光纖光纜的製作方法

2023-12-02 06:15:01 2

專利名稱：光纖光纜的製作方法
技術領域：
本發明涉及光纖光纜。
背景技術：
光纖芯線在通常由石英玻璃等構成的玻璃光纖的外周實施了雙層構造的覆蓋，該雙層構造包括由紫外線固化性樹脂或者熱固性樹脂等構成的軟質層和硬質層。與玻璃光纖接觸的軟質層(下面稱為一次覆蓋層)由彈性模量比較低的軟質樹脂構成，該軟質層作為緩衝層(應力緩和層)發揮作用。位於軟質層的外周的硬質層(下面稱為二次覆蓋層)由彈性模量比較高的硬質樹脂構成，該硬質層作為保護層發揮作用。另外，根據需要有時也在二次覆蓋層的外周實施識別用的極薄的著色層。通常，一次覆蓋層採用覆蓋後的彈性模量為3MPa以下的樹脂，二次覆蓋層採用彈性模量為500MPa以上的樹脂。目前製造並使用的各種光纖光纜形成有護套，該護套一體地覆蓋該光纖芯線和在該光纖芯線的一側或者兩側與光纖芯線並行設置的至少一條張緊構件。並且，在架空鋪設這種光纖光纜的情況下，通常在光纖光纜的長度方向上添加覆蓋有護套的支撐線。可是，在架空鋪設這些光纖光纜的情況下，有時隨著時間而產生原因不明的特性劣化。近年來，查明其原因是由於在夏季產生的蟬、尤其是蚱蟬在光纖光纜上的產卵行為而造成的。具體地講，其原因是蚱蟬的下述行為，即蟬將架空鋪設的光纖光纜誤認為樹木的樹幹或樹枝，將產卵管扎入該護套並在內部產卵。這樣，在產卵管刺入護套中時，內部的光纖被產卵管刺穿，使得光纖受損並斷線。因此，提出了防止因蟬的產卵行為等造成的光纖斷線的各種方法等，例如，在專利文獻1記載的方法中，在護套表面的夾著光纖芯線基本成對角的位置，設置末端到達光纖附近的槽隙狀切口，在專利文獻2記載的方法中，在護套表面形成低摩擦且高強度的樹脂組成物層。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2006-163337號公報專利文獻2 日本特開2007-101586號公報

發明內容
發明所要解決的問題但是，即使使用這些光纖光纜，也不能完全防止由於蟬的產卵行為而造成的光纖受損。本發明就是鑑於上述情況而提出的，其目的在於，提供一種光纖光纜，能夠進一步降低由於蟬的產卵行為等而產生的光纖斷線的可能性。
用於解決問題的手段為了解決上述問題並達到上述目的，本發明的光纖光纜具有光纖芯線；張緊構件，其與所述光纖芯線並行地配置在該光纖芯線的一側或者兩側；以及護套，其一體地覆蓋所述光纖芯線和所述張緊構件，所述光纖光纜的特徵在於，所述護套的至少一部分由屈服點時的應力為12MPa以上的高分子材料構成。根據這樣構成的本發明的光纖光纜，形成護套的高分子材料的屈服點時的應力大於蟬將產卵管抵在護套上的壓力(應力)，因而即使被蟬的產卵管按壓時，也能夠保持彈性區域，能夠保持初期的耐磨性。由此，能夠降低光纖由於蟬的產卵行為等而斷線的可能性。並且，本發明的光纖光纜的特徵在於，在上述發明中，所述高分子樹脂由熱塑性樹脂、熱固性樹脂、紫外線固化性樹脂中的任意一種構成。並且，本發明的光纖光纜的特徵在於，在上述發明中，所述高分子材料的0.3%模數為50MPa以上。根據這樣構成的本發明的光纖光纜，能夠將蟬產卵時的光纖芯線的損失變動抑制得很小。並且，本發明的光纖光纜的特徵在於，在上述發明中，所述高分子材料的拉伸強度為5MPa以上20MPa以下。根據這樣構成的本發明的光纖光纜，由於拉伸強度為20MPa以下，所以不僅是在常溫環境下，即使是在大約-20°C的低溫環境下，也能夠容易地從光纖光纜中取出光纖芯線，另外由於拉伸強度為5MPa以上，所以在鋪設光纖光纜時不易產生護套損傷等問題。並且，本發明的光纖光纜的特徵在於，在上述發明中，所述高分子材料的肖氏D硬度為30以上62以下。根據這樣構成的本發明的光纖光纜，由於肖氏D硬度為62以下，所以不僅是在常溫環境下，即使是在大約_20°C的低溫環境下，在利用鉗子等對光纖光纜進行切入時，不易產生裂紋傳播。因此，能夠在低溫環境下進行良好的支撐線的分離作業。另外，由於肖氏D 硬度為30以上，所以在鋪設光纖光纜時不易產生護套損傷等問題。發明的效果根據本發明，發揮了能夠實現如下光纖光纜的效果，該光纖光纜能夠進一步降低由於蟬的產卵行為等而產生的光纖斷線的可能性。


圖1是示出本發明的光纖光纜的一個實施方式示例的橫截面圖。圖2是示出本發明的光纖光纜的屈服點時的應力與因蟬的產卵行為而造成的產卵傷痕的深度的關係的圖。圖3是示出用於確認本發明的光纖光纜在蟬產卵時的損失變動的方法的示意圖。圖4是示出本發明的光纖光纜的0. 3%模數與蟬產卵時的損失變動的關係的圖。圖5是示出本發明的光纖光纜的另一個實施方式示例的橫截面圖。圖6是示出本發明的光纖光纜的另一個實施方式示例的橫截面圖。圖7是示出本發明的光纖光纜的另一個實施方式示例的橫截面圖。圖8是示出本發明的光纖光纜的另一個實施方式示例的橫截面圖。
具體實施例方式下面，使用附圖來詳細地說明本發明的光纖光纜。圖1是示出本發明的光纖光纜 10的一個實施方式示例的橫截面圖。如圖1所示，本發明的光纖光纜10在其中心部具有一條光纖芯線1。該光纖芯線1例如在玻璃光纖的外周具有由紫外線固化性樹脂或者熱固性樹脂等構成的一次覆蓋層；和在該一次覆蓋層上形成的二次覆蓋層；以及必要時在二次覆蓋層的外周形成的識別用的極薄著色層，該光纖芯線1的外徑通常是250μπι。關於光纖芯線的種類，例如可使用由 ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standard Sector 國際電信聯盟-電信標準部)G. 652規定的通常單模光纖(SMF)。在光纖芯線1的兩側配置有一對張緊構件2、2，它們的中心與光纖芯線1的中心大致位於同一平面上。該張緊構件2的材質例如由芳香族聚醯胺纖維束、或者使用芳香族聚醯胺纖維作為強化纖維的纖維強化塑料(下面簡稱為FRP)構成。以覆蓋該光纖芯線1和一對張緊構件2、2的方式形成護套3。該護套3由高分子材料構成，例如，可使用聚烯烴、聚胺酯等熱塑性樹脂、不飽和聚酯樹脂、矽酮樹脂等熱固性樹脂、以丙烯酸氨酯(urethane acrylate)或聚酯-丙烯酸酯(polyester-acrylate)為主成分的紫外線固化性樹脂等。在該護套3的外表面上形成有末端朝向光纖芯線1的切口 4，以使取出光纖芯線1 時該護套3容易裂開。該切口 4是沿著光纜長度方向連續形成的。另外，以中心與光纖芯線1和一對張緊構件2、2大致位於同一平面上的方式來配置支撐線5，護套3 —體地覆蓋這些光纖芯線1、張緊構件2、2及支撐線5。其中，支撐線5例如是由FRP線或鍍鋅鋼線等構成的線，這樣具有支撐線5的光纖光纜10被稱為自支撐型光纖光纜。另外，張緊構件2、2及支撐線5都在光纜長度方向全長上與光纖芯線1並行配置。光纖光纜10通過連接部9並利用護套3使相對的、具有右側光纖芯線1的光纜主體部和內置支撐線5的支撐線部成為一體，光纜主體部(圖1中的連接部9右側的部分) 的外徑例如是長徑X短徑為約3. ImmX約2. 0mm。形成護套3的高分子材料的屈服點時的應力為12MPa以上。在對護套3施加比屈服點時的應力大的應力時，將進入塑性區域(超過彈性區域， 變形不會恢復原狀而是保留下來的區域)，耐磨性也比初始狀態時差。因此，在蟬將產卵管抵在護套3上而施加屈服點時以上的應力的狀態下，護套3由於產卵管的往復旋轉運動而容易磨損。另一方面，如果形成護套3的高分子材料採用屈服點時的應力較大的材料，則即使被蟬的產卵管抵著也能夠保持彈性區域，能夠保持初期時的耐磨性。由此，能夠降低光纖由於蟬的產卵行為等而斷線的可能性。另外，此處所說的屈服點時的應力是指JIS K7113規定的23°C時的「拉伸屈服強
/又 ο使用圖1所示的光纖光纜10，確認了屈服點時的應力與由於蟬的產卵行為而形成的傷痕(下面稱為產卵傷痕)的深度的關係。
首先，準備被切斷為13cm長的光纖光纜10，以兩條作為1組，準備了總數40條20 組。在一次實驗中，將1組2條的光纖光纜和蚱蟬一起放置在寬200mm、深200mm、高300mm 的容器內，在經過M小時後，確認遺留在光纖光纜上的產卵傷痕的平均深度。其結果如圖 2所示。如圖2所示，屈服點時的應力越大，產卵傷痕的平均深度越淺，如果採用屈服點時的應力為12MPa以上的高分子材料，則能夠將產卵傷痕的平均深度抑制為0. 3mm以下，如果採用屈服點時的應力為13MPa以上的高分子材料，則能夠將產卵傷痕的平均深度抑制為 0. 25mm 以下。特別地，在屈服點時的應力小於12MPa的區域中，能夠發現產卵傷痕也急劇變深的趨勢，因此通過將屈服點時的應力設為12MPa以上，能夠有效降低蟬的產卵管到達光纖芯線的頻度。另外，在採用熱塑性樹脂作為高分子材料的情況下，通過增大結晶聚烯烴的配合量，能夠增大屈服點時的應力。並且，從芯線取出作業性方面考慮，優選採用屈服點時的應力為20MPa以下的高分子材料。並且，優選形成護套3的高分子材料的0. 3%模數為50MPa以上。在蟬產卵時，產卵管扎入時的力一直作用到內部的光纖芯線，使得光纖芯線彎曲， 導致產生損失變動。該損失變動使得在產卵時光纖芯線的傳輸損失一時地增加，在變動較大(超過 IdB)時有可能導致光瞬時中斷，並且也存在不能恢復到原來的傳輸損失的情況。另外，即便損失變動是一時的，在超過0. 2dB時，有時也會產生通信故障等問題。另外，此處所說的0.3%模數是指JIS K7113規定的模數，是指在23°C下拉伸 0.3%時的拉伸彈性率。使用圖1所示的光纖光纜10，確認了 0. 3%模數與蟬產卵時的損失變動的關係。如圖3所示，將長:3m的光纖光纜10鋪在收容蟬的寬200mm、深200mm、高300mm的容器21內，在光纖光纜的兩端分別連接波長1550nm的光源22和OE變換器23/數字示波器M，確認了在產卵時產生的損失變動。測定間隔為lmsec。其結果如圖4所示。如圖4所示，在高分子材料的0.3%模數較小時，損失變動增大。這是因為越是 0. 3%模數較小的高分子材料，光纖芯線越容易彎曲。通過將0. 3%模數設為50MPa以上，能夠將蟬產卵時的損失變動抑制為0. 2dB以下，通過將0. 3%模數設為90MPa以上，能夠將蟬產卵時的損失變動抑制為0. IdB以下。尤其是在0. 3%模數小於50MPa的區域中，蟬產卵時的損失變動急劇增大，因此通過將0.3%模數設為50MPa以上，能夠有效降低蟬產卵時的損失變動。另外，在採用熱塑性樹脂作為高分子材料的情況下，例如，通過增加在聚乙烯基材中配合的聚丙烯的配合比、和作為阻燃材料而添加的氫氧化鎂的添加量，能夠增大0.3%模數。並且，從已取下了支撐線的狀態下的固定彎曲布線的易操作性方面考慮，優選採用0. 3%模數為SOOMPa以下的高分子材料。並且，優選形成護套3的高分子材料的拉伸強度為5MPa以上20MPa以下。
通過將拉伸強度設為20MPa以下，不僅是在常溫環境下，即使是在大約_20°C的低溫環境下，也可容易地從光纖光纜中取出光纖芯線，通過將拉伸強度設為5MPa以上，在鋪設光纖光纜時，不容易產生護套損傷等問題。另外，此處所說的拉伸強度是指JIS K7113規定的23°C時的「拉伸應力」。在採用熱塑性樹脂作為高分子材料的情況下，例如，通過增加在聚乙烯基材中配合的聚丙烯的配合比、和作為阻燃材料而添加的氫氧化鎂的添加量，能夠調整拉伸強度。並且，優選形成護套3的高分子材料的肖氏D硬度為30以上62以下。通過將肖氏D硬度設為62以下，不僅是在常溫環境下，即使是在大約-20°C的低溫環境下，在利用鉗子等在光纖光纜上形成切口時，也不易形成裂紋傳播。因此，能夠在低溫環境下進行良好的支撐線的分離作業。另外，通過將肖氏D硬度設為30以上，在鋪設光纖光纜時不易產生護套損傷等問題。另外，此處所說的肖氏D硬度是指JIS K7215類型D所規定的23°C時的硬度。另外，在採用熱塑性樹脂作為高分子材料的情況下，例如，通過改變在聚乙烯基材中配合的聚丙烯的配合比，能夠調整肖氏D硬度。[實施例]使用熱塑性樹脂形成護套3，製造了與圖1所示相同的光纖光纜10，該熱塑性樹脂通過調整作為基礎的聚烯烴材料的種類(密度)和配合的樹脂或阻燃材料的種類/配合量，能夠改變屈服點時的應力、0. 3%模數、拉伸強度、肖氏D。使用這些光纖光纜10，對產卵傷痕的平均深度、產卵時的損失變動、-20°C環境下的易取出性、常溫下的易取出性、-200C 環境下的支撐線分離性能、常溫下的支撐線分離性能進行了評價。另外，關於產卵傷痕的平均深度、產卵時的損失變動的評價方法，與前面敘述的方法相同。並且，拉伸強度的測定是利用依據Jis K7113的方法，在23°C下使用2號啞鈴試樣進行的。關於-20°C環境下的易取出性、常溫下的易取出性，取走光纖光纜10的支撐線部， 成為只有光纜主體部的狀態，利用鉗子從尾端形成IOmm切口。然後，用手左右地撕開光纖光纜，〇表示沒有問題地撕開的情況，Δ表示利用IOmm切口時撕開非常困難而如果切口為 IOOmm就能撕開的情況，X表示切口為IOOmm也不能撕開的情況。關於_20°C環境下的支撐線分離性能、常溫下的支撐線分離性能，利用鉗子在光纖光纜10的連接部9形成切口，並將支撐線部分離，O表示能夠沒有問題地將支撐線部分離的情況，Δ表示雖然產生裂縫但裂縫未波及到光纜主體部的情況，X表示裂縫波及到光纜主體部的情況。其結果如表1所示。[表 1]
權利要求
1.一種光纖光纜，其具有光纖芯線；張緊構件，其與所述光纖芯線平行地配置在該光纖芯線的一側或者兩側；以及護套，其一體地覆蓋所述光纖芯線和所述張緊構件，所述光纖光纜的特徵在於，所述護套的至少一部分由屈服點時的應力為12MPa以上的高分子材料構成。
2.根據權利要求1所述的光纖光纜，其特徵在於，所述高分子材料由熱塑性樹脂、熱固性樹脂、紫外線固化型樹脂中的任意一種樹脂構成。
3.根據權利要求1或2所述的光纖光纜，其特徵在於，所述高分子材料的0.3%模數為 50MPa以上。
4.根據權利要求1 3中的任意一項所述的光纖光纜，其特徵在於，所述高分子材料的拉伸強度為5MPa以上20MPa以下。
5.根據權利要求1 4中的任意一項所述的光纖光纜，其特徵在於，所述高分子材料的肖氏D硬度為30以上62以下。
全文摘要
本發明的目的在於，提供一種光纖光纜，其能夠進一步降低由於蟬的產卵行為等而產生的光纖斷線的可能性。本發明的光纖光纜(10)具有光纖芯線(1)；張緊構件(2)，其與光纖芯線(1)並行地配置在光纖芯線(1)的一側或者兩側；以及護套(3)，其一體地覆蓋光纖芯線(1)和張緊構件(2)，護套(3)的至少一部分由屈服點時的應力為12MPa以上的高分子材料構成。
文檔編號G02B6/44GK102265198SQ200980151969
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月24日 優先權日2008年12月25日
發明者岡田昇, 塚本昌義, 星野豊 申請人:古河電氣工業株式會社