JPS5936722B2 - オプチカルケ−ブル - Google Patents

オプチカルケ−ブル

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JPS5936722B2
JPS5936722B2 JP51089262A JP8926276A JPS5936722B2 JP S5936722 B2 JPS5936722 B2 JP S5936722B2 JP 51089262 A JP51089262 A JP 51089262A JP 8926276 A JP8926276 A JP 8926276A JP S5936722 B2 JPS5936722 B2 JP S5936722B2
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coating
resin
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silicone rubber
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Publication of JPS5936722B2 publication Critical patent/JPS5936722B2/ja
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    • B29C37/00Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/005Compensating volume or shape change during moulding, in general
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
    • G02B6/4429Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
    • G02B6/443Protective covering
    • G02B6/4432Protective covering with fibre reinforcements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4479Manufacturing methods of optical cables
    • G02B6/4486Protective covering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2083/00Use of polymers having silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only, in the main chain, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • B29L2011/0075Light guides, optical cables

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維強化樹脂外装形オプチカルフアイバ、ケー
ブルに関する。
オプチカルフアイバの性能の中でも特に特異な点は光の
インパルスによつて多量の情報を迅速に伝達できるとい
うことである。
このような目的に使用するには、伝送及び受信地点また
は増幅地点間のフアイバの長さは連続的なものでなけれ
ばならないのでオプチカルフアイバは強化した上で使用
しなければならない。このオプチカルフアイバはまた摩
耗、破壊、激しい彎曲、引張荷重並びに圧縮荷重に対し
ても保護されていなければならない。発明者はオプチカ
ルフアイバ単繊維の周囲をグラスフアイバまたはその他
の強度のある繊維例えば樹脂マトリクス状のケブラ一(
KEVLAR)(デユボン社の商標名)のストランドで
包囲してより長い機能的なオプチカルフアイバ・ケーブ
ルを試作してみた。この場合、フアイバが破壊されるこ
とはなかつたが、光の伝達はできなかつた。この原因は
、繊維強化樹脂マトリクスが硬化中は収縮が不均一にな
るために内部応力が生じ、この応力によつてオプチカル
フアイバが歪むためであつた。本発明のオプチカルフア
イバ・ケーブルには、中心コアとして最低限一つのオプ
チカルフアイバが含まれており、この周囲は高い熱膨張
係数を有する室温で硬化可能な硬化済みシリコンラバ一
