(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ裸線の外周に一次被覆層、二次被覆層、着色層を設けてなる光ファイバ心線を複数本平行に並べ、その上に一括被覆層を被覆して一体化した光ファイバテープ心線において、前記、一次被覆層、二次被覆層、着色層、一括被覆層の各々の断面２次モーメントとヤング率の積の合計と一次被覆層形成樹脂の光ファイバ裸線に対する密着力とテープ心線の心数の積がテープ心線の一括被覆層除去時における加熱温度の雰囲気において下記数１式の関係であることを特徴とする光ファイバテープ心線
【数１】
0004712244.tif 000007
Ｅｐ：テープ心線の一括被覆層除去時の加熱温度における一次被覆層のヤング率
(kgf/mm２)
Ｅｓ：テープ心線の一括被覆層除去時の加熱温度における二次被覆層のヤング率
(kgf/mm２)
Ｅｃ：テープ心線の一括被覆層除去時の加熱温度における着色層のヤング率
(kgf/mm２)
Ｅｒ：テープ心線の一括被覆層除去時の加熱温度における一括被覆層のヤング率
(kgf/mm２)
Ｉｐ：一次被覆層の断面二次モーメント(mm４)
Ｉｓ：二次被覆層の断面二次モーメント(mm４)
Ｉｃ：着色層の断面二次モーメント(mm４)
Ｉｒ：一括被覆層の断面二次モーメント(mm４)
ｎ  ：テープ心線の心数
Ｇｐ：光ファイバテープ心線一括被覆層除去時の加熱温度における一次被覆層のガラス密着力(kgf/mm)
【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テープ心線に関するもので、特に光ファイバテープ心線の被覆層の一括除去時に被覆層が形崩れせずに姿抜けできる光ファイバテープ心線に関するものである
【０００２】
【従来の技術】
近年、大容量データ伝送の需要の増大、特にインターネットに代表される個人の通信回線利用量の飛躍的な増大等により、ＦＴＴＨ(Fiber to the home)化の需要が急激に増大し、光ケーブルネットワークの敷設が急がれている。これらの光ケーブルとして複数本の光ファイバ心線をテープ状に一体化した光ファイバテープ心線を複数本、スロット内に積層した状態で収納した構造の光ファイバケーブルが用いられている。
【０００３】
図１はこのような光ケーブルネットワーク用光ファイバケーブルに用いられる光ファイバ心線１の断面図である。光ファイバ心線１は光ファイバ裸線２の外周表面にファイバ被覆層８が形成されている。このファイバ被服層８は、光ファイバ裸線２の外周表面に紫外線硬化型樹脂で形成した一次被覆層３、さらにその外周に紫外線硬化型樹脂で形成した二次被覆層４、さらにその外周表面に着色紫外線硬化型樹脂で形成した着色層５で構成されている。
【０００４】
図２は図１に示した光ファイバ心線１を複数本並べ紫外線硬化型樹脂からなる一括被覆層６にてテープ状に一体化した光ファイバテープ心線７の断面図である。
このテープ心線７同士を接続する場合、まずテープ心線７端末から一括被覆層６とファイバ被覆層８を加熱型被覆層除去装置で一括して除去する。その後ファイバカッターにて光ファイバ裸線２を切断し、最後に光ファイバ裸線２同士をつき合わせて融着接続する。
【０００５】
図３にテープ心線端末から一括被覆層６とファイバ被覆層８とを一括除去した後のテープ心線端末部の一例を示す。図３（イ）は被覆層除去後、被覆層全体が崩れることなくそのままの形状で姿抜けした状態を示すもので、このように被覆層全体が除去できるのが理想的である。しかし、光ファイバ裸線２と一次被覆層３の密着力が被覆層の剛性に比べ著しく強い場合には、被覆層除去時の圧縮応力に被覆層８が抗しきれず被覆層全体が破壊されて図３（ロ）に示すように蛇腹状に折れ曲がったり、各被覆層同士が剥がれて光ファイバ裸線２上にファイバ被覆層８の一部が残存してしまう場合がある。
従って接続作業の観点から一括被覆層除去時に図３（イ）に示すように、ファイバ被覆層全体が形崩れせずにそのままの形状でパイプ状に姿抜けし、かつ、光ファイバ裸線２上に被覆樹脂が残らないような光ファイバテープ心線が望ましい。
