JP2557069B2 - 光ファイバ担持用スペーサの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、光ファイバケーブルの構成要素として使用
される、光ファイバ担持用のスペーサの製造方法に関す
る。

《従来技術とその問題点》 光ファイバを複数本集合してケーブル化する場合、光
ファイバは、螺旋状の溝を有する螺旋スペーサに担持さ
せることが知られている。この種の螺旋スペーサは、そ
の中心部にケーブルを張設・担持するための抗張力線が
配され、その外周に熱可塑性樹脂等の合成樹脂によって
螺旋状溝を有するスペーサ本体が形成されている。

このような構造の螺旋スペーサにおいて、抗張力線と
スペーサ本体との接着が不充分であると、光ケーブルの
ケーブル化工程で、スペーサの螺旋ピッチにズレが生
じ、スムーズに光ファイバを溝中に収納できないなどの
ケーブル化工程における問題が発生する。また、ケーブ
ル化して、光通信ケーブルとして使用中において、抗張
力線の熱膨脹係数とスペーサ本体部のそれとが異なるた
め、これらの接着が弱いと、環境温度の変化によって、
熱膨脹係数の大きなスペーサ本体部が抗張力線よりも大
きく伸縮して、光ファイバに側圧を与え、マイクロベン
ディングによる伝送損失増加を来す危惧がある。

従って、抗張力線とスペーサ本体とは、少くとも使用
時における環境温度変化の範囲内では、剥れることのな
いような剪断接着強度を有していることが必須となる。

一方、螺旋スペーサの抗張力線としては、単鋼線，撚
鋼線、あるい繊維強化プラスチック線など、高剛性にし
て高強度のものが主として使用されており、スペーサ本
体形成用の樹脂としては、低温耐性や物性上の信頼性、
経済性などから高密度ポリエチレンが多用されている。

これらの組合せにおける抗張力線とスペーサ本体との
接着強度は、高密度ポリエチレンのホモポリマーでは、
抗張力線との化学的親和性がないので化学的接着は期待
できず、主として抗張力線の外周を溶融状の樹脂で被覆
する際の樹脂の冷却による径方向収縮力や、抗張力線の
外周の凹凸によるアンカー効果的接着に依存しており、
とりわけ単鋼線や繊維強化プラスチック線の単線を抗張
力線として使用する場合は、弱い接着強力のものしか得
られない。

そこで、本出願人は既に特開昭61−179408号公報（特
願昭60−19262号）において、前記の環境温度変化に対
する影響の少ない信頼性の高いスペーサ及びその製造方
法を提供している。

しかし、この方法においては、抗張力線の外周に接着
性熱可塑性樹脂で被覆した一次被覆層を形成した後、こ
の一次被覆層の外周に前記接着性熱可塑性樹脂と相溶度
の大きい熱可塑性樹脂でスペーサ本体を形成しており、
被覆工程を一次被覆とスペーサ本体被覆の２段階に分け
て行なっているので、製造ラインが長くなることや、一
次被覆後の外径の精度が低い場合は、外径均一化のため
整形する必要があること、あるいは成形速度が速いとき
は、スペーサ本体被覆に先立って一次被覆層の外周を予
熱する必要があるなど、設備配置や、工程数が多いなど
の点で問題があった。

また、接着性熱可塑性樹脂は、一般に、軟化点、ヤン
グ率が低いので、接着性熱可塑性樹脂層は、抗張力線と
スペーサ本体被覆との接着強度が得られる範囲で薄い層
に形成する方が望ましいが、一段の一次被覆による場合
は、溶融被覆時の被覆切れ等との関連から薄い被覆が困
難であるという問題もあった。

そこで、本発明者らは、これらの問題点が解決できる
光ファイバ担持用スペーサの製造方法、すなわち、従来
の製造工程において一次被覆に要していた設備スペース
を縮少できるとともに、該一次被覆に附随する工程も要
せず、かつ、接着性熱可塑性被覆層の厚みを比較的薄手
にできる方法の提供を目的として鋭意検討し本発明の完
成に至った。

《問題点を解決するための手段》 上記目的を達成するため、本発明は、抗張力線の外周
に熱可塑性樹脂を押出してスペーサ本体を形成するとと
もに、このスペーサ本体に長手方向に延びる複数の光フ
ァイバ収納用の溝を形成する光ファイバ担持用スペーサ
の製造方法において、前記抗張力線の外周を被覆する接
着性熱可塑性樹脂層と、この接着性熱可塑性樹脂層の外
周を被覆する予備被覆層若しくはスペーサ本体被覆層と
を複層で押出すことを特徴とする。

本発明の方法に使用できる抗張力線としては単鋼線、
撚鋼線などの金属線、繊維強化プラスチック線（以下FR
P線と称す）の単線や撚線などが一般的であるが、要求
される張力や物性に応じて選択され、通常の熱可塑性樹
脂と直接的に接着しにくいものであれば、その形状，種
類を問わない。

また、本発明に使用できる接着性熱可塑性樹脂として
は、使用する抗張力線および予備被覆層あるいはスペー
サ本体被覆層を形成する樹脂の双方に対して接着力を有
するものを選択するが、例えば抗張力線に鋼線あるいは
FRP線を使用し、スペーサ本体形成樹脂にポリエチレン
やポリプロピレンを使用する場合は、エポキシ変性，カ
ルボン酸変性，マレイン酸変性などのポレエチレンある
いはポリプロピレンや、エチレン−酢酸ビニル共重合
体，エチレン−エチルアクリレート共重合体，各種脂肪
酸のポリアミド共重合樹脂などが挙げられる。

スペーサ本体形成用の樹脂は前述のポリエチレンやポ
リプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂に限られるも
のでなく、接着性熱可塑性樹脂の各種変性基などと結合
可能なものや、相溶性を有し相互に熱融着が可能なもの
を組合せれば接着力が充分なものが得られることは勿論
である。

また、上記の接着性熱可塑性樹脂、およびスペーサ本
体樹脂には、物性の向上や耐候，耐熱安定性などの向上
のため、無機粒子のなどの充填剤や、光吸収剤，酸化防
止剤などの安定剤などを目的に応じて適宜添加できる。

上記の考えに基づいて選択した抗張力線の表面に、要
すれば脱脂処理などを施した後、これを原料供給口およ
び混練用のスクリューを有する２台の溶融押出機を組合
せたヘッド部において、接着性熱可塑性樹脂を内層とし
た複層押出しが可能に構成されかつ、予備被覆層の外径
もしくは螺旋状溝に対応した形状の突起を有するダイが
取着された複層押出しヘッドに挿通して、接着性熱可塑
性樹脂による被覆と予備被覆もしくはスペーサ本体被覆
とを複層状態でほぼ同時に行なうのである。螺旋状溝を
形成する場合にはダイを回転しながら被覆し、ダイの種
類は引落し型、あるいは加圧型の何れであってもよい。

なお、螺旋スペーサにおいて抗張力線と溝の谷部の内
周との肉厚が比較的厚くなると、溝を画成するリブの部
分との冷却速度の不均衡などから良形状のものが得られ
ず、このためスペーサ谷径に近似した径に予備被覆し、
しかる後スペーサ本体被覆する方法も公知であるが、こ
の場合は抗張力線への予備被覆において、接着性熱可塑
性樹脂層とその外周を被覆する予備被覆層との複層被覆
を行なえばよい。

《作 用》 上記構成の製造方法によれば、抗張力線の外周に、こ
の抗張力線との接着性を有する接着性熱可塑性樹脂を内
周に配し、且つ、予備被覆形成用樹脂あるいはスペーサ
本体形成用樹脂をその外周に配置し、一段でヘッド部か
ら複層に樹脂を押出して、予備被覆あるいはスペーサ本
体被覆を形成するので、抗張力線と予備被覆層あるいは
スペーサ本体被覆層とは接着性熱可塑性樹脂を介して強
固に接合され、スペーサ本体部と抗張力線とは見掛けの
熱膨脹係数が近似し、かつ、接着性熱可塑性樹脂層の厚
みを比較的薄手にできるので、得られるスペーサの耐熱
性及び物性が向上できる。このため本来的に熱膨脹係数
の大なるスペーサ本体部の使用環境での熱挙動の影響が
軽減される。

《実 施 例》 以下本発明について好適な実施例により説明する。

実施例1. 抗張力線１として外径0.95mmの単鋼線を使用し、この
表面をアセトンで洗浄して脱脂した後、180℃の乾熱炉
中に通して予熱した後、接着性熱可塑性樹脂を供給する
第１の押出機とスペーサ本体形成用の樹脂を供給する第
２の押出機とをヘッド部において連結し、その出口側に
所望のスペーサ形状に対応した回転ダイを取着した被覆
ダイに導いた。第３図は、被覆ダイ10の一例を示してお
り、被覆ダイ10はダイヘッド11と回転ダイ12とを備えて
いる。

上記ダイヘッド11の中心には、抗張力線１を挿通する
ガイド13が設けられ、その外周には所定の間隔を置いて
さや芯14が配置されている。

また、さや芯14の外周には、２つの樹脂供給通路が設
けられ、内周側の供給通路Ａから接着性熱可塑性樹脂が
押出棧から供給されるとともに、外周側の供給通路Ｂか
らスペーサ本体形成用の樹脂が供給され、これらの供給
通路A,Bはさや芯14の先端部近傍で合流し、回転ダイ12
のノズル部に押出されて抗張力線１の外周を被覆する。

この実施例では供給通路Ａに接着性ポリエチレン（日
本石油化学製；商品名ＮポリマーA1050）を押出し、そ
の外周の供給通路Ｂに高密度ポリエチレン（MI＝0.3）
を供給して複層の溶融状樹脂によって、溝２を画成する
リブの外径が7.0mm、溝２部の谷径が3.0mmで６条の突起
３を有し、螺旋のピッチが260mmになるようなスペーサ
本体４を形成するように被覆した後、冷却槽に導いて冷
却固化し、引取機を介してドラムに巻取った。接着性熱
可塑性樹脂による被覆層５は、外径1.5mmと設定して第
１の押出機からの吐出量を調整したのであるが、実測の
外径は1.55mmであった。このようにして得られた、第１
図に示すような断面形状の本実施例の螺旋スペーサの抗
張力線１と接着性熱可塑性樹脂層５およびスペーサ本体
４の合成樹脂の部分との接合強度を以下の方法によって
測定した。

すなわち、前記螺旋スペーサ本体８の端部10mmの長さ
について該螺旋スペーサ本体８の断面方向の熱可塑性樹
脂を引張試験機のチャック部分の治具で挾持し、引張速
度5mm/分で引張って引張剪断接合強力を測定し、その値
を抗張力線１の見掛けの外周の面積で除して接合強度
（引抜強度）とした。

この測定方法による本実施例のスペーサの接合強度は
39Kg/cm²であった。

また、60℃,100℃の乾熱風炉中に、約1mの長さの試料
を入れ１時間放置し続いて23℃（常温）にて（Ｌ）mmと
し、次式より熱収縮率を測定した。

熱収縮率＝｛（1000−Ｌ）/1000｝×100（％） 本実施例のサンプルでは60℃において０％,100℃にお
いて0.09％の熱収縮率であった。

実施例2. 外径0.95mmの単鋼線を抗張力線１′として使用し、実
施例１と同様の処理および予熱を施して被覆ダイに導き
外径1.5mmの接着性ポリエチレン（Ｎポリマーa1050）層
の上に直鎖状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレン
を等量混合した樹脂によって外径4mmに環状に被覆して
予備被覆層６を形成した。

なお、この実施例では、第３図に示したダイヘッド11
の供給通路Ｂには直鎖状低密度ポリエチレンを供給し、
回転ダイ12の代りに内径が約4.0mmのノズルを備えた通
常のダイを使用した。

そして、この予備被覆された抗張力線１′を、回転ダ
イを備えたスペーサ本体被覆用のダイに供給して、ダイ
を回転しながら溝２′部の谷部が6.0mmリブ部の外径が1
0mmで外周に12個の溝が等間隔で螺旋状に配置されたス
ペーサを得た。このスペーサの抗張力線１′とスペーサ
部との接着強度は40Kg/cm²であった。

《発明の効果》 以上詳細に説明したように、本発明では抗張力線を中
央に配し外周に複数の溝を合成樹脂によって形成したス
ペーサの製造に際し、予備被覆層あるいはスペーサ本体
被覆層形成用の樹脂の内周に抗張力線と接着力を有する
接着性熱可塑性樹脂が配置される複層押出用のダイによ
って、一段でほぼ同時に少くとも二層の被覆を行なって
いるので、製造工程と製造ラインの短縮化が画られる。

また、接着性熱可塑性樹脂を薄くできるので、スペー
サの耐熱物性、耐圧縮性の向上が画られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の第１実施例で得られたスペーサの
断面図、第２図は同第２実施例で得られたスペーサの断
面図、第３図は前記第１実施例で用いた被覆ダイの断面
図である。 1,1′……単鋼線（抗張力線） ５……接着性熱可塑性樹脂層

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】抗張力線の外周に熱可塑性樹脂を押出して
   スペーサ本体を形成するとともに、このスペーサ本体に
   長手方向に延びる複数の光ファイバ収納用の溝を形成す
   る光ファイバ担持用スペーサの製造方法において、前記
   抗張力線の外周を被覆する接着性熱可塑性樹脂層と、こ
   の接着性熱可塑性樹脂層の外周を被覆する予備被覆層若
   しくはスペーサ本体被覆層とを同時に複層で押出すこと
   を特徴とする光ファイバ担持用スペーサの製造方法。