JP6147477B2 - プラスチック光ファイバケーブル - Google Patents
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Description
〔1〕
芯と、前記芯の周囲に形成された少なくとも1層から構成された鞘層と、を有するプラスチック光ファイバ素線、及び
前記プラスチック光ファイバ素線の外周に形成された被覆層
を備えるプラスチック光ファイバケーブルであって、
前記芯は、ポリメチルメタクリレート系樹脂を含み、
前記鞘層のうち、前記被覆層と隣接する最外層は、反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体を含み、
前記被覆層は、ビニリデンフロライド単量体と、ヘキサフルオロプロピレン単量体又はクロロトリフルオロエチレン単量体との共重合体を含み、
前記被覆層の厚みは、100μm〜700μmである、プラスチック光ファイバケーブル。
〔2〕
前記反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体が、カーボネート変性エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体である、〔1〕に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
〔3〕
前記反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体は、
融点が、150〜200℃の範囲にあり、
ナトリウムD線を用いて20℃で測定した屈折率が、1.37〜1.41の範囲にあり、
メルトフローレート(230℃、荷重3.8kg、オリフィスの直径2mm、長さ8mm)が、5〜100g/10分の範囲にある、〔1〕又は[2]に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
〔4〕
前記鞘層が2層以上から構成され、
前記鞘層の最内層が、フッ化メタクリレート系樹脂を含む、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
〔5〕
前記被覆層は、ビニリデンフロライド単量体とヘキサフルオロプロピレン単量体との共重合体を含み、該共重合体における前記ビニリデンフロライド単量体の含有量が、50質量%以上94質量%未満である、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
〔6〕
前記被覆層は、ビニリデンフロライド単量体とクロロトリフルオロエチレン単量体との共重合体を含み、該共重合体における前記ビニリデンフロライド単量体の含有量が、50質量%以上94質量%未満である、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
CFX=CF2・・・(1)
(式中、Xは、塩素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を表す。)
CFX=CF2・・・(1)
(式中、Xは、塩素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を表す。)
このような優れた接合性を有するカーボネート変性エチレン−テトラフルオロエチレン系樹脂を、他の層と隣接する鞘層14に用いることで、各層を強固に接合することができ、耐熱性を大幅に向上させることができる。
CFX=CF2・・・(1)
(式中、Xは、塩素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を表す。)
被覆樹脂として、ビニリデンフロライド単量体と式(1)で表される単量体との共重合体を含有することで、被覆層18は、隣接する鞘層14と強固に接合することができる。
CH2=C(CH3)−COO(CH2)m(CF2)nY ・・・(2)
(式(2)中、Yは水素原子又はフッ素原子を表し、mは1又は2、nは1〜10の整数である。)
ナトリウムD線を使用し、20℃で測定した値を採用した。
ASTM D1238に準拠して測定した。
融点は、示差走査熱量測定によって求めた。融点は、セイコーインスツルメンツ社製の示差走査熱量計(「EXSTAR DSC6200」)を用いて、サンプルを昇温速度20℃/分の条件で昇温させることで測定した。
ASTM D2240に準拠して測定した。
波長650nm、入射開口数(入射NA)0.15で、40〜52m−2mのカットバック法によって23℃で測定した。
長さ1mのプラスチック光ファイバ素線を、105℃、24時間放置し、その収縮率を算出した。
重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定した。GPC測定は以下の条件に基づき行った。溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(和光純薬工業社製、高速液体クロマトグラフ用)を用い、測定前に24.8mmol/Lの臭化リチウム一水和物(和光純薬工業社製、純度99.5%)及び63.2mmol/Lのリン酸(和光純薬工業社製、高速液体クロマトグラフ用)を加えたものを使用した。
カラム:「Shodex KD−806M」(昭和電工社製)
流速:1.0mL/分
カラム温度:40℃
ポンプ:「PU−2080Plus」(JASCO社製)
検出器:「RI−2031Plus」(RI:示差屈折計、JASCO社製)、「UV―2075Plus」(UV−VIS:紫外可視吸光計、JASCO社製)
また、重量平均分子量を算出するための検量線は、スタンダードポリスチレン(東ソー社製)を用いて作成した。
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
鞘樹脂として、屈折率が1.385、メルトフローレートが11g/10分、融点が166℃、ショアD硬度が67である、カーボネート変性エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(変性フッ素樹脂;ダイキン工業社製、「ネオフロンEFEP RP4020」)を用いた。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイ(芯樹脂のストランドを、鞘樹脂で包み込み、芯と鞘の同心構造を形成させる2層複合ダイ)に導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μm、直径1000μmである単芯であり、鞘層が1層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図1参照)。
このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は135dB/km、加熱収縮率は7.2%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、225℃で、ビニリデンフロライド85質量%とヘキサフルオロプロピレン15質量%とからなる共重合体(ショアD硬度55、破断引張伸び550%、ビニリデンフロライド85質量%とヘキサフルオロプロピレン15質量%とからなる共重合体)を、プラスチック光ファイバ素線の外周に250μmの厚さとなるよう被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は138dB/kmであり、115℃、1000時間後の伝送損失は134dB/kmであった。また、加熱収縮率は1.6%であった。
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
