JPH1172669A

JPH1172669A - 光ファイバコード

Info

Publication number: JPH1172669A
Application number: JP10134349A
Authority: JP
Inventors: Fuminori Nakajima; 史紀中嶋; Yasuhiro Watanabe; 泰弘渡辺; Nobunao Ishii; 伸尚石井; Hajime Takemoto; 一武本; Masao Tachikura; 正男立蔵
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 1999-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】光ファイバコード引き留め部への抗張力繊維
束の固着を容易にし、また、紫外線硬化型樹脂よりなる
外部被覆層に難燃性を付与する。【解決手段】光ファイバ２の上に紫外線硬化型樹脂よ
りなる内層被覆３と外層被覆４とを設けた光ファイバ素
線１複数本を平行に配置した光ファイバテープ心線７
と、抗張力繊維束５，５とを、紫外線硬化型樹脂よりな
る外部被覆層６により一体的に被覆する。その際に、多
数本の抗張力繊維からなる抗張力繊維束５の表面層の外
部被覆層６と接触する部分にのみ外部被覆層６の樹脂を
含浸させる。また、外部被覆層６または光ファイバテー
プ心線７の被覆層に、透明な液体状難燃剤または反応型
難燃剤を配合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、局内，構内のシス
テム配線等に用いられる光ファイバコードに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信網の需要拡大に伴い、局
内，構内のシステム配線も多心化が要求されるようにな
ってきている。そして、システム配線が多心化される
と、大きな配線スペースが必要になるため、光ファイバ
コードの細径化が必須になっている。その際、引張強
度，曲げ剛性等の機械特性を所定以上に維持しながら細
径化する必要がある。

【０００３】図５は、従来の光ファイバコードの断面図
である。図５において、１は光ファイバ素線、２は光フ
ァイバ、３は内層被覆、４は外層被覆、５は抗張力繊維
束、６は外部被覆層である。光ファイバ素線１は、１２
５μｍ径の光ファイバ２上にウレタンアクリレート等の
軟質の紫外線硬化型樹脂からなる内層被覆３と硬質の紫
外線硬化型樹脂からなる外層被覆４を設けて外径が２５
０μｍになるようにしたものである。また、抗張力繊維
束５は、ガラス繊維，カーボン繊維等に不飽和ポリエス
テル樹脂やエポキシ樹脂等を含浸させて、棒状に形成し
たものである。そのような抗張力繊維束５，５を光ファ
イバ素線１，１に縦添えし、それらを紫外線硬化型樹脂
からなる外部被覆層６でテープ状に一体化している。

【０００４】このようにすれば、抗張力繊維束５，５に
より大きな引張強度，曲げ剛性等の機械特性を所定以上
に維持しながら、光ファイバコードの細径化が可能にな
る。

【０００５】なお、このような光ファイバコードに関連
する従来の文献としては、例えば、特開平9-5592号公報
(G02B 6/44) がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の光ファイバコードでは、抗張力繊維束５全体が
樹脂で含浸されているため、コード引き留め部での処理
が困難であるという問題点があった。例えば、光ファイ
バコードをコネクタ等に取り付ける際に、光ファイバ素
線１に張力が掛からないように、抗張力繊維束５をコネ
クタに固着する必要があるが、抗張力繊維束５が固くて
曲げにくく、引き留め部に巻き着けたり、折り曲げてか
しめたりすることができなかった。また、接着するにし
ても、接着面が抗張力繊維束５の表面だけになるため、
十分な接着強度が得にくかった。

【０００７】また、紫外線硬化型樹脂よりなる外部被覆
層６に難燃化処理を施していないため、火災に弱いとい
う問題点もあった。

【０００８】本発明は、そのような問題点を解決し、引
き留め部への抗張力繊維束５の固着を容易にし、また、
紫外線硬化型樹脂よりなる外部被覆層６に難燃性を持た
せることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１記載の光ファイバコードは、被覆を施した
光ファイバの外周に抗張力繊維束を縦添えし、その周囲
に紫外線硬化型樹脂からなる外部被覆層を設けた光ファ
イバコードにおいて、前記抗張力繊維束の前記外部被覆
層と接する外周部に、該外部被覆層の紫外線硬化型樹脂
を含浸させたことを特徴とする。このようにすると、光
ファイバコード引き留め部への抗張力繊維束の固着が容
易になる。

