JPS626211A - 高配向性樹脂製補強部材およびその製造方法 - Google Patents

高配向性樹脂製補強部材およびその製造方法

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JPS626211A
JPS626211A JP61012718A JP1271886A JPS626211A JP S626211 A JPS626211 A JP S626211A JP 61012718 A JP61012718 A JP 61012718A JP 1271886 A JP1271886 A JP 1271886A JP S626211 A JPS626211 A JP S626211A
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JP
Japan
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resin
highly oriented
reinforcing member
oriented resin
orientation
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JP61012718A
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Fumio Suzuki
文雄 鈴木
Nobuhiro Akaita
赤板　伸宏
Makoto Honjiyo
誠 本庶
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高配向性樹脂製補強部材およびその製法に関
する。更に詳しくいえば、高抗張力特性を有し且つ適度
の屈曲性をも兼備し、例えば光フアイバケーブル用の補
強部材等として有用な高配向性樹脂製補強部材およびそ
の製造方法に関するものである。
従来の技術 強度的に劣る物品を支持、補強し、これを機械的に保護
するために各種の補強用部材が用いられている。その代
表的な例として以下に光伝送用ガラスファイバケーブル
を挙げて説明する。
光伝送用ガラスファイバは、それ自体、脆く且つ曲げに
くいために、通常は光フアイバ素線の１本毎に保護被覆
が施され、更に種々の外部被覆が施されて光フアイバ心
線とされる。かくして保護被覆、外部被覆の施された光
フアイバ心線を例えば集合して、光フアイバケーブルと
する場合、光フアイバケーブルの布設時や布設状態にあ
るときに作用する力に耐えられるように、ケーブルに線
状鋼などにポリエチレンなどのプラスチック材料を被覆
した被覆鋼線や金属パイプなどの抗張力体を設けている
。
このような光フアイバケーブルの１例を第１０図に断面
図で示した。図示した光フアイバケーブルは、層撚り形
光ファイバケーブルと言われるものであり、中心に抗張
力体１（テンションメンバー）を配置し、その周囲に複
数の光ファイバ２を撚り重ね、更にその上にチューブ状
被覆部材３を設けた構成となっている。このような構成
において、一般に中心抗張力体１としては、上記のよう
な鋼線にポリエチレンなどのプラスチック材料を被覆し
たもの等が使用され、また、チューブ状被覆部材３とし
ては、ポリエチレンなどのプラスチック材料が使用され
る。
このように抗張力体に金属を使用すると、ケーブルに十
分な抗張力を付与することができる反面、電撃や電磁誘
導などを受は易く、また、ケーブル自体が重くなるので
、布設等の作業面において不利であり、更には、ケーブ
ルの保存、使用中における腐食等に対する何等かの対策
を施す必要がある。このような難点のために、軽量、無
誘導、無漏話、低伝送損失、大きな伝送容量などといっ
た光ファイバの長所が損なわれてしまうことにもなりか
ねない。そこで、軽量かつ腐食等の耐久性において問題
の少ない非金属性の抗張力部材の開発が強く望まれてい
る。
一方、光フアイバケーブルのチューブ状被覆部材の材料
としては、従来から押出被覆容易な樹脂、例えばポリア
ミドやポリプロピレン等が用いられている。しかしなが
ら、これらの樹脂のほとんどはヤング率が低く（約１０
０Ｋｇ／ｃ＋＋を以下）、また熱膨張係数が大きく（約
１Ｏ−４）、光ファイバの主要構成部材であるガラスの
ヤング率（７０００Ｋｇ　／　ｃＪ）及び熱膨張係数（
約１０−’　）に比較して著しく異っている。そのため
、中心抗張力部材及びチューブ状被覆部材を通常の押出
被覆容易な樹脂材料で構成して光フアイバケーブルを非
金属化しても、その光フアイバケーブルは、温度変化や
引張り力によって著しい伝送損失の増加を示す。
すなわち、低温度条件下では、中心抗張力部材及びチュ
ーブ状被覆部材が光ファイバに比して大きく収縮し、そ
の結果光ファイバに応力を及ぼして屈曲を生じ、また光
ファイバに側圧を与え、これらはマイクロベンド損と呼
ばれる伝送損失および／または分散の重大な原因となる
。また、高温条件下あるいは大きな引っ張り力が作用す
ると伸び、それが光ファイバにも伝わり、応力歪みを生
じさせ、それがまた伝送損失、分散の原因となる。
従って、従来の押出被覆容易な樹脂を単独で使用した光
フアイバケーブルは、温度変化などに対して著しい伝送
損失の増加を示す。
発明が解決しようとする問題点 近年、光フアイバケーブルの樹脂製部材の物性を改善す
るために、該樹脂部材を高度に分子配向させることが試
みられており、例えば超高分子量ポリエチレン、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリオキシメチレン等を延伸し
て、長手方向すなわちケーブルの軸方向に分子配向せし
めることが堤案されている。このように樹脂部材をケー
ブルの軸方向に分子配向させることにより、その延伸配
向材料のヤング率を未延伸のものと比べて２倍以上とす
ることが、又、配向方向の熱膨張係数すなわち線膨張係
数も未延伸のものに比べて半分以下とすることが可能で
ある。従って、実用上十分な抗張力を持たせることがで
き、また、光ファイバとの熱膨張係数の差を２桁以内に
することができ、更には相応の耐側圧特性を持たせるこ
ともでき、結果として側圧に基づくマイクロベンド損の
問題を解決することが可能となる。
しかしながら、このように樹脂部材を配向せしめると、
配向方向の強度は十分であるがこれと直交する方向の強
度が著しく低下し、必然的に配向軸方向に沿って手でも
容易に引裂けるほどまでになってしまう。そのため、樹
脂製部材に外力が作用すると、比較的簡単に傷が付き裂
けてしまったり、大きな側圧が作用すると圧壊してしま
うなどの問題があり、また、屈曲すると容易に坐屈する
。
そのため、例えばルースチューブ型光ファイバ心線では
、特開昭５９−１０５６０１号公報に開示されているよ
うに、長手方向に配向させた配向性樹脂からなるチュー
ブ状被覆部材の外側を、更に相当な厚さの通常の樹脂材
料で覆うなどの方策により、裂は易さと耐側圧性とを改
善する必要がある。しかし、そのようにすると、外被自
体が相当な厚さとなり、屈曲性が損なわれ、また、ケー
ブルの径や重さが増大する。そのなめ、配向性樹脂単独
で構成した樹脂製部材の実用化は極めて難しく、今のと
ころ実現されていない。
分子配向せしめる別の手段としては、近年安息香酸の共
重合体の如く溶融状態で結晶性を呈する高分子液晶材料
を、高い剪断速度や高い引落率で成形する方法も試みら
れている（特開昭５８−２０２４０５号公報参照）。し
かし、この場合は、成形条件が難しく、また得られる物
性も先の延伸による配向と類似の問題があり、未だ実用
に適したものとはいえない。
以上詳しく述べたように、これまでに、十分な抗張力を
有し、光フアイバケーブル用の抗張力部材等として有利
に使用できる樹脂製の高配向性補強部材は知られていな
い。
そこで、本発明の目的は、長手方向の十分な抗張力特性
と、光ファイバと同程度の線膨張係数とを有すると共に
、適度の屈曲性をも兼備する、高配向性樹脂を使用した
補強部材を提供せんとするものである。
更に、本発明のもう一つの目的は、熱可塑性材料のみに
よって完全に非金属化した光フアイバケーブル等の作製
に有用な上記高配向性樹脂製補強部材の製造方法を提供
せんとするものである。
問題点を解決するための手段 本発明者等は非金属製高抗張力材料の上記の如き現状に
鑑みて、新しい高配向樹脂製補強部材を開発すべく種々
検討・研究を重ね、主な材料として高配向性樹脂を用い
、しかもこの材料中の配向度に特定の分布をもたせるこ
とが、高い抗張力特性を有し、かつ適度の屈曲性を備え
た、光フアイバケーブル等の保護材として有用な補強部
材を得る上で極めて有効であることを知り、本発明を完
成した。
即ち、本発明の高配向性樹脂製補強部材は高配向性樹脂
を主成分とし、横断面内で配向度の分布を有子ることを
特徴とする。
本発明の補強部材において有用な高配向性樹脂としては
、延伸により高度の配向性を示す高分子材料、例えば超
高分子量ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、
ポリオキシメチレン、あるいは液晶高分子を挙げること
ができる。
上記液晶高分子としては、全芳香族ポリエステル、芳香
族−脂肪族ポリエステル、芳香族ポリ（エステル−アミ
ド）、芳香族−脂肪族ポリ（エステル−アミド）、芳香
族ポリアゾメチン、芳香族ポリエステルカルボネート、
−およびこれらの混合物が挙げられ、好ましい例として
は、芳香族ポリエステル、例えば、ナフトエ酸−ビフェ
ノール−テレフタル酸の共重合体、パラオキシ安息香酸
−ビフェノール−テレフタル酸の共重合体；芳香族−脂
肪族ポリエステルペ例えば、パラオキシ安息香酸−ポリ
エチレンテレフタレートの共重合体；芳香族−ポリ（エ
ステル−アミド）、例えば、ナフトエ酸−アミノフェノ
ール−テレフタル酸の共重合体などが挙げられる。
本発明の高配向性樹脂製の補強部材は線状、棒状、板状
あるいはパイプ状（角パイプ等を包含する）の各種形状
をいずれもとることができ、補強すべき物品の形状等に
応じて適宜選ばれ、使用される。これら形状は大雑把に
中実体または中空体の２種に分類できるが、いずれも高
配向性樹脂のみで構成でき、また低配向性樹脂と組合せ
て２層、３層等の多層構造として、実現することもでき
る。
このような目的で使用する低配向性樹脂材料としては低
結晶質または非晶質で、低分子量の柔軟性乃至ゴム弾性
を示す材”’１であり、例えば、ポリウレタン樹脂；低
分子：ｄポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィン樹脂；ポリアミド１２、ポリアミド６およびポリア
ミド６−６などのポリアミド樹脂；ポリスチレン樹脂；
ポリウレタンアクリレート、ポリブタジェンアクリレー
ト、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート
、シリコンアクリレートなどの紫外線硬化性樹脂；熱可
塑性エラストマーの他、エポキシポリマー；アクリル酸
