JP6147477B2 - プラスチック光ファイバケーブル - Google Patents

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Description

本発明は、プラスチック光ファイバケーブルに関する。
プラスチック光ファイバ素線は、透明樹脂からなる芯の周囲を該透明樹脂より低屈折率の樹脂からなる鞘層で囲んだ構造を有し、芯と鞘層との境界で光を反射させることにより芯内で光信号を伝送する媒体である。通常、プラスチック光ファイバ素線は、物理的損傷あるいは化学的損傷を防止するためにプラスチック光ファイバ素線の外側に被覆層を設けたプラスチック光ファイバケーブルとして使用されている。
例えば、特許文献1には、ポリメチルメタクリレート系樹脂からなる芯と、テトラフロロエチレンを含む含フッ素オレフィン系樹脂からなる鞘層と、ビニリデンフロライド系樹脂からなる被覆層を有する長期耐熱性に優れるプラスチック光ファイバケーブルが開示されている。
特開2007−047258号公報
自動車部品等のように高い耐熱性を長期にわたり要求される用途において、プラスチック光ファイバケーブルを使用するためには、例えば、110℃を越える高温下における長期耐熱性が求められる。しかし、通常、プラスチック光ファイバケーブルの芯として汎用されているポリメチルメタクリレート系樹脂のガラス転移温度は110℃程度であるので、鞘層や被覆層の材料として耐熱性のある樹脂を使用したとしても、プラスチック光ファイバケーブルの耐熱性は、せいぜい100℃〜110℃程度の温度であるとされている。したがって、ポリメチルメタクリレート系樹脂の芯を有するプラスチック光ファイバケーブルにおいて、110℃を越える温度条件下における1000時間程度といった長期耐熱性を発揮させることは未だ十分とはいえず、改善の余地がある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ポリメチルメタクリレート系樹脂の芯でありながら、110℃を越える温度における長期耐熱性を有するプラスチック光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決すべく検討した結果、ポリメチルメタクリレート樹脂を含む芯と、芯の周囲に形成された少なくとも1層から構成された鞘層と、を有するプラスチック光ファイバ素線、及びプラスチック光ファイバ素線の外周に形成された被覆層を備えるプラスチック光ファイバケーブルであって、鞘層のうち被覆層と隣接する最外層の樹脂成分と、被覆層の樹脂成分とが特定の成分であるプラスチック光ファイバケーブルが、110℃を超える長期耐熱性に優れることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。
〔1〕
芯と、前記芯の周囲に形成された少なくとも1層から構成された鞘層と、を有するプラスチック光ファイバ素線、及び
前記プラスチック光ファイバ素線の外周に形成された被覆層
を備えるプラスチック光ファイバケーブルであって、
前記芯は、ポリメチルメタクリレート系樹脂を含み、
前記鞘層のうち、前記被覆層と隣接する最外層は、反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体を含み、
前記被覆層は、ビニリデンフロライド単量体と、ヘキサフルオロプロピレン単量体又はクロロトリフルオロエチレン単量体との共重合体を含み、
前記被覆層の厚みは、100μm〜700μmである、プラスチック光ファイバケーブル
〔2
前記反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体が、カーボネート変性エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体である、〔1〕に記載のプラスチック光ファイバケーブル。

前記反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体は、
融点が、150〜200℃の範囲にあり、
ナトリウムD線を用いて20℃で測定した屈折率が、1.37〜1.41の範囲にあり、
メルトフローレート(230℃、荷重3.8kg、オリフィスの直径2mm、長さ8mm)が、5〜100g/10分の範囲にある、〔1〕又は[2]に記載のプラスチック光ファイバケーブル。

前記鞘層が2層以上から構成され、
前記鞘層の最内層が、フッ化メタクリレート系樹脂を含む、〔1〕〜〔〕のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。

前記被覆層は、ビニリデンフロライド単量体とヘキサフルオロプロピレン単量体との共重合体を含み、該共重合体における前記ビニリデンフロライド単量体の含有量が、50質量%以上94質量%未満である、〔1〕〜〔〕のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。

前記被覆層は、ビニリデンフロライド単量体とクロロトリフルオロエチレン単量体との共重合体を含み、該共重合体における前記ビニリデンフロライド単量体の含有量が、50質量%以上94質量%未満である、〔1〕〜〔〕のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
本発明によれば、110℃を越える温度における長期耐熱性を有するプラスチック光ファイバケーブルを提供できる。
本実施形態の単芯プラスチック光ファイバケーブルの一態様の断面図を示す。 本実施形態の多芯プラスチック光ファイバケーブルの一態様の断面図を示す。 本実施形態の多芯プラスチック光ファイバケーブルの別の態様の断面図を示す。
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。なお、図面中、同一要素について重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
図1は、本実施形態の単芯プラスチック光ファイバケーブルの一態様の断面図を示す。プラスチック光ファイバケーブル10は、芯12と、芯12の周囲に形成された少なくとも1層から構成された鞘層14と、を有するプラスチック光ファイバ素線16、及びプラスチック光ファイバ素線16の外周に形成された被覆層18を備えるプラスチック光ファイバケーブルであって、芯12は、ポリメチルメタクリレート系樹脂を含み、鞘層14のうち、被覆層18と隣接する最外層(図1の場合、鞘層14が該当する。)は、反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体を含み、被覆層18は、ビニリデンフロライド単量体と下記式(1)で表される単量体との共重合体を含む、プラスチック光ファイバケーブルである。

CFX=CF2・・・(1)
