WO2008038791A1 - Câble à fibre optique en plastique et procédé de transmission de signaux utilisant celui-ci - Google Patents

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nylon
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mass
resin
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Amane Aoyagi
Yoshihiro Tsukamoto
Yasushi Fujishige
Yoshiko Maeda
Tsuyoshi Kimura
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables

Definitions

  • the present invention relates to a plastic optical fiber cable having a coating layer made of a nylon resin, and in particular, a plastic optical fiber cable excellent in long-term heat resistance in a high temperature environment of about 100 to 110 ° C, and This optical fiber cable and the light emission center
  • the present invention relates to a signal transmission method using a combination of visible light emitting diodes in the range of 500 nm to 600 nm.
  • a silica-based optical fiber capable of performing excellent optical transmission over a wide wavelength range has been put to practical use mainly in a trunk line system.
  • This silica-based optical fiber is expensive. And workability is low. Therefore, plastic optical fiber (hereinafter abbreviated as POF), which has the advantages of being cheaper, lighter, large-diameter, and easy to handle and handle, can be used for lighting, sensor, FA, etc. It has been put to practical use in the field of indoor wiring applications such as OA and LAN.
  • POF plastic optical fiber
  • step index type (SI type) POFs having a core-clad structure with polymethyl methacrylate (PMMA) as the core material and a low refractive index fluorine-containing olefinic copolymer as the cladding material.
  • SI type step index type
  • POF cable with a coating layer on the outer periphery of the cable can be used for high-speed data communication, and is being put to practical use as LAN communication wiring in automobiles from the viewpoint of weight reduction, cost reduction of communication system, and excellent electromagnetic noise countermeasures. .
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 11 242 142 describes a primary coating layer made of a black polyamide resin on the outer periphery of POF, and a colored polyamide.
  • POF cables with a secondary coating layer made of resin have been proposed, and examples of polyamide resins include nylon 6, nylon 11, and nylon 12.
  • Patent Document 3 (Pamphlet of International Publication No. 01/48526) and Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-315 638) describe an adhesion layer made of a material containing a polyamide polymer on the outer periphery of a POF strand.
  • a POF cable in which a primary coating layer and a secondary coating layer are sequentially formed is disclosed, and nylon 6, nylon 66, nylon 11, and nylon 12 are listed as polyamide polymers.
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-255202 proposes a POF cable in which a coating layer made of a polyamide-based resin containing a rare metal-based inorganic pigment is formed on the outer periphery of a POF strand.
  • polyamide resins polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6/12, polyamide 66, polyamide 66/6 are listed.
  • Patent Document 6 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-226 925 proposes a POF cable in which a coating layer made of a polyamide-based resin containing an ultramarine inorganic pigment is formed on the outer periphery of a POF strand.
  • the resin include nylon 11, nylon 12, nylon 6, and nylon 66.
  • Patent Document 7 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-231045 includes a primary coating layer made of a nylon resin having a melting point of 200 ° C. or less on the outer periphery of a POF strand, and the outer periphery of the primary coating layer. Describes a POF cable with a secondary coating layer made of nylon 12 or a chlorinated resin with an oxygen index of 25 or higher!
  • a polyamide resin such as nylon 12 is industrially obtained by a polycondensation reaction of an amine and a carboxylic acid.
  • the polymerization of the polyamide resin is a chemical equilibrium reaction, it is inevitable that monomers and oligomers derived from the raw material of the polyamide resin remain in the produced polymer.
  • a primary coating layer made of polyamide 11, polyamide 12, or polyamide 6-12 resin is provided so as to be in contact with the POF strand as described in the above-mentioned patent document.
  • the POF cable that is provided or provided with a secondary coating layer made of these polyamide-based resins has a phenomenon that the transmission loss of POF increases remarkably when left in a high temperature environment of 100 ° C or higher for a long time. It was seen.
  • the cause of the increase in the transmission loss is that the residual monomers and oligomers derived from these raw materials, the primary coating layer and the secondary coating layer It has been found that it has dissolved and diffused inside the POF strands, causing an increase in POF transmission loss.
  • Examples of the monomer derived from the above-mentioned polyamide-based resin raw material include an aliphatic diamino acid compound, an aliphatic dicarboxylic acid compound, an amino-aliphatic carboxylic acid compound and the like constituting the polyamide-based resin.
  • Nylon 1 1 has 1 1 aminoundecanoic acid
  • Nylon 12 has 12 aminododecanoic acid
  • Nylon 6-12 has hexamethylenediamine and dodecanedioic acid salt
  • Nylon 610 has hexamethylenediamine.
  • nylon 6 Sebacate, ⁇ -aminocaproic acid for nylon 6, hexamethylenediamine and adipic acid for nylon 66, 1,10-decandiamine and 1,12-dodecandiamine for nylon 1010, 1,12-decandiamine and 1 for nylon 1012 , 12-dodecanedioic acid.
  • a cyclic ratata compound in which the molecular chain terminal of the aminocarboxylic acid compound has an ester cyclization bond in the molecule and an amide bond (one CONH—) in the ring.
  • nylon 12 includes lauryl ratata.
  • the monomer derived from the raw material includes a low molecular compound produced as a by-product during the raw material synthesis.
  • the above-mentioned raw material monomer (the above-mentioned aliphatic diamino acid compound, the aliphatic dicarboxylic acid compound is used in the process of the polycondensation reaction during the production of the polyamide-based resin.
  • Amino aliphatic carboxylic acid compounds, etc. two or more molecular chain ends are ester-bonded between the molecules, and the amino chain (one)) and the force lpoxyl group (one COOH) or both
  • a compound having one functional group or the end of the molecular chain of the compound is further ester-cyclized in the molecule to enter the ring.
  • the terminal amino group has a high affinity with the fluorine-containing olefin-based polymer, and the inside of the cladding layer made of the fluorinated olefin-based polymer. It is easy to stay in. As a result, the transparency of the clad material tends to decrease, and the transmission characteristics of the POF cable tend to deteriorate significantly.
  • the monomer or oligomer is a cyclic rattan compound, it easily moves to the vicinity of the interface on the inner layer side (core or first cladding layer) of the cladding layer to form a particulate structure. For this reason, when the core-cladding interface or the clad is multi-layered, structural irregularities at the clad-cladding interface increase and the transmission characteristics of the POF cable tend to be remarkably deteriorated.
  • POF cables are required to have excellent heat resistance, and in particular, when POF cables are used in automobiles, they are used for a long period of time exceeding 5000 hours in a 105 ° C environment. A small increase in transmission loss is required.
  • conventional POF cables such as those described in the above-mentioned patent documents have difficulty in satisfying the required performance because transmission loss increases due to the reasons described above when placed in a high temperature environment for a long time. It was.
  • Patent Document 7 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-2310405 discloses, as a comparative example for the proposed invention (Comparative Example 2 and Comparative Example 8), a primary coating material made of nylon 66 resin on the outer periphery of POF. Directly formed POF cable is disclosed!
  • the high melting point polyamide 66 resin is coated directly on the outer periphery of the POF strand at a high coating temperature, resulting in a change in the POF outer shape and an increase in transmission loss, resulting in a high melting point nylon.
  • Resin is suitable as a POF coating material! / [0020]
  • LEDs light-emitting diodes
  • LEDs that currently have a main emission center wavelength of around 650 nm are long-term above 100 ° C.
  • the heat resistance of is insufficient at present. The reason for this is that such LEDs are formed from GaAlAs-based materials, and their A1 content is high! /, And the heat resistance of the LED itself tends to decrease.
  • Patent Document 8 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-151867.
  • Patent Document 9 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-21737
  • Has a light transmission of 750 to 850 nm A signal transmission system comprising a POF having an LED and a polycarbonate resin as a core material is disclosed.
  • An LED having an emission center in the near-infrared wavelength region has a low component ratio of the A1 component, so the LED itself has excellent heat resistance at 100 ° C or higher.
  • the signal transmission quality system described in the above patent document can stabilize the transmission loss for a sufficiently long period of time with little change in the transmission loss over time even in a high temperature environment of 100 ° C or higher. there were.
  • the transmission loss at 930 to 990 nm of POF having the norbornene resin described in Patent Document 8 as a core material is in the 6000 dB / km range, and the polycarbonate resin described in Patent Document 9
  • the transmission loss of POF at 750 to 850 nm in the core material is 1000 dB / km, and the transmission loss of POF described in both patent documents is extremely high. Was insufficient.
  • visible light LEDs having an emission center wavelength of 600 nm or less include InGaN systems (emission center wavelengths of 505 nm and 520 nm), PGaN systems (emission center wavelengths of 565 nm), InGaAlP systems (emission center wavelength of 590 nm), etc. It is known that it does not contain the A1 component, which causes the heat resistance of the LED to be reduced, or even if it contains it, the composition ratio is small. ing. Furthermore, the core material is PMMA resin.
  • the POF has a transmission loss window (80 to 90 dB / km) near a wavelength of 570 nm, and its transmission loss value is significantly lower than that of a window near a wavelength of 650 ⁇ m (about 130 to 140 dB / km). There is also.
  • An object of the present invention is to provide a plastic optical fiber cable having a small increase in transmission loss under a high temperature environment and excellent in long-term heat resistance, and a signal transmission method using the same.
  • a plastic optical fiber having a core and one or more clad layers formed on the outer periphery of the core, and the outer periphery thereof are provided.
  • a plastic optical fiber cable having a coating layer comprising:
  • the core is formed of a polymethyl methacrylate or a copolymer mainly composed of methyl methacrylate,
  • the clad layer has at least an outermost layer comprising a fluorine-containing olefin-based resin containing a tetrafluoroethylene unit and having a crystal melting heat of 40 mj / mg or less in differential scanning calorimetry (DSC),
  • the coating layer is composed of a protective coating layer, a light blocking coating layer, and a functional coating layer in this order from the inside.
  • the functional coating layer has a nylon resin composition having a crystalline melting point in the range of 215 ° C to 280 ° C.
  • the functional coating layer is a brominated flame retardant having an amount of melamine cyanurate in the range of 3% by mass to 40% by mass or a bromine atom content in the range of 1.5% by mass to 30% by mass. In the range of 0.1% by mass to 10% by mass of the chromatic inorganic pigment. Formed from a nylon-based resin composition having a crystalline melting point by differential scanning calorimetry (DSC) in the range of 215 ° C to 280 ° C,
  • the light shielding coating layer contains at least one nylon resin of nylon 11 and nylon 12 as a main component, and the total content of the monomer compound and the oligomer compound derived from the nylon resin contained is 1.5 mass. % Of the resin composition in the range of
  • the protective coating layer is made of at least one resin material selected from polybutylene terephthalate resin, methyl (meth) acrylate resin, styrene resin, and vinylidene fluoride homopolymer, and is a plastic optical fiber.
  • a cable is provided.
  • the plastic optical fiber cable as described above, wherein the functional coating layer is formed from a nylon-based resin composition containing at least one of nylon 6 and nylon 66 as a main component. Is done.
  • the plastic optical fiber cable as described above, wherein the functional coating layer is formed of a nylon resin composition containing antimony oxide in an amount of 20% by mass or less.
  • the outer diameter of the plastic optical fiber is Am
  • the thickness of the protective covering layer is am
  • the thickness of the light shielding coating layer is bm
  • the functional coating layer Thick is (111), the following formulas (i) to (iii)
  • a plastic optical fiber having a core and one or more cladding layers formed on the outer periphery of the core, and its outer periphery
  • a plastic optical fiber cable having a coating layer on
  • the core is formed of a polymethyl methacrylate or a copolymer mainly composed of methyl methacrylate
  • the clad layer has at least an outermost layer comprising a fluorine-containing olefin-based resin containing a tetrafluoroethylene unit and having a crystal melting heat of 40 mj / mg or less in differential scanning calorimetry (DSC),
  • the coating layer is composed of a protective coating layer, a light blocking coating layer, and a functional coating layer in this order from the inside.
  • the functional coating layer has a melting point by differential scanning calorimetry (DSC) in the range of 240 ° C to 280 ° C. 5. Temperature measured by the method specified in IS014663-2: 1999 (Annex C) T oxygen transmission rate P at (K) (cm 3 ⁇ cm / (cm 2 ⁇ sec ⁇ Pa)) is the following formula (a)
  • the light shielding coating layer contains at least one nylon resin of nylon 11 and nylon 12 as a main component, and the total content of the monomer compound and the oligomer compound derived from the nylon resin contained is 1.5 mass. % Of the resin composition in the range of
  • the protective coating layer is at least one selected from a polybutylene terephthalate resin, a methyl (meth) acrylate resin, a styrene resin, a vinylidene fluoride homopolymer, and a copolymer containing a polyethylene unit and a polybutyl alcohol unit.
  • a plastic optical fiber cable formed from a resin material is provided.
  • the functional coating layer is formed from a nylon resin composition having a crystallinity in the range of 30% to 55%! Bull is provided.
  • the functional coating layer is formed of a nylon resin composition having an average diameter of spherulite size by microscopic observation in the range of 0.01 m or more and 40 m or less.
  • a plastic optical fiber cable as described above is provided.
  • the functional coating layer is formed from a nylon resin composition mainly composed of nylon 66.
  • the functional coating layer is formed of the nylon resin composition containing a crystallization accelerator in a range of 0.01 mass% to 10 mass%.
  • a plastic optical fiber cable is provided.
  • the functional resin layer comprises a nylon-based resin composition containing bromine-containing polystyrene so that the bromine atom content is in the range of 1.5 mass% to 30 mass%.
  • a plastic optical fiber cable as defined above is provided.
  • the plastic optical fiber cable as described above wherein the functional coating layer is formed from a nylon resin composition containing antimony oxide in an amount of 20% by mass or less.
  • the functional coating layer is formed from a nylon resin composition containing an inorganic pigment as a colorant in the range of 0.1% by mass to 10% by mass.
  • a plastic optical fiber cable is provided.
  • the plastic optical fiber cable has a light emission center at a wavelength of 5
  • a signal transmission method characterized by transmitting a signal in combination with a visible light emitting diode having a range of OOnm to 600nm.
  • the present invention it is possible to provide a plastic optical fiber cable that has a small increase in transmission loss in a high temperature environment and has excellent long-term heat resistance, and a signal transmission system using the same.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a plastic optical fiber cable according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an apparatus for measuring the pulling strength of a coating layer of a plastic optical fiber cable.
  • FIG. 3 Shows the total wavelength transmission loss of POF cable at the initial stage of Reference Example 3 and after 5000 hours at 105 ° C.
  • FIG. 4 Shows the total wavelength transmission loss of POF cable at the initial stage of Example 90 and after 5000 hours at 105 ° C.
  • FIG. 5 shows the total wavelength transmission loss of POF cable in Example 93 at the initial stage and after 105 hours at 105 ° C.
  • the inventors of the present invention include a cause of an increase in transmission loss of a plastic optical fiber cap (hereinafter referred to as "POF cable”) in a high temperature (or high temperature and high humidity) environment! /
  • POF cable plastic optical fiber cap
  • POF strand plastic optical fiber
  • a coating layer capable of preventing the migration of low-molecular compounds (monomers and oligomers) is provided, and the low-molecular compound (monomer) is also provided in the coating layer itself.
  • oligomers to reduce the increase in Rayleigh scattering by providing a coating layer (light blocking coating layer, functional coating layer) that does not easily release low-molecular-weight compounds. It was found that the increase can be suppressed.
  • the wavelength of 600 nm is not limited to the POF wavelength of 650 nm alone. We have also seen that it is possible to suppress the following increase in transmission loss.
  • the POF cable of the present invention has a core and a POF strand 101 having a cladding layer formed of one layer or two or more layers formed on the outer periphery thereof, and on the outer periphery thereof from the inner layer side.
  • a coating layer comprising a protective coating layer 102, a light shielding coating layer 103, and a functional coating layer 104.
  • the core is made of polymethyl methacrylate (homopolymer of methyl methacrylate) or a copolymer having methyl methacrylate as a main component, and the clad layer includes a tetrafluoroethylene unit. And a layer made of a fluorinated olefin-based resin having a heat of crystal melting of 40 mj / mg or less in differential scanning calorimetry (DSC) at least as an outermost layer.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • the protective coating layer includes a polybutylene terephthalate resin, a methyl (meth) acrylate resin, a styrene resin having a styrene unit as a main constituent unit, and vinyl fluoride. It is formed from at least one selected from redene homopolymers.
  • polybutylene terephthalate resin is particularly preferable.
  • the light blocking coating layer is formed from a nylon resin composition containing at least one of nylon 11 and nylon 12 as a main component.
  • the total content of the monomer compound and oligomer compound derived from the raw material of the nylon resin contained in the nylon resin composition is preferably in the range of 1.5% by mass or less.
  • This nylon resin composition can be colored black by containing a light-shielding agent.
  • the functional coating layer has a crystalline melting point by differential scanning calorimetry (DSC) in the first form in the range of 215 ° C to 280 ° C, and in the second form, 240 ° C to 280 ° C. It is formed from a nylon resin composition in the range.
  • This functional coating layer is preferably made of at least one of nylon 6 and nylon 66, preferably made of a nylon resin composition mainly composed of at least one selected from nylon 6, nylon 66, nylon 610, and nylon 6/66. More preferably, the main component is a nylon resin composition.
  • This functional coating layer can contain a chromatic inorganic pigment to enhance the discrimination of the POF cable.
  • a brominated flame retardant or melamine cyanurate can be included in order to increase the flame retardancy of the POF cable.
  • the brominated flame retardant is preferably a brominated compound having a 1% mass reduction temperature of 300 ° C or higher measured by the differential thermal and thermogravimetric simultaneous measurement method (TG / DTA), and has a molecular weight of 900 At least one selected from tetrabromobisphenol A derivative compounds having a molecular weight of 900 or more and 60,000 or less, or poly (pentabromobenzyl acrylate) having a number average molecular weight of 900 or more and 60,000 or less. Can be suitably used.
  • TG / DTA differential thermal and thermogravimetric simultaneous measurement method
  • POF strands core, clad
  • light shielding coating layer protective coating layer
  • functional coating layer that constitute the POF cable of the present invention
  • the material constituting the core of the POF strand portion is 100 ⁇ ; From the viewpoint of satisfying long-term heat resistance at around 105 ° C, polymethyl methacrylate (PMM A) or co-polymer consisting of methyl methacrylate (MMA) units and one or more types of bulle monomer units Use coalescence.
  • this copolymer and PMMA are called PMMA resins.
  • PMMA is preferred because of its excellent balance between transparency and mechanical strength.
  • the core material is a copolymer of MMA and a bull monomer
  • the content of MMA units is preferably 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, from the viewpoint of ensuring sufficient transparency.
  • a copolymerization component for MMA it is possible to appropriately select a component that has been proposed so far as a raw material for a POF core material such as methacrylic acid ester and acrylic acid ester. it can.
  • the clad formed on the outer periphery of the core may be formed from one layer! /, Or may be formed from two or more layers.
  • This cladding has a mechanical property to function as a protective material for the core or inner cladding, heat resistance, chemical resistance, impact resistance, and a low refractive index that can sufficiently reduce optical loss during bending.
  • at least the outermost layer has a layer made of a fluorine-containing resin.
  • a fluorinated olefin-based resin a fluorinated olefin-based polymer having at least a tetrafluoroethylene (TFE) unit and a crystal melting heat of 40 mj / mg or less is used.
  • Fluorine-containing olefin-based polymers containing TFE units include TFE units, vinylidene fluoride (VdF) units, hexafluoropropylene (HFP) units, perfluoroalkyl fluoro ethers (FVE). ) A copolymer obtained by copolymerizing at least one of the units, a copolymer of VdF units, TFE units, and hexafluoroacetone units, of TFE units, HFP units, and ethylene units. Examples include, but are not limited to, copolymers. As the copolymerization component for TFE, Vd F units, HFP units or FVE units are particularly preferred in terms of cost, transparency and heat resistance! /.
  • a resin containing at least one of a VdF unit and an HFP unit in a fluorine-containing olefin-containing polymer containing a TFE unit has excellent stability during melt spinning of POF! It is preferable.
  • fluorine-containing olefin-containing polymer containing TFE units include binary copolymers consisting of 60 to 90% by mass of VdF units and 10 to 40% by mass of TFE units, and VdF units 10 to 60%. Ternary copolymer consisting of 5% by mass, 20-70% by mass of TFE units, 5-35% by mass of HFP units, 5-25% by mass of VdF units, 50-80% by mass of TFE units, and 5 units of FVE units.
  • Ternary copolymer consisting of ⁇ 25% by mass, ethylene unit 5 ⁇ 60% by mass, TFE unit 25 ⁇ 70% by mass, HFP unit 5 ⁇ 45% by mass, VdF unit 10 ⁇ Quaternary copolymer consisting of 30% by mass, TF E unit 40-80% by mass, HFP unit 5-40% by mass, FVE unit 0.;!-15% by mass, TFE unit 40-90% by mass And a binary copolymer composed of 10 to 60% by mass of FVE units, a binary copolymer composed of 30 to 75% by mass of TFE units and 25 to 70% by mass of HFP units, and the like.
  • CF 2 CF- (OCF 2 CF (CF 3 )) aO-Rf 2 (1)
  • Rf represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a fluoroalkyl group, an alkoxylalkyl group or a fluoroalkoxylalkyl group, and a is an integer of 0 to 3.
  • CF 2 CF (OCF 2 CF (CF 3 )) n O (CF 2 ) m CF 3 (3)
  • n is an integer from 0 to 3
  • m is an integer from 0 to 3
  • n is an integer from 0 to 3
  • CF CFOCF
  • CF CFOCF CF
  • CF CFOCF CF
  • CF CFOCF CF
  • the unit of at least one kind of compound thus obtained is preferable as the FVE unit because raw materials can be obtained at low cost.
  • a resin having a crystal melting heat value of 40 mj / mg or less as the fluorine-containing olefin-based polymer forming the outermost clad layer, and a resin having a value of 20 mJ / mg or less.
  • a resin of 15 mj / mg or less is more preferable. If the heat of crystal melting is too high, the crystallinity of the resin will increase, and the transparency of the resin will decrease in a high temperature environment, which may increase the initial transmission loss of the POF cable and the high temperature environment. .
  • a resin having a heat of crystal melting within the above range for example, lmj / mg or more can be used.
  • the resin for forming the inner clad on the inner layer side is proposed as a clad material for POF such as a fluorinated metatalylate polymer and a vinylidene fluoride polymer.
  • the material can be selected as appropriate.
  • a fluorinated methacrylate polymer is preferable because it is easy to adjust the refractive index, has excellent transparency and heat resistance, and is excellent in flexibility and workability.
  • fluorinated metatalylate-based polymer for example, as a polymer excellent in flexibility and workability while having good transparency and heat resistance,
  • X is a hydrogen atom, a fluorine atom, or a methyl group
  • R is a carbon atom having 1 to 12 carbon atoms
  • m represents an integer of 1 or 2;
  • the unit (A) of the (meth) acrylic acid fluorinated alkyl ester has the following general formula (7):
  • X represents a hydrogen atom or a methyl group
  • Y represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • m represents 1 or 2
  • n represents an integer of 1 to 12
  • X represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 1 and R 2 are the same or different fluorocarbons.
  • R1 represents a hydrogen atom, a methyl group or a fluorine atom; m represents an integer of 1 or 2; )
  • Examples of general formula (7) include 2,2,2 trifluoroethyl (meth) acrylate (3FM), 2,2,3,3 tetrafluoropropyl (meth) acrylate (4FM) ), (Meth) acrylic acid 2,2,3,3,3 pentafunole-old ropropinole (5FM), (meth) atalinoleic acid 2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl (6FM), (Meth) acrylic acid 1H, 1H, 5H Octafluoropentyl (8FM), (Meth) acrylic acid 2 (perfluorobutyl) ethyl (9FM), (meth) acrylic acid 2 (perfluorohexyl) ethyl (13FM) ), (Meth) acrylic acid 1H, 1H, 9H Hexadecafluorononyl (16FM), (meth) acrylic acid-2 (perfluorooctinole) ethyl (1 7FM), (meth) acrylic acid (me
  • a branched fluorinated alkyl group such as hexafluoroneopentyl (meth) acrylate or hexafluoroisobutyl (meth) acrylate is present in the side chain (meta ) Acrylic acid fluorinated ester.
  • the unit (B) of the monomer copolymerizable with the monomer of the unit (A) methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, etc.
  • one or more compounds may be appropriately selected so as to satisfy the transparency and heat resistance of the clad material.
  • methyl (meth) acrylate is copolymerized with (meth) atalinoleic acid fluorinated alkyl ester, thereby improving the transparency and heat resistance of the cladding material. From the viewpoint of improving the balance and mechanical strength in a well-balanced manner.
  • methacrylic acid in the fluorinated metatalylate polymer in the range of 0.5 to 5% by mass, the adhesion to both the POF core material and the resin of the outermost cladding layer is improved. it can.
  • the unit of (meth) acrylic acid-2- (perfluorooctyl) ethyl (17FM) is 10 to 40% by mass, and (meth) acrylic acid 2, 2, 2 Trifluoroethyl (3FM), (Meth) acrylic acid 2, 2, 3, 3 Tetrafluoropropyl (4F M), (Meth) acrylic acid 2, 2, 3, 3, 3 Pentafluoropropyl (5FM) )
  • (Meth) acrylic acid 2, 2, 3, 3 Tetrafluoropropyl (4F M) (Meth) acrylic acid 2, 2, 3, 3, 3 Pentafluoropropyl (5FM)
  • a refractive index in the range of 1.39 to; 1.43. preferable.
  • the clad layer may be formed of two or more layers.
  • the first clad is used as the inner clad between the outermost clad and the core. It is preferable to have a two-layer structure including only the first cladding and the second cladding layer as the outermost cladding around the first cladding.
  • the refractive index of the core is n
  • the refractive index of the inner-layer clad (first clad) is n
  • the refractive index of the outermost clad (second clad) is n.
  • n, n, and n are the following relational expressions (iV)
  • the refractive index in the present invention means a refractive index at 25 ° C. by sodium D line.
  • the POF cable of the present invention includes a nylon resin (polyamide-based resin) containing a light-shielding agent such as carbon black around the outer periphery of the POF strand having the above-described core-clad structure in order to prevent external light from entering.
  • a light shielding coating layer made of a resin is provided.
  • nylon 11 (homopolymer) and nylon 12 (homopolymer) excellent in heat resistance, flex resistance, chemical resistance and the like are suitable.
  • Nylon 11 and Nylon 12 have good moldability in the coating process and have an appropriate crystal melting point. Therefore, the transmission performance of POF cables using PMMA-based resin as a core material can be easily reduced. OF wire can be coated.
  • These resins are also excellent in dimensional stability and adhesion to POF wires, so they are effective in generating heat shrinkage and pistoning, which are particularly problematic when POF cables are used in automotive LAN applications. It is preferable because it can be prevented.
  • the adhesion between the POF strand and the light shielding coating layer specifically means the adhesion between the protective coating layer and the light shielding coating layer, which will be described later, provided on the outer periphery of the POF strand. To do.
  • the light blocking coating layer may be formed from one type of nylon resin, or two or more types may be mixed and used. Further, if necessary, a polymer or a compound other than the nylon resin can be added and used. Thus, when other components such as other polymers and compounds are blended, it is preferable to add the other components within a range of less than 50% by mass. When the amount of other components is more than 50% by mass, the properties of nylon 11 and nylon 12 become insufficient, so the battery fluid resistance tends to decrease and the thermal dimensional stability of the POF cable tends to decrease.
  • the material constituting the light shielding coating layer in the present invention is mainly composed of a nylon resin.
  • the content of the nylon resin component when containing both nylon 11 and nylon 12 is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more. preferable.
  • a nylon resin such as nylon 12 is industrially obtained by a polycondensation reaction of an amine and a carboxylic acid.
  • polymerization of the nylon resin is a chemical equilibrium reaction, it is inevitable that monomers and oligomers derived from the raw material of the nylon resin remain in the produced polymer.
  • a POF cable provided with a primary coating layer made of nylon 11 or nylon 12 force so as to be in contact with the POF strand is a long-term environment at a high temperature of 105 ° C. When left unattended, POF transmission loss increased significantly.
  • the cause of the increase in the transmission loss is the residual monomer and oligomer derived from these raw materials, the primary coating layer and the secondary coating. It has been found that it has dissolved and diffused from the layer into the POF strand, causing an increase in POF transmission loss! /.
  • this phenomenon occurs when the outermost layer force of the clad is a fluorine-containing olefin-based resin containing a unit of tetrafluoroethylene (TFE), and the heat of crystal melting is a certain value or more. The increase in transmission loss was found to be remarkable.
  • TFE tetrafluoroethylene
  • POF cables are required to have excellent heat resistance. Especially when POF cables are used in automobiles, they are used for a long period of time exceeding 5000 hours at 105 ° C. A small increase in transmission loss is required.
  • the light shielding coating layer is formed of a material mainly composed of a nylon-based resin. It is necessary to use a resin having a total content of monomeric compounds and oligomeric compounds derived from nylon resins contained in the range of 1.5% by mass or less.
  • the total content of the monomeric compound and the oligomeric compound is preferably in the range of 1.3% by mass or less, more preferably in the range of 1.0% by mass or less, and 0.8% by mass or less. If it is a range, it is especially preferable.
  • the monomer by the protective coating layer is more sufficient.
  • the blocking effect of the compound and oligomer compound can be obtained.
  • the content of the monomer compound and oligomer compound in the light shielding coating layer is too large, particularly when it is more than 1.5% by mass, the blocking effect of the monomer compound and oligomer compound by the protective coating layer becomes insufficient.
  • the total content of the monomer compound and the oligomer compound in the light blocking layer is, for example, a content of 0.1% by mass or more, further 0.5% by mass or more. Can sufficiently block these compounds.
  • the monomer compound in the nylon resin constituting the light blocking coating layer is, as described above, an aliphatic diamino acid compound, an aliphatic dicarboxylic acid compound, an amino aliphatic carboxylic acid compound, which are raw material monomers of the nylon resin.
  • Nylon 11 includes 11 aminoundecanoic acid
  • nylon 12 includes 12-aminododecanoic acid.
  • this monomer compound includes an aminocarboxylic acid compound in which the chain end of the molecular chain is esterified in the molecule and a cyclic ratata compound having an amide bond (CONH) in the ring. Products are also included.
  • a cyclic ratatam compound nylon 12 includes lauryllatatam.
  • the oligomer compound in the nylon resin constituting the light blocking coating layer is the above-mentioned raw material monomer (the above-mentioned aliphatic diamino acid compound) in the process of the polycondensation reaction during the production of the nylon-based resin.
  • Aliphatic dicarboxylic acid compounds, amino aliphatic carboxylic acid compounds, etc. two or more molecular chain ends are ester-bonded between the molecules, and an amino group (one NH) and a carboxyl group (one COOH) are attached to the molecular chain ends.
  • the terminal amino group has high affinity with the fluorine-containing olefin-based polymer, and the inside of the clad layer made of the fluorinated olefin-based polymer. It is easy to stay in. As a result, the transparency of the clad material tends to decrease, and the transmission characteristics of the POF cable tend to deteriorate significantly.
  • the monomer or oligomer In the case of a tom compound, it tends to move to the vicinity of the interface on the inner layer side (core or first cladding layer) of the cladding layer to form a particulate structure. Therefore, when the POF core-cladding interface or the clad is multi-layered, structural irregularities at the clad-cladding interface increase, and the transmission characteristics of the POF cable tend to be remarkably deteriorated.
  • a method for reducing the monomer compound and oligomer compound in the nylon resin there are a method for controlling the temperature, moisture content, raw material / product concentration in the reaction system, polymerization of the nylon resin, and polymerization. It is possible to use known techniques such as a method of supplying a later nylon-based resin to a hot water extraction tower and performing counter-current extraction with hot water, or a method of removing monomer from a molten polyamide resin under high temperature and high vacuum. it can.
  • nylon 12 is Daia mide—L1600, LI 640 (manufactured by Daicel Degussa). (Trade name) and nylon 11 include Rilsan BMF-0 (trade name) from Arkema.
  • One of the features of the POF cable of the present invention is that it prevents the monomer compound and / or oligomer compound derived from the raw material contained in the nylon resin forming the light shielding coating layer from transferring to the POF strand. Therefore, a protective coating layer is provided between the POF strand and the light shielding coating layer.
  • a resin selected from a methyl (meth) acrylate resin, a styrene resin, a vinylidene fluoride homopolymer, and a copolymer containing a polyethylene unit and a polybutyl alcohol unit is preferable.
  • Melt flow index (Ml) (temperature 210 ° C, load 5) of the resin forming the protective coating layer
  • the amount (g)) of polymer discharged in 10 minutes from a nozzle having a diameter of 2 mm and a length of 8 mm under the condition of kgf (49N) is preferably in the range of 5 to 200. If Ml is too small, molding stability at the time of forming the coating layer may be reduced, or the pressure on the POF strands and the resin pressure applied inside the crosshead may be increased, and the optical characteristics of the POF cable may be degraded. On the other hand, if Ml is too large, the mechanical strength and thickness uniformity of the protective coating layer tend to decrease.
  • the (meth) methyl acrylate resin constituting the protective coating layer known resins can be used.
  • a homopolymer of methyl (meth) acrylate (PMMA) or (meth) atanolenoic acid Examples include copolymers of methyl and other monomers.
  • the content of methyl (meth) acrylate units in the (meth) methyl acrylate resin is preferably 10% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and even more preferably 60% by mass or more.
  • Copolymerization components of methyl (meth) acrylate units include ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, (meth ) N-butyl acrylate, other (meth) acrylic acid alkyl esters, and the following general formula (9)
  • X represents a hydrogen atom or a methyl group
  • Y represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • m represents 1 or 2
  • n represents an integer of 1 to 12
  • the (meth) acrylic acid fluorinated alkyl ester represented by the above general formula (9) includes (meth) atalinoleic acid 2, 2, 2 trifnore rosinole (3FM), (meth) atalinoleic acid 2, 2, 3, 3 -tetrafluoropropyl (4FM), (meth) acrylic acid 2, 2, 3, 3, 3 pentafluoro Methyl propyl (5FM), (meth) acrylic acid 2, 2, 3, 4, 4, 4 Hexafluorobutyl (6 FM), (meth) acrylic acid 1H, 1H, 5H Octafluoropentyl ( 8FM), (meth) acryloyl acid-2 (perfluorobutyl) ethyl (9FM), (meth) atalinoleic acid 2 (perfluorohexole) ethyl (13FM), (meth) acrylic acid 1H, 1H, 9H Hexadecafu Norelolonil (16FM), (Meth
  • the methyl (meth) acrylate resin prevents mechanical diffusion as a protective coating layer and dissolves and diffuses the monomers and oligomers contained in the above-mentioned naphthenic resin into the POF strands.
  • the (meth) acrylic acid methyl resin contains the above (meth) acrylic acid fluorinated alkyl ester unit, it is included in the above-mentioned nylon resin and the mechanical strength as a protective coating layer.
  • (meth) acrylate units from 10 to 95 weight 0/0 (meth) fluorinated acrylate alkyl es ether units 5 to 90 wt% Bayori preferably long copolymers a preferred instrument (meth) acrylate units 50-90 mass 0/0 (meth) fluorinated alkyl ester unit 10 to 50 mass acrylic acid 0/0 containing bets, (meth ) more preferably, it is 60 to 90% by weight of methyl acrylate units and (meth) fluorinated acrylate alkyl ester units 10 to 40 weight 0/0.
  • methyl (meth) acrylate units include cyclohexyl (meth) acrylate, methylcyclohexyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, (meth) (Meth) acrylic acid cycloalkyl esters such as isobornyl acrylate and adamantyl (meth) acrylate; tricyclodecanyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid (1-methylto Other cycloaliphatic groups such as (cyclohexyl), (meth) acrylic acid (1-methylhexacyclododecyl), tricyclo [5. 2. 1.
