JPWO2018168775A1 - プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル、ワイヤーハーネス及び車両 - Google Patents

プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル、ワイヤーハーネス及び車両 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2018168775A1
JPWO2018168775A1 JP2018516101A JP2018516101A JPWO2018168775A1 JP WO2018168775 A1 JPWO2018168775 A1 JP WO2018168775A1 JP 2018516101 A JP2018516101 A JP 2018516101A JP 2018516101 A JP2018516101 A JP 2018516101A JP WO2018168775 A1 JPWO2018168775 A1 JP WO2018168775A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
clad
plastic optical
material constituting
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018516101A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7279362B2 (ja
Inventor
英樹 木原
英樹 木原
登 藤倉
登 藤倉
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 Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Publication of JPWO2018168775A1 publication Critical patent/JPWO2018168775A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7279362B2 publication Critical patent/JP7279362B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02033—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/045—Light guides
    • G02B1/046—Light guides characterised by the core material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/045—Light guides
    • G02B1/048—Light guides characterised by the cladding material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
    • G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
    • G02B6/03622—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 2 layers only
    • G02B6/03633—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 2 layers only arranged - -
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/16—Homopolymers or copolymers or vinylidene fluoride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/20—Homopolymers or copolymers of hexafluoropropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C08L33/16—Homopolymers or copolymers of esters containing halogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

１つのコアと、該コアの外周面上に形成された少なくとも１層からなるクラッドとを有し、波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．６５の条件で測定した伝送帯域が、１００ＭＨｚ以上であり、波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．１の条件で測定した、温度１０５℃の環境下に１０００時間曝露したときの伝送損失が、３５０ｄＢ／ｋｍ以下である、プラスチック光ファイバ。

