JPS59226413A

JPS59226413A - 光複合ケ−ブル

Info

Publication number: JPS59226413A
Application number: JP58101240A
Authority: JP
Inventors: 上野　桂二; 森　昭典
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1983-06-06
Filing date: 1983-06-06
Publication date: 1984-12-19
Also published as: US4575184A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、難燃性に優れ、燃焼中の発煙も少なく、且つ
光ケーブルの伝送ロス変化の少ない光複合ケーブルに関
する。

〔発明の背景〕

近年、コンピューター、ファクシミリといった電子機器
類の普及が著しく、情報量の増大に伴い、これらの機器
類に使用されるケーブル類については、情報伝達効率の
優れた光ケーブルと従来からの金属導体の絶縁電線との
複合化が進んでいる。

又、これらの電線、ケーブルに対しては、ビルディング
内やオフィス内に配線されるため、防災上の立場から、
難燃性、低煙性が要求されている。

この為、これらの電線ケーブルに用いられる絶縁材料は
、難燃性に優れ、かつ煙の発生が少ないものが望ましく
、一般にフッ素樹脂が使用されている。

所が、最外層被覆材としてフッ素樹脂を用いた場合、通
常の金属導体の絶縁電線では全く問題はないが、光フア
イバー電線を複合したケーブルでは、光フアイバー電線
の伝送ロスが増大することがわかった。そこで鋭意検討
した結果、難燃性、低煙性に優れ、かつ光複合ケーブル
の最外層被覆に使用しても光フアイバー電線の伝送ロス
が増大しないという、本発明になる難燃、低煙樹脂組成
物を見い出した。

以下に本発明について詳細に説明する。

光フアイバー電線は、電線１本当りの伝送情報量が多い
ことから、データー搬送用ケーブルとして用いられてい
る。光ファイバーで特に問題になるのは、伝導ロスで通
常は２〜３　ｄＢ／に、である。

この光ファイバーを使用した複合ケーブルは、低発煙性
、難燃性が要求されており、この為、低煙性、難燃性を
兼ね備えたフッ素樹脂を外部被覆材料として使用してい
る。所が、フッ素樹脂の外部被覆を施した光複合ケーブ
ルでは、光ファイバーの伝導ロスが、光フアイバー単独
の場合に比較し、１．５〜２倍に増加することがわかっ
た。このことは、使用可能なケーブル長が１／２〜２／
３　　に短縮することを意味し、機器間を結ぶケーブル
システムとして重大な問題である。

そこでフッ素樹脂に替わる材料を開発すべく検討を行な
った。先ず、フッ素樹脂並みの低煙性をもつ材料につい
てであるが、一般にポリマーの低煙化については、水酸
化アルミニウム等の水利金属酸化物を多量に添加する方
法がよく知られている。今、第１図に発煙性の評価方法
の１つであるＮＢＳスモークデンシティチャンバーを用
いて、ポリオレフィン樹脂に水和金属酸化物、炭酸金属
塩等を添加した樹脂組成物の発煙性について、フレーミ
ングでの最大煙密度（Ｄｍ）で評価した結果を示した。

第１図において、（１）は炭酸マグネシウム、（２）は
水酸化マグネシウム、（３）は水酸化アルミニウムの、
（４）はホウ酸亜鉛の充填剤に対する最大煙密度（Ｄｍ
）の関係を示したものである。フッ素樹脂では、ＦＥＰ
ｆＤｍは２５〜５０、ＰＶＦで１１０〜１２０である。

第１図からＤｍが１００以下になる為には、充填剤添加
量としては、１００重量部以上必要であることがわかる
。

一方、難燃性の評価法としては、酸素指数法（ＪＩＳ−
に−７２０１）による評価がよく用いられ、一般に水平
難燃は０．Ｉ、（酸素指数ンで２２〜２５、垂直難燃で
２７〜３０以上と言われている。第２図に、第１図と同
様の充填剤を添加した樹脂組成物の酸素指数と充填剤量
の関係を示した。符号は第１図と同様である。第２図か
ら垂直難燃の０．１゜＝３０　　以上を達成する為には
、充填剤量としては、１００重量部以上の添加が必要で
あることがわかる。

所が、ポリエチレンの様な結晶性ポリマーでは、１００
重量部以上の充填剤を添加すれば、物性、加工性等が著
しく損われ成形できない。そこで、ベースポリマーとし
ては、これらの充填剤を多量に添加しても物性、加工性
等がある程度保持できるものを使用する必要がある。充
填剤を多量に添加出来るポリマーとしては、ＥＰ　　ゴ
ム等のゴム類、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−α−オレフィン共重合体等がある。これらのポリマ
ーの中でも酢酸ビニル含有量が５０重量％以上のエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体は、２００〜３ｏｏ重量部の高
充填でも成形可能であり、フィラー高充填ポリマーとし
て適している。ベースポリマーとして、エチレン−酢酸
ビニル共重合体単独で使用することが好ましいが、要求
される特性により、他のポリマー、例えばポリエチレン
、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン〜σ−
オＬ／フィン共重合体、ＥＰコム（ＥＰＤＭ）、ブチル
ゴム、ポリブタジェン、ポリウレタン等とブレンドして
使用することも可能である。

