JPS61153610A - 繊維補強光フアイバ−コ−ド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は軽量で高強力、高弾性を有する繊維で補強され
た光フアイバーコードに関するものであるＯ （従来の技＃） 従来、光ファイバーを補強する方法として高強力、？ｆ
ｆ１弾性繊維を利用し九方法が数多くの特許で提案され
ている。例えば、心線やコード用には高強力、品弾性フ
ィラメントを縦添えする方法として特開昭５１−５６６
４３号公報、特開昭５７−２０８５０２号公報、蒔開昭
５８−４４４０４号公報、特開昭５８−４４４０５号公
報などが知られている。

しかしながら高強力、直弾性繊維として使用される芳香
族ポリアミド、炭素繊維、ガラス繊維等の補強繊維は外
被とは接着１体化されておらず。

外力により補強繊維が移動、偏在化し、その結果、不均
一な外力が光ファイバーに加わるために、光ファイバー
の伝送損失が増加する欠点がある。又。

この欠点を改善する方法として特開昭５８−２１６２０
５号公報に高強力繊維群の少なくとも外周部と外部被覆
と接着一体化する方法が知られている。

第２図は、従来知られている繊維補強光ファイバーコー
ドの横断面図であり、光フアイバー心線（Ｂ）の周りに
高強力補強繊維層が配されており。

該高強力補強繊維層と外被との間に空隙を有している。

また、第３図は、従来知られている繊維補強光ファイバ
ーコードの横断面図であり、光フアイバー心線（Ｂ）の
周りに高強力補強繊維層が配されており、該高強力補強
繊維層と外被との間を接着剤で固着している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記特開昭５８−２１６２０５号公報で
知られる方法では、繊維と外部被覆との接合性がまだ充
分とは言えず、高強力繊維の外周部と外部被覆とを一体
化するには、高強力繊維と外部被覆との間における接着
剤又は充填剤を必要とし。

製造工程上非常に煩雑となり、４Ｅ価なものになるとい
つ九問題がある。

一方、繊維補強光ファイバーコードとしては。

伝送容量又は取扱いの面で軽量化が望まれているのが実
情である。

本発明は光フアイバーｔ−高強力、高弾性フィラメント
で縦添え補強する方法において前記欠点。

即ち補強繊維の移動、偏在化の欠点を簡易な手段にて安
価に解決せんとするものである。

（問題点を解決する九めの手段） 上記問題点を解決する九めの手段、即ち１本発明は、少
なくとも２０Ｐ／デニー〜の引張強度と少なくとも５０
０Ｆ／デニールの引張弾性率を有の有機高分子化合物（
Ｃ）で＠着一体化されてなることを特徴とする繊維補強
光ファイバーコードである。

本発明に用いるポリエチレン繊維（Ａ）は少くとも２０
ｆ／デニー／Ｌ／％好ましくは３０Ｐ／デニ一ル以上、
特に４０？／デニ一ル以上の引張強度と少くとも５００
　ｆ／デニール、好ましくは８００ｆ／デニ一ル以上、
特に１００１／デニール以上の引張弾性率を有するもの
であり、ここで引張強度が２０１７デニ一ル未満、又は
引張弾性率が５００ｆ／デニ−ｐ未満の場合にあっては
（Ａ）と（Ｃ）とが融着一体化されてなる線状複合体層
の引張強力１弾性率が劣るものとなり、引張り張力から
の光ファイバーの保護目的を満足しえなくなる。

本発明に用いるポリエチレン繊維は前記する構成要件を
満足するものであればいずれでもよいが。

特に粘度平均分子量５Ｘ１０５以上の高分子量ポリエチ
レンであると１価格面および製糸の容易さの面で有利で
ある。

本発明に用いるポリエチレンｍ維の単糸デニー〃は特に
限定はないが好ましくは０．２〜２０ｄ。

更に好ましくは０．５〜１０ｄとするのが良い。

本発明に用いる有機高分子化合物（Ｃ）は融点が１６０
℃以下、好ましくは１５０℃以下であり。

特に、ポリエチレン繊維（Ａ）の外周部と＠着１体化す
る九めには、ポリエチレン、ポリ・ブテン−１１ポリ・
ペンテン−１，ポリ・ヘキセン−１゜などのσ・ポリオ
レフィンの単独重合体、又は２種以上の混合成分の共重
合体が好ましい。

ここで融点が１６０℃を越える場合にあっては本発明に
用いるポリエチレン繊維（Ａ）の融点が約１５０℃であ
る几めに溶融伏吟の有機高分子化合物（Ｃ）と接合する
に際し、ポリエチレン繊維（Ａ）が溶断し繊維補強光フ
ァイバーコードの製造が困錐となるので好ましくない。

本発明に用いられる（Ａ）と（Ｃ）とがｉＭ着一体化さ
れてなる線状複合体の引張り破断強度は高ければ高いほ
ど光フアイバーコードの軽量化、ＮＪ径化の面で良いが
１本発明では少くとも４０　ｋＦ／　＋ｌＩｊｈ好まし
くは６０ｋｐ／ｄ以上を目安としている。

一方、該線状複合体の引張弾性率も高ければ高いほど光
フアイバーコードの軽量化、細径化の面で良いが本発明
では少くとも２０００ｋＦ／−、好ましくは３０００ｋ
Ｆ／−以上を目安としている。

アイバーコードを高強度、ｉ弾性にして細径化。

軽量化することが出来なくなるので好ましくない。

本発明の繊維補強光ファイバーコードは１例工ば以下の
ようにして製造することができる。

高分子量のポリエチレン（例えば粘度平均分子量がｌＸ
ｌ０’以上、好ましくはｌＸｌ０’以上の超高分子量ポ
リエチレン）をデカリン、キシレンあるいはパラフィン
等の溶媒に溶媒の沸点以下で完全に溶解後、紡糸装置内
でポリエチレン溶液が固化しない温度で、室温の大気中
、ま几は水中あるいは冷却装置付の中空管中に押出す。

押出して得られ次系は、内部に溶媒を含有しているが、
含有し九溶謀を抽出するかまｋは抽出することなく糸が
溶けない程度に加熱し、全延伸倍率が１０倍以上、好ま
しくは２０倍以上になるよう１段まｔは多段で延伸する
。

かくして得られ次延伸繊維を複数本引揃え、無撚張力下
で光フアイバー心線に縦添えし、１２０〜１７０℃に加
熱され次第４図に示すような公知の光フアイバーコード
被覆用ノズルに連続的に供給すると共に一方、有機高分
子化合物、例えば低密度ポリエチレンチップをエクスト
ルーダーで加熱下に溶融し、ギアポンプで定量的に第４
図に示す光フアイバーコード被覆用ノズルに供給し、紡
出後冷却固化して捲取ることにより得ることが出来る。

もちろんこの方法に限定されるものではない・ 第１図は本発明の繊維補強光ファイバーコードの１例で
コードの横断面を示すものである。

光フアイバー心線（Ｂ）の周シに高強力高弾性率ポリエ
チレン繊維（Ａ）が縦添えされておジ、該（Ａ）の少な
くとも外周部が融点が１６０℃以下、好ましくは１５０
℃以下の有機高分子化合物（Ｃ）で融着一体化されてな
る層を有しているところに構造上の特徴がある。

さらに、本発明では、＃Ｉ記（Ｃ）の局シにさらに外部
被Ｗ　（Ｄ）を設けても良い。

ここで、外部被覆材ＣＤ）としては、特に限定するもの
ではなく１通常公知の天然又は合成の有機高分子化合物
よりなる被覆材であって、光フアイバーコードとしての
特性を失なわないものであればいかなるものであっても
良い口 本発明においてポリエチレン繊維（Ａ）と有機高分子化
合物（Ｃ）との接合割合は（Ａ）　：　（Ｃ）の重量比
率で表わせば（Ａ）　１５〜６０　＋　（Ｃ）８５〜４
０゜特に（Ａ）　２０〜５０　：　（Ｃ）　８０〜５０
とするのが好ましい。

ここでＡの接合比率が１５未満の場合にあっては高強度
、高弾性率な繊維補強光ファイバーコードが得錐くなＶ
％６０％を越える場合にあっては（Ａ）と（Ｃ）との界
面層を連続的に融着接合することが技術的に困？唯であ
るので好ましくない。

（実施例） 本発明の評価に用い友物性の測定法は以下によるＯ く強伸度特注の測定法〉 ＪＩＳ　　ｔ、１ｏ１３（１９８１）に準じ７ｔ、。

東洋ボールドワイン社製テンシロンを用い試料長（ゲー
ジ長）　２００１０１／分、引張速度１００絹／分の条
件でＳ−５曲線を測定し引張破断強度。

引張弾性率、破断伸度を算出し友。引張弾性率はＳ−８
曲線の原点付近の最大勾配より算出し几。

く融点の測定〉 理１に機株式会社製ＴＨＥＲＭＯＦＩＥＸ　ＤＳＣ−１
ＯＡにより密封容器を使用して、試料１０＋ｖ、昇温速
度５℃／分の条件で測定しその吸収ピーク温度を融点と
し次。

く比重の測定〉 ＪＩＳ　　Ｌ−１０１３（１９８１）７．１４．２　（
電度勾配管法）に準じて測定し友。

実施例１゜ 粘度平均分子量が１Ｘ１０６乃至１．８　Ｘ　１０’の
可焼性品分子鎖を有する超高分子量ポリエチレンをデカ
リンに溶解して紡糸原液となし友後、該紡糸原液を紡糸
装置内でポリエチレン溶液が固化しない温度で紡糸口金
から室温の大気中に押し出して冷却しゲル伏繊維を形成
する。このデカリンを含有するゲル伏繊維を含有しｔデ
カリンを抽出して乾燥することなく、該ゲル伏繊維が溶
断しない温度で温度と延伸倍率を種々変えて延伸し、第
１表の実験Ａ１〜６に示す特性を有するマルチフィラメ
ントを得友。これらそれぞれのマルチフィラメントを、
第１表に示すそれぞれの接合条件で第４図に示す複合体
成形用ノズ／Ｌ／ｌ−用いて有機高分子化合物で融着接
合し１０ｍ１分の速度で紡出し捲き取ることにより第１
表に示すそれぞれの特性を有する線状複合体を作成し九
。比較のために第１表の実験＆７に示す繊維特性を示す
芳香族ポリアミド繊維（商品名ケプラー４９）を用い、
繊度８５２０デニールに引揃え、実験Ａｌ〜６と同様な
方法にて線状複合体を作成し友、その特性を第１表に示
す。

第１表から明らかなように本発明で規定するポリエチレ
ン繊維を用い７？、ｔＩ＆伏複合体（実験ｍ１〜３）は
繊維と有機高分子化合物との接合性が優れ軽量で且つ高
強度、高弾性な特性を有している。

尚１本発明で規定するポリエチレン繊維を用い交線状複
合体であっても繊維の接合割合が６０％を越える（実験
黒４）場合にあっては均一な厚みで繊維を被覆すること
が困難になり繊維と有機高分子の接合性に問題が生じる
ようになる。

一方、繊維の強度１弾性率が本発明で規定する値ｔ″１
ｉｌｉｉｉ九していないもの（実験應５）は本発明（実
験４１〜３）に比べて繊維との接合性は同等であるが、
引張破断強度が劣り、しかも破断伸度が著しく高くなる
。

比較例〔実験ムロ〕の有機高分子として塩化ビニールを
用いる場合にあっては繊維の接合割合のほぼ同等な本発
明（実験＆２）に比べて線状複合体特注のうち強度１弾
性率は損色ないが比重が１より大きく、かつ繊維との接
合性が悪く、簡単に繊維成分が引抜は九。又、比較例（
実験黒７）の芳香族ポリアミド繊維（商品名ケグツー４
９）を用い九場合にあっては、繊維の接合割合は実験罵
１とほぼ同等であるが本発明（実験／ｌ６１）に比べて
線状複合体特性の比重はｌよシ大きく、引張り破断強度
は著しく低い値を示し九。そして繊維と有機高分子との
接合性が悪く、簡単に繊維成分が引抜は友。

実施例２゜ 実施例１の実験４１で得られたポリエチレンマルチフィ
ラメント（１０００デニーＡ／）を１０本引揃え、無撚
張力下で、直径約１１ｍ１の光フアイバー心線に縦添え
し、第４図に示す光フアイバーコード被覆用ノズルｌｌ
に連続的に供給すると共に１６０℃に加熱溶融され九低
密度ポリエチレンを該被覆用ノズ〃より押出し紡出する
ことにより、外径２．５ｆｆの繊維補強光ファイバーコ
ードが得られも 得られ九繊維補強光ファイバーコードの特注を以下に示
す。

比　　　　　　重　　　　　　　　　０．９８引張強度
（２７７ｍ））５４ 引張弾性率（ｋｆ／Ｊ）　　２０３０ 破断伸度（チ）４．０ 本例で作成し九繊維補強光ファイバーコードは。

光ファイバーの周りに高強力、高弾性率ポリエチレン繊
維を配置され、該高強力高弾性率ポリエチレン層の外周
部は、光フアイバーコードの外部被覆、’ｉｉ　ｔ−形
成する材料である低密度ポリエチレンで融着接合されて
おジ、その融着接合の伏咀は極めて良好であり、光ファ
イバーの周りの補強ポリエチレン層の高強力高弾性率ポ
リエチレン繊維の偏在化はまり九く見られなかつｔｃｌ
そして該高強力高弾性率ポリエチレン層は光ファイバー
の緩衝材および抗張力材として均一に配されてい比。。

（発明の効果） 上記実施例で見られるように１本発明の繊維補強光ファ
イバーコードは、光ファイバーの周囲に配置されｔ高強
力高弾性率ポリエチレン繊維と外部被覆材との接合性が
優れ、且つ補強繊維である該高強力高弾性率ポリエチレ
ン繊維の移動、偏在化の問題が全く解消され次光ファイ
バーとして提供される。

又１本発明の繊維補強光ファイバーコードは従来の光フ
アイバーコードに比べ、補強繊維と外部被覆材との間に
接着剤や充填剤を用いずに両者を接合するので、複雑な
製造工程を必要とせず、安価で高品質な光フアイバーコ
ードが提供される。

さらに１本発明の繊維補強光７アイパーコードは、従来
の元ファイバーコードに比べて、用いる抗張力材が高強
力１．ＶｉＥ弾性率且怪量であるｔめに。

軽量化、細径化され次光ファイバーコー）’　カ提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の繊維補強光ファイバーコードの１例で
コードの横断面図を示す。 第２図および第３図は従来の繊維補強光ファイバーコー
ドの横断面図を示す。 第４図は１本発明の繊維補強光ファイバーコード製造装
「ｔの１例を示す概略図である。 １、　光フアイバー心線（Ｂ） ２、高強力ポリエチレン繊維層 ３、　高強力ポリエチレン繊維と有機合成繊維とが融着
接合し次層 ４、有機高分子化合物（Ｃ）　Ｉ外被 ５、　高強力補強繊維層 ６、空隙 ７、外波 ８、　高強力補強繊維を接着剤で固化し次層９、　有機
高分子化合物（Ｃ） １０、　　溶融押出機 １１、　　線状複合体成形ノズル １２、　　光フアイバー心線（Ｂ） １３゜　高強力ポリエチレン繊維 １４、　　ガイド １５、　　光フアイバーコード

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも２０ｇ／デニールの引張強度と少なくと
   も５００ｇ／デニールの引張弾性率を有するポリエチレ
   ン繊維（Ａ）が光ファイバー心線（Ｂ）の周りに軸方向
   に平行且つ無撚で縦添えされており、且つ（Ａ）の少な
   くとも外周部が融点が１６０℃以下の有機高分子化合物
   （Ｃ）で融着一体化されてなることを特徴とする繊維補
   強光ファイバーコード。 ２、融着一体化されてなる（Ａ）と（Ｃ）よりなる線状
   複合体層の引張破断強度が４０ｋｇ／ｍｍ＾２以上であ
   る特許請求の範囲第１項記載の繊維補強光ファイバーコ
   ード。 ３、融着一体化されてなる（Ａ）と（Ｃ）よりなる線状
   複合体層の引張弾性率が２０００ｋｇ／ｍｍ＾２以上で
   ある特許請求の範囲第１項乃至第２項のいずれかに記載
   の繊維補強光ファイバーコード。 ４、（Ｃ）の周りに外被（Ｄ）を設けた特許請求の範囲
   第１項乃至第３項のいずれかに記載の繊維補強光ファイ
   バーコード。 ５、ポリエチレン繊維（Ａ）が粘度平均分子量５０万以
   上の超高分子量ポリエチレンよりなる特許請求の範囲第
   １項記載の繊維補強光ファイバーコード。