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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022158986
(43)【公開日】2022-10-17
(54)【発明の名称】光ファイバ担持樹脂管
(51)【国際特許分類】
G01D 5/26 20060101AFI20221006BHJP
G02B 6/44 20060101ALI20221006BHJP
G01B 11/16 20060101ALI20221006BHJP
【ＦＩ】
G01D5/26 D
G02B6/44 366
G01B11/16 Z
G02B6/44 396
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022037048
(22)【出願日】2022-03-10
(31)【優先権主張番号】P 2021061309
(32)【優先日】2021-03-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000002174
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100152272
【弁理士】
【氏名又は名称】川越 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100147267
【弁理士】
【氏名又は名称】大槻 真紀子
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(72)【発明者】
【氏名】山口 拓朗
(72)【発明者】
【氏名】東 総介
(72)【発明者】
【氏名】太田 悠介
(72)【発明者】
【氏名】井上 将男
(72)【発明者】
【氏名】石原 岳
【テーマコード（参考）】
2F065
2F103
2H201
【Ｆターム（参考）】
2F065AA65
2F065DD04
2F065FF41
2F065GG04
2F065LL02
2F065UU03
2F103BA02
2F103BA10
2F103BA37
2F103CA06
2F103CA07
2F103EB02
2F103EC09
2F103GA07
2F103GA14
2F103GA15
2H201AX49
2H201BB12
2H201BB14
2H201BB22
2H201BB33
2H201DD05
2H201KK17
2H201KK32C
2H201KK33C
2H201KK34C
2H201KK75
(57)【要約】
【課題】構造物の歪みや温度変化を計測できるセンサーとして用いることができ、成形収縮を解消でき、信号損失を低減できる光ファイバ担持樹脂管を提供する。
【解決手段】円筒状であり、筒壁１１Ａ内に４本以上の光ファイバ１２を有し、光ファイバ１２は、管軸Ｏ１方向に延び、筒壁１１Ａは、樹脂（Ａ）を含むポリオレフィン樹脂組成物で形成され、樹脂（Ａ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９に準じて測定された値が０．９２０ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、かつ樹脂（Ａ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以上１．３ｇ／１０ｍｉｎ．以下である、光ファイバ担持樹脂管１０。
【選択図】図１
【解決手段】円筒状であり、筒壁１１Ａ内に４本以上の光ファイバ１２を有し、光ファイバ１２は、管軸Ｏ１方向に延び、筒壁１１Ａは、樹脂（Ａ）を含むポリオレフィン樹脂組成物で形成され、樹脂（Ａ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９に準じて測定された値が０．９２０ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、かつ樹脂（Ａ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以上１．３ｇ／１０ｍｉｎ．以下である、光ファイバ担持樹脂管１０。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒状であり、筒壁内に４本以上の光ファイバを有し、
前記光ファイバは、管軸方向に延び、
前記筒壁は、樹脂（Ａ）を含むポリオレフィン樹脂組成物で形成され、
前記樹脂（Ａ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９に準じて測定された値が０．９２０ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、
かつ前記樹脂（Ａ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以上１．３ｇ／１０ｍｉｎ．以下である、光ファイバ担持樹脂管。
前記光ファイバは、管軸方向に延び、
前記筒壁は、樹脂（Ａ）を含むポリオレフィン樹脂組成物で形成され、
前記樹脂（Ａ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９に準じて測定された値が０．９２０ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、
かつ前記樹脂（Ａ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以上１．３ｇ／１０ｍｉｎ．以下である、光ファイバ担持樹脂管。
【請求項2】
前記ポリオレフィン樹脂組成物は、樹脂（Ｂ）を含み、
前記樹脂（Ｂ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９に準じて測定された値が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下であり、
