JPH08220350A - 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 - Google Patents

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
に含まれる屈折率上昇剤が、窒素原子（Ｎ）又はハロゲ
ンを少なくとも有す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、分子内にＮ又はハロゲンを少なくと
も含む屈折率上昇剤とモノマー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
ア部を形成することを特徴とする。

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
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】本発明のプラスチック光
ファイバは、コア部が、窒素原子（Ｎ）と、ハロゲン原
子とから成る群から１つ以上選択された原子を分子中に
有する屈折率上昇剤を含むことを特徴とする。

【００１０】本発明では、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
い屈折率を与えるような添加剤を、屈折率上昇剤と称す
る。Ｎを有する屈折率上昇剤は、プラスチック光ファイ
バのコア部にポリマーマトリクスと共に含まれるに際
し、このＮの部分がポリマーマトリクスのＨ等と水素結
合を形成する。このためコア部内において、屈折率上昇
剤のモビリティーが小さくなる。また、ハロゲンを有す
る屈折率上昇剤は、分子内の分極が大きいため、ポリマ
ーマトリクスとの相互作用が強くなる。このため同様に
コア部内では、屈折率上昇剤のモビリティーが小さくな
る。このようにコア部内に含まれる屈折率上昇剤のモビ
リティーが小さくなれば、コア部の屈折率の変動が小さ
くなり、更には、コア部の耐熱性が向上する。

【００１１】また、本発明のプラスチック光ファイバ
は、屈折率上昇剤が更に、ベンゼン環２つ以上を分子中
に有することを特徴としてもよい。

【００１２】分子内にベンゼン環を２つ以上有する屈折
率上昇剤は、その分子量が大きいため、ポリマーマトリ
クスとの相互作用が強くなる。このため、屈折率上昇剤
はコア部内で分子のモビリティーが小さくなり、この様
な屈折率上昇剤を含んだコア部は、その屈折率の変動が
小さくなり、更には、コア部の耐熱性が向上する。

【００１３】このような化合物として、例えば、以下に
列挙する化合物が、本発明の屈折率上昇剤として好適に
使用可能である；フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼ
ン、トリフルオロベンゼン、テトラフルオロベンゼン、
ペンタフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、ク
ロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼ
ン、テトラクロロベンゼン、ペンタクロロベンゼン、ヘ
キサクロロベンゼン、ブロモベンゼン、ジブロモベンゼ
ン、トリブロモベンゼン、テトラブロモベンゼン、ペン
タブロモベンゼン、ヘキサブロモベンゼン、フルオロビ
フェニル、ジフルオロビフェニル、トリフルオロビフェ
ニル、テトラフルオロビフェニル、クロロビフェニル、
ジクロロビフェニル、トリクロロビフェニル、テトラク
ロロビフェニル、ブロモビフェニル、ジブロモビフェニ
ル、トリブロモビフェニル、テトラブロモビフェニル、
フルオロターフェニル、ジフルオロターフェニル、トリ
フルオロターフェニル、テトラフルオロターフェニル、
クロロターフェニル、ジクロロターフェニル、トリクロ
ロターフェニル、テトラクロロターフェニル、ブロモタ
ーフェニル、ジブロモターフェニル、トリブロモターフ
ェニル、テトラブロモターフェニル、フルオロベンゾフ
ェノン、ジフルオロベンゾフェノン、トリフルオロベン
ゾフェノン、テトラフルオロベンゾフェノン、クロロベ
ンゾフェノン、ジクロロベンゾフェノン、トリクロロベ
ンゾフェノン、テトラクロロベンゾフェノン、ブロモベ
ンゾフェノン、ジブロモベンゾフェノン、トリブロモベ
ンゾフェノン、テトラブロモベンゾフェノン、アニリ
ン、フルオロアニリン、ジフルオロアニリン、トリフル
オロアニリン、クロロアニリン、ジクロロアニリン、ト
リクロロアニリン、ブロモアニリン、ジブロモアニリ
ン、トリブロモアニリン；及び、下記の化１〜化５４の
構造式で表される化合物である。

