JP2021500591A - 光ファイバーケーブル要素及び同要素を含む光ファイバーケーブル構造物 - Google Patents

Abstract

本発明は、バッファチューブとバッファチューブによって包まれる多数の光ファイバーとを含む光ファイバーケーブル要素に関し、そこでバッファチューブは、ジカルボン酸の全モル量に対して、少なくとも５５モル％の芳香族ジカルボン酸を含む、ジカルボン酸及びジアミンから本質的になるモノマーに由来する繰り返し単位を含み、少なくとも１００℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する半結晶性半芳香族ポリアミドを含む。本発明は更に、光ファイバーケーブル要素を製造するための方法、及びジャケットと１つ又は複数の光ファイバーケーブル要素とを含む、光ファイバーケーブル構造物に関する。【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明

本発明は、光ファイバーケーブル要素及び光ファイバーケーブル要素を含む光ファイバーケーブル構造物に関する。

光ファイバーケーブル要素は一般的に、チューブとチューブによって包まれる１つ又は複数の光ファイバーとを含み、すなわち１つ又は複数の光ファイバーがチューブの空洞内にある。このようなチューブは一般的に、バッファチューブとして知られる。光ファイバーケーブル構造物は一般的に、ジャケットとジャケットによって包まれるいくつかの光ファイバーケーブル要素とを含む。光ファイバーケーブル構造物の目指される機能性及び容量に応じて、光ファイバーケーブル構造物は、１つ又は複数の、典型的に１〜１２以下の、光ファイバーケーブル要素を含んでもよいが、それぞれの光ファイバーケーブル要素内の光ファイバーの数はまた典型的に１〜１２以下で変化する。バッファチューブはルースチューブ、タイトチューブ又はセミタイト（又はセミルース又はルースタイト）チューブであり得る。ルースチューブにおいて、光ファイバーは、チューブによって限定される空間内で動くことができる。タイトバッファチューブにおいて、光ファイバーは全く動くことができない。セミタイトチューブにおいて、光ファイバーは動きの可能性が限られている。

光ファイバーケーブル構造物において構成要素のためにしばしば使用される材料は、光ファイバーのためのガラスファイバー又は透明プラスチック繊維、及びバッファチューブのためのポリカーボネート（ＰＣ）又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの熱可塑性ポリマーである。ジャケットは例えば、ＨＤＰＥ、ＴＰＵ、ＰＶＣ又はポリアミド−１２などの熱可塑性樹脂から製造され得る。それは、外部環境の影響に対して保護する機能を有し、一般的に、強化成分を含まない。光ファイバーケーブル要素は、光ファイバー上のコーティング及び任意選択によりバッファチューブ内のチキソトロープゲルを更に含んでもよい。

光ファイバーケーブル構造物によって任意選択により含まれる更なる構成要素には、１つ又は複数の強度部材、充填用チューブ、バッファチューブ間のフラッディングゲル、リップコード、防水システム、内側のシート及び１つ又は複数の光ファイバーケーブル要素の周りに巻きつけられる１つ又は複数のテープ構造物、並びに任意選択により、ジャケット内の、強度部材及び充填用チューブが含まれる。バッファチューブと充填用チューブとの間のフラッディングゲルは、ケーブルコアを水浸透から保護するであろう。強度部材は、例えば、アラミド繊維、高分子量ポリエチレン繊維及びその他の高強度繊維又は繊維補強プラスチック、金属箔、金属ワイヤー及びテープから製造され得るが、充填用チューブのために、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンから製造される中空チューブを使用することができる。

光ファイバーケーブル構造物に関する一般的な目標は、与えられた利用可能な空間内での伝送容量を増加させること又は所要空間を低減しながら高容量を保持すること、同時に様々な条件下での性能の統合性を保持することである。言い換えれば、機械的応力及び環境応力に対する結果としての信号損失又は信号減衰を抑えながら、寸法は、機能性を保持して、減少するのがよい。より小さい寸法はより少ない空間を必要とするだけでなく、特に、人口密度の高い国内の環境において設置費及びダクトのレンタルコストを抑えることを可能にする。

現在の光ファイバーケーブル構造物に関する問題は、ＰＢＴ又はＰＣから製造されるバッファチューブについて寸法の低減は重要であり、様々な条件下、例えば温度差が生じる条件下、又は光ファイバーケーブル構造物を設置に使用される洗浄用溶剤に暴露して、切断後にチキソトロープゲルを光ファイバー要素から除去する条件下で信号損失をもたらすことである。光ファイバーケーブルのために使用される洗浄用溶剤はしばしば、高濃度のイソプロパノール、アセトン又はエタノールを含む。

