(57)【要約】【課題】難燃特性、屈曲特性が良好な光ファイバテープ心線を提供する。【解決手段】光ファイバ１の外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂２により被覆された未着色光ファイバ素線５及び光ファイバ１の外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂２、着色層３の順で被覆された着色光ファイバ素線６を平行に並べ被覆層８で一体に被覆して得られたサブユニット２０ｓ１、２０ｓ２と、サブユニット２０ｓ１、２０ｓ２の外周を被覆する難燃性紫外線硬化樹脂からなる外被層１５とを備える光ファイバテープ心線２０。【選択図】図２
2011232621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂により被覆された未着色光ファイバ素線と、
光ファイバの外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂、着色層の順で被覆された着色光ファイバ素線と、
難燃性紫外線硬化樹脂からなる外被層とを備える光ファイバテープ心線であって、
前記未着色光ファイバ素線及び前記着色光ファイバ素線は互いに平行に配置され、前記外被層により一体に被覆され、
前記光ファイバテープ心線全体において、前記着色光ファイバ素線の数ｎＣと前記未着色光ファイバ素線の数ｎＦが、ｎＦ／ｎＣ≧３の関係を満たすことを特徴とする光ファイバテープ心線。
【請求項２】
光ファイバの外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂により被覆された未着色光ファイバ素線及び光ファイバの外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂、着色層の順で被覆された着色光ファイバ素線を平行に並べ被覆層で一体に被覆して得られた複数のサブユニットと、
前記サブユニットの外周を被覆する難燃性紫外線硬化樹脂からなる外被層とを備える光ファイバテープ心線であって、
前記着色光ファイバ素線の数ｎＣと、未着色光ファイバ素線の数ｎＦが、前記サブユニット内において、ｎＦ／ｎＣ≧３の関係を満たし、かつ、
前記光ファイバテープ心線全体においても、ｎＦ／ｎＣ≧３の関係を満たすことを特徴とする光ファイバテープ心線。
【請求項３】
前記着色光ファイバ素線が、互いに接し合わないことを特徴とする請求項１記載の光ファイバテープ心線。
【請求項４】
前記着色光ファイバ素線が、同一の前記サブユニット内において互いに接し合わないことを特徴とする請求項２記載の光ファイバテープ心線。
【請求項５】
前記光ファイバのガラス半径ｒ、前記未着色光ファイバ素線の被膜厚さｔＦ、前記着色光ファイバ素線の着色層の厚さｔＣ、前記外被層の厚さｔＴにおいて、以下の関係
４１．７≦ｒ×ｔＴ／（ｔＦ＋ｔＣ）かつ、２．０≧（ｔＦ＋ｔＣ＋ｔＴ）／ｒ
が成立することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ファイバテープ心線。
【請求項６】
前記難燃性紫外線硬化樹脂が、基本骨格もしくは側鎖に臭素を含むエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ファイバテープ心線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバテープ心線に関する。
【背景技術】
【０００２】
石英系光ファイバ（以下、「光ファイバ」ともいう。）による情報伝送は、電話やインターネットなど長距離伝送のみに用いられてきた。ところが、近年になってサーバーやルータといった高速情報処理が必要な機器内の配線においても機器内配線にも用いられることも多くなってきている。これら機器内で用いられる光ファイバは、配線スペースの削減から従来の光ファイバテープコードだけではなく、光ファイバテープ心線（以下、「テープ心線」ともいう。）単体で用いられている。
一方、機器内配線として用いる場合には、火災防止のために配線コード類の難燃化が求められている。通常、光ファイバ素線及びテープ心線などに使用される被覆は、アクリレート系の紫外線硬化樹脂が用いられることが多い。しかし、光ファイバやテープ心線自体を難燃化する技術は見当たらなかった。そのため、光ファイバやテープ心線に難燃性を付加する場合は、コードやケーブル等に用いられるシース材を難燃性のものに置き換えていた。しかしながら、テープ心線単体で用いる場合には、この方法は使用が困難であった。
そのため、光ファイバ素線及びテープ心線に使用する被覆に難燃性材料を用いることでテープ心線自体の難燃性の向上が求められていた。
【０００３】
上述の課題を解決する手段としていくつかの技術が提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照。）。例えば、特許文献１には、光ファイバのガラス周りの被覆を熱硬化性もしくは紫外線硬化性の難燃性樹脂にとする発明が開示されている。かかる発明は、難燃性光ファイバを別途製造するので、製造費用が増大する。しかも、通常の非難燃性の光ファイバに比べて光学温度特性が低下するという欠点が生じていた。そのため、テープ化の際に使用する一括被覆樹脂（以下、「テープ材」ともいう。）の難燃特性調整することにより、通常光ファイバを使用した難燃性テープ心線が提案されている。
【０００４】
特許文献２には、非難燃性の光ファイバテープ心線の外層に硬化温度が２００〜４００℃のポリイミド樹脂もしくはポリエステルイミド樹脂により厚さ３〜３０μｍに被覆することで、良好な難燃性を持つテープ心線が得られることが開示されている。
特許文献２では、硬化温度が２００〜４００℃の樹脂を使用するとしている。この場合、樹脂の硬化時間が数１０分以上と長いため、光ファイバに使用されている紫外線硬化樹脂被覆が劣化し、テープ心線の温度特性及び信頼性が悪化する。また、これら耐熱樹脂は透明では無いため、光ファイバ素線に識別用の着色を施した光ファイバ着色素線を用いても、テープ心線内の心番識別が困難である。
【０００５】
特許文献３には、非難燃性の光ファイバ素線を並列に並べて、一次テープ化層に非難燃性の紫外線硬化型樹脂を用いてテープの厚さを３００μｍ以下にし、二次テープ化層に難燃性樹脂を用い、二次テープ化層の厚さを４０μｍ以上にすることで、良好な難燃性を持つテープ心線が得られることが開示されている。
特許文献３では、使用する光ファイバ素線はテープ被覆の厚さが４０μｍ以上も必要であるため、テープ心線の厚さが最低でも一次被覆したテープ心線の厚さよりも８０μｍ以上になる。そのため、機器内配線に要求される省スペース性が失われる。また、心線自体の厚みが増した場合、テープ心線を曲げたときの伸び歪が大きくなりなるため、屈曲特性が悪化する。
【０００６】
そのため、難燃特性、屈曲特性が良好な光ファイバテープ心線が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−００８４４８号公報
【特許文献２】特開２００３−３２９９０１号公報
【特許文献３】特開２００８−０９００４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、難燃特性、屈曲特性が良好な光ファイバテープ心線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、光ファイバの外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂により被覆された未着色光ファイバ素線と、光ファイバの外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂、着色層の順で被覆された着色光ファイバ素線と、難燃性紫外線硬化樹脂からなる外被層とを備える光ファイバテープ心線であって、未着色光ファイバ素線及び着色光ファイバ素線は互いに平行に配置され、外被層により一体に被覆され、光ファイバテープ心線全体において、着色光ファイバ素線の数ｎＣと未着色光ファイバ素線の数ｎＦが、ｎＦ／ｎＣ≧３の関係を満たす光ファイバテープ心線を要旨とする。
本発明の第２の態様は、光ファイバの外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂により被覆された未着色光ファイバ素線及び光ファイバの外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂、着色層の順で被覆された着色光ファイバ素線を平行に並べ被覆層で一体に被覆して得られたサブユニットと、サブユニットの外周を被覆する難燃性紫外線硬化樹脂からなる外被層とを備える光ファイバテープ心線を要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、難燃特性、屈曲特性が良好な光ファイバテープ心線が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる光ファイバテープ心線の断面概略図を示す。
【図２】本発明の第２の実施形態にかかる光ファイバテープ心線の断面概略図を示す。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる光ファイバテープ心線の一部拡大断面概略図を示す。
【図４】（ａ）〜(ｏ)は光ファイバテープ心線の断面概略図を示す。
【図５】（ａ）〜(ｏ)は光ファイバテープ心線の断面概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、実施形態を挙げて本発明の説明を行うが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。尚、図中同一の機能又は類似の機能を有するものについては、同一又は類似の符号を付して説明を省略する。
[第１の実施形態]
図１は、光ファイバ１の外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂２により被覆された未着色光ファイバ素線５と、光ファイバ１の外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂２、着色層３の順で被覆された着色光ファイバ素線６と、難燃性紫外線硬化樹脂からなる外被層１５とを備える光ファイバテープ心線３１である。未着色光ファイバ素線５及び着色光ファイバ素線６は互いに平行に配置され、外被層１５により一体に被覆されている。光ファイバテープ心線全体３１において、着色光ファイバ素線６の数ｎＣと未着色光ファイバ素線５の数ｎＦが、ｎＦ／ｎＣ≧３の関係を満たすことが好ましい。難燃特性が向上するからである。
着色光ファイバ素線６が互いに接し合わないことが好ましい。屈曲特性が向上するからである。
図３に示すように、光ファイバのガラス半径ｒ、未着色光ファイバ素線の被膜厚さｔＦ、着色光ファイバ素線の着色層の厚さｔＣ、外被層の厚さｔＴにおいて、以下の関係
４１．７≦ｒ×ｔＴ／（ｔＦ＋ｔＣ）かつ、２．０≧（ｔＦ＋ｔＣ＋ｔＴ）／ｒ
が成立することが好ましい。難燃特性と屈曲特性が向上するからである。
難燃性紫外線硬化樹脂は、臭素を基本骨格もしくは側鎖に含むエポキシ樹脂であることが好ましい。難燃性紫外線硬化樹脂としては、例えばアディソンクリアーウエーブ（Ａｄｄｉｓｏｎ  Ｃｌｅａｒ  Ｗａｖｅ）社製、製品名「ＡＣ  Ｂ９０１、ＡＣ  Ｂ９０３、ＡＣ  Ｂ９０４、ＡＣ  Ｂ９０７」等を用いることができる。
【００１３】
[第２の実施形態]
第１の実施形態との相違点を中心に説明する。図２は本発明の第１の実施形態にかかる光ファイバテープ心線２０の断面概略図を示す。図２に示すように光ファイバテープ心線２０は、光ファイバ１の外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂２により被覆された未着色光ファイバ素線５及び光ファイバ１の外周が非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂２、着色層３の順で被覆された着色光ファイバ素線６を平行に並べ難燃性紫外線硬化樹脂からなる被覆層８で一体に被覆して得られたサブユニット２０ｓ１、２０ｓ２と、サブユニット２０ｓ１、２０ｓ２の外周を被覆する難燃性紫外線硬化樹脂からなる外被層１５とを備える。着色光ファイバ素線６の数ｎＣと、未着色光ファイバ素線５の数ｎＦが、サブユニット２０ｓ１（２０ｓ２）内において、ｎＦ／ｎＣ≧３の関係を満たし、かつ、
光ファイバテープ心線２０全体においても、ｎＦ／ｎＣ≧３の関係を満たすことが好ましい。難燃特性が向上するからである。
着色光ファイバ素線６が、サブユニット２０ｓ１（２０ｓ２）内において互いに接し合わないことが好ましい。屈曲特性が向上するからである。
但し、サブユニットが異なれば、着色光ファイバ素線６が隣あっても構わない。特に屈曲特性が低下しないからである。
被覆層８及び外被層１５としては同一の難燃性紫外線硬化樹脂を用いても良い。
【実施例】
【００１４】
本発明の作用効果について、以下実施例を交えて説明する。なお、表２、表３、表５中、「着色ファイバの位置」は、各試料の対応する図面における、向って左からの位置を示す。
【００１５】
（実施例１・比較例１）
ガラス径１２５μｍの光ファイバ１の外周を非難燃性（酸素指数２０％以下）の紫外線硬化樹脂により被覆した被覆径２４５μｍ（被膜厚さｔＦ＝６０μｍ）の未着色光ファイバ素線５を用意した。また未着色光ファイバ素線５の外周にさらに着色層６を設け被覆径２６０μｍ（被膜厚さｔＦ＝６０μｍ、着色層の厚さｔＣ＝７．５μｍ）の着色光ファイバ素線６を用意した。これらの着色光ファイバ素線６、未着色光ファイバ素線５を複数本組み合わせて、難燃性の紫外線硬化樹脂である、基本骨格もしくは側鎖に臭素を含むエポキシ樹脂により外被層１５を設けた。そして、図１に示すような、厚さ（ｔＴ）３６０μｍの光ファイバテープ心線である試料１の１〜試料１の１５を作製した。それぞれの試料に対してUL1581 VW-1試験（燃焼試験）を行い合否を判定した。得られた結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
2011232621.tif 000003
【００１７】
表１より、着色光ファイバ素線６、未着色光ファイバ素線５の割合を変えることにより、難燃特性が変化することが分かった。これは、非難燃材料と難燃性材料の割合が変化することで、難燃特性が変化するためであると考えられる。また、作製した試料１の１〜試料１の１５は着色光ファイバ素線６を使用しているため、心線識別が可能であった。
以上より、試料１の１〜試料１の１５において、ｎＦ／ｎＣ≧３を満たす場合に、難燃特性が良好であった。
【００１８】
（実施例２・比較例２）
ｎＦ／ｎＣ＝３を満たす構造において、図４（ａ）〜（ｏ）に示すように、着色光ファイバ素線６、未着色光ファイバ素線５の配列を変えた光ファイバテープ心線にかかる試料１１ａ〜１１ｏを作製した。図４中、着色光ファイバ素線、未着色光ファイバ素線の配列を分かりやすくする目的で、着色光ファイバ素線を黒丸「●」、未着色光ファイバ素線を白丸「○」で示し、また他の部材のハッチングも省略した。それぞれの試料２の１〜２の試料２の１５に対して、燃焼試験及び屈曲試験を行った。屈曲試験は、JIS C 5981に示されている光コネクタを取り付けた状態・試験方法にて行った。得られた結果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
2011232621.tif 000004
【００２０】
表２より、着色光ファイバ素線が隣接している場合、屈曲試験に合格しないことが分かった。これは、着色光ファイバ素線の表面滑性が未着色光ファイバ素線に比べて良いため、外被層１５と着色層３との密着性が低かったためと考えられる。また、表２で示した結果では、全ての試料において難燃特性が良好であった。
以上より、試料２の１〜試料２の１５において、着色光ファイバ素線が互いに隣接しない場合に、難燃特性及び屈曲特性が良好になることが分かった。
【００２１】
（実施例３・比較例３）
図５（ａ）に示す配列で、着色光ファイバ素線及び未着色光ファイバ素線２１ａｃ１〜２１ａｃ８を平行に配列し、被覆層８で被覆して２つのサブユニット２１ａｓ１〜２１ａｓ2を製造した。さらに、サブユニット２１ａｓ１，２１ａｓ２の外周に、基本骨格もしくは側鎖に臭素を含むエポキシ樹脂を用いて外被層１５を設けて、分割型の光ファイバテープ心線にかかる試料３の１を作製した。
着色光ファイバ素線及び未着色光ファイバ素線の配列、及びサブユニット数を変えたことを除き、試料３の１と同様にして、図５（ｂ）〜図５（ｏ）に示す試料３の２〜試料３の１５を作製した。図５（ａ）〜図５（ｏ）中、着色光ファイバ素線、未着色光ファイバ素線の配列を分かりやすくする目的で、着色光ファイバ素線を黒丸「●」、未着色光ファイバ素線を白丸「○」で示し、また他の部材のハッチングも省略した。
それぞれの試料３の１〜試料３の１５に対して、燃焼試験、屈曲試験及び分割後の識別について試験を行なった。結果を表３に示す。なお、着色光ファイバ素線の色は、同一の光ファイバテープ心線内では、互いに違う色を使用した。分割後の識別に関しては、分割した後の光ファイバテープ心線において、元々の心番が判別できるかどうかの確認を行なった。
【００２２】
【表３】
2011232621.tif 000005
【００２３】
表３より、２つ以上のサブユニットで構成される光ファイバテープ心線においても、同一サブユニット内で着色光ファイバ素線が隣接している場合では、屈曲試験に合格しないことがわかった。また、同一サブユニット及び光ファイバテープ心線全体の何れかにおいて、ｎＦ/ｎＣ≧３を満足しなかった場合、難燃特性が良好ではなかった。
以上より、試料２１ａ〜２１ｏにおいても、同一サブユニット内で着色光ファイバ素線が隣接せずかつ、サブユニット内及び光ファイバテープ心線全体でｎＦ/ｎＣ≧３を満たす場合に、難燃特性及び屈曲特性が良好になることが分かった。
また、心線識別性は、サブユニット内に少なくとも１本以上は着色光ファイバ素線が存在する場合において、満足することが分かった。
【００２４】
（実施例４・比較例４）
図１に示すように、左から１、３、５番目に着色光ファイバ素線６がくるように、総数１２本の着色光ファイバ素線６及び未着色光ファイバ素線５を配置し、被覆層８で一体に被覆して光ファイバテープ心線にかかる試料４の１〜試料４の３２を作製した。その際、図３に示す、ガラス径（２ｒ）、被覆厚さ（ｔＦ）、着色厚さ（ｔＣ）、図１に示すテープ厚さ（ｔＴ）が表４に示す値になるようにした。その後、それぞれの試料４の１〜試料４の３２に対して、燃焼試験及び屈曲試験を行なった。結果を表４に示す。
【００２５】
【表４】
2011232621.tif 000006
【００２６】
表４より、ｒ×ｔＴ／(tＦ＋tＣ)の値が、４１．７以上の場合において、燃焼特性が良好であることが分かった。これは、難燃性材料の比率が非難燃性材料に比べて高くなるためであると考えられる。一方、（ｔＦ十ｔＣ＋ｔＴ）/ｒの値が、２．０以下のときに、屈曲特性が良好であった。これは、被覆厚さがガラスに対して薄いほど、屈曲時に被覆加わる曲げ半径が小さくなるためであると考えられる。
以上より、次式
４１．７≦ｒ×ｔＴ／（tＦ＋tＣ）かつ、２．０≧（ｔＦ十ｔＣ＋ｔＴ）／r
を満たす場合に、難燃特性及び屈曲特性が良好になることが分かった。
【００２７】
（実施例５）
図１に示すように、左から１、３、５番目に着色光ファイバ素線６がくるように、総数１２本の着色光ファイバ素線６及び未着色光ファイバ素線５を配置し、外被層１５で一体に被覆して光ファイバテープ心線にかかる試料５の１〜試料５の６を作製した。その際、難燃特性が一番厳しい条件（非難然樹脂の割合が一番大きい）、即ちr＝６２．５μｍ、tＦ＝６０．０μｍ、tＣ＝７．５μｍ、ｔＴ＝４５．０μｍとした。また外被層１５に使用する難燃性及び非難燃性紫外線硬化樹脂として、以下の６種類の樹脂を用いた。その後、得られた試料５の１〜試料５の６について燃焼試験を行なった。１０回試験したときの合格率を表５に示す：
樹脂Ａ：基本骨格もしくは側鎖に臭素を含むエポキシ樹脂、
樹脂Ｂ：エポキシ系樹脂、樹脂中に水酸化アルミニウムを含む、
樹脂Ｃ：エポキシ系樹脂、樹脂中に難燃剤は含まない、
樹脂Ｄ：ウレタン系樹脂、樹脂中に難燃剤として臭素を含む、
樹脂Ｅ：ウレタン系樹脂、樹脂中に水酸化アルミニウムを含む、
樹脂Ｆ：ウレタン系樹脂、樹脂中に難燃剤は含まない。
【００２８】
【表５】
2011232621.tif 000007
【００２９】
表５より、外被層１５として基本骨格もしくは側鎖に臭素を含むエポキシ樹脂の場合に、燃焼特性が良好であった。
【符号の説明】
【００３０】
１…光ファイバ、
２…非難燃性アクリレート系紫外線硬化型樹脂、
３…着色層、
５…未着色光ファイバ素線、
６…着色光ファイバ素線、
８…被覆層
２０ｓ１、２０ｓ２…サブユニット
１５…外被層
２０…光ファイバテープ心線
【図１】
2011232621.tif 000008
【図２】
2011232621.tif 000009
【図３】
2011232621.tif 000010
【図４】
2011232621.tif 000011
【図５】
2011232621.tif 000012