JPH04212210A - 通信ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐微生物性遮水手段を有
する通信ケーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】ケーブル工業分野では、周囲条件の変化
によりプラスチックケーブルジャケットの内部と外部と
の間の蒸気圧が変化することは周知である。この蒸気圧
の変化により、水分はケーブルの外側からケーブルの内
側に向かって一方向に拡散する。その結果、ケーブルの
内部は望ましくない高い水分レベルになる。そして、ケ
ーブルの伝送特性に有害な影響を及ぼす。また、水は損
傷によってもケーブル内に侵入し、ケーブルの完全性を
損なう。

【０００３】光ファイバケーブル内に水自体が存在して
も光ファイバケーブルの性能を損なうことはないが、ケ
ーブルの内部に沿って水が接続点、ターミナルまたは付
随装置に移動すると問題を起こすので避けなければなら
ない。更に、或る気候条件下では、光ファイバケーブル
内に氷が発生し、コア内の光ファイバを破壊し、光ファ
イバを減衰させる。

【０００４】従来技術では、ケーブルの外装系を通して
コア内に水が侵入することを防止するのに様々な技術が
使用されてきた。例えば、電磁的作用からケーブルを保
護するのにしばしば使用されている金属シールドが密封
された長手シームに配設されている。しかし、雷の雷撃
により金属シールドに孔が発生することもあるので、コ
ア内に水が侵入することを防止するための特別な追加手
段を施すことは一般的ではない。

【０００５】充填材を用いることによりケーブルコアを
充満し、また、ケーブル外装系の様々な部分を被覆し、
ケーブル内に侵入した水がケーブルの長手方向に移動す
ることを防止している。しかし、ケーブルの製造中にケ
ーブルコアおよび外装部品に充填材を装入するのは管理
上の問題を引き起こし、また、コアの隙間に注意深く充
填しなければならないので、ラインスピードを若干低下
させる。

【０００６】現在、多くの市販ケーブルは水膨潤性テー
プも包含している。このテープは例えば、外装系を通し
て水が移動すること、コア内に水が侵入すること、およ
びケーブルに沿ってクロージャーおよびターミナル部分
に水が長手方向に移動することを防止するのに使用され
ている。このようなテープは一般的に、二枚のセルロー
ス組織間に充包された水膨潤性粉末を含む積層構造物で
ある。

【０００７】遮水テープを使用した結果として現れた問
題は微生物の生長である。遮水用のセルロース組織系テ
ープを使用すると真菌類の生長を引き起こすことがある
。微生物が生長すると、例えば、可塑剤、改質剤および
離型剤の除去によるような高分子材料に悪影響を与え、
その結果、物性の変化および電気的特性の劣化などを生
じるので望ましくない。ケーブルは微生物の生長が全く
無く、また、微生物の生長を生じる材料を全く含まない
ことが望ましい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】比較的薄く、しかも、
比較的安価な耐微生物性の遮水部材（好ましくは、テー
プ状部材）の開発が強く求められている。このような遮
水部材は圧縮可能であり、しかも、適度な引張特性を有
するものでなければならない。或る種の光ファイバケー
ブルでは、遮水部材は金属外装系に螺旋状に捲回するこ
とにより係合されるので、外装系の形状に合わせること
ができ、しかも、遮水効果を損なうことなく、外装系を
遮水部材内に埋封できなければならない。

【０００９】遮水部材がこのような能力を有すれば、一
般的に使用されている補強部材のワイヤは層間の周囲を
移動せず、層間に捩り安定性をもたらす。他方、遮水部
材がこのような能力を有さず、しかも、全てのワイヤが
外周の一箇所に位置していると思われる場合、ケーブル
は捩りの点でバランスが取れず、極めて曲げ難くなるで
あろう。

