JPH08220349A

JPH08220349A - プラスチック光ファイバ母材の製造方法及びプラスチック光ファイバ

Info

Publication number: JPH08220349A
Application number: JP7023922A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nonaka; 毅野中; Hiroo Matsuda; 裕男松田; Yasuhiro Koike; 康博小池
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1995-02-13
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、耐熱性が高く且つ滑らかな屈折率
分布をもったＧＩ型プラスチック光ファイバを、簡便な
製造方法によって提供することを目的とする。【構成】本発明のプラスチック光ファイバは、コア
部、クラッド部、又はコア部及びクラッド部に含まれる
重合物のモノマーが、一般式【化５８】［Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃はＨ、アルキル基、ハロゲン又は
ハロゲン化アルキル基；Ｒ₄はアルキル基、ハロゲン又
はハロゲン化アルキル基；Ｒ₅及びＲ₆はＨ又はアルキ
ル基］で表される化合物であることを特徴とする。ま
た、本発明のプラスチック光ファイバ母材の製造方法
は、クラッド部の内側表面上に、上記のモノマーと屈折
率上昇剤との混合液を重合して層を形成する操作を、屈
折率の低い順に多数繰り返してコア部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック光ファイ
バ母材の製造方法及びプラスチック光ファイバに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コア部及びクラッド部が共にプラスチッ
クから構成されるプラスチック光ファイバは、ガラスフ
ァイバに比べ加工や取扱いが容易で低コストであるた
め、その伝送損失が実質的に問題にされない程度に短距
離の光伝送路等として、多用されている。このような特
徴を有するプラスチック光ファイバは、ＬＡＮ（local
area network）、ＩＳＤＮ（integrated service digit
al network）等の次世代通信網構想において、その重要
性が増大してきている。

【０００３】極く短距離の伝送用として、図５に示すよ
うな階段状に変化する屈折率分布を有するステップイン
デックス型（ＳＩ型）のプラスチック光ファイバが既に
実用化されているが、これは伝送容量が少ないために、
通信用には適していない。図６に示すような半径方向に
変化するコア部屈折率分布を有するグレーデッドインデ
ックス（ＧＩ）型のプラスチック光ファイバの方が、伝
送容量が大きい点から通信用途に適しており、この屈折
率分布が滑らかになるほど、ファイバの伝送容量が大き
くなる。

【０００４】このＧＩ型プラスチック光ファイバを通信
用に用いるには、（ｉ）大きな伝送容量を得るために、
コア部の屈折率分布が滑らかになること、及び、（ｉ
ｉ）敷設した際の長期信頼性を得るためにファイバ自身
に耐熱性が具備されること、の２つの性質が少なくとも
要求される。

【０００５】ＧＩ型のプラスチック光ファイバを作製す
るには、あらかじめ屈折率分布を持ったプラスチック光
ファイバ母材作製しこれを線引する方法によれば、外径
の異なるファイバを簡便に製造できる。従来、ＧＩ型フ
ァイバを製造する方法としては、特開平２−１６５０４
号に記載されているように、屈折率の異なる２種以上の
重合性混合物の積層状物を同心円状に押し出す方法があ
るが、この母材の製造方法は積層押し出し法であるた
め、屈折率の異なる層は多くとも１０層程度しか形成で
きない。従って、屈折率分布は階段状を呈することにな
ってしまう。

【０００６】一方、耐熱性を向上する目的でポリカーボ
ネートを用いたプラスチック光ファイバが、特開平６−
１４８４３８号及び特開平６−１４８４３９号に開示さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ポリカーボネ
ートを用いたプラスチック光ファイバは、その材質に由
来して伝送損失が高くなるという問題があった。

【０００８】本発明は、上記の状況及び問題点に鑑みて
なされたものであり、滑らかな屈折率分布を有し且つ耐
熱性に優れたプラスチック光ファイバを簡便な製造方法
にて提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記の問題を解決するに当たり、プラスチック光ファイバ
のコア部及びクラッド部を構成する重合物（ポリマー）
の分子の構造に着目した。そして、この着目点に沿って
鋭意研究の結果、耐熱性を向上するためには、分子内に
剛直な構造を有するモノマー又は分子内にハロゲンを有
するモノマーを重合することにより得られる重合物を用
いることが有効であることを見出した。

【００１０】本発明のプラスチック光ファイバは、この
知見に基づくものであり、より具体的には、コア部又は
クラッド部の少なくとも一方を構成する重合物のモノマ
ーが、一般式

【００１１】

【化３】

【００１２】［Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃は、水素原子（Ｈ）
と、アルキル基と、ハロゲンと、ハロゲン化アルキル基
とから成る群から選択される同一又は相異なる原子又は
基であり；Ｒ₄は、アルキル基と、ハロゲンと、ハロゲ
ン化アルキル基とから成る群から選択される同一又は相
異なる原子又は基であり；Ｒ₅及びＲ₆は、水素原子と
アルキル基とから成る群から選択される同一又は相異な
る原子又は基である］で表される化合物であることを特
徴とする。

【００１３】また、本発明によるプラスチック光ファイ
バは、Ｒ₁と、Ｒ₂と、Ｒ₃と、Ｒ₄とから成る群より
少なくとも１つ選択される原子又は基が、環状アルキル
基を有することを特徴としてもよい。

【００１４】また、本発明によるプラスチック光ファイ
バは、Ｒ₁と、Ｒ₂と、Ｒ₃と、Ｒ₄とから成る群より
１つ以上選択される原子又は基が、ビシクロアルキル基
とトリシクロアルキル基とから成る群から１つ以上選択
される官能基を有することを特徴としてもよい。

【００１５】上記の化合物（モノマー）は、分子内に剛
直な構造を有するため、これを重合して得られる重合物
（ポリマー）は、高いガラス転移温度が付与される。従
って、このモノマーを用いて作製されたプラスチック光
ファイバは、耐熱性に優れる。

【００１６】また、本発明によるプラスチック光ファイ
バは、モノマーがハロゲンを含むことを特徴としてもよ
い。

【００１７】このモノマーは、分子内にハロゲンを有す
るため、これを重合して得られるポリマーは、高いガラ
ス転移温度が付与される。従って、このモノマーを用い
て作製されたプラスチック光ファイバは、耐熱性に優れ
る。

【００１８】また、これらのモノマーは、伝送損失を悪
化させる原因となるベンゼン環等や共役二重結合を、そ
の分子内に有しない。

【００１９】ここで、本発明における「アルキル基」と
は、直鎖アルキル基、分枝アルキル基及び環状アルキル
基のいずれをも含む。

【００２０】また、本発明のＲ₄が炭素数１〜５のアル
キル基であることを特徴としてもよい。

【００２１】また、本発明のプラスチック光ファイバ
は、Ｒ₁と、Ｒ₂と、Ｒ₃と、Ｒ₄と

【００２２】から成る群より１つ以上選択される要素
が、下記の

【化４】で示されるシクロヘ

【００２３】キシル基と下記の

【化５】で示されるイソボルニル基と下記の

【化６】で示されるアダマンチル基とから成る群より１
つ以上選択される官能基を有することを特徴としてもよ
い。

【００２４】

【化４】

【００２５】

【化５】

【００２６】

【化６】

【００２７】このような化合物として、例えば、以下に
挙げる化合物が、本発明のモノマーとして特に好適に使
用可能である；（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）ア
クリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メ
タ）アクリル酸三級ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチ
ル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸
シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、ア
クリルアダマンタン、

