JPH11174242A

JPH11174242A - プラスチック光ファイバ

Info

Publication number: JPH11174242A
Application number: JP9363446A
Authority: JP
Inventors: Eiji Ito; 英治伊藤; Kayo Shoyama; 香代庄山
Original assignee: Kurabe Industrial Co Ltd
Current assignee: Kurabe Industrial Co Ltd
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】所望の外径を有し、且つ、伝送損失の小さい
プラスチック光ファイバを安価に提供すること。【解決手段】光透過部の一部又は全部の構成材料のガ
ラス転移点が９０℃以下であるプラスチック光ファイバ
の表面に透明なプラスチックを一体化してなるプラスチ
ック光ファイバであって、該透明なプラスチックは、プ
ラスチック光ファイバに一体化した後はプラスチック光
ファイバの最外層の熱変形温度を超えた温度でも変形し
ない性質を少なくとも有しており、一方、プラスチック
光ファイバに一体化する以前はプラスチック光ファイバ
の最外層の熱変形温度未満で成形可能な性質を有してい
ることを特徴とするプラスチック光ファイバ。上記透明
なプラスチックは、重合反応により硬化する性質を有し
ていることを特徴とする上記のプラスチック光ファイ
バ。上記透明なプラスチックは、架橋反応により硬化す
る性質を有していることを特徴とする上記のプラスチッ
ク光ファイバ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面に透明なプラ
スチックを一体化してなる多モード屈折率分布型のプラ
スチック光ファイバに係り、特に、所望の外径を有し、
且つ、伝送損失の小さいプラスチック光ファイバに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コア及びクラッドがともにプラスチック
材料で構成されたプラスチック光ファイバは、石英系光
ファイバに比べて可とう性に優れ、且つ、大口径である
ため端面処理や接続処理が容易であり、更に低価格であ
ることから近年、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ等の光信号媒体とし
ての応用が種々検討されている。これらの中でも、例え
ば、特開平５−２４１０３６号公報に開示されているよ
うな、コアの中心から屈折率が徐々に減少するような屈
折率分布を有する多モード屈折率分布型プラスチック光
ファイバ（以下、［ＧＩ型プラスチック光ファイバ」と
略記する）は、伝送容量が多いことから次世代通信網構
想における光信号媒体として重要視されている。

【０００３】この種のＧＩ型プラスチック光ファイバの
製造方法としては、例えば、特開平５−２４１０３６号
公報や国際公開番号ＷＯ９４／０４９４９号に開示され
た方法がある。まず、特開平５−２４１０３６号公報に
は、クラッド材からなる円筒状重合容器内にコア液を注
入した後、該重合容器を回転装置等によって均一の適当
な速度で回転させながら周辺から重合反応を進行させる
ことによりプラスチック光ファイバプリフォームを作製
し、これを加熱線引きすることによりプラスチック光フ
ァイバを得る方法が開示されている。又、国際公開番号
ＷＯ９４／０４９４９号には、多芯ノズルを利用し、そ
れぞれのノズルより屈折率の違う材料を押出すことによ
りプラスチック光ファイバを得る方法が開示されてい
る。

【０００４】尚、これらの製造方法によって得られたプ
ラスチック光ファイバは、通常、外乱光の侵入を防止し
たり、機械的な外力による損傷を防止することを目的と
して、表面にポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどの熱可
塑性樹脂からなる保護層が押出被覆などによって形成さ
れてケーブル化され、実使用に供されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のプラスチック光ファイバにおいては次のような問題
があった。まず、従来のプラスチック光ファイバはいず
れも、その製造過程における加熱線引き時や押出成形時
に、ある程度の張力が加えられ、長さ方向に引っ張られ
た状態で整形されるため、保護層を形成する際の熱や溶
融樹脂の圧力の影響によって長さ方向に収縮してしま
い、これがマイクロベンディングを発生させて伝送損失
を増加させてしまうという問題があった。

【０００６】又、保護層を形成する際に必要以上の張力
が加えられた場合には、プラスチック光ファイバが長さ
方向に伸長してしまい、所望とする外径のプラスチック
光ファイバを得ることができないという問題があった。

【０００７】本発明はこのような点に基づいてなされた
もので、その目的とするところは、所望の外径を有し、
且つ、伝送損失の小さいプラスチック光ファイバを安価
に提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するべ
く本発明によるプラスチック光ファイバは、光透過部の
一部又は全部の構成材料のガラス転移点が９０℃以下で
あるプラスチック光ファイバの表面に透明なプラスチッ
クを一体化してなるプラスチック光ファイバであって、
該透明なプラスチックは、プラスチック光ファイバに一
体化した後はプラスチック光ファイバの最外層の熱変形
温度を超えた温度でも変形しない性質を少なくとも有し
ており、一方、プラスチック光ファイバに一体化する以
前はプラスチック光ファイバの最外層の熱変形温度未満
で成形可能な性質を有していることを特徴とするもので
ある。この際、上記透明なプラスチックは、重合反応に
より硬化する性質を有していることが考えられる。又、
上記透明なプラスチックは、架橋反応により硬化する性
質を有していることが考えられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】ここで、本発明によるプラスチッ
ク光ファイバの構成及び製造方法の一実施の形態を説明
する。

【００１０】本発明においては、まず、所望とする外径
よりも細径であり、且つ、光透過部の一部又は全部の構
成材料のガラス転移点が９０℃以下であるプラスチック
光ファイバを公知の方法で製造する。この際、プラスチ
ック光ファイバの外径は、所望とするプラスチック光フ
ァイバの外径よりも細ければ良く、例えば、外径１．０
ｍｍのプラスチック光ファイバを得るのであれば、１．
０ｍｍ未満の外径であれば良い。構成材料の一例として
は、例えば、特開平５−２４１０３６号公報、国際公開
番号ＷＯ９３／０８４８８号などに開示されているよう
な、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主体とし
た樹脂に屈折率制御用の高屈折率の化合物をドープする
ことにより屈折率分布を付与したものなどを挙げること
ができる。

【００１１】次に、このプラスチック光ファイバの表面
に、耐熱性を有する透明なプラスチックを公知の方法、
例えば、塗布による方法や、公知の押出機を使用した押
出被覆による方法などによって形成して一体化させる。
透明なプラスチックの構成材料としては、プラスチック
光ファイバの最外層の熱変形温度を超えた温度でも変形
しない耐熱性を有し、且つ、プラスチック光ファイバの
最外層の熱変形温度未満の温度で液状化する性質を有す
る樹脂を使用する。このような性質を有する樹脂として
は、例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル
樹脂などの重合反応によって硬化する樹脂又は架橋反応
によって硬化する樹脂を挙げることができる。

【００１２】重合反応によって硬化する樹脂の形態とし
ては、例えば、モノマーと開始剤の混合物、モノマーと
開始剤に溶剤を加えたもの、ポリマーを当該ポリマーと
同種又は異種のモノマーに溶かして開始剤を加えた混合
物などが公知である。又、架橋反応によって硬化する樹
脂の形態としては、例えば、ポリマーを当該ポリマーと
同種又は異種のモノマーに溶かして開始剤を加えた混合
物、ポリマーを可溶な溶剤に溶かしたものに架橋剤を加
えたもの、ポリマーに直接架橋剤を加えたものなどが公
知である。

【００１３】ここで、透明なプラスチックとプラスチッ
ク光ファイバとの密着性を考慮した場合、透明なプラス
チックの構成材料の特に好ましい形態としては、プラス
チック光ファイバの最外層を、ある程度溶解若しくは膨
潤させるものが望ましい。例えば、最外層がＰＭＭＡか
ら構成されたプラスチック光ファイバを使用する場合に
は、溶剤としてメタノールを利用した形態の材料が好ま
しく用いられる。

【００１４】尚、上述した重合硬化樹脂又は架橋硬化樹
脂の中には、熱硬化性のものや光硬化性のものが存在し
ており、又、架橋硬化樹脂の中には、水との接触によっ
て架橋硬化するものも存在しているが、本発明において
は、好ましくは、透明なプラスチックを一体化させる際
に、プラスチック光ファイバに熱がなるべく加わらない
光硬化性樹脂を使用することが望ましい。光硬化性樹脂
としては、例えば、ウレタンアクリル系紫外線硬化樹
脂、シリコーンアクリル系紫外線硬化樹脂などの紫外線
硬化樹脂が挙げられる。

【００１５】透明なプラスチックの形成方法としては、
既に述べたように、塗布による方法や、公知の押出機を
使用した押出被覆による方法などを採用することがで
き、特に限定されない。塗布によって形成する場合に
は、例えば、図１に示すようなコーティング装置を好適
に利用することができる。図１において、符号１は光フ
ァイバ供給装置、符号２はプラスチック光ファイバ、符
号３はコーティングダイス、符号４はコーティング材供
給装置、符号５は紫外線照射装置、符号６は定速引取り
装置、符号７は巻取り装置である。

【００１６】図１において、まず、プラスチック光ファ
イバ２は、光ファイバ供給装置１から所定の速度でコー
ティングダイス３内に導入され、その表面に、コーティ
ング材供給装置４から供給されたコーティング材が塗布
される。コーティング材が塗布されたプラスチック光フ
ァイバ２は続けて紫外線照射装置５内に導入され、所定
量の紫外線の照射を受けて表面のコーティング材が硬化
する。このようにしてコーティング材が表面に一体化し
たプラスチック光ファイバ２は、定速引取り装置６を介
して巻取り装置７に巻き取られる。尚、このような装置
を使用した場合には、巻取り速度を調整することにより
コーティング材の硬化状態が制御される。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の実施例を比較例と併せて説明
する。尚、以下の実施例は、最終的な仕上外径が１．０
ｍｍとなるようにプラスチック光ファイバを製造した場
合の例を示したものである。又、プラスチック光ファイ
バの構成材料としては、ＰＭＭＡを主体とした樹脂に、
屈折率制御用の高屈折率の化合物をドープしたものを使
用した。

【００１８】実施例１まず、公知の方法によって得られたプラスチック光ファ
イバプリフォームを加熱線引きすることにより、直径
０．９ｍｍＧＩ型の屈折率分布を有するプラスチック光
ファイバを製造した。次に、このプラスチック光ファイ
バを図１に示すようなコーティング装置にセットし、コ
ーティング材として、ウレタンアクリレート系紫外線硬
化樹脂〔日本合成化学（株）製、ＵＶ−１７００Ｅ：信
越化学工業（株）製、ＤＸ−２４００＝１００：２．５
（重量比）〕を充填したコーティングダイス３内に１０
ｍ／分の線速で導入した後、紫外線照射装置５により４
００Ｗ、波長２５０〜４００ｎｍ（最強スペクトル３６
５ｎｍ)の紫外線を照射してコーティング材を硬化さ
せ、透明なプラスチックを一体化した外径１．０ｍｍの
プラスチック光ファイバを製造した。

【００１９】ここで、このようにして得られたプラスチ
ック光ファイバの８０℃、２４時間加熱後の熱収縮を測
定したところ０．６％であった。又、その後、プラスチ
ック光ファイバの表面にポリエチレンからなる保護層を
押出被覆によって形成してみたが、伸長によって外径が
細くなる現象は見られなかった。又、この際の伝送損失
の変化は０．０１ｄＢ／ｍであった。

【００２０】実施例２まず、公知の方法によって得られたプラスチック光ファ
イバプリフォームを加熱線引きすることにより、外径
０．９ｍｍのＧＩ型の屈折率分布を有するプラスチック
光ファイバを製造した。次に、このプラスチック光ファ
イバを図１示すようなコーティング装置にセットし、コ
ーティング材として、メタノール溶剤を含むシリコーン
アクリレート系紫外線硬化樹脂〔信越化学工業（株）
製、Ｘ−１２−２４００：信越化学工業（株）製、ＤＸ
−２４００＝１００：２．５（重量比）〕を充填したコ
ーティングダイス３内に１０ｍ／分の線速で導入した
後、紫外線照射装置５により４００Ｗ、波長２５０〜４
００ｎｍ（最強スペクトル３６５ｎｍ)の紫外線を照射
してコーティング材を硬化させ、透明なプラスチックを
一体化した外径１．０ｍｍのプラスチック光ファイバを
製造した。

【００２１】ここで、このようにして得られたプラスチ
ック光ファイバの８０℃、２４時間加熱後の熱収縮を測
定したところ０．８％であった。又、その後、プラスチ
ック光ファイバの表面にポリエチレンからなる保護層を
押出被覆によって形成してみたが、伸長によって外径が
細くなる現象は見られなかった。又、この際の伝送損失
の変化は０．０１ｄＢ／ｍであった。

【００２２】実施例３まず、公知の方法によって得られたプラスチック光ファ
イバプリフォームを加熱線引きすることにより、外径
０．９ｍｍのＧＩ型の屈折率分布を有するプラスチック
光ファイバを製造した。次に、このプラスチック光ファ
イバを図１に示すようなコーティング装置にセットし、
コーティング材として、ウレタンアクリレートとシリコ
ーンアクリレートの混合系紫外線硬化樹脂〔日本合成化
学（株）製、ＵＶ−１７００Ｅ：信越化学工業（株）
製、Ｘ−１２−２４００：信越化学工業（株）製、ＤＸ
−２４００＝５０：５０：２．５（重量比）〕を充填し
たコーティングダイス３内に１０ｍ／分の線速で導入し
た後、紫外線照射装置５により４００Ｗ、波長２５０〜
４００ｎｍ（最強スペクトル３６５ｎｍ)の紫外線を照
射してコーティング材を硬化させ、透明なプラスチック
を一体化した外径１．０ｍｍのプラスチック光ファイバ
を製造した。

【００２３】ここで、このようにして得られたプラスチ
ック光ファイバの８０℃、２４時間加熱後の熱収縮を測
定したところ０．７％であった。又、その後、プラスチ
ック光ファイバの表面にポリエチレンからなる保護層を
押出被覆によって形成してみたが、伸長によって外径が
細くなる現象は見られなかった。又、この際の伝送損失
の変化は０．０１ｄＢ／ｍであった。

【００２４】比較例公知の方法によって得られたプラスチック光ファイバプ
リフォームを加熱線引きすることにより、外径１．０ｍ
ｍのＧＩ型の屈折率分布を有するプラスチック光ファイ
バを製造した。

【００２５】ここで、このようにして得られたプラスチ
ック光ファイバの８０℃、２４時間加熱後の熱収縮を測
定したところ３．６％であった。又、その後、プラスチ
ック光ファイバの表面にポリエチレンからなる保護層を
押出被覆によって形成してみたところ、伸長によって外
径が１．０ｍｍから０．９ｍｍまで細くなった。又、こ
の際の伝送損失の変化は０．４ｄＢ／ｍであった。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、表
面に一体化された透明なプラスチックが、プラスチック
光ファイバの最外層の熱変形温度を超えた温度でも変形
しない耐熱性を有しているため、保護層の形成時に熱や
張力が加わってもプラスチック光ファイバが長さ方向に
収縮したり伸長したりすることが無くなる。従って、従
来問題となっていたプラスチック光ファイバの熱収縮に
起因したマイクロベンディングの発生を効果的に抑制す
ることができ、伝送損失を小さくすることができる。更
に、上述したように、熱や張力が加わっても長さ方向に
伸長することも無くなるため、所望とする外径のプラス
チック光ファイバを安定して製造することができる。

【００２７】又、プラスチック光ファイバプリフォーム
を加熱線引きすることによってプラスチック光ファイバ
を製造する場合には、加熱線引き時に所望とする外径よ
りも細く成形することになるため、１本のプリフォーム
から得られるプラスチック光ファイバの長さは長尺化す
る。従って、製造コストを低減することができ、安価な
プラスチック光ファイバの提供が可能となる。

【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を製造する
ための製造装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１…光ファイバ供給装置２…プラスチック光ファイバ３…コーティングダイス４…コーティング材供給装置５…紫外線照射装置６…定速引取り装置７…巻取り装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光透過部の一部又は全部の構成材料のガ
ラス転移点が９０℃以下であるプラスチック光ファイバ
の表面に透明なプラスチックを一体化してなるプラスチ
ック光ファイバであって、該透明なプラスチックは、プ
ラスチック光ファイバに一体化した後はプラスチック光
ファイバの最外層の熱変形温度を超えた温度でも変形し
ない性質を少なくとも有しており、一方、プラスチック
光ファイバに一体化する以前はプラスチック光ファイバ
の最外層の熱変形温度未満で成形可能な性質を有してい
ることを特徴とするプラスチック光ファイバ。
【請求項２】上記透明なプラスチックは、重合反応に
より硬化する性質を有してい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。
【請求項３】上記透明なプラスチックは、架橋反応に
より硬化する性質を有してい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。