JP4782310B2 - 通信ケーブルモジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信ケーブルに関する。より詳細には、本発明は、フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマー製の、特に熱可塑性ポリエステルエラストマー製の管内に配置された光ファイバを含んでいるケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、光ファイバケーブルは、保護管で囲まれた複数のファイバをそれぞれ含む複数のモジュールを共に取り囲んでいる外部シース、および、金属すなわち誘電体保護補強エレメントによって構成されている。保護管の役割は、ファイバを機械的かつ化学的に保護することであるが、モジュール識別用としても使用されている。例えば、１４４ファイバケーブルは、それぞれ１２本のファイバを含んでいる１２本の保護管を備えており、該保護管は、中心キャリアの周りにアセンブルされ、アセンブリ全体がポリエチレン製シースで囲まれている。各保護管内のファイバは、それぞれ個別に着色されており、保護管自体も着色されている。
【０００３】
光ファイバを、固くて壁厚が厚く、直接ファイバと接触しない保護管内に配置することは知られている。ＥＰ−Ａ−０ ７６９ ７１１に、このような保護管が記述されている。ＷＯ−Ａ−９６／２３２３９またはＥＰ−Ａ−０ ９６８ ８０９には、充填材入りポリエチレン／−ポリプロレン共重合体製、あるいは補強エレメントを含む熱可塑性マトリックス製の、他の厚壁剛性保護管の例が記述されている。しかし、これらの保護管には、特に、指によるファイバへのアクセスが不可能で、必ず専用工具を必要とし、また、特に柔軟性に優れているものではないという欠点がある。
【０００４】
通信ケーブルにおける光ファイバを保護するための、ファイバ上に直に押し出される可とう管についても知られている。この種の保護管は、「スキン」と呼ばれている。
【０００５】
この種の解決法については、本出願人による、２０００年１月２５日付け欧州特許出願００ ４００ １８７．１（ＥＰ−Ａ−１０２４ ３８２にて公布）に記載されている。この文献には、スキン用として可塑化ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）および数種類のポリオレフィンの使用が知られていることが記述されており、光ファイバの可とう性被覆用として、弾性率が周囲温度で約５００メガパスカル（ＭＰａ）、−４０℃で約１，５００メガパスカルの、ポリオレフィンをベースとした熱可塑性エラストマー材の使用が提案されている。エチレンプロピレン（ＥＰＲ）共重合体はその一例である。また、上記文献に記述されているように、このようなスキンは、弾性特性を有すると共に、スキンが保護しているファイバへのアクセスを可能にするために、そのスキンを引き裂くことができなければならない。本発明が取り組む新しい解決課題は、シース製造時における粘着の問題である。
【０００６】
通常、外部シースは、局部的に１５０℃から１６０℃の高温に達する重合体溶融温度でアセンブルされたモジュールの周りにポリエチレンを押し出すことによって製造される。残念なことに、使用重合体の融点を超える温度では、モジュールが粘着する危険があり、保護機能を低下させることが有るばかりでなく、ファイバへのアクセスおよびファイバの識別をさらに困難にし、あるいは不可能にしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、モジュール内に集められてケーブルを形成し、工具を必要とすることなくファイバへのアクセスが可能であり、かつ少なくとも１３０℃の温度に耐える光ファイバのための保護スキンを提供することである。
【０００８】
フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマー製の保護スキンを用いる本発明により、上述の問題が解決される。
【０００９】
本発明の他の目的は、光ファイバモジュールなどを製造する方法を提供することである。本発明のさらに他の目的は、このようなモジュールを含む光ファイバケーブルを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
より正確には、本発明により、フレキシブルジオールセグメントを有する、融点が１３０℃より高く、初期引裂き抵抗が１２０ｋＮ／ｍ未満の熱可塑性エラストマー製保護スキンで囲まれた少なくとも１本の光ファイバを備える通信ケーブルモジュールが提供される。一実施形態では、上記熱可塑性エラストマーはＴＥＥＥであり、ポリブチレンテレフタラートグリコールブロック共重合体のＴＥＥＥであることが好ましい。
【００１１】
本発明の一態様では、上記熱可塑性エラストマーは、カーボンブラック、ケイ酸、カオリン、アルミナ、クレイ、滑石、チョーク、マグネシア、および二酸化チタンから選択される充填材を含むことができる。
【００１２】
本発明の他の態様では、熱可塑性エラストマーが難燃剤を含んでいる。
【００１３】
