JPH08334633A - 屈折率分布型光ファイバー製造用の母材の製造方法 - Google Patents
屈折率分布型光ファイバー製造用の母材の製造方法Info
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- JPH08334633A JPH08334633A JP7143720A JP14372095A JPH08334633A JP H08334633 A JPH08334633 A JP H08334633A JP 7143720 A JP7143720 A JP 7143720A JP 14372095 A JP14372095 A JP 14372095A JP H08334633 A JPH08334633 A JP H08334633A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 屈折率分布型光ファイバーの製造するため
の母材を提供する。 【構成】 Ｃ−Ｈ結合を有しない非結晶性の含フッ素
重合体（ａ）と、該重合体との比較において屈折率の差
が０．００１以上である少なくとも１種類の物質（ｂ）
とを用いて、高屈折率の内層と低屈折率の外層からなる
母材を回転成形により製造し、その際内外層間で物質
（ｂ）を拡散させて物質（ｂ）の濃度勾配を形成する。
の母材を提供する。 【構成】 Ｃ−Ｈ結合を有しない非結晶性の含フッ素
重合体（ａ）と、該重合体との比較において屈折率の差
が０．００１以上である少なくとも１種類の物質（ｂ）
とを用いて、高屈折率の内層と低屈折率の外層からなる
母材を回転成形により製造し、その際内外層間で物質
（ｂ）を拡散させて物質（ｂ）の濃度勾配を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、従来の光学樹脂では実
現が困難であった、高い透明性と耐熱性を合わせ持った
屈折率分布型光ファイバー（以下、ＧＩ型光ファイバー
と略すことがある）を母材（プリフォーム）から製造す
る方法に関するものである。
現が困難であった、高い透明性と耐熱性を合わせ持った
屈折率分布型光ファイバー（以下、ＧＩ型光ファイバー
と略すことがある）を母材（プリフォーム）から製造す
る方法に関するものである。
【０００２】本発明により得られるＧＩ型光ファイバー
は、非結晶樹脂であるため光の散乱がなくしかも紫外光
から近赤外光まで広範囲の波長帯で透明性が非常に高い
ため、多種多様な波長の光システムに有効利用が可能で
ある。特に光通信分野において幹線石英ファイバーに利
用されている波長である１３００ｎｍ、１５５０ｎｍで
低損失である光伝送体を与えるものである。
は、非結晶樹脂であるため光の散乱がなくしかも紫外光
から近赤外光まで広範囲の波長帯で透明性が非常に高い
ため、多種多様な波長の光システムに有効利用が可能で
ある。特に光通信分野において幹線石英ファイバーに利
用されている波長である１３００ｎｍ、１５５０ｎｍで
低損失である光伝送体を与えるものである。
【０００３】また本発明により得られるＧＩ型光ファイ
バーは、自動車のエンジンルーム等での過酷な使用条件
に耐える、耐熱性、耐薬品性、耐湿性、不燃性を備える
ものである。
バーは、自動車のエンジンルーム等での過酷な使用条件
に耐える、耐熱性、耐薬品性、耐湿性、不燃性を備える
ものである。
【０００４】屈折率分布型光ファイバーにおける屈折率
分布とは、光ファイバー横断面においてファイバーの中
心から半径方向に向かって屈折率が放物線に近い曲線で
低下していることをいう。ＧＩ型光ファイバーにおいて
は、光の進行速度は屈折率の低い周辺部において速く、
屈折率の高い中心部において遅いことより、周辺部を進
行する光は行路が長いが速度が速いことより中心部を進
行する光と伝送速度がほぼ等しくなり、モード分散が低
いという特徴を有する。
分布とは、光ファイバー横断面においてファイバーの中
心から半径方向に向かって屈折率が放物線に近い曲線で
低下していることをいう。ＧＩ型光ファイバーにおいて
は、光の進行速度は屈折率の低い周辺部において速く、
屈折率の高い中心部において遅いことより、周辺部を進
行する光は行路が長いが速度が速いことより中心部を進
行する光と伝送速度がほぼ等しくなり、モード分散が低
いという特徴を有する。
【０００５】
【従来の技術】従来より知られているＧＩ型光ファイバ
ー用の樹脂としては、メチルメタクリレート系樹脂を代
表とした光学樹脂や、ＷＯ９４／０４９４９に記載され
たテトラフルオロエチレン樹脂やビニリデンフルオライ
ド樹脂が提案されている。
ー用の樹脂としては、メチルメタクリレート系樹脂を代
表とした光学樹脂や、ＷＯ９４／０４９４９に記載され
たテトラフルオロエチレン樹脂やビニリデンフルオライ
ド樹脂が提案されている。
【０００６】段階屈折型プラスチック光ファイバーとし
てはコアをメチルメタクリレート樹脂、スチレン樹脂、
カーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂等の光学樹脂を使
用し、クラッドを含フッ素ポリマーとする提案が多くな
されている。また特開平２ー２４４００７号公報にはコ
アとクラッドに含フッ素樹脂を用いた提案もされてい
る。また、ＷＯ９４／０４９４９、特開平３−８１７０
３号公報、特開平３−８１７０４号公報、特開平５−１
７３０２６号公報などにはＧＩ型光ファイバーの製造方
法が記載されている。
てはコアをメチルメタクリレート樹脂、スチレン樹脂、
カーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂等の光学樹脂を使
用し、クラッドを含フッ素ポリマーとする提案が多くな
されている。また特開平２ー２４４００７号公報にはコ
アとクラッドに含フッ素樹脂を用いた提案もされてい
る。また、ＷＯ９４／０４９４９、特開平３−８１７０
３号公報、特開平３−８１７０４号公報、特開平５−１
７３０２６号公報などにはＧＩ型光ファイバーの製造方
法が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、メチルメタ
クリレート樹脂、カーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂
等の光ファイバーでは達し得なかった、自動車、オフィ
スオートメーション（ＯＡ）機器、家電機器用途等で要
求される耐熱性、耐湿性、耐薬品性、不燃性を有するＧ
Ｉ型光ファイバーを製造するための母材の製造方法を提
供するものである。
クリレート樹脂、カーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂
等の光ファイバーでは達し得なかった、自動車、オフィ
スオートメーション（ＯＡ）機器、家電機器用途等で要
求される耐熱性、耐湿性、耐薬品性、不燃性を有するＧ
Ｉ型光ファイバーを製造するための母材の製造方法を提
供するものである。
【０００８】また本発明は、メタクリレート樹脂、カー
ボネート樹脂、ノルボルネン樹脂等の光伝送体では達し
得なかった紫外光（波長２００ｎｍから４００ｎｍ）と
近赤外光（波長７００ｎｍから２５００ｎｍ）を利用可
能とし、さらに広範囲の伝送領域帯で低い光伝送損失を
もつＧＩ型光ファイバーを製造するための母材の製造方
法を提供するものである。
ボネート樹脂、ノルボルネン樹脂等の光伝送体では達し
得なかった紫外光（波長２００ｎｍから４００ｎｍ）と
近赤外光（波長７００ｎｍから２５００ｎｍ）を利用可
能とし、さらに広範囲の伝送領域帯で低い光伝送損失を
もつＧＩ型光ファイバーを製造するための母材の製造方
法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、耐熱性、耐
湿性、耐薬品性、不燃性を付与しかつ近赤外光で光吸収
が起こるＣ−Ｈ結合（すなわち、炭素−水素結合）をな
くすためにはＣ−Ｈ結合を実質的に含まない含フッ素重
合体が最適であるとの知見を得た。この含フッ素重合体
はＣ−Ｈ結合の代わりにＣ−Ｆ結合（すなわち、炭素−
フッ素結合）を有する。
湿性、耐薬品性、不燃性を付与しかつ近赤外光で光吸収
が起こるＣ−Ｈ結合（すなわち、炭素−水素結合）をな
くすためにはＣ−Ｈ結合を実質的に含まない含フッ素重
合体が最適であるとの知見を得た。この含フッ素重合体
はＣ−Ｈ結合の代わりにＣ−Ｆ結合（すなわち、炭素−
フッ素結合）を有する。
【００１０】すなわち、物質に光を照射すると、ある原
子間の結合の伸縮振動や、変角振動と共鳴振動する波長
の光が、優先的に吸収されることになる。これまでプラ
スチック光ファイバーに用いられた高分子物質は主にＣ
−Ｈ結合を有する化合物であった。このＣ−Ｈ結合を基
本とする高分子物質では、水素原子が軽量で振動しやす
