JP3351807B2 - 光ファイバ要素 - Google Patents

光ファイバ要素

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JP3351807B2
JP3351807B2 JP31674391A JP31674391A JP3351807B2 JP 3351807 B2 JP3351807 B2 JP 3351807B2 JP 31674391 A JP31674391 A JP 31674391A JP 31674391 A JP31674391 A JP 31674391A JP 3351807 B2 JP3351807 B2 JP 3351807B2
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Pirelli Cavi e Sistemi SpA
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
    • G02B6/44382—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables the means comprising hydrogen absorbing materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
    • C03C25/106—Single coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ要素に関し、
より詳細には、光ファイバ用のハウジングとＨ2吸収バ
ッファとを備えて成る光ファイバ要素であって、上記ハ
ウジングがポリオレフィン材料により構成され、該ポリ
オレフィン材料が、ハウジングが劣化するのを防止する
少なくとも一種類の添加剤を有している光ファイバ要素
に関する。
【０００２】本明細書においては、「光ファイバ要素」
の用語は、例えば、光ファイバケーブル、光ファイバケ
ーブル用のジョイント、光ファイバケーブル用の端子、
活性コア光ファイバを有するアンプ（増幅器）、光電子
的リピータ、光ファイバセンサ等の、光学的な信号を伝
送及び／又は処理するための要素を指すために用いられ
る。
【０００３】
【従来の技術】光ファイバケーブルを取り扱い可能とす
るために、光ファイバケーブルを保護シースで被覆する
ことは周知である。例えば光ファイバケーブル等の光フ
ァイバ要素を製造する際には、上記保護シースで被覆さ
れた光ファイバを、一般にはポリオレフィン材料で形成
される適宜なハウジングの中に定置する。
【０００４】そのようなハウジングの例は、米国特許第
４,１４３,９４２号、第４,１５３,３３２号、第４,６
７６,５９０号、第４,６８８,８８９号の各号明細書、
及び英国特許第１,５９８,５４０号明細書に記載される
ルーズスリーブ、及び、米国特許第４,１９９,２２４
号、第４,４９１,３８６号、第４,６６８,８８９号、第
４,６９０,４９８号の各号明細書、ヨーロッパ特許公開
２８０,２７９号明細書、英国特許第１,４４８,７９３
号、第２,０２１,２８２号、第２,０９９,１７３号、第
２,１６４,４７１号、第２,１７０,９２１号、第２,１
７２,４１０号、第２,１７４,８２２号の各号明細書、
及びフランス特許第２,２００,５３５号明細書に記載さ
れる溝付きコアである。
【０００５】また、光ファイバ要素にはポリオレフィン
材料製の他の構造体を設けることも周知である。
【０００６】更に、水素が光ファイバに有害な効果を及
ぼし光ファイバの効率を阻害することも知られている。
従って、水素が光ファイバに有害な効果を及ぼす前に水
素を吸収することができる、何らかの成分を光ファイバ
要素に含めることが提案されてきた。本明細書において
は、そのような成分を単に「Ｈ2吸収バッファ」と呼称
する。
【０００７】本件出願人は、少なくとも一種類のシリコ
ンの不飽和有機化合物と、遷移金属の塩、遷移金属の有
機化合物、および遷移金属の無機化合物から成る群から
選択される少なくとも一種類の水素化触媒とを実質的に
備えるＨ2吸収バッファを開発している。
【０００８】上記化合物の例は、米国特許出願第４,６
８８,８８９号、及び共に１９９０年７月２日付けのイ
タリア特許出願第２０,８３３号及び同第２０,８３４号
