JPH1067913A - 光ファイバケーブル充填用組成物 - Google Patents

光ファイバケーブル充填用組成物

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JPH1067913A
JPH1067913A JP9144212A JP14421297A JPH1067913A JP H1067913 A JPH1067913 A JP H1067913A JP 9144212 A JP9144212 A JP 9144212A JP 14421297 A JP14421297 A JP 14421297A JP H1067913 A JPH1067913 A JP H1067913A
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viscosity
cable
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styrene
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JP9144212A
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Michael Costello
マイケル・コステロ
Anna Debska-Chwaja
アンナ・デブスカ−チュワジャ
Alan Eckard
アラン・エッカード
William Thalman
ウィリアム・サルマン
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Original Assignee
Witco Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバケーブル充填用として優れた特性
を有し、かつ無機ゲル化剤を含まない充填材料を提供す
る。 【解決手段】 ジャケットを具備する光ファイバケーブ
ルのボイドに充填するのに有用な疎水性組成物。この組
成物は、約８５から９５重量部の鉱油、５から１５重量
部の、スチレン：（エチレン／プロピレン）の比が３
７．５：６２．５から２７．５：７２．５であり、０．
９０から０．９５の比重を持つスチレン−（エチレン／
プロピレン）ジブロックコポリマー；任意に光酸化防止
剤、及び任意に金属不活性化剤からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ケーブルの信号伝
達部材を製造、架設及び使用中の損傷から保護する新規
な化合物を組み込んだ光ファイバケーブルに関する。よ
り詳細には、本発明は、光ファイバーケーブルにここで
述べる望ましい保護特性を付与する新規な化合物に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、光ファイバーケーブルでは、複数の光ファイバー
（通常は約１００本）が、しばしば「緩衝チューブ」と
呼ばれる押出成型されたプラスチックチューブ内に挿通
される。これらのユニットの複数、通常は約６〜５０
が、共通の押出成型されたチューブ状のシースに挿通さ
れる。製造を最もコンパクトにしても、通常は緩衝チュ
ーブ内の光ファイバー間にボイドが存在する。本発明
は、特に緩衝チューブ内のボイドに充填することのでき
る充填用化合物に関する。
【０００３】光ファイバーケーブルは、製造、架設、及
び使用中に種々の応力及び衝撃を受け、それらの中に
は、ケーブル内の信号伝達コンダクターに損傷を与える
危険をもたらすものもある。そのような危険は、コンダ
クターの伸張または圧縮；ジャケットに対する１以上の
コンダクターの圧縮；コンダクターの一部または全部の
破断；及びジャケットのひび割れまたは穿孔による水の
透過及びコンダクターの機能低下を含んでいる。
【０００４】従って、ケーブル内に充填材料を導入し、
コンダクター間及び緩衝チューブ内面とコンダクターの
間のボイドを充填することが提案されている。このよう
な充填材料は、コンダクターの物理的転置や損傷に抗し
て望ましい保護を与える一方、ケーブルの製造、架設、
及びしようにおいて従来から用いられている方法で使用
できるように十分な可撓性を保持していなければならな
い。そのような充填材料は、ジャケット内に水が透過し
たときに、水の侵入に対しても保護しなければならな
い。
【０００５】完全に満足できるケーブル充填組成物の特
定は簡単ではない。特に、そのような組成物は、製造に
おいてケーブル内に容易に供給できるように十分な流動
性を有するとともに、特に製造及び架設の間に施される
方法においてケーブルを巻いたり曲げたりできるように
十分な可撓性を具備していなければならない。充填用組
成物は、ケーブルの切断面、または緩衝チューブに穿孔
やひび割れがあるときそこから流出するほどの流動性を
有していてはならない。さらに、充填組成物は、通常は
材料の混合物であるので、この充填組成物は、ケーブル
