JPH0629889B2 - 海底光ケーブル - Google Patents
海底光ケーブルInfo
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- JPH0629889B2 JPH0629889B2 JP60180495A JP18049585A JPH0629889B2 JP H0629889 B2 JPH0629889 B2 JP H0629889B2 JP 60180495 A JP60180495 A JP 60180495A JP 18049585 A JP18049585 A JP 18049585A JP H0629889 B2 JPH0629889 B2 JP H0629889B2
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- compound
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- cable
- optical cable
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/28—Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
- H01B7/282—Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable
- H01B7/285—Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable by completely or partially filling interstices in the cable
-
- 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
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- 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
- G02B6/4415—Cables for special applications
- G02B6/4427—Pressure resistant cables, e.g. undersea cables
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- G—PHYSICS
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- 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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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、海底光ケーブルにかかわり、特に、海底光ケ
ーブルに障害があったときに発生する水走りを効果的に
防止することができるような海底光ケーブルに関するも
のである。
ーブルに障害があったときに発生する水走りを効果的に
防止することができるような海底光ケーブルに関するも
のである。
第１図は海底光ケーブルの一例を示す断面構造を示した
もので、１は複数本の光ファイバ心線が中心抗張力線の
周辺に巻回され、充実材によって一体化した光ファイバ
ユニット（２．２５mmφ）、２は前記光ファイバユニッ
ト１を保護している金属耐圧層（５．２mmφ）、３はケ
ーブルに引張力を付加するために前記金属耐圧層２の外
表面に撚り合わされている抗張力体で、例えば１層目は
１．２４０mmφのピアノ線を１６本、２層目は１．７５
５mmφのピアノ線を１６本使用したものである。４は前
記抗張力体３を拘束している銅製のチューブ、５はポリ
エチレン等からなる絶縁層である。
もので、１は複数本の光ファイバ心線が中心抗張力線の
周辺に巻回され、充実材によって一体化した光ファイバ
ユニット（２．２５mmφ）、２は前記光ファイバユニッ
ト１を保護している金属耐圧層（５．２mmφ）、３はケ
ーブルに引張力を付加するために前記金属耐圧層２の外
表面に撚り合わされている抗張力体で、例えば１層目は
１．２４０mmφのピアノ線を１６本、２層目は１．７５
５mmφのピアノ線を１６本使用したものである。４は前
記抗張力体３を拘束している銅製のチューブ、５はポリ
エチレン等からなる絶縁層である。
このような構造からなる海底光ケーブルは、一般に水深
数１０００ｍの海底においても充分な耐圧性が得られる
ような構造とされているが、何らかの原因によってケー
ブルに障害が発生すると、光ファイバユニット１と金属
耐圧層２，金属耐圧層２と抗張力体３，および抗張力体
３相互の空隙部分Ｅが高水圧の海水等の通過路となり、
いわゆる水走り現象によってケーブルの長い区間で損傷
が発生し、通信回線としての機能を失う。
数１０００ｍの海底においても充分な耐圧性が得られる
ような構造とされているが、何らかの原因によってケー
ブルに障害が発生すると、光ファイバユニット１と金属
耐圧層２，金属耐圧層２と抗張力体３，および抗張力体
３相互の空隙部分Ｅが高水圧の海水等の通過路となり、
いわゆる水走り現象によってケーブルの長い区間で損傷
が発生し、通信回線としての機能を失う。
そこで、通常、このような空隙部分Ｅにはケーブルの製
造時にコンパウンドを充填して水走りの障害を阻止する
ようになされている。
造時にコンパウンドを充填して水走りの障害を阻止する
ようになされている。
しかしながら、従来は例えば特願昭５９−１３２９３３
号にみられるように、ケーブルの製造工程でコンパウン
