(57)【要約】【課題】      光ファイバコードの軽量化。【解決手段】  光ファイバコード１０は、中央に配置された光ファイバ素線１２と、被覆層１４とを備えている。被覆層１４は、熱接着性複合フィラメント１６、および、当該熱接着性複合フィラメント１６と熱接着性を有しないフィラメント１８とを混在させた混合フィラメントを備え、この混合フィラメントを光ファイバ素線１２の外周に縦添えした状態で、熱接着性複合フィラメント１６を熱接着することにより、所定厚みの環状に形成される。熱接着性複合フィラメント１６は、芯部となる補強繊維１６０を高融点成分とし、鞘部となる熱可塑性樹脂マトリックス１６１を低融点成分とする。この場合、マトリックス１６１は、芯部となる補強繊維１６０および熱接着性を有しないフィラメント１８のそれぞれの融点よりも２０℃以上低い融点のものを選択する。【選択図】  図１
2005292312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に配置される光ファイバ素線と、
前記光ファイバ素線の外周に被覆形成される被覆層とを備えた光ファイバコードにおいて、
前記被覆層は、熱接着性複合フィラメント、および、当該熱接着性複合フィラメントと熱接着性を有しないフィラメントを混在させた混合フィラメントを備え、
前記被覆層を、前記混合フィラメントを前記光ファイバ素線の外周に縦添えした状態で、前記熱接着性複合フィラメントを熱接着して形成することを特徴とする光ファイバコード。
【請求項２】
前記被覆層は、前記光ファイバ素線の外周に、前記熱接着性を有しないフィラメントを密に配置し、その外周に熱接着性複合フィラメントと熱接着性を有しないフィラメントとを混在させて配置することを特徴とする請求項１記載の光ファイバコード。
【請求項３】
前記熱接着性複合フィラメントは、鞘芯構造であって、鞘成分の融点が、芯成分および前記フィラメントのそれぞれの融点よりも２０℃以上低くすることを特徴とする請求項１または２記載の強化光ファイバコード。
【請求項４】
前記熱接着性複合フィラメントは、前記鞘成分が高密度ポリエチレンで、前記芯成分がアイソタクチックポリプロピレンからなり、
前記熱接着性を有しないフィラメントが、アイソタクチックポリプロピレンの単一成分からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の光ファイバコード。
【請求項５】
前記熱接着性複合フィラメントの鞘芯比は、鞘：芯の比率を、３：７〜７：３の範囲内に設定することを特徴とする請求項４記載の光ファイバコード。
【請求項６】
前記熱接着性複合フィラメントと、当該熱接着性複合フィラメントと熱接着性を有しないフィラメントの配合比は、断面積割合で、前記熱接着性を有しないフィラメントの割合を、５〜５０％の範囲内に設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の光ファイバコード。
【請求項７】
前記熱接着性複合フィラメントと、当該熱接着性複合フィラメントと熱接着性を有しないフィラメントは、いずれか一方もしくは双方に捲縮を設けることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の光ファイバコード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ファイバ素線を、補強繊維と、これを一体的に結着する熱可塑性樹脂マトリックスとからなる強化被覆層で保護被覆した構造の光ファイバコードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ素線を、補強繊維とこれを結着する熱可塑性樹脂マトリックスとからなる強化被覆層で保護被覆した構造の光ファイバコードは、従来のルースタイプの構造に比べて、光ファイバコード径を小さくすることができ、抗張力繊維の使用量の低減による低コスト性、さらには、接続用コネクタの取り付け作業時における利便性の向上などが期待されている。
【０００３】
このような構造の光ファイバコードは、同じタイト型である繊維強化熱硬化性合成樹脂被覆（ＦＲＰ被覆）タイプと比べると、柔軟性に勝り、マイクロベンドによる伝送損失の増加も少ないという利点がある。
【０００４】
ところで、この種の光ファイバコードは、様々な環境下で使用することを想定して、温度変化による伝送損失の変動が少なくなるように規定されているが、従来の、光ファイバ素線を補強繊維とこれを結着する熱可塑性樹脂マトリックスとからなる強化被覆層で保護被覆した構造の光ファイバコードは、タイト構造であるがゆえに、ヒートサイクルによる光伝送損失の変動が大きくなるという問題があった。
【０００５】
そこで、本出願人は、このような課題を解決するために、新たな構造の光ファイバコードを開発し、特許文献１でこれを提案している。特許文献１に開示されている光ファイバコードは、中央に配置される光ファイバ素線と、この光ファイバ素線の外周に被覆形成され、補強繊維束を縦添えした非結着補強繊維層と、この非結着補強繊維層の外周に被覆形成され、熱可塑性樹脂で補強繊維を一体的に結着した強化被覆層とを有している。
【０００６】
このように構成された光ファイバコードによれば、ヒートサイクルによる光伝送損失を低減することができるが、以下に説明する技術的な課題もあった。
【特許文献１】特開２００３−７５６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
すなわち、特許文献１に開示されている光ファイバコードは、補強繊維とこれを結着する熱可塑性樹脂マトリックスとからなる強化被覆層で保護被覆した構造を備えているので、被覆層中に含まれる空隙が少なく、例えば、発泡ポリエチレン被覆などと比較して、ケーブルの重量が大きくなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、重量の低減が可能になる光ファイバコードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、中央に配置される光ファイバ素線と、前記光ファイバ素線の外周に被覆形成される被覆層とを備えた光ファイバコードにおいて、前記被覆層は、熱接着性複合フィラメント、および、当該熱接着性複合フィラメントと熱接着性を有しないフィラメントを混在させた混合フィラメントを備え、前記被覆層を、前記混合フィラメントを前記光ファイバ素線の外周に縦添えした状態で、前記熱接着性複合フィラメントを熱接着して形成するようにした。
【００１０】
このように構成した光ファイバコードによれば、被覆層は、熱接着性複合フィラメント、および、当該熱接着性複合フィラメントと熱接着性を有しないフィラメンとを混在させた混合フィラメントを備え、被覆層を、混合フィラメントを光ファイバ素線の外周に縦添えした状態で、熱接着性複合フィラメントを熱接着して形成するので、熱接着性を有しないフィラメントの外周に空隙が形成され、空隙の分だけ、全体重量の低減が図れる。
【００１１】
前記被覆層は、前記光ファイバ素線の外周に、前記フィラメントを密に配置し、その外周に熱接着性複合フィラメントを配置することができる。
【００１２】
前記熱接着性複合フィラメントは、鞘芯構造であって、鞘成分の融点が、芯成分および前記フィラメントのそれぞれの融点よりも２０℃以上低くすることができる。
【００１３】
前記熱接着性複合フィラメントは、前記鞘成分が高密度ポリエチレンで、前記芯成分がアイソタクチックポリプロピレンからなり、前記フィラメントが、アイソタクチックポリプロピレンの単一成分から構成することができる。
【００１４】
前記熱接着性複合フィラメントの鞘芯比は、鞘：芯の比率を、３：７〜７：３の範囲内に設定することができる。
【００１５】
前記熱接着性複合フィラメントと、当該熱接着性複合フィラメントと熱接着性を有しないフィラメントの配合比は、断面積割合で、前記熱接着性を有しないフィラメントの割合を、５〜５０％の範囲内に設定することができる。
【００１６】
前記熱接着性複合フィラメントと、当該熱接着性複合フィラメントと熱接着性を有しないフィラメントは、いずれか一方もしくは双方に捲縮を設けることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる光ファイバコードによれば、被覆層が、熱接着性複合フィラメント、および、当該熱接着性複合フィラメントと熱接着性を有しないフィラメントとを混在させた混合フィラメントを備え、混合フィラメントを光ファイバ素線の外周に縦添えした状態で、熱接着性複合フィラメントを熱接着するので、熱接着性を有しないフィラメントの外周に空隙が形成され、空隙の分だけ、全体重量の低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明にかかる光ファイバコードの第１実施例を示している。同図に示した光ファイバコード１０は、中央に配置された光ファイバ素線１２と、被覆層１４とを備えている。
【００２０】
被覆層１４は、熱接着性複合フィラメント１６、および、当該熱接着性複合フィラメント１６と熱接着性を有しないフィラメント１８とを混在させた混合フィラメントを備え、この混合フィラメントを光ファイバ素線１２の外周に縦添えした状態で、熱接着性複合フィラメント１６を熱接着することにより、所定厚みの環状に形成される。
【００２１】
光ファイバ素線１２は、図１では、単心線を例示しているが、複数心線を具備したテープ心線、さらには、積層した複数のテープ心線であっても良い。熱接着性複合フィラメント１６は、例えば、高融点成分と低融点成分とを有する鞘芯構造の複合繊維で構成することができる。
【００２２】
この場合、熱接着性複合フィラメント１６は、芯部となる補強繊維１６０を高融点成分とし、鞘部を低融点成分とし、熱可塑性樹脂マトリックス１６１ないしは接着交点とする。また、この場合、鞘部は、芯部となる補強繊維１６０および接着性を有しないフィラメント１８のそれぞれの融点よりも２０℃以上低い融点のものを選択する。
【００２３】
なお、図１において、被覆層１４の白地で示した部分は、その一部を同図に拡大して示した熱接着性複合フィラメント１６の部分であり、この部分にも拡大図に示すような空隙が存在する。
【００２４】
本実施例の場合、熱接着性複合フィラメント１６は、鞘成分が高密度ポリエチレンで、芯成分がアイソタクチックポリプロピレンからなる鞘芯構造の複合繊維を好適に採用することができる。
【００２５】
この場合、熱接着性複合フィラメント１６と熱接着性を有しないフィラメント１８は、アイソタクチックポリプロピレンの単一成分から構成することができ、このような組合わせを採用すると、空隙率が高く、非常に軽量な光ファイバコードとすることができる。
【００２６】
なお、図１に示した例では、フイラメント１８は、複数本を束ねたマルチフィラメントから構成されている。また、鞘成分が高密度ポリエチレンで、芯成分がアイソタクチックポリプロピレンからなる鞘芯構造の複合繊維の場合、鞘芯比は、鞘成分の比率が３／１０未満では、十分な接着性が得られないため、ＦＲＴＰ化が不十分になり、芯成分の比率が３／１０未満では、十分な補強効果が得られないため、３：７〜７：３の範囲が好ましい。
【００２７】
さらに、フィラメント１８は、抗張力が必要な場合には、例えば、アラミド繊維，ガラス繊維，ポリエステル繊維などの高強度・高弾性率の補強繊維を混在させても良い。
【００２８】
熱接着性複合フィラメント１６と熱接着性を有しないフィラメント１８は、混在させた混合フィラメントの状態で、光ファイバ素線１０の外周に縦添えして、その後に、低融点成分の熱可塑性樹脂マトリックス１６１を溶融させて、高融点成分の補強繊維１６０を一体的に結着させる。
【００２９】
この際の混在手段は、例えば、光ファイバ素線１０の外周に縦添えする際に、小デニールに分けたマルチフィラメント束を、混在配置し、集合時に混在させる方法以外に、予め、公知のインターミングル（コミングル）法により、混在フィラメントを作製したものを用いることも可能である。
【００３０】
図３は、インターミングル法により混在フィラメントを作成した場合の一例の模式図であって、同図に示した混在フィラメントでは、単一のフィラメント１８が、熱接着性複合フィラメント１６の一部にランダムに混在されていて、このような混在フィラメンで図１に示した被覆層１４を形成することもできる。
【００３１】
混在フィラメントを構成する熱接着性複合フィラメント１６と熱接着性を有しないフィラメント１８とには、少なくともいずれか一方、もしくは双方に、自身に捲縮を有するものを採用することができ、この場合の捲縮の付与方法は問わない。
【００３２】
各フィラメント１６，１８に捲縮を施したものを用いると、フィラメント１６，１８同士の絡み性が高まったり、集束させて光ファイバ被覆層１４とした際に、空隙をその反発で形成し易くするなどの効果が得られる。
【００３３】
熱接着性複合フィラメント１６と熱接着性を有しないフィラメント１８の好ましい配合比は、断面積割合で、フィラメント１８が５％以上、５０％以下にする。この場合、５％未満では、十分な軽量効果が得られず、５０％を超えると、ＦＲＴＰ化が不十分となる。
【００３４】
なお、より一層の軽量化を望む場合には、熱接着性複合フィラメント１６と熱接着性を有しないフィラメント１８のいずれか一方ないしは双方に中空フィラメントを用いることができる。
【００３５】
この場合に中空フィラメントには、例えば、ドーナツ断面や、レンコン状ないしは田の字状の空隙を有するものから選択され、中空繊維は、ポリエチレンのホモポリマー，ポリプロピレン、あるいはこれらを主成分とする各種共重合体，各種変性樹脂などや、各種フッ素樹脂などを用いることができる。
【００３６】
以上のように構成した光ファイバコード１０によれば、被覆層１４は、熱接着性複合フィラメント１６、および、当該熱接着性複合フィラメント１６と熱接着性を有しないフィラメント１８とを混在させた混合フィラメントを備え、被覆層１４を、混合フィラメントを光ファイバ素線１２の外周に縦添えした状態で、熱接着性複合フィラメント１６を熱接着して形成するので、熱接着性を有しないフィラメント１４の外周に空隙が形成され、空隙の分だけ、全体重量の低減が図れる。
【実施例２】
【００３７】
図２は、本発明にかかる光ファイバコードの第２実施例を示しており、上記実施例と同一もしくは相当する部分には、同じ符号を付している。同図に示した光ファイバコード１０ａは、中央に配置された光ファイバ素線１２ａと、被覆層１４とを備えている。
【００３８】
被覆層１４ａは、熱接着性複合フィラメント１６ａ、および、当該熱接着性複合フィラメント１６ａと熱接着性を有しないフィラメント１８ａとを混在させた混合フィラメントを備え、この混合フィラメントを光ファイバ素線１２ａの外周に縦添えした状態で、熱接着性複合フィラメント１６ａを熱接着することにより、所定厚みの環状に形成される。
【００３９】
本実施例の場合、被覆層１４ａは、光ファイバ素線１２ａの外周に、フィラメント１８ａを密に配置し、その外周に熱接着性複合フィラメント１６ａを配置している。
【００４０】
この場合、熱接着性複合フィラメント１６ａは、芯部となる補強繊維１６０ａを高融点成分とし、鞘部となる熱可塑性樹脂マトリックス１６１ａを低融点成分としており、マトリックス１６１ａは、芯部となる補強繊維１６０ａおよび熱接着性を有しないフィラメント１８ａのそれぞれの融点よりも２０℃以上低い融点のものを選択する。
【００４１】
熱接着性複合フィラメント１６ａで形成する外層部の厚みは、０．２ｍｍ以下では、ＦＲＴＰ部の強度が不十分になるため、０．２ｍｍ以上が望ましい。また、本実施例の場合には、例えば、光ファイバコード１０ａ内への水分の浸入が予測される場合には、吸水性繊維をフィラメント１８ａを密に配置した部分に混在させることが望ましい。
【００４２】
以上のように構成した実施例２では、実施例１の作用効果に加えて、光ファイバ素線１２ａの外周に設ける密なフィラメント１８ａが、適度なクッションとなり、光ファイバ素線１２ａを屈曲や衝撃から有効に保護することができる。
以下に、本発明のより具体的な例を比較例とともに説明する。
【具体例１】
【００４３】
φ０．２５ｍｍＵＶ光ファイバ素線１２の周囲に、芯成分が融点１６３℃のアイソタクチックポリプロピレンで、鞘成分が融点１３１℃の高密度ポリエチレンであって、芯部と鞘部の断面積比が１：１で繊度が４４４ｄｔｅｘのコンジュゲート繊維（フィラメント数６０本、単糸径３２μｍ）（熱接着性複合フィラメント１６）８本と、繊度が２２２ｄｔｅｘで融点が１６３℃のアイソタクチックポリプロピレン繊維（フィラメント数６０本、単糸径２４μｍ）（熱接着性複合フィラメント１６と接着性を有しないフィラメント１８）５本とを混在させた混合フィラメントとして縦添えした後に、鞘成分のみが溶融する温度である１５０℃に温調設定された内径φ０．９ｍｍの加熱成形ノズルに導入し、３０ｍ／ｍｉｎで連続的に引取り、外径φ０．８９ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂被覆光コード１０を得た。
【００４４】
得られた繊維強化熱可塑性樹脂被覆光コード１０の繊維強化熱可塑性被覆部断面積における空隙が占める割合を、比重瓶を使用して見掛け比重を測定し算出したところ１２．５％であった。
【００４５】
得られた繊維強化熱可塑性樹脂被覆光コード１０について光ファイバの取り出し性を確認したところ、繊維強化熱可塑性樹脂被覆層１４と光ファイバ素線１２は接着していないため取り出し性は良好であった。
【００４６】
また、光ファイバ素線１２も偏心しておらず被覆層１４の中央に位置しており、屈曲を加えても光ファイバ素線１２の位置がずれることはなかった。光伝送性能についても０．３５ｄＢ／ｋｍと良好であった。
【具体例２】
【００４７】
φ０．２５ｍｍＵＶ光ファイバ素線１２ａの周囲に繊度が５５ｄｔｅｘで融点が１６３℃のアイソタクチックポリプロピレン繊維（マルチフィラメント、フィラメント数１５本、単糸径２２μｍ）（熱接着性複合フィラメント１６ａと接着性を有しないフィラメント１８ａ）１２本を縦添えした後に、芯成分が融点１６３℃のアイソタクチックポリプロピレンで、鞘成分が融点１３１℃の高密度ポリエチレンであって、芯部と鞘部の断面積比が１：１で繊度が４４４ｄｔｅｘのコンジュゲート繊維（マルチフィラメント、フィラメント数６０本、単糸径３２μｍ）（熱接着性複合フィラメント１６ａ）７本と、繊度が２２２ｄｔｅｘで融点が１６３℃のアイソタクチックポリプロピレン繊維（フィラメント数６０本、単糸径２４μｍ）（熱接着性複合フィラメント１６ａと接着性を有しないフィラメント１８ａ）４本とを混在させた混合フィラメントを更に縦添えして、その後、鞘成分のみが溶融する温度である１５０℃に温調設定された内径φ０．９ｍｍの加熱成形ノズルに導入し、３０ｍ／ｍｉｎで連続的に引取り、外径φ０．８９ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂被覆光コード１０ａを得た。
【００４８】
得られた繊維強化熱可塑性樹脂被覆光コード１０ａの繊維強化熱可塑性被覆層１４ａの断面積における空隙が占める割合を、比重瓶を使用して見掛け比重を測定し算出したところ９．５％であった。
【００４９】
得られた繊維強化熱可塑性樹脂被覆光コード１０ａについて光ファイバの取り出し性を確認したところ、繊維強化熱可塑性樹脂被覆層１４ａと光ファイバ素線１２ａは接着していないため取り出し性は良好であった。
【００５０】
また、光ファイバ素線１２ａも偏心しておらず被覆層１４ａの中央に位置しており、屈曲を加えても光ファイバ素線１２ａの位置がずれることはなかった。光伝送性能についても０．３０ｄＢ／ｋｍと良好であった。
【比較例１】
【００５１】
φ０．２５ｍｍＵＶ光ファイバ素線１２の周囲に、芯成分が融点１６３℃のアイソタクチックポリプロピレンで、鞘成分が融点１３１℃の高密度ポリエチレンであって、芯部と鞘部の断面積比が１：１で繊度が２２２ｄｔｅｘのコンジュゲート繊維（マルチフィラメント、フィラメント数３０本、単糸径３２μｍ）２１本を縦添えした後に、鞘成分のみが溶融する温度である１５０℃に温調設定された内径φ０．９ｍｍの加熱成形ノズルに導入し、３０ｍ／ｍｉｎで連続的に引取り、外径φ０．８９ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂被覆光コードを得た。
【００５２】
得られた光コードの繊維強化熱可塑性被覆部断面積における空隙が占める割合を、比重瓶を使用して見掛け比重を測定し算出したところ５．１％であり具体例１と比較して軽量化効果は少なかった。
【比較例２】
【００５３】
使用する繊維を、芯成分が融点１６３℃のアイソタクチックポリプロピレンで、鞘成分が融点１３１℃の高密度ポリエチレンであって、芯部と鞘部の断面積比が１：１で繊度が４４４ｄｔｅｘのコンジュゲート繊維（マルチフィラメント、フィラメント数６０本、単糸径２４μｍ）５本と、繊度が２２２ｄｔｅｘで融点が１６３℃のアイソタクチックポリプロピレン繊維（マルチフィラメント、フィラメント数６０本、単糸径２４μｍ）１１本とした以外は、具体例１と実質的に同様な方法で繊維強化熱可塑性樹脂被覆光コードを得たが、ＦＲＴＰ化が不十分で光ファイバが飛び出してしまった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかる光ファイバコードによれば、重量が低減されて、軽量化が図れるので、従来の光ファイバコードへの適用の他、例えば、予め敷設されたプラスチックチューブの管路内に、空気の流量圧で送り込まれる空気圧送用光ファイバコードの構成材等、特に軽量性が要求される用途に、有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明にかかる光ファイバコードの第１実施例を示す断面図である。
【図２】本発明にかかる光ファイバコードの第２実施例を示す断面図である。
【図３】インターミングル法でフィラメントを混在させる際の模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０，１０ａ          光ファイバコード
１２，１２ａ          光ファイバ素線
１４，１４ａ          被覆層
１６，１６ａ          熱接着性複合フィラメント
１６０，１６０ａ      補強繊維
１６１，１６１ａ      熱可塑性樹脂マトリックス
１８，１８ａ          非熱接着性フィラメント
【図１】
2005292312.tif 000003
【図２】
2005292312.tif 000004
【図３】
2005292312.tif 000005