が受ける可能性のある広い範囲の物理的変化や環境条件
に曝されても、成分同士が互いに分離する傾向に抗する
のが極めて望ましい。
【０００６】既に開示されているケーブル充填システム
の例は、湿式(fumed)シリカ等のコロイド状ゲル化剤
と、所定量のスチレン−ゴムまたはスチレン−ゴム−ス
チレンのブロックコポリマー等のコポリマーとを含有し
ている。例は、米国特許第4,971,419号、第5,285,513
号、及び第5,358,664号公報に開示され、前記最後の公
報には、アルミニウム錯体石鹸を含有する組成物が記載
されている。ここに述べる望ましい特性について、現存
する充填組成物より優れた特性を有し、光ファイバーケ
ーブルにおいて有用な満足のゆく充填組成物を特定でき
るようにすることが望まれている。また、そのような充
填組成物は、上記の特許に記載されたような独特な無機
ゲル化剤を必要としないのが有用である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、光ファイバコ
ンダクター間のボイドを実質的に充填する充填材料であ
って、 （ａ）８５から９５重量部の、（ａ１）４５から５０重
量％がナフテン類、残りがパラフィンであって、４０℃
で１９から６６センチストークスの粘度、１００℃で
３．５から７．５センチストークスの粘度、４０から６
０の粘度指数、１５．６℃で０．８７から０．９０の比
重、−４５゜Ｆから−２５゜Ｆの流動点、及び３１０か
ら４００の平均分子量を持つナフテン性鉱油、及び、
（ａ２）４０℃で１５から４００センチストークスの粘
度、１００℃で１から４０センチストークスの粘度、１
２０から１６０の粘度指数、１５．６℃で０．７９から
０．８４の比重、−１００゜Ｆから−５０゜Ｆの流動点
を持つポリ−α−オレフィン及びそれらの混合物からな
る群から選択されるオイル； （ｂ）５から１５重量部の、スチレン−（エチレン／プ
ロピレン）ジブロックコポリマーであって、スチレン：
（エチレン／プロピレン）の比が３７．５：６２．５か
ら２７．５：７２．５であり、ショアＡ硬さが７０から
７５であり、比重が約０．９０から０．９５であるコポ
リマー； （ｃ）２重量部未満で存在してもよい光酸化防止剤；及
び （ｄ）０．１重量部未満で存在してもよい光金属不活性
化剤から実質的になる充填材料として有用な組成物に関
する。
【０００８】また、本発明は、コンダクター及びジャケ
ット間にボイドを残したままジャケット内に挿通された
複数のコンダクターを具備するケーブルであって、前記
充填材料が前記ボイドを実質的に充填するように存在す
るケーブルにも関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】ここに詳細に述べる充填組成物以
外のケーブルの部材は、光ファイバー工業で従来から用
いられている全ての部材が含まれる。一般的に言えば、
ケーブルは、複数本の信号伝達ファイバーであって緩衝
チューブに挿通されたものを具備し、前記緩衝チューブ
は、好ましくは熱可塑性ポリマーからなり、好ましくは
一体化されて縫い目の無い構造である。このような緩衝
チューブを連続的に押出成型すると同時に、所定の光フ
ァイバコンダクター及び充填組成物を緩衝チューブ内に
配設する手段は、この分野で良く知られている。
【００１０】コンダクター自身は、複数の長尺のフィラ
メントからなり、その各々はシングルファイバーであっ
てもよく、あるいは、複数のコンダクターが接合され
た、または、ケーブル内部に配設された専用のジャケッ
トに挿通されたサブユニットからなってもよい。
【００１１】本発明の充填組成物は、多くの満足すべき
特性を示すが、その特性は下記のものを含む。 ・−４０℃から８０℃の温度範囲に渡って、可撓性及び
均質性を発揮かつ保持すること； ・同様の温度範囲において離液（オイル成分の浸出）が
無いこと。ケーブルが製造及び取り扱われるときにかか
る応力下で、撓みかつ回復すること； ・熱的に安定かつ酸化に対して安定であること； ・水によって悪影響を受けず、ケーブル内への水の侵入
を防止すること； ・緩衝チューブ及びケーブル部材の材料と相容性である
こと； ・経済的かつ安全であり、この分野で用いられる現存の
装置に対して相容性であること。
【００１２】本発明の充填材料の一つの成分はオイルで
ある。このオイルは、充填材料の８５−９５重量部に相
当する量で存在するのが好ましい。このオイルは以下の
特徴を有する。
【００１３】好ましいオイルは、ナフテン性(naphtheni
c)オイルである。これらは、商業的に認められたタイプ
の製品では、通常は、４５−５０重量％のナフテン類を
含み、残りがパラフィンである。一般的に、本発明で有
用なナフテン性鉱油は、下記の表１に挙げたような特性
を有する。
【００１４】
【表１】
【００１５】ナフテン性鉱油の好ましい例は、Witco Co
rp.社から、"LP 100"、"LP 150"、"LP 200"、"LP25