かつ前記樹脂（Ｂ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．０３ｇ／１０ｍｉｎ．以上０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以下である、請求項１に記載の光ファイバ担持樹脂管。
前記樹脂（Ｂ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９に準じて測定された値が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下であり、
かつ前記樹脂（Ｂ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．０３ｇ／１０ｍｉｎ．以上０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以下である、請求項１に記載の光ファイバ担持樹脂管。
【請求項3】
前記ポリオレフィン樹脂組成物において、前記樹脂（Ａ）と前記樹脂（Ｂ）の含有比（樹脂（Ａ）／樹脂（Ｂ））は、質量比で０．１以上１．５以下である、請求項２に記載の光ファイバ担持樹脂管。
【請求項4】
前記筒壁の厚さは、２．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の光ファイバ担持樹脂管。
【請求項5】
外径が、２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の光ファイバ担持樹脂管。
【請求項6】
前記４本以上の光ファイバは、前記管軸方向と垂直な断面において互いに回転対称の位置に配置されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の光ファイバ担持樹脂管。
【請求項7】
前記光ファイバは、前記筒壁内に前記管軸方向から周方向に向けて０度超９０度未満の傾斜角度で螺旋状に埋め込まれている、請求項１～６のいずれか１項に記載の光ファイバ担持樹脂管。
【請求項8】
前記光ファイバの螺旋ピッチは、１０ｍｍ以上６００ｍｍ以下である、請求項７に記載の光ファイバ担持樹脂管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ファイバ担持樹脂管に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光ファイバを用いて構造物の変位を監視できるセンサーとして、例えば、光ファイバを有する接続体が用いられている。その接続体は、筒状の内管と、前記内管の外周を覆うように筒状に配設された光ファイバ取付層と、前記光ファイバ取付層に所定のピッチで螺旋状に敷設され、前記内管の変形とともに変形するように取付けられた４本以上の光ファイバとを有する（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
また、成形後に樹脂に残留する圧縮応力等が少なく、計測データに発生するノイズ(信号損失)を抑制する光ファイバセンサーとしては、例えば、加熱成形後の冷却による成形収縮を解消できる吸水膨張性樹脂から構成され、筒状に組立て可能な樹脂ベルトが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許５８５１６３０号公報
【特許文献2】特許３９２９３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１のセンサーでは、筒状の内管とその内管のピッチで螺旋状に敷設される光ファイバについては、光ファイバ取付層が光ファイバから剥離してしまうため、内管の変形を光ファイバに伝えることができないという課題があった。
また、特許文献２の光ファイバセンサーでは、上記の樹脂ベルトにおいて、樹脂の吸湿ムラにより応力が発生し、計測データにノイズが発生するという課題があった。
また、特許文献２の光ファイバセンサーでは、上記の樹脂ベルトにおいて、樹脂の吸湿ムラにより応力が発生し、計測データにノイズが発生するという課題があった。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、構造物の歪みや温度変化を計測できるセンサーとして用いることができ、成形収縮を解消でき、信号損失を低減できる光ファイバ担持樹脂管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明は以下の態様を有する。
［１］円筒状であり、筒壁内に４本以上の光ファイバを有し、前記光ファイバは、管軸方向に延び、前記筒壁は、樹脂（Ａ）を含むポリオレフィン樹脂組成物で形成され、前記樹脂（Ａ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９に準じて測定された値が０．９２０ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、かつ前記樹脂（Ａ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以上１．３ｇ／１０ｍｉｎ．以下である、光ファイバ担持樹脂管。
［２］前記ポリオレフィン樹脂組成物は、樹脂（Ｂ）を含み、前記樹脂（Ｂ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９に準じて測定された値が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下であり、かつ前記樹脂（Ｂ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．０３ｇ／１０ｍｉｎ．以上０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以下である、［１］に記載の光ファイバ担持樹脂管。
［３］前記ポリオレフィン樹脂組成物において、前記樹脂（Ａ）と前記樹脂（Ｂ）の含有比（樹脂（Ａ）／樹脂（Ｂ））は、質量比で０．１以上１．５以下である、［２］に記載の光ファイバ担持樹脂管。
［４］前記筒壁の厚さは、２．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、［１］～［３］のいずれかに記載の光ファイバ担持樹脂管。
［５］外径が、２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である、［１］～［４］のいずれかに記載の光ファイバ担持樹脂管。
［６］前記４本以上の光ファイバは、前記管軸方向と垂直な断面において互いに回転対称の位置に配置されている、［１］～［５］のいずれかに記載の光ファイバ担持樹脂管。
［７］前記光ファイバは、前記筒壁内に前記管軸方向から周方向に向けて０度超９０度未満の傾斜角度で螺旋状に埋め込まれている、［１］～［６］のいずれかに記載の光ファイバ担持樹脂管。
［８］前記光ファイバの螺旋ピッチは、１０ｍｍ以上６００ｍｍ以下である、［７］に記載の光ファイバ担持樹脂管。
［１］円筒状であり、筒壁内に４本以上の光ファイバを有し、前記光ファイバは、管軸方向に延び、前記筒壁は、樹脂（Ａ）を含むポリオレフィン樹脂組成物で形成され、前記樹脂（Ａ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９に準じて測定された値が０．９２０ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、かつ前記樹脂（Ａ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以上１．３ｇ／１０ｍｉｎ．以下である、光ファイバ担持樹脂管。
［２］前記ポリオレフィン樹脂組成物は、樹脂（Ｂ）を含み、前記樹脂（Ｂ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９に準じて測定された値が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下であり、かつ前記樹脂（Ｂ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．０３ｇ／１０ｍｉｎ．以上０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以下である、［１］に記載の光ファイバ担持樹脂管。
［３］前記ポリオレフィン樹脂組成物において、前記樹脂（Ａ）と前記樹脂（Ｂ）の含有比（樹脂（Ａ）／樹脂（Ｂ））は、質量比で０．１以上１．５以下である、［２］に記載の光ファイバ担持樹脂管。
［４］前記筒壁の厚さは、２．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、［１］～［３］のいずれかに記載の光ファイバ担持樹脂管。
［５］外径が、２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である、［１］～［４］のいずれかに記載の光ファイバ担持樹脂管。
［６］前記４本以上の光ファイバは、前記管軸方向と垂直な断面において互いに回転対称の位置に配置されている、［１］～［５］のいずれかに記載の光ファイバ担持樹脂管。
［７］前記光ファイバは、前記筒壁内に前記管軸方向から周方向に向けて０度超９０度未満の傾斜角度で螺旋状に埋め込まれている、［１］～［６］のいずれかに記載の光ファイバ担持樹脂管。
［８］前記光ファイバの螺旋ピッチは、１０ｍｍ以上６００ｍｍ以下である、［７］に記載の光ファイバ担持樹脂管。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、構造物の歪みや温度変化を計測できるセンサーとして用いることができ、成形収縮を解消でき、信号損失を低減できる光ファイバ担持樹脂管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
［光ファイバ担持樹脂管］
本実施形態の光ファイバ担持樹脂管としては、例えば、図１に示すものが挙げられる。
図１に示す光ファイバ担持樹脂管１０は、円筒状の長尺の樹脂製の管である。光ファイバ担持樹脂管１０は、円筒状の樹脂管１１と、樹脂管１１の筒壁１１Ａ内に樹脂管１１の軸（管軸）Ｏ１方向に延びる光ファイバ１２と、を有する。
本実施形態の光ファイバ担持樹脂管としては、例えば、図１に示すものが挙げられる。
図１に示す光ファイバ担持樹脂管１０は、円筒状の長尺の樹脂製の管である。光ファイバ担持樹脂管１０は、円筒状の樹脂管１１と、樹脂管１１の筒壁１１Ａ内に樹脂管１１の軸（管軸）Ｏ１方向に延びる光ファイバ１２と、を有する。
【0011】
図１に示すように、樹脂管１１の筒壁１１Ａ内に埋め込まれている光ファイバ１２は、曲げ変位を検知するために少なくとも２本であり、さらにねじりや扁平変位を検知するために、４本以上であることが好ましい。また、樹脂管１１の機械的強度を確保するためには、光ファイバ１２は２０本以下であることが好ましい。
光ファイバ１２は、筒壁１１Ａの厚さ方向の中心で二分する位置から表面に向かう２５％以内にあることが好ましい。これにより、光ファイバ担持樹脂管１０を設置施工する際に樹脂管の表面が削られることで、光ファイバ１２が樹脂管１１の外部に露出して、損傷することを抑制できる。
光ファイバ１２は、筒壁１１Ａの厚さ方向の中心で二分する位置から表面に向かう２５％以内にあることが好ましい。これにより、光ファイバ担持樹脂管１０を設置施工する際に樹脂管の表面が削られることで、光ファイバ１２が樹脂管１１の外部に露出して、損傷することを抑制できる。
【0012】
図１に示すように、４本の光ファイバ１２は、樹脂管１１の筒壁１１Ａにおける管軸Ｏ１方向と垂直な断面において互いに回転対称の位置に配置されていることが好ましい。すなわち、図１では、光ファイバ１２は、樹脂管１１の筒壁１１Ａにおける管軸Ｏ１方向と垂直な断面において９０°おきに配置されていることが好ましい。光ファイバ１２が５本以上である場合にも、５本以上の光ファイバ１２は、樹脂管１１の筒壁１１Ａにおける管軸Ｏ１方向と垂直な断面において互いに回転対称の位置に配置されることが好ましい。
【0013】
筒壁１１Ａの厚さは、２．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、３ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。筒壁１１Ａの厚さが前記下限値未満では、施工時に筒壁１１Ａが傷つき光ファイバが筒壁から露出することがある。筒壁１１Ａの厚さが前記上限値を超えると、樹脂管１１の曲げ剛性が高くなり、構造物の変位に追従しにくくなる。なお、筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物が後述する樹脂（Ａ）を含む場合と、筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物が後述する樹脂（Ａ）および樹脂（Ｂ）を含む場合とを比較すると、樹脂（Ａ）が樹脂（Ｂ）に対して多ければ多い程の場合が筒壁１１Ａの厚さが大きくなる傾向にある。
【0014】
筒壁１１Ａの外径は、２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるであることが好ましく、３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることがより好ましい。筒壁１１Ａの外径が前記下限値未満では、光ファイバ同士が信号干渉する。筒壁１１Ａの外径が前記上限値を超えると、樹脂管１１の曲げ剛性が高くなり、構造物の変位に追従しにくくなる。
【0015】
筒壁１１Ａは、樹脂（Ａ）を含むポリオレフィン樹脂組成物で形成されている。
筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物に含まれる樹脂（Ａ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じて測定された値が０．９２０ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、０．９２５ｇ／ｃｍ３以上０．９３９ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、０．９３０ｇ／ｃｍ３以上０．９３８ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましい。樹脂（Ａ）の密度が前記下限値未満では、剛性を得ることができない。樹脂（Ａ）の密度が前記上限値を超えると、成形収縮が大きくなり信号損失が増加する。
筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物に含まれる樹脂（Ａ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じて測定された値が０．９２０ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、０．９２５ｇ／ｃｍ３以上０．９３９ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、０．９３０ｇ／ｃｍ３以上０．９３８ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましい。樹脂（Ａ）の密度が前記下限値未満では、剛性を得ることができない。樹脂（Ａ）の密度が前記上限値を超えると、成形収縮が大きくなり信号損失が増加する。
【0016】
従来の光ファイバ担持樹脂管において、筒壁を形成する樹脂組成物の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じて測定された値が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９６０ｇ／ｃｍ３以下であった。従来の光ファイバ担持樹脂管では、剛性を得ることを目的としているため、筒壁を形成する樹脂組成物の密度を前記の範囲内とした。
【0017】
筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物に含まれる樹脂（Ａ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３「プラスチックスの質量フローレートと体積フローレート」のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以上１．３ｇ／１０ｍｉｎ．以下であり、０．２ｇ／１０ｍｉｎ．以上０．８ｇ／１０ｍｉｎ．以下であることが好ましく、０．２ｇ／１０ｍｉｎ．以上０．６ｇ／１０ｍｉｎ．以下であることがより好ましい。
【0018】
従来の光ファイバ担持樹脂管において、筒壁を形成するポリオレフィン樹脂組成物のＭＦＲは、ＩＳＯ １１３３「プラスチックスの質量フローレートと体積フローレート」のＡ法に準じて測定された値が０．０１ｇ／１０ｍｉｎ．以上０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以下であった。従来の光ファイバ担持樹脂管では、剛性を得ることを目的としているため、筒壁を形成するポリオレフィン樹脂組成物のＭＦＲを前記の範囲内とした。
【0019】
上記のような樹脂（Ａ）としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－α－オレフィン共重合体等のポリオレフィン樹脂が挙げられる。ポリオレフィン樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0020】
樹脂（Ａ）の具体例としては、上記の密度が０．９３８ｇ／ｃｍ３かつ上記のメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．２ｇ／１０ｍｉｎ．の中密度ポリエチレンが好ましい。
【0021】
筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物における樹脂（Ａ）の含有量は、樹脂組成物の総量（１００質量％）中、４０質量％以上９０質量％以下であることが好ましく、６０質量％以上９０質量％以下であることがより好ましい。樹脂（Ａ）の含有量が上記下限値未満では、成形収縮が大きくなり信号損失が増加する。樹脂（Ａ）の含有量が上記上限値を超えると、管寸法が安定しない。
【0022】
筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物は、さらに樹脂（Ｂ）を含むことが好ましい。
筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物が、樹脂（Ａ）に加えて樹脂（Ｂ）を含むとは、筒壁１１Ａが樹脂（Ａ）と樹脂（Ｂ）を含むポリオレフィン樹脂組成物で形成されていることをいう。なお、筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物は、樹脂（Ａ）と樹脂（Ｂ）が均一に混合（分散）したものである。また、樹脂（Ｂ）は、剛性を上げることを目的として添加される。
筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物が、樹脂（Ａ）に加えて樹脂（Ｂ）を含むとは、筒壁１１Ａが樹脂（Ａ）と樹脂（Ｂ）を含むポリオレフィン樹脂組成物で形成されていることをいう。なお、筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物は、樹脂（Ａ）と樹脂（Ｂ）が均一に混合（分散）したものである。また、樹脂（Ｂ）は、剛性を上げることを目的として添加される。
【0023】
樹脂（Ｂ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じて測定された値が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９６０ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましく、０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９５０ｇ／ｃｍ３以下であることがさらに好ましい。樹脂（Ｂ）の密度が前記下限値未満では、管寸法が安定しない。樹脂（Ｂ）の密度が前記上限値を超えると、成形収縮が大きくなり信号損失が増加する。
【0024】
ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じた樹脂（Ｂ）の密度の具体的な測定方法は、樹脂（Ａ）の密度の測定方法と同様である。
【0025】
樹脂（Ｂ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３「プラスチックスの質量フローレートと体積フローレート」のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．０３ｇ／１０ｍｉｎ．以上０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以下であることが好ましい。樹脂（Ｂ）のＭＦＲが前記下限値未満、あるいは前記上限値を超えると、成形性が不安定となる。
【0026】
ＩＳＯ １１３３「プラスチックスの質量フローレートと体積フローレート」のＡ法に準じた樹脂（Ｂ）のＭＦＲの具体的な測定方法は、樹脂（Ａ）のＭＦＲの測定方法と同様である。
【0027】
上記のような樹脂（Ｂ）としては、例えば、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－α－オレフィン共重合体等のポリオレフィン樹脂が挙げられる。ポリオレフィン樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0028】
樹脂（Ｂ）の具体例としては、上記の密度が０．９５２ｇ／ｃｍ３かつ上記のメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．０２ｇ／１０ｍｉｎ．の高密度ポリエチレンが好ましい。
【0029】
筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物における樹脂（Ｂ）の含有量は、ポリオレフィン樹脂組成物の総量（１００質量％）中、１０質量％以上６０質量％以下であることが好ましい。樹脂（Ｂ）の含有量が上記下限値未満では、管寸法が安定しない。樹脂（Ｂ）の含有量が上記上限値を超えると、成形収縮が大きくなり信号損失が増加する。
【0030】
筒壁１１Ａを形成するポリオレフィン樹脂組成物に含まれる樹脂（Ａ）、樹脂（Ｂ）以外の成分としては、例えば、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－α－オレフィン共重合体等のポリオレフィン樹脂等が挙げられる。
【0031】
光ファイバ１２としては、コアとクラッドと被覆層とを有し、コアにレーザー光等の不連続ポンプ光を入射して、ブリルアン散乱やラマン散乱等のコアの歪や温度等に由来する散乱光を発生させるものが用いられる。
光ファイバ１２は、ひずみ測定用光ファイバや、温度測定用光ファイバとして用いられる。このような光ファイバ１２としては、コアとクラッドとで構成されるものを好適に用いることができる。
コアとクラッドの材質は、プラスチックや石英ガラスが挙げられる。
光ファイバ１２は、ひずみ測定用光ファイバや、温度測定用光ファイバとして用いられる。このような光ファイバ１２としては、コアとクラッドとで構成されるものを好適に用いることができる。
コアとクラッドの材質は、プラスチックや石英ガラスが挙げられる。
【0032】
光ファイバとしては、クラッドの外周に一次被覆を備える光ファイバ素線や、さらに一次被覆の外周に二次被覆を備える光ファイバ芯線、さらに二次被覆の外周に補強材と補強材の外周を覆う外被とを備える光ファイバコード等が挙げられる。
【0033】
一次被覆の材質としては、例えば、紫外線硬化型樹脂、ナイロン、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリエチレン等が挙げられる。
二次被覆の材質としては、例えば、難燃性ポリエステルエラストマーやポリイミド等が挙げられる。
補強材の材質としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等が挙げられる。
外被の材質としては、難燃性ポリエチレン等の難燃性ポリオレフィンや、難燃性架橋ポリエチレン等の難燃性架橋ポリオレフィン、耐熱ビニル等が挙げられる。
二次被覆の材質としては、例えば、難燃性ポリエステルエラストマーやポリイミド等が挙げられる。
補強材の材質としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等が挙げられる。
外被の材質としては、難燃性ポリエチレン等の難燃性ポリオレフィンや、難燃性架橋ポリエチレン等の難燃性架橋ポリオレフィン、耐熱ビニル等が挙げられる。
【0034】
これらの中でも成形熱による被覆樹脂の変形に起因する信号損失を低減するには、高耐熱性の材質であることが好ましい。ここで高耐熱性とは、融点もしくはガラス転移温度が存在しないか、もしくは２００℃以上であることが好ましく、さらには２５０℃以上であることがより好ましい。このような材質としてはポリイミドやフッ素樹脂、高耐熱性のナイロンや硬化型樹脂等が好適である。耐熱性にそれほど優れない材質の場合には、局所的に断熱する等の成形法を適用してもよい。
【0035】
ひずみ測定用光ファイバや、温度測定用光ファイバとして用いる光ファイバの種類は、特に限定されず、それぞれひずみや、温度の測定方法、測定の際に用いる散乱光の種類等に応じて選択することができる。例えば、ひずみ測定用光ファイバ、および温度測定用光ファイバとしては、シングルモード光ファイバ、マルチモード光ファイバおよび偏波保持光ファイバからなる群から選択される少なくとも１種類の光ファイバを用いることが好ましい。
ひずみ測定用光ファイバと温度測定用光ファイバとは、同じ種類の光ファイバであってもよく、異なる種類の光ファイバであってもよい。
ひずみ測定用光ファイバと温度測定用光ファイバとは、同じ種類の光ファイバであってもよく、異なる種類の光ファイバであってもよい。
【0036】
また、本実施形態の光ファイバ担持樹脂管１０は、ひずみ測定用光ファイバと温度測定用光ファイバとして、測定方式等に応じて、それぞれ１本または２本以上の光ファイバを有することができる。そのため、例えば、ひずみ測定用光ファイバとして異なる種類の光ファイバ、または同じ種類の光ファイバを２本以上用いることもでき、温度測定用光ファイバについても同様である。
【0037】
特に、計測を行う際には、散乱光としてブリルアン散乱光や、レイリー散乱光等を好ましく用いることができ、シャープなピークが得られることから、ひずみ測定用光ファイバとしては、シングルモード光ファイバを用いることが好ましい。また、温度測定を行う際には、散乱光としてラマン散乱光等を好ましく用いることができ、高いピーク強度が得られることから、温度測定用光ファイバとしては、マルチモード光ファイバを用いることが好ましい。
このように、計測（測定）に用いる散乱光に適した光ファイバを選択することにより、精度よくひずみや温度を測定することができる。
このように、計測（測定）に用いる散乱光に適した光ファイバを選択することにより、精度よくひずみや温度を測定することができる。
【0038】
光ファイバ１２の外径は、１２５μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以上１０００μｍ以下であることがより好ましい。光ファイバ１２の外径が前記下限値未満では、少しの荷重でも断線するため製造過程で扱いにくい。光ファイバ１２の外径が前記上限値を超えると、計測時に被覆を剥がしにくい。
【0039】
本実施形態の光ファイバ担持樹脂管１０は、円筒状であり、筒壁１１Ａ内に４本以上の光ファイバ１２を有し、光ファイバ１２は、管軸Ｏ１方向に延び、筒壁１１Ａは、樹脂（Ａ）を含むポリオレフィン樹脂組成物で形成され、樹脂（Ａ）の密度は、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９に準じて測定された値が０．９２０ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、かつ樹脂（Ａ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定された値が０．１ｇ／１０ｍｉｎ．以上１．３ｇ／１０ｍｉｎ．以下である。そのため、光ファイバ１２を伝送する信号損失を抑えて、より精度よく長距離範囲の計測をすることができる。
【0040】
［光ファイバ担持樹脂管の製造方法］
本実施形態の光ファイバ担持樹脂管の製造方法について説明する。
上記の樹脂（Ａ）のみを含むポリオレフィン樹脂組成物、または上記の樹脂（Ａ）および樹脂（Ｂ）を含むポリオレフィン樹脂組成物と、光ファイバ１２とを金型に供給し、樹脂管と光ファイバ１２とが一体成形された押出成形体を、金型の下流側に設置された引取機を用いて引き取り、図１に示す光ファイバ担持樹脂管１０を得た。
本実施形態の光ファイバ担持樹脂管の製造方法について説明する。
上記の樹脂（Ａ）のみを含むポリオレフィン樹脂組成物、または上記の樹脂（Ａ）および樹脂（Ｂ）を含むポリオレフィン樹脂組成物と、光ファイバ１２とを金型に供給し、樹脂管と光ファイバ１２とが一体成形された押出成形体を、金型の下流側に設置された引取機を用いて引き取り、図１に示す光ファイバ担持樹脂管１０を得た。
【0041】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は、上記の実施形態に限定するものではない。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定するものではない。
【0042】
例えば、図２に示すような変形例に係る光ファイバ担持樹脂管２０を採用してもよい。
図２に示す光ファイバ担持樹脂管２０は、円筒状の長尺の樹脂製の管である。光ファイバ担持樹脂管２０は、円筒状の樹脂管２１と、樹脂管２１の筒壁２１Ａ内に樹脂管２１の軸（管軸）Ｏ２方向から周方向に向けて０度超９０度未満の傾斜角度で螺旋状に埋め込まれている光ファイバ２２と、を有する。
図２に示す光ファイバ担持樹脂管２０は、円筒状の長尺の樹脂製の管である。光ファイバ担持樹脂管２０は、円筒状の樹脂管２１と、樹脂管２１の筒壁２１Ａ内に樹脂管２１の軸（管軸）Ｏ２方向から周方向に向けて０度超９０度未満の傾斜角度で螺旋状に埋め込まれている光ファイバ２２と、を有する。
【0043】
図２に示すように、樹脂管２１の筒壁２１Ａ内に埋め込まれている光ファイバ２２は、少なくとも４本であり、ひずみ変化等を検知する感度を高くするために、５本以上であってもよい。また、樹脂管２１の機械的強度を確保するためには、光ファイバ２２は２０本以下であることが好ましい。
光ファイバ２２は、筒壁１１Ａの厚さ方向の中心で二分する位置から表面に向かう２５％以内にあることが好ましい。これにより、光ファイバ担持樹脂管２０を曲げた際に、光ファイバ２２が樹脂管２１の外部に露出して、損傷することを抑制できる。
光ファイバ２２は、筒壁１１Ａの厚さ方向の中心で二分する位置から表面に向かう２５％以内にあることが好ましい。これにより、光ファイバ担持樹脂管２０を曲げた際に、光ファイバ２２が樹脂管２１の外部に露出して、損傷することを抑制できる。
【0044】
図２に示す光ファイバ２２の螺旋ピッチＰは、１０ｍｍ以上６００ｍｍ以下であることが好ましく、１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下であることがより好ましく、３００ｍｍ以上４００ｍｍ以下であることがさらに好ましい。光ファイバ２２の螺旋ピッチが前記下限値未満では、計測精度は変わらず光ファイバ２２が多く必要となり、コストが高くなる。光ファイバ２２の螺旋ピッチが前記上限値を超えると、計測精度が低下する。
【0045】
樹脂管２１は樹脂管１１と同様の構成であり、光ファイバ２２は光ファイバ１２と同様の構成である。
【0046】
以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、実施の形態はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施の形態に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、実施の形態に複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。さらに、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。
【実施例0047】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0048】
［実施例１］
中低密度ポリエチレンと、ポリイミド被覆光ファイバとを金型に供給し、樹脂管とポリイミド被覆光ファイバとが一体成形された押出成形体を、金型の下流側に設置された回転引取機を用いて、周方向にねじりながら引き取り、図２に示すような光ファイバ担持樹脂管を得た。
得られた光ファイバ担持樹脂管では、樹脂管の筒壁内に４本以上の光ファイバが配置され、その光ファイバが筒壁における光ファイバ担持樹脂管の管軸方向と垂直な断面において回転対称の位置に配置されている。
ポリエチレンとしては、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じて測定された密度が０．９３８ｇ／ｃｍ３、ＩＳＯ １１３３「プラスチックスの質量フローレートと体積フローレート」のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されたメルトフローレートが０．２ｇ／１０ｍｉｎ．であるものを用いた。
中低密度ポリエチレンと、ポリイミド被覆光ファイバとを金型に供給し、樹脂管とポリイミド被覆光ファイバとが一体成形された押出成形体を、金型の下流側に設置された回転引取機を用いて、周方向にねじりながら引き取り、図２に示すような光ファイバ担持樹脂管を得た。
得られた光ファイバ担持樹脂管では、樹脂管の筒壁内に４本以上の光ファイバが配置され、その光ファイバが筒壁における光ファイバ担持樹脂管の管軸方向と垂直な断面において回転対称の位置に配置されている。
ポリエチレンとしては、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じて測定された密度が０．９３８ｇ／ｃｍ３、ＩＳＯ １１３３「プラスチックスの質量フローレートと体積フローレート」のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されたメルトフローレートが０．２ｇ／１０ｍｉｎ．であるものを用いた。
【0049】
［実施例２］
中低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンを含む樹脂組成物と、ポリイミド被覆光ファイバとを金型に供給し、樹脂管とポリイミド被覆光ファイバとが一体成形された押出成形体を、金型の下流側に設置された回転引取機を用いて、周方向にねじりながら引き取り、図２に示すような光ファイバ担持樹脂管を得た。
得られた光ファイバ担持樹脂管では、樹脂管の筒壁内に４本以上の光ファイバが配置され、その光ファイバが筒壁における光ファイバ担持樹脂管の管軸方向と垂直な断面において回転対称の位置に配置されている。
中低密度ポリエチレンとしては、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じて測定された密度が０．９３８ｇ／ｃｍ３、ＩＳＯ １１３３「プラスチックスの質量フローレートと体積フローレート」のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されたメルトフローレートが０．２ｇ／１０ｍｉｎ．であるものを用いた。
高密度ポリエチレンとしては、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じて測定された密度が０．９５２ｇ／ｃｍ３であるものを用いた。
中低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンを含む樹脂組成物と、ポリイミド被覆光ファイバとを金型に供給し、樹脂管とポリイミド被覆光ファイバとが一体成形された押出成形体を、金型の下流側に設置された回転引取機を用いて、周方向にねじりながら引き取り、図２に示すような光ファイバ担持樹脂管を得た。
得られた光ファイバ担持樹脂管では、樹脂管の筒壁内に４本以上の光ファイバが配置され、その光ファイバが筒壁における光ファイバ担持樹脂管の管軸方向と垂直な断面において回転対称の位置に配置されている。
中低密度ポリエチレンとしては、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じて測定された密度が０．９３８ｇ／ｃｍ３、ＩＳＯ １１３３「プラスチックスの質量フローレートと体積フローレート」のＡ法に準じ、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されたメルトフローレートが０．２ｇ／１０ｍｉｎ．であるものを用いた。
高密度ポリエチレンとしては、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じて測定された密度が０．９５２ｇ／ｃｍ３であるものを用いた。
【0050】
［比較例］
高密度ポリエチレンと、ポリイミド被覆光ファイバとを金型に供給し、樹脂管とポリイミドン被覆光ファイバとが一体成形された押出成形体を、金型の下流側に設置された回転引取機を用いて、周方向にねじりながら引き取り、図２に示すような光ファイバ担持樹脂管を得た。
得られた光ファイバ担持樹脂管では、樹脂管の筒壁内に４本以上の光ファイバが配置され、その光ファイバが筒壁における光ファイバ担持樹脂管の管軸方向と垂直な断面において回転対称の位置に配置されている。
高密度ポリエチレンとしては、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じて測定された密度が０．９５２ｇ／ｃｍ３であるものを用いた。
高密度ポリエチレンと、ポリイミド被覆光ファイバとを金型に供給し、樹脂管とポリイミドン被覆光ファイバとが一体成形された押出成形体を、金型の下流側に設置された回転引取機を用いて、周方向にねじりながら引き取り、図２に示すような光ファイバ担持樹脂管を得た。
得られた光ファイバ担持樹脂管では、樹脂管の筒壁内に４本以上の光ファイバが配置され、その光ファイバが筒壁における光ファイバ担持樹脂管の管軸方向と垂直な断面において回転対称の位置に配置されている。
高密度ポリエチレンとしては、ＩＳＯ １１８３－１：２０１９「プラスチック－非発泡プラスチックの密度の測定方法－第１部：液浸法，液体ピクノメータ法及び滴定法」に準じて測定された密度が０．９５２ｇ／ｃｍ３であるものを用いた。
【0051】
「信号損失評価方法」
非常に波長が短いパルス光を、光ファイバ担持樹脂管の光ファイバに入射して、光ファイバの信号損失を評価した。
光ファイバの信号損失は、光ファイバで発生する後方散乱光と反射のパワーを測定するＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）法と、光源（Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ）とパワーメータ（Ｐｏｗｅｒ Ｍｅｔｅｒ）とを用いて減衰量を測定するＬＳＰＭ法によって評価した。
光ファイバ担持樹脂管と信号損失の測定機器の間には、ダミーコードを設けた。光ファイバ担持樹脂管から露出した光ファイバとダミーコードとを接続し、ダミーコードを測定機器に接続した後、光ファイバ担持樹脂管における信号損失を測定した。
信号損失の判定基準を下記の通りとした。結果を表１に示す。
＜信号損失の判定基準＞
信号損失５ｄＢ／ｋｍ以下の場合「○」、信号損失５ｄＢ／ｋｍ超の場合「×」
非常に波長が短いパルス光を、光ファイバ担持樹脂管の光ファイバに入射して、光ファイバの信号損失を評価した。
光ファイバの信号損失は、光ファイバで発生する後方散乱光と反射のパワーを測定するＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）法と、光源（Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ）とパワーメータ（Ｐｏｗｅｒ Ｍｅｔｅｒ）とを用いて減衰量を測定するＬＳＰＭ法によって評価した。
光ファイバ担持樹脂管と信号損失の測定機器の間には、ダミーコードを設けた。光ファイバ担持樹脂管から露出した光ファイバとダミーコードとを接続し、ダミーコードを測定機器に接続した後、光ファイバ担持樹脂管における信号損失を測定した。
信号損失の判定基準を下記の通りとした。結果を表１に示す。
＜信号損失の判定基準＞
信号損失５ｄＢ／ｋｍ以下の場合「○」、信号損失５ｄＢ／ｋｍ超の場合「×」
【0052】
【表1】
【0053】
表１の結果から、実施例１および２の光ファイバ担持樹脂管は、信号損失を低減できることが確認された。
【符号の説明】
【0054】
１０，２０ 光ファイバ担持樹脂管
１１，２１ 樹脂管
１１Ａ，２１Ａ 筒壁
１２，２２ 光ファイバ
１１，２１ 樹脂管
１１Ａ，２１Ａ 筒壁
１２，２２ 光ファイバ
【図1】
【図2】