JPH03164707A - 光ファイバ通信媒体およびその製造方法 - 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】 （発明の背景） 本発明は被覆された光ファイバおよび光ケーブルに関し
、特にブローされる光ファイバに適用するのに特に好適
な新規な被覆を備えた被覆された光ファイバおよび光ケ
ーブルに関する。

光ファイバの設計および光通信技術において現在用いら
れている「ブローする（ｂｌｏｗ）Ｊ　　ｒプローされ
る（ｂｌｏｗｎ）Ｊ　　ｒブロー可能な（ｂｌｏｗａｂ
ｌｅ）　Ｊという用語は、光ファイバおよび光ケーブル
を粘性流体抵抗効果によって既設のダクト内に設置する
ことを意味する。光ファイバまたは光ケーブルは充分に
細くまた軽量で、かつ上記ダクトがそのサイズにおいて
上記ファイバまたはケーブルに対し寸法的に充分接近し
ているので、空気のようなガスを上記ファイバまたはケ
ーブルが引張られる方向に上記ダクト内を通過させるこ
とによって、上記ファイバまたはケーブルを上記ダクト
を通って引張る方向にかなりの力を発生させることが可
能である。

米国特許第４７９６９７０号公報には、ブローされたフ
ァイバを利用した光ファイバ通信媒体およびそれを用い
る方法が記載されている。上記公報で指摘されているよ
うに、ガラス光ファイバを含む光ファイバケーブルは、
一般に金属ケーブルの設置方法と類似な方法、すなわち
引張り用ケーブルとともにダクトに引張りこむことによ
って設置する方法によって設置されてきた。

しかしながら、通常のワイヤケーブルと異なり、光ケー
ブルは引張り応力によって容易に破壊される極めて細い
ガラスファイバを収容しているので、これらファイバを
保護するために、光ケーブルは、ケーブル設置に充分な
引張り強度を付与する以外に目的のないかさばった金属
または他の強度部材を備えている。

光ファイバケーブルを既設のダクト内に設置するのが困
難なために、しばしば実際に必要とするよりも多くのフ
ァイバまたはケーブルが設置される場合がある。これは
明らかに不経済であり、しかもそのための投資が回収さ
れる以前にファイバ技術が進歩してしまうために、余分
に設置されたファイバの能力は時代遅れになってしまう
危険もある。

前記特許公報に記載された光ファイバ設置のブローイン
方法においては、ファイバが、噴射された空気、窒素ま
たは他の適当なガス流によって発生する粘性流体抵抗に
よって、小さい導管を通して多チヤンネルダクト内に導
入させられる。この技術は、ファイバの表面に対し、そ
の全長に亘って分散された力を加えることを意図し、こ
れによって応力が部分的に加わるのを回避し、がっ既設
のダクト内へのファイバの設置を著しく容易にするもの
である。

ブローによる設置に適するようにするために、上記公報
に記載されたファイバまたはファイバ群はポリエチレン
またはポリプロピレンで形成された外被を備えている。

この外被の表面は、随時的にざらざらした手ざわりとさ
れて、すなわち粗面とされて（ｔｅｘｔｕｒｅｄ）粘性
流体抵抗を増大させている。

以下に記載される特許公報には、ブロー可能な光通信媒
体における、あるいは通信媒体の設置方法または設置装
置における改良が開示されている。

例えば英国特許出願第２１５６８３７号公報には、ファ
イバのブロー設置のために導管の壁部に付着性を軽減す
る種々の物質を用いることが開示されている。これらの
物質は、光ファイバが導管を通してうまく設置されうる
その導管の長さを増大させる。

ブロー可能特性の改良と、ブロー可能な外被内部の低温
ファイバ屈曲の低減とを意図した被覆の改造型がヨーロ
ッパ特許出願ＥＰＯ１５７６１０号公報に開示されてい
る。ここでは、比較的高い密度と弾性係数を備えた（例
えばポリプロピレン）内被と、低い密度と弾性係数を備
えた外被とよりなる二重被覆内に多数のファイバが収容
されている。上記外被は発泡ポリエチレンのような多孔
性ポリマーによって形成されている。上記内側の高密度
の被覆は、低温における上記外被の収縮によって発生す
る長さ方向の圧縮応力に抗するように考案され形づくら
れている。

英国特許出願ＧＢ２２０６４２０号公報にはブロー可能
な光ファイバケーブルのための他の構成が開示されてい
る。このケーブルは、容易に分割可能なアレーに融合さ
れて一般に固いケーブル包被材を有しない多数の光ファ
イバよりなる。被覆されたファイバは個々にブロー可能
であり、所望の分岐点または終端点で容易に分離される
ようになっている。

ケーブルおよびファイバの望ましいブローイン特性は、
ファイバに施された発泡ポリエチレンのような低密度発
泡ポリマーよりなる最外被覆層によって与えられる。低
密度層は、一般に通常の紫外線硬化アクリレート保護被
覆である下層被覆材料の外被層として設けられる。発泡
アクリレートは良好なブローイン特性を備えた外被材料
である。

英国特許出願第２２０６２２０号公報には、多数の光フ
ァイバ（通常の被覆を伴った）が、柔軟でかつＥＰＯ１
５７６１０号公報の高密度被覆より低い弾性係数を備え
た内側被覆内に一緒に収容されたブロー可能な光ファイ
バケーブルが開示されている。このケーブルはまた、低
密度発泡ポリマーよりなる外被と、好ましくはファイバ
保護のための固い高密度材料よりなる中間層とを備えて
いる。

