JP2001260143A - プラスチック光ファイバー用母材製造方法およびその方法を用いてなるプラスチック光ファイバー用母材 - Google Patents
プラスチック光ファイバー用母材製造方法およびその方法を用いてなるプラスチック光ファイバー用母材Info
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- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00663—Production of light guides
- B29D11/00721—Production of light guides involving preforms for the manufacture of light guides
-
- 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
- B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29D11/00682—Production of light guides with a refractive index gradient
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半径方向に屈折率勾配を有するプラスチック
光ファイバー用母材製造方法を提供する。 【解決手段】 屈折率および密度が異なる二種類以上の
反応物を円筒状反応器に注入する段階（ａ）と、前記円
筒状反応器を回転させ、遠心力下に前記二種以上の反応
物を共重合する段階（ｂ）と、段階（ｂ）で得られた重
合物内に形成された中空部に、屈折率および密度が異な
る二種類以上の反応物を注入し、遠心力下でさらに共重
合する段階（ｃ）と、段階（ｃ）で得られた重合物内に
中空部が形成されなくなるまで、段階（ｃ）を繰り返す
段階（ｄ）とを含むプラスチック光ファイバー用母材の
製造方法である。
光ファイバー用母材製造方法を提供する。 【解決手段】 屈折率および密度が異なる二種類以上の
反応物を円筒状反応器に注入する段階（ａ）と、前記円
筒状反応器を回転させ、遠心力下に前記二種以上の反応
物を共重合する段階（ｂ）と、段階（ｂ）で得られた重
合物内に形成された中空部に、屈折率および密度が異な
る二種類以上の反応物を注入し、遠心力下でさらに共重
合する段階（ｃ）と、段階（ｃ）で得られた重合物内に
中空部が形成されなくなるまで、段階（ｃ）を繰り返す
段階（ｄ）とを含むプラスチック光ファイバー用母材の
製造方法である。
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
イバー用母材に関するものであり、より詳細には遠心力
下でモノマーを重合する際に発生する体積収縮を補うた
めに、重合後に形成された中空部に追加的にモノマーま
たはプレポリマーを注入してさらに反応させることによ
って、母材内に中空部を有さず、かつ半径方向に屈折率
勾配（Ｇｒａｄｅｄ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅ
ｘ）を有するプラスチック光ファイバー用母材の製造方
法に関するものである。
イバー用母材に関するものであり、より詳細には遠心力
下でモノマーを重合する際に発生する体積収縮を補うた
めに、重合後に形成された中空部に追加的にモノマーま
たはプレポリマーを注入してさらに反応させることによ
って、母材内に中空部を有さず、かつ半径方向に屈折率
勾配（Ｇｒａｄｅｄ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅ
ｘ）を有するプラスチック光ファイバー用母材の製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通信用光ファイバーは、光シグナルの伝
達様式によってシングルモードファイバーおよびマルチ
モードファイバーに大別される。現在使われている長距
離高速通信用光ファイバーの多くは、石英ガラスを基本
物質としたステップインデックスシングルモード光ファ
イバーであり、これらはその直径がわずか５〜１０μｍ
という細さを特徴とする。しかしながら、このような細
いガラス光ファイバーは整列（アライメント）および連
結が非常に困難であり、これによる費用損失が大きい。
その反面、シングルモード光ファイバーより直径が大き
いマルチモードガラス光ファイバーの場合、ＬＡＮと同
じ短距離通信で使用することができるが、連結等に必要
な費用が高く、かつ壊れやすい等のガラスの短所により
汎用するには困難が多かった。そこで、ツイストペアま
たは同軸ケーブルのような金属線が、ＬＡＮのように２
００ｍ内の短距離通信に主に使わるようになった。しか
しながら金属線は情報伝達速度（または転送帯域幅）が
最大約１５０Ｍｂｐｓ程度に過ぎず、２０００年代のＡ
ＴＭ（非同期転送モード）基準の６２５Ｍｂｐｓに対応
できないために、未来の伝達速度基準を満足させること
ができなかった。
達様式によってシングルモードファイバーおよびマルチ
モードファイバーに大別される。現在使われている長距
離高速通信用光ファイバーの多くは、石英ガラスを基本
物質としたステップインデックスシングルモード光ファ
イバーであり、これらはその直径がわずか５〜１０μｍ
という細さを特徴とする。しかしながら、このような細
いガラス光ファイバーは整列（アライメント）および連
結が非常に困難であり、これによる費用損失が大きい。
その反面、シングルモード光ファイバーより直径が大き
いマルチモードガラス光ファイバーの場合、ＬＡＮと同
じ短距離通信で使用することができるが、連結等に必要
な費用が高く、かつ壊れやすい等のガラスの短所により
汎用するには困難が多かった。そこで、ツイストペアま
たは同軸ケーブルのような金属線が、ＬＡＮのように２
００ｍ内の短距離通信に主に使わるようになった。しか
しながら金属線は情報伝達速度（または転送帯域幅）が
最大約１５０Ｍｂｐｓ程度に過ぎず、２０００年代のＡ
ＴＭ（非同期転送モード）基準の６２５Ｍｂｐｓに対応
できないために、未来の伝達速度基準を満足させること
ができなかった。
【０００３】このような問題を解決するために、日本や
アメリカ等でこれまで１０余年にわたりＬＡＮのような
短距離通信に使用されうる高分子素材の光ファイバーの
開発に多大な努力および投資が行われてきた。高分子光
ファイバーは柔軟性が高いので、ファイバーの直径をガ
ラス光ファイバーより１００倍以上大きい０．５〜１．
０ｍｍ程度にすることができる。そのため整列または連
結が容易で、圧出成形で製造される高分子素材連結部品
（コネクタ）を使用できることから、大幅なコスト節減
が可能と考えられている。
アメリカ等でこれまで１０余年にわたりＬＡＮのような
短距離通信に使用されうる高分子素材の光ファイバーの
開発に多大な努力および投資が行われてきた。高分子光
ファイバーは柔軟性が高いので、ファイバーの直径をガ
ラス光ファイバーより１００倍以上大きい０．５〜１．
０ｍｍ程度にすることができる。そのため整列または連
結が容易で、圧出成形で製造される高分子素材連結部品
（コネクタ）を使用できることから、大幅なコスト節減
が可能と考えられている。
【０００４】一方、高分子光ファイバーは半径方向の屈
折率変化が段階的であるステップインデックス（ＳＩ）
構造、または、屈折率が半径方向に徐々に変わるグレー
デッドインデックス（ＧＩ）構造がある。ＳＩ高分子光
ファイバーはモーダル分散（ｍｏｄａｌ ｄｉｓｐｅｒ
ｓｉｏｎ）が大きいために、シグナルの伝達速度（また
は帯域幅）を金属線より速くすることができない一方
で、ＧＩ高分子光ファイバーは小さいモーダル分散およ
び高い帯域幅を有することができる。従って、ＧＩ高分
子光ファイバーは太い直径による費用節減の効果と、小
さいモーダル分散による高い情報伝達速度によって、短
距離高速通信用媒体として好適であると考えられてい
る。
折率変化が段階的であるステップインデックス（ＳＩ）
構造、または、屈折率が半径方向に徐々に変わるグレー
デッドインデックス（ＧＩ）構造がある。ＳＩ高分子光
ファイバーはモーダル分散（ｍｏｄａｌ ｄｉｓｐｅｒ
ｓｉｏｎ）が大きいために、シグナルの伝達速度（また
は帯域幅）を金属線より速くすることができない一方
で、ＧＩ高分子光ファイバーは小さいモーダル分散およ
び高い帯域幅を有することができる。従って、ＧＩ高分
子光ファイバーは太い直径による費用節減の効果と、小
さいモーダル分散による高い情報伝達速度によって、短
距離高速通信用媒体として好適であると考えられてい
る。
【０００５】従来のＧＩ高分子光ファイバーの製造工程
としては、１９８８年に界面ゲル重合（ｉｎｔｅｒｆａ
ｃｉａｌ ｇｅｌ ｐｏ１ｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）方
法が初めて発表され（Ｋｏｉｋｅ、Ｙ．ｅｔ ａｌ．，
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ、ｖｏｌ．２７４８６
（１９８８））、その後に米国特許第５，２５３，３２
３号（Ｎｉｐｐｏｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃ
ｏ．）、米国特許第５，３８２，４４８号（Ｎｉｐｐｏ
ｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏ．）、米国特
許第５，５９３，６２１号（Ｙａｓｕｈｉｒｏ Ｋｏｉ
ｋｅ ａｎｄ Ｒｙｏ Ｎｉｈｅｉ）、ＷＯ９２／０３
７５０（Ｎｉｐｐｏｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏ．）、ＷＯ９２／０３７５１、特開平３−７８７０
６号公報（三菱レイヨン株式会社）、および、特開平４
−８６６０３号公報（東レ株式会社）でこれと関連した
内容を開示している。これらの刊行物や公報によって開
示された工程の多くは、次の二種類に大別される。
としては、１９８８年に界面ゲル重合（ｉｎｔｅｒｆａ
ｃｉａｌ ｇｅｌ ｐｏ１ｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）方
法が初めて発表され（Ｋｏｉｋｅ、Ｙ．ｅｔ ａｌ．，
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ、ｖｏｌ．２７４８６
（１９８８））、その後に米国特許第５，２５３，３２
３号（Ｎｉｐｐｏｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃ
ｏ．）、米国特許第５，３８２，４４８号（Ｎｉｐｐｏ
ｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏ．）、米国特
許第５，５９３，６２１号（Ｙａｓｕｈｉｒｏ Ｋｏｉ
ｋｅ ａｎｄ Ｒｙｏ Ｎｉｈｅｉ）、ＷＯ９２／０３
７５０（Ｎｉｐｐｏｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏ．）、ＷＯ９２／０３７５１、特開平３−７８７０
６号公報（三菱レイヨン株式会社）、および、特開平４
−８６６０３号公報（東レ株式会社）でこれと関連した
内容を開示している。これらの刊行物や公報によって開
示された工程の多くは、次の二種類に大別される。
【０００６】第一の工程は、高分子と分子量が比較的小
さな添加剤とを使用して半径方向に屈折率が変わる予備
成形品（すなわちプレフォーム）を調製した後、前記予
備成形品を加熱軟伸してＧＩ高分子光ファイバーを製造
する工程である。
さな添加剤とを使用して半径方向に屈折率が変わる予備
成形品（すなわちプレフォーム）を調製した後、前記予
備成形品を加熱軟伸してＧＩ高分子光ファイバーを製造
する工程である。
【０００７】第二の工程は、圧出工程で高分子繊維を製
造した後に、その繊維に添加されていた低分子量の物質
を半径方向に抽出したり、逆に低分子量の物質を半径方
向に浸透させてＧＩ高分子光ファイバーを製造する工程
である。
造した後に、その繊維に添加されていた低分子量の物質