の各号明細書に記載されている。
【０００９】予想しなかったことに、ある種のポリオレ
フィン材料が、Ｈ2吸収バッファの遷移金属をベースと
する水素化触媒を阻害することが観察された。
【００１０】そのような阻害を生ずる原因を究明するた
めに行った研究によれば、酸化および／または熱および
／または近接金属に起因してポリオレフィンが劣化する
のを防止するために添加された何らかの添加剤（酸化防
止剤、安定剤、または金属不活性化剤）により、これら
添加剤が通常ポリオレフィン材料に接触するＨ2吸収バ
ッファに対してほんの２.５×１０-2〜５×１０-2程度
の重量部で添加されるという事実にもかかわらず、上記
阻害が生ずることが判明した。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】Ｈ2吸収バッファを不活性化する添加剤は以下
に詳細に説明するテストによって特定した。このテスト
においては、Ｈ2吸収バッファがポリオレフィン材料と
接触する前後においてこのＨ2吸収バッファにより吸収
される水素量を測定することが可能であり、上記Ｈ2吸
収バッファのポリオレフィン材料との接触は、酸化およ
び／または熱劣化を防止した状態で、１５０ミリバール
の水蒸気で飽和した空気雰囲気中において１００℃で３
０日間行われた。
【００１２】この実験によれば、１５０ミリバールの水
蒸気で飽和された空気雰囲気中において１００℃で３０
日間、添加剤を含むポリオレフィンに接触したＨ2吸収
バッファの残留吸収能が７０％よりも大きい場合には、
添加剤は不活性化作用を示さなかったと考えることがで
きる。
【００１３】一つの態様において、本発明は光ファイバ
要素に関し、該光ファイバ要素は、（ａ）光ファイバハ
ウジングを酸化、熱、または金属の接近に起因する劣化
から保護する少なくとも一種類の添加剤を有するポリオ
レフィン材料を含む少なくとも一つの前記光ファイバハ
ウジングと、（ｂ）少なくとも一種類のＨ2吸収バッフ
ァとを有し、前記添加剤が、酸化防止剤、安定剤、金属
不活性化剤、およびこれらの組合せから成る群から選択
され、また、前記少なくとも一種類のＨ2吸収バッファ
が前記選択された添加剤を含むポリオレフィンと１５０
ミリバールの水蒸気で飽和された空気雰囲気中において
１００℃で３０日間接触した時に、前記添加剤が、前記
少なくとも一種類のＨ2吸収バッファの水素吸収能の減
少率を３０％未満にするものであることを特徴とする。
【００１４】別の態様において、本発明は光ファイバケ
ーブルに関し、該光ファイバケーブルは、（ａ）光ファ
イバハウジングを酸化、熱、または金属の接近に起因す
る劣化から保護する少なくとも一種類の添加剤を有する
ポリオレフィン材料を含む少なくとも一つの前記光ファ
イバハウジングと、（ｂ）少なくとも一種類のＨ2吸収
バッファとを有し、前記添加剤が、酸化防止剤、安定
剤、金属不活性化剤、およびこれらの組合せから成る群
から選択され、また、前記少なくとも一種類のＨ2吸収
バッファが前記選択された添加剤を含むポリオレフィン
と１５０ミリバールの水蒸気で飽和された空気雰囲気中
において１００℃で３０日間接触した時に、前記添加剤
が、前記少なくとも一種類のＨ2吸収バッファの水素吸
収能の減少率を３０％未満にするものであることを特徴
とする。
【００１５】代表的なＨ2吸収バッファの例は、米国特
許第４,６８８,８８９号明細書の例１に記載されてお
り、このＨ2吸収バッファは、（ａ）不飽和鎖が無くま
た生成物１００グラム当たり７.４ミリモルの不飽和基
を含有する９０重量部のビニル基を末端基とする（viny
l-terminated）ポリジメチルシロキサンと、（ｂ）４８
ミクロンの平均サイズを有するパラジウム粉末０.２重
量部と、（ｃ）コロイドシリカ１０重量部とから構成さ
れている。
【００１６】光ファイバケーブル及び光ファイバケーブ
ルの製造に用いられる成分については、米国特許４,６
８８,８８９、英国特許公開２,１７２,４１０、欧州特
許公開２８０,２７５、フランス特許公開２,２００,５
３５、英国特許公開１,５９８,５４０、英国特許公開
２,０２１,２８２、英国特許公開２,０９９,１７３、英
国特許公開２,１６４,４７１、英国特許公開２,１７０,
９２１、英国特許公開２,１７４,８２２、米国特許４,
