JP3954777B2 - 歪みセンシング用光ケーブルの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物、橋梁、トンネル等のコンクリート構造物若しくは河川の堤防、山岳の斜面等の土壌に埋め込んで使用する歪みセンシング用光ケーブルの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、建築物、橋梁、トンネル等のコンクリート構造物若しくは河川の堤防、山岳の斜面等の土壌に光ファイバを直線的に或いはループ状に埋設し、光ファイバ中に光を伝播させることにより、各構造物の歪みをオンラインで測定する方法が開発された。
【0003】
しかし、この種の歪みセンシング用の光ファイバには、通常の通信用光ファイバが用いられていたため、コンクリート構造物や土壌等に埋設施工する際に、折れやすく、取り扱い性が悪い等の問題があった。
【0004】
そこで、このような問題を解決する方法として、例えば光ファイバ素線の外周に補強繊維を縦添えし、この補強繊維をマトリックス樹脂で一体化した強化被覆層(FRP)を設けた構造の歪みセンシング用光ケーブルが考えられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、FRPを設けた構造の歪みセンシング用光ケーブルでは、埋設施工時の取り扱い性は向上するものの、最外層表面が平滑であるとコンクリート構造物や土壌との密着度が低いという新たな問題が発生する。
【0006】
そこでコンクリートとの定着(密着)性を向上させるために、例えば、強化被覆層の長手方向に外径変動を設けた構造や、強化被覆層に糸等を巻き付けた構造等が考えられる。
【0007】
しかしながら、外径変動品については、製造が難しく、引張り性能を確保するために補強繊維が余剰に必要となり、その結果、製品径が大きくなってしまう。また、糸巻き品については、糸と強化被覆層との接着が十分でないと結果的に密着が弱くなってしまうという問題がある。
【0008】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、コンクリート構造物等の埋設対象物との間の密着性に優れ、かつ製造が容易な歪みセンシング用光ケーブルの製造方法を提供することにある。
【0009】
【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の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法は、光ファイバ素線の外周に未硬化の熱硬化性マトリックス樹脂を含浸させた複数の補強繊維を巻き付けて強化被覆層を形成し、強化被覆層の外周に溶融した熱可塑性樹脂を押し出し成型して押出被覆層を形成し、押出被覆層を冷却して硬化させた後、加熱して強化被覆層を硬化させて押出被覆層と一体化させる歪みセンシング用光ケーブルの製造方法において、強化被覆層を硬化させた後に、押出被覆層の表面を軟化させた状態で、一定の間隔で凸部が形成されたローラ間に挿通させることにより、押出被覆層の表面に凹部を形成するものである。
【0010】
本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法は、光ファイバ素線の外周に未硬化の熱硬化性マトリックス樹脂を含浸させた複数の補強繊維を巻き付けて強化被覆層を形成し、強化被覆層の外周に溶融した熱可塑性樹脂を押し出し成型して押出被覆層を形成し、押出被覆層を冷却して硬化させた後、加熱して強化被覆層を硬化させて押出被覆層と一体化させる歪みセンシング用光ケーブルの製造方法において、強化被覆層を硬化させた後、押出被覆層の外周に、外表面に複数の螺旋状のリブからなる凹凸構造を有する外側被覆層を形成するものである。
【0011】
本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法は、光ファイバ素線の外周に、芯部と芯部よりも低い融点の鞘部とを有する鞘芯構造をなす複数の補強繊維を縦添えして鞘部のみ溶融させた後硬化させて強化被覆層を形成し、強化被覆層の外周に表面に複数の凹凸構造を有する押出被覆層を形成するものである。
【0012】
本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法は、光ファイバ素線の外周に未硬化の熱硬化性マトリックス樹脂を含浸させた複数の補強繊維を巻き付け、異形断面のダイで絞り成型した後に、回転引取機により撚りを加えながら加熱して熱硬化性樹脂を硬化させて強化補強層を形成することにより、強化補強層の外表面に複数の螺旋状のリブからなる凹凸構造を形成するものである。
【0013】
本発明によれば、歪みセンシング用光ケーブルの押出被覆層の外表面に凹凸構造が設けられており、この光ケーブルをコンクリート構造物や土壌に埋設すると、凹部にコンクリート(セメント粒子や土砂等)が入り込む(凸部がコンクリートに埋まる)ので、光ケーブルと埋設対象物との間の密着性が向上する。
【0014】
また、本発明によれば、光ファイバ素線と被覆層との間に強化被覆層を設けることにより、コンクリート打設時にもその衝撃に光ファイバ素線が耐え得ることができると共に、コンクリートがひび割れしても光ファイバ素線に損傷が発生しにくい。
【0015】
一方、押出被覆層には、耐アルカリ性を有していればどのような熱可塑性樹脂を用いてもよいが、コンクリート構造物等の歪みを正確に検出するためには、強化被覆層と強固に密着させることが望ましい。
【0016】
このような密着性を上げる方法としては、強化被覆層と化学的な親和性の高い熱可塑性樹脂を用いることが有効であり、このような熱可塑性樹脂として、PSU(ジフェニルサルフォン−ビスフェノールA共重合体)、ABS(アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)、AAS(アクリルニトリル−アクリルゴム−スチレン共重合体)、AES(アクリルニトリル−EPDMゴム−スチレン共重合体)、変性PPE(ポリフェニレンエーテルをポリスチレンで変性させたもの)を例示することができる。
【0017】
また、この密着性を向上させる別の方法として、強化被覆層のマトリックス樹脂を硬化させる際の硬化槽内の温度を押出被覆層の熱可塑性樹脂の融点付近の温度、例えば、ナイロン12の場合には、160〜190℃とし、ポリエチレンの場合には120〜160℃とし、ポリプロピレンの場合には160〜190℃とする。
【0018】
このような温度条件下で強化被覆層内の未硬化のマトリックス樹脂の反応が開始すると、熱可塑性樹脂と強化被覆層との界面は、マトリックス樹脂の硬化発熱により、硬化槽内の温度よりも高くなって、その界面の熱可塑性樹脂の内周部が溶融し、この溶融によって強化被覆層と熱可塑性樹脂層とは、互いに加圧雰囲気下におけるアンカー効果によって強固に密着する。
【0019】
強化被覆層の補強繊維には、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリベンゾビスオキサゾール繊維、カーボン繊維、ポリオレフィン繊維、ステンレス繊維を用いることができる。
【0020】
この補強繊維を一体化させるマトリックス樹脂としては、スチレン系化合物を単量体とした不飽和ポリエステル樹脂を用いると、スチレンモノマーが光ファイバ素線のバッファコーティングに浸透して伝送特性が劣化するおそれがあるため、例えば重合性単量体が非スチレン系化合物からなる不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂等が望ましい。
【0021】
また、補強繊維にポリオレフィン繊維のような熱可塑性樹脂を用いた場合、補強繊維よりも低融点の熱可塑性樹脂を用いることができる。例えば、ポリプロピbレン繊維を補強繊維として、ポリエチレン樹脂をマトリックス樹脂とすることができる。
【0022】
上述した凹凸構造は、押出被覆層の長手方向と直交する方向に形成された溝を、強化被覆層の長手方向に沿って所定の間隔を隔てて間欠的に形成された凹凸状エンボスで構成することができる。
【0023】
また、凹凸構造は、押出被覆層に形成された2以上の螺旋状のリブを有する外側被覆層を設けることで構成されてもよく、その場合、数1式で表されるリブの螺旋進行角度αを5°以上に設定することができる。
【0024】
【数1】
(リブ外径×π)÷撚りピッチ=tanα
この構成によれば、螺旋進行角度αを数1式を満足させるように設定することにより、コンクリートとの密着度をより一層向上させることができる。螺旋状のリブは、所定回転角度毎に進行方向が交互に反転するSZ螺旋状リブとしてもよい。
【0025】
さらに、本発明によれば、強化被覆層は、紫外線及び可視光を含む光透過率の高いマトリックス樹脂と補強繊維とで構成され、凹凸構造は強化被覆層に形成された2個以上の螺旋状のリブから構成され、数1式で表せる螺旋進行角度αを5°以上に設定することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法の実施の形態について説明する。
【0027】
