JP2017187659A

JP2017187659A - 光ファイバテープ心線、光ファイバケーブル

Info

Publication number: JP2017187659A
Application number: JP2016077040A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　慎; Shin Ito; 慎伊藤; 粟飯原　勝行; Katsuyuki Aihara; 勝行粟飯原
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2017-10-12

Abstract

【課題】吸水性ヤーン等を用いずに、簡易な方法で防水性を向上させる光ファイバテープ心線、光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】平行一列に光ファイバ心線２が配列され、光ファイバ心線の周囲にテープ被覆５を被覆した光ファイバテープ心線１である。テープ被覆の表面には、撥水層６が形成されている。好ましくは、撥水層には、少なくともフッ素系、もしくはシリコン系、またはパラフィン系のいずれかの撥水剤が含まれる。撥水層は、接触角θが９０°を超えるように形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、光ファイバテープ心線、光ファイバケーブルに関し、詳細には、平行一列に光ファイバ心線が配列され、各光ファイバ心線の周囲がテープ被覆で被覆された光ファイバテープ心線、光ファイバケーブルに関する。

光ファイバテープ心線（以下、テープ心線と称する）は、多心一括融着接続を行うこと等を目的として、複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べて一体化したものである。高速通信サービスを提供するＦＴＴＨ（ＦｉｂｅｒＴｏＴｈｅＨｏｍｅ）の配線網を効率よく構築するためには、光ファイバテープ心線などを光ファイバケーブルに高密度で集合させることが好ましい。

一方、屋外や地下などの水に曝され得る場所に敷設される光ファイバケーブルには、防水性能が要求される。例えば、特許文献１には防湿コンパウンドを充填した光ファイバケーブルの技術が、特許文献２には、吸水膨潤性物質の粉体を用いた光ファイバケーブルの技術が、特許文献３には、吸水性ヤーンを用いた光ファイバケーブルの技術がそれぞれ開示されている。なお、特許文献１，２には、光ファイバケーブルの防水性能を調べるための水走り試験についても開示されている。

特開昭６２−７３２１７号公報特開昭６３−４９７１４号公報特開２００６−３３７５８１号公報

しかしながら、上記特許文献に記載の防湿コンパウンドや、粉体、吸水性ヤーン等を用いると、そのスペースが必要なるため、テープ心線を高密度で集合させ難くなる。また、コストも増加するため、吸水性ヤーン等を用いずに防水性の向上を図ることが望まれる。

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、吸水性ヤーン等を用いずに、簡易な方法で防水性を向上させる光ファイバテープ心線、光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る光ファイバテープ心線は、平行一列に光ファイバ心線が配列され、該光ファイバ心線の周囲にテープ被覆を被覆した光ファイバテープ心線であって、前記テープ被覆の表面には、撥水層が形成されている。

上記によれば、光ファイバテープ心線の防水性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態による光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。間欠テープ心線の構造の一例を示す図である。ぬれ性と接触角の概念を説明するための図である。接触角と表面張力の関係を説明するための図である。毛細管現象と表面張力の関係を説明するための図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本発明の一態様に係る光ファイバテープ心線は、（１）平行一列に光ファイバ心線が配列され、該光ファイバ心線の周囲にテープ被覆を被覆した光ファイバテープ心線であって、前記テープ被覆の表面には、撥水層が形成されている。テープ被覆の表面には撥水層が形成されており、テープ心線間に微細な空間が存在しても、透水を促す毛細管現象の発生が抑制されるので、光ファイバテープ心線の防水性が向上する。

（２）前記撥水層には、少なくともフッ素系、もしくはシリコン系、またはパラフィン系のいずれかの撥水剤が含まれる。これにより、水走り試験における接触角θが９０°を超えるような撥水層を容易に形成可能になる。
（３）前記撥水層は、接触角が９０°を超えるように形成されている。これにより、毛細管現象の発生を確実に抑制できる。
（４）前記光ファイバ心線間の長手方向に、連結部と非連結部とが間欠的に形成されている。間欠テープ構造とすることで、高密度に集合させることができる。
（５）上記光ファイバテープ心線をまとめた集合コアと、該集合コアの周囲に設けたケーブル外被とを備える。間欠テープ心線を用いれば、細いケーブル外径を維持したまま、光ファイバ心線を高密度に集合させた例えばスロットレス型の光ファイバケーブルを提供することができる。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、添付図面を参照しながら、本発明による光ファイバテープ心線、光ファイバケーブルの好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による光ファイバケーブルの一例を示す断面図であり、図２は、間欠テープ心線の構造の一例を示す図である。なお、以下の光ファイバケーブル１０では、支持線を備えない構造について説明するが、支持線を備えた自己支持型の構造であってもよい。

図１に示した光ファイバケーブル１０はスロットレス型であり、例えば丸型の集合コア１１と、この集合コア１１の周囲に形成されたケーブル外被１３とを有する。なお、本実施形態ではスロットレス型の例を挙げて説明するが、後述するテープ被覆の表面に撥水層を形成する限り、本発明は、光ファイバ心線を収納可能なスロットロッド（スペーサともいう）を有したスロット型にも適用可能であり、また、後述する間欠テープ心線の他、板状のテープ被覆で覆われた通常のテープ心線にも適用可能である。

集合コア１１には、例えば４心の間欠テープ心線１を５００枚使用して２０００心としたものが収容されている。
間欠テープ心線とは、複数本の光ファイバ心線が平行一列に配列され、隣り合う光ファイバ心線同士を連結部と非連結部により間欠的に連結してなるものである。図２（Ａ）は間欠テープ心線を配列方向に開いた状態を示している。また、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図、図２（Ｄ）は図２（Ａ）のＤ−Ｄ線矢視断面図をそれぞれ示している。

間欠テープ心線１は、例えば隣り合う心線同士が連結部３と非連結部４により間欠的に連結されている。詳しくは、各光ファイバ心線２の周囲には、紫外線硬化樹脂等によるテープ被覆５が設けられており、図２（Ｂ）や図２（Ｄ）に示す連結部３では、隣り合うテープ被覆５が連なり、図２（Ｂ）〜（Ｄ）に示す非連結部４では、隣り合うテープ被覆５が連結されずに分離している。

この間欠テープ心線に収容される光ファイバ心線は、標準外径１２５μｍのガラスファイバに被覆外径２５０μｍ前後の被覆を施した光ファイバ素線と称されるものの外側に、さらに着色被覆を施したものである。図２の間欠テープ心線は光ファイバ心線が４心の例であるが、光ファイバ心線の収容数は任意であり、間欠テープ心線は８心、１２心などで構成してもよく、２心毎に連結部と非連結部で間欠的に連結してもよい。

一方、光ファイバケーブル１０の集合コア１１は、図１に示すように、例えば、間欠テープ心線１を１００枚束ねた５本の束を、押さえ巻きテープ１２で縦添えまたは横巻きして丸型にまとめられている。このように、間欠テープ心線を用いれば、集合コア１１内で自由に変形できるため、細いケーブル外径を維持したまま、光ファイバ心線を高密度に集合させることができる。

押さえ巻きテープ１２の外側は、例えばＰＥ（ポリエチレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等で構成されたケーブル外被１３で覆われている。
ケーブル外被１３には、長手方向の強度を保持するための２本のテンションメンバ（抗張力体ともいう）１４や、ケーブル外被１３をケーブル長手方向に引き裂くための例えば２本の引き裂き紐１５が、ケーブル外被１３の押出成形時に縦添えされて埋設される。

テンションメンバ１４には、引張り及び圧縮に対する耐力を有する線材、例えば、鋼線やＦＲＰ（ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）などが用いられており、集合コア１１を挟んで両側に設けられている。
引き裂き紐１５は、２本のテンションメンバ１４の中心を結ぶ線に対して直交する線上の位置に、集合コア１１を挟んで両側に１本ずつ設けられている。引き裂き紐１５は、例えば、ナイロンやポリエステルなどの樹脂材が用いられた断面円形状の紐状部材であり、集合コア１１の径方向に沿って例えば同一直線上に並んでいる。なお、引き裂き紐１５の埋設位置が外部から視認できるように、ケーブル外被１３には突起部１６が押出成形時に形成されている。

なお、図２（Ｂ）〜図２（Ｄ）に示すように、テープ被覆５の表面には、撥水層６が形成されている。この撥水層６の効果について、以下に説明する。
図３は、ぬれ性と接触角の概念を説明するための図、図４は、接触角と表面張力の関係を説明するための図であり、図５は、毛細管現象と表面張力の関係を説明するための図である。
撥水層６は、例えば撥水剤をテープ被覆５の表面に塗布して設けられており、図３〜図５で説明する液体の浸透理論に基づき、水走り試験において透水を促す毛細管現象の発生を抑制している。水走り試験とは、例えば、ケーブルの片端に、所定水頭高さの水で水圧をかけておき、所定時間経過後に、ケーブルの別の片端からの水の流出の有無を調べる試験である。

図３に示すように、液体Ｌと固体Ｓの界面におけるぬれ性は、端点Ｐにおける接触角θを用いて、０°から１８０°までの値で定量的に表すことが可能できる。なお、図中のＧは気体を示している。
接触角θは、静止した液体Ｌの自由表面が固体Ｓに接触する場所（端点Ｐ）で、液体Ｌの表面と固体Ｓの表面とのなす角（液体Ｌの内部に設けられる角度）であり、図３（Ａ）に示すような０°に近いほど、ぬれ性が良い（撥水性が悪いともいう）と表現され、図３（Ｂ）では、ぬれ性がやや良い（撥水性がやや悪いともいう）と表現され、図３（Ｃ）に示すような１８０°に近いほど、ぬれ性が悪い（撥水性が良いともいう）と表現される。

また、図４に示すように、液体Ｌと固体Ｓの界面におけるぬれの現象は、液体Ｌの表面張力（気体Ｇ／液体Ｌ間の界面張力ともいう）γ_L、固体Ｓの表面張力（気体Ｇ／固体Ｓ間の界面張力ともいう）γ_S、および液体Ｌ／固体Ｓ間の界面張力γ_LSのバランスとなり、これらの関係は、次のＹｏｕｎｇの式で表されることが知られている。
γ_S＝γ_Lｃｏｓθ＋γ_LS

ここで、毛細管現象は、繊維と繊維の隙間のような細い空間を液体が浸透する現象として知られている。この毛細管現象は、図５に示すようなモデルにおいて、上記Ｙｏｕｎｇの式で説明される。
すなわち、接触角θ＜９０°のとき、γ_S−γ_LS＝γ_Lｃｏｓθ＞０となり、γ_S＞γ_LSとなる。この場合、図５に示した固体Ｓ間の隙間には、送水方向（図５中に矢印で示す）に沿う毛細管現象が自発的に発生する。

これに対し、接触角θ＞９０°のときは、γ_S−γ_LS＝γ_Lｃｏｓθ＜０となり、γ_S＜γ_LSとなるので、固体Ｓ間の隙間では、毛細管現象の発生が抑制される。すなわち、送水方向に沿う毛細管現象が自発的に発生することは無い。
本実施形態では、図２で説明したテープ被覆５の表面には撥水剤が塗布され、水走り試験における接触角θが９０°を超えるような撥水層６が形成されている。この結果、テープ心線間、詳しくは、非連結部４で分離されたテープ被覆５間、あるいは隣り合う別のテープ心線との間に微細な空間が存在しても、毛細管現象の発生が抑制されるので、光ファイバテープ心線の防水性が向上する。

また、テープ被覆の表面に塗布する撥水剤には、フッ素系やシリコン系が好適であり、またパラフィン系なども適している。これにより、水走り試験における接触角θが９０°を超えるような撥水層を容易に形成可能になる。なお、撥水剤は、図２で説明した連結部３と非連結部４を形成した後に塗布する方が、より撥水性を増すために好ましいが、撥水剤を塗布した後に切込みを入れ、連結部と非連結部を形成してもよい。

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、上記した意味ではなく、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…間欠テープ心線、２…光ファイバ心線、３…連結部、４…非連結部、５…テープ被覆、６…撥水層、１０…光ファイバケーブル、１１…集合コア、１２…押さえ巻きテープ、１３…ケーブル外被、１４…テンションメンバ、１５…引き裂き紐、１６…突起部。

Claims

平行一列に光ファイバ心線が配列され、該光ファイバ心線の周囲にテープ被覆を被覆した光ファイバテープ心線であって、
前記テープ被覆の表面には、撥水層が形成されている、光ファイバテープ心線。
前記撥水層には、少なくともフッ素系、もしくはシリコン系、またはパラフィン系のいずれかの撥水剤が含まれる、請求項１に記載の光ファイバテープ心線。
前記撥水層は、接触角が９０°を超えるように形成されている、請求項１または２に記載の光ファイバテープ心線。
前記光ファイバ心線間の長手方向に、連結部と非連結部とが間欠的に形成された、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバテープ心線。
請求項４に記載の光ファイバテープ心線をまとめた集合コアと、該集合コアの周囲に設けたケーブル外被とを備える、光ファイバケーブル。