いために、基本吸収は、赤外域に短波長側（３４００ｎ
ｍ）に現れる。従って、光源の波長である近赤外〜赤外
域（６００〜１５５０ｎｍ）では、このＣ−Ｈ伸縮振動
の比較的低倍音吸収がとびとびに現れ、これが吸収損失
の大きな原因になっている。
子間の結合の伸縮振動や、変角振動と共鳴振動する波長
の光が、優先的に吸収されることになる。これまでプラ
スチック光ファイバーに用いられた高分子物質は主にＣ
−Ｈ結合を有する化合物であった。このＣ−Ｈ結合を基
本とする高分子物質では、水素原子が軽量で振動しやす
いために、基本吸収は、赤外域に短波長側（３４００ｎ
ｍ）に現れる。従って、光源の波長である近赤外〜赤外
域（６００〜１５５０ｎｍ）では、このＣ−Ｈ伸縮振動
の比較的低倍音吸収がとびとびに現れ、これが吸収損失
の大きな原因になっている。
【００１１】そこで水素原子をフッ素原子に置換する
と、それらの倍音吸収ピークの波長は長波長側に移動
し、近赤外域での吸収量が減少する。理論値から見れ
ば、Ｃ−Ｈ結合を有するＰＭＭＡ（ポリメチルメタアク
リレート）の場合には波長６５０ｎｍにおいてＣ−Ｈ結
合の吸収損失は、１０５ｄＢ／ｋｍと見積もられてお
り、波長１３００ｎｍにおいては１００００ｄＢ／ｋｍ
以上になる。
と、それらの倍音吸収ピークの波長は長波長側に移動
し、近赤外域での吸収量が減少する。理論値から見れ
ば、Ｃ−Ｈ結合を有するＰＭＭＡ（ポリメチルメタアク
リレート）の場合には波長６５０ｎｍにおいてＣ−Ｈ結
合の吸収損失は、１０５ｄＢ／ｋｍと見積もられてお
り、波長１３００ｎｍにおいては１００００ｄＢ／ｋｍ
以上になる。
【００１２】一方、水素原子をフッ素原子に置き換えた
物質では波長６５０ｎｍでは実質的に吸収による損失は
なく、波長１３００ｎｍにおいてもＣ−Ｆ結合の伸縮振
動の６倍音と７倍音の間で、１ｄＢ／ｋｍのオーダーで
あり吸収損失はないと考えてよい。そのために我々はＣ
−Ｆ結合を有する化合物を用いることを提案する。ま
た、耐熱性、耐湿性、耐薬品性、不燃性を阻害する要因
となるカルボキシル基やカルボニル基等の官能基を除外
することが望ましい。また、カルボキシル基があると近
赤外光の光吸収があり、カルボニル基があると紫外光の
光吸収があるため、これらの基を除外することが望まし
い。さらに光の散乱による伝送損失を低減するためには
非結晶性の重合体にする事が重要である。
物質では波長６５０ｎｍでは実質的に吸収による損失は
なく、波長１３００ｎｍにおいてもＣ−Ｆ結合の伸縮振
動の６倍音と７倍音の間で、１ｄＢ／ｋｍのオーダーで
あり吸収損失はないと考えてよい。そのために我々はＣ
−Ｆ結合を有する化合物を用いることを提案する。ま
た、耐熱性、耐湿性、耐薬品性、不燃性を阻害する要因
となるカルボキシル基やカルボニル基等の官能基を除外
することが望ましい。また、カルボキシル基があると近
赤外光の光吸収があり、カルボニル基があると紫外光の
光吸収があるため、これらの基を除外することが望まし
い。さらに光の散乱による伝送損失を低減するためには
非結晶性の重合体にする事が重要である。
【００１３】さらに、段階屈折率型光ファイバーの場
合、マルチモードの光はコアとクラッドの界面で反射さ
れながら伝搬する。そのためモード分散が起こり伝送帯
域が低下する。しかし屈折率分布型光ファイバーではモ
ード分散が起こりにくく伝送帯域は増加する。
合、マルチモードの光はコアとクラッドの界面で反射さ
れながら伝搬する。そのためモード分散が起こり伝送帯
域が低下する。しかし屈折率分布型光ファイバーではモ
ード分散が起こりにくく伝送帯域は増加する。
【００１４】本発明者は、そこでＧＩ型光ファイバー用
材料として実質的にＣ−Ｈ結合を有しない非結晶性の含
フッ素重合体、特に主鎖に環構造を有する含フッ素重合
体と、該重合体に比較して屈折率の異なる物質を使用
し、屈折率の異なる物質の濃度が特定の方向に勾配を有
するＧＩ型光ファイバーを新規に見いだした。本発明は
このＧＩ型光ファイバーを製造するための母材を製造す
る方法に関する下記の発明である。
材料として実質的にＣ−Ｈ結合を有しない非結晶性の含
フッ素重合体、特に主鎖に環構造を有する含フッ素重合
体と、該重合体に比較して屈折率の異なる物質を使用
し、屈折率の異なる物質の濃度が特定の方向に勾配を有
するＧＩ型光ファイバーを新規に見いだした。本発明は
このＧＩ型光ファイバーを製造するための母材を製造す
る方法に関する下記の発明である。
【００１５】屈折率分布型光ファイバー製造用の母材の
製造方法において、実質的にＣ−Ｈ結合を有しない非結
晶性の含フッ素重合体（ａ）と、含フッ素重合体（ａ）
との比較において屈折率の差が０．００１以上である少
なくとも１種類の物質（ｂ）とを用い、上記材料の少な
くとも１種から選ばれた低屈折率材料からなる円筒状成
形体を型としてその内面に上記材料の少なくとも１種か
ら選ばれた相対的に高屈折率の層形成材料からなる少な
くとも１つの層を回転成形により形成して、内外少なく
とも２層構成を有する円筒状ないし円柱状の成形体から
なる母材を製造することを特徴とする、屈折率分布型光
ファイバー製造用の母材の製造方法。
製造方法において、実質的にＣ−Ｈ結合を有しない非結
晶性の含フッ素重合体（ａ）と、含フッ素重合体（ａ）
との比較において屈折率の差が０．００１以上である少
なくとも１種類の物質（ｂ）とを用い、上記材料の少な
くとも１種から選ばれた低屈折率材料からなる円筒状成
形体を型としてその内面に上記材料の少なくとも１種か
ら選ばれた相対的に高屈折率の層形成材料からなる少な
くとも１つの層を回転成形により形成して、内外少なく
とも２層構成を有する円筒状ないし円柱状の成形体から
なる母材を製造することを特徴とする、屈折率分布型光
ファイバー製造用の母材の製造方法。
【００１６】屈折率分布型光ファイバー製造用の母材の
製造方法において、実質的にＣ−Ｈ結合を有しない非結
晶性の含フッ素重合体（ａ）と、含フッ素重合体（ａ）
との比較において屈折率の差が０．００１以上である少
なくとも１種類の物質（ｂ）とを用いて屈折率が異なる
複数の層形成材料を製造し、この層形成材料を順次回転
円筒ドラム内に供給して成形物の内層が外層よりも高屈
折率である円筒状ないし円柱状の成形体からなる母材を
製造することを特徴とする、屈折率分布型光ファイバー
製造用の母材の製造方法。
製造方法において、実質的にＣ−Ｈ結合を有しない非結
晶性の含フッ素重合体（ａ）と、含フッ素重合体（ａ）
との比較において屈折率の差が０．００１以上である少
なくとも１種類の物質（ｂ）とを用いて屈折率が異なる
複数の層形成材料を製造し、この層形成材料を順次回転
円筒ドラム内に供給して成形物の内層が外層よりも高屈
折率である円筒状ないし円柱状の成形体からなる母材を
製造することを特徴とする、屈折率分布型光ファイバー
製造用の母材の製造方法。
【００１７】以下まずＧＩ型光ファイバーの材料である
含フッ素重合体（ａ）、物質（ｂ）、およびＧＩ型光フ
ァイバーについて説明し、その後上記母材の製造方法に
ついて説明する。
含フッ素重合体（ａ）、物質（ｂ）、およびＧＩ型光フ
ァイバーについて説明し、その後上記母材の製造方法に
ついて説明する。
【００１８】＜含フッ素重合体（ａ）について＞含フッ
素重合体として、従来よりテトラフルオロエチレン樹
脂、パーフルオロ（エチレン−プロピレン）樹脂、パー
フルオロアルコキシ樹脂、ビニリデンフルオライド樹
脂、エチレン−テトラフルオロエチレン樹脂、クロロト
リフルオロエチレン樹脂等が広く知られている。しかし
ながら、これらの含フッ素樹脂は結晶性を有するため、
光の散乱が起こり、透明性が良好でなく、プラスチック
光ファイバーの材料としては好ましくない。
素重合体として、従来よりテトラフルオロエチレン樹
脂、パーフルオロ（エチレン−プロピレン）樹脂、パー
フルオロアルコキシ樹脂、ビニリデンフルオライド樹
脂、エチレン−テトラフルオロエチレン樹脂、クロロト
リフルオロエチレン樹脂等が広く知られている。しかし
ながら、これらの含フッ素樹脂は結晶性を有するため、
光の散乱が起こり、透明性が良好でなく、プラスチック
光ファイバーの材料としては好ましくない。
【００１９】これに対して、非結晶性の含フッ素重合体
は、結晶による光の散乱がないため、透明性に優れる。
本発明における含フッ素重合体（ａ）としては、Ｃ−Ｈ
結合を有しない非結晶性の含フッ素重合体であれば何ら
限定されないが、主鎖に環構造を有する含フッ素重合体
が好ましい。主鎖に環構造を有する含フッ素重合体とし
ては、含フッ素脂肪族環構造、含フッ素イミド環構造、
含フッ素トリアジン環構造または含フッ素芳香族環構造
を有する含フッ素重合体が好ましい。含フッ素脂肪族環
構造を有する含フッ素重合体では含フッ素脂肪族エーテ
ル環構造を有するものがさらに好ましい。
は、結晶による光の散乱がないため、透明性に優れる。
