JP2895459B2 - プラスチック光伝送体の製造方法およびその製造装置 - Google Patents
プラスチック光伝送体の製造方法およびその製造装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック光伝
送体の製造方法およびその製造装置に関し、さらに詳細
には、光の伝送性が高く、光の漏出が少なく、いつでも
可撓性である繊維状プラスチック光伝送体の製造方法お
よびその製造装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】光伝送体は、ますます、多岐にわたる種
々の用途に使用されている。ガラス繊維光伝送体は、通
信および短距離の低レベルの照明用に一般に使用されて
いる。このようなガラス繊維光伝送体を一般照明または
特殊な照明に使用する努力は、大部分は成功していな
い。その理由は、このようなガラス繊維が高価で直径が
小さく、脆くて重く、そして、普通の状態では大量の光
を伝送しないからである。ガラス繊維光伝送体の光伝送
量を増やすには、多数のガラス繊維を単一の光伝送体に
束ね、光伝送体がもっと多量の光を伝送できるようにす
ればよい。しかし、このような束は、製造コストが高
く、また、各ガラス繊維を結合するのに使用する接着剤
は、酸素の存在下では普通の白熱電球で一般に生じる約
２５０℃−約３５０℃の温度で分解する。このような束
は、最大寸法で直径約１．３−１．９ｃｍ（１／２イン
チ−３／４インチ）に限定される。さらに、一般照明用
の光伝送体は、ガラス繊維光伝送体のような優れた特性
を必要としない。 【０００３】一般照明用の安価であって、しかも、可撓
性が高くて丈夫である、光伝送体を得るために、多くの
努力が払われてきた。これらの努力によりプラスチック
光伝送体が得られているが、かかるプラスチック光伝送
体は、大抵熱可塑性重合体から構成されている。通常の
プラスチック光ファイバーの大半は、ポリ（スチレン）
またはポリ（メチルメタクリレート）のコアを有してい
るが、これらのコアは、約８０℃以上の温度には耐えな
い。約８０℃より高温では、これらの光伝送体は、収縮
し、そのため光ファイバーの先端がランプの焦点から離
れて、その光伝送量が低減し、その後、溶融して粘性液
体となり、その結果、光伝送体の光伝送能力がなくな
る。さらに、酸素の存在下、約１２０℃の温度では、こ
れらの光伝送体は、脆くなって変色し、例えば、琥珀色
または茶色に変わるので、伝送する光が大幅に弱まる。 【０００４】これらの難題を克服する方策が米国特許第
４，５０５，５４３ 号で探究されている。この特許で
は通常の組成処方にｐ−フェニルスチレン、ｐ−ｔ−ブ
チルスチレン、ｐ−シアノスチレン、ｐ−イオドスチレ
ン、ａ，ｂ，ｂ−トリフルオロスチレン、ペルフルオロ
スチレンおよび２，３，４，５，６−ペンタフルオロス
チレンよりなる群から選ばれる適当量のスチレン誘導体
を加えることにより、収縮開始温度を約１００℃以上に
上げることによって、従来技術を改善している。しか
し、この米国特許第４，５０５，５４３号の熱可塑性プ
ラスチック光伝送体は、そのもととなった従来技術と同
様に、実質的に１００％の重合度まで塊状重合によって
重合体を生成してから、この重合体を再溶融し、次に、
ラム押出機によって光伝送体に紡糸している。 【０００５】熱可塑性プラスチック光伝送体の別の例が
米国特許第３，９９３，８３４号に記載されている。こ
の特許には、アルキルアクリレートを用いてメタクリレ
ートと共重合させ、この連続塊状重合の後揮発分を除去
してメチルメタクリレート重合体コアを製造することが
開示されている。ブチルペルオキシドのようなフリーラ
ジカル開始剤を、たとえば、８５重量％のメチルメタク
リレートと２０重量％以下の少なくとも１種のアルキル
アクリレートおよび／またはメチルメタクリレート以外
のアルキルメタクリレートから誘導された単位とからな
る共重合体に加えて重合体を製造し、この重合体を通常
の手段で揮発分をストリップし、次に、溶融しながら適
当なダイで押し出し、ペレットのような所望の形状に形
成する。次に、この方法で得られる生成物を溶融し、紡
糸口金を通して光伝送体を製造する。得られた生成物の
重合度は約６５％である。生成物は、明らかに熱可塑性
のはずであり、したがって、通常の熱可塑性光伝送体が
出会う困難を有する。 【０００６】米国特許第３，９３０，１０３号には、別
の熱可塑性光伝送体が開示されている。この光伝送体
は、ポリ（メチルメタクリレート）樹脂のコア材料およ
びフッ化ビニリデン重合体のシースを用いる。この型式
の他の光伝送体と同じく、曲げ強さを付与するには延伸
しなくてはならない。この特定の事例では、光伝送体を
１４０℃でそのもとの長さの１５倍に延伸しており、そ
れにより光伝送体が細くなり、光伝送体を通って伝送さ
れる光の割合が著しく低下する。このような光伝送体も
熱可塑性であり、押出し法によって形成される。 【０００７】熱可塑性有機重合体光伝送体の他の例に米
国特許第３，９００，４５３号および第３，２５２，９
５０号がある。このような光伝送体は通常の方法で押出
され、そのためこれらは、熱可塑性光伝送体でなくては
ならない。これらは、すべて、ビニル系単量体および重
合を促進し制御するための他の特定の成分から製造した
線状有機重合体である。 【０００８】光を伝送することのできる熱可塑性重合体
はすべて、最良のものでも約１２０℃以上の熱に暴露す
ると収縮しその後急速に溶融する。そのため、これらの
光伝送体は、このような温度への暴露をともなうどの用
途にも全く不適当である。光伝送体の望ましい用途の大
半ではおそらく光伝送体が１２０℃以下の温度で働けば
よく、多くの用途で必要とされる量の光を伝送するには
光を光伝送体に効率的に伝送させなくてはならず、光伝
送体を１２０℃をはるかに超える温度に暴露することな
しに光伝送体に大量の光を伝送することは一般に不可能
である。したがって、熱可塑性光伝送体を使用すると光
伝送体に導入することのできる光の量が甚だしく限定さ
れ、その有用性が小さくなる。 【０００９】この従来技術は、すべて線状鎖結合重合体
である熱可塑性重合体を用いる。一般的に、重合体は、
単量体として知られる小さくて簡単な化学的単位の反復
によって構成された大きな分子である。単量体の反復は
線状である。その多くの鎖は、線状であるが、線状重合
体と同じ形態で枝分れするものもある（どちらの場合も
熱可塑性材料が生成する）。また、単量体は、互いに連
結、すなわち、架橋して反復単位の三次元網状構造を形
成するものもある（熱硬化性材料が生成する）。 【００１０】それぞれ熱可塑性重合体および熱硬化性重
合体としても認められているこれらの２種の異なった群
の重合体は極めて異なった物理的特性を示す。たとえ
ば、生ゴムは、通常２０，０００単位以下の長くて線状
のイソプレン分子の鎖から構成され、極めて伸縮性がよ
く熱に極めて敏感である。通常硫黄の助剤を用いて行う
加硫により、線状重合体鎖が三次元の網状構造の重合体
に転化し、硬さと弾性が大きく向上する。同様にして、
架橋、すなわち熱硬化有機重合体の光伝送体は、線状、
すなわち熱可塑性重合体の光伝送体よりはるかに優れた
物理的特性を有するはずである。 【００１１】熱可塑性重合体は加熱すると柔らかくな
り、冷却すると硬くなる。これらの熱可塑性樹脂は、大
抵約８０℃−約２００℃以上の温度で溶融する。また、
多数の熱可塑性樹脂は、酸化して結果的に分解するか、
オリゴマーおよび／または単量体に解重合および／また
は分解する。反対に、熱硬化重合体は、暴露温度の上昇
につれて硬くなり、１５０℃程度の温度に暴露しても溶
融しない。これらの樹脂は酸素の不在下では熱による分
解に強く抵抗する。 【００１２】したがって、軽量、可撓性であり、光に暴
露される先端部では約１２０℃−約３５０℃以上、長さ
全体では約２５０℃以上の熱に暴露しても、長期間にわ
たり分解せず、周囲の環境に対して良好な抵抗性を有
し、光伝送性が良く、実質的に収縮せず、高温に暴露し
ても溶融、酸化あるいはその逆に分解せず、そして、製
造が比較的容易で安価である、光伝送体が大いに必要と
されている。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】従来のプラスチック光
伝送体は、しばしば、ボイド、気泡および捕捉された不
純物を含むという問題があった。このようなボイド、気
泡および捕捉された不純物は、光を散乱および吸収し、
さらには、伝送した光の色温度を変化させるので、光伝
送体の光伝送能力を著しく低下させる。光伝送体内のボ
イドは２つの媒体の界面、すなわち伝送管−空気、空気
−伝送管の界面を形成する。これらの各界面で極めて多
量の光が失われる。光の一部は反射して光源にはね返さ
れ、一部は光伝送体の側壁から外部に散乱する。気泡も
同じ効果を生じる。単一の気泡の効果は小さくても、従
来の光伝送体は多量の光が失われるほど気泡がつまって
いることが極めて多かった。 【００１４】本発明は、かかる問題を解決することを目
的とする。即ち、本発明は、気泡や他のボイドによる光
の散乱および吸収を防止し、色温度による変化を防止し
た、光伝送能力の優れたプラスチック光伝送体の製造方
法並びにその製造装置を提供することを目的とする。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本第１発明は、プラスチ
ック光伝送体の製造装置において、（ａ）チューブのよ
うな細長い重合容器を垂直又は斜めに着脱自在に固定す
る長さ方向の軸線を有するタンク、（ｂ）上記タンクの
一部を単量体の重合反応を防止する温度に保つことによ
り、低温領域を形成する手段、（ｃ）上記タンクおよび
その内容物を一端から他端へ順送りに加熱することによ
り、高温領域を形成する手段、および、（ｄ）上記低温
領域と上記高温領域の温度を制御する手段を具備するこ
とを特徴としている。 【００１６】本第２発明は、（ａ）チューブのような細
長い重合容器を垂直又は斜めに着脱自在に固定する長さ
方向の軸線を有するタンク、（ｂ）上記タンクの一部を
単量体の重合反応を防止する温度に保つことにより、低
温領域を形成する手段、（ｃ）上記タンクおよびその内
容物を一端から他端へ順送りに加熱することにより、高
温領域を形成する手段、および、（ｄ）上記低温領域と
上記高温領域の温度を制御する手段を具備する装置を用
いて、該重合容器に充填した少なくとも１種の単量体を
順送りに重合させることにより、プラスチック光伝送体
を製造する方法において、（イ）上記タンクを所定の温
度の低温流体で充填して低温領域を形成し、（ロ）重合
させるべき単量体を上記タンクに装填し、（ハ）上記低
温流体より密度が大きく、所定温度に加熱した高温流体
を上記タンクの底部に導入し、（ニ）高温流体を上記タ
ンクの底部に導入するのと同時に、導入する高温流体の
容積にほぼ等しい容積の低温流体を上記タンクの頂部か
ら抜きとり、（ホ）すべての低温流体が抜き取られ、高
温流体に置きかわるまで、工程（ハ）および（ニ）を所
定の速度で継続する工程を含むことを特徴としている。 【００１７】本第３発明は、（ａ）チューブのような細
長い重合容器を垂直又は斜めに着脱自在に固定する長さ
方向の軸線を有するタンク、（ｂ）上記タンクの一部を
単量体の重合反応を防止する温度に保つことにより、低
温領域を形成する手段、（ｃ）上記タンクおよびその内
容物を一端から他端へ順送りに加熱することにより、高
温領域を形成する手段、および、（ｄ）上記低温領域と
上記高温領域の温度を制御する手段を具備する装置を用
いて、該重合容器に充填した少なくとも１種の単量体を
順送りに重合させることにより、プラスチック光伝送体
を製造する方法において、（イ）単量体を混合し、
（ロ）重合容器に単量体の混合物を充填し、（ハ）上記
の混合物を充填した重合容器を冷却して重合を防止し、
そして、（ニ）上記重合容器を一端から他端へ順送りに
加熱する工程を含むことを特徴としている。 【００１８】 【発明の実施の形態】ここでは、本発明を特定の実施の
形態に関して説明するが、これらの実施の形態は単に例
として説明するもので、本発明の主旨の応用として可能
な多くの特定の実施の態様のいくつかを例示するにすぎ
ない。当業者に明らかな種々の変更および改変は、特許
請求の範囲で定義する本発明の範囲内に入るとみなされ
る。 【００１９】本発明は優れた光伝送特性を有する架橋、
すなわち熱硬化有機重合体の光伝送体を提供する。完成
製品は実質的に透明で色を正しく伝送することが大切
で、それには極めて高純度でボイドまたは気泡がないこ
とが必要である。さらに、光伝送体は可撓性で、長期間
にわたる高温への暴露に容易に耐えることが望ましい。 【００２０】本発明によれば、重合すると高い屈折率と
良好な光伝送性を有する生成物を生じる成分を選択する
ことが必要である。 【００２１】このような生成物を得るには、材料の精製
を１供給原料中に重合反応を遅らせる不純物がなく、２
反応完了後の重合体中に光伝送体の光伝送能力を損う不
純物、ボイドまたは気泡がないように確実に行う必要が
ある。 【００２２】化学的供給原料の大半は、製造業者からの
受領時には１００％純粋ではない。たとえば高度に反応
性の単量体であるメチルメタクリレートは、高熱または
光への暴露時、または不純物の存在下で自己（塊状）重
合する。したがって製造業者は少量の抑制剤を加えて保
存寿命を延ばし取り扱いを容易にする。これらの抑制剤
は重合を遅らせ、最終的に光伝送体に黄色味を付与す
る。したがって反応物質を反応の前に精製する必要があ
る。このような反応物質の通常の精製方法はすでに開発
されている。このような方法にはたとえば、減圧下での
蒸留、アルカリ洗浄または再結晶がある。粒状の不純
物、たとえば固体、ゲルまたは塵は濾過によって除去す
る。 【００２３】従来、光伝送体の製造には、ポリ（アルキ
ルアクリレート）およびポリ（アルキルメタクリレー
ト）が用いられてきた。これはこれらの樹脂が固有の高
い屈折率、無色明澄度および高い光の透過率を有するか
らである。 【００２４】ポリ（アルキルアクリレート）とポリ（ア
ルキルメタクリレート）は重合体の大きなグループであ
る。次の表１にはこれらのホモポリマーの多数をそれぞ
れの屈折率およびガラス転移温度とともに掲げてある。
対応するホモポリマーの屈折率だけがわかっているとき
は、ランダムコポリマーの屈折率の概算推定値は構成単
量体の重量組成に関して内挿すれば得ることができる。
本発明の目的には、従来技術で報告されているホモポリ
マーの屈折率に応じて、所望の屈折率の共重合体を構成
することができる。 【００２５】 【表１】 【００２６】この群の重合体で最もよく使用されている
重合体はポリ（メチルメタクリレート）である。ポリ
（メチルメタクリレート）は屈折率が高く、透明性が高
く、無色明澄で、光伝送体に強く望まれるすべての特性
を有するが、ホモポリマーとしてはガラス転移温度が高
く（１００℃）、このことが直径約０．３ｃｍ（１／８
インチ）以上の光伝送体の製造に際してのこの樹脂の有
用性を限定している。しかしメチルメタクリレートは、
他のアクリレートまたはメタクリレート単量体、たとえ
ばホモポリマーとしてはそれぞれガラス転移温度が−２
９℃および１５℃であることが報告されているエチルア
クリレートおよびｎ−ブチルメタクリレートと共重合さ
せて、もっと可撓性の光伝送体を製造することができ
る。 【００２７】したがって、表１に示されるアクリルおよ
びメタクリルエステル群からその屈折率およびガラス転
移温度のそれぞれに応じて特定の単量体を選択すること
によって、所望の屈折率、光の透過率、柔らかさおよび
可撓性を有する共重合体を得ることができる。 【００２８】本発明はポリ（アクリル）樹脂、ポリ（メ
タクリル）樹脂、またはαおよびβ置換ポリ（アクリ
ル）樹脂およびポリ（メタクリル）樹脂またはそれらの
組み合わせに制限されるものではない。ポリ（スチレ
ン）樹脂および／またはポリ（スチレン）樹脂の誘導
体、ポリ（ビニルエステル）樹脂、ポリ（カーボネー
ト）樹脂、ポリ（エステル）樹脂およびそれらの組み合
わせに基づいて、組成物を構成することができる。制限
要因は、単量体に固有の低い屈折率、低い光の透過率お
よび低い可撓性である。 【００２９】予め選択した単量体の混合物からなる単量
体基材を次に、多官能性単量体、たとえばジアリルフタ
レート、トリアリルシアヌレート、ジメタリルマレエー
ト、エチレンジメタクリレートを加えることにより変化
させて架橋熱硬化重合体を製造する。 【００３０】本発明のための多官能性単量体は、２個以
上の二重結合、たとえばアリル側基、ジアクリレートま
たはジメタクリレート基を含む分子として定義され、各
二重結合はそれぞれ独立に活性部位となり、引き続き重
合体鎖の生長に寄与することができ、一方もう片方の活
性部位は枝分れ重合体の形成に役立ち、この枝分れ重合
体は生長し、ついには生長中の鎖に連結して架橋重合体
を形成する。３個以上の二重結合を有する多官能性単量
体、たとえばトリアリルシアヌレート、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート、またはトリメチルプロパン
トリメタクリレートは、高度に架橋した構造を生成する
ことができる。 【００３１】十分な量の架橋によって重合体には以下の
ような特性が付与される。架橋により軟化点が上昇し、
不融性と溶解性が向上し、クリープが低減し、靱性が増
大する。次の表２，３に本発明で使用することのできる
多数の架橋剤を列挙する。 【００３２】 【表２】 【００３３】 【表３】【００３４】本発明の多官能性架橋剤として好適なの
は、エフエムシー・コーポレイション・オーガニック・
ケミカルス・ディヴィジョン（ＦＭＣ Corporation Or
ganicChemicals Division）の現行の製品でＤＡＰとし
て販売されているジアリルフタレート、および現在ロー
ム・アンド・ハース・カンパニー・インダストリアル・
ケミカルス・ディヴィジョン（Rohm and Haas Company
Industrial Chemicals Division)で製造されている１，
３−ブチレンジメタクリレート（単量体Ｘ−９７０）お
よびトリメチルプロパントリメタクリレート（単量体Ｘ
−９８０）がある。多官能性単量体は、熱硬化重合体塊
のかなりの部分を実際に構成する程度まで使用すること
ができる。 【００３５】たとえば、ＣＲ−３９としてピーピージー
・インダストリーズ・インコーポレイテッド、オーガニ
ック・ケミカルス・ディヴィジョン（ＰＰＧ Industrie
s Inc.Organic Chemicals Division）から現在販売され
ているジエチレングリコールビス（アリルカーボネー
ト）は組成に３０容量％程度導入してもうまくゆき、し
たがって架橋剤は不要となる。ジエチレングリコールビ
ス（アリルカーボネート）は、重合体塊に有効な架橋を
導入することができる２個のアリル基を含んでいる。ジ
エチレングリコールビス（アリルカーボネート）の割合
は８０容量％まで上げることができるが、この極端な値
では得られる光伝送体が硬くない。 【００３６】１，３−ブチレンジメタクリレートを１５
容量％以下含有する組成では、かなり良好な品質の光伝
送体が生成した。適当な架橋剤および多官能性単量体は
本明細書で特に言及したものに限定されない。 【００３７】本発明で用いる不飽和単量体はすべてフリ
ーラジカル開始によって重合することができる。この種
の開始剤は加熱または紫外線への暴露によって遊離基
（不対電子を含む有機分子）に分解する。本発明の目的
には、有効な開始剤を低温で完全に分解し、誘導期が短
いか無くてすみ、熱の発生速度が一定、転化率が一定
で、開始剤の残留物が残らず、光伝送体を着色しないよ
う選んだ。次の表４に、適当な開始剤、半減期の測定の
ために用いる溶剤、温度（Ｔ）、および半減期（ｔ1/
2）と次式の関係を有する分解速度定数kdを列挙する。 ｔ1/2 ＝０６９３／kd 【００３８】 【表４】【００３９】ペルオキシジカーボネート、たとえばジイ
ソプロピル、ジ−ｓ−ブチルおよびジ−ｎ−プロピルペ
ルオキシジカーボネート（ＩＰＰ、ＳＢＰおよびＮＰ
Ｐ）は、他の大半の種類のフリーラジカル開始剤と比べ
て、かなり低い反応温度で遊離基を提供するという利点
がある。ＩＰＰ、ＳＢＰおよびＮＰＰはすべて、ピーピ
ージー・インダストリーズ・インコーポレイテッド、オ
ーガニック・ケミカルス・ディヴィジョンから現在販売
されている。本発明の開始剤としてはＩＰＰが好まし
い。また、重合の過程で単量体混合物からＩＰＰ、ＳＢ
ＰまたはＮＰＰ相を分離する際には、２，２′−アゾ−
ビス−イソブチロニトリルおよび過酸化ベンゾイルも極
めて有用であった。過剰な量の開始剤は、重合体光伝送
体に黄色味を付与した。 【００４０】最後に、連鎖移動剤、たとえばｎ−ブチル
メルカプタンまたはラウリルメルカプタンを少しの割合
添加して重合の生長反応を制御した。メルカプタンのよ
うな連鎖移動剤の利用は線状重合体の製造ではよくわか
っているが、架橋重合体ではよくわかっていない。しか
し、本発明では、連鎖移動剤が架橋重合体または共重合
体の製造過程に著しく有効であることを見出した。本発
明の重合反応は相当な時間を要し、また単量体の反応性
比が著しく異なるので、連鎖移動剤は、ブロック共重合
体の形成による活性の高い単量体の急速な生長反応（こ