本発明の目的は、上記の問題を示さないか、又はより少ない程度にしか示さない、光ファイバーケーブル構造物、及びそこで使用することができる光ファイバーケーブル要素を提供することである。同時に、良い設置性を維持し、言い換えれば、良いストリッピング、洗浄、及びスプライシングを可能にするであろう。

この目的は、本発明による光ファイバーケーブル要素によって、及び同要素を含む光ファイバーケーブル構造物によって達成されている。本発明による光ファイバーケーブル要素は、チューブと、チューブの空洞内の１つ又は複数の光ファイバーとを含み、そこでチューブが半結晶性半芳香族ポリアミドから製造されるか又は半結晶性半芳香族ポリアミドと少なくとも１つの他の成分とを含む組成物から製造され、半結晶性半芳香族ポリアミドが、
−少なくとも１００℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、及び
−ジアミンと、ジカルボン酸と、ジアミン、ジカルボン酸及び他のポリアミド形成モノマーの全モル量に対して０〜５モル％の他のポリアミド形成モノマーとに由来する繰り返し単位からなり、
−及びジカルボン酸の少なくとも５５モル％が芳香族ジカルボン酸である。

ここでガラス転移温度（Ｔｇ）は、２０℃／分の加熱及び冷却速度を使用してＩＳＯ−１１３５７−１／２、２０１１に従う方法によって測定される。

本発明による光ファイバーケーブル要素の効果は、本明細書においてバッファチューブとも更に称されるチューブがＰＢＴ及びＰＣと比較して信号の伝送、耐機械的応力性、耐環境応力性及び耐溶剤性の保持のより良い組合せを有し、或いは、良い耐機械的応力性、良い耐環境応力性及び良い耐溶剤性を保持しながらより小さい寸法、すなわちより小さい壁厚、及び最終的により小さい外径及びより小さい内径を使用して設計され得ることである。この効果は、以下に更に示される実施例によって説明される。

半結晶性ポリアミドとは本明細書において、ポリアミドが、ガラス転移温度（Ｔｇ）によって特性決定される非晶質ドメインと、溶融温度（Ｔｍ）によって特性決定される結晶性ドメインとを有する熱可塑性ポリマーであると理解される。

より詳しくは、本発明による光ファイバーケーブル要素のチューブにおいて使用される半結晶性半芳香族ポリアミドは少なくとも１００℃、好ましくは少なくとも１１０℃、より好ましくは少なくとも１２０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。ここでガラス転移温度（Ｔｇ）は、２０℃／分の加熱及び冷却速度を使用してＮ２雰囲気中で予備乾燥試料上でＩＳＯ−１１３５７−１／２、２０１１に従う示差走査熱量測定（ＤＳＣ）方法によって測定された。ここでＴｇは、第２の加熱サイクルの親熱曲線の変曲点と一致する親熱曲線の（温度に関する）第１の導関数のピークの値から計算された。

また好ましくは、半結晶性半芳香族ポリアミドは、少なくとも２４０℃、より好ましくは少なくとも２７０℃の溶融温度（Ｔｍ）を有する。ここで、溶融温度は、２０℃／分の加熱及び冷却速度を使用してＮ_２雰囲気中で予備乾燥試料上でＩＳＯ−１１３５７−１／３、２０１１に従うＤＳＣ方法によって測定される。ここでＴｍは、第２の加熱サイクルの最も高い融解ピークのピーク値から計算された。

半結晶性半芳香族ポリアミドは好適には、少なくとも２０Ｊ／ｇ、好ましくは少なくとも３０Ｊ／ｇ、及びより好ましくは少なくとも４０Ｊ／ｇの融解エンタルピー（ΔΗｍ）を有する。ここで融解エンタルピー（ΔΗｍ）は、２０℃／分の加熱及び冷却速度を使用してＮ_２雰囲気中で予備乾燥試料上でＩＳＯ−１１３５７−１／３、２０１１に従うＤＳＣ方法によって測定される。ここでΔΗｍは、第２の加熱サイクルの融解ピーク下の表面から計算された。

半芳香族ポリアミドとは、本明細書において芳香族モノマー（すなわち芳香族基又は骨格を含むモノマー）及び脂肪族モノマー（すなわち脂肪族骨格を含むモノマー）に由来する繰り返し単位を含むポリアミドであると理解される。本明細書において芳香族骨格を含むモノマーは、例えば、芳香族ジカルボン酸、又は芳香族ジアミン、又はアリールアルキルジアミン、又はそれらの任意の組合せであってもよい。

本発明による光ファイバーケーブル要素において使用される半結晶性半芳香族ポリアミドは、ジカルボン酸及びジアミンから本質的になるモノマーに由来する繰り返し単位を含む。ここでジカルボン酸は、ジカルボン酸の全モル量に対して少なくとも５５モル％の芳香族ジカルボン酸からなる。

