JPH11183738A - Optical fiber and optical fiber cable - Google Patents
Optical fiber and optical fiber cableInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は光ファイバ及び光フ
ァイバケーブルに関する。The present invention relates to an optical fiber and an optical fiber cable.
【0002】[0002]
【従来の技術】プラスチック光ファイバの鞘材として
は、テトラフルオロエチレン単位とフッ化ビニリデン単
位とからなる共重合体(以下「TFE/VdF共重合
体」という)や、フルオロアルキルメタクリレート系単
量体単位とメチルメタクリレート(以下「MMA」とい
う)単位とからなる共重合体(以下「FM/MMA共重
合体」という)などが知られている。2. Description of the Related Art As sheath materials for plastic optical fibers, copolymers comprising tetrafluoroethylene units and vinylidene fluoride units (hereinafter referred to as "TFE / VdF copolymers") and fluoroalkyl methacrylate monomers Copolymers (hereinafter, referred to as "FM / MMA copolymer") composed of units and methyl methacrylate (hereinafter, referred to as "MMA") units are known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】鞘材がTFE/VdF
共重合体からなる光ファイバは耐繰り返し屈曲性などの
機械的特性に優れるが、高温高湿条件下においては鞘材
の結晶化や相分離などにより伝送損失が増大するという
問題があった。一方、鞘材がFM/MMA共重合体から
なる光ファイバは、鞘材が非晶性であるため耐湿熱特性
には優れているが、鞘材の伸度が不十分であるため機械
的特性に劣るものであった。即ち、高温高湿条件下にお
ける伝送損失の増大が小さく、且つ機械的特性に優れた
光ファイバ及び光ファイバケーブルは提供されていな
い。The sheath material is TFE / VdF
An optical fiber made of a copolymer is excellent in mechanical properties such as repetition bending resistance, but has a problem that under high-temperature and high-humidity conditions, transmission loss increases due to crystallization and phase separation of a sheath material. On the other hand, an optical fiber whose sheath material is made of an FM / MMA copolymer is excellent in wet heat resistance because the sheath material is amorphous, but mechanical properties because the elongation of the sheath material is insufficient. Was inferior. That is, an optical fiber and an optical fiber cable which have a small increase in transmission loss under high temperature and high humidity conditions and have excellent mechanical properties have not been provided.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、芯層と
鞘層を有する光ファイバであって、鞘層がエチレン単位
及びクロロトリフルオロエチレン単位を含む重合体から
なる光ファイバにある。また、本発明の要旨は、前記光
ファイバの外周に更に被覆層を有する光ファイバケーブ
ルにある。The gist of the present invention resides in an optical fiber having a core layer and a sheath layer, wherein the sheath layer is made of a polymer containing ethylene units and chlorotrifluoroethylene units. The gist of the present invention resides in an optical fiber cable further having a coating layer on the outer periphery of the optical fiber.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】本発明の光ファイバとしては、単
一又は複数の芯層の外周に鞘層を積層してなるもの、中
心から外周に向かって連続的に又は段階的に屈折率が変
化する芯層の外周に鞘層を積層してなるもの等が例示さ
れる。但し、芯層の外周部の屈折率は鞘層の屈折率より
も高くなっている。以下説明の便宜上、単一の芯層の外
周に鞘層が積層されてなる光ファイバを念頭に置いて説
明するが、本発明はそれに限定されるものではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An optical fiber according to the present invention comprises a single or a plurality of core layers and a sheath layer laminated on the outer periphery, and has a refractive index continuously or stepwise from the center to the outer periphery. Examples include a layer obtained by laminating a sheath layer on the outer periphery of a changing core layer. However, the refractive index of the outer peripheral portion of the core layer is higher than the refractive index of the sheath layer. Hereinafter, for convenience of explanation, an optical fiber in which a sheath layer is laminated on the outer periphery of a single core layer will be described, but the present invention is not limited thereto.
