JPH07294785A - 耐熱性プラスチック光ファイバコード - Google Patents
耐熱性プラスチック光ファイバコードInfo
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- JPH07294785A JPH07294785A JP6081991A JP8199194A JPH07294785A JP H07294785 A JPH07294785 A JP H07294785A JP 6081991 A JP6081991 A JP 6081991A JP 8199194 A JP8199194 A JP 8199194A JP H07294785 A JPH07294785 A JP H07294785A
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Abstract
なるプラスチック光ファイバコードにおいて、被覆層
が、塩化ビニル単位20〜65重量%、エチレン単位1
0〜50重量%、及び、酢酸ビニル単位10〜50重量
%を含有する共重合体及び/又は重合体混合物からなる
塩化ビニル系樹脂、又は、該樹脂に対し10〜80重量
%の難燃性無機粒子を配合してなる塩化ビニル系樹脂組
成物から構成される。 【効果】 被覆層樹脂中の可塑剤を実質的になしとす
ることができるので、高温環境下における光ファイバ透
光損失特性の悪化を大幅に抑制できる。さらに、樹脂被
覆加工時の透光損失特性の悪化なしで十分に優れた難燃
性能を付与できる。
Description
チック光ファイバコードに関するものである。さらに詳
しくは、耐熱特性等に優れ、多量の難燃性無機粒子の配
合による難燃化が容易であって、産業機械や自動車など
に短距離の光伝送媒体として好適なプラスチック光ファ
イバコードに関するものである。
バに比べ低価格で軽く可撓性に富み、端面処理や接続が
容易などの利点をもつため、短距離の光伝送媒体として
産業機械や自動車などの分野への利用が高まってきてい
る。特に、芯材にポリメチルメタクリレート(PMM
A)を、鞘材にフッ化ビニリデン系やフッ化メタクリレ
ート系の重合体を用いたステップインデックス型の光フ
ァイバは、優れた伝送損失特性を有するため広く普及し
始めている。
を用いる際には、芯材及び鞘材のみからなる光ファイバ
(以下、裸ファイバという)の周りに、ポリエチレン、
ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエ
ステルエラストマなどの熱可塑性樹脂を、裸ファイバの
保護のために溶融被覆した光ファイバコードにして用い
られる。
は、200dB/km以下の優れた伝送損失特性と、8
5℃以上の耐熱特性とを有することが要求される。さら
に、近年は、難燃化規制が厳しくなってきており良好な
難燃性能を有することも求められてきている。
バ自体の耐熱特性の改善が試みられてきているが、耐熱
特性が改善された裸ファイバでも、実用に供するために
は、例えば塩化ビニル樹脂等で溶融被覆して被覆層を形
成した光ファイバコードとすることが必要である。
直接、裸ファイバの周りを溶融被覆した光ファイバコー
ドでは、その樹脂中に配合されている可塑剤(フタル酸
エステルやリン酸エステルなど)が、裸ファイバ中に移
行して伝送損失特性を悪化させるという問題があった。
この可塑剤の移行は、特に85℃以上の高温環境下で使
用した場合等に生じ易く、高温環境下での透光性悪化の
一因となっていた。
制するための技術として、特公平2−59441号公報
には、移行し難い可塑剤としてトリメリット酸エステル
を使用し25〜35重量%程度配合することが開示さ
れ、また、特開平2−23307号公報には、ポリエス
テル系可塑剤を使用し30〜100重量%程度配合する
ことが開示されている。
を占めているので、通常の塩化ビニル樹脂の被覆では難
燃性能を得ることはできないが、難燃性向上のためには
被覆層をなす樹脂中に難燃剤を配合することが有効であ
り、特開平2−23307号公報では1〜20重量%の
難燃剤配合が開示されている。
し難い可塑剤を使用しても、85℃以上の高温環境下で
の可塑剤の移行を抑制することは困難であり、高温環境
下での伝送特性の悪化を防止し、耐熱特性を改善するこ
とは困難であった。
が1〜20%程度では十分な難燃化は困難であって、特
に図1(b) 、(d) のように裸ファイバ2本以上からなる
コードの場合は、コード中心の可燃性裸ファイバが依然
として燃焼し易いのであった。
は、85℃以上の高温環境下での裸ファイバへの可塑剤
の移行に起因する伝送損失特性の悪化の問題と、可燃性
の裸ファイバが燃焼し易く難燃性が不十分という2つの
問題があった。
ビニル系樹脂の被覆の際の従来技術の問題を解消し、8