(式中、Xは、塩素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を表す。)
このような構成を取ることにより、従来にない優れた長期耐熱性を発揮することができる。さらには、プラスチック光ファイバ素線16の熱収縮率が比較的高いものであっても、プラスチック光ファイバ素線16の鞘層14と、その外周に形成された被覆層18とが強固に接合されるため、プラスチック光ファイバケーブル10が優れた長期耐熱性を発揮できるだけでなく、長期間に亘り高温下に設置された場合であっても収縮率を抑制することも期待される。
プラスチック光ファイバケーブル10は、1本の芯12を有する単芯プラスチック光ファイバケーブルである。該プラスチック光ファイバケーブル10は、中央に芯12を有し、芯12の外周に被覆形成された鞘層14と、鞘層14の外周に被覆形成された被覆層18とを備えている。芯12と鞘層14とを含めてプラスチック光ファイバ素線16という。そして、プラスチック光ファイバ素線16を被覆層18により保護したものをプラスチック光ファイバケーブル10という。以下、各部材について説明する。
また、被覆層18の外側に外被覆層(図示せず)を更に設けてもよい。これにより、屋外での長期使用が可能となるとともに、接触する化学薬品の影響からプラスチック光ファイバ素線をより確実に保護することができる。
芯12は、透明樹脂により構成されることで、光信号を伝播することができる。芯12を構成する樹脂(以下、「芯樹脂」ともいう。)としては、ポリメチルメタクリレート(PMMA)系樹脂を含むものが挙げられ、芯樹脂はポリメチルメタクリレート系樹脂であることが好ましい。
ポリメチルメタクリレート系樹脂とは、メチルメタクリレートの単独重合体、あるいはメチルメタクリレート単量体を50質量%以上含む共重合体をいう。すなわち、ポリメチルメタクリレート系樹脂は、メチルメタクリレート単量体と、メチルメタクリレート単量体と共重合可能な他の単量体との共重合体であってもよい。メチルメタクリレート成分と共重合可能な他の単量体としては、好ましくは、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル類;メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸シクロヘキシル等のメタクリル酸エステル類;イソプロピルマレイミド等のマレイミド類;アクリル酸、メタクリル酸、スチレン等が挙げられ、これらの中から1種以上を適宜選択することが好ましい。
ポリメチルメタクリレート系樹脂の重量平均分子量は、メルトフロー(成形しやすさ)の観点から、好ましくは8万〜20万であり、より好ましくは10万〜12万である。重量平均分子量は、後述する実施例に記載の方法により測定できる。
鞘層14は、芯12の外側に被覆形成される。鞘層14の屈折率は、芯12の屈折率よりも小さいことが好ましい。これにより、芯12と鞘層14との境界面において光信号が全反射するため、光信号を効率よく伝播させることができる。
また、図1では、鞘層14が1層である場合を例示しているが、鞘層14は2層以上の多層構造であってもよい。この場合、より外側に位置するほど屈折率が小さくなることが、光信号の伝送効率の観点から好ましい。屈折率は後述する実施例に記載の方法により測定することができる。例えば、鞘層14が2層構造である場合、内側に位置する第一の鞘層よりも外側に位置する第二の鞘層の屈折率を低くすれば、臨界角を超えて第一の鞘層を通過した光の少なくとも一部を第一の鞘層と第二の鞘層との界面反射により回収することが可能になるので好ましい。
鞘層14を構成する樹脂(以下、「鞘樹脂」ともいう。)としては、少なくとも、被覆層18と隣接する層(最外層)において、反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系樹脂を含むものであればよい。ここでいう、「反応性官能基末端を有する」とは、主鎖及び/又は側鎖の末端に反応性官能基を有することをいい、反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系樹脂とは、当該反応性官能基により変性されたエチレン−テトラフルオロエチレン系樹脂であり、所謂変性フッ素樹脂の1種である。
反応性官能基としては、例えば、カーボネート基(カルボニルジオキシ基)、エステル基、ハロホルミル基、カルボキシル基等が挙げられる。上記反応性官能基を導入することで、隣接する層、特に被覆層18との接合性を向上させることができ、長期耐熱性を向上させることができる。これらの反応性官能基の中でも、耐熱性の観点及び被覆層18との接合性の観点から、カーボネート基が好ましい。
カーボネート基は、上記共重合体の重合時において重合開始剤としてパーオキシカーボネートを用いることで共重合体に容易に導入することができる。さらに、カーボネート基が導入された、カーボネート変性エチレン−テトラフルオロエチレン系樹脂は、種々の樹脂に対して優れた接合性を発揮することができる。
とりわけ、カーボネート変性エチレン−テトラフルオロエチレン系樹脂は、ビニリデンフロライド単量体と下記式(1)で表される単量体との共重合体等に対する接合性に優れる。なお、被覆層18を構成する樹脂については後述する。

CFX=CF2・・・(1)
(式中、Xは、塩素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を表す。)

このような優れた接合性を有するカーボネート変性エチレン−テトラフルオロエチレン系樹脂を、他の層と隣接する鞘層14に用いることで、各層を強固に接合することができ、耐熱性を大幅に向上させることができる。
なお、エチレン−テトラフルオロエチレン系樹脂に上記反応性官能基を導入する方法としては、公知の方法を採用することができるが、当該反応性官能基を有する化合物を重合開始剤として用いることが好ましい。この場合、重合開始剤の使用量は、得られる共重合体100質量部に対して、好ましくは0.05〜20質量部である。
反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体における、エチレン単量体/テトラフルオロエチレン単量体のモル比は、特に限定されないが、成形性と耐薬品性のバランスの観点から、好ましくは70/30〜30/70である。
反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体は、エチレン及びテトラフルオロエチレンだけでなく、これらと共重合可能な他の単量体も共重合させた多元共重合体であってもよい。このような他の単量体としては、例えば、ヘキサフルオロプロピレン、ヘキサフルオロイソブテン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニル、ヘキサフルオロイソブテン、パーフルオロアルキルビニルエーテル等のオレフィンが挙げられる。この場合、エチレン/テトラフルオロエチレン/共重合可能な他の単量体のモル比は、特に限定されないが、成形性と耐薬品性のバランスの観点から、好ましくは(10〜80)/(20〜80)/(0〜40)である。
