JP2002156533A - プラスチック光ファイバコード - Google Patents
プラスチック光ファイバコードInfo
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Abstract
12樹脂の密着力が高くて被覆層でのコネクタ接続保持
が可能であり、しかも透光性、耐曲げ特性、耐屈曲性、
耐環境性などバランス良く優れたプラスチック光ファイ
バコードを提供する。 【解決手段】第1クラッドが特定のパーフルオロアルキ
ルメタクリレート共重合体、第2クラッドが弗化ビニリ
デン、テトラフルオロエチレンおよびヘキサフルオロプ
ロピレンを含有する特定組成比で重合した共重合体を用
いる。
Description
近と従来並としたまま、耐熱性、耐湿熱性、耐屈曲性、
曲げ特性などがバランス良く優れ、特に自動車内配線用
に使用されるプラスチック光ファイバコードに関するも
のである。
と略記する)は加工性、取り扱い性、製造コストなどの
面でガラス系光ファイバに比べて優れているので、短距
離の光信号伝送、ライトガイドなどに使用されている。
POFコードは通常その端部にコネクタを装着するた
め、コード端部の被覆層を剥離し、POF裸線とフェル
ール等コネクタ部品と接続固定する。ところが、被覆層
を剥離する際、POF裸線に傷を付けやすいということ
から、被覆層を残したままコネクタ部品と接続固定する
装着方式が行われている。被覆層をコネクタ部品に接続
固定する場合、コネクタとPOFコードとの接続強度を
保持する上で、POF裸線と被覆層の密着力の高いこと
が必要である。そのため、被覆層の樹脂にクラッド材を
ポリマーブレンドしたり共重合したり、特殊な高接着性
樹脂を使用することが検討されている。
数を従来並の0.5付近としたまま、ファイバと密着し
たナイロン12樹脂被覆層部分でコネクター接続保持す
ることが可能であり、しかも自動車内に配線するために
耐熱性、耐湿熱性、耐屈曲性、耐曲げ特性などバランス
良く優れていることを特徴とするPOFコードを提供す
ることにある。
め、本発明は主として次の構成を有する。
ド、第2クラッド、被覆層の少なくとも4層構造からな
るPOFコードであって、コアがメチルメタクリレート
(以下、MMAと略記する)を主成分とする(共)重合
体からなり、第1クラッドが式(1)で示されるパーフ
ルオロアルキルメタクリレート
は2、nは1から10の整数を表わす。)、MMAを含
有する共重合体からなり、第2クラッドが以下の共重合
成分、 ヘキサフルオロプロピレン 10〜25重量% テトラフルオロエチレン 35〜70重量% 弗化ビニリデン 15〜45重量% を含有する共重合体からなり、被覆層がナイロン12を
主成分とする樹脂からなり、理論開口数が0.45〜
0.52、第2クラッドと被覆層の密着力が40N以上
であることを特徴とするPOFコード。」である。
アをなすMMAを主成分とする(共)重合体は、ポリメ
チルメタクリレート(以下、PMMAと略記する)、ま
たはMMAが70重量%以上である共重合体であり、例
えば(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル
酸、(置換)スチレン、(N−置換)マレイミドなどを
共重合するか、あるいはそれらを高分子反応したグルタ
ル酸無水物、グルタルイミドなどの変性重合体などが挙
げられる。なお、(メタ)アクリル酸エステルとして
は、メチルアクリレート、エチルアクリレート、エチル
メタクリレート、ブチルメタクリレート、t−ブチルメ
タクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジ
ルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ボルニル
メタクリレート、アダマンチルメタクリレートなどが、
置換スチレンとしては、メチルスチレン、α−メチルス
チレンなどが、N−置換マレイミドとしては、N−イソ
プロピルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、
N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−o
−メチルフェニルマレイミドなどが挙げられる。これら
共重合成分は、複数で用いても良く、これら以外の成分
を少量使用してもよい。また、耐酸化防止剤などの安定
剤が透光性に悪影響しない量だけ含まれていても構わな
い。これらの重合体の中で、実質的にPMMAであるこ
とが、生産性、透光性、耐環境性などの点から最も好ま
しい。
れるパーフルオロアルキルメタクリレート
は2、nは1から10の整数を表わす。)、MMAを含
有する共重合体であることが必要である。更には上記パ
ーフルオロアルキルメタクリレートが60〜95重量
%、及び、MMAが5〜40重量%を共重合成分として
