(57)【要約】【課題】高滑性、耐摩耗性及び難燃性に優れたオレフィン系樹脂の押出成形体である光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】オレフィン系樹脂に結晶径３〜１０μｍのタルク１１を添加し、当該タルク１１を添加したオレフィン系樹脂混合物を押出成形により形成することにより、押出成形の際にベース樹脂であるオレフィン系樹脂の表面側へタルク１１が誘因されてケーブル外被１表面に鱗片状に配列されることとなり、表面を鱗片状に覆うタルク１１により表面硬度を高くして高滑性（低摩擦性）及び耐摩耗性を向上できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを外被で被覆してなる光ファイバケーブルにおいて、
オレフィン系樹脂に結晶径３〜１０μｍのタルクを添加し、当該タルクを添加したオレフィン系樹脂混合物を外被として押出成形により形成されることを
特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
前記請求項１に記載の光ファイバケーブルにおいて、
前記タルクが、オレフィン系樹脂１００重量部に対して１０〜２０重量部添加されることを
特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の光ファイバケーブルにおいて、
前記タルクが押出成形の押出し速度を遅くするに伴って大きな結晶径とされることを
特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載の光ファイバケーブルにおいて、
前記オレフィン系樹脂１００重量部に対して赤リンをリン濃度で５wt％〜９wt％添加することを
特徴とする光ファイバケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オレフィン系樹脂をベース樹脂として押出形成される押出成形体であるケーブルに関し、特に難燃性、高滑性及び耐摩耗性に優れた光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の押出成形体及びその形成方法に関して、断熱管の製造方法が特開平７−３３０９４１号公報に開示され、またポリオレフィン樹脂成形体が特開平１１−２１３９２号公報に開示されるものがある。
【０００３】
前記従来の断熱管の製造方法は、赤リンを0.1〜20％と液化炭化水素ガスを0.5〜10％含むポリスチレンまたはスチレン共重合体樹脂を金属管の外周に発泡倍率３〜20倍に押出被覆するものである。
【０００４】
このように従来の断熱管の製造方法においては、ステアリル酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ケイ酸カルシウム等の造核剤、タルク、アルミナ、カオリン、シリカ、炭酸カルシウム等の補強剤、硫酸カルシウム、雲母、セライト、アスベスト、ゼオライト、珪藻土等の添加剤を添加することにより、発泡ポリスチレンまたはスチレン共重合体樹脂の発泡を緻密にして剛直な構造とすることができる。また、この添加量としては、ポリスチレンまたはスチレン共重合体樹脂に対し、造核剤は0.01〜1.0重量％程度、好ましくは0.05〜0.2重量％程度が適当であり、補強剤は0.5〜５重量％程度、好ましくは1.5〜３重量％程度が適当である。これらの添加剤を加えることにより、気泡径をより微細にすることができ、機械的強度が向上する。
【０００５】
また、従来の樹脂成形体は、ベース樹脂のポリプロピレンにアルカリ土類の金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、タルク、ゼオライト、酸化チタン等の無機充填材が添加されて構成される。この水和珪酸マグネシウムの粉末の無機物であるタルクは、ポリプロピレンの量を減じて発火温度と伝熱係数と比重を高めて燃焼速度を低下させることができる。
【０００６】
このタルクは、他の無機物と比べて良好な耐薬品性を有し、その白色度が９５前後と高く、硬度が１前後と柔らかくて成形体の加工性を損なわない、という特性を有しているので好ましいのである。このタルクの添加量は、ポリプロピレン１００重量部に対して、１０〜１００重量部が好ましい。１００重量部以上になると成形体の機械的強度が低下する。より好ましくは２０〜６０重量部である。
【特許文献１】特開平７−３３０９４１号公報
【特許文献２】特開平１１−２１３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１に記載の断熱管の製造方法としては、タルク又はステアリン酸カルシウムをポリスチレン又はスチレン共重合体樹脂を緻密で剛直な構造とすることができるものの、樹脂形成体表面の高滑性及び耐摩耗性を向上させることができないという課題を有していた。
【０００８】
特に、前記特許文献１に記載の技術においては、樹脂成形体の下層部分を微細な気泡径の難燃発泡樹脂被覆層とし、この難燃発泡樹脂被覆層の下層部分を添加されるタルクにより発泡ポリスチレン又はスチレン共重合体樹脂の気泡径を微細にすることにより、機械的強度を向上させようとするものであり、下層と上層とを別途に被覆形成しなければならないという課題を有していた。
【０００９】
また、前記特許文献２に記載の樹脂成形体は以上のように構成されていたことから、タルクの添加により燃焼速度を低下させて難燃性を向上させることができても、樹脂成形体の表面について摺動性及び耐摩耗性を向上させることができないという課題を有する。
【００１０】
本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、高滑性、耐摩耗性及び難燃性に優れたオレフィン系樹脂の押出成形体とされる光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る光ファイバケーブルは、オレフィン系樹脂に結晶径３〜１０μｍのタルクを添加し、当該タルクを添加したオレフィン系樹脂混合物を外被として押出成形により形成されるものである。
また、本発明に係る光ファイバケーブルは必要に応じて、タルクがオレフィン系樹脂１００重量部に対して１０〜２０重量部添加されるものである。
また、本発明に係る光ファイバケーブルは必要に応じて、タルクが押出成形の押出し速度を遅くするに伴って大きな結晶径とされるものである。
また、本発明に係る光ファイバケーブルは必要に応じて、オレフィン系樹脂１００重量部に対して赤リンをリン濃度で５wt％〜９wt％添加するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明において、オレフィン系樹脂に結晶径３〜１０μｍのタルクを添加し、当該タルクを添加したオレフィン系樹脂混合物を押出成形により形成することにより、押出成形の際にベース樹脂であるオレフィン系樹脂の表面側へタルクが誘因されてケーブル外被表面に鱗片状に配列されることとなり、表面を鱗片状に覆うタルクにより表面硬度を高くして高滑性（低摩擦性）及び耐摩耗性を向上できる。
【００１３】
本発明においては、タルクがオレフィン系樹脂１００重量部に対して１０〜２０重量部添加されることにより、ベース樹脂であるオレフィン系樹脂の表側全面をタルクの結晶板で被覆できることとなり、ケーブル外被表面全体の高滑性（低摩擦性）及び耐摩耗性をより向上させることができる。
【００１４】
本発明においては、タルクが押出成形の押出し速度を遅くするに伴って大きな結晶径とされることにより、押出成形の際にベース樹脂であるオレフィン系樹脂の表面側へタルクをより確実に誘引できることとなり、ケーブル外被表面全体の高滑性（低摩擦性）及び耐摩耗性をより向上させることができる。
【００１５】
本発明においては、オレフィン系樹脂１００重量部に対して赤リンをリン濃度で５wt％〜９wt％添加することにより、加熱燃焼時に赤リンがケーブル外被表面に炭素膜を確実に形成できることとなり、高滑性（低摩擦性）及び耐摩耗性と共に難燃性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る光ファイバケーブルを架空光ドロップケーブルを例に挙げて図１及び図２に基づいて説明する。この図１は本実施形態に係る架空光ドロップケーブルの横断面図、図２は図１記載の架空光ドロップケーブルのＡ−Ａ線断面図である。
【００１７】
前記各図において本実施形態に係る架空光ドロップケーブルは、ケーブル被覆材として表１にＤＥ４として示すように、高密度ポリエチレン７０重量部、相溶化剤１０重量部、低密度ポリエチレン２０重量部、水酸化マグネシウム７０重量部、タルク１５重量部、難燃助剤４重量部、酸化防止剤０．６重量部、滑剤１重量部、顔料４重量部の配合比でポリエチレン樹脂混合物を生成して構成される。この配合内容を表１に示す。
【００１８】
【表１】
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前記タルクは、結晶径が３〜１０μｍが望ましく、結晶径が３μｍ以下では成形体表面に鱗片状に配列できず、また結晶径が１０μｍ以上で押出し成形されるケーブル外被形状を悪化させる。
【００１９】
本実施形態に係る架空光ドロップケーブルは、図１に示すように前記配合比のポリエチレン樹脂混合物からなる外被１で被覆される光ファイバ本線２０と支持線２１とをネック部２２で接合して形成される。この架空光ドロップケーブルの高さＬ2が６．０ｍｍ、幅Ｌ3が２．０ｍｍであり、光ファイバ本線２０の高さＬ1が３．７ｍｍとして構成される。この光ファイバ本線２０は外被１に被覆された２芯の光ファイバ芯線２と、この光ファイバ芯線２の両側に配設されるＦＲＰ製の２本の補強線３とを備える構成である。
【００２０】
前記支持線２１は、鋼製のメッセンジャーワイヤ４を外被１で被覆して構成される。また、光ファイバ本線２０は、外被１の表面における側面対向位置に切欠溝部１０ａが形成され、この切欠溝部１０ａにより管路入線の際に管路内壁への接触面積を極力小さくして摩擦係数を小さくすると共に、光ファイバ本線２０自体の適当な屈曲性を獲得している。特に、この切欠溝部１０ａは、外被１から光ファイバ芯線２を引き出す場合に切開作業を簡易確実に行うことができる。
【００２１】
次に、前記構成に基づく本実施形態に係る架空光ドロップケーブルの製造動作を説明する。まず、前記配合比でケーブル被覆材となるポリエチレン樹脂混合物を混練生成し、このポリエチレン樹脂混合物を１０ｍ／分〜５００ｍ／分の押出し速度で押出して架空光ドロップケーブルを形成する。なお、前記押出し速度は、タルクの結晶径が３μｍ〜１０μｍの間で大きくなるに伴って５００ｍ／分から１０ｍ／分へ遅くなるように制御することもできる。
【００２２】
このように高密度ポリエチレン樹脂をベース樹脂とするポリエチレン樹脂混合物中に混練されたタルクは、３μｍ〜１０μｍのうちの所定結晶径を選定し、且つこのポリエチレン樹脂混合物を押出す速度を１０μｍ／分から５００μｍ／分の間で制御するようにしているので、ポリエチレン樹脂混合物が押出成形される架空光ドロップケーブルの外被１の表面に誘引され、この誘引されたタルク１１が架空光ドロップケーブルの外被１表面に図２に示すような鱗片状タルク１１ａとして配列されることとなる。この外被１表面に鱗片状タルク１１ａが配列されることにより、外被１の表面硬度を高くして高滑性（低摩擦性）及び耐摩耗性を向上した架空光ドロップケーブルを形成することができる。
【００２３】
（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る架空光ドロップケーブルを図３に基づき、前記図１を参照して説明する。この図３は図１に記載の架空光ドロップケーブルのＡ−Ａ線断面図を示す。
【００２４】
前記各図において本実施形態に係る架空光ドロップケーブルは、前記第１の実施形態におけるポリエチレン樹脂混合物の水酸化マグネシウム７０重量部に代えて赤リン１１．７重量部を配合すると共に、難燃性助剤を除いて構成される。即ち、本発明の第２の実施形態に係る架空光ドロップケーブルは、ケーブル被覆材として表１にＤＥ−２１として示すように、高密度ポリエチレン７０重量部、相溶化剤１０重量部、低密度ポリエチレン２０重量部、赤リン１１．７重量部、タルク１５重量部、酸化防止剤０．６重量部、滑剤１重量部、顔料４重量部の配合比でポリエチレン樹脂混合物を生成して構成される。
【００２５】
前記赤リンは、高密度ポリエチレンのベース樹脂量に対して５wt％〜９wt％が最適であり、この５wt％以下の添加では難燃性を低下させ、他方９wt％以上の添加では難燃性の向上がない。また、前記ポリエチレン樹脂混合物は水酸化マグネシウム及び難燃助剤を添加することなく、赤リンを添加していることから、樹脂中のフィラーを減少させることができることとなり、低摩擦化して耐摩耗性を向上させることができる。
【００２６】
次に、前記構成に基づく本実施形態に係る架空光ドロップケーブルの製造動作を説明する。まず、前記配合比でケーブル被覆材となるポリエチレン樹脂混合物を混練生成し、このポリエチレン樹脂混合物を前記第１の実施形態と同様に１０ｍ／分〜５００ｍ／分の押出し速度で押出して架空光ドロップケーブルを形成する。なお、前記押出し速度は、タルクの結晶径が３μｍ〜１０μｍの間で大きくなるに伴って５００ｍ／分から１０ｍ／分へ遅くなるように制御することもできる。
【００２７】
この高密度ポリエチレン樹脂をベース樹脂とするポリエチレン樹脂混合物中にタルクと赤リンを混練していることから、このタルクが前記第１の実施形態と同様に架空光ドロップケーブルの外被１表面に図３（Ａ）に示すような鱗片状タルク１１ａが配列されることに加え、前記赤リン１２がポリエチレン樹脂混合物中でやや表面寄りに散点状に分布して配合されることとなるので、架空光ドロップケーブルが炎等の高温に曝されたとしても表面に炭化被膜１２ａを形成して高い難燃性とすることができる。
【００２８】
このように赤リン１２で炭化被膜１２ａを形成すると共に、支線１１で鱗片状タルク１１ａが配列されることにより、燃焼時に発生する高熱でポリエチレン樹脂混合物が液状に溶融して流動すると炭化被膜１２ａを崩壊することとなるが、前記鱗片状タルク１１ａを形成する支線１１の結晶水放出が８００℃と極めて高いことから、炭化被膜１２ａの崩壊を確実に防止できることとなる。なお、支線１１以外の金属水酸化物（例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等）、板状結晶体フィラー（例えば、カオリナイト等）等の無機充填材は、結晶水の放出が２００℃〜４００℃で発泡することとなることからタルクに比べて容易に炭化被膜１２ａを崩壊させることとなる。
【実施例】
【００２９】
前記架空光ドロップケーブルの効果を確認するための試験を図４及び図５に記載する各試験システムを用いて実施した。この図４は本発明の各実施形態に係る架空光ドロップケーブルの低摩擦性を試験する低摩擦性試験装置の構成図、図５は本発明の各実施形態に係る架空光ドロップケーブルの管路通線試験システム構成図である。
【００３０】
（実施例１）
前記図４に記載の低摩擦性試験装置により第１及び第２の実施形態に係る架空光ドロップケーブル（ＤＥ−４、ＤＥ−２１）と共に従来の架空光ドロップケーブル（外被材料に日本ユニカー株式会社製ＮＵＣ−９７３９を使用）を比較例として低摩擦性試験を行った。
【００３１】
この低摩擦性試験は図４に示すように引き抜き試験片としての架空光ドロップケーブルを固定試験片で上下より挟み込み、この挟み込んだ架空光ドロップケーブルを試料固定板で挟み込んだ状態で印加荷重３ｋｇの錘で加圧する。この印加荷重３ｋｇの加圧状態でロードセルにて前記引き抜き試験片を引っ張り軸方向へ１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張り、摩擦力を測定して摩擦係数を得た。この低摩擦性試験の結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】
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（実施例２）
耐摩耗性試験を前記実施例１と同様に第１及び第２の実施形態に係る架空光ドロップケーブル（ＤＥ−４、ＤＥ−２１）と共に従来の架空光ドロップケーブル（外被材料に日本ユニカー株式会社製ＮＵＣ−９７３９を使用）を比較例として、架空光ドロップケーブルの支持線２１に対して実行した。この耐摩耗性試験結果を表３に示す。同表において第１の実施形態に係る架空光ドロップケーブルは比較例である従来ケーブルの６倍の耐摩耗性を有する結果が得られた。また同表において第２の実施形態に係る架空光ドロップケーブルは、同様に比較例の２４倍の耐摩耗性を有する結果が得られた。
【００３３】
【表３】
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（実施例３）
前記図５に記載の管路通線試験システムを用いて第１及び第２の実施形態に係る架空光ドロップケーブル（ＤＥ−４、ＤＥ−２１）と共に従来の架空光ドロップケーブル（外被材料に日本ユニカー株式会社製ＮＵＣ−９７３９を使用）を比較例として管路通線経験を行った。この管路通線経験は、図５に示す管路内に呼び線（約３１ｍ、６ｍｍφ対撚構造）を挿入し、この管路の送出端から露出している呼び線に試験対象となる架空光ドロップケーブルを接続し、この架空光ドロップケーブルを接続した呼び線をケーブル牽引端より牽引するように実行する。このケーブル牽引は人手で１０ｍ（牽引開始時を引込長０とする。）の距離を１０ｍ／ｍｉｎの速度で４回行い、引込総長４０ｍでの張力を測定した。この試験結果を表４に示す。同表において引込総長４０ｍでは、第１、第２の実施形態に係る架空光ドロップケーブルは比較例である従来ケーブルに対して５分の１の張力となることが解る。
【００３４】
【表４】
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（実施例４）
本発明の第２の実施形態に係る架空光ドロップケーブルにおけるポリエチレン樹脂混合物中のタルクについて、その粒径及び添加量を異ならせて実験１、２、及び３のケーブルを得、第２の実施形態に係るケーブル（ＤＥ−２１）との比較を行った。各ケーブル外被の配合と比較結果を表５に示す。同表に示すように、各実験のケーブル外被は、タルク１１の結晶径を２μｍ、１７μｍとすると共に、添加量を１５重量部と３０重量部に異ならせる構成とした。この結果、タルク１１の結晶径が１７μｍ（実験２）では結晶の押出外観が悪くなり、結晶径２μｍ（実験１）では耐摩耗性が若干悪化することが解る。また、タルク１１の添加量が３０重量部（実験３）となると、熱老化性が悪くなることが解る。
【００３５】
【表５】
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（実施例５）
本発明の第２の実施形態に係る架空光ドロップケーブルにおけるポリエチレン樹脂混合物中の赤リンについて、その添加量を異ならせて実験４〜８のケーブルを得、第２の実施形態に係るケーブル（ＤＥ−２１）との比較を行った。各ケーブル外被の配合と比較結果を表６に示す。同表に示すように、各実験のケーブル外被は、赤リン１２の添加量を１．５重量部（実験４）、４．４重量部（実験５）、７．５重量部（実験６）、１１．７重量部（ＤＥ−２１）、１４．３重量部（実験７）、１９．８重量部（実験８）に異ならせる構成とした。この結果、赤リン１２のリン濃度が３wt％以下で難燃性が悪いことが解り、また赤リン１２のリン濃度が１２wt％以上でケーブルの押出外観が悪化することが解る。即ち、赤リンのリン濃度は、５wt％から９wt％の範囲が望ましい。
【００３６】
【表６】
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【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る架空光ドロップケーブルの横断面図である。
【図２】図１記載の架空光ドロップケーブルのＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１記載の架空光ドロップケーブルのＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の各実施形態に係る架空光ドロップケーブルの低摩擦性を試験する低摩擦性試験装置の構成図である。
【図５】本発明の各実施形態に係る架空光ドロップケーブルの管路通線試験システム構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      外被
１１    タルク
１１ａ  鱗片状タルク
１２    赤リン
１２ａ  炭化被膜
２      光ファイバ芯線
２０    光ファイバ本線
２１    支持線
２２    ネック部
３      補強線
４      メッセンジャーワイヤ
【図１】
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【図２】
2007140445.tif 000010
【図３】
2007140445.tif 000011
【図４】
2007140445.tif 000012
【図５】
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