(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心抗張力線の周囲に中間被覆層を施し、前記中間被覆層の外周表面に光ファイバ収納用の溝を備えたスペーサ本体被覆をポリエチレンの押出し成形により形成した光ファイバケーブル用スペーサにおいて、
前記中間被覆層は、前記中心抗張力線の外周に設けられ、発泡倍率が３０％以上の発泡ポリエチレンで構成し、かつ、前記中間被覆層の表層部に、０．１〜２．０ｍｍの厚みで非発泡又は発泡倍率２０％以下のスキン層を設けたことを特徴とする光ファイバケーブル用スペーサ。
【請求項２】
前記非発泡スキン層がポリエチレンで構成されてい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スペーサ。
【請求項３】
中心抗張力線の周囲に中間被覆層を施し、前記中間被覆層の外周表面に光ファイバ収納用の溝を備えたスペーサ本体被覆を、回転ダイを回転させながらポリエチレン樹脂を押出して形成する光ファイバケーブル用スペーサの製造方法において、
前記中心抗張力線の周囲に発泡倍率が３０％以上の発泡ポリエチレンによる被覆層を施した後、
これを溶融押出機のヘッド部に挿通し、低発泡倍率、もしくは非発泡のポリエチレンで押出被覆して前記中間被覆層の表面にスキン層を形成し、
しかる後、前記スペーサ本体被覆を施すことを特徴とする光ファイバケーブル用スペーサの製造方法。
【請求項４】
中心抗張力線の周囲に中間被覆層を施し、前記中間被覆層の外周表面に光ファイバ収納用の溝を備えたスペーサ本体被覆を施してなる光ファイバケーブル用スペーサの製造方法において、
前記中心抗張力線の周囲に発泡倍率が３０％以上の発泡ポリエチレンによる溶融押出被覆により中間被覆層を施した後、
前記中間被覆層形成用ダイと一体化もしくは分離した状態で配置された冷却サイジング金型に導入し、前記中間被覆層樹脂を外周部から冷却することによりその表面に低発泡倍率のスキン層を形成し、
しかる後、前記スペーサ本体被覆を施すことを特徴とする光ファイバケーブル用スペーサの製造方法。
【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ラセン溝付きスペーサおよびその製造方法に関わり、特に、内層部分を発泡させた可撓性、軽量性に優れるスペーサおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ケーブルの布設コスト低減を目的として、一回の布設可能長を長くしたり、布設時の作業性を改善するため、ケーブルの可撓性の改良や軽量化の検討が進められている。
【０００３】
これらを目的として特開平８−２３４０６６には、中間被覆層が低弾性率の発泡ポリエチレンであり、光ファイバ収納用の溝部を構成する最外層のスペーサ本体被覆層が高密度ポリエチレンである可撓性、軽量性に優れるスペーサの提案がなされている。
【０００４】
しかしながら、この公開公報に開示されているスペーサには、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上記公開公報に開示されているスペーサでは、確かに、スペーサの可撓性及び、特に軽量性を改善する効果に優れているが、これらの効果を更に発現させるためポリエチレンの発泡倍率を上げた場合、中間被覆層の表面が凹凸状になり、その後被覆したスペーサ本体被覆層の光ファイバ収納溝形状が乱れる場合があった。
【０００６】
また、ポリエチレンの発泡状態によっては、その後、スペーサ本体被覆層の溶融ポリエチレンから与えられる熱量により発泡が助長され、溝部にさらに大きな凹凸が生じる場合もあった。
【０００７】