  • the methyl (meth) acrylate resin constituting the protective coating layer preferably has a glass transition temperature of 70 ° C or higher as measured by a differential scanning calorimeter (DSC).
  • the power is preferably 80 ° C or higher, and more preferably 90 ° C or higher. If the glass transition temperature is too low, the effect of blocking the transfer of the monomer compound and / or oligomer compound derived from the nylon resin of the light shielding coating layer to the POF strand becomes insufficient, and the heat resistance of the POF cable is improved. Becomes difficult.
  • a styrene resin having a styrene unit as a main constituent unit may be used as the resin constituting the protective coating layer.
  • the resin refers to a resin containing 80 mass 0/0 or more styrene units of, a homopolymer of a styrene, copolymers containing styrene units or more 80 wt% can be mentioned .
  • the styrene homopolymer is preferably atactic polystyrene.
  • Atactic polystyrene is an amorphous polymer with a glass transition temperature of around 100 ° C.
  • PMMA is cored at a relatively low temperature (below 220 ° C). It is possible to directly coat the POF strand.
  • isotactic polystyrene and syndiotactic polystyrene have a crystal melting point of 240 ° C or higher, and a high coating temperature (260 ° C or higher) is required when a protective coating layer is coated on the outer periphery of the POF strand. . It is preferable that the coating temperature is low because the influence on the POF strand can be suppressed.
  • the copolymer component of the styrene unit various monomer components mentioned as the copolymer component of the methyl (meth) acrylate unit described above can be used.
  • Examples of such styrenic resins include HF10, NF20, HT52, HF77, 679 (trade name) manufactured by PS Japan Co., Ltd., and Enomoto Polystyrene G120K, G440 K, G430 manufactured by Enomoto Polystyrene Co., Ltd. Product name) etc. can be selected.
  • a vinylidene fluoride resin When a vinylidene fluoride resin is used as the resin constituting the protective coating layer, it must be a resin consisting only of vinylidene fluoride (VdF) units (vinylidene fluoride homopolymer: PVDF).
  • vinylidene fluoride resins include VdF units of 70 to 90% by mass, copolymers of TFE units or HFP units of 10 to 30% by mass, VdF units of 15 to 50% by mass and TFE units of 30 to 70% by mass. Copolymers with 15% to 25% by weight% ⁇ HFP units are known, but even if these materials are used for the protective coating layer, sufficient heat resistance improvement effect of POF cable cannot be obtained. .
  • PVDF resins examples include KYNAR710, 720 (trade name) manufactured by Arkema, HYLAR-MP10, MP20 (trade name) manufactured by Augemont, and KF polymer (trade name) manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd. You can choose from among them.
  • the protective coating layer formed from the above-described resin has a sufficient function of blocking the transfer of the monomer compound and / or oligomer compound derived from the nylon resin constituting the light blocking coating layer to the POF strand.
  • the strength of the POF cable with such a protective coating layer has a pull-out strength of less than 30N between the POF strand and the light shielding coating layer. Therefore, these POF cables can be used for the purpose of peeling a part of the light shielding coating layer from the end portion of the POF cable and fixing the plug thereon.
  • Polybutylene terephthalate resin is preferred as a protective coating layer material capable of exhibiting such strong adhesion.
  • the polybutylene terephthalate resin (hereinafter abbreviated as PBT resin) constituting the protective coating layer is an esterification reaction of 1,4 butanediol (tetramethylene glycol) and terephthalic acid, or 1,4 butanediol.
  • PBT resin polybutylene terephthalate resin
  • BHT Bishydroxybutyl terephthalate
  • the PBT resin suitable for the present invention contains oligopoly 1,4-butylene terephthalate represented by the general formula (10) as a hard segment unit (crystalline phase), and a soft segment unit.
  • an aliphatic polyether having a molecular weight in the range of 200 to 5000 for example, polytetramethylene glycol (PTMG)
  • PTMG polytetramethylene glycol
  • terephthalic acid dimethyl terephthalate
  • jetyl terephthalate dipropyl terephthalate
  • PBT resin that is a block copolymer containing a block unit containing an aliphatic polyether unit.
  • oligopoly 1,4-butylene terephthalate represented by the above general formula (10) is contained as a hard segment unit (crystalline phase), and poly ( ⁇ -force prolatatone) is used as a soft segment unit (amorphous phase).
  • PCL N such as polybutylene adipate ( ⁇ ), the following general formula (12)
  • the aliphatic polymer represented by the above general formula (11) is particularly effective in maintaining the durability of the optical performance of the POF cable and the pull-out strength of the coating layer under high temperature and high humidity.
  • PBT resin having a block unit containing an ether unit as a soft segment unit is preferred.
  • PTMG polytetramethylene glycol
  • the ratio (a / b) of the total number of moles (b) of butylene terephthalate units 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 will increase, so that the PBT resin will be susceptible to degradation by hydrolysis at high temperatures and high humidity, and the soft segment content will increase.
  • the material itself is flexible and easily deformed, so that the pulling strength is reduced, and the effect of blocking the monomer or oligomer derived from the nylon resin constituting the light shielding coating layer is lowered.
  • this ratio (a / b) is more preferably 18/82 or more, more preferably 22/78 or more.
  • this ratio is more preferably 27/73 or less, and more preferably 25/75 or less.
  • the crystalline melting point of the PBT resin is preferably in the range of 155 ° C or higher and 205 ° C or lower. If the crystalline melting point is too low, the function of blocking the transfer of monomers and oligomers to POF strands may be insufficient. On the other hand, if the melting point of the crystal is too high, it is easy to form when a protective coating layer is provided on the outer periphery of the POF strand using a coextrusion coating apparatus as described later. There is a risk of qualitative degradation.
  • the crystal melting point of the PBT resin is more preferably 195 ° C or less, and even more preferably 185 ° C or less.
  • the crystalline melting point of the PBT resin is more preferably 165 ° C or higher, and more preferably 175 ° C or higher.
  • the PBT resin has a Shore D hardness of 38 to 38 measured according to JIS K7215 standard.
  • a range of 65 is preferred. If the Shore D hardness is too low, the fluidity at high temperatures tends to be high, so the coating stability tends to decrease, and the material itself tends to be flexible and easily deformed. The pull-out strength between the barrier coating layer decreases. If the Shore D hardness is too high, the thermal fusion between the POF strand and the protective coating layer and / or between the protective coating layer and the light shielding coating layer in the coating process is reduced. The pull-out strength between the light shielding coating layer is lowered.
  • the Shore D hardness is more preferably 40 or more, and further preferably 45 or more. The Shore D hardness is more preferably 60 or less, and even more preferably 55 or less.
  • the crystal melting point and Shore D hardness of such a PBT resin can be adjusted by adjusting the composition ratio of the hard segment unit and the soft segment unit, the molecular weight of each, or the molecular weight of the entire polymer.
  • PBT resins examples include Hytrel 25 51, 2474, 4047, 4057, 4767 (trade name) manufactured by Toray DuPont, and DYURANE X 400LP (trade name) manufactured by Polyplastics. ), Teijin Kasei Co., Ltd., Nuveran 4400 series (trade name), Toyobo's Perprene S type, P type (P150M) (trade name), Mitsubishi Chemical's Primalloy B series (trade name), etc. You can choose from the inside.
  • the pull-out strength between the POF strand and the light shielding coating layer can be increased to 30 N or more, and the POF cable can be used in a high temperature environment. It is possible to further suppress the occurrence of piston jung when placed.
  • a plug is fixed to one end of the POF cable and connected to other devices via the plug, it is subjected to mechanical effects such as vibration, and the adhesion between the POF strand and the light shielding coating layer If this is insufficient, a force that causes an excessive force to act on the POF strand and the POF strand easily breaks. Such breakage can also be prevented.
  • a resin constituting a protective coating layer capable of exhibiting a strong adhesion effect Is a copolymer containing polyethylene units and polybutyl alcohol units (hereinafter abbreviated as EVA L copolymer).
  • EVAL copolymer is preferably a copolymer in which the content ratio of ethylene units to butyl alcohol units is in the range of 20 to 70 mol% of ethylene units and 30 to 80 mol% of butyl alcohol units.
  • the crystalline melting point of the copolymer is 195 ° C or lower, more preferably 180 ° C or lower, and the melt flow index measured at 210 ° C and a load of 5kgf (49N) is in the range of 25-80g / 10min.
  • This is preferable because it is excellent in the effect of preventing the dissolution and diffusion of monomers and oligomers contained in the above-mentioned nylon resin into the POF strand and is excellent in the molding stability of the POF cable.
  • the EVAL copolymer has a high oxygen barrier property, an increase in transmission loss due to oxidative degradation of the POF wire in a high temperature environment can be suppressed.
  • EVAL copolymer examples include Eval E105, G156, F104, FP104, EP105, and EU105 (trade name) manufactured by Kuraray.
  • the protective coating layer has an external light incident on the POF strand.
  • the originally intended effect of the protective coating layer is not impaired. For example, 0.1% by mass or more may be contained.
  • the pull-out strength between the POF strand and the light shielding coating layer can be increased to 30 N or more, and the POF cable can be used in a high temperature environment. It is possible to further suppress the occurrence of piston jung when placed.
  • a plug is fixed to one end of the POF cable and connected to other devices via the plug, it is subjected to mechanical effects such as vibration, and the adhesion between the POF strand and the light shielding coating layer If this is insufficient, a force that causes an excessive force to act on the POF strand and the POF strand easily breaks. Such breakage can also be prevented.
  • the coating layer made of a nylon resin composition having a crystalline melting point in a specific range is provided on the outer periphery of the light shielding coating layer, and the POF Cape Nore is used in a high temperature environment. Suppress or increase Rayleigh scattering when It is intended to suppress an increase in electronic transition absorption when the POF cable is used in a high temperature environment by providing a functional coating layer made of a nylon resin composition having oxygen permeability in the range of.
  • the functional coating layer can impart distinctiveness to the POF cable by coloring.
  • a flame retardant to this functional coating layer, it is possible to impart flame retardancy to the POF cable.
  • this functional coating layer is formed from a nylon resin composition having a specific crystal melting point, it can suppress a decrease in heat resistance caused by monomers and oligomers derived from nylon resin raw materials. Thus, the mechanical protection performance of the coating layer under a high temperature environment can be enhanced.
  • the nylon resin composition constituting the functional coating layer means a resin composition containing a nylon resin as a main component, that is, a resin composition containing 50 mass% or more of a nylon resin, and the nylon resin
  • the content of is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more.
  • 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more of nylon resin it is possible to suppress the above-mentioned deterioration in heat resistance, heat resistance dimensional stability, mechanical strength, chemical resistance
  • a POF cable with sufficient sex can be obtained.
  • the resin mixed with the nylon resin it is possible to use a thermoplastic resin generally used as a coating material for POF strands as long as the characteristics required for the functional coating layer in the present invention are not impaired. .
  • the above-mentioned POF cable (primary coated cable) in which a protective coating layer and a light shielding coating layer are formed on the outer periphery of the POF strand is 105 ° C if only the transmission loss in the vicinity of a wavelength of 650 nm is observed. It is stable for a long time even in the environment. Force, wavelength is 600nm It was difficult to use for signal transmission in the wavelength range of 500-600 nm, where the increase in transmission loss of POF cable is large in shorter wavelength range. According to the examination results of the present inventors, it is understood that oxygen permeates through the light shielding coating layer and the protective coating layer, dissolves and diffuses inside the POF strand, and causes an increase in electronic transition absorption due to oxidative degradation. It was.
  • the present inventors did not impair the heat resistance of the POF cable (primary coating cable) even if it was used for the functional coating layer! / It has been found that an increase in transmission loss at a wavelength of 650 nm can be suppressed in a high temperature environment of 105 ° C. by using a nylon resin composition having a melting point in a specific range. In addition, by using a nylon resin composition with a crystal melting point and oxygen permeability within a specific range, transmission loss at a wavelength of 600 nm or less can be obtained under a high temperature environment of 105 ° C without impairing the transmission characteristics at a wavelength of 650 nm. It has been found that the increase in the amount can be remarkably suppressed.
  • nylon resins have a temperature called Brill transition temperature. At this Brill transition temperature, a phenomenon called the Brill transition, that is, the torsional motion between the methylene monoamide groups of the polymer main chain becomes active, and the hydrogen bond of the amide group is maintained, but the fluctuation of the conformation of the methylene chain is maintained. And a large amount of motive power accompanied by disorder of regularity (Polymer, 44 (2003), p6407–6417).
  • the Brill transition phenomenon occurs over a temperature range of approximately 40 ° C, and the peak maximum temperature is called the Brill transition temperature.
  • Nylon 12 (melting point: about 180 ° C) has a Brill transition temperature of about 140 to 150 ° C
  • nylon 6-12 melting point: about 155 to 160 ° C
  • the POF cable force is 00 ° C.
  • nylon 12 and nylon 6-12 have a Brill transition temperature of about 120 to about 145 ° C, and thus the residual monomer and oligomer are likely to be bleeding. We thought that this problem could be improved by using a nylon resin composition having a higher Brill transition temperature as a material for the functional coating layer.
  • the Brill transition temperature is not an easily measured value because it uses a special device. Therefore, the present inventors examined the use of a crystal melting temperature (crystal melting point) measured by a differential operation calorimeter (DSC) as an index value that can be measured relatively easily. As a result, it was found that the durability of the POF cable can be made sufficient by setting the crystal melting point of the nylon resin used for the functional coating layer within a certain temperature range, and the present invention was completed.
  • crystal melting temperature crystal melting point
  • DSC differential operation calorimeter
  • the functional coating layer is formed when the POF cable is placed in an environment of 100 ° C or higher for a long time. Even if a protective coating layer is provided, it may not be possible to suppress the phenomenon that residual monomers and oligomers derived from the raw material of the nylon resin bleed out from the functional coating layer and migrate to the POF strand.
  • the crystalline melting point is higher than 280 ° C, the temperature at which the functional coating layer is formed must be set high. Therefore, especially when it is set to 300 ° C or higher, a copolymer mainly composed of PMMA or MMA.
  • the light shielding coating layer made of a POF strand having a core made of nylon or a nylon resin having a relatively low melting point such as nylon 11 or nylon 12 is likely to be thermally deformed, and the optical properties and heat shrinkage properties of the POF cable are impaired.
  • the crystalline melting point of the nylon resin composition constituting the functional coating layer is preferably 225 ° C or higher, more preferably 235 ° C or higher, and further preferably 260 ° C or higher.
  • the crystal melting point is preferably 275 ° C. or less, more preferably 270 ° C. or less.
  • Nylon resins contained in a nylon resin composition having a crystalline melting point of 215 ° C or higher and 280 ° C or lower include nylon 6 (homopolymer), nylon 66 (homopolymer), nylon 6 It is possible to list one or a mixture of two or more selected from 10 (copolymer) and nylon 6/66 (copolymer). Among them, nylon 6 (melting point 225 ° C, maximum Bril temperature is About 195. C, Polymer, 42 (2001), plOl 19 to dish 32), nylon 66 (melting point 265. C, Bril temperature maximum is about 150 to 160; C, Polymer, 42 (2001), plOl 19 to dish 32) is particularly preferable because an inexpensive product can be easily obtained as a molding material.
  • the range of the temperature T (K) at which the formula (A) is satisfied is preferably 283K (10 ° C) or more and 333 ° C (60 ° C) or less.
  • the glass transition temperature of the nylon 66 resin composition of the present invention exists at a temperature of 55 to 65 ° C. Therefore, the upper limit of the temperature T (K) is preferably 333K (60 ° C).
  • the lower limit is preferably 283 K (10 ° C.) from the viewpoint of measurement accuracy of oxygen permeability.
  • the heat resistance improvement effect at 105 ° C of the POF cable should be obtained. Can do.
  • the crystalline melting point of the nylon resin composition constituting the functional coating layer is 240 ° C or higher, the POF cable will be even better at 105 ° C when placed in an environment of 105 ° C for a long period of time. Can improve the heat resistance (especially with a wavelength of 600 nm or less).
  • the crystal melting point is higher than 280 ° C, the temperature at which the functional coating layer is formed must be set high (especially if it is set to 300 ° C or higher).
  • the POF strand with a core made of coalescence and the light shielding coating layer made of nylon resin with a relatively low melting point such as nylon 11 and nylon 12 are more likely to be thermally deformed. Shrinkage properties can be impaired.
  • the crystalline melting point of the nylon resin composition constituting the functional coating layer is preferably 240 ° C or higher, more preferably 250 ° C or higher, and further preferably 260 ° C or higher. Further, the crystal melting point is preferably 280 ° C or less, preferably 275 ° C or less, and more preferably 270 ° C or less.
  • nylon 66 (homopolymer) or as described later Mention may be made, for example, of nylon-based resin compositions comprising nylon 66 as a main component.
  • the a main component, a nylon-based resin composition When the total amount is 100% by mass, it means that nylon 66 is contained in an amount of 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more.
  • the method for producing nylon 6 used for the functional coating layer is not particularly limited. Industrially, for example, it is manufactured as follows. After melting ⁇ -strength prolatatum with a melter, add a small amount of water in the adjustment tank, and in some cases, additives such as a polymerization degree adjuster, and open the ⁇ -strength prolatatum by hydrolysis. —Get aminocaproic acid. Furthermore, polycondensation is performed in a molten state, followed by countercurrent extraction of ratatamum monomers and oligomers contained in the polymer using hot water in a hot water extraction tower, and then 100% in a vacuum or in an inert gas atmosphere. Remove (dry) moisture around ° C.
  • the method for producing nylon 66 used for the functional coating layer is not particularly limited. Industrially, it is manufactured as follows. A polymer is formed by polycondensation reaction in a polymerized layer heated to high pressure after adding a polymerization degree modifier to a mixed aqueous solution of hexamethylenediamine and adipic acid (AH salt aqueous solution). Thereafter, water vapor and moisture in the system are removed using an appropriate method.
  • AH salt aqueous solution hexamethylenediamine and adipic acid
  • the POF according to the present invention can be used as long as it is at the level of nylon resin that is generally industrialized.
  • the cable can obtain sufficient heat resistance.
  • the total content of monomer compounds and oligomer compounds in the coating layer is 15% by mass or less. It is more preferable that it is in the range of 10% by mass or less. Particularly preferable if it is in the range of 0% by mass or less! /. V is the lower limit of the total content of these compounds.
  • the total content of the monomer compound and oligomer compound in the functional coating layer is 0.1% by mass or more, 0.5% by mass or more, and even 1% by mass or more, sufficient heat resistance is obtained. You can get a POF cable.
  • the monomer compound and the oligomer compound derived from the nylon resin are the forces described in the description of the light shielding coating layer. Specifically, in the case of nylon 6, the monomer is 8 prolatams. In the case of nylon 66, the monomers are hexamethylene diamine and adipic acid, and the oligomer is hexamethylene diamine. It means cyclic oligomers and chain oligomers of tetramer or less of condensation compounds consisting of adipic acid.
  • Nylon 6 includes UBE Nylon 1011B, 1015B, 1022B, 1018SE (trade name) manufactured by Uki Kosan, and Amilan CM1007, CM1017, CM1021, CM1026, CM1014 (3 ⁇ 4p3 ⁇ 4 ⁇ ), BASFii manufactured by Toray Industries, Inc. (7) Ultramid 8200, 8202, 8270, B27, B3K, B3S, 8232G (trade name), GRILON BS series, BZ series, BRZ series (trade name) manufactured by EMS can be listed.
  • Nylon 66 includes UBE nylon 2015B, 2020B, 2026B (trade names) manufactured by Ube Industries, and Amilan CM3007, CM3001—N, CM3006, CM3301, CM3304, CM3004 (product names) manufactured by Toray Industries, Inc. Leona 1200S, 1300S, 1500, 170 0 (trade name) manufactured by Asahi Kasei Corporation, Ultramid 1000, 1003, A3, N322, A3X2G5 (trade name) manufactured by BASF, GRILON AS series, AZ series, AR manufactured by EMS , AT series (trade name), Zytel 101, 103, 42A, 408 (trade name) manufactured by DuPont.
  • nylon 610 examples include Amilan CM2001 and CM2006 (trade names) manufactured by Toray Industries, Inc.
  • nylon 6/66 mention is made of BASF's Ultramid C3U, C33 and C40 (trade names) with a force S.
  • the transmission loss value at a wavelength of 650 nm of the POF cable by the first solution described above is 10 It is stable for a long time even under high temperature environment of 5 ° C.
  • the present inventors have further studied the nylon-based resin composition of the functional coating layer in order to suppress an increase in transmission loss at a wavelength of 600 nm or less.
  • a nylon resin composition with oxygen permeability in a specific range transmission loss of POF cable can be reduced in a wavelength region shorter than 600 nm without damaging transmission characteristics at a wavelength of 650 nm in a high temperature environment of 105 ° C. It was found that the increase can be significantly suppressed.
  • the nylon-based resin composition forming the functional coating layer has an oxygen-permeable property in an absolutely dry state at a temperature T (K) measured by the method defined in IS014 663-2: 1999 (Annex C). oxygen permeability P (cm 3 ⁇ cm / ( cm 2 ⁇ sec ⁇ Pa)), the following equation (a)
  • the oxygen permeability (P) of the nylon resin composition forming the functional coating layer is represented by the following formula (B) from the viewpoint of suppressing an increase in transmission loss at a wavelength of 600 nm or less.
  • a method for reducing the oxygen permeability of the nylon-based resin composition a method of controlling the crystallinity within a certain range or a method of controlling the spherulite size within a certain range may be used. preferable.
  • the crystallinity of the nylon resin composition forming the functional coating layer is preferably in the range of 30% to 55%. By controlling the crystallinity within such a range, it becomes easy to obtain a nylon resin composition having a desired oxygen permeability. If the degree of crystallinity is too small, post-crystallization occurs when the POF cable is processed at a high temperature, so the dimensional change of the POF cable occurs and the desired oxygen permeability cannot be obtained. When placed in an environment of 105 ° C for a long time, it may be difficult to suppress an increase in transmission loss at a wavelength of 600 nm or less.
  • the lower limit of the preferred range of crystallinity of the nylon resin composition forming the functional coating layer is 35% or more, and the preferred upper limit is 50% or less, more preferably 45% or less.
  • the crystallinity (X) is calculated from the density according to the following general formula.
  • the nylon resin composition forming the functional coating layer may have an average diameter of spherulite size by microscopic observation in the range of 0.01 m or more and 40 m or less. I like it.
  • the spherulite size was determined by preparing an ultrathin section from the functional coating layer of the POF cable, observing the slice with a microscope, taking a photograph of the spherulite, and then using an image analyzer This is the value obtained by calculating the number average of the diameters.
  • the spherulite size is too small, the mechanical strength (particularly, tensile strength) of the POF cable tends to decrease. Also, if the spherulite size is too large, the desired oxygen transmission rate cannot be obtained, so transmission loss at wavelengths of 600 nm or less increases when the POF cable is placed in an environment of 105 ° C for a long period of time. The heat-resistant dimensional stability of the cable may be impaired. There is a tendency to.
  • the lower limit of the preferred range of this spherulite size (average diameter) is 1. O ⁇ m or more is more preferred 5 m or more is more preferred
  • the upper limit is 30 m or less, more preferably 20 m or less
  • the preferred range is 10 m or less.
  • Examples of a method for controlling the crystallinity and spherulite size of nylon 66 within a certain range include a method of controlling the molding temperature and cooling rate during production to an appropriate range.
  • the nylon resin composition forming the functional coating layer contains a crystallization accelerator (nucleating agent) or a specific flame retardant described later. The spherulite size can be reduced and the crystallinity can be increased.
  • crystallization accelerator a compound that migrates into the POF strand and does not affect the optical performance of the POF cable is preferable.
  • crystallization accelerators include magnesium oxide, metal oxides such as aluminum oxide, zinc oxide, copper oxide, iron oxide, inorganic fine particles such as talc, silica, graphite, silicon carbide, nylon 6T, Force S, which can include high melting point polyamides such as nylon 66 / 6 ⁇ , but is not limited to these.
  • the content of the crystallization accelerator in the nylon-based resin composition forming the functional coating layer can be set as appropriate as long as the heat resistance of the F cable at 105 ° C is not impaired. Based on 100% by mass of resin-based resin composition, it is preferably in the range of 0.01 to 10% by mass, more preferably in the range of 0.05 to 5% by mass, and in the range of 0.3 to 3% by mass. Is even more preferred.
  • the functional coating layer preferably contains a chromatic inorganic pigment as a colorant for identification.
  • organic colorants and inorganic pigments are used as colorants for thermoplastic resins.
  • these organic color light components are emitted. It has been found that it passes through the barrier coating layer and the protective coating layer and moves into the POF strand, causing a significant increase in transmission loss.
  • an inorganic pigment is used, It was clarified that the transmission loss was not affected even when the POF cable was placed in a high temperature environment of 100 ° C or higher for a long time.
  • the nylon 66 resin composition when used as the material for the functional coating layer, a specific colorant may be added, or a flame retardant described later and a specific colorant may be added in combination.
  • the oxygen permeability can be controlled by increasing the crystallinity of the material of the functional coating layer or decreasing the spherulite size.
  • the content of the chromatic inorganic pigment contained is in the range of 0.1% by mass to 10% by mass. Preferably there is. If the content of the inorganic pigment is too small, the coloring effect is insufficient and it is difficult to produce a vivid color. On the other hand, if the content is too large, the mechanical strength of the coating material is lowered, and the wear resistance and the scratch resistance may be lowered.
  • the content of the inorganic pigment is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and particularly preferably 3% by mass or more. Further, the content of the inorganic pigment is more preferably 7% by mass or less, and further preferably 5% by mass or less.
  • the inorganic pigment for example, when green is required, a rare metal compound containing at least one of cerium or lanthanum, when blue, ultramarine, bitumen, yellow iron oxide when yellow, In the case of red, the petrol (ferric trioxide), in the case of white, titanium oxide, talc, kaolin, in the case of black, carbon black, black iron oxide and the like can be mentioned. Of these, at least one colorant selected from ultramarine, bitumen, iron oxide, dial, titanium oxide, rare metal compounds, and carbon black can be suitably used.
  • the POF wire made of PMMA resin, the protective coating layer, and the light shielding coating layer do not contain a flame retardant, and the material of each coating layer is From the point of not having self-digestibility, it is preferable to give the functional coating layer a flame retardant function.
  • flame retardants generally used for nylon resins, phosphorus compounds, bromine compounds, chlorine compounds, triazine compounds, and hydrated metal compounds are well known, and are used in various applications. It is used in.
  • the total amount of the nylon resin composition constituting the functional coating layer is 100% by mass, it is preferable to contain melamine cyanurate in the range of 3% by mass to 40% by mass. If the content is too small, the desired flame retardant improvement effect tends not to be obtained. If the content is too large, the fluidity of the resin is lowered, or the flexural modulus of the POF cable is increased, so that the handleability is improved. There is a tendency to decrease or the smoothness of the POF cable surface to decrease. This content is more preferably 5% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more. Further, the content is more preferably 30% by mass or less, and further preferably 20% by mass or less.
  • an amount of bromine flame retardant in which the bromine atom content in the resin composition is in the range of 1.5 to 30% by mass
  • antimony oxide in an amount in the range of 0 to 20% by mass. If the bromine atom content is too low, it will be difficult to impart sufficient flame resistance to the POF cable. If it is too high, the wear resistance and mechanical strength of the POF cable will decrease, and the POF cable There is a risk that the flexural modulus of the resin becomes too high and the handleability is lowered.
  • the bromine atom content is preferably 5% by mass or more, more preferably 8% by mass or more, and even more preferably 10% by mass or more.
  • the bromine atom content is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and further preferably 15% by mass or less.
  • the brominated flame retardant can improve the flame retardancy even when used alone, but the flame retardancy can be further enhanced by using it together with antimony oxide.
  • Antimony oxide is suitable for the POF cable of the present invention because it does not migrate to a POF strand even when the POF cable is placed in a high temperature environment for a long period of time. Examples of such antimony oxide include antimony trioxide and antimony pentoxide. Antimony pentaoxide is preferable from the viewpoint of low cost.
  • the content of antimony oxide is such that the bromine atom content is such that the bromine atom content is in the range of 1.5 to 30% by mass when the total amount of the nylon resin composition constituting the functional coating layer is 100% by mass.
  • antimony oxide it is preferable to add antimony oxide to the flame retardant so as to be 20% by mass or less. If the content of antimony oxide is too high, the wear resistance and mechanical strength of the POF cable may decrease, or the flexural modulus of the POF cable may become too high and the handleability may decrease.
  • the content of antimony oxide is more preferably 15% by mass or less, and further preferably 10% by mass or less.
  • the mass ratio of brominated flame retardant and antimony oxide should be in the range of 1/1 or more and 4/1 or less. It is preferable to set to.
  • the mass ratio of brominated flame retardant to antimony oxide is more preferably 1.5 / 1 or more, and more preferably 2/1 or more. Further, this mass ratio is more preferably 3/1 or less, and further preferably 2.5 / 1 or less.
  • antimony trioxide examples include PATOX series (CZ, etc.) manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd., STOX series (trade name), FCP AT-3, AT-3CN (trade name) manufactured by Suzuhiro Chemical Co., Ltd.
  • antimony pentoxide there can be mentioned Sun Epoch (trade name) manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.
  • the nylon resin composition for forming the functional coating layer is preferably composed mainly of at least one of nylon 6 and nylon 66, but for nylon 6, It is preferable to use melamine cyanurate or a high molecular weight type brominated flame retardant alone or in combination of a high molecular weight type brominated flame retardant and antimony oxide.
  • nylon 66 it is preferable to use a high molecular weight type brominated flame retardant alone or to use a high molecular weight type brominated flame retardant together with antimony oxide.
  • the brominated flame retardant used in the POF cable of the present invention preferably has a 1% mass reduction temperature measured by TG / DAT of 300 ° C or higher.
  • the crystalline melting point of the nylon resin composition forming the functional coating layer in the POF cable of the present invention is preferably 215 ° C or higher and 280 ° C or lower, especially nylon 6 resin (melting point Particularly preferred is about 225 ° C) or nylon 66 resin (melting point about 265 ° C).
  • the molding temperature of such a nylon resin composition is usually 230 ° C or higher (240 ° C or higher for nylon 6 resin and 280 ° C or higher for nylon 66 resin).
  • the brominated flame retardant may start to thermally decompose, resulting in a decrease in the flame retardancy of the POF cable, The heat resistance of the POF cable may be reduced.
  • the brominated flame retardant used in the POF cable of the present invention has a good dispersibility into a nylon resin, from the viewpoint of good dispersibility into a nylon resin, tetrabromobisphenol A derivative compound, brominated polystyrene, polydib-mouthed styrene, It is preferable to use at least one selected from poly (pentabromobenzyl acrylate) force.
  • a tetrabromobisphenol A derivative compound having a weight average molecular weight in the range of 900 to 4,000 and a number average molecular weight in the range of 900 to 60,000.
  • Particularly preferred is at least one selected from brominated polystyrene, polydib-mouthed styrene and poly (pentabromobenzyl acrylate).
  • the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) mean Mn and Mw in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the material of the functional coating layer may have a high melting point as described above.
  • the brominated flame retardant bleeds out from the functional coating layer, passes through the light blocking coating layer and the protective coating layer, and moves to POF strands, causing significant increase in transmission loss! /, May cause the brominated flame retardant to bleed out on the surface of the functional coating layer of the POF cable, reducing the flame retardancy of the POF cable.
  • the molecular weight of the tetrabromobisphenol A derivative compound is more preferably 2000 or more, and more preferably 3000 or less.
  • the molecular weight of brominated polystyrene, polydib-mouthed styrene, or poly (pentabromobenzyl acrylate) is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, and particularly preferably 30,000 or more.
  • the molecular weight is more preferably 50,000 or less, and particularly preferably 40,000 or less.
  • TSA tetrabromobisphenol A
  • TBA-EDB oligomeric compound
  • 1,2-dibromoethane shown in
  • Teijin Kasei Fireguard 3000, 3100 (trade name) can be mentioned.
  • TBA-carbonate oligomer compound (TBA-PC) having both ends sealed with benzene or tribromobenzene.
  • TBA-PC TBA-carbonate oligomer compound
  • Teijin Kasei Fireguard 7000, 7500, 8500 (trade name), GLC BC-52, BC-58, etc. may be mentioned.
  • TBA-epoxy oligomer compound (TBA-EPO) having both ends sealed with tribromophenol or an epoxy group.
  • TBA-EPO TBA-epoxy oligomer compound having both ends sealed with tribromophenol or an epoxy group.
  • FR-803P (trade name) manufactured by Bromochem
  • 3-8-70-1 manufactured by Albemarle HP-3010
  • PYROCHEK—68PB trade name
  • GLC PB—411, PBDS—80 PBS—64HW
  • CP—411 (trade name)
  • Manac plastic safety 1200 (trade name) Can be mentioned.
  • FR-1025 (trade name) manufactured by Bromochem Far East.
  • the outer diameter of the POF strand having a core-cladding structure is ⁇ m
  • the thickness of the protective coating layer is am
  • the thickness of the light shielding coating layer is bm
  • the thickness of the functional coating layer is cm.
  • the protective coating layer more effectively exhibits a blocking effect on the monomer compound and oligomer compound derived from the nylon resin, and improves the heat resistance stability of the POF cable.
  • c is preferably set to a range satisfying the following formula.
  • a more preferable range is 2.0 ⁇ b / a ⁇ 10, and an even more preferable range is 3.0 ⁇ b / a ⁇ 5.
  • the relationship between the total thickness of the functional coating layer thickness (c) and the light shielding coating layer thickness (b) and the protective coating thickness (a) is 5 ⁇ 5 ⁇ (b + c) / a It is preferable to satisfy ⁇ 70. If (b + c) / a is too small, the pull-out strength between the POF strand and the light shielding coating layer is reduced, the mechanical properties of the POF cape ladle, the battery fluid resistance required for automotive applications, There is a risk that the piston jung will be lowered.
  • the thickness b of the light shielding coating layer is too small, the chemical resistance of the POF cable may be reduced. If it is too large, the residual monomer derived from the light shielding coating layer due to the protective coating layer may be reduced. The blocking effect on the oligomer may be insufficient.
  • the total thickness (a + b) of the protective coating layer and the light blocking coating layer (a + b) is too small. On the contrary, if it is too large, as will be described later, the POF strand and the light shielding coating layer are coated with POF strands at the same time using a single crosshead. There is a risk that the strands are susceptible to thermal degradation.
  • a method for producing the POF cable of the present invention that is, a method for forming a protective coating layer, a light shielding coating layer, and a functional coating layer on the outer periphery of the POF strand will be described with some embodiments. These manufacturing methods can be used / separated according to the flow characteristics of the materials used and the specifications of the equipment.
  • the production by the first method can be carried out as follows.
  • the core, at least one clad formed on the outer periphery thereof, and a protective coating layer formed on the outer periphery thereof are compositely spun to integrally form the POF strand and the protective coating layer.
  • a light shielding coating layer is formed on the outer periphery of the protective coating layer using a coating device equipped with a crosshead die to obtain a POF secondary cable.
  • a functional coating layer is formed on the outer periphery of the POF-secondary cable.
  • This method is suitable when a protective coating layer is provided on a POF strand with a thickness of 50 m or less.
  • the resin used as the protective coating layer has a melt flow index (Ml) measured in accordance with Japanese Industrial Standard JIS K7210 (temperature 210 ° C, load 5 kgf (49N), diameter 2 mm, length 8 mm). If the amount of the polymer discharged from the nozzle in 10 minutes (g)) is too small, the molding stability during the formation of the coating layer will be reduced, or the pressure on the POF strand inside the crosshead will be high and the resin pressure applied will be high. As a result, the optical characteristics of the POF cable may be degraded.
