JPH0454927B2 - - Google Patents
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- JPH0454927B2 JPH0454927B2 JP59132933A JP13293384A JPH0454927B2 JP H0454927 B2 JPH0454927 B2 JP H0454927B2 JP 59132933 A JP59132933 A JP 59132933A JP 13293384 A JP13293384 A JP 13293384A JP H0454927 B2 JPH0454927 B2 JP H0454927B2
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- fiber unit
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
- G02B6/44384—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables the means comprising water blocking or hydrophobic materials
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、中心抗張力体の周りに複数本の光
フアイバ心線を集合し、この光フアイバ心線間に
緩衝層（UV樹脂）を充填した光フアイバユニツ
トに対して金属耐圧層、抗張力体、金属チユー
ブ、絶縁体を順次積層した海底光ケーブルに関す
るものである。
フアイバ心線を集合し、この光フアイバ心線間に
緩衝層（UV樹脂）を充填した光フアイバユニツ
トに対して金属耐圧層、抗張力体、金属チユー
ブ、絶縁体を順次積層した海底光ケーブルに関す
るものである。
金属チユーブで成形まで行つたものを巻取るド
ラムである。
ラムである。
このような製造装置において、前記分割個片集
合およびコンパウンド充填装置１３と、集合ダイ
ス１４には前記した水走り防止のためのコンパウ
ンドがコンパウンド貯留層１８ａ，１８ｂ（１９
ａ，１９ｂ）からポンプ２０等によつて供給され
ているが、このコンパウンドとしてエポキシ系の
樹脂、またはシリコン系の樹脂を使用すると次の
ような欠点がみられる。
合およびコンパウンド充填装置１３と、集合ダイ
ス１４には前記した水走り防止のためのコンパウ
ンドがコンパウンド貯留層１８ａ，１８ｂ（１９
ａ，１９ｂ）からポンプ２０等によつて供給され
ているが、このコンパウンドとしてエポキシ系の
樹脂、またはシリコン系の樹脂を使用すると次の
ような欠点がみられる。
(1) エポキシ系の樹脂は硬化後の樹脂が硬いた
め、ケーブルの曲げ特性が悪くなる。また、ケ
ーブルをドラム巻き等によつて曲げたとき充填
した樹脂にクラツクが発生しやすい。さらに硬
化時の収縮が大きいため光フアイバに必要以上
の圧縮力が印加され伝送損失を大きくする原因
となる。
め、ケーブルの曲げ特性が悪くなる。また、ケ
ーブルをドラム巻き等によつて曲げたとき充填
した樹脂にクラツクが発生しやすい。さらに硬
化時の収縮が大きいため光フアイバに必要以上
の圧縮力が印加され伝送損失を大きくする原因
となる。
(2) シリコン系の樹脂のうち縮合反応タイプには
脱アルコール、脱水素、脱ヒドロキシルアミン
（R2NOH）があるが、いずれも金属腐蝕の原
因となつて好ましくない。また、２液性の付加
反応タイプは、(イ)シリコン自身にタツク性がな
いため金属との接着が小さく、海底光ケーブル
内に充填したとき、光フアイバユニツト１がケ
ーブルの伸縮に対して金属耐圧層内で滑る現象
を生ずる。(ロ)光フアイバユニツト１に充填した
UV樹脂（紫外線硬化タイプの樹脂）は、２液
性のシリコン樹脂の触媒である白金（Pt）に
対し触媒毒があり、これによりシリコン樹脂が
被毒され硬化しない。(ハ)このタイプのシリコン
は未反応のSi−Ｈ結合を多量に含んだまま硬化
するので、一定の条件の元に置く（例えば熱を
加えるかまたは水分を与える）ことによつて他
の物質（ナイロンやウレタン）と比較して多量
の水素が発生する傾向を持つのでこの水素は密
閉された海底光ケーブルの中で振動し光フアイ
バユニツト内に浸透して光フアイバの伝送特性
を劣化させる。
脱アルコール、脱水素、脱ヒドロキシルアミン
（R2NOH）があるが、いずれも金属腐蝕の原
因となつて好ましくない。また、２液性の付加
反応タイプは、(イ)シリコン自身にタツク性がな
いため金属との接着が小さく、海底光ケーブル
内に充填したとき、光フアイバユニツト１がケ
ーブルの伸縮に対して金属耐圧層内で滑る現象
を生ずる。(ロ)光フアイバユニツト１に充填した
UV樹脂（紫外線硬化タイプの樹脂）は、２液
性のシリコン樹脂の触媒である白金（Pt）に
対し触媒毒があり、これによりシリコン樹脂が
被毒され硬化しない。(ハ)このタイプのシリコン
は未反応のSi−Ｈ結合を多量に含んだまま硬化
するので、一定の条件の元に置く（例えば熱を
加えるかまたは水分を与える）ことによつて他
の物質（ナイロンやウレタン）と比較して多量
の水素が発生する傾向を持つのでこの水素は密
閉された海底光ケーブルの中で振動し光フアイ
バユニツト内に浸透して光フアイバの伝送特性
を劣化させる。
以上のようにコンパウンドの材料から発生する
問題の他に、海底光ケーブルの製造装置から制約
される問題もある。
問題の他に、海底光ケーブルの製造装置から制約
される問題もある。
すなわち、海底光ケーブルは一般の電線やケー
ブルに比較して長尺で数10Kmにもおよぶことが普
通であるが、給電路および海水中の水分の透過を
遮断するために設けられている金属チューブ４の
溶接は連続して行う必要があるので一単長の海底
光ケーブルを製造するとき50〜100時間の連続運
転となる。
ブルに比較して長尺で数10Kmにもおよぶことが普
通であるが、給電路および海水中の水分の透過を
遮断するために設けられている金属チューブ４の
溶接は連続して行う必要があるので一単長の海底
光ケーブルを製造するとき50〜100時間の連続運
転となる。
そのため、充填するコンパウンドの硬化時間は
少なくとも50〜100時間以上は必要である。硬化
時間が短いとダイスの内壁等に付着したコンパウ
ンドが運転中に硬化して目づまりを起すという問
題がある。
少なくとも50〜100時間以上は必要である。硬化
時間が短いとダイスの内壁等に付着したコンパウ
ンドが運転中に硬化して目づまりを起すという問
題がある。
また、第２図で示したように充填するコンパウ
ンドは長い距離を輸送しているため粘度が高いと
輸送が困難になるが、反面、低粘度のものでは充
填後耐圧パイプの合わせ目により漏れてしまい満
足な充填が行われないという問題もある。
ンドは長い距離を輸送しているため粘度が高いと
輸送が困難になるが、反面、低粘度のものでは充
填後耐圧パイプの合わせ目により漏れてしまい満
足な充填が行われないという問題もある。
この発明は、かかる各種の問題点を解決するた
めに、海底光ケーブルの製造時、および光フアイ
バの光学的、機械的な特性を高く保つために優れ
た特性をもつたコンパウンドを開発し、このコン
パウンドを空隙部に充填することによつて水密性
に優れ、かつ、ケーブルの伝送特性が劣化しない
海底光ケーブルを提供するものである。
めに、海底光ケーブルの製造時、および光フアイ
バの光学的、機械的な特性を高く保つために優れ
た特性をもつたコンパウンドを開発し、このコン
パウンドを空隙部に充填することによつて水密性
に優れ、かつ、ケーブルの伝送特性が劣化しない
海底光ケーブルを提供するものである。
この発明は、上記の目的を達成するために耐水
性に優れた２液混合硬化タイプのポリウレタン系
樹脂でポリオールおよびイソシアナートの種類、
分子量、官能基数、さらにNCO／OH当量比、充
填剤、および添加物の種類と添加量を適切に調整
することにより、２液のそれぞれの粘度を5000〜
9000CPS、硬化時間を50〜100時間／常温、Al板
とのせん断剥離強度を0.01Kg／mm2〜0.05Kg／mm2と
したコンパウンドを形成し、これを海底光ケーブ
ルの空隙部に充填することによつて前記した諸問
題の解決を図るものである。
性に優れた２液混合硬化タイプのポリウレタン系
樹脂でポリオールおよびイソシアナートの種類、
分子量、官能基数、さらにNCO／OH当量比、充
填剤、および添加物の種類と添加量を適切に調整
することにより、２液のそれぞれの粘度を5000〜
9000CPS、硬化時間を50〜100時間／常温、Al板
とのせん断剥離強度を0.01Kg／mm2〜0.05Kg／mm2と
したコンパウンドを形成し、これを海底光ケーブ
ルの空隙部に充填することによつて前記した諸問
題の解決を図るものである。
以下、この発明の目的が達成できるコンパウン
ドの組成材料の具体例を示す。
ドの組成材料の具体例を示す。
実施例 １
Ａ液
三菱化成社製ポリテールHA（数平均分子量約
2000のポリオレフインポリオール．水素基濃度
0.9meq／ｇ）３Kg，三菱化成社製ポリテール
HAB（数平均分子量約2000のポリオレフイン）
1.3Kgおよび実質的に脂肪族系不飽和二種結合を
含まない高純度パラフイン系オイル（初留温度
324℃）1.7Kgを均一混合し、Ａ液を製造した。粘
度は6100CPS（28℃）であつた。
2000のポリオレフインポリオール．水素基濃度
0.9meq／ｇ）３Kg，三菱化成社製ポリテール
HAB（数平均分子量約2000のポリオレフイン）
1.3Kgおよび実質的に脂肪族系不飽和二種結合を
含まない高純度パラフイン系オイル（初留温度
324℃）1.7Kgを均一混合し、Ａ液を製造した。粘
度は6100CPS（28℃）であつた。
Ｂ液
Ａ液に用いたポリテールHA4Kg，高純度パラ
フイン系オイル0.9Kgおよびトリレンジイソシア
ネート0.6Kgを混合し、130℃で５時間反応させ
た。反応後、さらにパラフイン系オイル3.1Kg、
ジフエニルメタンジイソシアネート0.2Kg、ポリ
テールHAB2.4Kgを添加、均一混合し、成分Ｂを
得た。
フイン系オイル0.9Kgおよびトリレンジイソシア
ネート0.6Kgを混合し、130℃で５時間反応させ
た。反応後、さらにパラフイン系オイル3.1Kg、
ジフエニルメタンジイソシアネート0.2Kg、ポリ
テールHAB2.4Kgを添加、均一混合し、成分Ｂを
得た。
粘度は6200CPS（28℃）であつた。
配合硬化物の物性
Ａ液とＢ液を１：１で配合し、室温で10日間放
置した後の硬化物物性は下記のとおりであつた。
置した後の硬化物物性は下記のとおりであつた。
Al板とのせん断剥離強度 1.4Kg／cm2
→0.014Kg／mm2
初期圧縮弾性率 6.5Kg／cm2
（不動工業社製レオメータにより測定した。変形
量４％における圧縮弾性率である。） 実施例 ２ Ａ液 三菱化成社製ポリテールHA（数平均分子量約
2000のポリオレフインポリオール，水酸基濃度
0.9meq／ｇ）3.6Kg，三菱化成社製ポリテール
HAB（数平均分子量約2000のポリオレフイン）
0.5および実質的に脂肪族系不飽和二重結合を含
まない高純度パラフイン系オイル（初留温度324
℃）1.9Kgを均一混合し、Ａ液を製造した。粘度
は6000CPS（28℃）であつた。
量４％における圧縮弾性率である。） 実施例 ２ Ａ液 三菱化成社製ポリテールHA（数平均分子量約
2000のポリオレフインポリオール，水酸基濃度
0.9meq／ｇ）3.6Kg，三菱化成社製ポリテール
HAB（数平均分子量約2000のポリオレフイン）
0.5および実質的に脂肪族系不飽和二重結合を含
まない高純度パラフイン系オイル（初留温度324
℃）1.9Kgを均一混合し、Ａ液を製造した。粘度
は6000CPS（28℃）であつた。
Ｂ液
Ａ液に用いたポリテールHA4Kg、高純度パラ
フイン系オイル１Kgおよびトリレンジイソシアネ
ート0.6Kgを混合し、130℃で５時間反応させた。
反応後、さらにパラフイン系オイル３Kg，ジフエ
ニルメタンジイソシアート0.2Kg，ポリテール
HAB0.8Kgを添加、均一混合し、Ｂ液を製造し
た。粘度は8000CPS（28℃）であつた。
フイン系オイル１Kgおよびトリレンジイソシアネ
ート0.6Kgを混合し、130℃で５時間反応させた。
反応後、さらにパラフイン系オイル３Kg，ジフエ
ニルメタンジイソシアート0.2Kg，ポリテール
HAB0.8Kgを添加、均一混合し、Ｂ液を製造し
た。粘度は8000CPS（28℃）であつた。
配合硬化物の物性
Ａ液とＢ液を１：１で配合し、室温で10日間放
置した後の硬化物は下記のとおりであつた。
置した後の硬化物は下記のとおりであつた。
Al板とのせん断剥離強度
2.9Kg／cm2→0.029Kg／mm2
初期圧縮弾性率
14.3Kg／cm2
ここで、硬化時間50〜100時間の設定は少なく
とも50Kmの海底光ケーブルを一単長とする製造
時間から必要とされるものであり、粘度5000〜
9000CPSはコンパウンド貯留層１８ａ，１８ｂ
（１９ａ，１９ｂ）からポンプ２０によつて輸送
でき、かつ、製造工程においてコンパウンドの漏
れがあまりみられない値を計算と実験から割り出
したものである。
とも50Kmの海底光ケーブルを一単長とする製造
時間から必要とされるものであり、粘度5000〜
9000CPSはコンパウンド貯留層１８ａ，１８ｂ
（１９ａ，１９ｂ）からポンプ２０によつて輸送
でき、かつ、製造工程においてコンパウンドの漏
れがあまりみられない値を計算と実験から割り出
したものである。
すなわち、この割出の根拠となる条件は以下の
ような設定で行つた。
ような設定で行つた。
条件：樹脂を送る系路長 Ｌ＝30m
樹脂を送るホース内径 Ｄ＝７mm
樹脂を送る流量 ８c.c.／min
樹脂を送る比重 ρ＝0.9
とし、
ポンプの送り圧力ΔPを４〜５Kg／cm2とすれば
ハーゲンポアズイユの式 ΔP＝8ηuρL／9.8a2 ……(1) から樹脂粘度ηが逆算できる。
ハーゲンポアズイユの式 ΔP＝8ηuρL／9.8a2 ……(1) から樹脂粘度ηが逆算できる。
平均流速は上記の条件から
ｕ＝Ｑ／Ａ
Ａ＝（π／４）0.72＝0.83
ｕ＝８／0.385×１／60
＝0.346cm／sec
＝0.00346m／sec
故に上記(1)式からΔP＝４Kg／cm2のときは、
４×104＝8η1×0.00346×0.9×30／9.8×0.00352
η1＝6.425Kg／mes
＝6425CPS ……(2)
また、ΔP＝５Kg／cm2のときは、
５×104＝8η2×0.00346×0.9×30／9.8×0.00352
η2＝8.032Kg／msec
＝8032CPS ……(3)
(2)，(3)式を求めたうえで樹脂の粘度をおよそ
