JPH1123925A - 光ファイバケーブル用テンションメンバおよびこれを用いた光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な可撓性、強度を有し、かつ軽量化を達
成した光ファイバケーブル用テンションメンバおよびこ
れを用いた光ファイバケーブルを提供する。 【解決手段】 光ファイバケーブルのテンションメンバ
の抗張力線材の外周に設けた被覆層を、発泡率１０〜５
０％、気泡径１０〜４００μｍの発泡プラスチックとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバケーブ
ル用テンションメンバおよびこれを用いた光ファイバケ
ーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は光ファイバケーブルの構造の一例
を示す断面概略図である。図中１０はケーブル２５の中
央部に位置しているテンションメンバである。一般にテ
ンションメンバ１０は、その抗張力を負担する鋼線やア
ラミド繊維などの抗張力体１０ａに、ポリエチレンやポ
リ塩化ビニル（ＰＶＣ）等プラスチック材の被覆層１０
ｂが一体に設けられてなるものである。テンションメン
バ１０には、光ファイバ心線３、または、ユニットテン
ションメンバ４の周りに光ファイバ心線５が撚り合わさ
れた光ファイバユニット３が、６本撚られて集合されて
いる。これら光ファイバ心線または光ファイバユニット
３の外周上には、押さえ巻きテープ１２が巻回され、こ
の押さえ巻きテープ１２上にはポリエチレン、ＰＶＣ等
のシース６が設けられている。７は光ファイバ心線また
は光ファイバユニット３の空隙を埋める介在である。

【０００３】近年、光ファイバケーブルを構成するファ
イバの心線数は増加の傾向にあり、例えば実用段階では
１０００心にまで増加してきている。光ファイバ心線数
の増加によってケーブル外径は増大するが、ケーブル外
径の増大はケーブルが曲がりにくくなる等ケーブル敷設
時の作業性を低下させる。加えて、心線数の増加は同時
にケーブル重量を増加させるので、ケーブルの取り扱い
が困難になり、ケーブルの輸送費も増大する。また、ケ
ーブル重量の増加によって布設時に管路とケーブルとの
摩擦も大きくなって布設張力が増え、ケーブルに加わる
荷重がより一層大きくなる。そこで、ケーブルの強度を
高めることが必要となり、その対策としてはテンション
メンバを太くすることが考えられる。しかし、テンショ
ンメンバを太くすることは、ケーブル重量を一層増大さ
せることにつながる。研究レベルでは３０００心、４０
００心等の多心ケーブルも開発されつつあるが、ケーブ
ル外径、重量の増大による上記の問題点をいかに解決す
るかが今後の重大なテーマとなってくるものと予想され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決するためになされたもので、良好な可撓性、強
度を有し、かつ軽量化を達成した光ファイバケーブル用
テンションメンバおよびこ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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明において
は、抗張力体の外周に設けた発泡率１０〜５０％未満、
気泡径１０〜４００μｍの発泡プラスチック被覆層を有
する光ファイバケーブル用テンションメンバをを提供す
る。また、このテンションメンバを用いた光ファイバケ
ーブルを提供する。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１に本発明の光ファイバケーブ
ル用テンションメンバを用いた光ファイバケーブル（光
ファイバ心線またはユニット集合ケーブル構造）の断面
概略図を示す。図１の光ファイバーケーブル２１は、図
５のケーブル２５においてテンションメンバ１０に替え
て本発明のテンションメンバ１を採用したものである。
本発明のテンションメンバ１は、その抗張力を負担する
鋼線やアラミド繊維などの抗張力体１ａ上に、発泡プラ
スチック被覆層１ｂが一体に設けられているものであ
る。本発明の光ファイバ用テンションメンバ１は、抗張
力体１ａの被覆層として発泡率が１０〜５０％、気泡径
が１０〜４００μｍである発泡プラスチック被覆層が設
けられているために、これを用いた光ファイバケーブル
２１は抗張力体１ａの強度を維持しつつ、同時に同径の
従来のテンションメンバを用いた光ファイバケーブルに
比べて軽量化および良好な可撓性を達成したものとなっ
ている。また、抗張力体と発泡プラスチック被覆層との
密着性を向上させる目的で、本発明の効果を損なわない
範囲で抗張力体と発泡プラスチック被覆層との間に接着
層を設けることができる。また、発泡プラスチック被覆
層を、接着性樹脂を配合した樹脂を用いて形成してもよ
い。接着性樹脂としては、エチレン−酢酸ビニルコポリ
マー（ＥＶＡ系）、エチレン−アクリル酸エチルコポリ
マー（ＥＥＡ系）、ポリアミド系、ポリエステル系、ポ
リオレフィン系、ポリウレタン系等の樹脂が挙げられ、
これらを単独で、または必要に応じて適宜混合して使用
することができる。

