JPH0933737A

JPH0933737A - 光通信用多芯プラスチック光ファイバ及びケーブル

Info

Publication number: JPH0933737A
Application number: JP7202694A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Toyoshima; 真一豊島; Hajime Munekuni; 肇宗國
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】小さな半径で曲げたときの曲げロスが少な
く、伝送速度が速く、高温で長期使用が可能な光通信用
の光ファイバを提供する。【解決手段】屈折率が１．４９２のメチルメタクリレ
ート樹脂からなる直径約６０μｍの芯２１７本の間隙を
断面積比が８０：２０になるように屈折率が１．４０５
のフッ化ビニリデン系樹脂により充填成形して多芯プラ
スチック光ファイバとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に短〜中距離の
高速光信号伝送用媒体として、ＬＡＮ（ローカルエリア
ネットワーク）、ＦＡ（ファクトリーオートメーショ
ン）、ＯＡ（オフィスオートメーション）などに使用さ
れる、伝送損失が小さく耐環境性がよい、しかもファイ
バを曲げても伝送損失の増加が少ない即ち曲げロスが小
さいプラスチック光ファイバに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】これまで、光通信には、０．５〜１．５
ｍｍ程度の直径の一本の芯とその周囲を薄く同心円状に
鞘材を被覆した構造からなる単芯プラスチック光ファイ
バを、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂で被覆したプラ
スチック光ファイバケーブルが使用されている。

【０００３】また、直径０．１２５〜０．２５ｍｍとい
った細い単芯プラスチック光ファイバを数十本程度束に
し、それを熱可塑性樹脂で被覆したバンドルケーブルも
実用化されている。

【０００４】さらに特開平５−５３０３５号公報によれ
ば、芯の直径が５０μｍ以下であり、少なくとも５００
個以上の多数の芯が個別に仕切られる多芯プラスチック
光ファイバケーブルが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来実用化されている
単芯のプラスチック光ファイバの場合には、小さな曲げ
半径で曲げると曲げロスが大きいという問題を有する。
また、伝送速度を上げるためには芯樹脂と鞘樹脂の屈折
率の差を従来のものより小さくする必要があるが、屈折
率の差が小さいと小さな半径で曲げたときの曲げロスが
より大きくなっていく。

【０００６】一方、前述の多芯プラスチック光ファイバ
ケーブルでは、芯の直径が５０μｍ以下と小さいため、
高温で長期使用するときなどの信頼性の点で問題があ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決するため、種々検討した結果、個々の芯の直
径を特定範囲の大きさにし、断面の芯の面積と鞘の面積
を特定範囲の比率にすることにより、伝送損失が小さ
く、曲げたときの光ロスも小さくしかも信頼性も高い優
れた特徴を有する本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち本発明は、鞘樹脂内に直径が５０
μｍ以上２００μｍ以下の樹脂製の芯が７本以上互いに
離れて埋め込まれて成り、鞘樹脂の屈折率が芯樹脂の屈
折率より０．００５以上０．２５以下低く、断面の芯の
面積と鞘の面積の比率が４０対６０乃至９８対２である
光通信用多芯プラスチック光ファイバを提供するもので
ある。

【０００９】本発明においては、断面における芯の面積
と鞘の面積の比率は好ましくは９０対１０乃至９８対２
であり、また、鞘樹脂の屈折率と芯樹脂の屈折率の差は
好ましくは０．０４以上である。

【００１０】さらに本発明は、上記光ファイバの外側を
保護被覆用樹脂にて被覆した光通信用多芯プラスチック
光ファイバケーブルを提供するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に本発明の光ファイバの一例
の断面図を、図２に本発明の光ファイバケーブルの一例
の断面図をそれぞれ示す。図中、１が芯、２が鞘、３が
保護被覆層である。

【００１２】本発明において、芯樹脂としては、各種の
透明樹脂が使用できる。特に好ましい樹脂としてメチル
メタクリレート系の公知の樹脂が使用できる。例えば、
メチルメタクリレート単独重合体や、メチルメタクリレ
ートを５０重量％以上含んだ共重合体で、共重合可能な
成分として、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ｎ
−アクリル酸ブチルなどのアクリル酸エステル類、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸
シクロヘキシルなどのメタクリル酸エステル類、マレイ
ミド類、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、
スチレンなどがあり、この中から一種類以上適宜選択し
て共重合させることができる。メチルメタクリレート系
樹脂は透明性が高いので長距離の伝送をすることができ
る。

【００１３】また、スチレン系樹脂も使用できる。例え
ば、スチレン単独重合体や、アクリロニトリル−スチレ
ン共重合体、スチレン−メチルメタクリレート共重合
体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−六
員環酸無水物共重合体等のようにスチレンと一種類以上
の他の成分を共重合させることができる。スチレン系樹
脂は吸湿性が小さいので、水の影響を受けにくい。

