JP5260888B2 - Slot rod for optical fiber cable and optical fiber cable using the same - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバケーブル用スロットロッド及びそれを用いた光ファイバケーブルに関し、さらに詳しく言えば、本発明は、細径で良好な伝送特性を有する光ファイバケーブルに適したスロットロッド及びそれを用いた光ファイバケーブルに関する。 The present invention relates to a slot rod for an optical fiber cable and an optical fiber cable using the same. More specifically, the present invention relates to a slot rod suitable for an optical fiber cable having a small diameter and good transmission characteristics, and the use of the slot rod. Related to optical fiber cables.
光ファイバケーブルには様々な種類があり、その中の一つに、図１に示すようなスロットロッドを利用した光ファイバケーブルがある。
図１は、スロットロッドを利用した光ファイバケーブルの一例を示す正面図である。図１において、光ファイバケーブル１は、中心に抗張力体２を備えたスロットロッド３、スロットロッド３の溝４に収容された８心光ファイバテープ心線５、溝４に収容された８心光ファイバテープ心線５を押さえるためにスロットロッド３の外周に巻かれた押え巻（プラスチックテープ）６、および押え巻６の外側を覆う外被７からなる。
なお、説明の便宜上、１つの溝４にのみ光ファイバ心線５を図示しているが、他の溝４にも同様に光ファイバ心線５が収容されている。また、溝４の本数や形状や大きさ等は、光ファイバケーブルの要求特性によって定まるものであり、適宜に設定される。
There are various types of optical fiber cables, and one of them is an optical fiber cable using a slot rod as shown in FIG.
FIG. 1 is a front view showing an example of an optical fiber cable using a slot rod. In FIG. 1, an optical fiber cable 1 includes a
For convenience of explanation, the optical
前記光ファイバケーブル１において、スロットロッド３は、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂や、それら樹脂を適宜に混合させた樹脂またはそれらの発泡体などにより構成されるが、一般的には、添加物を含まないポリエチレン（生ポリエチレン）製である（例えば、特許文献１〜３を参照。）。
In the optical fiber cable 1, the
ところで、近年、光ファイバケーブル内に収容する光ファイバ心線の数を増加する要望があり、この要望に応えるために、例えば、上記スロットロッド３の溝４を大きくして溝４に収容可能な光ファイバ心線数を増加させる等の手法が採られ、必然的に、スロットロッド３が太くなり重くなる傾向にある。これに対し、スロットロッド３の強度を高くすれば、光ファイバケーブルを細径化・軽量化することができると考えられる。
しかしながら、スロットロッドの材料として一般的に用いられている生ポリエチレンは強度と平均表面粗さとがトレードオフの関係にあるため、材料の高強度化を図ると、表面粗さが顕著となって良好な伝送特性が得られなかった。
By the way, in recent years, there is a demand for increasing the number of optical fiber cores accommodated in the optical fiber cable. To meet this demand, for example, the
However, raw polyethylene, which is generally used as a material for slot rods, has a trade-off relationship between strength and average surface roughness. Transmission characteristics were not obtained.
本発明は、細径で良好な伝送特性を有する光ファイバケーブルに適したスロットロッド及びそれを用いた光ファイバケーブルを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a slot rod suitable for an optical fiber cable having a small diameter and good transmission characteristics, and an optical fiber cable using the slot rod.
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、高密度ポリエチレンに適量のポリプロピレンを配合させて、曲げ弾性率を向上させると同時に平均表面粗さ（Ｒａ）を低減させた高分子材料をスロット材として使用することにより、細径で、かつ良好な伝送特性を有する光ファイバケーブルに適したスロットロッドが得られることを見出した。本発明はこのような知見に基づきなされるに至ったものである。
すなわち、本発明は、
（１）高密度ポリエチレン７０〜８０質量％及びポリプロピレン系樹脂２０〜３０質量％を含む熱可塑性樹脂を用いる光ファイバケーブル用スロットロッドであって、曲げ弾性率が１２５０ＭＰａ以上であり、かつ、溝底部の平均表面粗さ（Ｒａ）が０．４８μｍ以下であることを特徴とする光ファイバケーブル用スロットロッド、
（２）前記高密度ポリエチレンの密度が９５６ｋｇ／ｍ ３ 以上であることを特徴とする（１）項に記載のスロットロッド、
（３）前記（１）または（２）に記載のスロットロッドに、光ファイバ心線が収容されていることを特徴とする光ファイバケーブル、
（４）外径が２４ｍｍ以下であることを特徴とする（３）項に記載の光ファイバケーブル、
（５）スロットロッド径が２０ｍｍ以下であることを特徴とする（３）または（４）項に記載の光ファイバケーブル、及び
（６）光ファイバ心線数が３００〜１２００心であることを特徴とする（３）〜（５）のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル
を提供するものである。
As a result of intensive studies, the inventors have blended high-density polyethylene with an appropriate amount of polypropylene to improve the flexural modulus and at the same time reduce the average surface roughness (Ra) as a slot material. It has been found that a slot rod suitable for an optical fiber cable having a small diameter and good transmission characteristics can be obtained. The present invention has been made based on such findings.
That is, the present invention
(1) A slot rod for an optical fiber cable using a thermoplastic resin containing 70 to 80 % by mass of high-density polyethylene and 20 to 30 % by mass of a polypropylene resin, having a flexural modulus of 1250 MPa or more and a groove bottom An average surface roughness (Ra) of 0.48 μm or less, a slot rod for an optical fiber cable,
( 2 ) The slot rod according to (1 ), wherein the density of the high-density polyethylene is 956 kg / m 3 or more,
(3) (1) or (2) in the slot rod according to the optical fiber cable, characterized in that the optical fibers are accommodated,
( 4 ) The optical fiber cable according to ( 3 ), wherein the outer diameter is 24 mm or less,
(5) is a slot rod diameter is equal to or is 20mm or less (3) or that (4) optical fiber cable according to claim, and (6) optical fiber number is heart 300-1200 The optical fiber cable according to any one of ( 3 ) to ( 5 ) is provided.
本発明の光ファイバケーブル用スロットロッドは、曲げ弾性率を向上させると同時に平均表面粗さ（Ｒａ）を低減させた高分子材料からなるものであり、このスロットロッドを用いた本発明の光ファイバケーブルは、細径でも高強度であり、かつ良好な伝送特性を有する。 The slot rod for an optical fiber cable of the present invention is made of a polymer material having an improved flexural modulus and a reduced average surface roughness (Ra), and the optical fiber of the present invention using this slot rod. The cable has high strength even with a small diameter, and has good transmission characteristics.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の光ファイバケーブル用スロットロッドでは、高密度ポリエチレン７０〜８０質量％及びポリプロピレン系樹脂２０〜３０質量％を含む熱可塑性樹脂を用いる光ファイバケーブル用スロットロッドであって、曲げ弾性率が１２５０ＭＰａ以上であり、かつ、溝底部の平均表面粗さ（Ｒａ）が０．４８μｍ以下である。ポリエチレンとポリプロピレンとの比を所定の範囲内にすることで、曲げ弾性率が高く平均表面粗さ（Ｒａ）が低い熱可塑性樹脂とすることができ、この熱可塑性樹脂をスロット材として使用することにより、細径で、かつ良好な伝送特性を有する光ファイバケーブルに適したスロットロッドを得ることができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The slot rod for an optical fiber cable of the present invention is a slot rod for an optical fiber cable using a thermoplastic resin containing 70 to 80 % by mass of high-density polyethylene and 20 to 30 % by mass of a polypropylene resin, and has a flexural modulus of 1250 MPa. The average surface roughness (Ra) of the groove bottom is 0.48 μm or less. By setting the ratio of polyethylene to polypropylene within a predetermined range, a thermoplastic resin having a high flexural modulus and a low average surface roughness (Ra) can be obtained, and this thermoplastic resin can be used as a slot material. Thus, a slot rod suitable for an optical fiber cable having a small diameter and good transmission characteristics can be obtained.
前記ポリエチレンとしては、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＶＬＤＰＥ（超低密度ポリエチレン）等を用いることができるが、本発明の効果については熱可塑性樹脂組成物の密度が高い方が好ましいため、高密度ポリエチレンである。
熱可塑性樹脂組成物におけるポリエチレンの含有量は、７０〜８０質量％である。
As the polyethylene, HDPE (high density polyethylene), LLDPE (linear low density polyethylene), LDPE (low density polyethylene), VLDPE (very low density polyethylene) and the like can be used. Since the higher density of the thermoplastic resin composition is preferable, it is a high density polyethylene.
The polyethylene content in the thermoplastic resin composition is 70 to 80% by mass.
前記ポリプロピレン系樹脂としては、ホモポリプロピレン，エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・プロピレンブロック共重合体や、プロピレンと他の少量のα―オレフィン（例えば、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン等との共重合体、プロピレンとエチレンプロピレンの共重合体（ＴＰＯ）等を用いることができるが、エチレン・プロピレンブロック共重合体が好ましい。
熱可塑性樹脂組成物におけるポリプロピレン系樹脂の含有量は、２０〜３０質量％である。
Examples of the polypropylene resin include homopolypropylene, ethylene / propylene random copolymer, ethylene / propylene block copolymer, propylene and other small amounts of α-olefin (for example, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl). Although a copolymer with -1-pentene, a copolymer of propylene and ethylenepropylene (TPO), or the like can be used, an ethylene / propylene block copolymer is preferable.
The content of the polypropylene resin in the thermoplastic resin composition is 20 to 30% by mass.
本発明のスロットロッドは、高強度化による細径化・軽量化の観点から、曲げ弾性率が１２５０ＭＰａ以上であり、１４００ＭＰａ以上であることがより好ましい。曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７１７１に基づいて測定することができる。
また、良好な伝送特性を得る観点から、溝底部の平均表面粗さ（Ｒａ）が０．４８μｍ以下である。平均表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ １６０１に基づいて測定することができる。
The slot rod of the present invention has a flexural modulus of 1250 MPa or more and more preferably 1400 MPa or more from the viewpoint of reducing the diameter and weight by increasing the strength. The flexural modulus can be measured based on JIS K 7171.
From the viewpoint of obtaining good transmission characteristics, the average surface roughness (Ra) of the groove bottom is 0.48 μm or less. The average surface roughness (Ra) can be measured based on JIS B 1601.
本発明のスロットロッドの溝の軌跡は、特に限定されず、溝が螺旋状に形成されているＳ撚り又はＺ撚りであっても、溝が螺旋状に形成され交互に配置されているＳＺ撚りであってもよい。図２は、溝の軌跡がＳＺ撚りであるスロットロッドの一例を示す斜視図である。 The groove trajectory of the slot rod of the present invention is not particularly limited, and even if the groove is an S twist or a Z twist in which the groove is formed in a spiral shape, the grooves are formed in a spiral shape and are alternately arranged. It may be. FIG. 2 is a perspective view showing an example of a slot rod having a groove trajectory of SZ twist.
本発明のスロットロッドの外径は、２０〜１９ｍｍが好ましく、１９．５〜１９．１ｍｍがより好ましい。 The outer diameter of the slot rod of the present invention is preferably 20 to 19 mm, and more preferably 19.5 to 19.1 mm.
本発明のスロットロッドは、従来品の製造方法と同様にして作製することができる。具体的には、例えば、抗張力体２が中心部に設けられ、かつ、外周部に溝４が形成された前記熱可塑性樹脂組成物からなるスロットロッド３を押出し製造手法によって作製することができる。あるいは、抗張力体２が中心部に設けられた前記熱可塑性樹脂組成物からなる丸棒を押出し製造手法により形成し、その後、その丸棒の外周部にエンドミルや回転刃を利用した切削加工によって溝４を形成してスロットロッド３を作製することもできる。
The slot rod of the present invention can be manufactured in the same manner as the conventional manufacturing method. Specifically, for example, the
次に、本発明のスロットロッドを用いた光ファイバケーブルについて説明する。
本発明の光ファイバケーブルは、前記スロットロッドに光ファイバ心線が収容されているものである。光ファイバケーブルの構造の好ましい一例は、図１に示したものと同様であり、前記スロットロッド３の溝４に光ファイバ心線５が収容され、この外周に押え巻き（プラスチックテープ）６及び外被７がそれぞれ被覆されている。通常、抗張力体２は鋼線であり、外被７はポリエチレン製であるが、これに限定されない。
Next, an optical fiber cable using the slot rod of the present invention will be described.
In the optical fiber cable of the present invention, an optical fiber core wire is accommodated in the slot rod. A preferable example of the structure of the optical fiber cable is the same as that shown in FIG. 1, and the optical
溝４に収容される光ファイバ心線５の形態は特に限定されず、単体の光ファイバ心線であっても、複数本の光ファイバ心線を並べて一体化した多心光ファイバテープ心線であってもよい。また、複数の多心光ファイバテープ心線を積層した積層体や、複数本光ファイバ心線を撚り合わせた光ファイバ撚り線などであってもよい。
The form of the
本発明の光ファイバケーブルに収容される光ファイバ心線の心数は特に限定されないが、３００〜１２００心が好ましく、１０００心が特に好ましい。
また、本発明の光ファイバケーブルの外径は、２４ｍｍ以下が好ましく、２３．８〜２３．２ｍｍがより好ましい。
光ケーブル網を早急に安価に構築するためには既存の地下管路を有効に活用すべきであり、これに適用できるような、心線の数が多くても細径の光ケーブルが求められている。本発明は、ケーブル外径が２４ｍｍ以下、スロットロッド径が２０ｍｍ以下である１０００心光ケーブルが特に好ましい。
The number of optical fiber cores accommodated in the optical fiber cable of the present invention is not particularly limited, but is preferably 300 to 1200 cores, and particularly preferably 1000 cores.
The outer diameter of the optical fiber cable of the present invention is preferably 24 mm or less, and more preferably 23.8 to 23.2 mm.
In order to quickly and inexpensively construct an optical cable network, existing underground pipelines should be used effectively, and there is a need for small-diameter optical cables that can be applied to this, even if the number of cores is large. . The present invention is particularly preferably a 1000-core optical cable having a cable outer diameter of 24 mm or less and a slot rod diameter of 20 mm or less.
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these.
実施例１
下記表１に示す各樹脂組成物を用いて、外径２０ｍｍ、１３溝Ｓ撚りスロット、中心テンションメンバ（抗張力体）：７／１．２のスロット構造を押出成形し、図１に示した光ファイバケーブルにおけるスロットロッド３のような光ファイバケーブル用スロットロッド（試料１０１〜１０５）を作製した。
Example 1
Using each resin composition shown in Table 1 below, a slot structure having an outer diameter of 20 mm, a 13-groove S twisted slot, and a central tension member (strength member): 7 / 1.2 was extruded to obtain the light shown in FIG. Optical fiber cable slot rods (samples 101 to 105) such as the
スロット作製に用いた樹脂組成物および得られたスロットについて、以下の評価を行った。
［曲げ弾性率］
ＪＩＳ Ｋ ７１７１に基づき、各樹脂組成物の曲げ弾性率を測定した。実用的なケーブルでの耐衝撃特性（リブに折れや過度な変形がないこと）を満たすには、曲げ弾性率１２５０ＭＰａ以上が必要である。
［脆化性（耐寒性）］
ＪＩＳ Ｋ ６７６０に規定される各樹脂組成物の耐寒性試験を行った。実用的には、−３０℃でクラックの発生の無いことが必要である。
［平均表面粗さ（Ｒａ）］
得られた光ファイバケーブルのスペーサの溝底部の平均表面粗さＲａ（μｍ）を、ＪＩＳ Ｂ １６０１に従って測定した。良好な伝送特性を確保するためには、１．２μｍ以下が必要であり、０．５μｍ以下であることが好ましい。
The following evaluation was performed on the resin composition used for slot production and the obtained slot.
[Bending elastic modulus]
Based on JIS K 7171, the flexural modulus of each resin composition was measured. A bending elastic modulus of 1250 MPa or more is necessary to satisfy the impact resistance characteristics of a practical cable (the rib should not be bent or excessively deformed).
[Brittleness (cold resistance)]
A cold resistance test of each resin composition specified in JIS K 6760 was performed. Practically, it is necessary that cracks do not occur at −30 ° C.
[Average surface roughness (Ra)]
The average surface roughness Ra (μm) of the groove bottom portion of the spacer of the obtained optical fiber cable was measured according to JIS B 1601. In order to ensure good transmission characteristics, 1.2 μm or less is necessary, and 0.5 μm or less is preferable.
尚、各成分としては、下記のものを使用した。
（１）高密度ポリエチレン（密度：９５６ｋｇ／ｍ3）
（商品名：ハイゼックス５４０Ｅ 製造元：(株)プライムポリマー）
（２）高密度ポリエチレン（密度：９５０ｋｇ／ｍ3）
（商品名：ＨＤ３２０ 製造元：日本ポリエチレン(株)）
（３）ブロックポリプロピレン
（商品名：Ｅ１５０ＧＫ 製造元：(株)プライムポリマー）
（４）ブロックポリプロピレン
（商品名：ＢＣ３Ａ 製造元：日本ポリエチレン(株)）
In addition, as each component, the following were used.
(1) High density polyethylene (density: 956 kg / m 3 )
(Product name: Hi-Zex 540E Manufacturer: Prime Polymer Co., Ltd.)
(2) High density polyethylene (density: 950 kg / m 3 )
(Product name: HD320 Manufacturer: Japan Polyethylene Corporation)
(3) Block polypropylene (Product name: E150GK Manufacturer: Prime Polymer Co., Ltd.)
(4) Block polypropylene (Brand name: BC3A Manufacturer: Nippon Polyethylene Co., Ltd.)
各材料の配合量および評価結果を表１に示す。 Table 1 shows the blending amount of each material and the evaluation results.
表１の結果から明らかなように、試料１０１（従来例）は、曲げ弾性率が低くケーブルでの耐衝撃特性に問題があった。また、ポリプロピレンを含有しない試料１０４（比較例）は、平均表面粗さが高く伝送特性に問題があり、逆にポリプロピレンが多すぎる試料１０５（比較例）は、脆化性（耐寒性）が劣る結果であった。
これらに対し、本発明例の試料１０２及び１０３は、曲げ弾性率が高く、脆化性に優れ、かつ、平均表面粗さ（Ｒａ）が低く、いずれの評価項目においても良好な結果が得られた。このことから、本発明のスロットロッドを用いた光ファイバケーブルは、細径でも高強度であり、かつ良好な伝送特性を有することがわかる。
As is clear from the results in Table 1, the sample 101 (conventional example) had a low bending elastic modulus and had a problem in the impact resistance characteristics of the cable. The sample 104 (comparative example) containing no polypropylene has a high average surface roughness and has a problem in transmission characteristics. Conversely, the sample 105 (comparative example) having too much polypropylene is inferior in embrittlement (cold resistance). It was a result.
On the other hand, the samples 102 and 103 of the present invention have high bending elastic modulus, excellent embrittlement, and low average surface roughness (Ra), and good results are obtained in any evaluation items. It was. From this, it can be seen that the optical fiber cable using the slot rod of the present invention has high strength even with a small diameter and has good transmission characteristics.
１ 光ファイバケーブル
２ 抗張力体
３ スロットロッド
４ 溝
４ａ 溝の内面部
５ 光ファイバ心線（８心光ファイバテープ心線）
６ 押え巻
７ 外被
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
6 Presser winding 7 Outer jacket
Claims (6)
曲げ弾性率が１２５０ＭＰａ以上であり、かつ、溝底部の平均表面粗さ（Ｒａ）が０．４８μｍ以下であることを特徴とする光ファイバケーブル用スロットロッド。 A slot rod for an optical fiber cable using a thermoplastic resin containing 70 to 80 % by mass of high density polyethylene and 20 to 30 % by mass of a polypropylene resin,
A slot rod for an optical fiber cable having a flexural modulus of 1250 MPa or more and an average surface roughness (Ra) of a groove bottom of 0.48 μm or less.
The optical fiber cable according to any one of claims 3 to 5 , wherein the number of optical fiber cores is 300 to 1200 cores.
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