JP2005055474A

JP2005055474A - 光ケーブル用スペーサの製造方法

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Publication number: JP2005055474A
Application number: JP2003205701A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Shimada; 智博島田; Kazuhiro Hamada; 一弘濱田; Noboru Shoji; 登東海林; Koichi Nakajima; 剛一中島; Yuji Sato; 祐二佐藤
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2005-03-03

Abstract

【課題】光ケーブル用スペーサの被覆樹脂層の押出成形を高速かつ安定に行い、中心抗張力体の引き抜き力の低下を防ぐ。
【解決手段】光ケーブルスペーサは、中心抗張力体１の周囲に接着層２を押出被覆成形し、その周囲に第１の中間層３ａ、第２の中間層３ｂ、及びスロットｓを有する最外層４を順に押出被覆成形して構成している。このように中間層を２層被覆によって成形することにより、中心抗張力体１の引き抜き力を大きく向上させることができ、高品質の光ケーブル用スペーサを得ることができる。また、このときに、各層の押出機のスクリュー回転数を低く押さえることができ、これによって、被覆成形の安定化と生産性の向上とを図ることができる。さらに、押出機によって押出被覆された樹脂を急冷することなく除冷することによって、樹脂の収縮率を抑え、中心抗張力体１の引き抜き力の低下を防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ケーブル用スペーサの製造方法に関し、より詳細には、中心抗張力体の周囲に被覆を施し、該被覆層の外周表面には光ファイバを収納するスロットを備えた光ケーブル用スペーサの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ケーブル用スペーサとして、中心抗張力体の周囲に熱可塑性樹脂を被覆した構成のものが使用されている。なかでも、中心抗張力体の周囲の樹脂層を多層構成とし、最外層に光ファイバをを収納するスロットが形成される層を高弾性率の樹脂で形成し、内部の中間層を発泡樹脂等の低弾性率の樹脂で構成することにより、光ファイバを保護しつつ、十分な可撓性を付与できるようにした光ケーブル用スペーサが提供されている。
【０００３】
図５は、従来の光ケーブル用スペーサの構成例を模式的に示す図で、図中、１は中心抗張力体、２は接着層、３は中間層、４は最外層、ｓはスロットである。
図５に示す光ケーブル用スペーサは、中心抗張力体１の周囲に３層押出成形により樹脂層を形成した構成例を示すもので、ＦＲＰや鋼線等による中心抗張力体１の周囲に接着層２を押出被覆成形し、その周囲に中間層３を押出被覆成形し、さらにその周囲にスロットｓを有する最外層４を押出被覆成形して構成している。
このような多層押出被覆による層形成は、特に、外径の太い多心ケーブル用スペーサ、例えば１０００心ケーブル用スペーサを製造する場合に必要となる。
【０００４】
最外層４は、上述のように、比較的弾性率の高いポリエチレン等の樹脂層で、中間層３には発泡ポリエチレン等の弾性率の低い樹脂が使用される。また接着層２は、中心抗張力体１と中間層３との間に配され、これらを接着一体化するために使用される。例えば、中間層３として上記のような発泡ポリエチレンを使用する場合、接着層２としては、ポリエチレンワックスや酸化ポリエチレンなどの粘着性ポリエチレンが使用される。
【０００５】
上記のような、中心抗張力体１と最外層４との間に低弾性率の中間層３を有し、さらに中間層３と中心抗張力体１との間に接着層２を有するケーブル用スペーサとして、例えば、特許文献１が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２３４０６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図６は、上述の光ケーブル用スペーサの製造工程を概念的に説明するための図である。中心抗張力体１の周囲に多層構成の樹脂を被覆成型していく場合、各層ごとに押出機を用意し、第１の押出機２１で１層目（上記の例では接着層２）の押出被覆を行った後、第１の冷却水槽２２によって被覆樹脂を冷却する。そして、第２の押出機２３によって２層目（上記の例では中間層３）の押出被覆を行い、第２の冷却水槽２４によって被覆樹脂を冷却する。さらに第３の押出機２５によって３層目（上記の例では最外層４）の押出被覆を行い、第３の冷却水槽２６によって被覆樹脂を冷却する。
【０００８】
図７は、上記の接着層２及び中間層３の収縮作用について説明するための図である。上記のような構成の光ケーブル用スペーサにおいて、接着層２及び中間層３の被覆厚が厚い場合、押出し後の冷却過程において接着層２及び中間層３の外周から冷却され、その結果外周側が先に収縮して、接着層２が外周側（図７の矢印の方向）に引っ張られる。この結果、中心抗張力体１と接着層２との密着性が低下して、光ケーブル用スペーサにおける中心抗張力体１の引き抜き力が悪化するという問題が生じる。このような場合、中心抗張力体１が光ケーブルの端末から突き出してしまうことがある。例えば、接着層２の被覆厚が１．２ｍｍ以上になってしまうと、樹脂の収縮が大きくなってしまい、中心抗張力体１との密着力が悪化してしまう。
【０００９】
また、上記のような構成において、接着層２の被覆厚を下げようとすると、相対的に中間層３の被覆厚が厚くなる。このときに、中間層３を押出成形するための押出機のスクリュー回転数が上昇してしまい、押出量が不安定になって中間層３の外径変動が発生することがある。その結果、次の被覆層を被覆する押出機のダイスに光ケーブルが詰って品質悪化の要因となる。また、中間層３の肉厚化は、中間層用の押出機のスクリュー回転数が上昇するので、製造の高速化に対する阻害要因となる。
【００１０】
また、接着層２あるいは中間層３を押出被覆した後、水冷によって急冷すると、被覆樹脂の収縮が大きくなって中心抗張力体１との密着力が悪化して、光ケーブルに対する中心抗張力体１の引き抜き力が低下してしまう。その結果、中心抗張力体１が光ケーブルの端末から突き出してしまうことがある。例えば、押出被覆ラインの線速を高速化（７ｍ／分程度）し、高速化に対応するために上記のような水冷による冷却を行うと、急冷による引き抜き力の低下が問題となる。
【００１１】
本発明は上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、光ケーブル用スペーサの被覆樹脂層の押出成形を高速かつ安定に行い、中心抗張力体の引き抜き力の低下を防ぐことができるようにした光ケーブル用スペーサの製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ケーブル用スペーサの製造方法は、中心抗張力体の周囲に、内層側から順に接着層、中間層、及び最外層が積層され、最外層に光ケーブルを収納するための溝が設けられている光ケーブル用スペーサの製造方法において、中間層を第１の中間層及び第２の中間層の２層によって構成し、中心抗張力体の表面に接着層を押出被覆成形する接着層成形工程と、接着層成形工程の後に第１の中間層を押出被覆成形する第１の中間層成形工程と、第１の中間層成形工程の後に第２の中間層を押出被覆成形する第２の中間層成形工程と、第２の中間層成形工程の後に最外層を押出被覆成形する最外層成形工程とを有することを特徴としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によって製造される光ケーブル用スペーサの構成を模式的に示す図で、図中、１は中心抗張力体、２は接着層、３ａは第１の中間層、３ｂは第２の中間層、４は最外層、ｓはスロットである。本発明の光ケーブル用スペーサは、中心抗張力体１の周囲に４層押出成形により樹脂層を形成した構成を有するものである。すなわち、本発明の光ケーブル用スペーサは、ＦＲＰや鋼線等による中心抗張力体１の周囲に接着層２を押出被覆成形し、その周囲に第１の中間層３ａを押出被覆成形し、さらにその周囲に第２の中間層３ｂを押出被覆成形し、さらにその周囲に光ファイバを収納するスロットｓを有する最外層４を押出被覆成形して構成している。
【００１４】
上述したように、従来の３層構成の被覆層を有するケーブルにおいては、中間層３あるいは接着層２が急冷されると外周から収縮して、中心抗張力体１と接着層２との密着力が不足してしまう。これに対して、本発明では、中間層を２層に分けて層構成し、接着層２の被覆厚を薄くした。特に、接着層２の層厚を１．２ｍｍ以下とすることによって、中心抗張力体１と接着層２との密着力を確保することができる。接着層２の層厚が１．２ｍｍを越えると、接着層の収縮が大きくなって、上記密着力が低下する。
