(57)【要約】【課題】  ＧＩ型プラスチック母材を製造するための改善された方法の提供。【解決手段】  周辺部から中心に行くほど漸進的に増加する屈折率勾配を有するＧＩ型プラスチック光ファイバ母材を、シリンダ形重合反応器（内径：ｄ０ｉ）内に第１の高分子（屈折率：ｎ１）で製造された第１のプラスチック管（内径：ｄ１ｉ、外径：ｄ１ｏ、ｄ１ｏ≦ｄ０ｉ）を挿入し、第１のプラスチック管の内部に第２の高分子（屈折率：ｎ２）で製造された第２のプラスチック管（内径：ｄ２ｉ、外径：ｄ２ｏ、ｄ２ｏ≦ｄ１ｉ）を挿入する。第１のプラスチック管と第２のプラスチック管は反応器と同軸上に位置し、前記第２のプラスチック管の内部には第３の高分子（屈折率：ｎ’，ｎ’＞ｎ２）の前駆体を注入し、前記第１のプラスチック管と第２のプラスチック管との間に形成された空間には第４の高分子（屈折率：ｎ''、ｎ１＜ｎ''＜ｎ２）の前駆体を注入することを含む工程によって製造する。
2005526278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ形重合反応器（内径：ｄ０ｉ）内に第１の高分子（屈折率：ｎ１）で製造された第１のプラスチック管（内径：ｄ１ｉ、外径：ｄ１ｏ、ｄ１ｏ≦ｄ０ｉ）を挿入し、第１のプラスチック管の内部に第２の高分子（屈折率：ｎ２）で製造された第２のプラスチック管（内径：ｄ２ｉ、外径：ｄ２ｏ、ｄ２ｏ≦ｄ１ｉ）を挿入し、この際、第１のプラスチック管と第２のプラスチック管は反応器と同軸上に位置し、次いで前記第２のプラスチック管の内部には第３の高分子（屈折率：ｎ’，ｎ’＞ｎ２）の前駆体を注入し、前記第１のプラスチック管と第２のプラスチック管との間に形成された空間には第４の高分子（屈折率：ｎ''、ｎ１＜ｎ''＜ｎ２）の前駆体を注入し、前記前駆体を重合および硬化させてコア部を形成することを含む、周辺部から中心に行くほど漸進的に増加する屈折率勾配を有するプラスチック光ファイバ母材の製造方法。
【請求項２】
屈折率ｎ３（ｎ３＞ｎ２）、および外径ｄ３ｏ（ｄ３ｏ＜ｄ２ｉ）を有する第３の高分子で製造された第３プラスチック管を同軸上になるように第２のプラスチック管の中心に挿入する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記重合反応が、重合反応器内のプラスチック管が回転する間に行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記前駆体がプラスチック管の回転による遠心力によって生じた空間内に注入されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記プラスチック管が前駆体と同種物質で製造されたものであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記重合が６０℃〜９０℃範囲の温度での加熱、あるいは紫外線照射、すなわち電子ビーム照射によって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記前駆体は重合されてアクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、開環重合性樹脂またはこれらの混合物を提供でき、フッ素または重水素で置換または非置換の単量体または予備重合体であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記単量体が、メチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、クロロベンジルメタクリレート、１−フェニルエチルメタクリレート、１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ジフェニルメチルメタクリレート、１−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ペンタブロモフェニルメタクリレート、スチレン、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレートおよびこれらの混合物からなる群から選ばれることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記予備重合体が、メチルメタクリレート−ベンジルメタクリレート共