エステノペメタクリル酸エステル類の重合体などのアク
リル樹脂；シリコン樹脂等の熱、光、水、電子線等で架
橋する材料を用いることができ、用途、生産性等の目的
、条件に応じて適宜使いわけることができる。一 本発明の高配向性樹脂性補強部材は、例えば第１ａ図、
第１ｂ図および第１Ｃ図に示すような構成とすることが
できる。第１ａ図に示した例は中実型の線状または棒状
補強部材１０の模式的な横断面を示すものであり、中央
部の高配向度領域１１と、低配向度領域１２とで構成さ
れる。即ち、中心から表面に向って低くなる配向度分布
を有するものとして実現される。この構成の補強の補強
部材は単一の高配向性樹脂あるいはその混合物から、あ
るいはまた高配向性樹脂物質層と低配向物質層との２も
しくは多層構造体として実現できる。
このような構成の補強部材は、例えば以下のようにして
製造することができる。添付第２ａ図は第１ａ図に示し
た、特に単一の高配向性樹脂またはその混合物から得ら
れる補強部材の製造用ダイ２０出口部の概略断面図であ
る。このダイ２０は中心抗張力部材ｌＯを押出す円形の
成形口２１と、その成形口２１に連なる側壁２２と中心
突出棒２３との間に形成される環状路２４とを有してい
る。実際に、補強材料１０を押出す際、環状路２４の外
側の側壁２２にのみ潤滑剤を供給し、補強材料１０の表
面とダイ成形口側壁２２との間に摩擦力が殆ど作用しな
いようにし、一方中央部のみに剪断応力がかかるように
することにより、第１ａ図のような中心近傍において高
配向度領域を有する補強部材を得ることができる。この
様子を第２ｂ図に基づき説明すると、中心抗張力材料１
０の中心部とダイ２０の中心突出棒２３との間には大き
な剪断応力が作用して大きな延伸力が作用するが、抗張
力部材１００表面とダイ２０との間には潤滑剤の存在の
ために剪断応力は殆ど作用せず、従って延伸力は働かな
い。この時の抗張力部材１０に作用する剪断応力の直径
方向における分布は第２ｂ図に曲線２５で示すようなも
のとなり、結果として、表面の配向度が低く、中心部分
に向かって連続的に配向度が高くなる中心抗張力部材を
作製することができる。
また、第２ａ図の成形口（ノズル）の外側に更に少なく
とも１つのノズルを与え、２重もしくは　。
多重開口ノズルとすることによって、中心部に上記第２
ｂ図に示すような配向度分布を有する高配向性樹脂層を
有し、表面部に低配向性樹脂層を有する２重構造もしく
は多重構造の中心抗張力部材を得ることができる。この
際低配向性樹脂用のノズル壁にも潤滑剤を適用するなど
の処置を施すことが有利である。３層以上の多層構造の
ものも同様な考えに基づき作製できることはいうまでも
ない。また、ダイの成形口中心部の高配向性樹脂に張力
をかけた状態で上記のように成形することにより、中心
部の高配向性樹脂層に均一な配向度分布をもたせ、その
外側を低配向性樹脂の薄層で被覆した構成の製品を得る
ことができ、このような態様も本発明の範囲内にはいる
ことはいうまでもない。
この高配向性樹脂層と低配向性樹脂層との複合構造を有
する補強部材の場合、後者の前者に対する厚さは５〜５
０％の範囲内とすることが好ましい。
これは上限を越えて低配向性樹脂を用いた場合、補強部
材の重量が重くなりすぎると共にケーブル全体の径も太
くなり、屈曲性も損なわれることとなって好ましくなく
、一方下限に満たない場合には高配向度領域の屈曲、配
向方向における裂は等の有効な防止が不可能となるので
上記範囲内とすることが好ましい。
更に、本発明によれば第１ｂ図に示すように中空パイプ
型で、内面から外表面に向かう配向度分布を有する補強
部材１０が提供され、このものは同様にパイプ内面側の
高配向領域１１とパイプ表面近傍の低配向領域１２とで
構成され、単一の高配向性樹脂もしくはその混合物から
得ることができ、あるいは更に内面側を均一な高配向度
のあるいは内面から外面に向かって低下する配向度分布
を有する高配向性樹脂もしくはその混合物で構成し、外
表面側を少なくとも１層の低配向性樹脂で構成した２層
構造あるいはそれ以上の多層構造とすることができる。
この態様に係わる補強部材■０は、例えば第３ａ図、第
３ｂ図に模式的に断面図で示したような構成のダイを用
いて作製することができる。この例は補強部材ｌＯで保
護すべき物品３１と同時に押出すことにより形成する例
である。第３ａ図から明らかな如く、このダイ３０は被
保護物品３１を送る中心路３２と、チューブ状補強材料
３３を押出す中心路３２と同心状の成形口（ノズル）３
４およびこれに連なる環状路３５とを有している。実際
の使用に際して、この環状路３５の外側の内面にのみ潤
滑剤が供給され、チューブ状の補強材料３３外表面とグ
イとの間に摩擦力が殆ど作用しないようにする。かくし
て、補強材料３３となる材料を環状路３５に供給しなが
らチューブ状材料３３を引出す。その結果補強材料３３
の内表面とグイとの間には大きな剪断応力が作用して、
補強材料３３の内表面側に大きな延伸力が働く一方で、
チューブ状補強材料の外表面とグイとの間には、潤滑剤
の存在のために殆ど延伸力は作用せず、結果として第３
ｂ図に曲線３６で示すようなチューブ状補強材料の厚さ
方向の配向度の分布が形成され、目的とする外表面の配
向度が低く、内表面から外表面に向かって連続的に配向
度が低下するチューブ状補強部材を作製することができ
ることになる。
第３ａ図および第３ｂ図に示した例では作業上有利なこ
とから、被保護物品を同時に送り、一工程で補強部材の
形成を行う例について示・したが、被保護物品とは別に
補強部材のみを形成することも勿論可能であり、このよ
うな場合には中心路３２がら空気、Ｎ２などの不活性ガ
ス等の流体を吹き込むなどの操作により実現できる。
この場合にも低配向性樹脂層の厚さに係る正弦があわ、
有利な補強部材とするためには高配向度領域を含む高配
向性樹脂パイプの肉厚に対して５〜５０％の範囲内とす
ることが好ましい。というのは下限の５％に満たない厚
さとした場合には高配向度領域の有する欠点としての配
向方向に直交する力による裂けの問題、あるいは坐屈な
どといった現象を有効に防止できず、また上限を越える
厚さとした場合には補強部材自体の重量増加を招くと共
にパイプ径が太くなり、屈曲性が損なわれることとなる
のでいずれも避けるべきである。
更に、第１Ｃ図に示すようなパイプ状の補強部材１０で
あって、肉厚部の中央部分に高配向度領域１１を有し、
その両側即ち内表面部および外表面部に低配向領域１２
を有する補強材料も本発明の好ましい態様の１つであり
、上記第１ａ図および第１ｂ図の態様と同様に単一の高
配向性樹脂またはその２以上の混合物で構成することが
でき、また高配向性樹脂層の両側を同一または異種の低
配向性樹脂層を積層した３層構造あるいはそれ以上の多
層構造として実現できる。
この態様の補強材は、例えば第４ａ図および第４ｂ図に
模式的断面図で示すような構成のダイを用いることによ
って製造できる。このダイ４０は第４ａ図に示したよう
に、チューブ状補強材１０の内径を規定する中心突出棒
あるいは中心部に開口を有し、空気、不活性ガスなどを
送給する環状部材４１と、その外側に同心円状に設けら
れた補強部材押出し用の環状路４２と、出口部において
環状路４２の中央部に同心状に設けられた応力印加部材
４３とを有している。実際の成形操作においては環状路
４２の内側および外側の面に潤滑剤を供給し、補強部材
１０の内・外表面部とダイとの間に摩擦力が殆ど作用し
ないようにし、一方で剪断力印加部材４３には大きな剪
断応力が作用するようにして、大きな延伸力を作用させ
る。このような構成のダイによって押出された補強材１
０の肉厚部における剪断応力分布を第４ｂ図の曲線４４
で示した。かくして、目的とする内・外表面部で低配向
度を有し、肉厚部の中央部で最大で、そこから外表面お
よび内表面に夫々向かって減少する連続的な配向度の分
布を持ったチューブ状の補強材１０を得ることが可能と
なる。
この態様の補強材１０はまた第４ａ図のようなダイの環
状路４２の内側および外側に同心円状のノズルを設け、
そこから同一または異種の低配向性樹脂のチューブ状物
を押出すことにより３層構造のものとすることができる
。更に、第３ａ図のような構成のダイの環状路３５の内
側に同心円状の環状ノズルを設け、該ノズルから低配向
性樹脂のチューブ状物を同時に押出し、第１ｂ図のチュ
ーブ状補強材と一体化することによって得ることもでき
る。
この場合にも、上記第１４図および第１ｂ図で説明した
のと同様に高配向性樹脂部分の厚さに対する低配向性樹
脂部分の厚さは５〜５０％の範囲内とすべきであり、理
由も同様である。
更に、第３ａ図の構成のダイの環状路３５の内側に同心
円状の環状ノズルを設け、これら２つのノズルから高配
向性樹脂のチューブ状物を同時に押出し、この際環状路
３５の外側の内壁および新たに設けた環状ノズルの内側
の内壁、即ち中心口側に夫々潤滑剤を供給して剪断応力
が作用しないようにすることにより同様に第１Ｃ図に示
す構成の補強部材を得ることができる。この例は第１ｂ
図の配向度分布のものと、これとは逆の配向度分布を有
するものとを相互に一体化した構成に等価である。
以上述べた各種態様において、配向度分布の形成は補強
部材の押出しの際に、気体または液体の潤滑剤を使用す
ることにより、該潤滑剤の供給により高配向性樹脂の所
定の面における流動性を促進または場合によってはその
流動性を阻害することによって実現できる。ここで潤滑
剤としては、ヘリウム、窒素等の不活性気体、シリコン
オイル、フッ素系不活性液体、リチウム石けん、アルミ
複合石けん等の石けんを例示することができる。
尚、配向度分布の実現は潤滑剤の使用の他、補強部材の
押出時に配向度分布と逆の温度勾配などの不均一な条件
を与°えることによっても実現でき、このような態様も
本発明の範囲に含まれる。
補強部材の高配向度領域を含む高配向性樹脂部分の配向
度は低配向度領域との境界が明確に決定できないが、第
１ａ図のような態様では、むしろこのような分布を特徴
とするものであり、配向度の高い中心部から表面部に向
い徐々に連続的に配向度が低下するようにすることが最
も好ましい。
九月 一般に補強部材は、抗折力、耐引張応力、耐圧縮応力性
に劣り、また側圧等によって所定の物性が損なわれるよ
うな被保護物品を外力の作用の際、あるいは使用中、運
搬中、取扱い中の破損を防止するために、これらを機械
的に支持し、保護するものである。従って、上記の各物
性における要件を十分に満足するものであると共に、さ
らに、外部温度の変動等によっても膨張係数の変動がな
く、被保護物品に対して何等悪影響を及ぼさないような
ものであることが望ましい。
ところで、以上のような構成の本発明の高配向性樹脂製
補強部材にあっては、その中心部分を構成している高配
向変相’Ｇｌ゛Ｍ　Ｎ光ファイバなどの被保護物品の長
手方向に十分な引張り強度を付与する。また、その高配
向度樹脂が、本発明の補強部材の線膨張係数を支配する
ので、この補強部材は、低配向樹脂層あるいは低配向度