従来のブロー設置用に設計された多くのケーブル構造は
本質的に剛性を備えるように意図されている。何故なら
ば多ファイバケーブルを設置するための好ましい方法は
、最初にケーブルをダクト内に押しこむことよりなり、
粘性流体抵抗は完全な設置に対する補助として用いられ
ているに過ぎないからである。この方法では、単一ファ
イバの設置または軽い可撓性あるケーブルの形態が要求
された場合には採用できないものである。

発泡されたポリオレフィン被覆を含む従来の構造の欠点
は、発泡被覆の形成に押出し成形法または溶剤吹込み法
を用いなければならないことである。押出し成形法は、
粘性材料を用い、付加的な機器の投資と、被覆応力によ
るファイバの光学的減衰を避けるために注意深い工程管
理とが必要である。溶剤吹込み法は、ファイバ製造にお
いて、高価な汚染排除システムの使用をしばしば要求さ
れる。

結局、従来のブロー可能なファイバおよびケーブルの構
造では、低温における著しい信号減衰から光ファイバを
適切に保護し得ない。ブローされるファイバに用いられ
る種類の発泡ポリマー被覆は本来非均質であり、被覆は
、それら自体密度が一定でない連続したポリマーマトリ
クス内に閉じこめられたガス入り空間の集合体からなる
。発泡ポリマー被覆、特に厚い発泡被覆は、約−６０℃
近傍の低温におけるファイバの動作中に生じるファイバ
のマイクロベンディング（ｍｉｃｒｏｂｅｎｄ　ｉｎｇ
）による信号損失を実質的に増大させる。

そこで本発明の主たる目的は、低温におけるマイクロベ
ンディング損失が極めて低いこととともに卓越したブロ
ーイン特性を備えたブロー可能な光ファイバを提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、特にブロー設置に適した単一光フ
ァイバおよび多ファイバ光ケーブルと、これらのための
被覆構造を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、押出しによらずに液体延伸
による被覆を採用したブロー可能な光ファイバの製造方
法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、溶剤吹込み法によらず、し
たがって汚染排除システムを必要としないブロー可能な
被覆された光ファイバを作成する被覆方法を提供するこ
とにある。

本発明のさらに他の目的は、施された低密度発泡ポリマ
ー被覆に対する従来の方法よりも良好な寸法コントロー
ルを可能とするブロー可能な光ファイバおよびケーブル
の作成方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、被覆システムと、難燃性を備えた
被覆を備えたブロー可能な光ファイバまたはケーブルと
を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、コーティングシステムと、
被覆中の着色剤の決定とによって、ファイバまたはケー
ブルのカラーコーティングを容易にする被覆を備えたブ
ロー可能な光ファイバまたは光ケーブルを提供すること
にある。

（発明の概要） 本発明は、ブロー可能の、単一の被覆された光ファイバ
または１本ないし多数本の光ファイバを含む光ケーブル
のような光通信媒体を提供するものであり、この光通信
媒体は、改良された被覆構造により優れた設置特性およ
び動作特性を備えているものである。この通信媒体は、
発泡ポリマー被覆のようなざらざらした手ざわりの外被
と、この外被の内側に設けられた、きわめて低いガラス
転移温度を有するポリマー（低Ｔｇポリマー）よりなる
少なくとも一層の柔い緩衝層とを備えている。

低Ｔｇポリマー層は、たとえ粗い表面を有する外被が極
端に熱収縮した場合でも１、少なくとも被覆された光フ
ァイバの有害なマイクロベンディングを防止するのに充
分な厚さを有しており、これによって極低温におけるフ
ァイバ内の許容できない信号損失が発生しないようにし
ている。

本発明による低Ｔｇ被覆層はさらに、正常の周囲温度に
おけるファイバのマイクロベンディングによる僅かな信
号損失をも防止するのは勿論のこと、取扱い中のファイ
バ破壊を防止するために低室温弾性係数を備えている。

シリコーンポリマーまたは低転移温度を有する特殊のア
クリレートポリマーが所望とする低室温弾性係数と低ガ
ラス転移温度との双方とを備えており、したがって本発
明のブロー可能な光ファイバおよび光ケーブルにおける
低Ｔｇ層を提供するのに適している。

通常の発泡ポリオレフィン（ポリエチレンまたはポリプ
ロピレン）被覆のような他のざらざらした手ざわりのポ
リマー層も、低Ｔｇ層と組合せて本発明のブロー可能な
光ファイバに用いることが可能であるが、これらファイ
バのための好ましい粗い表面を有する外被は発泡ポリ塩
ビニル（ＰＶＣ）の層である。この発泡被覆は、ブロー
可能なファイバ構造に必要な粗い表面を提供し、かつ容
易に施される。さらに、この発泡ポリマーは、従来のフ
ァイバ構造では良好なブローイン特性を保証するために
本質的に考慮されるべき厚い層を必要とせずあるいは所
望とせずに良好なブロー設置と低温動作とを可能にする
。

本発明はさらに、最大の利点である上述した優れた低温
動作特性を示すブロー可能な光ファイバまたは光ケーブ
ルの製造方法を含み、この製造方法は、発泡ポリ塩化ビ
ニル層よりなる粗い表面を有するポリマー層を予め被覆
された光ファイバまたは光ケーブルに施す工程を含んで
いる。最良の低温動作を得るためには、予め被覆された
ファイバまたはケーブルが少なくとも１層の低Ｔｇポリ
マーよりなる予め施された被覆層と、この低Ｔｇポリマ
ー層に直接またはこの低Ｔｇポリマーとざらざらした手
ざわりのＰｖＣ被覆との間に介在される１層またはそれ
以上のカバー層に施される粗い表面を有する手ざわりの
被覆とを備えているのが好ましい。

