JP6137085B2 - 光ファイバケーブル - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載の技術では、ケーブル配管内への布設を容易にするために、オレフィン系樹脂に結晶径3〜10μmのタルクを添加し、当該タルクを添加したオレフィン系樹脂混合物を外被として用いて摩擦を低減している。
樹脂組成物からなる外被で光ファイバが被覆されている、長手方向に直交する断面が長方形を有する平型の光ファイバケーブルであって、
前記樹脂組成物は、熱可塑性樹脂をベースとし、前記熱可塑性樹脂に対して、滑剤が含有され、さらに、粒子径が1μm以上15μm以下のシリカが0.1質量%以上10質量%以下の割合で添加され、前記シリカが、前記外被表面に露出している。
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
本発明にかかる光ファイバケーブルの一実施形態は、
(1)樹脂組成物からなる外被で光ファイバが被覆されている、長手方向に直交する断面が長方形を有する平型の光ファイバケーブルであって、
前記樹脂組成物は、熱可塑性樹脂をベースとし、前記熱可塑性樹脂に対して、滑剤が含有され、さらに、粒子径が1μm以上15μm以下のシリカが0.1質量%以上10質量%以下の割合で添加され、前記シリカが、前記外被表面に露出している。
(1)の構成によれば、ベースとなる熱可塑性樹脂にシリカと滑剤とを添加することで、高い難燃性と機械強度を得つつ、低摩擦性を得ることが可能であり、施工性に優れ、例えば円滑に通線して布設することができ、しかも高強度な光ファイバケーブルを得ることができる。
(2)の構成によれば、ゲル法シリカは二次粒子の凝集力が高い。このため、ゲル法シリカは、樹脂組成物の成型加工時の剪断力によって破壊されにくく元々の形状を維持しやすい。したがって、上記構成によれば、シリカを不規則に樹脂組成物の表面に露出させて凸部を形成しやすく、その凸部によって被接触体との接触面積を減少させることができるため、低摩擦性が得やすい。
(3)の構成によれば、脂肪酸からなる滑剤を添加することで、十分な材料強度を維持しつつ低摩擦性を得ることができる。
(4)の構成によれば、脂肪酸誘導体からなる滑剤を添加することで、十分な材料強度を維持しつつ低摩擦性を得ることができる。
(5)の構成によれば、シリコーンからなる滑剤を添加することで、十分な材料強度を維持しつつ低摩擦性を得ることができる。
(6)の構成によれば、表面に露出したフィラーがベースである樹脂組成物の内部に埋もれにくいため、フィラーの添加量を少なくしても、低摩擦性を得ることができる。
(7)の構成によれば、ポリオレフィン樹脂に、適量の非ハロゲン系難燃剤を配合した熱可塑性樹脂をベースとして用いることで、高い難燃性と機械強度を得つつ、低摩擦性を得ることが可能である。
(8)の構成によれば、ポリ塩化ビニル樹脂に、適量の可塑剤を配合した熱可塑性樹脂をベースとして用いることで、高い難燃性と機械強度を得つつ、低摩擦性を得ることが可能である。
以下、本発明に係る樹脂組成物、電線及び光ファイバケーブルの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
フィラーFiの粒子径は分布をもっている。このため、熱可塑性樹脂には、ある程度分布のある粒子径のフィラーFiを添加することになる。なお、フィラーFiの粒子径は、ここでは、平均粒子径である。
しかし、低結晶性樹脂は、摩擦を低減させることが難しく、タルクを添加しても十分な低摩擦性を得ることはできなかった。
図3に示すように、外被の樹脂組成物に添加するフィラーの粒径や添加量を調整し、摩擦係数と加熱老化後(100℃で48時間加熱後)の伸び残率を測定した。その結果、滑剤を添加しない樹脂組成物では、フィラーの粒径や添加量を調整しても、図3中鎖線で示すように、摩擦係数と伸び残率の双方を良好な状態にできる良好範囲(図3中ハッチング部分)に入る条件を見つけることはできなかった。一方、滑剤を添加した樹脂組成物では、フィラーの粒径や添加量を調整することで、図3中実線で示すように、摩擦係数と伸び残率をともに良好な状態にできる良好範囲(図3中ハッチング部分)に入る条件を見つけることができた。
(1)ベース樹脂
実施例1〜8、実施例11〜13、比較例1〜6では、結晶融解熱量が40J/gのエチレンエチルアクリレート共重合体を用いた。
実施例9では、結晶融解熱量が80J/gのエチレン酢酸ビニル共重合体を用いた。
実施例10では、結晶融解熱量が100J/gの直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)を用いた。
実施例14,15では、ポリ塩化ビニル樹脂を用いた。
実施例1〜10、比較例1〜6では、非ハロゲン難燃剤として水酸化マグネシウムを配合した。
実施例11では、非ハロゲン難燃剤としてイントメッセント難燃剤を配合した。
実施例12では、非ハロゲン難燃剤としてメラミンシアヌレートを配合した。
実施例13では、非ハロゲン難燃剤として次亜リン酸アルミニウムを配合した。
実施例14,15では、ベース樹脂として難燃性を有するポリ塩化ビニル樹脂を用いたので、難燃剤を配合しない。
実施例1〜13、比較例1〜6では、酸化防止剤を添加した。
実施例14,15では、難燃剤の代わりに柔軟性を持たせるためにフタル酸エステルを添加し、また、PVC安定剤を添加した。
実施例1〜4、比較例2,3,6では、二次粒子径3μmの硬質無機フィラー(ゲル法シリカ)を添加した。
実施例5〜15では、二次粒子径12μmの硬質無機フィラー(ゲル法シリカ)を添加した。
比較例4では、二次粒子径18μmの硬質無機フィラー(ゲル法シリカ)を添加した。
比較例5では、一次粒子径12nmの硬質無機フィラー(乾式シリカ)を添加した。
比較例1では、フィラーを無添加とした。
実施例1〜4,9〜13、比較例1〜5では、ジメチルシリコーン生ゴムを添加した。
実施例5,6では、脂肪酸(ステアリン酸)を添加した。
実施例14,15では、脂肪酸誘導体(ステアリン酸亜鉛)を添加した。
実施例7,8では、脂肪酸誘導体(オレイン酸化合物)を添加した。
比較例6では、滑剤を無添加とした。
(1)摩擦係数
各光ファイバケーブル1の摩擦係数を以下の方法で測定した。なお、摩擦係数の規格は、布設時に良好に通線することが可能な通線性が得られる0.25以下とした。
図4に示すように、5本の光ファイバケーブル1のうち、2本の固定用光ファイバケーブル1aを並列し、並列させた固定用光ファイバケーブル1aの上に1本の移動用光ファイバケーブル(被測定光ファイバケーブル)1bを配置し、さらに移動用光ファイバケーブル1bの上に2本の固定用光ファイバケーブル1aを並列して配置する。固定用光ファイバケーブル1aはそれぞれ固定用下板11または固定用上板12に固定されている。このように配置した光ファイバケーブル1a,1bの上部に約2kgの錘13を載せ、固定用光ファイバケーブル1aの間に配置された移動用光ファイバケーブル1bを、図5に示すように、ワイヤー14を介して引き抜き装置15に連結する。そして、引き抜き装置15によって牽引し、移動用光ファイバケーブル1bの移動開始に必要となる力Fと錘13の重さWとの関係から以下の式(1)に基づき摩擦係数μを求めた。
μ=F/W・・・(1)
各光ファイバケーブル1の伸び残率を測定した。なお、伸び残率の規格は、外被4として十分な材料強度が得られる75%以上とした。伸び残率の測定は、JIS C3005に基づき、100℃で48時間加熱した後に行った。
各光ファイバケーブル1の難燃性を評価した。難燃性の評価は、JIS C3005に基づいた燃焼試験(JIS 60℃傾斜燃焼試験)を行い、60秒以内で自然に消火するか否かで評価した。
各光ファイバケーブル1のデュロメーター硬さ(Dタイプ)を測定した。なお、硬さ測定は、JIS K 6253−3に基づいて測定した。
押出成形した各光ファイバケーブル1の外観を観察し、表面の波打ちなどの変形等の有無を調べた。
実施例1〜15および比較例1〜6は、十分な難燃性(表1及び表2中傾斜燃焼試験の項目における○印参照)を有し、また、適正な硬度を有し(デュロメーター硬さ40〜60の範囲)、さらに、外観も良好(表1及び表2中押出外観の項目における○印参照)であった。
実施例1〜15および比較例3,4は、いずれも摩擦係数が0.25以下であった。これに対して、比較例1,2,5,6は、いずれも摩擦係数が0.25よりも大きくなった。
実施例1〜15および比較例1,2,5,6は、いずれも伸び残率が75%以上であった。これに対して、比較例3,4は、いずれも伸び残率が75%より小さくなった。
実施例1〜15は、粒子径が1μm以上15μm以下のフィラーが0.1質量%以上10質量%以下の割合で添加されているため摩擦係数が0.25以下となり、低摩擦性を得ることができ、布設時に良好に通線することが可能な通線性が得られることが分かった。また、実施例1〜15は、滑剤を添加したことで、フィラーの添加によって生じる老化特性の悪化が抑制されて伸び残率が75%以上となり、十分な材料強度が維持された。
これに対して、比較例1,2,5,6の最終結果(表2中最終結果の項目参照)は、規格より摩擦係数が大き過ぎて、布設時に良好に通線することが困難であるために不合格であり、比較例3,4の最終結果(表2中最終結果の項目参照)は、規格より伸び残率が小さ過ぎて、十分な材料強度を維持することが困難であるため不合格であった。
実施例3と同様の樹脂組成物において、ジメチルシリコーン生ゴムからなる滑剤の含有率を0.5質量%より小さい0.35質量%とし、ケーブル特性を調べた。その結果、摩擦係数が0.25よりも大きい0.27となり、不合格となった。
2:光ファイバ心線(光ファイバの一例)
4:外被
6:凸部
Fi:フィラー
Claims (8)
- 樹脂組成物からなる外被で光ファイバが被覆されている、長手方向に直交する断面が長方形を有する平型の光ファイバケーブルであって、
前記樹脂組成物は、熱可塑性樹脂をベースとし、前記熱可塑性樹脂に対して、滑剤が含有され、さらに、粒子径が1μm以上15μm以下のシリカが0.1質量%以上10質量%以下の割合で添加され、前記シリカが、前記外被表面に露出している、
光ファイバケーブル。 - 前記シリカは、二次粒子径が1μm以上15μm以下のゲル法シリカであり、表面に前記シリカが不規則に露出して凸部を形成している、
請求項1に記載の光ファイバケーブル。 - 前記滑剤は、脂肪酸であり、前記熱可塑性樹脂に0.1質量%以上1質量%以下の割合で添加されている、
請求項1または請求項2に記載の光ファイバケーブル。 - 前記滑剤は、脂肪酸誘導体であり、前記熱可塑性樹脂に0.1質量%以上1質量%以下の割合で添加されている、
請求項1または請求項2に記載の光ファイバケーブル。 - 前記滑剤は、シリコーンであり、前記熱可塑性樹脂に0.5質量%以上5質量%以下の割合で添加されている、
請求項1または請求項2に記載の光ファイバケーブル。 - デュロメーター硬さが40以上60以下である、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。 - 前記熱可塑性樹脂は、100質量部のポリオレフィン樹脂に、非ハロゲン系難燃剤を20質量部以上180質量部以下の割合で配合したものである、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。 - 前記熱可塑性樹脂は、100質量部のポリ塩化ビニル樹脂に、可塑剤を30質量部以上60質量部の割合で配合したものである、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。
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