光ケーブル
【課題】非導電性で取り扱い性がよく経時安定性のある防湿層を備え、解体性に優れ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に基づく感湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による透湿度が５.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下の非導電性の防湿用フィルムを巻付けて前記の防湿用フィルムを重なり幅が２ｍｍ以上となるように重ならせて形成され、防湿用フィルムはシースと接着されている。なお、シース４はベースポリマーがポリオレフィンからなる樹脂の押出し成形で形成され、防湿層３はシース内面に接するフィルム面がポリオレフィン系樹脂または接着性ポリオレフィンのコーティン層を有している。
【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に基づく感湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による透湿度が５.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下の非導電性の防湿用フィルムを巻付けて前記の防湿用フィルムを重なり幅が２ｍｍ以上となるように重ならせて形成され、防湿用フィルムはシースと接着されている。なお、シース４はベースポリマーがポリオレフィンからなる樹脂の押出し成形で形成され、防湿層３はシース内面に接するフィルム面がポリオレフィン系樹脂または接着性ポリオレフィンのコーティン層を有している。
【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。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、ポリオレフィン）および吸水テープだけでは、ケーブルが水漬けになった場合に水分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、光ケーブルを電力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力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信頼性に好ましくない影響を与える。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、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。また、近年は、光ケーブルのリサイクルおよび中間分岐の作業性向上から、解体性が容易な光ケーブルが求められている。
【０００６】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、非導電性で取り扱い性がよく経時安定性のある防湿層を備え、解体性に優れ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】
【０００７】
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に基づく感湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による透湿度が５.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下の非導電性の防湿用フィルムを巻付けて前記の防湿用フィルムは重なり幅が２ｍｍ以上になるように重ならせて形成され、防湿用フィルムはシースと接着されていることを特徴とする。
なお、シースはベースポリマーがポリオレフィンからなる樹脂の押出し成形で形成され、防湿層はシース内面に接するフィルム面がポリオレフィン系樹脂または接着性ポリオレフィンのコーティング層を有していることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、防湿層は所定値以下の透湿度を有する非導電性の防湿用フィルムを、光ファイバの集合コアに巻き付けることにより形成されるので、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、地中管路内で雨水等に浸されたような場合でも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、シースと防湿用フィルムとは接着により一体とされているので、シース除去と共に防湿用フィルムも同時に剥ぎ取ることができ、解体あるいは中間分岐の際の作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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用フィルムの巻き付け形態を説明する図である。
【図４】本発明による光ケーブルのロスの増加を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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）はスロット型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。
【００１１】
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た集合コア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の一例としては、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がある。
【００１２】
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型の光ケーブル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。
【００１３】
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の外周には押え巻き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、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が用いられ、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。
【００１４】
シース４は、ポリオレフィンまたは難燃ポリオレフィ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に吸水性を持たせたり、別に吸水フィルムを使用して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。
【００１５】
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、湿気が通過する時間を延ばすことができるが、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、所定の防湿層を形成する必要がある。
【００１６】
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に基づく感湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）で、５.０ｇ／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。さらに、好ましくは、防湿層３の透湿度は１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下とされる。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、電力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。
【００１７】
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、本発明では、防湿層を予めフィルム状に形成し、これを集合コア２の外側に巻き付けて形成している。この結果、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。
【００１８】
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はコーティング層を示す。
【００１９】
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３０ｍｍ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５〜２０μｍ程度、例えば１２μｍの樹脂フィルムからなり、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、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。
【００２０】
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、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、数十ｎｍ〜数十μｍの防湿コート層３ｂとされる。
【００２１】
この他に、防湿コート層３ｂとして、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＣＤ）のような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る。この樹脂材のコーティングには、塗布、散布、浸漬などの方法を用いることもでき、厚さ数十μｍ程度（０.５〜１５μｍ）の防湿コート層３ｂとされる。また、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。
【００２２】
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、防湿コート層３ｂの保護や防湿性向上と、シースとの接着一体化のために形成される。このコーティング層３ｃは、厚さは数十μｍ程度で、ベースフィルム層３ａと同様な樹脂材をコーティングして形成することができる。シースは、通常、ポリオレフィンまたは難燃ポリオレフィンの押出し成形で形成されるので、シース成形時の熱により溶融接着される樹脂材が望ましい。
【００２３】
具体的には、ポリエチレンなどのポリオレフィンまたは難燃ポリオレフィンのシースに対して、ポリオレフィン系樹脂または三井化学株式会社製アドマー等の接着性ポリオレフィンのコーティング層が好ましい。また、このコーティング層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。なお、防湿用フィルム３’はシースの内面の全体に接着されていなくても、長手方向に沿って部分的ないし連続的に溶着されて、一体的な状態となっていればよい。なお、ベースフィルム層３ａと防湿コート層３ｂまたは防湿コート層３ｂとコーティング層３ｃが接着される場合は、両層の間に数μｍの厚さの接着剤が介されて接着される。
【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とコーティング層３ｃを加えた、２層の防湿コート層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る。なお、ベースフィルム層３ａと防湿コート層３ｂまたは防湿コート層３ｂとコーティング層３ｃが接着される場合は、両層の間に数μｍの厚さの接着剤が介されて接着される。
【００２５】
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。
【００２６】
また、図３（Ｂ）に示すように防湿用フィルム３’は、縦添えで巻き付けることも可能であるが、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）に示すような横巻きが好ましい。
【００２７】
図４は、上述した防湿層を備えた光ケーブル５００ｍを、巻径１〜１.５ｍで６０℃に保った水槽に水没させ、水没させる前と水没１年後の伝送損失増加量（ｄＢ／ｋｍ）を示す図である。対象となる光ケーブルは、図１（Ｂ）に示したスロット型ケーブルで、ケーブルシースの外径が１２ｍｍ、光ファイバ心数（４心テープ心線２０枚）とし、エチレンエチルアクリレートをベースポリマーとし水酸化マグネシウムと赤燐が入った難燃ポリオレフィンの押出し成形でシースを形成し、その防湿層に用いるフィルム構造とフィルム構成（透湿度が異なる）、および、巻き付けの重なり幅を変えている。なお、防湿用フィルムは、幅３０ｍｍ程度のテープ状としたものを巻き付けるものとする。
【００２８】
試料１と試料２とは、共に図２（Ａ）に示す３層のフィルム構造で、防湿コート層をアルミナ蒸着ＰＥＴ（透湿度１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）、巻き付けの重なり幅を２ｍｍとし、防湿用フィルムの巻き付け形態を異ならせた例である。なお、防湿コート層の透湿度は、ＪＩＳ Ｋ７１２９Ａに基づく感湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による測定値である。試料１は横巻き、試料２は縦添えとしている。この場合、試料１と試料２のロス増値は、共に０.０３ｄＢ／ｋｍで以下である。また、防湿用フィルムの巻き付け形態の違いによりシースと防湿用フィルムとの溶着に差がでることはない。
【００２９】
試料１と試料３および試料４は、共に図２（Ａ）に示す３層のフィルム構造で、横巻きの重なり幅を２ｍｍ、６ｍｍ、１.５ｍｍと異ならせた例である。重なり幅が２ｍｍ以上ではロス増値は０.０３ｄＢ／ｋｍと０.１ｄＢ／ｋｍ以下とすることができ良好である。しかし、重なり幅が１.５ｍｍと２ｍｍより少なくなるとロス増値が０.１５ｄＢ／ｋｍとなり０.１ｄＢ／ｋｍより大きく不良である。各例ともシースと防湿用フィルムとは溶着されていてシースを除去するときに防湿フィルムも除去され、ケーブルの解体に手間がかからない。
【００３０】
試料１、試料６、試料７、試料９、試料１０は、フィルム構成の防湿コート層の物質を異ならせた例である。試料１はアルミナ蒸着ＰＥＴ（透湿度１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）、試料６はシリカ蒸着ＰＥＴ（透湿度０.７ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）、試料７はアルミナとシリカの２元蒸着ＰＥＴ（透湿度０.５ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）、試料９はポリ塩化ビニリデンのコーティング層（透湿度５.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）、試料１０は二軸延伸ポリプロピレンのコーティング層（透湿度７.５ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）としている。
【００３１】
試料１，６，７，９のロス増値は、共に０.１ｄＢ／ｋｍ以下で良好である。試料１０はロス増値が０.２５ｄＢ／ｋｍと０.１ｄＢ／ｋｍを超え不良である。透湿度が５.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であればコーティング層の材質にかかわらずロス増加の点で良好であるといえる。透湿度が１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であれば、透湿度が５.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍである場合よりもロス増値がさらに低くすることができて好ましい。また、各例ともシースと防湿用フィルムとは溶着されていてシースを除去するときに防湿フィルムも除去されるという点では蒸着物質の違いによる差はないと言える。
【００３２】
試料１と試料５とは、共に横巻き（重なり幅２ｍｍ）で、防湿コート層をアルミナ蒸着ＰＥＴ（透湿度１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）とし、フィルム構造を異ならせた例である。試料１は図２（Ａ）の３層構造、試料５は図２（Ｂ）の５層構造としている。この場合、試料１，２のロス増値は、共に０.０３ｄＢ／ｋｍ以下で、また、シースと防湿用フィルムとは溶着されていて解体性は良好で、フィルム構造の違いによる差はないと言える。
【００３３】
試料１と試料８は、共に図２（Ａ）に示す３層のフィルム構造で、横巻き（重なり幅２ｍｍ）とし、フィルム構成のベースフィルム層とコーティング層を異ならせた例である。試料１は、ベースフィルム層とコーティング層を直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）で形成し、試料８は、ベースフィルム層とコーティング層をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成している。この場合、試料１および試料８は、共にロス増値は０.０３ｄＢ／ｋｍ以下であったが、試料８はシースと防湿用フィルムとは溶着されておらず、シースを除去した後に防湿フィルムを除去しなければならず、ケーブルの解体に手間がかかる。
【００３４】
図４の調査結果から、試料１、２，３，５，６，７，８，９の何れもはロス増値が０.１ｄＢ／ｋｍ以下で、ロスの増加の点では使用可能な許容範囲で、本発明の実施に用いることが可能であるが、ケーブル解体時の手間を考慮すると、試料８は、本発明の実施には不適とされる。
【符号の説明】
【００３５】
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…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。
【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。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、ポリオレフィン）および吸水テープだけでは、ケーブルが水漬けになった場合に水分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、光ケーブルを電力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力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信頼性に好ましくない影響を与える。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、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。また、近年は、光ケーブルのリサイクルおよび中間分岐の作業性向上から、解体性が容易な光ケーブルが求められている。
【０００６】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、非導電性で取り扱い性がよく経時安定性のある防湿層を備え、解体性に優れ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】
【０００７】
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に基づく感湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による透湿度が５.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下の非導電性の防湿用フィルムを巻付けて前記の防湿用フィルムは重なり幅が２ｍｍ以上になるように重ならせて形成され、防湿用フィルムはシースと接着されていることを特徴とする。
なお、シースはベースポリマーがポリオレフィンからなる樹脂の押出し成形で形成され、防湿層はシース内面に接するフィルム面がポリオレフィン系樹脂または接着性ポリオレフィンのコーティング層を有していることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、防湿層は所定値以下の透湿度を有する非導電性の防湿用フィルムを、光ファイバの集合コアに巻き付けることにより形成されるので、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、地中管路内で雨水等に浸されたような場合でも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、シースと防湿用フィルムとは接着により一体とされているので、シース除去と共に防湿用フィルムも同時に剥ぎ取ることができ、解体あるいは中間分岐の際の作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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用フィルムの巻き付け形態を説明する図である。
【図４】本発明による光ケーブルのロスの増加を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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）はスロット型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。
【００１１】
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た集合コア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の一例としては、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がある。
【００１２】
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型の光ケーブル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。
【００１３】
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の外周には押え巻き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、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が用いられ、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。
【００１４】
シース４は、ポリオレフィンまたは難燃ポリオレフィ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に吸水性を持たせたり、別に吸水フィルムを使用して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。
【００１５】
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、湿気が通過する時間を延ばすことができるが、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、所定の防湿層を形成する必要がある。
【００１６】
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に基づく感湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）で、５.０ｇ／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。さらに、好ましくは、防湿層３の透湿度は１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下とされる。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、電力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。
【００１７】
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、本発明では、防湿層を予めフィルム状に形成し、これを集合コア２の外側に巻き付けて形成している。この結果、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。
【００１８】
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はコーティング層を示す。
【００１９】
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３０ｍｍ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５〜２０μｍ程度、例えば１２μｍの樹脂フィルムからなり、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、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。
【００２０】
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、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、数十ｎｍ〜数十μｍの防湿コート層３ｂとされる。
【００２１】
この他に、防湿コート層３ｂとして、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＣＤ）のような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る。この樹脂材のコーティングには、塗布、散布、浸漬などの方法を用いることもでき、厚さ数十μｍ程度（０.５〜１５μｍ）の防湿コート層３ｂとされる。また、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。
【００２２】
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、防湿コート層３ｂの保護や防湿性向上と、シースとの接着一体化のために形成される。このコーティング層３ｃは、厚さは数十μｍ程度で、ベースフィルム層３ａと同様な樹脂材をコーティングして形成することができる。シースは、通常、ポリオレフィンまたは難燃ポリオレフィンの押出し成形で形成されるので、シース成形時の熱により溶融接着される樹脂材が望ましい。
【００２３】
具体的には、ポリエチレンなどのポリオレフィンまたは難燃ポリオレフィンのシースに対して、ポリオレフィン系樹脂または三井化学株式会社製アドマー等の接着性ポリオレフィンのコーティング層が好ましい。また、このコーティング層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。なお、防湿用フィルム３’はシースの内面の全体に接着されていなくても、長手方向に沿って部分的ないし連続的に溶着されて、一体的な状態となっていればよい。なお、ベースフィルム層３ａと防湿コート層３ｂまたは防湿コート層３ｂとコーティング層３ｃが接着される場合は、両層の間に数μｍの厚さの接着剤が介されて接着される。
【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とコーティング層３ｃを加えた、２層の防湿コート層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る。なお、ベースフィルム層３ａと防湿コート層３ｂまたは防湿コート層３ｂとコーティング層３ｃが接着される場合は、両層の間に数μｍの厚さの接着剤が介されて接着される。
【００２５】
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。
【００２６】
また、図３（Ｂ）に示すように防湿用フィルム３’は、縦添えで巻き付けることも可能であるが、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）に示すような横巻きが好ましい。
【００２７】
図４は、上述した防湿層を備えた光ケーブル５００ｍを、巻径１〜１.５ｍで６０℃に保った水槽に水没させ、水没させる前と水没１年後の伝送損失増加量（ｄＢ／ｋｍ）を示す図である。対象となる光ケーブルは、図１（Ｂ）に示したスロット型ケーブルで、ケーブルシースの外径が１２ｍｍ、光ファイバ心数（４心テープ心線２０枚）とし、エチレンエチルアクリレートをベースポリマーとし水酸化マグネシウムと赤燐が入った難燃ポリオレフィンの押出し成形でシースを形成し、その防湿層に用いるフィルム構造とフィルム構成（透湿度が異なる）、および、巻き付けの重なり幅を変えている。なお、防湿用フィルムは、幅３０ｍｍ程度のテープ状としたものを巻き付けるものとする。
【００２８】
