JP2005157159A - ドロップ光ケーブル用ｆｒｐの製造方法及び同ｆｆｒｐを用いたドロップ光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】 最小曲げ直径が小さく、抗収縮力に優れたドロップ光ケーブルの提供。
【解決手段】 ケーブル１は、光ファイバ心線２と、抗張力体３と、ワイヤー４とを備えている。抗張力体３は、繊維強化熱硬化性樹脂製のＦＲＰ部５を、熱可塑性樹脂製の内被覆部６で被覆した偏平な矩形断面に形成されている。抗張力体３は、補強繊維に熱硬化性樹脂を含浸し、絞りノズルで所定の樹脂含有率にした後に、前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態で、その外周に熱可塑性樹脂にて、２層の内層部６および外層部を被覆形成し、その後に、ＦＲＰ部５の熱硬化性樹脂を加熱硬化し、しかる後に、２層に被覆した外層部のみを剥離除去することで熱可塑性樹脂被覆付きＦＲＰとして製造される。．
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＦＲＰの製造方法及び同ＦＲＰを用いたドロップ光ファイバケーブルに関し、特に、ＦＴＴＨなどに用いられるドロップ光ケーブル用として好適なＦＲＰの製造方法に関するものである。

情報化社会が到来し、インターネット等の伝送情報容量の増大化に伴ない、ビル、住宅等加入者へも光ファイバケーブルを敷設するＦＴＴＨ化が急激に進展している。

ＦＴＴＨ用ドロップ光ケーブルとして、抗張力体に金属線、例えば、直径０．４ｍｍ程度の単鋼線を使用したものが提案されている。（特許文献１参照）

しかし、抗張力体に金属線を使用すると、雷サージの問題から、成端キャビネットにてアース工事が必要になる。アース工事は、手間や経費がかかり、各家庭への普及の障害となる。

そこで、このような理由から、抗張力体にＧＦＲＰなどの無誘導体を用いた、いわゆるＩＦ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ）ドロップ光ケーブルが主流になりつつある。

しかしながら、従来のＩＦ型ドロップ光ケーブルには、以下に説明する技術的な課題が指摘されていた。
特開２００１−３３７２５５号公報

すなわち、ＩＦ型のドロップ光ケーブルでは、アース工事が不要となり工事時間や工事コストの削減に寄与するというプラス面がある一方で、抗張力体が主にＦＲＰであるため、金属線と比較して大きな曲げ直径で容易に折損するというマイナス面もある。

実際に使用される、最終ユーザーである一般家庭内の配線においては、通常、壁に沿わせて敷設するため、コーナー部分に配線する場合、壁にぴったりと沿った状態での敷設が外観上好まれるため、ドロップ光ケーブルの曲げ半径を小さくする要求が高まっている。

この種のケーブルで折損に至る曲げ直径を小さくするためには、ＦＲＰ直径を小さくすればよいが、補強繊維が同一の場合、抗張力が減少するといった問題が発生する。

この問題を回避するために補強繊維には、例えば、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維等の高い弾性率を有する有機繊維を用いる方法が考えられる。

しかしながら、この方法では、ＦＲＰ直径を小さくしても必要な抗張力を確保し、曲げ半径を小さくすることもできるが、一般に、補強繊維に高弾性有機繊維を用いたＦＲＰの場合、圧縮弾性率が、汎用のＧＦＲＰの１／２〜１／４と低く、細径化することで本体樹脂との接触面積が減少することから、今度は抗収縮力が不足するという別の問題が発生する。

