(57)【要約】【課題】  溶融押し出し時にポリマーから異物が発生することを抑制し、光学特性に優れるプラスチック光学部材を得る。【解決手段】  管１５〜１７及び３層共押出ダイス１４の液流路３８，３９，４３とポケット４０，４４とＤＰＳ拡散部４３の内面１５ａ〜１７ａ，３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａの表面粗さの最大高さＲｙを０．８Ｓ以下に成形する。３層共押出ダイス１４にインナーコア部となるＰＭＭＡ＋ＤＰＳ３５、アウターコア部となるＰＭＭＡ３６、クラッド部となるＰＶＤＦ３７を管１５〜１７を通して供給する。各ポリマーの流路は平滑性に優れるため異物の付着が抑制される。各ポリマーが光ファイバ原糸１８として押し出される。光ファイバ原糸１８に所望の延伸を付与することでプラスチック光ファイバを得ることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出部と押出ダイスと前記押出部と前記押出ダイスとを接続する管とを備え、
コアとクラッドとを形成するポリマーを前記押出部から押出して、前記押出ダイスにより前記コアの外周が前記クラッドで覆われたプラスチック光学部材を得るプラスチック光学部材連続押出装置において、
前記ポリマーが流動する前記管および／または前記押出ダイスの内面を平滑とすることを特徴とするプラスチック光学部材連続押出装置。
【請求項２】
押出部と押出ダイスと前記押出部と前記押出ダイスとを接続する管とからなる経路を複数備え、
前記各経路より押出されるポリマーが、同心円状に積層されて前記押出ダイスより押し出されるプラスチック光学部材連続押出装置において、
同心円状に配置される前記経路であって、その少なくとも内側に配置された前記経路の内面を平滑とすることを特徴とするプラスチック光学部材連続押出装置。
【請求項３】
前記内面の表面粗さＲｙが０．８Ｓ以下であ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学部材連続押出装置。
【請求項４】
前記管または前記押出ダイスの内面が、フッ素系材料で表面処理されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載のプラスチック光学部材連続押出装置。
【請求項５】
前記管または前記押出ダイスの内面が、セラミックス系材料で表面処理されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載のプラスチック光学部材連続押出装置。
【請求項６】
前記管または前記押出ダイスの内面が、Ｎｉメッキ処理またはＨＣｒメッキ処理されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載のプラスチック光学部材連続押出装置。
【請求項７】
コアとクラッドとを形成するポリマーを押出機から押出して、管内を通した後に押出ダイスにより前記コアの外周が前記クラッドで覆われたプラスチック光学部材を得るプラスチック光学部材の連続製造方法において、
内面を平滑とした前記ポリマーが流動する前記管および／または前記押出ダイスを用いることを特徴とするプラスチック光学部材の連続製造方法。
【請求項８】
押出部と押出ダイスと前記押出部と前記押出ダイスとを接続する管とからなる経路を複数備え、
前記各経路より押出されるポリマーを同心円状に積層して前記押出ダイスより押し出してコアの外周がクラッドで覆われたプラスチック光学部材を得るプラスチック光学部材の連続製造方法において、
同心円状に配置される前記経路の少なくとも内側が、内面を平滑とした経路であることを特徴とするプラスチック光学部材の連続製造方法。
【請求項９】
前記管または前記押出ダイスの内面が、フッ素系材料で表面処理されていることを特徴とする請求項７または８記載のプラスチック光学部材の連続製造方法。
【請求項１０】
前記管または前記押出ダイスの内面が、セラミックス系材料で表面処理されていることを特徴とする請求項７または８記載のプラスチック光学部材の連続製造方法。
【請求項１１】
前記管または前記押出ダイスの内面が、Ｎｉメッキ処理またはＨＣｒメッキ処理されていることを特徴とする請求項７または８記載のプラスチック光学部材の連続製造方法。
【請求項１２】
前記ポリマーがポリメチルメタクリレートであることを特徴とする請求項７ないし１１いずれか１つ記載のプラスチック光学部材の連続製造方法。
【請求項１３】
前記コアが屈折率分布型であることを特徴とする請求項７ないし１２いずれか１つ記載のプラスチック光学部材の連続製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック光学部材連続押出装置及びプラスチック光学部材の連続製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信産業の発達に伴い、プラスチック光伝送体の需要が高まると共に伝送損失が小さく、低価格であるものが要求されている。プラスチック光伝送体は、同一構造を有する石英系光伝送体と比較して、製造及び加工が容易であること並びに低価格であることなどの利点がある。特に、プラスチック光伝送体は、素材が全てプラスチックで構成されているため、伝送損失が石英系光伝送体と比較してやや大きいという短所を有する。しかしながら、良好な可撓性を有し、軽量で加工性が良く、石英系光伝送体と比較して口径の大きい光伝送体の製造が容易であるという長所を有する。さらに低コストで製造が可能であるという長所をも有する。従って、伝送損失の大きさが問題とならない程度の短距離用の光伝送体として種々検討されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
プラスチック光伝送体は、プラスチックからなる芯（以下、コア又はコア部と称する）とコア部より低屈折率のプラスチックからなる外殻（以下、クラッド又はクラッド部と称する）とから構成されている。プラスチック光伝送体の製造方法の１つに、溶融押出法によりパイプ状のクラッド部（以下、クラッドパイプと称する）を形成し、そのクラッドパイプ中にコア部を形成する方法が知られている。特に、中心から外側に向かって屈折率の大きさに分布を有するコア部を備えた屈折率分布型（グレーデッドインデックス型。以下、ＧＩ型と称する）プラスチック光伝送体は、伝送する光信号の帯域を大きくすることが可能なため、高い伝送容量を有する光伝送体として最近注目されている。このようなＧＩ型プラスチック光伝送体の製造方法の１つには、界面ゲル重合法を利用して、プリフォーム（母材）を作製する。その後に前記プリフォームを加熱炉に送り込み、加熱溶融延伸させて製造される方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