  • the Ml range of the resin forming the protective coating layer is preferably 5 to 200, more preferably 20 to 100, and further preferably 40 to 50.
  • Ml of the material that forms the core, cladding, and protective coating layer is MI1, MI2, and MI3, respectively, and the following general formula (Vii)
  • the spinning temperature during composite spinning is preferably in the range of 200 ° C to 260 ° C, more preferably in the range of 220 ° C to 240 ° C.
  • the temperature of the crosshead die is preferably in the range of 190 ° C to 230 ° C, more preferably in the range of 200 ° C to 220 ° C.
  • the production by the second method can be carried out as follows.
  • a POF strand consisting of a core and at least one clad formed on the outer periphery thereof is formed by composite spinning. After that, using a covering device equipped with a crosshead die, the outer periphery of the POF strand is simultaneously covered with a protective coating layer and a light shielding coating layer by coextrusion to obtain a POF secondary cable. Then, a functional coating layer is formed on the outer periphery of the POF-secondary cable using a coating apparatus equipped with another crosshead die.
  • melt flow index (MI3) of the resin used for the protective coating layer (temperature 210 ° C, load 5kgf (49N))
  • the amount of polymer discharged in 10 minutes from a nozzle 2mm in diameter and 8mm in length If (g)) is too small, the viscosity of the resin will increase, so that the molding stability during the formation of the coating layer will decrease, or the protective coating layer and the light blocking coating layer will be coated simultaneously on the outer periphery of the POF strand by coextrusion. When doing so, the force on the POF strands inside the crosshead and the resin pressure applied will increase, which may damage the POF strands.
  • the range of MI3 is preferably 20 to 200 force S, more preferably 30 to 150 force, and more preferably 50 to 100.
  • the relationship between the melt flow index (MI3) of the material forming the protective coating layer and the melt flow index (MI4) of the material forming the light shielding coating layer is expressed by the following formula (Viii)
  • the spinning temperature during coextrusion is preferably in the range of 200 ° C to 260 ° C, more preferably in the range of 220 ° C to 240 ° C.
  • the temperature of the crosshead die is preferably in the range of 210 ° C to 240 ° C, more preferably 215 ° C to 225 ° C.
  • melt flow index (MI3) of the resin that constitutes the protective coating layer within the above-mentioned numerical range, the molecular weight of the resin is adjusted within the range that does not impair the performance of the POF cable.
  • a melt viscosity modifier can be added.
  • the visible LED having the emission center wavelength near 650 nm has a problem that the heat resistance at a force of 100 ° C or more, which is widely used as a POF light source, is insufficient.
  • the reason for this is that such LEDs are made of GaAlAs-based materials and have a high component ratio of the A1 component!
  • visible LEDs with emission center wavelengths below 600nm include InGa N systems (emission center wavelengths 505nm and 520nm), PGaN systems (emission center wavelengths 565nm), InGa A1P systems (emission center wavelengths). (590nm), etc.
  • InGa N systems emission center wavelengths 505nm and 520nm
  • PGaN systems emission center wavelengths 565nm
  • InGa A1P systems emission center wavelengths. (590nm)
  • the power that does not contain the A1 component that causes the heat resistance of the LED to decrease, or the content is small even if it is included, so the LED itself has sufficient heat resistance at 100 ° C or higher. You have reached a level where you can.
  • the POF cable of the present invention has a protective coating layer, a barrier coating layer, and a functional coating layer made of a specific material on the outer peripheral portion of the POF strand, thereby providing a 100 ° C.
  • the increase in POF transmission loss is significantly suppressed even in the wavelength region of 600 nm or shorter.
  • Such visible light LEDs include InGaN-based LEDs having an emission center near 520 nm, PGaN-based LEDs having an emission center near 565 nm, and AlGalnP LEDs having an emission center near 590 ⁇ m.
  • the selected LED can be used, but is not particularly limited.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the sample was heated up to 200 ° C at a heating rate of 10 ° C / min, held for 5 minutes to melt, then cooled down to 0 ° C at 10 ° C / min, and again at a heating rate of 10 °
  • the temperature was raised at C / min, held for 5 minutes, and lowered at 10 ° C / min, and the heat of crystal melting ( ⁇ ⁇ ) at this time was determined.
  • the maximum point of the crystal melting peak was defined as the crystal melting point.
  • a 200 ⁇ m-thick film-shaped test piece was formed by a melt press, and the refractive index (D) of sodium D-line at 23 ° C at room temperature was measured using an Abbe refractometer.
  • the melt flow index (Ml) was measured according to Japanese Industrial Standard JIS K7210. 2 The amount of polymer discharged from a nozzle having a diameter of 2 mm and a length of 8 mm under a condition of 10 ° C. and a load of 5 kgf (49 N) was measured for 10 minutes.
  • the content of the low molecular weight compound contained in the nylon resin pellet (the total content of the monomer compound and the oligomer compound) was calculated by the following formula (iX).
  • a density gradient tube consisting of n-heptane and carbon tetrachloride is prepared in a constant temperature water bath controlled at 25 ° C, and the sample is sampled into a size of about 5 mm x 5 mm, and is read after 24 hours. The density ds was measured. Next, using this density ds, the crystallinity (X) was calculated according to the following general formula.
  • a nylon resin composition for forming a functional coating layer is compression-molded under heating with a compression molding machine to produce a film-like specimen having a thickness of 100 m, manufactured by MOCON, USA Oxygen permeability [cm 3 ⁇ cm / (cm 2 ⁇ sec ⁇ Pa)] under the conditions of temperature 23 ° C and humidity 0% RH using an oxygen permeability measuring device (model name: OXTRAN (registered trademark)) was measured.
  • the pull-out strength between the POF strand and the light shielding coating layer is as follows: a jig 12 that holds the POF cable 10 and a chuck that holds the protrusion 14 formed at one end of the jig 12 Measurement was performed using a measuring device 20 including 8 and a chuck 7 that grips the peeled portion 5 of the POF cable 10.
  • the jig 12 is formed with a holding chamber 13 in which the covering portion 4 of the POF cable 10 is accommodated, and a through hole 15 that is larger than the peeling portion 5 of the POF cable 10 and narrower than the covering portion 4.
  • a POF cable from which the light shielding coating layer on one end side was peeled off was prepared, and the length of the coating portion 4 of the POF cable was cut to 30 mm.
  • the covering portion 4 of the POF cable was accommodated in the holding chamber 13 formed in the jig 12, and the peeling portion 5 of the POF cable was extracted from the through hole 15.
  • the protrusion 14 formed at one end of the jig 12 was gripped by the chuck 8, and the peeling portion 5 of the POF cable was gripped by the chuck 7.
  • the chuck 8 is moved at a constant speed of 50 mm / min to pull the jig 12, and the POF cable 10 is peeled off at the coated portion 4
  • the part thicker than part 5 was extracted.
  • the pull-out stress at this time and the POF From the curve showing the relationship with the amount of displacement in the pulling direction of the part thicker than the peeled part 5 in the covering part 4 of the table 10, the peak value of the stress at the time of drawing is read as the pulling strength
  • TG / DTA differential thermal analyzer
  • the flame retardant was heated from room temperature to 600 ° C at a rate of 10 ° C / min, and the temperature (° C) when the mass decreased by 1% by mass was determined.
  • the flame retardancy test was performed based on the measurement method according to DIN72551-5.
  • This measurement method is a modification of DIN72551-5, which is a flame retardancy measurement method for electric wires, as follows in order to measure the flame retardance of an optical fiber cable.
  • the flame retardant test can be accepted or rejected by applying a burner flame to the optical fiber cable for 7 seconds, igniting the flame, and moving the flame away from the sample. The flame disappears within 30 seconds. And those that did not disappear are prohibited.
  • Such a test was performed on 10 samples, and the case where the allowable number was 8 or more was designated as “ ⁇ ”, and the case where it was less than that was designated as “ ⁇ ”. In addition, the number of flames that disappeared within 30 seconds was recorded.
  • The appearance of the POF cable surface is smooth
  • The surface appearance of the POF cable is smooth. Smooth irregularities are observed on the surface.
  • the POF secondary cable was fixed at two fixing points, and the POF cable was pressed perpendicularly to the central axis using a cable bending tool.
  • the interval between the fixed points was 15 mm.
  • the PO F cable became a circular arc with a radius of curvature of 5 mm.
  • the force and stress (N) applied to the cable bending tool were measured to obtain the bending elastic modulus (N / mm). From this result, the bending elastic modulus of the secondary cable was determined as follows.
  • Flexural modulus is 6N or more and less than 10N, or more than 16N and within 20N, ⁇ : Flexural modulus is less than 6N, or flexural modulus is more than 20N.
  • the flexural modulus If the flexural modulus is too low, the POF cable becomes soft and has a tendency to twist during handling. On the other hand, if the flexural modulus is too high, the POF cable will become stiff and the handleability will be reduced, or when the POF cable is stored in a state where the POF cable is wound around a dedicated bobbin, it will be It is easy to be attached.
  • Copolymer (refractive index 1) consisting of PMMA (refractive index 1 ⁇ 492) as the core material and 3FM / 17FM / MM A / MAA (composition ratio 51/31/17/1 (mass%)) as the first cladding material 416 ⁇ ;! 417), VdF / TFE / HFP as the second cladding material (composition ratio 43/48/9 (mass%), refractive index 1.375, crystal melting heat (AH) 14mj / mg) Each of these copolymers was used (“MAA” indicates methacrylic acid).
  • the transmission loss of the obtained POF wire was as good as 134 dB / km, and the transmission loss after the heat resistance test was also good as 175 dB / km.
  • PBT resin Toray 'DuPont, product name: Hytrel 4767
  • 1% by mass of carbon black as a light shielding coating layer
  • a commercially available nylon 12 resin (Daicel, manufactured by Degussa, trade name: Daiamide—L164 0) was covered with a crosshead cable coating device using a crosshead die set at 210 ° C, and a protective coating layer (thickness 40 ⁇ m), and a POF secondary cable with an outer diameter of 1.5 mm having a light blocking coating layer (thickness 210 m).
  • the obtained POF secondary cable had a good initial transmission loss of 135 dB / km and a good transmission loss of 185 dB / km after the heat resistance test.
  • the pull-out strength between the POF strand and the light shielding coating layer was 46N.
  • the molecular weight of the polytetramethylene glycol (PT MG) unit constituting the soft segment part (B) is 430, and the total number of moles of polybutylene terephthalate units contained in the hard segment part (A) (a ) And the total number of moles of polybutylene terephthalate units (b) in the soft segment part (B) (a / b) is 25/75, Shore D hardness is 47, melting point is 199 ° C, The melt flow index was 22 g / 10 min.
  • the content of monomers and oligomers contained in the nylon 12 resin of the light shielding coating layer was 1.18% by mass.
  • a qualitative analysis of the sample obtained from the methanol solution after extraction revealed that the extract was composed of monomer monomers (12-aminododecanoic acid and ⁇ -laurac ratatatam) that are raw materials for nylon 12 resin and this monomer. Dimers, trimers, tetramers, and higher polymers (amino aliphatic carboxylic acid compounds and cyclic rattatam compounds).
  • a functional coating layer was formed on the outer periphery of the POF—secondary cable with an outer diameter of 1.5 mm produced in Reference Example 1.
  • the material of this functional coating layer is 83.5% by mass of nylon 6 resin (manufactured by Ube Industries, trade name: UBE nylon 1011FB), brominated polystyrene (trade name: HP-3010, GPC 10% by mass of polystyrene equivalent molecular weight 50,000 measured in Using nylon 6 resin composition (bromine atom content 6.8% by mass) containing 5% by mass of antimony oxide (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., trade name: Sun Epoch) and 1.5% by mass of ultramarine It was.
  • nylon 6 resin manufactured by Ube Industries, trade name: UBE nylon 1011FB
  • brominated polystyrene trade name: HP-3010
  • GPC 10% by mass of polystyrene equivalent molecular weight 50,000 measured in Using nylon 6 resin composition (bromine atom content 6.8% by mass) containing
  • This resin composition was coated with a crosshead cable coating device equipped with a crosshead die set at 240 ° C to obtain a POF secondary cable with a functional coating layer (thickness 400 m) and an outer diameter of 2.3 mm. It was. The content of monomers and oligomers contained in the nylon 6 resin was 9.0% by mass.
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable.
  • the obtained POF secondary cable had good heat resistance, with an initial transmission loss of 135 dB / km and a transmission loss of 200 dB / km after the heat test.
  • a functional coating layer was formed on the outer periphery of the POF—secondary cable with an outer diameter of 1.5 mm produced in Reference Example 1.
  • the material of the functional coating layer a nylon 6 resin (manufactured by Ube Industries, Ltd., trade name: UBE Nylon 1011FB) 85 wt 0/0, melamine Xia isocyanurate (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., trade name: MC- 4000) 15
  • a nylon 6 resin composition containing 1.5% by mass of mass% and ultramarine was used.
  • This resin composition is coated with a crosshead cable coating device equipped with a crosshead die set at 240 ° C, and a PO F secondary cable with an outer diameter of 2.3 mm having a functional coating layer (thickness 400 am).
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable.
  • the obtained POF secondary cable had good heat resistance, with an initial transmission loss of 135 dB / km and a transmission loss of 198 dB / km after the heat test.
  • Example 1 the nylon 6 resin composition used for the functional coating layer in Example 1 and Example 2, respectively, on the outer periphery of the obtained POF-secondary cable was 240 ° C.
  • a POF secondary cable with an outer diameter of 2.3 mm having a functional covering layer (thickness 400 ⁇ m) was produced by covering with a crosshead cable coating apparatus equipped with a crosshead die set to 1.
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable. All of the obtained POF secondary cables showed good transmission characteristics with an initial transmission loss of 133 dB / km. The transmission loss after the heat resistance test exceeded 1000 dB / km, and the heat resistance was remarkably inferior. . The pull-out strength between the POF strand and the light shielding coating layer was 35N.
  • a POF secondary cable having an outer diameter of 1.5 mm was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the thickness of the protective coating layer was 80 am and the thickness of the light shielding coating layer was 170 am.
  • the outer periphery of the obtained POF secondary cable was coated with a functional coating layer in the same manner as in Example 1 to obtain a POF secondary cable having an outer diameter of 2.3 mm.
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable.
  • the obtained POF secondary cable had good heat resistance, with an initial transmission loss of 132 dB / km and a transmission loss of 190 dB / km after the heat test.
  • the POF secondary casings of Examples 4 to 7 were respectively prepared in the same manner as Example 3 except that the protective coating layers were formed of PBT resins having melt flow indexes (Ml) shown in Table 1-1. Bull was made.
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable.
  • Low PBT resin Ml Example 4 (MI 3) and PBT resin Ml high
  • Example 7 (MI 230) POF—the thickness of the protective coating is not uniform for the cross-sectional shape of the next cable
  • the thickness of the protective coating layer is uniform. It was one.
  • each POF secondary cable showed good transmission characteristics with small initial transmission loss, but the transmission loss after the heat resistance test was conducted in Examples 4 and 4 where the thickness of the protective coating layer was uneven. In Example 7, 245 ⁇ 250dB / km was a little high.
  • POF secondary cables of Examples 8 to 12 were prepared in the same manner as Example 3 except that the protective coating layer was formed of the PBT resin shown in Table 11.
  • the PBT resin used in Example 10 is Toray Du Pont Co., Ltd., trade name: Hytrel 4047.
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable.
  • Example 12 which has a relatively high PBT resin a / b ratio, shower D hardness, and melting point, the thickness of the protective coating layer is not uniform, and transmission loss is larger than Examples 8 to 11; The pullout strength was also low.
  • nylon 11 resin made by Arkema, trade name: Rilsan BMF-0, total content of monomer and oligomer is 0.95% by mass
  • carbon black added as a light blocking coating layer
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable.
  • the obtained POF secondary cable had good heat resistance, with an initial transmission loss of 135 dB / km and a transmission loss of 180 dB / km after the heat test.
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable.
  • the obtained POF secondary cable had a power S that showed good transmission characteristics with an initial transmission loss of 133 dB / km, a transmission loss of 850 dB / km after the heat test, and was extremely inferior in heat resistance.
  • nylon 12 resin manufactured by Daicel's Degussa Company, trade name: Daia
  • nylon 6-12 resin commercially available nylon 6-12 resin
  • a POF secondary cable was prepared.
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable. All of the obtained POF secondary cables showed good transmission characteristics with an initial transmission loss of 133 dB / km. The transmission loss after the heat resistance test exceeded 1000 dB / km, and the heat resistance was remarkably inferior. .
  • a POF strand was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that the fluorine-containing olefin-based resin listed in Table 11 was used for the second cladding of the POF strand.
  • Each of the obtained POF strands was coated with a protective coating layer, a light shielding coating layer, and a functional coating layer in the same manner as in Example 3 to produce a POF secondary cable.
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable.
  • the POF secondary cables of Examples 14 and 15 with a crystal melting heat ( ⁇ ) of 4 Omj / mg or less have an initial transmission loss of 133 dB / km and a transmission loss of 200 dB / km or less after the heat resistance test. The properties were good.
  • Comparative Example 6 where the heat of crystal fusion ( ⁇ ) was greater than 40 mj / mg, the heat resistance was extremely inferior, with a transmission loss of 1000 dB / km or more after the heat resistance test.
  • a POF secondary cable was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness a of the protective coating layer, the thickness b of the light shielding coating layer b, and the thickness c of the functional coating layer were as described in Table 3. did.
  • Table 3 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable. Table 3 also shows the evaluation results of Example 1 and Example 3. As the thickness of the protective coating layer decreases and the ratio b / a increases, the pullout strength between the POF strand and the light shielding coating layer increases, but the transmission loss after the heat resistance test of the POF secondary cable increases. There was a trend.
  • Example 3 Nylon 6 resin (trade name: UBE Nylon 1011FB, manufactured by Ube Industries, Ltd.) and Mela as the functional coating layer on the outer periphery of the secondary cable Similar to Example 1 except that a nylon 6 resin composition obtained by mixing mincyanurate (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., trade name: MC-4000) and ultramarine in the mixing ratio shown in Table 4-1 was used. As a result, a POF secondary cable having an outer diameter of 2.3 mm was obtained. “PA6” in the table indicates nylon 6 resin, and “MCN” indicates melamine cyanurate.
  • Table 42 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable.
  • the obtained POF secondary cable had good heat resistance with small transmission loss both in the initial stage and after the heat test.
  • the lower the melamine cyanurate content in the functional coating layer the lower the flame retardancy of the POF secondary cable.
  • the flame retardancy improves, but the flexural modulus of the POF secondary cable tends to increase and the cable handling property tends to decrease.
  • a POF secondary cable with an outer diameter of 2.3 mm was obtained.
  • Table 42 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable.
  • the obtained POF secondary cable had good heat resistance with low transmission loss both in the initial stage and after the heat test.
  • the lower the brominated polystyrene content in the functional coating layer the lower the flame retardancy of the POF secondary cable.
  • the flame retardancy improves, but the flexural modulus of the POF secondary cable tends to increase, and the cable handleability tends to decrease.
  • a POF secondary cable was produced in the same manner as in Example 27, except that brominated polystyrene having a 1% mass reduction temperature of less than 300 ° C was used as a flame retardant for the functional coating layer.
  • the evaluation results of the obtained POF secondary cable are shown in Table 42.
  • the obtained POF secondary cable was inferior to Example 27 using brominated polystyrene having a 1% mass reduction temperature of 300 ° C. or more in terms of transmission loss and flame retardancy after the heat resistance test.
  • Examples 33 to 38, Comparative Examples 7 to 10; 10 Comparative Examples 7 to 10; 10
  • the outer diameter of the functional coating layer was the same as in Example 3 except that the inorganic pigments (Examples 33 to 38) and organic dyes (Comparative Examples 7 to 10) shown in Table 4-1 were used.
  • a 3 mm P OF secondary cable was made.
  • the evaluation results of the obtained POF secondary cable are shown in Table 42.
  • the POF secondary cable using an inorganic pigment as the colorant had good heat resistance with small transmission loss after the initial and heat test (Examples 33 to 38).
  • the POF cable using an organic dye as the colorant had a transmission loss after the heat test exceeding 1000 dB / km, and the heat resistance was inferior (Comparative Examples 7 to 10).
  • Examples 33-59 Brominated polystyrene and ultramarine with different molecular weights (Examples 33-59), TBA-PC and petals (Examples 44-49), polydib mouths Mostyrene and bitumen (implemented) as flame retardants and colorants used in functional coating layers
  • Example 50-54 PPBBA and ultramarine blue (Examples 55-59) were prepared in the same manner as in Example 3 except that the blending ratios shown in Table 41 and Table 5-1 were used. did.
  • nylon 66 resin manufactured by Ube Industries, trade name: UBE nylon 2015B
  • various flame retardants listed in Table 51 flame retardant aid (antimony pentoxide)
  • flame retardant aid antimony pentoxide
  • Nylon 66 resin composition obtained by mixing the colorant at the mixing ratio shown in Table 51 and using a crosshead die set to 280 ° C, the outer diameter 2 ⁇ Obtained 3mm POF secondary cable.
  • the content of monomers and oligomers contained in the nylon 66 resin was 8.5% by mass.
  • the evaluation results of the obtained POF secondary cable are shown in Table 5-2.
  • the POF secondary cables obtained in these examples had good heat resistance with small transmission loss after the initial test and after the heat test.
  • Copolymer (refractive index 1) consisting of PMMA (refractive index 1 ⁇ 492) as the core material and 3FM / 17FM / MM A / MAA (composition ratio 51/31/17/1 (mass%)) as the first cladding material 416 ⁇ ;! 417), VdF / TFE / HFP as the second cladding material (composition ratio 43/48/9 (mass%), refractive index 1.375, crystal melting heat (AH) 14mj / mg) Each of these copolymers was used.
  • POF (A) a cladding thickness of 10 m and a diameter of 1 mm were obtained (abbreviated as “POF (A)” in Tables 1 and 2).
  • the obtained POF strand has a good transmission loss of 130 dB / km at a wavelength of 650 nm.
  • the obtained POF secondary cable had a good initial transmission loss of 134 dB / km at a wavelength of 650 nm.
  • the transmission loss after the heat test is 560 dB / km, which decreases the optical transmission performance. It was seen.
  • the transmission loss at wavelengths of 520 nm and 570 nm after the heat resistance test was 1000 dB / km or more and 980 dB / km, respectively, and increased significantly compared to the initial transmission loss.
  • Polybutylene terephthalate ( ⁇ ) resin (Toray DuPont, trade name: Hytrel 404 7)
  • Protective coating layer in the same manner as Reference Example 1 except that a commercially available nylon 12 resin (Daicel 'Degusa's product name: Daiamide—L1640) with 1% by mass of carbon black added was provided as the barrier coating layer.
  • the polybutylene terephthalate-based resin has a polytetramethylene glycol unit molecular weight of 430 constituting the soft segment part (B), and the total polybutylene terephthalate unit contained in the hard segment part (A) of the resin.
  • the ratio (a / b) of the number of moles (a) to the total number of moles (b) of polybutylene terephthalate units contained in the soft segment part (B) of the resin is 25/75, Shore D hardness is 47, melting point is It was 199 ° C, melt flow index (210 ° C, load 5 kg (49 N)) force 3 ⁇ 42 g / 10 min.
  • the obtained POF secondary cable had a good initial transmission loss of 134 dB / km at a wavelength of 650 nm. Furthermore, the transmission loss after the heat test was as good as 185 nm. In addition, the transmission loss at wavelengths of 520 nm and 570 nm after the heat test was 1000 dB / km or more and 460 dB / km, respectively.
  • Figure 3 shows the transmission loss spectrum when the obtained POF-secondary cable is left at 105 ° C for 5000 hours. It is clear that the transmission loss on the short wavelength side has increased remarkably.
  • POF with an outer diameter of 51 mm manufactured in Reference Example 3—Nylon 66 resin (product name: UBE Nylon 2015B) is set to 280 ° C as the functional coating layer on the outer periphery of the next cable.
  • the POF secondary cable having an outer diameter of 2.31 mm having a functional coating layer (thickness 400 am) was obtained by coating with a crosshead cable coating apparatus using the crosshead die.
  • the obtained POF secondary cable had a good initial transmission loss of 136 dB / km at a wavelength of 650 nm, and a good transmission loss of 205 dB / km after the heat resistance test.
  • the transmission loss at wavelengths of 520 nm and 570 nm after the heat test was 1000 dB / km or more and 662 dB / km, respectively.
  • Figure 4 shows the transmission loss spectrum when the obtained POF secondary cable is left at 105 ° C for 5000 hours, compared with the initial case. It is clear that the transmission loss on the short wavelength side has increased remarkably.
  • a POF secondary cable was obtained in the same manner as in Example 90.
  • the obtained POF secondary cable had an initial transmission loss of 136 dB / km at a wavelength of 650 nm and a good transmission loss of 197 dB / km after the heat resistance test. Moreover, the transmission loss at the wavelength of 520 nm and 570 nm after the heat test was 1000 dB / km or more and 506 dB / km, respectively.
  • nylon 66 manufactured by Ube Industries, product name: UBE nylon 2015B
  • brominated polystyrene manufactured by Albemarle, product name: HP-3010, polystyrene conversion measured by GPC
  • Nylon 66 resin composition with a molecular weight of 50,000, bromine atom content of 68.5% by mass, 10% by mass, and antimony pentoxide (Nissan Chemical Co., Ltd., trade name: Sun Epoch) at a ratio of 5% by mass
  • a POF secondary cable was obtained in the same manner as in Example 90 except that the cable was used.
  • the content of bromine atoms in this functional coating layer corresponds to 6.85 mass%.
  • the obtained POF secondary cable had a good initial transmission loss of 134 dB / km at a wavelength of 650 nm and a transmission loss of 187 dB / km after the heat resistance test. In addition, the transmission loss at a wavelength of 520 nm and a wavelength of 570 nm after the heat test was 1000 dB / km or more and 351 dB / km, respectively.
  • nylon 66 (Ube Industries, trade name: UBE nylon 2015B) 83 mass%, brominated polystyrene (Albemarle, trade name: HP-3010, polystyrene conversion measured by GPC) A molecular weight 50, 000), 10% by mass of antimony pentoxide (Nissan Chemical Co., Ltd., trade name: Sun Epoch) 5% by mass and ultramarine blue 2.0% by mass.
  • a POF secondary cable was obtained in the same manner as in Example 90 except that it was used.
  • the obtained POF secondary cable had a very good initial transmission loss of 134 dB / km at a wavelength of 650 nm and 140 dB / km after the heat resistance test. Furthermore, the transmission loss at the wavelength of 520 nm and the wavelength of 570 nm after the heat test was very good at 165 dB / km or more and 104 dB / km, respectively.
  • Figure 5 shows the transmission loss spectrum when the obtained POF secondary cable is left at 105 ° C for 5000 hours compared to the initial case.
  • the increase in transmission loss on the short wavelength side is significantly suppressed compared to Fig. 3 (Reference Example 3, POF—secondary cable) and Fig. 4 (Example 90)!
  • nylon 11 made by Arkema, trade name: Rilsan BMF-0, total content of monomers and oligomers of 0.95% by mass
  • nylon 66 manufactured by Ube Industries, Ltd., trade name: UBE nylon 2015b
  • 98 mass 0/0 nylon 66 resin composition of aluminum oxide were blended at a ratio of 2 wt% as a crystallization accelerator for nylon 66
  • a POF secondary cable was obtained in the same manner as in Example 90 except that was used. The evaluation results of the obtained POF secondary cable are shown in Table 8.
  • Nylon 66 (made by Ube Industries, product name: UBE Nylon 2015B) is 94% by mass as a functional coating layer, talc is 2% by mass as a crystallization accelerator for nylon 66, and the petal is 4% by mass.
  • a PO F secondary cable was obtained in the same manner as in Example 94 except that the blended nylon 66 resin composition was used. The evaluation results of the obtained POF secondary cable are shown in Table 8.
  • a POF secondary cable was obtained in the same manner as in Example 90 except that the material described in Table 7 was used as the protective coating layer and the Nylon 66 resin composition described in Table 7 was used as the functional coating layer.
  • the evaluation results of the obtained POF secondary cable are shown in Table 8.
  • Example 100 is POF (B)
  • Example 101 is POF (C)
  • Comparative Example 15 is POF (D)).
  • the same method as in Reference Example 2 was used to obtain POF strands with a clad thickness of 10 m and a diameter of mm.
  • a POF secondary cable was obtained in the same manner as in Example 90, except that the materials described in Table 7 were used as the protective coating layer and functional coating layer on the outer periphery of these POF strands. It was. Table 8 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable.
  • a commercially available nylon 11 resin (trade name: Rilsan BMF-0, manufactured by Arkema Co., with a total content of monomers and oligomers of 0.95% by mass) to which 1% by mass of carbon black is added is used as the light shielding coating layer.
  • a POF secondary cable was obtained in the same manner as in Example 90 except that the nylon 66 resin composition described in Table 7 was used as the coating layer. Table 8 shows the evaluation results of the obtained PO F secondary cable.
  • a phthalocyanine compound (Comparative Example 18) and an anthraquinone compound (Comparative Example 19), which are organic dyes, are used as coloring materials! /, Except that the nylon 66 resin composition described in Table 7 is used.
  • Table 8 shows the evaluation results of the obtained POF secondary cable.
  • the nylon 12 resin composition described in 7 is coated with a crosshead cable coating device using a crosshead die set at 220 ° C, and a POF two-layered POF with a functional coating layer (thickness 400 m) is used.
  • the next cable was produced.
  • the evaluation results of the obtained POF secondary cable are shown in Table 8.
  • an InGaN-based LED having a light emission center near 520 nm is attached and used as a signal transmission cable. It was confirmed that the signal could be sent stably even after being left for a long time.
  • an AlGalnP LED having a light emission center near 590 nm is attached and used as a signal transmission cable. It was confirmed that signals could be sent stably even after leaving for 5000 hours.
  • an InGaN-based LED having a light emission center near 520 nm is attached and used as a signal transmission cable. It was confirmed that the signal could be sent stably even after being left for a long time.
  • a PGaN-based LED having an emission center near 565 nm was attached to the end of the POF secondary cable fabricated in Comparative Example 18 and used as a signal transmission cable. Initially, the signal could be sent stably, but after leaving it in a 105 ° C environment for 5000 hours, the signal could not be sent stably.
  • a PGaN-based LED having an emission center near 565 nm was attached to the end of the POF secondary cable fabricated in Comparative Example 21 and used as a signal transmission cable. Initially, the signal could be sent stably, but after leaving it in a 105 ° C environment for 5000 hours, the signal could not be sent stably.
  • PA6 CN- Ultramarine One 85.5 13.0 0.0 : 1.5 220 1 1 310
  • PA6 MCN ⁇ 1: Group 8 55.5 43.0-0,0: 1 5 220
  • PA6 BrPS An OOx ultramarine 95.5 2.0: 1.0: 1.5 220 1.4 50,000 342
  • PA6 BrPS: AnOx: ultramarine 83.5 10.0: 5 0: 1.5 220 6.9 50,000 342
  • PA6 BrPS AnOx Ultramarine blue 56,0 30.0: 12.5: 1.5 220 20.5 50,000 342
  • PA6 BrPS-AnOx: Group responsibility 3.5 40.0: 15.0: 1.5 220 27.4 50,000 342
  • PA6 BrPS AnOx: Ultramarine 83.5 10.0: 5 0: 1.5 220 6.9 50,000 290
  • PA6 BrPS : AnOx: Ribs 83.5 10-0: 5.0: 1 5 220 6.9 50,000 3
  • Example 21 135 185 ⁇ ⁇ 14 ⁇ 4/10
  • Example 22 135 190 ⁇ 16 ⁇ 7/10
  • Example 23 135 195 @ ⁇ 19 ⁇ 9/10
  • Example 24 133 205 O ⁇ 23 0 10/10
  • Example 25 131 215 ⁇ ⁇ 25 o 10/10
  • Example 26 136 181 ⁇ 13 ⁇ 3/10
  • Example 27 131 185 ⁇ ⁇ 16 o 8/10
  • Example 29 131 191 o ⁇ 24 o 10/10
  • Example 30 132 185 o ⁇ 26 ⁇ 10/10
  • Example 31 133 187 ⁇ ⁇ 28 ⁇ 10/10
  • Example 32 136 250 ⁇ 16 ⁇ 7/10
  • Example 33 135 183 ⁇ ⁇ 16 ⁇ 8/10
  • Example 34 133 186 ⁇ 15 ⁇ 8/10
  • Example 35 131 193 ⁇ 16 ⁇ 8/10
  • Example 36 131 187 ⁇ 15 ⁇
  • Flame Retardant Flame Retardant Auxiliary Colorant Content of Blending Ratio (Large%) Flame Retardant of Flame Retardant
  • Example:: Group education : 10.0: 15 342
  • Example:::: Group IT : 15.0:
  • Titanium oxide ::
  • Example 55 135 245 ⁇ ⁇ 15 ⁇ 7/10
  • Example 56 135 206 ⁇ ⁇ 16 O 8/10
  • Example 57 132 195 ⁇ ⁇ 19 ⁇ 10/10
  • Example 58 134 280 ⁇ ⁇ 19 ⁇ 7/10
  • Example 59 133 190 ⁇ ⁇ 21 O 8/10
  • Example 60 133 190 ⁇ 13 ⁇ 4/10
  • Example 61 132 187 ⁇ ⁇ 16 ⁇ 8/10
  • Example 62 135 188 ⁇ ⁇ 18 o 10 / 10
  • Example 64 132 190 ⁇ ⁇ 24 o 10/10
  • Example 65 134 186 ⁇ ⁇ 26 ⁇ 10/10
  • Example 66 136 183 ⁇ 16 o 8/10
  • Example 67 134 187 ⁇ 16 o 8/10
  • Example 68 134 192 ⁇ 16 ⁇ 8/10
  • Example 69 133 185 ⁇ ⁇ 16 ⁇ 8/10
  • VdF Vinylidene fluoride
  • HFP Hexafluoropropylene
  • MAA methacrylic acid
  • PBT resin Polybutylene terephthalate resin (PBT resin in Table 7 is Toray DuPont, trade name: Hytrel 4047)
  • PSt resin Polystyrene resin (Nihon Polystyrene, trade name: Nippon Polystyrene G120K)
  • Acrylic resin MMA and butyl acrylate (BA) copolymer (composition ratio 80/20, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)
  • PVdF polyvinylidene fluoride resin (Arkema, trade name: KYNAR710),
  • EVAL resin Ethylene-Buyalcohol copolymer (composition ratio 32 / 68mol%, manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name: EVAL F104),
  • PA12 (a) Nylon 12 (Daicel. Degussa, trade name: Daiamide—L1640)
  • PA12 (b) Nylon 12 (EMS Showa Denko, trade name: Grilamide L16A),? 811: Nylon 11 (Arkema) Product name: Rilsan BMF—0),
  • PA6-12 Nylon 6-12 resin (Daicel 'Degussa's product name: Daiamido N1 901),
  • PA6 Nylon 6 resin (manufactured by Ube Industries, trade name: UBE nylon 1011FB),
  • PA66 Nylon 66 resin (manufactured by Ube Industries, trade name: UBE nylon 2015B),
  • MCN Melamine cyanurate (Nissan Chemical Co., Ltd., trade name: MC-4000),
  • BrPS Brominated polystyrene (BrPS in Table 7 is manufactured by Albemarle, trade name: HP-30 10),
  • PDBS Polyjib mouth styrene
  • TBA Tetrabromobisphenol A—carbonate oligomer compound
  • PPBBA Poly (pentabromobenzyl atylate),
  • PhCy Phthalocyanine compound (colorant): (Ciba 'Speciality' Chemicals, product name: IRGALITE Blue-GBP),
  • PL Perylene compound (colorant): (manufactured by Clariant, trade name: PV—Fast Orange GRL),
  • BI benzimidazolone compound (colorant): (Bayer, trade name: Pigment Red 176).

