(57)【要約】【課題】電気ケーブルとの併設ができ、ノンハロゲン化が可能で、取り扱い性がよく経時安定性のある防湿層を備えた光ケーブルを提供する。【解決手段】複数本の光ファイバが収納された集合コア２の外周を防湿層３で覆い、その外側をポリエチレンのシース４で被覆した光ケーブルであって、防湿層３は、ＪＩＳ Ｋ７１２９Ａに基づく乾湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による透湿度が１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下の非導電性かつ非ハロゲンの材料で形成されている。前記の防湿層は、防湿性を有するプラスチックフィルムの巻き付けにより形成され、または、防湿性物質をコーティングしたプラスチックフィルムの巻き付けにより形成することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の光ファイバが収納された集合コアの外周を防湿層で覆い、その外側をポリエチレンのシースで被覆した光ケーブルであって、
前記防湿層は、ＪＩＳ Ｋ７１２９Ａに基づく乾湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による透湿度が１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下の非導電性かつ非ハロゲンの材料で形成されていることを特徴とする光ケーブル。
【請求項２】
前記防湿層が、防湿性を有するプラスチックフィルムの巻き付けにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル。
【請求項３】
前記防湿層が、防湿性物質をコーティングしたプラスチックフィルムの巻き付けにより形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光ケーブル。
【請求項４】
前記プラスチックフィルムの巻き付けの重なり部分が、互いに溶着されていることを特徴とする請求項２または３に記載の光ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の光ファイバを収納した集合コアを防湿層で覆い、その外側をポリエチレンのシースで被覆した光ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバは水分に弱く、吸湿することで強度の劣化や伝送特性が悪化してファイバ寿命が短くなる。このため、地中管路内に敷設するような光ケーブルは、雨水等に浸されたような場合でも問題がないように防湿機能を備えていることが求められる。従来、吸水テープ（止水テープとも言う）により、ケーブル内に入り込んだ水が、ケーブル長手方向に走らないようにしている。しかし、シース（通常、ポリエチレン）および吸水テープだけでは、大気中の湿気の浸入を阻止することは難しい。
【０００３】
このため、例えば、特許文献１にはシース内面にアルミニウムテープを溶着したＬＡＰシースを用いることが開示されている。また、特許文献２には、シースの内側にポリ塩化ビニリデンの押出し成形による防湿層を設けることが開示され、特許文献３には、アルミニウム箔もしくは樹脂フィルムとの積層アルミニウム箔を遮水フィルムとすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２２１２０９号公報
【特許文献２】実開平４−２２７０７号公報
【特許文献３】特開昭６２−１８４４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１または３に開示のように、シースの内側にアルミニウムの金属箔等を配することで、ケーブル内への湿気の浸入を防止することができる。しかしながら、光ケーブルを電気ケーブルと同じ地中管路に敷設するような場合、アルミニウムの金属箔は電気ケーブルから生じる電界により、光ケーブル内の光ファイバの伝送特性に好ましくない影響を与える。
【０００６】
一方、特許文献２に開示されるように、非金属のポリ塩化ビニリデン（ＰＶＣＤ）を用いて防湿層を成形することで電界の影響を回避することができる。しかし、ＰＶＣＤの使用は、環境汚染対策としてのノンハロゲン化を進めることができないという問題がある。また、防湿層が押出し成形により形成されているため粘着性があり取り扱いにくく、また、可塑剤を含むため経時安定性が十分でないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、電気ケーブルとの併設ができ、ノンハロゲン化が可能で、取り扱い性がよく経時安定性のある防湿層を備えた光ケーブルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による光ケーブルは、複数本の光ファイバが収納された集合コアの外周を防湿層で覆い、その外側をポリエチレンのシースで被覆した光ケーブルであって、防湿層は、ＪＩＳ Ｋ７１２９Ａに基づく乾湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による透湿度が１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下の非導電性かつ非ハロゲンの材料で形成されていることを特徴とする。
【０００９】
前記の防湿層は、防湿性を有するプラスチックフィルムの巻き付けにより形成され、または、防湿性物質をコーティングしたプラスチックフィルムの巻き付けにより形成することができる。さらには、プラスチックフィルムの巻き付けの重なり部分が、互いに溶着されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、防湿層を、所定値以下の透湿度を有する防湿用フィルムを光ファイバの集合コアを巻き付けることにより形成しているので、粘着性がなく取り扱い性がよい。また、防湿用フィルムは、厚さが均一で経時安定性がよく、ケーブル内への湿気の浸入をケーブル全長にわたって効果的に抑制することが可能となる。また、防湿層は、非導電性かつ非ハロゲンの防湿層で形成しているので、電気ケーブルとの併設ができ、かつノンハロゲン化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による光ケーブルの概略を説明する図である。
【図２】本発明に用いる防湿用フィルムの構造例を説明する図である。
【図３】本発明における防湿層の形態を説明する図である。
【図４】本発明による光ケーブル内への湿気の浸入状態の調査結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は光ケーブルの概略を示し、図１（B）はスロット形光ケーブルへの適用例を説明する図である。図中、１，１’は光ケーブル、２は集合コア、３は防湿層、４はシース、５はスロットロッド、５ａはスロット溝、６はテンションメンバ、７は光ファイバ心線、８は押え巻きを示す。
【００１３】
本発明による光ケーブル１は、図１（Ａ）に示すように、複数本の光ファイバが収納され束ねられた状態の集合コア２の外側を防湿層３で覆い、その外周をシース（外被とも言う）４で被覆した構造の光ケーブルを対象とする。本発明における集合コア２とは、複数本の光ファイバ心線を介在等を介して集合させ、その外側を押え巻き（上巻きとも言う）等を用いて束ねた状態のもの、または、次に説明する図１（Ｂ）に示すように、スロットロッドに複数枚の光ファイバテープ心線を収納し、押え巻き等により保持した状態のものを言うものとする。
【００１４】
図１（Ｂ）は、地下管路等に敷設される幹線用の光ケーブルとして多用されているスロット形の光ケーブル１’である。この光ケーブル１’は、中心にテンションメンバ（抗張力体とも言う）６を埋設一体化し、複数のスロット溝５ａを設けたプラスチック材からなるスロットロッド（スペーサロッドとも言う）５により構成される。スロットロッド５のスロット溝５ａは、螺旋状またはＳＺ状に形成され、スロット溝５ａ内には複数本の光ファイバ心線またはテープ状の光ファイバ心線７（以下、テープ心線を含めて光ファイバ心線と言う）が収納される。
【００１５】
光ファイバ心線７がスロット溝５ａ内に収納された状態で、スロットロッド５の外周に押え巻き８が施される。この押え巻き８は、スロット溝５ａに収納された光ファイバ心線７が飛び出さないように保持すると共に、シース４の成形時の熱絶縁層、あるいは、光ケーブル内への止水のため吸水剤を付与して吸水層として機能させることもできる。また、押え巻き８は、螺旋状に巻き付ける横巻き、または、長手方向の縦添えして巻き付けるかのいずれかの形態を用いることができ、押え巻き８が施された状態で、上述したように集合コア２とされる。
【００１６】
シース４は、ポリエチレンまたは難燃ポリエチレン樹脂の押出し成形で形成されるが、このシース４により浸水を抑制することはできても、表面からの湿気の浸入を完全に阻止することまでは難しい。このため、長期間の間には湿気がシースを透過してケーブル内に浸入する。また、押え巻き８によるも、吸水フィルムの使用でケーブル長手方向の走水は阻止することはできても、径方向からの浸入してくる湿気を防止するには十分でない。
【００１７】
本発明の特徴とするところは、上記の集合コア２とシース４との間に配される防湿層３の構成にあり、防湿層３は所定値以下の透湿度を有し、外部の湿気がシース４を透過してケーブル内に浸入するのを防止する。防湿層３は、層が厚ければ厚いほど、湿気に対する透湿度を小さくすることができるが、ケーブル外径が太くなり、管路内への収納が難しくなることがある。このため、防湿層の厚さをあまり厚くすることなく、所定の透湿度以下とする必要がある。
【００１８】
本発明においては、種々調査の結果、防湿層３の透湿度は、ＪＩＳ Ｋ７１２９Ａに基づく乾湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）で、１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であれば、光ファイバに対して実質的に問題ない状態とすることが確認されている。この透湿度は、防湿層３に金属箔を用いることにより容易に実現することができるが、電気ケーブルとの併設ができなくなるため、本発明は、非金属性（非導電性）の材料で実現することにある。また、ノンハロゲンの光ケーブルを実現するために、非ハロゲン材で形成する。
【００１９】
また、防湿層３は、シース４の成形と同様に押出し成形で形成することも可能であるが、押出し成形の場合は、成形厚さをあまり薄くすることができず、さらに均一厚さに管理する必要があり、コスト的にも高くなる。このため、防湿層を予めフィルム状に形成し、これを集合コア２の外側に巻き付ける形態が好ましい。この形態によれば、押出し成形よりは薄い層で防湿層の形成を実現でき、粘着性がなく取り扱い性もよくなる。
【００２０】
図２は、本発明の光ケーブルに用いる防湿用フィルムの構成例を説明する図で、図２（Ａ）は１層の防湿コート層を有する例、図２（Ｂ）は２層の防湿コート層を有する例である。図中、３’は防湿用フィルム、３ａはベースフィルム層、３ｂは防湿コート層、３ｃ、３ｃ’はコーティング層を示す。
【００２１】
図２（Ａ）に示す防湿用フィルム３’は、例えば、ベースフィルム層３ａ、防湿コート層３ｂ、コーティング層３ｃの順で３層により構成され、幅が１５〜６０ｍｍ程度のテープ状とされる。ベースフィルム層３ａは、防湿用フィルムの基材とされるもので、厚さが５０μｍ程度の樹脂フィルムからなり、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、延伸ぽリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、非晶質ポリオレフィン（ＡＰＯ）などが用いられる。
【００２２】
防湿コート層３ｂは、湿気の透過を抑制する層となるもので、ベースフィルム層３ａ上に、アルミナ、シリカ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）などの非導電性で非ハロゲンの防湿物質をコーティングして形成される。なお、２種類以上のものを多層にコーティングした多元コート層としてもよい。これらの物質のコーティングには、ＰＶＤやＣＶＤによる蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどの方法が用いられる。なお、防湿コート層３ｂは、予め薄い樹脂フィルムにコーティングされ、フィルム状（例えば、厚さ１２〜２０μｍ位）にしたものをベースフィルム層３ａ上に接着積層するようにしてもよい。
【００２３】
防湿コート層３ｂの露出面に形成されるコーティング層３ｃは、必ずしも必要とするものではないが、防湿コート層３ｂの保護や防湿性向上、ヒートシールやシースとの接着のために設けるようにしてもよい。このコーティング層３ｃは、ベースフィルム層３ａと同様な樹脂剤をコーティングして形成することができ、厚さは１０μｍ程度とされる。また、コーティング層３ｃは、予めフィルム状にしたものを防湿コート層３ｂ上に接着積層するようにしてもよい。
【００２４】
図２（Ｂ）に示す防湿用フィルム３’は、図２（Ａ）の防湿用フィルムに、さらにもう１層の防湿コート層３ｂを加えた、２層の防湿コート層３ｂを有する構成としたものである。ベースフィルム層３ａ、防湿コート層３ｂ、コーティング層３ｃは、図２（Ａ）で説明したのと同様の材料とコーティング方法で形成することができる。なお、中間のコーティング層３ｃには、上下の防湿コート層３ｂを接着する機能をもたせることができ、鎖線で示す最上層のコーティング層３ｃ’は、上記と同様にあってもなくてもよい。
【００２５】
この他に、防湿コート層３ｂとして、非ハロゲン系の透湿度の小さい樹脂材を防湿コート層とすることができ、ベースフィルム層３ａ上に塗布、散布、浸漬などの方法を用いてコーティングすることもできる。また、例えば、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）や高密度ポリエチレンをベースとする透湿度の小さいプラスチックフィルムは、積層構造を用いることなく直接巻き付けるようにしてもよい。
【００２６】
図３は、上述した防湿用フィルム３’をテープ状にして、集合コア２の外側に巻き付ける形態を説明する図で、図３（Ａ）は横巻きで重ね巻きする例を示し、図３（Ｂ）は縦添えで重ね巻きする例を示す。
光ケーブルの集合コア２上に巻き付けられた防湿用フィルム３’は、ある程度の重なり幅Ｄをもたせることにより重ね部分の隙間を通しての湿気の浸入を抑制する。この重なり幅Ｄは、フィルムテープ幅の１／５〜１／２幅の重ねピッチで、少なくとも２ｍｍ以上の重なり幅が得られるように巻き付けられていることが好ましい。
【００２７】