また、ＰＯＦの他の製造方法として溶融連続押出法が挙げられる（例えば、特許文献３ないし６参照。）。この方法は、合成繊維の複合紡糸法を適用でき、また多芯化により生産性を高めることが可能である。さらに、クリーンな繊維を連続的に効率良く生産できるという利点を有する。すなわち、コアとクラッドとを同時に押し出し延伸を行うことでＰＯＦを得ることができる。さらには、コアとクラッドと最外層（通常は保護層として機能する）とを同時に押し出し延伸を行うことでプラスチック光ファイバコード（プラスチック光ファイバ心線とも称される。以下、光ファイバコードと称する。）を連続して得ることもできる。
【特許文献１】特開昭６１−１３０９０４号公報
【特許文献２】特許第３３３２９２２号公報
【特許文献３】特開２０００−３５６７１６号公報
【特許文献４】特開２００３−５３１３９４号公報
【特許文献５】特許第３４７１０１５号公報
【特許文献６】特開平８−３３４６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献３に記載されているＧＩ型ＰＯＦの連続押出製法は、ドーパントを含んだ層を含む同心円状に積層された溶融樹脂層を、拡散領域で通過させる方法である。本方法では、拡散領域で長時間樹脂層が滞留することがあり、拡散領域内面での樹脂焼き付けなどによる異物の発生が問題となる。
【０００６】
前記特許文献４記載の方法は、重層ダイで各層を押出した後、最外層を形成しているポリマーのガラス転移温度Ｔｇ以下の温度でＰＯＦ前駆体を加熱し、ＰＯＦ前駆体の内層の拡散性添加剤を熱拡散させＧＩ構造をつくる。ダイ内面での樹脂の焼き付きや、最外層として腐食性の高いフッ素系材料を使う際の防錆対策、樹脂焼き付きには言及しておらず、異物発生による伝送損失の低下が問題となる。また、前記特許文献５には、拡散可能な重合体が共存して同心円状に流し、所定時間内に拡散させる方法が記載されている。しかしながら、本方法では生産性については特に言及していない。
【０００７】
前記特許文献６には、光伝送体を形成する非重合性化合物を含有した２種以上の重合体を、ダイ内で同心円状に流動させ、プラスチック光伝送体を製造するに際し、周辺部よりも中心部の方が高粘度の樹脂を用いる製造方法が記載されている。しかしながら、その流路の内面への異物付着、発生に対する対策は検討されておらず、異物が発生することによる伝送損失の低下が問題となる。
【０００８】
本発明は、異物の発生による伝送損失の低下を防止でき、且つ連続的にプラスチック光学部材を製造できるプラスチック光学部材連続製造装置及びプラスチック光学部材の連続製造方法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】
【０００９】
本発明のプラスチック光学部材連続押出装置は、押出部と押出ダイスと前記押出部と前記押出ダイスとを接続する管とを備え、コアとクラッドとを形成するポリマーを前記押出部から押出して、前記押出ダイスにより前記コアの外周が前記クラッドで覆われたプラスチック光学部材を得るプラスチック光学部材連続押出装置において、前記ポリマーが流動する前記管および／または前記押出ダイスの内面を平滑とする。本発明のプラスチック光学部材連続押出装置は、押出部と押出ダイスと前記押出部と前記押出ダイスとを接続する管とからなる経路を複数備え、前記各経路より押出されるポリマーが、同心円状に積層されて前記押出ダイスより押し出されるプラスチック光学部材連続押出装置において、同心円状に配置される前記経路であって、その少なくとも内側に配置された前記経路の内面を平滑とする。前記内面の表面粗さＲｙが０．８Ｓ以下であることが好ましい。前記管または前記押出ダイスの内面が、フッ素系材料で表面処理されていることが好ましい。前記管または前記押出ダイスの内面が、セラミックス系材料で表面処理されていることが好ましい。前記管または前記押出ダイスの内面が、Ｎｉメッキ処理またはＨＣｒメッキ処理されていることが好ましい。
【００１０】
本発明のプラスチック光学部材の製造方法は、コアとクラッドとを形成するポリマーを押出機から押出して、管内を通した後に押出ダイスにより前記コアの外周が前記クラッドで覆われたプラスチック光学部材を得るプラスチック光学部材の連続製造方法において、内面を平滑とした前記ポリマーが流動する前記管および／または前記押出ダイスを用いる。本発明のプラスチック光学部材の製造方法は、押出部と押出ダイスと前記押出部と前記押出ダイスとを接続する管とからなる経路を複数備え、前記各経路より押出されるポリマーを同心円状に積層して前記押出ダイスより押し出してコアの外周がクラッドで覆われたプラスチック光学部材を得るプラスチック光学部材の連続製造方法において、同心円状に配置される前記経路の少なくとも内側が、内面を平滑とした経路である。前記管または前記押出ダイスの内面が、フッ素系材料で表面処理されていることが好ましい。前記管または前記押出ダイスの内面が、セラミックス系材料で表面処理されていることが好ましい。前記管または前記押出ダイスの内面が、Ｎｉメッキ処理またはＨＣｒメッキ処理されていることが好ましい。
【００１１】
前記ポリマーがポリメチルメタクリレートであることが好ましい。前記コアが屈折率分布型であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のプラスチック光学部材連続押出装置を用いると、前記プラスチック光学部材材料の流路内面での樹脂流動がスムースで接着性が低くなるため、前記材料の滞留による熱劣化、焼き付きなどの樹脂欠陥が生じにくく、長時間でも安定して低異物のプラスチック光学部材を押出製造でき、そのプラスチック光学部材、特にプラスチック光ファイバは伝送損失の悪化が抑制される。
【００１３】
