JP2005008448A - 難燃性光ファイバ心線及び難燃性光ファイバテープ心線 - Google Patents
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Abstract
【課題】被覆工程において光ファイバの伝送特性を損なわず且つ生産性がよい、難燃性の光ファイバ心線及び光ファイバテープ心線を提供する。
【解決手段】光ファイバ（裸ファイバ）１１の外周にＵＬ９４ Ｖ０規格条件を満す難燃性紫外線硬化型樹脂（硬化後ヤング率が５０〜１０００ＭＰａ）の被覆１２を形成し、光ファイバ心線１を構成する。また、光ファイバの外周に、非難燃性紫外線硬化型樹脂の一次被覆、前記難燃性紫外線硬化型樹脂の二次被覆を順次形成し、光ファイバ心線を構成する。被覆された複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べ、前記難燃性紫外線硬化型樹脂の共通被覆を形成し、光ファイバテープ心線を構成する。被覆された複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べ、非難燃性紫外線硬化型樹脂の共通被覆を形成した光ファイバテープ心線の外周に、前記難燃性紫外線硬化型樹脂の外層共通被覆を形成し、光ファイバテープ心線を構成する。
【選択図】 図１
【解決手段】光ファイバ（裸ファイバ）１１の外周にＵＬ９４ Ｖ０規格条件を満す難燃性紫外線硬化型樹脂（硬化後ヤング率が５０〜１０００ＭＰａ）の被覆１２を形成し、光ファイバ心線１を構成する。また、光ファイバの外周に、非難燃性紫外線硬化型樹脂の一次被覆、前記難燃性紫外線硬化型樹脂の二次被覆を順次形成し、光ファイバ心線を構成する。被覆された複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べ、前記難燃性紫外線硬化型樹脂の共通被覆を形成し、光ファイバテープ心線を構成する。被覆された複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べ、非難燃性紫外線硬化型樹脂の共通被覆を形成した光ファイバテープ心線の外周に、前記難燃性紫外線硬化型樹脂の外層共通被覆を形成し、光ファイバテープ心線を構成する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単心の光ファイバ心線又は多心の光ファイバテープ心線の外周部を難燃性樹脂で被覆した難燃性光ファイバ心線及び難燃性光ファイバテープ心線に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光通信の発展と需要増大に伴い、屋内外のネットワーク構築などに光ファイバが多用されている。この光ファイバは、配線スペースの省力化の点から細径化が求められていると共に、火災防止の点から難燃化が求められている。また、センサ等に使用される光ファイバに対しても、同様に細径化及び難燃化が求められている。
【０００３】
光ファイバは、一般に、線引き直後のガラスの裸ファイバに、紫外線硬化型樹脂等による被覆（以下、素線被覆という）を施すことで形成されている。この素線被覆は、傷やガラスの脆性破壊が生じるのを防止するためのものであり、１層に限らず２層以上の多層で形成される場合もある。また、光ファイバを取り扱う際の識別や接続作業に必要な強度をもたすために、素線被覆を施した光ファイバに、さらに紫外線硬化型樹脂等により外層被覆を施して、光ファイバ心線とされる。また、複数本の光ファイバを平行一列に並べ共通被覆で一体化して光ファイバテープ心線とされる。
【０００４】
図２は、単心の光ファイバ心線の断面構造の例を示す図で、図中、２は光ファイバ心線、２１は裸ファイバ、２２は素線被覆、２３は外層被覆を示す。光ファイバ心線２は、裸ファイバ２１の外周に素線被覆２２、外層被覆２３が順次施されたコーティング構造をもつ。例えば、裸ファイバ２１の外周に被覆される素線被覆２２には、比較的ヤング率の小さい軟質のウレタンアクリレート系の紫外線硬化型樹脂（例えば１．２ＭＰａ）が用いられ、外層被覆２３には、比較的ヤング率の大きい硬質のポリイミド系の紫外線硬化型樹脂（例えば８８５ＭＰａ）が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、通常の光ファイバ心線では、裸ファイバ２１は標準外径１２５μｍのガラスで形成され、厚さ３７．５μｍの素線被覆２２が施された状態で標準外径２００μｍ、さらに厚さ２２．５μｍの外層被覆２３が施された状態で標準外径２４５μｍとなる。なお、特許文献１に記載の光ファイバ心線は、外層被覆として、ヤング率が１１７９ＭＰａ以上の紫外線硬化型樹脂を用い被覆厚を２５μｍ以上としている。低ヤング率の素線被覆２２はガラスヘの応力を緩和し、高ヤング率の外層被覆２３は外力の影響を防ぐ役割を有しているが、一般的に使用されている紫外線硬化型樹脂は難燃性を持っていないため、光ファイバ心線２として難燃性を有することできない。
【０００６】
図４は、多心の光ファイバテープ心線の断面構造の例を示す図で、図中、４は光ファイバテープ心線、４１は裸ファイバ、４２は素線被覆、４３は共通被覆、４４は外層共通被覆を示す。光ファイバテープ心線４は、裸ファイバ４１に素線被覆４２が施された光ファイバ素線（光ファイバ心線という場合もある）を複数本平行一列に並べ、これを紫外線硬化型樹脂の共通被覆４３でテープ状に一体化した構造をもつ。また、共通被覆４３の外周部には、さらに必要に応じ外層共通被覆４４が施される。共通被覆が１層のみの場合もあるが、図４のように共通被覆４３をヤング率の小さい軟質の紫外線硬化型樹脂等により形成し、外層共通被覆４４に硬質の紫外線硬化型樹脂を用いる場合がある。
【０００７】
光ファイバの難燃化を図る場合、光ファイバ素線又は光ファイバ心線に抗張力体を縦添えし外層被覆で覆った光ファイバコードにおいて、外層被覆に難燃剤を用いることが知られている（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００８】
特許文献２に記載の光ファイバコードは、光ファイバの上に紫外線硬化型樹脂よりなる内層被覆と外層被覆とを設けた光ファイバ素線を複数本平行に配置した光ファイバテープ心線と、抗張力繊維束とを、紫外線硬化型樹脂よりなる外部被覆層により一体的に被覆したコードであり、外部被覆層又は光ファイバテープ心線の被覆層に、透明な液体状難燃剤又は反応型難燃剤を配合することで、難燃性を得ている。
【０００９】
また、特許文献３に記載の難燃高性強度光ファイバ心線は、光ファイバの外周に、順次、紫外線硬化型樹脂の一次被覆及び二次被覆を設けた光ファイバ素線の両側に２本の高抗張力繊維からなるテンションメンバを縦添えした後、これらの外周に紫外線硬化型樹脂からなる一次一括被覆を設け、更にこの外周に難燃性材料からなる二次一括被覆を設けることで、難燃性を得ている。ここで用いられている難燃性材料は、ポリエステルエラストマーに臭素系の難燃剤と難燃助剤の三酸化アンチモンを配合した被覆剤（ハイトレル（Ｒ））である。
【００１０】
また、抗張力体を縦添えしない難燃性光ファイバ心線も提案されている。この難燃性光ファイバ心線は、通常紫外線硬化型樹脂で被覆された光ファイバ、或いは熱硬化型樹脂（非難燃性）で被覆された光ファイバの上に、難燃性ポリエステルエラストマ等の熱硬化型難燃性樹脂を被覆したものである。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−１９１４４号公報
【特許文献２】
特開平１１−７２６６９号公報
【特許文献３】
特開２００２−２９７８４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく、汎用の紫外線硬化型樹脂で被覆した光ファイバ心線は、難燃性を有さない。また、特許文献１，２のごとく単心である光ファイバ心線又は多心である光ファイバテープ心線に、抗張力体を縦添えし、難燃化のための外層被覆をさらに付加することは、コスト増となり、断面寸法が大きくなり好ましくない。
【００１３】
また、熱硬化型の難燃性樹脂を用いる場合には、紫外線硬化型難燃性樹脂と比較して高温を長時間かけて硬化させる必要があるため、生産性が悪い。さらに、紫外線硬化型樹脂で被覆された光ファイバ心線の上に熱硬化型難燃性樹脂を被覆する場合には、その工程において紫外線硬化型樹脂の上に数百度の高温をかけて熱硬化型樹脂を被覆するため、下地である紫外線硬化型樹脂がその熱により柔らかくなり、側圧の影響を緩和しきれずガラスに微小な歪を発生させ、伝送損失が増加することが懸念される。従って、光ファイバは、単に被覆樹脂に難燃剤を添加したり難燃性の樹脂を用いたりするだけでは、被覆樹脂の密着性や物理特性等によって光ファイバの伝送特性を損なってしまう可能性がある。
【００１４】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、被覆工程において、光ファイバの伝送特性を損なわず且つ生産性がよい、難燃性光ファイバ心線及び難燃性光ファイバテープ心線を提供することをその目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による難燃性光ファイバ心線は、ガラス光ファイバの外周に、ＵＬ９４Ｖ０の規格条件を満す難燃性を有する硬化後のヤング率が５０ＭＰａ〜１０００ＭＰａの紫外線硬化型樹脂からなる被覆を形成することを特徴とし、ガラス上に難燃性紫外線硬化型樹脂を被覆することで、被覆工程において光ファイバの伝送特性を損なわず且つ生産性がよく、難燃性に優れた光ファイバ心線の実現を可能としている。
【００１６】
また、本発明による難燃性光ファイバ心線は、ガラス光ファイバの外周に、順次、非難燃性の紫外線硬化型樹脂からなる一次被覆、及びＵＬ９４ Ｖ０の規格条件を満す難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなる二次被覆を形成することを特徴とし、通常紫外線硬化型樹脂被覆された光ファイバ上に難燃性紫外線硬化型樹脂を被覆することで、被覆工程において光ファイバの伝送特性を損なわず且つ生産性がよく、難燃性に優れた光ファイバ心線の実現を可能としている。
【００１７】
また、本発明による難燃性光ファイバテープ心線は、被覆された複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べ、ＵＬ９４ Ｖ０の規格条件を満す難燃性を有する硬化後のヤング率が９８３ＭＰａ〜１９６６ＭＰａの紫外線硬化型樹脂からなる共通被覆を形成することを特徴とし、複数本の光ファイバ素線を難燃性紫外線硬化型樹脂で共通被覆することで、被覆工程において光ファイバの伝送特性を損なわず且つ生産性がよく、難燃性に優れた光ファイバテープ心線の実現を可能としている。
【００１８】
さらに、本発明による難燃性光ファイバテープ心線は、被覆された複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べ、非難燃性の紫外線硬化型樹脂からなる共通被覆を形成し、さらに共通被覆の外周に、ＵＬ９４ Ｖ０の規格条件を満す難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなる外層共通被覆を形成することを特徴とし、通常紫外線硬化型樹脂で共通被覆された光ファイバテープ心線上に難燃性紫外線硬化型樹脂を被覆することで、被覆工程において光ファイバの伝送特性を損なわず且つ生産性がよく、難燃性に優れた光ファイバテープ心線の実現を可能としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、光ファイバ心線の断面構造の一例を示す図で、図中、１は光ファイバ心線、１１は裸ファイバ、１２は素線被覆を示す。以下、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る光ファイバ心線の構造を説明する。
【００２０】
光ファイバ心線１は、ガラス光ファイバ（裸ファイバ）１１の外周に被覆（以下、裸ファイバ上に直接施される被覆を素線被覆という）を形成したものである。素線被覆１２に使用する材料は、難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなる。また、ここで使用する紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が５０ＭＰａ〜１０００ＭＰａであることが好ましい。ここで、難燃性紫外線硬化型樹脂のヤング率の調整は樹脂を構成する成分によって決まり、一般的には、樹脂の骨格を形成する多官能オリゴマにモノマをどの程度合成するかによって決まる。この時、モノマ成分の内訳を多官能モノマ（反応基が２個所存在）を多くするか単官能モノマ（反応基が１個所存在）を多くするかによってヤング率を自在に調整することができる。また、素線被覆１２として用いられる難燃性紫外線硬化型樹脂（例えば、後述するＡＣ Ｂ９００）はＵＬ９４ Ｖ０規格条件を満たしている樹脂であることが好ましい。また、ガラス光ファイバ１１としては、石英系ガラス，フッ化物ガラス，多成分系ガラスなどが挙げられる。
【００２１】
ここで、通常の光ファイバ心線では、裸ファイバは標準外径が１２５μｍ程度のガラスで形成され、被覆が施された状態で標準外径が２４５μｍ程度となる。従って、本実施形態に係る、素線被覆１２を施した光ファイバ心線１（一般的には光ファイバ素線と言われている）においても、裸ファイバ１１は標準外径が１２５μｍ程度のものを使用し、難燃性紫外線硬化型樹脂による素線被覆１２の被覆厚（樹脂厚）を５５μｍ〜７０μｍとし、最終的な難燃性光ファイバ心線の外径Ｆを２３５μｍ〜２６５μｍであるようにすることが、コスト面からも好ましい。例えば、裸ファイバ１１であるガラス（標準外径：１２５μｍ）の上に素線被覆１２（高ヤング率難燃性紫外線硬化型樹脂，標準外経：２４５μｍ（厚さ：６０．０μｍ））をコーティングした構造とすればよい。
【００２２】
本実施形態によれば、難燃性を有する樹脂として熱硬化型樹脂を用いずに紫外線硬化型樹脂を用いているので、被覆工程において、光ファイバの伝送特性を損なうこともなく、且つ、良い生産性で、光ファイバ心線を難燃化することができる。
【００２３】
以下、図２を参照して、本発明の他の実施形態に係る光ファイバ心線の構造を説明する。本発明の他の実施形態に係る光ファイバ心線２は、形状としては従来技術において上述した図２と同様で、ガラス光ファイバ（裸ファイバ）２１の外周を、順次、一次被覆（素線被覆２２）で被覆し、素線被覆２２の外周を二次被覆（外層被覆２３）で被覆して構成される。素線被覆２２は、非難燃性の紫外線硬化型樹脂からなり、外層被覆２３は、難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなる。
【００２４】
そして、素線被覆２２に用いる紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が０．５ＭＰａ〜３．５ＭＰａと低ヤング率であり、外層被覆２３に用いる紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が９８３ＭＰａ〜１９６６ＭＰａと高ヤング率であるようにすることが好ましい。ここで、難燃性紫外線硬化型樹脂は一次被覆（素線被覆２２）用の低ヤング率樹脂と二次被覆（外層被覆２３）用の高ヤング率樹脂が必要となる。上述したように、このヤング率の調整は樹脂を構成する成分によって決まり、低ヤング率が必要となる一次被覆用途には単官能モノマを多く配合し、高ヤング率が必要となる二次被覆用途には逆に単官能モノマを少なく配合すれば良い。また、外層被覆２３として用いられる難燃性紫外線硬化型樹脂（例えば、後述するＡＣ Ｂ９００）はＵＬ９４ Ｖ０規格条件を満たしている樹脂であることが好ましい。
【００２５】
また、通常の光ファイバ心線では、裸ファイバは標準外径が１２５μｍ程度のガラスで形成され、厚さ３７．５μｍの一次被覆が施された状態で標準外径が２００μｍ程度、さらに厚さ２２．５μｍの二次被覆が施された状態で標準外形が２４５μｍ程度となる。従って、本実施形態に係る、素線被覆２２及び外層被覆２３を施した光ファイバ心線２においても、裸ファイバ２１は標準外径が１２５μｍ程度のものを使用し、非難燃性紫外線硬化型樹脂による素線被覆２２の被覆厚（樹脂厚）を２５μｍ〜３５μｍとし、難燃性紫外線硬化型樹脂による外層被覆２３の被覆厚（樹脂厚）を２５μｍ〜３５μｍとし、最終的な難燃性光ファイバ心線の外径Ｆを２３５μｍ〜２６５μｍであるようにすることが、コスト面からも好ましい。例えば、裸ファイバ２１であるガラス（標準外径：１２５μｍ）の上に、素線被覆２２（低ヤング率非難燃性紫外線硬化型樹脂，標準外経：２００μｍ（厚さ：３７．５μｍ））、外層被覆２３（高ヤング率難燃性紫外線硬化型樹脂，標準外経：２４５μｍ（厚さ：２２．５μｍ））、を順次コーティングした構造とすればよい。
【００２６】
本実施形態によれば、難燃性を有する樹脂として熱硬化型樹脂を用いずに紫外線硬化型樹脂を用いているので、被覆工程において、光ファイバの伝送特性を損なうこともなく、且つ、良い生産性で、光ファイバ心線を難燃化することができる。また、本実施形態によれば、通常紫外線硬化型樹脂と同等の生産ラインでの使用が可能であることから、特殊な工程を経る必要が無いので、さらに生産性向上が可能となる。
【００２７】
なお、図１に示す光ファイバ心線１は、素線被覆１２による一次被覆のみであり難燃性は高いが、高ヤング率であるためガラス本体に直接力が伝わってしまい、外力或いは応力を緩和することが図２に示す光ファイバ心線２に比べて難しくので、側圧に敏感なファイバヘ適用する場合には図２の光ファイバ心線２を採用した方がよい。すなわち、図２に示す光ファイバ心線２は、低ヤング率紫外線硬化型樹脂を一次被覆（素線被覆２２）として使用し、二次被覆（外層被覆２３）に難燃性を有する紫外線硬化型樹脂を使用した構造をもっているので、図１に示した光ファイバ心線１に比べ、ガラスヘの応力を緩和する（側圧の影響を緩和する）ことが可能である。しかし、最終的な光ファイバ心線として同じ径を採用した場合、図２の光ファイバ心線２は、難燃性紫外線樹脂厚が図１の光ファイバ心線１と比較して薄いので難燃性が多少低下するので、高難燃性が要求されるファイバへ適用する場合には図１の光ファイバ心線１を採用した方がよい。このように、図１に示す光ファイバ心線１と図２に示す光ファイバ心線２とを、設置場所や使用条件に応じて使い分けるようにすればよい。
【００２８】
図３は、光ファイバテープ心線の断面構造の一例を示す図で、図中、３は光ファイバテープ心線、３１は裸ファイバ、３２は素線被覆、３３は共通被覆を示す。以下、図３を参照して、本発明の一実施形態に係る光ファイバテープ心線の構造を説明する。
【００２９】
光ファイバテープ心線３は、裸ファイバ３１に素線被覆３２等の被覆が施された複数本の光ファイバ心線（光ファイバ素線である場合も含む）を平行一列に並べ、共通被覆３３を形成したものである。なお、図３では４本の光ファイバ素線を用いた例を示している。共通被覆３３は、難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなる。また、ここで使用する紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が９８３ＭＰａ〜１９６６ＭＰａであることが好ましい。ここで、難燃性紫外線硬化型樹脂のヤング率の調整は上述した通りである。また、共通被覆３３として用いられる難燃性紫外線硬化型樹脂（例えば、後述するＡＣ Ｂ９００）はＵＬ９４ Ｖ０規格条件を満たしている樹脂であることが好ましい。
【００３０】
ここで、通常の光ファイバテープ心線では、裸ファイバは標準外径が１２５μｍ程度のガラスで形成され、被覆が施された状態で標準外径が２４５μｍ程度となり、最終的なテープ高さ（共通被覆を何層か設けた後のテープ高さＨ）が３６０μｍ程度となる。従って、本実施形態に係る光ファイバテープ心線３においても、裸ファイバ３１は標準外径が１２５μｍ程度のものを使用し、素線被覆３２の被覆厚（樹脂厚）を５５μｍ〜７０μｍとし、光ファイバ心線の外径Ｆを２３５μｍ〜２６５μｍとし、難燃性を有する共通被覆３３の被覆厚を４７．５μｍ〜６２．５μｍとして最終的な難燃性光ファイバテープ心線のテープ高さＨが３６０μｍ程度とすることがコスト面からも好ましい。
【００３１】
テープ高さは、Ｔｅｌｅｃｏｒｄｉａ ＧＲ−２０ ５．１．２ Ｒ５−２の規定に準拠すれば３６０μｍ以下、国際標準ＩＥＣ６０９４−３の規定に準拠すれば４８０μｍ以下であることから、これらも当然満足させることができる。例えば、裸ファイバ３１であるガラス（標準外径：１２５μｍ）の上に素線被覆３２（低ヤング率非難燃性紫外線硬化型樹脂，標準外経：２４５μｍ（厚さ：６０．０μｍ））をコーティングし、それらを複数本平行一列に並べ、共通被覆３３（高ヤング率難燃性紫外線硬化型樹脂，標準テープ高：３６０μｍ（厚さ：５７．５μｍ））をコーティングした構造とすればよい。
【００３２】
本実施形態によれば、難燃性を有する樹脂として熱硬化型樹脂を用いずに紫外線硬化型樹脂を用いているので、被覆工程において、光ファイバの伝送特性を損なうこともなく、且つ、良い生産性で、光ファイバテープ心線を難燃化することができる。また、上述の素線被覆３２は紫外線硬化型樹脂であることが生産工程の共通化の点から好ましい。
【００３３】
以下、図４を参照して、本発明の他の実施形態に係る光ファイバテープ心線の構造を説明する。本発明の他の実施形態に係る光ファイバテープ心線４は、形状としては従来技術において上述した図４と同様で、裸ファイバ４１に素線被覆４２等の被覆が施された複数本の光ファイバ心線（光ファイバ素線である場合も含む）を平行一列に並べ、これを紫外線硬化型樹脂で共通被覆４３を形成し、さらに共通被覆４３の外周に紫外線硬化型樹脂で外層共通被覆４４を形成したものである。
【００３４】
そして、本実施形態においては、共通被覆４３は、非難燃性の紫外線硬化型樹脂からなり、外層共通被覆４４は、難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなるものとする。ここで、共通被覆４３に用いる紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が０．５ＭＰａ〜３．５ＭＰａと低ヤング率であり、外層共通被覆４４に用いる紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が９８３ＭＰａ〜１９６６ＭＰａと高ヤング率であることが好ましい。ヤング率の調整は上述した通りである。また、外層共通被覆４４として用いられる難燃性紫外線硬化型樹脂（例えば、後述するＡＣ Ｂ９００）はＵＬ９４ Ｖ０規格条件を満たしている樹脂であることが好ましい。
【００３５】
ここで、通常の光ファイバテープ心線では、上述のごとく最終的なテープ高さ（共通被覆を何層か設けた後のテープ高さＨ）が３６０μｍ程度となる。従って、本実施形態に係る光ファイバテープ心線４においても、裸ファイバ４１は標準外径が１２５μｍ程度のものを使用し、素線被覆３２の被覆厚（樹脂厚）を５５μｍ〜７０μｍとし、光ファイバ心線の外径Ｆを２３５μｍ〜２６５μｍとし、共通被覆４３の被覆厚を１７．５μｍ〜３２．５μｍとしてテープ高さが３００μｍ程度とし、難燃性を有する外層共通被覆４４の被覆厚Ｄを３０．０μｍ程度として、最終的な難燃性光ファイバテープ心線のテープ高さＨが３６０μｍ程度とすることがコスト面からも好ましい。
【００３６】
また、外層共通被覆４４の被覆厚Ｄが３μｍ未満では、十分な難燃性を得ることができず、被覆厚さＤが３０μｍを越えると製造速度を遅くしたり、複数回の被覆を繰り返したりして所定厚みとする必要があり生産性が悪くなる。従って、難燃性を有する外層共通被覆４４の被覆厚Ｄを３μｍ〜３０．０μｍとすることでテープ高さＨを３６０μｍ以下に抑えることができ、Ｔｅｌｅｃｏｒｄｉａ ＧＲ−２０ ５．１．２ Ｒ５−２の規定及び国際標準ＩＥＣ６０９４−３の規定も当然満足させることができる。例えば、裸ファイバ４１であるガラス（標準外径：１２５μｍ）の上に素線被覆４２（低ヤング率非難燃性紫外線硬化型樹脂，標準外経：２４５μｍ（厚さ：６０．０μｍ））をコーティングし、それらを複数本平行一列に並べ、共通被覆４３（低ヤング率非難燃性紫外線硬化型樹脂，標準テープ高：３００μｍ（厚さ：２７．５μｍ））、外層共通被覆４４（高ヤング率難燃性紫外線硬化型樹脂，標準テープ高：３６０μｍ（厚さ：３０．０μｍ））、を順次コーティングした構造とすればよい。
【００３７】
本実施形態によれば、難燃性を有する樹脂として熱硬化型樹脂を用いずに紫外線硬化型樹脂を用いているので、被覆工程において、光ファイバの伝送特性を損なうこともなく、且つ、良い生産性で、光ファイバテープ心線を難燃化することができる。また、本実施形態によれば、通常紫外線硬化型樹脂と同等の生産ラインでの使用が可能であることから、特殊な工程を経る必要が無いので、さらに生産性向上が可能となる。また、上述の素線被覆４２も紫外線硬化型樹脂であることが生産工程の共通化の点から好ましい。
【００３８】
次に、上述した本発明の各実施形態に係る光ファイバ心線及び光ファイバテープ心線の難燃性を確認するため難燃試験を実施した結果を説明する。
難燃性紫外線硬化型樹脂の一例として、紫外線硬化型難燃性光ファイバ被覆剤ＡＣ Ｂ９００を実験に用いた。ＡＣ Ｂ９００は、難燃性を特徴とする６５μｍ〜１００μｍ厚のフィルム（ＵＬ９４ Ｖ０規格相当）である。この材料の硬化前の物性は、粘度が２５℃で２３Ｐａ・ｓ〜２９Ｐａ・ｓ、保管温度が１５℃〜２５℃、保管期間が６ヶ月（但し、開封前は２０℃〜２５℃で保管）となっている。
【００３９】
この材料の硬化後の物性は、吸収率が０．５％（１００℃飽和）、硬化収縮率（線形）が０．３％未満、ショア硬度が５６Ｄ、ガラス転移点（ＤＭＡ法）が８２℃、ガラス転移点未満，ガラス転移点以上の線膨張係数（７５μｍ厚フィルムを熱機械分析）がそれぞれ５４×１０−６℃−１，２３２×１０−６℃−１となっている。また、２５℃，５０％ＲＨ（ＡＳＴＭ Ｄ６３８）での物理的性質は、引っ張り伸びが１４％、引っ張り破断強度が４１ＭＰａとなっており、推奨される硬化条件（ＵＶ積算光量）は、Ｆｌｏｏｄ ｃｕｒｅ ｓｙｓｔｅｍ，空気下硬化，相対湿度４０％未満で、１．６Ｊ／ｃｍ２〜２．０Ｊ／ｃｍ２となっている。
【００４０】
ＡＣ Ｂ９００の難燃性について、Ａｄｄｉｓｏｎ Ｃｌｅａｒ Ｗａｖｅ社にて、ＵＬ９４ Ｖ０規格試験方法に則り、上述の材料の燃焼性試験を行った。ＵＬ９４ Ｖ０適用条件としては、（１）試験片は、いずれの試験炎照射後も、１０秒以上の間、炎を伴い燃焼しないこと、（２）炎を伴う燃焼時間は、計１０回の試験炎照射に対し（５試験片×各２回）、合計５０秒を越えてはならないこと、（３）試験片は、炎を伴う場合も伴わない場合も、保持部まで燃焼してはならないこと、（４）試験片は炎を伴い液下してはならず、また、液下した試験片により乾燥吸収綿を発火してはならないこと、（５）試験片は試験炎除去後３０秒以上に亙り燃焼してはならないこと、とした。
【００４１】
試験片としては、長さ１２５ｍｍ×幅１３ｍｍ、厚み６５μｍ〜１００μｍのものを用いた。なお、実際のＵＬ９４ Ｖ０規格試験では、試験片の厚みは０．７ｍｍ厚，１．５ｍｍ厚，３．０ｍｍ厚のいずれかと指定されているが、光ファイバへの適用を想定して、ファイバ径に合わせた厚みにて試験片を作製した。
【００４２】
また、試験条件として、（１）試験片を２３℃〜２５℃，５０％ＲＨにて４８時間放置すること、（２）試験片は長軸方向を垂直に固定すること、（３）試験片の下端部が、ブンセン型バーナー口より１０ｍｍの位置となるよう固定すること、（４）高さ２０ｍｍの青色試験炎を試験片の下端中央部に１０秒間照射後、試験炎を除去し、３０秒以内に燃焼が止った場合には追加で１０秒間試験炎を照射すること（但し、試験片が滴下する場合、滴下物は試験片の下に置かれた乾燥吸収綿の上に落ちるものとする。）、とした。
【００４３】
上述の試験片を用い、上述の試験条件の元、燃焼性試験を行った結果、試験片の燃焼は試験炎を除去直後に止まり、上述した何れのＵＬ９４ Ｖ０規格条件も満たした。以上の結果、上述のごとき難燃性紫外線硬化型樹脂を、本発明の光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線の外側の被覆に用いる（外層として形成する）ことで、光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線を難燃化できることが明らかとなった。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、被覆工程において、光ファイバの伝送特性を損なわず、且つ良い生産性で、光ファイバ心線及び光ファイバテープ心線を難燃化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバ心線の断面構造の一例を示す図である。
【図２】光ファイバ心線の断面構造の他の例を示す図である。
【図３】光ファイバテープ心線の断面構造の一例を示す図である。
【図４】光ファイバテープ心線の断面構造の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１，２…光ファイバ心線、３，４…光ファイバテープ心線、１１，２１，３１，４１…裸ファイバ、１２，２２，３２，４２…素線被覆、２３…外層被覆、３３，４３…共通被覆、４４…外層共通被覆。
【発明の属する技術分野】
本発明は、単心の光ファイバ心線又は多心の光ファイバテープ心線の外周部を難燃性樹脂で被覆した難燃性光ファイバ心線及び難燃性光ファイバテープ心線に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光通信の発展と需要増大に伴い、屋内外のネットワーク構築などに光ファイバが多用されている。この光ファイバは、配線スペースの省力化の点から細径化が求められていると共に、火災防止の点から難燃化が求められている。また、センサ等に使用される光ファイバに対しても、同様に細径化及び難燃化が求められている。
【０００３】
光ファイバは、一般に、線引き直後のガラスの裸ファイバに、紫外線硬化型樹脂等による被覆（以下、素線被覆という）を施すことで形成されている。この素線被覆は、傷やガラスの脆性破壊が生じるのを防止するためのものであり、１層に限らず２層以上の多層で形成される場合もある。また、光ファイバを取り扱う際の識別や接続作業に必要な強度をもたすために、素線被覆を施した光ファイバに、さらに紫外線硬化型樹脂等により外層被覆を施して、光ファイバ心線とされる。また、複数本の光ファイバを平行一列に並べ共通被覆で一体化して光ファイバテープ心線とされる。
【０００４】
図２は、単心の光ファイバ心線の断面構造の例を示す図で、図中、２は光ファイバ心線、２１は裸ファイバ、２２は素線被覆、２３は外層被覆を示す。光ファイバ心線２は、裸ファイバ２１の外周に素線被覆２２、外層被覆２３が順次施されたコーティング構造をもつ。例えば、裸ファイバ２１の外周に被覆される素線被覆２２には、比較的ヤング率の小さい軟質のウレタンアクリレート系の紫外線硬化型樹脂（例えば１．２ＭＰａ）が用いられ、外層被覆２３には、比較的ヤング率の大きい硬質のポリイミド系の紫外線硬化型樹脂（例えば８８５ＭＰａ）が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、通常の光ファイバ心線では、裸ファイバ２１は標準外径１２５μｍのガラスで形成され、厚さ３７．５μｍの素線被覆２２が施された状態で標準外径２００μｍ、さらに厚さ２２．５μｍの外層被覆２３が施された状態で標準外径２４５μｍとなる。なお、特許文献１に記載の光ファイバ心線は、外層被覆として、ヤング率が１１７９ＭＰａ以上の紫外線硬化型樹脂を用い被覆厚を２５μｍ以上としている。低ヤング率の素線被覆２２はガラスヘの応力を緩和し、高ヤング率の外層被覆２３は外力の影響を防ぐ役割を有しているが、一般的に使用されている紫外線硬化型樹脂は難燃性を持っていないため、光ファイバ心線２として難燃性を有することできない。
【０００６】
図４は、多心の光ファイバテープ心線の断面構造の例を示す図で、図中、４は光ファイバテープ心線、４１は裸ファイバ、４２は素線被覆、４３は共通被覆、４４は外層共通被覆を示す。光ファイバテープ心線４は、裸ファイバ４１に素線被覆４２が施された光ファイバ素線（光ファイバ心線という場合もある）を複数本平行一列に並べ、これを紫外線硬化型樹脂の共通被覆４３でテープ状に一体化した構造をもつ。また、共通被覆４３の外周部には、さらに必要に応じ外層共通被覆４４が施される。共通被覆が１層のみの場合もあるが、図４のように共通被覆４３をヤング率の小さい軟質の紫外線硬化型樹脂等により形成し、外層共通被覆４４に硬質の紫外線硬化型樹脂を用いる場合がある。
【０００７】
光ファイバの難燃化を図る場合、光ファイバ素線又は光ファイバ心線に抗張力体を縦添えし外層被覆で覆った光ファイバコードにおいて、外層被覆に難燃剤を用いることが知られている（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００８】
特許文献２に記載の光ファイバコードは、光ファイバの上に紫外線硬化型樹脂よりなる内層被覆と外層被覆とを設けた光ファイバ素線を複数本平行に配置した光ファイバテープ心線と、抗張力繊維束とを、紫外線硬化型樹脂よりなる外部被覆層により一体的に被覆したコードであり、外部被覆層又は光ファイバテープ心線の被覆層に、透明な液体状難燃剤又は反応型難燃剤を配合することで、難燃性を得ている。
【０００９】
また、特許文献３に記載の難燃高性強度光ファイバ心線は、光ファイバの外周に、順次、紫外線硬化型樹脂の一次被覆及び二次被覆を設けた光ファイバ素線の両側に２本の高抗張力繊維からなるテンションメンバを縦添えした後、これらの外周に紫外線硬化型樹脂からなる一次一括被覆を設け、更にこの外周に難燃性材料からなる二次一括被覆を設けることで、難燃性を得ている。ここで用いられている難燃性材料は、ポリエステルエラストマーに臭素系の難燃剤と難燃助剤の三酸化アンチモンを配合した被覆剤（ハイトレル（Ｒ））である。
【００１０】
また、抗張力体を縦添えしない難燃性光ファイバ心線も提案されている。この難燃性光ファイバ心線は、通常紫外線硬化型樹脂で被覆された光ファイバ、或いは熱硬化型樹脂（非難燃性）で被覆された光ファイバの上に、難燃性ポリエステルエラストマ等の熱硬化型難燃性樹脂を被覆したものである。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−１９１４４号公報
【特許文献２】
特開平１１−７２６６９号公報
【特許文献３】
特開２００２−２９７８４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく、汎用の紫外線硬化型樹脂で被覆した光ファイバ心線は、難燃性を有さない。また、特許文献１，２のごとく単心である光ファイバ心線又は多心である光ファイバテープ心線に、抗張力体を縦添えし、難燃化のための外層被覆をさらに付加することは、コスト増となり、断面寸法が大きくなり好ましくない。
【００１３】
また、熱硬化型の難燃性樹脂を用いる場合には、紫外線硬化型難燃性樹脂と比較して高温を長時間かけて硬化させる必要があるため、生産性が悪い。さらに、紫外線硬化型樹脂で被覆された光ファイバ心線の上に熱硬化型難燃性樹脂を被覆する場合には、その工程において紫外線硬化型樹脂の上に数百度の高温をかけて熱硬化型樹脂を被覆するため、下地である紫外線硬化型樹脂がその熱により柔らかくなり、側圧の影響を緩和しきれずガラスに微小な歪を発生させ、伝送損失が増加することが懸念される。従って、光ファイバは、単に被覆樹脂に難燃剤を添加したり難燃性の樹脂を用いたりするだけでは、被覆樹脂の密着性や物理特性等によって光ファイバの伝送特性を損なってしまう可能性がある。
【００１４】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、被覆工程において、光ファイバの伝送特性を損なわず且つ生産性がよい、難燃性光ファイバ心線及び難燃性光ファイバテープ心線を提供することをその目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による難燃性光ファイバ心線は、ガラス光ファイバの外周に、ＵＬ９４Ｖ０の規格条件を満す難燃性を有する硬化後のヤング率が５０ＭＰａ〜１０００ＭＰａの紫外線硬化型樹脂からなる被覆を形成することを特徴とし、ガラス上に難燃性紫外線硬化型樹脂を被覆することで、被覆工程において光ファイバの伝送特性を損なわず且つ生産性がよく、難燃性に優れた光ファイバ心線の実現を可能としている。
【００１６】
また、本発明による難燃性光ファイバ心線は、ガラス光ファイバの外周に、順次、非難燃性の紫外線硬化型樹脂からなる一次被覆、及びＵＬ９４ Ｖ０の規格条件を満す難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなる二次被覆を形成することを特徴とし、通常紫外線硬化型樹脂被覆された光ファイバ上に難燃性紫外線硬化型樹脂を被覆することで、被覆工程において光ファイバの伝送特性を損なわず且つ生産性がよく、難燃性に優れた光ファイバ心線の実現を可能としている。
【００１７】
また、本発明による難燃性光ファイバテープ心線は、被覆された複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べ、ＵＬ９４ Ｖ０の規格条件を満す難燃性を有する硬化後のヤング率が９８３ＭＰａ〜１９６６ＭＰａの紫外線硬化型樹脂からなる共通被覆を形成することを特徴とし、複数本の光ファイバ素線を難燃性紫外線硬化型樹脂で共通被覆することで、被覆工程において光ファイバの伝送特性を損なわず且つ生産性がよく、難燃性に優れた光ファイバテープ心線の実現を可能としている。
【００１８】
さらに、本発明による難燃性光ファイバテープ心線は、被覆された複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べ、非難燃性の紫外線硬化型樹脂からなる共通被覆を形成し、さらに共通被覆の外周に、ＵＬ９４ Ｖ０の規格条件を満す難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなる外層共通被覆を形成することを特徴とし、通常紫外線硬化型樹脂で共通被覆された光ファイバテープ心線上に難燃性紫外線硬化型樹脂を被覆することで、被覆工程において光ファイバの伝送特性を損なわず且つ生産性がよく、難燃性に優れた光ファイバテープ心線の実現を可能としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、光ファイバ心線の断面構造の一例を示す図で、図中、１は光ファイバ心線、１１は裸ファイバ、１２は素線被覆を示す。以下、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る光ファイバ心線の構造を説明する。
【００２０】
光ファイバ心線１は、ガラス光ファイバ（裸ファイバ）１１の外周に被覆（以下、裸ファイバ上に直接施される被覆を素線被覆という）を形成したものである。素線被覆１２に使用する材料は、難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなる。また、ここで使用する紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が５０ＭＰａ〜１０００ＭＰａであることが好ましい。ここで、難燃性紫外線硬化型樹脂のヤング率の調整は樹脂を構成する成分によって決まり、一般的には、樹脂の骨格を形成する多官能オリゴマにモノマをどの程度合成するかによって決まる。この時、モノマ成分の内訳を多官能モノマ（反応基が２個所存在）を多くするか単官能モノマ（反応基が１個所存在）を多くするかによってヤング率を自在に調整することができる。また、素線被覆１２として用いられる難燃性紫外線硬化型樹脂（例えば、後述するＡＣ Ｂ９００）はＵＬ９４ Ｖ０規格条件を満たしている樹脂であることが好ましい。また、ガラス光ファイバ１１としては、石英系ガラス，フッ化物ガラス，多成分系ガラスなどが挙げられる。
【００２１】
ここで、通常の光ファイバ心線では、裸ファイバは標準外径が１２５μｍ程度のガラスで形成され、被覆が施された状態で標準外径が２４５μｍ程度となる。従って、本実施形態に係る、素線被覆１２を施した光ファイバ心線１（一般的には光ファイバ素線と言われている）においても、裸ファイバ１１は標準外径が１２５μｍ程度のものを使用し、難燃性紫外線硬化型樹脂による素線被覆１２の被覆厚（樹脂厚）を５５μｍ〜７０μｍとし、最終的な難燃性光ファイバ心線の外径Ｆを２３５μｍ〜２６５μｍであるようにすることが、コスト面からも好ましい。例えば、裸ファイバ１１であるガラス（標準外径：１２５μｍ）の上に素線被覆１２（高ヤング率難燃性紫外線硬化型樹脂，標準外経：２４５μｍ（厚さ：６０．０μｍ））をコーティングした構造とすればよい。
【００２２】
本実施形態によれば、難燃性を有する樹脂として熱硬化型樹脂を用いずに紫外線硬化型樹脂を用いているので、被覆工程において、光ファイバの伝送特性を損なうこともなく、且つ、良い生産性で、光ファイバ心線を難燃化することができる。
【００２３】
以下、図２を参照して、本発明の他の実施形態に係る光ファイバ心線の構造を説明する。本発明の他の実施形態に係る光ファイバ心線２は、形状としては従来技術において上述した図２と同様で、ガラス光ファイバ（裸ファイバ）２１の外周を、順次、一次被覆（素線被覆２２）で被覆し、素線被覆２２の外周を二次被覆（外層被覆２３）で被覆して構成される。素線被覆２２は、非難燃性の紫外線硬化型樹脂からなり、外層被覆２３は、難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなる。
【００２４】
そして、素線被覆２２に用いる紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が０．５ＭＰａ〜３．５ＭＰａと低ヤング率であり、外層被覆２３に用いる紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が９８３ＭＰａ〜１９６６ＭＰａと高ヤング率であるようにすることが好ましい。ここで、難燃性紫外線硬化型樹脂は一次被覆（素線被覆２２）用の低ヤング率樹脂と二次被覆（外層被覆２３）用の高ヤング率樹脂が必要となる。上述したように、このヤング率の調整は樹脂を構成する成分によって決まり、低ヤング率が必要となる一次被覆用途には単官能モノマを多く配合し、高ヤング率が必要となる二次被覆用途には逆に単官能モノマを少なく配合すれば良い。また、外層被覆２３として用いられる難燃性紫外線硬化型樹脂（例えば、後述するＡＣ Ｂ９００）はＵＬ９４ Ｖ０規格条件を満たしている樹脂であることが好ましい。
【００２５】
また、通常の光ファイバ心線では、裸ファイバは標準外径が１２５μｍ程度のガラスで形成され、厚さ３７．５μｍの一次被覆が施された状態で標準外径が２００μｍ程度、さらに厚さ２２．５μｍの二次被覆が施された状態で標準外形が２４５μｍ程度となる。従って、本実施形態に係る、素線被覆２２及び外層被覆２３を施した光ファイバ心線２においても、裸ファイバ２１は標準外径が１２５μｍ程度のものを使用し、非難燃性紫外線硬化型樹脂による素線被覆２２の被覆厚（樹脂厚）を２５μｍ〜３５μｍとし、難燃性紫外線硬化型樹脂による外層被覆２３の被覆厚（樹脂厚）を２５μｍ〜３５μｍとし、最終的な難燃性光ファイバ心線の外径Ｆを２３５μｍ〜２６５μｍであるようにすることが、コスト面からも好ましい。例えば、裸ファイバ２１であるガラス（標準外径：１２５μｍ）の上に、素線被覆２２（低ヤング率非難燃性紫外線硬化型樹脂，標準外経：２００μｍ（厚さ：３７．５μｍ））、外層被覆２３（高ヤング率難燃性紫外線硬化型樹脂，標準外経：２４５μｍ（厚さ：２２．５μｍ））、を順次コーティングした構造とすればよい。
【００２６】
本実施形態によれば、難燃性を有する樹脂として熱硬化型樹脂を用いずに紫外線硬化型樹脂を用いているので、被覆工程において、光ファイバの伝送特性を損なうこともなく、且つ、良い生産性で、光ファイバ心線を難燃化することができる。また、本実施形態によれば、通常紫外線硬化型樹脂と同等の生産ラインでの使用が可能であることから、特殊な工程を経る必要が無いので、さらに生産性向上が可能となる。
【００２７】
なお、図１に示す光ファイバ心線１は、素線被覆１２による一次被覆のみであり難燃性は高いが、高ヤング率であるためガラス本体に直接力が伝わってしまい、外力或いは応力を緩和することが図２に示す光ファイバ心線２に比べて難しくので、側圧に敏感なファイバヘ適用する場合には図２の光ファイバ心線２を採用した方がよい。すなわち、図２に示す光ファイバ心線２は、低ヤング率紫外線硬化型樹脂を一次被覆（素線被覆２２）として使用し、二次被覆（外層被覆２３）に難燃性を有する紫外線硬化型樹脂を使用した構造をもっているので、図１に示した光ファイバ心線１に比べ、ガラスヘの応力を緩和する（側圧の影響を緩和する）ことが可能である。しかし、最終的な光ファイバ心線として同じ径を採用した場合、図２の光ファイバ心線２は、難燃性紫外線樹脂厚が図１の光ファイバ心線１と比較して薄いので難燃性が多少低下するので、高難燃性が要求されるファイバへ適用する場合には図１の光ファイバ心線１を採用した方がよい。このように、図１に示す光ファイバ心線１と図２に示す光ファイバ心線２とを、設置場所や使用条件に応じて使い分けるようにすればよい。
【００２８】
図３は、光ファイバテープ心線の断面構造の一例を示す図で、図中、３は光ファイバテープ心線、３１は裸ファイバ、３２は素線被覆、３３は共通被覆を示す。以下、図３を参照して、本発明の一実施形態に係る光ファイバテープ心線の構造を説明する。
【００２９】
光ファイバテープ心線３は、裸ファイバ３１に素線被覆３２等の被覆が施された複数本の光ファイバ心線（光ファイバ素線である場合も含む）を平行一列に並べ、共通被覆３３を形成したものである。なお、図３では４本の光ファイバ素線を用いた例を示している。共通被覆３３は、難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなる。また、ここで使用する紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が９８３ＭＰａ〜１９６６ＭＰａであることが好ましい。ここで、難燃性紫外線硬化型樹脂のヤング率の調整は上述した通りである。また、共通被覆３３として用いられる難燃性紫外線硬化型樹脂（例えば、後述するＡＣ Ｂ９００）はＵＬ９４ Ｖ０規格条件を満たしている樹脂であることが好ましい。
【００３０】
ここで、通常の光ファイバテープ心線では、裸ファイバは標準外径が１２５μｍ程度のガラスで形成され、被覆が施された状態で標準外径が２４５μｍ程度となり、最終的なテープ高さ（共通被覆を何層か設けた後のテープ高さＨ）が３６０μｍ程度となる。従って、本実施形態に係る光ファイバテープ心線３においても、裸ファイバ３１は標準外径が１２５μｍ程度のものを使用し、素線被覆３２の被覆厚（樹脂厚）を５５μｍ〜７０μｍとし、光ファイバ心線の外径Ｆを２３５μｍ〜２６５μｍとし、難燃性を有する共通被覆３３の被覆厚を４７．５μｍ〜６２．５μｍとして最終的な難燃性光ファイバテープ心線のテープ高さＨが３６０μｍ程度とすることがコスト面からも好ましい。
【００３１】
テープ高さは、Ｔｅｌｅｃｏｒｄｉａ ＧＲ−２０ ５．１．２ Ｒ５−２の規定に準拠すれば３６０μｍ以下、国際標準ＩＥＣ６０９４−３の規定に準拠すれば４８０μｍ以下であることから、これらも当然満足させることができる。例えば、裸ファイバ３１であるガラス（標準外径：１２５μｍ）の上に素線被覆３２（低ヤング率非難燃性紫外線硬化型樹脂，標準外経：２４５μｍ（厚さ：６０．０μｍ））をコーティングし、それらを複数本平行一列に並べ、共通被覆３３（高ヤング率難燃性紫外線硬化型樹脂，標準テープ高：３６０μｍ（厚さ：５７．５μｍ））をコーティングした構造とすればよい。
【００３２】
本実施形態によれば、難燃性を有する樹脂として熱硬化型樹脂を用いずに紫外線硬化型樹脂を用いているので、被覆工程において、光ファイバの伝送特性を損なうこともなく、且つ、良い生産性で、光ファイバテープ心線を難燃化することができる。また、上述の素線被覆３２は紫外線硬化型樹脂であることが生産工程の共通化の点から好ましい。
【００３３】
以下、図４を参照して、本発明の他の実施形態に係る光ファイバテープ心線の構造を説明する。本発明の他の実施形態に係る光ファイバテープ心線４は、形状としては従来技術において上述した図４と同様で、裸ファイバ４１に素線被覆４２等の被覆が施された複数本の光ファイバ心線（光ファイバ素線である場合も含む）を平行一列に並べ、これを紫外線硬化型樹脂で共通被覆４３を形成し、さらに共通被覆４３の外周に紫外線硬化型樹脂で外層共通被覆４４を形成したものである。
【００３４】
そして、本実施形態においては、共通被覆４３は、非難燃性の紫外線硬化型樹脂からなり、外層共通被覆４４は、難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなるものとする。ここで、共通被覆４３に用いる紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が０．５ＭＰａ〜３．５ＭＰａと低ヤング率であり、外層共通被覆４４に用いる紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が９８３ＭＰａ〜１９６６ＭＰａと高ヤング率であることが好ましい。ヤング率の調整は上述した通りである。また、外層共通被覆４４として用いられる難燃性紫外線硬化型樹脂（例えば、後述するＡＣ Ｂ９００）はＵＬ９４ Ｖ０規格条件を満たしている樹脂であることが好ましい。
【００３５】
ここで、通常の光ファイバテープ心線では、上述のごとく最終的なテープ高さ（共通被覆を何層か設けた後のテープ高さＨ）が３６０μｍ程度となる。従って、本実施形態に係る光ファイバテープ心線４においても、裸ファイバ４１は標準外径が１２５μｍ程度のものを使用し、素線被覆３２の被覆厚（樹脂厚）を５５μｍ〜７０μｍとし、光ファイバ心線の外径Ｆを２３５μｍ〜２６５μｍとし、共通被覆４３の被覆厚を１７．５μｍ〜３２．５μｍとしてテープ高さが３００μｍ程度とし、難燃性を有する外層共通被覆４４の被覆厚Ｄを３０．０μｍ程度として、最終的な難燃性光ファイバテープ心線のテープ高さＨが３６０μｍ程度とすることがコスト面からも好ましい。
【００３６】
また、外層共通被覆４４の被覆厚Ｄが３μｍ未満では、十分な難燃性を得ることができず、被覆厚さＤが３０μｍを越えると製造速度を遅くしたり、複数回の被覆を繰り返したりして所定厚みとする必要があり生産性が悪くなる。従って、難燃性を有する外層共通被覆４４の被覆厚Ｄを３μｍ〜３０．０μｍとすることでテープ高さＨを３６０μｍ以下に抑えることができ、Ｔｅｌｅｃｏｒｄｉａ ＧＲ−２０ ５．１．２ Ｒ５−２の規定及び国際標準ＩＥＣ６０９４−３の規定も当然満足させることができる。例えば、裸ファイバ４１であるガラス（標準外径：１２５μｍ）の上に素線被覆４２（低ヤング率非難燃性紫外線硬化型樹脂，標準外経：２４５μｍ（厚さ：６０．０μｍ））をコーティングし、それらを複数本平行一列に並べ、共通被覆４３（低ヤング率非難燃性紫外線硬化型樹脂，標準テープ高：３００μｍ（厚さ：２７．５μｍ））、外層共通被覆４４（高ヤング率難燃性紫外線硬化型樹脂，標準テープ高：３６０μｍ（厚さ：３０．０μｍ））、を順次コーティングした構造とすればよい。
【００３７】
本実施形態によれば、難燃性を有する樹脂として熱硬化型樹脂を用いずに紫外線硬化型樹脂を用いているので、被覆工程において、光ファイバの伝送特性を損なうこともなく、且つ、良い生産性で、光ファイバテープ心線を難燃化することができる。また、本実施形態によれば、通常紫外線硬化型樹脂と同等の生産ラインでの使用が可能であることから、特殊な工程を経る必要が無いので、さらに生産性向上が可能となる。また、上述の素線被覆４２も紫外線硬化型樹脂であることが生産工程の共通化の点から好ましい。
【００３８】
次に、上述した本発明の各実施形態に係る光ファイバ心線及び光ファイバテープ心線の難燃性を確認するため難燃試験を実施した結果を説明する。
難燃性紫外線硬化型樹脂の一例として、紫外線硬化型難燃性光ファイバ被覆剤ＡＣ Ｂ９００を実験に用いた。ＡＣ Ｂ９００は、難燃性を特徴とする６５μｍ〜１００μｍ厚のフィルム（ＵＬ９４ Ｖ０規格相当）である。この材料の硬化前の物性は、粘度が２５℃で２３Ｐａ・ｓ〜２９Ｐａ・ｓ、保管温度が１５℃〜２５℃、保管期間が６ヶ月（但し、開封前は２０℃〜２５℃で保管）となっている。
【００３９】
この材料の硬化後の物性は、吸収率が０．５％（１００℃飽和）、硬化収縮率（線形）が０．３％未満、ショア硬度が５６Ｄ、ガラス転移点（ＤＭＡ法）が８２℃、ガラス転移点未満，ガラス転移点以上の線膨張係数（７５μｍ厚フィルムを熱機械分析）がそれぞれ５４×１０−６℃−１，２３２×１０−６℃−１となっている。また、２５℃，５０％ＲＨ（ＡＳＴＭ Ｄ６３８）での物理的性質は、引っ張り伸びが１４％、引っ張り破断強度が４１ＭＰａとなっており、推奨される硬化条件（ＵＶ積算光量）は、Ｆｌｏｏｄ ｃｕｒｅ ｓｙｓｔｅｍ，空気下硬化，相対湿度４０％未満で、１．６Ｊ／ｃｍ２〜２．０Ｊ／ｃｍ２となっている。
【００４０】
ＡＣ Ｂ９００の難燃性について、Ａｄｄｉｓｏｎ Ｃｌｅａｒ Ｗａｖｅ社にて、ＵＬ９４ Ｖ０規格試験方法に則り、上述の材料の燃焼性試験を行った。ＵＬ９４ Ｖ０適用条件としては、（１）試験片は、いずれの試験炎照射後も、１０秒以上の間、炎を伴い燃焼しないこと、（２）炎を伴う燃焼時間は、計１０回の試験炎照射に対し（５試験片×各２回）、合計５０秒を越えてはならないこと、（３）試験片は、炎を伴う場合も伴わない場合も、保持部まで燃焼してはならないこと、（４）試験片は炎を伴い液下してはならず、また、液下した試験片により乾燥吸収綿を発火してはならないこと、（５）試験片は試験炎除去後３０秒以上に亙り燃焼してはならないこと、とした。
【００４１】
試験片としては、長さ１２５ｍｍ×幅１３ｍｍ、厚み６５μｍ〜１００μｍのものを用いた。なお、実際のＵＬ９４ Ｖ０規格試験では、試験片の厚みは０．７ｍｍ厚，１．５ｍｍ厚，３．０ｍｍ厚のいずれかと指定されているが、光ファイバへの適用を想定して、ファイバ径に合わせた厚みにて試験片を作製した。
【００４２】
また、試験条件として、（１）試験片を２３℃〜２５℃，５０％ＲＨにて４８時間放置すること、（２）試験片は長軸方向を垂直に固定すること、（３）試験片の下端部が、ブンセン型バーナー口より１０ｍｍの位置となるよう固定すること、（４）高さ２０ｍｍの青色試験炎を試験片の下端中央部に１０秒間照射後、試験炎を除去し、３０秒以内に燃焼が止った場合には追加で１０秒間試験炎を照射すること（但し、試験片が滴下する場合、滴下物は試験片の下に置かれた乾燥吸収綿の上に落ちるものとする。）、とした。
【００４３】
上述の試験片を用い、上述の試験条件の元、燃焼性試験を行った結果、試験片の燃焼は試験炎を除去直後に止まり、上述した何れのＵＬ９４ Ｖ０規格条件も満たした。以上の結果、上述のごとき難燃性紫外線硬化型樹脂を、本発明の光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線の外側の被覆に用いる（外層として形成する）ことで、光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線を難燃化できることが明らかとなった。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、被覆工程において、光ファイバの伝送特性を損なわず、且つ良い生産性で、光ファイバ心線及び光ファイバテープ心線を難燃化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバ心線の断面構造の一例を示す図である。
【図２】光ファイバ心線の断面構造の他の例を示す図である。
【図３】光ファイバテープ心線の断面構造の一例を示す図である。
【図４】光ファイバテープ心線の断面構造の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１，２…光ファイバ心線、３，４…光ファイバテープ心線、１１，２１，３１，４１…裸ファイバ、１２，２２，３２，４２…素線被覆、２３…外層被覆、３３，４３…共通被覆、４４…外層共通被覆。
Claims (9)
- ガラス光ファイバの外周に被覆を形成した光ファイバ心線であって、前記被覆は、ＵＬ９４ Ｖ０の規格条件を満す難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなり、該紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が５０ＭＰａ〜１０００ＭＰａであることを特徴とする難燃性光ファイバ心線。
- 前記紫外線硬化型樹脂による被覆厚は５５μｍ〜７０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の難燃性光ファイバ心線。
- ガラス光ファイバの外周に、順次、一次被覆及び二次被覆を形成した光ファイバ心線であって、前記一次被覆は、非難燃性の紫外線硬化型樹脂からなり、前記二次被覆は、ＵＬ９４ Ｖ０の規格条件を満す難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする難燃性光ファイバ心線。
- 前記一次被覆に用いる紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が０．５ＭＰａ〜３．５ＭＰａであり、前記二次被覆に用いる紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が９８３ＭＰａ〜１９６６ＭＰａであることを特徴とする請求項３記載の難燃性光ファイバ心線。
- 前記一次被覆の被覆厚は２５μｍ〜３５μｍであり、前記二次被覆の被覆厚は２５μｍ〜３５μｍであることを特徴とする請求項３又は４に記載の難燃性光ファイバ心線。
- 被覆された複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べ、共通被覆を形成した光ファイバテープ心線であって、前記共通被覆は、ＵＬ９４ Ｖ０の規格条件を満す難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなり、該紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が９８３ＭＰａ〜１９６６ＭＰａであることを特徴とする難燃性光ファイバテープ心線。
- 被覆された複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べ、共通被覆を形成し、さらに該共通被覆の外周に外層共通被覆を形成した光ファイバテープ心線であって、前記共通被覆は、非難燃性の紫外線硬化型樹脂からなり、前記外層共通被覆は、ＵＬ９４ Ｖ０の規格条件を満す難燃性を有する紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする難燃性光ファイバテープ心線。
- 前記共通被覆に用いる紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が０．５ＭＰａ〜３．５ＭＰａであり、前記外層共通被覆に用いる紫外線硬化型樹脂は、硬化後のヤング率が９８３ＭＰａ〜１９６６ＭＰａであることを特徴とする請求項７に記載の難燃性光ファイバテープ心線。
- 当該難燃性光ファイバテープ心線のテープ高さは４８０μｍ以下であることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の難燃性光ファイバテープ心線。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081021 |