でできた概ね環状の被覆で包囲されている。
この被覆の厚さは少くとも約3ミル(7.6ミクロン)
必要で5ミル乃至10ミル(12.7乃至25.4ミク
ロン)あれば理想的である。現在の望ましいシリコンラ
バ一の熱膨張係数はASTMD−696で測定して約3
0×10−5インチ/インチ/℃であるが約20×10
″5乃至30×10−5インチ/インチ/℃あるいはそ
れ蚊上であつてもよい。特に望ましい材料はシヨア一A
硬さが約35の室温硬化可能シリコンラバ一である。硬
化されたシリコンラバ一被覆の周囲を包囲しているのは
繊維強化樹脂でできた外側シエルである。
この繊維強化樹脂製外側シエルはシリコンラバ一と接触
しているから、このシリコンラバ一によつて周囲温度が
通常の範囲内であればオプチカルフアイバに対して半径
方向の圧縮荷重を加えることがないようになつている。
この機能は硬化シリコンラバ一が熱膨張状態にある間に
樹脂が非流体状硬化をすることによつて果される。使用
される樹脂は適当な強さとかたさを有する熱可塑性樹)
脂でも良いが、より一般的には熱硬化性樹脂が使用され
る。
強化用には種々な繊維を使用することができる。望まし
い繊維としては、グラスフアイバ、高係数ケブラ一など
のような高強度有機繊維、アラミド繊維、カーボンメタ
ルフアイバ、及びホウ素繊維などがある。繊維の配置方
向は広範囲に亘るが、引張強さを最大にするには繊維を
ケーブルの中心軸に平行に配置するのが望ましい。更に
望ましい条件を挙げると、強化用繊維はオプチカルフア
イバの長さと少くとも同じ広がりを有するのが良い。本
発明のオプチカルフアイバ・ケーブルの製造工程には、
最初にオプチカルフアイバを所望の厚さまで硬化件シリ
コンラバ一で被覆し、次にこの被覆を硬化させることが
含まれている。
オプチカルフアイバにはこの被覆を行う前に下塗りを施
してもよく、あるいは被覆はフアイバに対して直接行つ
ても良い。具体的な例を挙げれば、一般的にはオプチカ
ルフアイバに対してはポリフツ化ビニリデン被覆あるい
はポリフルオロエチレン被覆が施されている。一旦エラ
ストマー被覆が硬化して熱膨張状態になつたら、強化用
繊維と結合用樹脂を付着させる。該結合樹脂は、被覆が
最終的に冷却しないうちに流体状硬化(Set)または
硬化(Cure)が可能であるから、オプチカルフアイ
バに生ずる応力は全て熱膨張状態の硬化したシリコンラ
バ一被覆によつて生じ且つこれによつて均一に分布され
る。冷却後、シリコンラバ一被覆は繊維強化樹脂のシエ
ルよりも一層収縮rるから、オプチカルフアイバ内の圧
縮荷重を殆んど全て取除き、そしてオプチカルフアイバ
を堅固な外側シエルの中心にクツシヨン式に配置する上
で助けとなる均一な半径方向引張荷重を誘発する可能性
を有している。ケーブル製造工程中は、オプチカルフア
イバ周囲の熱膨張状態のシリコイラバ一被覆は周囲の繊
維強化樹脂マトリクスがオプチカルフアイバに対して圧
縮力、歪曲力を加えないようにする働きをする。
更に、エラストマーとしてのシリコンラバ一は比較的柔
軟な性質を有していて諸圧力の吸収及び分散を行う働き
をする。このような機能がない場合には、これらの圧力
は、伸張しようとする即ち周囲の繊維強化マトリタスを
圧縮しようとする軸方向引張荷重が加わつている間中オ
プチカルフアイバに加えられる筈のものである。その上
、オプチカルフアイバを彎曲する必要のある最終目的に
適用した場合でも、シリコンラバー被覆によつて、光の
伝導に逆効果を与えたりあるいは遮光してしまう捩れが
防止される。本発明では、新規なオプチカルフアイバ・
ケーブルが提供されている。
明細書及び特許請求の範囲で外側シエルの樹脂について
用いられている「硬化(Set)」なる語は熱可塑性樹
脂を凝固して得られる非流体状態、または、例えば熱硬
化住樹脂の交差結合による場合のような固化、硬化(C
ure)を意味する。
用語「熱膨張状態」は、シリコンラバー被覆が熱膨張係
数に従つて膨張して周囲温度即ち通常使用温度時よりも
大きい厚さになつている状態を意味している。第1図に
ついて説明すると、.オプチカル・ケーブル10は図中
では単層繊維のオブチカルフアイバ・コア12から成る
が、通常はグループ化されたあるいは平行に離間した形
状のフアイバ束であつて各フアイバが少くともシリコン
ラバ一で被覆されているものを含むこともできる。
各コア12はオプチカルフアイバ14から成り、普通こ
のフアイバ14は製造業者が施す代表的な被覆加工物質
であつてフアイバを保護するために一般に不規則な形状
をしているポリフツ化ビニリデンまたはポリフルオロエ
チレンで被覆された保護被覆16が設けられている。保
