JPWO2008090880A1 - 光ファイバケーブル - Google Patents
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Abstract
Description
具体的には、クマゼミが架空に布設された光ファイバケーブルを木の幹や枝と誤って、シースに産卵管を突き刺し、内部に産卵する行動が原因である、というものである。このようにシースに産卵管が差し込まれると、産卵管で光ファイバが損傷したり、あるいは、開けられた孔から雨水等の水分がケーブル内部に侵入し易くなる。そしてこのように水分がケーブル内に侵入すると、この水分が原因となって光ファイバ心線に伝送損失増加をもたらす危険性が急激に高まる。
2 光ファイバテープ心線
3 シース
6 テンションメンバー
7 切欠
8 支持線
15、20 光ファイバケーブル
31 本発明の光ファイバケーブル
32 4心テープ線
33 テンションメンバー
34 支持線
35 首部
36 シース
37 ノッチ
いる。
尚、支持線8のない光ファイバケーブルの寸法は、長辺方向が3.1mm程度、短辺方向が2.0mm程度である。
する抑え板12をベース10と平行に載せた。光ファイバケーブル15、20は同じものを使用した。
以下、図7を用いて、上記実施例の第一の試作例を説明する。本発明の光ファイバケーブル31は4心テープ心線32と、φ1.2mmの鋼線からなる支持線34、φ0.5mmのアラミドFRPからなる2本のテンションメンバー33、33’を有し、首部35を有するシース36で一括被覆して構成されている。支持線を除くシース36の長辺は3.8mm、短辺が2.0mm、首部35が長さ0.2mm、厚さ0.2mm、支持線を覆うシース36の外径が2.0mm、光ファイバケーブル31全体の高さが6.0mmである。またシース36を破壊して内部の4心テープ心線32等を取り出す際の便宜のため、シース36上にはノッチ7を設けてある。尚、シース36の材料は優れた難燃性、低摩擦性、耐摩耗性を有するために、後述の難燃性組成物で形成される。本発明の光ファイバコードもしくはケーブルの大きさ、形状については特に制限はなく、用途に応じて適宜定められる。
本発明に用いることのできるポリプロピレン樹脂としては、ホモポリプロピレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・プロピレンブロック共重合体や、プロピレンと他の少量のα−オレフィン(例えば、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン等)との共重合体、プロピレンとエチレンプロピレンの共重合体(TPO)が挙げられる。ここでエチレン・プロピレンランダム共重合体はエチレン成分含量が1〜4質量%程度のものをいい、エチレン・プロピレンブロック共重合体はエチレン成分含量が5〜20質量%程度のものをいう。前記ポリプロピレン樹脂の含有量は、前記熱可塑性樹脂(A)中5〜40質量%であり、10〜35質量%であることが好ましい。
本発明における「不飽和カルボン酸またはその誘導体(以下、これらを併せて不飽和カルボン酸等ともいう)で変性されたポリオレフィン」とは、ポリオレフィンを不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性することにより、グラフト重合した樹脂をいう。不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等が挙げられ、不飽和カルボン酸の誘導体としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、マレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステル、無水マレイン酸、イタコン酸モノエステル、イタコン酸ジエステル、無水イタコン酸、フマル酸モノエステル、フマル酸ジエステル、無水フマル酸などが挙げられる。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン(直鎖状ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン)、ポリプロピレン(ホモポリプロピレン、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体や、プロピレンと他の少量のα−オレフィン(例えば、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン等)との共重合体)、エチレンとαオレフィンとの共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン系共重合体等が挙げられる。