(57)【要約】【課題】  室熱環境下に置かれても伝送損失の低下の少ないプラスチッククラッド光ファイバコードを提供することを課題とする。【解決手段】  本発明のプラスチッククラッド光ファイバコードは、ガラス素線に樹脂からなるクラッド剤を塗布して硬化させた光ファイバ素線の上に被覆層を形成したプラスチッククラッド光ファイバ心線と、前記光ファイバ心線を取り巻くように配置されている抗張力繊維層と、前記抗張力繊維層の周囲に配置されている外被とを備える。前記外被に可塑剤が添加されている。前記外被の内側に防湿層がある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチッククラッド光ファイバ心線と、前記光ファイバ心線を取り巻くように配置されている抗張力繊維層と、前記抗張力繊維層の周囲に配置されている外被とを備え、前記外被に可塑剤が添加されていて、前記外被の内側に防湿層を有するプラスチッククラッド光ファイバコード
【請求項２】
前記防湿層の水蒸気透過度が４０℃・９０％ＲＨの時０．０８ｇ／ｍ２・２４時間以下であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチッククラッド光ファイバコード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラスチッククラッド光ファイバコードに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチッククラッド光ファイバの例が特許文献１に開示されている。同文献ではクラッドの上に被覆する熱可塑性樹脂に難燃剤を添加することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０９５６２号公報（特に００１７段落）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プラスチッククラッド光ファイバ（ＰＣＳ）コードの外被にはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）など可塑剤が添加された樹脂が用いられることがある。湿熱環境下においてその可塑剤が分解し、炭素数が数個ないし十数個のアルコールなどが発生することがある。この分解成分がクラッドまで移行すると、クラッド材の分子運動が活発になってフッ素セグメントが凝集することある。この場合、凝集したフッ素セグメントが光の散乱源となり信号光の伝送損失が高くなるという現象が見受けられる。
【０００５】
本発明は、防湿性の高いシートを光ファイバ心線の周囲に配置することにより、外被材料中の可塑剤の分解成分がクラッドに移行することを防止する。そして、湿熱環境下に置かれても伝送損失の増加の少ないプラスチッククラッド光ファイバコードを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプラスチッククラッド光ファイバコードは、プラスチッククラッド光ファイバ心線と、前記光ファイバ心線を取り巻くように配置されている抗張力繊維層と、前記抗張力繊維層の周囲に配置されている外被とを備える。前記外被に可塑剤が添加されている。前記外被の内側に防湿層がある。
前記防湿層は、水蒸気透過度が４０℃・９０％ＲＨのとき０．０８ｇ／ｍ２・２４時間以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、湿熱環境下に置かれても伝送損失の低下の少ないプラスチッククラッド光ファイバコードが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のプラスチッククラッド光ファイバコードを示す断面図である。
【図２】本発明のプラスチッククラッド光ファイバコードの別の態様を示す断面図である。
【図３】本発明のプラスチッククラッド光ファイバコードに使用される光ファイバ素線の製造方法の概念図である。
【図４】本発明のプラスチッククラッド光ファイバコードに使用される光ファイバ心線の製造方法の概念図である。
【図５】本発明のプラスチッククラッド光ファイバコードの製造方法の概念図である。
【図６】本発明のプラスチッククラッド光ファイバコードの防湿シートを螺旋巻きする方法の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のプラスチッククラッド光ファイバコード１０は、図１に例示するように、プラスチッククラッド光ファイバ心線４、その外周の防湿層５、その外周の抗張力層６およびその外周の外被７からなる。
【００１０】
光ファイバ心線４は、コア１、その外周のクラッド２およびその外周の被覆３からなる。
コアは石英ガラスからなり、その径は０．１５−０．４０ｍｍである。
クラッドはフッ素系樹脂からなり、その外径は０．２０−０．４５ｍｍである。クラッドの厚さは１５−５０μｍである。クラッドに使用されるフッ素樹脂にはフッ化ウレタン（メタ）アクリレートがある。
【００１１】
被覆はフッ素樹脂からなり、その外径は０．５−０．７ｍｍである。被覆に使用されるフッ素樹脂にはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などがある。
【００１２】
防湿層は、防湿性のシートからなり、その厚さは０．０４ｍｍないし０．３０ｍｍである。防湿性のシートには、フィルムメーカ各社（東レ、クレハ、グンゼなど）から防湿シート、防湿フィルムとして販売されているものを使用することができる。シートの材質は、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂などがある。
【００１３】
抗張力層は、アラミド繊維などの抗張力体からなり、その厚さは０．２ｍｍないし０．５ｍｍである。
【００１４】
外被は、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などのポリオレフィン系樹脂やポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂からなり、その外径は約２．２ｍｍである。外被の厚さはその外径が所定の値となるように適宜調整される。外被には可塑剤が添加される。可塑剤にはフタル酸エステル系、リン酸エステル系、トリメリット酸エステル系、クエン酸エステル系、エポキシ系、ポリエステル系の可塑剤がある。
【００１５】
プラスチッククラッド光ファイバ心線の周囲に抗張力体および外被を設けたものがプラスチッククラッド光ファイバコードと称される。本発明は、防湿層があることが特徴である。
【００１６】
湿熱環境下に従来のプラスチッククラッド光ファイバコードを置いた後に、その光ファイバコードを調べると、クラッドからアルコール（炭素数が数個ないし十数個）など揮発分が検出された。クラッドに元々含まれていない成分であり、湿熱環境下にある間にクラッドの外部から移行してきたものと推定される。その由来をこの光コードに求めると、外被に含まれる可塑剤が分解したものであると推定される。
本発明の光コードでは、外被の内側かつクラッドの外側に防湿層を配置して、可塑剤の分解成分がクラッドに移行することを防止する。これにより、クラッドでフッ素セグメントが凝集することがなく、信号光の散乱源がクラッドに生じない。つまり、湿熱環境下に置いた場合でも、信号光の伝送損失悪化を防ぐことができる。
防湿層を設けることにより、防湿層がない従来の光ファイバコードに比べて、湿熱環境下に置いた場合の伝送損失悪化が改善される。防湿層の防湿性が高いほど可塑剤が移行する量を少なくでき、伝送損失の悪化防止の効果が高い。防湿層の水蒸気透過度が４０℃、９０％ＲＨで０．０８ｇ／ｍ２・２４時間以下であれば、伝送損失の悪化が５ｄＢ／ｋｍ以下となる。これであれば、実用上、伝送損失の問題がないと言える。
【００１７】
光コードには、抗張力体が設けられてコードが引っ張られるなどした場合も光ファイバ心線に大きな力がかからないようにされている。防湿層は図１のように抗張力体の内側（光ファイバ心線のすぐ外側）に設けることができ、図２に示すように抗張力体の外側で外被の内側に設けることができる。いずれの場合も防湿層が、外被中の可塑剤の分解成分がクラッドに移行することを防ぐ。
【００１８】
光ファイバコードには難燃性が要求されることがある。その場合、外被に難燃剤が添加される。難燃剤によってはリン酸エステルなどのように可塑剤としても作用するものがある。その難燃剤は、湿熱環境下で可塑剤と同様に分解して揮発成分を生じる。この分解成分（主としてアルコール）がクラッドに移行すると、上述したのと同様に伝送損失悪化の問題が生じる。本発明の光ファイバコードでは防湿層があるので、そのような難燃剤が外被に添加されても、湿熱環境下に置いて伝送損失が悪化することを防ぐことができる。
【００１９】
本発明の光ファイバコードを製造するには、まず光ファイバ心線を製造し、それに抗張力体を添わせ、さらに防湿層を設け、そして外被を被覆する。抗張力層と防湿層の順序は逆でもよい。
【００２０】
光ファイバ心線を製造するには、まず光ファイバ母材を加熱して線引してガラス素線とする。ガラス素線にクラッド材を塗布して硬化させる。続いて被覆材を塗布して硬化させる。
図３にガラス素線にクラッド材を塗布して硬化させる方法の概念図を示す。光ファイバ母材２１を加熱装置３１で加熱して線引きしてガラス素線２２とする。クラッド材は、光重合開始剤を添加して紫外線硬化型樹脂としたものを使用する。コータ３２に入れたクラッド材２３にガラス素線２２を通過させてクラッド材２３を塗布する。その後、硬化装置３３で紫外線をガラス素線２２に塗布されたクラッド材２３に照射してクラッド材２３を硬化させる。クラッド材２３にはフッ化（メタ）アクリレート樹脂を使用することができる。図３ではクラッド材２３を硬化させた段階で引取装置３４で引き取って巻取装置３５で巻き取っている。図３ではガイドローラ３６で光ファイバのパスラインの方向を変えている。
クラッドの上に設ける被覆はフッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＦＡなど）を押出被覆する。図４に示すように、コアとクラッドからなる光ファイバ素線２４を繰出装置３６から繰り出して、クロスヘッド３７で被覆となるフッ素樹脂を押し出して、冷却装置３８で水冷するなどして被覆層を形成して光ファイバ心線４を製造し、巻取り装置３９で巻き取る。パスラインには適宜ガイドローラ４８が配置される。こうして光ファイバ心線ができる。
【００２１】
光ファイバ心線に防湿シートを巻き付けてさらに下流へ送る。その下流で光ファイバ心線にアラミド繊維などの抗張力体を縦添えさせて光ファイバ心線と抗張力体とを一体的に引き取る。その下流でクロスヘッドを使用して外被を押出被覆する。水冷等して外被を冷却して光ファイバコードを巻き取る。
防湿シートの巻き付けは縦添え（煙草巻）でも螺旋巻のいずれでもよい。縦添えする場合はテーパ状の筒などを使用する。筒の出口の径が入口の径よりも小さく、出口の径を防湿層の外径とほぼ等しくして、この筒のほぼ中心に光ファイバ心線を通し、防湿シートを筒の内面に接するように通すことで、防湿シートを煙草巻きにすることができる。この場合、防湿シートは重なり合う部分が生じる。防湿シートが重なり合う幅は、その内側の層である光ファイバ心線の外周の１０％程度以下とする。螺旋に巻く場合は、光ファイバ心線のパスラインを中心にしてその周囲を回転する弓を使用し、弓上の固定点を防湿シートが通るようにして防湿シートを抗張力体が添えられた光ファイバ心線の周囲から供給されるようにして巻き付けることができる。螺旋に巻く場合も防湿シートは重なり合う部分が生じる。重なり合う幅は防湿シートの幅の６分の１ないし３分の２とする。
【００２２】
光ファイバ心線の上に防湿層と抗張力層と外被とを設ける方法の概念図を図５に示す。
繰出装置４０から光ファイバ心線４を繰り出して、防湿シート供給装置４１から防湿シート２５を供給して、フォーマ４２で光ファイバ心線４の上に防湿シート２５を煙草巻して縦添えする。防湿シートは必要に応じて押さえローラ４３で押さえて光ファイバ心線４に巻き付け易い形状とする。続いて、抗張力体供給装置４４から抗張力体２６を供給してダイス４５で防湿シートが巻かれた光ファイバ心線の周りに抗張力体２６を集合させて縦添えする。続いてクロスヘッド４６で外被となる樹脂を押し出して、冷却装置４７で水冷するなどして外被を形成して光ファイバコード１０が製造される。光ファイバコードは巻取装置４９に巻き取られる。このパスラインには引取装置５０を配して光ファイバ心線、抗張力体、防湿シートを引き取ってパスラインを上流（図５の左側）から下流（図５の右側）へ進行させる。引取装置の数と位置は図５に示した例に限定されず、適宜の数が適宜の位置に配置される。パスラインには適宜ガイドローラ４８が配置される。
【００２３】
防湿シートを螺旋巻きする場合は、図６に示すように弓５１の通過点５２に防湿シートを通して、光ファイバ心線４を軸として弓５１を回転させる。防湿シートが光ファイバ心線４に巻かれる箇所はダイス５３としてここは固定点とする。防湿シートの供給点となる通過点５２が光ファイバ心線４の周囲を回転して、防湿シートが光ファイバ心線４に螺旋に巻かれる。防湿シート供給装置４１はなるべく回転軸すなわち光ファイバ心線４に近い位置に配置し、かつ防湿シート供給装置４１と通過点５２との間でできるだけ光ファイバ心線４に近い位置に押さえ部材５４を配置して防湿シートのパスライン長ができるだけ一定となるようする。こうして防湿シートの張力を安定させる。
【００２４】
図５では、光ファイバ心線の被覆の押出後一旦巻き取り、それから光ファイバコードを製造する例を示したが、一旦巻き取る工程は、その他の工程の切れ目でもできる。例えば、防湿層を巻き付けた後や抗張力体を添わせた後に巻き取ってもよい。ただし、抗張力体と防湿層はその外に押さえがない状態では繰り出されたときに解けることがあるので、図５に示すように防湿層の巻き付け、抗張力体の縦添え、外被の被覆は途中で巻き取らずに一連の流れで行うことが好ましい。
光ファイバ心線４を製造した後に一旦巻き取らずに光ファイバコードを製造してもよい。
【００２５】
光ファイバ心線の上に抗張力体を添わせてから防湿層を巻く場合は、図５のコーンロウ
例に準じると、防湿シート供給装置４１、フォーマ４２および押さえローラ４３と抗張力体供給装置４４およびダイス４５とを入れ替えて、先に抗張力体を添わせてその後に防湿シートを巻けばよい。
【実施例】
【００２６】
コアが石英ガラスからなりその外径が０．２０ｍｍ、クラッドがフッ化ウレタンアクリレート系樹脂からなりその外径が０．２３ｍｍ、被覆がＥＴＦＥからなりその外径が０．５０ｍｍであるプラスチッククラッド光ファイバ心線を使用して下記の表１に示す各光ファイバコードを製造する。各例とも光ファイバコードの外径は２．２ｍｍである。
外被のベース樹脂はＰＶＣとし、可塑剤を５重量％、臭素系難燃剤を５重量％添加する。この難燃剤は可塑剤としても作用する。
これらの光ファイバコードを７０℃、８５％相対湿度（ＲＨ）の湿熱環境下に１０００時間置いた後に８５０ｎｍの波長の信号光の伝送損失を測定する。
各例の試料で異なる点は、防湿層の有無または防湿層の水蒸気透過度もしくは厚さである。比較例は防湿層がない例である。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
防湿層を設けることで湿熱環境下に置いた後の伝送損失に改善が見られる。特に、防湿層の水蒸気透過度を４０℃、９０％ＲＨの時０．０８ｇ／ｍ２・２４時間以下とした場合は、伝送損失が十分に低く、実用上伝送損失の問題がない。
【符号の説明】
【００２９】
１  コア
２  クラッド
３  被覆
４  プラスチッククラッド光ファイバ心線
５  防湿層
６  抗張力層
７  外被
１０  プラスチッククラッド光ファイバコード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011123393.tif 000008
【図６】
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