JPH0511151A

JPH0511151A - プラスチツク光フアイバコード

Info

Publication number: JPH0511151A
Application number: JP3164449A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Katsuta; 成樹勝田; Shinichi Toyoshima; 真一豊島
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1991-07-04
Filing date: 1991-07-04
Publication date: 1993-01-19
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JP2882703B2

Abstract

(57)【要約】【目的】耐油性、耐薬品性に優れたプラスチック光フ
ァイバコード【構成】芯と鞘とからなるプラスチック光ファイバ裸
線の外側に、水酸化マグネシウムを１０〜３０重量％含
むポリオレフィン樹脂からなり、プラスチック光ファイ
バ裸線直径の１．６倍以上の外径をもつ第一被覆層と、
引張破断伸度（ＡＳＴＭＤ１７０８２３℃ 引張速
度１００ｍｍ）が２００％以上である、フッ化ビニリデ
ン−クロロトリフルオロエチレン系共重合体を含む樹脂
から成る、厚さ０．０１ｍｍ以上の被覆層とを持つこと
を特徴とするプラスチック光ファイバコード。【効果】８５℃の切削油に１００時間浸漬させても、
伝送損失増加や寸法変化がほとんどない。なおかつ、被
覆層の剥離が簡単に行え、突出引っ込みが小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、短距離の光伝送媒体と
して、ＦＡ、自動車などに使用される、耐熱性、耐油
性、耐薬品性に優れたプラスチック光ファイバコードに
関するものである。特に、耐油性に優れ、高温の切削油
に長時間浸漬させても、被覆材の破裂がなく、寸法変化
や伝送損失増加の小さいプラスチック光ファイバコード
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック光ファイバは、石英系ファ
イバに比べ、可撓性に富み、且つ大口径・高開口数であ
ること、端面処理や接続が容易であることなどから短距
離通信やセンサといった分野への応用が始まっている。
従来、実用化されているプラスチック光ファイバには、
芯材にメタクリル酸メチルを主体とした樹脂を用い、鞘
材にフッ化ビニリデン系共重合体やフッ化メタクリレー
トを用いたものがある。また、鞘の外側に低密度ポリエ
チレンやポリ塩化ビニルを被覆したプラスチック光ファ
イバコードとしても使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の低密度ポリエチ
レン被覆コードやポリ塩化ビニル被覆コードは、耐油
性、とくに高温の切削油に対する耐久性に欠けている。
これらのコードを高温の切削油に浸漬させると、伝送損
失の大幅な増加、被覆材やプラスチック光ファイバ裸線
の収縮、被覆層の破裂などが起こって、使用できなくな
ってしまう。

【０００４】また、耐薬品性に優れたプラスチック光フ
ァイバコードとして、特開平３−３９７１０や特開平３
−５０５１１に開示されているようなフッ化ビニリデン
系樹脂を被覆したプラスチック光ファイバコードがあ
る。しかし、これらでも高温の切削油に浸漬させると、
伝送損失増加が未だ大きい。また、被覆層とプラスチッ
ク光ファイバ裸線との密着性が強かったり、第一被覆層
が薄すぎたりして、被覆層の剥離ができず、特殊なコネ
クタしか使用できないという欠点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、被覆材の材質やコード構造に関して鋭
意検討を重ねた結果、本発明に到達した。本発明は、芯
と鞘とからなるプラスチック光ファイバ裸線の外側に、
水酸化マグネシウムを１０〜３０重量％含むポリオレフ
ィン樹脂からなり、プラスチック光ファイバ裸線直径の
１．６倍以上の外径をもつ第一被覆層と、引張破断伸度
（ＡＳＴＭＤ１７０８２３℃ 引張速度１００ｍｍ）
が２００％以上である、フッ化ビニリデン−クロロトリ
フルオロエチレン系共重合体を含む樹脂からなる、厚さ
０．０１ｍｍ以上の被覆層をもつことを特徴とするプラ
スチック光ファイバコードである。