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Description

明 細 書
プラスチック光ファイバケーブル及びこれを用いた信号伝送方法 技術分野
[0001] 本発明は、ナイロン系樹脂からなる被覆層を有するプラスチック光ファイバケーブル に関するものであって、特に 100〜110°C程度の高温環境下における長期耐熱性に 優れたプラスチック光ファイバケーブル、及びこの光ファイバケーブルと、発光中心が
500nm以上 600nm以下の範囲にある可視光発光ダイオードを組み合わせて用い る信号伝送方法に関する。
背景技術
[0002] 従来、光ファイバとしては、広!/、波長領域にわたって優れた光伝送を行うことができ る石英系光ファイバが幹線系を中心に実用化されている力 この石英系光ファイバは 高価で加工性が低い。そのため、より安価で軽量、大口径であり、端面加工や取り扱 いが容易である等の長所を有するプラスチック光ファイバ(以下、 POFと略する。)が 、ライティング用途やセンサー用途、あるいは FA、 OA、 LAN等の屋内配線用途の 分野で実用化されている。
[0003] なかでも、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)をコア材とし、低屈折率の含フッ素ォレ フィン系共重合体をクラッド材とするコアークラッド構造を有するステップインデックス 型(SI型)の POFの外周に被覆層が形成された POFケーブルは、高速データ通信 が可能で、軽量化や通信システムの低コスト化、電磁ノイズ対策等に優れる観点から 自動車内 LAN通信用配線として実用化されつつある。
[0004] 上記のような POFケーブルが自動車内において使用される場合、環境温度が 100 〜110°C付近に達することから、耐熱性に優れることが要求されている。特に、ェンジ ン近傍等のような高温環境下に敷設される場合には、オイルや電解液、ガソリン等の 引火性物質が存在するため、耐熱性と同時に耐薬品性に優れることも要求される。 そのため、 POFケーブルの被覆材として、耐熱性、耐薬品性等に優れるナイロン 11 やナイロン 12、ナイロン 6/12、ナイロン 6、ナイロン 66、ナイロン 6/66等のポリアミ ド系樹脂けィロン系樹脂)を用いる技術が数多く提案されてレ、る。 [0005] 例えば、特許文献 1 (特開平 10— 319281号公報)、特許文献 2 (特開平 11 242 142号公報)には、 POFの外周に黒色ポリアミド樹脂からなる一次被覆層と、着色ポ リアミド樹脂からなる二次被覆層が形成された POFケーブルが提案されており、ポリ アミド樹脂としてナイロン 6やナイロン 11、ナイロン 12が挙げられて!/、る。
[0006] 特許文献 3 (国際公開 01/48526号パンフレット)や特許文献 4 (特開 2003— 315 638号公報)には、 POF素線の外周に、ポリアミド系重合体を含む材料からなる密着 層、一次被覆層、二次被覆層を順次形成した POFケーブルが開示されており、ポリ アミド系重合体としてナイロン 6、ナイロン 66、ナイロン 11、ナイロン 12が挙げられて いる。
[0007] 特許文献 5 (特開 2003— 255202号公報)には、 POF素線の外周に、レアメタル ベースの無機顔料を含むポリアミド系樹脂からなる被覆層が形成された POFケープ ルが提案されており、ポリアミド系樹脂としてポリアミド 11、ポリアミド 12、ポリアミド 6/ 12、ポリアミド 66、ポリアミド 66/6力挙げ、られている。特許文献 6 (特開 2004— 226 925号公報)には、 POF素線の外周に、群青無機顔料を含むポリアミド系樹脂からな る被覆層が形成された POFケーブルが提案されており、ポリアミド系樹脂として、ナイ ロン 11 ,ナイロン 12、ナイロン 6、ナイロン 66が挙げられている。
[0008] 特許文献 7 (特開 2000— 231045号公報)には、 POF素線の外周に、融点が 200 °C以下のナイロン系樹脂からなる一次被覆層が設けられ、この一次被覆層の外周に 酸素指数 25以上のナイロン 12や塩化ビュル樹脂等からなる二次被覆層が設けられ た POFケーブルが記載されて!/、る。
[0009] しかしながら、 POFケーブルの被覆層の材料にポリアミド系樹脂(ナイロン系樹脂) を用いると次のような問題が生じる。
[0010] 一般的に、ナイロン 12等のポリアミド系樹脂は、工業的にはァミンとカルボン酸の重 縮合反応により得られる。しかし、ポリアミド系樹脂の重合は化学平衡反応であるため 、生成ポリマー中にポリアミド系樹脂の原料に由来するモノマー、オリゴマーが残存 することは避けられない。
[0011] 本発明者らの検討によれば、上記の特許文献に記載されているように POF素線に 接するように、ポリアミド 11、ポリアミド 12、ポリアミド 6— 12樹脂からなる一次被覆層を 設けたり、あるいはこれらのポリアミド系樹脂からなる二次被覆層を設けた POFケー ブルは、 100°C以上の高温環境下に長期間放置された場合、 POFの伝送損失が著 しく増大する現象が見られた。
[0012] 本発明者らは、この原因についての詳細な解析を行ない、その結果、上記の伝送 損失が増大する原因は、これら原料由来の残存モノマーやオリゴマーカ、一次被覆 層や二次被覆層から POF素線の内部に溶解 '拡散して、 POFの伝送損失の増大を 引き起こしていることをつき止めた。
[0013] さらに、この現象は、クラッド最外層力 テトラフルォロエチレン (TFE)単位を含む 含フッ素ォレフィン系樹脂であって、その結晶融解熱がある一定以上の値であるもの 力もなる場合に、この伝送損失の増大が著しいことを見出した。
[0014] 上記のポリアミド系樹脂原料に由来するモノマーとしては、ポリアミド系樹脂を構成 する脂肪族ジアミノ酸化合物、脂肪族ジカルボン酸化合物、ァミノ脂肪族カルボン酸 化合物等がある。具体的には、ナイロン 1 1では 1 1 アミノウンデカン酸、ナイロン 12 では 12 アミノドデカン酸、ナイロン 6— 12ではへキサメチレンジァミンとドデカン二 酸塩、ナイロン 610ではへキサメチレンジァミンとセバシン酸塩、ナイロン 6では ε アミノカプロン酸、ナイロン 66ではへキサメチレンジァミンとアジピン酸、ナイロン 101 0では 1 , 10—デカンジァミンと 1 , 12—ドデカンジァミン、ナイロン 1012は 1 , 12— デカンジァミンと 1 , 12—ドデカン二酸が挙げられる。さらに、アミノカルボン酸化合物 の分子鎖末端が分子内でエステル環化結合して、環内にアミド結合(一 CONH— ) を有する環状ラタタム化合物も挙げられ、具体的には、ナイロン 6では ε—力プロラタ タム、ナイロン 12ではラウリルラタタムが挙げられる。ここで、原料に由来するモノマー には原料合成時に副生成物として生成した低分子化合物も含まれる。
[0015] 一方、上記のポリアミド系樹脂原料に由来するオリゴマーとしては、ポリアミド系樹脂 製造時の縮重合反応の過程で、前述した原料モノマー(前述の脂肪族ジアミノ酸化 合物、脂肪族ジカルボン酸化合物、ァミノ脂肪族カルボン酸化合物等)の 2分子以上 の分子鎖末端同士が分子間でエステル結合し、分子鎖末端にアミノ基(一 ΝΗ )と力 ルポキシル基(一 COOH)の両方、またはどちらか一方の官能基を有する化合物、あ るいは、その化合物の分子鎖末端がさらに分子内でエステル環化結合して、環内に アミド結合(一 CONH—)を有する環状ラタタム化合物、さらに、上記の化合物の分 子間エステル結合した化合物、さらに分子内/分子間で副反応 (脱ァミノ化反応ある いは脱カルボキシル化反応)を起こし生成した化合物等が挙げられる。
[0016] 前記モノマーやオリゴマーが直鎖状である場合は、その末端アミノ基が含フッ素ォ レフイン系重合体と高レ、親和性を有し、含フッ素ォレフィン系重合体からなるクラッド 層の内部に留まりやすい。そのため、クラッド材の透明性が低下し、 POFケーブルの 伝送特性が著しく低下する傾向がある。一方、前記モノマーやオリゴマーが環状ラタ タム化合物である場合は、クラッド層の内層側(コアまたは第 1クラッド層)の界面付近 にまで移行して粒子状構造体を形成しやすい。そのため、コアークラッド界面、又は クラッドが多層である場合はクラッドークラッド界面における構造不整が増大し、 POF ケーブルの伝送特性が著しく低下する傾向がある。
[0017] 上記オリゴマーは、低分子量である程、 POF中への溶解.拡散が起こりやすくなる 傾向があり、分子量 2000以下ではその影響が特に顕著に表れる。
[0018] 前述の通り POFケーブルには耐熱性に優れているが求められており、特に自動車 内で POFケーブルが使用される場合には、 105°C環境下において 5000時間を超え る長期間にわたり伝送損失の増加量が小さいことが要求されている。しかし、上記特 許文献に記載されているような従来の POFケーブルは、高温環境下に長期間置か れると上述した理由によって伝送損失が増大するため、この要求性能を満足すること は困難であった。
[0019] また、融点が比較的高!/、ナイロン 66などのナイロン系樹脂を POFの外周に被覆す る場合は、 POFに過剰なストレスが加わり、 POFの光学性能を著しく損なってしまう 例が報告されている。例えば、特許文献 7 (特開 2000— 231045号公報)には、提 案された発明に対する比較例(比較例 2、比較例 8)として、 POFの外周に、ナイロン 66樹脂からなる一次被覆材を直接形成した POFケーブルが開示されて!/、る。この P OFケーブルにおいては、高融点のポリアミド 66樹脂を、高い被覆温度で POF素線 の外周に直接被覆しているために、 POFの外形の変化や伝送損失の増大が生じ、 高融点のナイロン系樹脂は、 POFの被覆材料としては適さな!/、旨が記載されて!/、る [0020] 一方、 POFの光源として用いられてきた発光ダイオード(LED)について見ると、現 在主流である発光中心波長が 650nm付近にある発光ダイオード(LED)は、 100°C 以上での長期間の耐熱性が、今のところ不十分である問題があった。その理由は、こ のような LEDは GaAlAs系材料から形成され、その A1成分の含有量が多!/、と LED 自身の耐熱性が低下する傾向があるためである。
[0021] 100°C以上での耐熱性が優れた信号伝送システムとして、特許文献 8 (特開 2001
74945号公報)には、発光中心を 930〜990nmに有する LEDとノルボルネン系 樹脂をコア材とする POFからなる信号伝送システムが開示されており、特許文献 9 ( 特開 2001— 21737号公幸 )には、発光中 、を 750〜850nmに有する: LEDとポリ力 ーボネート系樹脂をコア材とする POFからなる信号伝送システムが開示されている。 このような近赤外波長の領域に発光中心を有する LEDは、 A1成分の構成比が少な いので、 LED自身の 100°C以上での耐熱性は優れている。さらに、 POFがこのよう な高温環境下に置かれた場合、一般的な現象として、 POF素線部の熱酸化劣化に より電子遷移吸収が増大したり、被覆材中に含まれる低分子化合物が POF素線中 に移行することによりレイリー散乱が増大したりする力 近赤外波長領域の伝送損失 値にはその影響が及び難い。そのため、上記特許文献に記載された信号伝送質シ ステムでは、 100°C以上の高温環境下でも伝送損失の経時的な変化が小さぐ十分 長期間に渡り伝送損失を安定化させることが可能であった。
[0022] しかし、上記特許文献 8に記載されているノルボルネン系樹脂をコア材とする POF の 930〜990nmにおける伝送損失は 6000dB/km台であり、特許文献 9に記載さ れているポリカーボネート系樹脂をコア材とする POFの 750〜850nmにおける伝送 損失は 1000dB/km台であり、両特許文献に記載されている POFの伝送損失は極 めて高ぐ 自動車内 LAN通信用配線として実用化するには不十分であった。
[0023] 一方、発光中心波長を 600nm以下に有する可視光 LEDとしては、 InGaN系(発 光中心波長 505nm、 520nm)や PGaN系(発光中心波長 565nm)、 InGaAlP系( 発光中心波長 590nm)等が知られおり、 LEDの耐熱性を低下させる原因となる A1成 分を含まない、或いは含んでも構成比が小さいため、 LED自身の 100°C以上での耐 熱性も十分実用化できるレベルに到達している。さらに、コア材が PMMA樹脂であ る POFは、波長 570nm付近に伝送損失の窓(80〜90dB/km)があり、波長 650η m付近の窓(約 130〜; 140dB/km)と比較すると、伝送損失値が著しく低いという特 徴もある。
[0024] しかし、このような波長の短い領域では、 POFが 100°C以上の高温環境下に置か れた場合、上述した電子遷移吸収やレイリー散乱の増大の影響を受け易いため、 P OFの伝送損失が増加し易いという問題がある。そのため、自動車内のような高温環 境下で、 POFと、発光中心が波長 500〜600nmの範囲にある LEDを用いた信号伝 送システムを実用化することは難しレ、と考えられてきた。
発明の開示
[0025] 本発明の目的は、高温環境下での伝送損失の増加量が小さく長期耐熱性に優れ たプラスチック光ファイバケーブル、及びこれを用いた信号伝送方法を提供すること にめ ·ο。
[0026] 本発明によれば、第 1の形態として、コアと該コアの外周に形成された 1層または 2 層以上からなるクラッド層を有するプラスチック光ファイバ素線と、その外周に設けら れた被覆層を有するプラスチック光ファイバケーブルであって、
前記コアは、ポリメタクリル酸メチル又はメタクリル酸メチルを主成分とする共重合体 から形成され、
前記クラッド層は、テトラフルォロエチレン単位を含み且つ示差走査熱量測定 (DS C)における結晶融解熱が 40mj/mg以下である含フッ素ォレフィン系樹脂からなる 層を少なくとも最外層に有し、
前記被覆層は、内側から順に、保護被覆層、光遮断被覆層、及び機能被覆層から なり、
前記機能被覆層は、結晶融点が 215°C以上 280°C以下の範囲にあるナイロン系樹 脂組成
物からなり、
前記機能被覆層は、メラミンシァヌレートを 3質量%以上 40質量%の範囲で、又は 、臭素原子の含有量が 1. 5質量%以上 30質量%の範囲内となる量の臭素系難燃 剤を含有するとともに、有彩色の無機顔料を 0. 1質量%以上 10質量%以下の範囲 で含有する、示差走査熱量測定 (DSC)による結晶融点が 215°C以上 280°C以下の 範囲にあるナイロン系樹脂組成物から形成され、
前記光遮断被覆層は、ナイロン 11及びナイロン 12の少なくとも一方のナイロン系樹 脂を主成分として含有し、含有されるナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及びオリ ゴマー化合物の合計含有量が 1. 5質量%以下の範囲にある樹脂組成物から形成さ れ、
前記保護被覆層は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(メタ)アクリル酸メチル系 樹脂、スチレン系樹脂、フッ化ビニリデン単独重合体から選ばれる少なくとも一種の 樹脂材料から形成されてレ、る、プラスチック光ファイバケーブルが提供される。
[0027] また本発明によれば、前記機能被覆層が、ナイロン 6及びナイロン 66の少なくとも 一方を主成分とするナイロン系樹脂組成物から形成されてレ、る、上記のプラスチック 光ファイバケーブルが提供される。
[0028] また本発明によれば、前記機能被覆層が、酸化アンチモンを 20質量%以下の範囲 で含有するナイロン系樹脂組成物から形成されている、上記のプラスチック光フアイ バケーブルが提供される。
[0029] また本発明によれば、プラスチック光ファイバ素線の外径を A m)、前記保護被 覆層の厚みを a m)、前記光遮断被覆層の厚みを b m)、前記機能被覆層の厚 みを。( 111)とした時、次の式(i)〜(iii)
900≤A≤1 1 00 (i)
1 . 5≤b/a≤30 (ii)
5. 5≤(b + c) /a≤70 (iii) を満足する、上記のプラスチック光ファイバケーブルが提供される。
[0030] あるいは又、本発明によれば、第 2の形態として、コアと該コアの外周に形成された 1層または 2層以上からなるクラッド層を有するプラスチック光ファイバ素線と、その外 周に被覆層を有するプラスチック光ファイバケーブルであって、
前記コアは、ポリメタクリル酸メチル又はメタクリル酸メチルを主成分とする共重合体 から形成され、 前記クラッド層は、テトラフルォロエチレン単位を含み且つ示差走査熱量測定 (DS C)における結晶融解熱が 40mj/mg以下である含フッ素ォレフィン系樹脂からなる 層を少なくとも最外層に有し、
前記被覆層は、内側から順に、保護被覆層、光遮断被覆層、及び機能被覆層から なり、
前記機能被覆層は、示差走査熱量測定 (DSC)による結晶融点が 240°C以上 280 °C以下の範囲にあり、 5. IS014663- 2 : 1999 (Annex C)に定められた方法で 測定した温度 T (K)における酸素透過率 P (cm3 · cm/ (cm2 · sec · Pa) )が、下記の 式 (A)
P< 8 X 10— 2 X exp (— 5600/T) (A)
を満たすナイロン系樹脂組成物から形成され、
前記光遮断被覆層は、ナイロン 11及びナイロン 12の少なくとも一方のナイロン系樹 脂を主成分として含有し、含有されるナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及びオリ ゴマー化合物の合計含有量が 1. 5質量%以下の範囲にある樹脂組成物から形成さ れ、
前記保護被覆層は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(メタ)アクリル酸メチル系 樹脂、スチレン系樹脂、フッ化ビニリデン単独重合体、ポリエチレン単位とポリビュル アルコール単位を含有する共重合体から選ばれる少なくとも一種の樹脂材料から形 成されている、プラスチック光ファイバケーブルが提供される。
[0031] また本発明によれば、前記機能被覆層が、結晶化度が 30%以上 55%以下の範囲 にあるナイロン系樹脂組成物から形成されて!/、る、上記のプラスチック光ファイバケー ブルが提供される。
[0032] また本発明によれば、前記機能被覆層が、顕微鏡観察による球晶サイズの平均直 径が 0· 01 m以上 40 m以下の範囲にあるナイロン系樹脂組成物から形成されて いる、上記のプラスチック光ファイバケーブルが提供される。
[0033] また本発明によれば、前記機能被覆層が、ナイロン 66を主成分とするナイロン系樹 脂組成物から形成されてレ、る、上記のプラスチック光ファイバケーブルが提供される [0034] また本発明によれば、前記機能被覆層が、結晶化促進剤を 0. 01質量%以上 10 質量%以下の範囲で含有するナイロン系樹脂組成物から形成されている、上記のプ ラスチック光ファイバケーブルが提供される。
[0035] また本発明によれば、前記機能被覆層が、臭素含有ポリスチレンを臭素原子の含 有量が 1. 5質量%以上 30質量%以下の範囲となるように含有するナイロン系樹脂 組成物から形成されてレ、る、上記のプラスチック光ファイバケーブルが提供される。
[0036] また本発明によれば、前記機能被覆層が、酸化アンチモンを 20質量%以下の範囲 で含有するナイロン系樹脂組成物から形成されている、上記のプラスチック光フアイ バケーブルが提供される。
[0037] また本発明によれば、前記機能被覆層が、着色剤として無機顔料を 0. 1質量%以 上 10質量%以下の範囲で含有するナイロン系樹脂組成物から形成されている、上 記のプラスチック光ファイバケーブルが提供される。
[0038] また本発明によれば、上記のプラスチック光ファイバケーブルを、発光中心を波長 5
OOnm以上 600nm以下の範囲に有する可視光発光ダイオードと組み合わせて信号 を伝送することを特徴とする信号伝送方法が提供される。
[0039] 本発明によれば、高温環境下での伝送損失の増加量が小さく長期耐熱性に優れ たプラスチック光ファイバケーブル、及びこれを用いた信号伝送システムを提供する こと力 Sでさる。
図面の簡単な説明
[0040] [図 1]本発明によるプラスチック光ファイバケーブルを示す断面図である。
[図 2]プラスチック光ファイバケーブルの被覆層の引抜強度を測定するための装置を 示す断面図である。
[図 3]参考例 3の初期及び 105°C、 5000時間後の POFケーブルの全波長伝送損失 を示す。
[図 4]実施例 90の初期及び 105°C、 5000時間後の POFケーブルの全波長伝送損 失を示す。
[図 5]実施例 93の初期及び 105°C、 5000時間後の POFケーブルの全波長伝送損 失を示す。 発明を実施するための最良の形態
[0041] 本発明者らは、高温 (あるいは高温高湿)環境下で、プラスチック光ファイバケープ ノレ (以下「POFケーブル」 )の伝送損失が増加する原因が、被覆材中に含まれて!/、る 低分子化合物がプラスチック光ファイバ素線 (以下「POF素線」 )中に移行してレイリ 一散乱が増大すること、及び POFケーブルが放置されている環境中の酸素が被覆 材を通過して POF素線内に浸透、拡散して酸化劣化を引き起こし電子遷移吸収が 増大することによることを見出した。そして、 POFケーブルの被覆層の構造において 、低分子化合物 (モノマーやオリゴマー)の移行を阻止することが可能な被覆層(保 護被覆層)を設け、さらに被覆層自体にも低分子化合物 (モノマーやオリゴマー)の 含有量が低い、あるいは低分子化合物を放出しにくい被覆層(光遮断被覆層、機能 被覆層)を設けてレイリー散乱の増大を抑制することで、 POFの波長 650nmの伝送 損失の増加を抑制することが可能であることを見出した。
[0042] さらに被覆層(機能被覆層)に、酸素透過性が低いナイロン系樹脂組成物を使用し て電子遷移吸収の増大を抑制することにより、 POFの波長 650nmの伝送損失だけ ではなぐ波長 600nm以下の伝送損失の増加を抑制することが可能であることも見 し/し。
[0043] 以下に、本発明の POFケーブルの好適な実施の形態について説明する。
[0044] [POFケーブルの基本構造]
本発明の POFケーブルは、図 1に示すように、コアと、その外周に形成された 1層ま たは 2層以上からなるクラッド層を有する POF素線 101と、その外周に、内層側から 順に、保護被覆層 102、光遮断被覆層 103、機能被覆層 104からなる被覆層を有す
[0045] 前記コアは、ポリメタクリル酸メチル (メタクリル酸メチルの単独重合体)又はメタタリ ル酸メチルを主成分とする共重合体からなり、前記クラッド層は、テトラフルォロェチ レン単位を含み、且つ示差走査熱量測定 (DSC)における結晶融解熱が 40mj/m g以下である含フッ素ォレフィン系樹脂からなる層を少なくとも最外層に有する。
[0046] 前記保護被覆層は、第 1の形態では、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(メタ)ァ クリル酸メチル系樹脂、スチレン単位を主構成単位とするスチレン系樹脂、フッ化ビニ リデン単独重合体から選択される少なくとも一種から形成される。第 2の形態では、ポ リブチレンテレフタレート系樹脂、(メタ)アクリル酸メチル系樹脂、スチレン単位を主 構成単位とするスチレン系樹脂、フッ化ビニリデン単独重合体、ポリエチレン単位とポ リビュルアルコール単位を含有する共重合体から選択される少なくとも一種から形成 される。これらの中でも、ポリブチレンテレフタレート系樹脂が特に好ましい。
[0047] 前記光遮断被覆層は、ナイロン 11及びナイロン 12の少なくとも一方を主成分とする ナイロン系樹脂組成物から形成される。このナイロン系樹脂組成物中に含有されるナ イロン系樹脂の原料由来のモノマー化合物及びオリゴマー化合物の合計含有量が 1 . 5質量%以下の範囲にあることが好ましい。このナイロン系樹脂組成物は、遮光剤 を含有させて黒色に着色することができる。
[0048] 前記機能被覆層は、第 1の形態では示差走査熱量測定 (DSC)による結晶融点が 215°C以上 280°C以下の範囲、第 2の形態では 240°C以上 280°C以下の範囲にあ るナイロン系樹脂組成物から形成される。この機能被覆層は、ナイロン 6、ナイロン 66 、ナイロン 610、ナイロン 6/66から選ばれる少なくとも一種を主成分とするナイロン 系樹脂組成物からなることが好ましぐナイロン 6、ナイロン 66の少なくとも一種を主成 分とするナイロン系樹脂組成物からなることがより好ましい。
[0049] この機能被覆層は、 POFケーブルの識別性を高めるために有彩色の無機顔料を 含有させること力 Sできる。また、 POFケーブルの難燃性を高めるために臭素系難燃剤 、又はメラミンシァヌレートを含有させることができる。
[0050] 上記臭素系難燃剤は、示差熱 ·熱重量同時測定法 (TG/DTA)で測定した 1 %質 量減少温度が 300°C以上である臭素系化合物が好ましぐまた、分子量 900以上 4, 000以下であるテトラブロモビスフエノール A誘導体化合物、又は数平均分子量が 9 00以上 60, 000以下である臭素化ポリスチレン、ポリジブ口モスチレン、ポリ(ペンタ ブロモベンジルアタリレート)から選ばれる少なくとも一種を好適に使用できる。
[0051] 以下に、本発明の POFケーブルを構成する POF素線 (コア、クラッド)、光遮断被 覆層、保護被覆層、機能被覆層について順次説明する。
[0052] [POF素泉]
本発明の POFケーブルでは、 POF素線部のコアを構成する材料(コア材)は、 100 〜; 105°C付近での長期耐熱性を満足する観点からは、ポリメタクリル酸メチル (PMM A)、またはメタクリル酸メチル(MMA)単位と 1種類以上のビュル系単量体単位から なる共重合体を用いる。以下、この共重合体と PMMAを PMMA系樹脂と呼ぶ。な かでも、透明性と機械的強度のバランスに優れた PMMAが好ましい。コア材が MM Aとビュル系単量体との共重合体である場合には、透明性を十分に確保する点から 、 MMA単位の含有量は 50質量%以上が好ましぐ 60質量%以上がより好ましぐ 7 0質量%以上がさらに好ましい。 MMAに対する共重合成分としては、メタクリル酸ェ ステル、アクリル酸エステル等の、 POF用コア材の原料としてこれまでに提案されて V、る材料に使用されてレ、る成分を適宜選択することができる。
[0053] コアの外周に形成されるクラッドは、 1層から形成されて!/、てもよ!/、し、 2層以上の複 数層から形成されてもよい。このクラッドは、コアあるいは内層クラッドの保護材として 機能するための機械特性や耐熱性、耐薬品性、耐衝撃性、また、屈曲時の光ロスを 十分低減できる程度に低屈折率であるとレ、つた光学特性の点から、含フッ素ォレフィ ン系樹脂からなる層を少なくとも最外層に有する。この含フッ素ォレフィン系樹脂とし ては、テトラフルォロエチレン (TFE)単位を少なくとも有し、結晶融解熱が 40mj/m g以下の含フッ素ォレフィン系重合体を用いる。
[0054] TFE単位を含む含フッ素ォレフィン系重合体としては、 TFE単位と、フッ化ビニリデ ン(VdF)単位、へキサフルォロプロピレン(HFP)単位、パーフルォロ(フルォロ)ァ ルキルビュルエーテル(FVE)単位のうちの少なくとも 1種とを共重合して得られる共 重合体、 VdF単位と TFE単位とへキサフルォロアセトン単位との共重合体、 TFE単 位と HFP単位とエチレン単位との共重合体等が挙げられるがこれに限定されるもの ではない。 TFEに対する共重合成分としては、コスト、透明性、耐熱性の点から、 Vd F単位、 HFP単位あるいは FVE単位が特に好まし!/、。
[0055] また、 TFE単位を含む含フッ素ォレフィン系重合体中に VdF単位と HFP単位のう ち少なくとも 1種類を含む樹脂は、 POFの溶融紡糸時の安定性に優れて!/、る点で好 ましい。
[0056] 上記の TFE単位を含む含フッ素ォレフィン系重合体の具体例としては、 VdF単位 6 0〜90質量%と TFE単位 10〜40質量%からなる 2元共重合体、 VdF単位 10〜60 質量%と、 TFE単位 20〜70質量%と、 HFP単位 5〜35質量%とからなる 3元共重 合体、 VdF単位 5〜25質量%と、 TFE単位 50〜80質量%と、 FVE単位 5〜25質量 %からなる 3元共重合体、エチレン単位 5〜60質量%と、 TFE単位 25〜70質量%と 、 HFP単位 5〜45質量%とからなる 3元共重合体、 VdF単位 10〜30質量%と、 TF E単位 40〜80質量%と、 HFP単位 5〜40質量%と、 FVE単位 0. ;!〜 15質量%と からなる 4元共重合体、 TFE単位 40〜90質量%と、 FVE単位 10〜60質量%とから なる 2元共重合体、 TFE単位 30〜75質量%と HFP単位 25〜70質量%からなる 2 元共重合体、等を挙げること力できる。
[0057] FVE単位としては、下記一般式(1)
[化 1コ
CF2 = CF- (OCF2CF(CF3) ) aO-Rf2 ( 1 )
(式中、 Rf は炭素原子数が 1〜8個のアルキル基もしくはフルォロアルキル基又はァ ルコキシルアルキル基もしくはフルォロアルコキシルアルキル基を示し、 aは 0〜 3の 整数である。 )
で示される化合物の単位が挙げられる。
[0058] 上記一般式(1)の中でも、下記の一般式(2)〜(5)
[化 2]
CF2 = CFO (CF2) n - OCF3 (2)
(式中、 nは;!〜 3の整数)
[0059] [化 3]
CF2=CF(OCF2CF(CF3) )nO(CF2) mCF3 (3)
(式中、 nは 0〜3の整数、 mは 0〜3の整数)
[0060] [化 4]
CF^CFOiCH^ ^CF^^CF., (4) (式中、 nは;!〜 3の整数、 mは 0〜3の整数)
[0061] [化 5]
CF2 = CFO (CH2) nCH3 (5)
(式中、 nは 0〜3の整数)
の何れかで表わされる化合物の単位であることが好ましい。
[0062] さらに、 CF =CFOCF、 CF =CFOCF CF 、 CF =CFOCF CF CF、 CF =
2 3 2 2 3 2 2 2 3 2
CFOCH CF、 CF =CFOCH CF CF 、 CF =CFOCH CF CF CF、 CF =C
2 3 2 2 2 3 2 2 2 2 3 2
FOCH 、 CF = CFOCH CH及び CF = CFOCH CH CH力、らなる群より選ば、
3 2 2 3 2 2 2 3
れた少なくとも 1種の化合物の単位は、原料が低コストで得られる点から FVE単位と して好ましい。
[0063] さらに、本発明においては、クラッド最外層を形成する含フッ素ォレフィン系重合体 として、結晶融解熱の値が 40mj/mg以下の樹脂を用いることが必要であり、 20mJ /mg以下の樹脂が好ましぐ 15mj/mg以下の樹脂がより好ましい。結晶融解熱が 高すぎると、樹脂の結晶性が高くなり、高温環境下においては樹脂の透明性の低下 が起こって、 POFケーブルの初期および高温環境下での伝送損失が増大するおそ れがある。クラッド最外層を構成する含フッ素ォレフィン系重合体として、結晶融解熱 が上記の範囲内において、例えば lmj/mg以上の樹脂を用いることができる。
[0064] クラッドが複数層で形成されている場合、その内層側の内層クラッドを形成する樹 脂としては、フッ素化メタタリレート系重合体、フッ化ビニリデン系重合体等の POF用 クラッド材として提案されて!/、る材料を適宜選択することができる。特にフッ素化メタク リレート系重合体は、屈折率の調整が容易で、良好な透明性及び耐熱性を有しなが ら、屈曲性及び加工性に優れる重合体であるため好ましい。
[0065] 上記フッ素化メタタリレート系重合体としては、例えば、良好な透明性及び耐熱性を 有しながら、屈曲性及び加工性に優れる重合体として、
下記一般式 (6)
[0066] [化 6] CH2=CX-COO(CH2)m-R1f (6)
(式中、 Xは水素原子、フッ素原子、又はメチル基、 R は炭素数 1〜; 12のフルォロア
If
ルキル基、 mは 1又は 2の整数を示す。 )
で表される(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルの単位(A) 15〜90質量0 /0 と、単位(A)の単量体と共重合可能な単量体の単位(B) 10〜85質量%力 なり、 屈折率が 1. 39〜; 1. 475の範囲にある共重合体を用いることができる。
[0067] (メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルの単位 (A)としては、下記一般式(7) [化 7]
CH2 = CX-COO (CH2)m(CF2)nY (7)
(式中、 Xは水素原子又はメチル基、 Yは水素原子又はフッ素原子を示し、 mは 1又 は 2、 nは 1〜; 12の整数を示す。 )
あるいは、下記一般式(8)
[0068] [化 8]
Figure imgf000017_0001
(式中、 Xは水素原子又はメチル基を示し、 R 及び R は同一又は相異なるフルォロ
2f 3f
アルキル基、 R1は水素原子、メチル基又はフッ素原子を示し、 mは 1又は 2の整数を 示す。)
で表される化合物の単位を挙げることができる。
[0069] 一般式(7)の例として、(メタ)アクリル酸 2, 2, 2 トリフルォロェチル(3FM)、(メ タ)アクリル酸 2, 2, 3, 3 テトラフルォロプロピル(4FM)、(メタ)アクリル酸 2, 2 , 3, 3, 3 ペンタフノレ才ロプロピノレ(5FM)、(メタ)アタリノレ酸 2, 2, 3, 4, 4, 4— へキサフルォロブチル(6FM)、(メタ)アクリル酸 1H, 1H, 5H ォクタフルォロぺ ンチル(8FM)、(メタ)アクリル酸 2 (パーフルォロブチル)ェチル(9FM)、(メタ) アクリル酸 2 (パーフルォ口へキシル)ェチル(13FM)、(メタ)アクリル酸 1H, 1H, 9H へキサデカフルォロノニル(16FM)、(メタ)アクリル酸ー2 (パーフルォ ロォクチノレ)ェチル(1 7FM)、(メタ)アクリル酸 1H, 1H, 1 1H—(ィコサフルォロウ ンデシル)(20FM)、(メタ)アクリル酸 2—(パーフルォロデシル)ェチル(21FM) 等の、直鎖状フッ素化アルキル基を側鎖に有する(メタ)アクリル酸フッ素化エステル を挙げること力 Sできる。一般式(8)の例として、(メタ)アクリル酸へキサフルォロネオペ ンチルや、(メタ)アクリル酸へキサフルォロイソブチル等の、分岐状フッ素化アルキル 基を側鎖に有する (メタ)アクリル酸フッ素化エステル等を挙げることができる。
[0070] 一方、単位 (A)の単量体と共重合可能な単量体の単位(B)として、(メタ)アタリノレ 酸メチル、(メタ)アクリル酸ェチル、(メタ)アクリル酸ブチル等の(メタ)アクリル酸アル キルエステル;(メタ)アクリル酸シクロへキシル、(メタ)アクリル酸メチルシクロへキシ ノレ、(メタ)アクリル酸ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ァダマ ンチル等の(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル;(メタ)アクリル酸フエニル、(メタ )アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸芳香族エステル;(メタ)アクリル酸トリシクロ デカニル、(メタ)アクリル酸(1ーメチルトリシクロへプチル)、(メタ)アクリル酸(1ーメ チルへキサシクロドデシル)等の、脂環式基を側鎖に有する (メタ)アクリル酸脂環式 エステノレ; N メチルマレイミド、 N ェチルマレイミド、 N—プロピルマレイミド、 N ィ ソプロピルマレイミド、 N シクロへキシルマレイミド、 N フエニルマレイミド等の N— 置換マレイミド; —メチレン一 γ—ブチ口ラタトン、 α—メチレン一 γ—メチルー Ί ブチロラタトン、 α—メチレン γ , γージメチノレー γ ブチロラタトン、 α—メチレ ンー γ —ェチノレー γ ブチロラタトン、 α—メチレン γ—シクロへキシノレ γ—ブ チロラタトン、 αーメチレン βーメチノレー Ί ブチロラタトン、 α—メチレン β , β ージメチノレー Ί ブチロラタトン、 α—メチレン β ーェチノレー γ ブチロラタトン、 aーメチレン βーメチノレー γ—メチノレー Ί ブチロラタトン、 α—メチレン βーメ チルー γ、 γーメチルー γ ブチロラタトン等のラタトン系化合物の単位を挙げること ができる。