【００１５】
第１の中間層３ａと第２の中間層３ｂは、基本的には同一の樹脂材料を用いて２層押出被覆による中間層を形成すればよいが、例えば、弾性率を変えた異なる材料を各中間層３ａ，３ｂに適用してもよい。
【００１６】
図２は、本発明に係わる光ケーブル用スペーサの押出被覆工程を概念的に説明するための図である。本発明の光ケーブル用スペーサの製造方法は、複数の被覆層のそれぞれの層ごとに押出機を用意し、第１の押出機１１で１層目（接着層２）の押出被覆を行った後、第１の冷却水槽１２によって被覆樹脂を冷却する。そして、第２の押出機１３によって２層目（第１の中間層３ａ）の押出被覆を行い、第２の冷却水槽１４によって被覆樹脂を冷却する。さらに第３の押出機１５によって３層目（第２の中間層３ｂ）の押出被覆を行い、第３の冷却水槽１６によって被覆樹脂を冷却する。さらに第４の押出機１７によって第４層（最外層４）の押出被覆を行い、第４の冷却水槽１８によって被覆樹脂を冷却する。
【００１７】
本発明では、中間層を２層構成とし、それぞれの中間層３ａ，３ｂを別の押出機で押出被覆することにより、接着層２の層圧を薄くすることができるようになる。接着層２の層圧を薄くすることによって、押出成形時の冷却による収縮を押さえることができ、これによって、中心抗張力体１と接着層２との接着力を十分に維持することができる。
【００１８】
また、各中間層３ａ，３ｂを２つの押出機で押出被覆することにより、中間層用の押出量に余裕が生じ、中間層用押出機のスクリュー回転を過度に上昇させる必要がなくなって押出量が安定し、被覆層の外径変動が生じなくなる。この結果、外径変動する被覆層が各押出機の被覆部に詰まるといったことはなくなり、被覆成形の品質を安定させることができる。また、中間層用押出機に余裕が生じ、かつ接着層の層厚が薄くなることにより、被覆成形速度を上げることができ、生産性が向上する。
【００１９】
（実施例及び比較例）
中間層を２層構成とした本発明の光ケーブル用スペーサと、中間層を１層によって構成する従来の光ケーブル用スペーサとを製造し、これらの中心抗張力体の引き抜き力と加熱収縮率とを評価した。
図３は、上記本発明に係わる光ケーブル用スペーサの実施例と、従来の光ケーブル用スペーサの比較例の製造条件を示す図である。実施例においては、接着層２の外径を７ｍｍφとし、層厚を０．５ｍｍとした。このときの接着層用の押出機（口径５０ｍｍφ）のスクリュー回転数は１６．３ｒｐｍであった。
【００２０】
また実施例の第１の中間層３ａの外径を１０．５ｍｍφとし、層厚を１．７５ｍｍとした。このときの第１の中間層用の押出機（口径６５ｍｍφ）のスクリュー回転数は３０．０ｒｐｍであった。また第２の中間層３ｂの外径を１５．９ｍｍφとし、層厚を２．７ｍｍとした。このときの第２の中間層用の押出機（口径７５ｍｍφ）のスクリュー回転数は３３．５ｒｐｍであった。
【００２１】
さらに実施例の最外層４の外径を２４．７ｍｍφとし、層厚を８．８ｍｍとした。このときの最外層用の押出機（口径９０ｍｍφ）のスクリュー回転数は１９．５ｒｐｍであった。
【００２２】
一方、比較例においては、接着層２の外径を１０．５ｍｍφとし、層厚を２．２５ｍｍとした。このときの接着層用の押出機（口径５０ｍｍφ）のスクリュー回転数は５７．８ｒｐｍであった。
【００２３】
また比較例の中間層の外径を１５．９ｍｍφとし、層厚を２．７ｍｍとした。このときの中間層用の押出機（口径６５ｍｍφ）のスクリュー回転数は７２．３ｒｐｍであった。さらに比較例の最外層４の外径を２４．７ｍｍφとし、層厚を８．８ｍｍとした。このときの最外層用の押出機（口径９０ｍｍφ）のスクリュー回転数は２０．０ｒｐｍであった。
【００２４】
また上記実施例及び比較例の両方において、中心抗張力体１として、外径６．０ｍｍの７／２．ＯＢＰ鋼撚線を使用した。
【００２５】
図４は、図３の条件で製造した光ケーブル用スペーサにおける中心抗張力体１の引き抜き力と加熱収縮率との評価結果を示す図である。加熱収縮率については、成形した各光ケーブル用スペーサの長さ方向の収縮率を温度１００℃で１時間加熱後測定した結果を示している。
【００２６】
図４に示すように、本発明の実施例においては、中心抗張力体１の引き抜き力が３９０４（Ｎ／３０ｍｍ）であって、加熱収縮率は０％であった。これに対して比較例においては、中心抗張力体１の引き抜き力は２００（Ｎ／３０ｍｍ）であって、加熱収縮率は０．６％であった。
