JP3892321B2

JP3892321B2 - Optical fiber cable and optical fiber cable with plug

Info

Publication number: JP3892321B2
Application number: JP2002052278A
Authority: JP
Inventors: 淳奥村; 武史北山; 洋恵窪; 宝山本; 芳美上村; 肇駒田; 博昭有田
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: JP2003255202A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車を始めとする移動体中などの光通信に用いられる光ファイバケーブルおよびプラグ付き光ファイバケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
芯材および鞘材がプラスチックで構成されたプラスチック光ファイバ（以下、「ＰＯＦ」と記載することもある。）は、石英系光ファイバと比較すると、伝送距離は短いものの、低価格、軽量、柔軟、大口径などの特徴がある。そこで、ＰＯＦは、この特徴を活かして、照明用途、ファクトリーオートメーション（ＦＡ）、オフィスオートメーション（ＯＡ）、ＬＡＮ（Local Area Network）などの短距離通信用途などの分野で実用化されている。
一般的に、ＰＯＦは、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）を芯材として、その周囲に芯材よりも屈折率の低い樹脂材料を配置した、芯鞘（コア・クラッド）構造の光ファイバである。芯材としては、ポリメタクリル酸メチル以外にも、ポリカーボネート、ポリスチレン、アモルファスポリオレフィン、全フッ素ポリオレフィンなどの各種の非晶性樹脂材料が提案されている。しかしながら、光透過性、材料価格、耐久性などの課題から、ポリメタクリル酸メチル以外の樹脂材料を芯材としたＰＯＦは、十分に普及していない状況にある。
【０００３】
また、近年では、カーナビゲーションシステムの普及、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）システムなどのＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）の導入などを背景とした通信情報量の増加への対応、ハーネスケーブルの軽量化、安価な通信システムの構築が可能などの観点から、ポリメタクリル酸メチルを芯材としたＰＯＦを備えたＰＯＦケーブルの自動車用途への展開が積極的に図られつつある。自動車用途においては、高温環境下におけるＰＯＦケーブルの寸法安定性や、耐熱性、耐湿性、耐候性、耐薬品性などの耐環境性などが非常に重要な性質である。
【０００４】
ＰＯＦに耐熱性を付与する方法として、特開平１０−３１９２８１号公報には、ＰＯＦの外周に、黒色ポリアミド樹脂からなる１次被覆層と、着色ポリアミド樹脂からなる２次被覆層が形成されたＰＯＦケーブルが提案されている。
また、特開平１１−２４２１４２号公報には、ＰＯＦの外周に、カーボンブラックを含有する無彩色の着色ポリアミド樹脂からなる１次被覆層と、有彩色のポリアミド樹脂などからなる２次被覆層が形成されたＰＯＦケーブルが提案されている。
また、自動車用途のＰＯＦケーブルとしては、他のメタルケーブルと識別し易くするために、被覆層が着色された着色ＰＯＦケーブルが求められている。そこで、ＰＯＦケーブルの被覆層を形成するポリアミド樹脂に、有機系の顔料または染料を混合して、警戒色の赤またはオレンジ色に着色されたものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまでに提案されているような、被覆層を形成するポリアミド樹脂に、高い発色性を有する有機系の顔料または染料を混合した着色ＰＯＦケーブルは、高温、高湿環境下では、被覆層中の顔料または染料がＰＯＦに移行して、ＰＯＦの伝送特性の劣化が促進されるなどの問題があった。
一方、樹脂の着色に用いる顔料として、無機系の顔料を用いることが知られている。しかしながら、通常の無機系の顔料は、ＰＯＦケーブルの被覆層として用いると、表面の平滑性を損ったり、十分な発色性を示さないという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、高温、高湿環境下において伝送特性が劣化することなく、被覆層の表面の平滑性、被覆層の発色性に優れた光ファイバケーブルおよびプラグ付き光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、光ファイバの外周に少なくとも一層の被覆層が設けられた光ファイバケーブルであって、前記被覆層のうち少なくとも一層が、レアメタルベースの無機顔料を含むポリアミド樹脂からなり、前記ポリアミド樹脂１００質量部に対して、前記レアメタルベースの無機顔料０．０１〜１０質量部が混合された光ファイバケーブルによって解決できる。
前記レアメタルベースの無機顔料に含まれるレアメタルが、セリウムまたはランタンのうち少なくとも一方であることが好ましい。
前記被覆層の最外層が、レアメタルベースの無機顔料を含むポリアミド樹脂からなり、前記ポリアミド樹脂１００質量部に対して、前記レアメタルベースの無機顔料０．０１〜１０質量部が混合されたことが好ましい。
前記ポリアミド樹脂が、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６／１２、ポリアミド６６、ポリアミド６／６６のうち少なくとも１種を含むことが好ましい。
前記光ファイバがプラスチック光ファイバであることが好ましい。
上記光ファイバケーブルの端部の少なくとも一方にプラグが設けられたプラグ付き光ファイバケーブルが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の光ファイバケーブルの一実施形態を示す概略断面図である。
この実施形態のプラスチック光ファイバケーブル１０は、熱可塑性樹脂からなる芯材１と、この芯材１の外周に設けられた芯材１を形成する熱可塑性樹脂よりも屈折率の低い熱可塑性樹脂からなる鞘材２とからなるプラスチック光ファイバ３の外周に、１次被覆層４および２次被覆層５が順次設けられたものである。
また、プラスチック光ファイバケーブル１０においては、１次被覆層４または２次被覆層５のうち少なくとも１つの被覆層が、レアメタルベースの無機顔料を含むポリアミド樹脂から形成されている。
【０００９】
プラスチック光ファイバ３としては、公知の構造を有するものが挙げられ、例えば、芯材１と鞘材２のそれぞれの領域内での屈折率が一定なステップインデックス型（ＳＩ型）光ファイバ、芯材１の屈折率が、その中心から外周部に向かってなだらかに低下するグレーデッドインデックス型（ＧＩ型）光ファイバ、芯材１の屈折率が、その中心から外周部に向かって階段状に低下する多層光ファイバ、１つの鞘材２内に複数の芯材１を有し、鞘材２により芯材１が互いに隔てられたマルチコア光ファイバなどが挙げられる。プラスチック光ファイバ３を広帯域化して、高速の信号伝送を行うためには、多層光ファイバを用いることが好ましい。また、ＧＩ型光ファイバまたは多層光ファイバの外周部には、鞘材２を設けることもできる。
【００１０】
芯材１を形成する熱可塑性樹脂としては、公知のプラスチック光ファイバに用いられるメチルメタクリレート（メタクリル酸メチル）系の重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、アモルファスポリオレフィン、全フッ素ポリオレフィンなど、各種の透明性の高い重合体が用いられるが、好ましくはメチルメタクリレート系の重合体が用いられる。また、メチルメタクリレート系の重合体の中でも、メチルメタクリレート系単独重合体およびメチルメタクリレート単位を主成分とする共重合体、ベンジルメタクリレート単位を主成分とする共重合体、フッ素化アルキルメタクリレート系重合体がさらに好ましく、中でもメチルメタクリレート単独重合体が特に好ましい。
【００１１】
鞘材２を形成する熱可塑性樹脂としては、芯材１を形成する熱可塑性樹脂よりも屈折率の低い公知の熱可塑性樹脂が用いられる。例えば、フッ素化アルキル（メタ）アクリレート単位とメチルメタクリレート単位との共重合体、α−フルオロアクリル酸エステルからなる重合体、フッ化ビニリデン単位を含む重合体、およびこれらの各種重合体からなる混合物などが好ましく用いられる。
特に、フッ化ビニリデン単位を有する重合体としては、フッ化ビニリデンの単独重合体や、フッ化ビニリデン単位と、テトラフルオロエチレン、６−フッ化プロピレン、６フッ化アセトン、エチレン、またはプロピレンの各単量体単位とからなる共重合体が好ましく用いられる。
【００１２】
また、プラスチック光ファイバ３の最外層には、熱可塑性樹脂からなる保護層を設けてもよい。
保護層を形成する熱可塑性樹脂としては、プラスチック光ファイバの保護層として公知のものから適宜選択することができる。例えば、短鎖フッ素化アルキル基を有する（メタ）アクリレートと、長鎖フッ素化アルキル基を有する（メタ）アクリレートと、メチルメタクリレートとの各単量体単位からなる共重合体、フッ化ビニリデン系重合体などが挙げられる。中でも、プラスチック光ファイバに柔軟性を付与し、耐薬品性を向上する観点からはフッ化ビニリデン系重合体が好ましく用いられる。
フッ化ビニリデン系重合体としては、フッ化ビニリデンの単独重合体や、フッ化ビニリデン単位と、テトラフルオロエチレン、６−フッ化プロピレン、６フッ化アセトン、エチレン、またはプロピレンの各単量体単位とからなる共重合体が好ましく用いられる。例えば、フッ化ビニリデン系重合体として、フッ化ビニリデン単位とテトラフルオロエチレン単位とからなる共重合体を用いる場合、この共重合体中にフッ化ビニリデン単位を７０〜９０ｍｏｌ％含むものとすれば、透明性が高く、プラスチック光ファイバと被覆層との密着性を高めることができる。
また、プラスチック光ファイバの保護層をフッ化ビニリデン系重合体で形成すれば、プラスチック光ファイバの機械的特性、耐薬品性を向上させることもできる。
【００１３】
ここで、本発明の光ファイバケーブルで好適に用いられるプラスチック光ファイバの製造方法について説明する。
プラスチック光ファイバ３は、まず、母材となる樹脂を押出成型して芯材１をファイバ状に紡糸して、この芯材１の外周に鞘材２を被覆するコート法、芯材１と鞘材２を同時に溶融状態で押し出して成型する複合紡糸法などの公知の方法によって製造することができる。
ところで、プラスチック光ファイバケーブル１０を、７０〜８０℃程度の高温環境下や温度差の激しい環境下で使用する場合には、プラスチック光ファイバ３の長手方向の膨張収縮に起因するピストニングという不具合が生じる。ピストニングとは、プラスチック光ファイバケーブル１０の端面において、プラスチック光ファイバ３が長手方向に膨張収縮することによって生じる、プラスチック光ファイバ３と、１次被覆層４および２次被覆層５との間における長手方向の長さのずれをいう。ピストニングによって、プラスチック光ファイバ３がプラスチック光ファイバケーブル１０の端面から突き出したり、プラスチック光ファイバ３がプラスチック光ファイバケーブル１０の端面内に引き込んだりして、接続できなくなったりするなどの不具合を生じる。このようなプラスチック光ファイバ３の長手方向の膨張収縮を抑制するために、プラスチック光ファイバ３として、熱収縮率が小さいものを使用することが好ましい。特に、９０℃の乾燥雰囲気下で５０時間の加熱した際の熱収縮率が、０〜０．５％のプラスチック光ファイバ３を使用することがより好ましい。
【００１４】
高温環境下において、ほとんど熱収縮しないようなプラスチック光ファイバ３を製造する方法としては、主に、以下に示す２つの方法が採用されている。
第１の方法としては、プラスチック光ファイバ３単独で、熱処理、緩和処理を施して低熱収縮化する方法、第２の方法としては、プラスチック光ファイバ３に被覆層を形成した後、熱処理、緩和処理を施して低熱収縮化する方法がある。
プラスチック光ファイバケーブル１０では、１次被覆層４および／または２次被覆層５樹脂が高温環境下でも寸法安定性が高いポリアミド樹脂で形成されている。したがって、上記第２の方法では、第１の方法に比べて、熱処理および緩和処理の時間を長くしなければならず、処理条件が厳しくなり、長時間の加熱により、プラスチック光ファイバ３の伝送特性などが低下することがある。ゆえに、本発明のプラスチック光ファイバケーブルで用いられるプラスチック光ファイバ３の製造方法としては、上記第１の方法がより好ましい。
【００１５】
また、上記第１の方法において、熱処理および緩和処理を施す温度としては、９０℃〜１２０℃程度が好ましい。熱処理および緩和処理を施す温度が９０℃未満では、所望の熱収縮特性を得るためには、熱処理を非常に長時間行なわなければならず、緩和処理を何回も行わなければならないことがある。一方、熱処理、緩和処理を施す温度が１２０℃を超えると、プラスチック光ファイバ３を形成する熱可塑性樹脂の延伸配向性が低下することがある。この延伸配向性は、通常のプラスチック光ファイバの製造方法によって、プラスチック光ファイバ３への強度付与を目的として施されるものである。
また、熱処理および緩和処理を施す温度を、プラスチック光ファイバ３の芯材１を形成する熱可塑性樹脂または鞘材２を形成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度のうち、低い方の温度以下とすれば、プラスチック光ファイバ３を形成する熱可塑性樹脂の延伸配向性の低下を抑制し、熱収縮特性を向上し、機械的特性に優れたプラスチック光ファイバ３を得ることができる。
【００１６】
具体的なプラスチック光ファイバ３の熱処理および緩和処理の方法としては、水、水蒸気、加熱気体などの加熱媒体を紡糸後のプラスチック光ファイバ３に吹き付けて加熱する方法、または、この加熱媒体中にプラスチック光ファイバ３を通過させて、加熱媒体中へのプラスチック光ファイバ３の供給、排出速度を変化させる方法などが挙げられる。また、プラスチック光ファイバ３に数百ｇｆの張力を加えながら、このような熱処理および緩和処理を行えば、プラスチック光ファイバ３を形成する熱可塑性樹脂の延伸配向性を維持することができるので好ましい。
【００１７】
本発明の光ファイバケーブルの被覆層を形成するポリアミド樹脂は、レアメタルベースの無機顔料を含むものである。レアメタルベースの無機顔料は、耐熱性が高く、ポリアミド樹脂と混合した場合の発色性が優れており、高温、高湿の環境下で、移行性の低い顔料であるため、光ファイバの伝送特性に及ぼす影響が少ない。このようなレアメタルベースの無機顔料を含む被覆層を備えた光ファイバケーブルは、被覆層の退色、色あせが起こりにくく、高温、高湿の環境下においても、極めて高い発色性を保持することができる。また、このレアメタルベースの無機顔料はポリアミド樹脂との混合性、分散性が良好である。従って、このレアメタルベースの無機顔料が混合されたポリアミド樹脂を、プラスチック光ファイバケーブルの外周に被覆して被覆層を形成した場合、一般的な有機無機顔料のような被覆層表面での凝集が起こり難く、この被覆層の表面の平滑性は良好なものとなる。被覆層の表面の平滑性の観点からすると、レアメタルベースの無機顔料が混合されたポリアミド樹脂からなる被覆層を光ファイバケーブルの最外層に用いることが好ましい。
ポリアミド樹脂としては、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６／１２、ポリアミド６６、ポリアミド６／６６のうち少なくとも１種を、構成成分として含むものが好ましい。被覆層を、このようなポリアミド樹脂で形成することにより、本発明の光ファイバケーブルは、レアメタルベースの無機顔料による発色性に優れ、寸法安定性、耐薬品性、耐熱性をはじめとする耐環境性などにも優れた光ファイバケーブルとなる。
また、これらのポリアミド樹脂には、光ファイバケーブルの用途などに応じて、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネートなどの重合体を混合することもできる。
【００１８】
また、本発明のプラスチック光ファイバケーブルで用いられるレアメタルベースの無機顔料は、レアメタルとしてランタノイド系元素のセリウムまたはランタンのうち少なくとも一方を含む無機顔料であることが好ましい。このレアメタルベースの無機顔料の中でも、セリウムおよび／またはランタンと、これらの硫黄化合物を含む無機顔料がより好ましい。また、本発明のプラスチック光ファイバケーブルで用いられるレアメタルベースの無機顔料は、重金属を含まないため、食品用途および玩具用途に好ましく用いられる顔料である。
本発明のプラスチック光ファイバケーブルで用いられるセリウムまたはランタンのうち少なくとも一方を含むレアメタルベースの無機顔料は、耐熱性やポリアミド樹脂と混合した場合の発色性がより優れ、高温、高湿の環境下での顔料の移行による光ファイバの伝送特性への影響がより少ない。また、被覆層を形成した場合の被覆層の表面の平滑性がより一層良好となる。
【００１９】
また、ポリアミド樹脂に対するレアメタルベースの無機顔料の混合割合は、ポリアミド樹脂１００質量部に対して、レアメタルベースの無機顔料０．０１〜１０質量部であることが好ましく、０．３〜６質量部であることがより好ましい。
レアメタルベースの無機顔料の混合割合が０．０１質量部未満では、光ファイバケーブルの被覆層における発色性が不十分であり、光ファイバケーブルの識別を容易にすることができない。一方、レアメタルベースの無機顔料の混合割合が１０質量部を超えると、この無機顔料を含むポリアミド樹脂を用いて被覆層を形成した場合、この被覆層の表面が荒れてしまったり、被覆層が硬くなり過ぎて取り扱い難くなることがある。
【００２０】
また、上記のレアメタルベースの無機顔料を含むポリアミド樹脂は、各構成成分を混練することによって調製することができる。その方法は特に限定されるものではなく、公知の方法から適宜選択可能であるが、溶融混合法が好ましい。また、溶融混合の際には必要に応じて溶剤を使用してもよい。混練に用いられる装置としては、例えば、押出機、バンバリミキサー、ローラー、ニーダーなどを挙げることができる。これらの装置を、回分的または連続的に運転することにより、レアメタルベースの無機顔料とポリアミド樹脂の混合をする。なお、各構成成分の混合順には、特に限定はない。
【００２１】
また、プラスチック光ファイバケーブル１０では、プラスチック光ファイバ３の外周に設けられた被覆層を１次被覆層４および２次被覆層５としたが、本発明の光ファイバケーブルにあっては、光ファイバの外周に設けられる被覆層は、１層であっても複数層であってもよい。特に、被覆層を複数層からなるものとし、各被覆層の組成を変えれば、各被覆層に異なる機能を付与することができる。したがって、被覆層を複数層からなるものとすれば、光ファイバケーブルに１層の被覆層では達成できない複数の機能を容易に付与することができるので好ましい。
例えば、光ファイバケーブルを他のメタルケーブルなどと識別し易くするには、被覆層の最外層を上記のレアメタルベースの無機顔料を含むポリアミド樹脂で形成すればよい。また、被覆層の最外層を柔軟性を有する樹脂で形成すれば、光ファイバケーブルに曲げ癖がつき難くなり、取り扱い性が向上する。
また、本発明の光ファイバケーブルは複数の光ファイバをまとめて被覆層で被覆した構造とすることも可能である。
【００２２】
また、プラスチック光ファイバケーブル１０のように、１次被覆層４および２次被覆層５を設けた場合、例えば、内層の１次被覆層４をナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６、ナイロン６／１２、ナイロン６６、ナイロン６２１、およびこれらの構造を含む各種共重合ナイロン、ナイロンエラストマーなどの公知のポリアミド重合体からなるものとし、外層の２次被覆層５をレアメタルベースの無機顔料を含むポリアミド樹脂からなるものとすれば、耐熱性および耐環境性に優れ、かつ良好な発色性により識別し易く、全ての被覆層がポリアミド樹脂からなる光ファイバケーブルを得ることができる。被覆層を全てポリアミド樹脂からなるものとすれば、各被覆層間における密着性が向上し、機械的特性に優れた光ファイバケーブルとなる。
【００２３】
さらに、光ファイバケーブルの被覆層を形成するポリアミド樹脂に、各種金属水酸化物、燐化合物、トリアジン系化合物など公知の難燃剤を含有させれば、光ファイバケーブルに難燃性を付与することもできる。上記難燃剤の中でも、ポリアミド樹脂の難燃性の向上効果が大きいトリアジン系化合物を用いることが好ましく、トリアジン系化合物の中でも、メラミンシアヌル酸を用いることがより好ましい。
また、ポリアミド樹脂１００質量部に対してトリアジン系化合物を８〜６０質量部含有させることが好ましく、１０〜６０質量部含有させることがより好ましい。トリアジン系化合物の含有量が８質量部未満では、難燃性の向上効果が不十分となる。一方、トリアジン系化合物の含有量が６０質量部を超えると、ポリアミド樹脂からなる被覆層の曲げ弾性率が大きくなり過ぎて、取り扱い難くなることがある。
【００２４】
また、光ファイバケーブルの被覆層の形成方法としては、これまで光ファイバケーブルの樹脂被覆方法として提案されているものから、任意に選択することができる。例えば、複数の被覆層を形成する場合、光ファイバをクロスヘッドダイ内に導入し、このクロスヘッドダイで溶融樹脂を光ファイバに被覆するが、各被覆層を順次積層することも、複数の被覆層を一括して同時に被覆することもできる。このような一般的なクロスヘッドダイを用いた樹脂被覆方法により、本発明の効果を十分に発現した光ファイバケーブルを得ることができる。
【００２５】
さらに、本発明の光ファイバケーブルを、上述の光ファイバケーブルの端部の一端、または両端に接続用プラグが設けられたプラグ付き光ファイバケーブルとしてもよい。このようなプラグ付き光ファイバケーブルは、容易に着脱可能なものとなる上に、光ファイバの端面やコアの位置合わせが容易なものとなる。また、プラグ付き光ファイバケーブルは、通信用ケーブル、ポイントセンサーなどに適用することができる。
なお、以上本発明の好適な態様である、プラスチック光ファイバを用いる場合について説明したが、光ファイバとして石英系の光ファイバを使用することも可能である。
【００２６】
【実施例】
以下、具体的な実施例を示して本発明の効果を明らかにする。
【００２７】
（実施例１）
・被覆材の作製
ポリアミド１２樹脂（商品名；Ｘ１８５２、ダイセルヒュルス社製）と、レアメタルベースの無機顔料（商品名；ネオロールオレンジライトＳ、セリウム無機顔料、ローディア社製）とを、ポリアミド１２樹脂１００質量部に対して、レアメタルベースの無機顔料１質量部となるように２軸押出機内に投入し、これらを、この２軸押出機を用いて混合して、プラスチック光ファイバケーブルの被覆用ポリアミド樹脂を調製した。
・プラスチック光ファイバの作製
プラスチック光ファイバの芯材を形成する材料として屈折率１．４９のメチルメタクリレート単独重合体、鞘を形成する材料として屈折率１．４１のフッ素化メタクリレート共重合体（２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート単位４５質量％、１，１，２，２−テトラハイドロパーフルオロデシルメタクリレート単位３５質量％、メチルメタクリレート単位２０質量％単位からなる共重合体）、保護層を形成する材料として屈折率１．４０のフッ化ビニリデン単位８０ｍｏｌ％とテトラフルオロエチレン単位２０ｍｏｌ％との共重合体を用い、芯材の直径が９８０μｍ、鞘材の厚みが１０μｍ、保護層の厚みが１０μｍであるプラスチック光ファイバを作製した。次いで、このプラスチック光ファイバに１０５℃で、３００ｇｆの張力を加えた状態で２４時間熱処理し、ケーブル被覆用のプラスチック光ファイバを得た。
・プラスチック光ファイバケーブルの作製
上記のプラスチック光ファイバを、クロスヘッドダイ内に導入し、上記のポリアミド共重合体を２００℃でプラスチック光ファイバに被覆し、被覆層が１次被覆層のみからなる外径２．２ｍｍのプラスチック光ファイバケーブルを得た。
【００２８】
（実施例２）
被覆層を形成するポリアミド樹脂を、ポリアミド１２樹脂（商品名；Ｘ１８５２、ダイセルヒュルス社製）と、レアメタルベースの無機顔料（商品名；ネオロールオレンジライトＳ、セリウム無機顔料、ローディア社製）およびレアメタルベースの無機顔料（商品名；ネオロールオレンジＳ、セリウム無機顔料、ローディア社製）との混合物とし、ポリアミド１２樹脂１００質量部に対して、ネオロールオレンジライトＳ０．５質量部、ネオロールオレンジＳ０．５質量部に調製した以外は実施例１と同様にして、被覆層が１次被覆層のみからなる外径２．２ｍｍのプラスチック光ファイバケーブルを得た。
【００２９】
（実施例３）
・被覆材の作製
１次被覆層を形成する材料（１次被覆材）を、ポリアミド１１樹脂（商品名；ＢＷＭ−Ｏ、アトケム社製）と、カーボンブラックとの混合物とし、ポリアミド１１樹脂１００質量部に対して、カーボンブラック０．５質量部に調製した。２次被覆層を形成する材料（２次被覆材）を、ポリアミド６１２（商品名；Ｎ１９０１、ダイセルヒュルス社製）と、レアメタルベースの無機顔料（商品名；ネオロールオレンジＳ、セリウム無機顔料、ローディア社製）と、難燃剤のメラミンシアヌル酸との混合物とし、ポリアミド６１２の１００質量部に対して、レアメタルベースの無機顔料１質量部、メラミンシアヌル酸１５質量部に調製した。
・プラスチック光ファイバケーブルの作製
実施例１で作製したものと同様のプラスチック光ファイバを、クロスヘッドダイ内に導入し、上記の１次被覆材および２次被覆材を２００℃でプラスチック光ファイバに一括二層被覆し、１次被覆層の外径１．２ｍｍ、外径２．２ｍｍのプラスチック光ファイバケーブルを得た。
【００３０】
（比較例１）
被覆層を形成するポリアミド樹脂を、ポリアミド１２樹脂（商品名；Ｘ１８５２、ダイセルヒュルス社製）と、パーマネントオレンジ（アゾ系有機顔料）との混合物とし、ポリアミド１２樹脂１００質量部に対して、アゾ系有機顔料１質量部となるように調製した以外は実施例１と同様にして、被覆層が１次被覆層のみからなる外径２．２ｍｍのプラスチック光ファイバケーブルを得た。
（比較例２）
被覆層を形成するポリアミド樹脂を、ポリアミド１２樹脂（商品名；Ｘ１８５２、ダイセルヒュルス社製）と、クロムオレンジ（無機顔料）との混合物とし、ポリアミド１２樹脂１００質量部に対して、無機顔料１質量部となるように調製した以外は実施例１と同様にして、被覆層が１次被覆層のみからなる外径２．２ｍｍのプラスチック光ファイバケーブルを得た。
上記実施例１〜３および比較例１、２で得られたプラスチック光ファイバケーブルの被覆層の組成の概要を表１に示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
上記実施例１〜３および比較例１、２で得られたプラスチック光ファイバケーブルに関して、以下の項目について評価した。
（１）伝送特性
プラスチック光ファイバケーブルについて、単色光で測定波長６５０ｎｍ、入射ＮＡ０．１の条件で、２５ｍと２ｍのカットバック法により伝送損失を測定した。結果を表２に示す。
（２）被覆層の外観評価
プラスチック光ファイバケーブルについて、目視により被覆層の外観を評価した。結果を表２に示す。
（３）湿熱曝露後の伝送損失の増加量評価および外観評価
プラスチック光ファイバケーブルを温度８５℃、湿度９５％ＲＨで１０００時間の環境に放置した後、（３）の伝送特性の評価と同様の方法で伝送損失を測定し、伝送損失の増加量を評価した。また、曝露後のプラスチック光ファイバケーブルについて、目視により被覆層の外観を評価した。結果を表２に示す。
（４）耐ガソリン性評価
試料長２５ｍのプラスチック光ファイバケーブルを、環境温度２５℃にて、ガソリンに１０００時間浸漬し、浸漬前後の伝送損失の増加量およびプラスチック光ファイバケーブルの外観を評価した。結果を表２に示す。
【００３３】
（５）難燃性評価
難燃性については、実施例３のみについて評価した。
ドイツ工業規格（ＤＩＮ）規格のＤＩＮ７２５５１−５に準拠した方法により、難燃性を評価した。なお、ＤＩＮ７２５５１−５は電線用の難燃性評価方法であるため、これをプラスチック光ファイバケーブルに適用するに際して、下記のような変更を行った。
プラスチック光ファイバケーブルは、燃焼すると形状を保持することが困難であるので、プラスチック光ファイバケーブルを燃焼時および燃焼後に、鉛直方向と斜め４５度に保持するために、プラスチック光ファイバケーブルの周囲に一対の銅線を、螺旋状に互いに交差するように巻き付けた状態で難燃性を評価した。銅線としては、直径０．７ｍｍのものを用い、銅線の螺旋周期をプラスチック光ファイバケーブルの長手方向に２０ｍｍ周期とした。また、難燃性評価の判定基準を、プラスチック光ファイバケーブルにガスバーナの炎を近付けて着火した後、炎をプラスチック光ファイバケーブルから遠ざけ、３０秒以内に炎が消えたものを合格とし、３０秒以内に炎が消えなかったものを不合格とした。結果を表２に示す。
（６）ピストニング評価
ピストニングについては、実施例３のみについて評価した。
長さ１ｍのプラスチック光ファイバケーブルの両端を研磨し、温度９０℃で、２４時間熱処理した後、プラスチック光ファイバケーブルの被覆層の長さと、プラスチック光ファイバケーブル内のプラスチック光ファイバの長さのとの差を測定し、ピストニング量（μｍ）を評価した。プラスチック光ファイバケーブルの端面からプラスチック光ファイバが突き出した場合を「＋」、プラスチック光ファイバケーブルの端面内にプラスチック光ファイバが引き込んだ場合を「−」とした。結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】

【００３５】
表２に示した結果から、実施例１〜３のプラスチック光ファイバケーブルは、良好な伝送損失を示し、被覆層の外観がきわめて良好であった。また、湿熱曝露後の伝送損失の増加量はわずかであり、曝露後のプラスチック光ファイバケーブルの外観は、曝露前とほとんど変わらなかった。また、耐ガソリン性に優れていることが確認された。
また、２次被覆層に難燃剤のメラミンシアヌル酸を含有させた実施例３のプラスチック光ファイバケーブルは、優れた難燃性を示すことが確認された。さらに、実施例３のプラスチック光ファイバケーブルは、寸法安定性にも優れていることが確認された。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ファイバケーブルは、光ファイバの外周に少なくとも一層の被覆層が設けられた光ファイバケーブルであって、前記被覆層のうち少なくとも一層が、レアメタルベースの無機顔料を含むポリアミド樹脂からなり、前記ポリアミド樹脂１００質量部に対して、前記レアメタルベースの無機顔料０．０１〜１０質量部が混合されたものであるから、被覆層において十分な発色性が得られるため、識別が容易な光ファイバケーブルとなる。また、被覆層の表面が平滑で、高温、高湿環境下においても、優れた伝送特性を示す光ファイバケーブルとなる。
前記レアメタルベースの無機顔料に含まれるレアメタルが、セリウムまたはランタンのうち少なくとも一方であれば、光ファイバケーブルの被覆層は、表面の平滑性に優れ、発色性も良好となる。
前記被覆層の最外層が、レアメタルベースの無機顔料を含むポリアミド樹脂からなり、前記ポリアミド樹脂１００質量部に対して、前記レアメタルベースの無機顔料０．０１〜１０質量部が混合されていれば、耐熱性および耐環境性に優れ、かつ良好な発色性により識別し易い光ファイバケーブルとなる。
前記ポリアミド樹脂が、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６／１２、ポリアミド６６、ポリアミド６／６６のうち少なくとも１種以上を含んでいれば、発色性に優れ、寸法安定性、耐薬品性、耐熱性をはじめとする耐環境性などにも優れた光ファイバケーブルとなる。
上記光ファイバケーブルの端部の少なくとも一方にプラグが設けられたプラグ付き光ファイバケーブルとすれば、光ファイバケーブルは、容易に着脱可能なものとなる上に、光ファイバの端面やコアの位置合わせが容易なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバケーブルの一実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１・・・芯材、２・・・鞘材、３・・・プラスチック光ファイバ、４・・・１次被覆層、５・・・２次被覆層、１０・・・プラスチック光ファイバケーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber cable and optical fiber cable with a plug that are used for optical communication in a moving body such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
A plastic optical fiber (hereinafter also referred to as “POF”) in which the core material and the sheath material are made of plastic has a shorter transmission distance than a quartz optical fiber, but is low in cost, light weight, and flexible. , Features such as large diameter. Therefore, POF has been put into practical use in fields such as lighting applications, factory automation (FA), office automation (OA), and short-distance communication applications such as LAN (Local Area Network).
Generally, POF is an optical fiber having a core-sheath (core-clad) structure in which polymethyl methacrylate (PMMA) is used as a core material and a resin material having a lower refractive index than that of the core material is disposed around the POF. As the core material, various amorphous resin materials such as polycarbonate, polystyrene, amorphous polyolefin, and perfluoropolyolefin have been proposed in addition to polymethyl methacrylate. However, POF using a resin material other than polymethyl methacrylate as a core material is not sufficiently popular because of problems such as light transmittance, material cost, and durability.
[0003]
Also, in recent years, responding to the increase in the amount of communication information due to the widespread use of car navigation systems, introduction of ITS (Intelligent Transport Systems) such as ETC (Electronic Toll Collection) system, weight reduction of harness cables, and low cost From any viewpoint capable of constructing a communication system, a POF cable having a POF having polymethyl methacrylate as a core material is being actively developed for use in automobiles. In automotive applications, the dimensional stability of POF cables in a high temperature environment and environmental resistance such as heat resistance, moisture resistance, weather resistance, and chemical resistance are very important properties.
[0004]
As a method for imparting heat resistance to POF, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-319281 discloses a POF in which a primary coating layer made of a black polyamide resin and a secondary coating layer made of a colored polyamide resin are formed on the outer periphery of the POF. Cables have been proposed.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-242142 discloses that a primary coating layer made of an achromatic colored polyamide resin containing carbon black and a secondary coating layer made of a chromatic polyamide resin are formed on the outer periphery of the POF. Proposed POF cables have been proposed.
In addition, as a POF cable for automobiles, a colored POF cable with a colored coating layer is required for easy identification from other metal cables. In view of this, there has been proposed an organic pigment or dye mixed with a polyamide resin forming a coating layer of a POF cable and colored in a warning red or orange color.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as previously proposed, a colored POF cable in which an organic pigment or dye having a high color developability is mixed with a polyamide resin forming a coating layer is used in a high temperature and high humidity environment. There is a problem that the pigment or dye in the inside moves to POF, and the deterioration of the transmission characteristics of POF is promoted.
On the other hand, it is known to use an inorganic pigment as a pigment used for coloring a resin. However, when an ordinary inorganic pigment is used as a coating layer of a POF cable, there are problems in that the smoothness of the surface is impaired and sufficient color developability is not exhibited.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an optical fiber cable and a plug excellent in the smoothness of the surface of the coating layer and the coloring property of the coating layer without deterioration of transmission characteristics in a high temperature and high humidity environment. An object of the present invention is to provide an attached optical fiber cable.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The object is an optical fiber cable in which at least one coating layer is provided on the outer periphery of an optical fiber, wherein at least one of the coating layers is made of a polyamide resin containing a rare metal-based inorganic pigment, and the polyamide resin 100 This can be solved by an optical fiber cable in which 0.01 to 10 parts by mass of the rare metal-based inorganic pigment is mixed with respect to parts by mass.
It is preferable that the rare metal contained in the rare metal-based inorganic pigment is at least one of cerium and lanthanum.
Preferably, the outermost layer of the coating layer is made of a polyamide resin containing a rare metal-based inorganic pigment, and 0.01 to 10 parts by mass of the rare metal-based inorganic pigment is mixed with 100 parts by mass of the polyamide resin. .
The polyamide resin preferably contains at least one of polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6/12, polyamide 66, and polyamide 6/66.
The optical fiber is preferably a plastic optical fiber.
An optical fiber cable with a plug in which a plug is provided on at least one end of the optical fiber cable is preferable.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the optical fiber cable of the present invention.
A plastic optical fiber cable 10 according to this embodiment includes a core material 1 made of a thermoplastic resin and a thermoplastic resin having a refractive index lower than that of the thermoplastic resin forming the core material 1 provided on the outer periphery of the core material 1. A primary coating layer 4 and a secondary coating layer 5 are sequentially provided on the outer periphery of a plastic optical fiber 3 composed of a sheath material 2.
In the plastic optical fiber cable 10, at least one of the primary coating layer 4 and the secondary coating layer 5 is formed of a polyamide resin containing a rare metal-based inorganic pigment.
[0009]
Examples of the plastic optical fiber 3 include those having a known structure. For example, a step index type (SI type) optical fiber having a constant refractive index in each region of the core material 1 and the sheath material 2 and a core material. The refractive index of a graded index type (GI type) optical fiber whose core 1 has a refractive index 1 gradually decreases from the center toward the outer peripheral portion, and the refractive index of the core material 1 decreases stepwise from the center toward the outer peripheral portion. Examples include a multi-core optical fiber having a plurality of core members 1 in a multi-layer optical fiber and one sheath member 2, and the core members 1 are separated from each other by the sheath member 2. In order to widen the plastic optical fiber 3 and perform high-speed signal transmission, it is preferable to use a multilayer optical fiber. Moreover, the sheath material 2 can also be provided in the outer peripheral part of a GI type optical fiber or a multilayer optical fiber.
[0010]
As the thermoplastic resin forming the core material 1, various highly transparent materials such as methyl methacrylate (methyl methacrylate) -based polymers, polycarbonates, polystyrenes, amorphous polyolefins, perfluoropolyolefins used in known plastic optical fibers. A polymer is used, but a methyl methacrylate polymer is preferably used. Among methyl methacrylate polymers, there are methyl methacrylate homopolymers, copolymers based on methyl methacrylate units, copolymers based on benzyl methacrylate units, and fluorinated alkyl methacrylate polymers. More preferred are methyl methacrylate homopolymers.
[0011]
As the thermoplastic resin forming the sheath material 2, a known thermoplastic resin having a refractive index lower than that of the thermoplastic resin forming the core material 1 is used. For example, a copolymer of a fluorinated alkyl (meth) acrylate unit and a methyl methacrylate unit, a polymer comprising an α-fluoroacrylic acid ester, a polymer comprising a vinylidene fluoride unit, and a mixture comprising these various polymers Is preferably used.
In particular, polymers having vinylidene fluoride units include vinylidene fluoride homopolymers, vinylidene fluoride units, and units of tetrafluoroethylene, 6-fluoropropylene, 6-fluoroacetone, ethylene, or propylene. A copolymer composed of a monomer unit is preferably used.
[0012]
Further, a protective layer made of a thermoplastic resin may be provided on the outermost layer of the plastic optical fiber 3.
The thermoplastic resin forming the protective layer can be appropriately selected from those known as protective layers for plastic optical fibers. For example, a copolymer composed of monomer units of (meth) acrylate having a short-chain fluorinated alkyl group, (meth) acrylate having a long-chain fluorinated alkyl group, and methyl methacrylate, vinylidene fluoride-based polymer Examples include coalescence. Among these, a vinylidene fluoride polymer is preferably used from the viewpoint of imparting flexibility to the plastic optical fiber and improving chemical resistance.
As the vinylidene fluoride polymer, a homopolymer of vinylidene fluoride, a vinylidene fluoride unit, and each monomer unit of tetrafluoroethylene, 6-fluoropropylene, hexafluoroacetone, ethylene, or propylene A copolymer consisting of is preferably used. For example, when a copolymer consisting of vinylidene fluoride units and tetrafluoroethylene units is used as the vinylidene fluoride-based polymer, if the copolymer contains 70 to 90 mol% of vinylidene fluoride units, The transparency is high, and the adhesion between the plastic optical fiber and the coating layer can be enhanced.
In addition, if the protective layer of the plastic optical fiber is formed of a vinylidene fluoride polymer, the mechanical properties and chemical resistance of the plastic optical fiber can be improved.
[0013]
Here, the manufacturing method of the plastic optical fiber used suitably with the optical fiber cable of this invention is demonstrated.
The plastic optical fiber 3 is a coating method in which a core material 1 is extruded and a core material 1 is spun into a fiber shape, and a sheath material 2 is coated on the outer periphery of the core material 1. The material 2 can be manufactured by a known method such as a composite spinning method in which the material 2 is simultaneously extruded and molded.
By the way, when the plastic optical fiber cable 10 is used in a high temperature environment of about 70 to 80 ° C. or in an environment where the temperature difference is severe, there is a problem of pistoning due to the expansion and contraction of the plastic optical fiber 3 in the longitudinal direction. . Pistoning is caused by the expansion and contraction of the plastic optical fiber 3 in the longitudinal direction at the end surface of the plastic optical fiber cable 10, and the longitudinal direction between the plastic optical fiber 3 and the primary coating layer 4 and the secondary coating layer 5. This is the deviation of the length in the direction. Due to the pistoning, the plastic optical fiber 3 protrudes from the end face of the plastic optical fiber cable 10, or the plastic optical fiber 3 is drawn into the end face of the plastic optical fiber cable 10, so that it becomes impossible to connect. In order to suppress the expansion and contraction of the plastic optical fiber 3 in the longitudinal direction, it is preferable to use a plastic optical fiber 3 having a small thermal contraction rate. In particular, it is more preferable to use a plastic optical fiber 3 having a heat shrinkage of 0 to 0.5% when heated for 50 hours in a dry atmosphere at 90 ° C.
[0014]
As a method of manufacturing the plastic optical fiber 3 that hardly undergoes thermal shrinkage under a high temperature environment, the following two methods are mainly employed.
As a first method, the plastic optical fiber 3 alone is subjected to heat treatment and relaxation treatment to reduce heat shrinkage, and as a second method, a coating layer is formed on the plastic optical fiber 3, followed by heat treatment and relaxation treatment. There is a method to reduce the heat shrinkage.
In the plastic optical fiber cable 10, the primary coating layer 4 and / or the secondary coating layer 5 resin is formed of a polyamide resin having high dimensional stability even in a high temperature environment. Therefore, in the second method, the heat treatment and relaxation treatment time must be longer than in the first method, the treatment conditions become severe, and the transmission characteristics of the plastic optical fiber 3 are increased by heating for a long time. Etc. may decrease. Therefore, the first method is more preferable as a manufacturing method of the plastic optical fiber 3 used in the plastic optical fiber cable of the present invention.
[0015]
Moreover, in the said 1st method, as a temperature which performs a heat processing and a relaxation process, about 90 to 120 degreeC is preferable. When the temperature at which the heat treatment and the relaxation treatment are performed is less than 90 ° C., the heat treatment must be performed for a very long time in order to obtain desired heat shrinkage characteristics, and the relaxation treatment may be performed many times. On the other hand, when the temperature at which heat treatment and relaxation treatment are performed exceeds 120 ° C., the stretch orientation of the thermoplastic resin forming the plastic optical fiber 3 may be lowered. This stretch orientation is applied for the purpose of imparting strength to the plastic optical fiber 3 by an ordinary plastic optical fiber manufacturing method.
Moreover, if the temperature which performs heat processing and relaxation processing shall be below the temperature of the lower one among the glass transition temperatures of the thermoplastic resin which forms the core material 1 of the plastic optical fiber 3, or the thermoplastic resin which forms the sheath material 2, In addition, it is possible to obtain a plastic optical fiber 3 that suppresses a decrease in stretch orientation of the thermoplastic resin that forms the plastic optical fiber 3, improves thermal shrinkage characteristics, and is excellent in mechanical characteristics.
[0016]
As a specific method of heat treatment and relaxation treatment of the plastic optical fiber 3, a method of spraying and heating a heating medium such as water, water vapor, and heated gas to the plastic optical fiber 3 after spinning, or plastic in this heating medium Examples include a method of changing the speed of supplying and discharging the plastic optical fiber 3 into the heating medium through the optical fiber 3. In addition, it is preferable to perform such heat treatment and relaxation treatment while applying a tension of several hundred gf to the plastic optical fiber 3 because the stretch orientation of the thermoplastic resin forming the plastic optical fiber 3 can be maintained.
[0017]
The polyamide resin forming the coating layer of the optical fiber cable of the present invention contains a rare metal-based inorganic pigment. Rare metal-based inorganic pigments have high heat resistance, excellent color development when mixed with polyamide resin, and are low migration pigments in high temperature and high humidity environments. There is little influence. An optical fiber cable provided with a coating layer containing such a rare metal-based inorganic pigment is less likely to cause fading and fading of the coating layer, and can maintain extremely high color developability even in a high temperature and high humidity environment. . In addition, this rare metal-based inorganic pigment has good mixing properties and dispersibility with the polyamide resin. Therefore, when a polyamide resin mixed with this rare metal-based inorganic pigment is coated on the outer periphery of a plastic optical fiber cable to form a coating layer, aggregation occurs on the surface of the coating layer like a general organic inorganic pigment. It is difficult, and the smoothness of the surface of the coating layer is good. From the viewpoint of the smoothness of the surface of the coating layer, a coating layer made of a polyamide resin mixed with a rare metal-based inorganic pigment is preferably used as the outermost layer of the optical fiber cable.
As the polyamide resin, those containing at least one of polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6/12, polyamide 66, and polyamide 6/66 as a constituent component are preferable. By forming the coating layer with such a polyamide resin, the optical fiber cable of the present invention is excellent in color developability by a rare metal-based inorganic pigment, and has an environment resistance including dimensional stability, chemical resistance and heat resistance. It becomes an optical fiber cable with excellent properties.
These polyamide resins can also be mixed with polymers such as polyolefins, polyesters and polycarbonates depending on the use of the optical fiber cable.
[0018]
In addition, the rare metal-based inorganic pigment used in the plastic optical fiber cable of the present invention is preferably an inorganic pigment containing at least one of the lanthanoid elements cerium or lanthanum as the rare metal. Among these rare metal-based inorganic pigments, inorganic pigments containing cerium and / or lanthanum and these sulfur compounds are more preferable. Moreover, since the rare metal base inorganic pigment used in the plastic optical fiber cable of the present invention does not contain heavy metals, it is a pigment that is preferably used for food applications and toy applications.
Rare metal-based inorganic pigments containing at least one of cerium or lanthanum used in the plastic optical fiber cable of the present invention are more excellent in heat resistance and color development when mixed with a polyamide resin under high temperature and high humidity environments. The effect of the pigment migration on the transmission characteristics of the optical fiber is less. Further, the smoothness of the surface of the coating layer when the coating layer is formed becomes even better.
[0019]
In addition, the mixing ratio of the rare metal-based inorganic pigment to the polyamide resin is preferably 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.3 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin. More preferably.
When the mixing ratio of the rare metal-based inorganic pigment is less than 0.01 parts by mass, the coloring property in the coating layer of the optical fiber cable is insufficient, and the identification of the optical fiber cable cannot be facilitated. On the other hand, when the mixing ratio of the rare metal-based inorganic pigment exceeds 10 parts by mass, when the coating layer is formed using the polyamide resin containing the inorganic pigment, the surface of the coating layer is roughened or the coating layer is hard. It becomes too difficult to handle.
[0020]
The polyamide resin containing the rare metal-based inorganic pigment can be prepared by kneading each component. The method is not particularly limited and can be appropriately selected from known methods, but the melt mixing method is preferred. Moreover, you may use a solvent as needed in the case of melt mixing. Examples of the apparatus used for kneading include an extruder, a Banbury mixer, a roller, and a kneader. These apparatuses are operated batchwise or continuously to mix the rare metal-based inorganic pigment and the polyamide resin. In addition, there is no limitation in particular in the mixing order of each structural component.
[0021]
In the plastic optical fiber cable 10, the coating layers provided on the outer periphery of the plastic optical fiber 3 are the primary coating layer 4 and the secondary coating layer 5. However, in the optical fiber cable of the present invention, the optical fiber The coating layer provided on the outer periphery may be a single layer or a plurality of layers. In particular, if the coating layer is composed of a plurality of layers and the composition of each coating layer is changed, different functions can be imparted to each coating layer. Therefore, it is preferable that the coating layer is composed of a plurality of layers because a plurality of functions that cannot be achieved with a single coating layer can be easily imparted to the optical fiber cable.
For example, in order to easily distinguish an optical fiber cable from other metal cables and the like, the outermost layer of the coating layer may be formed of a polyamide resin containing the above rare metal-based inorganic pigment. Further, if the outermost layer of the coating layer is formed of a resin having flexibility, the optical fiber cable is less likely to bend and the handling property is improved.
In addition, the optical fiber cable of the present invention may have a structure in which a plurality of optical fibers are collectively covered with a coating layer.
[0022]
Further, when the primary coating layer 4 and the secondary coating layer 5 are provided as in the plastic optical fiber cable 10, for example, the inner primary coating layer 4 is made of nylon 11, nylon 12, nylon 6, nylon 6/12. , Nylon 66, nylon 621, and various copolymer nylons containing these structures, nylon elastomer, and other known polyamide polymers, and the outer secondary coating layer 5 is made of a polyamide resin containing a rare metal-based inorganic pigment. As a result, it is possible to obtain an optical fiber cable having excellent heat resistance and environmental resistance and being easily distinguished by good color development and having all coating layers made of polyamide resin. If the coating layer is entirely made of polyamide resin, the adhesion between the coating layers is improved, and an optical fiber cable having excellent mechanical properties is obtained.
[0023]
Furthermore, if a known flame retardant such as various metal hydroxides, phosphorus compounds, and triazine compounds is included in the polyamide resin that forms the coating layer of the optical fiber cable, flame resistance may be imparted to the optical fiber cable. it can. Among the flame retardants, it is preferable to use a triazine compound having a large effect of improving the flame retardancy of the polyamide resin, and it is more preferable to use melamine cyanuric acid among the triazine compounds.
Moreover, it is preferable to contain 8-60 mass parts of triazine type compounds with respect to 100 mass parts of polyamide resins, and it is more preferable to contain 10-60 mass parts. When the content of the triazine compound is less than 8 parts by mass, the effect of improving flame retardancy is insufficient. On the other hand, when the content of the triazine-based compound exceeds 60 parts by mass, the bending elastic modulus of the coating layer made of the polyamide resin becomes too large and it may be difficult to handle.
[0024]
Further, the method for forming the coating layer of the optical fiber cable can be arbitrarily selected from those proposed so far as the resin coating method for the optical fiber cable. For example, when forming a plurality of coating layers, an optical fiber is introduced into a crosshead die, and the molten resin is coated on the optical fiber with this crosshead die. It is also possible to coat the layers simultaneously. By such a resin coating method using a general crosshead die, an optical fiber cable that sufficiently exhibits the effects of the present invention can be obtained.
[0025]
Furthermore, the optical fiber cable of the present invention may be an optical fiber cable with a plug in which connection plugs are provided at one end or both ends of the above-described optical fiber cable. Such an optical fiber cable with a plug can be easily attached and detached, and can easily align the end face of the optical fiber and the core. Moreover, the optical fiber cable with a plug can be applied to a communication cable, a point sensor, and the like.
Although the case of using a plastic optical fiber, which is a preferred embodiment of the present invention, has been described above, it is also possible to use a quartz-based optical fiber as the optical fiber.
[0026]
【Example】
Hereinafter, specific examples will be shown to clarify the effects of the present invention.
[0027]
Example 1
・ Manufacture of coating materials
Polyamide 12 resin (trade name: X1852, manufactured by Daicel Huls) and rare metal-based inorganic pigment (trade name: Neoroll Orange Light S, cerium inorganic pigment, manufactured by Rhodia) in 100 parts by mass of polyamide 12 resin On the other hand, a polyamide resin for coating a plastic optical fiber cable was prepared by charging into a biaxial extruder so as to be 1 part by mass of a rare metal-based inorganic pigment, and mixing them using this biaxial extruder. .
・ Production of plastic optical fiber
A methyl methacrylate homopolymer having a refractive index of 1.49 as a material for forming a core material of a plastic optical fiber, and a fluorinated methacrylate copolymer having a refractive index of 1.41 as a material for forming a sheath (2,2,2-trifluoro). A copolymer comprising 45% by mass of ethyl methacrylate units, 35% by mass of 1,1,2,2-tetrahydroperfluorodecyl methacrylate units, and 20% by mass units of methyl methacrylate units), a refractive index of 1 as a material for forming a protective layer A plastic optical fiber using a copolymer of 80 mol% of vinylidene fluoride and 40 mol% of tetrafluoroethylene unit, having a core material diameter of 980 μm, a sheath material thickness of 10 μm, and a protective layer thickness of 10 μm Produced. Next, this plastic optical fiber was heat-treated at 105 ° C. under a tension of 300 gf for 24 hours to obtain a plastic optical fiber for cable coating.
・ Production of plastic optical fiber cable
The above plastic optical fiber is introduced into a crosshead die, the above polyamide copolymer is coated on the plastic optical fiber at 200 ° C., and the coating layer is a plastic light having an outer diameter of 2.2 mm consisting only of the primary coating layer. A fiber cable was obtained.
[0028]
(Example 2)
Polyamide resin forming the coating layer is made of polyamide 12 resin (trade name: X1852, manufactured by Daicel Huls), rare metal-based inorganic pigment (trade name: Neoroll Orange Light S, cerium inorganic pigment, manufactured by Rhodia), and A mixture with a rare metal-based inorganic pigment (trade name; Neoroll Orange S, cerium inorganic pigment, Rhodia), and 100 parts by mass of polyamide 12 resin, 0.5 parts by mass of Neoroll Orange Light S, Neoroll Orange A plastic optical fiber cable having an outer diameter of 2.2 mm, in which the coating layer was composed only of the primary coating layer, was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was adjusted to 0.5 parts by mass.
[0029]
(Example 3)
・ Manufacture of coating materials
The material for forming the primary coating layer (primary coating material) is a mixture of polyamide 11 resin (trade name; BWM-O, manufactured by Atchem Co.) and carbon black. Carbon black was prepared to 0.5 parts by mass. The material for forming the secondary coating layer (secondary coating material) is polyamide 612 (trade name; N1901, manufactured by Daicel Huls Co., Ltd.) and a rare metal-based inorganic pigment (trade name; Neoroll Orange S, cerium inorganic pigment, Rhodia) and a flame retardant melamine cyanuric acid were prepared to 1 part by weight of a rare metal-based inorganic pigment and 15 parts by weight of melamine cyanuric acid with respect to 100 parts by weight of polyamide 612.
・ Production of plastic optical fiber cable
A plastic optical fiber similar to that produced in Example 1 was introduced into a crosshead die, and the above-mentioned primary coating material and secondary coating material were collectively coated on the plastic optical fiber at 200 ° C. A plastic optical fiber cable having an outer diameter of 1.2 mm and an outer diameter of 2.2 mm was obtained.
[0030]
(Comparative Example 1)
The polyamide resin forming the coating layer is a mixture of polyamide 12 resin (trade name; X1852, manufactured by Daicel Huls) and permanent orange (azo organic pigment). A plastic optical fiber cable having an outer diameter of 2.2 mm, in which the coating layer was composed only of the primary coating layer, was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was prepared so as to be 1 part by mass of the organic pigment.
(Comparative Example 2)
The polyamide resin forming the coating layer is a mixture of polyamide 12 resin (trade name; X1852, manufactured by Daicel Huls Co., Ltd.) and chrome orange (inorganic pigment), and inorganic pigment 1 with respect to 100 parts by mass of polyamide 12 resin. A plastic optical fiber cable having an outer diameter of 2.2 mm, in which the coating layer was composed of only the primary coating layer, was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating layer was prepared so as to have a mass part.
Table 1 shows an outline of the composition of the coating layers of the plastic optical fiber cables obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2.
[0031]
[Table 1]

[0032]
Regarding the plastic optical fiber cables obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, the following items were evaluated.
(1) Transmission characteristics
The transmission loss of the plastic optical fiber cable was measured by a cut-back method of 25 m and 2 m under the conditions of a monochromatic light with a measurement wavelength of 650 nm and an incident NA of 0.1. The results are shown in Table 2.
(2) Appearance evaluation of coating layer
About the plastic optical fiber cable, the external appearance of the coating layer was evaluated visually. The results are shown in Table 2.
(3) Evaluation of increase in transmission loss and appearance evaluation after exposure to wet heat
After leaving the plastic optical fiber cable in an environment of 1000 hours at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 95% RH, the transmission loss was measured by the same method as the transmission characteristic evaluation in (3), and the increase in the transmission loss was evaluated. . Moreover, the external appearance of the coating layer was visually evaluated about the plastic optical fiber cable after exposure. The results are shown in Table 2.
(4) Gasoline resistance evaluation
A plastic optical fiber cable having a sample length of 25 m was immersed in gasoline for 1000 hours at an environmental temperature of 25 ° C., and the increase in transmission loss before and after immersion and the appearance of the plastic optical fiber cable were evaluated. The results are shown in Table 2.
[0033]
(5) Flame resistance evaluation
For flame retardancy, only Example 3 was evaluated.
Flame retardancy was evaluated by a method based on DIN 7551-5 of the German Industrial Standard (DIN) standard. In addition, since DIN72551-5 is a flame retardance evaluation method for electric wires, the following changes were made when this was applied to a plastic optical fiber cable.
Since it is difficult to maintain the shape of a plastic optical fiber cable when it is burned, a pair of plastic optical fiber cables are placed around the plastic optical fiber cable in order to hold the plastic optical fiber cable at an angle of 45 degrees with the vertical direction during and after combustion. The flame resistance was evaluated in a state where the copper wires were wound so as to cross each other in a spiral shape. A copper wire having a diameter of 0.7 mm was used, and the spiral period of the copper wire was 20 mm in the longitudinal direction of the plastic optical fiber cable. In addition, the flame retardant evaluation criteria is that the flame of the gas burner is brought close to the plastic optical fiber cable and ignited, and then the flame is moved away from the plastic optical fiber cable. If the flame did not disappear within, it was rejected. The results are shown in Table 2.
(6) Pistoning evaluation
For pistoning, only Example 3 was evaluated.
After polishing both ends of a plastic optical fiber cable having a length of 1 m and heat-treating at a temperature of 90 ° C. for 24 hours, the length of the coating layer of the plastic optical fiber cable and the length of the plastic optical fiber in the plastic optical fiber cable are determined. Was measured, and the amount of pistoning (μm) was evaluated. The case where the plastic optical fiber protrudes from the end face of the plastic optical fiber cable is indicated as “+”, and the case where the plastic optical fiber is drawn into the end face of the plastic optical fiber cable is indicated as “−”. The results are shown in Table 2.
[0034]
[Table 2]

[0035]
From the results shown in Table 2, the plastic optical fiber cables of Examples 1 to 3 showed good transmission loss and the appearance of the coating layer was very good. In addition, the increase in transmission loss after exposure to wet heat was slight, and the appearance of the plastic optical fiber cable after the exposure was almost the same as that before the exposure. Moreover, it was confirmed that it was excellent in gasoline resistance.
Moreover, it was confirmed that the plastic optical fiber cable of Example 3 which made the secondary coating layer contain the flame retardant melamine cyanuric acid showed excellent flame retardancy. Furthermore, it was confirmed that the plastic optical fiber cable of Example 3 was also excellent in dimensional stability.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, the optical fiber cable of the present invention is an optical fiber cable in which at least one coating layer is provided on the outer periphery of the optical fiber, and at least one of the coating layers contains a rare metal-based inorganic pigment. Since the polyamide resin is mixed with 0.01 to 10 parts by mass of the rare metal-based inorganic pigment with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin, sufficient color developability can be obtained in the coating layer. The optical fiber cable can be easily identified. Further, the surface of the coating layer is smooth, and the optical fiber cable exhibits excellent transmission characteristics even in a high temperature and high humidity environment.
If the rare metal contained in the rare metal-based inorganic pigment is at least one of cerium and lanthanum, the coating layer of the optical fiber cable has excellent surface smoothness and good color developability.
If the outermost layer of the coating layer is made of a polyamide resin containing a rare metal-based inorganic pigment and 0.01 to 10 parts by mass of the rare metal-based inorganic pigment is mixed with 100 parts by mass of the polyamide resin, The optical fiber cable is excellent in heat resistance and environmental resistance, and easily distinguishable due to good color development.
If the polyamide resin contains at least one of polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6/12, polyamide 66, and polyamide 6/66, excellent color developability, dimensional stability, chemical resistance, heat resistance It becomes an optical fiber cable excellent in environmental resistance including the above.
If an optical fiber cable with a plug in which a plug is provided on at least one of the ends of the optical fiber cable, the optical fiber cable can be easily attached and detached, and the end face of the optical fiber and the alignment of the core are aligned. Is easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an optical fiber cable of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core material, 2 ... Sheath material, 3 ... Plastic optical fiber, 4 ... Primary coating layer, 5 ... Secondary coating layer, 10 ... Plastic optical fiber cable

Claims

An optical fiber cable in which at least one coating layer is provided on the outer periphery of a plastic optical fiber,
At least one layer of the coating layer is made of a polyamide resin containing a rare metal-based inorganic pigment, and 0.01 to 10 parts by mass of the rare metal-based inorganic pigment is mixed with 100 parts by mass of the polyamide resin. Features an optical fiber cable.

The optical fiber cable according to claim 1, wherein the rare metal contained in the rare metal-based inorganic pigment is at least one of cerium and lanthanum.

The outermost layer of the coating layer is made of a polyamide resin containing a rare metal-based inorganic pigment, and 0.01 to 10 parts by mass of the rare metal-based inorganic pigment is mixed with 100 parts by mass of the polyamide resin. The optical fiber cable according to claim 1 or 2.

The optical fiber cable according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyamide resin includes at least one of polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6/12, polyamide 66, and polyamide 6/66.

Claims 1 to plug-equipped optical fiber cable, characterized in that the plug on at least one end of the optical fiber cable according is provided to one of the 4.