5000〜9000CPSと決めたものである。
5000〜9000CPSと決めたものである。
また、Al板とのせん断剥離強度は、第３図に
示すように幅25mm，長さ100mm，厚さ1.5mmのアル
ミ板２枚を長さ60mm，厚さ１mmの範囲でコンパウ
ンドにより張合わせ、室温20℃で６日間放置硬化
させたのち両端を引張し、張合わせ部が剥離する
ときの強度を示している。
示すように幅25mm，長さ100mm，厚さ1.5mmのアル
ミ板２枚を長さ60mm，厚さ１mmの範囲でコンパウ
ンドにより張合わせ、室温20℃で６日間放置硬化
させたのち両端を引張し、張合わせ部が剥離する
ときの強度を示している。
そして、かかる測定で得られた各種強度の被試
験用コンパウンドＣを第４図に示すように外径７
mm，内径３mm（ほぼ耐圧層の形状）の２本のアル
ミパイプ２２ａ，２２ｂの内面に塗布し、外径が
2.6mmの光フアイバユニツト２１を保持する。
験用コンパウンドＣを第４図に示すように外径７
mm，内径３mm（ほぼ耐圧層の形状）の２本のアル
ミパイプ２２ａ，２２ｂの内面に塗布し、外径が
2.6mmの光フアイバユニツト２１を保持する。
このような試験装置でアルミパイプ２２ａ，２
２ｂを矢印の方向に引張すると光フアイバユニツ
ト２１に引張力が印加されるが、前記した被試験
用コンパウンドＣのせん断剥離強度が小さい場合
は光フアイバユニツト２１がアルミパイプ内でス
リツプする。
２ｂを矢印の方向に引張すると光フアイバユニツ
ト２１に引張力が印加されるが、前記した被試験
用コンパウンドＣのせん断剥離強度が小さい場合
は光フアイバユニツト２１がアルミパイプ内でス
リツプする。
そこで、このスリツプ現象が発生する被試験コ
ンパウンドをせん断剥離強度の下限値として
0.010Kg／mm2が得られたものである。
ンパウンドをせん断剥離強度の下限値として
0.010Kg／mm2が得られたものである。
なお、せん断剥離強度の上限を0.05Kg／mm2以上
にすると、樹脂の初期圧縮弾性率がおよそ10Kg／
cm2以上となり、フアイバへの側圧特性の影響を考
えた場合好ましくない。即ちフアイバユニツト外
被材料としてヤング率10〜80Kg／cm2程度の材料が
使用されており、充填する水走り防止コンパウン
ドの初期圧縮弾性率も外被材料のそれより小さい
10Kg／cm2以下としないと耐圧層とフアイバユニツ
ト間でのクツシヨン層としての働きをしなくなる
ためである。
にすると、樹脂の初期圧縮弾性率がおよそ10Kg／
cm2以上となり、フアイバへの側圧特性の影響を考
えた場合好ましくない。即ちフアイバユニツト外
被材料としてヤング率10〜80Kg／cm2程度の材料が
使用されており、充填する水走り防止コンパウン
ドの初期圧縮弾性率も外被材料のそれより小さい
10Kg／cm2以下としないと耐圧層とフアイバユニツ
ト間でのクツシヨン層としての働きをしなくなる
ためである。
以上詳述したように２液の粘度が5000〜
9000CPS，硬化時間50〜100時間となるポリウレ
タン系のコンパウンドは海底光ケーブルの長尺物
を製造するときでも製造作業に障害を及ぼすよう
な問題が発生しないという利点があり、さらに、
硬化後のAl板とのせん断剥離強度が0.05〜0.010
Kg／mm2の場合は、光フアイバユニツトに対しても
適切な保護作用があるので、かかる特性のコンパ
ウンドを空隙部に充填すると、きわめて信頼性の
高い海底光ケーブルとすることができる。
9000CPS，硬化時間50〜100時間となるポリウレ
タン系のコンパウンドは海底光ケーブルの長尺物
を製造するときでも製造作業に障害を及ぼすよう
な問題が発生しないという利点があり、さらに、
硬化後のAl板とのせん断剥離強度が0.05〜0.010
Kg／mm2の場合は、光フアイバユニツトに対しても
適切な保護作用があるので、かかる特性のコンパ
ウンドを空隙部に充填すると、きわめて信頼性の
高い海底光ケーブルとすることができる。
第１図は海底光ケーブルの一例を示す断面図、
第２図は海底光ケーブルの製造装置を示す概要
図、第３図、第４図はコンパウンドのせん断剥離
強度を測定するための説明図である。 図中、１は光フアイバユニツト、２は金属耐圧
層、３は抗張力線，Ｅは空隙部、１３は分割個片
集合およびコンパウンド充填装置、１４は集合ダ
イス、１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂはコンパ
ウンド貯留層、２０はポンプを示す。
第２図は海底光ケーブルの製造装置を示す概要
図、第３図、第４図はコンパウンドのせん断剥離
強度を測定するための説明図である。 図中、１は光フアイバユニツト、２は金属耐圧
層、３は抗張力線，Ｅは空隙部、１３は分割個片
集合およびコンパウンド充填装置、１４は集合ダ
イス、１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂはコンパ
ウンド貯留層、２０はポンプを示す。
Claims (1)
- １ ２液のそれぞれの粘度が5000〜9000CPS、硬
化時間が常温で50〜100時間、アルミニユーム板
とのせん断剥離強度が0.01Kg／mm2〜0.05Kg／mm2
となる特性を有するポリオレフインポリオールよ
りなる２液混合硬化タイプのポリウレタン系樹脂
を光フアイバユニツト周辺およびケーブル抗張力
体周辺等の空隙部分に充填したことを特徴とする
海底光ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13293384A JPS6138914A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 海底光ケ−ブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13293384A JPS6138914A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 海底光ケ−ブル |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2302608A Division JPH03209410A (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 海底光ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6138914A JPS6138914A (ja) | 1986-02-25 |
| JPH0454927B2 true JPH0454927B2 (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=15092890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13293384A Granted JPS6138914A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 海底光ケ−ブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6138914A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009244715A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Occ Corp | 海底光ケーブル |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5621836A (en) * | 1994-11-28 | 1997-04-15 | Methode Electronics, Inc. | Plastic fiber alignment ferrule and termination method |
| CN108074657A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-05-25 | 万达集团股份有限公司 | 一种柔性光纤复合海底电缆及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57146208A (en) * | 1978-10-30 | 1982-09-09 | Siemens Ag | Filling compound for lengthwise sealing of electric or optical communication cable |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP13293384A patent/JPS6138914A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57146208A (en) * | 1978-10-30 | 1982-09-09 | Siemens Ag | Filling compound for lengthwise sealing of electric or optical communication cable |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009244715A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Occ Corp | 海底光ケーブル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6138914A (ja) | 1986-02-25 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |