JP2012201992A - Internal reinforcement member for communication cable - Google Patents

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Tetsuo Iwami
哲郎 岩見
Kenichi Tsutsumi
賢一 堤
Yuhei Maeda
裕平 前田
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Toray Monofilament Co Ltd
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Toray Monofilament Co Ltd
Toray Industries Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal reinforcement member for a communication cable, which has unprecedented superior flame retardant properties and an effect of suppressing drip, and sufficient physical characteristic as the internal reinforcement member for the communication cable.SOLUTION: The internal reinforcement member for the communication cable employs a fiber as a constituent material, which comprises a polyester-based resin composition in which 0.1-10 pts.wt. of a specified silicone-based composition is mixed with respect to 100 pts.wt. of a polyester resin.

Description

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。   The present invention relates to an internal reinforcing member for a communication cable using a flame retardant fiber having novel characteristics. More specifically, the present invention relates to an internal reinforcement member for a communication cable that has high flame retardancy, has sufficient physical properties as an internal reinforcement member for a communication cable, and can be manufactured at a low cost.

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。   As a communication cable used for FTTH (fiber to the home), an optical fiber cable is mainly used in accordance with the enormous amount of information that has been increasing in recent years and the speed of information transmission.

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。   An optical fiber cable uses an internal reinforcing member called a tension member or a tension member in order to draw it from a utility pole into a house, and conventionally a steel wire has been used as the material thereof.

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。   However, if the voltage attraction is transmitted from the utility pole to the optical fiber cable due to the occurrence of lightning, etc., home appliances such as home routers and personal computers may be damaged or damaged. There is a growing demand for compatibility with insulators.

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。   In response to this demand, an optical fiber cable using an internal reinforcing member (for example, see Patent Document 1) using fiber reinforced plastic or polyester monofilament has been developed.

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。   However, when polyester monofilament is used as an internal reinforcement member, it can prevent breakdown and damage of home appliances such as routers and personal computers in the home due to voltage induction, but it does not have flame retardancy, so lightning strikes and fires If the communication cable burns due to such reasons, it may spread to home appliances.

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。   Therefore, fiber reinforced plastic is known as a material excellent in flame retardancy, but because it has a property of being easily broken, it may be broken when the communication cable is bent, resulting in a significant decrease in the strength of the communication cable. Had a problem.

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。   In addition, polyether ether ketone and polyimide are known as materials excellent in flame retardancy and strength, but these resin raw materials are expensive, and communication cables using these lead to an increase in manufacturing cost. There was a problem.

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。   In view of this situation, there has been a strong demand for the development of an internal reinforcing member for communication cables that has flame retardancy and high strength and can be manufactured at low cost.

特開2006−200073号公報JP 2006-200073 A

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。   An object of the present invention is to provide an internal reinforcement member for a communication cable that has excellent flame retardant properties and drip suppression effects that have never been achieved, and that has sufficient physical properties as an internal reinforcement member for a communication cable.

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。   In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, a fiber made of a polyester resin composition in which 0.1 to 10 parts by weight of the following silicone compound is blended with 100 parts by weight of a polyester resin is used as a constituent material. An internal reinforcement member for a communication cable is provided.

シリコーン系化合物:式RSiO0.5、RSiO1.0、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。 Silicone compound: composed of at least one of units represented by the formulas R 3 SiO 0.5 , R 2 SiO 1.0 , RSiO 1.5 and SiO 2.0 (R is an organic group), and represented by R The organic group contains an aromatic ring, and the content of the aromatic ring is 80 mol% or more based on the total organic groups constituting the silicone compound, and the silanol group contained in the silicone compound is 2 to 10% by weight. is there.

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。
In the internal reinforcement member for a communication cable of the present invention,
The polyester resin is at least one selected from polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate or polybutylene naphthalate;
The silicone compound has a weight average molecular weight of 500 to 300,000, and the silicone compound contains RSiO 1.5 units, and the content of RSiO 1.5 is the total organic group constituting the silicone compound. On the other hand, it is more preferable that it is 87.5 mol% or more.

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。   According to the present invention, it is possible to obtain an internal reinforcement member for a communication cable that has excellent flame retardant characteristics and drip suppression effects that have never been achieved, and that has sufficient physical characteristics as an internal reinforcement member for a communication cable. The communication cable using the cable internal reinforcement member can sufficiently prevent the spread of fire due to lightning or fire.

