JPH0875931A

JPH0875931A - プラスチック光ファイバ母材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0875931A
Application number: JP6210100A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nonaka; 毅野中
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】作業性良く線引することが可能なプラスチッ
ク光ファイバ母材、及びその製造方法を提供する。【構成】コアと、該コアより低い屈折率を有するクラ
ッドとからなり、且つ、該クラッド及びコアのＧＰＣ
（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）による重
量平均分子量が１０, ０００以上３００, ０００以下で
あるプラスチック光ファイバ母材。

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、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コアおよびクラッドが共にプラスチック
からなるプラスチック光ファイバは、光信号の送受を行
う装置間（例えば電子装置間）において、その伝送損失
が実質的に問題とされない程度の近距離の光伝送路とし
ては、ガラス光ファイバと比べてむしろ使い易いという
特徴を有している。加えて、プラスチック光ファイバ
は、通常はガラス光ファイバより低コストとすることが
可能であるために、近距離の光伝送路として多用されて
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、特にＬＡＮ（local area network）、ＩＳＤＮ（in
tegrated service digital network）等の次世代通信網
構想において、その重要性が増してきている。

【０００３】プラスチック光ファイバとしては、図１に
模式的に示すような屈折率分布を有する光ファイバ、す
なわちステップインデックス（ＳＩ）型光ファイバが実
用化されている。

【０００４】また、このＳＩ型光ファイバに比較して時
間当りの情報量を多量に送ることが可能（伝送容量が多
い）で、通信用としてより好適な特性を有する光ファイ
バとして、図２に模式的に示すような屈折率分布を有す
るグレーデッドインデックス（ＧＩ）型光ファイバも提
案されている。

【０００５】従来においてプラスチック光ファイバ母材
を製造する方法としては、例えば特開平４−９７３０２
号公報に記載されているように、クラッド材を重合した
後、反応性の異なる複数の材料を用いてコアを合成する
際に、いわゆる「ゲル効果」を利用することにより、プ
ラスチック光ファイバ母材を作製する方法が公知であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の検討によれば、このような従来の方法により作製さ
れたプラスチック光ファイバ母材を用いた場合、線引の
際熱をかけても延伸しにくいという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解消するプラスチック光ファイバ母材、及びその製
造方法を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、作業性良く線引する
ことが可能なプラスチック光ファイバ母材、及びその製
造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究の結
果、従来のプラスチック光ファイバ母材を線引する際の
作業性不良は、重合によりクラッドおよび／又はコアを
得る際の分子量の調整が不充分であったためであること
を見出した。

【００１０】本発明のプラスチック光ファイバ母材の製
造方法は上記知見に基づくものであり、より詳しくは、
コアと、該コアより低い屈折率を有するクラッドとを含
むプラスチック光ファイバ母材を製造する方法であっ
て；中空回転体形状を有するクラッド中で、コア形成用
モノマーを重合させることにより、前記コアおよびクラ
ッドのＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー）による重量平均分子量が１０, ０００以上３００,
０００以下のプラスチック光ファイバ母材を形成するこ
とを特徴とするものである。

【００１１】本発明によれば、更に、コアと、該コアよ
り低い屈折率を有するクラッドとからなり、且つ、該ク
ラッド及びコアのＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー）による重量平均分子量が１０, ０００以
上３００, ０００以下であることを特徴とするプラスチ
ック光ファイバ母材が提供される。

【００１２】以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本
発明を詳細に説明する。

【００１３】（プラスチック光ファイバ母材）図３は、
本発明のプラスチック光ファイバ母材１０の構成の一態
様を示す模式斜視図である。図３を参照して、光ファイ
バ母材１０は、コア１１と、該コア１１より低い屈折率
を有するクラッド１２とからなる。

【００１４】本発明においては、光ファイバ母材１０の
コア１１とクラッド１２とを構成する高分子の、ＧＰＣ
（gel permeation chromatography ）による重量平均分
子量が、１０, ０００以上３００, ０００以下である。
この重量平均分子量が１０，０００未満では、光ファイ
バ母材の線引の際の断線が生じ易くなり、線引すること
が困難となる。一方、該重量平均分子量が３００，０
００を越えると、該母材が加熱時にも硬くなり過ぎて良
好な線引を行うことが困難となる。線引の際の作業性の
点からは、上記重量平均分子量は、３０, ０００以上２
５０, ０００以下（更には５０, ０００以上２００, ０
００以下）であることが好ましい。

【００１５】本発明において、光ファイバ母材１０のコ
ア１１とクラッド１２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。

