JP2004157214A

JP2004157214A - 難燃性光ファイバテープ心線及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004157214A
Application number: JP2002320819A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Watanabe; 裕人渡邊; Takeshi Shimomichi; 毅下道
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】心線断面形状や難燃性が良好で、かつ光伝送損失の増加が無い、多心の難燃性光ファイバテープ心線５を提供する。
【解決手段】複数本の光ファイバ素線１を配列して、水酸化マグネシウム等の粉末状難燃剤を１５重量％から５０重量％配合した電子線硬化型樹脂を塗布し、空気に晒すことなく速やかに電子線架橋することによって、光ファイバテープ心線５としても形状特性や難燃性が良好で、かつ光伝送損失の増加の無い、難燃性光ファイバテープ心線５が得られる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器内の配線等に用いられる光ファイバテープ心線に関し、特に難燃性を有する光ファイバテープ心線とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信網の需要拡大に伴い、局内、構内の配線に多心の光ファイバテープ心線が使用されると共に、火災防止の観点から難燃化が要求されるようになってきている。
【０００３】
従来の光ファイバテープ心線の難燃化対策としては、光ファイバテープ心線の外側に紫外線硬化型樹脂からなる外部被覆層を設けて、該紫外線硬化型樹脂に液体状難燃剤または反応型難燃剤を配合して難燃性を持たせるものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）しかしながら、この場合は、光ファイバテープ心線の外側に難燃性樹脂の外部被覆層を形成するものであるため、心線断面積が増大するという問題があった。
【０００４】
また、紫外線硬化型樹脂に液体状難燃剤を添加したものは、液体難燃化剤が徐々に揮発し易いため、長期的に難燃特性を維持することが困難であった。一方、反応型難燃剤を添加する場合には、ベース樹脂が限定され、かつ価格が高価であった。
【０００５】
この外に、光ファイバテープ心線の一括被覆層に酸素指数２５以上の難燃性の熱可塑性樹脂を用いたものがある。（例えば、特許文献２参照）しかしながら、熱可塑性樹脂で一括被覆する場合には、熱可塑性樹脂は紫外線硬化型樹脂に比べて硬化に時間がかかるため、光ファイバ素線の配列が乱れる欠点があった。
【０００６】
また、電子線硬化型樹脂を塗布した後、電子線を照射することによって光ファイバテープ心線を製造する方法が提案されている。（例えば、特許文献３参照）しかしながら、本先行技術には光ファイバテープ心線の難燃化に関する技術は開示されていない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−７２６６９号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−２１４４９２号公報（第２−４頁、第１図）
【特許文献３】
特開２００１−２６４６０６号公報（第３−５頁、第１図、第２図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、光ファイバテープ心線の伝送損失の増加を伴うことなく、難燃性を向上させた光ファイバテープ心線を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、
請求項１にかかる発明は、複数本の光ファイバ素線を平行に配列して、一括被覆層によりテープ化される光ファイバテープ心線において、前記一括被覆層に粉末状難燃剤入り電子線硬化型樹脂を用いたことを特徴とする難燃性光ファイバテープ心線である。
【００１０】
請求項２にかかる発明は、前記一括被覆層における粉末状難燃剤の配合率が１５重量％から５０重量％であることを特徴とする請求項１記載の難燃性光ファイバテープ心線である。
【００１１】
請求項３にかかる発明は、前記粉末状難燃剤が金属水和物であることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の難燃性光ファイバテープ心線である。
【００１２】
請求項４にかかる発明は、前記金属水和物として、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムのいずれか１種以上を含むものであることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の難燃性光ファイバテープ心線である。
【００１３】
請求項５にかかる発明は、粉末状難燃剤入り樹脂に電子線を照射して硬化することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の難燃性光ファイバテープ心線の製造方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１に基づいて詳しく説明する。
本発明で用いられる光ファイバ素線１は、特に限定されないが、外径１２５μｍの光ファイバ２に紫外線硬化型樹脂３で被覆されて外径２５０μｍとしたものが一般に用いられる。光ファイバテープ心線６を構成する光ファイバ素線１の数は用途に応じて２以上の任意の数とすることができる。
【００１５】
まず、光ファイバ素線１を図１のような配列状態として電子線硬化型樹脂塗布装置に導入して難燃剤入り電子線硬化型樹脂４を塗布した後、空気に晒されないように、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気の連結筒内を通過させて電子線照射装置へ導き、電子線を照射して樹脂を硬化させて光ファイバテープ心線５の配列を固定させる。難燃剤入り電子線硬化型樹脂４塗布後電子線を照射するまでの間、空気に晒されないようにするのは、ラジカル重合系では酸素が重合を阻害するためである。
【００１６】
電子線硬化型樹脂として、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート等がある。これに添加される難燃剤としては、ハロゲン系難燃剤、水酸化マグネシウムや水酸化アルミウム等の水和系難燃剤、リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素含有化合物難燃剤、その他、無機難燃剤があるが、対環境性や難燃性の観点から水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウムが用いられる。これらのうち吸熱量の点で水酸化マグネシウムが好ましい。
【００１７】
本願の難燃性光ファイバテープ心線５の難燃性の評価は、ＪＩＳＣ３００５の水平試験で行った。すなわち、長さ約３００ｍｍの試料を、水平に支持し、還元炎の先端を、試料の中央部の下側に、３０秒以内で燃焼するまで当て、炎を静かに取り去った後、燃焼部分の長さが１０ｃｍ以内で自己消火したものを合格とし、１５ｃｍ以上燃焼したものを不合格とした。
【００１８】
また、光ファイバテープ心線５の伝送損失の評価として、半径３０ｍｍのマンドルに１０ターン巻き付けた時の伝送損失の増加量で評価した。難燃剤の割合が多くなると樹脂が脆くなり、曲げ試験時にテープ表面に亀裂が生じ、この亀裂により光ファイバ２に不均一な曲がりが生じるため伝送損失が増大する。本願の伝送損失評価では０．１０ｄＢ以上の損失増加が見られたものは不合格とした。
【００１９】
【実施例】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２０】
【実施例１】
光ファイバ２のガラス径が１２５μｍ、紫外線硬化型樹脂被覆後の外径が２５０μｍの光ファイバ素線１を４本整列させ、その外周に一括層として、粉末状の水酸化マグネシウム（協和化学製キスマ５Ａ）を５０重量％配合したウレタンアクリレートを塗布後、窒素ガス雰囲気の連結筒内を通過させて電子線照射装置へ導き、電子線を照射して樹脂を硬化させた。電子線の加速電圧は、樹脂の硬化性と光ファイバ２の伝送損失抑制の観点から１００ｋＶとした。作製された光ファイバテープ心線５の寸法は厚さ０．３１ｍｍ、幅１．１０ｍｍであった。この光ファイバテープ心線５の難燃性を評価したところ、１０ｃｍ以内で自己消火し、難燃性は合格であった。また、半径３０ｍｍのマンドレルに１０ターン巻き付けて、テープ表面の亀裂発生有無を調べたところ、亀裂は見られず、また光伝送損失の増加量をしらべたところ、損失増加も見られなかった。以上の結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】

【００２２】
【実施例２】
実施例１と同じ光ファイバ素線１を４本整列させ、その外周に一括層として、粉末状の水酸化マグネシウム（協和化学製キスマ５Ａ）を１５重量％配合したウレタンアクリレートを塗布後、窒素ガス雰囲気の連結筒内を通過させて電子線照射装置へ導き、電子線を照射して樹脂を硬化させた。作製された光ファイバテープ心線５の寸法は厚さ０．３１ｍｍ、幅１．１０ｍｍであった。この光ファイバテープ心線５について、実施例１と同様に難燃性と光伝送損失の評価を行ったところ、難燃性は合格で、伝送損失の増加も見られなかった。以上の結果を表１に示す。
【００２３】
【実施例３】
実施例１と同じ光ファイバ素線１を４本整列させ、その外周に一括層として、粉末状の水酸化アルミニウム（昭和電工製ハイジライトＨ−４２）を１５重量％配合したウレタンアクリレートを塗布後、窒素ガス雰囲気の連結筒内を通過させて電子線照射装置へ導き、電子線を照射して樹脂を硬化させた。作製された光ファイバテープ心線５の寸法は厚さ０．３１ｍｍ、幅１．１０ｍｍであった。この光ファイバテープ心線５について、実施例１と同様に難燃性と光伝送損失の評価を行ったところ、燃焼長さは実施例１よりも長いものの１０ｃｍ以内で自己消火し、難燃性は合格であった。また、伝送損失の増加も見られなかった。以上の結果を表１に示す。
【００２４】
【比較例１】
実施例１と同じ光ファイバ素線１を４本整列させ、その外周に一括層として、粉末状の水酸化マグネシウム（協和化学製キスマ５Ａ）を１０重量％配合したウレタンアクリレートを塗布後、窒素ガス雰囲気の連結筒内を通過させて電子線照射装置へ導き、電子線を照射して樹脂を硬化させた。作製された光ファイバテープ心線５の寸法は厚さ０．３１ｍｍ、幅１．１ｍｍであった。この光ファイバテープ心線５について、実施例１と同様に難燃性と光伝送損失の評価を行ったところ、テープ表面に亀裂は見られず、伝送損失の増加も認められなかったが、１５ｃｍ以上燃焼し、難燃性は不合格であった。以上の結果を表１に示す。
【００２５】
【比較例２】
実施例１と同じ光ファイバ素線１を４本整列させ、その外周に一括層として、粉末状の水酸化マグネシウム（協和化学製キスマ５Ａ）を５５重量％配合したウレタンアクリレートを塗布後、窒素ガス雰囲気の連結筒内を通過させて電子線照射装置へ導き、電子線を照射して樹脂を硬化させた。作製された光ファイバテープ心線５の寸法は厚さ０．３１ｍｍ、幅１．１ｍｍであった。この光ファイバテープ心線５について、実施例１と同様に難燃性と光伝送損失の評価を行ったところ、１０ｃｍ以内で自己消火し、難燃性は合格であったが、テープ表面に亀裂が発生し、伝送損失が１．４ｄＢ増加した。以上の結果を表１に示す。
【００２６】
このように、難燃剤としての水酸化マグネシウムの配合量が１０重量％の場合には難燃性が不充分であり、５５重量％の場合には難燃性は十分であるが光ファイバテープ心線５の一括被覆層の表面に亀裂が発生した。以上より、水酸化マグネシウムの配合には適正範囲があり、１５重量％から５０重量％の範囲において、テープ表面に亀裂が発生せず、光伝送損失も無く、難燃性も良好であることが判る。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ファイバテープ心線及びその製造方法は、粉末状難燃剤を適量配合した電子線硬化型樹脂を塗布後、空気に晒すことなく速やかに電子線を照射することにより、テープ心線としての形状を確保するとともに、難燃性が良好で、かつ光伝送損失の増加のない光ファイバテープ心線を提供することができる。
【００２８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す光ファイバテープ心線の断面図である。
【符号の説明】
１・・・光ファイバ素線、２・・・光ファイバ、３・・・紫外線硬化型樹脂、
４・・・難燃剤入り電子線硬化型樹脂、５・・・光ファイバテープ心線

Claims

複数本の光ファイバ素線を平行に配列して、一括被覆層によりテープ化される光ファイバテープ心線において、前記一括被覆層に粉末状難燃剤入り電子線硬化型樹脂を用いたことを特徴とする難燃性光ファイバテープ心線。
前記一括被覆層における粉末状難燃剤の配合率が１５重量％から５０重量％であることを特徴とする請求項１記載の難燃性光ファイバテープ心線。
前記粉末状難燃剤が金属水和物であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の難燃性光ファイバテープ心線。
前記金属水和物として、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムのいずれか１種以上を含むものであることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の難燃性光ファイバテープ心線。
粉末状難燃剤入り樹脂に電子線を照射して硬化することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の難燃性光ファイバテープ心線の製造方法。