JPH04177304A - 走水防止光ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光通信網に用いられる高密度光ファイバケー
ブルの走水防止に関する。

〔従来の技術〕

この高密度光ファイバケーブルはケーブル外皮の破損に
よってケーブル内に侵入した水がケーブルの長手方向に
浸透する所謂「水走り」現象を生し、これか光フアイバ
ケーブルの伝導特性、即ち、長期信頼性を阻害する。

この光フアイバケーブルの「水走り」現象を防止したケ
ーブル構造として、ケーブル内に水浸透防止用ガスを流
動させるガス通路を設けたガス保守方式やケーブル内に
ソエリー状のシール材を充填した構造のものか使用され
て来た。

しかしながら、ガス保守方式のものにあってはガス供給
のための諸設備と保守か必要でコスト高となり、また、
シェリー充填方式のものにあってはケーブル接続時に充
填シェリーの処理に著しい手間を要するという問題かあ
った。

このガス保守方式やシェリー充填方式の欠点を解消する
ためにファイバーケーブル内部に走水防止テープと走水
防止ヤーンを収納したケーブルかある。

シェリーやガスの代わりに走水防止材料を使用した走水
防止光ケーブルは、接続作業時の処理の点て著しく作業
性が改良されており、メンテナンスフリーであるといっ
た利点を有している。この走水防止光ケーブルは中継系
と加入者系の２種類′かある。

中継系走水防止ケーブルは構造的には、第１図に示す様
に、中心部に拡張力体１を有し、外周に螺旋状の溝を設
けた溝付芯体２の溝２ａ中に複数のテープ状光フアイバ
心線３を収納し、溝状芯体２の外周に走水防止テープ４
ａおよび外皮５を外装したものであり、テープ状光フア
イバ心線か収納されていない溝２ｂおよびテープ状光フ
アイバ心線の収納数が少ない溝２ｃ　（以後、これらの
溝を溝付芯体空隙と呼ぶ）中には走水防止ヤーンか収納
されている。

加入者系走水防止光ケーブルは、構造的には、第２図に
示す様に、中心部に拡張力体ｌを有し、外周に螺旋状の
溝を設けた溝付芯体２の溝２ａ中に複数のテープ状光フ
アイバ心線３を収納し、外周上に走水防止テープ４ａを
巻付けた光ファイノ＼ユニット６を、走水防止テープ４
ｂを巻付た中心拡張力体７の外周に撚り合わせ集合し、
集合体の外周にユニット集合部上巻走水防止テープ４Ｃ
および外皮５を外装したものであり、光ファイバユニッ
１間扇形空隙部分８（以後、これをユニット間空隙と呼
ぶ）に走水防止ヤーンか収納されている。

上記の構造を有するケーブルは、外皮の破損個所から水
かケーブル内に侵入してくると、ケーブル内部に収納さ
れている走水防止テープおよび走水防止ヤーンか水を吸
水することによって膨潤し、その侵入個所て止水してケ
ーブル内の長手方向に走水することか防止され、ケーブ
ルの水による事故か未然に防止される。