一実施形態では、熱可塑性エラストマーのショア硬さが、Ｄスケールで５０未満である。他の実施形態では、スキン材の融点が少なくとも１４０℃である。さらに他の実施形態では、スキン材の初期引裂き抵抗が６０ｋＮ／ｍ未満である。さらに他の実施形態では、スキン材の破断伸び率が５０％から３００％の範囲内にある。さらに他の実施形態では、スキン材の極限引張り強さが５ＭＰａから１５ＭＰａの範囲内にある。最後に、他の実施形態では、スキン材の熱流動度指数が２ｇ／１０分以上である。
【００１４】
また、本発明により、フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマー製保護スキンを、上記少なくとも１本の光ファイバに形成するステップを含む、上記本発明による通信ケーブルモジュールを製造する方法が提供される。実施に当たっては、上記保護スキンは押出しによって形成される。
【００１５】
さらに、本発明により、少なくとも１本の上記本発明によるモジュールを含む通信ケーブルが供給される。
【００１６】
本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面に照らして為される、単なる例に過ぎない本発明の実施形態についての次の説明を読むことによって明らかになるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、少なくとも１本（通常は複数本）の光ファイバ２を備えた通信ケーブルモジュール１の断面図である。光ファイバ２は、「スキン」と呼ばれる可とう管４で囲まれている。ファイバ間の隙間には、通常、例えばシリコーンをベースにした疎水性ゲル３が充填されている。
【００１８】
膨張性粉末を使用することも可能であり、あるいは、ファイバ間の隙間をそのまま放置することも可能である。スキン４は、例えば押出しによって光ファイバのセットに形成される。スキン４の厚さは薄い方が好ましく、例えば０．０５ｍｍから０．２５ｍｍの範囲で、０．１５ｍｍであることが好ましい。ファイバへのアクセスを容易にし、ケーブル全体の重量を軽くすることができる限りでは、スキン４の厚さは薄い方が望ましい。スキン４の薄さの限界は、スキンのファイバ保護能力と、スキン製造上の制約によって決まる。
【００１９】
図２は、複数の光ファイバモジュール１を有する通信ケーブル５を示したものである。モジュール１は纏めてアセンブルされ、任意選択の保護、すなわち、外部シース６内に任意的に含まれている補強で囲繞されている。図に示す例では、あらゆる補強すなわち保護は省略されている。
【００２０】
本発明では、「フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマー」という用語を用いて、ポリエーテルまたは重合体ジオールブロックでありうるセグメントを有する共重合体を意味している。
【００２１】
例えば、フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマーは、次の中から選択される。
（ｉ）例えば、酸性末端を有するポリエステルシーケンスに結合されたヒドロキシル末端を有するポリエーテルシーケンスを包含するポリエーテルエステル。この構造には、ジオール（例えば、１，４ブタンジオール）が含まれることもある。
（ｉｉ）例えば、ウレタンの作用によってジイソシアナートに結合されたヒドロキシル末端を有するポリエーテルシーケンスを包含するポリウレタンエーテル。
（ｉｉｉ）例えば、ウレタンの作用によってジイソシアナートに結合されたヒドロキシル末端を有するポリエーテルシーケンスを包含するポリウレタンエステル。
（ｉｖ）例えば、ポリエステルシーケンスとヒドロキシル末端を有するポリエーテルシーケンスを包含し、前記シーケンスの各々がウレタンの作用によってジイソシアナート残留物に結合されたポリウレタンエーテルエステル。ポリエーテルポリエステル連鎖に、ウレタンの作用によってジイソシアナートに結合されたヒドロキシル末端を持たせることも可能である。
（ｖ）例えば、ジアミン連鎖末端を有するポリアミドシーケンスを、ジカルボキシル連鎖末端を有するポリオキシアルキレンシーケンスと反応させることによって、または、ジカルボキシル連鎖末端を有するポリアミドシーケンスを、ジアミン連鎖末端を有するポリオキシアルキレンシーケンスと反応させることによって、あるいは、ジカルボキシル連鎖末端を有するポリアミドシーケンスを、ポリエーテルジオールと反応させることによってよって得られるポリエーテルアミド、すなわち、ポリアミドシーケンスを有するポリエーテル。この反応によって得られるポリエーテルアミドは、ポリエーテルエステルアミンである。
【００２２】
以下の説明では、ヒドロキシル末端を有するこれらの鎖（ポリエーテル、ポリエステルまたはポリエーテルポリエステル）を、「重合体ジオール」という用語で参照するものとする。
【００２３】
これらの重合体を、単独で、あるいは混合して使用することができる。
【００２４】
ポリエーテルエステルは、熱可塑性エラストマー共重合体である。ポリエーテルエステルは、主として、ジカルボキシル誘導体（テレフタラート、イソフタラートなど）を、ジオール（エチレングリコール、１，４ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノールなど）と反応させることによって生成されるポリエステルシーケンスと、ポリエーテルシーケンス（ポリテトラメチレン−エーテルグリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど）とからなる線状重合体である（フレキシブルセグメント）。