【００１０】また、請求項２記載の光ファイバコード
は、前記外部被覆層に、透明な液体状難燃剤または反応
型難燃剤を添加したことを特徴とする。このようにする
と、紫外線硬化型樹脂よりなる外部被覆層に難燃性を付
与することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施
形態を示す断面図である。符号は、図５のものに対応し
ており、７は光ファイバテープ心線である。

【００１２】この実施形態では、まず、４本の光ファイ
バ素線１，１，１，１を平行に配置し、それらを紫外線
硬化型樹脂で被覆して光ファイバテープ心線７を形成し
ている。そして、それに抗張力繊維束５，５を縦添え
し、それらを一括して紫外線硬化型樹脂よりなる外部被
覆層６で被覆して一体化させるようにしている。その際
に、抗張力繊維束５，５の外部被覆層６に接する部分に
外部被覆層６の紫外線硬化型樹脂が含浸されて樹脂含浸
層５ａが形成される。しかし、その紫外線硬化型樹脂
は、抗張力繊維束５，５の内部および光ファイバテープ
心線７と接触している部分までには含浸されない。

【００１３】そのようにして、表面部分にのみ樹脂含浸
層５ａが形成される抗張力繊維束５，５は、それぞれ１
本の束として一体性を保ちながら、屈曲し易くなる。そ
の結果、光ファイバテープコードをＵ字状に強く折り曲
げることにより、光ファイバ素線１のみを切断すること
ができ、抗張力繊維束５と光ファイバ素線１を任意の長
さで分離，取り出しが可能となる。

【００１４】また、光ファイバテープコード引き留め部
で、抗張力繊維束５を折り曲げてかしめ止めしたり、折
り曲げずに直線状態でかしめ止めしたりすることが可能
となる。そしてまた、機器内周辺の適当な固定部に抗張
力繊維束５を巻き付けるだけで引き留め処理を行うこと
もできる。さらに、接着剤により接着して固定する場合
でも、本発明における抗張力繊維束５は、表面部分のみ
樹脂含浸されていて、中央部分の繊維はばらけさせるこ
とができるので、接着面積を大きく取れて接着強度を十
分にすることができる。

【００１５】また、抗張力繊維としては、ガラス繊維，
カーボン繊維より引張弾性率が大きい、アラミド繊維や
ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）
繊維を使用する。そして、それらの繊維量は、多くし過
ぎると細径化が困難になり、反対に少なくし過ぎると引
張特性に問題が出てくる。そこで、アラミド繊維を使用
する場合、４心の光ファイバテープコードでは、５００
〜２３００デニールとし、さらに好ましくは、７００〜
１２００デニールとする。また、８心の光ファイバテー
プコードでは、４００〜２３００デニールとし、さらに
好ましくは、７００〜１０００デニールとする。

【００１６】また、抗張力繊維として、ＰＢＯ繊維を使
用する場合、ＰＢＯ繊維の引張弾性率は、アラミド繊維
のそれより大きいため、アラミド繊維の繊維量の０．４
〜０．７倍を使用すればよく、コードの細径化に有効で
ある。すなわち、４心の光ファイバテープコードでは２
００〜１６００デニール、８心の光ファイバテープコー
ドでは、１６０〜１６００デニールで特性を満足でき
る。

【００１７】図２は、本発明の第２実施形態を示す断面
図である。符号は、図１のものに対応している。この実
施形態では、抗張力繊維束５を光ファイバテープ心線７
の上下面に縦添している。このようにすれば、光ファイ
バテープコードの厚さは多少厚くなるが、幅を小さくす
ることができる。また、光ファイバテープコードの上下
面の機械的強度を大きくすることができる。

【００１８】図３は、本発明の第３実施形態を示す断面
図である。符号は、図１，図２のものに対応している。
この実施形態は、本発明を単心の光ファイバコードに適
用した場合を示している。図３（イ）のものは、内外の
２層被覆を施した光ファイバ素線１の外周に抗張力繊維
束５を４本に分けて縦添えし、その外周に紫外線硬化型
樹脂よりなる外部被覆６を施している。その結果、各抗
張力繊維束５表面の外部被覆６と接する部分に樹脂含浸
層５ａが形成されている。また、図３（ロ）のものは、
内外の２層被覆を施した光ファイバ素線１の外周に抗張
力繊維束５を一定の厚みになるように縦添えし、その外
周に紫外線硬化型樹脂よりなる外部被覆６を施してい
る。そしてその結果、抗張力繊維束５の全表面に樹脂含
浸層５ａが形成されている。

【００１９】このように、本発明は、図１，図２に示す
ような光ファイバテープコードだけでなく、図３に示す
ような単心の光ファイバコードにも適用することができ
る。

【００２０】さらに、本発明においては、外部被覆層６
および光ファイバテープ心線７の被覆層の一方、または
両方に難燃性を付与した紫外線硬化型樹脂を使用するこ
とで、光ファイバテープコードに難燃性を持たせるよう
にしている。紫外線硬化型樹脂の難燃化を行う方法とし
ては、紫外線硬化型樹脂を合成する時に難燃性を付与す
ることもでき、難燃化の方法については特に制限される
ものではないが、難燃性を付与されていない紫外線硬化
型樹脂にも必要に応じて後から難燃剤の添加を行い以下
の方法で難燃性を付与することが可能である。この場
合、紫外線硬化型樹脂に難燃性を付与するために使用さ
れる難燃剤としては、ベースとなる紫外線硬化型樹脂は
硬化前には無色透明または淡黄色透明の液体であるた
め、それとの混合性、分散性の良いものである必要があ
り、その面から、液体状であることが望ましい。しか
も、紫外線硬化を効率的に行えるように、透明性の高い
ものほど好ましい。

【００２１】そのような液体状難燃剤としては、例え
ば、含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤，非ハロゲンリ
ン酸エステル系難燃剤およびそれらを縮合化したもの、
あるいは、反応型ハロゲン系難燃剤がある。含ハロゲン
リン酸エステル系難燃剤としては、商品名：ＣＬＰ，Ｔ
ＭＣＰＰ，ＣＲＰ（大八化学工業製）、また含ハロゲン
縮合リン酸エステル系難燃剤としては商品名：ＣＲ−５
０５，ＣＲ−５０９，ＣＲ−５１２，ＣＲ−５３０，Ｃ
Ｒ−５０４，ＣＲ−５７０，ＣＲ−３８０，ＣＲ−３８
７（大八化学工業製）などの市販品を用いることができ
る。非ハロゲンリン酸エステル系難燃剤としては、商品
名：ＴＭＰ，ＴＥＰ，ＴＣＰ，ＴＸＰ，ＣＤＰ，ＰＸ−
１１０（大八化学工業製）、また非ハロゲン縮合リン酸
エステル系難燃剤としては商品名：ＣＲ−７３３Ｓ，Ｃ
Ｒ−７４１Ｃ（大八化学工業製）を用いることができ
る。

【００２２】また、常温固体状のものでも、反応型の難
燃剤であれば使用可能である。そのような反応型の難燃
剤としては、例えば、トリブロモフェニルアクリレー
ト、トリブロモメタクリレート、トリブロモフェノール
エトキシアクリレート、テトラブロモビスフェノールＡ
ジアクリレート等のアクリレート系ハロゲン化物があ
り、商品名：ＢＲ−３０，ＢＲ−３１，ＢＲ−４２Ｍ
（第一工業製薬製）などの市販品の臭素系モノマーを用
いることができる。

【００２３】それに対して、反応型以外の固体状難燃剤
では、紫外線硬化型樹脂への分散性が悪く、硬化後の樹
脂の引張強度，伸び特性，ヤング率等、被覆材にとって
重要な物性の低下や不均一が発生するおそれがある。ま
た、液状の難燃剤でも、有色のものでは紫外線硬化の効
率が低下してしまうので好ましくない。

【００２４】また、ベースとなる紫外線硬化型樹脂とし
ては、特に制限はないが、主にウレタンアクリレート
系，エポキシアクリレート系，エステルアクリレート系
の紫外線硬化型樹脂を用いることができる。それらの紫
外線硬化型樹脂に上記したような液体状または反応型の
固体状難燃剤を配合したものを被覆した後、紫外線を照
射して硬化させる。その際、難燃剤を配合した紫外線硬
化型樹脂について紫外線硬化させ、厚さ０．２ｍｍ〜
０．３ｍｍのシートを作製し、ＪＩＳＫ７２０１の酸
素指数法による燃焼試験を行った結果で、Ｏ．Ｉ．値２
１以上、好ましくは２３以上にする必要がある。ただ
し、難燃剤の配合量を多くし過ぎると樹脂の物性が低下
するため、Ｏ．Ｉ．値は４０程度が上限になる。