れは望ましくない）を遅らせることによって、反応を制
御するのに役立つ。ブロック共重合体は光伝送体に微細
構造を導入することがある。このような微細構造によ
り、後で光の伝送に著しい非効率と減衰が生じる。さら
に重合反応がランダムに伝搬するので、順送りの重合工
程ですぐ隣りの単量体層の単量体組成が変化して、光伝
送体の種々の部分で組成にばらつきが生じる。このよう
なばらつきにより、それぞれ屈折率が少し異なる分裂し
た層からなる光伝送体が生じる。その結果、ドリップキ
ャスティング法で生じる問題と極めて似通った問題が生
じる。このような界面では多くの光が失なわれ、その結
果、効率の極めて悪い光伝送体が得られる。 【００４１】反応性混合物を充填した長尺のチューブ１
４を高温環境に完全に浸し、全長さの反応性混合物を同
時に重合させた場合には、高品質の光伝送体は得られな
い。この場合には、混合および充填中に入り込んだ気泡
や不純物が重合体マトリックスに捕捉されることがあ
る。また、反応条件が制御されていないので局所的な重
合が起こることがある。 【００４２】さらに、この塊状重合過程の発熱反応の熱
が効果的に除去されず、その結果、気化による局所的な
気泡の形成、収縮（塊状重合では収縮は、製品が反応部
位で約１０％−約２５容量％収縮するので避けがたい）
によって形成されたボイドなどが生じる。 【００４３】したがって、本発明では、任意の一時点に
はチューブ１４の極めて短い長さのみを反応条件下に置
き、チューブ１４の残りの部分は約−１０℃−２０℃、
好ましくは約−１０℃−約０℃の範囲に保って有意な度
合いの反応を防止する。約−１０℃以下の温度では、普
通に使用される単量体の間に相分離が生じることがあ
る。 【００４４】図１には、本発明または従来技術による組
成物を製造するための、本発明の方法を実施する装置が
示してある。図１に示す反応器１０は、反応を実施し制
御するためのタンク１２を備える。 【００４５】本発明の反応性混合物または他の単量体の
反応性混合物を、まず当業界で周知の方法でチューブ１
４のようなチューブに真空ポンプで吸い込む。次にチュ
ーブ１４をＵ字型に２つ折りにし、その開放端１６およ
び１８を反応性混合物がチューブから流出しないように
上向きにし、反応器１０のタンク１２に挿入する。反応
性混合物の材料の混合およびチューブへの充填は、理想
的には約−１０℃−０℃の温度で行うべきである。しか
し、反応物質を混合前に低い貯蔵温度に保っておけば、
室温に約１時間おいてから反応器の低温のオイルに浸し
ても、混合物からなお高品質の重合体光伝送体を形成で
きることを確かめた。１時間あれば、反応物質を混合し
クラッドチューブに充填するのに十分である。 【００４６】タンク１２に、１１枚の孔あきチューブ支
持板２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２
７，２８，２９，３０を、互に平行に、タンク１２の長
さ方向の軸線と垂直に等間隔に固定して、反応中にチュ
ーブ１４が他の同様に配置したチューブと接触するのを
防ぎ、チューブ１４を実質的にまっすぐに保つ。チュー
ブ支持板２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，
２７，２８，２９，３０にはチューブ１４および他のチ
ューブを通す複数の孔があいており、このことによりチ
ューブの位置関係が互いに間隔をおいて維持され、実質
的にまっすぐに保たれる。このことが大切なのは、チュ
ーブが反応の間中接触していると、反応で発熱した熱が
周囲の液体媒体に適切に運ばれず、その結果完成した光
伝送体に欠陥が生じるからである。 【００４７】本発明では、反応をチューブの一端から他
端に順送りに行い、反応中に反応材料の体積が収縮する
のにつれて、チューブ中の反応材料を下降させることに
よりボイドを防ぐと、一層優れた製品が得られることを
見出した。したがって本発明の方法は、従来技術で熱可
塑性光伝送体、ロッド、パイプまたはチューブの製造に
普通用いる押出または紡糸技術よりは注入成形の方に近
く、本発明は前者のものとは全く異なっている。従来技
術では、順送りに形成した光伝送体は、反応性溶液を、
熱浴に浸した収納チューブ内に滴下することにより製造
した。しかし本発明では、すべての反応性混合物をチュ
ーブに同時に入れ、その後順次反応させていくと著しく
優れた製品が得られることがわかった。 【００４８】本発明で用いるすべての成分が、重合体塊
の一体品となるのが望ましい。反応の性格および重合に
要する時間のため、たとえば不純物のような重合可能で
なかったり活性が不十分な材料はすべて、先行する重合
層の粘度が上昇することによって押し上げられる。 【００４９】すべての成分が互に溶解可能で、それらが
混合したままでいることも重要である。本発明の光伝送
体の製造方法では（現在行っている方法、次の段落参
照）、長さ約６１０ｃｍ（２０フィート）のチューブを
反応させるのに２０−３０時間かかる。すなわち反応は
直線長さで１時間当たり約２５．４−６１ｃｍ（１０イ
ンチ−約２フィート）の速度で進行し、好ましい速度は
約３０．５ｃｍ（１フィート）／時である。成分は製造
中十分混合したままでなくてはならない。成分が不混和
であると、相分離による曇り、ブロック共重合、または
粘度が高いために反応することができない未反応成分を
含有する局所的重合が生じる。 【００５０】光伝送体を商業的な量製造できる反応器１
０には、直径約１５−２５．４ｃｍ（６インチ−１０イ
ンチ）、長さ約９１５ｃｍ（３０フィート）、流体容積
約１８２−５４６リットル（４０−１２０米ガロン）の
タンクを設けるのがよい。１バッチあたり、反応性混合
物を充填した長さ１２２０ｃｍ（４０フィート）のチュ
ーブを中央で二つ折りにしたもの１ダースから、それぞ
れ直径約０．９５−１．２７ｃｍ（３／８インチ−約１
／２インチ）、長さ約１６０ｃｍ（２０フィート）の約
２ダースの光伝送体を製造することができる。 【００５１】バッチ製造サイクルのはじめに、タンク１
２にオイルを充填する。オイルは熱をよく伝え、低温で
もよく流れ、そして水より密度が小さいので水に浮くも
のであれば鉱油でも他の任意のオイルでもよい。オイル
はオイルポンプ３３によって、オイル溜め３１からオイ
ル移送ライン３５およびタンク１２頂部のオイル入口３
６を介してタンク１２に、オイルがオイル溢流出口３８
およびオイル溢流ライン４０に達するまで供給され、オ
イルはこのオイル溢流ライン４０を通ってオイル溜め３
１に戻る。オイルがオイル溢流ライン４０を通ってあふ
れ出、タンク１２が満杯であることが示されたらオイル
ポンプ３３を止める。この充填工程およびその停止は、
自動的に制御しても手動で制御してもよい。オイル入口
３６はオイル溢流出口３８より約８インチ下方にある。
オイルポンプ３３は約２２．７−４５．５リットル（５
−１０ガロン）／分のオイルを供給する。タンク１２へ
のオイルの充填は、光伝送体の１バッチを加工する準備
として行う。 【００５２】次に、タンク１２からのオイルをオイル溜
め兼冷却器５０で冷却し、オイル循環ポンプ５２によっ
てオイル循環ライン５４を通してタンク１２へ上向きに
送給し、その後オイル分配ライン６０，６２，６４，６
６，６８，７０，７２，７４，７６およびそれぞれに付
随する各オイルバルブ８０，８２，８４，８６，８８，
９０，９２，９４，９６を介してタンク１２から抜き出
し、その後オイルはタンク１２に戻る。オイルは、オイ
ルが所望の温度である−１０℃−０℃に達するまで、オ
イル循環ライン５４をオイル冷却器５０、オイル循環ポ
ンプ５２、およびオイル分配ラインおよびそれぞれに付
随したオイルバルブを通して、タンク１２内に連続的に
循環させる。あるいは、オイルを任意の通常の方法でタ
ンク１２に供給する前に冷却してもよい。 【００５３】オイル循環ポンプ５２によって、タンク１
２のオイルの全量が２−３分毎に入れかわり、タンク１
２全体が均一な温度に保たれる。タンク１２の外部は断
熱して、タンク１２への熱の流入およびそれによって生
じる熱勾配を低減する。反応器１０の状態は現在以下の
ようになっている。タンク１２は低温のオイルで一杯
で、このオイルはオイルポンプ５２によって分配ライン
６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７
６および付随したオイルバルブ８０，８２，８４，８
６，８８，９０，９２，９４，９６に排出され、オイル
溜め兼冷却器５０に戻される。タンク１２に水は入って
いない。上記のオイルの流れにより、タンク１２の全容
積が約−１０℃−０℃の均一な温度に保たれる。 【００５４】上述のようにして所望の数のチューブ１４
を所望の反応性混合物で充填し、次に反応器１０のタン
ク１２の内側に配置する。チューブ１４によって排除さ
れたオイルは、オイル溢流ライン４０を通って重力によ
ってオイル溜め３１に戻る（溢流バルブ２０４は反応サ
イクルの間は開いている）。チューブ入りの反応性混合
物を挿入した後タンク１２が再度平衡温度に達したら、
タンク１２にタンク１２の底部から頂部へ加熱水を順送
りに導入し、反応を順送りに開始させる。水循環系は、
水加熱器１００、水ポンプ１０２、水入口マニホールド
１０４、水分配ライン１１０，１１２，１１４，１１
６，１１８，１２０，１２２，１２４，１２６およびそ
れぞれに付随した１５０，１５２，１５４，１５６，１
５８，１６０，１６２，１６４，１６６、給水タンク１
３０、未加熱水供給ライン１３２、および水循環戻りラ
イン１３７を備えている。水圧均等化ライン１３４およ
び油圧均等化ライン１３５をヘッド空間１４２からの窒
素ガスで加圧し、反応の全期間にわたって反応器１０の
すべての流体連通部分を等しい圧力に保つ。水はこれら
のすべてのラインを矢印で示す方向に流れる。タンク１
２に流入する水量は計量調節器１３６で制御する。 【００５５】操作時には、タンク１２を装填した後タン
ク１２を閉鎖ハッチ１４０でシールし、完成製品に望ま
れる特性に応じた約２．８−１４ｋｇ／ｃｍ2（４０psi
−約２００psi ）の圧力に加圧する。この圧力はヘッド
空間１４２の加圧ガスによって維持される。 【００５６】反応性混合物は反応中酸素に触れないこと
が大切であるので、ヘッド空間１４２、加圧タンク１
２、オイル溜め３１、給水タンク１３０および反応器１
０の他のすべての流体連通部分に充填する気体としては
窒素が好適である。タンク１２、オイル溜め３１および
給水タンク１３０の間では、窒素圧力が水圧均等化ライ
ン１３４および油圧均等化ライン１３５を介して常に等
しくなっている。 【００５７】系内の圧力は、当業者に公知の原理により
化学反応を制御するのに役立つ。圧力によってタンク内
の化学物質の沸点が上昇し、開始剤および単量体が沸騰
して気泡やボイドの入った化学的に不良な製品が生ずる
のが防止される。 【００５８】最終製品に所望の特性と反応させる反応性
物質の特定の混合物とに応じて、約３５℃−約１２０℃
の温度を有する加熱水を、水循環ライン１１０および１
１１を通してタンク１２に導入し、チューブ１４端部の
小部分を加熱して重合または共重合反応を開始させる。
水バルブ１５０，１５２，１５４，１５６，１５８，１
６０，１６２，１６４，１６６はすべて閉鎖している。 【００５９】水入口マニホールド１０４から入った水は
タンク１２内を下向きに循環し、水循環戻りライン１３
７を通って流出し、水ポンプ１０２でポンプ輸送され、
加熱器１００で所望の温度まで加熱され、そしてタンク
１２に再度導入される。水はこのようにして約１８２リ
ットル（４０ガロン）／分の速度で循環し、タンク１２
の水が充填された部分の反応温度が完全に均一に保たれ
る。 【００６０】タンクに水を導入すると、オイルは自然と
水の上に浮く。水をタンク１２に順次上側の水分配ライ
ンを通して加えると、オイルはタンクからオイル溢流出
口３８そしてオイル戻りライン４０を通ってあふれ出、
タンク１２内のオイルと水の合計容積は一定のままであ
る。 【００６１】これらのバルブの開閉順序はサーモスイッ
チで作動する電気リレーで制御される。サーモスイッチ
１８０，１８２，１８４，１８６，１８８，１９０，１
９２，１９４，１９６はタンク１２の内側でとなりあっ
た水分配ラインの中間付近に、各チューブ支持板２１，
２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３
０に隣接してそれぞれ１個が配置されている。 【００６２】タンク１２をオイルで充填し、混合物を充
填したチューブを装填し、そしてタンクが低温平衡温度
に戻った後、高温の水をタンク１２に以下のようにして
導入することにより反応を開始する。オイルバルブ８
０，８２，８４，８６，８８，９０，９２，９４，９６
は開いている。温度を均一にし乱流を低減するには、各
バルブを実質的に同量のオイルが通過することが重要で
ある。水バルブはすべて閉じている。 【００６３】加熱していない供給水を調節器１３６を通
してタンク１２に約５４００ｃｍ3／時の流量でゆっく
り導入し、水ポンプ１０２で水循環戻りライン１３７を
通して抜き出してから水加熱器１００で加熱し、そして
水入口マニホールド１０４およびバルブがなく常時開放
している水分配ライン１１１を通してタンク１２に導入
する。この供給水はタンク１２を充填するための唯一の
水源である。本実施の形態では、各バッチ後タンクの底
には約６１ｃｍ（２フィート）の水が残り、水循環系の
呼び水となる。 【００６４】タンク１２に調節器１３６を通って流入す
る水が加熱されていなくても、タンク１２内の水温制御
に悪影響が及ぶことはない。これは（１）供給水の導入
速度がタンク１２の全容積と比べて極めて小さい、
（２）タンク１２の底部の６１ｃｍ（２フィート）には
反応性混合物を充填したチューブが入っていない、そし
て（３）調節器１３６を通して入った水は、未加熱水が
タンク１２中の加熱水と混ざる前に、水ポンプ１０２に
よって形成された低圧力によって水戻りライン１３７に
吸い込まれるからである。調節器１３６は本質的に水加
熱器１００の前に位置し、系の別の地点に配置すること
はできない。 【００６５】加熱水がタンク１２のサーモスイッチ１８
０のレベル（物理的には水分配ライン１１０の下）まで
たまると、サーモスイッチ１８０により電気信号がリレ
ー（図示せず）に送られ、オイルバルブ８０が閉鎖され
る。加熱水は上昇しつづける。加熱水がサーモスイッチ
１８２（水分配ライン１１２の直下）に達すると、対応
するリレーが作動して水バルブ１５０が開いて、オイル
バルブ８２が閉じる。次に、加熱水が水分配ライン１１
４の下のサーモスイッチ１８４に達すると、対応するリ
レーによって水バルブ１５２が開き、オイルバルブ８４
が閉じる。乱流を低減し、タンク１２の高温領域と低温
領域の間のはっきりした区分を保つには、どの特定の水
分配ラインもタンク１２内の水のレベルがその特定の水
分配ラインを超えるまでは開栓しないことが大切であ
る。水の上に浮いている、水で排除されたオイルは同時
にオイル出口３８から流れ出し、ライン４０を通って重
力によりオイル溜めタンク３１に戻る。 【００６６】このようにして水を順次上側の水分配ライ
ンを通してタンク１２の下部に導入し、排除された低温
のオイルを同じ容積だけ抜き出し、タンク１２内を高温
の水が上昇するにつれてオイル分配ラインを１回に１本
ずつ順送りに閉鎖してゆく。 【００６７】水は常に、すべての開放した水分配ライン
を流れる。すなわち、たとえば水分配ライン１１８（バ
ルブ１５８）が開いていれば、それより下の水分配ライ
ン、すなわち水分配ライン１１６，１１４，１１２およ
び１１０もすべて開いたままである。開放した各水分配
ラインには、実質的に等しい量の水が流れることが大切
である。このことにより確実に、反応器の水充填部分全
体が、温度勾配がなく乱流の少ない均一な温度となる。
同様に、オイルも開いたままのすべてのオイル分配ライ
ンに連続的に導入する。したがって、水分配ライン１１
８が開のとき、オイル分配ライン７０，６８，６６，６
４，６２および６０は閉じているが、残りの（上側の）
オイル分配ライン７２，７４，７６は開いたままで、こ
れらの各ラインはタンク１２に新たに冷却したオイルを
導入しつづけ、タンク１２のオイル充填領域を一定で均
一な予め選択した約−１０℃−２０℃の範囲に保ち、オ
イル充填領域、すなわち低温領域の反応性混合物が反応
するのが防止され、乱流が低減する。 【００６８】オイルと水の界面を図１に１７０で示す。
ここでは水分配ライン１１４が、開いている水分配ライ
ンでは最も上で、オイル分配ライン６８が開いている最
も下のオイル分配ラインであり、まさに化学反応の始ま
る位置に乱流の極めて少ないデッド領域が確保され、し
たがって高温領域と低温領域の間がはっきり区分され、
反応が確実に所定の速度で進行する。本方法で使用する
流量では乱流は極めて少ししか発生しない。実際には、
オイル分配ラインと水分配ラインは、タンク１２の長さ
方向に沿って６１ｃｍ（２フィート）離して配置する。
当然、隣接した分配ラインが近接しているほど温度は均
一となる。 【００６９】また、オイルと水の混合は極めて少ししか
生じず、オイルと水の界面の厚さはおそらく２．５４ｃ
ｍ（１インチ）以下で、反応性混合物の反応成分と未反
応成分が極めてはっきり区分される。 【００７０】実際、水の上側に低温のオイルを供給しな
い領域を確保することにより、他の方法では生じるかも
しれないオイルと水の混合が低減し、したがって、高温
領域と低温領域の分離が一層はっきりすることを見出し
た。この低温のオイルが供給されない領域は反応器の他
の部分より乱流が少ないので、デッド領域と呼ぶ。図１
で例示した、タンク１２のオイルと水の界面１７０につ
いては、デッド領域は水分配ライン１１４（開いている
水分配ラインで最も上のライン）とオイル分配ライン６
８との間に、オイル分配ライン６４および６６を閉鎖す
ることにより形成され、その結果デッド領域は１ケ所と
なり、すなわちオイルライン６６も水ライン１１６も開
栓しない。このデッド領域は反応過程を通じて順送りに
上向きに移動し、このデッド領域を用いることによって
優れた品質管理が可能となる。 【００７１】したがって、水を水分配ライン１１４およ
びそれより下のラインを通して導入している際には、低
温のオイルはオイル分配ライン７６，７４，７２，７０
および６８から供給するが、（水分配ライン１１４の真
正面の）オイル分配ライン６６および６４を通しては供
給しない。反応器内の水のレベルが上昇するにつれて、
最も上側の水分配ラインより１レベル高いオイルライン
を閉鎖し、デッド領域を形成する。 【００７２】実際には、タンク１２内の水のレベルは調
節器１３６を通して計量した供給水によって約１５−６
１ｃｍ（６インチ−約２４インチ）／時の速度で上昇さ
せるのが好ましく、チューブが反応器１０の全長９１５
ｃｍ（３０フィート）にわたって反応するには約３０時
間かかる。この時間は反応性混合物に促進剤を加えるこ
とによって多少短縮することができる。 【００７３】高温の水は反応を開始させ、次に余分の反
応熱を運び去って、反応性混合物が常に確実に特定の反
応に最適な温度となるようにしている。反応が実質的に
完了するまで進行した後は、重合体または共重合体を反
応温度に保たなくてもかまわない。 【００７４】タンク１２の内側でタンク１２の頂部付近
に位置する光スイッチ２０２は、ヘッド空間１４２付近
に配置されている。水が光スイッチ２０２のレベルまで
上昇すると、光スイッチからの電気信号がリレーをトリ
ガーし、バルブ２００を閉じる（オイル溢流ライン４０
を遮断する）とともに、オイル循環バルブ２０４および
給水制御バルブ２０６を閉じて、タンク１２と水循環系
を単一の閉鎖単位とする。光スイッチ２０２からの信号
は同時にオイルポンプ３３を止め、水加熱器１００で加
熱する水の温度を制御するサーモスタットの設定を変更
し、新たなサーモスタットの設定を所定の時間保つタイ
マーを設定する。 【００７５】次に、反応温度より通常１０℃−２０℃高
い新たな温度の水をタンク１２に循環させて、重合体ま
たは共重合体を硬化させ、すなわち反応を完了に向けて
さらに進行させる追加の時間を確保する。タンク１２が
水で満杯となりオイル循環系が完全に止まった時点で
は、既に光伝送体である反応生成物は極めて粘性で、未
反応分子を反応させるのに十分な易動度を付与するには
さらに高温が必要である。代表的な硬化時間および温度
は後述の実施例に示してある。 【００７６】しかし、図１に説明した装置は多くの製品
に適当であるものの、この装置では特定の用途に用いる
製品で確実に高品質を得るのに十分な温度制御を行えな
いことがわかった。そこで図２に例示する実施の形態を
開発した。図１の装置と図２の装置の主要な相違は、後
者ではタンクに水を供給するのと同じパイプでオイルを
タンクから除去することである。ある時期には水がパイ
プを通ってタンクに流れ、別の時期にはオイルが同じパ
イプを通ってタンクから流出する。 【００７７】図２には、上述の実施例と同一寸法とする
ことのできるタンク３０２を有する反応器３００を示
す。 【００７８】温度計３０４，３０６，３０８，３１０，
３１２，３１４，３１６，３１８，３２０は隔離管（た
とえば隔離管３０５および３０７、他の隔離管には図を
わかりやすくするために番号をふっていない）を介し
て、タンク３０２内の流体と連動するようつながってお