本発明における含フッ素重合体（ａ）としては、Ｃ−Ｈ
結合を有しない非結晶性の含フッ素重合体であれば何ら
限定されないが、主鎖に環構造を有する含フッ素重合体
が好ましい。主鎖に環構造を有する含フッ素重合体とし
ては、含フッ素脂肪族環構造、含フッ素イミド環構造、
含フッ素トリアジン環構造または含フッ素芳香族環構造
を有する含フッ素重合体が好ましい。含フッ素脂肪族環
構造を有する含フッ素重合体では含フッ素脂肪族エーテ
ル環構造を有するものがさらに好ましい。
【００２０】含フッ素脂肪族環構造を有する含フッ素重
合体は、含フッ素イミド環構造、含フッ素トリアジン環
構造または含フッ素芳香族環構造を有する含フッ素重合
体に比べ、後述の熱延伸または溶融紡糸によるファイバ
ー化に際してもポリマー分子が配向しにくく、その結果
光の散乱を起こすこともないなどの理由から、より好ま
しい重合体である。
合体は、含フッ素イミド環構造、含フッ素トリアジン環
構造または含フッ素芳香族環構造を有する含フッ素重合
体に比べ、後述の熱延伸または溶融紡糸によるファイバ
ー化に際してもポリマー分子が配向しにくく、その結果
光の散乱を起こすこともないなどの理由から、より好ま
しい重合体である。
【００２１】含フッ素重合体（ａ）の溶融状態における
粘度は、溶融温度２００℃〜３００℃において１０3〜
１０5ポイズが好ましい。溶融粘度が高過ぎると溶融紡
糸が困難なばかりでなく、屈折率分布の形成に必要な、
物質（ｂ）の拡散が起こりにくくなり屈折率分布の形成
が困難になる。また、溶融粘度が低過ぎると実用上問題
が生じる。すなわち、電子機器や自動車等で用いられる
場合に高温にさらされ軟化し、光の伝送性能が低下す
る。
粘度は、溶融温度２００℃〜３００℃において１０3〜
１０5ポイズが好ましい。溶融粘度が高過ぎると溶融紡
糸が困難なばかりでなく、屈折率分布の形成に必要な、
物質（ｂ）の拡散が起こりにくくなり屈折率分布の形成
が困難になる。また、溶融粘度が低過ぎると実用上問題
が生じる。すなわち、電子機器や自動車等で用いられる
場合に高温にさらされ軟化し、光の伝送性能が低下す
る。
【００２２】含フッ素重合体（ａ）の数平均分子量は、
１０，０００〜５０００，０００が好ましく、より好ま
しくは５０，０００〜１０００，０００である。分子量
が小さ過ぎると耐熱性を阻害することがあり、大き過ぎ
ると屈折率分布を有する光ファイバーの形成が困難にな
るため好ましくない。
１０，０００〜５０００，０００が好ましく、より好ま
しくは５０，０００〜１０００，０００である。分子量
が小さ過ぎると耐熱性を阻害することがあり、大き過ぎ
ると屈折率分布を有する光ファイバーの形成が困難にな
るため好ましくない。
【００２３】含フッ素脂肪族環構造を有する重合体とし
ては、含フッ素環構造を有するモノマーを重合して得ら
れるものや、少なくとも２つの重合性二重結合を有する
含フッ素モノマーを環化重合して得られる主鎖に含フッ
素脂肪族環構造を有する重合体が好適である。
ては、含フッ素環構造を有するモノマーを重合して得ら
れるものや、少なくとも２つの重合性二重結合を有する
含フッ素モノマーを環化重合して得られる主鎖に含フッ
素脂肪族環構造を有する重合体が好適である。
【００２４】含フッ素脂肪族環構造を有するモノマーを
重合して得られる主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有する
重合体は、特公昭６３−１８９６４号公報等により知ら
れている。即ち、パーフルオロ（２，２−ジメチル−
１，３−ジオキソール）等の含フッ素脂肪族環構造を有
するモノマーを単独重合することにより、またこのモノ
マーをテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエ
チレン、パーフルオロ（メチルビニールエーテル）など
のラジカル重合性モノマーと共重合することにより主鎖
に含フッ素脂肪族環構造を有する重合体が得られる。
重合して得られる主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有する
重合体は、特公昭６３−１８９６４号公報等により知ら
れている。即ち、パーフルオロ（２，２−ジメチル−
１，３−ジオキソール）等の含フッ素脂肪族環構造を有
するモノマーを単独重合することにより、またこのモノ
マーをテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエ
チレン、パーフルオロ（メチルビニールエーテル）など
のラジカル重合性モノマーと共重合することにより主鎖
に含フッ素脂肪族環構造を有する重合体が得られる。
【００２５】また、少なくとも２つの重合性二重結合を
有する含フッ素モノマーを環化重合して得られる主鎖に
含フッ素脂肪族環構造を有する重合体は、特開昭６３−
２３８１１１号公報や特開昭６３−２３８１１５号公報
等により知られている。即ち、パーフルオロ（アリルビ
ニルエーテル）やパーフルオロ（ブテニルビニルエーテ
ル）等のモノマーを環化重合することにより、またはこ
のようなモノマーをテトラフルオロエチレン、クロロト
リフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニールエ
ーテル）などのラジカル重合性モノマーと共重合するこ
とにより主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有する重合体が
得られる。
有する含フッ素モノマーを環化重合して得られる主鎖に
含フッ素脂肪族環構造を有する重合体は、特開昭６３−
２３８１１１号公報や特開昭６３−２３８１１５号公報
等により知られている。即ち、パーフルオロ（アリルビ
ニルエーテル）やパーフルオロ（ブテニルビニルエーテ
ル）等のモノマーを環化重合することにより、またはこ
のようなモノマーをテトラフルオロエチレン、クロロト
リフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニールエ
ーテル）などのラジカル重合性モノマーと共重合するこ
とにより主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有する重合体が
得られる。
【００２６】また、パーフルオロ（２，２−ジメチル−
１，３−ジオキソール）等の含フッ素脂肪族環構造を有
するモノマーとパーフルオロ（アリルビニルエーテル）
やパーフルオロ（ブテニルビニルエーテル）等の少なく
とも２つの重合性二重結合を有する含フッ素モノマーと
を共重合することによっても主鎖に含フッ素脂肪族環構
造を有する重合体が得られる。
１，３−ジオキソール）等の含フッ素脂肪族環構造を有
するモノマーとパーフルオロ（アリルビニルエーテル）
やパーフルオロ（ブテニルビニルエーテル）等の少なく
とも２つの重合性二重結合を有する含フッ素モノマーと
を共重合することによっても主鎖に含フッ素脂肪族環構
造を有する重合体が得られる。
【００２７】上記の含フッ素脂肪族環構造を有する重合
体としては、具体的には以下の（Ｉ）〜（ＩＶ）式から
選ばれる繰り返し単位を有するものが例示される。な
お、これらの含フッ素脂肪族環構造を有する重合体中の
フッ素原子は、屈折率を高めるために一部塩素原子で置
換されていてもよい。
体としては、具体的には以下の（Ｉ）〜（ＩＶ）式から
選ばれる繰り返し単位を有するものが例示される。な
お、これらの含フッ素脂肪族環構造を有する重合体中の
フッ素原子は、屈折率を高めるために一部塩素原子で置
換されていてもよい。
【００２８】
【化１】
【００２９】［上記（Ｉ）〜（ＩＶ）式において、ｌは
０〜５、ｍは０〜４、ｎは０〜１、ｌ＋ｍ＋ｎは１〜
６、ｏ，ｐ，ｑはそれぞれ０〜５、ｏ＋ｐ＋ｑは１〜
６、ＲはＦまたはＣＦ3、Ｒ1はＦまたはＣＦ3、Ｒ2はＦ
またはＣＦ3、Ｘ1はＦまたはＣｌ、Ｘ2はＦまたはＣｌ
である。］ 含フッ素脂肪族環構造を有する重合体は、主鎖に環構造
を有する重合体が好適であるが、環構造を有する重合単
位を２０モル％以上、好ましくは４０モル％以上含有す
るものが透明性、機械的特性等の面から好ましい。
０〜５、ｍは０〜４、ｎは０〜１、ｌ＋ｍ＋ｎは１〜
６、ｏ，ｐ，ｑはそれぞれ０〜５、ｏ＋ｐ＋ｑは１〜
６、ＲはＦまたはＣＦ3、Ｒ1はＦまたはＣＦ3、Ｒ2はＦ
またはＣＦ3、Ｘ1はＦまたはＣｌ、Ｘ2はＦまたはＣｌ
である。］ 含フッ素脂肪族環構造を有する重合体は、主鎖に環構造
を有する重合体が好適であるが、環構造を有する重合単
位を２０モル％以上、好ましくは４０モル％以上含有す
るものが透明性、機械的特性等の面から好ましい。
【００３０】＜物質（ｂ）について＞物質（ｂ）は、含
フッ素重合体（ａ）との比較において屈折率の差が０．
００１以上である少なくとも１種類の物質であり、含フ
ッ素重合体（ａ）よりも高屈折率であっても低屈折率で
あってもよい。本発明においては通常は含フッ素重合体
（ａ）よりも高屈折率の物質を用いる。
フッ素重合体（ａ）との比較において屈折率の差が０．
００１以上である少なくとも１種類の物質であり、含フ
ッ素重合体（ａ）よりも高屈折率であっても低屈折率で
あってもよい。本発明においては通常は含フッ素重合体
（ａ）よりも高屈折率の物質を用いる。
【００３１】この物質（ｂ）としては、ベンゼン環等の
芳香族環、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、エー
テル結合等の結合基を含む、低分子化合物、オリゴマ
ー、ポリマーが好ましい。また、物質（ｂ）は、含フッ
素重合体（ａ）と同様な理由から実質的にＣ−Ｈ結合を
有しない物質であることが好ましい。含フッ素重合体
（ａ）との屈折率の差は０．００５以上であることが好
ましい。
芳香族環、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、エー
テル結合等の結合基を含む、低分子化合物、オリゴマ
ー、ポリマーが好ましい。また、物質（ｂ）は、含フッ
素重合体（ａ）と同様な理由から実質的にＣ−Ｈ結合を
有しない物質であることが好ましい。含フッ素重合体
（ａ）との屈折率の差は０．００５以上であることが好
ましい。
【００３２】オリゴマーやポリマーである物質（ｂ）と
しては、前記したような含フッ素重合体（ａ）を形成す
るモノマーの重合体からなり、含フッ素重合体（ａ）と
の比較において屈折率の差が０．００１以上であるオリ
ゴマーやポリマーであってもよい。モノマーとしては、
含フッ素重合体（ａ）との比較において屈折率の差が
０．００１以上である重合体を形成するものから選ばれ
る。たとえば、屈折率の異なる２種の含フッ素重合体
（ａ）を用い、一方の重合体（ａ）を物質（ｂ）として
他の重合体（ａ）中に分布させることができる。
しては、前記したような含フッ素重合体（ａ）を形成す
るモノマーの重合体からなり、含フッ素重合体（ａ）と
の比較において屈折率の差が０．００１以上であるオリ
ゴマーやポリマーであってもよい。モノマーとしては、
含フッ素重合体（ａ）との比較において屈折率の差が
０．００１以上である重合体を形成するものから選ばれ
る。たとえば、屈折率の異なる２種の含フッ素重合体
（ａ）を用い、一方の重合体（ａ）を物質（ｂ）として
他の重合体（ａ）中に分布させることができる。
【００３３】これらの物質（ｂ）は、上記マトリックス
との比較において、溶解性パラメータの差が７（ｃａｌ
／ｃｍ3）1/2以内であることが好ましい。ここで溶解性
パラメータとは物質間の混合性の尺度となる特性値であ
り、溶解性パラメータをδ、物質の分子凝集エネルギー
をＥ、分子容をＶとして、式δ＝（Ｅ／Ｖ）1/2で表さ
れる。
との比較において、溶解性パラメータの差が７（ｃａｌ
／ｃｍ3）1/2以内であることが好ましい。ここで溶解性
パラメータとは物質間の混合性の尺度となる特性値であ
り、溶解性パラメータをδ、物質の分子凝集エネルギー
をＥ、分子容をＶとして、式δ＝（Ｅ／Ｖ）1/2で表さ
れる。
【００３４】低分子化合物としては、例えば炭素原子に
結合した水素原子を含まないハロゲン化芳香族炭化水素
がある。特に、ハロゲン原子としてフッ素原子のみを含
むハロゲン化芳香族炭化水素やフッ素原子と他のハロゲ
ン原子を含むハロゲン化芳香族炭化水素が、含フッ素重
合体（ａ）との相溶性の面で好ましい。また、これらの
ハロゲン化芳香族炭化水素は、カルボニル基、シアノ基
などの官能基を有していないことがより好ましい。
結合した水素原子を含まないハロゲン化芳香族炭化水素
がある。特に、ハロゲン原子としてフッ素原子のみを含
むハロゲン化芳香族炭化水素やフッ素原子と他のハロゲ
ン原子を含むハロゲン化芳香族炭化水素が、含フッ素重
合体（ａ）との相溶性の面で好ましい。また、これらの
ハロゲン化芳香族炭化水素は、カルボニル基、シアノ基
などの官能基を有していないことがより好ましい。
【００３５】このようなハロゲン化芳香族炭化水素とし
ては、例えば式Φr−Ｚb［Φrは水素原子のすべてがフ
ッ素原子に置換されたｂ価のフッ素化芳香環残基、Ｚは
フッ素以外のハロゲン原子、−Ｒｆ、−ＣＯ−Ｒｆ、−
Ｏ−Ｒｆ、あるいは−ＣＮ。ただし、Ｒｆはパーフルオ
ロアルキル基、ポリフルオロパーハロアルキル基、また
は１価のΦr。ｂは０または１以上の整数。］で表され
る化合物がある。芳香環としてはベンゼン環やナフタレ
ン環がある。Ｒｆであるパーフルオロアルキル基やポリ
フルオロパーハロアルキル基の炭素数は５以下が好まし
い。フッ素以外のハロゲン原子としては、塩素原子や臭
素原子が好ましい。
ては、例えば式Φr−Ｚb［Φrは水素原子のすべてがフ
ッ素原子に置換されたｂ価のフッ素化芳香環残基、Ｚは
フッ素以外のハロゲン原子、−Ｒｆ、−ＣＯ−Ｒｆ、−
Ｏ−Ｒｆ、あるいは−ＣＮ。ただし、Ｒｆはパーフルオ
ロアルキル基、ポリフルオロパーハロアルキル基、また
は１価のΦr。ｂは０または１以上の整数。］で表され
る化合物がある。芳香環としてはベンゼン環やナフタレ
ン環がある。Ｒｆであるパーフルオロアルキル基やポリ
フルオロパーハロアルキル基の炭素数は５以下が好まし
い。フッ素以外のハロゲン原子としては、塩素原子や臭
素原子が好ましい。
【００３６】具体的な化合物としては例えば、１，３−
ジブロモテトラフルオロベンゼン、１，４−ジブロモテ
トラフルオロベンゼン、２−ブロモテトラフルオロベン
ゾトリフルオライド、クロロペンタフルオロベンゼン、
ブロモペンタフルオロベンゼン、ヨードペンタフルオロ
ベンゼン、デカフルオロベンゾフェノン、パーフルオロ
アセトフェノン、パーフルオロビフェニル、クロロヘプ
タフルオロナフタレン、ブロモヘプタフルオロナフタレ
ンなどがある。
ジブロモテトラフルオロベンゼン、１，４−ジブロモテ
トラフルオロベンゼン、２−ブロモテトラフルオロベン
ゾトリフルオライド、クロロペンタフルオロベンゼン、
ブロモペンタフルオロベンゼン、ヨードペンタフルオロ
ベンゼン、デカフルオロベンゾフェノン、パーフルオロ
アセトフェノン、パーフルオロビフェニル、クロロヘプ
タフルオロナフタレン、ブロモヘプタフルオロナフタレ
ンなどがある。
【００３７】ポリマーやオリゴマーである物質（ｂ）と
しては、前記（Ｉ）〜（ＩＶ）の繰り返し単位を有する
ものの内、組み合される含フッ素重合体（ａ）とは異な
る屈折率を有する含フッ素重合体（例えば、ハロゲン原
子としてフッ素原子のみを含む含フッ素重合体とフッ素
原子と塩素原子を含む含フッ素重合体との組み合せ、異
なる種類や異なる割合の２以上のモノマーを重合して得
られた２種の含フッ素重合体の組み合せなど）が好まし
い。
しては、前記（Ｉ）〜（ＩＶ）の繰り返し単位を有する
ものの内、組み合される含フッ素重合体（ａ）とは異な
る屈折率を有する含フッ素重合体（例えば、ハロゲン原
子としてフッ素原子のみを含む含フッ素重合体とフッ素
原子と塩素原子を含む含フッ素重合体との組み合せ、異
なる種類や異なる割合の２以上のモノマーを重合して得
られた２種の含フッ素重合体の組み合せなど）が好まし
い。
【００３８】また、上記のごとき主鎖に環構造を有する
含フッ素重合体以外に、テトラフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレン、ジクロロジフルオロエチレ
ン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキル
ビニルエーテルなどの水素原子を含まないモノマーから
なるオリゴマー、それらモノマー２種以上の共重合オリ
ゴマーなども物質（ｂ）として使用できる。また、−Ｃ
Ｆ2ＣＦ（ＣＦ3）Ｏ−や−（ＣＦ2）nＯ−（ｎは１〜３
の整数）の構造単位を有するパーフルオロポリエーテル
なども使用できる。これらオリゴマーの分子量は、非結
晶性となる分子量範囲から選ばれ、数平均分子量３００
〜１０，０００が好ましい。拡散のしやすさを考慮する
と、数平均分子量３００〜５０００がさらに好ましい。
含フッ素重合体以外に、テトラフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレン、ジクロロジフルオロエチレ
ン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキル
ビニルエーテルなどの水素原子を含まないモノマーから
なるオリゴマー、それらモノマー２種以上の共重合オリ
ゴマーなども物質（ｂ）として使用できる。また、−Ｃ
Ｆ2ＣＦ（ＣＦ3）Ｏ−や−（ＣＦ2）nＯ−（ｎは１〜３
の整数）の構造単位を有するパーフルオロポリエーテル
なども使用できる。これらオリゴマーの分子量は、非結
晶性となる分子量範囲から選ばれ、数平均分子量３００
〜１０，０００が好ましい。拡散のしやすさを考慮する
と、数平均分子量３００〜５０００がさらに好ましい。
【００３９】特に好ましい物質（ｂ）は、含フッ素重合
体（ａ）特に主鎖に環構造を有する含フッ素重合体との
相溶性が良好であること等から、クロロトリフルオロエ
チレンオリゴマーである。相溶性が良好であることによ
り、含フッ素重合体（ａ）、特に主鎖に環構造を有する
含フッ素重合体、とクロロトリフルオロエチレンオリゴ
マーとを２００〜３００℃で加熱溶融により容易に混合
させることができる。また、含フッ素溶媒に溶解させて
混合した後、溶媒を除去することにより両者を均一に混
合させることができる。クロロトリフルオロエチレンオ
リゴマーの好ましい分子量は、数平均分子量５００〜１
５００である。
体（ａ）特に主鎖に環構造を有する含フッ素重合体との
相溶性が良好であること等から、クロロトリフルオロエ
チレンオリゴマーである。相溶性が良好であることによ
り、含フッ素重合体（ａ）、特に主鎖に環構造を有する
含フッ素重合体、とクロロトリフルオロエチレンオリゴ
マーとを２００〜３００℃で加熱溶融により容易に混合
させることができる。また、含フッ素溶媒に溶解させて
混合した後、溶媒を除去することにより両者を均一に混
合させることができる。クロロトリフルオロエチレンオ
リゴマーの好ましい分子量は、数平均分子量５００〜１
５００である。
【００４０】＜ＧＩ型光ファイバーについて＞ＧＩ型光
ファイバーの横断面において、物質（ｂ）は含フッ素重
合体（ａ）中に中心から周辺方向に沿って濃度勾配を有
して分布している。好ましくは、物質（ｂ）が含フッ素
重合体（ａ）よりも高屈折率の物質であり、この物質
（ｂ）が光ファイバーの中心から周辺方向に沿って濃度
が低下する濃度勾配を有して分布している光ファイバー
である。ある場合には物質（ｂ）が含フッ素重合体
（ａ）よりも低屈折率の物質であり、この物質が光ファ
イバーの周辺から中心方向に沿って濃度が低下する濃度
勾配を有して分布している光ファイバーも有用である。
前者の光ファイバーは通常物質（ｂ）を中心に配置し周
辺方向に向かって拡散させることにより製造できる。後
者の光ファイバーは物質（ｂ）を周辺から中心方向に拡
散させることによって製造できる。
ファイバーの横断面において、物質（ｂ）は含フッ素重
合体（ａ）中に中心から周辺方向に沿って濃度勾配を有
して分布している。好ましくは、物質（ｂ）が含フッ素
重合体（ａ）よりも高屈折率の物質であり、この物質
（ｂ）が光ファイバーの中心から周辺方向に沿って濃度
が低下する濃度勾配を有して分布している光ファイバー
である。ある場合には物質（ｂ）が含フッ素重合体
（ａ）よりも低屈折率の物質であり、この物質が光ファ
イバーの周辺から中心方向に沿って濃度が低下する濃度
勾配を有して分布している光ファイバーも有用である。
前者の光ファイバーは通常物質（ｂ）を中心に配置し周
辺方向に向かって拡散させることにより製造できる。後
者の光ファイバーは物質（ｂ）を周辺から中心方向に拡
散させることによって製造できる。
【００４１】本発明により得られるＧＩ型光ファイバー
は、波長７００〜１，６００ｎｍで、１００ｍの伝送損
失が１００ｄｂ以下とすることができる。特に主鎖に脂
肪族環構造を有する含フッ素重合体では同様な波長で、
１００ｍの伝送損失が５０ｄｂ以下とすることができ
る。波長７００〜１，６００ｎｍという比較的長波長に
おいて、このような低レベルの伝送損失であることは極
めて有利である。すなわち、石英光ファイバーと同じ波
長を使えることにより、石英光ファイバーとの接続が容
易であり、また波長７００〜１，６００ｎｍよりも短波
長を使わざるをえない従来のプラスチック光ファイバー
に比べ、安価な光源で済むという利点がある。
は、波長７００〜１，６００ｎｍで、１００ｍの伝送損
失が１００ｄｂ以下とすることができる。特に主鎖に脂
肪族環構造を有する含フッ素重合体では同様な波長で、
１００ｍの伝送損失が５０ｄｂ以下とすることができ
る。波長７００〜１，６００ｎｍという比較的長波長に
おいて、このような低レベルの伝送損失であることは極
めて有利である。すなわち、石英光ファイバーと同じ波
長を使えることにより、石英光ファイバーとの接続が容
易であり、また波長７００〜１，６００ｎｍよりも短波
長を使わざるをえない従来のプラスチック光ファイバー
に比べ、安価な光源で済むという利点がある。
【００４２】＜本発明の製造方法について＞本発明はＧ
Ｉ型光ファイバーを製造するための母材（プリフォー
ム）を回転成形により製造する方法に関するものであ
る。１つは、前記材料から選ばれた相対的に低屈折率の
材料からなる円筒状の成形体をあらかじめ製造し、この
成形体を型としてその内面に高屈折率の材料からなる少
なくとも１つの層を回転成形により形成し、内外少なく
とも２層の構成を有する円筒状ないし円柱状の成形物か
らなる母材を製造する方法である。他の発明は、上記外
層となる成形体を回転成形により成形すると共に、引き
続き内層を回転成形により形成して同様の母材を製造す
る方法である。母材は必ずしも屈折率分布を有する必要
はないが（母材の後処理や紡糸の際に屈折率分布を形成
することができる）、母材にある程度以上の屈折率分布
を形成しておくことが好ましい。母材にある程度以上の
屈折率分布を形成しておくことにより、後処理や紡糸の
際に屈折率分布を形成することが容易となり、またＧＩ
型光ファイバーの製造効率も向上する。
Ｉ型光ファイバーを製造するための母材（プリフォー
ム）を回転成形により製造する方法に関するものであ
る。１つは、前記材料から選ばれた相対的に低屈折率の
材料からなる円筒状の成形体をあらかじめ製造し、この
成形体を型としてその内面に高屈折率の材料からなる少
なくとも１つの層を回転成形により形成し、内外少なく
とも２層の構成を有する円筒状ないし円柱状の成形物か
らなる母材を製造する方法である。他の発明は、上記外
層となる成形体を回転成形により成形すると共に、引き
続き内層を回転成形により形成して同様の母材を製造す
る方法である。母材は必ずしも屈折率分布を有する必要
はないが（母材の後処理や紡糸の際に屈折率分布を形成
することができる）、母材にある程度以上の屈折率分布
を形成しておくことが好ましい。母材にある程度以上の
屈折率分布を形成しておくことにより、後処理や紡糸の
際に屈折率分布を形成することが容易となり、またＧＩ
型光ファイバーの製造効率も向上する。
【００４３】母材の製造において、屈折率分布を形成す
るためには隣接する層間で物質（ｂ）を一方の層から他
方の層の含フッ素重合体（ａ）中へ拡散させる必要があ
る。たとえば、中心部と周辺部の２層からなる母材を製
造する場合、屈折率分布を形成させるためには物質
（ｂ）を中心部の層から周辺部の層へ拡散させる（物質
（ｂ）が含フッ素重合体（ａ）よりも高屈折率である場
合）か、物質（ｂ）を周辺部の層から中心部の層へ拡散
させる（物質（ｂ）が含フッ素重合体（ａ）よりも低屈
折率である場合）ことが必要となる。物質（ｂ）は通常
熱拡散で拡散させることができる。この拡散は回転成形
しながら引き続き行うことができ、また回転成形が終了
した後に行うことができる。
るためには隣接する層間で物質（ｂ）を一方の層から他
方の層の含フッ素重合体（ａ）中へ拡散させる必要があ
る。たとえば、中心部と周辺部の２層からなる母材を製
造する場合、屈折率分布を形成させるためには物質
（ｂ）を中心部の層から周辺部の層へ拡散させる（物質
（ｂ）が含フッ素重合体（ａ）よりも高屈折率である場
合）か、物質（ｂ）を周辺部の層から中心部の層へ拡散
させる（物質（ｂ）が含フッ素重合体（ａ）よりも低屈
折率である場合）ことが必要となる。物質（ｂ）は通常
熱拡散で拡散させることができる。この拡散は回転成形
しながら引き続き行うことができ、また回転成形が終了
した後に行うことができる。
【００４４】また、母材の製造において物質（ｂ）の拡
散以外に、積層する材料の屈折率を順次変化させて屈折
率分布に近い屈折率変化を有する母材を製造することも
できる。すなわち、回転円筒ドラム内に供給する材料の
屈折率を順次高めながら（たとえば、高屈折率の物質
（ｂ）の含フッ素重合体（ａ）に対する濃度を順次高め
ながら）積層を行い、目的とする母材を製造することが
できる。この方法に加えて物質（ｂ）の拡散を併用する
こともできる。
散以外に、積層する材料の屈折率を順次変化させて屈折
率分布に近い屈折率変化を有する母材を製造することも
できる。すなわち、回転円筒ドラム内に供給する材料の
屈折率を順次高めながら（たとえば、高屈折率の物質
（ｂ）の含フッ素重合体（ａ）に対する濃度を順次高め
ながら）積層を行い、目的とする母材を製造することが
できる。この方法に加えて物質（ｂ）の拡散を併用する
こともできる。
【００４５】回転成形に供する上記材料の形態として
は、溶融物、溶液、分散液その他液状の形態を有するも
のであれば制限されない。溶液や分散液の場合、溶媒等
の液状媒体は溶液等を回転円筒ドラムに供給した後蒸発
除去等で液状媒体を除去しながら成形を行うことができ
る。成形の際形成された異なる層間で材料が混合されな
いように成形条件等を調節することが望ましい。回転円
筒ドラムへの材料の供給手段は特に限定されず、たとえ
ば溶融押し出し供給法、フローカーテン法、スプレー法
等を適宜採用することができる。材料の供給が軸方向に
均一に行われるためには、材料は回転円筒ドラムの軸方
向全長にわたって供給されることが好ましい。
は、溶融物、溶液、分散液その他液状の形態を有するも
のであれば制限されない。溶液や分散液の場合、溶媒等
の液状媒体は溶液等を回転円筒ドラムに供給した後蒸発
除去等で液状媒体を除去しながら成形を行うことができ
る。成形の際形成された異なる層間で材料が混合されな
いように成形条件等を調節することが望ましい。回転円
筒ドラムへの材料の供給手段は特に限定されず、たとえ
ば溶融押し出し供給法、フローカーテン法、スプレー法
等を適宜採用することができる。材料の供給が軸方向に
均一に行われるためには、材料は回転円筒ドラムの軸方
向全長にわたって供給されることが好ましい。
【００４６】例えば２層の成形体からなる母材を製造す
る場合、低屈折率の外層形成材料からなる円筒体型とし
てを用いるかまたは低屈折率の外層形成材料を回転円筒
ドラム供給して外層を形成し、次いで高屈折率の内層形
成材料を供給して内層を形成する。これにより内外２層
からなる円筒状ないし円柱状の成形体が得られる。外層
形成材料としては、たとえば、含フッ素重合体（ａ）を
用い、内層形成材料としては、たとえば、含フッ素重合
体（ａ）とそれよりも高屈折率の物質（ｂ）の混合物を
用いる。同様にして３層以上の多層構造を有する成形体
を製造することもできる。
る場合、低屈折率の外層形成材料からなる円筒体型とし
てを用いるかまたは低屈折率の外層形成材料を回転円筒
ドラム供給して外層を形成し、次いで高屈折率の内層形
成材料を供給して内層を形成する。これにより内外２層
からなる円筒状ないし円柱状の成形体が得られる。外層
形成材料としては、たとえば、含フッ素重合体（ａ）を
用い、内層形成材料としては、たとえば、含フッ素重合
体（ａ）とそれよりも高屈折率の物質（ｂ）の混合物を
用いる。同様にして３層以上の多層構造を有する成形体
を製造することもできる。
【００４７】具体的な回転成形の例として、回転円筒ド
ラムの模式的な縦断面図を図１に、横断面図を図２に示
す。図１、図２において、成形装置は円筒の軸を回転軸
として回転する回転円筒ドラム１と材料押し出し用ダイ
２とからなり、ダイ２より相対的に低屈折率の外層形成
材料が供給されて外層３が形成されており、その内面に
相対的に高屈折率の内層形成材料４が溶融状態供給され
て内層５が形成されつつある。外層３はあらかじめ成形
された円筒状成形体を回転円筒ドラム１に嵌挿させて形
成してもよい。所望の層が形成された後、回転を続けな
がら引き続き加熱状態に保持し、熱拡散を行うことがで
きる。熱拡散は材料の溶融状態で行うことが好ましい。
その後、成形体を冷却固化し回転円筒ドラム１から取り
出すことにより目的とする母材が得られる。
ラムの模式的な縦断面図を図１に、横断面図を図２に示
す。図１、図２において、成形装置は円筒の軸を回転軸
として回転する回転円筒ドラム１と材料押し出し用ダイ
２とからなり、ダイ２より相対的に低屈折率の外層形成
材料が供給されて外層３が形成されており、その内面に
相対的に高屈折率の内層形成材料４が溶融状態供給され
て内層５が形成されつつある。外層３はあらかじめ成形
された円筒状成形体を回転円筒ドラム１に嵌挿させて形
成してもよい。所望の層が形成された後、回転を続けな
がら引き続き加熱状態に保持し、熱拡散を行うことがで
きる。熱拡散は材料の溶融状態で行うことが好ましい。
その後、成形体を冷却固化し回転円筒ドラム１から取り
出すことにより目的とする母材が得られる。
【００４８】回転円筒ドラムの材質は特に限定されるも
のではないが、耐食性金属やガラスなどの材質からなり
ことが好ましい。成形された母材の直径は２０〜１００
ｍｍであることが好ましい。径が小さ過ぎるものは内層
の形成が困難となり易く、またＧＩ型光ファイバーの生
産効率も低い。また径がが大き過ぎるものは物質（ｂ）
の拡散に多大の時間を要する。さらに、内層に対する外
層の厚さは、特に限定されるものではないが、およそ
０．５〜２倍程度が適当であり、約１〜１．５倍程度が
好ましい。また、母材としては、円柱状よりも円筒状の
方が成形のしやすさ、成形時または成形後の材料中の揮
発成分の脱気が効率的であるなどの理由で好ましい。
のではないが、耐食性金属やガラスなどの材質からなり
ことが好ましい。成形された母材の直径は２０〜１００
ｍｍであることが好ましい。径が小さ過ぎるものは内層
の形成が困難となり易く、またＧＩ型光ファイバーの生
産効率も低い。また径がが大き過ぎるものは物質（ｂ）
の拡散に多大の時間を要する。さらに、内層に対する外
層の厚さは、特に限定されるものではないが、およそ
０．５〜２倍程度が適当であり、約１〜１．５倍程度が
好ましい。また、母材としては、円柱状よりも円筒状の
方が成形のしやすさ、成形時または成形後の材料中の揮
発成分の脱気が効率的であるなどの理由で好ましい。
【００４９】母材において屈折率の異なる同心円状の層
は２層のみならず３層以上存在していてもよい。その場
合であっても基本的には中心部や中心部に近い層は中心
から遠い層よりも高屈折率の材料からなる。前記のよう
に物質（ｂ）は含フッ素重合体（ａ）よりも高屈折率で
あっても低屈折率であってもよい。したがって、物質
（ｂ）が含フッ素重合体（ａ）よりも高屈折率である場
合は、物質（ｂ）は中心部や中心部に近い層程高濃度で
存在し、物質（ｂ）が含フッ素重合体（ａ）よりも低屈
折率である場合は、物質（ｂ）は最外層や最外層に近い
層程高濃度で存在する。
は２層のみならず３層以上存在していてもよい。その場
合であっても基本的には中心部や中心部に近い層は中心
から遠い層よりも高屈折率の材料からなる。前記のよう
に物質（ｂ）は含フッ素重合体（ａ）よりも高屈折率で
あっても低屈折率であってもよい。したがって、物質
（ｂ）が含フッ素重合体（ａ）よりも高屈折率である場
合は、物質（ｂ）は中心部や中心部に近い層程高濃度で
存在し、物質（ｂ）が含フッ素重合体（ａ）よりも低屈
折率である場合は、物質（ｂ）は最外層や最外層に近い
層程高濃度で存在する。
【００５０】母材としては、物質（ｂ）が含フッ素重合
体（ａ）よりも高屈折率である物質（ｂ）［以下この物
質（ｂ）を物質（ｂ’）］であり、物質（ｂ’）が相対
的に内層形成材料に高濃度で存在している構成を有する
ことが好ましい。この場合、内層形成材料は物質
（ｂ’）のみからなるかまたは物質（ｂ’）と含フッ素
重合体（ａ）の混合物からなる。物質（ｂ’）の機械的
物性や成形性が十分ではないことが少なくないことよ
り、内層形成材料は好ましくは物質（ｂ’）と含フッ素
重合体（ａ）の混合物からなる。外層形成材料は含フッ
素重合体（ａ）のみからなるかまたは含フッ素重合体
（ａ）と物質（ｂ’）の混合物（ただし、物質（ｂ’）
の濃度は内層形成材料の濃度より低い）からなる。ま
た、外層形成材料は含フッ素重合体（ａ）とそれより屈
折率の低い物質（ｂ）との混合物からなる材料であって
もよい。母材が３層以上の多層構造体からなる場合、中
心部に近い層ほど物質（ｂ’）の濃度の高い材料とし
（ただし、中心部の濃度より低い）最外層や最外層に近
い層程物質（ｂ’）の濃度の低い材料とする。最外層や
最外層に近い層に含フッ素重合体（ａ）より屈折率の低
い物質（ｂ）を配してもよい。
体（ａ）よりも高屈折率である物質（ｂ）［以下この物
質（ｂ）を物質（ｂ’）］であり、物質（ｂ’）が相対
的に内層形成材料に高濃度で存在している構成を有する
ことが好ましい。この場合、内層形成材料は物質
（ｂ’）のみからなるかまたは物質（ｂ’）と含フッ素
重合体（ａ）の混合物からなる。物質（ｂ’）の機械的
物性や成形性が十分ではないことが少なくないことよ
り、内層形成材料は好ましくは物質（ｂ’）と含フッ素
重合体（ａ）の混合物からなる。外層形成材料は含フッ
素重合体（ａ）のみからなるかまたは含フッ素重合体
（ａ）と物質（ｂ’）の混合物（ただし、物質（ｂ’）
の濃度は内層形成材料の濃度より低い）からなる。ま
た、外層形成材料は含フッ素重合体（ａ）とそれより屈
折率の低い物質（ｂ）との混合物からなる材料であって
もよい。母材が３層以上の多層構造体からなる場合、中
心部に近い層ほど物質（ｂ’）の濃度の高い材料とし
（ただし、中心部の濃度より低い）最外層や最外層に近
い層程物質（ｂ’）の濃度の低い材料とする。最外層や
最外層に近い層に含フッ素重合体（ａ）より屈折率の低
い物質（ｂ）を配してもよい。
【００５１】得られた母材を用いて光ファイバーを製造
する繊維化方法は特に限定されるものではなる従来公知
の方法を採用できる。たとえば、母材を加熱延伸や溶融
紡糸することにより目的のＧＩ型光ファイバーを得るこ
とができる。加熱延伸や溶融紡糸似置ける加熱温度や繊
維化速度等の条件は含フッ素重合体（ａ）などの材料の
種類により適宜決めることができる。
する繊維化方法は特に限定されるものではなる従来公知
の方法を採用できる。たとえば、母材を加熱延伸や溶融
紡糸することにより目的のＧＩ型光ファイバーを得るこ
とができる。加熱延伸や溶融紡糸似置ける加熱温度や繊
維化速度等の条件は含フッ素重合体（ａ）などの材料の
種類により適宜決めることができる。
【００５２】
【実施例】次に、本発明の実施例について更に具体的に
説明するが、この説明が本発明を限定するものでないこ
とは勿論である。
説明するが、この説明が本発明を限定するものでないこ
とは勿論である。
【００５３】「合成例１」パーフルオロ（ブテニルビニ
ルエーテル）［ＰＢＶＥ］の３５重量部、１，１，２−
トリクロロトリフルオロエタン（Ｒ１１３）の５重量
部、イオン交換水の１５０重量部、及び重合開始剤とし
て（（ＣＨ3）2ＣＨＯＣＯＯ）2の０．０９重量部を、
耐圧ガラス製オートクレーブに入れた。系内を３回窒素
で置換した後、４０℃で懸濁重合を行った。その結果、
数平均分子量約１．５×１０5の重合体（以下、重合体
Ａという）を２８重量部得た。
ルエーテル）［ＰＢＶＥ］の３５重量部、１，１，２−
トリクロロトリフルオロエタン（Ｒ１１３）の５重量
部、イオン交換水の１５０重量部、及び重合開始剤とし
て（（ＣＨ3）2ＣＨＯＣＯＯ）2の０．０９重量部を、
耐圧ガラス製オートクレーブに入れた。系内を３回窒素
で置換した後、４０℃で懸濁重合を行った。その結果、
数平均分子量約１．５×１０5の重合体（以下、重合体
Ａという）を２８重量部得た。
【００５４】重合体Ａの固有粘度［η］は、パーフルオ
ロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）［ＰＢＴＨＦ］中
３０℃で０．５０であった。重合体Ａのガラス転移点は
１０８℃であり、室温ではタフで透明なガラス状の重合
体であった。また１０％熱分解温度は４６５℃であり、
溶解性パラメーターは５．３（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2であ
り、屈折率は１．３４であった。
ロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）［ＰＢＴＨＦ］中
３０℃で０．５０であった。重合体Ａのガラス転移点は
１０８℃であり、室温ではタフで透明なガラス状の重合
体であった。また１０％熱分解温度は４６５℃であり、
溶解性パラメーターは５．３（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2であ
り、屈折率は１．３４であった。
【００５５】上記合成で得られた重合体ＡをＰＢＴＨＦ
溶媒中で溶解し、これに数平均分子量８００のＣＴＦＥ
オリゴマーを添加して（重合体混合物に対するＴＦＥオ
リゴマーの割合は３０重量％）、混合溶液を得た。この
混合溶液を脱溶媒し透明な混合重合体（以下、重合体Ｂ
という）を得た。なお、このＣＴＦＥオリゴマーの屈折
率が１．４１であり、重合体Ａとの溶解性パラメーター
の差は１．４（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2であった。
溶媒中で溶解し、これに数平均分子量８００のＣＴＦＥ
オリゴマーを添加して（重合体混合物に対するＴＦＥオ
リゴマーの割合は３０重量％）、混合溶液を得た。この
混合溶液を脱溶媒し透明な混合重合体（以下、重合体Ｂ
という）を得た。なお、このＣＴＦＥオリゴマーの屈折
率が１．４１であり、重合体Ａとの溶解性パラメーター
の差は１．４（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2であった。
【００５６】「実施例１」内径５０ｍｍ、長さ３００ｍ
ｍのガラス製回転円筒ドラムを約６０回転／秒で回転さ
せ、ドラムおよびドラム内雰囲気温度を３００℃に調整
した。このドラム内面に溶融重合体Ａを導入し、肉厚１
０ｍｍの外層を形成した。次いで溶融重合体Ｂをドラム
とほぼ同じ長さのスリット状ダイから薄膜状に供給し肉
厚１０ｍｍの内層を形成した。上記と同じ温度条件下で
８時間回転を続け、その後冷却して内径３０ｍｍ、外径
５０ｍｍの円筒状の母材を得た。
ｍのガラス製回転円筒ドラムを約６０回転／秒で回転さ
せ、ドラムおよびドラム内雰囲気温度を３００℃に調整
した。このドラム内面に溶融重合体Ａを導入し、肉厚１
０ｍｍの外層を形成した。次いで溶融重合体Ｂをドラム
とほぼ同じ長さのスリット状ダイから薄膜状に供給し肉
厚１０ｍｍの内層を形成した。上記と同じ温度条件下で
８時間回転を続け、その後冷却して内径３０ｍｍ、外径
５０ｍｍの円筒状の母材を得た。
【００５７】得られた母材を用い、線引き装置で３００
℃で延伸して繊維化し、直径６００μｍのＧＩ型光ファ
イバーを製造した。
℃で延伸して繊維化し、直径６００μｍのＧＩ型光ファ
イバーを製造した。
【００５８】得られた光ファイバーの光伝送特性は、７
８０ｎｍで２８０ｄＢ／ｋｍ、１５５０ｎｍで１２０ｄ
Ｂ／ｋｍであり、可視光から近赤外までの光を良好に伝
達できる光ファイバーであった。
８０ｎｍで２８０ｄＢ／ｋｍ、１５５０ｎｍで１２０ｄ
Ｂ／ｋｍであり、可視光から近赤外までの光を良好に伝
達できる光ファイバーであった。
【００５９】「実施例２」重合体Ａを用いてあらかじめ
外形５０ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、長さ３００ｍｍの円筒を
成形し、これを金属製の円筒状支持材の中に挿入して実
施例１と同様に回転させ、２５０℃に加熱して重合体Ａ
の円筒内面に実施例１と同様にして溶融重合体Ｂを供給
し肉厚１０ｍｍの内層を形成した。その後３００℃で８
時間熱拡散処理を行い母材を製造した。この母材を用い
て実施例１と同様に直径６００μｍのＧＩ型光ファイバ
ーを製造した。
外形５０ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、長さ３００ｍｍの円筒を
成形し、これを金属製の円筒状支持材の中に挿入して実
施例１と同様に回転させ、２５０℃に加熱して重合体Ａ
の円筒内面に実施例１と同様にして溶融重合体Ｂを供給
し肉厚１０ｍｍの内層を形成した。その後３００℃で８
時間熱拡散処理を行い母材を製造した。この母材を用い
て実施例１と同様に直径６００μｍのＧＩ型光ファイバ
ーを製造した。
【００６０】得られた光ファイバーの光伝送特性は、実
施例１のものと同様であった。
施例１のものと同様であった。
【００６１】
【発明の効果】屈折率分布型光ファイバー製造用の母材
を回転成形法を用いて効率的に製造す方法であり、物質
（ｂ）の熱拡散による屈折率分布の形成を効率的に行う
ことができる。本発明により得られる屈折率分布型光フ
ァイバーにおいては、Ｃ−Ｈ結合を有しない非結晶性の
フッ素樹脂を利用することにより、紫外光から近赤外光
までの光を極めて低損失に伝送することが可能になっ
た。
を回転成形法を用いて効率的に製造す方法であり、物質
（ｂ）の熱拡散による屈折率分布の形成を効率的に行う
ことができる。本発明により得られる屈折率分布型光フ
ァイバーにおいては、Ｃ−Ｈ結合を有しない非結晶性の
フッ素樹脂を利用することにより、紫外光から近赤外光
までの光を極めて低損失に伝送することが可能になっ
た。
【００６２】この屈折率分布型光ファイバーは、またフ
ァイバー径が大きいにもかかわらずフレキシブルで分岐
・接続が容易であるため短距離光通信用に最適であり、
これまで実用可能な低損失の光ファイバーが得られる。
さらに、本発明似寄り得られる屈折率分布型光ファイバ
ーは、自動車のエンジンルーム、ＯＡ機器、プラント、
家電等での過酷な使用条件に耐える、耐熱性、耐薬品
性、耐湿性、不燃性を備える。
ァイバー径が大きいにもかかわらずフレキシブルで分岐
・接続が容易であるため短距離光通信用に最適であり、
これまで実用可能な低損失の光ファイバーが得られる。
さらに、本発明似寄り得られる屈折率分布型光ファイバ
ーは、自動車のエンジンルーム、ＯＡ機器、プラント、
家電等での過酷な使用条件に耐える、耐熱性、耐薬品
性、耐湿性、不燃性を備える。
【図１】回転円筒ドラムの縦断面図。
【図２】回転円筒ドラムの横断面図。
１ 回転円筒ドラム ２ 押し出し用ダイ ３ 外層 ４ 内層形成材料 ５ 内層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 6/18 Ｇ０２Ｂ 6/18 // Ｇ０２Ｂ 3/00 3/00 Ｂ
Claims (9)
- 【請求項１】 屈折率分布型光ファイバー製造用の母材
の製造方法において、実質的にＣ−Ｈ結合を有しない非
結晶性の含フッ素重合体（ａ）と、含フッ素重合体
（ａ）との比較において屈折率の差が０．００１以上で
ある少なくとも１種類の物質（ｂ）とを用い、上記材料
の少なくとも１種から選ばれた低屈折率材料からなる円
筒状成形体を型としてその内面に上記材料の少なくとも
１種から選ばれた相対的に高屈折率の層形成材料からな
る少なくとも１つの層を回転成形により形成して、内外
少なくとも２層構成を有する円筒状ないし円柱状の成形
体からなる母材を製造することを特徴とする、屈折率分
布型光ファイバー製造用の母材の製造方法。 - 【請求項２】 隣接する層の一方に相対的に高濃度の物
質（ｂ）を含有させ、回転成形しながら、または回転成
形後、相対的に高濃度の物質（ｂ）を含有する層から他
方の層へ物質（ｂ）を熱拡散させる、請求項１の製造方
法。 - 【請求項３】 含フッ素重合体（ａ）が主鎖に環構造を
有する含フッ素重合体である請求項１または２の製造方
法。 - 【請求項４】 物質（ｂ）が実質的にＣ−Ｈ結合を有し
ない物質である請求項１、２または３の製造方法。 - 【請求項５】 屈折率分布型光ファイバー製造用の母材
の製造方法において、実質的にＣ−Ｈ結合を有しない非
結晶性の含フッ素重合体（ａ）と、含フッ素重合体
（ａ）との比較において屈折率の差が０．００１以上で
ある少なくとも１種類の物質（ｂ）とを用いて屈折率が
異なる複数の層形成材料を製造し、この層形成材料を順
次回転円筒ドラム内に供給して成形物の内層が外層より
も高屈折率である円筒状ないし円柱状の成形体からなる
母材を製造することを特徴とする、屈折率分布型光ファ
イバー製造用の母材の製造方法。 - 【請求項６】 隣接する層の一方に相対的に高濃度の物
質（ｂ）を含有させ、回転成形しながら、または回転成
形後、相対的に高濃度の物質（ｂ）を含有する層から他
方の層へ物質（ｂ）を熱拡散させる、請求項５の製造方
法。 - 【請求項７】 含フッ素重合体（ａ）が主鎖に環構造を
有する含フッ素重合体である請求項５または６の製造方
法。 - 【請求項８】 物質（ｂ）が実質的にＣ−Ｈ結合を有し
ない物質である請求項５、６、または７の製造方法。 - 【請求項９】 物質（ｂ）が含フッ素重合体（ａ）より
も高屈折率を有する物質であり、相対的にこの物質
（ｂ）を高濃度で含む内層を形成した後回転円筒ドラム
内で物質（ｂ）を内層から外層へ熱拡散させる、請求項
５、６、７、または８の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14372095A JP3723250B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 屈折率分布型光ファイバー製造用の母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14372095A JP3723250B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 屈折率分布型光ファイバー製造用の母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334633A true JPH08334633A (ja) | 1996-12-17 |
| JP3723250B2 JP3723250B2 (ja) | 2005-12-07 |
Family
ID=15345432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14372095A Expired - Lifetime JP3723250B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 屈折率分布型光ファイバー製造用の母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3723250B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998040768A1 (fr) * | 1997-03-13 | 1998-09-17 | Asahi Glass Company Ltd. | Procede de production d'une fibre optique a indice de refraction reparti |
| WO2001092194A1 (fr) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Asahi Glass Company, Limited | Nouveau compose de fluorine, procede de production correspondant et polymere correspondant |
| KR100496747B1 (ko) * | 1997-03-13 | 2005-10-21 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 굴절율분포형광섬유의제조방법 |
| WO2006064966A1 (en) * | 2004-12-15 | 2006-06-22 | Fujifilm Corporation | Method for producing refractive index profile plastic optical device |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP14372095A patent/JP3723250B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998040768A1 (fr) * | 1997-03-13 | 1998-09-17 | Asahi Glass Company Ltd. | Procede de production d'une fibre optique a indice de refraction reparti |
| US6071441A (en) * | 1997-03-13 | 2000-06-06 | Asahi Glass Company Ltd. | Method of manufacturing distributed refractive index optical fiber |
| KR100496747B1 (ko) * | 1997-03-13 | 2005-10-21 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 굴절율분포형광섬유의제조방법 |
| WO2001092194A1 (fr) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Asahi Glass Company, Limited | Nouveau compose de fluorine, procede de production correspondant et polymere correspondant |
| US6756458B2 (en) | 2000-05-31 | 2004-06-29 | Asahi Glass Company, Limited | Fluorinated compound, method for its production and polymer thereof |
| JP5028735B2 (ja) * | 2000-05-31 | 2012-09-19 | 旭硝子株式会社 | 新規含フッ素化合物、その製造方法およびその重合体 |
| WO2006064966A1 (en) * | 2004-12-15 | 2006-06-22 | Fujifilm Corporation | Method for producing refractive index profile plastic optical device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3723250B2 (ja) | 2005-12-07 |
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