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、メチルメタクリレート−２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレート−２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレート−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレート−２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレート共重合体およびこれらの混合物からなる群から選ばれることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記前駆体が、ベンジル−ｎ−ブチルフタレート、ベンジルベンゾエート、ブロモベンゼン、ジフェニルサルフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルフタレート、ジフェニルスルホキシドおよびこれらの混合物からなる群から選ばれる屈折率調節剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記重合反応器がガラスまたは石英で製造されたものであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
第２のプラスチック管の屈折率よりも高い屈折率を有するプラスチックロッドを挿入する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記プラスチック棒が周辺部から中心に行くほど漸進的に増加する屈折率勾配を有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記プラスチックロッドが請求項１記載の方法によって製造されたＧＩ型プラスチック光ファイバ母材であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の方法によって製造されたＧＩ型プラスチック光ファイバ母材。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプラスチック母材を延伸した後、その上に母材の周辺部の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部を塗布することによって製造された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、周辺部から中心に行くほど漸進的に増加する半径方向屈折率勾配を有するグレーデッドインデックス光ファイバ（Ｇｒａｄｅｄ−Ｉｎｄｅｘ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ）母材を製造するための改善された方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックコア（ｃｏｒｅ）部とプラスチッククラッド（ｃｌａｄｄｉｎｇ）部とからなるプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）は、ガラス光ファイバに比べて光損失値は大きいが、短距離では深刻な問題にならないので短距離通信用素材として広く使用されており、プラスチック光ファイバはガラス光ファイバより安価に製造できるという点で有利である。プラスチック光ファイバは、シグナル検出種類に従ってシングルモード光ファイバ、マルチモード・ステップ・インデックス（ＳＩ）光ファイバおよびマルチモード・グレーデッド・インデックス（ＧＩ）光ファイバに分けられる。
【０００３】
グレーデッド・インデックス・プラスチック光ファイバ（ＧＩ−ＰＯＦ）は、屈折率が光ファイバの中心から周辺部に行くほど漸進的に減少する分布を有する。このような屈折率分布によって、中心部における光伝達速度は遅く、周辺での光伝達速度は速いが、光伝達速度のこのような差異は、周辺領域における経路差が中心部における経路差よりも長くなるため相殺される。すなわち、入射したシグナルは遅延差なしで同時に検出できる。したがって、ＧＩ−ＰＯＦは広範囲な帯域幅に対する高速、高容量伝送および短距離光伝送に適する。
【０００４】
