JP7501007B2 - Fiber optic cable - Google Patents
Fiber optic cable Download PDFInfo
- Publication number
- JP7501007B2 JP7501007B2 JP2020042337A JP2020042337A JP7501007B2 JP 7501007 B2 JP7501007 B2 JP 7501007B2 JP 2020042337 A JP2020042337 A JP 2020042337A JP 2020042337 A JP2020042337 A JP 2020042337A JP 7501007 B2 JP7501007 B2 JP 7501007B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- coating layer
- fiber cable
- resin
- units
- 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.)
- Active
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 167
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 145
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 113
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 113
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 79
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 78
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 51
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 claims description 50
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 38
- RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene-2,5-diol Chemical compound OC(=C)CCC(O)=C RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 23
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 23
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 22
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 22
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 claims description 18
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical group COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000005977 Ethylene Chemical group 0.000 claims description 14
- -1 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 14
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 11
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M acrylate group Chemical group C(C=C)(=O)[O-] NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 9
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical group OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 8
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 8
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 7
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 39
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 22
- UFRKOOWSQGXVKV-UHFFFAOYSA-N ethene;ethenol Chemical compound C=C.OC=C UFRKOOWSQGXVKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 7
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 5
- 239000013308 plastic optical fiber Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 3,8-dioxabicyclo[8.2.2]tetradeca-1(12),10,13-triene-2,9-dione Chemical compound O=C1OCCCCOC(=O)C2=CC=C1C=C2 WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 description 4
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 4
- WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N dimethyl terephthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(C(=O)OC)C=C1 WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 4
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 3
- 229920006121 Polyxylylene adipamide Polymers 0.000 description 3
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 3
- QTKPMCIBUROOGY-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-trifluoroethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(F)(F)F QTKPMCIBUROOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDXFIRXEAJABAZ-UHFFFAOYSA-N 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F CDXFIRXEAJABAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBZFBSFGXQBQTB-UHFFFAOYSA-N 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F HBZFBSFGXQBQTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006367 Neoflon Polymers 0.000 description 2
- 229920000572 Nylon 6/12 Polymers 0.000 description 2
- 229920006152 PA1010 Polymers 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- MRLFFZIIRRKXBJ-UHFFFAOYSA-N bis(4-hydroxybutyl) benzene-1,4-dicarboxylate Chemical compound OCCCCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCCCCO)C=C1 MRLFFZIIRRKXBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012662 bulk polymerization Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- GXJPKIGCMGAHTL-UHFFFAOYSA-N dipropyl benzene-1,4-dicarboxylate Chemical compound CCCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCCC)C=C1 GXJPKIGCMGAHTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920006129 ethylene fluorinated ethylene propylene Polymers 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 2
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 2
- 229920003145 methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229940117841 methacrylic acid copolymer Drugs 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229920006111 poly(hexamethylene terephthalamide) Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920006128 poly(nonamethylene terephthalamide) Polymers 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical compound NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 125000004206 2,2,2-trifluoroethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C(F)(F)F 0.000 description 1
- 239000004953 Aliphatic polyamide Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LQLQDKBJAIILIQ-UHFFFAOYSA-N Dibutyl terephthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCCCC)C=C1 LQLQDKBJAIILIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006358 Fluon Polymers 0.000 description 1
- 229920006060 Grivory® Polymers 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VKEQBMCRQDSRET-UHFFFAOYSA-N Methylone Chemical compound CNC(C)C(=O)C1=CC=C2OCOC2=C1 VKEQBMCRQDSRET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006153 PA4T Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N [3-(aminomethyl)phenyl]methanamine Chemical compound NCC1=CC=CC(CN)=C1 FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 229920003231 aliphatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 description 1
- IRERQBUNZFJFGC-UHFFFAOYSA-L azure blue Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[S-]S[S-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] IRERQBUNZFJFGC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- ONIHPYYWNBVMID-UHFFFAOYSA-N diethyl benzene-1,4-dicarboxylate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCC)C=C1 ONIHPYYWNBVMID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical group 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 150000002221 fluorine Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- SXJVFQLYZSNZBT-UHFFFAOYSA-N nonane-1,9-diamine Chemical compound NCCCCCCCCCN SXJVFQLYZSNZBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- MMCOUVMKNAHQOY-UHFFFAOYSA-L oxido carbonate Chemical compound [O-]OC([O-])=O MMCOUVMKNAHQOY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 229920006012 semi-aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 235000013799 ultramarine blue Nutrition 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、長期耐熱性と取り扱い性に優れた光ファイバケーブルに関する。 The present invention relates to an optical fiber cable that has excellent long-term heat resistance and ease of handling.
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を有するプラスチック光ファイバは、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)分野の光情報通信に用いられている。上記の光情報通信分野では、通常プラスチック光ファイバは、その外周に樹脂を被覆した光ファイバケーブルの形態で使用される。 Plastic optical fibers with a core made of a highly transparent resin such as methyl methacrylate are used for optical information communication inside trains, airplanes, automobiles, and other vehicles, as well as in the field of factory automation (FA). In the above-mentioned optical information communication field, plastic optical fibers are usually used in the form of optical fiber cables with a resin coating on the outer periphery.
光ファイバケーブルは、自動車等の車両内配線やFA分野の通信配線等の用途に用いられる場合、エンジン等の高温体に近い環境や、夏期に高温環境で使用されるので、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光ファイバケーブルが望まれている。 When optical fiber cables are used for wiring inside vehicles such as automobiles or communication wiring in the factory automation field, they are used in environments close to high-temperature bodies such as engines, or in high-temperature environments in the summer. Therefore, optical fiber cables with excellent long-term heat resistance are required so that transmission loss does not increase even when exposed to heat for long periods of time.
さらに上記の用途では、光ファイバケーブルが、狭い空間に捻回された状態で敷設されたり、可動部配線として繰り返し捻回を受ける状態で使用されたりするので、耐捻回性の優れた光ファイバケーブルが望まれている。 Furthermore, in the above applications, optical fiber cables are laid in a twisted state in narrow spaces, and are used as movable wiring where they are repeatedly twisted, so optical fiber cables with excellent twisting resistance are desired.
プラスチック光ファイバの長期耐熱性を改善する方法として、例えば、特許文献1には、クラッドを構成する材料と被覆層を構成する材料を好適化した光ファイバケーブルが開示されている。
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2~3には、クラッドを構成する材料として特定の変性フッ素系樹脂を用いた光ファイバケーブルが開示されている。
As a method for improving the long-term heat resistance of a plastic optical fiber, for example, Patent Document 1 discloses an optical fiber cable in which the material constituting the cladding and the material constituting the coating layer are optimized.
As a method for improving the long-term heat resistance and flexibility of a plastic optical fiber, for example, Patent Documents 2 and 3 disclose an optical fiber cable using a specific modified fluorine-based resin as a material for forming the cladding.
しかしながら、特許文献1~3に開示されている光ファイバケーブルは、長期耐熱性には優れているが、耐捻回性が十分でない。 However, although the optical fiber cables disclosed in Patent Documents 1 to 3 have excellent long-term heat resistance, they do not have sufficient twisting resistance.
そこで、本発明の目的は、長期耐熱性と耐捻回性に優れた光ファイバケーブルを提供することにある。 The object of the present invention is to provide an optical fiber cable that has excellent long-term heat resistance and twisting resistance.
本発明の要旨は、透明樹脂で形成されたコアと、前記コアの周囲に形成された少なくとも1層のクラッド層を有する光ファイバ素線、並びに、前記光ファイバ素線の外側に形成された、少なくとも1層の被覆層を有する光ファイバケーブルであって、前記クラッド層又は前記クラッド層の最外層を構成する材料が、テトラフルオロエチレン単位、エチレン単位、ヘキサフルオロプロピレン単位、及びパーフルオロ(1,1,5-トリハイドロ-1-ペンテン)単位を含むポリマー鎖を有し、カーボネート基を有する反応性官能基を主鎖及び/又は側鎖の末端に有する変性フッ素樹脂を含み、前記被覆層又は前記被覆層の最内層を構成する材料が、エチレン-ビニルアルコール系樹脂を含む、光ファイバケーブルを提供することにある。 The gist of the present invention is to provide an optical fiber cable having an optical fiber strand having a core formed of a transparent resin and at least one cladding layer formed around the core, and at least one coating layer formed on the outside of the optical fiber strand, in which the material constituting the cladding layer or the outermost layer of the cladding layer has a polymer chain containing tetrafluoroethylene units, ethylene units, hexafluoropropylene units, and perfluoro(1,1,5-trihydro-1-pentene) units, and contains a modified fluororesin having a reactive functional group having a carbonate group at the end of the main chain and/or side chain, and the material constituting the coating layer or the innermost layer of the coating layer contains an ethylene-vinyl alcohol resin.
本発明の実施形態によれば、長期耐熱性と耐捻回性に優れた光ファイバケーブルを提供できる。 According to an embodiment of the present invention, an optical fiber cable with excellent long-term heat resistance and twisting resistance can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いながら説明するが、本発明はこれらの図面に限定されるものではない。 The following describes the embodiments of the present invention with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these drawings.
<光ファイバケーブル>
本発明の光ファイバケーブルは、後述する透明樹脂で形成されたコアと、前記コアの周囲に形成された、後述する少なくとも1層のクラッド層とを有する光ファイバ素線、並びに、前記光ファイバ素線の外側に形成された、後述する少なくとも1層の被覆層、を有する光ファイバケーブルである。
本発明の光ファイバケーブルの具体的な実施態様としては、例えば、図1(a)に示すような光ファイバ10の外周に1層の被覆層(20a)を有する光ファイバケーブル、図1(b)に示すような光ファイバ10の外周に2層の被覆層(20a(被覆内層)と20b(被覆外層))を有する光ファイバケーブル、図1(c)に示すような光ファイバ10の外周に3層以上の被覆層(20a(被覆内層)と20b(被覆外層)と20c(被覆最外層))を有する光ファイバケーブル等が挙げられる。
本発明の光ファイバケーブルは、前記被覆層が1層の場合、前記被覆層を構成する材料は、後述するエチレン-ビニルアルコール系樹脂である。前記被覆層が2層以上の場合、前記被覆層の最内層を構成する材料は、後述するエチレン-ビニルアルコール系樹脂である。具体的には、図1(a)の被覆層(20a)、図1(b)及び(c)の被覆内層(20a)を構成する材料が、後述するエチレン-ビニルアルコール系樹脂である。
<Optical fiber cable>
The optical fiber cable of the present invention is an optical fiber cable having an optical fiber core formed from a transparent resin described below and at least one cladding layer described below formed around the core, and at least one coating layer described below formed on the outside of the optical fiber core.
Specific embodiments of the optical fiber cable of the present invention include, for example, an optical fiber cable having one coating layer (20a) around the outer periphery of the optical fiber 10 as shown in FIG. 1(a), an optical fiber cable having two coating layers (20a (inner coating layer) and 20b (outer coating layer)) around the outer periphery of the optical fiber 10 as shown in FIG. 1(b), and an optical fiber cable having three or more coating layers (20a (inner coating layer), 20b (outer coating layer), and 20c (outermost coating layer)) around the outer periphery of the optical fiber 10 as shown in FIG. 1(c).
In the optical fiber cable of the present invention, when the coating layer is one layer, the material constituting the coating layer is an ethylene-vinyl alcohol-based resin described below. When the coating layer is two or more layers, the material constituting the innermost coating layer is an ethylene-vinyl alcohol-based resin described below. Specifically, the material constituting the coating layer (20a) in Fig. 1(a) and the inner coating layer (20a) in Fig. 1(b) and (c) is an ethylene-vinyl alcohol-based resin described below.
さらに、本発明の光ファイバケーブルは、前記クラッド層の最外層が後述する変性フッ素樹脂を含み、且つ、前記被覆層の最内層が、エチレン-ビニルアルコール系樹脂を含むので、連続捻回試験により測定した、光ファイバケーブルを直線状態から5回捻回したときの捻回光量損失を0.12dB以下とすることができる。
前記捻回光量損失が0.12dB以下であると、光ファイバケーブルを、狭い空間に捻回した状態で敷設することや、可動部配線として繰り返し捻回を受ける状態で使用することができる。
なお、光ファイバケーブルの捻回光量損失の具体的な測定方法は、後述する。
Furthermore, in the optical fiber cable of the present invention, the outermost layer of the cladding layer contains a modified fluororesin described below, and the innermost layer of the coating layer contains an ethylene-vinyl alcohol-based resin, so that the twisting light loss when the optical fiber cable is twisted five times from a straight state, as measured by a continuous twisting test, can be made to be 0.12 dB or less.
When the twisting light loss is 0.12 dB or less, the optical fiber cable can be laid in a twisted state in a narrow space, and can be used as a movable wiring in a state where it is repeatedly twisted.
A specific method for measuring the twisting loss of an optical fiber cable will be described later.
本発明の光ファイバケーブルの直径は、1.2mm~4.0mmが好ましく、1.3mm~2.6mmがより好ましい。光ファイバケーブルの直径が1.2mm以上であると、光ファイバケーブルの長期耐熱性、耐念回性に優れる。また、光ファイバケーブルの直径が4.0mm以下であると、光ファイバケーブルの柔軟性、取り扱い性に優れる。 The diameter of the optical fiber cable of the present invention is preferably 1.2 mm to 4.0 mm, and more preferably 1.3 mm to 2.6 mm. When the diameter of the optical fiber cable is 1.2 mm or more, the optical fiber cable has excellent long-term heat resistance and torsion resistance. Furthermore, when the diameter of the optical fiber cable is 4.0 mm or less, the optical fiber cable has excellent flexibility and ease of handling.
被覆層が、1層の被覆層からなり、該被覆層を構成する材料が、エチレン-ビニルアルコール系樹脂を含む場合、光ファイバケーブルの長期耐熱性、耐念回性に優れる観点から、被覆層の厚さは50μm~700μmが好ましい。より好ましい厚さは100μm~350μmである。 When the coating layer is made of one coating layer and the material constituting the coating layer contains an ethylene-vinyl alcohol resin, the thickness of the coating layer is preferably 50 μm to 700 μm from the viewpoint of excellent long-term heat resistance and rotation resistance of the optical fiber cable. A more preferable thickness is 100 μm to 350 μm.
被覆層が、被覆内層、被覆外層の順で同心円状に形成された2層からなり、前記被覆内層を構成する材料が、エチレン-ビニルアルコール系樹脂を含み、前記被覆外層を構成する材料が、ポリアミド系樹脂を含む場合、光ファイバケーブルの長期耐熱性、耐念回性に優れる観点から、被覆内層の厚さは25μm~350μm、被覆外層の厚さは25μm~350μmが好ましい。 When the coating layer is made up of two layers, an inner coating layer and an outer coating layer, which are formed concentrically in that order, and the material constituting the inner coating layer contains an ethylene-vinyl alcohol resin, and the material constituting the outer coating layer contains a polyamide resin, from the viewpoint of excellent long-term heat resistance and torsion resistance of the optical fiber cable, it is preferable that the thickness of the inner coating layer is 25 μm to 350 μm, and the thickness of the outer coating layer is 25 μm to 350 μm.
被覆層が、被覆内層、被覆外層、被覆最外層の順で同心円状に形成された3層からなり、前記被覆内層を構成する材料が、エチレン-ビニルアルコール系樹脂を含み、前記被覆外層を構成する材料が、ポリアミド系樹脂を含み、前記被覆最外層を構成する材料がポリブチレンテレフタレート系樹脂を含む場合、光ファイバケーブルの長期耐熱性、耐念回性に優れる観点から、被覆内層の厚さは25μm~350μm、被覆外層の厚さは25μm~350μm、被覆最外層の厚さは150μm~700μmが好ましい。 When the coating layer is composed of three layers formed concentrically in the order of an inner coating layer, an outer coating layer, and an outermost coating layer, and the material constituting the inner coating layer contains an ethylene-vinyl alcohol-based resin, the material constituting the outer coating layer contains a polyamide-based resin, and the material constituting the outermost coating layer contains a polybutylene terephthalate-based resin, from the viewpoint of excellent long-term heat resistance and torsion resistance of the optical fiber cable, it is preferable that the thickness of the inner coating layer is 25 μm to 350 μm, the thickness of the outer coating layer is 25 μm to 350 μm, and the thickness of the outermost coating layer is 150 μm to 700 μm.
<光ファイバ素線>
光ファイバ素線は、透明樹脂で形成されたコアと、前記コアの周囲に形成された少なくとも1層のクラッド層とを有し、光ファイバとしての機能を有するものであれば特に限定されず、公知の光ファイバを用いることができる。
<Optical fiber strand>
The optical fiber strand has a core formed of a transparent resin and at least one cladding layer formed around the core, and is not particularly limited as long as it functions as an optical fiber, and any known optical fiber can be used.
光ファイバ素線の種類としては、例えば、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、グレーテッド・インデックス型光ファイバ、多芯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、耐熱性に優れることから、ステップ・インデックス型光ファイバ、多芯光ファイバが好ましく、より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より好ましい。 Types of optical fiber strands include, for example, step-index type optical fiber, multi-step-index type optical fiber, grated-index type optical fiber, and multi-core optical fiber. Among these types of optical fiber, step-index type optical fiber and multi-core optical fiber are preferred because of their excellent heat resistance, and step-index type optical fiber is more preferred because it enables communication over longer distances.
ステップ・インデックス型光ファイバは、コアとクラッドとの界面で光を全反射させ、コア内で光を伝播させる。
ステップ・インデックス型光ファイバとしては、例えば、図2(a)に示すようなコア11の外周に1層のクラッド層12を有する光ファイバ、図2(b)に示すようなコア11の外周に2層以上のクラッド層(第一クラッド層12aと第二クラッド層12b)を有する光ファイバ等が挙げられる。
A step-index optical fiber causes light to propagate within the core by total internal reflection at the interface between the core and the cladding.
Examples of step-index optical fibers include an optical fiber having one cladding layer 12 around a core 11 as shown in FIG. 2( a), and an optical fiber having two or more cladding layers (a first cladding layer 12 a and a second cladding layer 12 b) around a core 11 as shown in FIG. 2( b).
本発明における光ファイバ素線は、伝送損失値の安定性に優れ、取り扱い性等の点から、直径を例えば500μm~2000μmの範囲に設定するのが好ましく、700μm~1200μmの範囲がより好ましい。 The optical fiber strand of the present invention has excellent stability in transmission loss values, and from the standpoint of ease of handling, etc., it is preferable to set the diameter to, for example, a range of 500 μm to 2000 μm, and more preferably a range of 700 μm to 1200 μm.
光ファイバ素線のクラッド層の厚みは、変性フッ素樹脂を被覆することによる機械強度が向上し、コアを通過する光を全反射させ、光ファイバのコア部の断面積占有率を十分に確保できることから、3~30μmの範囲にあることが好ましく、4~15μmの範囲にあることがより好ましい。 The thickness of the cladding layer of the optical fiber strand is preferably in the range of 3 to 30 μm, and more preferably in the range of 4 to 15 μm, because the mechanical strength is improved by coating with modified fluororesin, the light passing through the core is totally reflected, and the cross-sectional area occupancy rate of the core portion of the optical fiber can be sufficiently ensured.
<コア>
コアを形成する透明樹脂は、透明性の高い樹脂であれば特に限定されず、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。上述した材料の中でも、波長650nm付近の透明性に優れていることから、アクリル系樹脂とポリカーボネート系樹脂が好ましく、105℃長期耐熱性に優れ、より長距離の通信に適していることから、アクリル系樹脂がより好ましい。
<Core>
The transparent resin forming the core is not particularly limited as long as it is a resin with high transparency, and examples thereof include acrylic resin, styrene resin, carbonate resin, etc. These transparent resins may be used alone or in combination of two or more. Among the above-mentioned materials, acrylic resin and polycarbonate resin are preferred because they have excellent transparency at a wavelength of about 650 nm, and acrylic resin is more preferred because they have excellent long-term heat resistance at 105° C. and are suitable for longer distance communication.
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。
Examples of the acrylic resin include homopolymers of methyl methacrylate (PMMA) and copolymers of methyl methacrylate and one or more vinyl monomers. Specific examples of the copolymers include copolymers containing 50% or more by mass of methyl methacrylate units. These acrylic resins may be used alone or in combination of two or more. Among these acrylic resins, methyl methacrylate homopolymers and copolymers containing 50% or more by mass of methyl methacrylate units (methyl methacrylate-based copolymers) are preferred because of their excellent optical properties, mechanical properties, heat resistance, and transparency. As the methyl methacrylate-based copolymers, copolymers containing 60% or more by mass of methyl methacrylate units are preferred, and copolymers containing 70% or more by mass of methyl methacrylate units are more preferred. Methyl methacrylate homopolymers are particularly preferred as core materials.
In this specification, (meth)acrylate refers to acrylate, methacrylate or both.
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。
The refractive index of the core material such as acrylic resin is preferably from 1.485 to 1.50, and more preferably from 1.490 to 1.495.
In this specification, the refractive index is a value measured according to the method described below.
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。 The core material can be manufactured by a known polymerization method. Examples of polymerization methods for manufacturing the core material include bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, and solution polymerization. Among these polymerization methods, bulk polymerization and solution polymerization are preferred because they can prevent the inclusion of foreign matter.
<クラッド>
本発明の光ファイバケーブルにおいて、光ファイバのクラッド層を構成する材料(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層は、コアの周囲に形成された少なくとも1層のクラッド層である。
<Clad>
In the optical fiber cable of the present invention, the material constituting the cladding layer of the optical fiber (cladding material) has a refractive index lower than that of the core material.
The cladding layer of the optical fiber of the present invention is at least one cladding layer formed around the core.
本発明の光ファイバ素線において、クラッド層が1層の場合、前記クラッド層を構成する材料は、後述する変性フッ素樹脂を含む。クラッド層が2層以上の場合、前記クラッド層の最外層を構成する材料は、後述する変性フッ素樹脂を含む。具体的には、図2(a)のクラッド層(12)、図2(b)の第二クラッド層(12b)を構成する材料が、後述する変性フッ素樹脂を含む。 In the optical fiber of the present invention, when the cladding layer is one layer, the material constituting the cladding layer contains a modified fluororesin, which will be described later. When the cladding layer is two or more layers, the material constituting the outermost layer of the cladding layer contains a modified fluororesin, which will be described later. Specifically, the material constituting the cladding layer (12) in FIG. 2(a) and the second cladding layer (12b) in FIG. 2(b) contains a modified fluororesin, which will be described later.
例えば、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2層のクラッド構造を有する場合、内側に位置する第一クラッド層は前記変性フッ素樹脂の屈折率より大きい屈折率を有するフッ素化メタクリレート系樹脂を含み、クラッド層の最外層である、第二クラッド層は前記変性フッ素樹脂を含むことができる。
2層のクラッド構造を有することで、第二クラッド層(クラッド層の最外層)に含まれる前記変性フッ素樹脂と、被覆層の最内層に含まれるエチレン-ビニルアルコール系樹脂は親和性が高いので、光ファイバ素線と被覆層の密着性が良好にできる。その結果、光ファイバケーブルの耐捻回性が優れたものになる。さらに、第一クラッド層に含まれるフッ素化メタクリレート系樹脂は高温環境下でも透明性を良好に維持できるので、光ファイバケーブルの105℃の長期耐熱性をより優れたものにできる。
For example, in the case of a two-layer clad structure in which a first clad and a second clad are concentrically laminated in this order around the outer periphery of a core, the first clad layer located on the inside contains a fluorinated methacrylate resin having a refractive index higher than that of the modified fluororesin, and the second clad layer, which is the outermost layer of the clad layers, contains the modified fluororesin.
The two-layer clad structure allows the modified fluororesin contained in the second clad layer (the outermost clad layer) and the ethylene-vinyl alcohol resin contained in the innermost coating layer to have a high affinity, resulting in good adhesion between the optical fiber and the coating layer. As a result, the optical fiber cable has excellent twist resistance. Furthermore, the fluorinated methacrylate resin contained in the first clad layer can maintain good transparency even in high-temperature environments, which allows the optical fiber cable to have better long-term heat resistance at 105°C.
<変性フッ素樹脂>
本発明の光ファイバ素線において、クラッド層又はクラッド層の最外層を構成する材料が、テトラフルオロエチレン単位、エチレン単位、ヘキサフルオロプロピレン単位、及びパーフルオロ(1,1,5-トリハイドロ-1-ペンテン)単位を含むポリマー鎖を有し、カーボネート基を有する反応性官能基を主鎖及び/又は側鎖の末端に有する変性フッ素樹脂を含む。上記変性フッ素樹脂は、光ファイバケーブルの長期耐熱性と耐捻回性に優れる。
<Modified fluororesin>
In the optical fiber of the present invention, the material constituting the cladding layer or the outermost layer of the cladding layer contains a modified fluororesin having a polymer chain containing tetrafluoroethylene units, ethylene units, hexafluoropropylene units, and perfluoro(1,1,5-trihydro-1-pentene) units and having a reactive functional group having a carbonate group at the end of the main chain and/or the side chain. The modified fluororesin provides an optical fiber cable with excellent long-term heat resistance and twisting resistance.
前記変性フッ素樹脂としては、光ファイバケーブルの長期耐熱性と耐捻回性がより優れる観点から、テトラフルオロエチレン単位を24~58モル%、エチレン単位を30~68モル%、ヘキサフルオロプロピレン単位を7~28モル%、パーフルオロ(1,1,5-トリハイドロ-1-ペンテン)単位を1~10モル%を含むポリマー鎖を有し、カーボネート基を有する反応性官能基を主鎖及び/又は側鎖の末端に有する変性フッ素樹脂が好ましい。 From the viewpoint of providing an optical fiber cable with better long-term heat resistance and twisting resistance, the modified fluororesin is preferably a modified fluororesin having a polymer chain containing 24 to 58 mol % tetrafluoroethylene units, 30 to 68 mol % ethylene units, 7 to 28 mol % hexafluoropropylene units, and 1 to 10 mol % perfluoro(1,1,5-trihydro-1-pentene) units, and having a reactive functional group having a carbonate group at the end of the main chain and/or side chain.
前記変性フッ素樹脂は、主鎖あるいは側鎖にカーボネート基(カルボニルジオキシ基)を有する反応性官能基を有しているので、光ファイバ素線と、エチレン-ビニルアルコール系樹脂熱可塑性樹脂を含む被覆層との接着性をより向上させることができる。その結果、光ファイバケーブルに優れた耐捻回性等を付与することができる。カーボネート基を有する反応性官能基を導入した変性フッ素樹脂は、変性フッ素樹脂の重合時に重合開始剤としてパーオキシカーボネートを用いることで容易に導入できる。 The modified fluororesin has a reactive functional group having a carbonate group (carbonyldioxy group) in the main chain or side chain, which can further improve the adhesion between the optical fiber strand and the coating layer containing the ethylene-vinyl alcohol-based thermoplastic resin. As a result, it is possible to impart excellent resistance to twisting to the optical fiber cable. The modified fluororesin into which a reactive functional group having a carbonate group has been introduced can be easily introduced by using peroxycarbonate as a polymerization initiator during polymerization of the modified fluororesin.
前記変性フッ素樹脂は、120~200℃の範囲に融点を有することが好ましい。融点がこの範囲内にあれば、光ファイバ素線製造時の、コアやクラッド層の形状変動を抑制でき、さらに、コアの透明樹脂の熱分解を抑制できる温度で製造できるので好ましい。 The modified fluororesin preferably has a melting point in the range of 120 to 200°C. If the melting point is within this range, it is possible to suppress shape variations in the core and cladding layer during the manufacture of the optical fiber, and further, it is preferable because it can be manufactured at a temperature that suppresses thermal decomposition of the transparent resin of the core.
前記変性フッ素樹脂は、230℃、荷重3.8kgで測定したメルトフローインデックスが5~100g/10分であることが好ましい。メルトフローインデックスがこの範囲内にあれば、光ファイバ素線製造時の、コアやクラッド層の形状変動を抑制でき、さらに、コアの透明樹脂の熱分解を抑制できる温度で製造できるので好ましい。 The modified fluororesin preferably has a melt flow index of 5 to 100 g/10 min, measured at 230°C under a load of 3.8 kg. If the melt flow index is within this range, it is preferable because it is possible to suppress shape variations in the core and cladding layer during the manufacture of the optical fiber, and further, it is possible to manufacture the optical fiber at a temperature that suppresses thermal decomposition of the transparent resin of the core.
前記変性フッ素樹脂は、ISO 13468に準拠し、アッベ屈折計を用いて23℃で測定したナトリウムD線の屈折率が1.34~1.41であることが好ましい。屈折率がこの範囲内にあれば、光ファイバ素線の開口数が十分に大きくなり、受光量を十分に確保できるので、長距離の通信に好適である。 The modified fluororesin preferably has a refractive index of 1.34 to 1.41 for sodium D lines measured at 23°C using an Abbe refractometer in accordance with ISO 13468. If the refractive index is within this range, the numerical aperture of the optical fiber strand is sufficiently large, ensuring a sufficient amount of light reception, making it suitable for long-distance communications.
前記クラッド層を構成する材料は、前記変性フッ素樹脂を85質量%以上含むことが好ましく、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上である。 The material constituting the clad layer preferably contains 85% by mass or more of the modified fluororesin, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 95% by mass or more.
このような変性フッ素樹脂としては、市販品として、ダイキン工業社製のネオフロンEFEP RP4020及びRP5000、旭硝子社製のフルオンLM-ETFE AH2000等を使用できる。
ネオフロンEFEP RP4020及びRP5000は、カーボネート基を有する反応性官能基をポリマー鎖の主鎖及び/又は側鎖の末端に有する、テトラフルオロエチレン/エチレン/ヘキサフルオロプロピレン/パーフルオロ(1,1,5-トリハイドロ-1-ペンテン)共重合体である。
As such modified fluororesins, commercially available products such as Neoflon EFEP RP4020 and RP5000 manufactured by Daikin Industries, Ltd. and Fluon LM-ETFE AH2000 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. can be used.
Neoflon EFEP RP4020 and RP5000 are tetrafluoroethylene/ethylene/hexafluoropropylene/perfluoro(1,1,5-trihydro-1-pentene) copolymers having reactive functional groups having carbonate groups at the ends of the main chain and/or side chains of the polymer chain.
<フッ素化メタクリレート系樹脂>
フッ素化メタクリレート系樹脂は、本発明の光ファイバケーブルにおいて、前記クラッド層は2層以上から形成される場合、内側に位置する第一クラッド層を構成する材料である。
フッ素化メタクリレート系樹脂としては、透過率が高く耐熱性や成形性に優れるという観点から、フルオロアルキル(メタ)アクリレート単位、α-フロロ-フルオロアルキル(メタ)アクリレート単位等のフッ素を含有する(メタ)アクリレート単位を含む、フルオロアルキル(メタ)アクリレート重合体、又は、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が好ましい。
さらに、フルオロアルキル(メタ)アクリレート単位とメチルメタクリレート単位を含む共重合体とすることで、クラッド材の透明性や機械的強度を維持したまま、屈折率をコントロールできるため好ましい。
<Fluorinated methacrylate resin>
In the optical fiber cable of the present invention, when the cladding layer is formed of two or more layers, the fluorinated methacrylate resin is a material constituting the first cladding layer located on the inside.
As the fluorinated methacrylate resin, from the viewpoint of high transmittance and excellent heat resistance and moldability, a fluoroalkyl (meth)acrylate polymer containing a fluorine-containing (meth)acrylate unit such as a fluoroalkyl (meth)acrylate unit or an α-fluoro-fluoroalkyl (meth)acrylate unit, or a fluoroalkyl (meth)acrylate-alkyl (meth)acrylate copolymer is preferred.
Furthermore, by using a copolymer containing fluoroalkyl (meth)acrylate units and methyl methacrylate units, the refractive index can be controlled while maintaining the transparency and mechanical strength of the cladding material, which is preferable.
フルオロアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、下記一般式(1)に示す、2-(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート(13FM)、2-(パーフルオロオクチル)エチルメタクリレート(17FM)等の長鎖フルオロアルキル(メタ)アクリレート;下記一般式(2)に示す、2,2,2-トリフルオロエチルメタクリレート(3FM)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。 Examples of fluoroalkyl (meth)acrylates include long-chain fluoroalkyl (meth)acrylates such as 2-(perfluorohexyl)ethyl methacrylate (13FM) and 2-(perfluorooctyl)ethyl methacrylate (17FM) shown in the following general formula (1); and short-chain fluoroalkyl (meth)acrylates such as 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate (3FM) shown in the following general formula (2).
(式中、mは1又は2、nは5~13のいずれかの整数、Rは水素原子又はメチル基、Xは水素原子又はフッ素原子を示す。)
(In the formula, m is 1 or 2, n is an integer from 5 to 13, R is a hydrogen atom or a methyl group, and X is a hydrogen atom or a fluorine atom.)
(式中、mは1又は2、nは1~4のいずれかの整数、Rは水素原子又はメチル基、Xは水素原子又はフッ素原子を示す。)
(In the formula, m is 1 or 2, n is an integer from 1 to 4, R is a hydrogen atom or a methyl group, and X is a hydrogen atom or a fluorine atom.)
前記フッ素化メタクリレート系樹脂は、伝送損失を低減させることができることから、上記式(2)に示す長鎖フルオロアルキル(メタ)アクリレートの単位10~50質量%、上記式(3)に示す短鎖フルオロアルキル(メタ)アクリレートの単位20~90質量%及び他の共重合可能な単量体単位0~50質量%からなる共重合体が好ましい。具体的には、前記含有率の17FM-3FM-メチルメタクリレート-メタクリル酸共重合体、13FM-3FM-メチルメタクリレート-メタクリル酸共重合体が好ましい。
また、前記フッ素化メタクリレート系樹脂は、70~150℃の範囲内にガラス転移温度を有することが好ましい。ガラス転移温度がこの範囲内にあれば、光ファイバ素線製造時の、コアやクラッド層の形状変動を抑制でき、さらに、コアの透明樹脂の熱分解を抑制できる温度で製造できるので好ましい。
また、前記フッ素化メタクリレート系樹脂は、230℃、荷重3.8kgで測定したメルトフローインデックスが5~100g/10分の範囲内にあることが好ましい。メルトフローインデックスがこの範囲内にあれば、光ファイバ素線製造時の、コアやクラッド層の形状変動を抑制でき、さらに、コアの透明樹脂の熱分解を抑制できる温度で製造できるので好ましい。
また、前記フッ素化メタクリレート系樹脂は、ISO 13468に準拠し、アッベ屈折計を用いて23℃で測定したナトリウムD線の屈折率を、1.42~1.48の範囲内とすることができる。屈折率がこの範囲内にあれば、光ファイバ素線の開口数が十分に大きくなり、受光量を十分に確保できるので、長距離の通信に好適である。
Since the fluorinated methacrylate resin can reduce transmission loss, a copolymer consisting of 10 to 50 mass% of long-chain fluoroalkyl (meth)acrylate units shown in the above formula (2), 20 to 90 mass% of short-chain fluoroalkyl (meth)acrylate units shown in the above formula (3), and 0 to 50 mass% of other copolymerizable monomer units is preferred. Specifically, a 17FM-3FM-methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer or a 13FM-3FM-methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer having the above content is preferred.
The fluorinated methacrylate resin preferably has a glass transition temperature within a range of 70 to 150° C. If the glass transition temperature is within this range, it is possible to suppress shape variations in the core and cladding layer during the manufacture of the optical fiber, and further, it is preferable because the optical fiber can be manufactured at a temperature at which thermal decomposition of the transparent resin of the core can be suppressed.
The fluorinated methacrylate resin preferably has a melt flow index in the range of 5 to 100 g/10 min measured at 230° C. under a load of 3.8 kg. A melt flow index in this range is preferable because it can suppress shape variations in the core and cladding layer during the manufacture of the optical fiber and can also be manufactured at a temperature that can suppress thermal decomposition of the transparent resin of the core.
The fluorinated methacrylate resin can have a refractive index of sodium D line measured at 23° C. using an Abbe refractometer in the range of 1.42 to 1.48 in accordance with ISO 13468. If the refractive index is within this range, the numerical aperture of the optical fiber becomes sufficiently large, and a sufficient amount of light can be received, making it suitable for long-distance communications.
<光ファイバ素線の製造方法>
光ファイバ素線の製造は、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素線の製造は、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。
光ファイバケーブル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、光ファイバ素線をアニール処理することが好ましい。アニール処理の処理条件は、光ファイバ素線の材料によって適宜設定すればよい。アニール処理は連続で行ってもよく、バッチで行ってもよい。
<Method of manufacturing optical fiber>
The optical fiber can be manufactured by a known manufacturing method, for example, a melt spinning method.
The production of an optical fiber by melt spinning can be carried out, for example, by melting a core material and a cladding material separately and composite spinning them.
When an optical fiber cable is used in an environment with a large temperature difference, it is preferable to anneal the optical fiber to suppress pistoning. The conditions of the annealing treatment may be set appropriately depending on the material of the optical fiber. The annealing treatment may be performed continuously or in batches.
<被覆層>
本発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバ素線の外側に形成された、少なくとも1層の被覆層、を有し、且つ、前記被覆層の最内層を構成する材料は、後述するエチレン-ビニルアルコール系樹脂を含む構成とすることができる。
<Coating Layer>
The optical fiber cable of the present invention has at least one coating layer formed on the outside of the optical fiber strand, and the material constituting the innermost layer of the coating layer can be configured to contain an ethylene-vinyl alcohol-based resin described below.
さらに、本発明の光ファイバケーブルは、前記被覆層が、被覆内層、被覆外層がこの順で同心円状に形成された、少なくとも2層以上の層からなる構成とすることができる。この場合、前記被覆内層を構成する材料は、エチレン-ビニルアルコール系樹脂を含み、前記被覆外層を構成する材料は、ポリアミド系樹脂を含むことができる。 Furthermore, the optical fiber cable of the present invention may have a coating layer consisting of at least two layers, with an inner coating layer and an outer coating layer formed concentrically in that order. In this case, the material constituting the inner coating layer may include an ethylene-vinyl alcohol resin, and the material constituting the outer coating layer may include a polyamide resin.
さらに、本発明の光ファイバケーブルは、前記被覆外層の外周に、さらに被覆最外層を有することができる。この場合、前記被覆最外層を構成する材料は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂を含むことができる。 Furthermore, the optical fiber cable of the present invention may further have an outermost coating layer on the outer circumference of the outer coating layer. In this case, the material constituting the outermost coating layer may include a polybutylene terephthalate resin.
以下、順に、被覆内層、被覆外層、被覆最外層について説明する。
なお、被覆内層とは、「被覆層の最内層」と同義である。
(被覆内層)
被覆内層は、前記被覆層が2層以上の層からなる場合、最内層の被覆層のことをいう。
The inner coating layer, the outer coating layer, and the outermost coating layer will be described below in this order.
The term "inner coating layer" is synonymous with "the innermost coating layer."
(Inner coating layer)
When the coating layer is composed of two or more layers, the inner coating layer refers to the innermost coating layer.
前記被覆内層を構成する材料は、エチレン-ビニルアルコール系樹脂(以下、「EVOH樹脂」という。) を含むことができる。
EVOH樹脂は、エチレンに由来する単位(以下「エチレン単位」と略す)とビニルアルコールに由来する単位(以下「ビニルアルコール単位」と略す)を含む共重合体樹脂である。
The material constituting the inner coating layer may contain an ethylene-vinyl alcohol resin (hereinafter referred to as "EVOH resin").
EVOH resin is a copolymer resin containing units derived from ethylene (hereinafter abbreviated as "ethylene units") and units derived from vinyl alcohol (hereinafter abbreviated as "vinyl alcohol units").
EVOH樹脂は、前記変性フッ素樹脂と親和性が大きいため、被覆層と光ファイバ素線の密着性が高くなり、その結果、光ファイバケーブルの耐捻回性を良好にできる。 Since the EVOH resin has a high affinity with the modified fluororesin, the adhesion between the coating layer and the optical fiber is high, and as a result, the twisting resistance of the optical fiber cable can be improved.
さらに、EVOH樹脂は酸素遮断性が高いことから、高温環境下における光ファイバの酸化劣化による伝送損失の増大を抑制できるので、光ファイバケーブルの長期耐熱性を良好にできる。
低酸素透過度の材料中のEVOH樹脂の含有量は、本発明の効果が得られる範囲にあれば特に制限されるものではないが、より十分な酸素遮断性を得る点から、90~100質量%の範囲にあることが好ましく、95~100質量%の範囲にあることがより好ましく、低酸素透過度の材料がEVOH樹脂であることが特に好ましい。
Furthermore, since EVOH resin has high oxygen barrier properties, it is possible to suppress an increase in transmission loss due to oxidative deterioration of the optical fiber in a high-temperature environment, thereby improving the long-term heat resistance of the optical fiber cable.
The content of EVOH resin in the low oxygen permeability material is not particularly limited as long as it is within a range in which the effects of the present invention can be obtained. From the viewpoint of obtaining a more sufficient oxygen barrier property, however, the content is preferably in the range of 90 to 100 mass %, more preferably in the range of 95 to 100 mass %, and it is particularly preferable that the low oxygen permeability material is EVOH resin.
エチレン-ビニルアルコール系樹脂としては、特に制限されないが、エチレン単位とビニルアルコール単位の含有割合が、前記EVOH樹脂を構成する単量体単位の総量100モルに対して、エチレン単位20モル%以上50モル%以下、ビニルアルコール単位50モル%以上80モル%以下の範囲にある共重合体が好ましい。エチレン単位とビニルアルコール単位の合計量は、EVOH樹脂を構成する単量体単位の総量100モルに対して、90モル%以上が好ましく、95モル%以上がより好ましい。 The ethylene-vinyl alcohol resin is not particularly limited, but is preferably a copolymer in which the content of ethylene units and vinyl alcohol units is in the range of 20 mol% to 50 mol% and 50 mol% to 80 mol% of vinyl alcohol units per 100 mol of the total amount of monomer units constituting the EVOH resin. The total amount of ethylene units and vinyl alcohol units is preferably 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, per 100 mol of the total amount of monomer units constituting the EVOH resin.
前記EVOH樹脂中のビニルアルコール単位の含有割合の上限は、特に制限されるものではないが、光ファイバケーブルの機械的強度が良好となる観点から、前記エチレン-ビニルアルコール系樹脂を構成する単量体単位の総量100モル%に対して、80モル%以下が好ましい。77モル%以下がより好ましく、74モル%以下がさらに好ましい。ビニルアルコール単位の含有割合の下限は、特に制限されるものではないが、光ファイバケーブルの105℃長期耐熱性が良好となる観点から、前記エチレン-ビニルアルコール系樹脂を構成する単量体単位の総量100モルに対して、50モル%以上が好ましい。56モル%以上がより好ましく、65モル%以上がさらに好ましく、69モル%以上が特に好ましい。 The upper limit of the content of vinyl alcohol units in the EVOH resin is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the mechanical strength of the optical fiber cable, it is preferably 80 mol% or less relative to 100 mol% of the total amount of monomer units constituting the ethylene-vinyl alcohol resin. 77 mol% or less is more preferable, and 74 mol% or less is even more preferable. The lower limit of the content of vinyl alcohol units is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the long-term heat resistance at 105°C of the optical fiber cable, it is preferably 50 mol% or more relative to 100 mol% of the total amount of monomer units constituting the ethylene-vinyl alcohol resin. 56 mol% or more is more preferable, 65 mol% or more is even more preferable, and 69 mol% or more is particularly preferable.
前記EVOH樹脂中のエチレン単位の含有割合の上限は、特に制限されるものではないが、光ファイバケーブルの105℃耐熱性が良好となる観点から、前記エチレン-ビニルアルコール系樹脂を構成する単量体単位の総量100モル%に対して、50モル%以下が好ましい。44モル%以下がより好ましく、35モル%以下がさらに好ましく、31モル%以下が特に好ましい。エチレン単位の含有割合の下限は、特に制限されるものではないが、光ファイバケーブルの機械的強度が良好となる観点から、前記エチレン-ビニルアルコール系樹脂を構成する単量体単位の総量100モルに対して、20モル%以上が好ましい。23モル%以上がより好ましく、26モル%以上がさらに好ましい。 The upper limit of the content of ethylene units in the EVOH resin is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining good heat resistance at 105°C of the optical fiber cable, it is preferably 50 mol% or less relative to 100 mol% of the total amount of monomer units constituting the ethylene-vinyl alcohol resin. 44 mol% or less is more preferable, 35 mol% or less is even more preferable, and 31 mol% or less is particularly preferable. The lower limit of the content of ethylene units is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining good mechanical strength of the optical fiber cable, it is preferably 20 mol% or more relative to 100 mol% of the total amount of monomer units constituting the ethylene-vinyl alcohol resin. 23 mol% or more is more preferable, and 26 mol% or more is even more preferable.
上記のEVOH樹脂の市販品としては、例えば、ソアノールD、DT、DC、ソアノールE、ET、A、AT(製品名、三菱ケミカル社製)を挙げることができる。 Commercially available products of the above EVOH resins include, for example, Soarnol D, DT, DC, Soarnol E, ET, A, and AT (product names, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
EVOH樹脂の融点の上限は、特に限定されるものではないが、好ましくは195℃以下、より好ましくは180℃以下の範囲にあり、JIS K7210に準じて、210℃、荷重5kgfで測定したメルトフローインデックスが25~80g/10分の範囲にあるものが、光ファイバケーブルの成形安定性に優れる点から好ましい。EVOH樹脂の融点の下限は、特に限定されるものではないが、155℃以上が好ましく、165℃以上がより好ましい。融点が低すぎると、被覆内層を設ける際の成形安定性が低下するおそれがある。
本明細書において、融点は、ISO3146:2000に準拠し、示差走査熱量計により測定した値とする。
The upper limit of the melting point of the EVOH resin is not particularly limited, but is preferably 195° C. or lower, more preferably 180° C. or lower, and the melt flow index measured at 210° C. and a load of 5 kgf in accordance with JIS K7210 is preferably in the range of 25 to 80 g/10 min from the viewpoint of excellent molding stability of the optical fiber cable. The lower limit of the melting point of the EVOH resin is not particularly limited, but is preferably 155° C. or higher, more preferably 165° C. or higher. If the melting point is too low, there is a risk of reduced molding stability when providing an inner coating layer.
In this specification, the melting point is a value measured by a differential scanning calorimeter in accordance with ISO 3146:2000.
(被覆外層)
被覆外層は、前記被覆層が2層以上の層からなる場合、被覆内層の外周に形成される層のことをいう。
前記被覆外層を構成する材料は、ポリアミド系樹脂を含むことができる。
被覆外層が、ポリアミド系樹脂を含む材料から構成されることにより、ポリアミド系樹脂の有する優れた耐熱性、耐薬品、機械的強度により、光ファイバケーブルの耐熱性、機械的強度が良好となる。
ポリアミド系樹脂としては、例えば、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド612、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド1010等の脂肪族ポリアミド;ポリアミド4T(1,4-ブタンジアミンとテレフタル酸の共重合体)、ポリアミド6T(1,6-ヘキサンジアミンとテレフタル酸の共重合体)、ポリアミドMXD6(メタ-キシリレンジアミンとアジピン酸の共重合体)、ポリアミド6I(1,6-ヘキサンジアミンとイソフタル酸の共重合体)、ポリアミド9T(1,9-ノナンジアミンとテレフタル酸の共重合体)等の半芳香族ポリアミド等が挙げられる。これらのポリアミド系樹脂(N)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。これらのポリアミド系樹脂(N)の中でも、耐熱性、酸素遮断性に優れることから、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド612、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド1010、ポリアミドMXD6、ポリアミド6T、ポリアミド9Tが好ましく、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド12、ポリアミド11、ポリアミドMXD6がより好ましく、ポリアミド66、ポリアミド12、ポリアミド11が更に好ましい。
(Outer coating layer)
When the coating layer is composed of two or more layers, the outer coating layer refers to a layer formed on the outer periphery of the inner coating layer.
The material constituting the outer coating layer may include a polyamide resin.
By forming the outer coating layer from a material containing a polyamide-based resin, the excellent heat resistance, chemical resistance, and mechanical strength of the polyamide-based resin can provide the optical fiber cable with good heat resistance and mechanical strength.
Examples of polyamide resins include aliphatic polyamides such as polyamide 6, polyamide 66, polyamide 612, polyamide 11, polyamide 12, and polyamide 1010; semi-aromatic polyamides such as polyamide 4T (copolymer of 1,4-butanediamine and terephthalic acid), polyamide 6T (copolymer of 1,6-hexanediamine and terephthalic acid), polyamide MXD6 (copolymer of meta-xylylenediamine and adipic acid), polyamide 6I (copolymer of 1,6-hexanediamine and isophthalic acid), and polyamide 9T (copolymer of 1,9-nonanediamine and terephthalic acid). These polyamide resins (N) may be used alone or in combination of two or more. Among these polyamide-based resins (N), polyamide 6, polyamide 66, polyamide 612, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 1010, polyamide MXD6, polyamide 6T, and polyamide 9T are preferred because they have excellent heat resistance and oxygen barrier properties, and polyamide 6, polyamide 66, polyamide 12, polyamide 11, and polyamide MXD6 are more preferred, and polyamide 66, polyamide 12, and polyamide 11 are even more preferred.
被覆外層を構成する材料中のポリアミド系樹脂(N)の含有率の下限は、特に制限されないが、光ファイバケーブルの105℃長期耐熱性、フェルールとのレーザー溶着性に優れることから、被覆外層を構成する材料を100質量%として、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましい。ポリアミド系樹脂(N)の含有率の上限は、特に制限されないが、光ファイバケーブルの被覆内層と被覆外層の密着性に優れることから、被覆外層を構成する材料を100質量%として、90質量%以下が好ましく、85質量%以下がより好ましく、80質量%以下が更に好ましい。 The lower limit of the content of polyamide-based resin (N) in the material constituting the outer coating layer is not particularly limited, but since the optical fiber cable has excellent long-term heat resistance at 105°C and excellent laser welding properties with the ferrule, it is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and even more preferably 70% by mass or more, based on 100% by mass of the material constituting the outer coating layer. The upper limit of the content of polyamide-based resin (N) is not particularly limited, but since the optical fiber cable has excellent adhesion between the inner coating layer and the outer coating layer, it is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or less, based on 100% by mass of the material constituting the outer coating layer.
ポリアミド系樹脂(N)の融点は、150℃~300℃が好ましく、180℃~280℃がより好ましい。ポリアミド系樹脂(N)の融点が150℃以上であると、光ファイバケーブルの耐熱性に優れる。またポリアミド系樹脂(N)の融点が300℃以下であると、加工性に優れる。
本明細書において、融点は、ISO3146:2000に準拠し、示差走査熱量計により測定した値とする。
The melting point of the polyamide resin (N) is preferably 150° C. to 300° C., and more preferably 180° C. to 280° C. When the melting point of the polyamide resin (N) is 150° C. or higher, the optical fiber cable has excellent heat resistance. When the melting point of the polyamide resin (N) is 300° C. or lower, the optical fiber cable has excellent processability.
In this specification, the melting point is a value measured by a differential scanning calorimeter in accordance with ISO 3146:2000.
さらに、本発明の光ファイバケーブルは、前記被覆外層を構成する材料に、ポリアミド系樹脂とエチレン-ビニルアルコール系樹脂の混合物を使用することができる。
被覆外層を構成する材料がエチレン-ビニルアルコール系樹脂を含むことにより、被覆外層と被覆内層の間に親和作用が得られ、光ファイバケーブルの被覆外層と被覆内層の密着性を良好にできる。
上記の被覆外層を構成するエチレン-ビニルアルコール系樹脂としては、被覆内層の項に記載した、EVOH樹脂を同様のものを使用できる。被覆内層を構成する材料に用いるEVOH樹脂と、被覆外層を構成する材料に用いるエチレン-ビニルアルコール系樹脂は、被覆外層と被覆内層の密着性をより良好にできる観点から、同じものであることが好ましい。
Furthermore, in the optical fiber cable of the present invention, the material constituting the outer coating layer may be a mixture of a polyamide resin and an ethylene-vinyl alcohol resin.
By including an ethylene-vinyl alcohol resin in the material constituting the outer coating layer, an affinity is obtained between the outer coating layer and the inner coating layer, and good adhesion can be achieved between the outer coating layer and the inner coating layer of the optical fiber cable.
The ethylene-vinyl alcohol-based resin constituting the outer coating layer may be the same as the EVOH resin described in the section on the inner coating layer. From the viewpoint of improving the adhesion between the outer coating layer and the inner coating layer, it is preferable that the EVOH resin used in the material constituting the inner coating layer and the ethylene-vinyl alcohol-based resin used in the material constituting the outer coating layer are the same.
被覆外層において、前記ポリアミド系樹脂と前記エチレン-ビニルアルコール系樹脂の配合割合は、ポリアミド系樹脂100質量部に対して、前記エチレン-ビニルアルコール系樹脂10質量部~30質量部が好ましく、15質量部~25質量部がより好ましい。前記エチレン-ビニルアルコール系樹脂の含有率が10質量部以上であると、光ファイバケーブルの被覆内層と被覆外層の密着性を良好にできる。前記エチレン-ビニルアルコール系樹脂の含有割合が、ポリアミド系樹脂100質量部に対して30質量部以下であると、ポリアミド樹脂による効果を十分に得ることができる。 In the outer coating layer, the blending ratio of the polyamide resin to the ethylene-vinyl alcohol resin is preferably 10 to 30 parts by mass, and more preferably 15 to 25 parts by mass, of the ethylene-vinyl alcohol resin per 100 parts by mass of polyamide resin. When the content of the ethylene-vinyl alcohol resin is 10 parts by mass or more, the adhesion between the inner coating layer and the outer coating layer of the optical fiber cable can be improved. When the content of the ethylene-vinyl alcohol resin is 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of polyamide resin, the effect of the polyamide resin can be fully obtained.
前記ポリアミド系樹脂と前記エチレン-ビニルアルコール系樹脂を混合する方法としては、例えば、公知の二軸押出機等の装置を用いて溶融混練する方法等が挙げられる。 The polyamide resin and the ethylene-vinyl alcohol resin can be mixed, for example, by melt kneading using a known device such as a twin-screw extruder.
被覆外層を構成する材料の溶融混練の温度は、200℃~300℃が好ましく、220℃~280℃がより好ましい。被覆外層を構成する材料の溶融混練の温度が200℃以上であると、被覆外層を構成する材料を十分に混練することができる。また、被覆外層を構成する材料の溶融混練の温度が300℃以下であると、ポリアミド系樹脂の本来の性能を損なわないで混練することができる。 The temperature for melt-kneading the material constituting the outer coating layer is preferably 200°C to 300°C, and more preferably 220°C to 280°C. If the temperature for melt-kneading the material constituting the outer coating layer is 200°C or higher, the material constituting the outer coating layer can be sufficiently kneaded. If the temperature for melt-kneading the material constituting the outer coating layer is 300°C or lower, the polyamide resin can be kneaded without impairing its inherent performance.
(被覆最外層)
被覆最外層は、前記被覆層が3層以上の層からなる場合、被覆外層の外周に形成される層のことをいう。
前記被覆最外層を構成する材料は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(以下、「PBT樹脂」という。)を含むことができる。
被覆最外層が、PBT樹脂を含む材料から構成されることにより、PBT樹脂の有する優れた耐熱性、耐薬品、機械的強度により、高温高湿下における、光ファイバケーブルの耐熱性や、耐薬品、機械的強度が良好となる。
PBT樹脂とは、1,4-ブタンジオール(テトラメチレングリコール)とテレフタル酸のエステル化反応、又は1,4-ブタンジオールとテレフタル酸ジメチルのエステル交換反応等により得られたビスヒドロキシブチルテレフタレート(BHT)ないしはそのオリゴマーを重縮合して合成された、下記一般式(4)で示されるオリゴポリ1,4-ブチレンテレフタレートの単位を主構成単位として含有する重合体のことである。
(Outermost coating layer)
When the coating layer is composed of three or more layers, the outermost coating layer refers to a layer formed on the outer periphery of the outer coating layer.
The material constituting the outermost coating layer may include a polybutylene terephthalate resin (hereinafter, referred to as "PBT resin").
Since the outermost coating layer is made of a material containing PBT resin, the excellent heat resistance, chemical resistance, and mechanical strength of PBT resin provide the optical fiber cable with good heat resistance, chemical resistance, and mechanical strength under high temperature and high humidity conditions.
The PBT resin is a polymer containing, as a main constituent unit, an oligopoly-1,4-butylene terephthalate unit represented by the following general formula (4) synthesized by polycondensation of bishydroxybutyl terephthalate (BHT) or its oligomer obtained by an esterification reaction between 1,4-butanediol (tetramethylene glycol) and terephthalic acid, or an ester exchange reaction between 1,4-butanediol and dimethyl terephthalate.
(式中のnは正の整数を示す)
(where n is a positive integer)
本発明に適しているPBT樹脂として、より具体的には、上記一般式(4)で示されるオリゴポリ1,4-ブチレンテレフタレートをハードセグメント単位(結晶相)として含有し、ソフトセグメント単位(非晶相)として、分子量が200~5000の範囲にある脂肪族ポリエーテル(例えば、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)など)と、テレフタル酸、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸ジプロピル、テレフタル酸ジブチルのうち少なくとも1種類との重縮合で合成された下記一般式(5)で示されるブロック単位、又は下記一般式(6)で示されるポリ(ε-カプロラクトン)(PCL)のブロック単位やポリブチレンアジペート(PBA)のような脂肪族ポリエステルのブロック単位を含有するエラストマー樹脂が好ましい。 More specifically, the PBT resin suitable for the present invention is preferably an elastomer resin that contains oligopoly 1,4-butylene terephthalate represented by the above general formula (4) as a hard segment unit (crystalline phase) and a block unit represented by the following general formula (5) synthesized by polycondensation of an aliphatic polyether having a molecular weight in the range of 200 to 5000 (e.g., polytetramethylene glycol (PTMG)) with at least one of terephthalic acid, dimethyl terephthalate, diethyl terephthalate, dipropyl terephthalate, and dibutyl terephthalate, or a block unit of poly(ε-caprolactone) (PCL) represented by the following general formula (6) or a block unit of an aliphatic polyester such as polybutylene adipate (PBA), as a soft segment unit (amorphous phase).
(式中、pは4~12の整数、qは2~20の整数、mは正の整数を示す)
(In the formula, p is an integer of 4 to 12, q is an integer of 2 to 20, and m is a positive integer.)
(式中、rは1以上の整数、lは正の整数を示す)
(In the formula, r is an integer of 1 or more, and l is a positive integer.)
上記のPBT樹脂の中でも、特に、高温高湿下における、光ファイバケーブルの光学性能や被覆層の機械的強度を維持する点で、上記一般式(5)で示される脂肪族ポリエーテル単位を含むブロック単位をソフトセグメント単位として有するPBT樹脂が好適である。特に、オリゴポリ1,4-ブチレンテレフタレートからなるハードセグメント部分(A)(式(4)に示される構造)と、テレフタル酸あるいはテレフタレートと分子量が200~600の範囲にあるポリテトラメチレングリコール(PTMG)との重縮合体からなるソフトセグメント部分(B)(式(5)においてp=4の場合の構造)とを含むブロック共重合体であるPBT樹脂が、高温高湿下における、光ファイバケーブルの光学性能や被覆層の機械的強度に優れていることから好ましい。 Among the above PBT resins, a PBT resin having a block unit containing an aliphatic polyether unit represented by the above general formula (5) as a soft segment unit is particularly preferred in terms of maintaining the optical performance of the optical fiber cable and the mechanical strength of the coating layer under high temperature and high humidity conditions. In particular, a PBT resin that is a block copolymer containing a hard segment portion (A) (structure represented by formula (4)) made of oligopoly 1,4-butylene terephthalate and a soft segment portion (B) (structure when p = 4 in formula (5)) made of a polycondensate of terephthalic acid or terephthalate and polytetramethylene glycol (PTMG) having a molecular weight in the range of 200 to 600 is preferred because it has excellent optical performance of the optical fiber cable and mechanical strength of the coating layer under high temperature and high humidity conditions.
さらに、上記PBT樹脂においては、ハードセグメント部分(A)に含まれる1,4-ブチレンテレフタレート単位の総モル数(a)と、ソフトセグメント部分(B)に含まれる1,4-ブチレンテレフタレート単位の総モル数(b)の比(a/b)は、15/85~30/70の範囲が好ましい。この比(a/b)が小さすぎると、ポリマー主鎖中のエーテル結合単位の数が増えるため、高温高湿下でPBT樹脂が加水分解による劣化を受けやすく、又ソフトセグメント含有割合が増大するため、材料自体が柔軟で変形を受け易くなるために引抜強度が低下する。逆に、この比(a/b)が大きすぎると、ハードセグメントの含有割合が増大するために、融点が高くなり、被覆安定性が低下する。この比(a/b)は18/82以上がより好ましく、22/78以上がさらに好ましい。一方、この比は27/73以下がより好ましく、25/75以下がさらに好ましい。 Furthermore, in the above PBT resin, the ratio (a/b) of the total number of moles (a) of 1,4-butylene terephthalate units contained in the hard segment portion (A) to the total number of moles (b) of 1,4-butylene terephthalate units contained in the soft segment portion (B) is preferably in the range of 15/85 to 30/70. If this ratio (a/b) is too small, the number of ether bond units in the polymer main chain increases, making the PBT resin susceptible to degradation due to hydrolysis under high temperature and high humidity conditions, and the soft segment content increases, making the material itself flexible and susceptible to deformation, resulting in a decrease in pull-out strength. Conversely, if this ratio (a/b) is too large, the hard segment content increases, raising the melting point and decreasing the coating stability. This ratio (a/b) is more preferably 18/82 or more, and even more preferably 22/78 or more. On the other hand, this ratio is more preferably 27/73 or less, and even more preferably 25/75 or less.
さらに、上記PBT樹脂の融点は、155℃以上230℃以下の範囲にあることが好ましい。融点が低すぎると、被覆内層との密着性が低下する虞がある。一方、融点が高すぎると、被覆最外層を設ける際の熱履歴の影響により光ファイバの光学特性が低下する虞がある。PBT樹脂の融点は220℃以下がより好ましく、210℃以下がさらに好ましい。またPBT樹脂の融点は165℃以上がより好ましく、175℃以上がさらに好ましい。
本明細書において、融点は、ISO3146:2000に準拠し、示差走査熱量計により測定した値とする。
Furthermore, the melting point of the PBT resin is preferably in the range of 155°C or more and 230°C or less. If the melting point is too low, there is a risk of the adhesion with the inner coating layer being reduced. On the other hand, if the melting point is too high, there is a risk of the optical properties of the optical fiber being reduced due to the influence of the thermal history when the outermost coating layer is provided. The melting point of the PBT resin is more preferably 220°C or less, and even more preferably 210°C or less. The melting point of the PBT resin is more preferably 165°C or more, and even more preferably 175°C or more.
In this specification, the melting point is a value measured by a differential scanning calorimeter in accordance with ISO 3146:2000.
このようなPBT樹脂としては、例えば、東レ・デュポン社製のハイトレル(Hytrel)8068、5547F、6037F、7237F(商品名)や、ポリプラスチック社製のDURANEXシリーズ(商品名)、東洋紡社製のペルプレンSタイプ、Pタイプ(商品名)、三菱エンジニアリングプラスチックス社製のノバデュラン5010N6-3X(商品名)、デュポン社製のCrastinシリーズ(商品名)等の中から選ぶことができる。
中でも、難燃性に優れている点から、東レ・デュポン社製のハイトレル(Hytrel)7237F(商品名)または三菱エンジニアリングプラスチックス社製のノバデュラン5010N6-3Xを用いることがより好ましい。
Such PBT resins can be selected from, for example, Hytrel 8068, 5547F, 6037F, and 7237F (trade names) manufactured by DuPont-Toray Co., Ltd., DURANEX series (trade name) manufactured by Polyplastics Co., Ltd., Pelprene S type and P type (trade name) manufactured by Toyobo Co., Ltd., Novaduran 5010N6-3X (trade name) manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Corporation, and Crastin series (trade name) manufactured by DuPont.
Among these, it is more preferable to use Hytrel 7237F (product name) manufactured by DuPont-Toray Co., Ltd. or Novaduran 5010N6-3X manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Corporation, because of their excellent flame retardancy.
被覆最外層を構成する材料において、PBT樹脂の含有割合の下限は、特に制限されないが、光ファイバケーブルの105℃長期耐熱性及び可塑剤耐性が良好となる観点から、被覆最外層を構成する材料100質量%に対して、70質量%以上が好ましい。80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましい。被覆最外層を構成する材料中のPBT樹脂の含有割合の上限は、特に制限されるものではなく、100質量%であっても良い。 In the material constituting the outermost coating layer, the lower limit of the content of PBT resin is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the long-term heat resistance at 105°C and plasticizer resistance of the optical fiber cable, it is preferably 70% by mass or more relative to 100% by mass of the material constituting the outermost coating layer. 80% by mass or more is more preferable, and 90% by mass or more is even more preferable. The upper limit of the content of PBT resin in the material constituting the outermost coating layer is not particularly limited, and may be 100% by mass.
