JP4933839B2 - Manufacturing method of plastic optical fiber cable - Google Patents
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Description
本発明は、自動車や航空機、船舶、電車等の移動体内、あるいはFA、家庭内機器、オフィス機器等の短距離通信用配線として用いられるプラスチック光ファイバケーブルの製法に関するもので、特にプラスチック光ファイバ(POF)に複数の被覆層を施す際に被覆状態を均一化するための技術に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a plastic optical fiber cable used as a short-distance communication wiring for a moving body such as an automobile, an aircraft, a ship, a train, or the like, or an FA, a domestic device, an office device, etc. The present invention relates to a technique for making the coating state uniform when applying a plurality of coating layers to POF).
POFは、短距離のデータ通信用配線や、センサー用途等ですでに実用化されている。その際、被覆材でPOFの外周を保護したPOFケーブルの形態として用いられることが多い。 POF has already been put into practical use for short-distance data communication wiring and sensor applications. At that time, it is often used in the form of a POF cable in which the outer periphery of the POF is protected with a covering material.
このようなPOFケーブルの構成に関しては、複数の被覆層を有する様々なPOFケーブルが提案されている。例えば、特許文献1には、耐熱性およびPOFと被覆層の密着性を向上させるため、POFの外側にフッ化ビニリデン系樹脂を密着層として設け、その外側にポリアミド樹脂を被覆したPOFケーブルが提案されている。また特許文献2には、機械特性、化学特性等の種々の特性を満足できるように、3層の被覆層を設けたPOFケーブルが提案されている。
上記特許文献1で開示されているPOFケーブルでは、その製造工程において、密着層を付与する工程、被覆層を付与する工程がそれぞれ別工程となっているため、POFにかかる熱履歴が大きくなり、POFケーブルとしての光学特性が損なわれる傾向にあった。また製造工程が増加し、POFケーブルの製造が煩雑化するという問題点があった。 In the POF cable disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, in the manufacturing process, the process of applying the adhesion layer and the process of applying the coating layer are separate processes, so the thermal history applied to the POF increases. There was a tendency for the optical characteristics of the POF cable to be impaired. In addition, there is a problem that the manufacturing process increases and the manufacture of the POF cable becomes complicated.
すなわち本発明の目的は、薄膜化された被覆内層を均一な厚さで被覆し、光学特性に優れたPOFケーブルを得るための製造方法を提供することである。 That is, an object of the present invention is to provide a production method for obtaining a POF cable excellent in optical characteristics by coating a thinned inner coating layer with a uniform thickness.
本発明者らは鋭意検討した結果、POFケーブルの被覆内層に用いる樹脂と、その外側の被覆層に用いる樹脂について、それらの動的粘度の関係が特定の範囲内になるように組み合わせることによって、薄膜化された被覆内層を均一な厚さに被覆でき、さらに被覆工程を簡略化することができ、POFケーブルの光学特性の低下を防ぐことができることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have combined the resin used for the coating inner layer of the POF cable and the resin used for the outer coating layer so that the relationship of their dynamic viscosities falls within a specific range, It has been found that the thinned inner coating layer can be coated to a uniform thickness, the coating process can be simplified, and the optical properties of the POF cable can be prevented from being lowered.
すなわち本発明は、芯−鞘構造を有するプラスチック光ファイバの外周に被覆内層を、さらにその外周に被覆外層を形成するプラスチック光ファイバケーブルの製造方法であって、被覆温度T(190℃≦T≦230℃) における被覆内層を形成する被覆材料Aのせん断粘度をηA(Pa・s)、被覆外層を形成する被覆材料Bのせん断粘度をηB(Pa・s)としたとき、せん断速度が1000/s以上10000/s以下の領域でのせん断粘度の比ηA/ηB を下記式(1)の範囲とし、かつ被覆内層の厚みをdA、被覆外層の厚みをdBとしたとき、厚みの比dB/dA が下記式(2)の範囲となるように前記被覆内層および前記被覆外層を一括して被覆するプラスチック光ファイバケーブルの製造方法、に関する。
0.5≦ ηA/ηB ≦ 2・・・・・(1)
1.0≦ dB/dA ≦49・・・・・・(2)
That is, the present invention is a method for producing a plastic optical fiber cable in which a coated inner layer is formed on the outer periphery of a plastic optical fiber having a core-sheath structure, and further, a coated outer layer is formed on the outer periphery thereof. When the shear viscosity of the coating material A forming the inner coating layer at 230 ° C. is η A (Pa · s) and the shear viscosity of the coating material B forming the outer coating layer is η B (Pa · s), the shear rate is the ratio η a / η B of the shear viscosity of the following areas 1000 / s or more 10000 / s in the range of formula (1), and when the thickness of the covering lining the d a, the thickness of the coating layer and d B In addition, the present invention relates to a method of manufacturing a plastic optical fiber cable that collectively coats the inner coating layer and the outer coating layer so that the thickness ratio d B / d A falls within the range of the following formula (2).