5℃以上の高温環境下での伝送損失特性の悪化を防止す
ることができ、さらに、十分な難燃性を付与することも
できる耐熱性プラスチック光ファイバコードを提供する
ことにある。
め、本発明の耐熱性プラスチック光ファイバコードは、
1本以上のプラスチック系光ファイバとその周囲に形成
された被覆層とからなるプラスチック光ファイバコード
において、該被覆層が、塩化ビニル単位20〜65重量
%、エチレン単位10〜50重量%、及び、酢酸ビニル
単位10〜50重量%を含有する共重合体及び/又は重
合体混合物からなる塩化ビニル系樹脂で構成されている
こと、又は、該樹脂に対し10〜80重量%の難燃性無
機粒子を配合してなる塩化ビニル系樹脂組成物で構成さ
れていることを特徴とする。
に説明する。
光ファイバコードの代表的な断面形態を例示する横断面
図であり、このプラスチック光ファイバコード3は、少
なくとも1本の裸ファイバ1と、該裸ファイバの周囲に
形成された被覆層2とから構成される。図1(a) は1本
の裸ファイバを被覆層2で覆ったものである。図1(b)
は1対(2本の)の裸ファイバ1の周囲に被覆層2が形
成されたものである。図1(c) は、複数本以上の裸ファ
イバの集合体に被覆層2が形成されたものである。ま
た、図1(d) 、(e) は、平面的に並べられた複数本の裸
ファイバの周囲に被覆層2が形成されたものである。
バ(裸ファイバ)としては、ポリメチルメタクリレート
系光ファイバ、ポリスチレン系光ファイバ、ポリカーボ
ネート系光ファイバ等があり、特別の限定はないが、ポ
リメチルメタクリレートやその共重合体をコアとし、フ
ッ素化アクリレート共重合体やテトラフルオロエチレン
とフッ化ビニリデンの共重合体などの透明弗素系樹脂を
クラッドとするポリメチルメタクリレート系光ファイバ
が好適である。
おける被覆層は、塩化ビニル単位20〜65重量%、エ
チレン単位10〜50重量%、及び、酢酸ビニル単位1
0〜50重量%を含有する共重合体及び/又は重合体混
合物からなる塩化ビニル系樹脂でなければならない。又
は、この塩化ビニル系樹脂に、樹脂に対し10〜80重
量%の難燃性無機粒子が配合されてなる塩化ビニル系樹
脂組成物でもって構成されていることが必要である。
位、エチレン単位、及び、酢酸ビニル単位を上記した特
定割合で含有する塩化ビニル系樹脂は、可塑剤を配合し
なくても十分な柔軟性を有するので、実質的に可塑剤の
配合なしでも光ファイバの被覆層として使用することが
できる。しかし、前述したような耐移行性に優れた可塑
剤の極く少量(例えば5重量%以下)の含有は許容され
る。
ることによって、85℃以上の高温環境下でも裸ファイ
バへ可塑剤が移行することはなくなり、溶融被覆の際や
高湿熱環境下での使用の際における伝送損失特性の悪化
の問題が解消できる。
く、10〜80重量%という多量の難燃性無機粒子を配
合しても、伝送損失特性の悪化なく溶融被覆できる粘度
水準とすることができる。従って、多量の難燃性無機粒
子の配合により十分な難燃性能を有する光ファイバコー
ドが、溶融被覆時の伝送損失特性の悪化なく製造するこ
とができる。
ニル単位の割合が大きい方がよいが、あまり大きくしす
ぎると充分な可塑化効果が得られず、可塑剤なしで光フ
ァイバコードの被覆材として使用するには柔軟性に欠け
る。しかも、難燃剤を多量に配合すると溶融粘度が増加
し裸ファイバへの溶融被覆が出来なくなる。従って、塩
化ビニル単位の割合は20〜65重量%、好ましくは3
0〜50重量%とする。 また、低温で溶融被覆可能な
低粘度の塩化ビニル系樹脂とするにはエチレン単位の割
合を大きくすればよいが、あまり大きくしすぎると、難
燃性能が低下するばかりでなく被覆材としての硬度が不
足し、得られた光ファイバコードは側面圧力抵抗などの
物理的特性が低下し、保護機能を失う。従って、エチレ
ン単位の割合は10〜50重量%、好ましくは20〜4
0重量%とする。
化ビニル系樹脂とするには酢酸ビニル単位の割合を大き
くすればよいが、あまり大きくしすぎると、被覆材その
ものの耐湿熱特性が低下する。従って、酢酸ビニル単位
の割合は10〜50重量%、好ましくは15〜35重量
%とする。
するには、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体
とエチレン−酢酸ビニル共重合体とを混合する方法や、
塩化ビニル重合体とエチレン−酢酸ビニル共重合体とを
混合する方法などが挙げられるが、前者の方が耐湿熱特
性の点で優れているので好ましい。エチレン−酢酸ビニ
ル−塩化ビニル共重合体とエチレン−酢酸ビニル共重合
体との混合比は1対1〜3対1(重量比)が、溶融被覆
可能な低い粘度をとるために、また、得られる光ファイ
バコードの耐湿熱特性及び切断強力や側面圧力抵抗など
の物理的特性を高めるために好ましい。
は、例えば、図2の様な装置を使用し、特定の塩化ビニ
ル系樹脂(組成物)を溶融被覆することによって製造で
きる。即ち、プラスチック光ファイバ1をボビン7から
解舒して、押出機4のクロスヘッド5に供給し、特定の
塩化ビニル系樹脂(組成物)を溶融被覆し、冷却水槽6
で冷却し、ボビン8に巻取ることによってプラスチック
光ファイバコード3を得ることができる。
は、溶融被覆温度が高いと裸ファイバの伝送損失特性が
悪化してしまうことである。そのために溶融被覆温度は
130〜180℃のような比較的低温とする必要があ
る。そして、この温度において溶融状態にある樹脂(組
成物)は溶融被覆可能な低い粘度でなければならない。
り、この難燃性無機粒子の多量の配合によって難燃性を
十分に高めることができる。しかし、多量に配合する
程、溶融被覆時の樹脂の粘度は高くなる。従来の塩化ビ
ニル樹脂の場合は、多量に配合すると溶融被覆時の樹脂
の粘度が高くなり過ぎるので、10〜20重量%程度し
か配合できなかった。しかし、本発明では、前述した特
定組成の塩化ビニル系樹脂を用いるので、難燃性無機粒
子を多量に入れても溶融被覆可能な低い粘度を維持する
ことができ、十分な難燃性能を付与することが可能であ
る。
性と言えるが、裸ファイバは酸素指数19程度の可燃性
である。そこで、例えば直径1.0mmの裸ファイバを
樹脂被覆して直径2.2mmで同程度の難燃性の光ファ
イバコードとする場合は、被覆材の酸素指数は34程度
でよいことになる。ところが、図1に示すように光ファ
イバコードは可燃性の裸ファイバがコードの中心部を占
めるので、酸素指数が34以上と高い被覆材で被覆して
も、燃焼試験に不合格となる。
ードに炎を近付けると被覆材は燃焼しないものの、その
中の裸ファイバが溶け出して燃焼し、ドリップとなって
下に落下し、その下の可燃物を燃焼させるという光ファ
イバコード特有の問題があるからである。特に、図1
(b) 、(d) のように裸ファイバを複数本使用するコード
の場合にその傾向が大きい。かかる裸ファイバの燃焼と
ドリップの落下を防ぐには、被覆材の燃え殻が裸ファイ
バを包み込むことが必要である。このためには、難燃剤
の主成分は無機粒子でなければならない。
イバを包みこむ効果のある難燃性無機粒子であれば特に
限定されないが、水酸化マグネウムや水酸化アルミニウ
ム等の金属水酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
等の金属炭酸化物、マグネシウムシリケート等のシリカ
化合物、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物からな
る無機粒子を適宜混合して用いることが好ましい。特に
水酸化マグネウム粒子/炭酸カルシウム粒子/マグネシ
ウムシリケート粒子/三酸化アンチモン粒子からなる混
合物が好適である。
込む効果は増大する方向にあるが、あまりにも多いと、
本発明で特定した塩化ビニル系樹脂を用いても、被覆材
用樹脂の溶融粘度が高くなり過ぎる。従って、樹脂に配
合する難燃性無機粒子は樹脂に対して10〜80重量
%、好ましくは23〜50重量%がよい。例えば、樹脂
に対して、水酸化マグネウム粒子3〜30重量%、炭酸
カルシウム粒子2〜15重量%、マグネシウムシリケー
ト粒子2〜15重量%、及び、三酸化アンチモン粒子5
〜20重量%を配合した塩化ビニル系樹脂組成物は、燃
え殻が裸ファイバを包み込む効果が優れているので特に
好ましい。また、必要に応じて、臭素系難燃剤、塩素系
難燃剤、リン系難燃剤を併用しても構わない。
ック光ファイバコードは、耐移行性の良い可塑剤を用い
ても、85℃以上の高温環境下では可塑剤が裸ファイバ
に移行するため伝送損失特性が悪化する問題があり、耐
熱特性が悪かった。さらに、可燃性の裸ファイバが燃焼
し易く難燃性が不十分という問題があり、また、溶融被
覆時の伝送損失特性の悪化なしで難燃剤を多量に配合さ
せることは困難と考えられていた。
て、特定組成の、塩化ビニル単位、エチレン単位及び酢
酸ビニル単位からなる樹脂を使用することにより、可塑
剤をなしあるいは極く少量とすることができ、しかも、
難燃性無機粒子を多量に配合させることができる。
により溶融被覆の際や高熱環境下での使用の際における
伝送損失特性の悪化の問題は解消できる。
り、裸ファイバの燃焼を回避することができ、十分な難
燃性能を有する光ファイバコードとすることができる。
った。
のプラスチック光ファイバコード3を垂直にとりつけ、
傾斜角20度に設定したチロルガスバーナ9の炎(内炎
836℃以上)を内炎の先端11が試料の表面位置にな
るようにして15秒間あて、バーナの炎が消火後の試料
の燃焼継続時間を測定する。燃焼継続時間が短いものほ
ど難燃性は良好であり、燃焼継続時間が60秒以上のも
のを難燃性不良と判定する。また試料の下に敷いた脱脂
綿10が、燃焼した試料の落下により燃焼したものも難
燃性不良と判定する。
の試料を入れて5000時間処理し、次式で定義する光
量保持率で伝送損失特性の悪化の程度を判定する。光量
保持率が小さい程、伝送損失特性の悪化が大きいと判定
する。但し、光源は660nmのLEDを使用し、透過
光量はパワーメータで測定する。 光量保持率(%)=(処理後の試料の透過光量/処理前
の試料の透過光量)×100
cmに110kgの荷重をかけ、その前後で透過光量を測
定し、光量保持率を求める。但し、光源は660nmの
LEDを使用し、透過光量はパワーメータで測定する。 光量保持率(%)=[(処理後の試料の透過光量)/
(処理前の試料の透過光量)]×100
クリレートを用い、クラッドにフッ化アクリレート樹脂
を使用した外径1mmの裸ファイバ、また、被覆材用の
樹脂として、塩化ビニル単位45重量%、エチレン単位
32重量%及び酢酸ビニル単位23重量%からなる樹脂
に、該樹脂に対して39重量%の難燃性無機粒子(水酸
化マグネウム粒子/炭酸カルシウム粒子/マグネシウム
シリケート粒子/三酸化アンチモン粒子からなる混合
物)を配合した塩化ビニル系樹脂組成物(可塑剤なし)
を用いた。そして、図2に示す装置を用いて溶融被覆温
度175℃、加工速度50m/分の条件で被覆し、外径
2.2mm、伝送損失131dB/km(650nmハ
ロゲン光)のプラスチック光ファイバコードを得た。
(試料数20)を実施したところ、いずれの試料も燃焼
継続時間は0秒であり、脱脂綿の燃焼もなく優れた難燃
性能を示した。また、耐熱性テストも光量保持率92%
と良好であった。
の樹脂の塩化ビニル単位、エチレン単位、及び、酢酸ビ
ニル単位の組成を表1のとおりに変更し、樹脂に対する
難燃性無機粒子の配合量を表1のとおりに変更した塩化
ビニル系樹脂組成物(可塑剤なし)を用い、図2に示す
装置を用いて溶融被覆温度180℃、加工速度30m/
分の条件で被覆し、外径2.2mmの図1(b)に示す双
芯コードを得た。得られた光ファイバコードの難燃性テ
スト、耐熱性テストの結果は、表1のとおりであった。
化ビニル系樹脂組成物で被覆層を形成することによっ
て、耐熱特性及び難燃性のいずれにも優れたプラスチッ
ク光ファイバコードを得ることができた。
を、塩化ビニル樹脂100重量部、アジピン酸系ポリエ
ステル可塑剤35重量部、及び三酸化アンチモン(難燃
剤)7重量部もしくは30重量部とした以外は、実施例
2と同様にしてプラスチック光ファイバコードを得た。
た結果、表2に示すとおり、難燃剤の配合量が少ない比
較例5の場合は耐熱性が不十分であり、難燃剤の配合量
が多い比較例6の場合は溶融粘度が高過ぎて溶融被覆が
できなかった。
剤配合をなしとした以外は、実施例1と同様にしてプラ
スチック光ファイバコードを得た。
の結果、光量保持率94%と耐熱性良好であった。
ック光ファイバコードは、被覆層の樹脂として特定組成
の塩化ビニル系樹脂を用いているので、高熱環境下にお
ける光ファイバ透光損失特性の悪化を大幅に抑制するこ
とができる。
悪化なしで十分に優れた難燃性能のプラスチック光ファ
イバコードとすることもできる。
性と難燃性とに優れたプラスチック光ファイバコードは
短距離の光伝送媒体として産業機械や自動車などの分野
への適用も容易となり、プラスチック光ファイバコード
の適用領域の大幅な拡大を図ることができる。
的な断面形態を例示する横断面図である。
装置の一例を示す工程概略図である。
図である。
ファイバコード、 4:押出機、 5:クロスヘッド
Claims (7)
- 【請求項1】 1本以上のプラスチック系光ファイバ
とその周囲に形成された被覆層とからなるプラスチック
光ファイバコードにおいて、該被覆層が、塩化ビニル単
位20〜65重量%、エチレン単位10〜50重量%、
及び、酢酸ビニル単位10〜50重量%を含有する共重
合体及び/又は重合体混合物からなる塩化ビニル系樹脂
で構成されていることを特徴とする耐熱性プラスチック
光ファイバコード。 - 【請求項2】 前記被覆層を構成する塩化ビニル系樹
脂が、実質的に可塑剤を含有しないことを特徴とする請
求項1記載の耐熱性プラスチック光ファイバコード。 - 【請求項3】 前記塩化ビニル系樹脂が、塩化ビニル
単位30〜50重量%、エチレン単位20〜40重量
%、及び、酢酸ビニル単位15〜35重量%を含有する
共重合体及び/又は重合体混合物からなることを特徴と
する請求項1又は2記載の耐熱性プラスチック光ファイ
バコード。 - 【請求項4】 前記塩化ビニル系樹脂が、エチレン−
酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体とエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体とを、重量比1/1〜3/1で混合してなる
重合体混合物であることを特徴とする請求項1、2又は
3記載の耐熱性プラスチック光ファイバコード。 - 【請求項5】 前記被覆層が、塩化ビニル単位20〜
65重量%、エチレン単位10〜50重量%、及び、酢
酸ビニル単位10〜50重量%を含有する共重合体及び
/又は重合体混合物の塩化ビニル系樹脂に、該樹脂に対
し10〜80重量%の難燃性無機粒子を配合してなる塩
化ビニル系樹脂組成物で構成されていることを特徴とす
る請求項1、2、3又は4記載の耐熱性プラスチック光
ファイバコード。 - 【請求項6】 前記難燃性無機粒子が、水酸化マグネ
ウム粒子、水酸化アルミニウム粒子、炭酸カルシウム粒
子、炭酸マグネシウム粒子、マグネシウムシリケート粒
子及び三酸化アンチモン粒子から選ばれた2種以上の無
機粒子混合物であることを特徴とする請求項5記載の耐
熱性プラスチック光ファイバコード。 - 【請求項7】 前記難燃性無機粒子が、水酸化マグネ
ウム粒子、炭酸カルシウム粒子、マグネシウムシリケー
ト粒子及び三酸化アンチモン粒子を含有する無機粒子混
合物であることを特徴とする請求項6記載の耐熱性プラ
スチック光ファイバコード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6081991A JPH07294785A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 耐熱性プラスチック光ファイバコード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6081991A JPH07294785A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 耐熱性プラスチック光ファイバコード |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07294785A true JPH07294785A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=13761948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6081991A Pending JPH07294785A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 耐熱性プラスチック光ファイバコード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07294785A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002146304A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-22 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチック光ファイバ用接着テープ |
JP2002214492A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-07-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 難燃性光ファイバテープ心線とその製造方法 |
WO2014148610A1 (ja) | 2013-03-22 | 2014-09-25 | 三菱レイヨン株式会社 | 光ファイバケーブル |
JP2016085434A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | 三菱レイヨン株式会社 | 光ファイバ被覆用樹脂組成物、光ファイバケーブル及びプラグ付き光ファイバケーブル |
-
1994
- 1994-04-20 JP JP6081991A patent/JPH07294785A/ja active Pending
Cited By (6)
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WO2014148610A1 (ja) | 2013-03-22 | 2014-09-25 | 三菱レイヨン株式会社 | 光ファイバケーブル |
US9453980B2 (en) | 2013-03-22 | 2016-09-27 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Optical fiber cable |
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