【００１４】さらに、ポリカーボネート系樹脂も使用で
きる。脂肪族ポリカーボネートや芳香族ポリカーボネー
トなどや、またこれらと４，４−ジオキシフェニルエー
テル、エチレングルコール、ｐ−キシレングリコール、
１，６−ヘキサンジオールなどのジオキシ化合物との共
重合体や、カーボネート結合の他にエステル結合をも有
するヘテロ結合共重合体などもあげられる。ポリカーボ
ネート系樹脂は、耐熱性が高いことおよび吸湿性が少な
い特長を有する。

【００１５】その他、アモルファスのポリオレフィン樹
脂も使用できる。例えば日本国内で製造されている日本
合成ゴム社製「アートン」、三井石化社製「ＡＰＯ」、
日本ゼオン社製「ＺＥＯＮＥＸ」などのような樹脂があ
る。アモルファスのポリオレフィン樹脂は耐熱性に優れ
ている。

【００１６】本発明において、鞘樹脂としては芯樹脂の
屈折率より低く、その差が０．００５以上０．２５以
下、好ましくは０．０４以上０．２５以下である樹脂を
使用する。鞘樹脂はこの条件を満たしていれば特に限定
はしない。

【００１７】具体的には、メタクリル系樹脂および／又
はアクリレート系樹脂および／又はフッ化ビニリデン系
樹脂などがある。例えばフッ化メタクリレート、メチル
メタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタ
クリレート、ブチルメタクリレートなどのメタクリレー
ト系モノマーやフッ化アクリレート、メチルアクリレー
ト、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチ
ルアクリレートなどのアクリレート系モノマーを主原料
モノマーとした共重合体や、フッ化ビニリデン系共重合
体、フッ化ビニリデン系共重合体とメチルメタクリレー
ト系樹脂とのブレンドなどで、そのうち前記屈折率に調
節できる樹脂が挙げられる。例えば、フッ化メタクリレ
ートモノマーとしては、トリフルオロエチルメタクリレ
ート、テトラフルオロプロピルメタクリレート、ペンタ
フルオロプロピルメタクリレート、ヘプタデカフルオロ
デシルメタクリレート、オクタフルオロプロペンチルメ
タクリレートなどがあり、フッ化アクリレートモノマー
としては、トリフルオロエチルアクリレート、テトラフ
ルオロプロピルアクリレート、オクタフルオロペンチル
アクリレートなどがある。さらに、所望に応じ、この共
重合体組成１００重量部あたり５重量部を超えない範囲
で、メタクリル酸、ｏ−メチルフェニルマレイミド、マ
レイミド、無水マレイン酸、スチレン、アクリル酸、メ
タクリル酸六員環化物などの成分を導入することもでき
る。

【００１８】具体的には、例えば、ヘプタデカフルオロ
デシルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重
合体、テトラフルオロプロピルメタクリレートとメチル
メタクリレートとの共重合体、トリフルオロエチルメタ
クリレートとメチルメタクリレートとの共重合体、ペン
タフルオロプロピルメタクリレートとメチルメタクリレ
ートとの共重合体、ヘプタデカフルオロデシルメタクリ
レートとテトラフルオロプロピルメタクリレートとメチ
ルメタクリレートとの共重合体、ヘプタデカフルオロデ
シルメタクリレートとトリフルオロエチルメタクリレー
トとメチルメタクリレートとの共重合体、ヘプタデカフ
ルオロデシルメタクリレートとトリフルオロエチルメタ
クリレートとテトラフルオロプロピルメタクリレートと
メチルメタクリレートとの共重合体などが挙げられる。

【００１９】各モノマーの組成比率などは、屈折率が上
記範囲になるように適宜調整して決めればよい。

【００２０】この中でも、耐熱性、透明性、機械的特性
などのバランスから考えて、ヘプタデカフルオロデシル
メタクリレートとトリフルオロエチルメタクリレートと
テトラフルオロプロピルメタクリレートとメチルメタク
リレートとの共重合体を使用するのが好ましい。

【００２１】また、フッ化ビニリデン系樹脂としては、
フッ化ビニリデン樹脂や、フッ化ビニリデンと他の成
分、例えばテトラフルオロエチレン、トリフルオロエチ
レン、ヘキサフルオロプロピレン、ヘキサフルオロアセ
トンその他の少なくも１つの成分との共重合体がある。

【００２２】尚、鞘樹脂は必ずしもフッ素を含んだ成分
を含む必要はない。

【００２３】従来の単芯のプラスチック光ファイバの芯
と鞘の樹脂の屈折率の差は、０．０８〜０．０９である
が、例えば１００ｍ位の伝送長さの用途で、１５６Ｍｂ
ｐｓ等の高速の光通信を行う場合には、芯と鞘の樹脂の
屈折率の差は０．００５〜０．０４が好ましい。５０ｍ
位までの特に短距離の伝送長さの用途で、１５６Ｍｂｐ
ｓ等の高速の光通信を行う場合には、大きな光パワーが
必要なため、芯と鞘の樹脂の屈折率の差は０．０４〜
０．０８が好ましい。更に芯と鞘の樹脂の屈折率の差が
０．０８〜０．２５ではプラスチック光ファイバに受光
できる光パワーが大きくとれるので更に大きな光パワー
を必要とする用途に好ましい。

【００２４】芯樹脂と鞘樹脂との屈折率差が０．００５
未満であると、芯樹脂と鞘樹脂の屈折率が近すぎるた
め、プラスチック光ファイバの中に取り込む光の量が小
さくなりすぎてしまい、励振開口数の大きい光源例えば
ＬＥＤなどを使用するとき、伝送長さが短くなる。また
上記屈折率差が０．２５を超えると鞘樹脂の結晶性が高
くなり伝送損失が悪くなる。

【００２５】本発明において屈折率は、アッベ屈折計を
用い、２３℃の恒温室内で、ナトリウムＤ線を光源とし
て測定したときの値を用いる。

【００２６】また、芯樹脂のメルトインデックスは０．
５ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分以下が好ましい。鞘樹
脂のメルトインデックスは、芯樹脂のメルトインデック
スより大きい値であり、かつ５ｇ／１０分以上６０ｇ／
１０分以下であることが好ましい。このメルトインデッ
クスは、ＡＳＴＭ−１２３８に従い、試験温度２３０
℃、荷重３．８ｋｇ、ダイスの内径２．０９５５ｍｍの
条件で測定したものである。メルトインデックスが小さ
すぎると、ダイス壁面との大きな摩擦抵抗のため、線径
変動が極めて大きく、ファイバ状に成型できない。逆に
大きすぎると、鞘だけ先に流れてしまい、これも線径一
定のファイバ状に成型できない。

【００２７】本発明の多芯プラスチック光ファイバは、
その断面が一般にはほぼ円状になっており、その直径
は、０．１ｍｍから３ｍｍ程度であり、通常は、０．５
ｍｍから１．０ｍｍ程度である。

【００２８】ここで個々の芯の直径は５０μｍ以上２０
０μｍ以下である。

【００２９】個々の芯の直径が２００μｍより大きい
と、光ファイバの曲げによる光ロスが大きくなってしま
う。個々の芯の直径が５０μｍより小さくなると、伝送
損失が大きくなること、およびレーザーを光源とする
時、ノイズが発生することがある。

【００３０】また、できるだけ断面の均一化を図る必要
から、芯の数は、芯の配置が安定する７個以上にする。
好ましくは５００個以下が望ましい。このような構造か
らなる多芯プラスチック光ファイバは、多数の芯とそれ
を取り巻く鞘樹脂はしっかりと一体化されているので、
断面の直径が１ｍｍ程度のこの多芯プラスチック光ファ
イバを小さくおり曲げても光ロスは従来市販されている
プラスチック光ファイバよりはるかに少ない。

【００３１】本発明の多芯プラスチック光ファイバの製
造方法は、ごみ、ほこりのほとんどない清浄な環境下
で、特殊ノズルと二台の押出機を使用して、溶融状態に
ある芯樹脂と鞘樹脂とを、海−島の構造を持つ多芯プラ
スチック光ファイバに成形する複合紡糸方式で行うのが
好ましい。

【００３２】即ち、芯樹脂と鞘樹脂とを溶融状態で複合
紡糸ダイに供給し、まず、芯樹脂をほぼ均等に７個以上
の孔をあけたダイプレートに供給し、引き続き、細管の
ガイドで芯樹脂を流下させる。次に、溶融した鞘樹脂を
芯樹脂の流れているすべての細管の周りに供給し、芯を
島とし、鞘を海とする構造に紡糸する。そして、例え
ば、延伸をかけて１．３倍〜３．０倍に分子を配向さ
せ、機械的特性を向上させて、本発明の多芯プラスチッ
ク光ファイバを得る。

【００３３】芯の配置は最密充填構造にするのが好まし
いが、芯の数が比較的少ない場合には、後で行う被覆を
施すときの影響を均一化させるため、最外周に配置する
芯は同一円周上にするのが好ましい。例えば、１本の芯
の周りを６本の芯で均等に円状に囲んだ７芯のプラスチ
ック光ファイバ、さらにその外側を１２本の芯で円状に
囲んだ１９芯のプラスチック光ファイバ、更に外側に順
次円状に囲んだ３７芯、６１芯、９１芯……等のプラス
チック光ファイバが好ましい。

【００３４】本発明の多芯プラスチック光ファイバは、
光通信が主目的であるので、イメージファイバとしての
解像度などは問わないが、多芯プラスチック光ファイバ
断面における芯の面積と鞘の面積の比率は、４０対６０
乃至９８対２である。４０対６０より芯の比率が小さく
なると伝送光量が小さくなる。９８対２より鞘の比率が
小さくなると伝送損失が維持できなくなる。

【００３５】鞘樹脂の方が芯樹脂よりも高価であるた
め、コスト的に芯の面積比率は７０対３０乃至９８対２
が好ましい。また、伝送光量を大きくしたいときにも、
伝送損失値が維持される範囲で、鞘の量は少ないほうが
よく、多芯プラスチック光ファイバ断面における芯の面
積と鞘の面積の比率は、９０対１０乃至９８対２が望ま
しい。特に、驚くべきことに９０対１０乃至９８対２の
範囲では伝送損失がよく、耐環境性もよい。

【００３６】このようにして製造した多芯プラスチック
光ファイバの外側に保護被覆用の樹脂組成物を被覆し
て、保護被覆層を形成し、耐熱性や機械的特性をさらに
向上させて、多芯プラスチック光ファイバケーブルとし
て使用するのが好ましい。

【００３７】保護被覆用の樹脂組成物としては、公知の
樹脂組成物が使用できる。例えば、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ゴ
ム、各種の熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル、架
橋ポリオレフィン、架橋ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエ
チレンコンパウンド、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、
熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などや、これらの樹脂
の混合物などである。

【００３８】また、補強繊維として、アラミド繊維、ポ
リアセタール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、金属
繊維などを介在させても良い。

【００３９】被覆層の厚みは、実際に使用する状況に合
わせて、適宜決定すればよい。また、何層か被覆層を重
ねることも可能である。

【００４０】これらの保護被覆用樹脂組成物をプラスチ
ック光ファイバに被覆する方法としては、プラスチック
光ファイバを複合紡糸法で作製した後、その外側に熱溶
融させた被覆材を被覆させるという方法をとるのが好ま
しい。例えば、被覆の仕方は、プラスチック光ファイバ
を、電線被覆を行うようにクロスヘッドダイを使用して
溶融樹脂を被覆する。

【００４１】本発明の多芯プラスチック光ファイバおよ
びそのケーブルは、上述の通りの構成とすることによ
り、ファイバを小さく曲げても光量の損失が少なくしか
も伝送損失が小さい特徴を有する。

【００４２】従来からある細い光ファイバを束ねたバン
ドルファイバでも、曲げたときの光ロスを小さくするこ
とはできるが、バンドルファイバでは細い個々の光ファ
イバがバラバラであるので、端末での固定に難点があ
る。

【００４３】しかし、本発明の多芯プラスチック光ファ
イバは鞘樹脂により芯繊維が固定されているので、バン
ドルファイバと違って、外見上はあたかも１本の芯の光
ファイバのように取り扱え、コネクタなどへの端末固定
方法は、被覆のかしめや接着剤による接着などで固定で
き、構成する芯がバラバラに引っ込んだり、とびだした
りすることはない。

【００４４】

【実施例】以下、本発明をいっそう明確にするために実
施例を挙げて説明するが、本発明の範囲がこれらの実施
例に限定されるものではない。

【００４５】［測定方法］メルトインデックス：東洋精機製メルトインデクサー
を使用し、ＡＳＴＭ−１２３８に準じ、試験温度２３０
℃、荷重３．８ｋｇ、ダイス内径２．０９５５ｍｍの条
件で測定した。屈折率：アタゴアッベ屈折計１型を使用し、ナトリウ
ムＤ線を用いて２３℃の恒温室内で測定した。伝送損失：５２ｍ−２ｍのカットバック法で測定。光
源に波長６５０ｎｍまたは６７０ｎｍの単色光を使用。
入射開き角０．１５ラジアン。曲げロス：中心波長６５７ｎｍのＬＥＤを光源として
使用し、プラスチック光ファイバケーブルを３ｍの長さ
に切り、中央部を半径１０ｍｍの円柱に一回り巻き付け
たときの透過光量を測定して、曲げないときの透過光量
との比率を求める。伝送帯域：パルス法に従い、伝達関数が−３ｄＢを示
したときの周波数を帯域幅とする。光源として、６５３
ｎｍ赤色半導体レーザ（６５３ｎｍＬＤ）東芝製ＴＯＬ
Ｄ９４２１（Ｓ）を用い、励振開口数０．２５の条件で
測定。

【００４６】［実施例１］芯樹脂として、メルトフロー
インデックスが２ｇ／１０分、屈折率が１．４９２のメ
チルメタクリレート樹脂、鞘樹脂としてメルトフローイ
ンデックスが３０ｇ／１０分、屈折率が１．４０５のフ
ッ化ビニリデン系の樹脂を用いた。屈折率の差は０．０
８７であった。

【００４７】芯材用押出機で芯樹脂であるメチルメタク
リレート樹脂を溶融し、２１７個の孔をあけたダイプレ
ートに供給した。次に、鞘樹脂が芯の周りに充満される
ように、２１７個の孔をあけたダイプレートに供給し
て、全部の芯が充満密着するようにしぼりこんだキャッ
プをつけて収束し、一本のほぼ円状断面をした多芯プラ
スチック光ファイバを得た。この時の芯樹脂と鞘樹脂の
体積比（断面の面積比に相当）は８０対２０になるよう
にした。この多芯プラスチック光ファイバの一個の芯の
平均的な直径は約６０μｍであり、全体の直径は１．０
ｍｍであった。この多芯プラスチック光ファイバの伝送
損失は、５２ｍ−２ｍカットバック法で測定して、波長
６５０ｎｍにおいて０．２４ｄＢ／ｍであった。

【００４８】さらにこの多芯プラスチック光ファイバに
低密度ポリエチレンの被覆を施し、外径２．２ｍｍの多
芯プラスチック光ファイバケーブルを得た。この多芯プ
ラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は、５２ｍ−
２ｍカットバック法で測定して、波長６５０ｎｍにおい
て０．２４ｄＢ／ｍであり、被覆前と変化なかった。次
に、この多芯プラスチック光ファイバケーブルの曲げ特
性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬＥＤを光源とし
て使用した。この多芯プラスチック光ファイバケーブル
を３ｍの長さに切り、中央部を半径１０ｍｍの円柱に一
回り巻き付けたときの透過光量を測定したところ、曲げ
ないときの９９％以上を保持しており、曲げロスはほと
んどなかった。

【００４９】また、この多芯プラスチック光ファイバケ
ーブルの帯域をパルス法で測定した。光源として６５３
ｎｍＬＤを使用し、ファイバ長５０ｍで測定した結果、
伝送帯域は１６０ＭＨｚと、広い帯域を示した。

【００５０】この多芯プラスチック光ファイバケーブル
に、湿熱６０℃、９５％ＲＨの耐熱性試験を行ったとこ
ろ、１０００時間経過後、０．１ｄＢ／ｍ程度のロス増
しか見られず、安定性は高かった。

【００５１】［実施例２］芯樹脂と鞘樹脂と保護被覆材
は実施例１と同じものを使用した。

【００５２】また実施例１と同じ２１７個の孔をあけた
ダイプレートを使用した。実施例１と異なる点は、芯樹
脂と鞘樹脂の体積比は９５対５になるようにした点であ
る。この多芯プラスチック光ファイバの一個の芯の平均
的な直径は約６６μｍであり、全体の直径は１．０ｍｍ
であった。鞘の比率が小さいので、個々の芯の形状はほ
ぼ正六角形になっていた。この多芯プラスチック光ファ
イバの伝送損失は、５２ｍ−２ｍカットバック法で測定
して、波長６５０ｎｍにおいて０．１８ｄＢ／ｍであっ
た。

【００５３】さらにこの多芯プラスチック光ファイバに
低密度ポリエチレンの被覆を施し、外径２．２ｍｍの多
芯プラスチック光ファイバケーブルを得た。この多芯プ
ラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は、５２ｍ−
２ｍカットバック法で測定して、波長６５０ｎｍにおい
て０．１８ｄＢ／ｍであり、被覆前と変化なかった。次
に、この多芯プラスチック光ファイバケーブルの曲げ特
性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬＥＤを光源とし
て使用した。この多芯プラスチック光ファイバケーブル
を３ｍの長さに切り、中央部を半径１０ｍｍの円柱に一
回り巻き付けたときの透過光量を測定したところ、曲げ
ないときの９９％を保持しており、曲げロスはほとんど
なかった。

【００５４】また、この多芯プラスチック光ファイバケ
ーブルの帯域をパルス法で測定した。光源として６５３
ｎｍＬＤを使用し、ファイバ長５０ｍで測定した結果、
伝送帯域は１６０ＭＨｚと、広い帯域を示した。

【００５５】この多芯プラスチック光ファイバケーブル
に、湿熱６０℃、９５％ＲＨの耐熱性試験を行ったとこ
ろ、１０００時間経過後、０．１ｄＢ／ｍ程度のロス増
しか見られず、安定性は高かった。

【００５６】［実施例３］芯樹脂と鞘樹脂と保護被覆材
は実施例１と同じものを使用した。

【００５７】芯材用押出機で芯材であるメチルメタクリ
レート樹脂を溶融し、３７個の孔をあけたダイプレート
に供給した。次に、鞘樹脂が芯の周りに充満されるよう
に、３７個の孔をあけたダイプレートに供給して、全部
の芯が充満密着するようにしぼりこんだキャップをつけ
て収束し、一本のほぼ円状断面をした多芯プラスチック
光ファイバを得た。この時の芯樹脂と鞘樹脂の体積比は
９１対９になるようにした。この多芯プラスチック光フ
ァイバの一個の芯の平均的な直径は約１６０μｍであ
り、全体の直径は１．０ｍｍであった。この多芯プラス
チック光ファイバの伝送損失は、５２ｍ−２ｍカットバ
ック法で測定して、波長６５０ｎｍにおいて０．１７ｄ
Ｂ／ｍであった。

【００５８】さらにこの多芯プラスチック光ファイバに
低密度ポリエチレンの被覆を施し、外径２．２ｍｍの多
芯プラスチック光ファイバケーブルを得た。この多芯プ
ラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は、５２ｍ−
２ｍカットバック法で測定して、波長６５０ｎｍにおい
て０．１７ｄＢ／ｍであり、被覆前と変化なかった。次
に、この多芯プラスチック光ファイバケーブルの曲げ特
性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬＥＤを光源とし
て使用した。この多芯プラスチック光ファイバケーブル
を３ｍの長さに切り、中央部を半径１０ｍｍの円柱に一
回り巻き付けたときの透過光量を測定したところ、曲げ
ないときの９７％を保持しており、曲げロスはほとんど
なかった。

【００５９】また、この多芯プラスチック光ファイバケ
ーブルの帯域をパルス法で測定した。光源として６５３
ｎｍＬＤを使用し、ファイバ長５０ｍで測定した結果、
伝送帯域は１６０ＭＨｚと、広い帯域を示した。

【００６０】この多芯プラスチック光ファイバケーブル
に、湿熱６０℃、９５％ＲＨの耐熱性試験を行ったとこ
ろ、１０００時間経過後、０．１ｄＢ／ｍ程度のロス増
しか見られず、安定性は高かった。

【００６１】［実施例４］芯樹脂として、メルトインデ
ックスが４．５、屈折率が１．５８６のポリカーボネー
ト樹脂を用い、鞘樹脂としてメルトインデックスが３
０、屈折率が１．３９２のフッ化ビニリデン系樹脂を用
いた。屈折率の差は０．１９４であった。

【００６２】芯材用押出機で芯であるポリカーボネート
樹脂を溶融し、２１７個の孔をあけたダイプレートに供
給した。次に、鞘樹脂が芯の周りに充満されるように、
２１７個の孔をあけたダイプレートに供給して、全部の
芯が充満密着するようにしぼりこんだキャップをつけて
収束し、一本のほぼ円状断面をした多芯プラスチック光
ファイバを得た。この時の芯樹脂と鞘樹脂の体積比は９
１対９になるようにした。この多芯プラスチック光ファ
イバの一個の芯の平均的な直径は約６４μｍであり、全
体の直径は１．０ｍｍであった。この多芯プラスチック
光ファイバの伝送損失は、５２ｍ−２ｍカットバック法
で測定して、波長６７０ｎｍにおいて０．８ｄＢ／ｍで
あった。

【００６３】さらにこの多芯プラスチック光ファイバに
低密度ポリエチレンの被覆を施し、外径２．２ｍｍの多
芯プラスチック光ファイバケーブルを得た。この多芯プ
ラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は、５２ｍ−
２ｍカットバック法で測定して、波長６７０ｎｍにおい
て０．８ｄＢ／ｍであり、被覆前と変化なかった。

【００６４】実施例１に比べて伝送損失は大きいが、屈
折率差が大きいので、ＬＥＤ光源の場合だと、受光量が
大きく、２ｍ長さにおける光パワーは実施例１より約
１．５ｄＢ大きかった。

【００６５】次に、この多芯プラスチック光ファイバケ
ーブルの曲げ特性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬ
ＥＤを光源として使用した。この多芯プラスチック光フ
ァイバケーブルを３ｍの長さに切り、中央部を半径１０
ｍｍの円柱に一回り巻き付けたときの透過光量を測定し
たところ、曲げないときの９９％以上を保持しており、
曲げロスはほとんどなかった。

【００６６】また、この多芯プラスチック光ファイバケ
ーブルの帯域をパルス法で測定した。光源として６５３
ｎｍＬＤを使用し、ファイバ長２０ｍで測定した結果、
伝送帯域は２６０ＭＨｚと、広い帯域を示した。

【００６７】この多芯プラスチック光ファイバケーブル
に、湿熱６０℃、９５％ＲＨの耐熱性試験を行ったとこ
ろ、１０００時間経過後、０．１ｄＢ／ｍ程度のロス増
しか見られず、安定性は高かった。

【００６８】［実施例５］芯樹脂として、メルトフロー
インデックスが２ｇ／１０分、屈折率が１．４９２のメ
チルメタクリレート樹脂、鞘樹脂としてメルトフローイ
ンデックスが３７ｇ／１０分、屈折率が１．４４０のヘ
プタデカフルオロデシルメタクリレート、トリフルオロ
エチルメタクリレート、テトラフルオロプロピルメタク
リレート、メチルメタクリレートからなる共重合体の樹
脂を用いた。屈折率の差は０．０５２であった。

【００６９】芯材用押出機で芯材であるメチルメタクリ
レート樹脂を溶融し、２１７個の孔をあけたダイプレー
トに供給した。次に、鞘樹脂が芯の周りに充満されるよ
うに、２１７個の孔をあけたダイプレートに供給して、
全部の芯が充満密着するようにしぼりこんだキャップを
つけて収束し、一本のほぼ円状断面をした多芯プラスチ
ック光ファイバを得た。この時の芯樹脂と鞘樹脂の体積
比は９１対９になるようにした。この多芯プラスチック
光ファイバの一個の芯の平均的な直径は約６５μｍであ
り、全体の直径は１．０ｍｍであった。この多芯プラス
チック光ファイバの伝送損失は、５２ｍ−２ｍカットバ
ック法で測定して、波長６５０ｎｍにおいて０．２６ｄ
Ｂ／ｍであった。

【００７０】さらにこの多芯プラスチック光ファイバに
低密度ポリエチレンの被覆を施し、外径２．２ｍｍの多
芯プラスチック光ファイバケーブルを得た。この多芯プ
ラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は、５２ｍ−
２ｍカットバック法で測定して、波長６５０ｎｍにおい
て０．２６ｄＢ／ｍであり、被覆前と変化なかった。次
に、この多芯プラスチック光ファイバケーブルの曲げ特
性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬＥＤを光源とし
て使用した。この多芯プラスチック光ファイバケーブル
を３ｍの長さに切り、中央部を半径１０ｍｍの円柱に一
回り巻き付けたときの透過光量を測定したところ、曲げ
ないときの９８％を保持しており、曲げロスはほとんど
なかった。

【００７１】また、この多芯プラスチック光ファイバケ
ーブルの帯域をパルス法で測定した。光源として６５３
ｎｍＬＤを使用し、ファイバ長５０ｍで測定した結果、
伝送帯域は２４０ＭＨｚと、広い帯域を示した。

【００７２】この多芯プラスチック光ファイバケーブル
に、湿熱６０℃、９５％ＲＨの耐熱性試験を行ったとこ
ろ、１０００時間経過後、０．１ｄＢ／ｍ程度のロス増
しか見られず、安定性は高かった。

【００７３】［比較例１］芯樹脂と鞘樹脂と保護被覆材
は実施例１と同じものを使用した。

【００７４】芯の直径０．９８ｍｍ、外径１．０ｍｍの
単芯のプラスチック光ファイバを紡糸し、次にこのプラ
スチック光ファイバに低密度ポリエチレンの被覆を施
し、外径２．２ｍｍのプラスチック光ファイバケーブル
を得た。

【００７５】次に、このプラスチック光ファイバケーブ
ルの曲げ特性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬＥＤ
を光源として使用した。この単芯プラスチック光ファイ
バケーブルを３ｍの長さに切り、中央部を半径１０ｍｍ
の円柱に一回り巻き付けたときの透過光量を測定したと
ころ、曲げないときの６３％しか保持されていなかっ
た。

【００７６】［比較例２］芯樹脂と鞘樹脂と保護被覆材
は実施例１と同じものを使用した。

【００７７】芯材用押出機で芯材であるメチルメタクリ
レート樹脂を溶融し、３５００個の孔をあけたダイプレ
ートに供給した。次に、鞘樹脂が芯の周りに充満される
ように、３５００個の孔をあけたダイプレートに供給し
て、全部の芯が充満密着するようにしぼりこんだキャッ
プをつけて収束し、一本のほぼ円状断面をした多芯プラ
スチック光ファイバを得た。この時の芯樹脂と鞘樹脂の
体積比は８０対２０になるようにした。この多芯プラス
チック光ファイバの一個の芯の平均的な直径は約１５μ
ｍであり、全体の直径は１．０ｍｍであった。この多芯
プラスチック光ファイバの伝送損失は、５２ｍ−２ｍカ
ットバック法で測定して、波長６５０ｎｍにおいて１．
０ｄＢ／ｍであった。

【００７８】さらにこの多芯プラスチック光ファイバに
低密度ポリエチレンの被覆を施し、外径２．２ｍｍの多
芯プラスチック光ファイバケーブルを得た。この多芯プ
ラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は、５２ｍ−
２ｍカットバック法で測定して、波長６５０ｎｍにおい
て１．０ｄＢ／ｍであり、被覆前と変化なかった。

【００７９】次に、この多芯プラスチック光ファイバケ
ーブルの曲げ特性を測定した。中心波長６５７ｎｍのＬ
ＥＤを光源として使用した。この多芯プラスチック光フ
ァイバケーブルを３ｍの長さに切り、中央部を半径１０
ｍｍの円柱に一回り巻き付けたときの透過光量を測定し
たところ、曲げないときの９９％以上を保持しており、
曲げロスはほとんどなかった。

【００８０】この多芯プラスチック光ファイバケーブル
に、湿熱６０℃、９５％ＲＨの耐熱性試験を行ったとこ
ろ、１０００時間経過後、０．４ｄＢ／ｍの劣化が見ら
れた。

【００８１】

【発明の効果】本発明により、伝送損失が小さく耐環境
特性もよい、しかもファイバを曲げても伝送損失の増加
が少ない即ち曲げロスが小さい、光通信用多芯プラスチ
ック光ファイバが得られる。

【００８２】このファイバにより、パソコンＬＡＮ、Ｏ
Ａ、ＦＡ、機器内配線などの光通信用途において、プラ
スチック光ファイバを例えば電線と同じように鋭角に曲
げて配線することも可能になる。

【００８３】本発明の光通信用多芯プラスチック光ファ
イバは、伝送損失が、５２ｍ−２ｍのカットバック法、
光源に波長６５０ｎｍまたは６７０ｎｍの単色光を使用
し入射開き角０．１５ラジアンで測定したとき、１．０
ｄＢ／ｍ未満である。更に、この多芯プラスチック光フ
ァイバを用いてなるケーブルに、湿熱６０℃９５％ＲＨ
の耐熱性試験を行ったところ、１０００時間経過後、
０．４ｄＢ／ｍ未満の変化しか見られず、耐環境特性が
よい。

【００８４】また曲げロスは、中心波長６５７ｎｍのＬ
ＥＤを光源として使用し、この多芯プラスチック光ファ
イバを３ｍの長さに切り、中央部を半径１０ｍｍの円柱
に一回り巻き付けたときの透過光量を測定したところ、
曲げないときの９０％以上を保持しており、極めて良好
な値を示す。

【００８５】更に、パルス法で測定した伝送帯域は５０
ｍで１００ＭＨｚ以上、または２０ｍで２００ＭＨｚ以
上を示し、高速通信が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光通信用多芯プラスチック光ファイバ
の断面図である。

【図２】本発明の光通信用多芯プラスチック光ファイバ
ケーブルの断面図である。

【符号の説明】

１芯２鞘３保護被覆層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鞘樹脂内に直径が５０μｍ以上２００μ
ｍ以下の樹脂製の芯が７本以上互いに離れて埋め込まれ
て成り、鞘樹脂の屈折率が芯樹脂の屈折率より０．００
５以上０．２５以下低く、断面の芯の面積と鞘の面積の
比率が４０対６０乃至９８対２である光通信用多芯プラ
スチック光ファイバ。
【請求項２】断面における芯の面積と鞘の面積の比率
が７０対３０乃至９８対２である請求項１に記載の光通
信用多芯プラスチック光ファイバ。
【請求項３】断面における芯の面積と鞘の面積の比率
が９０対１０乃至９８対２である請求項１に記載の光通
信用多芯プラスチック光ファイバ。
【請求項４】鞘樹脂の屈折率と芯樹脂の屈折率の差が
０．０４以上である請求項１に記載の光通信用多芯プラ
スチック光ファイバ。
【請求項５】請求項１〜４いずれかの多芯プラスチッ
ク光ファイバの外側を保護被覆用樹脂で被覆してなる光
通信用多芯プラスチック光ファイバケーブル。