以下、本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described.

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。   The internal reinforcing member for a communication cable according to the present invention is characterized in that a fiber composed of a polyester resin composition in which 0.1 to 10 parts by weight of the following silicone compound is blended with 100 parts by weight of a polyester resin is a constituent material. To do.

シリコーン系化合物:式RSiO0.5、RSiO1.0、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。 Silicone compound: composed of at least one of units represented by the formulas R 3 SiO 0.5 , R 2 SiO 1.0 , RSiO 1.5 and SiO 2.0 (R is an organic group), and represented by R The organic group contains an aromatic ring, and the content of the aromatic ring is 80 mol% or more based on the total organic groups constituting the silicone compound, and the silanol group contained in the silicone compound is 2 to 10% by weight. is there.

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。   First, the polyester resin used in the present invention is not particularly limited, but when the silicone compound is added, sufficient physical properties as an internal reinforcing member for communication cables can be easily obtained. Therefore, polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate Polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene naphthalate are preferable, and a mixture containing two or more of these may be used.

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。   In addition, the aromatic ring in the silicone compound used in the present invention is a general term for aromatic rings such as a benzene ring, a condensed benzene ring, a non-benzene aromatic ring, a heteroaromatic ring, and has heat resistance and versatility. From this point, a benzene ring is preferable, and an organic group containing a benzene ring includes a phenyl group.

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。   And in this invention, content of this aromatic ring becomes an important condition which influences a flame retardance characteristic and a drip suppression effect.

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。   That is, by setting the content of the aromatic ring to 80 mol% or more with respect to all organic groups constituting the silicone compound, the flame retardancy and the drip suppression effect can be further enhanced.

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。   This is because the desorption temperature of the siloxane chain and the organic group is increased, and the organic group of the silicone compound is desorbed at a high temperature during combustion, so that the polyester resin and the polysiloxane chain efficiently form a cross-linked structure and are hardly volatile. It is presumed that the flame retardancy and the drip suppression effect are enhanced because the chemical component is a carbonized component. That is, if the content of the aromatic ring is below the above range, the drip suppression effect tends to be difficult to obtain, and it becomes difficult to obtain flame retardancy sufficient as a communication cable internal reinforcement.

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。   Furthermore, the silicone compound used in the present invention needs to contain 2 to 10% by weight of silanol groups, and more preferably 3 to 8% by weight.

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。   The silanol group in the silicone compound efficiently forms a crosslinked structure with the polyester resin during combustion, and the amount of the silanol group affects the reaction with the polyester resin.

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。   Therefore, if the content of silanol groups exceeds the above range, it reacts with the polyester resin during molding, and gelation tends to occur. Conversely, if the content falls below the above range, flame retardancy and drip suppression effects are difficult to obtain. Tend to be.

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。   Furthermore, if the amount of the silicone compound used in the present invention is large, physical properties as a communication cable internal reinforcement material tend to be reduced, and conversely if it is small, flame retardancy and drip suppression effect can be obtained. Since it tends to be difficult, it is necessary to be blended in the range of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 8.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyester resin. More preferably, it is 1 to 7 parts by weight.

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。   In order to further enhance the effect of the present invention, the weight average molecular weight of the silicone compound used in the present invention is preferably 500 to 300,000, more preferably 1000 to 100,000, and still more preferably 6000. ~ 50000.

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。   That is, when the molecular weight of the silicone compound is below the above range, the melt viscosity is low, and therefore, the dispersibility into the polyester resin tends to deteriorate during molding. Conversely, when the molecular weight exceeds the above range, the melt viscosity is high. For this reason, the dispersibility in the polyester resin is deteriorated, and the spinnability tends to be difficult.

さらにまた、式RSiO0.5、RSiO1.0、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。 Furthermore, among the silicone compounds represented by the formulas R 3 SiO 0.5 , R 2 SiO 1.0 , RSiO 1.5 and SiO 2.0 (R is an organic group), RSiO 1.5 (T unit) In the present invention, the unit represented by RSiO 1.5 is used because not only the flame retardancy and drip suppression effect of the internal reinforcing member for communication cables is further increased, but also the heat resistance is easily improved. And the content of RSiO 1.5 is preferably 87.5 mol% or more, more preferably 90% or more, and still more preferably 100%, based on all organic groups constituting the silicone compound. It is.

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。   Next, the manufacturing method of the fiber used as the constituent material of the internal reinforcement member for communication cables of this invention is demonstrated.

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。   First, polyester resins such as polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, etc. can be produced by a generally known polymerization method, such as antimony compounds, titanium compounds, germanium, etc. It can be produced by an esterification reaction from a dicarboxylic acid and / or an ester-forming derivative thereof and a diol and / or an ester-forming derivative thereof using a compound and an aluminum compound as a main catalyst.

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、RSiCl(トリオルガノクロロシラン、M単位に相当)、RSiCl(ジオルガノジクロロシラン、D単位に相当)、RSiCl(モノオルガノトリクロロシラン、T単位に相当)、SiCl(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。 On the other hand, silicone-based compounds can also be produced by very general known polycondensation. For example, R 3 SiCl (triorganochlorosilane, equivalent to M unit), R 2 SiCl 2 (diorganodichlorosilane, D unit) Equivalent), RSiCl 3 (monoorganotrichlorosilane, equivalent to T unit), SiCl 4 (tetrachlorosilane, equivalent to Q unit) as monomers and condensing them in the desired molar ratio under an acid or alkali catalyst. Can be manufactured.

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。   Moreover, the aromatic ring in a silicone type compound can be manufactured by substituting R in an above-described monomer with an aromatic ring only for a desired quantity.

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、RSiClやRSiOH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。 Furthermore, the content of the silanol group in the silicone compound can be controlled by the reaction time, but as a blocking agent for controlling the silanol group, the silanol group can be reacted by reacting R 3 SiCl or R 3 SiOH with the silanol group. It is also possible to control the content of.

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。   The silanol group content can be measured by 29Si-NMR or the like.

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。   The weight average molecular weight of the silicone compound can be controlled by the reaction time during production, and the molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC).

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。   As a method of blending the silicone compound in the polyester resin, for example, a method in which the silicone compound is added during polymerization of the polyester resin, the polyester resin and the silicone compound are kneaded by a melt kneader such as a biaxial extruder or a Banbury mixer. A method is mentioned, and there is no particular limitation.

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。   Moreover, the fiber used as the constituent material of the internal reinforcing member for communication cables can be manufactured by a generally known melt spinning method.

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。   For example, specifically, it can be produced by cooling and solidifying, stretching and heat treatment after melt extrusion.

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。   At this time, the melt-extruded undrawn yarn is led to a cooling bath of 40 to 90 ° C., preferably 50 to 80 ° C., and rapidly cooled, thereby suppressing meandering and wire diameter variation of the undrawn yarn in the cooling bath, A highly round fiber can be easily obtained.

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。   Further, the cooling medium can be easily removed from the surface of the undrawn yarn, and can be a liquid in the above-described cooling liquid temperature range without changing the polyester resin composition physically / chemically. There is no particular limitation, and examples include water, paraffin, ethylene glycol, glycerin, aluminum alcohol and xylene.

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。   Then, after melt extrusion, the unstretched yarn that has been cooled and solidified is subsequently stretched in two or more stages in order to obtain a high tensile strength necessary for the internal reinforcement member for communication cables, and subsequently heat treated.

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。   Here, the heating medium used for stretching and heat treatment is not particularly limited as long as it can be easily removed from the surface of the fiber and does not change the polyester resin composition physically / chemically. Examples of the heating device include a liquid bath having an inert liquid having a high boiling point, an air furnace, an inert gas furnace, an infrared furnace, a high-frequency furnace, and a metal furnace.

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。   In addition, the diameter of the fiber used as the constituent material of the internal reinforcement member for communication cables varies depending on the purpose of use, but when used for the internal reinforcement member for communication cables, the diameter is in the range of 0.2 to 2.0 mm. Is most often used.

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。   In addition, the cross-sectional shape of the fiber is round, oval, hollow, polygonal such as triangle, square, hexagon, etc., or a shape having protrusions in these shapes, star shape, ten / Y / H type, 2 It may be a deformed section such as a leaf, 5 leaf, 6 leaf, or 8 leaf, and the structure may be a composite structure such as a core-sheath structure or a sea-island structure.

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。   When the fiber thus obtained is used as an internal reinforcing member for a communication cable, it has excellent flame retardant properties and drip suppression effects that have never been achieved, and sufficient physical properties are obtained as an internal reinforcing member for a communication cable. Can do. And the communication cable using this internal reinforcement member for communication cables can fully prevent the spread of fire due to a lightning strike or fire.

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。   First, the silicone compounds in Examples and Comparative Examples were prepared as follows. The obtained silicone compounds are shown in Tables 1 and 2. Moreover, the silicone type compound shown in Table 1 has shown the silicone type compound used in an Example, and Table 2 has shown the silicone type compound used by a comparative example.

<M、D、T、Q単位の割合の調製>
SiCl(M単位に相当)、RSiCl(D単位に相当)、RSiCl(T単位に相当)、SiCl(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。
<Preparation of proportions of M, D, T, and Q units>
R 3 SiCl (corresponding to M unit), R 2 SiCl 2 (corresponding to D unit), RSiCl 3 (corresponding to T unit), SiCl 4 (corresponding to Q unit) are condensed at a desired molar ratio, M, Silicone compounds having different proportions of D, T, and Q units were produced.

<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。
<Ratio of phenyl group and methyl group>
The R portion was substituted with a phenyl group and a methyl group, respectively, and silicone compounds having different molar ratios of phenyl group and methyl group were prepared.

<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、CDCl(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。
<Content of silanol group>
The reaction time for condensing the silicone compound was adjusted. The content (% by weight) of silanol groups in the silicone-based compound was determined by 29 Si-NMR, using CDCl 3 (containing 1% TMS as a standard substance) as a solvent, and —SiO 1.0 (OH ) - it was determined from integrated peak ratio of SiO 1.5.

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((CSiCl)を過剰に添加し、シラノール基の含有量を0%とした。 When the silanol group content was 0%, triphenylchlorosilane ((C 6 H 5 ) 3 SiCl) was added excessively as a silanol group blocking agent to make the silanol group content 0%.

<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。
<Weight average molecular weight>
The reaction time for condensing the silicone compound was adjusted. The weight average molecular weight of the silicone compound was measured using gel permeation chromatography (GPC).

Figure 2012201992
Figure 2012201992

Figure 2012201992
Figure 2012201992

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。   The combustion evaluation and physical property evaluation in each example were performed as follows.

<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。
<Evaluation of flame retardancy>
A test piece was prepared by weighing 1 g of a 10 cm long fiber, and the number of flame contact was counted according to JIS L1091 D method.

<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。
<Drip evaluation>
The number of drip at the time of evaluation of the flame retardancy was evaluated.

<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)。
<Diameter>
50 m of fiber was taken in a bowl shape and cut into a sample length of 50 cm. Ten samples were arbitrarily taken out of the samples, and each sample was measured with a digital micrometer manufactured by MITUTOYO, and the average value was shown (unit: mm).

<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。
<Tensile strength>
The tensile strength was measured according to 8.5 and 8.7 of JIS L1013-1999, and the value divided by the fineness was taken as the tensile strength (unit: cN / dtex).

[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。
[Examples 1 to 35, Comparative Example 1]
Polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity (IV) of 0.70 was used as the polyester resin, and silicones 1 to 35 in Table 1 obtained by the above-described production method were used as the silicone compound.

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。   5.3 parts by weight of a silicone compound is blended with 100 parts by weight of polyethylene terephthalate, and these are kneaded with a twin screw extruder under conditions of kneading temperature: 275 ° C., L / D: 30, screw rotation speed: 300 rpm. And the resin composition which consists of a polyethylene terephthalate and a silicone type compound was produced.

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。   Thereafter, the resin composition was melt kneaded at an spinning temperature of 280 ° C. using an extruder-type spinning machine, and the molten polymer was extruded from a spinneret (die hole diameter: 2.8 mm-8H (hole)), and immediately 70 ° C. An undrawn yarn obtained by cooling and solidifying in a warm water bath was obtained.

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。   Subsequently, the unstretched yarn was first stretched 3.6 times in warm water at 93 ° C., and further stretched secondary to 1.39 times in a hot air atmosphere at 120 ° C., and the total draw ratio was 5.0 times. Then, 0.90 times heat setting was performed in a hot air atmosphere at 230 ° C. to obtain a polyester fiber having an average diameter of 0.600 mm.

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。   Table 3 shows the results of the flame contact number, the drip number and the tensile strength of the obtained polyester fiber.

Figure 2012201992
Figure 2012201992

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。   As shown in Table 3, the polyester fiber containing no silicone compound of Comparative Example 1 has a flame contact frequency of 1 and a drip frequency of 10 times, which has low flame retardancy and a large number of drip. The polyester fibers 1 to 35 had 6 flame contact times and 0 drip times, and had excellent flame retardancy and drip suppression effects.

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。   In addition, the polyester fibers of Examples 1 to 35 were not deteriorated in physical properties even when compared with those of Comparative Example 1, and were mechanically stable.

[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。
[Comparative Examples 2 to 7]
Comparative Examples 2 to 7 show the influence of the phenyl group content in the silicone compound. A polyester fiber was produced in the same manner as in Examples 1 to 35 except that the silicones 36 to 41 shown in Table 2 were used as the silicone compound, and the number of flame contact, drip properties and physical characteristics were evaluated. The results are shown in Table 4.

Figure 2012201992
Figure 2012201992

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。   As shown in Table 4, the drip suppression effect is somewhat improved compared to Comparative Example 1, but when compared with Examples 1 to 24, this example and the composition ratio of M, D, T, and Q units, silanol groups Even if the amount and the molecular weight are the same, if the phenyl group content is below the specified range of the present invention, the flame retardancy and the drip suppression effect are low.

[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。
[Comparative Examples 8 to 13]
The influence of the amount of silanol groups in the silicone compound is shown in Comparative Examples 8-13. A polyester fiber was prepared in the same manner as in Examples 1 to 35 except that the silicones 42 to 47 shown in Table 2 were used as the silicone compound, and the number of flame contact, drip properties and physical characteristics were evaluated. The results are shown in Table 5.

Figure 2012201992
Figure 2012201992

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。   As shown in Table 5, the drip suppression effect is somewhat improved compared to Comparative Example 1, but when compared with Examples 1 to 24, this example and the composition ratio of M, D, T, and Q units, phenyl group content Even if the amount and the molecular weight are the same, when the silanol group content is below the specified range of the present invention, the flame retardancy and the drip suppression effect are low.

[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。
[Example 36, Comparative Example 14]
Polyester fibers were obtained in the same manner as in Examples 1 to 35 except that polypropylene terephthalate having an IV of 0.65 was used as the polyester resin. The evaluation results are shown in Table 6.

Figure 2012201992
Figure 2012201992

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。   As shown in Table 6, the polyester fiber not containing the silicone compound of Comparative Example 14 had a flame contact number of 1 and a drip number of 12 times, low flame retardancy, and a lot of drip. The polyester fiber of 36 was greatly improved in flame resistance and drip suppression effect with the flame contact number being 6 times and the drip number being 0 times.

[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。
[Example 37, Comparative Example 15]
Polyester fibers were obtained in the same manner as in Examples 1 to 35 except that polybutylene terephthalate having an IV of 2.00 was used as the polyester resin. The evaluation results are shown in Table 7.

Figure 2012201992
Figure 2012201992

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。   As shown in Table 7, the polyester fiber not containing the silicone compound of Comparative Example 15 has a flame contact number of 1 and a drip number of 11 times, which has low flame retardancy and a large number of drip. The polyester fiber No. 37 was greatly improved in flame resistance and drip suppression effect, with the number of flame contact being 6 times and the drip number being 0 times.

[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。
[Example 38, Comparative Example 16]
Polyethylene naphthalate having an IV of 0.79 was used as the polyester resin, and silicone 1 in Table 1 was used as the silicone compound.

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。   Then, 5.3 parts by weight of a silicone compound is blended with 100 parts by weight of polyethylene naphthalate, and these are biaxially extruded under the conditions of kneading temperature: 280 ° C., L / D: 30, screw rotation speed: 300 rpm. A resin composition comprising polyethylene naphthalate and a silicone compound was prepared by kneading with a machine.

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。   Thereafter, the resin composition was melt-kneaded at an spinning temperature of 280 ° C. using an extruder-type spinning machine, and the molten polymer was extruded from the spinneret (die hole diameter: 8.5 mm-6H (hole)), and immediately 70 ° C. An undrawn yarn obtained by cooling and solidifying in a warm water bath was obtained.

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。   Subsequently, the unstretched yarn was primary-stretched 6.5 times in a hot air atmosphere of 140 ° C., and further secondary-stretched 1.15 times in a hot air atmosphere of 180 ° C., and the total draw ratio was 7.5 times. Stretching was further performed, and heat setting was performed 0.95 times in a hot air atmosphere at 240 ° C. to obtain a polyester fiber having an average diameter of 0.600 mm.

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。   Table 8 shows the results of the flame contact number, the drip number and the tensile strength of the obtained polyester fiber.

Figure 2012201992
Figure 2012201992

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。   As shown in Table 8, the polyester fiber containing no silicone compound of Comparative Example 16 has a flame contact frequency of 1 and a drip frequency of 5 times. The 38 polyester fibers were greatly improved in the number of flame contacts of 6 and the number of drips of 0, and were excellent in flame retardancy and drip suppression effect.

[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。
[Example 39, Comparative Example 17]
Polyester fibers were obtained in the same manner as in Examples 1 to 35 except that polybutylene naphthalate having an IV of 0.82 was used as the polyester resin. The evaluation results are shown in Table 9.

Figure 2012201992
Figure 2012201992

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。   As shown in Table 9, the polyester fiber not containing the silicone compound of Comparative Example 17 had a flame contact number of 1 and a drip number of 5 times, low flame retardancy, and a lot of drip. The polyester fiber No. 39 was greatly improved in that the number of flame contact was 6 and the number of drips was 0, and was excellent in flame retardancy and drip suppression effect.

[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。
[Examples 40 to 44, Comparative Examples 18 to 22]
Using the polyester fibers obtained in Examples 1, 36, 37, 38, and 39 and Comparative Examples 1, 14, 15, 16, and 17 as actual internal reinforcing materials, communication cables were produced. As a result, as shown in Table 10, the communication cables (Examples 40 to 44) using the polyester fibers of Examples 1, 36, 37, 38, and 39 were polyesters of Comparative Examples 1, 14, 15, 16, and 17. Compared to communication cables using fibers (Comparative Examples 18 to 22), they all have high flame retardancy and sufficient physical properties, and are sufficiently effective as internal reinforcement members for communication cables. It was.

Figure 2012201992
Figure 2012201992

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。   The internal reinforcement member for communication cables using fibers comprising the polyester-based resin composition of the present invention has high flame retardancy and solves the problems of generation of toxic gas during combustion and deterioration of mechanical properties. It has stable quality not found in conventional internal reinforcement members for communication cables.

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。   Therefore, the internal reinforcement member for communication cables of the present invention has unprecedented high flame retardancy and sufficient physical properties, combines safety and high strength, and is extremely excellent as an internal reinforcement member for communication cables. Show the effect.

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。   Moreover, the internal reinforcement member for a communication cable according to the present invention is not only used as an internal reinforcement material, but also includes an interposition wire that fills a gap in the optical fiber cable, a tear line that peels off the outer layer coating of the communication cable, and a blade for taking out the optical core. It can also be applied to protective materials that protect optical fiber cores from damage, as well as electrical component bundling materials.

Claims (5)

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RSiO0.5、RSiO1.0、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。
An internal reinforcing member for a communication cable comprising a fiber made of a polyester resin composition in which 0.1 to 10 parts by weight of the following silicone compound is blended with 100 parts by weight of a polyester resin.
Silicone compound: composed of at least one of units represented by the formulas R 3 SiO 0.5 , R 2 SiO 1.0 , RSiO 1.5 and SiO 2.0 (R is an organic group), and represented by R The organic group contains an aromatic ring, and the content of the aromatic ring is 80 mol% or more based on the total organic groups constituting the silicone compound, and the silanol group contained in the silicone compound is 2 to 10% by weight. is there.
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。 The internal reinforcement member for a communication cable according to claim 1, wherein the fiber is a monofilament. 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。 The internal reinforcement for a communication cable according to claim 1 or 2, wherein the polyester resin is at least one selected from polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate or polybutylene naphthalate. Element. 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。 The internal reinforcement member for a communication cable according to any one of claims 1 to 3, wherein the silicone compound has a weight average molecular weight of 500 to 300,000. 前記シリコーン系化合物がRSiO1.5の単位を含み、且つRSiO1.5
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。
Claims wherein the silicone compound comprises units of RSiO 1.5, and the content of RSiO 1.5 is characterized in that at 87.5 mol% or more of the total organic groups that constitute the silicone compound The internal reinforcement member for communication cables according to any one of 1 to 4.
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JP2017514023A (en) * 2014-04-07 2017-06-01 トレビラ・ゲーエムベーハー Polymer fibers with improved dispersibility

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