0"、"LP300"、及び、"LP350"として市販されているもの
を含む。本発明で有用な他の好ましいオイルは、下記の
表２に挙げた範囲の特性を有するポリ−（α−オレフィ
ン）である。
【００１６】
【表２】
【００１７】ここで用いる「ポリ−α−オレフィン」な
る用語は、アルケン、及び、エチレン、プロピレン、ブ
テン、１−デセン、１−ドデセン等を含むアルケン混合
物のポリマーまたはコポリマーを意味する。また、部分
的に水素添加されたようなポリマーも含む。
【００１８】上記の基準を満たす多くのポリ−α−オレ
フィンが市販されている。それらの中で、"Synfluid PA
O" (Chevron)として知られる製品、特に、２ｃＳｔ、４
ｃＳｔ、６ｃＳｔ、及び８ｃＳｔグレードとして知られ
るものがある。その他には、Mobil社から"SHF"の商標を
付して市販されている、"SHF-61"、低粘度水素添加ポリ
−α−オレフィン、"SHF-62"、"SHF-82"、"SHF-401"、"
SHF-1001"を含む。
【００１９】また本発明の充填材料は、５から１５重量
部の（スチレン）−（エチレン／プロピレン）ジブロッ
クコポリマーを含有する。好ましいジブロックコポリマ
ーは、（エチレン／プロピレン）ゴムに対するスチレン
のモル比が約３７．５：６２．５から約２７．５：７
２．５の範囲内である。また、好ましいジブロックコポ
リマーは、約０．９０から０．９２５の比重、及び、７
０から７５のショアあ硬さを示す。
【００２０】これらの特性を示し、本発明で有用な好ま
しいコポリマーは、Shell ChemicalCompany社から "KRA
TON 1701"なる商品名で市販されているスチレン−（エ
チレン／プロピレン）ブロックコポリマーであり、過疎
化されておらず、スチレン：（エチレン／プロピレン）
比が約３７：６３、ショアＡ硬さが７２、比重が約０．
９２、そして、（ＡＳＴＭ試験Ｄー４１２によって決定
した）破断強度が３００ｐｓｉである。
【００２１】他の好ましいコポリマーは、Shell社から"
KRATON G1702" の商品名で市販されている。これは、ス
チレン−（エチレン／プロピレン）ブロックコポリマー
であり、可塑化されておらず、スチレン：（エチレン／
プロピレン）比が約２８：７２、ショアＡ硬さが７５、
比重が約０．９１、そして、破断強度が３００ｐｓｉ
（ＡＳＴＭ Ｄー４１２）である。
【００２２】充填材料は、ゲル化成分や「浸出防止」成
分をさらに含む必要がない一方、光ファイバーケーブル
に課される環境において極めて満足のゆく特性を与え
る。しかし、必要に応じて、湿式シリカなどの他のゲル
化剤を任意に含有してもよい。また、１以上の酸化防止
剤を任意に含有しても良く、さらに、１以上の金属不活
性化剤を含有させてもよい。酸化防止成分は、もし存在
するならば、少量かつ有効量で含まれ、通常は約２重量
部未満程度である。好ましい酸化防止剤の例は、フェノ
ールをベースとする、及び、亜リン酸塩をベースとする
酸化防止剤である。ポリマー製剤は豊富な例があり、こ
の分野において良く知られている。特別な例として、"I
rganox 1010"、"Irganox 1076"、"Irganox 1035" (Ciba
-Geigy社)、及び、"Mark 2112"、"Mark 1500"、"Mark 5
014" (Witco社)が挙げられる。
【００２３】金属不活性化剤(metal deactivator)は、
存在する場合には、少量かつ有効量で用いられ、通常は
充填材料の約０．１重量部未満程度含まれる。好ましい
金属不活性化剤の例は、"Reomel 39 LF" 及び、この分
野で知られた他の商業的に入手可能な製品を含む。
【００２４】本発明の充填材料は、所定量の鉱油及びジ
ブロックコポリマーと、必要に応じて酸化防止剤及び／
または金属不活性化剤を混合し、それらが均一な液とな
るまで撹拌することにより容易に調製できる。所望の完
全に均一な組成物の形成を助けるために、必要ならば、
温和な加熱を施してもよい。好ましい方法にあっては、
上記成分は、２５℃において低剪断力下で混合する。こ
の混合物は、次いで、ポリマーがオイルに完全に溶解す
るまで１２０−１３０℃に加熱する。その後、混合物
は、真空下で２５℃まで冷却し、取り込まれた気泡を取
り除く。
【００２５】次に、得られた組成物は、緩衝チューブ内
に、好ましくはケーブルが製造されている時点で注入さ
れるが、これらの手法は全てこの分野において周知であ
る。
【００２６】本発明の利点及び優れた特徴は、以下の実
施例において更に詳細に説明される。これらの実施例
は、例示を目的として含まれ、本発明と見なされる範囲
を限定するものではない。
【００２７】
【実施例】オイル及びスチレン−（エチレン／プロピレ
ン）ジブロックコポリマー（"Kraton G1701"）を、ミキ
サー中で数時間、１３０℃で混合して製剤を作製した。
次いで、サンプルを冷却し、中程度の速度で遠心分離し
て取り込まれた気泡を除去した。
【００２８】得られたゲルのチキソトロピー特性を、
（２３±１℃及び湿度５０±５％を推奨している）ＡＳ
ＴＭ Ｄ１８２４に従って、＃７スピンドルを具備する
粘度計（Brookfield Model RVF Viscometer）を用い
て、２２℃、湿度５５％で測定した。各サンプルは、４
種の異なる回転（２、４、１０、及び２０ｒｐｍ、各々
０．１、０．０５、０．０２及び０．０１ｓｅｃ-1に相
当する）で２分間剪断した。サンプルの取り扱い特性を
評価するために、見かけの粘度を測定し、以下の基準を
計算した。ずり増粘指数、チキソトロピー度、チキソト
ロピー指数。下記で定義されるこれらの基準は、ＡＳＴ
Ｍ２１９６によって、一つの変形例として推奨されてい
る。見かけの粘度は、ずり増粘指数の評価は、典型的な
方法では２及び２０ｒｐｍの速度の組み合わせに特定さ
れるが、２及び１０ｒｐｍでのなされたことを考慮して
測定した。
【００２９】ＡＳＴＭ Ｄ２１９６によって定義される
ように、ずり増粘指数は、２ｒｐｍの粘度から１０ｒｐ
ｍでの粘度の間の比率である。チキソトロピー度は、２
ｒｐｍにおける、速度下降に対する速度上昇の粘度の比
率である。チキソトロピー指数は、２ｒｐｍにおける、
３０分放置したときの、放置前に対する粘度の比率であ
る。
【００３０】揮発性試験は、８０℃で行われ、４８時間
エージングした。揮発性は、エージング前後の充填化合
物の重量損失を比較することによって測定した。オイル
分離試験は、ＦＥＤ７９１に従って、８０℃で４８時間
行った。コーン透過値は、１５０グラムの荷重を用い
て、ＡＳＴＭ Ｄ９３７によって決定した。使用したオ
イルを表３に示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】オイルＡ及びＢは、ナフテン性鉱油であ
り、各々、"LP 100"及び"LP 200"(Witco社)の名称で市
販されている。オイルＣ、Ｄ、Ｅ及びＦは、市販のポリ
−α−オレフィンである。
【００３３】表４及び表５は、各サンプルについての、
オイル、存在するジブロックコポリマーのゲル化剤、及
び得られたゲルの物理的特性の特定を示す。全ての場合
に、ゲルは、ケーブル充填剤として極めて満足できる特
性を示した。
【００３４】
【表４】
【００３５】
【表５】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 51:06） (Ｃ０８Ｌ 23/00 51:06） (72)発明者 アンナ・デブスカ−チュワジャ アメリカ合衆国・ニュー・ヨーク・ 10901・サファーン・イー・マルトビー・ アヴェニュ・76 (72)発明者 アラン・エッカード アメリカ合衆国・ニュー・ヨーク・ 10918・チェスター・ハイ・ストリート・ 19−21 (72)発明者 ウィリアム・サルマン アメリカ合衆国・ニュー・ジャージー・ 07834・デンヴィル・サミット・ドライ ヴ・70

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ファイバコンダクター間のボイドを実
    質的に充填する充填材料であって、 （ａ）８５から９５重量部の、（ａ１）４５から５０重
    量％がナフテン類、残りがパラフィンであって、４０℃
    で１９から６６センチストークスの粘度、１００℃で
    ３．５から７．５センチストークスの粘度、４０から６
    ０の粘度指数、１５．６℃で０．８７から０．９０の比
    重、−４５゜Ｆから−２５゜Ｆの流動点、及び３１０か
    ら４００の平均分子量を持つナフテン性鉱油、及び、
    （ａ２）４０℃で１５から４００センチストークスの粘
    度、１００℃で１から４０センチストークスの粘度、１
    ２０から１６０の粘度指数、１５．６℃で０．７９から
    ０．８４の比重、−１００゜Ｆから−５０゜Ｆの流動点
    を持つポリ−α−オレフィン及びこれらの混合物からな
    る群から選択されるオイル； （ｂ）５から１５重量部の、スチレン−（エチレン／プ
    ロピレン）ジブロックコポリマーであって、スチレン：
    （エチレン／プロピレン）の比が３７．５：６２．５か
    ら２７．５：７２．５であり、ショアＡ硬さが７０から
    ７５であり比重が約０．９０から０．９５であるコポリ
    マー； （ｃ）２重量部未満で存在してもよい光酸化防止剤；及
    び （ｄ）０．１重量部未満で存在してもよい光金属不活性
    化剤から実質的になる充填材料として有用な組成物。
  2. 【請求項２】 コンダクター及びジャケット間にボイド
    を残したままジャケット内に挿通された複数のコンダク
    ター、及び、前記ボイドを実質的に充填する請求項１記
    載の組成物からなるケーブル。
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