半結晶性半芳香族ポリアミドは、ジカルボン酸及びジアミン以外のポリアミド形成モノマー；例えば一官能性カルボン酸、三官能性カルボン酸、一官能性及び三官能性アミン、環状ラクタム及びα，ω−アミノ酸、並びにそれらの組合せに由来する他の繰り返し単位を含んでもよい。しかしながら、他のモノマーのモル量は、半結晶性半芳香族ポリアミドの繰り返し単位が由来するモノマーの全モル量に対して、すなわちジアミン、ジカルボン酸及びその他のポリアミド形成モノマーの全モル量に対して０〜５モル％に、好ましくは０〜２．５モル％の範囲、より好ましくは０〜１モル％の範囲に保たれるのがよい。

本発明の好ましい実施形態において、半結晶性半芳香族ポリアミドがジカルボン酸及びジアミンに由来する繰り返し単位を含み、そこでジカルボン酸は、少なくとも６５モル％、好ましくは少なくとも７５モル％及びより好ましくは９０〜１００モル％の芳香族ジカルボン酸からなる。モル百分率（モル％）はジカルボン酸の全モル量に対する。ここでジカルボン酸は、３５モル％以下の、好ましくは最大で２５モル％、更により好ましくは最大で１０モル％の少量の脂肪族ジカルボン酸を含んでもよい。最も好ましくは、脂肪族ジカルボン酸は、存在するにしても、ジカルボン酸の全モル量に対して０〜２．５モル％量で存在している。

芳香族ジカルボン酸は好適には、テレフタル酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸及びナフタレンジカルボン酸、又はそれらの任意の混合物、又はそれらの１つ又は複数とイソフタル酸との組合せから選択される。ここでイソフタル酸の量は、半結晶性半芳香族ポリアミドの半結晶性特性を保持するために十分に低く保たれる。好適には、半結晶性半芳香族ポリアミドは、ジカルボン酸の全モル量に対して最大で４０モル％、好ましくは最大で３０モル％、より好ましくは最大で２０モル％のイソフタル酸を含む。また、好ましくは、ジカルボン酸は、テレフタル酸及び／又はナフタレンジカルボン酸をジカルボン酸の全モル量に対して少なくとも５０モル％、より好ましくは少なくとも６０モル％、更により好ましくは少なくとも７０モル％及び最も好ましくは少なくとも８０モル％の量で含む。その利点は光ファイバーケーブル構造物及びその中のバッファチューブの環境応力に対する耐性がより良いということである。

ジアミンは好適には、脂肪族ジアミン、及び脂肪族ジアミンの次に任意選択により芳香族ジアミンを含む。脂肪族ジアミンは好適には、直鎖脂肪族ジアミンを含み、任意選択により、分岐脂肪族ジアミン及び／又は環状脂肪族ジアミンを更に含んでもよい。芳香族ジアミン、直鎖脂肪族ジアミン、並びに分岐及び／又は環状脂肪族ジアミンの量は、半結晶性半芳香族ポリアミドの半結晶性特性が保持されるように選択される。好ましくは、ジアミンは、ジアミンの全モル量に対して少なくとも５０モル％、より好ましくは少なくとも６０モル％、及びより一層好ましくは少なくとも７５モル％の直鎖脂肪族ジアミンを含む。その利点は、光ファイバーケーブル構造物及びその中のバッファチューブの機械的結着性がより良く保持されるということである。

直鎖ジアミンの例は、１，２−エチレンジアミン、１，３−プロピレンジアミン、１，４−ブタンジアミン、１，５−ペンタメチレンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、１，７−ヘプタメチレンジアミン、１，８−オクタメチレンジアミン、１，９−ノナンジアミン、１，１０−デカンジアミン、１，１１−ウンデカンジアミン、１，１２−ドデカンジアミン及び１，１８−オクタデカンジアミンである。これらのジアミンは直鎖脂肪族Ｃ２〜Ｃ１８ジアミンである。

分岐脂肪族ジアミンの例は、２−メチルペンタメチレンジアミン、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、及び２−メチル−１，８−オクタンジアミンである。環状脂肪族ジアミンの例は、１，４−ジアミノシクロヘキサン、４，４’−メチレン−ビス（シクロヘキシルアミン）（ＰＡＣ）、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノシクロヘキシルメタン（ＭＡＣ）；３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジアミノシクロヘキシルメタン；２，２’，３，３’−テトラメチル−４，４’−ジアミノシクロヘキシルメタン；ノルボルナンジアミン；及びイソホロンジアミン（ＩＰＤ）である。

ジカルボン酸が少なくとも９５モル％の芳香族ジカルボン酸を含む特定の実施形態において、ジカルボン酸がジカルボン酸の全モル量に対して少なくとも６０モル％のテレフタル酸を含み、ジアミンが、ジアミンの全モル量に対して少なくとも５０モル％の直鎖脂肪族ジアミンと、ジアミン、ジカルボン酸、及びその他の合計に対して最大で１０モル％の（ジアミン及びジカルボン酸以外の）他のモノマー成分を含む。

その好ましい実施形態において、半結晶性半芳香族ポリアミドは、ジカルボン酸の全モル量に対して６０〜１００モル％のテレフタル酸、０〜４０モル％のイソフタル酸及び０〜２．５モル％の別のジカルボン酸と、ジアミンの全モル量に対して６０〜１００モル％の直鎖脂肪族Ｃ４〜Ｃ６ジアミン、０〜４０モル％の直鎖脂肪族Ｃ７〜Ｃ１２ジアミン及び０〜１０モル％の別のジアミンとを含む。

その別の好ましい実施形態において、半芳香族ポリアミドは、ジカルボン酸の全モル量に対して１０〜３５モル％のイソフタル酸及び６５〜９０モル％のテレフタル酸、ジアミンの全モル量に対して７５モル％の直鎖脂肪族ジアミン、並びにジアミン及びジカルボン酸の合計に対して最大で２．５モル％の（ジアミン及びジカルボン酸以外の）他のモノマー成分、及びその他のものを含む。テレフタル酸の存在と組み合わせて前記量でイソフタル酸が存在しているこの実施形態の利点は、押出条件を調節すること及びより低い押出温度を適用することを可能にし、より安定な押出法をもたらしながら、光ファイバーケーブル構造物及びその中のバッファチューブの延性及び環境応力に対する耐性がより良いことである。

適したポリアミドの例は、テレフタル酸（Ｔ）、例えばＰＡ−５Ｔ、ＰＡ−７Ｔ、ＰＡ−８Ｔ、ＰＡ−９Ｔ、ＰＡ−１０Ｔ、ＰＡ−１１Ｔ、ＰＡ−１２Ｔをベースとしたホモポリアミド、及びナフタレンジカルボン酸、例えばＰＡ−８Ｎ、ＰＡ−９Ｎ、ＰＡ１０及びＰＡ−１２Ｎをベースとしたホモポリアミド、並びにそれらのコポリマーである。他の例は、式ＰＡ−ＸＴ／ＹＴ（式中、Ｔがテレフタル酸であり、Ｘ及びＹが直鎖脂肪族Ｃ４〜Ｃ６ジアミンから選択される２つ以上のジアミン、又は直鎖脂肪族Ｃ４〜Ｃ６ジアミンから選択される１つ又は複数のジアミン及び直鎖Ｃ７〜Ｃ１８ジアミンから選択される１つ又は複数のジアミンである）によって表されるコポリアミドである。他の適したポリアミドは、式ＰＡ−ＸＴ／ＸＩ（式中、Ｔがテレフタル酸であり、Ｉがイソフタル酸であり、Ｘが、直鎖Ｃ４〜Ｃ１２ジアミンから選択される少なくとも１つのジアミンを含む１つ又は複数のジアミンを表す）によって表されるコポリアミドである。

本発明による光ファイバーケーブル要素のバッファチューブの半結晶性半芳香族ポリアミドは好適には、少なくとも８０、好ましくは少なくとも８５及びより好ましくは少なくとも９０の粘度数（ＶＮ）を有する。ＶＮはここで、ＩＳＯ３０７、第４版に従う方法によって２５℃で０．００５ｇ／ｍｌのポリマー濃度を有する９６％硫酸中で測定される。より高いＶＮの利点は、前記光ファイバーケーブル要素を含む光ファイバーケーブル構造物が環境応力因子に対して更により良い耐性を有することである。粘度数は２００もあるか又は更により高くてもよいが、好ましくは最大で１６０である。２００のＶＮを超えると、押出圧は非常に高くなり、結晶化速度は非常に緩慢である。

光ファイバーケーブル要素内のチューブは、半結晶性半芳香族ポリアミドからなるか又は半結晶性半芳香族ポリアミドと少なくとも１つの他の成分とを含むポリマー組成物から製造され得る。

好適には、組成物は、潤滑剤、着色剤、核剤、難燃剤及び安定剤から選択される少なくとも１つの成分と、光ファイバーバッファチューブのためのポリマー組成物において使用されてもよい任意の他の補助添加剤とを含む。限られた量でだが、存在していてもよい他の成分には、他のポリマー、（例えば耐衝撃性改良剤）、繊維補強剤及び無機充填剤が含まれる。

