JP2021144126A - 光ファイバケーブル - Google Patents
光ファイバケーブル Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021144126A JP2021144126A JP2020042337A JP2020042337A JP2021144126A JP 2021144126 A JP2021144126 A JP 2021144126A JP 2020042337 A JP2020042337 A JP 2020042337A JP 2020042337 A JP2020042337 A JP 2020042337A JP 2021144126 A JP2021144126 A JP 2021144126A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- fiber cable
- layer
- coating
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 170
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 150
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 108
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 108
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 83
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 16
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 77
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 76
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 76
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 49
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 claims description 48
- RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene-2,5-diol Chemical compound OC(=C)CCC(O)=C RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 23
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 23
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 22
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 22
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 claims description 21
- 230000035558 fertility Effects 0.000 claims description 20
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical group COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- -1 perfluoro Chemical group 0.000 claims description 16
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M acrylate group Chemical group C(C=C)(=O)[O-] NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 11
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical group OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 8
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 7
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 23
- 125000001153 fluoro group Chemical class F* 0.000 abstract description 4
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- UFRKOOWSQGXVKV-UHFFFAOYSA-N ethene;ethenol Chemical compound C=C.OC=C UFRKOOWSQGXVKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 6
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 3,8-dioxabicyclo[8.2.2]tetradeca-1(12),10,13-triene-2,9-dione Chemical compound O=C1OCCCCOC(=O)C2=CC=C1C=C2 WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 5
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 5
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- 239000013308 plastic optical fiber Substances 0.000 description 5
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 description 4
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 4
- WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N dimethyl terephthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(C(=O)OC)C=C1 WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 4
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 3
- 229920006121 Polyxylylene adipamide Polymers 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 3
- QTKPMCIBUROOGY-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-trifluoroethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(F)(F)F QTKPMCIBUROOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDXFIRXEAJABAZ-UHFFFAOYSA-N 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F CDXFIRXEAJABAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBZFBSFGXQBQTB-UHFFFAOYSA-N 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F HBZFBSFGXQBQTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000572 Nylon 6/12 Polymers 0.000 description 2
- 229920006152 PA1010 Polymers 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- MRLFFZIIRRKXBJ-UHFFFAOYSA-N bis(4-hydroxybutyl) benzene-1,4-dicarboxylate Chemical compound OCCCCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCCCCO)C=C1 MRLFFZIIRRKXBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- GXJPKIGCMGAHTL-UHFFFAOYSA-N dipropyl benzene-1,4-dicarboxylate Chemical compound CCCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCCC)C=C1 GXJPKIGCMGAHTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920006129 ethylene fluorinated ethylene propylene Polymers 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 description 2
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 2
- 229920003145 methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229940117841 methacrylic acid copolymer Drugs 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920006128 poly(nonamethylene terephthalamide) Polymers 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical compound NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004953 Aliphatic polyamide Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LQLQDKBJAIILIQ-UHFFFAOYSA-N Dibutyl terephthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCCCC)C=C1 LQLQDKBJAIILIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006358 Fluon Polymers 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006060 Grivory® Polymers 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VKEQBMCRQDSRET-UHFFFAOYSA-N Methylone Chemical compound CNC(C)C(=O)C1=CC=C2OCOC2=C1 VKEQBMCRQDSRET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006153 PA4T Polymers 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N [3-(aminomethyl)phenyl]methanamine Chemical compound NCC1=CC=CC(CN)=C1 FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 229920003231 aliphatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 1
