WO2001051977A9 - Optical fiber cable and optical fiber cable with plug - Google Patents

Optical fiber cable and optical fiber cable with plug

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WO2001051977A9
WO2001051977A9 PCT/JP2000/009187 JP0009187W WO0151977A9 WO 2001051977 A9 WO2001051977 A9 WO 2001051977A9 JP 0009187 W JP0009187 W JP 0009187W WO 0151977 A9 WO0151977 A9 WO 0151977A9
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optical fiber
fiber cable
coating layer
polyamide
resin component
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WO2001051977A2 (en
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Kazuki Nakamura
Takeshi Kitayama
Takara Yamamoto
Hiroe Kubo
Yoshimi Kamimura
Jun Okumura
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co
Kazuki Nakamura
Takeshi Kitayama
Takara Yamamoto
Hiroe Kubo
Yoshimi Kamimura
Jun Okumura
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Publication date
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4402—Optical cables with one single optical waveguide

Definitions

  • the present invention is used for wiring for optical signal transmission, wiring for connecting a computer for high-speed optical communication, wiring around an exchange, wiring for automatic machine control in a factory, wiring for data transmission of a mobile body such as an automobile, and wiring for one optical sensor.
  • the present invention relates to an optical fiber cable and an optical fiber cable with a plug.
  • optical fibers Plastic optical fibers (hereinafter simply referred to as “optical fibers”) have already been put into practical use for short-distance data communication and sensor applications. At that time, the optical fiber is rarely used alone, and the outer periphery is often protected by a coating layer and used as an optical fiber cable. ⁇
  • optical fiber cables used indoors such as in automobiles and factories, require flame retardancy.
  • an optical fiber cable that does not contain halogen and has excellent flame retardancy is required. Therefore, as a technology to make polyamide polymers flame-retardant, the use of triazine compounds, especially melamine and melamine cyanurate, in polyamide resin handbooks (published by Nikkan Kogyo Shimbun, edited by Osamu Fukumoto) and others has been considered. Mixing techniques have been proposed.
  • an optical fiber cable using a polyamide-based polymer for the coating layer has a bending elastic modulus, a winding habit when stored in a state wound around a pobin, and a wire-harness.
  • the handleability when processing into the optical fiber cable composite material and the optical fiber cable with a plug was poor.
  • the flexural modulus became higher, and handling was particularly poor. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide an optical fiber cable having excellent flame retardancy and good handleability, and an optical fiber cable with a plug using the optical fiber cable.
  • the optical fiber cable of the present invention has at least one coating layer on the outer periphery of the optical fiber, and at least one of the coating layers is made of a material containing a resin component having a polyamide-based polymer. It is characterized by having a flexural modulus E in the range of 2 to 15 (N / mm) and passing a flame retardancy test in accordance with DIN 7255 1-5. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a sectional view showing an example of the optical fiber cable of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view showing another example of the optical fiber cable of the present invention.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of the coating apparatus used in the example.
  • FIG. 4 is a side view showing a method for measuring the peel strength in the example.
  • FIG. 5 is a side view showing the test method of the bending test in the example. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the optical fiber cable of the present invention has at least one coating layer on the outer periphery of the optical fiber, and at least one of the coating layers is made of a material containing a resin component having a polyamide polymer.
  • 1 and 2 are cross-sectional views each showing an embodiment of the optical fiber cable 10 of the present invention.
  • FIG. 1 shows the outer periphery of an optical fiber 12 composed of a core 11A and a sheath 11B.
  • a primary coating layer 13 and a secondary coating layer 14 are sequentially formed on the FIG. 2 shows that a tertiary coating layer 15 is further formed.
  • optical fiber 12 used here one having a known structure is used.
  • Optical fibers and the like can be mentioned.
  • a multilayer optical fiber In order to increase the bandwidth of the optical fiber 12 and perform high-speed signal transmission, it is preferable to use a multilayer optical fiber.
  • a GI optical fiber or a multilayer optical fiber in which a sheath 11B is further coated on the outer periphery may be used. '
  • a methyl methacrylate polymer As the core material, various highly transparent polymers used for known optical fibers 12 are used, and a methyl methacrylate polymer is preferably used. More preferred are a methyl methacrylate homopolymer and a copolymer having a methyl methacrylate unit as a main component, a copolymer having a benzyl methacrylate unit as a main component, or a fluorinated alkyl methacrylate polymer. Among them, a homopolymer of methyl methacrylate is particularly preferred.
  • the sheath material a known material having a low refractive index is used as the core material, and a copolymer of a fluorinated alkyl (meth) acrylate unit and a methyl methacrylate unit, a polymer composed of ⁇ -fluoro acrylate, Polymers containing vinylidene fluoride units, and blends of the above-mentioned various polymers are suitable.
  • the polymer having a vinylidene fluoride unit include a homopolymer of vinylidene fluoride, vinylidene fluoride unit, tetrafluoroethylene, 6-propylene fluoride, acetone hexafluoride, ethylene, and propylene.
  • a copolymer comprising the above monomer units is preferably used.
  • the protective layer is a light-transmitting layer, and is a layer laminated on the outermost layer of the optical fiber 12 that can contribute to the reflection and refraction of light when the optical fiber 12 transmits light. It is.
  • the protective layer is preferably fused and substantially integrated with the inner layer core 11 or the sheath 11b and the optical fiber 12 at the time of manufacturing the optical fiber 12, and the layers are preferably in close contact with each other.
  • a known material is used similarly to the sheath material.For example, a material having a short-chain fluorinated alkyl group used in an optical fiber 12 having a normal high opening angle is used.
  • Copolymers comprising monomer units of (meth) acrylate and methyl methacrylate each having a (meth) acrylate and a long-chain fluorinated alkyl group, and vinylidene fluoride-based polymers, and the like.
  • a vinylidene fluoride polymer from the viewpoint of flexibility and solvent resistance.
  • the vinylidene fluoride-based polymer includes vinylidene fluoride homopolymer or vinylidene fluoride unit, and tetrafluoroethylene, 6-propylene fluoride, hexafluoroacetone, ethylene, or propylene.
  • a copolymer comprising the above monomer units is preferably used.
  • Such an optical fiber 12 can be manufactured by a known method such as a melt spinning method.
  • the optical fiber 12 is heat shrunk to suppress pistoning. It is preferable to use an optical fiber having a low rate, and more preferably to use an optical fiber 12 having a shrinkage of 0.5 to 0.5% when heated under dry heat at 90 ° C. for 50 hours. Such an optical fiber 12 having a small heat shrinkage can be obtained, for example, by subjecting the optical fiber 12 to heat treatment. This heat treatment can be carried out continuously or batch by batch. However, the glass transition onset temperature T g of the core material of the optical fiber 12 measured in accordance with JISK 7121-198 7 and the heat treatment temperature Tg But,
  • the outer diameter of the optical fiber 12 is preferably at least 600 m in order to facilitate positioning when the optical fiber 12 is coupled with the light source. More preferably, there is. In order to further increase the flexibility and further improve the handleability, it is preferable that the length is 130 m or less.
  • At least one of the one or more coating layers provided on the outer periphery of the optical fiber 12 is made of a material containing a resin component having a polyamide polymer.
  • polyamide polymer a polyamide elastomer, a polyamide copolymer composed of a plurality of types of polyamide units, and a mixture thereof are preferably used.
  • a monomer unit constituting a soft segment such as volatile tetramethyl ether glycol, polypropylene glycol, or an aliphatic polyesterdiol, is used, and a polyamide segment comprising polyamide 12 or polyamide 6 is used as a hard segment. And those using a monomer unit.
  • a copolymer composed of monomer units of polytetramethylene ether glycol and polyamide 12 which is highly versatile and inexpensive is preferably used.
  • the polyamide copolymer composed of a plurality of types of polyamide units includes a monomer unit selected from the group consisting of polyamide 10, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6, and polyamide 6-6. Binary to quaternary copolymers are used. Above all, many copolymers composed of monomer units of polyamide 12 and polyamide 6 have a low melting point of, for example, 180 ° C. or lower, so when providing a coating layer on the optical fiber 12, It is preferable because the optical fiber 12 is hardly damaged by heat.
  • polyamide 11 or polyamide 12 and polyamide elastomer examples thereof include a combination of polyamide 11 or polyamide 12 and polyamide elastomer, and a combination of polyamide 11 or polyamide 12 and boriamid copolymer.
  • the resin component having a polyamide-based polymer a mixture of a polyamide-based polymer and another resin can also be used.
  • a mixture of a polyamide-based polymer and another resin can also be used.
  • examples of such a mixture include a mixture of polyamide 11 or polyamide 12 and polyolefin.
  • the polyolefin fin used here for example, polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene rubber and the like are used.
  • polyamide-based polymer and polyolefin This is preferred because the mixing and dispersibility with Orefin is improved and the impact resistance is excellent.
  • the weight percentage of polyamide 11 or polyamide 12 is 50 to 95% by weight and the weight percentage of polyolefin is 5 to 50% in the mixture. % Is preferable because the impact resistance can be improved without significantly deteriorating the high heat resistance of the polyamide.
  • polyamide 11 has mechanical properties such as low-temperature impact resistance, flex fatigue resistance, tensile elongation at break, and low flexural elasticity, and abrasion resistance, compared to polyamide 12, which is generally used as a material for the coating layer. It has excellent characteristics of low permeability, coefficient of linear expansion, and low gas permeability. Therefore, when polyamide 11 is used as the polyamide polymer, it is more flexible and has better fatigue resistance than when polyamide 12 is used, and the optical fiber cable 10 is less susceptible to bistoning and transmission characteristics in a high-temperature environment. Can be obtained.
  • the polyamide when a resin component containing polyamide 12 is used for coating, the polyamide may be crystallized after the formation of the coating layer, and the cable may gradually become harder. It is preferable to use polyamide 11 which is 10 ° C higher because the optical fiber cable 10 is not cured at a temperature of about 80, which is the normal upper limit of use of the optical fiber 12 using PMMA as a core material. .
  • the resin component used in at least one of the coating layers preferably has a flexural modulus measured by ASTM D 790 of 40 to 1200 MPa, More preferably, it is 80 to 1000 MPa. If the flexural modulus of the resin component is less than 4 OMPa, morphological stability and morphological recovery force when deformed may be insufficient.On the other hand, if it exceeds 120 OMPa, flexibility decreases, There is a case where the handling property is reduced.
  • the optical fiber cable 10 of the present invention has at least one coating layer made of a material containing a resin component having a polyamide polymer as described above, and further has a flexural modulus at the time of 1 mm displacement of the optical fiber.
  • E is in the range of 2 to 15 NZmm and passes the flame retardancy test according to DIN 72251-5. Bending elasticity
  • the rate E is preferably 5 NZmm or more, and more preferably 13 NZmm or less.