【０００６】以下、本発明のプラスチック光ファイバコ
ードについて、詳しく説明する。従来の低密度ポリエチ
レンを被覆したプラスチック光ファイバコードを、温度
８５℃の切削油に浸漬させて１００時間ほど放置してお
くと、被覆材の破裂、被覆材やプラスチック光ファイバ
裸線の収縮、伝送損失の増加が起こる。この原因は、熱
と切削油による被覆材の劣化、また、被覆層を透過して
プラスチック光ファイバ裸線にまで達した切削油と、熱
とによるプラスチック光ファイバ裸線の劣化とが、考え
られる。このため、被覆材は、ただ単に切削油に対して
耐久性があって、被覆材自体の強度・伸度が低下しない
だけでなく、内部のプラスチック光ファイバ裸線への切
削油の移行を防ぐ、バリア性のあるものでなければなら
ない。しかも、切削油には、大きく分けて不水溶性でそ
のまま使用するものと、水溶性で水に１０〜３０倍に希
釈してから使用するものとの、２種類がある。そのた
め、被覆材は、耐油性だけでなく、耐熱水性にも優れて
いなければならないし、油だけでなく、水もしくは水蒸
気のバリア性にも優れていなければならない。

【０００７】このような耐油性、耐熱水性、バリア性の
高い被覆層が形成できる被覆材を開発すべく、鋭意検討
を行った結果、ポリオレフィン樹脂と、フッ化ビニリデ
ン−クロロトリフルオロエチレン系共重合体とを組み合
わせて二層構造にしたプラスチック光ファイバコードが
抜群に信頼性が高く、伝送損失増加や寸法変化がほとん
どないことを発見した。

【０００８】また、安価な通常のコネクタを使用するた
めには、被覆層が剥離可能でなければならない。このた
めには、第一被覆層のプラスチック光ファイバ裸線への
密着性はあまり強くないものである必要があり、かつ、
その厚みは、ストリッパーの歯がひっかかるだけの厚み
をもっていなければならない。つまり、第一被覆層は、
ポリオレフィン樹脂で、かつ、その外径は、プラスチッ
ク光ファイバ裸線直径の１．６倍以上である必要があ
る。そして、プラスチック光ファイバ裸線と、被覆層と
の突出引っ込みを少なくするため、第一被覆層に使用す
るポリオレフィン樹脂に水酸化マグネシウムを１０〜３
０重量％含有させた。

【０００９】プラスチック光ファイバ裸線のすぐ外側に
ある、第一被覆層として使用できるポリオレフィン樹脂
としては、密度０．９１７〜０．９７０g/ｃｍ³のポリ
エチレン、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン系樹脂な
どがあげられる。その外側の被覆層として使用できる樹
脂は、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン
系共重合体を含む樹脂である。詳しくは、フッ化ビニリ
デン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビ
ニリデン−クロロトリフルオロエチレン共重合体を主鎖
とし、ポリフッ化ビニリデンをこの主鎖にグラフト結合
させた共重合体、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオ
ロエチレン共重合体を主鎖とし、ポリフッ化ビニリデン
をこの主鎖にグラフト結合させた共重合体とポリフッ化
ビニリデンとのブレンド体、これらのフッ化ビニリデン
−クロロトリフルオロエチレン系共重合体と、ポリオレ
フィン樹脂とのブレンド体、これらのフッ化ビニリデン
−クロロトリフルオロエチレン系共重合体と、ナイロン
樹脂とのブレンド体、これらのフッ化ビニリデン−クロ
ロトリフルオロエチレン系共重合体と、ポリウレタン樹
脂とのブレンド体、これらのフッ化ビニリデン−クロロ
トリフルオロエチレン系樹脂とアクリル樹脂とのブレン
ド体などがあげられる。だだし、これらのフッ化ビニリ
デン−クロロトリフルオロエチレン系共重合体を含む樹
脂の引張破断伸度が、２００％以上である必要がある。
ここで、引張破断伸度は、温度２３℃、引張速度１００
ｍｍ／分で、ＡＳＴＭＤ１７０８に準じて測定した値
である。破断伸度が小さいと、引っ張りや曲げ、ねじり
によって、プラスチック光ファイバコードが折れやすく
なってしまうので好ましくない。好ましい引張破断伸度
は２００％以上、より好ましくは３００％以上である。
このような引張破断伸度の大きい樹脂を使用することに
より、プラスチック光ファイバコードの引張破断伸度も
大きくなって、曲げや引っ張りに対して強くなり、機械
的特性が向上する。