Description

本発明は、プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル、ワイヤーハーネス及び車両に関する。
光ファイバは、通信、センサ、照明、装飾、ディスプレイ等の幅広い用途で用いられている。ガラス系の光ファイバは、広い波長に亘って光伝送性に優れる一方で、加工性や機械特性に劣る等の課題を有する。一方、プラスチック光ファイバは、例えば、ポリメチルメタクリレート等の透明性の高い樹脂からなるコアに、コアよりも低屈折な透明性の高い樹脂でコアの外周を被覆した構造を有するものが挙げられ、ガラス系光ファイバに比べて、加工性や柔軟性に優れる等の特徴を有する。
また、プラスチック光ファイバは、近年、製造技術の向上に伴って、伝送可能距離が長くなっていて、列車内、航空機内、自動車等の車両内等での光情報通信や、ファクトリーオートメーション（ＦＡ）分野での光情報通信等、その用途が広がっている。
通常、プラスチック光ファイバは、自動車等の車両内やＦＡ分野の光情報通信に用いられる場合、エンジン等の高温体に近い環境で使用されたり、夏期に高温環境下で使用されるので、長時間熱に曝露されても伝送損失が増加しないよう、長期耐熱性の優れたプラスチック光ファイバが望まれている。
近年は、プラスチック光ファイバは、高速駆動が可能な可視赤色光源と組み合わせ、高速ＬＡＮの信号伝送線として利用されつつあり、帯域特性の優れたプラスチック光ファイバが望まれている。
また、通常プラスチック光ファイバは、自動車等の車両内配線として用いられる場合、狭い空間に屈曲した状態で敷設して使用される。この場合、プラスチック光ファイバには、半径１０ｍｍで屈曲されても光量ロスの少ないこと（低曲げ損失）、すなわち柔軟性が望まれている。
さらに、プラスチック光ファイバは、自動車等の車両内で振動などの機械的作用を受けた状態で使用されたり、ファクトリーオートメーション（ＦＡ）分野で、屈曲された状態と直線状に保持された状態を繰り返しながら使用されても、プラスチック光ファイバのコアやクラッドに割れが発生したり、若しくは、コアとクラッド間での剥離又は２層以上のクラッドではクラッド間の剥離が発生して、伝送損失が増加しないことが望まれている。すなわち、機械的耐久性に優れたプラスチック光ファイバが望まれている。
プラスチック光ファイバの伝送帯域を改善する方法として、例えば、特許文献１及び４には、クラッドを構成する材料を好適化した光ファイバが開示されている。また、特許文献２（例えば実施例９）には、耐熱性（ガラス転移温度）等を改善する方法として、２層構造のクラッドの１層目のクラッドを構成する材料を好適化した光ファイバが開示されている。プラスチック光ファイバの長期耐熱性と柔軟性を改善する方法として、例えば、特許文献３には、第２クラッドを構成する材料を好適化した光ファイバが開示されている。
ＷＯ０１／４８５３８号公報 ＷＯ２０１５／１１１５０６号公報 特開２００３−１３９９７３号公報 特開２００３−１４９５２号公報
しかしながら、特許文献１に開示されているプラスチック光ファイバは、長期耐熱性、柔軟性、機械的耐久性が十分でない。また、特許文献２の実施例９に開示されているプラスチック光ファイバは、長期耐熱性が十分でない。また、特許文献３に開示されているプラスチック光ファイバは、伝送帯域が狭い。従来のクラッド構造で高次モードを減衰させ、伝送帯域を広くしようとすると、低励振ＮＡ入射光での帯域は広いが、高励振ＮＡ入射光での帯域は狭かった。特許文献４に開示されているプラスチック光ファイバは、機械的耐久性が十分でない。
そこで、本発明の目的は、伝送帯域が広く、長期耐熱性、柔軟性及び機械的耐久性に優れるプラスチック光ファイバを提供することにある。
本発明の第一の態様によれば、１つのコアと、該コアの外周面上に形成された少なくとも１層からなるクラッドとを有するプラスチック光ファイバであって、波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．６５の条件で測定した伝送帯域が、１００ＭＨｚ以上であり、波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．１の条件で測定した、温度１０５℃の環境下に１０００時間曝露したときの伝送損失が、３５０ｄＢ／ｋｍ以下である、プラスチック光ファイバが提供される。
本発明の第二の態様によれば、メチルメタクリレートの単独重合体、又は、メチルメタクリレートと１種類以上のビニル系単量体との共重合体からなるコアと、前記コアの外周面上に第１クラッド、第２クラッドの順で同心円状に形成されたクラッドを有するプラスチック光ファイバであって、
前記第１クラッドを構成する材料は、第１クラッドを構成する材料の総質量に対して、下記式（１）又は下記式（２）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートの少なくとも一種（但し、式（１）は２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレートを除く）に由来する繰り返し単位０〜７０質量％と、２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレート由来の繰り返し単位７〜５５質量％を含む共重合体からなり、且つ、前記第１クラッドを構成する材料の屈折率が、１．４３０〜１．４８５であり、
Figure 2018168775
 （式中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｘは、水素原子又はフッ素原子であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、５〜１３の整数である。）
Figure 2018168775
 （式中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｘは、水素原子又はフッ素原子であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、１〜４の整数である。）
前記第２クラッドを構成する材料は、テトラフルオロエチレン単位を含み、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）における結晶融解熱が４０ｍＪ／ｍｇ以下である含フッ素オレフィン系重合体からなる、プラスチック光ファイバが提供される。
本発明の他の態様によれば、前記プラスチック光ファイバと、その外周に設けられた被覆層を有する、プラスチック光ファイバケーブルが提供される。
本発明の他の態様によれば、前記プラスチック光ファイバケーブルを含む、ワイヤーハーネスが提供される。
本発明の他の態様によれば、前記プラスチック光ファイバを含む、車両が提供される。
本発明の他の態様によれば、前記プラスチック光ファイバケーブルを含む、車両が提供される。
本発明の他の態様によれば、前記ワイヤーハーネスを含む、車両が提供される。
本発明の実施形態によれば、伝送帯域が広く、長期耐熱性、柔軟性及び機械的耐久性に優れるプラスチック光ファイバを提供できる。
本発明の実施形態によるプラスチック光ファイバの一例を示す模式的断面図である。
本発明のプラスチック光ファイバ（以下「光ファイバ」と適宜略する）は、波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．６５の条件で測定した伝送帯域が、１００ＭＨｚ以上であり、且つ、波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．１の条件で測定した、温度１０５℃の環境下に１０００時間曝露したときの伝送損失が、３５０ｄＢ／ｋｍ以下である。
本発明のプラスチック光ファイバの一つの態様は、１つのコアと、該コアの外周面上に形成された少なくとも１層からなるクラッドとを有する光ファイバである。本発明の光ファイバは、コアと、該コアの外周に第１クラッド、第２クラッドの順で同心円状に積層された少なくとも２層のクラッドを有することが好ましい。
本発明の光ファイバの様態は限定されず、例えば、公知のステップ・インデックス型光ファイバ、マルチステップ・インデックス型光ファイバ等が挙げられる。これらの光ファイバの種類の中でも、伝送帯域、長期耐熱性、柔軟性及び機械的耐久性の両立に優れ、光ファイバの受光量が大きく、長距離の通信を可能とすることから、ステップ・インデックス型光ファイバが好ましい。
図１は、本発明の実施形態によるステップ・インデックス型光ファイバの一例を示す模式的断面図である。図１に示す光ファイバ１０は、クラッドが２層からなる光ファイバであり、コア１１の外周を第１クラッド１２ａが取り囲み、第１クラッド１２ａの外周を第２クラッド１２ｂが取り囲んでいる。
＜コア＞
本発明の光ファイバのコアを構成する材料（コア材）は、透明性の高い樹脂であれば特に限定されず、使用目的等に応じて適宜選択することができる。
透明性の高い樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、カーボネート樹脂等が挙げられる。これらの透明性の高い樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。これらの透明性の高い重合体の中でも、光ファイバの伝送損失を低減させることができることから、アクリル樹脂が好ましい。
アクリル樹脂としては、例えば、メチルメタクリレートの単独重合体（ＰＭＭＡ）、メチルメタクリレートと１種類以上のビニル系単量体との共重合体が挙げられる。前記共重合体としては、具体的には、メチルメタクリレート単位を５０質量％以上含む共重合体等が挙げられる。これらのアクリル樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。これらのアクリル樹脂の中でも、光学特性、機械特性、耐熱性、透明性に優れることから、メチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレート単位を５０質量％以上含む共重合体（メチルメタクリレート系共重合体）が好ましい。メチルメタクリレート系共重合体としては、メチルメタクリレート単位を６０質量％以上含む共重合体が好ましく、メチルメタクリレート単位を７０質量％以上含む共重合体が更に好ましい。メチルメタクリレートの単独重合体がコア材として特に好ましい。
尚、本明細書において、（メタ）アクリレートとは、アクリレート、メタクリレート又はその両方をいう。
アクリル樹脂等のコア材の屈折率は、１．４８５〜１．５０が好ましく、１．４９０〜１．４９５がより好ましい。
尚、本明細書において、屈折率は、後述する方法に従って測定した値とする。
コア材の製造は、公知の重合方法で行うことができる。コア材を製造するための重合方法としては、例えば、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法等が挙げられる。これらの重合方法の中でも、異物の混入を抑制することができることから、塊状重合法、溶液重合法が好ましい。
＜クラッド＞
本発明の光ファイバのクラッドを構成する材料（クラッド材）は、コア材より屈折率の低い材料である。
本発明の光ファイバのクラッドは、コアの外周に、第１クラッド、第２クラッドの順で同心円状に積層された少なくとも２層のクラッドであることが好ましい。
＜第１クラッド＞
コア材として上記の透明性の高い樹脂（好ましくはアクリル樹脂）を用いる場合、第１クラッドを構成する材料（第１クラッド材）は、光ファイバの伝送帯域を広くすることができることから、屈折率が１．４３０〜１．４８５の材料が好ましく、屈折率が１．４４０〜１．４８０の材料がより好ましく、屈折率が１．４５０〜１．４７５の材料が更に好ましい。
第１クラッド材を構成する材料としては、フッ素化（メタ）アクリレート系重合体を用いることができる。具体的には、フルオロアルキル（メタ）アクリレート重合体、フルオロアルキル（メタ）アクリレート／アルキル（メタ）アクリレート共重合体等のフッ素化（メタ）アクリレート系重合体を挙げることができる。
第１クラッド材を構成する材料は、２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレート（１３ＦＭ）由来の繰り返し単位（以下、「１３ＦＭ単位」と略する。）を含む共重合体、又は、１３ＦＭ単位と下記式（１）又は下記式（２）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートの少なくとも一種（但し、式（１）は１３ＦＭを除く）に由来する繰り返し単位を含む共重合体であることが好ましく、該材料の総質量に対して、下記式（１）又は下記式（２）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートの少なくとも一種に由来する繰り返し単位（以下、「フルオロアルキル（メタ）アクリレート単位」と略する。）０〜７０質量％と、１３ＦＭ単位７〜５５質量％を含む共重合体であれば、得られる光ファイバは、伝送帯域が広く、長期耐熱性、柔軟性及び機械的耐久性に優れることから好ましい。
Figure 2018168775
 （式中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｘは、水素原子又はフッ素原子であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、５〜１３の整数である。）
Figure 2018168775
 （式中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｘは、水素原子又はフッ素原子であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、１〜４の整数である。）
特に、第１クラッド材に、１３ＦＭ単位を含む共重合体を用いることにより、光ファイバの長期耐熱性と伝送帯域を維持しつつ、光ファイバの機械的耐久性を良好にできるので好ましい。
第１クラッド材を構成する共重合体に含まれる１３ＦＭ単位の含有量の下限値は、該共重合体の総質量に対して、７質量％以上が、光ファイバの機械的耐久性が良好となる観点から好ましく、１０質量％以上がより好ましく、１５質量％以上がさらに好ましい。一方、１３ＦＭ単位の含有量の上限値は、該共重合体の総質量に対して、５５質量％以下が、光ファイバの長期耐熱性が良好となる観点から好ましく、４５質量％以下がより好ましく、３５質量％以下がさらに好ましい。
また、第１クラッド材が、前記フルオロアルキル（メタ）アクリレート単位を含む共重合体であれば、第１クラッドが透明性に優れるので長距離通信に好適であり、また、光ファイバの柔軟性や伝送帯域が良好となることから好ましい。
第１クラッド材を構成する共重合体に含まれる、前記フルオロアルキル（メタ）アクリレート単位の含有量の下限値は、該共重合体の総質量に対して、５質量％以上が、光ファイバの柔軟性が良好となる観点から好ましく、８質量％以上がより好ましく、１３質量％以上がさらに好ましい。一方、含有量の上限値は、該共重合体の総質量に対して、７０質量％以下が、光ファイバの長期耐熱性が良好となる観点から好ましく、６５質量％以下がより好ましく、６０質量％以下がさらに好ましい。
前記式（１）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートを用いることにより、光ファイバの柔軟性が良好となる。具体的には、２−（パーフルオロオクチル）エチルメタクリレート（１７ＦＭ）、２−（パーフルオロデシル）エチルメタクリレート（２１ＦＭ）等の長鎖フルオロアルキル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
前記式（２）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートを用いることにより、光ファイバの伝送帯域が良好となる。具体的には、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート（３ＦＭ）、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルメタクリレート（４ＦＭ）、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピルメタクリレート（５ＦＭ）、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチルメタクリレート（８ＦＭ）等の短鎖フルオロアルキル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
第１クラッドを構成する前記共重合体は、必要に応じて、本発明の光ファイバの性能を損なわない範囲で、共重合可能な他の単量体に由来する繰り返し単位を含むことができる。
前記共重合可能な他の単量体としては、１３ＦＭ並びに前記式（１）又は前記式（２）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートと共重合可能であれば、特に限定されるものではなく、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル等の公知の（メタ）アクリル酸アルキルエステルや、メタアクリル酸等の化合物の単位を挙げることができる。特に、メタクリル酸メチルは、クラッドの透明性が向上するので、光ファイバの光量ロスが少なくなり、長距離通信に好適である。
第１クラッド材を構成する材料が、該材料の総質量に対して、前記フルオロアルキル（メタ）アクリレート単位０〜７０質量％と、１３ＦＭ単位７〜５５質量％と、前記共重合可能な他の単量体に由来する繰り返し単位２３〜８８質量％からなる共重合体であれば、長期耐熱性及び機械的耐久性に優れることから好ましい。
具体的には、前記組成の１３ＦＭ／１７ＦＭ／メチルメタクリレート（ＭＭＡ）／メタクリル酸（ＭＡＡ）共重合体、１３ＦＭ／２１ＦＭ／ＭＭＡ／ＭＡＡ共重合体、１３ＦＭ／ＭＭＡ／ＭＡＡ共重合体が好ましい。中でも、１３ＦＭ／ＭＭＡ／ＭＡＡ共重合体は、光ファイバの機械的耐久性を、より優れたものにできるので好ましい。
＜第２クラッド＞
コア材として上記の透明性の高い樹脂（好ましくはアクリル樹脂）を用い、第１クラッド材として好ましくは前記材料を用いる場合、第２クラッド材は、含フッ素オレフィン系重合体を用いることができる。
含フッ素オレフィン系重合体としては、具体的には、光ファイバの長期耐熱性、柔軟性、機械的耐久性に優れることから、テトラフルオロエチレン単位を含み、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）における結晶融解熱が４０ｍＪ／ｍｇ以下である含フッ素オレフィン系重合体を用いることができる。テトラフルオロエチレン単位を含むことで、光ファイバの機械的耐久性が良好となる。ＤＳＣの結晶融解熱が４０ｍＪ／ｍｇ以下であれば、光ファイバの長期耐熱性が良好となる。
第２クラッド材は、屈折率が１．３４０〜１．３９５の材料が好ましく、屈折率が１．３５０〜１．３９０の材料がより好ましく、屈折率が１．３６０〜１．３９０の材料が更に好ましい。
具体的には、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）／テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）／ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）共重合体、ＶＤＦ／ＨＦＰ共重合体、エチレン／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体等の含フッ素オレフィン系重合体が好ましい。
前記ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体として、具体的には、ＶＤＦ単位２５．０１〜９２モル％、ＴＦＥ単位０．０１〜５４モル％、ＨＦＰ単位３．０〜２０．９９モル％を含む重合体が挙げられる。ＶＤＦ単位３７．０１〜９２モル％、ＴＦＥ単位０．０１〜５４モル％、ＨＦＰ単位４．０〜７．９９モル％を含む重合体は、光ファイバの長期耐熱性、機械的耐久性がより良好となるので好ましい。
