光ファイバケーブル
【課題】 苛酷な環境下においても伝送特性が劣化せず、温度変化に対する耐久性を有し、かつ、容易に被覆除去可能な光ファイバケーブルを提供すること。
【解決手段】 本発明の光ファイバケーブルは、光ファイバ心線がポリアミド系熱可塑性樹脂からなるシース層で被覆されている。前記光ファイバ心線は、石英系ガラスファイバの外周に紫外線硬化型樹脂からなる被覆層が２層形成されており、外側の被覆層は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含有し、かつ、被覆層樹脂１００重量部に対してシリコーン系アクリレートを１〜２０重量部、並びに、アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物の少なくともいずれかを１〜４０重量部含有する。
【解決手段】 本発明の光ファイバケーブルは、光ファイバ心線がポリアミド系熱可塑性樹脂からなるシース層で被覆されている。前記光ファイバ心線は、石英系ガラスファイバの外周に紫外線硬化型樹脂からなる被覆層が２層形成されており、外側の被覆層は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含有し、かつ、被覆層樹脂１００重量部に対してシリコーン系アクリレートを１〜２０重量部、並びに、アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物の少なくともいずれかを１〜４０重量部含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高精度画像情報伝送など、伝送速度の増加が求められ、ＬＡＮや機器間配線に光ファイバが適用されることが増えている。また、使用環境も多様化し始め高温で長期間にわたり使用される事例も生じてきた。
【０００３】
現在よく使用されるメタルのハーネスでも８００Ｍｂｐｓ以上の大容量の通信用途に適用することは可能であるが、ノイズ対策としてシールド線が必要であり、かつ複数本の電線が束ねられるので全体として太くなり空間使用効率が悪くなる。
一方、光ファイバを用いたハーネスも提案されている。例えば、特許文献１にはプラスチック系光ファイバケーブルが開示されている。このプラスチック系光ファイバケーブルは屈曲性が高く自在に曲げて配線することが可能なので、短距離の通信に適している。
特許文献２には、ガラスファイバが紫外線硬化型樹脂により被覆された光ファイバが熱可塑性樹脂によりさらに被覆された光ファイバドロップケーブルについて開示されている。また、特許文献３及び特許文献４には、光ファイバ用の紫外線硬化型樹脂組成物が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１２８７１号公報
【特許文献２】特開２００４−２１１１０号公報
【特許文献３】特開２００５−３３８２４０号公報
【特許文献４】特開２００５−２８３７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のようなプラスチック系光ファイバは、一般に石英系光ファイバに比べて透明性が低いため８５℃以上の高温に曝されると伝送特性が劣化するという問題があり、高温環境下で使用することが困難である。
【０００６】
特許文献２に記載されている光ファイバケーブルではガラスファイバを用いるため上記の問題は解消できるが、本発明者らの検討により、ヒートショック試験（例えば−４０〜１２５℃）のような過酷な温度履歴を付与した際にガラスファイバ部分が突き出てくる現象（ピストニング）が認められることがわかった。
これは、温度履歴を付与する際に熱可塑樹脂成型時に残存していた加工歪が解放されて、熱収縮が長手方向に発生し、ケーブル内部の樹脂層界面で最も密着力の弱い部分に剥離が発生するために起こると考えられる。光ファイバ心線がガラスファイバの周囲に紫外線硬化型樹脂からなる被覆層を２層有し、その光ファイバ心線が熱可塑性樹脂からなるシース層で被覆された構造である場合、内側の紫外線硬化樹脂とガラスファイバが突き出てくる現象が認められ、最も密着力の弱い部分は２層の紫外線硬化型樹脂の間であると考えられる。ピストニングが起こると突き出し部分の光ファイバに力が加わり、伝送損失が大きくなるという問題がある。さらには光源側の受光素子を破損させてしまう恐れもある。
【０００７】
上記のピストニングを解消する手段としては、紫外線硬化型樹脂からなる被覆層どうしの密着力を向上させることが考えられる。
しかしながら、熱可塑性樹脂を除去した上に外側にある被覆層を被覆除去して内側の被覆層を露出させ、それにコネクタを取り付ける場合、被覆層どうしの密着力を高くしすぎるとこの被覆除去がうまく行かず、問題となる。
【０００８】
特許文献３及び４に記載の樹脂組成物は、被覆除去性を改善させるべく、特殊な添加剤が所定量配合されている。しかしながら、これらの特許文献に記載の樹脂組成物では、ヒートショック後にピストニングが生じず、かつ外側の紫外線硬化型樹脂からなる被覆層の除去性が良好であることを満足させることができないことを確認した。
【０００９】
本発明は、以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、苛酷な環境下においても伝送特性が劣化せず、温度変化に対する耐久性を有し（ピストニングが生じない）、かつ、容易に被覆除去可能な光ファイバケーブルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は下記手段により解決することができる。
１．外径が８０〜２５０μｍの光ファイバ心線をポリアミド系熱可塑性樹脂からなるシース層で被覆した光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバ心線は、石英系ガラスファイバの外周に紫外線硬化型樹脂からなる被覆層が２層形成されたものであり、内側の被覆層のヤング率が５００〜１０００Ｍｐａであり、外側の被覆層が、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含有し、かつ、被覆層樹脂１００重量部に対してシリコーン系化合物を１〜２０重量部、並びに、アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物の少なくともいずれかを１〜４０重量部含有し、外側の被覆層のヤング率が５０〜３００Ｍｐａであり、
前記シース層の厚みが０．８〜１．２ｍｍであり、前記シース層のヤング率が８００〜１３００Ｍｐａであることを特徴とする光ファイバケーブル。
２．上記１に記載の光ファイバケーブルをその端末でコネクタ付けしたコネクタ付き光ファイバケーブルであって、
前記コネクタが、前記光ファイバ心線の外径と実質的に等しい内径の挿通孔をその一端に有し、前記光ファイバケーブル本体を固定する固定部分を他端に有し、かつ前記挿通孔と前記固定部分との間に前記光ファイバ心線を撓ませる空間を有し、
前記光ファイバケーブルの一端のシース層及び外側の被覆層を除去して、前記石英系ガラスファイバと内側の被覆層とを一体化した状態で前記挿通孔に挿通し、前記光ファイバケーブルを前記固定部分で前記コネクタに固定したコネクタ付き光ファイバケーブル。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、石英系ガラスファイバを用いるので伝送容量を大きくすることができ、苛酷な環境下においても伝送損失が小さい。さらに、外側の被覆層に特定の紫外線硬化型樹脂を用いることにより、内側の被覆層と外側の被覆層との密着力を有するとともに、内側の被覆層と外側の被覆層との間に剥離性を付与することができる。従って、高温環境下においてもピストニングが発生せず、コネクタ・受光部分との良好な接続状態を維持でき、しかも容易に外側の紫外線硬化型樹脂被覆層の除去が可能であるため加工効率に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る光ファイバケーブル（以下、「光ファイバケーブル」と略称する。）の好適な一実施形態を示す断面図である。