１４３,９４２、米国特許４,１５３,３３２、米国特許
４,１９９,２２４、米国特許４,４９１,３８６、米国特
許４,４９１,３８７、米国特許４,６７６,５９０、及び
米国特許４,６９０,４９８に開示されている。
【００１７】本発明による適宜な酸化防止剤及び安定剤
は、窒素、リン、あるいは硫黄の原子をそれら分子内に
含まないものである。
【００１８】本発明を実施するために適した添加剤は次
のものである。
【００１９】ペンタエリトリトール-テトラキス-[３-
(３',５'-ジ-ｔ-ブチル-４'-ヒドロキシ-フェニル)-プ
ロピオネート]（チバガイギー社のイルガノックス（Ｉ
ＲＧＡＮＯＸ）１０１０）、オクタデシル-３-(３',５'
-ジ-ｔ-ブチル-４'-ヒドロキシフェニル)-プロピオネー
ト（チバガイギー社のイルガノックス１０７６）、２-
２'-メチレン-ビス-(４,６-ジメチルフェノール）（レ
ーネ・プーレン（Rhone-Poulenc）社のペルマナックス
（ＰＥＲＭＡＮＡＸ）２８）、２-２'-メチレン-ビス-
(４-メチル-６-ｔ-ブチルフェノール)（バイエル（Baye
r）社のアンチオキシダント２２４６）、２-２'-メチレ
ン-ビス-(４-エチル-６-ｔ-ブチルフェノール)（シアナ
ミド（Cyanamid）社のアンチオキシダント４２５）、
１,６-ヘキサンジオール-ビス-[３-(３',５'-ジ-ｔ-ブ
チル-４-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート]（チバ
ガイギー社のイルガノックス２５９）、トリエチレング
リコール-ビス-[３-(３-ｔ-ブチル-４-ヒドロキシ-５-
メチルフェニル)-プロピオネート]（チバガイギー社の
イルガノックス２４５）。
【００２０】
【実施例】以下に示すテスト及び実験例は本発明を説明
するためのものであり、本発明の範囲を制限するもので
はない。
【００２１】Ｈ2吸収バッファ部分に対する水素の吸収
能力を、実験対象とするＨ2吸収バッファを水素雰囲気
中に含む機密にシールされた容器中の圧力降下を測定す
ることにより評価した。使用した装置は、１０００ミリ
バールから１ミリバールまでの圧力を測定するための市
販の自動装置である。
【００２２】装置は、２つの弁（一方は水素の流量を調
節するためのピン型であり、他方は真空ポンプに接続す
るための通常のタイプである）と、市販のディジタル読
取ＥＭＶ２５１型に接続された市販の圧力トランスジュ
ーサＥ８５１０型（共にエドワーズ・アルト・ブオト
（Edwards Alto Vuoto S.p.A）社製）とを有する一定容
積のチャンバーを組み立てることにより形成する。装置
の内部にはガラス容器を設ける。
【００２３】圧力のディジタルの読みを与える制御ユニ
ットは、１ミリバールの解像度を有し、また圧力の表示
は、ガスの成分及び大気の圧力には無関係である。
【００２４】テストは、２３℃の一定温度で行った。ガ
ラス容器を０.０１ｇの精度で計量した（重量Ａ）後
に、対象とするＨ2吸収バッファを容器の中に入れ、次
にガラスの第２回目の計量（重量Ｂ）を行う。対象とす
るＨ2吸収バッファを収容するガラス容器を装置に入
れ、約１〜２時間にわたって真空を付与する。
【００２５】系を静的な真空状態に少なくとも１２時間
維持し、容器を、ディジタルインジケータが所望の圧力
（一般に約５００あるいは１０００ミリバール）を示す
まで、水素ボンベに接続した。
【００２６】水素ボンベのコックを閉じ、時間及び水素
の圧力を記録した。２４時間後に残留水素圧力を読み取
った。
【００２７】標準状態におけるcm3/gで表した水素吸収
能を次式により算出した。
【００２８】
【式１】
【００２９】上式において、Ｐは初期の水素圧力、Ｐｒ
は２４時間テスト後の残留水素圧力、Ｃはテスト中の温
度（℃）、Ｖは対象とするＨ2吸収バッファを入れた後
の装置の自由容積、ＢはＨ2吸収バッファを含むガラス
容器の重量、及びＡは空の状態のガラス容器の重量であ
る。Ｈ2吸収バッファの各サンプルについて、上記テス
トを２回行って得た値の平均を計算した。
【００３０】上述のテストは、ポリオレフィン材料の劣
化を防止する少なくとも一種類の添加剤を含むポリオレ
フィン材料製のルーズスリーブ、溝付きコアあるいは鍛
造プレートのサンプルにＨ2吸収バッファを接触させる
前と後で行った。
【００３１】上記サンプルは、光ファイバケーブルに平