【００２８】メタクリルアダマンタン；及び、下記の

【化７】〜

【化５４】の構造式で表される化合物である。

【００２９】

【化７】

【００３０】

【化８】

【００３１】

【化９】

【００３２】

【化１０】

【００３３】

【化１１】

【００３４】

【化１２】

【００３５】

【化１３】

【００３６】

【化１４】

【００３７】

【化１５】

【００３８】

【化１６】

【００３９】

【化１７】

【００４０】

【化１８】

【００４１】

【化１９】

【００４２】

【化２０】

【００４３】

【化２１】

【００４４】

【化２２】

【００４５】

【化２３】

【００４６】

【化２４】

【００４７】

【化２５】

【００４８】

【化２６】

【００４９】

【化２７】

【００５０】

【化２８】

【００５１】

【化２９】

【００５２】

【化３０】

【００５３】

【化３１】

【００５４】

【化３２】

【００５５】

【化３３】

【００５６】

【化３４】

【００５７】

【化３５】

【００５８】

【化３６】

【００５９】

【化３７】

【００６０】

【化３８】

【００６１】

【化３９】

【００６２】

【化４０】

【００６３】

【化４１】

【００６４】

【化４２】

【００６５】

【化４３】

【００６６】

【化４４】

【００６７】

【化４５】

【００６８】

【化４６】

【００６９】

【化４７】

【００７０】

【化４８】

【００７１】

【化４９】

【００７２】

【化５０】

【００７３】

【化５１】

【００７４】

【化５２】

【００７５】

【化５３】

【００７６】

【化５４】

【００７７】尚、これらのモノマーを本発明のプラスチ
ック光ファイバに用いる際は、単独で重合させてもよ
く、これらの中から複数選択して共重合体としてもよ
く、又は他のモノマーとこれらの１つないし複数との共
重合体としてもよい。

【００７８】また、本発明のプラスチック光ファイバ
は、モノマーがプラスチック光ファイバのコア部に含ま
れることを特徴としてもよく、モノマーに添加されてモ
ノマーの重合物の屈折率を上昇させる屈折率上昇剤が、
プラスチック光ファイバのコア部に更に含まれることを
特徴としてもよい。

【００７９】上述のモノマーがコア部に含まれることに
より、プラスチック光ファイバの伝送特性に直接関わる
コア部の耐熱性が向上する。また、このようなコア部に
屈折率上昇剤が更に含まれることにより、外側に向かっ
て漸次降下する屈折率分布を有するコア部を容易に実現
できるようになる。

【００８０】本発明のプラスチック光ファイバ母材の製
造方法は、一般式

【００８１】

【化５５】

【００８２】［Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃は、水素原子（Ｈ）
と、アルキル基と、ハロゲンと、ハロゲン化アルキル基
とから成る群から選択される同一又は相異なる原子又は
基であり；Ｒ₄は、アルキル基と、ハロゲンと、ハロゲ
ン化アルキル基とから成る群から選択される同一又は相
異なる原子又は基であり；Ｒ₅及びＲ₆は、水素原子と
アルキル基とから成る群から選択される同一又は相異な
る原子又は基である］で表される化合物である第１のモ
ノマーを用いて、中空部を有する略円筒形状のクラッド
部に対して、屈折率上昇剤を、上記の第１のモノマーに
添加した２以上の整数ｉの個数のモノマー屈折率上昇剤
混合液Ｓ（１）〜Ｓ（ｉ）であって、重合した際の屈折
率に関して、１＜ａ≦ｉの数ａに対して（Ｓ（ａ−１）
の屈折率）≦（Ｓ（ａ）の屈折率）の関係をもつモノマ
ー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ（ｉ）を用い、１≦
ｘ≦ｉの数ｘに対して、クラッド部の側面内側表面上に
モノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（ｘ）を投入し、クラッ
ド部を長手軸方向に回転させながらモノマー屈折率上昇
剤混合液Ｓ（ｘ）を重合させて略均一な厚さの層を形成
する操作を、数ｘに関して１からｉまで順に行い、クラ
ッド部の側面内側表面上に、数ｉの個数の層から成り且
つ半径方向内側に向かって屈折率が上昇する屈折率分布
を有するコア部を形成するコア部形成のステップを含む
ことを特徴とする。

【００８３】また、本発明のプラスチック光ファイバ母
材の製造方法は、中空の略円筒形状であるクラッド部製
造モールドの側面内側表面に第２のモノマーを投入し、
クラッド部製造モールドを長手軸方向を中心に回転させ
ながら第２のモノマーを重合させて、中空の略円筒形状
であるクラッド部を形成するクラッド部製造のステップ
を更に含むことを特徴としてもよく、第２のモノマー
が、第１のモノマーと同じ化合物であることを特徴とし
てもよい。

【００８４】クラッド部の内側に多数の層を屈折率が漸
次上昇する順に形成してコア部を形成する工程におい
て、上記のモノマーを用いることにより、滑らかな屈折
率分布をもつ耐熱性に優れたプラスチック光ファイバ母
材を簡便に製造することが可能となる。

【００８５】以下、本発明を更に詳しく説明する。

【００８６】（屈折率上昇剤）本発明では、係るモノマ
ーに添加した混合物を重合させた際の屈折率がモノマー
のみの重合物よりも高い屈折率を与える添加剤を、屈折
率上昇剤と称する。所望の屈折率分布を与え、且つ上記
ポリマーと安定に共存することが可能である限り、屈折
率上昇剤の分子量は特に制限されない。また、屈折率上
昇剤自体が重合性の官能基（例えば、ビニル基等の不飽
和結合を有する官能基等）を有していてもよい。即ち、
屈折率上昇剤は、単量体ないしその混合物であってもよ
く、またオリゴマーないしポリマーであってもよい。コ
ア部には、好適には、上記のモノマーに対して以下に挙
げるような屈折率上昇剤を添加して重合させた重合物が
用いられる。この屈折率上昇剤には、例えば、フタル酸
ブチルベンジルエステル（屈折率ｎ＝１．５３６）、酢
酸２−フェニルエチル（ｎ＝１．５１）、フタル酸ジメ
チル（ｎ＝１．５１５）、ジフェニルスルフィド（ｎ＝
１．６３５）、安息香酸ビニル（ｎ＝１．５７７）、ベ
ンジルメタクリレート（ｎ＝１．５６８）、フタル酸ジ
アリル（ｎ＝１．５１８）、安息香酸ベンジル（ｎ＝
１．５６８）等が好適に使用可能である。尚、上記した
中で、安息香酸ビニル、ベンジルメタクリレート、フタ
ル酸ジアリルは、重合性の官能基を有する屈折率上昇剤
である。

【００８７】（母材の分子量）本発明においては、光フ
ァイバ母材線引の際の作業性（線引時の断線防止、ない
し母材加熱時の硬さ）の点からは、該母材のコア部とク
ラッド部とを構成する高分子の、ＧＰＣ（gel permeati
on chromatography ）による重量平均分子量が、１０,
０００以上３００, ０００以下であることが好ましく、
更には３０, ０００以上２５０, ０００以下（更には５
０, ０００以上２００, ０００以下）であることが好ま
しい。

【００８８】光ファイバ母材のコア部とクラッド部とを
構成する高分子の重量平均分子量は、例えば、以下のよ
うにして測定することが可能である。

【００８９】（重量平均分子量の測定方法）平均分子量
を測定すべきプラスチック光ファイバ母材の全体を、テ
トラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解して、濃度が０．１
ｍｇ／ｍｌ程度のＴＨＦ溶液とする。

【００９０】このようにして得たＴＨＦ溶液を、必要に
応じてメンブレン・フィルター（例えば、ミリポア社の
メンブレン・フィルター）を通過させた後、ＧＰＣ測定
系に導入してＧＰＣ分析を行い、該ＧＰＣ分析結果に基
づき光ファイバ母材の重量平均分子量を求める。このＧ
ＰＣ分析の際には、例えば、以下の測定条件が好適に用
いられる。

【００９１】ＧＰＣ装置：東ソー社製、商品名：HLC-8020 ＧＰＣカラム：東ソー社製、商品名：TSK gel 4000HXL TSK gel 2500HXL TSK gel 2000HXL(３本連結) （内径７．８ｍｍ×長さ３００ｍｍ（１本当たり））カラム槽温度：４０℃ 移動相：ＴＨＦ流量：１．０ｍｌ／ｍｉｎ検出器：ＲＩ（屈折率）データ処理装置：東ソー社製、商品名：CP-8000 本発明に用いることのできる母材の分子量は、特に制限
されないが、光ファイバ母材線引の際の作業性（線引時
の断線防止、ないし母材加熱時の硬さ）の点からは、コ
ア部を構成する高分子の重量平均分子量（Ｍ_R）は、１
０, ０００以上３００, ０００以下であることが好まし
い。また、クラッド部を構成する高分子の重量平均分子
量（Ｍ_D）も、１０, ０００以上３００, ０００以下で
あることが好ましい。このようなコア部またはクラッド
部の重量平均分子量も、上記した母材全体の重量平均分
子量と同様に測定することが可能である。

【００９２】光ファイバ母材の線引の際の作業性（線引
時の断線防止、ないし母材加熱時の硬さ）の点からは、
上記Ｍ_RとＭ_Dとの比Ｍ_D／Ｍ_Rは、０．８〜１．２程
度、更には０．９〜１．１程度であることが好ましい。

【００９３】本発明において、上記分子量を得るための
方法は特に制限されないが、例えば、コア部および／又
はクラッド部の重合を、重合開始剤および／又は重合反
応を停止させる連鎖移動剤の存在下に行うことにより、
更には、該重合開始剤および／又は連鎖移動剤の量を調
整することにより、前記した特定の分子量を得ることが
できる。

【００９４】（重合反応）本発明に用いられるモノマー
の重合反応には、好適には、Ｏ−Ｏ結合を有する過酸化
物やアゾ系化合物等を開始剤とするラジカル重合が用い
られる。この開始剤には、過酸化ベンゾイル、過酸化ラ
ウロイル等の、約４０℃〜約１００℃で有効にラジカル
を発生するいわゆる中温開始剤が好適に使用可能であ
る。従って、このような中温開始剤を用いた場合、重合
反応の温度条件は、好適には約４０℃〜約１００℃であ
る。重合反応速度は、反応熱や反応自体による膨脹収縮
によって重合反応中若しくは反応後ポリマーにクラック
等が生じないように、並びに、反応熱によってモノマー
が反応中に沸騰することのないように調節される必要が
あり、これは重合温度と開始剤添加量との組み合わせに
より調節可能である。該開始剤の添加量は、約４０℃〜
約１００℃において、モノマーに対して０．００１〜１
０重量％程度、更には０．０１〜０．３重量％程度（特
に０．０５〜０．１５重量％程度）であればよい。尚、
このような熱エネルギーによる塊状重合以外にも、光エ
ネルギーを用いた塊状重合等も使用可能である。この場
合においても同様に、温度等の入力エネルギー量と濃度
との組み合わせにより、重合反応速度を調節することが
可能である。

【００９５】また、クラッド部、コア部の重合の際必要
に応じて使用される連鎖移動剤は、上記したプラスチッ
ク母材としての重量平均分子量１０, ０００〜３００,
０００を与える限り特に制限されず、公知の連鎖移動剤
から適宜選択して使用することが可能である。このよう
な公知の連鎖移動剤としては、例えば、ベンゼン、イソ
プロピルベンゼン等の芳香族炭化水素；クロロホルム、
四塩化炭素等のハロゲン化物；ブチルメルカプタン等の
メルカプト系化合物（−ＳＨ基を有する化合物）が挙げ
られる。

【００９６】（母材製造装置及び回転数）プラスチック
光ファイバ母材及びクラッド部製造の場合はモールドを
一体で回転可能で、且つ温度制御の機能をもつ加熱手段
を有する装置であれば、形態を問わず、本発明に好適に
使用できる。但し、重合反応には、空気中の酸素に反応
の進行が阻害される場合もあるため、母材をモールドに
挿入して設置する際、その両端を封止できる必要があ
る。

【００９７】上記重合反応の際、母材及びモールドを回
転させる場合は、回転数が約１０,０００ｒｐｍ以下
（特に、約１００ｒｐｍ〜約５, ０００ｒｐｍ）である
ことが好ましい。

【００９８】（モールド）クラッド部の製造に用いられ
るモールドは、中空の円筒形状であればよく、ガラス等
様々な材料が使用可能である。コア部の製造に際して
は、コア中心まで重合を行う必要はなく、途中で重合を
終了させてコラプスして製造してもよい。

【００９９】（線引方法）次に、プラスチック光ファイ
バ母材をプラスチック光ファイバに線引する方法につい
て説明する。図４は、本発明に好適に使用可能な線引装
置の縦断面図である。尚、図４は、説明し易いように実
際とは若干異なる縮尺を用いている。

【０１００】図４に示されるように、この態様のプラス
チック光ファイバの線引装置４１０は、線引炉４１２
と、外径モニタ４１４と、巻き取り手段４１６とから構
成される。

【０１０１】図４に示されるように、線引炉４１２は、
金属製のカバー４２０と、該カバー４２０の上下にそれ
ぞれ配置された上部円筒４２８と下部円筒４３２とから
なるハウジングを有する。線引炉４１２は、上記ハウジ
ングと、その内部に配置された円管状の炉心管４２２
と、該炉心管４２２の外側に配置されたヒータ４２４と
含む。

【０１０２】上記構成を有する線引装置４１０を用いて
プラスチック光ファイバ母材を線引する場合、図４に示
されるように、円筒形状のプラスチック光ファイバ母材
４２６は炉心管４２２の内側に挿入され、線引炉４１２
内に配置される。線引された母材の一部（すなわち、光
ファイバ４３８）が巻き取り手段４１６により巻き取ら
れることにより、光ファイバ母材４２６は巻取によって
生じたネックダウン部４２７を下にして線引炉４１２内
に配置されることとなる。

【０１０３】図４に示されるように、プラスチック光フ
ァイバ母材４２６は、通常はカバー４２０に完全に包囲
されず、一部が上部円筒４２８の上方に突き出たまま残
った状態となっている。線引炉４１２内の気密性を保つ
ために、上部円筒４２８の上面は、プラスチック光ファ
イバ母材４２６の外径とほぼ同等の大きさの穴を有する
リング４３０により、シールされている。一方、下部円
筒４３２の下面には、金属製のシャッター４３４が備え
られており、該シャッター４３４の中心付近には、線引
されたファイバが通過可能なように、小さな開口が設け
られている。