【００２５】
エラストマーの特性は、重合体連鎖中のフレキシブルセグメント（ポリエーテルセグメントを有する共重合体）によって付与される。小質量ジオールが、線状共重合体連鎖中にハードセグメントをもたらしている。最終生成物のエラストマーの特性は、フレキシブルセグメントに対するハードセグメントの割合によって決まり、また、結晶化のステージによって決まる。ハードセグメントが、最終共重合体の強度および剛性に寄与し、フレキシブルセグメントが柔軟性を付与している。通常、これらの共重合体は、エステル交換反応および重縮合の２つのステージで生成されている。
【００２６】
市販製品の一例としては、Ｄｕｐｏｎｔが販売しているＨｙｔｒｅｌ（登録商標）重合体がある。Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）重合体は、ポリブチレンテレフタラートのハード（結晶性）セグメント、および、長グリコール連鎖のソフト（無定形）セグメントによって構成されるブロック共重合体を包含している。この材料の特性は、ハードセグメントとソフトセグメントの割合、および、それらの配置方法によって決まる。このような熱可塑性エラストマーの国際的な頭文字が、ＴＥＥＥ（熱可塑性エーテル−エステルエラストマー）である。
【００２７】
熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）エラストマーは、重合体ジオール（または、分子量の範囲が１，０００から３，５００のマクログリコール）およびジオール（または、通常、３００未満の低分子量の連鎖延長剤）を、ジイソシアナートと組合せ反応させることによって得られるポリウレタンをベースにした共重合体である。上記２つのステージにおいて合成が生じる。エラストマーのフレキシブルセグメントおよびハードセグメントが、熱可塑性エラストマー重合体のブロックを表す重合体ジオールおよび連鎖延長剤によってそれぞれ引き渡される。水素結合によって結合したハードセグメントと、隣接する連鎖のジイソシアナート属が互いに結合し、フレキシブル連鎖内に結晶格子が形成される。これにより、部分的に結晶化された熱可塑性物質の等価物がもたらされる。
【００２８】
熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）の中でも、その重合体ジオールが、ポリエチレンアジパート、１，４ポリブチレンアジパート、ポリ（ε−カプロラクタム）グリコールなどのポリエステル（グリコール）タイプの重合体ジオールであるＴＰＵと、その重合体ジオールが、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレングリコールなどのポリエーテル（グリコール）タイプの重合体ジオールであるＴＰＵとは異なっている。また、重合体ジオールは、例えばポリエーテルエステルなど、組合せタイプのものであっても良い。ジフェニレンメタンジイソシアナート（ＭＤＩ）は、普通に使用されているジイソシアナートであり、１，４ブタンジオールは、広く使用されている連鎖延長剤である。
【００２９】
以下に市販製品の例を列挙しておく。Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ（登録商標）１１８５（ＰＵ−エーテル）、Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ（登録商標）１９０（ＰＵ−エーテル）、Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ（登録商標）Ｃ８５（ＰＵ−エステル）、Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ（登録商標）Ｃ９０（ＰＵ−エステル）、Ｄｅｓｍｏｐａｎ（登録商標）５８８（ＰＵ−エーテルエステル）、Ｄｅｓｍｏｐａｎ（登録商標）３８５（ＰＵ−エーテルエステル）。Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ（登録商標）の重合体はＢＡＳＦから、また、Ｄｅｓｍｏｐａｎ（登録商標）の重合体はＢａｙｅｒから購入することができる。
【００３０】
熱可塑性エラストマーは、カーボンブラック、ケイ酸、カオリン、アルミナ、クレイ、滑石、チョークなどの充填材を添加することによって改変させることができる。シラン、ポリエチレングリコール、その他任意の結合分子を用いて、これらの充填材を表面処理することができる。
【００３１】
また、石油から抽出した鉱油、フタル酸のエステルまたはセバシン酸など、柔軟剤タイプの充填材、低分子量あるいはポリブタジエンなどの液体重合体柔軟剤、その他、当業者に良く知られている柔軟剤を用いることにより、合成物を軟化させることができる。
【００３２】
難燃剤を添加することにより、より耐火性に優れた合成物にすることができる。
【００３３】
充填材、柔軟剤などの含有量は、熱可塑性エラストマーの場合、従来並の含有量であり、かつ広範囲に変化させることができる。
【００３４】