【００１０】また、この層の厚みは、０．０１ｍｍ以上
である必要がある。薄すぎるとバリア効果が薄れ、切削
油などに対する耐久性が落ちてしまう。また、用いるプ
ラスチック光ファイバ裸線の直径が、０．５ｍｍ〜１．
０ｍｍ程度であれば、第二被覆層目の外径は、すでに市
場で用いられているコネクタの内径に合わせて、１．０
ｍｍ〜２．２ｍｍ程度にするが、場合によっては２．２
ｍｍ〜３．０ｍｍにして、用いるコネクタ寸法に合わせ
ることが可能である。更にこの外側に熱可塑性樹脂を何
層か被覆したり、ケブラーなどの補強繊維を介在させて
も良い。このような熱可塑性樹脂としては、ポリオレフ
ィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、
各種の熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレンコン
パウンドなど自由に選べる。これらの樹脂の被覆方法
は、一般の電線被覆と同様に、被覆材用樹脂を溶融押出
する押出機に接続したダイスに、プラスチック光ファイ
バ裸線、第一被覆層を被覆したプラスチック光ファイバ
コード、第一被覆層および第二被覆層を被覆したコード
などを通して、被覆材を被覆する方法を用いる。

【００１１】本発明に用いるプラスチック光ファイバ裸
線としては、公知のポリメタクリル酸メチルやポリカー
ボネート、メタクリル酸メチル系共重合体などを芯とす
るプラスチック光ファイバ裸線を使用できる。これらの
プラスチック光ファイバ裸線の直径は、通常０．５ｍｍ
〜１．５ｍｍが好ましい。

【００１２】

【実施例】以下、実施例によって本発明を説明する。

【００１３】

【実施例１】高密度ポリエチレンに、組成物全量に対
し、水酸化マグネシウム２５重量％、赤リン２重量％、
カーボンブラック０．５重量％を添加し、第一被覆層に
用いるポリエチレン樹脂を調製した。直径Ｏ．９８ｍｍ
のポリメタクリル酸メチルを芯とし、フッ化メタクリレ
ート系共重合体を鞘とした、外径１．０ｍｍのプラスチ
ック光ファイバ裸線ルミナスＴＢ−１０００（旭化成工
業製）を、溶融押出機に直結したダイスに導入し、上記
ポリエチレン樹脂を０．４５ｍｍの厚さで被覆して、直
径１．９ｍｍのプラスチック光ファイバコードを得た。
次にこのプラスチック光ファイバコードを、フッ化ビニ
リデン−クロロトリフルオロエチレン共重合体を主鎖と
し、ポリフッ化ビニリデンをこの主鎖にグラフト結合さ
せた共重合体を含む樹脂である、セントラル硝子社のセ
フラルソフトＧ１８０と、ポリフッ化ビニリデン樹脂で
あるペンウォルト社のＫＹＮＡＲ７４０とを、１重量部
対１重量部の割合で混合したブレンド体で、０．１５ｍ
ｍの厚さに被覆して、外径２．２ｍｍの二層被覆のプラ
スチック光ファイバコードを得た。なお、この第二被覆
層に使用した樹脂の引張破断伸度は、４１０％であっ
た。

【００１４】このコードの耐切削油試験を行った。切削
油として、日本石油製の不水溶性切削油ユニカットＴＢ
１５と、水溶性エマルジョンタイプのユニソルブルＨＤ
とを使用した。試験は、このコード５ｍを、両端は除い
て油温８５℃の切削油に漬け、１００時間後の伝送損失
変化と端面の状態変化を測定するという方法で行った。
伝送損失変化は、中心波長６５５ｎｍのＬＥＤを持つ光
パワーテスタＴＯＰＴ１００Ｐ（東芝製）を使用し、５
ｍでの出射パワーを測定し、その変化量で評価した。こ
の結果、本発明のプラスチック光ファイバコードは、ユ
ニカットＴＢ１５の場合、伝送損失変化−０．１１ｄ
Ｂ、端面の状態は、プラスチック光ファイバ裸線が、第
一被覆層からわずか３０μｍ突出しただけとほとんど変
化がなかった。ユニソルブルＨＤの場合も同様で、伝送
損失変化−０．３４ｄＢ、端面の状態変化なしと、非常
に優れた耐切削油性を示した。また、被覆の剥離性をワ
イヤーストリッパー３０００Ｂ（ＶＥＳＳＥＬ製）
で、試験した。１．０ｍｍ用の部分を使用したところ、
第一被覆層、第二被覆層を一度で簡単に剥離できた。次
に、このコードの突出引っ込み試験を行った。試験方法
を以下に示す。プラスチック光ファイバコード１ｍを正
確にカミソリ刃で切断し、８５℃９５％ＲＨの恒温恒湿
槽に５００時間静置した後、常温で１５分放冷する。拡
大倍率１５倍の目盛り付きルーペで突出長さを測定す
る。また、引っ込み長さは、端面をカミソリ刃で斜めに
切断し、被覆層のなかに引っ込んだプラスチック光ファ
イバ裸線の長さを目盛り付きルーペで測定する。そし
て、プラスがプラスチック光ファイバ裸線の突出を表
し、マイナスが、引っ込みを表す。上記方法でこのコー
ドの突出引っ込みを測定したところ、−０．０５ｍｍ
と、非常に小さかった。