り、付属したシール手段で隔離管内にシールされ、タン
ク３０２内の温度を定期的に測定する。覗きガラス管３
２２はタンク３０２の長さ方向の軸線と平行にその全長
にわたって配置され、タンク３０２内の水およびオイル
のレベルを直接観察できる。覗きガラス管と連通して平
行に覗きガラス管均等化ライン３２３が配置され、この
覗きガラス管均等化ライン３２３は覗きガラス管３２２
の全長にわたって等しい圧力を確保し、気泡を上昇させ
てさらに良好な観察を可能とする。 【００７９】オイルタンク３２４からの低温のオイル
は、オイルポンプ３２８によりオイルライン３２５およ
び３２６を通して矢印の方向（上向き）に送給され、タ
ンク３０２にその頂部付近で入る。低温のオイルは、オ
イル分配バルブ３３２，３３４，３３６，３３８，３４
０，３４２，３４４，３４６，３４８，３５０を備えた
オイル出口マニホールド３３０を通して吸い出され、こ
れらの各バルブは、タンク３０２内部と常時開放的に連
通している流体分配ライン３６０，３６２，３６４，３
６６，３６８，３７０，３７２，３７４，３７６，３７
８と連動するよう連結されている。オイルは流体分配ラ
イン、オイル分配バルブを通して吸い出され、次にタン
ク３０２の再循環に備えてオイルポンプ３２８を通過し
た直後にオイル冷却器３８０内で冷却される。オイル冷
却器３８０は通常の水と組み合わせた冷却器で、これは
通常の冷凍機（図示せず）で冷却される冷水タンク３８
１に水ライン３８５、ポンプ３８７および水ライン３８
９を通して連結された熱交換器として図示してある。冷
水タンク３８１内の水温は当業界で公知の方法によって
制御する。 【００８０】オイルをオイル出口マニホールド３３０を
通して排出する方が、オイルをこのようなマニホールド
を通してタンク３０２に供給するよりオイルの循環がう
まくゆき、その結果温度制御が良好となり、またオイル
ポンプ３２８がタンク３０２より低い位置にあるので、
オイルポンプが空になる可能性もなくなることを見出し
た。 【００８１】水分配マニホールド３８２は流体分配ライ
ン３６０，３６２，３６４，３６６，３６８，３７０，
３７２，３７４，３７６，３７８にバルブ３８４，３８
６，３８８，３９０，３９２，３９４，３９６，３９
８，４００，４０２を介して連結しており、水分配マニ
ホールドは水ポンプ４０４に作動連結され、これは水加
熱器４０６と連結している。水ポンプ４０４は高温の水
を、水分配マニホールド３８２および開放しているすべ
てのバルブを通してタンク３０２に供給する。タンク３
０２内の水はタンク３０２底部の水戻りライン４２６
（および常開の保全バルブ３３５）を通ってタンク３０
２から出て、水分配マニホールド３８２とタンク３０２
を再循環するために水ポンプ４０４と水加熱器４０６に
戻る。 【００８２】オイルをオイルライン３２７、オイルポン
プ３２８、オイル冷却器３８０を通して、そしてオイル
冷却器ライン３２５を通ってタンク３２４へと循環させ
ることにより（すなわちオイルバルブ３２９は開放、オ
イルバルブ３３１は閉鎖、そしてオイルバルブ３３３は
開放している）オイルをタンク３０２に供給する前に、
オイルタンク３２４内にあるうちに作動温度まで冷却す
ることもできる。（光ファイバーおよび他の製品の１バ
ッチの処理中は、オイルバルブ３２９は閉じており、オ
イルバルブ３３１は開いている。） 【００８３】次にオイルをオイルポンプ３２８によって
タンク３０２に供給する。あるいは、バルブを適切な順
序で開閉することにより、低温のオイルをオイル溢流ラ
イン４２４を通して、窒素タンク４３０からの窒素圧力
によって押し上げることもできるが、この方法の方が費
用がかかる。 【００８４】あるいは、タンク３０２をオイルで充填
し、このオイルを所望の作動温度に達するまでタンク３
０２を循環させながら冷却する。次にタンク３０２に反
応物質のチューブを上述のようにして装填する。水溜め
４０８からの加熱していない水は計量調節器４１０を通
してタンク３０２に計量しながら入れる。遮断バルブ４
１２および４１４は単に計量調節器４１０とバイパスバ
ルブ４１６を水圧から遮断して、これらの２つのバルブ
の保守または交換を可能にしている。反応器３００で製
品の１バッチを製造した後、タンク３０２は水で充填さ
れているが、次のバッチサイクルを開始する前に空にし
なくてはならない。図２に例示する実施の形態では、こ
の過程は窒素圧力ヘッドガスを用いて行われ、窒素圧力
解放バルブ４１８を開けて、ヘッド空間４２０内の窒素
がタンク３０２内の水を水計量ライン４２２を通して水
溜め４０８に次回のバッチの製造での使用に備えて押し
上げる。しかし水は計量調節器４１０を逆向きに流れる
ことができないので、バイパスバルブ４１６をこの製造
サイクルの最終部分の間開放して、供給水が水計量ライ
ン４２２を通って水溜め４０８に戻れるようにする。タ
ンク３０２内の余分のオイルはオイル溢流ライン４２４
を流れてオイルタンク３２４に戻る。 【００８５】図２に例示した実施の形態の操作は図１に
例示した実施の形態の操作と対応する。タンク３０２に
所望の安定した温度の低温のオイルを充填し、反応物質
を装填した後、ハッチ４２８をシールしてタンク３０２
を窒素タンク４３０からの窒素で圧力均等化ライン４３
２を通して所望の圧力に加圧する。バルブ４３６を介し
て作動する圧力均等化ライン４３４によって水溜め４０
８に等しい圧力がかかる。もちろんこの際圧力解除ライ
ン４３８のバルブ４１８は閉じている。バルブ４４０も
開放して、窒素タンク４３０から窒素ガスがラインに出
てゆき、系全体が加圧されるようにしてある。オイルタ
ンク３２４を加圧できるよう、バルブ４４２は当然開い
ている。全流体分散系内の圧力はゲージ４４４から読み
とることができる。 【００８６】次に加熱していない水を計量ライン４２２
と計量調節器４１０を通してタンク３０２の底部に計量
して入れる。水循環系を始動させて、計量した水をタン
ク３０２底部の水出口ライン４２６を通して水ポンプ４
０４と水加熱器４０６に下向きに引っ張り、水分配マニ
ホールド３８２と開いているすべての水バルブを通して
タンク３０２に戻す。図２の装置の操作は図１について
上述したのと同じである。 【００８７】しかし、前述したように、図２の実施の形
態ではオイルと水の両方が同じ流体分配ラインを流れる
ので乱流が低減する。本実施の形態では、各領域で流体
分配ラインを１本だけ使用してオイルと水の両方を分配
することにより、タンク３０２内の乱流がさらに低減す
る。デッド領域は、工程のサイクルの適当な時点で１本
の流体分配ラインを完全に止めることによって維持され
る。すなわち、開いている最も上側の水バルブと開いて
いる最も下側のオイルバルブの間に、閉じた流体分配ラ
インが常に１本あり、すなわち工程の各段階では常時１
つの流体領域が閉鎖している。たとえば、オイル分配バ
ルブ３４２が最も下側の開いているオイル分配バルブで
あるならば、流体分配ライン３７２は閉じていてオイル
も水も通っておらず、水バルブ３９８が最も上側の開い
た水バルブとなる。流体分配ラインをオイルの送り出し
から水の送り込みに切り換える際に流体分配ライン中に
残っているオイルは、タンク３０２に流入する水によっ
てタンク３０２にすぐ洗い流され、水の上に浮かぶ。こ
の装置によって、本発明者らが知るうちで最も良好な温
度制御、したがって最も良好な品質管理が可能であるこ
とを見出した。この装置では乱流が低減し水とオイルの
相互作用が低減しているので、極めて良好な品質管理を
維持することができる。さらに、熱的カップリングの効
率がよいので、タンクの許容長さは事実上限定されな
い。 【００８８】本発明を実施するには任意の流体を使用す
ることができる。たとえば空気を使用することもでき
る。単一の流体、たとえば水を、反応器のタンク内と、
タンクの加熱部分以外を低温に保ちながらタンクの外部
を順次加熱するのとに使用することもできる。しかし、
このような装置では、熱的カップリング効率が悪く、流
体内の熱渦流によって効率が悪化し、高温領域と低温領
域の区分も不鮮明になる。これらの欠点によって品質管
理が困難になる。このような反応器装置については後出
の比較例でさらに詳しく説明する。 【００８９】これらの知見から図面に関連して説明した
２種の流体を用いる装置を採用した。２種の異った流体
が、１互いに溶解せず、２片方が他方より密度が小さい
ならば、任意の２種の流体を用いることができる。本明
細書に開示した好適実施の形態である水と軽いオイル
は、これらの２つの要求を極めて良く満たすので好適な
流体である。 【００９０】このバルブの開閉順序等は上述の装置と同
じである。サーモスイッチ４５０，４５２，４５４，４
５６，４５８，４６０，４６２，４６４，４６６，４６
８は、約−１０℃−約０℃の低温のオイルから、３５℃
−約６５℃とすることのできる高温の水への温度変化を
検出し、上述のようにリレーを介して水およびオイルバ
ルブを順番に開閉する特定のプロセス制御機構を始動さ
せる。 【００９１】光センサ４７０は水がそのセンサに達する
と作動する。光センサが作動すると計量バルブ４１０が
閉じて、それ以上タンク３０２に水が入るのが防止さ
れ、いまや、タンク３０２と、すべての流体分配ライン
を通して高温の水をタンクに供給する水分配マニホール
ド３８２とよりなる閉ループ内に閉じこめられた水の温
度を制御するタイマー制御装置が始動し、硬化期間を調
整するためのタイマーが設定される。 【００９２】この方法の利点の１つは、反応性混合物は
順送りに上に向って反応するとともに収縮するが、未反
応混合物が流動性のままなので、不均一な収縮によって
ボイドが形成される可能性が除外されることにある。し
たがって混合物の一部が収縮すると、未反応材料は単に
チューブを下降し、反応中の界面との接触が保たれる。
全収縮が反応混合物の体積の約８−１８％、あるいは２
５％以下であっても、この収縮によって本発明の方法に
よって製造した光伝送体にボイドが生じることはない。
（この収縮は、光スイッチ２０２が反応性混合物の入っ
たチューブの頂部より下側にあっても、光伝送体全体が
高温の水に漬かっていることも意味する。） 【００９３】反応器は、未反応混合物が下向きに流れ、
オイルが水の上に浮くような向きならばどの向きに置い
てもよい。しかし注意深く制御しても、反応器内でしば
しば気泡が発生することがわかっている。しかし反応器
を水平方向から約３０−４５％の角度で傾けると、気泡
が反応中および未反応の混合物を通って上昇しないの
で、気泡によって最終製品に生じるおそれのある欠陥部
が局在化する。反応器が完全に鉛直であれば、発生した
気泡はさらに上昇して、欠陥のある、そしておそらくは
使用できない光伝送体の部分が長くなる。 【００９４】反応器の主要な目的は、形成中の光伝送体
の長さ方向に沿って最適反応温度を順送りに創出し維持
しつつ、未反応混合物をそれより低い非反応性の温度に
保って、ボイドの形成を防止することにある。 【００９５】本明細書で説明する反応器、特に図２に例
示した好適実施の形態は、反応物質の混合物の優れた熱
的カップリング、したがって温度制御を可能とするの
で、本発明者が考えたうちで本発明の方法を実施するの
に最良の態様である。 【００９６】装置の別の実施の形態では、複数の別個の
円周方向の流体案内コイルを反応管の外面にその長さ方
向に間隔をあけて配置する。反応器を低温の熱伝導性液
体、たとえば水またはオイルで充填する。あるいは、停
滞または循環する空気を使用して反応器内の低温を制御
し維持することもできるが、空気はオイルまたは水より
熱的カップリングの効率が明らかに劣る。水またはオイ
ルのような低温の液体を、反応器外部に反応器と近接し
て設けるのが有利なコイルを通して循環させて、反応器
内部の温度を維持する。反応を誘発し制御するには、高
温の液体、たとえば水を順次上側のコイルを通して反応
器に沿って循環させて、チューブ状の反応混合物の一部
の温度を上げ、重合を起こさせる。高温領域が反応器に
沿って上向きに移動するとともに、冷却流体を通すコイ
ルを減らして低温領域を少なくする。この装置の熱的カ
ップリングは上述の装置ほど良好ではないが、この装置
も高品質の光伝送体を製造できる。 【００９７】本明細書で説明した方法および装置は、熱
可塑性または熱硬化性のロッド、パイプ、チューブおよ
び断面半径が長さより相当小さい他の物品の製造に用い
るのに好都合である。本発明は、ポリアクリル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂などのバー、ロッドなどの製造に現
在用いられている注入成型技術のかわりに用いることも
できる。 【００９８】得られた光伝送体をさらに改良するには、
内部が極めて高度に磨かれ、清浄で無傷のシースまたは
クラッド材料を使用するのが望ましい。クラッド内壁の
平滑面のすべての傷は光伝送体の外面に再生され、反応
性混合物は重合時に収縮するにつれてこの傷の上を引き
ずられるので、光伝送体外面に再生する傷は一層大きく
なることがある。この効果によって光伝送体に縦じわが
生じることがある。クラッドとして適当なのは、通常の
押出し装置で高度に磨いたマンドレルを使用して押出し
たＦＥＰテフロンチューブである。他にもクラッドとし
て、たとえばテフロンより可撓性の塩化ポリビニルを用
いることができるが、この樹脂を使用すると光の漏出が
ひどく、この光学的特性のため、光伝送体のクラッドに
この樹脂を用いるのは現在のところあまり望ましくな
い。 【００９９】さきにも述べたように、熱硬化プラスチッ
クの光伝送体を高温と酸素に同時に暴露すると光伝送体
の分解が生じる。しかし有意な酸化は１５０℃以上の温
度でしか生じないので、光を導入する光伝送体の端部
（すなわち受光端）以外ではさして問題にならない。光
伝送体の受光端をガラスエンベロープに収容して空気か
らシールすれば、有意な酸化を防止できることを見出し
た。これはチューブ内の限定された量の酸素を使い切っ
てしまえば、それ以上光伝送体と反応する酸素は存在し
ないからである。本発明の光伝送体は例外的な耐熱性を
有するので、ガラスエンベロープを通しての赤外線の透
過により光伝送体に余分な熱が伝えられても、光伝送体
は損傷しない。 【０１００】しかし、ガラスエンクロージャに収納した
熱可塑性光伝送体はランプの熱にさらされると収縮して
溶融する。溶融重合体は重合体本体とは異なった屈折率
を有し、このため望ましくない光の散乱が生じる。さら
に、重合体が溶融するとコアとシースの位置関係が変化
し、光伝送体の光伝送能力も低減する。 【０１０１】 【実施例】以下の実施例によって、上述の本発明に用い
る出発混合物、方法および反応パラメータ、および得ら
れる光伝送体の特性を説明する。以下の実施例は、種々
の特性を有する光伝送体の製造に用いることのできる化
学物質および操作パラメータの多くの可能な組合せのう
ち数例を例示するものに過ぎない。 【０１０２】（実施例１）以下の混合物を用いて、光伝
送体を下記のようにして製造した。 メチルメタクリレート ７０部 ｎ−ブチルメタクリレート ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．５部 を混合、濾過、脱気し、内径０．６４ｃｍ（０．２５イ
ンチ）、長さ１５２５ｃｍ（５０フィート）のＦＥＰ
（Fluorinated Ethylene-Propylene、フッ素化エチレン
−プロピレン共重合体、E.I.デュポン（DuPont）社製、
屈折率１．３４）のチューブに吸い込んだ。 【０１０３】チューブをＵ字型に曲げ、温度が約０℃の
オイルを充填した７６３ｃｍ（２５フィート）の反応器
に入れた。反応器をシールし、窒素で５．６ｋｇ／ｃｍ
2 （８０ｐｓｉ）に加圧した。８０℃の水を、反応器に
反応器内の水のレベルが３０．５ｃｍ（１フィート）／
時で上昇する速度で計量しながら供給した。このように
して、チューブ内の混合物を、５．６ｋｇ／ｃｍ2 （８
０ｐｓｉ）の窒素圧力下で２０時間にわたって、長さ方
向に順送りに加熱し反応させた。 【０１０４】次に温度を９０℃に上げ、９０℃で２時間
保った。次に温度を１００℃に上げ２時間保った。 【０１０５】本実施例では使用可能な光伝送体が２本生
成し、各光伝送体は重合時の収縮の後、長さが約６１０
ｃｍ（２０フィート）であった。（反応器にうまくはま
るようチューブを２つ折りにした際に形成された、チュ
ーブの底部のＵ字型の部分は使用できず、上記チューブ
の一部もこの折曲げにより失われる。）反応後ほとんど
空である余分のチューブは切除した。チューブの両方の
部分で、固形物質の上側に不純物と未反応化学物質が観
察され、このことから精製後も残った数少ない不純物の
少なくとも一部が、前進する網状重合体によって上方に
押し上げられ、完成した光伝送体の均質性と品質が向上
することがわかる。 【０１０６】得られた光伝送体は光をかなり良く伝送し
た。おそらく過酸化ベンゾイル残留物のために生じたき
わめてかすかな黄色味が観察された。この材料は１５０
℃以上の温度に暴露しても流れなかった。 【０１０７】コア材料の長さ２．５４ｃｍ（１インチ）
のサンプル断片を別個に以下の各溶剤に２４時間浸し、
架橋の程度を測定した。室温のアセトン、５０℃のアセ
トン、室温のテトラヒドロフラン、室温のメチルエチル
ケトン、５０℃のメチルエチルケトンおよび室温のメチ
ルメタクリレート。サンプルはすべての溶剤で膨潤した
が、溶解はしなかった。（もちろん加熱した溶剤での膨
潤度の方が同じ溶剤の室温での膨潤度より高かった。）
膨潤度はメチルメタクリレートで最も高かったが、これ
はおそらく主成分であるメチルメタクリレート単量体
（組成参照、成分１１０５部あたりメチルメタクリレー
ト単量体は７０部）のその前駆物質に対する相溶性のた
めである。これらの試験から、ある程度の架橋が達成さ
れていることがわかる。 【０１０８】（実施例２）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 メチルメタクリレート ７０部 ｎ−ブチルメタクリレート ２５部 1,3-ブチレンジメタクリレート １０部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．５部 この光伝送体は、実施例１の光伝送体と本質的に同一の
特性を有していた。 【０１０９】（実施例３）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 メチルメタクリレート ７０部 エチルアクリレート ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．５部 【０１１０】得られた光伝送体は、実施例１の光伝送体
と本質的に同じ特性を有していた。エチルアクリレート
ホモポリマーの方がｎ−ブチルメタクリレートのホモポ
リマーよりガラス転移温度が−２９゜対１５℃で低いの
で、コアはわずかにやわらかかった。 【０１１１】（実施例４）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 メチルメタクリレート ５０部 イソプロピルメタクリレート ３０部 ｎ−ブチルメタクリレート ２０部 1,3-ブチレンジメタクリレート １０部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．７部 【０１１２】得られた光伝送体は実施例１と実質的に同
じ特性を有していた。メチルメタクリレートより反応性
の低いイソプロピルメタクリレートおよびｎ−ブチルメ
タクリレートの使用した分を補償するために開始剤の量
を多くした。開始剤の量を多くした結果、黄色味がより
顕著になった。 【０１１３】（実施例５）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 スチレン ７０部 酢酸ビニル ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．５部 【０１１４】得られた光伝送体は実施例１の光伝送体ほ
ど効率的ではなかったが、これはおそらく酢酸ビニルが
ホモポリマーとしては屈折率および光の透過性がアクリ
ルまたはメタクリルエステルより低いからである。 【０１１５】しかし、可撓性は、実施例１の光伝送体よ
りわずかに良好で、実施例２の光伝送体に匹敵した。こ
の実施例５の光伝送体は実施例１の光伝送体より黄色味
が少なく、これはおそらく酢酸ビニルの反応性がｎ−ブ
チルメタクリレートより高いためである。 【０１１６】（実施例６）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例５を繰り返した。 スチレン ７０部 ｎ−ブチルメタクリレート ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．５部 【０１１７】得られた光伝送体は実施例５の光伝送体と
同様であったが、ｎ−ブチルメタクリレートの光の透過
性および屈折率が酢酸ビニルより高いので光特性がまさ
っていた。 【０１１８】（実施例７）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 メチルメタクリレート ７０部 ｎ−ブチルメタクリレート ３０部 トリアリルシアヌレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．５部 【０１１９】得られた光伝送体は実施例１の光伝送体と
