CN108008482B

CN108008482B - 塑料光纤线缆

Info

Publication number: CN108008482B
Application number: CN201711057659.0A
Authority: CN
Inventors: 冲田光史
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2016-11-02
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2020-06-30
Anticipated expiration: 2037-11-01
Also published as: JP7020857B2; CN108008482A; JP2018077468A

Abstract

本发明涉及塑料光纤线缆。[课题]提供：严苛环境下的耐久性优异、传输损失被有效地抑制的塑料光纤线缆。[解决方案]一种塑料光纤线缆，其为具备2个以上的塑料光纤线材、和形成于该塑料光纤线材的外周的覆盖层的塑料光纤线缆，前述塑料光纤线材具有1个以上的芯、和形成于该芯的外周的至少一层的鞘层，前述塑料光纤线缆在105℃的温度条件下静置1小时的收缩率为1％以下，形成于相邻的前述塑料光纤线材间的覆盖层的撕裂强度为10N以下。

Description

塑料光纤线缆

技术领域

本发明涉及塑料光纤线缆。

背景技术

塑料光纤具有如下结构：将包含透明树脂的芯纤维的周围以包含折射率低于前述透明树脂的树脂的鞘层包围，是使光在芯与鞘层的边界反射从而使光信号在芯内传输的介质。

塑料光纤与石英玻璃光纤相比，具有柔软性优异、可以利用连接时容易芯重叠的直径大的光纤的优点。

因此，塑料光纤线缆代替电子设备内、设备间的短距离通信用金属线缆而被广泛利用来作为电磁波噪声所导致的通信不良对策。

一般而言，作为电磁波噪声的发生源，可以举出高电压线缆，但铺设有高电压线缆的环境大多为高温下(100～105℃)等严苛的环境下，因此，对于塑料光纤，要求严苛环境下的耐久性、即传输损失不恶化和由热所导致的收缩等变形少。

鉴于上述方面，以往提出了具有耐热性的塑料光纤(例如参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2005-266742号公报

专利文献2：日本特开平2001-324626号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1、2中公开的塑料光纤对于传输损失均发挥一定的性能提高效果，但是对于由热所导致的收缩均没有考虑。因此，存在如下问题：必须使用为了在高温环境下使用而考虑热收缩并且预先具有充分余长的线缆，布线的自由度低，由于装置的设计而无法进行光线缆中的布线。

另外，光纤中的通信通常为双向通信，因此，大多使用组合有2根的双线线缆，但双线线缆与单线线缆相比，热收缩时发生大幅变形的可能性高，在上述那样的高温环境下存在无法使用双线线缆的问题。

进而，金属线缆中，双线以上的线缆已经被一般化，塑料光纤线缆中，在高温下等严苛环境下也可以使用的双线以上的塑料光纤线缆的要求提高。

因此，本发明中，其目的在于，提供：在高温下等严苛环境下的耐久性优异、传输损失被有效地抑制的、双线以上的塑料光纤线缆。

用于解决问题的方案

本发明人为了解决上述现有技术的课题而进行了深入研究，结果发现：在具备2个以上的塑料光纤线材、和形成于该塑料光纤线材的外周的覆盖层的塑料光纤线缆中，前述塑料光纤线材具有1个以上的芯、和形成于该芯的外周的至少一层的鞘层，前述塑料光纤线缆中，通过限定在规定的环境下的收缩率、和形成于相邻的塑料光纤线材间的覆盖层的撕裂强度，从而可以解决上述现有技术的课题，至此完成了本发明。

即，本发明如以下所述。

[1]

一种塑料光纤线缆，其具备：2个以上的塑料光纤线材、和形成于该塑料光纤线材的外周的覆盖层，

前述塑料光纤线材具有：1个以上的芯、和形成于该芯的外周的至少一层的鞘层，

前述塑料光纤线缆在105℃的温度条件下静置1小时的收缩率为1％以下，

形成于相邻的前述塑料光纤线材间的覆盖层的撕裂强度为10N以下。

[2]

根据前述[1]所述的塑料光纤线缆，其符合UL VW-1标准。

[3]

根据前述[1]或[2]所述的塑料光纤线缆，其中，

前述覆盖层包含选自由聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯·乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)和有机硅树脂组成的组中的1种以上的树脂。

[4]

根据前述[1]至[3]中任一项所述的塑料光纤线缆，其中，

在前述塑料光纤线材与前述覆盖层之间具有保护层。

[5]

根据前述[4]所述的塑料光纤线缆，其中，前述保护层的拉伸屈服强度(JISK7113)为20Mpa以上。

[6]

根据前述[4]或[5]所述的塑料光纤线缆，其中，前述保护层包含选自由聚酰胺系树脂、交联聚乙烯系树脂和聚丙烯系树脂组成的组中的1种以上的树脂。

发明的效果

根据本发明，可以提供：在严苛环境下的耐久性优异、传输损失被有效地抑制的塑料光纤线缆。

附图说明

图1示出本实施方式的、单芯、双线塑料光纤线缆的一例的示意剖视图。

图2示出本实施方式的塑料光纤线缆的另一例的示意剖视图。

图3示出本实施方式的塑料光纤线缆的另一例、即4线线缆的示意剖视图。

图4示出用于测定塑料光纤线缆的撕裂强度的示意图。

附图标记说明

10、20、30…塑料光纤线缆

12、13、22、23、32…芯

14、15、24、25、34…鞘层

16、26…覆盖层

28…过渡部

42…双线塑料光纤线缆

44…万能试验机的上侧的把持部

46…万能试验机的下侧的把持部

具体实施方式

以下，对用于实施本发明的方式(以下，简称为“本实施方式”)进行详细说明。

需要说明的是，以下的本实施方式是用于说明本发明的示例，不意图将本发明限定于以下的内容。本发明可以在其主旨的范围内适宜变形而实施。

〔塑料光纤线缆〕

本实施方式的塑料光纤线缆为具备2个以上的塑料光纤线材、和形成于该塑料光纤线材的外周的覆盖层的塑料光纤线缆，

本实施方式的塑料光纤线缆是具有前述塑料光纤线材、和覆盖形成于该塑料光纤线材的外周的覆盖层的塑料光纤线缆。前述覆盖层设为由双线线缆中的撕裂强度成为10N以下那样的树脂组合物形成。