含有する共重合体であることが好ましい。一般的に入手
が容易なパーフルオロアルキルメタクリレートとして
は、n=8程度の長鎖エステル系と、n=1〜4程度の
短鎖エステル系とに大きく2分されるが、いずれか単独
で用いても、混合して用いても、あるいは短鎖同士を混
合して用いても構わない。パーフルオロアルキルメタク
リレートが本構造以外の場合は、共重合体が白濁、黄変
したり、機械特性が著しく劣ったりして、POFとする
と透光性、耐熱性、耐屈曲性などが劣ったりする。な
お、さらにMMA以外の(メタ)アクリル酸エステル
類、脂環式炭化水素をエステルに有するメタクリル酸、
(メタ)アクリル酸、(置換)スチレン、(N−置換)
マレイミドなどを10重量%程度以内で共重合しても構
わない。
の好ましい物性としては、ガラス転移温度が80℃以上
であり、メルトフローレート(以下、MFRと略記す
る)(235℃/5kg)が3〜50g/10分の範囲
である。ガラス転移温度を80℃以上とすれば、POF
として85℃耐熱性を有することができるので好まし
い。
理論開口数はNA=0.45〜0.52が必要である。
なお、理論開口数は次式のようにコア、第1クラッドの
屈折率差にて表わされる。
ラッドの屈折率)2 )1/2 上記開口数の範囲とすることにより、従来1層で用いて
いた物性バランスのとれたクラッドをそのまま本発明の
第1クラッドとして使用することが可能である。
ド材は、 ヘキサフルオロプロピレン 10〜25重量% テトラフルオロエチレン 35〜70重量% 弗化ビニリデン 15〜45重量% を含有する共重合体であることが必要である。
低屈折率化、低結晶化(低透光性)が達成できなかった
り、コアのMMA主体の(共)重合体への密着性が劣っ
たり、耐屈曲性などの機械特性が大幅に低下したり、ま
た粘着性があって巻き取れなかったり、耐熱性が不十分
であったりなどの問題を有する。
合可能な成分を本発明の特性を損なわない程度で、好ま
しくは5重量%以内で共重合しても良い。ただし、耐曲
げ漏光性向上のためには、弗素組成重量率が69〜74
%とすべく、その他(第4成分以上)の共重合体成分は
弗素を高濃度で含有する成分であることが好ましい。
分としては、上記好ましい弗素含有率とするために、弗
素を含有することが好ましく、例えば、ヘキサフルオロ
アセトン、パーフルオロアルキルビニルエーテル類、弗
化ビニル、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロ
エチレン、パーフルオロアルキル(メタ)アクリレート
類、αフルオロパーフルオロアルキルアクリレート類、
その他、”サイトップ”、”テフロン(登録商標)A
F”などで使用されているモノマーなどが挙げられる。
さらには、上記のうち水素を含まない全弗素置換モノマ
ーであるヘキサフルオロアセトン、パーフルオロアルキ
ルビニルエーテル類、”サイトップ”、”テフロンA
F”などで使用されているモノマーが最も好ましく使用
できる。
とするためには、 ヘキサフルオロプロピレン 10〜25重量% テトラフルオロエチレン 45〜70重量% 弗化ビニリデン 15〜35重量% を含有する共重合体からなり、かつ弗素組成重量率が7
0〜74%であることが好ましい。
はそれぞれ2〜10μmであることが好ましい。更に、
特性上問題にならない程度に細くするのが好ましく、第
1及び第2クラッド合計の厚みで5〜15μmであるこ
とが更に好ましい。
重合体の好ましい物性としては、ショアD硬度(AST
M D2240)は35〜55の範囲にあり、MFR
(265℃/5kg)が5〜80g/10分の範囲であ
る。ショアD硬度が35未満であると柔らかすぎてドラ
ムに巻き取れなくなることがある。また、MFRが5以
下であると溶融粘度が高すぎて成型が難しく、80以上
であると分子量が低くて機械特性が劣る傾向にある。
様にして製造することができる。例えば、コアと第1ク
ラッド、第2クラッドとを加熱溶融状態下で、同心円状
複合用の複合口金から吐出してコア/第1クラッド/第
2クラッドの3層芯鞘構造を形成させる複合紡糸法が好
ましく用いられる。続いて、機械特性を向上させる目的
で1.2〜3倍程度の延伸処理が一般的に行なわれPO
F裸線となる。このPOF裸線の外径は通常0.1〜3
mm程度であり、目的に応じて適宜選択すればよいが、
取扱性などの面から0.5〜1.5mmのものが好まし
い。
わち第2クラッドの外周にナイロン12を主成分とする
樹脂からなる被覆層が必要である。ナイロン12を主成
分とする樹脂は、耐油性、耐摩耗性、耐熱性、耐衝撃性
などに優れ、自動車内配線用として優れた被覆材であ
る。本発明においてナイロン12を主成分とする樹脂と
は、ナイロン12ホモポリマーあるいはナイロン12を
50重量%以上含有する共重合体、ポリマーブレンドな
どをさし、可塑剤、難燃剤の他、耐酸化防止剤、耐老化
剤、UV安定剤などの安定剤、あるいは着色のための顔
料などを含んでも良い。
