JP2012160358A

JP2012160358A - ケーブル

Info

Publication number: JP2012160358A
Application number: JP2011019550A
Authority: JP
Inventors: Eiji Imada; 栄治今田; Hitoshi Kaneda; 仁志兼田; Kenji Yokomizo; 健二横溝; Seiichiro Takahashi; 誠一郎高橋; Noboru Okada; 昇岡田
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2012-08-23

Abstract

【課題】咬害対策を実現できるとともに、ケーブル敷設時の作業性等を向上できるケーブルを提供する。
【解決手段】ケーブルコアの外周に外被が形成されてなるケーブルにおいて、外被の引張強さが３５ＭＰａ以上、降伏強さが２０ＭＰａ以上５５ＭＰａ以下、かつ破断伸びが４００％以上、デュロメータＤ硬さが５０以上７５以下となるようにする。これにより、咬害対策を実現できるとともに、ケーブル敷設時の作業性等を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、げっ歯目動物による咬害を抑制できるケーブルに関する。

鼠やモモンガ等のげっ歯目に属する動物（以下、げっ歯目動物）には、成長し続ける門歯を、硬いものを齧ることにより磨耗させるという習性がある。そのため、通信ケーブルや電力ケーブル等のケーブルを、げっ歯目動物の生息域（例えば屋外の地下や管路内又は屋内の天井裏など）に敷設する場合、げっ歯目動物による咬害が問題となる。そこで、咬害によりケーブルが損傷し、漏電や火災等の事故が発生するのを未然に防ぐべく、種々の咬害対策が提案されている。

例えば、特許文献１では、ケーブルコアの外周に、引張強さが３５ＭＰａ以上の熱可塑性樹脂材料を用いて、表面の中心線平均粗さ（Ｒａ値）が０．４μｍ以下となるように外被を形成するようにしている。また、特許文献２、３では、ケーブルの外被にカプサイシン等の防鼠剤を含有させるようにしている。つまり、特許文献１〜３では、ケーブル自体を、げっ歯目の動物が好んで齧らない構成とすることにより、咬害を防止している。
また、特許文献４では、ケーブルコアの外周に外被を形成した本ケーブルに隣接して、外被の引張強さ／中心線平均粗さが本ケーブルのそれよりも小さいダミーケーブルを配置するようにしている。つまり、特許文献４では、げっ歯目の動物にダミーケーブルを齧らせることにより、本ケーブルに咬害が及ぶのを防止している。
また、特許文献５では、管壁にカプサイシン等の防鼠剤を含有させた保護管にケーブルを敷設することにより、咬害を防止している。

特開２０１０−１５７４７０号公報特開平１０−２２３０５８号公報特許第４２０２２０６号公報特開２０１０−１６０９１８号公報特開２００２−２７１９３４号公報

しかしながら、特許文献１〜３の技術は、耐咬害性の向上には効果的であるが、ケーブルの外被が改質されるために、ケーブルを敷設する際の作業性（取り回し）や安全性が低下する虞がある。また、発明者等の実験により、特許文献１のように外被の引張強さを３５ＭＰａ以上としても、咬害抑制効果が低い場合があり、耐咬害性の向上には他の物性値も重要であることが判明した。
また、特許文献４に記載の技術では、本ケーブルに沿ってダミーケーブルを配設するため、全体の外径（横幅）が大きくなり作業性が低下する上、コストアップの要因になる。また、特許文献５に記載の技術では、保護管の端部などからげっ歯目動物が侵入した場合に、咬害を防ぐことができない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、咬害対策を実現できるとともに、ケーブル敷設時の作業性等を向上できるケーブルを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、ケーブルコアの外周に、引張強さが３５ＭＰａ以上、降伏強さが２０ＭＰａ以上５５ＭＰａ以下、かつ破断伸びが４００％以上、デュロメータＤ硬さが５０以上７５以下である外被が形成されていることを特徴とするケーブルである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のケーブルにおいて、前記外被の原材料が、ナイロン系エラストマーであることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のケーブルにおいて、前記外被の厚さが、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることを特徴とする。

本発明によれば、咬害対策を実現できるとともに、ケーブル敷設時の作業性等を向上することができる。

実施形態に係るケーブルの構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、実施形態に係るケーブルの構成を示す断面図である。図１に示すように、実施形態に係るケーブル１は、ケーブルコア１１の外周に外被１２が形成されたスロット型光ファイバケーブルである。
ケーブル１のケーブルコア１１は、光ファイバテープ心線１１２を収容したスロットロッド１１１の外周に、押え巻きテープ１１３が巻回された構成を有している。スロットロッド１１１は、例えば、高密度ポリエチレン等の樹脂からなる線状部材であり、中心部に張力を負担するテンションメンバ（例えば鋼より線）１１４が軸方向に設けられている。スロットロッド１１１の外周面には、軸方向に沿って複数条のスロット１１１ａが一方向の螺旋状に形成されており、それぞれのスロット１１１ａに複数枚の光ファイバテープ心線１１２が積層状態で収容されている。光ファイバテープ心線１１２には、例えば、被覆外径２５０μｍの光ファイバ心線を８本並列に配列し、これをＵＶ硬化樹脂等の被覆材で一括被覆したものが用いられる。

外被１２は、合成樹脂材料の押出成形によりケーブルコア１１の外周に形成される。外被１２は、引張強さが３５ＭＰａ以上、降伏強さ（降伏点）が２０ＭＰａ以上５５ＭＰａ以下、破断伸びが４００％以上、デュロメータＤ硬さが５０以上７５以下の物性値を有する。
外被１２が、引張強さで３５ＭＰａ未満、降伏強さで２０ＭＰａ未満、デュロメータＤ硬さで５０未満の何れかを満たしてしまうと、効果的に咬害を抑制することができない。また、外被１２が、降伏強さで５５ＭＰａ超、破断伸びで４００％未満、デュロメータＤ硬さで７５超の何れかを満たしてしまうと、ケーブル１の曲げ剛性が大きくなるため、ケーブル１の取り回しが困難となる。そのため、外被１２は上述した物性値を有することが必要となる。

ここで、外被１２の引張強さ、降伏強さ及び破断伸びは、ＪＩＳＣ３００５に規定されている引張試験方法で測定した値である。すなわち、ケーブル１の長手方向に対して、外被１２を打抜きによって機械加工した３号試験片（ＪＩＳＫ６２５１準拠）を作製し、この試験片のつかみ部の幅を８ｍｍに切り出した後、平行部の厚さが均一となるように約１ｍｍに研磨する。そして、この試験片３本を引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで試験した結果の平均値を求める。または、外被１２の原材料のコンパウンドを用いて１〜２ｍｍ厚のシートを作製し、常温に５時間以上放置したものから試験片を採取するようにしてもよい。
また、外被１２のデュロメータＤ硬さは、ケーブル１から剥ぎ取った外被１２を、熱ロールによりシート状に成形し、さらに熱プレス成形によって６ｍｍ厚とした試験片を用いて、タイプＤのデュロメータで測定した値である。

上述した物性値を有する外被１２の原材料としては、例えばナイロン系エラストマー等の熱可塑性樹脂が好適であり、ベース樹脂にカーボンブラック、酸化防止剤、難燃剤等の各種添加剤を適宜配合したものも含まれる。

また、外被１２の厚さは、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることが望ましい。外被１２の厚さが１．０ｍｍより薄い場合、例えばケーブルコア１１の最外周に巻回された押え巻きテープ１１３のラップ跡が外被１２の表面に凹凸状に現れてしまい、げっ歯目動物が咬害行為をし易くなる（門歯が引っ掛かり易くなる）ためである。また、外被１２の厚さが２．５ｍｍより厚い場合、ケーブル１の曲げ剛性が大きくなりすぎて、取り回しが困難となるためである。

このように、実施形態に係るケーブル１は、ケーブルコア１１の外周に、引張強さが３５ＭＰａ以上、降伏強さが２０ＭＰａ以上５５ＭＰａ以下、かつ破断伸びが４００％以上、デュロメータＤ硬さが５０以上７５以下である外被が形成された構成を有している。
これにより、効果的な咬害対策を実現できるとともに、ケーブルとして適切な曲げ剛性が確保され、ケーブル１の取り回しが容易となるので、ケーブル敷設時の作業性等が格段に向上する。

なお、外被１２には、上記物性値を満たすような原材料を適用できるが、光通信用ケーブルに一般的に使用されるポリエチレンと近い押出性を有することが望ましい。すなわち、原材料の融点が１７０℃以下、好ましくは１６０℃以下であることが望まれる。これにより、光通信用ケーブルの既存の製造設備を流用することができる。前述のナイロン系エラストマーは融点が約１５５℃である点からも、外被１２の原材料として好適である。

［実施例１］
実施例１では、押出成形により外被１２を形成したときに、この外被１２が前述の物性値をすべて満たすナイロン系エラストマーからなる原材料について、咬害実験による評価を行った。実施例１−１〜１−３では、原材料に含まれる添加剤の種類等が異なっている。
また、比較例１として、押出成形により外被１２を形成したときに、この外被１２が前述の物性値の少なくとも一つを満たさない原材料について、同様に咬害実験による評価を行った。比較例１−１ではポリウレタン系エラストマー、比較例１−２ではポリエチレン系エラストマー、比較例１−３では直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ：linear low-density polyethylene）、比較例１−４ではポリエチレン系エラストマー、比較例１−５ではポリアミド樹脂を用いた。

咬害実験は、具体的には以下の方法で行った。上記８種類の熱可塑性樹脂を、外被１２を形成する際の押出条件と同様にして、直径６ｍｍの真鍮棒の外周に厚さ１ｍｍで押出被覆を形成し、各材料ごとに長さ４００ｍｍ切り出した２本のサンプルを作製した。そして、クマネズミ５０匹の飼育部屋において、サンプルの両端５０ｍｍずつを約２ｋｇの金属固定台に挿入し、床面からサンプル中心までの高さがおよそ３０ｍｍとなるように、すべてのサンプルを配置した。また、各サンプルは、鼠の巣穴入口付近から餌箱に向かって放射状に配置し、乱数表に従って１週間ごとに配列を変更した。このような環境において、クマネズミの咬害により真鍮棒が露出するか否かの観察を行った。
評価結果を表１に示す。表１では、真鍮棒が１本でも露出する咬害を受けたものを“×”、１６週間経過後でも真鍮棒が露出しなかったものを“○”で示している。

表１に示すように、実施例１−１〜１−３、及び比較例１−５では真鍮棒が露出する程度の咬害が発生しなかった。実施例１−１〜１−３、及び比較例１−５では、引張強さが３５ＭＰａ以上、降伏強さが２０ＭＰａ以上、デュロメータＤ硬さが５０以上であるために、効果的に咬害を抑制できたと考えられる。
これに対して、比較例１−１〜比較例１−４では、引張強さが３５ＭＰａ以上、降伏強さが２０ＭＰａ以上、デュロメータＤ硬さが５０以上の何れか（比較例１−１〜１−３に関してはすべて）が満たされていないために、真鍮棒が露出する程度の咬害が発生した。

さらに、咬害実験で良好な結果が得られた実施例１−１〜１−３、及び比較例１−５の原材料を用いて外被１２を形成したケーブル１を作製し、曲げ剛性を評価した。ここで、ケーブルコア１１の外径は１０ｍｍ、外被１２の厚さは２ｍｍ（ケーブル１の外径は１４ｍｍ）とした。
曲げ剛性の評価は、ＪＩＳＣ６８５１に規定される硬さ試験−方法Ｅ１７Ａに従い、スパンｘ＝５００ｍｍ、変位ｙ＝１０ｍｍにおける反発力Ｆを測定した。その結果、実施例１−１〜１−３では良好な曲げ剛性が得られたのに対して、比較例１−５では曲げ剛性が大きすぎて、取り回しが困難となることが推測された。比較例１−５では、外被１２の降伏強さが６０ＭＰａ（５５ＭＰａ超）、破断伸びが３００％（４００％未満）、デュロメータＤ硬さが８０（７５超）であったために、曲げ剛性が大きくなったと考えられる。

また、異なる１０人の作業者がバケット車上にて、ケーブル１をφ８００ｍｍ×３ターンを輪取りする作業を行い、危険なく作業できたか否かを主観的に判断した。そして、危険なく作業できた場合を１点、反発力が高く取扱いが難しく危険を感じた場合を０点とし、合計点が７点以上であるものを合格（適切な曲げ剛性）とした。その結果、上記曲げ剛性の評価と同様の傾向にあることが確認された。

実施例１より、ケーブル１の外被１２が、引張強さが３５ＭＰａ以上、降伏強さが２０ＭＰａ以上５５ＭＰａ以下、かつ破断伸びが４００％以上、デュロメータＤ硬さが５０以上７５以下の物性値を有することの有用性を、明確に認識できる。

［実施例２］
実施例２では、実施例１−２の原材料を用いて、１．０〜２．５ｍｍの範囲で厚さを変化させて外被１２を形成したケーブル１を作製した。ここで、ケーブルコア１１の外径は１０ｍｍ（ケーブル１の外径は１２〜１５ｍｍ）とした。また、比較例２として、外被１２の厚さを０．４ｍｍ、２．８ｍｍとしたケーブル１を作製した。
これらのケーブル１について、外被１２の仕上がり外観と、曲げ剛性を評価した。仕上がり外観は、目視により押え巻きテープ１１３のラップ跡が外被１２の表面に確認されたか否かで判断した。曲げ剛性は、実施例１と同様にして、硬さ試験による反発力Ｆと、作業者による主観的判断から総合的に評価した。
評価結果を表２に示す。表２では、押え巻きテープ１１３のラップ跡が外被１２の表面に確認されないものを“○”、確認されたものを“×”で示している。

表２に示すように、外被１２の厚さが１．０〜２．５ｍｍである実施例２−１〜２−４では、仕上がり外観、曲げ剛性ともに良好な結果が得られた。
これに対して、外被１２の厚さが０．４ｍｍである比較例２−１では、曲げ剛性は良好であったが、仕上がり外観が不良となった。仕上がり外観が不良であると、げっ歯目動物による咬害を受け易くなる。また、外被１２の厚さが２．８ｍｍである比較例２−２では、仕上がり外観は良好であったが、曲げ剛性が適切でないという結果になった。

実施例２より、ケーブル１の外被１２の厚さは、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍであることの有用性を、明確に認識できる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、実施形態では、ケーブル本体がスロット型光ファイバケーブルで構成される場合について説明したが、本発明は、ケーブル本体が、ケーブルコアの外周に外被が形成された構成を有する場合に適用できる。すなわち、スロットレス型光ファイバケーブルやメタル通信ケーブル、又は電力ケーブル等、げっ歯目動物による咬害を受け得る広範なケーブルに適用できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ケーブル
１０ケーブル本体
１１ケーブルコア
１１１スロットロッド
１１１ａスロット
１１２光ファイバテープ心線
１１３押え巻きテープ
１１４テンションメンバ
１２外被

Claims

ケーブルコアの外周に、
引張強さが３５ＭＰａ以上、降伏強さが２０ＭＰａ以上５５ＭＰａ以下、かつ破断伸びが４００％以上、デュロメータＤ硬さが５０以上７５以下である外被が形成されていることを特徴とするケーブル。
前記外被の原材料が、ナイロン系エラストマーであることを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
前記外被の厚さが、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーブル。