡモノマー溶液をＰＭＭＡ管に注入し、回転さ
せながら加熱重合することにより形成され、これにより
屈折率分布を有するプリフォームが作製できる。得られ
たプリフォームを加熱溶融により線引して、所定の径の
光ファイバを得る。
円筒状容器の内壁からモノマーの重合を進行させ、屈折
率分布を形成する方法を開示している。具体的には、円
筒状容器としてＰＭＭＡ管を用い、ＰＭＭＡ管の中空部
にコアを作製する。このＰＭＭＡ管は、ＭＭＡモノマー
溶液の入ったガラス管を回転させながら該モノマーを加
熱重合することで作製され、コアは、非重合性化合物を
含むＭＭＡモノマー溶液をＰＭＭＡ管に注入し、回転さ
せながら加熱重合することにより形成され、これにより
屈折率分布を有するプリフォームが作製できる。得られ
たプリフォームを加熱溶融により線引して、所定の径の
光ファイバを得る。
【０００５】ＷＯ９３／０８４８８に開示の方法は、そ
れ自体がクラッドとなる重合体管の内側に、屈折率が連
続的に変化するコアを作製する方法である点は上記２つ
の公開公報の方法と共通するが、コア中に屈折率分布を
形成するために、非重合性化合物を用いる点で異なって
いる。円筒重合体管にコアの原料であるモノマー溶液を
注入すると、該原料モノマーは、重合体管の内壁表面を
一部溶かす。重合はゲル効果により、粘度が高くなった
内壁表面から円筒の中心に向かって進行するので、中心
に向かうほど屈折率の大きい非重合性化合物の濃度が高
くなる。したがって、連続的な屈折率分布が形成され
る。ここで、クラッドとなる円筒管を形成する重合体
は、コアとなる重合体の一部または大部分と同一のモノ
マーから重合した重合体で、コアの原料であるモノマー
溶液に溶けることが条件である。
れ自体がクラッドとなる重合体管の内側に、屈折率が連
続的に変化するコアを作製する方法である点は上記２つ
の公開公報の方法と共通するが、コア中に屈折率分布を
形成するために、非重合性化合物を用いる点で異なって
いる。円筒重合体管にコアの原料であるモノマー溶液を
注入すると、該原料モノマーは、重合体管の内壁表面を
一部溶かす。重合はゲル効果により、粘度が高くなった
内壁表面から円筒の中心に向かって進行するので、中心
に向かうほど屈折率の大きい非重合性化合物の濃度が高
くなる。したがって、連続的な屈折率分布が形成され
る。ここで、クラッドとなる円筒管を形成する重合体
は、コアとなる重合体の一部または大部分と同一のモノ
マーから重合した重合体で、コアの原料であるモノマー
溶液に溶けることが条件である。
【０００６】ＷＯ９３／０８４８８に開示の方法が上記
２つの公開公報に記載の方法より優れている点は、最終
的に得られる光ファイバーの伝送損失が小さい点であ
る。上記２つの公開公報の方法では、コアをコポリマー
から形成する為、二成分の連鎖分布に応じてミクロ相分
離が発生し、伝送損失を大きくする。特に特開昭６１−
１３０９０４号公報に記載の方法では、反応性比の小さ
いモノマーがコアの中心に多く存在し、低反応性のゆえ
に未反応のまま残留してしまう。一方、ＷＯ９３／０８
４８８に開示の方法では、コアを形成するポリマーは非
重合性化合物を含んだ単独重合体であるので、連鎖分布
に起因するミクロ相分離は起こらず、従って伝送損失を
小さくすることができる。
２つの公開公報に記載の方法より優れている点は、最終
的に得られる光ファイバーの伝送損失が小さい点であ
る。上記２つの公開公報の方法では、コアをコポリマー
から形成する為、二成分の連鎖分布に応じてミクロ相分
離が発生し、伝送損失を大きくする。特に特開昭６１−
１３０９０４号公報に記載の方法では、反応性比の小さ
いモノマーがコアの中心に多く存在し、低反応性のゆえ
に未反応のまま残留してしまう。一方、ＷＯ９３／０８
４８８に開示の方法では、コアを形成するポリマーは非
重合性化合物を含んだ単独重合体であるので、連鎖分布
に起因するミクロ相分離は起こらず、従って伝送損失を
小さくすることができる。
【０００７】ところで、コア部とクラッド部との間の屈
折率差（Δｎ）は、コア部形成用モノマーに含まれる非
重合性化合物の濃度に依存する。即ち、屈折率差を大き
くしようとすると、非重合性化合物の濃度を高くすれば
よい。しかし、液体の非重合性化合物を用いると、濃度
の上昇と共に得られる重合体のガラス転移点が低下し、
ガラス転移点が低下すると、コア部内での屈折率分布が
なまりやすくなる。即ち、中心に近づくにつれて屈折率
差が大きくなるという理想的な屈折率分布が得られなく
なる。
折率差（Δｎ）は、コア部形成用モノマーに含まれる非
重合性化合物の濃度に依存する。即ち、屈折率差を大き
くしようとすると、非重合性化合物の濃度を高くすれば
よい。しかし、液体の非重合性化合物を用いると、濃度
の上昇と共に得られる重合体のガラス転移点が低下し、
ガラス転移点が低下すると、コア部内での屈折率分布が
なまりやすくなる。即ち、中心に近づくにつれて屈折率
差が大きくなるという理想的な屈折率分布が得られなく
なる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来既知の
非重合性化合物を用いた場合に生じるコア部のガラス転
移点の低下を防ぎ、コア部の耐熱性を向上できる、プラ
スチック光ファイバー用プリフォームの製造方法を提供
しようとするものである。
非重合性化合物を用いた場合に生じるコア部のガラス転
移点の低下を防ぎ、コア部の耐熱性を向上できる、プラ
スチック光ファイバー用プリフォームの製造方法を提供
しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、クラッドとなる重合体の円筒体の中空部
に、コア部形成用モノマーおよび該モノマーの重合体の
屈折率よりも高い屈折率を有する非重合性化合物の混合
物を充填し、コア部形成用モノマーを重合させて屈折率
分布を有するコア部を形成することを含んでなるプラス
チック光ファイバ用プリフォームの製造方法において、
該非重合性化合物として、分子内に臭素原子を有する芳
香族化合物を用いることを特徴とする製造方法を提供す
る。
に、本発明は、クラッドとなる重合体の円筒体の中空部
に、コア部形成用モノマーおよび該モノマーの重合体の
屈折率よりも高い屈折率を有する非重合性化合物の混合
物を充填し、コア部形成用モノマーを重合させて屈折率
分布を有するコア部を形成することを含んでなるプラス
チック光ファイバ用プリフォームの製造方法において、
該非重合性化合物として、分子内に臭素原子を有する芳
香族化合物を用いることを特徴とする製造方法を提供す
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法では、最初に、
円筒状のクラッド部を用意する。このクラッド部の形成
方法は特に限定されないが、通常は、モノマーを円筒状
重合容器に入れ、該重合容器を水平に保持して回転しな
がら、モノマーを重合させて形成する。重合容器は、通
常ガラス製であるが、他の材料、例えば金属から作られ
ていてもよい。重合容器のサイズは、製造するプリフォ
ームの大きさに合わせて適宜選択すればよい。円筒状ク
ラッド部は、円柱状に形成したクラッド用重合体の塊を
くりぬいて製造することもできる。また、重合体を押出
成形して円筒状に製造することもできる。
円筒状のクラッド部を用意する。このクラッド部の形成
方法は特に限定されないが、通常は、モノマーを円筒状
重合容器に入れ、該重合容器を水平に保持して回転しな
がら、モノマーを重合させて形成する。重合容器は、通
常ガラス製であるが、他の材料、例えば金属から作られ
ていてもよい。重合容器のサイズは、製造するプリフォ
ームの大きさに合わせて適宜選択すればよい。円筒状ク
ラッド部は、円柱状に形成したクラッド用重合体の塊を
くりぬいて製造することもできる。また、重合体を押出
成形して円筒状に製造することもできる。
【００１１】クラッド部を形成するポリマーとしては、
従来からプラスチック光ファイバに用いられている無色
で透明度の高いプラスチックを用いることができる。こ
のようなプラスチックを与えるモノマーとしては、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および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等；アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｔ−ブチ
ル、アクリル酸フェニル等； (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チル １,１,２−トリフルオロエチルメタクリレート等。
従来からプラスチック光ファイバに用いられている無色
で透明度の高いプラスチックを用いることができる。こ
のようなプラスチックを与えるモノマーとしては、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および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等；アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｔ−ブチ
ル、アクリル酸フェニル等； (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チル １,１,２−トリフルオロエチルメタクリレート等。
【００１２】このようなモノマーに、重合開始剤及び所
望の添加剤（たとえば、連鎖移動剤）を加え、適当量を
重合容器に入れる。重合容器をモータで回転しながら、
加熱装置により加熱して重合容器の内壁上でモノマーを
重合させて、クラッド部を形成する。クラッド部の屈折
率を調節する為に、コア部に添加するような屈折率の高
い非重合性化合物を添加してもよい。モノマーの量は、
重合容器の大きさとクラッド部の厚さから決定すればよ
い。また、過剰量のモノマーを入れ、所望の厚さのクラ
ッド部が形成された時点で重合を止め、不要なモノマー
を重合容器から排出してもよい。
望の添加剤（たとえば、連鎖移動剤）を加え、適当量を
重合容器に入れる。重合容器をモータで回転しながら、
加熱装置により加熱して重合容器の内壁上でモノマーを
重合させて、クラッド部を形成する。クラッド部の屈折
率を調節する為に、コア部に添加するような屈折率の高
い非重合性化合物を添加してもよい。モノマーの量は、
重合容器の大きさとクラッド部の厚さから決定すればよ
い。また、過剰量のモノマーを入れ、所望の厚さのクラ
ッド部が形成された時点で重合を止め、不要なモノマー
を重合容器から排出してもよい。
【００１３】次に、クラッド部の内部にコア部を形成す
る。コア部を形成するポリマーの原料となる溶液は、モ
ノマー（通常クラッド部を形成するのに用いたのと同じ
モノマー）に、屈折率の高い非重合性化合物を混合して
調製する。本発明では、このような非重合性化合物とし
て、分子内に臭素原子と炭素６員環、例えばベンゼン環
を有する、使用温度で液体の化合物を使用する。
る。コア部を形成するポリマーの原料となる溶液は、モ
ノマー（通常クラッド部を形成するのに用いたのと同じ
モノマー）に、屈折率の高い非重合性化合物を混合して
調製する。本発明では、このような非重合性化合物とし
て、分子内に臭素原子と炭素６員環、例えばベンゼン環
を有する、使用温度で液体の化合物を使用する。
【００１４】そのような非重合性化合物としては、少な
くとも１個の臭素原子を有する、ベンゼン、ベンズアル
デヒド、フェノール、トルエン、アセトフェノン、フェ
ニルエーテルなどが好ましい。とりわけ、下記の化合物
が好ましい。
くとも１個の臭素原子を有する、ベンゼン、ベンズアル
デヒド、フェノール、トルエン、アセトフェノン、フェ
ニルエーテルなどが好ましい。とりわけ、下記の化合物
が好ましい。
【化１】 なお、化合物の下に記載した数値は、融点（℃）であ
る。非重合性化合物の濃度は、所望の屈折率差に応じて
適宜定めればよい。
る。非重合性化合物の濃度は、所望の屈折率差に応じて
適宜定めればよい。
【００１５】コア部を形成するには、上記のようなモノ
マーと非重合性化合物の混合物に、重合開始剤や連鎖移
動剤などを加え、クラッド部を形成した重合容器に入
れ、加熱して、重合させる。重合温度は、コア部形成用
モノマーの種類の応じて適宜調節すればよい。
マーと非重合性化合物の混合物に、重合開始剤や連鎖移
動剤などを加え、クラッド部を形成した重合容器に入
れ、加熱して、重合させる。重合温度は、コア部形成用
モノマーの種類の応じて適宜調節すればよい。
【００１６】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明
する。実施例１ 円筒状重合容器（長さ５００ｍｍ、内径２０ｍｍ）に、
過酸化ベンゾイル（重合開始剤）０．１重量％およびｎ
−ブチルメルカプタン（連鎖移動剤）０．２重量％を加
えたメチルメタクリレート（ＭＭＡ）を入れ、重合容器
を水平に保持し、２０００rpmで回転させながら、８０
℃で２０時間重合を行って、ポリメチルメタクリレート
の円筒管を形成した。この円筒管の中空部に、ｐ−パラ
ジブロモベンゼン１０重量％を含むＭＭＡを注入し、封
管後、重合容器を水平に保持し、５rpmで回転させなが
ら、９０℃で４０時間重合を行って、コア部を形成し
た。このコア部のガラス転移点は８１℃であった。
する。実施例１ 円筒状重合容器（長さ５００ｍｍ、内径２０ｍｍ）に、
過酸化ベンゾイル（重合開始剤）０．１重量％およびｎ
−ブチルメルカプタン（連鎖移動剤）０．２重量％を加
えたメチルメタクリレート（ＭＭＡ）を入れ、重合容器
を水平に保持し、２０００rpmで回転させながら、８０
℃で２０時間重合を行って、ポリメチルメタクリレート
の円筒管を形成した。この円筒管の中空部に、ｐ−パラ
ジブロモベンゼン１０重量％を含むＭＭＡを注入し、封
管後、重合容器を水平に保持し、５rpmで回転させなが
ら、９０℃で４０時間重合を行って、コア部を形成し
