(57)【要約】【課題】取り扱い性に優れ、かつ曲げによる伝送損失上昇が抑制された多心ＰＯＦケーブルを提供する。【解決手段】コア３１とクラッド３２とからなる複数本のプラスチック光ファイバ素線（ＰＯＦ）１３と第１抗張力線１６とを含む外周を密着状態で覆う第１被覆層３５を有する多心ＰＯＦコード１８を形成する。多心ＰＯＦコード１８が重ねられ、この重ねられた多心ＰＯＦコード１８の外周をルース状態で覆う第２被覆層３７を有する多心ＰＯＦケーブル１０を形成する。多心ＰＯＦケーブル１０は、第２被覆層３７の両側縁部の略中央付近にＰＯＦ１３と平行に配される第２抗張力線２８を有する。このような多心ＰＯＦケーブル１０は、多心構造でありながら横方向に拡大しないため、取り扱い性に優れ、かつ曲げによる伝送損失の上昇が抑制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック光ファイバ素線を複数本並べた外周に密着状態で第１被覆層を被覆してなる多心プラスチック光ファイバコードと、
前記多心プラスチック光ファイバコードが重ねられ、この重ねられた多心プラスチック光ファイバコードの外周をルース状態で被覆してなる第２被覆層と、
前記第２被覆層内に配置される抗張力線とを有することを特徴とする多心プラスチック光ファイバケーブル。
【請求項２】
前記第１被覆層は、前記多心プラスチック光ファイバコードの略中央に前記プラスチック光ファイバ素線と平行に配置される第１抗張力線を有し、
前記第２被覆層は、前記多心プラスチック光ファイバコードの重ね合わせ方向に平行な前記第２被覆層の側縁部の略中央に前記プラスチック光ファイバ素線と平行に配置される第２抗張力線を有することを特徴とする請求項１記載の多心プラスチック光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記多心プラスチック光ファイバコードは、前記第１抗張力線を中心に配置したその両側に、複数の前記プラスチック光ファイバ素線を配置してなることを特徴とする請求項１または２記載の多心プラスチック光ファイバケーブル。
【請求項４】
前記プラスチック光ファイバ素線は、径の外側から中心に向かって連続的に屈折率が高くなる屈折率分布を有することを特徴とする請求項１ないし３いずれかひとつ記載の多心プラスチック光ファイバケーブル。
【請求項５】
プラスチック光ファイバ素線を複数本、またはプラスチック光ファイバ素線と第１抗張力線とを並べた外周を密着状態で第１被覆層により覆って多心プラスチック光ファイバコードを形成した後、
前記多心プラスチック光ファイバコードを重ね合わせてから、その外周をルース状態で第２被覆層により覆い、
前記第２被覆層には、第２抗張力線を配置することで多心プラスチック光ファイバケーブルを形成することを特徴とする多心プラスチック光ファイバケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多心プラスチック光ファイバケーブル及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターネット等の飛躍的な普及に伴う情報通信ネットワーク分野において、電子情報を通信する通信ケーブルの高速化や大容量化が望まれている。そこで、近年では、従来のメタリックケーブルの代替品として、大容量の情報通信を高速で行なうことができる光ファイバケーブルが注目されている。光ファイバケーブルとは、光ファイバ素線の外周に被覆層を設けた光ファイバコードや、強靭性及び高抗張力を付与するための抗張力線等を用いた集合体の外周を被覆層で覆うことで各部材を一体化した通信ケーブルであり、低伝送損失や軽量化を実現することができる。
【０００３】
ところで、本格的に光ファイバケーブルを通信ケーブルとして実用化するにあたり、光ファイバケーブルには、多チャンネルによる高速伝送を可能とする多心化や、低コスト化が要求されている。この中で、多心化においては、複数本の単心光ファイバコードを並列に配置した外周にテープ被覆を行うことでテープ構造の多心光ファイバケーブルを形成する検討が行なわれている。このような多心光ファイバケーブルとしては、複数本の単心光ファイバコードを並列に配置した後、その外周に引張弾性率が所定の範囲を満たす被覆層で覆ったもの（例えば、特許文献１参照）や、識別用の着色層を有する複数本のガラスを原料とする単心光ファイバコードを並列に配置した後、この外周に被覆層を設けたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−１２０６４５号公報
【特許文献２】特開平８−０６２４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のように単心光ファイバコードを複数本並列に配置した構造を有する多心光ファイバケーブルは、心数が増加するにつれて横方向に広がるために、取り扱い性が低下するという問題を抱える。そして、特許文献２のようなガラスを原料とする光ファイバ素線を利用したものは、折れやすく、かつ軽量化が困難であるという問題を抱える。
【０００５】
したがって、本発明は、複数本の光ファイバ素線を含む多心構造でありながら、横方向に広がることなく取り扱い性に優れる多心光ファイバケーブルを得ることができる製造方法の提供を目的とする。また、プラスチックを原料として折れにくく、かつ軽量化を実現する多心プラスチック光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の多心プラスチック光ファイバケーブルは、プラスチック光ファイバ素線を複数本並べた外周に密着状態で第１被覆層を被覆してなる多心プラスチック光ファイバコードと、多心プラスチック光ファイバコードが重ねられ、この重ねられた多心プラスチック光ファイバコードの外周をルース状態で被覆してなる第２被覆層と、第２被覆層内に配置される抗張力線とを有することを特徴とする。
【０００７】
第１被覆層は、多心プラスチック光ファイバコードの略中央にプラスチック光ファイバ素線と平行に配置される第１抗張力線を有し、第２被覆層は、多心プラスチック光ファイバコードの重ね合わせ方向に平行な第２被覆層の側縁部の略中央にプラスチック光ファイバ素線と平行に配置される第２抗張力線を有することが好ましい。多心プラスチック光ファイバコードは、第１抗張力線を中心に配置したその両側に、複数のプラスチック光ファイバ素線を配置してなることが好ましい。なお、プラスチック光ファイバ素線は、径の外側から中心に向かって連続的に屈折率が高くなる屈折率分布を有することが好ましい。
【０００８】
本発明の多心プラスチック光ファイバケーブルの製造方法は、プラスチック光ファイバ素線を複数本、またはプラスチック光ファイバ素線と第１抗張力線とを並べた外周を密着状態で第１被覆層により覆って多心プラスチック光ファイバコードを形成した後、多心プラスチック光ファイバコードを重ね合わせてから、その外周をルース状態で第２被覆層により覆い、第２被覆層には、第２抗張力線を配置することで多心プラスチック光ファイバケーブルを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、横方向に広がることなく複数本の光ファイバ素線を含む多心構造の多心光ファイバケーブルを得ることができる。このような構造を有する多心光ファイバケーブルは、取り扱い性に優れる。また、プラスチックを原料としてプラスチック光ファイバ素線（以下、ＰＯＦと称する）を形成した後、この外周を被覆層で覆った多心プラスチック光ファイバコード（以下、多心ＰＯＦコードと称する）を使用するので、折れにくく、かつ軽量化を実現しながら、曲げによる伝送損失の上昇が抑制される多心プラスチック光ファイバケーブルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の多心ＰＯＦケーブルの製造方法について説明する。図１は、本発明に係わる多心ＰＯＦケーブル１０の製造工程図である。なお、ここに示す実施形態は、本発明での好適な形態を示すものであって、本発明を限定するものではない。
【００１１】
本発明に係わる多心ＰＯＦケーブル製造工程１１は、ＰＯＦ１３を形成するＰＯＦ製造工程１４と、ＰＯＦ１３と第１抗張力線１６とを組合せる第１組合せ工程１７と、組合せた部材の外周を被覆層で覆って多心ＰＯＦコード１８とする一次被覆工程１９と、多心ＰＯＦコード１８同士を重ね合わせる第２組合せ工程２１と、組合せた部材の外周を被覆層で覆って多心ＰＯＦケーブル１０とする二次被覆工程２２とを有する。
【００１２】
ＰＯＦコード製造工程１４は、プリフォーム形成工程２５と加熱延伸工程２６とからなる。そして、先ず、プリフォーム形成工程２５において、ＰＯＦ１３の前駆体となるプリフォーム２７を形成する。続けて、加熱延伸工程２６において、プリフォーム２７を加熱延伸することによりＰＯＦ１３を製造する。なお、加熱延伸工程２６では、プリフォーム２７を延伸する際の張力や延伸速度等を調整することにより、所望の径のＰＯＦ１３を得ることができる。
【００１３】
第１組合せ工程１７では、複数本のＰＯＦ１３と第１抗張力線１６とを所望の位置に配する。ここでの各部材の配置が、形成する多心ＰＯＦコード１８での径方向での断面構造を決定する。次に、一次被覆工程１９において、先ほど組合せた部材の外周を被覆層で覆う。以上により、複数のＰＯＦ１３と第１抗張力１６とを含む線多心ＰＯＦコード１８が形成される。なお、一次被覆工程１９で形成される被覆層を第１被覆層と称する。
【００１４】
次に、第２組合せ工程２１において、上記のようにして形成した多心ＰＯＦコード１８を組合せる。本実施形態では、一括押出型のダイニップルに２つの多心ＰＯＦコード１８を誘導し、これらを互いに重ね合わせるようにして組合せる。続けて、二次被覆工程２２において、先ほど重ね合わせた多心ＰＯＦコード１８の外周を被覆層で覆う。そして、この被覆層の内部であり所望の位置に、第２抗張力線２８を挿入する。以上により、複数本のＰＯＦ１３と抗張力線とを含む多心ＰＯＦケーブル１０を製造することができる。なお、二次被覆工程２２で形成される被覆層を第２被覆層と称する。
【００１５】
一次被覆工程１９及び二次被覆工程２２では、被覆方法として知られている公知の方法を用れば良く特に限定されるものではない。また、被覆する樹脂の押出温度や流量、並びに押出速度等の被覆条件も、特に限定されるものではなく、使用する樹脂や、所望の形状、並びに被覆層等の厚み等に応じて適宜選択すれば良い。ただし、被覆材としてポリエチレン（ＰＥ）樹脂やポリエステル（ＦＲＰ）樹脂等の樹脂を使用する場合には、その押出温度を１２０℃以上１４０℃以下とすると、樹脂の流動性を確保しつつ、被覆装置への負荷を軽減しながら作業を行うことができる他、熱ダメージを低減することができるので好ましい。このようにして得られる多心ＰＯＦコード１８や多心ＰＯＦケーブル１０は、熱ダメージを受けていないために、低伝送損失を示す等の優れた光学特性を有する。
【００１６】
一次被覆工程１９及び二次被覆工程２２では、市販の押出成形機を用いて、加熱溶融させた所望の被覆材を、搬送するＰＯＦ１３や多心ＰＯＦコード１８の外周面に被覆して、第１及び第２被覆層を設けることが好ましい。なお、被覆作業の途中でＰＯＦ１３や多心ＰＯＦコード１８が切断したり変形したりすることを防止するために、できる限り搬送張力を小さくしながら作業を行うことが好ましく、例えば、７００Ｎ／ｃｍ2 以下とすることが好ましい。ただし、この搬送張力は、ＰＯＦ１３や多心ＰＯＦコード１８を観察しながら適宜調整すれば良く、特に限定されるものではない。
【００１７】
一次被覆工程１９及び二次被覆工程２２において使用することができる被覆材は特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性樹脂が用いられ、特に、耐薬品性や柔軟性が良好であること等からポリオレフィン系樹脂が好ましく用いられる。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン又はα−オレフィン等の重合体が挙げられる。α−オレフィンとしては、例えば、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ペプテン、１−オクテン等が挙げられ、これらの重合体としては、例えば、ポリエチレン、エチレンとプロピレンの共重合体、エチレンとα−オレフィンの共重合体、ポリプロピレン、プロピレンとα−オレフィンの共重合体、ポリブテン、ポリイソプレン等が挙げられる。また、ポリオレフィン系樹脂は、得られる物性を考慮した上で、適当な組合せにてブレンドされているものを用いても良い。なお、ポリオレフィン系樹脂の分子量及び分子量分布は、特に限定されるものではないが、その重量平均分子量は、通常５０００〜５００００００であり、好ましくは２００００〜３０００００である。そして、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎで示される分子量分布は、１〜８０であり、好ましくは１〜４０とされる。
【００１８】
図２に、本発明に係わる多心ＰＯＦケーブル１０及び、それを構成する各部材の径方向での一例の断面図を示す。なお、図２では、各部材を説明する際に同じ部材が重複している場合、図の煩雑さを低減するために、同じ部材の符号の図示を省略する。
【００１９】
図２（Ａ）に示すように、ＰＯＦ１３は、コア３１とクラッド３２とを有する。コア３１は、光の伝送路であり、径の中心から外側に向かって屈折率が異なるように調整される部材である。一方で、クラッド３２は、コア３１の外側に配され、コア３１に光を閉じ込める部材である。本発明のコア３１は、径の外側から中心に向かって連続的に屈折率が高くなるように調整される。屈折率分布を調整する方法は特に限定されるものではないが、本実施形態では、コア３１の前駆体であるコア部を形成させるポリマーの中に屈折率調整剤を添加して、その分散具合や濃度が径の外側から中心に向かうに従い連続的に高くなるように調整することで、上記の屈折率分布を形成する。このような屈折率分布のコア３１を含むＰＯＦ１３はＧＩ型ＰＯＦと呼ばれ、低伝送損失を実現する。なお、屈折率調整剤による屈折率分布の調整方法として、具体的には、特許３３３２９２２号公報に記載されているラジカル重合による製造方法や、特願２００４−３５４７８６号に記載されている溶融押出方法等が挙げられ、これらの記載も本発明に適用することができる。
【００２０】
ＰＯＦ１３の前駆体であるプリフォーム２７を形成する方法は特に限定されるものではなく、公知であるいずれの方法を用いることができる。本実施形態では、先ず、ＰＶＤＦを用いて溶融押出成形によりクラッド３２の前駆体となるクラッドパイプ（クラッド部）を形成した後、このクラッドパイプの中にＰＭＭＡを注入して、これをラジカル重合させることでコア３１の前駆体となるコア部を形成させる。以上により、コア部の外周にクラッド部を配するプリフォーム２７を形成することができる。この他にもプリフォーム２７を形成する方法としては、例えば、コア部の外周にクラッド部を形成することができるように予め流路が形成された金型を用意し、この金型に各部材を形成する材料を注入して、これを共押出することによりプリフォーム２７を形成する方法が挙げられる。この場合には、複合型ノズルを備えた市販の溶融押出装置を用いれば良い。
【００２１】
第１組合せ工程１９において、複数本のＰＯＦ１３と第１抗張力線１６とが組合された部材は、図２（Ｂ）に示すような断面構造を有する。本発明では、多心ＰＯＦコード１８の略中央にＰＯＦ１３と平行になるように第１抗張力線１６を配置するようにしているので、径方向に対して均一な強靭性を示す多心ＰＯＦコード１８を得ることができる。なお、場合によっては第１抗張力線１６を配さずに、複数本のＰＯＦ１３のみを横方向に配する場合もある。
【００２２】
先ほど組合せた部材の外周を第１被覆層で覆うことにより得られる多心ＰＯＦコード１８は、図２（Ｃ）に示すうように、複数のＰＯＦ１３と第１抗張力線１６とが第１被覆層３５で覆われたリボン状の形態を有する。このとき、第１被覆層３５は、ＰＯＦ１３及び第１抗張力線１６の外周面に密着するように設けられている。本実施形態では、図２（Ｂ）のように組合せた部材を金型に誘導しながら、この金型内に溶融させたＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）樹脂を一括押出して第１被覆層３５を形成する。なお、第１被覆層３５を形成する際に使用する被覆材は、ＰＶＣ樹脂に限定されるものではなく、例えば、ＰＥ樹脂やＵＶ硬化樹脂等も好適に用いることができる。
【００２３】
多心ＰＯＦケーブル１０は、図２（Ｄ）に示すように、多心ＰＯＦコード１８を重ね合わせた外周がルース状態の第２被覆層３７で覆われている。本発明におけるルース状態とは、多心ＰＯＦコード１８の外周と第２被覆層３７との界面に空隙が存在しているような状態である。このようにルース状態の第２被覆層３７を多心ＰＯＦコード１８の外周に設けると、第２被覆層３７を形成する際に発生する熱ダメージを各多心ＰＯＦコード１８に与えることがないので、光学特性に優れた多心ＰＯＦケーブル１０を得ることができる。その他にも、複数の部材をしっかりと纏めながらも、ルース状態であるためコネクタ等への接続時には、要望に応じて容易にばらすことができる。
【００２４】
また、第２被覆層３７は、多心ＰＯＦコード１８の重ね合わせ方向に平行な第２被覆層３７の側縁部の略中央にＰＯＦ１３と平行に配置される第２抗張力線２８を有する。所定の位置に第２抗張力線２８を配する方法としては、例えば、完全に硬化する前の柔らかい状態の第２被覆層３７に挿入する方法が挙げられ、本実施形態でも使用している。この他にも、予め所定の位置に第２抗張力線２８を配した後に、第２被覆層３７を設けても良い。なお、第２抗張力線２８は、第１抗張力線１６と同じものでも良いし、異なるものでも良い。
【００２５】
また、多心ＰＯＦケーブル１０としては、第１被覆層３５をＰＥ、第２被覆層３７をＰＶＣとしてそれぞれ形成し、さらに、第１抗張力線３５をアラミド樹脂とし、第２抗張力線２８をＰＥＴとすると、耐水性に優れながらも、万一引火した場合にも、多心ＰＯＦケーブルを１０が有する抗張力線を火が伝播することがない。なお、本実施形態では、第１抗張力線１６としてアラミド樹脂であるケブラー棒（登録商標  デュポン社）を使用し、第２抗張力線２８として、紐状のＰＥＴ繊維を使用している。ただし、本発明で使用することができる抗張力線は、特に限定されるものではなく、上記の他に、例えば、ピアノ線等の鋼線及び金属の単線、あるいは、これらを撚り合せたものや、ガラス繊維等が挙げられ、さらには、ＰＥ樹脂等の樹脂製繊維も好適に用いることができる。中でも、ＰＥＴ樹脂やＰＥ樹脂等の樹脂製繊維を用いると、強靭性に優れる多心ＰＯＦコード１８を得ることができるので好ましい。
【００２６】
なお、第２被覆層３７をはじめとする被覆層を形成する際に、難燃性物質を含ませると、難燃性に優れる多心ＰＯＦケーブル１０を形成することができるので好ましい。難燃性物質としては、無機金属化合物、臭素化合物、リン化合物、シリコン化合物のうち少なくともひとつを含むように調製することが好ましい。これにより、多心ＰＯＦケーブル１０は優れた難燃性を発現する。難燃性の評価は、ＵＬ（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）で決められている難燃性の規格のうち、燃焼試験を行うことにより評価される。この燃焼試験としては、サンプルの形状により異なる場合もあるが、概ね燃焼性能の低い順に、ＣＭＸ（燃焼試験、通常ＶＷ−１試験と称される）、ＣＭ（垂直トレイ燃焼試験）、ＣＭＲ（ライザー試験）、ＣＭＰ（プレナム試験）等のグレードが設定されている。ただし、ＰＯＦ１３の場合、心材の多くが可燃性材料で形成されているため、火災時の延焼を防ぐために、第１被覆層３５及び第２被覆層３７に適宜適量の難燃剤を添加して、ＶＷ−１以上の規格を有した多心ＰＯＦコード１８又は多心ＰＯＦケーブル１０とすることが好ましい。同様に、単心のＰＯＦ１３の外周を被覆層で覆う場合には、上記の難燃性物質を含むようにすると、難燃性に優れた単心のＰＯＦコードを製造することができる。
【００２７】
本発明のＰＯＦ１３について説明する。コア３１の前駆体であるコア部の原料となる重合性組成物としては、塊状重合が容易である原料を選択することが好ましい。光透過性が高く塊状重合しやすい原料としては例えば、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）等を例示することができる。また、コア部は、これらのホモポリマー、あるいはこれらモノマーから２種類以上を用いた共重合体、ホモポリマー及び／又は共重合体の混合物から形成することができる。中でも、（メタ）アクリル酸エステル類を重合性組成物として含む組成を用いることが好ましい。
【００２８】
上記の重合性組成物としては、具体的に、（ａ）フッ素不含メタクリル酸エステル及びフッ素不含アクリル酸エステルとしては、例えば、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（ＢｚＭＡ）、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、ノルボルニルメタクリレートや、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。
【００２９】
また、（ｂ）含フッ素アクリル酸エステル及び含フッ素メタクリル酸エステルとしては、例えば、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。
【００３０】
（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、（ｄ）ビニルエステル類としては、例えば、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。ただし、上記に挙げる物質に限定されるものではない。また、モノマーの単独あるいは共重合体からなるコア部のポリマーの屈折率は、クラッド部のそれに比べて略同等か、あるいはそれ以上となるように、使用する重合性組成物の種類や組成比を選択する。なお、コア部として特に好ましいポリマーは、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。これにより、透明性に優れるコア部を形成することが可能となる。
【００３１】
ＰＯＦ１３を近赤外線用途に用いる場合は、コア部のポリマーを構成するＣ−Ｈ結合に起因した吸収損失が起こるために、特許第３３３２９２２号公報等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）等をはじめとするＣ−Ｈ結合の水素原子（Ｈ）を重水素原子（Ｄ）やフッ素（Ｆ）等で置換した重合体を用いる。これにより、伝送損失が生じる波長域を長波長化することができるので、伝送信号光の損失を軽減することが可能となる。なお、原料として使用する重合性組成物は、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低減することが望ましい。
【００３２】
本発明のＰＯＦ１３のうち、クラッド３２について説明する。クラッド３２の前駆体であるクラッド部の原料としては、コア部を伝送する光が、クラッド部とコア部との界面で全反射するために、コア部よりも低屈折率であり、コア部との密着性に優れるものを用いることが好ましい。ただし、素材の選択によってコア部とクラッド部との界面において不整が起こりやすい場合等では、コア部とクラッド部との間に層を設けて、界面での整合性を向上させても良い。この場合、例えば、コア部との界面（即ち、中空管の内壁面）に、コア部のマトリックスと同一組成のポリマーからなる介在層を形成すると、コア部とクラッド部との界面状態を矯正することができる。勿論、介在層を形成せずに、クラッド部そのものを、コア部のマトリックスと同一組成のポリマーから形成しても、互いの整合性を向上させることができる。
【００３３】
クラッド部の原料としては、タフネス及び耐湿熱性にも優れているものが好ましく用いられ、例えば、フッ素含有モノマーの単独重合体又は共重合体が挙げられる。フッ素含有モノマーとしては、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が好ましく、フッ化ビニリデンを１０質量％以上含有する１種以上の重合性組成物を重合させて得られるフッ素樹脂が好ましく用いられる。
【００３４】
また、溶融押出法により重合体を成形し、クラッド部を作製する場合は、重合体の溶融粘度が適当であることが必要である。この溶融粘度については、相関する物性として分子量が用いられ特に重量平均分子量との相関がある。本発明においては、重量平均分子量が１〜１００万の範囲であることが適当であり、より好ましくは５〜５０万の範囲である。
【００３５】
さらに、コア部への水分の侵入を防ぐことが好ましく、そのためには、吸水率が低いポリマーをクラッド部の原料として用いることが好ましい。この場合、飽和吸水率（以下、吸水率と称する）が、１．８％未満のポリマーを用いてクラッド部を作製するのが好ましい。より好ましくは１．５％未満のポリマーであり、特に好ましくは１．０％未満のポリマーを用いてクラッド部を作製することである。また、上記の介在層を作製する場合にも同様の吸水率のポリマーを用いることが好ましい。なお、吸水率（％）は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５７０試験法に従い、２３℃の水中に試験片を１週間浸漬した後、そのときの吸水率を測定することにより算出することができる。
【００３６】
コア部及び／又はクラッド部が、重合性組成物から重合されたポリマーから作製される場合、重合の際に重合開始剤が用いられる。重合開始剤としては、用いるモノマーや重合方法に応じて適宜選択することができ、例えば、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）等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）等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、さらには２種類以上を併用しても良い。
【００３７】
コア部を形成する重合性組成物及びクラッド部を形成する重合性組成物は、連鎖移動剤を含有していることが好ましい。連鎖移動剤は、主に重合体の分子量を調整するために用いられる。このように、コア部及びクラッド部を形成する重合性組成物がそれぞれ連鎖移動剤を含有していると、重合性組成物からポリマーを形成する際に、重合速度及び重合度を連鎖移動剤によって好適に制御することができるので、重合体の分子量を所望の分子量に調整することが可能となる。例えば、得られたプリフォームを延伸により線引してＰＯＦとする場合、分子量を好適に調整すると、延伸時における機械的特性を所望の範囲とすることができるので、生産性の向上にも寄与する。
【００３８】
連鎖移動剤については、併用する重合性組成物の種類に応じて、適宜、種類及び添加量を選択することができる。重合性組成物である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及びＥ．Ｈ．ＩＭＭＥＲＧＵＴ編、ＪＯＨＮ  ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮ発行）を参照することができる。また、前記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。
【００３９】
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）等を用いることが好ましい。中でも、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のアルキルメルカプタンを用いることが好ましい。また、Ｃ−Ｈ結合の水素原子が重水素原子（Ｄ）やフッ素原子（Ｆ）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良い。
【００４０】
本実施形態のコア部にも適用したが、コア部を形成させる重合性組成物には、屈折率調整剤を含有させることが好ましい。屈折率調整剤はドーパントとも称され、併用する重合性組成物の屈折率と異なる化合物である。また、必要に応じて、クラッド部を形成させる重合性組成物に屈折率調整剤を含有させても良い。そして、屈折率調整剤の濃度に分布を持たせることによって、濃度分布に基づく屈折率分布をコアに持たせることが容易にできる。このとき、隣接する部材間での屈折率の差は、０．００５以上であるのが好ましい。ただし、屈折率調整剤を用いなくとも、コア部の形成に２種以上の重合性組成物を用いて、コア部内に共重合比の分布を持たせることにより、所望の屈折率分布を有するコア部を形成することもできる。
【００４１】
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、特許第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組成物の重合条件（加熱及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。
【００４２】
ドーパントとしては、上記性質を有しながら、重合体と安定して共存することが可能であり、かつコア部やクラッド部の原料である重合性組成物の重合条件（加熱及び加圧等の重合条件）下において安定であるものを用いることができる。そして、ドーパントを使用した具体的な製造方法としては、ドーパントを含有させたコア部を形成させる重合性組成物を、コア部形成工程において、ラジカル重合により重合の進行方向を制御する。これにより、ドーパントの濃度に傾斜を持たせることで、コア部にドーパントの濃度分布に基づく所望の屈折率分布を形成する方法が挙げられる。この屈折率分布は、横断面において中心から外周に向かって屈折率が変化するもので、屈折率が中心から外周に向うに従い次第に連続的に低くなるＧＩ型と、屈折率が中心から外周に向うに従い次第に段階的に低くなるマルチステップインデックス（ＭＩ）型とがあり、本実施形態では、上記でも説明したがＧＩ型を形成させている。これらＧＩ型又はＭＩ型のＰＯＦは、広い伝送帯域を有する。なお、ドーパントは、複数種類添加しても良い。
【００４３】
また、ドーパントは、重合性組成物であっても良く、重合性組成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。なお、このような共重合体には、ＭＭＡ−ＢｚＭＡ共重合体等が挙げられる。
【００４４】
ドーパントとしては、特許第３３３２９２２号や特開平１１−１４２６５７号公報に記載されているような、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）、ジフェニル（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）、硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体等が挙げられる。中でも、ＢＥＮ、ＤＰＳ、ＴＰＰ、ＤＰＳＯ、及び硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体が好ましい。なお、これらの化合物中に存在する水素原子を重水素原子に置換した化合物も広い波長域での透明性を向上させる目的で用いることができる。また、重合性組成物として、例えば、トリブロモフェニルメタクリレート等が挙げられる。屈折率調整成分として重合性組成物を用いる場合は、マトリックスを形成する際に、重合性モノマーと重合性屈折率成分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、耐熱性の面では有利となる可能性がある。
【００４５】
ドーパントの他にも、コア部やクラッド部、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あれば、それらを構成する重合性組成物に添加剤を含有させることができる。例えば、コア部もしくはその一部に耐候性や耐久性等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。前記誘導放出機能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ので、例えば、光伝送リンクの一部に光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、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。
【００４６】
前述の実施形態においてコアには予め光散乱粒子を含有させても良い。光散乱粒子としては、その大きさは特に限定されるものではないが、平均粒径が１μｍ以上２μｍ以下のものが好ましく用いられる。なお、素材も特に限定されるものではないが、シリコン粒子、シリカ粒子、ポリスチレン粒子、ジルコニアビーズ、メラミン粒子等が好ましく用いられ、特に好ましくはシリコン粒子を用いることである。
【００４７】
本発明の多心ＰＯＦケーブルは、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等の光部品を含む光信号処理装置に用いられ、必要に応じて他の石英やプラスチック系のＰＯＦや光導波路等と組み合わせても良い。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」等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、本発明の光学部材は、コンピュータや各種デジタル機器内の装置内配線や、車両・船舶等の内部配線、光伝送システム等に用いられる。光伝送システムは、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に用いられ、短距離用途であることが特に好ましい。この光伝送システムの具体例としては、データ通信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・学校等の屋内や域内の光ＬＡＮ等がある。
【００４８】
さらに、本発明の多心ＰＯＦケーブルを、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」に記載されているものや、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、光分波器等と組み合わせることで、多重化した送受信等を使用して、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、本発明の多心ＰＯＦケーブルは、照明、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。
【００４９】
以下、本発明に係る多心ＰＯＦケーブルの製造方法について、実施例１〜３及び比較例１〜３を挙げて、さらに具体的に説明する。なお、以下に示す材料の種類や各材料の割合、処方等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更して良い。従って、本発明の範囲は以下に示す実施例及び比較例に制限されるものではない。また、多心ＰＯＦケーブルの製造方法に関しては、実施例１において詳細に説明するものとし、その他の実施例及び比較例において、実施例１と同様の場合には、説明は省略する。
【実施例１】
【００５０】
実施例１では、図１に示す多心ＰＯＦケーブル製造工程１１に従い、図２（Ｄ）に示すような多心ＰＯＦケーブル１０を作製した。先ず、ＰＯＦ製造工程１４において、ＰＭＭＡを溶融押出成形によりφ２０ｍｍ、長さが４００ｍｍのＰＭＭＡ棒としてコア部を作製した。次に、溶融押出成形により内径２０．３ｍｍ、外径２１．３ｍｍ、長さ４００ｍｍのＰＶＤＦからなる円筒状のクラッド部を作製した後、この中に先ほどのＰＭＭＡ棒を挿入して嵌合させることでプリフォーム２７を形成した。最後に、このプリフォーム２７を加熱延伸させることにより図２（Ａ）に示すようなＰＯＦ１３を製造した。なお、ＰＯＦ１３は、径方向における屈折率調整剤の濃度分布を調整したコア３１を形成することで、径の外側から中心に向かうにしたがい次第に屈折率が高くなるようにしてＧＩ型ＰＯＦとした。
【００５１】
次に、第１組合せ工程１７において、図２（Ｂ）に示すように４本のＰＯＦ１３とケブラー棒（登録商標  デュポン社）からなる１本の第１抗張力線１６とを配置した後、この外周にＰＥを用いて密着状態の第１被覆層３５を設けることにより多心ＰＯＦコード１８を作製した。そして、上記の方法により作製した２つの多心ＰＯＦコード１８を一括押出型のダイニップルに誘導して、互いに重ね合わせた後、この外周にＰＶＣ樹脂を用いてルース状態の第２被覆層３７を設けることにより、図２（Ｄ）に示すような８心の多心ＰＯＦケーブルを作製した。また。第２被覆層３７の両側縁部であり、その中央付近には、紐状のＰＥＴ繊維からなる第２抗張力線２８を挿入した。
【００５２】
作製した８心の多心ＰＯＦケーブルをサンプルとして、８心専用のコネクタに挿入するまでの取り扱い性を施工性とし、施工性が優れている場合を○、一方で、劣る場合を×とする２段階の評価を行なった。その結果、実施例１では、サンプルを容易にコネクタへ挿入することができ、優れた施工性を示した（○）。また、曲げ試験として、曲率半径１０ｍｍで３６０度に曲げた際に生じる伝送損失の上昇度（ｄＢ）を測定した。その結果、伝送損失上昇度は０．１ｄＢ以下と非常に小さい値を示した。なお、後述する実施例及び比較例でも、実施例１と同じ方法により、施工性の評価並びに伝送損失上昇度の測定を行なった。
【実施例２】
【００５３】
実施例２では、実施例１と同様にして２つの多心ＰＯＦコード１８を作製した後、これらを重ね合わせた外周にＰＶＣ樹脂を用いてルース状態の第２被覆層３７を形成した。ただし、第２抗張力線２８を用いずに８心の多心ＰＯＦケーブルを作製した。そして、作製した多心ＰＯＦケーブルに関して、施工性の評価並びに曲げによる伝送損失上昇度を測定したところ、実施例１と同様に優れた施工性を示し（○）、かつ伝送損失上昇度も０．１ｄＢ以下と非常に小さい値を示した。
【実施例３】
【００５４】
実施例３では、ＧＩ型のＰＯＦ１３を４本用いて、これらを並列に配置した外周にＰＥを用いて密着状態の第１被覆層３５を設けることで多心ＰＯＦコードを作製した後、２つの多心ＰＯＦコードを重ね合わせた外周にＰＶＣ樹脂を用いてルース状態の第２被覆層３７を形成することにより８心の多心ＰＯＦケーブルを作製した。なお、第２被覆層３７の両側縁部であり、その中心付近には、実施例１と同様に、紐状のＰＥＴ繊維からなる第２抗張力線２８を挿入した。そして、作製した多心ＰＯＦケーブルに関して、施工性の評価並びに曲げによる伝送損失上昇度を測定したところ、実施例１と同様に優れた施工性を示し（○）、かつ伝送損失上昇度も０．１ｄＢ以下と非常に小さい値を示した。
【００５５】
〔比較例１〕
実施例３と同様にして作製した２つの多心ＰＯＦコードを重ね合わせた外周に、ケブラー繊維（登録商標  デュポン社製）を配する以外は、実施例３と同様にして８心の多心ＰＯＦケーブルを作製した。そして、作製した多心ＰＯＦケーブルに関して、施工性の評価並びに曲げによる伝送損失上昇度を測定したところ、コネクタへの接続時において、ケブラー繊維の処理に時間がかかり施工性が低下した（×）。一方で、伝送損失上昇度は０．１ｄＢ以下と非常に小さい値を示した。
【００５６】
〔比較例２〕
実施例３と同様にして作製した２つの多心ＰＯＦコードを重ね合わせた外周にＰＶＣ樹脂を用いて密着状態で第２被覆層３７を形成する以外は、実施例３と同様にして８心の多心ＰＯＦケーブルを作製した。そして、作製した多心ＰＯＦケーブルに関して、施工性の評価並びに曲げによる伝送損失上昇度を測定したところ、コネクタへの接続時において、密着被覆により第２被覆層３７を形成したために、８心をばらすのに時間がかかり、施工性が低下した（×）。一方で、伝送損失上昇度は０．１ｄＢ以下と非常に小さい値を示した。
【００５７】
〔比較例３〕
実施例３と同様にして形成したＰＯＦ１３を４本用いて、これらを一定の間隔となるようにして配置した後、各ＰＯＦ１３の外周を覆うように第１被覆層３５を設けることで多心ＰＯＦコードを作製した。次に、この多心ＰＯＦコードを２つ用意した後、これらを重ね合わせた外周に第２被覆層３７をルース状態で設けて８心の多心ＰＯＦケーブルを作製した。なお、ＰＯＦ１３を１本ずつ被覆する以外は、全て実施例３と同じにした。そして、作製した８心の多心ＰＯＦケーブルに関して、施工性の評価並びに曲げによる伝送損失上昇度を測定したところ、コネクタへの接続時においては、優れた施工性を示した（○）。その一方で、０．５ｄｂの伝送損失上昇度を確認した。
【００５８】
以上より、複数本のＰＯＦと第１抗張力線とを含む外周に密着状態の第１被覆層を設けて多心構造の多心ＰＯＦコードを形成した後、これらを重ね合わせた外周にルース状態で第２被覆層を設けると、横方向へ広がることなく、取り扱い性に優れ、かつ曲げても伝送損失の上昇が抑制される多心ＰＯＦケーブルを製造することができることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る多心ＰＯＦケーブルの製造方法を示す製造工程図である。
【図２】本発明に係わる多心ＰＯＦケーブルの製造工程を説明する一例の概略図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  多心ＰＯＦケーブル
１３  プラスチック光ファイバ素線（ＰＯＦ）
１６  第１抗張力線
１８  多心ＰＯＦコード
２８  第２抗張力線
３５  第１被覆層
３７  第２被覆層
【図１】
2007199419.tif 000003
【図２】
2007199419.tif 000004