したがって一変形態様では、本発明による保護スキンは、充填材入り熱可塑性エラストマーで構成されており、充填材は、１００パート熱可塑性エラストマーに対し、１００パートに到ることが好ましい量で含まれている。
【００３５】
得られるスキンの特性を改善する働きのある充填材および添加剤を、熱可塑性エラストマーに添加することもできる。特に、従来の鉱物性充填材を用いて、機械的変形特性あるいは耐温度特性を修正することができる。
【００３６】
本発明によるフレキシブルジオールセグメントを備えた熱可塑性エラストマーは、スキンの引裂きが容易であり、そのため、ファイバに容易にアクセスすることができる。同時に、その材料は、少なくとも１３０℃の温度に耐えることができ、ケーブルシース形成時における保護スキンの軟化を防止している。一実施形態では、僅か０．０５ｍｍの厚さが可能なスキンを用いて保護スキンを押し出すことができる。他の実施形態では、保護スキンを高速で押し出すことができる。化学的または物理的発泡による保護スキンの形成も可能である。
【００３７】
より一般的には、本発明は、以下に示す特性の少なくとも１つを有する材料の使用を提案するものである。
【００３８】
融点が１３０℃より高く、好ましくは１４０℃より高い。
【００３９】
初期引裂き強度（ＡＳＴＭ（米国材料試験協会）Ｄ１００４規格を用いた測定による）が１２０ｋＮ／ｍ未満であり、好ましくは６０ｋＮ／ｍ未満、さらに好ましくは４０ｋＮ／ｍ未満である。
【００４０】
提案されている材料の破断伸び率（ＡＳＴＭ １２３８規格を用いた測定による）は、５０％から３００％の範囲であることが好ましく、また、引張り強さ（ＡＳＴＭ ６３８規格を用いた測定による）は、５ＭＰａから１５ＭＰａの範囲であることが好ましい。
【００４１】
材料は撓み性を有することが好ましく、その硬度（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０規格を用いた測定による）は、Ｄスケールにおけるショア硬さ５０未満、できれば４０未満であることが好ましい。
【００４２】
フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマーの保護スキンの熱流動度指数（ＡＳＴＭ １２３８規格を用いた測定による）は、２ｇ／１０分以上であることが好ましい。このような材料を用いることにより、表面欠陥などの欠陥を保護スキンに生じさせることなく、材料を光ファイバ２に高速形成することができる。２００ｍ／分を超える形成速度が可能であり、実際に、３００ｍ／分、あるいは４００ｍ／分を超える形成速度も可能である。
【００４３】
本発明における使用材料の一例として、Ｄｕｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓが販売している、製品名Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標） ｇｒａｄｅ Ｇ３５４８Ｌがある。この材料の特性は次の通りである。
融点１５６℃
初期引裂き抵抗６０ｋＮ／ｍ
破断伸び率２１５％
極限引張り強さ８．６ＭＰａ
Ｄスケールのショア硬さ３５
熱流動度指数１０ｇ／１０分
【００４４】
他の例では、フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマーとして、Ｄｕｐｏｎｔ ｄｅ ＮｅｍｏｕｒｓのＨＴＲ ８３５１ ＮＣ−０１０を使用している。この材料の特性は次の通りである。
融点１４０℃
初期引裂き抵抗２０ｋＮ／ｍ未満
破断伸び率１６０％
極限引張り強さ１０ＭＰａ
Ｄスケールのショア硬さ２３
熱流動度指数２ｇ／１０分
【００４５】
当然、本発明は、上で説明し、示した例および実施形態に限定されず、当業者による多数の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ファイバモジュールの断面図である。
【図２】本発明による光ファイバモジュールを含む通信ケーブルの断面図である。
【符号の説明】
ＴＥＥＥ 熱可塑性エーテル−エステルエラストマー
１ 通信ケーブルモジュール
２ 光ファイバ
３ 疎水性ゲル
４ 可とう管
５ 通信ケーブル
６ 外部シース
【発明の属する技術分野】
本発明は通信ケーブルに関する。より詳細には、本発明は、フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマー製の、特に熱可塑性ポリエステルエラストマー製の管内に配置された光ファイバを含んでいるケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、光ファイバケーブルは、保護管で囲まれた複数のファイバをそれぞれ含む複数のモジュールを共に取り囲んでいる外部シース、および、金属すなわち誘電体保護補強エレメントによって構成されている。保護管の役割は、ファイバを機械的かつ化学的に保護することであるが、モジュール識別用としても使用されている。例えば、１４４ファイバケーブルは、それぞれ１２本のファイバを含んでいる１２本の保護管を備えており、該保護管は、中心キャリアの周りにアセンブルされ、アセンブリ全体がポリエチレン製シースで囲まれている。各保護管内のファイバは、それぞれ個別に着色されており、保護管自体も着色されている。