本発明による他の好ましい方法では、発泡ポリ塩化ビニ
ル被覆が液体被覆法によって施される。

化学的発泡剤を含む液状ポリ塩化ビニル・プラスチゾル
がはじめに予め被覆された光ファイバ、光ケーブルまた
はファイバ群に施されてプラスチゾル層を形成する。次
に液状プラスチゾル層は発泡され、かつ熱硬化されて、
良好なブローイン特性を示すのに適した手ざわりを備え
た発泡ポリ塩化ビニル外被がファイバ、ファイバ群また
はケーブルに施される。このポリ塩化ビニル発泡被覆の
厚さは５ミクロン程度であるが、勿論所望であればこれ
よりも厚いものでもよい。良好な低温動作特性を得るた
めには、液状ＰＶＣプラスチゾルか施される予め被覆さ
れたファイバ、ファイバ群またはケーブルが低Ｔｇポリ
マーよりなる少なくとも１層の外被層を備えていること
が好ましい。

本発明のブロー可能な光ケーブルは、比較的単純なそれ
でいて効果的な構造を備えている。機械的な押圧または
引張りを伴わない自由なブローによって適当なダクト内
に設置されうるように、これらケーブルは、ブロー可能
なファイバと同様に充分軽くかつフレキシブルであり、
ダクト内に挿入されるのに際して部分的な応力がケーブ
ルに加わらないようにされている。

これらケーブルは、１本または多数本の光ファイバに加
えて、強度付与または保護のための部材または被覆を備
えているが、低Ｔｇポリマー層の存在によって、ケーブ
ル内のすべてのファイバが低温マイクロベンディングか
ら保護されている。

低Ｔｇ層は、少なくともファイバとざらざらした手ざわ
りの外被との間に設けられ、ケーブル内の各ファイバを
包囲しているのが好ましい。

粗い表面を有するケーブル外被は発泡ポリ塩化ビニルが
もっとも好ましい。束ねられたファイバケーブルおよび
偏平またはリボンケーブル構造であってもよい。ビルデ
ィング内の通信リンク等のためには、１２本から２０本
あるいはそれ以上のファイバを備えたケーブルが用いら
れるが、一般には屋内配線用として１本から８本のファ
イバを備えたケーブルが用いられる。

（発明の詳細な 説明における低Ｔｇポリマーとは、ガラス転移温度が約
−５０℃を超えないポリマーを意味する。

これら被覆における低いガラス転移温度の重要性は下記
のとおりである。多くの通常の被覆用ポリマーは、ガラ
ス転移温度より低い温度では、被覆材料の弾性係数の負
の温度係数が著しく増大し、温度が下がるにつれて被覆
の剛性が急激に増大する。もし被覆のガラス転移温度が
適当に低いと、この著しい温度係数の変化による有害な
影響を実質的に避けることができる。

室温では低い弾性係数を有し、かつ標準的なケーブル構
造では良好な低温動作特性を有するものであっても、従
来の光ケーブルにおける光ファイバの物質的保護のため
に用いられる通常の柔軟なポリマー被覆は、ブローされ
るファイバ構造においては低温マイクロベンディングに
対して適切な保護能力を備えていないことが確認された
。例えば、標準的なケーブルでは良好な低温ファイバ動
作を許容する従来の柔いアクリレート被覆は、それがざ
らざらした手ざわりのく例えば発泡された）接着性ポリ
マー被覆で覆われている場合、−１０℃のような高い温
度で著しいマイクロベンディング損失を許容する。

上述の事実は、ブロー可能なファイバに用いられるよう
な粗い表面を有する被覆は均質でないため、低温におい
て短い範囲の非対称な応力を発生する傾向があることに
帰因すると考えられる。従来技術で提案されたような平
滑な高密度保護層によって発泡被覆とガラスとが分離さ
れている場合、マイクロベンディングからの保護特性は
改善されるが、被覆の複雑性と価格が著しく付加される
。

本発明のブロー可能な光ファイバおよび光ケーブルでは
、−６０℃より低い温度におけるマイクロベンディング
による信号損失がほとんどない。特にこれらファイバお
よびケーブルは、約Ｏ℃から約−６０℃の範囲を超える
温度での動作時に、波長１３００ｎｍの波長でのマイク
ロベンディングにもとづく過剰信号損失は０　、５ｄＢ
／　ｋｍから０　、３ｄＢ／　ｋｍである。

同−の粗い表面を有する発泡被覆を備えているが柔い緩
衝層が異なるブロー可能な光ファイバの低温動作特性が
第１図に示されている。第１図において、曲線１および
２は従来の光ファイバの特性を示し、これらはそれぞれ
単一モードおよびマルチモード構造の１２５μｍのファ
イバであり、厚さ約６０ミクロンの柔いアクリレート緩
衝被覆を備えている。これらは、発泡ポリ塩化ビニルポ
リマーよりなる厚さ１５０ミクロンの外被を設けた場合
、０℃のような高い温度における１３００ｎｍでの過剰
損失の急速かつ急激な増大を示している。すなわち、曲
線２のマルチモードファイバは０℃において著しい過剰
損失を示し、曲線１の単一モードファイバは一２０℃に
おいて同様の損失レベルを示している。