これらの走行防止光ケーブルの溝付芯体空隙およびユニ
ット間空隙に収納される走水防止ヤーンとして種々の形
態のものか提案されている。

例えば、■ポリエステル系等に吸水性樹脂を被覆したも
の（実開昭６２−１０３１１７号）、■プラスチックか
らなるスリットヤーン、スプリットヤーンの周囲に吸水
性樹脂を沈着させたもの（実開昭６２−２５９３０５号
）、■合成樹脂からなる捲縮加工糸の表面に吸水性樹脂
を沈着させたもの（特開昭６３−２４１８０６号）、■
合成繊維から構成された捲縮加工糸と抗張力糸からなる
複合糸の表面に吸水性樹脂を沈着させたもの（特開平２
−８７４１９号）、■少なくとも２層以上の融点が異な
る合成樹脂の薄層積層体または複合繊維体から低融点樹
脂層が外層となった解職糸を製造し、解繊糸を低融点樹
脂の融点近傍まで加熱した後、予熱した吸水性樹脂中に
通し、吸水性樹脂を解繊糸の表面に融着したもの（特開
昭６３−３５８８１号、特開昭６３−３５８８２号、特
開昭６３−３５８８３号、特開昭６３−３５８８４号、
特開昭６４−１４３７５号、特開平１−１５６５７８号
、特開平１−１６２８７４号）、０円筒状にカーリング
した丸断面紐状メリヤス編生地に吸水性樹脂を沈着させ
たもの（特開平２−８６０１１号）■吸水性アルリル短
繊維をヤーン状に加工したもの（旭化成工業社製ＫＫＦ
ヤーン）、■カルボキシメチルエーテルのナトリウム塩
化されたキュプラアンモニウムレーヨンフィラメントか
らなる不繊布をヤーン状に加工したもの（特開昭６２−
９７２０８号）等かある。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記の■〜■の走水防止ヤーンは、いず
れも合成樹脂からなる紐状ヤーンに後加工を施して吸水
性樹脂を沈着させたものなので、非常に高価であり、光
ケーブルの溝付芯体空隙およびユニット間空隙に収納す
る際、吸水性樹脂か脱落して作業環境を汚染するばかり
が、吸水性樹脂か吸水により急激に膨潤するとテープ状
光フアイバ心線に異常な側圧を加え、例えば、心線にマ
イクロヘンディングを生しる恐れかあり、また、吸湿す
るとへたつき取扱い難いといった社点かあった。

■の吸水性アクリル繊維よりなる走水防止ヤーンは、ア
クリル短繊維の後加工によって吸水性を付与させたもの
なので、非常に高価であり、海水を吸水てきないため充
分な走水防止効果を発揮できない難点かあった。

また、■の特殊なキュプラアンモニウムレーヨンフィラ
メントからなる走水防止ヤーンは、マンホール内の汚水
や海水を吸収した際、これらの水に含まれているバクテ
リア等の細菌により腐敗し、結果として走水防止効果か
失われると共に水素カスを発生し光フアイバ自体の伝導
特性の劣化をもたらすという致命的欠陥かあった。

さらに■〜■の走水防止ヤーンは、水浸人後の吸水・膨
潤によるソールにて走水防止を図るものなので、装着時
の空隙充填率は、溝付芯体空隙で８〜２０％、また、ユ
ニット間空隙で１２〜３０％程度であって初期の防水能
か低く、ケーブルのヒートサイクルによって防水能か低
下するものかあるといった欠点かあった。

本発明の第１の目的は光フアイバーケーブルの外皮の破
損によるケーブル内への水分の浸入を防止し、かつ「水
走り」を防止するためにケーブル空隙部の断面の充填率
か９５％程度の防水能を有する走水防止光ケーブルの提
供にある。

本発明の他の目的は、従来の走水防止ヤーンを使用した
走水防止光フアイバケーブルの上述した問題点を解消し
、かつ外皮の破損によって蒸留水、水道水は勿論海水等
がケーブル内に侵入した際水の侵入個所付近のみにて止
水する走水防止光ケーブルを提供することにある。

本発明の他の目的は、外皮の破損によって汚水か侵入し
ても水中に含まれるバクテリア等の細菌によって腐敗せ
ず、長期間に亘って使用しても光フアイバ自体の伝導性
の劣化をもたらす水素ガスを発生しない長期信頼性に優
れた走水防止光ケーブルを提供することである。

また他の目的は、ケーブル製造時作業環境を汚染せず、
ケーブルの外皮を経て湿気か侵入しても空隙部かへたつ
かず、完全な円形断面のケーブルを製造でき、かつ安価
な中継系および加入者系走水防止ケーブルを提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の走水防止光ケーブルは、ケーブル内の溝付芯体
空隙及びユニット間空隙に抗菌性合成樹脂からなる長尺
充填材を収納したことを特徴とする。