種々のプラスチック光ファイバ母材の製造方法として、たとえば、連続（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）および回分（ｂａｔｃｈ）押出法が用いられているが、連続押出法によっては屈折率勾配を有する光ファイバを製造することが難しい。したがって、熱を用いて母材を延伸する工程が屈折率勾配を有するプラスチック光ファイバの製造に一般的に使用されている。
【０００５】
ＧＩ型プラスチック光ファイバの製造に最も広く使用されている方法は界面ゲル重合法であり、これは非反応性屈折率調節剤の濃度が母材の中心に行くほど高くなるように調節剤を母材中に分散させて屈折率勾配を持たせる方法である。
【０００６】
このような界面ゲル重合法は単純な工程でＧＩ型プラスチック光ファイバを製作できるが、バルク重合時に発生する反応熱を制御することが難しいため微細孔が発生する。したがって、この方法は直径が２０ｍｍ以上のプラスチック光ファイバの製造に適さない。
【０００７】
特許文献１および特許文献２は、異なる屈折率を有する種々の高分子樹脂層を含むプラスチック光ファイバであって、中心から減少する屈折率を有するコア部と該コア部の外側に被覆され、かつコア中心部の屈折率より低い屈折率を有するクラッド（ｃｌａｄ）部を含む、ＧＩ型プラスチック光ファイバを開示している。しかし、この方法は、光ファイバの製造工程が複雑であり、屈折率分布を正確に調節することが難しい。特許文献３ないし特許文献５は、高分子溶液を回転する管内に噴射導入するか、高分子棒を屈折率調節剤を含む高分子溶液中に浸漬して高分子棒上に高分子コートを形成させた後、溶媒を除去してＧＩ型光ファイバ母材を製造する方法を提示している。この方法は、屈折率調節剤の添加量を調節することによって屈折率分布を容易に制御できるが、溶液の導入および溶媒除去のための付加的な装置と工程を必要とする。
【特許文献１】特開平７−０２７９２８号公報
【特許文献２】特開平８−３０４６３４号公報
【特許文献３】米国特許第５，６３９，５１２号明細書
【特許文献４】米国特許第５，９１６，４９５号明細書
【特許文献５】米国特許第５，６１４，２５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、調節された屈折率勾配を有するＧＩ型プラスチック光ファイバ母材を製造するための改善された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施態様に従って、本発明は、シリンダ形重合反応器（内径：ｄ０ｉ）内に第１の高分子（屈折率：ｎ１）で製造された第１のプラスチック管（内径：ｄ１ｉ、外径：ｄ１ｏ、ｄ１ｏ≦ｄ０ｉ）（１１１）を挿入し、第１のプラスチック管の内部に第２の高分子（屈折率：ｎ２）で製造された第２のプラスチック管（内径：ｄ２ｉ、外径：ｄ２ｏ、ｄ２ｏ≦ｄ１ｉ）（１１２）を挿入し、この際、第１のプラスチック管と第２のプラスチック管は反応器と同軸上に位置し、次いで前記第２のプラスチック管の内部には第３の高分子（屈折率：ｎ’，ｎ’＞ｎ２）の前駆体を挿入し、前記第１のプラスチック管と第２のプラスチック管との間に形成された空間には第４の高分子（屈折率：ｎ''、ｎ１＜ｎ''＜ｎ２）の前駆体を注入し、前記前駆体を重合および硬化させてコア部を形成することを含む、周辺部から中心に行くほど漸進的に増加する屈折率勾配を有するＧＩ型プラスチック光ファイバ母材の製造方法を提供する。また、本発明は前記方法によって製造されたＧＩ型プラスチック光ファイバ母材を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、目的とする屈折率分布パターンを有するＧＩ型プラスチック光ファイバ母材を、異なる屈折率および直径を有する２つ以上のプラスチック管の間に形成された空間に事前に考案された高分子前駆体を注入し、前駆体を重合および硬化させ、生成した母材を延伸する方式でサイズに制限されることなく、容易に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明のプラスチック光ファイバ母材の構造を概略的に示す透視図である。本発明の方法によれば、周辺部から中心に行くほど漸進的に増加する屈折率分布を有するＧＩ型プラスチック光ファイバ母材は、シリンダ形重合反応器（内径：ｄ０ｉ）内に第１の高分子（屈折率：ｎ１）で製造された第１のプラスチック管（内径：ｄ１ｉ、外径：ｄ１ｏ、ｄ１ｏ≦ｄ０ｉ）（１１１）を挿入し、第１のプラスチック管の内部に第２の高分子（屈折率：ｎ２）で製造された第２のプラスチック管（内径：ｄ２ｉ、外径：ｄ２ｏ、ｄ２ｏ≦ｄ１ｉ）（１１２）を挿入し、この際、第１のプラスチック管と第２のプラスチック管は反応器と同軸上に位置し、次いで前記第２のプラスチック管の内部には第３の高分子（屈折率：ｎ’，ｎ’＞ｎ２）の前駆体を注入し、前記第１のプラスチック管と第２のプラスチック管との間に形成された空間には第４の高分子（屈折率：ｎ''、ｎ１＜ｎ''＜ｎ２）の前駆体を注入し、前記前駆体を重合および硬化させてコア部を形成することによって製造できる。