試料１と試料２とは、共に図２（Ａ）に示す３層のフィルム構造で、防湿コート層をアルミナ蒸着ＰＥＴ（透湿度１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）、巻き付けの重なり幅を２ｍｍとし、防湿用フィルムの巻き付け形態を異ならせた例である。なお、防湿コート層の透湿度は、ＪＩＳ Ｋ７１２９Ａに基づく感湿センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による測定値である。試料１は横巻き、試料２は縦添えとしている。この場合、試料１と試料２のロス増値は、共に０.０３ｄＢ／ｋｍで以下である。また、防湿用フィルムの巻き付け形態の違いによりシースと防湿用フィルムとの溶着に差がでることはない。
【００２９】
試料１と試料３および試料４は、共に図２（Ａ）に示す３層のフィルム構造で、横巻きの重なり幅を２ｍｍ、６ｍｍ、１.５ｍｍと異ならせた例である。重なり幅が２ｍｍ以上ではロス増値は０.０３ｄＢ／ｋｍと０.１ｄＢ／ｋｍ以下とすることができ良好である。しかし、重なり幅が１.５ｍｍと２ｍｍより少なくなるとロス増値が０.１５ｄＢ／ｋｍとなり０.１ｄＢ／ｋｍより大きく不良である。各例ともシースと防湿用フィルムとは溶着されていてシースを除去するときに防湿フィルムも除去され、ケーブルの解体に手間がかからない。
【００３０】
試料１、試料６、試料７、試料９、試料１０は、フィルム構成の防湿コート層の物質を異ならせた例である。試料１はアルミナ蒸着ＰＥＴ（透湿度１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）、試料６はシリカ蒸着ＰＥＴ（透湿度０.７ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）、試料７はアルミナとシリカの２元蒸着ＰＥＴ（透湿度０.５ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）、試料９はポリ塩化ビニリデンのコーティング層（透湿度５.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）、試料１０は二軸延伸ポリプロピレンのコーティング層（透湿度７.５ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）としている。
【００３１】
試料１，６，７，９のロス増値は、共に０.１ｄＢ／ｋｍ以下で良好である。試料１０はロス増値が０.２５ｄＢ／ｋｍと０.１ｄＢ／ｋｍを超え不良である。透湿度が５.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であればコーティング層の材質にかかわらずロス増加の点で良好であるといえる。透湿度が１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であれば、透湿度が５.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍである場合よりもロス増値がさらに低くすることができて好ましい。また、各例ともシースと防湿用フィルムとは溶着されていてシースを除去するときに防湿フィルムも除去されるという点では蒸着物質の違いによる差はないと言える。
【００３２】
試料１と試料５とは、共に横巻き（重なり幅２ｍｍ）で、防湿コート層をアルミナ蒸着ＰＥＴ（透湿度１.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）とし、フィルム構造を異ならせた例である。試料１は図２（Ａ）の３層構造、試料５は図２（Ｂ）の５層構造としている。この場合、試料１，２のロス増値は、共に０.０３ｄＢ／ｋｍ以下で、また、シースと防湿用フィルムとは溶着されていて解体性は良好で、フィルム構造の違いによる差はないと言える。
【００３３】
試料１と試料８は、共に図２（Ａ）に示す３層のフィルム構造で、横巻き（重なり幅２ｍｍ）とし、フィルム構成のベースフィルム層とコーティング層を異ならせた例である。試料１は、ベースフィルム層とコーティング層を直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）で形成し、試料８は、ベースフィルム層とコーティング層をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成している。この場合、試料１および試料８は、共にロス増値は０.０３ｄＢ／ｋｍ以下であったが、試料８はシースと防湿用フィルムとは溶着されておらず、シースを除去した後に防湿フィルムを除去しなければならず、ケーブルの解体に手間がかかる。
【００３４】
図４の調査結果から、試料１、２，３，５，６，７，８，９の何れもはロス増値が０.１ｄＢ／ｋｍ以下で、ロスの増加の点では使用可能な許容範囲で、本発明の実施に用いることが可能であるが、ケーブル解体時の手間を考慮すると、試料８は、本発明の実施には不適とされる。
【符号の説明】
【００３５】
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…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。
【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に基づく感温センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による透湿度が５.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下の非導電性の防湿用フィルムを巻付けて前記防湿用フィルムを重なり幅が２ｍｍ以上になるように重ならせて形成され、前記防湿用フィルムは前記シースと接着されていることを特徴とする光ケーブル。
【請求項２】
前記シースはベースポリマーがポリオレフィンからなる樹脂の押出し成形で形成され、前記防湿層は前記シース内面に接するフィルム面がポリオレフィン系樹脂またはポリオレフィン系接着剤のコーティング層を有し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に基づく感温センサー法（４０℃、９０％ＲＨ）による透湿度が５.０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下の非導電性の防湿用フィルムを巻付けて前記防湿用フィルムを重なり幅が２ｍｍ以上になるように重ならせて形成され、前記防湿用フィルムは前記シースと接着されていることを特徴とする光ケーブル。
【請求項２】
前記シースはベースポリマーがポリオレフィンからなる樹脂の押出し成形で形成され、前記防湿層は前記シース内面に接するフィルム面がポリオレフィン系樹脂またはポリオレフィン系接着剤のコーティング層を有していることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１４５３６３（Ｐ２０１１−１４５３６３Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４５８１（Ｐ２０１０−４５８１）
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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