JP2001324626A - Heat resistant plastic optical fiber and cable made by using the same - Google Patents
Heat resistant plastic optical fiber and cable made by using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は自動車内ケーブル、
家庭内ケーブル、工場配線、光電センサ用ケーブルとし
て利用できる、耐熱性に優れたプラスチック光ファイバ
及びケーブルを提供する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automobile cable,
Provided are a plastic optical fiber and a cable having excellent heat resistance, which can be used as a domestic cable, a factory wiring, and a cable for a photoelectric sensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、通信分野において様々なプラスチ
ック光ファイバの開発が行われている。例えば、特公昭
63−67164号公報には、ビニリデンフロライド単
独重合体、或いはビニリデンフロライドを主成分とする
共重合体とポリメチルメタクリレート系共重合体とから
なる樹脂組成物を用いて鞘層を構成したプラスチック光
ファイバが開示されている。また、本発明者は、ビニリ
デンフロライドを主成分とする共重合体とメチルメタク
リレートを主成分とする樹脂からなる樹脂組成物を用い
て第1層目の鞘層を形成し、第2層目の鞘層を該第1層
目の鞘層を構成する樹脂組成物より屈折率の低いビニリ
デンフロライドを主成分とする樹脂を用いて形成したプ
ラスチック光ファイバを先に特開平9−243836号
に提案した。さらに、本発明者は、第2鞘層を構成する
樹脂として、ビニリデンフロライド成分30〜92モル
%、テトラフロロエチレン成分0〜55モル%、ヘキサ
フロロプロペン成分8〜25モル%からなり、屈折率が
1.35〜1.38である樹脂を用いることを特開平1
1−101915号に提案した。また、被覆材がナイロ
ン12であることも同公報に提案している。2. Description of the Related Art In recent years, various plastic optical fibers have been developed in the communication field. For example, Japanese Patent Publication No. 63-67164 discloses a sheath layer made of a vinylidene fluoride homopolymer or a resin composition comprising a copolymer containing vinylidene fluoride as a main component and a polymethylmethacrylate copolymer. Are disclosed. Further, the present inventors formed a first sheath layer using a resin composition comprising a copolymer containing vinylidene fluoride as a main component and a resin containing methyl methacrylate as a main component, and formed a second sheath layer. A plastic optical fiber formed by using a resin containing vinylidene fluoride as a main component and having a lower refractive index than the resin composition constituting the first sheath layer was first disclosed in JP-A-9-243836. Proposed. Further, the present inventor has found that the resin constituting the second sheath layer is composed of 30 to 92 mol% of a vinylidene fluoride component, 0 to 55 mol% of a tetrafluoroethylene component, and 8 to 25 mol% of a hexafluoropropene component. Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei.
No. 1-101915. The same publication also proposes that the covering material is nylon 12.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】近年、プラスチック光
ファイバの高速化が進み、それに伴うLEDの発熱の問
題から、100〜105℃程度の高温条件で長期間の使
用に耐えるプラスチック光ファイバが要求されてきた。
合わせて、プラスチック光ファイバの端末の処理方法に
おいても、従来はファイバの先端部を熱板に押し当てて
膨大化せしめ、ファイバがコネクターのフェルールから
引っ込む現象を防いでいたが、近年では、当該処理が省
略されるようになった。そのため、ファイバが使用中熱
によって縮み被覆の中に入り込む(以下、「ピストニン
グ」と呼ぶ)程度を極端に小さくする必要が出てきた。
ピストニングが大きい場合、LEDとファイバ、ファイ
バとファイバ、ファイバとPDなどの結合時の光ロスが
大きくなるという不都合が生じるからである。ファイバ
の縮みやピストニングを小さくするにはファイバの延伸
配向をとってやれば良いが、その結果、ファイバは機械
的に非常に脆いものとなり実用的ではない。In recent years, the speed of plastic optical fibers has been increased, and the accompanying problem of heat generation of LEDs requires plastic optical fibers that can be used for a long time under high temperature conditions of about 100 to 105 ° C. Have been.
At the same time, in the processing method of the terminal of the plastic optical fiber, conventionally, the tip of the fiber was pressed against a hot plate to enlarge the fiber, thereby preventing the fiber from being retracted from the ferrule of the connector. Has been omitted. Therefore, it has become necessary to extremely reduce the extent to which the fiber shrinks due to heat during use and enters the coating (hereinafter referred to as "pistoning").
