JPH0445914A - 強化プラスチック鎧装ケーブルの製造方法 - 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） 本発明は通信用、電力用として使用されるケーブルの外
周を強化プラスチック線条物で保護強化した強化プラス
チック鎧装ケーブルの製造方法に関する。

（従来技術とその欠点） 補強繊維に熱硬化性樹脂を含浸して硬化した強化プラス
チック線条物を複数本ケーブル外周に巻回した鎧装では
、強化プラスチックの剛性が高いためストレスクラッキ
ングが生ずる危険があり、これを回避するため、ケーブ
ルの外周に未硬化あるいは半硬化の状態の線条物を巻回
する鎧装ケーブルの製造方法は公知である（特公昭５６
−５０３６４号）。

そして、この未硬化状の鎧装線の一つとして未硬化ある
いは半硬化の状態にある強化プラスチツり線条体の外周
に接着等防止用の保護層を施したものも同公告公報には
提案されている。

一方、本出願人は上記未硬化状鎧装線として好適な複合
状強化プラスチック線状の原）］料すなわち、補強繊維
に未硬化状の熱硬化性樹脂を含浸し、その外周を熱可塑
性樹脂で被覆したものを製造する方法として特公昭５１
−４３５０１号に提案している。

しかし、この本出願人による複合状強化プラスチック線
状体の原料材をケーブルの鎧装線として使用するときは
、未硬化状線状体の製造と、ケブルの外周に鎧装する工
程が別二［程となるため、未硬化状熱硬化性樹脂の貯蔵
安定性の問題や、ドラム１ボビン等に巻取る工程で、複
合状強化プラスチック線状体中で補強繊維の片寄りゃ乱
れか発生１７、硬化後の物性か低下する等の問題があっ
た。

そこで、本発明者らは、未硬化状樹脂の貯蔵表定性や、
補強繊維の片寄り等の解消および製造工程の短縮化を図
れる強化プラスチック鎧装ケーブルの製造方法を鋭意検
討して本発明を完成した。

（発明の構成） 上記目的を達成するための本発明の強化プラスチック鎧
装ケーブルの製造方法は、長繊維状補強繊維に未硬化状
の熱硬化性樹脂を含浸し、これを所定形状に成形して未
硬化状線条物とし、この後に該未硬化状線条物を溶融押
出機のダイ部に挿通して、各々の外周を熱可塑性樹脂で
環状に被覆し、しかる後、該被覆層を直ちに冷却して内
部か未硬化状の強化プラスチック鎧装線を所定本数同時
に製造し、これを長袖の周りに回転しながら中央部に供
給するケーブルの外周に所定の撚ピッチで撚合せ、要す
れば、鎧装線間及び外周等に防水用ジ工り−を充填塗布
し、これを溶融押用機のダイ部に挿通して外層被覆用の
熱可塑性樹脂により被覆して、その表面を直ちに冷却固
化し、引続いて液体を熱媒体とする加熱硬化槽に導いて
、内部の未硬化状熱硬化性樹脂を硬化しつつ、回転引取
機を介１−で巻取ることを特徴とする。

本発明の方法に使用できる内部が未硬化状の強化プラス
チック鎧装線は、長繊維状の補強繊維として、ガラス繊
維２万香族ポリアミド繊維１　カーボン繊維あるいはナ
イロン　ポリエステル　ビニロンなどの無機あるいは有
機繊維を使用し、熱硬化性樹脂には、一般的には不飽和
ポリ、エステル樹脂、あるいはエポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂などか使用できる。

また、前記補強繊維及び熱硬化性樹脂を糾合せてなる未
硬化状線条物の外周を被覆する熱可塑性樹脂は、溶融押
出による被覆か容易なものであれば特にその種類を問わ
ないが、一般的には、柔軟性、耐低温物性、経済性など
からポリエチレン系の樹脂や柔軟性の樹脂としてポリア
ミド樹脂が推奨される。

なお、本発明の方法に使用する内部が未硬化状の強化プ
ラスチック鎧装線の補強繊維の含有率は概ね５０〜７５
ｖｏ、０％、より好ましくは５５〜７０ｖｏ、Ｑ％であ
る。

本発明の方法において鎧装の対象とするケーブルは、上
記未硬化状の鎧装線をその外周に巻付けても充分な表面
硬度を有するものであれば通（ｍ用電気用など何れのも
のでもよいが、内部にプラスチックのスペーサーを使用
する光ファイバケーブルにおいて、その効果が著しい。

