JPH0690347B2 - 耐熱プラスチツク光フアイバ−コ−ドの製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、耐熱プラスチツク光フアイバーコードの製法
に関するものである。さらに詳しくいえば、本発明は、
高温や振動を有する場所に好適に用いられる、耐熱性に
優れ、かつ屈曲や振動などに対して安定度の高いプラス
チツク光フアイバーコードの製法に関するものである。

従来の技術 近年、情報伝送路として光フアイバーを用いる光通信技
術は急速に進歩し、すでに実用化の段階になつている。

この光フアイバーには、長距離通信用の石英光フアイバ
ーと短距離通信用のプラスチツク光フアイバーの２種類
がある。後者のプラスチツク光フアイバーは、素材とし
てポリエチレンやポリメチルメタクリレートのような透
明性に優ねた熱可塑性樹脂を用い、芯部分が鞘部分より
も屈折率が高くなるような同心型の構造としたもので、
その一端から入射した光を芯鞘の界面で全反射させなが
ら、他端に伝送するものである。このような光フアイバ
ーの裸線は細くて極めて弱いので、通常ポリエチレン、
ポリ塩化ビニル、ナイロンなどで被覆され、プラスチツ
ク光フアイバーコードとして用いられている。

しかしながら、従来用いられている通常のプラスチツク
光フアイバーコードにおいては、使用限界温度は80℃程
度であるため、利用範囲が制限されるのを免れないし、
また耐熱プラスチツク光フアイバーコードにおいては使
用限界温度は100〜120℃と若干向上するが、このような
高い温度で使用すると導光性能が1000〜1500dB/kmと低
下するため、実用性の点で問題がある。さなにこれらの
プラスチツク光フアイバーコードは、屈曲及び振動によ
る歪や、加熱収縮により導光性能が低下するという欠点
を有している。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、このような従来のプラスチツク光フア
イバーコードのもつ欠点を克服し、耐熱性に優れ、かつ
屈曲及び振動などに対して安定度の高い、良好な導光性
能を有するプラスチツク光フアイバーコードを提供する
ことにある。

問題点を解決するための手段 本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、プラスチツク光フ
アイバーを所定の倍率に延伸したのち、150℃以下の温
度では実質的に熱変形しないチユーブに挿入し、次いで
このものを所定の温度で加熱収縮処理して密着させるこ
とにより、前記目的を達成しうることを見出し、この知
見に基づいて本発明を完成するに至つた。

すなわち、本発明は、プラスチツク光フアイバーを1.3
〜20倍に延伸し、次いでこのものを150℃以下の温度で
は実質的に熱変形しないチユーブに挿入したのち、該プ
ラスチツク光フアイバーに用いられている芯材のガラス
転移温度付近の温度において加熱処理して収縮させ、該
プラスチツク光フアイバーをチユーブに密着させること
を特徴とする耐熱プラスチツク光フアイバーコードの製
法を提供することにある。

本発明に用いるプラスチツク光フアイバーについては特
に制限はなく、公知のものを使用することができる。例
えば、芯材としてポリメチルメタクリレートを主成分と
するものを、鞘材としてフツ化メタクリレートとメチル
メタクリレートとの共重合体を用いたもの、芯材として
メチルメタクリレート、メタクリル酸、メタクリル酸環
化物及びスチレン系の各単位から成る共重合体と、鞘材
としてメチルメタクリレートとフツ化メタクリレートと
の共重合体、メチルメタクリレートとフツ化メタクリレ
ートとメタクリル酸との共重合体又はメチルメタクリレ
ート、フツ化メタクリレート、メタクリル酸及びメタク
リル酸環化物の各単位から成る耐熱性共重合体を用いた
もの、芯材としてメチルメタクリレートとスチレンと無
水マレイン酸との共重合体、メチルメタクリレート、ス
チレン、メタクリル酸、メタクリル酸環化物及びイミド
化物の各単位から成る共重合体、メチルメタクリレート
とスチレンとジフエニルマレイミドとの共重合体、メチ
ルメタクリレートとスチレンとフエニルマレイミドとの
共重合体、メチルメタクリレートとメチルフエニルマレ
ミドとの共重合体などのメチルメタクリレート系樹脂を
用いた耐熱性のもの、芯材としてポリカーボネートを、
鞘材としてメチルメタクリレート、メタクリル酸、メタ
クリル酸環化物及びスチレンの各単位から成る共重合体
を用いたもの、あるいは650nmにて130〜150dB/km程度の
優れた導光性能を有するプラスチツク光フアイバーなど
を用いることができる。