This is because if the pistoning is large, there is an inconvenience that the light loss at the time of coupling between the LED and the fiber, the fiber and the fiber, and the fiber and the PD becomes large. In order to reduce fiber shrinkage and pistoning, the orientation of the fiber may be adjusted. However, as a result, the fiber becomes mechanically very brittle and is not practical.
【0004】本発明の課題は、100〜105℃の高温
に長時間放置してもピストニングが小さく、且つ機械的
強度も十分な耐熱プラスチック光ファイバケーブル及び
これに用いるファイバを提供することにある。An object of the present invention is to provide a heat-resistant plastic optical fiber cable which has a small pistoning even when left at a high temperature of 100 to 105 ° C. for a long time and has sufficient mechanical strength, and a fiber used therefor.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の第一は、芯の周
囲に第1鞘層を形成し、さらに該第1鞘層の周囲に第2
鞘層を形成してなる耐熱プラスチック光ファイバであっ
て、上記芯が、モノマー成分としてメチルメタクリレー
トを90重量%以上含有するポリメチルメタクリレート
系重合体からなり、第1鞘層が、モノマー成分としてビ
ニリデンフロライドを95モル%以上含有するビニリデ
ンフロライド系樹脂60〜90重量%と、ポリメチルメ
タクリレート系樹脂10〜40重量%を混合してなり、
ナトリウムD線での屈折率が1.43〜1.45、融点
が140〜180℃である樹脂組成物からなり、第2鞘
層が、ビニリデンフロライド成分25〜50モル%、ヘ
キサフロロプロペン成分10〜15モル%、テトラフロ
ロエチレン成分38〜64モル%からなり、ナトリウム
D線での屈折率が1.34〜1.37、融点が140〜
180℃である共重合体からなることを特徴とする耐熱
プラスチック光ファイバである。The first aspect of the present invention is to form a first sheath layer around a core and further form a second sheath layer around the first sheath layer.
A heat-resistant plastic optical fiber comprising a sheath layer, wherein the core is made of a polymethyl methacrylate polymer containing 90% by weight or more of methyl methacrylate as a monomer component, and the first sheath layer is vinylidene as a monomer component. A mixture of 60 to 90% by weight of a vinylidene fluoride-based resin containing 95 mol% or more of fluoride and 10 to 40% by weight of a polymethyl methacrylate-based resin,
The second sheath layer is made of a resin composition having a refractive index of 1.43 to 1.45 and a melting point of 140 to 180 ° C. at a sodium D line, wherein the second sheath layer has a vinylidene fluoride component of 25 to 50 mol% and a hexafluoropropene component. 10 to 15 mol%, 38 to 64 mol% of a tetrafluoroethylene component, a refractive index at sodium D line of 1.34 to 1.37, and a melting point of 140 to 1.
A heat-resistant plastic optical fiber comprising a copolymer at 180 ° C.
【0006】また、本発明の第二は、上記本発明の耐熱
プラスチック光ファイバを裸線として、その周囲にナイ
ロン12を被覆してなる耐熱プラスチック光ファイバケ
ーブルであって、該ケーブル50cmを105℃の環境
下に500時間放置した時の端部における裸線とナイロ
ン12被覆層との位置ずれが0.06mm以下であり、
−20℃で曲げ半径5mmで±90°に屈曲させた際の
耐屈曲性が1000回以上であることを特徴とする。ま
た、本発明のケーブルは、裸線をナイロン12で被覆し
た後、110〜120℃に1時間以上放置してなること
が好ましい。A second aspect of the present invention is a heat-resistant plastic optical fiber cable comprising the above-mentioned heat-resistant plastic optical fiber of the present invention as a bare wire and a nylon 12 coating around the bare wire. The gap between the bare wire and the nylon 12 coating layer at the end when left for 500 hours in an environment of 0.06 mm or less,
It has a bending resistance of 1000 times or more when bent at ± 20 ° at a bending radius of 5 mm at −20 ° C. Moreover, it is preferable that the cable of the present invention is left at 110 to 120 ° C. for 1 hour or more after covering the bare wire with nylon 12.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明のプラスチック光ファイバ
は、芯と、該芯の周囲に形成した第1鞘層と、該第1鞘
層の周囲に形成した第2鞘層とからなる裸線であり、本
発明のプラスチック光ファイバケーブルは該裸線にナイ
ロン12を被覆してなる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A plastic optical fiber according to the present invention is a bare wire comprising a core, a first sheath layer formed around the core, and a second sheath layer formed around the first sheath layer. In the plastic optical fiber cable of the present invention, the bare wire is coated with nylon 12.
【0008】本発明のプラスチック光ファイバの芯は、
芯樹脂として、モノマー成分としてメチルメタクリレー
ト(MMA)を90重量%以上含有するポリメチルメタ
クリレート(PMMA)系樹脂を用いてなる。かかるP
MMA系樹脂には、MMA以外のモノマー成分として、
他のアクリル酸エステルやメタクリル酸エステル、或い
はアクリル酸、メタクリル酸等の他の共重合可能なモノ
マーを含有することができる。[0008] The core of the plastic optical fiber of the present invention is:
As the core resin, a polymethyl methacrylate (PMMA) -based resin containing 90% by weight or more of methyl methacrylate (MMA) as a monomer component is used. Such P
In the MMA resin, as a monomer component other than MMA,
It can contain other copolymerizable monomers such as other acrylates and methacrylates, or acrylic acid and methacrylic acid.
【0009】また、本発明のプラスチック光ファイバの
第1鞘層を形成する第1鞘樹脂としては、モノマー成分
としてビニリデンフロライドを95モル%以上含有する
ビニリデンフロライド系樹脂60〜90重量%と、PM
MA系樹脂10〜40重量%を混合してなる樹脂組成物
が用いられる。ビニリデンフロライド系樹脂には、ビニ
リデンフロライド以外のモノマー成分として、テトラフ
ロロエチレン、トリフロロエチレン、ヘキサフロロプロ
ペン、ヘキサフロロアセトンなどを用いることができ
る。中でも、当該ビニリデンフロライド系樹脂がPMM
A系樹脂と混合して樹脂組成物とした時、透明性が高く
且つ高温湿熱下でも白濁しないという特徴から、ビニリ
デンフロライドの成分が高い方が好ましく、特に単独重
合体が好ましい。The first sheath resin forming the first sheath layer of the plastic optical fiber of the present invention may be a vinylidene fluoride resin containing from 95 to 90% by weight of vinylidene fluoride as a monomer component. , PM
A resin composition obtained by mixing 10 to 40% by weight of the MA resin is used. In the vinylidene fluoride resin, tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, hexafluoropropene, hexafluoroacetone, and the like can be used as monomer components other than vinylidene fluoride. Above all, the vinylidene fluoride resin is PMM
When mixed with the A-based resin to form a resin composition, the vinylidene fluoride component is preferably high, and a homopolymer is particularly preferable, since it has high transparency and does not become cloudy even under high temperature and heat.
【0010】また、該ビニリデンフロライド系樹脂と混
合されるPMMA系樹脂としては、MMA単独重合体
(PMMA)の他、MMAと他の共重合可能なモノマ
ー、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート
などのアクリレート類、エチルメタクリレート、イソプ
ロピルマレイミド等マレイミド類などとの共重合体が挙
げられる。尚、共重合体を用いる場合には、モノマー成
分としてMMAを50重量%以上含有することが望まし
い。The PMMA resin mixed with the vinylidene fluoride resin includes, in addition to MMA homopolymer (PMMA), monomers copolymerizable with MMA such as methyl acrylate and ethyl acrylate. Copolymers with acrylates, ethyl methacrylate, maleimides such as isopropylmaleimide, and the like are included. When a copolymer is used, it is desirable to contain MMA as a monomer component in an amount of 50% by weight or more.
【0011】上記ビニリデンフロライド系樹脂60〜9
0重量%とPMMA系樹脂10〜40重量%とを完全に
相溶するように良く混練して樹脂組成物とする。本発明
では、該樹脂組成物の中でも特に、融点が140〜18
0℃と非常に高いものがピストニングや縮みを防ぐのに
有効であることから、当該高融点のものを選択して用い
る。この高融点の樹脂組成物は室内状態で透明であり、
更に、85℃、95%湿度の状態でも透明性が保持され
ることから本発明には特に好ましい。また、PMMA系
樹脂からなる芯とも相溶して一体的に密着し、機械的強
度が高いことからも、非常に重要な組合せといえる。The above vinylidene fluoride resins 60 to 9
0% by weight and 10 to 40% by weight of the PMMA-based resin are sufficiently kneaded so as to be completely compatible with each other to obtain a resin composition. In the present invention, among the resin compositions, particularly, the melting point is 140 to 18.
Since a substance having a very high temperature of 0 ° C. is effective for preventing pistoning and shrinkage, the substance having a high melting point is selected and used. This high melting point resin composition is transparent in the indoor state,
Furthermore, transparency is maintained even in a state of 85 ° C. and 95% humidity, which is particularly preferable in the present invention. It is also a very important combination because it is compatible with the core made of PMMA resin and adheres integrally, and has high mechanical strength.