クラッド材を３層以上に積層する場合、各層の屈折率は、その層に接する内層の屈折率より低ければ、構成する材料は特に限定されないが、光ファイバの伝送帯域を広くすることができることから、前述のフッ素化（メタ）アクリレート系重合体が好ましい。
＜光ファイバの製造＞
光ファイバの製造は、公知の製造方法を用いて行うことができ、例えば、溶融紡糸法で行うことができる。
溶融紡糸法による光ファイバの製造は、例えば、コア材及びクラッド材をそれぞれ溶融し、複合紡糸することにより行うことができる。
＜光ファイバ＞
本発明の光ファイバの一つの態様としては、光ファイバの外径をＡ（μｍ）、前記第１クラッドの厚みをａ（μｍ）としたとき、下記式（ｉ）及び（ｉｉ）を満足する光ファイバを挙げることができる。
９００≦Ａ≦１１００ （ｉ）
３．０≦ａ≦３５ （ｉｉ）
式（ｉ）を満足する場合、光ファイバの取り扱い性が良好となり、敷設が容易になる。さらに式（ｉｉ）を満足する場合、伝送帯域、長期耐熱性、柔軟性及び機械的耐久性の両立に優れるので、自動車等の車両内配線に好適である。
本発明の光ファイバは、波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．６５の条件で測定した伝送帯域が、１００ＭＨｚ以上であり、且つ、波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．１の条件で測定した、温度１０５℃の環境下に１０００時間曝露したときの伝送損失が、３５０ｄＢ／ｋｍ以下である。
ファイバを急峻に曲げて配線した場合には、低い入射ＮＡで光ファイバに入射した光は、低次モードの光として光ファイバ内を全反射していくうちに、曲げた部分で光の反射角が乱れ、高次モードに変換される光が増え、伝送帯域が低下するので、高速通信の信頼性が損なわれる傾向がある。しかし、本発明の光ファイバのように、波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．６５の条件で測定した伝送帯域が１００ＭＨｚ以上であると、ファイバを急峻に曲げて配線しても、光ファイバの伝送帯域は十分広く維持できるので、高速ＬＡＮの信号伝送線として利用できるので好ましい。波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．６５の条件で測定した伝送帯域は、１５０ＭＨｚ以上がより好ましく、１７５ＭＭＨｚ以上がさらに好ましく、２２０ＭＨｚ以上が特に好ましい。
さらに、本発明の光ファイバは、波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．２の条件で測定した伝送帯域が、１５０ＭＨｚ以上であると、光源としてＬＥＤ素子を用いたときの光ファイバの伝送帯域が十分広く、高速ＬＡＮの信号伝送線として利用できるので好ましい。波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．２の条件で測定した伝送帯域は、２００ＭＨｚ以上がより好ましく、２３０ＭＨｚ以上がさらに好ましく、２６０ＭＨｚ以上が特に好ましい。
波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．６５の条件で測定した伝送帯域を１００ＭＨｚ以上とする手段としては、例えば、クラッド層を少なくとも２層にし、且つ、第１クラッド材の屈折率を１．４３０〜１．４８５の範囲とし、第１クラッド材に、該第1クラッド材の総質量に対して、フルオロアルキル（メタ）アクリレート単位０〜７０質量％と、１３ＦＭ単位７〜５５質量％を含む共重合体を使用することにより、波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．６５の条件で測定した伝送帯域を、１００ＭＨｚ以上にすることができる。さらに、第２クラッドを構成する材料の屈折率を、１．３４０〜１．３９５の範囲とすることが好ましい。
波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．１の条件で測定した、温度１０５℃の環境下に１０００時間曝露したときの伝送損失が、３５０ｄＢ／ｋｍ以下であると、光ファイバを高温環境下で使用できるので好ましく、３００ｄＢ／ｋｍ以下がより好ましく、２８０ｄＢ／ｋｍ以下が更に好ましい。
例えば、クラッド層を少なくとも２層にし、第２クラッド材を、テトラフルオロエチレン単位を含み、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）における結晶融解熱を４０ｍＪ／ｍｇ以下である含フッ素オレフィン系重合体を用いることで、６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．１の条件で測定した、温度１０５℃の環境下に１０００時間曝露したときの光ファイバの伝送損失を３５０ｄＢ／ｋｍ以下にすることができる。
尚、本明細書において、伝送損失と伝送帯域は、後述する方法で測定して得た値とする。
本発明の光ファイバは、波長６５０ｎｍ、全モード励振で測定した、光ファイバを直線状に保持した状態の光量と、光ファイバを曲げ半径１０ｍｍ、曲げ角度９０°で屈曲させた状態の光量との差（静置曲げ損失）が、１ｄＢ以下であることが好ましく、０．７ｄＢ以下がより好ましく、０．５ｄＢ以下が更に好ましい。光量差が１ｄＢ以下であると、光ファイバは柔軟性に優れるので、自動車等の車両内配線として用いられる場合、狭い空間に屈曲した状態で敷設することができる。
クラッド層を少なくとも２層にし、且つ、第２クラッド材の屈折率を１．３４０〜１．３９５の範囲にすることにより、上述した静置曲げ損失を１ｄＢ以下にすることができる。さらに、第１クラッド材の屈折率を１．４３０〜１．４８５の範囲にすることがより好ましい。
尚、本明細書において、静置曲げ損失は、後述する方法で測定した値とする。
本発明の光ファイバは、ＩＥＣ ６０７９４−１−２１：２０１５に準拠して繰り返し曲げ試験により測定した繰返屈曲回数が、１４５００回以上であることが好ましく、１７０００回以上がより好ましく、２００００回以上が更に好ましい。繰返屈曲回数が１４５００回以上であると、光ファイバは機械的耐久性に優れるので、ファクトリーオートメーション（ＦＡ）分野で、屈曲された状態と直線状に保持された状態を繰り返しながら使用される環境下や、自動車等の車両内で振動などの機械的作用を受ける環境下で使用できる。
クラッド層を少なくとも２層にし、且つ、第1クラッド材に、該第1クラッド材の総質量に対して、前記フルオロアルキル（メタ）アクリレート単位０〜７０質量％と、１３ＦＭ単位７〜５５質量％を含む共重合体を用いることで、上述した繰返屈曲回数を１４５００回以上にすることができる。
特に、第１クラッド材に、１３ＦＭ単位を含む共重合体を用いることにより、光ファイバの長期耐熱性と伝送帯域を維持しつつ、光ファイバの機械的耐久性を良好にできるので好ましい。
尚、本明細書において、繰返屈曲回数は、後述する方法で測定した値とする。
＜光ファイバ、コアおよびクラッドのサイズ＞
光ファイバの直径は、光ファイバの取り扱い性に優れ、光素子との結合効率や光軸ずれに対する許容度の観点から、０．１ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、０．２ｍｍ〜３ｍｍがより好ましく、０．３〜２ｍｍが更に好ましく、０．９〜１．１ｍｍが特に好ましい。
光ファイバの直径に対するコアの直径は、光素子との結合効率や光軸ずれに対する許容度の観点から、光ファイバの直径に対して８５％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。クラッドの厚み斑に対する許容度の観点から、光ファイバの直径に対して９９．９％以下とすることが好ましい。
第１クラッドの厚さは、伝送帯域に優れ、光素子との結合効率や光軸ずれに対する許容度の観点から、光ファイバの直径に対して１５％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、７％以下が更に好ましい。第１クラッドの厚さは光ファイバの直径に対して０．０５％以上とすることが好ましい。例えば、ファイバの直径が１．０ｍｍの場合、第１クラッドの厚さは、０．５〜１５０μｍが好ましく、１．０〜１００μｍがより好ましく、２．０〜５０μｍがさらに好ましく、３．０〜３５μｍが特に好ましい。
第２クラッドの厚さは、光ファイバの耐熱性、柔軟性、耐衝撃性、耐薬品性に優れ、光素子との結合効率や光軸ずれに対する許容度の観点から、以下のようにすることが好ましい。すなわちクラッドの最内層を１層目とするｎ層構造の場合、（ｎ−１）層目とｎ層目の厚さの比、（ｎ−１）：ｎは、１：０．１〜１：５が好ましく、１：０．１〜１：４がより好ましく、１：０．１〜１：３が更に好ましく、１：０．２〜１：３が特に好ましい。例えば、前記厚さの比は、クラッドが２層構造の場合、１層目（最内層）と２層目（最外層）の厚さの比、クラッドが３層構造の場合、２層目と３層目（最外層）の厚さの比となる。２層目以上のクラッドのそれぞれの層の厚さは、２〜２０μｍとすることが好ましい。このように、クラッドは、前記厚さの比及び各層の厚さを適宜設定し積層構造とすることができる。第１クラッドの厚みに依存することなく、光ファイバの伝送帯域を広くし、かつ耐熱性に優れるものとするためには、前記のようなクラッドの構成とすることが好ましい。
（後処理）
光ファイバの機械特性を向上させるため、光ファイバを加熱延伸処理することが好ましい。加熱延伸処理は、光ファイバの材料によって処理条件を適宜設定すればよく、連続でもよく、バッチでもよい。
光ファイバを温度差の大きい環境で用いる場合、ピストニングを抑制するため、光ファイバをアニール処理することが好ましい。アニール処理は、光ファイバの材料によって処理条件を適宜設定すればよく、連続でもよく、バッチでもよい。
＜光ファイバケーブル＞
本発明の光ファイバは、必要に応じて、前記光ファイバの外周に被覆層を設けて、光ファイバケーブルの形態とすることで、光ファイバが建物内の配線や自動車の各装置間の接続のために用いられるときに、光ファイバを機械的に保護したり、ガソリン、バッテリー液やウィンドウォッシャー液等による被液から光ファイバを保護できる。
被覆層を構成する材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のオレフィン樹脂；塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂等の塩素樹脂；フッ素樹脂；ウレタン樹脂；スチレン樹脂；ポリアミド樹脂等が挙げられる。これらの被覆層を構成する材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの被覆層を構成する材料の中でも、機械特性に優れることから、オレフィン樹脂、塩素樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂が好ましく、ポリアミド樹脂がより好ましい。
被覆層は、１層でもよく、２層以上でもよい。
＜光ファイバケーブルの製造方法＞
光ファイバの外周に被覆層を被覆する方法としては、例えば、クロスヘッドダイを備えた押出被覆装置を用いて被覆する方法が挙げられる。特に、プラスチック光ファイバに被覆層を被覆する場合、均一な直径の光ファイバケーブルを得ることができることから、クロスヘッドダイを備えた押出被覆装置を用いて被覆する方法が好ましい。
１層ずつ順に被覆層を被覆してもよく、同時に複数の被覆層を被覆してもよい。
＜ワイヤーハーネス＞
本発明の光ファイバケーブルは、必要に応じて、前記光ファイバケーブルと、電線とを、押さえ巻きテープやバンド等の公知の方法を用いて束ねたワイヤーハーネスの形態にして、自動車の各装置間の接続や建物内の配線等に用いることができる。ワイヤーハーネスの形態とすることで、自動車内や建物内等に光ファイバケーブルと電線を配設するときの作業性が向上する。
＜用途＞
本発明の光ファイバ、光ファイバケーブル、ワイヤーハーネスは、伝送帯域が広く、長期耐熱性、柔軟性及び機械的耐久性に優れることから、例えば、列車内、航空機内、自動車等の車両内、建物内での光情報通信や、ファクトリーオートメーション（ＦＡ）分野での光情報通信に好適に用いることができる。特に、自動車等の車両内等の狭い空間に屈曲した状態で、機械的ストレスと高温環境下にさらされた状態での使用に好適である。
＜車両＞
前記光ファイバケーブル又は前記ワイヤーハーネスを含む車両は、本発明の光ファイバを含むので、自動ブレーキシステムやカメラネットワーク等の安全制御システム、車間通信や交通情報・ＧＰＳ通信等の車外通信システム、及び、運転アシストや自律運転等の次世代通信システムの導入が可能となる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（屈折率の測定）
各種材料の屈折率については、各種材料を用いて、溶融プレスにより厚さ２００μｍのフィルム状の試験片を作製し、アッベ屈折計（機種名「ＮＡＲ−３Ｔ」、（株）アタゴ製）を用いて、２５℃でナトリウムＤ線により測定した。
（伝送帯域の測定）
後述のようにして得られた光ファイバの外周に、樹脂被覆用クロスヘッド型４０ｍｍケーブル被覆装置（（株）聖製作所製）を用いて、厚さ０．６ｍｍの被覆層（黒色顔料を含むポリエチレン樹脂）を被覆し、直径２．２ｍｍの光ファイバケーブルを得た。
得られた５０ｍの光ファイバケーブルを用いた帯域測定について以下に記す。
発光素子には赤色ＬＤ（商品名「ＬＬ６５０−ＧＩ」、（株）グラビトン製、ピーク波長約６５８ｎｍ）を、受光装置にはＯ／Ｅ変換器（商品名「検出器１」、浜松ホトニクス（株）、帯域幅３００ＭＨｚ以上）を備えた信号伝送装置と、スペクトラムアナライザ（トラッキングジェネレータ内蔵信号送受信機、商品名「Ｅ４４０２Ｂ」、アジレント社製）とを用いて、励振ＮＡ＝０．６５と励振ＮＡ＝０．２０のそれぞれの条件で送受信信号を比較し、周波数特性を測定し、伝送帯域を確認した。伝送帯域の確認方法は、平成１２年度新エネルギー・産業技術総合開発機構研究受託成果報告書 新規産業支援型国際標準開発事業「プラスチック光ファイバの試験評価方法の標準化」（平成１３年３月、発行者：（財）日本規格協会、（社）日本化学工業協会）の５０頁に記載されている「周波数掃引法」に準拠した。具体的には、長さ５０ｍの光ファイバケーブルを用意し、周波数掃引法により波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．６５と励振ＮＡ＝０．２０における−３ｄＢ帯域(単位：ＭＨｚ)を、サンプリングオシロスコープを用いて測定した。
励振ＮＡ＝０．６５における伝送帯域を以下の判断基準で評価した。
Ｓ ：伝送帯域が２２０ＭＨｚ以上
ＡＡ：伝送帯域が１７５ＭＨｚ以上
Ａ ：伝送帯域が１００ＭＨｚ以上１７５ＭＨｚ未満
Ｂ ：伝送帯域が１００ＭＨｚ未満
励振ＮＡ＝０．２における伝送帯域を以下の判断基準で評価した。
Ｓ ：伝送帯域が２６０ＭＨｚ以上
ＡＡ：伝送帯域が２３０ＭＨｚ以上２６０ＭＨｚ未満
Ａ ：伝送帯域が１５０ＭＨｚ以上２３０ＭＨｚ未満
Ｂ ：伝送帯域が１５０ＭＨｚ未満
（長期耐熱性の測定）
後述のようにして得られた光ファイバを、温度１０５℃の環境下に１０００時間曝露させ、波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．１の条件で、２５ｍ−１ｍのカットバック法により測定した。
２５ｍ−１ｍのカットバック法による測定は、ＩＥＣ ６０７９３−１−４０：２００１に準拠して行った。具体的には、２５ｍの光ファイバを測定装置にセットし、出力パワーＰ２を測定した後、光ファイバをカットバック長（入射端から１ｍ）に切断し、出力パワーＰ１を測定し、下記数式（１）を用いて光の伝送損失(単位：ｄＢ／ｋｍ)を算出した。以上の測定は、遮光された環境下で実施した。
Figure 2018168775
また、伝送損失を以下の判断基準で評価した。
ＡＡ：伝送損失が２００ｄＢ／ｋｍ未満
Ａ ：伝送損失が２００ｄＢ／ｋｍ以上３５０ｄＢ／ｋｍ未満
Ｂ ：伝送損失が３５０ｄＢ／ｋｍ以上
（柔軟性の測定）
光ファイバの柔軟性の指標として、以下の方法により静置曲げ損失を測定した。
後述のようにして得られた長さ２ｍの光ファイバの一方の端面に全モード励振となる光源（赤色ＬＥＤ（商品名「ＴＯＴＸ１７０Ａ」）、波長６５０ｎｍ）、他方の端面に光パワーメータ（商品名「ＡＱ１１３５Ｅ」、安藤電気（株）製、受信感度−７０ｄＢｍ）を接続し、光ファイバを直線状に保持した状態の光量と、光ファイバを曲げ半径１０ｍｍ、曲げ角度９０°で屈曲させた状態の光量との差から静置曲げ損失（単位：ｄＢ）を算出した。以上の測定は、遮光された環境下で実施した。
また、柔軟性を以下の判断基準で評価した。
Ａ ：静置曲げ損失が１．０ｄＢ以下
Ｂ ：静置曲げ損失が１．０ｄＢを超えた
（機械的耐久性の測定）
光ファイバケーブルの機械的耐久性の指標として、以下の方法により繰返屈曲回数を測定した。
繰返屈曲の測定は、ＩＥＣ ６０７９４−１−２１：２０１５に準拠して行った。具体的には、前述のようにして得られた長さ４ｍの光ファイバケーブルを繰返屈曲装置（恒温槽付き光ファイバ屈曲試験機、（株）安田精機製作所製）に取り付け、一端に荷重５００ｇｆ（４．９Ｎ）をかけ、この光ファイバケーブルの中央を直径１５ｍｍの２本の円管にて挟持した。この光ファイバケーブルの他端を一方の円管側に移動させて、光ファイバケーブルが９０度折れ曲がるように円管外周に巻き付けた後、他方の円管側に移動させて光ファイバケーブルが９０度折れ曲がるように円管外周に巻き付けて合計１８０度屈曲させ、これを繰り返した。初期値より１ｄＢ伝送損失が増加した時点で試験終了とし、終了時点の繰返屈曲回数を確認した。
また、機械的耐久性を以下の判断基準で評価した。
Ｓ ：繰返屈曲回数が２００００回以上
ＡＡ：繰返屈曲回数が１５０００回以上２００００回未満
Ａ ：繰返屈曲回数が１００００回以上１５０００回未満
Ｂ ：繰返屈曲回数が１００００回未満
（材料）
光ファイバのコアを構成するコア材、クラッドを構成するクラッド材は以下の材料を用いた。
コア材（Ａ−１）：アクリル樹脂（メチルメタクリレート１００質量％の重合体）
第１クラッド材（Ｂ−１）：フッ素樹脂（１３ＦＭ／ＭＭＡ／ＭＡＡ共重合体、１３ＦＭ：ＭＭＡ：ＭＡＡ＝２５：７３：２（質量比）、屈折率１．４６５）
第１クラッド材（Ｂ−２）：フッ素樹脂（１３ＦＭ／３ＦＭ／ＭＭＡ／ＭＡＡ共重合体、１３ＦＭ：３ＦＭ：ＭＭＡ：ＭＡＡ＝３９：４１：１８：２（質量比）、屈折率１．４１７）
第２クラッド材（Ｃ−１）：フッ素樹脂（ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＶＤＦ：ＴＦＥ：ＨＦＰ＝４８：４３：９（質量比）、屈折率１．３７４）
第２クラッド材（Ｃ−２）：フッ素樹脂（ＶＤＦ／ＴＦＥ共重合体、ＶＤＦ：ＴＦＥ＝８０：２０（質量比）、屈折率１．４０２）
［実施例１］
コア材をアクリル樹脂（Ａ−１）、第１クラッド材をフッ素樹脂（Ｂ−１）、第２クラッド材をフッ素樹脂（Ｃ−１）とし、溶融させたアクリル樹脂（Ａ−１）、フッ素樹脂（Ｂ−１）、フッ素樹脂（Ｃ−１）を、それぞれ２２５℃の紡糸ヘッドへ供給し、３層構造の同心円状複合紡糸ノズルを用いて紡糸し、１４０℃の熱風加熱炉中で繊維軸方向に２倍に延伸し、第１クラッドの厚さが５μｍ、第２クラッドの厚さが１０μｍの直径１ｍｍの光ファイバを得た。
得られた光ファイバの評価結果を、表２に示す。
［実施例２〜４］
第１クラッドの厚みを表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の操作を行い、光ファイバを得た。得られた光ファイバの評価結果を、表２に示す。
［比較例１〜２］
材料を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の操作を行い、光ファイバを得た。得られた光ファイバの評価結果を、表２に示す。
Figure 2018168775
Figure 2018168775
実施例で得られた光ファイバは、伝送帯域が広く、長期耐熱性、柔軟性及び機械的耐久性に優れていた。
一方、比較例１で得られた光ファイバは、実施例の光ファイバに比べて、長期耐熱性、柔軟性、機械的耐久性に劣っていた。また、比較例２で得られた光ファイバは、伝送帯域が狭かった。
１０ プラスチック光ファイバ
１１ コア
１２ａ 第１クラッド
１２ｂ 第２クラッド