【０００６】
一方、光ケーブルネットワーク用光ファイバケーブルは前述のようにデータトラフィックの増大によりケーブル実装心数の増大と細径化が図られている。そのため、ファイバ被覆層８の薄肉化による集積効率の向上が進められている。
また、近年では海外向けに輸出された光ファイバ心線１が海外メーカーによってテープ化され、ケーブルに使用されているが、海外で用いられている光ファイバテープ心線は国内で一般的に用いられている光ファイバテープ心線に比べ一括被覆層６が薄く、被覆崩れが起き易い。
【０００７】
更に、従来の光ファイバケーブルは、電話局間を接続するいわゆる幹線系で主として使用されてきたが、ＦＴＴＨ化は電話局から末端の個入宅まで光ファイバケーブルが敷設されることを意味する。そのため敷設後のケーブルが従来にはない様々な環境に曝される機会が大幅に増加する。このような悪環境に曝されると光ファイバケーブルのシースが損傷してケーブル内に水が浸入し、光ファイバが長時間浸水した状態に置かれる場合も十分考えられ、浸水に対する配慮も必要となる。
【０００８】
光ファイバは、浸水によってロス増することが少なからず報告されている。光ファイバ心線が長期間浸水された場合、浸水により例えば光ファイバ裸線２と一次被覆層３との界面の密着力が低下した部分に剥離が生じ、そこに水が溜まりブリスタを発生する。光ファイバ裸線２と一次被覆３との界面にブリスタが発生すると光ファイバ裸線２に側圧が加えられる結果となり、マイクロベンドロス増が発生する。
従って耐水性を改善する為には光ファイバ裸線２と一次被覆層３との界面の密着力を上げて界面に水が侵入するのを防止する必要がある。
【０００９】
【本発明が解決しようとする課題】
光ファイバ裸線２と一次被覆層３との密着力を、浸水しても剥離しない程度とし、かつテープ心線１を薄肉化しても一括被覆層除去時に被覆層の形崩れが生じないようにするためには、光ファイバ裸線２との密着力に応じた剛性を一次被覆層３に持たせる必要がある。
このような被覆層除去性の改善については、特開２０００−１１１７６７、特開２０００−１５５２４８、特開２０００−５６１９１などが開示されている。しかし、これらの公開技術は主に被覆層除去後のカス残りを抑制するためのものであり、テープ薄肉化に対する被覆層の形崩れを抑制できるような技術ではない。
【００１０】
【問題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、光ファイバ裸線の外周に一次被覆層、二次被覆層、着色層を設けてなる光ファイバ心線を複数本平行に並べ、その上に一括被覆層を被覆して一体化した光ファイバテープ心線において、前記、一次被覆層、二次被覆層、着色層、一括被覆層の各々の断面２次モーメントとヤング率の積の合計と、一次被覆層を形成する樹脂の光ファイバ裸線との密着力とテープ心線の心数の積がテープ心線の一括被覆層除去時における加熱温度の雰囲気において下記数２式の関係であることを特徴とする光ファイバテープ心線を提供するものである。
【００１１】
【数２】
0004712244.tif 000002
【００１２】
Ｅｐ：テープ心線の一括被覆層除去時の加熱温度における一次被覆層のヤング率
(kgf/mm２)
Ｅｓ：テープ心線の一括被覆層除去時の加熱温度における二次被覆層のヤング率
(kgf/mm２)
Ｅｃ：テープ心線の一括被覆層除去時の加熱温度における着色層のヤング率
(kgf/mm２)
Ｅｒ：テープ心線の一括被覆層除去時の加熱温度における一括被覆層のヤング率
(kgf/mm２)
Ｉｐ：一次被覆層の断面二次モーメント(mm４)
Ｉｓ：二次被覆層の断面二次モーメント(mm４)
Ｉｃ：着色層の断面二次モーメント(mm４)
Ｉｒ：一括被覆層の断面二次モーメント(mm４)
ｎ  ：テープ心線の心数
Ｇｐ：光ファイバテープ心線一括被覆層除去時の加熱温度における一次被覆層のガラス密着力(kgf/mm)
【００１３】
本発明は被覆層の物性と被覆層の構造を上記の範囲に限定することにより、被覆層一括除去時の加熱温度における被覆層の剛性が一次被覆層の光ファイバ裸線との密着力による圧縮応力よりも大きいので被覆層が形崩れすることなくそのままの形状で姿抜けする。
【００１４】
【発明の実施形態】
次に本発明を実施例を参照しながら説明する。
本発明の対象となる一括被覆層除去工程を図４に示す。図において１１は市販のホットストリッパー（加熱型被覆層除去装置)で、ヒーター１３を内蔵している。テープ心線７の端末から被覆層を一括除去するには、該ホットストリッパー１１に光ファイバテープ心線７の端末部を所定長セットし、図４（イ）に示すようにホットストリッパー１１の上下の刃１２で一括被覆層６、被覆層８に切り込みを入れる。その後ヒーター部１３により一定時間加熱して光ファイバ裸線２と一次被覆層３との密着力を低下させ、密着力が低下した後に光ファイバテープ心線７を図（ロ）に示すように他端の方向に引っ張り一括被覆層６と被覆層８を除去する。図４（ハ）は被覆層を除去した状態を示す。
【００１５】
光ファイバテープ心線７の端末から被覆層を一括除去する際、光ファイバ裸線２と一次被覆層３との界面密着力が被覆層の剛性に比べて著しく高いと、光ファイバ裸線２と一次被覆層３との界面で剥離が進行する前に刃部分から加えられる圧縮応力により被覆層８が破壊されてしまう。そのため、一般的には、光ファイバテープ心線７の一括被覆層除去作業は光ファイバ裸線２と一次被覆層３との界面の密着力を下げるため、例えば７０〜１００℃程度に加熱して行われる。
【００１６】
そこで本発明者等はテープ被覆層除去作業時の加熱温度における一次被覆層３を形成する樹脂の光ファイバ裸線２に対する密着力と、各被覆層のヤング率及び被覆厚さが光ファイバテープ心線の被覆層一括除去時の被覆層の形崩れに与える影響を調べた。
その結果、被覆層除去温度における光ファイバ裸線２に対する一次被覆層３の密着力と、各被覆層のヤング率と断面二次モーメントを用いたパラメーターをある範囲に限定すれば一括して被覆層を除去する時の被覆崩れを抑制できることを見出した。
【００１７】
そこで本発明者等は、ウレタンアクリレート系紫外線硬化型オリゴマーとモノマーの配合量及ぴ種類を調整して一次被覆層３、二次被覆層４、着色層５及び一括被覆層６用の紫外線硬化型（ＵＶ）樹脂を準備し表１の組み合わせで常法により光ファイバテープ心線を作成し、各被覆層のヤング率と断面二次モーメントを用いたパラメーターとの関係を検討した。
【００１８】
【表１】
0004712244.tif 000003
【００１９】
かかる検討において、一次被覆層３を形成する樹脂の光ファイバ裸線２との密着力は９０°ピール試験にて評価した。即ち、一次被覆層３を形成する樹脂を石英ガラス基板上に厚さ２００μmで塗布後１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して硬化させた。このシートを１cm幅で切り出し、常温にて５０ｍｍ／ｍｉｎで９０°の方向に引っ張って剥がした際の力を測定した。次いで、この測定を９０℃に加熱した恒温槽にて行った。
【００２０】
また、一次被覆層形成樹脂のヤング率を測定するため、一次被覆層形成樹脂をガラス基板上に２００μm塗布後１０００ｍｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射してシートを作成した。このシートから幅６mmの短冊片を切り出し、標線間距離２５ｍｍ、引張速度１mm／ｍｉｎで９０℃の恒温槽内で引張り２．５％歪み時の応力からヤング率を測定した。更に、光ファイバテープ心線の被覆層除去性を評価するため各光ファイバテープ心線を図４に示すホットストリッパー(古河電工製S２１８C)１１を使用し引張速度５０mm／minで一括被覆層除去を行い、被覆層がパイプ状に姿抜けするか否かを試験した。この時の加熱部の温度は９０℃とした。
【００２１】
一般に柱に加重が加わり座屈が生じるときの座屈加重Ｗｋは数３式で示される。
【数３】
0004712244.tif 000004
C:端末係数、E:ヤング率、I:断面二次モーメント、L:柱の長さ
【００２２】
従って光ファイバテープ心線の一括被覆層除去時の加熱温度における被覆部分の座屈加重Ｗｋ(ｔｏｔａｌ)は数４式のように表される。
【００２３】
【数４】
0004712244.tif 000005
【００２４】
一方光ファイバテープ心線の一括被覆層除去時に、被覆層部分は圧縮応力を受ける。この圧縮応力は光ファイバ裸線２と一次被覆層３の密着力が強いほど大きくなると考えられる。従ってこのWk(total)を一次被覆層形成樹脂の光ファイバ裸線に対する密着力と光ファイバテープ心線の光ファイバ裸線心数の積で割った値は座屈加重と光ファイバテープ心線の一括被覆層除去時に被覆層に加わる圧縮応力の比Ｋとなる。従って、この値Ｋが大きいほど被覆層は崩れ難くパイプ状に姿抜けし易くなる。
【００２５】
【数５】
0004712244.tif 000006
【００２６】
表１にこれらの実施例１〜３、比較例１〜３の評価結果を併記して示す。表１から分かるように、座屈加重と光ファイバテープ心線の一括被覆層除去時に被覆層に加わる圧縮応力の比Ｋを１．７以上、即ち、各被覆層を形成する樹脂の物性と光ファイバテープ心線の被覆構造が前記数１式を満足すれば、座屈加重が光ファイバ裸線と一次被覆層界面との密着力の合計よりも充分に大きいので被覆層除去時の被覆崩れを抑制でき被覆層除去性の良好な光ファイバテープ心線が得られる。
【００２７】
本発明は、上記実施例で明らかなように、数１式を満足するように各被覆層を形成する樹脂の物性と光ファイバテープ心線の被覆構造とを選定することにより、光ファイバテープ心線相互の接続時に、心線端末部から被覆層を一括して、被覆層が形崩れすることなく除去でき、接続作業が極めて容易になる。
また、光ファイバ裸線２と一次被覆層３との界面の密着力を光ファイバケーブルが長時間浸水した状態に置かれても、該界面が剥離しない強度に保ち、かつ、接続作業が容易となる被覆層の設計が可能となり、ＦＴＴＨ化に適した光ファイバテープ心線を提供することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、上記のように光ファイバ裸線の外周に一次被覆層、二次被覆層、着色層を設けてなる光ファイバ着色心線を複数本平行に並べ、その上に一括被覆層を被覆して一体化した光ファイバテープ心線において、前記、一次被覆層、二次被覆層、着色層、一括被覆層の各々の断面２次モーメントとヤング率の積の合計と一次被覆材の光ファイバ裸線密着力とテープ心数の積がテープ心線の一括被覆層除去時にかける加熱温度の雰囲気において数１式の関係を満足しているのでテープ一括被覆層除去時の被覆崩れがなく接続性の良好な光ファイバテープ心線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバ心線を示す断面図である。
【図２】光ファイバテープ心線を示す断面図である。
【図３】光ファイバテープ心線の被覆層除去状態を示す説明図である。
【図４】光ファイバテープ心線のホットストリッパーによる一括被覆層除去工程の初期段階を示す説明図である。
【符号の説明】
１            光ファイバ心線
２            光ファイバ裸線
３            一次被覆層
４            二次被覆層
５            着色層
６            一括被覆層
７            光ファイバテープ心線
８            ファイバ被服層
１１            ホットストリッパー
【図１】
0004712244.tif 000008
【図２】
0004712244.tif 000009
【図３】
0004712244.tif 000010
【図４】
0004712244.tif 000011