た。このコア部のガラス転移点は８１℃であった。
【００１７】得られたプリフォームを線引きして直径７
５０μｍの光ファイバを製造した。この光ファイバの伝
送損失を、５ｍから１ｍカットするカットバック法によ
り測定しところ、伝送損失は、波長６５０nmにおいて１
６２ｄＢ／ｋｍであった。この光ファイバを７０℃で１
０００時間加熱したところ、伝送損失は１６２ｄＢ／ｋ
ｍのままであった。即ち、この光ファイバは優れた耐熱
性を有していることが分かる。
５０μｍの光ファイバを製造した。この光ファイバの伝
送損失を、５ｍから１ｍカットするカットバック法によ
り測定しところ、伝送損失は、波長６５０nmにおいて１
６２ｄＢ／ｋｍであった。この光ファイバを７０℃で１
０００時間加熱したところ、伝送損失は１６２ｄＢ／ｋ
ｍのままであった。即ち、この光ファイバは優れた耐熱
性を有していることが分かる。
【００１８】比較例１ コア部形成用モノマー混合物として安息香酸ベンジル１
７重量％を含むＭＭＡを用い、このモノマー混合物を、
重合管を水平に保持して５rpmで回転させながら９０℃
で４０時間重合した以外は実施例１と同じ手順によりプ
リフォームを作成した。コア部のガラス転移点は６２℃
であった。得られたプリフォームを線引きして直径７５
０μｍの光ファイバを製造した。この光ファイバの伝送
損失を、実施例１と同様にして測定したところ、伝送損
失は、波長６５０nmにおいて１５１ｄＢ／ｋｍであっ
た。この光ファイバを７０℃で１０００時間加熱したと
ころ、伝送損失は１９３ｄＢ／ｋｍに増加していた。即
ち、この光ファイバの耐熱性は劣っていた。
７重量％を含むＭＭＡを用い、このモノマー混合物を、
重合管を水平に保持して５rpmで回転させながら９０℃
で４０時間重合した以外は実施例１と同じ手順によりプ
リフォームを作成した。コア部のガラス転移点は６２℃
であった。得られたプリフォームを線引きして直径７５
０μｍの光ファイバを製造した。この光ファイバの伝送
損失を、実施例１と同様にして測定したところ、伝送損
失は、波長６５０nmにおいて１５１ｄＢ／ｋｍであっ
た。この光ファイバを７０℃で１０００時間加熱したと
ころ、伝送損失は１９３ｄＢ／ｋｍに増加していた。即
ち、この光ファイバの耐熱性は劣っていた。
Claims (2)
- 【請求項１】 クラッドとなる重合体の円筒体の中空部
に、コア部形成用モノマーおよび該モノマーの重合体の
屈折率よりも高い屈折率を有する非重合性化合物の混合
物を充填し、コア部形成用モノマーを重合させて屈折率
分布を有するコア部を形成することを含んでなるプラス
チック光ファイバ用プリフォームの製造方法において、
該非重合性化合物として、分子内に臭素原子を有する芳
香族化合物を用いることを特徴とする製造方法。 - 【請求項２】 該非重合性化合物は、ｐ−ジブロモベン
ゼンである請求項１に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10295222A JP2000121843A (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | プラスチック光ファイバ用プリフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10295222A JP2000121843A (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | プラスチック光ファイバ用プリフォームの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000121843A true JP2000121843A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17817799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10295222A Pending JP2000121843A (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | プラスチック光ファイバ用プリフォームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000121843A (ja) |
-
1998
- 1998-10-16 JP JP10295222A patent/JP2000121843A/ja active Pending
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