本発明においては、これらのプラスチツク光フアイバー
を1.3〜2.0倍の範囲に延伸したのち、150℃以下の温度
で実質的に熱変形しないチユーブに挿入して加熱収縮処
理を行う。延伸処理は、チユーブとの密着性をよくし、
かつ強度を良好なものとするために、必要な処理であ
る。また、この際、プラスチツク光フアイバーとして、
裸線を用いてもよいし、予め該裸線をポリエチレン、ナ
イロン、ポリ塩化ビニルなどで一次被覆したものを用い
てもよいが、後者を用いる方が鞘層に傷がつくことがな
いので有利である。

本発明に用いるチユーブは、150℃以下の温度において
実質的に熱変形せず、かつ該プラスチツク光フアイバー
の収縮に対して耐えうるものであれば特に制限はなく、
例えばアルミニウムチユーブ、ステンレス鋼チユーブな
どの金属チユーブ、ポリ四フツ化エチレン、ポリオキシ
メチレンなどのプラスチツクチユーブなどが挙げられ
る。これらのチユーブは平滑な内面を有する円形構造の
ものが好適である。

前記チユーブの太さについては、プラスチツク光フアイ
バーの裸線又は被覆線の外形、被覆材の種類、延伸条件
などによつて異なるが、一般に延伸倍率が1.3〜20倍の
範囲において、該プラスチツク光フアイバーの径が例え
ば1.0mmの場合、チユーブの内径は1.1mm、2mmの場合、
2.35mmであることが好ましい。また、該チユーブの肉厚
は、得られたプラスチツクフアイバーコードの取り扱い
やすさ及び製造コストの点から、金属チユーブの場合は
1.5mm以下、特に0.5mm以下が好ましく、一方プラスチツ
クチユーブの場合は、強度保持の点から1.0〜2.0mmの範
囲が好ましい。

このようにして、チユーブに挿入されたプラスチツク光
フアイバーは、該プラスチツク光フアイバーに用いられ
ている芯材のラス転移温度付近の温度まで加熱して、収
縮させる。この温度は、ガラス転移温度付近まで上げる
ことが必要であり、それよりも低い温度では、完全に収
縮するまでに長時間を要し、実用的でない。一般に、芯
材のガラス転移温度に対して±30℃以内の温度で30〜60
分間程度加熱することにより、該プラスチツク光フアイ
バーがチユーブに十分に密着したプラスチツク光フアイ
バーコードが得られる。このようにして得られたプラス
チツク光フアイバーコードは、チユーブの強度が十分で
あれば、チユーブ外形と同じ外形を有し、常に長さが一
定に保持される。

次に第１図及び第２図に、本発明で得られたプラスチツ
ク光フアイバーコードの断面図を示す。第１図はプラス
チツク光フアイバー裸線を直接チユーブに挿入した場
合、第２図は被覆材で被覆したプラスチツク光フアイバ
ーを挿入した場合の例であつて、これらの図から、本発
明のプラスチツク光フアイバーコードは芯１及び鞘２か
ら成る芯鞘構造を有するプラスチツク光フアイバー又は
これに被覆層３を設けたものが、チユーブ４の内面に密
着した構造を有していることが分る。

発明の効果 従来のプラスチツク光フアイバーコードにおいては、通
常使用限界温度が約80℃であり、耐熱性のものは100〜1
20℃の温度で使用しうるものの、この温度では導光性能
が1000〜1500dB/kmと劣るのに対し、本発明で得られた
プラスチツク光フアイバーコードは、熱変形しにくいチ
ユーブの内部にプラスチツク光フアイバーを密着させた
構造を有しているので、耐熱性に優れる上に、導光性能
も例えば130℃の高温下において650nmで約170dB/kmと極
めて高く保持することができ、かつ屈曲や振動などに対
しても安定度が高い。したがつて、本発明で得られた耐
熱プラスチツク光フアイバーコードは、特に高温で振動
の激しい場所、例えば100〜150℃の耐熱性が要求され、
かつ振動の激しい自動車エンジンルームなどにおいて好
適に用いられる。

実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ ポリメチルメタクリレートを芯材とし、メチルメタクリ
レートとテトラフロロプロピルメタクリレートとの共重
合体を鞘材とする径1.0mmのプラスチツク光フアイバー
を用い、これを2.5倍に延伸したのち、高密度ポリエチ
レンで1.6mm径に被覆し、この12mの長さのものを内径1.
75mm、長さ11mのステンレス鋼チユーブに挿入した。次
いでこれを120℃（芯材のポリメチルメタクリレートの
ガラス転移温度105℃）で60分間加熱処理したのち、ス
テンレス鋼チユーブの両端をそれぞれ50cmずつ切断し
て、10mの耐熱プラスチツク光フアイバーコードを得
た。

このようにして得られた耐熱プラスチツク光フアイバー
コードの導光性能は650nmで160±20dB/kmであつた。ま
た耐熱試験では、120℃で100時間放置後の導光性能は17
0±20dB/kmであり、該フアイバーコードの寸法は極めて
安定していた。

なお、使用したプラスチツク光フアイバーの導光性能
は、650nmで148dB/kmであつた。

実施例２ 芯材としてメチルメタクリレート、スチレン及びメタク
リル酸の各単位から成る屈折率1.52の共重合体を、鞘材
としてメチルメタクリレート単位及びテトラフロロプロ
ピルメタクリレート単位から成る屈折率1.46の共重合体
を用いた径1.0mmのプラスチツク光フアイバーを1.6倍に
延伸したのち、高密度ポリエチレン〔サンテツクHD、J3
40、旭化成工業（株）製〕で1.6mm径に被覆した。次い
でこの12mの長さのものを、内径1.75mm、長さ11mのステ
ンレス鋼チユーブに挿入して、150℃で30分間加熱処理
したのち、該チユーブの両端をそれぞれ50cmずつ切断し
て10mの耐熱プラスチツク光フアイバーコードを得た。

このようにして得られた耐熱プラスチツク光フアイバー
コードの導光性能は650nmで500±20dB/kmであつた。ま
た耐熱試験では、135℃で100時間放置後の導光性能は51
0±20dB/kmであつた。

なお、使用したプラスチツク光フアイバーの導光性能は
650nmで450dB/kmであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明で得られた耐熱プラスチツ
ク光フアイバーコードのそれぞれ異なつた例の断面図で
あり、図中符号１は芯、２は鞘、３は被覆層、４はチユ
ーブである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチツク光フアイバーを1.3〜20倍に
   延伸し、次いでこれを150℃以下の温度では実質的に熱
   変形しないチユーブに挿入したのち、該プラスチツク光
   フアイバーに用いられている芯材のガラス転移温度付近
   の温度において加熱処理して収縮させ、該プラスチツク
   光フアイバーをチユーブに密着させることを特徴とする
   耐熱プラスチツク光フアイバーコードの製法。
2. 【請求項２】チユーブが平滑な内面を有する円形のもの
   である特許請求の範囲第１項記載の製法。