【０００７】図２は、図１の光ファイバケーブル２１の
光ファイバ心線または光ファイバユニット３を１０本集
合した光ファイバケーブルの断面概略図である。光ファ
イバ心線または光ファイバユニット３を６本集合した図
１の光ファイバケーブルと比較すると、心数の増大によ
って光ファイバケーブル２２に占めるテンションメンバ
１の被覆層１ｂの割合が増大していることがわかる。こ
のように心数が増大するにつれて本発明の光ファイバ用
テンションメンバの使用による軽量化、良好な可撓性と
いった効果が一層向上することがわかる。

【０００８】図３は本発明のテンションメンバを用いた
別の光ファイバケーブル（マルチスロットケーブル構
造）の断面概略図である。撚り合わされた抗張力体１ａ
上に発泡プラスチック被覆層１ｂが一体に設けられたテ
ンションメンバ１上に、スロットロッド８が沿わされ、
図１と同様に介在７、押さえ巻きテープ１２、シース６
が設けられた構造となっている。スロットロッド８は、
ユニットテンションメンバ４を中心として、最外層に螺
旋状に設けられた光ファイバ収納用溝９を有するもので
あり、その光ファイバ収納溝９に光ファイバ心線１４が
テープ状に配置されて形成されたテープ状光ファイバ心
線１１が収納され、外周を押さえ巻きテープで１回巻き
されている。

【０００９】本発明のテンションメンバ１の発泡プラス
チック被覆層１ｂは発泡率１０〜５０％、気泡径１０〜
４００μｍであることが必須である。発泡率が１０％未
満である場合、十分な可撓性または軽量化の効果が得ら
れない。また、発泡率が５０％を越えると、ケーブルが
受ける外力で被覆層が変形することがある。図１、２に
示す光ファイバ心線またはユニット集合ケーブル構造の
ケーブル２１、２２の場合、ケーブルが受ける外力（側
圧）によって、発泡プラスチック被覆層１ｂがつぶれて
変形し、この変形部分に光ファイバ心線または光ファイ
バユニット３が落ち込むとマイクロベンドロス、曲げロ
スが生じるので好ましくない。また、図３に示すマルチ
スロットケーブル構造のケーブル２３の場合、スロット
ロッド８が、発泡プラスチック被覆層１ｂに外力（側
圧）を伝え、発泡プラスチック被覆層１ｂがスロットロ
ッド８に形成されている光ファイバ収納溝９内にくい込
み、収納されているテープ状光ファイバ心線１１の光フ
ァイバが側圧ロスを生じてしまう。

【００１０】なお、発泡率は下記の式により算出する。 ρ’＝発泡前の樹脂の密度 ρ＝発泡後の樹脂（発泡体）の密度

【００１１】気泡径が１０μｍ未満の気泡は、テンショ
ンメンバとして必要な可撓性の妨げとなる。また、４０
０μｍを越える気泡が多数存在すると、被覆層に外力を
受けたときに４００μｍを越える気泡から変形が生じ、
この変形部分に光ファイバ心線または光ファイバユニッ
トが落ち込むとマイクロベンドロス、曲げロスが生じる
ので好ましくない。また、テンションメンバをドラムに
巻き付けて保管する際、気泡径の大きな部分に巻き付け
応力が集中して、被覆層の表面に亀裂が生じることがあ
る。

【００１２】本発明における気泡径についてその測定方
法を図６により説明する。まず、抗張力体１ａと発泡プ
ラスチック被覆層１ｂとからなるテンションメンバ１を
任意の点で長手方向に対して垂直に切断してする。この
切断面で最大の長さの線分ＡＢ上にある任意の２０個の
気泡について、それぞれテンションメンバ１の長手方向
に対して垂直に切断していき（例えば図６の気泡３０に
ついてはａ−ａ’、ｂ−ｂ’、ｃ−ｃ’）、現れた気泡
切断の最長対角線のうち、最も長い最長対角線をその気
泡の気泡径とする。図６では気泡３０のｂ−ｂ’切断面
に現れる気泡断面の最長対角線の長さとなる。

【００１３】本発明における発泡プラスチック被覆層の
発泡体としては、プラスチック材を常法により発泡させ
たものを好適に用いることができる。プラスチック材と
しては、例えば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、ポリ塩化ビニ
ル等の熱可塑性樹脂が挙げられ、これのを単独でまたは
必要に応じて適宜混合して使用することができる。

【００１４】プラスチック材を発泡させる方法として
は、窒素、二酸化炭素、アルゴン、メタン、プロパンあ
るいはフロロカーボン等の樹脂と反応しないガスを押出
機シリンダー途中から注入して押出し、発泡させる物理
発泡法、または、上記プラスチック材に化学発泡剤を配
合したコンパウンドを混練して押出し、発泡させる化学
発泡法などが適用できる。

【００１５】化学発泡剤とは、その分解温度以上に加熱
されると、窒素、二酸化炭素、アンモニア等のガスを発
生する化合物であって、ジニトロソペンタメチレンテト
ラミン、アゾジカルボンアミド及びその金属塩、４，
４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジン）、
トルエンスルホニルヒドラジドなどが例示される。中で
も、アゾジカルボンアミドは、分解温度を種々選定でき
るので好ましい。これらの発泡剤は単独で使用してもよ
いし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、
尿素、尿素系化合物、亜鉛華、ステアリン酸亜鉛等の発
泡助剤により分解温度を適宜調整することができる。

【００１６】発泡剤の量は、所望の発泡率、気泡径、成
形方法、発泡剤の種類等に応じて適宜調整するが、化学
発泡法による場合には、上述の化学発泡剤をプラスチッ
ク材１００重量部に対して０．０５〜２重量部の範囲で
調整するのが適当である。

【００１７】プラスチック材によっては、発泡に適した
粘度とするために架橋剤を配合してもよい。架橋剤とし
てはベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベン
ゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、クミ
ル−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル２，
５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサン、ジ−ｔ−ブチ
ルパーオキサイド等の有機過酸化物が挙げられ、その配
合量は、プラスチック材１００重量部に対して０．１〜
１０重量部であることが好ましい。

【００１８】また、上記のプラスチック材には製造工程
中および製造後製品の劣化防止を目的として、有機顔
料、カーボンブラック等の無機顔料、酸化防止剤、紫外
線吸収剤、紫外線防止剤等を適宜添加してもよい。

【００１９】本発明の光ファイバケーブル用のテンショ
ンメンバは種々のケーブル構造に適用できる。例えば図
４は本発明のテンションメンバをテンションメンバ埋め
込み型ケーブルに用いた例である。この光ファイバケー
ブル２４は、抗張力体１ａの周囲に発泡プラスチック被
覆層が形成されたテンションメンバ１がシース６内に埋
め込まれた構造となっている。シース６内には光ファイ
バ心線５が収納されており空隙部はジェリー１３で満た
されている。図４では光ファイバ心線５は複数本収納さ
れているが１本の場合もある。また、図４では各光ファ
イバ心線５は撚り合わされていないが、撚り合わされた
状態で収納されてもよい。なお、ジェリー１３がないタ
イプもある。図４は２本のテンションメンバが埋め込ま
れた例であるが、より多数のテンションメンバを埋め込
む構造のケーブルもあり、ケーブル重量の低減効果はテ
ンションメンバの本数が増えるほど高まる。その他、プ
ラスチックチューブ中に複数の光ファイバを収容したル
ースチューブユニットをテンションメンバを中心として
集合したルースチューブケーブルなどさまざまなタイプ
の構造のケーブルに使用することができる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例により本発明の光ファイバ用テ
ンションメンバおよび光ファイバケーブルについて詳細
に説明する。