の高配向樹脂層の半分以下の線膨張係数を有し、光伝達
用ガラスファイバ等被保護物品の熱膨張係数に近ずける
ことができる。
一方、高配向性補強部材の表面は、低配向性樹脂層また
は配向度の低い高配向性樹脂層で構成されているので、
高配度領域はこの低配向度領域により保護される。従っ
て、外力が作用しても、長手方向に裂けることもなく、
また、側圧が作用しても、高配向度領域の剛ｆ生を活か
して高い圧壊特性を発揮させることができ、また、従来
の高配向樹脂の主な欠点となっていた屈曲性や耐摩耗性
も予想される以上に大巾に改善される。
従って、本発明による高配向性樹脂製補強部材は、十分
に抗張力部材として機能するものである。
なお、これまでは本発明の説明を容易ならしめるための
例として光フアイバケーブル、特にその中心抗張力体と
しての応用についてのべてきたが、本発明はもちろんそ
れ以外への応用も当然可能である。例えば、非中心抗張
力体、外部被覆材、内部被覆材等として、保護・補強が
望まれる分野に右いては広く用いることができることは
、以下の実施例により明らかにされるであろう。
当然のことながら光フアイバケーブル以外の用途、例え
ばワイヤー、ロープ等の他の分野へも好適に用いられる
ものである。
実施例 以下、実施例により本発明の高配向樹脂製補強部材およ
びその製造法をより具体的に説明する。
また、その応用例をも併せて述べる。しかしながら、本
発明の範囲は以下の例によって何等制限されない。
実施例１ ６０％のｐ−ヒドロキシ安息香酸、２０％のテレフタル
酸、２０％の６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸から誘導
した、溶融状態で液晶を示す全芳香族ポリエステルを、
第２ａ図に示したクロスヘッドを持つ押出機から溶融押
出した。その時押出成形品はクロスヘッドの直下方向に
流れ、ダイ２０と溶融物との接触する部分にはシリコン
オイルが常に存在するようになっていて、ダイ２０で生
じる剪断力による樹脂の配向がかかりにくくなっている
。また突出棒２３の存在により、樹脂に剪断が生じ、中
　−心部に大きな配向がかかる。このようにして、中心
部に配向度が大きく、周辺はど配向度が小さくなるとい
った配向度分布を有する補強部材を得ることができる。
実施例２ 実施例１により得られた補強部材に低密度ポリエチレン
を被覆した補強部材で、その製造方法は実施例１に示し
たクロスヘッドの直下に通常の電線被覆に用いる押出機
クロスヘッドを縦に連続して並べ、上流からの補強部材
に薄く低密度ポリエチレンを被覆するものである。
応用例１ かくして、実施例１で得た第１ａ図に示したような中実
の、中央部近傍に高配向度領域を、表面層近傍に低配向
度層を有する補強部材を、層撚り形光ファイバケーブル
に対して応用した。その構成を添付第５図および第１０
図に基づき説明する。
第５図は本発明の実施例１で得た補強部材を中心抗張力
部材として応用した例の断面図であり、第１０図は従来
の中心抗張力部材（被覆鋼線）を用いた例の断面図を示
すもの−ｑ４る。
第５図に示す第１の応用例は、中心に実施例１で得た補
強部材を抗張力体５０として配置し、その周囲に複数の
光フアイバ心線５１を撚り重ね、更にその上に外被をな
すチューブ状被覆部材５２を設けたものである。この中
心抗張力部材５０は、その半径方向にみると、高配向性
樹脂（全芳香族ポリエステル）からなる中心部分５（ｌ
ａと、その中心部分５０ａを覆う低配向性樹脂（低密度
ポリエチレン）からなる表面部分５０ｂとの二重構造に
構成されている。なお、中心部分５０ａの断面積は、中
心抗張力部材５０の全断面積の半分以上を占めており、
表面部分５０ｂは、中心部分５０ａの半径に対して十分
薄いことが好ましい。
かくして、第５図に示した光フアイバケーブルにあって
は、その中心抗張力部材は、長さ方向の十分な抗張力特
性と、光ファイバに匹敵する線膨張係数とを有すると共
に、適度の屈曲性、耐摩耗性も兼備する。従って、チュ
ーブ状被覆部材５２を従来のように樹脂材料で構成する
ことにより、光フアイバケーブルを完全に樹脂材料のみ
で非金属化することができる。そして、その光フアイバ
ケーブルは、十分な抗張力を有し、温度変化による伝送
損失の増加を最小限度に抑えることができる。
以上、本発明の補強部材を層撚り形光ファイバケーブル
に適用した例を説明したが、本発明は、ユニット形、ス
ペーサ形などのほかの形式の光フアイバケーブルにもも
ちろん適用でき、その中心抗張力部材を上記した本発明
による中心抗張力部材で構成する。
一方、第１０図に示すような従来の層撚り形光ファイバ
ケーブルは中心抗張力部材５０の代わりに、鋼線にポリ
エチレンなどのプラスチック材料を被覆した中心抗張力
部材ｌを用いた以外は第５図に示したものと同じ構成に
ある。従って、これには既に述べたような様々な問題が
あり、有利な光フアイバケーブルとはいえない。
応用例２：中心以外の抗張力部材としての応用例第６図
に示すように光ファイバ６０の周囲に抗張力体６１を配
置し、外部波、厚６２を施したものである。
この例の特長は特に心線数の少ない光フアイバケーブル
、例えば単心コードの場合で高抗張力が必要な場合に好
適である。
図中の記号は先の実施例１〜２の中心抗張力体に準じて
おり、６１ａは高配向度領域、６１ｂは低配向度領域を
示している。
この場合特に低配向領域６１ｂの存在が重要であり、こ
れによって屈曲、振動等による抗張力体相互のこすれに
よる摩耗が大巾に減少し長期間の使用）こ耐え得るもの
と掌る。
実施例３ ６０％のｐ−ヒドロキシ安息香酸と４０％のポリエチレ
ンテレフタレートから誘導される芳香族−脂肪酸ポリエ
ステルを、第３ａ図に示した通常の電線被覆に用いるク
ロスヘッドを有する押出機を用いて被保護物品を被覆す
る。その時ダイ３０の成形口３４の外表面に外部からシ
リコンオイルを送り込み、溶融樹脂に剪断応力が生じな
いようにして配向がかかりに＜＜シ、一方向表面にはシ
リコンオイル等の潤滑剤がないために、第３ｂ図に示し
たように、樹脂に剪断応力が発生し、大きな配向がかか
る。このようにして、チューブ状に被覆される補強部材
の内側が高配向度で、外側にいくほど低配向度であるよ
うな配向度分布を有する補強部材を得ることができる。
実施例４ 実施例３により得られたチューブ状補強部材に低配向性
樹脂であるポリアミド１２を被覆するもので、その製造
方法は実施例３に示した押出機の下流に、もう一台押出
機を並べ、０．２ｍｍ厚のポリアミド１２を被覆するも
のである。
応用例３：外部被覆としての応用例（その１）第７ａ図
に本発明の実施例３および４で作製した補強部材を外部
被覆として応用した例を示す。
これも゛第５図と同様に層撚り形光ファイバケーブルの
例であり、ここでは第５図のチューブ状被覆部材５２の
代わりに、本発明の第１ｂ図に示した構成の補強部材７
０を用いた。勿論この例においても中心抗張力部材とし
て実施例１または２で得られるような、第１ａ図の構成
の補強部材を用いて完全に非金属構造とすることができ
る。
第７ａ図は高配向樹脂またはその混合物のみで外部被覆
を構成した場合であり、内表面部に高配向度領域７０ａ
を有し、外表面部分７０ｂは低配向度領域となっている
ことが特長である。
このように外部被覆層に本発明を用いる最大の特長は高
配向樹脂の摩耗性の引裂き抵抗、屈曲性の改善である。
応用例４：内部被覆への応用例（その１）第７ｂ図にこ
のような応用例を示す。これは光フアイバケーブルの業
界ではタイトコート心線とよばれているものであり、こ
れに先の外部被覆と同様の思想を適用したものである。
本応用例の最大の特長は、単に高配向性樹脂を用いた場
合に比べて耐摩耗性、屈曲性が著るしく改善され、ケー
ブル化する場合に極めて取扱いが容易になることである
。
なお２の光フアイバ心線が、今までの応用例１〜３の中
で説明したものであり、通常はこのまま使用されること
はなく外部被覆等が施される。
実施例５ ７３％のｐ−ヒドロキシ安息香酸と２７％の６−ヒドロ
キシ−２−ナフトエ酸から誘導される全芳香族ポリエス
テルを、第４ａ図に９示した電線被覆用のクロスヘッド
のダイ４０（Ｐ’Ｊ径１０．Ｏｍｍφ）、環状部材４１
（外径４．Ｏｍｍφ）の間にある溶融樹脂の環状路４２
のランド部に内径６．０ｍｍφ、外径８．０ｍｍφの剪
断応力印加部材を組み込んだクロスヘッドを用いてチュ
ーブ状に押出した。その時、外部からダイ４０の内壁部
と環状部材４１の外表面にシリコンオイルを送り込み、
樹脂にダイ４０、環状部材４１との摩擦による剪断応力
を生じないようにして、配向がかかりに＜＜シ、一方、
剪断応力印加部材との間には剪断応力が生じ、樹脂に配
向がかかる。
このようにしてチューブ状の補強部材の内側、外側が低
配向度で、中央部になる程、高配向度であるような配向
度分布を有する補強部材を得ることができる。
実施例６ ポリアミド１２をチューブ材料として内径１．Ｏｍｍφ
、外径１．６ｍｍφのルースチューブ光フアイバ心線（
０，２５ｍｍφ径の紫外線硬化型樹脂でコーティングさ
れたガラスファイバが２本人っている）に実施例５に記
載した方法により全芳香族ポリエステルを押出被覆し、
さらに低配向性樹脂のポリ塩化ビニルを被覆して外径を
２．６ｎ＋＋ｎφにすることによって得られる。
応用例５および６：内部被覆への応用例（その２および
３） 第８ａおよび８ｂ図に、第７ｂ図と同様に内部被覆とし
ての応用例を示した。
これは光ケーブル業界ではルースチューブ心線とよばれ
るものであり、今までと同様の思想を適用したものであ
る。
第８ａ図のものは内部被覆８０は高配向度領域８０ａと
低配向性領域８０ｂとからなり、その中空部にルーズな
状態で光フアイバ素線８１が収容された構成となってい
る。また、第８ｂ図のものも第８ａ図の例と同様であり
、この場合には高配向性樹脂のみによって構成された内
部被覆が使用されている。
本応用例の特長は先の応用例４のタイトコートとほぼ同
様であるが、１ｊ１に屈曲性、耐圧性が著るしく改善さ
れて、ケーブル化に際し取扱いが極めて容易となる。
応用例７：内部被覆として応用例、（その４）実施例５
で作製した第１Ｃ図に示すような構成の補強部材８０を
光フアイバ素線８１の被覆層として利用した例を第８Ｃ
図に示した。これも応用例４で示したタイトコート型の
心線と呼ばれるものであり、同様の効果が期待される。
応用例８：外部被覆としての応用例（その２）実施例５
で作製した本発明の補強部材を層撚り形光ファイバケー
ブルにおける外部被覆として応用した例を第９図に示し
た。本図の外部被覆９０は３層構造を有しており、中心
層９０ａとして高配向樹脂層を用い、これに内・外層と
して低配向樹脂層９０ｂ、９０ｃを積層したものである
。第７図に示した例と同様に優れた保護効果を発揮する
。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明による高配向樹
脂製補強部材を用いん物品、例えば光フアイバケーブル
においては、補強部材は、その実質部分をなす中心部分
が高配向性樹脂で形成され更に少なくとも表面部分が低
配向性樹脂で形成されている複合体で構成されている。
その特徴により、本発明による補強部材においては、以
下のような各種効果を期待することができる。
ｌ　長さ方向の引張りに対しては、補強材料の実質部分
をなす高配向度領域が支配しているので、長さ方向の引
張強度が大きく、低配向性樹脂の２倍以上の抗張力特性
を示す。
１１　　熱膨張特性についても、補強材料の実質部分を
なす高配向性樹脂が支配しているので、低配向樹脂の半
分以下の小さい線膨張係数を示す。
ｉｉｉ　　一方、高配向度領域で構成される中心部分は
、低配向性樹脂で表層が保護されているので、高配向度
樹脂層の最大の欠点である長手方向の引裂き抵抗が著し
く改善される。
ｉｖ　　また、高配向度樹脂層で構成される中心部分が
低配向度樹脂領域で周方向に保持されて裂は難いので、
側圧が作用した場合にも、高配向度樹脂層の剛性を十分
に活かして高い圧壊特性を発揮させることができ、また
高配向度樹脂の重大な欠点である、外部応力の作用時に
おける屈曲性が大巾に改善され、挫屈も生じ難い。
従って、本発明を例えば光フアイバケーブルに適用した
場合にはケーブルの製造が容易になると同時に、得られ
た製品は長期信頼性に優れている。
もちろん本発明は光フアイバケーブルのみならず、他の
ケーブルやワイヤー、ロープ等にも同様に適用し得るも
のである。
【図面の簡単な説明】
第１ａ図〜第１Ｃ図は本発明の高配向樹脂製補強部材の
好ましい３種の異なる態様の構成を説明するための概略
的な断面図であり、 第２ａ図および第２ｂ図は夫々第１ａ図の補強部材を作
製するためのグイおよび得られる製品の直径方向におけ
る剪断応力分布を示す概略的な図であり、 第３ａ図および第３ｂ図は夫々第２ａ図および第２ｂ図
と同様な第１ｂ図に示した補強部材を作製するためのグ
イ、その際に得られる製品の半径方向の剪断応力分布を
示す図であり、 第４ａ図および第４ｂ図は、第１Ｃ図の態様に係わる補
強部材の製造用グイと得られる製品の肉厚部における剪
断応力分布を示す概略図であり、第５図は本発明の補強
部材を光フアイバケーブルの中心抗張力部材として応用
した例を示す断面図であり、 第６図は本発明の補強部材を中心以外の抗張力部材とし
て使用した例を示す断面図であり、第７ａ図および第９
図は本発明の補強部材を光フアイバケーブルの外部被覆
として応用した例を示す断面図であり、 第７ｂ図および第８ｃ図は光フアイバ素線の被覆（タイ
トコート）に応用した例を示す断面図であり、 第３　ａ’図および第８ｂ図は同様に光フアイバ素線の
被覆（ルースチューブ）として適用した例を示す断面図
であり、 第１０図は従来の層撚り形光ファイバケーブルの構成を
示すための概略断面図である。 （主な参照番号） １・・中心抗張力部材、 ２．５１．６０・・光フアイバ心線、 ３．５２・・チューブ状被覆部材、 １０、３３．５０．６１．７０．８０．９０・・高配向
樹脂製補強部材、 ＩＬ　５０ａ　、　６１ａ　、　７０ａ　、　８０ａ　
、　９０ａ・・高配向度領域、 １２、５０ｂ、　６１ｂ、　７０ｂ、　８０ｂ、　９０
ｂ・・低配向度領域、 ２０、　３０．　４０・　・グイ、

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）高配向性樹脂を主成分とし、横断面内で配向度の
    分布を有することを特徴とする高配向性樹脂製補強部材
    。
  2. （２）上記高配向性樹脂が超高分子量ポリエチレン、ポ
    リエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、全芳
    香族ポリエステル、芳香族−脂肪族ポリエステル、芳香
    族ポリ（エステル−アミド）、芳香族−脂肪族ポリ（エ
    ステル−アミド）、芳香族ポリエステルカーボネートか
    らなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の高配向性樹脂製補強
    部材。
  3. （３）中実の線状または棒状部材であり、中心から表面
    に向かって低くなる配向度分布を有することを特徴する
    特許請求の範囲第１項または第２項記載の高配向性樹脂
    製補強部材。
  4. （４）中心から表面部に向って低くなる配向度分布を有
    する高配向性樹脂製心材と、その表面に一体的に形成さ
    れた少なくとも１つの低配向性樹脂層とで構成されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の高配向性樹
    脂製補強部材。
  5. （５）上記高配向性樹脂が超高分子量ポリエチレン、ポ
    リエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、全芳
    香族ポリエステル、芳香族−脂肪族ポリエステル、芳香
    族ポリ（エステル−アミド）、芳香族−脂肪族ポリ（エ
    ステル−アミド）、芳香族ポリエステルカーボネートか
    らなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴
    とする特許請求の範囲第４項記載の高配向性樹脂製補強
    部材。
  6. （６）上記表面層の厚さが心材の厚さの５〜５０％であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第４項または第５項
    記載の高配向性樹脂製補強部材。
  7. （７）中空パイプ状部材であって、その肉厚部の内表面
    から外表面に向かって低くなる配向度分布を有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
    高配向性樹脂製補強部材。
  8. （８）内表面から外表面に向かって低くなる配向度分布
    を有する高配向性樹脂製パイプ状部材と、その外表面上
    に一体的に形成された少なくとも１つの低配向性樹脂層
    とで構成される特許請求の範囲第７項記載の高配向性樹
    脂製補強部材。
  9. （９）上記高配向性樹脂が超高分子量ポリエチレン、ポ
    リエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、全芳
    香族ポリエステル、芳香族−脂肪族ポリエステル、芳香
    族ポリ（エステル−アミド）、芳香族−脂肪族ポリ（エ
    ステル−アミド）、芳香族ポリエステルカーボネートか
    らなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴
    とする特許請求の範囲第８項記載の高配向性樹脂製補強
    部材。
  10. （１０）上記低配向性樹脂層の厚さが上記高配向性樹脂
    部材の肉厚に対し５〜５０％の範囲内にある特許請求の
    範囲第８項または第９項記載の高配向性樹脂製補強部材
    。
  11. （１１）中空パイプ状部材であり、その肉厚部の中央部
    において配向度が極大となる配向度分布を有することを
    特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の高
    配向性樹脂製補強部材。
  12. （１２）上記中空パイプの内面および外面の少なくとも
    １方に、少なくとも１つの低配向性樹脂層を設けたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の高配向性樹
    脂製補強部材。
  13. （１３）上記低配向性樹脂がポリウレタン樹脂、ポリオ
    レフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂紫外
    線硬化性樹脂、熱可塑性エラストマー、エポキシポリマ
    ー、アクリル樹脂、シリコン樹脂からなる群から選ばれ
    る少なくとも１種であることを特徴とする特許請求の範
    囲第１２項または１３項記載の高配向性樹脂製補強部材
    。
  14. （１４）上記低配向性樹脂層の厚さが上記高配向性樹脂
    層の肉厚に対して５〜５０％の範囲内にあることを特徴
    とする特許請求の範囲第１２項または第１３項記載の高
    配向性樹脂製補強部材。
  15. （１５）少なくとも１つの同心状の溶融樹脂押出用ノズ
    ルと、該ノズル中心軸上に配置された突出棒状部材とか
    らなる成形口を備えたダイを用い、溶融高配向樹脂押出
    ノズルの側壁に潤滑剤を供給しつつ該樹脂を押出すこと
    を特徴とする、中心から表面に向って低くなる配向度分
    布を有し、高配向性樹脂を主成分とする、中実線状また
    は棒状補強部材の製造方法。
  16. （１６）上記押出用ノズルを２つ備えた成形口を有する
    ダイを使用し、中心部ノズルから高配向性樹脂を、また
    外側部のノズルから低配向性樹脂を夫々同時に押出すこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の中実線状
    または棒状補強部材の製造方法。
  17. （１７）中心部の流体または被補強物品供給用口と、こ
    れと同心状に配置された少なくとも１つの溶融樹脂押出
    用ノズルとを備えた成形口を有するダイを用い、高配向
    性樹脂の押出し中、そのノズルの外側表面に潤滑剤を供
    給することを特徴とする、高配向性樹脂を主成分とし、
    肉厚部の内表面から外表面に向かって低くなる配向度の
    分布を有する中空パイプ状補強部材の製造方法。
  18. （１８）上記樹脂押出ノズルが２つあり、その内側のノ
    ズルから高配向性樹脂を、また外側のノズルから低配向
    性樹脂を夫々同時に押出すことを特徴とする特許請求の
    範囲第１７項記載の中空パイプ状補強部材の製造方法。
  19. （１９）中心部の流体または被補強物品送給用口と、こ
    れと同心状に配置された少なくとも１つの溶融樹脂押出
    用ノズルと、高配向性樹脂押出用ノズル中央部に配置さ
    れた中空パイプ状剪断応力印加部材とを有する成形口を
    備えたダイを使用し、高配向性樹脂の押出しに際し、該
    樹脂押出用ノズル内・外側面に潤滑剤を供給することを
    特徴とする、高配向性樹脂を主成分とし、肉厚部にその
    中央部において最大となる配向度分布を有する中空パイ
    プ状補強部材の製造方法。
  20. （２０）上記押出ノズルが３つであり、上記高配向性樹
    脂の押出ノズルを中央に配置し、残りのノズルの少なく
    とも一方から低配向性樹脂を同時に押出すことを特徴と
    する特許請求の範囲第１９項記載の中空パイプ状補強部
    材の製造方法。
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