[0071] これらの中から、クラッド材としての透明性や耐熱性を満足するように、 1種類以上 の化合物を適宜選択すればよい。中でも、(メタ)アクリル酸メチルは、(メタ)アタリノレ 酸フッ素化アルキルエステルと共重合することによって、クラッド材の透明性や耐熱 性、さらに機械的強度をバランス良く向上させることができる点から好ましい。また、メ タアクリル酸の単位を、フッ素化メタタリレート系重合体中に 0. 5〜5質量%の範囲で 含有させることによって、 POFのコア材及びクラッド最外層の樹脂の両方に対する密 着性を向上できる。
[0072] POFに低曲げ損失が要求される場合には、(メタ)アクリル酸— 2— (パーフルォロ ォクチル)ェチル(17FM)の単位 10〜40質量%と、 (メタ)アクリル酸 2, 2, 2 トリ フルォロェチル(3FM)、 (メタ)アクリル酸 2, 2, 3, 3 テトラフルォロプロピル(4F M)、 (メタ)アクリル酸 2, 2, 3, 3, 3 ペンタフルォロプロピル(5FM)のうち少なく とも 1種類からなる単位 40〜90質量%と、メタクリル酸メチルの単位 0〜20質量%か らなり、屈折率が 1. 39〜; 1. 43の範囲にある共重合体が好ましい。
[0073] POFに高い伝送帯域が要求される場合には、(メタ)アクリル酸 2, 2, 2 トリフノレ ォロェチル(3FM)、 (メタ)アクリル酸 2, 2, 3, 3 テトラフルォロプロピル(4FM) 、 (メタ)アクリル酸 2, 2, 3, 3, 3 ペンタフルォロプロピル(5FM)のうち少なくとも 1種類からなる単位 15〜30質量%と、メタクリル酸メチルの単位 70〜85質量%から なり、屈折率が 1. 45-1. 475の範囲にある共重合体が好ましい。
[0074] 尚、前述のようにクラッド層は 2層以上の複数層から形成されても良いが、製造コス トを低減する観点からは、最外層クラッドとコアの間に内層クラッドとして第 1クラッドの みを備え、第 1クラッド及びその外周に最外層クラッドとして第 2クラッド層を備えた 2 層構造とすることが好ましい。
[0075] クラッドが 2層構造からなる場合、コアの屈折率を n、内層側クラッド(第 1クラッド)の 屈折率を n、最外層クラッド(第 2クラッド)の屈折率を nとして、 POF屈曲時の曲げ
2 3
損失を低減する観点から、 n、 n、 nが下記の関係式 (iV)
1 2 3
[数 2] n1 ^- nZ > n3 (iV) を満たすことが好ましいが、下記の関係式 (V)および (Vi)
[0076] [数 3]
Figure imgf000020_0001
n2<n3 (Vi) を満たしていてもよい。なお、本発明における屈折率とは、ナトリウム D線による 25°C における屈折率をいう。
[0077] [光遮断被覆層]
次に本発明の POFケーブルを構成する光遮断被覆層について説明する。
[0078] 本発明の POFケーブルには、上述したコアークラッド構造からなる POF素線の外 周に、外光の入射を防止するためカーボンブラック等の遮光剤を含有させたナイロン 系樹脂 (ポリアミド系樹脂)からなる光遮断被覆層が設けられる。
[0079] 上記のナイロン系樹脂としては、耐熱性、耐屈曲性、耐薬品性等に優れたナイロン 11 (単独重合体)、ナイロン 12 (単独重合体)が適している。ナイロン 11、ナイロン 12 は、被覆工程における成形性が良好で、かつ適度な結晶融点を有しているため、 P MMA系樹脂をコア材とする POFケーブルの伝送性能を低下させることなく容易に P OF素線を被覆することができる。これらの樹脂は、さらに寸法安定性、および POF素 線との密着性にも優れることから、特に POFケーブルが自動車内 LAN用途として用 いられる際に問題となる熱収縮やピストユングの発生を効果的に防止できる点から好 ましい。また、自動車内通信用途では、 POFケーブルにバッテリー液耐性が要求さ れるカ ナイロン 11、ナイロン 12は、ナイロン系樹脂の中でも特に優れたバッテリー 液耐性を有することから好ましい。なお、本発明において POF素線と光遮断被覆層 との密着性という場合、具体的には、 POF素線の外周に設けた、後述する保護被覆 層と光遮断被覆層との密着性を意味する。
[0080] 光遮断被覆層は 1種のナイロン系樹脂から形成してもよいし、 2種類以上を混合し て使用してもよい。また、必要に応じて、ナイロン系樹脂以外の重合体や化合物を添 カロして使用することもできる。このように他の重合体や化合物などの他成分を配合す る場合には、 50質量%未満の範囲内で他成分を添加することが好ましい。他成分が 50質量%より多い場合には、ナイロン 11、ナイロン 12による特性が不十分になるた め、バッテリー液耐性が低下したり、 POFケーブルの熱寸法安定性が低下する傾向 ある。本発明における光遮断被覆層を構成する材料は、ナイロン系樹脂を主成分と し、ナイロン系樹脂成分の含有量けィロン 11とナイロン 12の両方を含有するときは 合計含有量)は 50質量%以上が好ましぐ 70質量%以上がより好ましぐ 80質量% 以上がさらに好ましい。
[0081] 一般的に、ナイロン 12等のナイロン系樹脂は、工業的にはァミンとカルボン酸の重 縮合反応により得られる。しかし、ナイロン系樹脂の重合は化学平衡反応であるため 、生成ポリマー中にナイロン系樹脂の原料に由来するモノマー、オリゴマーが残存す ることは避けられない。
[0082] 本発明者らの検討によれば、 POF素線に接するように、ナイロン 11又はナイロン 12 力、らなる一次被覆層を設けた POFケーブルは、 105°Cの高温環境下に長期間放置 された場合、 POFの伝送損失が著しく増大する現象が見られた。
[0083] 本発明者らは、この原因についての詳細な解析を行い、その結果、上記の伝送損 失が増大する原因は、これら原料由来の残存モノマーやオリゴマーカ、一次被覆層 や二次被覆層から POF素線の内部に溶解 '拡散して、 POFの伝送損失の増大を引 き起こして!/、ることをつき止めた。
[0084] さらに、この現象は、クラッド最外層力 テトラフルォロエチレン (TFE)単位を含む 含フッ素ォレフィン系樹脂であって、その結晶融解熱がある一定以上の値であるもの 力もなる場合に、この伝送損失の増大が著しいことを見出した。
[0085] 前述の通り POFケーブルには耐熱性に優れているが求められており、特に自動車 内で POFケーブルが使用される場合には、 105°C環境下において 5000時間を超え る長期間にわたり伝送損失の増加量が小さいことが要求されている。
[0086] 本発明の POFケーブルでは、 POFケーブルの長期耐熱性をより高いものとするた めに、光遮断被覆層が、ナイロン系樹脂を主成分とする材料で形成され、かっこの材 料中に含まれるナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及びオリゴマー化合物の合計 含有量が 1. 5質量%以下の範囲にある樹脂を用いることが必要である。このモノマ 一化合物及びオリゴマー化合物の合計含有量は 1. 3質量%以下の範囲にあること が好ましぐ 1. 0質量%以下の範囲にあることがより好ましぐ 0. 8質量%以下の範囲 であれば特に好ましい。光遮断被覆層中のモノマー化合物及びオリゴマー化合物の 合計含有量が上記の範囲内であれば、より一層十分な、保護被覆層によるモノマー 化合物及びオリゴマー化合物の遮断効果が得られる。光遮断被覆層中のモノマー 化合物及びオリゴマー化合物の含有量が多すぎると、特に 1. 5質量%より多ければ 、保護被覆層によるモノマー化合物及びオリゴマー化合物の遮断効果が不十分とな る。本発明による保護層によれば、光遮断層中のモノマー化合物及びオリゴマー化 合物の合計含有量が、例えば、 0. 1質量%以上、さらには 0. 5質量%以上の含有 量であってもこれらの化合物を十分に遮断することができる。
[0087] 光遮断被覆層を構成するナイロン系樹脂中のモノマー化合物は、前述したように、 ナイロン系樹脂の原料モノマーである脂肪族ジアミノ酸化合物、脂肪族ジカルボン酸 化合物、ァミノ脂肪族カルボン酸化合物等が挙げられ、ナイロン 11では 11 アミノウ ンデカン酸、ナイロン 12では 12—アミノドデカン酸が挙げられる。また、このモノマー 化合物には、アミノカルボン酸化合物の分子鎖末端が分子内でエステル環化結合し て環内にアミド結合( CONH )を有する環状ラタタム化合物などの、ナイロン系樹 脂製造時の副生成物も含まれる。このような環状ラタタム化合物としては、ナイロン 12 ではラウリルラタタムが挙げられる。
[0088] 光遮断被覆層を構成するナイロン系樹脂中のオリゴマー化合物は、前述したように 、ナイロン系樹脂製造時の縮重合反応の過程で、前述した原料モノマー(前述の脂 肪族ジアミノ酸化合物、脂肪族ジカルボン酸化合物、ァミノ脂肪族カルボン酸化合物 等)の 2分子以上の分子鎖末端同士が分子間でエステル結合し、分子鎖末端にアミ ノ基(一NH )とカルボキシル基(一COOH)の両方、またはどちらか一方の官能基を 有する化合物、あるいは、その化合物の分子鎖末端がさらに分子内でエステル環化 結合して環内にアミド結合(一 CONH )を有する環状ラタタム化合物、さらに、上記 の化合物の分子間エステル結合した化合物、さらに分子内/分子間で副反応 (脱ァ ミノ化反応あるレ、は脱カルボキシル化反応)を起こし生成した化合物等が挙げられる
[0089] 前記モノマーやオリゴマーが直鎖状である場合は、その末端アミノ基が含フッ素ォ レフイン系重合体と高レ、親和性を有し、含フッ素ォレフィン系重合体からなるクラッド 層の内部に留まりやすい。そのため、クラッド材の透明性が低下し、 POFケーブルの 伝送特性が著しく低下する傾向がある。一方、前記モノマーやオリゴマーが環状ラタ タム化合物である場合は、クラッド層の内層側(コアまたは第 1クラッド層)の界面付近 にまで移行して粒子状構造体を形成しやすい。そのため、 POFのコアークラッド界面 、又はクラッドが多層である場合は、クラッドークラッド界面における構造不整が増大 し、 POFケーブルの伝送特性が著しく低下する傾向がある。
[0090] 上記オリゴマーは、低分子量である程、 POF素線中への溶解.拡散が起こりやすく なる傾向があり、分子量 2000以下ではその影響が特に顕著に表れるため、分子量 2 000以下のオリゴマー及びモノマー化合物の合計含有量が 1. 5質量0 /0以下であるこ と力 S好ましく、 1. 3質量%以下の範囲にあることがより好ましぐ 1. 0質量%以下の範 囲にあることがさらに好ましぐ 0. 8質量%以下の範囲であれば特に好ましい。
[0091] ナイロン系樹脂中のモノマー化合物及びオリゴマー化合物を低減する方法としては 、ナイロン系樹脂の重縮合反応時の温度、水分率、反応系内の原料/生成物濃度 を制御する方法や、重合後のナイロン系樹脂を熱水抽出塔に供給して熱水で向流 抽出する方法や、溶融したポリアミド樹脂を高温 ·高真空下で脱モノマー処理する方 法など、公知の技術を用いることができる。
[0092] 上記のようなモノマー化合物及びオリゴマー化合物の合計含有量が 1. 3質量%以 下のナイロン系樹脂としては、例えば、ナイロン 12ではダイセル ·デグサ社製の Daia mide— L1600、 LI 640 (商品名)、ナイロン 11ではアルケマ社の Rilsan BMF— 0 (商品名)等が挙げられる。
[0093] [保護被覆層]
本発明の POFケーブルの特徴の一つは、上述の光遮断被覆層を形成するナイ口 ン系樹脂に含まれる原料由来のモノマー化合物及び/又はオリゴマー化合物が PO F素線に移行することを遮断するため、 POF素線と光遮断被覆層の間に保護被覆層 を設けたことにある。
[0094] このような保護被覆層を形成する樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、
(メタ)アクリル酸メチル系樹脂、スチレン系樹脂、フッ化ビニリデン単独重合体、ポリ エチレン単位とポリビュルアルコール単位を含有する共重合体から選択される樹脂 が好ましい。
[0095] 保護被覆層を形成する樹脂の、メルトフローインデックス(Ml) (温度 210°C、荷重 5 kgf (49N)の条件で直径 2mm、長さ 8mmのノズルから 10分間に吐出される重合体 の量 (g) )は、 5〜200の範囲にあることが好ましい。 Mlが小さすぎると被覆層形成時 の成形安定性が低下したり、クロスヘッド内部で POF素線に力、かる樹脂圧力が高くな り、 POFケーブルの光学特性が低下したりするおそれがある。逆に Mlが大きすぎると 、保護被覆層の機械的強度や厚みの均一性が低下する傾向がある。
[0096] 以下、本発明の POFケーブルの保護被覆層に好ましく用いることができる各種樹 脂について説明する。
[0097] 前記保護被覆層を構成する(メタ)アクリル酸メチル系樹脂としては公知のものが使 用でき、例えば、(メタ)アクリル酸メチルの単独重合体(PMMA)や、(メタ)アタリノレ 酸メチルと他の単量体との共重合体等が挙げられる。 (メタ)アクリル酸メチル系樹脂 中の(メタ)アクリル酸メチル単位の含有量は、 10質量%以上が好ましぐ 50質量% 以上がより好ましぐ 60質量%以上がさらに好ましい。
[0098] (メタ)アクリル酸メチル単位の共重合成分としては、(メタ)アクリル酸ェチル、(メタ) アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸 n—プロピル、(メタ)アクリル酸 tert ブチル 、(メタ)アクリル酸 n ブチル、その他の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、さらには 下記一般式 (9)
[化 9コ
CH2=CX-COO(CH2)m (CF2) nY (9)
(式中、 Xは水素原子又はメチル基、 Yは水素原子又はフッ素原子を示し、 mは 1又 は 2、 nは 1〜; 12の整数を示す。 )
で表される、(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルが挙げられる。
[0099] なお、上記一般式(9)において、含フッ素アルキル基の構造が嵩高くなると共重合 時の重合性、共重合体の耐熱性が低下することから、含フッ素アルキル基は炭素数 力 S 1〜 12であることが好まし!/、。
[0100] 上記一般式(9)で表される(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルとしては、(メ タ)アタリノレ酸 2, 2, 2 トリフノレ才ロェチノレ(3FM)、(メタ)アタリノレ酸 2, 2, 3, 3 ーテトラフルォロプロピル(4FM)、(メタ)アクリル酸 2, 2, 3, 3, 3 ペンタフルォ 口プロピル(5FM)、(メタ)アクリル酸 2, 2, 3, 4, 4, 4 へキサフルォロブチル(6 FM)、(メタ)アクリル酸 1H, 1H, 5H ォクタフルォロペンチル(8FM)、(メタ)ァ クリノレ酸ー 2 (パーフルォロブチル)ェチル(9FM)、(メタ)アタリノレ酸 2 (パーフ ノレオ口へキシル)ェチル(13FM)、(メタ)アクリル酸 1H, 1H, 9H へキサデカフ ノレオロノ二ル(16FM)、(メタ)アクリル酸 2 (パーフルォロォクチノレ)ェチル(17F M)、(メタ)アクリル酸 1H, 1H, 11H—(ィコサフルォロウンデシル)(20FM)、(メ タ)アクリル酸 2—(パーフルォロデシル)ェチル(21FM)等の、直鎖状フッ素化ァ ルキル基を側鎖に有する(メタ)アクリル酸フッ素化エステルが挙げられ、また、(メタ) アクリル酸へキサフルォロネオペンチルゃ(メタ)アクリル酸へキサフルォロイソブチル 等の、分岐状フッ素化アルキル基を側鎖に有する(メタ)アクリル酸フッ素化エステル 等を挙げること力 Sでさる。
[0101] (メタ)アクリル酸メチル系樹脂は、保護被覆層としての機械的強度と、上述のナイ口 ン系樹脂に含まれるモノマー及びオリゴマーの POF素線中への溶解'拡散を防止す る点力、ら、(メタ)アクリル酸メチル単位 70〜95質量0 /0と(メタ)アクリル酸アルキルエス テル単位((メタ)アクリル酸 n ブチルや(メタ)アクリル酸ェチル等) 5〜30質量%と を含む共重合体が好ましい。
[0102] (メタ)アクリル酸メチル系樹脂が、上記の(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステ ル単位を含む場合には、保護被覆層としての機械的強度と、上述のナイロン系樹脂 に含まれるモノマー及びオリゴマーの POF素線中への溶解'拡散を防止する点から 、(メタ)アクリル酸メチル単位 10〜95質量0 /0と(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエス テル単位 5〜90質量%とを含む共重合体が好ましぐ(メタ)アクリル酸メチル単位 50 〜90質量0 /0と(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステル単位 10〜50質量0 /0であれ ばより好ましく、(メタ)アクリル酸メチル単位 60〜90質量%と(メタ)アクリル酸フッ素 化アルキルエステル単位 10〜40質量0 /0であればさらに好ましい。
[0103] 上記以外の(メタ)アクリル酸メチル単位の共重合成分としては、(メタ)アクリル酸シ クロへキシル、(メタ)アクリル酸メチルシクロへキシル、(メタ)アクリル酸ボルニル、(メ タ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ァダマンチル等の(メタ)アクリル酸シクロ アルキルエステル;(メタ)アクリル酸トリシクロデカニル、(メタ)アクリル酸(1ーメチルト リシクロへプチル)、(メタ)アクリル酸(1ーメチルへキサシクロドデシル)、メタクリル酸ト リシクロ〔5. 2. 1. 02' 6〕ーデカー 8—ィル等のその他の脂環式基を側鎖に有する(メ タ)アクリル酸脂環式エステル;(メタ)アクリル酸フエニル、(メタ)アクリル酸ベンジル 等の(メタ)アクリル酸芳香族エステル;スチレンの他、 α—メチルスチレン、 α—ェチ ノレスチレン等の α —置換スチレン、フルォロスチレン、メチルスチレン等の置換スチレ ン等の芳香族ビュル化合物等も挙げることができる。
[0104] また、保護被覆層を構成する (メタ)アクリル酸メチル系樹脂は、その示差走査型熱 量分析計 (DSC)で測定したガラス転移温度が 70°C以上であることが好ましぐ 80°C 以上であること力 り好ましく、 90°C以上であることがさらに好ましい。ガラス転移温度 が低すぎると、光遮断被覆層のナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及び/又はォ リゴマー化合物の POF素線への移行を遮断する効果が不十分となり、 POFケープ ルの耐熱性の向上が困難になる。
[0105] 保護被覆層を構成する樹脂としてスチレン単位を主構成単位とするスチレン系樹 脂を用いてもよい。ここでスチレン系樹脂とは、樹脂中に 80質量0 /0以上のスチレン単 位を含む樹脂を指し、スチレンの単独重合体や、スチレン単位を 80質量%以上含有 する共重合体等が挙げられる。スチレンの単独重合体としては、ァタクチックポリスチ レンが好ましい。ァタクチックポリスチレンは、ガラス転移温度を 100°C付近に有する 非晶性高分子であり、明確な結晶融点を有さないために比較的低い温度(220°C以 下)で、 PMMAをコアとする POF素線に直接被覆することが可能である。一方、アイ ソタクチックポリスチレンやシンジオタクチックポリスチレンは、結晶融点が 240°C以上 であり、 POF素線の外周に保護被覆層を被覆する時に、高い被覆温度(260°C以上 )が必要となる。被覆温度が低いほうが、 POF素線への被覆時の影響を抑えることが できるため好ましい。尚、スチレン単位の共重合成分としては、上述した (メタ)アタリ ル酸メチル単位の共重合成分として挙げられた各種単量体成分を用いることができ
[0106] このようなスチレン系樹脂としては、例えば、 PSジャパン社製の HF10、 NF20、 H T52、 HF77、 679 (商品名)、 曰本ポリスチレン社製の曰本ポリスチ G120K、 G440 K、 G430 (商品名)等の中から選ぶことができる。 [0107] 保護被覆層を構成する樹脂としてフッ化ビユリデン系樹脂を用いる場合は、フッ化 ビニリデン (VdF)単位のみからなる樹脂(フッ化ビニリデン単独重合体: PVDF)でな ければならない。市販されているフッ化ビニリデン系樹脂としては、 VdF単位 70〜90 質量%と、 TFE単位又は HFP単位 10〜30質量%の共重合体、 VdF単位 15〜50 質量%と TFE単位 30〜70質量%<^HFP単位 15〜25質量%の共重合体が知られ ているが、これらの材料を保護被覆層に用いても、 POFケーブルの十分な耐熱性向 上効果を得ることができなレ、。
[0108] このような PVDF樹脂としては、例えば、アルケマ社製の KYNAR710、 720 (商品 名)、ァウジモント社製の HYLAR—MP10、 MP20 (商品名)、呉羽化学社製の KF ポリマー(商品名 )等の中から選ぶことができる。
[0109] 上述した樹脂から形成された保護被覆層は、光遮断被覆層を構成するナイロン系 樹脂由来のモノマー化合物及び/又はオリゴマー化合物の POF素線への移行を遮 断する機能を十分有している力 このような保護被覆層を有する POFケーブルは、 P OF素線と光遮断被覆層との間の引き抜き強度は 30Nより低い。そのため、これらの POFケーブルは、 POFケーブルの末端部分から光遮断被覆層の一部を剥離して、 その上にプラグを固定する用途に用いることができる。
[0110] 一方で、自動車搭載用の POFケーブルの中には、末端部分の光遮断被覆層を剥 離させずに、接着剤やレーザー融着法を用いてプラグを直接 POFケーブルの光遮 断被覆層の外周に固定する用途があり、この場合、 POF素線と光遮断被覆層の間 には強い密着性(引き抜き強度)が要求される。
[0111] このような強い密着性を発現することが可能な保護被覆層材料としては、ポリブチレ ンテレフタレート系樹脂が好ましレ、。
[0112] 保護被覆層を構成するポリブチレンテレフタレート系樹脂 (以下、 PBT樹脂と略す る)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、または 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!/、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(10)
[0113] [化 10]
Figure imgf000028_0001
で示されるオリゴポリ 1 , 4ー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。
[0114] 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(10)で示される オリゴポリ 1 , 4ー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、テレフタル酸ジェチル、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(11)
[0115] [化 11]
Figure imgf000028_0002
(式中、 pは 4〜; 12の整数、 qは 2〜20の整数を示す。)
で示される、脂肪族ポリエーテル単位を含有するブロック単位を含有するブロック共 重合体である PBT樹脂が挙げられる。
[0116] または、上記一般式(10)で示されるオリゴポリ 1 , 4ー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)としてポリ( ε —力プロラタトン)(PCL)ゃポリブチレンアジペート(ΡΒΑ)のような、下記一般式(12 )
[0117] [化 12]
( 1 2)
Figure imgf000028_0003
で示される脂肪族ポリエステルのブロック単位とを含有するブロック共重合体からなる
PBT樹脂が挙げられる。
[0118] 上記の PBT樹脂の中でも、特に、高温高湿下における、 POFケーブルの光学性能 や被覆層の引抜強度の耐久性を維持する点で、上記一般式(11)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(10)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 力 ¾00〜600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(11)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、 POFケーブルの光学性能や被 覆層の引抜強度の耐久性に優れていることから好ましい。
[0119] 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 ー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なつ たり、ソフトセグメント含有量が増大するため、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したり、光遮断被覆層を構成するナイロン系樹脂由来のモノ マーやオリゴマーを遮断する効果が低下する。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量が増大するために、結晶融点が高くなり、保護被覆層の被 覆安定性が低下したり、被覆工程における POF素線と保護被覆層の間、及び/又 は保護被覆層と光遮断被覆層の間の熱融着性が低下したりする傾向がある。この比 (a/b)は 18/82以上がより好ましぐ 22/78以上がさらに好ましい。一方、この比 は 27/73以下がより好ましぐ 25/75以下がさらに好ましい。
[0120] さらに、上記 PBT樹脂の結晶融点は、 155°C以上 205°C以下の範囲にあることが 好ましい。結晶融点が低すぎると、モノマーやオリゴマーの POF素線への移行を遮 断する機能が不十分となるおそれがある。一方、結晶融点が高すぎると、後述するよ うな共押出被覆装置を用いて、 POF素線の外周に保護被覆層を設ける際の成形安 定性が低下するおそれがある。 PBT樹脂の結晶融点は 195°C以下がより好ましぐ 1 85°C以下がさらに好ましい。また PBT樹脂の結晶融点は 165°C以上がより好ましぐ 175°C以上がさらに好ましい。
[0121] さらに、上記 PBT樹脂は、 JIS K7215規格に準じて測定したショァ D硬度が 38〜
65の範囲にあることが好ましい。ショァ D硬度が低すぎると、高温での流動性が高く なる傾向があるため、被覆安定性が低下したり、材料自体が柔軟で変形しやすくなつ たりする傾向があるため、 POF素線と光遮断被覆層との間の引き抜き強度が低下す る。ショァ D硬度が高すぎると、被覆工程における、 POF素線と保護被覆層の間、及 び/又は保護被覆層と光遮断被覆層の間の熱融着性が低下するため、 POF素線と 光遮断被覆層との間の引き抜き強度が低下する。このショァ D硬度は 40以上がより 好ましぐ 45以上がさらに好ましい。また、このショァ D硬度は 60以下がより好ましぐ 55以下がさらに好ましい。
[0122] このような PBT樹脂の結晶融点やショァ D硬度は、上記ハードセグメント単位と上記 ソフトセグメント単位の構成比や各々の分子量、あるいは重合体全体の分子量を調 整することによって調整できる。
[0123] 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) 25 51、 2474、 4047、 4057、 4767 (商品名)や、ポリプラスチック社製の DYURANE X 400LP (商品名)、帝人化成社製のヌ一べラン 4400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 (P150M) (商品名)、三菱化学社製のプリマロイ Bシリーズ (商品名)等の中から選ぶことができる。
[0124] 上記のような PBT樹脂を保護被覆層に用いることによって、 POF素線と光遮断被 覆層との間の引き抜き強度を 30N以上とすることが可能となり、 POFケーブルが高温 環境下に置かれた時のピストユングの発生をより一層抑制できる。また、 POFケープ ルの一端にプラグを固定し、プラグを介して他の機器等と接続した後に振動などの機 械的作用を受けた際に、 POF素線と光遮断被覆層との密着性が不十分な場合には 、 POF素線に過剰な力が作用して POF素線が破断し易くなる力 このような破断も 防止できる。
[0125] その他に、強密着効果を発現することが可能な保護被覆層を構成する樹脂として は、ポリエチレン単位とポリビュルアルコール単位を含有する共重合体(以下、 EVA L共重合体と略する)がある。この EVAL共重合体は、エチレン単位とビュルアルコ ール単位の含有量比が、エチレン単位 20〜70モル%、ビュルアルコール単位 30〜 80モル%の範囲にある共重合体が好ましい。特に、共重合体の結晶融点が 195°C 以下、より好ましくは 180°C以下の範囲にあり、 210°C、荷重 5kgf (49N)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力 上述のナイロン系 樹脂に含まれるモノマー及びオリゴマーの POF素線中への溶解および拡散を防止 する効果に優れるとともに、 POFケーブルの成形安定性に優れる点から好ましい。
[0126] また、 EVAL共重合体は酸素遮断性が高いことから、高温環境下における POF素 線の酸化劣化による伝送損失の増大も抑制できる。
[0127] EVAL共重合体としては、例えば、クラレ社製のエバール E105、 G156、 F104、 F P104、 EP105、 EU105 (商品名)等が挙げられる。
[0128] 以上のような各種樹脂を、本発明の POFケーブルの保護被覆層を構成する好まし い材料として挙げること力できる力 上記保護被覆層には、 POF素線への外光の入 射を防止するために、光遮断被覆層と同様に、カーボンブラック等の遮光剤を含有さ せてもよぐ十分な光遮断効果を得るために、保護被覆層の本来目的とする効果を 損なわない範囲で、例えば 0. 1質量%以上含有させてもよい。
[0129] 上記のような PBT樹脂を保護被覆層に用いることによって、 POF素線と光遮断被 覆層との間の引き抜き強度を 30N以上とすることが可能となり、 POFケーブルが高温 環境下に置かれた時のピストユングの発生をより一層抑制できる。また、 POFケープ ルの一端にプラグを固定し、プラグを介して他の機器等と接続した後に振動などの機 械的作用を受けた際に、 POF素線と光遮断被覆層との密着性が不十分な場合には 、 POF素線に過剰な力が作用して POF素線が破断し易くなる力 このような破断も 防止できる。
[0130] [機能被覆層]
本発明の POFケーブルの特徴の一つは、光遮断被覆層の外周に、特定の範囲に ある結晶融点を持つナイロン系樹脂組成物からなる被覆層を設けて、 POFケープノレ が高温環境下で使用される場合のレイリー散乱の増大を抑制すること、あるいは特定 の範囲にある酸素透過性を持つナイロン系樹脂組成物からなる機能被覆層を設けて 、POFケーブルが高温環境下で使用される場合の電子遷移吸収の増大を抑制する ことにある。
[0131] この機能被覆層は、着色することにより POFケーブルに識別性を付与することがで きる。また、この機能被覆層に難燃剤を含有させることにより、 POFケーブルに難燃 性を付与すること力 Sできる。さらに、この機能被覆層は、特定の結晶融点を持つナイ ロン系樹脂組成物から形成されるため、ナイロン系樹脂の原料由来のモノマーやオリ ゴマーに起因する耐熱性低下を抑えることができ、加えて、被覆層の高温環境下で の機械的保護性能を高めることができる。
[0132] 機能被覆層を構成するナイロン系樹脂組成物は、ナイロン系樹脂を主成分として 含有する樹脂組成物、すなわちナイロン系樹脂を 50質量%以上含有する樹脂組成 物を意味し、ナイロン系樹脂の含有量は 60質量%以上が好ましぐ 70質量%以上が より好ましい。ナイロン系樹脂を 50質量%以上、好ましくは 60質量%以上、より好まし くは 70質量%以上含有することにより、上記の耐熱性低下の抑制や、耐熱寸法安定 性、機械的強度、耐薬品性の十分な POFケーブルを得ることができる。ナイロン系樹 脂と混合される樹脂は、本発明における機能被覆層に求められる特性を損なわない 範囲内で、 POF素線の被覆材として一般に用いられている熱可塑性樹脂を用いるこ と力 Sできる。
[0133] 先述したように、ナイロン系樹脂の重合は化学平衡反応であるため、ポリマー中に ナイロン系樹脂原料に由来するモノマーやオリゴマーが残存することは避けられない 。本発明者らの検討結果によれば、光遮断被覆層の外周に、ある種のナイロン系樹 脂を機能被覆層として設けた POFケーブルは、 100°C以上の高温環境下に長期間 放置された場合、機能被覆層中の残存モノマーやオリゴマーが、光遮断被覆層や保 護被覆層を透過して POF素線の内部に溶解 ·拡散し、レイリ一散乱の増大を引き起 こすことが角早った。
[0134] 一方、上述した、 POF素線の外周に保護被覆層および光遮断被覆層を形成した P OFケーブル(一次被覆ケーブル)は、波長 650nm付近における伝送損失だけを見 れば、 105°C環境下においても長期間にわたり安定である。し力、し、波長が 600nm より短い波長領域においては POFケーブルの伝送損失の増大が大きぐ 500—600 nmの波長領域での信号伝送に用いることは困難であった。本発明者らの検討結果 によれば、酸素が、光遮断被覆層や保護被覆層を透過して POF素線の内部に溶解 •拡散し、酸化劣化による電子遷移吸収の増大を引き起こすことが解った。
[0135] すなわち、高温環境下における POFケーブルの伝送損失の増大は、上述のレイリ 一散乱および電子遷移吸収の増大が原因であることが解った。
[0136] そこで、本発明者らは、機能被覆層に使用しても POFケーブル (一次被覆ケープ ル)の耐熱性を損なわな!/、ナイロン系樹脂組成物に関して鋭意検討を行った結果、 結晶融点が特定の範囲にあるナイロン系樹脂組成物を用いることにより、 105°Cの高 温環境下において、波長 650nmの伝送損失の増大を抑制できることを見出した。ま た、結晶融点と酸素透過性が特定の範囲にあるナイロン系樹脂組成物を用いること により、 105°Cの高温環境下において、波長 650nmの伝送特性を損なわずに、波長 600nm以下の伝送損失の増大を著しく抑制できることを見出した。
[0137] すなわち本発明者らは、第 1の解決手段として、機能被覆層中の残存モノマーゃォ リゴマーが原因のレイリー散乱に由来するこの問題は、機能被覆層を構成する材料と して、 215°C以上 280°C以下の範囲内に結晶融点を持つナイロン系樹脂組成物を 用いることによって解決できることを見出した。
[0138] ナイロン系樹脂においては、 Brill転移温度と呼ばれる温度が存在することが知られ ている。この Brill転移温度においては、 Brill転移と呼ばれる現象、すなわちポリマー 主鎖のメチレン一アミド基間のねじれ運動が活発となり、アミド基の水素結合は保持さ れつつも、メチレン鎖のコンフオメーシヨンの揺らぎや規則性の乱れを伴った大きな運 動力おこり (まじめる現象カ起こり台める(Polymer, 44 (2003)、 p6407— 6417)。
[0139] Brill転移現象は、約 40°Cの温度範囲にわたって発現する現象であり、そのピーク 最大値の温度が Brill転移温度と呼ばれている。ナイロン 12 (融点約 180°C)の Brill 転移温度は約 140〜 150°C付近、ナイロン 6 - 12 (融点約 155〜; 160°C)の Brill転 移温度は約 120〜130°C付近に存在することが知られている。本発明者らの検討に よれば、機能性被覆層の材料として、ナイロン 12やナイロン 6— 12を含有するナイ口 ン系樹脂組成物を用いた場合、 POFケーブル力 00°Cの環境下に長期間放置され た場合、ナイロン 12やナイロン 6— 12中に含まれるナイロン樹脂由来の残存モノマー や残存オリゴマーが POF素線中に移行して、光伝送性能が著しく低下することが判 明した。そこで、本発明者らは、このナイロン 12やナイロン 6— 12では、 Brill転移温 度は約 120〜; 145°C付近に存在することから、残存モノマーや残存オリゴマーのブリ ーデイングが起こりやすいと考え、より高い Brill転移温度を有するナイロン系樹脂組 成物を機能性被覆層の材料として用いれば、この問題は改善できると考えた。