本発明は、主体部を発泡ポリエチレンで構成する中間被覆層の発泡倍率を上げてもスペーサ本体被覆層の溝形状に変動が生じない、すなわち可撓性、軽量性に加えて信頼性に優れた光ファイバケーブル用スペーサの構成およびその製造方法の提供を目的として鋭意検討して本発明を完成した。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、中心抗張力線の周囲に中間被覆層を施し、前記中間被覆層の外周表面に光ファイバ収納用の溝を備えたスペーサ本体被覆をポリエチレンの押出し成形により形成した光ファイバケーブル用スペーサにおいて、前記中間被覆層は、前記中心抗張力線の外周に設けられ、発泡倍率が３０％以上の発泡ポリエチレンで構成し、かつ、前記中間被覆層の表層部に、０．１〜２．０ｍｍの厚みで非発泡又は発泡倍率２０％以下のスキン層を設けた。
本発明のスペーサでは、前記非発泡スキン層をポリエチレンで構成することができる。
また、本発明の製造方法は、中心抗張力線の周囲に中間被覆層を施し、前記中間被覆層の外周表面に光ファイバ収納用の溝を備えたスペーサ本体被覆を、回転ダイを回転させながらポリエチレン樹脂を押出して形成する光ファイバケーブル用スペーサの製造方法において、前記中心抗張力線の周囲に発泡倍率が３０％以上の発泡ポリエチレンによる被覆層を施した後、これを溶融押出機のヘッド部に挿通し、低発泡倍率、もしくは非発泡のポリエチレンで押出被覆して前記中間被覆層の表面にスキン層を形成し、しかる後、前記スペーサ本体被覆を施すようにした。
また、本発明の別の製造方法は、中心抗張力線の周囲に中間被覆層を施し、前記中間被覆層の外周表面に光ファイバ収納用の溝を備えたスペーサ本体被覆を施してなる光ファイバケーブル用スペーサの製造方法において、前記中心抗張力線の周囲に発泡倍率が３０％以上の発泡ポリエチレンによる溶融押出被覆により中間被覆層を施した後、前記中間被覆層形成用ダイと一体化もしくは分離した状態で配置された冷却サイジング金型に導入し、前記中間被覆層樹脂を外周部から冷却することによりその表面に低発泡倍率のスキン層を形成し、しかる後、前記スペーサ本体被覆を施すようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明にかかる光ファイバケーブル用スペーサの一例を示している。同図に示すスペーサ１０は、中心に配置された中心抗張力体１１と、その外周に設けられた中間被覆層１２と、この中間被覆層１２の表面側に設けられたスキン層１３と、本体被覆１４とを備えている。
【００１０】
本発明の光ファイバケーブル用スペーサ１０に使用される中心抗張力線１１は、単鋼線、撚鋼線、各種補強繊維により強化されたＦＲＰ線状物、これらの撚線等で光ファイバ集合時や光ファイバケーブルの布設時あるいは使用時に印加される張力に抗し得る引張強力を有するものであれば良い。
【００１１】
また、中心抗張力線１１が単鋼線の場合には、該中心抗張力線１１外周を接着性樹脂で一旦被覆し、あるいは、中間被覆層１２形成時の内層に接着性樹脂を配して共押出被覆する等して中心抗張力線１１との接着性を考慮する必要があるが、撚鋼線等の撚線は、撚構造により中間被覆層１２とアンカー構造的接合が得られるので必ずしも接着性樹脂層を要しない。
【００１２】
中心抗張力線の周囲を被覆する中間被覆層１２は、発泡ポリエチレンで構成する。この場合、発泡ホリエチレンの発泡倍率が３０％未満では、軽量化の効果が少ないので、その主体部分の発泡倍率を３０％以上とする。
【００１３】
押出発泡の発泡方法としては、アゾジカルボンアミド等の分解型薬剤による化学発泡剤や、窒素ガス、アルゴンガス、、炭酸ガス等の不活性ガスによる物理的発泡方法が挙げられるが、単にポリエチレン樹脂に混合して溶融押出が可能な点で、化学発泡剤が好ましい。
【００１４】
本発明の本体被覆１４に使用されるポリエチレン樹脂は、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等これらの各種変性樹脂、共重合樹脂等何れも、使用できるが、光ケーブル用スペーサとして要求される性能、例えば機械的物性や耐低温脆性、可撓性等に応じて適宜選択される。
