JP5236292B2 - プラスチック光ファイバケーブル及びこれを用いた信号伝送方法 - Google Patents
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Description
前記コアは、ポリメタクリル酸メチル又はメタクリル酸メチルを主成分とする共重合体
から形成され、
前記クラッド層は、テトラフルオロエチレン単位を含み且つ示差走査熱量測定(DSC)における結晶融解熱が40mJ/mg以下である含フッ素オレフィン系樹脂からなる層を少なくとも最外層に有し、
前記被覆層は、内側から順に、保護被覆層、光遮断被覆層、及び機能被覆層からなり、
前記機能被覆層は、結晶融点が215℃以上280℃以下の範囲にあるナイロン系樹脂組成
物からなり、
前記機能被覆層は、メラミンシアヌレートを3質量%以上40質量%の範囲で、又は、臭素原子の含有量が1.5質量%以上30質量%の範囲内となる量の臭素系難燃剤を含有するとともに、有彩色の無機顔料を0.1質量%以上10質量%以下の範囲で含有する、示差走査熱量測定(DSC)による結晶融点が215℃以上280℃以下の範囲にあるナイロン系樹脂組成物から形成され、
前記光遮断被覆層は、ナイロン11及びナイロン12の少なくとも一方のナイロン系樹脂を主成分として含有し、含有されるナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及びオリゴマー化合物の合計含有量が1.5質量%以下の範囲にある樹脂組成物から形成され、
前記保護被覆層は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(メタ)アクリル酸メチル系樹脂、スチレン系樹脂、フッ化ビニリデン単独重合体から選ばれる少なくとも一種の樹脂材料から形成されている、プラスチック光ファイバケーブルが提供される。
前記コアは、ポリメタクリル酸メチル又はメタクリル酸メチルを主成分とする共重合体から形成され、
前記クラッド層は、テトラフルオロエチレン単位を含み且つ示差走査熱量測定(DSC)における結晶融解熱が40mJ/mg以下である含フッ素オレフィン系樹脂からなる層を少なくとも最外層に有し、
前記被覆層は、内側から順に、保護被覆層、光遮断被覆層、及び機能被覆層からなり、
前記機能被覆層は、示差走査熱量測定(DSC)による結晶融点が240℃以上280℃以下の範囲にあり、且つISO14663−2:1999(Annex C)に定められた方法で測定した温度T(K)における酸素透過率P(cm3・cm/(cm2・sec・Pa))が、下記の式(A)
P<8×10−2×exp(−5600/T) (A)
を満たすナイロン系樹脂組成物から形成され、
前記光遮断被覆層は、ナイロン11及びナイロン12の少なくとも一方のナイロン系樹脂を主成分として含有し、含有されるナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及びオリゴマー化合物の合計含有量が1.5質量%以下の範囲にある樹脂組成物から形成され、
前記保護被覆層は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(メタ)アクリル酸メチル系樹脂、スチレン系樹脂、フッ化ビニリデン単独重合体、ポリエチレン単位とポリビニルアルコール単位を含有する共重合体から選ばれる少なくとも一種の樹脂材料から形成されている、プラスチック光ファイバケーブルが提供される。
本発明のPOFケーブルは、図1に示すように、コアと、その外周に形成された1層または2層以上からなるクラッド層を有するPOF素線101と、その外周に、内層側から順に、保護被覆層102、光遮断被覆層103、機能被覆層104からなる被覆層を有する。
本発明のPOFケーブルでは、POF素線部のコアを構成する材料(コア材)は、100〜105℃付近での長期耐熱性を満足する観点からは、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、またはメタクリル酸メチル(MMA)単位と1種類以上のビニル系単量体単位からなる共重合体を用いる。以下、この共重合体とPMMAをPMMA系樹脂と呼ぶ。なかでも、透明性と機械的強度のバランスに優れたPMMAが好ましい。コア材がMMAとビニル系単量体との共重合体である場合には、透明性を十分に確保する点から、MMA単位の含有量は50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましい。MMAに対する共重合成分としては、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル等の、POF用コア材の原料としてこれまでに提案されている材料に使用されている成分を適宜選択することができる。
で示される化合物の単位が挙げられる。
下記一般式(6)
で表される(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルの単位(A)15〜90質量%
と、単位(A)の単量体と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。
あるいは、下記一般式(8)
で表される化合物の単位を挙げることができる。
次に本発明のPOFケーブルを構成する光遮断被覆層について説明する。
本発明のPOFケーブルの特徴の一つは、上述の光遮断被覆層を形成するナイロン系樹脂に含まれる原料由来のモノマー化合物及び/又はオリゴマー化合物がPOF素線に移行することを遮断するため、POF素線と光遮断被覆層の間に保護被覆層を設けたことにある。
で表される、(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルが挙げられる。
本発明のPOFケーブルの特徴の一つは、光遮断被覆層の外周に、特定の範囲にある結晶融点を持つナイロン系樹脂組成物からなる被覆層を設けて、POFケーブルが高温環境下で使用される場合のレイリー散乱の増大を抑制すること、あるいは特定の範囲にある酸素透過性を持つナイロン系樹脂組成物からなる機能被覆層を設けて、POFケーブルが高温環境下で使用される場合の電子遷移吸収の増大を抑制することにある。
P<8×10−2×exp(−5600/T) (A)
を満たすナイロン系樹脂組成物を用いることによって解決できることを見出した。
P<8×10−2×exp(−5600/T) (A)
を満たすものを用いる。
P<8×10−2×exp(−5800/T) (B)
を満たすことがより好ましく、
下記の式(C)
P<8×10−2×exp(−6000/T) (C)
を満たすことがさらに好ましく、
下記の式(D)
P<8×10−2×exp(−6300/T) (D)
を満たすことが、特に好ましい。
(da:非晶質の密度、dc:結晶質の密度、ds:試料の密度)。
本発明のPOFケーブルでは、機能被覆層に、識別するための着色剤として、有彩色の無機顔料を含有させることが好ましい。
POFケーブルに難燃性が要求される場合には、機能被覆層に難燃剤を含有させることができる。この場合、本発明のPOFケーブルでは、PMMA系樹脂からなるPOF素線、保護被覆層、光遮断被覆層には難燃剤を含ませないことが好ましく、また各々の被覆層の材料は自己消化性を有さない点から、機能被覆層に難燃機能を担わせることが好ましい。
)の誘導体化合物としては、下記一般式(13)
で示される、TBAと1,2−ジブロモエタンとのオリゴマー化合物(TBA−EDB)を挙げることができる。例えば、帝人化成社製のファイヤーガード3000、3100(
商品名)が挙げられる。
で示される、両端末端をベンゼン又はトリブロモベンゼンで封止したTBA−カーボネートオリゴマー化合物(TBA−PC)を挙げることができる。例えば、帝人化成社製のファイヤーガード7000、7500、8500(商品名)、GLC社製のBC−52、BC−58等が挙げられる。
で示される、両末端をトリブロモフェノール又はエポキシ基で封止したTBA−エポキシオリゴマー化合物(TBA−EPO)を挙げることができる。例えば、ブロモケム・ファーイースト社製のF−2001、2200、2016、2300、2300H、2310、2400、2400H、3020(商品名)、坂本薬品社製のSR−T5000(商品名)、マナック社製のT3040、T5000、T20000(商品名)等が挙げられる。
整数)
で示される分子量900〜60,000の化合物を挙げることができる。例えば、ブロモ
ケム社製のFR−803P(商品名)、アルベマール社製のSAYTEX−HP−7010、HP−3010、PYROCHEK−68PB(商品名)、GLC社製のPB−411、PBDS−80、PBS−64HW、CP−411(商品名)、マナック社製のプラセフテイ−1200(商品名)が挙げられる。
で示される分子量900〜60,000の化合物を挙げることができる。例えば、ブロモ
ケム・ファーイースト社製のFR−1025(商品名)が挙げられる。
次に、本発明のPOFケーブルを構成する各層の厚みについて説明する。
1.5≦b/a≦30
5.5≦(b+c)/a≦70
b/aが小さすぎると、POF素線と光遮断被覆層との間の引抜強度が低下したり、POFケーブルの機械的特性や、自動車内用途で要求されるバッテリー液耐性、ピストニングが低下したりする恐れがある。b/aが大きすぎると、保護被覆層が薄くなるため、光遮断被覆層や機能被覆層に含まれるナイロン系樹脂に由来する残存モノマーやオリゴマーの移行を保護被覆層で遮蔽できなくなる恐れがある。より好ましい範囲は、2.0≦b/a≦10であり、さらに好ましい範囲は、3.0≦b/a≦5である。
次に、本発明のPOFケーブルを製造する方法、すなわちPOF素線の外周に保護被覆層、光遮断被覆層、機能被覆層を形成する方法について、いくつかの実施形態を挙げて説明する。これらの製造方法は、使用する材料の流動特性や、装置の仕様によって適宜使い分ければよい。
次に、本発明のPOFケーブルを用いた信号伝送システムについて説明する。
示差走査熱量計(DSC)(セイコーインスツル社製、商品名:DSC−220)を使用して測定を行った。サンプルを、昇温速度10℃/分で200℃まで昇温して5分間保持して溶融させた後、10℃/分で0℃まで降温して、再度昇温速度10℃/分で昇温、5分間保持、10℃/分で降温を行い、この時の結晶融解熱(△H)を求めた。また、結晶融解ピークの最大点を結晶融点とした。
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、室温23℃におけるナトリウムD線の屈折率(nD23)を測定した。
メルトフローインデックス(MI)は、日本工業規格JIS K7210に準じて測定した。210℃、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。
ナイロン系樹脂のペレット50gとメタノール100mlを300mlナスフラスコに入れ24時間、攪拌しながら還流した。還流後のメタノールをビーカーに移し、新たなメタノールをナスフラスコに入れて更に24時間還流を行った。還流後、抽出したメタノール溶液の合計200mlを乾固させ、得られた乾固物の質量(Xg)を測定した。
25℃に管理された恒温水槽にn−ヘプタンと四塩化炭素からなる密度勾配管を作製し、試料を5mm×5mm程度の大きさにサンプリングして投入し、24時間後に読み取り、それにより密度dsを測定した。次いで、この密度dsを用いて、結晶化度(X)を下記一般式に従って算出した。
(ここで、da:非晶質の密度、dc:結晶質の密度、ds:試料の密度)
ds、dcの値はX線回折法や赤外線スペクトルから求めた。ナイロン66の場合、da=1.09、dc=1.24を用いた。
POFケーブルの機能被覆層からミクロトームで超薄切片を切り出し、その切片を偏光顕微鏡で観察し、球晶の写真を撮影した後、画像解析装置で球晶の直径を20点測定して数平均を算出して、これを球晶サイズとした。
初期(熱処理前)のPOFケーブル及びPOF素線、並びに105℃のオーブン内で5000時間熱処理を行った後のPOFケーブル及びPOF素線について、励振NA=0.1の光を用い、25−1mのカットバック法により、波長520nm、570nm、650nmにおける伝送損失を測定した。
初期(熱処理前)のPOFケーブル、及び105℃で5000時間熱処理を行った後のPOFケーブルについて、励振NA=0.1の光を用い、25−1mのカットバック法により、測定波長400nm〜710nmの範囲で全波長伝送損失スペクトルを測定した。
ISO14663−2:1999(Annex C)に定められた方法に従って、以下のようにして被覆材料の酸素透過率を測定した。
POF素線と光遮断被覆層との間の引抜強度は、図2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。
示差熱分析装置(TG/DTA)(セイコーインスツル社製、商品名:TG/DTA 6300)を使用して熱分解の1%質量減少温度を測定した。難燃剤を、室温から600℃まで10℃/分の昇温速度で昇温し、質量が1質量%減少する時の温度(℃)を求めた。
難燃性試験は、DIN72551−5に準拠するに測定方法に基づいて行った。
POF二次ケーブル表面の外観を観察して、ケーブル表面の外観の判定を、次のように行なった。
◎:POFケーブルの表面の外観は円滑である、
○:POFケーブルの表面の外観は円滑だが、表面になだらかな凸凹が観察される、
△:POFケーブルの表面に著しい凸凹が観察される、
×:POFケーブルの表面に著しい凸凹及び樹脂劣化物が観察される。
POF一次ケーブル断面を光学顕微鏡で観察した。
POF二次ケーブルを2つの固定点で固定し、ケーブル曲げ具を用いてPOFケーブルを中心軸に対して垂直に押圧した。固定点の間隔は15mmとした。押圧時、POFケーブルは、曲率半径5mmの円弧形状となった。ケーブル曲げ具が押圧開始から1mm変位したときのケーブル曲げ具にかかる応力(N)を測定し、曲げ弾性率(N/mm)とした。この結果から、二次ケーブルの曲げ弾性率の判定を、次のように行なった。
◎:曲げ弾性率が、10N以上16N以内、
○:曲げ弾性率が、6N以上10N未満、又は、16Nを超え20N以内、
△:曲げ弾性率が6N未満、又は、曲げ弾性率が20N超過。
コア材としてPMMA(屈折率1.492)、第1クラッド材として3FM/17FM/MMA/MAA(組成比で51/31/17/1(質量%))からなる共重合体(屈折率1.416〜1.417)、第2クラッド材としてVdF/TFE/HFP(組成比で43/48/9(質量%)、屈折率1.375、結晶融解熱(△H)14mJ/mg)からなる共重合体をそれぞれ用いた(「MAA」はメタクリル酸を示す)。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、各クラッドの厚みが10μmで直径が1mmのPOF素線を得た。
参考例1で作製した外径1.5mmのPOF一次ケーブルの外周に、機能被覆層を形成した。この機能被覆層の材料には、ナイロン6樹脂(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン1011FB)を83.5質量%、臭素化ポリスチレン(アルベマール社製、商品名:HP−3010、GPCで測定したポリスチレン換算分子量50,000)を10質量%、五酸化アンチモン(日産化学社製、商品名:サンエポック)を5質量%、群青を1.5質量%の比率で配合したナイロン6樹脂組成物(臭素原子の含有量6.8質量%)を用いた。この樹脂組成物を、240℃に設定したクロスヘッドダイを備えたクロスヘッドケーブル被覆装置で被覆し、機能被覆層(厚み400μm)を有する外径2.3mmのPOF二次ケーブルを得た。ナイロン6樹脂に含まれるモノマーおよびオリゴマーの含有量は9.0質量%であった。
参考例1で作製した外径1.5mmのPOF一次ケーブルの外周に、機能被覆層を形成した。この機能被覆層の材料には、ナイロン6樹脂(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン1011FB)を85質量%、メラミンシアヌレート(日産化学社製、商品名:MC−4000)を15質量%、群青を1.5質量%の比率で配合したナイロン6樹脂組成物を用いた。この樹脂組成物を、240℃に設定したクロスヘッドダイを備えたクロスヘッドケーブル被覆装置で被覆し、機能被覆層(厚み400μm)を有する外径2.3mmのPOF二次ケーブルを得た。
参考例1で作製した直径が1mmのPOF素線の外周に、光遮断被覆層として、カーボンブラックを1質量%添加した、市販のナイロン12樹脂(ダイセル・デグッサ社製、商品名:ダイアミド−L1640)を、210℃に設定したクロスヘッドダイを用いたクロスヘッドケーブル被覆装置で被覆し、光遮断被覆層(厚み250μm)を有する外径1.5mmのPOF一次ケーブルを得た。
保護被覆層の厚みを80μm、光遮断被覆層の厚みを170μmとした以外は参考例1と同様にして外径1.5mmのPOF一次ケーブルを得た。得られたPOF一次ケーブルの外周に、実施例1と同様にして機能被覆層を被覆し、外径2.3mmのPOF二次ケーブルを得た。
保護被覆層を、表1−1に示すメルトフローインデックス(MI)をもつPBT樹脂でそれぞれ形成した以外は、実施例3と同様にしてそれぞれ実施例4〜7のPOF二次ケーブルを作製した。
保護被覆層を、表1−1に示すPBT樹脂でそれぞれ形成した以外は、実施例3と同様にしてそれぞれ実施例8〜12のPOF二次ケーブルを作製した。なお、実施例10で用いたPBT樹脂は、東レ・デュポン社、商品名:ハイトレル(Hytrel)4047である。
光遮断被覆層として、カーボンブラックを1質量%添加した、市販のナイロン11樹脂(アルケマ社製、商品名:Rilsan BMF−0、モノマーおよびオリゴマーの合計含有量が0.95質量%)を用いた以外は、実施例3と同様にしてPOF二次ケーブルを作製した。
光遮断被覆層として、カーボンブラックを1質量%添加した、市販のナイロン12樹脂(EMS昭和電工社製、商品名:Grilamide L16A、モノマーおよびオリゴマーの合計含有量が1.69質量%)を用いた以外は、実施例3と同様にしてPOF二次ケーブルを作製した。
光遮断被覆層に、市販のナイロン12樹脂(ダイセル・デグッサ社製、商品名:ダイアミド−L1640)及び市販のナイロン6−12樹脂(ダイセル・デグッサ社製、商品名:ダイアミド−N1901)を用いた以外は、実施例3と同様にして、それぞれ比較例4及び比較例5のPOF二次ケーブルを作製した。
POF素線の第2クラッドに、表1−1に記載した含フッ素オレフィン系樹脂を用いた以外は、参考例1と同様にしてPOF素線を作製した。得られたPOF素線のそれぞれに、実施例3と同様にして、保護被覆層、光遮断被覆層、機能被覆層を被覆して、POF二次ケーブルを作製した。表中の「PFPVE」はパーフルオロペンタフオロプロピルビニルエーテル(CF2=CFOCH2CF2CF3)を示す。
保護被覆層の厚みa、光遮断被覆層の厚みb、及び機能被覆層の厚みcをそれぞれ表3に記載した通りとした以外は、実施例1と同様にしてPOF二次ケーブルを作製した。
実施例3と同様にして作製した外径1.5mmのPOF一次ケーブルの外周に、機能被覆層として、ナイロン6樹脂(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン1011FB)とメラミンシアヌレート(日産化学社製、商品名:MC−4000)と群青を表4−1に記載した配合比で混合して得られたナイロン6樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして外径2.3mmのPOF二次ケーブルを得た。表中の「PA6」はナイロン6樹脂、「MCN」はメラミンシアヌレートを示す。
実施例3と同様にして作製した外径1.5mmのPOF一次ケーブルの外周に、機能被覆層として、ナイロン6樹脂(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン1011FB)と臭素化ポリスチレン(アルベマール社製、商品名:HP−3010)と群青を表4−1に記載した配合比で混合して得られたナイロン6樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして外径2.3mmのPOF二次ケーブルを得た。
機能被覆層に用いる難燃剤として、1%質量減少温度が300℃未満の臭素化ポリスチレンを用いた以外は、実施例27と同様にしてPOF二次ケーブルを作製した。
機能被覆層の着色剤として、表4−1に記載した無機顔料(実施例33〜38)及び有機色素(比較例7〜10)を用いた以外は、実施例3と同様にして外径2.3mmのPOF二次ケーブルを作製した。
機能被覆層に用いる難燃剤および着色剤として、分子量が異なる臭素化ポリスチレン及び群青(実施例33〜59)、TBA−PC及び弁柄(実施例44〜49)、ポリジブロモスチレン及び紺青(実施例50〜54)、PPBBA及び群青(実施例55〜59)を表4−1及び表5−1に記載した配合比でそれぞれ使用した以外は、実施例3と同様にしてPOF二次ケーブルを作製した。
機能被覆層として、ナイロン66樹脂(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン2015B)と、表5−1に記載した各種難燃剤、難燃助剤(五酸化アンチモン)、表5−1に記載した各種着色剤を、表5−1に記載した配合比で混合して得られたナイロン66樹脂組成物を用い、クロスヘッドダイを280℃に設定した以外は、実施例3と同様にして外径2.3mmのPOF二次ケーブルを得た。ナイロン66樹脂に含まれるモノマーおよびオリゴマーの含有量は8.5質量%であった。
コア材としてPMMA(屈折率1.492)、第1クラッド材として3FM/17FM/MMA/MAA(組成比で51/31/17/1(質量%))からなる共重合体(屈折率1.416〜1.417)、第2クラッド材としてVdF/TFE/HFP(組成比で43/48/9(質量%)、屈折率1.375、結晶融解熱(△H)14mJ/mg)からなる共重合体をそれぞれ用いた。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、各クラッドの厚みが10μmで直径が1mmのPOF素線を得た(表1及び表2中では「POF(A)」と略する)。得られたPOF素線の波長650nmの伝送損失は130dB/kmと良好であった。
参考例2で作製したPOF素線(POF(A))の外周に、保護被覆層としてポリブチレンテレフタレート(PBT)系樹脂(東レ・デュポン社、商品名:ハイトレル(Hytrel)4047)、光遮断被覆層として、カーボンブラックを1質量%添加した、市販のナイロン12樹脂(ダイセル・デグッサ社製、商品名:ダイアミド−L1640)を設けた以外は、参考例1と同様にして、保護被覆層(厚み40μm)、および光遮断被覆層(厚み215μm)を有する外径1.51mmのPOF一次ケーブルを得た。
参考例3で作製した外径1.51mmのPOF一次ケーブルの外周に、機能被覆層として、ナイロン66樹脂(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン2015B)を、280℃に設定したクロスヘッドダイを用いたクロスヘッドケーブル被覆装置で被覆し、機能被覆層(厚み400μm)を有する外径2.31mmのPOF二次ケーブルを得た。
機能被覆層として、ナイロン66(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン2015B)を98質量%、群青を2.0質量%の比率で配合したナイロン66樹脂組成物を用いた以外は、実施例90と同様の方法でPOF二次ケーブルを得た。
機能被覆層として、ナイロン66(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン2015B)を85質量%、臭素化ポリスチレン(アルベマール社製、商品名:HP−3010、GPCで測定したポリスチレン換算分子量50,000、臭素原子の含有量は68.5質量%)を10質量%、五酸化アンチモン(日産化学社製、商品名:サンエポック)を5質量%の比率で配合したナイロン66樹脂組成物を用いた以外は、実施例90と同様の方法でPOF二次ケーブルを得た。
機能被覆層として、ナイロン66(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン2015B)を83質量%、臭素化ポリスチレン(アルベマール社製、商品名:HP−3010、GPCで測定したポリスチレン換算分子量50,000)を10質量%、五酸化アンチモン(日産化学社製、商品名:サンエポック)を5質量%、群青を2.0質量%の比率で配合したナイロン66樹脂組成物を用いた以外は、実施例90と同様の方法でPOF二次ケーブルを得た。
光遮断被覆層として、カーボンブラックを1質量%添加した市販のナイロン11(アルケマ社製、商品名:Rilsan BMF−0、モノマーおよびオリゴマーの合計含有量が0.95質量%)を用い、機能被覆層として、ナイロン66(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン2015B)を98質量%、ナイロン66の結晶化促進剤として酸化アルミニウムを2質量%の比率で配合したナイロン66樹脂組成物を用いた以外は、実施例90と同様の方法でPOF二次ケーブルを得た。得られたPOF二次ケーブルの評価結果を表8に記載した。
機能被覆層として、ナイロン66(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン2015B)を94質量%、ナイロン66の結晶化促進剤としてタルクを2質量%、弁柄を4質量%の比率で配合したナイロン66樹脂組成物を用いた以外は、実施例94と同様の方法でPOF二次ケーブルを得た。得られたPOF二次ケーブルの評価結果を表8に記載した。
保護被覆層として表7に記載した材料を用い、機能被覆層として表7に記載したナイロン66樹脂組成物を用いた以外は、実施例90と同様の方法でPOF二次ケーブルを得た。得られたPOF二次ケーブルの評価結果を表8に記載した。
POF素線の第1クラッド及び第2クラッドを表6に記載した材料(実施例100はPOF(B)、実施例101はPOF(C)、比較例15はPOF(D))を用いた以外は、参考例2と同様の方法で、各クラッドの厚みが10μmで直径が1mmのPOF素線を得た。
光遮断被覆層として、カーボンブラックを1質量%添加した市販のナイロン11樹脂(アルケマ社製、商品名:Rilsan BMF−0、モノマーおよびオリゴマーの合計含有量が0.95質量%)を用い、機能被覆層として、表7に記載したナイロン66樹脂組成物を用いた以外は、実施例90と同様の方法でPOF二次ケーブルを得た。得られたPOF二次ケーブルの評価結果を表8に記載した。
光遮断被覆層として、カーボンブラックを1質量%添加した市販のナイロン12樹脂(EMS昭和電工社製、商品名:Grilamide L16A、モノマーおよびオリゴマーの合計含有量が1.69質量%)を用いた以外は、実施例93と同様の方法でPOF二次ケーブルを得た。得られたPOF二次ケーブルの評価結果を表8に記載した。
保護被覆層を設けなかった以外は、実施例93と同様の方法でPOF二次ケーブルを得た。得られたPOF二次ケーブルの評価結果を表8に記載した。
機能被覆層として、着色材に有機色素であるフタロシアニン系化合物(比較例18)、アンスラキノン系化合物(比較例19)を用いた表7に記載のナイロン66樹脂組成物を用いた以外は、実施例90と同様の方法でPOF二次ケーブルを作製した。得られたPOF二次ケーブルの評価結果を表8に記載した。
参考例3で作製したPOF一次ケーブルの外周に、機能被覆層として、比較例20では市販のナイロン12樹脂(ダイセル・デグッサ社製、商品名:ダイアミド−L1640)を、比較例21では表7に記載したナイロン12樹脂組成物を、220℃に設定したクロスヘッドダイを用いたクロスヘッドケーブル被覆装置で被覆し、機能被覆層(厚み400μm)を有する外径2.30mmのPOF二次ケーブルを作製した。得られたPOF二次ケーブルの評価結果を表8に記載した。
実施例93で作製したPOF二次ケーブルの端部に、発光中心を565nm付近に持つPGaN系のLEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用い、初期だけでなく、105℃環境下に5000時間放置した後でも、安定に信号を送れることを確認した。
実施例93で作製したPOF二次ケーブルの端部に、発光中心を520nm付近に持つInGaN系のLEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用い、初期だけでなく、105℃環境下に5000時間放置した後でも、安定に信号を送れることを確認した。
実施例93で作製したPOF二次ケーブルの端部に、発光中心を590nm付近に持つAlGaInP系のLEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用い、初期だけでなく、105℃環境下に5000時間放置した後でも、安定に信号を送れることを確認した。
実施例97で作製したPOF二次ケーブルの端部に、発光中心を565nm付近に持つPGaN系のLEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用い、初期だけでなく、105℃環境下に5000時間放置した後でも、安定に信号を送れることを確認した。
実施例98で作製したPOF二次ケーブルの端部に、発光中心を590nm付近に持つAlGaInP系のLEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用い、初期だけでなく、105℃環境下に5000時間放置した後でも、安定に信号を送れることを確認した。
実施例101で作製したPOF二次ケーブルの端部に、発光中心を520nm付近に持つInGaN系のLEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用い、初期だけでなく、105℃環境下に5000時間放置した後でも、安定に信号を送れることを確認した。
比較例18で作製したPOF二次ケーブルの端部に、発光中心を565nm付近に持つPGaN系のLEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用いた。初期には安定に信号を送れたが、105℃環境下に5000時間放置した後では、安定に信号を送ることができなかった。
比較例21で作製したPOF二次ケーブルの端部に、発光中心を565nm付近に持つPGaN系のLEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用いた。初期には安定に信号を送れたが、105℃環境下に5000時間放置した後では、安定に信号を送ることができなかった。
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、
PFPVE:パーフルオロペンタフオロプロピルビニルエーテル(CF2=CFOCH2CF2CF3)、
MMA:メタクリル酸メチル、
MAA:メタクリル酸、
3FM:メタクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル、
17FM:メタクリル酸2−(パーフルオロオクチル)エチル、
PBT樹脂:ポリブチレンテレフタレート系樹脂(表7のPBT樹脂は、東レ・デュポン社、商品名:ハイトレル(Hytrel)4047) PSt系樹脂:ポリスチレン樹脂(日本ポリスチレン社製、商品名:日本ポリスチG120K)、 アクリル系樹脂:MMAとブチルアクリレート(BA)の共重合体(組成比80/20、三菱レイヨン社製)、 PVdF:ポリフッ化ビニリデン樹脂(アルケマ社、商品名:KYNAR710)、
EVAL樹脂:エチレン−ビニルアルコール共重合体(組成比32/68mol%、クラレ社製、商品名:エバールF104)、
PA12(a):ナイロン12(ダイセル・デグッサ社製、商品名:ダイアミド−L1640)、
PA12(b):ナイロン12(EMS昭和電工製、商品名:Grilamide L16A)、
PA11:ナイロン11(アルケマ社製、商品名:Rilsan BMF−0)、
PA6−12:ナイロン6−12樹脂(ダイセル・デグッサ社製、商品名:ダイアミド−N1901)、
PA6:ナイロン6樹脂(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン1011FB)、
PA66:ナイロン66樹脂(宇部興産社製、商品名:UBEナイロン2015B)、
MCN:メラミンシアヌレート(日産化学社製、商品名:MC−4000)、
BrPS:臭素化ポリスチレン(表7のBrPSは、アルベマール社製、商品名:HP−3010)、
PDBS:ポリジブロモスチレン、
AnOx:五酸化アンチモン(日産化学社製、商品名:サンエポック)、
TBA−PC:テトラブロモビスフェノールA−カーボネートオリゴマー化合物、
PPBBA:ポリ(ペンタブロモベンジルアクリレート)、
CB:カーボンブラック
PhCy:フタロシアニン系化合物(着色剤):(チバ・スペシャリテイー・ケミカルズ社製、商品名:IRGALITE Blue−GBP)、
PL:ペリレン系化合物(着色剤):(クラリアント社製、商品名:PV−Fast Orange GRL)、
AQ:アンスラキノン系化合物(着色剤):(バイエル社製、商品名:Pigment Yellow 193)、
BI:ベンズイミダゾロン系化合物(着色剤):(バイエル社製、商品名:Pigment Red 176)。
Claims (13)
- コアと該コアの外周に形成された1層または2層以上からなるクラッド層を有するプラスチック光ファイバ素線と、その外周に設けられた被覆層を有するプラスチック光ファイバケーブルであって、
前記コアは、ポリメタクリル酸メチル又はメタクリル酸メチルを主成分とする共重合体から形成され、
前記クラッド層は、テトラフルオロエチレン単位を含み且つ示差走査熱量測定(DSC)における結晶融解熱が40mJ/mg以下である含フッ素オレフィン系樹脂からなる層を少なくとも最外層に有し、
前記被覆層は、内側から順に、保護被覆層、光遮断被覆層、及び機能被覆層からなり、
前記機能被覆層は、メラミンシアヌレートを3質量%以上40質量%以下の範囲で、又は、臭素原子の含有量が1.5質量%以上30質量%以下の範囲となる量の臭素系難燃剤を含有するとともに、有彩色の無機顔料を0.1質量%以上10質量%以下の範囲で含有する、示差走査熱量測定(DSC)による結晶融点が215℃以上280℃以下の範囲にあるナイロン系樹脂組成物から形成され、
前記光遮断被覆層は、ナイロン11及びナイロン12の少なくとも一方のナイロン系樹脂を主成分として含有し、含有されるナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及びオリゴマー化合物の合計含有量が1.5質量%以下の範囲にある樹脂組成物から形成され、
前記保護被覆層は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(メタ)アクリル酸メチル系樹脂、スチレン系樹脂、フッ化ビニリデン単独重合体から選ばれる少なくとも一種の樹脂材料から形成されている、プラスチック光ファイバケーブル。 - 前記機能被覆層は、ナイロン6及びナイロン66の少なくとも一方を主成分とするナイロン樹脂組成物から形成されている、請求項1に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
- 前記機能被覆層は、酸化アンチモンを20質量%以下の範囲で含有するナイロン系樹脂組成物から形成されている、請求項1又は2に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
- コアと該コアの外周に形成された1層または2層以上からなるクラッド層を有するプラスチック光ファイバ素線と、その外周に被覆層を有するプラスチック光ファイバケーブルであって、
前記コアは、ポリメタクリル酸メチル又はメタクリル酸メチルを主成分とする共重合体から形成され、
前記クラッド層は、テトラフルオロエチレン単位を含み且つ示差走査熱量測定(DSC)における結晶融解熱が40mJ/mg以下である含フッ素オレフィン系樹脂からなる層を少なくとも最外層に有し、
前記被覆層は、内側から順に、保護被覆層、光遮断被覆層、及び機能被覆層からなり、
前記機能被覆層は、示差走査熱量測定(DSC)による結晶融点が240℃以上280℃以下の範囲にあり、且つISO14663−2:1999(Annex C)に定められた方法で測定した温度T(K)における酸素透過率P(cm3・cm/(cm2・sec・Pa))が、下記の式(A)
P<8×10−2×exp(−5600/T) (A)
を満たすナイロン系樹脂組成物から形成され、
前記光遮断被覆層は、ナイロン11及びナイロン12の少なくとも一方のナイロン系樹脂を主成分として含有し、含有されるナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及びオリゴマー化合物の合計含有量が1.5質量%以下の範囲にある樹脂組成物から形成され、
前記保護被覆層は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(メタ)アクリル酸メチル系樹脂、スチレン系樹脂、フッ化ビニリデン単独重合体、ポリエチレン単位とポリビニルアルコール単位を含有する共重合体から選ばれる少なくとも一種の樹脂材料から形成されている、プラスチック光ファイバケーブル。 - 前記機能被覆層は、結晶化度が30%以上55%以下の範囲にあるナイロン系樹脂組成物から形成されている、請求項5に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
- 前記機能被覆層は、顕微鏡観察による球晶サイズの平均直径が0.01μm以上40μm以下の範囲にあるナイロン系樹脂組成物から形成されている、請求項5又は6に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
- 前記機能被覆層は、ナイロン66を主成分とするナイロン系樹脂組成物から形成されている、請求項5から7のいずれかに記載のプラスチック光ファイバケーブル。
- 前記機能被覆層は、結晶化促進剤を0.01質量%以上10質量%以下の範囲で含有するナイロン系樹脂組成物から形成されている、請求項5から8のいずれかに記載のプラスチック光ファイバケーブル。
- 前記機能被覆層は、臭素含有ポリスチレンを臭素原子の含有量が1.5質量%以上30質量%以下の範囲となるように含有するナイロン系樹脂組成物から形成されている、請求項5から9のいずれかに記載のプラスチック光ファイバケーブル。
- 前記機能被覆層は、酸化アンチモンを20質量%以下の範囲で含有するナイロン系樹脂組成物から形成されている、請求項5から10のいずれかに記載のプラスチック光ファイバケーブル。
- 前記機能被覆層は、着色剤として無機顔料を0.1質量%以上10質量%以下の範囲で含有するナイロン系樹脂組成物から形成されている、請求項5から11のいずれかに記載のプラスチック光ファイバケーブル。
- 請求項1から12のいずれかに記載のプラスチック光ファイバケーブルを、発光中心を波長500nm以上600nm以下の範囲に有する可視光発光ダイオードと組み合わせて信号を伝送することを特徴とする信号伝送方法。
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