  • the optical fiber cable 10 with a flexural modulus of less than 2 NZmm has a slow recovery force when deformed, is difficult to handle due to poor morphological stability, and the optical fiber cable 10 exceeding 15 NZmm has reduced flexibility. In addition, winding habits and the like are likely to be formed, which makes handling difficult.
  • the recovery force when deformed is moderately high, the shape is moderately stable, and it is easy to handle because it is rich in flexibility and hard to have curl. It is.
  • the flame retardancy test according to the present invention which is measured in accordance with DIN 7255 5 1-5, refers to a method of measuring flame retardancy for electric wires, DIN 7255 5 1-5.
  • the criterion for pass / fail of the flame retardancy test is that after igniting the optical fiber 12, the flame is moved away from the sample, and if the flame is extinguished within 30 seconds, it is judged as pass. Pass.
  • a material for forming the coating layer further contains a flame retardant in addition to a resin component having a polyamide-based polymer.
  • Examples of the flame retardant include various metal hydroxides, phosphorus compounds, and triazine compounds.
  • a triazine compound is preferably used because a polyamide polymer has a large effect of improving the flame retardancy. Melamine acid is more preferred.
  • the triazine compound is preferably contained in an amount of 8 to 60 parts by weight, more preferably 10 to 60 parts by weight, more preferably 100 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin component. It is preferable to contain 1 to 25 parts by weight. If the content of the triazine compound is less than 8 parts by weight, the effect of improving the flame retardancy may be insufficient, and if it exceeds 60 parts by weight, the flexural modulus of the material constituting the coating layer may be reduced. It may rise too much, making it difficult to handle the optical fiber cable 10.
  • the flexural modulus E of the optical fiber cable 10 at the time of displacement of l mm is in the range of 2 to 15 N / mm and DIN 7 2 25 1-5. Since it passes the compliant flame retardancy test, it has excellent handleability and also has flame retardancy.
  • the outer layer of the optical fiber 12 may be coated with one or two or more coating layers. Different functions are provided, and a plurality of functions that cannot be achieved by a single coating layer can be easily provided, which is preferable.
  • an optical fiber cable 10 having both flame retardancy and flexibility can be easily obtained.
  • the flame retardant is contained in the resin component.
  • the resin composition is harder and has a higher flexural modulus than the resin component in which the flame retardant is not mixed. Therefore, when providing a plurality of coating layers on the optical fiber 12, it is necessary to mix a flame retardant in consideration of the bending elastic modulus of the resin component used.
  • the difference between the flexural modulus of the coating layer containing the flame retardant and the coating layer containing no flame retardant is large. If too much, the mechanical behavior of each coating layer will be different, and if the optical fiber cable 10 is subjected to high tension or subjected to a mechanical fatigue test, the adhesion between the coating layers will decrease, The habit of 10 may be increased. Therefore, it is preferable that the elastic moduli of the respective coating layers do not greatly differ from each other.
  • the difference between the coating layer having the highest flexural modulus and the coating layer having the lowest flexural modulus is 50 OMPa or less, and more preferably 35 OMPa or less.
  • a coating layer using a resin component having a low flexural modulus contains a large amount of flame retardant, and a coating layer using a resin component having a high flexural modulus has a low flame retardant. It is preferable to improve the handleability by reducing the difference in flexural modulus between the coating layers and the flexural modulus of the optical fiber cable 10 as a whole.
  • an optical fiber cable 10 having a plurality of coating layers made of a material containing a resin component having a polyamide polymer when a flame retardant is mixed with these materials, the resin component having the highest flexural modulus is contained.
  • the flame retardant content of the material containing the resin component with the lowest flexural modulus and the lowest flame retardant content in the material containing Is preferably highest in comparison with the content of the flame retardant in the material containing other resin components.
  • the coating layer provided on the outermost layer of the optical fiber cable 10, and more preferably, to use a flame retardant. It is preferable that the coating layer having the highest content of is provided in the outermost layer.
  • n layers (n ⁇ 2) of coating layers made of a material containing a resin component having a polyamide-based polymer, and a coating layer having the highest flexural modulus is provided on the kth layer from the inside of these coating layers.
  • the flexural modulus of this coating layer be E k (MP a) and the thickness be d k in m), and any of the coating layers provided in the m-th layer (k ⁇ m ⁇ n) from the inside
  • E ra (MPa) and the thickness is d m (urn)
  • the coating layer with the highest flexural modulus (the k-th layer)
  • the coating layer with the smaller flexural modulus than the coating layer with the highest bending modulus (the m-th layer)
  • the product of the bending elastic modulus of the coating layer having the highest bending elastic modulus and the thickness of the coating layer is smaller than the product of the bending elastic modulus and the thickness of the coating layer of the coating layer provided on the outer side. It is more preferable that
  • the thickness of the coating layer (the m-th layer) located outside the coating layer with the highest flexural modulus is made thicker than the coating layer with the highest bending modulus (the k-th layer) (d k ⁇ d m ), the flexural modulus is more preferably 120 OMPa or less, as shown in the following equation (2).
  • an n-layer (n ⁇ 5) made of a material containing the resin component, that is, a resin component having a polyamide polymer, is used.
  • E ⁇ ••,, ⁇ the thickness in the order of the inner side is (! ⁇ “, (1 ⁇ )
  • the bending elastic modulus is the highest.
  • the flexural modulus E x and the thickness d x of the coating layer and any coating layer provided on the Xth layer (k ⁇ x ⁇ n) from the inside, located outside of the coating layer, are expressed by the following equation (3).
  • the difference in flexural modulus between adjacent coating layers is more preferably 350 MPa or less as shown in the following equation (5).
  • the flexural modulus between the outermost coating layer and the innermost coating layer is the highest. It is preferable to arrange a coating layer. In this case, in order to improve the adhesion between the respective coating layers and the adhesion between the innermost coating layer and the optical fiber 12 and prevent the optical fiber cable 10 from becoming habitual, the bending elastic modulus is the highest. From the high coating layer to the inner coating layer, it is preferable that the bending elastic modulus is gradually reduced as in the following formula (6).
  • the difference in the flexural modulus between the adjacent coating layers is 35 OMPa or less, that is, the equation (7).
  • a primary coating layer 13, a secondary coating layer 14, and a tertiary coating layer 15 are provided around the optical fiber 12. It has three coating layers, and each of the three coating layers is made of a material containing a resin component having a polyamide polymer. Further, when the bending elastic moduli of these coating layers are set to E or E 2 and E 3 , respectively, in order from the inside, and the thicknesses are set to ⁇ ,, d 2 and d 3 in order from the inside, these are given by the following equation (8 ) And (9) are most preferable.
  • the thickness of the tertiary coating layer 15 is preferably larger than the total thickness of the primary coating layer 13 and the secondary coating layer 14. If the thickness of the tertiary covering layer 15 is less than the total thickness of the primary covering layer 13 and the secondary covering layer 14, the flexural modulus of the entire optical fiber cable 10 becomes high, and the flexibility may be impaired. In addition, when a coloring agent is added to the material forming the tertiary coating layer 15 for identification, the coloring may be reduced.
  • the sum of the product of the bending elastic modulus of the primary coating layer 13 and the thickness of the coating layer and the product of the bending elastic modulus of the secondary coating layer 14 and the thickness of the coating layer is the bending of the tertiary coating layer 15. More preferably, it is smaller than the product of the modulus of elasticity and the thickness of the coating layer. By doing so, it is possible to obtain an optical fiber cable 10 that is less likely to bend, has appropriate rigidity and flexibility, and is extremely excellent in handleability, as compared with a conventional multilayer polyamide-coated cable. Further, it is particularly preferable that the primary coating layer 13 has a thickness of 200 / xm or less. When the thickness of the primary coating layer 13 exceeds 200 / xm, the coating layer having higher rigidity than the optical fiber 12 cannot follow the deformation of the optical fiber 12 and the optical fiber 12 There is a risk that the damage will increase and the optical characteristics will be reduced.
  • the innermost primary coating layer 1.3 physically protects the optical fiber 12 from the influence of external force, and at the same time, uses a polyamide polymer having excellent environmental resistance as a material. It is preferable that the use thereof suppresses transfer of harmful substances to the optical fiber 12. Therefore, usually, it is more preferable that the dye, pigment, flame retardant, and the like for identifying the optical fiber cable 10 are not compounded as much as possible, and that the auxiliary material for preventing external light to the optical fiber 12 is contained. .
  • the polyamide polymer used for the primary coating layer 13 has excellent adhesion to the optical fiber 12 and can follow the deformation of the optical fiber 12 at the same time. A flexible polymer such as polyamide 11 is preferred.
  • the secondary coating layer 14 has a function of imparting appropriate dimensional stability to the entire optical fiber cable 10 and improving the drawability of the optical fiber cable 10, the polyamide polymer having a relatively large flexural modulus is used. It is preferable that the bending elastic modulus is made larger than that of the primary coating layer 13 or the outermost tertiary coating layer 15 by using the following. Further, if necessary, a flame retardant may be mixed to enhance the flame retardancy.
  • the tertiary coating layer 15 is a very important coating layer for achieving both the flame retardant effect intended by the present invention and the flexibility of the optical fiber cable 10.
  • a coloring agent such as a dye or pigment or a flame retardant is disposed in the outermost layer having the highest effect.
  • the resin component to which these additives are added has higher rigidity than a single polyamide-based polymer not containing these additives, and as a result, the flexibility of the optical fiber cable 10 itself is impaired.
  • a flexible polyamide-based polymer is selected as the main component, and the flexural modulus of the final coating layer after mixing the coloring agent and the flame retardant is preferably 120 OMPa or less, more preferably. Is 100 OMPa or less, most preferably 800 OMPa or less.
  • polyamide 11 is used for the primary coating layer 13
  • polyamide 12 is used for the secondary coating layer 14.
  • a polyamide copolymer such as polyamide elastomer or polyamide 612 is used and a flame retardant is used.
  • the flame-retardant occupied in all the coating layers The total weight ratio of the agents is preferably 5 to 80% by weight. If the total coating weight is less than 5% by weight, sufficient flame retardancy may not be exhibited, and if it exceeds 80% by weight, the increase in the flame retardant effect due to the increase in the blending amount is reduced, The weight of the fiber cable 10 may increase, and the handleability may decrease. In addition, when the flame retardant is in such a range, the flame retardant is compounded only in the material constituting the outermost layer, and the polyamide polymer having a low flexural modulus is used.
  • Flame retardancy can be effectively imparted by adding the flame retardant, and the flexural modulus of the entire optical fiber cable 10 can be kept low.
  • the polyamide polymer used for each coating layer a polymer containing polyamide 11 and polyamide 12 as main components is used, and a flame retardant is added only to the outermost layer. Flame retardancy that passes 1-5 can also be provided. ⁇
  • the optical fiber cable 10 of the present invention can be manufactured by a known method, for example, by coating the optical fiber 12 with a material containing a resin component using a cross-head type coating apparatus.
  • the coating layers may be formed one by one in order, or a plurality of coating layers may be formed simultaneously. If the number of coating layers is too large, the production tends to be difficult. Therefore, the number of coating layers is preferably three or less.
  • a coating layer using a black resin is provided inside the outermost layer so that external light to the optical fiber 12 can be obtained. Can be prevented.
  • the colorant a known colorant may be used. However, since a dye-based colorant may migrate to the optical fiber 12 at a high temperature or the like and increase transmission loss, it is preferable to use an inorganic pigment.
  • the optical fiber cable with a plug according to the present invention is obtained by connecting a plug to at least one end of the optical fiber cable 10 described above.
  • the plug can be selected from known ones according to the application. Examples of a mechanism for fixing the plug to the optical fiber cable 10 include a caulking mechanism. It is preferable to use a plug having high mechanical strength. Example
  • Table 1 shows the flexural modulus of the resin component having a polyamide polymer used in this example.
  • the optical fiber cable 10 was defined at two fixed points, and the optical fiber 12 was pressed perpendicularly to the center axis using a cable bending tool. The distance between the fixed points was 15 mm. At the time of pressing, the optical fiber cable 10 had an arc shape with a radius of curvature of 5 mm.
  • the stress (N) applied to the cable bending tool when the cable bending tool was displaced by lmm from the start of pressing was measured and defined as the flexural modulus (NZmm).
  • the outer circumference of the optical fiber 12 is coated with the primary coating layer 13 and the secondary coating layer 14 at the same A 3 mm optical fiber cable 10 was obtained.
  • the main part of the coating device used is one that incorporates a die 21 and a nipple 22, and the tip surface of the die 21 and the tip of the nipple 22 are located on the same plane.
  • Reference numeral 23 is an axis line of the optical fiber 12 passing through the center of the nipple 2 2.
  • the coating temperature was 200 ° C.
  • the thickness of the primary coating layer 13 of the optical fiber cable 10 was 255 im, and the thickness of the secondary coating layer 14 was 395 m.
  • a polyamide 12 containing 0.5% by weight of car pump rack and 1.0% by weight of maleic anhydride (Diamid-L1640, manufactured by Daicel Hulls Co., Ltd .; hereinafter simply referred to as “PA12”)
  • PA12 maleic anhydride
  • the secondary coating layer 14 a polyamide elastomer composed of 12 units of polyamide having a flexural modulus of 340 MPa measured by ASTM D790 and a polyether unit (manufactured by Daicel Huls, A mixture obtained by mixing 15 parts by weight of melamine cyanurate with 100 parts by weight of diamide PAE-E62) was used.
  • the flexural modulus measured by ASTM D790 was 1300 MPa for the primary coating layer 13 and 62 OMPa for the secondary coating layer 14.
  • the flexural modulus and flame retardancy of the obtained optical fiber cable 10 were measured.
  • Tables 2 and 3 show the bending elastic modulus and thickness of each layer in the optical fiber cable 10, their product, the bending elastic modulus, and the results of the flame retardancy test.
  • Example 1 was changed except that primary coating layer 13 and secondary coating layer 14 were changed as shown in Table 2 and that 0.5% by weight of carbon black was added to primary coating layer 13 and maleic anhydride was not added.
  • An optical fiber cable 10 was obtained in the same manner as in 1. Tables 2 and 3 show the flexural modulus and thickness of each layer in the optical fiber cable 10, the product of these, the flexural modulus and the results of the flame retardancy test. (Example 10) 'The optical fiber 12 obtained in the same manner as in Example 1 was placed in a hot-air dryer before coating, and subjected to batch heat treatment at 90 ° C for 65 hours. The heat shrinkage of the optical fiber 12 under dry heat at 90 ° C. for 50 hours was 0.1%.
  • polyamide 12 containing 0.5% by weight of carbon black and carbon black 0.5 were added to the optical fiber 12.
  • An optical fiber cable 10 was obtained in the same manner as in Example 1 except for the coating.
  • the thickness of the primary coating layer 13 was 10 Om. Then, the peel strength between the optical fiber 12 and the primary coating layer 13 was measured for the obtained optical fiber cable 10.
  • the peel strength was measured as shown in FIG. First, a light in which the primary coating layer 13, the secondary coating layer 14, and the tertiary coating layer 15 are peeled off on one end side and the other side is not peeled off, and the length L of the coating portion is 30 mm is not peeled off.
  • Fiber cable 10 was prepared. The coated portion of the optical fiber cable 10 is fixed with a fixing jig 24, and the peeled portion of the coating layer, that is, the portion where the optical fiber 12 is exposed, is drawn out with a mechanism capable of measuring stress (not shown). The optical fiber 12 was fixed to the device and pulled out at a constant speed of 100 mm / min in the direction along the central axis (the direction of the arrow in the figure).
  • the peak value of the stress at the time of drawing was read from a curve plotting the drawing stress at this time and the displacement amount of the coating layer in the drawing direction of the optical fiber 12, and this was used as a measured value.
  • the peel strength between the optical fiber 12 and the primary coating layer 13 was measured using the optical fiber cable 10 from which the secondary coating layer 14 and the tertiary coating layer 15 were peeled off.
  • both end surfaces of the obtained optical fiber cable 10 were cut with a razor, and the temperature was lowered at _40 ° C.
  • a cycle of lowering the temperature to 40 ° C. and holding at that temperature for 30 minutes was repeated 10 times, and the shape of the optical fiber 12 on the cut end face was observed. However, there is no change in the shape Did not.
  • Tables 4 to 6 summarize the configuration of the optical fiber cable 10 and various measurement results. (Examples 11 to 1; ⁇ 3)
  • An optical fiber cable 10 was prepared in the same manner as in Example 10 except that the coating material was changed as shown in Table 4.
  • the primary coating layer 13 and the secondary coating layer 14 contained 0.5% by weight of carbon black as in Example 10.
  • Tables 4 to 6 show the configuration of the optical fiber cable 10 and various measurement results.
  • Table 7 shows the configuration and evaluation results of the optical fiber cable 10.
  • the optical fiber cable 10 had excellent reliability even in a high temperature and high humidity environment.
  • this optical fiber cable 10 had moderate elasticity and flexibility, was less likely to bend, and was extremely easy to handle when assembled into a harness.
  • the outermost layer was colored yellow, orange, green, blue, etc., the coloration was good and the discrimination was excellent.
  • an LED (emission wavelength: 660 nm) 31 is connected to one end and an optical power meter 32 is connected to the other end.
  • a load was applied by connecting a 500 g weight 33 to the end on the side, and the center of the optical fiber cable 10 was sandwiched between two cylindrical support rods 34 having a diameter of 15 mm.
  • the LED side of the optical fiber cable 10 was repeatedly moved by 180 ° as indicated by the arrow in the figure. At this time, the optical fiber cable 10 was brought into contact with each indicator rod at a contact angle of 90 °.
  • An optical fiber cable 10 was produced in the same manner as in Example 10 except that the sheath material, the protective material, and the coating material of the optical fiber were changed as shown in Table 7.
  • Table 7 also shows the results of the cable characteristics test. All of the optical fiber cables 10 exhibited good environmental resistance and were easy to handle. In particular, in the optical fiber cable of Example 15 in which the difference in the bending elastic modulus of the coating layer is small, the bending characteristics are further improved, and the difference between the secondary coating layer 14 and the tertiary coating layer 15 of the optical fiber cable 10 after the bending test is obtained. Good form with no gaps between them Abbreviations used in the table are shown below.
  • PA11 Polyamide 11 (Ratsan BMN O, manufactured by Atofina Japan)
  • PA12 Polyamide 12 (Daicel Hürs, Dyamide L 1640)
  • PAE1 Polyamide elastomer (Daicel Hurth, Dyamide PAE-E62) )
  • each of the flame retardants is melamine succinate, and the numerical value is the number of parts by weight based on 100 parts by weight of the resin component.
  • Thickness of coating layer (Bending elasticity of coating layer Thickness of coating layer (Bending elasticity of coating layer Flexural modulus ⁇ m) rate) Flexural modulus (nr) rate)
  • Example 1 (MPaim) (MPaum) Example 1 1300 255 331 500 620 395 244 900
  • Example 2 1300 255 33 1 500 1000 395 395000
  • Example 4 1 300 255 33 1500 1100 395 434 500
  • Example 5 1000 255 255000 620 395 244 900
  • Example 7 1300 255 331 500 620 255 244 900
  • Example 8 1000 255 255000 620 395 244 900
  • Example 9 1000 255 255000 780 395 308 100 Comparative Example 1 1 300 255 33 1 500 1200 395 474000 Comparative Example 2 1350 255 344 250 1260 395 497 700 Comparative Example 3 1300 255 331 500 1 60 395 576 700
  • PA 12 / PA66 PA11 PA12 PA612 20
  • Example 1000 100 100000 1300 150 195000 1000 395 395000
  • Example 800 50 40000 1300 200 2600.00 780 350 273000
  • Example 750 75 56 250 1300 175 210000 860 350 301000
  • the flame retardancy was high, and further, the handleability was excellent.
  • the optical fiber cable of the present invention has at least one coating layer around the optical fiber, and at least one of the coating layers is made of a material containing a resin component having a polyamide-based polymer;
  • the displacement is 1 mm: Difficult because the flexural modulus E is in the range of 2 to 15 (N / mm) and it has passed the flame retardancy test in accordance with DIN 7255 1-5. It has excellent flammability and good handleability. Therefore, it is suitable for optical signal transmission wiring, computer connection wiring for high-speed optical communication, wiring around exchanges, factory automatic machine control wiring, data transmission wiring for vehicles such as automobiles, and wiring for optical sensors. Can be

Description

明細書
光ファイバケーブル及びプラグ付き光ファイバケーブル 技術分野
本発明は光信号伝送の配線、 高速光通信のためのコンピュータ接続配線、 交換機 回りの配線、 工場自動機械制御の配線、 自動車などの移動体用データ伝送用配線、 光センサ一用配線などに用いられる光フアイバケーブル及びプラグ付き光ファィバ ケーブルに関する。
本出願は日本国への特許出願 （特願平 1 1— 3 6 6 3 5 7号） に基づくものであ り、 当該日本出願の記載内容は本明細書の一部として取り込まれるものとする。 背景技術
プラスチック光ファイバ （以下単に 「光ファイバ」 という。 ） は近距離のデータ 通信やセンサー用途ですでに実用化されている。 その際、 光ファイバのみで使用さ れることは少なく、 その外周を被覆層で保護して光ファイバケーブルとして用いら れることが多い。 ·
このような光ファイバケーブルの耐熱性や化学薬品に対する耐久性を高めるため、 被覆層としてポリアミド系重合体を使用する技術が、 特開平 1 0— 3 1 9 2 8 1号 公報、 特開平 1 1一 2 4 2 1 4 2号公報、 特開平 1 0— 3 3 2 9 9 5号公報、 特開 平 1 0— 3 0 7 2 1 8号公報などで提案されている。
一方、 自動車内、 工場内などの屋内で使用する光ファイバケーブルについては、 難燃性が要求される。 そして、 特に燃焼時に発生する有毒ガスを低減するため、 ハ ロゲンを含まず、 かつ、 難燃性に優れた光ファイバケーブルが要求されている。 そ こで、 ポリアミド系重合体を難燃化する技術として、 ポリアミド樹脂ハンドブック (日刊工業新聞社刊、 福本修著） などにおいて、 トリアジン系化合物、 特にメラミ ン、 メラミンシァヌレートをポリアミド系重合体に混合する技術が提案されている。 しかし、 ポリアミド系重合体を被覆層に用いた光ファイバケーブルは、 曲げ弾性 率、 ポビン等に巻き付けた状態で保存すると巻き癖が残り、 ワイヤ一ハーネスなど の光フアイバケーブル複合材ゃプラグ付き光フアイバケーブルなどに加工する際の 取扱性が悪いという欠点があった。 さらに、 難燃性を高めるためポリアミド系重合 体中にトリアジン化合物を導入した場合には、 曲げ弾性率がより高くなり、 特に取 扱性が悪かった。 発明の開示
本発明の目的は、 難燃性に優れ、 かつ取扱性が良好な光ファイバケーブル及びこ の光ファイバケーブルを用いたプラグ付き光ファイバケーブルを提供することであ る。
本発明の光ファイバ一ケーブルは、 光ファイバ外周に少なくとも一層の被覆層を 有し、 該被覆層のうち少なくとも一層がポリアミド系重合体を有する樹脂成分を含 む材料からなり、 1 mm変位時の曲げ弾性率 Eが 2〜 1 5 (N/mm) の範囲で、 かつ、 D I N 7 2 5 5 1— 5に準拠する難燃性試験に合格することを特徴とする。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。
図 2は、 本発明の光ファイバケーブルの他の一例を示す断面図である。
図 3は、 実施例で使用した被覆装置の要部の縦断面図である。
図 4は、 実施例における剥離強度の測定方法を示す側面図である。
図 5は、 実施例における屈曲試験の試験方法を示す側面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明について詳細に説明する。
本発明の光ファイバケーブルは、 光ファイバ外周に少なくとも一層の被覆層を有 し、 この被覆層のうち少なくとも一層が、 ポリアミド系重合体を有する樹脂成分を 含む材料からなる。 図 1および図 2は、 それぞれ本発明の光ファイバケーブル 1 0 の一実施形態を示す断面図であって、 図 1は芯 1 1 A及び鞘 1 1 Bから構成される 光ファイバ 1 2の外周に一次被覆層 1 3と二次被覆層 1 4が順次形成されたもので、 図 2はさらに三次被覆層 1 5が形成されたものである。
ここで使用される光ファイバ 1 2としては、 公知の構造を有するものが使用され、 例えば、 図 1のような芯鞘構造を有する S I型光ファイバ、 中心から外周に向かつ てなだらかに芯の屈折率が低下する G I型光ファイバ、 中心から外周に向かって芯 1 1 Aの屈折率が階段状に低下する多層光ファイバ、 1本の光ファイバ 1 2に複数 の芯 1 1 Aを有するマルチコァ光フアイバなどが挙げられる。 光ファイバ 1 2を広 帯域化して高速の信号伝送を行うためには多層光ファイバを用いることが好ましい。 なお、 G I型光ファイバまたは多層光ファイバの外周にさらに鞘 1 1 Bを被覆した ものを使用してもよい。 '
芯材には、 公知の光ファイバ 1 2に使用される各種の透明性の高い重合体が使用 され、 好ましくはメチルメタクリレート系の重合体が使用される。 さらに好ましく は、 メチルメタクリレー卜単独重合体及びメチルメタクリレート単位を主成分とす る共重合体、 ベンジルメタクリレート単位を主成分とする共重合体、 またはフッ素 化アルキルメタクリレート系重合体であり、 これらのなかではメチルメタクリレー 卜単独重合体が特に好ましい。
鞘材としては芯材ょりも屈折率が低い公知の材料が使用され、 フッ素化アルキル (メタ） ァクリレート単位とメチルメタクリレート単位との共重合体、 α—フルォ 口アクリル酸エステルからなる重合体、 フッ化ビニリデン単位を含む重合体、 及び 上記各種重合体からなるブレンド物等が好適である。 フッ化ビニリデン単位を有す る重合体としては、 フッ化ビニリデンの単独重合体ゃフッ化ビニリデン単位と、 テ トラフルォロエチレン、 6—フッ化プロピレン、 6フッ化アセトン、 エチレン、 も しくはプロピレンの各単量体単位とからなる共重合体が好ましく用いられる。 さら に、 これらの光ファイバ 1 2の外周に保護層を有するものを使用すると、 光フアイ ノ' 1 2に取り込める光を増やせるため好ましい。
ここで保護層とは、 光透過性の層であって、 光ファイバ 1 2が光を伝送する際に 光の反射屈折に寄与することが可能な光ファイバ 1 2の最外層に積層される層であ る。 保護層は、 その内層の芯 1 1 Αもしくは鞘 1 1 bと光ファイバ 1 2の製造時に 融着され、 実質的に一体化されて、 層間が均一に密着していることが好ましい。 保護層の材料としては、 鞘材と同様に公知の材料が使用され、 例えば、 通常の高 開口角を有する光ファイバ 1 2で用いられている短鎖フッ素化アルキル基を有する
(メタ） ァクリレートと長鎖フッ素化アルキル基を有する （メタ） ァクリレートと メチルメタクリレートの各単量体単位かなる共重合体、 フッ化ビニリデン系重合体 等が挙げられる。 これらのなかでは、 柔軟性ゃ耐溶剤性の観点からはフッ化ビニリ デン系重合体を使用することが好ましい。 ； フッ化ビニリデン系重合体としては、 フッ化ビニリデンの単独重合体やフッ.化ビ 二リデン単位と、 テトラフルォロエチレン、 6—フッ化プロピレン、 6フッ化ァセ トン、 エチレン、 もしくはプロピレンの各単量体単位とからなる共重合体が好まし く用いられる。 フッ化ビニリデン単位とテトラフルォロエチレン単位とからなる共 重合体を用いる場合、 フッ化ビニリデン単位を 7 0〜9 0モル％含むものが透明性 が高いため好ましい。 また、 光ファイバ 1 2曲げ損失を低減するためには、 保護層 の材料として鞘材を形成している材料よりも屈折率の小さい光透過性のものを使用 することが好ましい。 このような保護層を光ファイバ 1 2の最外周に用いることに より、 一次被覆層 1 3と光ファイバ 1 2の剥離強度を高めることができる。
このような光ファイバ 1 2は、 溶融紡糸法などの公知の方法で製造できる。
また、 本発明の光ファイバケーブル 1 0を 7 0〜8 0 °Cなどの高温環境や温度差 の激しい環境で用いる場合には、 ピストニングを抑制するため、 光ファイバ 1 2と して、 熱収縮率が小さいものを使用することが好ましく、 9 0 °C乾熱下で 5 0時間 加熱した時の収縮率が 0〜0 . 5 %の光ファイバ 1 2を使用することがさらに好ま しい。 このような熱収縮率が小さい光ファイバ 1 2は、 例えば光ファイバ 1 2を熱 処理することにより得ることができる。 この熱処理は連続的に行うこともバッチ毎 に行うこともできるが、 光ファイバ 1 2の芯材の J I S K 7 1 2 1 - 1 9 8 7 に従って測定したガラス転移開始温度 T gと、 熱処理温度 Tが、
T g - 3 0≤T<T g
を満たすような温度で、 1 0 0時間以内、 バッチ毎に熱処理することが好ましい。 また、 光ファイバ 1 2の外径は、 光ファイバ 1 2を光源と結合する際の位置あわ せを容易にするためには 6 0 0 m以上である.ことが好ましく、 9 0 0 m以上で あることがより好ましい。 また、 柔軟性をさらに高め、 取扱性をより向上させるた めには 1 3 0 0 m以下であることが好ましい。
本発明の光ファイバケーブル 1 0においては、 光ファイバ 1 2の外周に設けられ た一層以上の被覆層のうちの少なくとも一層が、 ポリアミド系重合体を有する樹脂 成分を含む材料からなる。
ポリアミド系重合体としては、 ポリアミドエラストマ一、 複数種類のポリアミド 単位から構成されるポリアミド系共重合体や、 これらの混合物が好ましく用いられ る。 ポリアミドエラス卜マーとしては、 ソフトセグメントとしてボリテ卜ラメチレ ンエーテルグリコール、 ポリプロピレングリコール、 または脂肪族ポリエステルジ オールなどを構成する単量体単位を用い、 ハードセグメントとしてポリアミド 1 2 またはポリアミド 6を構成する単量体単位を用いたものが挙げられる。 これらのな かでは、 汎用性が高く低コストなポリテトラメチレンエーテルグリコールとポリア ミド 1 2の単量体単位からなる共重合体が好ましく用いられる。
複数種類のポリアミド単位から構成されるポリアミド系共重合体としては、 ポリ アミド 1 0、 ポリアミド 1 1、 ポリアミド 1 2、 ポリアミド 6、 ポリアミド 6— 6、 の中から選択される単量体単位から構成される 2元〜 4元共重合体が用いられる。 中でもポリアミド 1 2とポリアミド 6の単量体単位から構成される共重合体は、 融 点が例えば 1 8 0 °C以下と低いものが多いので、 光ファイバ 1 2に被覆層を設ける 際に、 光ファイバ 1 2に熱損傷を与えにくく好ましい。
これらは混合して使用することもでき、 例えば、 ポリアミド 1 1またはポリアミ ド 1 2とポリアミドエラストマ一、 ポリアミド 1 1またはポリアミド 1 2とボリア ミド系共重合体などの組み合わせが例示できる。
ポリアミド系重合体を有する樹脂成分としては、 ポリアミド系重合体とその他の 樹脂の混合物も使用できる。 このような混合物としては、 ポリアミド 1 1またはポ リアミド 1 2とポリオレフインの混合物などが挙げられる。 ここで使用されるポリ 才レフィンとしては、 例えばポリエチレン、 ポリプロピレン、 エチレン/プロピレ ンゴムなどが用いられる。 ポリオレフインとして、 ポリオレフインに有機酸または 有機酸無水物がグラフト重合されたものを使用すると、 ポリアミド系重合体とポリ ォレフィンとの混合分散性が向上し、 耐衝撃性が優れるため好ましい。 ポリアミド 1 1またはポリアミド 12とポリオレフィンとの混合物を使用する場合には、 混合 物中、 ポリアミド 1 1またはポリアミド 12の重量割合が 50〜95重量％で、 ポ リオレフィンの重量割合が 5〜 50重量％であると、 ポリアミドの高い耐熱性を大 きくそこなわずに耐衝撃性の向上が可能となるため好ましい。
なお、 特にポリアミド 1 1は、 被覆層に使用する材料として一般的であるポリア ミド 12に比べ、 低温衝撃性、 耐屈曲疲労性、 引っ張り破断伸び、 曲げ弾性が低い 等の力学的特性、 耐摩耗性、 線膨張係数、 ガス透過性が低いという優れた特徴を有 する。 そのため、 ポリアミド系重合体としてポリアミド 11を使用すると、 ポリア ミド 12を使用した場合に比べ、 より柔軟で耐疲労性に優れ、 高温環境下でのビス トンニング、 伝送特性の劣化が少ない光ファイバケーブル 10を得ることができる。 また、 ポリアミド 12を含む樹脂成分を被 « に使用する場合には、 被覆層の形成 後にポリアミドの結晶化が進行し、 ケーブルが徐々に硬くなるおそれがあるが、 ポ リアミド 12よりも融点が約 10°C高いポリアミド 1 1を使用する場合には、 PM MAを芯材に使用した光ファイバ 12の通常の使用上限である 80 程度の温度に おいて、 光ファイバケーブル 10が全く硬化しないため好ましい。
光ファイバケ一ブル 10の曲げ弾性率を低くして、 光ファイバケーブル 1.0を巻 き癖がつきにくいものとし、 かつ、 変形した際の回復力や形態安定性を光ファイバ ケーブル 10に付与し、 光ファイバケーブル 10の取扱性を容易にするためには、 被覆層の少なくとも一層に用いられる樹脂成分の AS TM · D 790により測定さ れる曲げ弾性率が、 40〜 1200 M P aであることが好ましく、 より好ましくは、 80〜1000MP aである。 樹脂成分の曲げ弾性率が 4 OMP a未満では、 形態 の安定性や、 変形した場合の形態回復力が不十分となる場合があり、 一方、 120 OMP aを超えると、 柔軟性が低下し、 取扱性が低下する場合がある。
本発明の光ファイバケーブル 10においては、 上述のようなポリアミド系重合体 を有する樹脂成分を含む材料からなる被覆層を少なくとも一層有し、 さらに、 光フ アイバゲ一ブルの lmm変位時の曲げ弾性率 Eが、 2〜 15 NZmmの範囲で、 か つ、 D I N72251— 5に準拠する難燃性試験に合格するものである。 曲げ弾性 率 Eは、 5 NZmm 以上であることが好ましく、 また、 1 3 NZmm 以下である ことが好ましい。
曲げ弾性率が 2 NZmm未満の光ファイバケーブル 1 0は、 変形した場合の回復 力が遅く、 形態安定性が悪いため取扱いにくく、 1 5 NZmmを超えた光ファイバ ケーブル 1 0では、 柔軟性が低下し、 卷き癖などがつきやすくなり、 取扱性が悪く なる。 2〜 1 5 N/mmであると、 変形した場合の回復力が適度に高く、 適度に形 態が安定していて、 また、 柔軟性に富み、 巻き癖などがつきにくいため取扱性に優 れる。 ' また、 .本発明における D I N 7 2 5 5 1 - 5に準拠して測定される難燃性試験と は、 電線用の難燃性測定法である D I N 7 2 5 5 1— 5を、 光ファイバケーブルの 難燃性を測定するために、 次のように若干変更したものである。 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 4 5 ° に維持することが必要である。 しか し、 光ファイバケーブル 1 0は電線とは異なり、 光ファイバ 1 2が燃焼した場合に 光ファイバケーブル 1 0をこのような斜め 4 5 ° に維持することが困難である。 よ つて、 光ファイバケーブル 1 0を燃焼時または燃焼後に斜め 4 5 ° に維持するため に、 光ファイバケーブル 1 0の周上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。 銅線としては直径 0 . 7 mm (i)のものを用 レ 、 螺旋周期は光ファイバケーブル 1 0の長手方向に 2 0 mm周期とする。 また、 難燃性試験の合否の判定基準は、 光ファイバ 1 2に着火した後、 炎を試料から遠ざ け、 3 0秒以内に炎が消えたものを合格とし、 消えなかったものを不合格とする。 光ファイバケーブル 1 0にこのような難燃性を付与するためには、 被覆層を形成 する材料に、 ポリアミド系重合体を有する樹脂成分だけでなく、 さらに難燃剤を含 有させることが好ましい。
難燃剤としては、 各種金属水酸化物、 燐化合物、 トリアジン系化合物などが挙げ られる力 ポリアミド系重合体の難燃性の向上効果が大きいためトリアジン系化合 物を用いることが好ましく、 このなかではシァヌル酸メラミンがより好ましい。 ま た、 樹脂成分 1 0 0重量部に対して卜リアジン系化合物を 8〜6 0重量部含有させ ることが好ましく、 1 0〜6 0重量部含有させることがより好ましく、 さらには 1 1〜2 5重量部含有させることが好ましい。 トリアジン系化合物の含有量が 8童量 部未満であると、 難燃性の向上効果が不十分となるおそれがあり、 6 0重量部を超 えると被覆層を構成する材料の曲げ弾性率が上がりすぎ、 光ファイバケーブル 1 0 の取り扱いが困難となるおそれがある。
本発明の光ファイバ ーブル 1 0においては、 光ファイバケーブル 1 0の l mm 変位時の曲げ弾性率 Eが、 2〜1 5 N/mmの範囲で、 かつ、 D I N 7 2 2 5 1— 5に準拠する難燃性試験に合格するものであるので、 取扱性に優れるとともに、 難 燃性をも備えている。
本発明の光ファイバケーブル 1 0においては、 光ファイバ 1 2の外周に被覆され る被覆層は 1層であっても 2層以上であってもよいが、 2層以上とすると、 各被覆 層に異なる機能を付与し、 一層の被覆層では達成できない複数の機能を容易に付与 できるため好ましく、 例えば難燃性と柔軟性を兼ね備えた光ファイバケーブル 1 0 を容易に得ることができる。 . 難燃性を光ファイバケーブル 1 0に付与する場合には、 上述のように、 被覆層を 形成する材料に難燃剤を含有させることが有効であるが、 一般に、 樹脂成分に難燃 剤が混合されものでは、 難燃剤が混合されていない樹脂成分にくらべて硬く、 曲げ 弾性率が大きくなる。 よって、 光ファイバ 1 2に複数の被覆層を設ける場合、 使用 する樹脂成分の曲げ弾性率を考慮して難燃剤を配合することが必要となる。
例えば、 難燃剤を含む被覆層と難燃剤を含まない被覆層を有する光ファイバケ一 ブル 1 0において、 難燃剤を含む被覆層と難燃剤を含まない被覆層との曲げ弾性率 との差が大きすぎると、 各被覆層の力学挙動が異なり、 この光ファイバケーブル 1 0に高い張力がかかったり、 力学的疲労試験を施した場合に、 各被覆層間での密着 性が低下したり、 光ファイバケーブル 1 0の癖づきが大きくなる恐れがある。 した がって、 各被覆層の弾性率はあまり大きく隔たらないようにすることが好ましい。 好ましくは、 最も曲げ弾性率の高い被覆層と最も曲げ弾性率の低い被覆層の差が 5 0 O M P a以下であり、 さらには 3 5 O M P a以下とすることがより好ましい。 また、 さらに、 曲げ弾性率の低い樹脂成分を使用した被覆層には難燃剤を多く、 曲げ弾性率の高い樹脂成分を使用した被覆層には難燃剤を少なくなるように難燃剤 を傾斜配合して、 各被覆層間の曲げ弾性率の差を少なくするとともに光ファイバケ 一ブル 10全体の曲げ弾性率をも小さくし、 取扱性を向上させることが好ましい。 そのため、 ポリアミド系重合体を有する樹脂成分を含む材料からなる被覆層を複 数有する光ファイバ一ケーブル 10において、 これらの材料に難燃剤を混合する場 合、 最も曲げ弾性率が高い樹脂成分を含有する材料における難燃剤の含有率が、 そ の他の樹脂成分を含有する材料における難燃剤の含有率と比較して最も低く、 かつ、 最も曲げ弾性率が低い樹脂成分を含有する材料における難燃剤の含有率が、 その他 の樹脂成分を含有する材料における難燃剤の含有率と比較して最も高いことが好ま しい。 このようにすると、 各被覆層間の曲げ弾性率の差を少なくでき、 また、 光フ アイバケーブル 10全体の曲げ弾性率をも小さくできる。
さらに、 光ファイバケーブル 10の難燃性の向上効果をより大きくするためには、 光ファイバケーブル 10の最外層に設けられる被覆層には難燃剤を混合することが 好ましく、 さらに好ましくは、 難燃剤の含有率の最も高い被覆層が最外層に設けら れていることが好ましい。
また、 適度な剛性と柔軟性を有し、 組み込み作業時などの取扱性をさらに向上さ せる為には、 被覆層の曲げ弾性率だけでなく、 被覆層の厚みも考慮することが好ま しい。 すなわち、 ポリアミド系重合体を有する樹脂成分を含む材料からなる被覆層 を n層 （n≥2) 有し、 これらの被覆層のうち内側から k層目に最も曲げ弾性率の 高い被覆廇が設けられ、 この被覆層の曲げ弾性率を Ek (MP a) 、 厚さを dk in m) とし、 これらの被覆層のうち内側から m層目 （k<m≤n) に設けられた任意 の被覆層の曲げ弾性率を Era (MP a) 、 厚さを dm (urn) としたとき、 下記式
(1) に示されるように、 最も曲げ弾性率が高い被覆層 （k層目の層） よりも外側 に、 最も曲げ弾性率が高い被覆層よりも曲げ弾性率の小さな被覆層 （m層目の層） を設け、 かつ最も曲げ弾性率の高い被覆層の曲げ弾性率と被覆層の厚みの積が、 よ り外側に設けられた被覆層における曲げ弾性率と被覆層の厚みの積より小さいこと がより好ましい。
dkXEk≤dmXEm - (1)
(ただし、 Em≤Ek) さらに、 最も曲げ弾性率の高い被覆層よりも外側に配置された被覆層 （m層目の 層） を、 最も曲げ弾性率の高い被覆層 （k層目の層） よりも厚くする （dk≤dm) とともに、 下記式 （2) に示されるように、 曲げ弾性率を 120 OMP a以下とす ることがさらに好ましい。
Em≤ 1200··· (2)
また、 各被覆層間での密着性を向上させ、 光ファイバケーブル 10の癖づき 防 止するためには、 前記樹脂成分、 すなわちポリアミド系重合体を有する樹脂成分を 含む材料からなる n層 （n≥2) の被覆層の曲げ弾性率を内側から順にそれぞれ Eい -•·, Εηとし、 厚さを内側から順にそれぞれ (！ぃ "·，（1ηとしたとき、 最も曲げ弾性 率の高い被覆層とそれよりも外側に配置された、 内側から X層目 （k<x≤n) に 設けられた任意の被覆層の曲げ弾性率 Exおよび厚さ dxが、 下記式 （3) および (4) を満たすこと、 すなわち、 外側へ向って徐々に被覆層の弾性率が小さくなる とともに、 各被覆層の曲げ弾性率と被覆層の厚みとの積が内側に向かつて徐々に小 さくなるように設計することが好ましい。 dx一 XEx一 dxXEx"' (4)
また、 隣り合う被覆層間の曲げ弾性率の差は、 下記式 （5) に示すように 350 MP a以下であることがさらに好ましい。
ΕΧ_!≤ΕΧ + 35 Ό··· (5) '
また、 光ファイバケ ブル 10に柔軟性と、 適度な形態 定性をともに付与する ためには、 被覆層を 3層以上設けて、 最外被覆層と最内被覆層の間に最も曲げ弾性 率が高い被覆層を配置することが好ましい。 そして、 この場合、 各被覆層どうしの 密着性や、 最も内側の被覆層と光ファイバ 12との密着性を向上させ、 光ファイバ ケーブル 10の癖づきを防止するためには、 最も曲げ弾性率の高い被覆層からその 内側の被覆層に向かって、 下記式 （6) のように、 徐々に曲げ弾性率が小さくなる ように配置されることが好ましい。
Ey-1≤Ey - (6)
(ただし、 l≤y≤k) また、 隣り合う被覆層間の曲げ弾性率の差は 3 5 OMP a以下、 すなわち、 式 (7) とすることがより好ましい。 。
Ey≤Ey— + 3 5 0- (7)
さらに、 本発明の光ファイバケーブル 1 0の好ましい形態としては、 図 2に示し たように、 光ファイバ 1 2の外周に一次被覆層 1 3、 二次被覆層 1 4、 三次被覆層 1 5の 3層の被覆層を有し、 これら 3層の被覆層がいずれもポリアミド系重合体を 有する樹脂成分を含む材料からなるものである。 そして、 さらにこれら被覆層の曲 げ弾性率を内側から順にそれぞれ Eい E 2, E 3とし、 厚さを内側から順にそれぞれ ά ,, d2, d3としたとき、 これらが下記式 （8) および （9) を満たす光ファイバ ケーブルが最も好ましい。
d1XE1 + d2XE2≤d3XE3"- (8)
Figure imgf000012_0001
すなわち、 三次被覆層 1 5の厚みは、 一次被覆層 1 3と二次被覆層 1 4の合計の 厚みより厚いことが好ましい。 三次被覆層 1 5の厚みが、 一次被覆層 1 3と二次被 覆層 1 4の合計の厚み未満では、 光ファイバケーブル 1 0全体の曲げ弾性率が高く なり、 柔軟性が損なわれる恐れがあるし、 識別のために三次被覆層 1 5を形成する 材料に着色剤を配合する場合、 その発色が低下する場合がある。
また、 一次被覆層 1 3の曲げ弾性率と被覆層の厚みの積と、 二次被覆層 1 4の曲 げ弾性率と被覆層の厚みの積との合計が、 三次被覆層 1 5の曲げ弾性率と被覆層の 厚みの積の積よりも小さいことがより好ましい。 このようにすると、 従来の多層ポ リアミド被覆ケ一ブルに比較し、 曲げ癖がつきにくく、 かつ適度な剛性と柔軟性を 併せ持ち、 取扱性に極めて優れる光ファイバケーブル 1 0を得ることができる。 さらに、 特に一次被覆層 1 3は 2 0 0 /xm以下とすることが好ましい。 一次被覆 層 1 3の厚さが 2 0 0 /xmを超えると、 光ファイバ 1 2よりも剛性の高い被覆層が、 光ファイバ 1 2の変形に追従できなくなり、 屈曲疲労により光ファイバ 1 2の損傷 が大きくなつたり、 光学特定が低下する恐れが生じる。
また、 この場合、 最も内側の一次被覆層 1.3は、 外力の影響から光ファイバ 1 2 を物理的に保護すると同時に、 材料として耐環境性に優れたポリアミド系重合体を 使用す'ることにより、 光ファイバ 1 2への有害物質の移行を抑制するものであるこ とが好ましい。 その為、 通常、 光ファイバケーブル 1 0を識別するための染料、 顔 料、 難燃剤などは極力配合せず、 光ファイバ 1 2への外光防止用助材を含有させる にとどめることがより好ましい。 また、 一次被覆層 1 3に使用するポリアミド系重 合体としては、 光ファイバ 1 2との密着性に優れると同時に、 光ファイバ 1 2の変 形に追従可能であり、 耐疲労性に優れた比較的柔軟な、 ポリアミド 1 1などのポリ アミド系重合体が好ましい。
二次被覆層 1 4は、 光ファイバケーブル 1 0全体に適度な形態安定性をもたせ、 光ファイバケーブル 1 0の引き回し性を向上させる機能を有するので、 比較的曲げ 弾性率の大きなポリアミド系重合体を使用して、 一次被覆層 1 3や最外層である三 次被覆層 1 5よりも、 曲げ弾性率を大きくすることが好ましい。 また、 必要に応じ て難燃剤を混合して難燃性を強化してもよい。
三次被覆層 1 5は、 本発明の意図する難燃効果と光ファイバケーブル 1 0の柔軟 性とを両立させる上で、 非常に重要な被覆層である。 上述したように、 光ファイバ ケーブル 1 0に識別性を付与したり、 難燃性を付与する為には、 付与効果が最も高 い最外層に、 染料、 顔料などの着色剤、 難燃剤を配することが一般に多い。 しかし ながら、 これらの添加剤を添加した樹脂成分では、 こ.れらを含まない単独のポリア ミド系重合体よりも剛性が高くなり、 その結果、 光ファイバケーブル 1 0自体の柔 軟性が損なわれてしまう。 そのため、 主成分には柔軟なポリアミド系重合体を選択 し、 着色剤、 難燃剤を配合した後の最終的な被覆層の曲げ弾性率を 1 2 0 O M P a 以下とすることが好ましく、 さらに好ましくは 1 0 0 O M P a以下、 最も好ましく は 8 0 O M P a以下とする。
このような、 3層の被覆層に適用する好ましいポリアミド系重合体の具体例とし ては、 一次被覆層 1 3にはポリアミド 1 1を使用し、 二次被覆層 1 4にはポリアミ ド 1 2を使用する。 そして、 三次被覆層 1 5または最外層にはポリアミドエラスト マ一またはポリアミド 6 1 2などのポリアミド共重合体を使用するとともに難燃剤 を使用する形態である。
このような光ファイバケーブル 1 0においては、 すべての被覆層中に占める難燃 剤の合計重量割合が 5〜 8 0重量％であることが好ましい。 全被覆廇重量に対して 5重量％未満では、 十分な難燃性が発現しない場合があり、 8 0重量％を超えても、 配合量増加に対する難燃効果の増加が少なくなつてきたり、 光ファイバケーブル 1 0の重量が増加し、 取扱性が低下するおそれがある。 また、 このような難燃剤の配 合範囲であれば、 最外層を構成している材料のみに難燃剤を配合し、 ポリアミド系 重合体としては曲げ弾性率の低いものを使用することで、 少ない難燃剤の配合量で 効果的に難燃性を付与し、 光ファイバケーブル 1 0全体の曲げ弾性率を低く維持す ることができる。 例えば、 各被覆層に使用するポリアミド系重合体としてポリアミ ド 1 1、 ポリアミド 1 2を主成分とするものを使用し、 最外層にのみ難燃剤を添加 し、 光ファイバケーブルに D I N 7 2 5 5 1 - 5に合格する難燃性を付与することも できる。 ·
本発明の光ファイバケーブル 1 0は、 公知の方法で製造でき、 例えばクロスへッ ド型被覆装置を用いて、 樹脂成分を含む材料を光ファイバ 1 2に被覆することによ り製造できる。 被覆層を複数形成する場合は、 一層ずつ順に被覆層を形成してもよ いし、 同時に複数の被覆層を形成してもよい。 なお、 被覆層の層数が多すぎると、 製造が困難となる傾向があるので、 被覆層の層数は、 3層以下とすることが好まし い。
また、 外観から光ファイバケーブル 1 0を識別するため、 最外層に着色樹脂を使 用する場合は、 その内側に黒色樹脂を用いた被覆層を設けることにより、 光フアイ バ 1 2への外光の入射を防止することができる。 着色剤としては公知のものが用い られるが、 染料系の着色剤は高温下などで光ファイバ 1 2に移行し伝送損失を増加 させるおそれがあるため、 無機顔料を用いることが好ましい。
本発明のプラグ付き光ファイバケーブルは、 上記の光ファイバケーブル 1 0の少 なくとも一端にプラグが接続されたものである。 プラグは、 用途に応じて公知のも のから選択して使用できる。 プラグを光ファイバケーブル 1 0に固定するための機 構としては、 例えば、 かしめ機構などが挙げられる。 プラグ部としては機械的強度 が強いものを用いることが好ましい。 実施例
以下、 本発明を実施例を挙げて説明するが、 本発明の範囲がこれらの実施例に限 定されるものではない。
実施例における各種測定の方法を説明する。
また、 本実施例で使用したポリアミド系重合体を有する樹脂成分の曲げ弾性率を 表 1に示す。
(難燃性）
D I N725 51 - 5に準拠する前述した測定法に基づいて行った。 (光ファイバケーブルの曲げ弾性率）
光ファイバケーブル 1 0を 2つの固定点で画定し、 ケーブル曲げ具を用いて光フ アイバ 1 2を中心軸に対して垂直に押圧した。 固定点の間隔は 1 5mmとした。 押 圧時、 光ファイバケーブル 1 0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かかる応力 （N) を 測定し、 曲げ弾性率 （NZmm) とした。
(被覆層及び樹脂成分の曲げ弾性率）
ASTM · D 790に従って測定した。
(実施例, 1 )
光ファイバ 1 2の芯材として屈折率 1. 490のメチルメタクリレート単独重合 体、 鞘材として屈折率 1. 41 7の 2, 2, 2—トリフルォロェチルメタクリレー ト単位 45重量％, 1, 1, 2， 2—テトラハイド口パーフルォロデシルメ夕クリ レート単位 35重量％， メチルメタクリレート単位 19重量％, メタクリル酸単位 1重量％からなる共重合体、 保護層の材料として屈折率 1. 402のフッ化ビニリ デン単位 8 Omo 1 %とテトラフルォロエチレン単位 2 Omo 1 %との共重合体を 用い、 芯 1 1 Aの直径が 980 / m、 鞘 1 1 Bの厚みが 10 /im、 保護層の厚みが 10 mである光ファイバ 12を製造した。 "
2台のスクリユー式押出機と 2層複合型のクロスへッドダイと口金を用いて、 こ の光ファイバ 12の外周に一次被覆層 1 3及び二次被覆層 14を一括に被覆して外 径 2. 3mmの光ファイバケーブル 10を得た。 なお、 使用した被覆装置の要部は、 図 3のように、 ダイス 21とニップル 22を組み込んだものであり、 ダイス 2 1の 先端面とニップル 22·の先端は同一平面上に位置している。 符号 23:はニップル 2 2の中心を通過する光ファイバ 12の軸線である。 また、 被覆温度は 200°Cとし た。
この光ファイバケーブル 10の一次被覆層 1 3の厚みは 255 im, 二次被覆層 1 4の厚みは 395 mであった。 一次被覆層 13としては、 カーポンプラックを 0. 5重量％、 無水マレイン酸を 1. 0重量％含有したポリアミド 1 2 (ダイセルヒュ ルス社製、 ダイアミドー L 1 640、 以下これを単に 「PA12」 という） を用い、 二次被覆層 14としては、 A S TM · D 7 90で測定された曲げ弾性率が 340 M P aのポリアミド 1 2単位とポリエーテル単位からなるポリアミドエラストマ一 (ダイセルヒュルス社製、 ダイアミド P AE— E 6 2) 100重量部に対してシァ ヌル酸メラミンを 1 5重量部混合したものを用いた。
ASTM · D 790で測定された曲げ弾性率は、 一次被覆層 13が 1300MP a、 二次被覆層 14が 62 OMP aであった。 得られた光ファイバケーブル 10の 曲げ弾性率及び難燃性を測定した。
光ファイバケーブル 10における各層の曲げ弾性率、 厚み、 これらの積と、 曲げ 弾性率及び難燃試験の結果を表 2〜表 3に示す。
(実施例 2〜9、 比較例 1〜3)
一次被覆層 1 3、 二次被覆層 14を表 2のように変更し、 一次被覆層 1 3にカー ボンブラックを 0. 5重量％添加し、 無水マレイン酸を添加しなかった以外は実施 例 1と同様にして光フアイバケーブル 10を得た。 これらの光ファイバケーブル 1 0における各層の曲げ弾性率、 厚み、 これらの積と、 曲げ弾性率及び難燃試験の結 果を表 2〜表 3に示す。 (実施例 1 0 ) ' 実施例 1と同様にして得られた光ファイバ 1 2を被覆前に熱風乾燥機に入れ、 9 0 °Cで 6 5時間バッチ熱処理を行った。 光ファイバ 1 2の 9 0 °C乾熱下 5 0時間で の熱収縮率は、 0 . 1 %であった。 この光ファイバ 1 2に、 一次被覆層 1 3、 二次 被覆層 1 4、 及び三次被覆層 1 5として、 それぞれカーボンブラックを 0 . 5重％ を混合したポリアミド 1 2、 カーボンブラックを 0 . 5重量％を混合したポリアミ ド 1 1、 実施例 2の二次被覆層 1 4に用いた材料を用い、.スクリュー式押出機と単 層型のクロスへッドダイと口金を用いて各被覆層を順次被覆した点を除いて実施例 1と同様に光ファイバケーブル 1 0を得た。 一次被覆層 1 3の厚さは 1 0 O mで あった。 ' そして、 得られた光ファイバケーブル 1 0について光ファイバ 1 2と一次被覆層 1 3の間の剥離強度を測定した。
なお、 剥離強度は、 図 4のようにして測定した。 まず、 一方の端部側の一次被覆 層 1 3、 二次被覆層 1 4、 三次被覆層 1 5が剥離され、 他方側が剥離されていない、 被覆部分の長さ Lが 3 0 mmである光ファイバケーブル 1 0を用意した。 光フアイ バケーブル 1 0の被覆部分を固定治具 2 4で固定し、 被覆層の剥離部分、 すなわち 光ファイバ 1 2が露出している部分を、 図示略の応力測定可能な機構を有する引き 抜き装置に固定して、 光ファイバ 1 2をその中心軸に沿う方向 （図中矢印方向） に 向かって一定速度 1 0 0 mm/m i nで引き抜いた。 この際の引き抜き応力と光フ アイバ 1 2の引き抜き方向の被覆層のずれ量とをプロットした曲線から、 引き抜く 際の応力のピーク値を読みとり、 これを測定値とした。 なお、 光ファイバ 1 2と 一次被覆層 1 3の剥離強度は、 光ファイバケーブル 1 0の二次被覆層 1 4と三次被 覆層 1 5を剥がしたものを用いて測定した。
また、 得られた光ファイバケーブル 1 0の両端面を剃刀にて切断し、 _ 4 0 °Cで
3 0分保持し、 続いて 1 0分間で 8 5 °Cに昇温した後その温度で 3 0分保持し、 続 いて 1 0分間で 2 O tに降温した後その温度で 3 0分保持し、 続いて 1 0分間で—
4 0 °Cに降温した後その温度で 3 0分保持するというサイクルを 1 0回繰り返し、 切断端面における光ファイバ 1 2の形状を観察した。 しかし、 .形状には全く変化が なかった。
表 4〜表 6に、 光ファイバケーブル 1 0の構成、 各種測定結果などをまとめる。 (実施例 1 1〜； ί 3 )
被覆材料を表 4に示すように変更した以外は実施例 1 0と同様に光ファイバケー ブル 1 0を作成した。 なお、 一次被覆層 1 3及び二次被覆層 1 4に 実施例 1 0と 同様に力一ボンブラック 0 . 5重量％が含有されている。 その他、 光ファイバケー ブル 1 0の構成、 各種測定結果などを表 4〜表 6に示す。
また、 これらのケーブルについても実施例 1 0と同様に、 温度サイクル後の光フ ァイノ 1 2の端面形状を観察したが、 実施例 1 0と同様に全く変化は見られなかつ た。
(実施例 1 4 )
実施例 1 0で得られた光ファイバケーブル 1 0について、 下記に示す評価を実施 し、 光学特性及び、 耐環境特性を評価した。 光ファイバケーブル 1 0の構成と評価 結果を表 7に示す。
その結果、 いずれの特性も良好であり、 この光ファイバケーブル 1 0は、 高温、 高湿度環境下においても信頼性に優れたものであることが明らかとなった。— また、 この光ファイバケーブル 1 0は適度な弾性と柔軟性を併せ持ち、 曲げ癖も つきにくく、 ハーネスへの組む込みに際して非常に取扱性に優れたものであった。 さらに最外層に黄色、 オレンジ、 緑、 青等の着色を施したところ、 発色もよく、 識 別性に優れていた。
(伝送損失）
2 5 m- 5 mのカットバック法により、 測定波長 6 5 0 n m、 励振 NA= 0 . 1で の伝送損失 （d B / k m) を測定した。
(ケーブル収縮率評価） 両端面の被覆層と光ファイバをそろえて研磨処理した試長 50 cmのケーブルを、 90°Cの乾燥機内にて 24時間加熱処理した、 加熱処理後の光ファイバケーブル 1 0の長さ L (cm) を測定し、 以下の式に基づいてケーブル収縮率 （％) .を算出し た。 ケーブル収縮率 （％) = (50— L) ÷ 50 X 100
(湿熱評価）
85°C、 95%の湿熱環境で 1000時間処理した前後の伝送損失の差 （dB/ km) を測定した。
(繰り返し屈曲回数）
図 5に示すように、 一方の端部に LED (発光波長 660 nm) 31が接続され、 他方の端部に光パワーメーター 32が接続された 4mの長さの光ファイバケーブル 10のパワーメーター 32側の端部に 500 gの錘 33を接続して荷重をかけ、 光 ファイバケーブル 10の中央を直径 15 mmの 2本の円柱状支持棒 34にて挟持し た。 ついで、 光ファイバケーブル 10の LED側を、 図中矢印で示すように 18 0° 繰り返し移動させた。 この際、 各指示棒に光ファイバケーブル 10が接触角 9 0° で接触するようにした。
このようにして光ファイバケーブル 10を繰り返し屈曲させた際における、 光パ ヮーメータで測定された光ファイバケーブル 10からの出射光量が試験開始前と比 較し 1 dB減少した時の屈曲回数を測定した。
(実施例 15〜 17 )
光ファイバの鞘材、 保護材、 被覆材料を表 7のように変更した以外は、 実施例 1 0と同様にして光ファイバケーブル 10を作成した。 表 7には、 ケーブル特性試験 結果も併せて示す。 いずれの光ファイバケーブル 10も良好な耐環境性を示し、 取 扱性も高かった。 特に、 被覆層の曲げ弾性率の差が小さい実施例 15の光ファイバ ケーブルでは、 屈曲特性もさらに向上し、 屈曲試験後の光ファイバケーブル 10の 二次被覆層 14と、 三次被覆層 15との間の隙間もまったく見られず、 良好な形態 を保持していた 以下に表中で使用する略号について示す。
PA1 1 :ポリアミド 1 1 (ァトフイナジャパン社製、 リルサン BMN O) PA1 2 ：ポリアミド 12 (ダイセルヒュルス社製、 ダイアミドー L 1640) PAE①：ポリアミドエラストマ一 （ダイセルヒュルス社製、 ダイアミド PAE -E 62)
P AE②：ポリアミドエラストマ一 (ダイセルヒュルス社製、 ダイアミド P A E -E 47)
P A6 1 2 ：ポリアミド 6 1 2 (ダイセルヒュルス社製、 ダイアミ FN— 1 9 0 1)
P A 66 6 1 2 ：ポリアミド 666 1 2 (ダイセルヒュルス社製、 べスタメルト 17 1)
ME PR ：メラミン酸グラフ
Vd F フッ化ビニリデン
TFE HF P
Figure imgf000021_0001
なお、 以下の表中、 難燃剤はいずれもシァヌル酸メラミンであり、 数値は、 樹脂 成分 1 0 0重量部に対する配合重量部数である。
表 2 二次被覆層 ケ一ブル ¥ F価 樹脂組成 難燃剤 樹脂組成 難燃剤 曲げ弾性率 (N/IM) 難燃試験 実施例 1 PA 1 2 PAE① 1 5 9 合格 実施例 2 PA 1 2 P A 1 2ZPAE② 1 5 9 合格
=5 0/5 0
実施例 3 PA 1 2 P A 1 2/PA6 1 2 2 5 1 0 合格
=5 0/5 0
実施例 4 PA 1 2 PA 1 2/MEPR 3 5 6 合格
=5 0/5 0
実施例 5 PA 12 1 5 PAE① 1 5 1 4 合格 実施例 6 PAE① 3 5 PAE① 1 5 7 合格 実施例 7 P A 1 2 PAE① 1 5 8 合格 実施例 8 PA 1 1 PAE① 1 5 7 合格 実施例 9 PA 1 1 PA6 1 2 1 5 8 - 合格 比較例 1 PA 1 2 PA 1 2 1 7 否 比較例 2 PA 12 3 PA 1 2 3 2 0 合格 比較例 3 PA 1 2 PA 1 2 1 5 2 3 合格
表 3 一次被覆層
被覆層の 厚さ (被覆層の曲げ弾性 被覆層の 厚さ (被覆層の曲げ弾性 曲げ弾性率 ^m) 率） 曲げ弾性率 (nr ) 率）
(MP a) X (被覆層の厚み） (MP a) X (被覆層の厚み）
(MP a · im) (MP a · um) 実施例 1 1300 255 331500 620 395 244900 実施例 2 1300 255 33 1 500 1000 395 395000 実施例 3 1 300 255 33 1 500 1200 395 474000 実施例 4 1 300 255 33 1500 1100 395 434500 実施例 5 1 550 255 395250 620 395 244900 実施例 6 1000 255 255000 620 395 244900 実施例 7 1300 255 331500 620 255 244900 実施例 8 1000 255 255000 620 395 244900 実施例 9 1000 255 255000 780 395 308100 比較例 1 1 300 255 33 1 500 1200 395 474000 比較例 2 1350 255 344250 1260 395 497700 比較例 3 1300 255 331 500 1 60 395 576700
表 4
樹脂組成 難燃剤 樹脂組成 難燃剤 樹脂組成 難燃剤 実施例 10 PA12 PA11 PA12/PAE② 15
=50/50 実施例 11 P A 1 1 PA 12 P A 12 PAE② 15
=50/50
実施例 12 PA 11/PA66 PA 12 P A612 15
612 = 50/50
実施例 13 PA 12/PA66 PA11 PA12= PA612 20
612=25/75 50/50
表 5 一次被覆層 二次被覆層 三次被覆層
：彼¾ 復惠眉圏の i -m ；恢ぉ復蕩眉 廣 恵
飲復眉 リ 傲複廇 J 5 f お
攸 i 衝曽 曲げ弾性率 (lim) 曲げ弾性率） 曲げ弾性率 (jam) 曲げ弾性率） 曲げ弾性率 ( m) 曲げ弾性率）
VL a. ) お惠
入 wii リ厚 κΝι r 飲 ict衷
復盾 厚 UVl r X 曽の厚 み） み） み） m) m) m) 4^ 実施例 1 300 100 1 0000 1 0 Ω 0 ? ς ς ？ ^ 000 1 Π 00 q π; ^ Q ^ 000
10
実施例 1000 100 100000 1300 150 195000 1000 395 395000
11
実施例 800 50 40000 1300 200 2600.00 780 350 273000
12
実施例 750 75 56250 1300 175 210000 860 350 301000
13
表 6 ケーブル評価
曲げ弾性率 難燃試験 光フアイバと一次被覆層の剥離強度 (N/im) (N)
実施例 10 7 合格 ' 30. 5
実施例 11 7 合格 30. 2
実施例 12 6 合格 37. 1
実施例 13 7 合格 33. 2
表 7
Figure imgf000027_0001
(Α) ： フルォロアクリル酸メチル /ひフルォロアクリル酸 2, 2 , 2—トリフルォロェチル共重合体 （10 9 0 (mo 1 %) )
(B) ： VcLF/TFE/HFP共重合体 （70 20 10 (mo 1 %) )
(C) ： VdFZTFE共重合体 （80Z20 (mo 1 ) )
このように、 本実施例の光ファイバケーブルによれば、 難燃性が高く、 そのうえ 取扱性にも優れていた。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明の光ファイバケーブルは、 光ファイバ外周に少なく とも一層の被覆層を有し、 該被覆層のうち少なくとも一層がポリアミド系重合体を 有する樹脂成分を含む材料からなり、 1 mm変位時の:曲げ弾性率 Eが 2〜1 5 (N /mm) の範囲で、 かつ、 D I N 7 2 5 5 1— 5に準拠する難燃性試験に合格する ものであるので、 難燃性に優れるとともに、 取扱性が良好である。 よって、 光信号 伝送の配線、 高速光通信のためのコンピュータ接続配線、 交換機回りの配線、 工場 自動機械制御の配線、 自動車などの移動体用データ伝送用配線、 光センサー用配線 などに好適に用いられる。
本発明は、 その精神または主要な特徴から逸脱することなく、 他のいろいろな形 で実施することができる。 そのため、 前述の実施例はあらゆる点で単なる例示にす ぎず、 限定的に解釈してはならない。 本発明の範囲は、 特許請求の範囲によって示 すものであって、 明細書本文には、 なんら拘束されない。 さらに、 特許請求の範囲 の均等範囲に属する変形や変更は、 すべて本発明の範囲内のものである。

Claims

請求の範囲
1 . 光ファイバ外周に少なくとも一層の被覆層を有し、 該被覆層のうち少なく とも一層がポリアミド系重合体を含有する樹脂成分を含む材料からなり、
l mm変位時の曲げ弾性率 Eが 2〜 1 5 (N/mm) の範囲で、 かつ、 D I N 7 2 5 5 1 - 5に準拠する難燃性試験に合格することを特徴とする光ファイバケープ ル。
2 . 前記樹脂成分の A S T M · D 7 9 0により測定される曲げ弾性率が、 4 0 〜1 2 0 O M P aであることを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバケーブル。
3. 前記ポリアミド系重合体は、 ポリアミドエラストマ一であることを特徴とす る請求項 1に記載の光ファイバケーブル。
4. 前記ポリアミド系重合体は、 複数種類のポリアミド単位から構成されるポリ アミド系共重合体であることを特徵とする請求項 1に記載の光ファィバケーブル。
5. 前記樹脂成分は、 さらにポリオレフインを有することを特徴とする請求項 1 に記載の光ファイバケーブル。
6 . 前記材料は卜リアジン系化合物を含有し、 卜リアジン系化合物の含有量が、 樹脂成分 1 0 0重量部に対して 8〜6 0重量部であることを特徴とする請求項 1に 記載の光ファイバケーブル。
7. 前記光ファィバの外径が 6 0 0〜1 3 0 0 mで、 光ファイバケーブルの外 径が 1 5 0 0〜6 0 0 0 z mであることを特徴とする請求項 1に記載のファイバケ 一ブル。
8. 前記樹脂成分を含む材料からなる被覆層を 2層以上有し、 これらの被覆層の なかで、 最も曲げ弾性率の高い被覆層と最も曲げ弾性率の低い被覆層の曲げ弾性率 の差が 5 0 0 MP a以下であり、 ' さらにこれらの被覆層のうちの少なくとも 1層を形成している材料には、 難燃剤 が含まれていることを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバケーブル。
9. 最も曲げ弾性率の高い前記樹脂成分を含有する材料中における難燃剤の含有 率は、 その他の前記樹脂成分を含有する材料中における難燃剤の含有率よりも低い ことを特徴とする請求項 8に記載の光ファイバケーブル。
1 0. 最も曲げ弾性率の低い前記樹脂成分を含有する材料中における難燃剤の含 有率は、 その他の前記樹脂成分を含有する材料中における難燃剤の含有率よりも高 いことを特徴とする請求項 8に記載の光ファィバケーブル。
1 1 - 難燃剤の含有率が最も高い材料からなる被覆層が、 最外層に設けられてい ることを特徴とする請求項 8に記載の光ファイバケーブル。
1 2. 前記樹脂成分を含む材料からなる被覆層を n層 （n≥2) 有し、 これらの 被覆層のうち内側から k層目に最も曲げ弾性率の高い被覆層が設けられ、 この被覆 層の曲げ弾性率を Ek (MP a) 、 厚さを dk (βπ とし、 これらの被覆層のうち 内側から m層目 （k<m≤n) に設けられた任意の被覆層の曲げ弾性率を Em (MP a) 、 厚さを dm ( m) としたとき、
下記式 （1) を満たすことを特徴とする請求項 8に記載の光ファイバ一ケーブル。 dkXEk≤dmXEm - (1)
(ただし、 Em≤Ek)
1 3. 下記式 （2) を満たすことを特徴とする請求項 1 2に記載の光ファイバ一 ケーブル。
Em≤ 1 2 0 0 ··· (2)
(ただし、 dk≤dm) ,
1 4. 前記樹脂成分を含む材料からなる n層 （n≥2) の被覆層の曲げ弾性率を 内側から順にそれぞれ …， Enとし、 厚さを内側から順にそれぞれ dい ·■·, dn とし、 内側から X層目 （k<x≤n) に設けられた任意の被覆層の曲げ弾性率を Ex、 厚さを dxとしたとき、
下記式 （3) および （4) を満たすことを特徴とする請求項 1 2に記載の光ファ ィバケ一ブル。
EX≤EX— · (3)
άχ_1 ΧΕχ_1≤άκΧΕχ·- - (4)
1 5. 下記式 （5) を満たすことを特徴とする請求項 1 4に記載の光ファイバ一 ケーブル。
Ex— 3 5 0-·' (5)
1 6. n≥3であって、 これらの被覆層のうち内側から y層目 （l≤y≤k、 た だし 1 < k < n ) に設けられた任意の被覆層の曲げ弾性率を E yとしたとき、
下記式 （6) を満たすことを特徴とする請求項 1 2に記載の光ファイバケーブル。
Ey_ ≤Ey - (6)
1 7. 下記式 （7) を満たすことを特徴とする請求項 1 6に記載の光ファイバ一 ケーブル。
Ey≤Ev_1+ 3 5 0 ··■ (7)
1 8. ポリアミド系重合体を有する樹脂成分を含む材料からなる被覆層を 3層有 し、 これら被覆層の曲げ弾性率を内側から順にそれぞれ Eい E2, E。とし、 厚さを 内側から順にそれぞれ (1ぃ d2, d3としたとき、
下記式 （8) および （9) を満たすことを特徴とする請求項 8に記載の光フアイ バケーブル。
d1XE1 + d2XE2≤d3XE3--- (8)
d λ + d2≤d 3·- - (9)
1 9. すべての被覆層中に占める難燃剤の割合が、 5〜80重量％であることを 特徴とする請求項 8に記載の光ファイバケーブル。
20. 難燃剤がトリアジン系化合物であることを特徴とする請求項 8に記載の光 ファイバケーブル。
2 1. ポリアミド 1 2を有する樹脂成分を含む材料からなる被覆層と、 ポリアミ ド系共重合体を有する樹脂成分と難燃剤を含む材料からなる被覆層が、 内側から順 に設けられていることを特徵とする請求項 8に記載の光ファイバケーブル。
22. ポリアミド 12を有する樹脂成分を含む材料からなる被覆層よりも内側に、 ポリアミド 1 1を有する樹脂成分を含む材料からなる被覆層が設けられていること を特徴とする請求項 21に記載の光ファイバケーブル。
23. 請求項 1に記載の光ファイバケーブルの少なくとも一端にプラグが接続さ れていることを特徴とするプラグ付き光ファイバケーブル。
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