(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼線の周囲が銅で構成されていて、前記銅の最外周の酸化の程度が、酸素／銅の原子数の割合が０．２５以上であり、且つ鋼線の軸方向の引き抜き力が１．０ｋｇ／ｃｍ3 以上であることを特徴とする、光ファイバケーブル用の樹脂被覆鋼線。
【請求項２】
被覆樹脂が紫外線硬化型のアクリレート樹脂で構成されることを特徴とする、請求項１記載の光ファイバケーブル用の樹脂被覆鋼線。
【請求項３】
鋼線本体の外周に酸化された金属を持つ表面金属の外被を形成し、さらにその周囲に電気絶縁性樹脂を塗布などして樹脂被覆を形成し、該樹脂被覆を硬化することからなる樹脂被覆鋼線の製造方法において、鋼線の周囲が銅で構成されていて、かつ銅の最外周の酸化の程度が、酸素／銅の原子数の割合が０．２５以上であり、且つ鋼線の軸方向の引き抜き力が１．０ｋｇ／ｃｍ3 以上であることを特徴とする、光ファイバケーブル用の樹脂被覆鋼線の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法において、樹脂の塗布前に、鋼線をバーナーの火炎中を通過させることを特徴とする、光ファイバケーブル用の樹脂被覆鋼線の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の方法において、被覆樹脂が紫外線硬化型のアクリレート樹脂で構成されることを特徴とする、光ファイバケーブル用の樹脂被覆鋼線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ファイバケーブルの抗張力線の被覆方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバケーブルの例として、抗張力線である鋼線の周囲に樹脂を被覆し、その周囲に光ファイバ心線を配置し、全体を樹脂で円筒状に被覆した光ファイバケーブルが知られている。
【０００３】
このような光ファイバケーブルを用いて付設工事をする際に、張力或いはしごき等の外力がかかるのが一般的であるが、鋼線とその周囲の被覆樹脂の間の密着力が不足すると、光ファイバに応力がかかり、伝送損失が劣化するようになる。
【０００４】
それを防止するために、鋼線又は銅線と被覆樹脂との密着性を高める技術として、例えば特開昭５８−１６４０４号公報に示されるフェノキシ樹脂を介して加熱融着する方法、特開平３−２０２２３０号公報に示される表面が複雑で表面積を大きくする方法或いは特開平３−１５２２８３号公報に示される鋼線のメッキ層の上にエポキシ系樹脂を被覆後に加熱乾燥する方法などが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこの種の方法は、鋼線の表面積を大きくするために平滑性が要求されるものには使用出来なかったり、また、密着剤としてフェノキシ樹脂やエポキシ系樹脂を用いるために樹脂の被覆後に加熱融着や加熱・乾燥を行う必要があり、樹脂被覆の塗布工程の装置が大きくなり、或いは生産性が向上できない等の種々の課題が存在していた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題について種々検討した結果、鋼線の表面を構成する金属について一定範囲に酸化させたものを用いることにより、鋼線と樹脂被覆との間の密着性が著しく向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は；
（１）  鋼線の周囲が銅で構成されていて、前記銅の最外周の酸化の程度が、酸素／銅の原子数の割合が０．２５以上であり、且つ鋼線の軸方向の引き抜き力が１．０ｋｇ／ｃｍ3 以上である、光ファイバケーブル用の樹脂被覆鋼線を提供する。また、
（２）  被覆樹脂が紫外線硬化型のアクリレート樹脂で構成される点に特徴を有する。また、
（３）  鋼線本体の外周に酸化された金属を持つ表面金属の外被を形成し、さらにその周囲に電気絶縁性樹脂を塗布などして樹脂被覆を形成し、該樹脂被覆を硬化することからなる樹脂被覆鋼線の製造方法において、鋼線の周囲が銅で構成されていて、かつ銅の最外周の酸化の程度が、酸素／銅の原子数の割合が０．２５以上であり、且つ鋼線の軸方向の引き抜き力が１．０ｋｇ／ｃｍ3 以上である、光ファイバケーブル用の樹脂被覆鋼線の製造方法を提供する。また、
（４）  （３）記載の方法において、樹脂の塗布前に、鋼線をバーナーの火炎中を通過させる点に特徴を有する。また、
（５）  （３）又は（４）に記載の方法において、被覆樹脂が紫外線硬化型のアクリレート樹脂で構成される点に特徴を有する。
【０００８】
以下、本発明を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、光ファイバケーブル用の樹脂被覆鋼線の横断面の代表的な構造を示す模式図である。
図１において、１は鋼線、２は鋼線の周囲にある表面金属を構成する導電性金属層、例えば銅被覆、特にメッキ層であり、３は酸化された金属層で上記銅被覆層の最外層の一部分が酸化されており、４は硬化後の樹脂被覆であり酸化された金属層の周囲にある。
【０００９】
従って、具体的には、鋼線１、銅メッキ層２及び酸化された銅層３は、表面が酸化された銅で構成された銅メッキを周囲に持つ鋼線５を構成し、鋼線５及び硬化後の被覆樹脂４は樹脂被覆鋼線６を構成している。
図２は、本発明の樹脂被覆鋼線６の製造工程の一つの実施態様を説明する概略図である。
【００１０】
図３は、本発明の樹脂被覆鋼線６の製造工程の他の実施態様を説明する概略図である。
図２、３において、５は最外層に酸化された銅部分を有する銅メッキ層を表面に持つ鋼線であり、７は硬化前の被覆樹脂であり、該被覆樹脂７は塗布装置８などの被覆装置内に貯蔵されており、紫外線照射装置９などの硬化装置により硬化される。
【００１１】
本発明の他の実施の態様を説明する図３において、酸化された銅部分を含有する銅メッキ層を最外層の表面に持つ鋼線５は、バーナー１０の先端の火炎１１中に一定時間通過することにより、鋼線５の表面金属（銅）がさらに酸化されてその周囲に被覆された樹脂７との密着性をより向上させるのである。
【００１２】
本発明に用いる被覆樹脂としては、鋼線を電気絶縁できるものなら特に制限されないが、その後の硬化操作を連続して行うためには、紫外線照射などの光硬化可能な樹脂、例えばエポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、エステルアクリレート、エステルメタクリレート、シアノアクリレート系樹脂、ポリウレタン系樹脂等の紫外線硬化型樹脂、好ましくはアクリレート樹脂を用いるのが良い。
【００１３】
本発明において、鋼線表面金属の酸化の程度が、酸素／表面金属の原子数の割合が０．２５以上、好ましくは０．５以上であることが、鋼線と樹脂被覆との密着性を高めるのに重要である。このような酸化の方法は、鋼線の表面金属が一定範囲に酸化できるならどのような方法で行っても良く、例えば鋼線表面に銅メッキを施した後に酸性浴等に浸漬する等により、所定の範囲の酸化程度に酸化された銅層を形成し、次いで図２の製造工程に従って樹脂被覆鋼線を製造することができる。
【００１４】
また、図３に示されるように、所定の範囲の酸化程度に酸化した銅部分を最外層に有する銅メッキ層を鋼線５表面に形成した後に、更にバーナー１０の先端の火炎１１中に一定時間通過することにより、鋼線５の表面金属（銅）をさらに酸化させても良い。
このように、複数段階で表面金属を酸化することにより、鋼線５の表面金属の酸化の程度を大きくすることができる。すなわち、表面金属層の酸素と金属の原子数比を高める目的で塗布前の鋼線をバーナーの火炎などに通すのが効果的であり、樹脂被覆と表面金属との密着性が高まる。
【００１５】
本発明の構成の樹脂被覆鋼線を用いて光ファイバケーブルとするには、代表的には、該樹脂被覆鋼線の回りに光ファイバ心線を適宜配列した後に、それら全体に樹脂被覆のクラッドを例えば円筒状に形成すれば良い。
【００１６】
【作用】
本発明において、鋼線と被覆樹脂との間の密着性は、物理的な力と化学的な力で構成される。前者は鋼線表面が複雑で表面積が大きい程力が大きくなるが、これは鋼線表面が粗れることを意味しており、被覆後の表面を平滑にする必要がある場合には用いることができない。
【００１７】
後者の化学的な力は、鋼線の金属表面と被覆樹脂の界面における一般的なキイーとしては単純には言えないが、例えば鋼線等の金属に対してエポキシ樹脂が接着剤として用いられて密着性が得られる。しかし、これは、紫外線硬化型樹脂であるアクリレート樹脂の場合にも同様に密着性が得られるが、化学的結合力としては、金属のように一様な電子分布よりも、例えば水素結合のように電子分布に偏りがある方が密着性が得やすいと考えられる。
【００１８】
鋼線の場合に、その表面の酸素による電子分布の偏りが化学結合力を引き起こすので、鋼線の表面がより酸化されていることが鋼線と被覆樹脂との密着力を高める上で有効である。
また、樹脂の塗布前において、鋼線をバーナー等で加熱することは、鋼線をバーナー火炎中を通過することにより、更に酸化が進むようになり、従って、これも鋼線と被覆樹脂との密着力を高めるのに有効である。
【００１９】
【実施例】
本発明は、以下の実施例により具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を制限しない。
図１の断面構成の樹脂被覆鋼線を製造するために、図２、３の製造工程に従う。
すなわち、図１に示されるように、鋼線１、鋼線の周囲にある表面金属を構成する銅メッキ層２、銅メッキ層２の最外層が酸化された銅層３から構成される鋼線５と、それらを被覆する硬化後の樹脂被覆４とを合わせ樹脂被覆鋼線６が構成されている。
【００２０】
図２、３に記載の製造工程に従うと、予め最外層が酸化された銅で構成される銅メッキ層を表面に持つ鋼線５が順次送られ、硬化前の被覆樹脂７を貯蔵する塗布装置８を経て鋼線５の表面に樹脂７が塗布されて被覆樹脂層を形成し、さらに紫外線照射装置９中を通過して硬化され、樹脂被覆鋼線６が製造されるのである。
【００２１】
図３では、予め最外層が酸化された銅で構成される銅メッキ層を表面に持つ鋼線５が順次送られるが、塗布装置８に送られる前に、バーナー１０の先端の火炎１１中に一定時間通過することにより、鋼線５の最外層の酸化されている銅が、さらに酸化されてその周囲に被覆された樹脂７との密着性をより向上させる。
【００２２】
そこで、鋼線５の表面の酸化の程度と被覆樹脂４の密着性の関係を調べるために、ウレタンアクリレート系樹脂を被覆樹脂４とし、その上に更にウレタンアクリレート系樹脂を塗布し、外径２．５ｍｍφとしたもの１ｃｍ当たりの鋼線の軸方向の引き抜き力を用いた。
【００２３】
その結果、鋼線５の表面の酸化の程度と被覆樹脂４の密着性の関係は、下記表１に示すように鋼線表面が酸化されている程度が大きい方が、酸化されている程度の小さい場合よりも、密着性が良いことが分かった。鋼線表面の酸化の程度については、ＥＳＣＡ法で測定した。
【００２４】
構成元素の原子数で定義すると、酸素／銅＝０．５以上で十分な密着性が得られるが、酸素／銅＝０．２５以上であれば最低の密着性が得られ、酸素／銅＝０．２４以下の場合には必要な密着性が得られなかった。
また、鋼線５の表面の酸化の程度が酸素／銅＝０．２５以上あれば、鋼線５を塗布装置７の前にバーナー１０の火炎１１中を通過させると、更に密着性が向上する。但し、鋼線の表面の酸化の程度が酸素／銅＝０．２４以下の場合には、バーナーの火炎中を通過させても密着性の向上の効果が小さい。
【００２５】
【表１】
0003546481.tif 000002
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、鋼線表面の酸化の程度を、鋼線表面の構成原子数で表した場合に、酸素／金属（銅）の比が少なくとも０．２５以上、望ましくは０．５以上にすると、鋼線と樹脂被覆との密着性を高めることができる。
また、上記酸素／金属（銅）の比が０．２５以上の場合には、鋼線をバーナーの火炎中を通すことにより、更に密着性を高めることができるので、光ファイバケーブル等の分野で、抗張力線のように利用すると効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバケーブル用の樹脂被覆鋼線の横断面の代表的な構造を示す模式図である。
【図２】本発明の樹脂被覆鋼線の製造工程の一つの実施態様を説明する概略図である。
【図３】本発明の樹脂被覆鋼線の製造工程の他の実施態様を説明する概略図である。
【符号の説明】
１  鋼線
２  銅メッキ
３  酸化された銅
４  硬化後の樹脂被覆
５  （酸化された銅含有銅メッキ層を持つ）鋼線
６  樹脂被覆鋼線
７  硬化前の樹脂被覆
８  塗布装置
９  紫外線照射装置
１０  バーナー
１１  火炎
【図１】
0003546481.tif 000003
【図２】
0003546481.tif 000004
【図３】
0003546481.tif 000005