(57)【要約】【課題】  プラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）に着色した保護層を形成し、添加剤の分散性に優れ且つ保護層の厚みが均一なプラスチック光ファイバ心線を得る。【解決手段】  ダイス１２０とニップル１２１とを備える金型によりＰＯＦ１４に被覆を行い、光ファイバ心線を得る。ＭＦＲ（Ｍ１）が４０，融点（Ｔａ）が１２０℃の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）１２９と、ＬＤＰＥにカーボンブラックを１０ｗｔ％含有させたマスターバッチ１３０とを９９：１（重量比）で混合して被覆材１３１とする。押出機１２６で被覆材１３１をＰＯＦ１４に被覆して保護層を形成する。添加剤の分散性に優れ厚みＴｃが均一な保護層１３２が形成される。【選択図】        図７
2006058775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック光ファイバにポリマーを被覆する方法において、
前記ポリマーが、微粒子を含むマスターバッチとバルク樹脂とからなるものであって、
前記バルク樹脂の融点をＴａ（℃）、前記マスターバッチの融点をＴｂ（℃）とし、
前記バルク樹脂のメルトフローレートをＭ１（ｇ／１０ｍｉｎ）、前記マスターバッチのメルトフローレートをＭ２（ｇ／１０ｍｉｎ）とした場合に、
｜Ｔａ−Ｔｂ｜℃≦２０℃・・（１）
（１／４）≦（Ｍ２／Ｍ１）≦（４／１）・・（２）
を満たすことを特徴とするプラスチック光ファイバの被覆方法。
【請求項２】
前記マスターバッチ中に含まれる微粒子の濃度が３０重量％以下であ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の被覆方法。
【請求項３】
前記ポリマー中に含まれる微粒子の濃度が０．０５重量％以上１０重量％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ファイバの被覆方法。
【請求項４】
前記プラスチック光ファイバがコアとクラッドとから形成されているものであって、
前記コアがアクリル樹脂で形成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ファイバの被覆方法。
【請求項５】
前記プラスチック光ファイバの外径が、２００μｍ以上８００μｍ以下であることを特
徴とする請求項１ないし４いずれか１つ記載のプラスチック光ファイバの被覆方法。
【請求項６】
前記プラスチック光ファイバに被覆された被覆層の厚みが、１００μｍ以上１０００μ
ｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つ記載のプラスチック光ファ
イバの被覆方法。
【請求項７】
前記微粒子が、無機物からなる粒子であることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１つ記載のプラスチック光ファイバの被覆方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック光ファイバの被覆方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック光ファイバは、石英系光ファイバと比べると、光の伝送損失が大きく、長距離の光伝送には向いていないが、大口径化による接続容易性，端末加工容易性，高精度調芯機構が不要になるメリット、コネクタ部分の低コスト化、人体への突き刺し災害による危険性の低さ、高い柔軟性による易加工性，易敷設性，耐振動性，低価格などのメリットから家庭や車載用途に用いられるだけでなく、高速データ処理装置の内部配線やＤＶＩ（Digital Video Interface）リンクなどの極定距離、大容量ケーブルとしても利用が検討されている。
【０００３】
プラスチック光ファイバ（以下、ＰＯＦと称する）は、一般に重合体をマトリックスとする有機化合物からなる芯材（以下、コアまたはコア部と称する）とコア部より屈折率の低い素材から形成されている外殻（以下、クラッドまたはクラッド部と称する）とから構成される。これら部材の製法はプレポリマーを引き出したり、もしくは押し出したりしてコア部とクラッド部とを同時に繊維状に形成する方法が挙げられる。または、光ファイバ母材（以下、プリフォームと称する）を作製してからプリフォームを溶融延伸する方法なども挙げられる。
【０００４】
プリフォームを用いる方法では、１８０℃から２６０℃程度の雰囲気中で溶融延伸することによって、所望の外径のＰＯＦができる。溶融延伸工程では、通常、プリフォームを電気ヒータなどによって内部が加熱された円筒形状の加熱炉内で加熱しながら、下端を引っ張って延伸する。例えば、プリフォームの上部を懸架し、ゆっくりと加熱炉中に降ろし、プリフォームを加熱炉中で溶融させる。糸引きできる柔らかさになるまでプリフォームを加熱し、プリフォームの先端が溶融して自重で落下した後に、糸引きした部分を加熱炉から下方に引き出して引取ローラにかけることによって、連続的に延伸してＰＯＦを得る（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このようにして製造したＰＯＦは、そのままで使用することは少なく、多くの用途においてＰＯＦの周囲に保護用のコーティングを施したり（例えば、保護層（被覆層とも称する）の形成）、あるいは所定の内径を持つチューブ内に挿入したりして用いられている。このようにＰＯＦを保護することによって、ハンドリング中や劣悪の環境下での使用の際に傷や損傷、マイクロベンディングなどの構造不整、さらには光学特性の劣化からＰＯＦを守ることができる。また、ＰＯＦを熱可塑性樹脂などのポリマーで被覆する際に、ポリマー中に添加物を含有させることにより、保護層に様々な機能性を付与させることが可能である。なお、保護層が形成されているＰＯＦは、プラスチック光ファイバ心線またはプラスチック光ファイバコード（以下、いずれも光ファイバ心線と称する）と称される。または、プラスチック光ファイバケーブル（以下、光ファイバケーブルと称する）とも称される。
【０００６】
ＰＯＦを保護する材料としては、ポリ塩化ビニル，ナイロン，ポリプロピレン，ポリエステル，ポリエチレン，エチレン−酢酸ビニル共重合体，ＥＥＡ（エチレン−アクリル酸エチル共重合体）などの熱可塑性樹脂が挙げられるが、これらに限定されず他の熱可塑性樹脂を用いることもできる。なお、保護層の形成は、溶融状態または液状のポリマーの浴内にＰＯＦを通過させ、その後に浴からＰＯＦを取り出し表面に付着しているポリマーを固化させる方法が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
ＰＯＦに保護層を形成する場合には、ダイスとニップルとを有する被覆装置を用いることが通常行われている。ＰＯＦの外径変動率が小さく、長時間連続して被覆を行ってもＰＯＦの断線を起こさない被覆装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。また、ＰＯＦを被覆中にニップルから熱可塑性樹脂の樹脂溢れを防止して安定した厚みの保護層を形成する方法も知られている（例えば、特許文献３参照。）。さらには、ＰＯＦに形成した保護層の厚みを均一にする被覆方法も知られている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３３７７８１号公報
【特許文献２】特開平４−２５４４４１号公報
【特許文献３】特開平１０−１９４７９３号公報
【特許文献４】特開２００２−０１８９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、添加剤を用いた被覆を行う場合に、分散不良が起きると添加剤の偏在により被覆用樹脂の流動性等の物性値が局所的に変化してしまい、外形変化や所望の効果が得られない場合がある。
【００１０】
添加剤が高分散状態で被覆材に存在させる方法の１つとして、被覆材に添加物を含有させたマスターバッチ（master batch）を用いる場合がある。マスターバッチとは、樹脂と多量の染料・顔料等の添加剤を練りこんで構成されるコンパウンドで、このマスターバッチを汎用のプラスチックに必要量添加することで、添加剤の濃度が容易に制御できるようにされたものをいう。マスターバッチを用いる事で、計量が正確で均一の材料を容易かつ大量に準備できる事、使用時の分散や混練の操作が短くて済むことや、添加剤が飛散しやすい微粒子などでは周囲を汚すことがないといった利点がある。
【００１１】
添加物には、カーボンブラックなどの顔料である有色微粒子が用いられている。顔料は、マスターバッチのベースレジン（樹脂）には溶解されずに分散している。そのため、顔料がベースレジン中に均一に分散していないと、被覆材の吐出が不安定になり、安定な線径を保った光ファイバ心線が得られないという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、プラスチック光ファイバの光学特性を悪化させることなく添加剤の分散に優れる樹脂を被覆して保護層を形成するプラスチック光ファイバの被覆方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のプラスチック光ファイバの被覆方法は、プラスチック光ファイバにポリマーを被覆する方法において、前記ポリマーが、添加物を含むマスターバッチとバルク樹脂とからなるものであって、前記バルク樹脂の融点をＴａ（℃）、前記マスターバッチの融点をＴｂ（℃）とし、前記バルク樹脂のメルトフローレートをＭ１（ｇ／１０ｍｉｎ）、前記マスターバッチのメルトフローレートをＭ２（ｇ／１０ｍｉｎ）とした場合に、
|Ｔａ−Ｔｂ|℃≦２０℃・・（１）
（１／４）≦（Ｍ２／Ｍ１）≦（４／１）・・（２）
を満たす。好ましくは、
|Ｔａ−Ｔｂ|℃≦１０℃・・（１）
（１／２）≦（Ｍ２／Ｍ１）≦（２／１）・・（２）
であり、最も好ましくは、
|Ｔａ−Ｔｂ|℃≦５℃・・（１）
（１／１．５）≦（Ｍ２／Ｍ１）≦（１．５／１）・・（２）
である。なお、本発明において添加物とは添加剤を含む意味であり、微粒子、微粉末などの形態のものをも意味している。
【００１４】
前記マスターバッチ中に含まれる微粒子（添加物）の濃度が３０重量％以下であることが好ましい。前記ポリマー中に含まれる微粒子（添加物）の濃度が０．０５重量％以上１０重量％以下であることが好ましい。
【００１５】
前記プラスチック光ファイバの外径が、２００μｍ以上８００μｍ以下であることが好ましい。前記プラスチック光ファイバがコアとクラッドとから形成されているものであって、前記コアがアクリル樹脂で形成されていることが好ましい。前記プラスチック光ファイバに被覆された被覆層の厚みが、１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。前記微粒子（添加物）が、少なくとも無機微粒子であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のプラスチック光ファイバの被覆方法によれば、プラスチック光ファイバにポリマーを被覆する方法において、前記ポリマーが、添加物を含むマスターバッチとバルク樹脂とからなるものであって、前記バルク樹脂の融点をＴａ（℃）、前記マスターバッチの融点をＴｂ（℃）とし、前記バルク樹脂のメルトフローレートをＭ１（ｇ／１０ｍｉｎ）、前記マスターバッチのメルトフローレートをＭ２（ｇ／１０ｍｉｎ）とした場合に、
｜Ｔａ−Ｔｂ｜℃≦２０℃・・（１）
（１／４）≦（Ｍ２／Ｍ１）≦（４／１）・・（２）
を満たすから、前記熱可塑性樹脂の肉厚を略一定として被覆でき、プラスチック光ファイバに添加剤の分散に優れる保護層を被覆することができる。
【００１７】
被覆線径が略均一になることにより、光ファイバ心線を巻き取る際に、整列巻きができ巻き不良が生じないために伝送損失の悪化を招くことが無い。また、被覆樹脂の収縮が略均一になることでＰＯＦにマイクロベンディングが発生することが抑制される。そのため、マイクロベンディングに起因する伝送光の放射による伝送損失の上昇を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る光ファイバケーブルの作製方法の一実施形態を図１に示す。コア部とクラッド部との原料であるポリマーなどを用いてプリフォーム作製工程１１を行いプリフォーム１２を得る。プリフォーム１２を延伸工程１３により延伸（線引き）を行い、所望の径のプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）１４を得る。ＰＯＦ１４は、通常、巻取リールにロール状で巻き取られる。延伸工程１３を行う際に、プリフォーム１２を延伸した後に連続して被覆を施してＰＯＦ１４を保護しても良い。なお、本発明において、被覆の有無を問わず、いずれもＰＯＦ１４と称する。ＰＯＦ１４は、第１被覆工程１５により保護層が形成されてプラスチック光ファイバ心線（光ファイバ心線）１６となる。
【００１９】
光ファイバ心線１６は、そのままの形態で光伝送体として用いることができる。しかしながら、通常は、引張・圧縮，側圧・曲げ，浸水などを抑制する機能を持たせる。そこで、光ファイバ心線１６を単芯又は多芯として束ねる。所望により緩衝材も併せて束ねる。そして、最外層を形成するために第２被覆工程１７を行う。以上の工程を経て、プラスチック光ファイバケーブル（光ファイバケーブル）１８を得る。
【００２０】
[ＰＯＦの原料]
（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）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。
【００２１】
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。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。
【００２２】
さらに、作製するＰＯＦ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。
【００２３】
（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、もしくは製造適正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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
（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、２種類以上を併用してもよい。
【００２８】
（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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
（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。
【００３２】
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。
【００３３】
上記性質を有し、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、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界面ゲル重合法により重合の進行方向を制御し、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となる。また、ドーパントは重合性化合物であってもよく、重合性化合物のドーパントを用いた場合は、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。なお、このような共重合体には、ＭＭＡ−ＢｚＭＡ共重合体などが挙げられる。
【００３４】
前記ドーパントとしては、特許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。また、重合性化合物として、例えば、トリブロモフェニルメタクリレート等が挙げられる。屈折率調整成分として重合性化合物を用いる場合は、マトリックスを形成する際に、重合性モノマーと重合性屈折率成分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。
【００３５】
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。
【００３６】
本発明に用いられる重合性組成物にドーパントを２種類以上含有させても良い。但し、いずれもベンゼン環を有し、その置換基のＨａｍｍｅｔｔ値（但し、置換基が複数ある場合にはそれらのＨａｍｍｅｔｔ値の加重平均）が０．０４以下でかつ、ＳＰ値が１０．９以下となる化合物を用いることが好ましい。
【００３７】
（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。
【００３８】
[プリフォームの製造方法]
以下に、本発明の製造方法を、コア部とクラッド部とを有する屈折率分布型プラスチック母材の製造方法に適用した実施の形態について説明する。本実施形態は、主として２種類あるが、以下の実施形態に限定されるわけではない。
【００３９】
まず、第１の実施形態は、クラッド部用重合性組成物を重合して中空管を作製する。または熱可塑性樹脂を溶融押し出し成形してクラッド部となる中空円筒管を作製する（第１工程）。前記中空円筒管の中空部でコア部形成用重合性組成物を界面ゲル重合させることによりコア部となる領域を形成し、コア部およびクラッド部に各々対応する領域からなるプリフォームを作製する（第２工程）。そして得られたプリフォーム１２を所望の形態に加工（第３工程；延伸工程１３）してＰＯＦ１４を得る。なお、第２工程においてドーパントを加えた重合性組成物を界面ゲル重合法によって重合させることにより屈折率分布型プラスチック光ファイバが得られる。
【００４０】
次に、第２の実施形態は、第１の実施形態でクラッド部に相当する中空円筒管を形成した後にその内周面にさらにアウターコア部という層を形成する（第１'工程）。なお、このアウターコア層を有する形態においては中心のコア部はインナーコア部とも称される。以下の説明において、態様によって「コア部」という場合は「インナーコア部」の意味も兼ねる。
【００４１】
例えば、ポリフッ化ビニリデン樹脂のような含フッ素樹脂からなる中空円筒管の中空部で、アウターコア用重合性組成物を回転重合法による重合などで、前記中空円筒管の内周面にアウターコア層を形成し、２層からなる中空円筒管を作製する（第１'工程）。前記中空円筒管の中空部にさらにインナーコア部を形成する。インナーコア部は、インナーコア部形成用重合性組成物を界面ゲル重合させて形成する（第２'工程）。そして、得られたプリフォーム１２を所望の形態に加工（第３工程；延伸工程１３）して光学部材であるＰＯＦ１４を得る。
【００４２】
第２の実施形態においては、２層からなる同心の中空円筒管を作製する際、上記のように段階的でなく、クラッド部となるフッ素樹脂とアウターコア用重合組成物の重合体とを溶融共押し出しの方法の一段階で作製する方法なども容易に適用できる。