【００１６】＜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。

【００１７】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。

【００１８】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 本発明においては、コア１１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１２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１１またはクラッド１２の重量平均分子量も、
上記した母材１０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。

【００１９】本発明においては、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。

【００２０】本発明において、前記した特定の分子量を
得るための方法は特に制限されないが、例えば、コア１
１および／又はクラッド１２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
量を得ることが好ましい。

【００２１】本発明においては、図３に示すように、コ
ア部１１の径Ｄ₁は、所望のＧＩ型の分布が容易に得ら
れる点からは、クラッド径Ｄ₂の８０％以上であること
が好ましく、更には８５％以上（特に９０％以上）であ
ることが好ましい。

【００２２】（光ファイバ母材の製造方法）次に、上記
したような特定の分子量を有する光ファイバ母材１０を
製造する方法（本発明の光ファイバ母材の製造方法）の
好ましい態様について説明する。

【００２３】本発明の光ファイバ母材の製造方法におい
ては、クラッド部１２に対応するプラスチック製中空回
転体中で、高屈折率ドーパントと、コア（形成）用モノ
マーとを少なくとも含む組成物を重合させることが好ま
しい。

【００２４】このようなコア形成用の重合反応において
は、上記コア用モノマー由来のオリゴマーまたはポリマ
ー中における粘度上昇により、連鎖担体（chain carrie
r ；例えば、ポリマー成長ラジカル）の拡散が阻害され
る、いわゆる「ゲル効果」に基づき、上記コア用モノマ
ーが優先的に重合に供されるため、屈折率が低いポリマ
ーが先に（コア中心部から見て、より外部に）生成し、
図２に示すようなＧＩ型屈折率分布を有するコア部１１
を得ることが可能となる。すなわち、ゲル効果によっ
て、コアの重合はコア、クラッド界面から中心に向かっ
て進むが、この際、高屈折率ドーパントはモノマーより
も分子サイズが大きいために中心に集まることとなり、
これに基づきＧＩ型の屈折率分布が形成される。

【００２５】本発明においては、光ファイバ母材１０と
しての上記した「特定の分子量」を得ることが可能であ
る限り、コア形成反応に用いるべき「クラッド部１２」
は、コア部１１とは別に用意してもよく、また、それ自
体を重合により得てもよい。クラッドを重合により形成
する場合、上記したコア形成反応は該クラッド形成反応
と別個に行ってもよく、クラッド形成反応と連続して行
ってもよい。

【００２６】該クラッド部１２は、例えば、中空の回転
体形状を有する容器内で重合反応を行うことにより得る
ことが可能である。

【００２７】次に、クラッド１２およびコア１１をとも
に重合により形成する本発明の態様について、説明す
る。

【００２８】まず最初に中空の円筒体（例えばガラス容
器）の中でクラッドを重合により形成する。より具体的
には、該中空円筒体の中に、クラッドを構成するモノマ
ー（有機低分子材料）と重合開始剤とを少なくとも含む
クラッド形成用組成物を注入し、中空円筒体を回転させ
つつクラッドを形成させる。該重合開始剤の使用量は、
クラッド形成用モノマー全体に対して、０．００１〜
１．０重量部程度、更には０．０１〜０．３重量部程度
（特に０．０５〜０．１５重量部程度）であることが好
ましい。該クラッド重合の際重合開始剤の使用量が１．
０重量部を越えると、重合速度が速すぎて発泡が生じ易
くなる。一方、重合開始剤の使用量が０．００１重量部
未満では、生成した重合体の分子量が小さくなる傾向が
あり、母材の線引の際に断線し易くなり、線引が困難に
なる。

【００２９】このクラッド形成の際の重合においては、
必要に応じて、連鎖移動剤を用いてもよい。この連鎖移
動剤の使用量は、クラッド形成用モノマー全体に対し
て、０．００１〜１．０重量部程度、更には０．０１〜
０．３重量部程度（特に０．０５〜０．１５重量部程
度）であることが好ましい。該クラッド重合の際連鎖移
動剤の使用量が１．０重量部を越えると、分子量が小さ
くなる傾向があり、母材の線引の際に断線し易くなり、
線引が困難となる。一方、連鎖移動剤の使用量が０．０
０１重量部未満では、生成した重合体の分子量が大きく
なる傾向があり、母材が硬すぎて線引しにくくなる。

【００３０】このクラッド形成の際に用いる中空円筒体
の内径は、形成されるべきプラスチックファイバ母材１
０の外径に依存する。重合によりクラッドを形成する
際、該中空円筒体の回転数は、１０, ０００ｒｐｍ以下
（更には、１００〜５０００ｒｐｍ程度、特に５００〜
２０００ｒｐｍ程度）であることが好ましい。