【０１０４】図４に示されるように、線引に際しては、
炉心管４２２の内部のプラスチック光ファイバ母材４２
６は、炉心管４２２を包囲するヒータ４２４によって加
熱される。加熱されたプラスチック光ファイバ母材４２
６の表面の酸化を防止するために導入される不活性なガ
スは、リング４３０を通過して線引炉４１２内へ供給さ
れ、矢印４２９に沿って炉心管４２２内部を流れる。従
って、線引のための加熱中においては、炉心管４２２内
の母材４２６は、不活性なガスの流れに包囲されてい
る。加熱されて溶融した母材４２６は、所定の速度で紡
糸されてプラスチック光ファイバ４３８となり、上記シ
ャッター４３４の開口部を通過し、外径モニタ４１４を
通過してその外径が測定された後、巻き取り手段４１６
に巻き取られる。

【０１０５】以下、実施例、比較例により本発明を更に
具体的に説明する。

【０１０６】

【実施例】以下、添付した図面を必要に応じて参照しつ
つ、実施例により本発明を更に詳細に説明する。尚、添
付した図面の説明においては、同一の要素には同一の符
号を付し、重複する説明を省略した。また、説明の便宜
のために縮尺を誇張して描く場合もある。

【０１０７】図１は、本発明に好適に使用されるプラス
チック光ファイバ母材の製造装置の一例を表す斜視図で
ある。図１に示されるように、製造装置１００は、台１
０２と、重合部収容部１０４とにより構成される。重合
部収容部１０４には、２台の重合部組立体１０８ａ，ｂ
が収容され、それぞれモータ１０６ａ，ｂに接続されて
回転可能な状態にある。底面部を持たない重合部収容部
１０４は、台１０２の上面が無い部分の上に設置され
る。重合部収容部１０４の下方の台１０２底面には、ヒ
ータ１１０（点線で図示）が配置される。従って、ヒー
タ１１０と重合部組立体１０８ａ，ｂとの間には遮るも
のが存在せず、重合部組立体１０８ａ，ｂは、ヒータ１
１０から直接加熱される。ヒータ１１０は、温度制御の
機能を有している。

【０１０８】以下、構成の同一な左右の重合部組立体１
０８ａ，ｂにつき、１０８ａに関して説明をし、以下の
説明では添字ａを省略する。

【０１０９】図２は、製造途中の母材を設置した状態で
の重合部組立体１０８の断面図である。図１及び図２に
示されるように、製造途中の重合部組立体１０８は、両
側に１個づつの円柱状のテフロン製チャック１２２，１
２３及びカバー１２４，１２５とを備え、内部に製造途
中の母材１２６を包含する。重合部組立体１０８の片方
の端のチャック１２２は、モータ１０６の駆動を伝達す
る軸１２８に固定された支持円筒１３２に係合し、他方
の端のチャック１２３は、軸受１３０に挿入された軸１
２９に固定された支持円筒１３３に係合している。即
ち、重合部組立体１０８は、モータ１０６の駆動によっ
て回転可能な状態で、その両端で水平に支持され重合部
収容部１０４内に包含される。

【０１１０】図２に示されるように、チャック１２２及
び１２３は、それぞれ、一方の底面の中心に母材１２６
と同じ直径の円柱状の窪み１３４及び１３５を有し、母
材１２６がこれら窪み１３４及び１３５に係合される。

【０１１１】（実施例１）図３は、本実施例におけるプ
ラスチック光ファイバ母材の製造工程の工程図であり、
製造の各工程におけるプラスチック光ファイバ母材の側
面図である。本実施例では、まず、図１及び図２に示さ
れるプラスチック光ファイバ母材製造装置を用い、モノ
マーにアクリルアダマンタン、屈折率上昇剤にはフタル
酸ブチルベンジルエステルを用いて、重合による層の形
成を多層に行うことによりＧＩ型プラスチック光ファイ
バ母材を作製した。次に、図４に示される線引装置を用
いてこの母材をプラスチック光ファイバに線引し、得ら
れたプラスチック光ファイバを１００℃の温度環境下に
一日放置して劣化させた。そして、劣化前と劣化後のフ
ァイバの伝送損失の値を比較した。

【０１１２】本実施例では、以下のようにプラスチック
光ファイバ母材を作製した。図１〜図３を参照してその
工程を説明する。まず、メタクリル酸メチルの重合物か
ら成る内径４０ｍｍ、外径５０ｍｍの円筒１２６を用意
した（図３（ａ）参照）。この円筒１２６を、母材のク
ラッド部として用いた。

【０１１３】このクラッド部１２６の内側へのコア部の
形成は、次のように行った。図１及び図２に示されるよ
うに、母材（以下、少なくともクラッド部を有するもの
を総称して「プラスチック光ファイバ母材」ないし「母
材」と称する）１２６の両端をチャック１２２及び１２
３に係合させ、カバー１２４，１２５を配して重合部組
立体１０８をなした。この重合部組立体１０８を製造装
置１００に設置した。次に、アクリルアダマンタン１０
０部（重量基準、以下同じ）にフタル酸ブチルベンジル
エステル２５部を加えて溶解させたモノマー屈折率上昇
剤混合液Ｓ（１）に対して０．１％の過酸化ベンゾイル
を混合して、母材１２６（即ち、この時点では図３
（ａ）に示されるようにクラッド部３０２と等しい）の
内側表面上に注入した。そして、ヒータ１１０を７０℃
の温度に設定して作動させ、同時にモータ１０６を作動
させて重合部組立体１０８を約１, ０００ｒｐｍの回転
数で回転させた。重合部組立体１０８を回転させること
により、注入されたモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ
（１）は、遠心力によりクラッド部の円周方向及び長手
方向に関してほぼ均一な厚さをもって母材１２６（この
場合はクラッド部３０２）の内側表面上に存在する。こ
の状態で加熱及び回転を継続し、クラッド部３０２の内
側にコア部第１層３０４が形成された（図３（ｂ１）参
照）。第１層形成の重合反応が完全に終了した後、モノ
マー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）にフタル酸ブチルベン
ジルエステルを少量づつ添加して順に屈折率が高くなる
モノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（２）〜Ｓ（２０）を調
製しつつ、これをＳ（２）からＳ（２０）まで順に１つ
づつ用いて同様の操作をコア部第２層（Ｓ（２））から
コア部第２０層（Ｓ（２０））まで行い、２０層から成
り内側に向かって漸次屈折率が上昇するコア部３０６が
形成された（図３（ｂｉ）参照、本実施例ではｉ＝２
０）。ここにおいて、クラッド部３０２とコア部３０６
とから成るプラスチック光ファイバ母材１２６が作製さ
れた。ちなみに、このプラスチック光ファイバ母材の屈
折率分布を干渉法（測定装置：Ｐ−１０１、ヨーク社
製、以下、全ての実施例及び比較例の屈折率分布の測定
においてこの方法及び装置を用いる）で調べたところ、
図６のような滑らかなＧＩ型の屈折率分布を有すること
が明らかになった。

