光ファイバーケーブル（OFC）の設計において、適切な原材料の選択は非常に重要です。極寒、高温、高湿度、屋外設置、継続的な曲げ、頻繁な移動など、様々な動作環境において、光ケーブル材料には多様な要件が求められます。ここでは、業界で一般的に使用されているコア材料をいくつか紹介し、その性能特性と実際の用途を分析し、光ファイバーケーブルの設計と材料選定の最適化に役立てていただきます。
1. PBT（ポリブチレンテレフタレート）—ルースチューブの最も一般的な素材
PBT光ファイバーケーブルのルースチューブに最も広く使用されている材料です。一般的なケーブル用プラスチックは、低温では脆くなり、高温では軟化する傾向があります。柔軟なチェーンセグメントなどを用いた改質PBTは、低温衝撃耐性を大幅に向上させ、-40℃までの要件を満たすことができます。さらに、PBTは高温下でも優れた剛性と寸法安定性を備えており、熱応力下でも光ファイバーを確実に保護します。バランスの取れた性能、適正なコスト、そして汎用性により、屋外通信ケーブル、長距離ケーブル、ADSSケーブル構造の代表的な選択肢となっています。
2. PP（ポリプロピレン）—優れた低温靭性と耐加水分解性
PPは優れた低温靭性を有し、極寒環境下でも割れにくいことから、光ケーブル材料として注目を集めています。また、耐加水分解性もPBTよりも優れているため、湿度の高い環境や水の多い環境にも適しています。しかし、PPはPBTに比べて弾性率と剛性が若干低いため、ケーブル構造を考慮して選定する必要があります。例えば、軽量ケーブル、屋内外を繋ぐハイブリッドケーブル、あるいはより高い柔軟性が求められるルーズチューブ構造などでは、PPが代替として採用される可能性があります。
3. LSZH（低煙ゼロハロゲン）—主流の環境に優しいケーブルジャケット素材
LSZHは、最も広く使用されている環境に優しいケーブルジャケット素材です。特殊なポリマーシステムと充填技術を駆使した高品質のLSZH配合は、-40℃の低温衝撃要件を満たし、85℃での長期使用にも耐えます。火災発生時も煙が少なくハロゲンガスを発生しないため、屋内ケーブル、データセンターケーブル、公共施設の配線の安全性を大幅に向上させます。また、環境応力割れや化学腐食に対する優れた耐性も備えているため、屋内外のケーブルジャケットとして幅広く使用できます。
4. TPU（熱可塑性ポリウレタン）—低温柔軟性と耐摩耗性の「王者」
TPUは、極低温下でも優れた柔軟性と強靭性を発揮することで知られています。PVCとは異なり、TPUは非常に柔軟で、ひび割れを起こしません。また、優れた耐摩耗性、耐油性、耐引裂性を備えているため、ドラッグチェーンケーブル、車両用ケーブル、鉱業用ケーブル、ロボット用ケーブル、産業オートメーション用途など、可動ケーブルに最適です。TPUの耐高温性と耐加水分解性はグレードによって異なるため、高品質な配合を選択することが重要です。
5. PVC（ポリ塩化ビニル）—低温制限のあるコスト効率の高いケーブルジャケットの選択肢
PVCは低コストと加工性の高さから、一部の光ケーブルで依然として使用されています。しかし、標準的なPVCは-10℃以下では硬化し、ひび割れが生じる可能性があるため、極寒の環境には適していません。耐寒性PVC（耐低温性PVC）は可塑剤を用いることでガラス転移温度を下げることができますが、機械的強度と耐老化性が低下する可能性があります。そのため、PVCは標準的な屋内配線や一時的なケーブル敷設など、比較的安定した環境におけるコスト重視のプロジェクトに適しています。
6. TPV（熱可塑性加硫物）—ゴムの弾力性とプラスチックの加工性を両立
TPVはゴムの弾力性とプラスチックの加工性を兼ね備え、優れた耐高温・耐低温性に加え、優れた耐候性・耐オゾン性も備えています。柔軟性と耐久性に優れたTPVは、屋外光ケーブル、車載配線、フレキシブルケーブルなどに適しています。TPVはTPUとPVCの特性をバランスよく備えた素材であり、優れた構造柔軟性と耐環境性を備えています。
7. XLPE（架橋ポリエチレン）—光ケーブルおよび電力ケーブル用の高温絶縁材料
XLPE架橋により耐熱性が向上し、90℃を超える温度でも連続運転が可能です。また、優れた機械的強度と耐応力性も備えています。XLPEは電力ケーブル（例：1kV～35kV）の絶縁材として一般的に使用されていますが、光ケーブルの補強や高温用途にも使用されることがあります。XLPEの熱的および機械的特性は、過酷な環境で使用される特殊な光ケーブルに適しています。
光ケーブルジャケット材料の選択 - 用途シナリオが鍵
適切な光ケーブル材料を選択するには、技術データを確認するだけでなく、実際のアプリケーションシナリオも考慮する必要があります。
固定設置（屋外、ダクト、空中）：LSZH、TPV、XLPE
移動アプリケーション（ドラッグチェーン、ロボット、車両、採掘）: TPU
極寒（-40℃以下）: 改質PBT、PP、TPU
屋内配線、標準用途、コスト重視のプロジェクト: PVC (特定の条件下でのみ推奨)
光ケーブルの材質には「万能」なソリューションはありません。ケーブル構造、敷設条件、予算、長期的な信頼性などを総合的に評価した上で選定する必要があります。
投稿日時: 2025年11月20日