【０００３】
光ファイバを、固くて壁厚が厚く、直接ファイバと接触しない保護管内に配置することは知られている。ＥＰ−Ａ−０ ７６９ ７１１に、このような保護管が記述されている。ＷＯ−Ａ−９６／２３２３９またはＥＰ−Ａ−０ ９６８ ８０９には、充填材入りポリエチレン／−ポリプロレン共重合体製、あるいは補強エレメントを含む熱可塑性マトリックス製の、他の厚壁剛性保護管の例が記述されている。しかし、これらの保護管には、特に、指によるファイバへのアクセスが不可能で、必ず専用工具を必要とし、また、特に柔軟性に優れているものではないという欠点がある。
【０００４】
通信ケーブルにおける光ファイバを保護するための、ファイバ上に直に押し出される可とう管についても知られている。この種の保護管は、「スキン」と呼ばれている。
【０００５】
この種の解決法については、本出願人による、２０００年１月２５日付け欧州特許出願００ ４００ １８７．１（ＥＰ−Ａ−１０２４ ３８２にて公布）に記載されている。この文献には、スキン用として可塑化ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）および数種類のポリオレフィンの使用が知られていることが記述されており、光ファイバの可とう性被覆用として、弾性率が周囲温度で約５００メガパスカル（ＭＰａ）、−４０℃で約１，５００メガパスカルの、ポリオレフィンをベースとした熱可塑性エラストマー材の使用が提案されている。エチレンプロピレン（ＥＰＲ）共重合体はその一例である。また、上記文献に記述されているように、このようなスキンは、弾性特性を有すると共に、スキンが保護しているファイバへのアクセスを可能にするために、そのスキンを引き裂くことができなければならない。本発明が取り組む新しい解決課題は、シース製造時における粘着の問題である。
【０００６】
通常、外部シースは、局部的に１５０℃から１６０℃の高温に達する重合体溶融温度でアセンブルされたモジュールの周りにポリエチレンを押し出すことによって製造される。残念なことに、使用重合体の融点を超える温度では、モジュールが粘着する危険があり、保護機能を低下させることが有るばかりでなく、ファイバへのアクセスおよびファイバの識別をさらに困難にし、あるいは不可能にしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、モジュール内に集められてケーブルを形成し、工具を必要とすることなくファイバへのアクセスが可能であり、かつ少なくとも１３０℃の温度に耐える光ファイバのための保護スキンを提供することである。
【０００８】
フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマー製の保護スキンを用いる本発明により、上述の問題が解決される。
【０００９】
本発明の他の目的は、光ファイバモジュールなどを製造する方法を提供することである。本発明のさらに他の目的は、このようなモジュールを含む光ファイバケーブルを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
より正確には、本発明により、フレキシブルジオールセグメントを有する、融点が１３０℃より高く、初期引裂き抵抗が１２０ｋＮ／ｍ未満の熱可塑性エラストマー製保護スキンで囲まれた少なくとも１本の光ファイバを備える通信ケーブルモジュールが提供される。一実施形態では、上記熱可塑性エラストマーはＴＥＥＥであり、ポリブチレンテレフタラートグリコールブロック共重合体のＴＥＥＥであることが好ましい。
【００１１】
本発明の一態様では、上記熱可塑性エラストマーは、カーボンブラック、ケイ酸、カオリン、アルミナ、クレイ、滑石、チョーク、マグネシア、および二酸化チタンから選択される充填材を含むことができる。
【００１２】
本発明の他の態様では、熱可塑性エラストマーが難燃剤を含んでいる。
【００１３】
一実施形態では、熱可塑性エラストマーのショア硬さが、Ｄスケールで５０未満である。他の実施形態では、スキン材の融点が少なくとも１４０℃である。さらに他の実施形態では、スキン材の初期引裂き抵抗が６０ｋＮ／ｍ未満である。さらに他の実施形態では、スキン材の破断伸び率が５０％から３００％の範囲内にある。さらに他の実施形態では、スキン材の極限引張り強さが５ＭＰａから１５ＭＰａの範囲内にある。最後に、他の実施形態では、スキン材の熱流動度指数が２ｇ／１０分以上である。
【００１４】
また、本発明により、フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマー製保護スキンを、上記少なくとも１本の光ファイバに形成するステップを含む、上記本発明による通信ケーブルモジュールを製造する方法が提供される。実施に当たっては、上記保護スキンは押出しによって形成される。
【００１５】
さらに、本発明により、少なくとも１本の上記本発明によるモジュールを含む通信ケーブルが供給される。
【００１６】
