JP2010262739A - 通信ケーブル用テンションメンバ - Google Patents

Abstract

【課題】他の部材との接着性が高く引き抜き強度が優れ、十分な強力を備えると共に低コストで製造可能な通信ケーブル用テンションメンバの提供。
【解決手段】通信ケーブルの内部補強部材として使用されるテンションメンバであって、複数本の合成樹脂製モノフィラメントを製紐してなる紐状体から構成されることを特徴とする通信ケーブル用テンションメンバ。
【選択図】なし

Description

本発明は、通信ケーブルの内部補強部材として使用される通信ケーブル用テンションメンバの改良に関するものであり、さらに詳しくは、他の部材との接着性が高く引き抜き強度が優れ、十分な強力を備えると共に低コストで製造可能な通信ケーブル用テンションメンバおよびその製造方法に関するものである。

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、光ファイバーケーブルが主に使用されている。

光ファイバーケーブルには、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、その素材には鋼線が使用されていた。

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ー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構成する素材を、鋼線に代えて絶縁体に互換する要請が高まっている。

この要請を満たすものとしては、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が知られている。しかし、光ファイバーケーブルを製造する際に、これらの内部補強部材はシースと呼ばれる絶縁体で溶融被覆されるが、このシースとの接着性が低いために内部補強部材がケーブルから抜けやすく、ケーブルの長さ方向に力が掛かった場合には、本来の抗張力体としての役割を果たすことが出来ず、通信部材に負担がかかり、情報伝達特性の低下や、通信部材の破断などを招くという問題があった。

この問題解決のための対策としては、ポリエステルモノフィラメントの断面を異形にしたケーブル補強部材（例えば、特許文献１参照）が知られている。この技術はモノフィラメント断面を異形にすることにより、内部補強部材とシースとの接着面積を増加させ、接着性を向上させたものであるが、内部補強部材とシースとの摩擦力のみに頼っていることから、満足する接着性が得られたとは言い難いものであった。

また、抗張力体とシース材の接着性を改善する方法としては、線条抗張力体の外周に接着層を介して熱可塑性樹被覆層を設けたテンションメンバ構造体（例えば、特許文献２参照）や、強化プラスチックを主体とするロットに被覆されたテンションメンバであってそのテンションメンバの周面に形成された螺旋状の溝の底面に微細な凹凸が分布したテンションメンバ（例えば、特許文献３参照）が提案されている。これら技術は接着性の改善という面ではある程度の改善効果は見られるものの、テンションメンバ構造体を作成するために多くの工程、材料が必要となり、結果としてコストアップに繋がり実用性に掛けるという問題があった。

このように、従来の通信ケーブル用テンションメンバは、ケーブル用内部補強部材として十分な機能を発揮するものではなかったため、現状のものよりも実用性の高い通信ケーブル用テンションメンバの開発が強く要求されていた。

特開２００６−２０００７３号公報 特開１９９５−３３３４７７号公報 特許３００５８７１号公報

本発明は、上記の従来技術における問題点を課題として検討した結果、達成されたものである。すなわち、本発明の目的は、他の部材との接着性が高く引き抜き強度が優れ、十分な強力を備えると共に低コストで製造可能な通信ケーブル用テンションメンバ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によれば、通信ケーブルの内部補強部材として使用されるテンションメンバであって、複数本の合成樹脂製モノフィラメントを製紐してなる紐状体から構成されることを特徴とする通信ケーブル用テンションメンバが提供される。

なお、本発明の通信ケーブル用テンションメンバにおいては、
前記合成樹脂モノフィラメントの直径が０．２〜２．０ｍｍの範囲にあり、このモノフィラメントを２〜５本製紐してなること、
前記合成樹脂モノフィラメントのＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１０に準じて測定したヤング率が５０００Ｎ／ｍｍ^２以上３００００Ｎ／ｍｍ^２以下、ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１８．２のＢ法に準じて測定した１４０℃における乾熱収縮率が５．０％以下であること、
前記合成樹脂モノフィラメントがエチレン−２，６−ナフタレート単位を８０モル％以上含有するポリエステル系樹脂からなること、
前記紐状体が撚り加工によって製紐されていること、および
前記紐状体の撚数が１０〜６０回／ｍの範囲にあること
が、さらに好ましい条件として挙げられ、これらの条件を満たすことでさらに優れた効果が得られる。