【００３１】次いで、上記重合により形成した管状のク
ラッドを上記中空円筒体状の容器から取り出し、該クラ
ッド中に、少なくともコア形成用モノマーと、屈折率の
高い低分子化合物（高屈折率ドーパント）と、重合開始
剤とを含むコア形成用組成物を注入してコア重合を行
う。

【００３２】該重合開始剤の使用量は、コア形成用モノ
マー全体（後述する高屈折率ドーパントを用いる場合に
は、（モノマー＋高屈折率ドーパント）の全体）に対し
て、０．００１〜１．０重量部程度、更には０．０１〜
０．３重量部程度（特に０．０５〜０．１５重量部程
度）であることが好ましい。該コア重合の際重合開始剤
の使用量が１．０重量部を越えると、重合速度が速すぎ
て発泡が生じ易くなる。一方、重合開始剤の使用量が
０．００１重量部未満では、生成した重合体の分子量が
小さくなる傾向があり、母材の線引の際に断線し易くな
り、連続線引（線かけ）が困難になる。

【００３３】このコア形成の際の重合においては、必要
に応じて、連鎖移動剤を用いてもよい。この連鎖移動剤
の使用量は、コア形成用モノマー全体（後述する高屈折
率ドーパントを用いる場合には、（モノマー＋高屈折率
ドーパント）の全体）に対して、０．００１〜１．０重
量部程度、更には０．０１〜０．３重量部程度（特に
０．０５〜０．１５重量部程度）であることが好まし
い。該コア重合の際連鎖移動剤の使用量が１．０重量部
を越えると、分子量が小さくなる傾向があり、母材の線
引の際に断線し易くなって、線引が困難となる。一方、
連鎖移動剤の使用量が０．００１重量部未満では、生成
した重合体の分子量が大きくなる傾向があり、母材が硬
すぎて線引しにくくなる。

【００３４】このコア形成の際のクラッド（コア形成用
の容器として機能する）の回転数は、１０, ０００ｒｐ
ｍ以下（更には、１００〜５０００ｒｐｍ程度、特に５
００〜２０００ｒｐｍ程度）であることが好ましい。

【００３５】（クラッド用重合体）本発明において、上
記クラッド１２を構成すべき重合体Ａ（屈折率：Ｎ_a）
としては、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、メチルメタクリレートの
単独重合体（ポリメチルメタクリレート：ＰＭＭＡ）、
ポリカーボネート（ＰＣ）；あるいは、メチルメタクリ
レートと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が好適に使
用可能である。

【００３６】上記した重合体の中でも、ポリメチルメタ
クリレート（屈折率ｎ＝1.４９０）、又はポリカーボネ
ート（ｎ＝1.５９）が特に好適に使用可能である。

【００３７】（コア用重合体）本発明において、上記コ
ア１１を構成すべき重合体Ｂ（屈折率：Ｎ_b）として
は、上記クラッド用重合体と同様に、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、メチルメタクリレートの単独重合体（ポリメチルメ
タクリレート：ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）；あるいは、メチルメタクリレートと他の単量体と
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が好適に使用可能である。

【００３８】上記した重合体の中でも、ポリメチルメタ
クリレート（屈折率ｎ＝1.４９０）、又はポリカーボネ
ート（ｎ＝1.５９）が特に好適に使用可能である。

【００３９】本発明においては、コア１１を構成する材
料としては、クラッド−コア間における接着性を考慮す
れば、クラッド１２の材料と同質のものを用いることが
好ましい。より具体的には、このような態様において
は、コアを構成するベースポリマーとして、クラッド材
の成分（モノマー等）を９０％以上（更には９５％以
上）含む材料を用いることが好ましい（ここでは、高屈
折率化合物は含まれない。）。

【００４０】このような態様において、コアを形成する
材料としては、上記クラッドを形成する材料たる重合体
Ａと同質である重合体が好ましく用いられる。ここに、
「同質」とは、コアの重合体Ｂを構成するモノマーが、
クラッドの重合体Ａを構成するモノマーと実質的に共通
であることをいい、より具体的には、コアの重合体Ｂを
構成するモノマーの９０モル％以上（好ましくは９５モ
ル％以上）が、クラッドの重合体Ａを構成するモノマー
と同一であることをいう。

【００４１】共重合体（２種以上のモノマーを含む）の
場合、コア、クラッドに共通するモノマーをＭ₁および
Ｍ₂とし、クラッドのモノマー構成を｛Ｍ₁（ａ₁モ
ル）＋Ｍ₂（ｂ₁モル）｝、コアのモノマー構成（ベー
スポリマーを意味する。高屈折率化合物は含まれない）
を｛Ｍ₁（ａ₂モル）＋Ｍ₂（ｂ₂モル）｝とすると、
０．９≦（ａ₂＋ｂ₂）／（ａ₁＋ｂ₁）≦１．１、更
には０．９５≦（ａ₂＋ｂ₂）／（ａ₁＋ｂ₁）≦１．
０であることが好ましい。

【００４２】コアを構成する材料の融点は、クラッドを
構成する材料の融点とほぼ等しいことが好ましい。より
具体的には、コア材料の融点をｍ_Rとし、クラッド材の
融点をｍ_Dとすると、｜ｍ_R−ｍ_D｜（絶対値）は、１
０℃以下（すなわち、（ｍ_R−ｍ_D）の値が±１０℃以
内）であることが好ましい。

【００４３】（高屈折率ドーパント）本発明において、
上記した重合体Ｂの屈折率（Ｎ_b）より高い屈折率を有
する材料（高屈折率ドーパント）としては、該重合体の
屈折率より高い屈折率（Ｎ_c）を有する材料を特に制限
なく使用可能である。

【００４４】所望の屈折率分布を与え、且つ、上記重合
体Ｂと安定に共存することが可能である限り、高屈折率
ドーパントの分子量は特に制限されない。また、該高屈
折率ドーパント自体が重合性の官能基（例えば、ビニル
基ＣＨ₂＝ＣＨ−等の不飽和重合性基）を有していても
よい。すなわち、高屈折率ドーパントは単量体ないしは
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。

【００４５】コアを構成する重合体Ｂの屈折率Ｎ_bと、
上記高屈折率ドーパントの屈折率（Ｎ_c）との差の絶対
値｜Ｎ_c−Ｎ_b｜は、０．０１以上であることが好まし
く、０．０２以上（特に、０．０３以上）であることが
更に好ましい。

【００４６】本発明において、上記重合体Ｂをポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭＡ）（Ｎ_a＝ｎ＝1.４９）と
した場合に、該重合体Ｂとの組合せにおいて好適に使用
可能な高屈折率ドーパントの具体例としては、例えばフ
タル酸ブチルベンジルエステル（Ｎ_b＝ｎ＝1.５３
６）、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）等を例示することができる。上
記した具体例中、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高屈
折率ドーパントである。

【００４７】好適なＧＩ型屈折率分布を形成可能である
限り、高屈折率ドーパントの使用量は特に制限されない
が、通常、コア形成用モノマー全体（モノマー＋高屈折
率ドーパント）に対して、１０〜５０重量部程度（更に
は２０〜４０重量部程度）であることが好ましい。

【００４８】（開始剤）クラッド、コア重合の際に必要
に応じて使用される重合開始剤は、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、公知の重合開始剤
から適宜選択して使用することが可能である。

【００４９】本発明においては、より具体的には例え
ば、アゾ系化合物または過酸化物が好適に使用可能であ
る。該アゾ系化合物としては、例えば、アゾビスイソブ
チロニトリル（ＡＩＢＮ）等が挙げられる。一方、上記
過酸化物としては、無機系または有機系のいずれも使用
可能であるが、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジ
ーtert−ブチルパーオキサイド等が挙げられる。

【００５０】（連鎖移動剤）クラッド、コア重合の際に
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, ０００〜３０
０, 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。

【００５１】本発明においては、これらの中でも、メル
カプト系化合物が好ましく用いられ、ブチルメルカプタ
ン（ｎ−Ｃ₄Ｈ₉ＳＨ）、アミルメルカプタン（ｎ−Ｃ
₅Ｈ₁₁ＳＨ）が特に好ましく用いられる。

【００５２】（線引方法）次に、上記光ファイバ母材１
０を光ファイバに線引する方法について図４の模式断面
図を参照しつつ説明する。図４は、プラスチック光ファ
イバ線引装置を示す模式断面図である。

【００５３】図４を参照して、線引用炉本体４１内に
は、ヒータ４２及び炉心管４３が設けられている。この
ような線引装置を用いた場合、炉本体４１の上部開口部
４１ａから光ファイバ用樹脂母材（プリフォーム）１０
が挿入され、加熱炉４１内で加熱され、溶融されて所定
の外径を有するプラスチック光ファイバ４６に線引ない
し紡糸される。このように線引きされたプラスチック光
ファイバ４６は、炉４１の下部開口部４１ｂから引き出
され、その後、外径測定器（モニター）４４によって光
ファイバ４６の外径が測定されつつ、該光ファイバ４６
は巻取り装置４５により巻き取られる。