本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面に照らして為される、単なる例に過ぎない本発明の実施形態についての次の説明を読むことによって明らかになるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、少なくとも１本（通常は複数本）の光ファイバ２を備えた通信ケーブルモジュール１の断面図である。光ファイバ２は、「スキン」と呼ばれる可とう管４で囲まれている。ファイバ間の隙間には、通常、例えばシリコーンをベースにした疎水性ゲル３が充填されている。
【００１８】
膨張性粉末を使用することも可能であり、あるいは、ファイバ間の隙間をそのまま放置することも可能である。スキン４は、例えば押出しによって光ファイバのセットに形成される。スキン４の厚さは薄い方が好ましく、例えば０．０５ｍｍから０．２５ｍｍの範囲で、０．１５ｍｍであることが好ましい。ファイバへのアクセスを容易にし、ケーブル全体の重量を軽くすることができる限りでは、スキン４の厚さは薄い方が望ましい。スキン４の薄さの限界は、スキンのファイバ保護能力と、スキン製造上の制約によって決まる。
【００１９】
図２は、複数の光ファイバモジュール１を有する通信ケーブル５を示したものである。モジュール１は纏めてアセンブルされ、任意選択の保護、すなわち、外部シース６内に任意的に含まれている補強で囲繞されている。図に示す例では、あらゆる補強すなわち保護は省略されている。
【００２０】
本発明では、「フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマー」という用語を用いて、ポリエーテルまたは重合体ジオールブロックでありうるセグメントを有する共重合体を意味している。
【００２１】
例えば、フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマーは、次の中から選択される。
（ｉ）例えば、酸性末端を有するポリエステルシーケンスに結合されたヒドロキシル末端を有するポリエーテルシーケンスを包含するポリエーテルエステル。この構造には、ジオール（例えば、１，４ブタンジオール）が含まれることもある。
（ｉｉ）例えば、ウレタンの作用によってジイソシアナートに結合されたヒドロキシル末端を有するポリエーテルシーケンスを包含するポリウレタンエーテル。
（ｉｉｉ）例えば、ウレタンの作用によってジイソシアナートに結合されたヒドロキシル末端を有するポリエーテルシーケンスを包含するポリウレタンエステル。
（ｉｖ）例えば、ポリエステルシーケンスとヒドロキシル末端を有するポリエーテルシーケンスを包含し、前記シーケンスの各々がウレタンの作用によってジイソシアナート残留物に結合されたポリウレタンエーテルエステル。ポリエーテルポリエステル連鎖に、ウレタンの作用によってジイソシアナートに結合されたヒドロキシル末端を持たせることも可能である。
（ｖ）例えば、ジアミン連鎖末端を有するポリアミドシーケンスを、ジカルボキシル連鎖末端を有するポリオキシアルキレンシーケンスと反応させることによって、または、ジカルボキシル連鎖末端を有するポリアミドシーケンスを、ジアミン連鎖末端を有するポリオキシアルキレンシーケンスと反応させることによって、あるいは、ジカルボキシル連鎖末端を有するポリアミドシーケンスを、ポリエーテルジオールと反応させることによってよって得られるポリエーテルアミド、すなわち、ポリアミドシーケンスを有するポリエーテル。この反応によって得られるポリエーテルアミドは、ポリエーテルエステルアミンである。
【００２２】
以下の説明では、ヒドロキシル末端を有するこれらの鎖（ポリエーテル、ポリエステルまたはポリエーテルポリエステル）を、「重合体ジオール」という用語で参照するものとする。
【００２３】
これらの重合体を、単独で、あるいは混合して使用することができる。
【００２４】
ポリエーテルエステルは、熱可塑性エラストマー共重合体である。ポリエーテルエステルは、主として、ジカルボキシル誘導体（テレフタラート、イソフタラートなど）を、ジオール（エチレングリコール、１，４ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノールなど）と反応させることによって生成されるポリエステルシーケンスと、ポリエーテルシーケンス（ポリテトラメチレン−エーテルグリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど）とからなる線状重合体である（フレキシブルセグメント）。
【００２５】
エラストマーの特性は、重合体連鎖中のフレキシブルセグメント（ポリエーテルセグメントを有する共重合体）によって付与される。小質量ジオールが、線状共重合体連鎖中にハードセグメントをもたらしている。最終生成物のエラストマーの特性は、フレキシブルセグメントに対するハードセグメントの割合によって決まり、また、結晶化のステージによって決まる。ハードセグメントが、最終共重合体の強度および剛性に寄与し、フレキシブルセグメントが柔軟性を付与している。通常、これらの共重合体は、エステル交換反応および重縮合の２つのステージで生成されている。
【００２６】
市販製品の一例としては、Ｄｕｐｏｎｔが販売しているＨｙｔｒｅｌ（登録商標）重合体がある。Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）重合体は、ポリブチレンテレフタラートのハード（結晶性）セグメント、および、長グリコール連鎖のソフト（無定形）セグメントによって構成されるブロック共重合体を包含している。この材料の特性は、ハードセグメントとソフトセグメントの割合、および、それらの配置方法によって決まる。このような熱可塑性エラストマーの国際的な頭文字が、ＴＥＥＥ（熱可塑性エーテル−エステルエラストマー）である。
【００２７】
熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）エラストマーは、重合体ジオール（または、分子量の範囲が１，０００から３，５００のマクログリコール）およびジオール（または、通常、３００未満の低分子量の連鎖延長剤）を、ジイソシアナートと組合せ反応させることによって得られるポリウレタンをベースにした共重合体である。上記２つのステージにおいて合成が生じる。エラストマーのフレキシブルセグメントおよびハードセグメントが、熱可塑性エラストマー重合体のブロックを表す重合体ジオールおよび連鎖延長剤によってそれぞれ引き渡される。水素結合によって結合したハードセグメントと、隣接する連鎖のジイソシアナート属が互いに結合し、フレキシブル連鎖内に結晶格子が形成される。これにより、部分的に結晶化された熱可塑性物質の等価物がもたらされる。
【００２８】
熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）の中でも、その重合体ジオールが、ポリエチレンアジパート、１，４ポリブチレンアジパート、ポリ（ε−カプロラクタム）グリコールなどのポリエステル（グリコール）タイプの重合体ジオールであるＴＰＵと、その重合体ジオールが、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレングリコールなどのポリエーテル（グリコール）タイプの重合体ジオールであるＴＰＵとは異なっている。また、重合体ジオールは、例えばポリエーテルエステルなど、組合せタイプのものであっても良い。ジフェニレンメタンジイソシアナート（ＭＤＩ）は、普通に使用されているジイソシアナートであり、１，４ブタンジオールは、広く使用されている連鎖延長剤である。
【００２９】
以下に市販製品の例を列挙しておく。Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ（登録商標）１１８５（ＰＵ−エーテル）、Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ（登録商標）１９０（ＰＵ−エーテル）、Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ（登録商標）Ｃ８５（ＰＵ−エステル）、Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ（登録商標）Ｃ９０（ＰＵ−エステル）、Ｄｅｓｍｏｐａｎ（登録商標）５８８（ＰＵ−エーテルエステル）、Ｄｅｓｍｏｐａｎ（登録商標）３８５（ＰＵ−エーテルエステル）。Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ（登録商標）の重合体はＢＡＳＦから、また、Ｄｅｓｍｏｐａｎ（登録商標）の重合体はＢａｙｅｒから購入することができる。
【００３０】
熱可塑性エラストマーは、カーボンブラック、ケイ酸、カオリン、アルミナ、クレイ、滑石、チョークなどの充填材を添加することによって改変させることができる。シラン、ポリエチレングリコール、その他任意の結合分子を用いて、これらの充填材を表面処理することができる。
【００３１】
また、石油から抽出した鉱油、フタル酸のエステルまたはセバシン酸など、柔軟剤タイプの充填材、低分子量あるいはポリブタジエンなどの液体重合体柔軟剤、その他、当業者に良く知られている柔軟剤を用いることにより、合成物を軟化させることができる。
【００３２】
難燃剤を添加することにより、より耐火性に優れた合成物にすることができる。
【００３３】
充填材、柔軟剤などの含有量は、熱可塑性エラストマーの場合、従来並の含有量であり、かつ広範囲に変化させることができる。
【００３４】
したがって一変形態様では、本発明による保護スキンは、充填材入り熱可塑性エラストマーで構成されており、充填材は、１００パート熱可塑性エラストマーに対し、１００パートに到ることが好ましい量で含まれている。
【００３５】
得られるスキンの特性を改善する働きのある充填材および添加剤を、熱可塑性エラストマーに添加することもできる。特に、従来の鉱物性充填材を用いて、機械的変形特性あるいは耐温度特性を修正することができる。
【００３６】
本発明によるフレキシブルジオールセグメントを備えた熱可塑性エラストマーは、スキンの引裂きが容易であり、そのため、ファイバに容易にアクセスすることができる。同時に、その材料は、少なくとも１３０℃の温度に耐えることができ、ケーブルシース形成時における保護スキンの軟化を防止している。一実施形態では、僅か０．０５ｍｍの厚さが可能なスキンを用いて保護スキンを押し出すことができる。他の実施形態では、保護スキンを高速で押し出すことができる。化学的または物理的発泡による保護スキンの形成も可能である。
【００３７】
より一般的には、本発明は、以下に示す特性の少なくとも１つを有する材料の使用を提案するものである。
【００３８】
融点が１３０℃より高く、好ましくは１４０℃より高い。
【００３９】
初期引裂き強度（ＡＳＴＭ（米国材料試験協会）Ｄ１００４規格を用いた測定による）が１２０ｋＮ／ｍ未満であり、好ましくは６０ｋＮ／ｍ未満、さらに好ましくは４０ｋＮ／ｍ未満である。
【００４０】
提案されている材料の破断伸び率（ＡＳＴＭ １２３８規格を用いた測定による）は、５０％から３００％の範囲であることが好ましく、また、引張り強さ（ＡＳＴＭ ６３８規格を用いた測定による）は、５ＭＰａから１５ＭＰａの範囲であることが好ましい。
【００４１】
材料は撓み性を有することが好ましく、その硬度（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０規格を用いた測定による）は、Ｄスケールにおけるショア硬さ５０未満、できれば４０未満であることが好ましい。
【００４２】
フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマーの保護スキンの熱流動度指数（ＡＳＴＭ １２３８規格を用いた測定による）は、２ｇ／１０分以上であることが好ましい。このような材料を用いることにより、表面欠陥などの欠陥を保護スキンに生じさせることなく、材料を光ファイバ２に高速形成することができる。２００ｍ／分を超える形成速度が可能であり、実際に、３００ｍ／分、あるいは４００ｍ／分を超える形成速度も可能である。
【００４３】
本発明における使用材料の一例として、Ｄｕｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓが販売している、製品名Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標） ｇｒａｄｅ Ｇ３５４８Ｌがある。この材料の特性は次の通りである。
融点１５６℃
初期引裂き抵抗６０ｋＮ／ｍ
破断伸び率２１５％
極限引張り強さ８．６ＭＰａ
Ｄスケールのショア硬さ３５
熱流動度指数１０ｇ／１０分
【００４４】
他の例では、フレキシブルジオールセグメントを有する熱可塑性エラストマーとして、Ｄｕｐｏｎｔ ｄｅ ＮｅｍｏｕｒｓのＨＴＲ ８３５１ ＮＣ−０１０を使用している。この材料の特性は次の通りである。
融点１４０℃
初期引裂き抵抗２０ｋＮ／ｍ未満
破断伸び率１６０％
極限引張り強さ１０ＭＰａ
Ｄスケールのショア硬さ２３
熱流動度指数２ｇ／１０分
【００４５】
当然、本発明は、上で説明し、示した例および実施形態に限定されず、当業者による多数の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ファイバモジュールの断面図である。
【図２】本発明による光ファイバモジュールを含む通信ケーブルの断面図である。
【符号の説明】
ＴＥＥＥ 熱可塑性エーテル−エステルエラストマー
１ 通信ケーブルモジュール
２ 光ファイバ
３ 疎水性ゲル
４ 可とう管
５ 通信ケーブル
６ 外部シース
Claims (15)
- フレキシブルジオールセグメントとハードセグメントとからなる共重合体を有する熱可塑性エラストマー製の保護スキンで囲まれた少なくとも１本の光ファイバを備え、前記フレキシブルジオールセグメントが、ポリエーテルまたは重合体ジオールブロックであり、前記熱可塑性エラストマーが１３０℃より高い融点と、１２０ｋＮ／ｍ未満の初期引裂き強度を有する、通信ケーブルモジュール。
- 前記熱可塑性エラストマーが、ＴＥＥＥである、請求項１に記載のモジュール。
- 前記熱可塑性エラストマーが、ポリブチレンテレフタラートグリコールブロック共重合体である、請求項１に記載のモジュール。
- 前記熱可塑性エラストマーが、充填材を含んでいる、請求項１に記載のモジュール。
- 前記充填材が、カーボンブラック、ケイ酸、カオリン、アルミナ、クレイ、滑石、チョーク、マグネシア、および二酸化チタンから選択される、請求項４に記載のモジュール。
- 前記熱可塑性エラストマーが、難燃剤を含んでいる、請求項１に記載のモジュール。
- 前記熱可塑性エラストマーが、Ｄスケールで５０未満のショア硬さを有する、請求項１に記載のモジュール。
- 前記熱可塑性エラストマーの融点が、少なくとも１４０℃である、請求項１に記載のモジュール。
- 前記熱可塑性エラストマーの初期引裂き強度が、６０ｋＮ／ｍ未満である、請求項１に記載のモジュール。
- 前記スキン材の破断伸び率が、５０％から３００％の範囲内にある、請求項１に記載のモジュール。
- 前記熱可塑性エラストマーの極限引張り強さが、５ＭＰａから１５ＭＰａの範囲内にある、請求項１に記載のモジュール。
- 前記熱可塑性エラストマーの熱流動度指数が、２ｇ／１０分以上である、請求項１に記載のモジュール。
- 融点が１３０℃より高く、かつ初期引裂き強度が１２０ｋＮ／ｍ未満の、フレキシブルジオールセグメントとハードセグメントとからなる共重合体を有する熱可塑性エラストマー製の保護スキンを、前記少なくとも１本の光ファイバに付けるステップを含む、請求項１に記載の通信ケーブルモジュールを製造する方法。
- 前記保護スキンが押出しによって付けられる、請求項１３に記載の方法。
- 請求項１に記載の少なくとも１本のモジュールを備える通信ケーブル。
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