需要说明的是，前述双线线缆中的撕裂强度是指，不限定于具备2根塑料光纤线材的构成的塑料光纤，在规定的塑料光纤线材、和借助覆盖层与其相邻的塑料光纤线材中，形成于该塑料光纤线材间的覆盖层的撕裂强度。

需要说明的是，“形成于光纤线材的外周的覆盖层”并不限定于光纤线材外周表面与覆盖层相接触的情况，还包括：在覆盖层与光纤线材之间夹设有其他树脂层的情况。

具有上述那样特定的耐热性、且前述规定的撕裂强度为10N以下时，传输损失的抑制效果优异。其理由如以下推定。

使用线缆时，一般为了在两端安装连接器，必须将端部的覆盖剥离。进而使用双线线缆时，为了防止由于扭转导致连接器破损，会撕裂端部而使用。撕裂强度大于10N的树脂由于该连接器安装作业而使塑料光纤线材中残留有某些损伤，其结果，在高温环境下有传输损失恶化的倾向。

另外，铺设塑料光纤线缆时，通常多处弯曲是惯例，耐热性评价时也以弯曲了的状态评价，但以弯曲了的状态进行加热时，撕裂强度大于10N的树脂的情况下，由于被加热并变形而在内部的塑料光纤线材中产生强的应力，与连接器安装部周边同样地，有对线材造成某些损伤的倾向。

图1中，作为本实施方式的塑料光纤线缆的一例，示出单芯双线的结构的塑料光纤线缆的示意剖视图。

需要说明的是，“单芯”是指，一个塑料光纤线材具有一个芯的结构，“双线”是指，具备2根塑料光纤线材。

图1所示的塑料光纤线缆10是具有2根塑料光纤线材的双线单芯光纤线缆。

图1所示的塑料光纤线缆10具备：在内部具有芯12和13且覆盖形成于芯12和13的外周的鞘层14和15、和覆盖形成于这些鞘层14和15的外周的覆盖层16。

图1所示的构成的塑料光纤线缆中，包括芯12和鞘层14、芯13和鞘层15地分别称为塑料光纤线材。

而且，在鞘层14和15、与覆盖层16之间可以具有规定的保护层(未作图示)，在覆盖层16的外周可以还具有外覆盖层(未作图示)。由此，可以更确实地保护塑料光纤线材免受在室外的长期使用、接触的化学药品等的影响。

图2为本实施方式的塑料光纤线缆的另一例、即单芯双线结构的塑料光纤线缆的示意剖视图。

图2所示的塑料光纤线缆20是具有2根塑料光纤线材的单芯双线结构的光纤线缆。

图2的塑料光纤线缆20具备：在内部具有芯22和23且覆盖形成于芯22和23的外周的鞘层24和25、以及覆盖形成于这些鞘层24和25的外周的覆盖层26，进而具备在双线间连接其间的过渡部28。

此时，包括芯22和鞘层24、芯23和鞘层25地分别称为塑料光纤线材。

在鞘层24和25与覆盖层26之间可以具有规定的保护层(未作图示)，在覆盖层26的外周可以还具有外覆盖层(未作图示)。由此，可以更确实地保护塑料光纤线材免受在室外的长期使用、接触的化学药品等的影响。

(芯)

本实施方式的塑料光纤线缆中使用的塑料光纤线材具有1个以上的芯。

构成芯的树脂(以下，也称为“芯树脂”)优选透明树脂。

作为芯树脂，可以使用作为塑料光纤的芯树脂而公知的物质。不限定于以下，例如可以举出聚甲基丙烯酸甲酯系树脂、聚碳酸酯树脂等。其中，从透明性的观点出发，优选的是聚甲基丙烯酸甲酯系树脂。

聚甲基丙烯酸甲酯系树脂是指，甲基丙烯酸甲酯的均聚物、或包含50质量％以上的甲基丙烯酸甲酯成分的共聚物。聚甲基丙烯酸甲酯系树脂可以为包含甲基丙烯酸甲酯、和能与甲基丙烯酸甲酯共聚的成分的共聚物。

作为能与甲基丙烯酸甲酯共聚的成分，不限定于以下，例如可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸酯类；甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸环己酯等甲基丙烯酸酯类；异丙基马来酰亚胺那样的马来酰亚胺类；丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯等，它们可以仅单独使用1种，也可以组合使用2种以上。

对于聚甲基丙烯酸甲酯系树脂的分子量，从熔体流动(成形容易性)的观点出发，以重均分子量计，优选8万～20万、更优选10万～12万。

作为构成本实施方式的塑料光纤线缆的塑料光纤线材所具有的芯的数量，为1或2以上，2以上的情况下，优选7个以上，上述情况下，截面中圆形配置成为可能，而优选。

需要说明的是，将塑料光纤线材具有2个以上的芯的情况称为“多芯”。

从制造的容易性的观点出发，塑料光纤线材为多芯时的截面中的芯的数量优选10000个以下、更优选19个～1000个。

塑料光纤线材的芯的截面直径在单芯的情况下，优选100μm～3000μm、更优选250μm～2000μm、进一步优选500μm～1500μm。芯的截面直径如果为100μm以上，则可以进一步增大通过的光量，如果为250μm以上，则可以更进一步增大光量。另外，芯的截面直径如果为3000μm以下，则可以柔软地弯曲，如果为2000μm以下，则可以更进一步柔软地弯曲。