さらに、本発明のプラスチック光学部材連続押出装置は、内面処理によりダイ内の洗浄が容易になり、洗浄時間短縮の効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。実施の形態については、本発明の好適な適用例を記載しているものであり、本発明を何ら制限するものではない。
【００１５】
（コア部）
コア部の原料の重合性モノマーとしては、塊状重合が容易である原料を選択するのが好ましい。光透過性が高く塊状重合しやすい原料としては例えば、以下のような（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），主鎖環状含フッ素ポリマー形成モノマー類（ｅ）等を例示することができ、コア部はこれらのホモポリマー、あるいはこれらモノマーの２種以上からなる共重合体、およびホモポリマー及び／または共重合体の混合物から形成することができる。これらのうち、（メタ）アクリル酸エステル類を重合性モノマーとして含む組成を好ましく用いることができる。
【００１６】
以上に挙げた重合性モノマーとして具体的に、（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（ＭＭＡ）、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（ＢｚＭＡ）、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、ノルボル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。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。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、（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、（ｅ）主鎖環状含フッ素ポリマー形成モノマー類としては、モノマーとして環状構造を有するまたもしくは環化重合することによって非晶質の主鎖に環状構造を有する含フッ素重合体を形成するポリマーを形成するものであり、ポリパーフルオロブタニルビニルエーテルや特開平８−３３４６３４号公報などに例示される主鎖に脂肪環もしくは複素環を有するようなポリマーを形成するモノマー、および特願２００４−１８６１９９号に例示されるものなどが挙げられる。勿論、これらに限定されるものではない。モノマーの単独あるいは共重合体からなるコア部のポリマーの屈折率は、クラッド部のそれに比べて同等かあるいはそれ以上になるように構成モノマーの種類，組成比を選択する。特に好ましいポリマーとしては、透明樹脂であるポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）が挙げられる。
【００１７】
さらに、作製する光学部材の一種であるプラスチック光ファイバ（以下、ＰＯＦと称する）を近赤外線用途に用いる場合は、コア部の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、特許第３３３２９２２号公報などに記載されているような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）などを始めとする、Ｃ−Ｈ結合の水素原子（Ｈ）を重水素原子（Ｄ）やフッ素（Ｆ）などで置換した重合体を用いることで、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。なお、原料モノマー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低減することが望ましい。
【００１８】
（クラッド部）
クラッド部の素材には、コア部を伝送する光がそれらの界面で全反射するために、コア部の屈折率より低い屈折率を有し、コア部との密着性が良いものを好ましく用いることができる。ただし、素材の選択によってコア部とクラッド部の界面の不整が起こりやすい、もしくは製造適性上好ましくない場合などにおいては、コア部とクラッド部の間にさらに層を設けても良い。例えば、コア部との界面（即ち、中空管の内壁面）に、コア部のマトリックスと同一組成のポリマーからなるアウターコア層を形成することにより、コア部とクラッド部との界面状態を矯正することができる。アウターコア層の詳細については後述する。勿論、アウターコア層を形成せずに、クラッド部そのものを、コア部のマトリックスと同一組成のポリマーから形成することもできる。
【００１９】
クラッド部の素材としては、タフネスに優れ、耐湿熱性にも優れているものが好ましく用いられる。例えば、フッ素含有モノマーの単独重合体または共重合体からなるのが好ましい。フッ素含有モノマーとしてはフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が好ましく、フッ化ビニリデンを１０質量％以上含有する１種以上の重合性モノマーを重合させて得られるフッ素樹脂が好ましく用いることができる。
【００２０】
また、後述の溶融押出法により重合体を成形し、クラッド部を作製する場合は、重合体の溶融粘度が適当であることが必要である。この溶融粘度については、相関する物性として分子量が用いられ特に重量平均分子量との相関がある。本発明においては、重量平均分子量が１万〜１００万の範囲であることが適当であり、より好ましくは５万〜５０万の範囲である。
【００２１】
さらに、できるだけコア部へ水分が浸入することを防ぐことが好ましい。そのためには、吸水率が低いポリマーをクラッド部の素材（材料）として用いる。すなわち飽和吸水率（以下、吸水率と称する）が１．８％未満のポリマーを用いてクラッド部を作製するのが好ましい。より好ましくは１．５％未満のポリマー、さらに好ましくは１．０％未満のポリマーを用いてクラッド部を作製することが好ましい。また、前記アウターコア層を作製する場合にも同様の吸水率のポリマーを用いることが好ましい。吸水率（％）は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５７０試験法に従い、２３℃の水中に試験片を１週間浸漬し、そのときの吸水率を測定することにより算出することができる。
【００２２】
（重合開始剤）
前記コア部及び／又はクラッド部が、重合性モノマーから重合されたポリマーから作製される場合、重合の際に重合開始剤が用いられる。重合開始剤としては、用いるモノマーや重合方法に応じて適宜選択することができ、例えば、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、重合開始剤は勿論これらに限定されるものではなく、更には２種類以上を併用してもよい。
【００２３】
（連鎖移動剤）
コア部形成用重合性組成物及びクラッド部形成用重合性組成物は、連鎖移動剤を含有していることが好ましい。前記連鎖移動剤は、主に重合体の分子量を調整するために用いられる。前記クラッド部およびコア部形成用重合性組成物がそれぞれ連鎖移動剤を含有していると、重合性モノマーからポリマーを形成する際に、重合速度および重合度を前記連鎖移動剤によってより制御することができ、重合体の分子量を所望の分子量に調整することができる。例えば、得られたプリフォームを延伸により線引してＰＯＦとする際に、分子量を調整することによって延伸時における機械的特性を所望の範囲とすることができ、生産性の向上にも寄与する。
【００２４】
前記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、前記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。
【００２５】
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など）、チオフェノール類（例えば、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−トルエンチオールなど）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（Ｄ）やフッ素原子（Ｆ）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。
【００２６】
（屈折率調整剤）
前記コア部用重合性組成物に屈折率調整剤を含有させるのが好ましい。なお、場合によっては、クラッド部重合性組成物に屈折率調整剤を含有させても良い。屈折率調整剤の濃度に分布を持たせることによって、前記濃度の分布に基づいて屈折率分布型のコアを容易に作製することができる。屈折率調整剤を用いなくとも、コア部の形成に２種以上の重合性モノマーを用い、コア部内に共重合比の分布を持たせることによって、屈折率分布構造を導入することもできるが、共重合の組成比制御などと比較して、製造の簡便さなどを鑑みると屈折率調整剤を用いることが好ましい。
【００２７】
屈折率調整剤はドーパントとも称し、併用する前記重合性モノマーの屈折率と異なる化合物である。その屈折率差は０．００５以上であるのが好ましい。ドーパントは、これを含有する重合体が無添加の重合体と比較して、屈折率が高くなる性質を有する。これらは、特許第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重合体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。
【００２８】
本実施形態では、コア部形成用重合性組成物にドーパントを含有させ、コア部を形成する工程において、層内の含有量と熱拡散によって濃度分布を制御し、ドーパントの濃度に傾斜を持たせ、コア部にドーパント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する。このように、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ファイバ（ＧＩ型ＰＯＦ）となる。
【００２９】
前記ドーパントとしては、特許第３３３２９２２号や特開平１１−１４２６５７号公報に記載されている様な、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）、硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体などが挙げられる。中でも、ＢＥＮ、ＤＰＳ、ＴＰＰ、ＤＰＳＯおよび硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体が好ましい。なお、これらの化合物中に存在する水素原子を重水素原子に置換した化合物も広い波長域での透明性を向上させる目的で用いることができる。
【００３０】
屈折率調整剤の濃度および分布を調整することによって、光学部材であるＰＯＦの屈折率を所望の値に変化させることができる。その添加量は、用途および組み合わされる部材に応じて適宜選ばれる。屈折率調整剤は、複数種類添加してもよい。
【００３１】
（その他の添加剤）
その他、コア部、クラッド部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、それらを作製する重合性組成物にその他の添加剤を添加することができる。例えば、コア部もしくはその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。前記誘導放出機能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光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、前記原料モノマーに添加した後、重合することによって、コア部、クラッド部もしくはそれらの一部に含有させることができる。
【００３２】
［保護層形成用材料］
本発明で製造されるＰＯＦに保護層を形成して、光ファイバコードとすることで機械的強度が上昇してハンドリングが容易となる。用いられる保護層形成用材料には、ＰＯＦに熱的ダメージ（例えば、変形，変性，熱分解など）を与えないものを選択する。そこで、ＰＯＦを形成するポリマーのガラス転移温度Ｔｇ（℃）以下で、かつ（Ｔｇ−５０）℃以上で硬化可能なポリマーを用いることが好ましい。また、生産コストの低減のために、成形時間（材料が硬化する時間）が１秒以上１０分以下、好ましくは１秒以上５分以下であるものを用いることがより好ましい。なお、ＰＯＦが複数のポリマーから形成される場合には、それら各ポリマーのガラス転移温度のなかで、最も低い温度のガラス転移温度をＴｇ（℃）とみなす。なお、ＰＶＤＦなどようにガラス転移温度Ｔｇ（℃）が常温以下（例えば、ＰＶＤＦでは約−４０℃）の場合や、ガラス転移温度を有さないポリマーの場合には、他の相転移温度、例えば融点を基準温度とする。
【００３３】
保護層形成用材料としては、ポリエチレン（ＰＥ），ポリプロピレン（ＰＰ）などに代表される一般的なオレフィン系ポリマーや塩化ビニル，ナイロンなどの汎用性の高いポリマーのほかに、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挙げることもできる。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。
【００３４】
保護層形成用材料としては、室温で流動性を示して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。
【００３５】
本発明において用いられる樹脂（マスターバッチのベースレジン含む）としては、エチレン，プロピレンあるいはα−オレフィンの重合体などの熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの重合体としては、例えばエチレンの単独重合体、エチレン−α−オレフィンの共重合体、エチレン−プロピレン共重合体である。
【００３６】
これらの熱可塑性樹脂に金属水和物あるいはリン，窒素を含有し、着色剤である難燃性物質を配合したマスターバッチ（master batch）が併せて用いられる。マスターバッチとは、機能性添加剤を高濃度として樹脂に混合し混練したものである。添加剤はバルク樹脂と混練させるため、熱に対して安定な無機化合物を選択することが多く、その機能性としては、帯電防止のための導電性物質、難燃性物質、着色用の染料や顔料などが挙げられ、特に添加剤として着色剤を用いる場合に用いられる事が多い。またマスターバッチを作成する際に高濃度で分散させるため、さらに分散剤や滑剤を添加したり、添加剤を改質して製造されることもある。
【００３７】
本発明において用いられる添加剤としての無機微粒子は粒度の細かなものが好ましい。特にプラスチック光ファイバと接する最内層や最外層は粗い粒子が混入していると、光ファイバを傷つけたり、作業性が悪化するので好ましくない。
【００３８】
添加剤として具体的には限定されるものではないが、例えば導電性物質としては錫や亜鉛合金粉や銀等の貴金属微粒子、難燃性物質としては水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物などが挙げられ、着色の顔料としては、カーボンブラック，酸化チタン， 酸化ジルコニウムなどが好ましく用いられる。カーボンブラックは、低コストであり、光ファイバ用被覆材として用いる場合に、着色以外に制電性も有しているので静電気を帯びにくくなる、近赤外域に吸収を持つので外乱光の遮閉性に富むうえ、曲げなどで光ファイバの外部へ放出された光が再度戻ってくる事を抑制することを抑制するなど有利な点が多く、特に好ましい。
【００３９】
マスターバッチ中に含まれる添加剤の濃度は３０．０重量％以下の範囲内であり、好ましくは５重量％以上２０．０重量％以下の範囲内であり、更に好ましくは１０．０重量％以上、１５．０重量％以下の範囲内である。添加剤があまり少ないとマスターバッチとしての効果がなく、３０重量％を超えて含有しているとマスターバッチが脆くなったり、分散性が低下する。
【００４０】
マスターバッチとバルク樹脂を混合して得られるポリマー中に含まれる好ましい添加剤の濃度は０．１０重量％以上１０．０重量％以下であり、より好ましくは０．１５重量％以上５．０重量％以下であり、０．２０重量％以上、３．０重量％以下であることが更に好ましい。０．１０重量％未満であると実質的に添加剤の添加効果が発現しない、１０重量を超えると、樹脂の流動性や靭性が損なわれ、被覆中に樹脂切れや外径変動等のトラブルが発生する。
【００４１】
また、本発明に用いられる熱可塑性樹脂及びマスターバッチの分子量（例えば、数平均分子量，重量平均分子量など），分子量分布，融点，メルトフローレートなどは特に限定されるものではない。メルトフローレートは、熱可塑性プラスチックの流れ試験方法（ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０  １９１６）により得られるメルトフローレート（ＭＦＲ）が、樹脂の流動性の指標となる。ＭＦＲは、値が近い方が押し出しが均一になる。
【００４２】
バルク樹脂とマスターバッチとの樹脂溶融温度が異なると、押出装置内の流動が不均一になる（スクリューで押し出す量が変動する）ため、吐出変動が大きくなり、被覆後の外径も変動してしまう。そのためこれら樹脂の融点、バルク樹脂融点Ｔａ（℃）とマスターバッチ融点Ｔｂ（℃）との温度差が小さい方が好ましい。
【００４３】
本発明では、熱可塑性樹脂の融点Ｔａ（℃）とマスターバッチの融点Tｂ（℃）との差を
｜Ｔａ−Ｔｂ｜℃≦２５℃とすることが好ましく、より好ましくは
｜Ｔａ−Ｔｂ｜℃≦１０℃であり、最も好ましくは
｜Ｔａ−Ｔｂ｜℃≦５℃である。
Ｔａの方がＴｂよりも２０℃より大きいと、熱可塑性樹脂の溶融は進むが、マスターバッチの溶融が進行しないため保護層の形成が困難となる。また、２０℃より差が大きいと、熱可塑性樹脂あるいはマスターバッチを溶解させるために高温とする必要が生じる。この場合に、マスターバッチを構成しているベースレジン（ベース樹脂）の分解が生じるおそれがある。
【００４４】
また、本発明においては、熱可塑性樹脂のメルトフローレートＭ１（ｇ／１０ｍｉｎ）とマスターバッチのメルトフローレートＭ２（ｇ／１０ｍｉｎ）との比を
（１／４）≦（Ｍ２／Ｍ１）≦（４／１）とすることが好ましく、より好ましくは
（１／２）≦（Ｍ２／Ｍ１）≦（２／１）であり、最も好ましくは
（１／１．５）≦（Ｍ２／Ｍ１）≦（１．５／１）である。
１／４よりも小さい場合あるいは、４／１よりも比が大きい場合には、熱可塑性樹脂とマスターバッチとの相溶性が劣る被覆材となり、均一な保護層の形成が困難となる。それにより、添加剤の分散に問題が生じたり、保護層の可撓性が失われたりするおそれがある。
【００４５】
本発明において、被覆材中の有色微粒子の含有量ｘ（ｗｔ％）を
０．０５≦ｘ（ｗｔ％）≦２０とすることが好ましく、より好ましくは
０．０７≦ｘ（ｗｔ％）≦１０であり、最も好ましくは
０．１≦ｘ（ｗｔ％）≦５である。
０．０５ｗｔ％より少ないと添加剤の機能が十分発現しないおそれがある。また、２０ｗｔ％を超えると、保護層のポリマーの可撓性が失われるおそれがある。
