(57)【要約】【課題】  泡の含有が抑制された光ファイバ母材を得る。【解決手段】  ＰＶＤＦからなる長さＬ１が６００ｍｍのクラッドパイプ１２を作製する。その内面にＰＭＭＡからなるアウターコア層２６を形成して中空管を作製する。中空管内にＭＭＡとドーパントなどを含むインナーコア液２８を注液する。インナーコア液２８を界面ゲル重合させてＰＭＭＡを主成分とするグレーデッドインデックス型インナーコア部２５を形成する。インナーコア部２５の直径Ｄ１は、１６ｍｍであるので、重合している際に発生する気体２９は容易に蒸発するため、インナーコア部２５中に泡が含有することが抑制される。【選択図】        図３
2005221879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率が連続して分布する領域を有する部材と、前記部材の外周に少なくとも１層の層とを有するプラスチック光学部材用母材において、
前記屈折率分布領域を有する部材に接する層の厚みｔ（ｍｍ）と、前記部材の直径Ｄ（ｍｍ）とが、
２≦（Ｄ／ｔ）の関係を有することを特徴とするプラスチック光学部材用母材。
【請求項２】
前記層のうち最もその長さが長い層の長さをＬ（ｍｍ）とした場合に、
４≦（Ｌ／Ｄ）≦１００
の関係を有することを特徴とする請求項１記載のプラスチック光学部材用母材。
【請求項３】
前記屈折率が連続して分布する領域が、その略中心が最も大きな屈折率であり外側に向けて連続的に屈折率が小さくな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用母材。
【請求項４】
少なくとも１層の層を有する中空管内に重合性組成物を入れて、前記重合性組成物を重合させて屈折率が連続して分布する領域を作製するプラスチック光学部材用母材の製造方法において、
前記領域に接する層の厚みｔ（ｍｍ）と、前記領域の直径Ｄ（ｍｍ）とを
２≦（Ｄ／ｔ）とすることを特徴とするプラスチック光学部材用母材の製造方法。
【請求項５】
前記屈折率が連続して分布する領域を、界面ゲル重合法により作製することを特徴とする請求項４記載のプラスチック光学部材用母材の製造方法。
【請求項６】
前記重合性組成物が重合した際に、収縮率が２５％以下であることを特徴とする請求項４または５記載のプラスチック光学部材用母材の製造方法。
【請求項７】
請求項４ないし６いずれか１つ記載の方法で作製されたことを特徴とするプラスチック光学部材用母材。
【請求項８】
請求項１ないし３及び７いずれか１つ記載の前記プラスチック光学部材用母材を延伸して得られる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、プラスチック光学部材用母材及びその製造方法並びに前記プラスチック光学部材用母材から得られるプラスチック光ファイバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック光学部材は、同一の構造を有する石英系の光学部材と比較して、製造及び加工が容易であること、および低価格であること等の利点があり、近年、光ファイバおよび光レンズ、光導波路など種々の応用が試みられている。特にこれら光学部材の中でも、プラスチック光ファイバは、素材が全てプラスチックで構成されているため、伝送損失が石英系と比較してやや大きいという短所を有するものの、良好な可撓性を有し、軽量で、加工性がよく、石英系光ファイバと比較して、口径の大きい光ファイバとして製造し易く、さらに低コストに製造可能であるという長所を有する。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通信伝送媒体として種々検討されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
プラスチック光ファイバは、一般的には、重合体をマトリックスとする有機化合物からなる芯（以下、コア部またはコアと称する）と、コア部と屈折率が異なる（一般的に低屈折率の）有機化合物からなる外殻（以下、クラッド部またはクラッドと称する）とから構成される。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（以下、ＧＩ型と称する）プラスチック光ファイバは、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ファイバとして最近注目されている。この様なＧＩ型光学部材の製法の一つに、界面ゲル重合法を利用して、光ファイバ母材（プリフォームとも称される）を作製し、その後、前記光ファイバ母材を延伸する方法などが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
なお、界面ゲル重合法とは、中空管内壁を溶解または膨潤するような化合物を含む重合性組成物を中空管内に注入する。この状態で重合を進行させると前記化合物と中空管内壁面との界面の膨潤相において、いわゆるゲル効果による重合促進が起こり、内壁面の重合が優先的となるため、内壁面から中心方向へ徐々に重合が進行する。このときに分子体積が大きなドーパント（屈折率調整剤）が含まれていると、ドーパントが中心部に多く含有されることにより屈折率が連続的に分布した領域を形成することができる。
【０００５】
なお、このような屈折率分布を有するプラスチック光学部材用母材を延伸せずに切断などの加工をすることで、ＧＲＩＮ（GRaded-Index）レンズやその他の光学部材の母材として用いることができるため、有用度が高い（以下、本発明における母材を、単に母材又は光学部材用母材と称する）。
【０００６】
光学部材用母材の形成方法としては中空のパイプ（以下、クラッドパイプと称する）を用意し、クラッドパイプを重合容器としてこの中に重合性モノマー（予備重合されたものも含む）などからなる重合性組成物を注入して導光部を形成させる方法が知られている。この場合ではクラッド部とコア部の素材の種類の組み合わせによっては、コア／クラッド界面の不整などによって性能低下が起こるため、中間層を設けることが知られている。
【０００７】
