JP2000155222A - プラスチック光ファイバの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送損失の十分に低いプラスチック光ファイ
バを作製し得るプラスチック光ファイバの製造方法を提
供することを目的とする。 【解決手段】 本発明はプラスチック光ファイバ２０の
製造方法であって、コアロッド１を用意し、コアロッド
１の一部を溶融延伸してコア１２を形成する工程、コア
１２のＴｇ以上に保持したクラッド材料１８を押出し法
により押し出し、そのクラッド材料１８でコア１２を被
覆してプラスチック光ファイバ２０を得るものである。
この場合、クラッド材料１８でコア１２が被覆される際
にコア１２の温度がＴｇ以上に保持され、コア１２はそ
の内部歪みが緩和されると共に表面が溶融されてその表
面の歪みが緩和され、プラスチック光ファイバ２０にて
コア１２とクラッド１９との間の界面不整が十分に防止
される。更に、コアロッド１が単独で形成されるためコ
アロッド１の径を任意の大きさとすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック光フ
ァイバの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、プラスチック光ファイバの製
造方法としては、種々のものが知られている。例えば特
開平８−２０１６３７号公報には、クラッドとなるべき
透明重合体からなるパイプ状の中空体を作って、その中
空体の内部にコアとなるべきモノマー溶液を充填し、こ
のモノマー溶液を重合させて中実体を形成しながらこの
中実体の一部を溶融延伸することによりプラスチック光
ファイバを得る方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た特開平８−２０１６３７号公報に記載の製造方法にあ
っては、プラスチック光ファイバの伝送損失のうち最も
低いものでも１８３ｄＢ／ｋｍであり、この伝送損失よ
り十分に低い伝送損失を有するプラスチック光ファイバ
を得ることは困難であった。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、伝送損失の十分に低いプラスチック光ファイバを作
製し得るプラスチック光ファイバの製造方法を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、プラスチ
ック光ファイバの製造方法について鋭意研究した結果、
従来の製造方法によって得られるプラスチック光ファイ
バにおいては、コアとクラッドとの間に界面不整やコア
の内部歪みがあり、このような界面不整やコアの内部歪
みによってプラスチック光ファイバの伝送損失が増加す
ることを見い出し、本発明を完成させた。

【０００６】すなわち、本発明は、コアとクラッドとか
らなるプラスチック光ファイバの製造方法であって、コ
アとなるべきコアロッドを用意する工程と、コアロッド
の一部を溶融延伸してコアを形成する工程と、コアのガ
ラス転移温度以上の温度に保持したクラッドとなるべき
クラッド材料を押出し法により押し出し、そのクラッド
材料でコアを被覆してプラスチック光ファイバを得る工
程とを含むことを特徴とする。

【０００７】この発明によれば、コアのガラス転移温度
以上の温度に保持されたクラッド材料でコアが被覆され
ると、コアの温度がガラス転移温度以上に保持されるた
め、コアの内部歪みが緩和される。また、クラッド材料
の熱によりコア表面が溶融され、コア表面に生じた歪み
が緩和され、得られるプラスチック光ファイバにおける
コアとクラッドとの間の界面不整が十分に防止される。
更に、クラッド管内にコア部を形成する場合と異なりコ
アロッドが単独で形成されるため、コアロッドの径の大
きさが制限されずコアロッドの径を任意の大きさとする
ことが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のプラスチック光フ
ァイバの製造方法の好適な実施形態について図１〜図４
を参照して説明する。なお、全図中、同一又は相当する
構成要素には同一の符号を付す。

【０００９】図１は、プラスチック光ファイバのコアと
なるべきコアロッドを示す端面図である。図１に示すよ
うに、まず、プラスチック光ファイバのコアとなるべき
円柱状のコアロッド１を用意する（コアロッド用意工
程）。コアロッド１は、ステップインデックス型又はグ
レーデッドインデックス型（以下、「ＧＩ型」という）
の屈折率分布を有する。ＧＩ型の屈折率分布を有するコ
アロッド１は、図１に示すように、中心部分２とその外
側に積層される多層の低屈折率層３とを備える。なお、
図１において、コアロッド１の中心部分２の外径に対す
る低屈折率層３の厚さの比は必ずしも実際のものとは一
致していない。

【００１０】このＧＩ型の屈折率分布を有するコアロッ
ド１は、例えば以下のようにして作製される。まず、図
２（ａ）に示すように、コアロッド１の中心部分２とな
るべき円柱体４を用意する。この円柱体４は、種々の方
法で製造することができるが、円筒管（図示せず）内に
円柱体形成用モノマー混合溶液を注入し、このモノマー
混合溶液を加熱して溶液中のモノマーを重合させ、この
重合体を円筒管から取り出すことにより得られる。この
円柱体形成用モノマー混合溶液には、主としてモノマ
ー、重合開始剤および連鎖移動剤が含有されるが、更に
高屈折率ドーパント又は低屈折率ドーパントが含有され
てもよい。