以上の結果から、本発明の構成をとることによって中心抗張力体１の引き抜き力を大きく向上させることができた。また、このときに、図３の条件から分かるように、本発明の実施例では、各押出機のスクリュー回転数を低く押さえることができ、これによって、被覆成形の安定化と生産性の向上を図ることができるようになる。
【００２７】
次に、本発明の光ケーブル用スペーサの製造方法における被覆成形時の冷却方法の実施の形態について説明する。本実施の形態では、図２に示す製造工程において、各層の冷却水層１２，１４，１６，１８の全てまたは一部に対して、温水を導入し、押出機によって押出被覆された樹脂を急冷することなく、徐冷する。
押出被覆樹脂を徐冷することによって、樹脂の収縮率を抑え、中心抗張力体１の引き抜き力の低下を防ぐようにする。
【００２８】
また、各層の押出機１１，１３，１５，１７と冷却水槽１２，１４，１６，１８との間の空間を長くとり、空冷によって押出被覆樹脂を徐冷する。もしくは、押出機１１，１３，１５，１７を出た後、冷却水槽１２，１４，１６，１８に入るまでの間に、冷却風を吹き付けて冷却をすすめることにより、上記の徐冷効果を生じせしめるようにしてもよい。また、上記の温水による徐冷と空冷による徐冷とを併用してもよい。特に、押出機１１と冷却水槽１２とによって成形する接着層２に対して上記の徐冷を適用することにより、中心抗張力体１の引き抜き力を効果的に維持することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、中間層を２層被覆によって成形することにより、中心抗張力体の引き抜き力を大きく向上させることができ、高品質の光ケーブル用スペーサを得ることができる。また、このときに、各押出機のスクリュー回転数を低く押さえることができ、これによって、被覆成形の安定化と生産性の向上とを図ることができるようになる。
さらに、本発明によれば、押出機によって押出被覆された樹脂を急冷することなく徐冷することによって、樹脂の収縮率を抑え、中心抗張力体の引き抜き力の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって製造される光ケーブル用スペーサの構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明に係わる光ケーブル用スペーサの押出被覆工程を概念的に説明するための図である。
【図３】本発明に係わる光ケーブル用スペーサの実施例と、従来の光ケーブル用スペーサの比較例の製造条件を示す図である。
【図４】図３の条件で製造した光ケーブル用スペーサにおける中心抗張力体の引き抜き力と加熱収縮率との評価結果を示す図である。
【図５】従来の光ケーブル用スペーサの構成例を模式的に示す図である。
【図６】従来の光ケーブル用スペーサの製造工程を概念的に説明するための図である。
【図７】接着層及び中間層の収縮作用について説明するための図である。
【符号の説明】
１…中心抗張力体、２…接着層、３…中間層、３ａ…第１の中間層、３ｂ…第２の中間層、４…最外層、１１，２１…第１の押出機、１２，２２…第１の冷却水槽、１３，２３…第２の押出機、１４，２４…第２の冷却水槽、１５，２５…第３の押出機、１６，２６…第３の冷却水槽、１７…第４の押出機、１８…第４の冷却水槽、ｓ…スロット。

Claims

中心抗張力体の周囲に、内層側から順に接着層、中間層、及び最外層が積層され、前記最外層に光ケーブルを収納するための溝が設けられている光ケーブル用スペーサの製造方法において、前記中間層を第１の中間層及び第２の中間層の２層によって構成し、前記中心抗張力体の表面に前記接着層を押出被覆成形する接着層成形工程と、前記接着層成形工程の後に前記第１の中間層を押出被覆成形する第１の中間層成形工程と、前記第１の中間層成形工程の後に前記第２の中間層を押出被覆成形する第２の中間層成形工程と、前記第２の中間層成形工程の後に前記最外層を押出被覆成形する最外層成形工程とを有することを特徴とする光ケーブル用スペーサの製造方法。
前記接着層の層厚を１．２ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル用スペーサの製造方法。
前記接着層成形工程、前記第１の中間層成形工程、前記第２の中間層成形工程、及び前記最外層成形工程のいずれかまたは複数において、押出機によって被覆した樹脂層を空気及び／または温水によって徐冷することを特徴とする光ケーブル用スペーサの製造方法。