ポリオレフィンの変性は、例えば、ポリオレフィンと不飽和カルボン酸等を有機パーオキサイドの存在下に加熱、混練することにより行うことができる。不飽和カルボン酸等による変性量は、0.5〜15質量%であることが好ましい。不飽和カルボン酸等により変性されたポリオレフィンとしては、具体的には例えば、ポリボンド(商品名、クロンプトン(株)製)、アドテックス(商品名、日本ポリエチレン(株)製)、アドマー(商品名、三井化学(株)製)、クレイトン(商品名、JSRクレイトン(株)製)などが挙げられる。本発明におけるエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体とは、例えば、エチレン−アクリル酸共重合体やエチレン−メタクリル酸共重合体が挙げられる。具体的には、例えば、ニュクレル(商品名、三井デュポンポリケミカル(株)製)が挙げられる。本発明において(c−1)成分および/または(c−2)成分は、何れか1種を使用しても、2種以上を併用してもよい。本発明において、(c−1)成分および(c−2)成分は、後述する水酸化マグネシウムと成形時に化学的に結合することにより、高い難燃性、機械特性、耐摩耗性を得ることができる。前記すぐれた効果は、アクリル酸もしくはメタクリル酸で変性されたポリオレフィンやエチレン(メタ)アクリル酸共重合体を使用したときに特に顕著である。よって本発明においては、(c−1)および/または(c−2)成分として、アクリル酸もしくはメタクリル酸で変性されたポリオレフィンやエチレン(メタ)アクリル酸共重合体を使用するか、併用したほうが好ましい。
本発明において、(c−1)成分および/または(c−2)成分の含有量は、前記熱可塑性樹脂(A)中0〜20質量%であり、0〜15質量%が好ましい。この量が多すぎると著しく伸びが大幅に低下する。
スチレン系エラストマー
本発明におけるスチレン系エラストマーとしては、スチレンの重合体ブロックSと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBの少なくとも1個とからなるブロック共重合体又はランダム共重合体さらにはこれらを水素添加して得られるもの、あるいはこれらの混合物であり、例えば、S−B−S、B−S−B−S、S−B−S−B−S、Sm1−Bn1−Sm2−Bn2・・などの構造を有するビニル芳香族化合物‐共役ジエン化合物の共重合体あるいは、これらの水素添加されたもの等を挙げることができる。
エチレン−酢酸ビニル共重合体は、エチレンと酢酸ビニルを共重合させたものが使用でき、例えば、エバフレックス(商品名、三井デュポンポリケミカル(株)製)、ウルトラセン(商品名、東ソー(株)製)などが挙げられる。また、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体とは、例えばエチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン−メチルアクリレート共重合体(EMA)、エチレン−ブチルアクリレート共重合体(EBA)、エチレンーメタクリル酸メチル共重合体(EMMA)などが挙げられる。具体的には例えば、NUC(商品名 日本ユニカ−(株)製)などが挙げられる。
本発明に用いられる難燃性組成物(P)における金属水和物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられ、難燃性の面から水酸化マグネシウムが好ましい。本発明においては、通常市販されている水酸化マグネシウムを使用することが可能である。本発明において、水酸化マグネシウムは、無処理のままでも、表面処理を施されていてもよい。表面処理としてはたとえば、脂肪酸処理、リン酸処理、チタネート処理、シランカップリング剤による処理などが挙げられる。樹脂成分(A)との反応性の点から、本発明においては、無処理のものか、シランカップリング剤を用いたものを使用するのが好ましい。本発明におけるシランカップリング剤は末端にビニル基、メタクロキシ基、グリシジル基、アミノ基を有するものが好ましい。