多芯的情况下各芯的截面直径优选5μm～500μm、更优选60μm～200μm。芯的截面直径如果为5μm以上，则可以进一步增大通过的光量。另外，芯的截面直径如果为500μm以下，则可以进一步减少弯曲所导致的透过光量的降低。

(鞘层)

鞘层是覆盖形成于芯的外周的层。

通过设置鞘层，利用鞘层与芯的界面处的反射，塑料光纤线材即使弯曲，光信号也可以在该线缆内传播。

鞘层可以为单层，也可以形成多层。形成多层时，如果将比位于内侧的第一鞘层更靠外侧的第二鞘层的折射率降低，则可以利用第一鞘层与第二鞘层的界面反射来回收透过了第一鞘层的光的一部分，故优选。

构成鞘层的树脂(以下，也称为“鞘树脂”)只要为折射率小于构成芯的树脂的树脂就没有特别限定，可以使用公知的树脂。

作为本实施方式的塑料光纤线缆的优选方案，可以举出塑料光纤线材由芯和至少1层的鞘层构成的塑料光纤线缆，所述芯由上述透明树脂形成，所述鞘层由折射率低于前述透明树脂的树脂、例如氟树脂覆盖形成于前述芯的外周。

构成芯的树脂的折射率更优选比构成鞘层的树脂的折射率高0.01～0.15。

构成芯的树脂与构成鞘层的树脂的折射率之差越小，越可以传播直至高的频率的信号，但有对线缆的弯曲变脆弱的倾向。

另一方面，构成芯的树脂与构成鞘层的树脂的折射率之差越大，可以越增强对线缆的弯曲，但有高的频率的光不易通过的倾向。

从上述观点出发，优选将构成芯的树脂与构成鞘层的树脂的折射率之差设为前述数值范围。

作为构成鞘层的树脂，不限定于以下，例如可以举出氟树脂等。其中，优选对使用的光的透射率高的氟树脂。

通过使用氟树脂作为构成鞘层的树脂，可以进一步抑制传输损失。

作为氟树脂，不限定于以下，例如可以举出氟代甲基丙烯酸酯系聚合物、聚偏二氟乙烯系树脂等。

作为氟代甲基丙烯酸酯系聚合物，不限定于以下，从透射率高、耐热性、成形性优异的观点出发，例如优选甲基丙烯酸氟烷基酯、丙烯酸氟烷基酯、丙烯酸α-氟-氟烷基酯等含有氟的丙烯酸酯单体聚合物、或甲基丙烯酸酯单体聚合物。另外，也可以为包含含有氟的(甲基)丙烯酸酯单体、和能与它们共聚的其他成分的共聚物，优选含有氟的(甲基)丙烯酸酯单体、和甲基丙烯酸甲酯等能共聚的烃系单体的共聚物。通过形成含有氟的(甲基)丙烯酸酯单体、和能与其共聚的烃系单体的共聚物，从而可以控制折射率，故优选。

另一方面，作为聚偏二氟乙烯系树脂，不限定于以下，从耐热性、成形性优异的观点出发，例如优选偏二氟乙烯的均聚物；偏二氟乙烯、与选自由四氟乙烯、六氟丙烯、三氟乙烯、六氟丙酮、全氟烷基乙烯基醚、氯三氟乙烯、乙烯、丙烯组成的组中的至少1种以上的单体的共聚物；包含这些偏二氟乙烯成分的聚合物与PMMA系树脂的合金。

(保护层)

本实施方式的塑料光纤线缆可以在前述塑料光纤线材与后述的覆盖层之间具备规定的保护层。

即，该保护层可以覆盖形成于1根塑料光纤线材的鞘层的外周，该保护层通过覆盖层进一步被覆盖。本实施方式中，不通过覆盖层进一步被覆盖而进行使用的情况下，该层就是覆盖层而不是保护层。

保护层可以根据需要对塑料光纤线缆赋予机械物性、耐热性、遮光性等功能，是与鞘层的外侧相接触的包含树脂的层。

本实施方式中，为折射率高于内侧的鞘层、或不透明或着色的层(即，不具有能够反射作为对象的光的程度的透明性)的情况下，该层就是保护层而不是外侧的鞘层。对保护层的厚度没有限制，如果为300μm以下，则可以维持塑料光纤线缆的柔软性，为优选，如果为250μm以下，则可以进一步维持柔软性，为优选。

作为保护层的材料，不限定于以下，例如可以举出聚酰胺系树脂、聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚偏二氟乙烯系树脂等。需要说明的是，折射率使用的是，利用钠D射线在20℃下测定的值。

保护层优选以包围鞘层的周围的方式配置。特别是，保护层可以发挥保护塑料光纤线缆免受侧压等外力的功能，且也可以发挥缓和来自外部的冲击的效果。为了保护其免受外力而优选具有充分的强度，特别是拉伸屈服强度(JIS K7113)优选20Mpa以上、更优选25Mpa以上、进一步优选30Mpa以上。

作为具有这样的强度的树脂，例如可以举出聚酰胺12系树脂、交联聚乙烯系树脂、交联聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂等。

(覆盖层)

本实施方式的塑料光纤线缆中，覆盖层是覆盖形成于前述光纤线材的外周的层，不是指保护层，在双线间形成过渡部的情况下，将过渡部也作为覆盖层的一部分。

覆盖层由双线线缆中的撕裂强度为10N以下那样的树脂组合物构成。

通过将这样的树脂组合物用于覆盖层，可以得到高温环境下的传输损失的恶化少的塑料光纤线缆。

对于撕裂强度为10N以下时，可以抑制传输损失的恶化的理由，如以下推定。

使用线缆时，一般为了在两端安装连接器，必须将端部的覆盖剥离。进而使用双线线缆时，为了防止由于扭转而连接器破损，将端部撕裂而使用。撕裂强度大于10N的树脂由于该连接器安装作业时而在塑料光纤线材中残留有某些损伤，其结果认为，在高温环境下传输损失恶化。

另外，在塑料光纤线缆铺设时，通常多处弯曲是惯例，耐热性评价时也在弯曲了的状态下进行评价，但在弯曲了的状态下进行加热时，撕裂强度强的树脂的情况下，由于被加热并变形而在内部的塑料光纤线材中产生强的应力，与连接器安装部周边同样地，有对线材造成某些损伤的倾向。

因此，对于构成本实施方式的塑料光纤线缆中使用的覆盖层的树脂组合物，形成双线线缆时的撕裂强度为10N以下、优选7N以下，更优选5N以下，进一步优选3N以下。

只要满足上述特性，覆盖层中使用的树脂就没有特别限制，例如可以举出聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚酰胺系树脂、氯乙烯系树脂、氟树脂等、和含有它们的树脂组合物。

在铺设塑料光纤线缆的环境下，考虑安全性而大多要求阻燃性，因此，优选阻燃性聚乙烯树脂组合物、氯乙烯系树脂、偏二氟乙烯系树脂，进而从对环境问题的担忧出发，更优选非卤素系树脂，从该观点出发，更优选阻燃性聚乙烯系树脂组合物。

作为阻燃性聚乙烯树脂组合物，不限定于以下，例如优选包含：(A)选自由乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物组成的组中的至少1种以上的共聚物、(B)用不饱和羧酸或其衍生物改性而得到的高密度聚乙烯、(C)氢氧化镁和(D)红磷。

进而，从进一步提高阻燃性的观点出发，更优选包含(E)三聚氰胺异氰脲酸酯。

从可以容易覆盖于塑料光纤线材的观点出发，覆盖层优选包含选自由聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯·乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)和有机硅树脂组成的组中的1种以上的树脂。

前述阻燃性聚乙烯树脂组合物中的(A)成分的含量只要为可以维持阻燃性的范围内就没有特别限定，优选10～50质量％、更优选20～50质量％、进一步优选30～50质量％。

通过使(A)成分的含量为前述范围，对于本实施方式的塑料光纤线缆来说，可以维持实用上充分的阻燃性、且塑料光纤线材的覆盖中可以进一步抑制剥离、加捻的发生。

作为(A)成分，可以举出选自由(A-1)乙烯-α-烯烃共聚物、(A-2)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、和(A-3)乙烯-丙烯酸乙酯共聚物组成的组中的1种以上的共聚物作为优选例。其中，更优选(A-1)乙烯-α-烯烃共聚物、与(A-2)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯-丙烯酸乙酯共聚物的组合。

以下，对各成分进行详述。

＜(A-1)乙烯-α-烯烃共聚物＞

作为乙烯-α-烯烃共聚物，不限定于以下，例如可以举出乙烯与碳数3～12的α-烯烃的共聚物等。

作为α-烯烃，例如可以举出丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等。

作为乙烯-α-烯烃共聚物，不限定于以下，例如可以举出乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、和乙烯-1-辛烯共聚物等。

它们可以单独使用也可以组合使用2种以上。

需要说明的是，从均衡性良好地进一步提高所得树脂组合物的加工性、阻燃性、耐热性等的观点出发，乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动速率(MFR；依据JIS K7210(载荷2.16kg)测定)优选0.1～50g/10分钟、更优选0.5～10g/10分钟。

另外，乙烯-α-烯烃共聚物的密度(依据JIS K7112测定)优选0.91～0.96g/cm³、更优选0.92～0.95g/cm³。

乙烯-α-烯烃共聚物也可以使用市售品。作为市售品，例如可以举出商品名“NEO-ZEX”、“Ult-Zex”、“Moretec”、“Evolue”(Prime Polymer Co.,Ltd.制)、商品名“Novatec”、“Harmorex”等(日本聚乙烯株式会社制)等。

阻燃性聚乙烯树脂组合物中的(A-1)成分的含量没有特别限定，优选0～50质量％、更优选5～45质量％、进一步优选10～20质量％。通过使(A-1)成分的含量为5质量％以上，覆盖塑料光纤线材时的覆盖层的加工性优异。通过使(A-1)成分的含量为50质量％以下，阻燃性进一步提高。

＜(A-2)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物＞

作为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，为了进一步提高所得树脂组合物的物性·加工性、阻燃性，所使用的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔体流动速率(MFR：依据JIS K7210(载荷2.16kg)测定)优选0.1～50g/10分钟、更优选0.5～10g/10分钟。

另外，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的乙酸乙烯酯单体的含量优选5～45质量％、更优选10～35质量％。

乙烯-乙酸乙烯酯共聚物也可以使用市售品。作为市售品，例如可以举出商品名“EVAFLEX”(Dupont-Mitsui PolychemicalCo.,Ltd.制)、商品名“MELTHENE”(东曹株式会社制)等。

＜(A-3)乙烯-丙烯酸乙酯共聚物＞

作为乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，为了进一步提高所得树脂组合物的物性·加工性、阻燃性，所使用的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔体流动速率(依据JIS K7210(载荷2.16kg)测定)优选0.1～50g/10分钟、更优选0.5～20g/10分钟。

另外，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物中的丙烯酸乙酯单体的含量优选5～45质量％、更优选10～35质量％。

乙烯-丙烯酸乙酯共聚物也可以使用市售品。作为市售品，例如可以举出商品名“Rexpearl”(日本聚乙烯株式会社制)、商品名“Elvaloy”(Dupont-Mitsui PolychemicalCo.,Ltd.制)等。

构成覆盖层的前述阻燃性聚乙烯树脂组合物包含上述(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分等时，优选的是，作为(A)成分，包含(A-1)乙烯-α-烯烃共聚物、以及(A-2)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或(A-3)乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，且(A)成分中的(A-1)成分的含量为5～40质量％、(A)成分中的(A-2)成分和/或(A-3)成分的含量的总量为5～45质量％。

组合使用(A)～(D)成分时，通过使(A-2)成分和(A-3)成分的含量为前述比率，维持实用上所需的阻燃性，而且可以进一步提高塑料光纤线材与覆盖层的密合性。其结果，具有优异的阻燃性，而且有进一步提高活塞(pistoning，日文：ピストニング)特性等的倾向，故更优选。

阻燃性聚乙烯树脂组合物中的(A-2)成分和(A-3)成分的含量没有特别限定，(A-2)成分和(A-3)成分的含量的总量优选5～45质量％、更优选10～40质量％。

(A-2)成分和(A-3)成分的含量的总量如果为5质量％以上，则所得树脂组合物对其他配混物的填充性进一步提高。(A-2)成分和(A-3)成分的含量的总量如果为45质量％以下，则所得塑料光纤的耐热性进一步提高。

＜(B)用不饱和羧酸或其衍生物改性而得到的高密度聚乙烯＞

用不饱和羧酸或其衍生物改性而得到的高密度聚乙烯(以下，有时称为酸改性高密度聚乙烯)是使高密度聚乙烯用不饱和羧酸或其衍生物改性(以下，有时称为酸改性)而得到的。

酸改性前的高密度聚乙烯称为其密度为0.935～0.975g/cm³的聚乙烯。

通常，高密度聚乙烯的密度经过酸改性而基本没有变化。由此，酸改性高密度聚乙烯的密度优选0.935～0.975g/cm³。

作为用于酸改性的不饱和羧酸，不限定于以下，例如可以举出富马酸、丙烯酸、马来酸、衣康酸、甲基丙烯酸、山梨酸、丁烯酸、柠康酸、5-降冰片烯-2,3-二羧酸、4-甲基环己烯-1,2-二羧酸、4-环己烯-1,2-二羧酸等不饱和羧酸、和它们的酸酐(例如马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、4-甲基环己烯-1,2-二羧酸酐、4-环己烯-1,2-二羧酸酐等)。其中，优选马来酸酐。

用于酸改性的不饱和羧酸或其衍生物的用量相对于改性前的高密度聚乙烯优选0.05～10质量％。

作为改性方法，没有特别限定，也可以采用公知的方法。作为改性方法，例如可以举出溶液法、悬浮法、熔融法等。

溶液法的情况下，例如可以举出如下方法：在无极性有机溶剂中投入高密度聚乙烯和不饱和羧酸或其衍生物，进一步添加自由基引发剂，加热至100～160℃的高温。由此，可以得到酸改性高密度聚乙烯。作为无极性溶剂，例如可以举出己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、四氯乙烷等。作为自由基引发剂，例如可以举出2,5-二甲基-2,5-二(过氧化叔丁基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化叔丁基)-3-己炔和过氧化苯甲酰等有机过氧化物等。

悬浮法的情况下，例如可以举出如下方法：在水等极性溶剂中投入高密度聚乙烯和不饱和羧酸或其衍生物，进一步添加自由基引发剂，在高压下加热至100℃以上的高温。由此，可以得到酸改性高密度聚乙烯。需要说明的是，作为自由基引发剂，可以适宜使用上述物质作为具体例。

熔融法的情况下，例如可以举出如下方法：使用可以在合成树脂的领域中使用的熔融混炼机(例如挤出机、班伯里密炼机、捏合机等)，将高密度聚乙烯、不饱和羧酸或其衍生物和自由基引发剂等熔融混炼。由此，可以得到酸改性高密度聚乙烯。

需要说明的是，为了充分满足所得树脂组合物的物性·加工性，改性前的高密度聚乙烯的熔体流动速率(MFR：依据JIS K7210(载荷2.16kg)测定)优选0.1～50g/10分钟、更优选0.5～10g/10分钟。

用于得到酸改性高密度聚乙烯的高密度聚乙烯也可以使用市售品。作为市售品，例如可以举出商品名“Novatec”(日本聚乙烯株式会社制)、商品名“SANTAC”(旭化成株式会社制)等。而且，酸改性高密度聚乙烯也可以使用市售品。作为市售品，例如可以举出商品名“Admer”(三井化学株式会社制)、商品名“AMPLIFY”(Dow Chemical Japan Company制)等。

本实施方式中，作为(B)成分的酸改性高密度聚乙烯可以仅单独使用1种也可以组合使用2种以上。

构成覆盖层的前述阻燃性聚乙烯树脂组合物中的(B)成分的比率没有特别限定，优选1～15质量％、更优选5～10质量％。构成覆盖层的前述阻燃性聚乙烯树脂组合物中的(B)成分的含量为1质量％以上时，本实施方式的塑料光纤线缆的耐热性进一步提高。构成覆盖层的前述阻燃性聚乙烯树脂组合物中的(B)成分的含量为15质量％以下时，活塞特性进一步提高。

＜(C)氢氧化镁＞

作为氢氧化镁，不限定于以下，例如可以举出由海水等制造的合成氢氧化镁、将天然产水镁石矿石粉碎而制造的以氢氧化镁为主成分的源自天然矿石的物质等。

从分散性、阻燃性的效果出发，(C)成分的平均粒径优选40μm以下、更优选0.2μm～6μm。需要说明的是，平均粒径可以利用激光衍射式粒度分布测定装置而测定。

前述阻燃性聚乙烯树脂组合物至少含有(A)成分、(B)成分、(C)成分和(D)成分时，(C)成分优选用规定的表面处理剂进行了表面处理的氢氧化镁。由此，可以进一步提高与源自乙烯结构等的非极性树脂的混炼性。

作为表面处理剂，不限定于以下，例如可以举出脂肪酸(例如硬脂酸、油酸、棕榈酸、亚油酸、月桂酸、癸酸、山萮酸、褐煤酸等高级脂肪酸)、脂肪酸金属盐(上述脂肪酸的钠盐、钾盐、铝盐、钙盐、镁盐、锌盐、钡盐、钴盐、锡盐、钛盐、铁盐等)、脂肪酸酰胺(上述脂肪酸的酰胺)、钛酸酯偶联剂(异丙基-三(磷酸二辛酯)钛酸酯、钛(磷酸辛酯)氧乙酸酯等)、硅烷偶联剂(乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷等)。其中，作为优选的表面处理剂，可以举出硬脂酸、硬脂酸钙、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等。

表面处理剂对于氢氧化镁的处理量没有特别限定，优选0.5～5.0质量％、更优选1.0～4.0质量％、进一步优选1.5～3.5质量％。

表面处理剂的处理量为0.5质量％以上时，可以有效地覆盖氢氧化镁的表面整面，且作为相容剂的效果进一步提高。另一方面，表面处理量为5.0质量％以下时，可以得到经济性优异的处理效果。

作为经过表面处理的氢氧化镁，也可以使用市售品。作为市售品，例如可以举出商品名“KISUMA”(协和化学工业株式会社制)、商品名“マグシーズ”(神岛化学工业株式会社制)等。氢氧化镁可以单独使用也可以组合使用2种以上。

构成覆盖层的前述阻燃性聚乙烯树脂组合物中的(C)氢氧化镁的含量只要为维持覆盖层的阻燃性的程度就没有特别限定，优选30～60质量％、更优选30～50质量％、进一步优选30～40质量％、进一步更优选30～35质量％。

氢氧化镁的含量为30质量％以上时，所得阻燃性聚乙烯树脂组合物的阻燃性进一步提高。(C)氢氧化镁的含量为60质量％以下时，可以防止所得阻燃性聚乙烯树脂组合物变脆，加工性、柔软性等进一步提高。

＜(D)红磷＞

红磷可以作为阻燃助剂等而发挥作用。

红磷是较不稳定的化合物，容易着火，特别是容易引起粉尘爆炸，有容易使树脂经时地劣化的倾向，因此，优选使用将红磷颗粒的表面用稳定剂覆盖的红磷。

作为稳定剂，不限定于以下，例如可以举出金属、金属氧化物、热固性树脂等。

作为金属，例如可以举出铝、铁、铬、镍、锌、锰、锑、锆、钛等。

作为金属氧化物，例如可以举出氧化锌、氧化铝、氧化钛等。

作为热固性树脂，例如可以举出酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸类树脂等。

稳定剂可以仅单独使用1种也可以组合使用2种以上。

稳定剂的表面覆盖量相对于红磷颗粒，对于金属、金属氧化物，以金属计、优选设计为0.5～15质量％，作为热固性树脂，以固体成分计、优选设计为5～30质量％的范围。

从对树脂的分散性、作为阻燃助剂的效果出发，红磷的平均粒径优选50μm以下、更优选1μm～40μm。红磷的平均粒径可以利用激光衍射式粒度分布测定装置而测定。

红磷也可以使用市售品。作为市售品，例如可以举出商品名“RINKA_FE”(RINKAGAKU KOGYO Co.,Ltd.制)、商品名“HISHIGUARD”(日本化学工业株式会社制)等。本实施方式中，红磷可以单独使用也可以组合使用2种以上。

本实施方式的聚乙烯树脂组合物中的(D)红磷的含量只要为可以维持阻燃性的程度就没有特别限定，优选0.1～10质量％、更优选1～5质量％。

红磷的含量为0.1质量％以上时，阻燃性进一步提高。红磷的含量为10质量％以下时，所得阻燃性聚乙烯树脂组合物的加工性等进一步提高。

＜(E)三聚氰胺异氰脲酸酯＞

为了进一步提高塑料光纤的阻燃性，上述阻燃性聚乙烯树脂组合物优选还含有(E)三聚氰胺氰脲酸酯。

通过与前述(B)成分、(C)成分、(D)成分等组合使用，可以进一步提高阻燃性。

前述阻燃性聚乙烯树脂组合物中的(E)成分的含量优选1～5质量％。

三聚氰胺氰脲酸酯也可以使用市售品。作为市售品，例如可以购自堺化学工业株式会社等。

前述阻燃性聚乙烯树脂组合物包含上述(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分的情况下，优选的是，阻燃性聚乙烯树脂组合物中的(A)成分的含量为10～50质量％、(B)成分的含量为1～15质量％、(C)成分的含量为30～60质量％、(D)成分的含量为0.1～10质量％。进而，前述阻燃性聚乙烯树脂组合物还包含(E)成分的情况下，阻燃性聚乙烯树脂组合物中的(E)成分的含量优选1～5质量％。上述成分组成的阻燃性聚乙烯树脂组合物具有更优异的阻燃性，上述本实施方式的各种效果进一步提高。

＜(F)其他成分＞

构成本实施方式的塑料光纤线缆的各部位在不有损本实施方式的效果的范围内，也可以还含有上述以外的其他添加剂。

上述添加剂可以根据使用目的而选择，不限定于以下，例如可以举出炭黑等着色剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、金属减活剂、润滑剂、上述以外的阻燃剂、阻燃助剂、填充剂等。

(其他构成)

本实施方式的塑料光纤线缆如上述具有2个以上的线材。对于实现双线结构的线缆化的方法没有特别限制，可以举出将双线同时挤出覆盖的方法、将单线线缆2根用其他树脂、粘接剂等结合的方法等。

另外，对本实施方式的塑料光纤线缆中的截面形状没有特别限制，如图1那样，具有2根的芯12、13、和形成于该芯的外周的鞘层14、15的塑料光纤线材可以为进一步被覆盖层16所覆盖的构成，如图2那样，各塑料光纤线材被覆盖层26所覆盖，相邻的单线的塑料光纤线缆可以为由包含规定的树脂的过渡部28连接的构成。

而且，过渡部28的截面形状无需沿长度方向均匀，为了调整撕裂强度，也可以开设孔，或厚度也可以变化。

需要说明的是，如图2那样，相邻的单线的塑料光纤线缆由包含规定的树脂的过渡部28连接的情况下，在形成于相邻的塑料光纤线材间的覆盖层的撕裂强度下，以前述过渡部28也包含于覆盖层的形式测定。

进而，形成于相邻的塑料光纤线材间的覆盖层的撕裂强度只要为10N以下即可，本实施方式的塑料光纤线缆的线材数只要为2以上即可，例如如图3的塑料光纤线缆30那样，也可以为4线的结构。

＜外覆盖层＞

本实施方式的塑料光纤线缆也可以以上述覆盖层为最表面层而使用，也可以对其外周进而施以包含尼龙12、软尼龙、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、氟树脂等热塑性树脂的外覆盖层(也称为“外套”)，作为进一步强化的光纤线缆使用。

另外，也可以将本实施方式的光纤线缆、和本实施方式以外的光纤线缆、金属线缆、强化材料等材料一起用外覆盖层覆盖而形成复合线缆。

＜线数＞

本实施方式的塑料光纤线缆只要为双线以上即可，线数没有上限，根据用途也可以为3线以上，但各线的撕裂强度必须分别为10N以下。

(塑料光纤线缆的物性)

＜热收缩率＞

通常塑料光纤在制造时被拉伸，因此，在高温环境下大多引起收缩。因此，铺设塑料光纤线缆后，引起这样的收缩时，有引起线缆的断线等的可能性。

因此，本实施方式的塑料光纤线缆在105℃下静置1小时的收缩率(热收缩率)设为1％以下，优选0.5％以下、更优选0.3％以下。

热收缩率根据塑料光纤线材的制造方法、保护层、覆盖层而变化，因此，对它们没有特别限制，但必须在制造塑料光纤线缆后测定。

对于前述热收缩率，通过将塑料光纤线缆在100℃以上的高温下静置(熟化)一定时间、或将塑料光纤线材在100℃以上的高温下静置一定时间后覆盖而制造塑料光纤线缆等，从而可以控制为1％以下。通过将前述条件所产生的热收缩率为1％以下的塑料光纤线材覆盖，制造塑料光纤线缆时，无需该塑料光纤线缆的熟化，或即使需要也可以以短时间的熟化使前述条件所产生的热收缩率为1％以下，故特别优选。

本实施方式的塑料光纤线缆优选具有符合UL VW-1标准的特性。

“UL VW-1标准”是指燃烧试验，具体而言，是指如下试验方式：将试验用试样垂直地保持，以20°的角度接触燃烧器的火焰，进行15秒着火、15秒停止的重复5次，考察试验用试样的燃烧的程度。如果符合该标准，则具有优异的阻燃性。

本实施方式的塑料光纤线缆中，为了符合“UL VW-1标准”，有效的是，使用上述那样的具有阻燃性的覆盖材料。

〔塑料光纤线缆的制造方法〕

本实施方式的塑料光纤线缆的制造方法没有特别限定，可以利用公知的方法进行。

例如，可以优选使用如下方法：在利用公知的复合纺丝法制造的塑料光纤线材的外侧形成包含以交叉头模具热熔融的前述聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚酰胺系树脂、氯乙烯系树脂和改性氟树脂的覆盖层。

[实施例]

以下，列举具体的实施例和比较例对本实施方式进行具体说明，但本实施方式不限定于以下的实施例。

需要说明的是，本说明书中使用的物性值、和后述的〔实施例〕、〔比较例〕中评价的评价物性值分别依据以下所示的测定方法和评价方法。

((1)耐热性)

将10m的塑料光纤线缆的两端约30cm用手撕裂后，将Broadcom公司制的双线用连接器“HFBR-4516Z”利用该连接器的数据单中记载的方法，安装于前述塑料光纤线缆的两端。

将安装有前述连接器的前述塑料光纤线缆缠绕于φ306mm的筒管，使用Graytechnos CO.,LTD.制光功率计Photom205A，测定双线的光量，将其作为“初始值”。

之后，将两端用带固定于筒管，之后，在105℃的温度下静置1000小时后，再次用同样的方法测定光量，测定与前述“初始值”的光量的差，将光量差为3dB以下的情况评价作为合格。

((2)撕裂强度)

将双线的塑料光纤线缆切割为20cm，用手从一端侧撕裂，进行直至撕裂了的线的长度合计成为10cm。

接着，如图4所示那样，将万能试验机(株式会社岛津制作所制AGS-500NX)的上侧的把持部44与下侧的把持部46的间隔设为10cm，将塑料光纤线缆42的端部分别固定于万能试验机的上下卡盘。

以拉伸速度500mm/分钟撕裂直至塑料光纤线缆完全被撕裂，将此时最大应力作为撕裂强度。

评价10N以下作为合格。

((3)加热收缩(热收缩率的测定))

在室温条件下(23℃)下，将塑料光纤线缆用工业用剃刀切断成1m使得两端成为平坦后，以105℃加热1小时，冷却至室温后测定线缆长，根据下述式求出收缩率。评价1％以下作为合格。

热收缩率＝(1m-试验后的线缆长)/1m×100(％)

〔实施例1〕

对于带保护层的塑料光纤线材2根，所述带保护层的塑料光纤线材是在热收缩率为0.8％的塑料光纤线材SHB-1000(1芯、芯材PMMA、旭化成株式会社制线材直径1.0mm)上以厚度0.15mm、利用挤出成型形成作为保护层的聚酰胺12树脂(Daicel-Evonik Ltd.制Vestamid N1901)而得到的，使用聚乙烯(旭化成株式会社制SANTAC M1920)作为覆盖材料，以短径成为2.2mm的方式形成覆盖层，制作双线塑料光纤线缆。

利用上述方法测定耐热性、撕裂强度、热收缩率并评价。

将评价结果示于下述表1。

需要说明的是，线材的热收缩率利用与上述((3)加热收缩(热收缩率的测定))同样的方法测定。

〔实施例2〕

使用PVC(聚氯乙烯、RIKEN TECHNOS CORP,制SMV9993S)作为覆盖材料，形成覆盖层。

其他条件与前述〔实施例1〕同样地制作塑料光纤线缆并同样地评价。

〔实施例3〕

使用下述所示的组成的阻燃性聚乙烯树脂组合物作为覆盖材料。

聚乙烯树脂NUC制DHDA-1184NTJ 15质量份

聚乙烯树脂NUC制NUC-3195 20质量份

聚乙烯树脂日本聚乙烯株式会社制Rexpearl EEA A1150 20质量份

氢氧化镁协和化学工业株式会社制KISUMA5A 40质量份

红磷协和化学工业株式会社制RINKA_FE140F 5质量份

〔实施例4〕

使用PVDF(聚偏二氟乙烯3M株式会社制PVDF31008/0003)作为覆盖材料。

〔实施例5〕

使用不带保护层的热收缩率为0.8％的塑料光纤线材SHB-1000(1芯、芯材PMMA、旭化成株式会社制线材直径1.0mm)。

其他条件与前述〔实施例4〕同样地制作塑料光纤线缆并同样地评价。

〔实施例6〕

作为带保护层的塑料光纤线材，使用的是，在热收缩率为0.8％的塑料光纤线材SHB-500(芯材PMMA、旭化成株式会社制线材直径0.5mm)上以厚度0.25mm、利用挤出成型形成作为保护层的聚酰胺12树脂(Daicel-Evonik Ltd.制Vestamid N1901))而得到的材料。其他条件与前述〔实施例1〕同样地制作塑料光纤线缆并同样地评价。

〔实施例7〕

作为塑料光纤线材，使用热收缩率为0.9％的SHMBK-1000P(19芯芯材PMMA、旭化成株式会社制、线材直径1.0mm)。其他条件与前述〔实施例1〕同样地制作塑料光纤线缆并同样地评价。

〔实施例8〕

使用热收缩率为2.0％的塑料光纤线材EB-1000(1芯、芯材PMMA、旭化成株式会社制线材直径1.0mm)。

其他条件与前述〔实施例1〕同样地制作塑料光纤线缆，之后，在105℃下静置10小时，实施熟化处理后，与〔实施例1〕同样地评价。

〔实施例9〕

与前述〔实施例1〕同样地制作塑料光纤线缆。之后，在105℃下静置10小时，实施熟化处理后，与〔实施例1〕同样地评价。

〔实施例10〕

设为图3所示的4线的结构而不是双线。其他条件与前述〔实施例1〕同样地制作塑料光纤线缆并同样地评价。

〔比较例1〕

作为覆盖材料，使用聚酰胺12(PA12Daicel-Evonik Ltd.制DAIAMID N1940)。其他条件与前述〔实施例5〕同样地塑制作料光纤线缆并同样地评价。

〔比较例2〕

作为覆盖材料，使用聚乙烯树脂组合物(日本聚乙烯株式会社制Rexpearl EEAA4200)。其他条件与前述〔实施例5〕同样地制作塑料光纤线缆并同样地评价。

〔比较例3〕

作为覆盖材料，使用聚丙烯系树脂(SunAllomer Ltd.制Sunallomer PMB60W)。其他条件与前述〔实施例1〕同样地制作塑料光纤线缆并同样地评价。

〔比较例4〕

其他条件与前述〔实施例1〕同样地制作塑料光纤线缆，与〔实施例1〕同样地评价。

[表1]

[表2]

对于实施例1～10，撕裂强度为10N以下、且热收缩率为1％以下，它们均符合耐热性试验。

对于比较例1，热收缩率为1％以下，但撕裂强度超过10N，耐热性试验不合格。

对于比较例2，撕裂强度为10N以下，但热收缩率超过1％，耐热性试验不合格。

对于比较例3，热收缩率为1％以下，但撕裂强度超过10N，耐热性试验不合格。

对于比较例4，撕裂强度为10N以下，但热收缩率超过1％，耐热性试验不合格。

产业上的可利用性

本发明的塑料光纤作为电子设备内、设备间的通信用线缆、光纤传感器等有产业上的可利用性。

Claims

1.一种塑料光纤线缆，其具备：2个以上的塑料光纤线材、和形成于该塑料光纤线材的外周的覆盖层，

所述塑料光纤线材具有：1个以上的芯、和形成于该芯的外周的至少一层的鞘层，

所述塑料光纤线缆在105℃的温度条件下静置1小时的收缩率为1％以下，

形成于相邻的所述塑料光纤线材间的覆盖层的撕裂强度为10N以下。

2.根据权利要求1所述的塑料光纤线缆，其符合UL VW-1标准。

3.根据权利要求1或2所述的塑料光纤线缆，其中，

所述覆盖层包含选自由聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯·乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)和有机硅树脂组成的组中的1种以上的树脂。

4.根据权利要求1或2所述的塑料光纤线缆，其中，

在所述塑料光纤线材与所述覆盖层之间具有保护层。

5.根据权利要求3所述的塑料光纤线缆，其中，

在所述塑料光纤线材与所述覆盖层之间具有保护层。

6.根据权利要求4所述的塑料光纤线缆，其中，所述保护层的基于JIS K7113的拉伸屈服强度为20Mpa以上。

7.根据权利要求5所述的塑料光纤线缆，其中，所述保护层的基于JIS K7113的拉伸屈服强度为20Mpa以上。

8.根据权利要求4所述的塑料光纤线缆，其中，所述保护层包含选自由聚酰胺系树脂、交联聚乙烯系树脂和聚丙烯系树脂组成的组中的1种以上的树脂。

9.根据权利要求5至7中任一项所述的塑料光纤线缆，其中，所述保护层包含选自由聚酰胺系树脂、交联聚乙烯系树脂和聚丙烯系树脂组成的组中的1种以上的树脂。