JP3845136B2

JP3845136B2 - 光テープコード及び光ファイバケーブル

Info

Publication number: JP3845136B2
Application number: JP34490895A
Authority: JP
Inventors: 伸尚石井; 史紀中嶋; 誠佐藤
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2015-12-06
Also published as: JPH09159887A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電話局内の光配線モジュール等、限られた空間での高密度・多心化配線を可能にする光テープコード及び該光テープコードを収納した光ファイバケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報の大容量化に伴い、いわゆるマルチメディアサービスの需要が増えてきている。それに対応するためには、光ファイバ網の構築が必要であり、現在各電話サービス会社がそれに対する設備投資を盛んに行っている。そして、それに必要な光ファイバケーブルの心線数は、ますます増大化され、光コード配線系は高密度・多心化が進められている。
【０００３】
ところで、光ファイバケーブルや光コードに用いられている光ファイバは、それ自体では、細径で機械的強度が小さく、取り扱いにも不便なため、光ファイバの外周には補強層を形成する必要がある。
【０００４】
図４は、従来の光コードの断面図である。図４において、１は光コード、２は光ファイバ、３は比較的軟質な紫外線硬化樹脂よりなる一次コーティング層、４は比較的硬質な紫外線硬化樹脂よりなる二次コーティング層、１４は多数のアラミド繊維を収束して形成した抗張力層、１５はＰＶＣ等の軟質な樹脂よりなる心線被覆層である。
【０００５】
また、図５は、従来の光テープコードの断面図である。図５において、６は光テープコード、１６は光ファイバ心線、１７は紫外線硬化樹脂よりなる心線被覆層、１８は抗張力繊維よりなる補強繊維層、１９はシースである。
【０００６】
これらの光コードや光テープコードは、電話局内の光配線モジュール内、及びこれらの光コードや光テープコードを数十本収束した、いわゆる局内ケーブルに数多く使用されている。しかし、それらの光コードや光テープコードは、抗張力層１４や補強繊維層１８を有しているため外径が大きくなって、高密度・多心化に対応できなくなっている。
【０００７】
それに対して、特開昭48-43642号公報，特開昭57-82149号公報，特開昭59-76319号公報等に記載されているような、樹脂コーティングを施した光ファイバ、すなわち光ファイバ心線の外周に繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）層を被覆した、いわゆるＦＲＰ被覆光ファイバ心線がある。それらのＦＲＰ層では、補強繊維としてガラス繊維やアラミド繊維を用い、マトリックス樹脂として熱硬化性、または紫外線硬化性の樹脂を用いている。そのＦＲＰ被覆光ファイバ心線は、細径に形成しても所要の強度を確保でき、光コード配線系の高密度・多心化に適している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
（問題点）
しかしながら、前記したＦＲＰ被覆光ファイバ心線を用いる従来技術には、ＦＲＰ層中の補強繊維であるガラス繊維やアラミド繊維が光ファイバに作用して、伝送特性を低下させてしまうという問題点があった。
【０００９】
（問題点の説明）
光ファイバ心線にＦＲＰを被覆する際には、ガラスまたはアラミド樹脂の多数本のフィラメントをまとめて１本の繊維になるように形成した補強繊維を複数本用意し、それらに、予めマトリックス繊維を含浸させる。そして、それらを、光ファイバ心線を包み込むように、光ファイバ心線の外周に縦添えし、所定の外径になるように外側から押圧しながら、熱もしくは紫外線によりマトリックス樹脂を硬化させる。その際、補強繊維が光ファイバに側圧を与え、その状態でマトリックス樹脂が硬化する結果、光ファイバの伝送特性が低下してしまうものと考えられる。
【００１０】
本発明は、そのような問題点を解決し、細径のＦＲＰ被覆光ファイバ心線を用いながら、伝送特性の低下が起きないようにすることを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明では、複数本の光コードを並列配置し、その外周を樹脂で被覆して一体成形した光テープコードにおいて、前記光コードは、光ファイバ心線の外周に、ポリアリレート繊維を補強繊維として４５％以上、７５％以下含有した繊維強化プラスチックを被覆することとした。
また、本発明の光ファイバケーブルでは、そのような光テープコードを複数枚積層して収納することとした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
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、本発明の光テープコードを構成する光コードの断面図である。符号１〜４は、図４のものに対応し、５はＦＲＰ被覆層である。
【００１３】
光コード１の光ファイバ２は、コア・クラッドからなり、そのサイズは、世界的に標準として用いられている外径１２５μｍのものを使用している。一次コーティング層３，二次コーティング層４の材料としては、光ファイバコーティング用として一般に使用されている樹脂であれば差し支えないが、一次コーティング層３は、いわゆるソフト層で、ヤング率は0.1kg/mm² 以下のものが好ましい。また、二次コーティング層４は、いわゆるハード層で、ヤング率は100kg/mm² 以上のものが好ましい。一次コーティング層３のヤング率が0.1kg/mm²より大きいと、側圧に対する緩衝作用が弱くなって伝送特性の低下が起こるおそれがあり、また、二次コーティング層４のヤング率が100kg/mm² より小さいと、外力に対する補強作用が弱くなって伝送特性の低下、及びスクリーニング強度の低下のおそれがある。
【００１４】
ＦＲＰ被覆層５のマトリックス樹脂としては、ビニルエステル，ポリエステル，不飽和ポリエステル，エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂を用いることができる。一方、ＦＲＰ被覆層５の強化繊維としては、従来は、前述したようにガラス繊維やアラミド繊維を用いていたが、本発明では、ポリアリレート繊維を用いる。ポリアリレート繊維は、引張弾性率7000kg/mm²以上を有しており、ガラス繊維やアラミド繊維と比べて遜色のない機械的特性を有している。
【００１５】
ポリアリレート繊維が、ガラス繊維やアラミド繊維と異なる点は、繊維を構成するフィラメントの径が大きいことである。すなわち、ガラス繊維やアラミド繊維のフィラメントの径は、１０μｍ以下であるのに対して、ポリアリレート繊維のフィラメントの径は、１５μｍ以上と大きい。本発明は、ポリアリレート繊維のフィラメントの径がこのように大きいことを利用している。
【００１６】
ＦＲＰ層の強化繊維としてポリアリレート繊維を用いれば、そのフィラメントの径が大きいため、側圧を受けたときに断面形状が円形から楕円形に変形して、光ファイバ２の外方、すなわち光ファイバ心線にＦＲＰを被覆するときや、曲げ時にかかる補強繊維の側圧や、マイクロベンドロスに対して、一種の緩衝材として機能する。その結果、光ファイバ２は、良好な伝送特性を保持することができるのである。
【００１７】
ポリアリレート繊維は、引張弾性率が大きいため、光ファイバケーブル用のテンションメンバとして使用されることはあった。しかし、そのフィラメント径が大きく、ＦＲＰ被覆層用の補強繊維として使用したとき、均一に被覆することが困難になるためＦＲＰ被覆層用の補強繊維としては不向きな繊維であるとされていた。ところが、本発明者らが、ＦＲＰ被覆層用の補強繊維としてポリアリレート繊維を用い、外径２５０μｍといった細径のＦＲＰ被覆光ファイバ心線を形成してみたところ、問題なく製造できることが確認できた。
【００１８】
その被覆方法としては、従来の方法と同様に、複数本の補強繊維に、予めマトリックス樹脂を含浸させて、包み込むようにしてそれらを光ファイバ心線の外周に添わせてから、熱または紫外線により硬化させるようにした。
【００１９】
そのようにして形成されるＦＲＰ被覆光ファイバ心線において、補強繊維１本の繊度は１１０ｄＴ以下であることが好ましい。また、ＦＲＰ中に占める補強繊維の含有率は、４５％以上、７０％以下が好ましく、特に、５０％以上、６０％以下が好ましい。４５％未満では、強度を確保することができず、また、繊維へのマトリックス樹脂の含浸量に限界があるため、外径確保及び外観の均一性の確保が困難になる。一方、７０％を超えると、補強繊維の光ファイバへの側圧が大きく影響するようになり、伝送特性が著しく低下する。
【００２０】
ここで、本発明の光テープコード及びそれに用いた単心光コードの実施例及び比較例を表１に示す。
【００２１】
【実施例】
【表１】

【００２２】
表１において、補強繊維ＰＡは、クラレ製ポリアリレート繊維：商品名ベクトランＨＴ、Ａは、デュポン東レケブラー製アラミド繊維：商品名ケブラー４９、ＥＧは、Ｅガラスである。
外径○は、２５０μｍ以上２７０μｍ以下であること、×は、２５０μｍ未満または２７０μｍより大きいことをそれぞれ示している。
伝送ロスは、波長１．５５μｍ，光コード長２００ｍで測定した値を１ｋｍ当たりに換算し、Ａは、１ｄＢ／ｋｍ以下、Ｂは、５ｄＢ／ｋｍ以下であることをそれぞれ示している。
２％伸度時張力○は、１００Ｎ以上であること、×は、１００Ｎ未満であることを示している。
側圧特性は、波長１．５５μｍで、１００ｍｍ長さ当たり９８０Ｎ荷重での伝送ロスが１ｄＢ／ｋｍ以下か１ｄＢ／ｋｍより大きいかを示し、○は、１ｄＢ／ｋｍ以下であること、×は、１ｄＢ／ｋｍより大きいことを示している。
【００２３】
また、４心テープコードは、実施例及び比較例として示した単心光コードをそれぞれ４本並列配置し、紫外線硬化樹脂被覆によりテープ化したものであり、そのテープ厚は４００μｍとした。
ここで、実施例の４心テープコードを図に示すと、図２のようになる。図２において、６は光テープコード、１は単心光コード、７は紫外線硬化樹脂よりなるコード被覆層である。なお、単心光コード１は、図１に示した構造のものである。
【００２４】
表１より明らかなように、補強繊維を用いない比較例１では、抗張力及び側圧特性が劣り、補強繊維としてアラミド繊維を用いた比較例２、及び、Ｅガラスを用いた比較例３では、伝送特性が劣ることが分かる。それに対して、本発明の実施例では、伝送特性，抗張力，側圧特性が全て良好である。また、保護チューブを用いずにそのまま取り扱えることも確認された。
【００２５】
さらに、本発明の光テープコードを用いて、図３に示すような光ファイバケーブルを製造した。図３において、８は光ファイバケーブル、６は光テープコード、９はテンションメンバ、１０は溝付きスロット、１１は溝、１２は押さえ巻き層、１３は被覆層である。
４心の光テープコードを２５枚用い、各溝１１にそれぞれ５枚ずつ積層して収納し、１００心の局内光ファイバケーブルとした。その結果、同じ収納心数の従来の保護チューブを被せた光テープコードを集合したケーブルと比較して、ケーブル断面積比で半分以下に細径化できることを確認した。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の光テープコード及び光ファイバケーブルは、次のような効果を奏する。
すなわち、請求項１にかかる光テープコードの光コードは、ポリアリレート繊維を補強繊維として４５％以上、７５％以下含有した繊維強化プラスチックを被覆したので、強度、外径、及び外観の均一性を確保しながら、側圧の影響を受けにくくして伝送特性の低下を防止でき、電話局内の光コード配線系における高密度・多心化に対応できる。また、請求項２にかかる光ファイバケーブルでは、局内ケーブルにおいては大幅な細径化、さらに成端ケーブルでは、光コード、光テープコード自身が従来の光ファイバ心線、光テープ心線と同じ外径、同じサイズで、かつ、高強度であるため、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光テープコードを構成する光コードの断面図
【図２】本発明の光テープコードの断面図
【図３】光ファイバケーブルの断面図
【図４】従来の光コードの断面図
【図５】従来の光テープコードの断面図
【符号の説明】
１光コード
２光ファイバ
３一次コーティング層
４二次コーティング層
５ＦＲＰ被覆層
６光テープコード
７コード被覆層
８光ファイバケーブル
９テンションメンバ
１０溝付きスロット
１１溝
１２押さえ巻き層
１３被覆層
１４抗張力層
１５心線被覆層
１６光ファイバ心線
１７心線被覆層
１８補強繊維層
１９シース

Claims

複数本の光コード(1) を並列配置し、その外周を樹脂(7) で被覆して一体成形した光テープコード(6) において、前記光コード(1) は、樹脂コーティング(3,4) を施した光ファイバ(2) の外周に、ポリアリレート繊維を補強繊維として４５％以上、７５％以下含有した繊維強化プラスチック(5) を被覆したものであることを特徴とする光テープコード。
請求項１記載の光テープコード(6) を複数枚積層して収納したことを特徴とする光ファイバケーブル。