JP2011008165A

JP2011008165A - 光ケーブル

Info

Publication number: JP2011008165A
Application number: JP2009153713A
Authority: JP
Inventors: Kenji Isotani; 健次磯谷; Kazuhiro Hamada; 一弘濱田; Hiroki Ishikawa; 弘樹石川; Ryoei Oka; 涼英岡
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2011-01-13

Abstract

【課題】ケーブルコアの上巻テープが破断されることなく外被を引き剥がすことが可能で、しかも、通常の使用形態で、外被とケーブルコアの相対的なずれが生じない光ケーブルを提供する。
【解決手段】複数の光ファイバ心線４が実装され上巻テープ５が巻付けられたケーブルコア１の外周を、押出成形による外被６で被覆した光ケーブルであって、上巻テープ５と接する外被６の内面の平均表面粗さＲａが３.５μｍ〜１１.０μｍである。また、上巻テープ５と外被内面とを引き剥がす時の力が１Ｎ／ｃｍ^２〜５Ｎ／ｃｍ^２である。なお、外被６は、ポリエチレン樹脂で形成されているのが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の光ファイバ心線が実装され、上巻テープが巻付けられたケーブルコアの外周を、押出成形による外被で被覆した光ケーブルに関する。

光ファイバによる家庭向けのデータ通信サービス（ＦＴＴＨ：Fiber To The Home）の普及が進展しているが、この光通信網の幹線用の光ケーブルとして、図１に示すようなスロット型の光ケーブルが多く使用されている。各家庭には、クロージャと称される接続函を用いて幹線光ケーブルから光ファイバを分岐し、これにドロップ光ケーブルを接続して引き落としている。

このスロット型の光ケーブルは、例えば、中心にテンションメンバ３（抗張力体とも言う）を埋設一体化し、外周に複数条の溝２ａを設けた樹脂製のロッドからなるスロット２（スペーサとも言う）が用いられる。スロット２の溝２ａには、単心の光ファイバ心線または多心の光ファイバテープ心線４を収納し、その外周に上巻テープ５（押え巻きとも言う）を巻付けてケーブルコア１としている。そして、該ケーブルコア１の外側を押出成形による外被６（シースとも言う）で被覆したものが一般的である。

上述した光ケーブルの外被６は、通常、ポリエチレン樹脂が用いられ、ケーブル廃棄に際しては、地球環境保護と資源の有効利用促進から再利用が進められている。しかし、光ケーブル解体で外被６を引き剥がす際に、上巻テープ５が破れて外被内面に付着した状態で残ったりすることがある。この場合、外被６に付着した上巻テープは異物とし混入するため、リサイクル品の品質を低下ないしは再利用不可とされる。また、上巻テープ５が部分的に破断していると、解体の作業性も低下させることとなる。

上記のような問題を解決するものとして、例えば、特許文献１には、上巻テープ５（止水テープ）として、所定値以上の縦方向引張強度を有する基材を用い、外被６と接する側（吸水剤の非塗布面側）のテープ面に合成樹脂組成物を塗布・乾燥させたものを用いることが開示されている。

特開２００３−２９５０１７号公報

特許文献１に開示の上巻テープを用いることにより、上巻テープの破断がなくなるので外被を連続的に引き剥がすことができ、作業性がよく外被に上巻テープの毛羽（糸）等の異物を残さないので、外被の再利用が可能となるとされている。しかしながら、上巻テープの引張り強度を強くすることで破断を防止することは可能であるが、光ケーブルの解体時や光ケーブルの中間から光ファイバを中間分岐するような場合は、テープの切断除去が必要となり、引張り強度が大きすぎると作業性は低下することがある。

また、上巻テープの外被と接する表面側に合成樹脂組成物を塗布することで、毛羽を無くし外被との密着性を小さくし、引き剥がしやすくすることは可能である。しかし、密着性があまり小さくなると、外被とケーブルコアとがルーズになって、ケーブルコアの引き抜き力が劣化する。この場合、外被とケーブルコアとが相対的にずれやすく、光ケーブル布設時の作業性が低下し、また、経時劣化による外被の収縮でケーブルコアの突き出し等の問題が発生する。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、ケーブルコアの上巻テープが破断されることなく外被を引き剥がすことが可能で、しかも、通常の使用形態で、外被とケーブルコアの相対的なずれが生じない光ケーブルの提供を目的とする。

本発明による光ケーブルは、複数の光ファイバ心線が実装され上巻テープが巻付けられたケーブルコアの外周を、押出成形による外被で被覆した光ケーブルであって、上巻テープと接する外被内面の平均表面粗さＲａが３.５μｍ〜１１.０μｍであることを特徴とする。また、上巻テープと外被内面とを引き剥がす時の力が１Ｎ／ｃｍ^２〜５Ｎ／ｃｍ^２である。なお、外被は、ポリエチレン樹脂で形成されているのが好ましい。

本発明によれば、光ケーブル解体時または光ファイバの中間分岐で外被を剥ぎ取りる際に、ケーブルコア表面から上巻テープを破断することなく外被のみを容易に引き剥がすことができ、また、外被と上巻テープが長手方向に相対的にずれを生じないようにすることができる。この結果、外被の再利用を可能とし、また、外被の剥ぎ取りの作業性を向上させることが可能となる。

本発明の対象とする光ケーブルの概略を説明する図である。ケーブルコア上に押出成形による外被の形成状態を説明する図である。本発明における外被内面の表面粗さ、外被と上巻テープとの引き剥がし力（密着性）を説明する図である。外被と上巻テープの引き剥がし力の測定形態を示す図である。

図により本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明で対象としている光ケーブルの一例を示す図である。
図１に示すスロット型の光ケーブルは、中心にテンションメンバ３（抗張力体とも言う）を埋設一体化し、外周に複数条の螺旋状またはＳＺ状の溝２ａを設けた樹脂製のロッドからなるスロット２（スペーサとも言う）を用いて形成される。スロット２の溝２ａには、単心の光ファイバ心線または多心の光ファイバテープ心線４（以下、単に光ファイバ心線という）を収納し、その外周に上巻テープ５（押え巻きとも言う）を巻付けてケーブルコアとしている。

上巻テープ５は、光ファイバ心線４がスロットの溝２ａから飛び出さないように保持し、また、外被を成形する際の熱が光ファイバ心線に影響するのを抑える熱絶縁用として機能する。また、光ケーブル内に水が侵入し走水するのを防止するための吸水層を形成して、止水テープ（又は吸水テープ）とすることもできる。なお、光ファイバ心線４を溝２ａ内に収納直後に外に飛び出すのを防ぐために、上巻テープ５の巻付けに先立って粗巻き紐（図示せず）を巻く場合もある。そして、該ケーブルコア１の外側を押出成形による外被６（シースとも言う）で被覆し、光ケーブルとされる。

上巻テープ５は、例えば、テープ幅が１０ｍｍ〜２５ｍｍ程度のものが用いられ、スロット２の外周に開き巻き又は重ね巻きで巻付けられる。この上巻テープ５は、外被６と接着しにくい材料で形成されているのが好ましく、また、スロットへの巻付け時の張力で破断されないが、剥ぎ取り時には手で切断することも可能で、巻付け時にしわが生じたりしないことが望まれる。

これらの要件を満たすものとして、例えば、上巻テープ５の基材としてはポリエステル系の繊維を用いた不織布を用い、少なくとも外被６と接する側の表面に不織布の網目を埋めるように樹脂が付与されているものを用いるとよい。網目を埋める樹脂としては、外被６がポリエチレン樹脂で形成されている場合は、ポリエチレン樹脂との親和性が少ない材料、例えば、アクリル樹脂やウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂などが適当である。なお、上巻テープの表面が全く平坦であると、外被との間にすべりが生じてケーブル布設時の作業性が悪いので、ある程度の表面粗さを有していることも必要である。

外被６は、ケーブルコア１の外側に押出成形機で被覆樹脂をチューブ上に押出すことによって形成される。図２は、外被６の押出成形の状態を説明する図で、押出成形機のクロスヘッド部分を示している。クロスヘッドの成形部は、ニップル１１とダイ１２の端面をほぼ一致させて、溶融状態の外被材をケーブルコア上に引き落とし形態で形成する。外被６用の樹脂材は、ニップル１１の外径面とダイ１２の内径面とにより形成される開口１３から押出され、外気に晒されて冷却されながらケーブルコア１上に引き落とされる。なお、外被６の厚さや形状等は、ニップル１１の外径面の形状とダイ１２の内径面の形状によって決められる。なお、外被６には、通常、ポリエチレンが用いられ、耐候性の点から黒色ポリエチレンとされる。

ケーブルコア１の表面は、上巻テープ５が巻付けられていることから多少粗面とされているので、クロスヘッドから押出された軟化状態にある外被材は、粗面の凹部に入り込んで密着度を高める。しかし、図２のような引き落とし形態の成形方法を用いることにより、軟化状態にある外被６とケーブルコア１との間の吸引圧力を変えることにより、ケーブルコア１と外被６との密着度を調整することができる。

例えば、前記の吸引圧力を大きくする（真空圧に近くする）と、外被６は、ケーブルコア１の外面（上巻テープ５の表面）に強く密着し、外被６の内面は、ケーブルコア１の表面の凹凸が転写された状態の粗面となる。他方、吸引圧力を小さくする（大気圧に近くする）と、外被６とケーブルコア１との密着状態は弱くなって、ケーブルコア１の表面の凹凸は、外被内面にはそのまま転写されず、ケーブルコア１の表面よりは緩い粗面となる。すなわち、ケーブルコア１と外被６との密着度は、上記のように、外被６とケーブルコア５との間の吸引圧力を変えることにより調整でき、その密着度は、外被６のケーブルコア１に接する内面の粗面状態を測定することにより想定することができる。

図３は、上述した外被内面の表面状態と、ケーブルコア上に巻付けられている上巻テープ５との密着度の関係を調べたもので、密着度は、上巻テープ５と外被６との引き剥がし力を測定することにより推定される。外被６の内面の粗面状態は、ＪＩＳＢ０６０１で定義される算術平均粗さＲａを用いて表すことができる。なお、粗さ測定は、光ケーブルの外被１６を切り取って（部分的でよい）、触針式または光干渉方式により行なうことができる。

上巻テープ５と外被６との引き剥がし力の測定は、図４に示すような方法で測定することができる。この測定方法は、まず、図４（Ａ）に示すように、光ケーブルの外被６の半円周分を切り取り、ケーブルコア１の半円周分を露出させる。次いで、露出されたケ−ブルコア１に巻付けられている上巻テープ５を、切り取った外被の一方の際部分でカットし、スロット２の表面がら剥がす。この後、上巻テープ５を外被６に残した状態で、光ファイバ心線４が収納されたスロットを取り出し、図４（Ｂ）の状態とする。

図４（Ｂ）では、外被６の半円周分と上巻テープ５が接着した状態で、スロット２から剥がした部分を掴んで矢印の方向に引張る。上巻テープ５は、図４（Ｃ）に示すような形態で、外被６の内面から引き剥がされ、このときの上巻テープ５に加えられる力Ｆが引き剥がし力で、外被６と上巻テープとの密着度を示す指標とすることができる。

図３の測定値は、外被をポリエチレン樹脂とし、上巻テープをポリエステルの不織布にアクリル樹脂を塗布したものとし、外被と上巻テープの密着状態を図２の方法で調整した光ケーブルから採取した試験品の測定結果を示している。なお、引き剥がし力Ｆの測定では、試験品のサイズを１０ｃｍ^２の接合面積となるようにし、引き剥がし時の引張り速度を５００ｍｍ／分とし、サンプル数は５として、これらの平均値で示してある。

図３の結果から、外被内面の表面粗さＲａが１１μｍ以下で、このときの外被と上巻テープの引き剥がし力は５Ｎ／ｃｍ^２以下で、この範囲以下の場合は上巻テープに破れが生じ無かったが、これを越えると破れやすくなるという結果であった。
また、外被内面の表面粗さＲａが３.５μｍ以上で、このときの外被と上巻テープの引き剥がし力が１.０Ｎ／ｃｍ^２以上では、ケーブルコアと外被との密着状態が良好に維持できたが、これ未満ではケーブルコアと外被とが相対的にずれやすくなり、ケーブルコアの引き抜き力が悪化するという結果であった。

図３の評価結果からは、光ケーブルの外被内面の平均表面粗さは、３.５μｍ〜１１μｍとする必要がある。また、このときのケーブルコアと外被の引き剥がし力は１.０／ｃｍ^２〜５Ｎ／ｃｍ^２であることが好ましい。なお、外被は、リサイクル可能で低コストなポリエチレン樹脂で形成されていることが望ましい。

１…ケーブルコア、２…スロット、２ａ…溝、３…テンションメンバ、４…光ファイバ心線、５…上巻テープ、６…外被。

Claims

複数の光ファイバ心線が実装され、上巻テープが巻付けられたケーブルコアの外周を、押出成形による外被で被覆した光ケーブルであって、
前記上巻テープと接する前記外被内面の平均表面粗さＲａが３.５μｍ〜１１.０μｍであることを特徴とする光ケーブル。
前記上巻テープと前記外被内面との引き剥がし力が１Ｎ／ｃｍ^２〜５Ｎ／ｃｍ^２であることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル。
前記外被は、ポリエチレン樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ケーブル。