更に、こうして得られた樹脂組成物で外部被覆した光複
合ケーブルは、フッ素樹脂被覆とは異なり、不思議なこ
とに光フアイバー電線の伝送ロスの増加は見られなかっ
た。

本発明は、この様な見地から、充填剤量は出来るだけ少
なくして低煙化、難燃化を計るべく検討したものである
。

〔発明の要約〕

本発明は、前述の水和金属酸化物あるいは金属炭酸塩に
ホウ酸亜鉛を添加することにより、低煙化と難燃化を同
時に計ることが出来、かつ光複合ケーブルの外部被覆層
に使用した場合、光フアイバー電線の伝送ロスの増大が
ないことが見い出され、この知見に基いて為れなもので
、その要旨とするところは、フッ素樹脂絶縁電線にフッ
素樹脂被覆した光複合ケーブルの外部被覆層として酢酸
ビニル含有量が５０重量％以上であるエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体を主体とするポリオレフィン樹脂組成物に
、充填剤として水和金属酸化物あるいは金属炭酸塩とホ
ウ酸亜鉛とを両者あわせて、１００重量部以上とし、か
つ充填剤中のホウ酸亜鉛の比率を０．２５〜０．７５と
して添加してなることを特徴とし、必要に応じ、外部被
覆層を放射線架橋せしめた難燃、低煙光複合ケーブルに
−ある。

〔発明の詳細な説明〕

本発明において、ポリオレフィン樹脂とは、酢酸ビニル
含有量が５０重量％以上であるエチレン−酢酸ビニル共
重合体、単独あるいは、ポリエチレン、ポリプロピレン
、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルア
クリレート共重合体、エチレン−αオレフィン共重合体
、ＥＰ　　ゴム、ブチルゴム、ポリブタジェン、ポリウ
レタン等とのブレンド物を意味する。水和金属酸化物と
しては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水
酸化カルシウム、水酸化バリウムなどが挙げられる。

金属炭酸塩としては、炭酸マグネシウム、炭酸マグネシ
ウムカルシウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリ
ウムなどが挙げられる。

水和金属酸化物あるいは金属炭酸塩とホウ酸亜鉛の配合
量が合わせて１００重量部以上である理由は、１００重
量部以上添加しないと樹脂組成物の酸素指数が、垂直難
燃領域である３０を越えないからである。一方、最大配
合量は、ポリオレフィン樹脂の種類によって異なる為、
−律に定められない。

例えば、酢酸ビニル含有量が５０重量％を越えるエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体単独の場合では、３００重量部
程度までは配合することが出来る。

本発明においては充填剤中のホウ酸亜鉛の重量比率が０
．２５〜０．７５のとき優れた低煙性と難燃性を示す。

すなわち、重量比率が０，２５未満のときは発煙量低減
の効果が少な（，０，７５を越えると酸素指数が３０に
満たなくなる。

本発明において、放射線架橋の効果は、低煙、難燃化を
計る為に多量に充填剤を添加することによる物性低下を
改善することにある。

又、放射線架橋が最適である理由は、材料の成形温度に
よらず架橋することが出来る為である。即ち、本発明の
ごとく充填剤を多量に添加する材料を有機ペルオキシド
による化学架橋で行なおうとする場合、成形時のトルク
が高くなり材料温度が２００℃付近まで高くなり、有機
ペルオキシドの分解温度（１２０〜１８０℃程度）を越
えてしまい、成型機内で架橋が起こり成形できない。

又、絶縁電線の絶縁層及び光フアイバー電線の被覆層と
してフッ素樹脂を使用するのは、やはりフッ素樹脂が難
燃性と低煙性に優れているからである。

こうして得られた難燃、低煙ポリオレフィン樹脂を光フ
アイバー電線と通常の絶縁電線を組合せた光複合ケーブ
ルの外部被覆層に用いた場合、フッ素樹脂を外部被覆層
に用いる場合に比べ、光フアイバー電線の伝送ロスの増
加はほとんど無く、難燃、低煙性に優れた光複合ケーブ
ルが得られた。

以下に本発明について具体例をもって説明する。

第１表に示した配合で、所定のサイズの試料を作り、電
子線を２０　Ｍｒａｄ　　照射した為、ＮＢＳスモーク
チャンバーによる発煙量（最大煙密度Ｄｍ）　　と酸素
指数を測定した。その結果をそれぞれ第３図、第４図に
示した。第３図から明らかな様に、ホウ酸亜鉛を添加す
るに従い、発煙量の低下がみられ充填剤をすべてホウ酸
亜鉛に置かえた場合には第４図から難燃性が満たされな
い。第３図、第４図より、充填剤に占めるホウ酸亜鉛比
率が、０．２５〜０．７５が最適であることがわかる。

炭酸金属塩とホウ酸亜鉛の組合せについて、第２表に示
した配合で所定の試料を作成し、電子線を２０　Ｍｒａ
ｄ　　照射した後、発煙量及び酸素指数を測定し、その
結果をそれぞれ第５図、第６図に示した。炭酸金属塩と
ホウ酸亜鉛の組合せでもやはり、充填剤に占めるホウ酸
亜鉛の比率が０．２５〜０．７５の場合、難燃性、低煙
性ともに優れていることがわかる。

この様に本発明によって酸素指数が３０以上という高難
燃性で、かつ、発煙性の少ない材料が得られた。

（酢酸ビニル含有量　６０％）２）水酸化アルミニウムｉ）エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量　６０％）２）炭酸マグネシウム次に第７図に示した構造の光複合ケーブルを製造し、光
ケーブルの伝送ロスを測定した。光フアイバー電線は、
１２５μ〆の光ファイバー１にバッファー２及びＦＥＰ
被覆３したもので、外径は２．８ＭＪＩのものである。

この光フアイバー電線の単体での伝送ロスは、３．１ｄ
Ｂ／に−であった。絶縁電線は、導体としてＡＷＧ　２
２　　の錫コート撚線４を用い、ＦＥＰ絶縁５を施した
外径１．９’ｍ＊のものである。これらの光フアイバー
電線及び絶縁電線を各々２芯、合計４芯束ね、外部被覆
層６として、第１表及び第２表の２．３．４の組成から
成るポリオレフィン組成物を厚さ０．８ＩｕＬで押出被
覆した。こうして得られた光複合ケープ４径７．２ｕグ
）の光フアイバー電線の伝送ロスを測定した所、３．０
〜３．２　ｄＢ　／らであり、光フアイバー電線導体と
ほとんど差が認められなかった。

比較の為、外部被覆層６にＦＥＰを使用し、その他は、
前述の光複合ケーブルと同一構造で、フッ素樹脂被覆の
光複合ケーブルを作成し、光フアイバー電線の伝送ロス
を測定した。その結果、ＦＥＰを外部被覆した光複合ケ
ーブルでは、　４．２ｄＢ／ｂと大巾にロスが増大し、
光ケーブルとして使用できないことがわかった。

この様に本発明による難燃、低煙ポリオレフィン樹脂組
成物を外部被覆層に用いた光複合ケーブルは、フッ素樹
脂を外部被覆層に用いたものに比べ、不思議なことに伝
送ロスの増加が認められないことがわかり、実用上非常
に有益であることがあきらかとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、各種充填剤添加量と発煙量の関係を示すグラ
フである。第２図は、各種充填剤添加量と酸素指数の関係を示すグ
ラフである。第３図は、水和金属酸化物とホウ酸亜鉛の添加比率と発
煙量の関係を示すグラフである。第４図は、水利金属酸化物とホウ酸亜鉛の添加比率と酸
素指数の関係を示すグラフである。第５図は、炭酸金属塩とホウ酸亜鉛の添加比率と発煙量
の関係を示すグラフである。第６図は、炭酸金属塩とホウ酸亜鉛の添加比率と酸素指
数の関係を示すグラフである。（１）は炭酸マグネシウム、（２）は水酸化マグネシウ
ム、（３）は水酸化アルミニウム、（４）はホウ酸亜鉛
である。第７図は、本発明の１例として製造した光複合ケーブル
の断面図である。１：光フアイバーコア、２：バッファー、３：被覆層、
４：導体、５：絶縁層、６：外部被覆層。芳２図茫嗅４′−１量（重量舒）Ａ二りｎ炙Ｊｒ備／（ホクｅ罎〔愛名５ヤノｕυ＜）へ
歌イｅｙｖノア？７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属導体に絶縁体としてフッ素樹脂を被覆した絶
縁電線と外被にフッ素樹脂を被覆した光フアイバー電線
との複合ケーブルにおいて、最外層被覆材料に、酢酸ビ
ニル含有量が５０重量％以上であるエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体を主体とするポリオレフィン樹脂組成物に、
充填剤として水和金属酸化物あるいは、金属炭酸塩とホ
ウ酸亜鉛とを両者合わせて１００重量部以上添加し、か
つ充填剤中のホウ酸亜鉛の比率が０．２５〜０．７５で
あるポリオレフィン樹脂組成物を用いた難燃、低煙性に
優れた光複合ケーブル。
（２）水和金属酸化物が、水酸化アルミニウム、水酸化
マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムから
成る群より選ばれたものである特許請求の範囲第（１）
項記載の光複合ケーブル。
（３）金属炭酸塩が炭酸マグネシウム、炭酸マグネシウ
ムカルシウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウ
ムから成る群より選ばれたものである特許請求の範囲第
（１）項記載の光複合ケーブル。