JPH08334635A - プラスチック光伝送体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 透明な重合体内に該重合体とは屈折率が異
なる透明な非重合性化合物を含有し、該非重合性化合物
の濃度分布に応じて屈折率が連続的に変化する領域を有
するプラスチック光伝送体、及び品質の安定したものを
生産性良く連続的に製造する方法。 【効果】 透光性が優れているだけでなく、安定な温
度特性に優れた、内部に連続的な屈折率分布を有するプ
ラスチック光伝送体となる。さらにこれを容易に製造す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ、光導波
路、ロッドレンズなどに有効に使用される、重合体内部
に連続的に変化する屈折率分布を有するプラスチック光
伝送体およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】線状体又は棒状体の中心から外周に向か
って、連続的に屈折率が変化する領域を有する石英ガラ
ス製の光伝送体は既に提案され、実用化されている。し
かしながら、石英系光伝送体は優れた透光性能を持って
いるが、可撓性が悪く耐衝撃性も乏しい等、機械的特性
に問題があり、また高価であるという欠点を有してい
た。 これに対して、プラスチック系光伝送体は、透光
性能では石英系よりも劣るが、軽くて加工性が良く、可
撓性も良く、安価である等の利点がある。

【０００３】このプラスチック系光伝送体のなかでもロ
ッドレンズや広帯域光ファイバなどに利用される、中心
部から外周部へと連続的に低下する屈折率分布を有する
光伝送体を製造する方法が既にいくつか提案されてい
る。

【０００４】例えば、屈折率が重合体と異なる単量体単
独または重合体単量体混合物を、光伝送体を主に形成す
る重合体の表面又は中空状内面に接触させて重合体内部
に拡散させて濃度分布を持たせた後に重合する方法（特
公昭52-5857 号，特公昭56-37521号，特開平2-33104
号，特開平3-42604 号，特開平3-64704 号，特開平3-65
904 号公報等）、屈折率および単量体反応性比が異なる
２種類以上の単量体を透明容器内で光重合させることに
よって屈折率分布を持たせる方法（特公昭54-30301号，
特開昭61-130904 号公報等）、揮発性が高く重合体と異
なる屈折率の単量体を含有した重合体を紡糸し、表面よ
り単量体を揮発させて濃度分布を持たせた後に重合する
方法（特開昭62-209402 号公報等）、単量体反応性比は
かなり近似するが屈折率は異なる２種類以上の単量体
を、この単量体に溶解される重合体容器内に充填した後
に重合する方法（特開平4-97302 号，特開平4-97303 号
公報）などがある。

【０００５】しかし、これらの方法は全て、屈折率が大
きく異なる（例えば０．０４以上）重合体が生成され、
かつ単量体反応性比が多少なりとも異なる２種類以上の
単量体を反応させ、又は、先に形成されている重合体成
形体内でこの重合体と屈折率が大きく異なる重合体を与
える単量体の単独重合反応などが行われるため、重合が
完結した重合体内に屈折率の異なるミクロな相分離構造
が形成されることを避けることができなかった。このた
め、透光性能に悪影響を与えてしまうという欠点を有し
ていた。

【０００６】さらに、屈折率分布型プラスチック光伝送
体でありながら優れた透光性が付与できる製造方法が特
願平３−２７４３５４号として既に提案されている。こ
れは、屈折率の異なる単量体を重合させて屈折率分布を
形成する従来の製造方法とは異なり、非重合性の材料を
用いるので、重合速度の差に基づく相分離による光散乱
が抑えられ、導光損失を小さくできる製造方法である。
しかし、この方法によれば透光性能に優れた屈折率分布
型光伝送体を得ることができるものの、ここで提案され
ている方法は、予め作製した重合体製中空管の中空内
に、その中空管の重合体を溶解し且つ高屈折率非重合性
化合物（一般に可塑剤といわれる物質）を含有する重合
性溶液を充填し、この充填溶液中の高屈折率非重合性化
合物の外周部への拡散を促しながら重合してロッド状の
プリフォ−ムを得た後に、所望の径になるように溶融し
て引き伸ばすというバッチ式生産の方法であるので、生
産性が極めて悪く、品質が不均一になるなど工業化技術
としては大きな問題点を有している。

【０００７】そこで、重合体と屈折率が異なる透明な拡
散性の材料を周辺部あるいは中心部に向けて拡散させな
がら、または拡散させた後に押出溶融成型することによ
って連続的に製造する方法が特願平４−２３８８１１号
として既に提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この方法によれば、屈
折率分布形成のために非重合性化合物（一般に可塑剤と
いわれる物質）を用いるため、例えば、ベ−スとなる熱
可塑性の重合体としてプラスチック光伝送体に一般的に
使用されているポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ、ｎ
Ｄ²⁰＝１．４９２）を用い、屈折率分布型光伝送体とし
て有用なコア中心部とクラッドの屈折率差０．０１５程
度以上を得るために、入手が容易で透明な非重合性化合
物（ｎＤ²⁰＝１．５０〜１．６５）を使用すれば、高屈
折率部分に１５〜２０重量部程度含有させる必要があ
り、この結果、重合体のガラス転移温度が低下し、且つ
溶融粘度も低下する。

【０００９】このような非重合性化合物を含有する熱可
塑性の重合体を、加熱シリンダに充填して溶融させ、該
加熱シリンダを具備した２本または３本の押出しノズル
を同心状に且つ各出射口が上流から下流側に順次位置す
るように多重配置し、該シリンダに充填された溶融重合
体に含有する拡散可能な材料（非重合性化合物）を各ノ
ズル間で拡散させた後に、最下部のノズルから吐出させ
て光伝送体を得る。しかし、実施装置の１例として挙げ
られている多重配置押し出しノズル（底部に孔を開けた
大きさの異なる試験管を多重にした構造）のような、各
ノズル間で拡散可能な材料（非重合性化合物）を拡散す
る方法は、生産装置として精度良く作製することが困難
であり、拡散の状態を制御することも困難である。さら
に、中心部側に拡散可能な材料（非重合性化合物）のみ
や拡散可能な材料（非重合性化合物）含有量の多い重合
体を注入する方法は、中心部の溶融粘度のみが低く、拡
散方向の重合体の溶融粘度が高いために拡散しにくくな
り、十分に拡散するのに長時間かかるほかに、押し出し
中の流動状態が乱れやすく、実施することは困難であ
る。

【００１０】そこで、本発明は、上記のような従来技術
の欠点を解消し、ポリメタクリル酸メチル系のステップ
インデックス型光伝送体に匹敵する透光性能ばかりでな
く、屈折率が連続的に変化する領域を有するプラスチッ
ク光伝送体およびその製造方法を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、透明な重合体内に該重合体とは屈折率が
異なる透明な非重合性化合物を含有し、該非重合性化合
物の濃度分布に応じて屈折率が連続的に変化する領域を
有するプラスチック光伝送体において、互いに屈折率の
異なる非重合性化合物を少なくとも２種類以上含有し、
且つその中に重合体よりも高屈折率および低屈折率の非
重合性化合物を含む光伝送体内に形成された屈折率分布
領域を含むコア径が、クラッド外径の７０％以下である
ことを特徴とするプラスチック光伝送体、および光伝送
体を形成する非重合性化合物を含有した重合体の最外層
部分の重合体が、その内側の重合体よりも分子量が低い
ことを特徴とするプラスチック光伝送体、および光伝送
体を形成する非重合性化合物を含有した重合体の外周部
に、その内側の重合体よりも溶融粘度の低い重合体が形
成されていることを特徴とするプラスチック光伝送体。
そして、光伝送体を形成する非重合性化合物を含有した
重合体の溶融粘度が、全域で等しいまたは周辺部よりも
中心部の方が高い、互いに屈折率の異なる２種類以上の
重合体を複合紡糸口金に導入し、２層以上の同心円ロッ
ド状に複合した状態で該複合紡糸口金孔内を押し出し中
に該非重合性化合物を熱拡散させて屈折率分布を形成し
た後に、該複合紡糸口金孔から外部へ吐出して冷却する
ことを連続的に行うことを特徴とするプラスチック光伝
送体の製造方法。および、互いに屈折率の異なる非重合
性化合物を含有した２種類以上の重合体を複合紡糸口金
に導入する際、最外層部になる該重合体の導入量を全導
入量の５０容量部以上として導入し、またはその最外層
部に隣接する内側の該重合体と同じ非重合性化合物を同
濃度含有し且つ重合体の分子量が低く溶融粘度の低い重
合体を導入し、又は／且つその外周部にその内側の該重
合体よりも溶融粘度の低い重合体を導入し、２層以上の
同心円ロッド状に複合した状態で該複合紡糸口金孔内を
押し出し中に該非重合性化合物を熱拡散させて屈折率分
布を形成した後に、該複合紡糸口金孔から外部へ吐出し
て冷却することを連続的に行うことを特徴とする記載の
プラスチック光伝送体の製造方法からなる。

【００１２】本発明に用いられる重合体は、透明性の高
いものであれば良く、無色であることが好ましい。例え
ば、メタクリル酸エステル（そのエステル置換基は例え
ば、メチル，エチル，イソプロピル，ｔ−ブチル，シク
ロヘキシル，4-メチルシクロヘキシル，フェニル，1-フ
ェニルエチル，1-フェニルシクロヘキシル，ベンジル，
ｎ−ボルニル、イソボルニル等），メタクリル酸フッ素
化アルキル（そのフッ素化アルキル基は例えば、2,2,2-
トリフルオロエチル，2,2,3,3-テトラフルオロプロピ
ル，2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロプロピル，2,2,3,
4,4,4-ヘキサフルオロプロピル等），α- フルオロアク
リル酸アルキル（そのアルキル基は例えば、メチル，エ
チル，イソプロピル等），α- フルオロアクリル酸フッ
素化アルキル（そのフッ素化アルキル基は例えば、2,2,
2-トリフルオロエチル，2,2,3,3-テトラフルオロプロピ
ル，2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロプロピル，2,2,3,
4,4,4-ヘキサフルオロプロピル等），スチレン，置換ス
チレン（その置換基は例えば、メチル，ジメチル，ｔ−
ブチル，クロロ，ジクロロ，ブロモ，フルオロ，フェニ
ル等），フッ化ビニリデン，テトラフルオロエチレンな
どの単量体を重合した単独重合体や共重合体が挙げられ
る。

【００１３】使用する重合体は、１種類に限らず、多数
使用しても構わない。

【００１４】本発明に使用される２種類以上の非重合性
化合物は、少なくとも１種類が光伝送体を構成する重合
体よりも高い屈折率、例えば０．０２以上高い屈折率を
有し、且つ少なくともさらに１種類が光伝送体を構成す
る重合体よりも低い屈折率、例えば０．０２以上低い屈
折率を有すること、この重合体と相溶性があって該重合
体中に均一分散できること、透明であること、非重合性
であって、単独重合体も、ベースの重合体を生成する単
量体との共重合体も形成しないことが必要である。この
ような非重合性化合物を用いれば、重合体内に屈折率の
異なるミクロな相分離構造が形成されることがなく、透
光性能の低下を防止することができる。さらに、その沸
点は重合体の溶融成型温度よりも高い必要がある。

【００１５】そして、使用する非重合性化合物の数は、
重合体との屈折率差にかかわらず多数使用しても構わな
い。

【００１６】この非重合性化合物としては、例えば、フ
タル酸エステル系（そのエステル置換基は例えば、ベン
ジルn-ブチル，ジメチル，ジエチル，ジアリル，ジブチ
ル，ジイソブチル，ジシクロヘキシル，ジn-オクチル，
ジ2-エチルヘキシル等），安息香酸エステル系（そのエ
ステル置換基は例えば、ベンジル等），アジピン酸エス
テル系（そのエステル置換基は例えば、ジカプリル，ジ
イソオクチル等），セバシン酸エステル系（そのエステ
ル置換基は例えば、ジブチル，ジ2-エチルヘキシル
等），リン酸系化合物（例えば、リン酸トリブチル，リ
ン酸トリフェニル，リン酸ジフェニルクレジル，亜リン
酸トリフェニル等），ベンゼン系化合物（例えば、ブロ
モベンゼン，ジクロロベンゼン，ジフェニルエ−テル，
ブロモジフェニルエ−テル，ジフェニルスルフィド，フ
ェノキシトルエン等），ナフタレン系化合物（例えば、
ブロモナフタレン，ブロモメチルナフタレン，メチルナ
フタレン，ジメチルナフタレン，エチルナフタレン，イ
ソプロピルナフタレン等）などが挙げられる。また、重
合体の組成がフッ素化単量体主体の場合には、前記非重
合性化合物のフッ素化物など挙げられる。

【００１７】本発明の実施に当たって、光伝送体に集光
性を持たせる為には、光伝送体の中心部の屈折率を周辺
部のそれよりも高くすれば良く、逆に光発散性を持たせ
る為には、中心部の屈折率を周辺部のそれよりも低くす
れば良い。この様な屈折率分布を連続した分布として形
成するには、特願平３−２７４３５４号，特願平４−２
３８８１１号として、既に提案されているように、重合
体と屈折率の異なる非重合性化合物を重合体内部で拡散
させると良い。

【００１８】ただし、従来の技術のように、非重合性化
合物を、非重合性化合物を含まない重合体内部に拡散さ
せたり、非重合性化合物の含有量が相対的にかなり少な
い（例えば、その差が１０重量部以上）重合体内部に拡
散させて、連続的な屈折率分布を形成すると、光伝送体
を構成する重合体内部に非重合性化合物含有量の大きな
勾配が形成され、これによって、屈折率の温度依存性が
部分的に異なる構造となる。このため、温度変化に安定
な特性を示す光伝送体が得られない。さらに製造時、ノ
ズル内部で中心部の溶融粘度のみが低い方法は、非重合
性化合物の拡散方向の重合体の溶融粘度が高いために拡
散しにくくなり、十分に拡散するには長時間かかるほか
に、押し出し中の流動状態が乱れやすく、実施すること
は困難である。

【００１９】そこで本発明の光伝送体は、２種類以上の
屈折率の異なる非重合性化合物を２相間で相互に拡散す
る方法で得る。この相の数は多数でもよい。そして、２
相間あるいは多相間で拡散させる非重合性化合物の濃度
は、それぞれの相でほぼ同じで（好ましくは、その差が
５重量部以下）であることが好ましい。そして各相の非
重合性化合物含有重合体の溶融粘度が同じであるか、周
辺部よりも中心部の方が高い必要がある。相間の相互拡
散を促す面では、溶融粘度粘度がほぼ同じであるほうが
好ましい。こうして得られた光伝送体は、温度変化に安
定な光学的特性を示す。

【００２０】また、通信用途に使用するなど、８５℃と
いった高い耐熱性が必要な場合には、重合体内部を拡散
させる２種類以上の屈折率の異なる非重合性化合物の中
に、この重合体よりも高屈折率および低屈折率の非重合
性化合物が含まれることが好ましい。このような高屈折
率非重合性化合物と低屈折率非重合性化合物を対向する
方位に拡散させることで、高屈折率非重合性化合物のみ
又は低屈折率非重合性化合物のみを拡散させた場合と比
較して、これと同じ屈折率差を得るために重合体に含有
させる非重合性化合物の量が相対的に減る。このため、
一般的に非重合性化合物を含有する量に応じて低下する
重合体のＴｇが、相対的に高くなり、これによって得ら
れる光伝送体の耐熱性も向上することになる。

【００２１】例えば、プラスチック光伝送体に一般的に
使用されているメタクリル酸メチル単位を主体とした重
合体を用い、屈折率分布型光伝送体として有用なコア中
心部とクラッドの屈折率差０．０１５程度以上を得るた
めに、入手が容易で透明な非重合性化合物を使用する場
合でも１５重量部未満とすることが可能となり、この結
果、重合体のＴｇを８５℃以上にすることができる。

【００２２】こうして得られた光伝送体は、重合体にポ
リメタクリル酸メチルなどを用いた場合でも、従来の技
術では困難であった８５℃の耐熱性を有することが可能
となる。

【００２３】このような光伝送体を作製するには、非重
合性化合物Ｃ含有重合体Ａと非重合性化合物Ｄ含有重合
体Ｂとを同時にそれぞれ複合紡出口金の内側吐出孔、外
側吐出孔から押し出して複合紡出口金内部で芯鞘状複合
のロッド状体とする。非重合性化合物含有重合体が３種
類以上の場合は、多層状複合のロッド状体となる。この
ような複合ロッド状体とした状態のまま複合紡出口金孔
内部を一定速度で押し出し通過させる。この状態で非重
合性化合物Ｃおよび非重合性化合物Ｄを双方向に熱拡散
させることで、拡散の程度の制御も容易となる。

【００２４】本発明の光伝送体を作製する実施方法を、
例で説明するが、本発明はこれらに限定されない。

【００２５】まず重合装置に、１種類または２種類以上
の単量体、重合開始剤、及び必要に応じて分子量調整剤
を混合した単量体混合物を供給し、これを熱重合または
光重合して重合体を得る。重合開始剤としては、例えば
アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、過酸化ベ
ンゾイル等の過酸化物等の通常のラジカル重合開始剤
が、また、分子量調整剤としてはｎ−ブチルメルカプタ
ン等のメルカプタン類等の通常のラジカル連鎖移動剤が
用いられる。

【００２６】こうして得られた重合体中に、均一な濃度
になるように非重合性化合物を混合して、透明な非重合
性化合物含有重合体を作製する。この作製には公知の可
塑剤入り重合体を作製する方法を用いればよい。また、
重合する前に、重合性単量体中に非重合性化合物を混合
しておいてから重合して、非重合性化合物含有重合体を
得ても構わない。

【００２７】この非重合性化合物含有重合体は、含有す
る非重合性化合物の屈折率が異なるものを２種類以上作
製する。そして、非重合性化合物含有重合体が２種類の
場合には、例えば図１のような２重同心円状の吐出孔を
有する複合紡出口金の内側部（２）に非重合性化合物Ｃ
含有重合体Ａを、外側部（３）に非重合性化合物Ｄ含有
重合体Ｂをギヤポンプで導く。非重合性化合物含有重合
体が３種類以上使用する場合には、多重同心円状の吐出
孔を有する複合紡出口金または、例えば図２のような、
２重に複合後さらに順次複合できるような多段式の複合
紡出口金を用いて同様に行う。ここまでの重合、非重合
性化合物混合、紡出口金の工程は、連続していることが
好ましいが、別の工程で行われても構わない。

【００２８】この後、この非重合性化合物Ｃ含有重合体
Ａと非重合性化合物Ｄ含有重合体Ｂとを同時にそれぞれ
複合紡出口金の内側吐出孔（２）、外側吐出孔（３）か
ら押し出して複合紡出口金内部で芯鞘状複合のロッド状
体とする。非重合性化合物含有重合体が３種類以上の場
合は、多層状複合のロッド状体となる。

