(57)【要約】【課題】抗張力繊維の繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線を塗布槽内のノンハロゲン粉末状難燃剤を通過させて該難燃剤を光ファイバ心線の繊維緩衝層に塗布する光ファイバコード製造方法において、塗布槽内の上記難燃剤の変動に関わらず、光ファイバ心線全周に上記難燃剤塗布量を均一に塗布すること。【解決手段】抗張力繊維を縦添え集合して繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線ｆを塗布槽内の上記粉末状難燃剤５を通過させて、該難燃剤を光ファイバ心線に塗布する難燃性光ファイバコードの製造方法において、上記塗布槽が、少なくとも下部が先細りのテーパー内面の縦型塗布槽１であり、塗布槽の上方又は同槽内に設けたエアノズル２からエアを塗布槽の上記難燃剤５に吹き付けて、塗布槽１の上記難燃剤５の上面を下方に押圧しながら、繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線を上方向又は下方向へ塗布槽を通過させる難燃性光ファイバコードの製造方法。【選択図】図  ２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行している光ファイバ心線に抗張力繊維を縦添え集合して繊維緩衝層を形成し、これをノンハロゲン粉末状難燃剤が充填された縦置きの塗布槽を縦方向に通過させ、上記繊維緩衝層に上記難燃剤を塗布させる難燃性光ファイバコードの製造方法。
【請求項２】
走行している光ファイバ心線に抗張力繊維を縦添え集合して繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線を塗布槽内のノンハロゲン粉末状難燃剤を通過させて、当該粉末状難燃剤を光ファイバ心線に塗布する難燃性光ファイバコードの製造方法において、
上記粉末状難燃剤を充填した塗布槽が、少なくとも下部が先細りのテーパー内面になっている縦型塗布槽であり、
上記塗布槽の上方又は同槽内に設けたエアノズルからエアを塗布槽内の粉末状難燃剤に吹き付けて、塗布槽内の粉末状難燃剤の上面を下方に押圧しながら、上記繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線を上方向又は下方向へ塗布槽を通過させる難燃性光ファイバコードの製造方法。
【請求項３】
上記塗布槽下部のテーパー内面のテーパー角度が４５〜６０度である請求項２の難燃性光ファイバコードの製造方法。
【請求項４】
上記エアノズルからのエアの流速が、塗布槽内の粉末状難燃剤上面において２０〜３０ｍ／秒である請求項２の難燃性光ファイバ製造方法。
【請求項５】
走行している光ファイバ心線に抗張力繊維を縦添え集合して繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線を塗布槽内のノンハロゲン粉末状難燃剤を通過させて、当該粉末状難燃剤を光ファイバ心線に塗布する難燃性光ファイバコードの製造装置において、
上記粉末状難燃剤を充填した塗布槽が、少なくとも下部が先細りのテーパー内面になっている縦型塗布槽であり、
上記繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線を上方向又は下方向へ塗布槽を通過させ、
上記塗布槽の上方又は内部に設けたエアノズルからエアを塗布槽内の上記粉末状難燃剤上面に吹き付けて塗布槽内の上記粉末状難燃剤を下方に押圧し、塗布槽内の上記粉末状難燃剤の停滞を防止するようにした難燃性光ファイバコードの製造装置。
【請求項６】
上記塗布槽の光ファイバ心線通過経路の上部中央に逆円錐状の仕切り部材を設け、当該仕切り部材と塗布槽外壁との間の空間に上記エアノズルからエアを吹き込んで、上記粉末状難燃剤上面外周部に該エアを吹き付けるようにしている請求項５の難燃性光ファイバコードの製造装置。
【請求項７】
上記塗布槽の直下にプラスチック被覆装置を設け、塗布槽で上記粉末状難燃剤を塗布された上記光ファイバ心線に引き続いて上記プラスチック被覆装置によってノンハロゲンプラスチックシースを被覆する請求項５又は請求項６の難燃性光ファイバコードの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高度な難燃性を有する光ファイバコードの製造方法及び製造装置に関するものであり、繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線に塗布槽内で粉末状難燃剤（含、粒状難燃剤）を塗布するについて、当該粉末状難燃剤の塗布量の変動を抑制して安定させることができるものである。
【背景技術】
【０００２】
難燃性光ファイバコードは光機器類の内・外配線に使用されるものであり、ポリアミド樹脂などで被覆された光ファイバ心線上にアラミド繊維などの高抗張力の繊維を縦添えし、その上にＰＶＣなどを押し出し被覆して製造されるが、近年ではＰＶＣなどのハロゲンを含む化合物は焼却時にダイオキシンや有毒ガスが排出されるなどの環境への悪影響からオレフィン系樹脂に無機系金属水和物を添加したものへの代替が進んでいる。しかし、無機系金属水和物を添加したものがＰＶＣと同等の難燃性を有するには無機系金属水和物の添加量を多量にすることが必要である。
他方、例えばオレフィン系樹脂に多量の無機系金属水和物を添加すると、その機械的特性や光伝送特性の低下を誘発することになる。
なお、上記の機械的特性の低下は、樹脂の機械的強度、弾性率の低下、靭性の低下などであり、光伝送特性の低下は、難燃剤の混在による樹脂被覆内面の微細な凹凸により、光ファイバに局部的な側圧が加わり、マイクロベンドによって光伝送損失を生じ、光学特性が劣化することである。
外部被覆層に液状難燃剤または反応型難燃剤を添加する技術が特開平１１−７２６６９号公報に記載されている。
【０００３】
抗張力繊維に無機系粉末状難燃剤を塗布して難燃化を図るについては、従来、光ファイバ心線に抗張力繊維を縦添え集合して繊維緩衝層を形成したものを、粉末状難燃剤が充填された横置き塗布槽内を横方向に通過させて、繊維緩衝層に粉末状難燃剤を塗布している。この従来技術においては、塗布槽内の粉末状難燃剤層において、繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線が通過する部分にトンネルができてしまい（以下、これを「トンネル現象」という）、このために光ファイバ心線の繊維緩衝層への粉末状難燃剤の塗布量が不足し、あるいは安定せずに不均一になるという問題がある。この問題を解消するために塗布槽に振動を与えてトンネル現象の発生を防止することが考えられる。しかし、塗布槽に振動を与えてトンネル現象の発生を防止しても、横置きの塗布槽内を横方向に通過させるものでは、光ファイバの上面、下面、側面では粉末状難燃剤を付着させる圧力が異なるために、上面、下面、側面で塗布量が一定せず、塗布槽内の粉末状難燃剤が減少していくにつれてこの傾向が顕著になってしまうという問題がある。
【０００４】
他方、塗布槽を縦置きにすることが考えられるが、粉末状難燃剤は微細粉であるので、いわゆるブリッジ現象を生じる傾向が強く、したがって、光ファイバ心線の長手方向における塗布量が不安定で不均一になることが避けられない。
【特許文献１】特開平１１−７２６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明は、光ファイバ心線に抗張力繊維を縦添え集合して繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線を塗布槽内のノンハロゲン粉末状難燃剤を通過させて当該粉末状難燃剤を光ファイバ心線の繊維緩衝層に塗布する光ファイバ製造方法について、塗布槽内の上記粉末状難燃剤量の変動に関わらず、光ファイバ心線の繊維緩衝層の全周に上記粉末状難燃剤塗布量が均一に塗布されるよう、当該塗布方法、塗布装置を工夫することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題解決のために講じた手段は、走行している光ファイバ心線に抗張力繊維を縦添え集合して繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線を塗布槽内のノンハロゲン粉末状難燃剤（以下これを「粉末状難燃剤」ともいう）を通過させて、当該粉末状難燃剤を光ファイバ心線の繊維緩衝層に塗布する光ファイバコードの製造方法を前提として、次の（イ）〜（ハ）によるものである。
（イ）上記粉末状難燃剤を充填した塗布槽が、少なくとも下部が先細りのテーパー内面になっている縦型塗布槽であること、
（ロ）上記塗布槽の上方又は同槽内に設けたエアノズル（含、エアスプレー）からエアを塗布槽内の上記粉末状難燃剤に吹き付けて、塗布槽内の上記粉末状難燃剤上面を下方に押圧すること、
（ハ）上記繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線を上方向又は下方向へ塗布槽を通過させること。
【０００７】
〔作用〕
上記繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線が塗布槽内の上記粉末状難燃剤を上方向又は下方向に通過する間に、その繊維緩衝層に上記粉末状難燃剤が塗布される。このとき上記粉末状難燃剤はその重量により塗布槽下部のテーパー内面を滑り落ちながらその中央に押しやられて光ファイバ心線の全周に均等に押し付けられるので、光ファイバ心線の繊維緩衝層の全周に上記粉末状難燃剤が均等に塗布される。また、内部の上記粉末状難燃剤の量の変動に関わらず、上記粉末状難燃剤は光ファイバ心線の全周に均等に押し付けられるので、光ファイバ心線の全周についての塗布量の均一性は変わらない。
さらに、塗布槽の上方又は同槽内に設けたエアノズル（含、エアスプレー）からエアを塗布槽内の上記粉末状難燃剤上面に吹き付けて、塗布槽内の上記粉末状難燃剤を下方に押圧することで、上記粉末状難燃剤が常に塗布槽のテーパー内面に沿って押し下げられるので、塗布槽内で停滞することが常に防止され、塗布槽下部のテーパー内面によってその中央に押しやられる作用が強化されるから、トンネル現象の発生が確実に防止される。したがって、光ファイバ心線の繊維緩衝層の全周に上記粉末状難燃剤が確実に均一に塗布される。
【０００８】
〔実施態様１〕
実施態様１は、解決手段における塗布槽下部のテーパー内面のテーパー角度が４５〜６０度であることである。
〔作用〕
テーパー角度が６０度よりも大きいと上記粉末状難燃剤が塗布槽内で停滞してブリッジ現象を起こし易くなり、エアスプレーによりエアを吹き付けることによる停滞防止効果が小さくなる。他方、４５度よりも小さいと、上記粉末状難燃剤重量による影響が強くなりすぎ、上記エアの吹き付けによる円錐部下部における停滞防止作用が小さくなって、上記エアを吹き付けることによる作用効果が著しく低くなる。
【０００９】
〔実施態様２〕
実施態様２は、解決手段におけるエアスプレーからのエアの流速が、塗布槽内の上記粉末状難燃剤上面において２０〜３０ｍ／秒であることである。
〔作用〕
塗布槽内の上記粉末状難燃剤上面におけるエアスプレーからのエアの流速が３０ｍ／秒を越えると、塗布槽内の粉末状難燃剤が上記エアによって攪拌されて不安定になり、このためにかえって粉末状難燃剤の塗布量が不安定になる。他方、同エアの流速が２０ｍ／秒よりも小さいと、塗布槽内の上記粉末状難燃剤に対する押圧効果が低くなり、上記エアを吹き付けることによる作用効果が著しく低くなる。
【００１０】
〔実施態様３〕
実施態様３は、解決手段の光ファイバ製造方法を実施するための製造装置であり、走行している光ファイバ心線に抗張力繊維を縦添え集合して繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線を塗布槽内のノンハロゲン粉末状難燃剤を通過させて、当該粉末状難燃剤を光ファイバ心線の繊維緩衝層に塗布する光ファイバコードの製造装置を前提として、次の（イ）〜（ハ）によるものである。
（イ）上記粉末状難燃剤を充填した塗布槽が、少なくとも下部が先細りのテーパー内面になっている縦型塗布槽であること、
（ロ）上記繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線を上方向又は下方向へ塗布槽を通過させること、
（ハ）上記塗布槽の上方又は内部にエアノズル（含、エアスプレー）が設けてあり、当該エアノズルからエアを塗布槽内の上記粉末状難燃剤上面に吹き付けて、塗布槽内の上記粉末状難燃剤を下方に押圧して、塗布槽内の上記粉末状難燃剤の停滞を防止すること。
【００１１】
〔実施態様４〕
実施態様４は、実施態様３における上記塗布槽の光ファイバ心線通過経路の上部中央に逆円錐状の仕切り部材を設け、当該仕切り部材と塗布槽外壁との間の空間に上記エアノズルからエアを吹き込んで、上記粉末状難燃剤上面外周部に該エアを吹き付けるようにしたことである。
【００１２】
〔実施態様５〕
実施態様５は、実施態様４の光ファイバコードの製造装置について、塗布槽の直下にプラスチック被覆装置を設け、上記塗布槽で上記粉末状難燃剤を塗布された上記光ファイバ心線に、引き続いて上記プラスチック被覆装置によってノンハロゲンプラスチックシースを被覆することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次いで、図面を参照しながら実施例を説明する。
この実施例は、走行している光ファイバ心線に抗張力繊維ｒを縦添えして集合して繊維緩衝層を形成し、これを上から下方に向けて塗布槽１を通過させて、その繊維緩衝層にノンハロゲン粉末状難燃剤を塗布するものである。
上記塗布槽１は上部が円筒部１ａで、下部が円錐部１ｂになっており、その円筒部１ａの内径が７０ｍｍ、高さが１００ｍｍであり、円錐部１ｂの円錐角度は６０度で、高さが６０ｍｍである。この塗布槽１の内面は鏡面研磨されている。
【００１４】
塗布槽１は支持台３に支持されており、塗布槽の上方にエアノズル４が設けられており、また光ファイバ心線通過経路の上部中央に逆円錐状の仕切り部材（隔壁）６が設けられている。エアノズル４から流速３０ｍ／秒でエアを吹き出して、塗布槽内の上記粉末状難燃剤５の上面に吹き付ける。このときの上記粉末状難燃剤５上面におけるエアの流速は２０ｍ／秒である。
エアノズル４から吹き出されたエアは仕切り部材６によって塗布槽の半径方向外方に案内されて、上記粉末状難燃剤５上面の外周部に集中的に吹き付けられる。このエアによって、上記粉末状難燃剤５上面の外周部が効率的に下方に押圧される。
【００１５】
上記粉末状難燃剤５上面の外周部に集中的に吹き付けられたエア流れは上記粉末状難燃剤５の上面中央から仕切り部材６の内側を通って上方に吹き抜ける。このようにしてエア流れが攪乱されることなくスムーズに流れるので、塗布槽１内でエア流れが攪乱によって粉末状難燃剤５が飛散することが防止される。また、吹き上がるエア流れによって巻き上げられた上記粉末状難燃剤は仕切り部材６の中で分離されて落下する。
塗布槽１に充填されている粉末状難燃剤は粒径１〜２μｍのノンハロゲン難燃剤（具体的には水酸化マグネシウム）であり、当該粉末状難燃剤５の層の高さは５０〜７０ｍｍの範囲に調整されている。
【００１６】
繊維緩衝層を形成した光ファイバ心線（繊維緩衝層の外径１．４ｍｍ）を線速度１００ｍ／秒で、塗布槽１の下端のノズル２（内径１．５ｍｍ）を上から下方に通過させる。このとき、高さ５０〜７０ｍｍの塗布槽１の上記粉末状難燃剤層５を通過することで、光ファイバ心線の単位長さ（１ｍｍ）当たり１ｇ程度の上記粉末状難燃剤が繊維緩衝層に塗布される。
【００１７】
上記粉末状難燃剤の粒径が大きいほど粉末状難燃剤の塗布量は少なくなり、また上記粉末状難燃剤の湿度が高いほど粉末状難燃剤の塗布量は大きくなり、光ファイバ心線の繊維緩衝層外径が大きいほど塗布量は大きくなり、さらに、塗布槽１内の上記粉末状難燃剤層の高さが高いほど塗布量は大きくなり、線速度が高いほど塗布量は少なくなる。
したがって、塗布槽１内の粉末状難燃剤層の高さ、線速度を、所定量の粉末状難燃剤が塗布されるように加減すればよい。また、光ファイバ心線の繊維緩衝層外径の違い、粉末状難燃剤の種類の違い、粒径の違いに対する調整についても同様である。
【００１８】
なお、エアノズル４から上記粉末状難燃剤５上面に吹き付けられるエアは、空気に限られず、窒素、ヘリウム等の不活性ガスの適宜の気体を意味する。
この実施例においては上記のとおり、塗布槽１内の上記粉末状難燃剤はエア流によって常に下方に軽く押圧されているので、停滞することなしに下方に移動し、円錐部１ｂの円錐状内面によってその半径方向内方に押される。したがって、光ファイバ心線ｆが粉末状難燃剤５によって軽く締め付けられて、上記粉末状難燃剤が光ファイバ心線ｆに常に密着した状態が保たれる。したがって、光ファイバ心線に対する粉末状難燃剤の塗布量は安定的に一定になる。
さらに、塗布槽１の下方にプラスチック被覆装置１０が設けてあり、塗布槽１によって粉末状難燃剤が塗布された光ファイバ心線は、引き続いて上記プラスチック被覆装置１０を通過してノンハロゲンプラスチックシースが被覆される。
これによって、ノンハロゲン粉末状難燃剤の塗布とノンハロゲンプラスチックシースの被覆とが一連の工程で行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】は実施例の正面図である。
【図２】は実施例の塗布槽の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１・・・塗布槽
１ａ・・・円筒部
１ｂ・・・円錐部
２・・・ノズル
３・・・支持台
４・・・エアノズル
５・・・粉末状難燃剤
６・・・仕切り部材
１０・・・プラスチック被覆装置
ｆ・・・光ファイバ心線
ｒ・・・抗張力繊維
【図１】
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【図２】
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