【００１５】
中間被覆層１２の表層部に設けるスキン層１３は、０．１〜２．０ｍｍの厚みで非発泡又は発泡倍率２０％以下のポリエチレンにより構成する。
厚みが０．１ｍｍ未満では、下層の発泡層の発泡セルを反映した凹凸のスキン層１３となり、２ｍｍを超えるとスペーサ全体に対するスキン層１３の重量比率が高くなって、軽量化効果が減殺される。
【００１６】
スキン層１３は、中間被覆層１２の発泡ポリエチレン樹脂及びスペーサ本体被覆１４の高密度ポリエチレン樹脂との相溶性の点から、ポリエチレン樹脂とし、発泡層としない構成にすることができる。
【００１７】
この構成によるときは、スキン層１３の表面が平滑なので、その外周に施されるスペーサ本体被覆１４の溝底が凹凸状を呈するなどの問題がない。
【００１８】
発泡状のスキン層１３とするときの発泡倍率は、２０％を超えると表面の凹凸のため、その外周に施すスペーサ本体被覆１４に悪影響を及ぼすので２０％以下が好ましく、スキン層１３の樹脂も中間被覆層１２の樹脂及びスペーサ本体被覆１４と相溶性を有するものから選択される。
【００１９】
製造方法においては、図２に示す如く中心抗張力線１１の周囲に発泡倍率が３０％以上の発泡ポリエチレンを溶融押出機２０により被覆して中間被覆層１２を形成した後、これを溶融押出機２２のヘッド部２３に挿通し、非発泡又は低発泡倍率のポリエチレンで押出被覆して中間被覆層１２の表面にスキン層１３を形成し、しかる後スペーサの溝、リブの形状に対応したダイ２５を回転しながら溶融樹脂を押出してスペーサ本体被覆１４を施す。
【００２０】
この方法によるときは、スキン層１３の形成が独立した溶融被覆工程によるので、スキン層１３の厚み等の設計、調整がし易い。
【００２１】
また、別の製造方法としては、図３に示すように、中心抗張力線１１の周囲に発泡倍率が３０％以上の発泡ポリエチレンによる溶融押出被覆により中間被覆層１２を施した後、該中間被覆層１２の形成用ダイ２１と一体化もしくは分離した状態で配置された冷却サイジング金型３０に導入し、中間被覆層１２の形成樹脂を外周部から冷却することにより中間被覆層１２の表面に低発泡倍率のスキン層１３を形成し、しかる後スペーサ本体被覆１４を施す。
【００２２】
この方法では、中間被覆層１２の表面の発泡を、被覆用ダイに断熱材を介して連続一体化されたあるいは、被覆用ダイに直近して配置された冷却用されたサイジング金型３０に導入されるので、表面層の発泡は、抑制され、発泡倍率の低い緻密なスキン層１３が形成されるので、図２の製造方法と比較して、スキン層１３形成のための独立した被覆工程を要せず、装置の簡略化が図れる。
【００２３】
以下本発明について、具体的な実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでない。
【００２４】
なお、本発明において、中間被覆層１２は、本出願人の特公平４−８１７６３号に開示されているように、螺旋スペーサの溝形状の変形を少なくして溝寸法精度を向上するため、スペーサ本体被覆を行う際に、抗張力線に予備被覆した外径ｄ２と、溝底のみなし外径ｄ３とを、一定の関係に設定する予備被覆層の役割と、光ファイバケーブル用スペーサを柔軟化，軽量化するのための機能とを備えているものである。
【００２５】
［実施例１］
φ２．０ｍｍの鋼線を７本撚り合わせた鋼撚線を抗張力体１１として溶融押出機２０のクロスヘッドダイ２１に導入し、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）樹脂（ハイゼックス５３０５Ｅ：三井化学(株)製）に化学的発泡剤であるアゾジカルボンアミド（三協化成(株)製）を１ｗｔ％配合した原料を、２００℃で溶融押出被覆して、φ１４．０ｍｍの発泡ポリエチレン被覆による中間被覆層１２を有する線状体ｂを得た。この時のポリエチレン発泡倍率を比重測定により算出したところ、４２％であった。
【００２６】
次にこの線状体ｂを溶融押出機２２のクロスヘッドダイ２３に導入し、ＨＤＰＥ樹脂（ハイゼックス５３０５Ｅ）を２００℃で押出被覆して、外径φ１６．０ｍｍで表層部に１ｍｍ厚みの非発泡スキン層１３を有する線状体ｃを得た。
【００２７】
この最終外径がφ１６．０ｍｍである中間被覆抗張力線ｃを加熱槽４で予備加熱し、スペーサの断面形状に対応した開口部を有する回転ダイ２５が取着されたスペーサ本体用溶融押出機２４に導入して、ＨＤＰＥ樹脂（ＫＫＺ５１Ｃ：日本ポリオレフィン(株)製）を回転しながら押出し、リブ部の外径がφ２４．３ｍｍで外周に溝幅２．８ｍｍ、溝深さ４．１ｍｍの１３個の溝１５を有し、螺旋ピッチが５００ｍｍのスペーサ本体被覆層１４を有する１０００心タイプのスペーサ１０を得た。
【００２８】
このスペーサ１０の溝内平均表面粗さＲａをＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に従って測定したところ、溝底面が０．４〜０．７μｍ、溝壁面で０．６〜１．０μｍと良好な平滑性を有していた。
【００２９】
また、このスペーサ１０を１ｍおきに切断し合計２０ヶ所の断面形状測定を行ったところ、公差を±０．２ｍｍと設定した場合の工程能力指数（Ｃｐ値）は溝外幅で１．４、溝底幅２．１、溝深さ２．４と良好な性能を示していた。
【００３０】
なお、工程能力指数は、規格上限値から規格下限値を差し引いた値すなわち公差幅を標準偏差σの６倍で除した値である。
Ｃｐ＝公差幅／６σ
【００３１】
［実施例２］
化学的発泡剤と混合する樹脂を直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）（ＮＵＣＧ５６５２：日本ユニカー(株)製）とした以外は、実施例１と同様の条件でφ１５．４ｍｍの発泡ポリエチレン被覆線状体ｂを得た。この時のポリエチレン発泡倍率を比重測定により算出したところ、４８％であった。
【００３２】
次にこの線状体ｂをクロスヘッドダイ２３に導入し、ＨＤＰＥ樹脂（ハイゼックス５３０５Ｅ）を２００℃で押出被覆して、外径φ１６．０ｍｍで表層部に０．３ｍｍ厚みの非発泡スキン層を有する線状体ｃを得た後、これも実施例１と同様の方法で１３個の溝を有し、螺旋ピッチが５００ｍｍのスペーサ本体被覆層を有する１０００心タイプ１０のスペーサを得た。
【００３３】
このスペーサの溝内平均表面粗さＲａをＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に従って測定したところ、溝底面が０．６〜０．９μｍ、溝壁面で０．７〜１．２μｍと良好な平滑性を有していた。
【００３４】
また、このスペーサを１ｍおきに切断し合計２０ヶ所の断面形状測定を行ったところ、公差を±０．２ｍｍと設定した場合の工程能力指数（Ｃｐ値）は溝外幅で１．２、溝底幅１．８、溝深さ２．１と良好な性能を示していた。
【００３５】
［実施例３］
本実施例について、図３により説明する。
φ２．０ｍｍの鋼線を７本撚り合わせた鋼撚線を抗張力体１１としてクロスヘッドダイ２１に導入し、ＬＬＤＰＥ樹脂（ＮＵＣＧ５６５２）に化学的発泡剤であるアゾジカルボンアミド（三協化成(株)製）を１ｗｔ％配合した原料を、抗張力体に２００℃で押出被覆した後、約７０℃に温調した内径φ１６．３ｍｍ、長さ５０ｍｍの穴部を有する真鍮製サイジング金型３０に導入することで、外径１６．０ｍｍの発泡ポリエチレン被覆線状体ｄを得た。
【００３６】
この線状体ｄの断面を拡大観察したところ、表層部の約０．２ｍｍ厚み程度で発泡倍率の低いスキン層が形成されており、この時のポリエチレン発泡倍率を比重測定により算出したところ、スキン層の部分が１５％、スキン層を除いた部分が５０％であった。
【００３７】
この最終外径がφ１６．０ｍｍである中間被覆層を有する抗張力線ｄに対し、実施例１と同様の方法でＨＤＰＥ樹脂（ＫＫＺ５１Ｃ）を押出被覆して、１３個の溝を有し、螺旋ピッチが５００ｍｍのスペーサ本体被覆層を有する１０００心タイプのスペーサ１０を得た。
このスペーサの溝内平均表面粗さＲａをＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に従って測定した
【００３８】
ところ、溝底面が０．７〜１．０μｍ、溝壁面で０．９〜１．５μｍと、スペーサとしての使用に支障のない平滑性を有していた。
また、このスペーサ１０を１ｍおきに切断し合計２０ヶ所の断面形状測定を行ったところ、公差を±０．２ｍｍと設定した場合の工程能力指数（Ｃｐ値）は溝外幅で１．０、溝底幅１．４、溝深さ１．５と、スペーサとしての使用に支障のない性能を示していた。
【００３９】
［比較例１］
図１における押出機２２による非発泡スキン層の被覆工程をなくした以外は実施例１と同様の方法で、発泡剤を配合したＨＤＰＥ樹脂を被覆して外径φ１６．０ｍｍの発泡ポリエチレン被覆線状体を得た。この時のポリエチレン発泡倍率を比重測定により算出したところ、４３％であった。
【００４０】
次にこの線状体をクロスヘッドダイ２５に導入し、これも実施例１と同様の方法でＨＤＰＥ樹脂（ＫＫＺ５１Ｃ）を押出被覆して、１３個の溝を有し、螺旋ピッチが５００ｍｍのスペーサ本体被覆層を有する１０００心タイプのスペーサを得た。
【００４１】
このスペーサの溝内平均表面粗さＲａをＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に従って測定したところ、溝底面が１．４〜２．３μｍ、溝壁面で１．７〜３．３μｍと平滑性に劣ったものであった。
【００４２】
また、このスペーサを１ｍおきに切断し合計２０ヶ所の断面形状測定を行ったところ、公差を±０．２ｍｍと設定した場合の工程能力指数（Ｃｐ値）は溝外幅で０．６、溝底幅０．９、溝深さ１．１と形状安定性に劣ったものであった。
【００４３】
［比較例２］
化学的発泡剤と混合する樹脂を直鎖状低密度ポリエチレン（ＮＵＣＧ５６５２：日本ユニカー(株)製）とした以外は比較例１と同様の方法で、外径φ１６．０ｍｍの発泡ポリエチレン被覆線状体を得た。この時のポリエチレン発泡倍率を比重測定により算出したところ、５１％であった。
【００４４】
次にこの線状体をクロスヘッドダイ２５に導入し、実施例１と同様の方法でＨＤＰＥ樹脂（ＫＫＺ５１Ｃ）を押出被覆して、１３個の溝を有し、螺旋ピッチが５００ｍｍのスペーサ本体被覆層を有する１０００心タイプのスペーサを得た。このスペーサを観察したところ、スペーサ本体被覆の溝部分やリブの根本部分で発泡が生じており、光ファイバの収納に適さないものであった。
【００４５】
【発明の効果】
以上実施例で詳細に説明したように、本発明のスペーサおよびその製造方法では、発泡ポリエチレンで構成された内層部の発泡倍率を上げても最外層部の溝形状に変動が生じないので、可撓性、軽量性に加えて信頼性に優れたスペーサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバケーブル用スペーサの断面説明図である。
【図２】本発明の実施例１、実施例２に用いた製造工程の説明図である。
【図３】本発明の実施例３に用いた製造工程の説明図である。
【符号の簡単な説明】
１０        光ファイバケーブル用スペーサ
１１        抗張力線
１２        中間被覆層
１３        スキン層
１４        スペーサ本体被覆
１５        溝
２０、２２、２４    押出機
２１、２２        クロスヘッド
２３              回転ダイ
３０              サイジング装置
【図１】
0003976404.tif 000002
【図２】
0003976404.tif 000003
【図３】
0003976404.tif 000004