同様であったが、トリアリルシアヌレートにより生じる
架橋度がジアリルフタレートと比べて高いのでわずかに
硬かった。所定量の実施例７の光伝送体のコアは、実施
例１の光伝送体の同量のコアより、実施例１で挙げた溶
剤での膨潤が相当少なく、架橋度が高いことが確かめら
れた。 【０１２０】実施例１と実施例７のサンプルをメチルメ
タクリレートに室温で２日間浸漬した。トリアリルシア
ヌレートの量を１０部および１５部に増やしたサンプル
は膨潤の程度が徐々に少なくなり、トリアリルシアヌレ
ートが１５部ではほとんど膨潤しなかったが、トリアリ
ルシアヌレートが１５重量部の光伝送体は極めて硬く、
トリアリルシアヌレートの量が少ない光伝送体ほどは光
を透過せず、これはおそらくトリアリルシアヌレートの
光透過性が低いためである。 【０１２１】（実施例８）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 メチルメタクリレート ７０部 ｎ−ブチルメタクリレート ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 イソプロピルペルオキシド ０．５部 【０１２２】８０℃では反応が極めて緩慢であったの
で、反応温度を１００℃、圧力を７．０３ｋｇ／ｃｍ2
（１００ｐｓｉ）に上げ、引き続き１１０℃と１２０℃
で各２時間ずつの後硬化した。得られた光伝送体は実施
例１の光伝送体と極めて似ていた。気泡が観察された
が、これはおそらく重合温度が高い結果である。イソプ
ロピルペルオキシドの使用量を０．３部まで下げても、
本質的に同じ結果が得られた。 【０１２３】（実施例９）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 メチルメタクリレート ７０部 ｎ−ブチルメタクリレート ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 フェニルアセチルペルオキシド ０．５部 【０１２４】フェニルアセチルペルオキシドの開始剤
は、ベンゼン中、２０℃での半減期が０．０００４７６
秒であることにも見られるように、過酸化ベンゾイルの
開始剤と比べて極めて不安定であった。 【０１２５】この実施例９で製造した光伝送体は多くの
欠点、たとえば気泡、ボイドを示し、これは早期重合、
速い重合速度およびそれに引き続く熱除去の問題、また
はメチルメタクリレートのような反応性の相対的に高い
成分が他の単量体と実質的に共重合することなしに重合
してしまうためである。 【０１２６】実施例９の組成を用い、激しい反応を制止
するのに有効な量のｎ−ブチルメルカプタンを加えて引
き続き実験を行ったが、光伝送体のコアは極めて柔らか
く黄色のままであった。 【０１２７】（実施例１０）過酸化ベンゾイルのかわり
に、ピーピージー・インダストリーズ・インク、オーガ
ニック・ケミカル・ディビジョン（ＰＰＧ Industries
inc.,Organic Chemical Divisions）からＩＰＰとして
販売されているジイソプロピルペルオキシージカーボネ
ートを用いた以外は実施例１を繰り返した。ＩＰＰは凍
結ブロックで受領するのだが、室温では極めて急速に分
解して遊離基となって爆発性になるので、常時−４０℃
で貯蔵しなくてはならない。しかしＩＰＰは凍結時の取
扱いが非常にむずかしい。 【０１２８】そこで、ＩＰＰの凍結ブロックを相対的に
反応性の低い単量体に、ＩＰＰ１重量部に対し単量体約
１０重量部の割合で溶解することにより、もっと制御し
やすいバッチを調製した。この作業に適した単量体はジ
エチレングリコールビス（アリルカーボネート）で、こ
れはＰＰＧインダストリーズ・インク、オーガニック・
ケミカル・ディビジョンで製造され、ＣＲ−３９として
販売されている。イソプロピルペルカーボネートは、相
対的に活性の低い単量体であるＣＲ−３９に溶解すると
取扱いがより安全になるが、安全のためには−４０℃で
貯蔵しなくてはならない。 【０１２９】したがって、０．５部の過酸化ベンゾイル
のかわりに、０．５部のＩＰＰと５部のＣＲ−３９を用
いた。この組成を用いると優れた光伝送体が得られた。
さらに重合反応は過酸化ベンゾイルの場合の８０℃と比
べて著しく低い４５℃の温度で行った。後重合温度は５
０℃で２時間、そして６０℃でさらに２時間とする。過
酸化ベンゾイルを使用して製造した光伝送体で認められ
た黄色味は、ＩＰＰを用いて製造した光伝送体では認め
られなかった。 【０１３０】（実施例１１）以下のようにして光伝送体
を製造した。 メチルメタクリレート ４０部 ｎ−ブチルメタクリレート ３０部 ジエチレングリコールビス （アリルカーボネート） ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 １０重量％のイソプロピルカー ボネートをジエチレングリコー ルビス（アリルカーボネート） に溶解したもの ５部 【０１３１】反応条件は実施例１０と同様とした。優れ
た光伝送体が製造された。光伝送体のコアは実施例１０
より良好なテキスチャーを呈した。またコアはこれまで
の実施例のものより高い温度に耐えた。これはジエチレ
ングリコールビス（アリルカーボネート）の架橋効果に
よって重合塊の架橋度が上がったためである。 【０１３２】（実施例１２）５部のジアリルフタレート
のかわりに１０部のトリアリルシアヌレートを用いた以
外は実施例１１を繰り返した。得られた光伝送体は実施
例１１ほど可撓性ではなかったが、はるかに高温に耐え
た。 【０１３３】（実施例１３）３０部のメチルメタクリレ
ートと４０部のジエチレングリコールビス（アリルカー
ボネート）を用いた以外は実施例１２を繰り返した。得
られた光伝送体は実施例１２よりさらに可撓性が低かっ
たが、２００℃以上のはるかに高温に耐えることができ
た。 【０１３４】（実施例１４）ｎ−ブチルメルカプタンの
かわりに０．５部のラウリルメルカプタンを用いた以外
は実施例１１を繰り返した。得られた光伝送体は実施例
１１の光伝送体と同じ特性を示した。実際、他のメルカ
プタン、たとえばｓ−ブチルメルカプタン、ｔ−ブチル
メルカプタン、またはドデシルメルカプタンをほぼ同じ
比率で含有させても有意な差は認められなかった。 【０１３５】（実施例１５）メチルメタクリレートのか
わりにスチレンを用いた以外は実施例１１を繰り返し
た。同じ結果が得られた。スチレンが他の成分との反応
性が低いのを補償するために反応時間を長くした（水を
３０．５ｃｍ（１フィート）／７５分で上昇させた）。
スチレン誘導体、たとえばα−メチルスチレン、ｐ−フ
ェニルスチレン、４−ｔ−ブチルスチレンも、７５部の
スチレンに対して２５部以下のスチレン誘導体の比で含
有させても良い結果が得られた。 【０１３６】（実施例１６）以下のようにして光伝送体
を製造した。 ジエチレングリコールビス （アリルカーボネート） ８０部 酢酸ビニル １０部 トリアリルシアヌレート １０部 １０重量％のイソプロピルペ ルカーボネートをジエチレン グリコールビス（アリルカー ボネート）に溶解したもの １０部 【０１３７】重合反応は極めて低速で（反応器内の水は
３０．５ｃｍ（１フィート）／２時間で上昇させた）、
反応温度は５５℃に上げ、圧力は６．２ｋｇ／ｃｍ
2（８８psi）に保った。 【０１３８】得られた光伝送体は、実施例１１の光伝送
体ほどではないが光をかなり良く伝送した。コア材料は
柔らかかった。コアの後硬化を７０℃で２時間、９０℃
で２時間行ったところ、もっとばらつきのない材料が得
られた。しかしながら光伝送体は可撓性ではなくなっ
た。しかしこの光伝送体は２４０℃もの高温に耐えるこ
とができた。 【０１３９】（比較例１）架橋剤（ジアリルフタレー
ト）を組成に含めなかった以外は実施例１を繰り返し
た。得られた光伝送体の先端をフォーカシング・リフレ
クタを有する石英ハロゲンランプの焦点に配置した。こ
れは実施例１の光伝送体で使用したのと同じ方法であ
る。 【０１４０】光伝送体は２方法で検査した。すなわちま
ず光伝送体の先端をむき出しで（「ガラスキャップ」な
し）、そして第２に「ガラスキャップ」付きで検査を行
った。最初の試験では光伝送体のコアが収縮、溶融し、
分解したようであった。ランプを点灯して数秒内にメチ
ルメタクリレートおよびｎ−ブチルメタクリレートの匂
いがし、材料の分解を示唆した。実際、発火を防ぐため
に石英ハロゲンランプを消さなくてはならなかった。そ
の間に、光伝送体は光を伝送するすべての能力を失っ
た。 【０１４１】第２の試験（「ガラスキャップ」付き）で
も、光伝送体のコアは収縮し、溶融した。今回は溶融物
は「ガラスキャップ」内に収容された。溶融重合体と固
体重合体の屈折率が異なるので、光伝送体の光伝送能力
は極めて急速に失なわれ、その結果光が界面で実質的に
散乱した。コアが溶融するとともに光伝送体がランプか
ら引き離され、重合体コアとコアを被覆するＦＥＰとの
位置関係が変化した。２０分後には、メチルメタクリレ
ートの匂いが広がって、重合体コアがそのオリゴマーに
分解し、さらには単量体に分解していることが示唆され
た。実際、ガラスキャップ内で単量体の沸騰によって溶
融塊中に気泡ができているのがよくわかった。光伝送体
の品質は試験開始時にはかなり良好であったが、２０分
以内に次第に分解しはじめた。実際、最初の１０分間で
光の９０％までが失われた。 【０１４２】同じ２つの試験を、実施例１にしたがって
製造したサンプルを用いて行ったところ、以下の結果が
得られた。むき出しの光伝送体は最初の１時間は何ら分
解の徴候を示さなかった。１時間を過ぎるとコアの最初
の２．５４−５．１ｃｍ（１−２インチ）が硬くなり、
ランプのエネルギーによって重合体コアがさらに架橋し
たこと、および／または重合が絶対的に終了したことが
示された。その後石英ハロゲンランプに暴露した結果、
材料が減量した。６時間でコア材料の０．６ｃｍ（１／
４インチ）以下が失われ、ランプの高熱によって材料が
分解していることがわかった。架橋コアの分解速度は線
状重合体のコアよりはるかに低いことが明らかである。 【０１４３】第２の試験では、光伝送体をガラスキャッ
プで被覆してランプの焦点に位置させた。１時間後、第
１の試験と同様にコアの最初の５．１ｃｍ（２インチ）
が硬くなった。引き続きランプにさらした結果材料が失
なわれたが、その速度ははるかにおそく、材料が０．６
３ｃｍ（１／４インチ）失われるには恒常的な暴露を１
０日間要した。 【０１４４】上記試験のすべてにおいて、ランプと光伝
送体の先端の間には、回転ファンブレードを配置した。 【０１４５】（比較例２）実施例１１で設定した条件に
したがって製造した光伝送体に、比較例１で説明したの
と同様の試験を行った。光伝送体を同じく第１に伝送管
の先端がむき出し（「ガラスキャップ」なし）、第２に
「ガラスキャップ」付きの２方法について検査した。む
き出しの光伝送体は収縮したが、その程度は比較例１で
説明したのと同一条件では、架橋光伝送体と比べて極め
て小さかった。さらに、比較例１の光伝送体が分解の徴
候を最初の１時間で示したのに対し、この光伝送体は分
解の徴候を最初の１２０時間示さなかった。しかし１２
０時間後、材料の損失と光伝送体表面のわずかな黄化が
認められた。高強度石英ハロゲンランプへの暴露時の重
合体塊の酸化によって材料が分解し、その後酸化した重
合体が失われるようである。この効果は、黄色表面がラ
ンプから遠くへ移動することによってさらに確かめられ
た。それでもなお比較例１で説明した光伝送体より分解
は著しく遅かった。 【０１４６】第２の試験では、光伝送体をガラスキャッ
プでおおい、ランプの焦点に配置した。１２０時間とい
う比較的長い暴露時間の後も材料の減量は認められなか
ったが、コアはきわめてわずかな量収縮した。しかし最
も驚くべき観察結果は、重合体コア表面に黄色味が認め
られず、酸化が生じていないことが示されたことであ
る。実際１００日以上にわたる定常的な暴露の後も、重
合体コアには材料の減量が認められなかった。このこと
は、第１に高濃度のジエチレングリコールビス（アリル
カーボネート）およびジアリルフタレートによって生じ
る高い架橋度、そして第２にホモポリマーとしてのジエ
チレングリコールビス（アリルカーボネート）がホモポ
リマーとしてのメチルメタクリレートおよび／またはｎ
−ブチルメタクリレートに比べてはるかに高い温度に耐
えられるという２つの要因のためである。 【０１４７】（比較例３）実施例１１の組成を用い、３
つの異なった反応器を使用して光伝送体を製造した。反
応器１の構成は、オイルを用いず、反応器内の２種の媒
体が水とその上部の空気からなるようにした。水は静止
しており、外部手段によって加熱した。水のレベルを３
０．５ｃｍ（１フィート）上昇させ、次に所望の温度に
加熱して１時間保ち、次に再び水を上昇させ、加熱し保
温した。空気部分を外部手段で冷却した（反応器を取り
まく銅製コイル内に約５℃の冷水を定常的に循環させ
た）。水を押し上げるにつれて空気の容積が小さくな
り、それに応じて外部冷却コイルを止めていった。６１
０ｃｍ（２０フィート）の光伝送体を製造した。 【０１４８】第２の反応器の構成は、高温の水は反応器
内を循環するが、水の上のオイルは静止しており外部か
ら冷却されるようにした（反応器をとりまく銅製コイル
内に約５℃の冷水を定常的に循環させた）。水を３０．
５ｃｍ（１フィート）／時で徐々に上昇させると、オイ
ルの量は同じ量だけ収縮し、タンクのオイルが水で置き
かわった部分の冷却コイルを止めた。 【０１４９】第３の反応器は本発明の好適な実施の形態
にしたがって構成した。オイルは氷結することがないの
で水よりさらに低温（−５℃から−１０℃）で循環させ
ることができた。 【０１５０】第１の反応器で製造したサンプルは多数の
ボイドと気泡を示し、これらはおそらく２つのソース、
すなわちまず光伝送体内の反応の発熱による熱（この熱
は上向きに移動する）、そして第２に水面から空気に伝
わる伝導熱からの熱の除去効率が悪いために生じる。こ
れらの熱を効率よく除去できないのは、空気の熱伝導率
が低く、反応器が熱除去効率が悪い構成であるためであ
る。 【０１５１】第２の反応器で製造したサンプルは少量の
気泡を示したが、第１の反応器で製造したサンプルより
著しく良好であった。気泡が生じたのはおそらく反応熱
が光伝送体内を上方に移動してしまい、静止した低温の
オイルで除去されないからである。反応熱の除去が容易
でないのは、反応器内のオイル部分のような静止した媒
体中では局所的な熱の発生が相当量あり、この熱の外へ
の伝導が部分的にはオイルの粘度のせいで対流が劣勢と
なることにより容易でないためである。 【０１５２】しかし、本発明にしたがって製造したサン
プルは、気泡や他のボイドが全くない優れた光伝送体と
なった。 【０１５３】 【発明の効果】気泡や他のボイドによる光の散乱および
吸収を防止し、色温度による変化を防止した、光伝送能
力の優れたプラスチック光伝送体の製造方法並びにその
製造装置を提供することができる。
送体の製造方法およびその製造装置に関し、さらに詳細
には、光の伝送性が高く、光の漏出が少なく、いつでも
可撓性である繊維状プラスチック光伝送体の製造方法お
よびその製造装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】光伝送体は、ますます、多岐にわたる種
々の用途に使用されている。ガラス繊維光伝送体は、通
信および短距離の低レベルの照明用に一般に使用されて
いる。このようなガラス繊維光伝送体を一般照明または
特殊な照明に使用する努力は、大部分は成功していな
い。その理由は、このようなガラス繊維が高価で直径が
小さく、脆くて重く、そして、普通の状態では大量の光
を伝送しないからである。ガラス繊維光伝送体の光伝送
量を増やすには、多数のガラス繊維を単一の光伝送体に
束ね、光伝送体がもっと多量の光を伝送できるようにす
ればよい。しかし、このような束は、製造コストが高
く、また、各ガラス繊維を結合するのに使用する接着剤
は、酸素の存在下では普通の白熱電球で一般に生じる約
２５０℃−約３５０℃の温度で分解する。このような束
は、最大寸法で直径約１．３−１．９ｃｍ（１／２イン
チ−３／４インチ）に限定される。さらに、一般照明用
の光伝送体は、ガラス繊維光伝送体のような優れた特性
を必要としない。 【０００３】一般照明用の安価であって、しかも、可撓
性が高くて丈夫である、光伝送体を得るために、多くの
努力が払われてきた。これらの努力によりプラスチック
光伝送体が得られているが、かかるプラスチック光伝送
体は、大抵熱可塑性重合体から構成されている。通常の
プラスチック光ファイバーの大半は、ポリ（スチレン）
またはポリ（メチルメタクリレート）のコアを有してい
るが、これらのコアは、約８０℃以上の温度には耐えな
い。約８０℃より高温では、これらの光伝送体は、収縮
し、そのため光ファイバーの先端がランプの焦点から離
れて、その光伝送量が低減し、その後、溶融して粘性液
体となり、その結果、光伝送体の光伝送能力がなくな
る。さらに、酸素の存在下、約１２０℃の温度では、こ
れらの光伝送体は、脆くなって変色し、例えば、琥珀色
または茶色に変わるので、伝送する光が大幅に弱まる。 【０００４】これらの難題を克服する方策が米国特許第
４，５０５，５４３ 号で探究されている。この特許で
は通常の組成処方にｐ−フェニルスチレン、ｐ−ｔ−ブ
チルスチレン、ｐ−シアノスチレン、ｐ−イオドスチレ
ン、ａ，ｂ，ｂ−トリフルオロスチレン、ペルフルオロ
スチレンおよび２，３，４，５，６−ペンタフルオロス
チレンよりなる群から選ばれる適当量のスチレン誘導体
を加えることにより、収縮開始温度を約１００℃以上に
上げることによって、従来技術を改善している。しか
し、この米国特許第４，５０５，５４３号の熱可塑性プ
ラスチック光伝送体は、そのもととなった従来技術と同
様に、実質的に１００％の重合度まで塊状重合によって
重合体を生成してから、この重合体を再溶融し、次に、
ラム押出機によって光伝送体に紡糸している。 【０００５】熱可塑性プラスチック光伝送体の別の例が
米国特許第３，９９３，８３４号に記載されている。こ
の特許には、アルキルアクリレートを用いてメタクリレ
ートと共重合させ、この連続塊状重合の後揮発分を除去
してメチルメタクリレート重合体コアを製造することが
開示されている。ブチルペルオキシドのようなフリーラ
ジカル開始剤を、たとえば、８５重量％のメチルメタク
リレートと２０重量％以下の少なくとも１種のアルキル
アクリレートおよび／またはメチルメタクリレート以外
のアルキルメタクリレートから誘導された単位とからな
る共重合体に加えて重合体を製造し、この重合体を通常
の手段で揮発分をストリップし、次に、溶融しながら適
当なダイで押し出し、ペレットのような所望の形状に形
成する。次に、この方法で得られる生成物を溶融し、紡
糸口金を通して光伝送体を製造する。得られた生成物の
重合度は約６５％である。生成物は、明らかに熱可塑性
のはずであり、したがって、通常の熱可塑性光伝送体が
出会う困難を有する。 【０００６】米国特許第３，９３０，１０３号には、別
の熱可塑性光伝送体が開示されている。この光伝送体
は、ポリ（メチルメタクリレート）樹脂のコア材料およ
びフッ化ビニリデン重合体のシースを用いる。この型式
の他の光伝送体と同じく、曲げ強さを付与するには延伸
しなくてはならない。この特定の事例では、光伝送体を
１４０℃でそのもとの長さの１５倍に延伸しており、そ
れにより光伝送体が細くなり、光伝送体を通って伝送さ
れる光の割合が著しく低下する。このような光伝送体も
熱可塑性であり、押出し法によって形成される。 【０００７】熱可塑性有機重合体光伝送体の他の例に米
国特許第３，９００，４５３号および第３，２５２，９
５０号がある。このような光伝送体は通常の方法で押出
され、そのためこれらは、熱可塑性光伝送体でなくては
ならない。これらは、すべて、ビニル系単量体および重
合を促進し制御するための他の特定の成分から製造した
線状有機重合体である。 【０００８】光を伝送することのできる熱可塑性重合体
はすべて、最良のものでも約１２０℃以上の熱に暴露す
ると収縮しその後急速に溶融する。そのため、これらの
光伝送体は、このような温度への暴露をともなうどの用
途にも全く不適当である。光伝送体の望ましい用途の大
半ではおそらく光伝送体が１２０℃以下の温度で働けば
よく、多くの用途で必要とされる量の光を伝送するには
光を光伝送体に効率的に伝送させなくてはならず、光伝
送体を１２０℃をはるかに超える温度に暴露することな
しに光伝送体に大量の光を伝送することは一般に不可能
である。したがって、熱可塑性光伝送体を使用すると光
伝送体に導入することのできる光の量が甚だしく限定さ
れ、その有用性が小さくなる。 【０００９】この従来技術は、すべて線状鎖結合重合体
である熱可塑性重合体を用いる。一般的に、重合体は、
単量体として知られる小さくて簡単な化学的単位の反復
によって構成された大きな分子である。単量体の反復は
線状である。その多くの鎖は、線状であるが、線状重合
体と同じ形態で枝分れするものもある（どちらの場合も
熱可塑性材料が生成する）。また、単量体は、互いに連
結、すなわち、架橋して反復単位の三次元網状構造を形
成するものもある（熱硬化性材料が生成する）。 【００１０】それぞれ熱可塑性重合体および熱硬化性重
合体としても認められているこれらの２種の異なった群
の重合体は極めて異なった物理的特性を示す。たとえ
ば、生ゴムは、通常２０，０００単位以下の長くて線状
のイソプレン分子の鎖から構成され、極めて伸縮性がよ
く熱に極めて敏感である。通常硫黄の助剤を用いて行う
加硫により、線状重合体鎖が三次元の網状構造の重合体
に転化し、硬さと弾性が大きく向上する。同様にして、
架橋、すなわち熱硬化有機重合体の光伝送体は、線状、
すなわち熱可塑性重合体の光伝送体よりはるかに優れた
物理的特性を有するはずである。 【００１１】熱可塑性重合体は加熱すると柔らかくな
り、冷却すると硬くなる。これらの熱可塑性樹脂は、大
抵約８０℃−約２００℃以上の温度で溶融する。また、
多数の熱可塑性樹脂は、酸化して結果的に分解するか、
オリゴマーおよび／または単量体に解重合および／また
は分解する。反対に、熱硬化重合体は、暴露温度の上昇
につれて硬くなり、１５０℃程度の温度に暴露しても溶
融しない。これらの樹脂は酸素の不在下では熱による分
解に強く抵抗する。 【００１２】したがって、軽量、可撓性であり、光に暴
露される先端部では約１２０℃−約３５０℃以上、長さ
全体では約２５０℃以上の熱に暴露しても、長期間にわ
たり分解せず、周囲の環境に対して良好な抵抗性を有
し、光伝送性が良く、実質的に収縮せず、高温に暴露し
ても溶融、酸化あるいはその逆に分解せず、そして、製
造が比較的容易で安価である、光伝送体が大いに必要と
されている。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】従来のプラスチック光
伝送体は、しばしば、ボイド、気泡および捕捉された不
純物を含むという問題があった。このようなボイド、気
泡および捕捉された不純物は、光を散乱および吸収し、
さらには、伝送した光の色温度を変化させるので、光伝
送体の光伝送能力を著しく低下させる。光伝送体内のボ
イドは２つの媒体の界面、すなわち伝送管−空気、空気
−伝送管の界面を形成する。これらの各界面で極めて多
量の光が失われる。光の一部は反射して光源にはね返さ
れ、一部は光伝送体の側壁から外部に散乱する。気泡も
同じ効果を生じる。単一の気泡の効果は小さくても、従
来の光伝送体は多量の光が失われるほど気泡がつまって
いることが極めて多かった。 【００１４】本発明は、かかる問題を解決することを目
的とする。即ち、本発明は、気泡や他のボイドによる光
の散乱および吸収を防止し、色温度による変化を防止し
た、光伝送能力の優れたプラスチック光伝送体の製造方
法並びにその製造装置を提供することを目的とする。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本第１発明は、プラスチ
ック光伝送体の製造装置において、（ａ）チューブのよ
うな細長い重合容器を垂直又は斜めに着脱自在に固定す
る長さ方向の軸線を有するタンク、（ｂ）上記タンクの
一部を単量体の重合反応を防止する温度に保つことによ
り、低温領域を形成する手段、（ｃ）上記タンクおよび
その内容物を一端から他端へ順送りに加熱することによ
り、高温領域を形成する手段、および、（ｄ）上記低温
領域と上記高温領域の温度を制御する手段を具備するこ
とを特徴としている。 【００１６】本第２発明は、（ａ）チューブのような細
長い重合容器を垂直又は斜めに着脱自在に固定する長さ
方向の軸線を有するタンク、（ｂ）上記タンクの一部を
単量体の重合反応を防止する温度に保つことにより、低
温領域を形成する手段、（ｃ）上記タンクおよびその内
容物を一端から他端へ順送りに加熱することにより、高
温領域を形成する手段、および、（ｄ）上記低温領域と
上記高温領域の温度を制御する手段を具備する装置を用
いて、該重合容器に充填した少なくとも１種の単量体を
順送りに重合させることにより、プラスチック光伝送体
を製造する方法において、（イ）上記タンクを所定の温
度の低温流体で充填して低温領域を形成し、（ロ）重合
させるべき単量体を上記タンクに装填し、（ハ）上記低
温流体より密度が大きく、所定温度に加熱した高温流体
を上記タンクの底部に導入し、（ニ）高温流体を上記タ
ンクの底部に導入するのと同時に、導入する高温流体の
容積にほぼ等しい容積の低温流体を上記タンクの頂部か
ら抜きとり、（ホ）すべての低温流体が抜き取られ、高
温流体に置きかわるまで、工程（ハ）および（ニ）を所
定の速度で継続する工程を含むことを特徴としている。 【００１７】本第３発明は、（ａ）チューブのような細
長い重合容器を垂直又は斜めに着脱自在に固定する長さ
方向の軸線を有するタンク、（ｂ）上記タンクの一部を
単量体の重合反応を防止する温度に保つことにより、低
温領域を形成する手段、（ｃ）上記タンクおよびその内
容物を一端から他端へ順送りに加熱することにより、高
温領域を形成する手段、および、（ｄ）上記低温領域と
上記高温領域の温度を制御する手段を具備する装置を用
いて、該重合容器に充填した少なくとも１種の単量体を
順送りに重合させることにより、プラスチック光伝送体
を製造する方法において、（イ）単量体を混合し、
（ロ）重合容器に単量体の混合物を充填し、（ハ）上記
の混合物を充填した重合容器を冷却して重合を防止し、
そして、（ニ）上記重合容器を一端から他端へ順送りに
加熱する工程を含むことを特徴としている。 【００１８】 【発明の実施の形態】ここでは、本発明を特定の実施の
形態に関して説明するが、これらの実施の形態は単に例
として説明するもので、本発明の主旨の応用として可能
な多くの特定の実施の態様のいくつかを例示するにすぎ
ない。当業者に明らかな種々の変更および改変は、特許
請求の範囲で定義する本発明の範囲内に入るとみなされ
る。 【００１９】本発明は優れた光伝送特性を有する架橋、
すなわち熱硬化有機重合体の光伝送体を提供する。完成
製品は実質的に透明で色を正しく伝送することが大切
で、それには極めて高純度でボイドまたは気泡がないこ
とが必要である。さらに、光伝送体は可撓性で、長期間
にわたる高温への暴露に容易に耐えることが望ましい。 【００２０】本発明によれば、重合すると高い屈折率と
良好な光伝送性を有する生成物を生じる成分を選択する
ことが必要である。 【００２１】このような生成物を得るには、材料の精製
を１供給原料中に重合反応を遅らせる不純物がなく、２
反応完了後の重合体中に光伝送体の光伝送能力を損う不
純物、ボイドまたは気泡がないように確実に行う必要が
ある。 【００２２】化学的供給原料の大半は、製造業者からの
受領時には１００％純粋ではない。たとえば高度に反応
性の単量体であるメチルメタクリレートは、高熱または
光への暴露時、または不純物の存在下で自己（塊状）重
合する。したがって製造業者は少量の抑制剤を加えて保
存寿命を延ばし取り扱いを容易にする。これらの抑制剤
は重合を遅らせ、最終的に光伝送体に黄色味を付与す
る。したがって反応物質を反応の前に精製する必要があ
る。このような反応物質の通常の精製方法はすでに開発
されている。このような方法にはたとえば、減圧下での
蒸留、アルカリ洗浄または再結晶がある。粒状の不純
物、たとえば固体、ゲルまたは塵は濾過によって除去す
る。 【００２３】従来、光伝送体の製造には、ポリ（アルキ
ルアクリレート）およびポリ（アルキルメタクリレー
ト）が用いられてきた。これはこれらの樹脂が固有の高
い屈折率、無色明澄度および高い光の透過率を有するか
らである。 【００２４】ポリ（アルキルアクリレート）とポリ（ア
ルキルメタクリレート）は重合体の大きなグループであ
る。次の表１にはこれらのホモポリマーの多数をそれぞ
れの屈折率およびガラス転移温度とともに掲げてある。
対応するホモポリマーの屈折率だけがわかっているとき
は、ランダムコポリマーの屈折率の概算推定値は構成単
量体の重量組成に関して内挿すれば得ることができる。
本発明の目的には、従来技術で報告されているホモポリ
マーの屈折率に応じて、所望の屈折率の共重合体を構成
することができる。 【００２５】 【表１】 【００２６】この群の重合体で最もよく使用されている
重合体はポリ（メチルメタクリレート）である。ポリ
（メチルメタクリレート）は屈折率が高く、透明性が高
く、無色明澄で、光伝送体に強く望まれるすべての特性
を有するが、ホモポリマーとしてはガラス転移温度が高
く（１００℃）、このことが直径約０．３ｃｍ（１／８
インチ）以上の光伝送体の製造に際してのこの樹脂の有
用性を限定している。しかしメチルメタクリレートは、
他のアクリレートまたはメタクリレート単量体、たとえ
ばホモポリマーとしてはそれぞれガラス転移温度が−２
９℃および１５℃であることが報告されているエチルア
クリレートおよびｎ−ブチルメタクリレートと共重合さ
せて、もっと可撓性の光伝送体を製造することができ
る。 【００２７】したがって、表１に示されるアクリルおよ
びメタクリルエステル群からその屈折率およびガラス転
移温度のそれぞれに応じて特定の単量体を選択すること
によって、所望の屈折率、光の透過率、柔らかさおよび
可撓性を有する共重合体を得ることができる。 【００２８】本発明はポリ（アクリル）樹脂、ポリ（メ
タクリル）樹脂、またはαおよびβ置換ポリ（アクリ
ル）樹脂およびポリ（メタクリル）樹脂またはそれらの
組み合わせに制限されるものではない。ポリ（スチレ
ン）樹脂および／またはポリ（スチレン）樹脂の誘導
体、ポリ（ビニルエステル）樹脂、ポリ（カーボネー
ト）樹脂、ポリ（エステル）樹脂およびそれらの組み合
わせに基づいて、組成物を構成することができる。制限
要因は、単量体に固有の低い屈折率、低い光の透過率お
よび低い可撓性である。 【００２９】予め選択した単量体の混合物からなる単量
体基材を次に、多官能性単量体、たとえばジアリルフタ
レート、トリアリルシアヌレート、ジメタリルマレエー
ト、エチレンジメタクリレートを加えることにより変化
させて架橋熱硬化重合体を製造する。 【００３０】本発明のための多官能性単量体は、２個以
上の二重結合、たとえばアリル側基、ジアクリレートま
たはジメタクリレート基を含む分子として定義され、各
二重結合はそれぞれ独立に活性部位となり、引き続き重
合体鎖の生長に寄与することができ、一方もう片方の活
性部位は枝分れ重合体の形成に役立ち、この枝分れ重合
体は生長し、ついには生長中の鎖に連結して架橋重合体
を形成する。３個以上の二重結合を有する多官能性単量
体、たとえばトリアリルシアヌレート、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート、またはトリメチルプロパン
トリメタクリレートは、高度に架橋した構造を生成する
ことができる。 【００３１】十分な量の架橋によって重合体には以下の
ような特性が付与される。架橋により軟化点が上昇し、
不融性と溶解性が向上し、クリープが低減し、靱性が増
大する。次の表２，３に本発明で使用することのできる
多数の架橋剤を列挙する。 【００３２】 【表２】 【００３３】 【表３】【００３４】本発明の多官能性架橋剤として好適なの
は、エフエムシー・コーポレイション・オーガニック・
ケミカルス・ディヴィジョン（ＦＭＣ Corporation Or
ganicChemicals Division）の現行の製品でＤＡＰとし
て販売されているジアリルフタレート、および現在ロー
ム・アンド・ハース・カンパニー・インダストリアル・
ケミカルス・ディヴィジョン（Rohm and Haas Company
Industrial Chemicals Division)で製造されている１，
３−ブチレンジメタクリレート（単量体Ｘ−９７０）お
よびトリメチルプロパントリメタクリレート（単量体Ｘ
−９８０）がある。多官能性単量体は、熱硬化重合体塊
のかなりの部分を実際に構成する程度まで使用すること
ができる。 【００３５】たとえば、ＣＲ−３９としてピーピージー
・インダストリーズ・インコーポレイテッド、オーガニ
ック・ケミカルス・ディヴィジョン（ＰＰＧ Industrie
s Inc.Organic Chemicals Division）から現在販売され
ているジエチレングリコールビス（アリルカーボネー
ト）は組成に３０容量％程度導入してもうまくゆき、し
たがって架橋剤は不要となる。ジエチレングリコールビ
ス（アリルカーボネート）は、重合体塊に有効な架橋を
導入することができる２個のアリル基を含んでいる。ジ
エチレングリコールビス（アリルカーボネート）の割合
は８０容量％まで上げることができるが、この極端な値
では得られる光伝送体が硬くない。 【００３６】１，３−ブチレンジメタクリレートを１５
容量％以下含有する組成では、かなり良好な品質の光伝
送体が生成した。適当な架橋剤および多官能性単量体は
本明細書で特に言及したものに限定されない。 【００３７】本発明で用いる不飽和単量体はすべてフリ
ーラジカル開始によって重合することができる。この種
の開始剤は加熱または紫外線への暴露によって遊離基
（不対電子を含む有機分子）に分解する。本発明の目的
には、有効な開始剤を低温で完全に分解し、誘導期が短
いか無くてすみ、熱の発生速度が一定、転化率が一定
で、開始剤の残留物が残らず、光伝送体を着色しないよ
う選んだ。次の表４に、適当な開始剤、半減期の測定の
ために用いる溶剤、温度（Ｔ）、および半減期（ｔ1/
2）と次式の関係を有する分解速度定数kdを列挙する。 ｔ1/2 ＝０６９３／kd 【００３８】 【表４】【００３９】ペルオキシジカーボネート、たとえばジイ
ソプロピル、ジ−ｓ−ブチルおよびジ−ｎ−プロピルペ
ルオキシジカーボネート（ＩＰＰ、ＳＢＰおよびＮＰ
Ｐ）は、他の大半の種類のフリーラジカル開始剤と比べ
て、かなり低い反応温度で遊離基を提供するという利点
がある。ＩＰＰ、ＳＢＰおよびＮＰＰはすべて、ピーピ
ージー・インダストリーズ・インコーポレイテッド、オ
ーガニック・ケミカルス・ディヴィジョンから現在販売
されている。本発明の開始剤としてはＩＰＰが好まし
い。また、重合の過程で単量体混合物からＩＰＰ、ＳＢ
ＰまたはＮＰＰ相を分離する際には、２，２′−アゾ−
ビス−イソブチロニトリルおよび過酸化ベンゾイルも極
めて有用であった。過剰な量の開始剤は、重合体光伝送
体に黄色味を付与した。 【００４０】最後に、連鎖移動剤、たとえばｎ−ブチル
メルカプタンまたはラウリルメルカプタンを少しの割合
添加して重合の生長反応を制御した。メルカプタンのよ
うな連鎖移動剤の利用は線状重合体の製造ではよくわか
っているが、架橋重合体ではよくわかっていない。しか
し、本発明では、連鎖移動剤が架橋重合体または共重合
体の製造過程に著しく有効であることを見出した。本発
明の重合反応は相当な時間を要し、また単量体の反応性
比が著しく異なるので、連鎖移動剤は、ブロック共重合
体の形成による活性の高い単量体の急速な生長反応（こ
れは望ましくない）を遅らせることによって、反応を制
御するのに役立つ。ブロック共重合体は光伝送体に微細
構造を導入することがある。このような微細構造によ
り、後で光の伝送に著しい非効率と減衰が生じる。さら
に重合反応がランダムに伝搬するので、順送りの重合工
程ですぐ隣りの単量体層の単量体組成が変化して、光伝
送体の種々の部分で組成にばらつきが生じる。このよう
なばらつきにより、それぞれ屈折率が少し異なる分裂し
た層からなる光伝送体が生じる。その結果、ドリップキ
ャスティング法で生じる問題と極めて似通った問題が生
じる。このような界面では多くの光が失なわれ、その結
果、効率の極めて悪い光伝送体が得られる。 【００４１】反応性混合物を充填した長尺のチューブ１
４を高温環境に完全に浸し、全長さの反応性混合物を同
時に重合させた場合には、高品質の光伝送体は得られな
い。この場合には、混合および充填中に入り込んだ気泡
や不純物が重合体マトリックスに捕捉されることがあ
る。また、反応条件が制御されていないので局所的な重
合が起こることがある。 【００４２】さらに、この塊状重合過程の発熱反応の熱
が効果的に除去されず、その結果、気化による局所的な
気泡の形成、収縮（塊状重合では収縮は、製品が反応部
位で約１０％−約２５容量％収縮するので避けがたい）
によって形成されたボイドなどが生じる。 【００４３】したがって、本発明では、任意の一時点に
はチューブ１４の極めて短い長さのみを反応条件下に置
き、チューブ１４の残りの部分は約−１０℃−２０℃、
好ましくは約−１０℃−約０℃の範囲に保って有意な度
合いの反応を防止する。約−１０℃以下の温度では、普
通に使用される単量体の間に相分離が生じることがあ
る。 【００４４】図１には、本発明または従来技術による組
成物を製造するための、本発明の方法を実施する装置が
示してある。図１に示す反応器１０は、反応を実施し制
御するためのタンク１２を備える。 【００４５】本発明の反応性混合物または他の単量体の
反応性混合物を、まず当業界で周知の方法でチューブ１
４のようなチューブに真空ポンプで吸い込む。次にチュ
ーブ１４をＵ字型に２つ折りにし、その開放端１６およ
び１８を反応性混合物がチューブから流出しないように
上向きにし、反応器１０のタンク１２に挿入する。反応
性混合物の材料の混合およびチューブへの充填は、理想
的には約−１０℃−０℃の温度で行うべきである。しか
し、反応物質を混合前に低い貯蔵温度に保っておけば、
室温に約１時間おいてから反応器の低温のオイルに浸し
ても、混合物からなお高品質の重合体光伝送体を形成で
きることを確かめた。１時間あれば、反応物質を混合し
クラッドチューブに充填するのに十分である。 【００４６】タンク１２に、１１枚の孔あきチューブ支
持板２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２
７，２８，２９，３０を、互に平行に、タンク１２の長
さ方向の軸線と垂直に等間隔に固定して、反応中にチュ
ーブ１４が他の同様に配置したチューブと接触するのを
防ぎ、チューブ１４を実質的にまっすぐに保つ。チュー
ブ支持板２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，
２７，２８，２９，３０にはチューブ１４および他のチ
ューブを通す複数の孔があいており、このことによりチ
ューブの位置関係が互いに間隔をおいて維持され、実質
的にまっすぐに保たれる。このことが大切なのは、チュ
ーブが反応の間中接触していると、反応で発熱した熱が
周囲の液体媒体に適切に運ばれず、その結果完成した光
伝送体に欠陥が生じるからである。 【００４７】本発明では、反応をチューブの一端から他
端に順送りに行い、反応中に反応材料の体積が収縮する
のにつれて、チューブ中の反応材料を下降させることに
よりボイドを防ぐと、一層優れた製品が得られることを
見出した。したがって本発明の方法は、従来技術で熱可
塑性光伝送体、ロッド、パイプまたはチューブの製造に
普通用いる押出または紡糸技術よりは注入成形の方に近
く、本発明は前者のものとは全く異なっている。従来技
術では、順送りに形成した光伝送体は、反応性溶液を、
熱浴に浸した収納チューブ内に滴下することにより製造
した。しかし本発明では、すべての反応性混合物をチュ
ーブに同時に入れ、その後順次反応させていくと著しく
優れた製品が得られることがわかった。 【００４８】本発明で用いるすべての成分が、重合体塊
の一体品となるのが望ましい。反応の性格および重合に
要する時間のため、たとえば不純物のような重合可能で
なかったり活性が不十分な材料はすべて、先行する重合
層の粘度が上昇することによって押し上げられる。 【００４９】すべての成分が互に溶解可能で、それらが
混合したままでいることも重要である。本発明の光伝送
体の製造方法では（現在行っている方法、次の段落参
照）、長さ約６１０ｃｍ（２０フィート）のチューブを
反応させるのに２０−３０時間かかる。すなわち反応は
直線長さで１時間当たり約２５．４−６１ｃｍ（１０イ
ンチ−約２フィート）の速度で進行し、好ましい速度は
約３０．５ｃｍ（１フィート）／時である。成分は製造
中十分混合したままでなくてはならない。成分が不混和
であると、相分離による曇り、ブロック共重合、または
粘度が高いために反応することができない未反応成分を
含有する局所的重合が生じる。 【００５０】光伝送体を商業的な量製造できる反応器１
０には、直径約１５−２５．４ｃｍ（６インチ−１０イ
ンチ）、長さ約９１５ｃｍ（３０フィート）、流体容積
約１８２−５４６リットル（４０−１２０米ガロン）の
タンクを設けるのがよい。１バッチあたり、反応性混合
物を充填した長さ１２２０ｃｍ（４０フィート）のチュ
ーブを中央で二つ折りにしたもの１ダースから、それぞ
れ直径約０．９５−１．２７ｃｍ（３／８インチ−約１
／２インチ）、長さ約１６０ｃｍ（２０フィート）の約
２ダースの光伝送体を製造することができる。 【００５１】バッチ製造サイクルのはじめに、タンク１
２にオイルを充填する。オイルは熱をよく伝え、低温で
もよく流れ、そして水より密度が小さいので水に浮くも
のであれば鉱油でも他の任意のオイルでもよい。オイル
はオイルポンプ３３によって、オイル溜め３１からオイ
ル移送ライン３５およびタンク１２頂部のオイル入口３
６を介してタンク１２に、オイルがオイル溢流出口３８
およびオイル溢流ライン４０に達するまで供給され、オ
イルはこのオイル溢流ライン４０を通ってオイル溜め３
１に戻る。オイルがオイル溢流ライン４０を通ってあふ
れ出、タンク１２が満杯であることが示されたらオイル
ポンプ３３を止める。この充填工程およびその停止は、