また好適には、組成物は、少なくとも６０ｗｔ％の半結晶性半芳香族ポリアミド、０〜３５ｗｔ．％の１つ又は複数の他のポリマー、０〜４０ｗｔ．％の繊維補強剤（例えばアラミド繊維、炭素繊維、ガラスファイバー、バサルト繊維及びその他の繊維補強剤）又は無機充填剤（例えばタルカム、マイカ、カオリン、ウォラストナイト、モンモリロナイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ガラスフレーク、ガラス球、中空ガラス球）、又はそれらの組合せ、及び０〜２０ｗｔ．％の１つ又は複数の他の成分からなる。

好ましくは、組成物は、少なくとも７５ｗｔ％の半結晶性半芳香族ポリアミド、０〜２０ｗｔ．％の１つ又は複数の他のポリマー、０〜２０ｗｔ．％の繊維補強剤又は無機充填剤、又はそれらの組合せ、及び０〜１０ｗｔ．％の１つ又は複数の他の成分からなる。

より好ましくは、組成物は、少なくとも８５ｗｔ％の半結晶性半芳香族ポリアミド、０〜１０ｗｔ．％の１つ又は複数の他のポリマー、０〜１０ｗｔ．％の繊維補強剤又は無機充填剤、又はそれらの組合せ、及び０〜１０ｗｔ．％の１つ又は複数の他の成分からなる。

好ましくは、組成物中の１つ又は複数の他の成分は好ましくは、潤滑剤、着色剤、核剤、難燃剤及び安定剤から選択される１つ又は複数の成分を含む。

光ファイバーケーブル要素内のチューブは、ルースチューブ、タイトチューブ又はセミルース（セミタイト又はルースタイトとしても知られる）チューブであり得る。好ましくは、チューブはルースチューブであり、チューブ内の空洞は、チキソトロープゲルで少なくとも部分的に充填されている。チキソトロープゲルで少なくとも部分的に充填されているルースチューブであるこのチューブの利点は光ファイバーに加えられる力がより少なく、したがってシグナルインテグリティがすぐれていることである。チキソトロープゲルはチューブ内で繊維が動くのを可能にし、水が光ファイバーと接触するのを阻止する。

本発明による光ファイバーケーブル要素及び光ファイバーケーブル構造物内の光ファイバーは好適には、ガラスファイバーからなる。光データ伝送のために適した他の材料から製造される繊維も同様に使用されてもよい。光ファイバーケーブル要素内の光ファイバーの数は好適には、１〜１２の整数である。光ファイバーは、コーティング層を含んでもよい。好適には、光ファイバーケーブル要素内の光ファイバーのそれぞれは、異なった色のコーティングを有する。

半結晶性半芳香族ポリアミドからなるか又は本発明による組成物から製造されるバッファチューブは、より小さな寸法を適用することを可能にする。好適には、バッファチューブは、最大で０．４０ｍｍ、好ましくは最大で０．３０ｍｍ、より好ましくは最大で０．２０ｍｍの壁厚を有する。壁厚は０．１〜０．１７５ｍｍの範囲であり得る。バッファチューブは好適には、最大で１．７５ｍｍ、好ましくは最大で１．６ｍｍ、より好ましくは最大で１．５ｍｍ、及び最も好ましくは最大で１．４ｍｍの内径を有する。バッファチューブは約２．２ｍｍ以上の外径を有してもよいが、好ましくは外径は最大で２．１５ｍｍ、より好ましくは最大で２．０ｍｍ、更により好ましくは最大で１．７５ｍｍ、及び最も好ましくは最大で１．６ｍｍである。

本発明による光ファイバーケーブル要素は、バッファチューブが、１つ又は複数の光ファイバーの周りの半結晶性半芳香族ポリアミドの溶融押出によって、又は半結晶性半芳香族ポリアミドと少なくとも１つの他の成分とを含む組成物の溶融押出によって製造される方法によって製造され得る。光ファイバーは、任意選択によりチキソトロープゲルで含浸されていてもよい。適した含浸は、溶融押出工程の前に行われてもよい。

また、本発明は、光ファイバーケーブル要素を製造するための方法に関する。ここで上で定義した半結晶性半芳香族ポリアミド又はポリマー組成物は、１つ又は複数の光ファイバーの周りに押し出される。これらの光ファイバーは、任意選択により、チキソトロープゲルで含浸されていてもよい。この方法においてバッファチューブは半結晶性半芳香族ポリアミドから又は半結晶性半芳香族ポリアミドを含む組成物から形成される。押出によって製造された後、光ファイバーケーブル要素は好適にはスプール上に巻回される。それはまた、好ましくはスプール上に巻回された後に、充填及び封止されることができ、それは光ファイバーケーブル構造物へと問題なく更に組み立てるか又はその最終用途環境におけるその設置のために好ましい。

また、本発明は、ジャケットとジャケットによって包まれる１つ又は複数の光ファイバーケーブル要素とを含む光ファイバーケーブル構造物に関する。本発明による光ファイバーケーブル構造物において、光学要素の少なくとも１つは、上に記載されたような本発明による光学要素である。光ファイバーケーブル構造物は、更なる構成要素を含んでもよい。任意選択により存在している、このような更なる構成要素は、例えば、１つ又は複数の強度部材、充填用チューブ、フラッディングゲル、及び／又はテープから選択され得る。強度部材は、例えば、アラミド繊維又は繊維補強プラスチックからなるか又は含むことができる。充填用チューブは、ポリエチレン又はポリプロピレンから製造される空のチューブであり得る。

本発明は図１によって更に説明される。

複数の光ファイバーケーブル要素（２）を含む光ファイバーケーブル構造物（１）の略断面図を示す。ここで合計６つの光ファイバーケーブル要素（２）はそれぞれ、バッファチューブ（３）と、複数の光ファイバー（４）、光ファイバーケーブル要素（２）１つ当たり１２の光ファイバーとを含み、光ファイバーケーブル構造物（１）内に合計７２の光ファイバー（４）がある。図１の光ファイバーケーブル構造物（１）は、ジャケット（５）と強度部材（６）とを更に含む。図示される構造物において、強度部材はまた、充填用チューブ（６’）によって取り替えられることができたであろう。図示される構造物は、バッファチューブ（３）の少なくとも１つが半結晶性半芳香族ポリアミドからなるか又は本発明による組成物から製造される時に本発明の典型となる。

本発明は、以下の実施例及び比較実験を使用して更に説明される。

［様々な実施例（ＥＸ）及び比較実験（ＣＥ）において使用される熱可塑性ポリマー材料。］
ＣＥ−Ａ ＰＣ：Ｍａｒｋｒｏｌｏｎ ＥＴ３１１３、ポリカーボネート；例えば、コベストロ（Ｃｏｖｅｓｔｒｏ）製。
ＣＥ−Ｂ ＰＢＴ：Ｃｅｌａｎｅｘ ２００１、ポリブチレンテレフタレート；例えば、セラニーズ（Ｃｅｌａｎｅｓｅ）製。
ＣＥ−Ｃ ＰＡ−４６：ポリアミド−４６／６（９５／５）、ＶＮ＝２２０；例えば、ＤＳＭ製。
ＣＥ−Ｄ ａＰＰＡ：Ｔｒｏｇａｍｉｄ Ｔ５０００、ポリアミド−６−３Ｔ（６−３＝２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、２，４，４−トリメチルヘキサメチレン−ジアミン、非晶質半芳香族ポリアミドの混合物；例えば、エボニック（Ｅｖｏｎｉｋ）製。
ＥＸ−Ｉ ＰＰＡ−Ｉ：ポリアミド−９Ｔ／ＸＴ８５／１５の比率（Ｘ＝２−Ｍｅ−オクタメチレン−ジアミン。ＶＮ＝１１０；半結晶質半芳香族ポリアミド；例えば、クラレ（Ｋｕｒａｒａｙ）製。
ＥＸ−ＩＩ ＰＰＡ−ＩＩ ＰＡ−４Ｔ／６Ｔ／６Ｉ（２２／５４／２４）ＶＮ＝１００；半結晶質半芳香族ポリアミド；例えば、ＤＳＭ製。

［試験試料の成形］
２５ｍｍスクリューを備えたＥｎｇｅＭ １０射出成形装置を使用して、５２７−１Ａに従って熱可塑性ポリマー材料を試験バーのための型内に射出成形した。温度設定は、全ての試料がＴｍ＋２０℃の溶融温度で又はポリカーボネート及びＴｒｏｇａｍｉｄ Ｔ５０００の場合２７０℃で型内に射出されるように選択された。型温度は、型温度が１３０℃であった半結晶性ＰＰＡの場合以外、全てのポリマーについて８０℃であった。

［光ファイバー要素の押出］
熱可塑性ポリマー材料は全て、押出前に乾燥された。試料は、全ての試料がＴｍ＋１５℃の溶融温度で又はポリカーボネート及びＴｒｏｇａｍｉｄ Ｔ５０００の場合２７０℃で押し出されるように選択される温度設定で押し出された。熱可塑性ポリマー材料は、ゲル射出を伴って、１２の光ファイバーの集合体の周りに且つ上に押し出された（それぞれ全径２００μｍ（マイクロメートル）：ガラスファイバーを囲む厚さ５０μｍのコーティング層を有する直径１００μｍの光学ガラスファイバー）。チューブとゲルとを同時押出した後、光ファイバー要素は全てのポリマーについて６０℃の水槽内で急冷され、更なる水槽内で更に冷却され、その後、付着水が除去され、スプール上に巻回された。スプール上のチューブをアルミニウムシールバッグ内に詰めて、更なる分析前の吸湿を防いだ。チューブの外径は１．３５ｍｍであり、内径は１．０ｍｍであった。

［試験方法］
［機械的性質］
機械的性質（引張弾性率［ＧＰａ］、引張強さ［ＭＰａ］、ピーク時の伸び［％］）は、２３℃の温度で５０ｍｍ／分の引取速度を用いてＩＳＯ５２７−１／２：２０１２に従う引張試験において測定された。試験のために５２７−タイプ−１Ａに一致する試験バー又は光学ガラスファイバーが除去された押出チューブを使用した。

［８０℃における収縮試験］
収縮試験のために、約１ｍのチューブ長さを２３℃で正確に測定した（Ｌ１）。次に、チューブを２時間の間８０℃の炉内で貯蔵し、２３℃まで冷却した時、正確な長さ（Ｌ２）を再び測定した。８０℃における収縮は相対的な長さの変化（％）＝１００％×（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１として定義される。

［溶剤暴露試験］
チューブの長さ１０ｃｍの形材を１５分間の間イソプロパノール中に浸漬した。浸漬後に、試料を取り出し、それらが溶剤暴露によって影響を受けたかどうか見るために評価した。次に、試料をイソプロパノール中に浸した綿棒で１０回摩擦した。試料を溶剤摩擦のいずれかの効果について再び調べた。

［温度サイクル試験］
温度サイクルは、その１．５ｍが１０ｃｍの直径のスプール上に巻回される約３ｍの長さの光ファイバー要素の形材上で行われた。リール上にこのように巻回される光ファイバー要素の形材がコネクターと共に提供された。光ファイバー要素をコネクターに取り付けた時、イソプロパノールで摩擦することによってゲルを光ファイバー要素から除去した。組み立てられたコネクターをサーマルチャンバ内に全体として配置し、チャンバの外側に配置された光学測定装置に接続した。試料を反復温度サイクルに供した。−２０℃〜８０℃の間で温度をサイクル経過させ、それぞれの終了温度において１５分の滞留時間があり、温度変化速度＝２℃／分を使用した。これは１００サイクル繰り返され、１３０００分、約９日の総試験時間になった。試験の終了時に、温度を２３℃に戻し、コネクターセット試料をチャンバから取り出した。

開始時（初期測定）、試験中及び終了時（最終測定）に光減衰が測定された。このように、光透過率の変化は試験全体を通してモニタされた。目視検査を実施して一切の損傷又は他の異常を確認した。

以下の情報がそれぞれの測定について報告された：
− 試験の間の光透過率。初期値と比較した時に試験全体の間に光損失が１３１０ｎｍで＜１ｄＢであった時に合格。初期値と比較した時に試験全体の間に光損失が１３１０ｎｍで＞１ｄＢであった時に不合格。
− 外部目視検査の結果。可視的な変化が確認されなかった時に合格。バッファチューブが損傷を受けた時に不合格。

半結晶性半芳香族ポリアミドＥＸ−Ｉ及びＥＸ−ＩＩから製造されたバッファチューブを有する光ファイバー要素は、熱サイクル試験後に低減衰（すなわち低伝送損失）を示したが、ＰＢＴ、ＰＣ、脂肪族ポリアミド−４６及び非晶質ポリアミド−６−３Ｔを含む比較例（ＣＥ−Ａ〜ＣＥ−Ｄ）は、熱サイクル試験後に高減衰を示した。また熱サイクル試験後の目視検査は、半結晶性半芳香族ポリアミドＥＸ−Ｉ及びＥＸ−ＩＩから製造されるバッファチューブを有する光ファイバー要素が無損傷のバッファチューブを有することを示したが、比較例ＣＥ−Ａ、ＣＥ−Ｂ及びＣＥ−Ｄはコネクター付近に亀裂を示した。

半結晶性半芳香族ポリアミドＥＸ−Ｉ、ＥＸ−ＩＩ、ＣＥ−Ａ、ＣＥ−Ｂ及びＣＥ−Ｄから製造されるバッファチューブを有する光ファイバー要素は低収縮値を有するが、脂肪族ポリアミド−４６は望ましくない高い収縮レベルを有する。

半結晶性半芳香族ポリアミドＥＸ−Ｉ及びＥＸ−ＩＩ及びＣＥ−Ｃから製造されるバッファチューブを有する光ファイバー要素は、耐溶剤性試験後に無損傷のバッファチューブを有するが、比較例ＣＥ−Ａ、ＣＥ−Ｂ及びＣＥ−Ｄは亀裂を生じた。

本発明に従って製造された光ファイバー要素は高強度及び剛性を有し、それはケーブル構造物設計者にケーブル構造物設計の柔軟性を与え、例えば壁厚をより薄くすることを可能にし、ケーブル構造物全体がより薄くなり得、より強度が少ない強度部材を使用できる。その次に、本発明による光ファイバー要素は、典型的な設置手順により良く耐えることができ、環境応力は、熱サイクル試験によって示されるようにより良い寸法安定性を有する。

Claims (15)

1. バッファチューブと称される、チューブと、前記バッファチューブの空洞内の１つ又は複数の光ファイバーとを含む光ファイバーケーブル要素であって、前記バッファチューブが半結晶性半芳香族ポリアミドから製造されるか又は前記半結晶性半芳香族ポリアミドと少なくとも１つの他の成分とを含む組成物から製造され、前記半結晶性半芳香族ポリアミドが少なくとも１００℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、ジアミンと、ジカルボン酸と、ジアミン、ジカルボン酸及び他のポリアミド形成モノマーの全モル量に対して０〜５モル％の他のポリアミド形成モノマーとに由来する繰り返し単位からなり、前記ジカルボン酸の少なくとも５５モル％が芳香族ジカルボン酸である、光ファイバーケーブル要素。
2. 前記半結晶性半芳香族ポリアミドが２４０〜３４０℃の範囲の溶融温度（Ｔｍ）を有する、請求項１に記載の光ファイバーケーブル要素。
3. 前記半結晶性半芳香族ポリアミドが少なくとも１１０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する、請求項１又は２に記載の光ファイバーケーブル要素。
4. 前記半結晶性半芳香族ポリアミドが少なくとも８０の粘度数（ＶＮ）を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ファイバーケーブル要素。
5. 前記ジカルボン酸の少なくとも９５モル％が芳香族ジカルボン酸である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ファイバーケーブル要素。
6. 前記ジカルボン酸の少なくとも６０モル％がテレフタル酸であり、前記ジアミンの少なくとも５０モル％が直鎖脂肪族ジアミンである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光ファイバーケーブル要素。
7. 前記バッファチューブが、前記半結晶性半芳香族ポリアミドと潤滑剤、着色剤、核剤、難燃剤及び安定剤から選択される少なくとも１つの成分とを含むポリマー組成物から製造される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光ファイバーケーブル要素。
8. 前記ポリマー組成物が、少なくとも６０ｗｔ％の前記半結晶性半芳香族ポリアミド；０〜３５ｗｔ．％の１つ又は複数の他のポリマー；０〜４０ｗｔ．％の繊維補強剤若しくは無機充填剤、又はそれらの組合せ；及び０〜２０ｗｔ．％の１つ又は複数の他の成分からなる、請求項７に記載の光ファイバーケーブル要素。
9. 前記バッファチューブがルースバッファチューブであり、前記バッファチューブの前記空洞がチキソトロープゲルで少なくとも部分的に満たされる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光ファイバーケーブル要素。
10. 前記バッファチューブが最大で０．４０ｍｍの壁厚、最大で１．７５ｍｍの内径及び最大で２．１５ｍｍの外径を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の光ファイバーケーブル要素。
11. 前記バッファチューブが、１つ又は複数の光ファイバーの周りの、前記半結晶性半芳香族ポリアミドの溶融押出によって、又は前記半結晶性半芳香族ポリアミドと少なくとも１つの他の成分とを含む組成物の溶融押出によって製造される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光ファイバーケーブル要素。
12. バッファチューブと前記バッファチューブによって包まれる１つ又は複数の光ファイバーとを含む光ファイバーケーブル要素を製造するための方法であって、請求項１に記載の半結晶性半芳香族ポリアミド、又は請求項１に記載の半結晶性半芳香族ポリアミドを含むポリマー組成物が、１つ又は複数の光ファイバーの周りに押し出され、それによって前記バッファチューブを前記半結晶性半芳香族ポリアミドから又は前記半結晶性半芳香族ポリアミドを含む組成物から形成する、方法。
13. 前記光ファイバーケーブル要素が、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光ファイバーケーブル要素である、請求項１２に記載の方法。
14. 前記光ファイバーケーブル要素がスプール上に巻回され、且つ／又は充填及び封止される、請求項１２又は１３に記載の方法。
15. ジャケットと前記ジャケットによって包まれる１つ又は複数の光ファイバーケーブル要素とを含む、光ファイバーケーブル構造物であって、少なくとも１つの光ファイバーケーブル要素が、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光ファイバーケーブル要素である、光ファイバーケーブル構造物。

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