[0140] しかし、 Brill転移温度は測定に特別な装置を使用するため、容易に測定できる指 標値ではない。そこで本発明者らは、比較的容易に測定可能な指標値として、示差 操作型熱量分析計 (DSC)により測定する結晶融解温度(結晶融点)を用いることを 検討した。その結果、機能性被覆層に用いるナイロン系樹脂の結晶融点をある温度 範囲に設定することにより、 POFケーブルの耐久性能を十分なものにできることを見 出し、本発明を完成することができた。
[0141] すなわち、機能被覆層を構成するナイロン系樹脂組成物の結晶融点が 215°Cより 低ければ、 POFケーブルが 100°C以上の環境下に長期間おかれた場合、機能被覆 層を構成するナイロン系樹脂の原料に由来する残存モノマーやオリゴマーが機能被 覆層からブリードアウトして POF素線に移行する現象を、保護被覆層を設けていても 抑制できないおそれがある。一方、結晶融点が 280°Cより高ければ、機能被覆層を 被覆形成する温度を高く設定しなければならないため、特に 300°C以上に設定する と、 PMMAや MMAを主成分とする共重合体からなるコアを有する POF素線や、ナ ィロン 11やナイロン 12等の比較的融点の低いナイロン系樹脂からなる光遮断被覆層 が熱変形しやすくなり、 POFケーブルの光学特性や熱収縮特性が損なわれる可能 性がある。機能被覆層を構成するナイロン系樹脂組成物の結晶融点は 225°C以上 が好ましぐ 235°C以上がより好ましぐ 260°C以上がさらに好ましい。また、この結晶 融点は、 275°C以下が好ましぐ 270°C以下がより好ましい。
[0142] 結晶融点が 215°C以上 280°C以下であるナイロン系樹脂組成物に含有されるナイ ロン系樹脂としては、ナイロン 6 (単独重合体)、ナイロン 66 (単独重合体)、ナイロン 6 10 (共重合体)、ナイロン 6/66 (共重合体)から選ばれる 1種、または 2種以上の混 合物類を挙げること力 Sできる。中でも、ナイロン 6 (融点 225°C、 Bril温度の最大値は 約 195。C、 Polymer, 42 (2001)、 plOl 19〜皿 32)、ナイロン 66 (融点 265。C、 B ril温度の最大値は約 150〜; 160。C、 Polymer, 42 (2001)、 plOl 19〜皿 32)は 、成形材料として安価な製品が容易に入手できることから特に好ましい。
[0143] 一方、第 2の解決手段として、本発明者らは、酸素による酸化劣化が原因の電子遷 移吸収に由来する問題は、この機能被覆層を形成するナイロン系樹脂組成物として 、示差走査熱量測定 (DSC)による結晶融点が 240°C以上 280°C以下であり、且つ I S014663- 2 : 1999 (Annex C)に定められた方法で測定した温度 T (K)におけ る酸素透過率 P (cm3 · cm/ (cm2 · sec · Pa) )が、下記の式(A)
P< 8 X 10— 2 X exp (— 5600/T) (A)
を満たすナイロン系樹脂組成物を用いることによって解決できることを見出した。
[0144] なお、ここで式 (A)が成立する温度 T(K)の範囲は、 283K (10°C)以上 333Κ (60 °C)以下であることが好ましい。高分子材料の酸素透過率は、温度に対してァレユウ ス依存性を有することが良く知られており、さらにガラス転移温度の前後において、ァ レニウス依存性が変化する。本発明のナイロン 66樹脂組成物のガラス転移温度は、 温度 55〜65°Cに存在している。従って、温度 T(K)の上限は 333K (60°C)であるこ とが好ましい。一方、下限は、酸素透過率の測定精度の点から 283K (10°C)である ことが好ましい。
[0145] 特に、本発明者らの検討によれば、機能被覆層のナイロン 66樹脂組成物の酸素透 過率力 S、T = 296K (23°C)を式 (A)、及び後述の式 (B)、(C)、(D)に代入して得ら れる具体的数値より小さい条件を満たすことにより、 POFケーブルの 105°Cでの耐熱 性向上効果(特に波長 600nm以下)が得ることができる。
[0146] 機能被覆層を構成するナイロン系樹脂組成物の結晶融点が 240°C以上であれば、 POFケーブルが 105°Cの環境下に長期間おかれた場合、より一層優れた 105°Cで の耐熱性向上効果(特に波長 600nm以下)が得られる。一方、この結晶融点が 280 °Cより高いと、機能被覆層を被覆形成する温度を高く設定しなければならないため( 特に 300°C以上に設定すると)、 PMMAや MMAを主成分とする共重合体からなる コアを有する POF素線や、ナイロン 11やナイロン 12等の比較的融点の低いナイロン 系樹脂からなる光遮断被覆層が熱変形しやすくなり、 POFケーブルの光学特性や熱 収縮特性が損なわれる可能性がある。したがって、機能被覆層を構成するナイロン 系樹脂組成物の結晶融点は 240°C以上が好ましぐ 250°C以上がより好ましぐ 260 °C以上がさらに好ましい。また、この結晶融点は、 280°C以下が好ましぐ 275°C以下 力 り好ましぐ 270°C以下がさらに好ましい。
[0147] 結晶融点が 240°C以上 280°C以下であるナイロン系樹脂組成物に含有されるナイ ロン系樹脂としては、具体的には、ナイロン 66 (単独重合体)、または後述するような ナイロン 66を主成分とするナイロン系樹脂組成物を挙げることができる。ナイロン 66 は、結晶融点 265°C、温度 23°Cにおける酸素透過率は、 P =約 3 X 10— 1()〜4 X 10 — "^m^ cm/ cm^ sec -Pa)、温度 105°Cにおける酸素透過率は、 P =約 I X 10— 8 〜2 X 10— 8cm3'cm/ (cm sec 'Pa)である。ここで、主成分とするとは、ナイロン系 樹脂組成物の全体量を 100質量%とした時、ナイロン 66を 50質量%以上含有する ことを意味し、 60質量%以上が好ましぐ 70質量%以上がより好ましい。
[0148] 機能被覆層に用いられるナイロン 6の製造方法については、特に限定されるもので はない。工業的には、例えば次のように製造される。 ε一力プロラタタムをメルタ一で 溶融した後に、調整槽内で少量の水や、場合によっては重合度調整剤等の添加剤 を添加して、 ε—力プロラタタムを加水分解により開環して 6—アミノカプロン酸を得る 。さらに溶融状態で縮重合を行い、次いで熱水抽出塔において、ポリマー中に含ま れるラタタムモノマーやオリゴマーを熱水を用いて向流抽出し、その後、真空中また は不活性ガス雰囲気中において 100°C前後で水分を除去(乾燥)する。
[0149] 機能被覆層に用いられるナイロン 66の製造方法については、特に限定されるもの ではない。工業的には、次のように製造される。へキサメチレンジァミンとアジピン酸 の混合水溶液 (AH塩水溶液)に重合度調節剤を添加した後に、加圧高温化にした 重合層内で重縮合反応によりポリマーを形成する。その後、適当な方法を用いて系 内の水蒸気、水分を除去する。
[0150] 機能被覆層に含まれるナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及びオリゴマー化合 物の合計含有量については、一般的に工業化されているナイロン系樹脂の含有レべ ルにあれば、本発明による POFケーブルは十分な耐熱性を得ることができる。機能 被覆層中のモノマー化合物及びオリゴマー化合物の合計含有量は 15質量%以下 の範囲にあることが好ましぐ 10質量%以下の範囲にあることがより好ましぐ 5. 0質 量%以下の範囲であれば特に好まし!/、。これらの化合物の合計含有量の下限につ V、ては特に制限はな!/、。機能被覆層中のモノマー化合物及びオリゴマー化合物の 合計含有量が上記の範囲内であれば、より十分な耐熱性を有する POFケーブルが 得られる。例えば、機能被覆層中のモノマー化合物及びオリゴマー化合物の合計含 有量が、 0. 1質量%以上、あるいは 0. 5質量%以上、さらには 1質量%以上であつ ても十分な耐熱性を有する POFケーブルを得ることができる。
[0151] なお、ナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及びオリゴマー化合物とは、前述の光 遮断被覆層の説明において記載した通りである力 具体的にはナイロン 6の場合、モ ノマーとは 8一力プロラタタム、オリゴマーとは 8一力プロラタタムの 4量体以下の環 状オリゴマー及び鎖状オリゴマーを意味し、ナイロン 66の場合、モノマーとはへキサ メチレンジァミンとアジピン酸、オリゴマーとはへキサメチレンジァミンとアジピン酸から なる縮合化合物の 4量体以下の環状オリゴマー及び鎖状オリゴマーを意味する。
[0152] ナイロン 6としては、宇き興産社製の UBEナイロン 1011B、 1015B、 1022B、 101 8SE (商品名)や、東レ社製のアミラン CM1007、 CM1017, CM1021 , CM1026 、 CM1014 (¾p¾^ ) , BASFii (7)Ultramid8200, 8202、 8270、 B27、 B3K、 B3S、 8232G (商品名)、 EMS社製の GRILON BSシリーズ、 BZシリーズ、 BRZシ リーズ (商品名)を挙げることができる。
[0153] ナイロン 66としては、宇部興産社製の UBEナイロン 2015B、 2020B、 2026B (商 品名)や、東レ社製のアミラン CM3007、 CM3001— N、 CM3006、 CM3301、 C M3304、 CM3004 (商品名)、旭化成社製のレオナ 1200S, 1300S、 1500、 170 0 (商品名)や、 BASF社製の Ultramid 1000、 1003、 A3、 N322、 A3X2G5 (商 品名)、 EMS社製の GRILON ASシリーズ、 AZシリーズ、 AR、 ATシリーズ(商品 名)、 DuPont社製の Zytel 101、 103、 42A、 408 (商品名)を挙げること力 Sできる。
[0154] また、ナイロン 610としては、東レ社製のアミラン CM2001、 CM2006 (商品名)を 挙げることカできる。ナイロン 6/66としては、 BASF社製の Ultramid C3U、 C33 、 C40 (商品名)を挙げること力 Sでさる。
[0155] 上述した第 1の解決手段による POFケーブルの波長 650nmの伝送損失値は、 10 5°Cの高温環境下でも、長期間にわたり安定である。
[0156] 本発明者らは、さらに、波長 600nm以下の伝送損失の増加を抑制するために、機 能被覆層のナイロン系樹脂組成物に関する検討を続けたところ、第 2の解決手段とし て、酸素透過性が特定の範囲にあるナイロン系樹脂組成物を用いることにより、 105 °Cの高温環境下において、波長 650nmの伝送特性を損なうことなぐ 600nmより短 い波長領域において POFケーブルの伝送損失の増大を著しく抑制できることを見出 した。
[0157] 機能被覆層を形成するナイロン系樹脂組成物は、その酸素透過性として、 IS014 663-2: 1999 (Annex C)に定められた方法で測定した温度 T(K)における絶乾 状態の酸素透過率 P (cm3 · cm/ (cm2 · sec · Pa) ) 、下記の式 (A)
P<8X10— 2Xexp(— 5600/T) (A)
を満たすものを用いる。
[0158] 酸素透過率(P)の値が、上記式 (A)の右辺の値より高くなると、 POFケーブルが 10 5°Cの高温環境下に長期間置かれた場合、 POFが置いてある環境中の酸素が、光 遮断被覆層および保護被覆層を透過して、 POF素線の内部に溶解 '拡散して、 PO F素線が酸化劣化を受ける傾向が大きくなる。その結果、 POF素線のコア部やクラッ ド部における電子遷移吸収が増大して、波長 600nm以下の伝送損失が増大する。 酸素透過率(P)の値が、上記式 (A)を満たせば、 POFの波長 600nm以下の伝送損 失の増大を抑えることができる。
[0159] 機能被覆層を形成するナイロン系樹脂組成物の酸素透過率 (P)は、波長 600nm 以下の伝送損失の増大を抑制する点から、下記の式 (B)
P<8X10— 2Xexp(— 5800/T) (B)
を満たすことがより好ましく、
下記の式(C)
P<8X10— 2Xexp(— 6000/T) (C)
を満たすことがさらに好ましぐ
下記の式(D)
P<8X10— 2Xexp(— 6300/T) (D) を満たすことが、特に好ましい。
[0160] ナイロン系樹脂組成物の酸素透過率を低くするための方法としては、結晶化度を 一定の範囲に制御する方法や、球晶サイズを一定の範囲に制御する方法を用いるこ とが好ましい。
[0161] 機能被覆層を形成するナイロン系樹脂組成物の結晶化度は 30%以上 55%以下 の範囲にあることが好ましい。結晶化度をこのような範囲に制御することにより、所望 の酸素透過率を有するナイロン系樹脂組成物を得やすくなる。結晶化度が小さすぎ ると、 POFケーブルが高温下で処理された際に後結晶化が発生するため、 POFケ 一ブルの寸法変化が生じたり、所望の酸素透過率が得られないため、 105°Cの環境 下に長期間置かれた場合に、波長 600nm以下の伝送損失の増加を抑制することが 困難になったりする。結晶化度が大きすぎると、 POFケーブルの曲げ弾性率が高くな るため、 POFケーブルが取り扱い難くなつたり、 POFケーブルをボビンに巻き取って 長期間保管しておくと巻き癖が付き易くなつたりする等の問題が生じる。機能被覆層 を形成するナイロン系樹脂組成物の結晶化度の好ましい範囲の下限側は 35%以上 力 り好ましぐ上限側は 50%以下がより好ましぐ 45%以下がさらに好ましい。
[0162] なお、結晶化度 (X)とは、密度から下記一般式に従って算出するものとする。
[0163] 結晶化度(X) = (ds-da) / (dc -da)
(da :非晶質の密度、 dc :結晶質の密度、 ds :試料の密度)。
[0164] 本発明にお!/、て、機能被覆層を形成するナイロン系樹脂組成物は、顕微鏡観察に よる球晶サイズの平均直径が 0· 01 m以上 40 m以下の範囲にあることが好まし い。
[0165] ここで、球晶サイズは、 POFケーブルの機能被覆層から超薄切片を作製し、その切 片を顕微鏡で観察し、球晶の写真を撮影した後、画像解析装置で球晶の直径の数 平均を算出して得られる値である。
[0166] 球晶サイズが小さすぎると、 POFケーブルの機械的強度(特に、引っ張り強度)が 低下する傾向がある。また、球晶サイズが大きすぎると、所望の酸素透過率が得られ ないため、 POFケーブルが 105°Cの環境下に長期間置かれた場合に波長 600nm 以下の伝送損失が増加したり、 POFケーブルの耐熱寸法安定性が損なわれたりす る傾向がある。この球晶サイズ(平均直径)の好ましい範囲の下限側は 1. O ^ m以上 がより好ましぐ 5 m以上がさらに好ましぐ上限側は 30 m以下がより好ましぐ 20 m以下がさらに好ましぐ 10 m以下が特に好ましい。
[0167] ナイロン 66の結晶化度ゃ球晶サイズを一定の範囲に制御する方法としては、製造 時の成形温度や冷却速度等を適当な範囲に制御する等の方法を挙げることができる 。しかし、 POFケーブルの性能を損なわずに製造することが可能な条件範囲では、 所望する結晶化度ゃ球晶サイズに制御することが困難である。そこで、本発明の PO Fケーブルでは、機能被覆層を形成するナイロン系樹脂組成物に結晶化促進剤(造 核剤)や、後述する特定の難燃剤を含有させることが好ましぐこれにより、球晶サイ ズを小さくしたり、結晶化度を上げたりすることができる。
[0168] 結晶化促進剤としては、 POF素線中に移行して、 POFケーブルの光学性能に影 響を与えない化合物が好ましい。このような結晶化促進剤としては、酸化マグネシゥ ムゃ酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化鉄等の金属酸化物や、タルク、シリ 力、グラフアイト、炭化珪素等の無機微粒子、ナイロン 6T、ナイロン 66/6Τなどの高 融点ポリアミドを挙げることができる力 S、これらに限定されるものではない。
[0169] 機能被覆層を形成するナイロン系樹脂組成物中の結晶化促進剤の含有量は、 ΡΟ Fケーブルの 105°Cでの耐熱性を損なわない範囲で適宜設定することができるが、 ナイロン系樹脂組成物 100質量%に対し、 0. 01〜; 10質量%の範囲にあることが好 ましぐ 0. 05〜5質量%の範囲がより好ましぐ 0. 3〜3質量%の範囲がさらに好まし い。
[0170] [機能被覆層の着色剤]
本発明の POFケーブルでは、機能被覆層に、識別するための着色剤として、有彩 色の無機顔料を含有させることが好ましレ、。
[0171] 一般的に、熱可塑性樹脂の着色剤としては、有機系色素と無機顔料が用いられて いる。しかし、本発明者らの検討によれば、機能被覆層に有機系色素を含有させた P OFケーブルが 100°C以上の高温環境下に長期間置かれた場合、これらの有機色 素力 光遮断被覆層と保護被覆層を通過して POF素線中に移行して、伝送損失の 著しい増大を引き起こすことが判明した。一方、無機顔料を用いた場合には、このよう な移行現象は見られず、 POFケーブルが 100°C以上の高温環境下で長期間置かれ た場合でも、伝送損失に影響がないことを明らかにした。
[0172] さらに、機能被覆層の材料にナイロン 66樹脂組成物を用いる場合には、特定の着 色剤を添加したり、後述する難燃剤と特定の着色剤を組み合わせて添加したりするこ とにより、機能被覆層の材料の結晶化度を高めたり、球晶サイズを小さくしたりして、 酸素透過性を制御することができる。これにより、 POFケーブルが高温環境下で使用 される場合に波長 650nmの伝送特性を安定に維持できるば力、りでなぐ波長 600η m以下の伝送損失の増大を著しく抑制できることも明らかにした。
[0173] 機能被覆層を構成するナイロン系樹脂組成物の全体を 100質量%とした時に、含 まれる有彩色の無機顔料の含有量は 0. 1質量%以上、 10質量%以下の範囲にある ことが好ましい。無機顔料の含有量が少なすぎると着色効果が不十分であり、鮮やか な色合いを出すことが困難にある。またこの含有量が多すぎると、被覆材の機械的強 度が低下して、耐摩耗性や耐接傷性が低下するおそれがある。無機顔料の含有量 は 0. 5質量%以上がより好ましぐ 1質量%以上がさらに好ましぐ 3質量%以上が特 に好ましい。また、無機顔料の含有量は 7質量%以下がより好ましぐ 5質量%以下が さらに好ましい。
[0174] 無機顔料として、例えば、緑色が要求される場合にはセリウムまたはランタンのうち 少なくとも 1つを含むレアメタル系化合物や、青色の場合には群青、紺青、黄色の場 合は黄酸化鉄、赤色の場合は弁柄(三酸化二鉄)、白色の場合は酸化チタン、タルク 、カオリン、黒色の場合はカーボンブラック、黒色酸化鉄等を挙げることができる。な かでも、群青、紺青、酸化鉄、弁柄、酸化チタン、レアメタル系化合物、カーボンブラ ックから選択される少なくとも一種の着色剤を好適に用いることができる。
[0175] [機能被覆層の難燃剤]
POFケーブルに難燃性が要求される場合には、機能被覆層に難燃剤を含有させ ること力 Sできる。この場合、本発明の POFケーブルでは、 PMMA系樹脂からなる PO F素線、保護被覆層、光遮断被覆層には難燃剤を含ませないことが好ましぐまた各 々の被覆層の材料は自己消化性を有さない点から、機能被覆層に難燃機能を担わ せることが好ましい。 [0176] 一般的にナイロン系樹脂に用いられる難燃剤としては、リン系化合物、臭素系化合 物、塩素系化合物、トリアジン系化合物、水和金属系化合物が良く知られており、様 々な用途で利用されている。
[0177] しかし、本発明者らの検討によれば、ある種の難燃剤は、 POFケーブルが 100°C 以上の高温環境下に長期間置かれた場合に、光遮断被覆層と保護被覆層を通過し て POF素線に移行して、伝送損失の著しい増大を引き起こしたり、被覆材自体の劣 化を引き起こしたり、あるいは十分な難燃性を達成するにはかなりの高配合量が必要 となることから被覆層の機械的強度が著しく低下することが判明した。
[0178] 本発明者らは、このような問題を解決できる難燃剤の探索 ·検討を行った結果、メラ ミンシァヌレート若しくは高分子量タイプの臭素系難燃剤を単独で、又は高分子量タ イブの臭素系難燃剤と酸化アンチモンを併用して、ナイロン系樹脂に対して特定の 範囲内の量を添加して用いること力 本発明の POFケーブルに最適であることを見 し/
[0179] すなわち、機能被覆層を構成するナイロン系樹脂組成物の全体を 100質量%とす る時、メラミンシァヌレートを 3質量%以上 40質量%以下の範囲で含有させることが好 ましい。この含有量が少なすぎると所望の難燃性の向上効果が得られない傾向にあ り、多すぎると樹脂の流動性が低下したり、 POFケーブルの曲げ弾性率が高くなるた め取り扱い性が低下したり、あるいは POFケーブル表面の平滑性が低下する傾向が ある。この含有量は 5質量%以上がより好ましぐ 10質量%以上がさらに好ましい。ま た、この含有量は 30質量%以下がより好ましぐ 20質量%以下がさらに好ましい。
[0180] ナイロン 66樹脂を用いた場合のように押出成形の温度が 270°C以上となるときは、 メラミンシァヌレートは熱分解するおそれがあるため、臭素系難燃剤が適している。
[0181] 機能被覆層を構成するナイロン系樹脂組成物の全体を 100質量%とする時、臭素 系難燃剤を樹脂組成物中の臭素原子含有量が 1. 5 30質量%の範囲となる量、及 び酸化アンチモンを 0 20質量%の範囲の量で含有させることが好ましい。臭素原 子の含有量が少なすぎると、 POFケーブルに十分な難燃性を付与することが困難で あり、多すぎると、 POFケーブルの耐摩耗性や機械的強度が低下したり、 POFケー ブルの曲げ弾性率が高くなるすぎて取り扱い性が低下したりするなどの恐れがある。 臭素原子の含有量は 5質量%以上がより好ましぐ 8質量%以上がさらに好ましぐ 1 0質量%以上が特に好ましい。また、臭素原子の含有量は 25質量%以下がより好ま しぐ 20質量%以下がさらに好ましぐ 15質量%以下が特に好ましい。
[0182] 臭素系難燃剤は単独で使用しても難燃性の向上効果が得られるが、酸化アンチモ ンと併用することにより、さらに難燃性を高めることができる。酸化アンチモンは、 POF ケーブルが高温環境下に長期間置かれた場合でも POF素線へ移行することがない ため、本発明の POFケーブルに適している。このような酸化アンチモンとしては、三 酸化アンチモン、五酸化アンチモンを挙げることができる力 低価格という点から五酸 化アンチモンが好ましい。酸化アンチモンの含有量は、機能被覆層を構成するナイ ロン系樹脂組成物の全体を 100質量%としたとき、臭素原子含有量が 1. 5〜30質量 %の範囲となる量の臭素系難燃剤に対して、酸化アンチモンを 20質量%以下となる ように添加すること力好ましい。酸化アンチモンの含有量が多すぎると、 POFケープ ルの耐摩耗性や機械的強度が低下したり、あるいは POFケーブルの曲げ弾性率が 高くなるすぎて取り扱い性が低下するなどの恐れがある。酸化アンチモンの含有量は 15質量%以下がより好ましぐ 10質量%以下がさらに好ましい。また臭素系難燃剤と 酸化アンチモンを併用する場合には、臭素系難燃剤と酸化アンチモンの質量比(臭 素系難燃剤/酸化アンチモン)を 1/1以上、 4/1以下の範囲となるように設定する ことが好ましい。この質量比が高すぎると、酸化アンチモンを添加したことによる難燃 化の相乗効果は不十分であり、この質量比が低すぎると、酸化アンチモンを過剰に 添加していることになり、難燃性の著しい向上は見られない一方で、 POFケーブルの 耐摩耗性や機械的強度が低下したり、あるいは POFケーブルの曲げ弾性率が高くな るおそれがある。臭素系難燃剤と酸化アンチモンの質量比は 1. 5/1以上がより好ま しぐ 2/1以上がさらに好ましい。また、この質量比は 3/1以下がより好ましぐ 2. 5 /1以下がさらに好ましい。
[0183] 三酸化アンチモンは、 日本精鉱社製の PATOXシリーズ(CZ等)、 STOXシリーズ( 商品名)、鈴裕化学社製の FCP AT— 3、 AT— 3CN (商品名)等を挙げることがで き、五酸化アンチモンは、 日産化学社製のサンエポック(商品名)を挙げることができ [0184] 本発明の POFケーブルでは、機能被覆層を形成するナイロン系樹脂組成物として 、ナイロン 6及びナイロン 66のうち少なくとも一方を主成分とするものが好ましいが、ナ ィロン 6に対しては、メラアミンシァヌレート若しくは高分子量タイプの臭素系難燃剤を 単独、又は高分子量タイプの臭素系難燃剤と酸化アンチモンを併用して用いること が好ましい。ナイロン 66に対しては、高分子量タイプの臭素系難燃剤を単独で用い る力、、又は高分子量タイプの臭素系難燃剤と酸化アンチモンを併用することが好まし い。
[0185] また本発明の POFケーブルに用いられる上記臭素系難燃剤は、 TG/DATで測 定した 1 %質量減少温度が 300°C以上であるものが好ましい。先述したように、本発 明の POFケーブルにおいて機能被覆層を形成するナイロン系樹脂組成物の結晶融 点は、 215°C以上 280°C以下であることが好ましぐ特にナイロン 6樹脂(融点約 225 °C)、又はナイロン 66樹脂(融点約 265°C)が特に好ましい。ところがこのようなナイ口 ン系樹脂組成物の成形加工温度は通常 230°C以上(ナイロン 6樹脂の場合は 240°C 以上、ナイロン 66樹脂の場合は 280°C以上)である。このような成形加工温度におい ては、 1 %質量減少温度が 300°Cより低い場合、上記臭素系難燃剤の熱分解が起こ り始める恐れがあり、 POFケーブルの難燃性が低下したり、 POFケーブルの耐熱性 が低下したりする恐れがある。
[0186] また本発明の POFケーブルに用いられる臭素系難燃剤は、ナイロン系樹脂への分 散性が良好であるという観点から、テトラブロモビスフエノール A誘導体化合物、臭素 化ポリスチレン、ポリジブ口モスチレン、ポリ(ペンタブロモベンジルアタリレート)力 選 ばれる少なくとも 1種類を用いることが好ましい。
[0187] このような臭素系難燃剤の中でも、重量平均分子量が 900以上 4, 000以下の範囲 にあるテトラブロモビスフエノール A誘導体化合物、並びに数平均分子量が 900以上 60, 000以下の範囲にある臭素化ポリスチレン、ポリジブ口モスチレン及びポリ(ペン タブロモベンジルアタリレート)から選ばれる少なくとも一種が特に好ましい。尚、ここ で数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)とは、ゲルパーミエーシヨンクロマ トグラフィー (GPC)により測定したポリスチレン換算分子量の Mn及び Mwを意味す [0188] 上記臭素系難燃剤の分子量が小さすぎると、 POFケーブルが 100°C以上の高温 環境下に長期間置かれた場合、機能被覆層の材料が上述したように高融点であって も、臭素系難燃剤が、機能被覆層からブリードアウトして、光遮断被覆層と保護被覆 層を通過して POF素線に移行して伝送損失の著し!/、増大を引き起こしたり、ある!/、 は POFケーブルの機能被覆層の表面に臭素系難燃剤がブリードアウトして POFケ 一ブルの難燃性が低下したりするおそれがある。
[0189] 上記臭素系難燃剤の分子量が大きすぎると、臭素系難燃剤の流動性や、ナイロン 系樹脂組成物中への溶解性.分散性が低下することにより、 POFケーブルの難燃性 や機械的強度が低下したり、ケーブルの外観が損なわれたりする傾向がある。
[0190] テトラブロモビスフエノール A誘導体化合物の分子量は 2000以上がより好ましぐま た、 3000以下がより好ましい。一方、臭素化ポリスチレン、ポリジブ口モスチレン、ポリ (ペンタブロモベンジルアタリレート)の分子量は 1万以上がより好ましぐ 2万以上がさ らに好ましぐ 3万以上が特に好ましい。また、この分子量は、 5万以下がより好ましく 、 4万以下が特に好ましい。
[0191] 分子量が 900以上であるテトラブロモビスフエノーノレ A (以下、「TBA」と略する )の誘導体化合物としては、下記一般式(13)
[0192] [化 13]
Figure imgf000045_0001
(nは、;!〜 4の整数)
で示される、 TBAと 1 , 2—ジブロモェタンとのオリゴマー化合物(TBA—EDB)を挙 げること力 Sできる。例えば、帝人化成社製のフアイヤーガード 3000、 3100 ( 商品名)が挙げられる。
あるいは、下記一般式(14)
[化 14]
Figure imgf000046_0001
(nは、 3〜5の整数)
あるいは、下記一般式(15)
[化 15]
Figure imgf000046_0002
(nは、 3〜5の整数)
で示される、両端末端をベンゼン又はトリブロモベンゼンで封止した TBA—カーボネ ートオリゴマー化合物 (TBA— PC)を挙げることができる。例えば、帝人化成社製の フアイヤーガード 7000、 7500、 8500 (商品名)、 GLC社製の BC— 52、 BC— 58等 が挙げられる。
あるいは、下記一般式(16)
[化 16]
Figure imgf000047_0001
(nは、 0〜4の整数)
で示される、両末端をトリブロモフエノール又はエポキシ基で封止した TBA—ェポキ シオリゴマー化合物(TBA—EPO)を挙げることができる。例えば、ブロモケム 'ファ 一ィース H土製の F— 2001、 2200、 2016、 2300、 2300H、 2310、 2400、 2400 H、 3020 (商品名)、坂本薬品社製の SR— T5000 (商品名)、マナック社製の T304 0、 Τ5000、 Τ20000 (商品名 )等が挙げられる。
臭素化ポリスチレン (BrPS)又はポリジブ口モスチレン (PDBS)としては、下記一般 式(17)
[化 17]
Figure imgf000047_0002
(ポリジブ口モスチレンの場合は m = 2、臭素化ポリスチレンの場合は m= 2〜5。 nは 整数)
で示される分子量 900〜60, 000の化合物を挙げることができる。例えば、ブロモ ケム社製の FR— 803P (商品名)、ァルべマール社製の3八丫丁£ ー^1?ー 7010、 HP— 3010、 PYROCHEK— 68PB (商品名)、 GLC社製の PB— 411、 PBDS— 8 0、 PBS— 64HW、 CP— 411 (商品名)、マナック社製のプラセフティ一 1200 (商品 名)が挙げられる。
[0197] ポリ(ペンタブロモベンジルアタリレート)(PPBBA)としては、下記一般式(18) [化 18]
Figure imgf000048_0001
(ηは整数)
で示される分子量 900〜60, 000の化合物を挙げることができる。例えば、ブロモ ケム 'ファーイースト社製の FR— 1025 (商品名)が挙げられる。
[0198] [POFケーブルの構造]
次に、本発明の POFケーブルを構成する各層の厚みについて説明する。
[0199] 本発明では、コア—クラッド構造を有する POF素線の外径を Α m)、保護被覆層 の厚みを a m)、光遮断被覆層の厚みを b m)、機能被覆層の厚みを c m)と した時、保護被覆層が、ナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及びオリゴマー化合 物に対する遮断効果をより十分に発現して POFケーブルの耐熱安定性をより良好な ものとする点から、 a, b, cの値を下記の式を満たす範囲に設定することが好ましい。
[0200] 900≤A≤1100
1. 5≤b/a≤30
5. 5≤ (b + c) /a≤70
b/aが小さすぎると、 POF素線と光遮断被覆層との間の引抜強度が低下したり、 P OFケーブルの機械的特性や、自動車内用途で要求されるバッテリー液耐性、ピスト ユングが低下したりする恐れがある。 b/aが大きすぎると、保護被覆層が薄くなるた め、光遮断被覆層や機能被覆層に含まれるナイロン系樹脂に由来する残存モノマー やオリゴマーの移行を保護被覆層で遮蔽できなくなる恐れがある。より好ましい範囲 は、 2. 0≤b/a≤10であり、さらに好ましい範囲は、 3. 0≤b/a≤5である。
[0201] 機能被覆層の厚み (c)と光遮断被覆層の厚み (b)の合計の厚みと保護被覆層の厚 み(a)と関係は、 5· 5≤(b + c) /a≤70を満たすことが好ましい。 (b + c) /aが小さ すぎると、 POF素線と光遮断被覆層との間の引抜強度が低下したり、 POFケープノレ の機械的特性や、自動車内用途で要求されるバッテリー液耐性、ピストユングが低下 したりする恐れがある。 (b + c) /aが大きすぎると、保護被覆層が薄くなるため、光遮 断被覆層や機能被覆層に含まれるナイロン系樹脂に由来する残存モノマーやオリゴ マーの移行を保護被覆層で遮蔽できなくなる恐れがある。より好ましい範囲は、 8. 0 ≤ (b + c) /a≤40であり、さらに好ましい範囲は、 9. 5≤ (b + c) /a≤ 10である。
[0202] また、 POF素線の外径を 900〜; 1100 mとする時の、保護被覆層の厚み a ( m) 、光遮断被覆層の厚み b m)、機能被覆層の厚み c m)については、 10≤a≤l 00、 140≤b≤300, 200≤a + b≤350, 500≤a + b + c≤660,の関係を満たすこ とが好ましい。
[0203] 保護被覆層の厚み aが小さすぎると、残存モノマーやオリゴマーを遮断する効果が 不十分であり、逆に大きすぎると、 POF素線と光遮断被覆層の間の引き抜き強度が 低下したり、ピストユングが大きくなる傾向がある。
[0204] 光遮断被覆層の厚み bが小さすぎると、 POFケーブルの耐薬品性が低下する恐れ があり、逆に大きすぎると、保護被覆層による、光遮断被覆層に由来する残存モノマ 一やオリゴマーに対する遮断効果が不十分になる恐れがある。
[0205] 保護被覆層の厚みと光遮断被覆層の厚みの合計(a + b)については、小さすぎると 、ナイロン 1 1又はナイロン 12からなる層の厚みが小さいために POFケーブルの耐溶 剤性が低下する恐れがあり、逆に大きすぎると、後述するように、保護被覆層と光遮 断被覆層を、 POF素線の外周に、 1つのクロスヘッドを用いて同時被覆する場合に、 POF素線が熱による劣化を受けやすくなる恐れがある。
[0206] 被覆層全体の厚み(a + b + c)については、小さすぎると、自動車内における振動 や、高温多湿な環境から POF素線を保護する効果等、各層による効果が不十分に なるおそれがある。逆に大きすぎると、 POFケーブルの曲げ弾性が大きくなり、ケー ブル加工時の取り极レ、性が低下する。
[0207] [POFケーブルの製造方法]
次に、本発明の POFケーブルを製造する方法、すなわち POF素線の外周に保護 被覆層、光遮断被覆層、機能被覆層を形成する方法について、いくつかの実施形態 を挙げて説明する。これらの製造方法は、使用する材料の流動特性や、装置の仕様 によって適宜使!/、分ければよ!/、。
[0208] 第一の方法による製造は次の通りに行うことができる。
[0209] まず、コアと、その外周に形成される少なくとも 1層以上のクラッドと、さらにその外周 に形成される保護被覆層とを複合紡糸して、 POF素線と保護被覆層を一体形成する 。その後に、その保護被覆層の外周に、クロスヘッドダイを備えた被覆装置を用いて 光遮断被覆層を形成し、 POF—次ケーブルを得る。その後、別のクロスヘッドダイを 備えた被覆装置を用いて、その POF—次ケーブルの外周に機能被覆層を形成する
[0210] この方法は、 POF素線に保護被覆層を厚み 50 m以下で設ける場合に好適であ る。この場合、保護被覆層として用いる樹脂の、 日本工業規格 JIS K7210に準拠し て測定したメルトフローインデックス(Ml) (温度 210°C、荷重 5kgf (49N)の条件で直 径 2mm、長さ 8mmのノズルから 10分間に吐出される重合体の量(g) )は、小さすぎ ると被覆層形成時の成形安定性が低下したり、クロスヘッド内部で POF素線に力、かる 樹脂圧力が高くなり、 POFケーブルの光学特性が低下したりするおそれがある。逆に Mlが大きすぎると、保護被覆層の機械的強度が低下する傾向がある。これらの点を 考慮すると、保護被覆層を形成する樹脂の Mlの範囲は 5〜200が好ましぐ 20-10 0がより好ましぐ 40〜50がさらに好ましい。また、コア、クラッド、保護被覆層を形成 する材料の Mlをそれぞれ、 MI1、 MI2、 MI3として、下記一般式 (Vii)
[0211] 圖
MI1 >MI2>MI3 (Vii) の関係を満たしていることが、複合紡糸時の安定性が良好となることから好ましい。 [0212] その際、複合紡糸時の紡糸温度は 200°C〜260°Cの範囲が好ましぐ 220°C〜24 0°Cの範囲がより好ましい。また、クロスヘッドダイの温度は 190°C〜230°Cの範囲が 好ましぐ 200°C〜220°Cの範囲がより好ましい。