【００５４】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。

【００５５】

【実施例】実施例１中空円筒形状のガラス管（内径：２０ｍｍ、外径：２３
ｍｍ、長さ：４００ｍｍ）を用意し、水平に保持した該
ガラス管中に、クラッド形成用モノマーたるメチルメタ
クリレート（ＭＭＡ）１００重量部と、重合開始剤たる
アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）０．１重量部
と、連鎖移動剤たるブチルメルカプタン（ｎ−Ｃ₄Ｈ₉
ＳＨ）０．１重量部とからなるクラッド形成用組成物を
２５ｍｌ注入し、ガラス管の両端をビニールテープでシ
ールした。次いで、該ガラス管を３５００ｒｐｍで回転
させながら、７０℃で１２時間加熱を行い、上記モノマ
ーを重合させてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）
クラッドを形成した。

【００５６】上記で形成したクラッド外側の上記ガラス
管を壊して取り除いた後、得られたクラッド管を水平に
保持し、該クラッド管の中に、メチルメタクリレート７
０重量部と、高屈折率ドーパントたるジフェニルスルフ
ィド３０重量部と、重合開始剤たるアゾビスイソブチロ
ニトリル０．１重量部と、連鎖移動剤たるブチルメルカ
プタン０．１重量部とからなるコア形成用組成物１００
ｍｌを注入し、ビニールテープでシールドした後、３５
００ｒｐｍで回転させながら、７０℃で１２時間加熱を
行い、上記モノマーを重合させてポリメチルメタクリレ
ート（ＰＭＭＡ）からなるコアを形成して、プラスチッ
ク光ファイバ母材を得た。

【００５７】このようにして作製された母材の全体を、
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溶液とし、下記の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たところ、
該分子量は２００, ０００であった。

【００５８】＜ＧＰＣ測定条件＞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 上記で作製したＧＩ型の屈折率分布を有するプラスチッ
ク光ファイバプリフォーム１０を、図４に示すような線
引装置を用いて線引し、光ファイバを作製した。この線
引の際には、炉芯管内温度を２００℃に設定し線引炉４
１に該プリフォーム１０を挿入し、線速１０ｍ／ｍｉｎ
で線引を行い、外径６５０μｍ、長さ１００ｍの全プラ
スチック光ファイバ（ＰＯＦ）を作製した。

【００５９】このようにして作製した光ファイバの半径
方向の屈折率分布をＮＦＰ法（測定装置：ヨーク社製、
商品名：ＦＣＭ−１０００）により測定したところ、図
５のグラフ（横軸は、コア中心からの距離を、光ファイ
バの半径を１とした相対値で示す。）に示すようなＧＩ
型の屈折率分布が得られた。

【００６０】更に、該光ファイバの伝送損失を測定した
ところ、波長６５０ｎｍで２００ｄＢ／ｋｍであった。

【００６１】この伝送損失評価においては、光源として
波長０．６５８μｍのレーザダイオード（ＬＤ）を使用
し、オペレックス社製の分光器（商品名：ＦＭＬ−１０
０波長損失測定器、含パワーメータ）を用いてカットバ
ック法による伝送損失評価を行った（このカットバック
法については、大久保勝彦「ＩＳＤＮ時代の光ファイバ
技術」、理工学社、１９８９年、第（３−１５）〜（３
−１６）頁を参照することができる）。

【００６２】実施例２中空の円筒状ガラス管に注入すべきクラッド形成用モノ
マー組成物として、メチルメタクリレート１００重量部
と、重合開始剤たるベンゾイルパーオキサイド（ＢＰ
Ｏ）０．１重量部と、連鎖移動剤たるブチルメルカプタ
ン０．１重量部とからなる組成物を用いた以外は、実施
例１と同様の方法によりＰＭＭＡからなるクラッド管を
形成し、且つ、該ＰＭＭＡ製のクラッド管中に注入すべ
きコア形成用モノマー組成物として、メチルメタクリレ
ート８０重量部と、高屈折率ドーパントたるジフェニル
スルフィド２０重量部と、重合開始剤たるＢＰＯの０．
１重量部と、連鎖移動剤たるブチルメルカプタン０．１
重量部とからなる組成物を用いた以外は、実施例１と同
様の方法によりＧＩ型の屈折率分布を有するＰＭＭＡ製
のコアを形成して、プラスチック光ファイバ母材を得
た。

【００６３】上記により作製された光ファイバ母材の重
量平均分子量を、実施例１と同様の方法で測定したとこ
ろ、１５０, ０００であった。

【００６４】上記母材を、実施例１と同様の方法により
線引して光ファイバを得た。このようにして作製した光
ファイバは、実施例１で得た光ファイバとほぼ同様の屈
折率分布を有していた。更に、この光ファイバの伝送損
失を実施例１と同様の方法により測定したところ、波長
６５０ｎｍで２００ｄＢ／ｋｍであった。

【００６５】実施例３中空の円筒状ガラス管に注入すべきクラッド形成用モノ
マー組成物として、メチルメタクリレート１００重量部
と、重合開始剤たるアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩ
ＢＮ）０．１重量部と、連鎖移動剤たるアミルメルカプ
タン（ｎ−Ｃ₅Ｈ₁₁ＳＨ）０．１５重量部とからなる組
成物を用いた以外は、実施例１と同様の方法によりＰＭ
ＭＡからなるクラッド管を形成し、且つ、該ＰＭＭＡ製
のクラッド管中に注入すべきコア形成用モノマー組成物
として、メチルメタクリレート６０重量部と、高屈折率
ドーパントたるジフェニルスルフィド４０重量部と、重
合開始剤たるアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）
０．１重量部と、連鎖移動剤たるアミルメルカプタン
（ｎ−Ｃ₅Ｈ₁₁ＳＨ）０．１５重量部とからなる組成物
を用いた以外は、実施例１と同様の方法によりＧＩ型の
屈折率分布を有するＰＭＭＡ製のコアを形成して、プラ
スチック光ファイバ母材を得た。

【００６６】上記により作製された光ファイバ母材の重
量平均分子量を、実施例１と同様の方法で測定したとこ
ろ、５０, ０００であった。

【００６７】上記母材を、実施例１と同様の方法により
線引して光ファイバを得た。このようにして作製した光
ファイバは、実施例１で得た光ファイバとほぼ同様の屈
折率分布を有していた。更に、この光ファイバの伝送損
失を実施例１と同様の方法により測定したところ、波長
６５０ｎｍで２００ｄＢ／ｋｍであった。

【００６８】比較例１中空の円筒状ガラス管に注入すべきクラッド形成用モノ
マー組成物として、メチルメタクリレート１００重量部
と、重合開始剤たるアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩ
ＢＮ）０．２重量部と、連鎖移動剤たるブチルメルカプ
タン０．１重量部とからなる組成物を用いた以外は、実
施例１と同様の方法によりＰＭＭＡからなるクラッド管
を形成し、且つ、該ＰＭＭＡ製のクラッド管中に注入す
べきコア形成用モノマー組成物として、メチルメタクリ
レート７０重量部と、高屈折率ドーパントたるジフェニ
ルスルフィド３０重量部と、重合開始剤たるアゾビスイ
ソブチロニトリル０．２重量部と、連鎖移動剤たるブチ
ルメルカプタン０．１重量部とからなる組成物を用いた
以外は、実施例１と同様の方法によりＧＩ型の屈折率分
布を有するＰＭＭＡ製のコアを形成して、プラスチック
光ファイバ母材を得たが、作製された母材には、図６の
模式斜視図に示すように気泡１３の発生が見られた。

【００６９】上記により作製された光ファイバ母材の重
量平均分子量を、実施例１と同様の方法で測定したとこ
ろ、４０００００であった。

【００７０】上記母材を、実施例１と同様の方法により
線引して光ファイバを得た。このようにして作製した光
ファイバは、実施例１で得た光ファイバとほぼ同様の屈
折率分布を有していた。更に、この光ファイバの伝送損
失を実施例１と同様の方法により測定したところ、波長
６５０ｎｍで４００ｄＢ／ｋｍであった。

【００７１】比較例２中空の円筒状ガラス管に注入すべきクラッド形成用モノ
マー組成物として、メチルメタクリレート１００重量部
と、重合開始剤たるアゾビスイソブチロニトリル０．１
重量部と、連鎖移動剤たるブチルメルカプタン０．２重
量部とからなる組成物を用いた以外は、実施例１と同様
の方法によりＰＭＭＡからなるクラッド管を形成し、且
つ、該ＰＭＭＡ製のクラッド管中に注入すべきコア形成
用モノマー組成物として、メチルメタクリレート８０重
量部と、高屈折率ドーパントたるジフェニルスルフィド
２０重量部と、重合開始剤たるアゾビスイソブチロニト
リル０．１重量部と、連鎖移動剤たるブチルメルカプタ
ン０．２重量部とからなる組成物を用いた以外は、実施
例１と同様の方法によりＧＩ型の屈折率分布を有するＰ
ＭＭＡからなるコアを形成して、プラスチック光ファイ
バ母材を得た。

【００７２】このようにして作製された光ファイバ母材
の重量平均分子量を、実施例１と同様の方法で測定した
ところ、８, ０００であった。

【００７３】このようにして作製された母材を、実施例
１と同様の方法により線引して光ファイバを得ようとし
たが、線引時の加熱により該母材が柔らかくなり過ぎ
て、種落し（初期線引の操作）の際断線してしまうた
め、線引することが出来なかった。

【００７４】比較例３中空の円筒状ガラス管に注入すべきクラッド形成用モノ
マー組成物として、メチルメタクリレート１００重量部
と、重合開始剤たるアゾビスイソブチロニトリル０．０
３重量部と、連鎖移動剤たるブチルメルカプタン０．１
重量部とからなる組成物を用いた以外は、実施例１と同
様の方法によりＰＭＭＡからなるクラッド管を形成し、
且つ、該ＰＭＭＡ製のクラッド管中に注入すべきコア形
成用モノマー組成物として、メチルメタクリレート６０
重量部と、高屈折率ドーパントたるジフェニルスルフィ
ド４０重量部と、重合開始剤たるアゾビスイソブチロニ
トリル０．０３重量部と、連鎖移動剤たるブチルメルカ
プタン０．１重量部とからなる組成物を用いた以外は、
実施例１と同様の方法によりＧＩ型の屈折率分布を有す
るＰＭＭＡ製のコアを形成して、プラスチック光ファイ
バ母材を得た。

【００７５】上記により作製された光ファイバ母材の重
量平均分子量を、実施例１と同様の方法で測定したとこ
ろ、７, ０００であった。

【００７６】上記母材を、実施例１と同様の方法により
線引して光ファイバを得ようとしたが、比較例１の場合
と同様に、線引時の加熱により該母材が柔らかくなり過
ぎて、種落し（初期線引の操作）の際断線してしまうた
め、線引することが出来なかった。

【００７７】比較例４中空の円筒状ガラス管に注入すべきクラッド形成用モノ
マー組成物として、メチルメタクリレート１００重量部
と、重合開始剤たるアゾビスイソブチロニトリル０．１
重量部と、連鎖移動剤たるブチルメルカプタン０．０３
重量部とからなる組成物を用いた以外は、実施例１と同
様の方法によりＰＭＭＡからなるクラッド管を形成し、
且つ、該ＰＭＭＡ製のクラッド管中に注入すべきコア形
成用モノマー組成物として、メチルメタクリレート７０
重量部と、高屈折率ドーパントたるジフェニルスルフィ
ド３０重量部と、重合開始剤たるアゾビスイソブチロニ
トリル０．１重量部と、連鎖移動剤たるブチルメルカプ
タン０．０３重量部とからなる組成物を用いた以外は、
実施例１と同様の方法によりＧＩ型の屈折率分布を有す
るＰＭＭＡ製のコアを形成して、プラスチック光ファイ
バ母材を得た。

【００７８】上記により作製された光ファイバ母材の重
量平均分子量を、実施例１と同様の方法で測定したとこ
ろ、５００, ０００であった。

【００７９】上記母材を、実施例１と同様の方法により
線引して光ファイバを得ようとしたが、比較例１の場合
と同様に、線引時に加熱しても該母材が硬過ぎて、種落
し（初期線引の操作）を行うことが出来なかった。

【００８０】上記実施例・比較例において示されたよう
に、プラスチック光ファイバ母材を作製するに際して、
（例えば、クラッド重合及びコア重合における重合開始
剤および／又は連鎖移動剤の量を調整して）これらを構
成するポリマーの重量平均分子量を１０, ０００以上３
００, ０００以下とすることにより、プリフォーム中に
気泡が入ることもなく、しかも容易に線引可能なプリフ
ォームを作製できることが判明した。

【００８１】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、コア
と、該コアより低い屈折率を有するクラッドとからな
り、該クラッド及びコアのＧＰＣ（ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー）による重量平均分子量が、１
０, ０００以上３００, ０００以下であることを特徴と
するプラスチック光ファイバ母材が提供される。

【００８２】また、本発明によれば、コアと、該コアよ
り低い屈折率を有するクラッドとを含むプラスチック光
ファイバ母材を製造する方法であって；中空回転体形状
を有するクラッド中で、コア形成用モノマーを重合させ
ることにより、前記コアおよびクラッドのＧＰＣ（ゲル
パーミエーションクロマトグラフィー）による重量平均
分子量が１０, ０００以上３００, ０００以下であるプ
ラスチック光ファイバ母材を形成することを特徴とする
プラスチック光ファイバ母材の製造方法が提供される。

【００８３】これにより、外観上（ファイバ母材中の気
泡の発生等の）問題がなく、線引時の作業性にも優れた
プラスチック光ファイバ母材であって、しかも伝送特性
に優れた光ファイバを与える光ファイバ母材を提供する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステップインデックス（ＳＩ）型ファイバの屈
折率分布を示す模式図である。

【図２】グレーデッドインデックス（ＧＩ）型ファイバ
の屈折率分布を示す模式図である。

【図３】本発明のプラスチック光ファイバ母材の一態様
を示す模式斜視図である。

【図４】本発明のプラスチック光ファイバ母材の線引に
使用可能な線引装置の一例を示す模式断面図である。

【図５】実施例１で作製した光ファイバの半径方向の屈
折率分布を示すグラフである。

【図６】比較例１で作製したプラスチック光ファイバ母
材の外観を示す模式斜視図である。

【符号の説明】

１０…プラスチック光ファイバ母材、１１…コア、１２
…クラッド、１３…母材中に発生した気泡、４１…線引
炉本体、４１ａ…線引炉本体の上部開口部、４２…ヒー
タ、４３…炉心管、４４…光ファイバ外径モニター、４
５…巻取装置、４６…光ファイバ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コアと、該コアより低い屈折率を有する
クラッドとを含むプラスチック光ファイバ母材を製造す
る方法であって、中空回転体形状を有するクラッド中で、コア形成用モノ
マーを重合させることにより、前記コアおよびクラッド
のＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）
による重量平均分子量が１０, ０００以上３００, ００
０以下のプラスチック光ファイバ母材を形成することを
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２】中空回転体形状を有する容器中でクラッ
ド形成用モノマーを重合させることにより、前記クラッ
ドを形成する請求項１記載のプラスチック光ファイバ母
材の製造方法。
【請求項３】連鎖移動剤の存在下に、前記クラッド及
びコア重合を行う請求項２記載のプラスチック光ファイ
バ母材の製造方法。
【請求項４】前記連鎖移動剤が、メルカプト系化合物
である請求項３記載のプラスチック光ファイバ母材の製
造方法。
【請求項５】前記連鎖移動剤がブチルメルカプタンで
ある請求項４記載のプラスチック光ファイバ母材の製造
方法。
【請求項６】重合開始剤の存在下に、前記クラッド及
びコア重合を行う請求項２記載のプラスチック光ファイ
バ母材の製造方法。
【請求項７】前記重合開始剤がアゾ系化合物または過
酸化物である請求項６記載のプラスチック光ファイバ母
材の製造方法。
【請求項８】前記重合開始剤が、アゾビスイソブチロ
ニトリル（ＡＩＢＮ）、ベンゾイルパーオキサイド、ま
たはジーtert−ブチルパーオキサイドである請求項７記
載のプラスチック光ファイバ母材の製造方法。
【請求項９】前記連鎖移動剤を、前記クラッド形成用
モノマーまたはコア形成用モノマー全体（１００重量
部）に対して、０．０５重量部以上０．１５重量部以下
の量比で用いる請求項３記載のプラスチック光ファイバ
母材の製造方法。
【請求項１０】前記重合開始剤を、前記クラッド形成
用モノマーまたはコア形成用モノマー全体（１００重量
部）に対して、０．０５重量部以上０．１５重量部以下
の量比で用いる請求項６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】コア重合の際に、前記コア形成用モノ
マーの単独重合体より高い屈折率を有する高屈折率ドー
パントを共存させ、ゲル効果に基づき中心部に向かって
屈折率が増大するコア屈折率分布を形成することによ
り、グレーデッドインデックス（ＧＩ）型プラスチック
光ファイバ母材を得る請求項１ないし１０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。
【請求項１２】コアと、該コアより低い屈折率を有す
るクラッドとからなり、且つ、該クラッド及びコアのＧ
ＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）によ
る重量平均分子量が１０, ０００以上３００, ０００以
下であることを特徴とするプラスチック光ファイバ母
材。
【請求項１３】前記コアの中心部に向かって屈折率が
増大するグレーデッドインデックス（ＧＩ）型屈折率分
布が形成されている請求項１２記載のプラスチック光フ
ァイバ母材。