抗菌性合成樹脂からなる長尺充填材は、ケーブル内の溝
付芯体空隙やユニット間空隙の形態に合わせて任意の形
態のものか使用できる。

例えば、中継系および加入者系光ケーブル内の溝付芯体
空隙（長方形の空隙）においては、断面形状か円形、楕
円形、正方形、長方形の棒状体あるいは撚り紐状の充填
材あるいはこれらを組み合わせたものか装填に都合か良
い。これらの長尺充填材は、充填率２０〜９０％にて空
隙に装填される。

充填率２０％未満ては、水侵入時の走水防止効果か不充
分であり。９０％超では、充填し難いからである。

また、加入者系光ケーブル内のユニット間空隙（扇形の
空隙）においては、断面形状か円形、三角形の棒状体、
あるいは撚り紐状の充填材あるいはこれらを組み合わせ
たものか装填に都合か良い。これらの長尺充填材は、充
填率５５〜９５％にて空隙に装填される。充填率５５％
未満では、水侵入時の走水防止効果か不充分であり、９
５％超では充填し難いと共に水浸人後走水防止テープの
膨潤によりケーブルの円形断面か変形するからである。

ここでいう充填率は、下式により算出される。

（棒状体の場合） （撚紐状体の場合） これらの長尺充填材を形成する合成樹脂材としては、抗
菌性プラスチックを使用することが、侵入するマンホー
ル内の汚水や海水に含まれているバクテリア等の細菌に
よって腐敗されず、光フアイバ自体に有害な水素ガスを
発生しないという観点から望ましい。この抗菌性プラス
チックとしては、強度、耐熱性の点から、ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリ塩化ビニル、ポリアクリレート、ポリメタ
クリレート、ポリアクリロニトリル等か望ましい。

断面形状が円形、楕円形、正方形、長方形、三角形の棒
状体は、各々の形態と寸法に適合した口金を有する押出
機によって合成樹脂材を押出し、場合により延伸して製
造される。

また、撚り紐状の充填材は、合成樹脂材を押出機により
シート状に押出し、縦方向にｌ軸延伸したものか降伏値
の観点からケーブル製造時の張力に耐えるので好ましい
が、２軸延伸したものも使用できる。また前記の】軸延
伸フィルムを所望の輻にスリット加工し、場合により加
熱したものをそのまま使用できるが、風合か硬いので、
スリット加工を施したものか好適である。さらに、前記
の合成樹脂材（特に、ポリプロピレン、ポリアミド、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル）よ
りなる合成繊維のマルチフィラメント加燃して紐状化し
たものも好適である。

さらに、上記長尺合成樹脂材として、吸水性樹脂粉末を
煉込んだ合成樹脂を使用することかできる。この場合に
は長尺材として紐状のものに適用するか水侵入後の走水
を防止するのに効果かある。

この吸水性樹脂粉末を煉込んだ紐状充填材の製造は基材
を形成する合成樹脂材を加熱溶融させて、吸水性樹脂粉
末を溶融プラスチック中に分散させ、例えは押出機やカ
レンダー機によりフィルムないしシート状物に押出し、
場合により一軸（縦方向）または二軸（縦、横方向）に
延伸し、所望の幅にカットして甘撚りを施すことによっ
て製造できる。

そのまま紐状充填材として使用できるが、風合いを軟ら
かくするため、所望の幅の長いフィルムにスリット加工
、またはスプリット加工を施した後、丸みを出すため甘
撚りを施したものが、特に好適に使用できる。

吸水性樹脂粉末煉込みプラスチック紐状充填材に使用て
きるプラスチックの材質は、ケーブル内に侵入して来る
マンホール内の汚れや海水に含まれているバクテリア等
の細菌によって腐敗されないという観点から熱可塑性プ
ラスチックからなることが望ましく、ボエリチレン、エ
チレン共重合体、ポリプロピレン、プロピレン共重合体
、ポリエチレンテレフタート、ポリ塩化ビニル、ポリア
ミド等が好適である。