【００４３】
前記第１の実施の形態ではクラッド部／コア部形成用、第２の実施の形態ではアウターコア部／インナーコア部形成用の各々の重合性組成物に用いられる重合性モノマーの組成は、互いに等しいことが好ましい。ただし、その組成比については同一でなくてもよく、また副成分については等しくなくてもよい。等しい種類の重合性モノマーを用いることによって、クラッド部／コア部またはアウターコア部／インナーコア部界面における光透過性および接着性を向上させることができる。また、クラッド部あるいはアウターコア部を形成する樹脂が共重合体からなり、共重合成分の屈折率が異なる場合、共重合成分の比率を制御することでコア部との屈折率差を大きく持たせやすく、その結果、屈折率分布構造を形成し易くする事もできる。
【００４４】
第２の実施形態では、クラッド部とコア部との間にアウターコア部を形成することによって、クラッド部とコア部との材質の違いによる接着性の低下および生産性の低下などを軽減させる。その結果、クラッド部およびコア部に用いる材料の選択の幅を広げることができる。クラッド部に相当する円筒形状の管は、例えば、市販されているフッ素樹脂を溶融押出しや重合性組成物の回転重合により、所望の径と厚みのパイプに成形することで作製することもできる。さらに、得られたパイプの中空部で前記アウターコア部形成用重合性組成物を回転重合させ、その内周面にアウターコア層を形成することができる。また、その他、前記フッ素樹脂と前記重合性組成物からなる重合体を共押し出しすることによっても同様の構造体を作製することもできる。
【００４５】
本発明に用いられるＰＯＦ１４を作製する際に、屈折率調整成分を用い、その濃度に傾斜を持たせることによっても、屈折率分布型ＰＯＦを作製することができる。屈折率調整成分の濃度に傾斜を持たせる方法としては、後述する界面ゲル重合法や回転ゲル重合法などを適用することができる。
【００４６】
前記クラッド部、アウターコア部を重合性組成物で作製する場合およびコア部形成用重合性組成物において、各成分の含有割合の好ましい範囲は、その種類に応じて異なり一概に定めることはできないが、一般的には、重合開始剤は、重合性モノマーに対して０．００５質量％〜０．５質量％であることが好ましく、０．０１質量％〜０．５質量％であることがより好ましい。前記連鎖移動剤は、重合性モノマーに対して０．１０質量％〜０．４０質量％であることが好ましく、０．１５質量％〜０．３０質量％であることがより好ましい。また、前記屈折率調整成分は、重合性モノマーに対して１質量％〜３０質量％であることが好ましく、１質量％〜２５質量％であることがより好ましい。
【００４７】
前記クラッド部、アウターコア部およびコア部形成用重合体組成物を重合することによって得られるポリマーの分子量は、プリフォームを延伸する関係から、重量平均分子量で１万〜１００万の範囲であることが好ましく、３万〜５０万であることがさらに好ましい。さらに延伸性の観点で分子量分布（ＭＷＤ：重量平均分子量／数平均分子量）も影響する。ＭＷＤが大きくなると、極端に分子量が高い成分がわずかでもあると延伸性が悪くなり、場合によっては延伸できなくなることもある。したがって、好ましい範囲としては、ＭＷＤが４以下が好ましく、さらには３以下が好ましい。
【００４８】
次に、前記第１および第２の形態（特に前記第１の実施形態）の各工程について詳細に説明する。
【００４９】
（第１工程）
前記第１工程では、クラッド部に相当する１層の、またはクラッド部およびアウターコア部に相当する２層の中空状（例えば円筒形状）の中空円筒管を作製する。中空円筒管の作製方法としては、例えばモノマーを重合させつつ中空管状に成形して作製する。この方法には、特許３３３２９２２号に記載されている様な回転重合による製造方法や樹脂の溶融押し出しなどが挙げられる。
【００５０】
中空円筒管を重合性組成物から製造する場合は、回転重合法で行われる。例えば、前記クラッド部形成用重合性組成物を円筒形状の重合容器に、またはアウターコア部形成用重合性組成物をクラッド部であるフッ素樹脂よりなる中空円筒管に注入する。前記重合容器又は前記中空円筒管を回転（好ましくは、円筒の軸を水平に維持した状態で回転）させつつ、前記重合性モノマーを重合させる。これによりクラッド部又はクラッド部内周面にインナーコア部が形成された中空円筒管を作製できる。
【００５１】
重合容器又は中空円筒管に前記いずれかの重合性組成物を注入する前に、その重合性組成物をフィルタにより濾過して、組成物中に含まれる塵埃を除去するのが好ましい。また、性能劣化や前工程、後工程の煩雑化などを起こさない限りにおいて、特開平１０−２９３２１５号公報に記載された原料の粘度調整のように取り扱いやすい様に粘度などの調整やプレ重合を行うことによる重合時間の短縮なども行うことができる。重合温度および重合時間は、用いるモノマーや重合開始剤によって異なるが、一般的には、重合温度は６０℃〜１５０℃であることが好ましく、重合時間は５時間〜２４時間であることが好ましい。このときに、特開平８−１１０４１９号公報に記載されている様に、原料をプレ重合して原料粘度を上昇させてから重合させることで、成形に要する重合時間を短縮しても良い。また、重合に使用する容器が回転によって変形してしまうと、得られる円筒管に歪みを生じさせることから、充分な剛性を持つ金属管・ガラス管を用いることが望ましい。
【００５２】
また、ペレット状や粉末状の樹脂（好ましくはフッ素樹脂）を円筒形状の容器に入れ、両端を塞ぎ、前記容器を回転（好ましくは、円筒の軸を水平に維持した状態で回転）させる。そして、前記樹脂の融点以上に加熱して樹脂を溶融させることにより、重合体からなる中空円筒管を作製することができる。このときに、溶融による樹脂の熱または酸化、および熱酸化分解を防ぐために、前記容器内を窒素や炭酸ガス、アルゴンなどの不活性気体雰囲気下で行うことが好ましい。また、前記樹脂を事前に充分乾燥させておくことが好ましい。
【００５３】
一方、重合体を溶融押出ししてクラッド部を形成する場合は、一旦、重合体を合成した後、押出し成形等の成形技術を利用して、所望の形状（本実施の形態では円筒形状）の構造体を得ることもできる。これらに用いられる溶融押出装置としては、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つのタイプがある。
【００５４】
図２に、インナーサイジングダイ方式の溶融押出装置の断面図の一例を示して、インナーサイジングダイ方式の成形の概略を説明する。溶融押出装置本体からベント付き１軸スクリュー押出機（図示しない）により、クラッド部の原料ポリマー３１がダイ本体３２に押出される。ダイ本体３２には、原料ポリマー３１を円筒状に導くガイド３３が設けられている。原料ポリマー３１は、ガイド３３を経てダイ本体３２とインナーロッド３４との間の流路３４ａを通る。ダイの出口３２ａから原料ポリマー３１は押出され、円筒中空管の形状のクラッド３５が形成される。クラッド３５の押出速度について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、押出速度は１ｃｍ／ｍｉｎ〜１００ｃｍ／ｍｉｎの範囲であることが好ましい。
【００５５】
ダイ本体３２には、原料ポリマー３１を加熱するための加熱装置（図示しない）が設置されていることが好ましい。例えば、原料ポリマー３１の進行方向に沿って、ダイ本体３２を覆うように１つまたは２以上の加熱装置（例えば、蒸気，熱媒油，電気ヒータなどを利用した装置）を設置していてもよい。また、ダイ出口３２ａ近傍に温度計３６を取り付ける。温度計３６によってダイ出口３２ａでのクラッド３５の温度を測定して、ダイ本体３２の温度を調節することが好ましい。
【００５６】
また、ダイ本体３２に冷却区画を設けても良い。クラッド３５の温度の制御は、例えば、温調機（例えば、水，不凍液，オイルなどの液体や、電子冷却などを使用した冷却装置）をダイ本体３２に取り付けてもよいし、ダイ本体３２の自然空冷により冷却してもよい。ダイ本体３２に加熱装置が設置されている場合は、冷却装置は加熱装置の位置よりも下流に取り付けるのが好ましい。
【００５７】
次に、アウターダイ減圧吸引方式について説明する。なお、図３には、溶融押出装置の製造ライン４０の一例を示し、図４には成形ダイスの断面図の一例を示す。
【００５８】
図３に示す製造ライン４０は、溶融押出装置４１と、押出ダイス４２と、成形ダイス４３と、冷却装置４４と、引取装置４５とを備える。ペレット投入ホッパ４６から投入された原料ポリマーは、溶融押出装置内部４１ａで溶融され、押出ダイス４２から押出され、成形ダイス４３に送り込まれる。成形ダイス４３には真空ポンプ４７が取り付けられている。押出速度Ｓは、０．１≦Ｓ（ｍ／ｍｉｎ）≦１０の範囲が好ましく、より好ましくは０．３≦Ｓ（ｍ／ｍｉｎ）≦５．０であり、最も好ましくは０．４≦Ｓ（ｍ／ｍｉｎ）≦１．０である。しかしながら、押出速度Ｓ（ｍ／ｍｉｎ）は、前述した範囲に限定されるものではない。
【００５９】
図４の成形ダイス４３は、成形管５０を備えており、成形管５０に原料ポリマー５１を通すことにより、原料ポリマー５１が成形され円筒中空形状のクラッド５２が得られる。成形管５０には、多数の吸引孔５０ａが設けられていて、成形管５０の外側に設けられた減圧チャンバ５３を真空ポンプ４７により減圧することで、クラッド５２の外壁面が、成形管５０の成形面（内壁面）５０ｂに密着するために、クラッド５２の肉厚が一定になって成形される。なお、減圧チャンバ５３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。また、成形ダイス４３の入口に、クラッド５２の外径を規定するためのスロート（外径規定部材）５４を取り付けることが好ましい。
【００６０】
成形ダイス４３により形状が調整されたクラッド５２は、冷却装置４４に送られる。冷却装置４４には、多数のノズル６０が備えられている。ノズル６０から冷却水６１をクラッド５２に向けて放水する。これによりクラッド５２が冷却されて固化する。冷却水６１は、受け器６２で回収して、排出口６２ａから排出される。クラッド５２は、冷却装置４４から引取装置４５により引き出される。引取装置４５には、駆動ローラ６５と加圧ローラ６６とが備えられている。駆動ローラ６５には、モータ６７が取り付けられており、クラッド５２の引取速度の調整が可能になっている。また、クラッド５２を挟んで駆動ローラ６５と対向して配置されている加圧ローラ６６により、クラッド５２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６５の引取速度と溶融押出装置４１の押出速度とを調整したり、加圧ローラ６６によるクラッドの移動位置を微調整したりすることにより、クラッド５２の形状、特に肉厚を均一にすることが可能となる。なお、必要に応じて、駆動ローラ６５と加圧ローラ６６はベルト状にすることも出来る。
【００６１】
クラッドは、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。
【００６２】
得られるクラッド５２の外径Ｄ'は光学特性や生産性の観点から、Ｄ'≦５０ｍｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは２≦Ｄ'（ｍｍ）≦３０の範囲である。さらに、クラッド部の肉厚ｔ'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、２≦ｔ'（ｍｍ）≦２０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。
【００６３】
アウターコア層の原料となる重合性モノマー等の具体例については、インナーコア部の具体例と同様である。アウターコア層は、主にインナーコア部製造のために設けられるものであり、その厚みはインナーコア部の塊状重合に必要な程度厚みであればよく、塊状重合の進行によって屈折率を有するインナーコア部と合一となり単独の層として存在しない、単なるコア部となっていてもよい。そのため、コア部形成前に設けるアウターコアの厚みとしては、塊状重合を行うためにコア部重合前に０．５ｍｍ〜１ｍｍ以上あればよく、その上限は充分な屈折率分布が形成できる空間が残る程度まで厚くしても構わないのでプリフォームのサイズに応じて選択することができる。
【００６４】
前記１重または２重円筒形状の重合体からなる構造体は、コア部（インナーコア部）の原料となる重合性組成物を注入できるように、底部を有しているのが好ましい。また、底部を前記円筒管を構成している重合体と密着性および接着性に富む材質であるのが好ましい。また、底部を前記円筒管と同一の重合体で構成することもできる。重合体からなる底部は、例えば、重合容器を回転させて重合する前、もしくは、いずれかの方法による中空管形成後に、重合容器を垂直に静置した状態で、重合容器内に少量の重合性モノマーを注入し、重合することによって形成することができる。
【００６５】
前記回転重合後に、残存するモノマーや重合開始剤を充分に反応させることを目的として、前記回転重合の重合温度より高い温度で得られた中空管に加熱処理を施してもよく、所望の中空管が得られた後、未重合の組成物を取り除いてもよい。
【００６６】
（第２工程）
第２工程では、前記中空管内に充填された重合性組成物中の重合性モノマーを重合させて、コア部（またはインナーコア部）を形成する。界面ゲル重合法では、前記重合性モノマーの重合は、前記中空管の内壁面から断面の中心に向かって進行する。２種以上の重合性モノマーを用いた場合は、前記中空管を構成している重合体に対して親和性の高いモノマーが前記中空管の内壁面に偏在して主に重合し、前記モノマーの比率の高い重合体が形成される。中心に向かうに従って、形成された重合体中の前記親和性の高いモノマーの比率は低下し、他のモノマーの比率が増加する。このようにして、コア部となる領域内にモノマー組成の分布が生じ、その結果、屈折率の分布が導入される。また、重合性モノマーに屈折率調整剤を添加して重合すると、特許３３３２９２２号公報に記載されているように、コア液が中空管内壁を溶解し、内壁面を構成している重合体が膨潤してゲルを構成しながら、重合が進む。このとき、前記中空管を構成している重合体に対して親和性の高いモノマーが前記中空管表面に偏在して重合し、外側には屈折率調整剤濃度が低い重合体が形成される。中心に向かうに従って、形成された重合体中の前記屈折率調整剤の比率は増加する。このようにして、コア部となる領域内に屈折率調整剤の濃度分布が生じ、その結果、屈折率の分布が導入される。
【００６７】
また、重合性モノマーの重合速度および重合度を、重合開始剤および所望により添加される連鎖移動剤によって制御し、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、得られた重合体を延伸により線引して、ＰＯＦとする場合は、連鎖移動剤によって製造される重合体の分子量（好ましくは１万〜１００万、より好ましくは３万〜５０万）を調整すれば、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。
【００６８】
本工程では、形成されるコア部となる領域に屈折率の分布が導入されるが、屈折率が互いに異なる部分間は熱挙動も互いに異なる。そのため重合を一定温度で行うと、その熱挙動の違いからコア部となる領域には、重合反応に対して発生する体積収縮の応答性が変化し、プリフォーム内部に気泡が混入する。もしくはミクロな空隙が発生し、得られたプリフォームを加熱延伸した際に多数の気泡が発生する現象が生じる可能性がある。重合温度が低過ぎると、重合効率が低下する。また、生産性を著しく損ない、重合が不完全となって光透過性が低下し、作製される光学部材の光伝送性能を損なう。一方、初期の重合温度が高過ぎると、初期の重合速度が著しく上昇し、コア部となる領域の収縮に対して応答緩和できず、気泡発生の傾向が著しくなる。
【００６９】
そこで、初期の重合温度を下記関係式を満たす温度Ｔ１（℃）に維持し、重合速度を減少させて初期重合における体積収縮性の応答緩和性を改善することが好ましい。
Ｔｂ１（℃）−１０℃≦Ｔ１（℃）≦Ｔｇ（℃）
Ｔｂ１（℃）は前記重合性モノマーの沸点を示し、Ｔｇ（℃）は前記重合性モノマーの重合体のガラス転移点（ガラス転移温度）を示す。また、温度Ｔ１（℃）を初期重合温度と称する。これらは、以下の説明においても同様である。
【００７０】
初期重合時間Ｔ１（℃）を維持して重合した後に、下記関係式を満たす重合温度Ｔ２（℃）まで昇温して、さらに重合する。
Ｔｇ（℃）≦Ｔ２（℃）≦Ｔｇ（℃）＋４０（℃）
Ｔ１（℃）＜Ｔ２（℃）
重合温度Ｔ２（℃）まで昇温して重合を完結すると、光透過性が低下するのを防止でき、光伝送能の良好なプリフォーム１２が得られる。また、プリフォームの熱劣化や解重合の影響を抑制しつつ、内部に存在するポリマー密度の揺らぎを解消し、プリフォームの透明性を向上させることができる。ここで重合温度Ｔ２（℃）は、Ｔｇ（℃）以上（Ｔｇ＋３０）℃以下であることがより好ましく、（Ｔｇ＋１０）℃程度で行うことが特に好ましい。重合温度Ｔ２がＴｇ（℃）未満であると、この効果を得ることはできず、（Ｔｇ＋４０）℃を超えてしまうと、熱劣化や解重合により、プリフォームの透明性が低下する傾向がある。さらに屈折率分布型のコア部を形成する場合は、屈折率分布が崩れてしまい、光ファイバとしての性能が顕著に低下する。
【００７１】
重合温度Ｔ２（℃）での重合は、重合開始剤が残留しないように、重合が完結するまで行うことが好ましい。プリフォーム内に未反応の重合開始剤が残っていると、プリフォーム加工時、特に溶融延伸において、加熱された未反応の重合開始剤が分解して気泡などを発生するおそれがあるため、重合開始剤の反応を終了させておくのが好ましい。重合温度Ｔ２（℃）の保持時間は、用いる重合開始剤の種類によって好ましい範囲が異なり、重合温度Ｔ２（℃）での重合開始剤の半減期時間以上とするのが好ましい。
【００７２】
重合性モノマーの沸点をＴｂ１（℃）とした場合に、重合開始剤として十時間半減期温度が（Ｔｂ１−２０）℃以上である化合物を用いることが好ましい。また、前記関係式を満たす初期重合温度Ｔ１（℃）で該重合開始剤の半減期の１０％以上の時間（好ましくは２５％の時間）重合することも、同様な観点から好ましい。十時間半減期温度が（Ｔｂ１−２０）℃以上である化合物を重合開始剤として用い、前記初期重合温度Ｔ１（℃）で重合すると、初期の重合速度を減少させることができる。また、前記初期重合温度Ｔ１（℃）で、前記重合開始剤の半減期時間の１０％以上の時間まで重合することにより、初期重合における体積収縮応答に対し圧力により速やかに追随させることができる。前記条件とすることで、初期重合速度を減少させ、初期重合における体積収縮応答性を向上させることができ、その結果、プリフォーム中の体積収縮による気泡混入を軽減することができ、生産性を向上させることができる。なお、重合開始剤の十時間半減期温度とは、重合開始剤が分解して、十時間でその数が１／２になる温度をいう。
【００７３】
