(57)【要約】【課題】プラスチック光ファイバ、特に直径が５００μｍ以下のプラスチック光ファイバの外側に、溶融温度が高温である被覆層、特にポリアミド樹脂を被覆した、光導波路用途などに使用されるプラスチック光ファイバコードの製造方法を提供する。【解決手段】コアとクラッドからなるプラスチック光ファイバの外層に押出成形機を用いて被覆層を設けたプラスチック光ファイバコードの製造方法であって、被覆開始前に前記プラスチック光ファイバを前記押出成形機内に供給する際、前記プラスチック光ファイバにあらかじめ導線を接続し、該導線を前記押出成形機内に挿入し、該導線に導かれるようにしてプラスチック光ファイバを前記押出成形機内に供給する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとクラッドからなるプラスチック光ファイバの外層に押出成形機を用いて被覆層を設けたプラスチック光ファイバコードの製造方法であって、被覆開始前に前記プラスチック光ファイバを前記押出成形機内に供給する際、前記プラスチック光ファイバにあらかじめ導線を接続し、該導線を前記押出成形機内に挿入し、該導線に導かれるようにしてプラスチック光ファイバを前記押出成形機内に供給することを特徴とするプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項２】
プラスチック光ファイバの直径が５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項３】
導線として、金属線を用いることを特徴とする請求項１または２記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項４】
導線として、アラミド繊維を用いることを特徴とする請求項１または２記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項５】
被覆層がポリアミドを主成分とする樹脂からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項６】
ポリアミド樹脂がナイロン１２を主成分とすることを特徴とする請求項５記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック光ファイバコードの製造に関し、より詳しくは、光導波路用途などに使用される細径プラスチック光ファイバコードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック光ファイバは、加工性、取扱い性、製造コストなどの面でガラス系光ファイバに比べて優れており、短距離の光信号伝送、照明用ライトガイドなどに広く利用されている。またプラスチック光ファイバを保護する目的で、プラスチック光ファイバの外周に押出成形機を用いて被覆層を被覆したプラスチック光ファイバコードが知られており、光電センサや光信号伝送、最近では自動車内情報通信用途などの分野で利用されている。プラスチック光ファイバコードに使用されるプラスチック光ファイバ芯線は、受光量や取扱い性の観点から、例えば特許文献１〜３に示されるように、直径が１，０００μｍ程度のものが一般的に用いられている。また、直径が５００μｍ以下のプラスチック光ファイバを使用した細径プラスチック光ファイバコードとしては、特許文献４のような細径プラスチック光ファイバコードなどが提案されている。
【０００３】
一方、カメラ、プリンタ、パソコン、携帯電話、液晶ディスプレイなど各種電気機器において、信号伝送媒体としてフレキシブルプリント回路が使用されている。しかし、近年、伝送するデータ量の増大に伴い、フレキシブルプリント回路に変わる通信媒体として、特許文献５や特許文献６のような光導波路などが提案されている。さらには、特許文献７に記載のあるような、各プリント配線基板間を１本の光ファイバで接続する技術なども提案されている。フィルム状の光導波路は、波長１，３１０ｎｍでの伝送損失が２０ｄＢ／ｍ程度であるのに対し、プラスチック光ファイバは、波長６５０ｎｍでの伝送損失が０．３ｄＢ／ｍ程度と、光導波路に比べて非常に小さい。このため、低出力の光源での光伝送システムが想定される光導波路用途において、プラスチック光ファイバを光導波路に利用することに注目が集まっている。これら技術の応用で今後市場の拡大が見込まれるものに、携帯電話やパソコンへの展開があげられる。しかしプラスチック光ファイバコードを使用するためには、例えば折り畳み式携帯電話のプリント配線基板と液晶ディスプレイを接続することを考えた場合、僅かな隙間に配線しなければならず、また、フレキシブルに曲げられなければならないといった特性が必要になる。そこで、できるだけ直径の細いプラスチック光ファイバコードの実現が重要となってきた。
【０００４】
また一方、光源などの光学部材とプラスチック光ファイバコードを接続するためには、プラスチック光ファイバコードの両端にコネクタを取り付ける必要がある。コネクタには、金属製や樹脂製、セラミックス製などがあり、接着や融着、カシメ等によりプラスチック光ファイバコードに取り付けることができる。近年では、プラスチック光ファイバコードの両端にコネクタを接続する方法として、小型、軽量、簡素化を実現できるとして、ナイロン樹脂コネクタと、ナイロン樹脂で被覆されたプラスチック光ファイバコードをレーザー融着する方法が採用されている。特許文献１〜３に記載のプラスチック光ファイバコードもこの接続方法を視野に入れ開発されたものである。先に述べた携帯電話への応用も、コネクタ接続はこのレーザー融着法が考えらている。しかし、上述した特許文献４にある細径プラスチック光ファイバコードにおいては、被覆材がポリオレフィン樹脂であり、ナイロンコネクタとのレーザー融着には不向きであった。
【特許文献１】特開平１１−２４２１４２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００２−０９８８６５号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開平１０−３１９２８１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開２００５−３２６５０１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献５】特開２００３−２２７９５１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献６】特開２００６−２２１１４５号公報（特許請求の範囲）
【特許文献７】特開平０９−２７０７５１号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のことから、細径プラスチック光ファイバの外周に、ナイロン樹脂コネクタとレーザー融着が可能なポリアミド樹脂を被覆した細径プラスチック光ファイバコードの開発が必要となった。
【０００６】
しかし従来の技術では、例えばポリメチルメタクリレートなどを主成分とするプラスチック光ファイバに、このポリメチルメタクリレートのガラス転移点より溶融温度の高いポリアミド樹脂を被覆するためには、押出成形機の加工温度が高くなってしまい、このため被覆開始前にプラスチック光ファイバを押出成形機に供給しようとしても、押出成形機の熱によってプラスチック光ファイバが軟化し、供給困難となってしまうため、供給に苦慮するという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上述した問題を解消し、プラスチック光ファイバ、特に直径が５００μｍ以下のプラスチック光ファイバの外側に、溶融温度が高温である被覆層、特にポリアミド樹脂を被覆した、光導波路用途などに使用されるプラスチック光ファイバコードの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は主として次の構成を有する。
【０００９】
すなわち、本発明は、コアとクラッドからなるプラスチック光ファイバの外層に押出成形機を用いて被覆層を設けたプラスチック光ファイバコードの製造方法であって、被覆開始前に前記プラスチック光ファイバを前記押出成形機内に供給する際、前記プラスチック光ファイバにあらかじめ導線を接続し、該導線を前記押出成形機内に挿入し、該導線に導かれるようにしてプラスチック光ファイバを前記押出成形機内に供給することを特徴とするプラスチック光ファイバコードの製造方法である。
【００１０】
また本発明は、プラスチック光ファイバの直径が５００μｍ以下であることを特徴とするプラスチック光ファイバコードの製造方法である。
【００１１】
また本発明は、被覆層がポリアミドを主成分とする樹脂からなることを特徴とするプラスチック光ファイバコードの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のプラスチック光ファイバコードの製造方法によれば、プラスチック光ファイバ、特に直径が５００μｍ以下のプラスチック光ファイバの外側に、溶融温度が高温であるポリアミド樹脂を被覆した、光導波路用途などに使用される細径プラスチック光ファイバコードを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に、本発明のプラスチック光ファイバコードの一態様の模式的断面図を示す。図中、１はプラスチック光ファイバであり、２はプラスチック光ファイバに接する被覆層である。
【００１４】
本発明で有効なプラスチック光ファイバのコア材料は、メチルメタクリレートを主成分とする（共）重合体であり、ポリメチルメタクリレート（以下ＰＭＭＡという）あるいはメチルメタクリレートを７０重量％以上含む共重合体であって、共重合成分として例えば（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、（置換）スチレン、（Ｎ−置換）マレイミドなどを含むメチルメタクリレート系共重合体、または、それらを高分子反応したグルタル酸無水物、グルタルイミドなどで変性した重合体などが挙げられる。なお、（メタ）アクリル酸エステルとしては、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ボルニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレートなどが、置換スチレンとしては、メチルスチレン、α−メチルスチレンなどが、Ｎ−置換マレイミドとしては、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−ｏ−メチルフェニルマレイミドなどが挙げられる。これら共重合成分は、複数で用いてもよく、これら以外の成分を少量使用してもよい。また、耐酸化防止剤などの安定剤が透光性に悪影響しない量だけ含まれていても構わない。これらの重合体の中で、実質的にＰＭＭＡであることが、生産性、透光性、耐環境性などの点から最も好ましい。
【００１５】
本発明で有効なプラスチック光ファイバのクラッドをなす共重合体は、弗化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体、弗化ビニリデン／ヘキサフルオロアセトン共重合体、弗化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、弗化ビニリデンホモポリマーなどの弗化ビニリデン系（共）重合体などが挙げられる。このクラッドの厚みは２〜２０μｍであることが好ましい。特性上問題にならない程度に薄くするのが好ましく、３〜１０μｍであることが更に好ましい。
【００１６】
本発明は、上記のようなプラスチック光ファイバに被覆層を被覆する。この被覆層の材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリアミドなどの樹脂が挙げられる。これらの中で、本発明は、ポリプロピレンやポリアミドなど溶融温度の高い樹脂を被覆する際に効果を発揮し、特に溶融温度の高いポリアミド樹脂を被覆する際に最も効果を発揮する。
【００１７】
ポリアミド樹脂としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２などや、ナイロン１２に可塑剤を含有したもの、ナイロン１２とナイロン６などその他のナイロンとの共重合体、ポリエーテル、ポリエステルなどとのブロック共重合であるナイロン系エラストマーなどが挙げられる。中でも、耐曲げ特性、耐屈曲性、耐環境性およびコネクタとのレーザー融着性などの観点から、ナイロン１２が特に好ましい。
【００１８】
本発明は、プラスチック光ファイバの直径に起因するものではないが、プラスチック光ファイバの直径が５００μｍ以下である時に効果を発揮し、プラスチック光ファイバの直径が３００μｍ以下である時に特に効果を発揮する。
【００１９】
本発明は、上記プラスチック光ファイバの外層に押出成形機を用いて被覆層を形成する際、被覆開始前に該プラスチック光ファイバを押出成形機内に供給する方法であって、プラスチック光ファイバにあらかじめ導線を接続し、該導線を押出成形機内に挿入し、該導線に導かれるようにしてプラスチック光ファイバを該押出成形機内に供給する。本発明において言う導線とは、プラスチック光ファイバを押出成形機内に上手く導く為に使用する糸状の物質を指す。
【００２０】
この導線としては、耐熱性に優れている必要があり、金属線やアラミド繊維、カーボン繊維や石英系光ファイバなどが挙げられる。中でも、安価で入手が容易である金属線や、アラミド繊維を使用することが好ましい。
【００２１】
導線の外径としては特に限定されないが、押出成形機のニップル内径を考慮する必要がある。また、導線の材質により引張強力と耐熱性を考慮し選定する必要がある。
【００２２】
図２は、本発明の製造方法であるプラスチック光ファイバと導線を接続した状態の一態様を示す模式図である。
【００２３】
接続の方法としては、特に限定されるわけではなく、接着や融着、テープを用いた接続などが挙げられる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００２５】
［実施例１］
コア材がＰＭＭＡ（屈折率１．４９２）であり、クラッド材がヘキサフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレンの共重合体（屈折率１．３７８）からなる直径２５０μｍのプラスチック光ファイバ芯線を溶融複合紡糸にて製造した。プラスチック光ファイバ芯線の端部に、外径０．２ｍｍ、長さ３ｍの金属銅線（高千穂電線製）を、長さ３ｃｍにわたり撚り合わせるようにし、瞬間接着剤（東亜合成製「アロンアルファ」（商標名））にて接着した。次に、この金属銅線をクロスヘッド内へ供給した。クロスヘッド端部から出てきた金属銅線を引っ張ることにより、金属銅線からプラスチック光ファイバ芯線へと切り替わった。
【００２６】
金属銅線を、プラスチック光ファイバ芯線をクロスヘッド内へ供給する導線として使用することにより、効率良くプラスチック光ファイバ芯線を供給することに成功した。予めプラスチック光ファイバ芯線をクロスヘッド内へ供給した後、このプラスチック光ファイバ芯線に、ナイロン１２（ダイセルデグサ製Ｌ１６４０）と黒カラーマスター（大日精化製ＰＡＭ（Ｆ）１３８（Ｄ））を１０：１で混合した被覆樹脂を、クロスヘッドを使用した溶融押出成形機を用いて被覆し、細径のプラスチック光ファイバコードを得た。
【００２７】
［実施例２］
実施例１と同様の被覆において、プラスチック光ファイバ芯線の導線として、アラミド繊維（東レデュポン製「ケブラー」（商標名））を使用した以外は、実施例１と同様の手順にてプラスチック光ファイバ芯線の供給を実施した。
【００２８】
アラミド繊維を導線として使用することにより、プラスチック光ファイバ芯線の供給に成功した。
【００２９】
［比較例１］
実施例１と同様の被覆において、導線を使用せずプラスチック光ファイバ芯線をクロスヘッド内に供給しよう試みた。
【００３０】
すると、クロスヘッドの熱によりわずか１秒足らずでプラスチック光ファイバ芯線が軟化し、クロスヘッド内に供給することができなかった。
【００３１】
［比較例２］
実施例１と同様の被覆において、クロスヘッド内にプラスチック光ファイバ芯線を供給する方法として、クロスヘッドの一部であるニップルホルダを取り外し、該ニップルホルダを冷却後、予めプラスチック光ファイバ芯線を通した状態とした。次に、ニップルホルダと一緒にプラスチック光ファイバ芯線をクロスヘッド内に供給した。
【００３２】
この方法により供給することは可能であったが、非常に効率が悪かった。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明におけるプラスチック光ファイバコードの一態様を示す模式的断面図である。
【図２】本発明におけるプラスチック光ファイバコードの製造方法であるプラスチック光ファイバと導線を接続した状態の一態様を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  プラスチック光ファイバ
２  被覆層
３  導線
４  接続部
【図１】
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【図２】
2008209820.tif 000004