(57)【要約】【課題】プラスチック光ファイバの周期的な外径変化を抑制し、伝送特性を向上させる。【解決手段】円柱状のプリフォーム１１を延伸工程２７により長手方向に延伸してプラスチック光ファイバ２１を製造する。プリフォーム１１は、アウタークラッド部用パイプ２３の中空部でインナークラッド部を重合形成した後に、インナークラッド部の中空部でコアを重合形成することにより製造される。インナークラッド部の重合を終了させた後に、アウタークラッド部用パイプ２３を減圧加熱する。これによりインナークラッド部用原料のアウタークラッド部への浸透を抑制し、インナークラッド部用原料とその重合体とのアウタークラッド部内における含有率を１．６重量％以内に抑制する。その結果、プリフォーム１１を延伸したときに溶融粘度のばらつきがない。得られるプラスチック光ファイバは外径が均一で、優れた伝送特性をもつ。【選択図】        図３
2006330190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック光ファイバプリフォームの外殻部を含む円管部材の内壁に、重合体よりなる内側部材を形成するために、前記円管部材の中空部で重合性化合物を重合させて前記重合体とするプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法において、
前記重合は、前記重合性化合物が前記外殻部材の中に浸透して反応が生起進行する塊状重合であり、
前記外殻部材の内部における前記重合性化合物及び前記重合体の濃度を所定値とすることを特徴とするプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
【請求項２】
前記円管部材の屈折率は、前記重合体の屈折率以下であり、
前記濃度を１．６重量％以下とすることを特徴とする請求項１記載のプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
【請求項３】
前記重合の進行中と終了させた後との少なくともいずれか一方で、前記円管部材を、減圧下で熱処理することにより、前記濃度を制御することを特徴とする請求項１または２記載のプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
【請求項４】
前記熱処理における温度は、４０℃以上１３０℃以下であることを特徴とする請求項３記載のプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
【請求項５】
前記プラスチック光ファイバプリフォームは、断面における屈折率が外側に向かうに従い小さくなる屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームであることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載のプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
【請求項６】
円管状の外殻部材と、前記外殻部材の内壁に形成された内側部材とを備えるプラスチック光ファイバプリフォームにおいて、
前記内側部材は、重合性化合物を前記外殻部材の中空部で塊状重合されて形成された重合体よりなり、
前記重合性化合物と前記重合体との前記外殻部材の内部における濃度が所定値とされたプラスチック光ファイバプリフォーム。
【請求項７】
前記円管部材は、前記重合体の屈折率以下であり、
前記濃度を１．６重量％以下とすることを特徴とする請求項６記載のプラスチック光ファイバプリフォーム。
【請求項８】
前記重合性化合物は、（メタ）アクリル酸エステルであり、前記円管部材はフッ素化合物であることを特徴とする請求項６または７記載のプラスチック光ファイバプリフォーム。
【請求項９】
断面における屈折率が、外側に向かうに従い小さくなることを特徴とする請求項６ないし８いずれか１項記載のプラスチック光ファイバプリフォーム。
【請求項１０】
請求項６ないし９いずれか１項記載のプラスチック光ファイバプリフォームを長手方向に延伸したことを特徴とするプラスチック光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック光ファイバプリフォーム及びその製造方法、プラスチック光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック光ファイバの中でも、その断面円形の径方向において、屈折率が中央に向けて連続的あるいは段階的に高くなるものがあり、これらは一般に、屈折率分布型プラスチック光ファイバと称されている。このような屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法としては、プラスチック光ファイバ母材、いわゆるプリフォームを、界面ゲル重合法により作製してから、このプリフォームを長手方向に加熱延伸させてプラスチック光ファイバとする方法がある。
【０００３】
ところで、プリフォームを加熱延伸して得られるプラスチック光ファイバでは、短い周期、例えば数１０ｃｍ周期での外径変化が確認されることが多い。外径変化があるプラスチック光ファイバは、それがないプラスチック光ファイバに比べて伝送損失が大きく、また、外径変化が周期的であると、特定波長の光信号が伝達されない等の問題がある。
【０００４】
そこで、これまで、プラスチック光ファイバの外径変化を抑制するために様々な提案がなされてきた。例えば、プリフォームを溶融する加熱炉の下に、プリフォームを構成する材料のガラス転移点よりも５０℃以上低い一定温度に制御された低温加熱部を設けた延伸装置により、延伸を行うことにより、外径変動を抑制するという方法がある（例えば、特許文献１）。具体的なその効果は、プラスチック光ファイバの外径が７５０μｍとなるように製造する場合には、外径変動が±１７μｍ〜±２１μｍ以内であるとなっている。また、クラッド材を回転させながらその内側でコア部を重合させることにより作成されたプリフォームを延伸する方法において、溶融延伸する際の、プリフォームの中空部の減圧度やプリフォームの溶融粘度を所定の値とする方法があり、この方法によると外径変化を±５μｍ以内にすることができるとある（例えば、特許文献２）。そして、溶融延伸するための加熱炉の下流側に保温管を設けることにより、加熱炉から引き出されたプラスチック光ファイバを外気に直接触れない状態とし、冷却ムラを防止するという方法によると、外径変化を±５μｍ以内にすることができるとあり（例えば、特許文献３参照）、プリフォームを構成する透明重合体の残存モノマーを５重量％の濃度に抑えるという方法によると、外径変動を±２８μｍ以内にすることができるとある（例えば、特許文献４参照）。このように、外径変化を抑制する方法としては、延伸条件を制御することと、プリフォーム中における残存モノマー量を低く抑える方法との２つがある。
【特許文献１】特開平１１−３３７７４５号公報
【特許文献２】国際公開第９８−４０７６８号パンフレット
【特許文献３】特開平８−３３７４３１号公報
【特許文献４】特開２００１−１２４９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のふたつのタイプの方法では外径変化を必ずしも抑えられるわけではなく、例えば、特許文献１〜３に提案される方法では、各文献に記載の効果が必ずしも得られない。これは、本発明者らの検討によると、屈折率分布型のプラスチック光ファイバを製造するために、コアの原料モノマーをクラッド材の中空部で重合したようなプリフォームの場合には、クラッド材の壁面内部へコアの原料が浸透して固化することによりクラッド材の内壁周辺では溶融粘度にムラが生じてしまい、その溶融粘度ムラがプラスチック光ファイバの外径の均一性に影響を及ぼすからである。また、プリフォーム中における残留モノマー量を制限しても、クラッドに浸透したコアの原料が重合固化する限りにおいては、溶融粘度ムラは発生し、したがって特許文献４の方法によっても外径変化を必ずしも防止することはできない。
【０００６】
そこで、本発明は、プリフォームを延伸して作られるプラスチック光ファイバの伝送特性を向上するために、プリフォームのクラッド材の内壁周辺が延伸時に溶融粘度ムラを発現してしまうことを抑制するプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法を提供するとともに、伝送特性に優れたプラスチック光ファイバ及びそのプリフォームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、プラスチック光ファイバプリフォームの外殻部を含む円管部材の内壁に、重合体よりなる内側部材を形成するために、円管部材の中空部で重合性化合物を重合させて前記重合体とするプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法において、前記重合は、重合性化合物が外殻部材の中に浸透して反応が生起進行する塊状重合であり、前記外殻部材の内部における前記重合性化合物及び前記重合体の濃度を所定値とすることを特徴として構成されている。
【０００８】
円管部材の屈折率は、前記重合体の屈折率以下であり、前記濃度を１．６重量％以下とすることが好ましい。中空部に重合性化合物を入れる前の円管部材を、減圧下で熱処理することにより、前記濃度を制御することが好ましく、熱処理における温度が４０℃以上１３０℃以下であることがより好ましい。プラスチック光ファイバプリフォームは、断面における屈折率が外側に向かうに従い小さくなる屈折率分布型プラスチック光ファイバプリフォームであることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、円管状の外殻部材と、外殻部材の内壁に形成された内側部材とを備えるプラスチック光ファイバプリフォームにおいて、内側部材は、重合性化合物を外殻部材の中空部で塊状重合されて形成された重合体よりなり、重合性化合物と重合体との外殻部材の内部における濃度が所定値とされたことを特徴として含んで構成されている。円管部材は、前記重合体の屈折率以下であり、前記濃度を１．６重量％以下とすることが好ましい。また、重合性化合物は、（メタ）アクリル酸エステルであり、円管部材はフッ素化合物であることが好ましく、断面における屈折率が、外側に向かうに従い小さくなることが好ましい。さらに、本発明は上記のプラスチック光ファイバプリフォームを長手方向に延伸して得られたプラスチック光ファイバプリフォームを含んで構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、プリフォームの延伸時における溶融粘度ムラを抑制することができ、そのため、外径変化のない、伝送特性に優れるプラスチック光ファイバを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。本発明では、プリフォームを作製してから、このプリフォームを長手方向に延伸することによりプラスチック光ファイバを作製する。まず、プリフォームの構造とその屈折率について、図１及び図２を参照しながら説明し、プラスチック光ファイバの製造方法については後述するものとする。