【００４６】
保護層の材料としてはさらには、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）なども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、ＰＯＦのポリマー、特にコア部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。
【００４７】
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、ＷＯ９５／２６３７４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。
【００４８】
図１に本発明に係るプラスチック光ファイバ連続押出装置（以下、光ファイバ連続押出装置と称する）１０及びその他の装置の概略を示す。光ファイバ連続押出装置１０は、インナーコア部形成用材料押出装置１１とアウターコア部形成用材料押出装置１２とクラッド部形成用材料押出装置１３と３層共押出ダイス１４とを備えている。各押出装置１１，１２，１３と３層共押出ダイス１４とは管１５，１６，１７で接続されている。各押出装置１１〜１３から各材料が管１５〜１７を通り３層共押出ダイス１４に送られる。３層共押出ダイス１４により各材料はファイバ（以下、光ファイバ原糸と称する）１８として第１ローラ１９により引き出される。引き出される光ファイバ原糸１８は水槽２０内に搬送される。水槽２０内には５℃〜３０℃の冷却水が入れられており、光ファイバ原糸１８は冷却される。なお、本発明において、この冷却工程は省略することもできる。
【００４９】
コア部とクラッド部とに屈折率に変化を持たせて光ファイバとする。この場合には、コア部形成用材料又はインナーコア部形成用材料に屈折率調整剤（ドーパント）のうち屈折率を上昇させる化合物（例えば、ＤＰＳ（硫化ジフェニル），ＢＥＮ（安息香酸ベンジル），ＴＰＰ（リン酸トリフェニル）など）を含有させておく。または、クラッド部形成用材料に屈折率を低下させる材料（例えば、共重合フッ素樹脂，環式フッ素樹脂など）を含有させておく。これにより、光ファイバ原糸１８のコア部とクラッド部との間に屈折率の差が生じてコア部が光導波路となる。
【００５０】
コア部に横断面においてその中心がもっとも高く、外周（半径方向）に向けて連続的に低下するグレーデッドインデックス型（ＧＩ型）とする場合には重合性モノマー（例えば、ＭＭＡ）とドーパント（例えば、ＤＰＳ）と更に重合開始剤などの添加剤を混合して、３層共押出ダイス１４に送り込むことで、ＭＭＡが重合しながらＰＭＭＡとなりその中心部がもっとも屈折率が高くなり半径方向に向けて連続的に屈折率が低下する形態の光ファイバが得られる。また、重合性モノマー，ドーパント，重合開始剤の代わりに、ポリマーとドーパントとを溶融状態で３層共押出ダイス１４へ送り込んでも良い。
【００５１】
光ファイバ原糸１８は、さらに第２ローラ１９で引き取られながら加熱炉２２内を搬送される。加熱炉２２の温度は特に限定されるものではないが、１２０℃〜１８０℃とすることが好ましい。また、第１ローラ１９の引取速度よりも第２ローラ２１の引取速度を速くすることで、光ファイバ原糸１８をさらに延伸させてプラスチック光ファイバ（以下、光ファイバと称する）２３とすることができる。このように溶融押出されている光ファイバ原糸１８を再延伸することで、より高強度の光ファイバ２３を得ることができる。最後に光ファイバ２３は、巻取機２４によりロール状に巻き取られ、光ファイバロール２５として貯蔵される。この光ファイバロール２５に保護層を形成してプラスチック光ファイバコード（プラスチック光ファイバ心線）とすることで機械的強度が更に向上している光伝送体を得ることができる。
【００５２】
図２に本発明に用いられる３層共押出ダイス１４及び管１５〜１７などの要部を拡大して示す。３層共押出ダイス１４は、コア部ダイ３０とクラッド部ダイ３１とそれらを断熱する断熱板３２とから構成されている。また、それぞれのダイ３０，３１の温度調節を行うために温調機３３，３４が設けられている。コア部ダイ３０にはインナーコア部形成用材料３５を供給する管１５及びアウターコア部形成用材料３６を供給する管１６とが接続している。また、クラッド部ダイ３１にはクラッド部形成用材料３７を供給する管１７が接続している。
【００５３】
インナーコア部形成用材料３５は、管１５からコア部ダイ３０のインナーコア部形成部３８に送られ、ロッド状のインナーコア（以下、ロッド状インナーコア部と称する）が形成される。アウターコア部形成用材料３６は、管１６から液流路３９を通りポケット４０に供給される。ポケット４０内でアウターコア部形成用材料３６の圧力分布が緩和されて、ロッド状インナーコア部の外周面に略均一の厚みでアウターコア部が形成される。ポケット４０からアウターコア部形成用材料３６が、ロッド状インナーコアの外周面を覆うように被覆されてアウターコア部が形成される。アウターコアが形成されているコア部４１は、コア部ダイ３０の拡散部４２を通る。拡散部４２を通過している間に前記ドーパントが所望の状態に拡散される。これによりステップインデックス型やグレーデッドインデックス型の屈折率分布を有するコア部が得られる。クラッド部形成材料３７は、管１７と液流路４３を通りポケット４４へ供給される。ポケット４４でクラッド部形成用材料３７の圧力分布が緩和されて、コア部４１の外周面を被覆する際にその厚みが略均一となる。コア部４１の外周面を覆うようにクラッド部形成用材料３７が被覆されてプラスチック光ファイバ原糸（以下、光ファイバ原糸と称する）１８として３層共押出ダイス１４から送り出される。
【００５４】
本発明において、光ファイバ連続押出装置１０内でインナーコア部形成用材料３５，アウターコア部形成用材料３６，クラッド部形成用材料３７が通過する管１５〜１７、インナーコア部形成部３８，液流路３９，４３、ポケット４０，４４、拡散部４２の内面１５ａ，１６ａ，１７ａ，３８ａ，３９ａ，４３ａ，４０ａ，４４ａ，４２ａの表面粗さＲｙを所定値以下とする。これにより、各形成用材料３５〜３７の流動がスムースとなり、内面１５ａ〜１７ａ，３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａへの各形成用材料３５〜３７の接着が防止される。そして、各形成用材料３５〜３７の接着に伴う滞留による各形成用材料３５〜３７の熱劣化や焼き付きなどの欠陥が防止できる。そのため、長時間連続して光ファイバ２３を生産することが可能となり、生産性の向上を図ることができる。また、各形成用材料３５〜３７の接着が防止されていることで、光ファイバ連続押出装置１０を洗浄する際に洗浄効率が向上するという効果も生じる。