を半径方向に抽出したり、逆に低分子量の物質を半径方
向に浸透させてＧＩ高分子光ファイバーを製造する工程
である。
【０００８】前記第一の工程は、上述の界面ゲル重合に
よる方法であり、２．５Ｇｂｐｓの伝達速度を有するＧ
Ｉ高分子光ファイバーの製造を達成している。また、前
記第二の工程を用いて比較的高い転送帯域幅を有する高
分子光ファイバー製造に成功した例も報告されている。
よる方法であり、２．５Ｇｂｐｓの伝達速度を有するＧ
Ｉ高分子光ファイバーの製造を達成している。また、前
記第二の工程を用いて比較的高い転送帯域幅を有する高
分子光ファイバー製造に成功した例も報告されている。
【０００９】前述した工程以外には、近年ドイツでＷＯ
９７／２９９０３（Ｖａｎ Ｄｕｕｎｈｏｖｅｎ）にお
いて開示された方法が挙げられる。これは、異なる密度
および屈折率を有するモノマーを遠心力下で重合すれ
ば、密度勾配に従って濃度勾配が生じる現象を利用し
て、ファイバーに屈折率勾配を形成するものである。こ
こで、密度が大きいモノマーは密度が小さいモノマーよ
り屈折率が大きくなければならない。しかしながら、こ
の方法によるとモノマーを重合する際に体積が縮少する
という問題があるが、それに対しては全く言及されてい
ない。すなわち、モノマーが重合される時に体積収縮が
生じ、同時にかけられた遠心力によってファイバー中に
棺様の中空部が形成されてしまう。従って、このような
母材を利用して繊維を製造すると、中空部が存在するた
めに屈折率分布が不連続な面が生じ、これにより急激な
転送量の減少を招き実使用できない。また、大きい体積
のプラスチック光ファイバー用母材を従来の技術によっ
て製造する場合、生成物の体積収縮および高速回転によ
って棺様の中空部が生じるために、製造されたプラスチ
ック光ファイバーは品質の点で劣っており、さらに経済
性においても難点がある。
９７／２９９０３（Ｖａｎ Ｄｕｕｎｈｏｖｅｎ）にお
いて開示された方法が挙げられる。これは、異なる密度
および屈折率を有するモノマーを遠心力下で重合すれ
ば、密度勾配に従って濃度勾配が生じる現象を利用し
て、ファイバーに屈折率勾配を形成するものである。こ
こで、密度が大きいモノマーは密度が小さいモノマーよ
り屈折率が大きくなければならない。しかしながら、こ
の方法によるとモノマーを重合する際に体積が縮少する
という問題があるが、それに対しては全く言及されてい
ない。すなわち、モノマーが重合される時に体積収縮が
生じ、同時にかけられた遠心力によってファイバー中に
棺様の中空部が形成されてしまう。従って、このような
母材を利用して繊維を製造すると、中空部が存在するた
めに屈折率分布が不連続な面が生じ、これにより急激な
転送量の減少を招き実使用できない。また、大きい体積
のプラスチック光ファイバー用母材を従来の技術によっ
て製造する場合、生成物の体積収縮および高速回転によ
って棺様の中空部が生じるために、製造されたプラスチ
ック光ファイバーは品質の点で劣っており、さらに経済
性においても難点がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、前述のような従来技術の問題点を解決するために、
半径方向に不連続な屈折率分布が生じることを防止する
プラスチック光ファイバー用母材の製造方法を提供する
ことである。
は、前述のような従来技術の問題点を解決するために、
半径方向に不連続な屈折率分布が生じることを防止する
プラスチック光ファイバー用母材の製造方法を提供する
ことである。
【００１１】本発明の他の目的は、このような方法によ
り製造されたプラスチック光ファイバー用母材を提供す
ることである。
り製造されたプラスチック光ファイバー用母材を提供す
ることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、プラスチ
ック光ファイバー用母材の製造において、遠心力下で、
モノマー重合時の体積収縮により形成された中空部に追
加的にモノマーおよび／またはプレポリマーを注入して
さらに重合することによって、半径方向に不連続的な屈
折率分布を防止することを見出し、本発明を完成するに
至った。
ック光ファイバー用母材の製造において、遠心力下で、
モノマー重合時の体積収縮により形成された中空部に追
加的にモノマーおよび／またはプレポリマーを注入して
さらに重合することによって、半径方向に不連続的な屈
折率分布を防止することを見出し、本発明を完成するに
至った。
【００１３】従って、本発明の前記目的は、屈折率およ
び密度が異なる二種類以上の反応物を円筒状反応器に注
入する段階（ａ）と、前記円筒状反応器を回転させ、遠
心力下に前記二種以上の反応物を共重合する段階（ｂ）
と、段階（ｂ）で得られた重合物内に形成された中空部
に、屈折率および密度が異なる二種類以上の反応物を注
入し、遠心力下でさらに共重合する段階（ｃ）と、段階
（ｃ）で得られた重合物内に中空部が形成されなくなる
まで、段階（ｃ）を繰り返す段階（ｄ）とを含むプラス
チック光ファイバー用母材の製造方法によって達成され
る。
び密度が異なる二種類以上の反応物を円筒状反応器に注
入する段階（ａ）と、前記円筒状反応器を回転させ、遠
心力下に前記二種以上の反応物を共重合する段階（ｂ）
と、段階（ｂ）で得られた重合物内に形成された中空部
に、屈折率および密度が異なる二種類以上の反応物を注
入し、遠心力下でさらに共重合する段階（ｃ）と、段階
（ｃ）で得られた重合物内に中空部が形成されなくなる
まで、段階（ｃ）を繰り返す段階（ｄ）とを含むプラス
チック光ファイバー用母材の製造方法によって達成され
る。
【００１４】さらに本発明は、段階（ａ）、（ｃ）およ
び（ｄ）で注入する前記反応物は、モノマーであること
を特徴とする、前記製造方法である。
び（ｄ）で注入する前記反応物は、モノマーであること
を特徴とする、前記製造方法である。
【００１５】さらに本発明は、段階（ａ）で注入する前
記反応物は二種以上のモノマーおよびポリマーであり、
段階（ｃ）および（ｄ）で注入する前記反応物は二種の
モノマーであることを特徴とする、前記製造方法であ
る。
記反応物は二種以上のモノマーおよびポリマーであり、
段階（ｃ）および（ｄ）で注入する前記反応物は二種の
モノマーであることを特徴とする、前記製造方法であ
る。
【００１６】さらに本発明は、段階（ａ）において、混
合された状態の前記二種以上のモノマーは、前記ポリマ
ーより屈折率が高くかつ密度が小さいことを特徴とす
る、前記製造方法である。
合された状態の前記二種以上のモノマーは、前記ポリマ
ーより屈折率が高くかつ密度が小さいことを特徴とす
る、前記製造方法である。
【００１７】さらに本発明は、段階（ａ）の前に、前記
ポリマーを粉砕し、粉砕された前記ポリマーと前記二種
以上のモノマーとを混合し、前記ポリマーを前記二種以
上のモノマーで２４時間膨潤させる段階（ｅ）をさらに
含むことを特徴とする、前記製造方法である。
ポリマーを粉砕し、粉砕された前記ポリマーと前記二種
以上のモノマーとを混合し、前記ポリマーを前記二種以
上のモノマーで２４時間膨潤させる段階（ｅ）をさらに
含むことを特徴とする、前記製造方法である。
【００１８】さらに本発明は、前記ポリマーは、メチル
メタクリレート、ベンジルメタクリレートフェニルメタ
クリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、クロロベンジルメ
タクリレート、１−フェニルエチルメタクリレート、
１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ジフェニル
メチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、１
−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ペンタクロ
ロフェニルメタクリレート、ペンタブロモフェニルメタ
クリレート、スチレン、２，２，２−トリフルオロエチ
ルメタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオ
ロプロピルメタクリレート、１，１，１，３，３，３−
ヘキサフルオロイソメタクリレートおよび２，２，３，
３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレート
からなる群より選択されるモノマーのホモポリマーであ
る、前記製造方法である。
メタクリレート、ベンジルメタクリレートフェニルメタ
クリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、クロロベンジルメ
タクリレート、１−フェニルエチルメタクリレート、
１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ジフェニル
メチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、１
−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ペンタクロ
ロフェニルメタクリレート、ペンタブロモフェニルメタ
クリレート、スチレン、２，２，２−トリフルオロエチ
ルメタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオ
ロプロピルメタクリレート、１，１，１，３，３，３−
ヘキサフルオロイソメタクリレートおよび２，２，３，
３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレート
からなる群より選択されるモノマーのホモポリマーであ
る、前記製造方法である。
【００１９】さらに本発明は、前記ポリマーは、メチル
メタクリレート−ベンジルメタクリレートコポリマー、
スチレン−アクリロニトリルコポリマー、メチルメタク
リレート−２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレ
ートコポリマー、メチルメタクリレート−２，２，３，
３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレートコポリ
マー、メチルメタクリレート−１，１，１，３，３，３
−ヘキサフルオロイソメタクリレートコポリマー、メチ
ルメタクリレート−２，２，３，３，４，４，４−ヘプ
タフルオロブチルメタクリレートコポリマー、２，２，
２−トリフルオロエチルメタクリレート−２，２，３，
３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレートコポリ
マー、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート
−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソメタク
リレートコポリマー、スチレン−メチルメタクリレート
コポリマーおよび２，２，２−トリフルオロエチルメタ
クリレート−２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフル
オロブチルメタクリレートコポリマーからなる群より選
択されるコポリマーである、前記製造方法である。
メタクリレート−ベンジルメタクリレートコポリマー、
スチレン−アクリロニトリルコポリマー、メチルメタク
リレート−２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレ
ートコポリマー、メチルメタクリレート−２，２，３，
３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレートコポリ
マー、メチルメタクリレート−１，１，１，３，３，３
−ヘキサフルオロイソメタクリレートコポリマー、メチ
ルメタクリレート−２，２，３，３，４，４，４−ヘプ
タフルオロブチルメタクリレートコポリマー、２，２，
２−トリフルオロエチルメタクリレート−２，２，３，
３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレートコポリ
マー、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート
−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソメタク
リレートコポリマー、スチレン−メチルメタクリレート
コポリマーおよび２，２，２−トリフルオロエチルメタ
クリレート−２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフル
オロブチルメタクリレートコポリマーからなる群より選
択されるコポリマーである、前記製造方法である。
【００２０】さらに本発明は、前記二種以上の反応物の
混合比がいずれも同一であることを特徴とする、前記製
造方法である。
混合比がいずれも同一であることを特徴とする、前記製
造方法である。
【００２１】さらに本発明は、前記二種の以上の反応物
の混合比がそれぞれ異なることを特徴とする、前記製造
方法である。
の混合比がそれぞれ異なることを特徴とする、前記製造
方法である。
【００２２】さらに本発明は、前記二種以上の反応物
は、一方が他方に対し屈折率が高くかつ密度が低いこと
を特徴とする、前記製造方法である。
は、一方が他方に対し屈折率が高くかつ密度が低いこと
を特徴とする、前記製造方法である。
【００２３】さらに本発明は、前記モノマーは、メチル
メタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメ
タクリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、クロロベンジルメ
タクリレート、１−フェニルエチルメタクリレート、
１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ジフェニル
メチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、１
−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ペンタクロ
ロフェニルメタクリレート、ペンタブロモフェニルメタ
クリレート、スチレン、２，２，２−トリフルオロエチ
ルメタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオ
ロプロピルメタクリレート、１，１，１，３，３，３−
ヘキサフルオロイソメタクリレートおよび２，２，３，
３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレート
からなる群より選択される、前記製造方法である。
メタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメ
タクリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、クロロベンジルメ
タクリレート、１−フェニルエチルメタクリレート、
１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ジフェニル
メチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、１
−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ペンタクロ
ロフェニルメタクリレート、ペンタブロモフェニルメタ
クリレート、スチレン、２，２，２−トリフルオロエチ
ルメタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオ
ロプロピルメタクリレート、１，１，１，３，３，３−
ヘキサフルオロイソメタクリレートおよび２，２，３，
３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレート
からなる群より選択される、前記製造方法である。
【００２４】さらに本発明は、段階（ｄ）において、前
の段階で重合体内に形成された中空部にプレポリマーを
注入して最後の重合を行うことを特徴とする、前記製造
方法である。
の段階で重合体内に形成された中空部にプレポリマーを
注入して最後の重合を行うことを特徴とする、前記製造
方法である。
【００２５】さらに本発明は、前記プレポリマーは、メ
チルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニ
ルメタクリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリ
レート、シクロヘキシルメタクリレート、クロロベンジ
ルメタクリレート、１−フェニルエチルメタクリレー
ト、１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ジフェ
ニルメチルメタクリレート、フルフリルメタクリレー
ト、１−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ペン
タクロロフェニルメタクリレート、ペンタブロモフェニ
ルメタクリレート、スチレン、２，２，２−トリフルオ
ロエチルメタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタ
フルオロプロピルメタクリレート、１，１，１，３，
３，３−ヘキサフルオロイソメタクリレートおよび２，
２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタク
リレートからなる群より選択される二種以上のモノマー
からなるコポリマーである、前記製造方法である。
チルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニ
ルメタクリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリ
レート、シクロヘキシルメタクリレート、クロロベンジ
ルメタクリレート、１−フェニルエチルメタクリレー
ト、１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ジフェ
ニルメチルメタクリレート、フルフリルメタクリレー
ト、１−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ペン
タクロロフェニルメタクリレート、ペンタブロモフェニ
ルメタクリレート、スチレン、２，２，２−トリフルオ
ロエチルメタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタ
フルオロプロピルメタクリレート、１，１，１，３，
３，３−ヘキサフルオロイソメタクリレートおよび２，
２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタク
リレートからなる群より選択される二種以上のモノマー
からなるコポリマーである、前記製造方法である。
【００２６】さらに本発明は、前記プレポリマーの粘度
は、２５℃で、５０〜１００，０００ｃｐｓであること
を特徴とする、前記製造方法である。
は、２５℃で、５０〜１００，０００ｃｐｓであること
を特徴とする、前記製造方法である。
【００２７】さらに本発明は、形成される母材の半径ｒ
（ｍ）および高さｈ（ｍ）、ならびに、前記円筒状反応
器の回転速度ω（ｒａｄ／ｓ）は、式：
（ｍ）および高さｈ（ｍ）、ならびに、前記円筒状反応
器の回転速度ω（ｒａｄ／ｓ）は、式：
【００２８】
【数２】
【００２９】［式中、ｇは重力加速度（９．８ｍ／
ｓ2）である］の関係を満たすことを特徴とする、前記
製造方法である。
ｓ2）である］の関係を満たすことを特徴とする、前記
製造方法である。
【００３０】また本発明の前記他の目的は、前記製造方
法によって製造されたプラスチック光ファイバー用母材
によって達成される。
法によって製造されたプラスチック光ファイバー用母材
によって達成される。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明をより詳細に説明
する。
する。
【００３２】本発明は、屈折率および密度が異なる二種
類以上の反応物を円筒状反応器に注入する段階（ａ）
と、前記円筒状反応器を回転させ、遠心力下に前記二種
以上の反応物を共重合する段階（ｂ）と、段階（ｂ）で
得られた重合物内に形成された中空部に、屈折率および
密度が異なる二種類以上の反応物を注入し、遠心力下で
さらに共重合する段階（ｃ）と、段階（ｃ）で得られた
重合物内に中空部が形成されなくなるまで、段階（ｃ）
を繰り返す段階（ｄ）とを含むプラスチック光ファイバ
ー用母材の製造方法であり、その特徴は、遠心力下で反
応物を重合させることによって形成された中空部に、反
応物を補充し、さらに重合し、この工程を中空部ができ
なくなるまで繰り返すことで、半径方向に連続的な屈折
率勾配を有する光ファイバーのコア層を形成することに
ある。
類以上の反応物を円筒状反応器に注入する段階（ａ）
と、前記円筒状反応器を回転させ、遠心力下に前記二種
以上の反応物を共重合する段階（ｂ）と、段階（ｂ）で
得られた重合物内に形成された中空部に、屈折率および
密度が異なる二種類以上の反応物を注入し、遠心力下で
さらに共重合する段階（ｃ）と、段階（ｃ）で得られた
重合物内に中空部が形成されなくなるまで、段階（ｃ）
を繰り返す段階（ｄ）とを含むプラスチック光ファイバ
ー用母材の製造方法であり、その特徴は、遠心力下で反
応物を重合させることによって形成された中空部に、反
応物を補充し、さらに重合し、この工程を中空部ができ
なくなるまで繰り返すことで、半径方向に連続的な屈折
率勾配を有する光ファイバーのコア層を形成することに
ある。
【００３３】本発明は、中空部へ注入する反応物によっ
て、以下の３種類の実施形態が好ましく用いられる。
て、以下の３種類の実施形態が好ましく用いられる。
【００３４】（１）第１の実施形態を図１の流れ図を参
照しながら説明する。まず、密度および屈折率が異なる
二種以上の反応物を円筒状反応器に注入する。ここで、
前記二種以上の反応物としてはモノマーが好ましく、さ
らに重合開始剤、連鎖移動剤等の当業界で周知の添加剤
も含み得る。円筒状反応器を回転させ、遠心力下で重合
する。ここで重合によって体積収縮がおこり、得られた
重合体内部に中空部が形成される。この中空部に前記二
種以上の反応物を注入し、さらに重合する。以降、得ら
れた重合体中に中空部ができなくなるまで、前記二種以
上の反応物を注入し、重合する工程を繰り返すことによ
り半径方向に連続的な屈折率分布を有し、中空部がない
プラスチック光ファイバー用母材を得ることができる。
照しながら説明する。まず、密度および屈折率が異なる
二種以上の反応物を円筒状反応器に注入する。ここで、
前記二種以上の反応物としてはモノマーが好ましく、さ
らに重合開始剤、連鎖移動剤等の当業界で周知の添加剤
も含み得る。円筒状反応器を回転させ、遠心力下で重合
する。ここで重合によって体積収縮がおこり、得られた
重合体内部に中空部が形成される。この中空部に前記二
種以上の反応物を注入し、さらに重合する。以降、得ら
れた重合体中に中空部ができなくなるまで、前記二種以
上の反応物を注入し、重合する工程を繰り返すことによ
り半径方向に連続的な屈折率分布を有し、中空部がない
プラスチック光ファイバー用母材を得ることができる。
【００３５】（２）第２の実施形態を図２の流れ図を参
照しながら説明する。この方法において、まず密度およ
び屈折率が異なる二種以上のモノマーを、ある混合比で
混合してモノマー混合物を調製し、次にこの混合比を段
階的に変化させたモノマー混合物を数種類、同様に調製
する。ここで、重合開始剤、連鎖移動剤等の当業界で周
知の添加剤もさらに含み得る。初めに調製したモノマー
混合物を円筒状反応器に注入し、遠心力下で重合する。
重合後に形成された中空部に、初めのモノマー混合物の
次の段階の混合比を有するモノマー混合物を注入して重
合する。以降、継続的に前に注入したモノマー混合物の
次の段階の混合比を有するモノマー混合物を注入して、
重合する工程を繰り返すことにより、半径方向に連続的