【００１１】モノマーとしては、重合後に伝送光に対し
て透明となる限り特に限定されず、例えばメタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピ
ル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチ
ル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｓ−ブチ
ル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸シクロヘキ
シル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、
２−フルオロアクリル酸２，２，３，３，４，４，５，
５−オクタフルオロペンチル（８ＦＦＡ）、２−フルオ
ロアクリル酸メチル、２−フルオロアクリル酸２，２，
２−トリフルオロエチル（３ＦＦＡ）、２−フルオロア
クリル酸テトラフルオロプロピル（４ＦＦＡ）、２−フ
ルオロアクリル酸１，１−ジハイドロパーフルオロプロ
ピル（５ＦＦＡ）、２−フルオロアクリル酸ヘキサフル
オロイソプロピル（ＨＦＩＰ２−ＦＡ）、２−フルオロ
アクリル酸２，２−ビス（トリフルオロメチル）プロピ
ル、２−フルオロアクリル酸ノナフルオロｔ−ブチル、
メタクリル酸２，２，２−トリフルオロエチル（３ＦＭ
Ａ）、メタクリル酸テトラフルオロプロピル（４ＦＭ
Ａ）、メタクリル酸１，１−ジハイドロパーフルオロプ
ロピル（５ＦＭＡ）、メタクリル酸２，２，３，４，
４，４−ヘキサフルオロブチル（６ＦＭＡ）、メタクリ
ル酸２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ
ペンチル（８ＦＭＡ）、２−（パーフルオロオクチル）
エチルメタクリレート（１７ＦＭＡ）など又はこれらの
混合物が用いられる。

【００１２】重合開始剤としては、例えば過酸化ジ−ｔ
−ブチル、ｔ−ブチルパーフルオロイソプロピルモノカ
ーボネートなどの過酸化物系重合開始剤が用いられ、過
酸化物系以外の重合開始剤としては、２，２−アゾビス
イゾブチロニトリル（ＡＩＢＮ）などが用いられ、連鎖
移動剤としては、例えばプロピルメルカプタン、ｎ−ブ
チルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、第三ヘ
キシルメルカプタン、フェニルメルカプタン、メルカプ
ト酢酸ｎ−ブチル、メルカプト酢酸イソオクチル、メル
カプト酢酸メチル、２−メルカプト酢酸エチルなどが用
いられる。

【００１３】高屈折率ドーパントとしては、モノマーと
の溶解性に優れ、移行性が小さく、重合後の硬化物中に
屈折率の揺らぎや白化を生じさせない材料であって、モ
ノマーよりも屈折率の高いものを単独又は混合して用い
られる。例えば、ポリマーとして屈折率が１．４９２の
メタクリル酸メチルを用いる場合は、これより屈折率の
高い安息香酸化合物（安息香酸フェニル、安息香酸ベン
ジルなど）、フタル酸化合物（フタル酸ジフェニル、フ
タル酸ブチルベンジル（ｎ＝１．５３６）、テレフタル
酸ジベンジル、フタル酸ベンジルｎ−ブチルなど）、リ
ン酸化合物（リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル
（ｎ＝１．５５５）など）、ビフェニル（ｎ＝１．５８
７）、ジフェニルメタン（ｎ＝１．５７７）、ジフェニ
ルエーテル（ｎ＝１．５７９）、ジフェニルスルフィド
（ｎ＝１．６３２７）、ベンジルフェニルエーテル、ジ
ベンジルエーテル（ｎ＝１．５６２）などが用いられ
る。

【００１４】低屈折率ドーパントとしては、アジピン酸
化合物（アジピン酸ジメチル（ｎ＝１．４２８）、アジ
ピン酸ジブチル（ｎ＝１．４３６）、アジピン酸ジオク
チル、アジピン酸ジイソプロピル（ｎ＝１．４２３）、
アジピン酸ジ（２−エチルへキシル）など）、セバシン
酸化合物（セバシン酸ジメチル（ｎ＝１．４３７２）、
セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチル、セバシン
酸ジ（２−エチルへキシル）など）、リン酸化合物（リ
ン酸トリ−ｎ−ブチル（ｎ＝１．４２４）、リン酸トリ
オクチル、リン酸トリス（２−クロロエチル）、リン酸
トリス（フルオロアルキル）など）、１，４−シクロヘ
キサンジカルボン酸ジメチル、１，４−シクロヘキサノ
ン−２，５−ジカルボン酸ジメチル、１，２−シクロヘ
キサンジカルボン酸ジクリシジル又はジイソブチルスル
フィド（ｎ＝１．４５３）、テトラメチレンスルフォン
（ｎ＝１．４８４）などのケトン化合物などが用いられ
る。

【００１５】次に、このようにして得られる円柱体４を
その長手方向中心軸Ｃ１回りに回転させる。このときの
回転速度は、通常は１０〜６０ｒｐｍである。そして、
円柱体１の外周面に、ワニス状となった第１の重合体溶
液をスプレーして堆積させる。第１重合体溶液は、重合
体と、この重合体を溶解する揮発溶媒とを含んでいる。
重合体としては、コアロッド１を構成する重合体の屈折
率よりも低い屈折率を有するものが用いられ、例えば、
上記の円柱体形成用モノマー混合溶液に用いうるモノマ
ーの単独重合体又は共重合体、あるいはこれらに高屈折
率ドーパント又は低屈折率ドーパントを含むものが用い
られる。また、揮発溶媒としては、上記重合体を溶解し
うる溶媒を適宜選択して用いることができる。例えばヘ
キサン、ジオキサン、アセトン、エチルアルコール、エ
チルエーテル、酢酸エチル、ベンゼン、モノベンゼン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンから適宜
選択して単独又は混合して用いることができる。次い
で、この円柱体４を、溶媒の沸点〜２５０℃に設定した
円筒状の加熱炉内に挿入して加熱する。この結果、第１
の重合体溶液から揮発成分が除去され、図２（ｂ）に示
すように、円柱体４の外側に第１の低屈折率層５が形成
される。

【００１６】次に、第１の低屈折率層５の外側に第２の
低屈折率層６を形成する。この場合、第２の重合体溶液
を第１の低屈折率層５の外周面にスプレーして堆積させ
る。第２の重合体溶液に用いる重合体としては、第１の
低屈折率層５の重合体、又はこの重合体よりも屈折率の
低いものが用いられる。揮発溶媒としては、第１の重合
体溶液と同様の溶媒が用いられる。この第２の重合体溶
液には、第２の低屈折率層６の屈折率が第１の低屈折率
層５の屈折率よりも低くなるように高屈折率ドーパント
又は低屈折率ドーパントが含まれても良い。次いで、溶
媒の沸点〜２５０℃に設定した円筒状の加熱炉内に円柱
体４を挿入して加熱する。この結果、第２の重合体溶液
から揮発成分が除去され、図２（ｃ）に示すように、第
１の低屈折率層５の外側に第２の低屈折率層６が形成さ
れる。以後、このような操作を繰り返して、図１に示す
ように、中心部分２とその外側に積層される複数の低屈
折率層３とを有する円柱状のコアロッド１が得られる。

【００１７】このようにしてコアロッド１を用意したな
らば、このコアロッド１を例えば図３に示すような線引
装置７を用いて線引きする。この場合、図３に示すよう
に、コアロッド１の一端を上向きして、コアロッド１の
下端部１ａから線引装置７のロッド挿入口８を通してケ
ース９内に挿入し、その下端部１ａを炉心管１１内に所
定の速度で下降させる。そして、コアロッド１の下端部
１ａをこの炉心管１１の外側に設けられる円筒状の加熱
炉１０によって加熱して溶融し、この部分を下方に連続
的に引き出し、コア１２を形成する（コア形成工程）。
次いで、このコア１２をケース９のファイバ取出口１３
を通して更に引き出し、押出成形機１４のダイス１５の
貫通孔１５ａを通過させる。このコア１２は、ダイス１
５の下方に設置された巻取装置１６によって巻き取られ
る。

【００１８】一方、押出成形機１４内にホッパ１７を通
してクラッド材料を投入する。そして、図４に示すよう
に、ダイス１５から溶融状態のクラッド材料１８を連続
的に押し出し、このクラッド材料１８でコア１２を被覆
する（クラッド被覆工程）。クラッド材料１８として
は、コアロッド１の屈折率よりも低い屈折率を有する重
合体であれば特に限定されず、例えば円柱体形成用モノ
マー混合溶液に用いうるモノマーの単独重合体又は共重
合体が用いられる。このような重合体としては、円柱体
４、低屈折率層５，６を構成する材料に比べて屈折率の
低い重合体が用いられる。このような重合体の具体例と
しては、例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ、ｎ
＝１．４９２）、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタク
リル酸ｎ−プロピル、ポリメタクリル酸イソプロピル、
ポリメタクリル酸ｎ−ブチル、ポリメタクリル酸イソブ
チル、ポリメタクリル酸ｓ−ブチル、ポリメタクリル酸
ｔ−ブチル（ｎ＝１．４６３８）、ポリメタクリル酸シ
クロヘキシル（ｎ＝１．５０６５）、ポリメタクリル酸
ベンジル（ｎ＝１．５６８）、ポリメタクリル酸フェニ
ル、Ｐ８ＦＦＡ（ｎ＝１．３７５）、ポリ２−フルオロ
アクリル酸メチル（ＰＭＦＡ、ｎ＝１．４５７）、ポリ
２−フルオロアクリル酸２，２，２−トリフルオロエチ
ル（Ｐ３ＦＦＡ、ｎ＝１．３８５６）、ポリ２−フルオ
ロアクリル酸テトラフルオロプロピル（Ｐ４ＦＦＡ、ｎ
＝１．３９７３）、ポリ２−フルオロアクリル酸１，１
−ジハイドロパーフルオロプロピル（Ｐ５ＦＦＡ、ｎ＝
１．３６６４）、ポリ２−フルオロアクリル酸ヘキサフ
ルオロイソプロピル（ＰＨＦＩＰ２−ＦＡ、ｎ＝１．３
６０）、ポリ２−フルオロアクリル酸２，２−ビス（ト
リフルオロメチル）プロピル、ポリ２−フルオロアクリ
ル酸ノナフルオロｔ−ブチル、ポリメタクリル酸２，
２，２−トリフルオロエチル（Ｐ３ＦＭＡ、ｎ＝１．４
１４６）、ポリメタクリル酸テトラフルオロプロピル
（Ｐ４ＦＭＡ、ｎ＝１．４２１５）、ポリメタクリル酸
１，１−ジハイドロパーフルオロプロピル（Ｐ５ＦＭ
Ａ、ｎ＝１．３９２０）、ポリメタクリル酸２，２，
３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル（Ｐ６ＦＭＡ、
ｎ＝１．４０００）、Ｐ８ＦＭＡ（ｎ＝１．３９２）、
Ｐ１７ＦＭＡ（ｎ＝１．３７３）など又はこれらを得る
ためのモノマー同士の共重合体などが用いられる。

【００１９】ここで、このようなクラッド材料１８でコ
ア１２を被覆するときのクラッド材料１８の押出温度の
下限は、コア１２のガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」と
いう）である。コアのＴｇとは、ＪＩＳ Ｋ７１２１の
測定方法に従って測定した場合の補外ガラス転移開始温
度をいう。このようにクラッド材料１８の温度をＴｇ以
上とするのは以下の理由による。第一に、クラッド材料
１８の温度がコア１２のＴｇ未満では、クラッド材料１
８でコア１２を被覆する際に、コア１２の温度がＴｇ未
満の温度に保持され、線引きにより生じる内部歪み、屈
折率の揺らぎなどのコア１２の内部歪みが除去できない
からである。第二に、クラッド材料１８の熱によりコア
１２の表面が溶融されず、コア１２の表面に生じた歪み
が除去されないからである。また、クラッド材料１８の
押出温度の下限はコア１２の（Ｔｇ＋１０）℃以上の温
度であることが好ましい。これは、このような温度とす
ることによりコア１２の内部歪みやコア１２の表面に生
じた歪みが確実に除去される傾向があるからである。

【００２０】また、クラッド材料１８の押出温度の上限
は、クラッド材料の熱分解が頻繁に生じる温度以下であ
ることが望ましく、具体的にはポリアクリル酸系、ポリ
メタクリル酸系の材料であれば、押出温度は３５０℃以
下であることが望ましい。３５０℃以下とするのは以下
の理由による。即ち、ポリアクリル酸系、ポリメタクリ
ル酸系材料の主鎖は、アクリル酸の二重結合の重合によ
り形成され、この鎖の熱分解が開始する温度が３００℃
付近であるが、押出機内で成形する場合、温度上昇時間
と押出温度を考慮すると、熱分解は加熱中に徐々に生じ
るため、材料が問題となるような比率の熱分解を起こす
温度は、材料の熱分解が高速に進む３５０℃を越える温
度となるからである。より高い耐熱特性を備えた材料を
用いる場合は、より高温での押出成形も可能であり、押
出温度は、実際に材料の押出しを行い、焼けや材料の黄
変の有無を確認して選択することができる。このような
クラッド材料１８の押出温度は、例えば熱電対をクラッ
ド材料１８に挿し込むことにより直接的に測定される。

【００２１】このようにしてコア１２をクラッド材料１
８で被覆し、コア１２とクラッド１９とからなるプラス
チック光ファイバ２０を得る。

【００２２】以上のような製造方法によれば、コア１２
のＴｇ以上の温度に保持されたクラッド材料１８でコア
１２が被覆されることによりコア１２の温度がＴｇ以上
の温度に保持されるため、コア１２の内部歪みが緩和さ
れる。また、クラッド材料１８の熱によりコア１２の表
面が溶融され、コア１２の表面に生じた歪みが緩和さ
れ、得られるプラスチック光ファイバ２０においてコア
１２とクラッド１９との間の界面不整が十分に防止され
る。この結果、得られるプラスチック光ファイバ２０の
伝送損失が十分に低減される。更に、クラッド管内にコ
ア部を形成する場合と異なりコアロッド１が単独で形成
されるため、コアロッド１の径の大きさが、使用するク
ラッド管の内径によって制限されることがなく、大径の
コアロッド１が得られる。この結果、プラスチック光フ
ァイバ２０の生産効率が向上する。

【００２３】なお、本発明のプラスチック光ファイバの
製造方法は、前述した実施形態に限定されるものではな
い。例えば、コアロッド１は、以下のようにして作製す
ることも可能である。すなわち、まず、コアロッド１の
中心部分２となるべき円柱体４を第１のモノマー混合溶
液に浸漬させた後、円柱体４を引き上げて円筒状の加熱
炉内に挿入する。第１のモノマー混合溶液としては、モ
ノマー、重合開始剤、連鎖移動剤及び溶媒が含有され、
これらとしては、例えば円柱体形成用モノマー混合溶液
と同様のものが用いられる。これにより第１のモノマー
混合溶液が重合し、円柱体４の外側に第１の低屈折率層
５が形成される。次に、第１の低屈折率層５よりも屈折
率が小さくなる第２のモノマー混合溶液に円柱体４を浸
漬させた後、円柱体４を引き上げて加熱炉内に挿入す
る。第２のモノマー混合溶液としては、モノマー、重合
開始剤、連鎖移動剤及び溶媒が含有され、これらとして
は、例えば円柱体形成用モノマー混合溶液と同様のもの
が用いられる。また、この第２のモノマー混合溶液に
は、第１の低屈折率層よりも屈折率が低くなるように高
屈折率ドーパント又は低屈折率ドーパントが含有されて
もよい。これにより第２のモノマー混合溶液が重合さ
れ、円柱体４の第１の低屈折率層５の外側に、第１の低
屈折率層５よりも屈折率の低い第２の低屈折率層６が形
成される。以後、このような操作が繰り返され、円柱体
４の外側に多層の低屈折率層３が積層されたコアロッド
１が得られる。

【００２４】以下、実施例により本発明の内容をより具
体的に説明する。

【００２５】

【実施例】（実施例１）まず、階段型の屈折率分布を有
するコアロッド１を以下のようにして用意した。すなわ
ち、まず、外径２０ｍｍ、内径１６ｍｍ、長さ６０ｃｍ
のガラス管に１１０ｍｌの円柱体形成用モノマー混合溶
液を注入し、真空凍結脱気を行った上、真空脱気した状
態で開放端を封管し、次いで、１３０℃に設定したオイ
ルバスにガラス管を挿入し、円柱体形成用モノマー混合
溶液を４８時間加熱して重合させた。この結果、ガラス
管内には、外径１６ｍｍ、長さ４５８ｍｍの円柱体４が
得られた。円柱体形成用モノマー混合溶液としては、メ
タクリル酸２，２，２−トリフルオロエチル（３ＦＭ
Ａ）１００重量部に対して、重合開始剤としての過酸化
ジ−ｔ−ブチルを０．２重量部、連鎖移動剤としてのｎ
−ブチルメルカプタンを０．２重量部添加したものを用
いた。

【００２６】次に、このガラス管をオイルバスから引き
上げ、ガラス管から円柱体４を取り出した。そして、こ
の円柱体４を水平に配置し、その長手方向中心軸Ｃ１回
りに３０ｒｐｍの速度で回転させながら、円柱体４の外
周面に、ワニス状にした第１の重合体溶液を１８８０ｍ
ｌだけスプレーして堆積させた。第１の重合体溶液とし
ては、ジオキサンを溶剤としてポリ２−フルオロアクリ
ル酸２，２，２−トリフルオロエチル（Ｐ３ＦＦＡ）及
びフタル酸ジブチルが０．１ｇ／ｍｌ含まれたものを用
いた。ここで、フタル酸ジブチルの含有量は、Ｐ３ＦＦ
Ａ１００重量部に対し１５重量部とした。

【００２７】次いで、１８０℃に設定した円筒状の加熱
炉内に円柱体４を挿入し、加熱して重合体溶液からジオ
キサンを除去した。このようにして円柱体４の外側に厚
さ４ｍｍの第１の低屈折率層５が形成された。

【００２８】以後、このような操作が繰り返され、円柱
体４の外側に１００層の低屈折率層が積層され、外径２
２ｍｍ、長さ４６ｃｍの階段型（２段）の屈折率分布を
有するコアロッド１を得た。

【００２９】このようにして作製されたコアロッド１に
対し１００℃で熱処理を行い、低屈折率層間に形成され
得る歪みを緩和するようにした。

【００３０】そして、このコアロッド１を、図３に示す
線引装置７のロッド挿入口８から炉心管１１内に１０ｍ
ｍ／分の速度で挿入し、２２０℃に設定した加熱炉１０
によってコアロッド１の下端部１ａを溶融延伸し、外径
５４０μｍのコア１２を形成した。そして、このコア１
２をケース９のファイバ取出口１３を通して１０ｍ／分
（１００ｍｍ／分）の速度で引き出し、押出成形機１４
の先端に設けられるダイス１５の貫通孔１５ａを連続的
に通過させた。

【００３１】一方、押出成形機１４内にホッパ１７を通
してクラッド材料１８を投入し、ダイス１５から溶融状
態のクラッド材料１８を連続的に１０ｍｍ／分の速度で
押し出した。吐出量は０．５３ｍｌ／分（断面積０．０
５３ｍｍ²×１０ｍ／分）とした。クラッド材料１８と
しては、ポリ２−フルオロアクリル酸ヘキサフルオロイ
ソプロピルを用いた。ここで、クラッド材料１８の押出
温度が１６０℃となるようにダイス１５の温度を調節し
た。このようなクラッド材料１８の温度は、熱電対をク
ラッド材料１８に挿し込むことにより測定した。なお、
コア１２のＴｇをＤＳＣ装置を用い、１０℃／分の温度
上昇速度で測定したところ、そのＴｇは１００℃であっ
た。このようにして、コア１２とクラッド１９とからな
る外径６００μｍのプラスチック光ファイバ２０が得ら
れた。なお、プラスチック光ファイバ２０のコア１２の
屈折率分布を図５（ａ）に概略的に示す。図５（ａ）に
示すように、コア１２の屈折率分布は、階段型（２段）
となっている。

【００３２】このプラスチック光ファイバ２０につい
て、白色光源（安藤電気社製、ＡＱ−４３０３Ｂ）及び
スペクトルアナライザ（安藤電気社製、ＡＱ−６３１５
Ｂ）を用いて６５０ｎｍの光に対する伝送損失を測定し
た。その結果を表１に示す。表１に示すように、伝送損
失は１２０ｄＢ／ｋｍであった。

【００３３】

【表１】

【００３４】以下の実施例２〜４は低屈折率層を形成す
るための重合体溶液中の低屈折率ドーパントあるいは高
屈折率ドーパントの含有量を中央の円柱体側と外側とで
変えることにより屈折率分布を形成した例である。な
お、実施例２〜４に対応するコア１２の屈折率分布形状
を概略的に示すと、図５（ａ）に示すように実施例１と
同様となる。低屈折率層形成用重合体溶液中の重合体に
対するドーパントの添加量を表１に示す。

【００３５】（実施例２）円柱体形成用モノマー混合溶
液中のモノマー、ドーパント、モノマーに対するドーパ
ントの添加量、重合開始剤、連鎖移動剤及び重合条件、
並びに低屈折率層形成用重合体溶液中の重合体、ドーパ
ント、加熱炉温度及び熱処理温度、並びにクラッド材料
及び被覆時のクラッド材料の温度を表１に示すようにし
た以外は実施例１と同様にしてプラスチック光ファイバ
２０を作製した。このようにして得られたプラスチック
光ファイバ２０について、実施例１と同様にして伝送損
失を測定した。その結果を表１に示す。表１に示すよう
に、伝送損失は１００ｄＢ／ｋｍであった。

【００３６】（実施例３）円柱体形成用モノマー混合溶
液のモノマー、ドーパント、モノマーに対するドーパン
トの添加量、重合開始剤、連鎖移動剤及び重合条件、並
びに低屈折率層形成用重合体溶液の重合体、ドーパン
ト、加熱炉温度及び熱処理温度、並びにクラッド材料及
び被覆時のクラッド材料の温度を表１に示すようにした
以外は実施例１と同様にしてプラスチック光ファイバ２
０を作製した。このようにして得られたプラスチック光
ファイバ２０について、実施例１と同様にして伝送損失
を測定した。その結果を表１に示す。表１に示すよう
に、伝送損失は１４０ｄＢ／ｋｍであった。

【００３７】（実施例４）異なる種類のモノマーを混合
して共重合することによりコアロッドを作製し、円柱体
形成用モノマー混合溶液のモノマー、重合開始剤、連鎖
移動剤及び重合条件、並びに低屈折率層形成用重合体溶
液の重合体、ドーパント、加熱炉温度及び熱処理温度、
並びにクラッド材料及び被覆時のクラッド材料の温度を
表１に示すようにした以外は、実施例１と同様にしてプ
ラスチック光ファイバ２０を作製した。このようにして
得られたプラスチック光ファイバ２０について、実施例
１と同様にして伝送損失を測定した。その結果を表１に
示す。表１に示すように、伝送損失は１００ｄＢ／ｋｍ
であった。

【００３８】（実施例５）まず、円柱体形成用モノマー
混合溶液中のモノマー、重合開始剤、連鎖移動剤および
重合条件を表２に示すようにした以外は実施例１と同様
にして、外径１６ｍｍ、長さ４６ｃｍの円柱体４を作製
した。その後、この円柱体４を第１のモノマー混合溶液
に浸漬して円柱体４の外周面に第１のモノマー混合溶液
を付着させた。第１のモノマー混合溶液としては、溶液
中、メチルメタクリル酸１００重量部に対し、セバシン
酸ジメチルを１５重量部、重合開始剤としての過酸化ジ
−ｔ−ブチルを０．２重量部、連鎖移動剤としてのｎ−
ブチルメルカプタンを０．２重量部の割合で添加したも
のを用いた。その後、円柱体４を第１のモノマー混合溶
液から引き上げて、２００℃に設定した円筒状の加熱炉
内に挿入した。これにより第１のモノマー混合溶液が重
合された。この作業を３０回繰り返し、円柱体４の外側
に第１の低屈折率層５が形成された。

【００３９】次に、第１のモノマー混合溶液と異なる組
成の第２のモノマー混合溶液に円柱体４を浸漬した。第
２のモノマー混合溶液としては、メチルメタクリル酸１
００重量部に対し、セバシン酸ジメチルを２０重量部の
割合で添加したものを用いた。その後、円柱体４を第２
のモノマー混合溶液から引き上げて、２００℃に設定し
た加熱炉内に挿入し、第２のモノマー混合溶液を重合さ
せた。この作業を３０回繰り返し、第１の低屈折率層５
の外側に、第１の低屈折率層５よりも屈折率の低い第２
の低屈折率層６が形成された。

【００４０】次に、第２のモノマー混合溶液と異なる組
成の第３のモノマー混合溶液に円柱体４を浸漬した。第
３のモノマー混合溶液としては、メチルメタクリル酸１
００重量部に対し、セバシン酸ジメチルを２５重量部の
割合で添加したものを用いた。その後、円柱体４を第３
のモノマー混合溶液から引き上げて、２００℃に設定し
た加熱炉内に挿入し、第３のモノマー混合溶液を重合さ
せた。この作業を４０回繰り返し、第２の低屈折率層６
の外側に、第２の低屈折率層６よりも屈折率の低い第３
の低屈折率層が形成された。以後、このように操作を繰
り返して円柱体４の外側に総計１００層の低屈折率層を
積層し、外径２０ｍｍ、長さ４６ｃｍのＧＩ型の屈折率
分布を有するコアロッド１を得た。なお、各低屈折率層
を形成するためのモノマー混合溶液中の低屈折率ドーパ
ントの含有量は、内側から外側に向かうにつれて以下の
ように増加させた。即ち、図５（ｂ）に概略的に示すよ
うに、コア１２の屈折率分布が、コア中心部で一定の屈
折率を有し周辺部で外側に向かうにつれて屈折率が放物
線状に低下する分布となるように増加させた。

【００４１】そして、このコアロッド１を図３に示す線
引装置７のロッド挿入口８から炉心管１１内に挿入し、
２２０℃に設定した加熱炉１０によってコアロッド１の
下端部１ａを溶融延伸し、外径５４０μｍのコア１２を
形成した。そして、このコア１２をケース９のファイバ
取出口１３を通して１０ｍ／分の速度で引き出し、押出
成形機１４の先端に設けられるダイス１５の貫通孔１５
ａを連続的に通過させた。

【００４２】一方、押出成形機１４内にホッパ１７を通
してクラッド材料１８を投入し、ダイス１５から溶融状
態のクラッド材料１８を連続的に１０ｍ／分の速度で押
し出した。吐出量は０．５３ｍｌ／分（断面積０．０５
３ｍｍ²×１０ｍ／分）とした。クラッド材料１８とし
ては、ポリメタクリル酸２，２，３，４，４，４−ヘキ
サフルオロブチル（Ｐ６ＦＭＡ）を用いた。ここで、ク
ラッド材料１８の押出温度は１６０℃とした。なお、ク
ラッド材料１８の押出温度は、実施例１と同様に熱電対
をクラッド材料１８に挿し込むことにより測定した。こ
のようにして、コア１２とクラッド１９とからなる外径
６００μｍのプラスチック光ファイバ２０が得られた。

【００４３】このプラスチック光ファイバ２０につい
て、実施例１と同様にして伝送損失を測定した。その結
果を表２に示す。表２に示すように、伝送損失は１２０
ｄＢ／ｋｍであった。

【００４４】

【表２】

【００４５】（実施例６）円柱体形成用モノマー混合溶
液には高屈折率ドーパントを添加し、低屈折率層形成用
モノマー混合溶液にはドーパントを添加せずに、それぞ
れの他の配合成分を表２に示す配合に従って添加し、モ
ノマー混合溶液を調整した。これらを用いて、実施例５
と同様の手順で表２の条件に従い、まず円柱体を作成
し、次いでこの円柱体を低屈折率層形成用モノマー混合
溶液に浸漬し、低屈折率層形成用モノマー混合溶液を硬
化させてコアロッドを作成した。円柱体を低屈折率層形
成用モノマー混合溶液に浸漬している間に低屈折率のモ
ノマーが円柱体の表面から円柱体の内部に染み込んで拡
散し、図５（ｃ）に概略的に示すように、円柱体の中心
から外側に向けて屈折率分布が上に凸の放物線形状とな
り、周辺部で均一な分布を有するコアロッドが製作でき
た。このコアロッドを用いて、実施例５と同様にプラス
チック光ファイバ２０を作成した。このようにして得ら
れたプラスチック光ファイバ２０について、実施例１と
同様にして伝送損失を測定した。その結果を表２に示
す。表２に示すように、伝送損失は１５０ｄＢ／ｋｍで
あった。

【００４６】（実施例７）円柱体形成用モノマー混合溶
液をＭＭＡとＢｚＭＡの体積配合比を４：１とし、低屈
折率層形成用モノマー混合溶液をＭＭＡとＢｚＭＡの配
合比を６：１として、それぞれその他の配合成分を表２
に示す配合に従って添加しモノマー混合溶液を調整し
た。これらを用いて、実施例５と同様の手順で表２の条
件に従い、まず円柱体を作成し、次いでこの円柱体を低
屈折率層形成用モノマー混合溶液に浸漬し、低屈折率層
形成用モノマー混合溶液を硬化させてコアロッドを作成
した。円柱体を低屈折率層形成用モノマー混合溶液に浸
漬している間に低屈折率のＭＭＡモノマーが円柱体の表
面から円柱体の内部に染み込んで拡散し、図５（ｃ）に
概略的に示すように、円柱体の中心から外側に向けて屈
折率分布が上に凸の放物線形状となり、周辺部で均一な
分布を有するコアロッドが製作できた。このコアロッド
を用いて、実施例５と同様にプラスチック光ファイバ２
０を作成した。このようにして得られたプラスチック光
ファイバについて、実施例１と同様にして伝送損失を測
定した。その結果を表２に示す。表２に示すように、伝
送損失は１７０ｄＢ／ｋｍであった。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のプラスチッ
ク光ファイバの製造方法によれば、コアのＴｇ以上の温
度に保持されたクラッド材料でコアが被覆されると、コ
アの温度がＴｇ以上に保持されるためコアの内部歪みが
緩和される。また、クラッド材料の熱によりコア表面が
溶融され、コア表面に生じた歪みが緩和され、得られる
プラスチック光ファイバにおけるコアとクラッドとの間
の界面不整が十分に防止される。その結果、得られるプ
ラスチック光ファイバの伝送損失が十分に低減される。
更に、クラッド管内にコア部を形成する場合と異なりコ
アロッドが単独で形成されるため、コアロッドの径の大
きさが、使用するクラッド管の内径の大きさによって制
限されることがなく大径のコアロッドが得られ、その結
果、プラスチック光ファイバの生産効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いるコアロッドを示す端面図であ
る。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は、図１のコアロッドを作製す
る一連の工程を示す図である。

【図３】コアロッドを線引するための線引装置の内部構
成、及びクラッド材料を押し出す押出成形機を示す図で
ある。

【図４】図３の押出成形機のダイスの内部構成を示す一
部断面図である。

【図５】コアの屈折率分布を示す概略図である。

【符号の説明】

１…コアロッド、２…中心部分、３…複数の低屈折率
層、４…円柱体、１２…コア、１８…クラッド材料、１
９…クラッド、２０…プラスチック光ファイバ。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H050 AA15 AA17 AB43Z AB44Z AC03 AC05 4F207 AA21L AD05 AD12 AG03 AG08 AH77 AR06 KA01 KA07 KA17 KB18 KJ05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コアとクラッドとからなるプラスチック
   光ファイバの製造方法であって、 前記コアとなるべきコアロッドを用意するコアロッド用
   意工程と、 前記コアロッドの一部を溶融延伸してコアを形成するコ
   ア形成工程と、 前記コアのガラス転移温度以上の温度に保持した前記ク
   ラッドとなるべきクラッド材料を押出し法により押し出
   し、そのクラッド材料で前記コアを被覆して前記プラス
   チック光ファイバを得るクラッド被覆工程と、を含むこ
   とを特徴とするプラスチック光ファイバの製造方法。
2. 【請求項２】 前記クラッド材料を押し出すときの押出
   温度がその熱分解温度未満であることを特徴とする請求
   項１に記載のプラスチック光ファイバの製造方法。
3. 【請求項３】 前記コアロッドが中心部分とその外側に
   積層される複数の低屈折率層とを備えており、前記中心
   部分及び前記複数の低屈折率層がグレーデッド・インデ
   ックス型の屈折率分布を形成していることを特徴とする
   請求項１又は２に記載のプラスチック光ファイバの製造
   方法。