【００１０】溶融プラスチックジャケット材料の表面に
じみと呼ばれる現象により引き起こされる問題にも注意
しなければならない。極めて多孔質の支持体からなる遮
水部材の場合、ラインスピードが高くなればなるほど、
溶融プラスチック材料の支持体中への流れ込みが大きく
なり、ジャケットを剥離してコアを露出させることが一
層困難になる。その結果、極めて多孔質の遮水部材の使
用はラインスピードを著しく制限することがある。

【００１１】耐微生物性の遮水部材を有するケーブルは
未だ嘗て開発されていない。特に、比較的安価であり、
ケーブル構造内に簡単に組み込むことができ、しかも、
取り扱いが容易な遮水部材が未だ嘗て開発されていない
。更に、圧縮可能で、適度な気孔率を有する遮水部材は
未だ嘗て開発されていない。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の問題は本発明の通
信ケーブルにより解決される。通信ケーブルは少なくと
も１本の伝送媒体からなるコアと、プラスチック材料か
らなり、前記コアを被封するジャケットと、コアとジャ
ケットとの間でコアの周囲に捲回される長手方向に延び
る遮水ラミネートからなる。このラミネートは２枚の耐
微生物性テープと、このテープ間に配置された高吸水性
水膨潤性粉末とからなる。この粉末は水分と接触すると
膨潤し、水分が前記コア内に侵入し、そして、ケーブル
に沿って長手方向に移動することを阻止する。各テープ
はテープの引張強度および気孔率を最適にするようにコ
ントロールされた厚さを有する。

【００１３】また、遮水ラミネート内には接着剤系も包
含されている。この接着剤系はラミネート内に高吸水性
粉末を留めておくのに有効であり、そして、水と接触し
た時に粉末が膨潤することを妨害しない。

【００１４】ラミネートの各テープは比較的高い引張強
さを有し、かつ、比較的薄い不織布のウエブ状材料であ
る。その結果、このラミネートを使用しても、ケーブル
は過度に太くならない。更に、各テープは適度な気孔率
を有する。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。

【００１６】図１および図２を参照する。ここには、符
号２０で全体を表した通信ケーブルが図示されている。 この通信ケーブルはコア２２を含む。このコア２２は１
本以上の光ファイバ２４，２４を有し、米国特許第４７
０１０１６号明細書に開示されているような材料２６が
充填されている。コアは外装系２７で被封されている。 この外装系２７は、光ファイバを密閉するコアチューブ
２８と、直径方向に対峙する補強部材２９，２９と外被
ジャケット３２とを有する。

【００１７】ジャケット３２とコアチューブ２８の間に
配設されているのは、符号３５で全体が表された耐微生
物性遮水部材（図３参照）である。耐微生物性遮水部材
３５は一対の、所定の間隔で離された耐微生物性支持体
または担体テープ３７，３７を有するラミネートである
。各テープは疎水性材料から作製されており、テープ間
には遮水物質が挟挿されている。疎水性材料は水と親和
性を有しない材料である。

【００１８】好ましい実施例では、各テープ３７，３７
は不織ポリエステル材料のような非セルロース系の材料
からなり、主にフィラメント交差箇所で結合されたラン
ダムに配列されたファイバからなるウエブ構造を含む。 本発明の必須要件ではないが、ウエブのファイバの連続
性は高い引張強さを有するウエブをもたらす。ファイバ
は任意のプラスチック樹脂またはその他の適当な材料か
ら形成することができる。これらの材料は概ね非吸湿性
であり、ジャケット３２の押出中に受ける温度の存在下
で当初の形状を維持することができる。ウエブ構造体の
ファイバは気泡またはエアポケットを形成するように配
列されている。

【００１９】前記のようなウエブ構造体に形成され、支
持体テープ３７として使用するのに適したポリエチレン
テレフタレートファイバ製品は“リーメイ”という登録
商標の商品と同一であり、米国のテネシー州、オールド
ヒッコリーに所在のリーメイ（Ｒｅｅｍａｙ）社から様
々な厚さと密度を有する製品が市販されている。“リー
メイ”テープの特性は、米国のデラウエア州、ウイルミ
ントンに所在のイー・アイ・デュポン社から１９８６年
３月に発行された「リーメイ不織ポリエステルの特性と
加工」と題する小冊子、ブリテンＲ−１に更に詳細に規
定され、かつ説明されている。