護被覆がなされているものであれなされていないもので
あれ、オプチカルフアイバ14の周囲は厚さが少くとも
3ミル(約7.6ミクロン)、望ましくは5乃至10ミ
ル(約12.7乃至25.4ミクロン)の硬化されたシ
リコンラバー被覆(エラストマー被覆)18を配置して
ある。該硬化シリコンラバ一の熱膨張係数は高くAST
M−696で測定して20×IOH乃至30×IOHイ
ンチAンチ/℃あるいはそれ以上の範囲である。現時点
での望ましいシリコンラバ一のシヨア一A硬さ(ASM
D−785)は約35であり、また熱膨張係数は約30
×IOHインチ/インチ/℃である。エラストマー被覆
の周囲には樹脂22によつて結合された複数の連続した
強化用繊維20のマトリクスが配置されていて繊維強化
樹脂外側シエル24を形成している。
外側シエル24の内面が環状のシリコンラバー被覆18
と密着すると、該被覆18には熱膨張係数の高いシリコ
ンラバ一を使用しているため、製造過程中のオプチカル
フアイバ14に対して加わる半径方向の圧縮荷重はたと
え存在したとしても最小限に抑えられる。
圧縮力とは反対に、発生する可能住の多い力は、ケーブ
ル製作の際はシリコンラバー被覆18の収縮率がオプチ
カルフアイバ14または外側シエル24のそれよりも大
きいということからの当然の帰結として、半径方向の引
張力である。一般には、オプチカルフアイバ14ないし
その保護被覆16及びシエル24はシリコンラバー被覆
18とある程度結合状態にある。オプチカルフアイバ1
4自身に対する圧縮荷重は殆んどなく、また如何なる小
さな荷重もエラストマーとしてのシリコンラバー被覆1
8によつて吸収されてしまうから、オプチカルフアイバ
14はたとえ鋭く彎曲した場合でも歪むことはない。微
小なよじれさえ全くないから光の伝導は遮ぎられること
はない。要約すると、オプチカルフアイバ14は、堅固
な繊維強化外部シエル24と近接しているにもかかわら
ず、邪魔されることも圧縮されることもなく、従つて故
障なく光を伝導することができる。これはオプチカルフ
アイバ14の周囲を熱膨張係数の高いシリコンラバ一で
できたエラストマー緩衝被覆で包囲してあるためである
。外側シエル24の強化用繊維として使用される繊維は
広範囲に亘つており、例えば、グラスフアイバ、メタル
フアイバ、硼素フアイバ、黒鉛フアイバ、ケブラ一など
のような引張強さの高い有機繊維、アラミド繊維などが
ある。これらは、イー・アイデユボン・ド・ヌムール・
アンド・カンパニー(E−IeDuPOntdeNem
OurandCO.)などによつて製造並びに販売され
ている。強化用繊維20の各フアイバ・ストランドは単
層繊維であつても良く、あるいは、複数のフアイバから
成る細長いストランドであつても良い。これらは一般に
「外周部」(Ends)として知られている。強化用コ
アに使用される繊維の配置はオプチカルフアイバの中心
軸と概ね平行にするのが望ましいが、ケーブルの使用目
的に必要とされる性質に応じて該ケーブルの長さに沿つ
て交差渦巻や十字巻またはその他の巻き方であつても良
い。例えば、ケーブルが摩耗荷重及び圧縮荷重だけを支
えれば良い場合には、コアの周囲に強化用繊維を巻き付
ける方法としては交差渦巻形及びその他の方法を用いれ
ば良い。ケーブルが大きな引張応力を受ける場合には、
繊維同士を互いに且つオプチカルフアイバ・コアに概ね
平行に配置するのが望ましい。これによつて確実にこれ
らの繊維は初期荷重に耐えると同時にオプチカルフアイ
バに対して軸方向にも半径方向にも引張応力を与えるこ
となく初期荷重を最小限に抑えることができる。いろい
ろな力が生じたとしても、それらはシリコンラバ一被覆
によつて吸収されたり該被覆に沿つて均一に分布される
。既述のように、外側シエル24にはまた強化用繊維と
保護用シリコンラバ一とを結合する樹脂も含まれている
この外側シエル24内で使用される樹脂は、熱硬化性樹
脂が望ましいが、高温で非流体状硬化(Set)ないし
硬化(Cure)するものであれば熱可塑性樹脂でも熱
硬化性樹脂でも良い。これによつて、完成したケーブル
が通常曝される周囲温度範囲よりも高い温度でシリコン
ラバ一が熱膨張状態にある間は、外側シエル24の樹脂
は流動性を失う。強化用シエルの結合用樹脂として使用
できる熱硬化性重合体には、ビスフエノール゛ゞA2′
エピクロロヒドリン樹脂、フエノール・ホルムアルデヒ
ド樹脂、ジアリル・フタル樹脂、メラミン・ホルムアル
デヒド樹脂、フエノール・ホルムアルデヒド樹脂、フエ
ノール・フルフラール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステ
ル等を基準にした硬化件エボキシ樹脂が含まれるが、こ
れらは例証であつて樹脂の範囲を限定するものではない
この樹脂は、もちろん、外側コアの強化用に使われる繊
維を湿潤する能力並びに硬化時にはオプチカルフアイバ
周囲のシリコンラバ一被覆18の熱膨張係数よりも低い
熱膨張係数を有する外側シエル24を形成する能力を備
えたものでなければならない。前述のように、有益な熱
可塑性樹脂とは、シリコンラバ一被覆18が熱膨張状態
にある間は外側シエル24が硬化できるような比較的高
温度の軟化特性を有する樹脂のことである。
このような観点から考えて使用に適した熱可塑性樹脂と
しては、アクリロニトリル・スチレン・ブタジエン、ア
セタール・ホモポリマー及び共重合体、アクリリツクス
、アルキル樹脂、ブタジエン・スチレン、ナイロン、ポ
リスルフオン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ビニ
ール樹脂等を挙げることができる。熱硬化性樹脂と同じ
ように、樹脂と繊維並びに充填剤、着色剤等を含む外側
シエル24は硬化シリコンラバ一よりも熱膨張係数が低
くなければならない。
望ましくは、シリコンラバ一被覆18と外側シエル24
の熱膨張係数の比は約30:1乃至約3:1であるのが
良い。純粋に構造的に考えて、外側シエルは、これを構
成する際の材料の選択と使用方法のユニークさによつて
、摩耗抵抗、衝撃抵抗、破壊抵抗並びに引張強さを備え
たものになつている。
この構造によつてオプチカルフアイバが保護されている
が、またこのフアイバに直接施された硬化シリコンラバ
一被覆によつて、ケーブル製造工程中や使用中に他のも
のであつたら当然加わらざるを得ないであろうオプチカ
ルフアイバへの圧縮荷重を防止することができるように
なつている。ケーブル直径を出来るたけ小さくするため
には、オプチカルフアイバを包囲する強化用繊維及び樹
脂マトリクスのサイズを出来るだけコンパクトにするの
が当然望ましいことである。
通常は、製造工程中にオプチカルフアイバに諸圧力がか
かるが、これによつてオプチカルフアイバには小さいが
影響力のある且つ幾分ランダムで不規則な圧縮力が加え
られることになる。このようなわけで、オプチカルフア
イバが歪み、その結果、光の伝導を遮ぎつてしまわない
までも悪影響を与える可能性がある。つまり、ケーブル
製造に際して生ずるよじれは、小さいものであつても即
ち電気ケーブルの場合なら許容され得る程度であつても
オプチカルケーブルの性能にとつては致命的である。オ
プチカルフアイバの周囲に硬化シリコンラバ一の緩衝被
覆を使用してあるため、小直径・一定長のケーブルを連
続的に製造することが可能となつている。
該シリコンラバ一はケーブル製造中は熱膨張状態にある
が、強化用繊維及び樹脂マトリタスを施し樹脂が硬化し
たら、製品化したケーブルを冷却する。このシリコンラ
バ一はこれの外周部及びオプチカルフアイバよりも多く
収縮する。これによつてオプチカルフアイバに生ずる応
力を吸収するから、該オプチカルフアイバの透光性を低
下させることはない。ソ どちらかと言えば、収縮した場合にはシリコンラバー被
覆内には半径方向引張荷重が発生する可能住があるから
、これはオプチカルフアイバを外側シエル内により正確
に支持すると同時にまた使用中に生ずる荷重を補償する
緩衝体の働きもする。
例えば、引張荷重がかかると、外側シエルは圧縮しよう
とする。シリコンラバー被覆内に半径方向引張荷重が存
在する場合には、該荷重はオプチカルフアイバに荷重が
かかるのを防ぎその力は減衰する。該フアイバに対して
局部的に荷重が発生したとしても、これらはシリコンラ
バー被覆のエラストマー特性によつて吸収・分散される
から、オプチカルフアイバに対して高圧の局部荷重が加
わる可能性は減小する。このようなわけで、熱膨張係数
の高いエラストマー被覆を使用することが、効果的な透
光性を有する一定長のオプチカル・ケーブルの連続製造
を成功させるための鍵であることが判明している。ケー
ブルの直径は所望の強さ並びに含有されるオプチカルフ
アイバの数によつて決まる。
一つの外側シエル内に多数の連続したオプチカルフアイ
バが含ょれている場合には、各フアイバが硬化シリコン
ラバ一のエラストマーで被覆されているのが望ましい。
各オプチカルフアイバ・ストランドを見分けるには、各
フアイバの被覆を適当に色分けするのが良く、それによ
つてケーブル端の端子に正しく接続することができると
同時に必要に応じて適切にケーブルの修理を行うことが
できる。普通はオプチカルフアイバの被覆は個別に施さ
れているから、フアイバ同土間の間隙部は同一のまたは
異なるエラストマー材料で塞ぐのが良い。ケーブルの最
大強さ及びオプチカルフアイバ間の最小干渉を得るには
、多数の連続的に形成されたケーブルを組合せ更にこの
組合せケーブルを別の好ましくはフアイバ強化樹脂と結
合するのが良い。この場合ケーブルのシエルや緩衝用被
覆は色分けすることも可能である。第2図及び第3図で
は、本発明のオプチカルフアイバ・ケーブル製造の一つ
の方法を図示してある。
製造工程に関して述べると、被覆として塗布され且つ硬
化した後ではシリコンラバ一は加熱すると熱膨張状態の
ベースとなり、この上に繊維と樹脂が配置される。この
熱膨張状態の被覆はエラストマーのクツシヨン特住を有
するから、中に含1υまれたオプチカルフアイバにはケ
ーブル・シエルの製造に際して発生する諸圧力が加わら
ないようになつている。
樹脂が非流体状硬化(Set)または硬化(Cure)
した後で、前記組合せケーブルを冷却するとエラストマ
ー被覆は収縮する。このエラストマー ・コアの熱膨張
係数が高いから、該エラストマーは外側シエルよりも多
く収縮する。これによつて外側シエルのマトリクスから
オプチカルフアイバに対して発生する圧力は該被覆のク
ツシヨン特住によつて吸収され、また残留力はたとえあ
つたとしても分散されてしまうから、局部的なよじれが
発生することはない。第2図には一定長の被覆されたオ
プチカルフアイバを連続的に製造するための現在の望ま
しい方法を図示してある。
第2図に関して説明すると、まず始めに、連続繊維状の
オプチカルフアイバ14を単独かあるいはポリフツ化ビ
ニリデンの保護被覆16と共に室温硬化住シリコンラバ
一で被覆加工する。この被覆加工を好便に行うには、ド
ラム26から繰出されたオプチカルフアイバを引張形被
覆装置28内を貫通させこの中でシリコンラバ一の被覆
加工を施すのが良い。液状エラストマー状態のシリコン
ラバー被覆剤18を含む被覆装置28の中には複数のダ
イスが配置されていて、これによつて硬化住シリコン・
エラストマーの均一な被覆を所定の送り速度でオプチカ
ルフアイバの表面に塗布できるようになつている。必要
とあれば、シリコンラバ一を被覆する前に下塗りを施し
ても良い。更に、繊維表面から静電気を放電する前処理
装置(図示せず)のような装置を使用して被覆用ダイス
との適切な心合せを確実に行うこともできる。オプチカ
ルフアイバ14とこれを包囲するエラストマー層の被覆
が組合つて被覆されたオプチカルフアイバ・コア12を
形成し、次に硬化帯30を通るが、ここで硬化作用が加
速され、必要とあれば、硬化が完了するようになつてい
る。
必要とあれば、室温硬化を使用することもできる。加速
硬化温度の範囲は約150′F乃至約300’F(約6
5.5℃乃至約148.9℃)である。シリコンラバ一
を周囲温度及び高温で硬化させるために使用される触媒
は当業者にとつて周知のものである。この硬化されたシ
リコンラバ一で被覆されたオプチカルフアイバは次にド
ラム32に巻付けられて次いでケーブル製造に使用され
るか、あるいは被覆された単繊維はケーブル製造工程の
中に直接送り込まれる。さて第3図について説明すると
、これはケーブル製造工程を図示したものであるが、外
側シエル24の一部を構成する強化用繊維20は、樹脂
槽34のような樹脂初期下塗りシステムを介してドラム
21から送り出されて加熱された加熱室36へと送り込
まれる。
熱硬化性樹脂の゛B゛及び゛C”段階を使用する場合に
は、”B゛段階は選択された樹脂システムに対する既知
温度で室36内で硬化される。樹脂で被覆された繊維は
次に硬化シリコンラバ一で被覆されたオプチカルフアイ
バ(単複)と共に一群の整列ダイス38に通され、これ
によつて樹脂被覆繊維がシリコンラバ一で被覆されたオ
プチカルフアイバ・コアの周囲を包囲して目的に適つた
所望の形状を形成する。
一旦目的に適つた所望形状が形成されたら、この結合体
を緊張状態で加熱筒40へと導入し加熱する。該結合体
は充分に高温になるまで加熱されるから、エラストマー
・コアは熱膨張状態になることができ、従つて被覆繊維
同士の相互結合が可能となる。完成ケーブル10を次に
冷却してやると、外周ケーブルの樹脂の硬化に続いてシ
リコンラバ一被覆が収縮することができる。樹脂が熱硬
化性の場合には、加熱筒40内で満たすべき温度条件と
しては最終硬化即ち″C゛段階の硬化を完了させるのに
充分でなければならない。
一般的にばTB”及び゛C゛段階に対してはエボキシ樹
脂硬化温度は約300′F乃至400′F(約148.
9℃乃至約204.4℃)である。普通はポリアミドな
どの硬化剤が使われる。効果的な機能を有する樹脂シス
テムの構成は、重量比でビスフエノール1A゛エピクロ
ロヒドリン・エボキシ樹脂が60%、ポリアミド硬化剤
が40%である。樹脂が熱可塑性である場合には、加熱
筒40の温度は充分高く、即ち、樹脂をその溶融点より
も高い温度に加熱して諸フアイバ及び硬化シリコンラバ
一被覆の湿潤並びに結合を完了できる程になつていなけ
ればならない。
樹脂の溶融点が比較的低温の場合には、シリコ7被覆フ
アイバを加熱器42内で比較的高温にまで予熱すると加
熱筒40内で得られる熱膨張よりも更に大きい熱膨張が
得られる。
この場合は、被覆は高温のままで且つ熱膨張状態にある
が、ケーブルシエルの外面は硬化してシリコンラバ一の
膨張度及び使用されたフアイバと樹脂の量によつて定ま
る所定の長さの直径となる。オプチカルフアイバ用被覆
としては室温硬化性シリコンラバ一の使用が望ましいが
、オプチカルフアイバ及び樹脂ケーブルよりも熱膨張係
数(ASTMD−696)が大きいものであればその他
のエラストマー材料を使用しても良い。
繊維20を被覆する代りに、そのままの状態で流れるか
あるいは加熱されて溶融点以上の高温になると強化用繊
維と心の間を流れ、加熱筒40でシリコンラバ一被覆が
熱膨張状態になるのに続いて硬化する粉末状ないし液状
の樹脂をダイス38によつて形成されるケーブル全体に
分布する方法もまた有用である。
付言すれば、必要なのは、外側シエルの樹脂が硬化する
時にエラストマー被覆が熱膨張状態にあつて該被覆が収
縮する際に諸圧力を吸収するということである。第3図
に示されている手順はまた多数のオプチカル・ケーブル
10から合成ケーブルを製造するのにも使用することが
できる。
この場合には、スプールをなすドラム21のあるものま
たは全てには、図示の方法で組合わされ且つ樹脂被覆さ
れてマルチオプチカルフアイバ・ケーブルを形成してい
るオプチカル・ケーブル10が含まれている。スプール
のあるものには充填剤または補強剤としての強化フアイ
バを含ませることもできる。最後に本発明のオプチカル
フアイバ・ケーブル製法の実施例を述べる。実施例 1 本発明のオプチカル・ケーブルを製造するに当つては、
ペンウオルト社のカイナ一(KYNAR)(商標名)を
使用した厚さ0.5ミル(約1.3ミクロン)のポリフ
ツ化ビニリデン保護被覆を有する直径5ミル(約12.
7ミクロン)のオプチカルフアイバを繊維表面から静電
気を放電する前処理装置を通し、次に室温硬化性シリコ
ンラバ一で被覆して厚さ7ミル(約17.8ミクロン)
の被覆を形成した。
塗布した被覆はタウ・コーニング・コーボレーシヨン(
DOwCOrningCOrpOratiOn)製ダウ
コーニング93−072RTVシリコンラバ一として知
られているものであつた。硬化を実施するに当つてはタ
ウ・コーニング社発行のブレテイン08−327に記載
の指示に従つた。硬化温度は2800F(約137.8
℃)であつた。直径20ミル(約50.8ミクロン)の
被覆されたオプチカル・ケーブルを加熱し周囲を48,
204繊維“S”グラスフアイバ外周部で包囲して直径
50ミル(約127ミクロン)のケーブルを形成した。
該グラスフアイバ外周部はオプチカルフアイバと平行に
配置した。結合用樹脂は熱硬化エポキシであつた。硬化
温度は350脂F(約176.7℃)であつた。ケーブ
ルは硬化後室温まで冷却され、光の透過性は全長を通し
て均一であつた。実施例 2 実施例1で製造された3本の連続したケーブルを組合せ
、間隙部をSグラスとエボキシ樹脂から成る平行な外周
部でうめて直径115ミル(約0.292ミリメートル
)の合成ケーブルを形成した。
光は該合成ケーブルの全オプチカルフアイバに亘つて均
一に透過した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の繊維強化オプチカル・ケーブルの拡大
横断面図である。 第2図はケーブル構造内に使用できるようにシリコンラ
バ一で被覆したオプチカルフアイバの製造方法を略解し
た斜視図である。第3図は第2図の方法で製造されたシ
リコンラバ一被覆オプチカルフアイバを使用した本発明
の繊維強化オプチカル・ケーブルの製造方法を略解した
斜視図である。10・・・・・・オプチカル・ケーブル
、14・・・・・・オプチカルフアイバ、18・・・・
・・シリコンラバ一被覆、(エラストマー被覆)、20
・・・・・・強化用繊維、22・・・・・・樹脂、24
・・・・・・外側シエル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a)熱膨張係数の高いエラストマー被覆によつて
    包囲された細長いオプチカルフアイバと、(b)上記エ
    ラストマー被覆を包囲している硬化樹脂からなる外側シ
    ェルであつて、該外側シェルの樹脂は上記エラストマー
    被覆が熱膨張された状態の時に硬化し、該外側シェルの
    熱膨張係数は上記エラストマー被覆の熱膨張係数より低
    く、上記エラストマー被覆と該外側シェルの熱膨張係数
    の比が約3:1乃至約30:1であり、該外側シェルは
    非熱膨張状態の時には上記エラストマー被覆によつて上
    記オプチカルフアイバに対して半径方向の圧縮力を加え
    ないようになしてある外側シェルと、から構成されてい
    るオプチカルケーブル。 2 前記エラストマー被覆がシリコンラバー被覆である
    特許請求の範囲第1項に記載のオプチカルケーブル。 3 前記エラストマー被覆の熱膨張係数が約20×10
    ^−^5乃至約30×10^−^5インチ/インチ/℃
    である特許請求の範囲第1項または第2項に記載のオプ
    チカルケーブル。 4 前記外側シェルの樹脂が熱可塑性である特許請求の
    範囲第1項に記載のオプチカルケーブル。 5 前記外側シェルの樹脂が熱硬化性である特許請求の
    範囲第1項に記載のオプチカルケーブル。 6 (a)複数の細長いオプチカルフアイバから成るコ
    アであつて、該コアの各オプチカルフアイバが熱膨張係
    数の高いエラストマー被覆で包囲されており、該コアの
    露出面がが上記エラストマー部分であるコアと、(b)
    上記コアを包囲する熱膨張係数の低い硬化樹脂からなる
    外側シェルであつて、該外側シェルの樹脂は上記エラス
    トマー被覆が熱膨張された状態の時に硬化し、該外側シ
    ェルは非熱膨張状態の時には上記エラストマー被覆によ
    つて上記オプチカルフアイバのどれに対しても半径方向
    の圧縮力を加えないようになしてあり、上記エラストマ
    ー被覆と該外側シェルの熱膨張係数の比が約3:1乃至
    約30:1である外側シェルと、から構成されているオ
    プチカルケーブル。 7 前記エラストマー被覆がシリコンラバー被覆である
    特許請求の範囲第6項に記載のオプチカルケーブル。 8 前記エラストマー被覆の熱膨張係数が約20×10
    ^−^5乃至約30×10^−^5インチ/インチ/℃
    である特許請求の範囲第6項または第7項に記載のオプ
    チカルケーブル。 9 前記外側シェルの樹脂が熱可塑性である特許請求の
    範囲第6項に記載のオプチカルケーブル。 10 前記外側シェルの樹脂が熱硬化性である特許請求
    の範囲第6項に記載のオプチカルケーブル。
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