本発明によれば、以下に説明するとおり、電気資材、特に光ファイバーケーブルなどの内部補強部材に使用した場合に、他の部材との接着性が高く引き抜き強度が優れ、十分な強力を備えた通信ケーブル用テンションメンバを低コストで得ることができる。

本発明の通信ケーブル用テンションメンバの一例を示す斜視図である。

以下に、本発明の通信ケーブル用テンションメンバについて、図面に従って詳細に説明する。

図１は本発明の通信ケーブル用テンションメンバの一例を示した斜視図であり、ａ、ｂ、ｃは合成樹脂モノフィラメントを、１はこれら合成樹脂モノフィラメントａ、ｂ、ｃを製紐した紐状体からなる本発明の通信ケーブル用テンションメンバを示している。

図１から分かるように、本発明の通信ケーブル用テンションメンバ１は、合成樹脂モノフィラメントａ、ｂ、ｃを製紐してなる紐状体から構成されることを特徴としている。

ここで、本発明の合成樹脂物フィラメントａ、ｂ、ｃを構成する合成樹脂としては、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂が挙げられるが、なかでもポリエステル系樹脂が好ましい。

ポリエステル系樹脂は特に限定はされないが、例えばポリエチ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、ポリプロピレンテレフタレート、ポリメチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレートまたはその２種類以上の共重合またはブレンドなどのポリエステル等が挙げられ、なかでもエチレン−２，６−ナフタレート単位を８０モル％以上含有するポリエチレンナフタレートの使用がより好ましい。

さらに、本発明で使用する合成樹脂には、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、酸化チタン、酸化ケイ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、燐酸バリウム、燐酸リチウム、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニア、フッ化リチウム、カオリン、タルク等の無機粒子、耐熱剤、耐候剤、耐光剤、耐加水分解剤、紫外線防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、平滑剤、ワックス類、シリコーンオイル、界面活性剤、染料、顔料などの公知の添加剤成分を必要に応じて任意に添加することができる。

また、本発明の通信ケーブル用テンションメンバは、０．２〜２．０ｍｍの範囲の直径の合成樹脂モノフィラメントを２〜５本の範囲で製紐することが好ましく、さらに０．４〜１．０ｍｍの範囲の直径の合成樹脂モノフィラメントを２〜３本の範囲で製紐することがより好ましい。

上記範囲を下回る場合、長さ方向にできる凹凸が浅くなり、通信ケーブル用テンションメンバにシースが入ってもアンカー効果が発揮されず満足する接着性が得られないため好ましくなく、逆に上記範囲を上回る場合は、可撓性が悪くなり柔軟性の欠けた通信ケーブル用テンションメンバとなるために好ましくない。

製紐方法が撚り加工の場合、撚数が１０〜６０回／ｍの範囲が好ましく、さらに２０〜５０回／ｍの範囲がより好ましい。

撚数が上記範囲を下回る場合、長さ方向にできる凹凸の間隔が少なくなり、通信ケーブル用テンションメンバに形成された溝にシースが入り込んでも、アンカー効果が発揮されず満足する接着性が得られないため好ましくなく、逆に上記範囲を上回る場合は、長さ方向にできる凹凸距離が短くなり、アンカー効果を発揮する箇所が少なすぎて満足する接着性が得られないため好ましくない。

なお、製紐方法は上記以外でも、２つ編み、３つ編み、４つ編み、ブレード状の組紐が挙げられる。

さらに、本発明の通信ケーブル用テンションメンバを構成する合成樹脂モノフィラメントのヤング率が５０００Ｎ/ｍｍ²以上３００００Ｎ／ｍｍ^２以下であることが好ましく、さらには６０００Ｎ/ｍｍ²以上２８０００Ｎ／ｍｍ^２以下であることがより好ましい。

ヤング率が上記範囲を下回る場合は、強力に欠けたモノフィラメントとなり、テンションメンバとして使用した場合、光ファイバーが破断しやすくなるため好ましくない。逆に、ヤング率が上記範囲を上回る場合は、柔軟性に欠けたモノフィラメントとなり、テンションメンバとして使用した場合、可撓性に欠けた光ファイバーケーブルとなるために好ましくない。

また、本発明の通信ケーブル用テンションメンバを構成する合成樹脂モノフィラメントの１４０℃における乾熱収縮率が５．０％以下であることが好ましく、さらには３．０％以下であることがより好ましい条件である。

乾熱収縮率が上記範囲を上回るとケーブル加工時にシース材の熱によりテンションメンバが縮んでしまい、ケーブル内で蛇行しやすくなり、品質に欠けたケーブルが得られやすい傾向となるからである。

なお、本発明の通信ケーブル用テンションメンバを構成する合成樹脂モノフィラメントの断面形状は、上記の外接円直径を満たしていれば特に限定はされず、例えば、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葉等の花びら型などの異型断面などを挙げることができる。

つまり、本発明の通信ケーブル用テンションメンバ１は、これを構成する合成樹脂モノフィラメントを複数本製紐することにより長さ方向に凹凸状を呈していることに起因して、アンカー効果を発揮して結果的にシースとの接着力が向上し引き抜き強度が改善されるため、通信ケーブルの長手方向に力が掛かってもこのテンションメンバによりケーブルの形態変化を抑制できることから、光ファイバーケーブルの情報伝達特性の低下や、通信部材の破断などの問題を効果的に解決することができる。

以下、実施例により本発明の通信ケーブル用テンションメンバをさらに詳しく説明するが、本発明はその主旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお上記および下記の各種特性値は以下の方法に従って測定したものである。

［ヤング率］
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１０に準じ、（株）オリエンテック社製“テンシロン”ＵＴＭ−４−１００型引張試験機を使用して、抗張力体用モノフィラメントの荷重−伸度曲線を得た。その後、得られた荷重−伸度曲線からヤング率（Ｎ／ｍｍ^２）を求めた。なお、引張速度は３００ｍｍ／分で行い、５回の平均値で評価した。

［１４０℃における乾熱収縮率］
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１８．２に準じ、抗張力体用モノフィラメントを５００ｍｍに切断し、１４０℃のギア・オーブン内で３０分間放置した。その後、再びモノフィラメントの長さを測定し、収縮率（％）を算出した。なお、測定は５回行い、その平均値で評価した。

［シースとの接着性（引き抜き強力）］
得られたモノフィラメント試料の表面に、ポリエチレン樹脂（ユニチカ製、９７３９）を厚さ２ｍｍに溶融被覆した後、片側のシースを取り除き、モノフィラメントをシースから引き抜いた。この引き抜きの際に働く強力（Ｎ）をテンシロンで測定し、単位長さ（ｃｍ）当たりに換算し、その値を接着性の評価値（Ｎ／ｃｍ）とした。この強力値が大きいほど引き抜き強力に優れていることを示す。

［実施例１］
エチレン−２，６−ナフタレート単位を９２モル％含有する共重合ポリエステル系樹脂（東洋紡社製 ＰＮ６４０。以下、ＰＥＮと言う）をエクストルーダー型溶融紡糸機に供給し、溶融紡糸機内で溶融混練された共重合ポリエステル系樹脂の溶融物を紡糸口金から押出し、直ちに冷却浴内に導いて、冷却固化した。

その後、冷却固化された未延伸糸は、温度２００℃の乾熱熱風浴中と温度２４０℃の乾熱熱風浴中で７．５倍の加熱延伸し、次いで温度２６０℃の乾熱熱風浴中で弛緩熱処理を行うことにより、外接円直径０．４ｍｍの合成樹脂モノフィラメントを得た。

次いで、この合成樹脂モノフィラメントの３本を、２９０℃に加温処理しながら３４回／ｍになるように撚り加工を実施し、長さ方向に凹凸を有する通信ケーブル用テンションメンバを得た。

［実施例２］
撚り本数を表１の通りに変更したこと以外は、実施例１と同じ条件で通信ケーブル用テンションメンバを作成した。

［実施例３］
撚り回数を表１の通りに変更したこと以外は、実施例１と同じ条件で通信ケーブル用テンションメンバを作成した。

［実施例４］
ポリエチレンテレフタレート樹脂（東レ（株）製 Ｔ７０１Ｔ、以下、ＰＥＴと称す）をエクストルーダー型溶融紡糸機に供給して溶融混練した後、ＰＥＴの溶融物を丸形状の孔を有するノズルから押し出し、その後、冷却固化された未延伸糸は、温度９３℃の温水中と温度１８０℃の乾熱熱風浴中で７．５倍の加熱延伸し、次いで温度２６０℃の乾熱熱風浴中で弛緩熱処理を行うことにより、外接円直径０．４ｍｍの合成樹脂モノフィラメントを得た。このポリエステルモノフィラメントを使用したこと以外は、実施例１と同じ条件で通信ケーブル用テンションメンバを作成した。

［比較例１］
丸断面モノフィラメントに製紐加工しなかったこと以外は、実施例１と同じ条件で通信ケーブル用テンションメンバを作成した。

表１の結果から明らかなように、本発明の条件を満たした通信ケーブル用テンションメンバ（実施例１〜４）は、シースとの接着性に優れ、さらには十分な強力と可撓性を兼ね備えていることが分かる。

これに対して、本発明の条件を満たさない通信ケーブル用テンションメンバ（比較例１）は、本発明の効果を十分に発揮することができず、例えば、製紐加工しなかった通信ケーブル用テンションメンバ（比較例１）はシースとの接着性に欠けたケーブルとなりやすい。

以上、説明したとおり、本発明の通信ケーブル用テンションメンバは、他の部材との接着性に優れ、十分な強力と可撓性を兼ね備えることから、ケーブル部材を代表とする電気資材、特に光ファイバーケーブルの光心線を補強する抗張力体やテンションメンバに使用した場合に、その実用性が極めて有効である。

また、本発明の通信ケーブル用テンションメンバは、上記の用途のほか、光ファイバー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、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。

ａ：合成樹脂モノフィラメント
ｂ：合成樹脂モノフィラメント
ｃ：合成樹脂モノフィラメント
１：通信ケーブル用テンションメンバ

Claims (6)

1. 通信ケーブルの内部補強部材として使用されるテンションメンバであって、複数本の合成樹脂製モノフィラメントを製紐してなる紐状体から構成されることを特徴とする通信ケーブル用テンションメンバ。
2. 前記合成樹脂モノフィラメントの直径が０．２〜２．０ｍｍの範囲にあり、このモノフィラメントを２〜５本製紐してなることを特徴とする請求項１の記載の通信ケーブル用テンションメンバ。
3. 前記合成樹脂モノフィラメントのＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１０に準じて測定したヤング率が５０００Ｎ／ｍｍ^２以上３００００Ｎ／ｍｍ^２以下、ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１８．２のＢ法に準じて測定した１４０℃における乾熱収縮率が５．０％以下であることを特徴とする請求項１または２の記載の通信ケーブル用テンションメンバ。
4. 前記合成樹脂モノフィラメントがエチレン−２，６−ナフタレート単位を８０モル％以上含有するポリエステル系樹脂からな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テンションメンバ。
5. 前記紐状体が撚り加工によって製紐されてい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テンションメンバ。
6. 前記紐状体の撚数が１０〜６０回／ｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信ケーブル用テンションメンバ。

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