【００２０】好ましい実施例では、不織ポリエステルテ
ープが使用されるが、その他のテープも使用できる。例
えば、挟挿された遮水部材３５を有する各テープはナイ
ロン不織布、不織ガラス、ポリプロピレン溶融吹込不織
布またはポリウレタン不織布なども使用できる。

【００２１】本発明の担体テープ３７は押出温度が関係
する範囲内で、熱バリヤとしても機能することが好まし
い。ジャケットがコア上に押し出されるにつれて、熱は
コアに向かって伝熱される。ケーブル２０の遮水部材３
５はジャケットの押出により発生した熱に対して断熱性
を有する。

【００２２】遮水部材３５の別の重要な特性はその曲げ
剛性である。遮水部材３５はコアの外形の輪郭に容易に
合致できるように十分に柔軟で弛緩性の材料であること
が重要である。これにより、プラスチックジャケットが
施被されても外径寸法は最小に抑えることができる。テ
ープ３７用の材料の曲げ剛性は、単位容量当たりのファ
イバの本数、材料の厚さ、ファイバのサイズ、および材
料中で使用されている結合剤の量とタイプなどのような
ファクタを組み合わせることによりコントロールされる
。

【００２３】好ましい実施例では、不織ポリエステルテ
ープ３７は、ポリエステルファイバの熱的、化学的およ
び機械的特性と不織構造とを兼ね備え、通信ケーブルに
使用するのに適したテープをもたらす。これらの特性は
例えば、比較的高い引張強さと伸び率、優れた引裂強さ
と約４００°Ｆ程度までの耐熱性などを含む。

【００２４】支持体テープが水分と接触したときに膨潤
できるようにするために、粉末状の、適当な水膨潤性材
料、一層特定的には、高吸水性材料４０（図３参照）を
２枚の所定の間隔で離された支持体テープ３７，３７の
間に配置させる。前記のように、遮水性の不織テープラ
ミネートは符号３５で示される。

【００２５】高吸水性樹脂は親水性材料であり、吸収さ
れた液体中に溶解することなく、加圧下でも水を吸収し
、そして、保持することのできる材料である。これにつ
いては、米国のテキサス州、サンアントニオで１９８３
年１１月１６〜１７日に開催された吸水性製品会議用に
準備されたジェー・シー・ジョック（Ｊ．Ｃ．Ｄｊｏｃ
ｋ）　およびアール・イー・クラーン（Ｒ．Ｅ．Ｋｌｅ
ｒｎ）　の“合成および澱粉グラフトコポリマー高吸水
性樹脂の考察”という論文中に詳述されている。吸収容
量および吸収速度のような特性を用いて、高吸水性樹脂
が特徴付けられる。初期の高吸水性樹脂の一つは米国特
許第３４２５９７１号明細書に開示されているようなケ
ン化澱粉グラフトポリアクリロニトリルコポリマーであ
る。

【００２６】現在市販されている２種類の主要な高吸水
性樹脂はセルロース系または澱粉グラフト系コポリマー
と合成高吸水性樹脂である。言うまでもなく、本発明の
ケーブルで使用されている高吸水性樹脂は耐微生物性で
ある。従って、非セルロース系の高吸水性樹脂が使用さ
れる。これらは、大きく２種類の合成系高吸水性樹脂に
分類される。

【００２７】高分子電解質系が最も重要であり、これは
ポリアクリル酸高吸水剤、ポリ無水マレイン酸・ビニル
モノマー高吸水剤、ポリアクリロニトリル系高吸水剤お
よびポリビニルアルコール高吸水剤の４種類に分類され
る。これらのうち、ポリアクリル酸高吸水剤およびポリ
アクリロニトリル系高吸水剤が最も一般的である。セル
ロース系グラフトコポリマー高吸水剤に見られるように
、合成高吸水剤の容量は塩分濃度の上昇につれて低下す
る。