ドをいかに効果的に充填させるかという問題からコンパ
ウンドの特性を改善することが優先されており、また、
コンパウンドを入れることによってケーブルの機械特性
等の機能を損なわないように配慮してコンパウンドの諸
特性を選定していた。
号にみられるように、ケーブルの製造工程でコンパウン
ドをいかに効果的に充填させるかという問題からコンパ
ウンドの特性を改善することが優先されており、また、
コンパウンドを入れることによってケーブルの機械特性
等の機能を損なわないように配慮してコンパウンドの諸
特性を選定していた。
すなわち、前記発明ではコンパウンドの粘度、硬化時
間、対アルミ板せん断剥離強度等を実験および，理論式
から特定し、２液混合型のポリウレタン系樹脂の諸特性
を限定したものであり、ケーブルの特性的な面からは一
応満足できるものであった。
間、対アルミ板せん断剥離強度等を実験および，理論式
から特定し、２液混合型のポリウレタン系樹脂の諸特性
を限定したものであり、ケーブルの特性的な面からは一
応満足できるものであった。
しかしながら、コンパウンドを充填した海底光ケーブル
のより重要な目的は走水による障害をいかに軽減できる
かという点にあるから、硬化前のコンパウンドの粘度，
硬化時間等の選定は海底ケーブルの品質を向上する際に
効果があるものであって、最終の改良目標とはいえな
い。また、海底ケーブルの金属耐圧層もアルミとは限定
されるとはいえないから、このような条件でコンパウン
ドの諸特性を選定しても、ケーブル布設後の水走りを効
果的に防止するという保障は必ずしも得られず、数１０
年間にわたって使用される海底光ケーブルとして高い信
頼性を期待することはむつかしい。
のより重要な目的は走水による障害をいかに軽減できる
かという点にあるから、硬化前のコンパウンドの粘度，
硬化時間等の選定は海底ケーブルの品質を向上する際に
効果があるものであって、最終の改良目標とはいえな
い。また、海底ケーブルの金属耐圧層もアルミとは限定
されるとはいえないから、このような条件でコンパウン
ドの諸特性を選定しても、ケーブル布設後の水走りを効
果的に防止するという保障は必ずしも得られず、数１０
年間にわたって使用される海底光ケーブルとして高い信
頼性を期待することはむつかしい。
本発明は、かかる実状にかんがみてなされたもので、２
液混合型の各種特性のウレタン系樹脂を実際にケーブル
内の空隙部分に充填し、水圧試験の結果、充分に水走り
防止効果が得られるコンパウンドとしての諸特性を解明
し、信頼性の高い海底光ケーブルを提供しようとするも
のである。
液混合型の各種特性のウレタン系樹脂を実際にケーブル
内の空隙部分に充填し、水圧試験の結果、充分に水走り
防止効果が得られるコンパウンドとしての諸特性を解明
し、信頼性の高い海底光ケーブルを提供しようとするも
のである。
水走りが発生し易い原因としては、コンパウンドの充
填不良，コンパウンドとケーブル各部材の界面の接着
不良，コンパウンドの破壊による走水経路の形成の３
点が考えられる。
填不良，コンパウンドとケーブル各部材の界面の接着
不良，コンパウンドの破壊による走水経路の形成の３
点が考えられる。
このうち、上記項については海底光ケーブルの製造設
備の性能向上によって改善すべき問題である。
備の性能向上によって改善すべき問題である。
また、項については本出願人が先に提案したように、
例えば金属耐圧層に梨地加工を施したり抗張力線の表面
処理によって改善されている。
例えば金属耐圧層に梨地加工を施したり抗張力線の表面
処理によって改善されている。
したがって、コンパウンドの充填が充分であり、かつ、
界面の状態も良好である場合、走水のメカニズムは、第
２図（ａ）に示すように空隙部分Ｅにあるコンパウンド
Ｃに水圧Ｐが加わったとき、コンパウンドＣのクリープ
特性によって、時間to,t1,t2に示すようにコンパウンド
が水圧Ｐに抗しながら徐々に変形し、最終的に破壊に至
るものと推定される。そして、走水はこのような水圧印
加→クリープ変形→破壊という現象を繰り返しながら進
行していくものと考えられる。
界面の状態も良好である場合、走水のメカニズムは、第
２図（ａ）に示すように空隙部分Ｅにあるコンパウンド
Ｃに水圧Ｐが加わったとき、コンパウンドＣのクリープ
特性によって、時間to,t1,t2に示すようにコンパウンド
が水圧Ｐに抗しながら徐々に変形し、最終的に破壊に至
るものと推定される。そして、走水はこのような水圧印
加→クリープ変形→破壊という現象を繰り返しながら進
行していくものと考えられる。
すると、例えばコンパウンド自身の伸びが大きくかつク
リープ変形の大きいものは、第２図（ｂ）に示すように
破壊に至るまでの踏んばりが少なく、短時間t1′でコン
パウンドを破って走水が起こる。
リープ変形の大きいものは、第２図（ｂ）に示すように
破壊に至るまでの踏んばりが少なく、短時間t1′でコン
パウンドを破って走水が起こる。
一方、コンパウンド自身の伸びが少なくかつクリープ変
形の小さいものは、第２図（Ｃ）に示すように当然のこ
とながら少ない変形の後短時間t2″に破壊に至る。
形の小さいものは、第２図（Ｃ）に示すように当然のこ
とながら少ない変形の後短時間t2″に破壊に至る。
さらに、コンパウンド自身があまり固くて、すなわち圧
縮弾性率があまり高く、かつ、クリープ変形の非常に小
さいものはコンパウンド自身による水圧吸収効果（ある
いは自己シール効果）が低く、第２図（ｄ）に示すよう
に水圧Ｐが界面にかかる傾向が顕著となり、やはり短時
間t2で界面から走水が起こる。
縮弾性率があまり高く、かつ、クリープ変形の非常に小
さいものはコンパウンド自身による水圧吸収効果（ある
いは自己シール効果）が低く、第２図（ｄ）に示すよう
に水圧Ｐが界面にかかる傾向が顕著となり、やはり短時
間t2で界面から走水が起こる。