具体的にはたとえば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリプロピルメチルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。中でもビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等が好ましい。シランカップリング剤による表面処理の方法としては、通常使用される方法で処理を行うことが可能であるが、たとえば、表面処理をしていない水酸化マグネシウムをあらかじめドライブレンドしたり、湿式処理を行ったり、混練り時にシランカップリング剤をブレンドすることなどにより得ることが可能である。使用するシランカップリング剤の配合量は、表面処理するに十分な量が適宜加えられるが、具体的には水酸化マグネシウムに対し0.1〜2.5質量%、好ましくは0.2〜1.8質量%、さらに好ましくは0.3〜1.0質量%である。また、すでにシランカップリング剤処理をおこなった水酸化マグネシウム入手することも可能である。シランカップリング剤で表面処理された水酸化マグネシウムとしては、具体的には、キスマ5L、キスマ5N、キスマ5P(いずれも商品名、協和化学(株)製)などがあげられる。また、無処理の水酸化マグネシウムとしては、たとえばキスマ5(商品名、協和化学(株))、マグニフィンH5(商品名、アルベマール(株))などがあげられる。本発明においては、水酸化マグネシウムをシランカップリング剤で処理をする場合には、いずれか1種のシランカップリング剤のみでも、2種以上を併用してもよい。本発明においては、表面処理を行っていない水酸化マグネシウムや、表面処理を行った水酸化マグネシウムをそれぞれ単独で使用しても、併用してもよい。異なる表面処理を行った水酸化マグネシウムを併用することも可能である。
本発明における水酸化マグネシウム等の金属水和物の配合量は、樹脂成分100質量部に対し60〜150質量部であり、好ましくは70〜140質量部、さらに好ましくは90〜120質量部である。配合量が少なすぎると、難燃性に問題があり、多すぎると伸びが低下したり、力学的強度が著しく低下したり、低温脆性が低下する問題がある。
高い難燃性を保持するために、難燃性組成物(P)に赤燐を含有させることが好ましい。赤燐としては、粉末状のものが分散性に優れ、機械物性や難燃性が良好である。また、赤燐は、粉末状のままではなく、無機、有機コートしたものも使用される。尚、本発明に使用される赤燐としては平均粒径が3〜9μmの赤燐があげられる。赤燐が9μmより大きいと外観及び力学的強度が著しく低下し、また3μmより小さいと混練り工程が著しく困難となる。この赤燐の含有量は熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、0〜10質量部が好ましい。この量が多すぎると力学特性が低下する。
(試作例、比較例)
表3に第一の試作例および表4に比較例の樹脂組成物の各成分の含有量を示す。表3には、樹脂組成物の各成分含有量を変化させた場合の、本発明の原理に従った第一の試作例1乃至7が示されている。
まず、下記表3、4に示す各成分を室温(23±2℃)にてドライブレンドし、バンバリーミキサーを用いて溶融混練して、各難燃性樹脂組成物を製造した。次に、押出被覆装置を用いて、4心テープ心線、Φ1.2mmの鋼線からなる支持線、Φ0.5mmのアラミドFRPからなる2本のテンションメンバー上に、予め溶融混練した難燃性樹脂組成物を押出法により被覆して、各々ケーブルを製造した。支持線を除くシースの長辺は3.8mm、短辺が2.0mm、首部が長さ0.2mm、厚さ0.2mm、支持線を覆うシースの外径が2.0mm、光ファイバケーブル全体の高さが6.0mmである。得られたケーブルに対して、以下の評価を行った。
被覆した難燃性樹脂組成物をロールプレスした1.0mmのシートよりJIS K 6723に基づくダンベル3号形試験片を作成して引張試験を行った。標線間20mm、引張速度200mm/分で試験を行った。伸び300%以上、引張り強さ4.9MPa以上が必要である。
○硬度
被覆した難燃性樹脂組成物をロールプレスしたシートを用いてJIS K 7215に基づくタイプDデュロメーター硬さ(以下ショアD硬度と称す)を測定した。クマゼミが万が一ケーブル(シース)表面にとまっても、シースが硬いため産卵管を刺し難くなるためにはショアD硬度57以上が好ましい。
○低摩擦性
JIS K 7125に基づき、動摩擦係数を測定した。相手材料は同一のシース材料を使用した。クマゼミがケーブル(シース)表面にとまり難くなり、産卵行動を起こし難くなるためには動摩擦係数が0.45以下が好ましい。
○難燃性
JIS C 3005に規定される60度傾斜燃焼試験を行い、合否を確認した。
○外観
外観は、押出後の表面外観を目視で確認・評価し、外観が良好であったものを○、表面に肌荒れが発生した等で外観が悪く製品レベルでないものを×で示した。
(01)メタロセン触媒ポリエチレン(密度:926kg/m3)
商品名:ユメリット2525F 製造元:宇部丸善ポリエチレン社
(02)メタロセン触媒ポリエチレン(密度:913kg/m3)
商品名:ユメリット1540F 製造元:宇部丸善ポリエチレン社
(03)ランダムポリプロピレン(R−PP)
商品名:PB22A 製造元:サンアロマー(株)
(04)マレイン酸変性ポリプロピレン系リアクター熱可塑性オレフィン(TPO)
キャタロイQ300F(製造元:サンアロマー(株))のアクリル酸変性品
マレイン酸変性量:1.7質量%
(05)マレイン酸変性ポリエチレン
商品名:L−6100M 製造元:日本ポリエチレン(株)
マレイン酸変性量1質量%
(06)エチレン−メタクリル酸共重合体
商品名:ニュクレルN1207C 製造元:三井デュポンポリケミカル(株)
メタクリル酸含有量:12質量%
(07)マレイン酸変性スチレン系エラストマー
商品名:クレイトン1901FG 製造元:クレイトンポリマージャパン(株)
マレイン酸変性量:1.7質量%
(08)エチレン−エチルアクリレート共重合体
商品名:NUC−6510 製造元:日本ユニカー(株)
(09)脂肪酸処理水酸化マグネシウムシラン処理水酸化マグネシウム
(10)シラン処理水酸化マグネシウム
(11)赤燐
商品名:ヒシガードLP−F 製造元:日本化学工業(株)
平均粒径5μm
(12)赤燐
商品名:ノーバエクセル140 製造元:燐化学工業(株)
平均粒径30μm
(13)カーボン
商品名:旭カーボン#70 製造元:旭カーボン(株)
各材料の配合量および、評価結果を表3および表4に示す。
対して、(a)成分を配合していない比較例1のケーブルでは、硬度および低摩擦性に問題があり、(a)成分の配合量が本発明の範囲を外れている比較例2では、低摩擦性、硬度に問題がある。また、(b)成分を配合していない比較例3は硬度を満足できず、本発明の範囲より多すぎる比較例4は、伸び、低摩擦性を満足しない。水酸化マグネシウムの配合量が本発明の範囲よりも少ない比較例5は、硬度、難燃性が不合格となり、逆に多すぎる比較例6は、伸び、低摩擦性、外観が劣る結果となる。また、平均粒径が本発明の範囲より大きすぎる赤燐を使用した比較例7では、低摩擦性、外観が劣る結果となる。以上の説明したように、本発明の光ファイバコード及びケーブルによれば、シース表面の動摩擦係数が小さいため、ケーブル表面が極めて滑り易くなっている。そのためクマゼミがケーブル表面、すなわちシース表面にとまり難くなって、産卵行動を起こし難くなる。その結果、クマゼミがこの光ファイバケーブルに産卵管を刺し込む機会が減り、もってシース内部の光ファイバ心線が産卵管によって刺されて損傷したり、産卵管で形成された穴から雨水等の水分が侵入して光ファイバが伝送損失増加を起こす危険性を大幅に低減させることができる。
以下、上記実施例の第二の試作例である光ファイバコードもしくはケーブルのシース材料として使用する難燃性組成物(P)の各成分について説明する。
(a)ポリエチレン樹脂
ポリエチレン樹脂は、HDPE(高密度ポリエチレン)、LLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)、LDPE(低密度ポリエチレン)、VLDPE(超低密度ポリエチレン)等が好ましく、特に密度は限定されないが、通常、0.900g/cm 3以上、0.960g/cm 3以下である。特に、シングルサイト触媒存在下に合成されたものが好ましく、メルトフローインデックス(ASTM D−1238)が0.5〜30g/10分のものが好ましく、その製法としては特開平6−306121号公報や特表平7−500622号公報等に記載されている公知の方法を用いることができる。本発明において用いられるポリエチレン樹脂としては、例えば、ノバテックHE122R(商品名、日本ポリエチレン(株)製)、ハイゼックス5305E(商品名、宇部丸善ポリエチレン(株)製)、UE320(商品名、日本ポリエチレン(株)製)等がある。本発明においてポリエチレン樹脂の含有量は、前記熱可塑性樹脂(A)中90〜50質量%であり、80〜50質量%であることが好ましい。
本発明における「不飽和カルボン酸またはその誘導体(以下、これらを併せて不飽和カルボン酸等ともいう)で変性されたポリオレフィン」とは、ポリオレフィンを不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性することにより、グラフト重合した樹脂をいう。不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等が挙げられ、不飽和カルボン酸の誘導体としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、マレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステル、無水マレイン酸、イタコン酸モノエステル、イタコン酸ジエステル、無水イタコン酸、フマル酸モノエステル、フマル酸ジエステル、無水フマル酸などが挙げられる。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン(直鎖状ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン)、ポリプロピレン(ホモポリプロピレン、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体や、プロピレンと他の少量のα−オレフィン(例えば、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン等)との共重合体)、エチレンとαオレフィンとの共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン系共重合体等が挙げられる。ポリオレフィンの変性は、例えば、ポリオレフィンと不飽和カルボン酸等を有機パーオキサイドの存在下に加熱、混練することにより行うことができる。不飽和カルボン酸等による変性量は、0.5〜15質量%であることが好ましい。不飽和カルボン酸等により変性されたポリオレフィンとしては、具体的には例えば、ポリボンド(商品名、クロンプトン(株)製)、アドテックス(商品名、日本ポリエチレン(株)製)、アドマー(商品名、三井化学(株)製)、クレイトン(商品名、JSRクレイトン(株)製)などが挙げられる。本発明におけるエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体とは、例えば、エチレン−アクリル酸共重合体やエチレン−メタクリル酸共重合体が挙げられる。具体的には、例えば、ニュクレル(商品名、三井デュポンポリケミカル(株)製)が挙げられる。本発明において(b−1)成分および/または(b−2)成分は、何れか1種を使用しても、2種以上を併用してもよい。本発明において、(b−1)成分および(b−2)成分は、後述する水酸化マグネシウムと成形時に化学的に結合することにより、高い難燃性、機械特性、耐摩耗性を得ることができる。前記すぐれた効果は、アクリル酸もしくはメタクリル酸で変性されたポリオレフィンやエチレン(メタ)アクリル酸共重合体を使用したときに特に顕著である。よって本発明においては、(b−1)および/または(b−2)成分として、アクリル酸もしくはメタクリル酸で変性されたポリオレフィンやエチレン(メタ)アクリル酸共重合体を使用するか、併用したほうが好ましい。本発明において、(b−1)成分および/または(b−2)成分の含有量は、前記熱可塑性樹脂(A)中5〜30質量%であり、5〜25質量%が好ましい。この量が多すぎると著しく伸びが大幅に低下する。
本発明に用いることのできるポリプロピレン樹脂としては、ホモポリプロピレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・プロピレンブロック共重合体や、プロピレンと他の少量のα−オレフィン(例えば、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン等)との共重合体、プロピレンとエチレンプロピレンの共重合体(TPO)が挙げられる。ここでエチレン・プロピレンランダム共重合体はエチレン成分含量が1〜4質量%程度のものをいい、エチレン・プロピレンブロック共重合体はエチレン成分含量が5〜20質量%程度のものをいう。前記ポリプロピレン樹脂の含有量は、前記熱可塑性樹脂(A)中0〜40質量%であり、0〜35質量%であることが好ましい。
スチレン系エラストマー
本発明におけるスチレン系エラストマーとしては、スチレンの重合体ブロックSと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBの少なくとも1個とからなるブロック共重合体又はランダム共重合体さらにはこれらを水素添加して得られるもの、あるいはこれらの混合物であり、例えば、S−B−S、B−S−B−S、S−B−S−B−S、Sm1−Bn1−Sm2−Bn2・・などの構造を有するビニル芳香族化合物‐共役ジエン化合物の共重合体あるいは、これらの水素添加されたもの等を挙げることができる。
エチレン−酢酸ビニル共重合体は、エチレンと酢酸ビニルを共重合させたものが使用でき、例えば、エバフレックス(商品名、三井デュポンポリケミカル(株)製)、ウルトラセン(商品名、東ソー(株)製)などが挙げられる。また、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体とは、例えばエチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン−メチルアクリレート共重合体(EMA)、エチレン−ブチルアクリレート共重合体(EBA)、エチレンーメタクリル酸メチル共重合体(EMMA)などが挙げられる。具体的には例えば、NUC(商品名 日本ユニカ−(株)製)などが挙げられる。本発明において、(e)成分の含有量は、前記熱可塑性樹脂(A)中0〜40質量%が好ましい。
本発明に用いられる難燃性組成物(P)における金属水和物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられ、難燃性の面から水酸化マグネシウムが好ましい。本発明においては、通常市販されている水酸化マグネシウムを使用することが可能である。本発明において、水酸化マグネシウムは、無処理のままでも、表面処理を施されていてもよい。表面処理としてはたとえば、脂肪酸処理、リン酸処理、チタネート処理、シランカップリング剤による処理などが挙げられる。樹脂成分(A)との反応性の点から、本発明においては、無処理のものか、シランカップリング剤を用いたものを使用するのが好ましい。本発明におけるシランカップリング剤は末端にビニル基、メタクロキシ基、グリシジル基、アミノ基を有するものが好ましい。具体的にはたとえば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリプロピルメチルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。中でもビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等が好ましい。シランカップリング剤による表面処理の方法としては、通常使用される方法で処理を行うことが可能であるが、たとえば、表面処理をしていない水酸化マグネシウムをあらかじめドライブレンドしたり、湿式処理を行ったり、混練り時にシランカップリング剤をブレンドすることなどにより得ることが可能である。使用するシランカップリング剤の配合量は、表面処理するに十分な量が適宜加えられるが、具体的には水酸化マグネシウムに対し0.1〜2.5質量%、好ましくは0.2〜1.8質量%、さらに好ましくは0.3〜1.0質量%である。また、すでにシランカップリング剤処理をおこなった水酸化マグネシウム入手することも可能である。シランカップリング剤で表面処理された水酸化マグネシウムとしては、具体的には、キスマ5L、キスマ5N、キスマ5P(いずれも商品名、協和化学(株)製)などがあげられる。また、無処理の水酸化マグネシウムとしては、たとえばキスマ5(商品名、協和化学(株))、マグニフィンH5(商品名、アルベマール(株))などがあげられる。本発明においては、水酸化マグネシウムをシランカップリング剤で処理をする場合には、いずれか1種のシランカップリング剤のみでも、2種以上を併用してもよい。本発明においては、表面処理を行っていない水酸化マグネシウムや、表面処理を行った水酸化マグネシウムをそれぞれ単独で使用しても、併用してもよい。異なる表面処理を行った水酸化マグネシウムを併用することも可能である。本発明における水酸化マグネシウム等の金属水和物の配合量は、樹脂成分100質量部に対し60〜150質量部であり、好ましくは70〜140質量部、さらに好ましくは90〜120質量部である。配合量が少なすぎると、難燃性に問題があり、多すぎると伸びが低下したり、力学的強度が著しく低下したり、低温脆性が低下する問題がある。
高い難燃性を保持するために、難燃性組成物(P)に赤燐を含有させることが好ましい。赤燐としては、粉末状のものが分散性に優れ、機械物性や難燃性が良好である。また、赤燐は、粉末状のままではなく、無機、有機コートしたものも使用される。尚、本発明に使用される赤燐としては平均粒径が3〜9μmの赤燐があげられる。赤燐が9μmより大きいと外観及び力学的強度が著しく低下し、また3μmより小さいと混練り工程が著しく困難となる。この赤燐の含有量は熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、0〜10質量部が好ましい。この量が多すぎると力学特性が低下する。
(試作例、比較例)
表5に第二の試作例の樹脂組成物の各成分の含有量を、および表6に比較例の樹脂組成物の各成分の含有量を示す。表5には、樹脂組成物の各成分含有量を変化させた場合の、本発明の原理に従った第二の試作例1乃至7が示されている。
まず、下記表5、6に示す各成分を室温(23±2℃)にてドライブレンドし、バンバリーミキサーを用いて溶融混練して、各難燃性樹脂組成物を製造した。次に、押出被覆装置を用いて、4心テープ心線、φ1.2mmの鋼線からなる支持線、φ0.5mmのアラミドFRPからなる2本のテンションメンバー上に、予め溶融混練した難燃性樹脂組成物を押出法により被覆して、各々ケーブルを製造した。支持線を除くシースの長辺は3.8mm、短辺が2.0mm、首部が長さ0.2mm、厚さ0.2mm、支持線を覆うシースの外径が2.0mm、光ファイバケーブル全体の高さが6.0mmである。得られたケーブルに対して、以下の評価を行った。
被覆した難燃性樹脂組成物をロールプレスした1.0mmのシートよりJIS K 6723に基づくダンベル3号形試験片を作成して引張試験を行った。標線間20mm、引張速度200mm/分で試験を行った。伸び300%以上、引張り強さ4.9MPa以上が必要である。
○硬度
被覆した難燃性樹脂組成物をロールプレスしたシートを用いてJIS K 7215に基づくタイプDデュロメーター硬さ(以下ショアD硬度と称す)を測定した。クマゼミが万が一ケーブル(シース)表面にとまっても、シースが硬いため産卵管を刺し難くなるためにはショアD硬度57以上が好ましい。
○低摩擦性
JIS K 7125に基づき、動摩擦係数を測定した。相手材料は同一のシース材料を使用した。クマゼミがケーブル(シース)表面にとまり難くなり、産卵行動を起こし難くなるためには動摩擦係数が0.45以下が好ましい。
○難燃性
JIS C 3005に規定される60度傾斜燃焼試験を行い、合否を確認した。
○外観
外観は、押出後の表面外観を目視で確認・評価し、外観が良好であったものを○、表面に肌荒れが発生した等で外観が悪く製品レベルでないものを×で示した。
(01)高密度ポリエチレン(密度:938kg/m3)
商品名:ノバテックHE122R 製造元:日本ポリエチレン(株)
(02)高密度ポリエチレン(密度:951kg/m3)
商品名:ハイゼックス5305E 製造元:宇部丸善ポリエチレン(株)
(03)直鎖状低密度ポリエチレン(密度:922kg/m3)
商品名:UE320 製造元:日本ポリエチレン(株)
(04)マレイン酸変性ポリエチレン
商品名:L−6100M 製造元:日本ポリエチレン(株)
マレイン酸変性量1質量%
(05)エチレン−メタクリル酸共重合体
商品名:ニュクレルN1207C 製造元:三井デュポンポリケミカル(株)
メタクリル酸含有量:12質量%
(06)ランダムポリプロピレン(R−PP)
商品名:PB22A 製造元:サンアロマー(株)
(07)マレイン酸変性スチレン系エラストマー
商品名:クレイトン1901FG 製造元:クレイトンポリマージャパン(株)
マレイン酸変性量:1.7質量%
(08)エチレン−エチルアクリレート共重合体
商品名:NUC−6510 製造元:日本ユニカー(株)
(09)脂肪酸処理水酸化マグネシウムシラン処理水酸化マグネシウム
(10)シラン処理水酸化マグネシウム
(11)赤燐
商品名:ヒシガードLP−F 製造元:日本化学工業(株)
平均粒径5μm
(12)赤燐
商品名:ノーバエクセル140 製造元:燐化学工業(株)
平均粒径30μm
(13)カーボン
商品名:旭カーボン#70 製造元:旭カーボン(株)
各材料の配合量および、評価結果を表5および表6に示す。
Claims (11)
- 少なくとも光ファイバ心線とテンションメンバーとこれら光ファイバ心線とテンションメンバーとを一括被覆してなるシースとを有する光ファイバケーブルにおいて、前記シースのショアD硬度が55以上であり、前記光ファイバ心線の表面と前記シースの外表面までの最小距離LがL>0.3mmであることを特徴とする光ファイバケーブル。
- 少なくとも光ファイバ心線とテンションメンバーとこれら光ファイバ心線とテンションメンバーとを一括被覆してなるシースとを有する光ファイバケーブルにおいて、前記シースのショアD硬度が57以上であり、前記光ファイバ心線の表面と前記シースの外表面までの最小距離LがL>0.2mmであることを特徴とする光ファイバケーブル。
- 少なくとも光ファイバ心線とテンションメンバーとこれら光ファイバ心線とテンションメンバーとを一括被覆してなるシースとを有する光ファイバケーブルにおいて、前記シース表面の摩擦係数が0.45以下であり、前記シースのショアD硬度が57以上であることを特徴とする光ファイバケーブル。
- 少なくとも光ファイバ心線とテンションメンバーとこれら光ファイバ心線とテンションメンバーとを一括被覆してなるシースとを有する光ファイバケーブルにおいて、前記シース表面の摩擦係数が0.47以下であり、前記シースのショアD硬度が62以上であることを特徴とする光ファイバケーブル。
- 前記シースのショアD硬度が62以上であることを特徴とする請求項3記載の光ファイバケーブル。
- (a)エチレン・α-オレフィン共重合体90〜50質量%、(b)ポリプロピレン樹脂5〜40質量%、並びに(c−1)不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィンおよび/または(c−2)エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体0〜20質量%、(d)スチレン系エラストマー0〜30質量%、および(e−1) エチレン酢酸ビニル共重合体および/または(e−2)エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体0〜40質量%からなる熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、(B)金属水和物60〜150重量部、(C)赤燐10質量部以下を含有させた難燃性組成物(P)で光ファイバの外側に被覆した光ファイバコードもしくはケーブル。
- 前記赤燐の平均粒径が3〜9μmであることを特徴とする請求項6に記載の光ファイバコードもしくは光ケーブル。
- 前記難燃性組成物(P)中に(f)カーボンが熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して10質量部以下含有されていることを特徴とする請求項6または7に記載の光ファイバコードもしくはケーブル。
- (a)ポリエチレン樹脂90〜50質量%、(b−1)不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィンおよび/または(b−2)エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体5〜30質量%、並びに、(c)ポリプロピレン樹脂0〜40質量%、(d)スチレン系エラストマー0〜30質量%、および(e−1) エチレン酢酸ビニル共重合体および/または(e−2)エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体0〜40質量%からなる熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、(B)金属水和物60〜150重量部、(C)赤燐10質量部以下を含有させた難燃性組成物(P)で光ファイバの外側に被覆した光ファイバコードもしくはケーブル。
- 前記赤燐の平均粒径が3〜9μmであることを特徴とする請求項9に記載の光ファイバコードもしくは光ケーブル。
- 前記難燃性組成物(P)中に(f)カーボンが熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して10質量部以下含有されていることを特徴とする請求項9または10に記載の光ファイバコードもしくはケーブル。
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