自動的に制御しても手動で制御してもよい。オイル入口
３６はオイル溢流出口３８より約８インチ下方にある。
オイルポンプ３３は約２２．７−４５．５リットル（５
−１０ガロン）／分のオイルを供給する。タンク１２へ
のオイルの充填は、光伝送体の１バッチを加工する準備
として行う。 【００５２】次に、タンク１２からのオイルをオイル溜
め兼冷却器５０で冷却し、オイル循環ポンプ５２によっ
てオイル循環ライン５４を通してタンク１２へ上向きに
送給し、その後オイル分配ライン６０，６２，６４，６
６，６８，７０，７２，７４，７６およびそれぞれに付
随する各オイルバルブ８０，８２，８４，８６，８８，
９０，９２，９４，９６を介してタンク１２から抜き出
し、その後オイルはタンク１２に戻る。オイルは、オイ
ルが所望の温度である−１０℃−０℃に達するまで、オ
イル循環ライン５４をオイル冷却器５０、オイル循環ポ
ンプ５２、およびオイル分配ラインおよびそれぞれに付
随したオイルバルブを通して、タンク１２内に連続的に
循環させる。あるいは、オイルを任意の通常の方法でタ
ンク１２に供給する前に冷却してもよい。 【００５３】オイル循環ポンプ５２によって、タンク１
２のオイルの全量が２−３分毎に入れかわり、タンク１
２全体が均一な温度に保たれる。タンク１２の外部は断
熱して、タンク１２への熱の流入およびそれによって生
じる熱勾配を低減する。反応器１０の状態は現在以下の
ようになっている。タンク１２は低温のオイルで一杯
で、このオイルはオイルポンプ５２によって分配ライン
６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７
６および付随したオイルバルブ８０，８２，８４，８
６，８８，９０，９２，９４，９６に排出され、オイル
溜め兼冷却器５０に戻される。タンク１２に水は入って
いない。上記のオイルの流れにより、タンク１２の全容
積が約−１０℃−０℃の均一な温度に保たれる。 【００５４】上述のようにして所望の数のチューブ１４
を所望の反応性混合物で充填し、次に反応器１０のタン
ク１２の内側に配置する。チューブ１４によって排除さ
れたオイルは、オイル溢流ライン４０を通って重力によ
ってオイル溜め３１に戻る（溢流バルブ２０４は反応サ
イクルの間は開いている）。チューブ入りの反応性混合
物を挿入した後タンク１２が再度平衡温度に達したら、
タンク１２にタンク１２の底部から頂部へ加熱水を順送
りに導入し、反応を順送りに開始させる。水循環系は、
水加熱器１００、水ポンプ１０２、水入口マニホールド
１０４、水分配ライン１１０，１１２，１１４，１１
６，１１８，１２０，１２２，１２４，１２６およびそ
れぞれに付随した１５０，１５２，１５４，１５６，１
５８，１６０，１６２，１６４，１６６、給水タンク１
３０、未加熱水供給ライン１３２、および水循環戻りラ
イン１３７を備えている。水圧均等化ライン１３４およ
び油圧均等化ライン１３５をヘッド空間１４２からの窒
素ガスで加圧し、反応の全期間にわたって反応器１０の
すべての流体連通部分を等しい圧力に保つ。水はこれら
のすべてのラインを矢印で示す方向に流れる。タンク１
２に流入する水量は計量調節器１３６で制御する。 【００５５】操作時には、タンク１２を装填した後タン
ク１２を閉鎖ハッチ１４０でシールし、完成製品に望ま
れる特性に応じた約２．８−１４ｋｇ／ｃｍ2（４０psi
−約２００psi ）の圧力に加圧する。この圧力はヘッド
空間１４２の加圧ガスによって維持される。 【００５６】反応性混合物は反応中酸素に触れないこと
が大切であるので、ヘッド空間１４２、加圧タンク１
２、オイル溜め３１、給水タンク１３０および反応器１
０の他のすべての流体連通部分に充填する気体としては
窒素が好適である。タンク１２、オイル溜め３１および
給水タンク１３０の間では、窒素圧力が水圧均等化ライ
ン１３４および油圧均等化ライン１３５を介して常に等
しくなっている。 【００５７】系内の圧力は、当業者に公知の原理により
化学反応を制御するのに役立つ。圧力によってタンク内
の化学物質の沸点が上昇し、開始剤および単量体が沸騰
して気泡やボイドの入った化学的に不良な製品が生ずる
のが防止される。 【００５８】最終製品に所望の特性と反応させる反応性
物質の特定の混合物とに応じて、約３５℃−約１２０℃
の温度を有する加熱水を、水循環ライン１１０および１
１１を通してタンク１２に導入し、チューブ１４端部の
小部分を加熱して重合または共重合反応を開始させる。
水バルブ１５０，１５２，１５４，１５６，１５８，１
６０，１６２，１６４，１６６はすべて閉鎖している。 【００５９】水入口マニホールド１０４から入った水は
タンク１２内を下向きに循環し、水循環戻りライン１３
７を通って流出し、水ポンプ１０２でポンプ輸送され、
加熱器１００で所望の温度まで加熱され、そしてタンク
１２に再度導入される。水はこのようにして約１８２リ
ットル（４０ガロン）／分の速度で循環し、タンク１２
の水が充填された部分の反応温度が完全に均一に保たれ
る。 【００６０】タンクに水を導入すると、オイルは自然と
水の上に浮く。水をタンク１２に順次上側の水分配ライ
ンを通して加えると、オイルはタンクからオイル溢流出
口３８そしてオイル戻りライン４０を通ってあふれ出、
タンク１２内のオイルと水の合計容積は一定のままであ
る。 【００６１】これらのバルブの開閉順序はサーモスイッ
チで作動する電気リレーで制御される。サーモスイッチ
１８０，１８２，１８４，１８６，１８８，１９０，１
９２，１９４，１９６はタンク１２の内側でとなりあっ
た水分配ラインの中間付近に、各チューブ支持板２１，
２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３
０に隣接してそれぞれ１個が配置されている。 【００６２】タンク１２をオイルで充填し、混合物を充
填したチューブを装填し、そしてタンクが低温平衡温度
に戻った後、高温の水をタンク１２に以下のようにして
導入することにより反応を開始する。オイルバルブ８
０，８２，８４，８６，８８，９０，９２，９４，９６
は開いている。温度を均一にし乱流を低減するには、各
バルブを実質的に同量のオイルが通過することが重要で
ある。水バルブはすべて閉じている。 【００６３】加熱していない供給水を調節器１３６を通
してタンク１２に約５４００ｃｍ3／時の流量でゆっく
り導入し、水ポンプ１０２で水循環戻りライン１３７を
通して抜き出してから水加熱器１００で加熱し、そして
水入口マニホールド１０４およびバルブがなく常時開放
している水分配ライン１１１を通してタンク１２に導入
する。この供給水はタンク１２を充填するための唯一の
水源である。本実施の形態では、各バッチ後タンクの底
には約６１ｃｍ（２フィート）の水が残り、水循環系の
呼び水となる。 【００６４】タンク１２に調節器１３６を通って流入す
る水が加熱されていなくても、タンク１２内の水温制御
に悪影響が及ぶことはない。これは（１）供給水の導入
速度がタンク１２の全容積と比べて極めて小さい、
（２）タンク１２の底部の６１ｃｍ（２フィート）には
反応性混合物を充填したチューブが入っていない、そし
て（３）調節器１３６を通して入った水は、未加熱水が
タンク１２中の加熱水と混ざる前に、水ポンプ１０２に
よって形成された低圧力によって水戻りライン１３７に
吸い込まれるからである。調節器１３６は本質的に水加
熱器１００の前に位置し、系の別の地点に配置すること
はできない。 【００６５】加熱水がタンク１２のサーモスイッチ１８
０のレベル（物理的には水分配ライン１１０の下）まで
たまると、サーモスイッチ１８０により電気信号がリレ
ー（図示せず）に送られ、オイルバルブ８０が閉鎖され
る。加熱水は上昇しつづける。加熱水がサーモスイッチ
１８２（水分配ライン１１２の直下）に達すると、対応
するリレーが作動して水バルブ１５０が開いて、オイル
バルブ８２が閉じる。次に、加熱水が水分配ライン１１
４の下のサーモスイッチ１８４に達すると、対応するリ
レーによって水バルブ１５２が開き、オイルバルブ８４
が閉じる。乱流を低減し、タンク１２の高温領域と低温
領域の間のはっきりした区分を保つには、どの特定の水
分配ラインもタンク１２内の水のレベルがその特定の水
分配ラインを超えるまでは開栓しないことが大切であ
る。水の上に浮いている、水で排除されたオイルは同時
にオイル出口３８から流れ出し、ライン４０を通って重
力によりオイル溜めタンク３１に戻る。 【００６６】このようにして水を順次上側の水分配ライ
ンを通してタンク１２の下部に導入し、排除された低温
のオイルを同じ容積だけ抜き出し、タンク１２内を高温
の水が上昇するにつれてオイル分配ラインを１回に１本
ずつ順送りに閉鎖してゆく。 【００６７】水は常に、すべての開放した水分配ライン
を流れる。すなわち、たとえば水分配ライン１１８（バ
ルブ１５８）が開いていれば、それより下の水分配ライ
ン、すなわち水分配ライン１１６，１１４，１１２およ
び１１０もすべて開いたままである。開放した各水分配
ラインには、実質的に等しい量の水が流れることが大切
である。このことにより確実に、反応器の水充填部分全
体が、温度勾配がなく乱流の少ない均一な温度となる。
同様に、オイルも開いたままのすべてのオイル分配ライ
ンに連続的に導入する。したがって、水分配ライン１１
８が開のとき、オイル分配ライン７０，６８，６６，６
４，６２および６０は閉じているが、残りの（上側の）
オイル分配ライン７２，７４，７６は開いたままで、こ
れらの各ラインはタンク１２に新たに冷却したオイルを
導入しつづけ、タンク１２のオイル充填領域を一定で均
一な予め選択した約−１０℃−２０℃の範囲に保ち、オ
イル充填領域、すなわち低温領域の反応性混合物が反応
するのが防止され、乱流が低減する。 【００６８】オイルと水の界面を図１に１７０で示す。
ここでは水分配ライン１１４が、開いている水分配ライ
ンでは最も上で、オイル分配ライン６８が開いている最
も下のオイル分配ラインであり、まさに化学反応の始ま
る位置に乱流の極めて少ないデッド領域が確保され、し
たがって高温領域と低温領域の間がはっきり区分され、
反応が確実に所定の速度で進行する。本方法で使用する
流量では乱流は極めて少ししか発生しない。実際には、
オイル分配ラインと水分配ラインは、タンク１２の長さ
方向に沿って６１ｃｍ（２フィート）離して配置する。
当然、隣接した分配ラインが近接しているほど温度は均
一となる。 【００６９】また、オイルと水の混合は極めて少ししか
生じず、オイルと水の界面の厚さはおそらく２．５４ｃ
ｍ（１インチ）以下で、反応性混合物の反応成分と未反
応成分が極めてはっきり区分される。 【００７０】実際、水の上側に低温のオイルを供給しな
い領域を確保することにより、他の方法では生じるかも
しれないオイルと水の混合が低減し、したがって、高温
領域と低温領域の分離が一層はっきりすることを見出し
た。この低温のオイルが供給されない領域は反応器の他
の部分より乱流が少ないので、デッド領域と呼ぶ。図１
で例示した、タンク１２のオイルと水の界面１７０につ
いては、デッド領域は水分配ライン１１４（開いている
水分配ラインで最も上のライン）とオイル分配ライン６
８との間に、オイル分配ライン６４および６６を閉鎖す
ることにより形成され、その結果デッド領域は１ケ所と
なり、すなわちオイルライン６６も水ライン１１６も開
栓しない。このデッド領域は反応過程を通じて順送りに
上向きに移動し、このデッド領域を用いることによって
優れた品質管理が可能となる。 【００７１】したがって、水を水分配ライン１１４およ
びそれより下のラインを通して導入している際には、低
温のオイルはオイル分配ライン７６，７４，７２，７０
および６８から供給するが、（水分配ライン１１４の真
正面の）オイル分配ライン６６および６４を通しては供
給しない。反応器内の水のレベルが上昇するにつれて、
最も上側の水分配ラインより１レベル高いオイルライン
を閉鎖し、デッド領域を形成する。 【００７２】実際には、タンク１２内の水のレベルは調
節器１３６を通して計量した供給水によって約１５−６
１ｃｍ（６インチ−約２４インチ）／時の速度で上昇さ
せるのが好ましく、チューブが反応器１０の全長９１５
ｃｍ（３０フィート）にわたって反応するには約３０時
間かかる。この時間は反応性混合物に促進剤を加えるこ
とによって多少短縮することができる。 【００７３】高温の水は反応を開始させ、次に余分の反
応熱を運び去って、反応性混合物が常に確実に特定の反
応に最適な温度となるようにしている。反応が実質的に
完了するまで進行した後は、重合体または共重合体を反
応温度に保たなくてもかまわない。 【００７４】タンク１２の内側でタンク１２の頂部付近
に位置する光スイッチ２０２は、ヘッド空間１４２付近
に配置されている。水が光スイッチ２０２のレベルまで
上昇すると、光スイッチからの電気信号がリレーをトリ
ガーし、バルブ２００を閉じる（オイル溢流ライン４０
を遮断する）とともに、オイル循環バルブ２０４および
給水制御バルブ２０６を閉じて、タンク１２と水循環系
を単一の閉鎖単位とする。光スイッチ２０２からの信号
は同時にオイルポンプ３３を止め、水加熱器１００で加
熱する水の温度を制御するサーモスタットの設定を変更
し、新たなサーモスタットの設定を所定の時間保つタイ
マーを設定する。 【００７５】次に、反応温度より通常１０℃−２０℃高
い新たな温度の水をタンク１２に循環させて、重合体ま
たは共重合体を硬化させ、すなわち反応を完了に向けて
さらに進行させる追加の時間を確保する。タンク１２が
水で満杯となりオイル循環系が完全に止まった時点で
は、既に光伝送体である反応生成物は極めて粘性で、未
反応分子を反応させるのに十分な易動度を付与するには
さらに高温が必要である。代表的な硬化時間および温度
は後述の実施例に示してある。 【００７６】しかし、図１に説明した装置は多くの製品
に適当であるものの、この装置では特定の用途に用いる
製品で確実に高品質を得るのに十分な温度制御を行えな
いことがわかった。そこで図２に例示する実施の形態を
開発した。図１の装置と図２の装置の主要な相違は、後
者ではタンクに水を供給するのと同じパイプでオイルを
タンクから除去することである。ある時期には水がパイ
プを通ってタンクに流れ、別の時期にはオイルが同じパ
イプを通ってタンクから流出する。 【００７７】図２には、上述の実施例と同一寸法とする
ことのできるタンク３０２を有する反応器３００を示
す。 【００７８】温度計３０４，３０６，３０８，３１０，
３１２，３１４，３１６，３１８，３２０は隔離管（た
とえば隔離管３０５および３０７、他の隔離管には図を
わかりやすくするために番号をふっていない）を介し
て、タンク３０２内の流体と連動するようつながってお
り、付属したシール手段で隔離管内にシールされ、タン
ク３０２内の温度を定期的に測定する。覗きガラス管３
２２はタンク３０２の長さ方向の軸線と平行にその全長
にわたって配置され、タンク３０２内の水およびオイル
のレベルを直接観察できる。覗きガラス管と連通して平
行に覗きガラス管均等化ライン３２３が配置され、この
覗きガラス管均等化ライン３２３は覗きガラス管３２２
の全長にわたって等しい圧力を確保し、気泡を上昇させ
てさらに良好な観察を可能とする。 【００７９】オイルタンク３２４からの低温のオイル
は、オイルポンプ３２８によりオイルライン３２５およ
び３２６を通して矢印の方向（上向き）に送給され、タ
ンク３０２にその頂部付近で入る。低温のオイルは、オ
イル分配バルブ３３２，３３４，３３６，３３８，３４
０，３４２，３４４，３４６，３４８，３５０を備えた
オイル出口マニホールド３３０を通して吸い出され、こ
れらの各バルブは、タンク３０２内部と常時開放的に連
通している流体分配ライン３６０，３６２，３６４，３
６６，３６８，３７０，３７２，３７４，３７６，３７
８と連動するよう連結されている。オイルは流体分配ラ
イン、オイル分配バルブを通して吸い出され、次にタン
ク３０２の再循環に備えてオイルポンプ３２８を通過し
た直後にオイル冷却器３８０内で冷却される。オイル冷
却器３８０は通常の水と組み合わせた冷却器で、これは
通常の冷凍機（図示せず）で冷却される冷水タンク３８
１に水ライン３８５、ポンプ３８７および水ライン３８
９を通して連結された熱交換器として図示してある。冷
水タンク３８１内の水温は当業界で公知の方法によって
制御する。 【００８０】オイルをオイル出口マニホールド３３０を
通して排出する方が、オイルをこのようなマニホールド
を通してタンク３０２に供給するよりオイルの循環がう
まくゆき、その結果温度制御が良好となり、またオイル
ポンプ３２８がタンク３０２より低い位置にあるので、
オイルポンプが空になる可能性もなくなることを見出し
た。 【００８１】水分配マニホールド３８２は流体分配ライ
ン３６０，３６２，３６４，３６６，３６８，３７０，
３７２，３７４，３７６，３７８にバルブ３８４，３８
６，３８８，３９０，３９２，３９４，３９６，３９
８，４００，４０２を介して連結しており、水分配マニ
ホールドは水ポンプ４０４に作動連結され、これは水加
熱器４０６と連結している。水ポンプ４０４は高温の水
を、水分配マニホールド３８２および開放しているすべ
てのバルブを通してタンク３０２に供給する。タンク３
０２内の水はタンク３０２底部の水戻りライン４２６
（および常開の保全バルブ３３５）を通ってタンク３０
２から出て、水分配マニホールド３８２とタンク３０２
を再循環するために水ポンプ４０４と水加熱器４０６に
戻る。 【００８２】オイルをオイルライン３２７、オイルポン
プ３２８、オイル冷却器３８０を通して、そしてオイル
冷却器ライン３２５を通ってタンク３２４へと循環させ
ることにより（すなわちオイルバルブ３２９は開放、オ
イルバルブ３３１は閉鎖、そしてオイルバルブ３３３は
開放している）オイルをタンク３０２に供給する前に、
オイルタンク３２４内にあるうちに作動温度まで冷却す
ることもできる。（光ファイバーおよび他の製品の１バ
ッチの処理中は、オイルバルブ３２９は閉じており、オ
イルバルブ３３１は開いている。） 【００８３】次にオイルをオイルポンプ３２８によって
タンク３０２に供給する。あるいは、バルブを適切な順
序で開閉することにより、低温のオイルをオイル溢流ラ
イン４２４を通して、窒素タンク４３０からの窒素圧力
によって押し上げることもできるが、この方法の方が費
用がかかる。 【００８４】あるいは、タンク３０２をオイルで充填
し、このオイルを所望の作動温度に達するまでタンク３
０２を循環させながら冷却する。次にタンク３０２に反
応物質のチューブを上述のようにして装填する。水溜め
４０８からの加熱していない水は計量調節器４１０を通
してタンク３０２に計量しながら入れる。遮断バルブ４
１２および４１４は単に計量調節器４１０とバイパスバ
ルブ４１６を水圧から遮断して、これらの２つのバルブ
の保守または交換を可能にしている。反応器３００で製
品の１バッチを製造した後、タンク３０２は水で充填さ
れているが、次のバッチサイクルを開始する前に空にし
なくてはならない。図２に例示する実施の形態では、こ
の過程は窒素圧力ヘッドガスを用いて行われ、窒素圧力
解放バルブ４１８を開けて、ヘッド空間４２０内の窒素
がタンク３０２内の水を水計量ライン４２２を通して水
溜め４０８に次回のバッチの製造での使用に備えて押し
上げる。しかし水は計量調節器４１０を逆向きに流れる
ことができないので、バイパスバルブ４１６をこの製造
サイクルの最終部分の間開放して、供給水が水計量ライ
ン４２２を通って水溜め４０８に戻れるようにする。タ
ンク３０２内の余分のオイルはオイル溢流ライン４２４
を流れてオイルタンク３２４に戻る。 【００８５】図２に例示した実施の形態の操作は図１に
例示した実施の形態の操作と対応する。タンク３０２に
所望の安定した温度の低温のオイルを充填し、反応物質
を装填した後、ハッチ４２８をシールしてタンク３０２
を窒素タンク４３０からの窒素で圧力均等化ライン４３
２を通して所望の圧力に加圧する。バルブ４３６を介し
て作動する圧力均等化ライン４３４によって水溜め４０
８に等しい圧力がかかる。もちろんこの際圧力解除ライ
ン４３８のバルブ４１８は閉じている。バルブ４４０も
開放して、窒素タンク４３０から窒素ガスがラインに出
てゆき、系全体が加圧されるようにしてある。オイルタ
ンク３２４を加圧できるよう、バルブ４４２は当然開い
ている。全流体分散系内の圧力はゲージ４４４から読み
とることができる。 【００８６】次に加熱していない水を計量ライン４２２
と計量調節器４１０を通してタンク３０２の底部に計量
して入れる。水循環系を始動させて、計量した水をタン
ク３０２底部の水出口ライン４２６を通して水ポンプ４
０４と水加熱器４０６に下向きに引っ張り、水分配マニ
ホールド３８２と開いているすべての水バルブを通して
タンク３０２に戻す。図２の装置の操作は図１について
上述したのと同じである。 【００８７】しかし、前述したように、図２の実施の形
態ではオイルと水の両方が同じ流体分配ラインを流れる
ので乱流が低減する。本実施の形態では、各領域で流体
分配ラインを１本だけ使用してオイルと水の両方を分配
することにより、タンク３０２内の乱流がさらに低減す
る。デッド領域は、工程のサイクルの適当な時点で１本
の流体分配ラインを完全に止めることによって維持され
る。すなわち、開いている最も上側の水バルブと開いて
いる最も下側のオイルバルブの間に、閉じた流体分配ラ
インが常に１本あり、すなわち工程の各段階では常時１
つの流体領域が閉鎖している。たとえば、オイル分配バ
ルブ３４２が最も下側の開いているオイル分配バルブで
あるならば、流体分配ライン３７２は閉じていてオイル
も水も通っておらず、水バルブ３９８が最も上側の開い
た水バルブとなる。流体分配ラインをオイルの送り出し
から水の送り込みに切り換える際に流体分配ライン中に
残っているオイルは、タンク３０２に流入する水によっ
てタンク３０２にすぐ洗い流され、水の上に浮かぶ。こ
の装置によって、本発明者らが知るうちで最も良好な温
度制御、したがって最も良好な品質管理が可能であるこ
とを見出した。この装置では乱流が低減し水とオイルの
相互作用が低減しているので、極めて良好な品質管理を
維持することができる。さらに、熱的カップリングの効
率がよいので、タンクの許容長さは事実上限定されな
い。 【００８８】本発明を実施するには任意の流体を使用す
ることができる。たとえば空気を使用することもでき
る。単一の流体、たとえば水を、反応器のタンク内と、
タンクの加熱部分以外を低温に保ちながらタンクの外部
を順次加熱するのとに使用することもできる。しかし、
このような装置では、熱的カップリング効率が悪く、流
体内の熱渦流によって効率が悪化し、高温領域と低温領
域の区分も不鮮明になる。これらの欠点によって品質管
理が困難になる。このような反応器装置については後出
の比較例でさらに詳しく説明する。 【００８９】これらの知見から図面に関連して説明した
２種の流体を用いる装置を採用した。２種の異った流体
が、１互いに溶解せず、２片方が他方より密度が小さい
ならば、任意の２種の流体を用いることができる。本明
細書に開示した好適実施の形態である水と軽いオイル
は、これらの２つの要求を極めて良く満たすので好適な
流体である。 【００９０】このバルブの開閉順序等は上述の装置と同
じである。サーモスイッチ４５０，４５２，４５４，４
５６，４５８，４６０，４６２，４６４，４６６，４６
８は、約−１０℃−約０℃の低温のオイルから、３５℃
−約６５℃とすることのできる高温の水への温度変化を
検出し、上述のようにリレーを介して水およびオイルバ
ルブを順番に開閉する特定のプロセス制御機構を始動さ
せる。 【００９１】光センサ４７０は水がそのセンサに達する
と作動する。光センサが作動すると計量バルブ４１０が
閉じて、それ以上タンク３０２に水が入るのが防止さ
れ、いまや、タンク３０２と、すべての流体分配ライン
を通して高温の水をタンクに供給する水分配マニホール
ド３８２とよりなる閉ループ内に閉じこめられた水の温
度を制御するタイマー制御装置が始動し、硬化期間を調
整するためのタイマーが設定される。 【００９２】この方法の利点の１つは、反応性混合物は
順送りに上に向って反応するとともに収縮するが、未反
応混合物が流動性のままなので、不均一な収縮によって
ボイドが形成される可能性が除外されることにある。し
たがって混合物の一部が収縮すると、未反応材料は単に
チューブを下降し、反応中の界面との接触が保たれる。
全収縮が反応混合物の体積の約８−１８％、あるいは２
５％以下であっても、この収縮によって本発明の方法に
よって製造した光伝送体にボイドが生じることはない。
（この収縮は、光スイッチ２０２が反応性混合物の入っ
たチューブの頂部より下側にあっても、光伝送体全体が
高温の水に漬かっていることも意味する。） 【００９３】反応器は、未反応混合物が下向きに流れ、
オイルが水の上に浮くような向きならばどの向きに置い
てもよい。しかし注意深く制御しても、反応器内でしば
しば気泡が発生することがわかっている。しかし反応器
を水平方向から約３０−４５％の角度で傾けると、気泡
が反応中および未反応の混合物を通って上昇しないの
で、気泡によって最終製品に生じるおそれのある欠陥部
が局在化する。反応器が完全に鉛直であれば、発生した
気泡はさらに上昇して、欠陥のある、そしておそらくは
使用できない光伝送体の部分が長くなる。 【００９４】反応器の主要な目的は、形成中の光伝送体
の長さ方向に沿って最適反応温度を順送りに創出し維持
しつつ、未反応混合物をそれより低い非反応性の温度に
保って、ボイドの形成を防止することにある。 【００９５】本明細書で説明する反応器、特に図２に例
示した好適実施の形態は、反応物質の混合物の優れた熱
的カップリング、したがって温度制御を可能とするの
で、本発明者が考えたうちで本発明の方法を実施するの
に最良の態様である。 【００９６】装置の別の実施の形態では、複数の別個の
円周方向の流体案内コイルを反応管の外面にその長さ方
向に間隔をあけて配置する。反応器を低温の熱伝導性液
体、たとえば水またはオイルで充填する。あるいは、停
滞または循環する空気を使用して反応器内の低温を制御
し維持することもできるが、空気はオイルまたは水より
熱的カップリングの効率が明らかに劣る。水またはオイ
ルのような低温の液体を、反応器外部に反応器と近接し
て設けるのが有利なコイルを通して循環させて、反応器
内部の温度を維持する。反応を誘発し制御するには、高
温の液体、たとえば水を順次上側のコイルを通して反応
器に沿って循環させて、チューブ状の反応混合物の一部
の温度を上げ、重合を起こさせる。高温領域が反応器に
沿って上向きに移動するとともに、冷却流体を通すコイ
ルを減らして低温領域を少なくする。この装置の熱的カ
ップリングは上述の装置ほど良好ではないが、この装置
も高品質の光伝送体を製造できる。 【００９７】本明細書で説明した方法および装置は、熱
可塑性または熱硬化性のロッド、パイプ、チューブおよ
び断面半径が長さより相当小さい他の物品の製造に用い
るのに好都合である。本発明は、ポリアクリル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂などのバー、ロッドなどの製造に現
在用いられている注入成型技術のかわりに用いることも
できる。 【００９８】得られた光伝送体をさらに改良するには、
内部が極めて高度に磨かれ、清浄で無傷のシースまたは
クラッド材料を使用するのが望ましい。クラッド内壁の
平滑面のすべての傷は光伝送体の外面に再生され、反応
性混合物は重合時に収縮するにつれてこの傷の上を引き
ずられるので、光伝送体外面に再生する傷は一層大きく
なることがある。この効果によって光伝送体に縦じわが
生じることがある。クラッドとして適当なのは、通常の
押出し装置で高度に磨いたマンドレルを使用して押出し
たＦＥＰテフロンチューブである。他にもクラッドとし
て、たとえばテフロンより可撓性の塩化ポリビニルを用
いることができるが、この樹脂を使用すると光の漏出が
ひどく、この光学的特性のため、光伝送体のクラッドに
この樹脂を用いるのは現在のところあまり望ましくな
い。 【００９９】さきにも述べたように、熱硬化プラスチッ
クの光伝送体を高温と酸素に同時に暴露すると光伝送体
の分解が生じる。しかし有意な酸化は１５０℃以上の温
度でしか生じないので、光を導入する光伝送体の端部
（すなわち受光端）以外ではさして問題にならない。光
伝送体の受光端をガラスエンベロープに収容して空気か
らシールすれば、有意な酸化を防止できることを見出し
た。これはチューブ内の限定された量の酸素を使い切っ
てしまえば、それ以上光伝送体と反応する酸素は存在し
ないからである。本発明の光伝送体は例外的な耐熱性を
有するので、ガラスエンベロープを通しての赤外線の透
過により光伝送体に余分な熱が伝えられても、光伝送体
は損傷しない。 【０１００】しかし、ガラスエンクロージャに収納した
熱可塑性光伝送体はランプの熱にさらされると収縮して
溶融する。溶融重合体は重合体本体とは異なった屈折率
を有し、このため望ましくない光の散乱が生じる。さら
に、重合体が溶融するとコアとシースの位置関係が変化
し、光伝送体の光伝送能力も低減する。 【０１０１】 【実施例】以下の実施例によって、上述の本発明に用い
る出発混合物、方法および反応パラメータ、および得ら
れる光伝送体の特性を説明する。以下の実施例は、種々
の特性を有する光伝送体の製造に用いることのできる化
学物質および操作パラメータの多くの可能な組合せのう
ち数例を例示するものに過ぎない。 【０１０２】（実施例１）以下の混合物を用いて、光伝
送体を下記のようにして製造した。 メチルメタクリレート ７０部 ｎ−ブチルメタクリレート ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．５部 を混合、濾過、脱気し、内径０．６４ｃｍ（０．２５イ
ンチ）、長さ１５２５ｃｍ（５０フィート）のＦＥＰ
（Fluorinated Ethylene-Propylene、フッ素化エチレン
−プロピレン共重合体、E.I.デュポン（DuPont）社製、
屈折率１．３４）のチューブに吸い込んだ。 【０１０３】チューブをＵ字型に曲げ、温度が約０℃の
オイルを充填した７６３ｃｍ（２５フィート）の反応器
に入れた。反応器をシールし、窒素で５．６ｋｇ／ｃｍ
2 （８０ｐｓｉ）に加圧した。８０℃の水を、反応器に
反応器内の水のレベルが３０．５ｃｍ（１フィート）／
時で上昇する速度で計量しながら供給した。このように
して、チューブ内の混合物を、５．６ｋｇ／ｃｍ2 （８
０ｐｓｉ）の窒素圧力下で２０時間にわたって、長さ方
向に順送りに加熱し反応させた。 【０１０４】次に温度を９０℃に上げ、９０℃で２時間
保った。次に温度を１００℃に上げ２時間保った。 【０１０５】本実施例では使用可能な光伝送体が２本生
成し、各光伝送体は重合時の収縮の後、長さが約６１０
ｃｍ（２０フィート）であった。（反応器にうまくはま
るようチューブを２つ折りにした際に形成された、チュ
ーブの底部のＵ字型の部分は使用できず、上記チューブ
の一部もこの折曲げにより失われる。）反応後ほとんど
空である余分のチューブは切除した。チューブの両方の
部分で、固形物質の上側に不純物と未反応化学物質が観
察され、このことから精製後も残った数少ない不純物の
少なくとも一部が、前進する網状重合体によって上方に
押し上げられ、完成した光伝送体の均質性と品質が向上
することがわかる。 【０１０６】得られた光伝送体は光をかなり良く伝送し
た。おそらく過酸化ベンゾイル残留物のために生じたき
わめてかすかな黄色味が観察された。この材料は１５０
℃以上の温度に暴露しても流れなかった。 【０１０７】コア材料の長さ２．５４ｃｍ（１インチ）
のサンプル断片を別個に以下の各溶剤に２４時間浸し、
架橋の程度を測定した。室温のアセトン、５０℃のアセ
トン、室温のテトラヒドロフラン、室温のメチルエチル
ケトン、５０℃のメチルエチルケトンおよび室温のメチ
ルメタクリレート。サンプルはすべての溶剤で膨潤した
が、溶解はしなかった。（もちろん加熱した溶剤での膨
潤度の方が同じ溶剤の室温での膨潤度より高かった。）
膨潤度はメチルメタクリレートで最も高かったが、これ
はおそらく主成分であるメチルメタクリレート単量体
（組成参照、成分１１０５部あたりメチルメタクリレー
ト単量体は７０部）のその前駆物質に対する相溶性のた
めである。これらの試験から、ある程度の架橋が達成さ
れていることがわかる。 【０１０８】（実施例２）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 メチルメタクリレート ７０部 ｎ−ブチルメタクリレート ２５部 1,3-ブチレンジメタクリレート １０部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．５部 この光伝送体は、実施例１の光伝送体と本質的に同一の
特性を有していた。 【０１０９】（実施例３）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 メチルメタクリレート ７０部 エチルアクリレート ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．５部 【０１１０】得られた光伝送体は、実施例１の光伝送体
と本質的に同じ特性を有していた。エチルアクリレート
ホモポリマーの方がｎ−ブチルメタクリレートのホモポ
リマーよりガラス転移温度が−２９゜対１５℃で低いの
で、コアはわずかにやわらかかった。 【０１１１】（実施例４）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 メチルメタクリレート ５０部 イソプロピルメタクリレート ３０部 ｎ−ブチルメタクリレート ２０部 1,3-ブチレンジメタクリレート １０部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．７部 【０１１２】得られた光伝送体は実施例１と実質的に同
じ特性を有していた。メチルメタクリレートより反応性
の低いイソプロピルメタクリレートおよびｎ−ブチルメ
タクリレートの使用した分を補償するために開始剤の量
を多くした。開始剤の量を多くした結果、黄色味がより
顕著になった。 【０１１３】（実施例５）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 スチレン ７０部 酢酸ビニル ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．５部 【０１１４】得られた光伝送体は実施例１の光伝送体ほ
ど効率的ではなかったが、これはおそらく酢酸ビニルが
ホモポリマーとしては屈折率および光の透過性がアクリ
ルまたはメタクリルエステルより低いからである。 【０１１５】しかし、可撓性は、実施例１の光伝送体よ
りわずかに良好で、実施例２の光伝送体に匹敵した。こ
の実施例５の光伝送体は実施例１の光伝送体より黄色味
が少なく、これはおそらく酢酸ビニルの反応性がｎ−ブ
チルメタクリレートより高いためである。 【０１１６】（実施例６）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例５を繰り返した。 スチレン ７０部 ｎ−ブチルメタクリレート ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．５部 【０１１７】得られた光伝送体は実施例５の光伝送体と
同様であったが、ｎ−ブチルメタクリレートの光の透過
性および屈折率が酢酸ビニルより高いので光特性がまさ
っていた。 【０１１８】（実施例７）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 メチルメタクリレート ７０部 ｎ−ブチルメタクリレート ３０部 トリアリルシアヌレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 過酸化ベンゾイル ０．５部 【０１１９】得られた光伝送体は実施例１の光伝送体と
同様であったが、トリアリルシアヌレートにより生じる
架橋度がジアリルフタレートと比べて高いのでわずかに
硬かった。所定量の実施例７の光伝送体のコアは、実施
例１の光伝送体の同量のコアより、実施例１で挙げた溶
剤での膨潤が相当少なく、架橋度が高いことが確かめら
れた。 【０１２０】実施例１と実施例７のサンプルをメチルメ
タクリレートに室温で２日間浸漬した。トリアリルシア
ヌレートの量を１０部および１５部に増やしたサンプル
は膨潤の程度が徐々に少なくなり、トリアリルシアヌレ
ートが１５部ではほとんど膨潤しなかったが、トリアリ
ルシアヌレートが１５重量部の光伝送体は極めて硬く、
トリアリルシアヌレートの量が少ない光伝送体ほどは光
を透過せず、これはおそらくトリアリルシアヌレートの
光透過性が低いためである。 【０１２１】（実施例８）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 メチルメタクリレート ７０部 ｎ−ブチルメタクリレート ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 イソプロピルペルオキシド ０．５部 【０１２２】８０℃では反応が極めて緩慢であったの
で、反応温度を１００℃、圧力を７．０３ｋｇ／ｃｍ2
（１００ｐｓｉ）に上げ、引き続き１１０℃と１２０℃
で各２時間ずつの後硬化した。得られた光伝送体は実施
例１の光伝送体と極めて似ていた。気泡が観察された
が、これはおそらく重合温度が高い結果である。イソプ
ロピルペルオキシドの使用量を０．３部まで下げても、
本質的に同じ結果が得られた。 【０１２３】（実施例９）以下の異なった組成を用いた
以外は実施例１を繰り返した。 メチルメタクリレート ７０部 ｎ−ブチルメタクリレート ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 フェニルアセチルペルオキシド ０．５部 【０１２４】フェニルアセチルペルオキシドの開始剤
は、ベンゼン中、２０℃での半減期が０．０００４７６
秒であることにも見られるように、過酸化ベンゾイルの
開始剤と比べて極めて不安定であった。 【０１２５】この実施例９で製造した光伝送体は多くの
欠点、たとえば気泡、ボイドを示し、これは早期重合、
速い重合速度およびそれに引き続く熱除去の問題、また
はメチルメタクリレートのような反応性の相対的に高い
成分が他の単量体と実質的に共重合することなしに重合
してしまうためである。 【０１２６】実施例９の組成を用い、激しい反応を制止
するのに有効な量のｎ−ブチルメルカプタンを加えて引
き続き実験を行ったが、光伝送体のコアは極めて柔らか
く黄色のままであった。 【０１２７】（実施例１０）過酸化ベンゾイルのかわり
に、ピーピージー・インダストリーズ・インク、オーガ
ニック・ケミカル・ディビジョン（ＰＰＧ Industries
inc.,Organic Chemical Divisions）からＩＰＰとして
販売されているジイソプロピルペルオキシージカーボネ
ートを用いた以外は実施例１を繰り返した。ＩＰＰは凍
結ブロックで受領するのだが、室温では極めて急速に分
解して遊離基となって爆発性になるので、常時−４０℃
で貯蔵しなくてはならない。しかしＩＰＰは凍結時の取
扱いが非常にむずかしい。 【０１２８】そこで、ＩＰＰの凍結ブロックを相対的に
反応性の低い単量体に、ＩＰＰ１重量部に対し単量体約
１０重量部の割合で溶解することにより、もっと制御し
やすいバッチを調製した。この作業に適した単量体はジ
エチレングリコールビス（アリルカーボネート）で、こ
れはＰＰＧインダストリーズ・インク、オーガニック・
ケミカル・ディビジョンで製造され、ＣＲ−３９として
販売されている。イソプロピルペルカーボネートは、相
対的に活性の低い単量体であるＣＲ−３９に溶解すると
取扱いがより安全になるが、安全のためには−４０℃で
貯蔵しなくてはならない。 【０１２９】したがって、０．５部の過酸化ベンゾイル
のかわりに、０．５部のＩＰＰと５部のＣＲ−３９を用
いた。この組成を用いると優れた光伝送体が得られた。
さらに重合反応は過酸化ベンゾイルの場合の８０℃と比
べて著しく低い４５℃の温度で行った。後重合温度は５
０℃で２時間、そして６０℃でさらに２時間とする。過
酸化ベンゾイルを使用して製造した光伝送体で認められ
た黄色味は、ＩＰＰを用いて製造した光伝送体では認め
られなかった。 【０１３０】（実施例１１）以下のようにして光伝送体
を製造した。 メチルメタクリレート ４０部 ｎ−ブチルメタクリレート ３０部 ジエチレングリコールビス （アリルカーボネート） ３０部 ジアリルフタレート ５部 ｎ−ブチルメルカプタン ０．５部 １０重量％のイソプロピルカー ボネートをジエチレングリコー ルビス（アリルカーボネート） に溶解したもの ５部 【０１３１】反応条件は実施例１０と同様とした。優れ
た光伝送体が製造された。光伝送体のコアは実施例１０
より良好なテキスチャーを呈した。またコアはこれまで
の実施例のものより高い温度に耐えた。これはジエチレ
ングリコールビス（アリルカーボネート）の架橋効果に
よって重合塊の架橋度が上がったためである。 【０１３２】（実施例１２）５部のジアリルフタレート
のかわりに１０部のトリアリルシアヌレートを用いた以
外は実施例１１を繰り返した。得られた光伝送体は実施
例１１ほど可撓性ではなかったが、はるかに高温に耐え
た。 【０１３３】（実施例１３）３０部のメチルメタクリレ
ートと４０部のジエチレングリコールビス（アリルカー
ボネート）を用いた以外は実施例１２を繰り返した。得
られた光伝送体は実施例１２よりさらに可撓性が低かっ
たが、２００℃以上のはるかに高温に耐えることができ
た。 【０１３４】（実施例１４）ｎ−ブチルメルカプタンの
かわりに０．５部のラウリルメルカプタンを用いた以外
は実施例１１を繰り返した。得られた光伝送体は実施例
１１の光伝送体と同じ特性を示した。実際、他のメルカ
プタン、たとえばｓ−ブチルメルカプタン、ｔ−ブチル
メルカプタン、またはドデシルメルカプタンをほぼ同じ
比率で含有させても有意な差は認められなかった。 【０１３５】（実施例１５）メチルメタクリレートのか
わりにスチレンを用いた以外は実施例１１を繰り返し
た。同じ結果が得られた。スチレンが他の成分との反応
性が低いのを補償するために反応時間を長くした（水を
３０．５ｃｍ（１フィート）／７５分で上昇させた）。
スチレン誘導体、たとえばα−メチルスチレン、ｐ−フ
ェニルスチレン、４−ｔ−ブチルスチレンも、７５部の
スチレンに対して２５部以下のスチレン誘導体の比で含
有させても良い結果が得られた。 【０１３６】（実施例１６）以下のようにして光伝送体
を製造した。 ジエチレングリコールビス （アリルカーボネート） ８０部 酢酸ビニル １０部 トリアリルシアヌレート １０部 １０重量％のイソプロピルペ ルカーボネートをジエチレン グリコールビス（アリルカー ボネート）に溶解したもの １０部 【０１３７】重合反応は極めて低速で（反応器内の水は
３０．５ｃｍ（１フィート）／２時間で上昇させた）、
反応温度は５５℃に上げ、圧力は６．２ｋｇ／ｃｍ
2（８８psi）に保った。 【０１３８】得られた光伝送体は、実施例１１の光伝送
体ほどではないが光をかなり良く伝送した。コア材料は
柔らかかった。コアの後硬化を７０℃で２時間、９０℃
で２時間行ったところ、もっとばらつきのない材料が得
られた。しかしながら光伝送体は可撓性ではなくなっ
た。しかしこの光伝送体は２４０℃もの高温に耐えるこ
とができた。 【０１３９】（比較例１）架橋剤（ジアリルフタレー
ト）を組成に含めなかった以外は実施例１を繰り返し
た。得られた光伝送体の先端をフォーカシング・リフレ
クタを有する石英ハロゲンランプの焦点に配置した。こ
れは実施例１の光伝送体で使用したのと同じ方法であ
る。 【０１４０】光伝送体は２方法で検査した。すなわちま
ず光伝送体の先端をむき出しで（「ガラスキャップ」な
し）、そして第２に「ガラスキャップ」付きで検査を行
った。最初の試験では光伝送体のコアが収縮、溶融し、
分解したようであった。ランプを点灯して数秒内にメチ
ルメタクリレートおよびｎ−ブチルメタクリレートの匂
いがし、材料の分解を示唆した。実際、発火を防ぐため
に石英ハロゲンランプを消さなくてはならなかった。そ
の間に、光伝送体は光を伝送するすべての能力を失っ
た。 【０１４１】第２の試験（「ガラスキャップ」付き）で
も、光伝送体のコアは収縮し、溶融した。今回は溶融物
は「ガラスキャップ」内に収容された。溶融重合体と固
体重合体の屈折率が異なるので、光伝送体の光伝送能力
は極めて急速に失なわれ、その結果光が界面で実質的に
散乱した。コアが溶融するとともに光伝送体がランプか
ら引き離され、重合体コアとコアを被覆するＦＥＰとの
位置関係が変化した。２０分後には、メチルメタクリレ
ートの匂いが広がって、重合体コアがそのオリゴマーに
分解し、さらには単量体に分解していることが示唆され
た。実際、ガラスキャップ内で単量体の沸騰によって溶
融塊中に気泡ができているのがよくわかった。光伝送体
の品質は試験開始時にはかなり良好であったが、２０分
以内に次第に分解しはじめた。実際、最初の１０分間で
光の９０％までが失われた。 【０１４２】同じ２つの試験を、実施例１にしたがって
製造したサンプルを用いて行ったところ、以下の結果が
得られた。むき出しの光伝送体は最初の１時間は何ら分
解の徴候を示さなかった。１時間を過ぎるとコアの最初
の２．５４−５．１ｃｍ（１−２インチ）が硬くなり、
ランプのエネルギーによって重合体コアがさらに架橋し
たこと、および／または重合が絶対的に終了したことが
示された。その後石英ハロゲンランプに暴露した結果、
材料が減量した。６時間でコア材料の０．６ｃｍ（１／
４インチ）以下が失われ、ランプの高熱によって材料が
分解していることがわかった。架橋コアの分解速度は線
状重合体のコアよりはるかに低いことが明らかである。 【０１４３】第２の試験では、光伝送体をガラスキャッ
プで被覆してランプの焦点に位置させた。１時間後、第
１の試験と同様にコアの最初の５．１ｃｍ（２インチ）
が硬くなった。引き続きランプにさらした結果材料が失
なわれたが、その速度ははるかにおそく、材料が０．６
３ｃｍ（１／４インチ）失われるには恒常的な暴露を１
０日間要した。 【０１４４】上記試験のすべてにおいて、ランプと光伝
送体の先端の間には、回転ファンブレードを配置した。 【０１４５】（比較例２）実施例１１で設定した条件に
したがって製造した光伝送体に、比較例１で説明したの
と同様の試験を行った。光伝送体を同じく第１に伝送管
の先端がむき出し（「ガラスキャップ」なし）、第２に
「ガラスキャップ」付きの２方法について検査した。む
き出しの光伝送体は収縮したが、その程度は比較例１で
説明したのと同一条件では、架橋光伝送体と比べて極め
て小さかった。さらに、比較例１の光伝送体が分解の徴
候を最初の１時間で示したのに対し、この光伝送体は分
解の徴候を最初の１２０時間示さなかった。しかし１２
０時間後、材料の損失と光伝送体表面のわずかな黄化が
認められた。高強度石英ハロゲンランプへの暴露時の重
合体塊の酸化によって材料が分解し、その後酸化した重
合体が失われるようである。この効果は、黄色表面がラ
ンプから遠くへ移動することによってさらに確かめられ
た。それでもなお比較例１で説明した光伝送体より分解
は著しく遅かった。 【０１４６】第２の試験では、光伝送体をガラスキャッ
プでおおい、ランプの焦点に配置した。１２０時間とい
う比較的長い暴露時間の後も材料の減量は認められなか
ったが、コアはきわめてわずかな量収縮した。しかし最
も驚くべき観察結果は、重合体コア表面に黄色味が認め
られず、酸化が生じていないことが示されたことであ
る。実際１００日以上にわたる定常的な暴露の後も、重
合体コアには材料の減量が認められなかった。このこと
は、第１に高濃度のジエチレングリコールビス（アリル
カーボネート）およびジアリルフタレートによって生じ
る高い架橋度、そして第２にホモポリマーとしてのジエ
チレングリコールビス（アリルカーボネート）がホモポ
リマーとしてのメチルメタクリレートおよび／またはｎ
−ブチルメタクリレートに比べてはるかに高い温度に耐
えられるという２つの要因のためである。 【０１４７】（比較例３）実施例１１の組成を用い、３
つの異なった反応器を使用して光伝送体を製造した。反
応器１の構成は、オイルを用いず、反応器内の２種の媒
体が水とその上部の空気からなるようにした。水は静止
しており、外部手段によって加熱した。水のレベルを３
０．５ｃｍ（１フィート）上昇させ、次に所望の温度に
加熱して１時間保ち、次に再び水を上昇させ、加熱し保
温した。空気部分を外部手段で冷却した（反応器を取り
まく銅製コイル内に約５℃の冷水を定常的に循環させ
た）。水を押し上げるにつれて空気の容積が小さくな
り、それに応じて外部冷却コイルを止めていった。６１
０ｃｍ（２０フィート）の光伝送体を製造した。 【０１４８】第２の反応器の構成は、高温の水は反応器
内を循環するが、水の上のオイルは静止しており外部か
ら冷却されるようにした（反応器をとりまく銅製コイル
内に約５℃の冷水を定常的に循環させた）。水を３０．
５ｃｍ（１フィート）／時で徐々に上昇させると、オイ
ルの量は同じ量だけ収縮し、タンクのオイルが水で置き
かわった部分の冷却コイルを止めた。 【０１４９】第３の反応器は本発明の好適な実施の形態
にしたがって構成した。オイルは氷結することがないの
で水よりさらに低温（−５℃から−１０℃）で循環させ
ることができた。 【０１５０】第１の反応器で製造したサンプルは多数の
ボイドと気泡を示し、これらはおそらく２つのソース、
すなわちまず光伝送体内の反応の発熱による熱（この熱
は上向きに移動する）、そして第２に水面から空気に伝
わる伝導熱からの熱の除去効率が悪いために生じる。こ
れらの熱を効率よく除去できないのは、空気の熱伝導率
が低く、反応器が熱除去効率が悪い構成であるためであ
る。 【０１５１】第２の反応器で製造したサンプルは少量の
気泡を示したが、第１の反応器で製造したサンプルより
著しく良好であった。気泡が生じたのはおそらく反応熱
が光伝送体内を上方に移動してしまい、静止した低温の
オイルで除去されないからである。反応熱の除去が容易
でないのは、反応器内のオイル部分のような静止した媒
体中では局所的な熱の発生が相当量あり、この熱の外へ
の伝導が部分的にはオイルの粘度のせいで対流が劣勢と
なることにより容易でないためである。 【０１５２】しかし、本発明にしたがって製造したサン
プルは、気泡や他のボイドが全くない優れた光伝送体と
なった。 【０１５３】 【発明の効果】気泡や他のボイドによる光の散乱および
吸収を防止し、色温度による変化を防止した、光伝送能
力の優れたプラスチック光伝送体の製造方法並びにその
製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すプラスチック光伝
送体の製造装置の線図的側面図である。 【図２】本発明の他の一実施の形態を示すプラスチック
光伝送体の製造装置の線図的側面図である。 【符号の説明】 １０ 反応器 １２ タンク １４ チューブ １６、１８ チューブ１４の端部 ２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２
９、３０ チューブ支持板 ３１ オイル溜め ３３ オイルポンプ ３５ オイル移送ライン ３６ オイル入口 ３８ オイル出口 ４０ オイル溢流ライン ５０ 冷却器 ５２ オイル循環ポンプ ５４ オイル循環ライン ６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７
６ オイル分配ライン ８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９
６ オイルバルブ １００ 水加熱器 １０２ 水ポンプ １０４ 水入口マニホールド １１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０、１
２２、１２４、１２６水分配ライン １１１ 水温安定化ライン １３０ 給水タンク １３２ 冷水供給ライン １３４ 水圧均等化ライン １３５ 油圧均等化ライン １３６ 計量調節器 １４０ ハッチ １４２ ヘッド空間 １３７ 水循環戻りライン １５０、１５２、１５４、１５６、１５８、１６０、１
６２、１６４、１６６水バルブ １８０、１８２、１８４、１８６、１８８、１９０、１
９２、１９４、１９６サーモスイッチ １７０ タンク１２内のオイルと水の界面 ２００ オイル溢流ライン４０のバルブ ２０２ 光スイッチ ２０４ オイル循環バルブ ２０６ 給水制御バルブ ３００ 反応器 ３０２ タンク ３０３、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３
１４、３１６、３１８、 ３２０ 温度計 ３０５、３０７ 隔離管 ３２２ 覗きガラス管 ３２３ 覗きガラス管均等化ライン ３２４ オイルタンク ３２５、３２６、３２７ オイルライン ３２８ オイルポンプ ３２９、３３１、３３３ オイルラインバルブ ３３０ オイル出口マニホールド ３３２、３３４、３３６、３３８、３４０、３４２、３
４４、３４６、３４８、３５０ オイル分配バルブ ３６０、３６２、３６４、３６６、３６８、３７０、３
７２、３７４、３７６、３７８ 流体分配ライン ３８０ オイル冷却器 ３８１ 冷却水タンク ３８２ 水分配マニホールド ３８３ 熱交換器 ３８４、３８６、３８８、３９０、３９２、３９４、３
９６、３９８、４００、４０２ 水バルブ ３８５ 水ライン ４０４ 水ポンプ ４０６ 水加熱器 ４０８ 水溜め ４１０ 計量調節器 ４１２、４１４ 遮断バルブ ４１６ バイパスバルブ ４１８ 窒素圧力解放バルブ ４２０ ヘッド空間 ４２２ 水計量ライン ４２４ オイル溢流ライン ４２６ 水戻りライン ４２８ ハッチ ４３０ 窒素タンク ４３２ 窒素圧力均等化ライン ４３４ 圧力均等化ライン ４３６ ライン４３４のバルブ ４３８ 圧力解除ライン ４４０ 窒素タンクライン ４４２ バルブ ４４４ 圧力ゲージ ４５０、４５２、４５４、４５６、４５８、４６０、４
６２、４６４、４６６、４６８ サーモスイッチ ４７０ 光センサ
送体の製造装置の線図的側面図である。 【図２】本発明の他の一実施の形態を示すプラスチック
光伝送体の製造装置の線図的側面図である。 【符号の説明】 １０ 反応器 １２ タンク １４ チューブ １６、１８ チューブ１４の端部 ２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２
９、３０ チューブ支持板 ３１ オイル溜め ３３ オイルポンプ ３５ オイル移送ライン ３６ オイル入口 ３８ オイル出口 ４０ オイル溢流ライン ５０ 冷却器 ５２ オイル循環ポンプ ５４ オイル循環ライン ６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７
６ オイル分配ライン ８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９
６ オイルバルブ １００ 水加熱器 １０２ 水ポンプ １０４ 水入口マニホールド １１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０、１
２２、１２４、１２６水分配ライン １１１ 水温安定化ライン １３０ 給水タンク １３２ 冷水供給ライン １３４ 水圧均等化ライン １３５ 油圧均等化ライン １３６ 計量調節器 １４０ ハッチ １４２ ヘッド空間 １３７ 水循環戻りライン １５０、１５２、１５４、１５６、１５８、１６０、１
６２、１６４、１６６水バルブ １８０、１８２、１８４、１８６、１８８、１９０、１
９２、１９４、１９６サーモスイッチ １７０ タンク１２内のオイルと水の界面 ２００ オイル溢流ライン４０のバルブ ２０２ 光スイッチ ２０４ オイル循環バルブ ２０６ 給水制御バルブ ３００ 反応器 ３０２ タンク ３０３、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３
１４、３１６、３１８、 ３２０ 温度計 ３０５、３０７ 隔離管 ３２２ 覗きガラス管 ３２３ 覗きガラス管均等化ライン ３２４ オイルタンク ３２５、３２６、３２７ オイルライン ３２８ オイルポンプ ３２９、３３１、３３３ オイルラインバルブ ３３０ オイル出口マニホールド ３３２、３３４、３３６、３３８、３４０、３４２、３
４４、３４６、３４８、３５０ オイル分配バルブ ３６０、３６２、３６４、３６６、３６８、３７０、３
７２、３７４、３７６、３７８ 流体分配ライン ３８０ オイル冷却器 ３８１ 冷却水タンク ３８２ 水分配マニホールド ３８３ 熱交換器 ３８４、３８６、３８８、３９０、３９２、３９４、３
９６、３９８、４００、４０２ 水バルブ ３８５ 水ライン ４０４ 水ポンプ ４０６ 水加熱器 ４０８ 水溜め ４１０ 計量調節器 ４１２、４１４ 遮断バルブ ４１６ バイパスバルブ ４１８ 窒素圧力解放バルブ ４２０ ヘッド空間 ４２２ 水計量ライン ４２４ オイル溢流ライン ４２６ 水戻りライン ４２８ ハッチ ４３０ 窒素タンク ４３２ 窒素圧力均等化ライン ４３４ 圧力均等化ライン ４３６ ライン４３４のバルブ ４３８ 圧力解除ライン ４４０ 窒素タンクライン ４４２ バルブ ４４４ 圧力ゲージ ４５０、４５２、４５４、４５６、４５８、４６０、４
６２、４６４、４６６、４６８ サーモスイッチ ４７０ 光センサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ジャムシド ジェー・ザリアン
アメリカ合衆国、カリフォルニア
91367、ウッドランド ヒルズ、カリフ
ァ ストリート 22440
(56)参考文献 特開 昭57−45502（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
G02B 6/00 366
G02B 6/00 391
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．（ａ）細長い重合容器を垂直又は斜めに着脱自在に
固定する長さ方向の軸線を有するタンク、 （ｂ）上記タンクの一部を単量体の重合反応を防止する
温度に保つことにより、低温領域を形成する手段、 （ｃ）上記タンクおよびその内容物を一端から他端へ順
送りに加熱することにより、高温領域を形成する手段、
および、 （ｄ）上記低温領域と上記高温領域の温度を制御する手
段を具備することを特徴とするプラスチック光伝送体の
製造装置。 ２．上記低温領域形成手段が上記タンクの全長にわたっ
て分布し、上記高温領域形成手段が上記タンクの全長に
わたって分布する請求項１記載のプラスチック光伝送体
の製造装置。 ３．上記低温領域形成手段および上記高温領域形成手段
により低温領域および高温領域が別々に保たれ、しか
も、それらの全合計容積がタンクの全容積と実質的に等
しくなるように、低温領域および高温領域が上記タンク
内を上方に順送りに移動する請求項２記載のプラスチッ
ク光伝送体の製造装置。 ４．（ａ）細長い重合容器を垂直又は斜めに着脱自在に
固定する長さ方向の軸線を有するタンク、 （ｂ）上記タンクの一部を単量体の重合反応を防止する
温度に保つことにより、低温領域を形成する手段、 （ｃ）上記タンクおよびその内容物を一端から他端へ順
送りに加熱することにより、高温領域を形成する手段、
および、 ｄ）上記低温領域と上記高温領域の温度を制御する手段
を具備する装置を用いて、該重合容器に充填した少なく
とも１種の単量体を順送りに重合させることにより、プ
ラスチック光伝送体を製造する方法において、 （イ）上記タンクを所定の温度の低温流体で充填して低
温領域を形成し、 （ロ）重合させるべき単量体を上記タンクに装填し、 （ハ）上記低温流体より密度が大きく、所定温度に加熱
した高温流体を上記タンクの底部に導入し、 （ニ）高温流体を上記タンクの底部に導入するのと同時
に、導入する高温流体の容積にほぼ等しい容積の低温流
体を上記タンクの頂部から抜きとり、 （ホ）すべての低温流体が抜き取られ、高温流体に置き
かわるまで、工程（ハ）および（ニ）を所定の速度で継
続する工程を含むことを特徴とするプラスチック光伝送
体の製造方法。 ５．さらに （ａ）上記低温流体を上記低温領域内で継続的に循環さ
せ、 （ｂ）上記高温流体を上記高温領域内で継続的に循環さ
せる工程を含む請求項４記載のプラスチック光伝送体の
製造方法。 ６．さらに （ａ）上記方法の全期間中上記低温流体を所定の温度に
維持し、 （ｂ）上記方法の全期間中上記高温流体を所定の温度に
維持する工程を含む請求項５記載のプラスチック光伝送
体の製造方法。 ７．上記低温流体の温度が約−１０℃〜約０℃である請
求項４記載のプラスチック光伝送体の製造方法。 ８．上記高温流体の温度が約３５℃〜約８５℃である請
求項４記載のプラスチック光伝送体の製造方法。 ９．さらに、上記タンクを約２８Ｋｇ／ｃｍ2〜１４Ｋ
ｇ／ｃｍ2（４０psi 〜約２００psi ）の圧力に加圧す
る工程を含む請求項４記載のプラスチック光伝送体の製
造方法。 １０．さらに、実質的に不活性なガスを使用して上記タ
ンクを加圧する工程を含む請求項９記載のプラスチック
光伝送体の製造方法。 １１．さらに、窒素ガスを使用して上記タンクを加圧す
る工程を含む請求項１０記載のプラスチック光伝送体の
製造方法。 １２．さらに、 （ａ）上記タンクを上記高温流体で充填した後上記高温
流体の温度を上昇させ、 （ｂ）上記高温流体の循環を、反応生成物が硬化するま
で追加の所定の時間継続する工程を含む請求項４記載の
プラスチック光伝送体の製造方法。 １３．上記の上昇した温度が約９０℃〜約１２０℃の範
囲である請求項１２記載のプラスチック光伝送体の製造
方法。 １４．上記の追加の所定の時間が約１時間〜約４時間で
ある請求項１２記載のプラスチック光伝送体の製造方
法。 １５．（ａ）細長い重合容器を垂直又は斜めに着脱自在
に固定する長さ方向の軸線を有するタンク、 （ｂ）上記タンクの一部を単量体の重合反応を防止する
温度に保つことにより、低温領域を形成する手段、 （ｃ）上記タンクおよびその内容物を一端から他端へ順
送りに加熱することにより、高温領域を形成する手段、
および、 （ｄ）上記低温領域と上記高温領域の温度を制御する手
段を具備する装置を用いて、該重合容器に充填した少な
くとも１種の単量体を順送りに重合させることにより、
プラスチック光伝送体を製造する方法において、 （イ）単量体を混合し、 （ロ）重合容器に単量体の混合物を充填し、 （ハ）上記の混合物を充填した重合容器を冷却して重合
を防止し、そして、 （ニ）上記重合容器を一端から他端へ順送りに加熱する
工程を含むことを特徴とするプラスチック光伝送体の製
造方法。 １６．上記単量体が、多官能性単量体から選ばれる少な
くとも１種の単量体を含む請求項１５記載のプラスチッ
ク光伝送体の製造方法。 １７．さらに、架橋剤を上記単量体に混合する工程を含
む請求項１５記載のプラスチック光伝送体の製造方法。 １８．上記架橋剤がジアリルフタレート、１、３−ブチ
レンジメタクリレートおよびトリメチルプロパントリメ
タクリレートよりなる群から選ばれる特許請求の範囲１
７記載のプラスチック光伝送体の製造方法。 １９．さらに、開始剤を上記単量体に混合する工程を含
む請求項１５記載のプラスチック光伝送体の製造方法。 ２０．さらに、連鎖移動剤を上記単量体に混合する工程
を含む請求項１５記載のプラスチック光伝送体の製造方
法。 ２１．上記連鎖移動剤がメルカプタン類から選ばれる請
求項２０記載のプラスチック光伝送体の製造方法。
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