【００１２】
本発明によれば、プラスチック光ファイバ母材は、同軸上に位置するプラスチック管と反応器との間に形成された空間に２つ以上のプラスチック管の中間屈折率値を有する一つ以上の高分子前駆体を注入し、これに前駆体の拡散によって前記プラスチック管を膨張（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）させるとともに前駆体を重合させることによって得られる。本発明の工程では、異なる屈折率を有するプラスチック管を適宜選択し、膨張時間を調節することによって屈折率分布を制御することが可能である。
【００１３】
プラスチック管とガラス管の回転は、前駆体の拡散によるプラスチック管の膨張時間を短縮できるため、母材の屈折率分布の調節を容易にする。前駆体はプラスチック管の回転による遠心力によって発生した空間内に注入することが好ましい。
【００１４】
本発明に使用される前駆体としては、通常のプラスチック光ファイバの製造時に用いられる単量体が挙げられ得、透明度が高く、加工性がよく、熱安定性に優れた前駆体が好ましい。前記前駆体は、アクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、開環重合性樹脂、またはこれらの混合物を提供するように選択され、フッ素（Ｆ）または重水素（Ｄ）で任意に置換され得る。前駆体の代表的な例としては、メチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、クロロベンジルメタクリレート、１−フェニルエチルメタクリレート、１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ジフェニルメチルメタクリレート、１−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ペンタブロモフェニルメタクリレート、スチレン、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレート、およびこれらの混合物が含まれる。
【００１５】
さらに、予備重合体前駆体は、オリゴマー（ｏｌｉｇｏｍｅｒ）、前記単量体の予備重合体、または、共単量体の予備重合体であってもよい。例えば、共単量体の予備重合体は、メチルメタクリレート−ベンジルメタクリレート共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、メチルメタクリレート−２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレート−２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレート−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレート−２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチルメタクリレート共重合体、およびこれらの混合物からなる群から選ばれる。
【００１６】
本発明において、前駆体は、さらに前駆体物質の全重量に対して屈折率調節剤を１０重量％〜３０重量％の含量で含み得る。前記屈折率調節剤は、ベンジル−ｎ−ブチルフタレート、ベンジルベンゾエート、ブロモベンゼン、ジフェニルサルフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルフタレート、ジフェニルスルホキシド、およびこれらの混合物からなる群から選ばれる。
【００１７】
また、通常の反応開始剤または連鎖移動剤は各々前駆体に前駆体物質の全重量に対して０．１重量％〜１．０重量％の含量で添加され得る。前記反応開始剤としては、ベンゾイルペルオキシド、アゾビス−イソブチロニトリル、ブチルペルオキシドなどがあり、連鎖移動剤としては、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ブチルメルカプタン、ｎ−ヘプチルメルカプタンなどがある。
【００１８】
前記前駆体の重合は６０℃〜９０℃での加熱、あるいは紫外線、すなわち電子ビーム照射を通じて行い得る。また、前記重合反応が行われる前に、前駆体物質が十分膨張できるように常温でエージング（ａｇｉｎｇ）工程を行うことが好ましく、このようなエージング工程は重合および硬化工程を比較的高い温度で行うことを可能にする。
【００１９】
本発明の方法に用いられる重合反応器は、ガラスまたは石英で製造されたものが好ましい。
【００２０】
本発明において、屈折率ｎ３（ｎ３＞ｎ２）を有し、および外径ｄ３ｏ（ｄ３ｏ＜ｄ２ｉ）を有する第３の高分子から製造された第３プラスチック管は、第２のプラスチック管の内部に同軸上に挿入され得る。この場合、屈折率ｎ'''（ｎ'''＞ｎ３）を有する前駆体は、第３プラスチック管の内部空間に注入された後、重合および硬化されてＧＩ型プラスチック光ファイバ母材を得る。
【００２１】
本発明の方法は、中心に行くほど漸進的に増加する屈折率勾配を有するＧＩ型プラスチック光ファイバ母材を提供できる。図２Ａは、図１に示す母材の半径方向屈折率分布を示し、図２Ｂは図１に示す母材の屈折率分布を示す他の例である。図２Ａおよび図２Ｂに示されているように、プラスチック光ファイバ母材の屈折率は、母材の中心部から周辺部に行くほど低くなる。
【００２２】
前記母材の中心部と周辺部間の屈折率差は、正確に調節することができ、屈折率差が０．０１〜０．０３の範囲であることが好ましい。
【００２３】
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明に用いられるプラスチック管製造装置の一態様を示す概略的な透視図である。図３Ａに示す装置は、本発明で用いられるプラスチック管の製作のための管（３）、および管（３）を高速に回転させるためのモータ（２）を含み、前記管（３）は重合過程中に一定の温度を保持するための恒温装置（４）内に位置させる。図３Ｂに示す装置は、紫外線すなわち電子ビーム照射装置（６）を備える。さらに、窒素のような不活性ガス（５）がプラスチック管の製造中に導入されるため副反応を防止できる。プラスチック管の製造のための前駆体の重合は３０℃〜６０℃範囲の温度での加熱、あるいは紫外線、すなわち電子ビームの照射を通じて行い得る。
【００２４】
前記管（３）の材質およびサイズは光ファイバの製造に適し、重合反応に用いられる単量体に溶けず、重合温度で熱安定性を有するものであれば特に制限されない。管（３）は材質がガラスまたは金属であり、直径が１ｃｍ〜１００ｃｍであり、長さが１５ｃｍ〜数ｍの範囲であることが好ましい。前記管（３）の回転速度は３，０００ｒｐｍ〜１２，０００ｒｐｍの範囲が好ましい。また、前駆体の注入量を微細に調節するために注射器ポンプまたは液体ポンプ（１）を使用し得る。
【００２５】
前記プラスチック管を製造するために用いられる前駆体はプラスチック光ファイバ母材を製造するためにプラスチック管の間に注入された前駆体と同種であることが好ましい。
【００２６】
また、最内側のプラスチック管をプラスチック棒に代替することによってさらに大きいサイズのＧＩ型プラスチック母材を製造でき、この際、前記プラスチック棒は隣接するプラスチック管の屈折率よりも高い屈折率を有しなければならず、これにより、最終的に得られた母材は中心に行くほど漸進的に増加する屈折率勾配を有する。
【００２７】
さらに、本発明ではプラスチックロッドが本発明に従って製造されたＧＩ型プラスチック光ファイバ母材であってもよく、これにより、さらに大きい直径を有するＧＩ型プラスチック光ファイバ母材を容易に製造できる。
【００２８】
本発明に従って製造された母材は図４に示す装置を用いて処理して光ファイバを製造できる。図４に示すように、母材は母材注入装置（７）から母材加熱装置（８）に供給されて溶融および延伸された後、延伸された母材はクラッドコーティング装置（９）によってクラッド部が塗布され、紫外線照射装置（１０）を通じて硬化され、垂直方向に延伸されて最終のプラスチック光ファイバを提供する。このようにして得られた光ファイバは１ｍｍ未満の直径を有する。光ファイバの直径は母材の注入速度および繊維の延伸速度を調節することによって制御できる。繊維の延伸速度は繊維の直径が直径ゲージで測定される間ＰＩＤ（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−ｉｎｔｅｇｒａｌ−ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）方式で調節できる。
【００２９】
以下、本発明を下記実施例によってさらに詳細に説明する。ただし、これらは本発明を例示するためのものであり、本発明の範囲を制限しない。
【００３０】
［プラスチック管の製造］
［製造例１−１］
図３Ａに示す装置において、６０℃に保たれる対流オーブンで内径が４．５ｃｍ、長さが５０ｃｍのガラス管（３）を５，０００ｒｐｍで回転させながら、これにメチルメタクリレート８５重量％とベンジルメタクリレート１５重量％からなる単量体混合物、前記単量体混合物の全重量に対してベンゾイルペルオキシド０．２重量％およびｎ−ドデシルメルカプタン０．２重量％を含む高分子前駆体物質を０．５ｃｍの厚さに形成できる量で液体ポンプを用いて注入した。管（３）に供給された前駆体組成物は、屈折率が１．４３であり、これを３時間硬化させて外径が４．５ｃｍ、厚さが０．５ｃｍ、屈折率が１．５１のプラスチック管が得られた。
【００３１】
［製造例１−２］
内径３ｃｍ、長さ５０ｃｍのガラス管、およびメチルメタクリレート７５重量％とベンジルメタクリレート２５重量％からなる単量体混合物を含む前駆体組成物を用いたことを除いては、製造例１−１と同様な手順を繰り返した。前記前駆体組成物の屈折率は１．４４であった。外径が３ｃｍ、厚さが０．５ｃｍ、屈折率が１．５２のプラスチック管が得られた。
【００３２】
［製造例２−１］
メチルメタクリレート９０重量％およびブロモベンゼン１０重量％からなる単量体混合物を含む前駆体組成物を用いたことを除いては、製造例１−１と同様な手順を繰り返して、外径が４．５ｃｍ、厚さが０．５ｃｍ、屈折率が１．５０のプラスチック管を得た。
【００３３】
［製造例２−２］
メチルメタクリレート８０重量％およびブロモベンゼン２０重量％からなる単量体混合物を含む前駆体組成物を用いたことを除いては、製造例１−２と同様な手順を繰り返した。外径が３ｃｍ、厚さが０．５ｃｍ、屈折率が１．５１のプラスチック管が得られた。
【００３４】
［製造例３−１］
メチルメタクリレート８５重量％とベンジルメタクリレート１５重量％からなる前駆体混合物をＴＨＦ（５倍体積）に溶解した後、生成した前駆体溶液を予備重合させ、溶媒を真空下で蒸発させたことを除いては、製造例１−１と同様な手順を繰り返した。外径が３ｃｍ、厚さが０．５ｃｍ、屈折率が１．５１のプラスチック管が得られた。
【００３５】
［製造例３−２］
メチルメタクリレート７５重量％とベンジルメタクリレート２５重量％からなる前駆体混合物をＴＨＦ（５倍体積）に溶解した後、生成した前駆体溶液を予備重合させ、溶媒を真空下で蒸発させたことを除いては、製造例１−２と同様な手順を繰り返した。外径が３ｃｍ、厚さが０．５ｃｍ、屈折率が１．５２のプラスチック管が得られた。
【００３６】
［製造例４−１］
メチルメタクリレート８５重量％とベンジルメタクリレート１５重量％からなる前駆体混合物を、前駆体懸濁液の全重量に対して１重量％〜２重量％の分散剤を用いて蒸留水（６倍体積）に分散させたことを除いては、製造例１−１と同様な手順を繰り返した。懸濁液を予備重合させ、得られた予備重合体を蒸留水で洗浄し、水を真空下で除去した。外径が４．５ｃｍ、厚さが０．５ｃｍ、屈折率が１．５１のプラスチック管が得られた。
【００３７】
［製造例４−２］
メチルメタクリレート７５重量％とベンジルメタクリレート２５重量％からなる前駆体混合物を、前駆体懸濁液の全重量に対して１重量％〜２重量％の分散剤を用いて蒸留水（６倍体積）に懸濁したことを除いては製造例１−２と同様な手順を繰り返した。前駆体懸濁液を予備重合させ、得られた予備重合体を蒸留水で洗浄し、水を真空下で除去した。外径が３ｃｍ、厚さが０．５ｃｍ、屈折率が１．５２のプラスチック管が得られた。
【００３８】
［プラスチック母材の製造］
［例１］
メチルメタクリレートおよびベンジルメタクリレートを混合して混合比が各々９０：１０、８０：２０および７５：２５の３つの混合物を製造し、各混合物にベンゾイルペルオキシド０．２重量％およびｎ−ドデシルメルカプタン０．２重量％を加えて屈折率が各々１．４２９（単量体組成物１）、１．４３８（単量体組成物２）および１．４４７（単量体組成物３）の３つの単量体組成物を製造した。
【００３９】
製造例１−１で得られたプラスチック管を重合反応器のガラス管（内径：５ｃｍ）に同軸上になるよう挿入した後、これに製造例１−２（プラスチック管１−２）で得られたプラスチック管を同軸上になるよう挿入した。次いで、単量体組成物１をガラス反応器とプラスチック管（１−１）との間の空間に、単量体組成物２をプラスチック管（１−１）およびプラスチック管（１−２）の間の空間に、および単量体組成物３をプラスチック管（１−２）の中心部に注入した。
【００４０】
１時間経過後、組成物を６０℃オーブンで１２時間加熱するによって重合させ、１２０℃で２４時間乾燥し、中心から周辺部に行くほど漸進的に減少する屈折率勾配を有するプラスチック光ファイバ母材を製造した。得られた光ファイバ母材は中心部および周辺部における屈折率が各々１．５２および１．５０であり、図２Ａに示すものと類似する屈折率パターンを有していた。
【００４１】
［例２］
メチルメタクリレートおよびブロモベンゼンを混合して混合比が各々９５：５、８５：１５および７５：２５の３つの混合物を製造し、各混合物にベンゾイルペルオキシド０．２重量％およびｎ−ドデシルメルカプタン０．２重量％を加えて屈折率が各々１．４２７（単量体組成物１）、１．４４１（単量体組成物２）および１．４５５（単量体組成物３）の３つの単量体組成物を製造した。
【００４２】
製造例２−１で得られたプラスチック管を重合反応器のガラス管（内径：５ｃｍ）に同軸上になるよう挿入した後、これに製造例２−２（プラスチック管２−２）で得られたプラスチック管を同軸上になるよう挿入した。次いで、単量体組成物１をガラス反応器とプラスチック管（２−１）との間の空間に、単量体組成物２をプラスチック管（２−１）およびプラスチック管（２−２）の間の空間に、および単量体組成物３をプラスチック管（２−２）の中心に注入した。
【００４３】
他の条件は例１と同様である。得られた光ファイバ母材は中心部および周辺部における屈折率が各々１．５１および１．４９であり、図２Ａに示すものと類似する屈折率パターンを有していた。
【００４４】
［例３］
製造例３−１および製造例３−２で得られたプラスチック管を用いたことを除いては、前記例１と同様な手順を繰り返した。得られた光ファイバ母材は中心部および周辺部における屈折率が各々１．５３および１．５１であり、図２Ａに示すものと類似する屈折率パターンを有していた。
【００４５】
［例４］
製造例４−１および製造例４−２で得られたプラスチック管を用いたことを除いては、前記例１と同様な手順を繰り返した。得られた光ファイバ母材は中心部および周辺部における屈折率が各々１．５２および１．５０であり、図２Ａに示すものと類似する屈折率パターンを有していた。
【００４６】
［光ファイバの製造］
［例５］
図４に示す装置において、実施例１で製造されたプラスチック光ファイバ母材を２５０℃に保たれた加熱炉８に５ｍｍ／分の速度で注入した後延伸した。延伸された母材をクラッドコーティング装置で屈折率が１．４５の高分子組成物でコーティングし、紫外線照射装置（１０）を用いて硬化させて直径が１，０００μｍの光ファイバを得た。
【００４７】
この発明によれば、所望の屈折率分布パターンを有するＧＩ型プラスチック光ファイバ母材を、異なる屈折率および直径を有する２つ以上のプラスチック管の間に形成された空間に事前に考案された高分子前駆体を注入し、前駆体を重合および硬化させ、生成した母材を延伸する方式でサイズに制限されることなく、容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明によって得られるプラスチック光ファイバ母材の構造を示す概略図である。
【図２Ａ】図１に示す光ファイバ母材の屈折率分布を示す。
【図２Ｂ】図１に示す光ファイバ母材の半径方向（ｒａｄｉａｌ）屈折率分布の他の例示である。
【図３Ａ】本発明で用いられるプラスチック管を製造するための装置の概略図である。
【図３Ｂ】本発明で用いられるプラスチック管を製造するための装置の概略図である。
【図４】本発明によって製造された光ファイバ母材を加工するための装置を示す概略図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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