[0213] 第二の方法による製造は次の通りに行うことができる。
[0214] まず、コアと、その外周に形成された少なくとも 1層以上のクラッドからなる POF素線 を複合紡糸により形成する。その後に、クロスヘッドダイを備えた被覆装置を用いて、 その POF素線の外周に保護被覆層と光遮断被覆層とを同時に共押し出しにより被 覆して POF—次ケーブルを得る。その後、別のクロスヘッドダイを備えた被覆装置を 用いて、その POF—次ケーブルの外周に機能被覆層を形成する。
[0215] 通常、 POF素線にタフネスを持たせることを目的として、加熱延伸操作を施すこと が行なわれている。しかし、 POF素線の構成材料(コア材およびクラッド材の樹脂)の ガラス転移温度及び/又は融点より、保護被覆層のガラス転移温度及び/又は融 点が高い場合に、 POF素線と保護被覆層を一体化した状態で延伸すると、保護被 覆層が POF素線の伸張に追随できず損傷する恐れがある。このような場合に、第 2 の方法は好適である。例えば、 POFのコア材がポリメタクリル酸メチルから形成され、 保護被覆層が PBT樹脂や PVDF樹脂から形成される場合を挙げることができる。こ の場合、保護被覆層に用いる樹脂のメルトフローインデックス(MI3) (温度 210°C、 荷重 5kgf (49N)の条件で直径 2mm、長さ 8mmのノズルから 10分間に吐出される 重合体の量 (g) )は、小さすぎると樹脂の粘度が高くなるため被覆層形成時の成形安 定性が低下したり、 POF素線の外周に保護被覆層と光遮断被覆層を同時に共押出 しにより被覆する場合にクロスヘッド内部で POF素線に力、かる樹脂圧力が高くなり、 P OF素線が損傷するおそれがある。逆に MI3が大きすぎると、ある一定以下の均一な 厚みで保護被覆層を設けることが困難となる傾向や、 POFケーブルを屈曲性した時 に、保護被覆層が破断する傾向がある。これらの点を考慮すると、 MI3の範囲は 20 〜200力 S好ましく、 30〜; 150力 り好ましく、 50〜; 100がさらに好ましい。また、保護 被覆層を形成する材料のメルトフローインデックス(MI3)と光遮断被覆層を形成する 材料のメルトフローインデックス(MI4)との関係は、下記式 (Viii)
[0216] [数 5] MI3≥MI4 (Viii) を満たしていること力 S、共押し出し時の安定性が良好なことから好ましい。
[0217] その際、共押し出し時の紡糸温度は 200°C〜260°Cの範囲が好ましぐ 220°C〜2 40°Cの範囲がより好ましい。また、クロスヘッドダイの温度は 210°C〜240°Cの範囲 が好ましぐ 215°C〜225°Cがより好ましい。
[0218] 保護被覆層を構成する樹脂のメルトフローインデックス(MI3)を上述した数値範囲 に設定するために、 POFケーブルの性能を損なわない範囲で、樹脂の分子量を調 整したり、樹脂に適当な溶融粘度調整剤を添加したりすることができる。
[0219] [POFケーブルを用いた信号伝送方法]
次に、本発明の POFケーブルを用いた信号伝送システムについて説明する。
[0220] 上述したように、発光中心波長が 650nm付近にある可視光 LEDは、 POFの光源 として広く用いられている力 100°C以上での耐熱性が不十分という問題があった。 その理由として、このような LEDは、 GaAlAs系材料から形成され、 A1成分の構成比 が多!/、ために酸化されやす!/、こと力 S挙げられる。
[0221] これに対して、発光中心波長を 600nm以下に有する可視光 LEDとしては、 InGa N系(発光中心波長 505nm、 520nm)や PGaN系(発光中心波長 565nm)、 InGa A1P系(発光中心波長 590nm)等が知られている力 LEDの耐熱性を低下させる原 因となる A1成分を含まない、或いは含んでも含有量が小さいため、 LED自身の 100 °C以上での耐熱性も十分実用化できるレベルに到達している。
[0222] 一方、上述したように本発明の POFケーブルは、 POF素線の外周部に、特定の材 料から構成される保護被覆層、遮断被覆層、機能被覆層を有することによって、 100 °C以上の高温環境下において、波長 600nm以下の波長領域でも、 POFの伝送損 失の増大が著しく抑制される。
[0223] これにより、本発明の POFケーブルと、発光中心を波長 500nm以上 600nm以下 の範囲に有する可視光 LEDとを組み合わせることによって、自動車内通信分野など の 100°C以上での長期耐熱性が要求される分野でも、良好な信号伝送が可能となつ た。 [0224] このような可視光 LEDとしては、発光中心を波長 520nm近辺に有する InGaN系 L ED、発光中心を波長 565nm近辺に有する PGaN系 LED、発光中心を波長 590η m近辺に有する AlGalnP系 LEDから選ばれる LEDを用いることができるが特に限 定されるものではない。
実施例
[0225] 以下、実施例を挙げて本発明を説明する。
[0226] 本発明の各実施例に対して実施した各種の評価は、下記に記載の評価方法に従 つて行った。各実施例の POFケーブルの構成および評価結果を比較例とともに各表 に示した。
[0227] [結晶融解熱(ΔΗ)及び結晶融点 (Tm)の測定]
示差走査熱量計 (DSC) (セイコーインスツル社製、商品名: DSC— 220)を使用し て測定を行った。サンプルを、昇温速度 10°C/分で 200°Cまで昇温して 5分間保持 して溶融させた後、 10°C/分で 0°Cまで降温して、再度昇温速度 10°C/分で昇温、 5分間保持、 10°C/分で降温を行い、この時の結晶融解熱(ΔΗ)を求めた。また、 結晶融解ピークの最大点を結晶融点とした。
[0228] [屈折率の測定]
溶融プレスにより厚さ 200 μ mのフィルム状の試験片を形成し、アッベの屈折計を 用い、室温 23°Cにおけるナトリウム D線の屈折率( D )を測定した。
n 23
[0229] [メルトフローインデックスの測定]
メルトフローインデックス(Ml)は、 日本工業規格 JIS K7210に準じて測定した。 2 10°C、荷重 5kgf (49N)の条件下で直径 2mm、長さ 8mmのノズルから 10分間に吐 出される重合体量を測定した。
[0230] [ナイロン系樹脂中の低分子化合物(モノマー化合物およびオリゴマー化合物)の 定量分析および定性分析方法]
ナイロン系樹脂のペレット 50gとメタノール 100mlを 300mlナスフラスコに入れ 24時 間、攪拌しながら還流した。還流後のメタノールをビーカーに移し、新たなメタノール をナスフラスコに入れて更に 24時間還流を行った。還流後、抽出したメタノール溶液 の合計 200mlを乾固させ、得られた乾固物の質量 (Xg)を測定した。 [0231] この乾固物について、質量分析計 (MS) (日本電子 (株)製、商品名: SX— 102)、 熱抽出 GC— MS (Agilent社製、商品名: HP5890/5972)による定性分析を行つ た。
[0232] また、この乾固物をメタノールに再度適当量溶解し、分取型サイズ排除クロマトダラ フィー(SEC) (日本分析工業 (株)製、商品名: LC 10)により、乾固物を分子量別 に分けて採取した。さらに、採取物に対して、核磁気共鳴スペクトル測定 (NMR) (日 本電子 (株)製、商品名: EX— 270)による定性分析を行った。
[0233] なお、ナイロン系樹脂のペレット中に含まれる低分子化合物の含有量 (モノマー化 合物とオリゴマー化合物の合計含有量)は下記式 (iX)により算出した。
[0234] [数 6]
〔含有量〕 =XZ50 1 00 (質量%) (ΪΧ)
[0235] [結晶化度 (X)の測定]
25°Cに管理された恒温水槽に n ヘプタンと四塩化炭素からなる密度勾配管を作 製し、試料を 5mm X 5mm程度の大きさにサンプリングして投入し、 24時間後に読み 取り、それにより密度 dsを測定した。次いで、この密度 dsを用いて、結晶化度 (X)を 下記一般式に従って算出した。
[0236] 結晶化度(X) = (ds da) / (dc da)
(ここで、 da :非晶質の密度、 dc :結晶質の密度、 ds :試料の密度)
ds、 dcの値は X線回折法や赤外線スペクトルから求めた。ナイロン 66の場合、 da = 1. 09、 dc = l . 24を用いた。
[0237] [球晶サイズの測定]
POFケーブルの機能被覆層からミクロトームで超薄切片を切り出し、その切片を偏 光顕微鏡で観察し、球晶の写真を撮影した後、画像解析装置で球晶の直径を 20点 測定して数平均を算出して、これを球晶サイズとした。
[0238] [伝送損失の測定]
初期(熱処理前)の POFケーブル及び POF素線、並びに 105°Cのオーブン内で 5 000時間熱処理を行った後の POFケーブル及び POF素線につ!/、て、励振 NA=0 . 1の光を用レヽ、 25— lmのカットノ ック法 ίこより、波長 520nm、 570nm、 650nm(こ おける伝送損失を測定した。
[0239] [全波長伝送損失スペクトルの測定]
初期(熱処理前)の POFケーブル、及び 105°Cで 5000時間熱処理を行った後の P OFケーブルについて、励振 ΝΑ=0· 1の光を用い、 25— lmのカットバック法により 、測定波長 400nm〜 71 Onmの範囲で全波長伝送損失スペクトルを測定した。
[0240] [酸素透過率の測定]
IS014663- 2 : 1999 (Annex C)に定められた方法に従って、以下のようにして 被覆材料の酸素透過率を測定した。
[0241] 機能被覆層を形成するためのナイロン系樹脂組成物を、圧縮成形機により加熱下 に圧縮成形し、厚さ 100 mのフィルム状試験片を作製し、米国、モコン(MOCON )社製の酸素透過率測定装置 (機種名: OXTRAN (登録商標))を用い、温度 23°C 、湿度 0%RHの条件下で酸素透過率 [cm3 · cm/ (cm2 · sec · Pa) ]を測定した。
[0242] [被覆層の引抜強度の測定]
POF素線と光遮断被覆層との間の引抜強度は、図 2に示すように、 POFケーブル 10を保持する治具 12と、治具 12の一端部に形成された突起 14を把持するチャック 8と、 POFケーブル 10の剥離部分 5を把持するチャック 7とを備えた測定装置 20を用 いて測定した。治具 12には、 POFケーブル 10の被覆部分 4が収容される保持室 13 と、 POFケーブル 10の剥離部分 5よりも大きく被覆部分 4よりも狭い貫通孔 15が形成 されている。
[0243] 測定にあたっては、一端側の光遮断被覆層を剥離した POFケーブルを用意し、 P OFケーブルの被覆部分 4の長さが 30mmになるように切断した。次に、治具 12に形 成されている保持室 13内に POFケーブルの被覆部分 4を収容し、 POFケーブルの 剥離部分 5を貫通孔 15から抜き出した。次に、治具 12の一端部に形成されている突 起 14をチャック 8で把持し、 POFケーブルの剥離部分 5をチャック 7で把持した。
[0244] 次に、 POFケーブル 10の中心軸方向(図中矢印方向)に沿って、一定速度 50mm /minでチャック 8を移動させて治具 12を引っ張り、 POFケーブル 10の被覆部分 4 において剥離部分 5よりも厚い部分を引き抜いた。このときの引き抜き応力と、 POFケ 一ブル 10の被覆部分 4において剥離部分 5よりも厚い部分の引き抜き方向へのずれ 量との関係を示す曲線から、引き抜く際の応力のピーク値を読みとり引抜強度とした
[0245] [難燃剤の 1 %質量減少温度の測定]
示差熱分析装置 (TG/DTA) (セイコーインスツル社製、商品名: TG/DTA 63 00)を使用して熱分解の 1 %質量減少温度を測定した。難燃剤を、室温から 600°C まで 10°C/分の昇温速度で昇温し、質量が 1質量%減少する時の温度(°C)を求め た。
[0246] [難燃性試験]
難燃性試験は、 DIN72551— 5に準拠するに測定方法に基づいて行った。
[0247] なお、この測定方法は、電線用の難燃性測定法である DIN72551— 5を、光フアイ バケーブルの難燃性を測定するために、次のように変更したものである。
[0248] すなわち、この測定法においては、燃焼時または燃焼後の電線を斜め 45° に維持 することが必要とされている。しかし、光ファイバケーブルは電線とは異なり、光フアイ バが燃焼した際に光ファイバケーブルをこのような斜め 45° に維持することが困難で ある。よって、光ファイバケーブルを燃焼時または燃焼後に斜め 45° に維持するた めに、光ファイバケーブルの周囲に螺旋状に一対の銅線を、互いが交差するように 巻き付けた状態で難燃性を測定する。この銅線としては直径 0. 7mm φのものを用 い、螺旋周期は光ファイバケーブルの長手方向に 20mm周期とする。
[0249] また、難燃性試験の合否の判定基準は、光ファイバケーブルにバーナーの炎を 7 秒間あてて着火した後、この炎を試料から遠ざけ、 30秒以内に炎が消えたものを可 とし、消えなかったものを不可とする。このような試験を 10本のサンプルに対して行つ て、可の本数が 8本以上である場合を「〇」とし、それ未満の場合を「△」とした。併せ て、 30秒以内に炎が消えたものの本数を記録した。
[0250] [POFケーブル表面の外観評価]
POF二次ケーブル表面の外観を観察して、ケーブル表面の外観の判定を、次のよ うに fiなった。
◎ : POFケーブルの表面の外観は円滑である、 〇:POFケーブルの表面の外観は円滑だ力 表面になだらかな凸凹が観察され る、
△: POFケーブルの表面に著し!/、凸凹が観察される、
X: POFケーブルの表面に著しい凸凹及び樹脂劣化物が観察される。
[0251] [POFケーブルの断面形状の評価]
POF—次ケーブル断面を光学顕微鏡で観察した。
[0252] [POFケーブルの曲げ弾性率の測定]
POF二次ケーブルを 2つの固定点で固定し、ケーブル曲げ具を用いて POFケー ブルを中心軸に対して垂直に押圧した。固定点の間隔は 15mmとした。押圧時、 PO Fケーブルは、曲率半径 5mmの円弧形状となった。ケーブル曲げ具が押圧開始から lmm変位したときのケーブル曲げ具に力、かる応力(N)を測定し、曲げ弾性率(N/ mm)とした。この結果から、二次ケーブルの曲げ弾性率の判定を、次のように行なつ た。
◎:曲げ弾性率力 10N以上 16N以内、
〇:曲げ弾性率が、 6N以上 10N未満、又は、 16Nを超え 20N以内、 Δ :曲げ弾性率が 6N未満、又は、曲げ弾性率が 20N超過。
[0253] 曲げ弾性率が低すぎると、 POFケーブルが軟ら力、くなるため、取り扱いの最中に P OFケーブルがねじれやすくなる。逆に、曲げ弾性率が高すぎると、 POFケーブルが 固くなるため、取り扱い性が低下したり、 POFケーブルを専用ボビンに巻き取った状 態での保管の際に、 POFケーブルに"巻き癖"が付きやすくなつたりする。
[0254] [参考例 1]
コア材として PMMA (屈折率 1 · 492)、第 1クラッド材として 3FM/17FM/MM A/MAA (組成比で 51/31/17/1 (質量%) )からなる共重合体(屈折率 1. 416 〜; ! · 417)、第 2クラッド材として VdF/TFE/HFP (組成比で 43/48/9 (質量% )、屈折率 1. 375、結晶融解熱(AH) 14mj/mg)からなる共重合体をそれぞれ用 いた(「MAA」はメタクリル酸を示す)。これらの重合体を溶融して、 220°Cの紡糸へッ ドに供給し、同心円状複合ノズルを用いて複合紡糸した後、 140°Cの熱風加熱炉中 で繊維軸方向に 2倍に延伸し、各クラッドの厚みが 10 mで直径力 mmの POF素 線を得た。
[0255] 得られた POF素線の伝送損失は 134dB/kmと良好であり、耐熱試験後の伝送損 失も 175dB/kmと良好であった。
[0256] 作製した POF素線の外周に、保護被覆層として PBT樹脂 (東レ 'デュポン社、商品 名:ノヽイトレル (Hytrel) 4767)、光遮断被覆層として、カーボンブラックを 1質量%添 加した、市販のナイロン 12樹脂(ダイセル 'デグッサ社製、商品名:ダイアミド— L164 0)を、 210°Cに設定したクロスヘッドダイを用いたクロスヘッドケーブル被覆装置で被 覆し、保護被覆層(厚み 40 μ m)、および光遮断被覆層(厚み 210 m)を有する外 径 1. 5mmの POF—次ケーブルを得た。
[0257] 得られた POF—次ケーブルは、初期の伝送損失が 135dB/kmと良好であり、耐 熱試験後の伝送損失も 185dB/kmと良好であった。 POF素線と光遮断被覆層との 間の引抜強度は 46Nであった。
[0258] PBT樹脂の、ソフトセグメント部分(B)を構成するポリテトラメチレングリコール(PT MG)単位の分子量は 430であり、ハードセグメント部分 (A)に含まれるポリブチレン 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)に含まれるポリブチレ ンテレフタレート単位の総モル数(b)の比(a/b)は 25/75であり、ショァ D硬度は 4 7、融点は 199°C、メルトフローインデックスは 22g/10分であった。
[0259] 光遮断被覆層のナイロン 12樹脂に含まれるモノマーおよびオリゴマーの含有量は 、 1. 18質量%であった。抽出後のメタノール溶液から得られた採取物の定性分析を 行ったところ、抽出物は、ナイロン 12樹脂の原料であるモノマー単量体(12—アミノド デカン酸および ω—ラウ口ラタタム)及びこのモノマーの二量体、三量体、四量体、さ らにそれ以上の多量体(ァミノ脂肪族カルボン酸化合物と環状ラタタム化合物)であつ た。
[0260] [実施例 1]
参考例 1で作製した外径 1. 5mmの POF—次ケーブルの外周に、機能被覆層を形 成した。この機能被覆層の材料には、ナイロン 6樹脂(宇部興産社製、商品名: UBE ナイロン 1011FB)を 83. 5質量%、臭素化ポリスチレン(アルべマール社製、商品名 : HP— 3010、 GPCで測定したポリスチレン換算分子量 50, 000)を 10質量%、五 酸化アンチモン(日産化学社製、商品名:サンエポック)を 5質量%、群青を 1. 5質量 %の比率で配合したナイロン 6樹脂組成物(臭素原子の含有量 6. 8質量%)を用い た。この樹脂組成物を、 240°Cに設定したクロスヘッドダイを備えたクロスヘッドケー ブル被覆装置で被覆し、機能被覆層(厚み 400 m)を有する外径 2. 3mmの POF 二次ケーブルを得た。ナイロン 6樹脂に含まれるモノマーおよびオリゴマーの含有量 は 9. 0質量%であった。
[0261] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 2に記載した。得られた POF二次ケー ブルは、初期の伝送損失が 135dB/km、耐熱試験後の伝送損失が 200dB/km であり、耐熱性は良好であった。
[0262] なお、 POF素線の外径 A= 1000 m)、保護被覆層の厚み a = 40 m)、光遮 断被覆層の厚み b = 210 ( ,1 m)、機能被覆層の厚み c = 400 ( ,i m)であることから、 b/a = 5. 25、 (b + c) /a = 15. 25であった。
[0263] [実施例 2]
参考例 1で作製した外径 1. 5mmの POF—次ケーブルの外周に、機能被覆層を形 成した。この機能被覆層の材料には、ナイロン 6樹脂(宇部興産社製、商品名: UBE ナイロン 1011FB)を 85質量0 /0、メラミンシァヌレート(日産化学社製、商品名: MC— 4000)を 15質量%、群青を 1. 5質量%の比率で配合したナイロン 6樹脂組成物を用 いた。この樹脂組成物を、 240°Cに設定したクロスヘッドダイを備えたクロスヘッドケ 一ブル被覆装置で被覆し、機能被覆層(厚み 400 a m)を有する外径 2. 3mmの PO F二次ケーブルを得た。
[0264] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 2に記載した。得られた POF二次ケー ブルは、初期の伝送損失が 135dB/km、耐熱試験後の伝送損失が 198dB/km であり、耐熱性は良好であった。
[0265] [比較例;!〜 2]
参考例 1で作製した直径力 mmの POF素線の外周に、光遮断被覆層として、カー ボンブラックを 1質量%添加した、市販のナイロン 12樹脂(ダイセル 'デグッサ社製、 商品名:ダイアミド一 L1640)を、 210°Cに設定したクロスヘッドダイを用いたクロスへ ッドケーブル被覆装置で被覆し、光遮断被覆層(厚み 25(^ 111)を有する外径 1 · 5m mの POF—次ケーブルを得た。
[0266] 次いで、比較例 1及び比較例 2として、得られた POF—次ケーブルの外周に、実施 例 1及び実施例 2でそれぞれ機能被覆層に用いたナイロン 6樹脂組成物を、 240°C に設定したクロスヘッドダイを備えたクロスヘッドケーブル被覆装置で被覆し、機能被 覆層(厚み 400 μ m)を有する外径 2· 3mmの POF二次ケーブルを作製した。
[0267] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 2に記載した。得られた POF二次ケー ブルは、いずれも初期の伝送損失が 133dB/kmと良好な伝送特性を示した力 耐 熱試験後の伝送損失が 1000dB/kmを超え、耐熱性が著しく劣っていた。また、 P OF素線と光遮断被覆層との間の引抜強度は 35Nであった。
[0268] [実施例 3]
保護被覆層の厚みを 80 a m、光遮断被覆層の厚みを 170 a mとした以外は参考 例 1と同様にして外径 1. 5mmの POF—次ケーブルを得た。得られた POF—次ケー ブルの外周に、実施例 1と同様にして機能被覆層を被覆し、外径 2. 3mmの POF二 次ケーブルを得た。
[0269] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 2に記載した。得られた POF二次ケー ブルは、初期の伝送損失が 132dB/km、耐熱試験後の伝送損失が 190dB/km であり、耐熱性は良好であった。
[0270] なお、 POF素線の外径 A= 1000 m)、保護被覆層の厚み a = 80 m)、光遮 断被覆層の厚み b = 170 m)、機能被覆層の厚み c = 400 ( ,i m)であることから、 b/a = 2. 13、 (b + c) /a = 7. 13であった。
[0271] [実施例 4〜7]
保護被覆層を、表 1— 1に示すメルトフローインデックス(Ml)をもつ PBT樹脂でそ れぞれ形成した以外は、実施例 3と同様にしてそれぞれ実施例 4〜7の POF二次ケ 一ブルを作製した。
[0272] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 2に記載した。 PBT樹脂の Mlが低い 実施例 4 (MI = 3)、及び PBT樹脂の Mlが高い実施例 7 (MI = 230)の POF—次ケ 一ブルの断面形状については保護被覆層の厚みが不均一である力 S、適度な Mlを持 つ PBT樹脂を使用した実施例 5及び 6 (MI = 30、 180)は、保護被覆層の厚みが均 一であった。また、いずれの POF二次ケーブルにおいても、初期の伝送損失は小さ ぐ良好な伝送特性を示したが、耐熱試験後の伝送損失は、保護被覆層の厚みが不 均一である実施例 4及び実施例 7では 245〜250dB/kmとやや高力、つた。
[0273] [実施例 8〜; 12]
保護被覆層を、表 1 1に示す PBT樹脂でそれぞれ形成した以外は、実施例 3と同 様にしてそれぞれ実施例 8〜; 12の POF二次ケーブルを作製した。なお、実施例 10 で用いた PBT樹脂は、東レ 'デュポン社、商品名:ノヽイトレル(Hytrel) 4047である。
[0274] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 2に記載した。 PBT樹脂の a/b比、シ ョァ D硬度、および融点が比較的高い実施例 12については、保護被覆層の厚みが 不均一であり、実施例 8〜; 11に対して伝送損失が大きぐまた引抜強度が低かった。
[0275] [実施例 13]
光遮断被覆層として、カーボンブラックを 1質量%添加した、市販のナイロン 11樹 脂(アルケマ社製、商品名: Rilsan BMF— 0、モノマーおよびオリゴマーの合計含 有量が 0. 95質量%)を用いた以外は、実施例 3と同様にして POF二次ケーブルを 作製した。
[0276] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 2に記載した。得られた POF二次ケー ブルは、初期の伝送損失が 135dB/km、耐熱試験後の伝送損失が 180dB/km であり、耐熱性は良好であった。
[0277] [比較例 3]
光遮断被覆層として、カーボンブラックを 1質量%添加した、市販のナイロン 12樹 脂(EMS昭和電工社製、商品名: Grilamide L16A、モノマーおよびオリゴマーの 合計含有量が 1. 69質量%)を用いた以外は、実施例 3と同様にして POF二次ケー ブルを作製した。
[0278] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 2に記載した。得られた POF二次ケー ブルは、初期の伝送損失が 133dB/kmと良好な伝送特性を示した力 S、耐熱試験後 の伝送損失が 850dB/kmと大きぐ耐熱性が著しく劣っていた。
[0279] [比較例 4〜5]
光遮断被覆層に、市販のナイロン 12樹脂(ダイセル 'デグッサ社製、商品名:ダイァ ミド— L1640)及び市販のナイロン 6— 12樹脂(ダイセル 'デグッサ社製、商品名:ダ ィアミド— N1901)を用いた以外は、実施例 3と同様にして、それぞれ比較例 4及び 比較例 5の POF二次ケーブルを作製した。
[0280] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 2に記載した。得られた POF二次ケー ブルは、いずれも初期の伝送損失が 133dB/kmと良好な伝送特性を示した力 耐 熱試験後の伝送損失が 1000dB/kmを超え、耐熱性が著しく劣っていた。
[0281] [実施例 14〜; 15、比較例 6]
POF素線の第 2クラッドに、表 1 1に記載した含フッ素ォレフィン系樹脂を用いた 以外は、参考例 1と同様にして POF素線を作製した。得られた POF素線のそれぞれ に、実施例 3と同様にして、保護被覆層、光遮断被覆層、機能被覆層を被覆して、 P OF二次ケーブルを作製した。表中の「PFPVE」はパーフルォロペンタフォロプロピ ノレビュルエーテル(CF =CFOCH CF CF )を示す。
2 2 2 3
[0282] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 2に記載した。結晶融解熱(ΔΗ)が 4 Omj/mg以下である実施例 14及び 15の POF二次ケーブルは、初期の伝送損失が 133dB/km、耐熱試験後の伝送損失が 200dB/km以下であり、耐熱性は良好で あった。これらに対して、結晶融解熱(ΔΗ)が 40mj/mgより大きい比較例 6では、 耐熱試験後の伝送損失が 1000dB/km以上と大きぐ耐熱性が著しく劣っていた。
[0283] [実施例 16〜20]
保護被覆層の厚み a、光遮断被覆層の厚み b、及び機能被覆層の厚み cをそれぞ れ表 3に記載した通りとした以外は、実施例 1と同様にして POF二次ケーブルを作製 した。
[0284] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 3に記載した。表 3には、実施例 1及び 実施例 3の評価結果も合わせて記載した。保護被覆層の厚みが薄くなり、比 b/aが 大きくなるほど、 POF素線と光遮断被覆層との間の引抜強度は大きくなるが、 POF 二次ケーブルの耐熱試験後の伝送損失は増加する傾向があった。
[0285] [実施例 2;!〜 25]
実施例 3と同様にして作製した外径 1. 5mmの POF—次ケーブルの外周に、機能 被覆層として、ナイロン 6樹脂 (宇部興産社製、商品名: UBEナイロン 1011FB)とメラ ミンシァヌレート(日産化学社製、商品名: MC— 4000)と群青を表 4—1に記載した 配合比で混合して得られたナイロン 6樹脂組成物を用いた以外は、実施例 1と同様に して外径 2. 3mmの POF二次ケーブルを得た。表中の「PA6」はナイロン 6樹脂、「M CN」はメラミンシァヌレートを示す。
[0286] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 4 2に示す。得られた POF二次ケー ブルは、初期及び耐熱試験後の伝送損失がともに小さぐ耐熱性は良好であった。し かし、機能被覆層中のメラミンシァヌレートの含有量が少ないほど POF二次ケーブル の難燃性が低かった。一方、メラミンシァヌレートの含有量が多くなるほど、難燃性は 向上するが、 POF二次ケーブルの曲げ弾性率は大きくなり、ケーブル取り扱い性は 低下する傾向があった。
[0287] [実施例 26〜31]
実施例 3と同様にして作製した外径 1. 5mmの POF—次ケーブルの外周に、機能 被覆層として、ナイロン 6樹脂(宇部興産社製、商品名: UBEナイロン 1011FB)と臭 素化ポリスチレン (アルべマール社製、商品名: HP— 3010)と群青を表 4—1に記載 した配合比で混合して得られたナイロン 6樹脂組成物を用いた以外は、実施例 1と同 様にして外径 2. 3mmの POF二次ケーブルを得た。
[0288] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 4 2に示す。得られた POF二次ケー ブルは、初期及び耐熱試験後の伝送損失がともに小さぐ耐熱性は良好であった。し かし、機能被覆層中の臭素化ポリスチレンの含有量が少ないほど POF二次ケーブル の難燃性が低かった。一方、臭素化ポリスチレンの含有量が多くなるほど、難燃性は 向上するが、 POF二次ケーブルの曲げ弾性率は大きくなり、ケーブルの取り扱い性 が低下する傾向があった。
[0289] [実施例 32]
機能被覆層に用いる難燃剤として、 1 %質量減少温度が 300°C未満の臭素化ポリ スチレンを用いた以外は、実施例 27と同様にして POF二次ケーブルを作製した。
[0290] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 4 2に記載した。得られた POF二次 ケーブルは、耐熱試験後の伝送損失、及び難燃性が、 1 %質量減少温度が 300°C 以上の臭素化ポリスチレンを用いた実施例 27に対して劣っていた。 [0291] [実施例 33〜38、比較例 7〜; 10]
機能被覆層の着色剤として、表 4— 1に記載した無機顔料 (実施例 33〜38)及び 有機色素(比較例 7〜10)を用いた以外は、実施例 3と同様にして外径 2. 3mmの P OF二次ケーブルを作製した。
[0292] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 4 2に記載した。着色剤に無機顔料 を用いた POF二次ケーブルは、初期及び耐熱試験後の伝送損失がともに小さぐ耐 熱性は良好であった(実施例 33〜38)。しかし、着色剤に有機色素を用いた POFケ 一ブルは、耐熱試験後の伝送損失が 1000dB/kmを超え、耐熱性が劣っていた( 比較例 7〜; 10)。
[0293] [実施例 39〜59]
機能被覆層に用いる難燃剤および着色剤として、分子量が異なる臭素化ポリスチ レン及び群青(実施例 33〜59)、 TBA— PC及び弁柄(実施例 44〜49)、ポリジブ口 モスチレン及び紺青(実施例 50〜54)、 PPBBA及び群青(実施例 55〜59)を表 4 1及び表 5—1に記載した配合比でそれぞれ使用した以外は、実施例 3と同様にし て POF二次ケーブルを作製した。
[0294] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 4 2及び表 5— 1に記載した。 1 %質 量減少温度が 300°C未満の難燃剤を使用する場合や分子量が低い難燃剤を使用 する場合は、 POF二次ケーブルの耐熱試験後の伝送損失はやや高くなり、耐熱性 が比較的低ぐまた難燃性も相対的に低かった。一方、分子量が高い難燃剤を使用 する場合は、 POF二次ケーブルの表面の外観が損なわれたり、ケーブルの曲げ弹 性率が大きくなりケーブル取り扱い性が低下する傾向があった。
[0295] [実施例 60〜89、比較例 11〜; 14]
機能被覆層として、ナイロン 66樹脂(宇部興産社製、商品名: UBEナイロン 2015B )と、表 5 1に記載した各種難燃剤、難燃助剤 (五酸化アンチモン)、表 5 1に記載 した各種着色剤を、表 5 1に記載した配合比で混合して得られたナイロン 66樹脂 組成物を用い、クロスヘッドダイを 280°Cに設定した以外は、実施例 3と同様にして外 径 2· 3mmの POF二次ケーブルを得た。ナイロン 66樹脂に含まれるモノマーおよび オリゴマーの含有量は 8. 5質量%であった。 [0296] 得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 5— 2に記載した。これらの実施例に お!/、て得られた POF二次ケーブルは、初期及び耐熱試験後の伝送損失がともに小 さぐ耐熱性は良好であった。しかし、機能被覆層中の着色剤に有機色素を使用した 比較例 11〜; 14では、 POF二次ケーブルの耐熱試験後の伝送損失の増大が著しか つた。着色剤に無機顔料を使用した実施例において、分子量が低い難燃剤を用い た場合は、 POF二次ケーブルの耐熱試験後の伝送損失はやや高くなり、耐熱性が 比較的低ぐまた難燃性が相対的に低かった。一方、分子量が高い難燃剤を使用す る場合は、 POF二次ケーブルの表面の外観が損なわれたり、ケーブルの曲げ弾性 率が大きくなりケーブル取り扱い性が低下する傾向があった。また、難燃剤の含有量 が多いほど、難燃性は向上するが、 POF二次ケーブルの曲げ弾性率は大きくなり、 ケーブルの取り扱い性が低下する傾向があった。
[0297] [参考例 2]
コア材として PMMA (屈折率 1 · 492)、第 1クラッド材として 3FM/17FM/MM A/MAA (組成比で 51/31/17/1 (質量%) )からなる共重合体(屈折率 1. 416 〜; ! · 417)、第 2クラッド材として VdF/TFE/HFP (組成比で 43/48/9 (質量% )、屈折率 1. 375、結晶融解熱(AH) 14mj/mg)からなる共重合体をそれぞれ用 いた。これらの重合体を溶融して、 220°Cの紡糸ヘッドに供給し、同心円状複合ノズ ルを用いて複合紡糸した後、 140°Cの熱風加熱炉中で繊維軸方向に 2倍に延伸し、 各クラッドの厚みが 10 mで直径が lmmの POF素線を得た(表 1及び表 2中では「 POF (A)」と略する)。得られた POF素線の波長 650nmの伝送損失は 130dB/km と良好であった。
[0298] 作製した POF素線の外周に、光遮断被覆層として、カーボンブラックを 1質量%添カロ した、市販のナイロン 12 (ダイセル 'デグッサ社製、商品名:ダイアミド— L1640)を、 2 10°Cに設定したクロスヘッドダイを用いたクロスヘッドケーブル被覆装置で被覆し、 光遮断被覆層(厚み 250 μ m)を有する外径 1 · 50mmの POF—次ケーブルを得た
[0299] 得られた POF—次ケーブルは、波長 650nmの初期の伝送損失が 134dB/kmと良 好であった。しかし、耐熱試験後の伝送損失は 560dB/kmと光伝送性能に低下が 見られた。また、耐熱試験後の波長 520nm及び波長 570nmの伝送損失は、それぞ れ 1000dB/km以上、 980dB/kmであり、初期の伝送損失に対して著しく増加し た。
[0300] 光遮断被覆層のナイロン 12に含まれるモノマーおよびオリゴマーの合計含有量は、
1. 18質量%であった。抽出後のメタノール溶液から得られた採取物の定性分析を 行ったところ、抽出物は、ナイロン 12の原料であるモノマー単量体(12—アミノドデ力 ン酸および ω—ラウ口ラタタム)及びこのモノマーの二量体、三量体、四量体、さらに それ以上の多量体(ァミノ脂肪族カルボン酸化合物と環状ラタタム化合物)であった。
[0301] [参考例 3]