- 108091001629 crustin Proteins 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- ONIHPYYWNBVMID-UHFFFAOYSA-N diethyl benzene-1,4-dicarboxylate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCC)C=C1 ONIHPYYWNBVMID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000010556 emulsion polymerization method Methods 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical group 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- SXJVFQLYZSNZBT-UHFFFAOYSA-N nonane-1,9-diamine Chemical compound NCCCCCCCCCN SXJVFQLYZSNZBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- MMCOUVMKNAHQOY-UHFFFAOYSA-L oxido carbonate Chemical compound [O-]OC([O-])=O MMCOUVMKNAHQOY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920006111 poly(hexamethylene terephthalamide) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229920006012 semi-aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000010558 suspension polymerization method Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
プラスチック光ファイバの長期耐熱性と柔軟性を改善する方法として、例えば、特許文献2〜3には、クラッドを構成する材料として特定の変性フッ素系樹脂を用いた光ファイバケーブルが開示されている。
本発明の光ファイバケーブルは、後述する透明樹脂で形成されたコアと、前記コアの周囲に形成された、後述する少なくとも1層のクラッド層とを有する光ファイバ素線、並びに、前記光ファイバ素線の外側に形成された、後述する少なくとも1層の被覆層、を有する光ファイバケーブルである。
本発明の光ファイバケーブルの具体的な実施態様としては、例えば、図1(a)に示すような光ファイバ10の外周に1層の被覆層(20a)を有する光ファイバケーブル、図1(b)に示すような光ファイバ10の外周に2層の被覆層(20a(被覆内層)と20b(被覆外層))を有する光ファイバケーブル、図1(c)に示すような光ファイバ10の外周に3層以上の被覆層(20a(被覆内層)と20b(被覆外層)と20c(被覆最外層))を有する光ファイバケーブル等が挙げられる。
本発明の光ファイバケーブルは、前記被覆層が1層の場合、前記被覆層を構成する材料は、後述するエチレン−ビニルアルコール系樹脂である。前記被覆層が2層以上の場合、前記被覆層の最内層を構成する材料は、後述するエチレン−ビニルアルコール系樹脂である。具体的には、図1(a)の被覆層(20a)、図1(b)及び(c)の被覆内層(20a)を構成する材料が、後述するエチレン−ビニルアルコール系樹脂である。
前記稔回光量損失が0.12dB以下であると、光ファイバケーブルを、狭い空間に捻回した状態で敷設することや、可動部配線として繰り返し捻回を受ける状態で使用することができる。
なお、光ファイバケーブルの稔回光量損失の具体的な測定方法は、後述する。
光ファイバ素線は、透明樹脂で形成されたコアと、前記コアの周囲に形成された少なくとも1層のクラッド層とを有し、光ファイバとしての機能を有するものであれば特に限定されず、公知の光ファイバを用いることができる。
ステップ・インデックス型光ファイバとしては、例えば、図2(a)に示すようなコア11の外周に1層のクラッド層12を有する光ファイバ、図2(b)に示すようなコア11の外周に2層以上のクラッド層(第一クラッド層12aと第二クラッド層12b)を有する光ファイバ等が挙げられる。
コアを形成する透明樹脂は、透明性の高い樹脂であれば特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、カーボネート樹脂等が挙げられる。これらの透明樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。上述した材料の中でも、波長650nm付近の透明性に優れていることから、アクリル系樹脂とポリカーボネート系樹脂が好ましく、105℃長期耐熱性に優れ、より長距離の通信に適していることから、アクリル系樹脂がより好ましい。
尚、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタクリレート又はその両方をいう。
尚、本明細書において、屈折率は、後述する方法に従って測定した値とする。
本発明の光ファイバケーブルにおいて、光ファイバのクラッド層を構成する材料(クラッド材)は、コア材より屈折率の低い材料である。
本発明の光ファイバのクラッド層は、コアの周囲に形成された少なくとも1層のクラッド層である。
2層のクラッド構造を有することで、第二クラッド層(クラッド層の最外層)に含まれる前記変性フッ素樹脂と、被覆層の最内層に含まれるエチレン−ビニルアルコール系樹脂は親和性が高いので、光ファイバ素線と被覆層の密着性が良好にできる。その結果、光ファイバケーブルの耐捻回性が優れたものになる。さらに、第一クラッド層に含まれるフッ素化メタクリレート系樹脂は高温環境下でも透明性を良好に維持できるので、光ファイバケーブルの105℃の長期耐熱性をより優れたものにできる。
本発明の光ファイバ素線において、クラッド層又はクラッド層の最外層を構成する材料が、テトラフルオロエチレン単位、エチレン単位、ヘキサフルオロプロピレン単位、及びパーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)単位を含むポリマー鎖を有し、カーボネート基を有する反応性官能基を主鎖及び/又は側鎖の末端に有する変性フッ素樹脂を含む。上記変性フッ素樹脂は、光ファイバケーブルの長期耐熱性と耐稔回性に優れる。
ネオフロンEFEP RP4020及びRP5000は、カーボネート基を有する反応性官能基をポリマー鎖の主鎖及び/又は側鎖の末端に有する、テトラフルオロエチレン/エチレン/ヘキサフルオロプロピレン/パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)共重合体である。