【００１５】

【実施例２】実施例１で作製したプラスチック光ファイ
バコードを、さらに溶融押出機に直結したダイスに導入
し、難燃剤を含有するポリ塩化ビニル樹脂で、０．９ｍ
ｍの厚さで被覆し、外径４．０ｍｍのプラスチック光フ
ァイバコードを得た。このコードに、実施例１と同様な
耐切削油試験を行った。その結果は、ユニカットＴＢ１
５の場合、伝送損失変化−０．１５ｄＢで端面の状態変
化なし、ユニソルブルＨＤの場合も、伝送損失変化−
０．０８ｄＢ、端面の状態変化なしと、非常に優れた耐
切削油性を示した。

【００１６】次に実施例１と同様の突出引っ込み試験を
行ったところ、−０．１ｍｍと、非常に小さく、優れた
耐熱性、寸法安定性を示した。また、このコードの難燃
性を調べた。難燃性試験を、ＵＬ規格のＶＷ−１の垂直
試験に準じて行ったところ、１０サンプルについての試
験で、すべて危なげなく合格した。

【００１７】

【比較例１】実施例１で使用したＴＢ−１０００に、低
密度ポリエチレンを被覆した、外径２．２ｍｍのプラス
チック光ファイバコードＴＣ−１０００（旭化成工業
製）を用いて、実施例１と同様の耐切削油性試験を行っ
た。その結果は、ユニカットＴＢ１５の場合、伝送損失
変化−４．７５ｄＢと大きいうえ、端面状態は、プラス
チック光ファイバ裸線が被覆層より４０ｍｍも突出して
いた。また、コードの途中で被覆層が裂けて、プラスチ
ック光ファイバ裸線が露出している部分があった。ユニ
ソルブルＨＤの場合でも、伝送損失変化−５１．６０ｄ
Ｂと、５ｍでも透過光が肉眼で見えなくなるほど、伝送
損失が非常に大幅に増加していた。端面状態は、プラス
チック光ファイバ裸線が大きく収縮しており、被覆層か
ら３０ｍｍほど引っ込んでいた。

【００１８】また、このコードで実施例１と同様の突出
引っ込み試験を行ったところ、−６ｍｍと、大きな引っ
込みを示した。

【００１９】

【比較例２】実施例１で使用したルミナスＴＢ−１００
０を、溶融押出機に直結したダイスに導入し、高密度ポ
リエチレンサンテックＢ−７７０（旭化成工業）を
０．１ｍｍの厚さで被覆して、直径１．２ｍｍのプラス
チック光ファイバコードを得た。次に、このプラスチッ
ク光ファイバコードを、フッ化ビニリデン−クロロトリ
フルオロエチレン共重合体を主鎖とし、ポリフッ化ビニ
リデンをこの主鎖にグラフト結合させた共重合体を含む
樹脂である、セントラル硝子のセフラルソフトＧ１８０
と、ポリフッ化ビニリデン樹脂であるペンウォルト社の
ＫＹＮＡＲ７４０とを、１重量部対１重量部の割合で混
合したブレンド体で、０．５ｍｍの厚さに被覆して、外
径２．２ｍｍの二層被覆のプラスチック光ファイバコー
ドを得た。

【００２０】このコードで耐切削油性試験を行うと、ユ
ニカットＴＢ１５の場合は、伝送損失変化−０．２２ｄ
Ｂ、端面の状態変化なし、と優れた耐久性を示したが、
ユニソルブルＨＤの場合は、伝送損失変化−１．８６ｄ
Ｂ、端面の状態変化なしと、伝送損失変化が大きく、耐
久性が不十分であった。また、このコードの第一被覆層
は薄すぎて、ワイヤーストリッパー３０００Ｂなどの市
販品の歯にひっかからず、剥離することができなかっ
た。

【００２１】

【比較例３】直径０．９８ｍｍのポリメタクリル酸メチ
ルを芯とし、フッ化ビニリデン系共重合体を鞘とした、
外径１．０ｍｍのプラスチック光ファイバ裸線ルミナス
ＦＢ−１０００（旭化成工業製）を、溶融押出機に直結
したダイスに導入し、ポリフッ化ビニリデン樹脂ＫＹＮ
ＡＲ７４０を０．１５ｍｍの厚さで被覆して、直径１．
３ｍｍのプラスチック光ファイバコードを得た。次に、
このプラスチック光ファイバコードを、フッ化ビニリデ
ン−クロロトリフルオロエチレン共重合体を主鎖とし、
ポリフッ化ビニリデンをこの主鎖にグラフト結合させた
共重合体を含む樹脂であるセントラル硝子のセフラルソ
フトＧ１８０と、ポリフッ化ビニリデン樹脂であるペン
ウォルト社のＫＹＮＡＲ７４０とを、１重量部対１重量
部の割合で混合したブレンド体で、０．４５ｍｍの厚さ
に被覆して、外径２．２ｍｍの二層被覆のプラスチック
光ファイバコードを得た。

【００２２】このコードで耐切削油性試験を行うと、ユ
ニカットＴＢ１５の場合は、伝送損失変化−０．３２ｄ
Ｂ、端面の状態変化なし、と優れた耐久性を示したが、
ユニソルブルＨＤの場合は、伝送損失変化−５．９２ｄ
Ｂ、端面の状態変化なしと、伝送損失変化が大きく、耐
久性が不十分であった。また、このコードの第一被覆層
はプラスチック光ファイバ裸線との密着力が強すぎ、ワ
イヤーストリッパー３０００Ｂなどの市販品の歯で剥離
することができなかった。

【００２３】

【比較例４】実施例１で使用したルミナスＴＢ−１００
０を、溶融押出機に直結したダイスに導入し、実施例１
で使用したポリエチレン樹脂を、０．６ｍｍの厚さで被
覆して、直径２．２ｍｍのプラスチック光ファイバコー
ドを得た。さらに、難燃剤を含有するポリ塩化ビニル樹
脂で、０．９ｍｍの厚さで被覆し、外径４．０ｍｍのプ
ラスチック光ファイバコードを得た。

【００２４】このコードで実施例１と同様の突出引っ込
み試験を行ったところ、−１５ｍｍと、非常に大きな引
っ込みを示した。

【００２５】

【発明の効果】本発明のプラスチック光ファイバは、切
削油に対する耐久性が抜群に優れ、８５℃の切削油に１
００時間浸漬させても、伝送損失増加や端面の変化がほ
とんどない。よって、工場などの悪環境の場所でもプラ
スチック光ファイバコードが使用可能になる。また、被
覆層の剥離が簡単に行え、かつ、高温下でも端面の突出
引っ込みがほとんどないという優れた特性を有するの
で、通常のコネクタが使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の２層構造を有するプラスチック光ファ
イバコードの一例を示す断面図

【図２】本発明の３層構造を有するプラスチック光ファ
イバコードの一例を示す断面図

【図３】プラスチック光ファイバ裸線の突出を示した図

【図４】プラスチック光ファイバ裸線の引っ込みを示し
た図

【符号の説明】

１プラスチック光ファイバ裸線２第一被覆層３第二被覆層４ポリ塩化ビニル樹脂からなる被覆層

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】芯と鞘とからなるプラスチック光ファイ
バ裸線の外側に、水酸化マグネシウムを１０〜３０重量
％含むポリオレフィン樹脂からなり、プラスチック光フ
ァイバ裸線直径の１．６倍以上の外径をもつ第一被覆層
と、引張破断伸度（ＡＳＴＭＤ１７０８２３℃ 引
張速度１００ｍｍ）が２００％以上である、フッ化ビニ
リデン−クロロトリフルオロエチレン系共重合体を含む
樹脂からなる、厚さ０．０１ｍｍ以上の被覆層とを持つ
ことを特徴とするプラスチック光ファイバコード。