【００１２】
図１は、プリフォームの断面図であり、図２はプリフォームの断面の径方向における屈折率を示す図である。なお、図２において、横軸はプリフォームの断面径方向を示し、縦軸は屈折率を示す。屈折率は、上方向が高い値であることを意味している。図１に示すプリフォーム１１は、光信号を伝達するコア１２と、外殻部であるアウタークラッド部１６とを有し、アウタークラッド部１６は、コア１２の外周に接するインナークラッド部１５とインナークラッド部１５の外側のアウタークラッド部１６とを有している。したがって、インナークラッド部１５の外径はアウタークラッド部１６の内径に等しく、コア部１２の直径はインナークラッド部１５の内径に等しい。
【００１３】
アウタークラッド部１６は、外径ｄ３及び内径が長手方向にそれぞれ一定で、厚みが均一の管形状となっている。アウタークラッド部１６は、本実施形態ではポリフッ化ビニリデン（以降、ＰＶＤＦと称する）としており、溶融押出成型により得られる。ただし、アウタークラッド部１６は、後述のようにＰＭＭＡであってもよいし、後に詳細に述べるような他の材料であってもよい。インナークラッド部１５は、アウタークラッド部１６と同様に外径及び内径が長手方向に一定で、厚みが均一の管形状となっている。インナークラッド部１５の材料はＰＭＭＡとしている。アウタークラッド部１６とインナークラッド部１５とは、溶融押出により同時に一体成型されてもよいし、他の作製法、例えばアウタークラッド部１６が溶融押出成型で得られて、この中にＭＭＡ等の重合性化合物を注入して、回転させながら重合反応をさせＰＭＭＡ等からなるインナークラッド部１５を形成するように、逐次的に形成されてもよい。
【００１４】
図２において、横軸の符号（Ａ）で示される範囲は、図１におけるアウタークラッド部１６の屈折率であり、符号（Ｂ）で示される範囲は図１におけるインナークラッド部１５の屈折率であり、符号（Ｃ）で示される範囲は図１におけるコア１２の屈折率である。
【００１５】
コア１２は、図２に示されるように、インナークラッド部１５との境界から中心に向けて屈折率が連続的に高くなっている。アウタークラッド部１６はインナークラッド部１５よりも屈折率が低く、インナークラッド部１５の屈折率はコア１２の屈折率以下である。そして、コア１６の屈折率が、図２に示すように断面円形の径の外側から中心に向けて連続的に高くなるように、コア１２の生成方法として、後述の界面ゲル重合法を実施することが好ましい。なお、断面円形の径方向において、屈折率の最大値と最小値との差が０．００１以上０．３以下であることが好ましい。このような構造によりプリフォーム１１は、延伸してプラスチック光ファイバとしなくとも、このままの状態で光伝送体としての機能を発現する。また、図１では、インナークラッド部１５とコア１２との境界が説明の便宜上示されてはいるが、製造の条件等により境界の明確さは異なり必ずしも確認できるものでなくともよい。
【００１６】
また、本実施形態のインナークラッド部１５は、図２に示すように屈折率が概ね一定となっているが、コア１６に近づくほど屈折率が大きくなっていてもよく、この屈折率の変化はコア１６に近づくほど段階的に大きくなってもよいし連続的に大きくなってもよい。
【００１７】
また、コア１２とインナークラッド１５とが上記のような構造ではなく他の構造とされていても本発明は適用される。コア１２とインナークラッド部１５との他の構造としては、例えば、インナークラッド部１５とコア１２との境界が存在せずに、アウタークラッド部１６の内周からコア１２の中央に向かって屈折率が連続的もしくは段階的に高くなる構造や、あるいは、コア１２が複層である構造を挙げることができる。また、アウタークラッド部１６は単層構造とされているが、本発明はこれに限定されず、例えば必要に応じ２層以上の複層構造とされてもよい。そして、製造条件によっては、コア１２は、中空部を有する管形状として形成される場合もある。なお、本実施形態によるプリフォーム１１及びこのプリフォーム１１から得られるプラスチック光ファイバでは、端面から入射した光は、アウタークラッドとインナークラッドとの界面で反射してインナークラッドとの両方を通過することもあるし、コアのみを通過することもある。
【００１８】
次に、上記のプリフォーム１１の作製方法及びプラスチック光ケーブルを製造する方法について説明する。図３は、プラスチック光ファイバ及びこのプラスチック光ファイバを使用したプラスチック光ケーブルの製造工程図である。製造方法の各工程の詳細については後述するものとし、ここでは工程の流れについてのみ説明する。プラスチック光ファイバ２１は、予め作製されるプリフォーム１１を長手方向に延伸することにより得られる。したがって、プラスチック光ファイバ２１はプリフォーム１１より径が小さいがその基本構造はプリフォーム１１とほぼ同じである。つまり、プラスチック光ファイバ２１は、クラッドとコアとを有し、クラッドは外側のアウタークラッド部と内側のインナークラッド部とからなる。そして、プリフォーム１１のコアとクラッドとはそれぞれプラスチック光ファイバのコアとクラッドとになる。
【００１９】
まず、アウタークラッド部作製工程２２において、プリフォーム１１のアウタークラッド部となるパイプ２３が製造される。アウタークラッド部は、上記の通りプリフォーム１１の最外殻部分であるので、得られるアウタークラッド部用パイプ２３は円管である。このアウタークラッド部用パイプ２３の中空部に、インナークラッド部を形成するための原料を入れる。そして、インナークラッド部形成工程２４において、インナークラッド部は、プリフォーム１１の断面中央が中空となるようにアウタークラッド部用パイプ２３の内面に形成される。そして、減圧加熱工程２５において、インナークラッド部が形成されたアウタークラッド部用パイプ２３を減圧下で加熱する。なお、減圧加熱工程２５は、インナークラッド部形成工程２４の後に代えて、または加えて、インナークラッド部用の原料が重合している間としてもよい。減圧加熱工程２５を用いることにより、延伸時におけるプリフォームの溶融粘度ムラを抑えることができるようになる。
【００２０】
次に、インナークラッド部の中空部にコアを生成する工程をコア形成工程２６とし、このコア形成工程２６を経て、プリフォーム１１が得られる。プリフォーム１１は延伸工程２７により長手方向に延伸されてプラスチック光ファイバ２１となる。プラスチック光ファイバ２１は、その外周を被覆材により被覆される被覆工程２８を経て、プラスチック光ケーブル２９となる。
【００２１】
以下に、プラスチック光ファイバ２１の製造方法について詳細に説明する。アウタークラッド部用のパイプ２３は、所定のポリマーを溶融押出により管状に成型して得ることもできるし、あるいは、回転重合法等により重合性化合物の重合反応と成型とを同時に行い作製することもできる。ここでは、アウタークラッド部を形成するためのポリマー（以下、アウタークラッド部形成ポリマーと称する。）としてＰＶＤＦを用いて、これを溶融押出することによりアウタークラッド部を製造した場合について説明する。溶融押出には、市販の各種混練押出成型機を用いることができ、混練押出成型機には、主として、インナーサイジングダイ方式とアウターダイ減圧吸引方式の２つのタイプがあり、そのいずれも用いることができる。
【００２２】
まず、アウターダイ減圧吸引方式による成形方法の概略を説明する。図４は、アウターダイ減圧吸引方式による溶融成型設備３０の概略図であり、図５は、成型ダイスの一例の概略を示す断面図である。図４に示すように、溶融成型ライン３０は、溶融押出装置３１と、押出ダイス３２と、成形ダイス３３と、冷却装置３４と、引取装置３５とを備える。溶融押出装置３１には、内部に原料ポリマーを供給するためのペレット投入ホッパ（以下、単にホッパと称する。）３６が備えられるとともに、原料ポリマーを溶融するための溶融押出部３１ａを有している。成形ダイス３３には真空ポンプ３７が取り付けられている。また、成形ダイス３３は、図５に示すように成形管４０を備えており、成型管４０にはアウタークラッド部用パイプ２３としてのポリマーを減圧するための多数の吸引孔４０ａが設けられ、成形管４０の外側には減圧チャンバ４３が設けられている。
【００２３】
また、冷却装置３４には、多数のノズル４５が備えられており、このノズル４５からは冷却水４６が出され、この冷却水４６を回収するための受け皿４７が下方に備えられている。また、引取装置３５には、駆動ローラ４８と加圧ローラ４９とが備えられている。駆動ローラ４８にはモータ４８ａが取り付けられており、アウタークラッド部用パイプ２３の引取速度の調整が可能になっている。
【００２４】
ホッパ３６から投入された原料ポリマー４１は、溶融押出部３１ａで溶融され、押出ダイス３２によって押出されて成形ダイス３３に送り込まれる。このときの押出速度Ｓ（単位；ｍ／分）は、０．１≦Ｓ≦１０を満たすことが好ましく、より好ましくは０．３≦Ｓ≦５．０であり、最も好ましくは０．４≦Ｓ≦１．０である。しかしながら、本発明は、押出速度Ｓに依存するものではない。
【００２５】
成形管４０に原料ポリマー４１を通すことにより、原料ポリマー４１が円筒状に成形されてアウタークラッド部用パイプ２３が得られる。成形管４０には、減圧チャンバ４３を真空ポンプ３７により減圧することで、パイプ２３の外壁面が、成形管４０の成形面（内壁面）に密着するために、パイプ２３の肉厚ｔ１が一定になって成形される。なお、減圧チャンバ４３内の圧力（絶対圧力）は、２０ｋＰａ〜５０ｋＰａの範囲とすることが好ましいが、この範囲に限定されるものではない。なお、成形ダイス３３の入口に、パイプ２３の外径を規定するためのスロート（外径規定部材）４４を取り付けることが好ましい。
【００２６】
成形ダイス３３により形成されたパイプ２３は、冷却装置３４に送られる。そしてノズル４５から冷却水４６をパイプ２３に向けて放出する。これによりパイプ２３が冷却されて固化する。冷却水４６は、受け器４７で回収して、排出口４７ａから排出される。パイプ２３は、冷却装置４４から引取装置４５により引き出される。また、パイプ２３を挟んで駆動ローラ４８と対向して配置されている加圧ローラ４９により、パイプ２３の微小な位置のずれを修正することが可能となっている。この駆動ローラ４８の引取速度と溶融押出装置３１の押出速度とを調整したり、加圧ローラ４９によるパイプ２３の移動位置を微調整したりすることにより、パイプ２３の形状、特に肉厚を均一にすることが可能となる。必要に応じて、駆動ローラ４８と加圧ローラ４９はベルト状にすることも出来る。