【0006】芯層を構成する材料(以下「芯材」とい
う)は特に限定されるものではないが、MMA系重合体
が好ましく用いられる。MMA系重合体としては、例え
ばポリメチルメタクリレート、またはMMAを70重量
%以上含有する共重合体などがあげられる。MMAと共
重合させる成分としては、エチルメタクリレート、ブチ
ルメタクリレートなどのアルキルメタクリレート系単量
体、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、
2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレー
ト、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタ
クリレートなどのフルオロアルキルメタクリレート系単
量体、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレー
トなどの芳香環含有メタクリレート系単量体、その他各
種メタクリレート系単量体、イソプロピルマレイミド、
シクロヘキシルマレイミドなどのマレイミド系単量体、
スチレン及びその誘導体、その他の重合性のビニル単量
体等が好ましく用いられる。The material constituting the core layer (hereinafter referred to as "core material") is not particularly limited, but an MMA polymer is preferably used. Examples of the MMA polymer include polymethyl methacrylate and a copolymer containing MMA in an amount of 70% by weight or more. As components to be copolymerized with MMA, alkyl methacrylate monomers such as ethyl methacrylate and butyl methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate,
Fluoroalkyl methacrylate monomers such as 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate and 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl methacrylate, and aromatic ring-containing methacrylate monomers such as phenyl methacrylate and benzyl methacrylate Monomer, other various methacrylate monomers, isopropyl maleimide,
Maleimide monomers such as cyclohexylmaleimide,
Styrene and its derivatives, other polymerizable vinyl monomers and the like are preferably used.
【0007】鞘層を構成する材料(以下「鞘材」とい
う)は、エチレン単位及びクロロトリフルオロエチレン
単位を共重合成分として含む共重合体からなる。エチレ
ン単位とクロロトリフルオロエチレン単位のモル含有比
は特に限定されないが、通常1:1である。この共重合
体の分子量は通常10万から15万程度である。エチレ
ンとクロロトリフルオロエチレン以外に一種類又は複数
種類の単量体を共重合させた重合体を鞘材として用いる
こともできる。共重合成分となる単量体としては例えば
プロピレン、メチルペンテン、酢酸ビニル、塩化ビニル
などのオレフィン系単量体、ビニリデンフルオライド、
テトラフルオロエチレンなどのフッ素化オレフィン系単
量体等が挙げられる。耐湿熱性と機械的特性に優れた光
ファイバを得るには、鞘材中のエチレン単位及びクロロ
トリフルオロエチレン単位の合計含有量が80重量%以
上であることが好ましい。また、鞘材としてこのような
共重合体と他の(共)重合体とのブレンド物を用いるこ
とも可能である。The material constituting the sheath layer (hereinafter referred to as "sheath material") is made of a copolymer containing ethylene units and chlorotrifluoroethylene units as copolymer components. Although the molar content ratio of the ethylene unit and the chlorotrifluoroethylene unit is not particularly limited, it is usually 1: 1. The molecular weight of this copolymer is usually about 100,000 to 150,000. A polymer obtained by copolymerizing one or more types of monomers other than ethylene and chlorotrifluoroethylene may be used as the sheath material. Examples of the monomer to be a copolymerization component include olefin monomers such as propylene, methylpentene, vinyl acetate and vinyl chloride, vinylidene fluoride,
And fluorinated olefin monomers such as tetrafluoroethylene. In order to obtain an optical fiber having excellent heat and moisture resistance and mechanical properties, the total content of ethylene units and chlorotrifluoroethylene units in the sheath is preferably 80% by weight or more. It is also possible to use a blend of such a copolymer and another (co) polymer as the sheath material.