【００２９】次に、複合紡出口金内部（６）において、
この芯鞘状複合のロッド状体を口金から吐出する際に紡
糸可能な粘度（１０，０００〜１５０，０００ポイズ）
且つ発泡しない温度で一定時間加熱する。非重合性化合
物Ｃ，Ｄは、重合体Ａ，Ｂに相溶するものであるから、
重合体Ａに含有されている非重合性化合物Ｃは非重合性
化合物Ｄ含有重合体Ｂ内に、重合体Ｂに含有されている
非重合性化合物Ｄは非重合性化合物Ｃ含有重合体Ａ内に
拡散する。この結果、非重合性化合物Ｃ，Ｄは、それぞ
れ始めに含有していた相から隣接している他相へ対向す
る方位に連続的に減少する濃度分布で分散されて、ロッ
ド状体内部に連続的に変化する屈折率分布が形成され
る。また、多層状複合のロッド状体の場合も同様であ
る。

【００３０】この複合紡出口金内部における加熱拡散処
理は、口金長さ方向に連続的に徐々に押し流しながら行
う。口金内部における保持（加熱）時間が長いほど非重
合性化合物の拡散領域は広がり、滑らかな屈折率分布の
形成領域が広がる。生産性の面で押し流し速度を高くす
る方が有利であるが、一定の加熱時間を保つためには、
その分口金を長くする必要もある。口金孔内を流れる重
合体には、中心部は速く、外周部ほど遅くなる速度分布
が存在するため、押し出し速度を高く且つ口金を長くす
ると、より速度分布が顕著となり、非重合性化合物の拡
散により形成される屈折率分布の形状に影響を与える。
そのため、屈折率分布の形成されるコア領域が口金から
吐出された光伝送体の外径の７０％以下となるような、
管内流体が栓流に近い形状となっている中心付近に拡散
領域が形成されるように、口金内へのそれぞれの非重合
性化合物含有重合体の供給量比（４）：（５）を調節し
て、 （５）が５０容量部以上であることが好ましい。

【００３１】さらに好ましくは、光伝送体の外径の６０
％以下である。

【００３２】また、さらにこの重合体流の速度分布の影
響を避けるためには、３重以上の多重同心円ロッド状と
して、押し流し中に口金孔壁と接し、光伝送体のクラッ
ド部を形成する最外層部分が、その内側の非重合性化合
物含有重合体の溶融粘度よりも低くなるようにすればよ
い。そうすることで、流体の速度分布は成分が均一で溶
融粘度の低いクラッド部分のみで大きくなり、相対的に
溶融粘度が高く屈折率分布を形成するコア部分にはほと
んど生じない。この場合、最外層部分の押し流し中の溶
融粘度は、その内側の溶融粘度の１／２以下が好まし
い。さらに好ましくは、１／５以下である。

【００３３】このクラッド部を形成する最外層部分は、
その内側で非重合性化合物の相間相互拡散を生じて屈折
率分布を形成する非重合性化合物含有重合体と同じ成分
組成で且つ重合体の分子量が低い非重合性化合物含有重
合体を使用する。こうすることで屈折率分布形成に影響
せず且つ溶融粘度が相対的に低い最外層部分を形成する
ことができる。または、この最外層部分に、その内側の
非重合性化合物含有重合体の溶融粘度よりも低い単独重
合体を複合してもよい。この場合、非重合性化合物が相
溶しにくいものが好ましい。例えば、前記炭化水素系の
非重合性化合物の場合には、フッ素系樹脂（例えば、フ
ッ化ビニリデン，テトラフルオロエチレン，前記メタク
リル酸フッ素化アルキル，α- フルオロアクリル酸アル
キル，α- フルオロアクリル酸フッ素化アルキルなどの
共重合体）。フッ素系の非重合性化合物の場合には、炭
化水素系樹脂がある。しかし、非重合性化合物の極性の
影響で特定の樹脂に相溶しないものがあり、この性質を
利用することもできるので、このかぎりではない。これ
を実施するには、多重同心円状の吐出孔を有する複合紡
出口金または、例えば図２のような、２重に複合後さら
に順次複合できるような多段式の複合紡出口金を用い
て、最外層部を形成する非重合性化合物含有重合体また
は重合体を、（８）から導入して（５）に導けばよい。

【００３４】これらの方法をそれぞれ単独で行ってもよ
いし、組み合わせても構わない。特に非重合性化合物が
相溶しにくい重合体が最外部になる構造は、口金から吐
出後に非重合性化合物の散逸を防ぐ目的で、より実用性
を具備し好ましい。

【００３５】この後、吐出孔（口金孔）（７，図１），
（１０，図２）から外部に吐出させる。

【００３６】こうして得られた光伝送体を光ファイバと
する場合には、所望の線径となるように巻取りドラムの
前で、あるいは、巻取った後の別工程で、延伸すればよ
い。また、ロッドレンズを作製する場合には、巻取らず
に所定の長さに切断してロッドレンズとすればよい。

【００３７】本発明によって得られるプラスチック光伝
送体は、光ファイバ、ロッドレンズなどに使用される
が、この他、光導波路などにも有効に使用される。

【００３８】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明す
る。

【００３９】各実施例中の評価は、インタ−ファコ干渉
顕微鏡を用いて屈折率分布形状および範囲の測定を行う
と共に、カットバック法による光伝送損失測定を適宜行
った。

【００４０】光伝送体を構成する重合体の部分的性質を
評価する必要がある場合には、外周部から回転切削刃で
直接削りとる方法や、重合体を溶解膨潤する溶剤、例え
ば、アセトン、酢酸エチル等で表面を膨潤させた状態で
削りとるか、あるいは溶剤中へ溶出させることにより測
定サンプルを得て、一般に知られている方法により、分
子量，溶融粘度，成分組成を測定すればよい。

【００４１】実施例１ 重合装置内でメタクリル酸メチル１００重量部，アゾビ
スイソブチロニトリル０．０１５重量部，ｎ−ブチルメ
ルカプタン０．２重量部を有する混合物を重合して得た
ｎＤ²⁰１．４９２のポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭ
Ａ）９３重量部とジフェニルスルフィド（ｎＤ²⁰１．６
３）７重量部の混合物を４２容量部、２重同心円状の吐
出孔を有する紡出口金の内側部に導き、さらに、同じ口
金の外側部に、ＰＭＭＡ９３重量部とアジピン酸ジメチ
ル（ｎＤ²⁰１．４２）７重量部の混合物を５８容量部、
口金内部に同時に押し出して直径４ｍｍの２重複合ロッ
ド状とした。この状態のまま１９０℃の口金内部（口金
長８０ｃｍ）で連続的に押し流しながら非重合性化合物
の相互拡散を促した。その後口金外部へ吐出させながら
５ｍ／ｍｉｎで巻取り、直径０．５ｍｍの光ファイバを
得た。得られた光ファイバの屈折率分布を測定したとこ
ろ、中心から周辺部方向に向かって徐々に減少する分布
が形成されていた。コア径はクラッド外径の６８％程度
だった。中心部と周辺部との屈折率差は、約０．０１５
であった。室温で光伝送損失測定を行ったところ、波長
６５０ｎｍで１５０ｄＢ／ｋｍと低い値を示した。

【００４２】実施例２ 重合装置内でメタクリル酸メチル１００重量部，アゾビ
スイソブチロニトリル０．０１５重量部，ｎ−ブチルメ
ルカプタン０．２重量部を有する混合物を重合して得た
ｎＤ²⁰１．４９２のポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭ
Ａ）９２重量部とブロモナフタレン（ｎＤ²⁰１．６６）
８重量部の混合物を８．４容量部、３重同心円状の吐出
孔を有する紡出口金の内側部に、さらに、同じ口金のこ
の隣りの外側部に、ＰＭＭＡ９３重量部とブロモジフェ
ニルエ−テル（ｎＤ²⁰１．６１）７重量部の混合物を３
３．６容量部導いた。さらにこの隣りの外側部に、ＰＭ
ＭＡ９３重量部とリン酸トリブチル（ｎＤ²⁰１．４２）
７重量部の混合物を５８容量部導いた。そして口金内部
に３重同時に押し出して直径４ｍｍの３重複合ロッド状
とした。この状態のまま１９０℃の口金内部（口金長８
０ｃｍ）で連続的に押し流しながら非重合性化合物の相
互拡散を促した。その後口金外部へ吐出させながら５ｍ
／ｍｉｎで巻取り、直径０．５ｍｍの光ファイバを得
た。

【００４３】得られた光ファイバの屈折率分布を測定し
たところ、中心から周辺部方向に向かって徐々に減少す
る分布が形成されていた。コア径はクラッド外径の６８
％程度だった。この屈折率分布は中心部方向に実施例１
の２倍の領域で形成されていた。中心部と周辺部との屈
折率差は、約０．０１６であった。室温で光伝送損失測
定を行ったところ、波長６５０ｎｍで１４０ｄＢ／ｋｍ
と低い値を示した。

【００４４】実施例３ 重合装置内でメタクリル酸メチル１００重量部，アゾビ
スイソブチロニトリル０．０１５重量部，ｎ−ブチルメ
ルカプタン０．２重量部を有する混合物を重合して得た
ｎＤ²⁰１．４９２のポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭ
Ａ）９３重量部とジフェニルスルフィド（ｎＤ²⁰１．６
３）７重量部の混合物を５７容量部、２重同心円状の吐
出孔を有する紡出口金の内側部に導き、さらに、同じ口
金の外側部に、ＰＭＭＡ９３重量部とアジピン酸ジメチ
ル（ｎＤ²⁰１．４２）７重量部の混合物を１０容量部導
いて２重複合ロッド状とし、さらに、重合装置内でメタ
クリル酸メチル１００重量部，アゾビスイソブチロニト
リル０．０１５重量部，ｎ−ブチルメルカプタン０．４
重量部を有する混合物を重合して得たｎＤ²⁰１．４９２
のポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）９３重量部とア
ジピン酸ジメチル（ｎＤ²⁰１．４２）７重量部の混合物
を３３容量部を、３重同心円状の吐出孔を有する紡出口
金を用いて２重ロッド状重合体の外側部に導き、口金内
部に３重同時に押し出して直径４ｍｍの３重複合ロッド
状とした。この状態のまま１９０℃の口金内部（口金長
１６０ｃｍ）で連続的に押し流しながら非重合性化合物
の相互拡散を促した。その後口金外部へ吐出させながら
１０ｍ／ｍｉｎで巻取り、直径０．５ｍｍの光ファイバ
を得た。

【００４５】得られた光ファイバの屈折率分布を測定し
たところ、中心から周辺部方向に向かって徐々に減少す
る分布が形成されていた。コア径はクラッド外径の８０
％程度だった。実施例１と同じ性能を持ち、コア径の大
きな光ファイバを、２倍の生産速度で作製することがで
きた。

【００４６】実施例４ 実施例３の２重複合ロッド状重合体の外側部に、１９０
℃における溶融粘度が該ロッド状重合体の１／５である
2,2,2- トリフルオロエチルメタクリレ−トと2,2,3,3,
4,4,5,5-オクタフルオロプロピルメタクリレ−トの共重
合体を３３容量部、３重同心円状の吐出孔を有する紡出
口金を用いて導き、口金内部で複合して直径４ｍｍのロ
ッド状とした。この状態のまま１９０℃の口金内部（口
金長１６０ｃｍ）で連続的に押し流しながら非重合性化
合物の相互拡散を促した。その後口金外部へ吐出させな
がら１０ｍ／ｍｉｎで巻取り、直径０．５ｍｍの光ファ
イバを得た。実施例１〜３の光ファイバよりも、曲げ透
光性能及び長期耐候性においてさらに優れた光ファイバ
とすることができた。

【００４７】比較例１ 実施例１と同じ混合物を、紡出口金の内側部と外側部
に、それぞれ６５容量部と３５容量部導き、口金内部に
同時に押し出して直径４ｍｍの２重複合ロッド状とし
た。この状態のまま１９０℃の口金内部（口金長８０ｃ
ｍ）で連続的に押し流しながら非重合性化合物の相互拡
散を促した。その後口金外部へ吐出させながら５ｍ／ｍ
ｉｎで巻取り、直径０．５ｍｍの光ファイバを得た。得
られた光ファイバの屈折率分布を測定したところ、中心
から周辺部方向に向かって徐々に減少する分布が形成さ
れていた。コア径はクラッド外径の８２％程度だった。

【００４８】しかし、コア部外側から２割程度で屈折率
分布の乱れが存在し、室温で光伝送損失測定を行ったと
ころ、波長６５０ｎｍで２５０ｄＢ／ｋｍと値が増大し
ていた。

【００４９】比較例２ 重合装置内でメタクリル酸メチル１００重量部，アゾビ
スイソブチロニトリル０．０１５重量部，ｎ−ブチルメ
ルカプタン０．２重量部を有する混合物を重合して得た
ｎＤ²⁰１．４９２のポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭ
Ａ）８０重量部とジフェニルスルフィド（ｎＤ²⁰１．６
３）２０重量部の混合物を４２容量部、２重同心円状の
吐出孔を有する紡出口金の内側部に導き、さらに、同じ
口金の外側部に、ＰＭＭＡ９０重量部とアジピン酸ジメ
チル（ｎＤ²⁰１．４２）１０重量部の混合物を５８容量
部導き、内側部の溶融粘度が外側部よりも低い状態で、
口金内部に同時に押し出して直径４ｍｍの２重複合ロッ
ド状とした。この状態のまま１９０℃の口金内部（口金
長８０ｃｍ）で連続的に押し流しながら非重合性化合物
の相互拡散を促した。その後口金外部へ吐出させながら
５ｍ／ｍｉｎで巻取り、直径０．５ｍｍの光ファイバを
得た。得られた光ファイバの屈折率分布を測定したとこ
ろ、中心から周辺部方向に向かって徐々に減少する分布
が形成されていた。コア径はクラッド外径の６０％程度
だった。中心部と周辺部との屈折率差は、約０．０２８
であった。しかし、ファイバ長尺方向にコア径の変動が
存在し、さらに、線径変動も存在した。室温で光伝送損
失測定を行ったところ、波長６５０ｎｍで５００ｄＢ／
ｋｍと高い値を示した。

【００５０】

【発明の効果】本発明の連続的に変化する屈折率分布を
有するプラスチック光伝送体は、透明性が高く、拡散現
象を利用した局所的な揺らぎの少ない滑らかなプロファ
イル曲線の屈折率分布を有し、品質の安定したものを生
産性良く連続的に製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明法を実施するために用いる紡出口金の
一例を模式的に示すものであり、縦断面概略図である。

【図２】 本発明法を実施するために用いる紡出口金の
一例を模式的に示すものであり、縦断面概略図である。

【符号の説明】

１：２重同心円状紡出口金複合部分 ２：その内側吐出孔 ３：その外側吐出孔 ４：内側吐出孔へ導く非重合性化合物重合体混合物 ５：外側吐出孔へ導く非重合性化合物重合体混合物 ６：２重同心円状紡出口金の非重合性化合物の加熱拡散
部分 ７：紡出吐出孔 １１：３重同心円状紡出口金複合部分 １２：６導入物吐出孔 １３：７導入物吐出孔 １４：２重同心円状紡出口金複合部分 １５：８導入物吐出孔 １６：２吐出孔へ導く非重合性化合物重合体混合物 １７：３吐出孔へ導く非重合性化合物重合体混合物 １８：５吐出孔へ導く非重合性化合物重合体混合物 １９：３重同心円状紡出口金の非重合性化合物の加熱拡
散部分 ２０：紡出吐出孔

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な重合体内に該重合体とは屈折率
   が異なる透明な非重合性化合物を含有し、該非重合性化
   合物の濃度分布に応じて屈折率が連続的に変化する領域
   を有するプラスチック光伝送体において、互いに屈折率
   の異なる非重合性化合物を少なくとも２種類以上含有
   し、且つその中に重合体よりも高屈折率および低屈折率
   の非重合性化合物を含む光伝送体内に形成された屈折率
   分布領域を含むコア径が、クラッド外径の７０％以下で
   あることを特徴とするプラスチック光伝送体。
2. 【請求項２】 透明な重合体内に該重合体とは屈折率
   が異なる透明な非重合性化合物を含有し、該非重合性化
   合物の濃度分布に応じて屈折率が連続的に変化する領域
   を有するプラスチック光伝送体において、光伝送体を形
   成する非重合性化合物を含有した重合体の最外層部分の
   重合体が、その内側の重合体よりも分子量が低いことを
   特徴とするのプラスチック光伝送体。
3. 【請求項３】 透明な重合体内に該重合体とは屈折率
   が異なる透明な非重合性化合物を含有し、該非重合性化
   合物の濃度分布に応じて屈折率が連続的に変化する領域
   を有するプラスチック光伝送体において、光伝送体を形
   成する非重合性化合物を含有した重合体の外周部に、そ
   の内側の重合体よりも溶融粘度の低い重合体が形成され
   ていることを特徴とするプラスチック光伝送体。
4. 【請求項４】 光伝送体を形成する非重合性化合物を
   含有した重合体の溶融粘度が全域で等しいまたは周辺部
   よりも中心部の方が高く、且つ互いに屈折率の異なる２
   種類以上の重合体を複合紡糸口金に導入し、２層以上の
   同心円ロッド状に複合した状態で該複合紡糸口金孔内を
   押し出し中に該非重合性化合物を熱拡散させて屈折率分
   布を形成した後に、該複合紡糸口金孔から外部へ吐出し
   て冷却することを連続的に行うことを特徴とするプラス
   チック光伝送体の製造方法。
5. 【請求項５】 互いに屈折率の異なる非重合性化合物
   を含有した２種類以上の重合体を複合紡糸口金に導入す
   る際、最外層部になる該重合体の導入量を全導入量の５
   ０容量部以上として導入し、２層以上の同心円ロッド状
   に複合した状態で該複合紡糸口金孔内を押し出し中に該
   非重合性化合物を熱拡散させて屈折率分布を形成した後
   に、該複合紡糸口金孔から外部へ吐出して冷却すること
   を連続的に行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   かに記載のプラスチック光伝送体の製造方法。
6. 【請求項６】 互いに屈折率の異なる非重合性化合物
   を含有した２種類以上の重合体を複合紡糸口金に導入す
   る際、その最外層部に隣接する内側の該重合体と同じ非
   重合性化合物を同濃度含有し且つ重合体の分子量が低く
   溶融粘度も低い重合体を導入し、３層以上の同心円ロッ
   ド状に複合した状態で該複合紡糸口金孔内を押し出し中
   に該非重合性化合物を熱拡散させて屈折率分布を形成し
   た後に、該複合紡糸口金孔から外部へ吐出して冷却する
   ことを連続的に行うことを特徴とする請求項１〜５のい
   ずれかに記載のプラスチック光伝送体の製造方法。
7. 【請求項７】 互いに屈折率の異なる非重合性化合物
   を含有した２種類以上の重合体を複合紡糸口金に導入す
   る際、その外周部にその内側の該重合体よりも溶融粘度
   の低い重合体を導入し、３層以上の同心円ロッド状に複
   合した状態で該複合紡糸口金孔内を押し出し中に該非重
   合性化合物を熱拡散させて屈折率分布を形成した後に、
   該複合紡糸口金孔から外部へ吐出して冷却することを連
   続的に行う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伝送体の製造方法。