【００２８】ポリアクリル酸系の高吸水剤は、アクリル
酸よびアクリル酸エステルのホモポリマーおよびコポリ
マーの両方を含む。通常、モノマー単位は重合され、水
溶性ポリマーを生成する。次いで、イオンおよび／また
は共有架橋によりこの水溶性ポリマーを不溶性にする。 多価カチオン、照射または架橋剤によりポリマーを架橋
することができる。生成物の吸水性はイオン化能を有す
る基（通常は、カルボキシレート基）の数および架橋密
度により決定される。

【００２９】水または水系の液体に接触した時、高吸水
性樹脂４０は膨潤したゲル粒子を生成する。これらは不
透水性ブロックを形成し、水がケーブルに沿って更に侵
入することを阻止する。

【００３０】テープ３７，３７間に、高吸水性樹脂粉末
４０を保持するために、接着剤層４２（図３参照）を、
好ましい実施例では、各支持体テープの面の対向する内
側面に塗布する。好ましい実施例では、接着剤はポリプ
ロピレン接着フィルムであり、１枚または２枚のフィル
ムを粉末間および各支持体テープ３７の間に間挿する。 テープが適当な温度および圧力でラミネートされるにつ
れて、接着剤は所定の箇所で溶融し、高吸水性樹脂粉末
を保持すると共に、２枚の不織布テープを一緒に接着ま
たは貼り合わせる。

【００３１】担体テープ３７はまた、ケーブル、特に通
信ケーブル用の遮水要素としての使用性を高める気孔率
および厚さといったような特別な特性も有する。重要な
ことは、比較的に高い気孔率を有する材料からテープを
作製することである。テープの気孔率が高くなるにつれ
て、支持体テープの水膨潤性も高まることが発見された
。気孔率は特定の水圧における通気性（単位はｆｔ３　
／分）で測定される。１２４Ｐａにおける代表的な気孔
率は約１．８〜５．１ｍ３　／ｍ２　・ｓの範囲内であ
る。

【００３２】その結果、侵入してきた水はかなりの面積
の遮水性含浸物質と接触する。遮水材料と水との間で著
しく急速な反応が起こり、遮水材料が膨潤し、ケーブル
に沿って水が長手方向へ更に移動することを遮断する。

【００３３】各支持体テープ３７の気孔率は比較的に高
いが、ラミネートされた遮水部材３５の気孔率は比較的
に低い。その結果、テープ３５をケーブルジャケットに
隣接して配設しても、溶融ジャケットプラスチックの表
面滲みが起こらない。

【００３４】支持体テープ３７の多孔性は他の特性とバ
ランスさせなければならない。例えば、テープはケーブ
ル中に埋設されるので、テープとしては比較的に高い引
張強さを有するものが好ましい。テープの幅が決まって
いる場合、厚さが低下するにつれて、引張強さは低下す
る。引張強さに関する限りは厚さが大きいほど好ましい
が、少なくとも、市販されているこれらのテープについ
ては、厚さが大きくなるほど気孔率が低下する。従って
、これらの二つの特性を互いにバランスさせ、最終的な
厚さを決定する。

【００３５】また、テープ３７，３７が非常に多孔質で
ある場合、高吸水性樹脂粉末がテープを通過してしまう
ことがあり、ラミネート内に保持されない。高吸水性樹
脂粉末は２枚の所定の間隔で離されたテープ３７，３７
の間に挟挿されていなければならない。

【００３６】或る従来技術の用途では、２枚の薄いテー
プ間に保持された粉末にミストをかけて粉末を部分的に
活性化させ、この粉末を接着剤として機能させることが
一般的に行われてきた。その後、この粉末はミスト化後
直ちに乾燥され、生長を凍結する。これにより、粉末は
フレーク状の稠度に形成され、テープから粉末が通過し
てしまうことを阻止するのに有効である。しかし、この
テープが本発明の耐微生物性テープ３７，３７のように
高い気孔率を有する場合、ミスト化は粉末を保持させて
おくのには不十分である。