本歪みセンシング用光ケーブルの製造方法は、光ファイバ素線の外周に未硬化の熱硬化性マトリックス樹脂を含浸させた複数の補強繊維を巻き付けて強化被覆層を形成し、強化被覆層の外周に溶融した熱可塑性樹脂を押し出し成型して押出被覆層を形成する際に、熱可塑性樹脂層の表面のみを軟化させた状態で、一定の間隔で凸部が形成されたローラ間に挿通させることにより、エンボス加工を施し、冷却して硬化させることにより強化被覆層と押出被覆層とを一体化させるものである。
【0028】
本センシング用光ケーブルによれば、歪みセンシング用光ケーブルの強化被覆層の外表面に凹凸構造が設けられており、この光ケーブルをコンクリート構造物や土壌に埋設すると、凹凸構造部にコンクリート中のセメント粒子や土砂等が入り込むので、光ケーブルと埋設対象物との間の密着性が向上する。
【0029】
【実施例】
次に具体的な数値を挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0030】
(実施例1)
図1(a)は本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法を適用した光ケーブルの一実例を示す平面図、図1(b)は図1(a)のA−A線断面図、図1(c)は図1(a)のB−B線断面図である。
【0031】
本歪みセンシング用光ケーブル1は、光ファイバ素線2と、光ファイバ素線2の外周に形成された強化被覆層3と、強化被覆層3の外周に形成された押出被覆層4とで構成されている。
【0032】
強化被覆層3は、光ファイバ素線2の長手方向に沿って縦添えされた複数本の補強繊維5と、この補強繊維5を一体的にまとめるマトリックス樹脂6とで長手方向に断面積の変化が少くなるように構成されている。
【0033】
押出被覆層4は、熱可塑性樹脂からなり、外表面には凹凸状のエンボス7からなる凹凸構造が形成されている。この凹凸状のエンボス7は、押出被覆層4の長手方向と直交する方向に延びるように形成された凹字断面形状の溝8を、押出被覆層4の長手方向に沿って所定の間隔Pを隔てて間欠的に形成したものである。
【0034】
このように構成された歪みセンシング用光ケーブル1によれば、押出被覆層4の外表面に凹凸状のエンボス7からなる凹凸構造が設けられているので、この光ケーブル1をコンクリート構造物や土壌に埋設すると、凹字断面形状の溝8にコンクリート中のセメント粒子や土砂が入り込むので、光ケーブル1とこれらの埋設対象物との間の密着性が向上する。
【0035】
また、強化被覆層3を設けることにより、コンクリート打設時にもその衝撃に光ファイバ素線2が耐え得ることができると共に、コンクリートにひび割れが発生しても光ファイバ素線2の損傷がない。
【0036】
次に、図1(a)〜(c)に示した光ケーブルの製造方法について説明する。
【0037】
補強繊維5として、アラミド繊維1560dtex(東レ・デュポン(株)社製:ケブラー49)を10本使用する。このアラミド繊維にマトリックス樹脂として、過酸化物系触媒を含む非スチレン径単量体重合物からなるビニルエステル樹脂(三井化学(株)製:エスターH2000HV)を含浸して、φ0.25mmの光ファイバ素線2の外周に添わせ内径1.6mmのノズルで絞りケーブル状に成型する。
【0038】
ケーブル状に成型した後、溶融押出機のヘッド部に導いて、ケーブル状成型体の外周に押出被覆層4の成型用樹脂として、LLDPE樹脂(日本ユニカー製:NUCG530)をダイより環状に押出して外径3.0mmになるように被覆し、被覆直後に冷却することによりマトリックス樹脂6が未硬化の中間成型物が得られる。
【0039】
次に、中間成型物を145℃の高圧水蒸気を満たした長さ12mの加熱硬化槽に引取速度15m/minで導き、マトリックス樹脂6を硬化することにより外径3.0mm、FRP外径1.6mmの略円形断面形状の光ケーブル中間体が得られる。
【0040】
さらにこの光ケーブル中間体を、熱風を媒体にして300℃に温度調節された槽長200mmの加熱装置に引取速度7m/minで導き、押出被覆層4の表面のみ軟化させた後(LLDPE樹脂が溶融する程度)、外周上に一定間隔の凸部が形成された二対で一組のローラを上下、左右計4本配置し、ローラ間を挿通させることにより、凸部の最大外径が3.4mm、凹字断面形状の溝8の深さが0.3mm、ピッチPが10mmの凹凸状のエンボスが外周に形成された光ケーブル1が得られる。このようにして得られた光ケーブル1の性能を表1に示す。
【0041】
【表1】
【0042】
(実施例2)
図2は本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法を適用した光ケーブルの他の実施例を示す断面図である。
【0043】
本光ケーブル10aは、光ファイバ素線11aと、光ファイバ素線11aの外周に形成された強化被覆層12aと、強化被覆層12aの外周に形成された押出被覆層13aとで構成されている。
【0044】
強化被覆層12aは、光ファイバ素線11aの長手方向に沿って縦添えされる複数本の補強繊維120aと、補強繊維120aを一体的にまとめるマトリックス樹脂121aとで長手方向に断面積の変化が少くなるように構成されたものである。
【0045】
押出被覆層13aは、熱可塑性樹脂からなり、内側被覆層130aと、外側被覆層131aとの内外2層から構成されたものである。
【0046】
外側被覆層131aの外表面には、4個(図では4個であるが限定されない。)の螺旋状リブ14aからなる凹凸構造が形成されている。この螺旋状リブ14aは、一方向に回転する螺旋状に配置されている。
【0047】
このように構成した歪みセンシング用光ケーブル10aにおいても実施例1と同様の効果が得られる。
【0048】
次に図2に示した光ケーブルの製造方法について説明する。
【0049】
補強繊維120aとしてアラミド繊維1560dtex(東レ・デュポン(株)製:ケブラー49)を10本使用する。このアラミド繊維にマトリックス樹脂121aとして、過酸化物系触媒を含む非スチレン系単量体重合物からなるビニルエステル樹脂(三井化学(株)製:エスターH2000HV)を含浸し、φ0.25mmの光ファイバ素線の外周に添わせ内径1.6mmのノズルで絞り成型してケーブル状成型体を形成する。このケーブル状成型体を溶融押出機のヘッド部に導いて、その外周に内側被覆層130aの形成用樹脂として、LLDPE樹脂(日本ユニカー製:NUCG5350)をダイより環状に押出して外径2.6mmに被覆し、直ちに冷却することにより内側被覆層130aを有する未硬化物が得られる。
【0050】
次に、この未硬化物を145℃の高圧蒸気を満たした長さ12mの加熱硬化槽に引取速度15m/minで導き、マトリックス樹脂121aを硬化させることにより、外径2.6mm、FRP外径1.6mmの略円形断面形状の光ケーブル中間体が得られる。
【0051】
さらに、この光ケーブル中間体を60℃に予備加熱しながら回転ダイに引取速度7m/minで導き、外側被覆層131aの形成用樹脂としてHDPE樹脂 (三井化学製:ハイゼックス6600M)を、回転ダイを一方向に回転させながら200℃で押出すことにより、外径3.8mm、リブ数4、リブ高さ0.5mm、撚りピッチ125mmの螺旋状リブ14aが形成された光ケーブルが得られる。
【0052】
このようにして得られた長さ50mの光ケーブル10aを容器に入れ、深さ50cmまでコンクリートを打設した際の伝送性能は、1.0dB/km以下であり、引張り破断強度3400N、引張弾性率58800MPa、コンクリート密着力は1000Nであった。
【0053】
なお、コンクリート密着力は、得られた光ケーブル10aの一方の端末を、定着長が70mmになるようにコンクリート(トーヨーマテラン(株)製:インスタントセメントに水を2割混合して調整したもの)に十分脱泡しながら埋め込み、23±5℃で7日間放置養生したサンプルを使用し、引張試験機(インストロンTCM−5000C)を用いて、引抜速度5mm/minで引抜き力を測定した時の最大引抜き力を密着力とした。これらの結果は表1に記載されている。
【0054】
(実施例3)
図3は本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法を適用した光ケーブルの他の実施例を示す断面図である。
【0055】
本光ケーブル10bは、光ファイバ素線11bと、光ファイバ素線11bの外周に形成された強化被覆層12bと、強化被覆層12bの外周に形成された押出被覆層13bとで構成されている。
【0056】
強化被覆層12bは、補強繊維120bと、この補強繊維120bを一体的にまとめるマトリックス樹脂121bとで構成されている。
【0057】
押出被覆層13bは、熱可塑性樹脂からなり、内側被覆層130bと外側被覆層131bとの内外2層構造を有している。
【0058】
外側被覆層131bの外表面には4個(図では4個であるが限定されない。)の螺旋状リブ14bからなる凹凸構造が形成されている。この螺旋状リブ14bは、所定の回転角度で進行方向が交互に反転するSZ状螺旋リブになっている。このように構成した光ケーブル10bも実施例1と同様の効果が得られる。
【0059】
次に図3に示した光ケーブルの製造方法について説明する。
【0060】
図2に示した光ケーブル10aの製造方法との相違点は、回転ダイの回転方向を反転角度360°とし、反転ピッチを125mmとして逆転させた点であり、その他の点は図2に示した光ケーブル10aの製造方法と同様のため説明を省略する。
【0061】
本実施例ではSZ状の螺旋状リブを有する光ケーブル10bが得られる。
【0062】
なお、このとき、数2式で近似される螺旋進行角αは5.5°以上になるようにした。
【0063】
【数2】
tanα=(リブ外径×π×反転角度÷360)÷撚りピッチ
得られた光ケーブル10bの性能は表1に示されている。
【0064】
(実施例4)
図4は本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法を適用した光ケーブルの他の実施例を示す断面図である。
【0065】
本光ケーブル10cは、光ファイバ素線11cと、光ファイバ素線11cの外周に形成された強化被覆層12cと、強化被覆層12cの外周に形成された押出被覆層13cとで構成されている。
【0066】
強化被覆層12cは、鞘芯構造を有するPE/PP(ポリエチレン/ポリプロピレン)繊維からなる。
【0067】
押出被覆層13cは、熱可塑性樹脂からなり、内側被覆層130cと外側被覆層131cとの内外2層構造を有している。
【0068】
外側被覆層131cの外表面には、4個の螺旋状リブ14cからなる凹凸構造が形成されている。本実施例の螺旋状リブ14cは、実施例2と同様に、一方向進行する形態に成っている。このように構成した光ケーブル10cも実施例1と同様の効果が得られる。
【0069】
次に本光ケーブルの製造方法について説明する。
【0070】
光ファイバ素線11cの外周に鞘芯構造を有するPE/PP繊維(鞘部PE、芯部PP)(宇部日東化成(株)製:UCファイバ)2200dtex×10本を、図示しない案内板を介して光ファイバ素線11cの外周に縦添えし、鞘部のみが溶融する温度である160℃に温度設定された内径2.0mmの金属製成型ノズルに引取速度2mm/minで通すことによりFRTP被覆光ファイバが得られる。
【0071】
次にダイよりLLDPE樹脂を押出して環状に外径2.6mmに被覆することにより、被覆外径2.6mmのFRTP外径2.0mmの略円形断面形状の光ケーブル中間体が得られる。
【0072】
さらにこの光ケーブル中間体に、実施例2と同様の方法でHDPE樹脂を回転被覆することにより、外径3.8mm、リブ数4、リブ高さ0.5mm、撚りピッチ125mmの螺旋状リブ14cが形成された光ケーブル10cが得られる。得られた光ケーブル10cの性能は表1に示されている。
【0073】
(実施例5)
図5は本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法を適用した光ケーブルの他の実施例を示す断面図である。
【0074】
本光ケーブル10dは、光ファイバ素線11dと、光ファイバ素線11dの外周に形成された強化被覆層12dとで構成されている。
【0075】
強化被覆層12dは、複数の補強繊維120dと、補強繊維120dを一体的にまとめるマトリックス樹脂121dとで構成されており、外表面には4個の螺旋状リブ14dからなる凹凸構造が形成されている。
【0076】
螺旋状リブ14dは、実施例1の光ケーブル10aと同様に、一方向に進行する形態になっている。
【0077】
このようにして得られた光ケーブル10dも実施例1と同様の効果が得られる。
【0078】
次にこの光ケーブルの製造方法について説明する。
【0079】
補強繊維120dとして、ガラス繊維308dtexを17本使用する。このガラス繊維にマトリックス樹脂121dとして光重合開始剤を含む非スチレン系単量体重合物からなるビニルエステル樹脂(三井化学(株)製:エスターH2000HV)を含浸して、φ0.25mmの光ファイバ素線11dの外周に縦添えし、異形断面形状のダイで絞り成型した後、回転引取機により引取撚りを加えながら紫外線照射装置でUV照射することにより、実施例2と同様の外径、撚り寸法の螺旋状リブ14dが形成された光ケーブル10dが得られる。得られた光ケーブル10dの性能は表1に示されている。
【0080】
(比較例1)
図6は従来の製造方法を適用した光ケーブルの比較例を示す断面図である。
【0081】
この光ケーブル10eは、外層に強化被覆層が無く、光ファイバ素線11eの外周に、紫外線硬化樹脂からなる保護層20が形成されたものである。
【0082】
この光ケーブル10eを用いてコンクリート引抜き力測定を試みたところ、4Nの引抜き力で光ファイバ素線11eの破断が発生した。50mの光ケーブル10eを深さ50cmのコンクリートに埋め込んだところ、伝送損失値は12dB/kmと大きく低下していた。
【0083】
なお、表2は比較例の性能を示す表である。
【0084】
【表2】
【0085】
(比較例2)
図7は他の従来の製造方法を適用した光ケーブルの比較例を示す断面図である。
【0086】
実施例2と同様の方法で、強化被覆層12fの外径が1.6mmで、押出被覆層13fの外径が2.6mm、略円形断面形状の光ケーブル10fを作製した。この光ケーブル10fについてコンクリート密着力を測定したところ、240Nと低い値であった。
【0087】
(比較例3)
回転ダイが回転しない状態で最外層被覆を行った以外は、実施例2と同様の条件で、押出被覆層の外径が3.8mmで、外表面が円滑な図7に示すようなストレート状光ケーブルを得た。この光ケーブルについてコンクリート密着力を測定したところ、300Nと低い値であった。
【0088】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【0089】
コンクリート構造物等の埋設対象物との間の密着性に優れ、かつ製造が容易な歪みセンシング用光ケーブルの製造方法の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法を適用した光ケーブルの一実例を示す平面図、(b)は(a)のA−A線断面図、(c)は(a)のB−B線断面図である。
【図2】本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法を適用した光ケーブルの他の実施例を示す断面図である。
【図3】本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法を適用した光ケーブルの他の実施例を示す断面図である。
【図4】本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法を適用した光ケーブルの他の実施例を示す断面図である。
【図5】本発明の歪みセンシング用光ケーブルの製造方法を適用した光ケーブルの他の実施例を示す断面図である。
【図6】従来の製造方法を適用した光ケーブルの比較例を示す断面図である。
【図7】他の従来の製造方法を適用した光ケーブルの比較例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 歪みセンシング用光ケーブル(光ケーブル)
2 光ファイバ素線
3 強化被覆層
4 押出被覆層
Claims (4)
- 光ファイバ素線の外周に未硬化の熱硬化性マトリックス樹脂を含浸させた複数の補強繊維を巻き付けて強化被覆層を形成し、該強化被覆層の外周に溶融した熱可塑性樹脂を押し出し成型して押出被覆層を形成し、該押出被覆層を冷却して硬化させた後、加熱して上記強化被覆層を硬化させて上記押出被覆層と一体化させる歪みセンシング用光ケーブルの製造方法において、上記強化被覆層を硬化させた後に、上記押出被覆層の表面を軟化させた状態で、一定の間隔で凸部が形成されたローラ間に挿通させることにより、上記押出被覆層の表面に凹部を形成することを特徴とする歪みセンシング用光ケーブルの製造方法。
- 光ファイバ素線の外周に未硬化の熱硬化性マトリックス樹脂を含浸させた複数の補強繊維を巻き付けて強化被覆層を形成し、該強化被覆層の外周に溶融した熱可塑性樹脂を押し出し成型して押出被覆層を形成し、該押出被覆層を冷却して硬化させた後、加熱して上記強化被覆層を硬化させて上記押出被覆層と一体化させる歪みセンシング用光ケーブルの製造方法において、上記強化被覆層を硬化させた後、上記押出被覆層の外周に、外表面に複数の螺旋状のリブからなる凹凸構造を有する外側被覆層を形成することを特徴とする歪みセンシング用光ケーブルの製造方法。
- 光ファイバ素線の外周に、芯部と該芯部よりも低い融点の鞘部とを有する鞘芯構造をなす複数の補強繊維を縦添えして上記鞘部のみ溶融させた後硬化させて強化被覆層を形成し、該強化被覆層の外周に表面に複数の凹凸構造を有する押出被覆層を形成することを特徴とする歪みセンシング用光ケーブルの製造方法。
- 光ファイバ素線の外周に未硬化の熱硬化性マトリックス樹脂を含浸させた複数の補強繊維を巻き付け、異形断面のダイで絞り成型した後に、回転引取機により撚りを加えながら加熱して上記熱硬化性樹脂を硬化させて強化補強層を形成することにより、該強化補強層の外表面に複数の螺旋状のリブからなる凹凸構造を形成することを特徴とする歪みセンシング用光ケーブルの製造方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019184596A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-24 | 宇部エクシモ株式会社 | 歪み検出用光ファイバケーブル |
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