通信ケーブル用内部補強部材
【課題】これまでにない優れた難燃特性およびドリップ抑制効果を有し、通信ケーブルの内部補強部材として十分な物理特性を持つ通信ケーブル用内部補強部材の提供。
【解決手段】ポリエステル樹脂１００重量部に対し、ある特定のシリコーン系化合物０．１〜１０重量部を配合したポリエステル系樹脂組成物からなる繊維を構成素材とすることを特徴とする通信ケーブル用内部補強部材。
【解決手段】ポリエステル樹脂１００重量部に対し、ある特定のシリコーン系化合物０．１〜１０重量部を配合したポリエステル系樹脂組成物からなる繊維を構成素材とすることを特徴とする通信ケーブル用内部補強部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規特性を有する難燃性繊維を使用した通信ケーブル用内部補強部材に関するものである。さらに詳しくは、高い難燃性を有し、且つ通信ケーブル用内部補強部材として十分な物理特性を持つと共に、低コストで製造可能な通信ケーブル用内部補強部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＴＴＨ（ｆｉｂｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｈｏｍｅ）に使用される通信ケーブルには、近年増加する莫大な情報量と情報伝達の高速化に伴い、光ファイバケーブルが主に使用されている。
【０００３】
光ファイバケーブルには、これを電柱から宅内に引き込むために抗張力体またはテンションメンバと呼ばれる内部補強部材が使用されており、従来からその素材としては鋼線が使用されていた。
【０００４】
しかし、雷などの発生により、電圧誘引が電柱から光ファイバケーブルを伝わると、宅内のルーターやパソコンなどの家庭電化製品の故障や破損の原因となるため、抗張力体などの内部補強部材を鋼線から絶縁体に互換する要請が高まっている。
【０００５】
この要請に対して、繊維強化プラスチックやポリエステルモノフィラメントを使用した内部補強部材（例えば、特許文献１参照）を使用した光ファイバケーブルが開発されている。
【０００６】
しかし、内部補強部材としてポリエステルモノフィラメントを使用した場合、電圧誘引による宅内のルーターやパソコンなどの家庭電化製品の故障や破損を防ぐことができるが、難燃性を有していないため、落雷や火災等により通信ケーブルが燃焼した場合には、家電に延焼する可能性がある。
【０００７】
そこで、難燃性に優れた素材として繊維強化プラスチックが知られているが、折れやすい性質を有するため、通信ケーブルを曲げると破断する場合があり、その結果、通信ケーブルの強度が著しく低下するなどの問題を抱えていた。
【０００８】
また、難燃性や強力に優れた素材としては、ポリエーテルエーテルケトンやポリイミドなどが知られているが、これらの樹脂原料は高価であり、これらを使用した通信ケーブルは製造コストの増加に繋がるという問題があった。
【０００９】
かかる状況に鑑み、難燃性と高強力を有し、低コストで製造可能な通信ケーブル用内部補強部材の開発が強く要求されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２０００７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、これまでにない優れた難燃特性およびドリップ抑制効果を有し、通信ケーブルの内部補強部材として十分な物理特性を持つ通信ケーブル用内部補強部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明によれば、ポリエステル樹脂１００重量部に対し、下記シリコーン系化合物０．１〜１０重量部を配合したポリエステル系樹脂組成物からなる繊維を構成素材とすることを特徴とする通信ケーブル用内部補強部材が提供される。
【００１３】
シリコーン系化合物：式Ｒ３ＳｉＯ０．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、ＲＳｉＯ１．５およびＳｉＯ２．０（Ｒは有機基）で示される単位の少なくともいずれかから構成され、Ｒで示される有機基が芳香環を含み、且つこの芳香環の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対して８０モル％以上であり、シリコーン系化合物に含まれるシラノール基が２〜１０重量％である。
【００１４】
なお、本発明の通信ケーブル用内部補強部材においては、
前記ポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートまたはポリブチレンナフタレートから選ばれた少なくとも１種であること、
前記シリコーン系化合物の重量平均分子量が５００〜３０００００であること、および
前記シリコーン系化合物がＲＳｉＯ１．５の単位を含み、且つＲＳｉＯ１．５の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対して８７．５モル％以上であること
が、さらに好ましい条件として挙げられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、これまでにない優れた難燃特性およびドリップ抑制効果を有し、通信ケーブルの内部補強部材として十分な物理特性を持つ通信ケーブル用内部補強部材を得ることができ、この通信ケーブル用内部補強部材を使用した通信ケーブルは、落雷や火災等による延焼を十分に防ぐことができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体的に説明する。
【００１７】
本発明の通信ケーブル用内部補強部材は、ポリエステル樹脂１００重量部に対し、下記シリコーン系化合物０．１〜１０重量部を配合したポリエステル系樹脂組成物からなる繊維を構成素材とすることを特徴とするものである。
【００１８】
シリコーン系化合物：式Ｒ３ＳｉＯ０．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、ＲＳｉＯ１．５およびＳｉＯ２．０（Ｒは有機基）で示される単位の少なくともいずれかから構成され、Ｒで示される有機基が芳香環を含み、且つこの芳香環の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対して８０モル％以上であり、シリコーン系化合物に含まれるシラノール基が２〜１０重量％である。
【００１９】
まず、本発明で使用するポリエステル樹脂は特に限定はされないが、上記シリコーン系化合物を添加せしめた場合に、通信ケーブル用内部補強部材として十分な物理特性が得られ易いことから、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートが好ましく、これら２種類以上含む混合物であっても良い。
【００２０】
また、本発明で使用するシリコーン系化合物における芳香環とは、ベンゼン環、縮合ベンゼン環、非ベンゼン系芳香環、複素芳香環などの芳香族に属する環の総称を示し、耐熱性や汎用性の点から、ベンゼン環が好ましく、ベンゼン環を含む有機基としてはフェニル基がある。