吸水性樹脂粉末煉込プラスチック紐状充填材に使用でき
る吸水性樹脂粉末としては、アクリル酸塩架橋体、アク
リル酸塩−アクリルアミド共重合体、酢酸ビニル−アク
リル酸塩共重合体ケン化物。

イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、酢酸ヒニルー
無水マレイン酸共重合体ケン化物、エチレンオキサイド
系重合体架橋物等があるが、特に海水の吸水能力に優れ
ているイソブチレン−無水マレイン酸共重合体（クラレ
社製Ｋｌゲル）、スルホン酸（塩）基含有アクリル酸塩
共重合体架橋体（日本触媒化学工業社製アクアリックＣ
Ｓフリーズ）および住友精化社製アクアキープＥＴまた
はＥ　Ｐ’、　　さらに住人化学社製スミカケルＲタイ
プが好適である。これらの好適な海水吸水能力を有する
吸水性樹脂粉末は、人工海水（へ洲薬品社製アクアマリ
ン）に浸漬した時海水を自重の１５倍以上吸水し、水に
溶解しないものである。また、これらの吸水性樹脂粉末
の平均粒径は、押出加工適性の観点から５０ミクロン以
下であることが望ましい。

平均粒径が５０ミクロン以上であると、押出されたフィ
ルムの平滑性か著しく悪くなるし、ケーブル収納時の張
力に耐えられないからである。

なお、これらの吸水性樹脂粉末はプラスチック１００重
量部に対し５〜１００重量部添加される。５重量部未満
ては吸水能力か不十分なため、ケーブル収納後充分な走
水防止効果を得ることができす、１００重量部超だとフ
ィルム化てきないからである。

これらの吸水性樹脂粉末煉込プラスチック紐状充填材の
太さは、一般にデニールて示される。Ｉデニールとは９
０００ｍの長さの紐状充填材の重量か１ｇであることを
示す。溝付芯体隙間に収納される吸水性樹脂粉末煉込プ
ラスチック紐状充填材の太さは、溝の断面積に基ついて
決定されるが、−般に１０００〜６０００デニールか好
適である。また、ユニ２・ト間空隙に収納される吸水性
樹脂粉末煉込プラスチック紐状充填材の大きさも、扇形
空隙部分の断面積に基ついて決定され、一般に１０００
０〜１２００００デニールか好適である。

〔イ乍用〕

本発明のように合成樹脂単味からなる長尺材は製造か比
較的簡単であって、しかも、ケーブル内に形成された空
隙に合わせて、任意の断面形状を有する棒状、撚紐状の
ものを使用することによってケーブルの断面に於ける空
隙を充填率で１０％程度までに減少せしめることかでき
る。

また、本発明にかかる充填用長尺樹脂材は成形された形
態を採ることになるのでケーブル製造時に、樹脂粉末か
脱落・飛散せず作業環境を汚染しない。

〔実施例〕

以″下に、上記本発明を中継系光ケーブルと加入者系光
ケーブルに適用した例についてそれぞれ説明する。

第１実施例 初めに、中継系走水防止光ケーブルに本発明を適用した
例について説明する。

第３図に示す中継系光ケーブルにおいて、中心部に抗張
力体１を有し、外周に５個の螺旋状の溝（深さ２．５ｍ
ｍ、輻］、６ｍｍ）　２ａを設けた溝付芯体（外径１１
．５ｍｍ）　２の３個の溝２ａに５枚のテープ状光フア
イバ心線３を収納し、１個の溝２Ｃには１枚のテープ状
光フアイバ心線３と１個の本発明の抗菌性合成樹脂長尺
充填材９を収納し、さらに残りの１個の溝２ｂに１個の
本発明の抗菌性合成樹脂長尺充填材９を収納し、溝付芯
体２の周面上に走水防止吸水テープ（福岡クロス工業社
製５−ＸＴＮ）４ａを吸水面を内側に向けて巻付け、外
皮５を外装して中継系走水防止光ケーブルを製作した。

次に上記中継系走水防止光ケーブルに本発明の抗菌性合
成樹脂長尺充填材９を用いた実施例について説明する。

実施例１−１ 本発明の抗菌性合成樹脂長尺充填材９として、直径１３
闘のポリエチレン製円形長尺細棒を用いて、中継系走水
防止光ケーブルを１００ｍ製作した。

なお、直径１．３−のポリエチレン製円形長尺細棒の断
面積は、溝２ａの断面積の３３％に相当する。

実施例１−２ 本発明の抗菌性合成樹脂長尺充填材９として、太さ８０
００デニールのナイロンフィラメント撚紐を１本収納し
て中継系走水防止光ケーブルを１００ｍ製作した。なお
、ナイロンフィラメント紐の断面積は、溝２ａの断面積
の２０％に相当する。

実施例１−３ 本発明の抗菌性合成樹脂長尺充填材９とし酢酸ビニル１
５％含有エチレン−酢酸ビニル共重合体１０００重量部
および海水吸水型吸水性樹脂（日本触媒化成工業社製ア
クアメックＣ５−７ＥＳ　　平均粒径１７ミクロン）１
００重量部を１２０°Ｃに加熱したオーブンロールで混
線し、次いてカレンダー設備にて厚さ５０ミクロンのフ
ィルムを作製した。次いて、フィルムにスプリット加工
を施し、太さ６０００デニールとし、ｌＯ回／ｍの撚り
を加えた吸水性樹脂粉末を煉込んだ合成樹脂撚紐を収納
して中継系走水防止光ケーブルを１００ｍ製作した。

なお、６０００デニールの吸水性樹脂粉末煉込み合成樹
脂撚紐の断面積は溝２ａの断面積の１７％に相当する。

第２実施例 次に、加入者系走水防止光ケーブルに本発明を適用した
例について説明する。

第４図は加入者系走水防止光ケーブルに本発明を適用し
た実施例を示す断面図である。

中心部抗張力体１を有し、外周に５個の螺旋状溝（深さ
２．５ｍ、幅１．６　ｍｍ）　２ａを設けた溝付芯体（
外径１１．５ｍｍ）　２の５個の溝２ａにそれぞれ５枚
のテープ状光フアイバ心線３を収納し、溝付芯体２の周
面状に走水防止テープ（福岡クロス工業社製５−ＸＴＮ
）４ａを吸水面を内側に向けて取付け、光フアイバユニ
ット６を形成する。

５本の光フアイバユニット６を、走水防止吸水テープ（
Ｓ−ＸＴＮ）４ｂを吸水面を外側に向けて巻付けた中心
抗張力体７の外周に撚り合わせ、さらに各光フアイバユ
ニット６間の空隙に本発明の抗菌性合成樹脂長尺充填材
９を配置して集合させ、集合体の外周に走水防止テープ
（Ｓ−ＸＴＮ）４ｃを吸水面を内側に向けて巻き付け、
外皮５を外装して加入者系走水防止光ケーブルを製作し
た。

次に、上記加入者系走水防止光ケーブルに本発明の抗菌
性合成樹脂長尺充填材９を用いた実施例について説明す
る。

実施例２−１ 本発明の抗菌性合成樹脂長尺充填材９として、１本の直
径４．６ｍｍのポリエチレン製円形長尺棒と２本の直径
２．２０のポリエチレン製円形尺棒を用いて、加入者系
走水防止光ケーブルを１００ｍ製作した。なお、直径４
．６ｍの円形長尺棒１本と直径２．２＝の円形長尺棒２
本の断面積は、光ファイバユニット間扇形空隙の断面積
の６５％に相当する。

実施例２−２ 本発明の抗菌性合成樹脂充填材９として、スプリット加
工を施したポリプロピレン製撚紐（＋８０ＣＩ００デニ
ール）を用いて、加入者系走水防止光ケーブルを１００
ｍ製作した。１８００００デニールのポリプロピレン製
撚紐の断面積は、光ファイバユニット間扇形空隙の断面
積の６０％に相当する。

実施例２−３ 本発明の抗菌性合成樹脂充填材９として、実施例１−３
て説明した吸水性樹脂粉未練込みプラスチック撚紐（太
さ５０００デニール、撚り回数１０回／ｍ）を用いて、
加入者系走水防止光ケーブルを１００ｍ製作した。なお
、５０００デニールの吸水性樹脂粉未練込みプラスチッ
ク撚紐の断面積は、光ファイバユニット間扇形空隙部の
断面積の１５％に相当する。

走水試験 実施例１−１〜３および２−１〜３て製作した走水防止
光ケーブルより、それぞれ任意の部分からｌＯｍ長で３
本づつの試料を切り出した。

次に、長さｌＯｍの走水防止光ケーブル試料の片端にポ
リエチレンチューブを取り付け、ケーブルを水平状態に
保持し、水位１．０ｍの高さからチューブを通して人工
海水（爪側薬品製アクアマリン）を流入させ、水位を１
．０ｍに保ったまま２４時間放置した。次いで、走水防
止光ケーブルをポリエチレンチューブから取り外し、走
水防止光ケーブルを解体して、各部の走水距離を測定し
た。それぞれ３個の試料について試験を行った。結果は
、以下の通りであった。

上記結果は、目標としている走水距離１０ｍ　９下に対
して、余裕をもって合格していた。

〔発明の効果〕

本発明によって以下の効果を奏する。

（１）優れた走水防止効果を有する走水防止光ケーブル
を安価に製造できる。

（２）製造に際して、樹脂粉の脱落による作業環境汚染
問題か解消される。

（３）　　ケーブル内に水か侵入してもテープ状光フア
イバ心線に異常な側圧を加えることかなく、緻密な完全
な丸棒状のケーブルを得ることかできる。

（４）　　中継線型、加入者線型を初め、いずれのタイ
プの光ケーブルにも適用できる。

（５）取扱いか簡単で接続等の作業に格別の処理を必要
としない。

（６）長期信頼性に優れ、外被を通して湿気が侵入して
も介在部分にへたつき等の問題は全く生しることはない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は中継系走水防止光ケーブルの断面図、第２図は
加入者系走水防止光ケーブルの断面図、第３図は本発明
の第１実施例を示す中継系走水防止光ケーブルの断面図
、第４図は本発明の第２実施例を示す加入者系走水防止
光ケーブルの断面図である。 ｌ抗張力体　　　　　　２溝付芯体 ２ａ溝　　　　　　　　２ｂ空溝 ２０２枚以下のテープ状光フアイバ心線か収納された溝 ３テープ状光フアイバ心線 ４ａ、　４ｂ、　４ｃ走水防止吸水テープ５外皮 ６光フアイバユニツト ７中心抗張力体 ８ユニット間（扇形）空隙 ９抗菌性合成樹脂長尺充填材 特許出願人　　　福岡クロス工業　株式会社代　理　人
　　　弁理士　　小堀　荷 箱１図 ■ 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーブル内の溝付芯体空隙およびユニット間空隙に
   抗菌性合成樹脂からなる長尺充填材を装着した走水防止
   光ケーブル。 ２、請求項１の記載において、長尺充填材の断面形状が
   円形、楕円形、正方形、長方形、三角形の棒状体あるい
   はこれらの組み合わせである走水防止光ケーブル。 ３、請求項１の記載において、長尺充填材か撚り紐状で
   ある走水防止光ケーブル。 ４、請求項１の記載において、長尺充填材か棒状体と撚
   り紐状体との組み合わせである走水防止光ケーブル。 ５、請求項１の記載において、長尺充填材を形成する合
   成樹脂材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化
   ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリレー
   ト、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ
   アミド、ポリカーボネト等の汎用プラスチックである走
   水防止光ケーブル。 ６、請求項１の記載において、長尺充填材か吸収性樹脂
   粉末を練込んだ合成樹脂材の紐状体である走水防止光ケ
   ーブル。