均して用いられるものと同一の比率を有する量のＨ2吸
収バッファで被覆した。更に３ｇのＨ2吸収バッファを
ルーズスリーブあるいは溝付きコアのリニアメーターに
塗布した。同量のものを、２００cm2の表面積を有しそ
れぞれ１０ｇ及び５ｇの重量の２つのタイプの小さなプ
レートに塗布した。
【００３２】上述のように処理したサンプルを、大きな
シールをした試験管の中で空気（１５０ミリバール）及
び飽和水蒸気の存在下において１００℃において経時変
化させた。
【００３３】一カ月後に、Ｈ2吸収バッファを回収して
その残留水素吸収能を上述の方法で測定した。
【００３４】特に断らない限り、以下の比較例および実
施例において用いる成分に関して用いる値は重量基準の
割合である。
【００３５】比較例１ 以下の成分を有する材料により形成した２ｍの溝付きコ
ア： ポリプロピレン；１００ ステアリン酸カルシウム；０.０５ ペンタエリトリトール-テトラキス-[３-(３',５'-ジ-ｔ
-ブチル-４'-ヒドロキシフェニル）プロピオネート]
（チバガイギー社の商標名イルガノックス１０１０）；
０.１０ ジステアリル-チオ-ジプロピオネート（チバガイギー社
の商標名イルガノックスＰＳ８０２）；０.２０ (３,５-ジ-ｔ-ブチル-ヒドロキシ-ベンジル)ヒドラジド
-プロピオネート（チバガイギー社の商標名イルガノッ
クス１０２４）；０.２０ トリス-(２,４-ジ-ｔ-ブチルフェニル)-ホスフィット
（チバガイギー社の商標名イルガノックス１６８）；
０.０５ 上記コアに１.９cm3/g（標準状態）の初期水素吸収能を
有するＨ2吸収バッファ６ｇを塗布した。
【００３６】経時変化後の残留水素吸収能は０cm3/g
（標準状態）であった。
【００３７】従って、上記サンプルの材料は非常に有害
なものと分類することができる。
【００３８】比較例２ 以下の成分を有する材料から形成した２ｍの溝付きコ
ア： ポリプロピレン；１００ ステアリン酸カルシウム；０.０５ ペンタエリトリトール-テトラキス-[３-(３',５'-ジ-ｔ
-ブチル-４'-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]（チ
バガイギー社の商標名イルガノックス１０１０）；０.
３０ (３,５-ジ-ｔ-ブチル-ヒドロキシ-ベンジル)ヒドラジド
-プロピオン酸（チバガイギー社の商標名イルガノック
スＭＤ１０２４）；０.２０ トリス-(２,４-ジ-ｔ-ブチルフェニル)ホスフィット
（チバガイギー社の商標名イルガノックス１６８）；
０.０５ 上記コアに、１.９cm3/g（標準状態）の初期水素吸収能
を有するＨ2吸収バッファ６ｇを塗布した。
【００３９】経時変化後の残留水素吸収能は０.３cm3/g
（標準状態）であった。
【００４０】従って、上記比較例の材料は比較例１の材
料よりも若干良好であるが、依然として非常に有害であ
る。
【００４１】比較例３ 以下の成分を有する材料により形成された２ｍの溝付き
コア： ポリプロピレン；１００ ステアリン酸カルシウム；０.０５ ペンタエリトリトール-テトラキス-[３-(３',５'-ジ-ｔ
-ブチル-４'-ヒドロキシフェニル)プロピオネート（チ
バガイギー社の商標名イルガノックス１０１０）；０.
５０ (３,５-ジ-ｔ-ブチル-ヒドロキシ-ベンジル)-ヒドラジ
ド-プロピオネート（チバガイギー社の商標名イルガノ
ックスＭＤ１０２４）；０.２０ トリス-(２,４-ジ-ｔ-ブチルフェニル)亜リン酸塩（チ
バガイギー社の商標名イルガノックス１６８）；０.０
５ 上記コアに、１.９cm3/g（標準状態）の初期水素吸収能
を有するＨ2吸収バッファ６ｇを塗布した。
【００４２】経時変化の後の残留水素吸収能は１.３cm3
/g（標準状態）であった。
【００４３】上記比較例１及び２の材料よりも明確に改
善されているが、この比較例の材料はまだ中程度の有害
性をもっている。
【００４４】実施例１ 以下の成分を有する材料により形成された２ｍの溝付き
コア： ポリプロピレン；１００ ステアリン酸カルシウム；０.０５ ペンタエリトリトール-テトラキス-[３-(３',５'-ジ-ｔ
-ブチル-４'-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]（チ
バガイギー社の商標名イルガノックス１０１０）；０.
２５ オクタデシル-３-(３',５'-ジ-ｔ-ブチル-４'-ヒドロキ
シフェニル)-プロピオネート（チバガイギー社のイルガ
ノックス１０７６）；０.２５ 上記コアに、１.９cm3/g（標準状態）の初期水素吸収能
を有するＨ2吸収バッファ６ｇを塗布した。
【００４５】経時変化の後の残留水素吸収能は１.６cm3
/g（標準状態）であった。
【００４６】従ってこの実施例の材料は有害ではない。
【００４７】実施例２ ２００cm2の表面積を有し以下の成分を有する材料１０
ｇから形成された小さなプレート： ポリプロピレン；１００ グリセリルモノステアレート；０.０５ ２-２'-メチレン-ビス-(４-メチル-６-ｔ-ブチル-フェ
ノール)（バイエル社のアンチオキシダント２２４
６）；０.２５ １,６-ヘキサンジオール-ビス-[３-(３',５'-ジ-ｔ-ブ
チル-４-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート（チバガ
イギー社のイルガノックス２５９）；０.２５上記コア
に、１.９cm3/g（標準状態）の初期水素吸収能を有する
Ｈ2吸収バッファ６ｇを塗布した。
【００４８】経時変化の後の残留水素吸収能は１.７cm3
/g（標準状態）であった。
【００４９】従ってこの実施例の材料は有害ではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アントニオ・カンパーナ イタリア共和国20161 ミラノ，ヴィ ア・ヴィンチェンツォ・ダ・セレーニョ 18 (56)参考文献 特開 平１−193706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−239702（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−145938（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−34811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−257944（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−80449（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 1/04 G02B 6/00 - 6/02 G02B 6/10 G02B 6/16 - 6/22 G02B 6/44

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）光ファイバハウジングを酸化、
    熱、または金属の接近に起因する劣化から保護する少な
    くとも一種類の添加剤を有するポリオレフィン材料を含
    む少なくとも一つの前記光ファイバハウジングと、
    （ｂ）少なくとも一種類のＨ2吸収バッファとを有する
    光ファイバ要素であって、 前記添加剤が、ペンタエリトリトール-テトラキス-[３-
    (３',５'-ジ-ｔ-ブチル-４'-ヒドロキシ-フェニル)-プ
    ロピオネート]、オクタデシル-３-(３',５'-ジ-ｔ-ブチ
    ル-４'-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート、２-２'-
    メチレン-ビス-(４,６-ジメチルフェノール）、２-２'-
    メチレン-ビス-(４-メチル-６-ｔ-ブチルフェノール)、
    ２-２'-メチレン-ビス-(４-エチル-６-ｔ-ブチルフェノ
    ール)、１,６-ヘキサンジオール-ビス-[３-(３',５'-ジ
    -ｔ-ブチル-４-ヒドロキシフェニル)-プロピオネー
    ト]、及びトリエチレングリコール-ビス-[３-(３-ｔ-ブ
    チル-４-ヒドロキシ-５-メチルフェニル)-プロピオネー
    ト] から成る群から選択され、 また、前記少なくとも一種類のＨ2吸収バッファが前記
    選択された添加剤を含むポリオレフィンと１５０ミリバ
    ールの水蒸気で飽和された空気雰囲気中において１００
    ℃で３０日間接触した時に、前記添加剤が前記少なくと
    も一種類のＨ2吸収バッファの水素吸収能の減少率を３
    ０％未満にするものであることを特徴とする、光ファイ
    バ要素。
  2. 【請求項２】 （ａ）光ファイバハウジングを酸化、
    熱、または金属の接近に起因する劣化から保護する少な
    くとも一種類の添加剤を有するポリオレフィン材料を含
    む少なくとも一つの前記光ファイバハウジングと、
    （ｂ）少なくとも一種類のＨ2吸収バッファとを有する
    光ファイバケーブルであって、 前記添加剤が、ペンタエリトリトール-テトラキス-[３-
    (３',５'-ジ-ｔ-ブチル-４'-ヒドロキシ-フェニル)-プ
    ロピオネート]、オクタデシル-３-(３',５'-ジ-ｔ-ブチ
    ル-４'-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート、２-２'-
    メチレン-ビス-(４,６-ジメチルフェノール）、２-２'-
    メチレン-ビス-(４-メチル-６-ｔ-ブチルフェノール)、
    ２-２'-メチレン-ビス-(４-エチル-６-ｔ-ブチルフェノ
    ール)、１,６-ヘキサンジオール-ビス-[３-(３',５'-ジ
    -ｔ-ブチル-４-ヒドロキシフェニル)-プロピオネー
    ト]、及びトリエチレングリコール-ビス-[３-(３-ｔ-ブ
    チル-４-ヒドロキシ-５-メチルフェニル)-プロピオネー
    ト] から成る群から選択され、 また、前記少なくとも一種類のＨ2吸収バッファが前記
    選択された添加剤を含むポリオレフィンと１５０ミリバ
    ールの水蒸気で飽和された空気雰囲気中において１００
    ℃で３０日間接触した時に、前記添加剤が前記少なくと
    も一種類のＨ2吸収バッファの水素吸収能の減少率を３
    ０％未満にするものであることを特徴とする、光ファイ
    バケーブル。
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