フッ素化メタクリレート系樹脂は、本発明の光ファイバケーブルにおいて、前記クラッド層は2層以上から形成される場合、内側に位置する第一クラッド層を構成する材料である。
フッ素化メタクリレート系樹脂としては、透過率が高く耐熱性や成形性に優れるという観点から、フルオロアルキル(メタ)アクリレート単位、α−フロロ−フルオロアルキル(メタ)アクリレート単位等のフッ素を含有する(メタ)アクリレート単位を含む、フルオロアルキル(メタ)アクリレート重合体、又は、フルオロアルキル(メタ)アクリレート−アルキル(メタ)アクリレート共重合体が好ましい。
さらに、フルオロアルキル(メタ)アクリレート単位とメチルメタクリレート単位を含む共重合体とすることで、クラッド材の透明性や機械的強度を維持したまま、屈折率をコントロールできるため好ましい。
また、前記フッ素化メタクリレート系樹脂は、70〜150℃の範囲内にガラス転移温度を有することが好ましい。ガラス転移温度がこの範囲内にあれば、光ファイバ素線製造時の、コアやクラッド層の形状変動を抑制でき、さらに、コアの透明樹脂の熱分解を抑制できる温度で製造できるので好ましい。
また、前記フッ素化メタクリレート系樹脂は、230℃、荷重3.8kgで測定したメルトフローインデックスが5〜100g/10分の範囲内にあることが好ましい。メルトフローインデックスがこの範囲内にあれば、光ファイバ素線製造時の、コアやクラッド層の形状変動を抑制でき、さらに、コアの透明樹脂の熱分解を抑制できる温度で製造できるので好ましい。
また、前記フッ素化メタクリレート系樹脂は、ISO 13468に準拠し、アッベ屈折計を用いて23℃で測定したナトリウムD線の屈折率を、1.42〜1.48の範囲内とすることができる。屈折率がこの範囲内にあれば、光ファイバ素線の開口数が十分に大きくなり、受光量を十分に確保できるので、長距離の通信に好適である。
光ファイバ素線の製造は、公知の製造方法を用いて行うことができ、例えば、溶融紡糸法で行うことができる。
溶融紡糸法による光ファイバ素線の製造は、例えば、コア材及びクラッド材をそれぞれ溶融し、複合紡糸することにより行うことができる。
光ファイバケーブルを温度差の大きい環境で用いる場合、ピストニングを抑制するため、光ファイバ素線をアニール処理することが好ましい。アニール処理の処理条件は、光ファイバ素線の材料によって適宜設定すればよい。アニール処理は連続で行ってもよく、バッチで行ってもよい。
本発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバ素線の外側に形成された、少なくとも1層の被覆層、を有し、且つ、前記被覆層の最内層を構成する材料は、後述するエチレン−ビニルアルコール系樹脂を含む構成とすることができる。
なお、被覆内層とは、「被覆層の最内層」と同義である。
(被覆内層)
被覆内層は、前記被覆層が2層以上の層からなる場合、最内層の被覆層のことをいう。
EVOH樹脂は、エチレンに由来する単位(以下「エチレン単位」と略す)とビニルアルコールに由来する単位(以下「ビニルアルコール単位」と略す)を含む共重合体樹脂である。
低酸素透過度の材料中のEVOH樹脂の含有量は、本発明の効果が得られる範囲にあれば特に制限されるものではないが、より十分な酸素遮断性を得る点から、90〜100質量%の範囲にあることが好ましく、95〜100質量%の範囲にあることがより好ましく、低酸素透過度の材料がEVOH樹脂であることが特に好ましい。
本明細書において、融点は、ISO3146:2000に準拠し、示差走査熱量計により測定した値とする。
被覆外層は、前記被覆層が2層以上の層からなる場合、被覆内層の外周に形成される層のことをいう。
前記被覆外層を構成する材料は、ポリアミド系樹脂を含むことができる。
被覆外層が、ポリアミド系樹脂を含む材料から構成されることにより、ポリアミド系樹脂の有する優れた耐熱性、耐薬品、機械的強度により、光ファイバケーブルの耐熱性、機械的強度が良好となる。
ポリアミド系樹脂としては、例えば、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド612、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド1010等の脂肪族ポリアミド;ポリアミド4T(1,4−ブタンジアミンとテレフタル酸の共重合体)、ポリアミド6T(1,6−ヘキサンジアミンとテレフタル酸の共重合体)、ポリアミドMXD6(メタ−キシリレンジアミンとアジピン酸の共重合体)、ポリアミド6I(1,6−ヘキサンジアミンとイソフタル酸の共重合体)、ポリアミド9T(1,9−ノナンジアミンとテレフタル酸の共重合体)等の半芳香族ポリアミド等が挙げられる。これらのポリアミド系樹脂(N)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのポリアミド系樹脂(N)の中でも、耐熱性、酸素遮断性に優れることから、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド612、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド1010、ポリアミドMXD6、ポリアミド6T、ポリアミド9Tが好ましく、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド12、ポリアミド11、ポリアミドMXD6がより好ましく、ポリアミド66、ポリアミド12、ポリアミド11が更に好ましい。
本明細書において、融点は、ISO3146:2000に準拠し、示差走査熱量計により測定した値とする。
被覆外層を構成する材料がエチレン−ビニルアルコール系樹脂を含むことにより、被覆外層と被覆内層の間に親和作用が得られ、光ファイバケーブルの被覆外層と被覆内層の密着性を良好にできる。
上記の被覆外層を構成するエチレン−ビニルアルコール系樹脂としては、被覆内層の項に記載した、EVOH樹脂を同様のものを使用できる。被覆内層を構成する材料に用いるEVOH樹脂と、被覆外層を構成する材料に用いるエチレン−ビニルアルコール系樹脂は、被覆外層と被覆内層の密着性をより良好にできる観点から、同じものであることが好ましい。
被覆最外層は、前記被覆層が3層以上の層からなる場合、被覆外層の外周に形成される層のことをいう。
前記被覆最外層を構成する材料は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(以下、「PBT樹脂」という。)を含むことができる。
被覆最外層が、PBT樹脂を含む材料から構成されることにより、PBT樹脂の有する優れた耐熱性、耐薬品、機械的強度により、高温高湿下における、光ファイバケーブルの耐熱性や、耐薬品、機械的強度が良好となる。
PBT樹脂とは、1,4−ブタンジオール(テトラメチレングリコール)とテレフタル酸のエステル化反応、又は1,4−ブタンジオールとテレフタル酸ジメチルのエステル交換反応等により得られたビスヒドロキシブチルテレフタレート(BHT)ないしはそのオリゴマーを重縮合して合成された、下記一般式(4)で示されるオリゴポリ1,4−ブチレンテレフタレートの単位を主構成単位として含有する重合体のことである。
本明細書において、融点は、ISO3146:2000に準拠し、示差走査熱量計により測定した値とする。
中でも、難燃性に優れている点から、東レ・デュポン社製のハイトレル(Hytrel)7237F(商品名)または三菱エンジニアリングプラスチックス社製のノバデュラン5010N6−3Xを用いることがより好ましい。
光ファイバの外周に被覆層を被覆する方法としては、例えば、クロスヘッドダイを備えた押出被覆装置を用いて被覆する方法が挙げられる。特に、プラスチック光ファイバに被覆層を被覆する場合、均一な直径の光ファイバケーブルを得ることができることから、クロスヘッドダイを備えた押出被覆装置を用いて被覆する方法が好ましい。
光ファイバ素線の外側に、被覆層を、被覆内層、被覆外層の順で同心円状に形成する場合、及び、前記被覆外層の外周に、さらに被覆最外層を形成する場合は、1層ずつ順に被覆層を被覆してもよく、同時に複数の被覆層を被覆してもよい。
溶融プレスにより厚さ200μmのフィルム状の試験片を作製し、ISO 13468に準拠し、アッベ屈折計(機種名「NAR−3T」、(株)アタゴ製)を用いて、23℃におけるナトリウムD線の屈折率を測定した。
日本工業規格JIS K7210に準拠し、230℃、荷重3.8kgの条件下で、直径2mm、長さ8mmのノズルから10分間に吐出される樹脂量から、メルトフローインデックスを測定した。
融点は、示差走査熱量測定によって測定した。示差走査熱量計(形式:EXSTAR DSC6200、セイコーインスツルメンツ社製)を用いて、サンプルを昇温速度20℃/分で昇温させることで測定した。
実施例、比較例で得られた得られた光ファイバケーブルを、温度105℃の環境下に3000時間曝露させ、波長650nm、励振NA=0.1の条件で、25m−1mのカットバック法により測定した。
25m−1mのカットバック法による測定は、IEC 60793−1−40:2001に準拠して行った。具体的には、25mの光ファイバを測定装置にセットし、出力パワーP2を測定した後、光ファイバをカットバック長(入射端から1m)に切断し、出力パワーP1を測定し、下記数式(1)を用いて光の伝送損失(単位:dB/km)を算出した。以上の測定は、遮光された環境下で実施した。
光ファイバケーブルの耐稔回性の指標として、自製の稔回性試験装置を用い、以下の方法により稔回光量損失を測定した。
光ファイバケーブルの稔回光量損失を計測する際に用いられる稔回試験装置について図3を用いて説明する。
自製の稔回性試験装置を用い、長さ2mの光ファイバケーブル31の中央付近(約25cm)について、片側端部を、稔回性試験装置の水平方向に配置された一対のチャック32,32‘(チャック間250mm)の、一方のチャック(2)32’に固定した。
長さ2mの光ファイバケーブルの一方の端面にLED光源33(商品名「TOTX170A」、波長660nm)、他方の端面にフォトダイオード検出器34を備えた光パワーメーター35(商品名「AQ1135E」、安藤電気(株)製、受信感度−70dBm)を接続した。
次いで、光ファイバケーブル31のチャック(1)32側の片側に滑車36を介して500gfの重り37をつるすことにより、光ファイバケーブルに引張り方向の力を加えた状態で直線状に保持し、1分後の光量(T1)を記録した。
次いで、光ファイバケーブルに張力500gfが付加された状態を維持しながら、ファイバケーブルの片側一方のチャック(2)32‘を、光ファイバケーブルの中心軸を軸として5回転させた後、1分後の光量(T2)を記録した。下記数式(2)を用いて、稔回光量損失(単位:dB)を算出した。
光ファイバのコアを構成するコア材、クラッドを構成するクラッド材は以下の材料を用いた。
第1クラッド材(B−1) : フッ素樹脂(13FM/3FM/MMA/MAA共重合体、屈折率1.417)
第2クラッド材(C−1) : フッ素樹脂(商品名:RP4020、ダイキン工業(株)製、テトラフルオロエチレン単位、エチレン単位、ヘキサフルオロプロピレン単位、及びパーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン単位を含み、カーボネート基を有する反応性官能基をポリマー鎖の主鎖及び/又は側鎖の末端に有する共重合体。屈折率1.380、融点160℃、メルトフローインデックス11g/10分)
第2クラッド材(C−2) : フッ素樹脂(VDF/TFE/HFP共重合体、VDF:TFE:HFP=60:35:5(mol比)、屈折率1.374、融点129℃、メルトフローインデックス37g/10分)
EVOH樹脂(E−1):エチレン単位を29モル%含むエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂。酸素透過度が0.2cc・20μm/(m2・day・atm)、メルトフローインデックス15g/10分(商品名「ソアノールD2908」、日本合成化学工業社製)
ポリアミド樹脂(N−1):ポリアミド12。酸素透過度が580cc・20μm/(m2・day・atm)(商品名「グリルアミドXE3926」、EMS−GRIVORY社製、メルトフローインデックス84g/10分)
ポリブチレンテレフタレート系樹脂(X−1):顔料(群青)を配合したPBT樹脂(商品名「NOVADURAN5010N6−3X」、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)
なお、「MMA」はメタクリル酸メチル、「MAA」はメタクリル酸、「13FM」は(メタ)アクリル酸−2−(パーフルオロヘキシル)エチル、「3FM」は(メタ)アクリル酸−2,2,2−トリフルオロエチル、「VDF」はフッ化ビニリデン、「TFE」はテトラフルオロエチレン、「HFP」はヘキサフルオロプロピレン、の略号である。
コア材をポリメチルメタクリレート(屈折率1.492)、第一クラッド層の材料を第1クラッド材(B−1)、第二クラッド層の材料を第2クラッド材(C−1)とし、3層構造の同心円状複合紡糸ノズルを用いて紡糸し、140℃の熱風加熱炉中で繊維軸方向に2倍に延伸し、第一クラッド層の厚さが5μm、第二クラッド層の厚さが10μmの直径1.0mmの光ファイバ素線を得た。
被覆内層を構成する材料をEVOH樹脂(E−1)とし、被覆外層を構成する材料をポリアミド樹脂(N−1)80部とEVOH樹脂(E−1)20部の混合物とし、被覆最外層を構成する材料をポリチレンテレフタレート系樹脂(X−1)とした。これらの材料を樹脂被覆用クロスヘッド型40mmケーブル被覆装置((株)聖製作所製)に供給し、製造例1で製造した光ファイバ素線の外周に被覆内層(厚さ100μm)、被覆外層(厚さ155μm)、被覆最外層(厚さ395μm)を被覆し、直径2.30mmの光ファイバケーブルを得た。得られた光ファイバケーブルの評価結果を、表1に示す。
第2クラッドを構成する材料を表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、光ファイバケーブルを得た。得られた光ファイバケーブルの評価結果を、表2に示す。
一方、比較例1で得られた光ファイバケーブルは、実施例の光ファイバに比べて、耐稔回に劣っていた。
11 コア
12 クラッド層
12a クラッド(第一クラッド層)
12b クラッド(第二クラッド層)
20 被覆層
20a 被覆層(被覆内層)
20b 被覆層(被覆外層)
20c 被覆層(被覆最外層)
31 光ファイバケーブル
32 チャック(1)
32’ チャック(2)
33 LED光源
34 フォトダイオード検出器
35 光パワーメーター
36 滑車
37 重り(500g)
Claims (12)
- 透明樹脂で形成されたコアと、前記コアの周囲に形成された少なくとも1層のクラッド層を有する光ファイバ素線、並びに、
前記光ファイバ素線の外側に形成された、少なくとも1層の被覆層を有する光ファイバケーブルであって、
前記クラッド層又は前記クラッド層の最外層を構成する材料が、テトラフルオロエチレン単位、エチレン単位、ヘキサフルオロプロピレン単位、及びパーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)単位を含むポリマー鎖を有し、カーボネート基を有する反応性官能基を主鎖及び/又は側鎖の末端に有する変性フッ素樹脂を含み、
前記被覆層又は前記被覆層の最内層を構成する材料が、エチレン−ビニルアルコール系樹脂を含む、光ファイバケーブル。 - 連続稔回試験により測定した、光ファイバケーブルを直線状態から5回稔回したときの稔回光量損失が0.12dB以下である、請求項1に記載の光ファイバケーブル。
- 前記エチレン−ビニルアルコール系樹脂中のビニルアルコール単位の含有割合が、該エチレン−ビニルアルコール系樹脂を構成する単量体単位の総モル量100モル%に対して、50〜80モル%である、請求項1又は2に記載の光ファイバケーブル。
- 前記変性フッ素樹脂が、テトラフルオロエチレン単位を24〜58モル%、エチレン単位を30〜68モル%、ヘキサフルオロプロピレン単位を7〜28モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)単位を1〜10モル%を含むフッ素樹脂である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。
- 前記変性フッ素樹脂が、120〜200℃の範囲に融点を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。
- 前記変性フッ素樹脂が、ISO 13468に準拠し、アッベ屈折計を用いて23℃で測定したナトリウムD線の屈折率が1.34〜1.41である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。
- 前記変性フッ素樹脂が、230℃、荷重3.8kgで測定したメルトフローインデックスが5〜100g/10分である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。
- 前記被覆層が、被覆内層、被覆外層の順で同心円状に形成された少なくとも2層以上の層からなり、
前記被覆内層を構成する材料が、エチレン−ビニルアルコール系樹脂を含み、前記被覆外層を構成する材料が、ポリアミド系樹脂を含む、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。 - 前記被覆外層の外周に、さらに被覆最外層を有し、
前記被覆最外層を構成する材料がポリブチレンテレフタレート系樹脂を含む、請求項8に記載の光ファイバケーブル。 - 前記被覆外層を構成する材料がポリアミド系樹脂とエチレン−ビニルアルコール系樹脂の混合物である、請求項8又は9に記載の光ファイバケーブル。
- 前記クラッド層が2層以上からなり、
内側に位置する第一クラッド層を構成する材料が前記変性フッ素樹脂の屈折率より大きい屈折率を有するフッ素化メタクリレート系樹脂を含み、
外側に位置する第二クラッド層を構成する材料が前記変性フッ素樹脂を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。 - 前記フッ素化メタクリレート系樹脂が、フルオロアルキル(メタ)アクリレート単位とメチルメタクリレート単位を含む共重合体である、請求項11に記載の光ファイバケーブル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020042337A JP2021144126A (ja) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | 光ファイバケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020042337A JP2021144126A (ja) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | 光ファイバケーブル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021144126A true JP2021144126A (ja) | 2021-09-24 |
Family
ID=77766465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020042337A Pending JP2021144126A (ja) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | 光ファイバケーブル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021144126A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009237571A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-10-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチック光ファイバケーブル及び信号伝送方法 |
CN202421534U (zh) * | 2012-01-09 | 2012-09-05 | 南京全信传输科技股份有限公司 | 耐高温200℃紧包光纤 |
JP2014021399A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Asahi Kasei E-Materials Corp | プラスチック光ファイバケーブル |
US20170010412A1 (en) * | 2014-02-19 | 2017-01-12 | Sonoro, Llc | Polymer coated optical fiber |
WO2019177105A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 三菱ケミカル株式会社 | 光ファイバケーブル、ハーネス、及び光ファイバケーブルの製造方法 |
-
2020
- 2020-03-11 JP JP2020042337A patent/JP2021144126A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009237571A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-10-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチック光ファイバケーブル及び信号伝送方法 |
CN202421534U (zh) * | 2012-01-09 | 2012-09-05 | 南京全信传输科技股份有限公司 | 耐高温200℃紧包光纤 |
JP2014021399A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Asahi Kasei E-Materials Corp | プラスチック光ファイバケーブル |
US20170010412A1 (en) * | 2014-02-19 | 2017-01-12 | Sonoro, Llc | Polymer coated optical fiber |
WO2019177105A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 三菱ケミカル株式会社 | 光ファイバケーブル、ハーネス、及び光ファイバケーブルの製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101675413B1 (ko) | 플라스틱 광파이버 및 플라스틱 광파이버 코드 | |
WO2009157444A1 (ja) | プラスチック光ファイバケーブル及び信号伝送方法 | |
JP6897863B2 (ja) | 光ファイバケーブル、ハーネス、及び光ファイバケーブルの製造方法 | |
CN111801608B (zh) | 塑料光纤和塑料光纤软线 | |
JP4575634B2 (ja) | 光ファイバケーブル及びプラグ付き光ファイバケーブル | |
JP5583456B2 (ja) | プラスチック光ファイバ素線及びケーブル | |
JP2010237414A (ja) | プラスチック光ファイバ | |
JP2021144126A (ja) | 光ファイバケーブル | |
JP7484297B2 (ja) | プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル | |
JP2009237571A (ja) | プラスチック光ファイバケーブル及び信号伝送方法 | |
JP2004219579A (ja) | プラスチック光ファイバ及びプラスチック光ファイバケーブル | |
JP4310899B2 (ja) | 高開口数プラスチック光ファイバ | |
JP5394140B2 (ja) | プラスチック光ファイバケーブル及び信号伝送方法 | |
CN110431459B (zh) | 塑料光纤、塑料光缆、线束以及车辆 | |
JP6326883B2 (ja) | プラスチック光ファイバコード | |
JPH06331830A (ja) | 側面発光用ケーブル | |
JP2023085865A (ja) | プラスチック光ファイバケーブル | |
JPH10274716A (ja) | 高開口数プラスチック光ファイバ | |
JP5207652B2 (ja) | プラスチック光ファイバケーブルの製造方法 | |
JP4646295B2 (ja) | マルチコアプラスチック光ファイバ、及びマルチコアプラスチック光ファイバケーブル | |
KR20230034438A (ko) | 플라스틱 광 파이버, 플라스틱 광 파이버 케이블, 커넥터가 부착된 플라스틱 광 파이버 케이블, 광 통신 시스템, 및 플라스틱 광 파이버 센서 | |
JP2001074944A (ja) | 高開口数プラスチック光ファイバおよびそのコ−ド | |
JP2009175683A (ja) | プラスチック光ファイバ、およびプラスチック光ファイバコード | |
JP2024051832A (ja) | プラスチック光ファイバ及びプラスチック光ファイバケーブル | |
JP2019015820A (ja) | 光ファイバケーブル、移動媒体及び通信機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221006 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230517 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230704 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230901 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20230901 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231205 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240124 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240327 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240507 |