また、未硬化状の複合強化プラスチック鎧装線をケーブ
ルの外周に撚合せるピッチＰは、概ね複合強化プラスチ
ック鎧装線外径を２　ｒ　ｓ中央に配置するケーブルの
外径を２Ｒとするとき、Ｐ≧８π（Ｒ十ｒ）とすること
が強化プラスチック線の強度効率の点から望ましい。

強化プラスチック鎧装線をケーブルの外周に撚合せた後
に施す外層被覆用の熱可塑性樹脂は、複合強化プラスチ
ック鎧装線の被覆樹脂として上記したものと同じものが
好適に使用でき、内部未硬化状の強化プラスチック鎧装
線の硬化は、液体を熱媒体とする加熱硬化槽中で行なう
ことが、液体の浮力を利用できること、熱硬化性樹脂の
硬化発熱を液体で効率的に放熱できるなどの点で好まＩ
５く、ケーブルが光ファイバケーブルの場合は硬化温度
は概ね８０〜１２０℃程度、ポリエチレン系の累月を使
用する場合は１００℃程度で媒体としては水（熱湯）が
望ましい。

防水用ジェリーは、ケーブルの用途において、例えば、
光ファイバケーブル等において水の侵入を防ぐために要
求される場合かあり、かかる場合には、鎧装線の撚合せ
後、外層被覆前に鎧装線の外周に充填塗布すればよい。

（作用効果） 本発明の強化プラスチック鎧装ケーブルの製造方法によ
れば、補強繊維に未硬化状熱硬化性樹脂を含浸し１、そ
の外周に熱可塑性樹脂被覆を施した、未硬化状複合強化
プラスチック鎧装線を所定本数連続的に製造しつつ、こ
れをケーブルの外周に撚合せ、その外周を熱口Ｊ塑性樹
脂により被覆した後、液状熱媒体中で硬化する連続方法
を採っているので、従来において工程を分けていた場合
の問題点、すなわち、未硬化状熱硬化性樹脂の貯蔵安定
性補強繊維の）４寄り、あるいは液状媒体を使用した場
合における鎧装線間に含まれる液分等に起因して外層被
覆が部分的に発泡状にふくれるなどの１．？１問題が解
決できる。

（実　施　例） 以下、本発明につき実施例により詳細に説明する。

実施例１ 鎧装の対象である光ファイバケーブルを次の方法により
製造した。

まず１、光フアイバ担持用スペーサー１は、中央の抗張
力線１ａとして３．５市外径のガラス繊維強化プラスチ
ツク線の外周に低密度ポリエチレンを外径５．８ｍ１１
に被覆したものを使用し、その外周に高密度ポリエチレ
ンにより被覆層］Ｉ）を形成し、外径が８．５ｍｍで２
．０ｈＸ１．５ｗｍｍの角形状の溝ＩＣを６ケ有する非
金属性のもの（出願人製：　Ｇ−に−６−８，５）を用
いた。

このスペーサー１に４心の光フアイバテープ心線を６枚
収納し、谷溝ＩＣの余剰空間に防水用のジェリー３を充
填し、スペーサー１の外周に更にポリエステル繊維）に
よるテープ４を巻回し、最外周に低密度ポリエチレンに
よって外径１２□　５ｍｍの被覆層５を施して光フアイ
バテープ心線ケーブルＡとした。

次いで、強化プラスチック線条物による鎧装方法につい
て説明する。

ドラム１０に巻かれた上記光フアイバテープ心線ケーブ
ルＡを長軸の周りに回転しながら供給する一刀、その外
周に撚合せる未硬化状の強化プラスチック鎧装線Ｂを以
下の方法で製造した。

上記ケーブルの鎧装は、１２本の強化プラスチック線で
構成するものとし、各１本は、クリールスタンド１１に
配置されたガラス繊維ロービング（Ｆｌｌ東紡績製：Ｒ
８１１０）１３本及びガラスヤーン（同社製：Ｒ３２８
）２本を組合せた補強繊維１２を用い、これの体積含有
率を６０％に設定して東京ｊ−１これを未硬化状のビニ
ルエステル樹脂（三月東圧化学製：Ｈ−２０００）に硬
化用過酸化物系触媒として化薬アクゾ社製パー力ドツク
ス１６を０．５部、トリコノックス２１ＬＳ−５０を３
部、硬化剤Ｃ８Ｃを０．２部添加した樹脂を収容した槽
１３に挿通して、樹脂を含浸１−た後、絞りノズル１４
により外径３．５ｍｕに絞り成形したものを溶融押出機
１５のクロスヘツド部に通して低密度ポリエチレン（日
本ユニカー（抹）製：Ｎ　ｕ　ＣＧ　−０５８８８Ｋ　
）により外径４．５ｍｍに環状に被覆して、直にこれを
冷却水槽コロに導入し、被覆層１７を冷却固化した。

各別１２木の未硬化状鎧装線Ｂは、連続的に製造しつつ
供給し、中央に配置される前記光フアイバテープ心線ケ
ーブルＡの外周を囲繞するごとくガイド１８により案内
した後、透孔ガイド１９１．１．１でシリコン系防水ジ
ェリー（出光石油化学製ＤＡＰＨＮＥ）を充填塗布しつ
つ収斂させて後方に配置する回転引取機により撚を加え
、引続いて外層被覆用押出機２１より溶融状の低密度ポ
リエチレン（日本ユニカー（株）製：ＮＵＣＧ−０５８
８８Ｋ　）により外径２５．５ｍｍに被覆して、この外
層被覆層２２を冷却水槽２３中で冷却固化した後、９８
℃の熱湯による加熱硬化槽２４に導いて、内部の鎧装線
中の未硬化熱硬化性樹脂を８分の硬化時間で硬化させ、
回転引取機２５を介して回転巻取機２６のドラムに巻取
った。

なお、未硬化状鎧装線Ｂの撚合せは、光フアイバテープ
心線ケーブルＡのドラム及び、硬化後の鎧装ケーブルを
回転引取機２５１回転巻取機２６を同調させてケーブル
Ａの長袖の周りに回転させることによって、ケーブルＡ
の外周に未硬化状鎧装線Ｂを巻付けるごとき状態で撚合
せるものである。

本実施例においては、撚ピッチは前述のＰ≧８π（Ｒ＋
ｒ）に代入すると８π　（（１，２，５＋４゜５）／２
］−２１３，６となりこの値の２倍以上である５００關
であって、強化プラスチック鎧装線Ｂに作用する引張力
に対して強度低下することなく有効に物性を発現できる
範囲である。

このピッチＰが８π（Ｒ十ｒ）未満では前記の強度低下
、すなわち、直線状で硬化した場合に比べて螺旋状に巻
４ＮＪけた状態で硬化したものは引張弾性率が８０％程
度に低下するので約２１３　ｍｍ以下の撚ピッチは好ま
しくない。

また、撚合せ時の未硬化状鎧装線Ｂに付加されるテンシ
ョンは鎧装線１本当り２．３ｋｇとした。

これは補強繊維総デニールに０．０５ｇ／ｃｌを邦じ、
その値の１／３としたものである。

このようにして得られた強化プラスチック鎧装ケーブル
は、外径２５．５　ｍｕで第２図に示す断面形状を有す
るものであって、その物性を測定したところ以下の如く
であった。

まず、引張性能を最大荷重１０トンの横型引張試験装置
（東京衡機製）を使用し、３ｍの鎧装ケーブルの両端の
被覆を剥いで、鎧装線のＦＲＰ部を露出させた後エポキ
シパテにより端末部を固定した後、２ｍの標点間距離と
１７で荷重−伸度の関係及び測定波長１．３蝉による伝
送損失の変化をみた。

その結果、荷重６０００　ｋｇ迄伝送損失の変化はなく
、また、０．５％伸度時の強力は２６００１ｔｇとほぼ
計算値に等しい強力−伸度関係にある。

耐圧縮性能に関しては、１００　ｍｍの圧縮部分に１順
／分の圧縮連間で圧縮し、前記と同じ波長て伝送損失の
変化を測定したところ、荷重１０００ｋｇ迄伝送損失の
変化は認められなかった。

曲げ性能は、種々の直径のマントＩノル（棒状体）に鎧
装ケーブルを正逆繰返して巻付けて伝送損失が増加する
直径をみたところ３００　ｎ＋ｍのマンドレル径迄は、
伝送損失の増加は認められなかった。

捻回試験 前記３ｍのサンプルに２００　ｋｇの一定荷重をかけて
、一端側の固定端をねじり、伝送損失が増加する回転角
度を測定した。その結果正回転では３００度、逆回転で
は１０８０度まで伝送損失増加は認められなかった。

なお、本実施例の鎧装ケーブルの鎧装線はＳ方向に撚合
せたものであり、正回転とはこのＳ方向と同一のことで
ある。

可撓性試験 突出し端３０　ａｍの片持梁状強化プラスチック鎧装ケ
ーブルの先端に２〜１０ｋｇの荷重を負荷してそのとき
の撓み量を測定して可撓性の目安とした。

その結果、１０ｋｇ荷重時で９２順であって、外径２５
．５ｍｍのケーブルとしては可撓性を有するものである
。

また、本実施例の鎧装ケーブルつき低温特性を４０℃で
行なったが、被覆層ＦＲＰ部などでのクラックの発生な
どの欠陥は生じなかった。

さらに、鎧装線強化による補強効果を調べるため、強化
プラスチック鎧装線の有無の状態で、圧縮長５０ｍｍ、
圧縮スピード０．５ｍｍ／分で圧縮ｊ７．１．３μｓ波
長での伝送損失が増加する荷重を１凋べたところ、鎧装
を有していない場合は５００　ｋｇ荷重から損失増加が
認められるのに対して、鎧装を施したものでは１１００
ｋｇ迄伝送損失の増加は認められない。

よってこの実施例の方法による強化プラスチック鎧装ケ
ーブルは、圧縮に対しても充分な補強効果を発現してい
る。

く参考例〉 従来においては、ケーブルＡの鎧装は上記本願実施例１
のごとく未硬化状鎧装線Ｂの製造とケーブル外周への撚
合せ及び硬化を連続して行なうことなく、未硬化状鎧装
線Ｂの製造とそれを利用してケーブルの鎧装を行なう工
程は別々であって、これらの工程間の時間差を考慮する
と常温で３０日程度の可使時間が要求される。

これらを考慮して、本１＋ｌ願人は、未硬化状態での貯
蔵安定性に優れ、かつ強度低下の少ない熱硬化性樹脂組
成を特徴とする繊維強化合成樹脂製線条物の中間体を特
開平１−１３９８７２号によって開示している。

しかし、この公開公報に開示された樹脂組成のものを使
用した場合においては、ガラス繊維を補強繊維とした場
合において、ガラス繊維の体積含有率５０％でその硬化
物の引張強度が７５　ｋｇ　／　ｒｍＡ程度である。

これに対して、本発明の方法では工程を直結しているの
で、上記の可使時間に特に配慮することなく、スチレン
を架橋性モノマーとして含む熱硬化性樹脂を使用でき、
この場合の上記ガラス繊維体積含有率での引張強度は１
．　ＯＯｋｇ／　ｔｒｖＡか達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明力性の一実施例に係る工程を順に示す工
程説明図、第２図は同方法で得られる鎧装ケーブルの断
面図である。 Ａ・・・・・・光フアイバテープ心線ケーブルＢ・・・
・・・未硬化状強化プラスチック鎧装線１２・・・補強
繊維 １７・・・被覆層 ２２・・・外層被覆層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）長繊維状補強繊維に未硬化状の熱硬化性樹脂を含
   浸し、これを所定形状に成形して未硬化状線条物とし、
   この後に該未硬化状線条物を溶融押出機のダイ部に挿通
   して、各々の外周を熱可塑性樹脂で環状に被覆し、しか
   る後、該被覆層を直ちに冷却して内部が未硬化状の強化
   プラスチック鎧装線を所定本数同時に製造し、これを長
   軸の周りに回転しながら中央部に供給するケーブルの外
   周に所定の撚ピッチで撚合せ、要すれば、鎧装線間及び
   外周等に防水用ジェリーを充填塗布し、これを溶融押出
   機のダイ部に挿通して外層被覆用の熱可塑性樹脂により
   被覆して、その表面を直ちに冷却固化し、引続いて液体
   を熱媒体とする加熱硬化槽に導いて、内部の未硬化状熱
   硬化性樹脂を硬化しつつ、回転引取機を介して巻取るこ
   とを特徴とする強化プラスチック鎧装ケーブルの製造方
   法。
2. （２）前記ケーブルが光ファイバケーブルであることを
   特徴とする請求項１記載の強化プラスチック鎧装ケーブ
   ルの製造方法。