【００２１】
そして、本発明においては、この芳香環の含有量が難燃特性およびドリップ抑制効果を左右する重要な条件となる。
【００２２】
つまり、シリコーン系化合物を構成する全有機基に対して、芳香環の含有量を８０モル％以上とすることで、難燃特性およびドリップ抑制効果をより一層高めることができる。
【００２３】
これは、シロキサン鎖と有機基の脱離温度が高くなり、燃焼時にシリコーン系化合物の有機基が高温で脱離することにより、ポリエステル樹脂とポリシロキサン鎖が効率よく架橋構造を形成し、難揮発性成分が炭化成分になるために、難燃特性およびドリップ抑制効果が高くなると推定している。つまり、芳香環の含有量が上記範囲を下回るとドリップ抑制効果が得られ難く傾向にあり、通信ケーブル部内部補強材として十分な難燃特性が得られにくくなる。
【００２４】
さらに、本発明で使用するシリコーン系化合物は、シラノール基を２〜１０重量％含有していることが必要であり、更に好ましくは３〜８重量％である。
【００２５】
シリコーン系化合物中のシラノール基は、燃焼時に効率よくポリエステル樹脂と架橋構造を形成し、その量によってポリエステル樹脂との反応に影響が現れる。
【００２６】
そのため、シラノール基の含有量が上記範囲を上回ると、成型時にポリエステル樹脂と反応して、ゲル化が発生し易くなり、逆に上記範囲を下回ると、難燃特性およびドリップ抑制効果が得られ難くなる傾向にある。
【００２７】
さらにまた、本発明で使用するシリコーン系化合物は、その配合量が多いと通信ケーブル部内部補強材としての物理特性が低下する傾向にあり、逆に少ないと難燃特性およびドリップ抑制効果が得られ難くなる傾向にあることから、ポリエステル樹脂１００重両部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で配合されていることが必要であり、好ましくは０．５〜８．５重量部、更に好ましくは１〜７重量部である。
【００２８】
また、本発明の効果をより一層高めるためには、本発明で使用するシリコーン系化合物の重量平均分子量は５００〜３０００００であることが好ましく、更に好ましくは１０００〜１０００００であり、より一層好ましくは６０００〜５００００である。
【００２９】
つまり、シリコーン系化合物の分子量が上記範囲を下回ると、溶融粘度が低いために、成型の際にポリエステル樹脂への分散性が悪くなる傾向にあり、逆に上記範囲を上回ると、溶融粘度が高いために、かえってポリエステル樹脂への分散性が悪くなるばかりか、紡糸性も難しくなり易い傾向にある。
【００３０】
さらにまた、式Ｒ３ＳｉＯ０．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、ＲＳｉＯ１．５およびＳｉＯ２．０（Ｒは有機基）で示されるシリコーン系化合物のうち、ＲＳｉＯ１．５（Ｔ単位）が多く含まれると、通信ケーブル用内部補強部材の難燃特性およびドリップ抑制効果がより高まるばかりか、耐蒸熱性も向上しやすいことから、本発明においては、ＲＳｉＯ１．５で示される単位を含み、且つＲＳｉＯ１．５の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対して８７．５モル％以上であることが好ましく、更に好ましくは９０％以上であり、より一層好ましくは１００％である。
【００３１】
次に、本発明の通信ケーブル用内部補強部材の構成素材となる繊維の製造方法について説明する。
【００３２】
まず、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートなどのポリエステル樹脂は、ごく一般的な公知の重合方法で製造することができ、例えば、アンチモン化合物、チタン化合物、ゲルマニウム化合物、アルミニウム化合物を主たる触媒として、ジカルボン酸及び／またはそのエステル形成誘導体とジオール及び／またはそのエステル形成誘導体からエステル化反応により製造することができる。
【００３３】
一方、シリコーン系化合物もごく一般的な公知の重縮合によって製造することができ、例えば、Ｒ３ＳｉＣｌ（トリオルガノクロロシラン、Ｍ単位に相当）、Ｒ２ＳｉＣｌ２（ジオルガノジクロロシラン、Ｄ単位に相当）、ＲＳｉＣｌ３（モノオルガノトリクロロシラン、Ｔ単位に相当）、ＳｉＣｌ４（テトラクロロシラン、Ｑ単位に相当）をモノマーとして用い、これらを所望のモル比で酸もしくはアルカリの触媒下で縮合せしめることにより製造することができる。
【００３４】
また、シリコーン系化合物中の芳香環は、前記したモノマー中のＲを、所望の量だけ芳香環で置換することにより製造することができる。
【００３５】
さらに、シリコーン系化合物中のシラノール基の含有量は反応時間によって制御可能であるが、シラノール基を制御するために封鎖剤として、Ｒ３ＳｉＣｌやＲ３ＳｉＯＨをシラノール基と反応させることでシラノール基の含有量を制御することも可能である。
【００３６】
なお、シラノール基の含有量の測定は２９Ｓｉ−ＮＭＲなどにより測定可能である。
【００３７】
また、シリコーン系化合物の重量平均分子量は、製造時の反応時間によって制御可能であり、分子量の測定はゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定可能である。
【００３８】
シリコーン系化合物をポリエステル樹脂中に配合する方法としては、例えばシリコーン系化合物をポリエステル樹脂の重合時に添加する方法、ポリエステル樹脂とシリコーン系化合物を２軸押し出し機やバンバリーミキサーなどの溶融混練機で混練する方法が挙げられ、特に限定はされない。
【００３９】
また、通信ケーブル用内部補強部材の構成素材となる繊維は、ごく一般的に知られる溶融紡糸法で製造することがでる。
【００４０】
例えば、具体的には溶融押し出し後、冷却固化、延伸および熱処理することにより製造することができる。
【００４１】
この際、溶融押し出された未延伸糸を、４０〜９０℃、好ましくは５０〜８０℃の冷却浴に導き急冷することで、冷却浴内の未延伸糸の蛇行や線径バラツキを抑制し、真円性の高い繊維が得られ易い。
【００４２】
また、冷却媒体としては、未延伸糸の表面から容易に除去できるものであって、ポリエステル樹脂組成物を物理的／化学的に変化させず、上記の冷却液温度範囲で液状のものであれば特に限定はされず、例えば、水、パラフィン、エチレングリコール、グリセリン、アルミアルコールおよびキシレンなどが挙げられる。
【００４３】
そして、溶融押し出し後、冷却固化された未延伸糸は、引き続いて通信ケーブル用内部補強部材に必要な高引張強度を得るために２段階以上に延伸され、引き続き熱処理される。
【００４４】
ここで、延伸および熱処理に使用される熱媒体としては、繊維の表面から容易に除去できるものであって、ポリエステル樹脂組成物を物理的／化学的に変化させないものであれば特に限定はされず、また、加熱装置としては、例えば高沸点の不活性液体を有する液体浴、空気炉、不活性ガス炉、赤外線炉、高周波炉および金属炉などが挙げられる。
【００４５】