る樹脂は、曲げ弾性率が1.0〜2.0GPa、引張降
伏点強度が30〜55MPa、荷重たわみ温度(0.4
5MPa)が135〜150℃などの特性の一般市販品
を利用できるが、上記添加剤などの含有や他の樹脂との
ポリマーブレンドによりこれ以外の範囲の特性のもので
も構わない。
着力は、40N以上であることが必要である。密着力が
40N未満では、コネクタからPOFコード引き抜いた
際POF裸線と被覆層が剥離しPOF端面が引っ込み光
学的結合の信頼性が低下する。また、環境変化において
もピストニングを起こす懸念があり、最低値として40
N以上が必要である。さらに好ましい密着力は50N以
上である。
外周に、さらに第2被覆層を被せても良い。第2被覆層
としては(第1)被覆層よりも柔軟であることが好まし
く、ナイロン12に可塑剤含有したものやナイロン6な
どその他のナイロンとの共重合体、ポリエーテル、ポリ
エステルなどとのブロック共重合であるナイロン系エラ
ストマーなどが好ましく使用でき、その他、各種エラス
トマー、例えばポリエステル系エラストマー、ポリオレ
フィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、
ポリスチレン系エラストマー、ポリ塩化ビニル、アクリ
レート系または酢酸ビニルとのエチレン共重合体などが
挙げられ、難燃剤の他、耐酸化防止剤、耐老化剤、UV
安定剤などの安定剤、着色のためのカーボンブラック、
顔料、染料などを含んでも良く、また第1被覆層との間
にケブラーなどのテンションメンバーを入れても良い。
層と第2被覆層の密着力は10〜40N(引張速度50
mm/分)であることが好ましい。40N以下であれば
末端の第2被覆層を除去する場合にストリップしにくく
て第1被覆POFコードを痛める懸念がない。10N以
上であれば、密着性が低すぎてピストニングなどの問題
を起こすこともない。なお、第1、第2被覆層ともに、
クロスヘッダダイを使用した溶融押し出し成形法等の公
知の方法によって形成することができる。
明する。なお、作製したPOFコードの評価は以下の方
法で行った。
m)を使用して30/2mカットバック法により測定し
た。
使用して、室温25℃雰囲気にて測定した。
00gの荷重をかけ、直径30mmφのマンドレルで支
持し、その支持点を中心にファイバの他端を角度90°
で連続的に屈曲させて、コードが切断するまでの回数を
測定した(n=5の平均値)。
社製PHH−200)内に試長28mの2層被覆コード
(両末端各1mはオーブン外)を85℃、500時間投
入し、試験前後の光量を測定してその変化量を指標とし
た(n=3の平均値。マイナスは光量ダウンを示す)。
5%にて評価した。
属製半径10mmの棒に360度巻き付けた時の光量を
測定してその前後での減少量を指標とした(n=3の平
均値)。
覆コード90mmから第1被覆層を60mm剥離してフ
ァイバを露出し、ファイバ径+0.1mmの径の穴をあ
けた金属板にファイバを通し、一般市販の引張試験機に
て引張速度50mm/分でファイバを引き抜き、n=2
0の降伏点強力の最低値を密着力として示した。
(1,1,2,2−テトラヒドロパーフルオロデシルメ
タクリレート(17FM)/2,2,2−トリフルオロ
エチルメタクリレート(3FM)/MMA/メタクリル
酸共重合体(屈折率1.409、理論開口数0.4
9)、第2クラッド(弗化ビニリデン(2F)/テトラ
フルオロエチレン(4F)/ヘキサフルオロプロピレン
(6F)共重合体(屈折率1.351、弗素含有率7
2.4%、ショアD硬度45、MFR45g/10
分)、さらに、連続塊状重合によって製造したPMMA
(屈折率1.492)をコアとして、それぞれ複合紡糸
機に供給して、235℃にてコア、第1クラッド、第2
クラッドを芯鞘複合溶融紡糸し、ファイバ径1000μ
m(コア径980μm、第1/第2クラッド厚各5.0
μm)のPOF裸線を得た。
弾性率1.3GPa、荷重たわみ温度145℃のナイロ
ン12樹脂(ダイセルヒュルス社製;ダイアミドL16
40)にカーボンブラックを0.25重量%入れ、電線
被覆方式で200℃にて被覆して外径1.5mmのコー
ドとした。
Pa、ショアD硬度56、荷重たわみ温度75℃のポリ
エーテルを柔軟成分としたナイロン12系エラストマー
を、電線被覆方式で200℃にて被覆して外径2.2m
mの2層コードとした。
価方法により評価し、その結果を表1に示した。表1か
らわかるように、透光性、引張強力、曲げ損失、が良好
であり、自動車内配線用POFコードとして好適なもの
であった。
により評価し、その結果を表1に示した。表2からわか
るように、第2クラッドと第1被覆層との密着力が高
く、また透光性、耐屈曲性、耐熱性、耐湿熱性、耐曲げ
特性が良好であり、POFコードとして好適なものであ
った。
クラッド/第2クラッドを表1のとおりに変更した(た
だし、ファイバ径をすべて1000μmに統一)以外は
実施例1と同様にしてPOFコードを得た。これらのP
OFコードを使用して実施例1と同じ評価を行い、その
結果を表2に示した。
覆層との密着力が高く、また透光性、耐屈曲性、耐熱
性、耐湿熱性、耐曲げ特性がいずれも優れていた。
1および比較例2においては、密着性、耐屈曲性、曲げ
特性などに劣り、第2クラッドが組成範囲外(従来から
の弗化ビニリデン主体の二元共重合体)である比較例3
では密着性、耐熱・耐湿熱性に劣り,同じく第2クラッ
ドが範囲外の三元共重合である比較例4でも全体的な特
性バランスが劣り、第1クラッドが組成範囲外である比
較例5については、特に耐熱性に劣るなどの欠点があっ
た。
メタクリレート共重合体を第1クラッド、特定のフッ素
系の共重合成分を含有する共重合体を第2クラッドと
し、ナイロン12樹脂被覆層との密着性が高くて被覆層
でのコネクタ接続保持が可能で、耐曲げ特性、引張強
力、耐湿熱性、耐屈曲性などバランス良く優れ、特に自
動車内配線用に使用される開口数が0.5付近のプラス
チック光ファイバコードを提供できる。
Claims (6)
- 【請求項1】コア、第1クラッド、第2クラッド、被覆
層の少なくとも4層構造からなるプラスチック光ファイ
バコードであって、コアがメチルメタクリレ−トを主成
分とする(共)重合体からなり、第1クラッドが式
(1)で示されるパーフルオロアルキルメタクリレ−ト 【化1】 (ただし、Rはフッ素原子または水素原子、mは1また
は2、nは1から10の整数を表わす。)、及びメチル
メタクリレートを含有する共重合体からなり、第2クラ
ッドが以下の共重合成分、 ヘキサフルオロプロピレン 10〜25重量% テトラフルオロエチレン 35〜70重量% 弗化ビニリデン 15〜45重量% を含有する共重合体からなり、被覆層がナイロン12を
主成分とする樹脂からなり、理論開口数が0.45〜
0.52、第2クラッドと被覆層の密着力が40N以上
であることを特徴とするプラスチック光ファイバコー
ド。 - 【請求項2】被覆層の外側に、被覆層よりも柔軟な樹脂
からなる第2被覆層を有する少なくとも5層構造からな
る光ファイバコードであって、被覆層と第2被覆層の密
着力が10〜40Nであ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コード。 - 【請求項3】第1クラッドが、パーフルオロアルキルメ
タクリレートが60〜95重量%、メチルメタクリレー
トが5〜40重量%を共重合成分として含有する共重合
体であり、かつガラス転移温度が80℃以上であること
を特徴とする請求項1または2記載のプラスチック光フ
ァイバコード。 - 【請求項4】第2クラッドにおいてヘキサフルオロプロ
ピレン、テトラフルオロエチレン及び弗化ビニリデン以
外の共重合成分が5重量%以内であり、かつ弗素組成重
量率が69〜74%であることを特徴とする請求項1〜
3いずれかに記載のプラスチック光ファイバコード。 - 【請求項5】第2クラッドが以下の共重合成分、 ヘキサフルオロプロピレン 10〜25重量% テトラフルオロエチレン 45〜70重量% 弗化ビニリデン 15〜35重量% を含有する共重合体からなり、かつ弗素組成重量率が7
0〜74%であることを特徴とする請求項1〜4いずれ
かに記載のプラスチック光ファイバコード。 - 【請求項6】自動車内配線に使用されることを特徴とす
る請求項1〜5いずれかに記載のプラスチック光ファイ
バコード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000350351A JP2002156533A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | プラスチック光ファイバコード |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000350351A JP2002156533A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | プラスチック光ファイバコード |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002156533A true JP2002156533A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=18823590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000350351A Pending JP2002156533A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | プラスチック光ファイバコード |
Country Status (1)
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