【０１１４】尚、図３に示される工程による上記のコア
部形成の操作と同様に行った例であるが、上記操作では
２０回であったコア部形成の段階を３回にして、同じ大
きさのコア部を形成した例を、比較のために示してお
く。この例では、使用するモノマー屈折率上昇剤混合液
におけるモノマー対屈折率上昇剤の比率を上記２０段階
の場合とは変えてＳ’（１）〜Ｓ’（３）を調製し（Ｓ
（２０）の屈折率とＳ’（３）の屈折率とをほぼ同等に
して調製した）、クラッド部の内側に３層から成るコア
部を有するプラスチック光ファイバ母材を作製した。こ
のプラスチック光ファイバ母材の屈折率分布は、図７に
示すように階段状を呈していた。このような階段状の屈
折率分布は、押出し法等の従来からの技術によりプラス
チック光ファイバ母材を作製した場合によく見られる。
しかし、このような階段状の屈折率分布よりも、図６に
示されるような滑らかな分布をもつプラスチック光ファ
イバ母材の方が、伝送容量の点から望ましい。本発明に
従ったプラスチック光ファイバの母材の製造方法は、コ
ア部形成の段階を容易に増加できるため、図６に示され
るような滑らかな屈折率分布をもったプラスチック光フ
ァイバ母材を容易に製造できるということが明らかにな
った。

【０１１５】次に、このプラスチック光ファイバ母材
を、図４に示される線引装置を用いて直径６５０μｍの
プラスチック光ファイバに線引した。この時の線引の条
件は、炉心管の温度が２４０℃、線引速度が２．０ｍ／
ｍｉｎ．であった。線引された直後のプラスチック光フ
ァイバの伝送損失を、カットバック法（測定装置：ＡＱ
−６３１５Ｂ、安藤電気社製、以下全ての実施例及び比
較例の伝送損失の測定においてこの方法及び装置を用い
る）で測定したところ、波長６５０ｎｍに関して１９０
ｄＢ／ｋｍであった。

【０１１６】そして、このように得られたプラスチック
光ファイバを、１００℃に設定されたオーブンに１日入
れて劣化させた。劣化後のプラスチック光ファイバの伝
送損失を、上記方法及び装置により測定したところ、そ
の伝送損失の値は波長６５０ｎｍに関して２００ｄＢ／
ｋｍであった。即ち、本実施例で製造されたプラスチッ
ク光ファイバの劣化後における伝送損失は、劣化前とほ
ぼ同等であった。このことにより、本実施例によって得
られたプラスチック光ファイバは、このような環境下で
は伝送損失はほとんど悪化しないということが明らかに
なり、このプラスチック光ファイバは、耐熱性に優れて
いること、即ち、敷設した際の長期信頼性に優れている
ことが示された。

【０１１７】（実施例２）モノマーにメタクリルアダマ
ンタンを用いた以外は、全て実施例１と同様の操作によ
り、プラスチック光ファイバ母材を作製してこれをプラ
スチック光ファイバに線引し、線引直後と１００℃で１
日の条件で劣化した後とのプラスチック光ファイバの伝
送損失を比較した。

【０１１８】本実施例では、メタクリル酸メチルの重合
物から成る内径４０ｍｍ、外径５０ｍｍの円筒をクラッ
ド部とし、図１及び図２に示される装置を用いて、その
内側に、メタクリルアダマンタンにフタル酸ブチルベン
ジルエステルを徐々に量を増加させて添加し溶解させた
モノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ（２０）を用
いて、図３に示される工程により屈折率が漸次上昇する
順に２０層から成るコア部を形成してプラスチック光フ
ァイバ母材を作製した。作製されたプラスチック光ファ
イバ母材の屈折率分布を測定したところ、図６に示され
るような滑らかなＧＩ型屈折率分布を示していることが
明らかになった。

【０１１９】次に、このプラスチック光ファイバ母材
を、図４に示される線引装置を用いて実施例１と同じ線
引条件により、直径６５０μｍのプラスチック光ファイ
バに線引した。線引された直後のプラスチック光ファイ
バの伝送損失を測定したところ、波長６５０ｎｍに関し
て２００ｄＢ／ｋｍであった。

【０１２０】そして、このように得られたプラスチック
光ファイバを、１００℃に設定されたオーブンに１日入
れて劣化させた後、その伝送損失を測定したところ、波
長６５０ｎｍに関して２１０ｄＢ／ｋｍであった。即
ち、本実施例で製造されたプラスチック光ファイバの劣
化後における伝送損失は、劣化前とほぼ同等であり、従
って、このプラスチック光ファイバが耐熱性に優れてい
ること、即ち、敷設した際の長期信頼性に優れているこ
とが示された。

【０１２１】（実施例３）メタクリル酸メチルを重合し
てクラッド部を形成した後、コア部のためのモノマーに
メタクリル酸シクロヘキシルを用いた他は全て実施例１
と同様の操作により、プラスチック光ファイバ母材を作
製してこれをプラスチック光ファイバに線引し、線引直
後と１００℃で１日の条件で劣化した後とのプラスチッ
ク光ファイバの伝送損失を比較した。

【０１２２】本実施例では、まず、図１及び図２に示さ
れる母材製造装置を用いて、メタクリル酸メチルに過酸
化ベンゾイルを添加して内径５０ｍｍ、外径６０ｍｍの
ガラス製円筒内に注入したのちこれを約４, ０００ｒｐ
ｍで回転させつつ加熱し重合させてクラッド部を作製し
た。次に、図１及び図２に示される装置を用いて、その
内側に、メタクリル酸シクロヘキシルにフタル酸ブチル
ベンジルエステルを徐々に量を増加させて添加し溶解さ
せたモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ（２０）
を用いて、図３に示される工程により屈折率が漸次上昇
する順に２０層から成るコア部を形成してプラスチック
光ファイバ母材を作製した。作製されたプラスチック光
ファイバ母材の屈折率分布を測定したところ、図６に示
されるような滑らかな分布を示していることが明らかに
なった。

【０１２３】次に、このプラスチック光ファイバ母材
を、図４に示される線引装置を用いて実施例１と同じ線
引条件により、直径６５０μｍのプラスチック光ファイ
バに線引した。線引された直後のプラスチック光ファイ
バの伝送損失を測定したところ、波長６５０ｎｍに関し
て１９０ｄＢ／ｋｍであった。

【０１２４】そして、このように得られたプラスチック
光ファイバを、１００℃に設定されたオーブンに１日入
れて劣化させた後、その伝送損失を測定したところ、波
長６５０ｎｍに関して１９０ｄＢ／ｋｍであった。即
ち、本実施例で製造されたプラスチック光ファイバの劣
化後における伝送損失は、劣化前とほぼ同等であり、従
って、このプラスチック光ファイバが耐熱性に優れてい
ること、即ち、敷設した際の長期信頼性に優れているこ
とが示された。

【０１２５】（実施例４）メタクリル酸メチルを重合し
てクラッド部を形成した後、コア部のためのモノマーに
メタクリル酸ヘキシルを用いた他は全て実施例１と同様
の操作により、プラスチック光ファイバ母材を作製して
これをプラスチック光ファイバに線引し、線引直後と１
００℃で１日の条件で劣化した後とのプラスチック光フ
ァイバの伝送損失を比較した。

【０１２６】本実施例では、まず、図１及び図２に示さ
れる母材製造装置を用いて、メタクリル酸メチルに過酸
化ベンゾイルを添加して内径６０ｍｍ、外径７０ｍｍの
ガラス製円筒内に注入したのちこれを約４, ０００ｒｐ
ｍで回転させつつ加熱し重合させてクラッド部を作製し
た。次に、図１及び図２に示される装置を用いて、その
内側に、メタクリル酸ヘキシルにフタル酸ブチルベンジ
ルエステルを徐々に量を増加させて添加し溶解させたモ
ノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ（２０）を用い
て、図３に示される工程により屈折率が漸次上昇する順
に２０層から成るコア部を形成してプラスチック光ファ
イバ母材を作製した。作製されたプラスチック光ファイ
バ母材の屈折率分布を測定したところ、図６に示される
ような滑らかな分布を示していることが明らかになっ
た。