【００２７】
パイプ２３は、機械的強度向上や難燃性などの多種の機能性を付与させるために複層からなっていてもよく、内壁の算術平均粗さが特定の範囲の中空管を作製した後、その外壁面をフッ素樹脂等によって被覆することもできる。
【００２８】
得られるパイプ２３の外径Ｄ１（単位；ｍｍ）、つまり得られるプリフォームの外径は光学特性や生産性の観点から、２０≦Ｄ１≦５０の範囲であることが好ましく、より好ましくは２≦Ｄ１≦３２の範囲である。さらに、パイプ２３の厚みｔ１（単位；ｍｍ）は、形状を保つことができる限りにおいて薄くすることが可能であるが、０．５≦ｔ１≦３の範囲であることが好ましい。しかしながら、本発明において、それらの範囲は、前述したものに限定されるものではない。
【００２９】
次に、インナーサイジングダイ方式によるクラッド作製方法について説明する。図６は、インナーサイジングダイ方式の押出成型機の一部の概略を示す断面図であり、図７は、図６に示した押出成型機に備えられるガイド５７の斜視図である。なお、図６において、原料ポリマーとアウタークラッド部用パイプとは、図４及び図５と同じ符号を付している。インナーサイジングダイ方式の押出成型機５１は、押出機本体５２とダイ５４とを備え、ダイ５４の内部にはインナーロッド５５が備えられている。インナーロッド５５は、ダイ５４の内部にクラッドの原料ポリマー４１の流路５４ａを形成しており、この流路５４ａに原料ポリマー４１を導くためのガイド５７が押出機本体５２とダイ５４との間に設けられている。ガイド５７は図７に示すようにポリマーを流路５４ｂに導くための案内路５７ａを有しており、この案内路５７ａは、インナーロッド５５に接続する軸部５７ｂと、案内路５７ａを形成するとともにポリマーの流れを規制する本体部５７ｃと、この本体部５７ｃに軸部５７ｂを支持させるための支持部５７ｄとにより形成されている。本実施形態における原料ポリマー４１であるＰＶＤＦは、ベント付き１軸スクリュー押出部（図示しない）により、押出機本体５２からダイ５４に押出される。そして、この原料ポリマー４１は、ダイ５４とインナーロッド５５との間の流路５４ａを通り、ダイの出口５４ｂから押出され、円筒状のパイプ２３を形成する。押出速度は特に制限されないが、形状を均一に保つとともに、生産性の点から１ｃｍ／分〜２００ｃｍ／分の範囲であることが好ましい。
【００３０】
ダイ５４には、原料ポリマー４１を加熱するための加熱手段（図示せず）が設置されていることが好ましい。加熱手段は、例えば、流路５４ａに沿って、ダイ本体５２を覆うように１つまたは２以上配され、この加熱手段としては、蒸気，熱媒油，電気ヒータなどを利用したものが例示される。本実施形態においては、ダイの出口５４ｂの近傍に温度センサ５６を取り付けており、この温度センサ５６によってダイの出口５４ｂにおけるパイプ２３の温度を測定して温度を調節している。
【００３１】
前記加熱手段による加熱の温度は、原料ポリマー４１の種類に応じて適宜設定されるものである。この温度の好ましい範囲は、原料ポリマー４１のガラス転移点以上であり、これにより、パイプ２３の形状を均一に保持することができる。また、ダイ５４の出口５４ｂでのパイプ２３の温度が４０℃以上であることが、急激な温度変化による形状変化を抑えられる点で好ましい。このパイプ２３の温度を制御するために、例えば、冷却手段をダイ５４に取り付けてもよいし、あるいは自然冷却により冷却してもよい。冷却手段を用い、かつ加熱手段を配しているときには、加熱手段の下流に冷却手段を備えることが好ましい。なお、冷却手段としては、水や不凍液、オイル等の液体や、電子冷却等を利用したものが例示される。
【００３２】
パイプ２３の成形時には、ダイのリップクリアランスの違いによりＰＶＤＦの結晶型に違いが生じる。耐溶剤性の優れるII型結晶は、溶融状態から冷却されると通常生成するが、耐溶剤性の劣るＩ型結晶は、溶融状態において比較的低温で延伸されることによって生成する。リップクリアランスを広くするとポリマーは低温で延伸され易くなるため、耐溶剤性の優れるII型結晶の割合が多くなり、インナークラッド部形成時にインナークラッド部の原料である重合性化合物が浸透しにくくなる。一方、クリアランスが狭い方が、せん断速度がアップすることにより球晶サイズが小さくなるので内面粗さは良化するという傾向がある。したがって、上記の両方の条件を両立する好ましいクリアランスの範囲は１ｍｍ以上７ｍｍ以下、さらに好ましい範囲は２ｍｍ以上６ｍｍ以下、最も好ましい範囲は２．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下である。リップクリアランスが１ｍｍ以下である場合には、耐溶剤性の劣るＩ型結晶が多いアウタークラッド部が成形されるため、インナークラッド部の原料である重合性化合物が浸透しやすくなり結果的にプラスチック光ファイバの径変化は大きくなることがある。一方、リップクリアランスが７ｍｍ以上では、冷却速度が低下するために球晶サイズが大きくなり内面粗さが悪化してしまうことがある。このように、リップクリアランスにより、伝送損失が増加してしまうことがある。
【００３３】
インナークラッド及びコアの形成方法について図８〜図１０を参照しながら詳細に説明する。図８はパイプが装填された状態の重合容器の断面図であり、図９は、回転重合装置の概略斜視図であり、図１０は重合装置による重合反応についての説明図である。ただし、本発明は図８〜図１０に示す重合装置及び重合容器に依存するものではなく、また、本実施形態は、本発明の一様態としての例示である。
【００３４】
パイプ２３は、６００〜１５００ｍｍの長さに切られる。所定の材料からなる栓６１によりパイプ２３の片端部を塞ぐ。この栓６１は、インナークラッド及びコアを形成する重合性化合物に溶解しない素材からなり、可塑剤等を溶出させるような化合物も含まないものとする。このような素材としてはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。栓６１で端部を塞いだあとに、インナークラッド部形成用モノマー１５Ａをパイプ２３の中に注入して、他方の端部も栓６１で塞いだ後、回転重合によりインナークラッド部（図１参照）を生成する。インナークラッド生成時においては、パイプ２３は、図８に示されるような重合容器６２の中に入れられる。重合容器６２は容器本体６２ａと蓋６２ｂとを有し、本実施形態においてはＳＵＳ製とされている。重合容器６２は、図８に示すように、その内径がパイプ２３の外径よりもわずかに大きいものであり、後に述べるような重合容器６２の回転に同期してパイプ２３が回転することができるようにされている。なお、パイプ２３が重合容器６２の回転に上記のように応じることができるように、重合容器６２の内面等にパイプ２３を支持する支持部材等を設けてもよい。
【００３５】
回転重合装置７１は、図９に示すように、装置本体７２の中に複数の回転部材７３と、装置本体７２の外側にモータ７６と、装置本体７２内の温度を検知してその検知結果に応じて内部温度を制御するための温度コントローラ７７とを有している。
【００３６】
回転部材７３は、円柱形状であり、２本の周面で少なくともひとつの重合容器６２を支持することができるように、長手方向が互いに概ね平行かつ略水平となっている。各回転部材７３は、その一端が装置本体７２の側面に回動自在に取り付けられており、モータ７６によりそれぞれ独立した条件で回転駆動される。モータ７６にはコントローラ（図示なし）が備えられており、このコントローラによりモータ７６の駆動が制御される。そして、所定の重合反応時においては、図９に示すように、隣り合う回転部材７３の周面により形成される谷部に重合容器６２は載せられて回転部材７３の回転に応じて回転する。図１０においては、回転部材７３の回転軸を符号７３ａで示している。このように、ここに例示される本実施形態においては、重合容器６２の回転はサーフェスドライブ式としているが、この回転方式については限定されるものではない。
【００３７】
重合容器６２の回転部材７３からの浮きを防止する方法としては、回転部材７３と同様な回転手段を、セットされた重合容器６２の上部に接するようにさらに設けて、同様に回転させ、これにより重合容器６２の浮きを防止することもある。またこの方法の他に、例えば重合容器６２に上方に押さえ手段等を設けて、重合容器６２に所定の荷重をかける方法等もあるが、本発明は浮き防止方法に依存するものではない。
【００３８】
続いて、インナークラッド部の生成方法について説明する。インナークラッド部用モノマーを始めとするインナークラッド部の各種原料については後で詳細に述べる。インナークラッド部は、アウタークラッドとコア部との間に存在し、コア用モノマーの重合反応にも関与する。ただし、インナークラッド部は、コアの生成条件によっては不要である場合もあるし、また、前述のようにコアの生成過程においてコアと一体化して消失する場合もある。使用するモノマー等の原料はろ過や蒸留等により、重合禁止剤や水分、不純物等を予め十分除去してから用いる。さらにモノマーや重合開始剤を混合した後で、この混合物を超音波処理により溶存気体や揮発成分を除去することが好ましい。注入後には、パイプ２３の注入口が所定材料からなる栓により塞がれる。なお、減圧加熱工程２５（図３参照）を、この注入工程の途中や後であって、かつ重合が完了していない状態で行ってもよい。その場合には、注入してから重合完了までの重合進行の様態について予めデータを得ておき、そのデータに基づいて、減圧加熱のタイミングを調べておくことが好ましい。
【００３９】
その後、パイプ２３を装填した重合容器６２を、その長手方向を略水平状態にして回転、つまり、水平回転させながら重合を生起進行させるとインナークラッド部が生成しパイプ２３はアウタークラッド部となる。このように、インナークラッド部は、パイプ２３の円管軸を回転中心にしながら重合する回転重合により生成される。なお、回転重合の前には、パイプ２３を立てた状態で予備重合をしてもよい。
【００４０】
インナークラッド部用モノマーの重合温度は、６０〜９０℃とすることが好ましく、水平回転における回転速度は５００〜３０００ｒｐｍであることが好ましい。インナークラッド部の厚みは、０．０５×Ｄ１以上０．３×Ｄ１以下であることが好ましい。
【００４１】
インナークラッド部の原料について説明する。本発明においては、インナークラッド部用モノマーと所定の重合開始剤（反応開始剤）とを、インナークラッド部の原料として用いている。また、連鎖移動剤（分子量調整剤）をインナークラッド部の原料中に添加してもよい。
【００４２】
インナークラッド部用モノマーとしては、ここに例示した実施形態ではメチルメタクリレート（ＭＭＡ）を用いている。しかし、他の重合性化合物をインナークラッド部用モノマーとして用いることができ、好ましいものとしてはコア用のモノマーとともに後で詳細に例示する。
【００４３】
以上のようにしてクラッド用部材を、回転重合装置７１から取り出す。取り出した後には、減圧加熱処理をする。これにより、クラッド中へのコア用原料の浸透を抑制して、延伸時における溶融粘度ムラをより抑制することができる。
【００４４】
減圧加熱処理は、共押出成型で作られたプリフォームではなく重合によりインナークラッド部やコア等が形成された屈折率分布型のプリフォームにおいて、延伸時の溶融粘度がばらつくことを抑制する効果を発揮する。つまり、インナークラッド部の原料がアウタークラッド部内へ浸透したり、あるいはコアがクラッド内へ浸透したりして、重合反応が生起進行する場合に効果がある。減圧加熱は、例えば減圧恒温装置等の公知の減圧加熱装置で行うことができる。この減圧加熱処理を行うことにより、インナークラッド部用の原料やその重合体の一部としてのオリゴマー等のアウタークラッド部用パイプへの浸透量が制御され、その結果、プリフォームの延伸時における溶融粘度ムラを抑制することができる。また、これにより、プラスチック光ファイバの製造ロスが大幅に削減され、均一性状のプラスチック光ファイバが得られるという効果がある。
【００４５】
浸透は、インナークラッド部用原料とその重合体とのアウタークラッド部内における含有率が１．６重量％以内となるように抑制することが好ましい。１．６重量％よりも大きいと、プリフォームの延伸時における溶融粘度のばらつきが大きすぎて、周期的な外径変化が現れることがある。なお、この含有率とは、アウタークラッド部におけるインナークラッド用原料やその重合体の浸透領域における値である。
【００４６】
減圧加熱時における温度は、４０℃以上１３０℃以下が好ましく、５０℃以上１３０℃以下がより好ましく、６０℃以上１２０℃以下であることがさらに好ましい。しかし、この温度は、アウタークラッド部用パイプを構成する材料により適宜変更することが好ましく、上記温度範囲に限定されるものではない。温度の設定方法としては、材料のガラス転移点や熱変形温度、検出される融点等を考慮するとよい。温度が高すぎると、プリフォームの変形や、ドーパントがプリフォーム内で移動して屈折率分布が乱れる等の問題が起きることがある。さらに、重合進行中に減圧加熱するときには、重合中の原料の沸点や重合開始剤の作用温度領域等を考慮して、重合反応を阻止しない温度とすることが好ましい。
【００４７】
減圧加熱時における圧力は、低いほど好ましく、例えば、ＰＭＭＡやＰＶＤＦを主として含むプリフィームでは、５０Ｐａ以下が好ましく、１０Ｐａ以下がより好ましく、５Ｐａ以下がさらに好ましい。減圧することにより、減圧しない場合に比べて上記温度を低めに設定してもインナークラッド部用原料のアウタークラッド部用パイプへの浸透を抑制することができる。５０Ｐａよりも大きい圧力としても、上記の浸透抑制効果や設定温度を低下させる効果はあまり大きくない。
【００４８】
減圧加熱処理の時間は５時間以上２４時間以下であることが好ましく、８時間以上２０時間以下であることがより好ましく、１０時間以上１８時間以下であることがさらに好ましい。なお、上記の浸透抑制効果は概ね３０時間を境にほとんど向上しない。
【００４９】
なお、コア用原料とその重合体とのクラッド部内における含有率が１．６重量％以内となるように抑制することが好ましい。１．６重量％よりも大きい含有率では、延伸して得られるプラスチック光ファイバの径変化が大きくなってしまうことがあるからである。
【００５０】
次に、インナークラッド部の中空部にコア用モノマーを注入する。コア用モノマーとしてＭＭＡを用いるときには、重合開始剤、連鎖移動剤、および適宜屈折率調整剤（ドーパント）等がコア用モノマーとともに注入されることが好ましい。これらは、例えば注入前にコア用モノマーと予め混合し、この混合液を所定の濾過手段で濾過した後、インナークラッド部の中に注入される。このように、注入前には濾過工程を設けて、その濾液を注入に供することが好ましく、この濾過工程における濾材としては、例えば捕集粒子径０．２μｍ程度のものが好ましい。重合開始剤や連鎖移動剤、ドーパントの各添加量については、後述する。なお、ドーパントを用いずに、例えばコア用モノマーを２種以上用いる等によっても、コア１２（図１参照）の断面の径方向における屈折率を変化させることもできる。本実施形態においては、ドーパントとして、高屈折率で分子体積が大きく、重合に関与しない低分子化合物を用いており、これを添加することによりコアの径方向における屈折率を変化させている。
【００５１】
本実施形態においては、コア用モノマーの重合は、回転ゲル重合法により実施している。この方法では、管状のクラッド１３は、コア用モノマー及び重合開始剤、連鎖移動剤、ドーパント等の混合物が注入された後、栓６１で端部を塞がれ、再び重合容器６２に入れられる。そして、インナークラッド部の形成方法と同様に、水平回転での重合反応が生起進行される。コア用モノマーが重合を開始すると、インナークラッド部の内壁がコア用モノマーにより膨潤し、重合初期段階では膨潤層を形成する。この膨潤層は、ゲル状態となっており、そのため、重合速度が加速（ゲル効果と称する）する。つまり、ここでの反応は、塊状重合としている。そして、重合は、インナークラッドの内面から開始し、断面中心に向かって進行する。このとき、膨潤層の内部へは、分子体積の小さい化合物ほど優先的に入り込むため、重合の進行と共に、共存する他の化合物と比べて分子体積の大きなドーパントが膨潤層から前記中心方向へと押し出される。この結果、形成されたコア部の断面円形の中心部は、高屈折率のドーパントの濃度が高くなり、図２に示したように、断面円形の径方向における中心に向かって屈折率が徐々に高くなったプリフォームを得ることができる。
【００５２】
なお、本実施形態においては、インナークラッド部とコアとは、ともにＰＭＭＡとからなり、上記のように膨潤層を形成しながらプリフォームが作成されることから、インナークラッド部とコア部とは明確な境界を有するものではない。つまり、インナークラッド部とコアとの材料の互いの親和性、または膨潤層形成の有無等の製造条件に応じて、得られたプリフォームにおけるインナークラッド部とコアとの境界の明確度は異なったものとなる。そして、コアの外径は０．７３×Ｄ１以上０．９７×Ｄ１以下とすることが好ましい。
【００５３】
コア用モノマーの重合は加熱下でなされることが好ましい。その温度は、コア用モノマー及び用いる重合開始剤の種類等に応じて決定されるものであり、主にその重合速度と変質温度とを考慮して決定される。例えば、コア用モノマーの主成分として、典型的なメタクリレート系低分子化合物を用いた場合には、その温度は５０℃〜１５０℃とすることが好ましく、８０℃〜１４０℃とすることがさらに好ましく、６０℃〜１２０℃とすることが特に好ましい。このような温度範囲とすることにより、光損失の少ないコアを形成することができるという効果がある。また、重合時間は、４時間〜７２時間であることが好ましいが、これもコア用モノマーの種類等に応じて決定される。そして、水平回転における回転速度は５００〜３０００ｒｐｍであることが好ましい。このような回転速度とすることにより、均一な径のコアを形成するために好適な遠心力となる効果がある。
【００５４】
また、上記のように加圧下で加熱重合を実施した後、さらに、所定条件での熱処理をして重合を進め、さらに、この重合を完了させる。なお、本明細書においては、インナークラッド部とコア部とを生成する各重合性化合物のことをインナークラッド用モノマーとコア用モノマーと称しているが、これらは必ずしもモノマーでなくともよく、２量体や３量体等としてもよい。なお、本発明はプリフォームの製造方法に依存するものではない。
【００５５】
コアの形成後には、インナークラッド部形成後と同様に減圧加熱処理を行うことが好ましい。コアの形成後に代えて、または加えてコアの形成中に減圧加熱処理を行ってもよい。これにより、コア用原料とその重合体の一部としてのオリゴマー等とのインナークラッド部に対する浸透量を制御することができる。このように、減圧加熱処理は、複層構造のプリフォームを製造する際には、各層毎に実施してもよい。
【００５６】
次に、プリフォームを延伸してプラスチック光ファイバとする。図１１は、プリフォームを延伸してプラスチック光ファイバとするための延伸設備の概略図である。ただし、本発明は、延伸方法及び延伸設備に依存するものではなく、公知の延伸方法及び延伸設備を用いることができる。
【００５７】
延伸設備１２０には、プリフォーム１１を加熱するための加熱装置１２１と、加熱されたプリフォームを延伸するときの張力を測定するための線引張力測定装置１２２と、この線引張力測定装置１２２の検知結果に基づいて延伸における張力を制御するための張力を調整するダンサーローラ１２３と、延伸速度を制御するための線引ローラ対１２６と、延伸されて生成したプラスチック光ファイバ２１の外径を測定するための外径測定装置１２７と、プラスチック光ファイバ２１を巻き取るための巻取装置１３０と、巻き取りにおいてプラスチック光ファイバ２１に付与されている張力（以下、巻取張力と称する。）を測定するための巻取張力測定装置１３１とを備える。
【００５８】
また、加熱装置１２１の上流側には、プリフォーム１１を保持しながら下方向へ変位させるための保持部材１３５と、保持部材１３５によるプリフォーム１１の保持及びその解除と保持部材１３５の変位とを制御するためのシフト装置１３７が備えられる。
【００５９】
そして、加熱装置１２１には、円筒状の加熱炉１４０が備えられており、この加熱炉１４０は、プリフォーム１１の搬送方向に沿って温度を変化させることができる。また、線引ローラ対１２６は、駆動ローラ１４１と加圧ローラ１４２とがプラスチック光ファイバ２１を挟みこむように対向して配置されたものである。駆動ローラ１４１にはモータ１４３が接続しており、このモータ１４３の回転速度を調整することにより駆動ローラ１４１の回転速度が調整される。さらに、ダンサーローラ１２３には、変位するためのシフト機構（図示なし）が備えられており、この変位により、延伸における張力が制御される。また、延伸による張力については、プリフォーム１１が下降する速度や、駆動ローラ１４１の回転速度や加熱炉１４０における加熱温度によっても調整することができる。
【００６０】
プリフォーム１１は、保持部材１３５により上部を保持された状態で延伸される。プリフォーム１１の上部を保持する保持部材１３５は、延伸速度に応じて下方に変位する。プリフォーム１１の大部分が延伸されて所定の位置に達したことは、シフト機構１３７により検知され、このシフト機構１３７が保持部材１３５による保持を解除する。
【００６１】
プリフォーム１１は、保持部材１３５に保持された状態で加熱炉１４０の内部に案内されて延伸され、延伸速度に応じた速度で下降を続ける。なお、第１シフト機構１３７には、調芯手段（図示せず）が備えられており、延伸中にはこの調芯手段により、プリフォーム１１の断面円形の中心位置を精緻に調整することができる。これによりプラスチック光ファイバ２１の線形と断面の真円度とを良好に維持することができる。
【００６２】
加熱溶融によるプリフォーム１１の劣化を防ぐためには、加熱装置１２１内を不活性雰囲気とするために不活性ガスを供給する供給装置（図示しない）が取り付けられていることが好ましい。不活性ガスは、特に限定されるものではないが、窒素ガス，ヘリウムガス，ネオンガス及びアルゴンガスなどが挙げられる。コストの点からは、窒素ガスを用いることが好ましく、熱伝導効率の点からはヘリウムガスを用いることが好ましい。また、ヘリウムガスとアルゴンガスとの混合ガスのような複数種類のガスが混合している混合ガスを用いることもできる。
【００６３】
プリフォーム１１は、加熱炉１４０内でその先端から少しずつ溶融され、延伸されることによりプラスチック光ファイバ２１となる。加熱時の温度は、プリフォーム１１の材質等に応じて適宜決定することができるが、一般的には、１８０℃〜２５０℃が好ましい。延伸温度等の延伸条件は、プリフォーム１１の径や、所望とするプラスチック光ファイバ２１の径、プリフォーム１１の材料等を考慮して、適宜決定することができる。特に、ＧＩ型プラスチック光ファイバにおいては、その断面円形の中心から円周に向け屈折率が変化するため、この屈折率変化を破壊しないように、加熱と延伸とを均一に行う必要がある。したがって、プリフォーム１１の加熱には、プリフォーム１１を断面でみたときに同心円状に均一加熱することができるような円筒形状の加熱炉等を用いることが好ましい。
【００６４】
また、加熱炉１４０では、プリフォーム１１の長手方向に沿って温度の高低分布がつけられることが好ましい。つまりこれは、プリフォーム１１が溶融している時間をできるだけ短くできること、長手方向における溶融範囲をできるだけ短くすることを意味している。長手方向における溶融範囲が長いと、プリフォーム１１が溶融している時間が長くなりプリフォーム１１の構成分子の流動化が起きて、断面円形の径方向における屈折率変化が乱れてしまうことがあるため、長手方向における溶融範囲が短くすることにより、図２に示したような径方向における屈折率分布曲線の形状が歪みにくくして収率を上げることができる。したがって、加熱炉では、溶融領域となるプリフォーム長手方向における長さができるだけ短くなるように、溶融領域の上流が予熱領域、下流側が冷却領域となるように温度条件を設定できこることが好ましい。なお、この冷却領域における冷却は、自然冷却による徐冷でもよい。さらに、溶融領域に用いる熱源としては、例えばレーザ等のように、狭い範囲に対して高出力のエネルギーを供給できるものを使用することができる。
【００６５】
プラスチック光ファイバ２１は、線引張力測定装置１２２により延伸した際の張力（以下、線引張力と称する。）が測定される。そして、外径測定装置１２７により外径が測定される。線引速度は、線引ローラ対１２６により所望の値、例えば２ｍ／分〜５０ｍ／分に設定され、この制御は、駆動ローラ１４１の回転速度がモータ１４３により調整されることでなされる。そして、プラスチック光ファイバ２１の外径が所定の値となるように、保持部材１３５の下降速度や加熱炉１４０での加熱温度、線引ローラ対１２６による引取り速度などを制御する。
【００６６】
線引張力は、特開平７−２３４３２２号公報に記載されているように、溶融したポリマーを配向させるために０．０９８Ｎ以上とすることが好ましい。また、特開平７−２３４３２４号公報に記載されているように、溶融延伸後に分子配向の歪みを残さないようにするために０．９８Ｎ以下とすることが好ましい。ただし、この線引張力は、目的とするプラスチック光ファイバの直径やその材料の種類に応じて最適な値が変わるために、適宜調整することが必要である。また、本発明では、特開平８−１０６０１５号公報に記載されているように、溶融の前に予備加熱を行うこともできる。
【００６７】
プラスチック光ファイバ２１は、張力を調整するダンサ−ローラ１２３に巻き掛けられて搬送される。ダンサ−ローラ１２３には、駆動装置（図示なし）が取り付けられており、この駆動装置によりダンサ−ローラ１２３の位置を変化させる。プラスチック光ファイバ２１は、ローラ１３２で巻取張力測定装置１３１に搬送され、張力（巻取張力）が測定される。そして、プラスチック光ファイバ２１は回転制御手段（図示しない）により回転する巻取装置１３０にロール状に巻き取られる。巻取張力の調整は、巻取張力測定装置１３１で測定される巻取張力の測定値に基づき行われる。なお、この巻取張力の制御は巻取装置１３０の回転速度によっても制御されている。
【００６８】
そして、本発明により得られるプラスチック光ファイバについては、破断伸びや硬度について特開平７−２４４２２０号公報に記載されるように規定することにより、プラスチック光ファイバとしての曲げや側圧特性を改善することができる。また、本発明により得られるプラスチック光ファイバに対して特開平８−５４５２１のように低屈折率層をクラッドの外周に設けてこれを反射層として機能させることにより、伝送性能をさらに向上させることができる。以上のような各種延伸条件を適宜制御することにより、プラスチック光ファイバを構成するポリマーの配向を制御することができ、プラスチック光ファイバの曲げ性能等の機械特性や熱収縮などを制御することができる。
【００６９】
本発明においては、プリフォームを構成するクラッド及びコアの材料は、光伝送の機能を損なわない限りにおいて特に限定されるものではない。特に好ましく用いられるものとしては、有機材料として光透過性が高いものである。ただし、入射した光がアウタークラッドとコアとの界面で全反射するようにするときには、アウタークラッドの材料は、インナークラッドの屈折よりも低い屈折率を有するようなポリマーとする。また、インナークラッド及びコアの材料は、光散乱を生じないように、非晶性のポリマーとすることが好ましく、互いに密着性に優れるポリマーとし、これらがタフネス等に示される機械的特性に優れ、耐湿熱性にも優れていることがより好ましい。さらにまた、水分がコアに侵入することをできるだけ防ぐことが好ましいので、クラッド、特にアウタークラッドの材料を吸水率が低いものとするとよい。例えば、アウタークラッドは、飽和吸水率が１．８％未満のポリマーを主たる成分とすることが好ましい。そして、より好ましくは、アウタークラッドが１．５％未満の飽和吸水率、さらに好ましくは１．０％未満の飽和吸水率であるポリマーにより形成されることである。なお、ここでの飽和吸水率は、ＡＳＴＭによるＤ５７０により基づく値であり、具体的には、２３℃の水中にサンプルを１週間浸漬したときの吸水率を測定した値である。
【００７０】
コアとインナークラッドとの材料例としては、（メタ）アクリル酸エステル類（フッ素不含（メタ）アクリル酸エステル（ａ），含フッ素（メタ）アクリル酸エステル（ｂ）），スチレン系化合物（ｃ），ビニルエステル類（ｄ）、ポリカーボネート類の原料であるビスフェノールＡ等を重合性化合物として用いて重合させたものとすることができる。そして、クラッド形成ポリマーとしては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）も好ましい。これらを原料として、各々を重合させたホモポリマー、あるいはこれらのうち２種以上を組み合わせて重合させた共重合体、および上記のホモポリマーや共重合体の各種組み合わせによる混合物も例として挙げることができる。混合物を用いる場合においては、上記沸点Ｔｂは、混合物を構成する複数の原料化合物の沸点の中で最も低い温度、もしくは共沸混合物を成すことにより沸点が下がるときには沸点下降後の温度として定義される。また、混合物を原料として得られた共重合体及びブレンドポリマーの場合には、各共重合体またはブレンドポリマーのガラス転移点を上記Ｔｇとして定義する。そして、これらのうち、（メタ）アクリル酸エステル類または含フッ素ポリマーを成分として含むものが光伝送体を構成する上でより好ましい。次に、上記の例について、より詳細に示す。
【００７１】
上記の（ａ）フッ素不含メタクリル酸エステルおよびフッ素不含アクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル、トリシクロ［５・２・１・０2,6 ］デカニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボニルメタクリレート等が挙げられ、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸フェニル等が挙げられる。
【００７２】
また、（ｂ）含フッ素アクリル酸エステルおよび含フッ素メタクリル酸エステルとしては、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルメタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、1 −トリフルオロメチル−２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチルメタクリレート、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロブチルメタクリレート等が挙げられる。
【００７３】
さらに、（ｃ）スチレン系化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。さらには、（ｄ）ビニルエステル類としては、ビニルアセテート、ビニルベンゾエート、ビニルフェニルアセテート、ビニルクロロアセテート等が挙げられる。もちろん、これらに限定されるものではなく、重合性化合物の単独あるいは共重合体からなるポリマーの屈折率が、光伝送体に成型されたときに所定の屈折率分布を成型体のなかで有するように、種類や組成比を決定することが好ましい。
【００７４】
また、アウタークラッドを形成する好ましいポリマーとしては、コアならびにインナークラッドの上記の各種化合物の他に、以下のものを例示することができる。例えば、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）とトリフルオロエチルメタクリレート（ＦＭＡ）やヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート等のフッ化（メタ）アクリレートとの共重合体を挙げることができる。また、ＭＭＡと，ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレートなどの分岐を有する（メタ）アクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボルニルメタクリレート、トリシクロデカニルメタクリレートなどの脂環式（メタ）アクリレートなどとの共重合体がある。さらにはポリカーボネート（ＰＣ）、ノルボルネン系樹脂（例えば、ＺＥＯＮＥＸ（登録商標：日本ゼオン（株）製））、ファンクショナルノルボルネン系樹脂（例えば、ＡＲＴＯＮ（登録商標：ＪＳＲ製）など）、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）など）を用いることもできる。また、フッ素樹脂の共重合体（例えば、ＰＶＤＦ系共重合体）や、テトラフルオロエチレンパーフルオロ（アルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）ランダム共重合体、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）共重合体などを用いることもできる。
【００７５】
なお、プリフォームを構成するポリマーが水素原子（Ｈ）を含んでいる場合には、その水素原子が重水素原子（Ｄ）に置換されていることが好ましく、これにより伝送損失の低減、特に近赤外領域の波長における伝送損失の低減を図ることができる。
【００７６】
さらに、近赤外光用途に用いるためには、ポリマーを構成するＣ−Ｈ結合に起因した吸収損失が起こるために、特許３３３２９２２号公報や特開２００３−１９２７０８号公報などに記載されているような、Ｃ−Ｈ結合の水素原子を重水素原子やフッ素などで置換したポリマーを用いることで、この伝送損失を生じる波長域を長波長化することができ、伝送信号光の損失を軽減することができる。このようなポリマーとしては、例えば、重水素化ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ−ｄ８）、ポリトリフルオロエチルメタクリレート（Ｐ３ＦＭＡ）、ポリヘキサフルオロイソプロピル２−フルオロアクリレート（ＨＦＩＰ  ２−ＦＡ）などを例示することができる。なお、原料となる化合物は、重合後の透明性を損なわないためにも、不純物や散乱源となる異物は重合前に十分に除去されることが望ましい。
【００７７】
また、プリフォームを形成するポリマーは、プリフォームを好適に延伸できるという観点から、重量平均分子量が１万〜１００万であることが好ましく、より好ましくは３万〜５０万である。さらに、延伸に対する適性は、分子量分布（ＭＷＤ：重量平均分子量／数平均分子量）にも関係している。ＭＷＤが大きすぎる場合には、極端に分子量の大きい成分が混在しているときに延伸性が悪くなり、延伸が不可能となることもある。したがって、好ましいＭＷＤの範囲は４以下であり、より好ましい範囲は３以下である。
【００７８】
重合させてポリマーとする場合においては、重合開始剤を使用する場合がある。重合開始剤としては、例えば、ラジカルを生成するものが各種ある。例えばラジカルを生成するものとして、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート（ＰＢＯ）、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド（ＰＢＤ）、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート（ＰＢＩ）、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）バラレート（ＰＨＶ）などのパーオキサイド系化合物が挙げられる。また、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルプロパン）、２，２’−アゾビス（２−メチルブタン）、２，２’−アゾビス（２−メチルペンタン）、２，２’−アゾビス（２，３−ジメチルブタン）、２，２’−アゾビス（２−メチルヘキサン）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルペンタン）、２，２’−アゾビス（２，３，３−トリメチルブタン）、２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）、３，３’−アゾビス（３−メチルペンタン）、３，３’−アゾビス（３−メチルヘキサン）、３，３’−アゾビス（３，４−ジメチルペンタン）、３，３’−アゾビス（３−エチルペンタン）、ジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、ジエチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）などのアゾ系化合物が挙げられる。なお、重合開始剤は、これらに限定されるものではなく、また、２種類以上を併用してもよい。
【００７９】
ポリマーとしたときの機械特性や熱物性などの各種物性値を全体にわたって均一に保つために、重合度の調整を行うことが好ましい。重合度の調整のためには、連鎖移動剤を使うことができる。連鎖移動剤については、併用する重合性モノマーの種類に応じて、適宜、種類および添加量を選択できる。各モノマーに対する連鎖移動剤の連鎖移動定数は、例えば、ポリマーハンドブック第３版（Ｊ．ＢＲＡＮＤＲＵＰおよびＥ．Ｈ．ＩＭＭＥＲＧＵＴ編、ＪＯＨＮ  ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮ発行）を参照することができる。また、該連鎖移動定数は大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和４７年刊を参考にして、実験によっても求めることができる。
【００８０】
連鎖移動剤としては、アルキルメルカプタン類（例えば、ｎ−ブチルメルカプタン、ｎ−ペンチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ラウリルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン等）、チオフェノール類（チオフェノール、ｍ−ブロモチオフェノール、ｐ−ブロモチオフェノール、ｍ−トルエンチオール、ｐ−トルエンチオール等）などを用いることが好ましい。特に、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ラウリルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンのアルキルメルカプタンを用いるのが好ましい。また、Ｃ−Ｈ結合の水素原子が重水素原子やフッ素原子で置換された連鎖移動剤を用いることもできる。なお、連鎖移動剤は勿論これらに限定されるものではなく、これら連鎖移動剤は２種類以上を併用してもよい。
【００８１】
ドーパントは、上記のような重合性化合物とは異なる屈折率を有する化合物である。その屈折率差は０．００５以上であることが好ましい。ドーパントは、これを含有するポリマーが無添加のポリマーと比較して、屈折率が高くなる性質を有する。これらは、特許３３３２９２２号公報や特開平５−１７３０２６号公報に記載されているような、モノマーの合成によって生成されるポリマーとの比較において、溶解性パラメータとの差が７（ｃａｌ／ｃｍ3 ）1/2 以内であると共に、屈折率の差が０．００１以上であり、これを含有する重合体が無添加の重合体と比較して屈折率が変化する性質を有し、重合体と安定して共存可能で、且つ前述の原料である重合性モノマーの重合条件（加熱および加圧等の重合条件）下において安定であるものを、いずれも用いることができる。
【００８２】
また、ドーパントは重合性化合物であってもよい。重合性化合物のドーパントを用いた場合には、これを共重合成分として含む共重合体が、これを含まない重合体と比較して、屈折率が上昇する性質を有するものを用いることが好ましい。上記性質を有し、重合体と安定した共存が可能で、かつ、前述のコア用モノマーあるいはインナークラッド原料である重合性化合物の各種重合条件（加熱および加圧等の重合条件）下において安定であるものを、ドーパントとして用いることができる。本実施の形態では、コア用モノマーにドーパントを含有させ、コアを形成する工程において界面ゲル重合法により重合の進行方向を制御し、屈折率調整剤の濃度に傾斜を持たせ、コアに屈折率調整剤の濃度分布に基づく屈折率分布構造を形成する方法を例示しているが、それ以外にもプリフォーム形成後に屈折率調整剤を拡散させる方法も知られている（以下、屈折率の分布を有するコア部を「屈折率分布型コア部」と称する）。屈折率分布型コア部を形成することにより、得られる光学部材は、広い伝送帯域を有する屈折率分布型プラスチック光学部材となる。
【００８３】
前記ドーパントとしては、例えば、安息香酸ベンジル（ＢＥＮ）、硫化ジフェニル（ＤＰＳ）、リン酸トリフェニル（ＴＰＰ）、フタル酸ベンジル−ｎ−ブチル（ＢＢＰ）、フタル酸ジフェニル（ＤＰＰ）、ジフェニル（ＤＰ）、ジフェニルメタン（ＤＰＭ）、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）、ジフェニルスルホキシド（ＤＰＳＯ）などが挙げられ、中でも、ＢＥＮ、ＤＰＳ、ＴＰＰ、ＤＰＳＯが好ましい。また、ドーパントは、例えばトリブロモフェニルメタクリレートのように重合性化合物でもよく、その場合、マトリックスを形成する際に、重合性モノマーと重合性ドーパントとを共重合させるので、種々の特性（特に光学特性）の制御がより困難となるが、耐熱性の面では有利となる可能性がある。ドーパントの、コアにおける濃度および分布を調整することによって、プラスチック光ファイバの屈折率を所望の値に変化させることができる。
【００８４】
前述した重合開始剤や連鎖移動剤、屈折率調整剤の各添加量については、用いるコア用モノマーの種類等に応じて、好ましい範囲を適宜決定することができる。本実施形態においては、重合開始剤は、コア用モノマーに対して、０．００５〜０．０５０質量％となるように添加しており、この添加率を０．０１０〜０．０２０質量％とすることがより好ましい。また、前記連鎖移動剤は、コア用モノマーに対して、０．１０〜０．４０質量％となるように添加しており、この添加率を０．１５〜０．３０質量％とすることがより好ましい。そして、本実施形態のように、ドーパントを添加する場合の添加率は、コア用モノマーに対して、１質量％以上５０質量％以下とすることが好ましい。
【００８５】
その他、コア、クラッドもしくはそれらの一部には、光伝送性能を低下させない範囲で、その他の添加剤を添加することができる。例えば、コアの少なくとも一部に耐候性や耐久性などを向上させる目的で、安定剤を添加することができる。また、光伝送性能の向上を目的として、光信号増幅用の誘導放出機能化合物を添加することもできる。該化合物を添加することにより、減衰した信号光を励起光により増幅することができ、伝送距離が向上するので、例えば、光伝送リンクの一部にファイバ増幅器として使用することができる。これらの添加剤も、前記原料となる各種重合性化合物に添加した後、重合することによって、コア、クラッドもしくはそれらの一部に含有させることができる。
【００８６】
ＧＩ型プラスチック光ファイバのプリフォームの製造方法は、特許３３３２９２２号公報に記載されているように、クラッドとなる樹脂の中空管を作成し、その管内にコアを形成する樹脂組成物を注入し、塊状重合法の一種である界面ゲル重合法によりポリマーを重合することによりコアを形成する方法を例示することができる。この場合の重合条件、つまり重合温度や順号時間は、用いるモノマーや重合開始剤により異なるが、一般的に好ましい条件がある。その条件とは、例えば重合温度は、６０℃以上で、かつ生成するポリマーのガラス転移点以下であることが好ましく、６０℃以上１５０℃以下であることが好ましい。また例えば重合時間は、５〜７２時間であることが好ましく、５〜４８時間であることがより好ましい。不活性ガス雰囲気中で重合反応を行うことが好ましく、必要に応じて、加圧や減圧を実施してもよい。この他にも、国際公開第０３／１９２５２号パンフレット記載の重合条件を適用することにより、密度揺らぎのないコア部を形成することができる。また、その他には、重合後の屈折率が異なる重合性組成物を逐次添加するコア部の形成法も知られている。なお、本発明に用いられるＧＩ型光ファイバのプリフォームの製造方法は、前述の如く界面ゲル重合法に限定されるものではない。また、樹脂組成物は前述のように、単一の屈折率を持つ樹脂組成物に屈折率調整剤を添加するものや、屈折率の異なる樹脂を混合するもの、共重合などが用いられる。また、プラスチック光ファイバは、ＧＩ型の他に、シングルモード型、ステップインデックス型など様々な屈折率プロファイルを持つものが知られており、本発明は、これらの製造方法により製造されたプラスチック光ファイバに適用することもできる。
【００８７】
プラスチック光ファイバの場合には、曲げ、耐候性の向上，吸湿による性能低下抑制，引張強度の向上，耐踏付け性付与，難燃性付与，薬品による損傷からの保護，外部光線によるノイズ防止，着色などによる商品価値の向上などを目的として、通常、その表面に１層以上の保護層を被覆して使用する。
【００８８】
保護層形成用材料としては、具体的に以下の材料を挙げることができる。これらは高い弾性を有しているため、曲げなどの機械的な特性付与の観点でも効果がある。まず、ポリマーの一形態であるゴムを用いることもできる。具体的には、イソプレン系ゴム（例えば、天然ゴム，イソプレンゴムなど），ブタジエン系ゴム（例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム，ブタジエンゴムなど），ジエン系特殊ゴム（例えば，ニトリルゴム，クロロプレンゴムなど），オレフィン系ゴム（例えば、エチレン−プロピレンゴム，アクリルゴム，ブチルゴム，ハロゲン化ブチルゴムなど），エーテル系ゴム，ポリスルフィド系ゴム，ウレタン系ゴムなどが挙げられる。
【００８９】
また、保護層形成用材料としては、室温では流動性を示し、加熱することによりその流動性が消失して硬化する液状ゴムを用いることができる。具体的には、ポリジエン系（例えば、基本構造がポリイソプレン，ポリブタジエン，ブタジエン−アクリロニトリル共重合体，ポリクロロプレンなど），ポリオレフィン系（例えば、基本構造がポリオレフィン，ポリイソブチレンなど），ポリエーテル系（例えば、基本構造がポリ（オキシプロピレン）など），ポリスルフィド系（例えば、基本構造がポリ（オキシアルキレンジスフィド）など），ポリシロキサン系（例えば、基本構造がポリ（ジメチルシロキサン）など）などを挙げることができる。
【００９０】
保護層形成用材料として、さらには、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を用いることもできる。熱可塑性エラストマーは、室温ではゴム弾性を示し、高温では可塑化されて成形が容易である物質群である。具体的には、スチレン系ＴＰＥ，オレフィン系ＴＰＥ，塩化ビニル系ＴＰＥ，ウレタン系ＴＰＥ，エステル系ＴＰＥ，アミド系ＴＰＥなどが挙げられる。なお、前記列記したポリマーは、素線のポリマーのガラス転移温度Ｔｇ以下で成形可能なものであれば、特に上記材料に限定されず、各材料間もしくは上記以外の共重合体や混合ポリマーを用いることもできる。
【００９１】
また、ポリマー前駆体と反応剤などとを混合した液を熱硬化させるものを保護層形成用材料として用いることができる。例えば、特開平１０−１５８３５３号公報に記載のＮＣＯブロックプレポリマーと微粉体コーティングアミンとから製造される１液型熱硬化性ウレタン組成物を挙げることができる。また、国際公開第９５／２６３７４号パンフレットに記載のＮＣＯ基含有ウレタンプレポリマーと２０μｍ以下の固形アミンとからなる１液型熱硬化性ウレタン組成物なども用いることもできる。その他に、性能を改善する目的で難燃剤、酸化防止剤、ラジカル捕獲剤、滑剤などの添加剤や、無機化合物及び／または有機化合物からなる各種フィラーを加えることができる。
【００９２】
プラスチック光ファイバには、上記の保護層を１次被覆層とし、外周にさらに２次（または多層）被覆層を設けてもよい。１次被覆が充分な厚みを有している場合には、１次被覆の存在により熱ダメージが減少するため、２次被覆層の素材の硬化温度の制限を、１次被覆層を被覆する場合に比べて緩くすることができる。２次被覆層には前述と同様に、難燃剤や紫外線吸収剤、酸化防止剤、ラジカル捕獲剤、昇光剤、滑剤などを導入してもよい。なお、難燃剤については臭素を始めとするハロゲン含有の樹脂や添加剤や燐含有のものがあるが、毒性ガス低減などの安全性の観点で難燃剤として金属水酸化物を好ましく使うことができる。金属水酸化物はその内部に結晶水として水分を有しており、またその製法過程での付着水が完全に除去できないため、金属水酸化物による難燃性被覆は、１次被覆層の外層に耐湿性被覆を設けてその外層にさらに被覆層として設けることが望ましい。
【００９３】
また、複数の機能を付与させるために、様々な機能を有する被覆を積層させてもよい。例えば、前述の難燃化以外に、吸湿を抑制するためのバリア層や水分を除去するための吸湿材料、例えば吸湿テープや吸湿ジェルを被覆層内や被覆層間に有することができ、また可撓時の応力緩和のための柔軟性素材層や発泡層等の緩衝材、剛性を向上させるための強化層など、用途に応じて選択して設けることができる。樹脂以外にも構造材として、高い弾性率を有する繊維（いわゆる抗張力繊維）および／または剛性の高い金属線等の線材を熱可塑性樹脂に含有すると、得られるケーブルの力学的強度を補強することができることから好ましい。抗張力繊維としては、例えば、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維が挙げられる。また、金属線としてはステンレス線、亜鉛合金線、銅線などが挙げられる。いずれのものも前述したものに限定されるものではない。その他に保護のための金属管の外装、架空用の支持線や、配線時の作業性を向上させるための機構を組み込むことができる。
【００９４】
また、本発明により製造されたプラスチック光ファイバはプラスチック光ケーブルに好適であり、そのケーブル形状は使用形態によって、プラスチック光ファイバを同心円上にまとめた集合ケーブルや、これらを横に一列に並べたテープ状のもの、さらにそれらを押え巻やラップシースなどでまとめた集合ケーブルなど用途に応じてその形態を選ぶことができる。
【００９５】
また、本発明によるプラスチック光ファイバを用いた光デバイスを使用する場合には、接続用光コネクタを用いることにより光デバイスにおける接続部を確実に固定することが好ましい。コネクタとしては一般に知られている、ＰＮ型、ＳＭＡ型、ＳＭＩ型、Ｆ０５型、ＭＵ型、ＦＣ型、ＳＣ型などの市販の各種コネクタを利用することも可能である。
【００９６】
本発明によるプラスチック光ファイバでは、種々の発光素子を用いることができるが、光の放射角が狭いうえに集積率が上げられ、比較的低い電流で動作することや、構成する元素組成比によって発振波長を変化させることができることから、特開平７−３０７５２５号公報、特開平１０−２４２５５８号公報、特開２００３−１５２２８４号公報の記載の様に、面発光型半導体レーザー（ＶＣＳＥＬ）を光源として用いることがより好ましい。その他に本発明では、種々の受光素子、光スイッチ、光アイソレータ、光集積回路、光送受信モジュールなどの光部品を含む光信号処理装置等が組み合わされて通信することができる。それらに関連する技術としてはいかなる公知の技術も適用でき、例えば、プラスティックオプティカルファイバの基礎と実際（エヌ・ティー・エス社発行）、日経エレクトロニクス２００１．１２．３号１１０頁〜１２７頁「プリント配線基板に光部品が載る，今度こそ」などを参考にすることができる。前記文献に記載の種々の技術と組み合わせることによって、コンピュータや各種デジタル機器内の装置内配線、車両や船舶などの内部配線、光端末とデジタル機器、デジタル機器同士の光リンクや一般家庭や集合住宅・工場・オフィス・病院・学校などの屋内や域内の光ＬＡＮ等をはじめとする、高速大容量のデータ通信や電磁波の影響を受けない制御用途などの短距離に適した光伝送方式に好適に用いることができる。
【００９７】
