JP4245513B2 - プラスチック光ファイバケーブル、及びプラグ付きプラスチック光ファイバケーブル - Google Patents
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Description
コアと、該コアの外周に形成された少なくとも1層以上のクラッドを有するプラスチック光ファイバの外周にポリアミド系樹脂からなる被覆層を設けたプラスチック光ファイバケーブルであって、
前記クラッドは、下記一般式(I)
R1R2C=CR3R4 (I)
(式中、R1、R2、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子、炭素数1〜24のフルオロアルキル基、フルオロアルキルエーテル基またはフルオロアルコキシフルオロアルキルエーテル基であり、これらの少なくとも1つはフッ素原子又は含フッ素基である)
で表される含フッ素不飽和化合物の単量体単位(a)と、
下記一般式(II−a)、(II−b)
R5R6C=CR7COOR8 (II−a)
R8OOCR6C=CR7COOR8 (II−b)
(式中、R5、R6およびR7はそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子、炭素数1〜6のアルキル基又はフルオロアルキル基であり、R8は水素原子、アルカリ金属、炭素数1〜6のアルキル基又はフルオロアルキル基である)
のいずれかで表される不飽和カルボン酸、その塩又はエステルの単量体単位(b)と、
を含む含フッ素共重合体(X)からなる層を少なくとも最外層に有し、
単量体単位(a)と単量体単位(b)の合計を100質量%としたとき、単量体単位(a)の含有量が90〜99.8質量%の範囲にあり、単量体単位(b)の含有量が0.2〜10質量%の範囲にあることを特徴とする。
テトラフルオロエチレンの単位30〜85質量%と、
下記一般式(III)
CF2=CF−(OCF2CF(CF3))aO−Rf (III)
(式中、Rfは炭素原子数が1〜8個のアルキル基もしくはフルオロアルキル基又はアルコキシルアルキル基もしくはフルオロアルコキシルアルキル基を示し、aは0〜3の整数である。)
で表されるフルオロビニル化合物の単位3〜45質量%と、
フッ化ビニリデンの単位1〜35質量%を含有することが好ましい。
R1R2C=CR3R4 (I)
(式中、R1,R2、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子、炭素数1〜24のフルオロアルキル基、フルオロアルキルエーテル基またはフルオロアルコキシフルオロアルキルエーテル基であり、これらの少なくとも1つはフッ素原子又は含フッ素基である)
で表される含フッ素不飽和化合物の単量体単位(a)と、
下記一般式(II−a)、(II−b)
R5R6C=CR7COOR8 (II−a)
R8OOCR6C=CR7COOR8 (II−b)
(式中、R5、R6およびR7はそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子、炭素数1〜6のアルキル基又はフルオロアルキル基であり、R8は水素原子、アルカリ金属、炭素数1〜6のアルキル基又はフルオロアルキル基である)
のいずれかで表される不飽和カルボン酸、その塩又はエステルの単量体単位(b)(以下「不飽和系カルボン酸単位(b)」と略する)とを含む含フッ素共重合体(X)を用いる。なお、含フッ素共重合体(X)は、単量体単位(a)及び単量体単位(b)としてそれぞれ1種又は複数種の単量体単位を含むことができる。
CH2=CCH3COOR8
(式中、R8は水素原子、アルカリ金属、炭素数1〜6のアルキル基又はフルオロアルキル基である)
で表されるメタアクリル酸及びその誘導体が、含フッ素共重合体(X)の重合性やPOFと被覆層との密着性の点から好ましく、特にメタアクリル酸は、安価であり、含フッ素不飽和化合物との共重合性も良く、含フッ素共重合体(X)中に少量を共重合することによってPOFと被覆層との密着性を向上できる点から好ましい。
CF2=CR1R2
(R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子、炭素数1〜24のフルオロアルキル基、フルオロアルキルエーテル基またはフルオロアルコキシフルオロアルキルエーテル基である。)
で表される含フッ素不飽和化合物の単位を含むことが好ましい。
CF2=CF−(OCF2CF(CF3))aO−Rf (III)
(式中、Rfは炭素原子数が1〜8個のアルキル基もしくはフルオロアルキル基又はアルコキシルアルキル基もしくはフルオロアルコキシルアルキル基を示し、aは0〜3の整数である。)
で示されるパーフルオロ(フルオロ)アルキルビニルエーテル(以下適宜「FVE」と略する)の単位とを用いることが好ましい。
CF2=CFO(CF2)n−OCF3 (IV)
(式中、nは1〜3の整数)
CF2=CF(OCF2CF(CF3))nO(CF2)mCF3 (V)
(式中、nは0〜3の整数、mは0〜3の整数)
CF2=CFO(CH2)n(CF2)mCF3 (VI)
(式中、nは1〜3の整数、mは0〜3の整数)
CF2=CFO(CH2)nCH3 (VII)
(式中、nは0〜3の整数)
の何れかで表される化合物の単位であることが好ましい。
n1>n2>n3 (1)
を満たすことが好ましい。
CH2=CX−COO(CH2)m(CF2)nY (VIII)
(式中、Xは水素原子又はフッ素原子又はメチル基、Yは水素原子又はフッ素原子を示し、mは1又は2、nは1〜12の整数を示す。)
で表されるフルオロアルキル(メタ)アクリレートの単位(A)15〜90質量%と、他の共重合可能な単量体の単位(B)10〜85質量%からなり、屈折率が1.39〜1.475の範囲にある共重合体を用いることができる。
MFRは、日本工業規格JIS K7210に準じて測定した。230℃、荷重5kgf(49N)の条件下で直径2mm、長さ8mmのノズルから10分間に吐出される重合体量を測定した。
ASTM D2240に準拠して測定した。高分子計器(株)ASKER CL−150を用いた。
溶融プレスにより厚さ200μmのフィルム状の試験片を形成し、アッベの屈折計を用い、25℃におけるナトリウムD線の屈折率(nD 25)を測定した。
25m−5mカットバック法により伝送損失(dB/km)を測定した。測定波長が650nm、入射光のNA(開口数)が、0.1、0.65の光を用いた。
試長間距離を1mとしたPOF、またはPOFケーブルを105℃の乾燥機内でつり下げ、24時間後の試長間距離の変化量を測定し、最初の試長(1m)で割り返し、POFの繊維軸方向の収縮率を求めた。
被覆層の引抜強度(剥離強度)は、図1に示すように、POFケーブル10を保持する治具12と、治具12の一端部に形成された突起14を把持するチャック8と、POFケーブル10の剥離部分5を把持するチャック7とを備えた測定装置20を用いて測定した。治具12には、POFケーブル10の被覆部分4が収容される保持室13と、POFケーブル10の剥離部分5よりも大きく被覆部分4よりも狭い貫通孔15が形成されている。
105℃の雰囲気中に、長さ50cmのプラグ付きPOFケーブルを24時間放置した後の、プラグ端面からのPOFケーブルの突出または引き込み長さ(μm)を測定した。
長さ4mのPOFケーブルの一端に荷重500gf(4.9N)をかけ、このPOFケーブルの中央を直径15mmの2本の円管にて挟持した。このPOFケーブルの他端を一方の円管側に移動させてPOFケーブルが90度折れ曲がるように円管外周に巻き付けた後、他方の円管側に移動させてPOFケーブルが90度折れ曲がるように円管外周に巻き付けて合計180度屈曲させ、これを繰り返し、POFケーブルが切断した際の曲げ回数を測定した。
クラッドの最外層に用いられる含フッ素共重合体(X)(重合体(X)とする)と、被覆層に用いられるポリアミド系樹脂(重合体(Y)とする)の密着性は、碁盤目試験法(碁盤目法、碁盤目テープ法)により、日本工業規格JIS K5400に準じて測定した。
表1に示す組成をもつ共重合体(実施例1〜4:含フッ素共重合体(X)、比較例1)を用意し、各共重合体と、被覆層に用いられるナイロン12(ダイセル・デグッサ社製、Daiamide L1640)との密着性を、碁盤目試験法(碁盤目法、碁盤目テープ法)により測定した。表1にその結果を示す。表1に示すように、メタクリル酸(MAA)を共重合した含フッ素共重合体(X)は、ナイロン12に対する密着性が向上した。
コア材としてPMMA(屈折率1.492)、第1クラッド材として、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート(3FM)/2−(パーフルオロオクチル)エチルメタクリレート(17FM)/メタクリル酸メチル(MMA)/メタクリル酸(MAA)=50/30/20/1(質量部)の共重合体(屈折率1.416)、第2クラッド材として、VdF/TFE/パーフルオロトリフルオロメチルビニルエーテル(PFTFMVE:CF2=CFOCF3)/メタクリル酸の共重合体(13/67/19/1(質量%)、屈折率1.346、MFR16)を用いた。これらの重合体を溶融して、220℃の紡糸ヘッドに供給し、同心円状複合ノズルを用いて複合紡糸した後、140℃の熱風加熱炉中で繊維軸方向に2倍に延伸し、第1クラッドと第2クラッドの厚みが各10μm、直径1mmのPOFを得た。すなわち、この例ではクラッドが第1クラッド及び第2クラッドの2層からなる。
POFの構成を表2に示す通りとした以外は、実施例5と同様にしてPOFケーブルを作製した。得られたPOFケーブルの各種特性を評価し、その結果を表3に示した。但し、実施例6及び比較例3のクラッドは単層構造とし、そのクラッドの厚みはそれぞれ10μmとした。
コアをポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリング・プラスチック社製、ユーピロン H3000)、紡糸ヘッドの温度を230℃、クラッドを単層構造とし、そのクラッドの厚みを10μmにした以外は、実施例5と同様にしてPOFケーブルを作製した。得られたPOFケーブルの各種特性を評価し、その結果を表3に示した。このPOFケーブルは、比較例2〜3と比較してピストニングが小さく、POFと被覆層との密着に優れていた。
TFE:テトラフルオロエチレン
HFP:ヘキサフルオロプロピレン
PFTFMVE:パーフルオロトリフオロメチルビニルエーテル(CF2=CFOCF3)
PA11:ナイロン11(アトフィナ社製、Rilsan BMF−0)
PA12:ナイロン12(ダイセル・デグッサ社製、Daiamide L1640)
PA12(b):ナイロン12(EMS昭和電工社製、Grilamide−L16A)
MMA:メタクリル酸メチル
MAA:メタクリル酸
3FM:2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート
4FM:2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート
5FM:2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレート
17FM:2−(パーフルオロオクチル)エチルメタクリレート
PMMA:ポリメタクリル酸メチル
PC:ポリカーボネート
5 剥離部分
8、7 チャック
10 POFケーブル
12 治具
13 保持室
14 突起
15 貫通孔
20 測定装置
Claims (4)
- コアと、該コアの外周に形成された少なくとも1層以上のクラッドを有するプラスチック光ファイバの外周にポリアミド系樹脂からなる被覆層を設けたプラスチック光ファイバケーブルであって、
前記クラッドは、下記一般式(I)
R1R2C=CR3R4 (I)
(式中、R1、R2、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子、炭素数1〜24のフルオロアルキル基、フルオロアルキルエーテル基またはフルオロアルコキシフルオロアルキルエーテル基であり、これらの少なくとも1つはフッ素原子又は含フッ素基である)
で表される含フッ素不飽和化合物の単量体単位(a)と、
下記一般式(II−a)、(II−b)
R5R6C=CR7COOR8 (II−a)
R8OOCR6C=CR7COOR8 (II−b)
(式中、R5、R6およびR7はそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子、炭素数1〜6のアルキル基又はフルオロアルキル基であり、R8は水素原子、アルカリ金属、炭素数1〜6のアルキル基又はフルオロアルキル基である)
のいずれかで表される不飽和カルボン酸、その塩又はエステルの単量体単位(b)と、
を含む含フッ素共重合体(X)からなる層を少なくとも最外層に有し、
単量体単位(a)と単量体単位(b)の合計を100質量%としたとき、単量体単位(a)の含有量が90〜99.8質量%の範囲にあり、単量体単位(b)の含有量が0.2〜10質量%の範囲にある、プラスチック光ファイバケーブル。 - 前記含フッ素共重合体(X)は、単量体単位(a)として、
テトラフルオロエチレンの単位30〜85質量%と、
下記一般式(III)
CF2=CF−(OCF2CF(CF3))aO−Rf (III)
(式中、Rfは炭素原子数が1〜8個のアルキル基もしくはフルオロアルキル基又はアルコキシルアルキル基もしくはフルオロアルコキシルアルキル基を示し、aは0〜3の整数である。)
で表されるフルオロビニル化合物の単位3〜45質量%と、
フッ化ビニリデンの単位1〜35質量%を含有する請求項1に記載のプラスチック光ファイバケーブル。 - 単量体単位(b)が、メタクリル酸の単位である、請求項1又は2記載のプラスチック光ファイバケーブル。
- 請求項1、2又は3に記載のプラスチック光ファイバケーブルの少なくとも一端において前記被覆層にプラグが固定されているプラグ付きプラスチック光ファイバケーブル。
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