図１に示すように、光ファイバケーブル１０は、２本の光ファイバ心線１３がシース層１４によって一体化された構造をしている。光ファイバ心線１３は、ガラスファイバ３０の外周が紫外線硬化型樹脂からなる２層の被覆層によって被覆されている。２層の被覆層のうち内側の被覆層を第１被覆層３１、外側の被覆層を第２被覆層３２とする。光ファイバ心線の外径は８０〜２５０μｍの範囲とすることができる。
【００１３】
ガラスファイバ３０は、コア及びクラッドが石英系ガラスからなるガラスファイバ（石英系ガラスファイバ）を用いる。ここで、石英系ガラスとは、石英を主成分とするガラスを意味する。石英系ガラスファイバを用いることで８００Ｍｂｐｓ以上の伝送容量を実現することができ、画像データ通信に適したケーブルが得られる。また、石英系ガラスファイバはプラスチック系のものに比べて耐熱性が高く、８５℃以上の高温環境においても高い伝送特性を維持することができる。
【００１４】
ガラスファイバ３０としては石英系細径マルチモードファイバを使用することが好ましい。石英系細径マルチモードファイバを使用することにより、８００Ｍｂｐｓ以上の大伝送量を実現できるとともに伝送距離を飛躍的に向上することができる。
【００１５】
ガラスファイバ３０のクラッド径は６０〜１２５μｍの範囲とすることが好ましく、８０μｍであることがより好ましい。このように、細径の光ファイバを使用することでガラスファイバに付与される実効的な曲げ歪を軽減させることができ、耐衝撃性が得られる。
【００１６】
第１被覆層３１に用いる紫外線硬化型樹脂としては、特に限定されるものではないが、たとえば、ウレタン（メタ）アクリレート、反応性希釈モノマー、光開始剤を主原料とし、これに溶剤、酸化防止剤、アミン化合物、シランカップリング剤等の添加剤を適宜添加した樹脂組成物を硬化させたものを用いることができる。なお、「ウレタン（メタ）アクリレート」は、ウレタンアクリレート又はウレタンメタアクリレートを包括して示すものである。第１被覆層３１として前記紫外線硬化型樹脂を用いることで、ガラスファイバ３０との適正な密着力を得ることができる。
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、反応性希釈モノマー及び光重合開始剤の添加割合としては、例えば、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを４０〜８５重量部、反応性希釈モノマーを１０〜６０重量部、光重合開始剤を０．１〜５重量部とすることができる。
【００１７】
第１被覆層３１に用いる反応性希釈モノマー、光開始剤としては後述するものを用いることができる。
また、第１被覆層３１には、ガラスファイバとの密着力向上をさせる目的でシランカップリング剤を配合することができる。シランカップリング剤としては、メルカプト系シランカップリング剤を使用することができ、具体的には、γ−メルカプトプロピルシランカップリング剤、γ−アミノプロピルシランカップリング剤等を使用することができる。
【００１８】
第１被覆層３１のヤング率は、５００〜１０００Ｍｐａの範囲であり、７００〜９００Ｍｐａの範囲とすることが好ましい。オリゴマーと反応希釈モノマーの配合量比率を調整することによりヤング率を前記範囲とすることができる。第１被覆層３１のヤング率を前記範囲とすることにより、ガラスファイバ３０を保護し、第１被覆層３１により被覆された状態でのフェルールへの収納が可能となる。
【００１９】
第２被覆層３２を構成する紫外線硬化型樹脂は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含有する。第２被覆層３２としては、例えば、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、反応性希釈モノマー、光重合開始剤、溶剤を添加した樹脂組成物を硬化させたものをベース樹脂として用いることができる。
【００２０】
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの製造に使用されるジイソシアネートとしては、芳香族イソシアネート、脂環族イソシアネート等が挙げられる。芳香族イソシアネートとしては、例えば２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネートが挙げられ、脂環族イソシアネートとしては、例えばイソフォロンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独でも複数使用してもよい。
【００２１】
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの製造に使用される水酸基（メタ）アクリレートとしては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェニルオキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独でも複数使用してもよい。
【００２２】
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの製造に使用されるポリオールとしては、脂肪族ポリエーテルジオール（具体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、イソブテンオキシド、２−メチルテトラヒドロフラン等）、脂環式ポリエーテルジオール（具体的には水添ビスフェノールＡアルキレンオキシド、１，４−シクロヘキサンジオールのアルキレンオキシド等）、芳香族ポリエーテルジオール類（ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加ジオール、ヒドロキノンのアルキレンオキシド付加ジオール等）、ポリカーボネートジオール（ポリテトラヒドロフランのポリカーボネート等）等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独でも複数使用してもよい。
【００２３】
反応性希釈モノマーとしては、Ｎビニル−ピロリドン、Ｎビニル−カプロラクタム、イソボルニルアクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独でも複数使用してもよい。
【００２４】
光開始剤としては、例えば、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−（２，６−メトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独でも複数使用してもよい。
【００２５】
また、第２被覆層３２に用いる紫外線硬化型樹脂には、シリコーン系化合物を含有する。シリコーン系化合物を所定量含有することにより、第１被覆層３１との間の適度な剥離性が得られる。
本発明において、シリコーン系化合物とは、ポリシロキサンの側鎖の一部または末端にアクリレート基を１つ以上導入したものを意味する。ポリシロキサン骨格にメチル基、アルコキシ基等の修飾基を付加したものを用いてもよい。シリコーン系化合物としては、アクリレート基を１つ有するシリコーンアクリレート、アクリレート基を２つを有するシリコーンジアクリレートを用いることができる。
【００２６】
シリコーン系化合物の配合量は、被覆層樹脂１００重量部に対して、１〜２０重量部の範囲であり、５〜１５重量部の範囲であることが好ましい。シリコーン系化合物が１重量部未満の場合には、第１被覆層３１と第２被覆層３２の剥離が難しくなる。一方、シリコーン系化合物が２０重量部より多い場合には、第１被覆層３１と第２被覆層３２とが滑るので適正な密着力を得ることができなくなり、ピストニングが発生してしまう。
【００２７】
第２被覆層３２に用いる紫外線硬化型樹脂は、上記シリコーン系化合物に加え、アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物の少なくともいずれかを含有する。
アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物、の少なくともいずれかを含有することにより、第２被覆層３２を膨潤させて界面剥離を促し、被覆除去を更に容易にすることができる。
【００２８】
アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物の配合量は、被覆層樹脂１００重量部に対して、１〜４０重量部の範囲であり、１〜２０重量部の範囲であることが好ましい。
アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物またはトリメリット酸エステル化合物が１重量部未満であると、第２被覆層３２を膨潤させることができず、第２被覆３２の被覆除去が困難となる。一方、アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物またはトリメリット酸エステル化合物が４０重量部より多い場合には、これらの添加剤に由来する可塑効果が大きくなり、第２被覆層３２のガラス転移温度が低温側にシフトしてしまう。そうすると、特にケーブルをバンドル状に束ねて使用した場合に１２５℃等の高温下に長期間保持すると、厚いシース層の影響を受けて、熱による変形を受けてしまい、ケーブルの長手方向に渡りマイクロベンドロスが発生してしまう。
【００２９】
アルケニル系エステル化合物の具体例としては、４−シクロヘキセン１，２−ジカルボン酸無水物、３−メチル４−シクロヘキセン１，２−ヘキサノンジカルボン酸、アルキル系エステル化合物としては、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、４−メチル１，２−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、等を例示することができるが、例示されるものに限られない。
トリメリット酸エステル化合物の具体例としては、トリメリット酸トリアリル、トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリス（２−エチルヘキシル）、トリメリット酸無水物、等を例示することが出来るが、例示されるものに限られない。
【００３０】
第２被覆層３２のヤング率は、５０〜３００Ｍｐａの範囲であり、１００〜２５０Ｍｐａの範囲とすることが好ましい。第２被覆層３２のヤング率を前記範囲とすることで、締め付け力が最適化されて、ピストニングと被覆除去の問題が両方解決されるという利点が得られる。
以上のようにシリコーン系化合物及びアルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物を所定量配合することにより、第１被覆層３１と第２被覆層３２の剥離性を確保して被覆除去性を改善し、同時に第２被覆層のヤング率を５０〜３００ＭＰａの範囲とすることで第１被覆層の滑りを抑えてピストニングを抑制できる程度の密着力を付与し、ピストニング抑制と被覆除去性の両立を実現できる。
【００３１】
シース層１４は、ポリアミド系熱可塑性樹脂から形成される。ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、ナイロン１２、ナイロン６１２等を用いることができる。
シース層１４のヤング率は、８００〜１３００Ｍｐａの範囲であり、８５０〜１２００Ｍｐａの範囲とすることが好ましい。シース層１４のヤング率を前記範囲とすることで、ハーネス加工時における衝撃により光ファイバが断芯する等の問題、またハーネス加工性という面でシース材がある程度柔軟でなければならないという問題が各々克服されるという利点が得られる。
【００３２】
また、シース層１４の厚み（図１の厚みｄ）は、樹脂のヤング率にもよるが、０．８〜１．２ｍｍの範囲であり、０．８〜１．０ｍｍの範囲とすることがより好ましい。
厚みｄが上記範囲より小さいとガラスファイバ３０が断芯する場合がある。例えば、ヤング率が８５０Ｍｐａのナイロン１２を用いた場合、厚みｄが０．８ｍｍ未満であると、光ファイバケーブルに衝撃が加わったときにガラスファイバが断線に至ることがある。耐衝撃性の観点では、厚みｄの下限は０．９ｍｍとすることがより好ましい。
また、厚みｄが１．２ｍｍより大きくなると、曲げ剛性が高くなりハーネスとして自在な加工が難しくなる。
【００３３】
次に、図２および図３に基づいて、本発明に係るコネクタ付き光ファイバケーブルの実施形態について説明する。
図２はオス型コネクタ２０Ａを装着したコネクタ付き光ファイバケーブル１０Ｇａと、メス型コネクタ２０Ｂを装着したコネクタ付き光ファイバケーブル１０Ｇｂとを嵌合させる前の状態を示す断面図、図３は両コネクタ２０Ａ、２０Ｂを嵌合させて両ケーブルを接続した状態を示す断面図である。
【００３４】
コネクタ付き光ファイバケーブル１０Ｇａ、１０Ｇｂは、前述した光ファイバケーブル１０の端末にコネクタ２０Ａ、２０Ｂを付けたものである。コネクタ２０Ａ、２０Ｂは、光ファイバケーブル１０に含まれる光ファイバ心線１３の径と実質的に等しい内径の挿通孔２１をその一端（オス型コネクタ２０Ａについては左端、メス型コネクタ２０Ｂについては右端）に有し、光ファイバケーブル１０本体を固定する固定部分２２を他端に有し、かつ挿通孔２１と固定部分２２との間に光ファイバ心線１３を撓ませる空間２３を有している。
【００３５】
固定部分２２にはケーブル固定部材２２ａが設けられており、ケーブル固定部材２２ａが光ファイバケーブル１０のシース層１４に食い込むようになっている。また、光ファイバ心線１３を上方へ撓ませる空間２３においては、空間２３の底面２３ａが挿通孔２１の底面と同じ高さで設けられており、光ファイバ心線１３をスムーズに挿通孔２１へ挿入できるようになっている。
【００３６】
メス型コネクタ２０Ｂの先端部には、オス型コネクタ２０Ａを嵌合させて接続するためのハウジング２６が設けられており、ハウジング２６の内径がオス型コネクタ２０Ａの外径に対応している。オス型コネクタ２０Ａの先端には位置合せ用凸部２４が設けられており、メス型コネクタ２０Ｂの先端に設けられている位置合せ用凹部２５に嵌合して、両コネクタ２０Ａ、２０Ｂの挿通孔２１の位置を容易に合わせることができるようになっている。また、メス型コネクタ２０Ｂのハウジング２６内部には、オス型コネクタ２０Ａの先端の外周壁２８を嵌合して固定するための嵌合凹部２７が設けられている。
なお、オス型コネクタ２０Ａの位置合せ用凸部２４の先端からは、オス型コネクタ２０Ａに取り付けられている光ファイバケーブル１０の光ファイバ心線１３の先端がわずかに突出しており、メス型コネクタ２０Ｂの位置合せ用凹部２５の内部にはメス型コネクタ２０Ｂに取り付けられている光ファイバ心線１３の先端が突出している。
【００３７】
従って、コネクタ２０Ａ、２０Ｂを光ファイバケーブル１０に取り付ける際には、光ファイバケーブル１０の一端のシース層１４を除去して光ファイバ心線１３を剥き出し、光ファイバ心線１３を挿通孔２１に挿通し、光ファイバケーブル１０を固定部分２２でコネクタ２０Ａ、２０Ｂに固定する。この時に、接続する２本の光ファイバ心線１３の先端面は、光学的に接続可能となるように研磨等の処理を施していておくことが望ましい。
【００３８】
図３に示すように、光ファイバケーブル１０に装着されたコネクタ２０Ａ、２０Ｂ同士を接続すると、オス型コネクタ２０Ａの先端部の外周壁２８がメス型コネクタ２０Ｂのハウジング２６の嵌合凹部２７に挿嵌されて固定されるとともに、オス型コネクタ２０Ａの位置合せ用凸部２４がメス型コネクタ２０Ｂの位置合せ用凹部２５に挿嵌されて両挿通孔２１が芯合せされる。このとき、位置合せ用凸部２４から突出している光ファイバ心線１３の先端面と、位置合せ用凹部２５に突出している光ファイバ心線１３の先端面とが当接して押し合い、その結果両光ファイバ心線１３が図３中左右両外向きに押し込まれて各々空間２３において撓む（撓み部分２９が生じる）ことになる。
【００３９】
このように構成されたコネクタ付き光ファイバケーブル１０Ｇにおいては、光ファイバケーブル１０の一端のシース層１４を除去して光ファイバ心線１３を剥き出し、光ファイバ心線１３の径と実質的に等しい内径でコネクタ２０に設けられている挿通孔２１に光ファイバ心線１３を挿入して固定部分２２において固定するので、光ファイバ心線１３の被覆部がついたままコネクタ２０を取り付けることができる。このため、被覆部を除去する作業が不要となるばかりでなく、被覆屑等をふき取るといった清掃作業も不要となり、光ファイバケーブル１０にコネクタ２０を容易に取り付けることができるので、コネクタ２０の組み立て作業性が向上する。
また、挿通孔２１と固定部分２２との間には、光ファイバ心線１３を撓ませる空間２３を有するので、光ファイバ心線１３の先端は、挿通孔２１に沿って軸心を大きくずらすことなく後方へ移動可能な状態となる。従って、オス型コネクタ２０Ａとメス型コネクタ２０Ｂとを接続した際に空間２３において生じる両光ファイバ心線１３の撓み部分２９が真っ直ぐになろうとして両端面を押し合うので、接続端を固定することなく光学的に確実に接続することができることになる。
【００４０】
なお、以上の実施形態において例示した各部材の形状、寸法、数、配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【実施例】
【００４１】
〔光ファイバケーブルの作製〕
図１に示す光ファイバケーブル１０と同様の構成の光ファイバケーブルを作製した。ガラスファイバ３０としては、石英系ガラスよりなる細径マルチモードファイバ（コア径 ５０μｍ、クラッド径 ８０μｍ）を使用した。
第１被覆層３１には、ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ヤング率 ８５０ＭＰａ）を使用した。第２被覆層３２は、第１被覆層３１の上に表１に示す組成の樹脂組成物を塗布し硬化させて形成した。光ファイバ心線１３の外径は０．１２５ｍｍであった。
シース層１４としては、ポリアミド系熱可塑性樹脂を使用した。シース層１４の厚みｄを０．８５ｍｍとした。
【００４２】
【表１】
【００４３】
表１における各化合物は以下のものを示す。
・ウレタンアクリレートオリゴマー：トリレンジジイソシアネート、ポリプロピレングリコール、及び２−ヒドロキシエチルアクリレートの共重合体（共重合比は２：１：２）。
・Ｎ−ビニルピロリドン
・光開始剤：２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、商品名：ルシリンＴＰＯ
・シリコーンアクリレート
・シクロヘキセンジカルボン酸
・酸化防止剤
・助剤
【００４４】
〔評価〕
作製した光ファイバケーブルを用いて下記項目について評価を行った。
１）伝送特性
−４０〜１２５℃のヒートサイクル試験を行った後、伝送損失増加量を測定した。なお、ヒートサイクル試験は５サイクルとし、各温度での保持時間は２時間以上とした。また、伝送損失測定においては、サンプル長さを５０ｍとし、測定波長を１．３μｍとした。
【００４５】
２）被覆除去性
細径インドアケーブル用のジャケットリムーバ（住電ハイプレシジョン社製、ケーブル端末処理工具を用いて、上記で作製した光ファイバケーブルからシース層及び第２被覆層を除去する時に、作業者が重さを感じる、ガラスファイバの破断する、一括被覆が蛇腹状に変形する等の被覆除去し難い状況が発生した場合を×、これらのような問題が発生しなかった場合を○として評価した。なお、除去長は１００ｍｍとした。
【００４６】
３）ピストニング性
−４０〜１２５℃のヒートショック試験を１００回実施し、光ファイバ心線（第１被覆層より内側）の突き出し量を電子顕微鏡で測定した。なお、ヒートショック試験における各温度での保持時間は３０分とし、温度転移（例：−４０→１２５℃）は、ほぼ瞬時であった。突き出し量が３０μｍ未満の場合を○とし、３０μｍ以上の場合を×として評価した。
【００４７】
〔結果〕
表１に示すように、本発明に係る光ファイバケーブル（実施例１〜６）は伝送特性、被覆除去性、ピストニング性のいずれにおいても優れた性能を示すものであった。また、いずれの実施例ともコネクタ付け時の取り扱い性は良好であった。一方、比較例１は第２被覆層にシリコーンアクリレートが添加されていないために被覆除去性が悪い。比較例２は第２被覆層にシリコーンアクリレートが多すぎるためピストニングが生じる。比較例３は第２被覆層にシクロヘキセンジカルボシ酸エチルが添加されていないので被覆除去性が悪い。比較例４は第２被覆層にシクロヘキセンジカルボン酸エチルが多すぎるためにピストニングが生じ、ヒートサイクル後の伝送損失も大きくなる。また、比較例４の光ファイバケーブルについては長期の熱耐性（１２５℃、３０００時間程度）が低いものであった。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る光ファイバケーブルの一実施形態を示す断面図である。
【図２】オス型コネクタを装着したコネクタ付き光ファイバケーブルとメス型コネクタを装着したコネクタ付き光ファイバケーブルとを接続する前の状態を示す断面図である。
【図３】オス型コネクタを装着したコネクタ付き光ファイバケーブルとメス型コネクタを装着したコネクタ付き光ファイバケーブルとを接続した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 光ファイバケーブル
１３ 光ファイバ心線
１４ シース層
３０ ガラスファイバ
３１ 第１被覆層
３２ 第２被覆層
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高精度画像情報伝送など、伝送速度の増加が求められ、ＬＡＮや機器間配線に光ファイバが適用されることが増えている。また、使用環境も多様化し始め高温で長期間にわたり使用される事例も生じてきた。
【０００３】
現在よく使用されるメタルのハーネスでも８００Ｍｂｐｓ以上の大容量の通信用途に適用することは可能であるが、ノイズ対策としてシールド線が必要であり、かつ複数本の電線が束ねられるので全体として太くなり空間使用効率が悪くなる。
一方、光ファイバを用いたハーネスも提案されている。例えば、特許文献１にはプラスチック系光ファイバケーブルが開示されている。このプラスチック系光ファイバケーブルは屈曲性が高く自在に曲げて配線することが可能なので、短距離の通信に適している。
特許文献２には、ガラスファイバが紫外線硬化型樹脂により被覆された光ファイバが熱可塑性樹脂によりさらに被覆された光ファイバドロップケーブルについて開示されている。また、特許文献３及び特許文献４には、光ファイバ用の紫外線硬化型樹脂組成物が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１２８７１号公報
【特許文献２】特開２００４−２１１１０号公報
【特許文献３】特開２００５−３３８２４０号公報
【特許文献４】特開２００５−２８３７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のようなプラスチック系光ファイバは、一般に石英系光ファイバに比べて透明性が低いため８５℃以上の高温に曝されると伝送特性が劣化するという問題があり、高温環境下で使用することが困難である。
【０００６】
特許文献２に記載されている光ファイバケーブルではガラスファイバを用いるため上記の問題は解消できるが、本発明者らの検討により、ヒートショック試験（例えば−４０〜１２５℃）のような過酷な温度履歴を付与した際にガラスファイバ部分が突き出てくる現象（ピストニング）が認められることがわかった。
これは、温度履歴を付与する際に熱可塑樹脂成型時に残存していた加工歪が解放されて、熱収縮が長手方向に発生し、ケーブル内部の樹脂層界面で最も密着力の弱い部分に剥離が発生するために起こると考えられる。光ファイバ心線がガラスファイバの周囲に紫外線硬化型樹脂からなる被覆層を２層有し、その光ファイバ心線が熱可塑性樹脂からなるシース層で被覆された構造である場合、内側の紫外線硬化樹脂とガラスファイバが突き出てくる現象が認められ、最も密着力の弱い部分は２層の紫外線硬化型樹脂の間であると考えられる。ピストニングが起こると突き出し部分の光ファイバに力が加わり、伝送損失が大きくなるという問題がある。さらには光源側の受光素子を破損させてしまう恐れもある。
【０００７】
上記のピストニングを解消する手段としては、紫外線硬化型樹脂からなる被覆層どうしの密着力を向上させることが考えられる。
しかしながら、熱可塑性樹脂を除去した上に外側にある被覆層を被覆除去して内側の被覆層を露出させ、それにコネクタを取り付ける場合、被覆層どうしの密着力を高くしすぎるとこの被覆除去がうまく行かず、問題となる。
【０００８】
特許文献３及び４に記載の樹脂組成物は、被覆除去性を改善させるべく、特殊な添加剤が所定量配合されている。しかしながら、これらの特許文献に記載の樹脂組成物では、ヒートショック後にピストニングが生じず、かつ外側の紫外線硬化型樹脂からなる被覆層の除去性が良好であることを満足させることができないことを確認した。
【０００９】
本発明は、以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、苛酷な環境下においても伝送特性が劣化せず、温度変化に対する耐久性を有し（ピストニングが生じない）、かつ、容易に被覆除去可能な光ファイバケーブルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は下記手段により解決することができる。
１．外径が８０〜２５０μｍの光ファイバ心線をポリアミド系熱可塑性樹脂からなるシース層で被覆した光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバ心線は、石英系ガラスファイバの外周に紫外線硬化型樹脂からなる被覆層が２層形成されたものであり、内側の被覆層のヤング率が５００〜１０００Ｍｐａであり、外側の被覆層が、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含有し、かつ、被覆層樹脂１００重量部に対してシリコーン系化合物を１〜２０重量部、並びに、アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物の少なくともいずれかを１〜４０重量部含有し、外側の被覆層のヤング率が５０〜３００Ｍｐａであり、
前記シース層の厚みが０．８〜１．２ｍｍであり、前記シース層のヤング率が８００〜１３００Ｍｐａであることを特徴とする光ファイバケーブル。
２．上記１に記載の光ファイバケーブルをその端末でコネクタ付けしたコネクタ付き光ファイバケーブルであって、
前記コネクタが、前記光ファイバ心線の外径と実質的に等しい内径の挿通孔をその一端に有し、前記光ファイバケーブル本体を固定する固定部分を他端に有し、かつ前記挿通孔と前記固定部分との間に前記光ファイバ心線を撓ませる空間を有し、
前記光ファイバケーブルの一端のシース層及び外側の被覆層を除去して、前記石英系ガラスファイバと内側の被覆層とを一体化した状態で前記挿通孔に挿通し、前記光ファイバケーブルを前記固定部分で前記コネクタに固定したコネクタ付き光ファイバケーブル。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、石英系ガラスファイバを用いるので伝送容量を大きくすることができ、苛酷な環境下においても伝送損失が小さい。さらに、外側の被覆層に特定の紫外線硬化型樹脂を用いることにより、内側の被覆層と外側の被覆層との密着力を有するとともに、内側の被覆層と外側の被覆層との間に剥離性を付与することができる。従って、高温環境下においてもピストニングが発生せず、コネクタ・受光部分との良好な接続状態を維持でき、しかも容易に外側の紫外線硬化型樹脂被覆層の除去が可能であるため加工効率に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る光ファイバケーブル（以下、「光ファイバケーブル」と略称する。）の好適な一実施形態を示す断面図である。
図１に示すように、光ファイバケーブル１０は、２本の光ファイバ心線１３がシース層１４によって一体化された構造をしている。光ファイバ心線１３は、ガラスファイバ３０の外周が紫外線硬化型樹脂からなる２層の被覆層によって被覆されている。２層の被覆層のうち内側の被覆層を第１被覆層３１、外側の被覆層を第２被覆層３２とする。光ファイバ心線の外径は８０〜２５０μｍの範囲とすることができる。
【００１３】
ガラスファイバ３０は、コア及びクラッドが石英系ガラスからなるガラスファイバ（石英系ガラスファイバ）を用いる。ここで、石英系ガラスとは、石英を主成分とするガラスを意味する。石英系ガラスファイバを用いることで８００Ｍｂｐｓ以上の伝送容量を実現することができ、画像データ通信に適したケーブルが得られる。また、石英系ガラスファイバはプラスチック系のものに比べて耐熱性が高く、８５℃以上の高温環境においても高い伝送特性を維持することができる。
【００１４】
ガラスファイバ３０としては石英系細径マルチモードファイバを使用することが好ましい。石英系細径マルチモードファイバを使用することにより、８００Ｍｂｐｓ以上の大伝送量を実現できるとともに伝送距離を飛躍的に向上することができる。
【００１５】
ガラスファイバ３０のクラッド径は６０〜１２５μｍの範囲とすることが好ましく、８０μｍであることがより好ましい。このように、細径の光ファイバを使用することでガラスファイバに付与される実効的な曲げ歪を軽減させることができ、耐衝撃性が得られる。
【００１６】
第１被覆層３１に用いる紫外線硬化型樹脂としては、特に限定されるものではないが、たとえば、ウレタン（メタ）アクリレート、反応性希釈モノマー、光開始剤を主原料とし、これに溶剤、酸化防止剤、アミン化合物、シランカップリング剤等の添加剤を適宜添加した樹脂組成物を硬化させたものを用いることができる。なお、「ウレタン（メタ）アクリレート」は、ウレタンアクリレート又はウレタンメタアクリレートを包括して示すものである。第１被覆層３１として前記紫外線硬化型樹脂を用いることで、ガラスファイバ３０との適正な密着力を得ることができる。
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、反応性希釈モノマー及び光重合開始剤の添加割合としては、例えば、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを４０〜８５重量部、反応性希釈モノマーを１０〜６０重量部、光重合開始剤を０．１〜５重量部とすることができる。
【００１７】
第１被覆層３１に用いる反応性希釈モノマー、光開始剤としては後述するものを用いることができる。
また、第１被覆層３１には、ガラスファイバとの密着力向上をさせる目的でシランカップリング剤を配合することができる。シランカップリング剤としては、メルカプト系シランカップリング剤を使用することができ、具体的には、γ−メルカプトプロピルシランカップリング剤、γ−アミノプロピルシランカップリング剤等を使用することができる。
【００１８】
第１被覆層３１のヤング率は、５００〜１０００Ｍｐａの範囲であり、７００〜９００Ｍｐａの範囲とすることが好ましい。オリゴマーと反応希釈モノマーの配合量比率を調整することによりヤング率を前記範囲とすることができる。第１被覆層３１のヤング率を前記範囲とすることにより、ガラスファイバ３０を保護し、第１被覆層３１により被覆された状態でのフェルールへの収納が可能となる。
【００１９】
第２被覆層３２を構成する紫外線硬化型樹脂は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含有する。第２被覆層３２としては、例えば、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、反応性希釈モノマー、光重合開始剤、溶剤を添加した樹脂組成物を硬化させたものをベース樹脂として用いることができる。
【００２０】
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの製造に使用されるジイソシアネートとしては、芳香族イソシアネート、脂環族イソシアネート等が挙げられる。芳香族イソシアネートとしては、例えば２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネートが挙げられ、脂環族イソシアネートとしては、例えばイソフォロンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独でも複数使用してもよい。
【００２１】
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの製造に使用される水酸基（メタ）アクリレートとしては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェニルオキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独でも複数使用してもよい。
【００２２】
ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの製造に使用されるポリオールとしては、脂肪族ポリエーテルジオール（具体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、イソブテンオキシド、２−メチルテトラヒドロフラン等）、脂環式ポリエーテルジオール（具体的には水添ビスフェノールＡアルキレンオキシド、１，４−シクロヘキサンジオールのアルキレンオキシド等）、芳香族ポリエーテルジオール類（ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加ジオール、ヒドロキノンのアルキレンオキシド付加ジオール等）、ポリカーボネートジオール（ポリテトラヒドロフランのポリカーボネート等）等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独でも複数使用してもよい。
【００２３】
反応性希釈モノマーとしては、Ｎビニル−ピロリドン、Ｎビニル−カプロラクタム、イソボルニルアクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独でも複数使用してもよい。
【００２４】
光開始剤としては、例えば、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−（２，６−メトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独でも複数使用してもよい。
【００２５】
また、第２被覆層３２に用いる紫外線硬化型樹脂には、シリコーン系化合物を含有する。シリコーン系化合物を所定量含有することにより、第１被覆層３１との間の適度な剥離性が得られる。
本発明において、シリコーン系化合物とは、ポリシロキサンの側鎖の一部または末端にアクリレート基を１つ以上導入したものを意味する。ポリシロキサン骨格にメチル基、アルコキシ基等の修飾基を付加したものを用いてもよい。シリコーン系化合物としては、アクリレート基を１つ有するシリコーンアクリレート、アクリレート基を２つを有するシリコーンジアクリレートを用いることができる。
【００２６】
シリコーン系化合物の配合量は、被覆層樹脂１００重量部に対して、１〜２０重量部の範囲であり、５〜１５重量部の範囲であることが好ましい。シリコーン系化合物が１重量部未満の場合には、第１被覆層３１と第２被覆層３２の剥離が難しくなる。一方、シリコーン系化合物が２０重量部より多い場合には、第１被覆層３１と第２被覆層３２とが滑るので適正な密着力を得ることができなくなり、ピストニングが発生してしまう。
【００２７】
第２被覆層３２に用いる紫外線硬化型樹脂は、上記シリコーン系化合物に加え、アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物の少なくともいずれかを含有する。
アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物、の少なくともいずれかを含有することにより、第２被覆層３２を膨潤させて界面剥離を促し、被覆除去を更に容易にすることができる。
【００２８】
アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物の配合量は、被覆層樹脂１００重量部に対して、１〜４０重量部の範囲であり、１〜２０重量部の範囲であることが好ましい。
アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物またはトリメリット酸エステル化合物が１重量部未満であると、第２被覆層３２を膨潤させることができず、第２被覆３２の被覆除去が困難となる。一方、アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物またはトリメリット酸エステル化合物が４０重量部より多い場合には、これらの添加剤に由来する可塑効果が大きくなり、第２被覆層３２のガラス転移温度が低温側にシフトしてしまう。そうすると、特にケーブルをバンドル状に束ねて使用した場合に１２５℃等の高温下に長期間保持すると、厚いシース層の影響を受けて、熱による変形を受けてしまい、ケーブルの長手方向に渡りマイクロベンドロスが発生してしまう。
【００２９】
アルケニル系エステル化合物の具体例としては、４−シクロヘキセン１，２−ジカルボン酸無水物、３−メチル４−シクロヘキセン１，２−ヘキサノンジカルボン酸、アルキル系エステル化合物としては、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、４−メチル１，２−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、等を例示することができるが、例示されるものに限られない。
トリメリット酸エステル化合物の具体例としては、トリメリット酸トリアリル、トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリス（２−エチルヘキシル）、トリメリット酸無水物、等を例示することが出来るが、例示されるものに限られない。
【００３０】
第２被覆層３２のヤング率は、５０〜３００Ｍｐａの範囲であり、１００〜２５０Ｍｐａの範囲とすることが好ましい。第２被覆層３２のヤング率を前記範囲とすることで、締め付け力が最適化されて、ピストニングと被覆除去の問題が両方解決されるという利点が得られる。
以上のようにシリコーン系化合物及びアルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物を所定量配合することにより、第１被覆層３１と第２被覆層３２の剥離性を確保して被覆除去性を改善し、同時に第２被覆層のヤング率を５０〜３００ＭＰａの範囲とすることで第１被覆層の滑りを抑えてピストニングを抑制できる程度の密着力を付与し、ピストニング抑制と被覆除去性の両立を実現できる。
【００３１】
シース層１４は、ポリアミド系熱可塑性樹脂から形成される。ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、ナイロン１２、ナイロン６１２等を用いることができる。
シース層１４のヤング率は、８００〜１３００Ｍｐａの範囲であり、８５０〜１２００Ｍｐａの範囲とすることが好ましい。シース層１４のヤング率を前記範囲とすることで、ハーネス加工時における衝撃により光ファイバが断芯する等の問題、またハーネス加工性という面でシース材がある程度柔軟でなければならないという問題が各々克服されるという利点が得られる。
【００３２】
また、シース層１４の厚み（図１の厚みｄ）は、樹脂のヤング率にもよるが、０．８〜１．２ｍｍの範囲であり、０．８〜１．０ｍｍの範囲とすることがより好ましい。
厚みｄが上記範囲より小さいとガラスファイバ３０が断芯する場合がある。例えば、ヤング率が８５０Ｍｐａのナイロン１２を用いた場合、厚みｄが０．８ｍｍ未満であると、光ファイバケーブルに衝撃が加わったときにガラスファイバが断線に至ることがある。耐衝撃性の観点では、厚みｄの下限は０．９ｍｍとすることがより好ましい。
また、厚みｄが１．２ｍｍより大きくなると、曲げ剛性が高くなりハーネスとして自在な加工が難しくなる。
【００３３】
次に、図２および図３に基づいて、本発明に係るコネクタ付き光ファイバケーブルの実施形態について説明する。
図２はオス型コネクタ２０Ａを装着したコネクタ付き光ファイバケーブル１０Ｇａと、メス型コネクタ２０Ｂを装着したコネクタ付き光ファイバケーブル１０Ｇｂとを嵌合させる前の状態を示す断面図、図３は両コネクタ２０Ａ、２０Ｂを嵌合させて両ケーブルを接続した状態を示す断面図である。
【００３４】
コネクタ付き光ファイバケーブル１０Ｇａ、１０Ｇｂは、前述した光ファイバケーブル１０の端末にコネクタ２０Ａ、２０Ｂを付けたものである。コネクタ２０Ａ、２０Ｂは、光ファイバケーブル１０に含まれる光ファイバ心線１３の径と実質的に等しい内径の挿通孔２１をその一端（オス型コネクタ２０Ａについては左端、メス型コネクタ２０Ｂについては右端）に有し、光ファイバケーブル１０本体を固定する固定部分２２を他端に有し、かつ挿通孔２１と固定部分２２との間に光ファイバ心線１３を撓ませる空間２３を有している。
【００３５】
固定部分２２にはケーブル固定部材２２ａが設けられており、ケーブル固定部材２２ａが光ファイバケーブル１０のシース層１４に食い込むようになっている。また、光ファイバ心線１３を上方へ撓ませる空間２３においては、空間２３の底面２３ａが挿通孔２１の底面と同じ高さで設けられており、光ファイバ心線１３をスムーズに挿通孔２１へ挿入できるようになっている。
【００３６】
メス型コネクタ２０Ｂの先端部には、オス型コネクタ２０Ａを嵌合させて接続するためのハウジング２６が設けられており、ハウジング２６の内径がオス型コネクタ２０Ａの外径に対応している。オス型コネクタ２０Ａの先端には位置合せ用凸部２４が設けられており、メス型コネクタ２０Ｂの先端に設けられている位置合せ用凹部２５に嵌合して、両コネクタ２０Ａ、２０Ｂの挿通孔２１の位置を容易に合わせることができるようになっている。また、メス型コネクタ２０Ｂのハウジング２６内部には、オス型コネクタ２０Ａの先端の外周壁２８を嵌合して固定するための嵌合凹部２７が設けられている。
なお、オス型コネクタ２０Ａの位置合せ用凸部２４の先端からは、オス型コネクタ２０Ａに取り付けられている光ファイバケーブル１０の光ファイバ心線１３の先端がわずかに突出しており、メス型コネクタ２０Ｂの位置合せ用凹部２５の内部にはメス型コネクタ２０Ｂに取り付けられている光ファイバ心線１３の先端が突出している。
【００３７】
従って、コネクタ２０Ａ、２０Ｂを光ファイバケーブル１０に取り付ける際には、光ファイバケーブル１０の一端のシース層１４を除去して光ファイバ心線１３を剥き出し、光ファイバ心線１３を挿通孔２１に挿通し、光ファイバケーブル１０を固定部分２２でコネクタ２０Ａ、２０Ｂに固定する。この時に、接続する２本の光ファイバ心線１３の先端面は、光学的に接続可能となるように研磨等の処理を施していておくことが望ましい。
【００３８】
図３に示すように、光ファイバケーブル１０に装着されたコネクタ２０Ａ、２０Ｂ同士を接続すると、オス型コネクタ２０Ａの先端部の外周壁２８がメス型コネクタ２０Ｂのハウジング２６の嵌合凹部２７に挿嵌されて固定されるとともに、オス型コネクタ２０Ａの位置合せ用凸部２４がメス型コネクタ２０Ｂの位置合せ用凹部２５に挿嵌されて両挿通孔２１が芯合せされる。このとき、位置合せ用凸部２４から突出している光ファイバ心線１３の先端面と、位置合せ用凹部２５に突出している光ファイバ心線１３の先端面とが当接して押し合い、その結果両光ファイバ心線１３が図３中左右両外向きに押し込まれて各々空間２３において撓む（撓み部分２９が生じる）ことになる。
【００３９】
このように構成されたコネクタ付き光ファイバケーブル１０Ｇにおいては、光ファイバケーブル１０の一端のシース層１４を除去して光ファイバ心線１３を剥き出し、光ファイバ心線１３の径と実質的に等しい内径でコネクタ２０に設けられている挿通孔２１に光ファイバ心線１３を挿入して固定部分２２において固定するので、光ファイバ心線１３の被覆部がついたままコネクタ２０を取り付けることができる。このため、被覆部を除去する作業が不要となるばかりでなく、被覆屑等をふき取るといった清掃作業も不要となり、光ファイバケーブル１０にコネクタ２０を容易に取り付けることができるので、コネクタ２０の組み立て作業性が向上する。
また、挿通孔２１と固定部分２２との間には、光ファイバ心線１３を撓ませる空間２３を有するので、光ファイバ心線１３の先端は、挿通孔２１に沿って軸心を大きくずらすことなく後方へ移動可能な状態となる。従って、オス型コネクタ２０Ａとメス型コネクタ２０Ｂとを接続した際に空間２３において生じる両光ファイバ心線１３の撓み部分２９が真っ直ぐになろうとして両端面を押し合うので、接続端を固定することなく光学的に確実に接続することができることになる。
【００４０】
なお、以上の実施形態において例示した各部材の形状、寸法、数、配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【実施例】
【００４１】
〔光ファイバケーブルの作製〕
図１に示す光ファイバケーブル１０と同様の構成の光ファイバケーブルを作製した。ガラスファイバ３０としては、石英系ガラスよりなる細径マルチモードファイバ（コア径 ５０μｍ、クラッド径 ８０μｍ）を使用した。
第１被覆層３１には、ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（ヤング率 ８５０ＭＰａ）を使用した。第２被覆層３２は、第１被覆層３１の上に表１に示す組成の樹脂組成物を塗布し硬化させて形成した。光ファイバ心線１３の外径は０．１２５ｍｍであった。
シース層１４としては、ポリアミド系熱可塑性樹脂を使用した。シース層１４の厚みｄを０．８５ｍｍとした。
【００４２】
【表１】
【００４３】
表１における各化合物は以下のものを示す。
・ウレタンアクリレートオリゴマー：トリレンジジイソシアネート、ポリプロピレングリコール、及び２−ヒドロキシエチルアクリレートの共重合体（共重合比は２：１：２）。
・Ｎ−ビニルピロリドン
・光開始剤：２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、商品名：ルシリンＴＰＯ
・シリコーンアクリレート
・シクロヘキセンジカルボン酸
・酸化防止剤
・助剤
【００４４】
〔評価〕
作製した光ファイバケーブルを用いて下記項目について評価を行った。
１）伝送特性
−４０〜１２５℃のヒートサイクル試験を行った後、伝送損失増加量を測定した。なお、ヒートサイクル試験は５サイクルとし、各温度での保持時間は２時間以上とした。また、伝送損失測定においては、サンプル長さを５０ｍとし、測定波長を１．３μｍとした。
【００４５】
２）被覆除去性
細径インドアケーブル用のジャケットリムーバ（住電ハイプレシジョン社製、ケーブル端末処理工具を用いて、上記で作製した光ファイバケーブルからシース層及び第２被覆層を除去する時に、作業者が重さを感じる、ガラスファイバの破断する、一括被覆が蛇腹状に変形する等の被覆除去し難い状況が発生した場合を×、これらのような問題が発生しなかった場合を○として評価した。なお、除去長は１００ｍｍとした。
【００４６】
３）ピストニング性
−４０〜１２５℃のヒートショック試験を１００回実施し、光ファイバ心線（第１被覆層より内側）の突き出し量を電子顕微鏡で測定した。なお、ヒートショック試験における各温度での保持時間は３０分とし、温度転移（例：−４０→１２５℃）は、ほぼ瞬時であった。突き出し量が３０μｍ未満の場合を○とし、３０μｍ以上の場合を×として評価した。
【００４７】
〔結果〕
表１に示すように、本発明に係る光ファイバケーブル（実施例１〜６）は伝送特性、被覆除去性、ピストニング性のいずれにおいても優れた性能を示すものであった。また、いずれの実施例ともコネクタ付け時の取り扱い性は良好であった。一方、比較例１は第２被覆層にシリコーンアクリレートが添加されていないために被覆除去性が悪い。比較例２は第２被覆層にシリコーンアクリレートが多すぎるためピストニングが生じる。比較例３は第２被覆層にシクロヘキセンジカルボシ酸エチルが添加されていないので被覆除去性が悪い。比較例４は第２被覆層にシクロヘキセンジカルボン酸エチルが多すぎるためにピストニングが生じ、ヒートサイクル後の伝送損失も大きくなる。また、比較例４の光ファイバケーブルについては長期の熱耐性（１２５℃、３０００時間程度）が低いものであった。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る光ファイバケーブルの一実施形態を示す断面図である。
【図２】オス型コネクタを装着したコネクタ付き光ファイバケーブルとメス型コネクタを装着したコネクタ付き光ファイバケーブルとを接続する前の状態を示す断面図である。
【図３】オス型コネクタを装着したコネクタ付き光ファイバケーブルとメス型コネクタを装着したコネクタ付き光ファイバケーブルとを接続した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 光ファイバケーブル
１３ 光ファイバ心線
１４ シース層
３０ ガラスファイバ
３１ 第１被覆層
３２ 第２被覆層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径が８０〜２５０μｍの光ファイバ心線をポリアミド系熱可塑性樹脂からなるシース層で被覆した光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバ心線は、石英系ガラスファイバの外周に紫外線硬化型樹脂からなる被覆層が２層形成されたものであり、内側の被覆層のヤング率が５００〜１０００Ｍｐａであり、外側の被覆層が、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含有し、かつ、被覆層樹脂１００重量部に対してシリコーン系化合物を１〜２０重量部、並びに、アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物の少なくともいずれかを１〜４０重量部含有し、外側の被覆層のヤング率が５０〜３００Ｍｐａであり、
前記シース層の厚みが０．８〜１．２ｍｍであり、前記シース層のヤング率が８００〜１３００Ｍｐａであることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバケーブルをその端末でコネクタ付けしたコネクタ付き光ファイバケーブルであって、
前記コネクタが、前記光ファイバ心線の外径と実質的に等しい内径の挿通孔をその一端に有し、前記光ファイバケーブル本体を固定する固定部分を他端に有し、かつ前記挿通孔と前記固定部分との間に前記光ファイバ心線を撓ませる空間を有し、
前記光ファイバケーブルの一端のシース層及び外側の被覆層を除去して、前記石英系ガラスファイバと内側の被覆層とを一体化した状態で前記挿通孔に挿通し、前記光ファイバケーブルを前記固定部分で前記コネクタに固定したコネクタ付き光ファイバケーブル。
【請求項１】
外径が８０〜２５０μｍの光ファイバ心線をポリアミド系熱可塑性樹脂からなるシース層で被覆した光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバ心線は、石英系ガラスファイバの外周に紫外線硬化型樹脂からなる被覆層が２層形成されたものであり、内側の被覆層のヤング率が５００〜１０００Ｍｐａであり、外側の被覆層が、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含有し、かつ、被覆層樹脂１００重量部に対してシリコーン系化合物を１〜２０重量部、並びに、アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物の少なくともいずれかを１〜４０重量部含有し、外側の被覆層のヤング率が５０〜３００Ｍｐａであり、
前記シース層の厚みが０．８〜１．２ｍｍであり、前記シース層のヤング率が８００〜１３００Ｍｐａであることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバケーブルをその端末でコネクタ付けしたコネクタ付き光ファイバケーブルであって、
前記コネクタが、前記光ファイバ心線の外径と実質的に等しい内径の挿通孔をその一端に有し、前記光ファイバケーブル本体を固定する固定部分を他端に有し、かつ前記挿通孔と前記固定部分との間に前記光ファイバ心線を撓ませる空間を有し、
前記光ファイバケーブルの一端のシース層及び外側の被覆層を除去して、前記石英系ガラスファイバと内側の被覆層とを一体化した状態で前記挿通孔に挿通し、前記光ファイバケーブルを前記固定部分で前記コネクタに固定したコネクタ付き光ファイバケーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２３３２７４（Ｐ２００８−２３３２７４Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６９６１６（Ｐ２００７−６９６１６）
【出願日】平成１９年３月１６日（２００７．３．１６）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１６日（２００７．３．１６）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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