抗収縮力は、ドロップ光ケーブルにおいては、突っ張り棒的な役割を示し、抗張力体が、本体樹脂の収縮を抑制することで、光ファイバを保護する機能も兼ねる。

従って、不当に抗張力体の径を小さくして、本体樹脂に対する接触面積あるいは断面積比が小さくなると、抗張力は、保てても抗収縮力は不十分となる恐れが高い。

本発明はこのような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、細径化することなく、曲げ半径を小さくすることができるドロップ光ケーブル用ＦＲＰの製造方法及び同ＦＲＰを用いたドロップ光ファイバケーブルを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、補強繊維に熱硬化性樹脂を含浸し、絞りノズルで所定の樹脂含有率にした後に、前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態で、その外周に熱可塑性樹脂にて、２層の内，外層部を被覆形成し、その後に、ＦＲＰ部の前記熱硬化性樹脂を加熱硬化し、しかる後に、２層に被覆した前記外層部のみを剥離除去する熱可塑性樹脂被覆付きＦＲＰの製造方法であって、前記内層部の熱可塑性樹脂にポリエチレン樹脂を用い、前記外層部の熱可塑性樹脂に、前記ポリエチレン樹脂と相溶性を有せず、且つ、前記ポリエチレン樹脂よりも２０℃以上融点或いは軟化点が高い熱可塑性樹脂を用い、前記ＦＲＰ部の断面形状を矩形にするようにした。

このように構成したドロップ光ケーブル用ＦＲＰの製造方法によれば、ドロップケーブル用の被覆付きＦＲＰを矩形にし、熱可塑性樹脂にて、２層の内，外層部を被覆形成し、熱硬化後に外層部を剥離除去するので、例えば、蒸気硬化を行っても、表面荒れが発生しないで、表面の平滑性が高く保たれる。

このため、表面の整径工程を必要としないし、硬化方法に蒸気硬化以外の方法、例えば、加熱ローラーに接触させることで硬化させることを適用できる可能性がある。

ＦＲＰ部の断面積の大きさが同一の場合、矩形の方が円形と比較して周長が長くなりＦＲＰと被覆の接着面積が多くなる。従って、抗収縮性は、円形断面の場合よりも向上する。

また、ＦＲＰ部の断面形状を矩形とすると、矩形は、厚み方向には曲げやすく最小曲げ直径を小さくできる。加えて幅方向には曲げにくく折れにくいため、工事の際に容易に折損を起こすようなことが無くなる。

本発明では、前記加熱硬化には、高圧蒸気を用いることができる。
また、前記加熱硬化は、加熱ローラーに接触させることにより行うこともできる。

本発明の製造方法で得られた熱可塑性樹脂被覆付きＦＲＰは、ドロップ光ケーブルの抗張力体に用いることができる。

本発明にかかるドロップ光ケーブル用ＦＲＰの製造方法によれば、整形工程を行うことなく、表面平滑性に優れた熱可塑樹脂製被覆付きのＦＲＰが得られる。また、本発明に係るＦＲＰを用いたドロップ光ファイバケーブルによれば、ＦＲＰ部の断面形状を矩形とすることにより、最小曲げ直径が小さく、抗収縮力に優れたドロップ光ケーブルとなる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明にかかるＦＲＰを用いたドロップ光ケーブルの一実施例を示している。同図に示したドロップ光ケーブル１は、光ファイバ心線２と、抗張力体３と、メッセンジャーワイヤー４とを備えている。

抗張力体３は、繊維強化熱硬化性樹脂製のＦＲＰ部５を、熱可塑性樹脂製の内被覆部６で被覆した偏平な矩形断面に形成されていて、一対の抗張力体３が、光ファイバ心線２の上下に所定の間隔を置いて、これを挟むようにして、同軸上に配置されている。

メッセンジャーワイヤー４は、一方の被覆抗張力体３の上方に配置されていて、光ファイバ心線２、被覆抗張力体３およびメッセンジャーワイヤー４は、熱可塑性樹脂製の本体被覆部７により一括被覆した構成を備えている。本体被覆部７には、光ファイバ心線２の両側に位置対応して、一対のノッチ８が対向するように形成されている。

また、メッセンジャーワイヤー４の外周には、円形状の本体被覆部７が設けられていて、メッセンジャーワイヤー４は、それ以外の部分と分離できるように、細幅部９で連結されている。

以上このように構成されたドロップ光ケーブル１は、メッセンジャーワイヤー４を用いて電柱間に架設され、加入者宅に引き込む際には、まず、細幅部９を切断して、メッセンジャーワイヤー４を分離し、次に、ノッチ８の部分から分断して、光ファイバ心線２を取り出して、加入者側と心線２を接続することになる。

本実施例の場合、抗張力体３は、繊維強化熱硬化性樹脂製のＦＲＰ部５に熱可塑性樹脂製の内被覆部６を施したものであり、ドロップ光ケーブル１の断面中心軸Ｏに対して、光ファイバ心線２の中心軸，メッセンジャーワイヤー４の中心軸、および、矩形断面に形成された一対の抗張力体３の幅方向の中心軸がそれぞれ同軸上になるように配置されている。

このような抗張力体３は、補強繊維に熱硬化性樹脂を含浸し、絞りノズルで所定の樹脂含有率にした後に、前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態で、その外周に熱可塑性樹脂にて、２層の内層部６および外層部を被覆形成し、その後に、ＦＲＰ部５の熱硬化性樹脂を加熱硬化し、しかる後に、２層に被覆した外層部のみを剥離除去することで熱可塑性樹脂被覆付きＦＲＰとして製造される。

この場合、内層部６の熱可塑性樹脂にはポリエチレン樹脂を用い、外層部の熱可塑性樹脂に、ポリエチレン樹脂と相溶性を有せず、且つ、ポリエチレン樹脂よりも２０℃以上融点或いは軟化点が高い熱可塑性樹脂を用いる。

また、この場合、ＦＲＰ部５の補強繊維としては、例えば、ガラス繊維，アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維等の中から適宜選択する。

また、本発明の補強繊維の結着に使用できる熱硬化性樹脂は、テレフタル酸系又はイソフタル酸系の不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂（エポキシアクリレート樹脂など）またはエポキシ樹脂等が一般的であり、これらに硬化用触媒等を添加して使用されるが、とりわけビニルエステル樹脂（エポキシアクリレート樹脂など）が耐熱性等の物性の点から好ましい。

また、ＦＲＰ部５は、ガラスヤーンを補強繊維とする場合、耐曲げ性や細径化の点から外径が０．９ｍｍ以下の繊維強化熱硬化性樹脂硬化物とすることが望ましい（より好ましくは０．６ｍｍ以下）。

ＦＲＰ部５の加熱硬化には、高圧蒸気を用いることができる。また、これ以外に、加熱ローラーに接触させることにより加熱硬化を行うことができる。

矩形断面の抗張力体３は、ドロップ光ケーブル１を敷設するにあたり、曲げる方向（図１においては、左右方向）に対して、抗張力体３の厚みが小さくなるように配置することにより、曲げ半径をより小さくでき、敷設性をより高めることができる。

以下に、本発明のより具体的な具体例について説明するが、本発明は上記実施例ないしは下記具体例に限定されるものではない。

具体例１

２２．５ｔｅｘ（ＥＣＥ２２５−１／０ １．０Ｚ Ｒ４１ Ｔ：日東グラスファイバー製）のガラスヤーン１９本に、熱硬化性ビニルエステル樹脂（エスターＨ−８１００：ジャパンコンポジット製）を含浸した後に、絞りノズルを通過させ０．９ｍｍ×０．３ｍｍの矩形断面に絞り成形した。

続いてクロスヘッドダイに導き、ＬＬＤＰＥ（ＮＵＣＧ５２２３：日本ユニカー製）で押し出し被覆し直ちに水冷し、１．２ｍｍ×０．６ｍｍの略矩形被覆未硬化ＦＲＰを得た。

更に続いてクロスヘッドダイに導き、ＦＥＰ（ＮＰ−１００：ダイキン工業製）で押し出し被覆し直ちに水冷し、１．５ｍｍ×０．９ｍｍの略矩形２層被覆未硬化ＦＲＰを得た。

得られた２層被覆未硬化ＦＲＰを蒸気硬化槽に導き、１４５℃の高圧蒸気を用い硬化を行い、更に外層被覆であるＦＥＰ層を剥がすことで、１．２ｍｍ×０．６ｍｍの略矩形被覆ＦＲＰを得た。

得られた略矩形被覆ＦＲＰの被覆表面状態は平滑であり、ドロップケーブルを製造する際に発泡を起こしたり、ニップル等に詰まるようなことはなかった。

具体例２

２２．５ｔｅｘ（ＥＣＥ２２５−１／０ １．０Ｚ Ｒ４１ Ｔ：日東グラスファイバー製）のガラスヤーン１４本に熱硬化性ビニルエステル樹脂（エスターＨ−８１００：ジャパンコンポジット製）を含浸した後に、絞りノズルを通過させφ０．５ｍｍの円形断面に絞り成形した。

続いてクロスヘッドダイに導き、ＬＬＤＰＥ（ＮＵＣＧ５２２３：日本ユニカー製）で押し出し被覆し、更にＦＥＰ（ＮＰ−１００：ダイキン工業製）で押し出し被覆し、直ちに間隔が０．７ｍｍに調整された２個のローラー間を通過させ扁平させた後に水冷し、１．３ｍｍ×０．７ｍｍの略矩形２層被覆未硬化ＦＲＰを得た。

得られた２層被覆未硬化ＦＲＰを蒸気硬化槽に導き、１４５℃の高圧蒸気を用い硬化を行い、更に外層被覆であるＦＥＰ層を剥がすことで、１．１ｍｍ×０．５ｍｍの略矩形被覆ＦＲＰを得た。

得られた略矩形被覆ＦＲＰの被覆表面状態は平滑であり、ドロップケーブルを製造する際に発泡を起こしたり、ニップル等に詰まるようなことはなかった。

具体例３

加熱硬化を１５０℃に温調された加熱ローラーに接触させて行った以外は実施例１と同様な方法で略矩形断面の被覆ＦＲＰを得た。得られた略矩形被覆ＦＲＰの被覆表面状態は平滑であり、ドロップケーブルを製造する際に発泡を起こしたり、ニップル等に詰まるようなことはなかった。

比較例１

熱可塑性樹脂被覆をＬＬＤＰＥ（ＮＵＣＧ５２２３：日本ユニカー製）のみで被覆した以外は、実質的に具体例１と同様な方法で略矩形被覆ＦＲＰを得た。

得られた略矩形被覆ＦＲＰの被覆表面は蒸気が水滴化した際に発生したクレーター状の凹凸が数多く見受けられ、ドロップケーブル製造の際にニップルで詰まり断線してしまい、連続的に製造することは不可能であった。

比較例２

熱可塑性樹脂被覆をＬＬＤＰＥ（ＮＵＣＧ５２２３：日本ユニカー製）のみで被覆した以外は、実質的に具体例２と同様な方法で製造を試みたが、被覆樹脂が加熱ローラーに付着してしまい、連続的に製造することは不可能であった。

本発明にかかる本発明にかかるドロップ光ケーブル用ＦＲＰの製造方法によれば、整形工程を行うことなく、表面平滑性に優れた熱可塑樹脂製被覆付きのＦＲＰが得られ、また、本発明に係るＦＲＰを用いたドロップ光ファイバケーブルによれば、ＦＲＰ部の断面形状を矩形とすることにより、最小曲げ直径が小さく、抗収縮力に優れたドロップ光ケーブルとなるので、加入者住宅に敷設する際に有効に活用することができる。

本発明にかかるドロップ光ケーブルの一例を示す断面図である。

符号の説明

１ ドロップ光ケーブル
２ 光ファイバ心線
３ 抗張力体
４ メッセンジャーワイヤー
５ ＦＲＰ部
６ 内層部
７ 本体被覆部
８ ノッチ
９ 細幅部

Claims (4)

1. 補強繊維に熱硬化性樹脂を含浸し、絞りノズルで所定の樹脂含有率にした後に、
   前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態で、その外周に熱可塑性樹脂にて、２層の内，外層部を被覆形成し、その後に、ＦＲＰ部の前記熱硬化性樹脂を加熱硬化し、しかる後に、２層に被覆した前記外層部のみを剥離除去する熱可塑性樹脂被覆付きＦＲＰの製造方法であって、
   前記内層部の熱可塑性樹脂にポリエチレン樹脂を用い、前記外層部の熱可塑性樹脂に、前記ポリエチレン樹脂と相溶性を有せず、且つ、前記ポリエチレン樹脂よりも２０℃以上融点或いは軟化点が高い熱可塑性樹脂を用い、前記ＦＲＰ部の断面形状を矩形にすることを特徴とするドロップ光ケーブル用ＦＲＰの製造方法。
2. 前記加熱硬化には、高圧蒸気を用いることを特徴とする請求項１記載のドロップ光ケーブル用ＦＲＰの製造方法。
3. 前記加熱硬化は、加熱ローラーに接触させることにより行うことを特徴とする請求項１記載のドロップ光ケーブル用ＦＲＰの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれかの製造方法で得られた熱可塑性樹脂被覆付きＦＲＰを抗張力体に用いることを特徴とするドロップ光ケーブル。

Images