なお、通信ケーブル用内部補強部材の構成素材となる繊維の直径は、使用目的に応じて様々であるが、通信ケーブル用内部補強部材に使用する場合は０．２〜２．０ｍｍの範囲のものが最もよく使用される。
【００４６】
また、繊維の断面形状は、丸形、楕円形、中空形、三角・四角・六角などの多角形、またはこれらの形状に突起を有する形状のほか、星型、十・Ｙ・Ｈ型、２葉・５葉・６葉・８葉などの異形断面であってもよく、さらに、構造も芯鞘構造や海島構造などの複合構造であってもよい。
【００４７】
こうして得られた繊維を通信ケーブル用内部補強部材として使用した場合には、これまでにない優れた難燃特性およびドリップ抑制効果を有し、通信ケーブルの内部補強部材として十分な物理特性を得ることができる。そして、この通信ケーブル用内部補強部材を使用した通信ケーブルは、落雷や火災等による延焼を十分に防ぐことができる。
【実施例】
【００４８】
まず、実施例および比較例におけるシリコーン系化合物の調製を下記の通り行なった。得られたシリコーン系化合物を表１、２に示す。また、表１に示すシリコーン系化合物は実施例で使用するシリコーン系化合物を示しており、表２は比較例で使用するシリコーン系化合物を示している。
【００４９】
＜Ｍ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の割合の調製＞
Ｒ３ＳｉＣｌ（Ｍ単位に相当）、Ｒ２ＳｉＣｌ２（Ｄ単位に相当）、ＲＳｉＣｌ３（Ｔ単位に相当）、ＳｉＣｌ４（Ｑ単位に相当）を所望のモル比にて縮合し、Ｍ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の割合が異なるシリコーン系化合物を製造した。
【００５０】
＜フェニル基、メチル基の割合＞
前記のＲ部分をそれぞれフェニル基、メチル基で置換し、モル比でフェニル基、メチル基の割合の異なるシリコーン系化合物を調製した。
【００５１】
＜シラノール基の含有量＞
シリコーン系化合物を縮合する際の反応時間を各々調整した。シリコーン系化合物中のシラノール基の含有量（重量％）は、２９Ｓｉ−ＮＭＲにより、ＣＤＣｌ３（標準物質として１％ＴＭＳ含有）を溶媒とし、積算２５６回の条件により−ＳｉＯ１．０（ＯＨ）、−ＳｉＯ１．５の積分ピーク比から求めた。
【００５２】
また、シラノール基の含有量が０％の場合はシラノール基の封鎖剤としてトリフェニルクロロシラン（（Ｃ６Ｈ５）３ＳｉＣｌ）を過剰に添加し、シラノール基の含有量を０％とした。
【００５３】
＜重量平均分子量＞
シリコーン系化合物を縮合する際の反応時間を各々調整した。シリコーン系化合物の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定した。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
また、各実施例における燃焼評価、物理特性評価については下記の通り行った。
【００５７】
＜難燃性の評価＞
長さ１０ｃｍの繊維を重量１ｇにしたものを試験片とし、ＪＩＳ Ｌ１０９１ Ｄ法に準じて、接炎回数をカウントした。
【００５８】
＜ドリップ性の評価＞
上記難燃性の評価時のドリップ回数を評価した。
【００５９】
＜直径＞
繊維５０ｍを綛状に取り、試料長５０ｃｍにカットした。ここから任意に１０本のサンプルを取り出し、ＭＩＴＵＴＯＹＯ製デジタルマイクロメーターで１本につき５点ずつ測定し、その平均値で示した（単位：ｍｍ）。
【００６０】
＜引張強度＞
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．５および８．７に準じて引張強さを測定し、繊度で割り返した値を引張強度（単位：ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。
【００６１】
［実施例１〜３５、比較例１］
ポリエステル樹脂として固有粘度（ＩＶ）が０．７０のポリエチレンテレフタレートを使用し、シリコーン系化合物として前記した製法によって得られる表１のシリコーン１〜３５を使用した。
【００６２】
ポリエチレンテレフタレート１００重量部に対して、シリコーン系化合物を５．３重量部配合し、混練温度：２７５℃、Ｌ／Ｄ：３０、スクリュー回転数：３００ｒｐｍの条件で、これらを２軸押し出し機で混練し、ポリエチレンテレフタレートとシリコーン系化合物からなる樹脂組成物を作製した。
【００６３】
その後、上記樹脂組成物をエクストルーダー型の紡糸機を用いて、紡糸温度２８０℃で溶融混練し、紡糸口金（口金孔径：２．８ｍｍ−８Ｈ（ホール））から溶融ポリマーを押し出し、直ちに７０℃の温水浴中で冷却固化させた未延伸糸を得た。
【００６４】
引き続き未延伸糸を９３℃の温水中で３．６倍に一次延伸し、さらに１２０℃の熱風雰囲気下で１．３９倍に二次延伸を行って、トータル延伸倍率が５．０倍の延伸を行い、さらに２３０℃の熱風雰囲気下で０．９０倍の熱セットを行って、平均直径０．６００ｍｍのポリエステル繊維を得た。
【００６５】
得られたポリエステル繊維の接炎回数、ドリップ回数および引張強度の結果を表３に示す。
【００６６】
【表３】
【００６７】
表３に示すとおり、比較例１のシリコーン系化合物を含まないポリエステル繊維は、接炎回数が１回、ドリップ回数が１０回であり、難燃性が低く、ドリップも多いのに対し、実施例１〜３５のポリエステル繊維は、接炎回数が６回、ドリップ回数が０回であり、優れた難燃性、ドリップ抑制の効果を有していた。
【００６８】
また、実施例１〜３５のポリエステル繊維は、比較例１のものと比べても物理特性の低下は認められず、力学的にも安定していた。
【００６９】
［比較例２〜７］
シリコーン系化合物中のフェニル基含有量の影響を比較例２〜７で示す。シリコーン系化合物として表２のシリコーン３６〜４１を用いた以外は、実施例１〜３５と同様にしてポリエステル繊維を作製し、接炎回数、ドリップ性および物理特性の評価を行った。その結果を表４に示す。
【００７０】
【表４】
【００７１】
表４に示すとおり、比較例１に比べてドリップ抑制効果は多少改善されているが、実施例１〜２４と比較すると、本実施例とＭ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の組成比率、シラノール基量、分子量が同じであっても、フェニル基含有量が本発明の規定範囲を下回ると難燃性およびドリップ抑制効果が低い結果となった。
【００７２】
［比較例８〜１３］
シリコーン系化合物中のシラノール基量の影響を比較例８〜１３で示す。シリコーン系化合物として表２のシリコーン４２〜４７を用いた以外は、実施例１〜３５と同様にしてポリエステル繊維を作製し、接炎回数、ドリップ性および物理特性の評価を行った。その結果を表５に示す。
【００７３】
【表５】
【００７４】
表５に示すとおり、比較例１に比べてドリップ抑制効果は多少改善されているが、実施例１〜２４と比較すると本実施例とＭ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の組成比率、フェニル基含有量、分子量が同じであっても、シラノール基含有量が本発明の規定範囲を下回ると難燃性およびドリップ抑制効果が低い結果となった。
【００７５】
［実施例３６、比較例１４］
ポリエステル樹脂としてＩＶが０．６５のポリプロピレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１〜３５と同様にしてポリエステル繊維を得た。その評価結果を表６に示す。
【００７６】
【表６】
【００７７】
表６に示すとおり、比較例１４のシリコーン系化合物を含まないポリエステル繊維は、接炎回数が１回、ドリップ回数が１２回であり、難燃性が低く、ドリップも多いのに対し、実施例３６のポリエステル繊維は、接炎回数が６回、ドリップ回数が０回と大幅に改善され、難燃性、ドリップ抑制効果に優れていた。
【００７８】
［実施例３７、比較例１５］
ポリエステル樹脂としてＩＶが２．００のポリブチレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１〜３５と同様にしてポリエステル繊維を得た。その評価結果を表７に示す。
【００７９】
【表７】
【００８０】
表７に示すとおり、比較例１５のシリコーン系化合物を含まないポリエステル繊維は、接炎回数が１回、ドリップ回数が１１回であり、難燃性が低く、ドリップも多いのに対し、実施例３７のポリエステル繊維は、接炎回数が６回、ドリップ回数が０回と大幅に改善され、難燃性、ドリップ抑制効果に優れていた。
【００８１】
［実施例３８、比較例１６］
ポリエステル樹脂としてＩＶが０．７９のポリエチレンナフタレートを用い、シリコーン系化合物として表１のシリコーン１を用いた。
【００８２】
そして、ポリエチレンナフタレート１００重量部に対して、シリコーン系化合物を５．３重量部配合し、混練温度：２８０℃、Ｌ／Ｄ：３０、スクリュー回転数：３００ｒｐｍの条件で、これらを２軸押し出し機で混練し、ポリエチレンナレフタレートとシリコーン系化合物からなる樹脂組成物を作製した。
【００８３】
その後、上記樹脂組成物をエクストルーダー型の紡糸機を用いて、紡糸温度２８０℃で溶融混練し、紡糸口金（口金孔径：８．５ｍｍ−６Ｈ（ホール））から溶融ポリマーを押し出し、直ちに７０℃の温水浴中で冷却固化させた未延伸糸を得た。
【００８４】
引き続き未延伸糸を１４０℃の熱風雰囲気下で６．５倍に一次延伸し、さらに１８０℃の熱風雰囲気下で１．１５倍に二次延伸を行って、トータル延伸倍率が７．５倍の延伸を行い、さらに２４０℃の熱風雰囲気下で０．９５倍の熱セットを行って、平均直径０．６００ｍｍのポリエステル繊維を得た。
【００８５】
得られたポリエステル繊維の接炎回数、ドリップ回数および引張強度の結果を表８に示す。
【００８６】
【表８】
【００８７】
表８に示すとおり、比較例１６のシリコーン系化合物を含まないポリエステル繊維は、接炎回数が１回、ドリップ回数が５回であり、難燃性が低く、ドリップも多いのに対し、実施例３８のポリエステル繊維は、接炎回数が６回、ドリップ回数が０回と大幅に改善され、難燃性、ドリップ抑制効果に優れていた。
【００８８】
［実施例３９、比較例１７］
ポリエステル樹脂としてＩＶが０．８２のポリブチレンナフタレートを用いた以外は、実施例１〜３５と同様にしてポリエステル繊維を得た。その評価結果を表９に示す。
【００８９】
【表９】
【００９０】
表９に示すとおり、比較例１７のシリコーン系化合物を含まないポリエステル繊維は、接炎回数が１回、ドリップ回数が５回であり、難燃性が低く、ドリップも多いのに対し、実施例３９のポリエステル繊維は接炎回数が６回、ドリップ回数が０回と大幅に改善され、難燃性、ドリップ抑制効果に優れていた。
【００９１】
［実施例４０〜４４、比較例１８〜２２］
実施例１、３６、３７、３８、３９および比較例１、１４、１５、１６、１７で得られたポリエステル繊維を実際に内部補強材として用い、通信ケーブルを作製した。その結果、表１０に示すとおり、実施例１、３６、３７、３８、３９のポリエステル繊維を用いた通信ケーブル（実施例４０〜４４）は、比較例１、１４、１５、１６、１７のポリエステル繊維を用いた通信ケーブル（比較例１８〜２２）に比べて、いずれも高い難燃性と十分な物理特性を有しており、通信ケーブル用内部補強部材として十分に効果を発揮するものであった。
【００９２】
【表１０】
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明のポリエステル系樹脂組成物からなる繊維を用いた通信ケーブル用内部補強部材は、高い難燃性を有し、燃焼時の有毒ガスの発生や力学特性の低下の問題を解決したものであり、従来の通信ケーブル用内部補強部材には見られない安定的な品質を備えている。
【００９４】
したがって、本発明の通信ケーブル用内部補強部材は、これまでにない高い難燃性能と十分な物理特性を有し、安全性と高強力を兼備しており、通信ケーブル用内部補強部材として極めて優れた効果を発揮する。
【００９５】
また、本発明の通信ケーブル用内部補強部材は、内部補強材用途のほか、光ファイバケーブルの隙間を埋める介在線、通信ケーブルの外層被覆を剥離する引き裂き線、光心線を取り出す際の刃物による光心線の損傷を防護する保護材、さらには電気部品結束材料などにも展開できるものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規特性を有する難燃性繊維を使用した通信ケーブル用内部補強部材に関するものである。さらに詳しくは、高い難燃性を有し、且つ通信ケーブル用内部補強部材として十分な物理特性を持つと共に、低コストで製造可能な通信ケーブル用内部補強部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＴＴＨ（ｆｉｂｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｈｏｍｅ）に使用される通信ケーブルには、近年増加する莫大な情報量と情報伝達の高速化に伴い、光ファイバケーブルが主に使用されている。
【０００３】
光ファイバケーブルには、これを電柱から宅内に引き込むために抗張力体またはテンションメンバと呼ばれる内部補強部材が使用されており、従来からその素材としては鋼線が使用されていた。
【０００４】
しかし、雷などの発生により、電圧誘引が電柱から光ファイバケーブルを伝わると、宅内のルーターやパソコンなどの家庭電化製品の故障や破損の原因となるため、抗張力体などの内部補強部材を鋼線から絶縁体に互換する要請が高まっている。
【０００５】
この要請に対して、繊維強化プラスチックやポリエステルモノフィラメントを使用した内部補強部材（例えば、特許文献１参照）を使用した光ファイバケーブルが開発されている。
【０００６】
しかし、内部補強部材としてポリエステルモノフィラメントを使用した場合、電圧誘引による宅内のルーターやパソコンなどの家庭電化製品の故障や破損を防ぐことができるが、難燃性を有していないため、落雷や火災等により通信ケーブルが燃焼した場合には、家電に延焼する可能性がある。
【０００７】
そこで、難燃性に優れた素材として繊維強化プラスチックが知られているが、折れやすい性質を有するため、通信ケーブルを曲げると破断する場合があり、その結果、通信ケーブルの強度が著しく低下するなどの問題を抱えていた。
【０００８】
また、難燃性や強力に優れた素材としては、ポリエーテルエーテルケトンやポリイミドなどが知られているが、これらの樹脂原料は高価であり、これらを使用した通信ケーブルは製造コストの増加に繋がるという問題があった。
【０００９】
かかる状況に鑑み、難燃性と高強力を有し、低コストで製造可能な通信ケーブル用内部補強部材の開発が強く要求されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２０００７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、これまでにない優れた難燃特性およびドリップ抑制効果を有し、通信ケーブルの内部補強部材として十分な物理特性を持つ通信ケーブル用内部補強部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明によれば、ポリエステル樹脂１００重量部に対し、下記シリコーン系化合物０．１〜１０重量部を配合したポリエステル系樹脂組成物からなる繊維を構成素材とすることを特徴とする通信ケーブル用内部補強部材が提供される。
【００１３】
シリコーン系化合物：式Ｒ３ＳｉＯ０．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、ＲＳｉＯ１．５およびＳｉＯ２．０（Ｒは有機基）で示される単位の少なくともいずれかから構成され、Ｒで示される有機基が芳香環を含み、且つこの芳香環の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対して８０モル％以上であり、シリコーン系化合物に含まれるシラノール基が２〜１０重量％である。
【００１４】
なお、本発明の通信ケーブル用内部補強部材においては、
前記ポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートまたはポリブチレンナフタレートから選ばれた少なくとも１種であること、
前記シリコーン系化合物の重量平均分子量が５００〜３０００００であること、および
前記シリコーン系化合物がＲＳｉＯ１．５の単位を含み、且つＲＳｉＯ１．５の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対して８７．５モル％以上であること
が、さらに好ましい条件として挙げられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、これまでにない優れた難燃特性およびドリップ抑制効果を有し、通信ケーブルの内部補強部材として十分な物理特性を持つ通信ケーブル用内部補強部材を得ることができ、この通信ケーブル用内部補強部材を使用した通信ケーブルは、落雷や火災等による延焼を十分に防ぐことができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体的に説明する。
【００１７】
本発明の通信ケーブル用内部補強部材は、ポリエステル樹脂１００重量部に対し、下記シリコーン系化合物０．１〜１０重量部を配合したポリエステル系樹脂組成物からなる繊維を構成素材とすることを特徴とするものである。
【００１８】
シリコーン系化合物：式Ｒ３ＳｉＯ０．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、ＲＳｉＯ１．５およびＳｉＯ２．０（Ｒは有機基）で示される単位の少なくともいずれかから構成され、Ｒで示される有機基が芳香環を含み、且つこの芳香環の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対して８０モル％以上であり、シリコーン系化合物に含まれるシラノール基が２〜１０重量％である。
【００１９】
まず、本発明で使用するポリエステル樹脂は特に限定はされないが、上記シリコーン系化合物を添加せしめた場合に、通信ケーブル用内部補強部材として十分な物理特性が得られ易いことから、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートが好ましく、これら２種類以上含む混合物であっても良い。
【００２０】
また、本発明で使用するシリコーン系化合物における芳香環とは、ベンゼン環、縮合ベンゼン環、非ベンゼン系芳香環、複素芳香環などの芳香族に属する環の総称を示し、耐熱性や汎用性の点から、ベンゼン環が好ましく、ベンゼン環を含む有機基としてはフェニル基がある。
【００２１】
そして、本発明においては、この芳香環の含有量が難燃特性およびドリップ抑制効果を左右する重要な条件となる。
【００２２】
つまり、シリコーン系化合物を構成する全有機基に対して、芳香環の含有量を８０モル％以上とすることで、難燃特性およびドリップ抑制効果をより一層高めることができる。
【００２３】
これは、シロキサン鎖と有機基の脱離温度が高くなり、燃焼時にシリコーン系化合物の有機基が高温で脱離することにより、ポリエステル樹脂とポリシロキサン鎖が効率よく架橋構造を形成し、難揮発性成分が炭化成分になるために、難燃特性およびドリップ抑制効果が高くなると推定している。つまり、芳香環の含有量が上記範囲を下回るとドリップ抑制効果が得られ難く傾向にあり、通信ケーブル部内部補強材として十分な難燃特性が得られにくくなる。
【００２４】
さらに、本発明で使用するシリコーン系化合物は、シラノール基を２〜１０重量％含有していることが必要であり、更に好ましくは３〜８重量％である。
【００２５】
シリコーン系化合物中のシラノール基は、燃焼時に効率よくポリエステル樹脂と架橋構造を形成し、その量によってポリエステル樹脂との反応に影響が現れる。
【００２６】
そのため、シラノール基の含有量が上記範囲を上回ると、成型時にポリエステル樹脂と反応して、ゲル化が発生し易くなり、逆に上記範囲を下回ると、難燃特性およびドリップ抑制効果が得られ難くなる傾向にある。
【００２７】
さらにまた、本発明で使用するシリコーン系化合物は、その配合量が多いと通信ケーブル部内部補強材としての物理特性が低下する傾向にあり、逆に少ないと難燃特性およびドリップ抑制効果が得られ難くなる傾向にあることから、ポリエステル樹脂１００重両部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で配合されていることが必要であり、好ましくは０．５〜８．５重量部、更に好ましくは１〜７重量部である。
【００２８】
また、本発明の効果をより一層高めるためには、本発明で使用するシリコーン系化合物の重量平均分子量は５００〜３０００００であることが好ましく、更に好ましくは１０００〜１０００００であり、より一層好ましくは６０００〜５００００である。
【００２９】
つまり、シリコーン系化合物の分子量が上記範囲を下回ると、溶融粘度が低いために、成型の際にポリエステル樹脂への分散性が悪くなる傾向にあり、逆に上記範囲を上回ると、溶融粘度が高いために、かえってポリエステル樹脂への分散性が悪くなるばかりか、紡糸性も難しくなり易い傾向にある。
【００３０】
さらにまた、式Ｒ３ＳｉＯ０．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、ＲＳｉＯ１．５およびＳｉＯ２．０（Ｒは有機基）で示されるシリコーン系化合物のうち、ＲＳｉＯ１．５（Ｔ単位）が多く含まれると、通信ケーブル用内部補強部材の難燃特性およびドリップ抑制効果がより高まるばかりか、耐蒸熱性も向上しやすいことから、本発明においては、ＲＳｉＯ１．５で示される単位を含み、且つＲＳｉＯ１．５の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対して８７．５モル％以上であることが好ましく、更に好ましくは９０％以上であり、より一層好ましくは１００％である。
【００３１】
次に、本発明の通信ケーブル用内部補強部材の構成素材となる繊維の製造方法について説明する。
【００３２】
まず、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートなどのポリエステル樹脂は、ごく一般的な公知の重合方法で製造することができ、例えば、アンチモン化合物、チタン化合物、ゲルマニウム化合物、アルミニウム化合物を主たる触媒として、ジカルボン酸及び／またはそのエステル形成誘導体とジオール及び／またはそのエステル形成誘導体からエステル化反応により製造することができる。
【００３３】
一方、シリコーン系化合物もごく一般的な公知の重縮合によって製造することができ、例えば、Ｒ３ＳｉＣｌ（トリオルガノクロロシラン、Ｍ単位に相当）、Ｒ２ＳｉＣｌ２（ジオルガノジクロロシラン、Ｄ単位に相当）、ＲＳｉＣｌ３（モノオルガノトリクロロシラン、Ｔ単位に相当）、ＳｉＣｌ４（テトラクロロシラン、Ｑ単位に相当）をモノマーとして用い、これらを所望のモル比で酸もしくはアルカリの触媒下で縮合せしめることにより製造することができる。
【００３４】
また、シリコーン系化合物中の芳香環は、前記したモノマー中のＲを、所望の量だけ芳香環で置換することにより製造することができる。
【００３５】
さらに、シリコーン系化合物中のシラノール基の含有量は反応時間によって制御可能であるが、シラノール基を制御するために封鎖剤として、Ｒ３ＳｉＣｌやＲ３ＳｉＯＨをシラノール基と反応させることでシラノール基の含有量を制御することも可能である。
【００３６】
なお、シラノール基の含有量の測定は２９Ｓｉ−ＮＭＲなどにより測定可能である。
【００３７】
また、シリコーン系化合物の重量平均分子量は、製造時の反応時間によって制御可能であり、分子量の測定はゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定可能である。
【００３８】
シリコーン系化合物をポリエステル樹脂中に配合する方法としては、例えばシリコーン系化合物をポリエステル樹脂の重合時に添加する方法、ポリエステル樹脂とシリコーン系化合物を２軸押し出し機やバンバリーミキサーなどの溶融混練機で混練する方法が挙げられ、特に限定はされない。
【００３９】
また、通信ケーブル用内部補強部材の構成素材となる繊維は、ごく一般的に知られる溶融紡糸法で製造することがでる。
【００４０】
例えば、具体的には溶融押し出し後、冷却固化、延伸および熱処理することにより製造することができる。
【００４１】
この際、溶融押し出された未延伸糸を、４０〜９０℃、好ましくは５０〜８０℃の冷却浴に導き急冷することで、冷却浴内の未延伸糸の蛇行や線径バラツキを抑制し、真円性の高い繊維が得られ易い。
【００４２】
また、冷却媒体としては、未延伸糸の表面から容易に除去できるものであって、ポリエステル樹脂組成物を物理的／化学的に変化させず、上記の冷却液温度範囲で液状のものであれば特に限定はされず、例えば、水、パラフィン、エチレングリコール、グリセリン、アルミアルコールおよびキシレンなどが挙げられる。
【００４３】
そして、溶融押し出し後、冷却固化された未延伸糸は、引き続いて通信ケーブル用内部補強部材に必要な高引張強度を得るために２段階以上に延伸され、引き続き熱処理される。
【００４４】
ここで、延伸および熱処理に使用される熱媒体としては、繊維の表面から容易に除去できるものであって、ポリエステル樹脂組成物を物理的／化学的に変化させないものであれば特に限定はされず、また、加熱装置としては、例えば高沸点の不活性液体を有する液体浴、空気炉、不活性ガス炉、赤外線炉、高周波炉および金属炉などが挙げられる。
【００４５】
なお、通信ケーブル用内部補強部材の構成素材となる繊維の直径は、使用目的に応じて様々であるが、通信ケーブル用内部補強部材に使用する場合は０．２〜２．０ｍｍの範囲のものが最もよく使用される。
【００４６】
また、繊維の断面形状は、丸形、楕円形、中空形、三角・四角・六角などの多角形、またはこれらの形状に突起を有する形状のほか、星型、十・Ｙ・Ｈ型、２葉・５葉・６葉・８葉などの異形断面であってもよく、さらに、構造も芯鞘構造や海島構造などの複合構造であってもよい。
【００４７】
こうして得られた繊維を通信ケーブル用内部補強部材として使用した場合には、これまでにない優れた難燃特性およびドリップ抑制効果を有し、通信ケーブルの内部補強部材として十分な物理特性を得ることができる。そして、この通信ケーブル用内部補強部材を使用した通信ケーブルは、落雷や火災等による延焼を十分に防ぐことができる。
【実施例】
【００４８】
まず、実施例および比較例におけるシリコーン系化合物の調製を下記の通り行なった。得られたシリコーン系化合物を表１、２に示す。また、表１に示すシリコーン系化合物は実施例で使用するシリコーン系化合物を示しており、表２は比較例で使用するシリコーン系化合物を示している。
【００４９】
＜Ｍ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の割合の調製＞
Ｒ３ＳｉＣｌ（Ｍ単位に相当）、Ｒ２ＳｉＣｌ２（Ｄ単位に相当）、ＲＳｉＣｌ３（Ｔ単位に相当）、ＳｉＣｌ４（Ｑ単位に相当）を所望のモル比にて縮合し、Ｍ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の割合が異なるシリコーン系化合物を製造した。
【００５０】
＜フェニル基、メチル基の割合＞
前記のＲ部分をそれぞれフェニル基、メチル基で置換し、モル比でフェニル基、メチル基の割合の異なるシリコーン系化合物を調製した。
【００５１】
＜シラノール基の含有量＞
シリコーン系化合物を縮合する際の反応時間を各々調整した。シリコーン系化合物中のシラノール基の含有量（重量％）は、２９Ｓｉ−ＮＭＲにより、ＣＤＣｌ３（標準物質として１％ＴＭＳ含有）を溶媒とし、積算２５６回の条件により−ＳｉＯ１．０（ＯＨ）、−ＳｉＯ１．５の積分ピーク比から求めた。
【００５２】
また、シラノール基の含有量が０％の場合はシラノール基の封鎖剤としてトリフェニルクロロシラン（（Ｃ６Ｈ５）３ＳｉＣｌ）を過剰に添加し、シラノール基の含有量を０％とした。
【００５３】
＜重量平均分子量＞
シリコーン系化合物を縮合する際の反応時間を各々調整した。シリコーン系化合物の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定した。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
また、各実施例における燃焼評価、物理特性評価については下記の通り行った。
【００５７】
＜難燃性の評価＞
長さ１０ｃｍの繊維を重量１ｇにしたものを試験片とし、ＪＩＳ Ｌ１０９１ Ｄ法に準じて、接炎回数をカウントした。
【００５８】
＜ドリップ性の評価＞
上記難燃性の評価時のドリップ回数を評価した。
【００５９】
＜直径＞
繊維５０ｍを綛状に取り、試料長５０ｃｍにカットした。ここから任意に１０本のサンプルを取り出し、ＭＩＴＵＴＯＹＯ製デジタルマイクロメーターで１本につき５点ずつ測定し、その平均値で示した（単位：ｍｍ）。
【００６０】
＜引張強度＞
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．５および８．７に準じて引張強さを測定し、繊度で割り返した値を引張強度（単位：ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。
【００６１】
［実施例１〜３５、比較例１］
ポリエステル樹脂として固有粘度（ＩＶ）が０．７０のポリエチレンテレフタレートを使用し、シリコーン系化合物として前記した製法によって得られる表１のシリコーン１〜３５を使用した。
【００６２】
ポリエチレンテレフタレート１００重量部に対して、シリコーン系化合物を５．３重量部配合し、混練温度：２７５℃、Ｌ／Ｄ：３０、スクリュー回転数：３００ｒｐｍの条件で、これらを２軸押し出し機で混練し、ポリエチレンテレフタレートとシリコーン系化合物からなる樹脂組成物を作製した。
【００６３】
その後、上記樹脂組成物をエクストルーダー型の紡糸機を用いて、紡糸温度２８０℃で溶融混練し、紡糸口金（口金孔径：２．８ｍｍ−８Ｈ（ホール））から溶融ポリマーを押し出し、直ちに７０℃の温水浴中で冷却固化させた未延伸糸を得た。
【００６４】
引き続き未延伸糸を９３℃の温水中で３．６倍に一次延伸し、さらに１２０℃の熱風雰囲気下で１．３９倍に二次延伸を行って、トータル延伸倍率が５．０倍の延伸を行い、さらに２３０℃の熱風雰囲気下で０．９０倍の熱セットを行って、平均直径０．６００ｍｍのポリエステル繊維を得た。
【００６５】
得られたポリエステル繊維の接炎回数、ドリップ回数および引張強度の結果を表３に示す。
【００６６】
【表３】
【００６７】
表３に示すとおり、比較例１のシリコーン系化合物を含まないポリエステル繊維は、接炎回数が１回、ドリップ回数が１０回であり、難燃性が低く、ドリップも多いのに対し、実施例１〜３５のポリエステル繊維は、接炎回数が６回、ドリップ回数が０回であり、優れた難燃性、ドリップ抑制の効果を有していた。
【００６８】
また、実施例１〜３５のポリエステル繊維は、比較例１のものと比べても物理特性の低下は認められず、力学的にも安定していた。
【００６９】
［比較例２〜７］
シリコーン系化合物中のフェニル基含有量の影響を比較例２〜７で示す。シリコーン系化合物として表２のシリコーン３６〜４１を用いた以外は、実施例１〜３５と同様にしてポリエステル繊維を作製し、接炎回数、ドリップ性および物理特性の評価を行った。その結果を表４に示す。
【００７０】
【表４】
【００７１】
表４に示すとおり、比較例１に比べてドリップ抑制効果は多少改善されているが、実施例１〜２４と比較すると、本実施例とＭ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の組成比率、シラノール基量、分子量が同じであっても、フェニル基含有量が本発明の規定範囲を下回ると難燃性およびドリップ抑制効果が低い結果となった。
【００７２】
［比較例８〜１３］
シリコーン系化合物中のシラノール基量の影響を比較例８〜１３で示す。シリコーン系化合物として表２のシリコーン４２〜４７を用いた以外は、実施例１〜３５と同様にしてポリエステル繊維を作製し、接炎回数、ドリップ性および物理特性の評価を行った。その結果を表５に示す。
【００７３】
【表５】
【００７４】
表５に示すとおり、比較例１に比べてドリップ抑制効果は多少改善されているが、実施例１〜２４と比較すると本実施例とＭ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の組成比率、フェニル基含有量、分子量が同じであっても、シラノール基含有量が本発明の規定範囲を下回ると難燃性およびドリップ抑制効果が低い結果となった。
【００７５】
［実施例３６、比較例１４］
ポリエステル樹脂としてＩＶが０．６５のポリプロピレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１〜３５と同様にしてポリエステル繊維を得た。その評価結果を表６に示す。
【００７６】
【表６】
【００７７】
表６に示すとおり、比較例１４のシリコーン系化合物を含まないポリエステル繊維は、接炎回数が１回、ドリップ回数が１２回であり、難燃性が低く、ドリップも多いのに対し、実施例３６のポリエステル繊維は、接炎回数が６回、ドリップ回数が０回と大幅に改善され、難燃性、ドリップ抑制効果に優れていた。
【００７８】
［実施例３７、比較例１５］
ポリエステル樹脂としてＩＶが２．００のポリブチレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１〜３５と同様にしてポリエステル繊維を得た。その評価結果を表７に示す。
【００７９】
【表７】
【００８０】
表７に示すとおり、比較例１５のシリコーン系化合物を含まないポリエステル繊維は、接炎回数が１回、ドリップ回数が１１回であり、難燃性が低く、ドリップも多いのに対し、実施例３７のポリエステル繊維は、接炎回数が６回、ドリップ回数が０回と大幅に改善され、難燃性、ドリップ抑制効果に優れていた。
【００８１】
［実施例３８、比較例１６］
ポリエステル樹脂としてＩＶが０．７９のポリエチレンナフタレートを用い、シリコーン系化合物として表１のシリコーン１を用いた。
【００８２】
そして、ポリエチレンナフタレート１００重量部に対して、シリコーン系化合物を５．３重量部配合し、混練温度：２８０℃、Ｌ／Ｄ：３０、スクリュー回転数：３００ｒｐｍの条件で、これらを２軸押し出し機で混練し、ポリエチレンナレフタレートとシリコーン系化合物からなる樹脂組成物を作製した。
【００８３】
その後、上記樹脂組成物をエクストルーダー型の紡糸機を用いて、紡糸温度２８０℃で溶融混練し、紡糸口金（口金孔径：８．５ｍｍ−６Ｈ（ホール））から溶融ポリマーを押し出し、直ちに７０℃の温水浴中で冷却固化させた未延伸糸を得た。
【００８４】
引き続き未延伸糸を１４０℃の熱風雰囲気下で６．５倍に一次延伸し、さらに１８０℃の熱風雰囲気下で１．１５倍に二次延伸を行って、トータル延伸倍率が７．５倍の延伸を行い、さらに２４０℃の熱風雰囲気下で０．９５倍の熱セットを行って、平均直径０．６００ｍｍのポリエステル繊維を得た。
【００８５】
得られたポリエステル繊維の接炎回数、ドリップ回数および引張強度の結果を表８に示す。
【００８６】
【表８】
【００８７】
表８に示すとおり、比較例１６のシリコーン系化合物を含まないポリエステル繊維は、接炎回数が１回、ドリップ回数が５回であり、難燃性が低く、ドリップも多いのに対し、実施例３８のポリエステル繊維は、接炎回数が６回、ドリップ回数が０回と大幅に改善され、難燃性、ドリップ抑制効果に優れていた。
【００８８】
［実施例３９、比較例１７］
ポリエステル樹脂としてＩＶが０．８２のポリブチレンナフタレートを用いた以外は、実施例１〜３５と同様にしてポリエステル繊維を得た。その評価結果を表９に示す。
【００８９】
【表９】
【００９０】
表９に示すとおり、比較例１７のシリコーン系化合物を含まないポリエステル繊維は、接炎回数が１回、ドリップ回数が５回であり、難燃性が低く、ドリップも多いのに対し、実施例３９のポリエステル繊維は接炎回数が６回、ドリップ回数が０回と大幅に改善され、難燃性、ドリップ抑制効果に優れていた。
【００９１】
［実施例４０〜４４、比較例１８〜２２］
実施例１、３６、３７、３８、３９および比較例１、１４、１５、１６、１７で得られたポリエステル繊維を実際に内部補強材として用い、通信ケーブルを作製した。その結果、表１０に示すとおり、実施例１、３６、３７、３８、３９のポリエステル繊維を用いた通信ケーブル（実施例４０〜４４）は、比較例１、１４、１５、１６、１７のポリエステル繊維を用いた通信ケーブル（比較例１８〜２２）に比べて、いずれも高い難燃性と十分な物理特性を有しており、通信ケーブル用内部補強部材として十分に効果を発揮するものであった。
【００９２】
【表１０】
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明のポリエステル系樹脂組成物からなる繊維を用いた通信ケーブル用内部補強部材は、高い難燃性を有し、燃焼時の有毒ガスの発生や力学特性の低下の問題を解決したものであり、従来の通信ケーブル用内部補強部材には見られない安定的な品質を備えている。
【００９４】
したがって、本発明の通信ケーブル用内部補強部材は、これまでにない高い難燃性能と十分な物理特性を有し、安全性と高強力を兼備しており、通信ケーブル用内部補強部材として極めて優れた効果を発揮する。
【００９５】
また、本発明の通信ケーブル用内部補強部材は、内部補強材用途のほか、光ファイバケーブルの隙間を埋める介在線、通信ケーブルの外層被覆を剥離する引き裂き線、光心線を取り出す際の刃物による光心線の損傷を防護する保護材、さらには電気部品結束材料などにも展開できるものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル樹脂１００重量部に対し、下記シリコーン系化合物０．１〜１０重量部を配合したポリエステル系樹脂組成物からなる繊維を構成素材とすることを特徴とする通信ケーブル用内部補強部材。
シリコーン系化合物：式Ｒ３ＳｉＯ０．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、ＲＳｉＯ１．５およびＳｉＯ２．０（Ｒは有機基）で示される単位の少なくともいずれかから構成され、Ｒで示される有機基が芳香環を含み、且つこの芳香環の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対して８０モル％以上であり、シリコーン系化合物に含まれるシラノール基が２〜１０重量％である。
【請求項２】
前記繊維がモノフィラメントであることを特徴とする請求項１に記載の通信ケーブル用内部補強部材。
【請求項３】
前記ポリエステル樹脂が、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートまたはポリブチレンナフタレートから選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１または２に記載の通信ケーブル用内部補強部材。
【請求項４】
前記シリコーン系化合物の重量平均分子量が５００〜３０００００であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信ケーブル用内部補強部材。
【請求項５】
前記シリコーン系化合物がＲＳｉＯ１．５の単位を含み、且つＲＳｉＯ１．５の
含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対して８７．５モル％以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信ケーブル用内部補強部材。
【請求項１】
ポリエステル樹脂１００重量部に対し、下記シリコーン系化合物０．１〜１０重量部を配合したポリエステル系樹脂組成物からなる繊維を構成素材とすることを特徴とする通信ケーブル用内部補強部材。
シリコーン系化合物：式Ｒ３ＳｉＯ０．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、ＲＳｉＯ１．５およびＳｉＯ２．０（Ｒは有機基）で示される単位の少なくともいずれかから構成され、Ｒで示される有機基が芳香環を含み、且つこの芳香環の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対して８０モル％以上であり、シリコーン系化合物に含まれるシラノール基が２〜１０重量％である。
【請求項２】
前記繊維がモノフィラメントであることを特徴とする請求項１に記載の通信ケーブル用内部補強部材。
【請求項３】
前記ポリエステル樹脂が、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートまたはポリブチレンナフタレートから選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１または２に記載の通信ケーブル用内部補強部材。
【請求項４】
前記シリコーン系化合物の重量平均分子量が５００〜３０００００であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信ケーブル用内部補強部材。
【請求項５】
前記シリコーン系化合物がＲＳｉＯ１．５の単位を含み、且つＲＳｉＯ１．５の
含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対して８７．５モル％以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信ケーブル用内部補強部材。
【公開番号】特開２０１２−２０１９９２（Ｐ２０１２−２０１９９２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６５６０５（Ｐ２０１１−６５６０５）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【出願人】（０００２１９２８８）東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【出願人】（０００２１９２８８）東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]