JP2006065006A

JP2006065006A - 光ファイバ心線

Info

Publication number: JP2006065006A
Application number: JP2004247621A
Authority: JP
Inventors: Daiki Takeda; 大樹竹田; Takeshi Shimomichi; 毅下道
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2006-03-09

Abstract

【課題】本発明は、剛性に富み、かつ、燃焼時ドリップが抑制される難燃性の光ファイバ心線を提供する。
【解決手段】かゝる本発明は、光ファイバ素線上の内層に、例えばポリマミドからなる、ストリップ性に富む被覆層を設けると共に、外層に、例えばポリオレフィン樹脂に金属水和物を２０質量％以上含有させた難燃ポリオレフィン樹脂からなる、ドリップを抑制するドリップ抑制層を設けた光ファイバ心線にあり、この樹脂被覆層部分の２層構造により、ドリップ抑制性、曲げ剛性、及び伝送損失特性において、良好な特性が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、剛性に富み、かつ、燃焼時ドリップが抑制される難燃性の光ファイバ心線に関するものである。

光ファイバ心線は、光ファイバ素線上に樹脂被覆層が施されてなり、通常この樹脂被覆層としては、ポリアミドやポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリスチレンなどの樹脂材料が使用されている。そして、これらの樹脂の難燃化にあたっては、ノンハロゲン性の金属水和物（水和金属化合物、金属水酸化物と同義）などを被覆樹脂中に適宜添加して行っている（例えば特許文献１）。
特開平０７−０７７６４１号公報

このような光ファイバ心線は、通常光ファイバコード、光ファイバケーブル、光ファイバテープコードなどの構成材として使用されるわけであるが、燃焼時加熱されると、樹脂材料のメルトフローレシオ（ＭＦＲ）が急速に上がり、樹脂が溶融し、この溶融樹脂がこぼれ落ちる、所謂ドリップ（現象）が生じる。特に燃焼時炎が付いたままでドリップすると、火炎が拡大して周囲に延焼するという重大な問題があった。

また、金属水和物の添加により難燃化した樹脂材料単体による被覆層の施された光ファイバ心線の場合、この光ファイバ心線を用いた光ファイバコードなどの用途によっては、剛性が低く、取り扱い性がよくないという問題もあった。例えば剛性が低くいと、取り扱い中にリング状にねじれたキンク（小さな曲げ径のねじれ部分）が生じて、光ファイバ心線に無理な荷重が掛かり、遂には破断に至るなどの懸念があった。

そこで、本発明者等は、鋭意検討した結果、樹脂被覆層部分を内外の２層構造とし、内層側には剛性に富む被覆層を設ける一方、外層側にはドリップを抑制するドリップ抑制層を設けることにより、上記両要求に対応するこことした。

また、本発明者等は、具体的な試験結果により、ドリップ抑制層を、ポリオレフィン樹脂に金属水和物を含有させた難燃ポリオレフィン樹脂により形成する場合、ドリップ抑制層の外径、例えば０．９ｍｍと固定したとき、内層の被覆層の外径が所定の範囲ないでなければならないことを見い出した。つまり、ドリップ抑制層の外径を約０．９ｍｍとしたとき、内側の被覆層の外径が約０．４〜０．５ｍｍの範囲にあることが必要であることを突き止めた。

本発明は、このような観点に立ってなされたもので、基本的には、光ファイバ素線上に内層の被覆層と外層のドリップ抑制層を設け、剛性に富み、かつ、燃焼時ドリップが抑制される、優れた難燃性の光ファイバ心線を提供するものである。

請求項１記載の本発明は、光ファイバ素線上の内層に剛性に富む被覆層を設けると共に、外層にドリップを抑制するドリップ抑制層を設けたことを特徴とする光ファイバ心線にある。

請求項２記載の本発明は、前記被覆層がポリアミドからなることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ心線にある。

請求項３記載の本発明は、前記ドリップ抑制層がポリオレフィン樹脂に金属水和物を２０質量％以上含有させた難燃ポリオレフィン樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ心線にある。

請求項４記載の本発明は、前記被覆層の外径が約０．４〜０．５ｍｍで、ドリップ抑制層の外径が約０．９ｍｍであることを特徴とする請求項１、２、又は３記載の光ファイバ心線にある。

本発明の光ファイバ心線によると、内層に、例えばポリアミドからなる、被覆層を設けてあるため、心線全体として良好な剛性が得られ、取り扱い性が改善される。

また、外層として、ドリップ抑制層を設けてあるため、燃焼時内層側の樹脂材料が溶融してドリップするのを効果的に防止することができる。例えばドリップ抑制層を、ポリオレフィン樹脂に金属水和物を２０質量％以上含有させた難燃ポリオレフィン樹脂で形成した場合、燃焼時の加熱により、金属水和物が分解して水分が発生するため、良好な難燃性が得られると同時に、この分解により、分解残渣が粉末としてポリオレフィン樹脂中に残るため、この粉末が内層側の溶融樹脂成分と交じり合うこととになり、ドリップが抑制される。これにより、炎の付いたドリップの落下が抑制でき、延焼の拡大が効果的に防止される。

また、光ファイバ心線の太さ（外径）には、規格や仕様があるが、例えばその外径を約０．９ｍｍとした場合、内層側の外径を約０．４〜０．５ｍｍ程度とすることにより、難燃性と同時に、良好な剛性とドリップ抑制効果が得られる。

図１は、本発明に係る光ファイバ心線の一例を示したものである。図中、１は光ファイバ素線、２は内層の剛性に富む被覆層、３は外層のドリップを抑制するドリップ抑制層である。

上記被覆層２の樹脂材料としては、特に限定されないが、剛性に富む材料である必要がある。例えば剛性の高いポリアミドなどの使用が好ましい。そして、その形成にあたっては、押出機などによって被覆するとよい。

上記ドリップ抑制層３の樹脂材料としては、難燃ポリオレフィン樹脂の使用が好ましく、特に、ポリオレフィン樹脂に金属水和物を２０質量％以上含有させた難燃ポリオレフィン樹脂の使用が望ましい。ここで、ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・ジェン三元共重合体などが挙げられる。また、金属水和物としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム、炭酸カルシウムなどが挙げられる。これらの金属水和物にあっては、ポリオレフィン樹脂中への分散性を改善するため、好ましくはシランカップリング剤やチタネートカップリング剤、脂肪酸などにより表面処理を施したものを使用することが望ましい。

ここで、金属水和物の添加量を、ポリオレフィン樹脂に対して、２０質量％以上含有させることとしたのは、２０質量％未満では所望の難燃効果が得られないからである。金属水和物の添加量があまり多くなると、ベース樹脂の機械的特性が低下するため、好ましくは、２０〜６０質量％の範囲がよい。また、上記表面処理した金属水和物を用いた場合、良好な分散により相対的に少ない添加量でよく、機械的特性の低下を最小限に抑えて、高い難燃効果を得ることができる。

また、ベース樹脂のポリオレフィン樹脂中には、必要により他の添加剤、例えば老化防止剤、安定剤、架橋剤、架橋助剤などを適宜添加することもできる。特に、架橋剤や架橋助剤により架橋構造とすることにより、耐熱性の向上が期待できる。

このような構成からなる本発明の光ファイバ心線は、光ファイバコード、光ファイバケーブル、光ファイバテープコードなどの構成材となり、その外径には、規格や仕様があり、特に限定されない。しかし、例えば、内部の光ファイバ素線が約０．２５ｍｍで、その外径を約０．９ｍｍとした場合、後述する表１のデータから明らかなように、被覆層側の外径を、約０．４〜０．５ｍｍとすることで、難燃性と同時に、良好な剛性とドリップ抑制効果が得られることを突き止めた。

〈実施例・比較例〉
表１に示した構造からなる光ファイバ心線を製造した（実施例１〜２、比較例１〜３）。図１に示す構造で、光ファイバ素線の外径はｄ１＝０．２５ｍｍ、被覆層の外径はｄ２＝０．３ｍｍ〜０．９ｍｍ、ドリップ抑制層（光ファイバ心線）の外径はｄ３＝０．９ｍｍとした。被覆層の樹脂材料はポリアミドであり、ドリップ抑制層の樹脂材料は、ＥＶＡ（ポリオレフィン樹脂）にシランカップリング剤により表面処理された水酸化マグネシウム（金属水和物）を３０質量％含有させた難燃ポリオレフィン樹脂であり、これらはいずれも押出機により被覆させた。

そして、各光ファイバ心線に対して、以下の垂直燃焼試験、曲げ剛性試験、及びハンドリング試験を行い、ドリップ抑制性の有無、曲げ剛性、及び伝送損失変動の有無について調べた。それぞれの評価と総合評価を同表１に併記した。

「垂直燃焼試験」
ＵＬ１５８ＶＷ−１に準拠した垂直燃焼試験を行った。この際試験装置の下部に可燃物（綿）を敷いて燃焼時、光ファイバ心線からのドリップにより可燃物への点火があるか否かを確認した。そして、点火がなかった場合ドリップ抑制性を「有」と表示し、点火があった場合ドリップ抑制性を「無」と表示した。

「曲げ剛性試験」
各光ファイバ心線で適当な長さの光ファイバテープコードを作り、これを、曲げ剛性試験機によりほぼＵ字形に曲げて挟み込み、その反力を計測して曲げ剛性を算出した（２点曲げ法）。その値はＮ・ｍｍ²で示し、５．０以上の値であれば合格である。即ち、良好な剛性と言える。

「ハンドリング試験」
各光ファイバ心線１ｍの中心を把持し、両端を開放した際の心線のたれ落ちによる波長１．５５μｍの光の伝送損失変動（ロス変動）をパワーメーターにより測定した。伝送損失のなかったものを「無」と表示し、伝送損失のあったものを「有」と表示した。

上記表１から明らかなように、本発明の光ファイバ心線（実施例１〜２）では、ドリップ抑制性、曲げ剛性、及び伝送損失特性のすべての特性において、良好なであることが判る。
これに対して、本発明の条件を欠く光ファイバ心線（比較例１〜３）では、ドリップ抑制性、曲げ剛性、及び伝送損失特性のいずれかの特性において、問題があることが判る。なお、難燃性については、各光ファイバ心線の場合、ポリオレフィン樹脂に所定量の金属水和物を含有させてあることから、上記垂直燃焼試験時に確認できた。

本発明に係る光ファイバ心線の一例を示した縦断端面図である。

符号の説明

１・・・光ファイバ素線、２・・・被覆層、３・・・ドリップ抑制層

Claims

光ファイバ素線上の内層に剛性に富む被覆層を設けると共に、外層にドリップを抑制するドリップ抑制層を設けたことを特徴とする光ファイバ心線。
前記被覆層がポリアミドからなることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ心線。
前記ドリップ抑制層がポリオレフィン樹脂に金属水和物２０質量％以上含有させた難燃ポリオレフィン樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ心線。
前記被覆層の外径が約０．４〜０．５ｍｍで、ドリップ抑制層の外径が約０．９ｍｍであることを特徴とする請求項１、２、又は３記載の光ファイバ心線。