【００３７】前記の説明から明らかなように、テープの
気孔率は重要である。水を透過させるのに十分であるが
、高吸水性樹脂粉末を保持する接着剤系と協動するのに
も十分な大きさでなければならない。好ましい実施例で
は、気孔率は約５．６ｍ３　／ｍ２　である。好ましい
実施例では各テープ３７は同じ気孔率を有するが、２枚
の支持体テープ３７，３７は別々の異なる気孔率を有す
ることもできる。

【００３８】図４の特性曲線を参照する。ここには、３
種類の遮水部材に関する、膨潤による変位高さ（インチ
）対時間（秒）の関係がプロットされている。符号５０
で示される曲線は、２枚のテープ間に高吸水性樹脂粉末
が挟挿されているが、耐微生物剤を含有しないラミネー
トからなる遮水部材を示す。符号６０および７０で示さ
れる曲線は、本発明の遮水部材３５，３５の膨潤挙動を
示す。このテストによる特性曲線は、このようなラミネ
ートの品質管理テストで使用される標準である蒸留水に
暴露したラミネートを示す。

【００３９】本発明のラミネートの曲線７０を左に移動
させ、そして、上昇速度を曲線５０のように高めるため
に、次の３種類のアプローチのうちの一つ以上を使用す
ることができる。第１に、２枚の支持体テープ間の高吸
水性樹脂粉末４０の装入量を増大させることができる。 第２に、２枚のテープ間の接着性を低下させ、ラミネー
トの膨潤性を妨害しないようにすることができる。第３
に、高吸水性樹脂粉末４０を、水と接触した時に一層迅
速に応答するものにすることができる。この最後のアプ
ローチは最もコストがかかる。曲線６０で示される遮水
部材では、支持体テープ３７，３７の接着性は、曲線７
０で示される遮水部材の接着性よりも低い。

【００４０】図４に示されるように、曲線５０で示され
る遮水部材は、曲線６０で示される遮水部材３５よりも
応答性が若干速い。これは、前者の薄い支持体材料が水
と接触して膨潤するために生じる。本発明の遮水部材３
５の場合、支持体テープは膨潤しない。それよりもむし
ろ、水がテープを通過し、そして、高吸水性樹脂と接触
した後に膨潤が起こる。その結果、本発明の遮水部材中
で膨潤が生じる前に、若干の遅延が存在する。

【００４１】合成高分子材料の真菌類に対する抵抗性は
ＡＳＴＭのＧ２１−７０に記載された試験方法に従って
測定した。評価中の本発明の遮水部材は２１日間試験に
かけた。この試験は、培養の７、１４および２１日目に
真菌類の生長の兆候について試験検体を肉眼的に検査す
ることが必要である。各検体に真菌類の複合胞子懸濁液
を接種し、その後、これらをコントロールされた雰囲気
中で培養した。前記の時間間隔で、生長した真菌類につ
いて、０〜４の段階で真菌量を測定した。０は真菌が全
く生長しないことを示し、４は真菌が最も激しく生長し
たことを示す。

【００４２】遮水部材が真菌類に対して不栄養性である
ことを特徴付けるために、遮水部材はどんな真菌類の生
長も助けないものでなければならない。曲線６０および
７０で示される検体は各検査時点で０段階の評価を得た
。これは、テスト中の全ての時点で真菌類が全く生長し
なかったことを示している。

【００４３】遮水部材３５の別の実施例を図５に示す。 図示されているように、遮水部材８０は２枚の所定の間
隔で離されたテープ３７，３７と、このテープ間に挟挿
された物質８２とを有する。この物質８２は高吸水性樹
脂粉末とホットメルトタイプの水系接着剤のような接着
剤との混合物からなる。