な屈折率分布を有し、中空部がないプラスチック光ファ
イバー用母材を得ることができる。
照しながら説明する。この方法において、まず密度およ
び屈折率が異なる二種以上のモノマーを、ある混合比で
混合してモノマー混合物を調製し、次にこの混合比を段
階的に変化させたモノマー混合物を数種類、同様に調製
する。ここで、重合開始剤、連鎖移動剤等の当業界で周
知の添加剤もさらに含み得る。初めに調製したモノマー
混合物を円筒状反応器に注入し、遠心力下で重合する。
重合後に形成された中空部に、初めのモノマー混合物の
次の段階の混合比を有するモノマー混合物を注入して重
合する。以降、継続的に前に注入したモノマー混合物の
次の段階の混合比を有するモノマー混合物を注入して、
重合する工程を繰り返すことにより、半径方向に連続的
な屈折率分布を有し、中空部がないプラスチック光ファ
イバー用母材を得ることができる。
【００３６】この方法は第１の実施形態と類似している
が、初めに注入するモノマー混合物と、その後中空部に
注入するモノマー混合物との間で混合比差がある点にお
いて異なる。このような混合比差によって、より少ない
遠心力で半径方向への連続的な屈折率分布を容易に形成
できるという利点がある。
が、初めに注入するモノマー混合物と、その後中空部に
注入するモノマー混合物との間で混合比差がある点にお
いて異なる。このような混合比差によって、より少ない
遠心力で半径方向への連続的な屈折率分布を容易に形成
できるという利点がある。
【００３７】（３）第３の実施形態を図３の流れ図を参
照しながら説明する。まず、密度および屈折率が異なる
二種以上のモノマーを用いてモノマー混合物を調製す
る。次にこのモノマー混合物より密度が大きくかつ屈折
率が低いポリマーを、粒径５ｍｍ以下に細かく粉砕した
後に、前記モノマー混合物と混合して約２４時間該ポリ
マーを膨潤させる。ここで、重合開始剤、連鎖移動剤等
の当業界で周知の添加剤もさらに含ませることができ
る。このようにポリマーを細かく粉砕することにより、
ほとんどのポリマー片をモノマー混合物に対し均一に膨
潤されるようにし、また膨潤時間を短縮できるという効
果がある。このような段階を経て調製されたモノマー混
合物およびポリマーを円筒状反応器に入れて遠心力下で
重合する。重合時に形成された中空部に、モノマー混合
物を注入し、さらに重合させる。以降、モノマー混合物
を注入して、重合する工程を繰り返すことにより、半径
方向に連続的な屈折率分布を有し、中空部がないプラス
チック光ファイバー用母材を得ることができる。
照しながら説明する。まず、密度および屈折率が異なる
二種以上のモノマーを用いてモノマー混合物を調製す
る。次にこのモノマー混合物より密度が大きくかつ屈折
率が低いポリマーを、粒径５ｍｍ以下に細かく粉砕した
後に、前記モノマー混合物と混合して約２４時間該ポリ
マーを膨潤させる。ここで、重合開始剤、連鎖移動剤等
の当業界で周知の添加剤もさらに含ませることができ
る。このようにポリマーを細かく粉砕することにより、
ほとんどのポリマー片をモノマー混合物に対し均一に膨
潤されるようにし、また膨潤時間を短縮できるという効
果がある。このような段階を経て調製されたモノマー混
合物およびポリマーを円筒状反応器に入れて遠心力下で
重合する。重合時に形成された中空部に、モノマー混合
物を注入し、さらに重合させる。以降、モノマー混合物
を注入して、重合する工程を繰り返すことにより、半径
方向に連続的な屈折率分布を有し、中空部がないプラス
チック光ファイバー用母材を得ることができる。
【００３８】いずれの実施形態においても、前の段階で
得られた重合体内に形成された中空部にプレポリマーを
注入して、最後の重合を行い、プラスチック光ファイバ
ー用母材を製造することができる。このようにすれば、
大型の母材を製造する時に発生する長さ方向の不均一な
屈折率分布を防止して、長さ方向に均一な屈折率分布を
有する大型母材の製造が可能である。この際のプレポリ
マーの粘度は、完成した母材の体積減少による収率低下
を防止するためには、２５℃で、５０〜１００，０００
ｃｐｓであり、好ましくは５００〜２０，０００ｃｐｓ
である。ここで、粘度が５０ｃｐｓ未満の場合、プレポ
リマーが溶媒として作用して接する重合体を溶解してし
まう。一方で１００，０００ｃｐｓを超過する場合、泡
を形成しやすく除去が難しいため、いずれも収率低下の
原因となり好ましくない。
得られた重合体内に形成された中空部にプレポリマーを
注入して、最後の重合を行い、プラスチック光ファイバ
ー用母材を製造することができる。このようにすれば、
大型の母材を製造する時に発生する長さ方向の不均一な
屈折率分布を防止して、長さ方向に均一な屈折率分布を
有する大型母材の製造が可能である。この際のプレポリ
マーの粘度は、完成した母材の体積減少による収率低下
を防止するためには、２５℃で、５０〜１００，０００
ｃｐｓであり、好ましくは５００〜２０，０００ｃｐｓ
である。ここで、粘度が５０ｃｐｓ未満の場合、プレポ
リマーが溶媒として作用して接する重合体を溶解してし
まう。一方で１００，０００ｃｐｓを超過する場合、泡
を形成しやすく除去が難しいため、いずれも収率低下の
原因となり好ましくない。
【００３９】いずれの実施形態においても、重合後に形
成された中空部への反応物注入は、体積収縮後、重合体
が完全に固化される前のゲル状態である間になされるこ
とが望ましい。その際の注入方法は、円筒状反応器の回
転を止めて注入しても、回転させたまま注入してもよ
く、回分式、半連続式または連続式で注入してもよい。
成された中空部への反応物注入は、体積収縮後、重合体
が完全に固化される前のゲル状態である間になされるこ
とが望ましい。その際の注入方法は、円筒状反応器の回
転を止めて注入しても、回転させたまま注入してもよ
く、回分式、半連続式または連続式で注入してもよい。
【００４０】第１および第２の実施形態において、二種
以上の反応物は、一方が他方に対し密度が高くかつ屈折
率が低いモノマーの組み合わせであることが必要である
が、第３の実施形態においては混合された状態の二種の
モノマーの密度がポリマーより低くかつ屈折率が高いと
いう条件だけを満足させるだけで屈折率の勾配を得るこ
とが可能である。また、ポリマーの体積分だけ体積縮少
が生じないために反応物を注入し重合する繰り返し回数
を減らすことができ、製造工程の簡略化が可能である。
以上の反応物は、一方が他方に対し密度が高くかつ屈折
率が低いモノマーの組み合わせであることが必要である
が、第３の実施形態においては混合された状態の二種の
モノマーの密度がポリマーより低くかつ屈折率が高いと
いう条件だけを満足させるだけで屈折率の勾配を得るこ
とが可能である。また、ポリマーの体積分だけ体積縮少
が生じないために反応物を注入し重合する繰り返し回数
を減らすことができ、製造工程の簡略化が可能である。
【００４１】いずれの実施形態においても、上述の段階
の前にモノマーを重合することによってクラッド層を形
成することができる。ここで用いられるモノマーは、上
述のコア層を形成するためのモノマーと同様のものが用
いられる。
の前にモノマーを重合することによってクラッド層を形
成することができる。ここで用いられるモノマーは、上
述のコア層を形成するためのモノマーと同様のものが用
いられる。
【００４２】本発明によって製造されるプラスチック光
ファイバー用母材は、重合反応中にかかる遠心力が重力
より大きい場合、遠心力によって半径方向に屈折率勾配
が形成される原理を利用している。その際、形成される
母材の半径ｒ（ｍ）および高さｈ（ｍ）、ならびに、前
記円筒状反応器の回転速度ω（ｒａｄ／ｓ）は、式：
ファイバー用母材は、重合反応中にかかる遠心力が重力
より大きい場合、遠心力によって半径方向に屈折率勾配
が形成される原理を利用している。その際、形成される
母材の半径ｒ（ｍ）および高さｈ（ｍ）、ならびに、前
記円筒状反応器の回転速度ω（ｒａｄ／ｓ）は、式：
【００４３】
【数３】
【００４４】［式中、ｇは重力加速度（９．８ｍ／
ｓ2）である］の関係を満たすことが好ましい。前記式
を満足しない低い回転速度で重合を行うと、得られた母
材に生じた中空部の径は上方は大きいが、下方にいくに
つれて径は小さくなってしまう。従って、再度モノマー
を注入すると、得られた母材は長さ方向において屈折率
勾配が不均一になる。また、回転速度が決められている
場合、母材の半径ｒは前記式により次の通り制限され
る。例えば、回転速度が３，０００ｒｐｍである場合を
仮定して計算すれば次の通りである。
ｓ2）である］の関係を満たすことが好ましい。前記式
を満足しない低い回転速度で重合を行うと、得られた母
材に生じた中空部の径は上方は大きいが、下方にいくに
つれて径は小さくなってしまう。従って、再度モノマー
を注入すると、得られた母材は長さ方向において屈折率
勾配が不均一になる。また、回転速度が決められている
場合、母材の半径ｒは前記式により次の通り制限され
る。例えば、回転速度が３，０００ｒｐｍである場合を
仮定して計算すれば次の通りである。
【００４５】
【数４】
【００４６】ここでｈ＝１００ｃｍであるとき、ｒは
【００４７】
【数５】
【００４８】の範囲であればよい。この場合、ｒが１．
４１ｃｍ以下の場合、得られる母材は重力によって上部
は細く下部は太い形態になる。従って、母材の半径は
１．４１ｃｍより大きい値にしなければならない。
４１ｃｍ以下の場合、得られる母材は重力によって上部
は細く下部は太い形態になる。従って、母材の半径は
１．４１ｃｍより大きい値にしなければならない。
【００４９】一般的に、重合反応のための熱伝逹を円滑
にするためには母材の半径ｒは５〜１０ｃｍ程度とする
ことが好ましく、通常、母材の長さは熱延伸工程に適合
するように約１００ｃｍ以下であることが好ましい。
にするためには母材の半径ｒは５〜１０ｃｍ程度とする
ことが好ましく、通常、母材の長さは熱延伸工程に適合
するように約１００ｃｍ以下であることが好ましい。
【００５０】本発明で用いられるモノマーは、メチルメ
タクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタ
クリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、クロロベンジルメ
タクリレート、１−フェニルエチルメタクリレート、
１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ジフェニル
メチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、１
−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ペンタクロ
ロフェニルメタクリレート、ペンタブロモフェニルメタ
クリレートスチレン、２，２，２−トリフルオロエチル
メタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ
プロピルメタクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘ
キサフルオロイソメタクリレートおよび２，２，３，
３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレート
からなる群より選択され、好ましくはスチレンおよびメ
チルメタクリレートの組み合わせである。
タクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタ
クリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、クロロベンジルメ
タクリレート、１−フェニルエチルメタクリレート、
１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ジフェニル
メチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、１
−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ペンタクロ
ロフェニルメタクリレート、ペンタブロモフェニルメタ
クリレートスチレン、２，２，２−トリフルオロエチル
メタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ
プロピルメタクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘ
キサフルオロイソメタクリレートおよび２，２，３，
３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレート
からなる群より選択され、好ましくはスチレンおよびメ
チルメタクリレートの組み合わせである。
【００５１】また、第３の実施形態における前記ポリマ
ーとしては、ホモポリマーまたはコポリマーを使用する
ことができる。ホモポリマーとしては、メチルメタクリ
レート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレ
ート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレート、シク
ロヘキシルメタクリレート、クロロベンジルメタクリレ
ート、１−フェニルエチルメタクリレート、１，２−ジ
フェニルエチルメタクリレート、ジフェニルメチルメタ
クリレート、フルフリルメタクリレート、１−フェニル
シクロヘキシルメタクリレート、ペンタクロロフェニル
メタクリレート、ペンタブロモフェニルメタクリレー
ト、スチレン、２，２，２−トリフルオロエチルメタク
リレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピ
ルメタクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフ
ルオロイソメタクリレートまたは２，２，３，３，４，
４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレートのホモポ
リマーが挙げられる。
ーとしては、ホモポリマーまたはコポリマーを使用する
ことができる。ホモポリマーとしては、メチルメタクリ
レート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレ
ート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレート、シク
ロヘキシルメタクリレート、クロロベンジルメタクリレ
ート、１−フェニルエチルメタクリレート、１，２−ジ
フェニルエチルメタクリレート、ジフェニルメチルメタ
クリレート、フルフリルメタクリレート、１−フェニル
シクロヘキシルメタクリレート、ペンタクロロフェニル
メタクリレート、ペンタブロモフェニルメタクリレー
ト、スチレン、２，２，２−トリフルオロエチルメタク
リレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピ
ルメタクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフ
ルオロイソメタクリレートまたは２，２，３，３，４，
４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレートのホモポ
リマーが挙げられる。
【００５２】またコポリマーとしては、メチルメタクリ
レート−ベンジルメタクリレートコポリマー、スチレン
−アクリロニトリルコポリマー、メチルメタクリレート
−２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレートコポ
リマー、メチルメタクリレート−２，２，３，３，３−
ペンタフルオロプロピルメタクリレートコポリマー、メ
チルメタクリレート−１，１，１，３，３，３−ヘキサ
フルオロイソメタクリレートコポリマー、メチルメタク
リレート−２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオ
ロブチルメタクリレートコポリマー、２，２，２−トリ
フルオロエチルメタクリレート−２，２，３，３，３−
ペンタフルオロプロピルメタクリレートコポリマー、
２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート−１，
１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソメタクリレー
トコポリマー、スチレン−メチルメタクリレートコポリ
マーまたは２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレ
ート−２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブ
チルメタクリレートコポリマーが挙げられる。このよう
なポリマーとして好ましくは、スチレン−メチルメタク
リレートのコポリマーであるいずれの実施形態において
も、最後に中空部に注入するプレポリマーとしては、メ
チルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニ
ルメタクリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリ
レート、シクロヘキシルメタクリレート、クロロベンジ
ルメタクリレート、１−フェニルエチルメタクリレー
ト、１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ジフェ
ニルメチルメタクリレート、フルフリルメタクリレー
ト、１−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ペン
タクロロフェニルメタクリレート、ペンタブロモフェニ
ルメタクリレート、スチレン、２，２，２−トリフルオ
ロエチルメタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタ
フルオロプロピルメタクリレート、１，１，１，３，
３，３−ヘキサフルオロメタクリレートおよび２，２，
３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレ
ート）からなる群より選択される二つ以上のモノマーか
らなるコポリマーが挙げられ、好ましくはスチレン−メ
チルメタクリレートコポリマーまたはメチルメタクリレ
ート−ベンジルメタクリレートコポリマーである。
レート−ベンジルメタクリレートコポリマー、スチレン
−アクリロニトリルコポリマー、メチルメタクリレート
−２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレートコポ
リマー、メチルメタクリレート−２，２，３，３，３−
ペンタフルオロプロピルメタクリレートコポリマー、メ
チルメタクリレート−１，１，１，３，３，３−ヘキサ
フルオロイソメタクリレートコポリマー、メチルメタク
リレート−２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオ
ロブチルメタクリレートコポリマー、２，２，２−トリ
フルオロエチルメタクリレート−２，２，３，３，３−
ペンタフルオロプロピルメタクリレートコポリマー、
２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート−１，
１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソメタクリレー
トコポリマー、スチレン−メチルメタクリレートコポリ
マーまたは２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレ
ート−２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブ
チルメタクリレートコポリマーが挙げられる。このよう
なポリマーとして好ましくは、スチレン−メチルメタク
リレートのコポリマーであるいずれの実施形態において
も、最後に中空部に注入するプレポリマーとしては、メ
チルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニ
ルメタクリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリ
レート、シクロヘキシルメタクリレート、クロロベンジ
ルメタクリレート、１−フェニルエチルメタクリレー
ト、１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ジフェ
ニルメチルメタクリレート、フルフリルメタクリレー
ト、１−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ペン
タクロロフェニルメタクリレート、ペンタブロモフェニ
ルメタクリレート、スチレン、２，２，２−トリフルオ
ロエチルメタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタ
フルオロプロピルメタクリレート、１，１，１，３，
３，３−ヘキサフルオロメタクリレートおよび２，２，
３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレ
ート）からなる群より選択される二つ以上のモノマーか
らなるコポリマーが挙げられ、好ましくはスチレン−メ
チルメタクリレートコポリマーまたはメチルメタクリレ
ート−ベンジルメタクリレートコポリマーである。
【００５３】図４は、本発明のプラスチック光ファイバ
ー用母材を製造する装置の一例を示した概略図である。
円筒状反応器５は回転可能なようにモーターと連結され
ている。ここで、円筒状反応器５の軸とモーター１の軸
を直接連結すると不安定になり安全上問題があるため
に、モーターの軸と円筒状反応器の軸とを直接連結せず
に間接動力伝達装置であるベルト２で連結している。円
筒状反応器５の回転速度は最大２５，０００ｒｐｍまで
上げることが可能であるが、均一な屈折率勾配が形成さ
れるようにするために好ましくは２，５００〜１０，０
００ｒｐｍ、より好ましくは３，０００〜８，０００ｒ
ｐｍである。これは１０，０００ｒｐｍ以上になると相
当の振動が発生し、円筒状反応器の設計が難しくなるた
めである。また、回転速度が２，５００ｒｐｍ未満の場
合、得られる母材の太さが上側から下側にいくほど太く
なる問題点がある。この際、回転速度は、モーター１と
連結された回転調節器１０によって調節される。
ー用母材を製造する装置の一例を示した概略図である。
円筒状反応器５は回転可能なようにモーターと連結され
ている。ここで、円筒状反応器５の軸とモーター１の軸
を直接連結すると不安定になり安全上問題があるため
に、モーターの軸と円筒状反応器の軸とを直接連結せず
に間接動力伝達装置であるベルト２で連結している。円
筒状反応器５の回転速度は最大２５，０００ｒｐｍまで
上げることが可能であるが、均一な屈折率勾配が形成さ
れるようにするために好ましくは２，５００〜１０，０
００ｒｐｍ、より好ましくは３，０００〜８，０００ｒ
ｐｍである。これは１０，０００ｒｐｍ以上になると相
当の振動が発生し、円筒状反応器の設計が難しくなるた
めである。また、回転速度が２，５００ｒｐｍ未満の場
合、得られる母材の太さが上側から下側にいくほど太く
なる問題点がある。この際、回転速度は、モーター１と
連結された回転調節器１０によって調節される。
【００５４】空気は空気注入口７を通じて円筒状反応器
５に注入され、熱線６によって加熱される。加熱された
空気は円筒状反応器内部に滞留し排気口８に抜け出る。
円筒状反応器５の温度を排気口８の温度と見做して測定
し、温度調節器９で調節する。一定の温度で反応を行う
ために、円筒状反応器５はガラス綿で構成される断熱装
置４によって温度維持される。円筒状反応器５はステン
レススチールで製造され、上蓋、下蓋、および胴体に分
解できるように構成されてもよい（図には示さず）。前
記円筒状反応器内にガラス管１１（図５参照）を固定し
て前記ガラス管内に反応物を注入して反応させる。
５に注入され、熱線６によって加熱される。加熱された
空気は円筒状反応器内部に滞留し排気口８に抜け出る。
円筒状反応器５の温度を排気口８の温度と見做して測定
し、温度調節器９で調節する。一定の温度で反応を行う
ために、円筒状反応器５はガラス綿で構成される断熱装
置４によって温度維持される。円筒状反応器５はステン
レススチールで製造され、上蓋、下蓋、および胴体に分
解できるように構成されてもよい（図には示さず）。前
記円筒状反応器内にガラス管１１（図５参照）を固定し
て前記ガラス管内に反応物を注入して反応させる。
【００５５】図５は、本発明のプラスチック光ファイバ
ー用母材の製造工程中に、連続的にモノマーおよびプレ
ポリマーを注入できる装置の概略図である。図４および
５を参照しながら説明すると、連続的な反応物の注入の
ために、ガラス管１１は回転し、注入装置３は、円筒状
反応器５内で、ステンレスチューブ１４を介して反応が
進行するガラス管１１に連結されている。ステンレスチ
ューブ１４は、ベルト２と面接触して回転され、注入装
置３内にある軸受け１５によって支持されることによっ
て、円筒状反応器の回転下でも固定された状態を維持す
る。ガラス管１１と注入装置３の間にはＯリング１２お
よびテフロンふた１３が設置されており、注入装置３は
ガラス管１１の回転中でも安定して固定された状態を維
持できる。
ー用母材の製造工程中に、連続的にモノマーおよびプレ
ポリマーを注入できる装置の概略図である。図４および
５を参照しながら説明すると、連続的な反応物の注入の
ために、ガラス管１１は回転し、注入装置３は、円筒状
反応器５内で、ステンレスチューブ１４を介して反応が
進行するガラス管１１に連結されている。ステンレスチ
ューブ１４は、ベルト２と面接触して回転され、注入装
置３内にある軸受け１５によって支持されることによっ
て、円筒状反応器の回転下でも固定された状態を維持す
る。ガラス管１１と注入装置３の間にはＯリング１２お
よびテフロンふた１３が設置されており、注入装置３は
ガラス管１１の回転中でも安定して固定された状態を維
持できる。
【００５６】従って本発明の装置によって、反応物を注
入装置３を通じて円筒状反応器中へ連続して注入され、
ベルト２で連結されたモーター１によって円筒状反応器
５を回転させて、空気注入口７を通じて注入する加熱さ
れた空気を利用して熱重合させることができる。このよ
うな注入装置３を利用すれば、回転中の円筒状反応器を
止めることなく連続的にモノマーおよびプレポリマーの
注入が可能である。
入装置３を通じて円筒状反応器中へ連続して注入され、
ベルト２で連結されたモーター１によって円筒状反応器
５を回転させて、空気注入口７を通じて注入する加熱さ
れた空気を利用して熱重合させることができる。このよ
うな注入装置３を利用すれば、回転中の円筒状反応器を
止めることなく連続的にモノマーおよびプレポリマーの
注入が可能である。
【００５７】円筒状反応器に注入された内容物を加熱す
るための加熱手段としては、空気以外にも反応性がない
気体や、またオイル等の流体も使用可能である。円筒状
反応器は、当業界で周知の方法によって、ステンレスス
チール、ハステロイ、真ちゅう、アルミニウム、テフロ
ン、ガラスまたは他のセラミック物質で作製されること
が好ましい。
るための加熱手段としては、空気以外にも反応性がない
気体や、またオイル等の流体も使用可能である。円筒状
反応器は、当業界で周知の方法によって、ステンレスス
チール、ハステロイ、真ちゅう、アルミニウム、テフロ
ン、ガラスまたは他のセラミック物質で作製されること
が好ましい。
【００５８】本発明の製造方法によって製造されるプラ
スチック光ファイバー用母材は、必要に応じて熱延伸工
程を用い、所望の直径を有するグレーデッドインデック
スプラスチック光ファイバー（ＧＩ−ＰＯＦ）に変換さ
せることができる。また、直径が比較的太い繊維形態に
成形して、グレーデッドインデックス型レンズおよび画
像伝達用イメージガイド等も作製することができる。
スチック光ファイバー用母材は、必要に応じて熱延伸工
程を用い、所望の直径を有するグレーデッドインデック
スプラスチック光ファイバー（ＧＩ−ＰＯＦ）に変換さ
せることができる。また、直径が比較的太い繊維形態に
成形して、グレーデッドインデックス型レンズおよび画
像伝達用イメージガイド等も作製することができる。
【００５９】
【実施例】本発明を下記の実施例によってより具体的に
説明する。
説明する。
【００６０】下記実施例において、異なる密度および屈
折率を有するモノマーの組み合わせとして、スチレン
（以下、ＳＭとする）およびメチルメタクリレート（以
下、ＭＭＡとする）を用いた。プレポリマーはＳＭおよ
びＭＭＡ、または、ＭＭＡおよびベンジルメタクリレー
ト（以下、ＢＭＡとする）を用いて調製された。
折率を有するモノマーの組み合わせとして、スチレン
（以下、ＳＭとする）およびメチルメタクリレート（以
下、ＭＭＡとする）を用いた。プレポリマーはＳＭおよ
びＭＭＡ、または、ＭＭＡおよびベンジルメタクリレー
ト（以下、ＢＭＡとする）を用いて調製された。
【００６１】本発明においてプラスチック光ファイバー
用母材の屈折率は干渉顕微鏡を利用して測定した。
用母材の屈折率は干渉顕微鏡を利用して測定した。
【００６２】＜実施例１＞ＭＭＡ５５０ｇ、開始剤とし
て０．１質量％のベンゾイルパーオキシド（以下、ＢＰ
Ｏとする）、および、連鎖移動剤として０．２質量％の
１−ブタンチオールを混合した溶液を、直径４０ｍｍ、
長さ１００ｍｍのガラス管円筒状反応器に注入した。次
に栓を閉め、回転速度３，０００ｒｐｍ、６５℃で１２
時間反応させてクラッド層を形成した。次に、円筒状反
応器の温度を常温まで下げ、ＳＭおよびＭＭＡを４０：
６０の質量比で混合したモノマー混合物８０ｇ、開始剤
として０．４質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として
０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を円
筒状反応器に注入した。次に、回転速度３，０００ｒｐ
ｍ、６５℃で７時間反応させた。次に円筒状反応器の温
度を常温まで下げ、ＳＭおよびＭＭＡを５０：５０の質
量比で混合したモノマー混合物２０ｇ、開始剤として
０．４質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として０．２質
量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を前段階で生
じた中空部に注入した。次に、回転速度３，０００ｒｐ
ｍ、６５℃で反応させた。このような工程を数回繰り返
して、中空部がないプラスチック光ファイバー用母材を
製造した。該母材の半径方向への屈折率分布を観察した
結果を図６に示す。グラフ中、Δｎは母材の中心部と比
較した場合の屈折率の差であり、r／Ｒは、Ｒは母材の
半径であり、ｒは中心点からの測定部位までの距離を表
す。
て０．１質量％のベンゾイルパーオキシド（以下、ＢＰ
Ｏとする）、および、連鎖移動剤として０．２質量％の
１−ブタンチオールを混合した溶液を、直径４０ｍｍ、
長さ１００ｍｍのガラス管円筒状反応器に注入した。次
に栓を閉め、回転速度３，０００ｒｐｍ、６５℃で１２
時間反応させてクラッド層を形成した。次に、円筒状反
応器の温度を常温まで下げ、ＳＭおよびＭＭＡを４０：
６０の質量比で混合したモノマー混合物８０ｇ、開始剤
として０．４質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として
０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を円
筒状反応器に注入した。次に、回転速度３，０００ｒｐ
ｍ、６５℃で７時間反応させた。次に円筒状反応器の温
度を常温まで下げ、ＳＭおよびＭＭＡを５０：５０の質
量比で混合したモノマー混合物２０ｇ、開始剤として
０．４質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として０．２質
量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を前段階で生
じた中空部に注入した。次に、回転速度３，０００ｒｐ
ｍ、６５℃で反応させた。このような工程を数回繰り返
して、中空部がないプラスチック光ファイバー用母材を
製造した。該母材の半径方向への屈折率分布を観察した
結果を図６に示す。グラフ中、Δｎは母材の中心部と比
較した場合の屈折率の差であり、r／Ｒは、Ｒは母材の
半径であり、ｒは中心点からの測定部位までの距離を表
す。
【００６３】＜実施例２＞ＭＭＡ５５０ｇ、開始剤とし
て０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として０．２
質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を、直径４
０ｍｍ、長さ１００ｍｍのガラス管円筒状反応器に注入
した。次に栓を閉め、回転速度３，０００ｒｐｍ、６５
℃で１２時間反応させてクラッド層を形成した。次に、
円筒状反応器の温度を常温まで下げ、ＳＭおよびＭＭＡ
を４０：６０の質量比で混合したモノマー混合物２０
ｇ、開始剤として０．４質量％のＢＰＯおよび連鎖移動
剤として０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した
溶液を円筒状反応器に注入した。次に、回転速度３，０
００ｒｐｍ、６５℃で５時間反応させた。その後円筒状
反応器の温度を常温まで下げ、ＳＭおよびＭＭＡを４
５：５５の質量比で混合したモノマー混合物２０ｇ、開
始剤として０．４質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤とし
て０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液
を、形成された中空部に注入した。次に、同様に回転速
度３，０００ｒｐｍ、６５℃で反応させた。ＳＭおよび
ＭＭＡの質量比が５０：５０、５５：４５および６０：
４０のモノマーをそれぞれ準備し、このような工程を繰
り返すことによって、中空部がないプラスチック光ファ
イバー用母材を製造した。該母材の半径方向への屈折率
分布を観察した結果を図７に示す。
て０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として０．２
質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を、直径４
０ｍｍ、長さ１００ｍｍのガラス管円筒状反応器に注入
した。次に栓を閉め、回転速度３，０００ｒｐｍ、６５
℃で１２時間反応させてクラッド層を形成した。次に、
円筒状反応器の温度を常温まで下げ、ＳＭおよびＭＭＡ
を４０：６０の質量比で混合したモノマー混合物２０
ｇ、開始剤として０．４質量％のＢＰＯおよび連鎖移動
剤として０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した
溶液を円筒状反応器に注入した。次に、回転速度３，０
００ｒｐｍ、６５℃で５時間反応させた。その後円筒状
反応器の温度を常温まで下げ、ＳＭおよびＭＭＡを４
５：５５の質量比で混合したモノマー混合物２０ｇ、開
始剤として０．４質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤とし
て０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液
を、形成された中空部に注入した。次に、同様に回転速
度３，０００ｒｐｍ、６５℃で反応させた。ＳＭおよび
ＭＭＡの質量比が５０：５０、５５：４５および６０：
４０のモノマーをそれぞれ準備し、このような工程を繰
り返すことによって、中空部がないプラスチック光ファ
イバー用母材を製造した。該母材の半径方向への屈折率
分布を観察した結果を図７に示す。
【００６４】＜実施例３＞ＳＭおよびＭＭＡを４０：６
０の質量比で混合したモノマー混合物４０ｇ、開始剤と
して０．４質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として０．
２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液をガラス
管に入れて、６５℃で反応させた。反応終了後、生成し
たコポリマーを分離して、粒径５ｍｍ以下に細かく粉砕
し、ＳＭおよびＭＭＡを６０：４０の質量比で混合した
モノマー混合物４０ｇに２４時間浸し該コポリマーを膨
潤させ、これを直径４０ｍｍ、長さ１００ｍｍのガラス
管円筒状反応器に注入した。次に栓を閉め、回転速度
３，０００ｒｐｍ、６５℃で７時間反応させた。円筒状
反応器の温度を常温まで下げ、ＳＭおよびＭＭＡを６
０：４０の質量比で混合したモノマー混合物１３ｇ、開
始剤として０．４質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤とし
て０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を
形成された中空部に注入し、再び回転速度３，０００ｒ
ｐｍ、６５℃で反応させた。このような工程を数回繰り
返して、中空部がないプラスチック光ファイバー用母材
を製造した。該母材の半径方向への屈折率分布を観察し
た結果を図８に示す。
０の質量比で混合したモノマー混合物４０ｇ、開始剤と
して０．４質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として０．
２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液をガラス
管に入れて、６５℃で反応させた。反応終了後、生成し
たコポリマーを分離して、粒径５ｍｍ以下に細かく粉砕
し、ＳＭおよびＭＭＡを６０：４０の質量比で混合した
モノマー混合物４０ｇに２４時間浸し該コポリマーを膨
潤させ、これを直径４０ｍｍ、長さ１００ｍｍのガラス
管円筒状反応器に注入した。次に栓を閉め、回転速度
３，０００ｒｐｍ、６５℃で７時間反応させた。円筒状
反応器の温度を常温まで下げ、ＳＭおよびＭＭＡを６
０：４０の質量比で混合したモノマー混合物１３ｇ、開
始剤として０．４質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤とし
て０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を
形成された中空部に注入し、再び回転速度３，０００ｒ
ｐｍ、６５℃で反応させた。このような工程を数回繰り
返して、中空部がないプラスチック光ファイバー用母材
を製造した。該母材の半径方向への屈折率分布を観察し
た結果を図８に示す。
【００６５】＜実施例４＞クラッド層の形成後、ＳＭお
よびＭＭＡが４０：６０の質量比で混合されたモノマー
混合物を、回転速度５，０００ｒｐｍ、６５℃で７時間
重合することを除いては実施例１と同じ方法で実験し、
中空部がないプラスチック光ファイバー用母材を得た。
該母材の半径方向への屈折率分布を観察した結果を実施
例１と共に図６に示し、回転速度の変化による屈折率変
化を比較した。図中、黒丸は実施例１であり、黒三角は
実施例４の結果である。
よびＭＭＡが４０：６０の質量比で混合されたモノマー
混合物を、回転速度５，０００ｒｐｍ、６５℃で７時間
重合することを除いては実施例１と同じ方法で実験し、
中空部がないプラスチック光ファイバー用母材を得た。
該母材の半径方向への屈折率分布を観察した結果を実施
例１と共に図６に示し、回転速度の変化による屈折率変
化を比較した。図中、黒丸は実施例１であり、黒三角は
実施例４の結果である。
【００６６】＜実施例５＞ＭＭＡ５５０ｇ、開始剤とし
て０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として０．２
質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を、直径６
０ｍｍ、長さ３００ｍｍのガラス管円筒状反応器に入れ
た。次に栓を閉め、回転速度３，０００ｒｐｍ、６５℃
で１２時間反応させてクラッド層を形成した。次に、円
筒状反応器の温度を常温まで下げ、ＭＭＡおよびＳＭを
９５：５の質量比で混合したモノマー混合物１５０ｇ、
開始剤として０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤と
して０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液
を円筒状反応器に入れて栓を閉じた。次に回転速度４，
０００ｒｐｍ、６５℃で反応させた。ＭＭＡおよびＳＭ
を９０：１０の質量比で混合したモノマー混合物７０
ｇ、開始剤として０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動
剤として０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した
溶液を形成された中空部に注入して栓を閉じた。次に回
転速度５，０００ｒｐｍ、６５℃で反応させた。最後に
ＭＭＡおよびＳＭを８５：１５の質量比で混合したモノ
マー混合物１００ｇ、開始剤として０．１質量％のＢＰ
Ｏおよび連鎖移動剤として０．２質量％の１−ブタンチ
オールを混合した溶液を、他の円筒状反応器に入れて６
５℃で３時間反応させて、２５℃で、１，０００ｃｐｓ
の粘度を有するプレポリマーを製造した。次に、該プレ
ポリマーを前工程で形成された中空部に入れて栓を閉
じ、回転させずに６５℃で１２時間反応させ、追加で８
０℃で２４時間反応させ、中空部がない大型母材を製造
した。該母材の半径方向への屈折率分布を観察した結果
を図９に示す。
て０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として０．２
質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を、直径６
０ｍｍ、長さ３００ｍｍのガラス管円筒状反応器に入れ
た。次に栓を閉め、回転速度３，０００ｒｐｍ、６５℃
で１２時間反応させてクラッド層を形成した。次に、円
筒状反応器の温度を常温まで下げ、ＭＭＡおよびＳＭを
９５：５の質量比で混合したモノマー混合物１５０ｇ、
開始剤として０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤と
して０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液
を円筒状反応器に入れて栓を閉じた。次に回転速度４，
０００ｒｐｍ、６５℃で反応させた。ＭＭＡおよびＳＭ
を９０：１０の質量比で混合したモノマー混合物７０
ｇ、開始剤として０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動
剤として０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した
溶液を形成された中空部に注入して栓を閉じた。次に回
転速度５，０００ｒｐｍ、６５℃で反応させた。最後に
ＭＭＡおよびＳＭを８５：１５の質量比で混合したモノ
マー混合物１００ｇ、開始剤として０．１質量％のＢＰ
Ｏおよび連鎖移動剤として０．２質量％の１−ブタンチ
オールを混合した溶液を、他の円筒状反応器に入れて６
５℃で３時間反応させて、２５℃で、１，０００ｃｐｓ
の粘度を有するプレポリマーを製造した。次に、該プレ
ポリマーを前工程で形成された中空部に入れて栓を閉
じ、回転させずに６５℃で１２時間反応させ、追加で８
０℃で２４時間反応させ、中空部がない大型母材を製造
した。該母材の半径方向への屈折率分布を観察した結果
を図９に示す。
【００６７】＜実施例６＞ＭＭＡ５５０ｇ、開始剤とし
て０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として０．２
質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を、直径６
０ｍｍ、長さ３００ｍｍのガラス管円筒状反応器に入
れ、栓を閉め、回転速度３，０００ｒｐｍ、６５℃で１
２時間反応させてクラッド層を形成した。次に、円筒状
反応器の温度を常温まで下げ、ＭＭＡおよびＳＭを９
５：５の質量比で混合したモノマー混合物１５０ｇ、開
始剤として０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤とし
て０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を
円筒状反応器に入れ、栓を閉じ、回転速度４，０００ｒ
ｐｍ、６５℃で反応させた。ＭＭＡおよびＳＭを９０：
１０の質量比で混合したモノマー混合物７０ｇ、開始剤
として０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として
０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を形
成された中空部に注入して栓を閉じ、回転速度５，００
０ｒｐｍ、６５℃で反応させた。最後にＭＭＡおよびＢ
ＭＡを８５：１５の質量比で混合したモノマー混合物１
００ｇ、開始剤として０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖
移動剤として０．２質量％の１−ブタンチオールを混合
した溶液を他の円筒状反応器に注入して６５℃で３時間
反応させて、２５℃で、２，０００ｃｐｓの粘度を有す
るプレポリマーを製造した。該プレポリマーを前工程で
形成された中空部に入れて栓を閉じ、回転させずに６５
℃で１２時間反応させ、追加で８０℃で２４時間反応さ
せ、中空部がない大型母材を製造した。該母材の半径方
向への屈折率分布を観察した結果を図１０に示す。
て０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として０．２
質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を、直径６
０ｍｍ、長さ３００ｍｍのガラス管円筒状反応器に入
れ、栓を閉め、回転速度３，０００ｒｐｍ、６５℃で１
２時間反応させてクラッド層を形成した。次に、円筒状
反応器の温度を常温まで下げ、ＭＭＡおよびＳＭを９
５：５の質量比で混合したモノマー混合物１５０ｇ、開
始剤として０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤とし
て０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を
円筒状反応器に入れ、栓を閉じ、回転速度４，０００ｒ
ｐｍ、６５℃で反応させた。ＭＭＡおよびＳＭを９０：
１０の質量比で混合したモノマー混合物７０ｇ、開始剤
として０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖移動剤として
０．２質量％の１−ブタンチオールを混合した溶液を形
成された中空部に注入して栓を閉じ、回転速度５，００
０ｒｐｍ、６５℃で反応させた。最後にＭＭＡおよびＢ
ＭＡを８５：１５の質量比で混合したモノマー混合物１
００ｇ、開始剤として０．１質量％のＢＰＯおよび連鎖
移動剤として０．２質量％の１−ブタンチオールを混合
した溶液を他の円筒状反応器に注入して６５℃で３時間
反応させて、２５℃で、２，０００ｃｐｓの粘度を有す
るプレポリマーを製造した。該プレポリマーを前工程で
形成された中空部に入れて栓を閉じ、回転させずに６５
℃で１２時間反応させ、追加で８０℃で２４時間反応さ
せ、中空部がない大型母材を製造した。該母材の半径方
向への屈折率分布を観察した結果を図１０に示す。
【００６８】＜比較例＞ＳＭおよびＭＭＡを４０：６０
の質量比で混合し、６５℃で回転速度３，０００ｒｐｍ
で７時間重合した。得られたプラスチック光ファイバー
用母材は中に中空部が発生しており、中空部の直径が母
材直径の半分程度であった。
の質量比で混合し、６５℃で回転速度３，０００ｒｐｍ
で７時間重合した。得られたプラスチック光ファイバー
用母材は中に中空部が発生しており、中空部の直径が母
材直径の半分程度であった。
【００６９】＜実施例７：光ファイバーの製造＞実施例
２〜５で得られた母材を２２０℃で熱延伸して各々０．
５ｍｍ厚さのプラスチック光ファイバーを得た。これら
の６５０ｎｍでの転送損失は各々１８０〜２００ｄＢ／
ｋｍであった。
２〜５で得られた母材を２２０℃で熱延伸して各々０．
５ｍｍ厚さのプラスチック光ファイバーを得た。これら
の６５０ｎｍでの転送損失は各々１８０〜２００ｄＢ／
ｋｍであった。
【００７０】以上、本発明を実施例によって詳細に説明
したが、本発明は実施例によって限定されず、本発明が
属する技術分野の当業者であれば本発明の本質から逸脱
することなく、本発明の様々な修正または変更等が可能
である。
したが、本発明は実施例によって限定されず、本発明が
属する技術分野の当業者であれば本発明の本質から逸脱
することなく、本発明の様々な修正または変更等が可能
である。
【００７１】
【発明の効果】本発明の製造方法により、半径方向に連
続的な屈折率勾配を有するプラスチック光ファイバー用
母材を製造することができる。
続的な屈折率勾配を有するプラスチック光ファイバー用
母材を製造することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態によるプラスチック光
ファイバー用母材の製造方法を示す流れ図である。
ファイバー用母材の製造方法を示す流れ図である。
【図２】本発明の第２の実施形態によるプラスチック光
ファイバー用母材の製造方法を示す流れ図である。
ファイバー用母材の製造方法を示す流れ図である。
【図３】本発明の第３の実施形態によるプラスチック光
ファイバー用母材の製造方法を示す流れ図である。
ファイバー用母材の製造方法を示す流れ図である。
【図４】本発明のプラスチック光ファイバー用母材を製
造する装置の一例を示した概略図である。
造する装置の一例を示した概略図である。
【図５】本発明のプラスチック光ファイバー用母材を製
造する装置における、連続的にモノマーを注入する装置
の一例を示した概略図である。
造する装置における、連続的にモノマーを注入する装置
の一例を示した概略図である。
【図６】実施例１および４で製造されたプラスチック光
ファイバー用母材の屈折率を示すグラフである。
ファイバー用母材の屈折率を示すグラフである。
【図７】実施例２で製造されたプラスチック光ファイバ
ー用母材の屈折率分布を示すグラフである。
ー用母材の屈折率分布を示すグラフである。
【図８】実施例３で製造されたプラスチック光ファイバ
ー用母材の屈折率分布を示すグラフである。
ー用母材の屈折率分布を示すグラフである。
【図９】実施例５で製造されたプラスチック光ファイバ
ー用母材の屈折率分布を示すグラフである。
ー用母材の屈折率分布を示すグラフである。
【図１０】実施例６で製造されたプラスチック光ファイ
バー用母材の屈折率分布を示すグラフである。
バー用母材の屈折率分布を示すグラフである。
１ モーター ２ ベルト ３ 注入装置 ４ 断熱装置 ５ 円筒状反応器 ６ 熱線 ７ 空気注入口 ８ 排気口 ９ 温度調節器 １０ 回転調節器 １１ ガラス管 １２ Ｏリング １３ テフロン（登録商標）ふた １４ ステンレスチューブ １５ 軸受け
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｆ 220/10 Ｃ０８Ｆ 220/10 291/00 291/00 Ｇ０２Ｂ 6/00 ３６６ Ｇ０２Ｂ 6/00 ３６６ // Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｂ２９Ｌ 11:00 (72)発明者 任 相 赫 大韓民国慶北浦項市南区▲海▼島１洞33− 59 (72)発明者 徐 ▲徳▼ 鐘 大韓民国ソウル市廣津区君子洞353−２ (72)発明者 趙 ハン ソル 大韓民国大田市儒城区田民洞 世宗アパー ト111棟506号
Claims (16)
- 【請求項１】 屈折率および密度が異なる二種類以上の
反応物を円筒状反応器に注入する段階（ａ）と、 前記円筒状反応器を回転させ、遠心力下に前記二種以上
の反応物を共重合する段階（ｂ）と、 段階（ｂ）で得られた重合物内に形成された中空部に、
屈折率および密度が異なる二種類以上の反応物を注入
し、遠心力下でさらに共重合する段階（ｃ）と、 段階（ｃ）で得られた重合物内に中空部が形成されなく
なるまで、段階（ｃ）を繰り返す段階（ｄ）とを含むプ
ラスチック光ファイバー用母材の製造方法。 - 【請求項２】 段階（ａ）、（ｃ）および（ｄ）で注入
する前記反応物は、モノマーであることを特徴とする、
請求項１に記載の製造方法。 - 【請求項３】 段階（ａ）で注入する前記反応物は二種
以上のモノマーおよびポリマーであり、段階（ｃ）およ
び（ｄ）で注入する前記反応物は二種のモノマーである
ことを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。 - 【請求項４】 段階（ａ）において、混合された状態の
前記二種以上のモノマーは、前記ポリマーより屈折率が
高くかつ密度が小さいことを特徴とする、請求項３に記
載の製造方法。 - 【請求項５】 段階（ａ）の前に、前記ポリマーを粉砕
し、粉砕された前記ポリマーと前記二種以上のモノマー
とを混合し、前記ポリマーを前記二種以上のモノマーで
膨潤させる段階（ｅ）をさらに含むことを特徴とする、
請求項３または４に記載の製造方法。 - 【請求項６】 前記ポリマーは、メチルメタクリレー
ト、ベンジルメタクリレートフェニルメタクリレート、
１−メチルシクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキ
シルメタクリレート、クロロベンジルメタクリレート、
１−フェニルエチルメタクリレート、１，２−ジフェニ
ルエチルメタクリレート、ジフェニルメチルメタクリレ
ート、フルフリルメタクリレート、１−フェニルシクロ
ヘキシルメタクリレート、ペンタクロロフェニルメタク
リレート、ペンタブロモフェニルメタクリレート、スチ
レン、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレー
ト、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメタ
クリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ
イソメタクリレートおよび２，２，３，３，４，４，４
−ヘプタフルオロブチルメタクリレートからなる群より
選択されるモノマーのホモポリマーである、請求項３〜
５のいずれか一項に記載の製造方法。 - 【請求項７】 前記ポリマーは、メチルメタクリレート
−ベンジルメタクリレートコポリマー、スチレン−アク
リロニトリルコポリマー、メチルメタクリレート−２，
２，２−トリフルオロエチルメタクリレートコポリマ
ー、メチルメタクリレート−２，２，３，３，３−ペン
タフルオロプロピルメタクリレートコポリマー、メチル
メタクリレート−１，１，１，３，３，３−ヘキサフル
オロイソメタクリレートコポリマー、メチルメタクリレ
ート−２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブ
チルメタクリレートコポリマー、２，２，２−トリフル
オロエチルメタクリレート−２，２，３，３，３−ペン
タフルオロプロピルメタクリレートコポリマー、２，
２，２−トリフルオロエチルメタクリレート−１，１，
１，３，３，３−ヘキサフルオロイソメタクリレートコ
ポリマー、スチレン−メチルメタクリレートコポリマー
および２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート
−２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル
メタクリレートコポリマーからなる群より選択されるコ
ポリマーである、請求項３〜５のいずれか一項に記載の
製造方法。 - 【請求項８】 前記二種以上の反応物の混合比がいずれ
も同一であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれ
か一項に記載の製造方法。 - 【請求項９】 前記二種の以上の反応物の混合比がそれ
ぞれ異なることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか
一項に記載の製造方法。 - 【請求項１０】 前記二種以上の反応物は、一方が他方
に対し屈折率が高くかつ密度が低いことを特徴とする、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の製造方法。 - 【請求項１１】 前記モノマーは、メチルメタクリレー
ト、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレー
ト、１−メチルシクロヘキシルメタクリレート、シクロ
ヘキシルメタクリレート、クロロベンジルメタクリレー
ト、１−フェニルエチルメタクリレート、１，２−ジフ
ェニルエチルメタクリレート、ジフェニルメチルメタク
リレート、フルフリルメタクリレート、１−フェニルシ
クロヘキシルメタクリレート、ペンタクロロフェニルメ
タクリレート、ペンタブロモフェニルメタクリレート、
スチレン、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレ
ート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメ
タクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオ
ロイソメタクリレートおよび２，２，３，３，４，４，
４−ヘプタフルオロブチルメタクリレートからなる群よ
り選択される、請求項２〜１０のいずれか一項に記載の
製造方法。 - 【請求項１２】 段階（ｄ）において、前の段階で重合
体内に形成された中空部にプレポリマーを注入して最後
の重合を行うことを特徴とする、請求項１〜１１のいず
れか一項に記載の製造方法。 - 【請求項１３】 前記プレポリマーは、メチルメタクリ
レート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレ
ート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレート、シク
ロヘキシルメタクリレート、クロロベンジルメタクリレ
ート、１−フェニルエチルメタクリレート、１，２−ジ
フェニルエチルメタクリレート、ジフェニルメチルメタ
クリレート、フルフリルメタクリレート、１−フェニル
シクロヘキシルメタクリレート、ペンタクロロフェニル
メタクリレート、ペンタブロモフェニルメタクリレー
ト、スチレン、２，２，２−トリフルオロエチルメタク
リレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピ
ルメタクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフ
ルオロイソメタクリレートおよび２，２，３，３，４，
４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレートからなる
群より選択される二種以上のモノマーからなるコポリマ
ーである、請求項１２に記載の製造方法。 - 【請求項１４】 前記プレポリマーの粘度は、２５℃
で、５０〜１００，０００ｃｐｓであることを特徴とす
る、請求項１４または１５に記載の製造方法。 - 【請求項１５】 形成される母材の半径ｒ（ｍ）および
高さｈ（ｍ）、ならびに、前記円筒状反応器の回転速度
ω（ｒａｄ／ｓ）は、式： 【数１】 ［式中、ｇは重力加速度（９．８ｍ／ｓ2）である］の
関係を満たすことを特徴とする、請求項１〜１４のいず
れか一項に記載の製造方法。 - 【請求項１６】 請求項１〜１５のいずれか一項に記載
の製造方法によって製造されたプラスチック光ファイバ
ー用母材。
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