JP2000171674A - 光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ心線と抗張力体をＰＶＣで一括被
覆してなる光ファイバケーブルにおいて、しごきや曲が
りが与えられた場合に、被覆の収縮、蛇行が生じること
によって、損失増加や断線が発生することを防止できる
光ファイバケーブルを提供する。 【解決手段】 光ファイバ心線１の両側に抗張力体２を
配置し、これらを一括してＰＶＣ被覆３が施されてい
る。抗張力体と被覆との間には、熱可塑性ポリウレタン
の接着剤層５が介在されている。接着剤層を介在させた
ことによって、抗張力体と被覆との接着性を高めること
ができ、被覆の収縮、蛇行を抑えることができる。ま
た、接着力の経時劣化の問題も改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ心線と
抗張力体とを熱可塑性樹脂によって一括被覆した光ファ
イバケーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の光ファイバケーブルの断
面図である。図中、１は光ファイバ心線、２は抗張力
体、３は被覆、４はノッチ部、８は支持線、９は連結部
である。

【０００３】図６（Ａ）は、主として地下ケーブルから
のドロップケーブル（引き落とし用のケーブル）として
用いられるものであり、光ファイバ心線１の両側に抗張
力体２を配置し、これらを一括して被覆３が施されてい
る。光ファイバ心線１と抗張力体２とが一括被覆されて
いることにより光ファイバケーブルにかかる張力を、抗
張力体２が負担して、光ファイバ心線１を外力から保護
している。ノッチ部４を設けたことによって、被覆３を
引き裂いて、光ファイバ心線１を取り出すことが容易と
なる。

【０００４】図６（Ｂ）は、主として架空ケーブルから
のドロップケーブルとして用いられるものであり、図６
（Ａ）と同様の構造の光ファイバケーブル本体部分を、
支持線８とともに一括被覆したものである。連結部９が
細く形成されていることにより、支持線部分から光ファ
イバケーブル本体部分を分割することが容易となってい
る。支持線８と一体化したことにより、空中への架設が
可能である。

【０００５】これら従来の光ファイバケーブルにおける
被覆３としては、ＰＶＣ等の熱可塑性樹脂が用いられて
いる。この光ファイバケーブルに曲げ、しごき等を加え
た場合、また、これらに加えてヒートサイクル等の熱履
歴を与えたとき、光伝送損失が増大したり、あるいは、
ケーブルの中に収納されている光ファイバ心線が断線す
る等の異常が発生することがあった。

【０００６】このような異常の発生した光ファイバケー
ブルの調査を行なったところ、局所的な伝送損失の異常
を示している部分において、抗張力体２と熱可塑性樹脂
の被覆３との密着がほとんどなく、曲げ、しごきや、ヒ
ートサイクルによって被覆３が収縮したり、蛇行してい
ることが確認された。

【０００７】光ファイバケーブルの被覆３が蛇行するこ
とにより、その内部に収納されている光ファイバ心線１
に局所的な曲がりが発生し、伝送損失増加に至っている
ものと推測できる。また、光ファイバの急激な曲がり
は、大きな歪みを発生させ、光ファイバ心線に断線を生
じる等、長期信頼性を劣化させるという問題も発生す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、光ファイバ心線と抗張力体
を、熱可塑性樹脂で一括被覆してなる光ファイバケーブ
ルにおいて、しごきや曲がり、あるいは、ヒートサイク
ルが与えられた場合に、光ファイバケーブ被覆に収縮、
蛇行が発生して、損失増加や断線が生じることを回避し
て、伝送特性が良好に保たれるとともに、長期信頼性も
確保できる光ファイバケーブルを提供することを目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、光ファイバ心線と抗張力体を、熱可塑性樹脂で一括
被覆してなる光ファイバケーブルであって、前記抗張力
体と前記熱可塑性樹脂の間に接着剤層を介在させ、か
つ、前記前記熱可塑性樹脂として、ＰＶＣ（ポリ塩化ビ
ニル）を、前記接着剤層として、熱可塑性ポリウレタ
ン、ポリエステルエラストマー、エチレン・酢酸ビニル
・極性モノマーの三元重合体またはエチレン・アクリル
酸エステル・極性モノマーの三元重合体の層を用いたこ
とを特徴とするものである。