【００１４】

【化１】

【００１５】

【化２】

【００１６】

【化３】

【００１７】

【化４】

【００１８】

【化５】

【００１９】

【化６】

【００２０】

【化７】

【００２１】

【化８】

【００２２】

【化９】

【００２３】

【化１０】

【００２４】

【化１１】

【００２５】

【化１２】

【００２６】

【化１３】

【００２７】

【化１４】

【００２８】

【化１５】

【００２９】

【化１６】

【００３０】

【化１７】

【００３１】

【化１８】

【００３２】

【化１９】

【００３３】

【化２０】

【００３４】

【化２１】

【００３５】

【化２２】

【００３６】

【化２３】

【００３７】

【化２４】

【００３８】

【化２５】

【００３９】

【化２６】

【００４０】

【化２７】

【００４１】

【化２８】

【００４２】

【化２９】

【００４３】

【化３０】

【００４４】

【化３１】

【００４５】

【化３２】

【００４６】

【化３３】

【００４７】

【化３４】

【００４８】

【化３５】

【００４９】

【化３６】

【００５０】

【化３７】

【００５１】

【化３８】

【００５２】

【化３９】

【００５３】

【化４０】

【００５４】

【化４１】

【００５５】

【化４２】

【００５６】

【化４３】

【００５７】

【化４４】

【００５８】

【化４５】

【００５９】

【化４６】

【００６０】

【化４７】

【００６１】

【化４８】

【００６２】

【化４９】

【００６３】

【化５０】

【００６４】

【化５１】

【００６５】

【化５２】

【００６６】

【化５３】

【００６７】

【化５４】

【００６８】これらの屈折率上昇剤自身の屈折率は、
１．３０〜１．７０の範囲に含まれる。

【００６９】尚、これらの屈折率上昇剤は、コア部に単
独で含まれていてもよく、これらの中から複数選択して
コア部に含まれてもよく、又は、他の屈折率上昇剤とこ
れらの１つないし複数とがコア部に含まれていてもよ
い。また、これらの中でベンゼン環を２つ以上有してハ
ロゲンの結合の位置がパラ位のみで示されている化合物
を屈折率上昇剤として用いる場合、この構造を有する化
合物の純度１００％の物質を用いなくてもよく、他の位
置にハロゲンが結合した構造を有する化合物が含まれて
いてもよい。例えば、化１０を屈折率上昇剤として用い
る場合、フッ素を４に、塩素を４’に有する化合物が１
００％のものを用いる必要はなく、フッ素は２又は３
に、塩素を２’又は３’に有する構造を有する化合物も
共に含まれる屈折率上昇剤を、化１０で示される屈折率
上昇剤として用いてもよい。

【００７０】本発明のプラスチック光ファイバ母材の製
造方法は、中空部を有する略円筒形状であるクラッド部
に対して、窒素原子（Ｎ）と、ハロゲン原子とから成る
群から選択された原子を分子中に含む屈折率上昇剤を第
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について、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、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
ら整数ｉまで順に行い、クラッド部の側面内側表面上
に、整数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。

【００７１】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い。

【００７２】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、屈折率上昇剤が更に、ベンゼン環２つ
以上を分子中に含むことを特徴としてもよい。

【００７３】クラッド部の内側に、屈折率が漸次上昇す
る順に多数の層を形成してコア部を作製する工程におい
て、分子内に、Ｎ若しくはハロゲンの少なくともいずれ
か又は更に２つ以上のベンゼン環を有する屈折率上昇剤
を用いることにより、コア部を構成する各層に含まれる
屈折率上昇剤のモビリティーが小さくなる。従って、滑
らかで且つ安定した屈折率分布を有する母材を製造する
ことができ、更に、このように作製されたプラスチック
光ファイバ母材の耐熱性が向上する。

【００７４】以下、本発明を更に詳しく説明する。

【００７５】（プラスチック光ファイバ母材及びプラス
チック光ファイバ母材）本発明のプラスチック光ファイ
バ母材は、コア部と、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んでいる。本発明で製造された
プラスチック光ファイバ母材からプラスチック光ファイ
バを得るには、プラスチック光ファイバ母材を加熱溶融
して紡糸する線引を行ってもよい。