【００４４】前記の構成は単に本発明を説明するための
ものである。その他の構成例は当業者に自明であり、こ
れらが本発明の範囲内に含まれることも明らかである。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の通信ケー
ブルは耐微生物性の遮水テープを使用しているので、真
菌類の生長による通信ケーブルの物性の変化および電気
的特性の劣化などを生じる可能性を大幅に抑制すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】外装系の層と共に耐微生物性の遮水手段を含む
外装系を有する通信ケーブルの部分拡大、部分切欠き斜
視図である。

【図２】図１のケーブルの断面図である。

【図３】本発明の好ましい耐微生物性の遮水ラミネート
の部分断面図である。

【図４】本発明のケーブルのラミネートの遮水能力と従
来技術のラミネートの遮水能力を説明する特性曲線図で
ある。

【図５】図１のケーブル中に包含させることができる耐
微生物性の遮水ラミネートの別の実施例の部分断面図で
ある。

【符号の説明】

２０…通院ケーブル ２２…コア ２４…光ファイバ ２６…充填材 ２７…外装系 ２８…コアチューブ ２９…補強部材 ３２…外被ジャケット ３５…耐微生物性遮水部材 ３７…耐微生物性支持体 ４０…高吸水性材料 ４２…接着剤層

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも１本の伝送媒体を有するコ
   アと、プラスチック材料からなり前記コアを被封するジ
   ャケットとからなる通信ケーブルであって、長手方向に
   延びるラミネートが前記コアと前記ジャケットとの間で
   前記コアの周囲に配設されており；前記ラミネートは、
   ２枚の耐微生物性のテープ、各テープは前記各テープの
   引張強さと比較的高い気孔率を最適にするようにコント
   ロールされた厚さを有し；前記テープ間に配設され、水
   と接触した時に膨潤して水がコア内に侵入し、コアに沿
   って長手方向に移動することを阻止する耐微生物性高吸
   水性樹脂；および前記テープを一緒に保持し、前記高吸
   水性樹脂が水と接触した時に高吸水性樹脂の膨潤を妨害
   することなく前記テープから前記高吸水性樹脂が移動す
   ることを阻止するのに十分な接着剤系；からなることを
   特徴とする通信ケーブル。
2. 【請求項２】　　前記高吸水性樹脂は高吸水性樹脂粉末
   からなる請求項１の通信ケーブル。
3. 【請求項３】　　貼り合わせ前の各テープの比較的高い
   気孔率は１２４Ｐａインチの水圧で約５．６ｍ３　／ｍ
   ２　・ｓの範囲内である請求項２の通信ケーブル。
4. 【請求項４】　　貼り合わせ前の各テープの気孔率は１
   ２４Ｐａで約５．６ｍ３　／ｍ２　・ｓの範囲内である
   請求項２の通信ケーブル。
5. 【請求項５】　　前記各支持体テープの面の内側面と前
   記高吸水性樹脂との間に間挿されているものは接着剤で
   ある請求項２の通信ケーブル。
6. 【請求項６】　　前記接着剤はポリプロピレン接着剤で
   ある請求項５の通信ケーブル。
7. 【請求項７】　　前記各テープは非セルロース材料製の
   テープからなる請求項２の通信ケーブル。
8. 【請求項８】　　前記高吸水性樹脂と前記接着剤系との
   混合物が前記テープ間に配設されている請求項２の通信
   ケーブル。
9. 【請求項９】　　前記接着剤系はホットメルト接着剤か
   らなる請求項８の通信ケーブル。
10. 【請求項１０】　　前記高吸水性樹脂粉末は、（ａ）　
    　　ポリアクリル酸系物質； （ｂ）　　　ポリアクリルアミド系物質；（ｃ）　　　
    前記（ａ）　と（ｂ）　の混合物；（ｄ）　　　前記（
    ａ）　と（ｂ）　の塩類；および（ｅ）　　　前記（ａ
    ）　と（ｂ）　のコポリマー類；からなる群から選択さ
    れる粉末である請求項２の通信ケーブル。