この中間層を設ける光学部材用母材の形成方法としては図６に示す方法が知られている。樹脂からなる長さＬ’のパイプ（以下、クラッドパイプと称する）５０を用意し、この中に重合性モノマー（予備重合されたものも含む）などを主成分とするアウターコア形成用重合性組成物（以下、アウターコア液と称する）を注入して回転させながら重合反応（以下、回転重合反応と称する）を行う。重合性モノマーの重合体からなるアウターコア層５２が中空部内に形成される。さらに、中空管は管の一端には底５１を取り付けた重合容器として、図６（ａ）に示すように直径がＤ’の中空部にインナーコア部形成用重合性組成物（以下、インナーコア液と称する）５３を注液する。インナーコア液５３には、主成分としてモノマーが含まれ，重合を開始させる重合開始剤など，連鎖移動剤，屈折率調整剤なども含まれている。クラッドパイプ５０を加熱したり、光を照射したりすることで、インナーコア液５３中のモノマーの重合が開始され、ポリマーを主成分とするインナーコア部が形成される。モノマーが重合してポリマーとなるとインナーコア液の体積収縮が生じる（図６（ｂ）参照）。また重合に伴い、インナーコア液５３中には気体５４が発生する。この気体５４の多数は、液面から蒸発するがインナーコア液５３中に泡として溶存しているものも存在する。インナーコア液５３の体積が減少しつつ重合が進行すると、図６（ｃ）に示すようにインナーコア液５３の液面は、Ｖ字型になる。これをＶ字収縮と称する。図６（ｄ）に示すようにインナーコア液が全て重合するとポリマーを主成分とするインナーコア部５５が形成され、光学部材用母材５６が得られる。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−１３０９０４号公報
【特許文献２】特許３３３２９２２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、図６の製造方法は、モノマーがポリマーに重合されることにより必ずインナーコア液５３の体積収縮が生じる。この場合にクラッドパイプ５０の中空部に形成されているアウターコア層５２の厚み、クラッドパイプ５０の外径，厚みなどを適切なものを選択してインナーコア部５５が形成される中空部の直径Ｄ’を充分な大きさとする必要がある。直径Ｄ’の大きさが小さ過ぎると、気体５４の蒸発が充分に行われずにインナーコア部５５に含有されたまま光学部材用母材５６が形成される場合がある。直径Ｄ’が大き過ぎると中空部内でインナーコア液５３の重合が均一に生じない場合もある。さらには、クラッドパイプ５０の長さＬ’が長過ぎると、重合化に伴いインナーコア液５３の粘性が上昇した際に、インナーコア液５３の下方で発生する気体５４は、液体内に閉じ込められたままインナーコア部５５が形成される場合があり、気体５４が泡として残るおそれもある。
【００１０】
一見、重合後に泡が検出されない場合であっても、例えば、溶融延伸してプラスチック光ファイバ素線を製造すると、溶融されたポリマー内で発泡して最終製品である光ファイバ内に気泡（ボイド）が生じる問題がある。この気泡が生じるとその箇所は光伝送特性が悪化するために製品として使用できずに生産性の悪化を招くという問題が生じる。
【００１１】
本発明の目的は、体積収縮が生じても泡の含有が抑制されたプラスチック光学部材用母材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のプラスチック光学部材用母材は、屈折率が連続して分布する領域を有する部材と、前記部材の外周に少なくとも１層の層とを有するプラスチック光学部材用母材において、前記屈折率分布領域を有する部材に接する層の厚みｔ（ｍｍ）と、前記部材の直径Ｄ（ｍｍ）とが、２≦（Ｄ／ｔ）の関係を有する。前記層のうち最もその長さが長い層の長さをＬ（ｍｍ）とした場合に、４≦（Ｌ／Ｄ）≦１００の関係を有することが好ましい。を特徴とする請求項１記載のプラスチック光学部材用母材。前記屈折率が連続して分布する領域が、その略中心が最も大きな屈折率であり外側に向けて連続的に屈折率が小さくなることが好ましい。
【００１３】
本発明のプラスチック光学部材用母材の製造方法は、少なくとも１層の層を有する中空管内に重合性組成物を入れて、前記重合性組成物を重合させて屈折率が連続して分布する領域を作製するプラスチック光学部材用母材の製造方法において、前記領域に接する層の厚みｔ（ｍｍ）と、前記領域の直径Ｄ（ｍｍ）とを２≦（Ｄ／ｔ）とする。前記屈折率が連続して分布する領域を、界面ゲル重合法により作製することが好ましい。前記重合性組成物が重合した際に、重合前後の収縮率が２５％以下であることが好ましい。この収縮率の下限については、収縮に対する応答などの観点から、低く抑えることが好ましい。なお、収縮の原因となる重合性組成物を構成する一般的な重合性モノマーは、通常、重合時に収縮を起こすことが知られている。
【００１４】
本発明には、前記製造方法で作製されたプラスチック光学部材用母材も含まれる。また、前記プラスチック光学部材用母材を延伸して得られるプラスチック光ファイバも含まれる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のプラスチック光学部材用母材は、屈折率が連続して分布する領域を有する部材と、前記部材の外周に少なくとも１層の層とを有するプラスチック光学部材用母材において、前記屈折率分布領域を有する部材に接する層の厚みｔ（ｍｍ）と、前記部材の直径Ｄ（ｍｍ）とが、２≦（Ｄ／ｔ）の関係を有するから、前記部材を形成中に発生する気体が前記母材中に含有されることが抑制される。なお、前記部材の直径Ｄ（ｍｍ）が、５ｍｍ≦Ｄ（ｍｍ）≦５０ｍｍの範囲であるとよりその効果を得ることができる。
【００１６】
前記層のうち最もその長さが長い層の長さをＬ（ｍｍ）とした場合に、４≦（Ｌ／Ｄ）≦１００の関係を有するから、前記部材を形成中にその下方で発生する気体も容易に蒸発するので前記母材中に気体が含有することがさらに抑制される。なお、前記屈折率が連続して分布する領域が、その略中心が最も大きな屈折率であり外側に向けて連続的に屈折率が小さくなるＧＩ型に本発明は好ましく適用できる。                                                                
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係るプラスチック光学部材用母材の製造方法を図１に示す。クラッド作製工程１１で中空円筒状のクラッドパイプ１２を作製する。この時、クラッドパイプ１２は、後述するアウターコア部のように重合性組成物を重合させる方法や、重合した樹脂を溶融押出しするなどの既知のいかなる方法で作製しても良い。次に、アウターコア液を調製し、その液を用いてアウターコア層重合工程１３を行い、クラッドパイプ１２の中空部にアウターコア層を形成する。このアウターコア層を形成する際に素材の緩衝または作業性の向上のための緩衝層を設けることもできる。さらに、インナーコア部重合工程１４によりインナーコア部を重合して形成して、光学部材用母材１５を製造する。このとき、前記インナーコア部の重合を行う際に、アウターコア部形成のように、中空管の軸を水平にして回転させながら行うこともできる。この光学部材用母材１５を加工することで光ファイバやレンズなど様々な光学部材を作製することができるが、以降は光ファイバを作製する場合を例として記述する。例えば、光学部材用母材１５を延伸工程１６で加熱溶融延伸してプラスチック光ファイバ素線（以下、素線と称する）１７を得ることができる。また、素線１７は、そのままの形態で光ファイバとして用いることができる。しかしながら、取り扱いを容易にしたり、素線１７の外面の損傷を抑制したりするために保護層を形成することが好ましい。保護層を被覆工程１８により形成して、素線１７の外周面が被覆されたプラスチック光ファイバ心線（以下、光ファイバ心線と称する）１９を得ることができる。これらに接続のための端面加工や接続治具（いわゆるコネクター）を取り付ける態様が知られている。
【００１８】
図２（ａ）に光学部材用母材１５の断面の一形態を示す。インナーコア部２５は、高い伝送特性が得られるように、その中心部から外周部へ連続的に屈折率が小さくなるＧＩ型とすることが好ましい（図２（ｂ）参照）。また、アウターコア層２６は、インナーコア部２５を形成する際に、その中で界面ゲル重合が可能な素材から形成され、クラッド部とインナーコア部との親和性を改善させる緩衝層の役目や界面ゲル重合法を行なう場合の内壁面としての役目を果たしている。また、クラッドパイプ１２は、機械的強度に優れ、伝送される光をクラッドパイプ１２外に放射しない素材から形成することが好ましい。図２に示す光学部材用母材１５の製造方法を例として本発明を詳細に説明する。始めにクラッド素材，コア素材及び所望の添加剤について説明し、その後に光学部材用母材の製造方法について説明する。なお、この例示はあくまでも本発明を詳細に説明するためのものであり、本発明を何ら制限するものではない。
【００１９】
クラッド部の素材は、一般的に透明性を有する熱可塑性のポリマーであることが必要である。また、コア部を伝送する光がコア部とクラッド部との界面で全反射するようにコア部の屈折率より低い屈折率を有しているものを用いる。また、光学異方性が生じないように非晶性のポリマーを用いる。さらに、コア部と密着性が良く、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ものが好ましく用いられる。
【００２０】
例えば、そのようなポリマーとしては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が挙げられる。また、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（以下、ＦＭＡと称する）やヘキサフルオロイソプロピルメタクリレートなどのフッ化（メタ）アクリレートとの共重合体を用いることもできる。また、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挙げられる。さらには、ポリカーボネート，ノルボルネン系樹脂（例えば、ＺＥＯＮＥＸ（登録商標：日本ゼオン社製）など），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（以下、ＰＶＤＦと称する）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）共重合系などを用いることもできる。また、これらポリマーの水素原子（Ｈ）を重水素原子（Ｄ）に置換して伝送損失の低減を図ることもできる。
【００２１】
コア部の素材は、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原料である。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）、ポリカーボーネート類の原料であるビスフェノールＡ等を例示することができる。また、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が挙げられる。これらのうち、（メタ）アクリル酸エステル類を組成として含むものをより好ましく用いることができる。なお、アウターコア部に用いられる素材としてはコア部（インナーコア部）と同じものを用いても良いし、クラッド部との素材間の親和性を考慮した素材を選択しても良い。
【００２２】
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、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。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く、モノマーの単独あるいは共重合体からなるポリマーの屈折率が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，組成比を組むことが好ましい。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。
【００２３】
さらに、素線１７または光ファイバ心線１９に近赤外線を伝送する場合は、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除去することが望ましい。
【００２４】
重合性モノマーを重合させてポリマーを製造する際には、重合開始剤によって重合を行うことがある。この場合、モノマーの重合反応を開始させる開始剤としては、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。
【００２５】
機械的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事ができる。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。
【００２６】
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（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など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。
【００２７】
コア部が、その中心から外周方向に向かって屈折率分布を有するＧＩ型の場合には、伝送性能が向上するため、より広帯域の光通信を行うことができ、高性能通信用途に好ましく用いることができる。屈折率分布を付与する方法としては、コア部を形成する重合体に複数の屈折率を有する重合体の組合せやそれらを組合わせた共重合体を用いるか、または、ポリマーマトリクスに屈折率分布を付与するための添加剤（以下、ドーパントと称する）を添加する必要がある。
【００２８】
ドーパントは、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。
【００２９】
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ことが好ましい。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、屈折率調整剤の濃度に傾斜を持たせ、コア部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、それ以外にも光学部材用母材を形成した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ＧＩ型コア部と称する。ＧＩ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ＧＩ型プラスチック光学部材となる。
【００３０】
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）、ビフェニル（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、ドーパントの移動を抑えることができるので熱に対する屈折率分布安定性の面では有利となる可能性がある。屈折率調整剤の、コア部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。その添加量は、使用用途、使用形態および組み合わされるコア部原料などに応じて適宜選ばれる。
【００３１】
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。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。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】
光学部材用母材１５の製造方法は、始めにクラッド作製工程１１によりクラッドパイプ１２を作製する。クラッドパイプ１２の作製方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、クラッドパイプ１２の原料にＰＶＤＦを用いる場合には、溶融押出し法で作製されたものを用いることができる。熱可塑性のポリマーを用いて、ポリマーを加熱溶融して中空状に押し出す溶融押出法で作製されたものを用いることができる。この方法では前述のポリマーであれば任意に用いることができるが、屈折率などの物性や性能からフッ素樹脂などを好ましく用いることができ、特にＰＶＤＦを好ましく用いることができる。ＰＶＤＦは、機械的強度に優れ、屈折率が低いため光ファイバ内を伝送している光の閉じ込めの能力が高いためクラッドパイプ１２の素材として好ましく用いられる。なお、クラッドパイプ１２は、界面ゲル重合法でプリフォームを作製する場合には、それ自身が反応容器（重合容器）となる。そこで、溶融押出し法で製造された中空円筒状のクラッドパイプ１２の一端にクラッドパイプの素材と同じポリマーを用いて底付けを行うことが好ましい。なお、クラッドパイプ１２の素材としては、ＰＭＭＡなどのアクリル樹脂（メタクリル樹脂とも称される）を用いることもできる。
【００３３】
また、クラッドパイプ１２は、回転重合法を用いるクラッド作製工程１１により製造することもできる。例えば、クラッドパイプ１２をＰＭＭＡを素材として形成する場合には、重合性モノマーとしてＭＭＡを用いる。このＭＭＡと反応開始剤、連鎖移動剤及びドーパント（屈折率調整剤）など所望の添加剤とを含有させたクラッド形成用液（以下、クラッド液と称する）を調製する。このクラッド液を所望の光学部材用母材の外径に対応する内径を有し、充分な剛性を有する円筒状の重合容器に入れる。次に、重合容器を温水中で振盪を加えながら予備重合を行い、クラッド液の粘性を高めることが好ましい。その後に、重合容器を水平方向（円筒の高さ方向が水平となる状態）に保持し、加熱しながら回転重合を行う。なお、回転重合を行う際の重合容器の設置方向は、水平方向に限定されるものではない。例えば、重力と略平行の垂直方向や斜め方向に設置して回転させても良い。これにより、重合容器内面に壁を形成するように重合され、厚みｔ１が略均一のクラッドパイプ１２を得ることができる。クラッド液は、調製後に超音波処理や減圧処理により脱気させることが好ましい。重合する際には、ヘリウム，アルゴン，窒素などの不活性ガス雰囲気で行うことがより好ましい。なお、クラッドパイプには、市販のパイプ状の商品を用いることもできる。
【００３４】
また、本発明に用いられるクラッドパイプは、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形成されたものを用いても良い。クラッドパイプを複層で形成することで、コア部の重合性や耐湿性をそれぞれ別の層で提供することもできる。例えば、コア部と界面とを形成する中空管内壁部とその中空管内壁部を覆う中空管外壁部の２層からクラッドパイプを形成する場合、コア部の重合性を中空管内壁部で、耐湿性を中空管外壁部で提供することもできる。コア部の重合性を提供する際に好ましく用いることができる素材としては、コア部を界面ゲル重合で生成する際に中空管内壁部とコア部とで界面不整が起こらないようなものでである。なお、各層が複層からなる場合には、中空管内壁の素材や特性がコア部外層として用いられる場合にアウターコア、クラッドの１構成層として用いられる場合にインナークラッドと呼ぶこともある。
【００３５】
具体的には、中空管内壁部を構成する素材（ポリマー）の溶解度パラメーターとコア部を構成する素材（ポリマー）の溶解度パラメーターとの差が１４０００（Ｊ／ｍ3 ）1/2 ［＝７（ｃａｌ／ｃｍ3 ）1/2 ］以下、好ましくは１００００（Ｊ／ｍ3 ）1/2 ［＝５（ｃａｌ／ｃｍ3 ）1/2 ］以下、より好ましくは６０００（Ｊ／ｍ3 ）1/2 ［＝３（ｃａｌ／ｃｍ3 ）1/2 ］以下のものを用いることが好ましい。耐湿性を提供するアウタークラッド部を選択した場合は、コア部との重合性は考えなくても良いので、前述の素材の他に吸水率が１．８％未満であるポリマーを任意に選択することができる。また、複層構成での中空管内壁部において好ましく用いることができる素材は、少なくともコア部の重合性を考慮すれば良く、前述の単層構成の場合の素材以外でも、コア部素材との溶解度パラメーターの差が上記範囲のものであれば、好ましく用いることができる。
【００３６】
本発明に用いられるクラッドパイプ１２の長さＬ１（ｍｍ）は、３０００ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３００ｍｍ〜２０００ｍｍの範囲であり、最も好ましくは５００ｍｍ〜１５００ｍｍのものを用いることである。クラッドパイプ１２の長さＬ１（ｍｍ）が、３００ｍｍ未満であると生産性の点から不利である。また、３０００ｍｍを超えると泡の蒸発が困難になる場合がある。なお、この点については後述する。また、厚みｔ１（ｍｍ）は、光学的な観点と強度の観点とを鑑みて０．０１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であり、最も好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍのものを用いることである。
【００３７】
アウターコア層重合工程１３について説明する。アウターコア液は、例えば、ＭＭＡなどの重合性モノマーを主成分として、所望の添加剤（例えば、重合開始剤，連鎖移動剤，ドーパントなど）を添加して調製する。その後に、クラッドパイプ１２内に注液する。アウターコア層２６は、クラッドパイプ１２内面にインナーコア部形成用の中空円筒状となるように回転重合法により形成することが好ましい。回転重合法は、クラッドパイプ１２を形成する方法と同様の条件で行うことで、略均一な厚みｔ２（ｍｍ）の中空円筒状としてクラッドパイプ１２内面に形成される。厚みｔ２（ｍｍ）は、０．０５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましく、最も好ましくは１ｍｍ以上３ｍｍ以下のものを用いることである。なお、アウターコア液は、調製後に超音波処理や減圧処理により脱気を行うことが好ましい。
【００３８】
インナーコア部重合工程１４について図３を用いて説明する。インナーコア液も、アウターコア液と同様に、重合性モノマーと所望の添加剤（例えば、重合開始剤，連鎖移動剤，ドーパントなど）とから調製される。このインナーコア液も調製後、超音波処理や減圧処理により脱気することが好ましい。図３（ａ）に示すように長さＬ１（ｍｍ）のクラッドパイプ１２内の一端には底２７が設けられており、重合容器として用いられる。また、クラッドパイプ１２の中空部にはアウターコア層２６が形成され中空管となっている。この中空管にインナーコア液２８を注入する。重合を開始させるために、クラッドパイプ１２ごと加熱するか、光を照射する。重合が開始され進行すると、図３（ｂ）に示すように重合性モノマーがポリマーになり、インナーコア液２８の体積収縮が生じる。また、重合に伴い、インナーコア液２８中に気体２９が発生し、液面から蒸発する。図３（ｃ）に示すように重合がさらに進行するとインナーコア液２８の体積収縮がさらに進行する。重合反応に伴って生じたり、インナーコア液２８中に溶存している気体２９は、蒸発し続ける。インナーコア液２８の重合が終了するとポリマーからなるインナーコア部２５が形成され光学部材用母材１５が得られる。
【００３９】
なお、本発明において、コア部の作製方法は、前記方法に限定されるものではない。例えば、インナーコア部をアウターコア部の製造方法のように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することもできる。この場合には、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した後に、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。このときに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、連続した屈折率分布を有する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の製造にも適用できる。なお、本発明において、この重合方法を回転ゲル重合法と称する。
【００４０】
図３に示すようにクラッドパイプ１２内にアウターコア層２６が形成された中空管の中空部にインナーコア部２５が形成される。インナーコア部２５の直径Ｄ１（ｍｍ）は、５ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲とすることであり、最も好ましくは１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲とすることである。直径Ｄ１（ｍｍ）の上限は特に限定されるものではない。しかしながら、インナーコア部２５を界面ゲル重合法で形成する場合には、直径Ｄ１（ｍｍ）の上限値は５０ｍｍ以下が好ましく、３２ｍｍ以下がより好ましく、最も好ましくは２５ｍｍ以下とすることである。また、アウターコア層２６の厚みｔ２（ｍｍ）とインナーコア部２５の直径Ｄ１（ｍｍ）とは、２≦（Ｄ１／ｔ２）であることが必要であり、より好ましくは、５≦（Ｄ１／ｔ２）≦１００の範囲であり、最も好ましくは５≦（Ｄ１／ｔ２）≦５０の範囲である。また、クラッドパイプ１２の長さＬ１（ｍｍ）と、インナーコア部２５の直径Ｄ１（ｍｍ）との関係を４≦（Ｌ１／Ｄ１）≦１００の範囲とすることが好ましく、より好ましくは１０≦（Ｌ１／Ｄ１）≦１００の範囲とすることであり、最も好ましくは、３０≦（Ｌ１／Ｄ１）≦１００の範囲とすることである。
【００４１】
このようにインナーコア部２５の直径Ｄ１，アウターコア層２６の厚みｔ２，クラッドパイプ１２の長さＬ１との関係を規定することで、発生する気体２９は、容易に液面から蒸発するためインナーコア部２５に泡として残ることが抑制される。そして、この光学部材用母材１５を延伸工程１６にて延伸することで気泡（ボイドとも称される）の発生が極めて抑制された素線１７を得ることができる。この素線１７は、ボイドが極めて少ないために伝送損失が低く、またボイドが生じ製品として用いることができない部分が極めて少ないまたは無いので、生産性に優れている。
【００４２】
本発明の他の形態を図４及び図５を用いて説明する。図４には、クラッド層４０とコア部４１とを有する光学部材用母材４２を示す。この光学部材用母材４２のコア部４１は、その中心が最も屈折率が高く、周辺に向かって連続的に屈折率が小さくなるＧＩ型である（図４（ｂ）参照）。
【００４３】
光学部材用母材４２の製造方法を図５を用いて説明する。ガラス管４３の中にＭＭＡ及び重合開始剤などを含むクラッド液を注液した後に回転重合法により長さＬ２（ｍｍ），厚みｔ３（ｍｍ），内径（コア部４１の直径となる）Ｄ２（ｍｍ）のクラッド層４０を形成する。図５（ａ）に示すようにそのクラッド層４０の中空部内にＭＭＡ及び重合開始剤，ドーパントなどを含むコア液４４を注液する。重合を開始させるために、ガラス管４３ごと加熱するか、光を照射する。重合が開始され進行すると、図５（ｂ）に示すように重合性モノマーがポリマーになり、コア液４４の体積が収縮しつつ気体４５が発生して液面から蒸発する。図５（ｃ）に示すように重合がさらに進行するとコア液４４の体積収縮がさらに進行して、図５（ｄ）に示すようにコア液４４の重合が終了するとポリマーからなるコア部４１がクラッド層４０内に形成され光学部材用母材４２が得られる。
【００４４】
コア部４１の直径Ｄ２（ｍｍ）は、５ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは５ｍｍ〜３２ｍｍの範囲とすることであり、最も好ましくは５ｍｍ〜２５ｍｍの範囲とすることである。なお、コア部４１の直径Ｄ２（ｍｍ）の上限は前述したものにされるものではないが、コア部４１を界面ゲル重合法で形成する場合には、直径Ｄ２（ｍｍ）の上限値は５０ｍｍ以下が好ましく、３２ｍｍ以下がより好ましく、最も好ましくは２５ｍｍ以下とすることである。また、クラッド層４０の厚みｔ３（ｍｍ）とコア部４１の直径Ｄ２（ｍｍ）とは、２≦（Ｄ２／ｔ３）であることが必要であり、より好ましくは、５≦（Ｄ２／ｔ３）≦１００の範囲であり、最も好ましくは５≦（Ｄ２／ｔ３）≦５０の範囲である。また、クラッド層４０の長さＬ２（ｍｍ）と、コア部４１の直径Ｄ２（ｍｍ）との関係を４≦（Ｌ２／Ｄ２）≦１００の範囲とすることが好ましく、より好ましくは１０≦（Ｌ２／Ｄ２）≦１００の範囲とすることであり、最も好ましくは、３０≦（Ｌ２／Ｄ２）≦１００の範囲とすることである。
【００４５】
また、インナーコア液の投入量は、例えば、径１６ｍｍ、長さ１０００ｍｍの管に投入する場合は９８Ｖｏｌ％以下とすることが好ましい。鉛直方向に静置させて行う界面ゲル重合の場合は収縮応答や発泡の抜けが行われる部位が主に上面となるので９５Ｖｏｌ％程度が好ましく、９０Ｖｏｌ％程度がより好ましい。回転ゲル重合法の場合は、反応が中空管内壁面で行われるため、前記界面ゲル重合法に比べて収縮応答や発泡抜けが行われ易くなるためより多く投入することができる。なお、投入量が少ないと生産性が低下するので、５０Ｖｏｌ％以上が好ましく、７０Ｖｏｌ％以上がより好ましい。
【００４６】
コア部４１の直径Ｄ２，クラッド層４０の厚みｔ３，クラッド層４０の長さＬ２を前記関係にすることで、発生する気体４５は、容易に液面から蒸発するためコア部４１に泡として残ることが抑制される。そして、この光学部材用母材４２を延伸工程１６にて延伸することで気泡（ボイドとも称される）の発生が極めて抑制された素線１７を得ることができる。この素線１７は、伝送損失が低く、またボイドが生じ製品として用いることができない部分が極めて少ないまたは無いので、生産性に優れている。なお、本発明の光学部材用母材のコア部は、例えば、その中心から外周方向に屈折率が階段状に低減するマルチステップインデックス型（ＭＳＩ型）であっても良い。
【００４７】
前記方法で作製される光学部材用母材１５，４２を加工することで、レンズや光ファイバとすることができる。光ファイバを作製する場合は、光学部材用母材１５，４２を延伸することで、所望の直径、例えば２００μｍ以上１０００μｍ以下の素線１７を得ることができる。延伸工程１６で行われる製造方法に関しては、特に制限はなく、既知の方法を等しく適用することができる。なお、延伸工程１６を行う前に光学部材用母材１５，４２を減圧乾燥することで、光学部材用母材中の残留モノマーや水分の低減を図ることができる。これにより、溶融加熱延伸時における残留モノマーや水分が揮発し発泡することにより生じる延伸泡の発生を抑制できる。
【００４８】
延伸工程１６では、光学部材用母材１５，４２を加熱溶融延伸する。加熱温度は光学部材用母材１５，４２の材質等に応じて、適宜決定することができる。一般的には、１８０℃〜２５０℃中の雰囲気で行われることが好ましい。延伸条件（延伸温度等）は、光学部材用母材１５，４２の直径、素線１７の直径および用いる材料等を考慮して、適宜決定することができる。例えば、線引張力については、特開平７−２３４３２２号公報に記載されている様に、溶融したポリマーを配向させるために０．１Ｎ以上としたり、特開平７−２３４３２４号公報に記載されている様に溶融延伸後に歪みを残さないようにするために１Ｎ以下とすることが好ましい。また、特開平８−１０６０１５号公報に記載されている様に、延伸の際に予備加熱を設ける方法等をとることもできる。以上の方法によって得られる素線１７については、破断伸びや硬度について特開平７−２４４２２０号公報に記載の様に規定することで後に説明する光ファイバ心線１９の曲げや側圧特性を改善することができる。
【００４９】
素線１７は、そのままの形態でも、例えば光ファイバのような光伝送体として用いることができるが、通常は、その外周に保護層を設け、素線１７を保護すると共に様々な機能を持たせる。例えば、光ファイバの曲げ・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素線１７の表面に１層以上の保護層を被覆する被覆工程１８を行い光ファイバ心線１９として使用する。また、素線１７や光ファイバ心線１９を複数本束ねられたプラスチック光ファイバケーブルとして用いることもできる。なお、保護層の材料及び素線１７に保護層を形成する方法は、特に限定されるものではない。
【００５０】
保護層形成用の材料には、素線１７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。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。
【００５１】
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。
【００５２】
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１７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。
【００５３】
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。
【００５４】
被覆の構造としては、素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の製造が可能となる。その際にその被覆の形態として、被覆材と素線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、被覆材と素線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など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。しかし、ルース型の被覆の場合、被覆と素線が密着していないので、ケーブルにかかる応力や熱とはじめとするダメージの多くを被覆材層で緩和させることができ、素線にかかるダメージを軽減させることができるため、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。ルース型の被覆を製造するには、クロスヘッドダイの押出し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が可能である。
【００５５】
さらに、必要に応じて多層の被覆層としても良い。１次被覆が充分な厚みを有している場合、素線に与える熱ダメージが減少するため、被覆材の硬化温度の制限は素線へ直接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、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。
【００５６】
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、素線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等の緩衝材、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。
【００５７】
また、ケーブルの形状は使用形態によって、素線１７や光ファイバ心線１９を同心円上にまとめた集合ケーブルや、一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。
【００５８】
また、本発明の光ファイバを用いた光伝送体は、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、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。コネクタ取り付け時には、使用形態によって任意の長さに切り出して、コネクタへ取り付けることになるが、このときの出射端面が平滑であることが好ましい。端面の平滑化に際しては、研磨によるものやホットプレートに端面をあてることによって樹脂を溶融させる方法などの公知のいかなる方法も使用可能である。なお、樹脂溶融の端面加工では光学結合を考慮してその出射端面の形状が線形に対して広がるようにしたり、狭まるようにするなどの加工も容易に施すことができる。
【００５９】
本発明の光学部材としての素線，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。
【００６０】
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号公報等に記載の導光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（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。
【実施例１】
【００６１】
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，操作などは、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。したがって、本発明の範囲は以下にしめす具体例に制限されるものではない。なお、実験２ないし７で特に明記しない点は実験１と同じ条件である。
【００６２】
実験１では、以下の方法により光学部材用母材を作製した（図５参照）。内径２０ｍｍ、長さ６００ｍｍのガラス管４３に底をつけ、これにＭＭＡ１３０ｇに反応開始剤である過酸化ベンゾイル０．０５ｗｔ％、連鎖移動剤であるｎ−ラウリルメルカプタン０．４ｗｔ％を添加してクラッド液を調製した。このクラッド液をガラス管４３に注液して回転数３０００ｒｐｍ，７０℃，５時間重合した。その後、更に２０００ｒｐｍにて９０℃，２４時間で熱処理を行い、クラッド層４０が形成された中空管を作製した。なお、クラッド層４０は、ガラス管４３の全域に渡って形成されたので、長さＬ２は、６００ｍｍであった。ドーパントとしてジフェニルスルフィド１２．５ｗｔ％を添加したＭＭＡと開始剤，移動剤混合物からなるコア液４４を中空管に一杯になるまで注液した。その後にオートクレーブ中にて静置して重合を１００℃，４８時間、更に１２０℃，２４時間でアニールを行い、光学部材用母材４２を作製した。硬化した光学部材用母材４２をガラス管４３から取り出した。この光学部材用母材のドーパントのなく屈折率分布を有さないクラッド層４０の厚みｔ３は２ｍｍであった。また、ドーパントの拡散した屈折率分布を有するコア部４１の直径Ｄ２は、１６ｍｍであった。コア部の直径Ｄ２とクラッド層４０の厚みｔ３との比（Ｄ２／ｔ３）は、８であり、クラッド層４０の長さＬ２とコア部の直径Ｄ２との比（Ｌ２／Ｄ２）は、３７．５であった。また、光学部材用母材４２は、泡などの欠陥が入らず一様なものができた。
【００６３】
実験２では、以下の方法により光学部材用母材を作製した（図３参照）。内径２０ｍｍ，長さ６００ｍｍのＰＶＤＦ管１２に底２７を取り付けて重合容器を作製した。これにＭＭＡモノマー１３０ｇと実験１と同じ添加剤かつ同じ比率で添加してアウターコア液を調製した。このアウターコア液を重合容器に入れて回転数３０００ｒｐｍ，７０℃，５時間で重合した。その後、更に２０００ｒｐｍにて９０℃，２４時間で熱処理を行い、アウターコア層２６が形成された中空管を得た。アウターコア液に更にドーパントとしてジフェニルスルフィド７ｗｔ％を添加したインナーコア液２８を中空管内に一杯になるまで注液した。その後にオートクレーブ中にて静置して重合を１００℃，４８時間、更に１２０℃，２４時間でアニールを行い、光学部材用母材１５を得た。この光学部材用母材１５でドーパントを含まない（すなわち、屈折率分布を有していない）アウターコア層２６の厚みｔ２は、２ｍｍであり、ドーパントの拡散した屈折率分布を有するインナーコア部２５の直径Ｄ１は、１６ｍｍであった。インナーコア部の直径Ｄ１とアウターコア層２６の厚みｔ２との比（Ｄ１／ｔ２）は、８であり、クラッドパイプの長さＬ１とインナーコア部の直径Ｄ１との比（Ｌ１／Ｄ１）は、３７．５であった。また、光学部材用母材は泡などの欠陥が入らず一様なものができた。
【００６４】
実験３では、長さ１０００ｍｍのガラス管を用いた。また、クラッド液にＭＭＡを２１７ｇ用い、コア液のドーパントであるジフェニルスルフィド添加量を７ｗｔ％とした以外は、実験１と同じ条件で実験を行った。このとき、クラッド液，コア液の水分量を測定したところ、クラッド液の水分量は０．０５７質量％，コア液の水分量は０．０３２質量％であった。コア部の直径Ｄ２は１６ｍｍであり、クラッド層４０の厚みｔ３は２ｍｍであり、その比（Ｄ２／ｔ３）は、８であった。クラッド層４０の長さＬ２は、１０００ｍｍでありコア部の直径Ｄ２との比（Ｌ２／Ｄ２）は、６２．５であった。また、光学部材用母材は泡などの欠陥が入らず一様なものができた。
【００６５】
実験４では、内径１０ｍｍのガラス管を用いた。また、クラッド液にＭＭＡを７０ｇ用い、コア液のドーパントであるジフェニルスルフィド添加量を７ｗｔ％とした以外は、実験１と同じ条件で実験を行った。コア部の直径Ｄ２は４．６ｍｍであり、クラッド層４０の厚みｔ３は２．７ｍｍであり、その比（Ｄ２／ｔ３）は、１．７であった。クラッド層４０の長さＬ２は、６００ｍｍでありコア部の直径Ｄ２との比（Ｌ２／Ｄ２）は、１３０．４であった。また、光学部材用母材の泡の抜け残りが８個観測された。泡のない部分を延伸したが、得率は泡のない場合に比較して２０％に低下した。
【００６６】
実験５では、内径１０ｍｍ，長さ１５００ｍｍのガラス管を用いた。また、クラッド液にＭＭＡを１００ｇ用い、コア液のドーパントであるジフェニルスルフィド添加量を７ｗｔ％とした以外は、実験１と同じ条件で実験を行った。コア部の直径Ｄ２は６．４ｍｍであり、クラッド層４０の厚みｔ３は１．８ｍｍであり、その比（Ｄ２／ｔ３）は、３．６であった。クラッド層４０の長さＬ２は、１５００ｍｍでありコア部の直径Ｄ２との比（Ｌ２／Ｄ２）は、２３４．４であった。また、光学部材用母材の泡の抜け残りが４個観測された。泡のない部分を延伸したが、得率は泡のない場合に比較して４０％以下であった。
【００６７】
実験６では、長さ１５００ｍｍのガラス管を用いた。また、クラッド液にＭＭＡを３００ｇ用い、コア液のドーパントであるジフェニルスルフィド添加量を７ｗｔ％とした以外は、実験１と同じ条件で実験を行った。コア部の直径Ｄ２は１７．６ｍｍであり、クラッド層４０の厚みｔ３は１．２ｍｍであり、その比（Ｄ２／ｔ３）は、１４．７であった。クラッド層４０の長さＬ２は、１５００ｍｍでありコア部の直径Ｄ２との比（Ｌ２／Ｄ２）は、８５．２であった。また、光学部材用母材は泡などの欠陥が入らず一様なものができた。
【００６８】
実験７では、内径１０ｍｍ，長さ１０００ｍｍのガラス管を用いた。また、クラッド液にＭＭＡを８０ｇ用い、コア液のドーパントであるジフェニルスルフィド添加量を７ｗｔ％とした以外は、実験１と同じ条件で実験を行った。コア部の直径Ｄ２は６．２ｍｍであり、クラッド層４０の厚みｔ３は１．９ｍｍであり、その比（Ｄ２／ｔ３）は、３．３であった。クラッド層４０の長さＬ２は、１０００ｍｍでありコア部の直径Ｄ２との比（Ｌ２／Ｄ２）は、１６１．３であった。また、光学部材用母材は泡の抜け残りが３個観測された。泡のない部分を延伸したが、得率は泡のない場合に比較して６０％であった。
【００６９】
【表１】
2005221879.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る光学部材用母材の製造工程図である。
【図２】本発明に係る光学部材用母材の断面図である。
【図３】本発明に係る光学部材用母材の製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明に係る光学部材用母材の他の実施形態の断面図である。
【図５】本発明に係る光学部材用母材の製造方法を説明するための図である。
【図６】従来の光学部材用母材の製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
１２  クラッドパイプ
１５  光学部材用母材
１７  プラスチック光ファイバ素線
Ｄ１，Ｄ２  コア部直径
【図１】
2005221879.tif 000004
【図２】
2005221879.tif 000005
【図３】
2005221879.tif 000006
【図４】
2005221879.tif 000007
【図５】
2005221879.tif 000008
【図６】
2005221879.tif 000009