好適な具体例として、エチレン20〜38モル%、テトラフルオロエチレン62〜80モル%、及びこれらと共重合可能な単量体0〜10モル%からなる共重合体のカーボネート変性共重合体;エチレン10〜80モル%、テトラフルオロエチレン20〜80モル%、ヘキサフルオロプロピレン0〜30モル%、及びこれらと共重合可能な他の単量体0〜10モル%からなる共重合体のカーボネート変性共重合体が挙げられる。上記変性共重合体は耐薬品性や耐熱性に一層優れるので、好ましい。
反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体の融点は、好ましくは150〜200℃である。融点を上記範囲とすることにより、プラスチック光ファイバ素線、プラスチック光ファイバケーブルの耐熱性を向上することができる。融点の測定は、示差走査熱量測定によって行うことができる。例えば、セイコーインスツルメンツ社製の示差走査熱量計(「EXSTAR DSC6200」)を用いて、サンプルを昇温速度20℃/分で昇温させることで測定できる。
反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体の屈折率は、好ましくは1.37〜1.41である。屈折率を上記範囲とすることにより、伝搬する光量が多いプラスチック光ファイバを提供することができる。屈折率は、ナトリウムD線を用いて20℃で測定した値であり、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体のメルトフローレート(MFR;230℃、荷重3.8kg、オリフィスの直径2mm、長さ8mm)は、好ましくは5〜100g/10分である。MFRを上記範囲とすることにより、ポリメチルメタクリレート系樹脂の熱分解が許容できる300℃以下の成形温度で成形することができる。MFRは、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体は、上述した融点、屈折率及びMFRの条件を兼ね備えることで、該樹脂は、23℃におけるショアD硬度(ASTM D2240)の値が好適な範囲となる傾向にある。ショアD硬度に関しては、例えば、他の重合体を鞘樹脂として用いた場合、ショアD硬度が高くなりすぎると鞘樹脂として固くなりすぎてしまうため、芯12から容易に剥離し易くなったり、芯12が鞘層14を突き破って飛び出してしまったりするといった問題が発生しやすい。そのため、他の重合体を鞘樹脂として用いた場合、ショアD硬度の制限を受けやすい。しかし、本実施形態では、とりわけ、反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体を鞘樹脂として用いた場合、他の樹脂では高すぎるショアD硬度であると思われるようなショアD硬度であっても、反応性官能基を導入することで芯12との接合性が向上し、ある程度固い鞘樹脂であっても、芯12から容易に剥離し難く、芯12が鞘から飛び出したりするという問題もより一層防止できると考えられる(但し、本実施形態の作用はこれに限定されない。)。このような観点から、該樹脂のショアD硬度は、好ましくは60〜80である。
反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体としては、市販品を用いることもできる。例えば、ダイキン工業社製の「ネオフロンEFEP RP5000」及び「ネオフロンEFEP RP4020」、並びに旭硝子社製の「フルオンLM−ETFE AH2000」等が挙げられる。このうち、「ネオフロンEFEP RP5000」及び「ネオフロンEFEP RP4020」は、反応性官能基としてカーボネート変性エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体である。
鞘層14は、鞘樹脂として、上記した反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体を含有するものであればよいが、その含有量は、好ましくは70質量%以上であり、より好ましくは85質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、より更に好ましくは95質量%以上であり、特に好ましくは100質量%である。すなわち、含有量が100質量%である場合とは、鞘樹脂が、上記した反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体からなる場合である。
芯12と鞘層14とから構成される単芯のプラスチック光ファイバ素線16の直径は、通常、200μm〜3000μmであり、鞘層14の厚さの合計は5μm〜50μmであることが好ましい。鞘層14の厚さが5μm以上であれば、プラスチック光ファイバ素線16やプラスチック光ファイバケーブル10の機械強度及び耐熱性が一層向上する。また、鞘層14の厚さが50μm以下で、光ファイバとして機能する芯12の断面積を十分に確保することができ、光信号を十分に伝播させることができる。
本実施形態のプラスチック光ファイバ素線16はそのまま使用することも可能であるが、その外周に被覆層18を被覆形成したプラスチック光ファイバケーブル10とすることで、従来にない優れた長期耐熱性を発現させたものである。
被覆層18を構成する樹脂(以下、「被覆樹脂」ともいう。)としては、ビニリデンフロライド単量体と下記式(1)で表される単量体との共重合体を含むものが挙げられる。

CFX=CF2・・・(1)
(式中、Xは、塩素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を表す。)

被覆樹脂として、ビニリデンフロライド単量体と式(1)で表される単量体との共重合体を含有することで、被覆層18は、隣接する鞘層14と強固に接合することができる。
ビニリデンフロライド単量体と式(1)で表される単量体との共重合体としては、ビニリデンフロライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ビニリデンフロライドとクロロトリフルオロエチレンとの共重合体、ビニリデンフロライドとテトラフルオロエチレンとの共重合体等が好ましい。これらの中でも、長期耐熱性及び硬度の観点から、ビニリデンフロライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ビニリデンフロライドとクロロトリフルオロエチレンとの共重合体がより好ましい。なお、ビニリデンフロライド単量体と式(1)で表される単量体との共重合体としては、ビニリデンフロライド単量体が50質量%以上94質量%未満であることが好ましく、60質量%以上94質量%未満であることが更に好ましい。ビニリデンフロライド単量体の含有量を上記範囲とすることで、優れた長期耐熱性を維持しつつ、優れた硬度を付与することができ、かつ、プラスチック光ファイバケーブル10に適度な引張伸び性を付与することができるため取り扱い性も優れたものとなる。
