JPS61279812A - プラスチツク光フアイバの製造方法 - Google Patents

プラスチツク光フアイバの製造方法

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JPS61279812A
JPS61279812A JP60122060A JP12206085A JPS61279812A JP S61279812 A JPS61279812 A JP S61279812A JP 60122060 A JP60122060 A JP 60122060A JP 12206085 A JP12206085 A JP 12206085A JP S61279812 A JPS61279812 A JP S61279812A
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JP
Japan
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optical fiber
coating
core
die
diameter
Prior art date
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Pending
Application number
JP60122060A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Yamamoto
隆 山本
Shuichi Sugimori
杉森 修一
Sumito Saiki
佐井木 住人
Katsuhiko Shimada
島田 勝彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61279812A publication Critical patent/JPS61279812A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラスチック光ファイバに係り、更に詳しくは
、光フアイバコード、光フアイバケーブルなどに用いる
ことのできるプラスチック光ファイバに関する。
〔従来の技術〕
従来、光ファイバとしては、広い波長に亘って優れた光
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
、加工性が悪く曲げ応力が弱いばかりでな(、製品も高
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
が開発され、実用化されている。
このプラスチック光ファイバは、屈折率が犬き(、かつ
光の透過性が良好なポリメタクリル酸メチル(PMMA
 )、ポリカーボネー) (PC)、− 等の重合体を基材とする芯材層(コア)と、とれよりも
屈折率が小さくかつ透明な含フツ素ポリマー等の重合体
を基材とする鞘材層(クラツド)とを基本構成単位とし
ている。これらコア・クラッド型の光ファイバ(光フア
イバ素線)の製品形態としては、この光フアイバ素線や
光フアイバ素線を機能性保護層で被覆した光フアイバ心
線等のバルクファイバ、光フアイバ素線を被覆材(ジャ
ケット材)で被覆した光フアイバコード及びバルクファ
イバやバルクファイバの集合体である集合ファイバとテ
ンションメンバー等とを組合せた光フアイバケーブルな
どがある。
光フアイバコードな得るためにはクロスヘッドケーブル
加工機等の溶融押出被覆装置により。
て、被覆材を光フアイバ素線や光フアイバ心線に被覆す
る方法が一般的である。
被覆材としては、従来、低密度ポリエチレンやエチレン
−酢酸ビニル共重合体等が用いられていたが、これらの
重合体は軟化点が低く、耐熱性が劣るといった欠点を有
していた。
一方、最近、自動車用途などで115℃以上の高温に耐
えうる光ファイバが要求されており、耐熱性の優れたプ
ラスチック光ファイバの開発が望まれている。
上記の要求を満たすための一つの方法として高密度ポリ
エチレンや水架橋型高密度ポリオレフィン等の耐熱性が
優れた被覆材を用いることが考えられるが、これらの被
覆材は溶融温度゛が高いので、通常140℃以上の温度
にて被覆加工が行なわれる。その結果として被覆加工時
にプラスチック光フアイバ心線に対してより多(の熱が
かかることになり、被覆加工が困難になる。又、この様
な高温においては光フアイバ心線に対する被覆加工時の
圧力も重要な因子であり、被覆加工装置のダイス形状の
コントロールが必要不可欠である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、芯材層(コア)、鞘材層(クラッド)及び保
護層(シース)からなる3層構造のプラスチック光フア
イバ心線に被覆層(ジャケット)を被覆する際に、高温
溶融状態の被覆層    :成分に起因する熱及び圧力
によって該光フアイバ心線が受ける損傷を極力抑えるこ
とを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するため、被覆加工に用いられる溶融
押出被覆装置のダイスの形状に着目し、検討を行なった
結果、被覆加工されるプラスチック光フアイバ心線の外
径りに対して2. 0D〜3.ODのダイス径を有する
溶融押出被覆装置を用いることが有効であることが見い
出された。
本発明で用いられる芯材層(コア)、鞘材層(クラッド
)及び保護層(シース)の3層からなるプラスチック光
フアイバ心線において、コアlの基材としては、非品性
の透明重合体が好適であり、例えばメタクリル酸メチル
の単独重合体又は共重合体(出発モノマーの70重量%
以上がメタクリル酸メチル、30重量%以下がメタクリ
ル酸メチルと共重合可能なモノマーであることが好まし
い。メタクリル酸メチルと共重合可能なモノマーとして
は、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のビ
ニルモノマーが挙げられる。)、メタクリル酸シクロヘ
キシル、メタクリル酸t−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、ポリカーボネート、ポリスチレン、ス
チレン−メタクリル酸エステル系共重合体あるいは  
  □これらポリマー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等が使用可能で
あり、もちろん、その他の透明重合    □体、透明
芯型合体、透明ブレンド物も使用可能である。
クラッド2の基材としては、コア成分の屈折率よりo、
oi以上小さい屈折率を有する実質的に透明な重合体が
使用されるが、通常は芯成分    1−□:との屈折
率の差が0.01〜0.15の範囲にある□・、′ ものから選択するのがよい。鞘材層を構成する    
□重合体の種類に特に制限はなく、従来公知のものでよ
いが、例えばメタクリル酸メチルの単独重合体又は共重
合体を芯材とした場合には、特公昭43−8978号、
特公昭56−8321号、特公昭56−8322号、特
公昭56−8323号及び特開昭53−60243号等
に開示されている様なメタクリル酸とフッ素化アルコー
ル類とからなるエステル類を重合させたものなどが使用
可能である。また、ポリカーボネートやポリスチレンを
芯材として用いた場合には、例えばポリメチルメタクリ
レートが鞘材と1−て使用できる。また、鞘材の他の具
体例としては、例えば特公昭43−8978号あるいは
特公昭53−42260号に記載されている様なフッ化
ビニIJデン系重合体を挙げることができ、その他フッ
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も鞘材として使
用することができる。
更にα−フルオロアクリル酸とフッ素化アルキルアルコ
ールとからなるエステル類を重合させたものも使用する
ことができる。
保護層(シース)3の基材としては、ポリメチルメタク
リレート、ポリエチレン、エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体あるいは熱
変形温度の高いポリエステル、ポリアミド、ポリアセタ
ール、ポリスルフォン、ポリエチレン、ポリオキシメチ
レン、ポリブテン、ABS樹脂、ポリカーボネート等を
用いることができる。
上記の如き成分で構成される本発明のプラスチック光フ
アイバ心線の径りは任意であるが、通常は0.5〜2.
 Omφ程度である。又、鞘材層と保護層の厚みの合計
はおよそ10〜200μm程度である。
被覆材としては、低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン
、水架橋型ポリエチレン、水架橋型ポリプロピレン、エ
チレン−プロピレンゴム、熱可塑性エラストマー、シリ
コンゴム、エチレン−エチルアクリレート共重合体、難
燃性シリコンゴム、ポリ塩化ビニル、ボリフフ化ビニリ
デン、塩素化ポリエチレン等を用いることができる。
本発明においては第1図に示した様なダイス形状を有す
る被覆装置を使用することができる。
第1図において、直径dのファイバ導入部(4)を通っ
てダイス(3)に導かれた光フアイバ心線(1)は、A
点にて溶融状態の被覆ポリマー(2)に接触して被覆加
工されたプラスチック光フアイバコード(5)となり、
一定速度にて巻き取られる。その際、ダイス内において
、光フアイバ心線は被覆ポリマーからの熱を受けるが、
その量はダイス径D′及びAB間の長さLが大きい程多
い。B点は光フアイバ心線がダイスを出る位置である。
又、ダイス径D′が小さいと被覆ポリマーの流動抵抗が
大きくなり、光フアイバ心線に対する圧力が大きくなる
。従って、ダイス径D′を一定範囲にコントロールし、
光フアイバ心線に伝わる熱量を減少させ、かつ光フアイ
バ心線にかかる圧力を減少させることが必要であり、ダ
イス径D′を光フアイバ心線の径りの2. O〜3.0
倍とす   ゛ることにより、被覆加工時の損傷を抑え
ることができる。
本発明においては、ダイス内における溶融被覆ポリマー
と光フアイバ心線との接触部の長さLのコントロールも
重要である。前記の熱量を少なくするには、Lは可能な
限り短かい方が望ましいが、Lが短かすぎると光フアイ
バ心線と被覆層との密着性が不十分になるので、ある程
度の長さにする必要がある。本発明において、前記りの
長さは通常1.0〜30mgであり、好ましくは2,0
〜20tnx、より好ましくは2.0〜15mmである
。被覆層の被覆加工温度は被覆ポリマーの流動性に応じ
て設定されるが、本発明においては被覆加工温度がおよ
そ140〜200℃のものに適用可能である。
被覆層の厚みは、被覆層成分の押出量及び巻き取り速度
によって任意の厚みに制御可能であるが、通常0.4〜
0.8鴎程度の厚みとすることが望ましい。厚みが0.
4 ysx未満であると被覆の効果が十分に発揮されず
、使用時の耐熱性が劣る等の欠点が生じる。逆に、厚み
が0.8 mmを越えると被覆加工時の冷却速度が遅く
、光ファイバが熱により損傷されやすいので好ましくな
い。
又、該被覆層は単一層ばかりでなく、二層以上の複合層
とすることもできる。複層に被覆する場合は、2台以上
の溶融押出装置をダイス部にて接合した複合被覆装置を
用いることができる。
たとえば第一被覆層として、低密度ポリエチレン等の低
溶融点成分、第二被覆層として水架橋型高密度ポリエチ
レン等の高溶融点成分を用いる方法、第一被覆層として
エチレン−エチルアクリレート共重合体等の曲げ弾性率
の小さい成分、第二被覆層としてポリプロピレン等の曲
げ弾性率の大きい成分を用いる方法、又、第一被覆層と
して高密度ポリエチレン、第二被覆層としてポリフッ化
ビニlJデン等の難燃性成分を用いる方法等を採用する
ことができる。
本発明においては、−芯の光フアイバコードのみならず
、二層の光フアイバコードの製造も可能である。
第2図及び第5図は二層の光フアイバコード用のダイス
を正面から見たものであるが、0.及びOlを中心とす
る半径D′の円を0.7 D’≦010.≦1、2 D
’程度となる様に接触させた形状の二層用ダイスを用い
ることができる。
第3図は−3用ダイスで得られる光フアイバコードの断
面構造を示している。
第4図は第2図の二層用ダイスによって得られる光フア
イバコードの断面構造を示している。
第3図及び第4図において、11.11’は芯材層、1
2.12’は鞘材層、13.13’は保護層、14.1
4’は被覆層を示すものである。
〔実施例〕
以下に本発明の具体的実施例を示すが1本発明の実施態
様はこれに限定されない。
実施例1〜8及び比較例1〜4 芯材層が径970μmのポリメチルメタクリレート層、
鞘材層が厚み5μmのメタクリル酸2.2,3,3,3
−ペンタフルオロプロピルとメタクリル酸との共重合体
層及び保護層が厚み10μmのポリメチルメタクリレー
ト層である3層構造の外径1. Oxxφ、波長650
 nmでの光伝送損失170dB/km  のプラスチ
ック光フアイバ心線を用い、第1図に示すようなダイス
形状で、ファイバ導入部径d = 1.3 g、接触部
長さL = 8. Oyx*及び第1表に示したダイス
径D′を有するクロスヘッド型ケーブル加工機を用い、