【００５５】
前記効果を得るために、内面１５ａ〜１７ａ，３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａの表面粗さの最大高さＲｙが０．８Ｓ以下であることが好ましい。なお、本発明において表面粗さの最大高さＲｙは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される値を用いることとする。特に各形成用材料３５〜３７が加熱溶融流動している３層共押出ダイス１４内の内面３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａの最大高さＲｙを０．８Ｓ以下とすることが各形成材料３５〜３７の接着に伴う滞留が生じないために好ましい。なお、最大高さＲｙは０．４Ｓ以下とすることがより好ましく、０．１Ｓ以下とすることが最も好ましい。また、管１５〜１７の内面１５ａ〜１７ａも最大高さＲｙを０．８Ｓ以下とすることが好ましく、より好ましくは０．４Ｓ以下であり、最も好ましくは０．１Ｓ以下のものを用いることである。それらの最大高さＲｙの下限値は略０Ｓであることが最も好ましい。しかしながら、そのような３層共押出ダイス１４及び管１５〜１７を製造することは製造コストの増加を招くため０．４Ｓ以上のものを用いても、本発明の効果を得ることができる。
【００５６】
本発明において、管１５〜１７及び３層共押出ダイス１４の内面１５ａ〜１７ａ，３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａを前記最大高さＲｙを満たすための製造方法は特に限定されるものではない。また、内面１５ａ〜１７ａ，３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａをフッ素系材料で表面処理し、同様の効果を得る方法が挙げられる。フッ素系材料は特に限定されるものではないが、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などが好ましく用いられる。また、フッ素系材料で表面処理する方法も特に限定されるものではないが、例えば無電解複合ニッケルメッキ法や蒸着法などが挙げられる。
【００５７】
また、内面１５ａ〜１７ａ，３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａをセラミックス系材料で表面処理する方法も挙げられる。セラミックス系材料としては特に限定されるものではないが、Ｃｒ2Ｏ3（酸化クロム），ＴｉＯ2（チタニア），ＷＣ−Ｃｏなどが好ましく用いられる。また、その形成方法も特に限定されるものではないが、溶射法などが挙げられる。
【００５８】
さらに、内面１５ａ〜１７ａ，３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａをメッキ処理する方法も挙げられる。メッキ処理としてはニッケルメッキ処理（Ｎｉメッキ処理）やハードクロムメッキ処理（ＨＣｒメッキ処理）などが好ましく行われる。なお、Ｎｉメッキ処理方法は特に限定されるものではないが、無電解メッキ法が挙げられる。また、ＨＣｒメッキ処理方法も特に限定されるものではない。
【００５９】
図３に本発明に係るプラスチック光ファイバ（光ファイバ）の２３の横断面図を示す。光ファイバ２３は、光の導波路となるインナーコア５０及びアウターコア５１並びにアウターコア５１よりも低屈折率でその界面により伝送光を全反射するクラッド５２とからなる。これら各部の径や厚みは特に限定されるものではないが、インナーコア径Ｄ１が１００μｍ〜５００μｍの場合、アウターコア径Ｄ２は２００μｍ〜７００μｍ、クラッド外径Ｄ３は３００μｍ〜１０００μｍであることが好ましい。
【００６０】
また、コア５０，５１の主成分はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）であることが、光学特性及び製造コストの低減のために好ましい。インナーコア５０の中心から半径方向に向けてドーパントの含有濃度を減少させることで屈折率分布型であるグレーデッドインデックス型プラスチック光ファイバ（ＧＩ−ＰＯＦ）を得ることができる。ＧＩ−ＰＯＦを得るためにはインナーコア部形成用材料３５にドーパントを含有させ、３層共押出ダイス１４の拡散部４２を通過させることによりＰＭＭＡをマトリックスとしその空隙にドーパントが配されている形態の光ファイバ原糸１８を得ることができる。この光ファイバ原糸１８をそのままの形態、または図１に示されているように再延伸を行うことでＧＩ−ＰＯＦを得ることができる。前記拡散部４２でのドーパントなどの拡散が充分で無い場合は、光ファイバ原糸１８を所望の時間オフラインで加熱することによって、屈折率分布を形成することができる。
【００６１】
また、本発明に係るプラスチック光ファイバ連続製造装置１０は図１に示されているものに限定されるものではない。例えば、コアとクラッドとを同時に連続押し出しする２層共押出ダイスやより多層を共押出可能なダイスを用いるものなどが挙げられる。または、コア部とクラッド部と保護層とを同時に溶融押し出ししてプラスチック光ファイバコード（プラスチック光ファイバ心線）を得ることもできる。また、引取速度を制御して所望の径に押出成形したものを長尺方向に対して垂直方向に切断して得られる平板状のプラスチック成形体は中央部と外周部とで屈折率が異なるため、いわゆるＧＲＩＮレンズとして用いることができる。
【００６２】
本発明に係る光ファイバ、その光ファイバを用いて製造される光ファイバ心線および光ファイバケーブルを用いて光信号を伝送するシステムには、種々の発光素子や受光素子、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で構成される。また、必要に応じて他の光ファイバなどと組合わせてもよい。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システムに好適に用いることができる。
【００６３】
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ページ「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、光分波器などと組み合わせることで、多重化した送受信などを使用した、より高度な光伝送システム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、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。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明に係るプラスチック光ファイバ連続製造方法について、本発明に係る実験１ないし実験７を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、説明は実験１で詳細に行い、その他の実験では実験１と異なる箇所のみを説明した。以下に示す材料の種類、それらの割合、操作などは、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更できる。従って、本発明の範囲は以下に示す実施例に制限されるものではない。
【００６５】
＜実験１＞
３台のφ１６ｍｍ径スクリュー押出機（Randcastle製）１１，１２，１３を備えたプラスチック光ファイバ連続押出装置１０を用いた。インナーコア５０がＰＭＭＡ＋ＤＰＳ（２０重量％）、アウターコア５１がＰＭＭＡ、クラッド５２がＰＶＤＦとなるようにそれぞれの材料３５，３６，３７を選択した。押出温度は、インナーコアが２１０℃、アウターコアが２４０℃、クラッドが２３０℃となるように温調機３４，３５で調節した。
各材料３５〜３７を外径がφ１ｍｍの光ファイバ原糸１８となるように３層共押出ダイス１４から押し出した。３層共押出ダイス１４はφ１ｍｍ内径のものを使用した。管内面１５ａ〜１７ａと３層共押出ダイス内面３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａは、すべてフッ素系材料（ＰＴＦＥ）でコーティング処理したものを用いた。
【００６６】
押し出された光ファイバ原糸１８を１５℃の水槽２０内で冷却し、低速ゴデットロール１９で５ｍ／ｍｉｎの速度で引き取った。そして、１５０℃の加熱炉２２で加熱しながら、高速ゴデットロール２１で９ｍ／ｍｉｎの速度で引き取った。約φ７５０μｍ径の光ファイバ２３を製造して巻取機２４によって光ファイバロール２５として巻き取った。巻き取った光ファイバ２３を１９０℃の恒温槽で５分加熱し、室温で自然冷却し、屈折率分布型プラスチック光ファイバを得た。各材料３５〜３７を連続して１時間押し出して光ファイバ２３を製造した。１時間後の光ファイバ２３をサンプル（３０ｍ長）として伝送損失を測定した。サンプルは各１０本作製した。作製した光ファイバ２３の伝送損失測定は、１ｋｍ当たりの伝送損失（ｄＢ／ｋｍ）を測定し、２００ｄＢ／ｋｍ以下であれば実用上問題ないレベルとした。実験１で作製した光ファイバ２３の平均伝送損失は１６０ｄＢ／ｋｍであり、実用上問題の無いレベルのものであった。
【００６７】
＜実験２＞
実験２では、内面１５ａ〜１７ａ，３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａに表面粗さＲｙが０．４Ｓのクロムモリブデン綱から形成されているものを用いた。得られた光ファイバの伝送損失は、平均１７０ｄＢ／ｋｍであり、２００ｄＢ／ｋｍを超えたものはなかった。
【００６８】
＜実験３＞
実験３では、内面１５ａ〜１７ａ，３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａにセラミックス系表面処理（Ｃｒ2Ｏ3（酸化クロム）溶射）を行ったものを用いた。得られた光ファイバの伝送損失は、平均１７０ｄＢ／ｋｍであり、２００ｄＢ／ｋｍを超えるサンプルは無かった。
【００６９】
＜実験４＞
実験４では、内面１５ａ〜１７ａ，３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａにＮｉメッキ処理（無電解メッキ法）を行ったものを使用した。得られた光ファイバの伝送損失は、平均１８０ｄＢ／ｋｍであり、２００ｄＢ／ｋｍを超えるサンプルは無かった。
【００７０】
＜実験５＞
前記実験１と同じ条件で連続１０時間光ファイバ原糸１８の押出しを行った。そして、１０時間後の光ファイバをサンプルとした。得られた光ファイバの伝送損失は、平均１７０ｄＢ／ｋｍであり、２００ｄＢ／ｋｍを超えるサンプルは無かった。このことから、本発明に係るプラスチック光ファイバ連続押出装置、その装置を用いるプラスチック光ファイバの連続製造方法は、長時間の連続製造に適することが分かった。
【００７１】
＜実験６＞
比較例である実験６では、内面１５ａ〜１７ａ，３８ａ〜４０ａ，４２ａ〜４４ａに表面粗さの最大高さＲｙが１．６Ｓであるクロムモリブデン綱から製造されたものを用いた。得られた光ファイバの伝送損失は、平均１７０ｄＢ／ｋｍであったが、１０本中１本が２００ｄＢ／ｋｍを超えた。
【００７２】
＜実験７＞
前記実験６と同じ条件で連続１０時間光ファイバ原糸の押し出しを行い、１０時間後の光ファイバをサンプルとした。得られた光ファイバの伝送損失は、平均１９０ｄＢ／ｋｍであり、２００ｄＢ／ｋｍを超えるサンプルが１０本中３本あった。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係るプラスチック光ファイバ連続装置の概略図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明に係るプラスチック光ファイバの横断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  プラスチック光ファイバ連続押出装置
１４  ３層共押出ダイス
１５，１６，１７  管
２３  光ファイバ
３０  コア部ダイ
３１  クラッド部ダイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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