JPH02208610A - プラスチック光フアイバーコード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明はプラスチック光ファイバーコードに関する。

〔従来技術〕

従来、光ファイバーとしては、広い波長にわたって優れ
た光伝送性を有する無機ガラス系光学繊維が知られてい
るが、ガラス繊維は加工性が悪（、曲げ応力が弱いばか
りでなく高価であることから、プラスチックを基材とす
る光ファイバーが開発されている。プラスチック光ファ
イバーは屈折率が太き（、かつ光の透過性が良好な重合
体を心材とし、これよりも屈折率が小さくかつ透明な重
合体を鞘材として心−鞘構造を有する繊維を製造するこ
とによって得られる。

光透過性の高い心成分として有用な重合体としては、無
定形の材料が好ましく、ポリメタクリル酸メチル、ポリ
スチレンなどが一般に使用されている。このうちポリメ
タクリル酸メチルは透明性、力学的性質、耐候性等に優
れ、高性能プラスチック光ファイバーの心材として工業
的規模で用いられている。しかしポリメタクリル酸メチ
ルは熱変形温度（ＡＳＴＭＤ　６４８　：　１８．６時
荷重）が１００℃であり、耐熱性の面で用途が限られて
いる。耐熱性光ファイバーの心材としては、ポリカーボ
ネート（特開昭５７−４６２０４号、同６１−２２３７
０６号公報参照）、Ｎ−置換グルタルイミド環を有する
非品性重合体（特開昭６０−１８４２１２号公報参照）
、エステル部がＣ６以上の脂環式炭化水素基を有するメ
タクリル酸エステル（特開昭５８−２２１８０８号公報
参照）などが知られている。

また心−鞘構造の光ファイバー心線上に被覆する被覆材
についても、耐熱性を有するものとして例えば水により
架橋されたポリオレフィンが知られている（特開昭６１
−１２８２１５号公報参照）。しかしこのような構造上
の改良にも拘らず、従来のプラスチック光ファイバーコ
ードに共通の欠点として、使用温度領域において光フア
イバ一端面に突き出し、引込み等の変形が起こることが
あり、この点について改良が充分になされていないのが
現状である。このため例えばエンジンルーム内のような
高温部所に設置する光通信手段や光センサー手段として
使用すると、端面での形状変化により、受光器等との接
触、間隔変化等により光伝送特性の低下が著しく、利用
の面で制約を受けていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来の欠点を解消し、耐熱性に優れ、
高温下においても良好な光伝送特性を発揮することので
きるプラスチック光ファイバーコードを提供することに
ある。

〔発明の構成及びその説明〕

本発明は、心−鞘構造を有するプラスチック光ファイバ
ー心線上に被覆層を有するプラスチック光ファイバーコ
ードにおいて、心材の熱変形温度（ＡＳＴＭＤ６４８　
：　１８．６ｋｇ荷重）における心線と被覆層との収縮
率の差が２．０％以下であることを特徴とするプラスチ
ック光ファイバーコードである。

本発明の光ファイバーの心材として用いられる重合体と
しては、非品性の透明重合体が好ましく、例えばポリカ
ーボネート、ポリスチレン、ボリアリレート、メタクリ
ル酸メチルの単独重合体又は共重合体、メタクリル酸エ
ステル系共重合体などが挙げられる。メタクリル酸メチ
ルの共重合体としては、例えばメタクリル酸メチルとア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル等のビニルモノマー
との共重合体、メタクリル酸メチルとメタクリルイミド
を主成分とする重合体などが挙げられる。メタクリル酸
エステル系共重合体としては、メタクリル酸シクロヘキ
シル、メタクリル酸三級ブチル、メタクリル酸インボル
ニル、メタクリル酸アダマンチル、メタクリル酸ベンジ
ル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ナフチル等の
メタクリル酸エステルとこれらと共重合可能なモノマー
との共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル系共重
合体などが挙げられる。そのほか前記の（共）重合体の
水素原子の全部あるいは一部が重水素原子で置換された
重水素化重合体を用いることもできる。

また他の透明重合体及びその混合物を用いることもでき
る。

鞘材としては、心成分の屈折率より０．０１以上小さい
屈折率を有する実質的に透明な重合体が用いられる。心
成分との屈折率の差がｏ、ｏ１〜０．１５の範囲にある
ものから選択するのが好ましい。鞘材を構成する重合体
の種類に特に制限はな（、公知のものでよいが、例えば
メタクリル酸メチルの単独重合体又は共重合体を心材と
した場合には、特公昭４５−８９７８号、同５６−８３
２１号、同５６−８５２２号、同５６−８３２３号、特
開昭５３−６０２４３号公報等に開示されているような
メタクリル酸、アクリル酸スはα−フルオロアクリル酸
と弗素化アルコール類とからなるエステル類を重合させ
たものなどを使用できる。またボリヵーボ°ネートなど
の高屈折率ポリマーを心材として用いた場合には、例え
ばポリメチルメタクリレートな鞘材として使用できる。

そのほかの鞘材としては例えば特公昭４５−８９７８号
、同５６−４２２６０号公報等に記載の弗化ビニリデン
系重合体、弗化ビニリデン−へキサフルオロプロピレン
系共重合体、前記ポリメチルメタクリレート以外のメタ
クリル酸エステル系重合体、メチルペンテン系重合体が
挙げられる。そのほか紫外線架橋、熱架橋により重合さ
せたもの等も使用できる。

被覆層として用いることのできる重合体としては、心線
とできる限り等価な収縮率のものがよく、例えば心材が
粘度平均分子量が２．２Ｘ１０’のポリカーボネートの
ファイバーの場合は、架橋型のポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ＥＰＤＭ５ｉ＜−１水添ＳＢＢエラストマー　
ポリエステルエラストマー　ナイロンエラストマー、弗
化ビニリデン、弗素系ポリマー等が用いられる。コード
の取扱い性、柔軟性、耐熱老化性などから架橋型ポリエ
チレン、ＥＰＤＭラバー、水添ＳＢＳニジストマー及び
弗素系ポリマーが好ましい。

本発明の心線と被覆層との収縮率差が２％以下のプラス
チック光ファイバーコードは、例えば使用温度での心線
の収縮率を測定し、その収縮率に等価な収縮を与え、ま
た被覆材の熱収縮開始温度以上の温度で充分な強度を与
えるように、ケーブル化工程にて被覆温度、被覆速度等
を調整することにより容易に得ることができる。

実施例１ 心材として連続塊状重合により得られたポリメタクリル
酸メチル（ＰＭＭＡ）　、鞘材として２，２．２−トリ
フルオロエチルメタクリレ−）（３ＦＭ）、メタクリル
酸メチル及びメタクリル酸の９０゜９及び１重量％の共
重合体を用い、それぞれ押出機により溶融し、ギヤポン
プを経て、２３５℃、の複合溶融紡糸機に同時に供給し
、紡糸口金（ノズル径５　ｗｉ、　）から２３５℃で吐
出し、冷却固化したのち３ｍ／分の速度で引き取り、１
４０℃の熱風延伸炉で２倍延伸処理後、６ｍ／分の速度
で巻き取り機に巻き取り、外径１０００μｍ、鞘層厚み
１０μｍのプラスチック光ファイバー心線を得た。

得られた心線上にクロスヘツド型ケーブル加工機（被覆
ダイス出口径２．２　ｙｘｘ）を用いて低密度ポリエチ
レン（密度０．９２５Ｊ、メルトインデックス五２）を
被覆温度１４０’Ｃ１被覆速度６Ｑｍ／分で６００μｍ
の厚みに被覆しプラスチック光ファイバーコードを得た
。

この光ファイバーコードの被覆層を均一に剥離し、心線
と共に下記の方法で収縮率を測定した。

収縮率測定法 被測定物（心線あるいは被覆層）を１０００鰭の長さに
検尺する。次いで所定温度の熱風恒温槽内に無荷重状態
で吊り下げる。１５時間経過後、被測定物を恒温槽外に
取り出し、室温になるまで静置したのち長さを測定する
。その長さを１ｍとし、次式より収縮率を計算する。

心材（ＰＭＭＡ　）の熱変形温度９４℃における心線及
び被覆層の収縮率はそれぞれ１．３％及び１゜１％であ
った。また９４℃、１０００時間加熱処理後の光ファイ
バーコードの端面には突き出し、引込み等の変化は全く
なかった。

比較例１ 実施例１と同じ心線上に同様の方法で被覆温度１２０℃
、被覆速度６０ｍ／分でアイオノマー（三井ポリケミカ
ル社製ハイミラン１８５６）を被覆して光ファイバーコ
ードを製造し、９４℃で被覆層の収縮率を測定したとこ
ろ、５．８％であり、９４℃、１０００時間加熱処理後
の端面には心線が１２００μｍ突き出し、使用に耐えな
いものであった。

実施例２ ビスフェノールＡ型ポリカーボネート（粘度平均分子量
１７０００熱変形温度、１８．６ｋｇ荷重、１２５℃）
を心材、α−フルオロアクリル酸２ｓ２ｙ２　　）　リ
フルオロエチル８０モル％とα−フルオロアクリル酸メ
チル２０モル％ノ共重合体を鞘材として用い、それぞれ
押出機により溶融し、ギヤポンプを経て２４０　’Ｃ：
の複合溶融紡糸機に同時に供給し、紡糸口金（ノズル径
＆　５　ｓｎ　）を用いて吐出し、冷却固化したのち３
ｍ／分の速度で引き取り、１５５℃の熱風延伸炉で２倍
に延伸したのち、６ＴｒＬ／分の速度で巻取機に巻取り
、外径１０００μｍ、鞘層厚み１０μｍのプラスチック
光ファイバー心線を得た。

得られた心線上にクロスヘツド型ケーブル加工機（被覆
ダイス出口径２．２　ｔｍ　）を用いて水架橋型ポリエ
チレン（三菱油化社製リンクロンＭＰ−７０ＯＡ、ρ＝
０．９４５１１／ｃｒｒ？　）を被覆温度２００℃、被
覆速度３０ｍ／分で６００μｍの厚みに被覆し、さらに
４０℃の温水中で１０日間架橋処理を施し、プラスチッ
ク光７アイパーコードを得た。この光７アイパーコード
の被覆層をカミソリで均一に剥離し心線と共に前記の方
法で収縮率を測定したところ、１２５℃において心線及
び被覆層の収縮率はそれぞれ０．６％及び１．３％であ
り、１２５℃、１０００時間加熱処理したのちも、端面
には突き出し、引込み等の変化は全くなかった。

比較例２ 実施例２の被覆材の被覆条件を被覆温度１４０℃、被覆
速度５０ｍ／分とし、その他は実施例２と同様にして光
ファイバーコードを作成し、その被覆層の収縮率を測定
したところ、１２５’Ｃにおいて４．１％となり、この
光ファイバーコードを１２５℃、１０００時間加熱処理
したところ、端面において心線が２０００μｍ突き出し
、使用に耐えないものであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 心−鞘構造を有するプラスチック光ファイバー心線上に
   被覆層を有するプラスチック光ファイバーコードにおい
   て、心材の熱変形温度（ＡＳＴＭＤ６４８：１８．６ｋ
   ｇ荷重）における心線と被覆層との収縮率の差が２．０
   ％以下であることを特徴とするプラスチック光ファイバ
   ーコード。