【0008】本発明の光ファイバは、その外周には更に
保護層を設けた光ファイバケーブルとすることもでき
る。保護層を構成する材料は特に限定されないが、光フ
ァイバを曲げた場合の伝送損失の増加を防止するために
は、鞘材よりも屈折率が0.001以上低いものを用い
ることが好ましい。このような材料としてFM/MMA
共重合体などのフルオロアルキルメタクリレート系重合
体、TFE/VdF共重合体、エチレン単位及びビニル
アルコール単位を含有する共重合体などが好ましく例示
される。酸化による伝送損失の増加を防止し、耐熱性を
高めるためにはエチレン単位及びビニルアルコール単位
を含有する共重合体が特に好ましい。エチレンとビニル
アルコールのモル含有比は95/5〜50/50程度で
あることが好ましい。エチレン、ビニルアルコール以外
に酢酸ビニル、塩化ビニル、プロピレン、メチルペンテ
ン等の他の単量体を共重合させた共重合体を保護層とし
て用いることもできる。この場合十分な酸化防止効果を
得るためには保護層中のエチレン単位及びビニルアルコ
ール単位の合計含有量は80重量%以上であることが好
ましい。[0008] The optical fiber of the present invention may be an optical fiber cable further provided with a protective layer on its outer periphery. The material constituting the protective layer is not particularly limited, but it is preferable to use a material having a refractive index lower than that of the sheath material by 0.001 or more in order to prevent an increase in transmission loss when the optical fiber is bent. FM / MMA as such material
Preferred examples include fluoroalkyl methacrylate polymers such as copolymers, TFE / VdF copolymers, and copolymers containing ethylene units and vinyl alcohol units. A copolymer containing an ethylene unit and a vinyl alcohol unit is particularly preferable in order to prevent an increase in transmission loss due to oxidation and increase heat resistance. The molar content ratio between ethylene and vinyl alcohol is preferably about 95/5 to 50/50. A copolymer obtained by copolymerizing other monomers such as vinyl acetate, vinyl chloride, propylene, and methylpentene in addition to ethylene and vinyl alcohol can be used as the protective layer. In this case, in order to obtain a sufficient antioxidant effect, the total content of ethylene units and vinyl alcohol units in the protective layer is preferably at least 80% by weight.
【0009】本発明の光ファイバの外周にポリエチレ
ン、ポリ塩化ビニル等からなる被覆層を更に設けること
もできる。ケブラー等の補強材を共に被覆することも可
能である。[0009] A coating layer made of polyethylene, polyvinyl chloride or the like can be further provided on the outer periphery of the optical fiber of the present invention. It is also possible to coat a reinforcing material such as Kevlar together.
【0010】本発明の光ファイバは公知の方法で製作す
ることができる。例えば芯材、鞘材として用いる重合体
を二層の複合紡糸ノズルに供給し、紡糸することにより
光ファイバを得ることができる。二層の複合紡糸ノズル
に代えて三層の複合紡糸ノズルを用いることにより、保
護層を有する光ファイバを得ることもできる。光ファイ
バは、強度を付与するため、紡糸後更に延伸することが
好ましい。被覆層の形成は公知の方法により行うことが
できる。[0010] The optical fiber of the present invention can be manufactured by a known method. For example, an optical fiber can be obtained by supplying a polymer used as a core material and a sheath material to a two-layer composite spinning nozzle and spinning. By using a three-layer composite spinning nozzle instead of the two-layer composite spinning nozzle, an optical fiber having a protective layer can be obtained. The optical fiber is preferably further stretched after spinning to impart strength. The formation of the coating layer can be performed by a known method.
【0011】[0011]
【実施例】以下実施例により、本発明を詳細に説明す
る。 実施例1 単量体としてMMA、重合開始剤としてジ−t−ブチル
パーオキサイド、連鎖移動剤としてn−オクチルメルカ
プタンを用い、155度にて重合率50%まで重合した
後、低沸点化合物を脱揮、除去して得られたPMMAを
芯材として用い、鞘材としてエチレン単位とクロロトリ
フルオロエチレン単位とからなり共重合組成比(モル
比)が1:1の共重合体を用いた。The present invention will be described in detail with reference to the following examples. Example 1 MMA was used as a monomer, di-t-butyl peroxide was used as a polymerization initiator, and n-octyl mercaptan was used as a chain transfer agent. PMMA obtained by volatilization and removal was used as a core material, and a copolymer composed of ethylene units and chlorotrifluoroethylene units and having a copolymer composition ratio (molar ratio) of 1: 1 was used as a sheath material.
【0012】この芯材と鞘材を二層の複合紡糸ノズルに
供給し、230度で溶融紡糸し、延伸して直径1mmの
光ファイバを得た。この光ファイバの外周にポリエチレ
ンを被覆し、直径2.2mmの光ファイバケーブルを得
た。The core material and the sheath material were supplied to a two-layer composite spinning nozzle, melt-spun at 230 ° C., and stretched to obtain an optical fiber having a diameter of 1 mm. The outer periphery of the optical fiber was coated with polyethylene to obtain an optical fiber cable having a diameter of 2.2 mm.