Claims (20)

  1. １つのコアと、該コアの外周面上に形成された少なくとも１層からなるクラッドとを有するプラスチック光ファイバであって、
    波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．６５の条件で測定した伝送帯域が、１００ＭＨｚ以上であり、
    波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．１の条件で測定した、温度１０５℃の環境下に１０００時間曝露したときの伝送損失が、３５０ｄＢ／ｋｍ以下である、プラスチック光ファイバ。
  2. 波長６５０ｎｍ、励振ＮＡ＝０．２の条件で測定した伝送帯域が、１５０ＭＨｚ以上である、請求項１に記載のプラスチック光ファイバ。
  3. 波長６５０ｎｍ、全モード励振で測定した、光ファイバを直線状に保持した状態の光量と、光ファイバを曲げ半径１０ｍｍ、曲げ角度９０°で屈曲させた状態の光量との差が、１ｄＢ以下である、請求項１又は２に記載のプラスチック光ファイバ。
  4. ＩＥＣ ６０７９４−１−２１：２０１５に準拠して繰り返し曲げ試験により測定した繰返屈曲回数が、１４５００回以上である、請求項１〜３のいずれに記載のプラスチック光ファイバ。
  5. コアを構成する材料が、メチルメタクリレートの単独重合体、又は、メチルメタクリレートと１種類以上のビニル系単量体との共重合体である、請求項１〜４のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。
  6. コアと、該コアの外周に第１クラッド、第２クラッドの順で同心円状に形成された少なくとも２層のクラッドを有する、請求項１〜５にいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。
  7. 第１クラッドを構成する材料の屈折率が、１．４３０〜１．４８５である、請求項６に記載のプラスチック光ファイバ。
  8. 第２クラッドを構成する材料の屈折率が、１．３４０〜１．３９５である、請求項６又は７に記載のプラスチック光ファイバ。
  9. 第１クラッドを構成する材料が、フッ素化（メタ）アクリレート系重合体であり、
    第２クラッドを構成する材料が、含フッ素オレフィン系重合体である、請求項６〜８のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。
  10. 第１クラッドを構成する材料が、該材料の総質量に対して、下記式（１）又は下記式（２）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートの少なくとも一種（但し、式（１）は２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレートを除く）に由来する繰り返し単位０〜７０質量％と、２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレート由来の繰り返し単位７〜５５質量％を含む共重合体である、請求項６〜９のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。
    Figure 2018168775
     （式中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｘは、水素原子又はフッ素原子であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、５〜１３の整数である。）
    Figure 2018168775
     （式中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｘは、水素原子又はフッ素原子であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、１〜４の整数である。）
  11. 第２クラッドを構成する材料が、テトラフルオロエチレン単位を含み、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）における結晶融解熱が４０ｍＪ／ｍｇ以下である含フッ素オレフィン系重合体である、請求項９又は１０に記載のプラスチック光ファイバ。
  12. 第２クラッドを構成する材料が、
    ビニリデンフルオライド由来の繰り返し単位２５．０１〜９２モル％と、
    テトラフルオロエチレン由来の繰り返し単位０．０１〜５４モル％と、
    ヘキサフルオロプロピレン由来の繰り返し単位３．０〜２０．９９モル％
    を含む重合体である、請求項６〜１１のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。
  13. メチルメタクリレートの単独重合体、又は、メチルメタクリレートと１種類以上のビニル系単量体との共重合体からなるコアと、前記コアの外周面上に第１クラッド、第２クラッドの順で同心円状に形成されたクラッドを有するプラスチック光ファイバであって、
    前記第１クラッドを構成する材料は、該材料の総質量に対して、下記式（１）又は下記式（２）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートの少なくとも一種（但し、式（１）は２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレートを除く）に由来する繰り返し単位０〜７０質量％と、２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレート由来の繰り返し単位７〜５５質量％を含む共重合体からなり、且つ、
    前記第１クラッドを構成する材料の屈折率が、１．４３０〜１．４８５であり、
    Figure 2018168775
     （式中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｘは、水素原子又はフッ素原子であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、５〜１３の整数である。）
    Figure 2018168775
     （式中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｘは、水素原子又はフッ素原子であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、１〜４の整数である。）
    前記第２クラッドを構成する材料は、テトラフルオロエチレン単位を含み、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）における結晶融解熱が４０ｍＪ／ｍｇ以下である含フッ素オレフィン系重合体からなる、プラスチック光ファイバ。
  14. 第２クラッドを構成する材料の屈折率が、１．３４０〜１．３９５である、請求項１３に記載のプラスチック光ファイバ。
  15. 第２クラッドを構成する材料は、
    ビニリデンフルオライド由来の繰り返し単位２５．０１〜９２モル％と、
    テトラフルオロエチレン由来の繰り返し単位０．０１〜５４モル％と、
    ヘキサフルオロプロピレン由来の繰り返し単位３．０〜２０．９９モル％
    を含む重合体からなる、請求項１３又は１４に記載のプラスチック光ファイバ。
  16. プラスチック光ファイバの外径をＡ（μｍ）、前記第１クラッドの厚みをａ（μｍ）としたとき、
    下記式（ｉ）〜（ｉｉ）を満足する、請求項１３〜１５のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。
    ９００≦Ａ≦１１００ （ｉ）
    ３．０≦ａ≦３５ （ｉｉ）
  17. 請求項１〜１６のいずれかに記載の光ファイバと、該光ファイバの外周に設けられた被覆層を有する、プラスチック光ファイバケーブル。
  18. 被覆層を構成する材料が、ポリアミド樹脂である、請求項１７に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
  19. 請求項１７又は１８に記載のプラスチック光ファイバケーブルと、電線とを束ねてなる、ワイヤーハーネス。
  20. 請求項１７及び１８に記載のプラスチック光ファイバケーブル、並びに、請求項１９に記載のワイヤーハーネスから選ばれる少なくとも１つを含む、車両。
JP2018516101A 2017-03-13 2018-03-12 プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル、ワイヤーハーネス及び車両 Active JP7279362B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017047360 2017-03-13
JP2017047360 2017-03-13
JP2018019350 2018-02-06
JP2018019350 2018-02-06
PCT/JP2018/009520 WO2018168775A1 (ja) 2017-03-13 2018-03-12 プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル、ワイヤーハーネス及び車両

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018168775A1 true JPWO2018168775A1 (ja) 2020-01-09
JP7279362B2 JP7279362B2 (ja) 2023-05-23

Family

ID=63523621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018516101A Active JP7279362B2 (ja) 2017-03-13 2018-03-12 プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル、ワイヤーハーネス及び車両

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10962685B2 (ja)
EP (1) EP3598187A4 (ja)
JP (1) JP7279362B2 (ja)
CN (1) CN110431459B (ja)
WO (1) WO2018168775A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114063213B (zh) * 2022-01-17 2022-06-14 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 光纤包层光束的剥除方法、结构及装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001048538A1 (fr) * 1999-12-27 2001-07-05 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Fibres optiques plastique, cables a fibres optiques plastique, cables a fibres optiques pourvus de fiches et copolymere
JP2002040267A (ja) * 2000-07-28 2002-02-06 Asahi Kasei Corp プラスチック光ファイバ及びその製造方法
JP2003084148A (ja) * 2001-09-11 2003-03-19 Mitsubishi Rayon Co Ltd プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル及びプラグ付きプラスチック光ファイバケーブル
JP2005164715A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Mitsubishi Rayon Co Ltd プラスチック光ファイバ、及びプラスチック光ファイバケーブル
JP2007052095A (ja) * 2005-08-16 2007-03-01 Mitsubishi Rayon Co Ltd プラスチック光ファイバケーブル
WO2008038791A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Plastic optical fiber cable and signal transmission method with the same
US20140329040A1 (en) * 2008-08-08 2014-11-06 E I Du Pont De Nemours And Company Melt processible semicrystalline fluoropolymer comprising repeating units arising from tetrafluoroethylene and a hydrocarbon monomer having a functional group and a polymerizable carbon-carbon double bond, and multilayer articles therefrom
WO2015108010A1 (ja) * 2014-01-17 2015-07-23 三菱レイヨン株式会社 光ファイバケーブル及びセンサ
WO2015153701A1 (en) * 2014-04-02 2015-10-08 3M Innovative Properties Company Abrasion resistant microsphere articles
JP2015210336A (ja) * 2014-04-24 2015-11-24 三菱レイヨン株式会社 光ファイバの製造方法、光ファイバ、通信機器及び照明

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444809A (en) * 1993-09-07 1995-08-22 Mitsubhishi Rayon Company Ltd. Flame retardant resin composition and flame retardant plastic optical fiber cable using the same
JP4875255B2 (ja) 2001-06-27 2012-02-15 三菱レイヨン株式会社 プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル及びプラグ付きプラスチック光ファイバケーブル
JP2003139973A (ja) 2001-08-20 2003-05-14 Mitsubishi Rayon Co Ltd プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル及びプラグ付きプラスチック光ファイバケーブル
JP4783284B2 (ja) * 2005-05-09 2011-09-28 三菱レイヨン株式会社 プラスチック光ファイバケーブル
WO2009157444A1 (ja) * 2008-06-23 2009-12-30 三菱レイヨン株式会社 プラスチック光ファイバケーブル及び信号伝送方法
US8634687B2 (en) * 2009-10-19 2014-01-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Coated plastic cladding optical fiber and optical fiber cable
JP6152702B2 (ja) * 2013-05-27 2017-06-28 三菱ケミカル株式会社 光ファイバ被覆用樹脂組成物、光ファイバケーブル及び建築物
CN106415343B (zh) * 2014-01-23 2019-06-07 三菱化学株式会社 光纤、光缆以及通信设备
EP3211463A4 (en) * 2014-10-20 2018-05-23 Mitsubishi Chemical Corporation Optical fiber, method for manufacturing optical fiber, optical fiber cable, and sensor

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001048538A1 (fr) * 1999-12-27 2001-07-05 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Fibres optiques plastique, cables a fibres optiques plastique, cables a fibres optiques pourvus de fiches et copolymere
JP2002040267A (ja) * 2000-07-28 2002-02-06 Asahi Kasei Corp プラスチック光ファイバ及びその製造方法
JP2003084148A (ja) * 2001-09-11 2003-03-19 Mitsubishi Rayon Co Ltd プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル及びプラグ付きプラスチック光ファイバケーブル
JP2005164715A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Mitsubishi Rayon Co Ltd プラスチック光ファイバ、及びプラスチック光ファイバケーブル
JP2007052095A (ja) * 2005-08-16 2007-03-01 Mitsubishi Rayon Co Ltd プラスチック光ファイバケーブル
WO2008038791A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Plastic optical fiber cable and signal transmission method with the same
US20140329040A1 (en) * 2008-08-08 2014-11-06 E I Du Pont De Nemours And Company Melt processible semicrystalline fluoropolymer comprising repeating units arising from tetrafluoroethylene and a hydrocarbon monomer having a functional group and a polymerizable carbon-carbon double bond, and multilayer articles therefrom
WO2015108010A1 (ja) * 2014-01-17 2015-07-23 三菱レイヨン株式会社 光ファイバケーブル及びセンサ
WO2015153701A1 (en) * 2014-04-02 2015-10-08 3M Innovative Properties Company Abrasion resistant microsphere articles
JP2015210336A (ja) * 2014-04-24 2015-11-24 三菱レイヨン株式会社 光ファイバの製造方法、光ファイバ、通信機器及び照明

Also Published As

Publication number Publication date
US10962685B2 (en) 2021-03-30
CN110431459B (zh) 2020-10-27
WO2018168775A1 (ja) 2018-09-20
CN110431459A (zh) 2019-11-08
EP3598187A4 (en) 2021-09-22
US20200003932A1 (en) 2020-01-02
EP3598187A1 (en) 2020-01-22
JP7279362B2 (ja) 2023-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5495932B2 (ja) プラスチック光ファイバ素線及びケーブル
JP6881510B2 (ja) 光ファイバ、光ファイバケーブル及び通信機器
JP7279362B2 (ja) プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル、ワイヤーハーネス及び車両
JP2004252401A (ja) マルチコアプラスチック光ファイバ、及びマルチコアプラスチック光ファイバケーブル
JP5537241B2 (ja) プラスチック光ファイバケーブル
JP5915709B2 (ja) プラスチック光ファイバ及びその製造方法、並びにプラスチック光ファイバケーブル
JP2021119413A (ja) プラスチック光ファイバ、プラスチック光ファイバケーブル、コネクタ付プラスチック光ファイバケーブル、光通信システム、及びプラスチック光ファイバセンサ
JP2011253108A (ja) プラスチック光ファイバ及びその製造方法、並びにプラスチック光ファイバケーブル
JP4646295B2 (ja) マルチコアプラスチック光ファイバ、及びマルチコアプラスチック光ファイバケーブル
JP5235426B2 (ja) プラスチック光ファイバケーブルの製造方法
JP2005070213A (ja) マルチコアプラスチック光ファイバおよびマルチコアプラスチック光ファイバケーブル
WO2012144005A1 (ja) プラスチッククラッド光ファイバ心線および光ファイバケーブル
JP2001091780A (ja) 高帯域プラスチック光ファイバ
JP2023074163A (ja) プラスチック光ファイバ、及びプラスチック光ファイバケーブル
JPH10221543A (ja) 高帯域プラスチック光ファイバ
JP6210716B2 (ja) プラスチック光ファイバケーブル
JP2992352B2 (ja) プラスチック光ファイバ及び光ファイバケーブル
JP2005134629A (ja) マルチコアプラスチック光ファイバ、及びマルチコアプラスチック光ファイバケーブル
JPH1123918A (ja) 信号伝送用小口径プラスチック光ファイバ素線及び該素線を用いた信号伝送用小口径プラスチック光ファイバケーブル
JP2000193834A (ja) 信号伝送用小口径プラスチック光ファイバ素線
JP2003014950A (ja) プラスチック光ファイバ用クラッド材、並びにプラスチック光ファイバ及びプラスチック光ファイバケーブル

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210921

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220322

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220428

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220720

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20221025

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230124

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20230124

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230201

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20230207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230411

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230424

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7279362

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151