このような性質は、第１図の曲線３および４にそれぞれ
示されている低Ｔｇポリマーよりなる中間緩衝層を備え
た単一モードおよびマルチモード光ファイバに対して著
しい対照をなしている。双方のファイバの過剰損失は、
−６０℃を含むすべての温度範囲で０．３ｄＢ／ｋｍ以
下となっており、曲線３に示す単一モードファイバは一
６０℃の温度でもほとんど過剰損失を示していない。

良好な低温動作のために必要な低Ｔｇを有する低弾性係
数被覆材料は市販されている。適当な被覆材料は低Ｔｇ
アクリレート被覆、低Ｔｇ紫外線硬化性シリコーン被覆
および低Ｔｇ熱硬化性シリコーン被覆である。シリコー
ン被覆は、低ガラス転移温度、低弾性係数および良好な
難燃性の見地から特に好ましい。またこれら被覆は、フ
ァイバの製造時に光ファイバに液体を塗布することによ
って急速かつ容易に得られるものであり、ファイバの線
引き速度および塗布速度がいかに速くてもファイバの線
引き時に効率的に硬化されうる。

本発明によって光ファイバまたは光ケーブルに施される
低Ｔｇエラストマーまたは他のポリマー緩衝被覆の厚さ
は、粗い表面を有する外被からの圧力によって起生され
る低温マイクロベンディング損失から単独のファイバま
たはケーブル内のファイバを少なくとも保護するのに充
分なものとなっている。一般に、各ファイバに、または
その後に施される粗い表面を有する外側のポリマー被覆
と各ファイバとの間に施される低Ｔｇ層の厚さが５０ミ
クロン以上あれば、少なくとも上述の目的のためには充
分であることが明らかとなっている。

低Ｔｇ層の第１の機能は粗い表面を有する外被とファイ
バとを隔離することにあるので、前述したように、光フ
ァイバまたは光ケーブルの多層被覆内における低Ｔｇ層
の位置は厳密なものではない。すなわち、単一モード光
ファイバでは、低Ｔｇ層はファイバに直接施されるか、
あるいは、予めファイバに施された他の無線または有機
被覆材料よりなる１層またはそれ以上の１次緩衝層の上
に施される。同様に、光ケーブルにおいても、１本また
はそれ以上のファイバが低Ｔｇポリマー層を備え、ある
いは１本またはそれ以上のファイバが、この低Ｔｇポリ
マー層の外側でかつ粗い表面を有する外被層の内側に設
けられた他の強度付与部材とともに低Ｔｇポリマーマト
リクス内に収容され、あるいは、粗い表面を有する外被
の直下に低Ｔｇ層が設けられてもよい。

本発明における粗い表面を有する被覆とは、ファイバま
たはケーブルのブローイン設置のために充分な表面粗さ
を有する外被を意味する。より粗い表面を有するものも
用いることができ、通常ではその方が好ましいか、本発
明では、満足すべき粗い表面を有する被覆の表面粗さは
少なくとも約１ミクロンである。

本発明のブロー可能な光ファイバまたは光ケーブルの特
に好ましい粗い表面を有する外被は、発泡ポリ塩化ビニ
ル被覆である。発泡ポリ塩化ビニル調合物は公知であり
、連続気泡発泡構造または不連続気泡発泡構造を有する
フレキシブルあるいはリジッドな発泡材料として現在市
販されている。

これら発泡体は、布地、人工皮革、室内装飾用品、構造
材料等を含む種々の用途に広く用いられている。

ポリ塩化ビニル発泡体は、一般に、液体可塑材を主成分
とし、細かくされた固体状ポリ塩化ビニル樹脂が分散さ
れたポリ塩化ビニル・プラスチゾルから作成される。か
かるプラスチゾルに付加される成分は、安定剤、充填材
、顔料および界面活性剤となしうる。

ポリ塩化ビニル・プラスチゾルは機械的手段により、あ
るいは化学的な発泡剤を含有させることによって発泡さ
れうるが、発泡は多少なりと硬化工程と伴って達成され
る。液状のプラスチゾルの密実な熱可塑物への硬化は、
加熱によりプラスチゾルをゲル化しかつ融合することに
よって達成される。加熱によりゾル内のポリ塩化ビニル
樹脂の粒子が可塑剤を吸収して膨潤し、膨潤した樹脂粒
子が合体してゲルになり、このゲルが融合されかつ冷さ
れて耐久力のある熱可塑性物質になる。もし適当な化学
的発泡剤がプラスチゾルに加えられると、硬化工程中に
おけるガスの発生により発泡熱可塑性製品を形成される
。

ポリ塩化ビニル発泡体の調合物および製造工程について
は種々の文献に記載されており、例えばＣａ１ｖｉｎ　
Ｊ、ＢｅｎｎｉｎｇのＰＩＡＳＴＩＣＦＯＡＭＳ　：　
Ｔｈｅ　Ｐｌｉｙｓｉｃｓａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
　ｏｆ　Ｐｒｏｄｕｃｔ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａ
ｎｄＰｒｏｃｅｓｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｇ　、　　Ｖ
ｏｌｕｍｅ　１　　、Ｃｈａｐｔｅｒ　４　　。

Ｐｒ１ｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　Ｆｏａｍ　Ｆｏｒｍａｔ
ｉｏｎ　：　Ｐｏ１ｙｖｉｎｙｌＣｈｒｏｒｉｄｅ　Ｆ
ｏａｍｓ　、　　　Ｐａｇｅｓ　３４５〜４１９　、　
Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ　、　ＮｅｗＹ
ｏｒｋ（１９６９）参照すればよい。