【0013】この光ファイバケーブルについて耐繰返屈
曲性、耐湿熱性、曲げ損失、及び耐熱性を測定し、その
結果を表1に示した。With respect to this optical fiber cable, repeated bending resistance, resistance to moist heat, bending loss, and heat resistance were measured. The results are shown in Table 1.
【0014】耐繰返屈曲性は、半径15mmの曲率を有
する二つの円筒体で光ファイバケーブルを挟んだ状態
で、光ファイバケーブルの一端を持って各円筒体側にそ
れぞれ90度ずつ(合計180度)繰り返し屈曲させた
ときに、伝送損失が急激に増加してケーブルが実質的に
破断したと判断されたときの屈曲回数をいう。なお、光
ファイバケーブルの他端には500gの荷重がかけられ
る。耐湿熱性は、温度75℃、相対湿度95%で光ファ
イバケーブルを1000時間放置したときに増加した伝
送損失により表されている。曲げ損失は、半径25.4
mmの棒状物に光ファイバケーブルを15回巻き付けた
ときに増加した伝送損失により表されている。耐熱性
は、温度95度で光ファイバケーブルを1000時間放
置したときに増加した伝送損失により表されている。The repetitive bending resistance is such that, in a state where an optical fiber cable is sandwiched between two cylinders having a radius of curvature of 15 mm, 90 degrees are provided on each cylinder side with one end of the optical fiber cable (total 180 degrees). ) The number of bends when it is determined that the cable is substantially broken due to a sudden increase in transmission loss when repeatedly bent. A load of 500 g is applied to the other end of the optical fiber cable. The moist heat resistance is represented by the transmission loss that increases when the optical fiber cable is left for 1000 hours at a temperature of 75 ° C. and a relative humidity of 95%. Bending loss has a radius of 25.4
It is represented by an increased transmission loss when the optical fiber cable is wound 15 times around a rod-shaped object having a length of 15 mm. The heat resistance is represented by an increased transmission loss when the optical fiber cable is left at a temperature of 95 degrees for 1000 hours.
【0015】実施例2 単量体としてMMA、重合開始剤としてアゾビス(2,
4,4−トリメチルペンタン)、連鎖移動剤としてn−
ブチルメルカプタンを用い、135度にて重合率50%
まで重合した後、低沸点化合物を脱揮、除去して得られ
たPMMAを芯材として用い、保護層の材料としてTF
E/VdF共重合体を更に用い、3層の複合紡糸ノズル
を用いて220℃で紡糸を行った他は、実施例1と同様
にして光ファイバケーブルを得た。この光ファイバケー
ブルの特性を実施例1と同様にして測定し、その結果を
表1に示した。Example 2 MMA as a monomer and azobis (2,2) as a polymerization initiator
4,4-trimethylpentane), n- as a chain transfer agent
Using butyl mercaptan, the degree of polymerization is 50% at 135 degrees.
After polymerizing to a low boiling point compound, PMMA obtained by devolatilization and removal was used as a core material, and TF was used as a material for the protective layer.
An optical fiber cable was obtained in the same manner as in Example 1 except that the E / VdF copolymer was further used and spinning was performed at 220 ° C. using a three-layer composite spinning nozzle. The characteristics of this optical fiber cable were measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
【0016】実施例3 実施例2の芯材製造に用いた単量体、重合開始剤、及び
連鎖移動剤を溶媒である酢酸ブチルに溶解して135度
で重合率98%まで重合した後、低沸点化合物を脱揮、
除去して得られたPMMAを芯材として用い、保護層の
材料としてエチレン単位とビニルアルコール単位とから
なり共重合組成比(モル比)が75/25の共重合体を
用い、紡糸温度を210℃とした他は実施例2と同様に
して光ファイバケーブルを得た。この光ファイバケーブ
ルの特性を実施例1と同様にして測定し、その結果を表
1に示した。Example 3 The monomers, polymerization initiator and chain transfer agent used in the production of the core material of Example 2 were dissolved in butyl acetate as a solvent and polymerized at 135 ° to a polymerization rate of 98%. Devolatilizes low-boiling compounds,
The PMMA obtained by the removal is used as a core material, and a copolymer composed of ethylene units and vinyl alcohol units and having a copolymer composition ratio (molar ratio) of 75/25 is used as a material for the protective layer. An optical fiber cable was obtained in the same manner as in Example 2 except that the temperature was changed to ° C. The characteristics of this optical fiber cable were measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
【0017】比較例1 鞘材として、MMA単位と2,2,2−トリフルオロエ
チルメタクリレート単位と1,1,2,2−テトラヒド
ロキシパーフルオロデシルメタクリレート単位とからな
る共重合体を用いた他は実施例1と同様にして光ファイ
バケーブルを得た。この光ファイバケーブルの特性を実
施例1と同様にして測定し、その結果を表1に示した。COMPARATIVE EXAMPLE 1 A copolymer comprising MMA units, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate units and 1,1,2,2-tetrahydroxyperfluorodecyl methacrylate units was used as a sheath material. In the same manner as in Example 1, an optical fiber cable was obtained. The characteristics of this optical fiber cable were measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
【0018】比較例2 鞘材としてTFE/VdF共重合体を用いた他は実施例
1と同様にして光ファイバケーブルを得た。この光ファ
イバケーブルの特性を実施例1と同様にして測定し、そ
の結果を表1に示した。Comparative Example 2 An optical fiber cable was obtained in the same manner as in Example 1 except that a TFE / VdF copolymer was used as a sheath material. The characteristics of this optical fiber cable were measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
【0019】[0019]
【表1】 [Table 1]
【0020】[0020]
【発明の効果】本発明の光ファイバ及び光ファイバケー
ブルは高温高湿条件下における伝送損失の増大が小さ
く、且つ機械的特性に優れている。The optical fiber and the optical fiber cable of the present invention have a small increase in transmission loss under high temperature and high humidity conditions and have excellent mechanical properties.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入江 菊枝 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央技術研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Kikue Irie 20-1, Miyukicho, Otake City, Hiroshima Prefecture Inside Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Central Research Laboratory
Claims (5)
て、鞘層がエチレン単位及びクロロトリフルオロエチレ
ン単位を含む重合体からなる光ファイバ。1. An optical fiber having a core layer and a sheath layer, wherein the sheath layer is made of a polymer containing ethylene units and chlorotrifluoroethylene units.
及びクロロトリフルオロエチレン単位を合計80重量%
以上含有する請求項1に記載の光ファイバ。2. A polymer constituting a sheath layer comprises ethylene units and chlorotrifluoroethylene units in a total amount of 80% by weight.
The optical fiber according to claim 1, which contains the above.
らなる請求項1又は請求項2に記載の光ファイバ。3. The optical fiber according to claim 1, wherein the core layer comprises a methyl methacrylate polymer.
の外周に更に保護層を有し、保護層がエチレン単位及び
ビニルアルコール単位を含む重合体からなる光ファイ
バ。4. An optical fiber according to claim 1, further comprising a protective layer on the outer periphery of the optical fiber, wherein the protective layer is made of a polymer containing ethylene units and vinyl alcohol units.
の外周に更に被覆層を有する光ファイバケーブル。5. An optical fiber cable further comprising a coating layer on the outer periphery of the optical fiber according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9355575A JPH11183738A (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Optical fiber and optical fiber cable |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9355575A JPH11183738A (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Optical fiber and optical fiber cable |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11183738A true JPH11183738A (en) | 1999-07-09 |
Family
ID=18444693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9355575A Pending JPH11183738A (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Optical fiber and optical fiber cable |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11183738A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014042023A1 (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-20 | 旭硝子株式会社 | Plastic optical fiber and method for producing same |
US11054548B2 (en) | 2017-08-31 | 2021-07-06 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Plastic optical fiber, plastic optical fiber cable, connector-attached plastic optical fiber cable, optical communication system, and plastic optical fiber sensor |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP9355575A patent/JPH11183738A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014042023A1 (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-20 | 旭硝子株式会社 | Plastic optical fiber and method for producing same |
US9304251B2 (en) | 2012-09-11 | 2016-04-05 | Asahi Glass Company, Limited | Plastic optical fiber and method for its production |
JPWO2014042023A1 (en) * | 2012-09-11 | 2016-08-18 | 旭硝子株式会社 | Plastic optical fiber and manufacturing method thereof |
US11054548B2 (en) | 2017-08-31 | 2021-07-06 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Plastic optical fiber, plastic optical fiber cable, connector-attached plastic optical fiber cable, optical communication system, and plastic optical fiber sensor |
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