0.5 ≦ η A / η B ≦ 2 (1)
1.0 ≦ d B / d A ≦ 49 (2)
本発明の製造方法によれば、光学特性の低下を招くことなく被覆内層を薄膜化できるとともに均一な厚みで被覆することができるプラスチック光ファイバケーブルを提供することができる。 According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to provide a plastic optical fiber cable that can reduce the thickness of the inner coating layer without deteriorating optical characteristics and can be coated with a uniform thickness.
以下に、図1、図2および表1に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and Table 1. FIG.
図1は、本発明の製造方法によって製造されるPOFケーブルの一実施形態を示す断面図である。芯11Aおよびその外周に形成された第1鞘11Bと第1鞘11Bの外周上に形成された第2鞘11CからなるPOF12の外周に、被覆内層A13が形成され、さらにその外側に被覆層外層B14が形成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a POF cable manufactured by the manufacturing method of the present invention. A coating inner layer A13 is formed on the outer periphery of the
ここで、POF12としては、図1記載の構成以外にも公知のものが使用でき、例えば、中心から外周に向かって連続的に芯11Aの屈折率が低下するGI型POF、中心から外に向かって芯11Aの屈折率が段階的に低下する多層POF、複数の芯11Aを鞘で取り囲んで一纏めにしたマルチコアPOFなどが挙げられる。なかでもPOFを広帯域化して高速信号伝送を行うには、多層POFを用いることが好ましい。なお、GI型POFまたは多層POFの外周にさらに鞘11Bを被覆したものを使用しても良い。
Here, as the
芯11Aには、各種の透明性の高い重合体が使用され、特に限定されるものではないが、好ましくはメチルメタクリレート単位を構成単位とする重合体が使用される。さらに好ましくは、メチルメタクリレート単独重合体、およびメチルメタクリレート単位を主構成単位とする重合体、ベンジルメタクリレート単位を主構成単位とする重合体、またはフッ素化アルキルメタクリレート単位を主構成単位とする重合体であり、これらのなかではメチルメタクリレート単独重合体が特に好ましい。
Various types of highly transparent polymers are used for the
芯の外周に形成される鞘は、1層から形成されていても、2層以上の複数層から形成されても良い。鞘を形成する樹脂としては、フッ素化メタクリレート系重合体、フッ化ビニリデン系重合体、テトラフルオロエチレン系重合体等プラスチック光ファイバの鞘材として公知の材料を適宜選択することができる。 The sheath formed on the outer periphery of the core may be formed from one layer or may be formed from a plurality of layers of two or more layers. As the resin for forming the sheath, a known material can be appropriately selected as a sheath material for plastic optical fibers such as a fluorinated methacrylate polymer, a vinylidene fluoride polymer, and a tetrafluoroethylene polymer.
POFケーブルの機械特性、耐熱性および耐衝撃性を十分に確保するためには、鞘を2層以上の複数層から形成し、最外層に位置する鞘層には、テトラフルオロエチレン(TFE)単位を少なくとも構成単位として有し、結晶融解熱が59mJ/mg以下の含フッ素オレフィン系樹脂を用いることが好ましい。TFE単位を含む含フッ素オレフィン系樹脂としては、TFE単位と、フッ化ビニリデン(VdF)単位、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)単位、パーフルオロ(フルオロ)アルキルビニルエーテル(FVE)単位のうち少なくとも1種を共重合して得られる共重合体、VdF単位とTFE単位とヘキサフルオロアセトン単位との共重合体、TFE単位とHFP単位とエチレン単位との共重合体等が挙げられるが、こられに限定されるものではない。TFE単位との共重合成分としては、低コストであり、透明性が高く、かつ耐熱性に優れる点から、VdF単位、HFP単位、FVE単位が特に好ましい。 In order to sufficiently secure the mechanical properties, heat resistance and impact resistance of the POF cable, the sheath is formed of two or more layers, and the sheath layer located at the outermost layer has a tetrafluoroethylene (TFE) unit. It is preferable to use a fluorine-containing olefin resin having at least a structural unit and a heat of crystal fusion of 59 mJ / mg or less. As the fluorine-containing olefin resin containing a TFE unit, at least one of a TFE unit and a vinylidene fluoride (VdF) unit, a hexafluoropropylene (HFP) unit, or a perfluoro (fluoro) alkyl vinyl ether (FVE) unit is used. Copolymers obtained by polymerization, copolymers of VdF units, TFE units and hexafluoroacetone units, copolymers of TFE units, HFP units and ethylene units, etc., are limited thereto. It is not a thing. As a copolymerization component with a TFE unit, a VdF unit, an HFP unit, and an FVE unit are particularly preferable from the viewpoints of low cost, high transparency, and excellent heat resistance.
内層の鞘層として好ましい樹脂としては、フッ素化メタクリレート系重合体、フッ化ビニリデン系重合体等POFの鞘材として公知の材料を挙げることができる。特にフッ素化メタクリレート系重合体は、屈折率の調整が容易で、良好な透明性および耐熱性を有しながら屈曲性、加工性に優れる重合体であるため好ましい。 Examples of the resin preferable as the sheath layer of the inner layer include known materials as the sheath material of POF such as a fluorinated methacrylate polymer and a vinylidene fluoride polymer. In particular, a fluorinated methacrylate polymer is preferable because it is easy to adjust the refractive index and is excellent in flexibility and workability while having good transparency and heat resistance.
このようなPOF12は、溶融紡糸法などの公知の方法で製造できる。また、POF12を70〜105℃程度の高温環境下や、温度差の激しい環境で用いる場合には、ピストニングを抑制するため、連続もしくはバッチ処理によってアニール処理を施しても良い。
本発明の製造方法によって得られるPOFケーブルは、POFの外側に接する被覆内層と、その外周上に位置する被覆外層とを少なくとも備えている。 The POF cable obtained by the production method of the present invention includes at least a coating inner layer in contact with the outside of the POF and a coating outer layer positioned on the outer periphery thereof.
被覆内層に用いられる被覆材料Aには、POF外周と被覆外層に用いられる被覆材料Bとの密着性を向上させる機能や、被覆材料Bの中に存在する低分子量物、着色顔料、可塑剤等がPOF内部へ移行することを防止する機能等が要求される。このような被覆材料Aとしては、POFケーブルの被覆材料として公知の樹脂が使用可能であるが、高い耐熱性を有するPOFケーブルを得るには、(メタ)アクリル酸メチル単位を主構成単位とする樹脂、スチレン単位を主構成単位とする樹脂、ポリカーボネートを主成分とする樹脂、プロピレン単位を主構成単位とする樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする樹脂、ポリブチレンテレフタレートを主成分とする樹脂、ポリフッ化ビニリデンを主成分とする樹脂のうちの少なくとも一種類を被覆内層として用いることが好ましい。 The coating material A used for the coating inner layer has a function of improving the adhesion between the outer periphery of the POF and the coating material B used for the coating outer layer, a low molecular weight substance existing in the coating material B, a coloring pigment, a plasticizer, etc. Is required to prevent the system from moving into the POF. As such a coating material A, a known resin can be used as a coating material for a POF cable, but in order to obtain a POF cable having high heat resistance, a methyl (meth) acrylate unit is a main constituent unit. Resin, resin having styrene unit as main structural unit, resin having polycarbonate as main component, resin having propylene unit as main structural unit, resin having ethylene-vinyl alcohol copolymer as main component, polybutylene terephthalate as main component It is preferable to use as the coating inner layer at least one of the resin and the resin mainly composed of polyvinylidene fluoride.
被覆外層として用いられる被覆材料Bには、耐薬品性を向上させる機能、外光の入射を防止する機能、機械的強度を向上させる機能、さらに耐熱性を向上させる機能等を備えていることが要求される。このような被覆材料Bとしては、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、またはこれらの樹脂の2種以上を用いて得られた混合物などを挙げることができる。なかでもPOFケーブルを車載用配線として用いる際には、耐薬品性、機械的強度、耐熱性向上などの機能を兼ね備えた材料として、ポリアミド系樹脂を用いることが好ましい。 The coating material B used as the coating outer layer has a function of improving chemical resistance, a function of preventing the incidence of external light, a function of improving mechanical strength, a function of improving heat resistance, and the like. Required. Examples of such a coating material B include polyamide resins, polyvinyl chloride resins, polyethylene resins, polypropylene resins, chlorinated polyethylene resins, polyurethane resins, fluorine resins, ethylene-vinyl acetate copolymers, or 2 of these resins. Mention may be made of mixtures obtained using more than one species. In particular, when a POF cable is used as an in-vehicle wiring, it is preferable to use a polyamide-based resin as a material having functions such as chemical resistance, mechanical strength, and heat resistance.
ポリアミド系樹脂としてより具体的には、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン6−12などの単独重合体や、これら重合体の単量体単位の組み合わせからなるナイロン共重合体、これら重合体に柔軟なセグメントを導入したナイロン系エラストマー、あるいはナイロン系エラストマーと他のポリアミド系樹脂を含む混合物などが好ましい。
More specifically, as the polyamide-based resin, a homopolymer such as nylon 11,
また、これら被覆材料Bには、POF内部への外光の入射を防止する機能を付与するためにカーボンブラックなどの遮光材を含有させてもよい。 Further, these coating materials B may contain a light shielding material such as carbon black in order to give a function of preventing the outside light from entering the POF.
さらにPOFケーブルとしては、上記被覆外層のさらに外周に被覆層が形成されても良い。 Furthermore, as a POF cable, a coating layer may be formed on the outer periphery of the coating outer layer.
このような構成のPOFケーブルを製造する際、POFに被覆層を付与する被覆工程においては、クロスヘッドダイを備えた押出被覆装置を用いてPOFを被覆するが、本発明は、被覆内層および被覆外層を形成する被覆材料Aおよび被覆材料Bを一括して被覆することを特徴としている。 When the POF cable having such a structure is manufactured, the POF is coated using an extrusion coating apparatus equipped with a crosshead die in the coating step of applying a coating layer to the POF. The coating material A and the coating material B forming the outer layer are collectively covered.
POFに被覆層を施す際の被覆温度T(℃)は、190≦T≦230 とすることが好ましい。190℃より低いと、被覆する樹脂が十分に溶融されず、塊となって被覆層の厚み変動が大きくなったり、被覆樹脂の被覆装置配管中の流れが悪くなり、樹脂吐出不足を起こし、所望の厚み制御が困難になる。また被覆温度Tが230℃より高くなると、POFが溶融しやすくなり、被覆工程の被覆樹脂供給圧力で外径変動を起こしたり、熱劣化による伝送損失の増加等を招く恐れがある。被覆層の厚みをより薄く均一に制御し、且つPOFの光学特性を維持する為には、被覆温度Tを200≦T≦220の範囲とすることがより好ましい。 The coating temperature T (° C.) when the coating layer is applied to the POF is preferably 190 ≦ T ≦ 230. If the temperature is lower than 190 ° C., the resin to be coated is not sufficiently melted and becomes a lump, resulting in a large variation in the thickness of the coating layer, or a poor flow of the coating resin in the coating apparatus piping, causing insufficient resin discharge, Thickness control becomes difficult. On the other hand, when the coating temperature T is higher than 230 ° C., the POF is likely to be melted, which may cause fluctuations in the outer diameter due to the coating resin supply pressure in the coating process, and may increase transmission loss due to thermal degradation. In order to control the thickness of the coating layer to be thinner and more uniform and maintain the optical properties of the POF, it is more preferable that the coating temperature T is in the range of 200 ≦ T ≦ 220.
本発明においては、2層の被覆層の厚みをより均一に制御するために、被覆温度T℃(190≦T≦230)における、被覆材料Aおよび被覆材料Bのせん断粘度ηの関係を一定の範囲に制御することが重要である。 In the present invention, in order to more uniformly control the thickness of the two coating layers, the relationship between the shear viscosity η of the coating material A and the coating material B at a coating temperature T ° C. (190 ≦ T ≦ 230) is constant. It is important to control the range.
より具体的には、上述の被覆温度T℃(190≦T≦230) において、被覆内層に用いる被覆材料Aの被覆温度Tにおけるせん断粘度ηA(Pa・s)、および被覆内層の外側に存する被覆外層に用いる被覆材料Bの温度Tにおけるせん断粘度ηB(Pa・s)について、せん断速度の範囲が1000/s以上100000/s以下の領域において、ηAおよびηBの比ηA/ηB(せん断粘度比)を下記式(2)の範囲とする必要がある。
0.5≦ηA/ηB≦2 ・・・・・(2)
ここで、1000/s以上100000/s以下に設定したせん断速度の範囲は、被覆の際の被覆装置に用いるクロスヘッドダイ、およびダイス、ニップルにより形成される樹脂流路中に存在する、被覆樹脂材料のせん断速度に基づいて設定されたものである。
More specifically, at the above-described coating temperature T ° C. (190 ≦ T ≦ 230), the shear viscosity η A ( Pa · s) at the coating temperature T of the coating material A used for the coating inner layer, and outside the coating inner layer. Regarding the shear viscosity η B (Pa · s) of the coating material B used for the outer coating layer at the temperature T, the ratio η A / η B between η A and η B in the region where the shear rate range is 1000 / s to 100,000 / s. B (shear viscosity ratio) must be in the range of the following formula (2).
0.5 ≦ η A / η B ≦ 2 (2)
Here, the range of the shear rate set to 1000 / s or more and 100000 / s or less is a coating resin present in a resin flow path formed by a crosshead die, a die, and a nipple used in a coating apparatus at the time of coating. It is set based on the shear rate of the material.
せん断粘度比ηA/ηBの値が2より大きくなる、すなわち被覆材料Aの被覆材料Bに対する相対粘度が大きくなると、樹脂材料Bが樹脂材料Aの外側に均一に回りこむのを妨げてしまい、被覆内層の厚みが花弁状のような不均一なものとなってしまう。また、ηA/ηBの値が0.5より小さくなる、すなわち被覆材料Aの被覆材料Bに対する相対粘度が小さくなると、樹脂材料Bの内側に樹脂材料Aの均一な層を作ることができず、層の厚み斑が大きくなってしまう。 If the value of the shear viscosity ratio η A / η B is greater than 2, that is, the relative viscosity of the coating material A with respect to the coating material B is increased, the resin material B is prevented from evenly flowing outside the resin material A. The thickness of the inner layer of the coating becomes non-uniform such as a petal shape. When the value of η A / η B is smaller than 0.5, that is, when the relative viscosity of the coating material A to the coating material B is small, a uniform layer of the resin material A can be formed inside the resin material B. Therefore, the thickness unevenness of the layer becomes large.
被覆内層の厚みをより薄くかつ均一に制御する為には、せん断粘度比は下記式(3)の範囲であることが好ましい。
0.7≦ηA/ηB≦1.5・・・・・(3)
また、上記被覆材料AおよびBの双方の有する機能を有効に発現させる為には、被覆内層および外層の厚みの関係は、被覆内層の厚みをdA、被覆外層の厚みをdBとして、下記式(1)の範囲とする必要がある。
1.1≦dB/dA≦49・・・・・・(1)
被覆材料Bの中に存在する低分子量物や、着色顔料、可塑剤等がPOF内部への移行を十分に防止するためには、被覆内層の厚みはできる限り厚くした方が良いが、dB/dAの値が1.1より小さくなると、被覆外層の耐薬品性や機械強度が大きく低下するため好ましくない。一方で、POFと被覆層の密着性を向上させるためには被覆内層の厚みはできる限り薄くしたほうが良いが、dB/dAの値が49より大きくなると、被覆内層の移行防止効果は大きく低下してしまう。
In order to control the thickness of the coating inner layer thinner and more uniformly, the shear viscosity ratio is preferably in the range of the following formula (3).
0.7 ≦ η A / η B ≦ 1.5 (3)
Further, in order to realize effectively the functions of both of the coating materials A and B, the relationship between the thickness of the coating inner and outer layers, the thickness of the covering the inner layer d A, the thickness of the coating layer as d B, the following It is necessary to make it the range of Formula (1).
1.1 ≦ d B / d A ≦ 49 (1)
Low molecular weight substance and present in the coating material B, colored pigments, in order to plasticizer is sufficiently prevented transition to POF interior, the thickness of the coating inner layer is is better to thick as possible, d B When the value of / d A is smaller than 1.1, the chemical resistance and mechanical strength of the outer coating layer are greatly reduced, which is not preferable. On the other hand, in order to improve the adhesion between the POF and the coating layer, the thickness of the coating inner layer should be as thin as possible. However, when the value of d B / d A is larger than 49, the effect of preventing the transition of the coating inner layer is large. It will decline.
このような理由から、dB/dAが上記の範囲を満たすことが必要であるが、dB/dAの値はより好ましくは、1.5≦dB/dA≦25であり、さらに好ましくは、5≦dB/dA≦12.5である。 For this reason, although d B / d A is required to meet the above range, the value of d B / d A is more preferably from 1.5 ≦ d B / d A ≦ 25, More preferably, 5 ≦ d B / d A ≦ 12.5.
次に、本発明のPOFケーブルの製造に用いられるクロスヘッド被覆装置について説明する。図2は、クロスヘッド先端に取り付けられたダイス部を表す。中心軸25がPOFの通路であり、第一流路23を被覆内層を形成する被覆材料Aが、第二流路24を被覆外層を形成する被覆材料Bが通過し、第三流路26にて両者が合流する。その後、第三流路26は角度θで中心軸25に合流し、被覆材料AおよびBがPOFに被覆され、POFケーブルが製造される。
Next, a crosshead coating apparatus used for manufacturing the POF cable of the present invention will be described. FIG. 2 shows a die portion attached to the tip of the crosshead. The
ここで第3流路26とPOFの中心線25とのなす角度θ(°)は10度以上60度以下の範囲であることが好ましい。すなわち、POFと被覆材料Aおよび被覆材料Bとが10度から60度で接触することが好ましい。θが10度未満では、被覆材料Aおよび被覆材料BをPOFに均一な厚みで被覆することが難しくなる傾向にあり、一方、60度を超えると、高温に加熱された材料がPOFに与える熱や応力が大きくなり、POFの光学特性が劣化する場合がある。被覆内層をより薄く均一に形成するためには、θを20度以上45度以下の範囲に設定することがより好ましい。
Here, the angle θ (°) formed by the
なお、本発明の外側に更に被覆層を設ける場合についても、被覆温度やPOFとの接触角度は上記範囲であることが好ましい。 In the case where a coating layer is further provided outside the present invention, the coating temperature and the contact angle with POF are preferably within the above ranges.
以下、本発明を実施例に挙げて説明するが、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例における各評価方法は次の通りである。
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
Each evaluation method in the examples is as follows.
(MFR)
テクノセブン社製メルトインデクサ(L217−1531)を用い、JIS K 7210A法に基づき測定温度210度、荷重5kgfの条件下にて測定した。
(MFR)
Using a melt indexer (L217-1531) manufactured by Techno Seven, measurement was performed under the conditions of a measurement temperature of 210 degrees and a load of 5 kgf based on the JIS K 7210A method.
(せん断粘度η)
ロザンド社製ツインキャピラリーレオメーター(RH7-2)を用い、ダイ直径1mm、ダイ全長16mm、測定温度210度、条件化で、せん断速度1000〜100000(/s)の時のせん断粘度を測定した。
(Shear viscosity η)
Using a twin capillary rheometer (RH7-2) manufactured by Rosand, the shear viscosity at a shear rate of 1000 to 100,000 (/ s) was measured under conditions of a die diameter of 1 mm, a die total length of 16 mm, a measurement temperature of 210 degrees, and conditions.
(被覆状態の断面形態判断)
プラスチック光ファイバケーブルの単面を、#8000番の研磨紙にて研磨した後、顕微鏡観察によって、断面状態を目視で観察した。被覆内層及び被覆外層が均一な厚みで被覆されている場合を優良(表中◎で表す。)、若干外形に変形が見られるが、大きな厚み変動の無いものを良(表中○で表す。)、厚みが不均一で大きな変動が見られるものを不良(表中×で表す。)と判断した。
(Cross sectional shape judgment)
After polishing a single surface of the plastic optical fiber cable with # 8000 polishing paper, the cross-sectional state was visually observed with a microscope. The case where the coating inner layer and the coating outer layer are coated with a uniform thickness is excellent (represented by ◎ in the table), and the outer shape is slightly deformed, but there is no significant variation in thickness (represented by ○ in the table). ), Those having a non-uniform thickness and large fluctuations were judged as defective (represented by x in the table).
〔実施例1〕
芯材として、メチルメタクリレート(MMA)の単独重合体(PMMA)、鞘材として、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート(3FM)/1,1,2,2−パーフルオロデシルメタクリレート(17FM)/MMA/メタクリル酸(MAA)=31/50/18/1(重量%)の共重合体を用い、保護層として、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン=70/20/10(mol%)の共重合体を用い、これらを溶融して同心円状に中心から順次積層して複合紡糸し、芯径970μm、鞘厚5μm、保護層厚10μmのPOF12を得た。
[Example 1]
Methyl methacrylate (MMA) homopolymer (PMMA) as the core material and 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate (3FM) / 1,1,2,2-perfluorodecyl methacrylate (17FM) as the sheath material / MMA / methacrylic acid (MAA) = 31/50/18/1 (wt%) copolymer, and as a protective layer, vinylidene fluoride / tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene = 70/20/10 (mol %) Copolymers were melted and concentrically laminated in order from the center and composite spun to obtain POF12 having a core diameter of 970 μm, a sheath thickness of 5 μm, and a protective layer thickness of 10 μm.
ついで、被覆材料Aとしてエチレン−ビニルアルコール共重合体(エバールF104B クラレ社性:MFR25、ηA=70)、被覆材料Bとしてナイロン12(ダイアミド12 L1640、ダイセルヒュルス社製:MFR113、ηB=50)を用い、これらを断面が図2で示されるコンプレッション式の2層一括被覆用クロスヘッド型被覆装置に供給して、POF12の外周に被覆材料AおよびBを一括被覆して、外径1.5mmのPOFケーブルを得た。その際の被覆層Aの厚みdAは30μm、被覆材料Bの厚みdBは220μm、すなわちdB/dAは7.3とし、被覆時の樹脂温度Tを210℃、ダイス21については、厚みは3mm、ダイス21の孔径1.5mmとし第3流路26とPOF中心軸線25のなす角度θが、35°、45°の2種類のものを用いた。このようにして得られたPOFケーブルの被覆状態の断面形態は、いずれも優良であった。
Then, ethylene-vinyl alcohol copolymer (Eval F104B Kuraray Co., Ltd .: MFR25, η A = 70) is used as the coating material A, and nylon 12 (
(実施例2〜実施例8)
被覆材料Aを、表1に示した材料にかえた以外は実施例1と同様にして被覆を行い、断面形状観察を行った。その結果を表1に示す。
(Example 2 to Example 8)
Coating was performed in the same manner as in Example 1 except that the coating material A was changed to the material shown in Table 1, and the cross-sectional shape was observed. The results are shown in Table 1.
(比較例1および2)
被覆材料Aをポリスチレン(MFR34、ηA=24)もしくはポリカーボネート(MFR20、ηA=101)とした以外は実施例1と同様に被覆を行い、断面形状観察を行った。結果、その断面は厚みの斑が大きく、不良であった。
(Comparative Examples 1 and 2)
The coating material A was coated in the same manner as in Example 1 except that polystyrene (MFR34, η A = 24) or polycarbonate (MFR20, η A = 101) was used, and the cross-sectional shape was observed. As a result, the cross section had a large thickness unevenness and was poor.
なお、表中の略号は下記の内容を示す。
EVALA :エチレン−ビニルアルコール共重合体(クラレ社製 EVAL F104B)
EVALB :エチレン−ビニルアルコール共重合体(クラレ社製 EVAL F101B)
PBT A :ポリブチレンテレフタレート(東レ・デュポン社製 ハイトレル4047)
PBT B :ポリブチレンテレフタレート(東レ・デュポン社製 ハイトレル4767)
PBT C :ポリブチレンテレフタレート(東レ・デュポン社製 ハイトレル2474)
AcrylA:17FM/MMA/MAAの共重合体(組成比:30/68/2質量%)
AcrylB:17FM/MMA/MAAの共重合体(組成比:14/84/2質量%)
AcrylC:BA/MMA/MAAの共重合体(組成比:10/88/2質量%)
3FM :トリフルオロエチルエタクリレート
17FM :1,1,2,2−パーフルオロデカニルメタクリレート
MMA : メチルメタクリレート
MAA : メタクリル酸
PS :ポリスチレン(PS ジャパン社製 HIPS433)
PC :ポリカーボネート(GEプラスチックス社製 OQ1020)
PA12 :ポリアミド12(ダイセル・デグッサ社製 L1640)
In addition, the symbol in a table | surface shows the following content.
EVALA: ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVAL F104B manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
EVALB: ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVAL F101B manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
PBT A: Polybutylene terephthalate (Hytrel 4047 manufactured by Toray DuPont)
PBT B: Polybutylene terephthalate (Hytrel 4767 manufactured by Toray DuPont)
PBT C: Polybutylene terephthalate (Hytrel 2474 manufactured by Toray DuPont)
AcrylA: 17FM / MMA / MAA copolymer (composition ratio: 30/68/2% by mass)
Acryl B: 17FM / MMA / MAA copolymer (composition ratio: 14/84/2% by mass)
AcrylC: BA / MMA / MAA copolymer (composition ratio: 10/88/2% by mass)
3FM: trifluoroethyl ethacrylate 17FM: 1,1,2,2-perfluorodecanyl methacrylate MMA: methyl methacrylate MAA: methacrylic acid PS: polystyrene (HIPS433 manufactured by PS Japan)
PC: Polycarbonate (OQ1020 manufactured by GE Plastics)
PA12: Polyamide 12 (L1640, manufactured by Daicel Degussa)
10 ・・・POFケーブル
11A・・・コア
11B・・・第1鞘
11C・・・第2鞘
12 ・・・POF
13 ・・・被覆内層
14 ・・・被覆外層
21 ・・・ダイ
22 ・・・ニップル
23 ・・・第1流路
24 ・・・第2流路
25 ・・・POF12の中心軸線
26 ・・・第3流路
θ ・・・ダイ・ニップルのテーパー角
10 ...
13 ... Coating
Claims (3)
0.5≦ ηA/ηB ≦ 2・・・・・(1)
1.0≦ dB/dA ≦49・・・・・・(2) On the outer periphery of a plastic optical fiber having a core-sheath structure, a resin mainly composed of a methyl (meth) acrylate unit, a resin mainly composed of an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and polybutylene terephthalate are principally composed. to form a coating inner layer is formed using at least one resin of the resin, a further plastic optical fiber manufacturing method of the cable for forming a coating layer on the outer periphery thereof, the coating temperature T and 190 ° C. ≦ T ≦ 230 ° C. When the shear viscosity of the coating material A forming the inner coating layer at the coating temperature is η A (Pa · s) and the shear viscosity of the coating material B forming the outer coating layer is η B (Pa · s), the shear rate There was a ratio η a / η B of the shear viscosity of the following areas 1000 / s or more 10000 / s in the range of formula (1), and the thickness of the covering the inner layer d a, coated When the thickness of the layer was set to d B, a manufacturing method of the plastic optical fiber cable the ratio d B / d A thick coats collectively the coating inner layer and the coating layer to be in the range of the following formula (2) .
0.5 ≦ η A / η B ≦ 2 (1)
1.0 ≦ d B / d A ≦ 49 (2)
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