<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。
光ファイバ素線の外側に、被覆層を、被覆内層、被覆外層の順で同心円状に形成する場合、及び、前記被覆外層の外周に、さらに被覆最外層を形成する場合は、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。
<Method of manufacturing optical fiber cable>
As a method for coating the outer circumference of an optical fiber with a coating layer, for example, a method using an extrusion coating device equipped with a crosshead die can be mentioned. In particular, when coating a plastic optical fiber with a coating layer, a method using an extrusion coating device equipped with a crosshead die is preferable because it can obtain an optical fiber cable with a uniform diameter.
When the coating layers are formed concentrically around the outside of the optical fiber core in the order of an inner coating layer and an outer coating layer, and when an outermost coating layer is further formed around the outer periphery of the outer coating layer, the coating layers may be formed one by one in order, or multiple coating layers may be formed simultaneously.
光ファイバの外周に被覆層を被覆する際の押出の温度は、200℃~300℃が好ましく、220℃~280℃がより好ましい。光ファイバの外周に被覆層を被覆する際の押出の温度が200℃以上であると、光ファイバケーブルの外観に優れる。光ファイバの外周に被覆層を被覆する際の押出の温度が300℃以下であると、被覆層を構成する材料の本来の性能を損なわない。 The extrusion temperature when coating the coating layer on the outer periphery of the optical fiber is preferably 200°C to 300°C, and more preferably 220°C to 280°C. When the extrusion temperature when coating the coating layer on the outer periphery of the optical fiber is 200°C or higher, the optical fiber cable has an excellent appearance. When the extrusion temperature when coating the coating layer on the outer periphery of the optical fiber is 300°C or lower, the original performance of the material that constitutes the coating layer is not impaired.
本発明の光ファイバケーブルは、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。 The optical fiber cable of the present invention has a wide transmission bandwidth and excellent long-term heat resistance, flexibility, and mechanical durability, and can therefore be suitably used for optical information communication, for example, inside trains, airplanes, automobiles, and other vehicles, and inside buildings, as well as in the field of factory automation (FA). It is particularly suitable for use in a bent state in a narrow space, such as inside an automobile or other vehicle, where it is exposed to mechanical stress and high temperature environments.
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。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(屈折率の測定)
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、ISO 13468に準拠し、アッベ屈折計(機種名「NAR-3T」、(株)アタゴ製)を用いて、23℃におけるナトリウムD線の屈折率を測定した。
(Measurement of refractive index)
A film-like test piece having a thickness of 200 μm was prepared by melt pressing, and the refractive index of sodium D line at 23° C. was measured in accordance with ISO 13468 using an Abbe refractometer (model name “NAR-3T”, manufactured by Atago Co., Ltd.).
(メルトフローインデックス)
日本工業規格JIS K7210に準拠し、230℃、荷重3.8kgの条件下で、直径2mm、長さ8mmのノズルから10分間に吐出される樹脂量から、メルトフローインデックスを測定した。
(Melt Flow Index)
The melt flow index was measured in accordance with Japanese Industrial Standard JIS K7210 from the amount of resin extruded from a nozzle having a diameter of 2 mm and a length of 8 mm for 10 minutes under conditions of 230° C. and a load of 3.8 kg.
(融点)
融点は、示差走査熱量測定によって測定した。示差走査熱量計(形式:EXSTAR DSC6200、セイコーインスツルメンツ社製)を用いて、サンプルを昇温速度20℃/分で昇温させることで測定した。
(Melting Point)
The melting point was measured by differential scanning calorimetry, using a differential scanning calorimeter (model: EXSTAR DSC6200, manufactured by Seiko Instruments Inc.) by raising the temperature of the sample at a heating rate of 20° C./min.
(長期耐熱性の測定)
実施例、比較例で得られた得られた光ファイバケーブルを、温度105℃の環境下に3000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。
(Measurement of long-term heat resistance)
The optical fiber cables obtained in the examples and comparative examples were exposed to an environment at a temperature of 105° C. for 3000 hours, and were measured by a 25 m-1 m cutback method under conditions of a wavelength of 650 nm and an excitation NA of 0.1.
Measurements using the 25m-1m cutback method were performed in accordance with IEC 60793-1-40:2001. Specifically, a 25m optical fiber was set in the measurement device, and the output power P2 was measured, after which the optical fiber was cut to the cutback length (1m from the input end), the output power P1 was measured, and the optical transmission loss (unit: dB/km) was calculated using the following formula (1). The above measurements were performed in a light-shielded environment.
(耐捻回性の測定)
光ファイバケーブルの耐捻回性の指標として、自製の捻回性試験装置を用い、以下の方法により捻回光量損失を測定した。
光ファイバケーブルの捻回光量損失を計測する際に用いられる捻回試験装置について図3を用いて説明する。
自製の捻回性試験装置を用い、長さ2mの光ファイバケーブル31の中央付近(約25cm)について、片側端部を、捻回性試験装置の水平方向に配置された一対のチャック32,32‘(チャック間250mm)の、一方のチャック(2)32’に固定した。
長さ2mの光ファイバケーブルの一方の端面にLED光源33(商品名「TOTX170A」、波長660nm)、他方の端面にフォトダイオード検出器34を備えた光パワーメーター35(商品名「AQ1135E」、安藤電気(株)製、受信感度-70dBm)を接続した。
次いで、光ファイバケーブル31のチャック(1)32側の片側に滑車36を介して500gfの重り37をつるすことにより、光ファイバケーブルに引張り方向の力を加えた状態で直線状に保持し、1分後の光量(T1)を記録した。
次いで、光ファイバケーブルに張力500gfが付加された状態を維持しながら、ファイバケーブルの片側一方のチャック(2)32‘を、光ファイバケーブルの中心軸を軸として5回転させた後、1分後の光量(T2)を記録した。下記数式(2)を用いて、捻回光量損失(単位:dB)を算出した。
(Measurement of torsion resistance)
As an index of the twist resistance of the optical fiber cable, the twist light loss was measured by the following method using a homemade twist resistance tester.
A twisting test device used for measuring the twisting light loss of an optical fiber cable will be described with reference to FIG.
Using a homemade torsion test device, one end of a 2 m long optical fiber cable 31 near the center (approximately 25 cm) was fixed to one chuck (2) 32' of a pair of chucks 32, 32' (250 mm apart) arranged horizontally in the torsion test device.
An LED light source 33 (product name "TOTX170A", wavelength 660 nm) was connected to one end of an optical fiber cable having a length of 2 m, and an optical power meter 35 (product name "AQ1135E", manufactured by Ando Electric Co., Ltd., receiving sensitivity -70 dBm) equipped with a photodiode detector 34 was connected to the other end of the cable.
Next, a 500 gf weight 37 was hung via a pulley 36 on one side of the optical fiber cable 31 near the chuck (1) 32, thereby applying a tensile force to the optical fiber cable to hold it straight, and the amount of light (T1) after one minute was recorded.
Next, while maintaining a tension of 500 gf applied to the optical fiber cable, one of the chucks (2) 32' on one side of the optical fiber cable was rotated five times around the central axis of the optical fiber cable, and the light quantity (T2) after one minute was recorded. The twisting light quantity loss (unit: dB) was calculated using the following formula (2).
(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。
第1クラッド材(B-1) : フッ素樹脂(13FM/3FM/MMA/MAA共重合体、屈折率1.417)
第2クラッド材(C-1) : フッ素樹脂(商品名:RP4020、ダイキン工業(株)製、テトラフルオロエチレン単位、エチレン単位、ヘキサフルオロプロピレン単位、及びパーフルオロ(1,1,5-トリハイドロ-1-ペンテン単位を含み、カーボネート基を有する反応性官能基をポリマー鎖の主鎖及び/又は側鎖の末端に有する共重合体。屈折率1.380、融点160℃、メルトフローインデックス11g/10分)
第2クラッド材(C-2) : フッ素樹脂(VDF/TFE/HFP共重合体、VDF:TFE:HFP=60:35:5(mol比)、屈折率1.374、融点129℃、メルトフローインデックス37g/10分)
EVOH樹脂(E-1):エチレン単位を29モル%含むエチレン-ビニルアルコール共重合樹脂。酸素透過度が0.2cc・20μm/(m2・day・atm)、メルトフローインデックス15g/10分(商品名「ソアノールD2908」、日本合成化学工業社製)
ポリアミド樹脂(N-1):ポリアミド12。酸素透過度が580cc・20μm/(m2・day・atm)(商品名「グリルアミドXE3926」、EMS-GRIVORY社製、メルトフローインデックス84g/10分)
ポリブチレンテレフタレート系樹脂(X-1):顔料(群青)を配合したPBT樹脂(商品名「NOVADURAN5010N6-3X」、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)
なお、「MMA」はメタクリル酸メチル、「MAA」はメタクリル酸、「13FM」は(メタ)アクリル酸-2-(パーフルオロヘキシル)エチル、「3FM」は(メタ)アクリル酸-2,2,2-トリフルオロエチル、「VDF」はフッ化ビニリデン、「TFE」はテトラフルオロエチレン、「HFP」はヘキサフルオロプロピレン、の略号である。
(material)
The following materials were used for the core material constituting the core of the optical fiber and the cladding material constituting the cladding.
First clad material (B-1): Fluorine resin (13FM/3FM/MMA/MAA copolymer, refractive index 1.417)
Second clad material (C-1): Fluorine resin (product name: RP4020, manufactured by Daikin Industries, Ltd., a copolymer containing tetrafluoroethylene units, ethylene units, hexafluoropropylene units, and perfluoro (1,1,5-trihydro-1-pentene units, and having reactive functional groups having carbonate groups at the ends of the main chain and/or side chain of the polymer chain. Refractive index: 1.380, melting point: 160°C, melt flow index: 11 g/10 min)
Second clad material (C-2): Fluorine resin (VDF/TFE/HFP copolymer, VDF:TFE:HFP=60:35:5 (molar ratio), refractive index 1.374, melting point 129°C, melt flow index 37g/10min)
EVOH resin (E-1): Ethylene-vinyl alcohol copolymer resin containing 29 mol% ethylene units. Oxygen permeability: 0.2 cc·20 μm/(m2·day·atm), melt flow index: 15 g/10 min (product name: Soarnol D2908, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.)
Polyamide resin (N-1): Polyamide 12. Oxygen permeability: 580 cc/20 μm/(m2/day/atm) (product name: Grilamid XE3926, manufactured by EMS-GRIVORY, melt flow index: 84 g/10 min)
Polybutylene terephthalate resin (X-1): PBT resin containing pigment (ultramarine blue) (product name "NOVADURAN5010N6-3X", manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Corporation)
In addition, "MMA" is an abbreviation for methyl methacrylate, "MAA" is an abbreviation for methacrylic acid, "13FM" is an abbreviation for 2-(perfluorohexyl)ethyl (meth)acrylate, "3FM" is an abbreviation for 2,2,2-trifluoroethyl (meth)acrylate, "VDF" is an abbreviation for vinylidene fluoride, "TFE" is an abbreviation for tetrafluoroethylene, and "HFP" is an abbreviation for hexafluoropropylene.
[製造例1](光ファイバ素線の製造)
コア材をポリメチルメタクリレート(屈折率1.492)、第一クラッド層の材料を第1クラッド材(B-1)、第二クラッド層の材料を第2クラッド材(C-1)とし、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、第一クラッド層の厚さが5μm、第二クラッド層の厚さが10μmの直径1.0mmの光ファイバ素線を得た。
[Production Example 1] (Production of Optical Fiber)
The core material was polymethyl methacrylate (refractive index 1.492), the material of the first clad layer was the first clad material (B-1), and the material of the second clad layer was the second clad material (C-1). These were spun using a three-layer concentric composite spinning nozzle and stretched to twice the size in the fiber axis direction in a hot air heating furnace at 140°C, to obtain an optical fiber wire with a diameter of 1.0 mm, with a first clad layer thickness of 5 μm and a second clad layer thickness of 10 μm.
[実施例1]
被覆内層を構成する材料をEVOH樹脂(E-1)とし、被覆外層を構成する材料をポリアミド樹脂(N-1)80部とEVOH樹脂(E-1)20部の混合物とし、被覆最外層を構成する材料をポリチレンテレフタレート系樹脂(X-1)とした。これらの材料を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)に供給し、製造例1で製造した光ファイバ素線の外周に被覆内層(厚さ100μm)、被覆外層(厚さ155μm)、被覆最外層(厚さ395μm)を被覆し、直径2.30mmの光ファイバケーブルを得た。得られた光ファイバケーブルの評価結果を、表1に示す。
[Example 1]
The material constituting the inner coating layer was EVOH resin (E-1), the material constituting the outer coating layer was a mixture of 80 parts of polyamide resin (N-1) and 20 parts of EVOH resin (E-1), and the material constituting the outermost coating layer was polyethylene terephthalate resin (X-1). These materials were supplied to a resin coating crosshead type 40 mm cable coating device (manufactured by Hijiri Seisakusho Co., Ltd.), and the outer circumference of the optical fiber wire produced in Production Example 1 was coated with an inner coating layer (thickness 100 μm), an outer coating layer (thickness 155 μm), and an outermost coating layer (thickness 395 μm), to obtain an optical fiber cable with a diameter of 2.30 mm. The evaluation results of the obtained optical fiber cable are shown in Table 1.
[比較例1]
第2クラッドを構成する材料を表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、光ファイバケーブルを得た。得られた光ファイバケーブルの評価結果を、表2に示す。
[Comparative Example 1]
An optical fiber cable was obtained in the same manner as in Example 1, except that the material constituting the second cladding was changed as shown in Table 1. The evaluation results of the obtained optical fiber cable are shown in Table 2.
実施例1で得られた光ファイバケーブルは、長期耐熱性、耐稔回性に優れていた。
一方、比較例1で得られた光ファイバケーブルは、実施例の光ファイバに比べて、耐捻回に劣っていた。
The optical fiber cable obtained in Example 1 was excellent in long-term heat resistance and ripening resistance.
On the other hand, the optical fiber cable obtained in Comparative Example 1 was inferior in twisting resistance to the optical fibers of the Examples.
10 光ファイバ素線
11 コア
12 クラッド層
12a クラッド(第一クラッド層)
12b クラッド(第二クラッド層)
20 被覆層
20a 被覆層(被覆内層)
20b 被覆層(被覆外層)
20c 被覆層(被覆最外層)
31 光ファイバケーブル
32 チャック(1)
32’ チャック(2)
33 LED光源
34 フォトダイオード検出器
35 光パワーメーター
36 滑車
37 重り(500g)
10: Optical fiber 11: Core 12: Clad layer 12a: Clad (first clad layer)
12b Clad (second clad layer)
20 Covering layer 20a Covering layer (inner covering layer)
20b Coating layer (outer coating layer)
20c Coating layer (outermost coating layer)
31 Optical fiber cable 32 Chuck (1)
32' Chuck (2)
33 LED light source 34 Photodiode detector 35 Optical power meter 36 Pulley 37 Weight (500 g)
Claims (12)
前記光ファイバ素線の外側に形成された、少なくとも1層の被覆層を有する光ファイバケーブルであって、
1層の前記クラッド層を構成する材料、又は2層以上の前記クラッド層の最外層を構成する材料が、テトラフルオロエチレン単位、エチレン単位、ヘキサフルオロプロピレン単位、及びパーフルオロ(1,1,5-トリハイドロ-1-ペンテン)単位を含むポリマー鎖を有し、カーボネート基を有する反応性官能基を主鎖及び/又は側鎖の末端に有する変性フッ素樹脂を含み、
1層の前記被覆層を構成する材料、又は2層以上の前記被覆層の最内層を構成する材料が、エチレン-ビニルアルコール系樹脂のみからなる、光ファイバケーブル。 An optical fiber having a core made of a transparent resin and at least one clad layer formed around the core; and
An optical fiber cable having at least one coating layer formed on the outside of the optical fiber,
a material constituting one of the clad layers, or a material constituting an outermost layer of two or more of the clad layers, comprises a modified fluororesin having a polymer chain containing tetrafluoroethylene units, ethylene units, hexafluoropropylene units, and perfluoro(1,1,5-trihydro-1-pentene) units, and having a reactive functional group having a carbonate group at an end of the main chain and/or a side chain;
An optical fiber cable , wherein a material constituting one of said coating layers, or a material constituting an innermost layer of said two or more coating layers , is made solely of an ethylene-vinyl alcohol-based resin.
前記被覆内層を構成する材料が、エチレン-ビニルアルコール系樹脂を含み、前記被覆外層を構成する材料が、ポリアミド系樹脂を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。 The coating layer is composed of at least two layers concentrically formed in the order of an inner coating layer and an outer coating layer,
8. The optical fiber cable according to claim 1, wherein a material constituting the inner coating layer includes an ethylene-vinyl alcohol-based resin, and a material constituting the outer coating layer includes a polyamide-based resin.
前記被覆最外層を構成する材料がポリブチレンテレフタレート系樹脂を含む、請求項8に記載の光ファイバケーブル。 An outermost coating layer is further provided around the outer coating layer,
9. The optical fiber cable according to claim 8, wherein a material constituting the outermost coating layer includes a polybutylene terephthalate resin.
内側に位置する第一クラッド層を構成する材料が前記変性フッ素樹脂の屈折率より大きい屈折率を有するフッ素化メタクリレート系樹脂を含み、
外側に位置する第二クラッド層を構成する材料が前記変性フッ素樹脂を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。 The clad layer is composed of two or more layers,
a material constituting the first clad layer located on the inside includes a fluorinated methacrylate resin having a refractive index greater than that of the modified fluororesin;
The optical fiber cable according to any one of claims 1 to 10, wherein a material constituting the second cladding layer located on the outside contains the modified fluororesin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020042337A JP7501007B2 (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Fiber optic cable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020042337A JP7501007B2 (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Fiber optic cable |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021144126A JP2021144126A (en) | 2021-09-24 |
| JP7501007B2 true JP7501007B2 (en) | 2024-06-18 |
Family
ID=77766465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020042337A Active JP7501007B2 (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Fiber optic cable |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7501007B2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009237571A (en) | 2008-03-07 | 2009-10-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Plastic optical fiber cable and signal transmitting method |
| CN202421534U (en) | 2012-01-09 | 2012-09-05 | 南京全信传输科技股份有限公司 | Tightly-wrapped optical fiber resistant to high temperature of 200 DEG C |
| JP2014021399A (en) | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Asahi Kasei E-Materials Corp | Plastic optical fiber cable |
| US20170010412A1 (en) | 2014-02-19 | 2017-01-12 | Sonoro, Llc | Polymer coated optical fiber |
| WO2019177105A1 (en) | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 三菱ケミカル株式会社 | Optical fiber cable, harness, and method for producing optical fiber cable |
-
2020
- 2020-03-11 JP JP2020042337A patent/JP7501007B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009237571A (en) | 2008-03-07 | 2009-10-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Plastic optical fiber cable and signal transmitting method |
| CN202421534U (en) | 2012-01-09 | 2012-09-05 | 南京全信传输科技股份有限公司 | Tightly-wrapped optical fiber resistant to high temperature of 200 DEG C |
| JP2014021399A (en) | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Asahi Kasei E-Materials Corp | Plastic optical fiber cable |
| US20170010412A1 (en) | 2014-02-19 | 2017-01-12 | Sonoro, Llc | Polymer coated optical fiber |
| WO2019177105A1 (en) | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 三菱ケミカル株式会社 | Optical fiber cable, harness, and method for producing optical fiber cable |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021144126A (en) | 2021-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI458741B (en) | Plastic optical fiber and plastic optical fiber flexible cable | |
| WO2009157444A1 (en) | Plastic optical fiber cable and method of transmitting signal | |
| JP4575634B2 (en) | Optical fiber cable and optical fiber cable with plug | |
| JPWO2019045046A1 (en) | Plastic optical fiber, plastic optical fiber cable, plastic optical fiber cable with connector, optical communication system, and plastic optical fiber sensor | |
| JP7501007B2 (en) | Fiber optic cable | |
| JP5394140B2 (en) | Plastic optical fiber cable and signal transmission method | |
| JP7484297B2 (en) | Plastic optical fiber, plastic optical fiber cable | |
| JP7279362B2 (en) | Plastic optical fiber, plastic optical fiber cable, wire harness and vehicle | |
| JP2009237571A (en) | Plastic optical fiber cable and signal transmitting method | |
| JP2004219579A (en) | Plastic optical fiber and plastic optical fiber cable | |
| JP2004163927A (en) | Plastic optical fiber and plastic optical fiber cable | |
| JP4310899B2 (en) | High numerical aperture plastic optical fiber | |
| JP2007052095A (en) | Plastic optical fiber cable | |
| JPH10274716A (en) | High numerical aperture plastic optical fiber | |
| JP5207652B2 (en) | Manufacturing method of plastic optical fiber cable | |
| JPH06331830A (en) | Cable for light emission from flank | |
| JP2023085865A (en) | Plastic optical fiber cable | |
| JP2001074944A (en) | High numerical aperture plastic optical fiber and its code | |
| JP7783024B2 (en) | Plastic optical fiber and plastic optical fiber cable | |
| JP5713218B2 (en) | Fiber optic cable | |
| JP2024051832A (en) | Plastic optical fiber and plastic optical fiber cable | |
| JP2004212871A (en) | Optical fiber and optical fiber cable | |
| JP2008299267A (en) | Manufacturing method of plastic optical fiber cable | |
| JP2025131521A (en) | Plastic Optical Fiber | |
| JP2009175683A (en) | Plastic optical fiber and plastic optical fiber cord |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221006 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230517 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230704 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230901 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20230901 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231205 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240124 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240327 |
|
| 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: 20240507 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240520 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7501007 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |