JP2012037759A - 光ケーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】電気ケーブルとの併設ができ、ノンハロゲン化が可能で、防湿機能を備えた光ケーブルを提供する。
【解決手段】複数本の光ファイバ7が収納された集合コア2,2’の外周を防湿層で3覆い、その外側をシース4で被覆した光ケーブルであって、防湿層3は、JIS K7129Aに基づく感湿センサー法(40℃、90%RH)による透湿度が5.0g/m2・day・atm以下の押出し成型による極性基を持たない高分子化合物の樹脂層で形成され、シース4がハロゲンフリー難燃樹脂層で形成されていることを特徴とする。
なお、防湿層3は、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはシクロオレフィンポリマーのいずれかで形成することができる。
【選択図】図1
【解決手段】複数本の光ファイバ7が収納された集合コア2,2’の外周を防湿層で3覆い、その外側をシース4で被覆した光ケーブルであって、防湿層3は、JIS K7129Aに基づく感湿センサー法(40℃、90%RH)による透湿度が5.0g/m2・day・atm以下の押出し成型による極性基を持たない高分子化合物の樹脂層で形成され、シース4がハロゲンフリー難燃樹脂層で形成されていることを特徴とする。
なお、防湿層3は、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはシクロオレフィンポリマーのいずれかで形成することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数本の光ファイバを収納した集合コアを防湿層で覆い、その外側をシースで被覆した光ケーブルに関する。
光ファイバは水分に弱く、吸湿することで強度の劣化や伝送特性が悪化してファイバ寿命が短くなる。従来、吸水テープ(止水テープとも言う)により、ケーブル内に入り込んだ水がケーブル長手方向に走らないようにしている。しかし、シース(通常、ポリオレフィン)および吸水テープだけでは、ケーブルが水漬けになった場合に水分の浸入を阻止することは難しい。
このため、例えば、特許文献1にはシース内面にアルミニウムテープを溶着したLAPシースを用いることが開示されている。また、特許文献2には、シースの内側にポリ塩化ビニリデンの押出し成形による防湿層を設けることが開示され、特許文献3には、アルミニウム箔もしくは樹脂フィルムとの積層アルミニウム箔を遮水フィルムとすることが開示されている。また、特許文献4には、シースに難燃性の樹脂を用い、シース内にポリプロピレンの樹脂層を配することが開示されている。
特許文献1または3に開示のように、シースの内側にアルミニウムの金属箔等を配することで、ケーブル内への湿気の浸入を防止することができる。しかしながら、光ケーブルを電力ケーブルと同じ地中管路に敷設するような場合、アルミニウムの金属箔は電力ケーブルから生じる電界により、光ケーブル内の光ファイバの信頼性に好ましくない影響を与える。
一方、特許文献2に開示されるように、非金属のポリ塩化ビニリデン(PVDC)を用いて防湿層を押出し成形することで電界の影響を回避することができる。しかし、PVDDCの使用は、環境汚染対策としてのノンハロゲン化を進めることができないという問題がある。また、特許文献4にシース内にポリプロピレンの樹脂層を配し、シースに難燃性の樹脂を用いているが、ポリ塩化ビニル(PVC)を用いるため、前記と同様に環境汚染対策としてのノンハロゲン化を進めることができない。
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、電気ケーブルとの併設ができ、ノンハロゲン化が可能で、防湿機能を備えた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、複数本の光ファイバが収納された集合コアの外周を防湿層で覆い、その外側をシースで被覆した光ケーブルであって、防湿層は、JIS K7129Aに基づく感湿センサー法(40℃、90%RH)による透湿度が5.0g/m2・day・atm以下の押出し成型による極性基を持たない高分子化合物の樹脂層で形成され、シースがハロゲンフリー難燃樹脂層で形成されていることを特徴とする。
なお、防湿層は、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはシクロオレフィンポリマーのいずれかで形成することができる。また、防湿層をポリプロピレンで形成した場合、そのメソペンタッド分率が90.0%以上とする。
なお、防湿層は、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはシクロオレフィンポリマーのいずれかで形成することができる。また、防湿層をポリプロピレンで形成した場合、そのメソペンタッド分率が90.0%以上とする。
本発明によれば、所定値以下の透湿度を有する押出し成形された防湿層により、地中管路内で雨水等に浸されたような場合でもケーブル内への湿気の浸入をケーブル全長にわたって効果的に抑制することが可能となる。また、防湿層の外側は、ハロゲンフリーの難燃性樹脂で覆われているので、自然環境を阻害することなく難燃性を持たせることが可能となる。
図により本発明の実施の形態を説明する。図1(A)は光ケーブルの概略を示し、図1(B)はスロット型光ケーブルへの適用例を説明する図である。図中、1,1’は光ケーブル、2,2’は集合コア、3は防湿層、4はシース、5はスロットロッド、5aはスロット溝、6はテンションメンバ、7は光ファイバ心線(テープ心線)、8は押え巻きを示す。
本発明による光ケーブル1は、図1(A)に示すように、複数本の光ファイバが収納された集合コア2の外側を防湿層3で覆い、その外周をシース(外被とも言う)4で被覆した構造の光ケーブルを対象とする。本発明における集合コアの一例としては、図1(B)に示すように、スロットロッド5に複数枚の光ファイバテープ心線7を収納し、押え巻き8等により保持した形態のものがある。
図1(B)は、地下管路等に敷設される幹線用の光ケーブルとして多用されているスロット型の光ケーブル1’である。この光ケーブル1’は、中心にテンションメンバ(抗張力体とも言う)6を埋設一体化し、複数のスロット溝5aを設けたプラスチック材からなるスロットロッド(スペーサロッドとも言う)5により構成される。スロットロッド5のスロット溝5aは、螺旋状またはSZ状に形成され、スロット溝5a内には複数本の光ファイバ心線またはテープ状の光ファイバ心線7(以下、テープ心線を含めて光ファイバ心線と言う)が収納される。
光ファイバ心線7がスロット溝5a内に収納された状態で、スロットロッド5の外周には押え巻き8が施される。この押え巻き8は、スロット溝5aに収納された光ファイバ心線7が飛び出さないように保持すると共に、シース4の成形時の熱絶縁、あるいは、光ケーブル内への止水のため吸水剤を付与して吸水層として機能させることもできる。また、押え巻き8は、螺旋状に巻き付ける横巻き、または、長手方向に縦添えして巻き付けるかのいずれかの形態が用いられ、押え巻き8が施された状態で、上述したように集合コア2’とされる。
シース4は、ポリオレフィンまたは難燃ポリオレフィン樹脂の押出し成形で形成されるが、このシース4により浸水を抑制することはできても、表面からの湿気の浸入を完全に阻止することまでは難しい。このため、長期間の間には湿気がシースを透過してケーブル内に浸入する。また、押え巻き8に吸水性を持たせたり、別に吸水フィルムを使用してケーブル長手方向の走水は阻止することはできても、径方向からの浸入してくる湿気を防止するには十分でない。
本発明の特徴とするところは、上記の集合コア2または2’とシース4との間に押出し成形により形成する防湿層3の構成にあり、防湿層3は所定値以下の透湿度を有し、外部の湿気がシース4を透過してケーブル内に浸入するのを防止する。防湿層3は、層が厚ければ厚いほど、湿気が通過する時間を延ばすことができるが、ケーブル外径が太くなり、管路内への収納が難しくなることがある。このため、防湿層の厚さをあまり厚くすることなく、所定の防湿層を形成する必要があり、0.05mm〜1.00mmの範囲で形成されているのが好ましい。
本発明においては、種々調査の結果、防湿層3の透湿度は、JIS K7129Aに基づく感湿センサー法(40℃、90%RH)で、5.0g/m2・day・atm以下であれば、光ファイバに対して実質的に問題ない状態とすることが確認されている。さらに、好ましくは、防湿層3の透湿度は1.0g/m2・day・atm以下とされる。この透湿度は、防湿層3に金属箔を用いることにより容易に実現することができるが、電力ケーブルとの併設ができなくなるため、本発明は、非金属性(非導電性)の材料で実現することにある。
また、防湿層3は、テープで形成することも可能であるが、本発明においては、上記したように樹脂の押出し成形により形成される。このため、テープ巻きのように巻き重ね部分がなく、隙間のない均一な層で形成することができる。また、防湿層3の外側に被覆するシース4との同時に押出し成形(2色成形)することにより、製造効率を高めることが可能となる。さらに、後述するように、防湿層3とシース4と接着一体化することにより、ケーブル解体時に、シース4の剥ぎ取りと同時に、防湿層3の剥ぎ取りができるようにすることも可能となる。
防湿層3には、環境汚染上の対策からハロゲンを含まない樹脂で、親水性がなく透湿度も極めて小さい極性基を持たない高分子化合物の樹脂材が用いられ、例えば、ポリエチレン(好ましくはHDPE)、ポリプロピレン(PP)、シクロオレフィンポリマー(COP)等が用いられる。これらの防湿層用の樹脂材に、難燃化用の添加剤を添加すると防湿性が低下する。したがって、本発明においては、シース層4に難燃性の機能を持たせることで、防湿層を難燃化せず、高い防湿性を有する防湿層としている。
また、防湿層3にPPを用いる場合、メソペンタッド分率が90.0以上であることが望ましい。なお、メソペンタッド分率は、ポリプロピレン中のプロピレンモノマー単位中に含まれるメチル基が互いに同じ方向に5つ連続している割合を示すもので、ポリプロピレンの立体規則性を表す指標で、数値が大きいほど立体規則性が高いことを示す。
シース4は、防湿層と同様にハロゲンを含まない樹脂で、難燃性を持たせることが好ましい。例えば、ポリオレフィン系の樹脂でポリエチレンやポリプロピレン等に水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの非ハロゲンの添加剤を加えて難燃性を持たせてシース材とする。シース4の厚さは、外力からの保護・難燃性付与と言う観点から1.5mm〜2.5mm程度の範囲が好ましい。
防湿層3とシース4は、一つの押出し器(2色成形クロスヘッド)を用いて同時に成形するようにしてもよいが、防湿層3の成形とシース4の成形をタンデムに別々に成形するようにしてもよい。
また、防湿層3とシース4とは、互いに接着されていてもよい。しかし、防湿層3は極性基を持たない樹脂で形成されているので、防湿層3とシース4との樹脂材の組合わせによっては接着性が悪い場合がある。この場合は、防湿層3の外面に接着材層を付加することで接着するようにしてもよい。また、防湿層3の表面をコロナ処理やオゾン処理することにより、シース4との接着性を高めるようにしてもよい。
また、防湿層3とシース4とは、互いに接着されていてもよい。しかし、防湿層3は極性基を持たない樹脂で形成されているので、防湿層3とシース4との樹脂材の組合わせによっては接着性が悪い場合がある。この場合は、防湿層3の外面に接着材層を付加することで接着するようにしてもよい。また、防湿層3の表面をコロナ処理やオゾン処理することにより、シース4との接着性を高めるようにしてもよい。
図3は、上述した防湿層を備えた光ケーブルの試験結果を示す図で、試料No.1〜4が防湿層を有する光ケーブル例、試料No.5が防湿層3を有しない(防湿層とシースが同じ)比較のための光ケーブル例である。試験に用いた光ケーブルは、図1(B)に示したスロット型ケーブルで、ケーブルシースの外径が12mm、光ファイバ心数(4心テープ心線20枚)とした。また、全試料共通の事項として、シースは、エチレンエチルアクリレートをベースポリマーとし水酸化マグネシウムと赤燐が入った難燃ポリエチレンの押出し成形で厚さ2.0mmとした。押え巻きは、ポリプロピレンの不織布に高分子吸収剤を含ませた吸水テープを横巻きで巻付けたものを用いた。
試験の評価は、上述した試料No.1〜5の光ケーブル500mを、巻径1〜1.5mで60℃に保った水槽に水没させ、水没させる前と水没1年後の伝送ロス増加量(dB/km)で行なった。なお、ロス増加量が0.05〜0.1(dB/km)の場合は「○」で許容範囲内で一応合格、ロス増加量が0.05(dB/km)未満の場合は「◎」で合格、ロス増加量が0.1(dB/km)を越える場合は「×」で不合格とした。
上記の結果、試料No.1は、防湿層材料がPEで防湿層厚さが0.05mmで、水没試験結果は、「○」で一応合格であった。試料No.2は、防湿層材料がPEで防湿層厚さが1.0mmで、水没試験結果は「◎」で合格であった。試料No.3は、防湿層材料がPP(メソペンタッド分率が90%以上)で防湿層厚さが0.05mmで、水没試験結果は「◎」で合格であった。また、試料No.4は、防湿層材料がCOPで防湿層厚さが0.05mmで、水没試験結果は「◎」で合格であった。試料No.5は、防湿層がシースと同じ難燃PEないしは実質的に無い状態で、水没試験結果は「×」で不合格であった。
図3の試験結果から、防湿層を有する試料No.1〜4の何れも、ロス増加値が0.1dB/km以下で、ロスの増加の点では使用可能な許容範囲で、本発明の実施に用いることが可能である。しかし、防湿層を有しない試料No.5は、ロス増加値が0.1dB/kmを越えるので不合格品となる。
1,1’…光ケーブル、2,2’…集合コア、3…防湿層、4…シース、5…スロットロッド、5a…スロット溝、6…テンションメンバ、7…光ファイバ心線、8…押え巻き。
Claims (3)
- 複数本の光ファイバが収納された集合コアの外周を防湿層で覆い、その外側をシースで被覆した光ケーブルであって、
前記防湿層は、JIS K7129Aに基づく感湿センサー法(40℃、90%RH)による透湿度が5.0g/m2・day・atm以下の押出し成型による極性基を持たない高分子化合物の樹脂層で形成され、前記シースはハロゲンフリー難燃樹脂層で形成されていることを特徴とする光ケーブル。 - 前記防湿層は、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはシクロオレフィンポリマーのいずれかで形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光ケーブル。
- 前記防湿層は、メソペンタッド分率が90.0%以上のポリプロピレンで形成されていることを特徴とする請求項2に記載の光ケーブル。
Priority Applications (1)
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JP2010178558A JP2012037759A (ja) | 2010-08-09 | 2010-08-09 | 光ケーブル |
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JP2012037759A true JP2012037759A (ja) | 2012-02-23 |
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Family Applications (1)
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JP2010178558A Pending JP2012037759A (ja) | 2010-08-09 | 2010-08-09 | 光ケーブル |
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Country | Link |
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2010
- 2010-08-09 JP JP2010178558A patent/JP2012037759A/ja active Pending
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