前記条件を満たす重合開始剤を用いて、初期重合温度Ｔ１（℃）で前記開始剤の半減期時間の１０％以上の時間重合する場合、重合を完結するまで初期重合温度Ｔ１（℃）に維持してもよい。しかしながら、光透過性の高い光学部材を得るには、初期重合温度Ｔ１（℃）より高い重合温度Ｔ２（℃）に昇温して、重合を完結することが好ましい。昇温時の温度は前記関係式を満たす重合温度Ｔ２（℃）であることが好ましく、より好ましい温度範囲も前述の通りであり、重合温度Ｔ２（℃）の保持時間の好ましい範囲も前述の通りである。
【００７４】
本工程において、重合性モノマーとして、沸点Ｔｂ１（℃）が、１００℃のメチルメタクリレート（ＭＭＡ）を用いた場合、十時間半減期温度が（Ｔｂ１−２０）℃以上の重合開始剤としては、前述の例示した重合開始剤のうち、ＰＢＤおよびＰＨＶが該当する。例えば、重合性モノマーとしてＭＭＡを用い、重合開始剤としてＰＢＤを用いた場合は、初期重合温度Ｔ１（℃）を１００℃〜１１０℃に４８時間〜７２時間維持し、その後に重合温度Ｔ２（℃）を１２０℃〜１４０℃まで昇温して２４時間〜４８時間重合するのが好ましい。また、重合開始剤としてＰＨＶを用いた場合は、初期重合温度Ｔ１（℃）を１００℃〜１１０℃に４時間〜２４時間維持し、重合温度Ｔ２（℃）を１２０℃〜１４０℃まで昇温して２４時間〜４８時間重合するのが好ましい。なお、昇温は段階的に行っても、連続的に行ってもよいが、昇温にかける時間は短いほうがよい。
【００７５】
本工程においては、特開平９−２６９４２４号公報記載のように加圧するもしくは特許３３３２９２２号に記載されているように減圧して重合を行っても良く、更には、重合工程で状況に応じて圧力を変化させてもよい。これらの操作により、重合性モノマーの沸点Ｔｂ１（℃）近傍の温度である前記関係式を満たす初期重合温度Ｔ１（℃）および重合温度Ｔ２（℃）での重合の重合効率を向上させることができる。加圧状態で重合を行う（以下、加圧状態で行う重合を「加圧重合」と称する）場合は、前記重合性モノマーを注入した中空管を治具の中空部に挿入して、治具に支持された状態で重合を行うのが好ましい。さらに、重合前の重合性モノマーを減圧雰囲気で脱水・脱気することでさらに気泡の発生を低減させることができる。
【００７６】
前記治具は、前記中空管を挿入可能な中空を有する形状であり、前記中空部は前記中空管と類似の形状を有しているのが好ましい。即ち、前記治具も円筒形状であるのが好ましい。治具は、加圧重合中に前記中空管が変形するのを抑制するとともに、加圧重合が進むに従ってコア部となる領域が収縮するのを緩和可能に支持する。従って、治具の中空部は、前記中空管の外径より大きい径を有し、前記中空管を非密着状態で支持するのが好ましい。前記治具の中空部は、前記中空管の外径に対して０．１％〜４０％だけ大きい径を有していることが好ましく、１０％〜２０％だけ大きい径を有していることがより好ましい。
【００７７】
前記中空管を治具の中空部に挿入した状態で、重合容器内に配置することができる。重合容器内において、前記中空管は、円筒の高さ方向を垂直にして配置されるのが好ましい。前記治具に支持された状態で前記中空管を、重合容器内に配置した後、前記重合容器内を加圧することができる。加圧させる場合は窒素などの不活性ガスで重合容器内を加圧し、不活性ガス雰囲気下で加圧重合を進行させるのが好ましい。重合時の加圧の好ましい範囲については、用いるモノマーによって異なるが、重合時の圧（ゲージ圧）は、一般的には０．０５ＭＰａ〜１．０ＭＰａ程度が好ましい。
【００７８】
本発明において、コア部の作製方法は、前記各方法に限定されるものではない。例えば、インナーコアまたはコアを回転させながら界面ゲル重合を行う回転重合法により形成できる。なお、説明はインナーコアを形成する例で行う。アウターコアが形成されているクラッドパイプの中空内にインナーコア液を注入する。その後に、その一端を密閉し回転重合装置内に水平状態（クラッドパイプの高さ方向が水平になる状態）として回転させながら重合を行う。このときに、インナーコア液の供給は一括でも良いし、逐次や連続して供給しても良い。インナーコア用重合性組成物の供給量，組成，重合度を調整することで、連続して屈折率分布を有するグレーデッドインデックス型（ＧＩ型）のほかに、階段状の屈折率分布を有するマルチステップ型光ファイバの製造方法にも適用できる。なお、本発明において、この重合方法をコア部回転重合法（コア部回転ゲル重合法）と称する。
【００７９】
前記コア部回転重合法は、重合を行っている際に、界面ゲル重合法に比べてコア液の表面積を大きく取れるので、コア液から発生する気泡の脱気が容易に行われる。そのため、得られるプリフォーム内に泡の含有が抑制される。また、コア部回転重合法によりコア部を形成すると、その中心部が中空になるプリフォームが得られる場合がある、そのプリフォームをプラスチック光学部材、特にＰＯＦに用いる際には、溶融延伸時にその中空が塞がれつつ延伸されるので特に問題は生じない。また、前記プリフォームを他の光学部材、例えばプラスチックレンズに用いる際には、プリフォームの中空部を塞ぐように溶融延伸を行うことで、中心部の中空が閉塞されたプリフォームを得ることができ、このプリフォームからプラスチックレンズなども作製することが可能となる。
【００８０】
なお、第２工程終了時において、冷却操作を圧力の制御下において一定の冷却速度で行うことによって、重合後に発生する気泡を抑制することができる。コア部重合時に窒素などの不活性ガスで重合容器内を加圧し、不活性ガス雰囲気下で加圧重合を進行させることが、コア部の圧力応答のために好ましい。しかし、基本的にプリフォーム中から気体を完全に抜くことは不可能であり、冷却工程などでポリマーが急激に収縮すると空隙に気体が凝集し気泡核が形成されて気泡の発生を招いてしまう。これを防ぐには冷却工程で冷却速度を０．００１℃／分〜３℃／分程度に制御することが好ましく、０．０１℃／分〜１℃／分程度に制御することがより好ましい。この冷却操作はポリマーのガラス転移温度Ｔｇ（℃）、特にコア領域のガラス転移温度Ｔｇ（℃）に近づく過程でのポリマーの体積収縮の進行に応じて、２段以上で行っても良い。この場合、重合直後は冷却速度を速くし、徐々に緩やかにしていくことが好ましい。
【００８１】
以上の操作によって得られたプリフォーム１２は、均一な屈折率の分布および充分な光透過性を有するとともに、気泡およびマクロ空隔等の発生は抑制されている。また、光を反射してＰＯＦ内部に閉じ込めるクラッド部またはアウターコア部とコア部との界面の平滑性が良好となる。また、１層のアウターコア部を有する円筒形状のプリフォームの作製方法を示したが、アウターコア部は２層以上であってもよい。また、アウターコア部は、界面ゲル重合や延伸等によって光ファイバの形態となった後は、インナーコア部と一体になり、双方が識別できなくなっていてもよい。
【００８２】
得られたプリフォームを種々の形態に加工することによって、種々のプラスチック光学部材を作製することができる。例えば、プリフォームを軸方向に垂直にスライスすれば断面が凹凸を有しない円盤状もしくは円柱状のレンズを作成することができる。また、プリフォームを溶融延伸することによりＰＯＦを作製することができる。このとき、プリフォームのコア部となる領域が屈折率分布を有する場合は、均一な光伝送能を有するＰＯＦを生産性高くしかも安定的に製造することができる。
【００８３】
（第３工程）
第３工程である延伸工程１３は、例えば、プリフォーム１２を加熱炉（例えば円筒状の加熱炉）等の内部を通過させることによって加熱し、溶融させた後、引き続き連続して延伸紡糸する。加熱温度は、プリフォーム１２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。延伸条件（延伸温度等）は、プリフォーム１２の径、所望のＰＯＦ１４の径および用いた材料等を考慮して、適宜決定することができる。特に、屈折率分布型ＰＯＦにおいては、その断面の中心方向から円周に向け屈折率が変化する構造を有するため、この分布を破壊しないように、均一に加熱且つ延伸紡糸する必要がある。従って、プリフォームの加熱には、プリフォームを断面方向において均一に加熱可能である円筒形状の加熱炉等を用いることが好ましい。また、加熱炉は延伸軸方向に温度分布を持つことが好ましい。溶融部分が狭いほど屈折率分布の形状が歪みにくく収率があがるため好ましい。具体的には溶融部分の領域が狭くなるように溶融領域の前後では、予熱と徐冷を行うことが好ましい。さらに、溶融領域に用いる熱源としてはレーザーのような狭い領域に対しても高出力のエネルギーを供給できるものがより好ましい。
【００８４】
延伸は線形とその真円度を維持させるため、中心位置を一定に保つ調芯機構を有する延伸紡糸装置を用いて行うのが好ましい。延伸条件を選択することによりＰＯＦを構成する重合体の配向を制御することができ、線引きで得られるＰＯＦの曲げ性能等の機械特性や熱収縮などを制御することもできる。
【００８５】
図５にＰＯＦ１４を製造するための製造設備７０を示す。プリフォーム１２はＸＹ調芯装置７２を介してプリフォーム上下用アーム（以下、アームと称する）７３に懸架されている。アーム７３は、プリフォーム上下用スクリュー（以下、スクリューと称する）７４の回転によって鉛直方向に上下に動く。プリフォーム１２を延伸する際は、スクリュー７４を一定速度で回転させて, アーム７３をゆっくり（例えば１ｍｍ／ｍｉｎから２０ｍｍ／ｍｉｎ）下降させる。これによりプリフォーム１２の先端が中空円筒状の加熱炉７５内に挿入される。プリフォーム１２は、その先端から少しずつ溶融されてプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）１４が得られる。なお、プリフォーム１２全体はフレキシブル円筒７７でカバーされていることが好ましい。フレキシブル円筒７７は、外部からの塵埃の侵入、付着防止及び空気の流れから遮蔽して、加熱される前のプリフォーム１２近傍の雰囲気を一定に保つ。また、加熱炉７５中の雰囲気気体の加熱による上昇気流の発生を,フレキシブル円筒７７の上部を袋小路にすることによって抑制するなどの効果がある。
【００８６】
加熱炉７５は、加熱炉外筒７８内に収納されている。製造設備７０外の雰囲気の影響を受けなくなり、延伸雰囲気が安定する。さらに、加熱炉外筒７８内の雰囲気を清浄なものとするためにクリーンガス導入装置７９を取り付けることがより好ましい。
【００８７】
ＰＯＦ１４を構成する重合体の劣化を防ぐため、加熱炉７５内を不活性ガス雰囲気とすることが好ましい。なお、ガスには、窒素ガス（熱伝導率０．０２４２Ｗ／（ｍ・Ｋ））及び希ガスであるヘリウムガス（熱伝導率０．１４１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）），アルゴンガス（熱伝導率０．００１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）），ネオンガスなどが好ましく用いられる。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、数種類のガスを混合させた混合ガス（例えば、ヘリウムガスとアルゴンガスとの混合ガス）を用いることは、所望の熱伝導率のガスを得る目的やコスト低減を図ることもできるために好ましい。不活性ガスは加熱炉７５内を不活性な状態に保ち熱伝導を調整するために用いるので、循環利用しても良い。それによりガスの媒体コストを低減することができる。不活性ガスの好ましい供給量は、加熱条件やガスの種類によって異なるが、例えばヘリウムガスを用いる場合には、１Ｌ／ｍｉｎ〜１０Ｌ／ｍｉｎ（温度が室温のときの換算値）とすることが好ましい。
【００８８】
加熱炉外筒７８の上面及び下面のプリフォーム入口及びＰＯＦ出口も出来る限り遮蔽して、外部環境の影響を受けなくするのが良い。そのために、プリフォーム入口及びＰＯＦ出口にシャッタ８０，８１を取り付けることが好ましい。シャッタ８０，８１の開閉を制御することで、出入口の隙間を限りなく小さくすることが好ましい。または、摺動性能,耐熱性能等に優れている素材により完全にシールしても良い。
【００８９】
ＰＯＦ１４は、線径測定装置８２で線径が測定される。線径が所定の値になるように、アーム７３の下降速度、加熱炉７５での加熱温度、ＰＯＦ１４の引取り速度などを制御する。その制御は、線径ムラが生じることによる損失を減少させるため応答性が良い制御系を選ぶことが好ましい。図５に示されている製造設備７０では、巻取リール８３での巻取速度を変化させることで制御している。なお、製造設備によっては他の箇所を調整することで線径変動を抑制する制御を行っても良い。例えば、プリフォームの加熱をレーザー加熱などのレスポンスが良い方法で行う際には、加熱熱量を制御しても良い。
【００９０】
プリフォーム１２を延伸してＰＯＦ１４として巻き取るまでの雰囲気は清浄に保つ必要がある。雰囲気中に塵埃があると、それが付着した際に、プリフォーム１２の延伸が均一に出来なくなったり、溶融状態のプリフォーム１２に貼りついてコブ状異物になったり、ＰＯＦ１４の均一性、ひいては光学性能まで悪影響を及ぼす。このためクリーンボックス８４によってＰＯＦ１４の雰囲気を清浄に保つことが好ましい。クリーンボックス８４には、クリーンガス導入装置８５が取り付けられている。クリーンガス導入装置８５からクリーンガスをクリーンボックス８４内に導入することでクリーンボックス８４内のクリーン度を所定の値に保つ。クリーン度としてはクラス１００００以下が好ましく、３０００以下がより好ましい。なお、図５では省略しているが、クリーンガス導入装置８５にＨＥＰＡフィルタ等に通して塵埃を捕集した清浄空気を供給, 循環させる装置を設けることが好ましい。
【００９１】
ＰＯＦ１４は、巻取リール８３に巻き取られる。このときにＰＯＦ１４の張力を張力測定装置８６で測定してリール駆動装置８７で張力を制御しながら巻取リール８３に巻き取ることが好ましい。なお、本発明において得られるＰＯＦの外径Ｄ１（μｍ）は特に限定されるものではない。しかしながら、外径Ｄ１（μｍ）は、２００μｍ以上８００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２５０μｍ以上７８０μｍ以下、最も好ましくは３００μｍ以上７５０μｍ以下である。
【００９２】
線引時の張力は、特開平７−２３４３２２号公報に記載されているように、ＰＯＦ１４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ＰＯＦ１４に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。但し、これら線引き時の張力は得られるＰＯＦの直径やＰＯＦを構成する材質により異なるため前記条件に限定されるものではない。また、特開平８−１０６０１５号公報に記載されているように、溶融延伸の際に予備加熱工程を実施する方法などを採用することもできる。以上の方法によって得られるＰＯＦの破断伸びや硬度については、特開平７−２４４２２０号公報に記載の様に規定することでＰＯＦの曲げや側圧特性を改善することができる。また、特開平８−５４５２１号公報のように低屈折率の層を外周に設けて反射層として機能させてさらに伝送性能を向上させることもできる。
【００９３】
［保護層形成用材料］
本発明に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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
バルク樹脂とマスターバッチとの樹脂温度が異なると、押出機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。
【０１０４】
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ンジ（ベース樹脂）の分解が生じるおそれがある。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
[保護層の形成方法]
保護層の形成方法について以下に説明する。なお、保護層の形成に用いられる被覆装置は、延伸装置に直結して延伸と同時に（延伸直後に）一括して行っても差し支えない。
【０１１０】
被覆ライン１００は、従来から知られている電気ケーブルや石英ガラス製光ファイバと同様な被覆ラインを使用することができる。ＰＯＦ１４は送出機１０１により冷却装置１０２に送り出される。ＰＯＦ１４は、冷却装置１０２により５℃〜３５℃の温度まで冷却される。ＰＯＦ１４に保護層を形成する前に冷却を行うと、被覆時におけるＰＯＦ１４の熱ダメージを軽減できるために好ましいが、省略することもできる。その後に被覆装置１０３によりＰＯＦ１４に被覆材（熱可塑性樹脂）を被覆してプラスチック光ファイバ心線（光ファイバ心線）１６を得る。なお、この被覆については、後に詳細に説明する。
【０１１１】
光ファイバ心線１６は、第１ないし第３冷却用水槽１０４，１０５，１０６により徐々に冷却されることが好ましい。例えば、熱可塑性樹脂にポリエチレンを用いる場合の具体例を挙げる。溶融温度は１２０℃〜１３０℃、搬送速度は２０ｍ／ｍｉｎ〜５０ｍ／ｍｉｎ、第１冷却用水槽１０４は水温を４０℃〜８０℃、光ファイバ心線１６の水槽内通過時間（以下、通過時間と称する）が０．１ｍｉｎ〜０．２ｍｉｎ、第２冷却用水槽１０５は水温を２０℃〜５０℃、通過時間が０．１ｍｉｎ〜０．２ｍｉｎ、第３冷却用水槽１０６は水温を５℃〜２０℃、通過時間が０．１ｍｉｎ〜０．２ｍｉｎとなるようにすることが好ましいが、勿論前記数値範囲に限定されるものではない。また、冷却用水槽の数も３個に限定されるものではない。本発明においては、段階的に冷却する数は、２〜６が好ましく、３〜５がより好ましく、３〜４が最も好ましい。
【０１１２】
光ファイバ心線１６は、水分除去装置１０７によりその表面に付着している水分が除去される。そして、ローラ１０８により搬送されて巻取機１０９に巻き取られる。なお、図６では、ＰＯＦ１４を送出機１０１から供給する形態を示したが、本発明に用いられる被覆ライン１００は図示した形態に限定されるものではない。例えば、ＰＯＦ形成用の製造設備７０（図７参照）を一体に組み込んだラインを用いることもできる。この場合には、製造設備７０によりプリフォーム１２から連続的にＰＯＦ１４が供給され、そのＰＯＦ１４に連続的に被覆材を被覆することで、連続して光ファイバ心線１６を得ることができる。
【０１１３】
図７には、被覆装置１０３に備えられているダイス１２０とニップル１２１とを示す。ダイス１２０とニップル１２１とは、その隙間が被覆材の樹脂流路１２２，１２３が形成されるようにダイス１２０内にニップル１２１が嵌め込められている。ダイス１２０，ニップル１２１には、被覆材に流動性を持たせるために温調機１２４，１２５が取り付けられている。また、被覆材を供給する押出機１２６が配管１２７,１２８を介して接続している。
【０１１４】
ダイス１２０の光ファイバ心線出口１２０ａの径（以下、ダイス径と称する）をＴＡ（μｍ）、ニップル先端１２１ａの外径（以下、ニップル外径と称する）をＴＢ１（μｍ）、ＰＯＦ１４が搬送される孔１２１ｂの径（以下、ニップル内径と称する）をＴＢ２（μｍ）とする。ダイス１２０の先端１２０ｂから樹脂流路１２２，１２３の出口までの長さ（以下、ランドと称する）をＬ１とする。また、ダイス１２０とニップル１２１とのクリアランスで形成される樹脂流路１２２，１２３のＰＯＦ１４の搬送方向長さ（以下、クリアランスと称する）をＬ２（μｍ）とする。
【０１１５】
本発明においてダイス１２０とニップル１２１との形態は特に限定されるものではない。具体的には、ダイス径ＴＡは１２００μｍ〜１４００μｍ、ランド長さＬ１は２０００μｍ〜４０００μｍ、ニップル外径ＴＢ１は１０００μｍ〜１４００μｍ、ニップル内径ＴＢ２は３５０μｍ〜６００μｍ、クリアランス長さＬ２は１５００μｍ〜３０００μｍである例が挙げられる。
【０１１６】
熱可塑性樹脂（例えば、ポリエチレン）１２９とマスターバッチ（例えば、ベースレジンにポリエチレンを用い、顔料にカーボンブラックを１５重量％含有させたもの）１３０とが押出機１２６により樹脂流路１２２，１２３に送液される。なお、押出機１２６内で熱可塑性樹脂１２９とマスターバッチ１３０とが混合されて被覆材１３１となる。被覆する際の被覆材１３１の温度（被覆温度）は、ＰＯＦ１４に移動する熱量を低減するためにも可能な程度に低くすることが好ましい。例えば、１４０℃以下とすることが好ましく、より好ましくは１３０℃以下とすることである。なお、被覆温度の下限値は、特に限定されるものではないが、被覆材１３１が流動性を有する温度以上とする必要がある。そこで、例えば、１００℃以上が好ましく、より好ましくは１２０℃以上である。
【０１１７】
ＰＯＦ１４の搬送速度は、特に限定されるものではないが、１０ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ以下の範囲であることが好ましい。１０ｍ／ｍｉｎ未満であると、生産性が悪化しコスト高の原因となる。さらには、加熱されているニップル１２１内の空隙を通過する時間が長くなるため、ニップル１２１からの放射熱によりＰＯＦ１４に熱ダメージが生じるおそれがある。また、搬送速度を１００ｍ／ｍｉｎより速くすると被覆材１３１とＰＯＦ１４との密着性が劣り、被覆材１３１の剥離や樹脂の結晶化による機械的特性の変化などの問題が生じるおそれがある。被覆材１３１は、ＰＯＦ１４の外周面を被覆して保護層１３２が形成される。保護層１３２が形成されたＰＯＦ１４は、光ファイバ心線１６となる。
【０１１８】
以上説明したダイス１２０とニップル１２１とからなる金型を用いることで、ＰＯＦ１４へ熱可塑性樹脂１２２の被覆を容易に行うことが可能となり、ＰＯＦ１４への熱ダメージや保護層形成不良などのトラブルの発生を防止できる。また、ＰＯＦ１４の直径Ｄ１（μｍ）は、２００μｍ以上１５００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２００μｍ以上８００μｍ以下のものを用いることである。この場合に、被覆時の保護層１２９の厚みＴＣ（μｍ）が１００μｍ以上１０００μｍ以下、より好ましくは２００μm以上８００μm以下、最も好ましくは３００μm以上６００μm以下である。
【０１１９】
本発明に係るプラスチック光ファイバ心線１６の断面を図８に示す。光ファイバ心線１６の中心にコア部１４ａがあり、その周囲をクラッド部１４ｂが覆っている。さらに、クラッド部の外周部に保護層１２９が形成されている。保護層１２９の厚みｔ（μｍ）は、１００μｍ以上１０００μｍ以下が好ましく、より好ましくは２００μｍ以上８００μｍ以下であり、最も好ましくは３００μｍ以上６００μｍ以下である。また、ＰＯＦのコア部１４ａとクラッド部１４ｂとの屈折率分布の概略図を図９に示す。コア部１４ａの屈折率は、その中心が最も屈折率が高く、半径方向に向けて略２乗分布的に低下している。そして、クラッド部１４ｂの屈折率は、コア部１４ａの屈折率よりも小さいことで、その界面で光が全反射して光がコア部１４ａ内を伝送する。また、コア部１４ａには、ＰＭＭＡや重水素化ＰＭＭＡを用いることが好ましい。また、このような屈折率分布を有するＧＩ型ＰＯＦは、前記プリフォームの製造方法の第１の形態により製造されたプリフォームから製造することができる。
【０１２０】
本発明のプラスチック光ファイバ心線に用いられるＰＯＦの他の屈折率分布を有するものの屈折率分布形状の概略図を図１０に示す。コア部１４０は、中心が最も高屈折率で半径方向に向けて略２乗分布的に屈折率が低下するインナーコア部１４１とインナーコア部１４１を形成するための壁面となるアウターコア部１４２とから形成されている。さらに、その外周方向にコア部１４０内の光を全反射するためにコア部１４０より低屈折率のクラッド部１４３が形成されている。なお、このような屈折率を有するＰＯＦは、前記プリフォームの製造方法の第２の実施形態により製造されるプリフォームから製造することができる。
【０１２１】
ＰＯＦには、コア部の屈折率分布がその中心が最も高くなっており、半径方向に向けて段階的に低くなる形状であるものを用いることもできる。その形態は、マルチステップインデックス型（ＭＳＩ型）と称されるものである。その他、本発明に用いられるＰＯＦには、ステップインデックス型（ＳＩ型）やシングルモード型（ＳＭ型）のものを用いることもできる。
【０１２２】
[被覆の構造] 
ＰＯＦ，プラスチック光ファイバ素線及び光ファイバ心線を被覆することにより、プラスチック光ファイバケーブル（光ファイバケーブル）１８が得られる。例えば、光ファイバ心線１６を用いて第２被覆工程１７を行うことで光ファイバケーブル１８が得られる。第２被覆工程１７においては、その被覆の形態として、最外層の被覆材とＰＯＦなどとの界面が全周にわたって接して被覆されている密着型の被覆と、最外層の被覆材とＰＯＦなどとの界面に空隙を有するルース型被覆がある。ルース型被覆では、たとえばコネクタとの接続部において被覆層を剥離した場合、その端面の空隙から水分が浸入して長手方向に拡散されるおそれがあるため、通常は密着型が好ましい。
【０１２３】
しかし、ルース型の被覆の場合、最外層被覆材とＰＯＦなどとが密着していないので、光ファイバケーブルにかかる応力や熱を始めとするダメージの多くを被覆層で緩和させることができる。そのため、ＰＯＦにかかるダメージを軽減させることができ、使用目的によっては好ましく用いることができる。水分の伝播については、空隙部に流動性を有するゲル状の半固体や粉粒体を充填することで、端面からの水分伝播を防止でき、かつ、これらの半固体や粉粒体に耐熱や機械的機能の向上などの水分伝播防止と異なる機能をあわせ持つようにすることでより高い性能の被覆を形成できる。なお、ルース型の被覆を製造するには、クロスダイヘッドの押出口ニップルの位置を調整し減圧装置を加減することで空隙層を作ることができる。空隙層の厚みは前述のニップル厚みと空隙層を加圧／減圧することで調整可能である。
【０１２４】
最外層には、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，滑剤などを添加しても良い。また、光学特性に影響を及ぼさない限り１次被覆層などにも添加は可能である。
【０１２５】
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リン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用いることが好ましい。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、最外層被覆として設けることが望ましい。
【０１２６】
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良い。例えば、難燃化以外に、ＰＯＦの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などの緩衝材，剛性を挙げ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などの線材を熱可塑性樹脂に含有すると、得られる光ファイバ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。
【０１２７】
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ものを組み込むことができる。
【０１２８】
また、光ファイバケーブルの形状は使用形態によって、ＰＯＦを同心円上にまとめた集合ケーブルや、１列に並べたテープ心線と言われる態様、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。
【０１２９】
また、本発明により製造される光ファイバケーブルは、軸ズレに対して従来の光ファイバケーブルに比べて許容度が高いため突き合わせによる接合でも用いることができるが、端部に接続用光コネクタを用いて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。
【０１３０】
[光伝送体システム]
本発明により製造される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み合わせてもよい。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。
【０１３１】
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】
【０１３２】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料の種
類、それらの割合、操作等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更することができ
る。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。なお、説明は実験１で詳細に行い、実験２ないし実験６では、実験１と異なる箇所のみを説明する。
【０１３３】
［実験１］
プラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）１４の製造方法は、下記の方法により行なった。始めにプリフォーム作製工程１１を行った。予定するプリフォームの外径に対応する内径を有する十分な剛性を持った内径２２ｍｍ及び長さ６００ｍｍの円筒状の重合容器に、モノマー（メタクリル酸メチル（水分を１０００ｐｐｍ以下に除去したもの））の溶液を所定量注入した。重合開始剤としてはジメチル−２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート）をモノマー混合溶液に対して０．５質量％，連鎖移動剤としてｎ−ラウリルメルカプタンをモノマー混合溶液に対して０．６２質量％配合した。上記モノマー混合溶液の注入された重合容器を６０℃湯浴中に入れ、震盪を加えながら２時間予備重合を行った。その後に前記重合容器を６５℃下にて水平状態（円筒の高さ方向が水平となる状態）に保持し、３０００ｒｐｍにて回転させながら３時間加熱重合した。その後に９０℃で２４時間の熱処理を行い、上記重合体からなる円筒管を得た。
【０１３４】
次に、前記円筒管の中空部に、コア部の原料であるモノマー（メタクリル酸メチル（水分を１０００ｐｐｍ以下に除去したもの））の溶液と、屈折率調整剤としてジブチルフタレートをモノマー溶液に対して１０質量％混合した溶液とを、精度０．２μｍの四フッ化エチレン製メンブランフィルタで濾過しつつ、濾液を直接注入した。重合開始剤としてジ−ｔ−ブチルパーオキシドをモノマー混合溶液に対し０．０１６質量％、連鎖移動剤としてｎ−ラウリルメルカプタンをモノマー混合溶液に対し０．２７質量％配合した。この混合溶液などを注入した前記円筒管を、前記円筒管外径に対し９％だけ広い内径を持つガラス管内に挿入した状態で、加圧重合容器に垂直に静置した。その後に加圧重合容器内を窒素雰囲気に置換した後、０．１ＭＰａ（ゲージ圧）まで加圧し、９０℃で４８時間加熱重合した。その後に０．４ＭＰａ（ゲージ圧）まで加圧し、１２０℃で２４時間加熱重合及び熱処理を行い、プリフォーム１２を得た。プリフォーム１２の重量平均分子量は１０．６万であり、分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）は、２．１であった。なお、このプリフォームの最低ガラス転移温度Ｔｇを示す部位は、コア部の中央部で約９０℃であった。また、コア部はその屈折率の分布に従いガラス転移温度Ｔｇが上昇し、コア部の最外部のガラス転移温度Ｔｇは約１１０℃であった。
【０１３５】
得られたプリフォーム１２には、重合完了時に体積収縮による気泡の混入はなかった。このプリフォーム１２を２３０℃の熱延伸による延伸工程１３で線引きを行い、直径Ｄ１（μｍ）が、３１６μｍのプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）１４を製造した。得られたＰＯＦ１４の伝送損失値を測定したところ、波長６５０ｎｍで１６０ｄＢ／ｋｍ、波長８５０ｎｍで１２５０ｄＢ／ｋｍであった。
【０１３６】
熱可塑性樹脂にはＭＦＲが５０ｇ／１０ｍｉｎ、融点１２２℃の低密度ポリエチレン（東ソー製  ニポロンＬ）を用いた。マスターバッチには、前記低密度ポリエチレン（東ソー製  ニポロンＬ）をベースとし、カーボンブラックを１５重量％混合させたものを用いた。これらの熱可塑性樹脂とマスターバッチを重量比９９：１で混合して、ホッパー内に供給し混練を行った。  混練された樹脂の押出しは１３０℃で行った。この黒色樹脂１００ｇを厚さ０．５ｍｍのシート状に成形して概観を調べたところ、押出された樹脂は完全に混合して均一な黒色を示し、光を透過させたところ、一様に光は透過せず、分散不良による部分的な光の透過もなかった。外径Ｄ１が３１６μｍ径のプラスチック光ファイバを被覆し、外径Ｄが１．２ｍｍ（＝１２００μｍ）の光ファイバ心線を得た。被覆時の外径変動を測定した結果、１２００±３μmであった。
【０１３７】
［実験２］
熱可塑性樹脂１２９には、メルトフローレートＭ１が４０，融点Ｔａが１２０℃の低密度ポリエチレン（東ソー製ニポロンＬ）を用いた。また、マスターバッチ１３０には、メルトフローレートＭ２が５０，融点Ｔｂが１０５℃の低密度ポリエチレン（ＪＰＯ製ＪＭＡ０７Ａ）をベースレジンとしてカーボンブラック１５ｗｔ％含有させたものを用いた。熱可塑性樹脂１２９とマスターバッチ１３０とを７０：３０（重量比）の割合で混合して被覆材とした。被覆材１３１をスクリュー径３０ｍｍの押出機１２６で溶融押し出しして外径Ｄ１が３１６μｍ径のプラスチック光ファイバ１４を被覆し、外径Ｄが１．２ｍｍ（＝１２００μｍ）の光ファイバ心線１６を得た。被覆時の外径変動を測定した結果、外径変動は±１０μｍであった。
【０１３８】
［実験３］
熱可塑性樹脂には、Ｍ１が２０，融点Ｔａが１３０℃の低密度ポリエチレン（東ソー製ニポロンＬ）を用いた。また、マスターバッチには、Ｍ２が２００，融点Ｔｂが１３０℃の低密度ポリエチレン（日本ユニカー製  ＮＵＣポリエチレン）をベースレジンとしてカーボンブラック１０ｗｔ％含有させたものを用いた。これらを９５：５（重量比）の割合で混合し被覆材としてスクリュー径３０ｍｍの押出機で溶融押し出しして、外径Ｄ１が３１６μｍのプラスチック光ファイバを被覆して、外径Ｄが１．２ｍｍ（＝１２００μｍ）の光ファイバ心線を得た。被覆時の外径変動を測定した結果、外径変動は±３０μｍであった。
【０１３９】
［実験４］
熱可塑性樹脂には、Ｍ１が４０，融点Ｔａが１２０℃の低密度ポリエチレン（東ソー製ニポロンＬ）を用いた。また、マスターバッチには、Ｍ２が５０，融点Ｔｂが１０５℃の低密度ポリエチレン（ＪＰＯ製  ＪＭＡ０７Ａ）をベースレジンとしてカーボンブラック３０ｗｔ％含有させたものを用いた。これらを５０：５０（重量比）の割合で混合して被覆材としてスクリュー径３０ｍｍの押出機で溶融押し出しして、外径Ｄ１が３１６μｍ径のプラスチック光ファイバを被覆し、外径Ｄが１．２ｍｍ（＝１２００μｍ）の光ファイバ心線を得た。被覆時の外径変動を測定した結果、外径変動は±２５μｍであった。
【０１４０】
［実験５］
熱可塑性樹脂にはＭＦＲが５０ｇ／１０ｍｉｎ、融点１２２℃の低密度ポリエチレン（東ソー製 ニポロンＬ）を用いた。マスターバッチには、ＭＦＲが２００ｇ／１０ｍｉｎ、融点１００℃の低密度ポリエチレン（東ソー製 ペトロセン）をベースとし、カーボンブラックを１５重量％混合させたものを用いた。これらの熱可塑性樹脂とマスターバッチを重量比９９：１で混合して、ホッパー内に供給し、１３０℃で押出し、外径Ｄ１が３１６μｍ径のプラスチック光ファイバを被覆し、外径Ｄが１．２ｍｍ（＝１２００μｍ）の光ファイバ心線を得た。被覆時の外径変動を測定した結果、１２００±２０μmであった。
【０１４１】
［実験６］
熱可塑性樹脂にはＭＦＲが５０ｇ／１０ｍｉｎ、融点１２２℃の低密度ポリエチレン（東ソー製  ニポロンＬ）を用いた。マスターバッチには、前記低密度ポリエチレン（東ソー製  ニポロンＬ）をベースとし、カーボンブラックを１０重量％含有する樹脂を用いた。これらの熱可塑性樹脂とマスターバッチを重量比９９．７：０．３で混合して、ホッパー内に供給し、１３０℃で押出した。押出された樹脂は完全に混合したが、半透明の灰色様の黒色を示して着色が不十分であった。この半透明樹脂１００ｇを厚さ１ｍｍのシート状に成形して光を透過させたところ、透過率は３０％であり一様に光が透過して分散している事は確認できた。外径Ｄ１が３１６μｍ径のプラスチック光ファイバをこの半透明樹脂で被覆し、外径Ｄが１．２ｍｍ（＝１２００μｍ）の光ファイバ心線を得た。被覆時の外径変動を測定した結果、外径変動を測定した結果、１２００±２μmであった。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明に係るプラスチック光ファイバの被覆方法を含む工程図である。
【図２】本発明に用いられるプラスチック光ファイバを製造するためのプリフォームを製造する実施形態の概略図である。
【図３】本発明に用いられるプラスチック光ファイバを製造するためのプリフォームを製造する他の実施形態の概略図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】本発明に用いられるプラスチック光ファイバを製造する設備の概略図である。
【図６】本発明に係るプラスチック光ファイバの被覆方法を実施するための被覆ラインの概略図である。
【図７】図６の要部拡大図である。
【図８】本発明のプラスチック光ファイバの被覆方法により製造されるプラスチック光ファイバ心線の断面図である。
【図９】本発明に用いられるプラスチック光ファイバの屈折率分布を説明する図である。
【図１０】本発明に用いられる他の実施形態のプラスチック光ファイバの屈折率分布を説明する図である。
【符号の説明】
【０１４３】
１４  プラスチック光ファイバ
１６  プラスチック光ファイバ心線
１００  被覆ライン
１２９  熱可塑性樹脂
１３０  マスターバッチ
D  心線径
ｔ  保護層厚み
【図１】
2006058775.tif 000003
【図２】
2006058775.tif 000004
【図３】
2006058775.tif 000005
【図４】
2006058775.tif 000006
【図５】
2006058775.tif 000007
【図６】
2006058775.tif 000008
【図７】
2006058775.tif 000009
【図８】
2006058775.tif 000010
【図９】
2006058775.tif 000011
【図１０】
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