本発明における光ファイバの発泡被覆の作成に適したポ
リ塩化ビニル・プラスチゾルは、市販のプラスチゾル調
合剤からあるいは市販のＰＶＣ樹脂と可塑剤との混合に
よって作られたプラスチゾルから調製可能である。市販
の調合物に用いられる可塑剤および購買者が調合するの
に適したＰｖＣプラスチゾルは、アジピン酸塩、アゼラ
イン酸塩、安息香酸塩、塩素置換された炭化水素、エポ
キシ合成物、フタル酸塩、イソフタル酸塩、テレフタル
酸塩、リン酸塩、ポリエステルおよびそれらの混合物を
含んでいる。

被覆の所望の発泡レベルを得るために、被膜形成および
硬化に先立って、選択されたＰＶＣプラスチゾルに混合
される化学的発泡剤も市販されている。ＰＶＣプラスチ
ゾルの発泡に特に適した発泡剤は、炭酸塩、アゾジカー
ボナミド、アゾビスイソブチロニトリルおよびそれらの
混合物である。

選択された発泡レベルを得るために調合物内に含まれる
発泡剤の量は、プラスチゾルと選択された発泡剤との組
成によるが、基礎実験によって容易に決定することがで
きる。

前述のようにζこれらプラスチゾル調合物に着色剤を加
えることは、カラーコーティングあるいはファイバの識
別手段として、粗い表面を有する外被に永久的な着色を
施すための便利な方法である。この着色は、多数のファ
イバが単一の導管ないしケーブル内に設けられている場
合に特に利益がある。

これら材料からブロー可能な光ファイバを得るための簡
単な方法を下記に示す。まずノースカロライナ州シャー
ロット所在のＤｅｘｔｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの
プラスチゾル部門制のＲＤＰ−１２６７のような液状Ｐ
ＶＣプラスチゾルが選択され、これに市販の発泡剤が約
１重量％に加えられ、混ぜ合されて均質な混合物が得ら
れる。選択された発泡剤はコネチカット州ノーガタック
のＵｎｉｒｏｙａｌ　ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ
、　Ｉｎｃ、製である。

柔いアクリレート保護被覆の施された市販の光ファイバ
がプラスチゾル混合物の入った開口容器内に通されて、
発泡被覆が施される。プラスチゾルで被覆されたファイ
バは次に直ちに約４５０’Ｃの温度の炉内に通され、数
秒以内で発泡および硬化が生じる。被覆されたファイバ
は、耐久性があり、付着性で軽量な、かつファイバのブ
ローイン設置に適した粗い表面を備えている。

本発明は、標準的な市販の被覆された光ファイバに対す
るオーバーコーテイング工程によってブロー可能な光フ
ァイバを高速で製造するのに特に適している。この工程
は、ファイバのブローイン設置ならびに広い温度範囲に
亘るファイバの信頼性ある動作を許容する緩衝保護の双
方に敵している。オーバーコーテイングされたファイバ
は、従来のファイバブロ一方法および装置を用いて、単
独またはグループでダクト内にブローされて設置される
。以下に本発明の実施例について説明する。

実施例１ まず、ガラスコアとガラスクラッド層よりなるガラス光
ファイバとこのガラスファイバを覆う紫外線硬化アクリ
レート保護被覆とからなる市販の被覆ガラス光ファイバ
が選択される。このファイバは、ニューヨーク州コーニ
ンク所在のＣｏｒｎｉｎｇＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ製
のＣｏｒｇｕｉｄｅ　Ｃｏｄｅ　１５２１として入手で
きる。ガラスコアとガラスクラッド層の外径は１２５ミ
クロン、保護被覆を含む全体の外径は約２５０ミクロン
である。

次に上記被覆されたファイバに低Ｔｇ緩衝層を設けるた
めにシリコーンポリマーが選択される。

このオーバーコーテイング工程のために選択されたシリ
コーンは、シリカ−水素化物−硬化されたアルケンから
なる熱硬化性２液性シリコーンエラストマーであり、ミ
シガン州ミツドランド所在のＤｏｗ　Ｃｏｒｎｉｎｇ　
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製のＳｙｌｇａｒｄ　？１′
１８４シリコーンエラストマーとして入手できる。この
エラストマーのガラス転移温度は約−５０℃である。

シリコーンエラストマーの被覆をファイバに施すために
、ファイバに張力が加えられた状態で乾燥炉内に通され
る。シリコーン被覆層が施されるのに先立った乾燥処理
によって、吸着されている水分および他の低分子量揮発
性物質がアクリレート保護層から除去される。

次に米国特許第４８４８８６９号公報に開示されている
ような連続コーティング方法および装置を用いてシリコ
ーン層が施される。Ａ、Ｂ２種類の液体混合物からなる
エラストマーは、ファイバを上記炉から連続的に液体コ
ーティングダイスに通しながら、液温１５℃において上
記ダイスから直接ファイバに施される。このダイスは、
米国特許第４５３１９５９号公報に開示されている形式
の圧力コーティングダイスである。ダイスのオリフィス
およびダイス内の液体コーティングの圧力の調節により
、厚さ約７５ミクロンの液体被覆が被覆ファイバに施さ
れ、シリコーンでオーバーコーテイングされたファイバ
の外径は約４００ミクロンとなる。

次に上記工程で設けられた液体被覆は、この液体で被覆
されたファイバを硬化炉に通すことによって硬化されて
シリコーンエラストマー被覆に変化する。硬化炉の温度
は約５８０°Ｃに保たれ、かつ硬化中にヘリウムを流す
ことによって被覆への熱の伝達を良好にする。このよう
な条件により、ファイバが炉から出る時点でのシリコー
ン被覆層の完全な硬化が保証される エラストマーで被覆されたファイバは次に粗い表面を有
する発泡ポリ塩化ビニルポリマー被覆でオーバーコーテ
イングされる。このポリマー被覆は、ノースカロライナ
州シャーロット所在のＤｅｘｔｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎのプラスチゾル部門制のＲＤＰ−１５１９−４Ｐ
ＶＣプラスチゾルとして入手できる。このプラスチゾル
は、約２重量％の市販の発泡剤を含むように調合される
。上記発泡剤は、コネチカット州ノーガタック所在のＵ
ｎｉｒｏｙａｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ（：ｏｍｐａｎｙ　
、　Ｉｎｃ　、製のＣｅｌｏｇｏｎ　０７発泡剤と呼ば
れるものである。

発泡被覆を施すために、上記市販のプラスチゾルは、２
液性材料を扱うための部材を必要としないこと以外はシ
リコーン被覆を施すのに用いられるのと同じ方法および
装置を用いて、ファイバに対し液体オーバーコーテイン
グとして連続的に施される。あらかじめ混合されたプラ
スチゾルは、先に施されたシリコーン被覆のための硬化
炉を出るときにシリコーンエラストマーオーバーコーテ
イング層の上に施される。このプラスチゾルは、１５°
Ｃの温度と、被覆ファイバの表面上に厚さ約５０ミクロ
ンの液状プラスチゾル被覆が形成されるのに充分な圧力
において施される。

ファイバのシリコーン被覆上に液状プラスチゾル被覆層
が施されると、次にこのファイバは第２の硬化炉に通さ
れてポリ塩化ビニル被覆の硬化と発泡が行なわれる。こ
の硬化炉は約５１０℃の温度に保たれ、再びヘリウムが
流されて被覆に対する熱の伝達を良好にする。このよう
な条件により、ファイバが炉から出る時点に先立ってポ
リ塩化ビニル層の完全な硬化と発泡とが保証される。硬
化中の発泡作用の結果、オーバーコーテイングされたブ
ロー可能なファイバの外径の呼び寸法は約７００ミクロ
ンである。

上記硬化工程の終了時における発泡ポリ塩化ビニル外被
の温度が充分に高いので、その被覆は柔かく、他のファ
イバおよび貯蔵媒体との接触により表面が損傷するおそ
れがある。そこで、被覆されたファイバは硬化炉から出
た後、ファイバ引張り具および巻取りリールに接続する
前に、被覆は細かい水滴のスプレーによって冷却される
。あるいは従来の光ファイバ冷却用チューブを用いたよ
り効果ある冷却を行なってもよい。

上述のようにして得られたブロー可能な光ファイバは良
好なブローイン特性と優れた低温動作特性とを示す。同
様の被覆の施されたファイバと標準的ファイバダクト材
料との間の抵抗力の測定によって得られた試験データは
、圧縮ガスの圧力が７　ｋｇ／　ｃｍ（１００ポンド／
平方インチ）以下であっても、５００ｍ以上の距離に亘
ってブローによる設置が可能であることを示している。

この形式のファイバを用いた実際の設置試験でもこの好
ましい設置性能が確認されている。

実施例１の被覆を備えたファイバの低温損失特性は従来
のブロー可能な被覆ファイバに対して著しく優れている
。前述した第１図は種々のファイバの温度に対する過剰
信号損失（ファイバのマイクロベンディングにもとづく
）を示している。実施例１によって被覆された第１図の
曲線３および４に示すファイバの損失特性は、本発明に
よって得られうる損失特性の典型であり、第１図の曲線
１．２に示す従来のファイバよりも優れていることは明
らかである。

ブロー設置に適した多層ポリマー被覆内に多数本の光フ
ァイバを収容した軽量な光ケーブル（ミニケーブル）よ
りなるブロー可能な光ファイバ通信媒体は実施例１で述
べたのと同様な方法によって作成されうる。このような
ケーブルを製造するための適当な方法が次の実施例によ
って説明されている。

実施例２ 実施例１で用いられたのと同じ構成を有するアクリレー
トで被覆された市販の４本の光ファイバがケーブルを構
成するために選択される。これらのファイバの端部は４
つのオリフィスガイドダイス内に集められ平行にされる
。

正方形アレー（約０．８Ｘ０．８ｍｍ）を構成する４本
の互いに平行にされたファイバは実施例１のように乾燥
炉に通される。この乾燥は、シリコーンエラストマーの
オーバーコーテイングを施す前に、ファイバのアクリレ
ート被覆から揮発性物質を除去する作用がある。

上記ファイバアレーにシリコーンエラストマーのオーバ
ーコーテイングを施すために、次にこのアレーは、オリ
フィスの入口および出口が多数本のファイバを受入れる
ために大きくされていることを除いては、実施例１で用
いられたのと同様の圧力コーティングダイスに通される
。実施例１で用いられた市販の２液性シリコーンエラス
トマーが再び施され、同じエラストマーのコーティング
条件と硬化条件が維持される。

上記シリコーンエラストマー被覆工程によって、外径約
１ｍｍのほぼ円形の断面を有するシリコーン内に埋設さ
れたファイバアレーが得られる。被覆されたアレーは、
その被覆の内部および外部にすき間や不連続箇所がなく
、アレー内のファイバの外部に設けられているエラスト
マーの厚さは約５０ミクロン以上である。

アレーに対しシリコーンエラストマー被覆を施した後、
発泡ＰｖＣポリマーのオーバーコーテイングがシリコー
ンエラストマーの上に施されるが、このプラスチゾルの
オーバーコーテイング方法は実施例１に記載しである。

同じ市販のＰＶＣプラスチゾル調合物が用いられ、厚さ
約５０ミクロンの液体被覆が施される。次に、このプラ
スチゾル層は、実施例１と同様に硬化炉に通されること
によって発泡され硬化され、この被覆されたアレーは次
に冷却され、集められ、試験される。

上述した工程によって得られた製品は、エラストマーで
緩衝された４本の光ファイバを含むフレキシブルな光ミ
ニケーブルであり、発泡ＰＶＣ被覆の外径は約１．２ｍ
ｍである。このケーブルは優れたブローイン特性と低温
光学特性を示している。

実施例１および２によって作成されうるブロー可能な光
ファイバおよび光ケーブルの構成は第２図および第３図
に示されている。第２図は実施例１と類似の構成を有す
るブロー可能な光ファイバを示し、ガラス光ファイバ１
は低Ｔｇポリマーよりなる緩衝層２を備えてい、る。緩
衝層２の上には例えば発泡ＰＶＣよりなる粗い表面を有
する外被３が設けられている。しかしながら、第２図か
ら明らかなように、本発明による低Ｔｇ被覆を備えた光
ファイバは、ガラス光ファイバと低Ｔｇ被覆との間に実
施例１で述べたようなアクリレートその他の有機材料の
保護層を必らずしも必要としない。すなわち、低Ｔｇ被
覆それ自体が保護作用と低温時の緩衝作用とを備えうる
からである。

同様に、第３図は実施例２で述べたのと類似のブロー可
能の４ファイバミニケーブルの構成を示し、光ファイバ
１はシリコーンエラストマーのような低Ｔｇポリマーマ
トリクスよりなる緩衝層２内に収容され発泡ＰＶＣ被覆
のような粗い表面を有する外被３で包まれている。

この形式のケーブル構成は１本ないし８本の光ファイバ
を備えることができ、このケーブル内のファイバは束ね
られてアレー状に配置されることに特徴がある。低Ｔｇ
ポリマーよりなる柔い緩衝層２はファイバの束の上に施
されうるが、第３図のように、互いに間隔をおいた束措
成においてガラス光ファイバが収容されかつ支持されて
いることが好ましい。

本発明は他のブロー可能な光ファイバ構成にも適用可能
である。例えば実施例２の方法は、ブロー可能な光ファ
イバリボンケーブルよりなる光通信媒体の製造にも直ち
に適用できる。ブロー可能なリボンケーブルの製造に適
した方法が次の実施例によって説明されている。

実施例３ 従来の光ファイバリボンケーブルの構成は、柔いアクリ
レートの保護被覆内に収容された４本の光ファイバより
なる偏平なアレーよりなる。これらリボンケーブルの種
々の構成が従来から知られており、個々に被覆されたフ
ァイバの被覆を融合または接合することによって単にリ
ボンが形成されて偏平な多ファイバ接合体が構成されて
いる。

本発明では、４本の被覆されていないファイバが偏平ア
レーを構成し、このアレーに対し低Ｔｇポリマーよりな
る封体が設けられることによって被覆されたリボンが構
成されている。上記封体は光ファイバのための物理的保
護層として、かつ必要な低温光学動作を備えた低Ｔｇ緩
衝層として作用するマトリクスを備えている。

もしリボンケーブルまたはリボンケーブル群が、従来の
柔いアクリレートその他の１次被覆層のみを備えたブロ
ー可能なリボンケーブルである場合、低Ｔｇポリマーの
オーバーコーテイングが実施例２の方法によって施され
る。目的がオーバーコーテイングであってもあるいはリ
ボンにコーティングマトリクスを施すのであっても、実
施例１の２液性シリコーンエラストマーがリボン上に必
要な低Ｔｇ層を形成するための適当なポリマーとして提
供される。

次に、このリボンまたはリボン群に対して発泡ＰＶＣポ
リマーのような粗い表面を有するポリマーよりなる外被
肋がエラストマーを覆って施される。この外被の被覆は
、液状ＰＶＣプラスチゾルを被覆されたリボンまたはリ
ボン群に施して液体コーティングを形成することによっ
て行なわれる。

液体コーティングは次に熱硬化され発泡されて粗い表面
を有する発泡被覆が得られる。実施例１のブロー可能な
光ファイバを得るのに用いられた市販のプラスチゾルか
この目的のために特に有用である。

外被を得る他の方法として、粗い表面を有する発泡Ｐｖ
Ｃ被覆を押出し被覆によってリボンまたはリボン群に施
すようにしてもよい。その場合、粗い表面を有する発泡
ジャケットは緩く嵌合する発泡ポリマーチューブでも、
きつく嵌合するあるいは接着性の被覆でもよい。

上述の方法によって作成された光リボンケーブルの例か
第４図および第５図に示されている。実際の寸法比また
は倍率を示してはいないこれらの図においては、４木の
ファイバよりなるアレー１の１つまたはそれ以上が、フ
ァイバに対する保護層とファイバアレーのためのリボン
ｔ；、Ｘ造を形成するコーティングマトリクスとの双方
の機能を有する低Ｔｇエラストマー緩衝層２内に収容さ
れている。リボンまたはリボン群は次に低密度と適当な
粗い表面を有する発泡ＰＶＣ外彼３で覆われている。第
５図のケーブルは多重ファイバリボンを構成しており、
さらにケーブルの皮むきとリボンの分離に用いられる軽
量な合成樹脂製の引張りコードを備えている。