【００１０】請求項２に記載の発明は、光ファイバ心線
と抗張力体を、熱可塑性樹脂で一括被覆してなる光ファ
イバケーブルにおいて、前記熱可塑性樹脂に、前記抗張
力体と前記熱可塑性樹脂との接着性を高めることができ
る接着剤を添加したことを特徴とするものである。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の光ファイバケーブルにおいて、前記熱可塑性樹脂とし
て、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）を、前記接着剤として、
熱可塑性ポリウレタン、ポリエステルエラストマー、エ
チレン・酢酸ビニル・極性モノマーの三元重合体または
エチレン・アクリル酸エステル・極性モノマーの三元重
合体を用いたことを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光ファイバケー
ブルの第１の実施の形態の断面図である。図中、図６
（Ａ）と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略す
る。５は接着剤層である。この実施の形態では、抗張力
体２と被覆３との間に、接着剤層５を介在させた。接着
剤層５は、抗張力体２と被覆３とが直接接触した従来例
の場合の抗張力体２と被覆３との接着力よりも、抗張力
体２と熱可塑性樹脂の被覆３との接着性を高めることが
できる性質のものを用いる。したがって、接着剤層とし
ては、抗張力体２との接着性に優れ、熱可塑性樹脂の被
覆３の材料であるＰＶＣとの接着性にも優れたものが好
適である。なお、長手方向には、撚りがかからないよう
に形成した。しかし、一定ピッチまたは不定のピッチで
撚りをかけるように被覆３を押し出しても、あるいは、
規則的にまたは不規則的に撚りの方向が変化するもので
あってもよい。

【００１３】光ファイバ心線としては、単心の光ファイ
バ心線に限られるものではなく、テープ状光ファイバ心
線や光ユニット等適宜の光ファイバ心線を用いることが
できる。本数も１本あるいは複数本を抗張力体とともに
被覆樹脂で一括被覆をすることができる。

【００１４】抗張力体２とＰＶＣを用いた被覆３との接
着剤には、熱可塑性ポリウレタン、ポリエステルエラス
トマー、エチレン・酢酸ビニル・極性モノマーの三元重
合体またはエチレン・アクリル酸エステル・極性モノマ
ーの三元重合体等が適している。

【００１５】具体例について説明する。具体例は、地下
用ドロツプケーブルとしたものである。光ファイバ心線
１としては、被覆外径が０．２５ｍｍの単心の光ファイ
バ心線を用い、抗張力体２としては、外径０．７２ｍｍ
の鋼線を用いた。抗張力体２の上に、約０．１ｍｍの厚
みで接着剤層５を被覆し、被覆３のＰＶＣと鋼線の密着
を強固なものにしている。

【００１６】上述した熱可塑性ポリウレタン、ポリエス
テルエラストマー、エチレン・酢酸ビニル・極性モノマ
ーの三元重合体またはエチレン・アクリル酸エステル・
極性モノマーの三元重合体による接着剤層５は、抗張力
体２の鋼線および被覆３の材料であるＰＶＣとの接着性
に優れたものである。被覆３の材料のＰＶＣとの接着性
を良好にする観点からは、接着性ポリオレフィンも適当
である。しかしながら、図７，図８で後述するように、
被覆３の材料としてＰＶＣを用い、接着剤層として接着
性ポリオレフィンを用いた場合には、ＰＶＣ中の可塑剤
が接着性ポリオレフィンの層に移行することによって、
抗張力体との密着強度が経時劣化していくという問題が
ある。ＰＶＣ材料からの可塑剤の移行を考慮した場合、
熱可塑性ポリウレタン、ポリエステルエラストマー、エ
チレン・酢酸ビニル・極性モノマーの三元重合体または
エチレン・アクリル酸エステル・極性モノマーの三元重
合体を使用した場合には、経時劣化の問題が改善でき
る。

【００１７】接着剤層３の抗張力体への被覆は、あらか
じめ、別ラインにて被覆を行なった後に、これらを光フ
ァイバ心線とともに供給して、被覆を行なうようにする
ことができる。接着剤層として熱可塑性樹脂の接着剤を
用いる場合には、１つのラインにおいて、複合ダイや、
直列的に配置した２つのダイを用いて、抗張力体の表面
に接着剤を押し出し、続いて光ファイバ心線とともに、
被覆樹脂を押し出すようにしてもよい。

【００１８】図２は、本発明の光ファイバケーブルの第
２の実施の形態の断面図である。図中、図１，図６と同
様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。６は支
持線、７は被覆である。この実施の形態では、第１の実
施の形態で説明した光ファイバケーブルの４本を撚り合
わせて集合して光ファイバケーブルとしたものである。
支持線６を用いて、その上に被覆７を施し、これを中心
にして、その周りに光ファイバケーブルを撚り合わせ
た。撚り合わせの本数は、４本に限られるものではな
く、適当な本数とすることができる。

【００１９】具体例では、光ファイバ心線１として、被
覆外径が０．２５ｍｍの単心の光ファイバ心線を用い、
抗張力体２として、外径０．４ｍｍの鋼線を用いた。抗
張力体２の上に、約０．１ｍｍの厚みで接着剤層５を被
覆して、被覆３のＰＶＣと鋼線の密着を強固なものにし
た。中心に配置した支持線としては、外径２．６ｍｍの
鋼線を用いた。撚り合わせた光ファイバケーブルは４本
である。支持線６も接着剤層５を設けて、支持線６と被
覆７のＰＶＣとの間の密着性を高めるようにしてもよ
い。接着剤層５の材質や、接着剤層５と被覆３を施す製
造方法については、第１の実施の形態と同様である。

【００２０】図３は、本発明の光ファイバケーブルの第
３の実施の形態の断面図である。図中、図１，図６と同
様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。この実
施の形態では、図１で説明した光ファイバケーブルと支
持線８とを共通の被覆３で被覆して一体化したものであ
り、図６（Ｂ）で説明した従来例の光ファイバケーブル
と同様のものである。図６（Ｂ）と相違する点は、抗張
力体２と被覆３との間に、接着剤層５を介在させた点で
ある。上述した実施の形態と同様に、抗張力体２と熱可
塑性樹脂３とが直接接触した従来例の場合の抗張力体２
と熱可塑性樹脂３との接着力よりも、抗張力体２と熱可
塑性樹脂３との接着性を高めることができるような接着
剤層５を用いた。支持線８と被覆３との間の接着性も高
めるように、接着剤層５を介在させるのがよい。接着剤
層５の材質や、接着剤層５と被覆３を施す製造方法につ
いては、第１の実施の形態と同様である。

【００２１】具体例について説明する。この具体例は、
架空用途に用いられる光ドロツプケーブルである。光フ
ァイバ心線１としては、被覆外径が０．２５ｍｍの単心
の光ファイバ心線を用い、抗張力体２としては、外径
０．４ｍｍの鋼線を用いた。支持線８としては、外径
１．２ｍｍの鋼線を用いた。被覆３のＰＶＣと抗張力体
２，支持線８との接着性を高めるための接着剤層５の厚
さは、約０．１ｍｍである。

【００２２】なお、上述した各具体例では、抗張力体と
して鋼線を用いたものについて説明したが、本発明の抗
張力体は、鋼線に限られるものではなく、他の金属線
や、ＦＲＰなど、張力に対する補強が可能な適宜の材料
を用いることができる。

【００２３】本発明の光ファイバケーブルと接着剤を用
いない光ファイバケーブルとの対比をした。抗張力体と
被覆樹脂の密着度合いについては、被覆に対する抗張力
体の引き抜き力を測定して、ケーブル１ｃｍ当たりの引
き抜き力に換算した。

【００２４】ケーブルのしごき特性を定量化するため、
図４に示す測定系を用いて、しごき試験を行なった。図
４において、１１は光ファイバケーブル、１２，１３，
１４は牽引紐、１５は曲がり管、１６はウエイト、１７
はバネ秤である。図１または図６（Ａ）の構造の光ファ
イバケーブル１１を１０ｍとし、その両端に牽引紐１
２，１３を取り付けた。この光ファイバケーブル１１を
曲がり管１５に通して、牽引紐１２にはウエイト１６を
吊り下げ、牽引紐１３にはバネ秤１７を取り付け、牽引
紐１４で牽引した。曲がり管１５は、スチール管で、曲
がり部分の内面の内側の曲率半径を３００ｍｍとした。

【００２５】サンプルとした光ファイバケーブル１１と
しては、図６（Ａ）の構造のものを比較例とした。この
光ファイバケーブルは、鋼線の抗張力体とＰＶＣ被覆と
の間には接着剤層はなく、抗張力体の引き抜き力は６０
ｇ／ｃｍであった。本発明の光ファイバケーブル１１と
しては、図１の構造のものであり、鋼線の抗張力体とＰ
ＶＣ被覆との間には接着剤が介在されており、抗張力体
の引き抜き力は、１００ｇ／ｃｍのものと、５００ｇ／
ｃｍのものとの２種類の光ファイバケーブルをサンプル
とした。ウエイト１６は、３．５ｋｇのものを用いて、
光ファイバケーブル１１に張力を与えた。

【００２６】牽引紐１４で牽引しながら、波長１５５０
ｎｍの光源で伝送損失をモニタした。光ファイバケーブ
ル１１が牽引されると、曲がり管１５で光ファイバケー
ブル１１がしごかれる状態となる。牽引長さ、すなわ
ち、しごき長を１ｍとして、損失測定を行なった。

【００２７】また、上記のしごき試験を行なったケーブ
ルを恒温槽に入れ、温度条件を＋２０℃→＋７０℃→−
３０℃→＋２０℃と変化させたヒートサイクルを３サイ
クル繰り返して与えて、波長１５５０ｎｍの光源での伝
送損失を測定した。測定結果を図５に示す。サンプル１
は比較例の光ファイバケーブルであり、サンプル２，３
は本発明の光ファイバケーブルである。しごき試験で
は、サンプル１は光ファイバ心線が断線して損失変動の
測定はできなかった。抗張力体の引き抜き力が１００ｇ
／ｃｍ以上であるサンプル２，３では、損失変動は０．
０１ｄＢ以下であり、上述したヒートサイクルを与えて
も、それ以上の損失変動は生じなかった。したがって、
抗張力体の引き抜き力を１００ｇ／ｃｍ以上とすること
で、ケーブルの機械特性が大幅に向上することが分か
る。

【００２８】なお、上述した実施の形態では、抗張力体
と被覆との間に接着剤層を介在させたが、熱可塑性樹脂
を用いた被覆樹脂に接着剤を混合して添加するようにし
ても、抗張力体と被覆との接着性を高めることができ
る。添加する接着剤は、上述した接着剤を用いることが
できる。

【００２９】図７，図８は、接着剤層の経時劣化につい
ての試験結果の説明図であり、図７は、図１の構造の光
ファイバケーブルにおいて、接着剤として、接着性ポリ
オレフィンを用いた場合と熱可塑性ポリウレタンを用い
た場合について、それぞれ３つずつの試料によって、＋
６０℃環境下にした加速劣化試験を行なった後、引抜き
力を測定した結果である。また、図８は、図７の結果を
グラフに表わしたものである。接着性ポリオレフィンを
用いた接着剤層を有する光ファイバケーブルでは、４日
経過した時点で、接着力が大幅に減少しているが、熱可
塑性ポリウレタンを用いた接着剤層を有する光ファイバ
ケーブルでは、接着力の経時的な減少はほとんどないと
いってよいことが分かる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、光ファ
イバ心線と抗張力体を熱可塑性樹脂で一括被覆した場
合、抗張力体と被覆との間の接着力が弱いと、熱可塑性
樹脂の被覆が収縮、蛇行して光ファイバ心線に曲がりを
発生させて、損失増加や光ファイバ心線の断線を招くこ
とが分かった。本発明によれば、抗張力体と被覆と接着
性を高めることにより、被覆収縮や蛇行を抗張力体が抑
えることによって、損失増加や光ファイバ心線の断線を
抑えることができる効果がある。

【００３１】特に、請求項１に記載の発明によれば、Ｐ
ＶＣを被覆材料とした光ファイバケーブルにおいて、接
着剤層の経時劣化の問題を改善することことができ、ま
た、請求項２に記載の発明によれば、被覆材料に接着性
を持たせることができ、接着剤層を形成する工程が必要
でなく、工程を簡素化できる。請求項３に記載の発明で
は、請求項２に記載の発明における被覆の密着強度の経
時劣化の問題を改善することことができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバケーブルの第１の実施の形
態の断面図である。

【図２】本発明の光ファイバケーブルの第２の実施の形
態の断面図である。

【図３】本発明の光ファイバケーブルの第３の実施の形
態の断面図である。

【図４】しごき試験を行なった測定系の概略構成図であ
る。

【図５】試験結果の説明図である。

【図６】従来の光ファイバケーブルの断面図である。

【図７】接着剤層の経時劣化についての試験結果の説明
図である。

【図８】図７の試験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１…光ファイバ心線、２…抗張力体、３…被覆、４…ノ
ッチ部、５…接着剤層、６…支持線、７…被覆、８…支
持線、９…連結部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仁井山 慎介 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 2H001 BB27 DD06 HH01 KK06 KK17

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ心線と抗張力体を、熱可塑性
   樹脂で一括被覆してなる光ファイバケーブルであって、
   前記抗張力体と前記熱可塑性樹脂の間に接着剤層を介在
   させ、かつ、前記前記熱可塑性樹脂として、ＰＶＣ（ポ
   リ塩化ビニル）を、前記接着剤層として、熱可塑性ポリ
   ウレタン、ポリエステルエラストマー、エチレン・酢酸
   ビニル・極性モノマーの三元重合体またはエチレン・ア
   クリル酸エステル・極性モノマーの三元重合体の層を用
   いたことを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 【請求項２】 光ファイバ心線と抗張力体を、熱可塑性
   樹脂で一括被覆してなる光ファイバケーブルにおいて、
   前記熱可塑性樹脂に、前記抗張力体と前記熱可塑性樹脂
   との接着性を高めることができる接着剤を添加したこと
   を特徴とする光ファイバケーブル。
3. 【請求項３】 前記熱可塑性樹脂として、ＰＶＣ（ポリ
   塩化ビニル）を、前記接着剤として、熱可塑性ポリウレ
   タン、ポリエステルエラストマー、エチレン・酢酸ビニ
   ル・極性モノマーの三元重合体またはエチレン・アクリ
   ル酸エステル・極性モノマーの三元重合体を用いたこと
   を特徴とする請求項２に記載の光ファイバケーブル。