【0012】即ち、ピストニングを抑えるためにファイ
バの配向を抑制するとき、機械的強度が著しく低下する
のを防ぐ上で、第1鞘層がしっかりとPMMA系樹脂か
らなる芯に付着し、第1鞘層自体は変形流れを起こすこ
となく形を保っていることが重要である。That is, when the orientation of the fiber is suppressed to suppress the pistoning, the first sheath layer adheres firmly to the core made of the PMMA resin to prevent the mechanical strength from remarkably decreasing. It is important that the sheath layer itself keeps its shape without causing deformation flow.
【0013】さらに、本発明において用いられる第1鞘
樹脂はナトリウムD線での屈折率(以下、「屈折率」と
はナトリウムD線での屈折率を指す)が1.43〜1.
45という比較的高いものを用い、プラスチック光ファ
イバのNAを0.35〜0.43程度にして耐熱高速通
信用途に対応させる。Further, the first sheath resin used in the present invention has a refractive index at a sodium D line (hereinafter, "refractive index" indicates a refractive index at a sodium D line) of 1.43-1.
A relatively high optical fiber of 45 is used, and the NA of the plastic optical fiber is set to about 0.35 to 0.43 to cope with heat-resistant high-speed communication applications.
【0014】次に、本発明のプラスチック光ファイバの
第2鞘層を形成するための第2鞘樹脂としては、ビニリ
デンフロライド成分25モル%〜50モル%、ヘキサフ
ロロプロペン成分10モル%〜15モル%、テトラフロ
ロエチレン成分38〜64モル%からなる共重合体であ
り、融点が140〜180℃以上、屈折率が1.34〜
1.37である透明な樹脂を用いる。Next, as the second sheath resin for forming the second sheath layer of the plastic optical fiber of the present invention, 25 mol% to 50 mol% of a vinylidene fluoride component and 10 mol% to 15 mol% of a hexafluoropropene component are used. Mol%, a copolymer comprising 38 to 64 mol% of a tetrafluoroethylene component, having a melting point of 140 to 180 ° C. or higher and a refractive index of 1.34 to
1.37 transparent resin is used.
【0015】本発明において、上記第2鞘樹脂からなる
第2鞘層を設ける第1の目的は、先ず第1鞘層にこの第
2鞘層を密着させ、裸線として一体化することにある。
また、第2の目的は、本発明のケーブルを構成する際
に、一体化した裸線とその上に被覆するナイロン12と
を非常に強い密着力で密着させて、105℃程度の高温
下でも長期にわたりピストニングを防ぐためである。従
って、第2鞘樹脂には、融点が140℃〜180℃とい
う高い耐熱性と、ナイロン12との強い密着性が必要と
なる。In the present invention, the first purpose of providing the second sheath layer made of the second sheath resin is to first bring the second sheath layer into close contact with the first sheath layer and integrate it as a bare wire. .
Further, the second object is that when the cable of the present invention is constructed, the integrated bare wire and the nylon 12 coated thereon are adhered to each other with a very strong adhesive force, and even at a high temperature of about 105 ° C. This is to prevent pistoning for a long time. Therefore, the second sheath resin requires high heat resistance having a melting point of 140 ° C. to 180 ° C. and strong adhesion to nylon 12.
【0016】また、第1鞘層だけではファイバを曲げた
時の光ロスが大きく、高い通信帯域で使用しづらいとこ
ろ、かかる第2鞘層を設けることによって、第2鞘樹脂
の屈折率が1.34〜1.37と非常に低いことから、
第2鞘層によって曲げロスが解消され、さらに数m程度
の長さでは第2鞘層を通った光も通信に使うことができ
るという効果が得られる。この効果を得るためには、第
2鞘樹脂自体が光を全反射できるように透明であり、且
つ、第1鞘層と第2鞘層との界面で第1鞘樹脂の透明性
を損なうような相互作用が無いことである。Further, when the first sheath layer alone causes a large optical loss when the fiber is bent and is difficult to use in a high communication band, by providing such a second sheath layer, the refractive index of the second sheath resin becomes 1. .34 to 1.37, which is very low,
The bending effect is eliminated by the second sheath layer, and when the length is about several meters, the effect that light passing through the second sheath layer can be used for communication can be obtained. In order to obtain this effect, the second sheath resin itself is transparent so that light can be totally reflected, and the transparency of the first sheath resin is impaired at the interface between the first sheath layer and the second sheath layer. There is no significant interaction.
【0017】本発明のプラスチック光ファイバの製造方
法としては、溶融状態の芯樹脂、第1鞘樹脂、第2鞘樹
脂を3層複合紡糸ダイに供給し、芯の直径を凡そ1.0
mmとすると、第1鞘層の厚さは2μm〜25μm程度
に、第2鞘層についても2μm〜25μm程度になるよ
う各樹脂の供給量を調節する。この様に複合紡糸により
裸線の元糸を得るが、その元糸は連続的に130〜25
0℃の温度で数秒〜数十秒程度で1.3〜3倍程度に延
伸し、ファイバの機械的強度を付与し、引き続き連続的
に同様の温度で数十秒以下の熱処理を行い、配向歪みを
除去して寸法安定性を付与する。According to the method for producing a plastic optical fiber of the present invention, a core resin in a molten state, a first sheath resin, and a second sheath resin are supplied to a three-layer composite spinning die, and the diameter of the core is approximately 1.0.
When the thickness is set to mm, the supply amount of each resin is adjusted such that the thickness of the first sheath layer is about 2 μm to 25 μm, and the thickness of the second sheath layer is also about 2 μm to 25 μm. In this way, the bare yarn is obtained by the composite spinning, and the raw yarn is continuously in the range of 130 to 25.
It is stretched about 1.3 to 3 times at a temperature of 0 ° C. for several seconds to several tens of seconds, imparts mechanical strength to the fiber, and then continuously heat-treated at the same temperature for several tens of seconds or less at the same temperature to obtain orientation. Eliminates distortion to provide dimensional stability.
【0018】本発明のプラスチック光ファイバは、その
周囲に保護被覆として50μm〜1.0mm程度の厚さ
でエチレンビニルアルコール共重合体、ポリアミド系樹
脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ
ビニリデンフロライド系樹脂などを被覆してケーブルと
して用いることができる。低い温度での用途ではこれら
ケーブルはいずれもそのまま使用することができるが、
中でも、被覆材をナイロン12とした本発明のプラスチ
ック光ファイバケーブルは、100〜105℃程度の温
度で長期間使用しても、ピストニングを小さく抑えるこ
とができる。特に、該ケーブルを長時間熟成処理したも
のが好ましい。The plastic optical fiber of the present invention has a thickness of about 50 .mu.m to 1.0 mm as a protective coating around the ethylene-vinyl alcohol copolymer, a polyamide resin, a polyester resin, a polypropylene resin, and a polyvinylidene fluoride. It can be used as a cable by coating with a system resin or the like. For low temperature applications, any of these cables can be used as is,
Above all, the plastic optical fiber cable of the present invention in which the coating material is nylon 12 can suppress the pistoning to a small value even when used at a temperature of about 100 to 105 ° C. for a long time. In particular, it is preferable that the cable is aged for a long time.
【0019】長時間熟成処理が好ましい理由は、PMM
A系樹脂のガラス転移点(Tg)が110℃前後である
のに対し、本発明にかかる第1鞘樹脂や第2鞘樹脂の融
点は140℃〜180℃と大きく隔たっているため、第
1鞘層や第2鞘層の配向歪みと芯の配向歪みを適度にと
る方法として従来の製造方法で行っていた連続加熱によ
る短時間処理を行うだけでは、困難であったり、不十分
であるからである。即ち短時間で且つ高い温度条件で処
理を行った場合には芯の機械的強度を低下させ、逆に芯
に合わせて低い温度条件で処理した場合には鞘層の歪み
が取れないので縮みが生じる。そのため本発明の耐熱プ
ラスチック光ファイバケーブルを製造するにあたって
は、PMMA系樹脂のTg前後の100℃〜120℃程
度の温度条件で、0.1時間〜50時間程度の長時間の
熱処理が好適である。この温度は湿度も加わる時には1
0℃程度低めでも効果がある。より好ましい条件は11
0〜120℃で1時間以上で、1時間〜24時間が望ま
しい。この温度が高すぎるとファイバの強度が低下する
ので上記範囲で実際に効果を確認しながら適宜条件を設
定すれば良い。The reason why the long-term aging treatment is preferable is that PMM
The glass transition point (Tg) of the A-based resin is about 110 ° C., whereas the melting points of the first sheath resin and the second sheath resin according to the present invention are greatly separated from 140 ° C. to 180 ° C. It is difficult or inadequate to perform a short-time treatment by continuous heating, which has been performed by the conventional manufacturing method, as a method for appropriately taking the orientation distortion of the sheath layer or the second sheath layer and the orientation distortion of the core. It is. That is, when the treatment is performed in a short time and at a high temperature condition, the mechanical strength of the core is reduced, and when the treatment is performed at a low temperature condition in accordance with the core, the sheath layer cannot be distorted, so that the shrinkage occurs. Occurs. Therefore, when manufacturing the heat-resistant plastic optical fiber cable of the present invention, a long-time heat treatment of about 0.1 hour to about 50 hours under a temperature condition of about 100 ° C. to about 120 ° C. around Tg of the PMMA-based resin is preferable. . This temperature is 1 when humidity is added.
It is effective even at a low temperature of about 0 ° C. More preferable conditions are 11
1 hour or more at 0 to 120 ° C for 1 hour to 24 hours is desirable. If the temperature is too high, the strength of the fiber decreases. Therefore, the conditions may be set as appropriate while actually confirming the effect in the above range.
【0020】本発明のプラスチック光ファイバケーブル
の被覆層としてナイロン12を用いる理由は、前記した
ように、第2鞘層との密着力が強く、上記熱処理後のケ
ーブルのピストニングが小さく、寸法安定性がよいこと
と、高硬度であることである。該ナイロン12被覆層の
厚さとしては、耐熱性の観点から、0.1mm〜0.6
mmが十分な保持力があり好ましい。The reason why nylon 12 is used as the coating layer of the plastic optical fiber cable of the present invention is that, as described above, the adhesive force with the second sheath layer is strong, the pistoning of the cable after the heat treatment is small, and the dimensional stability is high. And high hardness. From the viewpoint of heat resistance, the thickness of the nylon 12 coating layer is 0.1 mm to 0.6 mm.
mm is preferable because it has sufficient holding power.
【0021】本発明のプラスチック光ファイバケーブル
の特に重要な性能は、ピストニングが低く、且つ機械的
強度が高いことである。前記したように、ピストニング
とは、裸線とその直接被覆層との間に生じる、裸線の引
っ込み又は突出のことであり、その測定方法としては、
50cmのケーブルの両端を垂直に切断し、試験環境下
に所定時間放置した後、引っ込みか或いは飛び出しを顕
微鏡で観察するものである。本発明のナイロン12被覆
を施したケーブルは、105℃で500時間放置した時
のピストニングが0.06mm以下である。しかも、そ
の時のケーブルの機械的強度としては、該ケーブルを−
20℃で曲げ半径5mmで±90°で屈曲せしめた時、
1000回以上の屈曲にも断線しない耐屈曲性を備えて
いるものである。A particularly important performance of the plastic optical fiber cable of the present invention is low pistoning and high mechanical strength. As described above, the pistoning is a retraction or protrusion of the bare wire that occurs between the bare wire and its direct coating layer, and as a measurement method,
Both ends of a 50 cm cable are cut vertically, left in a test environment for a predetermined time, and then retracted or jumped out is observed with a microscope. The nylon 12 coated cable according to the present invention has a pistoning of 0.06 mm or less when left at 105 ° C. for 500 hours. Moreover, the mechanical strength of the cable at that time is as follows:
When bending at ± 90 ° with a bending radius of 5mm at 20 ° C,
It has bending resistance that does not break even when it is bent 1000 times or more.
【0022】[0022]
【実施例】芯樹脂として、重量平均分子量が10万でM
MA99.5重量%とメチルアクリレート0.5重量%
からなるPMMA系樹脂を用いた。この樹脂の屈折率
(n d20)は1.49であった。EXAMPLES As a core resin, the weight average molecular weight is 100,000 and M
MA 99.5% by weight and methyl acrylate 0.5% by weight
Was used. Refractive index of this resin
(N d20) Was 1.49.
【0023】また、230℃、荷重3.8kgのメルト
フローインデックス(以下、「メルトフローインデック
ス」は当該条件のものを指す)が20g/10分のビニ
リデンフロライドの単独重合体70重量%と、上記芯樹
脂と同じPMMA系樹脂30重量%とを溶融混合した透
明な樹脂組成物を第1鞘樹脂として用いた。第1鞘樹脂
の屈折率は1.44であり、融点は170℃、メルトフ
ローインデックスは18g/10分であった。Further, 70% by weight of a homopolymer of vinylidene fluoride having a melt flow index at 230 ° C. and a load of 3.8 kg (hereinafter referred to as “melt flow index” under the above conditions) being 20 g / 10 min. A transparent resin composition obtained by melting and mixing 30% by weight of the same PMMA resin as the core resin was used as the first sheath resin. The refractive index of the first sheath resin was 1.44, the melting point was 170 ° C., and the melt flow index was 18 g / 10 minutes.
【0024】さらに、第2鞘樹脂としては、ビニリデン
フロライド成分40モル%、テトラフロロエチレン成分
48モル%、ヘキサフロロプロペン成分12モル%から
なる共重合体で、屈折率が1.36、融点が155℃、
メルトフローインデックスが7g/10分の透明樹脂を
用いた。The second sheath resin is a copolymer comprising 40 mol% of a vinylidene fluoride component, 48 mol% of a tetrafluoroethylene component and 12 mol% of a hexafluoropropene component, having a refractive index of 1.36 and a melting point of Is 155 ° C,
A transparent resin having a melt flow index of 7 g / 10 minutes was used.
【0025】上記芯樹脂、第1鞘樹脂、第2鞘樹脂を溶
融し、3層を同時に複合紡糸した。このファイバの紡糸
工程では2倍の延伸倍率で線引きを行い、且つ数十秒の
短時間の間、150℃で連続的に加熱による大きな配向
除去の処理を経て、芯径が970μm、第1鞘層の厚さ
が7μm、第2鞘層の厚さが8μm、外径が1.00m
mのプラスチック光ファイバ裸線を得た。次いで、この
プラスチック光ファイバ裸線にナイロン12を厚さ25
0μmで被覆し、外径が1.5mmのケーブルを金属性
のボビンに巻き取った。その後、該ボビンを115℃の
オ−ブンに15時間入れて熟成し、本発明のプラスチッ
ク光ファイバケーブルを得た。The above core resin, first sheath resin and second sheath resin were melted, and three layers were simultaneously subjected to composite spinning. In this fiber spinning step, drawing is performed at a draw ratio of 2 times, and a large orientation removal process is performed by heating continuously at 150 ° C. for a short time of several tens of seconds to obtain a core diameter of 970 μm and a first sheath. Layer thickness 7 μm, second sheath layer thickness 8 μm, outer diameter 1.00 m
m plastic optical fiber bare wires were obtained. Then, nylon 12 was applied to the bare plastic optical fiber with a thickness of 25.
A cable covered with 0 μm and having an outer diameter of 1.5 mm was wound around a metal bobbin. Thereafter, the bobbin was placed in an oven at 115 ° C. for 15 hours and aged to obtain a plastic optical fiber cable of the present invention.
【0026】本ケーブル50mについて伝送損失を測定
した。入射NA0.15の単色光を用いて測定し、65
0nmにて180dB/kmであった。また、当該ケー
ブルを105℃に500時間保存した後の伝送損失は1
85dB/kmであった。同様に85℃、95%湿度で
1000時間保存したときの伝送損失は、210dB/
kmで吸湿によるOH吸収の理論ロス増で、安定してい
た。The transmission loss of the cable 50m was measured. Measured using monochromatic light with an incident NA of 0.15, 65
It was 180 dB / km at 0 nm. The transmission loss after storing the cable at 105 ° C. for 500 hours is 1
It was 85 dB / km. Similarly, the transmission loss when stored at 85 ° C. and 95% humidity for 1000 hours is 210 dB /
At km, the theoretical loss of OH absorption due to moisture absorption increased and it was stable.
【0027】本ケーブルのピストニングを測定した。即
ち、本ケーブル50cmを新しい剃刀で垂直に切り落と
し、105℃で500時間保存後のピストニングと、ケ
ーブルの縮みを測定した。その結果、ピストニングは
0.03mmで裸線が被覆の中に引っ込む程度で、ケー
ブルの縮みは0.2%に過ぎなかった。The pistoning of the cable was measured. That is, 50 cm of the cable was vertically cut off with a new razor, and the pistoning after storage at 105 ° C. for 500 hours and the shrinkage of the cable were measured. As a result, the pistoning was 0.03 mm, the bare wire was retracted into the coating, and the cable shrinkage was only 0.2%.
【0028】本ケーブルの機械的強度として−20℃で
曲げ半径5mmで±90°で屈曲せしめた時、1500
回で断線した。また、105℃で500時間保存後のケ
ーブルのそれは1300回と強い強度を示した。The mechanical strength of this cable is 1500 when it is bent at ± 90 ° at a bending radius of 5 mm at −20 ° C.
The wire was disconnected at times. Further, the cable after storage at 105 ° C. for 500 hours showed a strong strength of 1,300 times.
【0029】このケーブルの曲げによる光保持率を測定
した。測定は入射NA0.6のLED光源を用い、曲げ
半径10mmの棒に1回巻き付けた時の光ロスを求めた
ところ、1.6dBと許容レベルであった。The light retention due to the bending of the cable was measured. The measurement was performed using an LED light source with an incident NA of 0.6, and the light loss when it was wound once around a rod having a bending radius of 10 mm was 1.6 dB, which was an allowable level.
【0030】このファイバの伝送帯域を、測定パルス法
で測定したところ、20mの帯域は入射NA0.65で
170MHzであった。When the transmission band of this fiber was measured by the measuring pulse method, the band of 20 m was 170 MHz with an incident NA of 0.65.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高温条件下の使用においても長期間ピストニングを低い
レベルにとどめ、機械的強度にも優れた耐熱プラスチッ
ク光ファイバケーブルが提供され、各種配線、特に、高
温度の条件で使用する配線として非常に有用である。As described above, according to the present invention,
A heat resistant plastic optical fiber cable with a low level of pistoning for a long time even under high temperature conditions and excellent mechanical strength is provided.It is very useful for various types of wiring, especially for high temperature conditions. is there.
Claims (3)
第1鞘層の周囲に第2鞘層を形成してなる耐熱プラスチ
ック光ファイバであって、上記芯が、モノマー成分とし
てメチルメタクリレートを90重量%以上含有するポリ
メチルメタクリレート系樹脂からなり、第1鞘層が、モ
ノマー成分としてビニリデンフロライドを95モル%以
上含有するビニリデンフロライド系樹脂60〜90重量
%と、ポリメチルメタクリレート系樹脂10〜40重量
%を混合してなり、ナトリウムD線での屈折率が1.4
3〜1.45、融点が140〜180℃である樹脂組成
物からなり、第2鞘層が、ビニリデンフロライド成分2
5〜50モル%、ヘキサフロロプロペン成分10〜15
モル%、テトラフロロエチレン成分38〜64モル%か
らなり、ナトリウムD線での屈折率が1.34〜1.3
7、融点が140〜180℃である共重合体からなるこ
とを特徴とする耐熱プラスチック光ファイバ。1. A heat-resistant plastic optical fiber comprising a first sheath layer formed around a core and a second sheath layer formed around the first sheath layer, wherein the core is a monomer component. A first sheath layer comprising 60 to 90% by weight of a vinylidene fluoride-based resin containing 95% by mole or more of vinylidene fluoride as a monomer component, and a polymethyl methacrylate-based resin containing 90% by weight or more of methyl methacrylate; A mixture of 10 to 40% by weight of a methacrylate resin has a refractive index of 1.4 at a sodium D line.
3 to 1.45, a resin composition having a melting point of 140 to 180 ° C., wherein the second sheath layer comprises a vinylidene fluoride component 2
5 to 50 mol%, hexafluoropropene component 10 to 15
Mol%, and a tetrafluoroethylene component of 38 to 64 mol%, and a refractive index at sodium D line of 1.34 to 1.3.
7. A heat-resistant plastic optical fiber comprising a copolymer having a melting point of 140 to 180 ° C.
ァイバを裸線として、その周囲にナイロン12を被覆し
てなるプラスチック光ファイバケーブルであって、該ケ
ーブル50cmを105℃の環境下に500時間放置し
た時の端部における裸線とナイロン12被覆層との位置
ずれが0.06mm以下であり、−20℃で曲げ半径5
mmで±90°に屈曲させた際の耐屈曲性が1000回
以上であることを特徴とする耐熱プラスチック光ファイ
バケーブル。2. A plastic optical fiber cable comprising the heat-resistant plastic optical fiber according to claim 1 as a bare wire and a nylon 12 coating around the bare fiber, wherein said cable is 50 cm in an environment of 105 ° C. for 500 hours. The displacement between the bare wire and the nylon 12 coating layer at the end when left to stand is 0.06 mm or less, and the bending radius is 5 at -20 ° C.
A heat-resistant plastic optical fiber cable having a bending resistance of 1000 times or more when bent at ± 90 ° in mm.
0〜120℃に1時間以上放置してなる請求項2に記載
の耐熱プラスチック光ファイバケーブル。3. After covering the bare wire with nylon 12, 11
The heat-resistant plastic optical fiber cable according to claim 2, which is left at 0 to 120 ° C for 1 hour or more.
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