【００２５】

【実施例】図１に示すような構造の光ファイバテープコ
ードを種々作製し、各種特性を測定した。その結果を、
表１，表２に示す。

【００２６】表１，表２に示す特性の内、引張特性は、
図４に示すような測定装置を使用し、標線間１０ｍ，引
張速度５０ｍｍ／分で光ファイバテープコード１０に引
張歪みを加わえたときの位相変化から、光ファイバの歪
みを測定した。そして、引張荷重６８．６Ｎのときの歪
みが０．６５％以下のものを合格とし、それより大きい
ものを不合格とした。

【００２７】また、曲げ剛性については、長さ１５ｃｍ
の光ファイバテープコードを直線状態からＵ字状に折り
曲げ、曲げ半径が１５ｍｍのときの荷重を測定し、それ
が８ｇ以上のものを合格とし、それ以下のものを不合格
とした。

【００２８】

【表１】 ○…合格 ×…不合

【００２９】

【表２】 ○…合格 ×…不合格

【００３０】また、側圧特性については、光ファイバテ
ープコード１０ｃｍに９８０Ｎの荷重を加え、測定波長
１．５５μｍでの伝送損失増加が０．１ｄＢ以下のもの
合格とし、それより大きいものを不合格とした。

【００３１】また、曲げ損失は、直径３０ｍｍの円筒に
光ファイバテープコードを１０回巻きつけ、波長１．５
５μｍでの平均伝送損失増加が１ターン当たり１ｄＢ以
下のもの合格とし、それより大きいものを不合格とし
た。

【００３２】また、耐環境特性としての温度特性は、光
ファイバテープコードの束を恒温槽に入れ、−１０℃〜
＋４０℃のヒートサイクルを３サイクルかけ、波長１．
５５μｍでの伝送損失増加が０．１ｄＢ以下のもの合格
とし、それより大きいものを不合格とした。

【００３３】そしてまた、難燃性については、光ファイ
バテープコードをＪＩＳＣ３００５に準じて評価し
た。接炎時間は１５秒とし、バーナーの炎を取り去った
後の光ファイバテープコードの炎が自然に消えるまでの
時間を測定した。５本のサンプルについてそれを行い、
３０秒以内で消えるものを合格とし、３０秒たっても消
えないものを不合格とした。

【００３４】表１および表２の結果から次のことが分か
る。すなわち、本発明の実施例１〜４は、十分な細径化
が行え、かつ、各種の必要な特性を満足する。それに対
して、比較例１は、抗張力繊維束の繊維量が少なく、光
ファイバテープコードの引張特性を満足できない。ま
た、比較例２は、光ファイバテープコードとして断面積
が小さすぎ、曲げ剛性が必要域に達していない。また、
比較例３，４は、紫外線硬化型樹脂のＯ．Ｉ．値が低
く、難燃性が不足している。さらにまた、比較例４は、
抗張力繊維にガラス繊維ＦＲＰを使っていて、引張特性
が必要域に達していない。

【００３５】なお、上記の実施形態では、まず、４本の
光ファイバ素線１，１，１，１に紫外線硬化型樹脂を被
覆して光ファイバテープ心線７を形成し、それに抗張力
繊維束５，５を縦添しながら外部被覆層６を被覆して、
２層被覆型にした。しかしながら、本発明はそれに限定
されず、光ファイバ素線１，・・・に抗張力繊維束５を
直接縦添し、それらを外部被覆層６により一括して被覆
するようにしてもよい。

【００３６】また、耐候性や耐外傷性を良くするため
に、外部被覆層６の上に、着色した紫外線硬化型樹脂層
や熱可塑性樹脂層を設けてもよい。

【００３７】次に、本発明における紫外線硬化型樹脂の
難燃化について実施例及び比較例によってさらに詳しく
説明する。難燃化の付与されていない紫外線硬化型樹脂
に、種々の難燃剤を添加し、各種特性を測定した。その
結果を表３，表４に示す。

【００３８】表３，表４に示す各成分は下記のものを使
用した。（Ａ）ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂樹脂粘度：３〜６Ｐａ・ｓ硬化後物性：ヤング率８００〜１１００ＭＰａ破断強度：３５ＭＰａ以上破断伸び：３０％以上ゲル分率：９０％以上Ｏ．Ｉ．値：１８．０（Ｂ）ハロゲン系リン酸エステル外観：無色〜淡黄色液体、リン含有率：１２．５％以
上、塩素含有率：２７．０％以上、商品名：ＣＲ５３０
（大八化学工業製）（Ｃ）反応型難燃剤（臭素系モノマー）外観：白色結晶、臭素含有量：６０％以上、化学名：
２，４，６−トリブロモフェノールアクリレート、商品
名：ＢＲ−３０（第一工業製薬製）

【００３９】表３，表４に示す特性については、表に示
す各種紫外線硬化型樹脂で厚さ０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ
の紫外線硬化シートを作製し、種々の測定を行った。
Ｏ．Ｉ．値についてはＪＩＳＫ７２０１の酸素指数法
による試験を行い、２３以上のものを合格とし、それよ
り低いものを不合格とした。

【００４０】また、その他の光ファイバ用紫外線硬化型
樹脂で重要な物性値については難燃剤配合前の紫外線硬
化型樹脂の硬化シート物性値を１００として、難燃化を
行った紫外線硬化型樹脂の硬化シート物性値を比較し
た。その結果、難燃化後紫外線硬化型樹脂物性のヤング
率と破断強度については難燃化前の紫外線硬化型樹脂の
硬化シート物性の７０％〜１２０％の範囲内であるもの
を合格、それ以外のものを不合格とした。破断伸びにつ
いては難燃化前の紫外線硬化型樹脂の８０％以上である
ものを合格とし、それ以下のものを不合格とした。ま
た、ゲル分率については難燃化前の紫外線硬化型樹脂の
８５％以上のものを合格とし、それ以下のものを不合格
とした。さらに、難燃化紫外線硬化型樹脂の硬化前樹脂
粘度については２５℃において２．０〜６．０Ｐａ・ｓ
のものを合格とし、それ以外のものを不合格とした。

【００４１】

【表３】 ○…合格 ×…不合格

【００４２】

【表４】 ○…合格 ×…不合格

【００４３】表３および表４の結果から次のことが分か
る。すなわち、本発明の実施例Ｉ−１〜Ｉ−５は、十分
な難燃化が行え、各種の必要特性を満足し、光ファイバ
コード被覆として使用可能である。それに対し、比較例
II−１は難燃化を行わなかった場合でＯ．Ｉ．値が低く
光ファイバコードの難燃性を満足できない。また、比較
例II−３のように難燃化を行った場合でもＯ．Ｉ．値が
２３以下の場合は、光ファイバコードに使用しても目標
特性を満足することはできない。比較例II−２及びII−
４はヤング率の低下が大きく、光ファイバテープコード
に使用した場合に目標とする断面サイズでの曲げ剛性が
達成できなくなってしまう。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載するような効果を奏する。請求項
１記載の光ファイバコードは、抗張力繊維束の外部被覆
層と接する外周部に、該外部被覆層の紫外線硬化型樹脂
を含浸させるようにしたので、抗張力繊維束のかしめ止
めや巻き付けが容易になり、さらに、繊維をばらけさせ
ることもできて、光ファイバコード引き留め部への抗張
力繊維束の固着を容易にすることができる。

【００４５】また、請求項２記載の光ファイバコード
は、紫外線硬化型樹脂よりなる外部被覆層に透明な液体
状難燃剤または反応型難燃剤を添加するようにしたの
で、上記のことに加えてさらに、光ファイバコードに難
燃性を付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態を示す断面図である。

【図３】本発明の第３実施形態を示す断面図である。

【図４】光ファイバコードの引張特性の測定装置の概略
図ある。

【図５】従来の光ファイバテープコードの断面図であ
る。

【符号の説明】

１…光ファイバ素線２…光ファイバ３…内層被覆４…外層被覆５…抗張力繊維束６…外部被覆層７…光ファイバテープ心線１０…光ファイバテープコード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井伸尚東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者武本一東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者立蔵正男東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被覆を施した光ファイバの外周に抗張力
繊維束を縦添えし、その周囲に紫外線硬化型樹脂からな
る外部被覆層を設けた光ファイバコードにおいて、前記
抗張力繊維束の前記外部被覆層と接する外周部に、該外
部被覆層の紫外線硬化型樹脂を含浸させたことを特徴と
する光ファイバコード。
【請求項２】前記外部被覆層に、透明な液体状難燃剤
または反応型難燃剤を添加したことを特徴とする請求項
１記載の光ファイバコード。