以上のことから、適切なる伸び特性とクリープ特性を有
したコンパウンドＣを選択することによって水圧に対す
る吸収効果と踏んばりが大きくなることが期待できる。
したコンパウンドＣを選択することによって水圧に対す
る吸収効果と踏んばりが大きくなることが期待できる。
すなわち、コンパウンド中での走水の速さは、コンパウ
ンド自身の強度，伸びに加えて、変形に時間を考慮した
クリープ特性および圧縮弾性率の四者が相互的に作用し
て決定されるものと考えるのが妥当である。
ンド自身の強度，伸びに加えて、変形に時間を考慮した
クリープ特性および圧縮弾性率の四者が相互的に作用し
て決定されるものと考えるのが妥当である。
本発明の海底光ケーブルは、上述したような水走りのメ
カニズムを想定して、コンパウンド自身の引張破断強
度，ならびに破断伸び特性と同時に、それらのクリープ
特性を考慮して走水防止に適切なコンパウンドの特性を
選定し、海底光ケーブル内に充填したものである。
カニズムを想定して、コンパウンド自身の引張破断強
度，ならびに破断伸び特性と同時に、それらのクリープ
特性を考慮して走水防止に適切なコンパウンドの特性を
選定し、海底光ケーブル内に充填したものである。
以下、この発明の海底光ケーブルに充填するために、実
験に供した２液（Ａ），（Ｂ）混合型のコンパウンドの
サンプル１、２、３、４と、比較例としたサンプル５、
６の製造方法と、その特性を列挙する。
験に供した２液（Ａ），（Ｂ）混合型のコンパウンドの
サンプル１、２、３、４と、比較例としたサンプル５、
６の製造方法と、その特性を列挙する。
［サンプル１］ 成分（Ａ）の製造 三菱化成工業社製ポリテール（商品名：以下同じ）ＨＡ
（数平均分子量：Mn＝２，０００、水酸基濃度：０．９
０２meq／ｇのポリオレフィンポリオール）５００ｇ、
パラフィン系プロセスオイルＰ−200（共同石油社製）
８００ｇを室温で混合し、次いでトリレンジイソシアナ
ート３０ｇを加え８０℃に昇温した。８時間反応させた
後、アデカクオドロール（旭電化社製エチレンジアミン
プロピレンオキサイド付加物、４官能ポリオール、水酸
基濃度：１３．６meq／ｇ）１１ｇを添加し、均一にな
るまで撹拌し、成分（Ａ）を得た。
（数平均分子量：Mn＝２，０００、水酸基濃度：０．９
０２meq／ｇのポリオレフィンポリオール）５００ｇ、
パラフィン系プロセスオイルＰ−200（共同石油社製）
８００ｇを室温で混合し、次いでトリレンジイソシアナ
ート３０ｇを加え８０℃に昇温した。８時間反応させた
後、アデカクオドロール（旭電化社製エチレンジアミン
プロピレンオキサイド付加物、４官能ポリオール、水酸
基濃度：１３．６meq／ｇ）１１ｇを添加し、均一にな
るまで撹拌し、成分（Ａ）を得た。
成分（Ａ）の粘度は、２８℃で７８００cpsであった。
成分（Ｂ）の製造 成分（Ａ）で用いたポリテールＨＡ５００ｇとパラフィ
ン系プロセスオイルＰ−200６００ｇを室温で混合し、
次いで、トリレンジイソシアナート５９ｇを加え、８０
℃に昇温し、６時間反応させて、成分（Ｂ）を製造し
た。
ン系プロセスオイルＰ−200６００ｇを室温で混合し、
次いで、トリレンジイソシアナート５９ｇを加え、８０
℃に昇温し、６時間反応させて、成分（Ｂ）を製造し
た。
成分（Ｂ）の粘度は、２８℃で８５００cpsであった。
配合硬化物の物性 上記で製造した成分（Ａ）、成分（Ｂ）を１：１で配合
後、２週間室温で放置し、硬化後の弾性率を測定した。
後、２週間室温で放置し、硬化後の弾性率を測定した。
なお、別途成分（Ａ）、成分（Ｂ）を１：１で配合し、
触媒としてジブチルチンメルカプチド１００ppmを加え
金型に注入し、１００℃で１時間加熱プレスして、硬化
シートを得た。
触媒としてジブチルチンメルカプチド１００ppmを加え
金型に注入し、１００℃で１時間加熱プレスして、硬化
シートを得た。
［サンプル２］ 成分（Ａ）の製造 三菱化成工業社製ポリテールＨＡ（数平均分子量：Mn＝
２，０００、水酸基濃度：０．８９３meq／ｇ）５００
ｇとパラフィン系プロセスオイルＰ−200７２０ｇを室
温で均一に混合し、次いで、トリレンジイソシアナート
２９ｇを添加した。８０℃に昇温し、８時間反応した
後、アデカクオドロール４０ｇを加え、均一になるまで
撹拌混合し、成分（Ａ）を得た。
２，０００、水酸基濃度：０．８９３meq／ｇ）５００
ｇとパラフィン系プロセスオイルＰ−200７２０ｇを室
温で均一に混合し、次いで、トリレンジイソシアナート
２９ｇを添加した。８０℃に昇温し、８時間反応した
後、アデカクオドロール４０ｇを加え、均一になるまで
撹拌混合し、成分（Ａ）を得た。
成分（Ａ）の粘度は、２８℃で７４００cpsであった。
成分（Ｂ）の製造 成分（Ａ）で用いたポリテールＨＡ（三菱化成工業社
製）５００ｇとパラフィン系プロセスオイルＰ−200３
１０ｇを室温で均一に混合し、次いでトリレンジイソシ
アナート７８ｇを加え、８０℃で４時間反応し成分
（Ｂ）を得た。
製）５００ｇとパラフィン系プロセスオイルＰ−200３
１０ｇを室温で均一に混合し、次いでトリレンジイソシ
アナート７８ｇを加え、８０℃で４時間反応し成分
（Ｂ）を得た。
成分（Ｂ）の粘度は、２８℃で６８００cpsであった。
配合硬化物の物性 サンプル１と全く同様にして、初期弾性率、機械的物性
を測定した。
を測定した。
［サンプル３］ 成分（Ａ）の製造 三菱化成工業社製ポリテールＨＡ（数平均分子量：Mn＝
２，０００、水酸基濃度：０．９０２meq／ｇのポリオ
レフィンポリオール）５００ｇ、パラフィン系プロセス
オイルＰ−200（共同石油社製）３００ｇを室温で混合
し、次いで、ＰＡＰＩ−135（化成アップジョン社製ポ
リメリックジフェニルメタンジイソシアナート ＮＣＯ
濃度：３１．３ｗｔ％）１５ｇを加え８０℃で３時間反
応させ、プレポリマーを製造した。
２，０００、水酸基濃度：０．９０２meq／ｇのポリオ
レフィンポリオール）５００ｇ、パラフィン系プロセス
オイルＰ−200（共同石油社製）３００ｇを室温で混合
し、次いで、ＰＡＰＩ−135（化成アップジョン社製ポ
リメリックジフェニルメタンジイソシアナート ＮＣＯ
濃度：３１．３ｗｔ％）１５ｇを加え８０℃で３時間反
応させ、プレポリマーを製造した。
このプレポリマーに、アデカクオドロール６ｇを加え、
均一に混合して成分（Ａ）を得た。
均一に混合して成分（Ａ）を得た。
成分（Ａ）の粘度は、２８℃で１３０００cpsであっ
た。
た。
成分（Ｂ）の製造 成分（Ａ）で用いたポリテールＨＡ（三菱化成工業社
製）５００ｇとパラフィン系プロセスオイルＰ−200３
１０ｇを室温で混合し、次いで、トリレンジイソシアナ
ート７９ｇを加え、８０℃に昇温し、６時間反応させ
て、成分（Ｂ）を製造した。
製）５００ｇとパラフィン系プロセスオイルＰ−200３
１０ｇを室温で混合し、次いで、トリレンジイソシアナ
ート７９ｇを加え、８０℃に昇温し、６時間反応させ
て、成分（Ｂ）を製造した。
成分（Ｂ）の粘度は、２８℃で８５００cpsであった。
配合硬化物の物性 サンプル１と全く同様にして、初期弾性率、機械的物性
を測定した。
を測定した。
［サンプル４］ 成分（Ａ）の製造 サンプル３で用いたポリテールＨＡ５００ｇ、ＴＰ−40
0（三洋化成社製トリメチロールプロパンプロピレンオ
キサイド付加物、３官能ポリオール、水酸基濃度：６．
９３meq／ｇ）２１．４ｇ、ポリテールＨＡＢ（三菱化
成工業社製、数平均分子量約２，０００のポリオレフィ
ン）５３０ｇ、パラフィン系プロセスオイルＰ−200３
１５ｇを８０℃で１時間、均一に撹拌して成分（Ａ）を
得た。
0（三洋化成社製トリメチロールプロパンプロピレンオ
キサイド付加物、３官能ポリオール、水酸基濃度：６．
９３meq／ｇ）２１．４ｇ、ポリテールＨＡＢ（三菱化
成工業社製、数平均分子量約２，０００のポリオレフィ
ン）５３０ｇ、パラフィン系プロセスオイルＰ−200３
１５ｇを８０℃で１時間、均一に撹拌して成分（Ａ）を
得た。
成分（Ａ）の粘度は、２８℃で６５００cpsであった。
成分（Ｂ）の製造 成分（Ａ）で用いたポリテールＨＡ５００ｇ、ポリテー
ルＨＡＢ５３ｇ、パラフィン系プロセスオイルＰ−200
３９６ｇを室温で混合し、次いでトリレンジイソシアナ
ート７９ｇを加え、８０℃に昇温し、６時間反応させて
成分（Ｂ）を製造した。
ルＨＡＢ５３ｇ、パラフィン系プロセスオイルＰ−200
３９６ｇを室温で混合し、次いでトリレンジイソシアナ
ート７９ｇを加え、８０℃に昇温し、６時間反応させて
成分（Ｂ）を製造した。
成分（Ｂ）の粘度は、２８℃で７３００cpsであった。
配合硬化物の物性 サンプル１と全く同様にして、対ＡＩ板せん断剥離強
度、初期弾性率、機械的物性を測定した。
度、初期弾性率、機械的物性を測定した。
下記第１表は、前記したサンプル１，２，３，４（以
下、サンプル〔Ｃ〕〔Ｅ〕〔Ｄ〕〔Ｂ〕という）と後で
述べる比較例としたサンプル〔Ａ〕〔Ｆ〕のコンパウン
ド組成物の機械的物性を示したものである。
下、サンプル〔Ｃ〕〔Ｅ〕〔Ｄ〕〔Ｂ〕という）と後で
述べる比較例としたサンプル〔Ａ〕〔Ｆ〕のコンパウン
ド組成物の機械的物性を示したものである。
上記第１表の引張と伸び特性は、各実施例の組成物をテ
フロンシート（商品名）およびフェロ板ではさんだ２mm
のスペーサに流し込み、これを１００℃に加熱したプレ
スに入れ、加圧開放を繰り返して脱泡したあと、１００
℃で１時間、１００kg／cm2で加熱加圧して硬化し、作
製されたシートからJISＫ６３０１．３号ダンベルを打
ち抜いてサンプルを作る。そして、JISＫ６３０１に準
拠して引張伸び特性を測定したものである。
フロンシート（商品名）およびフェロ板ではさんだ２mm
のスペーサに流し込み、これを１００℃に加熱したプレ
スに入れ、加圧開放を繰り返して脱泡したあと、１００
℃で１時間、１００kg／cm2で加熱加圧して硬化し、作
製されたシートからJISＫ６３０１．３号ダンベルを打
ち抜いてサンプルを作る。そして、JISＫ６３０１に準
拠して引張伸び特性を測定したものである。
なお、引張り速度は２００mm／minに設定した。
第３図はかかる引張り強度試験のデータを示したもの
で、曲線〔Ｃ〕〔Ｅ〕〔Ｄ〕〔Ｂ〕は前記サンプル１，
２，３，４に対応するものである。
で、曲線〔Ｃ〕〔Ｅ〕〔Ｄ〕〔Ｂ〕は前記サンプル１，
２，３，４に対応するものである。
なお、比較例としたサンプル〔Ｆ〕は他社製の２液混合
型ウレタン樹脂を使用したものであって、その組成物は
不明である。
型ウレタン樹脂を使用したものであって、その組成物は
不明である。
また、同じく比較例としたサンプル〔Ａ〕は次のような
成分を混合したものである。
成分を混合したものである。
成分（Ａ）の製造 三菱化成工業社製ポリテール（商品名：以下同じ）ＨＡ
（数平均分子量：Mn＝２，０００、水酸基濃度：０．９
０２meq／ｇのポリオレフィンポリオール）５００ｇ、
パラフィン系プロセスオイルＰ−200（共同石油社製）
２２５ｇを室温で２時間混合し、成分（Ａ）を得た。
（数平均分子量：Mn＝２，０００、水酸基濃度：０．９
０２meq／ｇのポリオレフィンポリオール）５００ｇ、
パラフィン系プロセスオイルＰ−200（共同石油社製）
２２５ｇを室温で２時間混合し、成分（Ａ）を得た。
成分（Ａ）の粘度は、２８℃で６７６０cpsであった。
成分（Ｂ）の製造 成分（Ａ）で用いたポリテールＨＡ５００ｇとパラフィ
ン系プロセスオイルＰ−200４２５ｇを室温で混合し、
次いで、トリレンジイソシアナート７９ｇとアイソネー
ト１４３Ｌ（化成アップジョン社製変性ＭＤＩ、ＮＣ濃
度２９％、２ｇ）を加え、８０℃に昇温し、６時間反応
させて、成分（Ｂ）を製造した。
ン系プロセスオイルＰ−200４２５ｇを室温で混合し、
次いで、トリレンジイソシアナート７９ｇとアイソネー
ト１４３Ｌ（化成アップジョン社製変性ＭＤＩ、ＮＣ濃
度２９％、２ｇ）を加え、８０℃に昇温し、６時間反応
させて、成分（Ｂ）を製造した。
成分（Ｂ）の粘度は、２８℃で７１００cpsであった。
配合硬化物の物性 上記で製造した成分（Ａ）、成分（Ｂ）を１：１で配合
してサンプル〔Ａ〕成分を得た。
してサンプル〔Ａ〕成分を得た。
次に、前記各サンプルの応力緩和データからの換算クリ
ープ特性（εｔ／εｏ）（εｔ：時間ｔ後のクリープ
歪，εｏ：クリープ試験における初期歪）の求め方を説
明する。
ープ特性（εｔ／εｏ）（εｔ：時間ｔ後のクリープ
歪，εｏ：クリープ試験における初期歪）の求め方を説
明する。
(1)まず、少量のサンプル（５０ｇ程度）をレオメータ
の試料台において、試料厚みの９．５％相当深さまで５
mmφの円柱アダプタを侵入させ停止させる。
の試料台において、試料厚みの９．５％相当深さまで５
mmφの円柱アダプタを侵入させ停止させる。
そして、この状態でアダプタにかかる応力（σ(t)）を
測定する。
測定する。
応力緩和弾性率（緩和弾性率）Ｅr(t)はマクスウエル(M
axwell)模型で近似する場合、 の式に従うことが知られている。但し、 Ｅr(t)：時間ｔにおける緩和弾性率 σ(t)：時間ｔにおけるアダプタの応力 ε：歪９．５％（＝０．０９５） なお、τは第４図（ａ）に示すマクスウエル模型におけ
るバネＳの弾性率Ｅと、ダッシュポットＰの粘度ηの比
（η／Ｅ）で緩和時間と称する。
axwell)模型で近似する場合、 の式に従うことが知られている。但し、 Ｅr(t)：時間ｔにおける緩和弾性率 σ(t)：時間ｔにおけるアダプタの応力 ε：歪９．５％（＝０．０９５） なお、τは第４図（ａ）に示すマクスウエル模型におけ
るバネＳの弾性率Ｅと、ダッシュポットＰの粘度ηの比
（η／Ｅ）で緩和時間と称する。
したがって、緩和のし易さは、τの大・小により表示す
ることができ、τが大であればＥr(t)の時間変化が小と
なり、緩和しにくいということになる。
ることができ、τが大であればＥr(t)の時間変化が小と
なり、緩和しにくいということになる。
(2)この緩和時間τは第(1)式で示されており、両辺の自
然対数をとると、 したがって、第４図（ｂ）に示すように横軸に時間、縦
軸にｌｎＥr(t)をとってグラフを書くと ｔ＝Ｏで ｌnＥr(t)＝０で を結ぶ直線が得られ、その傾きが であるから、緩和時間τを求めることができる。
然対数をとると、 したがって、第４図（ｂ）に示すように横軸に時間、縦
軸にｌｎＥr(t)をとってグラフを書くと ｔ＝Ｏで ｌnＥr(t)＝０で を結ぶ直線が得られ、その傾きが であるから、緩和時間τを求めることができる。
前記のサンプルでτのデータを求めたところ、サンプル
Ａでτ＝７３秒，以下、Ｂ＝１０５，Ｃ＝１８０，Ｄ＝
１８９，Ｅ＝４６７，Ｆ＝１０６０秒であった。
Ａでτ＝７３秒，以下、Ｂ＝１０５，Ｃ＝１８０，Ｄ＝
１８９，Ｅ＝４６７，Ｆ＝１０６０秒であった。
(3)次に、クリープ特性 の求め方について述べる。
前記した応力緩和試験の結果から、クリープ試験のデー
タを得る場合、「Maxwell模型によるクリープ特性の近
似」では、 と近似される。
タを得る場合、「Maxwell模型によるクリープ特性の近
似」では、 と近似される。
ここで、εｏ：クリープ試験における初期歪 εｔ：時間ｔ後のクリープ歪 σｏ：応力緩和試験の初期応力 σｔ：時間ｔ後の応力 である。
なお、Maxwell模型による緩和弾性率の測定およびクリ
ープへの近似換算は、Ｌ．Ｅ．Nielsen著、小野木重治
訳「高分子と複合材料の力学的性質」ｐ４４〜４５の
記載に従った。
ープへの近似換算は、Ｌ．Ｅ．Nielsen著、小野木重治
訳「高分子と複合材料の力学的性質」ｐ４４〜４５の
記載に従った。
緩和時間τは前記第(1)式の σ(t)＝σ(o)・ｅ-t１ から求められているから、時間ｔとε(t)／ε(o)の関
係、すなわち、各サンプルのクリープ特性を近似的にグ
ラフ化することができる。
係、すなわち、各サンプルのクリープ特性を近似的にグ
ラフ化することができる。
第５図は前記各サンプル〔Ａ〕〜〔Ｆ〕のクリープ特性
を係る手法でグラフ化したものである。
を係る手法でグラフ化したものである。
本発明の海底光ケーブルは前述したような特性の各種サ
ンプル〔Ａ〕〜〔Ｆ〕をコンパウンドとして海底光ケー
ブルに充填して、次に示すような実験を行った。
ンプル〔Ａ〕〜〔Ｆ〕をコンパウンドとして海底光ケー
ブルに充填して、次に示すような実験を行った。
［実験Ｉ］ 第６図に示すように各種のサンプル〔Ａ〕〜〔Ｆ〕を充
填したケーブル１０ｍの試料１０の一端をケーブル金属
キャップ２０によって封塞し、水圧管３０の中に収容し
たのち、ケーブルの他端から２０気圧の水圧を印加し、
一定時間（４０分）後に試料を取り出して解体し、走水
長を調べた。その結果、下記第２表に示すようにサンプ
ル〔Ａ〕〔Ｆ〕の場合は金属キャップ２まで、つまり、
１０ｍ以上に走水長が確認されたが、サンプル〔Ｂ〕
〔Ｃ〕〔Ｄ〕〔Ｅ〕は１０ｍ未満であった。
填したケーブル１０ｍの試料１０の一端をケーブル金属
キャップ２０によって封塞し、水圧管３０の中に収容し
たのち、ケーブルの他端から２０気圧の水圧を印加し、
一定時間（４０分）後に試料を取り出して解体し、走水
長を調べた。その結果、下記第２表に示すようにサンプ
ル〔Ａ〕〔Ｆ〕の場合は金属キャップ２まで、つまり、
１０ｍ以上に走水長が確認されたが、サンプル〔Ｂ〕
〔Ｃ〕〔Ｄ〕〔Ｅ〕は１０ｍ未満であった。
［実験II］ 第７図に示すように、水圧管３０内に各種サンプルをコ
ンパウンドとして充填した試料１０のケーブル１００ｍ
を沈め、片側から約５５０気圧の水圧を印加し、他端か
ら走水が確認されるまでの時間を測定した。その結果、
サンプル〔Ｂ〕〔Ｃ〕〔Ｅ〕のコンパウンドを充填した
ものはそれぞれ、約４時間，１７時間以上，約３時間で
あった。
ンパウンドとして充填した試料１０のケーブル１００ｍ
を沈め、片側から約５５０気圧の水圧を印加し、他端か
ら走水が確認されるまでの時間を測定した。その結果、
サンプル〔Ｂ〕〔Ｃ〕〔Ｅ〕のコンパウンドを充填した
ものはそれぞれ、約４時間，１７時間以上，約３時間で
あった。
ところで、現在、国際的に海底光ケーブルの水走り防止
特性は上記［実験II］の方法では３．５時間とされてお
り、サンプル〔Ｂ〕〔Ｃ〕〔Ｅ〕のコンパウンドおよび
［実験Ｉ］の結果から類推してコンパウンド〔Ｄ〕も走
水防止に充分な性能を有するものであると言える。
特性は上記［実験II］の方法では３．５時間とされてお
り、サンプル〔Ｂ〕〔Ｃ〕〔Ｅ〕のコンパウンドおよび
［実験Ｉ］の結果から類推してコンパウンド〔Ｄ〕も走
水防止に充分な性能を有するものであると言える。
なお、サンプル〔Ａ〕と〔Ｆ〕については、［実験Ｉ］
の結果および［実験II］の〔Ｅ〕の結果を考慮すると、
［実験II］によらなくても［実験Ｉ］の結果だけで、走
水防止には不適当と判断される。
の結果および［実験II］の〔Ｅ〕の結果を考慮すると、
［実験II］によらなくても［実験Ｉ］の結果だけで、走
水防止には不適当と判断される。
さらに、サンプル〔Ｅ〕も上記実験〔II〕の結果及び第
５図の特性から見て信頼性を考慮すると十分な特性とい
えない。
５図の特性から見て信頼性を考慮すると十分な特性とい
えない。
以上の各種サンプルの機械特性，および実験データから
考察すると、引張破断強度は０．６８〜２．０８kg／cm
2，破断伸びは５２０〜６４０％の範囲にあり、クリー
プ特性（ε(t)／ε(o)）比は時間６０秒に対して約１．
５〜２．２であって、かつ圧縮弾性率２６kg／cm2以下
となっているサンプル〔Ｃ〕〔Ｄ〕〔Ｂ〕は走水の防止
効果として充分なものが期待でき、本発明の実施例とす
ることができる。
考察すると、引張破断強度は０．６８〜２．０８kg／cm
2，破断伸びは５２０〜６４０％の範囲にあり、クリー
プ特性（ε(t)／ε(o)）比は時間６０秒に対して約１．
５〜２．２であって、かつ圧縮弾性率２６kg／cm2以下
となっているサンプル〔Ｃ〕〔Ｄ〕〔Ｂ〕は走水の防止
効果として充分なものが期待でき、本発明の実施例とす
ることができる。
さらに、光ファイバユニット外被を構成している樹脂の
圧縮弾性率が通常６０〜８０kg／cm2であることを考え
ると、コンパウンド自身の圧縮弾性率が５０kg／cm2以
下であることが、ケーブル化後の機械特性上望ましく、
この点からもサンプル〔Ｆ〕のコンパンドは実用上問題
がある。（サンプル〔Ｆ〕の圧縮弾性率は約６５kg／cm
2である） また、ちなみに、上記サンプル〔Ｃ〕〔Ｄ〕〔Ｂ〕の２
液混合タイプのコンパウンドの粘度はいずれも初期粘度
４０００〜１５０００CPS、硬化時間１０〜１００時間
とすることができ、従来のケーブルの製造工程において
十分な充填が行われる特性である。
圧縮弾性率が通常６０〜８０kg／cm2であることを考え
ると、コンパウンド自身の圧縮弾性率が５０kg／cm2以
下であることが、ケーブル化後の機械特性上望ましく、
この点からもサンプル〔Ｆ〕のコンパンドは実用上問題
がある。（サンプル〔Ｆ〕の圧縮弾性率は約６５kg／cm
2である） また、ちなみに、上記サンプル〔Ｃ〕〔Ｄ〕〔Ｂ〕の２
液混合タイプのコンパウンドの粘度はいずれも初期粘度
４０００〜１５０００CPS、硬化時間１０〜１００時間
とすることができ、従来のケーブルの製造工程において
十分な充填が行われる特性である。
以上説明したように、本発明の海底光ケーブルは、水走
りのメカニズムを理論的な考察と、実験によって確認
し、適切な範囲のクリープ特性を有するコンパウンドを
海底光ケーブルの空隙部分に充填するように構成したの
で、障害時に水圧によってケーブル内に発生する走水を
実用上ある許容値以下に抑止することができるという効
果があり、海底光ケーブルの信頼性を向上することによ
って経済的に大きな実益を期待することができるもので
ある。
りのメカニズムを理論的な考察と、実験によって確認
し、適切な範囲のクリープ特性を有するコンパウンドを
海底光ケーブルの空隙部分に充填するように構成したの
で、障害時に水圧によってケーブル内に発生する走水を
実用上ある許容値以下に抑止することができるという効
果があり、海底光ケーブルの信頼性を向上することによ
って経済的に大きな実益を期待することができるもので
ある。
第１図は海底光ケーブルの構造を示す断面図、第２図
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は水走りのメカニズム
の説明図、第３図は各種サンプル〔Ａ〕〜〔Ｆ〕の引張
り強度試験のデータ図、第４図（ａ），（ｂ）はクリー
プ特性データを作る説明図とグラフ、第５図は各種サン
プル〔Ａ〕〜〔Ｆ〕のクリープ特性を示すグラフ、第６
図，第７図は水走りの実験の概要図である。 図中、１は光ファイバユニット、２は金属耐圧層、３は
抗張力体、４は金属チューブ、５は絶縁層、Ｅはコンパ
ウンドが充填される空隙部分を示す。
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は水走りのメカニズム
の説明図、第３図は各種サンプル〔Ａ〕〜〔Ｆ〕の引張
り強度試験のデータ図、第４図（ａ），（ｂ）はクリー
プ特性データを作る説明図とグラフ、第５図は各種サン
プル〔Ａ〕〜〔Ｆ〕のクリープ特性を示すグラフ、第６
図，第７図は水走りの実験の概要図である。 図中、１は光ファイバユニット、２は金属耐圧層、３は
抗張力体、４は金属チューブ、５は絶縁層、Ｅはコンパ
ウンドが充填される空隙部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舟木 靖 東京都渋谷区道玄坂１丁目16番10号 日本 大洋海底電線株式会社内 (72)発明者 望月 研一 東京都渋谷区道玄坂１丁目16番10号 日本 大洋海底電線株式会社内 (72)発明者 菅 禎徳 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内 (72)発明者 田中 栄司 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭51−121342（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−60639（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−29114（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】引張破断強度０．６８〜２．０８kg／c
m2，破断伸び５２０〜６４０％の範囲内にあって、応力
緩和試験より計算で求めたクリープ特性（εｔ／εｏ）
が測定時間６０秒に対して１．５〜２．２であり、か
つ、圧縮弾性率が２６kg／cm2以下の範囲内にあるよう
な特性を有する２液混合硬化タイプのポリウレタン系樹
脂を光ファイバユニット周辺の空隙部分，およびケーブ
ル抗張力体周辺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 (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60180495A JPH0629889B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 海底光ケーブル |
| US06/810,256 US4726649A (en) | 1985-08-19 | 1985-12-18 | Optical fiber cable |
| GB8531744A GB2179469B (en) | 1985-08-19 | 1985-12-24 | Undersea optical fibre cable filled with cured polyurethane resin. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60180495A JPH0629889B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 海底光ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240406A JPS6240406A (ja) | 1987-02-21 |
| JPH0629889B2 true JPH0629889B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=16084238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60180495A Expired - Lifetime JPH0629889B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 海底光ケーブル |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4726649A (ja) |
| JP (1) | JPH0629889B2 (ja) |
| GB (1) | GB2179469B (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0224598B1 (en) * | 1985-06-14 | 1992-08-12 | Ocean Cable Co. Ltd. | Pressure-tight layer in submarine optical cable and method of manufacturing same |
| GB2204711B (en) * | 1987-05-14 | 1991-03-06 | Stc Plc | Filled optical fibre cables. |
| GB2267909A (en) * | 1992-06-05 | 1993-12-22 | Secr Defence | Durable adhesive bonding underwater to cathodically protected systems. |
| FR2706218B1 (fr) * | 1993-06-08 | 1995-07-21 | Silec Liaisons Elec | Câble à conducteurs fins, notamment des fibres optiques, et procédé et dispositif de réalisation d'un câble à conducteurs fins. |
| JP3583221B2 (ja) * | 1996-02-15 | 2004-11-04 | 三洋化成工業株式会社 | ケーブル用充填材料 |
| EP1121693B1 (en) * | 1998-10-07 | 2010-12-08 | Prysmian S.p.A. | Water-resistant cable |
| WO2000022022A1 (en) * | 1998-10-15 | 2000-04-20 | Dsm N.V. | Photo curable resin composition for tension members |
| WO2002054131A1 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Pirelli S.P.A. | Submarine optical cable with water-blocking filling composition |
| US6707973B2 (en) * | 2001-11-02 | 2004-03-16 | Alcatel | Buffer tube design for easy and reliable access in mid-span |
| US7639915B2 (en) * | 2007-06-28 | 2009-12-29 | Draka Comteq B.V. | Optical fiber cable having a deformable coupling element |
| US7646952B2 (en) | 2007-06-28 | 2010-01-12 | Draka Comteq B.V. | Optical fiber cable having raised coupling supports |
| JP2009244715A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Occ Corp | 海底光ケーブル |
| JP7318512B2 (ja) * | 2019-01-30 | 2023-08-01 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 絶縁電線およびワイヤーハーネス |
| CN113424276B (zh) * | 2019-01-30 | 2023-01-06 | 株式会社自动网络技术研究所 | 绝缘电线、线束、绝缘电线的制造方法 |
| JP7226455B2 (ja) * | 2019-01-30 | 2023-02-21 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 絶縁電線およびワイヤーハーネス |
| DE112020000594T5 (de) | 2019-01-30 | 2021-12-23 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Isolierter elektrischer Draht und Verkabelung |
| WO2020241696A1 (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバテープ心線、光ファイバケーブルおよび光ファイバテープ心線の製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4829114A (ja) * | 1971-08-19 | 1973-04-18 | ||
| JPS51121342A (en) * | 1975-04-16 | 1976-10-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical fiber cable |
| DE2551211B2 (de) * | 1975-11-12 | 1977-12-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Optisches kabel mit mehrschichtigem kunststoffmantel |
| EP0010576B1 (de) * | 1978-10-30 | 1983-10-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Füllmasse auf Polyurethan-Basis zur Längsabdichtung elektrischer oder optischer Nachrichtenkabel oder Kabelverbindungen und mit dieser Füllmasse versehene Verbindungsstücke und Kabel |
| US4684213A (en) * | 1983-05-24 | 1987-08-04 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation | Submarine optical fiber cable with dam means |
-
1985
- 1985-08-19 JP JP60180495A patent/JPH0629889B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-18 US US06/810,256 patent/US4726649A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-24 GB GB8531744A patent/GB2179469B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4726649A (en) | 1988-02-23 |
| JPS6240406A (ja) | 1987-02-21 |
| GB2179469A (en) | 1987-03-04 |
| GB2179469B (en) | 1989-08-02 |
| GB8531744D0 (en) | 1986-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |