(57)【要約】【課題】耐加熱変形性、難燃性に優れた光ファイバコードを提供する。【解決手段】光ファイバ１を紫外線硬化樹脂４で被覆した光ファイバ素線５の外周にさらに樹脂６を被覆して光ファイバ心線７とし、その光ファイバ心線７の外周にテンションメンバ８と最外樹脂層９を順次形成した光ファイバコード１０において、最外樹脂層９が、ポリウレタンエラストマ１００質量部に対し、トリアジン誘導体２０質量部以上１００質量部以下、およびリン化合物０質量部以上３０質量部以下を混合してなる樹脂組成物からなるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを紫外線硬化樹脂で被覆した光ファイバ素線の外周に、さらに樹脂を被覆して光ファイバ心線とし、その光ファイバ心線の外周にテンションメンバと最外樹脂層を順次形成した光ファイバコードにおいて、
前記最外樹脂層が、ポリウレタンエラストマ１００質量部に対し、トリアジン誘導体２０質量部以上１００質量部以下、およびリン化合物０質量部以上３０質量部以下を混合してなる樹脂組成物からなることを特徴とする光ファイバコード。
【請求項２】
前記トリアジン誘導体がメラミンシアヌレートである請求項１記載の光ファイバコード。
【請求項３】
前記メラミンシアヌレートの一次粒子径が１μｍ以上５μｍ以下である請求項２記載の光ファイバコード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器間の配線や車載用途等に使用され、耐加熱変形性、難燃性に優れた光ファイバコードに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバは石英系のガラスコアとクラッドからできているものが主流であるが、ガラスのみでは傷つきやすく折れやすいため線引き時に紫外線硬化樹脂などで表面を保護する。この形態のものを光ファイバ素線と呼ぶ。また、さらに強度を上げるためナイロンやシリコーンなどの樹脂を光ファイバ素線の外層に設けたり、あるいはさらに厚く紫外線硬化樹脂層を設けることが一般的であり、この形態のものを光ファイバ心線と呼ぶ。
【０００３】
最近、光ファイバは機器間の配線や宅内配線、車載用途などにも使用されるようになってきており、配線作業などの取り回しやコネクタとの接続などで、光ファイバには折り曲げや荷重などより高い負荷がかかるようになってきた。このような用途には、光ファイバ心線の外周にケブラー繊維などの抗張力繊維（テンションメンバ）を添えて、その上に樹脂層（最外樹脂層）を設けた光ファイバコードと呼ばれるものが使用される。
【０００４】
光ファイバコードの最外層の樹脂層には、従来、塩化ビニル樹脂が広く使われてきたが、塩化ビニル樹脂は廃却の際、燃焼時にダイオキシンや腐食性ガスの発生が問題視されたり、埋め立て時に樹脂中に含まれる鉛などの重金属の流出が問題視されてきた。このため最近ではこのような問題のない、ポリエチレンやポリエチレン−酢酸ビニル共重合体などのベースポリマに水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウムなどの難燃剤を混合したノンハロゲン材料が広く使用されている。
【０００５】
一方、ポリウレタンエラストマは、優れた機械特性や耐熱性、低温での柔軟性を有することが知られており、電線、ケーブルの被覆材料や光ファイバコードの被覆材料として使用されてきている。機器間の配線や車載用途等に使用されるケーブルには難燃性、耐熱性、耐摩耗性など種々の特性が要求される。特に難燃性を得るために、ポリウレタンエラストマに臭素原子や塩素原子を含有するハロゲン系難燃剤やアンチモン化合物を配合した樹脂組成物が主流であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００４／１０７００４号
【特許文献２】国際公開第２００４／１０７００５号
【特許文献３】特表２００８−５２７４５１号公報
【特許文献４】特開２０００−２４９８７８号公報
【特許文献５】特開２００３−３１５６３９号公報
【特許文献６】特開２００４−５１９０３号公報
【特許文献７】特開２００４−６２１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来のノンハロゲン材料では、耐熱性、特に加熱変形性に問題があり、８０℃を超える使用環境には対応できない。加熱変形性を上げる目的などでノンハロゲン材料に電子線を照射して架橋させることをするが、この場合はガラスファイバ素線が劣化してしまい、伝送損失が悪化する問題がある。
【０００８】
一方、ハロゲン系難燃剤を施したポリウレタンエラストマは、燃焼時に難燃剤に含まれるハロゲン化合物から有害なガスが発生することや、材料に配合された重金属が埋め立て時に溶出するといった問題があった。
【０００９】
本発明は懸かる問題を解決し、耐加熱変形性、難燃性に優れた光ファイバコード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】
【００１０】
上記目的を達成するために創案された本発明は、光ファイバを紫外線硬化樹脂で被覆した光ファイバ素線の外周にさらに樹脂を被覆して光ファイバ心線とし、その光ファイバ心線の外周にテンションメンバと最外樹脂層を順次形成した光ファイバコードにおいて、前記最外樹脂層が、ポリウレタンエラストマ１００質量部に対し、トリアジン誘導体２０質量部以上１００質量部以下、およびリン化合物０質量部以上３０質量部以下を混合してなる樹脂組成物からなる光ファイバコードである。
【００１１】
前記トリアジン誘導体がメラミンシアヌレートであると良い。
【００１２】
前記メラミンシアヌレートの一次粒子径が１μｍ以上５μｍ以下であると良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、耐加熱変形性、難燃性に優れた光ファイバコードを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の光ファイバコードの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の好適な実施の形態について図面に基づき説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る光ファイバコードの構造を示す断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態に係る光ファイバコード１０は、光ファイバ１を紫外線硬化樹脂４（第一紫外線硬化樹脂層２および第二紫外線硬化樹脂層３）で被覆した光ファイバ素線５の外周に、第三紫外線硬化樹脂層（樹脂）６を被覆して光ファイバ心線７とし、その光ファイバ心線７の外周にテンションメンバ８と最外樹脂層９を順次形成してなる。
【００１８】
本実施の形態では、紫外線硬化樹脂４は第一紫外線硬化樹脂層２および第二紫外線硬化樹脂層３の二層からなるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
また本発明は光ファイバ１、紫外線硬化樹脂４、テンションメンバ８の材質を特に限定するものではなく、公知のものを使用することができ、例えばテンションメンバ８としてケブラー繊維を使用することができる。
【００２０】
さて、本発明の光ファイバコード１０は、最外樹脂層９が、ポリウレタンエラストマ１００質量部に対し、トリアジン誘導体２０質量部以上１００質量部以下、およびリン化合物０質量部以上３０質量部以下を混合してなる樹脂組成物からなることを特徴とする。
【００２１】
以下に、本発明に係る最外樹脂層９を構成する各成分について詳述する。
【００２２】
ポリウレタンエラストマには、ポリエーテル型、ポリエステル型の構造を持つのが一般的であるが、本発明の最外樹脂層９に使用するポリウレタンエラストマにおいては特に規定しない。使用可能なポリウレタンエラストマとしては、例えばＢＡＳＦジャパン製のエラストランシリーズ、日本ミラクトラン製のミラクトランシリーズなどがある。
【００２３】
トリアジン誘導体化合物としては、メラミンやメラミンとシアヌル酸、ポリリン酸、スルホン酸などとの付加物、反応物、あるいはメラム、メレム、メロンなどのメラミン縮合物やそれらと酸の反応物などがあるが、メラミンとシアヌル酸の付加物であるメラミンシアヌレートが代表的なものであり、特性、入手性、コストの面で優れている。
【００２４】
また、メラミンシアヌレートの一次粒子径は、ポリウレタンエラストマへの分散性の面から１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。一次粒子径が１μｍ以上であると樹脂に分散させる際に、粒子同士が凝集することなく分散させることができる。また、５μｍ以下の粒子であることで、光ファイバコードの外観への影響もなく、良好なものとなる。
【００２５】
リン化合物は、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、クレジルジ２，６−キシレニルホスフェートなどの芳香族リン酸エステル、レゾルシノールビス−ジフェニルホスフェート、レゾルシノールビス−ジキシレニルホスフェート、ビスフェノールＡビス−ジフェニルホスフェートなどの芳香族縮合リン酸エステル、ホスファゼン化合物などがあげられる。
【００２６】
本発明においてトリアジン誘導体の混合量をポリウレタンエラストマ１００質量部に対して２０質量部以上１００質量部以下としたのは、２０質量部以上であることで、良好な難燃性を得ることができ、また１００質量部以下であることで、光ファイバコードの破断伸びなどの機械的特性も優れたものとできるためである。
【００２７】
本発明においてリン化合物の混合量をポリウレタンエラストマ１００質量部に対して０質量部以上３０質量部以下としたのは、混合量が３０質量部以下であることで、最外樹脂層９表面のリン化合物によるブルームの発生を抑制することができるためである。
【００２８】
本発明の樹脂組成物には定法に従い、酸化防止剤、分散安定剤、銅害防止剤、滑剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤などを添加することができる。
【００２９】
このようにされる本発明の光ファイバコードは、廃却の際にダイオキシンや腐食性ガスの発生、重金属流出の虞がなく、優れた耐加熱変形性、難燃性を有する。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明の実施例と比較例について説明する。
【００３１】
実施例と比較例に用いた光ファイバコードは以下のように製造した。光ファイバコードの構造は図１に示した通りである。
【００３２】
石英ガラスのプリフォームを加熱炉で溶融して外径０．１２５ｍｍの光ファイバに線引きし、その外周に硬化後のヤング率が１．２ＭＰａのウレタンアクリレート樹脂塗料を塗布後、ダイスでしごき、紫外線照射炉を通して硬化させ、外径０．１９５ｍｍとなるように第一紫外線硬化樹脂層として設け、さらにその外周に硬化後のヤング率が７００ＭＰａのウレタンアクリレート樹脂塗料を塗布後、ダイスでしごき、紫外線照射炉を通して硬化させ、外径０．２４５ｍｍとなるように第二紫外線樹脂層として設けて光ファイバ素線を得た。さらに、この光ファイバ素線の外周に硬化後のヤング率が８００ＭＰａのウレタンアクリレート樹脂塗料を塗布後、ダイスでしごき、紫外線照射炉を通して硬化させ、外径０．５ｍｍとなるように第三紫外線硬化樹脂層として設けて光ファイバ心線を得た。この光ファイバ心線の外周にテンションメンバとして、ケブラー繊維を添えながら、後述する実施例、比較例に示す樹脂組成物を、最外樹脂層として厚さ０．７５ｍｍとなるように４０ｍｍ押出し機（Ｌ／Ｄ＝２５）を用いて押出し成形し光ファイバコードを得た。
【００３３】
なお、最外樹脂層に用いる樹脂組成物は、二軸押出機を用いて混練りし、ストランド状に押出しそれを切断してペレット状に成形して用いた。
【００３４】
以上のように製造した実施例と比較例の光ファイバコードは、以下に示す項目の評価を行った。
【００３５】
引張特性はＪＩＳ  Ｃ  ３００５に準拠し、光ファイバコードから最外被覆層（最外樹脂層）をチューブ状に採取して試験に用い、引張強さ１０ＭＰａ以上、破断伸び２００％以上を合格とした。
【００３６】
加熱変形はＪＩＳ  Ｃ  ３００５に準拠した。先ず光ファイバコードから最外被覆層をチューブ状に採取し、そのチューブの内径と同じ外径を持つ銅線をチューブ内に挿入して供試線とし、加熱変形率を測定した。加熱変形率の式を下式に示す。なお荷重は１ｋｇとし、温度は１０５℃で行い、加熱変形率１０％以下を合格とした。
【００３７】
【数１】
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【００３８】
難燃性はＪＩＳ  Ｃ  ３００５に準拠し、光ファイバコードを水平に保持する水平試験、及び６０°に傾斜させて保持する６０°傾斜試験を行った。判定は試験片を５本供試し、炎を１０秒あてた後、５本全てが３０秒以内に消火したものを合格とした。
【００３９】
外観やブルームは手触りや目視で３段階に評価し、良好なものを○、外観にわずかにざらつきがある、あるいは極わずかにブルームがあるが合格と判断するものを△、外観が明らかにざらついている、あるいはブルームが顕著なものを×とした。
【００４０】
総合評価は、以上の評価項目で全て合格するものを◎とした。他の評価は基準値内に入るものの、難燃性で水平試験のみ合格するもの、または他の評価は基準値内に入るものの、光ファイバコードの外観試験のみややざらつきがあり判定が△としたものについては、総合評価を○とした。難燃性の６０°傾斜試験以外にも不合格の項目があるものを×とした。
【００４１】
ここで、実施例、比較例に用いた最外樹脂層の樹脂組成物について説明する。
【００４２】
（実施例１〜３）
ポリウレタンエラストマとしてＢＡＳＦジャパン製のＥＴ８９０、トリアジン誘導体化合物として堺化学工業製のメラミンシアヌレートＭＣ−２０ＳＪ（平均一次粒子径２μｍ）をそれぞれ表１に示す質量割合で２軸押出機を用いて混練りし、実施例１〜３に用いる樹脂組成物を得た。
【００４３】
（実施例４）
トリアジン誘導体化合物として堺化学工業製のメラミンシアヌレートＭＣ−２０ＳＪ（平均一次粒子径２μｍ）のかわりに、堺化学工業製のメラミンシアヌレートＭＣ−５Ｓ（平均一次粒子径０．５μｍ）を用いた以外は実施例１〜３と同様の配合により実施例４に用いる樹脂組成物を得た。
【００４４】
（実施例５，６）
ポリウレタンエラストマとしてＢＡＳＦジャパン製のＥＴ８９０、トリアジン誘導体化合物として堺化学工業製のメラミンシアヌレートＭＣ−２０ＳＪ（平均一次粒子径２μｍ）、リン化合物として大八化学工業製の芳香族縮合リン酸エステルＰＸ−２００をそれぞれ表１に示す質量割合で２軸押出機を用いて混練りし、実施例５，６に用いる樹脂組成物を得た。
【００４５】
（比較例１）
ポリウレタンエラストマのみを最外樹脂層の材料として使用した。
【００４６】
（比較例２，３）
トリアジン誘導体化合物の堺化学工業製メラミンシアヌレートＭＣ−２０ＳＪ（平均一次粒子径２μｍ）の配合量を本発明の規定から外れる１０質量部、及び１１０質量部とした以外は実施例１〜３と同様の配合により樹脂組成物を得た。
【００４７】
（比較例４）
リン化合物の大八化学工業製の芳香族縮合リン酸エステルＰＸ−２００の配合量を本発明の規定から外れる３５質量部とした以外は実施例５，６と同様の配合を行い樹脂組成物を得た。
【００４８】
これらの樹脂組成物を最外樹脂層に用いて、光ファイバコードを作製し、特性評価を行った。
【００４９】
実施例、比較例の光ファイバコードの最外樹脂組成、および光ファイバコードの特性評価の結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
最外樹脂層の樹脂組成でメラミンシアヌレートＭＣ−２０ＳＪの配合量が２０質量部で、リン酸エステルＰＸ−２００の配合量が０、あるいは１５質量部である実施例１，５の光ファイバコードは、６０°傾斜の難燃試験のみ不合格となるものの、水平難燃試験、及び他の項目は合格している。また、実施例２〜４及び６は全ての評価項目が合格しており、実施例１〜６は総合評価が◎ないし○となる。
【００５２】
これに対し、ポリウレタンエラストマのみを最外樹脂層とした比較例１、及びメラミンシアヌレートの配合量が規定の量より少ない比較例２は難燃試験や加熱変形が不合格となり、メラミンシアヌレートの配合量が規定の量より多い比較例３は引張強さ、破断伸びが不合格となる。また、リン化合物の配合量が規定の量より多い比較例４はブルームが発生して不合格となる。
【００５３】
光ファイバコードの最外樹脂層に用いる樹脂組成物のポリウレタンエラストマに混合する難燃剤の添加量が少ないと十分な難燃性を得ることが出来ず、多すぎると機械的特性の低下や、ブルームが発生する。これに対し、本発明で規定した樹脂組成物を最外樹脂層に用いた光ファイバケーブルはいずれの特性も良好となる。
【符号の説明】
【００５４】
１  光ファイバ
２  第一紫外線硬化樹脂層
３  第二紫外線硬化樹脂層
４  紫外線硬化樹脂
５  光ファイバ素線
６  第三紫外線硬化樹脂層（樹脂）
７  光ファイバ心線
８  テンションメンバ
９  最外樹脂層
１０  光ファイバコード
【図１】
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