JP2001328189A - 繊維強化合成樹脂製線状物 - Google Patents

繊維強化合成樹脂製線状物

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JP2001328189A
JP2001328189A JP2000151712A JP2000151712A JP2001328189A JP 2001328189 A JP2001328189 A JP 2001328189A JP 2000151712 A JP2000151712 A JP 2000151712A JP 2000151712 A JP2000151712 A JP 2000151712A JP 2001328189 A JP2001328189 A JP 2001328189A
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thermoplastic resin
fiber
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frp
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Atsushi Fukuhara
淳 福原
Takahisa Takada
隆久 高田
Tomoshi Shimomura
知史 下村
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Ube Exsymo Co Ltd
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Ube Nitto Kasei Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 端末処理の容易化とケーブルの軽量化。 【解決手段】 補強繊維束として、アラミド繊維ロービ
ング(東レ・デュポン製;ケブラーK49 7920d
tex)に、不飽和ポリエステル樹脂に対して、過酸化
物系触媒を配合した熱硬化性樹脂を含浸させ、絞りノズ
ルにより外径6.5mm、ケブラー繊維含有率53vol
%に成形した未硬化FRPをクロスヘッドダイに挿通し
て、熱可塑性樹脂としてAAS樹脂(宇部サイコン製;
ウエザフィルMD−110−450、曲げ弾性率2,2
00MPa)を円環状の被覆ノズルから溶融押出して、
厚さ0.75mmの環状に被覆し、その直後に被覆層を
水冷固化させた。引き続いて、109℃の加熱硬化槽に
導入して未硬化FRPを硬化させて、外径8mmの熱可
塑性樹脂被覆層を有するFRP線状物を得た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノンメタリック光
ファイバーケーブルおよび光ファイバ心線ケーブル管の
抗張力体に適し、さらには、架空送電線に併設使用され
るノンメタリック自己支持型光ケーブルの吊り線に好適
な引張特性に優れた繊維強化合成樹脂製線状物に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来のノンメタリック自己保持型光ケー
ブルは、図2に示すように、吊り線1と、この吊り線1
に首部2を介して、一体に結合された光ケーブル本体3
とを有している。
【0003】吊り線1は、1本または複数本のFRPロ
ッド4をシース5により環状に被覆している。光ケーブ
ル本体3は、光ファイバ心線6を積層状態で収納する螺
旋溝7を備えたスペーサ8を有し、スペーサ8の中央に
は、抗張力体9が配置されている。
【0004】スペーサ8の外周には、各螺旋溝7内に複
数枚の光ファイバ心線6を収納して、テープ10の押さ
え巻きが施されている。そして、このテープ10の外周
にシース11の被覆を設けている。
【0005】吊り線1と光ケーブル本体3とは、平行に
縦添えした状態で、シース5,11および首部2を、一
括して、ポリエチレン樹脂やポリ塩化ビニル樹脂などを
押出成形することにより、一体化させている。
【0006】シース5,11および首部2の形成樹脂に
は、耐候性を確保するために、カーボンブラックなどの
黒色成分が予め配合されている。しかしながら、このよ
うな従来のノンメタリック自己保持型光ケーブルには、
以下に説明する技術的な課題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、ノンメタリ
ック自己保持型光ケーブルは、架空送電線に併設される
ため、横風による風圧の影響を受けて、ケーブル全体が
振動しやすいので、吊り線1およびケーブル本体3をで
きるだけ、細径,軽量化することが求められている。
【0008】また、この種の光ケーブルは、吊り線1を
端末において固定する必要があるが、従来の光ケーブル
では、FRPロッド4とシース5の被覆樹脂との密着が
十分でないので、固定する際に、通常、シース5の被覆
樹脂を剥いでから、端末を把持固定させていたが、この
剥離処理が面倒であるという問題があるとともに、FR
Pロッド4の損傷保護の役割を担っていた被覆樹脂を剥
離することで、端末把持力の低下を招かないような慎重
な施工作業が要求されていた。
【0009】ところが、特に、吊り線1には、FRPロ
ッド4の曲げ弾性率が比較的低いので、これらの要請に
応えることが難しいという問題があった。
【0010】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、前
述した問題が解決できる繊維強化合成樹脂製棒状物を提
供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、補強繊維束と、熱可塑性樹脂層からなる被
覆層とを備え、未硬化状の熱硬化性樹脂を前記補強繊維
束に含浸させた後、外周に前記被覆層を形成し、前記被
覆層を冷却固化した後に、前記熱硬化性樹脂を硬化させ
た繊維強化合成樹脂製棒状物において、前記熱可塑性樹
脂の曲げ弾性率を1,200MPa以上とする。本発明
では、前記熱可塑性樹脂は、スチレン系樹脂を含む共重
合体もしくは変性体で構成することができる。前記繊維
強化合成樹脂線状物は、光ファイバケーブルの吊り線に
用いられ、前記吊り線を、前記光ファイバケーブルの光
ケーブル本体と平行に縦添えされた状態で、両者の外周
を熱可塑性樹脂で被覆シースすることにより一体化させ
ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態について、実施例とともに説明する。本発明は、補強
繊維束と、未硬化状の熱硬化性樹脂を前記補強繊維束に
含浸させた後、外周に熱可塑性樹脂からなる被覆層を形
成し、前記被覆層を冷却固化した後に、前記熱硬化性樹
脂を硬化させた繊維強化合成樹脂製棒状物において、前
記熱可塑性樹脂の曲げ弾性率を1,200MPa以上と
することを基本構成としている。
【0013】この場合、熱可塑性樹脂の曲げ弾性率が
1,200MPa未満では、押出被覆形成後のまだ未硬
化状態である補強繊維束の引き揃えに斑が発生して、本
来補強繊維が有している引張補強性能を発現させること
が難しくなってくる。
【0014】末端の把持固定の効率を上げるためには、
被覆層の形成樹脂とFRP部分とを強固に密着させるこ
とが必須である。
【0015】このためには、被覆層の形成樹脂には、F
RPと化学的に親和性の高いスチレン系樹脂を含む共重
合体もしくは変性体を用いることが有効になる。
【0016】このような共重合体として、AAS(アク
リロニトリル−アクリルゴム−スチレン共重合体), A
BS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
体) ,AES(アクリロニトリル−EPDMゴム−スチレ
ン共重合体)を例示することができる。
【0017】また、変性体として、変性PSU(ジフェ
ルニサルフォン−ビスフェノールA共重合体をポリスチ
レンで変成させたもの) , 変性PPE(ポリフェニレン
エーテルをポリスチレンで変成させたもの)を例示する
ことができる。
【0018】補強繊維束としては、芳香族ポリアミド繊
維(アラミド繊維)、ポリパラフェニレンベンゾビスオ
キサゾール(PBO)繊維、ポリエステル繊維、ビニロ
ン繊維などの有機繊維や、ガラス繊維、カーボン繊維、
セラミック繊維などの無機繊維あるいは金属繊維等が挙
げられるが、比強度の点でアラミド繊維、PBO繊維な
どの有機繊維が好ましく用いられる。
【0019】熱硬化性樹脂としては、繊維強化合成樹脂
(以下FRPという)の引抜成形に一般的に用いられる
不飽和ポリエステル樹脂(不飽和アルキドまたはエポキ
シアルキレートとスチレンなどの架橋性物質とを組み合
わせてのもの)が用いられる。
【0020】不飽和アルキドとしては、多塩基性成分と
して無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などの不
飽和二塩基酸および無水フタール酸、イソフタール酸、
アジピン酸などの飽和二塩基酸と多価アルコール成分と
してエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエ
チレングリコール等のグリコール類を重縮合させること
により得られるものを使用できる。
【0021】また、エポキシアクリレートとしてビスフ
ェノール型エポキシアクリレートあるいはノボラック型
エポキシアクリレートあるいはこれらの混合物、及び各
種変性体が使用できる。
【0022】本発明の被覆層に用いる熱可塑性樹脂に
は、公知の耐熱安定剤、老化防止剤、耐候安定剤、滑り
剤、有機系あるいは無機系顔料、カーボンブラック、目
やに防止剤、難燃剤、帯電防止剤、充填剤などを、本発
明の目的を損なわない範囲内で添加することができる。
【0023】前記繊維強化合成樹脂線状物は、図2に示
した構成の光ファイバケーブルの吊り線に好適に用いら
れ、前記光ファイバケーブルの光ケーブル本体と平行に
縦添えされた状態で、両者の外周を熱可塑性樹脂で被覆
シースすることにより一体化させることができる。 [実施例]以下、本発明の好適な実施例について説明す
る。
【0024】実施例1 補強繊維束として、アラミド繊維ロービング(東レ・デ
ュポン製;ケブラーK49 7920dtex)に、不
飽和ポリエステル樹脂(三井化学製;エスターH640
0)に対して、過酸化物系触媒を配合した熱硬化性樹脂
を含浸させ、絞りノズルにより外径6.5mm、ケブラ
ー繊維含有率53vol%に成形した未硬化FRPをクロ
スヘッドダイに挿通して、熱可塑性樹脂としてAAS樹
脂(宇部サイコン製;ウエザフィルMD−110−45
0、曲げ弾性率2,200MPa、カーボンブラック含
有)を円環状の被覆ノズルから溶融押出して、厚さ0.
75mmの環状に被覆し、その直後に被覆層を水冷固化
させた。
【0025】引き続いて、109℃の加熱硬化槽に導入
して未硬化FRPを硬化させて、外径8mmの熱可塑性
樹脂被覆層を有するFRP線状物を得た。得られたFR
P線状物の物性測定結果を表1に示す。
【0026】実施例2 熱可塑性樹脂としてAAS樹脂(宇部サイコン製;ウエ
ザフィルMD−120−450、曲げ弾性率1,750
MPa、カーボンブラック含有)を用いたこと以外は、
実施例1と同様にして、熱可塑性樹脂被覆を有するFR
P線状物を得た。このものの物性測定結果を表1に示
す。
【0027】比較例1 熱可塑性樹脂として低密度ポリエチレン樹脂(日本ユニ
カー製;DFDJ0588、曲げ弾性率690MPa、
カーボンブラック含有)を用いたこと以外は、実施例1
と同様にして、熱可塑性樹脂被覆を有するFRP線状物
を得た。このものの物性測定結果を表1に示す。
【0028】比較例2 熱可塑性樹脂として直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(日
本ユニカー製;NUCG5350、曲げ弾性率360M
Pa)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、熱
可塑性樹脂被覆を有するFRP線状物を得た。このもの
の物性測定結果を表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】この表1に示した結果から明らかなよう
に、実施例1および2では、扁平率が比較例1,2より
も小さくなっている。このことは、実施例1,2場合に
は、形状が安定していることを示しており、このことか
ら、実施例1,2の場合には、絞り成形した直後の未硬
化状体の補強繊維束の形状が保持されていて、引き揃え
の乱れが少ないことを意味している。
【0031】そして、補強繊維束の形状が安定すると、
引張り弾性率が向上するとともに、最小曲げ直径も小さ
くすることができ、曲げ特性をも向上させることが可能
になる。
【0032】なお、表1に示した物性の測定は次の方法
により行った。 (1)被覆樹脂曲げ弾性率;ASTM D−790に準
拠した。 (2)FRP線状物引張弾性率;FRP端末を金属パイ
プに挿入し、膨張性コンクリートでこの端末を固定し、
試料長1000mmで引張り応力をかけていったときの
伸び量を測定した。この応力−伸び直線の傾きから、引
張弾性率を算出した。 (3)最小曲げ直径;試料を円弧状に曲げていき、折れ
始めたときの直径(mm)を測定した。 (4)FRP線状物曲げ弾性率;支点間距離をFRP径
の20倍として、3点曲げ試験(曲げ速度5m/mi
n)で加重−たわみ曲線を測定し、弾性限界内の直線部
より曲げ弾性率を算定した。 (5)扁平率;FRP線状物の外径を3ヶ所測定し、そ
れぞれの最大値および最小値(max1,min1、ma
x2,min2、max3,min3)を求めた。そして
この最大値の平均値(MAXave)、最小値の平均値
(MINave)および全データの平均値(AVE)から、
次式により扁平率を算出した。 扁平率(%)=((MAXave−MINave)/AVE)
×100 (6)被覆樹脂接着力;被覆樹脂を図1に示す寸法形状で
剥離し、A、B部分をそれぞれ把持して、引き抜き試験
(引き抜き速度5m/min)をおこない、最大応力を
接着面積で除した値を接着力とした。
【0033】なお、この試験に関しては、ノンメタリッ
ク自己保持型光ファイバケーブルの吊り線を想定し、各
実施例および比較例で得られた繊維強化合成樹脂製線状
物の被覆層の外周にLLDPE樹脂のシースを設け、こ
の部分を把持部Aとしている。
【0034】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明にかかる
繊維強化合成樹脂製線状物では、被覆樹脂に適正な曲げ
弾性率を有する熱可塑性樹脂を用いているので、絞り成
形した直後の未硬化状態での補強繊維束の形状保持が可
能になり、かつ、補強繊維束の引き揃えの乱れを防止す
ることができることから、従来の物性と比較して、補強
繊維が本来有している引張および曲げ特性を十分に発現
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる繊維強化合成樹脂製線状物の被
覆樹脂接着力の測定方法の説明図である。
【図2】ノンメタリック自己支持型光ケーブルの一例を
示す断面図である。
【符号の簡単な説明】
1 吊り線 2 首部 3 ケーブル本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下村 知史 東京都中央区東日本橋1−1−7 宇部日 東化成株式会社内 Fターム(参考) 2H001 BB07 BB16 DD10 HH02 KK08 KK12 KK17 KK22 4F100 AK01A AK01B AK12 AK12B AK12J AK27 AK27J AK28 AK28J AK44 AK47 AK74 AL01 BA02 DA16 DD32B DG01A DG04 DG06A DH02A EJ82A GB46 JB13A JB16B JK04B JK07B JL03 JL05 YY00B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 補強繊維束と、熱可塑性樹脂層からなる
    被覆層とを備え、 未硬化状の熱硬化性樹脂を前記補強繊維束に含浸させた
    後、外周に前記被覆層を形成し、前記被覆層を冷却固化
    した後に、前記熱硬化性樹脂を硬化させた繊維強化合成
    樹脂製棒状物において、 前記熱可塑性樹脂の曲げ弾性率を1,200MPa以上
    とすることを特徴とする繊維強化合成樹脂製線状物。
  2. 【請求項2】 前記熱可塑性樹脂は、スチレン系樹脂を
    含む重合体もしくは変性体であることを特徴とする請求
    項1記載の繊維強化合成樹脂製棒状物。
  3. 【請求項3】 前記繊維強化合成樹脂線状物は、光ファ
    イバケーブルの吊り線に用いられ、前記吊り線を、前記
    光ファイバケーブルの光ケーブル本体と平行に縦添えさ
    れた状態で、両者の外周を熱可塑性樹脂で被覆シースす
    ることにより一体化させることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の繊維強化合成樹脂製棒状物。
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