参考例 2で作製した POF素線 (POF (Α) )の外周に、保護被覆層としてポリブチレ ンテレフタレート(ΡΒΤ)系樹脂(東レ.デュポン社、商品名:ノヽイトレル(Hytrel) 404 7)、光遮断被覆層として、カーボンブラックを 1質量%添加した、市販のナイロン 12 樹脂 (ダイセル 'デグッサ社製、商品名:ダイアミド— L1640)を設けた以外は、参考 例 1と同様にして、保護被覆層(厚み 40 m)、および光遮断被覆層(厚み 215 m) を有する外径 1 · 51mmの POF—次ケーブルを得た。
[0302] なお、ポリブチレンテレフタレート系樹脂は、そのソフトセグメント部分 (B)を構成する ポリテトラメチレングリコール単位の分子量が 430、当該樹脂のハードセグメント部分( A)に含まれるポリブチレンテレフタレート単位の総モル数(a)と、当該樹脂のソフトセ グメント部分(B)に含まれるポリブチレンテレフタレート単位の総モル数 (b)の比(a/ b)が 25/75、ショァ D硬度が 47、融点が 199°C、メルトフローインデックス(210°C、 荷重 5kg (49N) )力 ¾2g/10分であった。
[0303] 得られた POF—次ケーブルは、波長 650nmの初期の伝送損失が 134dB/kmと良 好であった。さらに、耐熱試験後の伝送損失は 185nmと良好であった。また、耐熱 試験後の波長 520nm及び波長 570nmの伝送損失は、それぞれ 1000dB/km以 上、 460dB/kmであった。
[0304] 得られた POF—次ケーブルを 105°Cに 5000時間放置した時の伝送損失スペクトル を、初期の場合と比較して図 3に示す。短波長側の伝送損失が著しく増大しているこ とがわカゝる。 [0305] [実施例 90]
参考例 3で作製した外径 1. 51mmの POF—次ケーブルの外周に、機能被覆層と して、ナイロン 66樹脂(宇部興産社製、商品名: UBEナイロン 2015B)を、 280°Cに 設定したクロスヘッドダイを用いたクロスヘッドケーブル被覆装置で被覆し、機能被覆 層(厚み 400 a m)を有する外径 2· 31mmの POF二次ケーブルを得た。
[0306] 得られた POF二次ケーブルは、波長 650nmの初期の伝送損失が 136dB/kmと良 好であり、耐熱試験後の伝送損失も 205dB/kmと良好であった。また、耐熱試験後 の波長 520nm及び波長 570nmの伝送損失は、それぞれ 1000dB/km以上、 662 dB/kmであった。
[0307] 得られた POF二次ケーブルを 105°Cに 5000時間放置した時の伝送損失スペクトル を、初期の場合と比較して図 4に示す。短波長側の伝送損失が著しく増大しているこ とがわカゝる。
[0308] [実施例 91]
機能被覆層として、ナイロン 66 (宇部興産社製、商品名: UBEナイロン 2015B)を 9 8質量%、群青を 2. 0質量%の比率で配合したナイロン 66樹脂組成物を用いた以 外は、実施例 90と同様の方法で POF二次ケーブルを得た。
[0309] 得られた POF二次ケーブルは、波長 650nmの初期の伝送損失が 136dB/km、耐 熱試験後の伝送損失が 197dB/kmと良好であった。また、耐熱試験後の波長 520 nm及び波長 570nmの伝送損失は、それぞれ 1000dB/km以上、 506dB/kmで あった。
[0310] [実施例 92]
機能被覆層として、ナイロン 66 (宇部興産社製、商品名: UBEナイロン 2015B)を 8 5質量%、臭素化ポリスチレン(アルべマール社製、商品名: HP— 3010、 GPCで測 定したポリスチレン換算分子量 50, 000、臭素原子の含有量は 68. 5質量%)を 10 質量%、五酸化アンチモン(日産化学社製、商品名:サンエポック)を 5質量%の比率 で配合したナイロン 66樹脂組成物を用いた以外は、実施例 90と同様の方法で POF 二次ケーブルを得た。
[0311] なお、この機能被覆層中の臭素原子の含有量は 6. 85質量%に相当する。 [0312] 得られた POF二次ケーブルは、波長 650nmの初期の伝送損失が 134dB/km、耐 熱試験後の伝送損失が 187dB/kmと良好であった。また、耐熱試験後の波長 520 nm及び波長 570nmの伝送損失は、それぞれ 1000dB/km以上、 351dB/kmで あった。
[0313] [実施例 93]
機能被覆層として、ナイロン 66 (宇部興産社製、商品名: UBEナイロン 2015B)を 8 3質量%、臭素化ポリスチレン(アルべマール社製、商品名: HP— 3010、 GPCで測 定したポリスチレン換算分子量 50, 000)を 10質量%、五酸化アンチモン(日産化学 社製、商品名:サンエポック)を 5質量%、群青を 2. 0質量%の比率で配合したナイ口 ン 66樹脂組成物を用いた以外は、実施例 90と同様の方法で POF二次ケーブルを 得た。
[0314] 得られた POF二次ケーブルは、波長 650nmの初期の伝送損失が 134dB/km、耐 熱試験後の伝送損失が 140dB/kmと非常に良好であった。さらに、耐熱試験後の 波長 520nm及び波長 570nmの伝送損失は、それぞれ 165dB/km以上、 104dB /kmと非常に良好であった。
[0315] 得られた POF二次ケーブルを 105°Cに 5000時間放置した時の伝送損失スペクトル を、初期の場合と比較して図 5に示す。短波長側の伝送損失の増加は、図 3 (参考例 3、 POF—次ケーブル)や図 4 (実施例 90)と比較すると著しく抑制されて!/、ること力 S ゎカゝる。
[0316] [実施例 94]
光遮断被覆層として、カーボンブラックを 1質量%添加した市販のナイロン 11 (アル ケマ社製、商品名: Rilsan BMF— 0、モノマーおよびオリゴマーの合計含有量が 0 . 95質量%)を用い、機能被覆層として、ナイロン 66 (宇部興産社製、商品名: UBE ナイロン 2015B)を 98質量0 /0、ナイロン 66の結晶化促進剤として酸化アルミニウムを 2質量%の比率で配合したナイロン 66樹脂組成物を用いた以外は、実施例 90と同 様の方法で POF二次ケーブルを得た。得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 8に記載した。
[0317] [実施例 95] 機能被覆層として、ナイロン 66 (宇部興産社製、商品名: UBEナイロン 2015B)を 9 4質量%、ナイロン 66の結晶化促進剤としてタルクを 2質量%、弁柄を 4質量%の比 率で配合したナイロン 66樹脂組成物を用いた以外は、実施例 94と同様の方法で PO F二次ケーブルを得た。得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 8に記載した。
[0318] [実施例 96〜99]
保護被覆層として表 7に記載した材料を用い、機能被覆層として表 7に記載したナ ィロン 66樹脂組成物を用いた以外は、実施例 90と同様の方法で POF二次ケーブル を得た。得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 8に記載した。
[0319] [実施例 100〜; 101、比較例 15]
POF素線の第 1クラッド及び第 2クラッドを表 6に記載した材料 (実施例 100は POF (B)、実施例 101は POF (C)、比較例 15は POF (D) )を用いた以外は、参考例 2と 同様の方法で、各クラッドの厚みが 10 mで直径力 mmの POF素線を得た。
[0320] 次に、これらの POF素線の外周に、保護被覆層及び機能被覆層として表 7に記載し た材料を用いた以外は、実施例 90と同様の方法で POF二次ケーブルを得た。得ら れた POF二次ケーブルの評価結果を表 8に記載した。
[0321] [実施例 102]
光遮断被覆層として、カーボンブラックを 1質量%添加した市販のナイロン 11樹脂( アルケマ社製、商品名: Rilsan BMF— 0、モノマーおよびオリゴマーの合計含有量 が 0. 95質量%)を用い、機能被覆層として、表 7に記載したナイロン 66樹脂組成物 を用いた以外は、実施例 90と同様の方法で POF二次ケーブルを得た。得られた PO F二次ケーブルの評価結果を表 8に記載した。
[0322] [比較例 16]
光遮断被覆層として、カーボンブラックを 1質量%添加した市販のナイロン 12樹脂( EMS昭和電工社製、商品名: Grilamide L16A、モノマーおよびオリゴマーの合計 含有量が 1. 69質量%)を用いた以外は、実施例 93と同様の方法で POF二次ケー ブルを得た。得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 8に記載した。
[0323] [比較例 17]
保護被覆層を設けな力 た以外は、実施例 93と同様の方法で POF二次ケーブル を得た。得られた POF二次ケーブルの評価結果を表 8に記載した。
[0324] [比較例 18〜; 19]
機能被覆層として、着色材に有機色素であるフタロシアニン系化合物(比較例 18) 、アンスラキノン系化合物(比較例 19)を用!/、た表 7に記載のナイロン 66樹脂組成物 を用いた以外は、実施例 90と同様の方法で POF二次ケーブルを作製した。得られ た POF二次ケーブルの評価結果を表 8に記載した。
[0325] [比較例 20〜21]
参考例 3で作製した POF—次ケーブルの外周に、機能被覆層として、比較例 20で は市販のナイロン 12樹脂(ダイセル 'デグッサ社製、商品名:ダイアミド— L1640)を、 比較例 21では表 7に記載したナイロン 12樹脂組成物を、 220°Cに設定したクロスへ ッドダイを用いたクロスヘッドケーブル被覆装置で被覆し、機能被覆層(厚み 400 m)を有する外径 2· 30mmの POF二次ケーブルを作製した。得られた POF二次ケ 一ブルの評価結果を表 8に記載した。
[0326] [実施例 103]
実施例 93で作製した POF二次ケーブルの端部に、発光中心を 565nm付近に持 つ PGaN系の LEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用い、初期だけでなぐ 105°C環境下に 5000時間放置した後でも、安定に信号を送れることを確認した。
[0327] [実施例 104]
実施例 93で作製した POF二次ケーブルの端部に、発光中心を 520nm付近に持 つ InGaN系の LEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用い、初期だけでなく 、 105°C環境下に 5000時間放置した後でも、安定に信号を送れることを確認した。
[0328] [実施例 105]
実施例 93で作製した POF二次ケーブルの端部に、発光中心を 590nm付近に持 つ AlGalnP系の LEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用い、初期だけでな く、 105°C環境下に 5000時間放置した後でも、安定に信号を送れることを確認した。
[0329] [実施例 106]
実施例 97で作製した POF二次ケーブルの端部に、発光中心を 565nm付近に持 つ PGaN系の LEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用い、初期だけでなぐ 105°C環境下に 5000時間放置した後でも、安定に信号を送れることを確認した。
[0330] [実施例 107]
実施例 98で作製した POF二次ケーブルの端部に、発光中心を 590nm付近に持 つ AlGalnP系の LEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用い、初期だけでな く、 105°C環境下に 5000時間放置した後でも、安定に信号を送れることを確認した。
[0331] [実施例 108]
実施例 101で作製した POF二次ケーブルの端部に、発光中心を 520nm付近に持 つ InGaN系の LEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用い、初期だけでなく 、 105°C環境下に 5000時間放置した後でも、安定に信号を送れることを確認した。
[0332] [比較例 22]
比較例 18で作製した POF二次ケーブルの端部に、発光中心を 565nm付近に持 つ PGaN系の LEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用いた。初期には安定 に信号を送れたが、 105°C環境下に 5000時間放置した後では、安定に信号を送る ことができなかった。
[0333] [比較例 23]
比較例 21で作製した POF二次ケーブルの端部に、発光中心を 565nm付近に持 つ PGaN系の LEDを取り付けて、信号伝送用ケーブルとして用いた。初期には安定 に信号を送れたが、 105°C環境下に 5000時間放置した後では、安定に信号を送る ことができなかった。
[0334] [表 1-1]
Figure imgf000072_0001
(80/20) yre 1-2]
Figure imgf000073_0001
2]
伝送損失〔dB/km) 引抜強度
一次ケーブルの 断面形状 初期 105°C、5000時間 (N/30mm) 参考例 1 135 185 46 良好 実施例 1 135 200 46 良好 実施例 2 135 198 46 良好 比較例 1 133 >湖0 35 良好 比較例 2 133 >1000 35 良好 実施例 3 132 190 42 良好 実施例 4 143 245 保護被覆層の
35
厚みが不均一 実施例 5 139 186 45 良好 実施例 6 135 205 51 良好 実施例 7 133 250 48 保護被覆層の 厚みが不均一 実施例 8 132 186 52 良好 実施例 9 133 188 49 良好 実施例 10 131 200 47 良好 実施例 11 131 202 40 良好 実施例 12 145 210 35 保護被覆層の 厚みが不均一 実施例 13 135 180 43 良好 比較例 3 134 850 46 良好 比較例 4 133 >1000 42 良好 比較例 5 133 >1000 42 良好 実施例 14 131 198 46 良好 実施例 15 131 199 41 良好 比較例 6 133 >1000 35 良好 3]
Figure imgf000075_0001
[0338] [表 4-1] 機能被覆層
昊素原子
樹脂: 難燃剤 : 難燃助剤 着色剤 配合比(貧畳%) 融点 難燃剤の
の含有量 難燃剤の 1 ¾
(°CJ 分子!: 質量滅少温度 (莨量%)
実施例 21 PA6 MCN - : 群青 = 95.5 3.0: 0.0: 1.5 220 一 - 310 実施例 22 PA6 MCN : 一 : 群青 = 93.5 5.0: 0.0: 1.5 220 ― 310 実施例 23 PA6 CN - : 群青 一 85.5 13.0 0.0: 1.5 220 一 一 310 実施例 24 PA6 MCN - : 群青 = 61.5 37.0: 0.0: 1.5 220 一 - 310 実施例 25 PA6 MCN <一 : 群靑 = 55.5 43.0 - 0,0: 1 5 220
> 一 ― 310
Q
実施例 26 PA6 BrPS An OOx 群青 = 95.5 2.0: 1.0: 1.5 220 1.4 50,000 342 実施例 27 PA6 BrPS : AnOx: 群青 = 83.5 10.0: 5 0: 1.5 220 6.9 50,000 342 実施例 28 PA6 BrPS : AnOx 群胥 - 68.5 20.0: 10.0: 1 5 220 13.7 50,000 342 実施例 29 PA6 BrPS AnOx 群青 = 56,0 30.0: 12.5: 1.5 220 20.5 50,000 342 実施例 30 PA6 BrPS - AnOx: 群責 = 3.5 40.0: 15.0: 1.5 220 27.4 50,000 342 実施例 31 PA6 BrPS : AnOx: 群靑 - 35.5 46.0: 17,0: 1.5 220 31.5 50,000 342 実施例 32 PA6 BrPS AnOx: 群青 = 83.5 10.0: 5 0: 1.5 220 6.9 50,000 290 実施例 33 PA6 BrPS : AnOx: 紺骨 = 83.5 10-0: 5.0: 1 5 220 6.9 50,000 342 実施例 34 PA6 BrPS AnOx: 黢化鉄 - 93.5 10.0: 5.0: 1 5 220 6.9 50,000 342 実施例 35 PA6 BrPS ; AnOx: 弁柄 = 83.5 10.0: 5 0: 1.5 220 6.9 50,000 342 実施例 36 PA6 BrPS AnOx: 硫化セリウム = 83.5 10.0: 5.0: 1 5 220 6.9 50,000 342 実施例 37 PA6 BrPS : AnOx: 酸化チタン - 83.5 10.0: 5 0: 1.5 220 6.9 50,000 342 実施例 38 PA6 BrPS : AnOx: CB - 83.5 10.0: 5.0 - 1.5 220 6.9 50,000 342 比較例 7 PA6 BrPS : AnOx: PhCy = 84.0 10.0: 5,0: 1.0 220 6.9 50,000 342 比較例 8 PA6 BrPS : AnOx: Pし = Θ4.0 10.0: 5.0: 1.0 220 6.9 50,000 342 比較例 9 PA6 BrPS AnOx: AQ = 34,0 10.0: 5 0: 1.0 220 6.9 50,000 342 比較例 10 PA6 BrPS AnOx BI = 84.0 10.Q: 5 0: 1.0 220 6.9 50,000 342 実施例 39 PA6 BrPS : 群責 = 63.5 10.0: 5.0: 1.5 220 6.9 800 342 実施例 40 PA6 BrPS : AnOx: 群靑 ^ 83.5 10.0: 5.0: 1.5 220 6.9 900 341 実施例 41 PA6 BrPS -. AnOx: 群靑 = B3.5 10.0: 5.0: 1.5 220 6.9 10,000 343 実施例 42 PA6 BrPS ; AnOx: 群靑 = 83.5 10.0: 5.0: 1.5 220 6.9 60,000 345 実施例 43 PA6 BrPS : AnOx: 群青 = 83.5 10.0: 5.0: 1.5 220 6.9 70,000 342 実施例 44 PA6 TBA-PC 弁柄 = 83.5 10.0 5.0: 1.5 220 6.9 800 320 実施例 45 PA6 TBA-PC AnOx: 弁柄 = 83.5 10.0: 5.0: 1.5 220 6.9 900 321 実施例 46 PA6 : TBA-PC; AnOx: 弁柄 = 83.5 10.0: 5 0: 1.5 220 6.9 2,100 323 実施例 47 PA6 TBA-PC AnOx: 弁柄 - 83.5 10.0: 5.0: 1.5 220 6.9 4 200 325 実施例 48 PA6 TBA-PC AnOx: 弁祸 = 83.5 10.0: 5.0: 1.5 220 6.9 4 160 280 実施例 49 PA6 TBA-PC AnOx: 弁柄 = 83.5 10.0: 5.0: 1 5 220 6 9 5 300 320 実施例 50 PA6 PDBS AnOx: 紺靑 = 83.5 10.0: 5.0: 1 5 220 5.9 800 332 実施例 51 PA6: PDBS : Αηθχ: 紺靑 = 83.5 10.0: 5.0: 1.5 220 5.9 2,300 334 実施例 52 PA6: PDBS : AnOx 树靑 = 83 5 10.0: 5.0: 1.5 220 5.9 49,000 336 実施例 53 PA6: PDBS : AnOx: 紺青 = 83.5 10.0: 5.0: 1 '5 220 5.9 48,500 285 実施例 54 PA6 PDBS : AnOx: 紺青 = 83.5 10.0: 5.0: 1.5 220 5.9 80,000 334
[0339] [表 4-2] 伝送損失(dB/km> 二次ケーブルの曲げ弾性率 難燃性
二次ケーブル
5000時間 表面の外観 曲げ弾性率 30s以下で消火 初期 105¾、 判定 (N/mm) 判定
(合格数/検査数) 実施例 21 135 185 © © 14 Δ 4/10 実施例 22 135 190 ◎ 16 Δ 7/10 実施例 23 135 195 @ 〇 19 〇 9/10 実施例 24 133 205 O 厶 23 0 10/10 実施例 25 131 215 厶 厶 25 o 10/10 実施例 26 136 181 ◎ 13 厶 3/10 実施例 27 131 185 ◎ © 16 o 8/10 実施例 28 131 182 ◎ 〇 18 〇 9门 0 実施例 29 131 191 o 厶 24 o 10/10 実施例 30 132 185 o 厶 26 〇 10/10 実施例 31 133 187 厶 厶 28 〇 10/10 実施例 32 136 250 ◎ 16 Δ 7/10 実施例 33 135 183 © ◎ 16 〇 8 /10 実施例 34 133 186 ◎ 15 〇 8/10 実施例 35 131 193 © 16 〇 8/10 実施例 36 131 187 © 15 〇 8/10 実施例 37 131 197 ◎ ◎ 15 0 8/10 実施例 38 134 195 ◎ © 16 〇 8 /10 比較例 7 133 >1000 ◎ @ 15 〇 8/10 比較例 8 136 >1000 ◎ 15 o 8/1D 比較例 9 136 >1000 ® ® 16 o 8/10 比較例 10 133 >1000 ◎ ◎ 15 〇 8/10 実施例 39 135 250 © 15 〇 8/10 実施例 40 132 210 ◎ ® 15 〇 8 /10 実施例 41 132 200 〇 o 19 〇 8/10 実施例 42 133 190 o 〇 20 〇 8 /10 実施例 43 132 188 Δ Δ 22 o 8/10 実施例 44 136 246 ◎ ◎ 15 Δ 7/10 実施例 45 134 212 ◎ © 15 〇 8/10 実施例 46 134 205 ◎ ® 16 o 9/10 実施例 47 134 200 ◎ 〇 18 〇 10/10 実施例 48 133 260 ο 18 Δ 7/10 実施例 49 134 190 〇 〇 20 〇 6/10 実施例 50 133 245 ◎ ◎ 15 △ 7/10 実施例 51 136 205 © ; ◎ 15 〇 8/10 実施例 52 134 198 〇 〇 19 o 10/10 実施例 53 132 270 o 〇 19 Δ 7/10 実施例 54 134 188 厶 厶 21 o 8/10 5-1] 機能被覆眉
臭素原子
融点
樹脂 : 難燃剤 : 難燃助剤 着色剤 配合比(贫量%) の含有量 難燃^の 難燃剤の
CO 分子量 量減少温度 (質量
実施例 : : 群青 = : :
実施例 : : : 群青 = : :
実施例 : : : 群 * = : :
実施例 : : : 群實 : :
実施例 : : : 群賁 = : :
実施例 : : 群靑 = : :
実施例 : : 群育 = : :
実施例 : : 群育 = : 10.0: 15 342 実施例 : : 群靑 58 : : 1 .6 50,000 実施例 : : : 群 IT = : 15.0:
実施例 : : : 群青 : :
実施例 : : 紺育 = : :
実施例 : : 酸化鉄 = : :
実施例 : : : 弁柄 = : :
実施例 : : : 硫化セリウム : :
実施例 : : : 酸化チタン = : :
実施例 : : : :
比較例 : : : = : :
比較例 : : : し : :
比較例 : : : .0 : :
比較例 : : = : :
実施例 : : 群青 = : :
実施例 : : : 群胃 : :
実施例 : ; : 群 ΐ = : :
実施例 : : : 群實 : 5.0: 6.9 60,000 実施例 : : 群青 = : :
実施例 : : 弁柄 = : :
実施例 : : 弁柄 = : :
実施例 : : 弁柄 = : :
実施例 : : 弁柄 = : :
実施例 : : 弁柄 : :
実施例 : : = : :
実施例 : : 紺青 = : : .5
実施例 : : : : 49,000 実施例 : : = : :
実施例 : 群育 : :
実施例 : : 群青 = : :
実施例 : : 群靑 = : :
実施例 : : 群育 : : 5-2] 伝送損失(dB/km) 二次ケーブルの曲げ弾性率 難燃性
二次ケーブル
0時間 表面の外観 曲げ弾性率 30s以下で消火 初期 105°C、500 判定 (N/mm) 判定
(合格数/検査数) 実施例 55 135 245 © ◎ 15 厶 7/10 実施例 56 135 206 ◎ © 16 O 8/10 実施例 57 132 195 〇 〇 19 〇 10 /10 実施例 58 134 280 〇 〇 19 Δ 7/10 実施例 59 133 190 厶 厶 21 O 8/10 実施例 60 133 190 ◎ 13 厶 4/10 実施例 61 132 187 ◎ ◎ 16 〇 8/10 実施例 62 135 188 © 〇 18 o 10/10 実施例 63 134 194 o Δ 22 o 10/10 実施例 64 132 190 〇 Δ 24 o 10/10 実施例 65 134 186 厶 Δ 26 〇 10/10 実施例 66 136 183 ◎ 16 o 8/10 実施例 67 134 187 ◎ 16 o 8/10 実施例 68 134 192 ◎ 16 〇 8/10 実施例 69 133 185 ◎ © 16 〇 8/10 実施例 70 132 184 ® © 16 〇 8/10 実施例 71 133 193 ◎ ◎ 16 〇 8/10 比較例 11 134 >1000 ◎ ◎ 16 〇 8/10 比較例 12 134 >1000 ◎ ◎ 16 〇 8/10 比較例 13 134 〉1000 ◎ © 16 〇 8/10 比較例 14 135 >1000 ◎ ◎ 16 0 8/10 実施例 72 134 247 ◎ ◎ 14 厶 7/10 実施例 73 133 206 ◎ 15 〇 8/10 実施例 74 134 199 〇 〇 18 〇 10/10 実施例 75 136 192 〇 〇 19 〇 10/10 実施例 76 132 185 厶 厶 21 0 8/10 実施例 77 131 240 ◎ ◎ 14 Δ 7/10 実施例 78 133 210 ◎ ◎ 15 〇 8/10 実施例 79 133 200 ◎ o 17 o 10/10 実施例 80 135 196 © 〇 18 o 10/10 実施例 31 133 190 〇 o 19 〇 10/10 実施例 82 134 245 ◎ ◎ 14 厶 7/10 実施例 83 136 206 ◎ ◎ 15 〇 9/10 実施例 84 135 199 〇 o 19 〇 10/10 実施例 85 132 195 Δ Δ 21 〇 8/10 実施例 86 133 245 © © 14 厶 7/10 実施例 87 131 206 ◎ ◎ 15 〇 9/10 実施例 88 133 200 o o 19 〇 10/10 実施例 89 134 195 △ Δ 21 〇 8/10 6]
Figure imgf000080_0001
Figure imgf000081_0001
[0344] [表 8]
Figure imgf000082_0001
明細書および表中の略号は下記の化合物を示す。
[0345] VdF :フッ化ビニリデン、
HFP:へキサフルォロプロピレン、
PFPVE :パーフルォロペンタフォロプロピルビュルエーテル(CF =CFOCH CF
2 2
CF )、
3
MMA:メタクリル酸メチル、
MAA:メタクリル酸、
3FM :メタクリル酸 2, 2, 2—トリフルォロェチル、 17FM:メタクリノレ酸 2—(パーフルォロォクチル)ェチル、
PBT樹脂:ポリブチレンテレフタレート系樹脂(表 7の PBT樹脂は、東レ 'デュポン社 、商品名:ハイトレル (Hytrel) 4047) PSt系樹脂:ポリスチレン樹脂(日本ポリスチ レン社製、商品名:日本ポリスチ G120K)、 アクリル系樹脂: MMAとブチルアタリレ ート(BA)の共重合体(組成比 80/20、三菱レイヨン社製)、 PVdF:ポリフッ化ビニ リデン樹脂(ァルケマ社、商品名: KYNAR710)、
EVAL樹脂:エチレン—ビュルアルコール共重合体(組成比 32/68mol%、クラレ 社製、商品名:ェバール F104)、
PA12 (a):ナイロン 12 (ダイセル.デグッサ社製、商品名:ダイアミド— L1640)、 PA12 (b):ナイロン 12 (EMS昭和電工製、商品名: Grilamide L16A)、 ?八11 :ナィロン11 (ァルケマ社製、商品名: Rilsan BMF— 0)、
PA6— 12 :ナイロン 6— 12樹脂(ダイセル 'デグッサ社製、商品名:ダイアミドー N1 901)、
PA6 :ナイロン 6樹脂(宇部興産社製、商品名: UBEナイロン 1011FB)、
PA66 :ナイロン 66樹脂(宇部興産社製、商品名: UBEナイロン 2015B)、
MCN :メラミンシァヌレート(日産化学社製、商品名: MC— 4000)、
BrPS :臭素化ポリスチレン(表 7の BrPSは、アルべマール社製、商品名: HP— 30 10)、
PDBS:ポリジブ口モスチレン、
Αηθχ :五酸化アンチモン(日産化学社製、商品名:サンエポック)、
TBA— PC :テトラブロモビスフエノール A—カーボネートオリゴマー化合物、
PPBBA:ポリ(ペンタブロモベンジルアタリレート)、
CB :カーボンブラック
PhCy:フタロシアニン系化合物(着色剤):(チバ 'スぺシャリティー'ケミカルズ社製 、商品名: IRGALITE Blue-GBP)、
PL :ペリレン系化合物(着色剤):(クラリアント社製、商品名: PV— Fast Orange GRL)、
AQ :アンスラキノン系化合物(着色剤):(バイエル社製、商品名: Pigment Yello w 193)、
BI :ベンズイミダゾロン系化合物(着色剤):(バイエル社製、商品名: Pigment Re d 176)。

Claims

請求の範囲
[1] コアと該コアの外周に形成された 1層または 2層以上からなるクラッド層を有するブラ スチック光ファイバ素線と、その外周に設けられた被覆層を有するプラスチック光ファ ィバケープノレであって、
前記コアは、ポリメタクリル酸メチル又はメタクリル酸メチルを主成分とする共重合体 から形成され、
前記クラッド層は、テトラフルォロエチレン単位を含み且つ示差走査熱量測定 (DS C)における結晶融解熱が 40mj/mg以下である含フッ素ォレフィン系樹脂からなる 層を少なくとも最外層に有し、
前記被覆層は、内側から順に、保護被覆層、光遮断被覆層、及び機能被覆層から なり、
前記機能被覆層は、メラミンシァヌレートを 3質量%以上 40質量%以下の範囲で、 又は、臭素原子の含有量が 1. 5質量%以上 30質量%以下の範囲となる量の臭素 系難燃剤を含有するとともに、有彩色の無機顔料を 0. 1質量%以上 10質量%以下 の範囲で含有する、示差走査熱量測定 (DSC)による結晶融点が 215°C以上 280°C 以下の範囲にあるナイロン系樹脂組成物から形成され、
前記光遮断被覆層は、ナイロン 11及びナイロン 12の少なくとも一方のナイロン系樹 脂を主成分として含有し、含有されるナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及びオリ ゴマー化合物の合計含有量が 1. 5質量%以下の範囲にある樹脂組成物から形成さ れ、
前記保護被覆層は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(メタ)アクリル酸メチル系 樹脂、スチレン系樹脂、フッ化ビニリデン単独重合体から選ばれる少なくとも一種の 樹脂材料から形成されてレ、る、プラスチック光ファイバケーブル。
[2] 前記機能被覆層は、ナイロン 6及びナイロン 66の少なくとも一方を主成分とするナ ィロン樹脂組成物から形成されてレ、る、請求項 1に記載のプラスチック光ファイバケー ブル。
[3] 前記機能被覆層は、酸化アンチモンを 20質量%以下の範囲で含有するナイロン 系樹脂組成物から形成されている、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。
[4] プラスチック光ファイバ素線の外径を A m)、前記保護被覆層の厚みを a ( μ m) 、前記光遮断被覆層の厚みを b m)、前記機能被覆層の厚みを c ( m)とした時、 次の式 (i)〜(iii)
900≤A≤1 1 00 (i)
1 . 5≤b/a≤30 (ii)
5. 5≤(b + c) /a≤70 (iii) を満足する、請求項 1から 3のいずれかに記載のプラスチック光ファイバケーブル。
[5] コアと該コアの外周に形成された 1層または 2層以上からなるクラッド層を有するブラ スチック光ファイバ素線と、その外周に被覆層を有するプラスチック光ファイバケープ ノレであって、
前記コアは、ポリメタクリル酸メチル又はメタクリル酸メチルを主成分とする共重合体 から形成され、
前記クラッド層は、テトラフルォロエチレン単位を含み且つ示差走査熱量測定 (DS C)における結晶融解熱が 40mj/mg以下である含フッ素ォレフィン系樹脂からなる 層を少なくとも最外層に有し、
前記被覆層は、内側から順に、保護被覆層、光遮断被覆層、及び機能被覆層から なり、
前記機能被覆層は、示差走査熱量測定 (DSC)による結晶融点が 240°C以上 280 °C以下の範囲にあり、 5. IS014663 - 2 : 1999 (Annex C)に定められた方法で 測定した温度 T (K)における酸素透過率 P (cm3 · cm/ (cm2 · sec · Pa) )が、下記の 式 (A)
P < 8 X 10— 2 X exp (— 5600/T) (A)
を満たすナイロン系樹脂組成物から形成され、
前記光遮断被覆層は、ナイロン 11及びナイロン 12の少なくとも一方のナイロン系樹 脂を主成分として含有し、含有されるナイロン系樹脂由来のモノマー化合物及びオリ ゴマー化合物の合計含有量が 1. 5質量%以下の範囲にある樹脂組成物から形成さ れ、
前記保護被覆層は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、(メタ)アクリル酸メチル系 樹脂、スチレン系樹脂、フッ化ビニリデン単独重合体、ポリエチレン単位とポリビュル アルコール単位を含有する共重合体から選ばれる少なくとも一種の樹脂材料から形 成されている、プラスチック光ファイバケーブル。
[6] 前記機能被覆層は、結晶化度が 30%以上 55%以下の範囲にあるナイロン系樹脂 組成物から形成されている、請求項 5に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
[7] 前記機能被覆層は、顕微鏡観察による球晶サイズの平均直径が 0. 01 11 m以上 4
C^ m以下の範囲にあるナイロン系樹脂組成物から形成されている、請求項 5又は 6 に記載のプラスチック光ファイバケーブル。
[8] 前記機能被覆層は、ナイロン 66を主成分とするナイロン系樹脂組成物から形成さ れている、請求項 5から 7のいずれかに記載のプラスチック光ファイバケーブル。
[9] 前記機能被覆層は、結晶化促進剤を 0. 01質量%以上 10質量%以下の範囲で含 有するナイロン系樹脂組成物から形成されている、請求項 5から 8のいずれかに記載 のプラスチック光ファイバケーブル。
[10] 前記機能被覆層は、臭素含有ポリスチレンを臭素原子の含有量が 1. 5質量%以 上 30質量%以下の範囲となるように含有するナイロン系樹脂組成物から形成されて いる、請求項 5から 9のいずれかに記載のプラスチック光ファイバケーブル。
[11] 前記機能被覆層は、酸化アンチモンを 20質量%以下の範囲で含有するナイロン 系樹脂組成物から形成されている、請求項 5から 10のいずれかに記載のプラスチッ ク光ファイバケーブル。
[12] 前記機能被覆層は、着色剤として無機顔料を 0. 1質量%以上 10質量%以下の範 囲で含有するナイロン系樹脂組成物から形成されている、請求項 5から 11のいずれ かに記載のプラスチック光ファイバケーブル。
[13] 請求項 1から 12のいずれかに記載のプラスチック光ファイバケーブルを、発光中心 を波長 500nm以上 600nm以下の範囲に有する可視光発光ダイオードと組み合わ せて信号を伝送することを特徴とする信号伝送方法。
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