【００２１】（実施例１、２）φ２．６ｍｍの単鋼線の
外周に、発泡プラスチック被覆層として発泡率２０％の
ポリエチレン発泡体を外径がφ１４ｍｍになるように設
け実施例１のテンションメンバを作製した。同様の手順
で被覆層のポリエチレン発泡体の発泡率を４０％とした
実施例２のテンションメンバ、および、未発泡のポリエ
チレンを被覆層とした従来のテンションメンバを作製し
た。

【００２２】得られたテンションメンバについて、被覆
層の単位長さ当たりの重量を測定し、従来品と、実施例
との比較を行った。結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】また、５０ｃｍのテンションメンバを水平
に保持し、片端に１ｋｇの重りを吊り下げ、加重前の水
平位置から重りをつけた片端の位置までの距離を測定し
て撓み量とし、従来品の撓み量を１００としたときの実
施例１、２の相対撓み量を求めて可撓性の比較を行っ
た。結果を表２に示す。

【００２５】

【表２】

【００２６】表１、２より、本発明品の実施例１、２の
テンションメンバは従来品と比較して軽量化がなされて
おり、その可撓性も増していることがわかった。

【００２７】（実施例３〜６、比較例１、２）外径２ｍ
ｍの鋼線が７本撚りされた抗張力体の外周を表３に示し
た発泡率、気泡径を有するポリエチレン発泡体で被覆し
た外径１１．５ｍｍの実施例３〜６、比較例１、２のテ
ンションメンバを作製した。このテンションメンバをφ
３００ｍｍのマンドレルに５ターン巻き付けてサンプル
とし、このサンプルを５０±２℃のアルキルアリルポリ
オキシエチレンの１０％水溶液に１００時間浸漬した
後、被覆層表面を拡大鏡で観察した。被覆層表面にひび
割れ、亀裂等の異常がないものを○、ひび割れ、亀裂等
の異常が生じているものを×と記した。結果を表３に示
した。

【００２８】

【表３】

【００２９】実施例３〜６のテンションメンバは、マン
ドレル巻き付け時にもひび割れ、亀裂等の異常が認めら
れなかった。比較例１、２のテンションメンバは、その
被覆層が発泡率１０〜５０％のポリエチレン発泡体より
形成されているものの発泡体の気泡径が大きすぎるため
に歪みが加えられた状態で被覆層表面にひび割れ、亀裂
が生じた。

【００３０】（実施例７）実施例７は、図２に示す構造
の光ファイバケーブルである。外径２．６ｍｍの単鋼線
１の外周に発泡率４２％、気泡径７０〜１５０μｍのポ
リエチレン発泡体よりなる被覆層１ｂを外径が１４ｍｍ
となるように設け、テンションメンバ１を作製した。こ
のテンションメンバ１の周囲に、外径１ｍｍの鋼線上に
ナイロン被覆された光ファイバ５（外径０．９ｍｍ）を
６本集合した光ファイバユニット３（外径６ｍｍ）を１
０本撚り合わせ、その上にポリエチレンシース６を設
け、外径３０ｍｍの光ファイバケーブル２２を作製し
た。得られた光ファイバケーブルの単位長さ当たりの重
量は４００ｋｇ／ｋｍであった。同様の手順で、実施例
７の光ファイバケーブルにおいて被覆層１ｂを未発泡
（発泡率０％）のポリエチレンとしたテンションメンバ
を用いた従来の光ファイバケーブルを作製した。その単
位当たり長さの重量は約４５６ｋｇ／ｋｍであった。本
発明の光ファイバケーブルは、従来品に対して単位長さ
当たり１２％の軽量化を達成することができた。。

【００３１】（実施例８〜１１、比較例３、４）実施例
８〜１１、比較例３、４は図３に示す構造の光ファイバ
ケーブルである。外径２ｍｍの鋼線を７本撚り合わせた
抗張力体１ａの外周に表３に示す被覆層を外径が１１．
５ｍｍとなるように設け、テンションメンバ１を作製し
た。テンションメンバ１の周囲にスロットロッド８を６
本撚り合わせて配置し、その上を厚さ１２５μｍのポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のテープ１２で１
枚巻きし、その外周に低密度ポリエチレン製のシース６
を設け、外径４５ｍｍの光ファイバケーブル２３を作製
した。なお、スロットロッド８は、外径１．４ｍｍのユ
ニットテンションメンバ４を中心として、高密度ポリエ
チレンにより形成された最外層に螺旋状に設けられた、
幅１．４ｍｍ、高さ２．５ｍｍの光ファイバ収納用溝９
を有するものである。光ファイバ収納用溝９には幅１．
１ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの４心テープ状光ファイバ心線
１１が５枚収納され、スロットロッド８外周は厚さ１２
５μｍのＰＥＴテープで１枚巻きされている。得られた
光ファイバケーブルを５０ｍｍ×５０ｍｍ四方で厚さ５
ｍｍの平板２枚の間に平板同士が平行になるように挟み
込んで側圧試験機に固定した。平板間に５００ｋｇの荷
重を１．０ｍｍ／ｍｉｎで加え、光ファイバテープ心線
の伝送ロス増を波長１．５５μｍ帯で測定した。伝送ロ
ス増が０．１ｄＢ／ｋｍ以下であるものを○とし、伝送
ロス増が０．１ｄＢ／ｋｍを越えるものを×とした。結
果を表４に示した。

【００３２】

【表４】

【００３３】表４に示すように、実施例８〜１１の光フ
ァイバケーブルはそのテンションメンバの被覆層が発泡
率１０〜５０％、気泡径１０〜４００μｍである発泡体
により構成されているため、側圧に対する強度が優れて
いる。それに対して、比較例３または４の光ファイバケ
ーブルは、発泡率または気泡径のいずれかが不適切であ
るために側圧に対する強度が劣るものとなっている。

【００３４】

【発明の効果】本発明の光ファイバ用テンションメンバ
は、発泡率１０〜５０％、気泡径１０〜４００μｍの発
泡プラスチック被覆層を有しているため、従来のテンシ
ョンメンバに比べて可撓性が向上しかつ軽量である。こ
のテンションメンバを用いた光ファイバケーブルは、同
サイズの従来のケーブルにくらべて軽量でかつ可撓性に
優れているため、ケーブル布設工事の作業性を向上させ
ることができる。さらにこの効果は光ファイバケーブル
を構成する光ファイバの多心化にともなってケーブルの
外径、重量が増大すればするほど大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の心線またはファイバユニット集合ケー
ブル（６心）の断面概略図である。

【図２】本発明の心線またはファイバユニット集合ケー
ブル（１０心）の断面概略図である。

【図３】本発明のマルチスロットケーブルの断面概略図
である。

【図４】本発明のテンションメンバ埋め込み型ケーブル
の断面概略図である。

【図５】従来の心線またはファイバユニット集合ケーブ
ル（６心）の断面概略図である。

【図６】気泡径の測定方法を説明する概略図である。

【符号の説明】

１ テンションメンバ １ａ 抗張力体 １ｂ 発泡プラスチック被覆層 １０ テンションメンバ １０ａ 抗張力体 １０ｂ 被覆層 ３ 光ファイバ心線または光ファイバユニット ４ ユニットテンションメンバ ５ 光ファイバ心線 ６ シース ７ 介在 ８ スロットロッド ９ 光ファイバ収納用溝 １４ 光ファイバ心線 １１ テープ状光ファイバ心線 １２ 押さえ巻きテープ １３ ジェリー ２１、２２、２３、２４、２５ 光ファイバケーブル ３０ 気泡

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抗張力体の外周に設けた発泡率１０〜５
   ０％、気泡径１０〜４００μｍの発泡プラスチック被覆
   層を有する光ファイバケーブル用テンションメンバ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のテンションメンバを用い
   た光ファイバケーブル。