表に示ス被覆加工温度にてアルコキシシランをグラフト
重合した水架橋型ポリエチレン(密度; 0,9451
/crn”、MFR;1.5J’/10m1n (19
0℃〕)を被覆加工し、50m/minで巻き取り、外
径166〜3.OBφの光フアイバコードを得た。次い
で98℃の熱水に3時間浸漬して水架橋処理を行ない、
波長650 nmでの光伝送損失を評価してその結果を
表に示した。
尚、光伝送損失の測定は特開昭58−7602号公報に
示した方法を採用し、測定波長は650nm である。
表の結果より、本発明の光フアイバコードは外観が良好
で、かつ光伝送損失が200 dB/ km以下であり
、優れた性能を有している仁とがわ    ゛かる。 
                         
′1管 これに対し、比較例の如くダイス径が小さい場合(1,
8mm)やダイス径が大きい場合(3,5’震冨φ)は
、光フアイバコードの表面が粗く、光    □伝送損
失が大きい。
実施例9〜10、比較例5〜6 芯材層が径950μmのポリメチルメタクリ    ;
レート層、鞘材層が厚み5μmのメタクリル酸    
:2.2,3,3,3−ペンタフルオロピロピルとメタ
クリル酸との共重合体層、保護層が厚み20μmのポリ
カーボネート層である3層構造の外径1. Omm、波
長650 nmでの光伝送損失が250 dB/km 
 のプラスチック光フアイバ心線を用い、表に示すクロ
スヘッド凰ケーブル    ′加工機にてポリプロピレ
ンを被覆加工し、5゜m/m1nで巻き取り、光フアイ
バコードを得、波長650 nmでの光伝送損失を測定
した。
表の結果より、本発明の光フアイバコードは外観が良好
で、かつ光伝送損失が400 dB/ km以下であり
、優れた性能を有していることがわかる。
これに対して、比較例の如くダイス径が小さい場合(1
,8m冨φ)やダイス径が大きい場合(3,5mφ)は
、光フアイバコードの表面が粗く、光伝送損失が大きい
〔発明の効果〕
本発明によれば、耐熱性に優れ、熱収縮率が小さく、か
つ高温における光伝送損失の少ない被覆層付きプラスチ
ック光ファイバが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はクロスヘッド型ケーブル加工機にお使用される
ダイスのファイバ導入部の例を正面から見た場合の説明
図であり、第3図及び第4図は第1図及び第2図で示さ
れるようなダイスを使用して得られる光フアイバコード
の断面構造を説明するものである。 図中の符号は次の通りである。 1 プラスチック光フアイバ心線 2 被覆用溶融ポリマー 3 ダイス 4 光フアイバ心線導入部 5 光フアイバコード L ダイス内における光フアイバ心線と被覆層ポリマー
との接触長さくA点とB 点の間の距離) D′ ダイス径 11.11’  芯材層 12.12’  鞘材層 13.13’  保護層 14.14’  被覆層 −)−l 図 フ +2 図 +3コ          : 命4回 青5留 □

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)芯材層(コア)、鞘材層(クラッド)及び保護層
    (シース)からなる3層構造の外径Dのプラスチック光
    ファイバに対し、2.0D〜3.0Dのダイス径を有す
    る溶融押出被覆装置にて被覆層(ジャケット)を被覆す
    ることを特徴とする被覆層付きプラスチック光ファイバ
    の製造方法。
  2. (2)プラスチック光ファイバの径Dが0.5〜1.5
    mmφである特許請求の範囲第1項記載のプラスチック
    光ファイバの製造方法。
  3. (3)被覆層の厚みが0.4〜0.8mmである特許請
    求の範囲第1項記載のプラスチック光ファイバの製造方
    法。
  4. (4)被覆加工温度が140℃〜200℃の範囲である
    特許請求の範囲第1項記載のプラスチック光ファイバの
    製造方法。
JP60122060A 1985-06-05 1985-06-05 プラスチツク光フアイバの製造方法 Pending JPS61279812A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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