ビニリデンフロライド単量体とヘキサフルオロプロピレン単量体との共重合体としては、ビニリデンフロライド単量体が50質量%以上94質量%未満であることが好ましく、60質量%以上94質量%未満であることがより好ましく、70質量%以上94質量%未満であることが更に好ましい。ビニリデンフロライド単量体の含有量を上記範囲とすることで、優れた長期耐熱性を維持しつつ、優れた硬度を付与することができ、かつ、プラスチック光ファイバケーブル10に適度な引張伸び性を付与することができるため取り扱い性も優れたものとなる。
ビニリデンフロライド単量体とクロロトリフルオロエチレン単量体との共重合体としては、ビニリデンフロライド成分が50質量%以上94質量%未満であることが好ましく、60質量%以上94質量%未満であることがより好ましく、70質量%以上94質量%未満であることが更に好ましい。ビニリデンフロライド単量体の含有量を上記範囲とすることで、優れた長期耐熱性を維持しつつ、優れた硬度を付与することができ、かつ、プラスチック光ファイバケーブル10に適度な引張伸び性を付与することができるため取り扱い性も優れたものとなる。
被覆樹脂の23℃におけるショアD硬度(ASTM D2240)は、好ましくは50〜80である。被覆樹脂のショアD硬度を上記範囲とすることにより、被覆層18の強度を、高温下でプラスチック光ファイバ素線16が縮もうとする力に耐え得る程度の強度とすることができる。被覆樹脂の23℃における破断引張伸び(ASTM D638)は、好ましくは200〜600%である。被覆樹脂の破断引張伸びを上記範囲とすることにより、プラスチック光ファイバケーブルの引張りや曲げやねじり等に対して十分な強度を付与することができる。
被覆層18の厚さは、好ましくは50μm〜700μmであり、より好ましくは100μm〜300μmである。被覆層18の厚さが50μm以上であれば、機械強度がより向上するので好ましい。また、厚さが700μm以下であれば、プラスチック光ファイバケーブル10に適度な柔軟性を付与できるので好ましい。
図示はしないが、プラスチック光ファイバケーブル10は、被覆層18の外周に、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂からなる外被覆層(「外ジャケット」ともいう。)を被覆形成してもよい。外ジャケットを設けることで、より補強されたプラスチック光ファイバケーブルとして用いることもできる。
また、上記した鞘層14及び被覆層18等の各層には、本実施形態の効果を損なわない範囲で、使用目的に応じて、各種添加剤を含ませてもよい。添加剤としては、例えば、抗酸化剤、紫外線吸収剤、光安定剤、金属不活性剤、滑剤、難燃(助)剤、充填剤等が挙げられる。
以上、単芯のプラスチック光ファイバケーブル10を一例として説明したが、本実施形態では、多芯のプラスチック光ファイバケーブルであってもよい。
図2は、本実施形態の多芯プラスチック光ファイバケーブルの一態様の断面図を示す。プラスチック光ファイバケーブル20は、複数の芯22と、芯22の周囲に形成された少なくとも1層から構成された鞘層24と、を有するプラスチック光ファイバ素線26、及びプラスチック光ファイバ素線26の外周に形成された被覆層28を備えるプラスチック光ファイバケーブルである。プラスチック光ファイバケーブル20は、7つの芯22を有する7芯タイプの多芯プラスチック光ファイバケーブルである点で、プラスチック光ファイバケーブル10(図1参照)と相違する。以下、図2と図1との相違点を中心に説明する。
多芯プラスチック光ファイバケーブルの断面における芯数は、好ましくは7芯以上であり、より好ましくは19芯以上である。7芯以上であることで、円形配置が可能となり好ましい。芯数の上限としては、製造容易性の観点から、好ましくは10000芯以下であり、より好ましくは1000芯以下である。
多芯プラスチック光ファイバケーブルの芯22の直径は、好ましくは5μm〜500μmであり、より好ましくは60μm〜200μmである。芯の直径が5μm以上であることで、通過する光量を大きくすることができる。芯の直径が500μm以下であることで、曲げによる透過光量の低下を抑制できる。
鞘層24によって7つの芯22をまとめて被覆することで多芯化し、プラスチック光ファイバ素線26を構成する。7芯タイプのプラスチック光ファイバ素線26の外周に被覆層28が形成され、プラスチック光ファイバケーブル20を構成する。図示はしないが、必要に応じて、被覆層28の外周に外被覆層(外ジャケット)を更に設けてもよい。これにより、屋外での長期使用が可能となるとともに、接触する化学薬品等の影響からプラスチック光ファイバ素線26をより確実に保護することができる。
また、通常、単芯プラスチック光ファイバケーブルの場合、劣化が起こり始めると、その劣化速度が加速されていく傾向にあるが、多芯プラスチック光ファイバの場合、内在する芯22の周辺から劣化が進むため、その劣化速度は緩やかである傾向にある。よって、多芯プラスチック光ファイバが、単芯プラスチック光ファイバに比して劣化しにくいという観点から好ましい(但し、本実施形態の作用効果はこれに限定されない。)。
図3は、本実施形態の多芯プラスチック光ファイバケーブルの別の態様の断面図を示す。プラスチック光ファイバケーブル30は、複数の芯32と、各芯32の外周を個別に被覆する少なくとも1層から構成された第一の鞘層34と、第一の鞘層34をまとめて被覆する第二の鞘層36と、を有するプラスチック光ファイバ素線38、及びプラスチック光ファイバ素線38の外周に形成された被覆層40を備えるプラスチック光ファイバケーブルである。プラスチック光ファイバケーブル30は、7つの芯32の夫々が第一の鞘層34に被覆され、それらを第二の鞘層36でまとめて被覆することで多芯化されており、プラスチック光ファイバ素線38を構成する。7芯タイプのプラスチック光ファイバ素線38の外周に被覆層40が形成され、プラスチック光ファイバケーブル30を構成する。以下、図3と、図1及び図2との相違点を中心に説明する。
第二の鞘層36は、被覆層40と隣接する最外層であり、上述した反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体を含むものである。これにより、隣接する層、特に被覆層40との接合性を向上させることができ、長期耐熱性を向上させることができる。
第一の鞘層34は、芯32を被覆する最内層であり、第一の鞘層34で用いられる鞘樹脂としては、第二の鞘層36で用いられる鞘樹脂の屈折率よりも大きい屈折率を有する樹脂であることが好ましい。これにより、第一の鞘層34と第二の鞘層36の境界面において光信号を全反射させることができるため、光信号を一層効率よく伝播させることができる。
第一の鞘層34で用いられる鞘樹脂としては、フッ化メタクリレート系樹脂であることが好ましい。すなわち、鞘層が2層以上で構成されるプラスチック光ファイバケーブル30において、鞘層の最内層(第一の鞘層34)が、フッ化メタクリレート系樹脂を含むことが好ましい。フッ化メタクリレート系樹脂としては、特に限定されないが、透過率が高く耐熱性や成形性に優れるという観点から、フッ素を含有するアクリレート単量体、フッ素を含有するメタクリレート単量体が好ましい。フッ素を含有するアクリレート単量体としては、例えば、フルオロアルキルアクリレート、α位がフッ素に置換されたα−フルオロ−フルオロアルキルアクリレートが挙げられる。フッ素を含有するメタクリレート単量体としては、例えば、フルオロアルキルメタクリレートが挙げられる。
また、フッ化メタクリレート系樹脂は、フッ素を含有する(メタ)アクリレート単量体と、これらと共重合可能な他の単量体との共重合体であってもよい。他の単量体としては、エチレン、スチレン、メチルメタクリレート等の炭化水素系単量体が好ましい。フッ素を含有する(メタ)アクリレート単量体と、これと共重合可能な炭化水素系単量体との共重合体とすることで、鞘樹脂の屈折率をコントロールすることができるため好ましい。これらの単量体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
フッ化メタクリレート系樹脂の好ましい具体例としては、下記式(2)で表されるフルオロアルキルメタクリレート単量体60〜95%質量%と、メチルメタクリレート単量体5〜40質量%とを有する共重合体が挙げられる。

CH2=C(CH3)−COO(CH2m(CF2nY ・・・(2)
(式(2)中、Yは水素原子又はフッ素原子を表し、mは1又は2、nは1〜10の整数である。)
このようなフルオロアルキルメタクリレートの組み合わせの一例として、nが1〜4の中から選ばれた短鎖フルオロアルキルメタクリレート同士の組み合わせ、又は、nが1〜4の中から選ばれた短鎖フルオロアルキルメタクリレートとnが5〜10の中から選ばれた長鎖フルオロアルキルメタクリレートの組み合わせも可能である。
プラスチック光ファイバケーブル30のように、鞘層が2層からなる場合は、芯32と接する第一の鞘層34はフッ化メタクリレート系樹脂を含むものであり、被覆層40と接する第二の鞘層36は反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体を含むものであることが好ましい。このような特定の樹脂の組み合わせの層構造とすることにより、低伝送損失を維持しながら、115℃で1000時間程度といった長期耐熱性にも優れる。また、本実施形態のプラスチック光ファイバケーブルでは、105℃で24時間放置した場合の収縮率が2〜10%程度のプラスチック光ファイバ素線等であっても、プラスチック光ファイバ素線と被覆層の接合が優れるため、115℃で1000時間以上経過後のプラスチック光ファイバケーブルの収縮率を抑制することが期待される。
図3が示すように、第一の鞘層34が芯32の外周を略リング状に配置され、第二の鞘層36は第一の鞘層34の外周を取り囲むように配置されることが好ましい。かかる構造を有することにより、第二の鞘層36は、プラスチック光ファイバケーブル30の使用時における側圧等の外力から芯32を保護することができるだけなく、外部からの衝撃を緩和することもできる。
プラスチック光ファイバ素線38のように、多芯タイプであり、2層構造の鞘層を有する構造の場合、プラスチック光ファイバ素線38の断面における芯32の断面積の総和の比率は、好ましくは60〜90%であり、より好ましくは75〜90%である。芯32の総断面積の比率の下限値を上記数値とすることにより、十分な光量を確保できる。芯32の総断面積の比率の上限値を上記数値とすることにより、芯32の形状の変形を抑制でき、伝送損失を抑制できる。
プラスチック光ファイバケーブル30の断面における第一の鞘層34の断面積の総和の比率は、好ましくは2〜20%であり、より好ましくは2〜10%である。第一の鞘層34の総断面積の比率の下限値を上記数値とすることにより、プラスチック光ファイバケーブル30として確実に機能するような鞘層の厚さを確保できる。また、第一の鞘層34の総断面積の比率の上限値を上記数値とすることにより、光の伝搬効率と光の反射効率とのバランスが良好な面積効率とすることができる。
プラスチック光ファイバケーブル30の断面における第二の鞘層36の断面積の総和の比率は、好ましくは8〜20%であり、より好ましくは10〜20%である。第二の鞘層36の総断面積の比率の下限値を上記数値とすることにより、機械的強度を向上させることができる。第二の鞘層36の総断面積の比率の上限値を上記数値とすることで、良好な面積効率とすることができる。
多芯であるプラスチック光ファイバケーブル30の場合、素線の直径は、好ましくは0.2mm〜3.0mmであり、より好ましくは0.5mm〜2.0mmである。また、第一の鞘層34の厚さは、好ましくは1μm〜30μmであり、より好ましくは1μm〜20μmである。さらに、第二の鞘層36の厚さは、好ましくは1μm〜50μmであり、より好ましくは1μm〜30μmである。夫々について上記数値範囲とすることで、一層安定した伝送が可能な多芯プラスチック光ファイバとすることができる。
続いて、本実施形態のプラスチック光ファイバケーブルの製造方法の一例を説明する。本実施形態のプラスチック光ファイバケーブルの製造にあたっては、特に限定されず、その層構造や材料等を考慮して、適宜に、好適な方法を採用することができる。
例えば、図1に示す単芯のプラスチック光ファイバケーブル10を作製する場合、まず、溶融した芯樹脂と鞘樹脂を複合紡糸ダイに同時に導入して、単芯構造のストランド(プラスチック光ファイバ素線16に相当)を準備する。このようなストランドを作製する方法としては、例えば、複合紡糸法が挙げられる。このようにして得られたプラスチック光ファイバ素線16の外周を、クロスヘッドダイにより、熱溶融させた被覆樹脂で被覆することにより、被覆層18を形成させ、プラスチック光ファイバケーブル10を得ることができる。
図2に示す多芯のプラスチック光ファイバケーブル20を作製する場合、溶融した芯樹脂と鞘樹脂を、多芯構造を有する複合紡糸ダイに同時に導入して、多芯構造のストランド(プラスチック光ファイバ素線26に相当)を準備する。このようなストランドを作製する方法としては、例えば、複合紡糸法が挙げられる。このようにして得られたプラスチック光ファイバ素線26の外周を、クロスヘッドダイにより、熱溶融させた被覆樹脂で被覆することにより、被覆層28を形成させ、プラスチック光ファイバケーブル20を得ることができる。
図3に示す多芯のプラスチック光ファイバケーブル30を作製する場合、溶融した芯樹脂と第一の鞘樹脂と第二の鞘樹脂を、多芯構造を有する複合紡糸ダイに同時に導入して、多芯構造のストランド(プラスチック光ファイバ素線38に相当)を準備する。このようなストランドを作製する方法としては、例えば、複合紡糸法が挙げられる。このようにして得られたプラスチック光ファイバ素線38の外周を、クロスヘッドダイにより、熱溶融させた被覆樹脂で被覆することにより、被覆層40を形成させ、プラスチック光ファイバケーブル30を得ることができる。
なお、上述したストランドは、通常、1.2〜3倍に延伸し、熱処理を施すことにより、その直径を適宜制御することができる。延伸条件としては、通常、1.5〜2.5倍である。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(1)屈折率
ナトリウムD線を使用し、20℃で測定した値を採用した。
(2)メルトフローレート測定(MFR;230℃、荷重3.8kg)
ASTM D1238に準拠して測定した。
(3)融点
融点は、示差走査熱量測定によって求めた。融点は、セイコーインスツルメンツ社製の示差走査熱量計(「EXSTAR DSC6200」)を用いて、サンプルを昇温速度20℃/分の条件で昇温させることで測定した。
(4)ショアD硬度
ASTM D2240に準拠して測定した。
(5)伝送損失
波長650nm、入射開口数(入射NA)0.15で、40〜52m−2mのカットバック法によって23℃で測定した。
(6)加熱収縮率
長さ1mのプラスチック光ファイバ素線を、105℃、24時間放置し、その収縮率を算出した。
(7)重量平均分子量
重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定した。GPC測定は以下の条件に基づき行った。溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(和光純薬工業社製、高速液体クロマトグラフ用)を用い、測定前に24.8mmol/Lの臭化リチウム一水和物(和光純薬工業社製、純度99.5%)及び63.2mmol/Lのリン酸(和光純薬工業社製、高速液体クロマトグラフ用)を加えたものを使用した。
カラム:「Shodex KD−806M」(昭和電工社製)
流速:1.0mL/分
カラム温度:40℃
ポンプ:「PU−2080Plus」(JASCO社製)
検出器:「RI−2031Plus」(RI:示差屈折計、JASCO社製)、「UV―2075Plus」(UV−VIS:紫外可視吸光計、JASCO社製)
また、重量平均分子量を算出するための検量線は、スタンダードポリスチレン(東ソー社製)を用いて作成した。
<実施例1>
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
鞘樹脂として、屈折率が1.385、メルトフローレートが11g/10分、融点が166℃、ショアD硬度が67である、カーボネート変性エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(変性フッ素樹脂;ダイキン工業社製、「ネオフロンEFEP RP4020」)を用いた。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイ(芯樹脂のストランドを、鞘樹脂で包み込み、芯と鞘の同心構造を形成させる2層複合ダイ)に導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μm、直径1000μmである単芯であり、鞘層が1層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図1参照)。
このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は135dB/km、加熱収縮率は7.2%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、225℃で、ビニリデンフロライド85質量%とヘキサフルオロプロピレン15質量%とからなる共重合体(ショアD硬度55、破断引張伸び550%、ビニリデンフロライド85質量%とヘキサフルオロプロピレン15質量%とからなる共重合体)を、プラスチック光ファイバ素線の外周に250μmの厚さとなるよう被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は138dB/kmであり、115℃、1000時間後の伝送損失は134dB/kmであった。また、加熱収縮率は1.6%であった。
<実施例2>
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
鞘樹脂として、エチレン41モル%、テトラフルオロエチレン43モル%、ヘキサフルオロプロピレン15.5モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)0.5モル%の割合で共重合させて得られた共重合体の主鎖及び側鎖の末端に、カーボネート基を導入したカーボネート変性共重合体(変性フッ素樹脂)を用いた。当該共重合体の屈折率は1.385、メルトフローレートは11g/10分、融点は166℃、ショアD硬度(ASTM D2240)は67であった。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイに導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μmの直径1000μmである単芯であり、鞘層が1層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図1参照)。
このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は135dB/km、加熱収縮率は7.2%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、225℃で、ビニリデンフロライド85質量%とヘキサフルオロプロピレン15質量%とからなる共重合体(ショアD硬度55、破断引張伸び550%、ビニリデンフロライド85質量%とヘキサフルオロプロピレン15質量%とからなる共重合体)を、プラスチック光ファイバ素線の外周に250μmの厚さとなるように被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は138dB/kmであり、115℃、1000時間後の伝送損失は134dB/kmであった。また、加熱収縮率は1.6%であった。
<実施例3>
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
鞘樹脂として、テトラフルオロエチレン43モル%、エチレン41モル%、ヘキサフルオロプロピレン15.5モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)0.5モル%の割合で共重合させて得られた共重合体の主鎖及び側鎖の末端に、カーボネート基を導入したカーボネート変性共重合体(変性フッ素樹脂)を用いた。当該共重合体の屈折率は1.385、メルトフローレートは11g/10分、融点は166℃、ショアD硬度(ASTM D2240)は67であった。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイに導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μmの直径1000μmである単芯であり、鞘層が1層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図1参照)。
このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は135dB/km、加熱収縮率は7.2%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、230℃で、ビニリデンフロライド90質量%とクロロトリフルオロエチレン10質量%とからなる共重合体(ショアD硬度62、破断引張伸び500%、ビニリデンフロライド90質量%とクロロトリフルオロエチレン10質量%とからなる共重合体)を、プラスチック光ファイバ素線の外周に250μmの厚さとなるように被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は138dB/kmであり、115℃、1000時間後の伝送損失は134dB/kmであった。また、加熱収縮率は1.6%であった。
<比較例1>
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
鞘樹脂として、テトラフルオロエチレン43モル%、エチレン41モル%、ヘキサフルオロプロピレン15.5モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)0.5モル%の割合で共重合させて得られた共重合体の主鎖及び側鎖の末端にカーボネート基を導入したカーボネート変性共重合体(変性フッ素樹脂)を用いた。当該共重合体の屈折率は1.385、メルトフローレートは11g/10分、融点は166℃、ショアD硬度(ASTM D2240)は67であった。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイに導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μmの直径1000μmである単芯であり、鞘層が1層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図1参照)。このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は133dB/km、加熱収縮率は7.2%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、プラスチック光ファイバ素線の外周に、210℃で、ポリアミド樹脂を250μmの厚さとなるように被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は135dB/kmであったが、115℃、1000時間後に伝送損失は720dB/kmであり、大幅に悪化した。また、加熱収縮率は2.6%であった。
<実施例4>
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
芯と接する第一の鞘樹脂として、テトラフルオロプロピルメタクリレート(4FM)20質量%、ペンタフルオロプロピルメタクリレート(5FM)60質量%、及びメチルメタクリレート20質量%をキャスト重合させて得られたフッ化メタクリレート系樹脂を用いた。フッ化メタクリレート系樹脂の屈折率は1.42であった。
被覆層と接する第二の鞘樹脂として、テトラフルオロエチレン43モル%、エチレン41モル%、ヘキサフルオロプロピレン15.5モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)0.5モル%からなる共重合体の主鎖及び側鎖の末端にカーボネート基を導入したカーボネート基変性共重合体(変性フッ素樹脂)を用いた。当該共重合体の屈折率は1.385、メルトフローレートは11g/10分、融点は166℃、ショアD硬度(ASTM D2240)は67であった。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイに導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μmの直径1000μmの単芯であり、鞘層が2層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図2参照)。このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は128dB/km、加熱収縮率は7.4%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、225℃で、ビニリデンフロライド85質量%とヘキサフルオロプロピレン15質量%とからなる共重合体(ショアD硬度55、破断引張伸び550%、ビニリデンフロライド85質量%とヘキサフルオロプロピレン15質量%とからなる共重合体)を、プラスチック光ファイバ素線の外周に250μmの厚さとなるよう被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は131dB/kmであり、115℃、1000時間後の伝送損失は126dB/kmであった。また、加熱収縮率は1.7%であった。
<実施例5>
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
芯と接する第一の鞘樹脂として、トリフルオロエチルメタクリレート(3FM)20質量%、テトラフルオロプロピルメタクリレート(4FM)30質量%、ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート(17FM)40質量%、及びメチルメタクリレート10質量%をキャスト重合させて得られたフッ化メタクリレート系樹脂を用いた。フッ化メタクリレート系樹脂の屈折率は1.41であった。
被覆層と接する第二の鞘樹脂として、テトラフルオロエチレン43モル%、エチレン41モル%、ヘキサフルオロプロピレン15.5モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)0.5モル%からなる共重合体の主鎖及び側鎖の末端にカーボネート基を導入したカーボネート変性共重合体(変性フッ素樹脂)を用いた。当該共重合体の屈折率は1.385、メルトフローレートは11g/10分、融点は166℃、ショアD硬度(ASTM D2240)は67であった。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイに導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μmの直径1000μmの単芯であり、鞘層が2層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図2参照)
このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は128dB/km、加熱収縮率は7.5%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、2
25℃で、ビニリデンフロライド90質量%とヘキサフルオロプロピレン10質量%とからなる共重合体(ショアD硬度73、破断引張伸び400%、ビニリデンフロライド90質量%とヘキサフルオロプロピレン10質量%とからなる共重合体)を、プラスチック光ファイバ素線の外周に250μmの厚さとなるよう被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は131dB/kmであり、115℃、1000時間後の伝送損失は126dB/kmであった。また、加熱収縮率は1.7%であった。
<実施例6>
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
鞘樹脂として、テトラフルオロエチレン43モル%、エチレン41モル%、ヘキサフルオロプロピレン15.5モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)0.5モル%の割合で共重合させて得られた共重合体の主鎖及び側鎖の末端に、カーボネート基を導入したカーボネート変性共重合体(変性フッ素樹脂)を用いた。当該共重合体の屈折率は1.385、メルトフローレートは11g/10分、融点は166℃、ショアD硬度(ASTM D2240)は67であった。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイに導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μmの直径1000μmである単芯であり、鞘層が1層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図1参照)。
このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は135dB/km、加熱収縮率は7.2%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、230℃で、ビニリデンフロライド85質量%とテトラフルオロエチレン15質量%とからなる共重合体(ショアD硬度67、破断引張伸び450%、ビニリデンフロライド85質量%とテトラフルオロエチレン15質量%とからなる共重合体)を、プラスチック光ファイバ素線の外周に250μmの厚さとなるように被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は138dB/kmであり、115℃、1000時間後の伝送損失は134dB/kmであった。また、加熱収縮率は1.6%であった。
本発明に係るプラスチック光ファイバケーブルは、自動車部品等のように長期耐熱性を要求される用途として好適に使用できる。
10,20,30…プラスチック光ファイバケーブル、12,22,32…芯、14,24,34,36…鞘層、16,26,38…プラスチック光ファイバケーブル素線、18,28,40…被覆層

Claims (6)

  1. 芯と、前記芯の周囲に形成された少なくとも1層から構成された鞘層と、を有するプラスチック光ファイバ素線、及び
    前記プラスチック光ファイバ素線の外周に形成された被覆層
    を備えるプラスチック光ファイバケーブルであって、
    前記芯は、ポリメチルメタクリレート系樹脂を含み、
    前記鞘層のうち、前記被覆層と隣接する最外層は、反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体を含み、
    前記被覆層は、ビニリデンフロライド単量体と、ヘキサフルオロプロピレン単量体又はクロロトリフルオロエチレン単量体との共重合体を含み、
    前記被覆層の厚みは、100μm〜700μmである、プラスチック光ファイバケーブル
  2. 前記反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体が、カーボネート変性エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体である、請求項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
  3. 前記反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体は、
    融点が、150〜200℃の範囲にあり、
    ナトリウムD線を用いて20℃で測定した屈折率が、1.37〜1.41の範囲にあり、
    メルトフローレート(230℃、荷重3.8kg、オリフィスの直径2mm、長さ8mm)が、5〜100g/10分の範囲にある、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。
  4. 前記鞘層が2層以上から構成され、
    前記鞘層の最内層が、フッ化メタクリレート系樹脂を含む、請求項1〜のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
  5. 前記被覆層は、ビニリデンフロライド単量体とヘキサフルオロプロピレン単量体との共重合体を含み、該共重合体における前記ビニリデンフロライド単量体の含有量が、50質量%以上94質量%未満である、請求項1〜のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
  6. 前記被覆層は、ビニリデンフロライド単量体とクロロトリフルオロエチレン単量体との共重合体を含み、該共重合体における前記ビニリデンフロライド単量体の含有量が、50質量%以上94質量%未満である、請求項1〜のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
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