さらに、ＩＥＩＣＥ  ＴＲＡＮＳ．  ＥＬＥＣＴＲＯＮ．，ＶＯＬ．Ｅ８４−Ｃ，Ｎｏ．３，ＭＡＲＣＨ  ２００１，ｐ．３３９−３４４  「Ｈｉｇｈ−Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ  Ｓｔａｒ  Ｃｏｕｐｌｅｒ  Ｕｓｉｎｇ  Ｄｉｆｆｕｓｅｄ  Ｌｉｇｈｔ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ」，エレクトロニクス実装学会誌  Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．６，２０００  ４７６頁〜４８０頁「光シートバス技術によるインタコネクション」の記載されているものや、特開２００３−１５２２８４号公報に記載の導波路面に対する発光素子の配置；特開平１０−１２３３５０号、特開２００２−９０５７１号、特開２００１−２９００５５号等の各公報に記載の光バス；特開２００１−７４９７１号、特開２０００−３２９９６２号、特開２００１−７４９６６号、特開２００１−７４９６８号、特開２００１−３１８２６３号、特開２００１−３１１８４０号等の各公報に記載の光分岐結合装置；特開２０００−２４１６５５号等の公報に記載の光スターカプラ；特開２００２−６２４５７号、特開２００２−１０１０４４号、特開２００１−３０５３９５号等の各公報に記載の光信号伝達装置や光データバスシステム；特開２００２−２３０１１号等に記載の光信号処理装置；特開２００１−８６５３７号等に記載の光信号クロスコネクトシステム；特開２００２−２６８１５号等に記載の光伝送システム；特開２００１−３３９５５４号、特開２００１−３３９５５５号等の各公報に記載のマルチファンクションシステム；や各種の光導波路、光分岐器、光結合器、光合波器、光分波器などを組み合わせることで、多重化した送受信などを使用した、より高度な光伝送方式を構築することができる。以上の光伝送用途以外にも照明（導光）、エネルギー伝送、イルミネーション、センサ分野にも用いることができる。
【００９８】
なお、本発明は、上記の実施形態のＧＩ型プラスチック光ファイバ以外のものとして、例えば、ステップインデックス（ＳＩ）型や単一モード（ＳＭ）型のプラスチック光ファイバを製造する場合についても適用可能である。
【実施例１】
【００９９】
［実験１］
溶融押出成型により、ＰＶＤＦからなるアウタークラッド部１６用のパイプ２３を作製した。パイプ２３は、外径２０ｍｍ、長さが９０５ｍｍ、厚みが０．５ｍｍである。このパイプ２３を、十分な剛性を有する重合容器６２の中に装填した。このパイプ２３を純水により洗浄して９０℃で乾燥し、その後に、所定の材料（ＫＦ８５０ペレット、呉羽化学（株）製）を用いて、パイプ２３の片端部を栓６１で塞いだ。その後に、インナークラッド部１５を形成するための減圧下熱処理を実施した。この減圧加熱処理は、市販の真空恒温乾燥機であって、内部圧力を大気圧よりも１Ｐａ以上低くすることができるものにて実施し、条件は、４０℃、−５０Ｐａ（対大気圧値）、１５時間である。
【０１００】
次に、インナークラッド部１５を形成した。重合開始剤と連鎖移動剤とをインナークラッド部用モノマーとしての全重水素化メチルメタクリレート（ＭＭＡ−ｄ８）に以下の濃度で混合させた混合液をつくった。重合開始剤としてのジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）（Ｖ−６０１）は０．０１２モル％であり、連鎖移動剤としてのｎ−ラウリルメルカプタンは０．２モル％である。この混合液をパイプ２３の中に約２００ｇ注入した。
【０１０１】
パイプ２３の先端部分の空気をアルゴンに置換した後、パイプ２３の他方の端部をシリコン製の栓６１を用いて塞ぎ、シールテープを用いて密閉した。インナークラッド液が入れられたパイプ２３を、重合容器６２に入れ、これを回転重合装置７１にセットして、水平状態で回転させてインナークラッド液を重合させ、パイプ２３の内面にインナークラッド部１５を形成した。この回転重合は２段階の条件としており、はじめの条件は、重合温度６０℃、１８時間であり、次の条件は、重合温度９０℃、４時間である。回転速度はいずれも５００〜３０００ｒｐｍである。
【０１０２】
次に、インナークラッド部が形成されたパイプ２３を減圧加熱処理する。この減圧加熱処理は、内部圧力を大気圧よりも１Ｐａ以上低くすることができる市販の真空恒温乾燥機で実施し、条件は、４０℃、−５０Ｐａ（対大気圧値）、１５時間である。
【０１０３】
次にコア１２を形成した。コア用モノマーとしての全重水素化メチルメタクリレート（ＭＭＡ−ｄ８）に重合開始剤と連鎖移動剤とドーパントとを以下の濃度で混合させた混合液をつくった。重合開始剤としてのジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）（Ｖ−６０１）は０．０４モル％であり、連鎖移動剤としてのｎ−ラウリルメルカプタンは０．２モル％であり、ドーパントとしてのジメチルスルフィド（ＤＰＳ）は７重量％である。この混合液をコア液としてクラッド１３の中空部に約１００ｇ注入した。
【０１０４】
コア液が入れられたクラッド１３を、重合容器６２に入れ、これを回転重合装置７１にセットして、水平状態で回転させてコア液を重合させ、クラッド１３の内面にコア１２を形成した。この回転重合は３段階の条件としており、はじめの条件は、重合温度７０℃、５時間であり、次の条件は、重合温度９０℃、５時間、さらに次の条件は、重合温度１２０℃、２４時間である。回転速度はいずれも５００〜２０００ｒｐｍである。なお、得られたプリフォーム２１は、断面中央が中空となっているものであった。また、このプリフォーム２１では、インナークラッド部用モノマーとその重合物とのアウタークラッド部の内部における含有率が１．６重量％であった。なお、この含有率は、コアの重合反応を行う前に、アウタークラッド部をインナークラッド部から剥がして、剥がしたアウタークラッド部をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解し、その溶解液中に含まれるＭＭＡの量をガスクロマトグラフィ（型式；ＧＣ−１７００、島津製作所製）により測定することにより求めた。
【０１０５】
図１１に示すような延伸設備１２０を用いて、プリフォーム２１を延伸してプラスチック光ファイバ２１を製造した。
【０１０６】
延伸するための加熱炉１４０は、高さ３８０ｍｍ、内径８０ｍｍの円筒状加熱炉であり、プリフォーム１１の走行方向に沿って温度を変化させるために複数の領域からなる。そしてそれぞれの領域については、加熱炉１４０の上流側から下流側へ２３０℃から４５℃のなだらかな温度勾配となるように温度設定した。延伸条件は、延伸速度が１５ｍ／分、プリフォームの断面中央の中空部における圧力が（大気圧−５）ｋＰａである。これにより、中空部が消失し、外径３１６μｍのプラスチック光ファイバ２１を得た。
【０１０７】
得られたプラスチック光ファイバ２１について、３ｍの長さをサンプリングし、０．５ｍ以上の周期で現れる外径変化を測定評価した。また、伝送損失を光波長６５０ｎｍで測定した。その結果、プラスチック光ファイバ２１には、外径変化は±１０μｍ以内であり、伝送損失は、７５ｄＢ／ｋｍであった。
【０１０８】
［実験２］
減圧加熱工程２５における条件を次の条件とした他は、実験１と同様に実施した。異なる条件とは、加熱温度９０℃である。
【０１０９】
インナークラッド部用モノマーとその重合物とのアウタークラッド部の内部における含有率が０．３重量％であった。外径変化は±６μｍ以内であり、伝送損失は７０ｄＢ／ｋｍであった。
【０１１０】
［実験３］
減圧加熱工程２５における条件を次の条件とした他は、実験１と同様に実施した。異なる条件とは、加熱温度１３０℃である。
【０１１１】
インナークラッド部用モノマーとその重合物とのアウタークラッド部の内部における含有率が０．１重量％であった。外径変化は±５μｍ以内であり、伝送損失は６７ｄＢ／ｋｍであった。
【０１１２】
［比較実験１］
アウタークラッド部用パイプ２３の減圧加熱処理を実施しなかった他は、実験１と同様の条件で行った。
【０１１３】
インナークラッド部用モノマーとその重合物とのアウタークラッド部の内部における含有率が２重量％以上であった。外径変化は±３０μｍ以内であり、伝送損失は１００ｄＢ／ｋｍであった。
【０１１４】
［比較実験２］
減圧加熱工程２５における条件を次の条件とした他は、実験１と同様に実施した。異なる条件とは、加熱温度３０℃である。
【０１１５】
インナークラッド部用モノマーとその重合物とのアウタークラッド部の内部における含有率が１．８重量％であった。外径変化は±１５μｍ以内であり、伝送損失は９０ｄＢ／ｋｍであった。
【０１１６】
［比較実験３］
減圧加熱工程２５における条件を次の条件とした他は、実験１と同様に実施した。異なる条件とは、加熱温度１４０℃である。
【０１１７】
本比較実験３においては、得られたプリフォームは変形して反りがあり、延伸することができなかった。
【０１１８】
以上の実施例１により、本発明により、インナークラッド部用原料のアウタークラッド部への浸透を抑制し、プラスチック光ファイバとするための延伸における溶融粘度のバラツキを抑制することができることがわかる。そして、得られるプラスチック光ファイバの周期的な外径変化を抑制して伝送特性を向上させることができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施形態としてのプリフォームの断面図である。
【図２】プリフォームの径方向における屈折率を示す図である。
【図３】プラスチック光ケーブルの製造工程図である。
【図４】アウタークラッド部となるパイプを作成するために用いた、アウターダイ減圧吸引方式の溶融成型設備の概略図である。
【図５】成型ダイスの一例の概略を示す断面図である。
【図６】インナーサイジングダイ方式の押出成型機の一部の概略を示す断面図である。
【図７】インナーサイジングダイに備えられるガイドの斜視図である。
【図８】回転重合用の重合容器の概略を示す断面図である。
【図９】回転重合装置の概略を示す斜視図である。
【図１０】回転重合装置における回転方法の説明図である。
【図１１】延伸設備の概略図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１１    プリフォーム
１２    コア
１３    クラッド
１５    インナークラッド部
１６    アウタークラッド部
２１    プラスチック光ファイバ
２５    減圧加熱工程
【図１】
2006330190.tif 000003
【図２】
2006330190.tif 000004
【図３】
2006330190.tif 000005
【図４】
2006330190.tif 000006
【図５】
2006330190.tif 000007
【図６】
2006330190.tif 000008
【図７】
2006330190.tif 000009
【図８】
2006330190.tif 000010
【図９】
2006330190.tif 000011
【図１０】
2006330190.tif 000012
【図１１】
2006330190.tif 000013