【００７６】（クラッド部用重合体）本発明のプラスチ
ック光ファイバ母材のクラッド部を構成する重合体に
は、公知の透明な重合体を特に制限なく使用することが
可能であるが、例えば、メタクリル酸メチルのホモポリ
マー（ポリメタクリル酸メチル：ＰＭＭＡ）、ポリカー
ボネート（ＰＣ）、例えば、２，２−ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）プロパンとフェニルエステルとのエステ
ル交換反応により生成するポリカーボネート；あるい
は、メタクリル酸またはメタクリル酸メチルと他の単量
体との透明な共重合体が好ましく用いられる。このよう
な「他の単量体」としては、例えば、単官能の（メタ）
アクリレート類、フッ素化アルキル（メタ）アクリレー
ト類、多官能の（メタ）アクリレート類、アクリル酸、
メタクリル酸等のアクリル系単量体；スチレン、クロロ
スチレン等のスチレン系単量体ないしこれらの塩化物等
が好適に使用可能である。上記の重合体の中でも、ポリ
メタクリル酸メチル（屈折率ｎ＝1.４９０）が特に好適
に使用可能である。

【００７７】（コア用部重合体）上記のコア部を構成す
べき重合体には、上記のクラッド部用重合体と同様に、
公知の透明な重合体を特に制限なく使用することが可能
であるが、例えば、メタクリル酸メチルのホモポリマー
（ポリメタクリル酸メチル：ＰＭＭＡ）、ポリカーボネ
ート（ＰＣ）、例えば、２，２−ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）プロパンとフェニルエステルとのエステル交
換反応により生成するポリカーボネート、；あるいは、
メタクリル酸またはメタクリル酸メチル他の単量体との
透明な共重合体が使用可能である。このような「他の単
量体」としては、例えば、単官能の（メタ）アクリレー
ト類、フッ素化アルキル（メタ）アクリレート類、多官
能（メタ）アクリレート類、アクリル酸、メタクリル酸
等のアクリル系単量体；スチレン、クロロスチレン等の
スチレン系単量体ないしこれらの塩化物等が好適に使用
可能である。上記のコア部に好適な重合体の中でも、ポ
リメタクリル酸メチルが特に好適に使用可能である。

【００７８】（屈折率上昇剤の含有量）プラスチック光
ファイバのコア部に含まれる屈折率上昇剤の量は、所望
の屈折率分布が得られ且つファイバの機械的強度等を損
なわなければ、特に制限されない。好ましくは、屈折率
上昇剤は母材が重合により製造される際に、コア部を構
成する重合体のモノマーに添加され、このモノマーと屈
折率上昇剤との混合物に対して重合反応を行うことによ
り製造された母材のコア部に含まれる。プラスチック光
ファイバのコア部における屈折率上昇剤の含有量は、好
適には、６０重量％以下であればよく、更に好適には４
５重量％以下であればよい。

【００７９】（母材の分子量）プラスチック光ファイバ
母材を加熱溶融してプラスチック光ファイバへと紡糸す
る線引の作業性（線引時の断線防止、ないし母材加熱時
の硬さ）の点からは、母材のコア部とクラッド部とを構
成する高分子のＧＰＣ（gel permeation chromatograph
y ）による重量平均分子量が、１０, ０００以上３０
０, ０００以下であることが好ましく、更には３０, ０
００以上２５０, ０００以下（更には５０, ０００以上
２００, ０００以下）であることが好ましい。

【００８０】コア部を構成する高分子の重量平均分子量
（Ｍ_R ）は、１０, 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３０
０, ０００以下であることが好ましい。光ファイバ母材
の線引の際の作業性の点からは、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。

【００８１】（重量平均分子量の測定方法）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。

【００８２】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０．１ｍｇ／ｍｌ程度のＴＨＦ溶液と
する。

【００８３】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；ＧＰＣ装置：東ソー社製、商品名：HLC-802
0、ＧＰＣカラム：東ソー社製、商品名：TSK gel 4000H
XL ，TSK gel 2500HXL ，TSK gel 2000HXL(３本連結、
１本当たり内径７．８ｍｍ×長さ３００ｍｍ）、カラム
槽温度：４０℃、移動相：ＴＨＦ流量：１．０ｍｌ／ｍ
ｉｎ、検出器：ＲＩ（屈折率）、データ処理装置：東ソ
ー社製、商品名：CP-8000 。

【００８４】（重合反応）本発明のコア部又はクラッド
部のためのモノマーの重合反応の態様は特に制限されな
いが、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であることが好ましい。ここ
で、ラジカル重合反応の開始剤には、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１
００℃である。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、重合反応速度は調節さ
れる必要があり、これは重合温度と開始剤濃度との組み
合わせにより調節可能である。ラジカル重合反応の開始
剤の添加量は、約４０℃〜約１００℃の重合反応開始の
条件に関して、系全体に対して０．００１〜１０重量％
程度、更には０．０１〜０．３重量％程度（特に０．０
５〜０．１５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開始剤濃度と
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。

【００８５】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
ク光ファイバ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）等が挙げられる。

【００８６】（母材製造装置及び回転数）プラスチック
光ファイバ母材のコア部又はクラッド部が、加熱により
開始する重合反応により製造される場合には、コア部又
はクラッド部の製造に用いられる製造装置は、母材又は
下記のモールドを回転可能で、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、この重合反応には、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。

【００８７】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。

【００８８】（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。

【００８９】（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。

【００９０】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。

【００９１】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、炉心管４２２の外側に配置されたヒータ４２４とを
含む。

【００９２】上記の線引装置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の内側に挿入されて線引炉４１２内に配置さ
れる。光ファイバ母材４２６は、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生じた円錐状のネックダ
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。

【００９３】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（図示
されず）が設けられている。

【００９４】線引に際して、図４に示されるように、炉
心管４２２の内部のプラスチック光ファイバ母材４２６
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４２６
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。

【００９５】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。

【００９６】

【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。

【００９７】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。

【００９８】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。

【００９９】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、母材製造過程における重合部組立体１
０８は、両側に１個づつの円柱状のテフロン製チャック
１２２，１２３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１
０８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１２９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。

【０１００】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。

【０１０１】（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
マーにメタクリル酸メチル、屈折率上昇剤にはクロロベ
ンゼンを用いて、重合による層の形成を多層に行うこと
により滑らかな屈折率分布を有する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。

【０１０２】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。

【０１０３】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を成した。この重合部組立体１０８を製造装
置１００に設置した。次に、メタクリル酸メチル１００
部（重量基準、以下同じ）にクロロベンゼン２５部を加
えて調製し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１２
６（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１０
８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）にクロロベンゼン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（Ｓ（ｘ）の屈折率＜Ｓ（ｘ＋
１）の屈折率；２≦ｘ≦２０）、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＝２０）。ここにおいて、クラッド部３
０２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。

【０１０４】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。

【０１０５】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２００℃、線引速度が２．０ｍ／
ｍｉｎ．であった。線引されたプラスチック光ファイバ
の屈折率分布を、上記の母材の屈折率分布の測定と同じ
方法、装置で測定したところ、図６に示されるような滑
らかなＧＩ型の屈折率分布を呈していたことが明らかに
なった。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−６３１５
Ｂ、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１９０ｄＢ／ｋｍ
であった。

【０１０６】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。

【０１０７】（実施例２）屈折率上昇剤にクロロビフェ
ニルを用いた以外は、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。

【０１０８】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、モノマーたるメタクリル酸メチルに対してクロ
ロビフェニルを徐々に量を増加させて添加し調製した２
０種のモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ（２
０）（Ｓ（ｘ）の屈折率＜Ｓ（ｘ＋１）の屈折率；１≦
ｘ≦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。

【０１０９】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。線引されたプラスチック光ファイバの屈
折率分布は、図６に示されるような滑らかなＧＩ型の分
布を呈していた。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。

【０１１０】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。

【０１１１】（実施例３）クラッド部をメタクリル酸メ
チルを重合して形成し、屈折率上昇剤にクロロターフェ
ニ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。

【０１１２】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、メタクリル酸メチルにクロロターフェニルを徐
々に量を増加させて添加し調製したモノマー屈折率上昇
剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ（２０）（Ｓ（ｘ）の屈折率＜Ｓ
（ｘ＋１）の屈折率；１≦ｘ≦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。

【０１１３】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。線引されたプラスチック光ファイバの屈
折率分布は、図６に示されるような滑らかなＧＩ型の分
布を呈していた。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。

【０１１４】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。

【０１１５】（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、屈折率上昇剤にクロロベンゾフ
ェノン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。

【０１１６】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、メタクリル酸メチルにクロロベンゾフェノンを
徐々に量を増加させつつ添加し調製したモノマー屈折率
上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ（２０）（Ｓ（ｘ）の屈折率
＜Ｓ（ｘ＋１）の屈折率；１≦ｘ≦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。

【０１１７】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。線引されたプラスチック光ファイバの屈
折率分布は、図６に示されるような滑らかなＧＩ型の分
布を呈していた。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１８５ｄＢ／ｋｍであった。

【０１１８】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。

【０１１９】（実施例５）屈折率上昇剤としてクロロア
ニリン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。

【０１２０】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、メタクリル酸メチルに対
しクロロアニリンを徐々に量を増加させて添加し調製し
たモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ（２０）
（Ｓ（ｘ）の屈折率＜Ｓ（ｘ＋１）の屈折率；１≦ｘ≦
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。

【０１２１】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。
線引されたプラスチック光ファイバの屈折率分布は、図
６に示されるような滑らかなＧＩ型の分布を呈してい
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１７５ｄ
Ｂ／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１８０ｄＢ／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。

【０１２２】（実施例６）屈折率上昇剤として下記の化
５５で示される１−フルオロ−２−クロロ−ベンゼンを
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。

【０１２３】

【化５５】

【０１２４】本実施例では、実施例３と同様の方法でメ
タクリル酸メチルを重合してクラッド部を形成した後、
メタクリル酸メチルに対し１−フルオロ−２−クロロ−
ベンゼン(1-fluoro-2-chloro-benzene) を徐々に量を増
加させて添加し調製したモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ
（１）〜Ｓ（２０）（Ｓ（ｘ）の屈折率＜Ｓ（ｘ＋１）
の屈折率；１≦ｘ≦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。

【０１２５】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。
線引されたプラスチック光ファイバの屈折率分布は、図
６に示されるような滑らかなＧＩ型の分布を呈してい
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２１０ｄ
Ｂ／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２２０ｄＢ／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。

【０１２６】（実施例７）屈折率上昇剤として下記の構
造式化５６に示される４−フルオロ−４”−クロロ−
１，１’：４’，１”−ターフェニル（4-fluoro-4"-ch
loro-1,1':4',1"-terphenyl ）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。

【０１２７】

【化５６】

【０１２８】本実施例では、実施例３と同様にメタクリ
ル酸メチルを重合してクラッド部を形成した後、メタク
リル酸メチルに対し４−フルオロ−４”−クロロ−１，
１’：４’，１”−ターフェニルを徐々に量を増加させ
て添加し調製したモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）
〜Ｓ（２０）（Ｓ（ｘ）の屈折率＜Ｓ（ｘ＋１）の屈折
率；１≦ｘ≦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。

【０１２９】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。
線引されたプラスチック光ファイバの屈折率分布は、図
６に示されるような滑らかなＧＩ型の分布を呈してい
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１９５ｄ
Ｂ／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。

【０１３０】（実施例８）屈折率上昇剤に下記の構造式
化５７で示される４−フルオロ−４’−クロロ−ジ−２
−フェニルケトン(4-fluoro-4'-chloro-di-2-phenyl ke
tone) 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。

【０１３１】

【化５７】

【０１３２】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、メタクリル酸メチルに対
し４−フルオロ−４’−クロロ−ジ−２−フェニルケト
ンを徐々に量を増加させて添加し調製したモノマー屈折
率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ（２０）（Ｓ（ｘ）の屈折
率＜Ｓ（ｘ＋１）の屈折率；１≦ｘ≦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。

【０１３３】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。
線引されたプラスチック光ファイバの屈折率分布は、図
６に示されるような滑らかなＧＩ型の分布を呈してい
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１９０ｄ
Ｂ／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。

【０１３４】（実施例９）屈折率上昇剤として下記の構
造式化５８に示される４−フルオロ−４”−クロロ−
１，１’：４’，１”−トリフェニルジアミン(4-fluor
o-4"-chloro-1,1':4',1"-triphenyl diamine) 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。

【０１３５】

【化５８】

【０１３６】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、メタクリル酸メチルに対
して４−フルオロ−４”−クロロ−１，１’：４’，
１”−トリフェニルジアミンを徐々に量を増加させて添
加し調製したモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ
（２０）（Ｓ（ｘ）の屈折率＜Ｓ（ｘ＋１）の屈折率；
１≦ｘ≦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。
線引されたプラスチック光ファイバの屈折率分布は、図
６に示されるような滑らかなＧＩ型の分布を呈してい
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１８５ｄ
Ｂ／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。

【０１３８】（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、以下の本発明によらない３つの例を比
較例１〜３として示す。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、実施例１〜９と共通のメ
タクリル酸メチルを用い、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。

【０１３９】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
加し調製したモノマー屈折率上昇剤混合液Ｓ（１）〜Ｓ
（２０）（Ｓ（ｘ）の屈折率＜Ｓ（ｘ＋１）の屈折率；
１≦ｘ≦２０）を用い、これを母材の内側表面上に注入
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２
０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
ァイバとした。比較例１〜３で得られたプラスチック光
ファイバは、それぞれ、図６で示される滑らかなＧＩ型
の屈折率分布を呈していた。そして、実施例１〜９と同
様に、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。

【０１４０】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。

【０１４１】以上のように、分子中にＮ及びハロゲンを
有しない屈折率上昇剤を用いて作製されたコア部を備え
たプラスチック光ファイバは、１００℃に１日放置した
条件下において、その伝送損失が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、分子中にＮを含ん
だ化合物をコア部形成のためのモノマーに用いて作製さ
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。

【０１４２】

【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、コア部の屈折率の調整に、窒
素原子（Ｎ）又はハロゲンを少なくとも分子中に含む屈
折率上昇剤を用いるため、得られたプラスチック光ファ
イバのコア部は、屈折率が安定し、更に、優れた耐熱性
が具備される。

【０１４３】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、分子中にＮ又はハロゲンを含んだ化合
物を屈折率上昇剤として用いてクラッド部の内側に屈折
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。

【０１４４】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 (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コア部と、該コア部の中心部よりも低い
   屈折率を有するクラッド部とを含み、中心から外側に漸
   次降下する屈折率分布を有するプラスチック光ファイバ
   であって、 前記コア部が、窒素原子（Ｎ）と、ハロゲン原子とから
   成る群から１つ以上選択される原子を分子中に有する屈
   折率上昇剤を含むことを特徴とするプラスチック光ファ
   イバ。
2. 【請求項２】 前記屈折率上昇剤が更に、ベンゼン環２
   つ以上を分子中に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。
3. 【請求項３】 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、 中空部を有する略円筒形状であるクラッド部に対して、 窒素原子（Ｎ）と、ハロゲン原子とから成る群から選択
   される原子を分子中に有する屈折率上昇剤を第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の整数ｘについて、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、前記整数ｘに関し
   て１から前記整数ｉまで順に行い、前記クラッド部の側
   面内側表面上に、前記整数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。
4. 【請求項４】 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３に記載のプ
   ラスチック光ファイバ母材の製造方法。
5. 【請求項５】 前記屈折率上昇剤が更に、ベンゼン環２
   つ以上を分子中に有することを特徴とする請求項３又は
   ４のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ母材の製
   造方法。