鞘樹脂として、エチレン41モル%、テトラフルオロエチレン43モル%、ヘキサフルオロプロピレン15.5モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)0.5モル%の割合で共重合させて得られた共重合体の主鎖及び側鎖の末端に、カーボネート基を導入したカーボネート変性共重合体(変性フッ素樹脂)を用いた。当該共重合体の屈折率は1.385、メルトフローレートは11g/10分、融点は166℃、ショアD硬度(ASTM D2240)は67であった。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイに導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μmの直径1000μmである単芯であり、鞘層が1層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図1参照)。
このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は135dB/km、加熱収縮率は7.2%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、225℃で、ビニリデンフロライド85質量%とヘキサフルオロプロピレン15質量%とからなる共重合体(ショアD硬度55、破断引張伸び550%、ビニリデンフロライド85質量%とヘキサフルオロプロピレン15質量%とからなる共重合体)を、プラスチック光ファイバ素線の外周に250μmの厚さとなるように被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は138dB/kmであり、115℃、1000時間後の伝送損失は134dB/kmであった。また、加熱収縮率は1.6%であった。
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
鞘樹脂として、テトラフルオロエチレン43モル%、エチレン41モル%、ヘキサフルオロプロピレン15.5モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)0.5モル%の割合で共重合させて得られた共重合体の主鎖及び側鎖の末端に、カーボネート基を導入したカーボネート変性共重合体(変性フッ素樹脂)を用いた。当該共重合体の屈折率は1.385、メルトフローレートは11g/10分、融点は166℃、ショアD硬度(ASTM D2240)は67であった。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイに導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μmの直径1000μmである単芯であり、鞘層が1層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図1参照)。
このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は135dB/km、加熱収縮率は7.2%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、230℃で、ビニリデンフロライド90質量%とクロロトリフルオロエチレン10質量%とからなる共重合体(ショアD硬度62、破断引張伸び500%、ビニリデンフロライド90質量%とクロロトリフルオロエチレン10質量%とからなる共重合体)を、プラスチック光ファイバ素線の外周に250μmの厚さとなるように被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は138dB/kmであり、115℃、1000時間後の伝送損失は134dB/kmであった。また、加熱収縮率は1.6%であった。
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
鞘樹脂として、テトラフルオロエチレン43モル%、エチレン41モル%、ヘキサフルオロプロピレン15.5モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)0.5モル%の割合で共重合させて得られた共重合体の主鎖及び側鎖の末端にカーボネート基を導入したカーボネート変性共重合体(変性フッ素樹脂)を用いた。当該共重合体の屈折率は1.385、メルトフローレートは11g/10分、融点は166℃、ショアD硬度(ASTM D2240)は67であった。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイに導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μmの直径1000μmである単芯であり、鞘層が1層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図1参照)。このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は133dB/km、加熱収縮率は7.2%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、プラスチック光ファイバ素線の外周に、210℃で、ポリアミド樹脂を250μmの厚さとなるように被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は135dB/kmであったが、115℃、1000時間後に伝送損失は720dB/kmであり、大幅に悪化した。また、加熱収縮率は2.6%であった。
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
芯と接する第一の鞘樹脂として、テトラフルオロプロピルメタクリレート(4FM)20質量%、ペンタフルオロプロピルメタクリレート(5FM)60質量%、及びメチルメタクリレート20質量%をキャスト重合させて得られたフッ化メタクリレート系樹脂を用いた。フッ化メタクリレート系樹脂の屈折率は1.42であった。
被覆層と接する第二の鞘樹脂として、テトラフルオロエチレン43モル%、エチレン41モル%、ヘキサフルオロプロピレン15.5モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)0.5モル%からなる共重合体の主鎖及び側鎖の末端にカーボネート基を導入したカーボネート基変性共重合体(変性フッ素樹脂)を用いた。当該共重合体の屈折率は1.385、メルトフローレートは11g/10分、融点は166℃、ショアD硬度(ASTM D2240)は67であった。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイに導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μmの直径1000μmの単芯であり、鞘層が2層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図2参照)。このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は128dB/km、加熱収縮率は7.4%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、225℃で、ビニリデンフロライド85質量%とヘキサフルオロプロピレン15質量%とからなる共重合体(ショアD硬度55、破断引張伸び550%、ビニリデンフロライド85質量%とヘキサフルオロプロピレン15質量%とからなる共重合体)を、プラスチック光ファイバ素線の外周に250μmの厚さとなるよう被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は131dB/kmであり、115℃、1000時間後の伝送損失は126dB/kmであった。また、加熱収縮率は1.7%であった。
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
芯と接する第一の鞘樹脂として、トリフルオロエチルメタクリレート(3FM)20質量%、テトラフルオロプロピルメタクリレート(4FM)30質量%、ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート(17FM)40質量%、及びメチルメタクリレート10質量%をキャスト重合させて得られたフッ化メタクリレート系樹脂を用いた。フッ化メタクリレート系樹脂の屈折率は1.41であった。
被覆層と接する第二の鞘樹脂として、テトラフルオロエチレン43モル%、エチレン41モル%、ヘキサフルオロプロピレン15.5モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)0.5モル%からなる共重合体の主鎖及び側鎖の末端にカーボネート基を導入したカーボネート変性共重合体(変性フッ素樹脂)を用いた。当該共重合体の屈折率は1.385、メルトフローレートは11g/10分、融点は166℃、ショアD硬度(ASTM D2240)は67であった。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイに導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μmの直径1000μmの単芯であり、鞘層が2層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図2参照)
このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は128dB/km、加熱収縮率は7.5%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、2
25℃で、ビニリデンフロライド90質量%とヘキサフルオロプロピレン10質量%とからなる共重合体(ショアD硬度73、破断引張伸び400%、ビニリデンフロライド90質量%とヘキサフルオロプロピレン10質量%とからなる共重合体)を、プラスチック光ファイバ素線の外周に250μmの厚さとなるよう被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は131dB/kmであり、115℃、1000時間後の伝送損失は126dB/kmであった。また、加熱収縮率は1.7%であった。
芯樹脂として、屈折率が1.492、重量平均分子量が10万、メルトフローレートが1.5g/10分である、ポリメチルメタクリレート系樹脂を用いた。なお、このポリメチルメタクリレート系樹脂は、特開昭60−220303号公報に記載の方法に準じて作製した、メチルメタクリレート99.5質量%とメチルアクリレート0.5質量%からなるポリメチルメタクリレート系樹脂である。
鞘樹脂として、テトラフルオロエチレン43モル%、エチレン41モル%、ヘキサフルオロプロピレン15.5モル%、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)0.5モル%の割合で共重合させて得られた共重合体の主鎖及び側鎖の末端に、カーボネート基を導入したカーボネート変性共重合体(変性フッ素樹脂)を用いた。当該共重合体の屈折率は1.385、メルトフローレートは11g/10分、融点は166℃、ショアD硬度(ASTM D2240)は67であった。
上記芯樹脂及び鞘樹脂を2層複合ダイに導入し、ダイの温度を240℃で紡糸した。ダイから吐出されたストランドを2倍に延伸し熱処理して、芯径980μm、鞘層の厚さ10μmの直径1000μmである単芯であり、鞘層が1層であるプラスチック光ファイバ素線を得た(図1参照)。
このプラスチック光ファイバ素線の伝送損失は135dB/km、加熱収縮率は7.2%であった。
次に、このプラスチック光ファイバ素線を電線被覆用のクロスヘッドダイに導入し、230℃で、ビニリデンフロライド85質量%とテトラフルオロエチレン15質量%とからなる共重合体(ショアD硬度67、破断引張伸び450%、ビニリデンフロライド85質量%とテトラフルオロエチレン15質量%とからなる共重合体)を、プラスチック光ファイバ素線の外周に250μmの厚さとなるように被覆し、直径が1500μmであるプラスチック光ファイバケーブルを得た。
プラスチック光ファイバケーブルの伝送損失は138dB/kmであり、115℃、1000時間後の伝送損失は134dB/kmであった。また、加熱収縮率は1.6%であった。
Claims (6)
- 芯と、前記芯の周囲に形成された少なくとも1層から構成された鞘層と、を有するプラスチック光ファイバ素線、及び
前記プラスチック光ファイバ素線の外周に形成された被覆層
を備えるプラスチック光ファイバケーブルであって、
前記芯は、ポリメチルメタクリレート系樹脂を含み、
前記鞘層のうち、前記被覆層と隣接する最外層は、反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体を含み、
前記被覆層は、ビニリデンフロライド単量体と、ヘキサフルオロプロピレン単量体又はクロロトリフルオロエチレン単量体との共重合体を含み、
前記被覆層の厚みは、100μm〜700μmである、プラスチック光ファイバケーブル。 - 前記反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体が、カーボネート変性エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体である、請求項1に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
- 前記反応性官能基末端を有するエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体は、
融点が、150〜200℃の範囲にあり、
ナトリウムD線を用いて20℃で測定した屈折率が、1.37〜1.41の範囲にあり、
メルトフローレート(230℃、荷重3.8kg、オリフィスの直径2mm、長さ8mm)が、5〜100g/10分の範囲にある、請求項1又は2に記載のプラスチック光ファイバケーブル。 - 前記鞘層が2層以上から構成され、
前記鞘層の最内層が、フッ化メタクリレート系樹脂を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。 - 前記被覆層は、ビニリデンフロライド単量体とヘキサフルオロプロピレン単量体との共重合体を含み、該共重合体における前記ビニリデンフロライド単量体の含有量が、50質量%以上94質量%未満である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
- 前記被覆層は、ビニリデンフロライド単量体とクロロトリフルオロエチレン単量体との共重合体を含み、該共重合体における前記ビニリデンフロライド単量体の含有量が、50質量%以上94質量%未満である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
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