第４図および第５図に示す本発明のリボンケーブルは、
緩衝とファイバ周囲のマトリクスとの双方の機能を有す
る低Ｔｇポリマー内に、多数の光ファイバが偏平に配置
されて形成された並列ファイバアレーが、各ケーブルの
芯要素をなしている点に特徴がある。ファイバアレーを
収容しかつ支持している偏平なリボン構造のマトリクス
は、同時に、各ファイバと粗い表面を有するポリマーよ
りなるケーブル外被との間の中間緩衝層を形成している
。第３図に示す光ハンドルケーブルまたは第４図、第５
図に示す光リボンケーブルは、軽量で、良好なブローイ
ン特性を有するとともに、低温マイクロベンディング損
失に対し優れた耐性を備えている。

以上の説明は本発明の僅かな実施例を述べたに過ぎず、
特許請求の範囲の記載の範囲内で種々の変形変更が可能
であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のブロー可能な光ファイバおよび本発明に
よる低Ｔｇ緩衝層を備えた光ファイバの温度に対する過
剰損失の変化を示すグラフ、第２図は本発明によって得
られるブロー可能な光ファイバの断面図、第３図は本発
明によって得られるブロー可能な４ファイバケーブルの
断面図、第４図は本発明によって得られるブロー可能な
４ファイバリボンケーブルの断面図、第５図は本発明に
よって得られる１２ファイバケーブルの断面図である。 １・・・ガラス光ファイバ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多層ポリマー被覆で覆われた１本またはそれ以上の
   光ファイバを備えた光ファイバ通信媒体であって、上記
   多層被覆が、粗い表面を有する外被層と、この外被層と
   ガラス光ファイバとの間に設けられた少なくとも１層の
   柔い緩衝層とを含み、上記緩衝層が低Ｔｇポリマーより
   なることを特徴とする光ファイバ通信媒体。 ２、少なくとも１本のガラスファイバを含む請求項１記
   載の光ファイバ通信媒体。 ３、上記柔い緩衝層が本質的に低Ｔｇポリマーよりなり
   、かつ０℃〜−６０℃の範囲の通信媒体動作温度におい
   てこの通信媒体内に熱的に誘導されるマイクロベンディ
   ング損失を約０．５ｄＢ／ｋｍより低く保つのに少なく
   とも充分な層厚さを備えている請求項２記載の光ファイ
   バ通信媒体。 ４、上記粗い表面を有する外被層は低Ｔｇポリマーより
   なる緩衝層上に直接配置されている請求項１〜３のうち
   の１つに記載された光ファイバ通信媒体。 ５、上記多層被覆が、光ファイバに施されたアクリレー
   トの１次被覆と、この１次被覆を覆う低Ｔｇポリマーよ
   りなる緩衝層と、このポリマー緩衝層を覆う粗面を有す
   る外被層とよりなる請求項１〜３のうちの１つに記載さ
   れた光ファイバ通信媒体。 ６、上記低Ｔｇポリマーは、シリコーン・エラストマー
   および低いガラス転移温度を有するアクリレートポリマ
   ーよりなるグループから選ばれたものである請求項１〜
   ５のうちの１つに記載された光ファイバ通信媒体。 ７、上記粗い表面を有する外被層は、随意的に着色剤を
   含む発泡ポリ塩化ビニル層または難燃性層である請求項
   １〜６のうちの１つに記載された光ファイバ通信媒体。 ８、光ケーブルを形成しているアセンブリが多層被覆内
   に配置された１本またはそれ以上のガラス光ファイバを
   含み、上記多層被覆は、粗い表面を有するポリマーの外
   被層と、この外被層と各ガラス光ファイバとの間に設け
   られた少なくとも１つの柔い緩衝層とを含み、この緩衝
   層が低Ｔｇポリマーよりなる請求項１〜７のうちの１つ
   に記載された光ファイバ通信媒体。 ９、上記ケーブル内の芯要素として８本以上のガラス光
   ファイバが並列ファイバ束アレーをなして配置され、上
   記ガラス光ファイバを包む低Ｔｇポリマーマトリクスに
   よって上記柔い緩衝層が形成され、この緩衝層が各光フ
   ァイバと上記粗い表面を有するポリマー外被層との間に
   介在している請求項８記載の光ファイバ通信媒体。 １０、予め被覆の施された光ファイバまたはケーブルに
   外被層を施す工程を含む請求項１〜９に記載された光フ
   ァイバ通信媒体を製造する方法。 １１、予め被覆の施された光ファイバまたはケーブルに
   対し、好ましくは液状被覆として、化学的ブロー剤を含
   むポリ塩化ビニル・プラスチゾルを塗布する工程と、上
   記プラスチゾルを発泡させ、ゲル化し、かつ溶融させて
   完全な接着性発泡層を形成するのに充分な温度まで上記
   ポリ塩化ビニル・プラスチゾルを加熱する工程とによっ
   て、上記外被層を得ることを含む請求項１０記載の方法
   。 １２、随意的に水スプレーをかけることによって、上記
   接着性発泡層を少なくとも固化するのに充分な時間だけ
   冷却する工程をさらに含む請求項１１記載の方法。