光纜以及傳感器的制造方法

光纜以及傳感器的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種阻燃性、長期耐熱性以及機械特性優異的光纜。本發明所述的光纜是具有光纖和位于光纖外周的包覆層的光纜，包覆層含有氯化聚烯烴樹脂(A)以及聚烯烴樹脂(B)。
【專利說明】
光纜以及傳感器
技術領域
[0001]本發明涉及光纜以及傳感器。
【背景技術】
[0002] 光纖被廣泛用于通信、傳感器、照明、裝飾、顯示等用途。玻璃系光纖雖然在較寬波 長范圍內的光傳導性優異，但另一方面存在加工性、機械特性差等問題。另一方面，塑料光 纖，例如可列舉出具有如下結構的光纖:在由聚甲基丙烯酸甲酯等高透明性樹脂制成的芯 上，用折射比芯低、高透明性的樹脂包覆芯的外周而成。塑料光纖與玻璃系光纖相比，具有 加工性、柔軟性優異等特征。此外，近年來伴隨著制造技術的提高，塑料光纖的可傳導距離 變長，其用途逐漸廣泛。
[0003] 通常，光纖很少作為光纖單體使用，為了賦予機械特性、阻燃性、耐熱性等，多以在 光纖上包覆熱塑性樹脂等而成的光纜的形式使用。特別是，近年來，塑料制品的阻燃化規定 越發嚴格，對于光纜而已也期望其具有優異的阻燃性。
[0004] 作為對光纖賦予阻燃性的方法，例如，專利文獻1中提出了用氯化聚乙烯包覆塑料 光纖而成的光纜。 現有技術文獻 專利文獻
[0005] 專利文獻1:日本專利特開平3-100610號公報

【發明內容】
發明想要解決的課題
[0006] 然而，專利文獻1中提出的光纜，雖然改善了阻燃性，但是長期耐熱性以及機械特 性不能說是充分，人們期待對其進行進一步的改良。
[0007] 因此，本發明的目的在于提供阻燃性、長期耐熱性以及機械特性優異的光纜。 用于解決問題的方案
[0008] 本發明為以下的[1]~[10]。
[0009] [1]-種光纜，其為具有光纖和位于光纖外周的包覆層的光纜， 包覆層含有氯化聚烯烴樹脂(A)以及聚烯烴樹脂(B)。
[0010] [2]根據[1]所述的光纜，依照ISO 178、由3點彎曲試驗測定的光纜的彎曲彈性力 為3~10N。
[0011] [3]根據[1]或[2]所述的光纜，其中，包覆層進一步含有熔融張力提高劑(J)。
[0012] [4]根據[3]所述的光纜，其中，熔融張力提高劑(J)為丙烯酸樹脂系熔融張力提高 劑以及氟樹脂系熔融張力提高劑的至少1種。
[0013] [5]根據[1 ]~[4]中任一項所述的光纜，依照IEC 60794-1:1993、由反復彎曲試驗 測定的光纜的反復彎曲次數為30000~70000次。
[0014] [6]根據[1]~[5]中任一項所述的光纜，其中，氯化聚烯烴樹脂(A)為氯化聚乙烯。
[0015] [7]根據[1]~[6]中任一項所述的光纜，其中，聚烯烴樹脂(B)為聚乙烯。
[0016] [8]根據[1]~[7]中任一項所述的光纜，其中，包覆層進一步含有阻燃劑(C)。
[0017] [9]根據[8]所述的光纜，其中，包覆層進一步含有輔阻燃劑(D)。
[0018] [10]-種傳感器，其含有[1]~[9]中任一項所述的光纜。 發明的效果
[0019] 根據本發明，可以提供阻燃性、長期耐熱性以及機械特性優異的光纜。
【附圖說明】
[0020] 圖1為顯示本發明的光纜的一例的模式截面圖。 圖2為顯示作為本發明的光纜中的光纖的一例的階躍型光纖的例子的模式截面圖。 圖3為顯示本發明的光纜的一例的模式截面圖。 符號說明 10 光纖 11 芯 12 包層 12A包層(第1層） 12B包層(第2層） 20 包覆層 20A包覆層(第1層） 20B包覆層(第2層）
【具體實施方式】
[0021] 以下，在使用附圖的同時對本發明的實施方式進行說明，但本發明不受這些附圖 限定。
[0022][光纜] 本發明的光纜具有光纖和位于光纖的外周的包覆層。作為本發明的光纜，例如可列舉 出，圖I(A)所示的在光纖10的外周具有1層包覆層20的光纜，圖I(B)所示的在光纖10的外周 具有2層包覆層20a、包覆層20b的光纜等。包覆層可以為1層，也可以為2層以上。
[0023](光纖） 光纖只要是具有作為光纖的功能就沒有特別限定，可以使用公知的光纖。作為光纖的 種類，例如可列舉出階躍型光纖、多模階躍型光纖、漸變型光纖、多芯光纖等。在這些光纖的 種類之中，從耐熱性優異的方面來看，優選階躍型光纖、多芯光纖，從能夠實現更長距離的 通信的方面來看，更優選階躍型光纖。
[0024] 階躍型光纖，在芯和包層的表面使光發生全反射，在芯內傳播光。作為階躍型光 纖，例如可列舉出如圖2(a)所示的在芯11和芯11的外周具有1層包層12的階躍型光纖，如圖 2(b)所示的在芯11和芯11的外周具有2層包層12a、包層12b的階躍型光纖等。包層可以為1 層，也可以為2層以上。
[0025] (芯） 芯的材料(芯材）只要是透明性高的材料，則沒有特別限定，可以根據使用目的等進行 適當選擇。作為透明性高的材料，例如可列舉出玻璃、丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、碳酸酯 系樹脂等樹脂。這些透明性高的材料可以單獨使用1種，也可以混合使用2種以上。這些透明 性高的材料中，從其阻燃性、長期耐熱性差，通過用本發明的包覆層來包覆，從而能得到更 高的效果的方面來看，優選樹脂，從能夠實現更長距離的通信的方面來看，更優選丙烯酸系 樹脂。
[0026]作為丙烯酸系樹脂，例如可列舉出甲基丙烯酸甲酯均聚物、含有50質量％以上的 甲基丙烯酸甲酯單元的共聚物等。這些丙烯酸系樹脂可以單獨使用1種，也可以混合使用2 種以上。在這些丙烯酸系樹脂之中，從光學特性、機械特性、耐熱性、透明性優異的方面來 看，優選甲基丙烯酸甲酯均聚物、含有50質量％以上甲基丙烯酸甲酯單元的共聚物，更優選 甲基丙烯酸甲酯均聚物、含有60質量％以上甲基丙烯酸甲酯單元的共聚物，進一步優選甲 基丙烯酸甲酯均聚物、含有70質量％以上甲基丙烯酸甲酯單元的共聚物，特別優選甲基丙 烯酸甲酯均聚物。
[0027]作為芯材的制造方法，例如可列舉出本體聚合法、懸浮聚合法、乳化聚合法、溶液 聚合法等。在這些芯材的制造方法之中，從能夠抑制雜質的混入的方面來看，優選本體聚合 法、溶液聚合法。
[0028](包層） 包層形成于芯的外周。包層可以如圖2(a)所示的那樣為1層，也可以如圖2(b)所示的那 樣為2層，還可以為3層以上。包層的材料(包層材料）只要是比芯材的折射率低的材料，則沒 有特別限定，可以根據芯材的組成或使用目的等適當進行選擇。使用丙烯酸系樹脂作為芯 材時，從可以降低傳導損失的方面來看，優選使用氟系樹脂作為包層材料。特別是，從使用 甲基丙烯酸甲酯均聚物、含有50質量％以上甲基丙烯酸甲酯單元的共聚物作為芯材時，能 夠降低傳導損失的角度，優選使用氟系樹脂作為包層材料。
[0029]作為氟系樹脂，例如可列舉出偏二氟乙烯（VDF)均聚物、VDF-三氟乙烯共聚物、 VDF-四氟乙烯（TFE)共聚物、VDF-六氟乙烯（HFP)共聚物、VDF-TFE-HFP共聚物、VDF-TFE-HFP-(全氟代烷基）乙烯基醚共聚物、VDF-六氟丙酮共聚物、VDF-TFE-六氟丙酮共聚物、乙 烯-VDF-TFE-HFP共聚物、乙烯-TFE-HFP共聚物、氟代烷基（甲基)丙烯酸酯聚合物、氟代烷基 (甲基)丙烯酸酯-烷基（甲基）丙烯酸酯共聚物等。這些氟系樹脂可以單獨使用1種，也可以 混合使用2種以上。另外，本說明書中，（甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
[0030] 這些氟系樹脂之中，從柔軟性、耐沖擊性、透明性、耐化學試劑性優異、價格低廉的 方面來看，優選VDF-TFE共聚物、VDF-HEP共聚物、VDF-TFE-HFP共聚物、乙烯-VDF-TFE-HFP共 聚物、乙烯-TFE-HFP共聚物、氟代烷基（甲基)丙烯酸酯聚合物、氟代烷基（甲基）丙烯酸酯-烷基（甲基)丙烯酸酯共聚物。
[0031] 特別是，包層為1層時，從耐化學試劑性優異的方面來看，優選VDF-TFE共聚物、 VDF-HEP共聚物、VDF-TFE-HFP共聚物、乙烯-VDF-TFE-HFP共聚物、乙烯-TFE-HFP共聚物、氟 代烷基（甲基)丙烯酸酯聚合物、氟代烷基（甲基)丙烯酸酯-烷基（甲基)丙烯酸酯共聚物，從 機械特性優異的方面來看，更優選VDF-TFE共聚物、VDF-HEP共聚物、VDF-TFE-HFP共聚物、乙 烯-VDF-TFE-HFP共聚物、乙烯-TFE-HFP共聚物。
[0032] 此外，包層為2層時，從能夠抑制彎曲光纖時漏光的方面來看，優選第1層（內側的 層，圖2(b)的情況下包層12a)為氟代烷基（甲基)丙烯酸酯聚合物、氟代烷基（甲基)丙烯酸 酯-烷基（甲基）丙烯酸酯共聚物，第2層(外側的層，圖2(b)的情況下包層12b)為VDF-TFE共 聚物、VDF-HEP共聚物、VDF-TFE-HFP共聚物、乙烯-VDF-TFE-HFP共聚物、乙烯-TFE-HFP共聚 物。
[0033]作為氟代烷基（甲基)丙烯酸酯，例如可列舉出2_(全氟己基）乙基（甲基)丙烯酸酯 (13FM)、2-(全氟辛基）乙基（甲基）丙烯酸酯（17FM)等下述式（1)所示的長鏈氟代烷基（甲 基)丙烯酸酯；2,2,2_三氟乙基（甲基)丙烯酸酯(3FM)等下述式(2)所示的短鏈氟代烷基（甲 基)丙烯酸酯等。
[0034] [化1]
[0035] (式(1)中，m為1或2，n為5~13的整數，R為氫原子或甲基，X為氫原子或氟原子。）
[0036] [化2]
[0037] (式(2)中，m為1或2，n為1~4的整數，R為氫原子或甲基，X表示氫原子或氟原子。） 氟代烷基（甲基)丙烯酸酯聚合物或氟代烷基（甲基)丙烯酸酯-烷基（甲基)丙烯酸酯共 聚物，從能夠降低傳導損失的角度出發，優選由10~50質量％的上述式（1)所示的長鏈氟代 烷基（甲基）丙烯酸酯的單元、20~90質量％的上述式(2)所示的短鏈氟代烷基（甲基）丙烯 酸酯的單元以及〇~50質量％其他可共聚的單體單元組成的共聚物。具體而言，優選滿足前 述含有率的范圍的17FM-3FM-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、13FM-3FM-甲基丙烯酸 甲酯-甲基丙烯酸共聚物。
[0038](光纖的制造方法） 作為光纖的制造方法，例如可列舉出熔融紡絲法等。基于熔融紡絲法的階躍型光纖、多 芯光纖的制造方法，例如可列舉出，將芯材以及包層材料分別熔融，進行復合紡絲的方法。 將光纜用于溫差大的環境中時，為了抑制竄動(Pistoning)，優選對光纖進行退火處理。退 火處理的處理條件根據光纖的材料進行適當設定即可。退火處理可以連續進行，也可以分 批進行。
[0039]從能夠降低光纖的傳導損失、光纖的處理性優異方面來看，光纖的直徑優選為0.1 ~5_，更優選為0.2~4.5mm，進一步優選為0.3~4mm。
[0040]從與光元件的結合效率、對光軸偏移的容許度的觀點來看，階躍型光纖中的芯的 直徑優選相對于階躍型光纖的直徑為85%以上，更優選為90%以上，進一步優選為95%以 上。芯的直徑相對于階躍型光纖的直徑而言可以為99.99 %以下。
[0041 ]從與光元件的結合效率、對光軸偏移的容許度的觀點來看，階躍型光纖中包層的 厚度優選相對于階躍型光纖的直徑為15%以下，更優選為10%以下，進一步優選為5%以 下。包層的厚度相對于階躍型光纖的直徑可以為0.01%以上。
[0042]將包層制成2層時，第1層（內側的層，圖2(b)的情況下包層12a)和第2層（外側的 層，圖2(b)的情況下包層12b)可以自由設定厚度的范圍。將包層制成2層時，從能夠降低傳 導損失的方面來看，第1層與第2層的厚度之比(第1層:第2層)優選為1:0.5~1:5,更優選為 1:1~1:4,進一步優選為1:1.2~1:3。
[0043] 芯材與包層材料的折射率，只要包層材料的折射率比芯材的折射率低則沒有特別 限定，從能夠降低傳導損失的方面來看，芯材的折射率優選為1.45~1.55,包層材料的折射 率優選為1.35~1.45，芯材的折射率更優選為1.46~1.53，包層材料的折射率更優選為 1.37~1.44,芯材的折射率進一步優選為1.47~1.51，包層材料的折射率進一步優選為 1.39~1.43。需要說明的是，折射率為在20°C下使用鈉 D線測定得到的值。
[0044] (包覆層） 包覆層含有氯化聚烯烴樹脂(A)以及聚烯烴樹脂(B)。此外，包覆層除了氯化聚烯烴樹 月旨(A)以及聚烯烴樹脂(B)以外，還可以含有阻燃劑(C)、輔阻燃劑(D)、熱穩定劑(E)、抗氧化 劑(F)、潤滑劑(G)、顏料(H)、熔融張力提高劑(J)、其他的添加劑(I)。
[0045] 包覆層可以如圖1(a)所示的那樣為1層，也可以為圖1(b)所示的那樣為2層，還可 以為3層以上。將包覆層設置為2層以上時，從光纜的阻燃性優異的方面來看，優選將本發明 的含有氯化聚烯烴樹脂(A)以及聚烯烴樹脂(B)的包覆層作為光纜的最外層。
[0046](氯化聚烯烴樹脂(A)) 氯化聚烯烴樹脂(A)由于阻燃性優異，因此通過使包覆層含有氯化聚烯烴樹脂(A)，從 而能夠提高光纜的阻燃性。
[0047]作為氯化聚烯烴樹脂(A)，例如可列舉出氯化高密度聚乙烯、氯化低密度聚乙烯、 氯化直鏈狀低密度聚乙烯等氯化聚乙烯;氯化聚丙烯;將乙烯與丙烯的無規共聚物或將乙 烯和丙烯的嵌段共聚物氯化而成的樹脂等。這些氯化聚烯烴樹脂(A)可以單獨使用1種，也 可以同時使用2種以上。在這些氯化聚烯烴樹脂(A)之中，從包覆光纖時具有充分的硬度、光 纜的機械特性優異的方面來看，優選氯化聚乙烯，更優選氯化高密度聚乙烯。
[0048] 作為氯化聚烯烴樹脂(A)的制造方法，只要是使聚烯烴樹脂氯化的方法則沒有特 別限定，例如可列舉出，在聚烯烴樹脂的熔點附近在水性懸浮液中吹入氯氣使其反應的水 性懸浮法等。在這些氯化聚烯烴樹脂(A)的制造方法中，從能夠有效制造的方面來看，優選 水性懸浮法。
[0049] 氯化聚烯烴樹脂(A)IOO質量％中的含氯率(氯化率)優選為15~50質量％，更優選 為20~45質量％，進一步優選為25~40質量％。若氯化聚烯烴樹脂(A)中的含氯率為15質 量％以上，則光纜的阻燃性優異。此外，若氯化聚烯烴樹脂(A)中的含氯率為50質量％以下， 則能夠抑制氯原子的消除反應，光纜的長期耐熱性優異。
[0050] 包覆層100質量％中的氯化聚烯烴樹脂(A)的含有率優選為15~48質量％，更優選 為18~45質量％。若包覆層中的氯化聚烯烴樹脂(A)的含有率為15質量％以上，則光纜的阻 燃性優異。此外，若包覆層中的氯化聚烯烴樹脂(A)的含有率為48質量％以下，則光纜的長 期耐熱性、機械特性優異。
[0051] (聚烯烴樹脂(B)) 聚烯烴樹脂(B)能夠補充氯化聚烯烴樹脂(A)中不足的耐熱性、硬度。通過使包覆層中 含有聚烯烴樹脂(B)，能夠提高光纜的長期耐熱性或機械特性。
[0052]作為聚烯烴樹脂(B)，例如可列舉出高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈狀低密度 聚乙烯等聚乙烯；聚丙烯；乙烯與丙烯的無規共聚物；乙烯與丙烯的嵌段共聚物等。這些聚 烯烴樹脂(B)可以單獨使用1種，也可以同時使用2種以上。在這些聚烯烴樹脂(B)中，從光纜 的機械特性、耐化學試劑性優異的方面來看，優選聚乙烯，更優選高密度聚乙烯。
[0053]包覆層100質量％中的聚烯烴樹脂(B)的含有率優選為17~45質量％，更優選為20 ~40質量％。若包覆層中的聚烯烴樹脂(B)的含有率為17質量％以上，則光纜的長期耐熱 性、機械特性優異。此外，若包覆層中的聚烯烴樹脂(B)的含有率為45質量％以下，則光纜的 阻燃性優異。
[0054](氯化聚烯烴樹脂(A) ·聚烯烴樹脂(B)) 為了充分發揮光纜的阻燃性、機械特性，優選氯化聚烯烴樹脂(A)和聚烯烴樹脂(B)相 溶。為了使氯化聚烯烴樹脂(A)和聚烯烴樹脂(B)相溶，優選氯化聚烯烴樹脂(A)的氯化前的 聚烯烴樹脂和聚烯烴樹脂(B)相同。具體而言，在氯化聚烯烴樹脂(A)為氯化聚乙烯時，優選 聚烯烴樹脂(B)為聚乙烯。此外，在氯化聚烯烴樹脂(A)為氯化高密度聚乙烯時，優選聚烯烴 樹脂(B)為高密度聚乙烯。
[0055] 相對于氯化聚烯烴樹脂(A)的含量100質量份，聚烯烴樹脂(B)的含量優選為20~ 250質量份，更優選為50~200質量份。若相對于氯化聚烯烴樹脂(A)的含量100質量份，聚烯 烴樹脂(B)的含量為20質量份以上，則光纜的長期耐熱性、機械特性優異。此外，若相對于氯 化聚烯烴樹脂(A)的含量100質量份，聚烯烴樹脂(B)的含量為250質量份以下，則光纜的阻 燃性優異。
[0056] 從光纜的機械特性優異的方面來看，包覆層100質量％中的氯化聚烯烴樹脂(A)和 聚烯烴樹脂(B)的總含有率優選為40質量％以上，更優選為50質量％以上，進一步優選為55 質量％以上。前述含有率的上限沒有特別限定，例如，可以為80質量％以下。
[0057] (阻燃劑(C)) 本發明的包覆層優選進一步含有阻燃劑(C)。阻燃劑(C)由于阻燃性優異，通過使包覆 層含有阻燃劑(C)，從而能夠進一步提高光纜的阻燃性。
[0058] 作為阻燃劑(C)，例如可列舉出溴化合物、氯化合物等鹵素系阻燃劑;磷、磷酸鹽化 合物、磷酸酯化合物等磷系阻燃劑等。這些阻燃劑(C)可以單獨使用1種，也可以同時使用2 種以上。在這些阻燃劑(C)中，從少量添加即可使光纜的阻燃性優異的方面來看，優選為鹵 素系阻燃劑，從易獲得、成本低的方面來看，更優選為溴化合物。通過使用溴化合物作為阻 燃劑(C)，從而能夠提高在燃燒時容易滴下的光纜的自熄性，容易在UL1581VW-1中合格。 [0059]作為溴化合物，例如可列舉出四溴雙酚A、三溴苯酚、十溴聯苯醚、雙(五溴苯基）乙 烷、溴化環氧樹脂、封端溴化環氧樹脂、溴化苯乙烯樹脂等。這些溴化合物可以單獨使用1 種，也可以同時使用2種以上。這些溴化合物之中，從溴化合物向光纖的迀移少、溴化合物從 光纜滲出少的方面來看，優選溴化環氧樹脂、封端溴化環氧樹脂、溴化苯乙烯樹脂，從分散 性優異的方面來看，更優選封端溴化環氧樹脂。溴化環氧樹脂、末端密封溴化環氧樹脂含有 低聚物。
[0060] 包覆層100質量％中的阻燃劑(C)的含有率優選為5~40質量％，更優選為10~30 質量％。若包覆層中的阻燃劑(C)的含有率為5質量％以上，則光纜的阻燃性優異。此外，若 包覆層中的阻燃劑(C)的含有率為40質量％以下，則不損害包覆層的原本的性能。
[0061] (輔阻燃劑⑶） 本發明的包覆層含有阻燃劑(C)時，包覆層優選進一步含有輔阻燃劑(D)。輔阻燃劑(D) 通過與阻燃劑(C)相互作用，從而能夠進一步提高阻燃性，因此通過使包覆層含有輔阻燃劑 (D)，從而能夠進一步提尚光纜的阻燃性。
[0062] 作為顯示與鹵素系阻燃劑相互作用的輔阻燃劑(D)，例如可列舉出三氧化銻、硼酸 鹽化合物、無機金屬氫氧化物、硅化合物等。
[0063] 作為硼酸鹽化合物，例如可列舉出硼酸鋅、硼酸鈣、硼酸鋁等。作為無機金屬氫氧 化物，例如可列舉出，氫氧化鎂、氫氧化鋁等。作為硅化合物，例如可列舉出聚二甲基硅氧 燒、聚^甲基硅氧烷的甲基的一部分被氛、苯基、鹵代苯基、鹵代烷基、氣代酯基等1種以上 的官能團取代而得到的樹脂等。
[0064] 這些輔阻燃劑(D)可以單獨使用1種，也可以同時使用2種以上。在這些輔阻燃劑 (D) 之中，從顯示與溴化合物的相互作用、少量添加而光纜的阻燃性優異的方面來看，優選 三氧化銻、硼酸鋅、氫氧化鎂，從燃燒時有減煙效果的方面來看，更優選將三氧化銻和硼酸 鋅合并使用。
[0065]包覆層100質量％中的輔阻燃劑(D)的含有率優選為1~20質量％，更優選為5~15 質量％。若包覆層中的輔阻燃劑(D)的含有率為1質量％以上，則光纜的阻燃性優異。另外， 若包覆層中的輔阻燃劑(D)的含有率為20質量％以下，則不損害包覆層的原本的性能。
[0066] (熱穩定劑(E)) 本發明的包覆層根據需要可以進一步含有熱穩定劑(E)。在高溫下，氯化聚烯烴樹脂 (A)分子中的容易發生氯和氫的消除，產生氯化氫。由于熱穩定劑(E)能夠抑制成形時等的 加熱引起的氯化聚烯烴樹脂(A)中氯化氫的產生，因此通過使包覆層中含有熱穩定劑(E)， 從而能夠進一步提高光纜的長期耐熱性。
[0067] 作為熱穩定劑(E)，例如可列舉出鈣·鋅系熱穩定劑、鋇·鋅系熱穩定劑、鎂?鋅 系熱穩定劑、錫系熱穩定劑、媽·鎂?鋅系熱穩定劑等金屬系熱穩定劑等。這些熱穩定劑 (E) 可以單獨使用1種，還可以同時使用2種以上。這些熱穩定劑(E)中，從熱穩定性優異、光 纜的長期耐熱性優異的方面來看，優選金屬系熱穩定劑，更優選使用鈣?鎂?鋅系熱穩定 劑。
[0068] 包覆層100質量％中的熱穩定劑(E)的含有率優選為1~15質量％，更優選為2~10 質量％。若包覆層中的熱穩定劑(E)的含有率為1質量％以上，則光纜的長期耐熱性優異。此 外，若包覆層中的熱穩定劑(E)的含有率為15質量％以下，則不損害包覆層的原本的性能。
[0069] (抗氧化劑(F)) 本發明的包覆層可以根據需要進一步含有抗氧化劑(F)。抗氧化劑(F)由于能夠抑制樹 脂的氧化劣化，因此通過使包覆層中含有抗氧化劑(F)，從而能夠進一步提高光纜的長期耐 久性。
[0070] 作為抗氧化劑(F)，例如可列舉出苯酚系抗氧化劑、硫系抗氧化劑等。作為苯酚系 抗氧化劑，例如可列舉出N，N'-(1，6-己二基)雙[3,5_雙（1，1_二甲基乙基)-4-羥基苯丙酰 胺]、季戊四醇四[3_[3,5_二(叔丁基)-4-羥基苯基]丙酸酯]、2,2_硫代[二乙基雙-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯]、3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸十八烷基酯、4,4'， 4"-[(2,4,6-三甲基苯-1，3,5-三基)三(亞甲基）]三(2,6-二叔丁基苯酚）、雙(3-叔丁基-4_ 羥基-5-甲基苯基丙酸）乙烯雙(氧化乙烯）、1，3,5-三(3，5_二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿 酸、3,9_雙[2-[3-(3_叔丁基-4-羥基-S-甲基苯基）丙酰氧基]-1，1-二甲基乙基]_2,4,8， 10-四氧雜螺(5,5)十一烷等受阻酚化合物等。
[0071] 這些抗氧化劑(F)可以單獨使用1種，還可以同時使用2種以上。在這些抗氧化劑 (F)之中，從分散性優異，分子量高、抗氧化劑(F)向光纖的迀移少、抗氧化劑(F)從光纜滲出 少的方面來看，優選叱~'-(1，6-己二基)雙[3,5-雙（1，1-二甲基乙基)-4-羥基苯丙酰胺]、 季戊四醇四[3_[3,5_二(叔丁基)-4-羥基苯基]丙酸酯]、3,9_雙[2-[3-(3_叔丁基-4-羥基- S-甲基苯基)丙酰氧基]-1，1-二甲基乙基]-2,4,8，10-四氧雜螺(5,5)十一烷，更優選3,9_ 雙[2-[3-(3_叔丁基-4-羥基-S-甲基苯基)丙酰氧基]-1，1-二甲基乙基]-2,4,8，10-四氧雜 螺(5，5) ^ 燒。
[0072] 包覆層100質量％中的抗氧化劑(F)的含有率優選為0.01~5質量％，更優選為0.1 ~3質量％。若包覆層中的抗氧化劑(F)的含有率為0.01質量％以上，則光纜的長期耐熱性 優異。此外，若包覆層中的抗氧化劑(F)的含有率為5質量％以下，則不損害包覆層的原本的 性能。
[0073] (潤滑劑(G)) 本發明的包覆層可以根據需要進一步含有潤滑劑(G)。潤滑劑(G)由于能夠在加熱成形 時賦予流動性，因而通過使包覆層的原料含有潤滑劑(G)，能夠進一步提高包覆層的原料的 成形加工性。
[0074]作為潤滑劑(G)，例如可列舉出硬脂酸鹽等金屬皂；聚乙烯蠟、流動石蠟等脂肪族 烴系潤滑劑等。作為硬脂酸鹽，例如可列舉出硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸鋅等。 [0075] 這些潤滑劑(G)可以單獨使用1種，也可以同時使用2種以上。在這些潤滑劑(G)之 中，從能夠適應氯化聚烯烴樹脂(A)的捏合溫度的方面來看，優選硬脂酸鹽，更優選硬脂酸 鎂、硬脂酸鈣。
[0076] 包覆層100質量％中的潤滑劑(G)的含有率優選為0.01~5質量％，更優選0.1~3 質量％。若包覆層中的潤滑劑(G)的含有率為0.01質量％以上，則包覆層的原料的成形加工 性優異。另外，若包覆層中的潤滑劑(G)的含有率為5質量％以下，則不損害包覆層的原本的 性能。
[0077] (顏料⑶） 本發明的包覆層還可以根據需要進一步含有顏料(H)。由于顏料(H)能夠使包覆層著 色，因而通過使包覆層含有顏料(H)，從而能夠提高光纜的識別性、設計性。
[0078] 作為顏料(H)，例如可列舉出無機系顏料、有機系顏料等。具體而言，作為黑色顏 料，例如可列舉出炭黑等;作為白色顏料，例如，氧化鈦、氧化鋅等;作為黃色顏料，例如，偶 氮系有機系顏料、鉻黃(黃鉛）、鉻黃（夕口 Λ黃）、鋅黃等;作為藍色顏料，例如，可列舉出群 青、鈷藍等;作為綠色顏料，例如可列舉出氧化鉻等。這些顏料(H)可以單獨1種，也可以同時 使用2種以上。
[0079] 包覆層100質量％中的顏料(H)的含有率優選為0.1~10質量％，更優選為0.5~7 質量％。若包覆層中的顏料(H)的含有率為0.1質量％以上，則光纜的識別性、設計性優異。 另外，若包覆層中的顏料(H)的含有率為10質量％以下，則不損害包覆層的原本的性能。
[0080] (熔融張力提高劑(J)) 本發明的包覆層優選進一步含有熔融張力提高劑(J)。本發明中熔融張力提高劑是指 使氯化聚烯烴樹脂(A)和聚烯烴樹脂(B)熔融時的張力提高的添加劑。由于熔融張力提高劑 (J)能夠提高氯化聚烯烴樹脂(A)和聚烯烴樹脂(B)熔融時的張力，因此通過使包覆層含有 熔融張力提高劑(J)，從而能夠進一步提高包覆層的熔融張力。
[0081] 需要說明的是，熔融張力是使用毛細管流變儀測定而得的值。
[0082] 作為熔融張力提高劑(J)，可列舉出高分子量丙烯酸樹脂等丙烯酸樹脂系熔融張 力提高劑，丙烯酸改性聚四氟乙烯等氟樹脂系熔融張力提高劑，丙烯酸改性有機聚硅氧烷 等硅酮系熔融張力提高劑等。這些熔融張力提高劑(J)可以單獨使用1種，也可以同時使用2 種以上。在這些熔融張力提高劑(J)之中，從光纜的阻燃性優異、特別是能夠抑制燃燒時的 滴落的方面來看，優選丙烯酸樹脂系熔融張力提高劑、氟樹脂系熔融張力提高劑，從在氯化 聚烯烴樹脂(A)以及聚烯烴樹脂(B)中的分散性優異的方面來看，更優選丙烯酸樹脂系熔融 張力提尚劑。
[0083]丙烯酸樹脂系熔融張力提高劑的數均分子量優選為300000~8000000,更優選為 500000~6000000。若丙烯酸樹脂系熔融張力提高劑的數均分子量為300000以上，則氯化聚 烯烴樹脂(A)或聚烯烴樹脂(B)的分子主鏈與丙烯酸樹脂系熔融張力提高劑的分子主鏈間 產生纏結，包覆層的熔融張力優異。另外，若丙烯酸樹脂系熔融張力提高劑的數均分子量為 8000000以下，則不損害包覆層原本的性能。
[0084]需要說明的是，丙烯酸樹脂系熔融張力提高劑的數均分子量是使用標準聚苯乙烯 作為標準試樣、由凝膠滲透色譜法(GPC)測定得到的值。
[0085]氟樹脂系熔融張力提高劑的數均分子量優選為1000000~30000000,更優選為 3000000~20000000。若氟樹脂系熔融張力提高劑的數均分子量為1000000以上，則在氯化 聚烯烴樹脂(A)或聚烯烴樹脂(B)的分子主鏈與氟樹脂系熔融張力提高劑的纖維化的氟樹 脂間產生纏結，包覆層的熔融張力優異。另外，若氟樹脂系熔融張力提高劑的數均分子量為 30000000以下，則不損害包覆層原本的性能。
[0086]需要說明的是，氟樹脂系熔融張力提高劑的數均分子量是，測定在380Γ下熔融時 的動態粘彈性，由測定的動態粘彈性計算出的值。
[0087]包覆層100質量％中的熔融張力提高劑(J)的含有率優選為0.5~20質量％，更優 選為1~15質量％。若包覆層中的熔融張力提高劑(J)的含有率為0.5質量％以上，則光纜的 阻燃性優異，特別是，能夠抑制燃燒時的滴落。此外，若包覆層中的熔融張力提高劑(J)的含 有率為20質量％以下，則不損害包覆層的原本的性能。
[0088](其他的添加劑（D) 本發明的包覆層根據需要還可以含有上述(A)~(H)以及(J)以外的其他的添加劑（I)。
[0089] 作為其他的添加劑（I)，例如可列舉出以降低光纜的成本為目的向包覆層中添加 的填充劑；以防止長時間保管光纜時，光纜之間的粘連為目的而添加的防粘連劑；以促進聚 烯烴樹脂(B)的結晶化、提高包覆層的剛性為目的而添加的成核劑等。這些其他的添加劑 (I)可以單獨使用1種，也可以同時使用2種以上。
[0090] 從不損害包覆層的原本的性能的觀點來看，包覆層100質量％中的其他的添加劑 (I)的含有率優選為30質量％以下，更優選為20質量％以下。前述含有率的下限沒有特別限 定，例如，可以設定為1質量％以上。
[0091] (包覆層的制造方法） 作為包覆層的材料的樹脂組合物通過將氯化聚烯烴樹脂(A)、聚烯烴樹脂(B)、根據需 要，阻燃劑(C)、輔阻燃劑(D)、熱穩定劑(E)、抗氧化劑(F)、潤滑劑(G)、顏料(H)、熔融張力提 高劑(J)、其他的添加劑(I)混合而得到。
[0092] 作為樹脂組合物的混合方法，例如，可列舉出使用雙螺桿擠出機等的裝置進行熔 融捏合的方法等。作為用于熔融捏合的裝置，例如，可列舉出在主材料料斗和擠出機之間安 裝添加材料供給送料機，將添加材料直接混入擠出機的側面進料式雙螺桿擠出機;附帶有 將擠出時的水分、殘存單體等脫揮發的裝置的排氣式雙螺桿擠出機等。
[0093] 為了使樹脂組合物熔融、并能夠抑制由氯化聚烯烴樹脂(A)產生氯化氫，熔融捏合 的溫度優選為150~190°C，更優選為160~180°C。
[0094] 作為在光纖的外周包覆包覆層的方法，例如可列舉出使用具備直角機頭模的擠出 包覆裝置包覆樹脂組合物的方法。特別是，從在塑料光纖上包覆包覆層時，能夠得到均勻直 徑的光纜的方面來看，優選使用具備直角機頭模的擠出包覆裝置包覆樹脂組合物的方法。 將包覆層設為2層以上時，可以1層層按順序包覆包覆層，也可以同時包覆多層包覆層。 [0095]在光纖的外周包覆包覆層時，樹脂組合物的擠出溫度優選為150~200°C，更優選 為160~190 °C。在光纖的外周包覆包覆層時，若樹脂組合物的擠出溫度為150 °C以上，則能 夠均勻溶解樹脂組合物，擠出的穩定性優異。在光纖的外周包覆包覆層時，若樹脂組合物的 擠出溫度為200°C以下，則能夠抑制由氯化聚烯烴樹脂(A)產生氯化氫。
[0096]從光纜的阻燃性、長期耐熱性、處理性優異的方面來看，包覆層的厚度優選0.1~ 2.5mm，更優選0.2~2mm，進一步優選0 · 3~1 · 5mm。
[0097] 從阻燃性、長期耐熱性、處理性優異的方面來看，光纜的直徑優選0.3~10mm，更優 選0 · 6~8 · 5mm，進一步優選0 · 9~7mm。
[0098] 光纜的彎曲彈性力優選3~10N，更優選4~8N。若光纜的彎曲彈性力為3N以上，則 光纜的硬度充分，因此，在敷設光纜時、進行機器間的配線時，能夠不損害操作性進行配線。 此外，若光纜的彎曲彈性力為ION以下，則光纜的硬度不會過高，能夠在彎曲光纜的狀態下 進行敷設。
[0099]需要說明的是，光纜的彎曲彈性力是按照國際標準化組織"ISO 178"，由光纜的3 點彎曲（在兩端自由支撐的光纜的中央施加力)試驗測定得到的值。
[0100] 光纜的反復彎曲次數優選為10000~100000次，更優選為30000~70000次。若光纜 的反復彎曲次數為10000次以上，則光纜的機械特性優異。此外，若光纜的反復彎曲次數為 100000次以下，則不損害作為光纜的原本的性能。
[0101] 需要說明的是，光纜的反復彎曲次數是依照IEC 60794-1:1993由反復彎曲試驗測 定得到的值。
[0102] 作為光纜的其他實施方式，例如可列舉出，將圖3所示的2根光纖10用1個包覆層20 包覆而成的光纜。圖3所示的光纜的制造方法，例如可列舉出，向具備2芯用的模具嘴管的直 角機頭中通入包覆光纖的包覆層的方法。
[0103] 通常，將光纜用于通信用途時，將光纜的一端與光源系統連接，將光纜的另一端與 受光系統連接。此時，在雙方向進行通信時，可以使用如圖3所示的具有2根光纖的光纜。 [0104]由于本發明的光纜在具有能滿足UL1581VW-1的優異阻燃性的同時、具有優異的長 期耐熱性、優異的機械特性，因此能夠優選用于傳感器、移動介質內等通信、機器內外的配 線等用途。特別是，由于具有最合適的彎曲彈性力，配線較容易，因此可優選用于傳感器用 途、特別是工業用傳感器用途。
[0105][傳感器] 本發明的傳感器包含本發明的光纜。本發明的傳感器由于包含阻燃性、長期耐熱性、機 械特性優異的本發明的光纜，因此能夠抑制火災發生時火焰的傳播，可以特別適用于要求 長期耐熱性或機械特性的工業用傳感器。作為工業用傳感器，具體而言，可列舉出使LED光 透過檢測物體、在受光部檢測光量的變化的光電傳感器，向機器或結構物中組入光纜持續 測定由外部擾亂因素導致的偏離的光纖應變傳感器等。 實施例
[0106] 以下，利用實施例對本發明進行具體說明，但本發明不受這些實施例限定。
[0107] (阻燃性試驗） 按照UL1581VW-1 (單根電纜垂直燃燒試驗），對實施例以及比較例中得到的光纜進行如 下的燃燒試驗。對光纜重復進行5次15秒點燃，在下面鋪開的IOcm見方的外科用脫脂棉上沒 有由燃燒物的滴落導致的延燒，或者，光纜點燃后，60秒以內火熄滅，既認為合格。進行上述 燃燒試驗10次，確認合格次數。
[0108] (長期耐熱性試驗） 對實施例以及比較例中得到的光纜，使用波長650nm、入射光的NA (開口數)0.1的光，利 用25m-lm的切斷法測定在以下條件A~C前后的傳導損失(dB/km)。
[0109] 條件A:在溫度85°C、相對濕度10%以下暴露3000小時 條件B:在溫度105°C，相對濕度10%以下暴露1000小時 條件C:在溫度85 °C、相對濕度95 %下暴露1000小時。
[0110] 利用25m-lm的切斷法的測定依據IEC 60793-1-40:2001進行。具體而言，將25m的 光纜設置于測定裝置中，測定輸出功率P2。然后，將光纜剪切為切斷長度(距入射端Im)，測 定輸出功率P 1。利用下式(1)計算光的傳導損失。
[0111] [數1] " ICm 喊 IViy
[0112] (機械特性試驗） (1)反復彎曲次數 依據IEC 60794-1:1993,對實施例以及比較例中得到的光纜進行如下反復彎曲次數的 測定。將光纜安裝在反復彎曲裝置(型號名稱"帶恒溫槽的光纖彎曲試驗機"，（株)安田精機 制作所制)上，一邊施加500g的荷重，一邊相對于垂直方向向兩側彎曲90°的角度。在比初期 值增加了 I dB損失的時間點結束試驗，確認結束時間點的反復彎曲次數。
[0113] (2)彎曲彈性力 依據I SO 178，對實施例以及比較例中得到的光纜，如下實施光纜的3點彎曲（在兩端自 由支持的光纜的中央施加力)試驗。將切斷為IOOmm的光纜的兩端固定在支撐臺，對由支撐 臺支持的光纜的中央施加力，以5mm/分鐘的速度使其彎曲，測定此期間POF光纜所負載的 力。將光纜位移Imm時的力作為彎曲彈性力(N)。
[0114] (3)樹脂斷裂強度，樹脂斷裂伸長率 使用實施例和比較例中得到的光纜，在UL1581記載的評價項目中，依照熱塑性氯化聚 乙烯的樹脂特性試驗，制作光纜的樹脂管，進行評價。具體而言，將所得到的光纜切斷成 20mm，用鉗子拔出光纖，制作厚度0.6mm的樹脂管。將所得到的樹脂管設置在AUTOGRAPH "AG- Γ(商品名，（株)島津制作所制）中，以拉伸速度500mm/分鐘進行拉伸，測定直至斷裂為止的 樹脂斷裂強度(N)和樹脂斷裂伸長率（％ )。
[0115] (材料） 氯化聚烯烴樹脂(A-1):氯化率25質量％的氯化高密度聚乙烯 氯化聚烯烴樹脂(A-2):氯化率35質量％的氯化高密度聚乙烯 氯化聚烯烴樹脂(A-3):氯化率35質量％的氯化直鏈狀低密度聚乙烯 聚烯烴樹脂(B-1):商品名"NOVATEC HD HY540"（高密度聚乙烯，日本聚乙烯(株)制） 聚烯烴樹脂(B-2):商品名"NOVATEC LL UE320"（直鏈狀低密度聚乙烯，日本聚乙烯 (株)制） 阻燃劑(C-I):商品名"F-2100"（溴化環氧樹脂，ICL JAPAN(株)制） 阻燃劑(C-2):商品名"F-3014"（封端溴化環氧樹脂，ICL JAPAN(株)制） 阻燃劑(C-3):商品名"HP-3010"（溴化苯乙烯樹脂，Albemarle日本(株)制） 輔阻燃劑(D-1):商品名"匕口 7只夕一C-380"（三氧化銻：聚乙烯=80:20(質量％ )的 顆粒，（株)鈴裕化學制） 輔阻燃劑(D-2):商品名"ADK STAB 2335"（硼酸鋅，（株)ADEKA制） 熱穩定劑(E-1):商品名"ADK STAB RUP-103"（鈣?鎂·鋅系熱穩定劑，（株)ADEKA制） 抗氧化劑(F-1):商品名"ADK STAB A0-80"（苯酚系抗氧化劑，（株)ADEKA制） 潤滑劑(G-1):商品名"SC-100"（硬脂酸鈣，所化學工業(株)制） 顏料(H-I):商品名"三菱炭黑通用C〇l〇r#45"（炭黑，三菱化學(株)制） 其他的添加劑(I-I):商品名"白艷華CCR-B"（碳酸鈣，白石媽(株)制） 熔融張力提高劑(J-I):商品名"METABLEN P-1050"（高分子量丙烯酸樹脂，三菱麗陽 (株)制） 熔融張力提高劑(J-2):商品名"METABLEN A-3750"（丙烯酸改姓聚四氟乙烯，三菱麗陽 (株)制）。
[0116] (光纖） 作為芯材，使用聚甲基丙烯酸甲酯(折射率1.492)。作為第1層（內側的層)的包層材料， 使用2-(全氟辛基）乙基（甲基）丙烯酸酯_2,2,2_三氟乙基（甲基）丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲 酯-甲基丙烯酸共聚物(2_(全氟辛基）乙基（甲基)丙烯酸酯單元:2,2,2_三氟乙基（甲基)丙 烯酸酯單元：甲基丙烯酸甲酯單元：甲基丙烯酸單元=31: 51 :17:1 (質量％ )，折射率 1.402)。作為第2層（外側的層）的包層材料，使用偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟乙烯共聚物 (偏二氟乙稀單元：四氟乙稀單元:六氟乙稀單元= 48:43:9(質量％ )，折射率1.374)。使用3 層結構的同心圓狀復合紡絲噴嘴對這些材料進行紡絲，在140 °C的熱風加熱爐中沿纖維軸 方向拉伸2倍，得到第1層的包層的厚度為5μπι，第2層的包層的厚度為ΙΟμπι的直徑1.0mm的光 纖。將得到的光纖用作實施例以及比較例的光纜的光纖。
[0117] [實施例1] 使用雙螺桿擠出機(型號名稱"BT-40"，（株)塑料工學研究所制)在170°C將氯化聚烯烴 樹脂(A-l)36質量％、聚烯烴樹脂(B-l)25質量％、阻燃劑(C-l)21質量％、輔阻燃劑(D-l)6 質量％、輔阻燃劑(D-2) 3質量％、熱穩定劑(E-1)5質量％、抗氧化劑(F-l) 1.5質量％、潤滑 劑(G-l) 1.5質量％以及顏料(H-1) 1質量％熔融捏合，得到樹脂組合物。
[0118] 將所得到的樹脂組合物供給到樹脂包覆用直角機頭型40mm光纜包覆裝置（（株)圣 制作所制），在光纖的外周包覆厚度〇.6mm的包覆層，得到直徑2.2mm的光纜。對所得到的光 纜進行上述試驗。將評價結果示于表2。
[0119] [實施例2~13,比較例1~6] 將樹脂組合物的組成如表1所示進行變更，除此以外，與實施例1同樣地操作，得到光 纜。將所得到的光纜的評價結果示于表2。需要說明的是，表1中各數值的單位為質量％。
[0120] [表 1]
[0121] [表 2]
[0122] 實施例1~13中得到的光纜，阻燃性、長期耐熱性、機械特性優異。
[0123] 另一方面，不含有聚烯烴樹脂(B)的比較例1、2、4以及5中得到的光纜，長期耐熱 性、機械特性差。此外，不含有氯化聚烯烴樹脂(A)的比較例3以及6中得到的光纜，阻燃性、 機械特性差。
[0124] 該申請基于2014年1月17日申請的日本申請特愿2014-007000主張優先權，將其公 開的全部內容援引于此。
[0125] 以上，參照實施方式以及實施例對本申請發明進行說明，本申請發明不限定于上 述實施方式以及實施例。本申請發明的構成或具體記載中，可在本申請發明的范圍內進行 本領域技術人員能夠理解的各種變更。 產業上的可利用性
[0126] 本發明的光纜具有滿足UL1581 VW-I的優異的阻燃性，同時具有優異的長期耐熱 性、優異的機械特性，因此可優選用于傳感器、移動介質內等的通信、機器內外的配線等用 途。特別是，本發明的光纜具有最佳彎曲彈性力，配線較為容易，因此可適用于傳感器用途、 特別是工業用傳感器用途。
【主權項】
1. 一種光纜，其為含有光纖和位于光纖外周的包覆層的光纜，其中，包覆層含有氯化聚 烯烴樹脂A以及聚烯烴樹脂B。2. 根據權利要求1所述的光纜，其按照ISO 178、由3點彎曲試驗測定而得的光纜的彎曲 彈性力為3~10N。3. 根據權利要求1或2所述的光纜，其中，包覆層進一步含有熔融張力提高劑J。4. 根據權利要求3所述的光纜，其中，熔融張力提高劑J為丙烯酸樹脂系熔融張力提高 劑以及氟樹脂系熔融張力提高劑中的至少1種。5. 根據權利要求1至4中任一項所述的光纜，其中，依照IEC 60794-1:1993、由反復彎曲 試驗測定而得的光纜的反復彎曲次數為10000~100000次。6. 根據權利要求1至5中任一項所述的光纜，其中，氯化聚烯烴樹脂A為氯化聚乙烯。7. 根據權利要求1至6中任一項所述的光纜，其中，聚烯烴樹脂B為聚乙烯。8. 根據權利要求1至7中任一項所述的光纜，其中，包覆層進一步含有阻燃劑C。9. 根據權利要求8所述的光纜，其中，包覆層進一步含有阻燃助劑D。10. -種傳感器，其包含權利要求1至9中任一項所述的光纜。
【文檔編號】G02B6/44GK105940333SQ201580004637
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年1月13日
【發明人】木村剛, 塚本好宏, 淺野浩司
【申請人】三菱麗陽株式會社