【０１２７】次に、このプラスチック光ファイバ母材
を、図４に示される線引装置を用いて実施例１と同じ線
引条件により、直径６５０μｍのプラスチック光ファイ
バに線引した。線引された直後のプラスチック光ファイ
バの伝送損失を測定したところ、波長６５０ｎｍに関し
て１９０ｄＢ／ｋｍであった。

【０１２８】そして、このように得られたプラスチック
光ファイバを、１００℃に設定されたオーブンに１日入
れて劣化させた後、その伝送損失を測定したところ、波
長６５０ｎｍに関して１９５ｄＢ／ｋｍであった。即
ち、本実施例で製造されたプラスチック光ファイバの劣
化後における伝送損失は、劣化前とほぼ同等であり、従
って、このプラスチック光ファイバが耐熱性に優れてい
ること、即ち、敷設した際の長期信頼性に優れているこ
とが示された。

【０１２９】（実施例５）コア部のためのモノマーにメ
タクリル酸三級ブチルを用い、屈折率上昇剤として安息
香酸ベンジルを用いた他は全て実施例３と同様の操作に
より、プラスチック光ファイバ母材を作製してこれをプ
ラスチック光ファイバに線引し、線引直後と１００℃で
１日の条件で劣化した後とのプラスチック光ファイバの
伝送損失を比較した。

【０１３０】本実施例では、メタクリル酸メチルを重合
してクラッド部を形成した後、メタクリル酸三級ブチル
に対し安息香酸ベンジルを徐々に量を増加させて添加し
溶解させたモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ
（２０）を用いて、クラッド部の内側に漸次屈折率が上
昇する順に２０層を重合してコア部を形成し、プラスチ
ック光ファイバ母材を作製した。作製されたプラスチッ
ク光ファイバ母材の屈折率分布を測定したところ、図６
に示されるような滑らかな分布を示していることが明ら
かになった。

【０１３１】次に、このプラスチック光ファイバ母材を
直径６５０μｍのプラスチック光ファイバに線引した。
線引された直後のプラスチック光ファイバの伝送損失を
測定したところ、波長６５０ｎｍに関して１９０ｄＢ／
ｋｍであった。そして、このように得られたプラスチッ
ク光ファイバを、１００℃に設定されたオーブンに１日
入れて劣化させた後、その伝送損失を測定したところ、
波長６５０ｎｍに関して２００ｄＢ／ｋｍであった。即
ち、本実施例で製造されたプラスチック光ファイバの劣
化後における伝送損失は、劣化前とほぼ同等であり、従
って、このプラスチック光ファイバが耐熱性に優れてい
ること、即ち、敷設した際の長期信頼性に優れているこ
とが示された。

【０１３２】（実施例６）コア部のためのモノマーにメ
タクリル酸三級ブチルを用い、屈折率上昇剤としてジフ
ェニルスルフィドを用いた他は全て実施例３と同様の操
作により、プラスチック光ファイバ母材を作製してこれ
をプラスチック光ファイバに線引し、線引直後と１００
℃で１日の条件で劣化した後とのプラスチック光ファイ
バの伝送損失を比較した。

【０１３３】本実施例では、メタクリル酸メチルを重合
してクラッド部を形成した後、メタクリル酸三級ブチル
に対しジフェニルスルフィドを徐々に量を増加させて添
加し溶解させたモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜
Ｓ（２０）を用いて、クラッド部の内側に漸次屈折率が
上昇する順に２０層を重合してコア部を形成し、プラス
チック光ファイバ母材を作製した。作製されたプラスチ
ック光ファイバ母材の屈折率分布を測定したところ、図
６に示されるような滑らかな分布を示していることが明
らかになった。

【０１３４】次に、このプラスチック光ファイバ母材を
直径６５０μｍのプラスチック光ファイバに線引した。
線引された直後のプラスチック光ファイバの伝送損失を
測定したところ、波長６５０ｎｍに関して１９５ｄＢ／
ｋｍであった。そして、このように得られたプラスチッ
ク光ファイバを、１００℃に設定されたオーブンに１日
入れて劣化させた後、その伝送損失を測定したところ、
波長６５０ｎｍに関して２００ｄＢ／ｋｍであった。即
ち、本実施例で製造されたプラスチック光ファイバの劣
化後における伝送損失は、劣化前とほぼ同等であり、従
って、このプラスチック光ファイバが耐熱性に優れてい
ること、即ち、敷設した際の長期信頼性に優れているこ
とが示された。

【０１３５】（実施例７）本実施例では、クラッド部の
ためのモノマー及びコア部のためのモノマーにメタクリ
ル酸三級ブチルを用い、屈折率上昇剤としてジフェニル
スルフィドを用いた他は全て実施例３と同様の操作によ
り、プラスチック光ファイバ母材を作製してこれをプラ
スチック光ファイバに線引し、線引直後と１００℃で１
日の条件で劣化した後とのプラスチック光ファイバの伝
送損失を比較した。

【０１３６】本実施例では、まず、図１及び図２に示さ
れる母材製造装置を用いて、メタクリル酸三級ブチルに
重合開始剤（過酸化ベンゾイル）を添加して内径５０ｍ
ｍ、外径６０ｍｍのガラス製円筒内に注入したのちこれ
を約４, ０００ｒｐｍで回転させつつ加熱し重合させて
クラッド部を作製した。次いで、メタクリル酸三級ブチ
ルに対しジフェニルスルフィドを徐々に量を増加させて
添加し溶解させたモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）
〜Ｓ（２０）を用いて、クラッド部の内側に漸次屈折率
が上昇する順に２０層を重合してコア部を形成し、プラ
スチック光ファイバ母材を作製した。作製されたプラス
チック光ファイバ母材の屈折率分布を測定したところ、
図６に示されるような滑らかな分布を示していることが
明らかになった。

【０１３７】次に、このプラスチック光ファイバ母材を
直径６５０μｍのプラスチック光ファイバに線引した。
線引された直後のプラスチック光ファイバの伝送損失を
測定したところ、波長６５０ｎｍに関して２００ｄＢ／
ｋｍであった。そして、このように得られたプラスチッ
ク光ファイバを、１００℃に設定されたオーブンに１日
入れて劣化させた後、その伝送損失を測定したところ、
波長６５０ｎｍに関して２１０ｄＢ／ｋｍであった。即
ち、本実施例で製造されたプラスチック光ファイバの劣
化後における伝送損失は、劣化前とほぼ同等であり、従
って、このプラスチック光ファイバが耐熱性に優れてい
ること、即ち、敷設した際の長期信頼性に優れているこ
とが示された。

【０１３８】（実施例８）クラッド部のためのモノマー
及びコア部のためのモノマーの双方に下記の構造式を有
するエチル３−クロロ−２−プロペノエート(ethyl 3-c
hloro-2-propenoate )を用い、屈折率上昇剤としてジフ
ェニルスルフィドを用いた他は全て実施例３と同様の操
作により、プラスチック光ファイバ母材を作製してこれ
をプラスチック光ファイバに線引し、線引直後と１００
℃で１日の条件で劣化した後とのプラスチック光ファイ
バの伝送損失を比較した。

【０１３９】

【化５６】

【０１４０】本実施例では、エチル３−クロロ−２−プ
ロペノエートを重合してクラッド部を形成した後、エチ
ル３−クロロ−２−プロペノエートに対しジフェニルス
ルフィドを徐々に量を増加させて添加し溶解させたモノ
マー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ（２０）を用い
て、クラッド漸次屈折率が上昇する順に２０層を重合し
てコア部を形成し、プラスチック光ファイバ母材を作製
した。作製されたプラスチック光ファイバ母材の屈折率
分布を測定したところ、図６に示されるような滑らかな
分布を示していいることが明らかになった。

【０１４１】次に、このプラスチック光ファイバ母材を
直径６５０μｍのプラスチック光ファイバに線引した。
線引された直後のプラスチック光ファイバの伝送損失を
測定したところ、波長６５０ｎｍに対して１９０ｄＢ／
ｋｍであった。そして、このように得られたプラスチッ
ク光ファイバを、１００℃に設定されたオーブンに１日
入れて劣化させた後、その伝送損失を測定したところ、
波長６５０ｎｍに対して２００ｄＢ／ｋｍであった。即
ち、本実施例で製造されたプラスチック光ファイバの劣
化後における伝送損失は、劣化前とほぼ同等であり、従
って、このプラスチック光ファイバが耐熱性に優れてい
ること、即ち、敷設した際の長期信頼性に優れているこ
とが示された。

【０１４２】（実施例９）クラッド部のためのモノマー
及びコア部のためのモノマーの双方に下記の構造式を有
するエチル３，３−ジクロロ−２−プロペノエート(eth
yl 3,3-dichloro-2-propenoate )を用い、屈折率上昇剤
としてジフェニルスルフィドを用いた他は全て実施例３
と同様の操作により、プラスチック光ファイバ母材を作
製してこれをプラスチック光ファイバに線引し、線引直
後と１００℃で１日の条件で劣化した後とのプラスチッ
ク光ファイバの伝送損失を比較した。

【０１４３】

【化５７】

【０１４４】本実施例では、エチル３，３−ジクロロ−
２−プロペノエートを重合してクラッド部を形成した
後、エチル３，３−ジクロロ−２−プロペノエートに対
しジフェニルスルフィドを徐々に量を増加させて添加し
溶解させたモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ
（２０）を用いて、クラッド漸次屈折率が上昇する順に
２０層を重合してコア部を形成し、プラスチック光ファ
イバ母材を作製した。作製されたプラスチック光ファイ
バ母材の屈折率分布を測定したところ、図６に示される
ような滑らかな分布を示していいることが明らかになっ
た。

【０１４５】次に、このプラスチック光ファイバ母材を
直径６５０μｍのプラスチック光ファイバに線引した。
線引された直後のプラスチック光ファイバの伝送損失を
測定したところ、波長６５０ｎｍに対して１９０ｄＢ／
ｋｍであった。そして、このように得られたプラスチッ
ク光ファイバを、１００℃に設定されたオーブンに１日
入れて劣化させた後、その伝送損失を測定したところ、
波長６５０ｎｍに対して１９０ｄＢ／ｋｍであった。即
ち、本実施例で製造されたプラスチック光ファイバの劣
化後における伝送損失は、劣化前とほぼ同等であり、従
って、このプラスチック光ファイバが耐熱性に優れてい
ること、即ち、敷設した際の長期信頼性に優れているこ
とが示された。

【０１４６】（比較例１〜３）本発明に従ってなされた
実施例１〜９において示された本発明の有効性を更に明
らかにするため、本発明によらない３つの例を比較例１
〜３として以下に示す。これらの比較例１〜３では、コ
ア部のためのモノマーとして、ハロゲンを分子中に含ま
ず且つ比較的柔軟な構造をもつメタクリル酸メチルを共
通して用い、屈折率上昇剤にフタル酸ブチルベンジルエ
ステルを用いた例を比較例１、屈折率上昇剤にジフェニ
ルスルフィドを用いた例を比較例２、屈折率上昇剤に安
息香酸ベンジルを用いた例を比較例３とした。

【０１４７】これら３つの比較例に共通して、以下の手
順を行った。まず、メタクリル酸メチルの重合物から成
る内径４０ｍｍ、外径５０ｍｍの円筒を用意してこれを
クラッド部とした。そして、図１及び図２に示される装
置を用いて、図３に示される工程によってプラスチック
光ファイバ母材を作製した。即ち、メタクリル酸メチル
に対して上記の屈折率上昇剤を徐々に量を増加させて添
加し溶解したモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ
（２０）を用いて、これを母材内側表面上に注入して加
熱し重合させる操作を、モノマー屈折率上昇剤混合液を
１つづつ順に行い、漸次屈折率が上昇する順に２０層を
形成してコア部を作製し、プラスチック光ファイバ母材
を得た。このとき、比較例１〜３に共通して、その屈折
率分布は図６に示されるような滑らかな分布を有してい
たことが明らかになった。次いで、実施例１〜９と同じ
装置及び条件でこれを線引してプラスチック光ファイバ
とし、実施例１〜９と同じように線引直後のファイバの
伝送損失と、１００℃に１日の劣化後の伝送損失とを測
定した。

【０１４８】コア部のためのモノマーにメタクリル酸メ
チル、屈折率上昇剤にフタル酸ブチルベンジルエステル
をそれぞれ用いた比較例１では、線引直後の伝送損失は
２００ｄＢ／ｋｍであったのに対して、劣化後は３００
ｄＢ／ｋｍであった。コア部のためのモノマーにメタク
リル酸メチル、屈折率上昇剤にジフェニルスルフィドを
それぞれ用いた比較例２では、線引直後の伝送損失は２
００ｄＢ／ｋｍであったのに対して、劣化後は３５０ｄ
Ｂ／ｋｍであった。コア部のためのモノマーにメタクリ
ル酸メチル、屈折率上昇剤に安息香酸ベンジルをそれぞ
れ用いた比較例１では、線引直後の伝送損失は１９０ｄ
Ｂ／ｋｍであったのに対して、劣化後は３３０ｄＢ／ｋ
ｍであった。

【０１４９】以上のように、コア部のためのモノマーと
して、ハロゲンを分子中に含まず且つ比較的柔軟な構造
をもつメタクリル酸メチルを用いた場合、屈折率上昇剤
の種類に関係なく、１００℃に１日放置した条件下にお
いて、メタクリル酸メチルをモノマーとして用いたこれ
らのプラスチック光ファイバの伝送損失は増大したこと
が明らかになった。実施例１〜９におけるプラスチック
光ファイバの劣化による伝送損失の変化を、これら比較
例１〜３における変化と比較することにより、コア部形
成のためのモノマーとして分子内に剛直な構造を含む化
合物又は分子内にハロゲンを含む化合物を用いて作製さ
れたプラスチック光ファイバの耐熱性が向上したこと
が、より明らかになった。

【０１５０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のプ
ラスチック光ファイバは、分子中にハロゲンを含むモノ
マーあるいは分子が剛直なモノマーを重合させたポリマ
ーが含まれるため、優れた耐熱性が具備される。

【０１５１】また、本発明のプラスチック光ファイバ母
材の製造方法は、上記のモノマーを用い、クラッド部の
内側にこのモノマーの屈折率を変化させながら多層にコ
ア部を形成するため、耐熱性が高く且つ滑らかな屈折率
分布をもったプラスチック光ファイバ母材を容易に製造
することが可能となる。そして、この母材を線引するこ
とによって、耐熱性が高く且つ滑らかな屈折率分布をも
ったＧＩ型プラスチック光ファイバを容易に製造するこ
とが可能となる。

【０１５２】従って、耐熱性が高く且つ滑らかな屈折率
分布をもったＧＩ型プラスチック光ファイバを、簡便な
製造方法によって提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に好適に使用されるプラスチック光ファ
イバ母材製造装置の一例の斜視図である。

【図２】本発明に好適に使用されるプラスチック光ファ
イバ母材製造装置の一例における重合部組立体の縦断面
図である。

【図３】実施例１〜９及び比較例１〜３における工程図
であり、各工程毎のプラスチック光ファイバの斜視図で
ある。

【図４】本発明に従って作製されたプラスチック光ファ
イバ母材の線引に好適に使用可能な線引装置の縦断面図
である。

【図５】ステップインデックス（ＳＩ）型プラスチック
光ファイバの屈折率分布を表すグラフである。

【図６】グレーデッドインデックス（ＧＩ）型プラスチ
ック光ファイバの屈折率を表すグラフである。

【図７】実施例１においてコア部を３層として作製され
たプラスチック光ファイバ母材の屈折率分布を表すグラ
フである。

【符号の説明】

１００…製造装置、１０２…台、１０４…モールド収容
部、１０６ａ、ｂ…モータ、１０８ａ、ｂ…モールド組
み立て体、１１０…ヒータ、１２２ａ、ｂ、１２３…チ
ャック、１２４ａ、ｂ、１２５…カバー、１２６…母
材、１２８ａ、ｂ、１２９ａ、ｂ…軸、１３０ａ、ｂ…
軸受け、１３２ａ、ｂ、１３３…支持円筒、１３４、１
３５…窪み、３０２…クラッド部、３０４…コア部第１
層、３０６…コア部、４１０…線引装置、４１２…線引
炉、４１４…外径モニタ、４１６…巻取手段、４２０…
カバー、４２２…炉心管、４２４…ヒータ、４２６…母
材、４２７…ネックダウン部、４２８…上部円筒、４２
９…矢印、４３０…リング、４３２…下部円筒、４３４
…シャッター、４３８…プラスチック光ファイバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小池康博神奈川県横浜市青葉区市ヶ尾町534の23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コア部と、該コア部の中心部より低い屈
折率を有するクラッド部とを含むプラスチック光ファイ
バであって、前記コア部又は前記クラッド部の少なくとも一方を構成
する重合物のモノマーが、一般式【化１】［前記Ｒ₁、前記Ｒ₂及び前記Ｒ₃は、水素原子（Ｈ）
と、アルキル基と、ハロゲンと、ハロゲン化アルキル基
とから成る群から選択される同一又は相異なる原子又は
基であり；前記Ｒ₄は、アルキル基と、ハロゲンと、ハ
ロゲン化アルキル基とから成る群から選択される同一又
は相異なる原子又は基であり；前記Ｒ₅及び前記Ｒ
₆は、水素原子とアルキル基とから成る群から選択され
る同一又は相異なる原子又は基である］で表される化合
物であることを特徴とするプラスチック光ファイバ。
【請求項２】前記Ｒ₁と、前記Ｒ₂と、前記Ｒ₃と、
前記Ｒ₄とから成る群より少なくとも１つ選択される原
子又は基が、環状アルキル基を有することを特徴とする
請求項１に記載のプラスチック光ファイバ。
【請求項３】前記Ｒ₁と、前記Ｒ₂と、前記Ｒ₃と、
前記Ｒ₄とから成る群より１つ以上選択される原子又は
基が、ビシクロアルキル基とトリシクロアルキル基とか
ら成る群から１つ以上選択される官能基を有することを
特徴とする請求項２に記載のプラスチック光ファイバ。
【請求項４】前記モノマーがハロゲンを含むことを特
徴とする請求項１に記載のプラスチック光ファイバ。
【請求項５】前記Ｒ₄が炭素数１〜５のアルキル基で
あることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック光
ファイバ。
【請求項６】前記Ｒ₁と、前記Ｒ₂と、前記Ｒ₃と、
前記Ｒ₄とから成る群より１つ以上選択される要素が、
シクロヘキシル基とイソボルニル基とアダマンチル基と
から成る群より１つ以上選択される官能基を有すること
を特徴とする請求項１に記載のプラスチック光ファイ
バ。
【請求項７】前記モノマーが前記プラスチック光ファ
イバの前記コア部に含まれることを特徴とする請求項１
〜６のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。
【請求項８】前記モノマーに添加されて前記モノマー
の重合物の屈折率を上昇させる屈折率上昇剤が、前記プ
ラスチック光ファイバの前記コア部に更に含まれること
を特徴とする請求項７に記載のプラスチック光ファイ
バ。
【請求項９】コア部と、該コア部の中心部より低い屈
折率を有するクラッド部とを含むプラスチック光ファイ
バ母材の製造方法であって、一般式【化２】［前記Ｒ₁、前記Ｒ₂及び前記Ｒ₃は、水素原子（Ｈ）
と、アルキル基と、ハロゲンと、ハロゲン化アルキル基
とから成る群から選択される同一又は相異なる原子又は
基であり；前記Ｒ₄は、アルキル基と、ハロゲンと、ハ
ロゲン化アルキル基とから成る群から選択される同一又
は相異なる原子又は基であり；前記Ｒ₅及び前記Ｒ
₆は、水素原子とアルキル基とから成る群から選択され
る同一又は相異なる原子又は基である］で表される化合
物である第１のモノマーを用いて、中空部を有する略円
筒形状のクラッド部に対して、屈折率上昇剤を、前記第１のモノマーに添加した２以上
の整数ｉの個数のモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）
〜Ｓ（ｉ）であって、重合した際の屈折率に関して、１
＜ａ≦ｉの数ａに対して（Ｓ（ａ−１）の屈折率）≦
（Ｓ（ａ）の屈折率）の関係をもつモノマー屈折率上昇
剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ（ｉ）を用い、１≦ｘ≦ｉの数ｘ
に対して、前記クラッド部の側面内側表面上に前記モノ
マー屈折率上昇剤混合液Ｓ（ｘ）を投入し、前記クラッ
ド部を長手軸方向に回転させながら前記モノマー屈折率
上昇剤混合液Ｓ（ｘ）を重合させて略均一な厚さの層を
形成する操作を、数ｘに関して１からｉまで順に行い、
前記クラッド部の側面内側表面上に、前記数ｉの個数の
層から成り且つ半径方向内側に向かって屈折率が上昇す
る屈折率分布を有するコア部を形成するコア部形成のス
テップを含むことを特徴とするプラスチック光ファイバ
母材の製造方法。
【請求項１０】中空の略円筒形状であるクラッド部製
造モールドの側面内側表面に第２のモノマーを投入し、
前記クラッド部製造モールドを長手軸方向を中心に回転
させながら前記第２のモノマーを重合させて、中空の略
円筒形状であるクラッド部を形成するクラッド部製造の
ステップを更に含むことを特徴とする請求項９に記載の
プラスチック光ファイバ母材の製造方法。
【請求項１１】前記第２のモノマーが、前記第１のモ
ノマーと同じ化合物であることを特徴とする請求項１０
に記載のプラスチック光ファイバ母材の製造方法。