また、図３（Ｂ）に示すように、光ケーブル１の集合コア２上に防湿用フィルム３’を縦添えで巻き付けるようにしてもよく、横巻きと同様に重なり幅Ｄを持たせて縦添えする。しかし、光ケーブルを小径で曲げたときに防湿層が開くことがあり、実用上は図３（Ａ）に示す横巻きの形態が好ましい。
【００２８】
また、防湿用フィルム３’を上記のようにして巻き付けた場合、重なり部分を互いに溶着させることによりこの部分の密封性を高め、また、ケーブルの曲げにより隙間が生じるのを防止することができる。この、重なり部分の溶着は、防湿用フィルムのベースフィルム層または最上層のコーティング層に熱可塑性樹脂を用い、シースの押出し成形時の熱により溶着させることができる。
【００２９】
また、光ケーブルの中間分岐等でケーブル内の光ファイバ心線を取り出す場合がある。この場合は、シースを部分的に除去（ケーブル長で３０ｃｍ〜５０ｃｍ位）すると共に、上述した防湿用フィルム３’で形成された防湿層３も部分的に除去される。このため、防湿用フィルム３’のテープエッジ部分に切裂きの始端となるマジックカットあるいは切れ目を入れておくと引き剥がし易く、中間分岐の作業性をよくすることができる。この他、防湿層の内側に引裂き紐を配して、解体し易いようにしてもよい。
【００３０】
上述した種々の形態の防湿層を備えた光ケーブルの試料１〜１１について、その透湿度とケーブル内への水分の浸入状態の調査結果を示したものである。試料とした光ケーブルは、図１（Ｂ）に示したスロット形光ケーブルで、スロットロッドの外周に吸水テープを巻き付けた形態の集合コアの外径が１５ｍｍ、シースをポリエチレン樹脂により厚さ１.８ｍｍ〜２.０ｍｍで成形し、吸水テープとシースとの間に配する防湿用フィルム（図２）の構造、材料等を異ならせた防湿層を配したものである。
【００３１】
試料とされた光ケーブルは、それぞれ８０ｃｍの長さに切断し、その両端を封止したうえで、Ｕ字状に折り曲げて中央部５０ｃｍ以上を１週間６０℃の水槽に浸漬し、その後解体して、中央部３０ｃｍの領域のケーブル内に水泡が有るか無いか（顕微鏡観察）を調べた。
なお、透湿度（＊１）は、ＪＩＳ Ｋ７１２９Ａに基づく乾湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による測定値で、単位は（ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）である。
【００３２】
試料１は、防湿用フィルムを、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に、シリカをＰＶＤコーティングした厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムを接着積層して形成した。この防湿用フィルムの透湿度は、１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍで、これを防湿層とした光ケーブルは、水槽浸漬後の集合コア内の水泡は、認められなかった。
【００３３】
試料２は、防湿用フィルムを、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム上に、シリカをＰＶＤコーティングした厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムを接着積層し、その上にコーティング層（ポリエチレン）を施した。この防湿用フィルムの透湿度は、０.０５ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍで、これを防湿層とした光ケーブルは、水槽浸漬後の集合コア内の水泡は、認められなかった。
【００３４】
試料３は、防湿用フィルムを、厚さ５０μｍのエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＯＨ）系のナイロン（Ｎｙ）フィルム上に、シリカをＰＶＤコーティングした厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムを接着積層し、その上にコーティング層（ポリエチレン）を施した。この防湿用フィルムの透湿度は、０.０７ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍで、これを防湿層とした光ケーブルは、水槽浸漬後の集合コア内の水泡は、認められなかった。
【００３５】
試料４は、防湿用フィルムを、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム上に、シリカをＣＶＤコーティングした厚さ１５μｍのＰＥＴフィルムを接着積層して形成した。この防湿用フィルムの透湿度は、０.２ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍで、これを防湿層とした光ケーブルは、水槽浸漬後の集合コア内の水泡は、認められなかった。
【００３６】
試料５は、防湿用フィルムを、厚さ５０μｍのＮｙフィルム上に、シリカをＣＶＤコーティングした厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムを接着積層して形成した。この防湿用フィルムの透湿度は、０.７ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍで、これを防湿層とした光ケーブルは、水槽浸漬後の集合コア内の水泡は、認められなかった。
【００３７】
試料６は、防湿用フィルムを、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム上に、アルミナをＰＶＤコーティングした厚さ２０μｍのＰＥＴフィルムを接着積層して形成した。この防湿用フィルムの透湿度は、０.３ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍで、これを防湿層とした光ケーブルは、水槽浸漬後の集合コア内の水泡は、認められなかった。
【００３８】
試料７は、防湿用フィルムを、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム上に、アルミナとシリカを２元蒸着した厚さ１５μｍのＰＥＴフィルムを接着積層して形成した。この防湿用フィルムの透湿度は、０.３ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍで、これを防湿層とした光ケーブルは、水槽浸漬後の集合コア内の水泡は、認められなかった。
【００３９】
試料８は、防湿用フィルムを、厚さ５０μｍのポリビニルアルコール樹脂（ＰＶＡ）フィルム上に、シリカをＰＶＤコーティングした厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムを接着積層して形成した。この防湿用フィルムの透湿度は、０.８ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍで、これを防湿層とした光ケーブルは、水槽浸漬後の集合コア内の水泡は、認められなかった。
【００４０】
試料９は、防湿用フィルムを、厚さ５０μｍのＮｙフィルム上に、アルミナをＣＶＤコーティングした厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムを接着積層して形成した。この防湿用フィルムの透湿度は、１.４ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍで、これを防湿層とした光ケーブルは、水槽浸漬後の集合コア内に水泡が存在していることが認められた。
【００４１】
試料１０は、防湿用フィルムを、厚さ５０μｍのＮｙフィルム上に、アルミナをＰＶＤコーティングした厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムを接着積層して形成した。この防湿用フィルムの透湿度は、２.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍで、これを防湿層とした光ケーブルは、水槽浸漬後の集合コア内に水泡が存在していることが認められた。
【００４２】
試料１１は、防湿用フィルムに、蒸着物質無しの厚さ２０μｍの２軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）フィルムを用いた。このフィルムの透湿度は、７.５ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍで、これを防湿層とした光ケーブルは、水槽浸漬後の集合コア内に水泡が存在していることが認められた。
【００４３】
図４の調査結果によれば、試料１〜８は、集合コア上に形成された防湿層の透湿度がいずれも、ＪＩＳ Ｋ７１２９Ａに基づく乾湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による測定値で、１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下で、水槽浸漬後のケーブル内への水分の透湿は認められず、本発明の実施に用いることが可能であった。試料９〜１１は、ケーブル内への水分の透湿があり、本発明の実施には不適とされた。
【符号の説明】
【００４４】
１，１’…光ケーブル、２…集合コア、３…防湿層、３’…防湿用フィルム、３ａ…ベースフィルム層、３ｂ…防湿コート層、３ｃ，３ｃ’…コーティング層、４…シース、５…スロットロッド、５ａ…スロット溝、６…テンションメンバ、７…光ファイバ心線、８…押え巻き。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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