JP5169966B2

JP5169966B2 - 架空光ドロップケーブル

Info

Publication number: JP5169966B2
Application number: JP2009098247A
Authority: JP
Inventors: 健太郎瀬川; 元治梶山; 一史木村
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2009-04-14
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2029-04-14
Also published as: JP2010250011A

Description

本発明は、屋外で使用される、架空線から需用場所の取付点に引き入れる引込み線としての光ドロップケーブルに関するものである。

架空に敷設された配線系ケーブルから一般加入者宅へ引き込み配線するための、いわゆる光ドロップケーブルとして、単心光ファイバ心線の両側または片側に鋼線あるいはＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）などからなる抗張力体を配置し、これらを低密度ポリエチレンや塩化ビニルなどの樹脂で一括被覆し、かかるケーブルにさらに支持線を沿わせ一体化したものが知られている（特許文献１）。

特開２００１−３３７２５５号公報

しかしながら、上記低密度ポリエチレンなどで被覆したのでは、機械的強度は低く、摩擦係数が大きいため、敷設（引き込み）作業時の滑りが悪く、光ファイバ心線に負荷がかかり伝送特性の低下を招くおそれがある。

また近年、主に西日本でセミ（特にクマゼミ）の産卵管がケーブルを貫通し、光ファイバを損傷させる被害が多発している。

そこで、本発明の目的は、上記課題に対処してなされたもので、機械的強度を高くし、動摩擦係数を下げることによって引き込み作業を容易にし、また耐クマゼミ性を備えた架空光ドロップケーブルを提供するものである。さらに、従来の難燃性を維持したまま、これらの機能を有する架空光ドロップケーブルを提供するものである。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、高密度ポリエチレン６０〜９０質量部とエラストマ４０〜１０質量部とからなるベースポリマ１００質量部に対して、脂肪酸アミドを０．１〜３質量部、ノンハロゲン難燃剤として金属水酸化物を１０〜５０質量部、難燃助剤を０．５〜１０質量部含む樹脂組成物で、樹脂被覆層を形成したことを特徴とする架空光ドロップケーブルである。

請求項２の発明は、エラストマが、天然ゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、ブチルゴム、ニトリルブチルゴム、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン共重合体等のブロック共重合体、あるいはスチレン−エチレン−ブテン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレン共重合体（部分水素添加スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体）等のブロック共重合体の部分又は完全水添物からなる群より選ばれる少なくとも２種類以上である請求項１記載の架空光ドロップケーブルである。

請求項３の発明は、ベースポリマ１００質量部に対して、難燃助剤として赤燐を０．５〜１０質量部含ませた請求項１記載の架空光ドロップケーブルである。

本発明によれば、樹脂被覆層の機械的強度が高く、動摩擦係数が低いため、引き込み作業が容易となり、また樹脂被覆層の動摩擦係数が低いため、クマゼミの産卵管をケーブル表面で滑らせ、産卵管の侵入を防ぐことができる。また、従来の難燃性を維持したまま、これらの機能を有する架空光ドロップケーブルとすることが可能である。

本発明の一実施の形態を示す架空光ドロップケーブルの断面図である。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

先ず図１により、架空光ドロップケーブルを説明する。

図１において、１０は光ファイバ心線、１１、１１は抗張力体、１２は支持線で、光ファイバ心線１０の上下に抗張力体１１、１１が配置され、その上部の抗張力体１１上に支持線１２が配置され、これら支持線１２、抗張力体１１、１１、光ファイバ心線１０を、後述する樹脂組成物で押出被覆して樹脂被覆層１３を形成した架空光ドロップケーブルが形成される。

樹脂被覆層１３は、支持線１２を被覆する支持線被覆部１３ａと、抗張力体１１、１１、光ファイバ心線１０を被覆する断面四角形状のファイバ被覆部１３ｂと、支持線被覆部１３ａとファイバ被覆部１３ｂを連結する首部１３ｃとから構成され、そのファイバ被覆部１３ｂの両側に光ファイバ心線１０を引き出すための切り欠き部１４が形成される。

さて、本発明においては、樹脂被覆層１３の機械的強度を高く、動摩擦係数を下げるべく、高密度ポリエチレンとエラストマからなるベースポリマに、脂肪酸アミドを含ませるようにしたものである。

より具体的には、本発明は、樹脂被覆層１３を構成する樹脂組成物が、高密度ポリエチレン６０〜９０質量部、エラストマ１０〜４０質量部からなるベースポリマ１００質量部に対して、脂肪酸アミドを０．１〜３質量部含ませたものである。

また、ベースポリマ１００質量部に対して、ノンハロゲン難燃剤を１０〜５０質量部含み、ノンハロゲン難燃助剤を０．５〜１０質量部を含ませてもよい。

さらに、ベースポリマ１００質量部に対して、ノンハロゲン難燃剤として金属水酸化物を１０〜５０質量部、難燃助剤として赤燐を０．５〜１０質量部を含ませてもよい。

高密度ポリエチレンの配合量は６０〜９０質量部であり、７５〜８５質量部であることがより好ましい。高密度ポリエチレンの配合量が６０質量部未満では、動摩擦係数が高くなり、９０質量部より多いと、伸びが低下する。

エラストマは、天然ゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、ブチルゴム、ニトリルブチルゴム、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン共重合体等のブロック共重合体、あるいはスチレン−エチレン−ブテン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレン共重合体（部分水素添加スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体）等のブロック共重合体の部分又は完全水添物からなる群より選ばれるものが好ましく、さらに少なくとも２種、もしくは３種以上を混合したものであることがより好ましく、さらにはエチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−オクテン共重合体からなる群より選ばれる少なくとも２種、もしくは３種以上を混合したものであることが好ましく、これらの中でもエチレン−ブテン共重合体とエチレン−オクテン共重合体の組み合わせがより好ましく、これはエチレン−ブテン共重合体が、単体では伸び特性にあまり寄与しないものの、伸び特性を大幅に向上するエチレン−オクテン共重合体と高密度ポリエチレンの相溶化剤の役割を果たすと考えられるためである。

本発明において、エラストマの配合量は１０〜４０質量部であり、１５〜２５質量部であることがより好ましい。エラストマの配合量が１０質量部未満では十分な伸びが得られず、４０質量部より多いと機械強度が低下する。

またベースポリマに添加する脂肪酸アミドとしては、ステアロアミド、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ベヘニン酸アミド、エチレンビスステアロアミド、オレイルパルミドアミド、ステアリルエルクアミド、ステアリルオレイルアミド及びオレイン酸ビスアミドが挙げられる。これらは、単独または２種以上を併用しても良い。

本発明において、脂肪酸アミドの添加量は、ベースポリマ１００質量部に対して、０．１〜３質量部であり、０．３〜１質量部であることがより好ましい。脂肪酸アミドの添加量が０．１質量部より少ないと、ブリードする脂肪酸アミドの量が少なく動摩擦係数が十分に低くならず、３質量部より多いとブリードする脂肪酸アミドの量が多くなり、その結果として粘着性が高くなり、動摩擦係数が高くなる。

ベースポリマに添加するノンハロゲン難燃剤としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム及びこれらのニッケルが固溶した金属水酸化物が挙げられる。また、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、ステアリン酸塩やステアリン酸カルシウム等の脂肪酸、又は脂肪酸金属塩等によって表面処理されているものを用いても差し支えない。

ベースポリマに添加するノンハロゲン難燃剤の添加量は、ベースポリマ１００質量部に対して、１０〜５０質量部であり、２０〜４０質量部であることがより好ましい。ノンハロゲン難燃剤の添加量が１０質量部より少ないと十分な難燃性が得られず、５０質量部より多いと機械特性が著しく低下するおそれがある。

ベースポリマに添加するノンハロゲン難燃助剤としては、メラミン、シアヌル酸、イソシアヌル酸、メラミンシアヌレート、硫酸メラミン等の１，３，５−トリアジン誘導体、赤燐からなる群より選ばれる少なくとも１種、もしくは２種以上を混合したものであることが好ましく、赤燐であることがより好ましい。

本発明において、ノンハロゲン難燃助剤の添加量は、ベースポリマ１００質量部に対して、０．５〜１０質量部であり２〜５質量部であることがより好ましい。添加量が０．５質量部より少ないと十分な難燃性が得られず、１０質量部より多いと機械特性が著しく低下するおそれがある。

また、上記の配合剤以外にも必要に応じて他の脂肪酸などの滑剤、酸化防止剤、無機充填剤、安定剤、カーボンブラック、着色剤等の添加剤を加えることが可能である。

次に実施例と比較例を説明する。

図１で説明した架空光ドロップケーブルを作製した。

単心光ファイバ心線１０には、外径２５０μｍの単心紫外線硬化型樹脂被覆光ファイバ心線を用い、抗張力体１１には、外径０．５ｍｍのアラミドＦＲＰロッドを用い、支持線１２には、外径１．２ｍｍの単鋼線を用いた。

表１に示した配合割合で各種成分を配合し、加圧ニーダによって２００℃で混練後、混練物をペレットにし、これをシース（樹脂被覆層）として、光ファイバ心線と２本の抗張力体と支持線とを図１に示すように平行に並べた状態で１８０℃で一括押出被覆して、全体の幅が約２ｍｍ、同高さが約５ｍｍの架空光ドロップケーブルを作製した。

架空光ドロップケーブルの評価は以下に示す方法により判定した。

（１）引張試験
作製したペレットをロールで混練し、１ｍｍシートにプレス成型後、ＪＩＳＣ３００５に準拠して引張試験を行い、伸び３００％以上、引張強さ１２ＭＰａ以上を目標値とした。

（２）動摩擦係数測定
作製したケーブルを、ＪＩＳＫ７１２５に準拠して動摩擦係数を測定し、０．５未満を目標値とした。

（３）難燃性試験
作製したケーブルを、ＪＩＳＣ３００５に準拠して６０度傾斜燃焼試験を行い、炎を取り去った後の延焼時間を測定し、６０秒以内に自然消火したものを合格とした。

（４）耐クマゼミ性判定試験
クマゼミの生息地域である沖縄県西原町にて実験を行った。実験は縦１ｍ×横１ｍ×高さ２ｍのケージを準備し、ケージ内に雌のクマゼミを１０匹放して行った。このケージ内には、作製したケーブルが格子状に張り渡されている。クマゼミの成虫は寿命が短いため、餌となる樹液を確保するために、クマゼミが好む樹木をケージの中央に配置した。

７日後にケーブルを取出し、目視による観察を行い、外観が損傷していれば不合格（×）、損傷が見られなければ合格（○）とした。判定として引張強さ、動摩擦係数、難燃性、耐クマゼミ性のいずれも良好なものを二重○、引張強さ、動摩擦係数、耐クマゼミ性が良好なものを○とした。

本発明の架空光ドロップケーブルの実施例を表１に、また上記と同様にして作製した比較例を表２に示す。

実施例１〜２２では引張強さ、伸び、動摩擦係数は目標を満足しており、６０度傾斜燃焼試験、耐クマゼミ性判定試験も全て合格し、良好な特性を示している。また実施例２３，２４では６０度傾斜燃焼試験は不合格だったものの引張強さ、伸び、動摩擦係数は良好な特性を示している。

これに対し、表２に示すように、ベースポリマに低密度ポリエチレンを用いている比較例１、高密度ポリエチレンの配合量が規定より少ない比較例２は、動摩擦係数が高く、耐クマゼミ性が不十分である。高密度ポリエチレンの配合量が規定を上回る比較例３、金属水酸化物添加量が規定を上回る比較例４及び、赤燐の添加量が規定を上回る比較例５においては、引張強さ、伸びが不十分となった。また脂肪酸アミドの添加量が規定を下回る比較例６及び脂肪酸アミドの添加量が規定を上回る比較例７は動摩擦係数が高くなり、耐クマゼミ性が不十分となった。

１０光ファイバ心線
１１抗張力体
１２支持線
１３樹脂被覆層

Claims

高密度ポリエチレン６０〜９０質量部とエラストマ４０〜１０質量部とからなるベースポリマ１００質量部に対して、脂肪酸アミドを０．１〜３質量部、ノンハロゲン難燃剤として金属水酸化物を１０〜５０質量部、難燃助剤を０．５〜１０質量部含む樹脂組成物で、樹脂被覆層を形成したことを特徴とする架空光ドロップケーブル。
エラストマが、天然ゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、ブチルゴム、ニトリルブチルゴム、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン共重合体等のブロック共重合体、あるいはスチレン−エチレン−ブテン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレン共重合体（部分水素添加スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体）等のブロック共重合体の部分又は完全水添物からなる群より選ばれる少なくとも２種類以上である請求項１記載の架空光ドロップケーブル。
ベースポリマ１００質量部に対して、難燃助剤として赤燐を０．５〜１０質量部含ませた請求項１記載の架空光ドロップケーブル。