JP2000352628A - プラスチック光ファイバの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紫外線硬化型樹脂組成物に紫外線を照射する
際に、コア及びクラッドの軟化又は溶融を抑えることが
でき、プラスチック光ファイバの断線、及び線径変動の
増大を十分に防止することが可能なプラスチック光ファ
イバの製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明のプラスチック光ファイバの製造
方法は、樹脂組成物で形成されるコア１の外側に、第１
のクラッドとすべき液状の第１の紫外線硬化型樹脂組成
物４を塗布する第１の工程と、コア１に塗布されたこの
第１の紫外線硬化型樹脂組成物４に紫外線ＵＶを照射す
ることにより第１のクラッドを形成させる第２の工程と
を備える方法であって、第２の工程において、紫外線硬
化型樹脂組成物４に紫外線ＵＶが照射されている部位の
少なくとも一部を窒素ガス等の不活性ガスで冷却するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック光フ
ァイバの製造方法に関し、特に、樹脂組成物で形成され
るコアの外側に紫外線硬化型樹脂組成物を塗布し、この
紫外線硬化型樹脂組成物に紫外線を照射することにより
クラッドを形成するプラスチック光ファイバの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック光ファイバとして、例え
ば、特開平８−５３５１９号公報に記載されるように、
コアがポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等で構成さ
れ、クラッドが紫外線硬化型樹脂組成物に対する紫外線
照射により形成されるものがある。このようなプラスチ
ック光ファイバは、先に作製したコアを液状の紫外線硬
化型樹脂組成物中に通してコアの外側に紫外線硬化型樹
脂組成物を塗布し、これに紫外線を照射して紫外線硬化
型樹脂組成物を硬化させてクラッドを形成する方法によ
って製造される。このとき、紫外線を照射するための光
源からは、一般に、他の波長成分の光、具体的には、可
視光、近赤外光、赤外光等が紫外線とともに出射され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の製
造方法では、紫外線照射を行う際にプラスチック光ファ
イバが断線してしまうことがあった。また、断線しない
までも、プラスチック光ファイバの線径変動が増大して
しまい、伝送特性の低下を招くおそれがあり、上記従来
の製造方法は、未だ十分な製造方法ではなかった。

【０００４】そこで、本発明は、このような事情に鑑み
てなされたものであり、紫外線硬化型樹脂組成物に紫外
線を照射する際に、コア及びクラッドの軟化又は溶融を
抑えることができ、プラスチック光ファイバの断線、及
び線径変動の増大を十分に防止することが可能なプラス
チック光ファイバの製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、紫外線硬化型樹脂組
成物の重合熱と近赤外光や赤外光の輻射熱とによって、
クラッド又はコアが加熱されて軟化し、場合によっては
溶融することによりプラスチック光ファイバの断線が引
き起こされることを見出し、本発明に到達した。すなわ
ち、本発明のプラスチック光ファイバの製造方法は、樹
脂組成物で形成されるコアの外側に、第１のクラッドと
すべき液状の第１の紫外線硬化型樹脂組成物を塗布する
第１の工程と、コアに塗布された第１の紫外線硬化型樹
脂組成物に紫外線を照射することにより第１のクラッド
を形成させる第２の工程とを備える方法であって、この
第２の工程において、第１の紫外線硬化型樹脂組成物に
紫外線が照射されている部位の少なくとも一部を冷却す
ることを特徴とする。

【０００６】このような本発明のプラスチック光ファイ
バの製造方法によれば、紫外線が照射されている部位を
直接的に冷却するので、紫外線硬化型樹脂組成物の重合
熱、及び一般に紫外線と同時に出射される近赤外光や赤
外光の輻射熱による上記部位の温度上昇が抑えられる。
したがって、プラスチック光ファイバが断線したり、そ
の線径変動が顕著となる程にコア及びクラッドが軟化又
は溶融することを防止でき、その結果、紫外線照射にお
けるプラスチック光ファイバの断線、及び線径変動の増
大を十分に防止することが可能となる。

【０００７】また、第２の工程を実施して得たプラスチ
ック光ファイバの外側に、第２のクラッドとすべき液状
の第２の紫外線硬化型樹脂組成物を塗布する第３の工程
と、プラスチック光ファイバの外側に塗布された第２の
紫外線硬化型樹脂組成物に紫外線を照射することにより
第２のクラッドを形成させる第４の工程とを更に備えて
おり、この第４の工程において、上記第２の工程と同様
に、第２の紫外線硬化型樹脂組成物に紫外線が照射され
ている部位の少なくとも一部を冷却すると好ましい。こ
のようにすれば、クラッドを２回に分けて重合するの
で、同じ厚さのクラッドを１回の重合で形成するのに比
して、１回の重合で発生する重合熱が低減されてコアや
クラッドに一度に付与される熱量が少なくなる。よっ
て、コアやクラッドの温度上昇が緩和され、紫外線照射
時のコア又はクラッドの軟化が一層抑えられる。したが
って、上述した冷却との相乗効果によってプラスチック
光ファイバの断線及び線径変動の増大を有効に防止する
ことができる。なお、上記第１の紫外線硬化型樹脂組成
物と上記第２の紫外線硬化型樹脂組成物とは、構成成分
が同一であっても異なっていてもどちらでも構わない。

【０００８】さらに、冷却される上記部位の温度Ｔ
（℃）が下記条件；Ｔ（℃）≦Ｔｇ（℃）＋２０（℃）
［ただし、Ｔｇはプラスチック光ファイバのコア及びク
ラッドを形成する樹脂組成物のガラス転移温度のうち、
最も低い温度を示す。］を満たすように上記部位を冷却
するとより好適である。そして、上記条件が、好ましく
は、Ｔ（℃）≦Ｔｇ（℃）＋１５（℃）、特に好ましく
は、Ｔ（℃）≦Ｔｇ（℃）＋１０（℃）であると一層好
適である。このようにすれば、断線等が起こるようなコ
ア又はクラッドの軟化又は溶融が生じないので、紫外線
照射におけるプラスチック光ファイバ又の断線及び線径
変動の増大を確実に防止することが可能となる。

【０００９】またさらに、冷却される上記部位に冷媒ガ
スを吹きつけるか、又は上記部位の周囲を冷媒ガスの雰
囲気とすることにより、上記部位を冷却するとより好ま
しい。このようにすれば、上記部位に液体や固体の冷媒
を接触させて冷却する場合に比して、プラスチック光フ
ァイバを物理的に損傷してしまう可能性が極めて少なく
なる。ここで、冷却効率の観点からは、上記部位の全部
を冷媒ガスによって直接的に冷却することが望ましい
が、上記部位の一部を冷媒ガスで冷却すると、上記部位
に温度勾配が生じて熱伝導が起こり、結果として上記部
位全体が冷却されうる。

【００１０】さらにまた、冷媒ガスとして不活性ガスを
用いることが望ましい。不活性ガス、特に冷却した不活
性ガスは、一般に冷却特性に優れているので、上記部位
を十分に冷却することができる。このような不活性ガス
としては、ヘリウム等の希ガス、窒素ガス等を好ましく
用いることができる。なかでもヘリウムガスの冷却性能
は極めて優れているので、上記部位の冷却効率が格別に
高められる。また、窒素ガスも冷却性能に優れるととも
に、一般に入手が容易で安価な冷媒ガスなので、紫外線
照射時の冷却に係る製造コストの増大を抑えうる。この
ように、冷却効率等の観点からは、窒素ガス及び／又は
ヘリウムガスを冷媒ガスとして用いると好適であるが、
他の成分を含んでいてもよく、この場合の他の成分とし
ては化学的に不活性なガスであることが望ましい。こう
すれば、冷媒ガスが紫外線硬化型樹脂組成物と反応する
可能性がほとんどないので、プラスチック光ファイバ材
料の化学的な変化をも防止できる。

【００１１】〈ガラス転移温度の測定方法〉なお、本発
明における樹脂組成物のＴｇ（ガラス転移温度）の測定
は、示差走査熱量計（以下、「ＤＳＣ」という；ＭＡＣ
ＳＣＩＥＮＣＥ社製、モデルＤＳＣ３１００）を用い、
試料重量を５０ｍｇ、昇温速度１０℃／分の条件にて実
施した。Ｔｇは、１度目の昇温時の熱量変化率が階段状
を示す部分（図２におけるＡの部分）のそれぞれに対す
る接線（接線１及び接線２）を求め、それら２つの接線
の交点が示す時間（図２の横軸）における温度をＴｇと
した。図２に示す場合では、ＸがＴｇである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明のプ
ラスチック光ファイバの製造方法に係る第１実施形態に
ついて説明する。図１は、本発明のプラスチック光ファ
イバの製造状況を示す断面図である。まず、樹脂組成物
としての樹脂ポリマーから成るコア１を、液状の紫外線
硬化型樹脂組成物４（第１の紫外線硬化型樹脂組成物）
を連続的に供給できるダイス３内に、その上部開放端側
から入れる。このとき、紫外線硬化型樹脂組成物４の温
度は、コア１を構成する材料に応じて選択されるが、コ
ア１を構成する材料として、例えば、後述するポリメタ
クリル酸メチル（樹脂組成物の重合体）を用いる場合に
は、２５〜４５℃であることが好ましい。次いで、コア
１をダイス３の下部に形成された挿通孔２から引き出す
ことにより、コア１の外側に紫外線硬化型樹脂組成物４
を塗布する（第１の工程）。それから、このコア１を紫
外線照射装置６に設けられた透明管８に一定速度で連続
的に挿通させる。この透明管８は、特に紫外線に対して
透明な材料で形成されている。そして、紫外光源７から
出射される紫外線ＵＶを透明管８に向かって連続照射す
ることにより、紫外線硬化型樹脂組成物４を光重合硬化
させ、コア１の外側にほぼ均一な厚さを有するクラッド
（第１のクラッド）を形成してプラスチック光ファイバ
５を得る（第２の工程）。このときの紫外光源７として
は、特に制限されないが、殺菌灯、紫外線用蛍光灯、カ
ーボンアーク、キセノンランプ、複写用高圧水銀灯、超
高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が用いられる。

【００１３】また、透明管８の内側の空間には、冷媒ガ
スとしての冷却された窒素ガスが、開閉弁１０が設けら
れた配管１１を通して冷媒ガス供給器９から連続的に供
給されるようになっている。そして、コア１を透明管８
に挿通し、紫外線ＵＶの照射を開始する際に、自動又は
手動で開閉弁１０を開いて透明管８中に冷媒ガスを連続
供給する。こうすると、紫外線硬化型樹脂組成物４に紫
外線ＵＶが照射されている部位全体の周囲が冷却された
窒素ガスの雰囲気となり、かつ、該部位の一部に窒素ガ
スが吹きつけられ、該部位の全部が冷却される。

【００１４】窒素ガスの供給量又は流量は、上記紫外線
照射部位の温度をＴ（℃）としたときに、次に示す条
件； Ｔ（℃）≦Ｔｇ（℃）＋２０（℃） ［ただし、Ｔｇはプラスチック光ファイバ５のコア１及
びクラッドを形成する樹脂組成物のガラス転移温度のう
ち、最も低い温度を示す。なお、本実施形態では、コア
１のガラス転移温度がクラッドのそれよりも低い温度と
なっており、コア１のガラス転移温度がここでのＴｇで
ある。］を満たすように上記部位を冷却できる量となっ
ている。なお、上記条件が、Ｔ（℃）≦Ｔｇ（℃）＋１
５（℃）であるとより好ましく、Ｔ（℃）≦Ｔｇ（℃）
＋１０（℃）であると一層好ましい。この温度が、上記
条件の上限温度（Ｔｇ＋２０℃）を超えると、コア１及
びクラッドの軟化又は溶融が進行し、プラスチック光フ
ァイバ５が断線する確率が高くなるか、又は断線しない
までも線径変動の増大が顕著となる傾向にある。

【００１５】上記部位の温度は、上記部位及びその近傍
の表面の放射温度等を測定することによりモニターする
ことができる。図１に示すプラスチック光ファイバ５の
製造においては、紫外線照射装置６からプラスチック光
ファイバ５が引き出される位置に放射温度計（図示ぜ
ず）を配置し、この位置でのプラスチック光ファイバ５
の温度を測定するようになっている。そして、この温度
測定値を元に紫外線ＵＶが照射されている部位の温度を
推定できるようになっている。具体的には、製造に先立
って実験的又は熱伝導に関する解析等によって、製造時
の紫外線照射条件における温度測定部位の温度と紫外線
照射部位の温度との関係を予め求めておき、この関係に
基づいて製造時の紫外線照射部位の温度を求めることが
できる。もちろん、製造時に紫外線照射部位の温度を直
接モニターしても構わない。また、その温度推定値又は
上記の温度測定値に基づいて、例えば、開閉弁１０を自
動又は手動で調節して窒素ガスの供給量が最適となるよ
うに、冷媒ガスの流量を調整することもできる。

【００１６】このようなプラスチック光ファイバ５の製
造方法によれば、紫外線ＵＶが照射されている部位の全
部を直接的に冷却するので、紫外線硬化型樹脂組成物４
の重合熱、及び紫外線ＵＶと同時に紫外光源７から出射
される近赤外光や赤外光等の輻射熱による上記部位の温
度上昇が抑えられる。よって、プラスチック光ファイバ
５の断線及びその線径変動が顕著となる程度までコア１
及びクラッドが軟化又は溶融することが防止される。し
たがって、プラスチック光ファイバ５の断線、及び線径
変動の増大を十分に防止することができる。また、窒素
ガスによる冷却によって、紫外線照射部位の温度Ｔ
（℃）が、［コア１のＴｇ（℃）＋２０℃］の温度以下
とされているので、断線等が起こるようなコア又はクラ
ッドの軟化及び溶融が生じえないので、プラスチック光
ファイバ５の断線及び線径変動の増大を確実に防止する
ことが可能となる。

【００１７】また、紫外線照射部位全体の周囲を窒素ガ
ス雰囲気として該部位の全部を冷却しているので、上記
部位に液体や固体の冷媒を接触させて冷却する場合に比
して、プラスチック光ファイバ５を物理的に損傷してし
まう可能性が極めて少ない。しかも、冷媒ガスとして窒
素ガスを用いているので、上記部位を十分に冷却できる
とともに、冷却に係るコストを低く抑えることができ
る。加えて、窒素ガスは紫外線硬化型樹脂組成物４と反
応しないので、プラスチック光ファイバ５の材料の化学
的な変化をも防止することができる。

【００１８】ここで、プラスチック光ファイバ５の材料
は、可視光等に対して透明性を有する材料であれば特に
制限されないが、透明性の高さから、コア１を構成する
材料（以下、「コア材料」という）の主成分が以下のポ
リマーであることが好ましい。すなわち、コア材料の主
成分は、メタクリル酸エステル、フッ素化メタクリル酸
エステル、α−フルオロアクリル酸エステル、スチレン
若しくはこれらのモノマーに含まれる水素を重水素に置
換したものの単独重合により形成されるホモポリマー、
又は上記モノマーのうちの２種以上のモノマーの共重合
により形成されるコポリマーであることが好ましい。

【００１９】上記メタクリル酸エステルとしては、メタ
クリル酸メチル（以下、「ＭＭＡ」という）、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸
ｉ−プロピル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル
酸ｉ−プロピル、メタクリル酸ｓ−プロピル、メタクリ
ル酸ｔ−プロピル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタ
クリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル等が用いられ
る。そして、コア材料の主成分としては、これらのうち
のＭＭＡ、ＭＭＡのポリマーであるポリメタクリル酸メ
チル（以下、「ＰＭＭＡ」という）、重水素化したＭＭ
Ａを重合したＰＭＭＡ、又は重水素化したＰＭＭＡ等で
あることが好ましい。光ファイバが可視光及び近赤外光
の波長領域で用いられる場合には、伝送損失の更なる低
減を図る観点から、コア材料の主成分として、Ｐ（ＭＭ
Ａ−ｄ⁸）等の重水素化されたＰＭＭＡを用いることが
望ましい。

【００２０】また、上記フッ素化メタクリル酸エステル
としては、メタクリル酸２，２，２−トリフルオロエチ
ル、メタクリル酸テトラフルオロプロピル、メタクリル
酸１，１−ジハイドロパーフルオロプロピル、メタクリ
ル酸２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル、
メタクリル酸２，２，３，３，４，４，５，５−オクタ
フルオロペンチル（８ＦＭＡ）、メタクリル酸（パーフ
ルオロオクチル）エチル（１７ＦＭＡ）、３，３，３−
トリフルオロ−２−メチル−２−トリフルオロメチルプ
ロピルメタクリレート（ＨＦＮＰ−ＭＡ；ヘキサフルオ
ロネオペンチルメタクリレート）等が用いられる。

【００２１】また、α−フルオロアクリル酸エステルと
しては、２−フルオロアクリル酸メチル、２−フルオロ
アクリル酸２，２，２−トリフルオロエチル、２−フル
オロアクリル酸テトラフルオロプロピル、２−フルオロ
アクリル酸１，１−ジハイドロパーフルオロプロピル、
２−フルオロアクリル酸ヘキサフルオロイソプロピル、
２−フルオロアクリル酸２，２−ビス（トリフルオロメ
チル）プロピル、２−フルオロアクリル酸ノナフルオロ
ｔ−ブチル、２−フルオロアクリル酸２，２，３，３，
４，４，５，５−オクタフルオロペンチル（８ＦＦＡ）
等が用いられる。

【００２２】また、コア材料には、ＰＭＭＡ等以外に必
要に応じて連鎖移動剤、屈折率調整剤、可塑剤等の添加
剤が含有されてもよい。連鎖移動剤としては、例えば、
ｎ−ブチルメルカプタン（以下、「ｎＢＭ」という）、
ｎ−ペンチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタ
ン、ラウリルメルカプタン、メルカプト酢酸ｎ−ブチ
ル、メルカプト酢酸イソオクチル、メルカプト酢酸メチ
ル等のメルカプタン系の連鎖移動剤が挙げられる。ま
た、上記可塑剤としては、例えば、ジフェニルスルフィ
ド、フタル酸ベンジルｎ−ブチル、安息香酸ベンジル、
ジフェニルメタン等のいわゆるドーパントが挙げられ
る。

【００２３】また、上記屈折率調整剤としては、例え
ば、安息香酸フェニル、安息香酸ベンジル（ｎ＝１．５
６８；ただし、ｎは屈折率を表す（以下同様）。）、フ
タル酸ジフェニル、フタル酸ブチルベンジル、テレフタ
ル酸ジベンジル、フタル酸ベンジルｎ−ブチル（ｎ＝
１．５６８）、リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジ
ル（ｎ＝１．５５５）、リン酸トリス（２−クロロエチ
ル）（ｎ＝１．４７２）、ビフェニル（ｎ＝１．５８
７）、ジフェニルメタン（ｎ＝１．５７７）、ジフェニ
ルエーテル（ｎ＝１．５７９）、ジフェニルスルフィド
（ｎ＝１．６３２７）、ベンジルフェニルエーテル、ジ
ベンジルエーテル（ｎ＝１．５６２）、アジピン酸ジメ
チル（ｎ＝１．４２８）、アジピン酸ジブチル、アジピ
ン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソプロピル（ｎ＝１．
４２３）、アジピン酸ジ（２−エチルヘキシル）、セバ
シン酸ジメチル（ｎ＝１．４３７２）、セバシン酸ジメ
チル（ｎ＝１．４３７２）、セバシン酸ジブチル、セバ
シン酸ジオクチル、セバシン酸ジ（２−エチルヘキシ
ル）、リン酸トリ−ｎ−ブチル（ｎ＝１．４２４）、リ
ン酸トリオクチル、リン酸トリス（２−クロロエチ
ル）、リン酸トリス（フルオロアルキル）、１，４−シ
クロヘキサンジカルボン酸ジメチル、１，４−シクロヘ
キサノン−２，５−ジカルボン酸ジメチル、１，２−シ
クロヘキサンジカルボン酸ジグリシジル、ジイソブチル
スルフィド（ｎ＝１．４５３）、テトラメチレンスルフ
ォン（ｎ＝１．４８４）等が挙げられる。

【００２４】また、プラスチック光ファイバ５のクラッ
ドを形成するための紫外線硬化型樹脂組成物４を構成す
る成分としては、紫外線硬化型のオリゴマー、フッ素反
応系モノマー、光重合開始剤等が挙げられる。紫外線硬
化型樹脂組成物４の主成分としては、紫外線硬化型のオ
リゴマーが用いられ、このオリゴマーとしては、紫外線
硬化型樹脂組成物４の粘度を高くする点からウレタンア
クリレートオリゴマーが好ましい。このウレタンアクリ
レートオリゴマーとしては、例えば、ジイソシアネート
とポリオールおよびヒドロキシアルキルアクリレートと
を反応させたものが挙げられる。

【００２５】上記ジイソシアネートとしては、イソホロ
ンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネー
ト又はヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられ、ポ
リオールとしては、例えば、数平均分子量１０００以上
のポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリ
コール或いは上記ポリオールとアジピン酸等の二塩基酸
とのポリエステルポリオールが挙げられる。また、ヒド
ロキシアルキルアクリレートとしては、例えば、２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート及び２−ヒドロキシプロピ
ルアクリレートが挙げられる。このようなウレタンアク
リレートオリゴマーとしては、その分子量が１０００〜
１００００の範囲にあるものが好ましい。なお、このよ
うな紫外線硬化型樹脂組成物４の主成分となる材料は、
紫外線硬化型樹脂組成物４の全体に対して２０〜７０重
量％含有されることが好ましい。

【００２６】また、フッ素系反応性モノマーとしては、
例えば、１，１，２，２−テトラフルオロプロピルアク
リレート、１，１，２，２−テトラフルオロプロピルメ
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アクリレート、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
ト等のポリフルオロアルキル（メタ）アクリレートが挙
げられる。このようなフッ素系反応性モノマーは、紫外
線硬化型樹脂組成物４に対して好ましくは５〜５０重量
％、より好ましくは１０〜３０重量％含有される。この
フッ素系反応性モノマーの含有量が５重量％未満である
とコア１とクラッドとの間に十分な屈折率差が得られな
い傾向にある。一方、フッ素系反応性モノマーの含有量
が５０重量％を超えると、コア１の外側にクラッドが塗
布される際に、フッ素系反応性モノマーのフッ素原子に
起因してコア１とクラッドとの相溶性が悪くなり、その
結果、界面不整が発生してコア１とクラッドとの界面に
光重合開始剤が析出してしまい、伝送損失を増加させる
傾向にある。

【００２７】また、紫外線硬化型樹脂組成物４は、硬化
した状態で、コア１を構成する材料の屈折率よりも低い
屈折率を有する構成とされている。ここで、「硬化状
態」とは、以下の測定方法で測定したゲル分率が９０％
以上となる状態をいう。すなわち、ゲル分率の測定方法
は、ソクスレー抽出器によりメチルエチルケトン（ＭＥ
Ｋ）を溶剤として、６０℃にて１６時間可溶成分の抽出
作業を行い、ゲル分率Ｇ（％）を以下の式； Ｇ（％）＝Ｗａ／Ｗｂ×１００（％） ［ただし、Ｗａは抽出後の可溶成分の重量、Ｗｂは抽出
前の可溶成分の重量を表す。］で求めるものである。こ
の場合、紫外線硬化型樹脂組成物４の屈折率が硬化過程
で上昇しても、硬化状態の樹脂組成物がコア材料の屈折
率よりも低ければ、クラッドの屈折率がコア材料の屈折
率以上になるおそれがない。

【００２８】また、紫外線硬化型樹脂組成物４の重合に
有効な光重合開始剤は、分子量が２７０〜５００、かつ
融点が６０〜１５０℃のものであり、特に、分子量が３
００〜４００、かつ融点が８５〜１２０℃のものがより
好ましい。光重合開始剤の分子量が２７０未満である
と、光重合開始剤が紫外線硬化型樹脂組成物４からコア
１に移行することにより、伝送損失が光通信には不適当
な程度まで増大してしまう傾向にある。一方、光重合開
始剤の分子量が５００を超えると、光重合開始剤の組成
物中への溶解性が悪化する傾向にある。また、光重合開
始剤の融点が６０℃未満であると、光重合開始剤が紫外
線硬化型樹脂組成物４からコア１に移行することによ
り、伝送損失が光通信には不適当な程度まで増大してし
まう傾向にある。一方、光重合開始剤の融点が１５０℃
を超えると、溶解に時間がかかり、作業性が悪化する傾
向にある。さらに、このような光重合開始剤としては、
光照射による重合の制御性を高める点から、熱によって
ラジカルを発生しないものであることが好ましく、ま
た、コア１とクラッドとの界面不整を防止する点から、
コアとの相溶性がよいものであることが好ましい。

【００２９】このような光重合開始剤としては、例え
ば、２メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−
２−モルホリノプロパノン−１−オン（商品名：イルガ
キュア９０７、分子量２７９．４、融点６３〜７６
℃）、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフ
ォスフィンオキサイド（商品名ルシリン（ＢＡＳＦ社
製）、分子量３４８．４、融点８７〜９３℃）、４−ベ
ンゾイル−４'−メチルジフェニルサルファイド（商品
名：カンタキュア−ＢＭＳ、分子量３０４、融点７４〜
７６℃）等が挙げられ、これらを単独で、又は２種以上
組み合わせて紫外線硬化型樹脂組成物４中に添加する。
このときの光重合開始剤の添加量は、紫外線硬化型樹脂
組成物４に対して１〜５重量％であると好ましい。この
添加量が１重量％未満であると硬化不足が生じ易い一方
で、５重量％を超えると光重合開始剤の組成物中への溶
解性が悪化して光重合開始剤が析出してしまう傾向にあ
る。

【００３０】なお、上記紫外線硬化型樹脂組成物４に
は、必要に応じて、２−エチルヘキシルアクリレ−ト、
１，４−ブタンジオールジアクリレート、シクロヘキシ
ルアクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート等
のアクリレートが含有されてもよい。この場合、このア
クリレートは、１〜５０重量％含有されることが好まし
い。また、上記紫外線硬化型樹脂組成物４には、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、フィラー等の各種添加剤が含有さ
れてもよい。

【００３１】次に、本発明のプラスチック光ファイバの
製造方法に係る第２実施形態について説明する。この第
２実施形態では、上述した第１実施形態で得られたプラ
スチック光ファイバ５を図１に示すコア１と同様に扱
い、該プラスチック光ファイバ５の外側に液状の紫外線
硬化型樹脂組成物（第２の紫外線硬化型樹脂組成物）を
塗布する（第３の工程）。ただし、この第２実施形態に
おいては、プラスチック光ファイバ５の外側に先に形成
されたクラッド（第１のクラッド）の厚さは、上述の第
１実施形態に比して薄くされている。また、第２の紫外
線硬化型樹脂組成物を構成する成分は、第１の紫外線硬
化型樹脂組成物４と同一であっても異なっていてもよ
く、前述した紫外線硬化型樹脂組成物４に用いられるも
のから適宜選択することができる。

【００３２】そして、図１と同等の構成を有する紫外線
照射装置６を用い、第２の紫外線硬化型樹脂組成物に対
して紫外線を照射して第１のクラッドの外側に第２のク
ラッドを形成させ、クラッドが第１のクラッド及び第２
のクラッドから成るプラスチック光ファイバを得る（第
４の工程）。このクラッド全体の厚みは、上述の第１実
施形態で得られるプラスチック光ファイバ５のクラッド
の厚みとほぼ同じになっている。また、上記第４の工程
は、紫外線照射部位全体の周囲を窒素ガス雰囲気とし、
該部位の全部を冷却しながら実施する。

【００３３】このようなプラスチック光ファイバの製造
方法によれば、クラッドを２回に分けて重合するので、
同じ厚さのクラッドを１回の重合で形成するの場合（第
１実施形態）に比べ、１回の重合で発生する重合熱が低
減されてコア１及びクラッドに一度に付与される熱量が
小さくなる。よって、紫外線照射時のコアやクラッドの
温度上昇が一層抑えられ、コア又はクラッドの軟化が一
層防止される。したがって、窒素ガスによる冷却との相
乗効果により、プラスチック光ファイバの断線及び線径
変動の増大を極めて有効に防止することができる。

【００３４】なお、上述した第１実施形態では、紫外線
硬化型樹脂組成物４をコア１の外側に塗布するために、
図１に示すようなダイス３を用いたが、例えば、液状の
紫外線硬化型樹脂組成物４を含む貯槽にコア１を連続的
に浸漬して引き上げてもよい。また、上述した第２実施
形態において、第１のクラッドを形成させたプラスチッ
ク光ファイバの外側に第２の紫外線硬化型樹脂組成物を
更に塗布する方法についても同様である。さらに、上述
した各実施形態においては、熱を吸収した窒素ガスを回
収し、再冷却した後に再び冷媒ガスとして用いてもよ
い。これについては、冷媒ガスとしてヘリウムガスを用
いた場合も同様である。またさらに、窒素ガスを透明管
８中に通しているが、透明管８を用いずに窒素ガスを吹
きつけるだけでもよく、冷媒ガスの回収や冷却効率の観
点からは、透明管８を用いることが望ましい。また、透
明管８は、全体が紫外線に対して透明である必要はな
く、少なくとも紫外線が照射される位置に対応する部分
が紫外線に対して透明であればよい。さらに、透明管８
の表面を、紫外線の透過率が高く、かつ、紫外領域より
も長い波長の光に対する透過率が低い公知の光学フィル
ターを貼付してもよい。この場合、コア及びクラッドへ
の近赤外光や赤外光による輻射が軽減されるので、コア
及びクラッドの温度上昇を一層抑えることができる。

【００３５】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。

【００３６】〈実施例１〉 （１）重合体の作製：長さ４０ｃｍ、内径２７ｍｍのガ
ラス試験管内に、ＭＭＡを入れ、連鎖移動剤としてｎＢ
Ｍを０．１５重量％、及び重合開始剤としてＰＢＩを
０．５０重量％加えてコア材料を調製した。このガラス
試験管の開口部を封止してオイルバスに入れ、８５℃で
４０時間熱重合させることにより、外径２７ｍｍ、長さ
４０ｃｍのＰＭＭＡから成る円柱状の重合体を得た。こ
の重合体の一部を採取し、ＤＳＣを用いてＴｇを測定し
たところ、１１５℃であった。 （２）コアの作製：次に、この重合体を炉内温度２００
℃程度に制御した線引炉に入れ、線引速度１ｍ／分及び
張力５０ｇで溶融線引することにより、外径５００μｍ
のコアを作製した。引き続き、このコアを、３０℃に加
熱された紫外線硬化型樹脂組成物を連続的に供給できる
ダイス３に形成された直径０．８ｍｍの挿通孔２に通す
ことにより、コアの外側に紫外線硬化型樹脂組成物（大
日本インキ化学工業製：ＥＳ−１）を外径６００μｍと
なるように塗布した。 （３）プラスチック光ファイバの作製：次に、コアに塗
布された上記紫外線硬化型樹脂組成物に対し、図１に示
す構成の紫外線照射装置６を用い、紫外光源７としての
メタルハライドランプ（Ｆｕｓｉｏｎ社製）により波長
３６０ｎｍの紫外線（強度４０ｍＪ／ｃｍ²）を、長さ
２０ｃｍに渡って連続して照射し、外径６００μｍのプ
ラスチック光ファイバを作製した。このとき、図１に示
すような透明管８（内径２０ｍｍ）中に冷却した窒素ガ
スを連続的に流し、紫外線硬化型樹脂組成物が塗布され
たコアを直接的に冷却した。そして、紫外線照射装置
（高さ約３０ｃｍ）の下部出口におけるプラスチック光
ファイバの温度をファイバ温度測定器（帝人エンジニア
リング製：Ｈ−７２００）で測定したところ、その温度
は８０℃であった。また、このようにして得られたプラ
スチック光ファイバ外径の線径変動を測定したところ、
±１０μｍと良好であった。

【００３７】〈比較例１〉上記透明管８（内径２０ｍ
ｍ）中に冷却した窒素ガスを連続的に流さなかった以
外、すなわち、紫外線硬化型樹脂組成物が塗布されたコ
アを冷却しなかった以外は、上記実施例１と同様にして
プラスチック光ファイバを作製しようとした。ところ
が、線引開始後約２分でプラスチック光ファイバが断線
した。断線する前のプラスチック光ファイバの温度を、
上記実施例１と同様に測定したところ、１３０℃まで上
昇したことを確認した。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のプラスチッ
ク光ファイバの製造方法によれば、紫外線硬化型樹脂組
成物に紫外線を照射する際に、コア及びクラッドの軟化
又は溶融を抑えることができ、プラスチック光ファイバ
の断線、及び線径変動の増大を十分に防止することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラスチック光ファイバの製造方法に
係る第１実施形態におけるプラスチック光ファイバの製
造状況を示す断面図である。

【図２】本発明におけるガラス転移温度の測定方法を説
明するためのグラフである。

【符号の説明】

１…コア、４…紫外線硬化型樹脂組成物（第１の紫外線
硬化型樹脂組成物）、５…プラスチック光ファイバ、Ｕ
Ｖ…紫外線。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂組成物で形成されるコアの外側に、
   第１のクラッドとすべき液状の第１の紫外線硬化型樹脂
   組成物を塗布する第１の工程と、 前記コアに塗布された前記第１の紫外線硬化型樹脂組成
   物に紫外線を照射することにより第１のクラッドを形成
   させる第２の工程と、を備えるプラスチック光ファイバ
   を得るための方法であって、 前記第２の工程において、前記第１の紫外線硬化型樹脂
   組成物に前記紫外線が照射されている部位の少なくとも
   一部を冷却することを特徴とする、プラスチック光ファ
   イバの製造方法。
2. 【請求項２】 前記第２の工程を実施して得た前記プラ
   スチック光ファイバの外側に、第２のクラッドとすべき
   液状の第２の紫外線硬化型樹脂組成物を塗布する第３の
   工程と、 前記プラスチック光ファイバの外側に塗布された前記第
   ２の紫外線硬化型樹脂組成物に紫外線を照射することに
   より第２のクラッドを形成させる第４の工程と、を更に
   備えており、 前記第４の工程において、前記第２の紫外線硬化型樹脂
   組成物に前記紫外線が照射されている部位の少なくとも
   一部を冷却す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製造方法。
3. 【請求項３】 冷却される前記部位の温度Ｔ（℃）が下
   記条件； Ｔ（℃）≦Ｔｇ（℃）＋２０（℃） ［ただし、Ｔｇは前記プラスチック光ファイバのコア及
   びクラッドを形成する樹脂組成物のガラス転移温度のう
   ち、最も低い温度を示す。］を満たすように前記部位を
   冷却することを特徴とする、請求項１又は２に記載のプ
   ラスチック光ファイバの製造方法。
4. 【請求項４】 冷却される前記部位に冷媒ガスを吹きつ
   けるか、又は前記部位の周囲を前記冷媒ガスの雰囲気と
   することにより、前記部位を冷却することを特徴とす
   る、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラスチック
   光ファイバの製造方法。
5. 【請求項５】 前記冷媒ガスとして不活性ガスを用いる
   ことを特徴とする請求項４記載のプラスチック光ファイ
   バの製造方法。